高中化学实验题

某学生课外学习活动小组针对教材中铜与浓硫酸反应，提出了研究“能够与铜反应的硫酸的最低浓度是多少？”的问题，并设计了如下方案进行实验：
实验试剂：18mol/L硫酸20mL，纯铜粉足量，足量2mol/LNaOH溶液
请根据实验回答问题：

（1）烧杯中用NaOH溶液吸收的物质是：           （填化学式），利用倒置的漏斗而不是将导气管直接深入烧杯中的目的是：                             。
（2）加热烧瓶20分钟，烧瓶中发生反应的化学方程式是：                     。
待烧瓶中反应基本结束，撤去酒精灯，利用烧瓶中的余热使反应进行完全。然后由导管a通入足量的空气，以确保烧瓶中的SO₂气体全部进入烧杯中。在该实验装置中的     （填仪器序号“a”或“b”）起到了确保硫酸体积保持不变的作用。
（3）将充分反应后的烧杯取下，向其中加入足量的酸化的双氧水，再加入足量的BaCl₂溶液，再进行___  _、       、      后称量硫酸钡的质量为13．98g，请计算能与铜反
应的硫酸的最低浓度是                        。
（4）有的同学提出在上面（4）中可以不必加入酸化的双氧水，直接进行后面的实验，也能得到准确的数据，请结合你的理解分析是否需要加入双氧水及原因：                    ，
                                                             。

在浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂，可以制得纳米级碳酸钙（粒子直径在1~10nm之间）．下图所示A~E为实验室常见的仪器装置（部分固定夹持装置略去），请根据要求回答问题．

（1）实验室制取、收集干燥的NH₃，需选用上述仪器装置的接口连接顺序是（选填字母）：a接    ，    接    ，    接h；
（2）向浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂气体制纳米级碳酸钙时，应先通入的气体是           ，试写出制纳米级碳酸钙的离子方程式                   ；
（3）在浓CaCl₂溶液和NH₃用量正确的情况下，CO₂不足或过量都会导致纳米级碳酸钙产量下降，若CO₂过量溶液中大量存在的离子有（不考虑弱电解质的电离和盐类水解产生的少量离子）_____________________________,
（4）取反应后去除CaCO₃的溶液分别做以下实验，下列实验判断合理的是：_________．

A．滴加少量Na2CO3溶液，若有沉淀说明CO2一定不足．

B．滴加少量盐酸，若有气泡，CO2一定过量．

C．测量溶液pH,若小于7，CO2一定过量

D．滴加少量BaCl2溶液，若无沉淀，CO2一定没有过量．

（5）试设计简单的实验方案，判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级             ．

某钠盐溶液可能含有阴离子NO₃^－、CO₃^2－、SO₃^2－、SO₄^2-、Cl^－、Br^－、I^－。为了鉴别这些离子，分别取少量溶液进行以下实验：
①所得溶液呈碱性；
②加HCl后，生成无色无味的气体。该气体能使饱和石灰水变浑浊。
③加CCl₄，滴加少量氯水，振荡后，CCl₄层未变色。
④加BaCl₂溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀中加入足量的盐酸，沉淀不能完全溶解。
⑤加HNO₃酸化后，再加过量的AgNO₃，溶液中析出白色沉淀。
(1)分析上述5个实验，写出每一实验鉴定离子的结论与理由。
实验①________________________________________。
实验②_______________________________________。
实验③________________________________________。
实验④________________________________________。
实验⑤________________________________________。
(2)上述5个实验不能确定是否的离子是___________________。

(12分)某化学研究性学习小组探讨Fe³⁺和SO₃^2-之间发生怎样的反应，请你一起参与并协助他们完成实验。
⑴提出猜想：
甲同学认为发生氧化还原反应，其反应的离子方程式为               ；
乙同学认为发生双水解反应，其反应方程式为2Fe³⁺+3SO₃^2-+6H₂O=2Fe(OH)₃(胶体)+3H₂SO₃；
⑵实验验证：
丙同学设计了下列实验来探究反应的可能性。
①为了检验所用Na₂SO₃是否变质，应选用的试剂是                   。
②取5mLFeCl₃溶液于试管中，逐滴加入Na₂SO₃溶液至过量，观察到溶液颜色由黄色变为红棕色（无气泡产生，也无沉淀生成）。
③将②溶液分成两等份，其中一份加入稀盐酸至过量，再加入BaCl₂稀溶液，有白色沉淀生成；另一份滴入几滴KSCN溶液，溶液变成血红色。
⑶得出结论：
①根据丙同学的实验得出的结论是：                               ；
②实验③中溶液变成血红色的离子方程式为                        。
⑷拓展探究：
①丁同学在FeCl₃溶液中加入Na₂CO₃溶液，观察到红褐色沉淀并且产生无色气体，该反应的离子方程式是                                   。
②从形式上看，Na₂CO₃和Na₂SO₃相似，但是从上述实验中可以看到，二者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大，其可能的原因除SO₃^2-水解能力较CO₃^2- （填“大”或“小”）外，还有                                    

某同学设计如图所示装置分别进行探究实验（夹持装置已略去）

实验	药品	制取气体	量气管中的液体
①	Cu、稀HNO3		H2O
②	NaOH固体、浓氨水	NH3
③	Na2CO3固体、稀H2SO4	CO2
④	镁铝合金、NaOH溶液（足量）	H2	H2O

 

请回答下列问题：
（1）简述如何检查该装置的气密性：　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）该同学认为实验①可通过收集测量NO气体的体积，来探究Cu样品的纯度。你认为是否可行？请简述原因。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）实验②中剩余的NH₃需吸收处理。以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收NH₃，而且能防止倒吸的有             

、（4）实验③中，量气管中的液体最好是　　　　。

A．H2O

B．CCl4

C．饱和Na2CO3溶液

D．饱和NaHCO3溶液

(5)本实验应对量气管多次读数，读数时应注意：
①恢复至室温，②　　　　　　　　　　　　　　，③视线与凹液面最低处相平。
(6)实验④获得以下数据（所有气体体积均已换算成标准状况）

编号	镁铝合金质量	量气管第一次读数	量气管第二次读数
①[	1.0g	10.0mL	346.3mL
②	1.0g	10.0mL	335.0mL
③	1.0g	10.0mL	345.7mL

根据上述合理数据计算镁铝合金中铝的质量分数　　　　　　　　　　。

学习小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：
查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。
Ⅰ．摩擦剂中氢氧化铝的定性检验： 取适量牙膏样品，加水搅拌、过滤。
（1）往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是____
____________________________________。
（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是_____
_____________________________________________________________________。
Ⅱ．牙膏样品中碳酸钙的定量测定：利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO₃沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。

依据实验过程回答下列问题：
（3）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有______
（4）C中反应生成BaCO₃的化学方程式是__________________________
（5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_________（填标号）。
a．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO₂气体；     b．滴加盐酸不宜过快；
c．在A—B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d．在B—C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
（6）实验中准确称取8.00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO₃平均质量为3.94g。则样品中碳酸钙的质量分数为_________。
（7）有人认为不必测定C中生成的BaCO₃质量，只要测定装置C在吸收CO₂前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是
_________________________________________________________________________。

用18 mol·L^-1浓硫酸配制100 mL 3.0 mol·L^-1稀硫酸的实验步骤如下：
①计算所用浓硫酸的体积　②量取一定体积的浓硫酸③溶解　④转移、洗涤　⑤定容、摇匀。完成下列问题：
（1）所需浓硫酸的体积是________，量取浓硫酸所用的量筒的规格是________（从下列中选用A.10 mL　B.25 mL　C.50 mL　D.100 mL）。
（2）第③步实验的操作是________________________________。
（3）第⑤步实验的操作是________________________________。
（4）下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响？（用“偏大”“偏小”“无影响”填写）
A.所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中________________________________
B.容量瓶用蒸馏洗涤后残留有少量的水_______C.所用过的烧杯、玻璃棒未洗涤_________ 
D.定容时俯视刻度线________________E.用量筒量取浓硫酸时俯视观察凹液面                

Fe₂O₃和Cu₂O都是常用的红色颜料。某红色粉末可能含有Fe₂O₃和Cu₂O，某化学实验小组通过实验来探究该红色粉末的成分。已知：Cu₂O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄，在空气中加热生成CuO。
（1）提出假设   假设1：红色粉末只含Fe₂O₃；
假设2：_______________________________；
假设3：红色粉末是Fe₂O₃和Cu₂O的混合物。
（2）初步探究： 取少量红色粉末于小烧杯中，放入足量稀硫酸，充分搅拌后粉末全部溶解（温馨提示：Cu＋2Fe³⁺＝Cu²⁺＋2Fe²⁺）。上述三个假设中，可能成立的是___________ 。
（3）进一步探究：完成后续实验方案的设计，填写下表中实验步骤、预期实验现象和结论（可不填满，也可补充）。
限选实验试剂：3 mol·L^—1 H₂SO₄、3 mol·L^—1 NaOH、0.01 mol·L^—1 KMnO₄、20% KSCN、3%H₂O₂、淀粉－KI溶液。

实验步骤	预期现象和结论

 

(11分)化学兴趣小组设计以下实验方案，测定已部分变质的某小苏打样品中Na₂CO₃的质量分数。
[方案一]称取一定质量样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称量剩余固体质量，计算。
(1)坩埚中发生反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
(2)实验中需加热至恒重的目的是：
________________________________________________________________________。
(3)实验中确定加热至恒重的方法是：
________________________________________________________________________。
(4)若加热过程中坩埚内有晶体迸溅出来，则测得的结果________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
[方案二]称取一定质量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解；向小烧杯中加入足量Ba(OH)₂溶液，过滤，洗涤，干燥沉淀，称量固体质量，计算。(已知：Ba^2＋＋OH^－＋HCO₃^－===BaCO₃↓＋H₂O)
(1)过滤操作中，除了烧杯、漏斗外，还要用到的玻璃仪器为______________。
(2)实验中判断沉淀是否完全的方法是
________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)实验中洗涤沉淀的操作是
________________________________________________________________________。
(4)实验中判断沉淀是否洗涤干净的方法是
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
[方案三]
按如图所示装置进行实验：

(1)B装置内所盛试剂是________；D装置的作用是______________；分液漏斗中________(填“能”或“不能”)用盐酸代替稀硫酸进行实验。
(2)实验前称取17.9 g样品，实验后测得C装置增重8.8 g，则样品中Na₂CO₃的质量分数为________。
(3)根据此实验测得的数据，测定结果有误差，因为实验装置还存在一个明显缺陷是：____________________。

(8分)(2011·西宁模拟)甲醛是世界卫生组织(WHO)确认的致癌物质和致畸物质之一。我国规定：室内甲醛含量不得超过0.08mg·m^－3。某研究性学习小组打算利用酸性KMnO₄溶液测定新装修房屋内的空气中甲醛的含量，请你参与并协助他们完成相关的学习任务。
测定原理：
酸性KMnO₄为强氧化剂，可氧化甲醛和草酸，其反应方程式如下所示：
4MnO₄^－＋5HCHO＋12H^＋===4Mn^2＋＋5CO₂↑＋11H₂O
2MnO₄^－＋5H₂C₂O₄＋6H^＋===2Mn^2＋＋10CO₂↑＋8H₂O
测定装置：
部分装置如下图所示：

测定步骤：
(1)用______________量取5.00 mL 1.00×10^－3mol·L^－1KMnO₄溶液，注入洗气瓶中，并滴入几滴稀H₂SO₄，加水20 mL稀释，备用。
(2)将1.00×10^－3 mol·L^－1的草酸标准溶液置于酸式滴定管中备用。
(3)打开a，关闭b，用注射器抽取100 mL新装修房屋内的空气。关闭________，打开________(填“a”或“b”)，再推动注射器，将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中，使其充分反应。再重复4次。
(4)将洗气瓶中的溶液转移到锥形瓶中(包括洗涤液)，再用草酸标准溶液进行滴定，记录滴定所消耗的草酸标准溶液的体积。
(5)再重复实验2次(每次所取的高锰酸钾溶液的体积均为5.00 mL)。3次实验所消耗的草酸标准溶液的体积平均值为12.38 mL。
交流讨论：
(1)计算该新装修房屋内的空气中甲醛的浓度为________mg·m^－3，该新装修房屋内的甲醛________(填“是”或“否”)超标；
(2)某同学用该方法测量空气中甲醛的含量时，所测得的数值比实际含量低，请你对其可能的原因(假设称量或量取、溶液配制及滴定实验均无错误)提出合理假设：______________、______________(至少答出两种可能性)；
(3)实验结束后，该小组成员在相互交流的过程中一致认为：
①实验原理可以简化
实验中可不用草酸标准溶液滴定，可多次直接抽取新装修房屋内的空气，再推送到洗气瓶中，直至_________________________________________________________；

②实验装置应加以改进
可将插入酸性KMnO₄溶液中的导管下端改成具有多孔的球泡(如图所示)，有利于提高实验的准确度，其理由是___________________________________________________。

(8分)(2011·苏州模拟)已知A和B两支试管的溶液中共含有K^＋、Ag^＋、Mg^2＋、Cl^－、OH^－、NO₃^－六种离子。向试管A的溶液中滴入酚酞试液呈粉红色。请回答下列问题：
(1)试管A的溶液中所含上述离子共有________种。
(2)若向某试管中滴入稀盐酸产生沉淀，则该试管为________(填“A”或“B”)。
(3)若向试管B的溶液中加入合适的药品，过滤后可以得到相应的金属和仅含一种溶质的溶液，则加入的药品是________(填化学式)。
(4)若将试管A和试管B中的溶液按一定体积比混合过滤后，蒸干滤液可得到一种纯净物，则混合过程中发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________、______________________________________________________________________。
(5)若试管A和试管B中共有四种物质按等物质的量溶解于试管中，再将A和B中的溶液混合过滤，所得滤液中各种离子的物质的量之比为________。
(6)若向由试管A的溶液中阳离子组成的碳酸氢盐溶液中，滴入少量Ba(OH)₂溶液，则发生反应的离子方程式为________________________________________________________。

(8分)实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示：

(1)实验室可以用B或C装置制取氨气，如果用C装置，通常使用的药品是________；
检查C装置气密性是否良好的操作方法是________。
(2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列性质与收集方法无关的是________(填序号，下同)。
①密度　②颜色　③溶解性　④热稳定性　⑤与氧气反应
下图是某学生设计收集气体的几种装置，其中不可行的是________。

(3)若用A装置与D装置相连制取收集X气体，则X可能是下列气体中的________。
①CO₂　　　②NO　　　③Cl₂　　　④H₂

(8分)常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：

实验 编号	HA物质的量 浓度(mol· L^－1)	NaOH物质的 量浓度(mol· L^－1)	混合溶液的 pH
甲	0.2	0.2	pH＝a
乙	c1	0.2	pH＝7
丙	0.2	0.1	pH>7
丁	0.1	0.1	pH＝9

请回答：
(1)不考虑其他组的实验结果，单从甲组情况分析，
若a________7(填“>”、“<”或“＝”)，则HA为强酸；
若a________7(填“>”、“<”或“＝”)，则HA为弱酸。
(2)在乙组中混合溶液中离子浓度c(A^－)与c(Na^＋)的大小关系是(　　)

A．前者大	B．后者大
C．二者相等	D．无法判断

(3)从丙组实验结果分析，HA是________酸(填“强”或“弱”)。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是___________________________________________。
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH^－)＝________mol·L^－1。

(8分)Ⅰ.(1)饱和氯化铵溶液显酸性，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
向饱和氯化铵溶液中加入少量Mg(OH)₂固体，固体完全溶解；其合理的解释(用相关离子方程式表示)为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)向Mg(OH)₂悬浊液中加入适量CH₃COONH₄溶液，
Mg(OH)₂能否完全溶解________(填“能”或“否”)，理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.硫酸是强酸，中学阶段将硫酸在水溶液中看作完全电离。但事实是，硫酸在水中的第一步电离是完全的，第二步电离并不完全，其电离情况为：H₂SO₄===H^＋＋HSO₄^－，HSO₄^－===H^＋＋SO₄^2－。
请回答下列有关问题：
(1)Na₂SO₄溶液呈________(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)，其理由是________________________________________________________________________
(用离子方程式表示)；
(2)H₂SO₄溶液与BaCl₂溶液反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在0.10 mol·L^－1的Na₂SO₄溶液中，下列离子浓度关系正确的是________(填写编号)；

A．c(Na^＋)＝c(SO4^2^－)＋c(HSO4^－)＋c(H2SO4)

B．c(OH^－)＝c(HSO4^－)＋c(H^＋)

C．c(Na^＋)＋c(H^＋)＝c(OH^－)＋c(HSO4^－)＋2c(SO4^2^－)

D．c(Na^＋)＝2c(SO4^2^－)＋2c(HSO4^－)

(4)写出NaHSO₄溶液中溶质电离常数(K_a)的表达式________________；
(5)若25℃时，0.10 mol·L^－1的NaHSO₄溶液中c(SO^2－₄)＝0.029 mol·L^－1，则0.10 mol·L^－1的H₂SO₄溶液中c(SO₄^2－)________0.029 mol·L^－1(填“<”“>”或“＝”)，其理由是________________________________________________________________________；
(6)如果25℃时，0.10 mol·L^－1H₂SO₄溶液的pH＝
－lg 0.11，则0.10 mol·L^－1的H₂SO₄溶液中c(SO₄^2－)＝________mol·L^－1。

(8分)用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度，试根据实验回答下列问题：
(1)准确称量8.2 g含有少量中性易溶杂质的样品，配成500 mL待测溶液。称量时，样品可放在________(填编号字母)称量。
A．小烧杯中　　　　B．洁净纸片上　　　　C．托盘上
(2)滴定时，用0.2000 mol·L^－1的盐酸来滴定待测溶液，不可选用________(填编号字母)作指示剂。
A．甲基橙　　                       B．石蕊　　
C．酚酞　　                         D．甲基红
(3)滴定过程中，眼睛应注视______________；在铁架台上垫一张白纸，其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)根据下表数据，计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是________mol·L^－1，烧碱样品的纯度是________。

滴定次数	待测溶液 体积(mL)	标准酸体积
滴定前的刻度 (mL)	滴定后的刻度 (mL)
第一次	10.00	0.40	20.50
第二次	10.00	4.10	24.00

(5)下列实验操作会对滴定结果产生什么影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)?
①观察酸式滴定管液面时，开始俯视，滴定终点平视，则滴定结果________。
②若将锥形瓶用待测液润洗，然后再加入10.00 mL待测液，则滴定结果________。