高中化学实验题

实验题
（1）右图为实验室制备乙烯的装置图，请回答：

Ⅰ烧瓶中加入的两种试剂是                     。
Ⅱ写出实验室制乙烯的化学方程式：______________________。
Ⅲ实验室收集乙烯应采用_____________法。
（2）某同学欲用12mol/L的浓盐酸配制1mol/L的盐酸250mL。
Ⅰ操作时，必须用到的仪器是 _________________（填序号）。
①500mL容量瓶 ②250mL容量瓶 ③100mL烧杯 ④50mL量筒 ⑤10mL量筒
Ⅱ操作中，将洗涤烧杯后的洗液也注入容量瓶，其目的是                 。
Ⅲ用胶头滴管往容量瓶中加水时，不小心液面超过了刻度，处理的方法是_____________（填序号）。
①吸出多余液体，使凹液面与刻度线相切
②小心加热容量瓶，经蒸发后，使凹液面与刻度线相切
③经计算加入一定量的浓盐酸
④重新配制
（3）为测定由CO、NH₃、CO₂、H₂组成的混合气体中各成分的体积分数，请用下列装置设计一个简单实验（装置不能重复使用，所用试剂均过量）。

已知存在下列反应：2NH₃ +3 CuO 3Cu + N₂ + 3H₂O
请回答：
Ⅰ混合气体通过各装置的顺序依次是（    ）→（ ① ）→（    ）→（    ）；
Ⅱ写出装置③中有关反应的离子方程式                             ；
Ⅲ装置③和④的位置不可互换，其原因是                            。

氮化铝（AlN0是一种新型无机非金属材料。某AlN样品仅含有Al₂O₃杂质，为测定AlN的含量，设计如下三种实验方案。（已知：AlN＋NaOH＋H₂O＝NaAlO₂＋ NH₃↑）
【方案1】取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度（夹持装置已略去）。

（1）上图C装置中球形干燥管的作用是                     。
（2）完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先                    ，再加入实验药品，接下来的实验操作是                 ，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K₁，通入氮气一段时间，测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是                  。
（3）由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见                   。
【方案2】用下图装置测定m g样品中A1N的纯度（部分夹持装置已略去）。

（4）为测定生成气体的体积，量气装置中的X液体可以是           （填选项序号）。
a．CCl₄     b．C₆H₆     c．NH₄Cl溶液     d．H₂O
（5）若m g样品完全反应，测得生成气体的体积为VmL（已转换为标准状况），则A1N的质量分数是               （用含m、V的数学表达式表示）。
【方案3】按以下步骤测定样品中A1N的纯度：

（6）步骤②生成沉淀的离子方程式为                        。
（7）若在步骤③中未洗涤，测定结果将                 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

医疗上绿矾（FeSO₄·7H₂O）是治疗缺铁性贫血的特效药。某化学兴趣小组对绿矾进行了如下的探究：
Ⅰ．【制备产品】
该小组由废铁屑（含少量氧化铜、氧化铁等杂质），用如图所示装置制备FeSO₄•7H₂O晶体，步骤如下：

（1）预处理：先将废铁屑加入到饱和Na₂CO₃溶液中洗涤，目的是___________，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍。
（2）将洗涤后的废铁屑加入到圆底烧瓶中，并持续通入N₂，N₂的作用是_____________。
（3）再加入足量稀硫酸，控制温度50℃～80℃之间，充分反应后，圆底烧瓶中剩余的固体为_____________。
（4）获取产品：先向步骤（3）中反应后的混合物中加入少许蒸馏水，趁热过滤，_________________。滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干，密闭保存。
Ⅱ．【测定FeSO₄•7H₂O含量】
（1）称取上述样品10．0g，溶于适量的稀硫酸中，配成100mL溶液，需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要的仪器有（填仪器名称）___________________、_________________。
（2）准确量取25mL该液体于锥形瓶中，用0．1000mol/L KMnO₄标准溶液滴定，则滴定终点的判断方法是_______________。
（3）用同样的方法滴定3次，平均消耗10．00mL标准液，该样品中FeSO₄•7H₂O的质量分数为_____________。（已知Mr（FeSO₄•7H₂O）=278）。
（4）若测量结果偏小，则可能是在定容时__________________（填“俯视”或“仰视”）读数。

（共18分）某探究小组用KMnO₄酸性溶液与H₂C₂O₄溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：
所用酸性KMnO₄溶液的浓度可选择0．010 mol·L^-1、 0．0010mol·L^-1， 催化剂的用量可选择0．5 g、0 g，实验温度可选择298 K、323 K。每次实验KMnO₄酸性溶液的用量均为4 mL、H₂C₂O₄溶液（0．10mol·L^-1）的用量均为2 mL。
（1）已知草酸溶液中各种微粒存在形式的分布曲线图如下，请写出KMnO₄酸性溶液与H₂C₂O₄溶液反应的离子方程式                            。

（2）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

实验编号	T/K	催化剂的用量 / g	酸性KMnO4溶液的浓度／mol·L^-1	实验目的
①	298	0．5	0．010	a．实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响； b．实验①和         探究温度对反应速率的影响； c．实验①和         探究催化剂对反应速率的影响。
②
③			0．010
④

 
（3）某同学对实验①和②分别进行了三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：

实验编号	溶液褪色所需时间 t / min
第1次	第2次	第3次
Ⅰ	14．0	13．0	11．0
Ⅱ	6．5	6．7	6．8

 
① 实验Ⅱ中用KMnO₄的浓度变化来表示的平均反应速率为             （忽略混合前后溶液的体积变化）。
②该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下，酸性KMnO₄溶液的浓度越小，所需要的时间就越短，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确            （填“是”或“否”）。他认为不用经过计算，直接根据表中褪色时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系，你认为是否可行         （填“是”或“否”），若不可行（若认为可行则不填），请设计可以直接通过观察褪色时间的长短来判断的改进方案：                        
（4）该反应的催化剂选择MnCl₂还是MnSO₄并简述选择的理由:                         
（5）化学催化剂有很多，在生产和科技领域起到重大作用。探究小组又利用乙装置探究MnO₂对H₂O₂分解的催化效果。将50 mL H₂O₂一次性加入盛有0．10 mol MnO₂粉末的烧瓶中，测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V（量气管）/mL]和时间（t/min）的关系如下图所示。

①实验时放出气体的总体积是____      ____mL。
②b______       __（填“大于”“小于”或“等于”）90 mL。

CH₃Cl为无色，略带臭味的气体，密度为2．25g/L，熔点为-24．2℃，20℃时在水中的溶解度为400mL，易溶于乙醇和丙醇等有机溶剂。
Ⅰ．实验室制取CH₃Cl的原理是CH₃OH +HCl（浓）CH₃Cl+H₂O。具体步骤如下：

①干燥ZnCl₂晶体；
②称取24g研细的无水ZnCl₂和量取20mL浓盐酸放入圆底烧瓶，同时量取一定量的甲醇放入分液漏斗中；
③将分液漏斗里的甲醇逐滴滴入烧瓶中并加热，待ZnCl₂完全溶解后有CH₃Cl气体逸出，可用排水法收集。请回答：
（1）实验室干燥ZnCl₂晶体制得无水ZnCl₂的方法是                              。
（2）反应过程中滴入烧瓶中甲醇的体积比盐酸少（甲醇与浓盐酸的物质的量浓度接近）
其理由是                         。
（3）实验室为何用排水法收集CH₃Cl？
Ⅱ．据某资料记载，CH₄分子中的一个H原子被Cl原子取代后，其稳定性受到影响，可被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化。现有四只洗气瓶；分别盛有以下试剂：

A．1．5%KMnO4（H^+）溶液	B．蒸馏水
C．5%Na2SO3溶液	D．98%H2SO4

（1）为证实这一理论的可靠性，请从上面选择最恰当的洗气瓶，将a装置生成的气体依次通过洗气瓶
（填洗气瓶编号），如果观察到                  则证实上述资料的正确性。
（2）写出洗气瓶中发生反应的离子方程式（C元素的氧化产物为CO₂）：                    
（3）如果CH₃Cl是大气的污染物，上述洗气瓶之后还应接一只盛            的洗气瓶。

（16）为了探究过氧化钠的强氧化性，某研究性学习小组设计了如图所示的实验装置。

实验步骤及现象如下：
①检查装置气密性后，装入药品并连接仪器。
②缓慢通入一定量的N₂后，将装置D连接好（导管末端未伸入集气瓶中），再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓
盐酸，剧烈反应，有气体产生。
③一段时间后，将导管末端伸入集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。
④反应结束后，关闭分液漏斗的活塞，再通入一定量的N₂，至装置中气体无色。
回答下列问题：
（1）装置B中湿润的红色纸条退色，证明A中反应有                 （填化学式）生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸，仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论，请用离子方程式说明原因                 。
（2）装置C的作用是                          。
（3）甲同学认为O₂是Na₂O₂被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确，他可能的理由为①                       ；②                     。
（4）实验证明，Na₂O₂与干燥的HCl能反应，完成并配平该化学方程式。
Na₂O₂＋             HCl===             Cl₂＋           NaCl＋H₂O
该反应           （填“能”或“不能”）用于实验室快速制取纯净的Cl₂，理由是                 （要求答出两点）。

某校化学课外研究小组为研究浓硫酸与金属M 反应的气体生成物，进行了下列实验活动：
【提出假设】
假设1：气体生成物只有SO₂；
假设2：气体生成物只有H₂；
假设3：                     。
【实验验证】
实验装置及实验中使用的试剂如图：

（1）在装入药品前，甲同学检查装置A 的气密性，方法是                  。
（2）乙同学通过所学知识排除了上面提出的一个假设，他排除的是假设              ，理由是               。
（3）如果实验中观察到装置B 中溶液褪色，装置F 和装置G 中无明显变化，则假设                   成立，实验测得消耗金属M 和浓硫酸的物质的量之比为1∶2，则在M 的硫酸盐中，M 元素的化合价为              。
（4）如果假设3 正确，填写下表中的实验现象：

（5）装置C 的作用是             ，装置D 的作用是                 。
（6）如果装置A 中放入的金属M 的质量为11．2 g，加入适量浓硫酸，反应完成后，装置B中溶液褪色，装置A 中金属无剩余；反应后G 的质量增加了0．9 g；取少量装置A 中溶液稀释，分为两份，一份滴加KSCN 溶液，溶液变红色，另一份滴加酸性KMnO₄溶液，溶液褪色。如果装置A 中溶液内的金属离子浓度相等，则装置A 中烧瓶内发生反应的总化学方程式是                      。

硫酸亚铁铵又称莫尔盐，是浅绿色晶体。它在空气中比一般亚铁盐稳定，是常用的Fe²⁺试剂。某实验小组利用工业废铁屑制取莫尔盐，并测定其组成，他们进行了以下实验。
Ⅰ．莫尔盐的制取，请回答下列问题。

（1）废铁屑中含氧化铁，无需在制备前除去，理由是________________、_______________（用离子方程式回答），实验前都需将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸，倾倒出液体，用水洗净铁屑。从以下仪器中选择组装，完成该操作必需的仪器有__________（填编号）。
①铁架台 ②玻璃棒 ③广口瓶 ④石棉网 ⑤烧杯 ⑥漏斗 ⑦酒精灯
（2）步骤2中加热方式                （填“直接加热”﹑“水浴加热”或“沙浴”）；必须在铁屑少量剩余时，进行热过滤，其原因是                   
II．莫尔盐组成的测定
①将摩尔盐低温烘干后，称取7．84 g加热至100℃失去结晶水，质量变为5．68 g。
②选择下图所示的部分装置连接起来,检查气密性后，将上述5．68g固体放入A装置的锥形瓶中，再向锥形瓶中加入足量NaOH浓溶液，充分吸收产生的气体并测出气体质量为0．68 g。
③向A中加入适量3%的H ₂ O ₂溶液，充分振荡后滤出沉淀，洗净、干燥、灼烧后，测得其质量为1．6 g。

根据上述实验回答下列问题。
（3）步骤②中，选择的装置是A接_________接___________（填代号），A装置中未使用分液漏斗的理由是____________________。
（4）根据上述实验数据计算，摩尔盐中n（NH₄⁺）:n（Fe²⁺）:n（SO₄^2－）:n（H₂O）=_____________

通过煤的气化和液化，使碳及其化合物得以广泛应用。
I．工业上先用煤转化为CO，再利用CO和水蒸气反应制H₂时，存在以下平衡：
CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）
（1）向1L恒容密闭容器中充入CO和H₂O（g），800℃时测得部分数据如下表。

t/min	0	1	2	3	4
n（H2O）/mol	0．600	0．520	0．450	0．350	0．350
n（CO）/mol	0．400	0．320	0．250	0．150	0．150

则该温度下反应的平衡常数K=                   。（保留2位有效数字）
（2）相同条件下，向2L恒容密闭容器中充入1molCO、1mol H₂O（g）、2molCO₂、2mo1 H₂，此时v （正）_____________ v （逆）（填“>” “="”" 或 “<”）。
II．已知CO（g）、H₂（g）、CH₃OH（l）的燃烧热分别为283 kJ·mol^-1、286 kJ·mol^-1、726 kJ·mol^-1。
（3）利用CO、H₂合成液态甲醇的热化学方程式为                             。
（4）依据化学反应原理，分析增加压强对制备甲醇反应的影响                  。
III．为摆脱对石油的过度依赖，科研人员将煤液化制备汽油，并设计了汽油燃料电池，电池工作原理如右图所示：一个电极通入氧气，另一电极通入汽油蒸气，电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2—。

（5）以辛烷（C₈H₁₈）代表汽油，写出该电池工作时的负极反应方程式                           。
（6）已知一个电子的电量是1．602×10^—19C，用该电池电解饱和食盐水，当电路中通过1．929×10⁵C的电量时，生成NaOH              g。
Ⅳ．煤燃烧产生的CO₂是造成温室效应的主要气体之一。
（7）将CO₂转化成有机物可有效地实现碳循环。如：
a．6CO₂+6H₂OC₆H₁₂O₆+6O₂      b．2CO₂ + 6H₂C₂H₅OH +3H₂O
c．CO₂ + CH₄CH₃COOH          d．2CO₂ + 6H₂ CH₂=CH₂ + 4H₂O
以上反应中，最节能的是               ，反应b中理论上原子利用率为                  。

食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。
粗食盐常含有少量Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等杂质离子，实验室提供的试剂如下：饱和Na₂CO₃溶液、饱和K₂CO₃溶液、NaOH溶液、BaCl₂溶液、Ba（NO₃）₂溶液、75%乙醇、四氯化碳。实验室提纯NaCl的流程如下：

（1）欲除去溶液Ⅰ中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-离子，选出A所代表的多种试剂，按滴加顺序依次为i NaOH
ii                iii               。（填化学式）
（2）请写出下列试剂加入时发生反应的离子反应方程式：
加入试剂i：                            ；
加入试剂iii：                          。
（3）洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为              。
（从提供的试剂中选）
（4）实验中用到的盐酸的物质的量浓度为0．400mol/L，现实验室某浓盐酸试剂瓶上的有关数据如下：
盐酸分子式：HCl
相对分子质量：36．5
密度：1．19g/cm³
HCl的质量分数：36．5%
欲用上浓盐酸配制实验所需浓度的稀盐酸480ml，
①配制需要的玻璃仪器有                   （填仪器名称）。
②需量取的浓盐酸的体积为：                。

茶叶中含有多种有益于人体健康的有机成分及钙、铁等微量金属元素，某化学研究性学习小组设计方案用以测定某品牌茶叶中钙元素的质量分数并检验铁元素的存在（已知CaC₂O₄为白色沉淀物质）。首先取200g茶叶样品焙烧得灰粉后进行如下操作：

请回答下列有关问题：
（1）文献资料显示，某些金属离子的氢氧化物完全沉淀的pH为：

离子
完全沉淀时的pH	13	3．7

实验前要先将茶叶样品高温灼烧成灰粉，需用到的仪器有__________________。
①酒精灯 ②蒸发皿 ③坩埚 ④泥三角 ⑤三脚架 ⑥铁架台
（2）写出从滤液A→沉淀D的离子反应方程式的是________________________。
（3）为保证实验精确度，沉淀D及E需要分别洗涤，并将洗涤液转移回母液中，试判断沉淀D已经洗涤干净的方法是___________________________。
（4）用KMnO₄标准溶液滴定C溶液时所发生的反应为：
5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16⁺=10CO₂↑+2Mn^2＋+8H₂O。现将滤液C稀释至500 mL，再取其中的25．00 mL溶液，用硫酸酸化后，用0．1000mol·L^-1的KMnO₄标准溶液滴定，终点时消耗KMnO₄溶液10．00 mL。
①此步操作过程中一定需要用到下列哪些仪器（填写序号）_____________；

②达到滴定终点时，溶液的颜色变化是_______________；
③滴定到终点，静置后如图读取KMnO₄标准溶液刻度数据，则测定钙元素含量将__________（填“偏高”、“偏低”、“无影响”）。
（5）可以通过检验滤液A来验证该品牌茶叶中是否含有铁元素，所加试剂及实验现象是______________。
（6）原茶叶中钙元素的质量分数为____________________。

二价铬不稳定, 极易被氧气氧化。醋酸亚铬水合物{ [Cr（CH₃COO）₂]₂·2H₂O，相对分子质量为376｝是一种深红色晶体，不溶于冷水和醚，易溶于盐酸，是常用的氧气吸收剂。实验室中以锌粒、CrCl₃溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物，其装置如下图所示：

制备过程中发生的反应如下：
Zn（s）+ 2HCl（aq）= ZnCl₂（aq）+ H₂（g）；
2CrCl₃（aq）+ Zn（s）= 2CrCl₂ （aq）+ ZnCl₂（aq）
2Cr²⁺（aq）+ 4CH₃COO^—（aq）+ 2H₂O（l）= [Cr（CH₃COO）₂]₂·2H₂O （s）
请回答下列问题：
（1）仪器1的名称是                 ,所盛装的试剂是                      。
（2）本实验中所用的溶液，配制用的蒸馏水都需事先煮沸，原因是              。
（3）装置4的主要作用是                       。
（4）实验开始生成H₂气后,为使生成的CrCl₂溶液与CH₃COONa溶液顺利混合，应                   阀门A、                   阀门B （填“打开”或“关闭”）。
（5）本实验中锌粒须过量，其原因是              ，                 。
（6）已知其它反应物足量，实验时取用的CrCl₃溶液中含溶质6．34 g，实验后得干燥纯净的[Cr（CH₃COO）₂]₂·2H₂O 5．64 g，请列式计算该实验所得产品的产率               。
（7）若使用该装置制备Fe（OH）₂，且能较长时间看到Fe（OH）₂白色沉淀现象。则在1、2、3中应装入的试剂依次为            、           、         。（写化学式）

I、硫铁矿烧渣（主要成分为Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、SiO₂等）是工业生产硫酸产生的废渣，其综合利用对环境保护具有现实意义。利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的实验流程如下：

已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如下图所示：

回答下列问题：
（1）酸浸、过滤后滤液中的金属阳离子是________________。
（2）煅烧FeCO₃生成产品I和CO₂的化学反应方程式为                  。实验室进行煅烧操作所需仪器除了酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外，还有________________。
（3）生成产品Ⅱ的化学方程式为                      。为了获得产品Ⅱ，向（NH₄）₂SO₄溶液中加入KCl溶液后，还需要进行的操作是：              、            、洗涤、干燥。
II、天然气（主要成分甲烷）含有少量含硫化合物[硫化氢、羰基硫（COS）等]，可以用氢氧化钠溶液洗涤除去．羰基硫用氢氧化钠溶液处理的过程如下（部分产物已略去）：COSNa₂S溶液H₂
（4）羰基硫分子的电子式为                   。反应I除生成两种正盐外，还有水生成，其化学方程式为                         。
（5）已知反应II的产物X溶液中硫元素的主要存在形式为S₂O₃^2﹣，则II中主要反应的离子方程式为                   。
（6）下图是反应II在不同反应温度下,反应时间与H₂产量的关系图（Na₂S初始含量为3mmo1）。

a．判断T₁、T₂、T₃的大小：            >            >          ；
b．在T₁温度下，充分反应后，若X溶液中除S₂O₃^2﹣外，还有因发生副反应而同时产生的SO₄^2﹣，则溶液中c（S₂O₃^2﹣）：c（SO₄^2﹣）=                    。

某研究性学习小组就Na₂O₂的有关性质探究如下：
向滴有酚酞的水中投入一定量的Na₂O₂，观察到先有大量气泡产生，溶液变红，过一会儿溶液又变为无色。
对上述实验中溶液变红，过一会儿又褪色的原因，甲、乙两同学提出了不同的解释：
甲同学认为是Na₂O₂与水反应放出氧气，氧气有氧化性，将酚酞氧化而使溶液褪色；
乙同学则认为是Na₂O₂与水反应时产生了H₂O₂，H₂O₂的强氧化性使酚酞褪色。
（1）乙同学设计了如下实验来证明自己的猜想是正确的：在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加3%的H₂O₂溶液并振荡。
①若乙同学的猜想正确，可观察到的现象是__________。
②甲同学针对乙同学的上述验证实验提出还应增做实验才能更直接证明Na₂O₂与水反应生成了H₂O₂，甲同学提出要增加的实验是什么？
（2）试设计简单实验证明甲同学的解释是否正确（画出简易装置图，说明简要步骤）。

某课外活动小组设计了以下实验验证Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：

（1）测定硝酸的物质的量反应结束后，从如图装置B中所得100 mL溶液中取出25.00 mL溶液，用0.1 mol·L^－1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为______ mol，则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO₂在标准状况下的体积为___________mL。

（2）测定NO的体积
①从如图所示的装置中，你认为应选用________装置进行Ag与浓硝酸反应实验，选用的理由是_______。
②选用如图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是__________(填各导管口编号)。
③在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置_______(填“下降”或“升高”)，以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
（3）气体成分分析
若实验测得NO的体积为112.0 mL(已折算到标准状况)，则Ag与浓硝酸反应的过程中______(填“有”或“没有”)NO产生，作此判断的依据是_________。