高中化学实验题

过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。
Ⅰ.测定过氧化的含量
请填写下列空白：
（1）移取10.00 $ml$密度为 $\rho g/ml$的过氧化氢溶液至250 $ml$(填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 $ml$至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。
（2）用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。
$Mn{O_4}^{-}$+ $H_2{O}_2+$ $H^{+}=$ $M{n}^{2+}+$ $H_{2}O+$

(3)滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入（填"酸式"或"碱式"）滴定管中。滴定到达终点的现象是。
（4）重复滴定三次，平均耗用标准 $cmol/LKMn{O}_4$溶液 $Vml$，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为。
（5）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果_（填"偏高"或"偏低"或"不变"）。
Ⅱ.探究过氧化氢的性质
该化学小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。（实验条件：试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液，实验仪器及用品可自选。）
请将他们的实验方法和实验现象填入下表：

实 验 内 容	实 验 方 法	实 验 现 象
验证氧化性
验证不稳定性

海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：

（1）请列举海水淡化的两种方法、。
（2）将 $NaCl$溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有 $H_2$、、、或 $H_2$、。
（3）步骤Ⅰ中已获得 $B{r}_2$，步骤Ⅱ中又将 $B{r}_2$还原为 $Br$，其目的为。
（4）步骤Ⅱ用 $S{O}_2$水溶液吸收 $B{r}_2$，吸收率可达95％，有关反应的离子方程式为，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是。
（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料， $B{r}_2$的沸点为59℃。微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，了如下装置简图：

请你参与分析讨论：
①图中仪器 $B$的名称：。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是。
③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：。
④ $C$中液体产生颜色为。为除去该产物中仍残留的少量 $C{l}_2$，可向其中加入 $NaBr$溶液，充分反应后，再进行的分离操作是。

单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硫、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450-500° $C$），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下：
a.四氯化硅遇水极易水解；
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c.有关物质的物理常数见下表：

物质	$SiC{l}_4$	$BC{l}_3$	$AlC{l}_3$	$FeC{l}_3$	$PC{l}_5$
沸点/℃	57.7	12.8	-	315	-
熔点/℃	-70.0	-107.2	-	-	-
升华温度/℃	-	-	180	300	162

请回答下列问题：
（1）写出装置 $A$中发生反应的离子方程式。
（2）装置 $A$中 $g$管的作用是；装置 $C$中的试剂是；装置 $E$中的 $h$瓶需要冷却理由是。
（3）装置 $E$中 $h$瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是（填写元素符号）。
（4）为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，是铁元素还原成 $F{e}^{2+}$，再用 $KMn{O}_4$标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：
$5F{e}^{2+}+Mn{O}_4^{-}+8H^{-}=5F{e}^{3+}+M{n}^{2+}+4H_{2}O$①滴定前是否要滴加指示剂？（填"是"或"否"），请说明理由。
②某同学称取5.000 $g$残留物，预处理后在容量瓶中配制成100 $ml$溶液，移取25.00 $ml$，试样溶液，用1.000×10^-2 $mol/L$^-1 $KMn{O}_4$标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00 $ml$,则残留物中铁元素的质量分数是。

两个学习小组用题图装置探究乙二酸（ $HOOC-COOH$）受热分解的部分产物。

（1）甲组：
①按接口顺序： $a-b-c-d-e-f-g-h$连接装置进行实验。 $B$中溶液变浑浊，证明分解产物有；装置 $C$的作用是； $E$中溶液变浑浊， $D$中的现象是，证明分解产物有。
②乙二酸受热分解的化学方程式为。
（2）乙组：
①将接口 $a$与 $j$连接进行实验，观察到 $F$中生成的气体可使带火星的木条复燃，则 $F$中最主要反应的化学方程式为。
②从 $A~F$中选用装置进行实验，证明甲组通入 $D$的气体能否与 $N{a}_2{O}_2$反应。最简单的装置接口连接顺序是；实验后用 $F$中的固体进行验证的方法是（可另选试剂）。

(1)某学生用托盘天平称量一个小烧杯的质量，如小烧杯的质量为32.6g，用“↓”表示在托盘上放砝码，“↑”表示从托盘上取砝码，请用箭头在下表中填空，表示称量过程，并在图1所示的游码尺上画出游码的位置(画“|”表示)。

砝码质量/g	50	20	20	10	5
取用砝码情况

(2)图2表示10mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间相差1mL，如果刻度A为4，量筒中的液体的体积是__________mL。
(3)配制的硫酸溶液200mL所需的玻璃仪器为___ ___。

甲乙两位同学分别用不同的方法配制100mL 3.6mol/L的稀硫酸。
（1）若采用18mol/L的浓硫酸配制溶液，需要用到浓硫酸的体积为 。
（2）甲学生：量取浓硫酸，小心地倒入盛有少量水的烧杯中，搅拌均匀，待冷却至室温后转移到100 mL 容量瓶中，用少量的水将烧杯等仪器洗涤2～3次，每次洗涤液也转移到容量瓶中，然后小心地向容量瓶加入水至刻度线定容，塞好瓶塞，反复上下颠倒摇匀。
①将溶液转移到容量瓶中的正确操作是 。
②洗涤操作中，将洗涤烧杯后的洗液也注入容量瓶，其目的是__ _______。
③定容的正确操作是 。
④用胶头滴管往容量瓶中加水时，不小心液面超过了刻度，处理的方法是________（填序号）。

A．吸出多余液体，使凹液面与刻度线相切

B．小心加热容量瓶，经蒸发后，使凹液面与刻度线相切

C．经计算加入一定量的浓盐酸

D．重新配制

（3）乙学生：用100 mL 量筒量取浓硫酸，并向其中小心地加入少量水，搅拌均匀，待冷却至室温后，再加入水至100 mL 刻度线，再搅拌均匀。你认为此法是否正确？若不正确，指出其中错误之处 。

二氧化氯（ $Cl{O}_2$）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl₂比， $Cl{O}_2$不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。
（1）在 $Cl{O}_2$的制备方法中，有下列两种制备方法：
方法一： $2NaCl{O}_3+4HCl=2H_{2}O+2NaCl+2Cl{O}_2$↑ $+C{l}_2$↑
方法二 $2NaCl{O}_3+H_2{O}_2+H_{2}S{O}_4=N{a}_{2}S{O}_4+2H_{2}O+2Cl{O}_2$↑ $+O_2$↑：
用方法二制备的 $Cl{O}_2$更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是。
（2）用 $Cl{O}_2$处理过的饮用水（ $PH$为5.5~6.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子（ $Cl{O}^{-}$）。2001年我国卫生部规定，饮用水中 $Cl{O}^{-}$的含量应不超过0.2 $mg/L$。饮用水中 $Cl{O}_2$、 $Cl{O}^{-}$的含量可用连续碘量法进行测定。 $Cl{O}_2$被 $I^{-}$还原为 $Cl{O}^{-}$、 $C{l}^{-}$的转化率与溶液 $PH$的关系如图所示。

当 $PH$≤2.0时， $Cl{O}^{-}$也能被 $I^{-}$还原成 $C{l}^{-}$。
反应生成的I₂用标准 $N{a}_2{S}_2{O}_3$溶液滴定：
$N{a}_2{S}_2{O}_3+I_2=N{a}_2{S}_4{O}_6+2NaI$

①请写出 $PH$≤2.0时， $Cl{O}^{-}$与 $I^{-}$反应的离子方程式。
②请完成相应的实验步骤：
步骤1：准确量取 $Vml$水样加入到锥形瓶中。
步骤2：调节水样的 $PH$为7.0~8.0。
步骤3：加入足量的 $KI$晶体。
步骤4：加入少量淀粉溶液，用 $cmol/L$ ^{$N{a}_2{S}_2{O}_3$}溶液滴定至终点，消耗 $N{a}_2{S}_2{O}_3$溶液 $V_{1}ml$。
步骤5：。
步骤6：再用 $cmol/L$ ^{$N{a}_2{S}_2{O}_3$}溶液滴定至终点，消耗 $N{a}_2{S}_2{O}_3$溶液 $V_{2}ml$。
③根据上述分析数据，测得该饮用水样中 $Cl{O}^{-}$浓度为 $mol/L$用含字母的代数式表示）
④若饮用水中 $Cl{O}^{-}$的含量超标，可向其中加入适量的 $F{e}^{2+}$将 $Cl{O}^{-}$还原成 $C{l}^{-}$，该反应的氧化产物是（填化学式）。

酸碱中和反应是中学化学一类重要的反应，某学生实验小组对课本中的两个酸碱中和实验进行了研究。
（1）用右图装置进行强酸（50mL 0.5mol/L的HCl）和强碱（50mL 0.55mol/L的NaOH）反应的中和热测定。

①从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是。
②大小烧杯之间填满纸屑的作用是。
③若用醋酸代替上述盐酸实验，实验测得的中和热的数值（填 “偏高”、“偏低”或“无影响”）。
（2）用实验室准确配制的0.100mol/L的NaOH溶液测定某未知浓度的稀盐酸。 其具体实验步骤如下：

①应选择滴定管（填写图中对应字母），用少量标准NaOH溶液润洗2～3次水洗后的该滴定管，再加入标准的0.100mol/L的NaOH溶液并记录液面刻度读数；
②用酸式滴定管精确的放出25.00mL待测盐酸，置于用蒸馏水洗净的锥形瓶中。再加入2滴酚酞试液；
③滴定时，边滴边振荡，同时眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化，即达到滴定终点；
④记录液面刻度读数。根据滴定管的两次读数得出消耗标准NaOH溶液的体积，再重复测定两次，实验结果记录见下表：

实验次数	起始滴定管读数	终点滴定管读数
1	0.00mL	24.02mL
2	0.50mL	24.46mL
3	2.50mL	25.02mL

测得未知稀盐酸的物质的量浓度为（保留小数点后3位）。
⑤以下操作造成测定结果偏高的原因可能是(填写字母序号)。
A.滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，其它操作均正确
B.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用待测液润洗
C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
D.未用标准液润洗碱式滴定管
E. 滴定前锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥