最新高中化学实验汇总

1（共9分）资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。（1）提出假设实验I：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测： 猜测1：白色不溶物可能为 。 猜测2：白色不溶物可能为MgCO3。猜测3：白色不溶物可能是碱式碳酸镁xMgCO3yMg(OH)2。（2）设计定性实验确定产物并验证猜测：实验序号实验实验现象结论实验将实验I中收集到的气体点燃能安静燃烧、产生淡蓝色火焰气体成分为_ 实验取实验I中的白色不溶物，洗涤，加入足量 白色不溶物可能含有MgCO3实验取实验I中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液产生白色沉淀溶液中存在 离子（3）为进一步确定实验I的产物，设计定量实验方案，如图所示：称取实验中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验前后装置A增重1.8 g，装置B增重8.8 g，试确定白色不溶物的化学式 。（4）请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和NaHCO3溶液反应产生大量气泡的原因_。2（共14分）一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：含铝溶液废料碱溶钴渣含Co2+及微量Li+ Al3+溶液粗CoO粉锂铝渣20%Na2CO3调pH=4.55加NaF 600煅烧 滤液8590加浸出剂30%Na2CO3调pH=88.5沉淀CoCO3（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为 。（2）过程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根） 。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_。（3）过程得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3，碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式_。（4）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请写出在过程IV中起的作用是_。（5）在Na2CO3溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是_（填序号）。A c(Na+) = 2c(CO32-)B c(Na+) c(CO32-) c(HCO3-)C c(OH-) c(HCO3-) c(H+)D c(OH-) - c(H+) = c(HCO3-) + 2c(H2CO3)（6）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl26H2O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，A物质的化学式是_。3（14分）澄清石灰水冷凝管水浓NaOH溶液（足量）0.1%KMnO4酸性溶液Na2O2乙二酸澄清石灰水乙二酸俗称草酸，在工业中有重要作用，可用来除锈，具有还原性和不稳定性，加热会分解生成三种氧化物。两个学习小组用下图装置探究乙二酸（HOOC-COOH）受热分解的部分产物。（1）甲组：按接口顺序：abcdefgh连接装置进行实验。B中溶液变浑浊，证明分解产物中有 ；装置C的作用是 ；E中溶液变浑浊，D中的现象是 ，证明分解产物中有 ；乙二酸受热分解的化学方程式为 。（2）乙组：将接口a与j连接进行实验，观察到F中生成的气体可使带火星的木条复燃，则F中最主要反应的化学方程式为 ；从AF中选用装置进行实验，证明甲组通入D的气体能否与Na2O2反应。最简单的装置接口连接顺序是 ；实验后用F中的固体进行验证的方法是 （可另选试剂）；（3）硫酸酸化的KMnO4溶液能与Na2C2O4反应生成Mn2+。该反应的离子方程式是： 。4（12分）某化学小组在学习元素周期律后，对教材中Fe2+氧化为Fe3+的实验进一步思考，并提出问题：Cl2能将Fe2+氧化为Fe3+，那么Br2和I2能否将Fe2+氧化为Fe3+？环节一：理论推测 部分同学认为Br2和I2都可能将Fe2+氧化为Fe3+，他们思考的依据是 。部分同学认为Br2和I2都不能将Fe2+氧化为Fe3+，还有同学认为Br2能将Fe2+氧化为Fe3+而I2不能。他们思考的依据是从上到下卤素单质氧化性减弱。环节二：设计实验进行验证在大试管中加适量铁粉，加入10 mL 稀盐酸，振荡试管，充分反应后，铁粉有剩余，取上层清液进行下列实验。实验1：试管操作现象先向试管中加入2 mL FeCl2溶液，再滴加少量红棕色的溴水，振荡试管溶液为黄色先向试管中加入2 mL FeCl2溶液，再滴加少量棕黄色的碘水，振荡试管溶液为黄色环节三：实验现象的分析与解释（1）同学甲认为中现象说明溴水能将Fe2+氧化，离子方程式为 。同学乙认为应该补充实验，才能得出同学甲的结论。请你帮助同学乙完成实验：实验2：操作应该观察到的现象（2）该小组同学对中溶液呈黄色的原因展开了讨论：可能1：碘水与FeCl2溶液不反应，黄色是碘水稀释后的颜色。可能2： 。实验3：进行实验以确定可能的原因。操作现象向试管所得溶液中继续加入0.5 mLCCl4，充分振荡，静置一段时间后。取出上层溶液，滴加KSCN 溶液静置后，上层溶液几乎无色，下层溶液为紫色；上层溶液滴加KSCN 溶液后，出现浅红色同学丙认为该实验现象可以说明是“可能2”成立，同学丁认为不严谨，于是设计了实验4：实验4：操作现象向另一支试管中加入2 mL FeCl2溶液，滴加0.5mL碘水后，再加入0.5mL 乙酸乙酯，充分振荡，静置一段时间后。取出下层溶液，滴加KSCN 溶液静置后，上层液为紫色，下层液几乎无色；下层溶液滴加KSCN溶液后，没有出现浅红色你认为实验4设计的主要目的是 。 同学丁根据实验4现象得出结论：在本次实验条件下，碘水与FeCl2溶液反应的程度很小。（3）Cl2、Br2、I2氧化Fe2+ 的能力逐渐减弱，用原子结构解释原因： 。5（12分）某化学小组在实验室模拟用软锰矿（主要成分MnO2，杂质为铁及铜的化合物等）制备高纯碳酸锰，过程如下（部分操作和条件略）： 缓慢向烧瓶中（见右图）通入过量混合气进行“浸锰”操作，主要反应原理为：SO2+ H2O = H2SO3MnO2+ H2SO3 = MnSO4+ H2O（铁浸出后，过量的SO2 会将Fe3+还原为Fe2+） 向“浸锰”结束后的烧瓶中加入一定量纯MnO2粉末。 再用Na2CO3溶液调节pH为3.5左右，过滤。 调节滤液pH为6.57.2 ，加入NH4HCO3 ，有浅红色的沉淀生成，过滤、洗涤、干燥，得到高纯碳酸锰。回答：（1）“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6 的生成，温度对“浸锰”反应的影响如下图，为减少MnS2O6 的生成，“浸锰”的适宜温度是 。（2）查阅表1，中调pH为3.5时沉淀的主要成分是 。中加入一定量纯MnO2粉末的主要作用是 ，相应反应的离子方程式为 。表1：生成相应氢氧化物的pH物质Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2开始沉淀pH2.77.68.34.7完全沉淀pH3.79.69.86.7（3）中所得的滤液中含有Cu2+，可添加过量的难溶电解质MnS除去Cu2+，经过滤，得到纯净的MnSO4。用平衡移动原理解释加入MnS的作用_。（4）中加入NH4HCO3 后发生反应的离子方程式是_。（5）检验中沉淀是否洗涤干净的方法是 。6（12分）某校化学兴趣小组在探究铁与浓硫酸的反应时，将教材中铜与浓硫酸反应的实验装置(图)改为下图所示的装置。请回答下列问题：（1）写出图中虚框处发生反应的化学方程式_。（2）图实验装置与图相比较，其优点是：能更好地吸收有毒气体SO2，防止其污染环境；_。（3）下列对导管a的作用分析中正确的是_ (填字母)。A加热反应过程中，可上下移动导管a，起搅拌作用B停止加热，试管内的压强减小，从导管a进入的空气可增大试管A内的压强，防止倒吸C停止反应，撤装置之前往导管a中通入空气，可排除装置内的SO2气体，防止其污染环境（4）反应一段时间后，将试管A取下，然后将试管A中溶液倒入另一盛有适量水的试管D中。该小组同学为确定溶液中所存在的金属离子，进行下列探究过程。提出假设：假设：只含有Fe3。假设：_。假设：_。实验设计：分别取少量试管D中溶液，选用提供的试剂，设计简单的实验检验溶液中所存在的金属离子。请填写下表空白(可以不填满，也可以增加)。提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液。步骤所选试剂现象及结论1237（12分）SO2是造成空气污染及酸雨的有害气体，研究SO2的性质可使其变废为宝。(1)某小组设计了如下所示的实验装置（图中夹持和加热装置略去）。 若关闭K，通入SO2，装置A中发生的现象是 ；当装置B中溶液颜色逐渐退去时，其内发生反应的离子方程式为 ，此时装置C、D、E、F、G中均没有明显反应现象发生。若对装置E加热并通入SO2，同时打开K通入O2，装置F中产生白色浑浊，证明装置E中发生的反应（化学方程式表示）： ；装置G的作用是 。反应结束后，若向试管C溶液中，加入足量下列溶液也可产生白色沉淀的是 。A氨水 B稀盐酸 C硝酸钾溶液 (2)根据原电池原理，设计了右图所示装置， 电极为含某催化剂、多孔吸附性的惰性材料，在用SO2发电的同时实现了硫酸制备。通入SO2的一极发生的反应： ；电池发生的总反应： 。8（10分）为测定乙炔的相对分子质量，某小组利用下图所示装置进行试验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。（1）小组查阅资料得出：乙炔能与硫酸酸化的KMnO4反应生成Mn2+和CO2，该反应的化学方程式是 。（2）在装置A中使用饱和食盐水而不直接滴加水的原因 。（3）B中的CuSO4溶液用于除去乙炔中混有的H2S、PH3、AsH3等气体，CuSO4溶液除H2S气体的反应类型是 （基本反应）。（4）实验前D中含有x mol KMnO4的酸性溶液，实验时向D中通入一定量的乙炔直至KMnO4酸性溶液恰好完全褪色，实验完毕后装置D及E的总质量共增重y g，通过计算求出所测乙炔的相对分子质量(用含字母x、y的代数式表示)：_(不写计算过程)。（5）若该小组的实验原理及所有操作都正确，下列因素中，对所测乙炔相对分子质量的值不会产生影响的是_。A将装置A中产生的混合气体直接通入D中的KMnO4酸性溶液B将E装置(盛有碱石灰的干燥管)换成盛有浓硫酸的洗气瓶 C通入过量纯净的乙炔气体于KMnO4酸性溶液时，有部分乙炔未被氧化而逸出（6）另一活动小组的同学认为上述实验装置仍存在不足，则改进的措施是_。9.（12分）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，甲同学用右图装置及试剂进行实验（夹持仪器略）。 （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： ； 将a g试样放入仪器B中，加适量蒸馏水溶解，得到样品溶液； 称量盛有碱石灰的干燥管的质量为b g； 从仪器A中滴入浓盐酸，直到不再产生气体时为止； 再次称量盛有碱石灰的干燥管的质量为c g；（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）A B C D选用的仪器添加的药品（必要的操作） 10（8分）某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：【实验原理】2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2 + 8H2O【实验内容及记录】实验编号室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min0.6 mol/LH2C2O4溶液H2O0.2 mol/L KMnO4溶液3 mol/L稀硫酸13.02.03.02.04.023.03.02.02.05.233.04.01.02.06.4 请回答：（1）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是 。（2）利用实验1中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为：(KMnO4) = 。（3）该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+) 随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2+) 随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。图1图2该小组同学提出的假设是 。请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。实验编号室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL再向试管中加入少量固体室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min0.6 mol/LH2C2O4溶液H2O0.2 mol/L KMnO4溶液3 mol/L稀硫酸43.02.03.02.0t若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是 。11（14分）蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：I制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁（其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子）。II提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1 mol/L H2O2溶液，再调节溶液pH至78，并分离提纯。III制取氢氧化镁：向步骤II所得溶液中加入过量氨水。已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pHFe3+Al3+Fe2+Mg2+开始沉淀时1.53.36.59.4沉淀完全时3.75.29.712.4 请回答：（1）步骤II中，可用于调节溶液pH至78的最佳试剂是 （填字母序号）。A. MgO B. Na2CO3 C. 蒸馏水 （2）工业上，常通过测定使铁氰化钾（K3Fe(CN) 6）溶液不变色所需 H2O2溶液的量 来确定粗硫酸镁中Fe2+的含量。已知，测定123 g粗硫酸镁样品所消耗的0.1 mol/L H2O2溶液的体积如下表所示。 平行测定数据平均值实验编号1234消耗 H2O2溶液的体积/mL0.320.300.300.320.31Fe2+与H2O2溶液反应的离子方程式为 。根据该表数据，可计算出123 g粗硫酸镁样品中含Fe2+ mol。（3）工业上常以Mg2+的转化率为考察指标，确定步骤III制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件。其中，反应温度与Mg2+转化率的关系如右图所示。步骤III中制备氢氧化镁反应的离子方程式为 。根据图中所示50 前温度与Mg2+转化率之间 的关系，可判断此反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。图中，温度升高至50 以上Mg2+转化率下降的可能原因是 。 Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数。已知：Mg(OH)2(s) Mg2+ (aq)+ 2OH- (aq) Ksp = c(Mg2+)c2(OH-) = 5.610-12Ca(OH)2(s) Ca2+ (aq) + 2OH- (aq) sp = c(Ca2+)c2(OH-) = 4.710-6 若用石灰乳替代氨水， （填“能”或“不能”）制得氢氧化镁，理由是 。12（14分）某化学实验兴趣小组在“探究氯水与溴化亚铁溶液反应”的实验中发现：“在足量的溴化亚铁溶液中，加入12滴氯水，振荡后溶液呈黄色。”溴水是溴单质的水溶液，因溶有溴单质而呈黄色。资料根据已有化学知识及资料，请你参与上述现象形成原因的分析与探究：（1）提出问题猜想：溶液呈黄色是因发生离子反应 （ 填离子方程式）所致。溶液呈黄色是因发生离子反应 （ 填离子方程式）所致。（2）设计实验并验证为验证与中是哪个原因导致了溶液变黄色，设计并进行了以下实验。请根据以下所给试剂，进行合理选用，完成实验方案1和方案2：试剂酚酞试液、 CCl4、 无水酒精、 KSCN溶液方案操作步骤实验现象结论1取所述黄色溶液于试管中，滴加 并振荡溶液变红色反应 所致2取所述黄色溶液于试管中，滴加 并振荡（同上）（3）实验结论：以上实验不仅验证了溶液变黄的真实原因，同时证明了Fe2+的还原性比Br- （填“强”或“弱”）。（4）实验反思. 根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中滴入足量氯水，再加入CCl4并充分振荡后静止，产生的现象是 。.在100mLFeBr2溶液中通入2.24LCl2（标准状况），溶液中有1/2的Br被氧化成单质Br2，则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为 。1. （共9分） （1）猜测1：Mg(OH)2 （1分） （2）氢气 稀盐酸（合理均可） 产生气泡，沉淀全部溶解 CO32-（各1分）（3） 2MgCO3Mg(OH)2 或 Mg(OH)22MgCO3 或 Mg3(OH)2(CO3)2 （4）NaHCO3溶液中存在如下平衡：HCO3-H+ +CO32-、H2OH+OH-；Mg和H+反应生成H2和Mg2+，Mg2+跟OH-、CO32-生成难溶物Mg(OH)22MgCO3，则H+、OH-、CO32-的浓度均降低，促使上述两平衡均向右移动。故Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气体H2。2（共14分）（1）2Al+2OH-+2H2O = 2AlO2-+3H2 （2）4Co2O3CoO + Na2S2O3 + 11H2SO4 = 12CoSO4 + Na2SO4 + 11H2O Co2O3CoO可氧化盐酸产生Cl2，污染环境。（合理即可）（3）2Al3+3CO32-+3H2O = 2Al(OH)3+3CO2（4）调整pH，提供CO32-，使Co2+沉淀为CoCO3 （5）B C D （有错不得分，答对2个得1分，全对得2分）（6）CoCl22H2O3（14分）（1）CO2；除去CO2；溶液褪色或变浅，CO （各1分，共4分） （2分）（2）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2（2分） a-d-e-j；（2分）取少量F中的固体于试管中，加入适量稀硫酸，将生成的气体通入澄清石灰水中，若溶液变浑浊，则发生了反应，若不变浑浊，则未发生反应。（2分）（3）2MnO4- + 5C2O42- +16H+ = 2Mn2+ + 10CO2+ 8H2O（或与草酸直接的反应）（2分）4（12分）环节一：均为第七主族单质，氧化性均较强 （2分）（表述合理给分）环节三：（1） 2Fe2+Br2=2Fe3+2Br- （2分）操作应该观察到的现象取少量的黄色溶液于试管中，滴加少量KSCN溶液，振荡，（1分）溶液变为红色（1分）（2）可能2：碘水与FeCl2溶液发生反应，但FeCl3溶液也是黄色的，所以没有明显现象。（2分）（表述合理给分） 亚铁离子与空气接触会被氧化，加入乙酸乙酯既可作为萃取剂又能起到液封的作用，减少空气对实验的影响。（2分）（表述合理给分）（3）同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，氧化性减弱。（2分）（表述合理给分）5（12分）（1）150 （或150以上）（1分）（2） Fe(OH)3 （1分） 将Fe2+氧化为Fe3+ ，将过量的SO2氧化除去（2分） MnO22Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O ， MnO2+SO2 = Mn2+ + SO42- （2分）+Cu2+(aq)CuS(s)（3）MnS(s)Mn2+(aq)+S2-(aq) 生成的CuS比MnS更难溶，促进MnS不断溶解，平衡右移，使Cu2+除去。（2分） （4）Mn22HCO3MnCO3CO2H2O （2分） （5）取少量最后一次洗涤后的滤液放入试管中，滴加酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净；反之则未洗干净。（2分）（其他答案合理，给分）6.（共12分）（1）Cu2H2SO4(浓) CuSO42H2OSO2（2分）； （2）能随开随停，便于控制反应的进行（2分）；（3）BC （2分）(4) 假设：只含有Fe2 （1分）假设：同时含有Fe2和Fe3 （1分）（各1分）步骤所选试剂现象、结论1KSCN溶液若溶液变红，则含有Fe3；若不变红，则不含有Fe32稀H2SO4、KMnO4溶液若KMnO4溶液褪色，则含有Fe2；若不褪色，则不含有Fe27（12分）（1） 红色逐渐褪去 （1分） ； SO2 + I2 + 2H2O = 4H+ 2I+ SO42 （2分） 。 2SO2 + O22SO3 （2分） ； 吸收尾气中的SO2，防止污染空气 （1分） 。 A C （2分 ） 。（2）_ SO2 2e+ 2H2O = 4H+ SO42 （2分） _； 2SO2 + O2 + 2H2O =