高中化学实验题

某研究性学习小组选用以下装置进行实验设计和探究（图中a、b、c均为止水夹）

（1）在进行气体制备时，应先检验装置的气密性。将A装置末端导管密封后，在A装置的分液斗内装一定量的蒸馏水，然后________    ，则证明A装置的气密性良好。
（2）用锌粒和稀硫酸制各H₂时应选用装置____作为发生装置（填所选装置的序号字母），实验时可先在稀硫酸溶液中加入少型硫酸铜晶体会使反应速率加快，原因是         。
（3）某同学利用上述装置设计实验证明Cl₂氧化性强于Br₂
①选用的装置连接顺序为：（   ）→（    ）→（   ）（填所选装置的序号字母）：
②从以下试剂中选用该实验所需的试剂为   ____（填试剂的序号字母）：
a．浓硫酸    
b．浓盐酸    
c．二氧化锰    
d．氯化钠     
e．溴化钠溶液
③实验过程中能说明Cl₂氧化性强于Br₂的实验现象是   ________          ；
（4）另-同学将B、D、E装置连接后，茬套囊璧中加入铜片和浓硝酸，制取NO₂，然后进行NO₂气体与水反应的实验，并观察相关现象：
①B装置发生反应的离子方程式为____________________；
②反应一段时间后D装置中的具支试管乙中收集满NO₂气体，若进行NO₂气体与水反应的实验，应       （填“对a、b、c三个止水夹进行的操作”），然后再适当加热乙。
③E装置中的NaOH溶液可吸收尾气NO₂，反应生成NaNO₃、NaNO₂和H₂O，反应中生成的NaNO₃和NaNO₂的物质的量之比为          。

某同学设计了以下操作流程来除去混在氯化钠固体中的少量硫酸钠和氯化钙。

（1）试剂A是           ，试剂A需要过量的原因是                     。
（2）操作a得到的滤渣的成分是                       ，在实验室中进行操作a需要的仪器是：铁架台（带铁圈）、滤纸、烧杯、           、             。
（3）加入试剂C调节滤液pH的离子反应方程式是                 。
（4）该同学想利用上述得到的氯化钠设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并检验氯气的氧化性和测定所产生的氢气的体积，部分装置如下图：

①碳棒接直流电源的_____极； 铁棒上发生的电极反应为   ________________  。
②说明氯气具有氧化性的实验现象是   ____________                。
③将上图中的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口连接顺（填编号）是B接   ，
接   。在答题卡的方框中画出与A接口连接的仪器的装置图。

分别用一种试剂将下列物质中的少量杂质除去（括号内为混入的杂质）。

物  质	需加入的试剂	有关离子方程式
HNO3(HCl)
ZnSO4(CuSO4)
NaCl(Na2CO3)

Ⅰ、下列实验操作或对实验事实的描述正确的是____________________
① 用量筒量取稀硫酸溶液8.0mL；
②中和热的测定实验中，可用金属丝(棒)代替环形搅拌玻璃棒；
③用热的浓盐酸洗涤附着有MnO₂的试管；
④在硫酸铜晶体结晶水含量的测定中，若加热后的无水硫酸铜粉末表面发黑，则所测结晶水含量可能会偏高 ；
⑤Fe(OH)₃胶体与FeCl₃溶液可用过滤的方法分离；
⑥用碱式滴定管量得KMnO₄溶液20.50mL ；
⑦将水沿烧杯内壁缓缓注入浓硫酸中，不断用玻璃棒搅拌以稀释浓硫酸；
⑧用湿润的pH试纸测量某溶液pH时，测量值一定比真实值小；
⑨锌和一定量稀硫酸反应，为加快速率而不影响H₂的量可向溶液中加适量Cu(NO₃)₂晶体。
Ⅱ、2015年，雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。其中，燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)2CO₂(g)+ N₂(g)。△H＜0
①该反应平衡常数表达式
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到
t₁时刻达到平衡状态的是             (填代号)。


（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH₄催化还原NO_X可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH₄(g)+2NO₂(g)＝N₂(g)＋CO₂(g)+2H₂O(g) △H＝－867 kJ/mol
2NO₂(g) N₂O₄(g)  △H＝－56.9 kJ/mol
H₂O(g) ＝ H₂O(l)  ΔH ＝ －44.0 kJ／mol
写出CH₄催化还原N₂O₄(g)生成N₂和H₂O(l)的热化学方程式：                        。

乙酰苯胺为无色晶体，有“退热冰”之称。其制备原理为：

已知：①苯胺易被氧化；②苯胺、醋酸和乙酰苯胺的部分物理性质如下表：

试剂名称	熔点℃	沸点℃	溶解度(20 ℃)
苯胺	－6.2	184.4	稍溶于水（3.4g），与乙醇、乙醚、苯混溶
乙酸	16.7	118	易溶于水、乙醇、乙醚等
乙酰苯胺	114～116	280～290	0.46g

制备乙酰苯胺的实验步骤如下：
步骤1：在下图1装置的圆底烧瓶中，加入6.0 mL苯胺、9.0 mL冰醋酸及0.2g锌粉。
步骤2：控制温度计示数约105 ℃，小火加热回流1 h。
步骤3：趁热将反应混合物倒入盛有100 mL冷水的烧杯中，抽滤，洗涤，得到粗产品。
步骤4：通过重结晶提纯粗产品后，获得无色片状晶体，干燥后得目标产品。

图1                               图2
（1）仪器a的名称为                    。
（2）步骤1中加入锌粉的作用是                  。
（3）步骤2中控制温度计示数约105 ℃的原因是                  。
（4）步骤3中，抽滤装置如图2所示，仪器c的名称是                 ，当过滤的溶液具有强酸性、强碱性或强氧化性时要用                 代替布氏漏斗，停止抽滤时的操作为                  。

Ⅰ.配制480 mL 0.5 mol·L^－1的溶液，试回答下列问题：
（1）选择仪器：完成本实验所必需的仪器有：托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、________、________等。
（2）计算、称量：需称量固体的质量为_________________。
（3）溶解、冷却，该步实验中需要使用玻璃棒，作用是___________________。
（4）转移、洗涤。洗涤烧杯2～3次是为了______________________________。
（5）定容、摇匀。定容的具体操作是___________________________________。
（6）不规范的实验操作会导致实验结果的误差，下列使所配溶液的物质的量浓度偏高的是                 ，偏低的是              （填字母序号）
A．容量瓶洗净后未烘干；
B．在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外
C．定容时俯视刻度线；
D．将称量好的固体放入小烧杯中溶解，未经冷却立即转移到容量瓶中并定容
E．定容后，将容量瓶振荡摇匀后，静置发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线
Ⅱ.有同学采用酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法测定某药品中铁元素的含量，反应原理为。准确称量该药品10.00g，将其全部溶于试剂2中，配制成1000mL溶液，取出20.00mL，用0.020 0mol／L的溶液滴定，用去溶液12．00 mL．
（7）该实验中的试剂2可以是 _________（填编号）。
A．蒸馏水     B．浓盐酸     C．稀硫酸     D．稀硝酸
（8）本实验滴定过程中操作滴定管的图示正确的是_________（填编号）。

（9）请通过计算，说明该药品含“铁”的百分含量为_________

如图所示，将仪器A中的浓盐酸滴加到盛有MnO₂的烧瓶中，加热后产生的气体依次通过装置B和C，然后再通过加热的石英玻璃管D（放置有铁粉）。请回答：

（1）仪器A的名称是______________，烧瓶中反应的化学方程式是_____________________。
（2）装置B中盛放液体是___________，气体通过装置B的目的是____________________。
装置C中盛放的液体是_________，气体通过装置C的目的是______________________。
（3）D中反应的化学方程式是_________________。
（4）烧杯E中盛放的液体是__________，反应的离子方程式是______________________。
（5）资料表明D中产物有以下性质：①受热易升华，冷却后易凝华；②遇H₂O(g)剧烈反应。为收集D中产物，在D与E之间，除增加收集装置外，还需要增加_________装置。

右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________。
（2）某化学兴趣小组进行硫酸性质的实验探究时，需要250 mL 4.6 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）在配制过程中，所要用到的仪器主要有量筒、玻璃棒及                       。
（4）在配制4.6 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 稀硫酸润洗________；
③定容时仰视观察液面________。

现有一定量含有Na₂O杂质的Na₂O₂试样，用下图所示的实验装置测定Na₂O₂试样的纯度。(可供选用的试剂只有CaCO₃固体、6 盐酸、6 硫酸和蒸馏水)

回答下列问题：
（1）装置A中液体试剂选用____________，理由是__________________________。
（2）装置B的作用是___________________，装置E中碱石灰的作用是            。
（3）装置D中发生反应的化学方程式是：___________________、                 。
（4）若开始时测得样品的质量为2.0 g，反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况)，则Na₂O₂试样的纯度为______。

I、某学生实验小组用50mL0．50mol•L^—1的盐酸与50mL0．50mol•L^—1的NaOH溶液在右图所示的装置中进行中和反应反应热的测定
（1）图中装置缺少的一种仪器，该仪器名称为      。

（2）将反应混合液的     温度记为反应的终止温度。
（3）下列说法正确的是

A．小烧杯内残留有水，会使测得的反应热数值偏小

B．可用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验

C．烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯

D．酸、碱混合时，应把量筒中的溶液缓缓倒入烧杯的溶液中，以防液体外溅

II、某实验小组以H₂O₂分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。

实验编号	反应物	催化剂
①	10mL2% H2O2溶液	无
②	10mL5% H2O2溶液	无
③	10mL5% H2O2溶液	1mL0．1mol·L^－1FeCl3溶液
④	10mL5% H2O2溶液＋少量HCl溶液	1mL0．1mol·L^－^1FeCl3溶液
⑤	10mL5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液	1mL0．1mol·L^－1FeCl3溶液

（1）催化剂能加快化学反应速率的原因是__________________。
（2）实验①和②的目的是____________________________。实验时由于较长时间没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H₂O₂稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是____________________。
（3）写出实验③的化学反应方程式                      。
（4）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。

分析上图能够得出的实验结论是_______________________。

实验室里除去乙醇中混有的少量水，常采用先加入少量新制的生石灰，然后蒸馏的方法。所用装置如下图。

请回答下列问题：
（1）仪器A和B的名称分别是            ，            。
（2）仪器B中水流方向如图中箭头所示，如此控制的原因是                   。
（3）能证明乙醇分子中只有羟基上的氢才能生成H₂的事实是                   。

A．乙醇完全燃烧生成水

B．0.1 mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05 molH2

C．乙醇容易挥发

D．乙醇能与水以任意比例互溶

（4）酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是：橙色的K₂Cr₂O₇酸性水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色Cr³⁺。在此过程中乙醇表现出了         （填“氧化性”或“还原性”）。在实验室里可以用铜作催化剂，进行乙醇的催化氧化，该反应的方程式为            。

实验室里需要纯净的溶液，但现在只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠。某学生设计了如下方案：

根据以上设计方案，回答下列问题：
（1）操作①和⑤的方法分别是             、               ；
（2）操作②是否可改为加硝酸钡溶液？为什么？      ，（填是或否）理由：                   。
（3）操作②后，如何判断SO₄^2-已除尽，方法是                                      。
（4）操作③的目的是                                  ；
（5）操作④加的试剂是          ；发生反应的离子方程式为：                             。

右图为实验室某浓盐酸试剂瓶上的标签，试根据有关数据回答下列问题：

（1）该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为       mol/L。
（2）取用任意体积的该盐酸溶液时，下列物理量中不随所取溶液体积的多少而变化的是     。
A．溶液中HCl的物质的量      B．溶液的浓度
C．溶液中Cl^-的数目         D．溶液的密度
（3）某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500 mL物质的量浓度为0.3 mol/L稀盐酸。
①该学生需要量取                mL上述浓盐酸进行配制。
②配制过程中，需要使用的仪器除了烧杯，玻璃棒，还包括                    。
③在配制过程中下列实验操作会使所配制的稀盐酸的物质的量浓度偏高的是      。
A．用量筒量取浓盐酸后用蒸馏水洗涤量筒，并把洗涤液转移入容量瓶中
B．配制过程动作过慢，浓盐酸中HCl挥发
C．溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容
D．定容时俯视刻度线      
E．定容时仰视刻度线
F．定容时不小心加水超过刻度线，立即用胶头滴管吸出使凹液面最低点与刻度线相切

现用物质的量浓度为a mol·L^－1的标准NaOH溶液去滴定V mL盐酸的物质的量浓度，请填写下列空白：

（1）碱式滴定管用蒸馏水洗净后，接下来应该进行的操作是________________。
（2）用标准NaOH溶液滴定时，应将标准NaOH溶液注入________(填“甲”或“乙”)中。
（3）如图是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数，c(HCl)________mol·L^－1。

下图是用0.1000 mol/L的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图和某次滴定前、后的盛放盐酸滴定管中液面的位置。请回答：

（1） 仪器A的名称是          ；
（2） 盐酸的体积读数：滴定前读数为          mL，滴定后读数为          mL 。
（3） 某实验小组同学的三次实验的实验数据如下表所示。 根据表中数据计算出的待测NaOH溶液的平均浓度是              mol/L。(保留四位有效数字)

实验 编号	待测NaOH溶液的体积（mL）	滴定前盐酸的 体积读数（mL）	滴定后盐酸的 体积读数（mL）
1	20.00	1.20	23.22
2	20.00	2.21	24.21
3	20.00	1.50	23.48

（4）若用酚酞做指示剂，判断到达滴定终点的实验现象是_____________       
（5） 对下列几种假定情况进行讨论：(填“无影响”、“偏高”、“偏低”)
① 若滴定前锥形瓶未用待测液润洗，对测定结果的影响是              ；
②取待测液的滴定管，滴定前滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失。_________
③标准液读数时，若滴定前仰视，滴定后俯视，对测定结果的影响是       ；