高中化学物质检验实验方案的设计试题

中国女药学家屠呦呦获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖，以表彰她创新了具有国际影响的世界抗疟药——青蒿素（分子式C₁₅H₂₂O₅）其方法是用乙醚作为溶剂，提取青蒿素。这种方法的原理属于

A．过滤

B．蒸发

C．萃取

D．结晶

某地煤矸石经预处理后含SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃，一种综合利用煤矸石制取绿矾(FeSO₄·7H₂O)的工艺流程如下图所示。

（1）过滤操作需要用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还有_____________。
（2）写出所选试剂X、Y的化学式：X_______________，Y_____________。
（3）滤液B中含的阴离子有_____________(写离子符号)。
（4）滤渣SiO₂可制取木材防火剂，该防火剂的化学式为______________。
（5）由溶液D转化为溶液E的离子方程式为：______________。
（6）根据图中数据，计算出原40g煤矸石中Fe₂O₃的质量分数为_____________。（假设适量均为恰好反应）

某溶液含有K^＋、Fe^3＋、SO₄^2－、CO₃^2－、I^－中的一种或几种。取样，滴加KSCN溶液后显红色。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是

A．K^＋

B．I^－

C．SO4^2^－

D．CO3^2^－

下列实验操作中错误的是

A．分液时，分液漏斗下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出

B．蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口

C．向碘水中加入适量酒精，可以将碘单质萃取出来

D．蒸发时，当溶液中出现大量晶体时，停止加热余热蒸干

在粗盐的提纯实验中，下列说法正确的是

A．该实验得到的NaCl中无其他任何杂质

B．检验所得NaCl中是否混有BaCl2，可用AgNO3溶液检验

C．该实验基本操作分为溶解、过滤和蒸发三个步骤

D．除去杂质时，不必考虑所加试剂的顺序

某兴趣小组用合金铝、铁、铜的废弃合金为原料制取硝酸铜晶体和氢氧化铝，并测定硝酸铜晶体的结晶水含量和氢氧化铝的纯度，设计的主要流程如下：

已知：Fe²⁺沉淀的pH范围为7．0~9．0；Fe³⁺沉淀的pH范围为1．9~3．2；Cu²⁺沉淀的pH范围为4．7~6．7。
（1）写出合金中加入NaOH溶液后所发生的离子反应方程式               。
（2）写出滤液B中通入过量CO₂的化学方程式            。
（3）加入Z的作用是调节溶液的pH，除去溶液中的Fe³⁺，pH范围应为            ；下列可作为试剂z的是          。（填序号）
a．铜粉    b．氨水    c．氧化铜    d． 硫酸铜
（4）某同学为了测定硝酸铜晶体的结晶水含量，完成操作步骤：称量样品、加热、          、称量CuO质量、           、计算。
（5）滤渣C的质量是10g，煅烧后得到固体D6．90g,则滤渣C中氢氧化铝的质量分数为           。（保留两位小数）
（6）按该流程的操作步骤，氢氧化铝质量分数的测定结果偏高，可能的原因是           。（写一条即可）

为使溶液中的3种阳离子、A⁺、B²⁺、C³⁺逐一沉淀分离，将含有A⁺、B²⁺、C³⁺离子的水溶液进行如下实验，

关于三种离子的判断正确的是

A．Ag^+、Fe^2+、Al^3+

B．NH4^+、Fe^2+、Fe^3+

C．Ag^+、Cu^2+、Fe^3+

D．Ag^+、Cu^2+、A1^3+

下列有关实验的选项正确的是

测定硫酸铜晶体（CuSO₄·xH₂O）中x值的实验过程如下。完成下列填空:

（1）设待测硫酸铜晶体的化学式为CuSO₄·xH₂O ，则该硫酸铜晶体受热失去全部结晶水的化学方程式为              。

（2）下列是实验中用到的几种仪器，仪器与对应名称正确的是          。（填序号）
（3）“冷却”操作应在            （填仪器名称）中进行，“灼烧”时热源选用的是酒精灯而不是酒精喷灯，理由是                          。
（4）恒重操作的目的是                 。
（5）测定硫酸铜晶体结晶水含量时，若实验结果偏低，原因可能是           。（填序号）
a．坩埚未完全干燥               b．加热过程中晶体有少量溅失
c．坩埚上沾有受热不分解的杂质    d．加热后未放入干燥器中冷却
（6）下面是某学生实验的一次数据，请完成计算

加热前质量	加热后质量
m1	m2	m3	m4
11．721g	22．692g	18．631g	a

①若无需再进行第三次称量，则a的数值范围应为            。
②若加热后坩埚与固体总质量为18．631g，实测值x=             （保留两位小数）
③若理论值x=5,则该实验的相对误差是           。

实验题组
Ⅰ．下图所示的实验，能达到实验目的的是           。

A	B	C	D
验证化学能 转化为电能	验证温度对化学平衡的影响	验证铁 发生析氢腐蚀	验证AgCl 溶解度大于Ag2S

Ⅱ．某同学为了验证Fe³⁺是否能氧化H₂SO₃生成了SO₄^2–，他用50mL0.1mol/LFeCl₃溶液吸收制取SO₂气体的尾气，再进行以下实验：
（1）向FeCl₃溶液中通入一定量的SO₂，反应的离子方程式：            ；
（2）检验吸收液中SO₄^2–的方法：                                 ；
（3）吸收液中除了含有H⁺、Cl^–、SO₄^2–以外，对其它成份（Fe³⁺、Fe²⁺、H₂SO₃）的可能组合进行探究：
①提出假设。
假设1：溶液中存在Fe³⁺、Fe²⁺；
假设2：溶液中存在                         ；
假设3：溶液中存在Fe²⁺ 而不存在H₂SO₃（二者恰好完全反应）。
②设计方案、进行实验，验证假设。请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论（可以不填满）。限选实验试剂和仪器：试管、滴管、0.1moLL^-1KMnO₄、0.1moLL^-1KSCN溶液、品红溶液。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：用试管取样品溶液2～3mL，再用滴管取	（1） 若出现红色，则假设1成立； （2）若未出现红色，则假设2或假设3成立。
步骤2：

 

已知下列数据：

物  质	2,4,6   熔点/℃	沸点/℃	密度/g·cm^－3
乙  醇	－114	78	0.789
乙  酸	16.6	117.9	1.05
乙酸乙酯	－83.6	77.5	0.900
浓H2SO4		338	1.84

实验室制乙酸乙酯的主要装置如上图I所示，主要步骤为：①在30mL的大试管中按体积比1：4：4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合液；②按照图I连接装置，使产生的蒸气经导管通到15mL试管所盛饱和Na₂CO₃溶液(加入1滴酚酞试液)上方2mm~3mm处，③小火加热试管中的混合液；④待小试管中收集约4mL产物时停止加热，撤出小试管并用力振荡，然后静置待其分层；⑤分离出纯净的乙酸乙酯。
请同学们回答下列问题：
（1）步骤①中，配制这一比例的混合液的操作是                   。
（2）写出该反应的化学方程式                     。浓H₂SO₄的作用是                     。
（3）步骤③中，用小火加热试管中的混合液，其原因是：                        。
（4）步骤④所观察到的现象              ，写出原因是_______________。
（5）步骤⑤中，分离出乙酸乙酯选用的仪器是________，产物应从_______口倒出，因为______________。
（6）为提高乙酸乙酯的产率，甲、乙两位同学分别设计了如上图甲、乙的装置(乙同学待反应完毕冷却后再用饱和Na₂CO₃溶液提取烧瓶中产物)。你认为         装置合理，因为              。

过氧化钙（CaO₂）是一种白色、无毒、难溶于水的固体，能杀菌消毒，广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。工业生产过程如下：
①在NH₄Cl溶液中加入Ca（OH）₂；
②在第①步的生成的产物中加入30% H₂O₂，反应生成CaO₂•8H₂O沉淀；
③经过陈化、过滤，水洗得到CaO₂•8H₂O，再脱水干燥得到CaO₂。
完成下列填空:
（1）第①步反应的化学方程式为    ________。
（2）生产中可循环使用的物质是            。
（3）检验CaO₂•8H₂O是否洗净的方法是    ________________  。
（4）已知CaO₂在350℃迅速分解生成CaO和O₂。如图是实验室测定产品中CaO₂含量的装置（夹持装置省略）。

若所取产品质量是m g，测得气体体积为V mL（已换算成标准状况），则产品中CaO₂的质量分数为       （用字母表示）。过氧化钙的含量也可用重量法测定，需要测定的物理量有    ______  。

海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是

A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴

B．粗盐可采用除杂、过滤、蒸发结晶等过程提纯

C．工业生产常选用NaOH作为沉淀剂

D．单质溴可用SO2将其还原吸收

关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列叙述正确的是

A．加入Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，加入盐酸后沉淀不消失，则原溶液中一定含有SO4^2-

B．通入Cl2后溶液变黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，则原溶液中一定有I^-

C．加入盐酸生成的气体能使饱和的澄清石灰水变浑浊，则原溶液中一定含有CO3^2-

D．加入NaOH溶液并加热产生的气体能使湿润蓝色石蕊试纸变红，则原溶液中一定有NH4^+

为了提纯下列物质（括号内为杂质），有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是

选项	被提纯的物质	除杂试剂	分离方法
A	溴苯（溴）	水	分液
B	乙酸乙酯（乙酸）	NaOH溶液	分液
C	苯（苯酚）	NaOH溶液	分液
D	甲烷（乙烯）	KMnO4酸性溶液	洗气