高中化学实验题

某碳酸钠样品中含有少量氯化钠杂质，为测定该样品中碳酸钠的质量分数，进行了如下实验：

请回答下列问题：
（1）操作A用到的玻璃仪器除烧杯外还必需有               、               ；
（2）在实验过程中加入饱和石灰水后发生反应的离子方程式是                  
（3）为探究上述反应后滤液中的溶质成分，甲同学向滤液中滴加过量稀盐酸，发现无气泡产生，说明滤液中一定不含          （填溶质的化学式）,若有气泡产生，那么测定的样品中碳酸钠的质量分数       （填偏大、偏小、无影响）
（4）在（3）探究中，滴加盐酸前滤液中的溶质除氯化钠外，一定还含有             (填化学式) ；
滴加盐酸的过程中一定发生反应的离子方程式为                       。

某学生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溶液时，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________，直到因加入一滴盐酸后，溶液由        色变为        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3次实验分别记录有关数据如下表：

滴定次数	待测NaOH溶液的体积/mL	0．100 0 mol·L^－1盐酸的体积/mL
滴定前刻度	滴定后刻度	溶液体积/mL
第一次	25．00	0．00	26．11	26．11
第二次	25．00	1．56	30．30	28．74
第三次	25．00	0．22	26．31	26．09

依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。

根据下列实验装置回答：

（1）A中反应的化学方程式为_______________________；
（2）B中浓硫酸的作用是___________________________；
（3）C中的现象是____________________；化学方程式___________________；
（4）D的作用是                           。
（5）E中收集的气体是_____________。

某温度下，水的离子积K_w＝l×10^－13。有酸溶液A，pH＝a；碱溶液B，pH＝b。为测定A、B混合后溶液导电性的变化以及探究A、B的相关性质，某同学设计了如图所示的实验装置。

（1）实验时，烧杯中应盛              （选A或B）溶液。
（2）若A为一元强酸，B为一元强碱，且a＋b＝13。该同学在烧杯中先加入其中一种溶液，闭合开关K，测得烧杯中灯泡的亮度为10（假设亮度由暗到亮表示为1、2、3、…10、11、12、… 20）。断开开关K，将滴定管中的溶液逐滴加入到烧杯中。当从滴定管滴入烧杯中的溶液体积和烧杯中盛有的溶液体积相等时，停止滴加溶液并闭合开关K，此时灯泡G的亮度约为              ，原因是              。烧杯中得到的溶液pH＝              。
（3）若A为强酸，B为强碱，且a＋b＝13。断开开关K，将滴定管中的溶液逐滴加入到烧杯中。当测得烧杯中溶液pH和“⑵”中最后得到的溶液pH相同时，停止滴加溶液。此时烧杯中的溶液中阳离子浓度大于阴离子浓度，原因可能是              。
（4）若A的化学式为HR，B的化学式为MOH，且a＋b＝13，两者等体积混合后溶液显碱性。则混合溶液中必定有一种离子能发生水解，该水解反应的离子方程式为              。
此时烧杯中的混合溶液中，微粒浓度大小关系一定正确的是              （填序号）。
①c（MOH）＞c（M⁺）＞C（R^－）＞c（H⁺）＞c（OH^－）
②c（HR）＞c（M⁺）＞c（R^－）＞c（OH^－）＞c（H⁺）
③c（R^－）＞c（M⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^－）
④c（M⁺）＞c（R^－）＞c（OH^－）＞c（H⁺）
⑤c（M⁺）+ c（H⁺）=c（R^－）+c（OH^－）
⑥c（MOH）=c（H⁺）－c（OH^－）

氨基甲酸铵（NH₂COONH₄）是一种白色固体，受热易分解。某小组模拟制备氨基甲酸铵，反应如下（且温度对反应的影响比较灵敏）：2NH₃(g)+CO₂(g)NH₂COONH₄(s） ΔH＜0
（1）如用下图I装置制取氨气，可选择的试剂是                        。
（2）制备氨基甲酸铵的装置如下图Ⅱ所示，把NH₃和CO₂通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵的小晶体悬浮在CCl₄中。当悬浮物较多时，停止制备。

注：CCl₄与液体石蜡均为惰性介质。
①发生器用冰水冷却的原因是             ，液体石蜡鼓泡瓶的作用是                      。
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是             （填写操作名称）。为了得到干燥产品，应采取的方法是          （填写选项序号）。
a．常压加热烘干
b．高压加热烘干
c．减压40℃以下烘干
（3）制得的氨基甲酸铵可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种。
①设计方案，进行成分探究，请填写表中空格。
限选试剂：蒸馏水、稀HNO₃、BaCl₂溶液、澄清石灰水、AgNO₃溶液、稀盐酸。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量固体样品于试管中，加入蒸馏水至固体溶解。	得到无色溶液
步骤2：向试管中加入过量的BaCl2溶液，静置	若溶液不变浑浊，证明固体中不含碳酸铵。
步骤3：向试管中继续加入         。	，证明固体中含有碳酸氢铵。

②根据①的结论：取氨基甲酸铵样品3.95 g，用足量氢氧化钡溶液充分处理后，过滤、洗涤、干燥，测得沉淀质量为1.97 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为          。[M_r(NH₂COONH₄)=78、M_r(NH₄HCO₃）=79、M_r(BaCO₃)=197]

硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)商品名“海波”，俗名“大苏打”，分析化学上常用于滴定实验｡某化学兴趣小组在实验室制备硫代硫酸钠晶体并探究其化学性质。
已知：Na₂SO₃ + S = Na₂S₂O₃
I.制备Na₂S₂O₃
（1）如图，组装好仪器，检验完气密性(气密性良好)，各装置试剂均装入后的下一步操作是______________________________

（2）反应开始后，C中发生了多个化学反应｡写出其中任意一个非氧化还原反应的方程式___________________________________。
（3）装置c中反应结束后， 先关闭分液漏斗旋塞，在e处连接盛NaOH溶液的注射器，再关闭K₂打开K₁，其目的是______________________________｡待c中溶液冷却后，倒入蒸发皿，通过加热蒸发､冷却结晶和干燥等操作获得Na₂S₂O₃·5H₂O晶体｡
Ⅱ．探究Na₂S₂O₃的部分化学性质
【提出假设】
假设一：Na₂S₂O₃与Na₂SO₄结构相似，化学性质也应该相似，因此室温时Na₂S₂O₃ 溶液pH=7｡
假设二：从S元素的化合价推测Na₂S₂O₃具有较强的还原性｡
【验证假设】配制适量Na₂S₂O₃溶液，进行如下实验(请填空)

	实验操作	实验现象	现象解释(用离子方程式表示)
假设一	___________________	溶液pH=8	________________________
假设二	向溴水中滴入适量Na2S2O3溶液	溴水褪色	___________________________

【实验结论】______________________。
Ⅲ：用Na₂S₂O₃的溶液测定溶液中ClO₂的物质的量浓度，可进行以下实验：
步骤1：准确量取ClO₂溶液10.00 mL，稀释成100 mL试样｡
步骤2：量取V₁mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30分钟｡(已知：ClO₂+I^-+H⁺—I₂+Cl^-+H₂O 未配平)
步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用c mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂ mL｡(已知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-)
根据上述步骤计算出原ClO₂溶液的物质的量浓度为       mol·L^-1(用含字母的代数式表示)

化学实验离不开水。请根据水的不同作用和功能，分析以下四个装置图，回答问题：

实验一：制取氢气
（1）图甲所示装置可用于实验室制取氢气，这种制气装置在加入反应物前，如何检查气密性                     。
（2）用锌与稀硫酸制取氢气时，加入少量硫酸铜溶液会加快产生氢气的速率，请解释加快反应速率的原因：                   。
实验二：喷泉实验
（3）图乙所示装置中烧瓶已装满干燥氨气， 进行喷泉实验时应该先___________（填“挤捏胶头滴管”或“打开止水夹”）。
（4）如果只提供如图丙所示装置，若想迅速引发喷泉，下列方法可行的是              。
a．用热毛巾捂住烧瓶
b．用冰块捂住烧瓶
c．将烧杯中的水换成饱和食盐水
d．向烧杯中加入少量硫酸
实验三：探究一定温度下能使铁钝化的硝酸的最低浓度，实验装置如图丁所示。
①开始实验时，观察到灵敏电流计指针指向铜丝，但又迅速反转指向铁丝；
②再用盛蒸馏水的注射器缓慢向具支试管内加水并振荡，在指针恰好开始反转指向铜丝时停止实验；
③重复三次实验得平均加水量为2.5 mL（水的密度按1.0g/mL计算）。
（5）该实验装置的不足之处是__________________________。
（6）当指针第一次指向铜丝时，正极的电极反应式为                         。
（7）根据此实验计算，使铁钝化的硝酸最低质量分数为                         。

研究物质的合成或制备是有机化学、无机化学的重要任务之一。
（1）某实验小组探究实验室制备无水氯化镁的方法，设计了以下装置：

①分液漏斗中的A物质是________________(填试剂名称)。
②利用中学常见的仪器，在答题卡中补充完整实验装置（不必画出夹持装置）。可选择的试剂有：稀NaOH溶液、无水氯化钙、稀硫酸、浓硫酸。
③假设实验过程中MgCl₂▪6H₂O未水解，不用任何试剂用最简单的方法检验MgCl₂▪6H₂O是否完全转化为MgCl₂。写出实验方法________________。
④工业生产中得到无水氯化镁可用于电解制备镁单质，电解装置中，镁在____极析出。
（2）实验室制备并收集纯净乙烯
①有的同学通过乙醇发生消去反应进行实验。除乙醇外，所需的试剂或用品（不包括仪器）有_________________。
②有的同学探究其它制备乙烯的方法，他设计了以下装置制备乙烯。实验结果是量筒内壁附着较多无色油状液体，且得到很少量的气体，请分析气体产率很低的原因主要是______________________。为增大气体产率，在下图装置的基础上，提出一点改进措施__________________。

从实验安全角度考虑，该实验很可能发生的问题是________________。

三个化学小组的同学测定某Na₂CO₃固体样品（仅含NaOH杂质）的纯度，他们提出了各自的气体分析法。

（1）第一小组用图I所示装置，仪器A的名称          。把m₁ g的混合物与足量稀硫酸反应后，测定产生的CO₂气体的体积。实验开始时需检查该装置气密性，具体的操作方法是                        。
（2）第二小组用图II装置测定CO₂的质量。该装置存在明显缺陷是                  。
（3）第三小组在第二小组装置的基础上，解决了第二小组装置的问题。所用到的仪器如图III，装置的连接顺序是a—                （填写接口字母，图中仪器可重复使用）。实验中取了样品m₁ g，称量干燥管质量为m₂ g，与足量稀硫酸反应后称量干燥管质量为m₃ g，则Na₂CO₃的纯度表达式为              。

根据原电池的知识回答下列问题。
（1）下图烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到Al上的现象是                         。

（2）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如下图所示：A、B两个电极均由多孔的碳块组成。该电池的正极反应为：                              。

（3）如果将上述装置中通入的H₂改成CH₄气体，也可以组成一个原电池装置，电池的总反应方程式为：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O，则该电池的负极反应式为           。
（4）铅蓄电池放电时反应，若放电消耗2mol硫酸时电路中转移电子_________mol

已知：

药品名称	熔点/℃	沸点(℃)	密度g/cm^3	溶解性
正丁醇	-89.5	117.7	0.8098	微溶于水、溶于浓硫酸
1-溴丁烷	-112.4	101.6	1.2760	不溶于水和浓硫酸

根据题意完成下列填空：
（一）制备1－溴丁烷粗产品在如图装置的圆底烧瓶中依次加入NaBr，10 mL 正丁醇，2粒沸石，分批加入1:1的硫酸溶液，摇匀，加热30 min。

（1）.写出制备1－溴丁烷的化学反应方程式：__________________________
（2）.反应装置中加入沸石的目的是__________________。配制体积比为1:1的硫酸所用的定量仪器为            (选填编号）。
a．天平        b．量筒      c．容量瓶      d．滴定管
（3）.反应装置中，除了产物和水之外，还可能存在           、          等有机副产物。
（4）.若用浓硫酸进行实验，有机层中会呈现棕黄色，除去其中杂质的正确方法是
      (选填编号）。
a．蒸馏
b．氢氧化钠溶液洗涤
c．用四氯化碳萃取
d．用亚硫酸钠溶液洗涤
（二）制备精品
将得到的粗1-溴丁烷依次用浓硫酸、水、10% 碳酸钠、水洗涤后加入无水氯化钙进行干燥，然后再将1-溴丁烷按图装置蒸馏。

（5）.收集产品时，控制的温度应在_________℃左右；区分1-溴丁烷精品和粗品的一种方法是____________________。
（6）.实验制得的1-溴丁烷的质量为10.895 g，则正丁醇的转化率为         。（保留3位小数）。

[实验化学]
水杨酸可用于制备解热镇痛药阿司匹林。重结晶纯化固体水杨酸的步骤如下：
步骤1：按图1所示装置，在圆底烧瓶中加入1.2 g粗水杨酸，10 mL 30%乙醇和磁子。接通冷凝水后，搅拌加热至沸，直到完全溶解。
步骤2：冷却后，加入活性炭，重新搅拌加热煮沸几分钟后，利用图2装置趁热过滤到锥形瓶中，并在短颈漏斗上盖好表面皿。
步骤3：盛滤液的锥形瓶用塞子塞好，自然冷却后再用冰水冷却，析出水杨酸晶体。
步骤4：用图3所示装置进行抽滤，用少量30%的乙醇洗涤。抽干后得到的晶体转移到表面皿上，放入干燥器中干燥。
步骤5：称量干燥后固体质量为0.81 g。

（1）步骤1中接通冷凝水时，冷水应从________(填“A”或“B”)端进。
（2）步骤2中“趁热过滤”的目的是______________________。
（3）步骤3中“自然冷却后再用冰水冷却”，而不直接用冰水浴冷却的目的是________。
（4）步骤4中C装置的作用是______________________________________。
（5）本次实验中，水杨酸的收率为________。确定最终产品是水杨酸的实验或方法是___________。

绿矾（FeSO₄·7H₂O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：

查询资料，得25℃时有关物质的数据如下表：

	饱和H2S溶液	SnS沉淀完全	FeS开始沉淀	FeS沉淀完全
pH值	3.9	1.6	3.0	5.5

（1）操作II中，先通入硫化氢至饱和，目的是         ；后加入硫酸酸化至pH=2的作用是                     。
（2）操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：
①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②                                 。
（3）工业上常用氧化还原滴定法测定绿矾产品中Fe²⁺含量，测定步骤如下：
a.称取2.850g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
c.用硫酸酸化的0.01000mol·L^-1KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积的平均值为20.00mL。
①已知酸性KMnO₄被FeSO₄还原时生成Mn²⁺。写出该测定过程的离子反应方程式                 ；
②滴定时盛放KMnO₄溶液的仪器为          （填仪器名称）。
③判断此滴定实验达到终点的方法是                       。
④若实验操作无失误，测得上述样品中FeSO₄·7H₂O的含量仍偏低，则可能的原因是                。

某研究性学习小组选用以下装置进行实验设计和探究（图中a、b、c均为止水夹）

（1）在进行气体制备时，应先检验装置的气密性。将A装置末端导管密封后，在A装置的分液斗内装一定量的蒸馏水，然后________    ，则证明A装置的气密性良好。
（2）用锌粒和稀硫酸制各H₂时应选用装置____作为发生装置（填所选装置的序号字母），实验时可先在稀硫酸溶液中加入少型硫酸铜晶体会使反应速率加快，原因是         。
（3）某同学利用上述装置设计实验证明Cl₂氧化性强于Br₂
①选用的装置连接顺序为：（   ）→（    ）→（   ）（填所选装置的序号字母）：
②从以下试剂中选用该实验所需的试剂为   ____（填试剂的序号字母）：
a．浓硫酸    
b．浓盐酸    
c．二氧化锰    
d．氯化钠     
e．溴化钠溶液
③实验过程中能说明Cl₂氧化性强于Br₂的实验现象是   ________          ；
（4）另-同学将B、D、E装置连接后，茬套囊璧中加入铜片和浓硝酸，制取NO₂，然后进行NO₂气体与水反应的实验，并观察相关现象：
①B装置发生反应的离子方程式为____________________；
②反应一段时间后D装置中的具支试管乙中收集满NO₂气体，若进行NO₂气体与水反应的实验，应       （填“对a、b、c三个止水夹进行的操作”），然后再适当加热乙。
③E装置中的NaOH溶液可吸收尾气NO₂，反应生成NaNO₃、NaNO₂和H₂O，反应中生成的NaNO₃和NaNO₂的物质的量之比为          。

某同学设计了以下操作流程来除去混在氯化钠固体中的少量硫酸钠和氯化钙。

（1）试剂A是           ，试剂A需要过量的原因是                     。
（2）操作a得到的滤渣的成分是                       ，在实验室中进行操作a需要的仪器是：铁架台（带铁圈）、滤纸、烧杯、           、             。
（3）加入试剂C调节滤液pH的离子反应方程式是                 。
（4）该同学想利用上述得到的氯化钠设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并检验氯气的氧化性和测定所产生的氢气的体积，部分装置如下图：

①碳棒接直流电源的_____极； 铁棒上发生的电极反应为   ________________  。
②说明氯气具有氧化性的实验现象是   ____________                。
③将上图中的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口连接顺（填编号）是B接   ，
接   。在答题卡的方框中画出与A接口连接的仪器的装置图。