高中化学实验题

按要求对下图中两极进行必要的连接并填空：

（1）在A图中，使铜片上冒H₂气泡。请加以必要连接，
则连接后的装置叫               。
电极反应式：锌板：      _______________；
铜板：          ___________
（2）在B图中，（a和b均为惰性电极）
使a极析出铜，请加以必要的连接后，该装置叫               。
电极反应式，a极：              ；b极：       　　      。
在经过一段时间后，停止反应并搅均溶液，溶液的pH        （升高、降低、不变），加入一定量的     　　　　    后，溶液能恢复至与电解前完全一致。

已知pH为4－5的条件下，Cu²⁺几乎不水解，而Fe³⁺几乎完全水解。某学生用电解纯净的CuSO₄溶液的方法，并根据电极上析出Cu的质量（n）以及电极上产生气体的体积（V mL 标准状况）来测定Cu的相对原子质量，过程如下：
回答下列问题：
（1）加入CuO的作用是                                                     。
（2）步骤②中所用的部分仪器如右下图所示，则A、B分别连直流电源的     和     极（填“正”或“负”）。

（3）电解开始后，在U形管中可以观察到的现象有：            电解的离子方程式（总反应）为                                 。
（4）下列实验操作中必要的是         （填写字母）。
（A）称量电解前的电极的质量；
（B）电解后，电极在烘干称量前，必须用蒸馏水冲洗；
（C）刮下电解后电极上析出的铜，并清洗，称量；
（D）电解后烘干称重的操作中必须按“烘干→称量→再烘干→
再称量”进行；
（E）在有空气存在的情况下，烘干电极必须用低温烘干的方法。
（5）铜的相对原子质量为                （用带有m、V的计
算式表示）。

现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类，镉是生产硫酸锌的副产品，属于高毒性金属，试回答下列相关问题.
火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热至1373-1573K，使锌蒸馏出来。主要反应为：

从火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In₂O₃，可用硫酸提取铟，某研究机构对此研究数据如下。实验中涉及的酸度（每升溶液中含硫酸的质量）与铟的浸出率如下图1；硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2

图1酸度对铟浸出率的影响                 图2液固比对铟浸出率的影响
①当酸度为196时，其物质的量浓度为          。
②从节约原料和浸出率考虑，适宜的酸度和液固比分别为：_______、_______。
（2）湿法炼锌的主要工艺流程为：

①从保护环境和充分利用原料角度，如何处理或利用烟气                 。
②除去酸浸出液中的铁，可用H₂O₂氧化，再调节pH使之形成Fe(OH)₃沉淀，写出H₂O₂氧化Fe²⁺的离子方程式                                   
③酸浸出液还含有Cd²⁺,为了防止镉污染并回收镉，根据它们性质的差异，可用氢氧化钠溶液分离，已知Zn(OH)₂和氢氧化铝一样也具有两性，试写出分离的离子方程式____________________、_______________。

某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程，以该矿样为原料生产CuCl₂?2H₂O晶体。

已知：在20℃时，氯化铜的溶解度是73g；常温下，金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表。

金属离子	开始形成氢氧化物沉淀的pH	完全形成氢氧化物沉淀的pH
Fe^2+	7.0	9.0
Fe^3+	1.9	3.2
Cu^2+	4.7	6.7

回答下列问题：
（1）步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中使用中学化学常见物质、下图所示装置制取氧气，试写出你熟悉的、符合上述条件的两个化学方程式

（2）在焙烧过程中还有废气产生，其中一种是主要的大气污染物。
若在实验室中以碱液吸收处理之，下列A、B、C装置中可行的是____（填字母）；若选用甲装置，则烧杯中的下层液体可以是          

（3）步骤②酸浸过程中，需要用到3 mollL的盐酸l00mL，配制该盐酸溶液时，除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的仪器有____；
（4）步骤④加入物质X的目的是       ，物质X可以选用下列物质中的       ；
A．氧化铜    B．稀盐酸    C．氨水   D．氧化亚铁
（5）在整个生产流程中，共需要进行              次过滤操作。

电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池， 装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
⑴若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则

①电解池中X极上的电极反应式是                                     。
在X极附近观察到的现象是                                           。
②Y电极上的电极反应式是                                            ，
检验该电极反应产物的方法是                                          。
⑵如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则          
①X电极的材料是                  ，电极反应式是                   
②Y电极的材料是                  ，电极反应式是                   
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）

据报道双氧水接触银能剧烈反应，为消除用硝酸清洗试管内壁上的银时产生的有毒气体污染环境，体现“绿色化学”的理念，某学校活动小组利用该反应清洗试管内壁上的银，并进一步研究反应的机理。他们查阅资料（资料信息：硝酸氧化性比过氧化氢强，能氧化过氧化氢；碘化银为黄色固体；稀硝酸与银单质反应条件为加热），设计并完成了以下实验。
第一步 清洗: 取10 mL 10% H₂O₂溶液清洗附有银的试管。反应剧烈，并产生大量的气体（经验证为氧气），试管内壁上的银全部被清除干净，最后得澄清透明液体a。用激光照射液体a能看到丁达尔效应。
第二步 探究反应原理: 取2支试管，分别取液体a约1 mL，稀释至3 mL得液体b。
学生甲：将1支盛有液体b的试管进行如下实验

学生乙：向液体b中加入4～5滴稀硝酸酸化的2 mol/LNaCl溶液，溶液中出现白色沉淀。
通过上述实验，他们认为H₂O₂氧化了银单质。请回答：
（1）液体a在分散系分类中属于           。
（2）操作x名称是         。
（3）学生甲在液体b中加入碘化钾溶液，没有看到预期的黄色的碘化银沉淀，可能的原因是          （填序号）。
①液体a中的银元素大多数以银单质的形式存在
②过量的H₂O₂将I^—氧化为I₂
③加入的碘化钾溶液量太少
（4）学生乙在实验中加入4～5滴稀硝酸酸化的原因是                     。
(5)如果银与H₂O₂反应生成的物质对H₂O₂的分解有催化作用，通过分析可以推测，起催化作用的物质是      

一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中反应CO（g）+ 2H₂（g）CH₃OH（g）达到化学平衡状态。
（1）该反应的平衡常数表达式K=       ；根据下图，升高温度，K值将         增大压强K值将        （填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）500℃时，从反应开始到达到化学平衡，以H₂的浓度变化表示的化学反应速率是    （用n_A 、n_B、 t_A 、t_B表示）。
（3）判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是    （填字母）。
a. v_生成（CH₃OH）= v_消耗（CO）               b.混合气体的密度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变       d. CO、H₂、CH₃OH的浓度均不再变化
（4）300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是   （填字母）。
a. c（H₂）减少                     b正反应速率加快，逆反应速率减慢
c. CH₃OH 的物质的量增加           d.重新平衡时c（H₂）/ c（CH₃OH）减小

物质A有如下图所示转化关系，其中乙为金属单质，常温下，它在G 的浓溶液中发生钝化，F 的溶液中只含有一种溶质（有的反应可能在水溶液中进行，有的反应的生成物未全部给出，反应条件也未注明）。请讨论以下两种情况（注：两种情况下各字母代表的物质可能不同）

回答下列问题：
（l）第一种情况：用两根玻璃棒分别蘸取A、G的浓溶液并使它们接近时，有大量白烟生成；甲为焰色反应呈黄色的金属单质； D 和 F 的溶液均呈碱性。则：
①反应Ⅲ的化学方程式为_______________________    _______________________。
② D与乙反应的离子方程式为________________________________    _________
（2）第二种情况：甲由两种单质直接化合得到；B 为红棕色固体； C为无色气体，是形成酸雨的大气污染物之一；D 的水溶液加入用硝酸酸化的AgNO₃溶液有白色沉淀生成。则：
①工业上，反应 I的化学方程式为___________________________________________
②D和乙反应的离子方程式为____________________________________         __
③请简述检验D溶液中阳离子的方法                                       。
④若A的相对分子质量为120，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为完全转化。现取m克含A及少量杂质的样品，按上述过程充分反应后（杂质不参与反应），得到密度为ρg/cm³，溶质质量分数为a% 的G溶液n mL。则该样品中A的质量分数＝                        （列出计算式即可）。

某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)．

请按要求填空：
(1)仪器甲的名称是__________________；
(2)利用B装置可制取的气体有_________；(写出一种即可)．
(3) A、C、E相连后的装置可用于制取Cl₂并进行相关的性质实验．
若在丙中加入适量水，即可制得氯水．将所得氯水分为两份，进行Ⅰ、Ⅱ两个实验，实验操作、现象、结论如下：

实验序号	实验操作	现象	结论
Ⅰ	将氯水滴入品红溶液	溶液褪色	氯气与水反应的 产物有漂白性
Ⅱ	氯水中加入 碳酸氢钠粉末	有无色气泡产生	氯气与水反应的 产物具有酸性

 
请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理？若不合理的请直接说明理由
实验Ⅰ___________________________________________________

实验Ⅱ____________________________________________________.
(4)B、D、E装置相连后，在B中盛装浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上)，可制得并进行NO₂有关实验．
①欲用D装置验证NO₂与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹a和b，再打开止水夹c，使烧杯中的水进入试管丁的操作是_______．
②试管丁中集满NO_2，再与水充分反应后，向试管内缓缓通入一定量的氧气，直到试管内全部充满水，则所得溶液中溶质的物质的量浓度是_______mol/L(气体按标准状况计算)．

农民使用的氮肥主要是“氢铵”和尿素。某化学兴趣小组对某“氢铵”化肥进行了专项研究：

（1）预测：根据已有知识和“氢铵”的名称，该小组预测该“氢铵”是碳酸或亚硫酸或硫酸的铵盐。
（2）验证和探究：①NH₄⁺的验证：取少量固体药品于试管中，然后       。
②阴离子的探究： a．取少量固体药品于试管中，然后向试管中滴加稀盐酸，固体全部溶解，将
产生的气体通入下列装置。观察到的现象是：溴水无明显变化，澄清石灰水变浑浊。
再向滴加稀盐酸反应后的试管中，加Ba（OH）₂溶液，无明显现象。
Ⅰ.初步结论：“氢铵”是                    的铵盐。
Ⅱ．要进一步确定“氢铵”的成分还需要补做如下实验：取适量“氢铵”配制成溶液，取试液于一支洁净的试管中，                      。
（3）该实验小组设计了以下二个实验方案测定该化肥的含氮量，请你阅读后解释方案中提出的问题并进行评价：

方案（一）：准确称取一定质量的样品，放入上图方案（一）的烧瓶中，滴加过量NaOH浓溶液，充分微热，按如图装置，通过实验测定烧杯增加的质量（忽略漏斗中附着溶液的质量）。然后进行计算，可得化肥的含氮量。
方案（二）：准确称取一定质量的样品，放入上图方案（二）的烧瓶中，滴加过量NaOH浓溶液，充分微热，按如图装置（A管可以上下移动），测量生成的氨气体积（设所测体积为标准状况下的体积）。然后进行计算，可得化肥的含氮量。
方案（二）图中导管a的作用是                                          。
请你评价上述两套方案是否合理。若合理只需要说明结论；若不合理，请简要说明原因，并指出修改方案（若要添加仪器、药品，请说明添加的位置、名称）   
方案（一）：                                                                 
方案（二）：                                                                 

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。
（1）下图是1mol NO₂气体和1mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，请写出NO₂气体和CO反应的热化学方程式：               。

（2）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应： N₂(g) +3H₂(g)2NH₃(g)；
①下列各项能说明该反应一定达到平衡状态的是     （填字母）
a．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1：3：2     b．v(H₂)_(逆) =₎3v(N₂)_(正)
c．容器内压强保持不变                       d．混合气体的密度保持不变
②若上述反应达到平衡时，N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1:3:2，再向容器中按物质的量之比为1:3:2通入N₂、H₂、NH₃，与原平衡相比，N₂的物质的量浓度      （填增大、不变或减小，下同），NH₃的体积分数      。
（3）科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。请回答下列问题：
目前工业合成氨的原理是：N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）；△H<0。
①下图表示随条件改变，平衡混合气体中氨气的百分含
量的变化趋势。当横坐标为压强时，变化趋势正确的是（选填字母序号，下同）_____________；当横坐标为温度时，变化趋势正确的是_________________。

②液氨与水相似，存在着微弱的电离，写出液氨发生电离的方程式： ___________________________

下图所示装置可用来制取Fe(OH)₂和观察Fe(OH)₂在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑、6 mol/L H₂SO₄溶液和NaOH溶液。填写下列空白：

（1）B中盛有一定量的              ，A中应预先加入的试剂是         ，A中反应的化学方程式为                                        。
（2）实验开始时应先将活塞E       （填“打开”或“关闭”），目的是                                  。
（3）A反应一段时间后将活塞E       （填“打开”或“关闭”），目的是       
                                    。
（4）实验结束，拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，Fe(OH)₂被氧化。若反应过程中转移了0.04mol电子，则参加反应的氧气的体积为         L（标准状况）。

用18mol/L 浓硫酸配制100ml 3.0mol/L 稀硫酸的实验步骤如下：①计算所用浓硫酸的体积，②量取一定体积的浓硫酸，③溶解，④检漏、转移、洗涤，⑤定容、摇匀。回答下列问题：
（1）所需浓硫酸的体积是        （保留到小数点后一位），量取浓硫酸所用的量筒的规格是       （从下列中选用：A. 10ml   B. 25ml   C. 50ml   D. 100ml）
（2）在上述实验步骤中，需要用到玻璃棒的有            （填序号）。
（3）第⑤步实验的操作是：继续向容量瓶注入蒸馏水至离刻度线1-2cm处，改用胶头滴管向容量瓶滴加至                      为止。塞紧瓶塞，倒转摇匀。
（4）下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响？（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
A. 所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中               
B. 容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水               
C. 所用过的烧杯、玻璃棒未洗涤               
D. 定容时俯视溶液的凹液面                 

工业上常用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙（CaO₂）。大理石的主要杂质是氧化铁，以下是提纯大理石的实验步骤：

（1）溶解大理石时，用硝酸而不用硫酸的原因是                            
                           。
（2）操作Ⅱ中加入的A是少量的氨水，其目的是                             。
（3）写出滤液B的一种用途：                             。
（4）写出检验滤液B中是否含Fe³⁺的方法是                                 
                                         。
（5）写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式：                            。
（6）CaO₂与水反应会放出氧气，化学方程式为                              。

由A和B两种盐组成的混合物，进行了下列实验：

试判断，A、B分别是                   。
写出实验过程中加水时时发生反应的离子方程式                        。