高中化学实验题

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                                 

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___________________________________________________________。

某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：

	实验步骤	实验现象
Ⅰ	将打磨过的铝片（过量）放入一定浓度的CuCl2溶液中。充分反应后，过滤。	产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐渐变为无色。
Ⅱ	滤液中加入少量的NaOH溶液。	有白色沉淀产生。
Ⅲ	将所得红色固体用蒸馏水洗涤后，加热烘干。	少量红色固体变黑

Ⅰ反应的离子方程式                                                   ，
Ⅱ反应的离子方程式                                                   ，
Ⅲ反应的化学方程式                                                     。

碘是人体不可缺乏的元素，为了防止碘缺乏，现在市场上流行一种加碘盐，就是在精盐中添加一定量的KIO₃进去。某研究小组为了检测某加碘盐中是否含有碘，查阅了有关的资料，发现其检测原理是:    KIO₃+5KI+3H₂SO₄＝3I₂+3H₂O+3K₂SO₄ 
（1）先取少量的加碘盐加蒸馏水溶解，然后加入稀硫酸和KI溶液，最后加入一定量的CCl₄，震荡，这时候，观察到的现象是___________________________；
（2） 某学生在一次分液操作中发现溶液都是无色液体，无法知道分液漏斗中的液体哪一层是有机层，哪一层是水层，请你用简单的方法帮他鉴别出来，写出有关步骤及判断依据：                         。
（3）上面实验中用到一定物质的量浓度的稀硫酸，现用浓硫酸配制该稀硫酸，下面操作造成所配稀硫酸溶液浓度偏高的是_____________

A．溶解的时候溶液没有冷却到室温就转移

B．转移时没有洗涤烧杯、玻璃棒

C．向容量瓶加水定容时眼睛俯视液面

D．用量筒量取浓硫酸后洗涤量筒并把洗涤液转移到容量瓶

E．摇匀后发现液面低于刻度线，又加蒸馏水至刻度线

（1）写出以下两种仪器的名称：
 A：                       B：                  
（2）某同学用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如图．由图中可以看出，烧杯的实际质量为_________g．

（3）指出下面实验中存在的错误：                                         

用0.14mol·L^-1 的NaOH溶液测定未知浓度的H₂SO₄溶液，其实验步骤如下：
（1）配制稀H₂SO₄溶液取10.00 mL 待测H₂SO₄溶液，配成1.00 L稀H₂SO₄溶液。在配制过程中，应选用下列仪器中的    （用序号填空）。
1烧瓶2锥形瓶3容量瓶4烧杯5酸式滴定管6漏斗7玻璃棒8胶头滴管9量筒
（2）滴定用酸式滴定管取稀释后硫酸溶液20.00 mL，注入      中，再滴入几滴酚酞试液，摇匀后，用0.14mol·L^-1 的NaOH溶液进行滴定，直至加入最后一滴NaOH溶液时，恰好使溶液     即可停止滴定。
（3）计算

根据上图所示0.14mol·L^-1 的NaOH溶液的用量，计算稀释前后H₂SO₄溶液的物质的量浓度      。
（4）碱式滴定管在注入0.14mol·L^-1 的NaOH溶液之前，用水冼净之后，立即装入0.14mol·L^-1 的NaOH溶液，其结果将会使测得的H₂SO₄溶液的物质的量浓度         （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
（5）滴定前，盛稀释后H₂SO₄溶液的容器用水冼净后，用H₂SO₄溶液润冼，再准确量取20.00 mL 稀释后的H₂SO₄溶液，并滴入数滴酚酞试液，然后用NaOH溶液滴定。其结果将会使测得的H₂SO₄溶液的物质的量浓度         （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
（6）滴定前，碱式滴定管内无气泡，在滴定结束时，管内进入气泡。记录消耗NaOH溶液体积时，未赶走气泡，结果将会使测得的H₂SO₄溶液的物质的量浓度         （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

海水中溴元素以Br^-形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图:

(1)步骤①反应的离子方程式是                                                 
(2)步骤③反应的化学方程式是                                                 
(3)Br的原子序数是                 ，在周期表中位于      周期      族。
(4)步骤⑤蒸馏的过程中，温度应控制在80~90℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因。                                                                        
                                                                             
(5)为什么不直接用“溴水混合物I”而要用“溴水混合物II”进行蒸馏，得到液溴?
                                                                             
                                                                             

海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海带中提取碘的流程如下：

⑴指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①          ；④          。
写出过程②中有关反应的离子方程式                         。
⑵现有下列实验仪器：A．烧杯 B．漏斗 C．表面皿 D．分液漏斗E．酒精灯
步骤①中必须用到的有(填序号)         ，还缺少的玻璃仪器有          ；
(3) 步骤③中不可选用的有机试剂是            。
A.汽油．            B．苯           C．酒精           D．四氯化碳
⑷步骤③的实验操作可分解为如下几步:(A)把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；(B)把50毫升碘水和15毫升CCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞；(C)检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；  (D)倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正； (E)旋开活塞,用烧怀接收溶液；(F)将分液漏斗上口倒出上层水溶液；(G)将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔；(H)静置,分层； 就此实验,完成下列填空:
①正确操作步骤的顺序是:(用上述各操的编号字母填写)
          →        →         →A→G→       →E→F
②上述(E)步骤的操作中应注意                                      
上述(G)步骤操作的目的是                                              
(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法             。

如下图所示实验室制取酚醛树脂的装置，按要求填写下列空白：

（1）长玻璃管的作用除导气连通外还有               。
（2）此反应需水浴加热，为什么不用温度计控制水浴温度？
                                                 
（3）写出实验室制取酚醛树脂的化学方程式(有机物用结构简式)：
                                            。

“酒是陈的香”，就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯，在实验室我们也可以用如右图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题：

（1）写出制取乙酸乙酯的化学方程式                                            
（2）在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是：在大试管中先加入      ，然后边摇动试管边慢慢加入      ，待稍冷却后再加入乙酸。
（3）浓硫酸的作用是：①        ；②           ，
（4）饱和碳酸钠溶液的主要作用是①                                 
②                                  。
（5）装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是             　   　　。
（6）若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是　   　。

Ⅰ、 四氯化钛是无色液体，沸点为136℃。它极易水解，遇空气中水蒸气即产生“白烟”（TiCl₄+H₂O=TiOCl₂+2HCl↑）。在650℃~850℃下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。下图是某科研小组制备TiCl₄的反应装置：

其主要操作步骤如下：
①连接好整套装置，在通Cl₂前先通入CO₂气体并持续一段时间；
②当锥形瓶中TiCl₄的量不再增加时，停止加热，从侧管中改通CO₂气体直到电炉中的瓷管冷却为止；
③将TiO₂、炭粉混合均匀后，装入管式电炉中；
④将电炉升温到800℃，一段时间后改通Cl₂，同时在冷凝管中通冷凝水。
试回答下列问题：
（1）正确的操作顺序为（填序号）                                     ;
（2）装置A中的反应的离子方程式为                                    ;
（3）C装置中的反应的化学方程式为                                 。
Ⅱ、若该科研小组将刚吸收过少量SO₂的NaOH溶液注入装置E对上述实验的尾气进行吸收处理，则吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl、CO₃^2-、OH和SO。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑盐类的水解）.
（1）提出合理假设：
假设1：只存在SO₃^2-；
假设2：既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-；
假设3：                                                            。
（2）设计实验方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：
a．3mo lL^-1 H₂SO₄        b．0.01mol L^-1 KMnO₄        c．1molL^-1 BaCl₂
d．淀粉—KI溶液         e．酚酞试剂                  f．品红溶液

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 molL^-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中。
步骤2：向A试管中滴加1～2滴                （填序号）。	若溶液                 ，则假设1成立。 否则，则假设2或3成立。
步骤3：向B试管中滴加1～2滴                （填序号）。	若溶液          ，则假设3成立。 否则，结合步骤2，则假设2成立。

 

在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如下图所示的可逆反应。各物质的起始加入量如下：A、B和C均为4．0 mol，D为6．5 mol，F为2．0 mol，设E为x mol。当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于正中位置。请填写以下空白：

（1）若x=4．5，则右侧反应在起始时向__________（填“正反应”或“逆反应”）方向进行。欲使起始反应维持向该方向进行，则x的最大取值应小于__________。
（2）若x分别为4．5和5．0，则在这两种情况下，当反应达平衡时，A的物质的量是否相等?__________（填“相等”“不相等”或“不能确定”）。其理由是_______________________。

氨的合成原理为：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）；△H= —92．4 KJ·mol^—1。现在500℃、20 MPa时，将N₂、H₂置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应，反应过程中各物质的物质的量变化如下图。回答下列问题：

（1）10 min内以NH₃表示的平均反应速率                 ；
（2）在10 ~20 min内：NH₃浓度变化的原因可能是                  ；

A．加了催化剂	B．缩小容器体积
C．降低温度	D．增加NH3物质的量

（3）第1次平衡的时间范围为：             ，
第2次平衡的时间范围为：             ，
第1次平衡：平衡常数K₁ =            （带数据的表达式），
第2次平衡时NH₃的体积分数          ；
（4）在反应进行至25 min时：
① 曲线发生变化的原因：                 
② 达第二次平衡时，新平衡的平衡常数
K₂     K₁（填“大于”、“等于”、“小于”）；
（5）在25~40 min时，计算合成氨过程中的反应热△H=                 。
（6）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生下列反应：
N₂（g） + 3H₂O（1） 2NH₃（g） + O₂（g） ；△H =" a" kJ·mol^—1
进一步研究NH₃生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：

T/K	303	313	323
NH3生成量/（10^-6mol）	4．8	5．9	6．0

①此合成反应的a   0；ΔS   0，（填“＞”、“＜”或“＝”）
②已知：N₂（g） + 3H₂（g）2NH₃（g）  ΔH= －92 ．4kJ·mol^—1
2H₂（g） + O₂（g） = 2H₂O（l） = －571．6kJ·mol^—1
则常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式为：