高中化学物质检验实验方案的设计实验题

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）图中的两处明显的错误是
_____________________________________，
_____________________________________。
（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________________________。

氧化还原滴定实验与中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。现用0.001 mol·L^－1 KMnO₄酸性溶液滴定未知浓度的无色NaHSO₃溶液。反应离子方程式是2MnO₄^﹣＋5HSO₃^﹣＋H^＋===2Mn^2＋＋5SO42﹣＋3H2O填空完成问题：
（1）该滴定实验所需仪器有下列中的____________。

A．酸式滴定管(50 mL)

B．碱式滴定管(50 mL)

C．量筒(10mL)

D．锥形瓶

E．铁架台
F．滴定管夹
G．烧杯
H．白纸
I．胶头滴管
J．漏斗
（2）不能用______(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。试分析原因_______________。
（3）指示剂 _______ （填“需要”或“不需要”）选用，说明理由_______________________________。
（4）滴定前平视KMnO4溶液液面，刻度为a mL，滴定后俯视液面刻度为b mL，则(b－a)mL比实际消耗KMnO4溶液体积________(填“多”或“少”)。根据(b－a)mL计算得到的待测浓度，比实际浓度________(填“大”或“小”)。

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）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①               ②                ；
（2）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，指出右图装置中仪器的名称：

A仪器的名称是                ，B仪器的名称是                 。
(3)指出上图实验装置中的错误之处：
①                              
②                              

（一）海带、海藻中丰富的碘元素主要以碘化钾的形式存在。化学小组欲用海带制取少量碘单质，先将海带烧成灰，再用水浸泡一段时间（让碘化物充分溶解），得到海带灰悬浊液，然后按以下流程（图1）提取单质碘（已知：2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂）。
（1）过程 ①中使用的玻璃仪器________________。
（2）过程②中充入适量Cl₂的目的是________________。
（3）提取碘的过程中实验操作③的名称：________________，选择的有机试剂可以是___________（填序号）。     A．酒精      B．四氯化碳      C．醋酸         D．苯
（4）过程 ④从含碘的有机溶液中提取碘并回收有机溶剂，还需要经过蒸馏、冷凝（如图2）．则冷水的流向为____________（填“A进B出”或“B进A出”）。

（二）由图3所示A、B、C、D四种仪器，回答下列问题。
（图3）
（1）上述仪器使用时需要检查是否漏水的是____________（填仪器名称）。
（2）使用仪器D配制一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液时，下列操作或说法正确的是______。（填序号）
①容量瓶未干燥便进行配制会导致配制结果偏低
②氢氧化钠溶液溶液时放出大量的热，溶解后就立即配制溶液
③在定容操作中俯视液面，则溶液浓度偏高
④定容时，液面超过刻度线，可用滴定管移动一部分液体，使液面刚好与刻度线相切

为了验证炭粉与浓硫酸作用确实有二氧化碳气体生成，某同学创设如下图所示的A、B、C三个装置进行实验，其中省略了课本上炭粉与浓硫酸反应的发生装置图。已知C中的KMnO₄酸性溶液是足量的，具有强氧化性，还原性的SO₂气体经过KMnO₄酸性溶液后能全部被吸收氧化，据此，请回答下列问题。

（1）炭粉与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式为_____________________
（2）由（1）产生的混合气体流经装置A、B、C的先后顺序是______、______、______（填A、B、C），气流依次经过装置管口顺序号为（填管口序号a、b、c、d、e、f）；气体发生装置导管口接______，然后______接_____，______接_____；
（3）装置B的作用是__________________，装置B中观察到的现象是__________________；
（4）装置A中观察到的现象是_________________，得到的结论是_________________。

用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：

（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是            。
（2）请指出图中明显不合理的是                               。
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值     (填“偏大、偏小、无影响”)
（4）如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与
上述实验相比，所放出的热量        (填“大于、小于或等于”)，所求中和热            (填“大于、小于或等于”)简述理由                      。
（5）用相同浓度和体积的氨水(NH₃·H₂O)代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值
会           ；（填“偏大、偏小、无影响”）。

利用右图装置测定中和热的实验步骤如下：

①量取50mL 0.25mol•L^-1硫酸倒入小烧杯中，测量温度；
②量取50mL 0.55mol•L^-1NaOH溶液，测量温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，混合均匀后，测量混合液温度。请回答：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是_____________；
（2）NaOH溶液稍过量的原因_____________；
（3）加入NaOH溶液的正确操作是______（填字母）．
A．沿玻璃棒缓慢加入       B．一次迅速加入       C．分三次加入
（4）使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_______；
（5）设溶液的密度均为1g/cm³，中和后溶液的比热容c=4.18J/（g•℃），请根据实验数据写出该反应的热化学方程式 _____________；

温度 实验次数	起始温度t1/℃	终止温度 t2/℃	温度差平均值（t2-t1）/℃
H2SO4	NaOH	平均值
1	25.0	25.2	25.1	28.5
2	24.9	25.1	25.0	28.3
3	25.5	26.5	26	31.8
4	25.6	25.4	25.5	29.0

（6）上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母） _______
a．实验装置保温、隔热效果差
b．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
c．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度
（7）______（填“能”或“不能”）用Ba(OH)₂代替氢氧化钠溶液和稀硫酸反应；若将含0.5molH₂SO₄的 浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量________（填“小于”、“等于”或“大于”）57.3kJ。原因是_______________________。

一学生设计了如下实验方法分离NaCl和CaCl₂两种固体的混合物

填空和回答下列问题
（1）B物质是_______________（写化学式）
（2）按此实验方案分离得到的NaCl，经分析仍含有杂质，这是因为上述方案中某一步设计有毛病，这一步的正确设计方案应是_______________
（3）若要测定该样品中NaCl和CaCl₂的质量比，可称量干燥的B物质和另一物质的质量，这种物质是______________（填序号）
①混合物A  ②CaCl₂固体   ③NaCl固体

盐卤中除含有Mg²⁺、Cl^-外，还含有少量Na+、Fe²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-和CO(NH₂)₂等。从海水提取食盐和Br₂后的盐卤中可以提取MgCl₂、MgO、Mg（OH）₂等物质，制备流程如图所示：

（1）从MgCl₂溶液得到MgCl₂.6H₂O晶体的过程中所需的基本操作顺序依次为_________________ ；
A．加热蒸馏B．加热浓缩C．冷却结晶D．趁热过滤    E．过滤洗涤
（2）制取无水氯化镁必须在氯化氢存在的条件下进行，原因是____________（用适当的文字结合化学用语说明）。
（3）用NaClO除去尿素CO(NH₂)₂时，生成物除盐外，都是能参与大气循环的物质，则该反应的化学方程式为_________________ ；加入NaClO的另一个作用是_________________。
（4）Mg(OH)₂是制镁盐、耐火材料和阻燃剂的重要原料．
已知25℃时K_sp[Mg（OH）₂]=5.6×10^-12，且Mg（OH）₂（s）═MgO（s）+H₂O（s）△H=+81.5kJ/mol．
①下列叙述正确的是_________
A．从盐卤或海水中获得Mg（OH）₂，工业上选择NaOH作沉淀剂
B．Mg（OH）₂能作阻燃剂的原因是它分解吸热且生成MgO覆盖可燃物
C．可加热Mg（OH）₂得到MgO，再电解熔融的MgO制金属镁
②酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：

pH	＜8.0	8.0～9.6	＞9.6
颜色	黄色	绿色	蓝色

25℃时，在Mg(OH)₂的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为______。

中国沿海某城市采用反渗透法将海水淡化，得到淡水供市民使用，剩余母液继续加工获得其他产品。母液中主要含有Cl^-、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、SO₄^2-、Br^-等离子。某实验小组同学模拟工业生产流程，进行如下实验．

（1）写出实验室制备氯气的化学方程式_____________________；
（2）海水淡化的方法还有____________（写出一种）；
（3）I中，电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业，写出该反应的离子方程式__________；
（4）Cl₂和Br₂均为双原子分子，从原子结构的角度解释其原因_____________________；
（5）Ⅲ中，加入适量CaCl₂固体的目的是_____________________；
（6）写出IV中反应的离子方程式_____________________；
（7）与过程II类似，工业上常用“空气吹出法”实现海水提溴，将1m³海水浓缩至1L，使用该法最终得到36g Br₂，若提取率为60%，则原海水中溴的浓度为__________ mg/L。

肼是重要的化工原料。某探究小组利用下列反应制取水合肼（N₂H₄·H₂O）。
CO(NH₂)+2NaOH+NaClO═Na₂CO₃+N₂H₄•H₂O+NaCl
NaClO过量时，易发生N₂H₄•H₂O+2NaClO═N₂↑+2NaCl+3H₂O
实验一：制备NaClO溶液．（实验装置如图1所示）

（1）配制30%NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒外，还有______________（填标号）；
A．容量瓶      B．烧杯      C．烧瓶      D．玻璃棒
（2）锥形瓶中发生反应的化学方程式是______________；
实验二：制取水合肼．（实验装置如图2所示）
控制反应温度，将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，充分反应．加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液，收集108～114℃馏分。
（已知：N₂H₄•H₂O+2NaClO═N₂↑+3H₂O+2NaCl）
（3）分液漏斗中的溶液是_______（填标号）；
A．CO(NH₂)₂溶液
B．NaOH和NaClO混合溶液
选择的理由是______________；
实验三：测定馏分中肼含量
称取馏分5.000g，加入适量NaHCO₃固体，加水配成250mL溶液，移出25.00mL，用0.1000mol•L^-1的I₂溶液滴定．滴定过程中，溶液的pH保持在6.5左右。（已知：N₂H₄•H₂O+2I₂═N₂↑+4HI+H₂O）
（4）滴定过程中，NaHCO₃能控制溶液的pH在6.5左右，用离子方程式解释其原因______________；
（5）实验测得消耗I₂溶液的平均值为18.00mL，馏分中水合肼（N₂H₄•H₂O）的质量分数为___________；

海水中含有丰富的化学元素，下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg(以MgCl₂形式存在)和Br₂(以NaBr的形式存在)及综合利用的生产流程简图：

请回答：
（1）在粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质，精制时所用的试剂为：
A．盐酸    B．氯化钡溶液    C．氢氧化钠溶液    D．碳酸钠溶液
则加入试剂的顺序是(填编号)                        。
（2）Mg(OH) ₂中加入盐酸后，要获得MgCl ₂•6H ₂O晶体，需要进行的实验操作依次                     。
A．蒸馏 B．灼烧 C．过滤 D．蒸发 E．冷却结晶  
（3）目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水，下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是       ．
A．精制饱和食盐水进入阳极室   B．纯水(加少量NaOH)进入阴极室
C．阴极产物为氢氧化钠和氢气   D．电解槽的阳极用金属铁网制成
（4）写出电解饱和NaCl溶液的离子方程式：                              
（5） 利用MgCl ₂•6H ₂O可制得无水氯化镁，应采取的措施是                      
（6） 用热空气吹出的溴蒸气可以用亚硫酸钠溶液吸收，写出反应的化学方程式：           

锌是一种常用金属，冶炼方法有火法和湿法。
I．镓（Ga）是火法冶炼锌过程中的副产品，镓与铝同主族且相邻，化学性质与铝相似．氮化镓（GaN）是制造LED的重要材料，被誉为第三代半导体材料。
（1）Ga在元素周期表中的位置________________________。
（2）GaN可由Ga和NH₃在高温条件下合成，该反应的化学方程式为______________________。
（3） 下列有关镓和镓的化合物的说法正确的是_______________（填字母序号）。
A．一定条件下，Ga可溶于盐酸和氢氧化钠
B．常温下，Ga可与水剧烈反应放出氢气
C．Ga₂O₃可由Ga(OH)₃受热分解得到
D．一定条件下，Ga₂O₃可与NaOH反应生成盐
II．工业上利用锌焙砂（主要含Zn0、ZnFe₂O₄，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物）湿法制取金属锌的流程如图所示，回答下列问题：

已知：Fe的活泼性强于Ni
（4）ZnFe₂O₄可以写成ZnO•Fe₂O₃，写出ZnFe₂O₄与H₂SO₄反应的化学方程式 ______________________。
（5）净化I操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe²⁺氧化；第二步是控制溶液pH，只使Fe³⁺转化为Fe（OH）₃沉淀．净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是_______________。
（6）净化II中加入Zn的目的是______________________。
Ⅲ．(7)某化学课外小组拟用废旧电池锌皮（含杂质铁），结合下图信息从提供的试剂中选取适当试剂，制取纯净的ZnSO₄•7H₂O．

实验步骤如下：
①将锌片完全溶于稍过量的3mol•L^-1稀硫酸，加入_______（选填字母，下同）；
A．30%H₂O₂      B．新制氯水       C．FeCl₃溶液        D．KSCN溶液
②加入__________；
A．纯锌粉      B．纯碳酸钙粉末   C．纯ZnO粉末      D．3mol•L^-1稀硫酸
③加热到60℃左右并不断搅拌；
④趁热过滤得ZnSO₄溶液，再蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥．
其中步骤③加热的主要目的是__________________________。

海水中蕴藏着丰富的资源。海水综合利用的流程图如下。

（1）粗盐中含Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2—及泥沙等杂质，需要提纯后才能综合利用。粗盐提纯的步骤有：①加入过量的Na₂CO₃溶液；②加入过量的BaCl₂溶液；③加入过量的NaOH溶液；④调节溶液的pH等于7；⑤溶解；⑥过滤； ⑦蒸发。正确的操作顺序是              （填写序号字母）。

A．⑤①③②④⑥⑦	B．⑤①②③⑥④⑦
C．⑤③①②⑥④⑦	D．⑤③②①⑥④⑦

（2）NaCl做原料可以得到多种产品。
①工业上由金属钠制备过氧化钠的方法是：将金属钠迅速升温至熔化，并控制温度在300–400℃，通入经处理过的空气可制得过氧化钠，处理空气的目的是                              。工业生产中因温度过低而得不到纯净的过氧化钠，你认为可能含有的杂质是             (填化学式)。
② 实验室用惰性电极电解100 mL0.1 mol/LNaCl溶液，若阴阳两极均得到112 mL气体（标准状况），则所得溶液的pH为（常温下）         （忽略反应前后溶液的体积变化）。
③ 电解氯化钠稀溶液可制备“84消毒液”，通电时氯气被溶液完全吸收，若所得消毒液仅含一种溶质，写出相应的化学方程式：                     。
（3）分离出粗盐后的卤水中蕴含着丰富的镁资源，经转化后可获得MgCl₂粗产品。
① 粗产品的溶液中含有Na⁺、Fe²⁺、Fe³⁺和Mn²⁺，需将Fe²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺转化为沉淀除去。因此先向溶液中加入一种上述（1）中得到的物质NaClO，然后控制溶液的pH为                。

② 由MgCl₂·6H₂O晶体制备无水MgCl₂的方法是                     。

某同学设计如下实验方案，以分离KCl 和BaCl₂两种固体混合物，试回答下列问题：

（1）操作①的名称是           ，操作②的名称是            。
（2）试剂a是           ，试剂b是           ，固体B是           。（填化学式）
（3）加入试剂a所发生反应的化学方程式为：                                                 。
加入试剂b所发生反应的化学方程式为：                                            。
（4）该方案能否达到实验目的：         。若不能，应如何改进（若能，此问不用回答）            。
（5）若要测定原混合物中KCl和BaCl₂的质量分数，除了要准确称量混合物的质量外，至少还要获得的数据是                 的质量。