高中化学实验题

实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下：

可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚．

用少量溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示，有关数据如下：

	乙醇	1，2-二溴乙烷	乙醚
状态	无色液体	无色液体	无色液体
密度/g•cm^-3	0.79	2.2	0.71
沸点/℃	78.5	132	34.6
熔点/℃	-130	9	-116

回答下列问题：
（1）在此制备实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是     （填正确选项前的字母，下同）
a．引发反应  b．加快反应速度 
c．防止乙醇挥发 d．减少副产物乙醚生成
（2）反应过程中A装置可能产生的酸性干扰气体         （填化学式），为此在装置C中应加入_____ （从下列选项中选择）以吸收除杂。
a．水         b．浓硫酸        c．氢氧化钠溶液   d．高锰酸钾溶液
（3）装置B是安全瓶，其工作原理是                                  。
（4）若产物中有少量未反应的Br₂，最好用下列试剂中的     洗涤（填选项符号），再通过       的方法分离；
a．水      b．氢氧化钠溶液  c．NaHSO₃溶液    d．苯
（5）若产物中有少量副产物乙醚，可用   的方法除去；
（6）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是   ；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是   。

（共11分）实验室制备1,2—二溴乙烷的反应原理如下：

可能存在的的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚。用16.0g的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷，实验结束后得到9.4g产品。实验装置如下图所示：

有关数据列表如下：

	乙醇	1,2—二溴乙烷	乙醚
状态	无色液体	无色液体	无色液体
密度 / g·cm^-3	0.79	2.2	0.71
沸点 / ^0C	78.5	132	34.6
熔点 / ^0C	-130	9	-116
溶解性	易溶水	难溶水	微溶于水

请回答下列问题：
（1）在此制备实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其主要目的是      （填正确选项前的字母）；
a、引发反应  b、加快反应速度 
c、防止乙醇挥发  d、减少副产物乙醚生成
（2）在装置C中应加入      ，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体；（填正确选项前的字母）
a、水    b、浓硫酸   c、氢氧化钠溶液  d、酸性KMnO₄溶液
（3）判断该制备反应已经结束的最简单的方法是                           。
（4）将1,2—二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在            层（填“上”或“下”）；
（5）在装置B中较长玻璃导管的作用是                                                  ；
（6）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是                   ，但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是                     ；
（7）本实验中，1,2—二溴乙烷的产率为           。

现用盐酸标准溶液来测定NaOH溶液的浓度。滴定时有下列操作：
①向溶液中加入1~2滴指示剂。
②取20.00 mL标准溶液放入锥形瓶中。
③用氢氧化钠溶液滴定至终点。
④重复以上操作。
⑤配制250 mL盐酸标准溶液。
⑥根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度。
（1）以上各步中，正确的操作顺序是________________________________（填序号），上述②中使用的仪器除锥形瓶外，还需要_____________，使用________作指示剂。
（2）滴定并记录V（NaOH）的初、终读数。数据记录如下表：

滴定次数	1	2	3	4
V（标准溶液）/mL	20.00	20.00	20.00	20.00
V（NaOH）/mL（初读数）	0.10	0.30	0.00	0.20
V（NaOH）/mL（终读数）	20.08	20.30	20.80	20.22
V（NaOH）/mL（消耗）	19.98	20.00	20.80	20.02

某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积为
V(NaOH) = mL =" 20.02" mL
他的计算合理吗？           。理由是                               。
通过仪器测得第4次滴定过程中溶液pH随加入氢氧化钠溶液体积的变化曲线如下图所示，则a        20.02(填“＞”“＜”或“=”）。

乙二酸俗称草酸，某化学学习小组的同学欲探究测定草酸晶体（H2C2O4•xH2O）中x的值。通过查阅资料该小组同学知道，草酸易溶于水，其水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定，反应式为：
2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
该组同学设计了如下滴定方法测定x的值。
①称取1．260 g纯草酸晶体，将其制成100．00 mL水溶液为待测液。
②取25．00 mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀H2SO4
③用浓度为0．1000 mol/L的KMnO4标准溶液进行滴定，达到反应终点时消耗了10．00mL；
请回答：
（1）滴定时，将KMnO4标准溶液装在图中的     （选填“甲”或“乙”）滴定管中。
 
（2）本实验滴定达到终点的标志是           。
（3）通过上述数据，可计算出x＝             。
（4）若滴定终点时俯视滴定管刻度，则由此测得的x值会     （选填“偏大”、“偏小”或“不变”，下同）。若滴定时所用的KMnO4溶液因久置而导致浓度变小，则由此测得的x值会      。

（每空2分，共12分）实验室以草酸(HOOC—COOH)和乙醇为原料制备草酸二乙酯的实验步骤如下：

步骤1：在上图所示装置中，加入无水草酸45g，无水乙醇81g，苯200mL，浓硫酸10mL，搅拌下加热68-70℃回流共沸脱水。
步骤2：待水基本蒸完后，分离出乙醇和苯。
步骤3：所得混合液冷却后依次用水、饱和碳酸氢钠溶液洗涤，再用无水硫酸钠干燥。
步骤4：常压蒸馏，收集182-184℃的馏分，得草酸二乙酯57g。
（1）步骤1中发生反应的化学方程式是        ，反应过程中冷凝水应从           (填“a”或“b”)端进入。
（2）步骤2操作为         。
（3）步骤3用饱和碳酸氢钠溶液洗涤的目的是      。
（4）步骤4除抽气减压装置外所用玻璃仪器有蒸馏烧瓶、冷凝管、接液管、锥形瓶和         。
（5）本实验中，草酸二乙酯的产率为         。

某化学小组以苯甲酸（）为原料，制取苯甲酸甲酯。已知有关物质的沸点如下表：

物质	甲醇	苯甲酸	苯甲酸甲酯
沸点/℃	64.7	249	199.6

Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入12.2g苯甲酸（M=122g/mol）和20ml甲醇（密度约0.79g·mL^-1）,再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒碎瓷片，小心加热使反应完全，得苯甲酸甲酯粗产品。
（1）若反应产物水分子中有同位素¹⁸O，写出能表示反应前后¹⁸O位置的化学方程式          ；浓硫酸的作用是：               。
（2）甲、乙、丙三位同学分别设计了如下图三套实验室合成苯甲酸甲酯的装置（夹持仪器和加热仪器均已略去）。根据有机物的沸点，最好采用       装置（填“甲”或“乙”或“丙”）。

Ⅱ．粗产品的精制
（3）苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，现拟用下列流程进行精制，请根据流程图写出操作方法的名称。操作Ⅰ        操作Ⅱ      。

（4）能否用NaOH溶液代替饱和碳酸钠溶液？       （填“能”或“否”），并简述原因         。
（5）通过计算，苯甲酸甲酯的产率是       。

（14分，每空2分） 硫酸亚铁容易被氧化，而硫酸亚铁铵晶体[（NH₄）₂SO₄·FeSO₄·6H₂O]较稳定，常用于代替硫酸亚铁作还原剂。现以铁屑为主要原料制备硫酸亚铁铵晶体，其反应如下：Fe+H₂SO₄（稀）＝FeSO₄+H₂↑、FeSO₄+(NH₄)₂SO₄+6H₂O＝(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O
步骤l：在盛有适量铁屑的锥形瓶里加入某种试剂除去油污，加热，充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量，铁屑质量为₁。
步骤2：将处理过的铁屑加入到一定量的稀H₂SO₄中，加热至50℃—80℃充分反应，趁热过滤并用少量热水洗涤，滤液及洗涤液都转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重，剩余铁屑质量为。
步骤3：准确称取所需质量的硫酸铵晶体加入“步骤2”的蒸发皿中，搅拌使之溶解，缓缓加热一段时间，将其冷却结晶、过滤。用无水乙醇洗涤晶体并自然干燥，称量所得晶体质量为。
回答下列问题：
（1）能够用于除去铁屑表面油污的试剂是           （填字母）。

A．纯碱溶液

B．烧碱溶液

C．明矾溶液

D．稀硫酸

（2）步骤2中趁热过滤的目的是                。
（3）硫酸亚铁在潮湿的空气中易被氧化生成一种物质（碱式硫酸铁），该反应的化学方程式为                          。
（4）铁屑表面常有少量的铁锈（Fe₂O₃·H₂O），对FeSO₄的制备     （填“有”、“无”）影响，理由是（用离子方程式回答）                            。
（5）若忽略铁锈的影响，上述实验中硫酸亚铁铵晶体的产率为       。
（6）请设计一个简单的实验，检验硫酸亚铁铵晶体中含有结晶水（简述实验操作、现象和结论）                                                         。

某课外兴趣小组对H₂O₂的分解速率做了如下实验探究。
（I）下表是该小组研究影响过氧化氢（H₂O₂）分解速率的因素时采集的一组数据：
用10mL H₂O₂制取150mL O₂所需的时间（秒）

①研究小组在设计方案时。考虑了浓度和                   因素对过氧化氢分解速率的影响。
②上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个，说明该因素对分解速率有何影响            。
（Ⅱ）将质量相同但聚集状态不同的MNO₂分别加入到5mL 5%的双氧水中，并用带火星的木条测试。测定结果如下：

催化剂（MNO2）	操作情况	观察结果	反应完成所需的时间
粉末状	混合 不振荡	剧烈反应，带火星的木条复燃	3.5分钟
块状	反应较慢，火星红亮但木条未复燃	30分钟

①写出H₂O₂发生的化学反应方程式                                      。
②实验结果说明催化剂作用的大小与                               有关。

溴苯是一种化工原料，实验室用以下甲、乙、丙、丁等仪器组合，合成溴苯的装置示意图（其余辅助仪器略去）及有关数据如下，按要求回答下列问题：

	苯	溴	溴苯
密度/g·cm^-3	0.88	3.10	1.50
沸点/°C	80	59	156
水中溶解度	微溶	微溶	微溶

（1）仪器乙的名称为：                ；
（2）用上图的装置制备溴苯时的操作为：向甲中预先加入少量铁屑，再加入适量苯，丙中预先装好适量液溴，将丙中所装的液溴缓慢滴入甲中，充分反应。反应中铁屑的作用是：           ；写出制备溴苯的化学反应方程式是：                                   ；
（3）丁装置烧杯中倒置的漏斗的目的是：           ；写出丁中发生的主要化学反应的方程式为：                                 ；
（4）充分反应后，向甲中加入适量水，然后过滤除去未反应的铁屑；所得到滤液就是制得的粗溴苯，其中含有未反应完的液溴，最好应选择试剂    除去，
A．氢氧化钠溶液       B．稀盐酸溶液      C．氯化钠溶液       D．水
经过上述操作所得的粗溴苯中还含有杂质苯，要进一步提纯，应选下列哪种操作        除去。
E．重结晶      F．过滤      G．蒸馏       H．萃取

某课外学习小组在学习了Na₂O₂与CO₂的反应后，认为Na₂O₂与SO₂应该也可以反应。他们设计了下图装置（夹持装置已略去，装置的气密性良好）进行实验，探究SO₂与Na₂O₂反应的产物，请按要求回答下列问题。

Ⅰ﹒写出装置A中发生反应的化学方程式：___________________________
Ⅱ﹒装置D的作用：除了可以防止空气中的CO₂、水蒸气等进入C中与Na₂O₂反应，还可以_____________
Ⅲ﹒在通入足量的SO₂与Na₂O₂充分反应后，他们对C中固体产物提出如下假设：
假设1：只有Na₂SO₃；
假设2：_________；
假设3：既有Na₂SO₃，又有Na₂SO₄。
（1）若假设1成立，写出SO₂与Na₂O₂反应的化学方程式：________________
（2）为进一步确定C中反应后固体产物的成分（Na₂O₂已反应完全），甲同学设计了如下实验：

甲同学由此得出结论：产物是Na₂SO₄，该方案是否合理______（填“是”或“否”），理由是_____________
（3）乙同学设计了如下实验验证假设3成立，请帮助他完成下表。

实验步骤	现象
①取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解。	固体全部溶解
②向上试管中加入过量的_____________，将产生的气体通入少量酸性KMnO4溶液中。	KMnO4溶液__________
③向步骤②反应后的试管中，加入适量的BaCl2溶液。	产生白色沉淀

步骤②中将产生的气体通入少量酸性KMnO₄溶液中，发生反应的离子方程式为：__________

某化学兴趣小组利用如下图装置验证元素非金属性的变化规律。

（1）仪器A的名称为________，干燥管D的作用是________。
（2）实验室中现有药品KMnO₄、MnO₂、浓盐酸、Na₂S，请选择合适药品设计实验验证非金属性：Cl>S，装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、________、Na₂S溶液，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，装置C中发生反应的离子方程式为____________。
（3）若利用上装置证明非金属性：S>C>Si。在A中加入稀硫酸、B中加入Na₂CO₃溶液、C中加入Na₂SiO₃溶液，观察到B中产生气泡，试管C中出现________现象，则可以证明非金属性：S>C>Si。
若将A中的稀硫酸改为稀盐酸，试管C中会出现同样的现象，是否可以得出结论：非金属性Cl>C>Si？__________（填“是”或“否”），你的理由是______________________。

为确定某酸HA是弱电解质，两同学的实验方案如下：
甲：①称取一定质量的HA，配制0.1 mol·L^－1的溶液100 mL；
②用pH计测出该溶液的pH，根据pH="-lg" c(H⁺),推算出溶液中H⁺的浓度，即可证明HA是弱电解质。
乙：①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制0.1mol·L^－1的两种酸溶液各100 mL；
②分别取配制的这两种溶液各10 mL，加水稀释为100 mL；
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。
（1）在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是___ ___。
（2）甲方案中说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的H⁺的浓度_     _0.1 mol·L^－1(选填“>”、“<”或“＝”)。
（3）乙方案中说明HA是弱电解质的现象是_ __。
A.装盐酸的试管中放出气体的速率快；  
B.装HA溶液的试管中放出气体的速率快；
C.两个试管中产生气体的速率一样快。
（4）请你评价：乙方案中的不妥之处：______ ___________________________。
（5）已知在T°C时,0.1 mol·L^－1HA溶液中HA的电离度为5%,求该温度下HA的电离常数（写出计算过程）

下图为某化学兴趣小组设计的乙醇氧化的实验装置(图中加热仪器、铁架台、铁夹等均未画出)。图中：A为无水乙醇(沸点为78℃)，B为绕成螺旋状的细铜丝或银丝，C为无水CuSO₄粉末，D为碱石灰，F为新制的碱性Cu(OH)₂悬浊液。

请回答下列问题：
（1）如图所示连接好装置后，在加入试剂之前，应先      ____      。（操作名称）
（2）在上述装置中，实验时需要加热的仪器为(填仪器或某部位的代号)             。
为使A中乙醇平缓均匀的气化成乙醇蒸气，常采用的操作方法是               。
（3）图中D处使用碱石灰的作用是                                            。
（4）C处观察到的现象是               ，F中观察到的现象是               ，说明B处发生的反应方程式是               。

实验室里用下列药品和仪器来制取纯净的无水氯化铜：

图中A、B、C、D、E、F的虚线部分表示玻璃管接口，接口的弯曲和伸长等部分未画出。根据要求填写下列各小题空白。
（1）如果所制得气体从左向右流向时，上述各仪器装置的正确连接顺序是（填各装置的序号）
接          接        接       接       接       ；
其中，②与④装置相连时，玻璃管接口（用装置中字母表示）应是接              。
（2）装置⑥中发生反应的离子方程式是                              。
（3）实验开始时，应首先检验装置的            ；实验结束时，应先熄灭        处的酒精灯。
（4）在装置⑤的烧杯中，发生反应的化学方程式为              。
（5）待充分反应后，装置①的玻璃管中呈    色。冷却后，将制得的产物配成溶液，溶液呈       色。
（6）若反应中有71gCl₂生成，则被氧化的HCl的物质的量为          ，转移电子数为         。

(16分)某学习小组利用如图实验装置制备Cu(NH₃)_xSO₄·H₂O．并测量x值。

【Cu(NH₃)_xSO₄·H₂O制备】见图1
（1）A中发生的化学反应方程式为________________________________。
（2）C中CCl₄的作用是               。
（3）B中先产生蓝色沉淀，随后沉淀溶解变成深蓝色溶液，此溶液中含有Cu(NH₃)_xSO₄，若要从溶液中析出Cu(NH₃)_xSO₄·H₂O晶体，可加入试剂                             。
【x值的测量】见图2
步骤一：检查装置气密性，称取0.4690 g晶体[M = (178+17x)g/mol]于锥形瓶a中
步骤二：通过分液漏斗向锥形瓶a中滴加l0%NaOH溶液至无气体产生为止
步骤三：用0．5000 mol/L的NaOH标准溶液液滴定b中剩余HCI，消耗标准溶液液16．00 mL
（4）步骤二的反应可理解为Cu(NH₃)_xSO₄与NaOH在溶液中反应，其离子方程式为_________________。
【x值的计算与论证】
（5）计算：x =           。
该学习小组针对上述实验步骤，提出测量值(x)比理论值偏小的原因如下：
假设1：步骤一中用于称量的天平砝码腐蚀缺损；
假设2：步骤二中_____________________________________________________（任写两点）；
假设3 ：步骤三中测定结束读数时，体积读数偏小。该假设_______（填“成立”或“不成立”）。
（6）针对假设l，你对实验的处理意见是________________。