高中化学物质检验实验方案的设计实验题

我国拥有丰富的海洋资源，海水制盐历史悠久，早在5000年前的仰韶文化时期，先人就利用海水煮盐。为除去粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量）：

（1）第①步操作的名称是            ，第②步判断BaCl₂已过量的方法是             。
（2）第④步加入试剂的化学式为           。
（3）第⑤步操作所需玻璃仪器的名称是         。
（4）若第⑤步、第⑥步顺序颠倒，将对实验结果产生影响，其原因是          。

(7分)海藻中提取碘的流程如图，已知②中发生反应的化学方程式为：Cl₂＋2KI===2KCl＋I₂。请回答下列问题：

（1）指出提取碘的过程中有关实验操作①、③的名称：________；________。
（2）在3 mL碘水中，加入1 mL四氯化碳，振荡、静置后，观察到试管里的分层现象是________。(注：如图试管中深色区为紫红色溶液)

（3）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂，还需经过蒸馏，指出如图实验装置中的错误之处。(加热装置烧杯下已垫石棉网)

①____________________________；
②_____________________________。

(8分)某学生设计了如下实验：

 
回答下列问题：
（1）该同学的实验目的是                             ；
（2）上图括号内的操作均为              ；
（3）按此实验方案得到的NaCl固体中肯定含有      杂质(填化学式)；为了解决这个问题可以向过滤得到的滤液中加入适量的         ；

某化学兴趣小组在课外活动中，对某溶液进行了多次检测，其中三次检测结果如下表所示，请回答：

检测次数	溶液中检测出的物质
第一次	KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl
第二次	KCl、BaCl2、Na2SO4、K2CO3
第三次	Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl

（1）三次检测结果中第__________次检测结果不正确。
（2）在检测时，为了确定溶液中是否存在硫酸根离子、碳酸根离子和氯离子：
第一步：向溶液中滴加过量的          溶液（填化学式），其目的是检验CO₃^2-
                 并将其除去；
第二步：加入      溶液（填化学式），其目的是                     ；
第三步：过滤，再向滤液中加入_____________溶液（填化学式），其目的是   ；

Na₂S₂O₃可用作照相的定影剂等。已知Na₂S₂O₃的某些性质如下：
（1）S₂O₃^2-能被I₂氧化为S₄O₆^2-； (2) 酸性条件下S₂O₃^2-迅速分解为S和SO₂
Ⅰ、市售Na₂S₂O₃中常含有SO₄^2-， 请完成以下方案，检验其中含有的SO₄^2-：

实验步骤	预期现象或结论
步骤1：取少量固体样品溶于无氧蒸馏水中	固体完全溶解得无色澄清溶液
步骤2：
步骤3：

Ⅱ、利用K₂Cr₂O₇标准溶液可以定量测定市售硫代硫酸钠试剂的纯度，步骤为：
① 溶液配制：称取1.0gNa₂S₂O₃试样，用新煮沸并冷却的蒸馏水溶解，最终定容至100mL。
②滴定：取10.00mL 0.01mol·L^-1 K₂Cr₂O₇标准溶液，加硫酸酸化，再加过量KI溶液。
③往步骤②所得溶液加入某指示剂，用Na₂S₂O₃滴定至终点(2S₂O₃^2-+ I₂=== S₄O₆^2-+ 2I^-)，记录Na₂S₂O₃溶液用量，平行滴定3次。
(1) 步骤①中必须使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、       和        。
(2) 完成并配平步骤②中的离子反应：  Cr₂O₇^2- +    (   ) +      I^-＝   I₂ +    Cr³⁺ +     H₂O。
(3) 步骤③中，指示剂最好选用       ，该滴定应在接近中性的溶液中进行而不在强酸性溶液进行的原因是                                                    。
(4) 若3次滴定Na₂S₂O₃溶液的平均用量为12.00mL，则样品的纯度为               。

2010年8月7日，甘肃甘南藏族自治州舟曲县发生特大泥石流，造成大量人员伤亡，其中饮用水安全在灾后重建中占有极为重要的地位，某研究小组提取三处被污染的水源进行了如下分析：并给出了如下实验信息：其中一处被污染的水源含有A、B两种物质，一处含有C、D两种物质，一处含有E物质，A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成的：

阳离子	K^＋、Na^＋、Cu^2^＋、Al^3^＋
阴离子	SO、HCO、NO、OH^－

为了鉴别上述化合物，分别完成以下实验，其结果是：
①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液．
②将E溶液滴入到C溶液中，出现白色沉淀，继续滴加沉淀溶解．
③进行焰色反应，只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃)．
④在各溶液中加入Ba(NO₃)₂溶液，再加入过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中产生白色沉淀．
⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成。
根据上述实验现象写出下列物质化学式：A       B         C        D        E       。

海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下：

（1）指出提取碘的过程中有关实验操作的名称：
①为             ，③为             ；过程②中有关反应的离子方程式是                   。
（2）提取碘的过程中可供选择的有机溶剂是(       )

A．甲苯、酒精	B．四氯化碳、苯
C．汽油、醋酸	D．汽油、酒精

（3）为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、 集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网，以及必要的夹持装置、物品，尚缺少的玻璃仪器是                。
（4）从含碘的有机溶剂中提取碘和回收有机溶剂，还需要经过蒸馏。指出下图所示的实验装置中的错误之处： ①                  ，②                   。

（5）海藻灼烧时需要的主要仪器是            （填写仪器名称）

有一种由CO、CO₂、H₂、水蒸气四种气体组成的混合气体，要证明其中含有CO和H₂，可选用的仪器及药品如下：

（1）实验时，连接装置的顺序是              ；导管接口的顺序是              。
（2）装置①内发生置换反应的化学方程式是                    。
（3）证明混合气体中含有氢气的实验现象是                    。

(12分)某混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种:K^＋、NH₄^＋、Al^3＋、Ba^2＋、CO₃^2－、SO₄^2－、Cl^－、Br^－。现分别取100 mL的三等份溶液进行如下实验:
①第一份加过量浓NaOH溶液加热后，收集到气体0．02 mol，无沉淀生成，同时得到溶液甲。再向甲溶液中通人过量的CO₂，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、干燥、灼烧后，得到1．02 g固体。
②第二份加足量盐酸酸化的BaC1₂溶液，经过滤、洗涤、干燥后，得到沉淀的质量为11．65 g,
③第三份加CCl₄，滴加少量氯水，振荡后静置, CCl₄层未变红色;
依据实验回答下列问题:
（1）分析上述实验，写出每一实验可以确定离子一定存在或不存在的种类。
实验①可以确定:一定存在的离子有__________，一定不存在的离子有___________;
实验②可以确定:一定存在的离子有___________________，一定不存在的离子有________;
实验③可以确定:一定不存在的离子有_____________________。
（2）试通过分析与计算，原溶液中K⁺的物质的量浓度为____________mol·L^-1。

如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图， 根据图示回答下列问题。

（1）指出图中的两处明显的错误：                 ；                。
（2）A仪器的名称是            ，B仪器的名称是                。
（3）实验时A中除加入少量自来水外，还需加入少量            ，其作用是                  。

分，除标注每空分外，其余每空掌握仪器名称、组装及使用方法是中学化学实验的基础，下图为两套实验装置。

（1）写出下列仪器的名称：
a．             b．           c．          
（2）仪器a～e中，使用前必须检查是否漏水的有                     。（填序号）
（3）若利用装置I分离四氯化碳和酒精的混合物，还缺少的仪器是                。将仪器补充完整后进行实验，温度计水银球的位置在____        __处．冷凝水由____________（填f或g）口通入，___     ___口流出。
（4）现需配制0．1mol·L^－1NaOH溶液450mL，装置II是某同学转移溶液的示意图。
①图中的错误是                            。（写一条）
除了图中给出的仪器和托盘天平外，为完成实验还需要的玻璃仪器有：_____         、_             
②根据计算得知，所需NaOH的质量为______________g。
③配制时，其正确的操作顺序是（字母表示，每个字母只能用一次）             。
A．用30mL水洗涤烧杯2~3次，洗涤液均注入容量瓶
B．准确称取计算量的氢氧化钠固体于烧杯中，再加入少量水（约30mL），用玻璃棒慢慢搅动，使其充分溶解
C．将溶解的氢氧化钠溶液沿玻璃棒注入500mL的容量瓶中
D．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀
E．改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度相切
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度2~3cm处
④配制0．1 mol· L^－1NaOH溶液的实验中，如果出现以下操作：
A．称量时用了生锈的砝码
B．NaOH在烧杯中溶解后，未冷却就立即转移到容量瓶中
C．往容量瓶转移时，有少量液体溅出
D．未洗涤溶解NaOH的烧杯
E．定容时仰视刻度线
F．容量瓶未干燥即用来配制溶液
G．定容后塞上瓶塞反复摇匀，静置后，液面不到刻度线，再加水至刻度线
上述操作中所配溶液的物质的量浓度偏大的有（填写字母）_______________

下图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置，请根据装置回答问题：

（1）装置B中①的名称是           ，若用CCl₄来萃取碘水中的碘，静置后，碘的CCl₄溶液在         层，呈            色；回收碘的CCl₄溶液中的CCl₄选择装置__      _  ___（填代表装置图的字母）。
（2）为除去粗盐中的Ca^2＋、Mg^2＋、SO以及泥沙等杂质，某同学利用相关装置设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量)：

Ⅰ．步骤①的操作名称是　       ▲ 　 　。
Ⅱ．第④步中，加入的试剂是__   ▲____（填化学式），该步骤中涉及的离子反应方程式为：
__                 ▲__            __，              ▲                 。
Ⅲ．判断第⑥步盐酸已“适量”的方法是__           ▲__          __。
Ⅳ．假设按照上述流程准确规范完成后，最后得到的精盐固体的质量为m₁；若没有进行第⑥步，第⑤步完成后直接进行第⑦步得到的精盐固体质量为m₂；则m₁__   ▲__ __m₂。（填“大于”或“小于”或“等于”）

(9分)
（1）某同学用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如下图所示。从图中可以看出，该同学在操作时的一个错误是_________，烧杯的实际质量为___________g。

（2）指出下面三个实验中各存在的一个错误：

A．__________________________________________________________________________；
B．_________________________________________________________________________；
C．__________________________________________________________________________。

为了除去氯化钠样品中的杂质碳酸钠，某兴趣小组最初设计了如下所示方案进行实验。

（1）沉淀A的化学式是________。
（2）加入过量氯化钙溶液后，分离除去沉淀A的实验操作过程是___________。
（3）他们在实验过程中，又发现了新的问题：此方案很容易引入新的杂质。固体物质B的成分为________(用化学式表示)。
（4）他们继续探究后又提出了新的方案：将混合物溶解，滴加盐酸至不再产生气泡为止，然后加热煮沸。有关反应的化学方程式为______________。

．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下：

（1）海藻灼烧时是将带其放入      (填仪器名称)中,用酒精灯充分加热灰化。
（2）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：
①                 ②                、                。
（3）用CCl₄从碘水中提取碘经过操作②后，有机溶剂在           （填“上”或“下”）层，有机层呈          色。
（4）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂还需经过蒸馏，

指出上图实验装置中的错误之处并改正：
①                                         
②