高中化学实验题

(10分)NiSO₄·6H₂O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等。可以电镀废渣(除含镍外，还含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得。工艺流程如下图：

请回答下列问题：
（1）用稀硫酸溶解废渣时，为了提高浸取速率可采取的措施有____________(任写一点)。
（2）向滤液中滴入适量的Na₂S溶液，目的是除去Cu^2＋、Zn^2＋，写出除去Cu^2＋的离子方程式：_________________。
（3）上述流程中滤液Ⅲ的主要成分是____________。
（4）确定步骤四中Na₂CO₃溶液足量，碳酸镍已完全沉淀的简单实验方法是___________。
（5）操作Ⅰ的实验步骤依次为(实验中可选用的试剂：6mol·L^－1的H₂SO₄溶液、蒸馏水、pH试纸)：
①_________________________；
②_________________________；
③蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得NiSO₄·6H₂O晶体；
④用少量乙醇洗涤NiSO₄·6H₂O晶体并晾干。

某烧碱溶液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的容量瓶中定容成250ml烧碱溶液；

B．用碱式滴定管取25ml烧碱溶液于锥形瓶中并滴加几滴甲基橙指示剂；

C．在天平上准确称取烧碱样品Wg，在烧杯中加蒸馏水溶解；

D．将物质的量浓度为Mmol/L的标准硫酸溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻读数为V1ml

E.在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点刻读数为V₂ ml
回答下列问题：
①正确的操作步骤的顺序是     →        →       →D →      .
②操作E中在锥形瓶下垫一张白纸的作用                            。
③操作D中液面应调整到          ，尖嘴部分应                    。
④滴定终点时瓶内溶液的PH约为           ，终点时颜色变化是              。
⑤若酸式滴定管没有用标准硫酸溶液润洗，会对测定结果有何影响？          （填偏高、偏低、无影响，其他操作均正确）
⑥该烧碱样品的纯度计算式为               。

实验室配制500mL0.2mol/LNa₂SO₄溶液，实验操作步骤如下：

A．用托盘天平上移出14.2g硫酸钠固体，把它放在烧杯中，用适量的蒸馏水使它完全溶解并冷却至室温．

B．把制得的溶液小心地转移到容量瓶中．

C．继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1～2cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面最低处与刻度线相切．

D．用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心注入容量瓶，并轻轻振荡．

E．将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀．
回答下列问题：
（1）操作步骤的正确顺序为（填序号）______________________；
（2）本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平（带砝码、镊子）、玻璃棒，还缺少的仪器是_______。
（3）下列情况会使所配溶液浓度偏高的是（填序号）___________。
a．某同学观察液面的情况如图所示
b．没进行上述的操作步骤D
c．加蒸馏水时，不慎超过了刻度线
d．砝码上沾有杂质
e．容量瓶使用前内壁沾有水珠

氮的氧化物( $N{O}_x$ )是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用 ${\mathrm{NH}}_3$ 将 ${\mathrm{NO}}_x$ 还原生 成 ${\mathrm{N}}_2$ , 某同学在实验室中对 ${\mathrm{NH}}_3$ 与 ${\mathrm{NO}}_x$ 反应进行了探究。回答下列问题：

（1）氨气的制备

①氨气的发生装置可以选择上图中的_     ， 反应的化学方程式为_            。

②预收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置, 其连接顺序为: 发生装置→            (按气流方向, 用小写字母表示)。

（2）氨气与二氧化氮的反应

将上述收集到的 ${\mathrm{NH}}_3$ 充入注射器 $\mathrm{X}$ 中, 硬质玻璃管 $\mathrm{Y}$ 中加入少量催化剂, 充入 ${\mathrm{NO}}_2$ (两端用夹 子 ${\mathrm{K}}_1,{\mathrm{K}}_2$ 夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。

操作步骤	实验现象	解释原因
打开 ${\mathrm{K}}_1$ , 推动注射器活塞, 使 X中的气体缓慢通入 Y 管中	(1)Y 管中	(2反应的化学方程式
将注射器活塞退回原处并固 定, 待装置恢复到室温	Y 管中有少量水珠	生成的气态水凝集
打开 ${\mathrm{K}}_2$

如下图所示，a、b均为活塞，可控制气体的通过和液体的加入，实验前活塞均已关闭（仪器的固定装置已省略）。请选择最适宜的试剂，利用下图，把一定量的CO₂和CO混合气体中的CO₂和CO分离。可供选择的试剂有：浓硫酸、稀硫酸、浓盐酸、稀盐酸、澄清的石灰水、氢氧化钠溶液、紫色石蕊试液。

（1）甲装置的烧瓶中盛放的试剂是_____________，分液漏斗中盛放的试剂是__________；
（2）乙装置的瓶中盛放的试剂是_______________。
（3）打开活塞a时，分离出来的气体是__________________；要得到另一种气体时，正确的操作是__________________________。

现有下列化学仪器与用品：①玻璃棒 ②烧杯 ③托盘天平 ④量筒 ⑤药匙 ⑥胶头滴管 ⑦容量瓶 ⑧标签纸 ⑨细口试剂瓶
（1）称量：若需要配制460mL  0.1moL/L NaOH溶液，则应称取固体NaOH        g；
（2）用以上称量后的NaOH固体配制溶液并备用：按配制溶液的过程顺序，从上述所给仪器和用品中选取需要的仪器（重复的不计），其编号排列是                ；
（3）配制过程中，应将固体NaOH溶解后并冷却至室温的溶液转移到             中；在液面接近容量瓶刻度线          处，改用          定容。
（4）若实验中遇到下列情况，可能导致溶液浓度偏高的是                (填字母)：

A．固体氢氧化钠溶解时未冷却至室温，就开始转移、洗涤以及定容；

B．转移时不小心有少量溶液流到了容量瓶外；

C．定容时仰视容量瓶刻度线；

D．定容时加水超过了刻度线，马上用胶头滴管吸去多余的水。

E、配制好后，发现称量时所用的托盘天平的砝码生锈了

如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。

（1）制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸，相关反应的化学方程式为___________。
（2）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入物质的组合是________(填编号)。

编号	a	b	c	d
Ⅰ	干燥的有色布条	干燥的有色布条	湿润的有色布条	湿润的有色布条
Ⅱ	碱石灰	硅胶	浓硫酸	无水氯化钙
Ⅲ	湿润的有色布条	湿润的有色布条	干燥的有色布条	干燥的有色布条

装置B是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，写出发生堵塞时B中的现象___________。
（3）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性。反应一段时间后，打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡，观察到的现象是___________________________。
该现象________(填“能”或“不能”)说明Br₂的氧化性强于I₂。
（4）有人提出，装置F中可改用过量的NaHSO₃溶液吸收余氯，试写出相应反应的离子方程式_________________；你认为___________(填“能”或“不能”)改用NaHSO₃溶液。

实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备 $MgS{O}_4•H_{2}O$，其实验过程可表示为

（1）在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入 $S{O}_2$气体，生成 $MgS{O}_3$，反应为 $Mg（OH{）}_2+H_{2}S{O}_3═MgS{O}_3+2H_{2}O$，其平衡常数 $K$与 $K_{sp}[Mg（OH{）}_2]、K_{sp}（MgS{O}_3）、K_{a1}（H_{2}S{O}_3）、K_{a2}（H_{2}S{O}_3）$的代数关系式为 $K＝$＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收 $S{O}_2$效率的有＿＿＿＿＿（填序号）。

A．	水浴加热氧化镁浆料
B．	加快搅拌速率
C．	降低通入 $S{O}_2$气体的速率
D．	通过多孔球泡向氧化镁浆料中通 $S{O}_2$

（2）在催化剂作用下 $MgS{O}_3$被 $O_2$氧化为 $MgS{O}_4$。已知 $MgS{O}_3$的溶解度为 $0.57g（20℃）$， $O_2$氧化溶液中 $S{O_3}^{2-}$的离子方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，浆料中 $MgS{O}_3$被 $O_2$氧化的速率随 $pH$的变化如题图甲所示。在 $pH＝6～8$范围内，pH增大，浆料中 $MgS{O}_3$的氧化速率增大，其主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）制取 $MgS{O}_4•H_{2}O$晶体。在如题图乙所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的 $MgS{O}_3$浆料与 $H_{2}S{O}_4$溶液充分反应。 $MgS{O}_3$浆料与 $H_{2}S{O}_4$溶液的加料方式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；补充完整制取 $MgS{O}_4•H_{2}O$晶体的实验方案：向含有少量 $F{e}^{3+}、A{l}^{3+}$的 $MgS{O}_4$溶液中，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（已知： $F{e}^{3+}、A{l}^{3+}$在 $pH\ge 5$时完全转化为氢氧化物沉淀；室温下从 $MgS{O}_4$饱和溶液中结晶出 $MgS{O}_4•7H_{2}O$， $MgS{O}_4•7H_{2}O$在 $150～170℃$下干燥得到 $MgS{O}_4•H_{2}O$，实验中需要使用 $MgO$粉末）

超纯 $Ga（C{H}_3{）}_3$是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯 $Ga（C{H}_3{）}_3$方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯 $Ga（C{H}_3{）}_3$的工艺流程如图：

知：①金属 $Ga$的化学性质和 $Al$相似， $Ga$的熔点为 $29.8℃$；

② $E{t}_{2}O$（乙醚）和 $N{R}_3$（三正辛胺）在上述流程中可作为配体；

③相关物质的沸点：

物质	$Ga（C{H}_3{）}_3$	$E{t}_{2}O$	$C{H}_{3}I$	$N{R}_3$
沸点/ $℃$	$55.7$	$34.6$	$42.4$	$365.8$

回答下列问题：

（1）晶体 $Ga（C{H}_3{）}_3$的晶体类型是＿＿＿＿＿；

（2）“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在 $40～45℃$的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，阴极的电极反应式为＿＿＿＿＿；

（3）“合成 $Ga（C{H}_3{）}_3（E{t}_{2}O）$”工序中的产物还包括 $Mg{I}_2$和 $C{H}_{3}MgI$，写出该反应的化学方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（4）“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是＿＿＿＿＿；

（5）下列说法错误的是＿＿＿＿＿；

A.流程中 $E{t}_{2}O$得到了循环利用

B.流程中，“合成 $G{a}_{2}M{g}_5$”至“工序 $X$”需在无水无氧的条件下进行

C.“工序 $X$”的作用是解配 $Ga（C{H}_3{）}_3（N{R}_3）$，并蒸出 $Ga（C{H}_3{）}_3$

D.用核磁共振氢谱不能区分 $Ga（C{H}_3{）}_3$和 $C{H}_{3}I$

（6）直接分解 $Ga（C{H}_3{）}_3（E{t}_{2}O）$不能制备超纯 $Ga（C{H}_3{）}_3$，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯 $Ga（C{H}_3{）}_3$的理由是 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（7）比较分子中的 $C﹣Ga﹣C$键角大小： $Ga（C{H}_3{）}_3$　＿＿＿＿＿　 $Ga（C{H}_3{）}_3（E{t}_{2}O）$（填“＞”“＜”或“＝”），其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

钴配合物[Co（NH₃）₆]Cl₃溶于热水，在冷水中微溶，可通过如下反应制备：2CoCl₂+2NH₄Cl+10NH₃+H₂O₂2[Co（NH₃）₆]Cl₃+2H₂O

具体步骤如下：

Ⅰ.称取2.0gNH₄Cl，用5mL水溶解。

Ⅱ.分批加入3.0gCoCl₂•6H₂O后，将溶液温度降至10℃以下，加入1g活性炭、7mL浓氨水，搅拌下逐滴加入10mL6%的双氧水。

Ⅲ.加热至55～60℃反应20min。冷却，过滤。

Ⅳ.将滤得的固体转入含有少量盐酸的25mL沸水中，趁热过滤。

Ⅴ.滤液转入烧杯，加入4mL浓盐酸，冷却、过滤、干燥，得到橙黄色晶体。

回答下列问题：

（1）步骤Ⅰ中使用的部分仪器如图。

仪器a的名称是 　 　。加快NH₄Cl溶解的操作有 　 　。

（2）步骤Ⅱ中，将温度降至10℃以下以避免 　 　、　 　；可选用 　 　降低溶液温度。

（3）指出下列过滤操作中不规范之处：　 　。

（4）步骤Ⅳ中，趁热过滤，除掉的不溶物主要为 　 　。

（5）步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的是 　 　。

近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：   

（1）Deacon发明的直接氧化法为： $4HCl\left(g\right)+O_2\left(g\right)=2C{l}_2\left(g\right)+2H_{2}O\left(g\right)$ 。下图为刚性容器中，进料浓度比 c(HCl) ∶ $c\left(O_2\right)$ 分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：

可知反应平衡常数 K（300℃）________ K（400℃）（填"大于"或"小于"）。设HCl初始浓度为 $c_0$ ， 根据进料浓度比 c(HCl)∶ c(O ₂)=1∶1的数据计算 K（400℃）=________（列出计算式）。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比 c(HCl)∶ $c\left(O_2\right)$ 过低、过高的不利影响分别是________。

（2）Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：

$CuC{l}_2\left(s\right)=CuCl\left(s\right)+\frac{1}{2} C{l}_2\left(g\right)$  Δ $H_1=83kJ·mol{ }^{-1}$

$CuCl\left(s\right)+\frac{1}{2}{O}_2\left(g\right)=CuO\left(s\right)+\frac{1}{2}C{l}_2\left(g\right)$  Δ $H_2=-20kJ·mol{ }^{-1}$

$CuO\left(s\right)+2HCl\left(g\right)=CuC{l}_2\left(s\right)+H_{2}O\left(g\right)$     Δ $H_3=-121kJ·mol{ }^{-1}$

则 $4HCl\left(g\right)+O_2\left(g\right)=2C{l}_2\left(g\right)+2H_{2}O\left(g\right)$ 的   Δ H=________ $kJ·mol{ }^{-1}$ 。

（3）在一定温度的条件下，进一步提高HCl的转化率的方法是________。（写出2种）   

（4）在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：

负极区发生的反应有________（写反应方程式）。电路中转移1 mol电子，需消耗氧气________L（标准状况）

凯氏定氨法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量．已知： $N{H}_3+H_{3}B{O}_3=N{H}_3•H_{3}B{O}_3；N{H}_3•H_{3}B{O}_3+HCl=N{H}_{4}Cl+H_{3}B{O}_3$ ．

回答下列问题：

（1）a的作用是________．

（2）b中放入少量碎瓷片的目的是________．f的名称是________．

（3）清洗仪器：g中加蒸馏水：打开 $K_1$ ， 关闭 $K_2$ 、 $K_3$ ， 加热b，蒸气充满管路：停止加热，关闭 $K_1$ ， g中蒸馏水倒吸进入c，原因是________；打开 $K_2$ 放掉水，重复操作2～3次．

（4）仪器清洗后，g中加入硼酸（ $H_{3}B{O}_3$ ）和指示剂，铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭 $K_1$ ， d中保留少量水，打开 $K_1$ ， 加热b，使水蒸气进入e．

①d中保留少量水的目的是________．

②e中主要反应的离子方程式为________，e采用中空双层玻璃瓶的作用是________．

（5）取某甘氨酸（ $C_2{H}_{3}N{O}_2$ ）样品m 克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为 $cmol•L^{﹣1}$ 的盐酸 $VmL$ ，则样品中氮的质量分数为________%，样品的纯度≤________%．

掌握仪器名称、组装及使用方法是中学化学实验的基础，下图为两套实验装置：

（1）写出下列仪器的名称：A．           B．           C．___________
（2）若利用装置I分离四氯化碳和酒精的混合物，还缺少的仪器是           ，将仪器补充完整后进行实验，温度计水银球的位置在            处。冷凝水的进出方向为              。
（3）现需配制0.1mol/LNaOH溶液450mL，装置II是某同学转移溶液的示意图。
①图中的错误是        。除了图中给出的的仪器和托盘天平外，为完成实验还需的仪器有：          。
②根据计算得知，所需NaOH的质量为               g

某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图Ⅰ～Ⅳ所示．

（1）只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的是（填装置序号）______________．
（2）图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_____________，____________；与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是（填选项序号）______________．
A．Ⅳ比Ⅲ复杂
B．Ⅳ比Ⅲ安全
C．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行
（3）若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体应是（填化学式）____________．
（4）将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2：1时，所得溶液中溶质的化学式为_____________，请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子______________．

实验题

I．（1）写出上图中A仪器的名称___________（2）冷凝管的进水口为_____________（填字母）
Ⅱ．实验室要配制2 mol/L稀硫酸240 mL。
（1）量取浓硫酸时，用下面那种规格的量筒____________（填序号）
①10 ml   ②50 ml   ③100 ml   ④500 ml
（2）配制该稀硫酸时使用的仪器除量筒、烧杯外，还必须用到的仪器有             、             、        等．
（3）在配制过程中，如果出现下列情况，将对所配溶液的物质的量浓度有何影响？(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①用量筒量取浓硫酸时，仰视量筒进行读数_____________；
②定容时，液面超过刻度线后用胶头滴管吸至液面处_____________；
③ 容量瓶事先有水，没干燥_____________
III.200ml 5mol/lNaOH溶液中含溶质的质量是      g,取出20 ml溶液，其溶质的物质的量浓度是       。将取出的溶液稀释至100 ml，其溶质的物质的量浓度是        。