高中化学实验题

某氯化铁样品含有少FeC1₂杂质。现要测定其中铁元素的质量分数，实验按以下步骤进行：

请根据上图流程，回答以下问题：
（1）操作Ⅰ所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必须有      、      （填仪器名称），操作Ⅱ必须用到的仪器是      （填编号）。

A．50mL烧杯

B．50mL量筒

C．100mL量筒

D．25mL酸式滴定管

（2）①的X可选用（填化学式），其目的是      。加入氨水要过量的原因是       。
（3）检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是             。
（4）若蒸发皿质量是W1g，蒸发皿与加热后固体总质量W2g，则样品中铁元素的质量分数是      （列出计算式，不需化简）：若固体加热时未充分反应，则最终测量的结果       （“偏大”、“偏小”、“不变”）。
（5）已知在常温下Cu²⁺和Fe³⁺在溶液中随pH变化时水解的曲线如图所示
。
对图中a点的说法正确的是     （填序号）。
①加适量NH₄C1固体可使溶液由a点沿水平方向变到Cu²⁺曲线上。
②溶液中a点和水平线在F^e3+和Cu²⁺曲线上任意截点的C(H⁺⁾与c(OH^－)乘积相等
③Fe(OH)₃、Cu(OH)₂在a点代表的溶液中均达到饱和

某课外活动小组根据Mg与CO₂的反应原理，探究Mg与NO₂的反应及固体产物。该小组通过实验确认Mg能在NO₂中燃烧，并对固体产物提出三种假设：
I．同体产物为MgO。
II．假设为______________。
III．假设为：______________。
请回答下列问题：
资料信息：2NO₂ + 2NaOH = NaNO₃ + NaNO₂ + H₂O
（1）如图连接好仪器，装药品前如何检验装置的气密性_______。

（2）装置B中盛装的干燥剂可以是（填序号）_______。
①浓硫酸   ②无水CaCl₂   ③碱石灰   ④五氧化二磷
（3）开始打开活塞k，让A中反应进行一段时间，待C中充满红综色气体后，关闭活塞k，再点燃C处酒精灯，同时D中碱液盛的很满，这样做的目的都是______________。
（4）E中收集到的气体对氢气的相对密度是14，该气体是_______。
（5）实验得到固体残留物的质量是实验前Mg粉质量的1.5倍，则假设_______成立。C中发生的化学反应方程式为______________
（6）本实验中存在明显缺陷，改进措施是___________

某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程，取该矿样为原料生产CuC1₂·2H₂O晶体。

已知：常温下，金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表。

金属离子	氢氧化物开始沉淀的pH	氢氧化物沉淀完全的pH
Fe^2+	7.0	9.0
Fe^3+	1.9	3.2
Cu^2+	4.7	6.7

 
回答下列问题：
（1）步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中，可使用常见化学物质利用右图所示装置制取氧气，试写出熟悉的符合上述条件的两个化学方程式：______、______

（2）培烧产生的尾气中含有的一种气体是形成酸雨的污染物，若将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式：______、______
（3）步骤②酸浸过程中，需要用到3mol·L^-1的盐酸100mL，配制该盐酸溶液时，除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的仪器有_________
（4）步骤④加入物质X的目的是_____，物质X可以选用下列物质中的_____。
A．氢氧化钠     B．稀盐酸    C．氨水      D．氧化铜
（5）当溶液中金属离子浓度低于1×10^-5 mol·L^-1时，认为该金属离子沉淀完全，则K_sp[Fe(OH)₂]= _____。

某校化学兴趣小组设计了如下实验装置(图中部分夹持仪器已略去）来测定某铁碳合金中铁的质量分数，并探究铁与浓硫酸的反应。

请回答下列问题：
（1）mg铁碳合金中加入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现彖，其原因是①_____②_____
（2）点燃酒精灯，可观察到B中的现象是_____________________，C 的作用是___________________
（3）待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重bg。则铁碳合金中铁的质量分数为________________(写表达式)。
（4）兴趣小组使用设计的如图实验装置，操作正确，且每一个反应均完全，仍然发现所测得的铁碳合金中铁的质量分数偏低，其主要原因是________________。
（5）若反应一段时间后，用滴管吸取A中的溶液滴入到适量水中作为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：
I：只含有Fe³⁺； II：只含有Fe²⁺；III：________________________
验证III的实验方法是________________________

某课外活动小组对一氧化碳还原氧化铁的实验中最后的产物产生浓厚的兴趣，试通过实验来探究其成分。
Ⅰ．实验装置：

用一氧化碳还原氧化铁的实验装置
该装置B中发生的离子方程式是                                       
装置B的作用是                                    
Ⅱ．实验现象：玻璃管A中的粉末由红色逐渐变为黑色时，停止加热，继续通一氧化碳，冷却到室温，停止通气，同时观察到澄清的石灰水变浑浊。
Ⅲ．实验结论：
甲认为：依据上述实验现象可以判断出生成的黑色固体为金属铁。
乙认为：仅从上述实验现象，不足以证明生成的黑色固体为金属铁，她增加了一个实验：用磁铁靠近生成的黑色固体，看到有黑色固体被磁铁吸引。于是得出生成的黑色固体为金属铁的结论。
请你通过该反应的相关资料对他们结论作出判断并通过实验检验其合理性：
（1）在一定条件下：一氧化碳与氧化铁在加热条件下，可发生如下反应
3Fe₂O₃+CO2Fe₃O₄+CO₂ 
Fe₃O₄+4CO4Fe+4CO₂ 
（2）四氧化三铁（Fe₃O₄）为黑色固体，有强磁性，能够被磁铁吸引。
甲、乙同学的结论：                             你对此评价的理由是：      
                                                            
Ⅳ．实验探究
对反应后固体成分提出假设：
假设1：反应后固体中只有Fe；
假设2：反应后固体中只有Fe₃O₄；
假设3：反应后固体中_______________________
为确定实验中最后的产物的成分，丙同学设计如下实验，请您利用限选试剂和仪器帮助他完成该探究过程，并将答案写在答题卡相应位置。
限选试剂和仪器： 1mol/LCuSO₄ 、0.01mol/L KSCN溶液、1mol/L盐酸、0.01mol/L氯水、试管、玻璃棒、胶头滴管。

实验操作	预期现象和结论
步骤一：取硬质玻璃管中固体产物少量分别于A、B试管中，加入足量1mol/LCuSO4溶液、搅拌溶解。	（1）若A试管中黑色固体不溶解，并且没有观察到其他现象，则黑色固体为        （2）若B试管中有红色固体析出，则说明黑色固体中含有Fe。
步骤二：对试管B中溶液过滤，将所得固体洗涤干净后，加足量1mol/L盐酸后，再依次分别加入适量0.01mol/L氯水、少量0.01mol/L KSCN溶液	（1）若溶液不变红色，则          （2）若溶液变红色，则

 
Ⅴ．延伸探究：丁同学试图通过反应前后固体质量的变化来确定黑色固体的成分，你认为可行吗？（假设氧化铁在反应中完全反应）              （填“行”或“不行”）理由是                                                              。

资料显示:在一定条件下黄铵铁钒在pH=0.5～2.5范围内均能稳定存在，工业上用酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下：

根据题意完成下列问题：
（1）步骤（ii）所加试剂起调节pH作用的离子是           (填离子符号)。
（2）在步骤（iii）发生的反应中，加入少量MnO₂的作用是                             
（3）步骤（iv）除去杂质的离子方程式可表示为                                   
（4）实验室模拟碱式碳酸铜[Cu₂(OH)₂CO₃]的制备，向大试管中加入碳酸钠溶液和硫酸铜溶液，水浴加热至70℃左右，用0.4 mol／L的NaOH溶液调节pH至8.5，振荡，静置，过滤，用热水洗涤，烘干，得到碱式碳酸铜产品。根据上述碱式碳酸铜的制备方法，请完成以下问题：
①过滤后洗涤的目的是什么                   ；简述如何洗涤沉淀                                                           
②若实验得到a g样品(只含CuO杂质)，取此样品加热至分解完全后，得到b g固体，此样品中碱式碳酸铜的质量分数是                                  

为了证明铜与稀硝酸反应产生NO，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如图所示（加热装置和固定装置均已略去），B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的双连打气球。

（1） 实验时，先将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，当C处产生白色沉淀时，立刻将B装置上提，使之与稀硝酸分离。该组学生设计此步操作的目的为               。
（2）将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的化学方程式为                                                        。
（3）装置E中开始时出现浅红棕色气体，用F向E中鼓入空气后，可观察到烧瓶E内气体颜色加深，产生上述现象的原因是                                                。
（4）一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是________________________       __。
（5）装置D的作用是_________            ___________________________________。

利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：

（1） B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③                        

（2） 设V(Cl₂)/V(CH₄)=x，若理论上欲取代反应获得最多的氯化氢则x≥         

（3） D装置的石棉中均匀混有KI粉末其作用是                      。
（4） 在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式                           。
（5） E装置中除盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为             。
A.分液法       B.蒸馏法      C.萃取分液法        D.结晶法
（6）该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为          （填编号）
A、CH₄       B、CH₃Cl     C、CH₂Cl₂          D、CHCl₃

化学实验是研究物质性质的基础。
(1)下列有关实验操作或测量数据合理的是________(填序号)。
a．用铁坩埚加热CuSO₄·5H₂O晶体测定结晶水质量分数
b．用干燥的pH试纸测定浓硫酸的pH
c．用规格为20 mL的量筒，量取16.8 mL的Na₂CO₃溶液
(2)某废水样品中含有一定量的Na^＋、CO₃^2-、SO₃^2-，某研究小组欲测定其中SO₃^2-的浓度。
实验方案：
ⅰ.用烧杯盛取废水适量，加少量活性炭，除去废水中的杂质；过滤，取滤液；
ⅱ.精确量取20.00 mL过滤后废水试样，选择使用紫色的0.1 mol/L KMnO₄(H₂SO₄酸化)溶液进行滴定；
ⅲ.记录数据，计算。
①下列滴定方式中，最合理的是(夹持部已分略去)______(填字母序号)。

②滴定过程中，有关反应的离子方程式是__________________________________。
(3)某同学制备Fe(OH)₃胶体：用洁净的烧杯取适量蒸馏水加热至沸腾，向烧杯中滴加    1 mol/L的FeCl₃溶液，并不断用玻璃棒搅拌，结果溶液变浑浊。该同学制备胶体失败的原因是　　　　　　　，你认为成功制得Fe(OH)₃胶体的特征现象是_________。
(4)用下图装置进行CO₂性质的有关实验。

试剂瓶B中盛有饱和NaHCO₃溶液，其目的是:
_______________________                                      __________。
②反应过程中，E中澄清石灰水变浑浊，E中的混合体系中除存在电离平衡、水解平衡外，还存在溶解平衡，用方程式表示该溶解平衡关系：
____________________                                     ___________。

某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置（如下图），以环己醇制备环己烯

	密度 （g/cm^3）	熔点 （℃）	沸点 （℃）	溶解性
环己醇	0.96	25	161	能溶于水
环己烯	0.81	－103	83	难溶于水

 
（1）制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入lmL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热 至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是____________，导管B除了导气外还具有的作用是____________。
②试管C置于冰水浴中的目的是              。
（2）制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在_________层(填上或下)，分液后用_________ (填入编号)洗涤。
A．KMnO₄溶液      B．稀H₂SO₄        C．Na₂CO₃溶液
②再将环己烯按下图装置蒸馏，冷却水从_________口进入。蒸馏时要加入生石灰，目的是_____________。

③收集产品时，控制的温度应在_________左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是（   ）
A．蒸馏时从70℃开始收集产品
B．环己醇实际用量多了
C．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
（3）以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是_________。
A．用酸性高锰酸钾溶液        B．用金属钠            C．测定沸点

实验室制乙烯时，产生的气体能使Br₂的四氯化碳溶液褪色，甲、乙同学用下列实验验证。（气密性已检验，部分夹持装置略）。

实验操作和现象：

操 作	现 象
点燃酒精灯， 加热至170℃	Ⅰ：A中烧瓶内液体渐渐变黑 Ⅱ：B内气泡连续冒出，溶液逐渐褪色
……
实验完毕， 清洗烧瓶	Ⅲ：A中烧瓶内附着少量黑色颗粒状物，有刺激性气味逸出

（1）烧瓶内产生乙烯的化学方程式是___                                    __ 。
（2）溶液“渐渐变黑”，说明浓硫酸具有                  性。
（3）分析使B中溶液褪色的物质，甲认为是C₂H₄，乙认为不能排除SO₂的作用。
① 根据甲的观点，使B中溶液褪色反应的化学方程式是                          。
② 乙根据现象Ⅲ认为产生了SO₂，在B中与SO₂反应使溶液褪色的物质是           。
③ 为证实各自观点，甲、乙重新实验，设计与现象如下：

	设 计	现 象
甲	在A、B间增加一个装有某种试剂的洗气瓶	Br2的CCl4溶液褪色
乙	与A连接的装置如下：	D中溶液由红棕色变为浅红棕色时，E中溶液褪色

a. 根据甲的设计，洗气瓶中盛放的试剂是___       ___。
b. 根据乙的设计，C中盛放的试剂是___             __。
c. 能说明确实是SO₂使E中溶液褪色的实验是_                             ___。
d. 乙为进一步验证其观点，取少量D中溶液，加入几滴BaCl₂溶液，振荡，产生大量白色沉淀，浅红棕色消失，发生反应的离子方程式是____                       _。
（4）上述实验得到的结论是                                                。

某课外活动小组利用下图装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛，图中铁架台等装置己略去，粗黑线表示乳胶管。请填写下列空白：

（1）甲装置常常浸在温度为70～80℃的水浴中，目的是________________________。
（2）实验时，先加热玻璃管乙中的镀银钢丝，约1分钟后鼓入空气，此时铜可丝即呈红热状态。若把酒精灯撤走，控制一定的鼓气速度，铜丝能长时间保持红热直到实验结束。
（3）乙醇的催化氧化反应是            反应（填“放热”或“吸热”），该反应的化学方程式为                                                                        。
（4）在实验过程中控制鼓气的速度很重要:
①控制鼓气速度的方法是                                                     ，
②若鼓气速度过快反应会停止,原因:                                            ，
③若鼓气速度过慢反应也会停止,原因:                                          。
（5）若试管丁中用水吸收产物，则要在导管乙、丙之间接上戊装置，其连接方法是（填戊装置中导管代号）：乙接_____________、______________接丙。

某化学研究性学习小组探讨Fe^3＋和SO之间发生怎样的反应，请你一起参与并协助他们完成实验。
(1)提出猜想：
甲同学认为发生氧化还原反应，其反应方程式为___________________________________。
乙同学认为发生了相互促进的水解反应，其反应方程式为：
……
(2)实验验证：
丙同学设计了下列实验来探究反应的可能性。
①为了检验所用Na₂SO₃是否变质，应选用的试剂是________________________________。
②取5 mL FeCl₃溶液于试管中，逐滴加入Na₂SO₃溶液至过量，观察到溶液颜色由黄色变为红褐色(无气泡产生，也无沉淀生成)。
③将②溶液分成两等份，其中一份加入稀盐酸至过量，再加入BaCl₂稀溶液，有白色沉淀生成；另一份滴入几滴KSCN溶液，溶液变成血红色。
(3)得出结论：
①根据丙同学的实验得出的结论是：___________________________________。
②实验③中溶液变成血红色的有关离子方程式为___________________________________。
(4)拓展探究：
①丁同学在FeCl₃溶液中加入Na₂CO₃溶液，观察到红褐色沉淀并且产生无色气体，该反应的离子方程式是___________________________________。
②从形式上看，Na₂CO₃和Na₂SO₃相似，但是从上述实验中可以看到，两者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大，其可能的原因除水解能力较小外，还有___________________________________。

三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe₂O₃、Cu₂O或二者混合物。探究过程如下：
查阅资料：Cu₂O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄，在空气中加热生成CuO。
提出假设
假设1：红色粉末是Fe₂O₃；
假设2：红色粉末是Cu₂O；
假设3：                                。
设计探究实验
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。   
(1)若假设1成立，则实验现象是                                       。
(2)若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法是否合理，简述你的理由：                                           
                                                                      。
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是              ，写出发生反应的离子方程式                                           。

过氧化镁(MgO₂)易溶于稀酸，溶于酸后产生过氧化氢，在医学上可作为解酸剂等。过氧化镁产品中常会混有少量MgO，实验室可通过多种方案测定样品中过氧化镁的含量。
(1)某研究小组拟用下图装置测定一定质量的样品中过氧化镁的含量。

①实验前需进行的操作是         　　 ，稀盐酸中加入少量FeCl₃溶液的作用是       　　　　    。
②用恒压分液漏斗的优点有：使分液漏斗中的溶液顺利滴下；                    。
③实验终了时，待恢复至室温，先     　　　　　  ，再平视刻度线读数。
(2)实验室还可通过下列两种方案测定样品中过氧化镁的含量：
方案I：取a g样品，加入足量稀盐酸，充分反应后再加入 NaOH溶液至Mg^2＋沉淀完全，过滤、洗涤后，将滤渣充分灼烧，最终得到b g固体。 
已知常温下Ksp[Mg(OH)₂]=l×10^－11。为使方案I中Mg²⁺完全沉淀[即溶液中c(Mg²⁺)≤l ×10^－5mol/L]，溶液的pH至少应调至      。
方案Ⅱ：用电子天平称取0.1000g样品置于锥形瓶中，加入15 mL0.6 mol/LKI溶液和足量盐酸，摇匀后在暗处静置5 min，加入少量          作指示剂；然后用    　式滴定管盛装0. 1000 mol/L Na₂S₂O₃溶液进行滴定. (已知：I₂+2Na₂S₂O₃= Na₂S₄O₆+2NaI)