高中化学实验题

(15分) Ⅰ、某同学用下图所示装置（尾气吸收装置未画出）向溶液Y中通入NH₃和CO₂

（1）下列为实验室制备NH₃和CO₂的备选药品：
a.NH₄Cl    b.CaCO₃（块状）   c.Ca（OH）₂      d.NaOH     e.浓氨水   
f.稀盐酸   g.稀硫酸
则上述装置A处的试管中所放药品的最佳选择为        （用药品序号填
空，下同）；装置D处固体药品的最佳选择为         （用药品序号填空）。
（2）下列各项制备实验中，也可利用装置D处仪器完成的是       （填序号）。

A．MnO2与浓盐酸反应制备Cl2	B．Cu与浓硫酸反应生成SO2
C．由H2O2分解制O2	D．乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯

E．Zn与稀硫酸反应制备H₂
（3）写出上述装置A处的试管中所发生反应的化学方程式：
                                                            。
Ⅱ、甲同学利用下图所示装置探究SO₂和Cl₂两种气体按不同比例混合后的漂白性。

试分析：
①在气体进入品红溶液之前，先将SO₂和Cl₂通过盛有浓硫酸装置的目的是：
                                                    。
②甲同学在实验过程中发现：通气一段时间后，品红溶液几乎不褪色，其原因是：                                   （结合反应方程式）。

树德中学某化学兴趣小组在实验室用MnO₂与浓盐酸反应制备C1₂(发生装置如图所示)。

（1）制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是           序号)。
A．往烧瓶中加入浓盐酸
B．加热
C．往烧瓶中加入MnO₂粉末 
（2）制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，兴趣小组同学提出下列实验探究方案：
甲方案：与足量AgNO₃溶液反应，称量生成的AgCl质量
乙方案：采用酸碱恰好中和（有指示剂）的方法测定
丙方案：与已知量CaCO₃(过量)反应，称量剩余的CaCO₃质量
丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H₂体积（换算为标准状况）
继而进行下列判断和实验：
①判定甲方案是否可行     （填“是”或“否”），理由是                          。
②进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。
a．量取试样20．00 mL，滴入0．200 0 mol/L的NaOH溶液，消耗NaOH溶液22．00 mL，该次测得试样中盐酸浓度为        mol·L^一1；
b．重复以上操作多次取平均值获得实验结果
③判断丙方案的实验结果       (填“偏大"、“偏小”或“准确”)。
(已知：部分CaCO₃会转化为更难溶的MnCO₃)
④进行丁方案实验：装置如图所示(夹持器具已略去)

(i)使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将               转移到        中。
(ii)反应完毕，每间隔l分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是                                                              (排除仪器和实验操作的影响因素)

(14分)下图是实验室中制备气体或验证气体性质的装置图

（1）写出用发生装置A中制取氯气的化学方程式___________。
（2）利用上图装置制备纯净的氯气，并证明氧化性：C1₂>Fe³⁺
则装置B中的溶液的作用是_______________________；
装置D中加的最佳试剂是(填序号)_________________：
供选试剂：a．浓H₂SO₄  b．FeCl₂溶液  c．KSCN与FeCl₂的混合溶液  d．无水氯化钙
（3）在上图所示圆底烧瓶内加入碳，a中加入浓硫酸，开始实验，加热产生的气体缓慢通过后续装置同时完成如下实验：
实验1：证明SO₂具有氧化性和漂白性
实验2：证明碳元素的非金属性比硅元素的强
证明SO₂具氧化性和漂白性：B中为少量Na₂S溶液、C中加品红溶液，D中应加入足量的___________(填溶液名称)，E中加入___________溶液(填化学式)。
（4）证明碳元素的非金属性比硅元素的强的现象为__________________；
实验2有一处不严谨，应如何改进__________________。

硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe₂O₃及少量SiO₂､A1₂O₃､CaO､MgO等杂质)｡用该烧渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下:

（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有 ｡
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中含量将下降,其原因是 (用离子方程式表示)｡
（3）根据下表数据:

在“除杂”步骤中,为除去和,溶液的pH最大值应小于 ,常温下,当
pH="5" 时,溶液中= (已知常温下)｡
（4）“中和合成”的目的是将溶液中转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是 ｡

某小组通过实验研究Na2O2与水的反应｡

（1）Na2O2与水反应的化学方程式是 ｡
（2）ⅱ中溶液褪色可能是溶液a中存在较多的H2O2,H2O2与酚酞发生了反应｡
Ⅰ．甲同学通过实验证实了H2O2的存在:取少量溶液a,加入试剂 (填化学式)，有气体产生｡
Ⅱ．乙同学查阅资料获悉:用KMnO4(被还原为)可以测定H2O2的含量｡
取3mL溶液a稀释至15mL,用稀H2SO4酸化,再逐滴加入0．0045 KMnO₄溶液,产生气体,溶液褪色速率开始较慢后变快,至终点时共消耗10mL KMnO₄溶液｡
①KMnO₄与H₂O₂反应的离子方程式是 ｡
②溶液a中｡
③溶液褪色速率开始较慢后变快的原因可能是 ｡
（3）为探究现象ⅱ产生的原因,同学们继续进行了如下实验:
Ⅰ．向H2O2溶液中滴入两滴酚酞,振荡,加入5滴0．1NaOH溶液,溶液变红又迅速变无色且产生气体,10分钟后溶液变无色,该过程无明显热效应｡
Ⅱ．向0．1NaOH溶液中滴入两滴酚酞的,振荡,溶液变红,10分钟后溶液颜色无明显变化;向该溶液中通入氧气,溶液颜色无明显变化｡从实验Ⅰ和Ⅱ中，可得出的结论是 ｡

资源综合利用既符合绿色化学理念，也是经济可持续发展的有效途径。一种难溶的废弃矿渣杂卤石，其主要成分可表示为：，已知它在水溶液中存在如下平衡：

为了充分利用钾资源，一种溶浸杂卤石制备K₂S0₄工艺流程如下：

（1）操作①名称是                
（2）用化学平衡移动原理解释:Ca(OH)₂溶液能溶解出杂卤石中K^十的原因：                
（3）除杂质环节，为了除去Ca^2＋，可先加人          溶液，经搅拌等操作后，过滤，再向滤液中滴加稀H₂ S0₄，调节溶液pH至             ；（填“酸性”、“中性”或“碱性”）
（4）操作②的步骤包括（填操作过程）：、                   、过滤、洗涤、干燥；
（5）有人用可溶性碳酸盐为溶浸剂，其浸溶原理可表示为：

则常温下该反应的平衡常数K＝                

苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线：

制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略)：

已知：苯乙酸的熔点为76.5 ℃，微溶于冷水，溶于乙醇。回答下列问题：
（1）在250 mL三口瓶a中加入70 mL70%硫酸。配制此硫酸时，加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是                          。
（2）将a中的溶液加热至100 ℃，从b中缓缓滴加40 g苯乙腈（）到硫酸溶液中，然后升温至130 ℃继续反应。仪器c的名称是            ，反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸（）粗品。加人冷水的目的是               。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是       (填标号)。
A 分液漏斗 B漏斗 C烧杯 D．直形冷凝管  E．玻璃棒
（3）提纯粗苯乙酸的方法是                       ，最终得到44 g纯品，则苯乙酸（）的产率是        。
（4）用CuCl₂    • 2H₂O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)₂沉淀，并多次用蒸馏水洗涤沉淀，判断沉淀洗干净的实验操作和现象是                                     。
（5）将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后，加入Cu(OH)₂搅拌30min，过滤，滤液静置一段时间，析出苯乙酸铜晶体，混合溶剂中乙醇的作用是             。

KI在食品、医药领域有广泛用途。某科研小组利用碘废弃液（主要含I₂、I^－）制备KI，流程如下：

已知：I₂＋2S₂O₃^2-=S₄O₆^2-＋2I^－
（1）加入胆矾的作用                。
（2）为制得KI晶体粗产品，滤液后续操作步骤是                                     。
（3）用沉淀滴定法测定样品中KI含量的实验步骤如下：
a.称取3.000 g样品，溶解，配制成250 mL溶液
b.量取25.00 mL待测液于锥形瓶中；
c.用0.1000 mol•L^－1AgNO₃标准溶液滴定至终点，记录消耗AgNO₃标准溶液的体积；
d.重复b、c操作2～3次，平均消耗AgNO₃标准溶液16.50 mL
①配制250mL样品溶液时，所需的仪器除烧杯、玻璃棒之外，还缺少的玻璃仪器是              。
②AgNO₃标准溶液在使用之前通常要重新标定，原因是                         ；本实验滴定过程中操作滴定管的图示正确的是___   ____（填编号）。

③该样品中KI的质量百分数为          。
④下列因素会导致KI含量的测定结果偏高的是          。

A．配制样品溶液定容时仰视

B．锥形瓶未干燥

C．滴定管未用AgNO3标准溶液润洗

D．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡

硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为 $M{g}_2{B}_2{O}_5·H_{2}O$和 $F{e}_3{O}_4$，还有少量 $F{e}_2{O}_3$、 $FeO$、 $CaO$、 $A{l}_2{O}_3$和 $Si{O}_2$等)为原料制备硼酸( $H_{3}B{O}_3$)的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
（1）写出 $M{g}_2{B}_2{O}_5·H_{2}O$与硫酸反应的化学方程式。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有（写出两条）。
（2）利用的磁性，可将其从"浸渣"中分离。"浸渣"中还剩余的物质是（写化学式）。
（3）"净化除杂"需先加 $H_2{O}_2$溶液，作用是。然后再调节溶液的 $PH$约为5，目的是。
（4）"粗硼酸"中的主要杂质是填名称）。
（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（ $NaB{H}_4$），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为。
（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程。

某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置（如图），以环己醇制备环己烯。
已知： ；

反应物和生成物的物理性质如下表：

	密度（g/cm^3）	熔点（℃）	沸点（℃）	溶解性
环已醇	0.96	25	161	能溶于水
环已烯	0.81	－103	83	难溶于水

制备粗品：将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入lmL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是          ，导管B除了导气外还具有的作用是             。
②试管C置于冰水浴中的目的是                      。
（2）制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入
饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在    层（填上
或下），分液后用     （填序号）洗涤：
a．KMnO₄溶液  b．稀H₂SO₄  c．Na₂CO₃溶液
②再将环己烯按下图装置蒸馏，冷却水从       （填字母）口进入；蒸馏时要加入生石灰的目的              。

③上图蒸馏装置收集产品时，控制的温度应在       左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是      ：a．蒸馏时从70℃开始收集产品；b．环己醇实际用量多了；c．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出；d.是可逆反应，反应物不能全部转化
（3）区分环己烯精品和粗品（是否含有反应物）的方法是                  。

在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相容的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如右图。接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上述实验回答：

（1）阳极上的电极反应式为                       。
（2）阴极上的电极反应式为                       。
（3）原上层液体是                           。
（4）原下层液体是                           。
（5）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是                     。
（6）要检验上层液体中含有的金属离子                 ，现象是                                                              。

实验室可以用如下方法制取少量单质溴：　
2NaBr+MnO₂+2H₂SO₄Na₂SO₄+MnSO₄+Br₂↑+2H₂O
根据左图实验装置,填空和回答问题：　　　　　　　　　　

（1）装置(Ⅰ)的烧杯中冷水所起的作用是______ ,装置(Ⅱ)的烧杯中液体的作用是 ______________。
（2）进行此实验时,烧瓶内的橡皮塞最好用锡箔包住,用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠,这是因为 ____________________________。
（3）装置(Ⅱ)烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸,试简述其原因
________________________________________________________。

实验室需要制备纯净的氯化钾晶体。现有含少量KBr和K₂SO₄的氯化钾样品，按照下图所示的实验方案进行提纯。

（1）操作I的名称           ，操作Ⅱ所需的玻璃仪器有酒精灯和          。
（2）若用硝酸钡来代替氯化钡，是否可行？请说明理由。
                                                                   。
（3）若实验所得固体甲、乙的质量分别为W₁g和W₂g，则样品中KBr的质量分数计算式为                       。
（4）某同学对该实验方案提出质疑，他认为加适量氯化钡溶液不容易控制，应加入过量氯化钡溶液，请你按他的思路，写出实验流程图中所用试剂、所得产物的化学式和相应操作的名称，A        ，B        ，滤液C          ，操作Ⅱ                   。

为了测定实验室长期存放的Na₂SO₃固体的纯度，某化学活动小组设计了多种实验方案。准确称取W g固体样品，配成250mL溶液。分成三组进行实验：
甲组：量取25.00mL上述溶液，加入足量的盐酸酸化的BaCl₂溶液，过滤、洗涤和干燥沉淀，称得沉淀的质量为m₁ g
乙组：量取25.00mL上述溶液，加入足量的盐酸酸化的Ba(NO₃)₂溶液，过滤、洗涤和干燥沉淀，称重，其质量为m₂ g
丙组：量取25.00mL上述溶液，用a mol/L 的酸性KMnO₄溶液进行滴定。消耗KMnO₄溶液b mL。
（1）  配制250mLNa₂SO₃溶液时，必须用到的实验仪器有：烧杯、玻棒、滴管和                     。
（2）  在丙组实验中滴定时是否需要选择指示剂?            (填“需要”或“不需要”)。滴定终点的颜色变化是              。
（3）  用丙组的实验数据，计算Na₂SO₃的纯度              。
（4）  实验中发现，乙组同学测定的Na₂SO₃纯度比甲组和丙组同学的结果都要低。试分析产生上述现象的原因                             。

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）。