高中化学实验题

实验室合成乙酸乙酯的步骤如下：在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸，瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管（使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内），加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏，得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题：（已知：乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4℃、118℃、77.1℃）
（1）在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外，还应放入几块碎瓷片，其目的是_____________。
（2）在烧瓶中配制一定比例的乙醇和浓硫酸的混合液的方法是：__________________。
（3）在该实验中，若用1 mol乙醇和1 mol乙酸在浓硫酸作用下加热，充分反应，能否生成1mol乙酸乙酯？______________，原因是____________________。
（4）现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，下图是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂，在方括号内填入适当的分离方法。

试剂a是__________，试剂b是__________；分离方法①是__________，分离方法②是__________，分离方法③是____________。
（5）在得到的A中加入无水碳酸钠粉末，振荡，目的是_________________。

某化学兴趣小组为探究SO₂的性质，按下图所示装置进行实验。

请回答下列问题：
（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为________________
（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是________________、________________，这些现象分别说明SO₂具有的性质是____________和____________；
（3）装置D的目的是探究SO₂与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象_________________
（4）尾气可采用__________溶液吸收。

草酸（H₂C₂O₄）与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：
2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
【实验1】甲同学用8.00 mL 0.001 mol/L KMnO₄溶液与5.00 mL 0.01 mol/L
H₂C₂O₄溶液反应，研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下：

组别	KMnO4溶液 /ml	H2C2O4溶液 /ml	10%硫酸体积/mL	温度/℃	其他物质
Ⅰ	8.00	5.00	3.00	20
Ⅱ	8.00	5.00	3.00	30
Ⅲ	8.00	5.00	1.00	20	2.00 mL 蒸馏水

（1）如果研究温度对化学反应速率的影响，可用实验_________   和________   作对比（用Ⅰ～III表示）。
（2）对比实验Ⅰ和III，可以研究__________对化学反应速率的影响，实验Ⅲ中加入2.00 mL蒸馏水的目的是________________。
【实验2】乙同学在研究草酸与高锰酸钾在酸性条件下反应的影响因素时发现,草酸与酸性高锰酸钾溶液开始一段时间反应速率较慢,溶液褪色不明显,但不久后突然褪色,反应速率明显加快。
（1）针对上述现象,乙同学认为草酸与高锰酸钾反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是                的影响。
（2）若用实验证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是          （填字母）。A．硫酸钾      B．水     C．二氧化锰     D．硫酸锰

小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。
（1）实验前小明预测说：Fe²⁺肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是：              。
（2）小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的H₂O₂溶液、锌粒、铜片、0.1mol·L^-1FeCl₂溶液、KSCN溶液、新制氯水。
①若小明计划在0.1mol·L^-1FeCl₂溶液滴入新制氯水，探究Fe²⁺的还原性，你预计可能发生的反应和现象是：       ________ （写离子方程式）、溶液由浅绿色变             色。
②实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe²⁺被氧化的产物Fe³⁺的存在以获取证据。你认为可选           滴入小明所得的混合液中，并通过溶液出现            色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。
③对于证明Fe²⁺具有氧化性，小明认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl₂溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为：                   。
（3）小明分析H₂O₂中氧元素显-1价（中间价），并提出疑问：H₂O₂与FeCl₂的反应时，Fe²⁺还作氧化剂吗？
①请你为小明梳理相关问题：若Fe²⁺在反应中表现出氧化性应转化成        （填微粒符号，下同），若Fe²⁺在反应中表现出还原性应转化成           。
②实际上Fe²⁺的还原性较强，实验室的FeCl₂溶液常因氧化而变质。除杂的方法是：               ，相关反应的离子方程式：                。

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溶液的锥形瓶中，锥形瓶中发生反应的离子方程式为________________。
实验二：制取水合肼(实验装置如图所示)
控制反应温度，将分液漏斗中的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）仪器X的名称是___________；分液漏斗中的溶液是___________(填“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：测定馏分中水合肼的质量分数
水合肼具有还原性，被氧化生成氮气。测定水合肼的质量分数可采用下列步骤：
a．称取馏分5.000 g，加入适量NaHCO₃固体，经稀释、转移、定容等步骤，配制250 mL溶液。
b．移取25.00 mL溶液于锥形瓶中，加入10 mL水，摇匀。
c．用0.2000 mol·L^－1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。记录消耗碘的标准溶液的体积。
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为_________________________________；
测定过程中，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___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中；若三次滴定消耗碘的标准溶液的平均体积为18.00 mL，则馏分中水合肼(N₂H₄·H₂O)的质量分数为________(保留三位有效数字)。

某工厂现用锗(Ge)产品加工废料生产纳米GeO₂，实验流程如下图所示：

请回答下列问题：
（1）操作X的名称为_________。Y溶液是一种在该流程中可循环利用的物质，该物质是_________。
（2）请补充完整第②步反应的离子方程式：
Ge^2＋＋________＋H^＋===Ge^4＋＋________。
（3）若要将Fe(OH)₃和Al(OH)₃分离回收，需要用到的试剂有________(填化学式)。
（4）该锗产品加工废料中锗元素的质量分数不小于______________。

TMB是一种新型指纹检测的色原试剂，由碳、氢、氮三种元素组成，与氢气的相对分子质量之比为120。某研究性学习小组的同学欲利用下列仪器测定TMB的分子式。其主要过程为在足量氧气流中将4.80 g TMB样品氧化(氮元素转化为N₂)，再利用吸收剂分别吸收水蒸气和CO₂。请从图中选择适当的装置(装置符合气密性要求，加热装置等已略去，其他用品可自选)。

（1）写出C中的化学反应方程式:_________________
（2）B 中试剂是           ，作用是________________________
（3）实验后称得A及以后的装置(均用A装置并假设每次吸收均是完全的)质量依次
增加3.60 g、14.08 g、0.14 g，则TMB的分子式为__________________________。
（4）除A外还需重复使用D装置，该装置内药品是            ，如果缺少该装置将引起         元素的计算值                   （填“偏高”，“偏低”，“无影响”）
（5）该实验               （填“需要”、“不需要”）尾气处理，请写明理由____________

过氧化钠是一种淡黄色固体，它能与二氧化碳反应生成氧气，在潜水艇中用作制氧剂，供艇员呼吸之用，它与二氧化碳反应的化学方程式为2Na₂O₂＋2CO₂===2Na₂CO₃＋O₂。某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和1．95克过氧化钠样品为原料，制取O₂，设计出如下实验装置：

（1）A中制取CO₂的装置，应为下列图①、②、③中的图________________。

B装置的作用是_                      。为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，                          。
（2）若E中的石灰水出现轻微白色浑浊，请说明原因：________________。
（3）反应完毕时，若测得E中的集气瓶收集到的气体为250 mL，又知氧气的密度为1．43 g/L，当装置的气密性良好的情况下，实际收集到的氧气体积比理论计算值__________(填“大”或“小”)，相差约________mL(取整数值，所用数据均在标准状况下测定)，这是由于__________________________。

A~G为中学常见的化合物，它们之间有如图所示的转化关系（反应条件及部分产物已略去）。A是绿色固体，含H、C、O、Cu四种元素。常温下D为无色无味气体，B为黑色粉末，E能发生银镜反应。
请回答：
（1）D跟G反应的化学方程式为________________________；
（2）F中一定含有的官能团的名称为_______________________；

（3）某课外小组同学设计了下列实验装置，通过测定某些装置中试剂的质量变化，探究A中各元素的质量关系。

①为使数据准确，还需补充装置，请你在方框内绘出装置图并写出试剂名称；
②向装置中鼓入空气的目的是_________；丙装置中药品的名称为___________，实验时，该药品未见明显变化，证明______________；
③如何判断A已完全分解？
____________________________________________
____________________________________________。
④更精确的测定得出如下数据：A受热后完全分解，固体由8.0 g变为6.0 g，装置乙增重0.90 g。写出A的化学式（表示为碱式盐）：____________________。

实验室制备硝基苯的反应原理和实验装置如下：

存在的主要副反应有：在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
有关数据列如下表：

实验步骤如下：
取100mL烧杯，用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混和酸，将混合酸小心加入B中。把18 mL（15．84 g）苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，混和均匀。在50～60℃下发生反应，直至反应结束。
将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5％NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl₂颗粒，静置片刻，弃去CaCl₂，进行蒸馏纯化，收集205～210℃馏分，得到纯硝基苯18g。
回答下列问题：
（1）装置B的名称是___________。装置C的作用是_____________。
（2）配制混合酸时，能否将浓硝酸加入到浓硫酸中，说明理由：________________。
（3）为了使反应在50℃～60℃下进行，常用的方法是______________________。
（4）在洗涤操作中，第二次水洗的作用是__________________________。
（5）在蒸馏纯化过程中，因硝基苯的沸点高于140℃，应选用空气冷凝管，不选用直形冷凝管的原因是_______________________。
（6）本实验所得到的硝基苯产率是______________________。

某学习小组设计了如图所示的实验方案来制取次氯酸钠和探究氯水的性质。图中：①为氯气发生装置；②试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；③试管里是滴有酚酞的NaOH溶液；④为尾气吸收装置。请填写下列空白：

（1）实验前必须对整套装置进行的操作是                        ；
（2）制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过__________（填写仪器名称）向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有           （填写下列编号字母）的净化装置。
a．碱石灰    b．饱和食盐水    c．浓硫酸    d．饱和碳酸氢钠溶液
（3）写出②装置中发生的离子反应方程式                    ；
（4）实验中可观察到③试管的实验现象是溶液褪色。某同学提出两种猜想：
猜想一：氯气与NaOH溶液发生反应使溶液褪色
猜想二：                                           。
请设计实验验证哪种猜想是正确的？

某研究性学习小组，为了探究过氧化钠的强氧化性，设计了如图的实验装置。

实验步骤及现象如下：
①检查装置气密性后，装入药品并连接仪器。
②缓慢通入一定量的N₂后，将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中)，再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，反应剧烈，产生黄绿色气体。
③一段时间后，将导管末端伸入集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。
④反应结束后，关闭分液漏斗的活塞，再通入一定量的N₂，至装置中气体无色。
回答下列问题：
（1）装置B中的湿润的红色纸条褪色，证明A中反应有         (填化学式)生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸，仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论，请用离子方程式说明原因                  。
（2）装置C的作用是                                    。
（3）甲同学认为O₂是Na₂O₂被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确，他可能的理由为：
①                          ②                     。
（4）实验证明，Na₂O₂能与干燥的HCl反应，完成并配平该化学方程式。

该反应          (填“能”或“不能”)用于实验室快速制取纯净的Cl₂，理由是                       (要求答出一个要点即可)。

某化学研究小组在使用FeSO₄溶液与NaOH溶液制备Fe(OH)₂沉淀过程中观察到生成的白色沉淀迅速转变为灰绿色，最后变为红褐色，该小组针对绿色物质展开研究。
【查阅文献】

文献名称	有关Fe(OH)2的描述
《大学普通化学(下册)》	白色沉淀，易被氧化成微绿色Fe3(OH)8
《化学教育》	白色沉淀，在冷水中易形成绿色的水合物Fe(OH)2·nH2O，热水中不易形成水合物

（1）写出Fe(OH)₂在空气中被氧化为Fe(OH)₃的化学方程式______________；
【提出假设】假设一：绿色物质是Fe(OH)₂·nH₂O；
假设二：________________；·······
【实验探究】针对上述假设与假设二，展开实验研究：

实验序号	实验步骤	实验现象
一	①在试管中加入20mL蒸馏水，加热煮沸，滴苯液封 ②保持较高温度，使用长滴管伸入液面下依次挤入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液	出现白色絮状沉淀，并能保持一段时间
二	①在试管中加入20mL蒸馏水 ②加入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液	出现白色沉淀，迅速转变为灰绿色，最后变为红褐色
三	①在试管中加入20mL蒸馏水，加热煮沸，滴苯液封 ②恢复室温后，使用长滴管伸入液面下依次挤入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液	出现白色沉淀，迅速转变为绿色沉淀

（1）实验室保存FeSO₄溶液常需加入                   (填化学式，下同)，为检验某FeSO4溶液是否变质，可向溶液中加入______________；
（2）由实验一与实验              (填实验序号)的现象可推断假设          可能成立。
（3）为了进一步探究假设二是否成立，小组成员进行如下实验，请完成下表：
试剂：蒸馏水、NaOH溶液、苯、FeSO₄溶液、氧气

实验步骤	实验现象与结论
①在试管中加入20mL蒸馏水，加热煮沸，滴苯液封 ②                         ③	若沉淀中出现绿色的迹象，则假设二成立； 若沉淀中没有出现任何绿色的迹象，则假设二不成立。

Ⅰ.（1）某兴趣小组甲设计了以下装置和方法测定空气中SO₂含量。你认为可行的操作是   （填序号）

序号	A	B	C
装置
原理	通入V升空气，测定生成沉淀的质量	当KMnO4溶液刚好褪色时，测定通入空气的体积V	通入V升空气，测定U型管增加的质量

（2）兴趣小组乙取336mL（标准状况）某由SO₂和N₂组成的混合气体Y,将其通入足量溴水中，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO₂的体积分数为               。
Ⅱ某化学兴趣小组丙为探究Fe³⁺是否能氧化SO₂，设计了如下实验装置。

（1）如上图连接好装置。实验前应进行                操作
（2）观察到装置C中产生了白色沉淀，同学们提出了以下猜想（每个猜想只考虑一种物质的氧化性）。
猜想1：             ；
猜想2：SO₂被Fe³⁺氧化了；
猜想3：SO₂被NO₃^—氧化了
（3）甲同学认为猜想1正确，并利用上述装置A进行了排除干扰的探究实验。
（4）乙同学认为猜想2正确，则装置C中反应的离子方程式是
（5）丙同学认为猜想3正确，他利用甲同学的实验装置，设计实验验证猜想。请在表格中写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：NaNO₃溶液、KSCN溶液、FeCl₃溶液、BaCl₂溶液、Fe(NO₃)₃溶液

实验步骤	预期现象和结论

 

关于电解池应用的规律提炼题组
某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究，回答下列问题：

（1）通O₂的Pt电极为电池              极（填电极名称），其电极反应式为              。
（2）若B电池为电镀池，目的是在某镀件上镀一层银，则X电极材料为         ，电解质溶液为          。
（3）若B电池为精炼铜，且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，在          电极（填“X”或“Y”）周围有固体沉积，该电极的电极反应式为           。
（4）若X、Y均为Pt，B电池的电解质溶液为500 mL 1.0mol/L的NaCl溶液，当电池工作一段时间断开电源K，Y电极有560mL（标准状况）无色气体生成（假设电极产生气体完全溢出，溶液体积不变）。恢复到常温下，B电池溶液的pH=            ，要使该溶液恢复到原来的状态，需加入   （填物质并注明物质的量）。
（5）若X、Y均是铜，电解质溶液为NaOH溶液，电池工作一段时间，X极附近生成砖红色沉淀，查阅资料得知是Cu₂O，试写出该电极发生的电极反应式为               。
（6）若X、Y均是Pt，电解质溶液为Na₂SO₄溶液，通电一段时间后，在阴极上逸出c mol气体，同时有N g Na₂SO₄•10H₂O 晶体析出，若温度不变，此时剩余溶液的溶质的质量分数为                  。
（学法题）通过以上题目，请总结书写电极反应式的关键             。