高中化学实验题

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：   b．
（2）利用装置I分离四氯化碳和酒精的混合物时，冷凝水由         （填f或g）口通入。
（3）现需配制0.1mol/LNaOH溶液500mL，装置II是某同学转移溶液的示意图。

①图中的错误是            。
②配制溶液时，其正确的操作顺序是（用字母表示，每个字母只能用一次）     ________。
A．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀
B．改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度相切
C．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度2～3cm处
D．用30mL水洗涤烧杯2～3次，洗涤液均注入容量瓶
E．将溶解的氢氧化钠溶液沿玻璃棒注入500mL的容量瓶中
F．准确称取计算量的氢氧化钠固体于烧杯中，再加入少量水（约30mL），用玻璃棒慢慢搅动，使其充分溶解
③配制溶液时下列操作会造成所配溶液浓度偏小的是（   ）
A．称量后转移固体时不小心把少量固体洒到烧杯外
B．干净的容量瓶又用蒸馏水洗涤了一遍
C．转移过程中不小心把几滴溶液滴在外面
D．加水定容时，俯视容量瓶刻度线读数

某实验小组用0．50 mol·L^-1NaOH溶液和0．50 mol·L^-1硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ．配制0．50 mol·L^-1NaOH溶液
（1）若实验中大约要使用245mLNaOH溶液，至少需要称量NaOH固体               g。
（2）从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是（填字母）：                    。

名称	托盘天平 （带砝码）	小烧杯	坩埚钳	玻璃棒	药匙	量筒
仪器
序号	a	b	c	d	e	f

Ⅱ．测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。

（1）写出该反应中和热的热化学方程式：（中和热为57．3 kJ·mol^-1）              。
（2）取50 mLNaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。

试验次数	起始温度t1/℃	终止温度 t2/℃	温度差平均值 （t2－t1）/℃
H2SO4	NaOH	平均值
1	26．2	26．0	26．1	29．6
2	27．0	27．4	27．2	31．2
3	25．9	25．9	25．9	29．8
4	26．4	26．2	26．3	30．4

 
①上表中的温度差平均值为                   ℃。
②近似认为0．50 mol·L^-1 NaOH溶液和0．50 mol·L^-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm^-3，中和后生成溶液的比热容c=”4．18” J·（g·℃）^-1。则中和热ΔH=                （取小数点后一位）。
③上述实验数值结果与57．3 kJ·mol^-1有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母）          。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度
④实验中改用60mL0．5mol/L盐酸跟50mL0．55moi/L氢氧化钠进行反应，与上述实验相比，所放出的热量     （填相等或不相等，下同），所求的的中和热               简述理由                 。

某同学利用下图装置可探究浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的三种气体产物，请填写下列空白：

（1）写出木炭粉与浓硫酸反应的化学方程式___________________________。
（2）无水硫酸铜的作用是____________，②中3个洗气瓶的作用依次为____________ 、____________、____________；

某同学设计如下实验方案，以分离KCl和BaCl₂两种固体混合物，试回答下列问题：

供选试剂：Na₂SO₄溶液、K₂CO₃溶液、K₂SO₄溶液、盐酸
（1）操作②的名称是                 ，试剂a是                   （填化学式）。
（2）加入试剂b所发生反应的化学方程式为                         。
（3）用分离出的固体B配制100mL  0．5mol/L的溶液B，现有可供选择的仪器：

A．胶头滴管；

B．烧瓶；

C．烧杯；

D．药匙；

E．量筒；
F．托盘天平
回答下列问题：
①用托盘天平称得固体B的质量是                    g。
②配制溶液B时，上述仪器中一定不需要使用的有                            （填字母），还缺少的仪器有                    （写仪器名称）。
③如下情况使所配溶液B的物质的量浓度偏高的是                   。
a．某同学在定容观察液面时俯视
b．容量瓶清洗后没有干燥
c．在移液时不慎有少量液体流到容量瓶外

实验室用63%的浓硝酸（其密度为1.4g/mL）配制240mL0.50mol/L稀硝酸，若实验仪器有：A 10mL量筒  B 50mL量筒  C 托盘天平  D 玻璃棒 E 100mL容量瓶  F 250mL容量瓶  G 500mL容量瓶  H 胶头滴管  I 200mL烧杯。
（1）此浓硝酸的物质的量浓度为             mol/L
（2）应量取63%的浓硝酸              mL，应选用            。(填仪器的字母编号)
（3）实验时还需选用的仪器有（填序号）

A．I、 （4）配制过程中，下列操作会使配制的稀硝酸溶液浓度偏高的是（填序号）。 ①量取浓硝酸的量筒用蒸馏水洗涤2~3次，丙把洗涤液转入容量瓶 ②容量瓶使用时未干燥 ③溶解后未经冷却就移液 ④定容时不小心又少量蒸馏水滴到瓶外 ⑤定容后经振荡、摇匀、静置，发现液面低于刻度线，再加蒸馏水补至刻度线 （5）容量瓶是一种颈部细长的梨形瓶，哟与其颈部细长，所以在向容量瓶中移入液体时，需要一定耐心和技巧。有人建议将容量瓶的瓶颈改粗，对该建议的正确评价是

B．可以按此建议改进，便于使用容量瓶

C．不能按此建议改进，因为会降低容量瓶的精确度

D．不必加粗瓶颈，因为向容量平中转移液体时，有少量液体倒出瓶外，不会对溶液的浓度产生太大影响

某学生欲配制6．0 mol/L的H₂SO₄ 1 000 mL，实验室有三种不同浓度的硫酸：①480 mL 0．5 mol/L的硫酸；②150 mL 25%的硫酸（ρ＝1．18 g/mL）；③足量的18 mol/L的硫酸。有三种规格的容量瓶：250 mL、500 mL、1 000 mL。老师要求把①②两种硫酸全部用完，不足的部分由③来补充。
请回答下列问题：
（1）实验所用25%的硫酸的物质的量浓度为____________mol/L（保留1位小数）。
（2）配制该硫酸溶液应选用容量瓶的规格为____________mL。
（3）配制时，该同学的操作顺序如下，请将操作步骤B、D补充完整。
A．将①②两溶液全部在烧杯中混合均匀；
B．用量筒准确量取所需的18 mol/L的浓硫酸____________mL，沿玻璃棒倒入上述混合液中，并用玻璃棒搅拌，使其混合均匀；
C．将混合均匀的硫酸沿玻璃棒注入所选的容量瓶中；
D．____________________________；
E．振荡，继续向容量瓶中加水，直到液面接近刻度线1 cm～2 cm处；
F．改用胶头滴管加水，使溶液的凹液面恰好与刻度线相切；
G．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀。
（4）如果省略操作D，对所配溶液浓度有何影响？____________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（5）进行操作C前还需注意______________________。

Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：

（1）基态Fe ²⁺与Fe ³⁺离子中未成对的电子数之比为 　 　。

（2）Li及其周期表中相邻元素的第一电离能（I ₁）如表所示。I ₁（Li）＞I ₁（Na），原因是 　 　。 I ₁（Be）＞I ₁（B）＞I ₁（Li），原因是 　。

I 1/（kJ•mol ^﹣ ^1）
Li 520	Be 900	B 801
Na 496	Mg 738	Al 578

（3）磷酸根离子的空间构型为 　 　，其中P的价层电子对数为 　 　、杂化轨道类型为 　 　。

（4）LiFePO ₄的晶胞结构示意图如（a）所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO ₄的单元数有 　 　个。

电池充电时，LiFePO ₄脱出部分Li ⁺，形成Li _{1 ﹣ x}FePO ₄，结构示意图如（b）所示，则x＝ 　　，n（Fe ²⁺）：n（Fe ³⁺）＝ 　 　。

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        。