高中化学实验题

【2015新课标Ⅰ卷理综化学】草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K₁=5.4×10^－2，K₂=5.4×10^－5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体（H₂C₂O₄·2H₂O)无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解。回答下列问题：
（1）甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是_________，由此可知草酸晶体分解的产物中有_______。装置B的主要作用是________。

（2）乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置（可以重复选用)进行实验。

①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、______。装置H反应管中盛有的物质是_______。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_______。
（3）设计实验证明：
①草酸的酸性比碳酸的强______。
②草酸为二元酸______。

【2015上海化学】（本题共12分）过氧化钙（CaO₂）是一种白色、无毒、难溶于水的固体，能杀菌消毒，广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。工业生产过程如下：
①在NH₄Cl溶液中加入Ca（OH）₂；
②不断搅拌的同时加入30% H₂O₂，反应生成CaO₂·8H₂O沉淀；
③经过陈化、过滤，水洗得到CaO₂·8H₂O，再脱水干燥得到CaO₂。
完成下列填空
（1）第①步反应的化学方程式为        。第②步反应的化学方程式为       。
（2）可循环使用的物质是       。
工业上常采用Ca（OH）₂过量而不是H₂O₂过量的方式来生产，这是因为       。
（3）检验CaO₂·8H₂O是否洗净的方法是        。
（4）CaO₂·8H₂O加热脱水的过程中，需不断通入不含二氧化碳的氧气，目的是       、       。
（5）已知CaO₂在350℃迅速分解生成CaO和O₂。下图是实验室测定产品中CaO₂含量的装置（夹持装置省略）。

若所取产品质量是m g，测得气体体积为V mL（已换算成标准状况），则产品中CaO₂的质量分数为      （用字母表示）。
过氧化钙的含量也可用重量法测定，需要测定的物理量有       。

【2015北京理综化学】研究CO₂在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。
（1）溶于海水的CO₂主要以4种无机碳形式存在，其中HCO₃^-占95%，写出CO₂溶于水产生HCO₃^-的方程式：        。
（2）在海洋循环中，通过下图所示的途径固碳。

①写出钙化作用的离子方程式：             。
②同位素示踪法证实光合作用释放出的O₂只来自于H₂O，用¹⁸O标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：     +      ===（CH₂O）_x+x¹⁸O₂+xH₂O
（3）海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础，测量溶解无机 碳，可采用如下方法：
①气提、吸收CO₂，用N₂从酸化后的还说中吹出CO₂并用碱液吸收（装置示意图如下），将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。

②滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为NaHCO₃，再用xmol/LHCl溶液滴定，消耗ymlHCl溶液，海水中溶解无机碳的浓度=        mol/L。
（4）利用下图所示装置从海水中提取CO₂，有利于减少环境温室气体含量。

①结合方程式简述提取CO₂的原理：          。
②用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是        。

【2015广东理综化学】七铝十二钙（12CaO·7Al₂O₃）是新型的超导材料和发光材料，用白云石（主要含CaCO₃和MgCO₃）和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：

（1）煅粉主要含MgO和     ，用适量的NH₄NO₃溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶， 若溶液I中c(Mg²⁺）小于5×10^-6mol·L^-1,则溶液pH大于     （Mg(OH）₂的Ksp=5×10^-12）；该工艺中不能用（NH₄）₂SO₄代替NH₄NO₃，原因是         。
（2）滤液I中的阴离子有         （忽略杂质成分的影响）；若滤液I中仅通入CO₂，会生成        ，从而导致CaCO₃产率降低。
（3）用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为            。
（4）电解制备Al(OH）₃时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为             。
（5）一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl₄^—和Al₂Cl₇^—两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为                    。

【2015安徽理综化学】硼氢化钠（NaBH₄）在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠NaBO₂为主要原料制备NaBH₄，其流程如下：

已知：NaBH₄常温下能与水反应，可溶于异丙酸（沸点：13℃）。
（1）在第①步反应加料之前，需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气，该操作的目的是_____，原料中的金属钠通常保存在____中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_____，_____，玻璃片和小刀等。
（2）请配平第①步反应的化学方程式：
□NaBO₂+□SiO₂+□Na+□H₂==□NaBH₄+□Na₂SiO₃
（3）第②步分离采用的方法是______；第③步分离（NaBH₄）并回收溶剂，采用的方法是______。
（4）NaBH₄（s）与水（l）反应生成NaBO₂（s）和氢气（g），在25℃，101KPa下，已知每消耗3.8克NaBH₄（s）放热21.6KJ，该反应的热化学方程式是_______。

【2015福建理综化学】(15分）无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为     。
（2）工业上用铝土矿（主要成分为Al₂O₃，含有Fe₂O₃、SiO₂等杂质）制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：

已知：

物质	SiCl4	AlCl3	FeCl3	FeCl2
沸点/℃	57.6	180（升华）	300（升华）	1023

①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是      （只要求写出一种）。
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是       。
③已知：
Al₂O₃(s）+3C(s）=2Al(s）+3CO(g） ΔH₁="+1344.1kJ" ·mol^-1
2AlCl₃(g）=2Al(s）+3Cl₂(g）     ΔH₂="+1169.2kJ" ·mol^-1
由Al₂O₃、C和Cl₂反应生成AlCl₃的热化学方程式为      。
④步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为_______。
⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是     。

【2015山东理综化学】毒重石的主要成分BaCO₃（含Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl₂·2H₂O的流程如下:

（1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是       。实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的      。
a．烧杯     b．容量瓶     c．玻璃棒      d．滴定管
（2）

	Ca^2+	Mg^2+	Fe^3+
开始沉淀时的pH	11.9	9.1	1.9
完全沉淀时的pH	13.9	11.1	3.2

加入NH₃·H₂O调节pH=8可除去        （填离子符号），滤渣Ⅱ中含      （填化学式）。加入H₂C₂O₄时应避免过量，原因是                。
已知：Ksp（BaC₂O₄）=1.6×10^-7，Ksp（CaC₂O₄）=2.3×10^-9
（3）利用简洁酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行。
已知：2CrO₄^2—+2H⁺=Cr₂O₇^2—+H₂0     Ba²⁺+CrO₄^2—=BaCrO₄↓
步骤Ⅰ：移取xml一定浓度的Na₂CrO₄溶液与锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b  mol·L^－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V₀mL。
步骤Ⅱ：移取y mLBaCl₂溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤Ⅰ 相同浓度的Na₂CrO₄溶液，待Ba²⁺完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol·L^－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V₁mL。
滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的       （填“上方”或“下方”）。BaCl₂溶液的浓度为       mol·L^－1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba²⁺浓度测量值将      （填“偏大”或“偏小”）。

【2015四川理综化学】为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe₂O₃存在）转变成重要的化工原料FeSO₄（反应条件略）。

活化硫铁矿还原Fe³⁺的主要反应为：FeS₂+7Fe₂(SO₄）₃+8H₂O=15FeSO₄+8H₂SO₄，不考虑其他反应。请回答下列问题：
（1）第Ⅰ步H₂SO₄与Fe₂O₃反应的离子方程式是        。
（2）检验第Ⅱ步中Fe³⁺是否完全还原，应选择         （填字母编号）。
A．KMnO₄溶液     B．K₃[Fe(CN）₆]溶液     C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO₃调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe²⁺不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是       。
（4）FeSO₄可转化为FeCO₃，FeCO₃在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知25℃，101kPa时：4Fe(s） + 3O₂ (g） =2Fe₂O₃(s）          =-1648kJ/mol
C(s）+O₂(g）=CO₂(g）                 =-393kJ/mol
2Fe(s）+2C(s）+3O₂(g）=2FeCO₃(s）      =-1480kJ/mol
FeCO₃在空气中加热反应生成Fe₂O₃的热化学方程式是                     。
（5）FeSO₄在一定条件下可制得FeS₂(二硫化亚铁）纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+ FeS₂=" Fe" +2Li₂S，正极反应式是              。
（6）假如烧渣中的铁全部视为Fe₂O₃，其含量为50%。将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO₃         kg。

【2015天津理综化学】废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：

回答下列问题：
（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH₃）₄²⁺，反应中H₂O₂的作用是      。写出操作①的名称：       。
（2）反应II是铜氨溶液中的Cu(NH₃）₄²⁺与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：        。操作②用到的主要仪器名称为      ，其目的是（填序号）         。
a．富集铜元素
b．使铜元素与水溶液中的物质分离
c．增加Cu^2＋在水中的溶解度
（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR₂与稀硫酸反应生成CuSO₄和    。若操作③使用下图装置，图中存在的错误是      。

（4）操作④以石墨作电极电解CuSO₄溶液。阴极析出铜，阳极产物是        。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是           。
（5）流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是      。循环使用的NH₄Cl在反应Ⅰ中的主要作用是       。

【2015新课标Ⅰ卷理综化学】碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：
（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO₂和H₂SO₄，即可得到I₂，该反应的还原产物为____________。
（2）上述浓缩液中含有I^-、Cl^-等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO₃溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为：___________，已知K_sp（AgCl）=1.8×10^-10，K_sp（AgI）=8.5×10^-17。
（3）已知反应2HI(g) ===H₂(g) + I₂(g)的ΔH= +11kJ·mol^－1，1mol H₂(g)、1mol I₂(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为__________kJ。
（4）Bodensteins研究了下列反应：
2HI(g)H₂(g) + I₂(g)
在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：

t/min	0	20	40	60	80	120
x(HI)	1	0.91	0.85	0.815	0.795	0.784
x(HI)	0	0.60	0.73	0.773	0.780	0.784

①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：___________。
②上述反应中，正反应速率为v_正= k_正·x²(HI)，逆反应速率为v_逆=k_逆·x(H₂)·x(I₂)，其中k_正、k_逆为速率常数，则k_逆为________(以K和k_正表示)。若k_正 = 0.0027min^-1，在t=40min时，v_正=__________min^-1
③由上述实验数据计算得到v_正~x(HI)和v_逆~x(H₂)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_________________（填字母）

【2015新课标Ⅱ卷理综化学】酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉，MnO₂，ZnCl₂和NH₄Cl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可得到多种化工原料，有关数据下表所示：
溶解度/(g/100g水)

化合物	Zn(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
Ksp近似值	10^-17	10^-17	10^-39

回答下列问题：
（1）该电池的正极反应式为         ，电池反应的离子方程式为：       
（2）维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，理论上消耗Zn     g。（已经F＝96500C/mol）
（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl₂和NH₄Cl，二者可通过____分离回收；滤渣的主要成分是MnO₂、______和       ，欲从中得到较纯的MnO₂，最简便的方法是          ，其原理是       。
（4）用废电池的锌皮制备ZnSO₄·7H₂O的过程中，需去除少量杂质铁，其方法是：加稀硫酸和H₂O₂溶解，铁变为_____，加碱调节至pH为      时，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10^-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱调节至pH为_____时，锌开始沉淀（假定Zn^2＋浓度为0.1mol/L）。若上述过程不加H₂O₂后果是       ，原因是      。

【2015福建理综化学】研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
（1）①硫离子的结构示意图为              。
②加热时，硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为  ______  。
（2）25℃，在0.10mol·L^-1H₂S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S^2-)关系如右图（忽略溶液体积的变化、H₂S的挥发）。

①pH=13时，溶液中的c(H₂S)+c(HS^-)=     mol·L^-1.
②某溶液含0.020 mol·L^-1Mn²⁺、0.10 mol·L^-1H₂S，当溶液pH=      时，Mn²⁺开始沉淀。[已知：Ksp(MnS)=2.8×10^-13]
（3）25℃，两种酸的电离平衡常数如右表。

	Ka1	Ka2
H2SO3	1.3×10^-2	6.3×10^-4
H2CO3	4.2×10^-7	5.6×10^-11

①HSO₃^-的电离平衡常数表达式K=      。
②0.10 mol·L^-1Na₂SO₃溶液中离子浓度由大到小的顺序为     。
③H₂SO₃溶液和NaHCO₃溶液反应的主要离子方程式为      。

【2015新课标Ⅰ卷理综化学】碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：
（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO₂和H₂SO₄，即可得到I₂，该反应的还原产物为____________。
（2）上述浓缩液中含有I^-、Cl^-等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO₃溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为：_____________，已知K_sp（AgCl）=1.8×10^-10，K_sp（AgI）=8.5×10^-17。
（3）已知反应2HI（g）===H₂（g）+ I₂（g）的ΔH= +11kJ·mol^－1，1mol H₂（g）、1mol I₂（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
（4）Bodensteins研究了下列反应：
2HI（g）H₂（g）+ I₂（g）
在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如下表：

t/min	0	20	40	60	80	120
x（HI）	1	0.91	0.85	0.815	0.795	0.784
x（HI）	0	0.60	0.73	0.773	0.780	0.784

①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：___________。
②上述反应中，正反应速率为v_正= k_正·x²（HI），逆反应速率为v_逆=k_逆·x（H₂）·x（I₂），其中k_正、k_逆为速率常数，则k_逆为________（以K和k_正表示）。若k_正 = 0.0027min^-1，在t=40min时，v_正=__________min^-1
③由上述实验数据计算得到v_正~x（HI）和v_逆~x（H₂）的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_________________（填字母）

【2015广东理综化学】用O₂将HCl转化为Cl₂，可提高效益，减少污染，
（1）传统上该转化通过如图1所示的催化剂循环实现，

其中，反应①为：2HCl（g）+ CuO（s）H₂O（g）+CuCl₂（g）△H₁
反应②生成1molCl₂（g）的反应热为△H₂，则总反应的热化学方程式为       ,（反应热用△H₁和△H₂表示）。
（2）新型RuO₂催化剂对上述HCl转化为Cl₂的总反应具有更好的催化活性，
①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的a_HCl—T曲线如图2，则总反应的△H     0,（填“＞”、“﹦”或“＜”）；A、B两点的平衡常数K（A）与K（B）中较大的是        。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应a_HCl—T曲线的示意图，并简要说明理由：               。
③下列措施中有利于提高a_HCl的有            。
A、增大n（HCl）             B、增大n（O₂）
C、使用更好的催化剂             D、移去H₂O
（3）一定条件下测得反应过程中n（Cl₂）的数据如下：

t（min）	0	2.0	4.0	6.0	8.0
n（Cl2）/10^-3mol	0	1.8	3.7	5.4	7.2

计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率（以mol·min^-1为单位，写出计算过程）。
（4）Cl₂用途广泛，写出用Cl₂制备漂白粉的化学方程式               。

【2015北京理综化学】为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe³⁺+2I^-2Fe²⁺+I₂”反应中Fe³⁺和Fe²⁺的相互转化。实验如下：

（1）待实验I溶液颜色不再改变时，再进行实验II，目的是使实验I的反应达到         。
（2）iii是ii的对比试验，目的是排除有ii中         造成的影响。
（3）i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe²⁺向Fe³⁺转化。用化学平衡移动原理解释原因：       。
（4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测i中Fe²⁺向Fe³⁺转化的原因：外加Ag⁺使c（I^-）降低，导致I^-的还原性弱于Fe²⁺，用下图装置（a、b均为石墨电极）进行实验验证。

①K闭合时，指针向右偏转，b作       极。
②当指针归零（反应达到平衡）后，向U型管左管滴加0.01 mol/L AgNO₃溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是         。
（5）按照（4）的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ii中Fe²⁺向Fe³⁺转化的原因，
①转化原因是        。
②与（4）实验对比，不同的操作是       。
（6）实验I中，还原性：I^->Fe²⁺；而实验II中，还原性：Fe²⁺>I^-，将（3）和（4）、（5）作对比，得出的结论是          。