高中化学实验题

硫酸铵是一种常用的铵态氮肥。下表是硫酸铵化肥品质的主要指标。

项目	指     标
优等品	一等品	合格品
外观	白色结晶，无可见机械杂质	无可见机械杂质
氮（N）含量	≥21．0﹪	≥21．0﹪	≥20．5﹪

新华中学化学研究性学习小组为本地农业生产服务，对某农用品商店出售的一等品硫酸铵化肥的品质进行探究。
[观察外观]该硫酸铵化肥无可见机械杂质。
[实验探究]按右图所示装置进行实验。

（1）①盛放浓氢氧化钠溶液的仪器名称是           
②烧瓶内发生反应的离子方程式为：
______     __________                    
③烧杯中最适宜盛放的试剂是__________

A．浓硫酸	B．稀硫酸
C．盐酸	D．氨水

④B装置中为何不将导管直接插入试剂中                               
（2）实验过程中，需往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液并充分加热的原因是
_____________________________                                     
[交流讨论]甲同学：根据此实验测得的数据，计算硫酸铵化肥的氮含量可能偏高，因为实验装置A和B间存在一个明显缺陷是：________________________  乙同学：根据甲同学改进后计算硫酸铵化肥的氮含量又可能偏低，因为实验装置中还存在另一个明显缺陷是：____________________________                              
经过大家充分讨论一致认为：针对甲、乙两位同学指出的实验装置中存在的明显缺陷，需改进实验装置，重新进行实验。
[探究结论] 称取13．5g硫酸铵化肥样品，用改进后的实验装置重新进行实验，测得实验前后B装置增重3．40g。该化肥______   ___（填“是”或“不是”）一等品。

（本题共12分）某研究性学习小组为研究Cu与浓H₂SO₄的反应，设计如下实验探究方案（装置中的固定仪器和酒精灯均未画出）

实验选用细铜丝、98.3% H₂SO₄、品红溶液、澄清石灰水、CCl₄、NaOH溶液等药品，铜丝被卷成螺旋状，一端没入浓H₂SO₄中，另一端露置在液面上方。

△

以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录

根据上述材料回答下列问题
（1）A试管上方的长导管的作用是_________________；D、E两支试管中CCl₄的作用是_____________。
（2）加热过程中，观察到A试管中出现大量白色烟雾，起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质，在持续加热浓硫酸（沸腾）时，淡黄色固体物质又慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程式：____。
（3）对A试管中的浓H₂SO₄和铜丝进行加热，很快发现C试管中品红溶液褪色，但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。你的猜想是：___________。设计实验验证你的猜想________________。
（4）根据上述研究，结合所学知识，你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是_____。（写化学式）

下列有关化学实验的操作或说法中，正确的是（填字母序号）    。

A．过滤、蒸发操作过程中都需要用玻璃棒不断搅拌液体。

B．检验红砖中的氧化铁成分时，向红砖粉末中加入盐酸，放置至充分沉淀后，取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2滴～3滴即可

C．中和滴定实验中，锥形瓶内有少量蒸馏水会造成测定结果偏低。

D．在进行硫酸铜晶体里结晶水含量的测定实验中，称量操作至少要进行4次。

E．制备硫酸亚铁晶体时，向稀硫酸中加入废铁屑至有少量气泡发生时，过滤，然后加热蒸干滤液即可得硫酸亚铁晶体。
F．向2mLl0％NaOH溶液中滴入2％CuSO₄溶液的4—6滴，振荡后加入乙醛溶液0.5mL，加热至沸腾，则有红色沉淀出现。

某研究性学习小组在网上收集到如下信息：钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO₂气体中燃烧。他们对钠在CO₂气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究：
【实验】将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO₂的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。
（1）通过钠在CO₂气体中燃烧的实验，你认为燃烧的条件是              。
（2）燃烧的本质是                                              。
（3）2010年8月初发生的俄罗斯森林大火有比伦敦市还要大的面积。控制森林火灾是世界性难题。根据燃烧的条件，请你解释为什么设置森林防火隔离带能有效阻止森林火灾的蔓延?                      。
【提出假设】
假设1：白色物质是Na₂O。
假设2：白色物质是Na₂CO₃。
假设3：白色物质是Na₂O和Na₂CO₃的混合物。
【设计实验方案．验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究：

实验方案	实验操作	实验现象	结论
方案1	取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液	溶液变成红色	白色物质为Na3O
方案2	①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液	出现白色沉淀
③静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液	无明显现象

      【思考与交流】
（4）甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是                 。
（5）乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为               。
（6）通过方案1和方案2的实验，你认为上述三个假设中，       成立。你的理由是                    。
（7）钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为                。
（8）丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点，并简述理由：                            。

孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，还含少量Fe、Si的化合物。以孔雀石为原料可制备CuSO₄·5H₂O及纳米材料G，步骤如下：

请回答下列问题：
（1）溶液A的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺。从下列所给试剂中选择：实验步骤中，试剂①最佳为                       （填代号），检验溶液A中Fe³⁺的最佳试剂为             （填代号）。
a． KMnO₄   b．（NH₄）₂S    c．H₂O₂    d．KSCN
沉淀D中除了过量的CuO外，还存在另一种固体，其化学式为           。加入CuO作用是                   。
（2）由溶液C获得CuSO₄·5H₂O，需要经过一系列操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是                。
（3）制备纳米材料G时，应向CaCl₂溶液中先通入（或先加入）        （填化学式）。写出该反应的化学方程式                   。
（4）欲测定溶液A中Fe²⁺的浓度，可用KMnO⁴标准溶液滴定，取用KMnO⁴标准溶液应用   （填写仪器名称）；取A溶液稀释一定倍数后，用KMnO₄标准溶液滴定，终点现象为                 。

羟基磷灰石（化学式为Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂，简称HA）是一种重要的生物材料。用磷酸与氢氧化钙制备HA的流程如下：

（1）配制石灰乳时，用广泛pH试纸测定溶液的pH值，操作方法是        。
（2）步骤②中适宜的加热方法是              。
（3）步骤②、③中必须充分搅拌，其目的是
            。
（4）步骤④中需将生成的白色胶状沉淀过滤，再用蒸馏水洗涤数次，洗涤的目的是       。
（5）实验②中滴入磷酸时，pH随“磷酸的用量与理论量比值”（用K表示）的变化如右图，需要严格控制滴定速率的阶段是           。（用K的范围表示）

（6）氢氧化钙与磷酸中和生成HA的化学方程式是              。

亚氯酸钠（NaClO₂）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：

已知：①NaClO₂的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO₂•3H₂O。②纯ClO₂易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10％以下安全。回答下列问题：
（1）发生器中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　，发生器中鼓入空气的作用可能是　　     　（选填序号）。
a．将SO₂氧化成SO₃，增强酸性  b．稀释ClO₂以防止爆炸  c．将NaClO₃还原为ClO₂
（2）吸收塔内反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　，吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是　　                               　。
（3）吸收塔中为防止NaClO₂被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。以下还可以选择的还原剂是　      　　（选填序号）。
a． Na₂O₂       b． Na₂S        c．FeCl₂ 
（4）从滤液中得到NaClO₂•3H₂O粗晶体的实验操作依次是　　 　　　（选填序号）。
a．蒸馏     b．蒸发    c．灼烧    d．过滤     e．冷却结晶

硫酸铵是一种常用的铵态氮肥。下表是硫酸铵化肥品质的主要指标。

指标 项目	优等品	一等品	合格品
外观	白色结晶，无可见机械杂质	无可见机械杂质
氮（N）含量	≥22.0%	≥21.0%	≥20. 5%

某化学研究性学习小组为本地农业生产服务，对某农用品商店出售的一等品硫酸铵化肥的品质进行探究。
［观察外观] 该硫酸铵化肥无可见机械杂质。
［实验探究] 按下图所示装置进行实验。

（1）烧杯中盛放的试剂最好是          （填 “稀硫酸”或“氨水”）
［交流讨论］
（2）甲同学：根据此实验测得的数据，计算硫酸铵化肥的含氮量可能偏高，因为实验装置中存在一个明显缺陷是：A、B间缺少                                    装置；
乙同学：实验装置中还存在另一个明显缺陷是：缺少                          装置。
经过大家充分讨论一致认为：针对甲、乙两位同学指出的实验装置中存在的明显缺陷，需改进实验装置，重新进行实验。
［探究结论］
（3）称取13.5 g硫酸铵化肥样品，用改进后的实验装置重新进行实验，测得实验后B装置增重3.4 g。则该化肥        （填“是”或“不是”）一等品

(14分)某课外小组利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。

请回答下列问题：
（1）装置F中发生反应的离子方程式                                    。
（2）装置A中的烧瓶内固体宜选用             （选填以下选项的代号）。
A．碱石灰     B．生石灰      C．二氧化硅     D．五氧化二磷     E．烧碱
（3）虚线框内应添加必要的除杂装置，请从上图的备选装置中选择，并将编号填入下列空格。
B               、D               、E                。
（4）氯气和氨气在常温下相混合就会反应生成氯化铵和氮气，该反应的化学方程式为                                   。
（5）若从装置C的G处逸出的尾气只含有N₂和少量Cl₂，应如何处理才能不污染环境？
                                                                 。

某化学兴趣小组欲研究一种镁铝合金，以下是部分实验。请完成填空。
[实验一]从镁铝合金片上剪下一小块，先称重，然后投到盛有10mL 10mol·L^—1NaOH溶液（足量）的锥形瓶里。
（1）从反应开始至反应结束，依次可观察到的现象有：①切口断面处先产生气泡，反应由慢到快；②小块合金在溶液中上下翻腾；③溶液升温；④反应后，溶液中残留黑色固体。
（2）开始时产生气泡速率慢，其主要原因（除温度、电化学因素外）是             。
（3）欲利用此反应测定合金中铝的含量，请仿照方法①写出另一种不同方法所需数据。

方法	需测定的数据
①	测定产生的H2的体积
②

[实验二]向实验一的锥形瓶里滴加1 mol·L^—1HCl，使镁、铝两种元素恰好只以氯化物的形式存在。
[实验三]请设计合理实验检验实验二所得溶液中的Mg²⁺、Al³⁺。
限选实验用品与试剂：烧杯、试管、滴管、1 mol·L^－1NaOH溶液、1 mol·L^－1HCl溶液、蒸馏水。
根据你设计的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。（可填满、可不填满）

实验操作	预期现象和结论
步骤1：
步骤2：
……

[实验四]粉末状试样A是由MgO和Fe₂O₃组成的混合物。取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成。产物中的单质B是              （填化学式）。

某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图Ⅰ~Ⅱ所示。

（1）图Ⅰ、Ⅱ所示实验均能鉴别这两种物质，与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ的优点是（填选项序号）                 。

A．Ⅱ比Ⅰ复杂	B．Ⅱ比Ⅰ安全
C．Ⅱ比Ⅰ难操作	D．Ⅱ可以做到用同一套装置进行对比实验，而Ⅰ不行

（2）若用实验Ⅱ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性。则试管B中应装入的固体最好是（填化学式）                       。
（3）某同学将质量为m₁的NaHCO₃固体放在试管中加热分解一段时间后，恢复到原条件，测得剩余固体的质量为m₂。试管中发生的反应的化学方程式是                      
生成的Na₂CO₃的质量为                                       。
（4）将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2∶1时，请设计实验检验反应后所得溶液中溶质的阴离子：
                                                                        。

请设计实验：用MnO₂与浓盐酸制备纯净、干燥的Cl₂，其他药品与试剂任选。
（1）写出该反应的化学方程式             。
 （2）在下面方框中，A表示有分液漏斗和圆底烧瓶组成的气体发生器，请在虚线框内的A后完成该反应的实验装置示意图（夹持装置、连接胶管不必画出，需要加热的仪器下方用△标出），按气流方向在每件仪器下方标出字母B、C……；其他可选用的仪器（数量不限）简易表示如下：

（3）根据方框中的装置图，完成下表（若无需填写，则在表格中写“无”）

仪器符号	仪器中所加物质	作用
A	MnO2、浓盐酸	MnO2与浓盐酸生成Cl2

  （4）KMnO₂与浓盐酸在常温下反应也可以得到Cl₂，请写出该反应的离子方程式    。
（5）请写出Cl₂在工业、农业、医疗、卫生等方面的用途          。（写出两种即可）
（6）将Cl₂与SO₄分别通人品红溶液，都能使品红褪色。简述用褪色的溶液区别二者的实验方法。

某研究性学习小组的一个课题是“NO₂能否支持木条的燃烧?”由于实验室中没有现成的NO₂气体，该小组的同学设计了两个方案（忽略N₂O₄的存在，图中铁架台等夹持仪器均已略去）：
I．实验装置如下图l所示

（1）浓硝酸受热分解的化学方程式是                    。
（2）实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有的同学得出“NO₂不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确?——（填“正确，，或“不正确），理由是                                    。
Ⅱ．实验装置如上图2所示
（1）硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，该反应的化学方程式是
                                  。
（2）当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了，有的同学得出“NO₂能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？   （填“正确”或“不正确”），理由是____。
III．为了更直接说明“NO₂能否支持木条的燃烧”这一问题，请你重新设计一个简单的实验方案，简述实验原理和主要操作。

某校化学小组学生利用下图所列装置进行 “铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl₃·6H₂O晶体。（图中夹持及尾气处理装置均已略去）

（1）装置B中发生反应的化学方程式是                                        
（2）装置E中的现象是：                                                    
（3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液中 Fe³⁺的操作方法：                                                      
（4）该小组学生利用上述滤液制取FeCl₃·6H₂O晶体，设计流程如下：

①步骤I中通入Cl₂的作用是                           
②该流程中需保持盐酸过量，主要原因是（结合离子方程式简要说明）
                                                             

为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置进行有关实验。请回答：

（1）装置A中发生的化学反应方程式为_____________________________________。
（2）装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是_____________，其作用是（用离子方程式表示）_________________________  。
（3）装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后，关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生，此时B中现象是                             。                                                                        
B中应放置的液体是（填字母）__________________。
a．水    b．酸性KMnO₄溶液     c．NaOH溶液      d．饱和NaHSO₃溶液
（4）装置C和D中产生的现象相同，但原因却不同。C中是由于               ，而D中则是由于                  。
（5）实验中，取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L^－1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是                       
                                                                    。
②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________（填字母）。
a．铁粉    b．BaCl₂溶液    c．银粉    d．Na₂CO₃溶液