高中化学实验题

电镀厂曾采用有氰电镀工艺，处理有氰电镀的废水时，可在催化剂TiO₂作用下，先用NaClO将CN^－离子氧化成CNO^－，再在酸性条件下继续被NaClO氧化成N₂和CO₂。环保工作人员在密闭系统中用下图装置进行实验，以证明处理方法的有效性，并通过测定二氧化碳的量确定CN^－被处理的百分率。

将浓缩后含CN^－离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200 mL（其中CN^－的浓度为0.05 mol·L^－1）
倒入甲中，塞上橡皮塞，一段时间后，打开橡皮塞和活塞，使溶液全部放入乙中，关闭活塞。回答下列问题：
⑴甲中反应的离子方程式为                                      ，
乙中反应的离子方程式为                                      。
⑵乙中生成的气体除N₂和CO₂外，还有HCl及副产物Cl₂等。丙中加入的除杂试剂是饱和食盐水，其作用是                                                       ，
丁在实验中的作用是                                                         ，
装有碱石灰的干燥管的作用是                                                      。
⑶戊中盛有含Ca(OH)₂ 0.02mol的石灰水，若实验中戊中共生成0.82 g沉淀，则该实验中测得CN^－被处理的百分率等于           。该测得值与工业实际处理的百分率相比总是偏低，简要说明可能的原因。①                                                                       。
②                                                                                        。
请提出一个能提高准确度的建议（要有可操作性，且操作简单）
                                                                      。

红矾钠（重铬酸钠：Na₂Cr₂O₇·2H₂O）是重要的基本化工原料，在印染工业、电镀工业和皮革工业中作助剂，在化学工业和制药工业中也用作氧化剂，应用领域十分广泛。
（1）实验室中红矾钠可用铬铁矿（主要成分：FeO·Cr₂O₃）利用以下过程来制取。

①步骤I中反应的化学方程式为：
该反应的化学平衡常数的表达式为                   ，在常温下该反应速度极慢，下列措施中能使反应速率增大的是                           。

A．升高温度

B．通入过量的空气

C．将原料粉碎

D．增加纯碱的用量

②步骤Ⅱ中所得溶液显碱性，其中除含有Na₂CrO₄外还含有铝、硅元素的化合物，它们的化学式可能是                      、                   。
③步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7~8并煮沸，其目的是                        。
④步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为：                                      。
（2）将红矾钠与KCl固体1：2（物质的量比）混合溶于水后经适当操作可得到K₂Cr₂O₇晶体。请填写表中空格。完成上述过程。

序号	实验步骤	简述实验操作（不必叙述如何组装实验装置）
①	溶解	将混合物放入烧杯中，加水，充分搅拌直到固体不再溶解。
②
③
④
⑤	过滤、干燥	得到K2Cr2O7晶体

某化学研究性学习小组计论Fe³⁺和SO之间发生怎样的反应。可能发生的反应有：2Fe³⁺+SO+H₂O=2Fe²⁺+SO+2H⁺（氧化还原反应）
2Fe³⁺+3SO+6H₂O=2Fe(OH)₃（胶体）+3H₂SO₄（水解反应）
为了证明反应的实际情况，同学们设计并实施了下列实验，请填写下列空白：
实验I：学生选择的实验用品：Na₂SO₃浓溶液、BaCl₂稀溶液、稀盐酸；试管若干、胶头滴管若干。从选择的药品分析，实验者设计这个实验的目的是                  
                                                                      。
实验II：①取5mLFeCl₃浓溶液于试管中，逐滴加入Na₂SO₃浓溶液，观察到溶液颜色由黄色变为红棕色，无气泡产生，无沉淀生成，继续加入Na₂SO₃浓溶液至过量，溶液颜色加深，最终变为红褐色。这种红褐色液体是               。向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量，可以观察到的现象是                                     
                          。将溶液分成两等份，其中一份加入KSCN稀溶液，溶液变成血红色，反应的离子方程式为                                           。
另一份加入BaCl₂稀溶液，有少量白色沉淀生成，产生该白色沉淀的离子方程式是                                                     。
②换用稀释的FeCl₃和Na₂CO₃溶液重复实验II。实验II、III产生的现象完全相同。由上述实验得出的结论是                                                          。
实验III：若在FeCl₃浓溶液中加入Na₂CO₃浓溶液，观察到红褐色沉淀并且产生无色气体，该反应的化学方程式是                                                   。
从形式上看，Na₂CO₃和Na₂SO₃相似。但是从上述实验中可以看到，二者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大，分析其原因可能是：
①                                                                       。
②                                                                       

(14分)下面是中学化学中常用玻璃仪器组成的实验装置图(根据需要可在其中加入液体或固体)。

请回答下列问题：
(1)能用作干燥氨气的装置有_________(填字母)；
(2)既能用于收集氯气又能用于收集一氧化氮气体的装置有_________(填字母)；
(3)在氯气和铁反应实验中，能添加在制氯气和反应装置之间以除去氯气中氯化氢等杂质气体的装置有_________(填字母)；
(4)能用于乙烯与溴水反应制二溴乙烷的实验装置有_________(填字母)；
(5)若用C装置作二氧化硫与烧杯中氢氧化钠溶液反应的实验，则其中广口瓶的作用是_____________________________________________。

(12分)氟化钠是一种重要的氟盐，主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂。实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸（H₂SiF₆）等物质为原料制取氟化钠，并得到副产品氯化铵：

有关物质在水中溶解度分别为：
氯化铵：10℃时33.3 g、20℃时37.2 g、30℃时41.4g；氟化钠：20℃时4 g；氟硅酸钠微溶于水。
请回答下列问题：
⑴上述流程中发生两步化学反应，第一步反应的化学方程式为：                  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　       ，
第二步反应能进行是因为                              　                   。
⑵操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器除玻璃棒外，还有                　         。
⑶操作II的作用是                      　             　　　              。
⑷操作Ⅲ的具体过程是                               　　　              。
⑸流程中NH₄HCO₃必须过量，其原因是                        　　　       。

为测定Na₂CO₃与Na₂SO₃混合物中各组分的含量，取样品23.2g以下图所示装置进行实验：（铁架台、铁夹等仪器未在图中画出）
（1）将仪器连接好以后，必须进行的第一步操作是___________________。
（2）此实验还必须用到的最重要的仪器是__________；仪器F的作用是________。
（3）已知仪器C中装有品红溶液，其作用是______________，有人提出该溶液可能引
起Na₂CO₃含量的测量结果比实际值偏低，理由是____________________。

（4）实验室中备有以下常用试剂：
a.浓硫酸  b.品红溶液  c.酸性高锰酸钾溶液d.饱和碳酸氢钠溶液  e.氢氧化钠溶液  f.无水硫酸铜  g.碱石灰  h.五氧化二磷  i.无水氯化钙
请将下列容器中应盛放的试剂序号填入相应空格：
B中_____________，D中______________，E中_____________。
实验过程中，当仪器A内的固体反应完全后，需打开活塞K，向A中通入大量的空气。这样做的目的是______________。所通空气应先经过___________试剂（填上述所供试剂的序号）处理，否则可能引起Na₂SO₃含量的测量结果比实际值_________（填“偏高”、“偏低”或“没影响”）。
（5）若仪器E在试验完成时增重4.4g，则Na₂CO₃与Na₂SO₃的物质的量之比为____。

为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，某同学设计了下图所示的实验。

①可通过观察                                   来定性比较得出结论。
②有同学提出将CuSO₄改为CuCl₂更为合理，其理由是                         ，你认为还可以作何改进？                                      。

试回答下列问题：
（1）下列实验中所选用的仪器或操作以及结论不合理的是___          _。

A．用托盘天平称量11.7g氯化钠晶体

B．加热NH4Cl晶体时，用湿润红色石蕊试纸靠近试管口，检验NH3的生成

C．不宜用瓷坩埚灼烧氢氧化钠、碳酸钠

D．测定溶液的pH时，用洁净、干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在用蒸馏水湿润过的pH试纸上与标准比色卡比较

E．仅用蒸馏水和pH试纸，就可以鉴别pH相等的H₂SO₄和CH₃COOH溶液
F．用锌和稀硫酸制H₂时，为了使制取H₂的速率加快，可以向稀硫酸溶液中加入少量CuSO₄溶液
G.用碱式滴定管量取20.00mL 0.1000mol/L的KMnO₄溶液;
H.不慎将苯酚溶液沾到皮肤上,立即用酒精清洗;
I.用瓷坩埚高温熔融和固体混合物;
J.向沸腾的NaOH稀溶液中滴加FeCl₃饱和溶液,以制备胶体;
K.配制饱和溶液时,加入少量的稀硫酸.
（2）欲量取20.00mL  Na₂CO₃溶液，应选用的仪器是                    。
（3）中和热测定的实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、          、          。
（4）在硫酸铜晶体中结晶水含量的测定实验中，称量操作至少要进行           次。

某兴趣小组同学共同设计了如图所示的实验装置。该装置既可用于制取气体，又可用于验证物质的性质。

⑴打开K₁关闭K₂，可制取某些气体。
甲同学认为装置I可用于制取H₂、NH₃、O₂，但装置II只能收集H₂、NH₃，不能收集O₂。其理由是       。
乙同学认为在不改动装置II仪器的前提下，对装置II进行适当改进，也可收集O₂。你认为他的改进方法是                                                  。
⑵打开K₂关闭K₁，能比较一些物质的性质。
丙同学设计实验比较氧化性：KMnO₄＞Cl₂＞Br₂。在A中加浓盐酸后一段时间，观察到C中的现象是               ；仪器D在该装置中的作用是                       。
丁同学用石灰石、醋酸、苯酚钠等药品设计了另一实验。他的实验目的是                   。

(16分)二氧化钛是一种不溶于稀酸的物质，常用于制取金属钛。某种金红石矿石的主要成分是TiO₂，含有Fe₂O₃和Al₂O₃杂质。一研究性学习小组设计如下方案制备金属钛，并得到其它副产品。
(1)已知Fe(OH)₃、Al(OH)₃，开始沉淀的pH数据(见下表)

氢氧化物	Fe(OH)3	A1(OH)3
开始沉淀pH	1.5	3.3

   向溶液I中滴加NaOH溶液，并调溶液pH，若开始只得到一种沉淀，该沉淀是     
，应控制pH的范围是            ，反应的离子方程式是                       ；
(2)向溶液Ⅱ中“继续加适量NaOH溶液”，若操作不当会减少滤渣Ⅲ的质量，请你设计另一种方案代替向溶液Ⅱ中“继续加适量NaOH溶液”的方案，该方案是               ，反应的离子方程式是                                        ；
(3)已知：①CO₂(g)==C(s)+O₂(g)； △H="393.5" kJ·mol^-l
②CO(g)+ O₂(g)==CO₂(g)；   △H=－283 kJ·mol^-l
③TiO₂(s)+2Cl₂(g)==TiCl₄(s)+O₂(g)；△H ="141" kJ·mol^-l
写出TiO₂与Cl₂+C反应的热化学方程式                          。
(4)若经过多步反应后制得b g金属钛，则金红石矿石中TiO₂的质量分数为           

某化学兴趣小组需制备22.4 LSO₂气体（标准状况），他们依据化学方程式Zn＋2H₂SO₄(浓)ZnSO₄＋SO₂↑＋2H₂O计算后，取65.0 g锌粒与98％的浓硫酸(ρ＝1.84 g/cm³)110mL充分反应，待锌粒全部溶解后，收集所得气体X。经测定其中含有气体杂质。
(1)化学兴趣小组所制得的气体X中混有的主要杂质气体可能是        (填分子式)。产生这种结果的主要原因是（用离子方程式表示）                                    。
(2)为了检验主要杂质气体的成分，化学兴趣小组的同学设计了如下实验，对气体(X)取样进行认真探究。

①组装好仪器后，盛放药品前，必要的一个操作是                           。
②A中加入的试剂可能是             ，作用是                           。
B中加入的试剂可能是             ，作用是                           。
③证实气体X中混有较多杂质气体，应观察到C中的实验现象是                    ，D中最好选择的试剂是                。
(3)假定气体在吸收过程吸收完全，对上述装置略加改进，可以粗略测定X气体中SO₂的体积分数。改进时可选用的下列仪器为                    (填代号)。
a.导管　b.水槽  c.广口瓶　d.容量瓶　e.量筒　f.单孔塞　g.双孔塞

四氯化钛（TiCl₄）是工业上制备金属钛的重要原料。常温下，它是一种极易水解的无色液体，沸点为136.4℃。工业制备TiCl₄和钛的反应分别为：
TiO₂ +2C+2Cl₂TiCl₄ +2CO ；TiCl₄ +2Mg Ti + 2MgCl₂
下图是实验室制备TiCl₄的反应装置，主要操作步骤：

①连接好整套装置，在通Cl₂前先从侧管中通入CO₂气体并持续一段时间；
②当锥形瓶中TiCl₄的量不再增加时，停止加热，从侧管中改通CO₂气体直到电炉中的瓷管冷却为止；
③将TiO₂、炭粉混合均匀后，装入管式电炉中；
④将电炉升温到800℃，一段时间后改通Cl₂，同时在冷凝管中通冷凝水。
试回答下列问题：
⑴ 正确的操作顺序为（填序号）___________________________               。
⑵ 装置A中反应的离子方程式为__________________________________      。
⑶ 装置D中冷凝管进水口的位置是（填a或b）___      。
⑷ TiCl₄露置于空气中极易水解，其化学方程式可表示为_____________________   。  
⑸工业上常用金属镁在800℃高温和氩气氛围中还原TiCl₄的方法制备钛，氩气的作用为__                          。

实验探究题
某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。
（1）提出问题：、谁的氧化性更强？
（2）猜想：
①甲同学认为氧化性：>，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含＿＿（填化学式，下同）所致。
②乙同学认为氧化性： > ，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含＿▲＿所致。
（3）设计实验并验证：
丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。
供选用的试剂：a. 酚酞试液    b. 四氯化碳   c. 无水酒精    d. 硫氰化钾溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。（试剂填序号）

	选用试剂	实验现象
方案1
方案2

（4）应用与拓展：
①在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1~2滴溴水，溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为＿▲＿。
②在100溶液中通入（标准状况），溶液中有1/3的Br^-被氧化成单质，则原溶液中的物质的量浓度为＿▲＿。

某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度相同体积的不同强度的一元酸与足量镁带反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定实验室条件下的气体摩尔体积。设计的简易实验装置如图。该实验的主要操作步骤如下：

①配制浓度均为1 mol·L^－1盐酸和醋酸溶液；
②用             量取10.00 mL1 mol·L^－1盐酸和醋酸溶液分别加入两个锥形瓶中；
③用精确的天平分别称取除去表面氧化膜的镁带a g，并系于铜丝末端，a的数值至少为        ；
④在广口瓶中装足量的水，按图连接好装置；检查装置的气密性；
⑤将铜丝向下移动，使足量镁带浸入酸中（铜丝不与酸接触），至反应完全，记录                      ；
⑥反应结束后待温度恢复到室温，若丙中液面高于乙中液面，读取量筒中水的体积前，应                               ，读出量筒中水的体积为V mL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题：
⑴用文字表述④检查该装置气密性的操作与观察方法：                                    
⑵本实验中应选用          (填序号)的量筒。  A．100 mL    B．200 mL    C．500 mL
⑶若水蒸气的影响忽略不计，在实验室条件下，气体摩尔体积的计算式为V_m＝         。
⑷简述速率不等的原因                                           ，铜丝不与酸接触的原因是                                             。

某一化学反应的实验装置如图所示：
 
注：A—H属于下列物质中的六种物质：浓硫酸、浓盐酸、浓氨水、稀硫酸、稀盐酸、稀氯水、水、锌粒、铜片、氯化钙、氧化钙、四氧化三铁、氧化铜、氢气、二氧化碳、二氧化氮、氯气、氯化氢、氨气、氮气、氧气。
实验现象：①D物质由黑色变为红色；②无水硫酸铜粉末放入无色透明的E中得到蓝色深夜；③点燃的镁条伸入无色无味的F中，镁条继续燃烧，将生成的物质放入水中，有气体放出，并有白色浑浊物形成，该气体具有刺激性气味，并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。通过分析回答：

82615980

  （1）写出下列标号的物质名称：

              A            ；B          ；D           ；E          ；F          。
（2）写出有关的化学方程式：A与B          ；C与D           ；F与Mg的反应产物与水                                    。