高中化学实验题

测定生成SO₃的转化率可以用下图装置，装置中烧瓶内发生的化学反应方程式为：Na₂SO₃（s）+H₂SO₄（85%）=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑（已知SO₃的熔点是16.8^oC，沸点是44.8^oC）

（1）装置中甲管的作用是__________________。
（2）根据实验需要，应该在I、II、III、IV处连接合适的装置，请从下图A〜E装置中选择最适合装置并将其序号填至下面的空格中，每个装置不重复使用。
I、 II、III、IV处连接的装置分别是                          。

（3）为使SO₂有较高的转化率，实验中加热催化剂与滴加浓硫酸的顺序中，应采取的操作是____________ ,若用大火加热烧瓶时，SO₂的转化率会____________ (填“升高”、“不变”或“降低”)。
（4）有一小组在实验中发现，SO₂气体产生缓慢，以致后续实验现象不明显，但又不存在气密性问题，请你推测可能的原因（可以不填满）①原因：______    ②原因 ：______     ③原因：______
（5）将SO₂通入含1mol氯酸的溶液中，可生成一种强酸和一种氧化物，并有6.02×10²³个电子转移，则该反应的化学方程式为                    
（6）用n mol Na₂SO₃粉末与足量浓硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入O₂一段时间后，测得装置IV增重了 mg，则实验中SO₂的转化率为         。(用含m、n的代数式填写）

学习了元素周期律后，同学们对第四周期过渡元素氧化物产生了浓厚的兴趣。是否只有二氧化锰能催化氯酸钾受热分解？氧化铁、氧化铜、氧化铬等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用？对此他们进行了实验探究。请你根据要求完成下列部分实验报告。
Ⅰ.实验仪器及试剂：
实验仪器：带铁夹的铁架台、带橡皮塞的导管、量气装置、过滤装置、电子天平、药匙、________、________、________等。
实验试剂：二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬和氯酸钾  Ⅱ. 实验步骤：略
Ⅲ. 实验数据：

实验编号	KClO3(g)	氧化物	产生气体(mL)	耗时(s)
化学式	质量(g)	回收	(已折算到标况)
1	0.60	－	－	－	10	480
2	0.60	MnO2	0.20	90%	67.2	36.5
3	0.60	CuO	0.20	90%	67.2	79.5
4	0.60	Fe2O3	0.20	90%	67.2	34.7
5	0.60	Cr2O3	0.20	异常	67.2	188.3

Ⅳ. 实验讨论：
(1) 在氧化物的回收过程中，要进行过滤操作，所用的玻璃仪器是玻璃棒、_________、________
(2)实验编号3的实验中KClO₃的分解率为_________________%(保留一位小数)
(3) 在用Cr₂O₃做研究实验时，发现有黄绿色刺激性气味的气体产生，同时绿色的混合物变成了橘黄色。该刺激性气体是________(填分子式)，可用_______________试纸检验。上述异常现象产生的原因是______________________________________。
Ⅴ.实验结论：________________________________________________________。

某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度相同体积的不同强度的一元酸与足量镁带反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定实验室条件下的气体摩尔体积。设计的简易实验装置如图。

该实验的主要操作步骤如下：
a.配制浓度均为1 mol·L^－1盐酸和醋酸溶液；
b.用 ①  量取10.00 mL1 mol·L^－1盐酸和醋酸溶液分别加入两个锥形瓶中；
c.分别称取除去表面氧化膜的镁带a g，并系于铜丝末端，a的数值至少为 ② g；d.在广口瓶中装足量的水，按图连接好装置；检查装置的气密性；e.将铜丝向下移动，使足量镁带浸入酸中，至反应完全，记录 ③ ；
f.反应结束后待温度恢复到室温，若丙中液面高于乙中液面，读取量筒中水的体积前，应 ④ ，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）用文字表述d检查该装置气密性的操作与观察方法： ⑤ 。
（2）本实验中应选用 ⑥ (填序号)的量筒。
A．100 mL         B．200 mL         C．500 mL
（3）简述速率不等的原因 ⑦ ，铜丝不与酸接触的原因是 ⑧ 。

已知硝酸铜溶液呈蓝色。但在铜与浓硝酸、稀硝酸反应的实验中，同学们发现，除了生成的气体颜色不相同外，最终溶液的颜色也不相同：前者呈绿色，而后者呈蓝色。甲、乙二位同学为此进行了实验探究。
甲：在I、II两支试管中分别加入等体积的浓HNO₃和稀HNO₃，再向两支试管中分别投入等质量的铜片，充分反应后铜均无剩余。结果：I中溶液呈绿色，II中溶液呈蓝色。
乙：分别取I中的绿色溶液于两支试管Ⅲ、IV中，对试管Ⅲ进行多次振荡、静置，最终溶液颜色由绿色转变为深蓝色；向试管IV中缓缓加水并不停振荡，观察到溶液由绿色变为深蓝色，最后变为淡蓝色。
请回答下列问题：
（1）分别写出Cu与浓HNO₃、稀HNO₃反应的化学方程式：__________、__________。
（2）甲的实验_______（“能”或“不能”）说明溶液呈现不同的颜色与其物质的量浓度无关，这是因为充分反应后，I、II两试管中Cu(NO₃)₂溶液的物质的量浓度_______（填“相等”或“不相等”）。
（3）请你根据乙的实验，推测Cu与浓HNO₃反应后溶液呈绿色的原因是________
_______________________________________________________________。
（4）请设计一个方案，验证你所得到的上述结论：____________________________
____________________________________________________________________。

为探究Fe(NO₃)₂等硝酸盐热分解产物和产物的性质，某化学小组开展如下探究性学习：
【查阅资料】金属活泼性不同，其硝酸盐分解产物不同
（1）K→Na活泼金属的硝酸盐分解生成亚硝酸盐和氧气；
（2）Mg→Cu等较活泼金属的硝酸盐分解生成氧化物、NO₂和O₂；
（3）Hg以后不活泼金属的硝酸盐分解生成金属、NO₂和O₂。
2KNO₃2KNO₂↑+O₂↑  2Cu(NO₃)₂2CuO+4NO₂↑+O₂↑ 
2AgNO₃2Ag+2NO₂↑+O₂↑
【实验一】探究Fe(NO₃)₂热分解固体产物中Fe元素的价态。该小组甲同学将其溶于足量的稀H₂SO₄得到相应两份溶液，进行以下探究实验。
【提出猜想】
猜想一：Fe元素只显+2价；
猜想二：Fe元素只显______价；
猜想三：Fe元素_________。
【实验操作】①向一份溶液中滴入KSCN溶液；②稀酸性KMnO₄溶液中滴入另一份溶液。
【实验现象】实验①                ；实验②                 。
【实验结论】猜想二成立，则Fe(NO₃)₂分解的化学方程式是                       。
【实验二】探究Fe(NO₃)₂热分解气体产物的性质。小组乙、丙同学进行了如下图所示的实验（收集时操作恰当，几乎没有空气）

实验步骤：①连接仪器；②检查装置气密性；③取一定质量Fe(NO₃)₂装于大试管，并重新连接好仪器；④加热；⑤……
（1）乙同学使用A装置收集气体，恰好收集到27mL红棕色气体，要从水槽中取出量筒，乙同学的正确操作方法是                             。
（2）乙同学用带火星木条检验量筒内气体时，发现木条燃烧，下列判断中正确的是        。
a．气体中只有NO₂                    b．气体是O₂、NO₂的混合物
c．支持燃烧的气体只有O₂                       d．NO₂支持燃烧
（3）丙同学取等质量的Fe(NO₃)₂使用B装置收集气体，可收集到     mL气体。
【实验三】探究固体混合物的成分。小组丁同学取KNO₃、Cu(NO₃)₂、Fe(NO₃)₂的混合粉末充分加热后用排水法未收集到任何气体，则KNO₃、Cu(NO₃)₂、Fe(NO₃)₂的物质的量之比可能是                   （    ）

A．1:2:2

B．2:1:3

C．1:2:3

D．3:8:6

某化学研究小组为测定Na₂O₂样品（仅含Na₂O杂质）的纯度，设计了两种实验方案进行探究。
[实验一]取样品0.100 g，用右图所示实验装置进行测定。（夹持装置省略）

（1）检查装置A气密性的方法是 　　　　　　　　　　　　　。
（2）若在实验过程中共产生气体11.20 mL（已折算成标准状况），则样品中Na₂O₂的纯度为　　　 　　　　　　　　　　　。
[实验二]样品溶于水后用盐酸滴定
（3）取一定量样品溶于水并稀释至250 mL，配制时，所用到的玻璃仪器除了烧杯和玻璃棒外，还需用到　　　　　　　　　　　。
（4）取上述所配溶液各25.00 mL，用一定浓度的标准盐酸滴定，平行实验记录如下表：

实验次数	第一次	第二次	第三次	第四次
标准盐酸体积（mL）	23.00	24.98	25.00	25.02

由表中数据可知，标准盐酸体积的平均值为　　　　　　 　　　mL。若滴定前用上述所配溶液润洗锥形瓶，对测定盐酸体积产生的影响是　　　　　　　　　 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
[实验分析]实验结果对比分析
（5）小组同学对比两个实验发现，实验一测得的Na₂O₂样品的纯度比理论值明显偏小。经过分析，小组同学认为，明显偏差不是由操作失误和装置缺陷引起的，可能是反应原理上的原因。查阅资料发现：
Na₂O₂与水反应产生的H₂O₂未完全分解。
①写出Na₂O₂与水生成H₂O₂的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②若将实验一稍加改进，就能使测定结果接近理论值，写出改进方案：　　　　　　　　。

某校学生利用下图所示装置验证氯气与氨气之间的反应(部分装置已略去)。其中A、B分别为氯气和氨气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。

请回答下列问题：
（1）装置A中发生反应的离子方程式为___________________________________。
（2）装置B中浓氨水与NaOH固体混合可制取氨气，其原因是_____________________。
（3）装置C中氯气和氨气相遇，有浓厚的白烟并在容器内壁凝结，同时生成一种常见的气体单质，该反应的化学方程式为_____________________________________。
（4）将装置C中反应生成的固体溶于水，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________.

．某兴趣小组在实验室用加热乙醇、浓H₂SO₄、溴化钠和少量水的混合物来制备溴乙烷，检验反应的部分副产物，并探究溴乙烷的性质。

（一）溴乙烷的制备及产物的检验：设计了如上图装置，其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。请根据实验步骤，回答下列问题：
（1）仪器A的名称是         
（2）制备操作中，加入的少量的水，其目的是       。（填字母）
a．减少副产物烯和醚的生成           b．减少Br₂的生成
c．减少HBr的挥发                        d．水是反应的催化剂 
（3）加热片刻后，A中的混合物出现橙红色，该橙红色物质可能是____________
（4）理论上，上述反应的副产物还可能有：乙醚（CH₃CH₂－O－CH₂CH₃）、乙烯、溴化氢等
① 检验副产物中是否含有溴化氢：熄灭酒精灯，在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a，利用余热继续反应直至冷却，通过B、C装置检验。B、C中应盛放的试剂分别是       、         
② 检验副产物中是否含有乙醚：通过红外光谱仪鉴定所得产物中含有“－CH₂CH₃”基团，来确定副产物中存在乙醚。请你对该同学的观点进行评价：                
（5）欲除去溴乙烷中的少量杂质Br₂，下列物质中最适合的是        。（填字母）
a．NaI           b．NaOH            c．NaHSO₃           d．KCl
（二）溴乙烷性质的探究：
用右图实验装置(铁架台、酒精灯略) 验证溴乙烷的性质：

Ⅰ：在试管中加入10 mL6mol/L NaOH溶液和2 mL 溴乙烷，振荡。
II：将试管如图固定后，水浴加热。

(1)观察到___________现象时，表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。
(2)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应，将生成的气体通入如图装置。A试管中的水的作用是                              ，若无A试管，B试管中的试剂应为             。

多晶硅（硅单质的一种）被称为“微电子大厦的基石”，制备中副产物以SiCl₄为主，它环境污染很大，能遇水强烈水解，放出大量的热。研究人员利用SiCl₄水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成分为BaCO₃，且含有铁、镁等离子），制备BaCl₂．2H₂O，工艺流程如下：

已知：
①常温下Fe³⁺、Mg²⁺完全沉淀的PH分别是3.4、12.4
②BaCO₃的相对分子质量是197；BaCl₂．2H₂O的相对分子质量是244
回答下列问题：
⑴SiCl₄发生水解反应的化学方程式_______________________________________
⑵SiCl₄用H₂还原可制取纯度很高的硅，当反应中有1mol电子转移时吸收59KJ热量，则该反应的热化学方程式为_____________________________________________
⑶加钡矿粉调节PH=7的作用是①使BaCO₃转化为BaCl₂ ②_______________________
⑷生成滤渣A的离子方程式__________________________________________
⑸BaCl₂滤液经______、________、过滤、_________，再经真空干燥后得到BaCl₂．2H₂O
⑹10吨含78.8% BaCO₃的钡矿粉理论上最多能生成BaCl₂．2H₂O___________吨。

已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不不反应）。某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。
步骤一：电解精制：    
请回答以下问题：
电解时，粗铜应与电源的     极相连。阴极上的电极反应式为                       
电解过程中，硫酸铜的浓度会           （选填：变大、不变、变小）
步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：

（1）阳极泥的综合利用：
稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的离子方程式：                                                                 
残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的知识，以下是他们获取的一些信息：

序号	反应	平衡常数
1	Au + 6HNO3（浓） Au(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O	<< 1
2	Au^3++ 4Cl^—  AuCl4^—	>>1

 
从中可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水（浓硝酸与盐酸按体积比1∶3的混合物），请你简要解释金能够溶于王水的原因：                                              
（2）滤液含量的测定：以下是该小组探究滤液的一个实验流程：

则100mL滤液中Cu²⁺的浓度为            mol·L^-1，Fe²⁺的浓度为        mol·L^-1

(18分)过氧化钠(Na₂O₂)是中学常见物质，常见的过氧化物还包括过氧化钙(CaO₂)。已知:过氧化钠与CO₂反应有气体生成，而将SO₂通入过氧化钠粉末中也有气体生成。有人提出CO₂、SO₂与过氧化钠的反应原理相同，但也有人提出SO₂具有较强的还原性，CO₂无强还原性，反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断。
实验一:向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO₂，取反应后的固体进行实验探究，以证明过氧化物与SO₂反应的特点。
(1)提出假设:
假设1:反应后固体中只有________，证明SO₂未被氧化；
假设2:反应后固体中只有________，证明SO₂完全被氧化；
假设3:__________________________证明______________________。
实验探究:
实验二:通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如下:

(2)试剂A可以选用________，试剂B的作用是________。
(3)实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m₁ g，装置D质量增加了m₂ g，装置E中收集到的气体为V L(已换算成标准状况下)，用上述有关测量数据判断，SO₂未被氧化、完全被氧化的V-m₁关系式。
未被氧化:____________，完全被氧化:____________。
（4）若SO₂完全被氧化，写出反应的化学方程式: __________________________

Na₂O₂是常见的氧化剂。某化学小组的同学欲通过以下实验确定炭粉与Na₂O₂反应的产物。
[实验步骤]
I．按下图所示装置组装仪器，并检查装置气密性。
Ⅱ．将0.6 g炭粉与3.9 g Na₂O₂均匀混合，装入试管，在靠近试管口处放置一张湿润的氯化钯试纸（湿润氯化钯试纸遇CO变黑，可用于检验是否有CO生成）。
Ⅲ. 用酒精灯微微加热试管底部。
 
[实验现象]
试管中发生剧烈反应并产生火花，氯化钯试纸未变黑，石灰水未变浑浊。
请回答：
（1）如何检查装置气密性____________________________________________________。
（2）装置B的作用是               。
（3）通过探究发现，装置A中发生的反应为2Na₂O₂+CNa₂CO₃ +X，X的电子式是               。
（4）CO在潮湿环境中可将氯化钯还原为黑色粉末状的钯（Pd），同时生成另外两种物质。已知反应过程中转移6．02×l0²³个电子时，生成53 g Pd （已知Pd的相对原子质量为106），该反应的化学方程式为     _________________________________。
（5）将装置A中充分反应后所得产物溶于适量水中。
①所得溶液的溶质是          （填化学式）。
②溶液中下列关系正确的是          （填字母序号）。

③若使所得溶液与100 mL稀盐酸恰好完全反应至溶液pH =7(不考虑CO₂的溶解)，该盐酸的物质的量浓度为    。

电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a，X、Y都是惰性电极，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
⑴若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两极各滴入几滴酚酞试液，则

①写出电解饱和NaCl溶液的化学方程式                   
②电解池中X极附近观察到的现象是           。
③Y电极上的电极反应式为                    ，
检验该电极反应产物的方法是                         。
⑵如果用电解法精炼铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则
①X电极的材料是       ，电极反应式为                          
②Y电极的材料是       ，电极反应式主要为                          
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）

晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单元称之为晶胞。NaCl晶体的晶胞如右图所示。 随着科学技术的发展，测定阿伏加德罗常数的手段越来越多，测定精确度也越来越高。现有一简单可行的测定方法，具体步骤如下：①将固体食盐研细，干燥后，准确称取m gNaCl固体并转移到定容仪器A中。②用滴定管向仪器A中加苯，并不断振荡，继续加苯至A仪器的刻度线，计算出NaCl固体的体积为VmL。回答下列问题：
⑴步骤①中A仪器最好用__________________（填仪器名称）。
⑵能否用胶头滴管代替步骤②中的滴定管______，其原因是____________。
⑶能否用水代替苯_______，其原因是_________________________________。
⑷经X射线衍射测得NaCl晶胞中最邻近的Na⁺ 和Cl^- 平均距离为a cm，则利用上述
方法测得的阿伏加德罗常数的表达式为N_A=_______________________。

（18分)甲、乙两同学为探究SO₂与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO₃沉淀，用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略，气密性己检验)。

实验操作和现象：

（1）A中反应的化学方程式是                                          。
（2）C中白色沉淀是         ，该沉淀的生成表明SO₂，具有         性。
（3）C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是                           。
（4）分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲同学认为是空气参与反应，乙同学认为
是白雾参与反应。
①为证实各自的观点，在原实验基础上/甲同学在原有操作之前增加一步操作，该操作是
                                               ;乙同学在A、B间增加洗气瓶D，D
中盛放的试剂是                                。
②甲、乙两同学分别改进实验后，B装置中现象分别为:

甲	大量白色沉淀
乙	少量白色沉淀

检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。请用离子方程式解释甲、乙两同学改进实验后仍然产生沉淀的原因，甲：                                ，乙：                                。
（5）合并（4）中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是                                    。