高中化学实验题

材料1.某温度时，在2L密闭容器中有X、Y、Z三种气态物质。实验测得不同时刻各物质的量如下表所示，同时测得至3min时吸收热量75kJ。

t/min	X/mol	Y/mol	Z/mol
0	1.00	1.00	0.00
3	0.75	0.50	0.50
5	0.65	0.30	0.70
9	0.60	0.20	0.80
14	0.60	0.20	0.80

（1）写出该反应的热化学反应方程式：                              。
（2）该温度下反应的平衡常数K=                    。

（3）若该反应的逆反应速率与时间的关系如上图所示，则：
① t₂～t₃时平衡向        （填“正”或“逆”）反应方向移动。
②t₄时被改变的外界条件是        (选择一个正确选项)

A．升温

B．降温

C．降压

D．移去部分反应物 E.加入负催化剂

材料2.另有实验，利用镁与盐酸或醋酸在不同温度下反应，探究外界条件对反应速率的影响。部分实验用表如下：

实验 编号	温度/K	盐酸浓度 /mol·L^-1	醋酸浓度/mol·L^-1	实验目的
①	298	0.20		a.实验①和②，探究温度对反应速率的影响； b.实验①和③，探究浓度对反应速率的影响； c.实验④⑤，探究温度对镁与盐酸反应和镁与醋酸反应速率的影响，哪个更大一些。
②	308	0.20
③	298	0.40
④		0.20	0.20
⑤

（4）请完成上工作表（填写实验④⑤的空格）。
（5）上表实验①中，镁条消失的时间为20s。实验过程中，镁条剩余质量与时间关系图如图。

Ⅰ. 假设反应过程中盐酸体积不变，则要计算该反应的速率v(HCl)，尚缺少的数据是           。
Ⅱ.若反应温度每升高10℃，反应速率增大到原来的2倍；温度相同时，醋酸是相同浓度盐酸平均速度的1/2，请在图中大致画出“实验②”、“实验④中醋酸实验”的镁条质量与时间关系曲线，并用②或④注明曲线代表的实验（假设实验中所用镁完全相同，且镁均能完全溶解）。

在20.0 mL 0.10 mol·L^-1的盐酸溶液中滴加0.10mol·L^-1 NaOH溶液，并以酚酞为指示剂。
（1）填写下表中的空格(结果保留一位小数)。

①V(NaOH)(mL)	0.00	18.00	19.80	19.96	19.98	20.00	20.02	20.04	20.20
②溶液的pH	1.0	2.3	3.3		4.3	7	9.7		10.7

（2）根据上表中的数据，画出滴定过程中溶液的pH与加入NaOH溶液体积的关系示意
图，并指出该滴定曲线的特点。
（3）一般中和滴定操作要求误差≤0.1％，其关键之一是选择合适的指示剂来确定终点。你认为能否用甲基橙作上述反应的指示剂，说明理由。
（4）其实滴定的方法有多种，除上述实验中的酸碱中和滴定外，还有沉淀滴定、络合滴定等。沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂和被滴定物的生成物的溶解度要比滴定剂和指示剂生成物的溶解度________(填“大”、“小”或“相同”)，否则不能用这种指示剂。如用AgNO₃溶液滴定溶液中的Cl^－的含量时常以CrO₄^2－为指示剂，这是因为AgCl比Ag₂CrO₄更______溶的缘故。

实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
（1）为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为：  ： ；
为了吸收该反应中产生的尾气，请选择下列中合适的装置       。

（2）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
第一组：以空气为氧化剂法
方案1：以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO₄，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加物质甲调节pH ，铁元素全部沉淀（一般认为铁离子的浓度下降到10^-5mol·L^-1，就认为沉淀完全），然后过滤、浓缩、结晶。
已知：K_sp[Cu((OH)₂]≈10^-22， K_sp[Fe((OH)₂]≈10^-16,  K_sp[Fe((OH)₃]≈10^-38
请回答下列问题：
如开始加入的铜粉为3.2 g，最后所得溶液为500 mL,溶液中含有铁元素0.005 mol。①方案1中的B仪器名称是       。
②为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为_________。
③方案2中甲物质可选用的是             。

A．CaO

B．NaOH

C．CuCO3

D．Cu2(OH)2CO3 E、Fe2(SO4)3

④反应中加入少量FeSO₄可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因        。
第二组：过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L^-1的稀硫酸中，控温在50℃。加入18mL 10%的H₂O₂，反应0.5h，升温到60℃，持续反应1 h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO₄·5H₂O 10.5g。
请回答下列问题：
⑤反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是         ，
⑥本实验CuSO₄·5H₂O的产率为         。

I用如图所示装置进行实验，将A中液体加入到B中，在甲装置内制备某种气体，在乙装置对甲中产生的气体进行性质实验。

（1）若要检查甲装置的气密性，具体的操作步骤为          。
（2）若在分液漏斗A中盛浓盐酸：
①若B中盛有某种紫黑色固体，C中盛有KI淀粉溶液，旋开F．E后，C中的溶液变蓝色，则B中固体为              ；继续通气体于C中，足够长的时间后，发现C中溶液蓝色褪去，这是因为在溶液中的I₂被氧化为HIO₃，写出此反应的化学方程式             。
②若B中盛有某种无色液体，当C中盛石蕊试液时，旋开F．E后，C中的溶液变红色，当C中盛品红溶液时，旋开F．E后，品红溶液不褪色，则B中无色液体为       。
当C中盛溶液时，写出C中反应的化学方程式                         。但我们发现在将A中液体加入圆底烧瓶中速度过快会有危险，你认为应如何简单的改进该装置就能避免该危险：                                          。
Ⅱ氢气在空气中燃烧生成水：但有的同学会提出：氢气在空气中燃烧会不会生成H₂O₂；根据我们的经验，H₂O₂不稳定，即便是有少量H₂O₂生成，也会因火焰的高温而分解。某课外兴趣小组利用上题中的甲装置设计了如下图所示装置验证H₂在空气中燃烧的产物中是否含有H₂O₂。试填空：

（1）甲同学从下列试剂中选择了一种检验试剂，成功检测到了H₂O₂的存在，该试剂是

A．淀粉溶液	B．氯化钠溶液
C．氢氧化钠溶液	D．淀粉碘化钾酸性溶液

甲同学检验时证明H₂O₂产生的实验现象是
反应的离子方程式为                                             。
（2）乙同学用较稀的酸性高锰酸钾溶液作为检验试剂，实验时观察到高锰酸钾溶液褪色（生成Mn²⁺），由此也证明了氢气燃烧有H₂O₂，写出该反应的离子方程式：
                             。

为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如下图所示（加热装置和固定装置均已略去），B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的双连打气球。
（1）实验时，为在E烧瓶中收集到NO，以便观察颜色，必须事先除去其中的空气。其中第一步实验操作为： ___________。如何确定E中空气已被赶尽： ____________。
（2）将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的离子反应方程式为                                               。
（3）如何证明E中收集到的是NO而不是H₂？                        。
一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是______________________        ____。
（4）装置D的作用是__________________________________________________。

某研究性学习小组利用下图所示装置研究乙醇与氧化铁的反应，请回答下列问题：

（1）装置中试管B的作用是                            。
（2）实验中可观察到石英管A中的现象为                                   。
（3）反应停止后，取出试管C在酒精灯上加热至沸腾，可观察到有红色沉淀产生。写出该反应的化学方程式                                。
（4）为了测定反应后石英管A左侧固体中铁元素的含量，进行如下实验：

（i）步骤③中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、                  。
（ii）下列有关步骤④的操作中说法正确的是                          。
a．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
b．滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
c．锥形瓶不需要用待测夜润洗
d．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
e．滴定结束后，30 s内溶液不恢复原来的颜色，再读数
（iii）由框图中数据计算，可得石英管A左侧固体中铁元素的百分含量为       。

（本题14分）某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中加入l—2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。
（1）提出问题：Fe、Br₂谁的氧化性更强?
（2）猜想：
①甲同学认为氧化性：Fe>Br₂，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液里黄色是含        （填化学式，下同）所致。
②乙同学认为氧化性：Fe<Br₂，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含           所致。
（3）设计实验并验证
丙同学为验证乙同学的观点。选用下列某些试剂设计两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。
供选用的试剂：a、酚酞试液      b、四氯化碳  c、无水酒精         d、硫氰化钾溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。（试剂填序号）

	选用试剂（填序号）	实验现象
方案1
方案2

（4）结论
氧化性：Fe<Br₂，在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1~2滴溴水，溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为                         。
（5）实验后的思考
在2molFeBr₂溶液中通入一定量的Cl₂，当有33.6L Cl₂（标准状况）与FeBr₂溶液发生了反应，所发生反应的离子反应方程式为                       。

现有某铁碳合金，某化学兴趣小组为了测定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），请你参与此项活动并回答相应问题。（由实验装置引起的实验误差忽略不计）。

Ⅰ.探究浓硫酸的某些性质
（1）称量E的质量；按照图示连续装置，检查装置的气密性。
（2）将mg铁碳合金样品放入A中，再加入适量的浓硫酸。未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是：          。点燃酒精灯一段时间后，B中可观察到的明显现象是                             。C中足量的酸性KMnO₄溶液所起的作用是         。D中盛放的试剂是         。
（3）反应一段时间后，从A中逸出气体的速率仍然较快，除因反应温度较高外，还可能的原因是                                                                      。
Ⅱ.测定铁的质量分数
（4）待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重bg，则铁碳合金中铁的质量分数为       （写表达式）。某同学认为：依据此实验测得的数据，计算合金中铁的质量分数可能会偏低，你认为可能的原因是                      。

（5）经过大家的讨论，决定采用上图装置和其他常用实验仪器测定某些数据即可，为了快速和准确地计算出铁的质量分数，最简便的实验操作是         （填写代号）。
①用排水法测定H₂的体积
②反应结束后，过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
③测定反应前后装置和药品的总质量

如图，E为沾有Na₂SO₄溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。A，B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni的电极材料，它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO₄溶液，K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。

（1）R为____（填“正”或“负”）极。
（2）A附近溶液的现象是_______，B附近发生的电极反应式为___              __。
（3）滤纸上的紫色点向哪方移动____（填A或B）。
（4）当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，C中的电极为_______（填“正”或“负”）极，电极反应式为_______________。

火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NO_x）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
（1）脱硝。利用甲烷催化还原NO_x：
CH₄（g）＋4NO₂（g）＝4NO（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（g）   
△H₁＝－574 kJ·mol^－1
CH₄（g）＋4NO（g）＝2N₂（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（g）    
△H₂＝－1160 kJ·mol^－1
甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为__________。
（2）脱碳。将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为：
CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（g）＋H₂O（g）  △H₃
①取五份等体积CO₂和H₂的混合气体（物质的量之比均为1∶3），
分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间
后，测得甲醇的体积分数φ（CH₃OH） 与反应温度T的关系曲线如下图所示，则
上述CO₂转化为甲醇的反应的△H₃__________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂，进行上述反应。测得CO₂
和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是__________（填
字母代号）。

A．第10 min后，向该容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2，则再次达到平衡时c（CH3OH）=1．5 mol·L^-1

B．0~10 min内，氢气的平均反应速率为0．075 mol/（L·min）

C．达到平衡时，氢气的转化率为0．75

D．该温度下，反应的平衡常数的值为3/16

E．升高温度将使n（CH₃OH）/n（CO₂）减小
③甲醇燃料电池结构如下图所示。其工作时正极的电极反应式可表示为_______。

（3）脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO₂、NO₂的物质的量之比为1∶1，则该反应的化学方程式为__________。
（4）硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH＜7，其中原因可用一个离子方程式表示为：__________；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c（Na⁺）+c（H⁺）__________c（NO₃^-）+c（OH^-）（填写“＞”“＝”或“＜”）

硫酸亚铁晶体（FeSO₄·7H₂O）在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下：

请回答下列问题：
（1）步骤②加入过量H₂O₂的目的：                   
（2）步骤③中反应的离子方程式：                           
（3）步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、       、灼烧、       、称量。
（4）若实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量        g（用含a的代数式表示，不用化简）。
（5）该小组有些同学认为用KMnO₄溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。
（5Fe²⁺ + MnO₄^— + 8H⁺＝ 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O）
①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250 mL，配制时需
要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需__________________。
②上述实验中的KMnO₄溶液需要酸化，用于酸化的酸是____________。
a．稀硝酸      b．稀硫酸      c．稀盐酸      d．浓硝酸

(6分)有一包白色固体，可能含有CaCO₃、Na₂SO₄、KNO₃、CuSO₄、BaCl₂五种物质中的一种或几种。现进行如下实验：
⑴取少量固体粉末加到足量水中，得到白色沉淀，上层为无色清液。
⑵继续往其中加入足量稀硝酸，白色沉淀完全消失，并有气泡产生。
⑶取少量（2）中的溶液滴加Ba(NO₃)₂溶液，有白色沉淀生成，再加入稀硝酸，沉淀不溶。
根据上述实验现象判断：该白色固体中一定含有                  ，一定不含有                  ，可能含有                      。

用18.4mol／L的浓硫酸配制lmol／L稀硫酸100mL，其操作有以下各步：
①用量筒量取       mL浓硫酸         
②洗涤烧杯和玻璃棒2-3次，将洗涤液转入容量瓶中
③将稀释、冷却后的硫酸倒入100 mL容量瓶中     
④将浓硫酸倒入盛有水的烧杯中稀释、冷却
⑤加水至液面接近刻度线1～2cm处，定容，摇匀
完成下列填空：
⑴第步操作中应用量筒量取       mL浓硫酸；应选择      mL量筒（填5、10或50）
⑵本实验用到的基本仪器已有烧杯、量筒、玻璃棒，还缺少的仪器 是           、          、              。（可以不填写满）
⑶正确的操作顺序是（用序号填写）                                            。
⑷定容时，如果俯视刻度线，配制的硫酸浓度将偏         （填大或小）

现有X、Y、Z三种元素，已知有如下情况：
①X、Y、Z的单质在常温下均为气体。
② X的单质在Z的单质中燃烧，生成XZ，燃烧时火焰呈苍白色。
③ XZ极易溶于水，在水溶液中电离出X^＋和Z^－。XZ的水溶液可使石蕊试液变红。
④ 两分子X的单质可与一分子Y的单质化合生成两分子X₂Y，X₂Y常温下为液体。
⑤ Z的单质溶于X₂Y中，所得溶液具有漂白作用。
请完成下列问题：
（1）写出XZ和X₂Y的化学式：XZ　　　　　　X₂Y　　　　　　
（2）Z的单质溶于X₂Y后，溶液起漂白作用的物质是　　　　　　（写化学式）。
（3）写出X的单质在Z的单质中燃烧的化学方程式　　　　　　　　　　　　　。
（4）Z的单质能否与氢氧化钠溶液发生反应：　　（填“能”或“否”），若能，请写出反应的化学方程式：　     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。　
（若不能反应，则此空不必填写）。

实验室用MnO₂和浓盐酸共热来制氯气：MnO₂ + 4HCl (浓) ="= " MnCl₂ + Cl₂↑+ 2H₂O
⑴该反应中的还原产物是          
⑵在反应方程式中标明电子转移的方向和数目                                   
⑶如反应中转移了0.4mol电子，则产生的气体在标准状况下体积为