高中化学实验题

(6分)如下图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的相接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO₄溶液。

(1)片刻后可观察到的现象是_________ (指悬吊的金属圈)。

A．铁圈和银圈左右摇摆不定

B．保持平衡状态不变

C．铁圈向下倾斜

D．银圈向下倾斜

(2)产生上述现象的原因是_________。

中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：

(1)从上图实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是__________，除此之外，装置中的一个明显错误是                             。
(2)为保证该实验成功该同学采取了许多措施，如图的碎纸条的作用在于___________。
(3)若改用60mL 0.25mol·L^-1 H₂SO₄和50mL 0.55mol·L^-1 NaOH溶液进
行反应与上述实验相比，所放出的热量         （填“相等”“不相等”），若实验操作均正确，则所求中和热        填“相等”“不相等”）
(4)倒入NaOH溶液的正确操作是：________。 (从下列选出)。
A．沿玻璃棒缓慢倒入　 B．分三次少量倒入            C．一次迅速倒入
(5)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是：________。 (从下列选出)。
A．用温度计小心搅拌        B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯          D．用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动
(6)实验数据如下表：
①请填写下表中的空白：

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	26.2	26.0	26.1	29.5
2	27.0	27.4	27.2	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm³，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)。则中和热ΔH＝__________ ( 取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ/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．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

(11分)铜及其化合物一般都具有特征颜色，例如Cu、Cu₂O呈红色，CuO呈黑色、CuSO₄·5H₂O呈蓝色等。研究性学习小组甲为检测实验室用H₂还原CuO所得的红色固体中是否含有 Cu₂O进行了认真探究。
Ⅰ.查阅资料：Cu₂O属于碱性氧化物；高温灼烧CuO生成Cu₂O；Cu₂O在酸性条件下能发生下列反应：
Cu₂O＋2H^＋===Cu＋Cu^2＋＋H₂O
Ⅱ.设计实验方案：
方案1：取该红色试样溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色的变化。
方案2：取该红色试样溶于足量的稀硫酸中，观察溶液是否呈蓝色。
方案3：称得干燥坩埚的质量为a g，取红色试样置于坩埚中称得总质量为b g，在空气中高温灼烧至质量恒定，称得最后总质量为c g。
(1)请你评价方案1和方案2。如果你认为该方案合理，请简述其化学原理；如果你认为该方案不合理，请简述原因。
方案1：____________________________________________________________。
方案2：__________________________________________________________。
(2)方案3中，若确认红色粉末中含有Cu₂O，则a、b、c应符合的数学的关系为________，该实验方案最少得进行________次称量。
Ⅲ.研究性学习小组乙，设计了新的探究方案，拟通过干燥管中CuSO₄是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu₂O，装置如图所示：

(3)简述该探究方案中，检验气体发生装置气密性的方法(说明操作方法、现象和结论)
________________________________________________________________________。
(4)为确保探究的科学、合理、安全，你认为实验中还应采取的措施有________(填序号)。
A．在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一干燥装置
B．加热前先排尽装置中的空气
C．在盛有硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管

某研究性学习小组为确定某纯净碱式碳酸镁样品的组成，设计出了下图所示的实验装置（图中A至D的部分）。[已知碱式碳酸镁Mgx（OH）y（CO3）z（x、y、z为正整数）加热能分解生成氧化镁、水和二氧化碳]

（1）按上图（夹持仪器未画出）组装好实验装置后，应首先进行的操作是__________；A处U形管盛放的药品是__________________,其作用为_______________________。
（2）指导老师在审阅设计方案后指出需要在E处增加一装置，你认为该装置应该是_____________________________.
（3）加热前需要向该装置缓缓鼓入空气数分钟，其目的是___________________；此时对活塞的操作方法是：打开活塞____________________，关闭活塞_________________。
（4）关闭活塞K1、K2，打开K3，加热一段时间后，同学们发现C处洗气瓶中几乎没有气泡冒出，这是由于_________________________。
（5）反应完全后，打开K1，再缓缓鼓入空气数分钟，其目的是_____________________。
（6）实验测得数据如下：碱式碳酸镁样品22．6 g；反应前C装置的质量为87．6 g，反应后质量为89．4 g；反应前D装置的质量为74．7 g，反应后质量为83．5 g。请计算推导该碱式碳酸镁的化学式______________________，该碱式碳酸镁受热分解的化学方程式为____________。

为检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生SO₂和CO₂气体，设计了如图所示实验装置，a、b、c为止水夹，B是用于储气的气囊，D中放有用I₂和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉。

请回答下列问题：
(1)实验前欲检查装置A的气密性，可以采取的操作是                           ；
(2)此实验成败的关键在于控制反应产生气体的速率不能过快，由此设计了虚框部分的装置，则正确的操作顺序是           (用操作编号填写)；
①向A装置中加入浓硫酸，加热，使A中产生的气体进入气囊B，当气囊中充入一定量气体时，停止加热；
②待装置A冷却，且气囊B的体积不再变化后，关闭止水夹a，打开止水夹b，慢慢挤压气囊，使气囊B中气体慢慢进入装置C中，待达到实验目的后，关闭止水夹b；
③打开止水夹a和c，关闭止水夹b；
(3)实验时，装置C中的现象为_____________；
(4)当D中产生__________(多选不得分)现象时，可以说明使E中澄清石灰水变浑的是CO₂，而不是SO₂；
A.进气口一端脱脂棉蓝色变浅，出气口一端脱脂棉蓝色不变
B.脱脂棉上蓝色均变浅
C.脱脂棉上蓝色褪去
则装置D的作用为                   。

某化学实验小组，通过Li₃N固体水解生成氢氧化锂和氨气的反应制氨气，并进行氨气还原氧化铜的实验探究。如下图所示，给出了本实验可供选择的装置：

请回答下列问题：
（1）按该方法制氨气时，应选用上述装置中的       （填装置代码，下同）做氨气发生装置。
（2）为检验氨气还原氧化铜反应后生成Cu、H₂O、N₂，氨气发生装置后应依次连接   → C →    →    →    
（3）在C装置前后连接的装置中，填充的药品按前后顺序分别为      、      。
（4）有资料提出：CuO被还原时，当黑色固体完全变为红时，不一定完全转化为Cu，可能还含有Cu₂O。已知查阅到一离子反应方程式：Cu₂O＋2H^＋＝Cu^２＋＋Cu＋H₂O。依据该信息，若证明C处的红色固体中是否含有Cu₂O ，请设计实验：     。
（5）实验时充分加热，至C装置质量不再减轻为止。实验完毕后，若实验测得收集的N₂体积为aL（已折算为标准状况）。则若用CH₄还原同样多CuO，理论上最少需要CH₄的体积为（标准状况，用含字母a的代数式表示）       L。

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            。

某化学兴趣小组的同学，在学习了高中化学第三册中有关草酸的性质，查阅了大量资料，获得了草酸的一些信息，整理出下表：

（1） 草酸晶体	分子式	H2C2O4·2H2O	颜色	无色晶体
熔点	100.1℃	受热至100.1℃时失去结晶水，成为无水草酸。
（2） 无水草酸	结构简式	HOOC—COOH	溶解性	能溶于水或乙醇
特性	大约在157℃升华（175℃以上发生分解）。
化学性质	H2C2O4 + Ba(OH)2 =BaC2O4↓+ 2H2O
HOOC—COOH ^>175℃ CO2↑+CO↑+H2O↑

 
该组同学依据上表设计了一套如下图所示的实验装置，欲通过实验验证无水草酸受热分解的产物，并利用反应产生的CO气体来还原铁的某种氧化物(Fe_xO_y)，以确定Fe_xO_y的组成。

请回答下列问题：
（1）实验所需的仪器装置如上图所示，各装置的连接顺序为：
e接    、     接     、     接     、     接 h 。
（2）该组同学进行了下列实验操作：
①点燃B处的酒精灯；
②检查实验装置的气密性并装入药品；
③反应结束后，先熄灭B处的酒精灯，继续通入气体直到B中固体全部冷却后，再熄灭c处的酒精灯；
④点燃c处的酒精灯，开始反应，在装置E的i口处收集一试管气体，验纯；
⑤点燃尖嘴i处的酒精灯。
正确的实验操作顺序是：                                          。
（3）收集气体验纯的目的是                                            。
D装置中澄清石灰水的作用是                                          。
E装置中澄清石灰水的作用是                                          。
（4）反应完全后，该组同学进行数据处理。反应前，称得硬质玻璃管的质量为54.00 g，样品Fe_xO_y的质量为7.84 g；反应后，称得硬质玻璃管与剩余固体的总质量为59.60g（其质量经同样操作后也不再发生变化），则样品Fe_xO_y中，x:y=          。
（5）本实验有没有不妥之处？如果有，请答出改进的方案；若无，此问可不必答。
                                                        。

(6分)如图所示，在大试管里放入一段光亮无锈的弯成螺旋状的铁丝，把试管倒插入水中，把这个装置这样放置约一周后，观察到铁丝发生的变化是______________________，原因是______________________。试管里的水面会上升，最终上升高约为___________，原因是____________________________________________。