高中化学实验题

I．某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响，并测定(NH₄)₂S₂O₈和KI反应的化学反应速率。进行如下实验探究：
【实验原理】
(NH₄)₂S₂O₈和KI反应的离子方程式为：S₂O₈^2－+ 2I^－= 2SO₄^2－+ I₂  （1）
平均反应速率的计算式为v(S₂O₈^2－)=。
实验时，向KI、Na₂S₂O₃和淀粉指示剂混合溶液中加入(NH₄)₂S₂O₈溶液，不断搅拌。
在反应（1）进行的同时，发生反应：2S₂O₃^2－+ I₂ =" " S₄O₆^2－+ 2I^－  （2）
反应(1)生成的I₂立即与S₂O₃^2－反应，生成无色的S₄O₆^2－和I^－。S₂O₃^2－耗尽时，反应（1）继续生成的I₂才与淀粉作用呈现蓝色。从加入(NH₄)₂S₂O₈溶液到出现蓝色的时间为Δt。
【实验内容】
（1）实验小组设计的实验记录表和数据记录如下，请将表中字母表示的空格填上。

实 验 编 号	①	②	③	④	⑤
试剂 用量 (mL)	0.20  mol·L^-1(NH4)2S2O8溶液	20.0	10.0	b	20.0	20.0
0.20  mol·L^-1KI溶液	20.0	20.0	20.0	10.0	5.0
0.010  mol·L^-1 Na2S2O3溶液	a	8.0	8.0	8.0	8.0
0.2% 淀粉溶液	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
0.20  mol·L^-1KNO3溶液	0	0	0	10.0	c
0.20  mol·L^-1(NH4)2SO4溶液	0	10.0	15.0	0	0
20 ℃时，反应时间Δt（s）	32	67	130	66	135
为了使溶液的离子强度和总体积保持不变，减少的(NH4)2S2O8溶液或KI溶液的用量，分别用(NH4)2SO4溶液或KNO3溶液补足；溶液混合后体积不变

（2）为了使反应充分进行，减少数据误差，实验过程中应该不断进行的操作是          。
（3）第①组实验的v(S₂O₈^2－)=                    mol·(L·s)^-1。
（4）根据上表数据分析，可以得到的结论有（写出一条即可）                     
                                                                           。
II．实验小组查资料得知，向含有Na₂CO₃的Na₂S溶液中通入SO₂，可以制备上述实验所需的Na₂S₂O₃。反应如下：Na₂CO₃ + SO₂= Na₂SO₃ + CO₂；2Na₂S + 3SO₂ = 2Na₂SO₃ + 3S↓；
Na₂SO₃ + S= Na₂S₂O₃。该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na₂S₂O₃。

（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置①、②中盛放的试剂依次是
①                                ；
②                                。
（2）实验过程中，随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，继续通入气体，可以观察到的现象是                                             。
（3）反应结束后，从制得的Na₂S₂O₃稀溶液中得到Na₂S₂O₃·5H₂O晶体的主要操作包括：                                                                   。

氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知： CH₄(g)+ H₂O(g)="===" CO (g)+3H₂(g)H =" +206.2" kJ·mol^-1
CH₄(g)+ CO₂(g)="===" 2CO (g)+2H₂(g) H =" +247.4" kJ·mol^-1
（1）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CO₂(g)和H₂(g)的热化学方程式为_______________________________。
（2）电解尿素[CO(NH)]的碱性溶液制氢的装置示意图见图：
（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极排出液中含有大量的碳酸盐成份，则阳极的电极反应式为_______，每消耗1mol尿素需要补充______mol氢氧化钾。

2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200^oC左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为：C₂H₅OH +3O₂ =2CO₂ +3H₂O，电池示意如图：

（1）_________极（填a或b）为电池的负极，电池工作时电流方向为______________；
（2）写出电池正极反应方程式___________________；
（3）电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有________mol电子转移。

（1）选择适当的试剂除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)：
溴苯(溴)：试剂______，反应方程式_________________________；
甲烷（乙烯）：试剂______，反应方程式_________________________；
（2）选择合适的试剂鉴别下列物质：
苯和甲苯：试剂__________________________________；
乙烷和乙炔：试剂_____________________________________。

铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl₃可用作印刷电路铜版腐蚀剂和外伤止血剂等。
（1）写出FeCl₃溶液腐蚀印刷电路板的离子方程式___________________________。
（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请在方框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。

负极反应：________________________________________________；
正极反应：________________________________________________。

用一种试剂除去下列各气体中的杂质（括号内为杂质）：
（1）CO₂（SO₂）：试剂　　　　　，离子方程式　　　　　　　　　        　　　　
（2）SO₂（HCl）：试剂　　　　　，离子方程式　　　　　　　　      　 　　　　

某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置进行有关实验。请回答下列问题：
（1）装置A中发生的化学反应方程式为___________________________。
在此反应中，浓硫酸所体现的主要性质是______（填序号）
A酸性 B强氧化性 C脱水性 D吸水性 E强腐蚀性 F不挥发性
（2）装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是_____________，其作用是_________________________  。
（3）装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后，关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生，此时B中现象是                              。                                                                        
B中应放置的液体是(填字母)__________________。
a．水    b．酸性KMnO₄溶液     c．浓溴水       d．饱和NaHSO₃溶液

氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示：

（1）溶液A的溶质是                   ；
（2）电解饱和食盐水的离子方程式是                              ；
（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用              ；
（4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca^2＋、Mg^2＋、NH₄^＋、SO₄^2－[c(SO₄^2－)＞c(Ca^2＋)]。
精致流程如下（淡盐水和溶液A来自电解池）：

①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是    。
②过程Ⅰ中将NH₄⁺转化为N₂的离子方程式是   
③BaSO₄的溶解度比BaCO₃的小，过程Ⅱ中除去的离子有      
④经过程Ⅲ处理，要求盐水中c 中剩余Na₂SO₃的含量小于5mg /L,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ，则处理10m³盐水b ，至多添加10% Na₂SO₃溶液       kg（溶液体积变化忽略不计）。

I．某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响，并测定(NH₄)₂S₂O₈和KI反应的化学反应速率。进行如下实验探究：
【实验原理】
(NH₄)₂S₂O₈和KI反应的离子方程式为：S₂O₈^2－+ 2I^－= 2SO₄^2－+ I₂  （1）
平均反应速率的计算式为v(S₂O₈^2－)=。
实验时，向KI、Na₂S₂O₃和淀粉指示剂混合溶液中加入(NH₄)₂S₂O₈溶液，不断搅拌。
在反应（1）进行的同时，发生反应：2S₂O₃^2－+ I₂ =" " S₄O₆^2－+ 2I^－  （2）
反应(1)生成的I₂立即与S₂O₃^2－反应，生成无色的S₄O₆^2－和I^－。S₂O₃^2－耗尽时，反应（1）继续生成的I₂才与淀粉作用呈现蓝色。从加入(NH₄)₂S₂O₈溶液到出现蓝色的时间为Δt。
【实验内容】
（1）实验小组设计的实验记录表和数据记录如下，请将表中字母表示的空格填上。

实 验 编 号	①	②	③	④	⑤
试剂 用量 (mL)	0.20  mol·L^-1(NH4)2S2O8溶液	20.0	10.0	b	20.0	20.0
0.20  mol·L^-1KI溶液	20.0	20.0	20.0	10.0	5.0
0.010  mol·L^-1 Na2S2O3溶液	a	8.0	8.0	8.0	8.0
0.2% 淀粉溶液	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
0.20  mol·L^-1KNO3溶液	0	0	0	10.0	c
0.20  mol·L^-1(NH4)2SO4溶液	0	10.0	15.0	0	0
20 ℃时，反应时间Δt（s）	32	67	130	66	135
为了使溶液的离子强度和总体积保持不变，减少的(NH4)2S2O8溶液或KI溶液的用量，分别用(NH4)2SO4溶液或KNO3溶液补足；溶液混合后体积不变

（2）为了使反应充分进行，减少数据误差，实验过程中应该不断进行的操作是          。
（3）第①组实验的v(S₂O₈^2－)=                    mol·(L·s)^-1。
（4）根据上表数据分析，可以得到的结论有（写出一条即可）                     
                                                                           。
II．实验小组查资料得知，向含有Na₂CO₃的Na₂S溶液中通入SO₂，可以制备上述实验所需的Na₂S₂O₃。反应如下：Na₂CO₃ + SO₂= Na₂SO₃ + CO₂；2Na₂S + 3SO₂ = 2Na₂SO₃ + 3S↓；
Na₂SO₃ + S= Na₂S₂O₃。该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na₂S₂O₃。

（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置①、②中盛放的试剂依次是
①                                ；
②                                。
（2）实验过程中，随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，继续通入气体，可以观察到的现象是                                             。
（3）反应结束后，从制得的Na₂S₂O₃稀溶液中得到Na₂S₂O₃·5H₂O晶体的主要操作包括：                                                                   。

氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知： CH₄(g)+ H₂O(g)="===" CO (g)+3H₂(g)H =" +206.2" kJ·mol^-1
CH₄(g)+ CO₂(g)="===" 2CO (g)+2H₂(g) H =" +247.4" kJ·mol^-1
（1）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CO₂(g)和H₂(g)的热化学方程式为_______________________________。
（2）电解尿素[CO(NH)]的碱性溶液制氢的装置示意图见图：
（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极排出液中含有大量的碳酸盐成份，则阳极的电极反应式为_______，每消耗1mol尿素需要补充______mol氢氧化钾。

2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200^oC左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为：C₂H₅OH +3O₂ =2CO₂ +3H₂O，电池示意如图：

（1）_________极（填a或b）为电池的负极，电池工作时电流方向为______________；
（2）写出电池正极反应方程式___________________；
（3）电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有________mol电子转移。

（1）选择适当的试剂除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)：
溴苯(溴)：试剂______，反应方程式_________________________；
甲烷（乙烯）：试剂______，反应方程式_________________________；
（2）选择合适的试剂鉴别下列物质：
苯和甲苯：试剂__________________________________；
乙烷和乙炔：试剂_____________________________________。

某学生课外学习活动小组针对教材中铜与浓硫酸反应，提出了研究“能够与铜反应的硫酸的最低浓度是多少？”的问题，并设计了如下方案进行实验：
实验试剂：18mol/L硫酸20mL，纯铜粉足量，足量2mol/LNaOH溶液
请根据实验回答问题：

（1）烧杯中用NaOH溶液吸收的物质是：           （填化学式），利用倒置的漏斗而不是将导气管直接深入烧杯中的目的是：                             。
（2）加热烧瓶20分钟，烧瓶中发生反应的化学方程式是：                     。
待烧瓶中反应基本结束，撤去酒精灯，利用烧瓶中的余热使反应进行完全。然后由导管a通入足量的空气，以确保烧瓶中的SO₂气体全部进入烧杯中。在该实验装置中的     （填仪器序号“a”或“b”）起到了确保硫酸体积保持不变的作用。
（3）将充分反应后的烧杯取下，向其中加入足量的酸化的双氧水，再加入足量的BaCl₂溶液，再进行___  _、       、      后称量硫酸钡的质量为13．98g，请计算能与铜反
应的硫酸的最低浓度是                        。
（4）有的同学提出在上面（4）中可以不必加入酸化的双氧水，直接进行后面的实验，也能得到准确的数据，请结合你的理解分析是否需要加入双氧水及原因：                    ，
                                                             。

现有短周期元素X形成的单质A与NaOH溶液反应，
有如下转化关系：，(若产物中有水生成则省略未表示出来)。
(1)若常温常压下，A为气态，且B、C中均有X元素，则A与NaOH溶液反应的离子方程式为                          ，实验室制备A的化学方程式为                                  ；
(2)若常温常压下，A为非金属固态单质，且其在电子工业中有着重要的用途，则工业制取A化学方程式为                                   ；
(3)若A为金属，C为气体，则A 与NaOH溶液反应的离子方程式为                       
      ；其最高氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为                    ；
(4)由(2)和(3)中两种单质形成合金在工业、建筑业中有重要的用途。一个探究性学习小组，他们拟用该合金与足量稀硫酸的反应测定通常状况下气体摩尔体积，实验装置如下：

①装置中导管a的作用是                       ；
②实验中准确测得4个数据：实验前该合金的质量m₁ g，实验后残留固体的质量m₂ g，实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V₁ mL、V₂ mL；则通常状况时气体摩尔体积V_m＝____________L·moL^-1。

由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。

装置
现象	二价金属A不断溶解	C的质量增加	A上有气体产生

根据实验现象回答下列问题：
(1)装置甲中负极的电极反应式是_____________________________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应式是_____________________________________________。
(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_________________________________________。