高中化学实验题

（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              。

(1) 体积相同，pH相同的盐酸和醋酸溶液分别与足量的颗粒大小相同的锌粒反应,开始时产生氢气的速率_____________,充分反应后，产生氢气的量_____________(相同、盐酸的多、醋酸的多)
(2) 在一定量的盐酸溶液中加入足量的锌粒,若使产生氢气的量保持不变，但反应速率加快，可加入__________晶体，要使产生氢气的量不变,但反应速率减慢,可加入____________晶体。
可选择的晶体有：

A．纯碱

B．烧碱

C．胆矾

D．醋酸钠 (E) KHSO4

(3)某研究小组拟用定量的方法测量Al和Fe分别与酸反应的快慢，设计了如下图1所示的装置。

在虚线框内连接合适的装置___________________
     
②若要比较产生气体的快慢，可以测量相同时间段内产生气体的体积，也可以测量____________________________________。
③实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图2所示，则t₁～t₂时间段内反应速率逐渐加快的主要原因是__________________________________。

(18分) 三个课外实验小组用Na₂SO₃溶液、FeCl₃溶液及其它试剂做了一系列实验：
第一组：烧瓶中盛装滴有酚酞的 Na₂SO₃溶液，并放置在盛有水的烧杯中，然后向烧杯中加入浓硫酸，实验过程中发现烧瓶中溶液红色_____（填“变深”、“变浅”或“不变”），下列有关叙述正确的是_________(填字母)。

A．溶液显浅红色是因为Na2SO3水解呈酸性	B．水解反应为放热反应
C．水解反应为吸热反应	D．升高温度，Na2SO3水解程度增大

第二组：该小组讨论Fe^3＋和SO₃^2－之间发生怎样的反应，提出了三种假设：①是发生氧化还原反应：2Fe^3＋＋SO₃^2－+ H₂O = 2Fe^2＋+ SO₄^2－+ 2H^＋；②是发生双水解反应：2Fe^3＋+ 3SO₃^2－+ 6H₂O = 2Fe(OH)₃(胶体) + 3H₂SO₃；③是两种反应同时发生。为了验证假设，同学们进行了下列实验，请填写下列空白：
（1）用试管取适量Na₂SO₃溶液，加入BaCl₂稀溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸，沉淀全部溶解，然后再进行后续实验。该实验操作的目的是______________________。
（2）取5 mL FeCl₃溶液于试管中，逐滴加入Na₂SO₃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溶液至过量，溶液颜色最终变为红褐色。这种红褐色液体是__________________。向红褐色液体中加足量盐酸，将所得溶液分成两份，其中一份加入KSCN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，产生少量白色沉淀，白色沉淀为________（填化学式）。
（3）由上述实验现象说明假设__________（填编号）是正确的。
第三组：用0.1000mol/L的酸性KMnO₄溶液滴定未知浓度的Na₂SO₃溶液，用碱式滴定管量取25.00mL Na₂SO₃溶液于锥形瓶，用_____式滴定管盛装KMnO₄溶液进行滴定，滴定终点颜色变化为：_____色变为_____色；重复三次实验，测得消耗的KMnO₄溶液体积平均值为20.00mL，则Na₂SO₃的浓度为____________mol/L。

(5分) 可用于分离或提纯物质的方法有：

A．过滤

B．萃取分液

C．蒸馏法

D．洗气法 E. 加热分解

下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合适？（填字母序号）
(1)除去Ca(OH)₂溶液中悬浮的CaCO₃颗粒，用         
(2)除去O₂中少量的水蒸气，用          
(3)提取碘水中的碘，用        
(4)除去Na₂CO₃固体中的NaHCO₃，用           
(5)海水中提取淡水，用           

有一包含有碳酸钠杂质的碳酸氢钠样品。为了测定其纯度，某校同学在实验室进行如下实验。甲组实验方案：
在坩埚中称取样品3.0g →加热→冷却→称量→再加热?…（至恒重)。
①完成上述实验应该用到的玻璃仪器除酒精灯外还有____               ____。
②若坩埚质量为16.0g,加热至恒重时坩埚和残留物总质量为18.2g,则样品的纯度为  _
(1)乙组：称取样品,利用下面的部分装置测得室温下样品与酸反应放出CO₂的体积,计算样品的纯度（已知碳酸钠、碳酸氢钠与酸的反应都是放热反应)。

①完成该实验方案应选择的最佳装置是        __(用字母回答,下同）。
②该实验应选用的酸是_ _
a.稀盐酸b.稀硫酸c.稀硝酸d.三种酸均可。理由是________________________
(2)  丙组中A同学根据的反应设计了如下方案:称取样品→配成溶液→加入足量浓CaCl₂溶液→充分反应后过滤→洗涤→干燥→称量→计算纯度。
B同学对该实验方案提出质疑，丙组同学查阅了相关资料，并进行了如下实验：
室温下,取20 mL0.4 mol/L NaHCO₃溶液置于烧杯中，向其中加入20 mL 2 mol/L CaCl₂溶液,用玻璃棒搅拌。烧杯中出现白色沉淀，还有气泡产生。产生该现象的原因是_________ __     ___                               (用有关离子方程式解释）。
由此丙组同学共同讨论,否定了A同学的设计方案。

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。

有一种褐铁矿主要成分是Fe₂O₃,所含杂质不溶于水和酸。某研究性学习小组的同学们利用一小块样品，进行了以下实验。
（1）检验矿物样品中是否有Fe³⁺
实验用品：锤子、研钵、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、滤纸、试管、胶头滴管
实验步骤：
①取样：将样品用锤子敲碎，再在研钵中研细备用。
②溶解：将样品粉末倒入烧杯，加入            ，用玻璃棒充分搅拌。
③             （填操作名称）。
④检验：取少许溶液，                                         。
实验现象：                                     。
实验结论：矿物样品中含有Fe³⁺。
（2）制备氢氧化亚铁
①为了得到亚铁盐的溶液，同学们在剩余的溶液中加入过量的某种固体试剂，该试剂是（填化学式）          ，反应的离子方程式是                                    。
②对于①中过量的的固体试剂是否需要除去，同学们产生了两种观点。
甲组：认为需要过滤。                   乙组：认为不需要过滤。
你支持的是组     （填“甲”或“乙”），理由是                                 。
③同学们在新制得的亚铁盐溶液中加入适量新制的氢氧化钠溶液，制出的氢氧化亚铁呈    色。为使试管中的氢氧化亚铁保存的时间更长，你可以采取什么样的措施？                               。

某学生用托盘天平称量一个小烧杯的质量，如小烧杯的质量为32.6g，用“↓”表示在托盘上放砝码，“↑”表示从托盘上取砝码，请用箭头在下表中填空，表示称量过程，并在图3—2所示的游码尺上画出游码的位置(画“|”表示)。

砝码质量/g	50	20	20	10	5
取用砝码情况

(2)图3—3表示10mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间相差1mL，如果刻度A为4，量筒中的液体的体积是__________mL。
(3)配制的硫酸溶液200mL所需的玻璃仪器为___________。

某品牌糖衣片补血剂，除去糖衣后显淡蓝绿色，主要成分是硫酸亚铁，不含其它铁的化合物。某研究性学习小组为测定该补血剂中硫酸亚铁的含量进行了以下探究：

请回答下列问题：
Ⅰ．（1）实验时用18.4 mol·L^-1的浓硫酸，配制100 mL 1 mol·L^-1 H₂SO₄溶液，所需浓硫酸的体积为     。（计算结果精确到小数点后一位）
（2）下列操作中，容量瓶所具备的功能有     (填序号)。
A．配制一定体积准确浓度的标准溶液     B．长期贮存溶液
C．用来溶解固体溶质                D．常用来代替量筒量取一定体积的液体
（3）在下列配制过程示意图中，有错误的是（填写序号）     。

（4）下列说法正确的     
A．洗涤烧杯2~3次，并将洗涤液移入容量瓶以减少误差
B．某同学将浓硫酸稀释后未冷却至室温便将溶液转移至容量瓶，所配溶液浓度会偏低
C．定容时仰视观察,所配溶液浓度会偏低
D．容量瓶使用前先要检查是否漏液，具体操作是向容量瓶中加蒸馏水，倒置不漏液即可
Ⅱ．（1）步骤②加入过量H₂O₂的目的：     。
（2）从红褐色的悬浊液到最后的称量，其过程中所需的基本操作为：
a.     ，b. 洗涤，c. 灼烧，d. 冷却
（3）若称得固体的质量为ag，则每片补血剂中含硫酸亚铁的质量为     。
Ⅲ．已知人体不能很好地吸收利用Fe³⁺，科学研究表明服用含硫酸亚铁的补血剂时，同时服用维生素C，以利于铁元素的吸收。试分析维生素C在这一过程中的作用是     。

(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     。

下列物质A~F是我们熟悉的单质或化合物，其中A、B是常见的金属，E在常温下是黄绿色气体；在适当的条件下，他们之间可以发生如图所示的转化。

试回答下列问题:
（1）A的化学式是                         ；
（2）在①—⑦反应中，属于氧化还原反应的有                ，其中属于置换反应的有             ；
（3）写出上图中白色沉淀与NaOH溶液反应的离子方程式：
                                                                   ；
（4）请写出在D的溶液中滴加NaOH溶液的过程中发生反应的化学方程式
                                                                    、
                                                                    。
（5）检验上图无色溶液中金属阳离子的方法是（填写实验名称）：            ，
现象是                                                              。

下列方法中，能用于实验室制取氨的是         
①在烧瓶中将熟石灰和氯化铵混合，加水调成泥状后加热
②加热试管中的氯化铵固体
③将烧瓶中的浓氨水加热
④将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中

合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学，为测定某含镁3％~5％的铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。
〖实验方案一〗将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
〖实验步骤〗
（1）称取5.4 g铝镁合金粉末样品，溶于VmL 2.0 mol/LNaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶液的体积V ≥ 　　　　　　　　　　　　　　。
（2）过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将
　　　　　　　　(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
〖实验方案二〗将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况（约20℃，1.01×10⁵Pa）的体积。
〖问题讨论〗
（3）同学们拟选用下列实验装置完成实验：
　
①你认为最简易的装置其连接顺序是（填接口字母，可不填满）：
A接（　　）（　　）接（　　）（　　）接（　　）
②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因。　　　　　　　　　　　　　　　　　　       。
③实验结束时，在读取测量实验中生成氢气的体积时，你认为合理的是　　　　　　。

A．待实验装置冷却后再读数

B．上下移动量筒F，使其中液面与广口瓶中液面相平

C．上下移动量筒G，使其中液面与广口瓶中液面相平

D．视线与凹液面的最低点水平，读取量筒中水的体积

铁是生活中的常见金属，也是高中所学的过渡元素，由于其结构特点，在与其化物质反应时往往表现出不同的价态。某研究性学习小组对铁和硫反应产物中铁的化合价进行了探究，并设计了以下实验，其实验的步骤为：

步骤一：将铁粉和硫粉按一定质量比混合，如图所示在氮气环境中，加热后反立即可发生并持续进行，冷却后得到黑色固体。
步骤二：取黑色固体少许，加入浓NaOH溶液并稍稍加热，冷却后过滤，得到黑色滤渣。
在取得黑色滤渣后，同学们经过讨论分析，对其成分提出了各种猜想，其中代表性的为：
猜想一：由于硫和氧是同一主族元素，所以黑色固体的可能是Fe₃S₄
猜想二：硫和氧虽是同一主族元素，但硫的非金属性弱，则黑色固体为FeS
为了验证以上猜想又进行了以下操作：
步骤三：在滤渣中加入已煮沸的稀硫酸。
步骤四：取步骤三所得溶液少许，……。
请回答下列问题：
（1）查阅资料：实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO₂）饱和溶液混合加热反应得氮气。请写出该反应的离子方程式：                 。
（2）实验中通入氮气的作用                   。
（3）若猜想一正确，则步骤三应该观察到试管内有         出现（填实验现象）。
（4）若猜想二正确，请完成步骤四的实验操作、现象和结论                。
（5）步骤一中铁粉和硫粉的混合粉末中硫要过量些，其原因是                   。
（6）步骤二中加入浓NaOH溶液并稍稍加热的目的是                         。

喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置均已略去）。

（1）写出实验室制取氨气的化学方程式：                  。
（2）收集氨气应使用                                  法。
（3）要得到干燥的氨气可选用下列                做干燥剂。

A．浓硫酸

B．碱石灰

C．NaOH固体

D．P2O5固体

（4）用图1装置进行喷泉实验，烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是                    。该实验的原理是                      。
（5）如果只提供如图2的装置，请举例说明引发喷泉法                       。