高中化学实验题

下图装置Ⅰ是实验室制乙酸乙酯的常用装置：

实验中所用的某些试剂及产物的相关数据如下：

物  质	2,4,6   熔点/℃	沸点/℃	密度/g·cm^－^3
乙  醇	－114	78	0.789
乙  酸	16.6	117.9	1.05
乙酸乙酯	－83.6	77.5	0.900
98%H2SO4	10	338	1.84

回答下列问题：
（1）如果用CH₃CO¹⁸OH与CH₃CH₂OH反应，写出该反应的化学方程式                                                                           ，浓H₂SO₄的作用是                                    。
（2）要从装置Ⅰ中右侧小试管中分离出乙酸乙酯，应进行的操作是：撤出小试管，将混合液倒入             （填仪器名称），用力振荡，静置，           （填现象），然后将产物从_____口（填“上”或“下”）倒出。
（3）采用装置Ⅱ可提高乙酸乙酯的产率，结合表格中的数据，说明该装置可提高乙酸乙酯产率的原因：                                                  。

三草酸合铁酸钾晶体K₃[Fe(C₂O₄ )₃]·3H₂O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂：浓硫酸、1.0mol·L^-1HNO₃、1.0mol·L^-1盐酸、1.0mol·L^-1 NaOH、3%H₂O₂、0.1mol·L^-1KI、0.1mol·L^-1CuSO₄、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。
（1）将气体产物依次通过澄清石灰水（A）、浓硫酸、灼热氧化铜（B）、澄清石灰水（C），观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是       。
（2）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K₂CO₃。验证固体产物中钾元素存在的方法是        ，现象是           
（3）固体产物中铁元素存在形式的探究。
①提出合理假设
假设1：         ；假设2：              ；假设3：         。
②设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）
③实验过程
根据②中方案进行实验。在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。

实验步骤	预期现象与结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
……

(16分).某研究性学习小组为合成1-丁醇，查阅资料得知一条合成路线：

请填写下列空白：
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸，2-丙醇，从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯，写出化学反应方程式：         、          ；

(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是     、     ；c和d中盛装的试剂分别是     ，     ；若用以上装置制备H₂，气体发生装置中必需的玻璃仪器e、f名称是     、     ；在虚线框内画出收集干燥H₂的装置图     。
(3)制丙烯时，还产生少量SO₂、CO₂及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是     。（填序号）
①饱和Na₂SO₃溶液②酸性KMnO₄溶液③石灰水④无水CuSO₄ ⑤品红溶液
(4)正丁醛经催化剂加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品，为纯化1-丁醇，该小组查阅文献得知：
①R-CHO＋NaHSO₃ (饱和)→RCH(OH)SO₃Na↓；②沸点：乙醚34°C，1-丁醇118°C，并设计出如下提纯路线：

试剂1为     ；操作1为     ；操作2为     ；操作3为     。

硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得，装置如图9。
已知：Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能稳定存在，有关物质的溶解度曲线如图10所示。

（1）Na₂S₂O₃·5H₂O的制备：
步骤1：打开K₁、关闭K₂，向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热。写出烧瓶内发生反应的化学方程式：   。
步骤2：C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少。当C中溶液的pH     时，打开K₂、关闭K₁并停止加热，理由是   。装置B、D的作用是   。
步骤3：过滤C中的混合液，将滤液经过   、   、过滤、洗涤、烘干，得到产品。
（2）Na₂S₂O₃性质的检验：
向新制氯水中加入Na₂S₂O₃溶液，氯水颜色变浅，再向溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，据此认为Na₂S₂O₃具有还原性。该方案是否正确并说明理由   。
（3）常用Na₂S₂O₃溶液测定废水中Ba²⁺浓度，步骤如下：取废水25.00 mL，控制适当的酸度加入足量K₂Cr₂O₇溶液，得BaCrO₄沉淀；过滤、洗涤后，用适量稀盐酸溶解，此时CrO₄^2－全部转化为Cr₂O₇^2－；再加过量KI溶液，充分反应后，加入淀粉溶液作指示剂，用0.010 mol·L^－1的Na₂S₂O₃溶液进行滴定，反应完全时，消耗Na₂S₂O₃溶液18.00 mL。部分反应的离子方程式为①Cr₂O₇^2－+ 6I^－+ 14H⁺  2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；②I₂+ 2S₂O₃^2－ 2I^－+ S₄O₆^2－。
则该废水中Ba²⁺的物质的量浓度为   。

如图所示3套实验装置，分别回答下列问题。

（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，溶液略显浅绿色，表明铁被     （填“氧化”或“还原”）；向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为                   。
（2）装置2中的石墨是      极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程为                             。
（3）装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO₄溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红。
①电源的M端为     极；甲烧杯中铁电极的电极反应为                。
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为                          。
③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64 g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为         mL。

某学校课外探究小组想利用过氧化钠以及下图所示的装置制取氧气并进行相关的实验探究。

取适量Na₂O₂粉末放入广口瓶中，在分液漏斗中加入水，逐渐滴入到广口瓶中。用排水法收集气体。
（1）写出装置甲气密性检查的方法：　                                。
（2）写出装置甲中发生反应的化学方程式：　                          。
（3）收集气体时，可能会出现倒吸现象，为了防止大量的水进入装置甲中，可以在甲乙装置之间增加一个装置，该装置为　　　(从“丙、丁”装置中选取)，　　　(从“a、b、c、d”选取)连接装置甲的出气口。
（4）为了收集纯净的氧气，应该对题目给出的装置进行改进。请你叙述这种改进措施：　                                                        。
（5）某同学取上述实验得到的广口瓶内的溶液滴加在试管中，然后再滴入2～3滴酚酞试液，溶液变红，振荡试管，红色迅速褪去。
该同学通过查阅资料得知下列两个信息：
资料1：酚酞在c(OH^-)为1．0×10^-4mol·L^-1～2．5 mol·L^-1时呈红色，且0．5 min内不会褪色。
资料2：H₂O₂具有氧化性和漂白性。
由资料该同学认为“红色迅速褪去”是因为溶液中存在H₂O₂。试设计实验证明广口瓶内的溶液中含有H₂O₂，简述实验操作：　　　　　　　　　　　　；设计实验证明H₂O₂溶液能够使滴有酚酞的稀NaOH溶液“红色迅速褪去”：          
　                                                             。

已知NaHCO₃低温时溶解度小，侯德榜制碱的方法是：向氨化的饱和食盐水中通入过量的二氧化碳，即有晶体析出，经过滤、洗涤、焙烧得纯碱。此过程可以表示为：
① NaCl (饱和) + NH₃+CO₂+H₂O＝NaHCO₃↓+NH₄Cl（此反应是放热反应）
② 2NaHCO₃ Na₂CO₃ +CO₂↑+H₂O
现某化学小组根据上述原理在实验室中模拟制碱过程，下图C装置是溶有氨和NaCl的溶液，且二者均达到了饱和。

（1）制CO₂时为了使反应随开随用，随关随停，上图A方框内应选用以下     装置（填序号）。简述该装置能随关随停的理由         。

（2）为使实验能够进行，在B、D方框内补上所需装置：         （将装置图画在答题卡上），并指明所用试剂：       。
（3）该小组同学按正确的方法连接装置，检验气密性合格后进行实验，发现析出的晶体非常少，在老师的指导下，他们对某个装置进行了改进，达到了实验目的。你认为他们的改进方法是             。
（4）若所用饱和食盐水中含有NaCl的质量为5.85g，实验后得到干燥的NaHCO₃晶体的质量为5.46g，假设第二步分解时没有损失，则Na₂CO₃的产率为             。

4，7—二甲基香豆素（熔点：132.6℃）是一种重要的香料，广泛分布于植物界中，由间—甲苯酚为原料的合成反应如下：

实验装置图如下：

主要实验步骤：
步骤1：向装置a中加入60mL浓硫酸，并冷却至0℃以下，搅拌下滴入间—甲苯酚30mL(0.29mol)和乙酰乙酸乙酯26.4mL (0.21mol)的混合物。
步骤2：保持在10℃下，搅拌12h，反应完全后，将其倒入冰水混合物中，然后抽滤、水洗得粗产品
步骤3：粗产品用乙醇溶解并重结晶，得白色针状晶体并烘干，称得产品质量为33.0g。
（1）简述装置b中将活塞上下部分连通的目的                          。
（2）浓H₂SO₄需要冷却至0℃以下的原因是                              。
（3）反应需要搅拌12h，其原因是                                     。
（4）本次实验产率为                      （百分数保留一位小数）
（5）用             （填药品名称）收集粗产品，用             （填操作名称）的方法把粗产品分离。

[实验化学]苯亚甲基苯乙酮俗称查尔酮，淡黄色梭状晶体，熔点58℃，沸点208℃（3.3kp），易溶于醚、氯仿和苯，微溶于醇。制备原理如下：


（1）制备过程中。需在搅拌下滴加苯甲酸，并控制滴加速度使反应温度维持在25~30℃，说明该反应是     （填“放热”或“吸热”）反应。如温度过高时，则可采用                       措施。
（2）产品结晶前，可以加入几粒成品的查尔酮，其作用是                            。
（3）结晶完全后，需抽滤收集产物。’抽滤装置所包含的仪器除减压系统外还有        、         （填仪器名称）。
（4）获得的深色粗产品加入活性炭，用95%乙醇重结晶即得查尔酮晶体，可通过         法来判断原料是否反应完全以及反应的转化率和选择性。

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              。

硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。
已知：硼镁矿主要成分为Mg₂B₂O₅•H₂O，硼砂的化学式为Na₂B₄O₇•10H₂O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为：

回答下列有关问题：
（1）硼砂溶于热水后，常用H₂SO₄调pH2～3制取H₃BO₃，反应的离子方程式为              。X为H₃BO₃晶体加热脱水的产物，其与Mg制取粗硼的化学方程式为                。
（2）若起始电解质溶液pH=1，则pH=2时溶液中Mg²⁺离子浓度为          。已知Ksp[Mg(OH)₂]=5．610^-12，当溶液pH=6时               (填“有”或“没有”)Mg(OH)₂沉淀析出。
（3）制得的粗硼在一定条件下生成BI₃，BI₃加热分解可以得到纯净的单质硼。现将 0.020g粗硼制成的BI₃完全分解，生成的I₂用0．30mol·L^-1 Na₂S₂O₃(H₂S₂O₃为弱酸)溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液18．00mL。该粗硼样品的纯度为                。(提示：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-)

溴化钙在医药上用作中枢神经抑制药，实验室用“尿素法”制备溴化钙的主要流程如下：

溴化钙的部分溶解度数值如下：

温度	0℃	10℃	20℃	40℃	60℃	80℃	100℃
溶解度(g)	125	132	143	213	278	295	312

（1）6Ca(OH)₂+6Br₂  50~70℃ 5CaBr₂+6H₂O+Ca(BrO₃)₂，每生成1 mol Ca(BrO₃)₂转移电子的物质的量为            ；50~70℃时，尿素[CO(NH₂)₂]将生成的Ca(BrO₃)₂还原为CaBr₂，尿素被氧化为N₂，该反应的化学方程式为                                    。
（2）过滤所需的玻璃仪器有玻璃棒、              ，             。
（3）加入氢溴酸调pH的作用是                                                   。
（4）操作I包括        、         、过滤、           、干燥。
（5）“二氧化硫法”制备的氢溴酸粗品中常含有少量的溴和硫酸；请选用所提供的试剂，补充完整检验氢溴酸粗品中是否含有Br₂相SO₄^2－的实验方案。
限选下列试剂：氯水、淀粉KI溶液、CCl₄、BaCl₂溶液、稀盐酸、植物油。

硫铁矿烧渣的主要成分为Fe₂O₃、Fe₃O₄，以及少量SiO₂、Al₂O₃等。由硫铁矿烧渣制备铁红（Fe₂O₃）的一种工艺流程如下：

已知：还原焙烧时，大部分Fe₂O₃、Fe₃O₄转化为FeO。
几种离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示：

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe^2+	7.6	9.7
Fe^3+	2.7	3.7
Al^3+	3.8	4.7

（1）“酸浸、过滤”步骤中所得滤液中的金属阳离子有（填离子符号）                。
（2）Fe粉除调pH外，另一个作用是           ；Fe粉调节溶液的pH为          。
（3）“沉淀、过滤”步骤中生成FeCO₃的离子方程式为                               ；
所得滤液的主要溶质是（填化学式）               。
（4）高温条件下，“氧化”步骤中发生反应的化学方程式为                              。

(16分)孔雀石的主要成分为Cu₂(OH)₂CO₃，还含少量铁的氧化物和硅的氧化物。以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO₄·5H₂O晶体的流程图：

(1)孔雀石研磨的目的是                 。浸泡孔雀石的试剂A若选用过量的稀硫酸，则产生的气体a是             (填化学式)、固体a是                (填化学式)。
(2)使用试剂B的目的是将溶液中的Fe²⁺转化为Fe³⁺，试剂B宜选用             (填选项序号)。
A．酸性KMnO₄溶液        B．双氧水        C．浓硝酸       D．氯水
相应的化学反应方程式：                                     。
(3)试剂C的使用目的是调节溶液pH，使Fe³⁺转化为沉淀予以分离。试剂C宜选用        (填选项序号)。
A．稀硫酸       B．NaOH溶液        C．氨水         D．CuO
相应的离子方程式                                   。
(4)1 mol氨气通过加热的Cu₂(OH)₂ CO₃可以产生1.5 mol金属铜，发生反应的化学方程
式：                                 。
(5)常温下Fe(OH)₃的K_sp=1×10^-39，若要将溶液中的Fe³⁺转化为Fe(OH)₃沉淀，使溶液中c(Fe³⁺)降低至1×10^—3 mol／L，必需将溶液pH调节至               。

(14分)I．草酸晶体的组成可用H₂C₂O₄·x H₂O表示，为了测定x值，进行如下实验：
（1） 称取Wg草酸晶体，配成100.00mL水溶液
（2） 取25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内，加入适量稀H₂SO₄后，用浓度为amol·L^—1的KMnO₄溶液滴定至KMnO₄不再褪色为止，所发生的反应为：
2 KMnO₄ + 5 H₂C₂O₄ + 3 H₂SO₄ = K₂SO₄ + 10CO₂↑ + 2MnSO₄ + 8H₂O
试回答：
①在滴定过程中若用去amol·L^—1的KMnO₄溶液VmL，则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为            mol·L^—1，由此可计算x的值是                  。
②若滴定终点读数时俯视，则计算的x值可能会      (偏大、偏小、无影响)。
Ⅱ.实验室用少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如下图所示：

提示：乙醇与浓硫酸在140℃时脱水生成乙醚，在170℃时脱水生成乙烯。
有关数据列表如下：

	乙醇	1,2-二溴乙烷	乙醚
状态	无色液体	无色液体	无色液体
密度/g · cm^-3	0.79	2.2	0.71
沸点/℃	78.5	132	34.6
熔点/℃	-130	9	-116

回答下列问题：
（1）装置D中发生主要反应的化学方程式为                    。
（2）装置B的作用                ，长玻璃管E的作用                   。
（3）在装置C中应加入      ，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体 (填正确选项前的字母)。
a．水       b．浓硫酸         c．氢氧化钠溶液        d．饱和碳酸氢钠溶液 
（4） 反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是           ；但又不能过度冷却(如用冰水)，其原因是                        ；将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在   层(填“上”、“下”)。
（5）若产物中有少量未反应的Br₂，最好用        洗涤除去 (填正确选项前的字母) 。
a．水      b．氢氧化钠溶液     c．碘化钠溶液     d．乙醇