高中化学实验题

无水氯化铝是一种重要的化工原料，利用明矾石制备无水氯化铝的流程如下：

（1）验证焙烧炉产生的气体含有SO₂的方法是________________________________。
（2）吸收焙烧炉中产生的，下列装置合理的是________（填代号）。

（3）氯化炉中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
（4）生产氯化铝的过程中产生等大气污染物，若将二者按照一定比例通入水中可减少或消除污染。试设计简单实验检验二者是否恰好完全反应。（简要描述实验步骤、现象和结论）____________。
仪器自选；可供选择试剂如下：
①滴加酚酞的氢氧化钠溶液 ②氯化亚铁溶液 ③硫氰化钾溶液 ④品红溶液
（5）某学习小组设计用如下装置验证二氧化硫的某些化学性质。

①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为_____________________________________。
②写出a瓶中发生反应的离子方程式___________________________________________。
③充分反应后，取a瓶中的溶液分成三份，分别进行如下实验。
实验I：向第一份溶液中加入足量的NaOH溶液，生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色
实验II：向第二份溶液中加入少量KMnO₄溶液，紫色褪去
实验III：向第三份溶液中加入BaC1₂溶液，生成白色沉淀
上述实验中能证明二氧化硫具有还原性的是________（填实验代号）。

如下图所示是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置，多余的氯气可以贮存在b瓶中，其中各试剂瓶中所装试剂为：B(氯化亚铁溶液)、C(碘化钾淀粉溶液)、D(紫色石蕊试液)、F(含酚酞的氢氧化钠溶液)。

（1）若A中烧瓶中的固体为MnO₂，液体为浓盐酸，则其发生反应的化学方程式为______________。
（2）G中b瓶内宜加入的液体是___     _____
（3）实验开始后B中反应的离子方程式是_____  ___________
（4）C中的现象是_________________
（5）E装置中硬质玻璃管内盛有炭粉，若E中发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，写出E中反应的化学方程式：____________________________________。
（6）F中发生氧化还原反应的离子方程式：                             。

氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程：

根据上述流程回答下列问题：
（1）混合①中发生反应的化学方程式为         。
（2）溴与氯能以共价键结合形成BrCl，BrCl的性质与卤素单质相似。则BrCl与水发生反应的化学方程式为                      。
（3）操作Ⅱ的名称是             。操作Ⅲ一般适用于分离____________混合物。（选填编号）

A．固体和液体

B．固体和固体

C．互不相溶的液体

D．互溶的液体

（4）混合②中加入Na₂SO₃的目的是                               。
（5）纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸（工业氢溴酸）带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究：
甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe^3＋，则用于证明该假设所用的试剂为         ，若假设成立可观察到的现象为                 。乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为___            ____，其用于证明该假设所用的试剂为                             。

工业生产的纯碱中常含有少量NaCl杂质。为测定某纯碱样品的纯度，化学课外活动小组设计了三种实验方案：
【方案一】取样品溶解后，加试剂使CO₃^2－沉淀，测定沉淀的质量。
【方案二】用0.100 mol/L盐酸滴定。
【方案三】用稀酸将CO₃^2－转化为CO₂，测定CO₂的质量。
解答1-4小题：
1．方案一的操作步骤有：①称量并溶解样品；②加入足量的BaCl₂溶液；③过滤；④洗涤；⑤干燥；⑥称量并进行恒重操作。称量时所需定量实验仪器为____________________。判断是否达到恒重的标准是_____________________________________________________。
2．方案二的具体过程为：

①操作1所需要的仪器有_____________________________________________。
②滴定时选择的指示剂为甲基橙。当溶液____________________________________时，说明达到了滴定终点。
③为减少偶然误差，通常的处理办法是_______________________________。
④滴定时若锥形瓶内有少量液体溅出，则测定结果_________。（选填“偏高”、“偏低”、“不影响”，下同），若盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用未知液润洗，测定结果_________。
3．方案三的实验装置如下图：

操作步骤有：①检查装置的气密性；②在干燥管内装满碱石灰，称量质量为W₁ g；③称量W₂ g样品装入广口瓶B中；④关闭止水夹；⑤缓慢加入稀H₂SO₄至不再产生气体为止；⑥ 打开止水夹；⑦缓缓鼓入空气数分钟，再称量干燥管，质量为W₃ g。
该方案样品中纯碱的质量分数为__________________________（用代数式表示）。
上图中装置A的作用是_____________________。装置C的作用是_____________________。有同学认为空气中的水蒸气会进入干燥管导致测量结果_____________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。改进措施可以是______________________________________________。
4．若用下图装置对样品进行分析，根据量瓶中收集到的液体的体积来计算样品中碳酸钠的含量。则下列装置中，最合理的是______。（选填序号）
               
A                                  B
               
C                                   D

(10分)下图所示是用于气体制备、干燥(或除杂质)、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均已略去，各装置可重复使用也可不用)。请根据下列要求回答问题。

（1）若用A-C-D-B组合进行氢气还原氧化铜实验。分液漏斗中的试剂是盐酸，C中试剂是水，其作用是   ；A中反应开始一段时间后，再加热B。加热B之前的实验操作是        。
（2）为验证氯气不能使干燥的红布条褪色，置红布条于B中，按A-C-B-D连接成实验装置体系。A锥形瓶中试剂选用高锰酸钾晶体，则分液漏斗中的液体是           （填名称）；C中试剂是       （填名称）。已知高锰酸钾反应生成+2价的锰离子，写出此法制备氯气的离子方程式                       。
（3）为了进行氨的催化氧化实验，若锥形瓶中盛装足量的Na₂O₂粉末，分液漏斗中盛装浓氨水，慢慢打开分液漏斗的活塞，产生的气体通过红热的铂粉，各仪器装置按气流方向从左到右连接顺序是    ；(填字母)装置B中发生反应的化学方程式为                     。

【化学——选修2：化学与技术】硫铁矿烧渣（主要成分为 Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、SiO₂等）是生产硫酸的工业废渣，其综合利用对环境保护具有现实意义。利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的实验流程如下：

已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如图所示：

回答下列问题：
（1）酸浸、过滤后滤液中的金属阳离子是______________。
（2）煅烧 FeCO₃生成产品 I的化学反应方程式为 _______。实验室进行煅烧操作所需仪器除了酒精喷灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外，还有__________。
（3）产品Ⅱ的化学式为 _______________，为了获得产品Ⅱ，向(NH₄)₂SO₄溶液中加入KCl溶液后，还需要进行的操作是：__________________。
（4）检验产品 II中是否含有氯化物杂质的实验操作是：取少量产品Ⅱ于试管中配成溶液______________。

甲、乙两同学欲分别完成“钠与氯气反应”的实验．
I．甲同学的方案为：取一块绿豆大的金属钠（切去氧化层），用滤纸吸净煤油，放在石棉网上，用酒精灯微热．待钠熔成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方（装置如图I）．该方案的不足之处有：
_______________________________（至少答出两点）．
II．乙同学所采用的装置如图Ⅱ，回答下列问题：

（1）按图Ⅱ组装仪器、添加药品，实验开始后，先将浓盐酸挤入试管，试管中发生反应的离子方程式为 _________________________________ ；待装置中出现_____________现象后，点燃酒精灯．
（2）点燃酒精灯后，玻璃管中出现的现象是_______________________________（至少答出两点）
（3）乙同学欲将虚框内装置改为图Ⅲ所示装置，并测量多余气体的体积．
①若图Ⅲ所示量气装置由干燥管、乳胶管和50mL滴定管组装而成，此处所用滴定管是______（填“酸式”或“碱式”）滴定管．
②为提高测量的准确性，图Ⅲ装置中的液体可用______________；收集完气体并冷却至室温后读数，读数前应进行的操作是_______________.
③如果开始读数时操作正确，最后读数时俯视右边滴定管液面，会导致所测气体的体积______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．

已知某纯碱样品中含有NaCl杂质，为测定样品中纯碱的质量分数，甲同学用下图装置及试剂进行实验（夹持仪器略）。填写下列空白处。

（1）仪器A、B的名称分别是        、        。
（2）甲同学按实验正常操作的主要步骤如下：
①                                                   ；
②将ag试样放入仪器B中，加适量蒸馏水溶解，得到样品溶液；
③称量盛有碱石灰的干燥管的质量为bg；
④从仪器A中滴入浓盐酸，直到不再产生气体时为止；
⑤再次称量盛有碱石灰的干燥管的质量为cg；
（3）甲同学根据以上实验求得的样品中Na₂CO₃的质量分数是                     （用含a、b、c的式子表示）
（4）乙同学认为甲同学在实验装置设计和使用药品上都有缺陷，会导致测得的Na₂CO₃的质量分数偏高，而丙同学则认为甲同学的实验装置会使测得的结果偏低，丙同学认为结果偏低的原因可能是：
                                                     。
（5）若要解决乙、丙同学指出的甲同学实验中的问题，可对甲同学的实验装置和实验药品进行适当的改动，请按合理顺序选择仪器并完成下表：（用大写字母代表仪器，仪器可重复使用，夹持仪器略）

选用的仪器
添加的药品及必要的操作

对铜与浓硫酸反应的实验进行如下改正，根据下图所示实验回答下列问题：

（1）试管C口部的棉团上发生反应的离子方程式是                       。
（2）试管C中溶液变浑浊，反应的化学方程式为                         。
（3）若将试管B中的溶液换成酸性KMnO₄溶液，酸性KMnO₄溶液紫红色会褪去，则反应的离子方程式为是                                   。
（4）能使品红溶液褪色的物质有很多，如何证明使品红溶液褪色的是SO₂而不是其它物质：           ？

某学生设计如图所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应)。

据此回答下列问题：
(1) 在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气，若在标准状态下收集到33.6L的氯气，则被氧化的HCl的物质的量是             。
(2) 漂白粉将在U形管中产生，其化学方程式是                             。
(3) C装置的作用是                                     。
(4) 此实验所得漂白粉的有效成分偏低。该学生经分析并查阅资料发现，主要原因是在U形管中还存在两个副反应。
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO₃)₂，为避免此副反应的发生，可采取的措施是                                              。
②试判断另一个副反应为(用化学方程式表示)                                    。
为避免此副反应的发生，可将装置作何改进                                    。
(5)家庭中使用漂白粉时，为了增强漂白能力，可加入少量的物质是  （    ）

A．食盐

B．食醋

C．烧碱

D．纯碱

医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺等杂质）生产医药级二水合氯化钙（CaCl₂·2H₂O的质量分数为97.0%-103.0%）的主要流程如下：

（1）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为8.0-8.5，以除去溶液中的少量Al³⁺、Fe³⁺。检验Fe(OH)₃是否沉淀完全的试验操作是 _________________________________________________。
（2）酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH约为4.0，其目的有：①________________;②_______________________
（3）测定样品中Cl^-含量的方法是：a.称取0.7500 g样品，溶解在250 mL容量瓶中定容；b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中；c.用0.05000 mol/LAgNO₃溶液滴定至终点，消耗AgNO₃溶液体积的平均值为20.39 mL。
①计算上述样品中CaCl₂·2H₂O的质量分数为__________________。
②若用上述办法测定的样品中CaCl₂·2H₂O的质量分数有时超过100.0%（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有_____________________________。

某研究性学习小组欲测定室温下(25 ℃、101 kPa)的气体摩尔体积，请回答以下问题。
该小组设计的简易实验装置如图所示：

该实验的主要操作步骤如下：
①配制100 mL 1.0 mol/L的盐酸溶液；
②用________(填仪器名称并注明规格)量取7.5mL 1.0 mol/L的盐酸溶液加入锥形瓶中；
③称取a g已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使HCl全部参加反应，a的数值至少为________；
④往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，检查装置的气密性；
⑤反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为V mL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题。
（1）步骤①中，配制100 mL 1.0 mol/L的盐酸溶液时，下列哪些操作会使配制浓度偏小（填写字母）____。
A 用量筒量取浓盐酸时，俯视量筒的刻度   B容量瓶未干燥即用来配制溶液
C浓盐酸在烧杯中稀释时，搅拌时间过长  

A．定容完成后，将容量瓶倒置摇匀后，发现液面低于刻度线 E．在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线 F．烧杯中有少量水 （2）请填写操作步骤中的空格：步骤②_______________　步骤③___________ （3）实验步骤⑤中应选用__________(填字母)的量筒。
B．100 mL	C．200 mL	D．500 mL

（4）读数时除恢复到室温外，还要注意①______________，②_____________________。
（5）忽略水蒸气影响，在该条件下测得气体摩尔体积的计算式为Vm＝____L/mol。

某小组同学在制备氢氧化铜时，将20 mL 2 mol/L的NaOH溶液滴入50 mL 1 mol/L的CuSO₄溶液中，得到了绿色沉淀.这与“氢氧化铜是蓝色沉淀”这一文献说法不符，为探究该绿色沉淀的成分，他们做了如下实验进行探究.。
[实验一]
将20 mL 1 mol/L的CuSO₄溶液滴入50 mL 2 mol/L的NaOH溶液中，观察到生成了蓝色沉淀.
[实验二]
①将绿色沉淀过滤、洗涤、低温烘干.
②称取2.58 g该绿色沉淀，投入50 mL 2 mol/L的NaOH溶液中，剧烈振荡，沉淀变成蓝色，过滤、洗涤，并将洗涤液转移到滤液中，低温烘干称量得蓝色沉淀为1.96 g.
③向②的滤液中加入足量氯化钡溶液，有白色沉淀生成，过滤、洗涤、烘干后称量为2.33 g.
请回答下列问题：
（1）配制220ml 1mol/L的硫酸铜溶液除需用托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外，还需要的玻璃仪器是                   ，在实验中需称量胆矾        克
（2）该组同学做实验一的目的或作用是                                              
（3）实验二中第①步洗涤沉淀的方法是　                                          
（4）通过计算，该绿色沉淀的成分可表示为　                 .
（5）写出实验二中第②步发生反应的离子方程式：                          

某实验小组用工业上废弃固体(主要成分Cu₂S和Fe₂O₃)混合物制取粗铜和Fe₂(SO₄)₃晶体，设计的操作流程如下：

（1）除酒精灯和铁架台(或三脚架)外，①中所需的容器为__________；①和⑥中都用到的玻璃仪器为________________；
（2）已知试剂x为过氧化氢，写出H₂O₂与溶液B反应的离子方程式_______________________；
（3）某同学取少量的溶液B向其中加入过量的某种强氧化剂，再滴加KSCN溶液，发现溶液变红色，放置一段时间后，溶液褪色，该同学猜测溶液褪色的原因是溶液中的SCN^-被过量的氧化剂氧化所致。
现给出以下试剂：1.0 mol·L^-1硫酸、1.0 mol·L^-1NaOH溶液、0.1 mol·L^-1Fe₂(SO₄)₃；溶液、20％KSCN溶液、蒸馏水。请你设计合理实验验证该同学的猜测是否合理。简要说明实验步骤和现象________________。

(10分)聚合硫酸铁(SPFS)是一种新型的饮用水处理剂和城市污水净化剂，其化学组成可表示为[Fe₂(OH)_n(SO₄)_{3 －}   ]_m 。某研究小组将聚合硫酸铁在一定条件下加热完全分解，对所得气体产物和固体产物进行实验探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下试剂完成验证和探究过程(已知SO₃的熔点为16.8 ℃)。
试剂：1.0 mol·L^－1的盐酸、1.0 mol·L^－1的KMnO₄溶液、 0.1 mol·L^－1的BaCl₂溶液、20%的KSCN溶液、品红溶液、蒸馏水、冰水。  
（1）聚合硫酸铁中铁元素的化合价是________
（2）固体产物成分的探究
【实验设计】

实验步骤	现象
步骤1：取适量的固体产物于试管中，加入足量1.0 mol·L^－1的盐酸，充分振荡使固体完全溶解。	固体溶解，没有观察 到气泡，溶液呈黄色
步骤2：取少量步骤1所得溶液于试管中，加入适量20%的KSCN溶液振荡	溶液呈血红色
步骤3：另取少量步骤1所得溶液于试管中，滴入少量1.0 mol·L^－1的KMnO4溶液，振荡。	KMnO4的紫红色不褪去

【思考与判断】    根据上面的信息，可以确定固体产物的成分是________；
步骤1中发生反应的离子方程式为                                          
（3）气体产物成分的探究(不考虑水蒸气)
【提出假设】 假设1：所得气体的成分是SO₃      假设2：所得气体的成分是SO₂、O₂
假设3：所得气体的成分是            
【设计实验方案，验证假设】按下表的实验步骤写出预期现象与结论。

实验操作	预期现象与结论
步骤1：将少量气体产物通入盛有适量品红溶液的试管中，观察溶液的颜色变化，然后加热再观察溶液的颜色变化	①                ②
步骤2：将气体产物缓缓通过浸在冰水中的U形管(如图)，然后在U形管中加入适量0.1 mol·L^－1的BaCl2溶液，充分振荡	结合步骤1中的②