高中化学实验题

实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某学生为测定盐酸的浓度在实验室中进行如下实验：请完成下列填空：
（1）配制100mL 0．10mol/L NaOH标准溶液。
①主要操作步骤：计算→称量→溶解→(冷却后)    →洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)→   →   →将配制好的溶液倒入试剂瓶中，贴上标签。
②称量0．4g氢氧化钠固体所需仪器有：天平(带砝码、镊子)、        、         。
（2）取20．00mL待测稀盐酸溶液放入锥形瓶中，并滴加2~3滴酚酞作指示剂，用自己配制的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次，记录数据如下。

实验编号	NaOH溶液的浓度 (mol/L)	滴定完成时，NaOH溶液滴入的体积(mL)	待测盐酸溶液的体积 (mL)
1	0．10	22．62	20．00
2	0．10	22．72	20．00
3	0．10	22．80	20．00

①滴定达到终点的标志是                                                 。
②根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为              (保留两位有效数字)
③如下图，排去碱式滴定管中气泡的方法应采用操作            ，然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。

④在上述实验中，下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有      (多选扣分)。
A．滴定终点读数时俯视读数
B．碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失
C．锥形瓶水洗后未干燥
D．锥形瓶水洗后用待测稀盐酸溶液润洗
E．酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸溶液润洗

实验室采用简易装置模拟演示工业炼铁原理，实验装置图和实验步骤如下：

①按上图连接好装置，检查装置气密性。
②称取适量 Fe₂O₃于石英试管中，点燃Ⅰ处酒精灯，缓慢滴入甲酸。
③在完成某项操作后，点燃另外两处酒精灯。
④30 min后熄灭酒精灯，关闭弹簧夹。
⑤待产物冷却至室温后，收集产物。
⑥采用如上方法分别收集带金属网罩酒精灯（金属网罩可以集中火焰、提高温度）和酒精喷灯加热的产物。
请回答下列问题：
（1）制备CO的原理是利用甲酸（HCOOH）在浓硫酸加热条件下的分解制得，盛放甲酸的仪器名称为         ，该反应的化学方程式                   。
（2）实验步骤③某项操作是指                  。
（3）实验步骤④熄灭酒精灯的顺序为______________。（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）
（4）通过查资料获取如下信息：
I． 酒精灯平均温度为600℃；加网罩酒精灯平均温度为700℃，酒精喷灯平均温度为930℃。
II． 资料指出当反应温度高于710℃，Fe能稳定存在，680℃~710℃之间，FeO稳定存在，低于680℃，则主要是Fe₃O₄。试分析酒精灯加热条件下生成Fe的原因是              。
（5）已知FeO、Fe₂O_3、Fe₃O₄氧元素的质量分数分别为：22．2%、30%、27．6%。利用仪器分析测出3种样品所含元素种类和各元素的质量分数如下表：

加热方式	产物元素组成	各元素的质量分数%
Fe	O
酒精灯	Fe和O	74．50	25．50
带网罩酒精灯	Fe和O	76．48	23．52
酒精喷灯	Fe	100．00	0．00

分析各元素的质量分数可知前二种加热方式得到的产物为混合物，其中酒精灯加热所得产物的组成最多有_______种可能。
（6）通过进一步的仪器分析测出前二种加热方式得到的固体粉末成分均为Fe₃O₄和Fe，用酒精喷灯加热得到的固体粉末成分为Fe。请计算利用酒精灯加热方式混合物中Fe₃O₄和Fe的质量比为_____。（要求保留整数）

焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验：
实验一：焦亚硫酸钠的制取
采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na₂S₂O₅。装置Ⅱ中有Na₂S₂O₅晶体析出，发生的反应为Na₂SO₃＋SO₂Na₂S₂O₅。

（1）a仪器的名称为：               ，实验前要进行               。
装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为______________________________________。
（2）浓硫酸         (填“能”或“不能”)用稀硫酸代替，原因是                           。
（3）要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是______。
（4）装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。

实验二：葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
（5）葡萄酒常用Na₂S₂O₅作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO₂计算)的方案如下：

(已知：滴定时反应的化学方程式为SO₂＋I₂＋2H₂OH₂SO₄＋2HI)
①按上述方案实验，消耗标准I₂溶液25．00 mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO₂计算)为________g·L^-1。
②在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

“摩尔盐”[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O是分析化学中的重要试剂。查阅文献得知：“摩尔盐”隔绝空气加热至500℃时可完全分解，但产物复杂。某学习小组欲探究其分解产物。
I．【提出猜想】摩尔盐受热分解，小组同学认为分解产物可能有以下几种情况：

经认真分析，通过推理即可确定，猜想____   不成立（填序号）。
II．【实验探究】为检验分解产物，甲同学设计了如下实验装置。

请回答下列问题：
（1）B装置的容器名称是                        。
（2）取一定量“摩尔盐”置于加热管A中，加热至分解完后打开K，再通入N₂，目的是          。
（3）观察到A中固体逐渐变为红棕色，B、C中均产生白色沉淀。C中发生反应的离子方程式为      。
（4）待A中剩余固体冷却至室温后，取少量置于试管中，加入稀硫酸溶解，再滴几滴KSCN溶液，可以观察到的现象是                   。
（5）乙同学设计实验验证A中残留物不含FeO，操作方法及实验现象是：取少量A中残留物放入试管中，                          。
III．【实验反思】
乙同学认为：装置B中产生白色沉淀不能证明分解产物中一定含SO₃，原因是____    。

化学是一门以实验为基础的学科，试回答以下问题。

（1）实验室中制取并收集少量氨气，可选用上述_____(填装置序号)装置，氨气应从收集装置的_____(填字母序号)导管进气。
（2）选用装置乙、丙、戊制备、收集一氧化氮气体，乙中塑料板上若放置石灰石，戊中盛满稀NaOH溶液，正确的连接顺序为___________________(用接口字母表示)，装置乙的作用是____________，丙中产生NO的离子方程式为______________________。
（3）二氧化氯(C1O₂)是一种常用高效消毒剂，某研究小组利用丁装置制备C1O₂。
①在烧瓶中放入KClO₃和草酸(H₂C₂O₄)，然后加入足量的稀硫酸，水浴加热。反应生成ClO₂、CO₂和K₂SO₄，则该反应中氧化产物与还原产物物质的量之比为_________。
②温度过高时，二氧化氯的水溶液有可能发生爆炸。在反应开始前将烧杯中的水加热到80％，然后停止加热，并使其保持在60℃～80℃之间，丁装置中缺少的一种必需的玻璃仪器名称是____________。
③将二氧化氯溶液加入到硫化氢溶液中，然后加入少量的稀盐酸酸化过的氯化钡溶液，发现有白色沉淀生成。写出二氧化氯与硫化氢溶液反应的离子方程式________________。

（本题共12分）磷矿石的主要成分是Ca₅F(PO₄)₃，并含有少量MgO、Fe₂O₃等杂质。工业上以磷矿石为原料制备H₃PO₄，一种生产流程如下：

已知：Ca₅F(PO₄)₃ + 7H₃PO₄→5Ca(H₂PO₄)₂ + HF
38、写出有关操作的名称：Ⅰ___________、Ⅲ         。工艺流程中设计操作Ⅱ与Ⅲ的目的是                                  。
39、若在实验室里采用此种方法溶解磷矿石，请写出必须的实验注意事项，并说明理由：             。
40、磷矿石也可直接用硫酸溶解，两种工艺相比，该工艺的优点是____________________。
41、测定产品磷酸的浓度可采用滴定法。准确量取10.00 mL磷酸产品（密度为1.526g/cm³）溶于水配成1L溶液；取稀释后的溶液20.00mL，以甲基橙为指示剂，用0.103 mol/L标准NaOH溶液滴定；当观察到溶液恰好变色，且在半分钟内不变色，即为滴定终点（生成NaH₂PO₄），消耗标准溶液20.16 mL。
该实验过程中需要的定量仪器有______________________________（写名称）。
42、若理论上滴定应耗用标准溶液20.20 mL，则相对误差为______________（按近似计算法则）。该产品中磷酸的质量分数为             （保留3位小数）。

（本题共12分）硝基苯是制造染料的重要原料。某同学在实验室里用下图装置制取硝基苯，主要步骤如下：

①在大试管里将2mL浓硫酸和1.5mL浓硝酸混合，摇匀，冷却到50～60℃以下。然后逐滴加入1mL苯，边滴边振荡试管。
②按图连接好装置，将大试管放入60℃的水浴中加热10分钟。
完成下列填空：
33、指出右图中的错误                 、                。
34、向混合酸中加入苯时，“逐滴加入”、“边滴边振荡试管”的目的是                。
35、反应一段时间后，混合液明显分为两层，上层呈           色，其中主要物质是             （填写物质名称）。把反应后的混和液倒入盛有冷水的烧杯里，搅拌，可以看到     。（选填编号）
a.水面上是含有杂质的硝基苯       
b.水底有浅黄色、苦杏仁味的液体
c.烧杯中的液态有机物只有硝基苯   
d.有无色、油状液体浮在水面
36、为了获得纯硝基苯，实验步骤为：①水洗、分离；②将粗硝基苯转移到盛有_____________的烧杯中洗涤、用______________（填写仪器名称）进行分离；③             ；④干燥；⑤            。
37、实验装置经改进后，该同学按照上述实验步骤重新进行了多次实验,充分反应后有两种情况出现，请帮助他作出分析：
（1）产率低于理论值，原因是                                             ；
（2）产率高于理论值，原因是                                             。

亚硝酸钠（NaNO₂）外观酷似食盐且有咸味，是一种常用的发色剂和防腐剂，但使用过量会使人中毒。某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验：
【实验一】制取NaNO₂
该小组先查阅资料知：①2NO+Na₂O₂ →2NaNO₂；2NO₂+Na₂O₂ →2NaNO₃；②NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO₃^－，然后设计制取装置如下图（夹持装置略去）：

36．装置D的作用是           ；如果没有B装置，C中发生的副反应有           。
37．就算在装置气密性良好的情况下进行实验，该小组发现制得的NaNO₂的纯度也不高，可能的原因是        ；设计一种提高NaNO₂纯度的改进措施                  。
【实验二】测定NaNO₂样品（含NaNO₃杂质）的纯度
先查阅资料知：①5NO₂^－+ 2MnO₄^－+ 6H⁺ → 5NO₃^－+ 3Mn²⁺ + 3H₂O；
②MnO₄^－＋5Fe^2＋＋8H^＋→Mn²⁺＋5Fe^3＋＋4H₂O
然后，设计如下方案测定样品的纯度。

38．取样品2.3g经溶解后得到溶液A 100 mL，准确量取10.00 mL A与24.00 mL 0.0500mol/L的酸性高锰酸钾溶液在锥形瓶中充分反应。反应后的溶液用0.1000mol/L (NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准溶液滴定至紫色刚好褪去；重复上述实验3次，平均消耗(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液10.00 mL，则样品中NaNO₂的纯度为_________。
39．通过上述实验测得样品中NaNO₂的纯度偏高，该小组讨论的原因错误的是     （填字母编号）。
a．滴定至溶液紫色刚好褪去，立即停止滴定
b．加入A与KMnO₄溶液前的锥形瓶未经干燥
c．实验中使用的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液暴露在空气中的时间过长

铵明矾【NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O】是常见的食品添加剂，用于焙烤食品，可通过硫酸铝溶液和硫酸铵溶液反应制备。用芒硝（Na₂SO₄·10H₂O）制备纯碱和铵明矾的生产工艺流程图如图1：


完成下列填空：
31．铵明矾溶液呈     性，它可用于净水，原因是             ；向其溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，可观察到的现象是             。
32．写出过程Ⅰ的化学反应方程式             。
33．若省略过程Ⅱ，直接将硫酸铝溶液加入滤液A中，铵明矾的产率会明显降低，原因是      。
34．已知铵明矾的溶解度随温度升高明显增大。加入硫酸铝后，经过程III的系列实验得到铵明矾，该系列的操作是加热浓缩、     、过滤洗涤、干燥。
35．某同学用图2图示的装置探究铵明矾高温分解后气体的组成成份。
（1）夹住止水夹K₁，打开止水夹K₂，用酒精喷灯充分灼烧。实验过程中，装置A和导管中未见红棕色气体；试管C中的品红溶液褪色；在支口处可检验到NH₃，方法是                 ；在装置A与B之间的T型导管中出现白色固体，该白色固体可能是      （任填一种物质的化学式）；另分析得出装置A试管中残留的白色固体是两性氧化物，写出它溶于NaOH溶液的离子方程式                                     。
（2）该同学通过实验证明铵明矾高温分解后气体的组成成份是NH₃、N₂、SO₃、SO₂和H₂O，且相同条件下测得生成N₂和SO₂的体积比是定值，V（N₂）：V（SO₂）=         。

(18分)用硼镁矿(主要成分为Mg₂B₂O₅·H₂O，含少量A1₂O₃和Fe₃O₄)制取粗硼的工艺流程为：

已知：①硼与铝的性质相似，也能与氢氧化钠溶液反应。

③BCl₃的熔点为-107．3℃，沸点为l2.5℃，在潮湿空气中易形成白雾。
I．回答下列问题：
（1）证明溶液B中含有铁元素的方法是________________________________________
（2）Mg与X反应制取粗硼的化学方程式________________________________________
（3）上图中制取MgCl₂的“一定条件”是指______________________________________
II．某同学设计如图所示装置制备三氯化硼。

回答下列问题：
（4）E装置的作用是___________________________。
（5）如果去掉B装置，可能的后果是____________________。
（6）E装置后面还应连接的一个装置是________。

某化学小组在实验室模拟高炉炼铁，其部分装置如下：

请完成下列填空：
（1）利用甲酸与浓硫酸反应HCOOHCO↑+H₂O，制取CO，反应中浓硫酸的作用是___。
（2）判断上述装置中CO与氧化铁发生反应的现象为____________；该装置存在的缺陷是__________。
（3）已知受热不均时，可发生副反应CO+Fe₂O₃CO₂+2FeO。为测定所得黑色产物中铁的含量，现有下列各有两根导管的甲、乙两试管，用橡皮管连接对应接口后，倒置盛稀硫酸的试管。
①样品和稀硫酸应分别置于________、_________仪器中(填“甲”或“乙”)，甲、乙试管中接口的连接方式为：A连接_______，B连接_______，C连接F(填各接口的编号)。
②量气管可以用化学实验室中一种常用仪器来改装，该仪器的名称是___________。当气体不再产生且恢复至室温时，如丙图所示量气管读数______________mL。若量气之前的其他操作均正确，根据该读数并将产生的气体体积换算为标准状况后，所计算样品中铁的质量分数将__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)，原因是______(若无影响该空不必作答)。

(17分)工业上煅烧黄铜矿(CuFeS₂)冶炼铜并得到碱式硫酸铁[Fe(OH)SO₄]等其他重要化合物，主要流程如下(部分反应物和产物未标出)：

（1）溶液B是_____________________；X是__________________________________。
（2）某同学取溶液C滴入KSCN溶液，溶液不变红，说明溶液C中不含Fe³⁺，其原因是________(用简单的文字和离子方程式说明)：再向该溶液中滴入H₂O₂溶液，溶液变红色。则滴入H₂O₂溶液发生反应的离子方程式为___________________。
（3）在溶液D与NaNO₂的反应中，常采用同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，O₂与NaNO₂在反应中均作____________，如参加反应的O₂有11.2L(标况)，则相当于节约NaNO₂物质的量为______________mol。
（4）该法得到的金属铜中常含有金、银、铁、镍等金属杂质，常用电解精炼的方法得到纯铜，请在右边框内画出其原理装置示意图。

（5）[Fe(OH)SO₄]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，它溶于水后产生的Fe(OH)²⁺离子，可部分水解生成Fe₂(OH)₄²⁺聚合离子。该水解反应的离子方程式为____________。

草酸晶体的组成可表示为H₂C₂O₄·xH₂O。实验室常用其加热分解制取CO气体，反应方程式为：H₂C₂O₄·xH₂OCO+CO₂+(x+1)H₂O。下图为分解草酸晶体，用干燥纯净的CO还原CuO制取Cu，并收集CO的实验装置(略去铁架台、铁夹等支撑加持装置)，回答下列问题。

（1）A装置为加热分解草酸的装置，该装置错误是_____________，C装置中盛放的试剂是_______(填化学式)，E装置的作用是__________。
（2）实验过程中涉及到如下操作：①点燃A处的酒精灯 ②熄灭A处的酒精灯 ③点燃D处的酒精灯 ④熄灭D处的酒精灯。这4步操作由先到后的顺序为________(填序号)。点燃D处酒精灯前必须要进行的操作名称是__________。
（3）用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸晶体，求x的值。
实验步骤：准确称取1.17g 草酸晶体，配成100mL溶液；取出20.00mL于锥形瓶中，再向瓶中加入足量稀H₂SO₄；用0.0500mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定，滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液16.00mL。滴定时，所发生的反应为：2MnO₄^－+5H₂C₂O₄+6H⁺ = 10CO₂+2Mn²⁺+8H₂O。
①配制草酸溶液除需要玻璃棒、烧杯，还一定需要的玻璃仪器有_____________。
②x=________。
（4）为探究催化剂对化学反应速率的影响，在甲乙试管中分别加入下列物质

试管	0.01mol/L KMnO4	0.1mol/L H2C2O4	0.1mol/L H2SO4	MnSO4固体
甲	4 mL	x mL	1 mL	无
乙	y mL	2mL	1 mL	有

则x=_______，y=________。能够得出催化剂对该反应有影响结论的实验现象是_____________。

与的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。

（1）仪器的名称是。安装中导管时，应选用图2中的。
（2）打开的活塞，A中发生反应：+=↑+↑++。
为使在中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜 （填"快"或"慢"）。
（3）关闭的活塞，在中被稳定剂完全吸收生成，此时中溶液的颜色不变，则装置的作用是。
（4）已知在酸性条件下NaClO₂可发生反应生成并释放出，该反应的离子方程式为，在释放实验中，打开的活塞，中发生反应，则装置的作用是  。
（5）已吸收气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ，加酸后释放的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是，原因是  。

(15分）某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。
实验(一）  碘含量的测定

取0.0100 mol·Lˉ¹的AgNO₃标准溶液装入滴定管，取100.00 mL海带浸取原液至滴定池，用电势滴定法测定碘含量。测得的电动势(E） 反映溶液中c(Iˉ）的变化，部分数据如下表：

V(AgNO3）/mL	15.00	19.00	19.80	19.98	20.00	20.02	21.00	23.00	25.00
E/mV	－225	－200	－150	－100	50.0	175	275	300	325

实验(二）  碘的制取
另制海带浸取原液，甲、乙两种实验方案如下：

已知：3I₂＋6NaOH＝5NaI＋NaIO₃＋3H₂O。
请回答：
（1）实验(一）中的仪器名称：仪器A         ，仪器B                   。
（2）①根据表中数据绘制滴定曲线：

②该次滴定终点时用去AgNO₃溶液的体积为       mL，计算得海带中碘的百分含量为      %。
（3）①分液漏斗使用前须检漏，检漏方法为                   。
②步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是               。
③下列有关步骤Y的说法，正确的是                   。
A．应控制NaOH溶液的浓度和体积
B．将碘转化成离子进入水层
C．主要是除去海带浸取原液中的有机杂质
D．NaOH溶液可以由乙醇代替
④实验(二）中操作Z的名称是                      。
（4）方案甲中采用蒸馏不合理，理由是                     。