高中化学实验题

草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其 $K_1$=5.4×10^－2， $K_2$=5.4×10^－5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体( $H_2{C}_2{O}_4·2H_{2}O$)无色，熔点为101 $℃$，易溶于水，受热脱水、升华，170 $℃$以上分解。回答下列问题：
（1）甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置 $C$中可观察到的现象是，由此可知草酸晶体分解的产物中有。装置 $B$的主要作用是。

（2）乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有 $CO$，为进行验证，选用甲组实验中的装置 $A$、 $B$和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。

①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为 $A$、 $B$、。装置H反应管中盛有的物质是。
②能证明草酸晶体分解产物中有 $CO$的现象是。
（3）设计实验证明：
①草酸的酸性比碳酸的强。
②草酸为二元酸。

二氧化氯（，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，回答下列问題：
（1）工业上可用与在存在下制得，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为。
（2）实验室用、盐酸、（亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备：

①电解时发生反应的化学方程式为。
②溶液中大量存在的阴离子有。
③除去中的可选用的试剂是（填标号）。
a．水         b．碱石灰       C．浓硫酸        d．饱和食盐水
（3）用下图装置可以测定混合气中的含量：

Ⅰ．在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 水溶解后，再加入3 稀硫酸：
Ⅱ．在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；
Ⅲ．将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；
Ⅳ．将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中：
Ⅴ．用0.1000 硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（），指示剂显示终点时共用去20.00 硫代硫酸钠溶液。在此过程中：
①锥形瓶内与碘化钾反应的离子方程式为。
②玻璃液封装置的作用是。
③中加入的指示剂通常为，滴定至终点的现象是。
④测得混合气中的质量为。
（4）用处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是（填标号）。
a．明矾       b．碘化钾      c．盐酸        d．硫酸亚铁

废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：

回答下列问题：
（1）反应Ⅰ是将转化为，反应中的作用是。写出操作①的名称：。
（2）反应II是铜氨溶液中的与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：。操作②用到的主要仪器名称为，其目的是（填序号） 。
a．富集铜元素
b．使铜元素与水溶液中的物质分离
c．增加在水中的溶解度
（3）反应Ⅲ是有机溶液中的与稀硫酸反应生成和。若操作③使用下图装置，图中存在的错误是 。

（4）操作④以石墨作电极电解溶液。阴极析出铜，阳极产物是。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 。
（5）流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是。循环使用的在反应Ⅰ中的主要作用是 。

是常见的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。
[查阅资料]在260和400时分解产物不同。
[实验探究]该小组拟选用下图所示装置进行实验（夹持和加热装置略）

实验1：连接装置，检查气密性，按图示加入试剂（装置盛0.5000盐酸70.00）。通入排尽空气后，于260加热装置一段时间，停止加热，冷却，停止通入。品红溶液不褪色，取下装置，加入指示剂，用0.2000溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗溶液25.00 。经检验滴定后的溶液中无。
（1）仪器的名称是。
（2）滴定前，下列操作的正确顺序是(填字母编号)。
a．盛装0.2000溶液               
b．用0.2000溶液润洗
c．读数、记录       
d．查漏、清洗         
e．排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面
（3）装置内溶液吸收气体的物质的量是实验2：连接装置，检查气密性，按图示重新加入试剂。通入排尽空气后，于400加热装置至完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入。观察到装置、之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置内溶液中有，无。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。
（4）检验装置内溶液中有，无的实验操作和现象是.
（5）装置内溶液吸收的气体是.
（6）在400分解的化学方程式是.

为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究 $2F{e}^{3+}+2I^{-}$ $\rightleftharpoons$ $2F{e}^{2+}+I_2$ 反应中 $F{e}^{3+}$ 和 $F{e}^{2+}$ 的相互转化。实验如下：

（1）待实验I溶液颜色不再改变时，再进行实验II，目的是使实验I的反应达到。
（2）iii是ii的对比试验，目的是排除有ii中造成的影响。
（3）i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动， $F{e}^{2+}$ 向 $F{e}^{3+}$ 转化。用化学平衡移动原理解释原因:。
（4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测i中 $F{e}^{2+}$ 向 $F{e}^{3+}$ 转化的原因：外加 $A{g}^{+}$ 使 $c（I^{-}）$ 降低，导致 $I^{-}$ 的还原性弱于 $F{e}^{2+}$ ，用下图装置（a、b均为石墨电极）进行实验验证。

① $K$ 闭合时，指针向右偏转，b作极。
②当指针归零（反应达到平衡）后，向U型管左管滴加0.01 $mol/L$ $AgN{O}_3$ 溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是。
（5）按照（4）的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ii中 $F{e}^{2+}$ 向 $F{e}^{3+}$ 转化的原因，
①转化原因是。
②与（4）实验对比，不同的操作是。
（6）实验I中，还原性： $I^{-}$ > $F{e}^{2+}$ ；而实验II中，还原性： $F{e}^{2+}$ > $I^{-}$ ，将（3）和（4）、（5）作对比，得出的结论是 $A{g}^{+}$ 。

某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。
实验一 制取氯酸钾和氯水
利用下图所示的实验装置进行实验。

（1）制取实验结束后，取出B中试管冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有。
（2）若对调和装置的位置，(填"能"或"不能")提高中氯酸钾的产率。
实验二 氯酸钾与碘化钾反应的探究
（3）在不同条件下可将氧化为或。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响，其中系列实验的记录表如下(实验在室温下进行)：

①系列实验的实验目的是。
②设计1号试管实验的作用是。
③若2号试管实验现象为"黄色溶液"，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色；假设氧化产物唯一，还原产物为，则此反应的离子方程式为。
实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量
（4）该小组设计的实验方案为：使用下图装置，加热15.0饱和氯水试样，测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)

（5）根据下列资料，为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节)：

资料：i.次氯酸会破坏酸碱指示剂；
ii.次氯酸或氯水可被等物质还原成。

无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为。
（2）工业上用铝土矿（主要成分为，含有、等杂质）制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：

已知：

物质
沸点/℃	57.6	180（升华）	300（升华）	1023

①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是     （只要求写出一种）。
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 。
③已知：
()+()=()+() ="+1344.1^-1
()=()+()     ="+1169.2^-1
由、和反应生成的热化学方程式为。
④步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量的冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为。
⑤结合流程及相关数据分析，步骤V中加入铝粉的目的是 。

某研究小组将纯净的气体通入0.1的溶液中，得到了沉淀，为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的，该小组突出了如下假设:
假设一：溶液中的

假设二：溶液中溶解的

（1）验证假设一
该小组涉及实验验证了假设一，请在下表空白处填写相关实验现象

实验步骤	实验现象	结论
实验1：在盛有不含的250.1溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的气体		假设一成立
实验2：在盛有不含的250.1溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的气体

（2）为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液的随通入积的变化曲线入下图

实验1中溶液变小的原因是;时，实验2中溶液小于实验1的原因是（用离子方程式表示）。
（3）验证假设二
请设计实验验证假设二，写出实验步骤，预期现象和结论。

实验步骤、预期现象和结论（不要求写具体操作过程）

（4）若假设二成立，请预测：在相同条件下，分别通入足量的和，氧化相同的溶液（溶液体积变化忽略不计），充分反映后两溶液的前者(填大于或小于)后者，理由是

（共17分）Ⅰ、已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。现有一个氧化还原反应的体系中共有KCl、Cl₂、H₂SO₄、H₂O、KMnO₄、MnSO₄、K₂SO₄七种物质：
（1）该反应中，化合价升高的反应物是     。
（2）写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式：____________
（3）上述反应中，氧化剂是    ，1 mol氧化剂在反应中得到     mol电子。
Ⅱ、某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，并进行漂白粉有效成分的质量分数测定

（1）装置④中的x试剂为        。
（2）装置③中发生反应的化学方程式为                           。该反应是放热反应，反应温度较高时有副反应发生。改进该实验装置以减少副反应发生的方法是____________。
（3）测定漂白粉有效成分的质量分数
称取1．000 g漂白粉于锥形瓶中，加水溶解，调节溶液的pH，以淀粉为指示剂，用0．1000 mol·L^－1 KI溶液进行滴定，溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。反应原理为：
3ClO^－+ I^－ =  3Cl^－+ IO₃^－    IO₃^－+ 5I^－+ 3H₂O  =  6OH^－+ 3I₂
实验测得数据如下表所示。

滴定次数	1	2	3
KI溶液体积/mL	19．98	20．02	20．00

该漂白粉中有效成分的质量分数为        。若滴定过程中未充分振荡溶液局部变浅蓝色时就停止滴定，则测定结果将         （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

为测定镁铝合金（不含其它元素）中铝的质量分数，甲乙两个学习小组设计了下列二种不同的实验方案进行探究。请回答下列问题：
（一）甲组：实验方案：镁铝合金测定剩余固体质量
实验步骤：
①称量：托盘天平称量2．7g镁铝合金粉末
②溶解：将①中药品加入烧杯中，用量筒量取至少     mL 1mol/L NaOH 溶液加入烧杯中，不断搅拌，充分反应
③过滤：
④洗涤：若未对过滤所得固体进行洗涤，测得铝的质量分数将     （填“偏高”、“偏低”或“不变”），证明固体已洗涤干净的方法为
⑤干燥、称量剩余固体
（二）乙组：

实验装置如图，实验步骤如下：

①按图连接好装置
②称取两份质量均为0．3g 的镁铝合金样品粉末，分别放入A装置左右两个管中，向B装置中加入一定量的水，把装置A．B的胶塞塞好，然后调节C的高度使B和C中的液面相平，记录下此时的体积为112 mL
③通过注射器的针头向装置A左侧管中注入足量的稀盐酸，等不再有气泡产生时，调节装置C的高度，使B和C中的液面相平时记录下此时的体积为448mL
④通过另一针头向装置A右侧管中加入足量的稀NaOH溶液，等不再有气泡产生时，调节装置C的高度，使B和C中的液面相平时记录下此时的体积为672mL。
问题和讨论：
（1）上述实验步骤①和②之间必须加一步        的操作，具体方法为                        。
（2）为使气体体积测定结果不至于引起很大偏差，除了应注意使B和C中的液面相平外，在反应完全后至读数之前，还需要注意的关键问题是（有几点写几点）       。
（3）计算合金中铝的质量分数时，是否需要将气体体积折算为标准状况的体积    ，试根据题中数据计算出合金中铝的质量分数为      。

纯碱是工业生产和日常生活中的重要物质。某兴趣小组为测定某工业纯碱（假设仅含碳酸氢钠杂质）中碳酸钠的质量分数，设计了下列三种实验方案进行探究。请填空：
方案一：纯碱样品测定剩余固体质量
（1）分别称取干燥坩埚和纯碱样品的质量，将纯碱样品放人坩埚中充分加热（如图）。坩埚中发生反应的化学方程式为__________________。

（2）将坩埚置于干燥器中冷却后称量。实验时需要重复“加热一冷却一称量”操作多次，其目的是_______________________________________________________。
方案二：纯碱样品溶液测定沉淀质量
（3）称取m₁g样品，置于小烧杯中，加水溶解。向小烧杯中滴加足量氯化钙溶液（如图）。将反应混和物过滤后的下一步操作是____________。

（4）沉淀经干燥后称量为m₂g，则该样品中碳酸钠的质量分数为_________。
（5）如果用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液作沉淀剂，在其他操作正确的情况下，测得样品中的碳酸钠质量分数将比实际___________（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。
方案三：纯碱样品测定生成二氧化碳的质量
（6）本实验采用下图装置，C中盛放的物质是_____________________。

（7）反应前后都要通人N₂，反应后通入N₂的目的是___________________。

(18分)硫酸铜溶液常用于农业上制波尔多液。下图是用废铜料（铁、铜混合物）来生产硫酸铜的过程，请根据图示回答下列问题。

（1）试剂X的化学式为_______________，操作①的名称为_______________。
（2）甲同学认为途径Ⅰ比途径Ⅱ更为合理，其理由是_________(填编号)
a．对环境污染少      b．反应速率快
c．铜的利用率高      d．硫酸的利用率高
（3）实验室用浓硫酸与铜反应，采用下列装置制备并收集干燥的SO₂气体。

①A装置的名称_______________。
②连接上述仪器的正确顺序是（填各接口处的字母）：a接______，______接______，______接______，______接h。
③反应终止后，发现烧瓶中有黑色物质出现，其中可能含有CuO、CuS等杂质。已知硫化铜不与H⁺反应，与足量稀硝酸反应生成Cu²⁺、+6价的S和NO气体，该反应的离子方程式为____________。利用所给试剂设计实验，检测黑色物质中是否存在CuS。其方案为：将烧瓶中混合物加入到蒸馏水中，充分反应后过滤，向滤渣中 _____________(补充实验操作、现象和结论)。
供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、氯化钡溶液、硝酸银溶液

碳酸钠在轻工、建材、纺织、国防、医药等工业中有重要的应用。
（1）工业碳酸钠（纯度约为98%）中含有Ca^2＋、Mg^2＋、Fe^3＋、Cl^－和SO₄^2－等杂质，提纯工艺线路如下：

碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示

请回答下列问题：
①试剂A是________，“母液”中除了含有Na^＋、CO₃^2－、OH^－离子外，还含有________等离子，过滤要“趁热”的目的是________。
②检验试剂级Na₂CO₃中Cl^－和SO₄^2－是否除尽，选用的试剂及加入的先后次序是________（填序号）。
a.HCl、BaCl₂、AgNO₃     
b.AgNO₃、HNO₃、Ba(NO₃)₂
c.HNO₃、Ba(NO₃)₂、AgNO₃  
d.AgNO₃、HCl、BaCl₂
（2）“侯氏制碱法”的原理：NaCl＋NH₃＋CO₂＋H₂O=NaHCO₃↓＋NH₄Cl
下图是某兴趣小组在实验室中模拟“侯氏制碱法”制取所用到的主要装置。

请回答下列问题：
①各仪器口的链接顺序为a接________，________接________，________   接b，实验时先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH₃，再通人足量的CO₂，其原因是________（填写序号字母）。
a．使CO₂更易被吸收   
b．NH₃比CO₂更易制取
c．CO₂的密度比NH₃大
②将生成的NaHCO₃晶体从混合物中分离出来需要的玻璃仪器是________。
③该兴趣小组用下图比较C、N、Si三种元素的非金属性强弱，B中的试剂是________，能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是________（H₂SiO₃是一种不溶于水的白色胶状物）。

某研究性学习小组选用以下装置进行实验设计和探究（图中a、b、c均为止水夹）

（1）在进行气体制备时，应先检验装置的气密性。将A装置末端导管密封后，在A装置的分液斗内装一定量的蒸馏水，然后     ，则证明A装置的气密性良好。
（2）用锌粒和稀硫酸制备H₂时应选用装置____作为发生装置（填所选装置的序号字母），实验时可先在稀硫酸溶液中加入少量硫酸铜晶体会使反应速率加快，原因是        。
（3）某同学利用上述装置设计实验证明Cl₂氧化性强于Br₂
①选用的装置连接顺序为：（   ）→（    ）→（   ）（填所选装置的序号字母）；
②从以下试剂中选用该实验所需的试剂为   （填试剂的序号字母）；
a．浓硫酸 
b．浓盐酸 
c．二氧化锰 
d．氯化钠   
e．溴化钠溶液
③实验过程中能说明Cl₂氧化性强于Br₂的实验现象是            ；
（4）另一同学将B、D、E装置连接后，在B装置中加入铜片和浓硝酸制取NO₂，然后进行NO₂气体与水反应的实验，并观察相关现象：
①B装置发生反应的离子方程式为____；
②反应一段时间后D装置中的具支试管乙中收集满NO₂气体，若进行NO₂气体与水反应的实验，应    （填“对a、b、c三个止水夹进行的操作”），然后再适当加热乙；实验现象为          。
③E装置中的NaOH溶液可吸收尾气NO₂，反应生成NaNO₃、NaNO₂和H₂O，反应中生成的NaNO₃和NaNO₂的物质的量之比为         。

软锰矿的主要成分为MnO₂，还含有Fe₂O₃、MgO、Al₂O₃、CaO、SiO₂等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO₄·H₂O的流程如下：

已知①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表

②温度高于27℃时，MnSO₄晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低。
（1）“浸出”过程中MnO₂转化为Mn²⁺的离子方程式为          。
（2）第1步除杂中加入H₂O₂的目的是          。
（3）第1步除杂中形成滤渣l的主要成分为        （填化学式），调pH至5-6所加的试剂，可选择（填以下试剂的序号字母）； 
a．CaO   b．MgO    c．Al₂O₃    d．氨水
（4）第2步除杂主要是将Ca²⁺、Mg²⁺转化为相应氟化物沉淀除去，写出MnF₂除去Mg²⁺的离子反应方程式         ，该反应的平衡常数数值为       。
（已知：MnF₂的K_sp(MnF₂)= 5.3×10^-3；CaF₂的K_sp(CaF₂)= 1.5×10^-10；MgF₂的K_sp(MgF₂)=7.4×10^-11）
（5）采用“趁热过滤”操作的原因是              。
（6）取少量MnSO₄·H₂O溶于水，配成溶液，测其pH发现该溶液显酸性，原因是     （用离子方程式表示），该溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为      。