高中化学实验题

锶（Sr）为第五周期ⅡA族元素，其化合物六水氯化锶（SrCl₂·6H₂O）是实验室重要的分析试剂，工业上常以天青石（主要成分为SrSO₄）为原料制备，生产流程如下：

已知：①经盐酸浸取后，溶液中除含有Sr²⁺和Cl^－外，还含有少量Ba²⁺杂质；
②SrSO₄、BaSO₄的溶度积常数分别为3.3×10^－7、1.1×10^－10；
③SrCl₂·6H₂O的摩尔质量为：267 g/mol。
（1）天青石焙烧前先研磨粉碎，其目的是_________________________________________。
（2）隔绝空气高温焙烧，若0.5 mol SrSO₄中只有S被还原，转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式：_____________________________________________。
（3）为了得到较纯的六水氯化锶晶体，过滤2后还需进行的两步操作是_______________。
（4）加入硫酸的目的是______________________。为了提高原料的利用率，滤液中Sr²⁺的浓度应不高于_________mol/L（注：此时滤液中Ba²⁺浓度为1×10^－5 mol/L）。
（5）产品纯度检测：称取1.000 g产品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO₃ 1.100×10^－2 mol的AgNO₃溶液（溶液中除Cl^―外，不含其它与Ag⁺反应的离子），待Cl^―完全沉淀后，用含Fe³⁺的溶液作指示剂，用0.2000 mol/L的NH₄SCN标准溶液滴定剩余的AgNO₃，使剩余的Ag⁺ 以AgSCN白色沉淀的形式析出。
①滴定反应达到终点的现象是_________________________________________。
②若滴定过程用去上述浓度的NH₄SCN溶液20.00 mL，则产品中SrCl₂·6H₂O的质量百分含量为______（保留4位有效数字）。

【化学——选修5有机化学基础】已知：①；②C物质苯环上一卤代物只有两种。

根据上述转化关系，回答问题：
（1）写出B物质的名称               ；D物质的结构简式                  。
（2）反应②的类型为               ；反应⑤的条件为                      。
（3）写出反应⑥的化学方程式：
（4）写出E和D反应的化学方程式：
（5）反应②还有可能生成一种C₁₆H₁₈的有机物，其苯环上一卤代物也只有两种，写出它的结构简式      。
（6）分子中具有苯环，苯环上含有两个取代基，且能与NaHCO₃溶液反应的E的同分异构体有______种（不包含E）。

【化学——化学与技术】钼酸钠晶体(Na₂MoO₄·2H₂O)是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂，由钼精矿（主要成分是MoS₂，含少量PbS等）制备钼酸钠晶体的部分流程如下：

（1）焙烧的过程中采用的是“逆流焙烧”的措施，则该措施的优点是：                          。
（2）写出焙烧时生成MoO₃的化学方程式为：                                       。
（3）写出“碱浸”反应的离子方程式：                                     。
（4）碱浸液结晶前需加入Ba(OH)₂固体以除去SO₄^2－。当BaMoO₄开始沉淀时，则SO₄^2－的去除率=     。已知：碱浸液中c(MoO₄^2－)=0.40mol·L^－1，c(SO₄^2－)=0.040mol·L^－1，K_sp(BaSO₄)= 1.0×10^－10、K_sp(BaMoO₄)= 4.0×10^＝8，加入Ba(OH)₂固体引起的溶液体积变化可忽略。
（5）下图是碳钢在3种不同介质中的腐蚀速率实验结果：

①碳钢在盐酸和硫酸中腐蚀速率随酸的浓度变化有明显差异，其原因可能是                。
②空气中钼酸盐对碳钢的缓蚀原理是在钢铁表面形成FeMoO₄~Fe₂O₃保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀，除需加入钼酸盐外还需加入NaNO₂，则NaNO₂的作用是               。

铬是极硬的银白色金属，主要用于冶炼各种合金钢和电镀。已知铬在自然界最重要的矿物是铬铁矿［Fe(CrO₂)₂或FeO·Cr₂O₃］，工业上制备较纯的金属铬的方法常用铝热法，其中一种简要流程如下：

（1）完成焙烧时的化学方程式并配平：

（2）如果在实验室模拟操作①，应包括过滤和洗涤。实验室洗涤沉淀的操作是：                 。
（3）操作③中发生反应的化学方程式为：                 。
（4）重铬酸钾为橙红色晶体，广泛用于鞣革、电镀、有机合成等领域。鞣革过程中，生皮中的蛋白质发生了        而变得经久耐用。工业可用电解法来处理含Cr₂O₇^2-废水，实验室利用下图装置模拟该法。电解过程中溶液里发生反应：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
若某一时间段内溶液中减少了0.01mol Cr₂O₇^2-，则这段时间 电路中至少转移了_____mol电子。

（5）已知：①25℃时，Na₂CrO₄溶液中仅存在两种含铬离子（CrO₄^2－、Cr₂O₇^2－），在溶液中CrO₄^2－呈黄色，Cr₂O₇^2－呈橙色，且二者可以相互转变：2CrO₄^2－＋2H⁺ Cr₂O₇^2－＋H₂O    K= 5×10¹⁴
②25℃时，BaCr₂O₇易溶于水，BaCrO₄难溶于水，且K_sp（BaCrO₄）=1×10^－10若将0.2mol/L的Na₂CrO₄溶液和一定浓度的硝酸等体积混合，充分混合后溶液的pH=2，则此时溶液中两种含铬离子的浓度之比c(Cr₂O₇^2－)/c(CrO₄^2－)≈             ；取此混合液1mL与1mL 2mol/L的BaCl₂溶液混合，试判断混合溶液      （填“能”或“不能”）生成沉淀

Ⅰ．硝基苯甲酸乙酯在OH ^— 存在下发生水解反应：
O₂NC₆H₄COOC₂H₅+OH^－O₂NC₆H₄COO^－+C₂H₅OH
两种反应物的初始浓度均为0.050mol/L ，15℃时测得O₂NC₆H₄COOC₂H₅的转化率α随时间变化的数据如表所示，回答下列问题：

t/s	0	120	180	240	330	530	600	700	800
a/%	0	33.0	41.8	48.8	58.0	69.0	70.4	71.0	71.0

（1）计算该反应在180~240s区间的平均反应速率                         。
（2）为了提高O₂NC₆H₄COOC₂H₅的平衡转化率，除可适当控制反应温度外，还可以采取的措施有：         （要求写出两条）。
Ⅱ．某研究性学习小组利用下图所示装置进行实验。将CN^－的浓度为0.2000 mol·L^－1的含氰废水100 mL与100 mL NaClO溶液（过量）置于装置②锥形瓶中充分反应。打开分液漏斗活塞，滴入100 mL稀H₂SO₄，关闭活塞。

已知装置②中发生的主要反应依次为：
CN^－＋ClO^－＝CNO^－＋Cl^－
2CNO^－＋2H⁺＋3C1O^－＝N₂↑＋2CO₂↑＋3C1^－＋H₂O
（3）①和⑥中所装碱性物质的作用是                                        。
（4）装置③除去的物质是          ，一段时间后，CCl₄层的颜色为       。装置②中，生成该物质的离子方程式为                             。
（5）反应结束后，缓缓通入空气的目的是                            。
（6）为计算该实验中含氰废水被处理的百分率，实验结束后要测定装置⑤的生成沉淀质量，经过滤、洗涤、反复烘干称量至恒重后测得沉淀质量为3.55g，则废水中CN^－的转化率为          （保留三位有效数字）。

2013年三月，欧盟决定暂停征收航空碳排放税，由此可以看出人类发展与环境保护的冲突仍然尖锐，大气保护工作只能在人们的各种冲突中曲折前行。
（1）活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），生成气体E和F。当温度分别在T₁和T₂时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

上述反应T₁℃时的平衡常数为K₁，T₂℃时的平衡常数为K₂。
①计算K₁=         。
②T₂℃达到平衡后，增大压强至气体体积为1L。新平衡体系中NO的平衡浓度c(NO)=            。
（2）工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：
①CO(g)＋H₂O(g)  CO₂(g)＋H₂(g)    △H＝－41 kJ/mol
已知：②2H₂O (g) ="=" 2H₂ (g) + O₂ (g)    ΔH＝+484 kJ/mol，
写出CO完全燃烧生成CO₂的热化学方程式：                                  。
（3）现以CO、O₂、熔融盐Na₂CO₃组成的燃料电池，采用电解法制备高铁酸盐Na₂FeO₄的装置如图所示。其中Y为CO₂。

写出石墨I电极上发生反应的电极反应式                                  。
写出电解池中生成FeO₄^2-的电极反应式为                                  。
（4）高铁酸钾是一种新型水处理剂，它既有杀菌消毒的功能，又有净水的功能，请根据所需知识简要解释其净水的原理：                                                     。

【化学与技术】海洋是一个巨大的化学资源宝库，下图是海水加工的示意图：

（1）海水淡化工厂通常采用的制备淡水的方法有                          (写出两种)。
（2）下图是从浓缩海水中提取溴的流程图。写出下图中试剂A的化学式              ，
溶液中发生反应的化学方程式为                       。

（3）制备金属镁是通过电解熔融的，而不用MgO，其原因是                 。
（4）食盐也是一种重要的化工原料，氯碱工业就是通过电解饱和食盐水来制备NaOH、H₂和Cl₂。海水中得到的粗盐往往含有一些杂质，必须加入一些化学试剂，使杂质沉淀，处理后的盐水还需进入阳离子交换塔，其原因是           。电解食盐水在离子交换膜电解槽中进行，阳离子交换膜的作用是          。

工业上从电解精炼铜的阳极泥（含金、银、铜、硒等单质）中提取硒的湿法工艺流程如下：

（1）向溶液X中加入铁屑的作用是______ ，此操作中不能加入过量铁粉的原因是______。
（2）检验溶液Z中阴离子的操作方法是______。
（3）过滤操作中要用到玻璃棒，请另举两例用到玻璃棒的实验或操作：______。
（4）实验室中制取SO₂的原理为：，此处应使用______（填“较浓的硫酸”或“稀硫酸”），原因是______。制取SO₂的装置，最好选用下图中的______。

（5）粗硒中硒的含量可用如下方法测定：
通过用Na₂S₂O₃标准溶液（显碱性）滴定反应②中生成的I₂来计算硒的含量。滴定操作中用到的玻璃仪器有_______。实验中准确称量0.1200g粗硒样品，滴定中消耗0.2000mol的Na₂S₂O₃溶液27.60mL，则粗硒样品中硒的质量分数为       。

【化学与技术】将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO₄·2H₂O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。

（1）本工艺中所用的原料除CaSO₄·2H₂O、KCl外，还需要______________等原料。
（2）石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式为_____________。
（3）过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO₃外还含有             （填化学式）等物质，该固体可用作生产水泥的原料。
（4）检验过滤Ⅰ所得滤液中含有CO₃^2－的方法是_____________________________。
（5）氯化钙结晶水合物(CaCl₂·6H₂O)是目前常用的无机储热材料，选择的依据是________。
a．熔点较低（29℃熔化）      b．能导电  
c．能制冷                    d．无毒
（6）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是                             。

硫酸亚锡（SnSO₄）、四氯化锡（SnCl₄）常用于印染和电镀工业。
（1）某研究小组设计SnSO₄制备路线如下：

已知：酸性条件下，锡在水溶液中有Sn^2＋、Sn^4＋两种主要存在形式，Sn^2＋易被氧化；SnCl₂极易水解。
①SnCl₂酸溶后加入Sn粉的作用是                        。
②步骤Ⅱ中用到的玻璃仪器除烧杯外还有              ；步骤Ⅳ中需要洗涤固体SnO中含有的杂质，检验SnO中的Cl^－是否洗涤干净的操作为                 。
③步骤Ⅴ涉及到的操作有：a.过滤  b.洗涤  c.蒸发浓缩  d.冷却结晶  e.低温干燥，则其正确的操作顺序为                        。
（2）实验室拟用以下装置，用熔融的金属锡与干燥纯净的氯气制取无水SnCl₄（SnCl₄熔点－33℃，沸点114.1℃，遇潮湿空气极易水解），此反应过程放出大量的热。

①装置C中应加入试剂为___________；仪器E的名称为____________________。
②反应开始生成SnCl₄时，可以先熄灭___（填字母序号）处的酒精灯，理由是________。
③该实验装置设计尚存在缺陷，改进的方法是（包括仪器、试剂及连接位置等）______________。

亚氯酸钠(NaClO₂)是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。工业设计生产NaClO₂的主要流程如下：

（1）气体b的化学式是         ，若装置III中生成49gA，则生成A的电极反应共         （填“失去”或“得到”）电子物质的量为         。
（2）I中反应的离子方程式是                 。
（3）通电电解前，检验III中阴离子的方法和步骤是                  。
（4）为防止II中制备的NaClO₂被还原成NaCl，应选合适的还原剂，除双氧水外，还可以选择的还原剂
是          (填字母编号)。
a．Na₂O₂        b．FeCl₂        c．Na₂S
（5）常温时，HClO₂的电离平衡常数Ka=1．0710^-2mol·L^-1，II中反应所得NaClO₂溶液(含少量NaOH)的pH=13，则溶液中=          。
（6）气体a、b与氢氧化钠溶液可构成燃料电池，用该电池电解200 mL 0．5 mol·L^-1的CuSO₄溶液，生成铜3.2 g，此时所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是        。

【化学与技术】氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品应用广泛。请回答下列问题：
（1）氯碱工业是利用电解食盐水生产              为基础的工业体系。
（2）电解前，为除去食盐水中的Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-等杂质离子，加入下列试剂的顺序合理的是    (填下列各项中序号)。
a、碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡    b、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠
c、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡    d、氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠
（3）“盐泥”是电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥组成如下：

成分	NaCl	Mg(OH)2	CaCO3	BaSO4	其他不溶物
质量分数(％)	15～20	15～20	5～10	30～40	10～15

利用盐泥生产MgSO₄·7H₂O晶体的工艺流程如下图所示。

回答下列问题：
①酸洗过程中加入的酸为       ，加入的酸应适当过量，控制pH为5左右，反应温度在50℃左右。持续搅拌使之充分反应，以使Mg(OH)₂充分溶解并转化为MgSO₄，在此过程中同时生成CaSO₄。其中碳酸钙可以转化为硫酸钙的原因是                     。
②过滤所得滤渣的主要成分为                       。
③根据图分析，蒸发结晶过滤所得晶体A主要成分为               。

④真空干燥MgSO₄·7H₂O晶体的原因是                    。

某矿样含有大量的CuS及少量其它不溶于酸的杂质。实验室中以该矿样为原料制备CuCl₂·2H₂O晶体，流程如下：

（1）在实验室中，欲用37％(密度为1．19 g·mL^-1)的盐酸配制500 mL 6 mol·L^-1的盐酸，需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还有       、       。
（2）①若在实验室中完成系列操作a。则下列实验操作中，不需要的是      (填下列各项中序号)。

②CuCl₂溶液中存在如下平衡：Cu(H₂O)₄²⁺(蓝色)+4Cl^-CuCl₄^2-(黄色)+4H₂O。
欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡，除滤液A外，下列试剂中，还需要的是       (填下列各项中序号)。
a．FeCl₃固体        b．CuCl₂固体       c．蒸馏水
（3）某化学小组欲在实验室中研究CuS焙烧的反应过程，查阅资料得知在空气条件下焙烧CuS时，固体质量变化曲线及SO₂生成曲线如下图所示。

①CuS矿样在焙烧过程中，有Cu₂S、CuO·CuSO₄、CuSO₄、CuO生成，转化顺序为：

第①步转化主要在200～300^oC范围内进行，该步转化的化学方程式为                                                                。
②300～400^oC范围内，固体质量明显增加的原因是            ，上图所示过程中，CuSO₄固体能稳定存在的阶段是    (填下列各项中序号)。
a．一阶段      b、二阶段     c、三阶段       d、四阶段
③该化学小组设计如下装置模拟CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程，并验证所得气体为SO₂和O₂的混合物。

a．装置组装完成后，应立即进行的一项操作是                 。
b．当D装置中产生白色沉淀时，便能说明第四阶段所得气体为SO₂和O₂的混合物。你认为装置D中原来盛有的溶液为        溶液。
c．若原CuS矿样的质量为l0．0 g，在实验过程中，保持温度在760^oC左右持续加热，待矿样充分反应后，石英玻璃管内所得固体的质量为8．0 g，则原矿样中CuS的质量分数为       。

MnO₂和Zn是制造干电池的重要原料，工业上用软锰矿(主要成分MnO₂)和闪锌矿(主要成分ZnS)联合生产MnO₂和Zn的工艺流程如下图所示：

（1）操作I的名称是___     __，判断固体单质A是否洗涤干净的方法是                        。
（2）稀硫酸浸泡时反应的离子方程式为____________________；该反应中若消耗8.7g氧化剂，共转移__________mo1电子。浸泡时反应速率较慢，下列措施不能提高浸泡时反应速率的是________(填代号)。
a．将矿石粉碎
b．提高浸泡温度
c．使用98%的浓硫酸浸泡
d．改变软锰矿与闪锌矿的比例
（3）由硫酸锰溶液可得到固体碳酸锰，然后在空气中煅烧碳酸锰制备MnO₂。已知：

写出碳酸锰在空气中煅烧生成MnO₂的热化学方程式_________________________。
（4）用惰性电极电解硫酸酸化的硫酸锰溶液制备MnO₂的装置如下图所示：

①b应与直流电源的_________(填“正”或“负”)极相连。
②电解过程中氢离子的作用是______________和_____________；a电极方程式为________________。

(12分)【化学与技术】重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成分为FeO·Cr₂O₃，杂质为SiO₂、Al₂O₃）为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K₂Cr₂O₇的主要工艺如下图。涉及的主要反应是:6FeO·Cr₂O₃+24NaOH+7KClO₃=12Na₂CrO₄+3Fe₂O₃+7KCl+12H₂O

（1）碱浸前将铬铁矿粉碎的目的是               。
（2）步骤③调节pH后过滤得到的滤渣是             。
（3）操作④中，酸化时，CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-，写出平衡转化的离子方程式          。
（4）用简要的文字说明操作⑤加入KC1的原因            。
（5）目前处理酸性Cr₂O₇^2-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO₄ ·7H₂O将Cr₂O₇^2-还原成Cr³⁺，调节pH，Fe、Cr转化成相当于（铁氧磁体,罗马数字表示元素价态）的沉淀。处理1mol Cr₂O₇^2-，需加入a mol FeSO₄ • 7H₂O，下列结论正确的是_______。

A．x ="0.5" ,a =8	B．x ="0.5" ,a = 10
C．x =" 1.5" ,a =8	D．x =" 1.5" ,a = 10