高中化学实验题

焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）为白色或黄色结晶粉末或小结晶。其性质活泼，具有强还原性，在食品加工中作防腐剂、漂白剂、疏松剂。某实验小组拟采用如图1装置（实验前已除尽装置内的空气）来制取焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）．
（1）装置I是用亚硫酸钠固体和浓硫酸制备二氧化硫气体，该装置中反应的化学方程式为                ．如果想控制反应速度，如图2中可选用的发生装置是                  （填写字母）．
（2）装置Ⅱ中发生反应的化学方程式为：2 NaHSO₃=Na₂S₂O₅+ H₂O，当有Na₂S₂O₅晶体析出，要获得已析出的晶体可采取的分离方法是                 ；某同学需要420mL0.1mol/L焦亚硫酸钠溶液来研究其性质，配制时需称量焦亚硫酸钠的质量为               ；配制时除用到托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒等仪器外，还必须用到的玻璃仪器是                  ．
（3）装置Ⅲ用于处理尾气，可选用如图3的最合理装置（夹持仪器已略去）为              （填序号）．

工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
【探究一】
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是_____________________
（2）另称取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe^3＋外还可能含有Fe^2＋。若要确认其中的Fe^2＋应选用___________（选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水   b．铁粉和KSCN溶液     c．浓氨水    d．KMnO₄酸性溶液
②乙同学取336 mL（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__________________操作后得固体2.33 g。由此推知气体Y中SO₂的体积分数为______________。
【探究二】
分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H₂和Q气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）。

（3）装置B中试剂的作用是_____________________
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是________________（用化学方程式表示）。
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于_________________（选填序号）。
a．A之前         b．A-B间
c．B-C间         d．C-D间
（6）如果气体Y中含有H₂，预计实验现象应是__________________
（7）若要测定336mL气体中H₂的含量（标准状况下约有28 mL H₂），可否用托盘天平称量D或E反应前后的质量差的方法？做出判断并说明理由__________________      

某学生为了探究钠与CO₂的反应，利用如图装置进行实验。（已知PdCl₂能被CO还原得到黑色的Pd）

（1）请将上图各装置连接完整（填写装置中字母）：c接f，     接      ，       接        ，       接         。
（2）若用稀盐酸与CaCO₃反应制备CO₂，在加稀盐酸时，发现CaCO₃与稀盐酸不能接触，而稀盐酸又不够了，为使反应能顺利进行，可向长颈漏斗中加入的试剂是         。

A．H2SO4溶液

B．CCl4

C．苯

D．稀硝酸

（3）检查装置气密性并装好药品后，点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹，让CO₂充满整个装置，当观察到                时再点燃酒精灯。
（4）若反应过程中CO₂足量，探究钠与CO₂充分反应后，生成的固体物质的可能的情况，某同学提出以下猜想：
①生成的固体物质为Na₂CO₃
②生成的固体物质为Na₂CO₃和C的混合物
③生成的固体物质为Na₂CO₃和Na₂O的混合物
④生成的固体物质为Na₂O和C的混合物
你认为正确的是                    （填序号）。
假如反应过程中有下列两种情况，分别写出两种情况下钠与CO₂反应的化学方程式。
Ⅰ．装置⑤PdCl₂溶液中观察到有黑色沉淀，装置①中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体：                ；
Ⅱ．装置①中钠的质量为0.46g，充分反应后，将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中产生224mL（标准状况）CO₂气体，且溶液中还有固体残留：                         。

（16）亚氯酸钠（NaClO₂）是重要漂白剂，探究小组开展如下实验，回答下列问题：
实验Ⅰ：制取NaClO₂晶体按如下图装置进行制取。

已知：NaClO₂饱和溶液在低于38℃时析出NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。
（1）装置C的作用是             ；
（2）已知装置B中的产物有ClO₂气体，则装置B中反应的方程式为           ；装置D中反应生成NaClO₂的化学方程式为                ；装置B中反应后的溶液中阴离子除了ClO₂^﹣、ClO₃^﹣、Cl^﹣、ClO^﹣、OH^﹣外还可能含有的一种阴离子是              ；检验该离子的方法是                       ；
（3）请补充从装置D反应后的溶液中获得NaClO₂晶体的操作步骤。
①减压，55℃蒸发结晶；②            ；③用38℃～60℃热水洗涤；④低于60℃干燥；得到成品．
（4）如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是               ；
实验Ⅱ：样品杂质分析与纯度测定
（5）测定样品中NaClO₂的纯度．测定时进行如下实验：
准确称一定质量的样品，加入适量蒸馏水和过量的KI晶体，在酸性条件下发生如下反应：ClO₂^﹣+4I^﹣+4H⁺=2H₂O+2I₂+Cl^﹣，将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液，加入淀粉溶液做指示剂，用c mol•L^﹣1 Na₂S₂O₃标准液滴定至终点，测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL（已知：I₂+2S₂O₃^2﹣=2I^﹣+S₄O₆^2﹣）。请计算所称取的样品中NaClO₂的物质的量为                 。

Ⅰ．乙组同学用下列装置来证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，

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                  。
（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，其反应的离子方程式为________________________。
（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________________________。
Ⅱ．已知向含有淀粉的10mL0.2mol/LKIO₃酸性溶液滴滴加0.3mol•L^-1NaHSO₃溶液的过程中，溶液的颜色先变蓝然后褪色，发生的离子反应如下：
①______IO₃^-+______HSO₃^-=_______I₂+_______SO₄^2-+_______H₂O+ ________
②I₂+HSO₃^-+H₂O═2I^-+SO₄^2-+3H⁺
回答下列问题
（1）配平离子反应方程式①
______IO₃^-+______HSO₃^-=_______I₂+_______SO₄^2-+_______H₂O+ ________
（2）根据①②反应写出还原性粒子HSO₃^-、I₂、I^-由强到弱的顺序_________________；
（3）当溶液刚好褪色时，则消耗的NaHSO₃溶液的体积为___________________；
（4）预测已知向含有淀粉的NaHSO₃溶液滴加KIO₃溶液的现象____________________

氯化铁是常见的水处理剂，利用废铁屑可制备无水氯化铁，实验室制备装置和工业制备流程图如下：

已知：（1）无水FeCl₃的熔点为555K、沸点为588K．
（2）废铁屑中的杂质不与盐酸反应
（3）不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下：

温度/℃	0	20	80	100
溶解度（g/100g H2O）	74.4	91.8	525.8	535.7

实验室制备操作步骤如下：
Ⅰ．打开弹簧夹K₁，关闭弹簧夹K₂，并打开活塞a，缓慢滴加盐酸．
Ⅱ．当…时，关闭弹簧夹K₁，打开弹簧夹K₂，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a．
Ⅲ．将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeCl₃•6H₂O晶体．
请回答：
（1）烧杯中足量的H₂O₂溶液的作用是______________________。
（2）为了测定废铁屑中铁的质量分数，操作Ⅱ中“…”的内容是______________________。
（3）从FeCl₃溶液制得FeCl₃•6H₂O晶体的操作步骤是：加入______________后、_________________、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
（4）试写出吸收塔中反应的离子方程式：_____________________。
（5）捕集器温度超过673K时，存在相对分子质量为325的铁的氯化物，该物质的分子式为____________。
（6）FeCl₃的质量分数通常可用碘量法测定：称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，并用c mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗V mL（已知：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）．
①滴定终点的现象是：_____________________。
②样品中氯化铁的质量分数________________。

（a）铁元素在人类生活中扮演着非常重要的角色，不仅仅是重要的建筑材料，也是人体必须的微量元素。每年钢铁的腐蚀带来巨大的经济损失。某校研究小组在实验室中模拟钢铁在自然环境下的腐蚀，设置如下装置，几天后观察结果：

请回答下列问题：
（1）请比较以上三个装置中右侧导管中红墨水的高度：        ＞        ＞        。请写出A装置中，钢铁锈蚀时正极反应的电极反应式                    。
（2）钢铁的防腐有重大的意义，生活中常将金属制品放在干燥处或者涂上矿物油予以保护，现请你从电化学角度设计一种方法保护下图中钢铁以免被腐蚀，请将下图完成：

（b）下面是一种常见补铁药品说明书中的部分内容：该药品含Fe²⁺：33%～36%，不溶于水但能溶于人体中的胃酸，与Vc（维生素C）同服可增加本品吸收。某乙同学采用在酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法测定该药品是否合格，反应原理为：
5 Fe²⁺+8H⁺+MnO₄^－="5" Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
准确称量上述药品10．00g，将其全部溶于试剂1中，配制成1000mL溶液，取出20．00mL，用0．0200mol/L的KMnO₄溶液滴定，用去KMnO₄溶液12．00mL。
（3）该实验中的试剂1是           （填序号）。
A．蒸馏水    B．稀盐酸    C．稀硫酸    D．稀硝酸
（4）请简述判断滴定终点的现象：                             。
（5）请通过计算，说明该药品含铁量是否合格           （填“合格”或“不合格”）（Fe的摩尔质量为56g/mol）

某小组同学为探究H₂O₂、H₂SO₃、Br₂氧化性强弱，设计如下实验（夹持仪器已略去，装置的气密性已检验）。

实验记录如下：

	实验操作	实验现象
Ⅰ	打开活塞a，滴加氯水，关闭活塞a	A中溶液变为红棕色
Ⅱ	吹入热空气	A中红棕色明显变浅；B中有气泡，产生大量白色沉淀，混合液颜色无明显变化
Ⅲ	停止吹入空气，打开活塞b，逐滴加入H2O2溶液	开始时颜色无明显变化；继续滴加H2O2溶液，一段时间后，混合液逐渐变成红棕色

请回答下列问题：
（1）A中反应的离子方程式是______________________________。
（2）实验操作Ⅱ吹入热空气的目的是________________________。
（3）装置C的作用是______________，C中盛放的药品是______________________。
（4）实验操作Ⅲ，混合液逐渐变成红棕色，其对应的离子方程式___________________。
（5）由上述实验得出的结论是______________________。
（6）实验反思：
①有同学认为实验操作Ⅱ吹入的热空气，会干扰（5）中结论的得出，你认为是否干扰，理由是__________________________。
②实验操作Ⅲ，开始时颜色无明显变化的原因是（写出一条即可）：_____________________。

CoCl₂·6H₂O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿（主要成分为Co₂O₃、Co（OH）₃，还含少量Fe₂O₃、Al₂O₃、MnO等）制取CoCl₂·6H₂O的工艺流程如下：

已知：①浸出液含有的阳离子主要有H⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Al³⁺等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：（金属离子浓度为：0.01mol/L）

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Co（OH）2	Al（OH）3	Mn（OH）2
开始沉淀	2.7	7.6	7.6	4.0	7.7
完全沉淀	3.7	9.6	9.2	5.2	9.8

③CoCl₂·6H₂O熔点为86℃，加热至110~120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴。
（1）写出浸出过程中Co₂O₃发生反应的离子方程式______________________。
（2）写出NaClO₃发生反应的主要离子方程式_________________________；若不慎向“浸出液”中加过量NaClO₃时，可能会生成有毒气体，写出生成该有毒气体的离子方程式_____________________。
（3）“加Na₂CO₃调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为                  。
（4）“操作1”中包含3个基本实验操作，它们依次是_________、__________和过滤。制得的CoCl₂·6H₂O在烘干时需减压烘干的原因是__________________。
（5）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是_________；其使用的最佳pH范围是________________。

A．2.0~2.5    B．3.0~3.5
C．4.0~4.5    D．5.0~5.5

工业上以黄铜矿（主要成分CuFeS₂）为原料制备CuSO₄·5H₂O的主要流程如下：

（1）下列装置可用于吸收气体X的是            （填代号）。
         
（2）某研究性学习小组用泡铜与CO反应来制取粗铜。
①装置B中的药品为                。
②实验时，依次进行如下操作：组装仪器、          、加装药品、通入气体、         、点燃酒精灯。

（3）熔渣Y的成分为Fe₂O₃和FeO，选用提供的试剂，设计实验验证熔渣中含有FeO。写出有关实验操作、现象与结论。提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO₄溶液、NaOH溶液、氯水。
（4）向粗铜中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时（杂质不参加反应），混酸中H₂SO₄与HNO₃的最佳物质的量之比为                 。
（5）用滴定法测定所得产品中CuSO₄·5H₂O的含量，称取a g样品配成100 mL溶液，取出20.00 mL，用c mol·L^-1滴定剂 EDTA（H₂Y^2－）标准溶液滴定至终点（滴定剂不与杂质反应），消耗滴定剂b mL。滴定反应如下：Cu²⁺ + H₂Y^2－= CuY^2－+ 2H⁺。则CuSO₄·5H₂O质量分数为________。滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准溶液，则会导致测定结果偏         。

（1）某学习小组用0.80 mol/L标准浓度的烧碱溶液测定未知浓度的盐酸。
①用滴定的方法来测定盐酸的浓度，实验数据如下所示：

实验编号	待测HCl溶液的体积/mL	滴入NaOH溶液的体积/mL
1	20.00	22.00
2	20.00	22.10
3	20.00	21.90

该未知盐酸的浓度为_____________（保留两位有效数字）
②滴定管如下图所示，用___________滴定管盛装标准浓度的氢氧化钠溶液 （填“甲”或“乙”）。

③下列操作会使所测得的盐酸的浓度偏低的是               。
A．盛装待测液的锥形瓶用水洗后未干燥
B．滴定前，碱式滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失
C．碱式滴定管用蒸馏水洗净后，未用标准氢氧化钠溶液润洗
D．读碱式滴定管的刻度时，滴定前仰视凹液面最低处，滴定后俯视读数
（2）某课外活动小组为了测定某氯化锶（SrCl₂）样品的纯度，设计了如下方案：
称取1.0 g样品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO₃ 2.38 g的AgNO₃溶液（溶液中除Cl^－外，不含其他与Ag^＋反应生成沉淀的离子），Cl^－即被全部沉淀。然后用含Fe^3＋的溶液作指示剂，用0.2 mol·L^－1的NH₄SCN标准溶液滴定剩余的AgNO₃，使剩余的Ag^＋以AgSCN白色沉淀的形式析出，以测定氯化锶样品的纯度。
请回答下列问题：
①判断滴定达到终点的现象是___________________。
②考虑Ag^＋和Fe^3＋在酸或碱性溶液中的存在形式，在实施滴定的溶液以呈_____________（选填“酸性”“中性”或“碱性”）为宜。
③在终点到达之前的滴定过程中，两种沉淀表面会吸附部分Ag^＋，需不断剧烈摇动锥形瓶，否则会使n（Cl^－）的测定结果_____________（选填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

三草酸合铁酸钾晶体K₃[Fe（C₂O₄）₃]⋅3H₂O可用于摄影和蓝色印刷．某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究．请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程．
限选试剂：浓硫酸、1.0mol•L^﹣1HNO₃、1.0mol•L^﹣1盐酸、1.0mol•L^﹣1NaOH、3%H₂O₂、0.1mol•L^﹣1KI、0.1mol•L^﹣1CuSO₄、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水．
（1）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K₂CO₃．通过             可验证固体产物中是否含有钾元素．
（2）固体产物中铁元素存在形式的探究．
①提出合理假设：
假设1：全部是铁单质；
假设2：                      ；
假设3：                      ．
②设计实验方案证明你的假设
③实验过程
根据②中方案进行实验．在写出实验步骤、预期现象与结论．

实验室用密度为1.18g/mL，质量分数为36.5%浓盐酸配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液,填空并请回答下列问题：
（1）配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液

应量取盐酸体积/mL	应选用容量瓶的规格/mL	除容量瓶外还需的其它仪器

（2）配制时，其正确的操作顺序是（字母表示，每个字母只能用一次）            ；
A．用30mL水洗涤烧杯2—3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡
B．用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积，沿玻璃棒倒入烧杯中，再加入少量水（约30mL），用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀
C．将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中
D．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀
E．改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度相切
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度1—2cm处
（3）操作A中，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是                ，溶液注入容量瓶前需恢复到室温，这是因为                      ；
（4）若出现如下情况，对所配溶液浓度将有何影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响” ）
若没有进行A操作          ；若加蒸馏水时不慎超过了刻度            ；若定容时俯视刻度线          。
（5）若实验过程中出现如下情况如何处理：加蒸馏水时不慎超过了刻度              ；向容量瓶中转移溶液时（实验步骤（2））不慎有液滴掉在容量瓶外               。

甲、乙两个实验小组分别进行“测定Na₂CO₃和NaCl混合物中Na₂CO₃含量”的实验．
（1）甲组：沉淀分析法
把一定量的混合物溶解后加入过量CaCl₂，然后将所得沉淀过滤、洗涤、烘干、称量．确定CaCl₂溶液是否过量的方法是                 ，判断沉淀是否洗净的操作是                     ．
（2）乙组：气体分析法

用如图装置进行实验，为了减少误差，分液漏斗中应该用           溶液，B中应该用         溶液，选用该溶液后实验结果还是不准，请问是        （填“偏高”、“偏低”或“无影响”），原因是                 ．
（3）请你设计一个与甲、乙两组操作不同的实验方案，测定混合物中Na₂CO₃的含量．
方案：                        ．
用到的主要试剂：                           ．
用到的玻璃仪器：                          （至少2件）．

高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：

已知：①2KOH+Cl₂=KCl+KClO+H₂O（条件：温度较低）
②6KOH+3Cl₂=5KCl+KClO₃+3H₂O（条件：温度较高）
回答下列问题：
（1）该生产工艺应在__________（填“温度较高”或“温度较低”）的情况下进行,在溶液I中加入KOH 固体的目的是_________________________。
（2）从溶液II中分离出K₂FeO₄后，还会有副产品KNO₃、KCl，则反应③中发生的离子反应方程式为__________。
（3）洗涤除去K₂FeO₄晶体表面的杂质，应选择的最佳试剂为（填代号）______________。
a．水    b．KOH溶液    c．饱和K₂FeO₄溶液    d．异丙醇
（4）目前，人们针对K₂FeO₄的稳定性进行了大量的探索，并取得了一定的进展。下列物质中可能提高化合物K₂FeO₄水溶液稳定性的是（填代号）__________。
a．亚硫酸钠   b．KOH   c．醋酸   d．Fe（NO₃）₂
（5）高铁酸钾（K₂FeO₄）作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，写出该反应的离子方程式：____________________________。
（6）请你设计一个实验，用化学方法区分KClO溶液与KClO₃溶液，写出实验简要步骤，观察到的现象和结论____________________________________。