高中化学实验题

某同学设计如图所示的实验装置来粗略测定电石中碳化钙的质量分数。

(1)烧瓶中发生反应的化学方程式主要是_________________________________。装置B和C的作用是_______________________________________________。烧瓶要干燥，放入电石后应塞紧橡皮塞，这是为了____________________________________________________。
(2)所用的电石质量不能太大，否则____________；也不能太小，否则____________。若容器B的容积为250 mL，则所用的电石质量应在____________g左右(从以下数据选填：0.30、0.60、1.00、1.50、2.00)(气体体积以标准状况计)。
(3)实验中测得排入量筒中水的体积为V mL(以标准状况计)，电石质量为m g，则电石中碳化钙质量分数是____________(不计算导管中残留的水，气体中饱和水蒸气也忽略不计)。

某些废旧塑料可采用下列方法处理：将废塑料隔绝空气加强热，使其变成有用的物质，实验装置如下图。

加热聚丙烯废塑料得到的产物如下表：

产物	氢气	甲烷	乙烯	丙烯	苯	甲苯	碳
质量分数(%)	12	24	12	16	20	10	6

 
(1)试管A中残余物有多种用途，如下列转化就可制取高聚物聚乙炔。

写出反应②③的化学方程式________、________。
(2)试管B收集到的产品中，能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质，其一氯化物有________种。
(3)锥形瓶C中观察到的现象________________。经溴水充分吸收，剩余气体经干燥后的平均相对分子质量为________。
(4)写出C中逸出的气体在工业上的两种用途________、________。

某化学课外小组所做实验的示意图如下图

 
图中“   ”表示气体流向，M是一种子纯净而干燥的气体，Y为另一种气体。当与M气体反应时y气体过量，E内有棕色气体产生。实验所用到的物质只能由下列物质中选取：Na₂CO₃、Na₂O₂ 、NaCl、CaCl₂、(NH₄)₂CO₃碱石灰等固体及蒸镏水。据此实验，完成下列填空：
（1）A中所用装置的主要仪器有                                     
（2）B中所选的干燥剂是             ，作用是                    。
（3）C中发生的主要反应的化学方程式是                                
（4）制取y气体的D装置所用的主要仪器是                                    
制取y的化学方程式是                                   。
(5)当F中为紫色石蕊试液时，见到的现象是                              主要
反应方程式
为                                 、                          。

某同学设计了如图1所示的实验装置来粗略地测定电石中碳化钙的质量分数。

图1
（1）烧瓶中发生反应的化学方程式为_______；装置B、C的作用是_______；烧瓶要干燥，放入电石后应塞紧橡皮塞，这是为了_______。
（2）所用电石质量不能太大，否则________；也不能太小，否则________；若容器B的容积为250 mL，则所用电石的质量应在________g左右（从后面数据中选填：0.03，0.60，1.00，1.50，2.00）。
（3）分液漏斗往烧瓶里滴加水的操作方法是________。
（4）实验中测得排入量筒中水的体积为V L、电石的质量为W g。则电石中碳化钙的质量分数是________%（不计算导管中残留的水，气体中饱和的水蒸气等也忽略不计）。

氯化铜(CuCl₂·2H₂O)中含FeCl₂杂质.为制得纯净氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，然后按下面所示操作步骤进行提纯.

↓蒸发结晶
CuCl₂·2H₂O(纯)
(1)加入氧化剂X的目的是                                                
(2)下列氧化剂中最适合本实验的是                                        

A．H2O2

B．KMnO4

C．NaClO

D．K2Cr2O7

(3)物质Y和沉淀Z的化学式分别是           和           .
(已知完全成氢氧化物所需PH值：Fe³⁺为3.7，Cu²⁺为6.4，Fe²⁺为9.6.)

资料显示不同浓度的硫酸与锌反应时，
 硫酸可以被还原为SO₂，也可被还原为氢气。为
了验证这一事实，某同学拟用下图装置进行实验
(实验时压强为10lkPa，温度为0℃)。
(1)若在烧瓶放入1.30g锌粒，与c mol／L H₂SO₄
反应，为保证实验结论的可靠，在洗气瓶中
加入1mol／L NaOH溶液的体积V≥_______mL，
量气管的适宜规格是_____________mL。    (选填：200,400,500)。
(2)若1.30g锌粒完全溶解，氢氧化钠洗气瓶增重l.28g ，则发生反立的化学方程式
为：________________________________________
(3)若烧瓶中投入ag锌且完全反应，氢氧化钠洗气瓶增重b g．量气瓶中收集裂VmL气体，则有：ag／65g·mol^－1＝bg／64g·mol^－1＋V mL / 22400 mL·mol^－1，依据的原理是；
____________________________________________________________________________。
(4)若在烧瓶中投入d g锌，加入一定量的c mol／L 浓硫酸V L，充分反应后锌有剩余，测得氢氧化钠洗气瓶增重mg，则整个实验过程产生的气体中，n(H₂)/n(SO₂)＝_______________(用含字母的代数式表示)。

实验桌上有六瓶试剂，只知其可能为醋酸、盐酸、硫酸、氢氧化钾、氢氧化钙以及氨水。该同学取出其中两瓶，进行简易分析实验以辨识二者成分。
实验记录以下：
实验I  从第一瓶溶液中取出25.00 mL，以标准NaOH溶液滴定，滴定结果列于表1中。

体积(NaOH)/mL	pH
5.0	2.2
10.0	2.4
表 1   20.0	3.0
24.0	3.8
24.8	4.5
25.0	7.0
25.2	9.5
26.0	10.0
30.0	10.7

 
实验Ⅱ 从第一瓶溶液中取25.00 mL后，加入10.00 mL、0.01000 mol／L 的硫酸，再以同一标准NaOH溶液滴定，滴定结果绘于图2中。
实验Ⅲ 从第一瓶与第二瓶溶液中分别取出25.00 mL与10.00 mL，相互混合之后，再以标NaOH溶液滴定。滴定结果也绘于图2中。
实验IV 完成实验III后，再加入数滴BaCl₂，溶液并无沉淀出现，但若改加草酸钠，则溶液出现白色沉淀。
(1)进行实验I时，若用酚酞作指示剂，判断达滴定终点对的依据是：_____________________。
(2)计算标准NaOH溶液的浓度______________mol／L。
(3)第二瓶溶液成分及其物质的量浓度_______________________、_______________mol／L。

高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂，具有氧化、吸附、絮凝、、助凝、杀菌、除臭等作用，高铁酸钾的开发和利用正日益显示出其广阔的应用前景。其制备路线如下：


试回答下列问题
(1)操作①搅拌的目的是：_______________________。
(2)操作③名称是：______________________________。
(3)次氯酸钠浓度对高铁酸钾产率有一定影响，当高铁酸钾产率最高时，NaClO的物质的量浓度约为；_________。配制该质量浓度的溶液所需的玻璃仪器有：__________________。
(4)反应器中，NaOH、NaClO及Fe(NO₃)₃反应的化学方程式：
_____________________________________________________

硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)可看成是一个S原子取代了Na₂SO₄中的一个O原子而形成。某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想，通过实验探究Na₂S₂O₃的化学性质。
【提出问题】Na₂S₂O₃是否与Na₂SO₄相似具备下列性质呢？
猜想①：  ▲  ；
猜想②：溶液呈中性，且不与酸反应；
猜想③：无还原性，不能被氧化剂氧化。
【实验探究】基于上述猜想②、③，设计实验方案。

	实验操作	实验现象或 预期实验现象	现象解释 （用离子方程式表示）
猜想②	▲	溶液pH＝8	—
	向pH=2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液	▲	S2O3^2—+2H^＋=S↓+SO2↑+H2O
猜想③	向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液	氯水颜色变浅	▲

【实验结论】Na₂S₂O₃能与酸反应，具有还原性，与Na₂SO₄的化学性质不相似。
【问题讨论】
⑴甲同学向探究“猜想③”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据此认为氯水可将Na₂S₂O₃氧化。你认为该方案是否正确并说明理由  ▲  。
⑵请重新设计一个实验方案，证明Na₂S₂O₃被氯水氧化。该实验方案是  ▲  。

重铬酸钠(Na₂Cr₂O₇·2H₂O)俗称红矾钠，在工业方面有广泛用途。我国目前主要是以铬铁矿（主要成份为FeO·Cr₂O₃，还含有Al₂O₃、MgO、SiO₂等杂质）为主要原料进行生产，其主要工艺流程如下：

①中涉及的主要反应有：
主反应：4FeO·Cr₂O₃＋8Na₂CO₃＋7O₂ 8Na₂CrO₄＋2Fe₂O₃＋8CO₂
副反应：SiO₂＋Na₂CO₃Na₂SiO₃＋CO₂↑、Al₂O₃＋Na₂CO₃2NaAlO₂＋CO₂↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Mg(OH)2	Cr(OH)3
完全沉淀时溶液pH	4.7	3.7	11.2	5.6

试回答下列问题：
⑴ “①”中反应是在回转窑中进行，反应时需不断搅拌，其作用是  ▲ 。两个副反应均为吸热反应，但在高温下均能自发进行，其原因是  ▲ 。
⑵ “③”中调节pH至4.7，目的是  ▲ 。
⑶ “⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO₄^2－转化为Cr₂O₇^2－，请写出该平衡转化的离子方程式：  ▲ 。
⑷ “⑦”中采用冷却结晶的方法析出红矾钠，依据是  ▲ 。

某校三个研究性学习小组对“葡萄糖溶液与新制的氢氧化铜悬浊液作用得到的砖红色沉淀是Cu₂O”提出质疑。
（1）甲小组认为红色沉淀不一定是Cu₂O，为此展开了确定红色沉淀成分的研究。
步骤一：提出假设：：                                                      。
步骤二：查阅资料。得出：① +1价的铜在酸性条件下易发生自身氧化还原反应；
② 在空气中灼烧氧化亚铜生成氧化铜。
步骤三：设计方案、实验。

A．取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色变化

B．取该红色沉淀溶于足量的稀硫酸中，观察是否有残渣

C．取该红色沉淀ag，在空气中充分灼烧至完全变黑，放在干燥器里冷却， 再称重，反复多次至固体恒重，称得质量为bg，比较a，b的关系

D．取该红色沉淀装入试管里，加入酸化的硝酸银溶液，观察是否有银白色

沉淀析出。
你认为合理的方案是（填字母）               。
（2）乙小组针对甲小组的假设，另设计如如下图装置进行验证。

若按乙组装置定性检验上述红色沉淀成分，可根据                     现象的发生与否即可判断。
若按乙组装置定量测定上述红色沉淀的成分，你认为理论上应该测定下列哪些物理量            （填序号）。
①通入氢气的体积；②反应前红色沉淀和硬质玻管的总质量；③完全反应后红色固体和硬质玻璃管的总质量；④实验前干燥管质量；⑤硬质玻璃管质量；⑥锌粒质量；⑦稀硫酸中含溶质的量；⑧实验后干燥管质量
该实验装置中距实际可行性方面存在的缺陷有                            
                                                          （请写出两点）。

废旧塑料回收和利用是减轻“白色污染”、实现资源再利用的有效途径之一。某兴趣小组进行如下探究：
【实验课题】废旧聚丙烯塑料热分解主要产物的探究
【查阅资料】①石蜡热分解的产物为常温下的气态烃和液态烃
②CuO能将烃氧化成CO₂和H₂O
③苯甲酸能溶于苯
【实验设计】

 
【实验记录】
①B装置试管中有液态物质生成；②C中溴水的颜色变浅；③E装置中黑色氧化铜变红；④F装置中无水硫酸铜变蓝。
【问题讨论】请你参与实验设计的评价和实验结果的分析：
（1）经分析得知B装置试管中的液态产物是甲苯和苯的混合物。若要除去其中的甲苯，实验操作方法是                                           ；
（2）C装置的作用是                     ；
（3）如果不设置D装置，对实验结论产生的影响是                  ；
（4）甲同学认为从C中出来的气体是氢气，乙同学认为还可能有其它成分。你认为其他成分可能是 
           。为完善实验设计，请在上图方框内画出装置图并注明其中盛放的试剂名称。

某兴趣小组同学在实验室用加热l－丁醇、浓H₂SO₄和溴化钠混合物的方法来制备1－溴丁烷，并检验反应的部分副产物，设计了如下装置，其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。
请根据实验步骤，回答下列问题：

 
⑴关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水，给A加热30分钟，制备1－溴丁烷。冷凝回流的主要目的是    。
⑵理论上，上述反应的副产物可能有：丁醚（CH₃CH₂CH₂CH₂－O－CH₂CH₂CH₂CH₃）、1－丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等。
①熄灭酒精灯，在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a，利用余热继续反应直至冷却，通过B、C装置检验部分副产物。B、C中应盛放的试剂分别是    。
②有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“－CH₂CH₂CH₂CH₃”， 来确定副产物中存在丁醚。请你对该同学的观点进行评价：    。
⑶为了进一步分离、提纯1－溴丁烷，该兴趣小组同学查得相关有机物的有关数据如下：

物质	熔点／℃	沸点／℃
1－丁醇	－89.5	117.3
1－溴丁烷	－112.4	101.6
丁醚	－95.3	142.4
1－丁烯	－185.3	－6.5

请你补充下列实验步骤，直到分离出1－溴丁烷。
①待烧瓶冷却后，拔去竖直的冷凝管；
②    ；③    ；
④    ；⑤   ，收集所得馏分。
⑷若实验中所取1－丁醇、NaBr分别为7.4 g、13.0 g，蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6 g 1－溴丁烷，则1－溴丁烷的产率是     。

为测定固体磷铵化肥中铵态氮的质量分数，实验室用右图所示装置进行实验。实验时，在A中加入mg磷铵样品，关闭止水夹a，打开止水夹b，向A中加入足量的浓NaOH溶液，完全反应后C中浓硫酸增重ng。请回答下列问题：

(1)试说明检查该装置气密性的操作方法和实验现象：                              。
(2)实验过程应该在何时鼓入空气？答：         (填“实验开始前”、“反应过程中”或“完全反应后”)
(3)如某次测定的铵态氮的质量分数明显偏低，则可能的原因是           (填字母)。
A．磷铵样品与氢氧化钠未充分反应       B、A和B中残留了一定量的氨气
C．氢氧化钠溶液的浓度太大
(4)某厂利用生产磷铵排放的磷石膏废渣制硫酸联产水泥，硫酸返回用于生产磷铵。其生产流程图如下：


①操作b的名称是浓缩、冷却、                 。
②如反应Ⅱ的产物是两种酸式盐，则物质B中溶质的化学式是                 。
③若在实验室中对反应Ⅲ产生的气体用NaOH溶液吸收，可使用的装置是             
(填字母)。

④该生产流程最大的优点是尽可能地实现原料的循环使用和副产物的综合利用，该生产流程体现的基本思想是                          。

某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应中气体产物的成分进行了研究。
【提出假设】 该反应中的气体产物可能是CO或者是CO₂和CO的混合物。
【查阅资料】 氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO₂）饱和溶液混合加热反应制得氮气。
【设计方案】 如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉充分反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

 
试回答下列问题：
(1) 按上图连接装置，如何检查该装置的气密
性                                              。
(2) 广口瓶内盛放的试剂为        ，其作用
为                                     。
(3) 实验开始时，应先打开弹簧夹2一段时间后关闭，同时打开弹簧夹1；再点燃酒精喷灯，理由是
                                     ；                                            。
(4) 称取3.20 g氧化铁、2.00 g炭粉混合均匀，放入质量为48.48 g的硬质玻璃管中；待反应结束，再通一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24 g。经进一步测定得知参加反应的氧元素质量为0.96 g。从而确认该反应的气体产物是CO₂和CO的混合物，理由是              。根据数据处理结果判断，反应产生的气体中n（CO₂）: n（CO）＝         ，
(5) 有同学根据实验得出的结论，认为应对实验装置进一步完善，你认为应作如何改进？
                                                                      。