高中化学实验题

小苏打（NaHCO₃）试样中含有碳酸钠晶体（Na₂CO₃·10H₂O），为测定试样中小苏打的质量分数w（NaHCO₃）,实验小组同学设计了如下装置进行实验。

实验过程：
Ⅰ、按图组装仪器，检查装置的气密性；
Ⅱ、将试样m₁g放入硬质玻璃管中，装置B、C、D中药品如图，已知加药品后装置B的质量为m₂ g、装置C的质量为m₃ g；
Ⅲ、关闭活塞a，点燃酒精灯加热试样，直到B装置中无气泡冒出后，打开活塞a向装置中通入N₂，一段时间后，撤掉酒精灯，关闭活塞a；
Ⅳ、称得装置B的质量为m₄ g、装置C的质量为m₅ g。
请回答以下问题（装置中原有空气对实验的影响忽略不计）：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为                   ，                      。
（2）装置C的作用为                       。装置D的作用为                  。
（3）实验过程中通入N₂的目的为                                   。
（4）用下列各项所提供的数据能计算出w（NaHCO₃）的是          （填选项字母）

序号	a	b	c	d	e
数据	、、	、、、	、、	、、	、、

（5）实验结束后发现装置A中硬质玻璃管右端有水珠，你认为利用实验中所提供的数据还能否得到准确的w（NaHCO₃），若能，则w（NaHCO₃）的计算式为：           (若不能，此问不作答。)

某学生做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。现在请你帮助该学生整理并完成实验报告。
（1）实验目的：探究同一主族元素性质的递变规律。
（2）实验用品：药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。
仪器：①__________；②__________。(请填写两件主要的玻璃仪器)
（3）实验内容：

序号	实验方案	实验现象
①	将少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中，振荡；再滴入少量四氯化碳，振荡	加入氯水后，溶液由无色变为橙色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层(下层)变为橙红色
②	将少量溴水滴入盛有少量KI溶液的试管中，振荡；再滴入少量四氯化碳，振荡	加入溴水后，溶液由无色变为黄色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层(下层)变为紫色

（4）实验结论：____________________________________。
（5）问题和讨论：①请用结构理论简单说明得出上述结论的原因：                          。
②由于F₂过于活泼，很难设计一个简单的实验验证其氧化性强弱。试列举两项事实说明F的非金属性比Cl强：                        ；                         。

为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：
（一）分子式的确定：
（1）将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4g H₂O和8.8g CO₂，消耗氧气6.72L（标准状况下），则该物质中各元素的原子个数比是        ．
（2）用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图①所示质谱图，则其相对分子质量为      ，该物质的分子式是        ．
（3）根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式         、         ．
（二）结构式的确定：
（4）核磁共振氢谱能对有机物分子中不同化学环境的氢原子给出不同的峰值（信号），根据峰值（信号）可以确定分子中氢原子的种类和数目．例如：甲基氯甲基醚（ClCH₂OCH₃）有两种氢原子如图②．经测定，有机物A的核磁共振氢谱示意图如图③，则A的结构简式为        ．

（三）性质实验：
（5）A在一定条件下脱水可生成B，B可合成包装塑料C，请写出B转化为C的化学方程式：         ．
（6）体育比赛中当运动员肌肉扭伤时，队医随即用氯乙烷（沸点为12.27℃）对受伤部位进行局部冷冻麻醉．请用B选择合适的方法制备氯乙烷，要求原子利用率为100%，请写出制备反应方程式：         ．

生活中有很多现象都蕴藏着化学秘密，如果你是一个细心的人，就一定会发现很多有趣的事．
（1）煤气灯曾是十八世纪的主要照明工具，但有一个奇怪的事引起了不少人的注意，那就是在有些煤气灯的附近，树叶比其他树要早落好长时间，但这个问题一直到1901年才由俄国的植物学家奈刘波夫证实是煤气灯产生的一种气体在作怪，你认为这种气体可能是     ．
（2）为了证明你的判断，如图1是一位同学做的实验及其装置：

如果实验时无水硫酸铜变蓝色，澄清的石灰水变浑浊；你认为通过以上实验可以得出的结论是     ．
（3）若要进一步得出该分子的组成，如图2是另一个同学的实验及其装置．要达到实验的目的，需要下列哪些数据         ．
①此气体的质量
②浓硫酸的增重
③硬质玻璃管的增重
④干燥管的增重
⑤此气体的体积（标准状况下的）
（4）将这种气体在高温高压条件下与苯甲醛按一定比例混合，结果发现苯甲醛的质量和性质都没有发生变化，且还得到了一种白色固体．试推测苯甲醛的作用是           ．得到的白色固体是          ，发生的反应是            （填反应类型）．

实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某学生测定盐酸的浓度在实验室中进行实验。请完成下列填空：
（1）配制100ml 0.10mol·L^－1NaOH标准溶液，计算需称量      g氢氧化钠固体。
（2）取20.00mL待测盐酸溶液放入锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示剂，用自己配制的标准液NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2～3次，记录数据如下：

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 排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的           ，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：             。

A．滴定终点读数时俯视读数

B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸溶液润洗

C．锥形瓶水洗后未干燥

D．称量NaOH固体中混有Na2CO3固体

E、配制好的NaOH标准溶液保存不当，部分与空气中的CO₂反应生成了Na₂CO₃
F、碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失

(15 分）二氧化氯（ClO₂，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，答下列问題：
（1）工业上可用KC1O₃与Na₂SO₃在H₂SO₄存在下制得ClO₂，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比
为                      。
（2）实验室用NH₄Cl、盐酸、NaClO₂(亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO₂：

①电解时发生反应的化学方程式为                         。
②溶液X中大量存在的阴离子有__________。
③除去ClO₂中的NH₃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ClO₂的含量：
Ⅰ．在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入 3 mL 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 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I₂+2S₂O₃^2-＝2I^－+S₄O₆²-)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：
①锥形瓶内ClO₂与碘化钾反应的离子方程式为                       。
②玻璃液封装置的作用是               。
③V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ClO₂的质量为           g.。
（4）O₂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，下列物庾最适宜的是_______填标号)。
a．明矾 b．碘化钾 c．盐酸 d．硫酸亚铁

毒重石的主要成分BaCO₃（含Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl₂·2H₂O的流程如下:

（1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是       。实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的      。
a．烧杯    b．容量瓶    c．玻璃棒      d．滴定管
（2）

	Ca^2+	Mg^2+	Fe^3+
开始沉淀时的pH	11.9	9.1	1.9
完全沉淀时的pH	13.9	11.1	3.2

加入NH₃·H₂O调节pH=8可除去        （填离子符号），滤渣Ⅱ中含      （填化学式）。加入H₂C₂O₄时应避免过量，原因是                      。
已知：Ksp（BaC₂O₄）=1.6×10^-7，Ksp（CaC₂O₄）=2.3×10^-9
（3）利用简洁酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行。
已知：2CrO₄^2—+2H⁺=Cr₂O₇^2—+H₂0     Ba²⁺+CrO₄^2—=BaCrO₄↓
步骤Ⅰ 移取xml一定浓度的Na₂CrO₄溶液与锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b  mol·L^－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V₀mL。
步骤Ⅱ：移取y mLBaCl₂溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤Ⅰ 相同浓度的Na₂CrO₄溶液，待Ba²⁺完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol·L^－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V₁mL。
滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的       （填“上方”或“下方”）。BaCl₂溶液的浓度为       mol·L^－1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba²⁺浓度测量值将      （填“偏大”或“偏小”）。

铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H₂SO₄反应）。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。

Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定
①按上图组装仪器，检查装置的气密性；
②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；
③从左端导气管口处不断地通入H₂，待C装置出口处H₂验纯后，再点燃A处酒精灯
④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。
（1）装置C的作用为                                          。
（2）测的反应后装置B增重1.35g，则铁矿石中氧的百分含量为         。
Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定

（1）步骤④中煮沸的作用是                            。
（2）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、           。
（3）下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是                         。
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．滴定过程中可利用淀粉溶液作指示剂 
c．滴定管用蒸馏水洗涤后可直接装液
d．锥形瓶不需要用待测液润洗    
e．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
f．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
（4）若滴定过程中消耗0.5000mol·L⁻¹KI溶液20.00mL，则矿石中铁的百分含量为    。若省去步骤④，则所测铁的百分含量将    。（偏大，偏小或无影响）
Ⅲ．由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为             。

某研究性学习小组用下列装置(铁架台等支撑仪器略)探究氧化铁与乙醇的反应，并检验反应产物。

（1）为快速得到乙醇气体，可采取的方法是             ；
若实验时小试管中的溶液已经开始发生倒吸，你采取的措施是 _________(填写编号)；
a．取下小试管                b．移去酒精灯
c．将导管从乳胶管中取下      d．以上都可以
（2）盛Cu(OH)₂悬浊液的试管中可能出现的现象为___________________。
（3）如图实验，观察到红色的Fe₂O₃全部变为黑色固体(M)，充分反应后停止加热。为了检验M的组成，进行下列实验。
①M能被磁铁吸引；加入足量稀硫酸，振荡，固体全部溶解，未观察到有气体生成；
②经检验溶液中有Fe²⁺和Fe³⁺；关于M 中铁元素价态的判断正确的是     (填写编号)。
a．一定有+3价和+2价铁，一定无0价铁
b．一定有+3价、+2价和0价铁
c．一定有+3价和0价铁，一定无+2价铁
d．一定有+3和+2价铁，可能有0价铁
（4）若M的成份可表达为Fe_xO_y，用CO还原法定量测定其化学组成。称取agM样品进行定量测定，实验装置和步骤如下：

①组装仪器；②点燃酒精灯；③加入试剂；④打开分液漏斗活塞；⑤检查气密性；⑥停止加热；⑦关闭分液漏斗活塞；⑧……。正确的操作顺序是__________(填写编号)
a．①⑤④③②⑥⑦⑧      b．①③⑤④②⑦⑥⑧
c．①⑤③④②⑥⑦⑧      d．①③⑤②④⑥⑦⑧
（5）若实验中每步反应都进行完全，反应后M样品质量减小bg，则Fe_xO_y中=_____。

黄铁矿是工业上制取硫酸的主要原料，其主要成分为FeS₂，含少量杂质(杂质不含S元素，且高温下不反应)。某化学兴趣小组用下列装置测定黄铁矿中硫元素的质量分数。

称取2.0g研细的黄铁矿样品，将样品放入石英管中，缓慢鼓入空气，再加热石英管至800～850℃；锥形瓶中盛装100 mL 0.2mol/L酸性KMnO₄溶液用于吸收SO₂(忽略SO₂、H₂SO₃与氧气反应)；反应结束后，每次从锥形瓶中取出25.00 mL溶液，用0.23mol/L标准H₂C₂O₄溶液滴定，重复三次。
已知：4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₂；
2KMnO₄+5SO₂+2H₂OK₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄
请回答下列问题：
（1）连接好装置，检查装置气密性的操作是                                         。
（2）通入空气的作用是                                     。
（3）若实验过程中鼓入空气的速率过快，则测得的硫元素的质量分数             (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
（4）滴定时，应选择图中的       (填字母序号)盛装标准H₂C₂O₄溶液，根据                   现象来判断滴定已经达到终点。

（5）滴定过程中发生反应的离子方程式是                           。
（6）如果黄铁矿中的硫全部转化为SO₂，且被酸性KMnO₄溶液完全吸收，滴定操作中，平均耗用0.23mol/L标准H₂C₂O₄溶液21.73mL，则黄铁矿样品中硫元素的质量分数是           (保留到小数点后1位)。

(14分)某化学兴趣小组欲验证：“铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生”。设计使用了如下装置进行实验。(假设气体体积均为标准状况，导气管中气体体积忽略不计，且忽略反应中的溶液体积变化)

试回答下列问题：
（1）将铜粉分散在石棉绒中的原因是                                         ；
（2）在铜和浓硝酸反应前，挤压打气球(球内充满空气)，经A、B、C反应后，进入D中的气体主要成分
是      (填化学式)，通入该气体的目的是       ；进行此步操作时应关闭      ，打开      (填K₁、K₂或K₃)。
（3）关闭K₁、K₂，打开K₃，由分液漏斗向D中滴加浓硝酸。待Cu和浓硝酸反应结束后，再通过分液漏斗向D中加入CCl₄至满。则D中一定发生反应的离子方程式为：____        __________。
（4）若E装置中出现倒吸，可采取的应急操作是                                    ；
（5）从E装置所得溶液中取出25.00mL，加两滴酚酞，用0.1000 mol·L^－1的NaOH溶液滴定，当滴定完成后消耗NaOH溶液18．00mL，若实验测得F装置所收集到的气体体积为139.00 mL，则铜和一定量的浓硝酸反应         （填“有”或“无”）NO生成。

实验室用硫酸厂烧渣（主要成分为Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）〔Fe(OH)(SO₄)〕_n和绿矾(FeSO₄·7H₂O)，过程如下：

（1）在①中已知FeS中铁元素生成Fe³⁺，S元素生成单质硫，写出FeS、O₂、H₂SO₄反应的离子方程式______________________________________；
（2）将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液不会褪色的是___________（填编号）；

A．品红溶液	B．酸性KMnO4溶液
C．紫色石蕊溶液	D．溴水

（3）在③中，需加入的物质是___________________________；
（4）在④中，蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外，还有___________________________；
（5）在⑥中，将溶液Z控制到70～80℃的目的是____________________________________；
（6）为测量聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验（假设杂质中不含铁元素和硫元素）：称取一定质量样品，将样品溶于足量的_________后（填化学式，下同），滴加过量的__________，产生不溶于酸的沉淀，过滤、洗涤、干燥，称量固体的质量来计算该聚铁样品中铁元素的质量分数。
（7）若用步骤③④制取绿矾，测定3g烧渣中氧化铁的质量分数
①取所得绿矾产品，溶解，配制成1000mL溶液；量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，配制溶液时需要的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯、胶头滴管外，还需       。
②用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积的平均值为15.00mL。判断此滴定实验达到终点的方法是                         ；若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视KMnO₄溶液液面，其它操作均正确，则使测定结果      （填“偏高”“偏低”“无影响”）。
③计算烧渣中铁元素的质量分数为      。

某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
（1）下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：

按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个（是离子反应的只写离子方程式）
置换反应____________________________________________________________；
化合反应____________________________________________________________。
（2）工业上可用铝与软锰矿（主要成分为MnO₂）反应来冶炼金属锰。MnO₂在H₂O₂分解反应中作催化剂。若将适量MnO₂加入酸化后的H₂O₂溶液中，MnO₂溶解产生Mn²⁺。该反应的离子方程式是          。
（3）某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为：

①铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于             上（用以下所给仪器的编号填入，下同），取用坩埚应使用           ，灼烧后的坩埚应放在            上，不能直接放在桌面上。
实验所用仪器：
a 蒸发皿   
b 石棉网   
c 泥三角   
d 表面皿   
e 坩埚钳   
f 试管夹
②由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、                  、冷却结晶、                 、自然干燥，与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ有明显的两个优点是：               、              。

某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠（NaClO₂）的研究。
实验Ⅰ：制取NaClO₂晶体
已知：NaClO₂饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出晶体的是NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。Ba（ClO）₂可溶于水。
利用下图所示装置进行实验。

（1）装置①的作用是                     装置③的作用是                     。
（2）装置②中产生ClO₂的化学方程式为                        。
（3）从装置④反应后的溶液获得晶体NaClO₂的操作步骤为：
①减压，55℃蒸发结晶；②趁热过滤；③           ；④低于60℃干燥，得到成品。
（4）设计实验检验所得NaClO₂晶体是否含有杂质Na₂SO₄，操作与现象是：取少量晶体溶于蒸馏水，                                                     。
实验Ⅱ：测定某亚氯酸钠样品的纯度。
设计如下实验方案，并进行实验：
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应（已知：ClO₂^－+ 4I^－+4H⁺ =2H₂O+2I₂+Cl^－）。将所得混合液配成100mL待测溶液。
②移取25．00mL待测溶液于锥形瓶中，用c mol•L^-1 Na₂S₂O₃标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得消耗标准溶液的体积的平均值为V mL（已知：I₂ +2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－）。
（5）滴定中使用的指示剂是      ，达到滴定终点时的现象为                。
（6）样品中NaClO₂的质量分数为     （用含m、c、V的代数式表示，式量：NaClO₂  90．5）。

亚氯酸钠（NaClO₂）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：

已知：①NaClO₂的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO₂•3H₂O。
②纯ClO₂易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10％以下安全。
③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。
（1）160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为         。
（2）发生器中鼓入空气的作用可能是  （选填序号）。
a．将SO₂氧化成SO₃，增强酸性；
b．稀释ClO₂以防止爆炸；
c．将NaClO₃氧化成ClO₂
（3）吸收塔内的反应的化学方程式为                 。
吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是                        。
（4）在碱性溶液中NaClO₂比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的简单实验方法是                                       。
（5）吸收塔中为防止NaClO₂被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H₂O₂外，还可以选择的还原剂是       （选填序号）。
a．Na₂O₂         b．Na₂S          c．FeCl₂
（6）从滤液中得到NaClO₂•3H₂O粗晶体的实验操作依次是    （选填序号）。
a．蒸馏   
b．蒸发  
c．灼烧  
d．过滤   
e．冷却结晶
要得到更纯的NaClO₂•3H₂O晶体必须进行的操作是       （填操作名称）