高中化学实验题

为了测定草酸晶体（H₂C₂O₄·xH₂O）中的x值，进行如下实验：
①称取Wg草酸晶体，配成100.00mL溶液。
②取25.00mL所配溶液于锥形瓶内，加入适量稀H₂SO₄，用amol/L KMnO₄溶液滴定。
试回答：
（1）写出滴定过程中反应的化学方程式：                    。
（2）实验中，标准液KMnO₄应装在              （填“酸式”或“碱式”）滴定管中。滴定终点时溶液由           色变为           色，且在30s内颜色不再恢复为原来颜色。
（3）若在接近滴定终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下，再继续滴至终点，则所测得的x值会        （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（4）在滴定过程中若用去amol/L KMnO₄溶液VmL，则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为         mol/L，由此x＝            。

研究催化剂对化学反应有重要意义。为探究催化剂对双氧水分解的催化效果，某研究小组做了如下实验：

（1）甲同学欲用右图所示实验来证明MnO₂是H₂O₂分解反应的催化剂。该实验          （填“能”或“不能”）达到目的，原因是               。
（2）为探究MnO₂的量对催化效果的影响，乙同学分别量取50 mL 1% H₂O₂加入容器中，在一定质量范围内，加入不同质量的MnO₂，测量所得气体体积，数据如下：

MnO2的质量/g	0.1	0.2	0.4
40s末O2体积/mL	49	61	86

由此得出的结论是            ，原因是              。
（3）为分析Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解反应的催化效果，丙同学设计如下实验(三支试管中均盛有10 mL 5% H₂O₂ ) ：

试管	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
滴加试剂	5滴0.1 mol·L^－1 FeCl3	5滴0.1 mol·L^－1 CuCl2	5滴0.3 mol·L^－1 NaCl
产生气泡情况	较快产生细小气泡	缓慢产生细小气泡	无气泡产生

 
结论是                   ，实验Ⅲ的目的是              。
（4）① 查阅资料得知：将作为催化剂的FeCl₃溶液加入H₂O₂溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H₂O₂均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的化学方程式分别是       和        （按反应发生的顺序写）。
② 在上述实验过程中，分别检测出溶液中有二价锰、二价铁和一价铜，由此得出选择作为H₂O₂分解反应的催化剂需要满足的条件是                。

在众多的新能源中，氢能将会成为21世纪最理想的能源。
Ⅰ. 已知101kPa、25℃时，1mol下列物质完全燃烧生成稳定状态化合物时放出的热量数据如下：

物质	氢气	原煤 (主要成份是C)	汽油 (主要成份C8H18)
热量(kJ)	285.8	250.9	4910

 
（1）H₂燃烧的热化学方程式是_____________________。
（2）H₂可以代替原煤和汽油作为新能源的依据是_____________________。
（3）工业上电解饱和食盐水的副产物之一是H₂，反应的离子方程式是_____________。
Ⅱ. 如图所示，硫酸工业中产生的SO₂通过下列过程既能制得H₂SO₄又能制得H₂。

请回答：
（1）该过程可循环利用的物质是_______________(写化学式)。
（2）该过程总反应的化学方程式是_____________________。
（3）尾气中的SO₂可用NaOH溶液吸收，同时可得含Na₂SO₃的样品，为测定样品中Na₂SO₃的质量分数，甲同学设计实验如下（夹持及加热装置略）：

① 装置B的作用是             。
② 测定样品中Na₂SO₃的质量分数所需的数据是              。

某化学兴趣小组的同学为探究二氧化硫的化学性质，设计了如图所示的装置．

请回答下列问题．
（1）某同学拧开分液漏斗下面的活塞后发现开始时能流出，但一会就停止了，情分析原因：___________________。
（2）铜和浓硫酸反应的化学方程式为__________________________。
（3）B瓶中盛有品红溶液，观察到品红溶液褪色，这是因为 SO₂具有__________（填选项的字母，下同），  C瓶中盛有新制的氯水，观察到氯水褪色，这是因为SO₂具有_______________．
A．氧化性       B．还原性    C．漂白性
（4）D瓶中盛有NaOH溶液，作用是______________．

某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。

A      B     C         D     E          F
请回答下列问题：
（1）B装置的名称是________________；E装置的作用____________________。
（2）写出F中发生反应的离子反应方程式                           。
（3）上述制氨为快速制氨，实验室常用氯化铵和氢氧化钙制备，其化学方程式为：                 。
（4）装置A的烧瓶中装有生石灰，随着浓氨水的滴入，氨气产生的原因是_________。
（5）通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是_____________________________。
（6）装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式：___________________________。当有a mol氯气参加反应时，转移的电子总数为b个，则阿伏加德罗常数为（用含a、b的代数式表示）________________。

焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）为白色或黄色结晶粉末或小结晶。其性质活泼，具有强还原性，在食品加工中作防腐剂、漂白剂、疏松剂。某实验小组拟采用如图1装置（实验前已除尽装置内的空气）来制取焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）．
（1）装置I是用亚硫酸钠固体和浓硫酸制备二氧化硫气体，该装置中反应的化学方程式  为                       ．如果想控制反应速度，如图2中可选用的发生装置是            （填写字母）．
（2）工业上为减少SO₂的排放，常采取的措施有：将煤转化为清洁气体燃料。已知：
H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(g) H₌ -241．8KJ/mol   C(s)+1/2O₂(g)=CO(g) H₌ -110．5KJ/mol
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式                   
(3)洗涤含SO₂的烟气，以下物质可作洗涤剂的是        （填编号）
a．Ca(OH)₂  b．Na₂CO₃    c．CaCl₂   d．NaHSO₃
（4）装置Ⅱ中发生反应的化学方程式为：2 NaHSO₃=Na₂S₂O₅+ H₂O当有Na₂S₂O₅晶体析出，要获得已析出的晶体可采取的分离方法是                 ；某同学需要420mL0.1mol/L焦亚硫酸钠溶液来研究其性质，配制时需称量焦亚硫酸钠的质量为               ；配制时除用到托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒等仪器外，还必须用到的玻璃仪器是                ．
（5）装置Ⅲ用于处理尾气，可选用如图3的最合理装置（夹持仪器已略去）为         （填序号）．

（6）工业制备焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）的过程如图：

已知：反应Ⅱ包含2NaHSO₃Na₂S₂O₅＋H₂O等多步反应。
①实验室制取氨气的化学方程式：                             。
②“灼烧”时发生反应的化学方程式：                         。
③已知Na₂S₂O₅与稀硫酸反应放出SO₂，其离子方程式为：                         。
④副产品X的化学式是：             ；可循环利用的物质是：__________________。
⑤为了减少产品Na₂S₂O₅中杂质含量，需控制反应Ⅱ中气体与固体的物质的量之比约为        。

某化学兴趣小组做了Na₂CO₃的相关性质实验，请按要求回答问题：
第一步：称量10.6g Na₂CO₃固体全部溶于水中，配成100mL溶液；
第二步：量取5.0mL上述溶液于试管中，再滴加2滴酚酞溶液，观察到的现象是             ，请说明原因                   （用离子方程式表示）；
第三步：将第二步试管中的溶液均分成2份，一份微微加热，观察到的现象是               ，请说明原因：            （用文字说明）；另一份慢慢滴加1.0 mol/L CaCl₂溶液，观察到的现象是             ；
第四步：再量取4mL Na₂CO₃溶液于干净的试管中，缓慢滴加1.0mol/L HCl溶液2mL，滴加过程中始终没有观察到气泡产生，请说明原因                         （用离子方程式表示）。

某实验小组以H₂O₂分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。

实验编号	反应物	催化剂
①	10 mL 2% H2O2溶液	无
②	10 mL 5% H2O2溶液	无
③	10 mL 5% H2O2溶液	1 mL 0.1 mol·L^－1 FeCl3溶液
④	10 mL 5% H2O2溶液＋少量HCl溶液	1 mL 0.1 mol·L^－1 FeCl3溶液
⑤	10 mL 5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液	1 mL 0.1 mol·L^－1 FeCl3溶液

（1）催化剂能加快化学反应速率的原因是_______________________________。
（2）常温下5% H₂O₂溶液的pH约为6，H₂O₂的电离方程式为_____________________。
（3）实验①和②的目的是______________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H₂O₂稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_______________________。
（4）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。

分析上图能够得出的实验结论是__________________________。

硝酸是氧化性酸，其本质是NO₃^－有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO₃^－氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。
（1）实验Ⅰ中，铝片作________（填“正”或“负”）极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是________。
（2）实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________。

查阅资料：活泼金属与1 mol·L^-1稀硝酸反应有H₂和NH₄⁺生成，NH₄⁺生成的原理是产生H₂的过程中NO₃^－被还原。
（3）用上图装置进行实验Ⅲ：溶液X为1 mol·L^-1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向  右偏转。
① 反应后的溶液中含NH₄⁺。实验室检验NH₄⁺的方法是________。
② 生成NH₄⁺的电极反应式是________。
（4）进一步探究碱性条件下NO₃^－的氧化性，进行实验Ⅳ：

① 观察到A中有NH₃生成，B中无明显现象。A、B产生不同现象的解释是________。
②A中生成NH₃的离子方程式是________。
（5）将铝粉加入到NaNO₃溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由____________。

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）写出“浸取”环节发生的主要反应的离子方程式：____        。实验室用37%的盐配置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．滴定管    d．玻璃棒
（2）下图是一些难溶氢氧化物在不同pH下的沉淀一溶解图

①滤渣I中含         (填化学式)。再加入NaOH调节pH =12.5可除去_____________(填离子符号)。
②加入H₂C₂0₄应避免过量的原因是_____________。
（3）25℃，H₂C₂0₄和HF两种酸的电离平衡常数如下：

①HC₂O₄^-的电离平衡常数表达式K_a2=________。
②H₂C₂O₄溶液和NaF溶液反应的离子方程式为__________

FeSO₄.7H₂O俗称“绿矾”，是一种蓝绿色晶体。某课外活动小组同学在实验室发现一瓶绿矾已部分变质，拟用该试剂为原料，重新制取FeSO₄.7H₂O晶体，并测定其纯度。
【查阅资料】
①绿矾化学性质常不稳定，在潮湿空气中逐渐氧化变质，久置的绿矾溶液逐渐变为黄色，并出现棕黄色浑浊；
②硫酸亚铁的溶解度随温度升高而增大。
【制备晶体】
①取一定量已变质的“绿矾”于烧杯中，加适量水，搅拌，得到棕黄色悬浊液。
②加入一定量稀H₂SO₄和过量铁屑，在60℃左右水浴中加热，充分反应，待溶液完全变为浅绿色为止。
③趁热过滤，并用少量热水洗涤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶。
④待结晶完毕后，过滤出晶体，用少量冰水洗涤，再用滤纸吸干水分，最后放人广口瓶中密闭保存。
请回答下列问题：
（1）完成久置绿矾溶液在空气中变质反应的离子方程式：

（2）实验步骤②中加入稀硫酸的目的是_____________
（3）实验步骤③中趁热过滤目的是_____________
（4）实验中两次用到过滤操作，完成该操作的玻璃仪器有烧杯、          。
【测定纯度】
有同学认为，制备过程中可能有少量Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，导致产品不纯。他们设计了如下方案测定产品的纯度。

请回答下列问题：
限选试剂：NaOH溶液、KSCN溶液、H₂O₂溶液、苯酚稀溶液、K₃[Fe(CN)₆]溶液、BaCl₂溶液
（5）检验产品中是否含有Fe³⁺的无机试剂最好是：_____________。
（6）试剂X是：_____________。
（7）产品中FeSO₄.7H₂O(摩尔质量为278 g/mol)的含量为：_____________(用质量分数表示)。

某碳酸钠样品中含有少量氯化钠杂质，为测定该样品中碳酸钠的质量分数，进行了如下实验：

请回答下列问题：
（1）操作A用到的玻璃仪器除烧杯外还必需有               、               ；
（2）在实验过程中加入饱和石灰水后发生反应的离子方程式是                  
（3）为探究上述反应后滤液中的溶质成分，甲同学向滤液中滴加过量稀盐酸，发现无气泡产生，说明滤液中一定不含          （填溶质的化学式）,若有气泡产生，那么测定的样品中碳酸钠的质量分数       （填偏大、偏小、无影响）
（4）在（3）探究中，滴加盐酸前滤液中的溶质除氯化钠外，一定还含有             (填化学式) ；
滴加盐酸的过程中一定发生反应的离子方程式为                       。

硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)商品名“海波”，俗名“大苏打”，分析化学上常用于滴定实验｡某化学兴趣小组在实验室制备硫代硫酸钠晶体并探究其化学性质。
已知：Na₂SO₃ + S = Na₂S₂O₃
I.制备Na₂S₂O₃
（1）如图，组装好仪器，检验完气密性(气密性良好)，各装置试剂均装入后的下一步操作是______________________________

（2）反应开始后，C中发生了多个化学反应｡写出其中任意一个非氧化还原反应的方程式___________________________________。
（3）装置c中反应结束后， 先关闭分液漏斗旋塞，在e处连接盛NaOH溶液的注射器，再关闭K₂打开K₁，其目的是______________________________｡待c中溶液冷却后，倒入蒸发皿，通过加热蒸发､冷却结晶和干燥等操作获得Na₂S₂O₃·5H₂O晶体｡
Ⅱ．探究Na₂S₂O₃的部分化学性质
【提出假设】
假设一：Na₂S₂O₃与Na₂SO₄结构相似，化学性质也应该相似，因此室温时Na₂S₂O₃ 溶液pH=7｡
假设二：从S元素的化合价推测Na₂S₂O₃具有较强的还原性｡
【验证假设】配制适量Na₂S₂O₃溶液，进行如下实验(请填空)

	实验操作	实验现象	现象解释(用离子方程式表示)
假设一	___________________	溶液pH=8	________________________
假设二	向溴水中滴入适量Na2S2O3溶液	溴水褪色	___________________________

【实验结论】______________________。
Ⅲ：用Na₂S₂O₃的溶液测定溶液中ClO₂的物质的量浓度，可进行以下实验：
步骤1：准确量取ClO₂溶液10.00 mL，稀释成100 mL试样｡
步骤2：量取V₁mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30分钟｡(已知：ClO₂+I^-+H⁺—I₂+Cl^-+H₂O 未配平)
步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用c mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂ mL｡(已知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-)
根据上述步骤计算出原ClO₂溶液的物质的量浓度为       mol·L^-1(用含字母的代数式表示)

某课外活动小组设计了如下图所示的装置，调节滑动变阻器，控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验(此时，止水夹a处于打开状态，止水夹b处于关闭状态)。实验过程中看到了令人很高兴的现象(阳离子交换膜只允许阳离子和水通过)。

请帮助他们分析并回答下列问题：
（1）写出B装置中的电极反应：
阴极：__________________________________；
阳极：__________________________________。
（2）先后观察到A装置中的现象是：
①烧杯A中导管产生气泡数秒后溶液变红，                      ；
②烧瓶中液面 ______________________________，烧杯A中导管又有气泡冒出。
（3）当观察到A装置中的现象后，他们关闭止水夹a，打开止水夹b。再观察C装置（此溶液经过煮沸，且上层有油膜），若无现象，请说明理由；若有现象，请写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)：_______________________；片刻后再向烧杯C 中吹大量空气，则C中的现象是                          。

某粗盐主要成分为氯化钠，杂质为不溶性泥沙和可溶性的MgCl₂、CaCl₂和Na₂SO₄。某校化学兴趣小组欲探究食盐的精制过程，以该粗盐为原料，设计方案流程如下：

试回答下列问题：
（1）在第①步和第⑤步中都要用到玻璃棒，它们的主要作用分别是          、            。   
（2）第②步操作的目的是除去粗盐中的               (填化学式，下同)，第⑥步操作的目的是除去滤液中的               、              。
（3）第⑤步“过滤”操作中得到沉淀的成分有：泥沙、BaSO₄、Mg(OH)₂、CaCO₃、       。
（4）在第③步操作中，选择的除杂试剂不能用KOH代替NaOH，理由是                 。
（5）写出第②、③步涉及的两个化学反应的离子方程式：                、             。