高中化学实验题

亚硫酸钠和硫粉通过化合反应可制得硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)。
已知：Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能稳定存在。有关物质的溶解度随温度变化曲线如右下图所示。某研究小组设计了制备Na₂S₂O₃·5H₂O的如下装置图 。
     
部分操作步骤如下：
①打开K1，关闭K2，向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸，加热。
②C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少。
当C中溶液的pH接近7时，即停止C中的反应，停止加热
③过滤C中的混合液，并将滤液进行处理，得到产品。
31．步骤①中，圆底烧瓶中发生反应的化学方程式是            。
32．步骤②中，“当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应”的原因是            。“停止C中的反应”的操作是            。
33．步骤③中，“过滤”用到的玻璃仪器是烧杯、            、           (填仪器名称)。将滤液进行处理过程是将滤液经过           、              、过滤、洗涤、烘干，得到产品。
依据反应2S₂O₃^2－ + I₂ → S₄O₆^2－   + 2I^－，可用I₂的标准溶液测定产品的纯度。取5.5g产品配制成100mL溶液。取10mL溶液，以淀粉溶液为指示剂，用浓度为0.050 mol/L I₂的标准溶液进行滴定，相关数据记录如下表所示。

编号	1	2	3	4
溶液的体积/mL	10.00	10.00	10.00	10.00
消耗I2标准溶液的体积/mL	19.99	19.98	17.13	20.03

34．判断达到滴定终点的现象是            。
35．Na₂S₂O₃·5H₂O在产品中的质量分数是                。(计算结果请用百分数表示并保留1位小数)(Na₂S₂O₃·5H₂O的式量为248)

亚硝酸钠是一种工业盐，在生产、生活中应用广泛。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及生成气体产物的成分。已知：①NO＋NO₂＋2OH^-＝2NO₂^-＋2H₂O
②气体液化的温度：NO₂  21℃、NO －152℃

（1）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序为(从左向右连接)：A→C→_______→_______→_______；组装好仪器后，接下来进行的操作是________________。
（2）关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，滴入70％的硫酸后， A中产生红棕色气体.
①确认A中产生气体含有NO，依据的现象是___________________
②装置E的作用是______________________
（3）如果向D中通入过量O₂，则装置B中发生反应的化学方程式为________________.
如果没有装置C，对实验结论造成的影响是______________________。
（4）通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是_______________。
（5）工业生产中氮氧化物的排放会造成环境污染，可采用如下方法处理氮氧化物：
CH₄(g)＋2NO₂(g)＝N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)△H＝－867kJ·mol^-1
CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)△H＝－1160kJ·mol^-1
则CH₄将NO₂还原为NO的热化学方程式为：____________________。

某课外兴趣小组为了探究铁与硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M的成分，设计了如右图装置。倾斜A使稀硫酸(足量)与固体M充分反应，待反应停止后，B装置增重，C装置中溶液无变化，反应后进入量气管气体的体积为VmL(已折算成标准状况)，由上述实验事实可知：提示：铁和硫生成硫化亚铁，硫化铜是一种不溶于酸也不溶于水的黑色固体)

（1）固体M中一定有的物质是            (填化学式)，理由是          。
（2）写出B装置中反应的离子方程式_____________。
（3）C装置的作用是                ，如果实验中没有B装置，则C装置中产生的现象是        。
（4）稀硫酸和固体M反应后溶液中还残留淡黄色固体，该固体是             ，要分离出该固体，在实验操作中，除烧杯外还需要用到的玻璃仪器有________________。
（5）通过进一步实验，测得固体M中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和，产生这种现象的原因可能是________________。
a．M中有未反应的铁和硫
b．测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面
c．A中留有反应生成的气体
d．气体进入D装置前未用浓硫酸干燥

Na₂S₂O₃是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定存在。
Ⅰ.制备Na₂S₂O₃·5H₂O的反应原理：Na₂SO₃+S（s） Na₂S₂O₃(aq)
实验步骤：
①称取15g Na₂SO₃加入圆底烧瓶中，再加入80mL蒸馏水，另取5g研细的硫粉，用3mL乙醇润湿，加入上述溶液中。
②安装实验装置（如图，部分加持装置略去），水浴加热，微沸60分钟。

③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na₂S₂O₃·5H₂O，经过滤、洗涤，干燥，得到产品。
回答下列问题：
（1）硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是                    。
（2）仪器a的名称是             ，其作用是                 。
（3）产品中除了有未反应的Na₂SO₃，外，最可能存在的无机杂质是             ，检验是否存在该杂质的方法是                   。
（4）该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子方程式表示其原因：               。
Ⅱ.测定产品纯度
准确称取Wg产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉做指示剂，用0.1000mol/L碘的标准溶液滴定，反应原理为
2S₂O₃2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-。
（1）滴定至终点时，溶液颜色的变化：                       。
（2）滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗点的标准溶液体积为            mL，产品的纯度为（设的相对分子质量为M）                        。

Ⅲ.Na₂S₂O₃的应用
Na₂S₂O₃还原性较强，在溶液中易被氯气氧化成硫酸根离子，常用作脱氧即，该反应的离子方程式为            。

某同学用中和滴定法测定某烧碱的纯度，实验过程如下：
（1）配制待测液：称取4.1 g固体烧碱样品(杂质不与酸反应)配制成250 mL溶液.
（2）滴定
①用____________量取10.00 mL待测液．
②向锥形瓶中加入几滴酚酞，用0.2010 mol·L^－1的标准盐酸滴定待测烧碱溶液，边滴边摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化，直到______________________时停止滴定．
（3）数据处理

实验次 序编号	盐酸溶液体积 V/mL	氢氧化钠溶液体积 V/mL
1	19.90	10.00
2	20.10	10.00
3	22.00	10.00
4	20.00	10.00

根据上述表格，选取合适的数据，计算待测烧碱溶液的浓度为________________，烧碱的纯度为________（保留两位小数）。
（4）一定物质的量浓度溶液的配制和酸碱中和滴定是中学化学中两个典型的定量实验。某研究性学习小组在实验室中配制盐酸标准溶液，然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液。下列有关说法中正确的是（多选）（     ）
A．实验中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要检漏
B．如果实验中需用80 mL的稀盐酸标准溶液，配制时应选用100 mL容量瓶
C．容量瓶中含有少量蒸馏水，会导致所配标准溶液的浓度偏小
D．酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，即装入标准浓度的稀盐酸，则测得的NaOH溶液的浓度将偏大
E．配制溶液时，定容时俯视读数，则导致实验结果偏大
F．中和滴定时，若在最后一次读数时俯视读数，则导致实验结果偏大
G．锥形瓶用蒸馏水洗浄后，有少量蒸馏水残留，则导致实验结果偏小
H．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失，则导致实验结果偏大

某同学设计如图所示的实验方案：

（1）A装置的分液漏斗里盛装浓盐酸，烧瓶里固体为重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)，还原产物是CrCl₃，写出A中离子方程式：________________________________。
（2）本实验目的是_____________________             ，B装置有几个作用，分别是除去氯气中的氯化氢、           _________。拆去a导管的后果可能是______________________。
（3）装置C的功能是探究有氧化性的物质是否一定有漂白性，下列最佳试剂组合是________。

	①	②	③	④
Ⅰ	湿润的红纸条	干燥的红纸条	干燥的红纸条	湿润的红纸条
Ⅱ	碱石灰	浓硫酸	硅胶	氯化钠
Ⅲ	湿润的红纸条	干燥的红纸条	干燥的白纸条	干燥的红纸条

（4）证明溴的非金属性比碘强的实验操作和现象是______________________
（5）D装置进行实验时存在明显不足，它是________________，合适的溶液X是____________(从①氢氧化钠溶液②亚硫酸钠溶液③亚硫酸氢钠溶液④氯化亚铁溶液⑤硫氢化钠溶液⑥碳酸氢钠溶液中选择)。

工业上用铝土矿（主要成分为Al₂O₃，Fe₂O₃等）提取Al₂O₃做冶炼铝的原料，由熔盐电解法获得的粗铝中含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝．工艺流程如下图所示：
（已知：NaCl熔点为801℃；AlCl₃在181℃升华）

（1）钢材镀铝后，抗腐蚀性能会大大增强，其原因是               ．
（2）将Cl₂连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮而除去．气泡的主要成分除Cl₂外还含有         ，固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在              ．
（3）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，则铝和氧化铁反应的化学方程式为                 ．
（4）向滤液中通入过量CO₂所发生反应的离子方程式为                                ．
（5）镀铝电解池中，金属铝为阳极，熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl₄^﹣形式存在，则阳极的电极反应式为                            ．

草酸亚铁晶体的化学式为FeC₂O₄.2H₂O，它是一种淡黄色结晶粉末，有轻微刺激性，加热时可发生如下分解反应：FeC₂O₄.2H₂OFeO+CO₂+CO+2H₂O
（1）请你用下图中提供的仪器（可以重复选用，但每种仪器至少选用一次），选择必要的试剂[供选择的试剂：NaOH溶液、澄清石灰水、饱和碳酸钠溶液、CuO、无水硫酸铜、酸性高锰酸钾溶液]，设计一个实验，检验FeC₂O₄·2H₂O加热时分解产生的气态产物（包括水蒸气）（部分加热装置和夹持仪器在图中略去）。在答题卡上填写下表（可以不用填满，也可以补充）。

仪器符号	仪器中所加物质	作用
A	草酸亚铁晶体	加热草酸亚铁晶体得到气体产物
D	NaOH溶液

 
（2）按照题目提供的装置和要求设计的实验明显存在的一个不足是           。
（3）反应结束后，在A装置试管中有黑色固体粉末（混合物）产生，倒出时存在燃烧现象，产生上述现象的可能原因是              。

某校化学小组的同学开展了一系列的化学实验活动。

（1）甲同学用图1所示装置，测量锌与硫酸反应速率；把2g锌粒放入锥形瓶内，通过分液漏斗加入1mol·L^—1稀硫酸40mL收集10mL气体，通过记录         得到反应速率为XmL·min^—1。实验开始时检查该装置气密性的方法是                  。
（2）乙同学用图2装置测定Na₂CO₃和NaCl的固体混合物中Na₂CO₃的质量分数：
①甲、乙两试管各有两根导管，用橡胶管连接对应接口后，倒置盛稀硫酸的试管，发生反应，放出气体，则Na₂CO₃、NaCl的固体混合物和稀硫酸应分别置于           、           仪器中（填仪器编号）；
②G管可以用化学实验室里的一种常用仪器来替代，这种仪器的名称是              ；
③仪器甲、乙接口的连接方式如下：A连接       ，B连接       ，C连接       （填写各接口的编号）；
④为提高测量的准确性，收集完气体后，丙装置读数前应进行的操作是              。如果开始读数时操作正确，最后读数时俯视右边滴定管液面，会导致所测气体的体积       （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（3）丙同学与甲同学实验目的相同：用图3装置测定生成的CO₂的质量，但该装置存在明显缺陷，从而导致实验误差，请你分析其中使测定结果可能偏大的主要原因              。

铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H₂SO₄反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定

①按如图组装仪器，               ；
②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；
③从左端导气管口处不断地缓缓通入H₂，待C装置出口处H₂验纯后，点燃A处酒精灯；
④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却．
（1）补全步骤①的操作                ．
（2）装置C的作用为                ．
（3）测得反应后装置B增重1.35g，则铁矿石中氧的质量百分含量为                ．
Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定

（1）步骤④中煮沸的作用是              ．
（2）下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是            ．
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c．滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d．锥形瓶不需要用待测液润洗
e．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
f．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色，再读数
（3）若滴定过程中消耗0.5000mol•L^﹣1的KI溶液22.50mL，则铁矿石中铁的质量百分含量为             ．
Ⅲ．由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为            ．

甲、乙两位同学分别用不同的方法配制100 mL、3.6 mo1/L的稀硫酸。
（1）若采用18 mo1/L的浓硫酸配制溶液，需要用到浓硫酸的体积为________。
（2）甲同学：量取浓硫酸小心地倒入盛有少量水的烧杯中，搅拌均匀，待冷却至室温后转移到100 mL容量瓶中，用少量的水将烧杯等仪器洗涤2～3次，每次洗涤液也转移到容量瓶中，然后小心地向容量瓶加入水至刻度线定容，塞好瓶塞，反复上下颠倒摇匀。
①将溶液转移到容量瓶中的正确操作是_______________________。
②洗涤操作中，将洗涤烧杯后的洗涤液也注入容量瓶中，其目的是_________________。
③定容的正确操作是                   ________________。
④用胶头滴管往容量瓶中加水时，不小心液面超过了刻度，处理的方法是________(填字母序号)。

A．吸出多余液体，使凹液面与刻度线相切

B．小心加热容量瓶，经蒸发后，使凹液面与刻度线相切

C．经计算加入一定量的浓硫酸

D．重新配制

（3）乙同学：用100 mL量筒量取浓硫酸，并向其中小心地加入少量水，搅拌均匀，待冷却至室温后，再加入水至100 mL刻度线，最后搅拌均匀。你认为此法是否正确？若不正确，指出其中错误之处：_________。

如图所示a、b、c、d分别是几种常见漏斗的上部，A、B、C、D是实际操作中各漏斗的下部插入容器中的示意图，请指出A、B、C、D分别与a、b、c、d相匹配的组合，及其组合后装置在实验中的应用，例如：C和a组合，用于制取气体。

① A与＿＿＿＿组合，用于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，
② B与＿＿＿＿组合，用于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，
③ B与＿＿＿＿组合，用于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，
④ D与＿＿＿＿组合，用于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：

（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是________。
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是_____________。
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将____________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（4）实验中改用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比较，所放出的热量_____________（填“相等”或“不相等”），但中和热应_________（填“相等”或“不相等”），简述理由_________________________________。
（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得中和热的数值与57.3kJ/mol相比较会__________；用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实验，测得中和热的数值与57.3kJ/mol相比较会__________（均填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

为了达到下列表格中的实验要求，请从供选择的化学试剂及实验方法中选出合适的，将其标号填入对应的空格中。

实 验 要 求	试剂及方法
除去Na2CO3固体中少量NaHCO3
除去铁中少量铝
除去铜中少量铁
FeCl3溶液中混有少量FeCl2
证明NH4Cl溶液呈酸性

供选择的化学试剂及实验方法：
A．将溶液滴在pH试纸上
B．加入稀盐酸
C．加热
D．加入氢氧化钠溶液
E．通入氯气

目前，世界上生产的镁有60%来自海水，其生产流程图如下

（1）贝壳的主要化学成分为          （写化学式）；
（2）写出反应②的离子方程式：                           
（3）写出Mg与CO₂反应的化学方程式：                         
其中还原刘是