高中化学实验题

选择下列实验方法分离物质，将分离方法的序号填在横线上
A、萃取分液法 B、加热分解 C、结晶法D、分液法E、蒸馏法  F、过滤法
（1）       分离饱和食盐水和沙子的混合物
（2）       从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾
（3）       分离水和汽油的混合物
（4）       分离四氯化碳（沸点为76.75°C）和甲苯（沸点为110.6°C），已知四氯化碳和甲苯互溶

某课外兴趣小组刚收集到一瓶当地的酸雨，计划通过实验检测酸雨的主要成分进而分析探讨当地酸雨的成因。
I．同学们首先对当地酸雨的成因提出假设
假设1.空气中含有的过多的氮氧化物造成的；
假设2.空气中含有的过多的二氧化硫造成的；
假设3.空气中过多的氮氧化物、二氧化硫共同造成的。
一组同学设计实验验证假设1，请在下表空白处填写相关实验现象。

实验步骤	实验现象	结论
取适量样品加热浓缩后加入试管中，再加入适量硫酸和铜片，加热。		假设1成立

其中涉及的化学反应的离子方程式是____________________。
另一组同学验证假设2，取适量样品并向其中加入盐酸酸化的BaCl₂溶液，没有看到白色沉淀生成，该小组得出结论：假设2不成立，你认为是否合理？_____________(填“合理”或 “不合理”，如果填“合理”，本小题余下的空不需要填写)。如果不合理，请说明原因_____________________。你认为合理的实验验证方案_____________________。

有一种催化剂为铁的常见的氧化物，为探究该氧化物的成分：
（一）某同学将适量稀硝酸加入少许样品中加热溶解；取少许所得溶液，滴加KSCN溶液，出现红色，由此得出该氧化物中铁元素为+3价，你认为该结论         （合理或不合理），理由：                   。
（二）请你完成对该铁的氧化物成分的探究分析：
提出对该氧化物的合理假设：
a.假设1：         ；b.假设2：假设该氧化物为FeO;c.假设3：         。
（三）[设计方案证明上述假设，选择合适的仪器和药品]
（四）[实验过程以及结论分析]：（请填写空格①和②）

实验操作	预期现象与结论
步骤1：用滴管取一定量3mol·L^-1H2SO4于试管中，加热煮沸数分钟除去溶于其中的氧气
步骤2：用药匙取少量样品于试管中，用滴管加入适量除去氧气的3mol·L^-1H2SO4并加热，充分反应得A溶液	固体溶解，溶液颜色有变化
步骤3：取少许A溶液于试管中，滴加1—2滴20%KSCN溶液，振荡	①
步骤4：另取少许A溶液于试管中，滴加1—2滴0.2mol·L^-1KMnO4溶液，振荡	②

某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验。

（1）装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是          ，其作用是          。
（2）装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是                     。B中应放置的液体是          （填字母）。
a.水 b.酸性KMnO₄                            c.浓溴水                             d.饱和NaHSO₃
（3）取6.4g铜片和12mL 18.4mol·L^-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余。某同学根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是          
②下列药品能用来证明反应结束后烧瓶中确实有余酸的是          （填字母）。
a.铁粉                                           b.银粉                                  c.碳酸氢钠溶液               d.氯化钡溶液
（4）为定量测定余酸物质的量浓度，某同学进行了如下设计：先测定铜片和浓硫酸反应产生的SO₂的量，再计算余酸的物质的量浓度。测定SO₂的量的方案很多，下列方案可行的是
          （填字母）
a.将装置中产生的气体缓缓通过预先称量过盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量
b.将装置中产生的气体缓缓通入足量氢氧化钡溶液中，反应完全后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
c.将装置中产生的气体缓缓通入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液中，反应完全后过滤，洗涤干燥、称量沉淀

硫化钠和碳酸钠为原料、采用下述装置制备硫代硫酸钠，制备反应可表示为：
2Na₂ S +Na₂CO₃ + 4SO₂ 3Na₂S₂O₃ +CO₂。根据要求回答问题：

（1）实验时，打开K1，关闭K2，最后洗气瓶中发生反应的离子方程式是                                                   。
（2）锥形瓶内溶液pH小于7时会导致产品分解，因此实验过程中需要控制锥形瓶内溶液的pH。
①反应过程中，锥形瓶中溶液pH将________（填“增大”、“减小”或“保持不变”）。
②测量锥形瓶中溶液pH时，用注射器吸取溶液样品比直接打开锥形瓶中瓶塞取样，除操作简便外，还具有的优点是                                     。
③若实验过程中测得溶液pH已接近于7。此时应该进行的操作是                。
（3）已知：2Na₂ S₂O₃ +I₂="2NaI+" Na₂ S₄O₆。实验结束后进行相关处理，可即获得Na₂ S₂O₃ ·5H₂O晶体。为测量其纯度，取晶体样品mg，加水溶解后，滴入几滴淀粉溶液，用0．010mol/L碘水滴定到终点时，消耗碘水溶液vmL，则该样品纯度是   。
（4）制取硫代硫酸钠的另一种方法是直接将硫粉和亚硫酸钠、水混合共热制取。为探究制取硫代硫酸钠最佳条件（溶液pH、亚硫酸钠浓度、反应温度、硫粉质量），设计如下对比实验（每次实验时亚硫酸钠质量均为63g，反应时间为30min）：

实验序号	溶液pH	亚硫酸钠与水的质量比	反应温度	硫粉质量	亚硫酸钠转化率
1	10	1．5：1	100	18	80．7%
2	a	1．1：1	100	18	94．6%

①实验1、2的目的是探究亚硫酸钠浓度对亚硫酸钠转化率的影响，则a=
②若还要探究溶液pH、反应温度、硫粉质量对亚硫酸钠转化率的影响，除实验1、2外，至少还需进行          次对比实验
③实验表明：亚硫酸钠转化率不受硫粉质量多少的影响。为什么？
答：________________________________________        ___。

(16分)我国有丰富的海水资源，开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务，下图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图：

请根据以上信息回答下列问题：
I．（1）写出N的化学式和B的名称：N     、B     。  
（2）写出反应②的化学方程式，并标出其电子转移的方向和数目：     
（3）写出反应③的离子方程式：     ，
Ⅱ．粗盐中含有Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2-等杂质，精制时所用的试剂为：①盐酸 ②氯化钡溶液
③氢氧化钠溶液 ④碳酸钠溶液，以上试剂添加的顺序可以为     。
A. ②③④①                 B. ③④②①                 C. ④③②①          D. ③②④①
Ⅲ．提取粗盐后剩余的海水（母液）中，可用来提取Mg和Br₂。
（1）若用来提取Mg，根据上述提取Mg的流程，没有涉及到的反应类型是     。
A．分解反应               B．化合反应               C．置换反应        D．复分解反应 
（2）若用来提取Br₂，反应⑥所用的气态氧化剂的寻找货源的设想，其中合理的是     。
A．从外地购买                                  B．在当地新建生产厂
C．从本厂生产烧碱处循环                 D．从本厂生产镁单质处循环
流程⑦将溴单质从混合物中分离出来是基于溴单质具有     性。
（3）母液用来提取Mg和Br₂先后顺序，甲乙两位工程师有不同观点：
甲：母液先提取Mg，后提取Br₂
乙：母液先提取Br₂，后提取Mg
请你判断哪个更合适？     (填“甲”或“乙”)，理由是     。

某溶液中含有Ba²⁺，Cu²⁺,Ag⁺，现用NaOH溶液、盐酸和Na₂SO₄溶液将这三种离子逐一沉淀分离。其流程图如右（写出最佳答案）

（1）沉淀的化学式：沉淀1           ，沉淀2          ，沉淀3            ；
（2）写出混合液+A的离子方程式                                     
溶液+B的离子方程式                                     

为了比较氯和碘单质氧化性的强弱，可先制取氯气，并将氯气通入碘化钾淀粉溶液中。下图是本实验所需的仪器和药品：图中A.B.C.D.E.F分别表示玻璃导管或仪器接口。

请回答下列问题：
（1）气体流向从左到右。实验前，上述各仪器装置的正确连接顺序是（填各接口的字母符号）；D从E处插入烧瓶后，_____________接_____________，_____________接_____________。
（2）写出制备的反应方程式：______                                。
某学生用含0.4molHCl的浓盐酸和足量MnO₂反应制得到的总小于（标况下）为什么？___________________                        
（3）实验完成后，装置1中的溶液为_____________色，再向其中滴加足量溶液颜色是否褪去？_____________（填“是”或“不是”），装置②中NaOH溶液的作用是：______                                        .
(4)工业上，可用制备漂白粉，请写制备漂白粉的离子反应方程式：
____________                             。

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            。