高中化学实验题

某同学设计了一个简单的实验（如图所示），以测定镁铝合金中铝的质量分数。可供选用的试剂有：浓H₂SO₄、浓硝酸、6 mol·l^-1 NaOH溶液。
            
请填写下列空白
（1）有关实验操作：a、往试管中放入适量的铝合金样品；b、从分液漏斗往试管中加入过量的A溶液；c、检查装置的气密性；d、测定收集到的水的体积。正确的操作顺序是                  
（2）A中可选用的溶液是          
（3）实验中发生反应的化学方程式为                            
（4）若实验中测得样品的质量为W g ，氢气的体积为aL （标准状况），则样品中Al的质量分数为              

请从下图中选出必要的装置进行电解饱和食盐水的实验，要求测定产生的氢气的体积（大于25mL），并检验氯气的氧化性。

（1）电源、电流表，与A、B两极的正确连接顺序为L→J→K→（    ）→（   ）→M。
（2）B极发生的电极反应式是          。简述检验该电极产物的方法和现象             。
（3）设计上述气体实验装置时，各接口的正确连接依序为：检验氯气的氧化性时B接D 、E接C。测定产生的氢气的体积时A接_________、_________接__________。
（4）若电解饱和食盐水50mL，通电为t min时，测得产生的H₂体积为 5.6mL（标况），则此时溶液的pH为            。（忽略溶液体积的变化）

某化学兴趣小组为了测定某铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了下图所示的实验装置和实验方案（夹持仪器已省略），请据此项回答相应问题。

Ⅰ探究浓硫酸的某些性质
（1）按图示连接装置，检查装置的气密性，称量E的质量。
（2）将a g铁碳合金样品放入A中，再加入适量的浓硫酸。仪器A的名称为____________，
未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是：____                    ___。
（3）点燃酒精灯一段时间后，A、B中可观察到明显现象。
A中开始发生反应的化学方程式为：2Fe +6H₂SO₄ Fe₂（SO₄）₃ + 3SO₂↑ +6H₂O
和______________________________________ （写化学方程式）。
B中的现象是_________,由此可得到浓硫酸具有_______性，C装置的作用         。
（4）随着反应的进行，A中还可能发生某些离子反应。写出相应的离子方程式__  __。
（5）反应一段时间后，从A中逸出气体的速率仍然较快，除因温度较高，反应放热外，还可能的原因是_____________________________________。
Ⅱ测定铁的质量分数
（6）待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重。E增重b g。
铁碳合金中铁的质量分数为_____________________(写表达式)，为使实验数据更为精确，可在装有碱石灰的干燥管后加入________________________________。

某实验小组在进行双氧水分解的实验时发现：大家取不同浓度的双氧水及不同质量的二氧化锰进行的实验，产生气体的速率都不相同，那么过氧化氢分解的最佳催化条件是什么呢？他们决定进行探究。
(1)用下列简图，画出实验装置(含试剂)示意图。

(2)小组经过实验，取得如下数据：

X Y Z	0.1 g	0.3 g	0.5 g
1.5%	223 s	67 s	56 s
3.0%	308 s	109 s	98 s
4.5%	395 s	149 s	116 s

  (说明：表中X是二氧化锰的质量；Y是指反应停止时的时间；Z是双氧水的质量分数)分析表中数据回答下列问题：
①相同浓度的双氧水的分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。
②从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入________g的二氧化锰为较佳选择，理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③该小组的小茂同学分析上述数据后得出“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越小，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确？________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

（共14分）已知四种强电解质溶液，分别含有下列阴、阳离子中的各一种，并且互不重复：NH₄⁺、Ba²⁺、Na⁺、H⁺、SO₄^2-、NO₃^-、OH^-、CO₃^2-。将这四种溶液分别标记为A、B、C、D，进行如下实验：
①在A或D中滴入C，均有沉淀生成；
②D和B反应生成的气体能被A吸收；
③A和D反应生成的气体能被B吸收。
试回答下列问题：
（1）D的化学式是              ，判断理由是                                 。
（2）写出其余几种物质的化学式：A             ，B           ，C             。
（3）写出实验②中有关反应的离子方程式                                            
                                          。

某科研小组探究工业废Cu粉（杂质含有SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃中的一种或几种）的组成并制备少量CuSO₄·5H₂O，实现废物综合利用，实验过程如下：
过程Ⅰ：

（1）废Cu粉中一定含有的杂质是                   （填化学式）
（2）写出过程②发生反应的离子方程式：                                。
过程Ⅱ：

（3）综合过程Ⅰ、II，计算废Cu粉中各成分的质量之比是        （化为最简整数比）
过程Ⅲ：已知25℃时：

电解质	Cu(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
溶度积（Ksp）	2.2×10^－20	8.0×10^－16	4.0×10^－38
开始沉淀时的pH	5.4	6.5	3.5
完全沉淀时的pH	6.4	9.6	4.0

（4）在Ⅱ中所得蓝色溶液中加入一定量的H₂O₂溶液，调节溶液的pH范围为          ，然后过滤、结晶，可得CuSO₄·5H₂O。
（5）下列与 Ⅲ方案 相关的叙述中，正确的是                （填字母）。
A．H₂O₂是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B．将Fe²⁺ 氧化为Fe³⁺ 的主要原因是Fe(OH)₂沉淀比Fe(OH)₃沉淀较难过滤
C．调节溶液pH选择的试剂可以是氢氧化铜或氧化铜
D．在pH＞4的溶液中Fe³⁺一定不能大量存在

(10分)实验室常利用甲醛法测定(NH₄)₂SO₄样品中氮的质量分数，其反应原理为：
4NH₄^＋＋6HCHO=3H^＋＋6H₂O＋(CH₂)₆N₄H^＋[滴定时，1 mol(CH₂)₆N₄H^＋与1 mol H^＋相当]，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Ⅰ　称取样品1.500 g。
步骤Ⅱ　将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容、充分摇匀。
步骤Ⅲ　移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，加入10 mL 20%的中性甲醛溶液，摇匀、静置5 min后，加入1～2滴酚酞试液，用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤Ⅲ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________(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________(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________色变成______色。
(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/mL
滴定前刻度	滴定后刻度
1	25.00	1.02	21.03
2	25.00	2.00	21.99
3	25.00	0.20	20.20

若NaOH标准溶液的浓度为0.101 0 mol·L^－1，则该样品中氮的质量分数为________。

某学生设计了三个实验方案，用以检验淀粉的水解情况。
⑴方案甲：淀粉液水解液中和液溶液变蓝
结论：淀粉没有水解
⑵方案乙：淀粉液水解液无红色沉淀
结论：淀粉没有水解
⑶方案甲：淀粉液水解液中和液有红色沉淀
结论：淀粉已水解
以上三种方案的设计及结论是否正确?如不正确，请简述理由。

实验室欲配制0.5 mol．L^-l的NaOH溶液500 mL有以下仪器：①烧杯②分液漏斗③1 000 mL容量瓶④500 mL容量瓶⑤玻璃棒⑥托盘天平（带砝码）
（1）配制时，必须使用的仪器有（填代号）            ，还缺少的仪器是__________。
（2）需称量________g烧碱固体，固体应放在            中称量。
（3）使用容量瓶前必须进行的一步操作是              。
（4）在配制过程中，其他操作都正确，下列操作会引起误差偏高的是             。
①未洗涤烧杯、玻璃棒
②未等NaOH溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
③容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水
④定容时俯视刻度线
⑤定容时仰视刻度线
⑥NaOH用纸盛装进行称量
⑦超过刻度线，吸出一部分水
⑧摇匀后液面下降，补充水

某学生用0.2000mol·L^－1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作可分为如下几步：
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管，注入0.2000mol·L^－1的标准NaOH溶液至“0”刻度线以上
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体；
③调节液面至“0”或“0”刻度线稍下，并记下读数；
④量取20.00mL待测液注入洁净的锥形瓶中，并加入3滴酚酞溶液；
⑤用标准液滴定至终点，记下滴定管液面读数。
⑥重复以上滴定操作2-3次。
请回答：
（1）以上步骤有错误的是（填编号）____________，该错误操作会导致测定结果_____________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
（2）步骤④中，量取20.00mL待测液应使用__________________(填仪器名称)，在锥形瓶装液前，留有少量蒸馏水，测定结果____________（填“大”、“偏小”或“无影响”）。
（3）步骤⑤滴定时眼睛应注视_______________；判断到达滴定终点的依据是：_________________。
（4）以下是实验数据记录表

滴定次数	盐酸体积（mL）	NaOH溶液体积读数（mL）
滴定前	滴定后
1	20.00	0.00	18.10
2	20.00	0.00	16.30
3	20.00	0.00	16.22

从上表可以看出，第1次滴定记录的NaOH溶液体积明显多于后两次的体积，其可能的原因是（   ）
A．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡
B．锥形瓶用待测液润洗
C．NaOH标准液保存时间过长，有部分变质
D．滴定结束时，俯视读数
（5）根据上表记录数据，通过计算可得，该盐酸浓度为：____________mol·L^－1

某探究小组同学用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速率的因素．
实验药品：2.0moL/L盐酸、4.0mol/L盐酸、2.0mol/L硫酸、4.0mol/L硫酸，质量和相同的铝片和铝粉（金属表面氧化膜都已除去）；每次实验各种酸的用量均为50.0mL，金属用量均为9.0g．
（Ⅰ）甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，实验及其现象如下：

反应进程（分钟）	1	2	5	15	20
4.0mol/L盐酸	少量气泡	较多气泡	大量气泡	反应剧烈	反应结束
2.0mol/L硫酸	无明显现象	极少量气泡	少量气泡
4.0mol/L硫酸	无明显现象	少量气泡	有比较连续的气泡

请回答：
（1）写出铝与盐酸反应的离子方程式                      ．
（2）反应1～15min内，铝与盐酸的反应速率逐渐加快，其原因是                     ．
（3）以上探究铝与稀盐酸、稀硫酸反应速率有差异，你认为其原因有哪些可能？请提出你的假设（写出2种可能）：
（Ⅱ）（1）乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验（温度控制为25℃和35℃）．请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表（用量：酸均为50.0mL、铝为9.0g过量）：

实验目的	实验 编号	温度	金属铝 形态	盐酸浓度 /mol·L^﹣1
1 实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响； 2实验①和③探究温度对该反应速率的影响； 3实验①和④探究金属规格（铝片、铝粉）对该反应速率的影响．	①	25˚C	铝片	4.0
②
③
④

 

石蜡油（17个碳原子以上的液态烷烃混合物）的分解实验装置如下图所示（部分仪器已忽略）。在试管①中加入石蜡油和氧化铝（催化石蜡分解）；试管②放在冷水中，试管③中加入溴水。

实验现象：
试管①中加热一段时间后，可以看到试管内液体沸腾；
试管②中有少量液体凝结，闻到汽油的气味，往液体中滴加几滴高锰酸钾酸性溶液颜色褪去．根据实验现象回答下列问题：
（1）装置A的作用是__________
（2）试管①中发生的主要反应有：
C₁₇H₃₆C₈H₁₈+C₉H₁₈         C₈H₁₈C₄H₁₀+C₄H₈
丁烷可进一步裂解，除得到甲烷和乙烷外，还可以得到另两种有机物，它们的结构简式为__________和__________，这两种有机物混合后在一定条件下可聚合成高分子化合物，其反应类型属于__________反应．其可能结构为__________(答案可能不止一个，下同)

（3）写出试管③中反应的一个化学方程式__________，该反应的类型为__________反应．
（4）试管②中的少量液体的组成是__________(填序号) ①甲烷 ②乙烯 ③液态烷烃 ④液态烯烃．

用下图装置进行转化为的转化率测定实验：
。已知：

	熔点（）	沸点（）
	-72.4	-10
	16.8	44.3

（1）要顺利进行实验，上图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处各应连接合适的装置（可重复使用），请从下列A～E中选择适宜的装置，将其序号填入空格内。

（2）将装置连接好，实验前，必须进行的操作是（不必写具体过程）            。
（3）实验时，浓硫酸有顺利滴入烧瓶中，甲装置所起作用的原理是                             。
（4）开始实验时，先从乙处均匀通入，为使有较高的转化率，实验时滴入浓硫酸与加热催化剂的先后顺序是                        。
（5）实验中“当表面红热时，应将酒精灯移开一会儿再加热”，以防温度过高，这样做的原因是                     ；若用大火加热有处的反应管时，的转化率会           （填“升高”、“降低”或“不变”）。
（6）实验时若用25.2g的，加入的浓硫酸是足量的，反应结束时继续通入一段时间，称得Ⅱ处装置的质量增加11.3g，则本实验中的转化率为        %（保留小数点后一位）。

蒸馏是实验室制备蒸馏水的常用方法。下图是实验室制取蒸馏水的常用装置。

（1）图中明显的错误是                。
（2）仪器A的名称是              ，仪器B的名称是                 。
（3）实验时，A中除加入适量自来水外，还需加入少量     ，其作用是          。

(16分)氯气是一种重要的化工原料，在工农业生产、生活中有着重要的应用。请你根据所学知识回答下列问题：
I、把氯气通入含淀粉碘化钾的溶液中，可观察到的现象是：                                ，
说明氯单质的氧化性        碘单质的氧化性。（填﹤，﹥，＝）
Ⅱ、某化学兴趣小组计划用氯气和氢氧化钠制取简易消毒液。
(1)其反应原理为：(用离子方程式表示)                                              。
(2)实验室配制好4.0 mol·L^-1的NaOH溶液，这种溶液需要              L才能与标准状况下2.24 L氯气恰好完全反应。
(3)配制250 mL 4.0mol·L^-1NaOH溶液的实验步骤：
a、计算需要氢氧化钠固体的质量。
b、称量氢氧化钠固体。
c、将烧杯中的溶液注入容量瓶，并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2～3次，洗涤液也注入250 mL容量瓶。
d、用适量蒸馏水溶解称量好的氢氧化钠固体，冷却。
e、盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
f、继续向容量瓶中加蒸馏水至刻度线下1~2cm时，改用胶头滴管加蒸馏水至凹液面最低液而与刻度线相切。
①所需称量的氢氧化钠固体的质量是                            。
②上述步骤的正确操作顺序是                                  。
③上述实验需要的仪器有：天平、药匙、烧杯、玻璃棒、                、                 。