高中化学实验题

某同学在一次实验中发现：把新制氯水逐滴加到含有酚酞的氢氧化钠溶液中，当加到最后一滴时溶液的红色突然消失。
（1）知识储备：将氯气通入水中的化学方程式为                        ；
（2）探究“溶液的红色突然消失”的原因：
①猜想：a．是氯水中的盐酸中和了NaOH，使酚酞由红色变成无色；
b．是                                 。
②设计实验：往已褪色的溶液中连续滴加NaOH溶液至过量，若现象为               ，则证明“猜想a”正确；若现象为                      ，则证明“猜想b”正确。

某化学兴趣小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
【实验原理】2KMnO₄ + 5H₂C₂O₄ + 3H₂SO₄ ="=" K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 10CO₂↑ + 8H₂O
【实验内容及记录】

实验编号	室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL	室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min
0.6 mol/L H2C2O4溶液	H2O	0.2 mol/L KMnO4溶液	3 mol/L 稀硫酸
1	3.0	2.0	3.0	2.0	4.0
2	3.0	3.0	2.0	2.0	5.2
3	3.0	4.0	1.0	2.0	6.4

请回答：
（1）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是                     。
（2）利用实验1数据计算，用KMnO₄的浓度变化表示反应速率 v(KMnO₄)=              。
（3）该小组同学根据经验绘制了n(Mn²⁺) 随时间变化趋势的示意图，如图甲所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn²⁺) 随时间变化的趋势应如图乙所示。 该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。
       
①该小组同学提出的假设是                         。
②请你帮助该小组同学完成实验方案，并选择表中空白处应加入的物质。

实验编号	室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL	再向试管中加入少量固体	室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min
0.6 mol/L H2C2O4溶液	H2O	0.2 mol/L KMnO4溶液	3 mol/L 稀硫酸
4	3.0	2.0	3.0	2.0

A．KMnO₄       B．H₂C₂O₄      C．K₂SO₄        D．MnSO₄
③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是                    。

天然海水中含有非常丰富的化学元素，具有很大的利用价值。工业上对海水资源综合利用的部分工艺流程如下图所示。

（1）请列举海水淡化的两种方法：                 、                 。
（2）常温下，碳酸在水中的电离常数K_a1=4.2×10^－7，K_a2=5.6×10^－11；次氯酸在水中的电离常数K_a =4.7×10^－8。写出向“84消毒液”(主要成分为氯化钠和次氯酸钠)中通入少量二氧化碳发生反应的离子方程式                         。
（3）海水中溴元素以Br^－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如上图。步骤①反应的离子方程式是          ；步骤③通入二氧化硫的目的是              ，其反应的化学方程式是               。
（4）步骤⑤蒸馏的过程中，温度应控制在80－90℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释其原因：                            。

某化学小组欲探究FeCl₃溶液、FeCl₂溶液的化学性质
（1）试剂清单：铁粉、FeCl₃溶液、FeCl₂溶液、氯水、锌片、碘化钾、淀粉溶液。
查阅资料得知：淀粉遇I₂变蓝。
请帮助他们完成以下实验报告：

序号	实验 目的	实验内容	实验现象	实验结论	离子方程式
实验1	①	在FeCl2溶液中滴入适量 氯水	溶液由浅绿色 变为黄色	②	③
实验2	④	在FeCl2溶液中加入锌片		⑤	Zn +Fe^2+= Zn^2++Fe
实验3	⑥	在FeCl3溶液中加入足量 铁粉	⑦	FeCl3（Fe^3+）具有氧化性	⑧
实验4	⑨	在FeCl3溶液中滴入适量KI溶液和 淀粉溶液	淀粉溶液变蓝	⑩	2Fe^3++2I^-=2Fe^2++I2

填空：
①             ③             ⑤            
⑧             ⑩            
综合以上实验，你能得到的结论是：                 。
（2）除了以上性质，你认为FeCl₂还可能具有的性质是：（用离子方程式表示，任写一个即可）             。
（3）亚铁盐在溶液中易被氧化，而实验中需要纯净的亚铁盐溶液。保存亚铁盐溶液时如何防止亚铁盐被氧化              。
（4）检验某溶液是Fe²⁺溶液的方法是（任写一种试剂及其对应的现象即可）：                  。
（5）某同学向FeCl₂中加入NaClO溶液，产生红褐色沉淀，你认为该反应中产生红褐色沉淀的原因可能是                      。

某小组同学采用以下装置验证SO₂的性质：（夹持及加热装置略）

（1）写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式：                        。
（2）从实验目的分析，试管1、4的目的都是为了证明SO₂具有                 （性质），试管2是为了证明SO₂具有                （性质）。
（3）除上述两种性质外，你认为SO₂还具有的性质是           ，可以通过加入           （填试剂化学式或者名称）加以证明。
（4）经过实验，观察到如下实验现象：
① 试管1中                     。
② 试管2中有浅黄色浑浊出现，写出反应的化学方程式                       。
（5）试管4中无明显现象，将其分成两份，分别加入下列物质均产生沉淀。将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。

加入的物质	O2	氨水
沉淀的化学式

（6）试管4和试管5均加入NaOH溶液，在实验目的上的不同点是                   。

某学习小组为研究铜与浓、稀HNO₃反应的差异，设计了如图所示的实验装置。

实验步骤如下：
Ⅰ．检查装置的气密性；
Ⅱ．向装置A中通入过量的CO₂气体，关闭弹簧夹；
Ⅲ．滴加浓硝酸；
……
（1）步骤Ⅲ中滴加浓硝酸的具体操作是             。
（2）A装置中反应的化学方程式是             。
（3）B中溶液慢慢变成蓝色，能解释此现象的化学方程式是              。
（4）证明B中有NO生成的实验操作是              。
（5）步骤Ⅱ向装置A中通入过量CO₂气体的目的是               。
（6）上述实验结束后，观察到A装置中的溶液呈绿色，B装置中的溶液呈蓝色。在分析溶液为绿色的原因时，甲同学用加水稀释的方法，乙同学认为不合理，因在稀释时，也会引起Cu²⁺浓度变化。请设计实验证明绿色是由溶有NO₂引起的            。

氯元素是生产生活中常见的非金属元素。某同学探究Cl₂及其化合物的性质。
（1）把Cl₂通入水中，反应的化学方程式是             。
（2）用氯水进行如下表实验：

实验	操作	现象
Ⅰ	把氯水点在蓝色石蕊试纸上	试纸先变红后褪色
Ⅱ	向氯水中滴加足量AgNO3溶液，不断振荡	ⅰ.有白色沉淀生成 ⅱ.稍后，溶液变为无色

① 实验Ⅰ的现象说明，氯水具有的性质是          。
② 实验Ⅱ：a．ⅰ现象的白色沉淀是               。
b．综合ⅰ、ⅱ现象，该同学推测实验Ⅱ发生的反应为：
Cl₂ + AgNO₃ +          ＝HNO₃ +AgCl↓+           （将反应补充完整）
③ 为探究实验Ⅰ中试纸褪色的原因及Ⅱ中另一种反应产物，该同学设计实验如下：
c．将少量稀硝酸点在蓝色石蕊试纸上，试纸变红未褪色；
d．……
上述实验d的方案是          。
（3）该同学查阅资料得知，最初，人们直接用氯气作漂白剂，但使用起来不方便，效果也不理想。经过多年的实验、改进，才有了今天常用的漂白粉。
① 你认为“使用起来不方便，效果也不理想”的原因是          。
② 科研人员以氯气、石灰石、水为原料制取漂白粉，有关反应的化学方程式是：                    。

某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度，其操作步骤如下：
①将碱式滴定管用蒸馏水洗净，再用待测溶液润洗后，注入待测溶液，然后调节滴定管的尖嘴部分充满溶液，并使液面处于"0"刻度以下的位置,记下读数；
②将酸式滴定管用蒸馏水洗净，再用标准酸液润洗后，向其中注入0.1000mol/L标准盐酸，调节滴定管的尖嘴部分充满溶液，并使液面处于"0"刻度以下的位置，记下读数；
③用蒸馏水将锥形瓶洗净后，从碱式滴定管中放入20.00mL待测溶液，滴入甲基橙作指示剂，然后用标准盐酸进行滴定。滴定至指示剂刚好变色，且半分钟内颜色不再改变为止，测得所耗盐酸的体积为V₁mL；
④重复以上过程，测得所耗盐酸的体积为V₂mL。
试回答下列问题：
（1）锥形瓶中溶液的颜色从_________色变为___________色时，停止滴定。
（2）下图中，第②步“调节滴定管的尖嘴部分充满溶液”方法正确的是_________，如果滴定前有气泡，滴定后气泡消失，由此对测定结果形成的影响是___________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）

（3）图中是某次滴定时的滴定管中的液面，其读数为__________mL。

（4）根据下列数据：

滴定次数	待测液体积	标准盐酸体积(mL)
滴定前读数(mL)	滴定后读数(mL)
第一次	20.00	0.20	24.10
第二次	20.00	3.00	27.10

请计算待测烧碱溶液的浓度为____________mol/L。

某化学兴趣小组为探究SO₂的化学性质，设计了如下图所示的装置进行实验。回答下列问题：

（1）装置A中盛放浓硫酸的仪器名称是________，写出圆底烧瓶发生反应的化学方程式________。
（2）E装置中干燥管的作用是____________________________。
（3）实验过程中，观察到B中的现象是_______________，原因是__________________；观察到C瓶中氯水褪色，这是因为SO₂具有_______性，反应的离子方程式为__________________。
（4）用装置C还能探究SO₂与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象__________________。
（5）充分反应后，小组同学发现铜和硫酸都有剩余，原因是___________________。若想使剩余的铜溶解，可再加入___________（填序号）。
①盐酸；②硝酸；③NaNO₃固体；④K₂SO₄固体

为了证明在实验室制备得到的Cl₂中会混有HCl，甲同学设计了如下图所示的实验装置，按要求回答下列问题。

（1）请根据甲同学的示意图，所需实验装置从左至右的连接顺序为：装置②→              ；
（2）装置②中主要玻璃仪器的名称             、            、            ；
（3）实验室制备Cl₂的离子方程式为____________________________；
（4）装置③中Cu的作用                          (用化学方程式表示)；
（5）乙同学认为甲同学实验设计仍然存在缺陷，不能证明最终通入AgNO₃溶液中的气体只有一种。为此，乙同学提出气体通入装置①之前，要加装一个检验装置⑤，以证明最终通入AgNO₃溶液中的气体只有一种。你认为装置⑤应放入                   试纸。
（6）丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置，只需将原来烧杯中的AgNO₃溶液换成紫色石蕊试液，如果观察到              的现象，则证明制Cl₂时有HCl挥发出来

乳酸乙酯(2-羟基丙酸乙酯)常用于调制果香型、乳香型食用和酒用香精。为了在实验室制取乳酸乙酯，某研究性学习小组同学首先查阅资料，获得下列信息：
①部分物质的沸点：

物质	水	乙醇	乳酸	苯	乳酸乙酯
沸点/℃	100	78.4	122	80.10	154

②乳酸乙酯易溶于苯、乙醇；
③水、乙醇、苯的混合物在64.85℃时，能按一定的比例以共沸物的形式一起蒸发。该研究性学习小组同学拟采用如图所示(未画全)的主要装置制取乳酸乙酯，其主要实验步骤如下：

第一步：在三颈烧瓶中加入0.1mol无水乳酸、过量的65.0mL无水乙醇、一定量的苯、沸石……；装上油水分离器和冷凝管，缓慢加热回流至反应完全。
第二步：将三颈烧瓶中液体倒入盛有过量某试剂的烧杯中，搅拌并分出有机相后，再用水洗。
第三步：将无水CaCl₂加入到水洗后的产品中，过滤、蒸馏。
（1）第一步操作中，还缺少的试剂是________；加入苯的目的是________；实验过程中，酯化反应进行完全的标志是____________。
（2）第二步中证明“水洗”已经完成的实验方案是__________。
（3）利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为乳酸乙酯，乳酸乙酯分子核磁共振氢谱中有____________个峰。

“84”消毒液可用来消毒，已知某品牌“84”消毒液的有效成分为NaClO，另外还有较大量的Na₂CO₃、NaCl，为探究该消毒液的性质，某同学做了如下实验：（1）取少量消毒液并向其中通入过量的CO₂，再滴入品红，发现品红很快褪色。写出向溶液中通入过量的CO₂所发生的有关离子方程式：                  。
（2）该同学突发奇想，以该消毒液为主要氯源制备较纯净的少量Cl₂，具体操作分两个主要步骤：先向消毒液中加入过量的A试剂，静置后取上层清液，又加入了硫酸。结果制出了少量纯净的Cl₂。请分析回答：
①A试剂的化学式为_____________，其作用是           。
②加入硫酸后生成了Cl₂，该反应过程的氧化剂是______________，还原剂是______________，若生成标况下2.8LCl₂，则转移电子数为_____________。

已知某待测液由Ag⁺、Mg²⁺、K⁺、Ba²⁺、NO₃^-中的若干种离子组成，进行如下实验：
第一步：加入过量的稀盐酸，有白色沉淀生成。
第二步：过滤，在滤液中加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成。
第三步：再过滤，取少量滤液，滴入NaOH溶液至溶液呈碱性，在此过程中溶液无明显现象。
根据实验现象回答：
（1）分别写出第二步和第三步中所涉及的反应的离子方程式：
第二步：              第三步：                ；
（2）待测液中一定含有                 和NO₃^－离子，一定不含有              离子，还有一种离子不能确定其是否存在，要检验这种离子的实验方法是（填写实验名称和观察到的现象及结论，不要求写实验操作过程）：实验名称                ，现象及结论                           。

为研究浓硫酸的性质,某同学进行如下实验：
（1）称取铁和碳固体混合物12．0g放入30．0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。取896mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：
SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得到干燥固体4．66g。据此推知气体Y 中SO₂的体积分数为              。
（2）分析上述实验中SO₂体积分数的结果，该同学认为气体Y中还可能含有H₂和CO₂
气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）。

①写出产生CO₂的化学方程式                   。
②装置A中试剂的作用是            ，装置B的作用是               。
③简述确认气体Y中含有CO₂的实验现象           。如果气体Y中含有H₂，预计实验现象应是       。

Ⅰ.铁是人体必需的微量元素，绿矾(FeSO₄·7H₂O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。
（1）测定绿矾样品含量的实验步骤:
A．称取5.7 g样品，溶解配成 250 mL溶液
B．量取25 mL待测液于锥形瓶中
C．用硫酸酸化的0.01 mol/L KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积为40 mL。
根据上述步骤回答下列问题：
①用硫酸酸化的KMnO₄溶液滴定终点的标志是____________________。
②计算上述样品中 FeSO₄·7H₂O的质量分数为____________________。
Ⅱ.硫酸亚铁铵[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化，常用于代替硫酸亚铁。
（2） 为检验分解产物的成分，设计如下实验装置进行实验，加热A中硫酸亚铁铵至分解完全。

①A中固体充分加热较长时间后，通入氮气，目的是_________________。
②装置B中BaCl₂溶液的作用是检验分解产物中是否有SO₃气体生成，若含有该气体，观察到的现象为________________。
③实验中观察到C中有白色沉淀生成，则C中发生的反应为______________(用离子方程式表示)。