高中化学实验题

碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0．50mol·L^-1KI、0．2％淀粉溶液、0．20mol·L^-1K₂S₂O₈、0．10mol·L^-1Na₂S₂O₃等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂（慢），I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- （快），
（1）向KI、Na₂S₂O₃与淀粉的混合溶液中加入一定量的K₂S₂O₈溶液，当溶液中的Na₂S₂O₃耗尽后，溶液颜  色将如何变化          ？为确保能观察到该现象，S₂O₃^2—与S₂O₈^2—初始的物质的量需满足的范围为：n（S₂O₃^2—）：n（S₂O₈^2—）          。 
（2）为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：

表中Vx=          mL，反应速率最快的是          （填序号）。
（3）已知图中A曲线为某条件下，浓度c(S₂O₈^2—)与 反应时间t的变化曲线图，若保持其他条件不变，    （填“B”或“C”）曲线为降低反应温度，   （填“B”或“C”）曲线为加入催化剂。

亚铁是血红蛋白重要组成成分，起着向人体组织传送O₂的作用，如果缺铁就可能出现缺铁性贫血，但是摄入过量的铁也有害。下面是一种常见补药品说明书中的部分内容：该药品含Fe²⁺33%～36%，不溶于水但能溶于人体中的胃酸：与V_c（维生素C）同服可增加本品吸收。
（一）甲同学设计了以下下实验检测该补铁药品中是否含有Fe²⁺并探究V_c的作用：

（1）加入新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式是________________、Fe³⁺ +SCN^- [Fe(SCN) ]²⁺。
（2）加入KSCN溶液后溶液变为淡红色，说明溶液中有少量Fe³⁺。该离子存在的原因可能是（填编号）_____________________。
A．药品中的铁本来就应该以三价铁的形式存在
B．在制药过程中生成少量三价铁
C．药品储存过程中有少量三价铁生成
（3）药品说明书中“与V_c同服可增加本品吸收”请说明理由_______________________。
（二）乙同学采用在酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法测定该药品是否合格，反应原理为。准确称量上述药品10.00g，将其全部溶于试剂2中，配 制成1000mL溶液，取出20.00mL，用0.0200mol/L的KMnO₄溶液滴定，用去KMnO₄溶液12.00mL。
（4）该实验中的试剂2与甲同学设计的实验中的试剂1都可以是______（填序号）。
A．蒸馏水         B．稀盐酸             C．稀硫酸                D．稀硝酸
（5）本实验滴定过程中操作滴定管的图示正确的是_______（填编号）。

（6）请通过计算，说明该药品含“铁”量是否合格（写出主要计算过程）？

固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO₃)₂为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想：
甲：Mg(NO₂)₂ 、NO₂ 、O₂           乙：MgO 、NO₂ 、O₂
丙：Mg₃N₂ 、O₂                    丁：MgO 、NO₂ 、N₂
（1）实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是                  。
查阅资料得知：2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：

（2）实验过程
①仪器连接后，放入固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管（A），观察到E 中有气泡连续放出，表明               。
②称取Mg(NO₃)₂固体3 .79 g置于A中，加热前通入N₂以驱尽装置内的空气，其目的是  ；关闭K，用酒精灯加热时，正确操作是先          ，然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A 中有红棕色气体出现，C、D 中未见明显变化。
④待样品完全分解，A 装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1.0g
⑤取少量剩余固体于试管中，加入适量水，未见明显现象。
（3）实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想         是正确的。
②根据D 中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有O₂，因为若有O₂，D中将发生氧化还原反应：                    （填写化学方程式），溶液颜色会褪去；小组讨论认定分解产物中有O₂存在，未检测到的原因是                 。（用化学方程式表示）
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装置进一步研究。

实验室用下面装置测定FeO和Fe₂O₃固体混合物中Fe₂O₃的质量，D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe₂O₃的混合物。

（1）为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，在b出口处必须_________________________。
（2）装置B的作用是_ ______________；装置C中装的液体是_______，所起的作用是______。
（3）在气密性完好，并且进行了必要的安全操作后，点燃D处的酒精灯，在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式是________________________________________。
（4)若FeO和Fe₂O₃固体混合物的质量为23.2 g，反应完全后U型管的质量增加7.2g，则混合物中Fe₂O₃的质量为___________g。
（5）U形管E右边又接连干燥管F的目的是____，若无干燥管F，测得Fe₂O₃的质量将_____（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（6）若反应后得到的残留固体中还有少量FeO，测得的Fe₂O₃质量将______（填“偏大“偏小”或“无影响”）。

某研究性小组同学在学习相关有机基础知识后，决定试用类似制乙酸乙酯的装置，以环己醇为主要原料制备环己烯。

已知：
（1）制备粗产品：将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入1mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。请回答有关问题：
①A中碎瓷片的作用是_______________，导管B除了导气外还具有的作用是____________；
②试卷C置于冰水浴中的目的是_______________.
（2）制备精品
①环己烯粗品长含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在________层（填“上”或“下”），分液后用_______________(填写编号)洗涤；
A．KMnO₄溶液    B．稀H₂SO₄      C.Na₂CO₃溶液
②再将环己烯按如图装置蒸馏，冷却水从_________口进入(填“g”或“f”)。收集产品时，温度应控制在______℃左右，实验制得的环己烯制品质量低于理论产量，可能的原因是______________________.

分某课外活动小组欲对铝镁合金进行研究，测定其中镁的质量分数，他们利用盐酸、氢氧化钠溶液设计了三种不同的实验方案：
方案一：铝镁合金测定生成气体的体积
方案二：铝镁合金测定生成气体的体积
方案三：铝镁合金溶液称量灼烧产物的质量。
（1）写出方案一中发生反应的离子方程式                     。
（2）实验小组根据方案=设计了两个实验装置，如下圈(图中的铁架台已省略)。

你认为选择             （选填甲或乙)装置进行实验更合理，误差更小。
（3）用方案三进行实验时，除了称量灼烧产物质量外，还需称量的是                。
（4）拓展研究：在向铝镁合金溶于盐酸后的溶液中加入过量溶液时，生成沉淀的质量与加入溶液体积的关系可用数轴关系表示：

请你判断，根据上图数轴申的数据能否求出合金中镁的质量分数?    _______(选填“能”或“不能”)
下列①②两题选一题作答。
①若不能求出合金中镁的质量分数，请说明理由                   。
②若能求出合金中镁的质量分数，则镁的质量分数为               。

（Ⅰ）下列实验操作或实验叙述正确的是                。

A．可用过滤的方法除去氢氧化铁胶体中少量的氯化铁

B．用酸式滴定管量取18.80mL的碳酸钠溶液

C．配制0.1mol/L的硫酸时，用量筒量取浓硫酸，要洗涤量筒，否则配制的溶液浓度偏低

D．振荡用饱和的碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯的试管，发现有气泡冒出，它是CO2气体

E．实验室制取氨气时，常用无水氯化钙进行干燥
F．加入BaCl₂溶液有白色沉淀产生，再加稀盐酸，沉淀不消失，一定有SO₄^2-
（Ⅱ）某研究性学习小组将一定浓度的Na₂CO₃溶液滴入CuSO₄溶液中得到蓝色沉淀。
甲同学认为沉淀可能是CuCO₃；    乙同学认为沉淀可能是Cu(OH)₂；
丙同学认为沉淀可能是CuCO₃，和Cu(OH)₂的混合物。
[查阅资料知：CuCO₃和Cu(OH)₂均不带结晶水］
（1）按照甲同学的观点，发生反应的离子方程式为______________________ ；在探究沉淀成分前，须将沉淀从溶液中分离并净化。其具体操作依次为             
（2）若丙同学的观点正确，可利用下列装置通过实验测定其组成。

①实验装置的连接顺序为_________________________________。
②装置C中碱石灰的作用是__________，实验开始和结束时都要通过量的空气，请说明结束时通入过量空气的作用是__________________________________ 。
③若沉淀样品的质量为mg，装置B质量增加了ng，则沉淀中CuCO₃的质量分数为 ______________。

(10分)下图是某化学兴趣小组设计的利用电子垃圾(含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt)制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

已知下列信息：Cu可与稀硫酸和H₂O₂的混合液反应生成硫酸铜；铁、铝、铜等离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：

请回答下列问题：
（1）写出Cu与稀硫酸和H₂O₂的混合液反应的化学方程式______________。
（2）在操作II中，x的取值范围是___________________。
（3）在操作III中，蒸发浓缩需要的玻璃仪器有______________________________________。
（4）由滤渣a制取Al₂（SO₄）₃•18H₂O，探究小组设计了三种方案：

综合考虑上述三种方案，最具可行性的是___________（填序号）。
（5）为测定CuSO₄•5H₂O晶体的纯度，进行下列实验：取a g 试样配成100mL溶液，每次取20.00mL，消除干扰离子后，用b mol/LEDTA(Na₂H₂Y)标准溶液滴定其中的Cu^2＋（离子方程式为Cu²⁺+H₂Y^2-＝CuY^2-+2H⁺），滴定至终点，平均消耗EDTA溶液12.00mL，CuSO₄•5H₂O晶体的纯度是_________。

I．课本中介绍了乙醇氧化的实验：把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰加热，待铜丝表面变黑后立即把它插入盛有约2 mL乙醇的试管里，反复操作几次。注意闻生成物的气味，并观察铜丝表面的变化。
（1）实验室可用化学方法替代“闻生成物的气味”，写出该化学方法的化学反应方程式__________________________________________________。
（2）某同学在探究“闻生成物的气味”的替代方法时，偶然发现向溴水中加入乙醛溶液，溴水褪色。该同学为解释上述现象，提出两种猜想：①溴水将乙醛氧化为乙酸；②溴水与乙醛发生加成反应。请你设计一个简单的实验，探究哪一种猜想正确?
                                                 
Ⅱ．某课外活动小组利用下图装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛(试管丙中用水吸收产物)，图中铁架台等装置已略去。实验时，先加热玻璃管中的铜丝，约lmin后鼓入空气。请填写下列空白：

（1）乙醇发生催化氧化的化学反应方程式为________________________________________。
（2）实验时，常常将甲装置浸在70℃～80℃的水浴中，目的是____________________；由于装置设计上的缺陷，实验进行时可能会______________________________。
（3）反应发生后，移去酒精灯，利用反应自身放出的热量可维持反应继续进行。进一步研究表明，鼓气速度与反应体系的温度关系曲线如图所示。

试解释出现图中现象的原因：______________________________；你认为该实验中“鼓气速度”这一变量可用______________________________来计量。

Ⅰ、甲醛是深受关注的有机化合物。甲醛含量的测定有多种方法，例如：在调至中性的亚硫酸钠溶液中加入甲醛水溶液，经充分反应后，产生的氢氧化钠的物质的量与甲醛的物质的量相等，然后用已知浓度的硫酸滴定氢氧化钠。
（1）将4.00 mL甲醛水溶液加入到经调至中性的亚硫酸钠溶液中，充分反应后，用浓度为1.100 mol ·L^―1的硫酸滴定，至终点时耗用硫酸20.00 mL。甲醛水溶液的浓度为            mol ·L^―1。上述滴定中，若滴定管规格为50mL，甲醛水溶液取样不能超过            mL。
（2）甲醛可和新制氢氧化铜的反应发生反应的化学方程式通常表示如下：HCHO + 2Cu(OH)₂ HCOOH + Cu₂O↓ + 2H₂O在该反应中体现了甲醛的                （填“氧化性”、“还原性”）每1mol甲醛参加反应转移的电子数为             个。甲醛中的碳的杂化方式为            。（填sp、sp²、sp³）
Ⅱ、硝酸在工业及科研上常用于物质的制备。
实验室常用稀硝酸与铜反应制取干燥且较纯的一氧化氮，现设计如下实验。按下图连接好装置并检查气密性，在A中加入0.5g碳酸钙粉末，再加入20.0 mL 5.0 mol ·L^―1的稀硝酸，片刻后塞上胶塞，将铜丝插入稀硝酸中。


① 从右图中选择合适的装置接入上图虚线框中，则a接           、          接b（填连接的字母）。
② 当观察到                    现象时，表明NO已收集满，立即将铜丝抽离液面。

(14分)下图是实验室中制备气体或验证气体性质的装置图

（1）写出用A制取氯气的化学方程式_________________________________________。
（2）利用上图装置制备纯净的氯气，并证明氧化性：Cl₂>Fe³⁺
则装置B中的溶液的作用是___________________________________；
装置D中加的最佳试剂是(填序号)___________：
供选试剂：a．浓H₂SO₄  b．FeCl₂溶液  c．KSCN与FeCl₂的混合溶液 d．无水氯化钙
（3）在上图所示圆底烧瓶内加入碳，a中加入浓硫酸，开始实验，加热产生的气体缓慢通过后续装置同时完成如下实验：
实验1：证明SO₂具有氧化性和漂白性
实验2：证明碳元素的非金属性比硅元素的强
证明SO₂具氧化性和漂白性：B中为少量Na₂S溶液、C中加品红溶液，D中应加入足量的__________(填溶液名称)，E中加入___________溶液(填化学式)。
（4）证明碳元素的非金属性比硅元素的强的现象为______________________；
实验2不严谨之处应如何改进________________________________________。

(10分)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反应的离子方程式为________________；
（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硫酸、1.0 mol/LNaOH溶液、0.1 mol/LFe₂（SO₄）₃溶液、20％KSCN溶液、蒸馏水。请你设计合趣实验验证乙同学的猜测是否合理。简要说明实验步骤和现象______________。

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＝            。

乙二酸俗名草酸，某化学学习小组的同学欲探究测定草酸晶体（H₂C₂O₄·xH₂O）中x值。通过查阅资料该小组同学通过网络查询得，草酸易溶于水，水溶液可以用酸性KMnO₄溶液进行滴定：
2MnO₄^－＋5H₂C₂O₄＋6H^＋   2Mn^2＋＋10CO₂↑＋8H₂O
该组同学设计了滴定的方法测定x值。
①称取1.260 g纯草酸晶体，将其酸制成100.00 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀H₂SO₄
③用浓度为0.1000 mol/L的KMnO₄标准溶液进行滴定，达到终点时消耗10.00 mL；
请回答：
⑴滴定时，将KMnO₄标准液装在下图中的     （填“甲”或“乙”）滴定管中。

⑵本实验滴定达到终点的标志是                                                  
⑶通过上述数据，计算出x=             。
讨论：①若滴定终点时俯视滴定管刻度，则由此测得的x值会      （填“偏大”、“偏小”或“不变”，下同）。
②若滴定时所用的KMnO₄溶液因久置而导致浓度变小，则由此测得的x值会    

为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果甲乙两组同学分别设计了如图一、图二所示的实验。

（1）图一可通过观察_____________________________ 现象来定性比较得出结论。有同学提出将CuSO₄改为CuCl₂更为合理，其理由是__________________________，
你认为还可以作其他何种改进？ _____________________________________________。
（2）图二可用于定量比较反应的快慢，检查图二装置气密性的方法是               。
利用图二做实验时需测量的数据是                               。