高中化学实验题

(8分)化学是一门以实验为基础的自然科学，进行化学实验时要采取正确的实验操作，注意实验安全：

(1)在盛放浓硫酸的试剂瓶的标签上印有如右图所示警示标志，说明浓硫酸是一种________。
(2)下列有关实验操作和安全事故处理错误的有________。
a．使用水银温度计测量烧杯中水浴温度时，不慎打破水银球，用滴管将水银吸出放入水封的瓶中，残破的温度计插入装有硫粉的广口瓶中
b．用试管夹从试管底由下往上夹住距管口约处，手持试管夹长柄进行加热
c．把用氯酸钾制氧气后的残渣倒入垃圾桶
d．给盛有液体的烧瓶加热时，需加碎瓷片或沸石

e．配制硫酸溶液时，在量筒中加入一定体积的水，再边搅拌边慢慢加入浓硫酸
f．用右图所示装置吸收氨气

(8分)下图是硫酸试剂瓶标签上的内容：

(1)该硫酸的物质的量浓度是________mol/L。
(2)某化学兴趣小组进行硫酸性质的实验探究时，需要240 mL 4.6 mol/L的稀硫酸，则需要取________mL的该硫酸。将上述硫酸进行稀释的实验操作是_____________________。
(3)在配制4.6 mol/L的稀硫酸的过程中，下列情况对硫酸溶液物质的量浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中________；
②容量瓶用1 mol/L稀硫酸润洗________；
③定容时仰视观察液面________。
(4)常温下，某学生取出少量试剂瓶中的硫酸于一洁净试管中，加几片铝，结果铝片表面没有气泡产生，也未发现铝片溶解，试帮助该同学分析原因______________________。

(1)若某药品质量约为32 g，用托盘天平准确称其质量，若用“↓”表示在右盘放上砝码，用“↑”表示将砝码取下，在下列表格内，用“↓”和“↑”表示相应砝码的放上或取下。

50 g	20 g	20 g	10 g	5 g

(2)配制500 mL 0.1 mol·L^－1 Na₂CO₃溶液，下图操作②中应该填写的数据为________，实验时下图所示操作的先后顺序为________(填编号)。

(3)在配制一定物质的量浓度的溶液时，用“偏高、偏低、无影响”表示下列操作对所配溶液浓度的影响。
①用量筒取液态溶质，读数时，俯视量筒，所配制溶液的浓度________。
②将量取液态溶质的量筒用水洗涤，洗涤液倒入容量瓶，所配制溶液的浓度________。
③定容摇匀后，有少量溶液外流，对所配制溶液的浓度________。

(5分)在实验室我们可以用如右图所示的装置制取乙酸乙酯。完成下列问题：

(1)在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是：__________________________。
(2)装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是防止______________________。
(3)若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是____________。
(4)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全变成生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，即达到化学平衡状态。下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有(填序号) _________________。
①单位时间里，生成1 mol乙酸乙酯，同时生成1 mol水
②单位时间里，生成1 mol乙酸乙酯，同时生成1 mol乙酸
③单位时间里，消耗1 mol乙醇，同时消耗1 mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等⑤混合物中各物质的浓度相等

根据要求完成下列各小题实验目的。

（a、b为弹簧夹，加热及固定装置已略去）
（1）验证碳、硅非金属性的相对强弱。
（已知酸性：亚硫酸>碳酸）
① 连接仪器、       、加药品后，
打开a关闭b，然后滴入浓硫酸，加热。
② 铜与浓硫酸反应的化学方程式是                。
装置A中试剂是      。  ③ 能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是        。
（2）验证SO₂的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
① 在（1）①操作后打开b，关闭a。② H₂S溶液中有浅黄色浑浊出现，化学方程式
是___________________________。  
③ BaCl₂溶液中无明显现象，将其分成两份，分别滴加下列溶液，将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。

滴加的溶液	氯水	氨水
沉淀的化学式

     写出其中SO₂显示还原性生成沉淀的离子方程式___________________________。

氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示：

（1）溶液A的溶质是                   ；
（2）电解饱和食盐水的离子方程式是                              ；
（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用              ；
（4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca^2＋、Mg^2＋、NH₄^＋、SO₄^2－[c(SO₄^2－)＞c(Ca^2＋)]。
精致流程如下（淡盐水和溶液A来自电解池）：

①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是    。
②过程Ⅰ中将NH₄⁺转化为N₂的离子方程式是   
③BaSO₄的溶解度比BaCO₃的小，过程Ⅱ中除去的离子有      
④经过程Ⅲ处理，要求盐水中c 中剩余Na₂SO₃的含量小于5mg /L,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ，则处理10m³盐水b ，至多添加10% Na₂SO₃溶液       kg（溶液体积变化忽略不计）。

I．某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响，并测定(NH₄)₂S₂O₈和KI反应的化学反应速率。进行如下实验探究：
【实验原理】
(NH₄)₂S₂O₈和KI反应的离子方程式为：S₂O₈^2－+ 2I^－= 2SO₄^2－+ I₂  （1）
平均反应速率的计算式为v(S₂O₈^2－)=。
实验时，向KI、Na₂S₂O₃和淀粉指示剂混合溶液中加入(NH₄)₂S₂O₈溶液，不断搅拌。
在反应（1）进行的同时，发生反应：2S₂O₃^2－+ I₂ =" " S₄O₆^2－+ 2I^－  （2）
反应(1)生成的I₂立即与S₂O₃^2－反应，生成无色的S₄O₆^2－和I^－。S₂O₃^2－耗尽时，反应（1）继续生成的I₂才与淀粉作用呈现蓝色。从加入(NH₄)₂S₂O₈溶液到出现蓝色的时间为Δt。
【实验内容】
（1）实验小组设计的实验记录表和数据记录如下，请将表中字母表示的空格填上。

实 验 编 号	①	②	③	④	⑤
试剂 用量 (mL)	0.20  mol·L^-1(NH4)2S2O8溶液	20.0	10.0	b	20.0	20.0
0.20  mol·L^-1KI溶液	20.0	20.0	20.0	10.0	5.0
0.010  mol·L^-1 Na2S2O3溶液	a	8.0	8.0	8.0	8.0
0.2% 淀粉溶液	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
0.20  mol·L^-1KNO3溶液	0	0	0	10.0	c
0.20  mol·L^-1(NH4)2SO4溶液	0	10.0	15.0	0	0
20 ℃时，反应时间Δt（s）	32	67	130	66	135
为了使溶液的离子强度和总体积保持不变，减少的(NH4)2S2O8溶液或KI溶液的用量，分别用(NH4)2SO4溶液或KNO3溶液补足；溶液混合后体积不变

（2）为了使反应充分进行，减少数据误差，实验过程中应该不断进行的操作是          。
（3）第①组实验的v(S₂O₈^2－)=                    mol·(L·s)^-1。
（4）根据上表数据分析，可以得到的结论有（写出一条即可）                     
                                                                           。
II．实验小组查资料得知，向含有Na₂CO₃的Na₂S溶液中通入SO₂，可以制备上述实验所需的Na₂S₂O₃。反应如下：Na₂CO₃ + SO₂= Na₂SO₃ + CO₂；2Na₂S + 3SO₂ = 2Na₂SO₃ + 3S↓；
Na₂SO₃ + S= Na₂S₂O₃。该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na₂S₂O₃。

（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置①、②中盛放的试剂依次是
①                                ；
②                                。
（2）实验过程中，随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，继续通入气体，可以观察到的现象是                                             。
（3）反应结束后，从制得的Na₂S₂O₃稀溶液中得到Na₂S₂O₃·5H₂O晶体的主要操作包括：                                                                   。

氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知： CH₄(g)+ H₂O(g)="===" CO (g)+3H₂(g)H =" +206.2" kJ·mol^-1
CH₄(g)+ CO₂(g)="===" 2CO (g)+2H₂(g) H =" +247.4" kJ·mol^-1
（1）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CO₂(g)和H₂(g)的热化学方程式为_______________________________。
（2）电解尿素[CO(NH)]的碱性溶液制氢的装置示意图见图：
（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极排出液中含有大量的碳酸盐成份，则阳极的电极反应式为_______，每消耗1mol尿素需要补充______mol氢氧化钾。

2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200^oC左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为：C₂H₅OH +3O₂ =2CO₂ +3H₂O，电池示意如图：

（1）_________极（填a或b）为电池的负极，电池工作时电流方向为______________；
（2）写出电池正极反应方程式___________________；
（3）电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有________mol电子转移。

（1）选择适当的试剂除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)：
溴苯(溴)：试剂______，反应方程式_________________________；
甲烷（乙烯）：试剂______，反应方程式_________________________；
（2）选择合适的试剂鉴别下列物质：
苯和甲苯：试剂__________________________________；
乙烷和乙炔：试剂_____________________________________。

铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl₃可用作印刷电路铜版腐蚀剂和外伤止血剂等。
（1）写出FeCl₃溶液腐蚀印刷电路板的离子方程式___________________________。
（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请在方框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。

负极反应：________________________________________________；
正极反应：________________________________________________。

氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示：

（1）溶液A的溶质是                   ；
（2）电解饱和食盐水的离子方程式是                              ；
（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用              ；
（4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca^2＋、Mg^2＋、NH₄^＋、SO₄^2－[c(SO₄^2－)＞c(Ca^2＋)]。
精致流程如下（淡盐水和溶液A来自电解池）：

①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是    。
②过程Ⅰ中将NH₄⁺转化为N₂的离子方程式是   
③BaSO₄的溶解度比BaCO₃的小，过程Ⅱ中除去的离子有      
④经过程Ⅲ处理，要求盐水中c 中剩余Na₂SO₃的含量小于5mg /L,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ，则处理10m³盐水b ，至多添加10% Na₂SO₃溶液       kg（溶液体积变化忽略不计）。

I．某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响，并测定(NH₄)₂S₂O₈和KI反应的化学反应速率。进行如下实验探究：
【实验原理】
(NH₄)₂S₂O₈和KI反应的离子方程式为：S₂O₈^2－+ 2I^－= 2SO₄^2－+ I₂  （1）
平均反应速率的计算式为v(S₂O₈^2－)=。
实验时，向KI、Na₂S₂O₃和淀粉指示剂混合溶液中加入(NH₄)₂S₂O₈溶液，不断搅拌。
在反应（1）进行的同时，发生反应：2S₂O₃^2－+ I₂ =" " S₄O₆^2－+ 2I^－  （2）
反应(1)生成的I₂立即与S₂O₃^2－反应，生成无色的S₄O₆^2－和I^－。S₂O₃^2－耗尽时，反应（1）继续生成的I₂才与淀粉作用呈现蓝色。从加入(NH₄)₂S₂O₈溶液到出现蓝色的时间为Δt。
【实验内容】
（1）实验小组设计的实验记录表和数据记录如下，请将表中字母表示的空格填上。

实 验 编 号	①	②	③	④	⑤
试剂 用量 (mL)	0.20  mol·L^-1(NH4)2S2O8溶液	20.0	10.0	b	20.0	20.0
0.20  mol·L^-1KI溶液	20.0	20.0	20.0	10.0	5.0
0.010  mol·L^-1 Na2S2O3溶液	a	8.0	8.0	8.0	8.0
0.2% 淀粉溶液	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
0.20  mol·L^-1KNO3溶液	0	0	0	10.0	c
0.20  mol·L^-1(NH4)2SO4溶液	0	10.0	15.0	0	0
20 ℃时，反应时间Δt（s）	32	67	130	66	135
为了使溶液的离子强度和总体积保持不变，减少的(NH4)2S2O8溶液或KI溶液的用量，分别用(NH4)2SO4溶液或KNO3溶液补足；溶液混合后体积不变

（2）为了使反应充分进行，减少数据误差，实验过程中应该不断进行的操作是          。
（3）第①组实验的v(S₂O₈^2－)=                    mol·(L·s)^-1。
（4）根据上表数据分析，可以得到的结论有（写出一条即可）                     
                                                                           。
II．实验小组查资料得知，向含有Na₂CO₃的Na₂S溶液中通入SO₂，可以制备上述实验所需的Na₂S₂O₃。反应如下：Na₂CO₃ + SO₂= Na₂SO₃ + CO₂；2Na₂S + 3SO₂ = 2Na₂SO₃ + 3S↓；
Na₂SO₃ + S= Na₂S₂O₃。该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na₂S₂O₃。

（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置①、②中盛放的试剂依次是
①                                ；
②                                。
（2）实验过程中，随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，继续通入气体，可以观察到的现象是                                             。
（3）反应结束后，从制得的Na₂S₂O₃稀溶液中得到Na₂S₂O₃·5H₂O晶体的主要操作包括：                                                                   。

氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知： CH₄(g)+ H₂O(g)="===" CO (g)+3H₂(g)H =" +206.2" kJ·mol^-1
CH₄(g)+ CO₂(g)="===" 2CO (g)+2H₂(g) H =" +247.4" kJ·mol^-1
（1）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CO₂(g)和H₂(g)的热化学方程式为_______________________________。
（2）电解尿素[CO(NH)]的碱性溶液制氢的装置示意图见图：
（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极排出液中含有大量的碳酸盐成份，则阳极的电极反应式为_______，每消耗1mol尿素需要补充______mol氢氧化钾。

2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200^oC左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为：C₂H₅OH +3O₂ =2CO₂ +3H₂O，电池示意如图：

（1）_________极（填a或b）为电池的负极，电池工作时电流方向为______________；
（2）写出电池正极反应方程式___________________；
（3）电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有________mol电子转移。