高中化学实验题

近年来，江苏省酸雨污染较为严重，防治酸雨成了迫在眉睫的问题。
⑴有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫废气的方法，流程如下： ( I ）将含SO₂的废气通入电解饱和食盐水所得溶液中，得NaHSO₃溶液。（Ⅱ）将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。（III）将盐酸加入NaHSO₃溶液中得SO₂气体回收，生成的NaCl循环利用。
①写出步骤（I）反应的化学方程式：                            
②写出步骤（III）反应的离子方程式：                           
⑵还有学者提出利用 Fe ^2十、Fe^3十等离子的催化作用，常温下将SO₂氧化成SO₄^2一而实现SO₂的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中SO₂氧化成SO₄^2一的转化率。

①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO₂的体积分数，X溶液可以是（填序号）             。（参考：还原性SO₂> I^- >Br^->Cl^-）

A．碘的淀粉溶液	B．酸性高锰酸钾溶液
C．氢氧化钠溶液	D．氯化钡溶液

②若上述实验是在标准状况下进行的，X是已知体积和物质的量浓度的溶液，欲测定转化器中SO₂氧化成SO₄^2一的转化率，已知气体流速，还需测定的数据是           和加入盐酸酸化的氯化钡溶液后生成沉淀的质量。
（3）新型氨法烟气脱硫技术采用氨吸收烟气中SO₂生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵，再用一定量的磷酸进行反应，在反应回收SO₂后的混合物中通入适量的氨气得到一种产品。该技术的优点是            。
（4）为进一步减少SO₂的污染并变废为宝，人们正在探索用CO还原SO₂得到单质硫的方法来除去SO₂。该方法涉及到的化学反应为：SO₂＋2CO＝2CO₂＋S_x、
CO＋S_x＝COS、2COS＋SO₂＝2CO₂＋S_x。其中COS中“C”化合价为    。
（5）若生活污水中含大量的氮化合物，通常用生物膜脱氮工艺进行处理：首先在消化细菌的作用下将
NH₄^＋氧化为NO₃^－：NH₄^＋＋2O₂＝NO₃^－＋2H^＋＋H₂O，然后加入甲醇【CH₃OH】，NO₃^－和甲醇转化为两种无毒气体。请写出加入甲醇后反应的离子方程式                 。

(6分)现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)₃胶体的制备实验。
I、甲同学向1 mol·L^-氯化铁溶液中加入少量的NaOH溶液；II、乙同学直接加热饱和FeCl₃溶液；III、丙同学向25 ml沸水中逐滴加入1~2mL FeCl₃饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。根据你的理论和实践试回答下列问题：
（1）其中操作最可能成功的同学是　　　　　　；他的操作中涉及到的化学反应方程式为                                 
（2）设计最简单的办法确证有Fe（OH）₃胶体生成，其操作及现象是：                  
                                       则一定有Fe（OH）₃胶体生成。
（3）丁同学利用所制得的Fe（OH）₃胶体进行下列实验：
①将其装入U形管内，用石墨作电极，接通直流电，通电一段时间后发现阴极附近的颜色逐渐变深，这表明                                             。
②向其中加入硫酸铝，可观察到的现象是                                 。

某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理（Cu元素的相对原子质量为64）。

  按照实验步骤依次回答下列问题：
⑴导线中电子流向为               （用a、b 表示）。
⑵写出装置中锌电极上的电极反应式：                                     ；
⑶若装置中铜电极的质量增加0.64g，则导线中转移的电子数目为              ；
（不许用“N_A”表示）
⑷装置中盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的K^＋、Cl^－的移动方向表述正确的是            。
A. 盐桥中的K^＋向左侧烧杯移动、Cl^－向右侧烧杯移动
B. 盐桥中的K^＋向右侧烧杯移动、Cl^－向左侧烧杯移动
C. 盐桥中的K^＋、Cl^－都向右侧烧杯移动
D.盐桥中的K^＋、Cl^－几乎都不移动
⑸若ZnSO₄溶液中含有杂质Cu^2＋，会加速Zn电极的腐蚀、还可能导致电流在较短时间内衰减。欲除去Cu^2＋，最好选用下列试剂中的　　　　（填代号）。
A. NaOH            B. Zn　　    　　C. Fe              D. H₂SO₄

某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时，选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白：
（1）用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时,左手把握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视_______    ________。直到因加入一滴盐酸后，溶液由黄色变为橙色，并_______________为止。
（2）下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是_______________

A．酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液

B．滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥

C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失

D．读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数

（3）若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示：则起始读数为_________mL，终点读数为_____________mL；所用盐酸溶液的体积为______________ mL。

（4）某学生根据三次实验分别记录有关数据如下表：

请用上述数据列式计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度            。

亚硝酸钠属剧毒物质，是一种食品护色剂。人体摄入过多的亚硝酸钠，30min即出现恶心、呕吐、全身 无力、皮肤青紫等中毒症状，严重者昏迷、抽搐、呼吸衰竭而死亡。我国因亚硝酸钠严重污染或以“工业盐”(亚硝酸钠)作为食盐误食引起恶性食物中毒事故屡有发生。所以 ，在肉制品加工中使用护色剂必须严格控制其使用量，确保食用安全。
(1) 已知NaNO₂能发生如下反应：2NaNO₂+4HI=2NO+I₂+2NaI+2H₂O，反应中氧化剂是_________，若有2mol NaNO₂发生反应转移电子的物质的量_________mol。
(2)根据上述反应，可以用试纸和生活中常见的物质进行实验，以鉴别NaNO₂和NaCl，可选用的物质有①自来水②碘化钾淀粉试纸③淀粉④白糖⑤食醋⑥白酒。进行实验时，必须选用的物质有_____________。
(3)若误食亚硝酸盐会导致血红蛋白中亚铁离子转化为铁离子而中毒。服用维生素C可解除亚硝酸盐中毒。下列叙述正确的是_________。

A．亚硝酸盐是还原剂	B．维生素C是还原剂
C．维生素C能把亚铁离子氧化为三价铁离子	D．亚硝酸盐被氧化

选择下列实验方法分离物质，将分离方法的序号填在横线上。

A．萃取分液

B．升华

C．结晶

D．分液 E．蒸馏 F．过滤

（1）分离饱和食盐水与沙子的混合物。______
（2）从硝酸钾和氯化钠的混合液中获得硝酸钾。______
（3）分离水和汽油的混合物。______
（4）分离CCl₄（沸点为76.75℃）和甲苯（沸点为110.6℃）的混合物。______

粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外，还含有泥砂等不溶性杂质。我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题。
（1）实验室进行NaCl溶液蒸发时，一般有以下操作过程 ①停止加热；②固定铁圈位置 ；③放上蒸发皿（蒸发皿中盛有NaCl溶液）；④放置酒精灯； ⑤加热搅拌；。其正确的操作顺序为                                 。
（2）在粗盐提纯过程中，如何检验NaCl溶液中SO₄^2－是否除尽？                   。如果还有，应该如何除去SO₄^2－离子？                        。
（3）在粗盐提纯的过程中需要滴加饱和Na₂CO₃溶液，直至不再产生沉淀为止。请问这步操作的目的                                              。

环己酮是一种重要的化工原料，实验室常用下列方法制备环己酮：
环己醇、环己酮和水的部分物理性质见下表：

物质	沸点（℃）	密度（g-cm^-3，20℃）	溶解性
环己醇	161.1（97.8）*	0.9624	能溶于水
环己酮	155.6（95）*	0.9478	微溶于水
水	100.0	0.9982

*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点
(1)酸性Na₂Cr₂O₇溶液氧化环己醇为放热反应，反应剧烈将导致体系温度迅速上升，副反应增多。实验中将酸性Na₂Cr₂O₇溶液加到盛有环己醇的烧瓶中，在55-60℃进行反应。反应完成后，加入适量水，蒸馏，收集95-100℃的馏分，得到主要的含环己酮和水的混合物。
①酸性Na₂Cr₂O₇溶液的加料方式为                                             。
②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是                                       。
(2)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作：
a蒸馏，收集151-156℃的馏分；
b 过滤；
c 在收集到的馏分中加NaCl固体至饱和，静置，分液；
d 加入无水MgSO₄固体，除去有机物中少量水。
①上述操作的正确顺序是       （填字母）。
②上述操作b、c中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外，还需        、        。
③在上述操作c中，加入NaCl固体的作用是                                 。
(3)利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为环己酮，环己酮分子中有       种不同化学环境的氢原子。

（1）写出以下两种仪器的名称：
 A：                       B：                  
（2）某同学用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如图．由图中可以看出，烧杯的实际质量为_________g．

（3）指出下面实验中存在的错误：                                         

(8分) 选择下列实验方法分离物质，将分离方法的序号填在横线上。

A．萃取分液法

B．加热分解法

C．结晶法

D．分液法　 E．蒸馏法　 F．过滤法

（1）________从KNO₃和NaCl的混合溶液中获得KNO₃。
（2）________分离水和汽油的混合物。
（3）________分离四氯化碳（沸点76.75℃）和甲苯（沸点110.6℃）的混合物。
（4）________从NaCl与NH₄HCO₃固体混合物中得到NaCl。

某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了如下系列实验。
【实验1】铜与浓硫酸反应，实验装置如图20所示。

实验步骤：
①先连接好装置，检验气密性，加入试剂；
②加热A试管直到B中品红褪色，熄灭酒精灯；
③将Cu丝上提离开液面。
（1）装置A中发生反应的化学方程式为　　　　　。
（2）熄灭酒精灯后，因为有导管D的存在，B中的液体不会倒吸，其原因是　　　　　。
（3）拆除装置前，不需打开胶塞，就可使装置中残留气体完全被吸收，应当采取的操作是　　　　　。
【实验2】实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝表面还产生黑色固体甲，其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜，以及被掩蔽的氧化亚铜。
查阅资料：
①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu²⁺和铜单质，在氧气流中煅烧，可以转化为氧化铜。
②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸，在氧气流中煅烧，硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫。
为了研究甲的成分，该小组同学在收集到足够量的固体甲后，进行了如图21的实验：
　
（4）②中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是　　　　　。
（5）③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为　　　　　。
（6）下列对于固体甲的成分的判断中，正确的是（填字母选项）　　　　　。

A．固体甲中，CuS和Cu2S不能同时存在

B．固体甲中，CuO和Cu2O至少有一种

C．固体甲中若没有Cu2O，则一定有Cu2S

D．固体甲中若存在Cu2O，也可能有Cu2S

某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液，选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白：
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时，左手握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视             。直到溶液由黄色变为橙色，并                为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是        。

A．酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸

B．滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥

C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失

D．读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束后俯视读数

(3)若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，则起始读数为       mL，终点读数为        mL；所用盐酸溶液的体积为           mL。

（每空2分，第4、5小题每空1分，共17分）实验室用密度为1.18g/mL，质量分数为36.5%浓盐酸配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液,填空并请回答下列问题：
（1）配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液。应量取盐酸体积_______mL，应选用容量瓶的规格_________mL。除容量瓶外还需要的其它仪器_________________________________。
（2）配制时，其正确的操作顺序是（字母表示，每个字母只能用一次）____________________
A．用30mL水洗涤烧杯2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡
B．用量筒量准确量取所需的浓盐酸的体积，沿玻璃棒倒入烧杯中，再加入少量水（约30mL），用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀
C．将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中
D．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀
E．改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度相切

(9分)实验室用氯化钠固体配制100mL 1.0 mol·L^-1的NaCl溶液，有如下操作步骤：
①用托盘天平称量____________g NaCl晶体放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解；
②继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1-2cm处，改用_____________小心滴加蒸馏水至溶液凹液面的最低处与刻度线相切；
③把①中所得溶液小心地转入______________中；
④将容量瓶塞紧，充分摇匀；
⑤用少量蒸馏水洗涤烧杯与玻璃棒2-3次，洗涤液一并转移到容量瓶中。
（1）将上述步骤的空白处填空；
（2）本实验操作步骤的正确顺序是（填序号，不能重复）                       ；
（3）试分析下列操作对所配得溶液的浓度有何影响（填：“偏高”、“偏低”、或“无影响”）
①容量瓶用蒸馏水洗净后没有干燥就直接用来配溶液，所配得溶液的浓度         ；
②定容时，俯视刻度线，所配得溶液的浓度              ；
③定容后，加盖倒转摇匀后，发现液面低于刻度线，又滴加蒸馏水至刻度。所配得溶液的浓度               。

工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
【探究一】
（1）将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是                          
（2）另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe³⁺之外还可能含有Fe²⁺。若要确认其中的Fe²⁺，应选用   （填序号）。

A．KSCN溶液和氯水

B．铁粉和KSCN溶液

C．浓氨水

D．酸性KMnO4溶液

②乙同学取560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生SO₂+Br₂+2H₂O＝2HBr+H₂SO₄反应，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g。由此推知气体Y中SO₂的体积分数为            
【探究二】
分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H₂和Q气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略，假设有关气体完全反应）。

（3）装置B中试剂的作用是                  
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是                                （用化学方程式表示）。
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加洗气瓶M于          （选填序号）。
a.  A之前         b.  A-B间        c.  B-C间       d.  C-D间
（6）如果气体Y中含有H₂，预计实验现象应是