高中化学物质检验实验方案的设计实验题

右图是某学生绘制的实验室蒸馏石油的装置图：
（1）指出仪器名称：A           C        
（2）指出装置图中错误之处，并加以改正
①                        
②                        
③                        

（3）实验操作分为以下五步：
① 将蒸馏烧瓶固定在铁架台上，然后在蒸馏烧瓶上装好带温度计的橡皮塞。
② 连接冷凝管，并把冷凝管用铁架台固定，然后将连接冷凝管进出水口的橡胶管的另一端与水龙头相连，并将出水口橡胶管的另一端放入水槽中。
③ 把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯的高度确定铁圈高度，固定铁圈，放好石棉网。
④ 用漏斗向蒸馏烧瓶内加入原油，再加入几块碎瓷片，然后在蒸馏烧瓶上装好带温度计的橡胶塞，连接好接受装置。
⑤ 检验装置的气密性（微热法）
正确的操作顺序是                    （填编号）

(11分)粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外，还含有泥砂等不溶性杂质。我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题。
（1）检验SO₄^2-已经沉淀完全的操作是：                                          。
（2）在粗盐经过溶解→过滤后的溶液中最后滴加饱和Na₂CO₃溶液，直至不再产生沉淀为止。请问这步操作的目的是                                                。
（3）将经过操作（2）后的溶液过滤,滤液中含NaOH和Na₂CO₃两种杂质,写出除去这两种杂质的化学方程式                            、                             。

Ⅰ.下列A、B、C、D是中学常见的混合物分离或提纯的基本装置。
  
请根据混合物分离或提纯的原理，回答在下列实验中需要使用哪种装置。将A、B、C、D 填入适当的空格中。
（1）从碘水中提取碘____________________；
（2）分离酒精与水的混合物____________________；
（3）分离植物油和水____________________；
（4）除去粗盐中的泥沙制精盐____________________。
Ⅱ.实验室配制一定物质的量浓度溶液要用到量筒和图Ⅱ仪器等。
（1） 配制某浓度的稀硫酸，用10 mL量筒量取浓硫酸的体积如图Ⅰ所示， A与B，B与C刻度间相差1mL，如果刻度A为8，量筒中浓硫酸的体积是________mL。

（2）要用CuSO₄·5H₂O晶体配制500mL 0.01mol/L CuSO₄溶液，应该用托盘天平称取CuSO₄·5H₂O________g
（3）图Ⅱ所示仪器的名称是              ，若实验中图Ⅱ仪器有下列情况，对配制溶液的浓度有何影响？(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
A．仪器中有少量蒸馏水______________；
B．定容时加水超过刻度线______________；
C．最终定容时俯视观察液面______________。

实验室制乙烯，常常因为温度过高而使乙醇与浓硫酸反应生成少量的二氧化碳，有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。

（1）写出实验室制取乙烯的化学方程式________________________________
（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置中可盛放的试剂是：(将下列有关试剂的序号填入空格内)
Ⅰ：     、Ⅱ：     、Ⅲ：     、Ⅳ：     。

A．品红溶液

B．NaOH溶液

C．浓硫酸

D．溴水

（3）能说明二氧硫存在的现象是                   。
（4）使用装置（Ⅱ）的目的是                    。
（5）使用装置（Ⅲ）的目的是                       。
（6）确证含乙烯的现象                       。
（7）进行下列实验时，都要使用温度计，回答下列问题：
制取乙烯时，温度计水银球部位应放在            。
石油分馏时，温度计水银球部位应放在            。

亚氯酸钠（NaClO₂）是重要漂白剂，探究小组开展如下实验，回答下列问题：
实验Ⅰ：制取NaClO₂晶体按如下图装置进行制取。

已知：NaClO₂饱和溶液在低于38℃时析出NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。
（1）装置C的作用是             ；
（2）已知装置B中的产物有ClO₂气体，则装置B中反应的方程式为           ；装置D中反应生成NaClO₂的化学方程式为                   ；反应后的溶液中阴离子除了ClO₂^﹣、ClO₃^﹣、Cl^﹣、ClO^﹣、OH^﹣外还可能含有的一种阴离子是       ；检验该离子的方法是                    ；
（3）如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是               ；
实验Ⅱ：样品杂质分析与纯度测定
（4）测定样品中NaClO₂的纯度．测定时进行如下实验：
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应(已知：ClO₂^-＋4I^－＋4H^＋=2H₂O＋2I₂＋Cl^－)；将所得混合液配成250 mL待测溶液。
②移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用c mol·L^－1 Na₂S₂O₃标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得平均值为V mL(已知：I₂＋2S₂O₃^2-=2I^－＋S₄O₆^2-)。
达到滴定终点时的现象为________________。该样品中NaClO₂的质量分数为____________(用含m、c、V的代数式表示)。

某化学研究性学习小组以海带为原料制取了少量碘水。现用四氯化碳从碘水中萃取碘并用分液 漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步：

A．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；

B．把50 mL碘水和15 mL四氯化碳加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；

C．检查分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；

D．倒转分液漏斗，振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，分液漏斗放正；

(E)旋开活塞，用烧杯承接溶液；
(F)从分液漏斗上口倒出上层水溶液；
(G)将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔；
(H)静置、分层；   
就此实验，完成下列填空：
（1）正确操作步骤的顺序是：（用上述各操作的编号字母填写）  →  →  →A→H→G →E→F。
（2）能选用四氯化碳从碘水中萃取碘的原因是                ；‚_________________________。
（3）已知碘在酒精中的溶解度比在水中大的多，能不能用酒精来萃取碘水中的碘     _________（填“能”或“不能”），其理由是                  。
（4）上述G步骤的操作目的是__________________

某兴趣小组探究SO₂气体还原Fe³⁺、I₂，他们使用的药品和装置如下图所示：

（1）在配制氯化铁溶液时，需先把氯化铁晶体溶解在              中，再加水稀释，这样操作的目的是                             。
（2）装置C的作用是                                            。
（3）若要从A中所得溶液提取晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发、冷却结晶、           、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有                       （填序号）。

A．蒸发皿

B．石棉网

C．漏斗

D．烧杯

E．玻璃棒         
F．坩埚
（4）根据以上现象，该小组同学认为SO₂与 FeCl₃溶液发生氧化还原反应。
①写出SO₂与FeCl₃溶液反应的离子方程式                             ；
②请设计实验方案检验有Fe²⁺生成                                    ；
③该小组同学向C烧杯反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl₂溶液，若出现白色沉淀，即可证明反应生成了SO₄^2—。该做法         （填“合理”或“不合理”），理由是           。
（5）能表明I^－的还原性弱于SO₂的现象是                                               。

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）从氯化钾溶液中得到氯化钾固体，选择装置________(填代表装置图的字母，下同)；除去自来水中的Cl^－等杂质，选择装置________________。
（2）从碘水中分离出I₂,应该选择装置________，该分离方法的名称为_________。
（3）装置A中①的名称是________，进水的方向是从________口进水。装置B在分液时为使液体顺利下滴，应进行的具体操作是____________________________________。

某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：

A．在250mL容量瓶中定容成250mL烧碱溶液;

B．用碱式滴定管移取25mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴加几滴甲基橙作指示剂；

C．在天平上准确称取烧碱样品mg，在烧杯中加蒸馏水溶解；

D．将物质的量浓度为 c mol/L的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度为V1mL；

E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点刻度为V₂mL。
回答下列问题：
（1）正确操作步骤的顺序是（用字母填写）      →      →    → D →    。
（2）操作D中液面应调整到___________________________________。
（3）滴定至终点的现象是______________________________________。
（4）该烧碱样品的纯度计算式是________________________________。
（5）下列各操作（其他操作均正确）中，将导致测定结果偏高的是______________(填写序号)。
①操作B中的碱式滴定管只用蒸馏水洗未用所盛烧碱溶液润洗
②酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接装入标准H₂SO₄溶液
③滴定时，锥形瓶摇动太剧烈，有少量液体溅出
④滴定到终点时，滴定管尖嘴部分悬有液滴
⑤酸式滴定管读数时滴定前仰视，滴定后俯视

（一）如图中，A是氯气的发生装置，B、C是净化气体的装置，D中装铁丝网；反应后E的底部有棕色固体聚集；F是吸收多余气体的装置．

（1）写出A中化学反应方程式，并用双线桥法标出电子转移的方向和数目
（2）仪器a为            ，上述装置中有一处明显错误，请指出是        处（用字母表示）。
（3）通过B是为了除去HCl，在B中应加入              ；
（4）写出F中发生反应的化学方程式                                 。
（二）某化学兴趣小组按如下实验流程提取海带中的碘，他们的设计如下图：

根据以上流程，回答以下问题。
（1）第②步为了加快溶解速率并使碘离子充分进入溶液，可以采取的措施是      、      （写出两条）。
（2）如第④、⑤步通入的Cl₂是与NaI溶液反应，再往其中加四氯化碳振荡、静置，现象是            ；此法还适用于I^-的检验，I^-检验的另一方法是向待测溶液中先滴加AgNO₃溶液，生成        色沉淀，再加足量的HNO₃，沉淀不溶解。

请用如下图所示仪器设计一个电解饱和食盐水并测定电解时产生的H₂的体积和检验Cl₂的实验装置。(提示:Cl₂可与KI反应生成I₂,淀粉遇I₂变蓝)

（1）所选仪器连接时,各接口的顺序是(填各接口的字母代号):A接         、         接         ;B接          、             接          。
（2）证明产物Cl₂的实验现象是                       。 
（3）实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60 mL,电解后溶液的体积恰好为50.0 mL,则溶液中NaOH的物质的量浓度            。

（一）下列各组物质的分离或提纯，应选用下述方法的哪一种？（填序号）
A 分液   B 过滤  C 萃取  D 蒸馏   E 结晶
从碘水中提取碘             ；分离植物油和水             ；
（二）实验室里需要纯净的氯化钠溶液，但手边只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠。某学生设计了如下方案：

如果此方案正确，那么：
（1）操作②是否可改为加硝酸钡溶液？为什么？                          。
（2）操作③的目的是_____________，为什么不先过滤后加碳酸钠溶液？理由是_________________
（三）某水样中要检验出H⁺ 、SO₄^2-、Cl^- 离子，三位学生进行了如下不同的实验：
甲同学：取少量溶液先滴加石蕊溶液，再加入稍过量BaCl₂溶液，充分振荡后静置，取上层清液加入AgNO₃溶液。
乙同学：取少量溶液先加入稍过量Ba(NO₃)₂溶液，充分振荡后静置，取上层清液加入AgNO₃溶液，再加入少量NaHCO₃粉末。
（1）评价二位同学实验的合理性。甲_________ 乙___________（填“合理”或“不合理”）。如不合理，请说明原因____________________（如合理，此空不填）
（2）甲同学所加的BaCl₂溶液应该是稍过量的， 判断该试剂过量的方法是：                   。

海洋植物如海带、海藻中含有大量的碘元素，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图：

（1）提取碘的过程中有关的实验操作名称：①________，③__________。
（2）提取碘的过程中，可选择的有机试剂是__________。   

A．酒精

B．四氯化碳

C．乙酸

D．氢氧化钠

（3）为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、普通漏斗、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器有__________。
（4）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂，还须经过______将碘和有机试剂分开。（填实验操作名称）

某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如下图所示。
   
（1）只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的是______(填装置序号)。
（2）图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式：________         ______
（3）与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是________(填选项序号)。

A．Ⅳ比Ⅲ复杂

B．Ⅳ比Ⅲ安全

C．Ⅳ比Ⅲ操作简便

D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行

（4）Ⅲ中加热碳酸氢钠时，澄清石灰水会变浑，石灰水变浑反应的离子方程式                    
（5）若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入物固体最好是________(填化学式)

分别用一种试剂将下列物质中的少量杂质除去（括号内为混入的杂质）。

物  质	需加入的试剂	有关离子方程式
HNO3(HCl)
ZnSO4(CuSO4)
NaCl(Na2CO3)