高中化学实验题

实验室常利用甲醛法测定某(NH₄)₂SO₄样品中氮的质量分数，其反应原理为：4NH₄⁺＋6HCHO = 4H⁺ ＋(CH₂)₆N₄＋6H₂O，然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验：
步骤①用电子天平准确称取样品1.5000 g。
步骤②将样品溶解并冷却后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀。
步骤③移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，加入10 mL 20%的中性甲醛，摇匀、静置5min，加入2滴酚酞试液，用NaOH标准溶液滴定到终点。重复步骤③操作2次。
（1）根据步骤③填空：
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入NaOH标准溶液进行滴定，则测得样品中氮的质量分数将       （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，则滴定时用去NaOH标准溶液的体积将      
（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察       。
A．滴定管内液面的变化
B．锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时，酚酞指示剂由    色变为     色，半分钟内不退色。
⑤滴定后俯视读数，测得样品中氮的质量分数将     （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
（2）滴定结果如下表所示：

滴定次数	待测溶液的体积/mL	标准溶液的体积
滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	25.00	1.02	21.04
2	25.00	2.00	22.00
3	25.00	0.20	20.21

    若NaOH标准溶液的浓度为0.1000 mol·L^-1，则该样品中氮的质量分数为         。（保留两位小数）

实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
（1）为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为____________；
为了吸收该反应中产生的尾气，可选择的最佳装置是_______________。
 
（2）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
方案1：以空气为氧化剂。将铜粉在仪器N中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO₄，再通入空气或氧气，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加物质甲调节pH ，铁元素全部转化为Fe(OH)₃沉淀（一般认为铁离子的浓度下降到10^-5 mol·L^-1，就认为沉淀完全），然后过滤、浓缩、结晶。
(已知：Ksp[Cu(OH)₂]≈10^-22， Ksp[Fe(OH)₃]≈10^-38)
请回答下列问题：
①方案1中的N仪器名称是 ______________。
②为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为_________。
③方案2中甲物质可选用的是________________________。

A．CaO

B．NaOH

C．CuCO3

D．Cu2(OH)2CO3 E.Fe2(SO4)3

④反应中加入少量FeSO₄可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因______________。

(9分)8.34gFeSO₄·7H₂O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。

请回答下列问题：
(1)试确定78℃时固体物质M的化学式：                         。
(2)取适量380℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650℃，得到一种固体物质Q，同时有两种无色气体生成，写出该反应的化学方程式                                     。
(3)某兴趣小组用如图所示装置设计实验，验证(2)中生成的气态物质，并测定已分解的P的质量(不考虑装置内空气的影响)。

①试剂X的名称是                               。
②按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：c→                            。
③充分反应后，利用装置III中圆底烧瓶内混合物测定已分解的P的质量，其操作步骤为：第一步：向圆底烧瓶中逐滴加入氯化钡溶液，直至沉淀完全；第二步：过滤混合物，在过滤器上将沉淀洗净后，烘干并冷却至室温，称重。第三步：继续烘干、冷却并称量直至连续两次称量的质量差不超过0.1g为止。若最终得到沉淀的质量为Wg，则已分解的P的质量                                     (填计算式)                 。

（一）在配制物体的量浓度溶液时，下列操作出现的后果是（填： “偏低”、“偏高”、“无影响”）：
（1）配制氢氧化钠溶液时，称取已吸潮的氢氧化钠固体              。
（2）配制氯化钠溶液时，容量瓶中有少量水。              。
（3）发现溶液液面超过刻度线，用吸管吸出少量水，使液面降至刻度线。          。
（二）实验室常用标准NaOH溶液测定未知盐酸溶液的浓度。
（1）配制0.5mol·L^-1NaOH溶液250mL所需的玻璃仪器为                      。
（2）用滴定管准确量取20.00毫升未知浓度盐酸于锥形瓶中，加入酚酞作指示剂，用NaOH溶液滴定到终点。
某学生进行了三次实验，实验数据如下表：

实验编号	盐酸体积（ mL ）	标准NaOH溶液的体积（mL）
1	20．00	18.20
2	17.10
3	16.90

滴定中误差较大的是第_____次实验，造成这种误差的可能原因是_______________。
A．滴定管在装标准NaOH溶液前未润洗
B．滴定开始前装标准NaOH溶液滴定管尖嘴部分有气泡，滴定终点读数时未发现气泡
C．滴定开始前装标准NaOH溶液的滴定管尖嘴部分没有气泡，在滴定终点读数时发现尖嘴部分有气泡
D．在装未知浓度盐酸前锥形瓶里面有少量水，未烘干
E．达到滴定终点时，俯视溶液凹液面最低点读数
F．滴定过程中，锥形瓶摇荡得太剧烈，以至有些液滴飞溅出来
G．滴定到终点时，溶液颜色由无色变到了红色
（3）该同学所测得盐酸溶液的物质的量浓度为___________（结果保留三位小数）。

某校兴趣小组同学欲研究SO₂的性质。
（1）将相关的含硫物质分为如下表所示3组，第2组中物质X的化学式是     。

第1组	第2组	第3组
S（单质）	SO2、X、Na2SO3、NaHSO3	SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4

 
（2）利用下图所示的装置研究SO₂的性质：
（熔点：SO₂ －76．1℃，SO₃  16．8℃；沸点：SO₃ －10℃，SO₃ 44．8℃）

①装置I模拟工业生产中SO₂催化氧化的反应，其化学方程式是                   。
②甲同学按I、II、III、IV的顺序连接装置，装置II的作用是                     ；装置III中溶液逐渐褪色，生成Mn²⁺，同时pH降低，则该反应的离子方程式是          。
③乙同学按I、II、IV的顺序连接装置，若装置IV中有40 mL 2．5 mol?L^－1 NaOH溶液，反应后增重4．8 g，则装置IV中发生反应的总化学方程式是                          。

为探究铜与浓硫酸的反应，某兴趣小组进行了如下实验。
【实验1】铜与浓硫酸反应，实验装置如图所示。

(1)、装置A中发生反应的化学方程式为：                           
(2)、熄灭酒精灯后，因为有导管存在，B中的液体不会倒吸，其原因是：                      。
拆除装置前，不打开胶塞，为了使装置中的残留气体完全被吸收，应当采取的操作是：                            。
【实验2】实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝表面还有黑色固体甲生成，甲中可能含有氧化铜、氧化亚铜、硫化铜、硫化亚铜。
查阅资料：
①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu²⁺和铜单质，在空气中充分煅烧，可以转化为氧化铜。
②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸，在空气中充分煅烧，均转化为氧化铜和二氧化硫。
为了研究甲的成分，该小组同学在收集到足够量的固体甲后，进行了如下实验：

(3)、步骤②中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是：                                   。
(4)、固体乙在空气中煅烧时，使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外，还必须有：
                                           。
(5)、确定乙是否煅烧完全的操作是：                                             。
(6)、煅烧过程中一定发生的化学反应方程式为：                                   。
高氯酸铵（NH₄ClO₄）是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取：
　　　　NaClO₄(aq)+NH₄Cl(aq) NH₄ClO₄(aq)+NaCl(aq)
(7)、用氨气和浓盐酸代替NH₄Cl，上述反应不需要外界供热就能进行，其原因是:        
                                             。
(8)、反应得到的混合溶液中NH₄ClO₄和NaCl的质量分数分别为0.30和0.l5（相关物质的溶解度曲线如下图）。从混合溶液中获得较多NH₄ClO₄晶体的实验操作依次为（填操作名称）蒸发浓缩，          ，过滤，           、干燥。

为了测定样品中NH₄ClO₄的含量，装置如上图所示（加热装置、仪器固定装置已略去），实验步骤如下：

(9)、步骤3中，准确取用24.00 mL H₂SO₄(aq)的玻璃仪器是                。
(10)、实验中确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验步骤是             （填写步骤编号）。
(11)、必须重复实验2~3次，其原因是                                           。
(12)、如果0.320 g试样中含NH₄ClO₄的准确值为0.095g，而实验测定结果是0.092g。该实验
的相对误差为             。

实验室用图示装置制取干燥的氨气

（1）写出A处发生反应的化学方程式                               ；
（2）B装置内所盛药品的名称为               ；      
（3）若以a₁、a₂分别表示浓度为Xmol/L和Ymol/L的氨水的质量分数，且知X=2Y。 则这两种氨水质量分数的关系为                                （氨水的密度比水的小）

A．a1=2a2

B．2a2＞a1

C．a1＞2a2

D．无法确定

（4）如何检验氨气是否收集满                                               。

某化学小组以苯甲酸为原料制取苯甲酸甲酯，并用制得的苯甲酸甲酯进行碱性水解的实验。
I．制取苯甲酸甲酯：已知有关物质的沸点如下表：

物质	甲醇	苯甲酸	苯甲酸甲酯
沸点/℃	64.7	249	199.6

实验装置如下：

（1）简述第一步混合液体时，最后加入浓硫酸的理由是
                                                               。
若反应产物水分子中有同位素¹⁸O，写出能表示反应前后¹⁸O位置的化学方程式：
                                                      。
（2）分液时上层液体从                     出来；接受馏分时温度控制在      。
（3）此制取过程比教材中乙酸乙酯的制备复杂很多，写出用此过程制备苯甲酸甲酯的两大优点：                 、                      。
II、苯甲酸甲酯碱性水解

（4）写出苯甲酸甲酯碱性水解的化学反应方程式                         。
（5）写出苯甲酸甲酯碱性水解实验装置中A的作用                      。
III、苯甲酸甲酯有多种同分异构体
（6）符合下列条件的结构
①可以发生银镜反应②属于芳香族化合物③不具备其它环状结构④不能与FeCl₃发生显色反应；共有      种。

三硅酸镁为白色无味粉末，不溶于水和乙醇，易与无机酸反应．有关部门规定三硅酸镁样品中含水量不超过12.2%为优良级．某化学兴趣小组欲测定三硅酸镁的化学式(可用Mg_xSi₃O_y·mH₂O表示)，实验步骤如下：
步骤一：取16.6 g三硅酸镁样品，充分加热至不再分解，冷却、称量，得固体13.0 g.
步骤二：另取16.6 g三硅酸镁样品，向其中加入足量100 mL 4mol/L的盐酸，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，得固体9.0 g．该固体为空间网状结构，且熔沸点很高．
(1)通过计算确定Mg_xSi₃O_y·mH₂O的化学式．
(2)该小组测定的三硅酸镁样品是否为优良级？
(3)写出该三硅酸镁样品与盐酸反应的化学方程式．

某研究性学习小组为测定，13.7g某Na₂CO₃样品的纯度（其中只含NaHCO₃杂质），选用下图所示的仪器装置进行实验（②装置未画全）。试回答有关问题：

（1）请选择适当的仪器，连接装置的正确顺序是_         。
（2）加热时NaHC03分解的化学方程式为         。
（3）完成该实验尚缺的玻璃仪器是         （填名称）；产生气体从装置④的    进入，从装置⑤的   进入（填接口序号）。
实验二：测定上述实验完成后剩余固体与盐酸反应产生CO₂的体积。
（4）加热后的固体与足量盐酸反应的离子方程式为         。
数据分析及结论：
（5）加入盐酸至无气体产生时，生成CO₂体积在标准状况时为2．24L，则Na₂CO₃样品的纯度为         。
误差分析：
（6）有同学认为实验一⑤中用水会使测量结果产生误差，你认为原因可能是         。
（7）有同学发现在实验—读取CO₂体积时，⑥中液体的液面低于⑤中液体的液面，但未做任何处理，则a值   （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

(10分)某活动课程小组拟用50 mL NaOH溶液吸收CO₂气体，制备Na₂CO₃溶液．为了防止通入过量的CO₂气体生成NaHCO₃，设计了如下实验步骤：
a．取25 mL NaOH溶液吸收过量的CO₂气体，至CO₂气体不再溶解；
b．小火煮沸溶液1～2 min，赶走溶解在溶液中的CO₂气体；
c．在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液，使其充分混合反应．
(1)此方案能制得较纯净的Na₂CO₃，写出c步骤的离子方程式_________________．
此方案第一步的实验装置如下图所示：

(2)加入反应物前，如何检验整个装置的气密性：________________________          ________________________________________________
(3)若用大理石与盐酸制CO₂，则装置B中盛放的试剂是_____ _，作用是_____________________________________________
(4)在实验室通常制法中，装置A还可作为下列______    (填序号)气体的发生装置．
①HCl　②H₂　③O₂　④NH₃
(5)已知所用NaOH溶液中溶质的质量分数为40%，室温下该溶液密度为1.44 g/mL，假设反应前后溶液的体积不变，不考虑实验误差，计算用此种方法制备所得Na₂CO₃溶液的物质的量浓度为_______       mol/L．

从固体混合物A出发可以发生如下框图所示的一系列变化。

(1)在实验室，气体C的检验方法是                                          。
(2)操作②的名称是         ，该操作所使用的玻璃仪器有                       。
(3)写出下列反应的离子方程式：
反应③                                                   ；
反应④                                                   。
实验中多余的气体I必须吸收，以免污染空气。下图是实验室用NaOH吸收气体I的装置，为防止产生倒吸现象，不合理的装置是              (填序号)。

实验室需要450ml 0.12mol/L的NaOH溶液，有如下操作：
①把称好的NaOH放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解。
②根据计算用托盘天平称取NaOH        克。
③把①所得溶液小心转入一定容积的容量瓶中。
④继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1cm-2cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切。
⑤用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶，并轻轻摇匀。
⑥将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀。
请填写下列空白：
⑴上述步骤中要称量的NaOH固体为         克
⑵操作步骤的正确顺序为（填序号）                    。
⑶实验室有如下规格的容量瓶：①100mL ②250mL ③500mL ④1000mL，本实验选用
         （填序号）。
⑷本实验用到的基本实验仪器除托盘天平，药匙以外还有：                   。
⑸误差分析：（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）
①称量NaOH固体时，物码倒置（1克以下用游码）         
②没有进行操作步骤⑤         
③容量瓶中原来有少量水              
④某同学定容时俯视容量瓶刻度线                    
⑤定容，摇匀后发现液面低于刻度线，拿胶头滴管又加入蒸馏水使液体凹液面再次与刻度线相切              。

常温下，某工厂以浓硫酸、浓硝酸、粗铜、水和空气为原料，设计如图所示制取硫酸铜晶体(CuSO₄·5H₂O)的生产工序和流程。

回答下列问题：
（1）（I）中制取硫酸铜的总反应的化学方程式为            。
（2）在上述反应中可以被循环利用的物质为            （写化学式）。
（3）①某同学在实验室中模拟上述生产过程实现上述方案，请根据该同学的思路在下列装置中选用适当的装置，并将它们的编号填入方框内。

②装置C的作用是            。
（4）硫酸铜晶体也可以直接用浓硫酸和粗铜反应制取，与上述方法相比，其缺点是            。

碘酸钾是一种白色结晶粉末，无臭无味。在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘，在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定，加热至560 ℃开始分解。工业生产碘酸钾的流程如下图所示。

（1）在反应器中发生的反应I₂＋KClO₃＋H₂O→KH(IO₃)₂＋KCl＋Cl₂（未配平），生成两种还原产物所得电子数目相同，请写出已配平的该反应的化学方程式：            。
（2）步骤②中，用硝酸而不用HI，其原因可能是            。
（3）步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为            。
（4）参照下表碘酸钾的溶解度，步骤⑾得到碘酸钾晶体，应采用的方法是            。

温度/℃	0	10	20	40	60	80
KIO3(g/100g水)	4.60	6.27	8.08	12.6	18.3	24.8

（5）KIO₃可用电解的方法制得，原理是以石墨为阳极，以不锈钢为阴极，在一定温度和电流下电解KI溶液。总反应方程式为KI＋3H₂O=KIO₃＋3H₂↑，则阴极的电极反应式为            。