高中化学实验题

亚铁是血红蛋白重要组成成分，起着向人体组织传送O₂的作用，如果缺铁就可能出现缺铁性贫血，但是摄入过量的铁也有害。下面是一种常见补药品说明书中的部分内容：该药品含Fe²⁺33%～36%，不溶于水但能溶于人体中的胃酸：与V_c（维生素C）同服可增加本品吸收。
（一）甲同学设计了以下下实验检测该补铁药品中是否含有Fe²⁺并探究V_c的作用：

（1）加入新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式是_________、
。
（2）加入KSCN溶液后溶液变为淡红色，说明溶液中有少量Fe³⁺。该离子存在的原因可能是（填编号）_____________________。
　A．药品中的铁本来就应该以三价铁的形式存在
B．在制药过程中生成少量三价铁
C．药品储存过程中有少量三价铁生成
（3）向血红色溶液中加入一片V_c片，片刻后溶液血红色褪去，说明V_c有_______性；药品说明书中”与V_c同服可增加本品吸收”请说明理由_______________________。
（二）乙同学采用在酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法测定该药品是否合格，反应原理为。准确称量上述药品10.00g，将其全部溶于试剂2中，配制成1000mL溶液，取出20.00mL，用0.0200mol/L的KMnO₄溶液滴定，用去KMnO₄溶液12.00mL。
（4）该实验中的试剂2与甲同学设计的实验中的试剂1都可以是______（填序号）。
A．蒸馏水       B．稀盐酸       C．稀硫酸       D．稀硝酸
（5）本实验滴定过程中操作滴定管的图示正确的是_______（填编号）。

（6）请通过计算，说明该药品含“铁”量是否合格（写出主要计算过程）？

已知实验室制取H₂S的实验原理为FeS(块状)＋H₂SO₄===FeSO₄＋H₂S↑。根据下图中A～D 的实验装置和试剂进行实验：
(1)装置A是由双孔塞、玻璃导管、________和________组装起来的。
(2)组装一套制取二氧化硫气体的装置，并证明二氧化硫既有氧化性又有还原性：

制备SO₂的实验原理：Na₂SO₃(粉末状)+H₂SO₄(70%)===Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O。
①按实验装置连接顺序：把a→f各导管口连接起来，正确的顺序是___________。
②C装置中的溶液是　　　　　　　　，说明二氧化硫具有　　　　性。
(3)D中产生的现象是　　　　　　　　　　　　，说明二氧化硫具有　　　　性。
(4)烧杯中发生反应的离子方程式为________________________。

七水硫酸镁(MgSO₄·7H₂O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣－硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO₃，还含有其他杂质(MgO、SiO₂、Fe₂O₃、FeO、CaO、Al₂O₃、MnO等）。
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Mn(OH)2	Mg(OH)2
pH值	5.2	3.2	9.7	10.4	11.2

表2 两种盐的溶解度(单位为g／100g水)

温度 / ℃	10	30	40	50	60
CaSO4	0.19	0.21	0.21	0.20	0.19
MgSO4·7H2O	30.9	35.5	40.8	45.6	/

硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：


根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：
（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH＝5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn²⁺氧化成MnO₂，反应的离子反应方程式为       。加热煮沸的主要目的是_       。 （2）沉淀B中除MnO₂、SiO₂外还含有       (填化学式)等物质。
（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe^3＋的实验方法是       ；
（4）沉淀C的化学式是       。过滤III需趁热过滤的理由是       。

某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。其实验方案如下：

试回答下列问题:
(1)过滤用的器材已有：滤纸、铁架台、铁圈和烧杯，还要补充的玻璃仪器是  。(2)由滤液A制得AlCl₃溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条，你认为合理的是      ，理由是                                                    。
(3)从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是                      。
(4)写出用滤渣F制备胆矾晶体的有关化学方程式                  。
(5)有同学提出可将方案中最初溶解合金的烧碱改用盐酸，重新设计方案，也能制得三种物质，你认为后者的方案是否更合理                     ，理由是                                              。

Ⅰ.下列有关实验操作或结果的说法中正确的是                 （填字母）

A．滴定时，眼睛应始终注视滴定管内液面的变化

B．用碱式滴定管量取0.10 mol·L^－1的KMnO4溶液15.10 mL

C．酸碱中和滴定之前，锥形瓶用蒸馏水洗净即可，不能用待测液润洗

D．用pH试纸测量某溶液的pH时要先将试纸润湿

E．滴定管经蒸馏水洗净后，直接注入标准液，将使测得的待测液浓度偏高
F．用广泛pH试纸测量H₂SO₄溶液的pH时，测得pH=3.2
G．测定酸碱滴定曲线：开始时测试和记录的间隔可稍小些，滴定至终点附近则要大些
Ⅱ.（1）由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式                      。已知H₂O(l) ＝ H₂O(g) ΔH ＝＋44 kJ·mol^－1则标准状况下33.6 L H₂生成液态水时放出的热量是                   kJ。
（2）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成（或拆开）1mol化学键时释放（或吸收）的能量。已知白磷P₄和P₄O₆的分子结构如下图所示：
现提供以下化学键的键能：P-P 198 kJ·mol^－1 P-O 360 kJ·mol^－1,氧气分子内氧原子间的（O=O）键能为498 kJ·mol^－1。则P₄+3O₂ = P₄O₆的反应热ΔH为             。

某研究性学习小组利用以下材料来探究NH₃的还原性，部分实验装置如下图。
材料1：NH₃是强还原剂，能将某些金属氧化物还原为金属单质或低价态的氧化物。如：
2NH₃ + 3CuO 3Cu + N₂ +3H₂O
材料2：Cu⁺在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应，如Cu₂O（红色）会生成Cu²⁺和Cu：
Cu₂O + 2H⁺ ="=" Cu²⁺ + Cu +H₂O

请回答下列问题：
(1)为证明NH₃还原CuO的反应中有水生成，B中应放入的试剂是                                       ；
(2)当观察到                         （填现象），即表明A中的反应已经完成；
(3)该小组欲用体积比为1︰4的稀硫酸做试剂，检验反应是否有Cu₂O固体生成。现用98%的浓硫酸配制1︰4的稀硫酸，所需的玻璃仪器除了胶头滴管外还有                                                                                         ；
(4)可证明还原产物中含有Cu₂O的操作及现象是                     ；
(5)请写出A中生成Cu₂O的化学方程式                               ；
(6)若用定量的方法测定该反应是否生成Cu₂O，最简便且准确的方法是           
                                                                    。

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^-1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。
试回答下列问题：
(1)其中操作正确的同学是　　　　　　；他的操作中涉及到的化学反应方程式为                                                                                        
(2)证明有Fe(OH)₃胶体生成的实验操作及现象是                       
                                                                                             (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向其中加入稀硫酸，产生的现象是                                 

已知乙二酸(HOOC―COOH，可简写为H₂C₂O₄)俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸(为弱电解质)，且酸性强于碳酸，其熔点为101.5℃，在157℃升华。某校研究性学习小组为探究草酸的部分化学性质，进行了如下实验：
(1)向盛有1 mL饱和NaHCO₃溶液的试管中加入足量乙二酸溶液，观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为_________________________________________。
(2)向盛有少量乙二酸饱和溶液的试管中滴入用硫酸酸化的KMnO₄溶液，振荡，发现其溶液的紫红色褪去，说明乙二酸具有_________________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”)，请配平该反应的离子方程式：
____ MnO₄^– + ____ H₂C₂O₄ + _____ H⁺ =" _____" Mn²⁺ + _____ CO₂↑ + _____ H₂O
(3)将一定量的乙二酸放于试管中，按下图所示装置进行实验(夹持装置未标出)：
实验发现，装置C、G中澄清石灰水变浑浊，B中CuSO₄粉末变蓝，F中CuO粉末变红，

据此，乙二酸分解的产物为___________________________。上述装置中，D的作用是_____
__________________________________________。装置F中发生反应的化学方程式为：
___________________________________________________________。
(4)该小组同学将2.52 g草酸晶体(H₂C₂O₄•2H₂O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性，其原因是______________________
________________________________________________________________。

某化学小组模拟工业生产制取HNO₃，设计下图所示装置，其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。
请回答下列问题:

（1）写出装置A中主要反应的化学方程式                                 。
（2）实验结束后，关闭止水夹b、c，将装置D，浸入冰水中，现象是                
                                                            
（3）装置C中浓H₂SO₄的作用是                                 。
（4）请你帮助该化学小组设计实验室制取NH₃的另一方案                          
                                                            
（5）干燥管中的碱石灰用于干燥NH₃，某同学思考是否可用无水氯化钙代替碱石灰，并设计右图所示装置(仪器固定装置省略未画)进行验证。实验步骤如下：

①用烧瓶收集满干燥的氨气，立即塞上如图所示的橡胶塞。
②正立烧瓶，使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部，摇动，可以观察到的现象是                        ，由此，该同学得出结论：不能用CaCl₂代替碱石灰。

镁是很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂。在电子工业中用镁制取硅的反应为：2Mg＋SiO₂2MgO＋Si，同时有副反应发生：2Mg＋SiMg₂Si，Mg₂Si遇盐酸迅速反应生成SiH₄，SiH₄在常温下是一种不稳定、易分解的气体（燃烧热约为1430）。如图是进行Mg与SiO₂反应的实验装置，试回答下列问题：

（1）由于O₂的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气。X气体应选用①CO₂、②N₂、③H₂中的            。
（2）当接通电源引发反应后，切断电源，反应能继续进行，其原因是              
      。证明了反应物Mg与SiO₂具有的总能量         （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物MgO和Si具有的总能量。
（3）反应结束时，待冷却至常温后，关闭K，从分液漏斗中加入稀盐酸，可观察到导管口a处有闪亮的火星。据此现象可推知       在空气中能自燃。燃烧的热化学方程式为
                                          ，当产生等量的热量时，燃烧CH₄和SiH₄的物质的量之比为           （CH₄的燃烧热是890）

某兴趣小组的学生根据活泼金属Mg与CO₂发生反应，推测活泼金属钠也能与CO₂发生反应，因此实验小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究（尾气处理装置已略去）。

已知：常温下，CO能使一些化合物中的金属离子被还原。
例如：PdCl₂＋CO＋H₂O＝Pd↓＋CO₂＋2HCl
反应生成黑色的金属钯，此反应也可用来检测微量CO的存在。
请回答下列问题：
（1）通常实验室制取CO₂气体的离子方程式是                 ，为了使制气装置能“随开随用，随关随停”，上图A处应选用的装置是         （填写“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）。若要制取干燥、纯净的CO₂气体，装置B中应盛放的试剂是         溶液，装置C中应盛放的试剂是                   。
（2）假设CO₂气体为足量，在实验过程中分别产生以下①、②两种不同情况，请分析并回答问题：
①若装置F中溶液无明显变化，装置D中生成两种固体物质，取少量固体生成物与盐酸反应后，有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式是                                           。
②若装置F中有黑色沉淀生成，装置D中只生成一种固体物质，取少量该固体与盐酸反应后，也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式是                                     。

某些化学反应可表示为：A+B→C+D+H₂O。请回答下列问题：
（1）若A、C、D均含有氯元素，且A中氯元素的化合价介于C与D之间，则该反应的离子方程式为_________________________________。
（2）若A为黑色固体，C是黄绿色气体，则该反应的离子方程式为__________________。
（3）若A为第二周期的单质，B为第二周期某元素最高价氧化物的水化物，C、D均为气体，则该反应的化学方程式为____________________________________。
（4）若C为NaCl，D是能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，则A是______或_______，B为_____________(填化学式，下同)。
（5）若C、D均是能使澄清石灰水变浑浊的气体，则A与B的组合为_____________。

二氧化锰（MnO₂）与浓盐酸混合加热可得到氯气、氯化锰等，下图是制取并探究Cl₂化学性质的装置图。

（1）写出圆底烧瓶中反应的化学方程式                               。
（2）A中m管的作用是                  ；装置F的作用是                        。
（3）若要得到干燥纯净的气体，则B中应盛放的试剂是                 ，C中应盛放的试剂是        。
（4）E中若装有FeCl₂溶液，反应的离子方程式为                ；E中若装有淀粉碘化钾溶液，能观察到的实验现象是                              。
（5）实验中发现：浓盐酸与MnO₂混合加热生成氯气，稀盐酸与MnO₂混合加热不生成氯气。针对上述现象，化学小组对“影响氯气生成的原因”进行了讨论，并设计了以下实验方案：
a．稀盐酸滴入MnO₂中，然后通人HCl气体，加热
   b．稀盐酸滴人MnO₂中，然后加入NaCl固体，加热
c．稀盐酸滴入MnO₂中，然后加入浓硫酸，加热
d．MnO₂与NaCl的浓溶液混合，加热
e．浓硫酸与NaCl固体、MnO₂固体共热
①实验b的目的是                     ；实验c的目的是                          。
②实验现象：a、c、e有黄绿色气体生成，b、d没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是                                     。

右图为实验室某浓盐酸试剂瓶上的标签，试根据有关数据回答下列问题：

（1）该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为         mol/L。
（2）取用任意体积的该盐酸溶液时，下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是        。
A．溶液中HCl的物质的量          B．溶液的浓度
C．溶液中Cl－的数目              D．溶液的密度
（3）某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500 mL物质的量浓度为0.30 mol/L稀盐酸。
①该学生需要量取       mL上述浓盐酸进行配制。
②配制时，其正确的操作顺序是(用字母表示，每个字母只能用一次)              。
A．用30 mL水洗涤烧杯2～3次，洗涤液均注入容量瓶，轻轻摇动容量瓶
B．用量筒准确量取所需浓盐酸的体积，慢慢沿杯壁注入盛有少量水（约30 mL）的烧杯中，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500 mL的容量瓶中
D．将容量瓶的玻璃塞盖紧，颠倒摇匀
E．改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度线相切
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度线1～2 cm处
③在配制过程中，下列操作会使所配制的稀盐酸物质的量浓度偏高的是         。
A．用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面
B．溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容
C．定容时仰视刻度线
D．在配置前用已知浓度的稀盐酸润洗容量瓶
（4）现将200 mL 0.30 mol/L的盐酸与50 mL 0.80 mol/L CaCl2溶液混合(体积变化忽略不计)，所得溶液中Cl－的物质的量浓度是          mol/L；向所得混合溶液中加入5.3 g Na2CO3固体，充分反应后，溶液中生成沉淀的质量有_________g。
（5）在标准状况下，将______________L HCl气体溶于1000 mL水中(水的密度为1 g/cm3)，所得盐酸的密度为1.2 g/cm3，溶质质量分数为36.5% 。(保留小数点后一位)

某同学在学校实验室里发现两瓶失去标签的溶液（标记为A、B），经询问实验员得知是稀硫酸和小苏打(NaHCO3)溶液。为了区分它们，该同学进行了如下实验，请你协助他完成相关问题的解答：
(1)取少量A、B两溶液，分别加入适量Na2CO3，观察到A中有大量气泡，B中没有明显变化现象。A溶液中发生反应的化学方程式是____________________。
(2)取少量A、B两溶液，分别加入几滴酚酞试液，A仍为无色，B为浅红色，分别再逐滴加入过量的NaOH溶液，A中的现象是___________________________，其离子方程式是_________________________________；B中的现象是_________________________， 其离子方程式是___________________________________________________________。