高中化学实验题

某化学兴趣小组进行有关电解食盐水的探究实验，电解装置如图所示。
    
实验一：电解饱和食盐水。
（1）配制饱和食盐水所需的玻璃仪器有：烧杯、量筒、                  。
（2）电解饱和食盐水的化学方程式为                 。
实验二：电解不饱和食盐水及产物分析。
相同条件下，电解1mol·L^-1 NaCl溶液并收集两极产生的气体。在X处收集到V₁mL气体，同时，在Y处收集到V₂mL气体，停止电解。结果发现V₂<V₁，且与电解饱和食盐水相比，Y处收集到的气体颜色明显较浅。经讨论分析，导致上述现象的原因有：
ⅰ.有部分Cl₂溶于NaCl溶液中；ⅱ.有O₂生成。
（3）设计实验证明有部分Cl₂溶于NaCl溶液中。实验方案为：取少量                   电极附近溶液，                         。
（4）证明有O₂生成并测定O₂的体积。按如右图所示装置进行实验，通过注射器缓缓地将在Y处收集到V₂mL气体全部推入装置A(盛有足量试剂NaOH溶液)中，最终，量气管中收集到V₃mL气体(设V₁、V₂、V₃均在相同条件下测得)。
①装置A的作用是                。
②本实验中，观察到________________的现象，说明石墨电极上有O₂生成。
③实验中是否需要预先除尽装置中的空气？             （填“是”或“否”）。
（5）实验二中，在石墨电极上产生的Cl₂的总体积为         mL（用代数式表示）。

影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
实验一：甲同学利用Al、Fe、Mg和2 mol/L的稀硫酸，设计实验方案研究影响反应速率的因素。
研究的实验报告如下表：

实验步骤	现象	结论
①分别取等体积的2 mol/L的硫酸于试管中；②分别投入大小、形状相同的Al、Fe、Mg	反应快慢：Mg>Al>Fe	反应物的性质越活泼，反应速率越快

（1）该同学的实验目的是_______________________；要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是________。
（2）乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用下图装置同温下进行定量实验，用大小形状相同的Fe分别和0.5 mol/L及2 mol/L的足量稀H₂SO₄反应，通过________可以说明浓度对化学反应速率的影响。

实验二：同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知：
P₄(s，白磷)＋5O₂(g)===P₄O₁₀(s)  ΔH₁＝－2983.2 kJ·mol^－1①
P(s，红磷)＋5/4O₂(g)="==1/4" P₄O₁₀(s)  ΔH₂＝－738.5 kJ·mol^－1②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为                   。相同状况下，能量状态较低的是________；白磷的稳定性比红磷________(填“高”或“低”)。）

I、如图为实验室蒸馏自来水得到少量蒸馏水的装置示意图，请根据图示回答下列问题：

（1）装置中仪器A的名称是                 。
（2）请指出上图中的两处明显错误：                    、                 。
（3）实验时A中除加入少量自来水外，还需加入少量的沸石，其作用是                 。
II、选择下列实验方法分离物质，将分离方法的序号填在横线上。
A 萃取分液  B 升华  C 结晶  D 分液  E 蒸馏  F 过滤
（1）          分离饱和食盐水与沙子的混合物；
（2）          从硝酸钾和氯化钠的混合液中获得硝酸钾；
（3）          分离水和汽油的混合物；
（4）          分离CCl₄（沸点为76.75℃）和甲苯（沸点为110.6℃）的混合物。

高锰酸钾在实验室和工农业生产中有广泛的用途，实验室以二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾，其部分流程如下：

Ⅰ（1）第①步加热熔融应在铁坩埚中进行，而不用瓷坩埚的原因是                （用化学程式表示）。
（2）第④步通人适量CO₂，发生反应生成KMn0₄和Mn0₂和碳酸盐，则发生反应的离子方程式为______________________。
（3）第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，干燥过程中，温度不宜过高，其原因是_____________________
（4）H₂O₂和KMn0₄都是常用的强氧化剂，若向H₂O₂溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，则酸性高锰酸钾溶液会褪色，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为           。
Ⅱ．某小组设计如图所示的装置图（图中夹持和加热装置略去），分别研究S0₂和Cl₂的性质。

（5）若从左端分别通人SO₂和Cl₂，装置A中观察到的现象是否相同？        （填“相同”或“不相同”）；
（6）若装置B中装有5.0 mL l.0 mol／L的碘水，当通入足量Cl₂完全反应后，共转移了5.0×10^-2 mol电子，该反应的化学方程式为                   
（7）探究SO₂的性质时，E装置中以NaOH溶液吸收尾气，实验结束后，E装置中可能含有的溶质为___________________(以化学式作答).

实验室里需要纯净的氯化钠溶液，但现只有含硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠．某学生设计了如下方案提纯：

写出有关反应的化学方程式：
第①步                            
第②步                            
第③步                            
第④步                             ．

氨基甲酸铵（NH₂COONH₄）是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸铵，反应的化学方程式如下：
2NH₃（g）+CO₂（g）NH₂COONH₄（s）   ΔH＜0
（1）如用下图装置A制取氨气，你所选择的试剂是。

装置A                           装置B
（2）制备氨基甲酸铵的装置B如上图所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时，停止制备。
注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
①发生器用冰水冷却的原因是：                、               。液体石蜡鼓泡瓶的作用是：               。
②从反应后的混合物中分离出产品，为了得到干燥产品，应采取的方法是_______（填写选项序号）。
a．常压加热烘干    b．高压加热烘干    c．真空40 ℃以下烘干
③尾气处理装置如图所示。

双通玻璃管的作用：；浓硫酸的作用：               、               。
（3）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11．73 g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为15．00 g。
则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为      _____    。

某研究性学习小组欲测定室温下（25℃、101kPa）的气体摩尔体积，请回答以下问题．该小组设计的简易实验装置如图所示：该实验的主要操作步骤如下：

①配制100mL 1.0mol•L^﹣1的盐酸溶液；
②用          （填仪器名称并注明规格）量取7.5mL 1.0mol•L^﹣1的盐酸溶液加入锥形瓶中；
③称取a g已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使HCl全部参加反应，a的数值至少为       g；
④往广口瓶中装入足量水，按如图连接好装置，检查装置的气密性；
⑤反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为V mL．
请将上述步骤补充完整并回答下列问题．
（1）步骤①中，配制100mL 1.0mol•L^﹣1的盐酸溶液时，下列哪些操作会使配制浓度偏小          （填写字母）．
A．用量筒量取浓盐酸时，俯视量筒的刻度
B．容量瓶未干燥即用来配制溶液
C．浓盐酸在烧杯中稀释时，搅拌时间过长
D．定容完成后，将容量瓶倒置摇匀后，发现液面低于刻度线，继续加水至刻度线
E．在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线
F．烧杯中有少量水
（2）请填写操作步骤中的空格：步骤②            ，步骤③                  g．
（3）实验步骤⑤中应选用               （填字母）的量筒．
A．100mL     B．200mL     C．500mL
（4）忽略水蒸气影响，在该条件下测得气体摩尔体积的计算式为Vm=               L/mol．
（5）若未除去镁条表面的氧化膜，则测得该条件下气体的摩尔体积         （填偏大、偏小或无影响）．

利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe₃O₄胶体粒子及副产物ZnO。制备流程如下：

已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。请回答下列问题：
（1）用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有                 。

A．去除油污

B．溶解镀锌层

C．去除铁锈

D．钝化

（2）调节溶液A的pH可产生Zn（OH）₂沉淀，为制得ZnO，后续操作步骤是               。
（3）由溶液B制得Fe₃O₄胶体粒子的过程中，须持续通入N₂，其原因是                    。
（4）Fe₃O₄胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离         （填“能”或“不能”），理由是                     。
（5）用重铬酸钾法（一种氧化还原滴定法）可测定产物Fe₃O₄中的二价铁含量。若需配制浓度为0.01000mol·L^-1的K₂Cr₂O₇标准溶液250mL，应准确称取K₂Cr₂O₇         g（保留4位有效数字，已知M（K₂Cr₂O₇）=294.0g·mol^-1）。配制该标准溶液时，下列仪器不必要用到的有              。（用编号表示）
①电子天平  ②烧杯  ③量筒  ④玻璃棒  ⑤容量瓶  ⑥胶头滴管  ⑦移液管
（6）滴定操作中，如果滴定前装有K₂Cr₂O₇标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失，则滴定结果将               （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

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后，用待测溶液润洗2～3次后，再注入待测溶液，调节滴定管的尖嘴部分充满溶液，并使凹液面处于"0"刻度以下的位置，记下读数；
②将锥形瓶用蒸馏水洗净后，直接从碱式滴定管中放入20.00mL待测溶液到锥形瓶中；
③将酸式滴定管用蒸馏水洗净后，立即向其中注入0.2000mol/L标准稀硫酸溶液，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；
④向锥形瓶中滴入几滴酚酞作指示剂，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，测得所耗硫酸的体积为V₁mL；
⑤重复以上过程，但在滴定过程中向锥形瓶加入5mL蒸馏水，测得所耗稀硫酸为V₂mL。
试回答下列问题：
（1）锥形瓶中的溶液从         色变为             色时，停止滴定。
（2）滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察
A．滴定管内液面的变化     B．锥形瓶内溶液颜色的变化
（3）上述操作步骤中错误的一步是           (填步骤编号)。由此造成的测定结果          (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
（4）某次滴定时的滴定管中的液面如图，则其读数为        mL。若记录读数时，起始时仰视，终点时俯视，则所测溶液浓度会           滴定前向锥形瓶中加入10 mL蒸馏水，其余操作正常，则所测溶液浓度会             (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

（5）根据下列数据：

滴定次数	待测液体积(mL)	标准硫酸体积(mL)
滴定前读数(mL)	滴定后读数(mL)
第一次	20.00	0.50	25.45
第二次	20.00	4.00	29.05
第三次	20.00	3.00	30.00
第四次	20.00	2.00	27.00

 
请计算待测烧碱溶液的浓度为             mol/L。

碘是人体不可缺少的元素，为了防止碘缺乏，现在市场上流行一种加碘盐，就是在精盐中添加一定量的KIO₃进去。某研究小组为了检测某加碘盐中是否含有碘，查阅了有关的资料，发现其检测原理是: 在溶液中 KIO₃+5KI+3H₂SO₄＝3I₂+3H₂O+3K₂SO₄
（1）用双线桥表示该反应中电子转移的方向和数目
该反应中还原产物与氧化产物的物质的量比是__________，0.2mol KIO₃参加反应时转移电子__________mol
（2）实验结束后分离I₂和K₂SO₄溶液所用的试剂是________
A．CCl₄       B．酒精      C．Na₂SO₄溶液         D．食盐水
所用的分离方法是            ，所用主要玻璃仪器是                
（3）上面实验中用到一定物质的量浓度的稀硫酸，若配制1 mol/L的稀硫酸溶液480mL，需用18mol/L浓H₂SO₄          mL，配制中需要用到的主要玻璃仪器是（填序号）           ．
A 100mL量筒    B 托盘天平
C 玻璃棒       D 100mL容量瓶
E 50mL 量筒   F 胶头滴管    G 烧杯   H 500mL容量瓶
（4）下面操作造成所配稀硫酸溶液浓度偏高的是___________
A．溶解后溶液没有冷却到室温就转移
B．转移时没有洗涤烧杯、玻璃棒
C．向容量瓶加水定容时眼睛俯视液面
D．用量筒量取浓硫酸后洗涤量筒并把洗涤液转移到容量瓶
E．摇匀后发现液面低于刻度线，又加蒸馏水至刻度线

人体血液里Ca²⁺离子的浓度一般采用g/cm³来表示。抽取一定体积的血样，加适量的草酸铵［(NH₄)₂C₂O₄］溶液，可析出草酸钙(CaC₂O₄)沉淀，将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H₂C₂O₄)，再用KMnO₄溶液滴定即可测定血液样品中Ca²⁺的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca²⁺的浓度：
【配制KMnO₄标准溶液】下图是配制50mLKMnO₄标准溶液的过程示意图。

（1）上述过程中有两处错误，请你观察图示，判断其中不正确的操作是（填序号）____________；
（2）如果按照图示的操作配制溶液，所得的实验结果将____________（填偏大或偏小）。
【测定血液样品中Ca²⁺的浓度】抽取血样20.00mL，经过上述处理后得到草酸，再用硫酸酸化的0.020mol/L KMnO₄溶液滴定，使草酸转化成CO₂逸出，这时共消耗12.00mL KMnO₄溶液。
（3）滴定时，盛放高锰酸钾器名称为________________，确定反应达到终点的现象________________。
（4）草酸跟酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式为：_______________________。
（5）根据所给数据计算血液样品中Ca²⁺离子的浓度为________mg/cm³。

分某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠 (NaClO₂)的研究。
实验Ⅰ：制取NaClO₂晶体
已知：NaClO₂饱和溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO₂·3H₂O，高于38 ℃时析出的晶体是NaClO₂，高于60 ℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。现利用图10所示装置进行实验。

（1）装置③的作用是____________________。
（2）装置②中产生ClO₂的化学方程式为_________________________；装置④中制备NaClO₂的化学方程式为______________________。
（3）从装置④反应后的溶液获得NaClO₂晶体的操作步骤为：
①减压，55℃蒸发结晶；②趁热过滤；③____________；④低于60℃干燥，得到成品。
实验Ⅱ：测定某亚氯酸钠样品的纯度。
设计如下实验方案，并进行实验：
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应(已知：ClO₂^-＋4I^－＋4H^＋===2H₂O＋2I₂＋Cl^－)；将所得混合液配成250 mL待测溶液。
②移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用c mol·L^－1 Na₂S₂O₃标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得平均值为V mL(已知：I₂＋2S₂O₃^2-===2I^－＋S₄O₆^2-)。
（4）达到滴定终点时的现象为___________________。
（5）该样品中NaClO₂的质量分数为_______________(用含m、c、V的代数式表示)。
（6）在滴定操作正确无误的情况下，此实验测得结果偏高，原因用离子方程式表示为________________。

焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）在食品加工中常用作防腐剂、漂白剂和疏松剂。焦亚硫酸钠为黄色结晶粉末，150℃时开始分解，在水溶液或含有结晶水时更易被空气氧化。实验室制备焦亚硫酸钠过程中依次包含以下几步反应：
2NaOH + SO₂ = Na₂SO₃ + H₂O ……（a）；
Na₂SO₃+ H₂O + SO₂ = 2NaHSO₃ ……（b）；
2NaHSO₃Na₂S₂O₅ + H₂O ……（c）；
实验装置如下：

（1）实验室可用废铝丝与NaOH溶液反应制取H₂，制取H₂的离子方程式为              。
（2）图-1装置中，导管X的作用是               。
（3）通氢气一段时间后，以恒定速率通入SO₂，开始的一段时间溶液温度迅速升高，随后温度缓慢变化，溶液开始逐渐变黄。“温度迅速升高”的原因为              ；实验后期须保持温度在约80℃，可采用的加热方式为              。
（4）反应后的体系中有少量白色亚硫酸钠析出，参照图-2溶解度曲线，除去其中亚硫酸钠固体的方法是                 ；然后获得较纯的无水Na₂S₂O₅应将溶液冷却到30℃左右抽滤，控制“30℃左右”的理由是                  。
（5）用图-3装置干燥Na₂S₂O₅晶体时，通入H₂的目的是             ；真空干燥的优点是             。

（6）测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数常用剩余碘量法。已知：S₂O₅^2－+2I₂+3H₂O=2SO₄^2－+4I^－+6H⁺；2S₂O₃^2－+I₂ = S₄O₆^2－+2I^－
请补充实验步骤（可提供的试剂有：焦亚硫酸钠样品、标准碘溶液、淀粉溶液、酚酞溶液、标准Na₂S₂O₃溶液及蒸馏水）。
①精确称取产品0.2000g放入碘量瓶（带磨口塞的锥形瓶）中。
②准确移取一定体积和已知浓度的标准碘溶液（过量）并记录数据，在暗处放置5min，然后加入5mL冰醋酸及适量的蒸馏水。
③用标准Na₂S₂O₃溶液滴定至接近终点。
④                               。
⑤                               。
⑥重复步骤①～⑤；根据相关记录数据计算出平均值。

PbI₂是生产新型敏化太阳能电池的敏化剂——甲胺铅碘的原料。合成PbI₂的实验流程如下：

（1）将铅块制成铅花的目的是              。
（2）31.05g铅花用5.00mol·L^－1的硝酸溶解，至少需消耗5.00 mol·L^－1硝酸              mL，同时产生                  L(标准状况下)NO。
（3）取一定质量(CH₃COO)₂Pb·nH₂O样品在N₂气氛中加热，测得样品固体残留率（）随温度的变化如下图所示（已知：样品在75℃时已完全失去结晶水）。

①(CH₃COO)₂Pb·nH₂O中结晶水数目n=            （填数字）。
②100～200℃间分解产物为铅的氧化物和一种有机物，则该有机物为              （写结构简式）。
（4）称取一定质量的PbI₂固体，用蒸馏水配制成室温时的饱和溶液，准确移取25.00mLPbI₂饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH中，发生：2RH(s) + Pb²⁺(aq) = R₂Pb(s) +2H⁺(aq)，用锥形瓶接收流出液，最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性，将洗涤液合并到锥形瓶中。加入2～3滴酚酞溶液，用0.002500mol·L^－1NaOH溶液滴定，到滴定终点时用去氢氧化钠标准溶液20.00mL。计算室温时PbI₂的Ksp (请给出计算过程)。

某小组同学以碳棒为电极电解CuCl₂溶液时，发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外，还有少量白色物质析出。为探究阴极碳棒上的产物，同学们阅读资料并设计了如下过程：
Ⅰ.有关资料：铜的化合物颜色性质如下

物质	颜色、性质	物质	颜色、性质
氢氧化铜Cu(OH)2	蓝色固体不溶于水	硫酸铜(CuSO4)	溶液呈蓝色
氧化亚铜(Cu2O)	红色固体不溶于水	氯化铜(CuCl2)	浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色
氯化亚铜(CuCl)	白色固体不溶于水	碱式氯化铜	绿色固体不溶于水

Ⅱ.探究实验：
（1）提出假设：
①红色物质一定有铜，还可能有Cu₂O；
②白色物质为铜的化合物，其化学式可能为_______________________。
（2）实验验证：
取电解CuCl₂溶液后的阴极碳棒，洗涤、干燥，连接下列装置进行实验，验证阴极产物，

①实验前，检查装置A气密性的方法是____________________________。
②实验时，各装置从左至右的连接顺序为A→________→________→B→________→________。
（3）观察现象，得出结论
实验结束后，碳棒上的白色物质变为红色，F中物质不变色，D中出现白色沉淀，根据现象①碳棒上的红色物质是否有Cu₂O__________(填“是”或“否”)，理由是_________________________；
②装置__________(填上图中装置编号)中__________的现象说明提出假设②中的白色物质一定存在；
③写出装置B中发生反应的化学方程式                           。