高中化学实验题

工业上将纯净干燥的氯气通入到0.5 mol·L^-1 NaOH溶液中得到漂白水。

某同学想在实验室探究Cl₂性质并模拟制备漂白水，上图是部分实验装置。已知KMnO₄与浓盐酸反应可以制取Cl₂。(注：装置D中布条为红色)
（1）配平KMnO₄与盐酸反应的化学方程式：
      KMnO₄+      HCl(浓)  =        KCl +      MnCl₂+      Cl₂↑+      H₂O
（2）如果反应中转移0.5mol电子，则生成Cl₂的物质的量为_______________。
（3）浓硫酸的作用是             。
（4）实验时装置D中的现象是                  。
（5）装置E中发生化学反应的离子方程式为                  。
（6）配制500 mL物质的量浓度为0.5 mol·L^-1 NaOH溶液时，主要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒和           ，需称量的NaOH的质量是          。

在如下图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备Fe(OH)₂。

（1）在试管I中加入的试剂是            。
（2）为了制得Fe(OH)₂白色沉淀，在试管I和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后观察到试管I产生大量气体。一段时间后，检验到试管Ⅱ支管出口的气体只有一种时，再进行的操作是            ，使试管I中的溶液进入到试管Ⅱ中溶液底部，产生Fe(OH)₂。
（3）这样生成的Fe(OH)₂沉淀能较长时间保持白色，其理由是               。
（4）反应结束后，将Fe(OH)₂沉淀倒出，在空气中迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，其原因是           （用化学方程式表示）。

测定硫酸铜晶体（CuSO₄·xH₂O）中x值的实验过程如下。完成下列填空:

（1）设待测硫酸铜晶体的化学式为CuSO₄·xH₂O ，则该硫酸铜晶体受热失去全部结晶水的化学方程式为              。

（2）下列是实验中用到的几种仪器，仪器与对应名称正确的是          。（填序号）
（3）“冷却”操作应在            （填仪器名称）中进行，“灼烧”时热源选用的是酒精灯而不是酒精喷灯，理由是                          。
（4）恒重操作的目的是                 。
（5）测定硫酸铜晶体结晶水含量时，若实验结果偏低，原因可能是           。（填序号）
a．坩埚未完全干燥               b．加热过程中晶体有少量溅失
c．坩埚上沾有受热不分解的杂质    d．加热后未放入干燥器中冷却
（6）下面是某学生实验的一次数据，请完成计算

加热前质量	加热后质量
m1	m2	m3	m4
11．721g	22．692g	18．631g	a

①若无需再进行第三次称量，则a的数值范围应为            。
②若加热后坩埚与固体总质量为18．631g，实测值x=             （保留两位小数）
③若理论值x=5,则该实验的相对误差是           。

草酸亚铁为黄色固体，作为一种化工原料, 可广泛用于涂料、染料、陶瓷、玻璃器皿等的着色剂以及新型电池材料、感光材料的生产。合成草酸亚铁的流程如下：

（1）配制(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液时，需加入少量稀硫酸，目的是                     。
（2）得到的草酸亚铁沉淀需充分洗涤，检验是否洗涤干净的方法是                。
（3）将制得的产品（FeC₂O₄·2H₂O）在氩气气氛中进行加热分解，结果如下图（TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数）。
①则A→B发生反应的化学方程式为：                    。

②已知B→C过程中有等物质的量的两种气态氧化物生成，写出B→C的化学方程式           ；
（4）某草酸亚铁样品中含有少量草酸铵。为了测定不纯产品中草酸根的含量，某同学做了如下分析实验：
Ⅰ．准确称量m g样品，溶于少量2mol/L硫酸中并用100mL容量瓶定容。
Ⅱ．取上述溶液20mL，用c mol/L高锰酸钾标准溶液滴定，溶液变为淡紫色，消耗高锰酸钾溶液的体积为V₁ mL。
Ⅲ．向上述溶液中加入足量Zn粉，使溶液中的Fe³⁺恰好全部还原为Fe²⁺。
Ⅳ．过滤，洗涤剩余的锌粉和锥形瓶，洗涤液并入滤液
Ⅴ．用c mol/L KMnO₄溶液滴定该滤液至溶液出现淡紫色，消耗KMnO₄溶液的体积V₂ mL。
已知：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺＝2Mn²⁺ +10CO₂+8H₂O
MnO₄^-+8H⁺+5Fe²⁺＝5Fe³⁺ + Mn²⁺+4H₂O
回答下列问题：
①若省略步骤Ⅳ，则测定的草酸根离子含量           （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
②m g样品中草酸根离子的物质的量为            （用c，V₁，V₂的式子表示，不必化简）。

已知下列数据：

物  质	2,4,6   熔点/℃	沸点/℃	密度/g·cm^－3
乙  醇	－114	78	0.789
乙  酸	16.6	117.9	1.05
乙酸乙酯	－83.6	77.5	0.900
浓H2SO4		338	1.84

实验室制乙酸乙酯的主要装置如上图I所示，主要步骤为：①在30mL的大试管中按体积比1：4：4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合液；②按照图I连接装置，使产生的蒸气经导管通到15mL试管所盛饱和Na₂CO₃溶液(加入1滴酚酞试液)上方2mm~3mm处，③小火加热试管中的混合液；④待小试管中收集约4mL产物时停止加热，撤出小试管并用力振荡，然后静置待其分层；⑤分离出纯净的乙酸乙酯。
请同学们回答下列问题：
（1）步骤①中，配制这一比例的混合液的操作是                   。
（2）写出该反应的化学方程式                     。浓H₂SO₄的作用是                     。
（3）步骤③中，用小火加热试管中的混合液，其原因是：                        。
（4）步骤④所观察到的现象              ，写出原因是_______________。
（5）步骤⑤中，分离出乙酸乙酯选用的仪器是________，产物应从_______口倒出，因为______________。
（6）为提高乙酸乙酯的产率，甲、乙两位同学分别设计了如上图甲、乙的装置(乙同学待反应完毕冷却后再用饱和Na₂CO₃溶液提取烧瓶中产物)。你认为         装置合理，因为              。

石蜡油（17个碳原子以上的液态烷烃混合物）的分解实验装置如下图所示（部分仪器已忽略）。在试管①中加入石蜡油和氧化铝（催化石蜡分解）；试管②放在冷水中，试管③中加入溴水。

实验现象：
试管①中加热一段时间后，可以看到试管内液体沸腾；
试管②中有少量液体凝结，闻到汽油的气味，往液体中滴加几滴高锰酸钾酸性溶液颜色褪去．根据实验现象回答下列问题：
（1）装置A的作用是__________
（2）试管①中发生的主要反应有：
C₁₇H₃₆C₈H₁₈+C₉H₁₈         C₈H₁₈C₄H₁₀+C₄H₈
丁烷可进一步裂解，除得到甲烷和乙烷外，还可以得到另两种有机物，它们的结构简式为__________和__________，这两种有机物混合后在一定条件下可聚合成高分子化合物，其反应类型属于__________反应．其可能结构为__________(答案可能不止一个，下同)

（3）写出试管③中反应的一个化学方程式__________，该反应的类型为__________反应．
（4）试管②中的少量液体的组成是__________(填序号) ①甲烷 ②乙烯 ③液态烷烃 ④液态烯烃．

实验室用MnO₂粉末与浓盐酸共热制取氯气：
MnO₂+4HClMnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
实验Ι 验证氯气能否与水反应
某同学设计了如下图所示的实验装置：

（1）从下图选择适合A处的装置__________（填序号）。

（2）装置B中能否观察到预期的实验现象？_________（填“能”或“不能”），请说明理由______________。
实验II 测定反应后A中残余盐酸的浓度
步骤一：配制100mL1.00mol∙L^-1的NaOH溶液，配制过程如下：
①称量_______gNaOH固体，在烧杯中用适量蒸馏水溶解，冷却。
②将烧杯中的溶液转移至________中，并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2~3次，洗涤液也注入容量瓶中。
③继续加蒸馏水至离刻度线1~2cm处，改用_________滴加蒸馏水至凹槽面最低处与刻度线相切。
④盖上瓶塞，上下颠倒摇匀，将所配溶液转移至指定试剂瓶中，贴上标签。
步骤二：取2.00mL反应后A中的溶液，稀释后滴加步骤一配制所得NaOH溶液，恰好完全反应时，消耗NaOH溶液的体积为11.80mL。
（3）完成步骤一的空格。
（4）根据实验数据，计算反应后A中残余盐酸的浓度为_________mol∙L^-1。
（5）某同学欲通过测Cl^-浓度来推测反应后A中残余盐酸的浓度，取2.00mL反应后A中的溶液，加入2.00mol∙L^-1AgNO₃溶液至不再产生沉淀时，发现所加的AgNO₃溶液的体积远大于理论值5.80mL，其原因是____________。

苯甲酸（）和乙醇在浓硫酸催化下可以制得苯甲酸乙酯，及时除去反应中产生的水可提高酯的产率。据此某实验小组设计了如下图的装置来进行上述实验。相关信息如下：

	相对分子质量	密度/(g·cm^-3)	沸点/℃	水中溶解度
苯甲酸	122	1.27	249	微溶
乙醇	46	0.789	78.3	易溶
苯甲酸乙酯	150	1.05	212.6	难溶

实验方案为：
 
（1）仪器甲的名称为________________。
（2）①往丙中加入药品的顺序为_________________。
A．无水乙醇、浓硫酸、苯甲酸晶体           B．浓硫酸、苯甲酸晶体、无水乙醇
C．苯甲酸晶体、无水乙醇、浓硫酸            D．苯甲酸晶体、浓硫酸、无水乙醇
②若加热反应后发现未加沸石，应采取的正确操作是_____________。
③微沸回流过程中，可以看到乙内的混合试剂的颜色变为_______色。
（3）加入碳酸钠粉末的作用是__________________。
（4）分液要用到的玻璃仪器有__________，粗产物在_______层（填“上”或“下”）。
（5）加热蒸馏若采用下图装置（加热装置已经略去）进行，该装置存在的2个问题为__________、________。

（6）本实验所得到的苯甲酸乙酯产率为______________。
（7）装置乙的作用为____________________

研究性学习小组探究金属锈蚀的条件，进行如下对照实验：

（1）数天后铁钉明显锈蚀的装置是              ；
（2）铁制品锈蚀的条件是                      ；
（3）铁钉生锈主要属于              腐蚀（填“化学”或“电化学”）；

1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，沸点131.4℃，熔点9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验中可以用图9所示装置制备1，2-二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)。请填写下列空白：

（1）烧瓶a要求温度迅速升高到170℃发生反应，写出该反应的化学方程式            ；该反应类型为                   。
（2）写出制备1,2-二溴乙烷的化学方程式             。
（3）安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象         。
（4）容器c中NaOH溶液的作用是          ；e装置内NaOH溶液的作用是             。
（5）某学生做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超出许多，如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因（至少2点）         、        。

明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料。明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示：

根据上述图示，完成下列填空。
（1）明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500 mL稀氨水（每升含有39.20 g氨）需要取浓氨水（每升含有250.28 g氨）__________mL，用规格为__________mL量筒量取。
（2）写出沉淀物中所有物质的化学式：____________________。
（3）滤液Ⅰ的成分是水和________________________________。
（4）为测定混合肥料 K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄中钾的含量，完善下列步骤：
①称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量__________溶液，产生白色沉淀。
②__________、__________、__________（依次填写实验操作名称）。
③冷却、称重。
④若试样为m g，沉淀的物质的量为n mol，则试样中K₂SO₄的物质的量为___________mol（用含m、n的代数式表示）。

探究SO₂的性质。甲组同学将SO₂分别通入下列3种溶液中。

（1）试管a中观察到的现象是_____________。
（2）试管b中观察到紫色褪去，说明SO₂具有的性质是_____________。
（3）试管c中产生了能溶于稀盐酸的白色沉淀，该白色沉淀是_____________。
（4）乙组同学多做了一组实验，他们将SO₂通入盛有1.0 mol/L Fe（NO₃）₃和BaCl₂的混合溶液（已 知1.0 mol/L Fe（NO₃）₃溶液中c（H^＋）＝0.1 mol/L）的试管d中，得到了不溶于稀盐酸的白色沉淀。分析产生该白色沉淀的原因：
观点1：SO₂与Fe^3＋反应
观点2：在酸性条件下SO₂与NO₃^-反应
观点3：__________。
欲证明观点2，只需将试管d中Fe（NO₃）₃溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条件下进行实验。应选择的试剂是__________（填字母）。
a. 0.1 mol/L稀硝酸
b. 1.5 mol/L Ba（NO₃）₂和0.1 mol/L HNO₃的混合溶液
c. 6.0 mol/L NaNO₃和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液

为了将混有Na₂SO₄、NaHCO₃的NaCl提纯，并制得纯净的溶液，某学生设计了如图所示的实验方案：

（1）操作①盛放药品可选用        （填仪器名称）。操作①中发生反应的化学方程式是：          。
（2）操作②为什么不用Ba(NO₃)₂溶液，其理由是                     。
（3）进行操作②后，如何判断杂质已除尽？方法是                        。
（4）操作③的目的是              ；为何不先过滤后加Na₂CO₃溶液，其理由是             。
（5）此设计方案是否严密？请说明理由                           。

在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。 应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”，并收集纯净干燥的气体。请回答该实验中的问题。

（1）写出该反应的化学方程式           ；干燥剂是_________（写名称）。
（2）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是            ；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，其作用是                。
（3）试管中收集气体是          (写化学式)，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行            。在虚线框内画出收集该气体的装置图。（限选仪器：试管、玻璃导管、水槽）
（4）反应后得到黑色固体，主要成分是Fe₃O₄，还含有少量Fe和FeO；限选以下试剂：稀HNO₃、稀HCl、KSCN溶液、氯水、CuSO₄溶液；
设计实验方案检验所得固体中含有Fe₃O₄，写出实验步骤和实验现象_____________。
‚证明固体中含有没完全反应的Fe____________________________。

根据题目要求填空：
（1）硫、氮的氧化物是主要的大气污染物，对大气的影响之一是导致酸雨。用化学方程式表示NO₂形成酸雨的原因：             ，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为                。
（2）实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示：

实验室可以用B或C装置制取氨气，如果用B装置，反应的化学方程式是______________；如果用C装置，通常使用的药品是______________（写名称）；
‚下图是某学生设计收集氨气的几种装置，其中可行的是______________。

ƒ若用A装置与D装置相连制取并收集X气体，则X可能   是下列气体中的_____________
A.CO₂       B.NO         C.Cl₂          D.H₂
写出A装置中反应的离子方程式_______________。
（3）氢化钠（NaH）是一种还原性极强的物质，广泛应用于工业生产。
氢化钠（NaH）中Na元素的化合价为+1，在高温下氢化钠（NaH）可将四氯化钛(TiCl₄)还原成金属钛，该反应的化学方程式为                       。
‚NaH能与水剧烈反应：NaH＋H₂O===NaOH＋H₂↑，NaH与液氨(NH₃)也有类似反应，该反应的化学方程式为_________________________。
如果有12g NaH参加此反应，则转移电子的物质的量为________mol
（4）用SiHCl₃与过量H₂反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置均已略去)：

SiHCl₃遇水剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式：_____________；H₂还原SiHCl₃过程中若混入O₂，可能引起的后果是___________；