高中化学实验题

(12分）全世界每年被腐蚀损耗的钢铁量非常惊人,在潮湿空气中发生吸氧腐蚀是钢铁腐蚀的主要原因。
(1) 已知草酸（H₂C₂O₄)晶体分解的化学方程式为。下列装置中,可用作上述反应制取气体的是(填编号）。

(2) 某实验小组为测定铁锈样品的组成（假定铁锈中只有Fe₂O₃? nH₂O和Fe两种成份），利用草酸分解产生的CO和铁锈反应,实验装置如下图所示。

①为得到干燥、纯净的CO气体,洗气瓶A中盛放的液态试剂是________ (填编号）。
a.浓硫酸   b.饱和碳酸氢钠溶液   c.氢氧化钠溶液  d.氯化钙溶液
②在点燃C处酒楮灯之前应进行的操作是：（a)检查装置气密性；(b) ________________
③某同学认为铁锈样品与硝酸反应产物中除外还可能含有。若要确认其中的.应选用 ________________（填编号）。
a. KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 C.浓氨水 d.酸性KMnO₄溶液
④在本实验中,下列情况会使测定结果n偏大的是________ ________ (填编号）。
a.缺少装置B    b.缺少装置E    c.反应后的固体中有少量Fe₂O₃? nH₂O
⑤准确称量样品的质量10.00g置于硬质玻璃管中,充分反应后冷却、称量（假设每步均完全反应），硬质玻璃管中剩余固体质量为8.32g，D中浓硫酸增重0.72g,则n =________。

氯气是一种重要的化工原料，自来水消毒、农药的生产、药物的合成等都需要用到氯气。
I．工业上通常采用电解法制氯气：观察下图，回答：

（1）若饱和食盐水中含有酚酞，通电后______(填a或b)侧先变红。
（2）电解反应的化学方程式为___________________________。
（3）漂白粉长期露置在空气中失效，请写出相关氧化还原反应的一条化学方程式____________________。
II．下图所示为常见气体的制备、除杂、性质验证和尾气处理等实验的仪器装置（加热设备及部分夹持固定装置已略去）。请根据要求完成下列各题。

（1）若实验室制取纯净、干燥的Cl₂，并进行检验其和铜的反应。所选装置的顺序依次为（从左向右）        ；
（2）写出A中反应的离子方程式并用双线桥法表示反应中电子转移的方向和数目_________________；若在标准状态下收集到2．24 L氯气，则被氧化的HCl的物质的量是____________mol。
（3）E管中现象___________________________；脱脂棉的作用是____________________。

(9分)为了测定人体新陈代谢呼出气体中CO₂的体积分数，某学生课外小组设计了如下图的实验装置。实验中用过量NaOH溶液吸收气体中的CO₂，准确测量瓶I中溶液吸收CO₂后的增重及剩余气体的体积（实验时只用嘴吸气和呼气），请填空：

⑴图中瓶II的作用是______________________________。
⑵对实验装置尚有如下A、B、C、D四种观点，你认为合理的是________。（填代号）
A．在E处增加CaCl₂干燥管　　　　　   B．在F处增加CaCl₂燥管
C．在E和F两处增加CaCl₂干燥管　　　 D．不必增加干燥管
⑶将插入溶液的管子末端改成具有多孔的球泡（图中的III），有利于提高实验的准确度,   
其理由是__________________________________________。
⑷实验时先缓缓吸气，再缓缓呼气,反复若干次，得如下数据:瓶I溶液增重ag,收集到的气
体体积（标准状况）为bL，该呼出气体中CO₂的体积分数是（列出算式） ___________。
⑸为防止实验中若猛吸猛呼，会造成不安全后果，将实验装置如何改进             。

孔雀石主要含Cu₂(OH)₂CO₃，还含少量FeO、SiO₂。以孔雀石为原料可制备CuSO₄·5H₂O步骤如下：

（1）写出孔雀石与稀硫酸反应的化学方程式：_________________________，为了提高原料浸出速率，可采取的措施有___________________（写出两条）。
（2）溶液A的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺。实验步骤中试剂①最佳选          （填代号）。
a．KMnO₄      b．Cl₂     c．H₂O₂     d．HNO₃
（3）溶液B中加入CuO作用是__________________     ______。
（4）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^—3mol／L，必需将溶液pH调节至               。
（5）由溶液C获得CuSO₄·5H₂O晶体，需要经_____________、___________和过滤。
（6）可用KMnO₄标准溶液测定溶液A中Fe²⁺的浓度，量取A溶液20.00ml，用0.010mol/L酸性KMnO₄标准溶液滴定，消耗KMnO₄  10.00ml， A溶液中Fe²⁺的物质的量浓度_________mol/L（反应原理：MnO₄^- + 5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O）。

某化学实验小组拟用50mLNaOH溶液吸收CO₂气体(用大理石和稀盐酸反应来制取CO₂)，以制备纯净的Na₂CO₃溶液。为了防止通入的CO₂气体过量生成NaHCO₃，他们设计了如下实验过程：
a．取25 mL NaOH溶液，向其中通入过量的CO₂气体，至CO₂气体不再溶解；
b．小火煮沸此溶液1～2 min；
c．在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液，使其充分混合反应。
（1）此方案能制得较纯净的Na₂CO₃，写出a、c两步的化学反应方程式：____________________________________、_____________________________________
（2）煮沸溶液的目的是                                          。
此方案第一步的实验装置如右图所示：
（3）加入反应物前，如何检查整个装置的气密性_________________________________。
（4）装置B中盛放的试剂是____________，作用是__________________________________。  
（5）在实验室制法中，装置A还可作为下列_____________气体的发生装置(填序号)。
①CH₂=CH₂     ②H₂S     ③CH₄     ④CH≡CH      ⑤H₂
（6）实验室制取下列气体：①NH₃，②Cl₂，③HCl，④H₂S，⑤CH₄，⑥CO，⑦CO₂，⑧O₂时，属于必须进行尾气处理并能用下图所示装置进行处理的，将气体的序号填入装置图的下方空格内。

尾 气 吸 收 装 置
处理气体

（7）已知所用NaOH溶液中溶质的质量分数为40%，室温下该溶液密度为1.44 g / mL，假设反应前后溶液的体积不变，不考虑实验误差，计算用此种方法制备所得Na₂CO₃溶液的物质的量浓度为_________________。

用图1所示的Ⅰ和Ⅱ装置组合与Ⅰ和Ⅲ装置组合可以进行相关实验（夹持仪器省略），回答下列问题：

（1）若用Ⅰ和Ⅱ装置或Ⅰ和Ⅲ装置组合，实验前须检验                  。
（2）在Ⅰ和Ⅱ装置组合中，若a为浓硫酸，b为铜粉，c容器中盛放品红溶液，旋开f后，给烧瓶加热，一段时间后c中的现象是               写出烧瓶中发生反应的化学方程式                                         
（3）在Ⅰ装置中，若a为浓氨水，b为生石灰，欲制取氨气并证明氨水有碱性，最好应选用   （填“Ⅱ”或“Ⅲ”）装置与其组合，原因是                
（4）在Ⅰ装置中，若a为可能含有Mg^2＋、Cu²⁺、Al³⁺、Fe³⁺四种阳离子的水溶液，b为过氧化钠固体，旋开f后，有白色沉淀产生并放出氧气，过氧化钠固体的物质的量与产生沉淀的质量关系如图2，则a溶液中含有的阳离子有　　　   。(写化学式)
（5）在图2中A→B段反应过程中溶液所增加的阴离子是         （写化学式）

 

某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。

（1）实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学反应方程式
___________________  ____________________________________________________．
在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇氧化反应
是_______                    _反应。
（2）甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是_____    ___；乙的作用是_____   ___。
（3）反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同的物质，它们是_________________。集气瓶中收集到的气体的主要成分是_________    ___。
（4）若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有
_______          _。要除去该物质，可先在混合液中加入________(填字母序号)。
a．氯化钠溶液      b．苯          c．碳酸氢钠溶液    d．四氯化碳
然后，再通过______            __(填实验操作名称)即可除去。

实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯的原理如下：
CH₃COOH＋CH₃CH₂CH₂CH₂OH  CH₃COOCH₂CH₂CH₂CH₃＋H₂O
有关物质的物理性质如下表，请回答有关问题。

化合物	密度/g·cm^－3	沸点/℃	溶解度/g
正丁醇	0．810	118．0	9
冰醋酸	1．049	118．1	∞
乙酸正丁酯	0．882	126．1	0．7

Ⅰ．乙酸正丁酯粗产品的制备
在干燥的50 mL圆底烧瓶中，装入沸石，加入11．5 mL正丁醇和9．4 mL冰醋酸，再加3～4滴浓硫酸，然后安装分水器(作用：实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及冷凝回流管，加热冷凝回流反应。
（1）沸石的作用
________________________________________________________________________。
（2）实验中为了提高乙酸正丁酯的产率，采取的措施是
__________________                                        ____________；
________________________________________________________________________。
Ⅱ．乙酸正丁酯粗产品精制
（3）将乙酸正丁酯粗产品用如下的操作进行精制：①水洗　②蒸馏　③用无水MgSO₄干燥　④用10%碳酸钠溶液洗涤。正确的操作步骤是________(填字母)。
A．①②③④    B．③①④②     C．①④①③②      D．④①③②③

聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为[Fe₂(OH)_n(SO₄)_3－0.5n]_m，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等)制备聚铁和绿矾(FeSO₄·7H₂O)，过程如下：


（1）验证固体W焙烧后产生的气体含有SO₂的方法是________________。
（2）实验室制备、收集干燥的SO₂，所需仪器如下。装置A产生SO₂，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→________→________→________→________→f。
装置A中发生反应的化学方程式为___________________。
（3）制备绿矾时，向溶液X中加入过量________，充分反应后，经过滤操作得到溶液Y，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。过滤所需的玻璃仪器有________________。
（4）欲测定溶液Y中Fe^2＋的浓度，需要用容量瓶配制KMnO₄标准溶液，用KMnO₄标准溶液滴定时应选用________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
（5）溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数。若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

某小组同学欲研究SO₂的性质。
（1）将相关的含硫物质分为如下表所示的3组，第2组中物质X的化学式是　　　　。

第1组	第2组	第3组
S（单质）	SO2、X、Na2SO3、NaHSO3	SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4

（2）利用下图所示的装置研究SO₂的性质：
（熔点：SO₂－76.1℃，SO₃ 16.8℃；沸点：SO₂－10℃，SO₃ 45℃）

①装置Ⅰ模拟工业生产中SO₂催化氧化的反应，其化学方程式是　　　　　。
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置，装置Ⅱ的作用是　　　　　　　；
装置Ⅲ中溶液逐渐褪色，生成Mn²⁺，同时pH降低，则该反应的离子方程式是
　　　　　　　　　　　　　。
③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置，若装置Ⅳ中有70mL 2mol·L^－1NaOH溶液，反应后增重5.12g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是　　　　　　　。

（16）某课外活动小组设计了以下实验方案验证Cu与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：
（1）测定硝酸的物质的量反应结束后，从下图B装置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液，用0.1mol·L^-1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为              mol。

（2）测定NO的体积
①从上图所示的装置中，你认为应选用     装置进行Cu与浓硝酸反应实验，选用的理由是      。
②选用上图所示仪器组合一套可用来完成实验并测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是（填各导管口编号）             。
③在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置     （“下降”或“升高”），以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
（3）气体成分分析：若实验测得NO的体积为112.0mL（已折算到标准状况），则Cu与浓硝酸反应的过程中      （填“有”或“没有”）NO产生，作此判断的依据是                 。
（4）实验前，用托盘天平称取的铜片至少应为       g。

某实验小组利用如下装置（部分固定装置略）制备氮化钙(Ca₃N₂)，并探究其实验式。

（1）按图连接好实验装置，检查装置的气密性的方法是　　　　　　　　　　　　。
（2）反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中，目的是　　　　　　　　　。
（3）制备氮化钙的操作步骤是①打开活塞K并通入N₂；②点燃酒精灯，进行反应；
③反应结束后，　　　　　　；④拆除装置，取出产物。
（4）数据记录如下：

直玻管质量m0/g	直玻管与钙的质量m1/g	直玻管与产物的质量m2/g
14.80	15.08	15.15

①计算得到实验式Ca_xN₂，其中x＝　　　　　　。
②若通入的N₂中混有少量O₂，请比较x与3的大小，并给出判断依据：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(10分)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味，实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下：

实验步骤：
在A中加入4.4 g的异戊醇、6.0 g的乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片。开始缓慢加热A，回流50min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO₄固体，静置片刻，过滤除去MgSO₄固体，进行蒸馏纯化，收集140～143 ℃馏分，得乙酸异戊酯3.9 g。
回答下列问题：
（1）仪器B的名称是      。
（2）在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是      ，第二次水洗的主要目的是    。
（3）在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后    （填标号）。
a．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出
b．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出
c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出
d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出
（4）本实验中加入过量乙酸的目的是      。
（5）实验中加入少量无水MgSO₄的目的是     。
（6）在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是      （填标号）。
（7）本实验的产率是      （填标号）。
a．30℅  b．40℅   c．60℅   d．90℅
（8）在进行蒸馏操作时，若从130 ℃便开始收集馏分，会使实验的产率偏  (填“高”或“低”)， 原因是             。

MnO₂是重要化学物质，某学习小组设计了将粗MnO₂（含有较多的MnO、 MnCO₃和Fe₂O₃）样品转化为纯MnO₂实验，其流程如下：

按要求回答下列问题
（1）第②步操作中，氧化性强弱顺序：ClO₃^－______MnO₂(填“＞”“＜”)，当NaClO₃转移2mol电子时，生成的氧化产物的物质的量为________mol。NaClO₃在常温下能够与盐酸反应生成氯气，该反应的离子方程式为___________________。
（2）第④步操作中，最终得到的固体除NaClO₃外，还一定含有下列物质中的_________。
a．NaCl       b．NaClO        c．NaClO₄       d．NaOH
（3）MnO₂是碱性锌锰电池的正极材料，则碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是         。
（4）为得到纯净的MnO₂，须将过滤后的MnO₂合并后进行洗涤，判断是否洗涤干净可选用的试剂是____________(填写一组即可)。工业上可以以石墨为电极电解酸化的硫酸锰制取二氧化锰，该反应的阳极反应式为_____________。

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______________．