高中化学实验题

某化学课外小组欲制取纯Na₂CO₃溶液并讨论实验过程中的相关问题。可供选择的试剂有：

A．大理石

B．盐酸

C．氢氧化钠溶液

D．澄清石灰水。三名同学设计的制备实验方案的反应流程分别如下：

甲：NaOH溶液Na₂CO₃溶液
乙：NaOH溶液NaHCO₃溶液Na₂CO₃固体Na₂CO₃溶液
丙：NaOH溶液NaHCO₃溶液Na₂CO₃溶液
请完成下列问题：
（1）请指出甲、乙两方案的主要缺点：
甲方案_______________________________________。
乙方案_______________________________________。
（2）若采用丙方案制取纯Na₂CO₃溶液，其实验的关键有________________。
（3）假设反应③所得的NaHCO₃溶液中含有Na₂CO₃。现要利用A～D四种试剂证明Na₂CO₃的存在，你所选择的试剂有_________________(填试剂代号在题干中）。
（4）假设反应②所得的Na₂CO₃固体中混有未分解的NaHCO₃。乙同学选择澄清石灰水测定其中NaHCO₃的质量分数，乙同学能否达到实验目的？（填“能”或“不能”）。若能，请说明其计算需要的数据；若不能，请简要说明理由。
_____________________________________。

海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子形式存在。实验室里从海藻灰中提取碘的流程如图所示。

(1)提取碘的过程中有关操作名称__________________________________。
(2)写出得到碘的离子方程式______________________________________。
(3)提取碘的过程中可以选择的有机试剂是__________________________。
(4)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、导管、圆底烧瓶、石棉网和必要的夹持仪器和物品，尚缺少的玻璃仪器是_______________________。

（1）某同学用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如下图。由图中可以看出，该同学在操作时的一个错误是____________________，烧杯的实际质量为_______________g。

(2）指出下面实验中各存在的两个错误：
A.需配制150 mL 0.2 mol·L^-1NaCl溶液，右图是该同学转移溶液的示意图。

_______________________________________________________________________。
B.除去氯气中的氯化氢气体：
_______________________________________________________________________。

（3）用98%密度为1.84 g·cm^-3的浓硫酸配制1 000 mL 0.1 mol·L^-1稀硫酸。
①应用量筒量取浓硫酸___________________mL。
②配制硫酸溶液时需要用到的仪器有________________。（除量筒外，写出其余四种）
③下列操作结果，所配溶液物质的量浓度偏低的是________________。
A.没有将洗涤液转移到容量瓶中
B.容量瓶洗净后未经干燥处理
C.定容时仰视观察液面
D.摇匀后立即观察，发现溶液未达刻度线，再用滴管加几滴蒸馏水至刻度线

已知某种有机物A的质谱图和红外光谱图如下：
 
图2：红外光谱图

回答下列问题：
⑴结合以上谱图推断：有机物A的相对分子质量为        ，分子式为            ，
有机物A的核磁共振氢谱图中有        种吸收峰，峰面积之比为       ；该有机
物与氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程式为：                      。
⑵直链烃B的相对分子质量比A小4，含2个甲基，并能使溴的四氯化碳溶液褪色，
写出B所有可能的结构简式：
                                  、                                  。                                
⑶链烃C是B的同系物，且其对乙烯的相对密度为3，C的核磁共振氢谱显示：C中
只含有一种氢原子。则C在一定条件下发生聚合反应的方程式为：
                                                                      。

下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 

A．4＞2＞1＞3＞5	B．2＞1＞5＞3＞4
C．5＞2＞1＞3＞4	D．4＞3＞1＞2＞5

已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。

主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，并检验装置的气密性。
②将a g试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液。
③称量盛有碱石灰的U形管的质量，得到b g。
④从分液漏斗滴入一定浓度的稀硫酸，直到不再产生气体时为止。
⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气。
⑥再次称量盛有碱石灰的U形管的质量，得到c g。
⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U形管的质量基本不变，为d g。
请填空和完成问题：
（1）在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明___________________。
（2）装置中干燥管B的作用是__________________________________。
（3）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果_______________（填“偏高”“偏低”或“不变”）。
（4）步骤⑤的目的是__________________________________________。
（5）步骤⑦的目的是__________________________________________。
（6）该试样中纯碱的质量分数的计算式为___________________________。
（7）还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。

有二氧化碳参加或有二氧化碳生成的反应有下列几种情况：
（1）锥形瓶配有主导管的单孔塞，玻璃导管与大气相通，在瓶内玻璃管末端扎紧一个小气球如右图所示。锥形瓶内收集满二氧化碳，迅速投入下列物质，立即塞紧，振荡，一段时间后，气球会自动膨胀的是（   ）

A．Na2O

B．Na2O2

C．NaHCO3

D．NaOH

(2)另取一个锥形瓶，配有双孔塞，一孔插入玻璃管，玻璃管与大气相通，瓶内玻璃管末端扎紧一个小气球；另一孔插入盛有浓氢氧化钠溶液的滴管，瓶内收集满二氧化碳，塞紧瓶塞。将此瓶放在托盘天平的左盘上，调节天平使之平衡。从天平上取下，挤压滴管使浓氢氧化钠溶液滴入瓶中，振荡，一段时间后再放回托盘天平的左盘上，天平指针________。（填“左偏”“右偏”或“不偏”，下同）
（3）再取一个锥形瓶，配有双孔塞，一孔插入玻璃管，玻璃管的瓶外一端扎紧一个小气球，另一孔插入盛浓盐酸的滴管，瓶内盛碳酸钙粉末和适量水。塞紧瓶塞，将此瓶放在托盘天平的左盘上，调节天平使之平衡。从天平上取下，挤压滴管使浓盐酸滴入瓶中，振荡，使两者反应完全后再放回托盘天平的左盘上，天平指针________。

由两种盐组成的白色粉末混合物，加热时无气体逸出。其焰色反应呈黄色，透过蓝色钴玻璃可观察到紫色。取此白色粉末加硝酸时，粉末完全溶解，生成的无色无味的气体可使澄清石灰水变浑浊。在上述粉末溶于过量的硝酸后的溶液中加入硝酸银溶液，有白色沉淀生成。试推断该混合物的可能组成，并简要说明理由。

某校化学兴趣小组的同学欲测定某种品牌纯碱中食盐的含量。
①称取某纯碱样品10.0 g放入烧杯中，并加适量蒸馏水使之完全溶解。
②____________________________________。
③____________________________________。
④用蒸馏水洗涤沉淀2—3次。
⑤将沉淀烘干、称量，测得固体质量2.87 g。
(1)补齐所缺少的实验步骤，将答案填写在上面②和③的空格处。
(2)实验步骤③所用的玻璃仪器有：____________________________________。
(3)在过滤器上洗涤沉淀的具体操作是：____________________________________。
(4)检验沉淀是否洗涤干净的方法是：____________________________________。
(5)若纯碱标签上标注：“Na₂CO₃含量≥80.0%，NaCl含量≤20.0%”，则此样品是否合格？________(填“合格”或“不合格”)。

试设计一套实验方案验证某白色粉末是纯碱。

某校化学研究性学习小组利用下面所提供的仪器装置和药品制取NaHCO溶液，设计如下实验。实验室提供的药品、仪器装置如下：
药品：①2% NaOH溶液②稀HCl③稀HSO④饱和KHCO溶液⑤浓HSO⑥CaCO固体⑦KCO粉末
仪器装置（如图所示）：

请根据题目要求完成下列问题：
（1）      请按下表要求，填写选择的装置和药品。

分项 内容	CO发生装置 （随开随用，随关随停） （X）	除杂洗 气装置 （Y）	制备产 品装置 （Z）
选择的装置 （填序号）			C
选择的药品 （填序号）			①

(2)如何检验所选择的CO发生装置（X）的气密性，请写出主要操作过程：__________。
（3）将装置按X、Y、Z顺序连接并检查气密性后，当加入药品实验时，X装置中发生化学反应的离子方程式为_____________，Y装置中除去的杂质为_________________。
（4）常温下，向Z装置的NaOH溶液中通入过量CO2气体，其目的是______________。
（5）若要保证Z装置中不析出晶体（不考虑过饱和溶液问题），NaOH溶液最大浓度不能超过________________%（质量分数）。
附：有关物质在常温（25 ℃）时的溶解度

化学式	NaCO	NaHCO	NaOH	NaCl	NaSO
溶解度 （g/100 g HO）	21.3	9.60	107	35.8	19.4

某天然碱的化学组成可能为aNa₂CO₃·bNaHCO₃·cH₂O (a、b、c为正整数)，为确定其组成，化学兴趣小组的同学进行了如下实验：
(1)定性分析：
①取少量天然碱样品放入试管中，用酒精灯加热，在试管口有液体生成，该液体能使无水硫酸铜变蓝。能否说明样品中含结晶水，试简述理由。_________________________________。
②请你设计一个简单的实验方案，确认样品中含有。
______________________________________________________________________________。
(2)定量分析：该小组同学设计了下图所示装置，测定天然碱的化学组成。

实验步骤：
①按上图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后，首先进行的操作是____________________。
A处碱石灰的作用是_______________，E处碱石灰的作用是__________________________。
②称取天然碱样品7.3 g，并将其放入硬质玻璃管中；称量装浓硫酸的洗气瓶的质量为87.6 g，装碱石灰的U形管D的质量为74.7 g。
③打开活塞K₁、K₂，关闭K₃，缓缓鼓入空气数分钟。
④关闭活塞K₁、K₂，打开K₃，点燃酒精灯加热，待不再产生气体为止。
⑤打开活塞K₁，缓缓鼓入空气数分钟，然后称得装浓硫酸的洗气瓶质量为88.5 g；装碱石灰的U形管D的质量为75.8 g。该步骤中缓缓鼓入空气数分钟的目的是_____________。计算推导：该天然碱的化学式为_____________。

有人设计了如右图所示的实验装置，目的是做钠与水反应的实验并验证：①钠的物理性质；②钠与水反应的产物是什么。

（1）当进行适当操作时还需要的仪器有_________________________________；
（2）如何进行操作？_____________________________________________________________；
（3）实验现象是________________________________________________________________。

有人设计了如右图所示实验装置，目的是做钠与水反应的实验并验证：
①钠的物理性质 ②钠与水反应的产物是什么

(1)当进行适当操作时还需要的仪器有_________________________________。
(2)如何进行操作？____________________________________。
(3)实验现象是________________________________________。

在课堂上，老师演示了金属钠与CuSO溶液的反应，同学们观察到该反应中生成了蓝色的Cu(OH)沉淀而没有发现铜单质生成。但某同学想：会不会因生成的铜较少被蓝色沉淀所覆盖，而没有被发现呢？于是他想课后到实验室继续研究，希望进一步用实验来验证自己的猜测是否正确。
假如该同学是你，请你写一张实验准备单交给老师，要求老师提供必需的用品。
（1）实验探究目的：___________________________。
（2）探究所依据的化学原理：____________________________。
（3）实验必需仪器：小刀、玻璃片、滤纸、_________和__________；药品：金属钠、_____和___________。该同学在探究实验中意外地发现生成的蓝色沉淀中混有少量的黑色难溶物，而所使用的药品均没有问题，你认为该黑色难溶物是___________，生成该黑色难溶物的原因是_______________________________________________。