高中化学实验题

某NaCl样品中混有NaBr杂质，为了测定该NaCl样品的纯度，设计的实验过程如下图所示：

阅读上述实验过程，完成下列填空：
（1）下图装置是用来完成向溶液甲中通入过量Cl₂的实验，在下面表格A、B、D下填写装置中所放的化学药品。

A	→	B	→	C	→	D
				溶液甲

（2）萃取所需要的主要玻璃仪器是_______________；
（3）溶液甲中通入Cl₂的化学方程式为                              ；
（4）原固体样品中氯化钠的质量分数为__________________。

铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H₂SO₄反应）．某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究．
Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定
①按如图组装仪器，                ；

②将10.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；
③从左端导气管口处不断地缓缓通入H₂，待C装置出口处H₂验纯后，点燃A处酒精灯；
④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却．
（1）补全步骤①的操作              ．
（2）装置C的作用为                 ．
（3）测得反应后装置B增重2.7g，则铁矿石中氧的质量百分含量为              ．
Ⅱ．

（1）步骤④中煮沸的作用是            ．
（2）下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是              ．
a．滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
b．锥形瓶不需要用待测液润洗
c．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
d．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色，再读数
（3）若滴定过程中消耗0.5000mol•L^﹣1的KI溶液25.0mL，则铁矿石中铁的质量百分含量为         ．

肼是重要的化工原料。某探究小组利用下列反应制取水合肼（N₂H₄·H₂O）。
CO(NH₂) ₂+ 2NaOH + NaClO = Na₂CO₃ + N₂H₄·H₂O + NaCl
实验一： 制备NaClO溶液
（1）将氯气通入到盛有NaOH的锥形瓶中，锥形瓶中发生反应的离子方程式是_______________；
实验二： 制取水合肼（实验装置如图所示）

控制反应温度，将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，充 分反应。加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液，收集108~114℃馏分。
（已知：N₂H₄·H₂O + 2NaClO ＝ N₂↑ + 3H₂O + 2NaCl）
（2）分液漏斗中的溶液是            （填标号A或B）；
A．NaOH和NaClO混合溶液
B．CO (NH₂) ₂溶液
选择的理由是                           ；
实验三： 测定馏分中肼含量
水合肼具有还原性，可以生成氮气。测定水合肼的质量分数可采用下列步骤：
a．称取馏分5.000g，加入适量NaHCO₃固体，经稀释、转移、定容等步骤，配制250mL溶液。
b．移取25.00 mL于锥形瓶中，加入10mL水，摇匀．
c．用0.2000mol/L碘溶液滴定至溶液出现微黄色且半分钟内不消失，滴定过程中，溶液的pH保持在6.5左右。记录消耗碘的标准液的体积。
d．进一步操作与数据处理
（3）水合肼与碘溶液反应的化学方程式                        ；滴定过程中，NaHCO₃能控制溶液的pH在6.5左右，原因是
（4）滴定时，碘的标准溶液盛放在               滴定管中（选填：“酸式”或“碱式”） ；若本次滴定消耗碘的标准溶液为18.00mL，馏分中水合肼（N₂H₄·H₂O）的质量分数
为            （保留三位有效数字）；
（5）为获得更可靠的滴定结果，步骤d中进一步操作主要是：                 。

实验室有一包固体粉末样品可能是MgCO₃、Fe₂O₃和FeO的混合物。
I．甲学生设计实验方案，以确定样品中是否含有FeO。除样品外，实验室只提供以下试剂：KMnO₄溶液、盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、NaOH溶液，请你描述甲学生的实验操作步骤、现象及结论：                  。
Ⅱ．经甲学生实验确定该样品中不存在FeO，乙学生想在甲学生的实验基础上进一步来测定混合物中Fe₂O₃的含量：乙学生准备用如图所示各仪器按一定顺序连接成一套完整的装置进行实验，以测定Fe₂O₃的质量分数。

请回答下列问题：
（1）盛装盐酸的仪器的名称是               ，装置的连接顺序是：_____→_____→______→_____(填图中字母序号，各仪器只能选用一次)。
（2）实验过程中需要持续通入空气，其作用除可以起到“搅拌”A、D中反应物以实现充分反应外，还有一个重要作用是：____________________________。
（3）为提高测定的准确度，在B中最应加入的物质是：              (填字母编号)。
a．饱和NaHCO₃溶液      b．蒸馏水     c．浓硫酸     d．NaOH溶液
（4）在进行乙学生的实验方案评价时，有学生认为不必测定A中沉淀的质量，而只要测出装置A在吸收反应产生的气体前后的质量差，就能完成实验要求。实验证明，若用此法测得Fe₂O₃的质量分数将__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

过氧化钙是一种温和的氧化剂，常温下为白色的固体，易溶于酸，难溶于水、乙醇等溶剂。某实验小组拟选用如下装置（部分固定装置略）制备过氧化钙。

（1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为                  （填仪器接口的字母编号，装置可重  复使用）。
（2）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：①检验装置的气密性后，装入药品；②打开分液漏斗活塞，通入一段时间气体，加热药品；③反应结束后，           （填操作）；④拆除装置，取出产物。
（3）利用反应Ca^2＋＋H₂O₂＋2NH₃＋8H₂O=CaO₂ .8H₂O↓＋2NH₄^＋,在碱性环境下制取CaO₂的装置如下：

①装置A中发生反应的化学方程式为                           。
②NH₃在Ca^2＋和H₂O₂的反应历程中所起的作用是                            。
③反应结束后，经             （填操作名称）、洗涤、低温烘干可获得CaO₂ .8H₂O。
检验CaO₂ .8H₂O是否洗涤干净的操作为                                     。
④已知CaO₂ 在350℃迅速分解生成CaO和O₂。若所取产品质量是mg，加热至恒重时，
剩余固体ng，则产品中CaO₂ 的质量分数为                （用字母表示）。
（4）钙在空气中燃烧生成氮化钙(Ca₃N₂),同时可能生成过氧化钙。请利用下列试剂，设计试验检验钙的燃烧 产物中是否含有过氧化钙                    。（简要说明实验步骤、现象和结论）
限选试剂：酸化的FeCl₂溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、稀硝酸

金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。教材中该实验曾出现过几种不同的演示方法，分别如下图中甲、乙、丙所示：

（1）现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有饱和Ca(OH)₂溶液的水槽中加入一小块金属钠。下列现象描述正确的是________(填字母)．

A．钠浮在液面上，并四处游动，最后消失

B．钠熔化成一个光亮的小球

C．溶液底部有银白色物质生成

D．恢复到室温时，水槽底部有固体物质析出

（2）请补充并完成甲实验从试剂瓶中取出钠到向水槽中投入钠的有关操作：用镊子从试剂瓶中取出一小块钠→__________________→用镊子夹取切好的金属钠投入到盛有Ca(OH)₂溶液的水槽中。
（3）通过钠和水反应的实验，我们可以得到钠的物理性质有：____________。
（4）用装满水的矿泉水瓶按图丙所示方法进行实验，用手挤压矿泉水瓶(排出水的体积为16．8mL)再塞紧带有钠的塞子。待钠反应结束后，干瘪的带塞矿泉水瓶恢复成原状，假设瓶内、瓶外均属于标准状况，则所用的钠的质量为________。

铁做为重要的金属元素与人类生产生活密切相关，某课外活动小组在学习了氧化剂和还原剂后，要利用实验验证铁及其化合物的性质。
请你帮助他们完成以下实验报告：
（1）实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性
（2）试剂：铁粉、FeCl₃溶液、FeCl₂溶液、氯水、锌片、铜片
（3）仪器：胶头滴管，                  （你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器）。
（4）实验记录（虚线部分不必填写）

序号	实验内容	实验现象	离子方程式	实验结论
①	在FeCl2溶液中滴入适量氯水	溶液由浅绿色变为棕黄色		Fe^2+具有还原性
②	在FeCl2溶液中加入锌片		Zn＋Fe^2+＝Zn^2+＋Fe
③	在FeCl3溶液中加入足量铁粉		Fe＋2Fe^3+＝3Fe^2+	Fe^3+具有氧化性
④		溶液由黄色变为蓝色		Fe^3+具有氧化性

（5）实验结论：Fe只有还原性，Fe³⁺只有氧化性，Fe²⁺既有氧化性，又有还原性。
①根据以上结论判断，下列物质中既有氧化性，又有还原性的有：              （填序号）。
A  Cl₂    B  Na    C  Na⁺    D  Cl^－    E  NO₂
②亚铁盐在溶液中易被氧化，而实验室中需要纯净的亚铁盐溶液。那么保存亚铁盐溶液时应该加入少量            防止亚铁盐被氧化。

次硫酸氢钠甲醛(NaHSO₂·HCHO·2H₂O)俗称吊白块，不稳定，120℃时会分解，在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。以Na₂SO₃、SO₂、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如图：

步骤1：在三颈烧瓶中加入一定量Na₂SO₃和水，搅拌溶解，缓慢通入SO₂，至溶液pH 约为4，制得NaHSO₃溶液．
步骤2：将装置A 中导气管换成橡皮塞．向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液，在80～90℃下，反应约3h，冷却至室温，抽滤；
步骤3：将滤液真空蒸发浓缩，冷却结晶．
（1）装置B 的烧杯中应加入的溶液是_________________；冷凝管中冷却水从__________(填“a”或“b”)口进水。
（2）A中多孔球泡的作用是_________________；
（3）写出步骤2中发生反应的化学方程式_________________；
（4）步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是是防止温度过高使产物分解，也防止_______________；
（5）为了测定产品的纯度，准确称取2.0g样品，完全溶于水配成100mL溶液，取20.00mL所配溶液，加入过量碘完全反应后(已知I₂不能氧化甲醛，杂质不反应)，加入BaCl₂溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.466g。[M(NaHSO₂·HCHO·2H₂O)=154g/mol]
①如何检验沉淀是否洗净_____________________________。
②则所制得的产品的纯度为_____________。

亚氯酸钠（NaClO₂）是重要漂白剂，探究小组开展如下实验，回答下列问题：
实验Ⅰ：制取NaClO₂晶体按如下图装置进行制取。

已知：NaClO₂饱和溶液在低于38℃时析出NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。
（1）装置C的作用是             ；
（2）已知装置B中的产物有ClO₂气体，则装置B中反应的方程式为           ；装置D中反应生成NaClO₂的化学方程式为                   ；反应后的溶液中阴离子除了ClO₂^﹣、ClO₃^﹣、Cl^﹣、ClO^﹣、OH^﹣外还可能含有的一种阴离子是       ；检验该离子的方法是                    ；
（3）如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是               ；
实验Ⅱ：样品杂质分析与纯度测定
（4）测定样品中NaClO₂的纯度．测定时进行如下实验：
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应(已知：ClO₂^-＋4I^－＋4H^＋=2H₂O＋2I₂＋Cl^－)；将所得混合液配成250 mL待测溶液。
②移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用c mol·L^－1 Na₂S₂O₃标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得平均值为V mL(已知：I₂＋2S₂O₃^2-=2I^－＋S₄O₆^2-)。
达到滴定终点时的现象为________________。该样品中NaClO₂的质量分数为____________(用含m、c、V的代数式表示)。

实验室采用如下图所示的装置，可将反应粗铜与Cl₂反应转化为固体1(部分仪器和夹持装置已略去)。

（1）仪器A的名称是                    。
（2）连接好装置后，加入药品前，应该进行的实验操作是                     。
（3）装置B中发生反应的离子方程式是                              。
（4）有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置，你认为是否必要(填“是”或“否”)                 。
（5）虚线内缺少实验装置，请你画出装置图，标明药品名称。

某研究性学习小组请你参与“研究铁与水蒸气反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并共同解答下列问题：
探究一 设计如图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验。

（1）硬质玻璃管B中发生反应的化学方程式为____________________。
（2）反应前A中投放碎瓷片的目的是______________________。
（3）装置E中的现象是___________________________。
探究二 设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管B中黑色固体的成分。
（4）待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质溶于________后，将所得溶液分成两份。
（5）一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为________(选填序号，下同)；若溶液未变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为________。
①一定有Fe₃O₄ ②一定有Fe ③只有Fe₃O₄ ④只有Fe
探究三 设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。

红色溶液

（6）试剂b的化学式是________。
（7）计算反应后B装置中铁元素的质量分数为________。

3-丁酮酸乙酯在有机合成中用途极广，广泛用于药物合成，还用作食品的着香剂。其相对分子质量为130，常温下为无色液体，沸点 181℃，受热温度超过95℃摄氏度时就会分解；易溶于水，与乙醇、乙酸乙酯等有机试剂以任意比混溶；实验室可用以乙酸乙酯和金属钠为原料制备。乙酸乙酯 相对分子质量为88，常温下为无色易挥发液体，微溶于水，沸点77℃。
【反应原理】

【实验装置】

【实验步骤】
1．加热反应：向反应装置中加入32 mL(28.5g，0.32mol)乙酸乙酯、少量无水乙醇、1.6 g(0.07mol)切细的金属钠，微热回流1.5~3小时，直至金属钠消失。
2．产物后处理：冷却至室温，卸下冷凝管，将烧瓶浸在冷水浴中，在摇动下缓慢的加入32 mL 30%醋酸水溶液，使反应液分层。用分液漏斗分离出酯层。酯层用5%碳酸钠溶液洗涤，有机层放入干燥的锥形瓶中，加入无水碳酸钾至液体澄清。
3．蒸出未反应的乙酸乙酯：将反应液在常压下蒸馏至100℃。然后改用减压蒸馏，得到产品2.0g。
回答下列问题：
（1）从反应原理看，无水乙醇的作用是              。
（2）反应装置中加干燥管是为了           。两个装置中冷凝管的作用           (填“相同”或“不相同”)，冷却水进水口分别为           和              (填图中的字母)。
（3）产物后处理中，滴加稀醋酸的目的是           ，稀醋酸不能加多了，原因是            。用分液漏斗分离出酯层的操作叫             。碳酸钠溶液洗涤的目的是                  。加碳酸钾的目的是               。
（4）采用减压蒸馏的原因是                。
（5）本实验所得到的3-丁酮酸乙酯产率是              (填正确答案标号)。

A．10%

B．22%

C．19%

D．40%

某化学兴趣小组设计如下流程，从酸性工业废液(含H⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Cr³⁺、SO₄²⁻)中提取铬．

有关数据如表：

化合物	Mg(OH)2	Al(OH)3	Cr(OH)3
完全沉淀的PH	10.5	4.3	5.3
开始溶解的pH	--	7.8	9.2
Ksp近似值	10^-12	10^-14	10^-31

回答下列问题：
（1）步骤①所得滤液可用于制取MgSO₄•7H₂O，酸性工业废液中加入适量氧化铝的作用是____。
（2）若酸性废液中c(Mg²⁺)=0.1mol/L，为达到步骤①的实验目的，则废液的pH应保持在_______范围（保留小数点后l位）。
（3）步骤②中生成NaCrO₂ 的离子方程式为_____________。
（4）步骤④中反应的离子方程式为________________。
（5）步骤⑤在空气中充分灼烧的目的是__________________，可选用的装置是________。(填序号)

（6）步骤⑦中发生的化学反应方程式为____________________________。

某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：

A．在250mL容量瓶中定容成250mL烧碱溶液;

B．用碱式滴定管移取25mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴加几滴甲基橙作指示剂；

C．在天平上准确称取烧碱样品mg，在烧杯中加蒸馏水溶解；

D．将物质的量浓度为 c mol/L的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度为V1mL；

E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点刻度为V₂mL。
回答下列问题：
（1）正确操作步骤的顺序是（用字母填写）      →      →    → D →    。
（2）操作D中液面应调整到___________________________________。
（3）滴定至终点的现象是______________________________________。
（4）该烧碱样品的纯度计算式是________________________________。
（5）下列各操作（其他操作均正确）中，将导致测定结果偏高的是______________(填写序号)。
①操作B中的碱式滴定管只用蒸馏水洗未用所盛烧碱溶液润洗
②酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接装入标准H₂SO₄溶液
③滴定时，锥形瓶摇动太剧烈，有少量液体溅出
④滴定到终点时，滴定管尖嘴部分悬有液滴
⑤酸式滴定管读数时滴定前仰视，滴定后俯视

在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”，能延长鲜花的寿命。下表是500mL“鲜花保鲜剂”中含有的成分，阅读后回答下列问题:

成分	质量（g）	摩尔质量（g·mol^-1）
蔗糖	25.00	342
硫酸钾	3.48	174
阿司匹林	0.17	180
高锰酸钾	0.32	158
氯化钠	0.08	58.5

（1）下列“鲜花保鲜剂”的成分中，属于电解质的是_____________。
A．蔗糖  B．硫酸钾  C．高锰酸钾  D．氯化钠
（2）某同学欲称量“鲜花保鲜剂”的质量，先用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如图。则烧杯的实际质量为______________g。

（3）配制上述一“鲜花保鲜剂”240mL所需的仪器有:烧杯、天平、药匙、量筒、玻璃棒、胶头滴管、______________。(在横线上填写所缺仪器的名称)
（4）容量瓶使用前必须进行的操作为____________________。
（5）“鲜花保鲜剂”中K^＋(阿司匹林中不含K^＋)的物质的量浓度为__________mol/L:若检验“鲜花保鲜剂”溶液中的SO₄^2－，你选择的化学试剂为__________(填化学式)。
（6）在配制过程中，如果其他操作都是正确的，下列操作会引起浓度偏高的是:_________.
①没有洗涤烧杯和玻璃捧
②转移溶液时不慎有少量溶液洒到容量瓶外面
③容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水
④定容时俯视刻度线
⑤定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线