高中化学实验题

某化学兴趣小组利用某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO，实验流程如下：

请回答下列问题：
（1）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H₂SO₄的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：K_sp(CuS)__________ K_sp(ZnS)(选填“＞”“＜”或“=”)．
（2）甲、乙两同学选用下列仪器，采用不同的方法制取氨气。

①甲同学使用的药品是熟石灰与氯化铵，则应选用装置__________(填写装置代号)
②乙同学选用了装置B，则使用的两种药品的名称为_________。
（3）沉淀过程需降温冷却的原因为                       、                        。
（4）除铁后得到的Fe(OH)₃可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂--K₂FeO₄，写出该反应的离子方程式                          。

（共14分）某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。

（1）实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式
                                、                              。
在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇催化反应是    反应。
（2）甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是                          ；
乙的作用是                              。
（3）反应进行一段时间后，干燥管a中能收集到不同的物质，它们是             。集气瓶中收集到的气体的主要成分是                            。
（4）若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有     。要除去该物质，可现在混合液中加入            (填写字母）。
a．氯化钠溶液               b．苯    c．碳酸氢钠溶液               d．四氯化碳
然后，再通过               （填试验操作名称）即可除去。

从固体混合物A出发可以发生如下框图所示的一系列变化。

(1)在实验室，气体C的检验方法是                                          。
(2)操作②的名称是         ，该操作所使用的玻璃仪器有                       。
(3)写出下列反应的离子方程式：
反应③                                                   ；
反应④                                                   。
实验中多余的气体I必须吸收，以免污染空气。下图是实验室用NaOH吸收气体I的装置，为防止产生倒吸现象，不合理的装置是              (填序号)。

某班级的探究小组研究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解中起到催化剂的作用，设计了如下实验：
（一）  制备氧化铜
（1）称取5.0g CuSO₄·5H₂O晶体，研细后溶解：此步骤需要的仪器有                   。
（2）向盛有硫酸铜溶液的烧杯中滴加NaOH溶液，直到不再产生沉淀为止。此步实验现象：                                                     ；
离子方程式为：                                                      。
（3） A．把步骤（2）中的溶液和沉淀转移到蒸发皿内，稍微加热至沸腾，搅拌，直到沉淀全部变为黑色固体，停止加热，再过滤、洗涤、干燥、再转移到研钵中研细备用。
B．把步骤（2）中的溶液和沉淀转移到过滤器中过滤，洗涤，将上述沉淀在蒸发皿中进行蒸发，至全部变为黑色固体为止。再转移到研钵中研细备用。
你认为那一个步骤更好，说明理由：                                    。
（二）证明氧化铜起催化剂作用
设计对比实验①任取两份氯酸钾，分别放入两支试管，在其中一份中加入经精确称量的ng氧化铜粉末；②将两份氯酸钾同时在相同条件下正确加热，将放出的气体通入水中；③停止加热，冷却，将原先混有氧化铜的反应后混合物加水溶解，小心过滤，得到滤出物，洗涤并干燥；④观察滤出物的颜色和状态；⑤将滤出物和炭粉混和，在密闭容器中高温加热，将反应产生的气体通入澄清的石灰水中，并观察试验现象。
请回答下列问题：
（1）氧化铜作催化剂的理论依据是：                                       。
（2）以上实验步骤，有一步不够严密，请指出是那一步：       （填步骤序号）；该步骤应该做何改进？                   。
（3）要达到实验目的，还应该再增加一个实验步骤，这个实验步骤是              。
（4）若用另一套实验装置和操作替换第⑤步实验，也可以达到这一步的实验目的，请从图中所给的仪器作出合理选择，将它们连接成一个符合设计者要求的试验装置。
这个实验装置按照气流从左到右的连接顺序是    接    接   接    接   接      

某研究性学习小组为了制取氨气和探究氨气的有关性质，进行了下列实验。

（1）根据图A氨气的制备装置制取氨气，试回答：收集氨气的方法是________________：装置中棉花的作用是_______________。
（2）甲、乙两组同学用干燥的圆底烧瓶各收集一瓶氨气，根据图B喷泉实验的装置进行实验，都观察到美丽的红色喷泉。

根据实验现象说明氨气具有的性质是____________________________________。
（3）甲、乙两组同学完成喷泉实验后，圆底烧瓶中所得溶液如图C所示。请通过分析确认：甲组同学所得氨水的物质的量浓度_______（填“大于”、“小于”或“等于”）乙组同学所得氨水的物质的量浓度。

某合作学习小组分别利用装置Ⅰ、Ⅱ探究铜与硝酸的反应。

（1）Ⅰ中反应的离子方程式为                                              ；
Ⅱ中反应的化学方程式为                                              ；
比较装置Ⅰ、Ⅱ中的反应现象，其不同点是；                           
                                                                   
                                                                    ；
（2）该小组给Ⅰ反应后的溶液用小火加热一会儿，然后自然冷却。实验中观察到：试管上部气体颜色变深，并发现氢氧化钠溶液完全倒吸。倒吸后，试管中混合液呈淡蓝色，试管中有色气体消失。
①“试管上部气体颜色变深”的可能原因是                                 ；
②“倒吸”的原因是                                                     ；
③“溶液呈淡蓝色”的可能原因是                                         。

常温下，某工厂以浓硫酸、浓硝酸、粗铜、水和空气为原料，设计如图所示制取硫酸铜晶体(CuSO₄·5H₂O)的生产工序和流程。

回答下列问题：
（1）（I）中制取硫酸铜的总反应的化学方程式为            。
（2）在上述反应中可以被循环利用的物质为            （写化学式）。
（3）①某同学在实验室中模拟上述生产过程实现上述方案，请根据该同学的思路在下列装置中选用适当的装置，并将它们的编号填入方框内。

②装置C的作用是            。
（4）硫酸铜晶体也可以直接用浓硫酸和粗铜反应制取，与上述方法相比，其缺点是            。

某同学在实验室进行以下实验，请将实验①②③的现象和离子反应方程式填入实验报告中。

编号	现象	离子方程式
①
②
③

CuCl₂溶液中的铜主要以Cu (H₂O)₄²⁺、CuCl₄^2-形式存在，它们间有如下转化关系：Cu (H₂O)₄²⁺(蓝色)+4Cl^-CuCl₄^2-(黄色)+4H₂O；电解不同浓度的CuCl₂溶液，均可看做Cu²⁺、Cl^-直接放电。下图为电解浓度较大CuCl₂溶液的装置，实验开始后，观察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢变蓝。回答下列问题：

（1）甲电极的电极反应式为_________________。
（2）丙中溶液变蓝是乙电极产物与KI反应导致的，该反应的化学方程式为_________________。
（3）随电解的不断进行，U型管中溶液的颜色变化为__________;
A．由黄色变为浅蓝色    B．由蓝色变为浅黄色
溶液颜色变化的原因是_________________。
（4）当电解到一定程度，甲电极附近出现蓝色Cu(OH)₂絮状物。经测，甲电极附近溶液的pH=a，此时甲电极附近c(Cu²⁺)="________" mol·L^-1。(已知：Cu(OH)₂的K_sp=2.2*10^-20)。

某兴趣小组对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀（可能含有CuO、CuS、Cu₂S，其中CuS和 Cu₂S不溶于稀盐酸、稀硫酸）进行探究，实验步骤如下：
Ⅰ．将光亮铜丝插人浓硫酸，加热；
Ⅱ．待产生大量黑色沉淀和气体时，抽出铜丝，停止加热；
Ⅲ．冷却后，从反应后的混合物中分离出黑色沉淀，洗净、干燥备用．
回答下列问题：
（1）步骤Ⅱ产生气体的化学式为               ．
（2）向含微量 Cu²⁺试液中滴加K₄[Fe（CN）₆]溶液，能产生红褐色沉淀．现将少量黑色沉淀放入稀硫酸中，充分振荡以后，再滴加K₄[Fe（CN）₆]溶液，未见红褐色沉淀，由此所得结论是               ．
（3）为证明黑色沉淀含有铜的硫化物，进行如下实验：

装置	现象	结论及解释
	①A试管中黑色沉淀逐渐溶解 ②A试管上方出现红棕色气体 ③B试管中出现白色沉淀	a．现象②说明褐色沉淀具有          性． b．试管B中产生白色沉淀的总反应的离子方程式为

（4）CuS固体能溶于热的浓硫酸，请用有关平衡移动原理加以解释：           ．
（5）为测定黑色沉淀中Cu₂S 的百分含量，取0.2g 步骤Ⅰ所得黑色沉淀，在酸性溶液中用 40.0mL 0.075mol/L KMnO₄溶液处理，发生反应如下：
8MnO₄^﹣+5Cu₂S+44H⁺═10Cu²⁺+5SO₂↑+8Mn²⁺+22H₂O
6MnO₄^﹣+5CuS+28H⁺═5Cu²⁺+5SO₂↑+6Mn²⁺+14H₂O
反应后煮沸溶液，赶尽SO₂，过量的高锰酸钾溶液恰好与35.0mL 0.1mol/L （NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液反应完全．则混合物中Cu₂S 的质量分数为                     ．

某化学小组为比较盐酸和醋酸的酸性，设计了如下实验方案。装置如图(夹持仪器略)：

实验方案：在两试管中分别加入过量镁条，同时将两注射器中的溶液注入相应试管中，观察产生氢气的速率和体积。
（1）盐酸与镁反应的离子方程式为____________________。
（2）在上述实验方案中有一明显欠缺，该欠缺是____________。
（3）在欠缺已经得到改正的方案下，反应起始时，产生氢气的速率关系应是____________；最终产生氢气体积的关系应是_______________。
（4）实验中产生的氢气体积比理论值高，可能原因是_______________________。
（5）通过比较起始反应的速率可以得出的结论是______________。
（6）除上述方法外，还可以通过其他方向比较盐酸和醋酸的酸性，请写出其中的一种方法_________。

某学生用0.1 mol·L^－1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作分解为如下几步：

A．移取20 mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶，并加入2～3滴酚酞

B．用标准溶液润洗滴定管2～3次

C．把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节滴定管尖嘴使之充满溶液

D．取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上1～2 cm

E．调节液面至“0”或“0”以下刻度，记下读数
F．在锥形瓶下垫一张白纸，把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。就此实验完成填空：
(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)_____________________________ ______；
(2)操作中锥形瓶下垫一张白纸的作用是___________________________________________；
(3)判断到达滴定终点的实验现象是_________________________________     ____；

（共6分）实验室制取SO₂的反应原理之一为：Na₂SO₃＋H₂SO₄（浓）===Na₂SO₄＋SO₂↑＋H₂O。请用下列装置设计一个实验，以测定SO₂转化为SO₃的转化率：（×100℅）

（1）这些装置的连接顺序（按气体左右的方向）是  →   →  →   →     →     →     →     →     （填各接口的编号）。
（2）实验时甲橡胶管的作用与原理是                               。
（3）从乙处均匀通入O₂，为使SO₂有较高的转化率，实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是                                    。
（4）Ⅳ处观察到的现象是                                        。
（5）用n mol Na₂SO₃粉末与足量浓硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入O₂一段时间后，称得Ⅲ处增重m g，则本实验中SO₂的转化率为              。

(9分)8.34gFeSO₄·7H₂O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。

请回答下列问题：
(1)试确定78℃时固体物质M的化学式：                         。
(2)取适量380℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650℃，得到一种固体物质Q，同时有两种无色气体生成，写出该反应的化学方程式                                     。
(3)某兴趣小组用如图所示装置设计实验，验证(2)中生成的气态物质，并测定已分解的P的质量(不考虑装置内空气的影响)。

①试剂X的名称是                               。
②按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：c→                            。
③充分反应后，利用装置III中圆底烧瓶内混合物测定已分解的P的质量，其操作步骤为：第一步：向圆底烧瓶中逐滴加入氯化钡溶液，直至沉淀完全；第二步：过滤混合物，在过滤器上将沉淀洗净后，烘干并冷却至室温，称重。第三步：继续烘干、冷却并称量直至连续两次称量的质量差不超过0.1g为止。若最终得到沉淀的质量为Wg，则已分解的P的质量                                     (填计算式)                 。

氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程：

根据上述流程回答下列问题：
（1）混合①中发生反应的化学方程式为         。
（2）混合①中使用冰水的目的是              。
（3）操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是        、       。
操作Ⅲ一般适用于分离____________混合物。（选填编号）
a．固体和液体     b．固体和固体     c．互不相溶的液体   d．互溶的液体
（4）混合②中加入Na₂SO₃的目的是                               。
（5）纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸（工业氢溴酸）带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究：
甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe^3＋，则用于证明该假设所用的试剂为            ，若假设成立可观察到的现象为                 。
乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为_______，其用于证明该假设所用的试剂为            。