高中化学实验题

现有一重水(D₂O)和水(H₂O)的混合物(不是天然的纯水)。当m g这种水被电解时，电路上通过x mol电子，阳极收集到气体m₁ g，阴极收集到气体m₂ g(电解产物的溶解忽略不计)。
(1)若要求出重水的质量分数y，至少需要上述m、x、m₁、m₂等4个数据中的__________个。这些数据共有____________组，在下列橫线上分别列出(有多少填多少)。
______________________________________________________
(2)从(1)中空格所填的数据中任取一组含m的数据，计算已被电解的水中D₂O的质量分数y=___________。

随着科学技术的发展，阿伏加德罗常数的测定手段越来越多，测定的精确度也越来越高。现有一种简单可行的测定方法，具体步骤为：
①将固体NaCl细粒干燥后，准确称取m g NaCl固体并转移到定容容器A中；
②用滴定管向A仪器中加入苯，不断振荡，继续加苯到A仪器的刻度，计算出NaCl的体积V cm³。
请完成下列问题：
(1)步骤①中仪器最好使用_________(填序号)。

A．量筒

B．烧杯

C．容量瓶

D．试管

(2)步骤②中用酸式滴定管还是用碱式滴定管_________，理由_________。

(3)能否用水代替苯_________，理由是_________。
(4)已知NaCl晶体中，靠得最近的Na⁺与Cl^-间的平均距离为a cm(如右图)，用上述测定方法测定的阿伏加德罗常数N_A的表达式为_______________。

仔细阅读给CuSO₄·5H₂O晶体加热过程中依次发生的如下反应：
CuSO₄·5H₂OCuSO₄+5H₂O，CuSO₄CuO+SO₃
4CuO2Cu₂O+O₂,2SO₃2SO₂+O₂
今取25.0 g CuSO₄·5H₂O晶体加热，使之均匀、缓慢升温至1000 ℃，并恒温1 h。请完成下列问题：
(1)最终所得固体的颜色为____________，质量为____________ g。
(2)不考虑实验带来的误差，在反应条件下，反应后的除去水后的气态产物的物质的量可能为____________(填写下列选项)。
A.0                   B.0.1 mol                  C.大于0.1 mol
(3)(2)问中除上述三个选项外，你认为更准确的范围应该是什么？并予以说明。
(4)如果某同学做此实验时，最后固体质量为7.6 g，试通过计算判断该固体物质的组成，其物质的量各是多少？

在常温下，按右下图装配好装置，待内外空气压强不变时，水银柱液面在A处，取下橡皮塞，在玻璃燃烧匙中加入二硫化碳，用酒精灯点燃，并迅速移入锥形瓶中，再塞紧橡皮塞，二硫化碳安静地燃烧，水银柱推向左管，简要完成下列问题：

(1)写出二硫化碳燃烧的化学方程式：____________________________________。
(2)说明水银柱推向左管的原因__________________________________________。
(3)火焰熄灭后，静置一段时间恢复到原温度，水银柱的位置应该是____________。
A.仍在A处              B.高于A处             C.低于A处
作出选择后，简要说明理由________________________________________________。
(4)用下图所示的装置验证CS₂燃烧的产物。所需药品请在下列物质中选择：品红溶液、饱和Na₂CO₃溶液、饱和NaHCO₃溶液、KMnO₄酸性溶液、NaOH溶液、澄清石灰水。

①A、B、C、D中所盛放的药品是：
A.____________，B.____________，C.____________，D.____________。
②确认混合气体中含SO₂的现象是________________________，确认混合气体中含CO₂的现象是________________________。

为了测定某种烷烃(不溶于水，密度比空气大)样品的平均相对分子质量，设计了下面的实验：
①取一个配有合适胶塞的洁净、干燥的锥形瓶，准确称其质量为m₁；
②往锥形瓶中通入干燥的该烃的样品，塞好胶塞，准确称量，重复操作，直到前后两次称量结果基本相同，得到质量为m₂；
③往锥形瓶中加满水，塞好胶塞，准确称量，得到质量为m₃。已知：空气的平均相对分子质量为29.0，完成下列问题：

可供选用的装置
(1)具体说明本实验的原理________________________________________________。
(2)步骤②为什么要重复操作直到前后两次称量的结果基本相同？___________________。
(3)具体说明本实验中如何做到每次测量都在相同体积下进行________________________。
(4)本实验中收集气体样品的操作，可选用的方法是(用图中的标号填写)_____________。
(5)写出锥形瓶中样品的质量m_样品的计算式____________________(设空气的质量为m_空气)
(6)写出由实验测得该烷烃的平均相对分子质量为____________________(计算式)。

随着科学技术的发展，阿伏加德罗常数的测定手段越来越多，测定的精确度也越来越高。现有一种简单可行的测定方法，具体步骤为：
①将固体NaCl细粒干燥后，准确称取m g  NaCl固体并转移到定容容器A中；
②用滴定管向A仪器中加入苯，不断振荡，继续加苯到A仪器的刻度，计算出NaCl的体积V cm³。请完成下列问题：
(1)步骤①中仪器最好使用____________（填序号）。(    )

A．量筒

B．烧杯

C．容量瓶

D．试管

(2)步骤②中用酸式滴定管还是用碱式滴定管____________，理由_____________________；
(3)能否用水代替苯________，理由是_____________________________________________；
(4)已知NaCl晶体中，靠得最近的Na⁺与Cl^-间的平均距离为a cm（如右图），用上述测定方法测定的阿伏加德罗常数 N_A的表达式为N_A=____________。

已知甲和I、L、M均为常见的单质，I在常温下为气体，L、M为金属；气体K的水溶液显碱性；A是由前20号元素组成的阴阳离子个数比为1∶1的离子化合物，且阴离子含有14个电子；乙是一种红棕色的粉末，G为白色胶状沉淀，D在常温下是无色液体，C的溶液常用于在实验室检验E。各物质之间的转化关系如下图所示(部分物质在图中没有列出)。

请根据要求填空：
(1)A的化学式为______________________，E的电子式为_______________________。
(2)反应①的化学方程式为___________________________________________________。
(3)反应②的化学方程式为___________________________________________________。
(4)J→G的离子方程式为_____________________________________________________。

在阿富汗战争和伊拉克战争中美军士兵佩带的头盔、防弹背心和刚性前后防护板能够有效防御子弹和炮弹碎片，它们在战争中保住了许多美军士兵的生命。新型纤维不久将有望取代使用了数十年的凯夫拉纤维，成为未来防弹装备的主要制造材料。M₅纤维是近年来开发出的一种超高性能纤维，它比现有的防爆破材料轻35%，下面是M₅纤维的合成路线（部分反应未注明条件）：

已知：当反应条件为光照且与X₂反应时，通常是X₂与烷或苯环侧链烃基上的H原子发生的取代反应，而当反应条件为催化剂存在且与X₂反应时，通常为苯环上的H原子直接被取代。根据上述合成M₅纤维的过程，回答下列问题：
(1)合成M₅的单体G的结构简式为_______________，F的含氧官能团的名称有___________。
(2)在①～⑦的反应中，不属于取代反应的是___________，②的反应条件是______________。
(3）生成A的同时可能生成的A的同分异构体为_________________________________。
(4)1 mol的C和足量新制的氢氧化铜悬浊液反应可以生成___________mol砖红色沉淀。
(5）1 mol的F和Na₂CO₃溶液反应最多消耗Na₂CO₃___________mol。

在A~F六种物质中，已知D是单质，其他均是中学化学常见的化合物。且已知在高压放电的条件下，D单质能够转化生成该元素的另外一种单质，A、B两种物质摩尔质量的关系为：M（A）<M（B）。它们之间的转化关系如图所示。

（1）B的电子式为         ，它属于       分子（填“极性”或“非极性”）。
（2）A与C反应时的离子方程式为                                          
（3）通常工业生产中，实现E→F转化的化学方程式是                 。
（4）根据以下常见化学实验装置或仪器回答有关问题。

①若要实现B+C→D+E的反应，应选择装置               作为反应装置。
②若要实现A+C→D+F的反应，应选择装置                   作为反应装置；若要用浓硫酸干燥该反应产生的气体，应用装置          作为干燥装置；为了测定该反应产生气体的体积，可用b、d组合成为量气装置，所量取的气体应从b装置的          （填“长管”或“短管”）通入b装置。为了使所量取气体体积准确，操作量气装置时的注意事项有    _______________________

为测定某含有杂质Na₂O的Na₂O₂样品的纯度，3个小组分别设计如下方案。首先准确称量样品mg，然后，按照以下方案进行实验，请你完成相关内容：
[方案一]：将样品与水充分反应，使产生的O₂通过灼热的铜粉，测得反应后生成氧化铜的质量为ng，通过计算求出试样中Na₂O₂的含量。Na₂O₂跟水反应的离子方程式是：                              ；根据所给数据计算出的试样中Na₂O₂含量的代数式为                     。
[方案二]：将样品与二氧化碳反应，通过测定反应产生氧气的体积，计算出样品中Na₂O₂的含量。

（1）上图是完成该实验可能用到的实验装置，根据此实验方案，实验所使用仪器的连接次序是      。(填写仪器编号)
（2）装置①⑤的作用分别是：①      ⑤      。
[方案三]：测定样品与水充分反应后溶液的体积VmL。，再从中取V₁mL溶液装入锥形瓶中，用标准浓度的盐酸进行滴定，确定溶液的浓度，再计算出样品中Na₂O₂的含量。
（1）方案中酸碱滴定时，选用的滴定管为右图中的    (填仪器编号)。
（2）若用酚酞做指示剂，达到滴定终点时的现象为      。
（3）三个方案相比测定结果最准确的是      。

某同学为了探究硫与氧气的反应情况，装配好如图所示得装置，待内外空气压强不变时标注出水银液面的刻度（用红漆）。取下橡皮塞，在玻璃燃烧匙中加入硫粉，用酒精灯点燃迅速移入锥形瓶中并塞紧橡皮塞。硫粉安静地燃烧，水银柱推向左管。当火焰熄灭后，静置，水银柱又慢慢地回到原先标定的刻度。简要回答下列问题：

（1）水银柱推向左管说明什么？
_______________________________________________。
（2）硫粉未燃尽时火焰就熄灭了，说明_________________________________。
（3）根据水银柱最后又回到原先标定的刻度，可得到什么结论？
__________________________________________________________________。
（4）根据反应方程式S + O₂ ="=" SO₂和上述结论又可推导出什么？（或证明什么？）
_______________________________________________________________________。

某化学课外兴趣小组在做Al与稀HCl、H₂SO₄反应时发现一个反常现象：Al片与3mol·L^-1的稀HCl反应剧烈，而与1.5 mol·L^-1的H₂SO₄无明显现象。有学生对此现象提出如下看法：
假设一：Cl^-能促进金属铝与H⁺反应； 假设二：________________；
假设三：________________________；假设四：________________。
问题：(1)请你对上述现象提出自己的看法，至少要写出两种假设。
(2)请你以“假设一”为实验课题，设计实验方案探究，要求写出主要实验步骤。

硫酸铁（PFS）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸猴，为控制水解时Fe³⁺的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe³⁺必须先还原为Fe²⁺。实验步骤如下：

（1）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有                          。
(a) 容量瓶       (b) 烧杯        (c) 烧瓶
（2）步骤II取样分析溶液中的Fe²⁺、Fe³⁺的含量，目的是                       。
(a) 控制溶液中Fe²⁺与Fe³⁺含量比      (b) 确定下一步还原所需铁的量
(c) 确定氧化Fe²⁺所需NaClO₃的量     (d) 确保铁的氧化物酸溶完全
（3）用NaClO₃氧化时反应方程式如下：6FeSO₄ + NaClO₃ + 3H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + NaCl + 3H₂O若改用HNO₃氧化，则反应方程式如下6FeSO₄ + 2HNO₃ + 3H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + NO↑ + 4H₂O
已知1mol HNO₃价格0.16元、1mol NaClO₃价格0.45元，评价用HNO₃代替NaClO₃作氧化剂的得弊，利是                 ，弊是                  。
聚合硫酸铁溶液中SO₄²¯与Fe³⁺物质的量之比不是3:2。根据下列供选择的试剂和基本操作，测定聚合硫酸铁产品溶液中SO₄²¯与Fe³⁺物质的量之比。
（4）测定时所需的试剂       。
(a) NaOH                (b) FeSO₄
(c) BaCl₂                 (d) NaClO₃
（5）需要测定           和       的质量（填写化合物的化学式）。
（6）选出测定过程中所需的基本操作      （按操作先后顺序列出）。
(a)萃取、分液
(b)过滤、洗涤
(c)蒸发、结晶
(d)冷却、称量
(e)烘干或灼烧

硫酸亚铁是一种可用于治疗缺铁性贫血的药剂。硫酸亚铁药片外表包有一层特制的糖衣，以保护硫酸亚铁不被空气中的氧气氧化成硫酸铁（硫酸铁无治疗贫血的药效）。试设计一个实验方案，验证某硫酸亚铁药片是否已被氧化。写出主要实验步骤、现象和有关反应离子的方程式。
（1）主要步骤：________________________________________________________。
（2）离子方程式：______________________________________________________。

有四种失去标签的溶液：Na₂SO₄溶液、NaOH溶液、FeCl₃溶液和MgCl₂溶液。请写出确定它们的实验步骤。
(1)___________________________________________________________________________。
(2)___________________________________________________________________________。
(3)___________________________________________________________________________。