高中化学物质检验实验方案的设计实验题

某待测溶液中可能含有Fe²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Ag⁺、Ba²⁺、、Ca²⁺等，进行以下实验（所加酸、碱、氨水、溴水都是过量的）。

根据实验结果：
（1）判断待测液中有无Ba²⁺、Ca²⁺,并写出理由____________________。
（2）写出沉淀D的化学式__________。
（3）写出从溶液D生成沉淀E的反应的离子方程式：____________________。

(8分)请选用适当的试剂和分离方法除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质)，将所选的试剂及分离方法的编号填入表中。
试　剂：　a．水  b．NaOH溶液  c．溴水  d．饱和Na₂CO₃溶液  e．新制CaO
分离方法：①．分液 ②．过滤 ③．洗气 ④．蒸馏

混合物	需加入的试剂	分离方法
溴苯（溴）
乙烷（乙烯）
乙醇（水）
乙酸乙酯（乙酸）

实验室有一瓶Na₂SO₃固体，可能含有NaCl、Na₂SO₄、BaCl₂、K₂CO₃、K₂SO₄中的一种或几种杂质，通过下列实验确定该样品的成分及Na₂SO₃的质量分数。请回答下列问题：
已知：
①取少量样品于试管中，加水振荡，未见沉淀生成：
②通过元素分析仪器的检测，得知该样品中不含K元素；
③用下图所示仪器进行合理组装，测定产生气体的体积（SO₂在硫酸中的溶解忽略不计）

（1）按气流从左到右方向，正确的连接顺序为：A接____，   接   ，    接B。
（2）利用所组装置，由分液漏斗向烧瓶中滴加l0mL水，理论上将排入量筒中   mL液体。
（3）液体X是      ，其作用是                      。
（4）Y的作用是防止产生的气体溶于水，下列历给试剂符合要求的是____（填序号）。
A．甲苯    B．四氯化碳    C．酒精    D．浓硫酸
若称取样品3.00g，加入10.0mol/L的硫酸至过量（共5mL），产生无色气体，排入量筒中液体的体积为229mL（已折算成标准下的状况）。根据此信息，回答以下问题：
（5）对实验获得准确的气体体积无益的操作有   （填序号）
①检查装置的气密性：
②实验结束后，将连通ZJ、丁的导管中的水也引入量筒；
③读数时视线与量筒内凹液面最低相切点水平；
④恢复到室温后再上下调整量筒位置，使乙、丁两液面相平；
⑤在甲装置胶塞上再连接一个导管，通入N₂将系统中SO₂全部排出。
（6）向充分逸出气体后的溶液中加入过量BaCl₂溶液，得到白色沉淀13．98g。根据实验所得现象及数据，可知：样品中Na₂SO₃的质量分数是           ，含有的杂质是                  。

（1）下面A～F是中学化学实验中常见的几种仪器:
A．坩埚　　B．容量瓶　　C．试管　　D．托盘天平　  E．玻璃棒  
① 其中仪器上标示出仪器的使用温度的 __________（填写编号）；
②称取 10.5 g固体样品(1 g以下使用游码)时，将样品放在了天平的右盘，则所称样品的实际质量为____ g．
（2）若要配制500mL 1mol/L NaOH溶液时，下列哪些操作会使实验结果偏高的是     ，偏低     ，无影响      。（填写编号）
A．定容，振荡，摇匀溶液后，发现液面低于刻度线，再补加水
B．称量时，固体放在右盘，砝码放在左盘（未使用游码）
C．原容量瓶洗涤后未干燥
D．定容时俯视刻度线
E．移液时，未洗涤烧杯和玻璃棒
F．在烧杯中溶解NaOH固体后，未冷却立即将溶液注入容量瓶中

为了检验和除去下表中的各种所含的杂质（括号里的物质），请从（I）中选出适当的
检验试剂，从（II）中选出适当的除杂试剂，将所选的答案的序号填入相应的空格内。

物    质	检验试剂	除杂试剂
甲烷（乙烯）
酒 精（水）

 
（I）检验的试剂：

A．无水硫酸铜

B．酸性高锰酸钾溶液

C．盐酸

D．氢氧化钠溶液

（II）除杂试剂：a.硫酸       b．乙酸       c．新制的生石灰   d．溴水

为除去粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺、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）按照该同学设计的实验步骤，并不能得到精盐，原因在于步骤中少了一个操作，该操作是       ，应加在     和    之间。
（2）判断BaCl₂已过量的方法是（  ）

A．取②后的上层清液少许放入试管中，再滴入几滴Na2SO4溶液，若溶液未变浑浊，则证明BaCl2已过量。

B．取②后的上层清液少许放入试管中，再滴入几滴BaCl2溶液，若溶液未变浑浊，则证明BaCl2已过量。

C．取②后的上层清液少许放入试管中，再滴入几滴AgNO3溶液，若溶液变浑浊，则证明BaCl2已过量。

D．取②后的上层清液少许放入试管中，再滴入几滴BaCl2溶液，若溶液变浑浊，则证明BaCl2已过量。

（3）写出④中相应的离子方程式                  ，              。

可用于分离或提纯物质的方法有：①过滤 ②蒸馏 ③加热 ④分液（填序号）
（1）除去石灰水中悬浮的CaCO₃颗粒      
（2）除去NaCl晶体中混有的碘单质       
（3）分离石油中各不同沸点范围的成分      
（4）分离水和苯的混合物     

（1）选择适当的试剂除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)：
溴苯(溴)：试剂______，反应方程式_________________________；
甲烷（乙烯）：试剂______，反应方程式_________________________；
（2）选择合适的试剂鉴别下列物质：
苯和甲苯：试剂__________________________________；
乙烷和乙炔：试剂_____________________________________。

下列各组物质的分离或提纯，应选用下述方法的哪一种？（填字母即可）

A．分液

B．过滤

C．萃取

D．蒸馏 E、蒸发结晶

（1）除去  CaCl₂溶液中悬浮的 CaCO₃            ；
（2）从碘水中提取碘         ；
（3）用自来水制取蒸馏水            ；
（4）分离植物油和水         ；
（5）除去 NaCl 中所含的少量 KCl         ；

如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图。请根据图示回答下列问题：
v
⑴图中两处明显的错误是：
                                 ，                                。
⑵ A仪器的名称是             ，B仪器的名称是             。
⑶实验时A中除加入适量自来水外，还需加入少量     ，其作用是      。

(17分)实验室中有三瓶失去标签的酸，分别是浓硫酸、浓盐酸和浓硝酸。
（1）有同学认为，用金属铜做试剂可鉴别上述三种酸，请用化学方程式和必要的文字加以说明。____________________________________________________________________。
（2）请设计一个实验装置，使铜与稀硫酸反应生成硫酸铜与氢气。在下面的方框内画出装置图，并标明电极材料名称和电解质溶液名称。

（3）实验室中欲用浓硫酸配制2.0mol·L^-1的稀硫酸500mL。
①实验过程中所需仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒外，还需要的仪器有____________________；
②下列操作中造成所配溶液浓度偏低的是_____________。
a．用量筒量取浓硫酸时仰视刻度线
b．定容时俯视刻度线
c．转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容
d．定容后摇匀，发现液面低于刻度，未补加蒸馏水至刻度
（4）下图所示为实验室模拟工业上利用氨催化氧化法制备硝酸的实验

用装置A制备干燥氨气，装置B制备干燥氧气。
①装置A的试管中发生反应的化学方程式为_______________________________。
装置B的烧瓶内发生反应的化学方程式为__________________________________。
②下列关于A、B装置的叙述不正确的是__________
a．若选择合适的试剂，用B装置也可制备氨气
b．实验过程中，A、B装置中一定有一个发生氧化还原反应
c．U形管中的试剂可以相同，但作用不相同
③按照a接c，b接d的顺序连接装置进行实验。
玻璃管内发生反应的化学方程式为___________________________________。
实验结束后，某同学测得装置C中试管内所得溶液的pH＜7，得出的结论为该溶液一定是硝酸。该结论__________（填“严密”或“不严密”），你的理由是_____________________________。

下图所示是分离混合物时常用的仪器及实验室硫酸试剂标签，回答下列问题:

（1）写出仪器C、E的名称                 、                
（2）分离以下混合物应该主要选用使用什么仪器？（填字母符号）
粗盐和泥沙：           花生油和水：      
（3）计算标签上硫酸的物质的量浓度为                   

固态化合物A由两种短周期元素组成，可与水发生复分解反应，甲组同学用如图装置（夹持装置略）对其进行探究实验。

（1）仪器B的名称是__           ______。
（2）试验中，Ⅱ中的试纸变蓝，Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色并有M生成，则Ⅲ中的试剂为_________；Ⅳ发生反应的化学方程式为________；Ⅴ中的试剂为_____________      。
（3）乙组同学进行同样实验，但装置连接顺序为Ⅰ—Ⅲ—Ⅳ—Ⅱ—Ⅴ—Ⅵ，此时Ⅱ中现象为___          _____，原因是___  _______________。
（4）经上述反应，2.5g化合物A理论上可得0.56L（标准状况）M；则A的化学式为_________        _______。

NaCl中混有少量的硝酸钾，要除去硝酸钾，所用的方法是___________________,汽油和水的混合物分离的方法是____________

增加反应物浓度可以加快化学反应速率。已知：反应Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂+S↓+H₂O出现浑浊的快慢与浓度有关。现有0.1mol/L的Na₂S₂O₃溶液和0.1mol/L的H₂SO₄溶液和蒸馏水；实验用品有：烧杯、试管、量筒、胶头滴管、秒表等，请设计一个实验通过较明显的实验事实证明上述结论(说明实验操作、现象及结论)。