化学实验大题

化学实验专题1．某实验研究小组欲检验草酸晶体分解的产物并测定其纯度(杂质不发生反应)。查阅资料：草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100℃开始失水，101.5℃熔化，150℃左右分解产生H(1)最适宜加热分解草酸晶体的装置是C。若选装置A可能会造成的后果是________________________；若选装置B可能会造成的后果是______________________。(2)三种气体检验的先后次序是________(填编号)。A．CO2、H2O、COB．CO、H2O、CO2C．H2O、CO2、COD．H2O、CO、CO2(3)实验利用装置“G(碱石灰)—F—D(CuO固体)—F”检验CO，则F中盛装的试剂是____________，证明含有CO的现象是______________。(4)把分解装置与装有NaOH溶液的E装置直接组合，测量完全分解后所得气体的体积，测定ag草酸晶体的纯度。经实验得到气体的体积为VmL(已换算成标准状况)，则草酸纯度的表达式为________________。(5)请设计实验方案测量草酸二级电离平衡常数Ka2的值，并根据方案中测得的物理量，写出计算Ka2的表达式________________________。解析：本题主要考查物质的检验，涉及化学实验方案的设计与评价等。(1)要注意草酸晶体的熔化温度低于其分解温度，且分解时有水蒸气生成。(2)检验CO2用澄清石灰水，检验水蒸气一般用无水硫酸铜，而检验CO一般使其通过炽热的氧化铜，再将生成的气体通入澄清石灰水，观察是否有沉淀生成，故设计实验时需要首先检验水蒸气，然后检验CO2并要确保将CO2除尽，再检验CO。(3)碱石灰可以吸收CO2和H2O(g)，前一个F的作用是检验CO2是否被除尽，后一个F的作用是检验生成的气体中是否含有CO2。(4)由草酸分解的化学方程式H2C2O4eq\o(=,\s\up7(△))H2O↑＋CO↑＋CO2↑可知，草酸的物质的量等于VmLCO气体的物质的量，则草酸的纯度为eq\f(\f(V×10－3L,22.4L·mol－1)×126g·mol－1,ag)×100%＝eq\f(\f(126×V×10－3,22.4),a)。答案：(1)固体药品熔化后会流到试管口冷凝水会倒流到试管底，造成试管破裂(2)C(3)澄清的石灰水前一个F中没有浑浊，后一个F中有沉淀产生；D中固体反应后从黑色变成红色(4)eq\f(\f(126×V×10－3,22.4),a)(5)常温时，用pH计测量0.100mol·L－1草酸钠溶液的pH，则c(OH－)＝eq\f(KW,cH＋)，依据C2Oeq\o\al(2－,4)＋H2OHC2Oeq\o\al(－,4)＋OH－，计算得eq\f(KW,Ka2)＝eq\f(c2OH－,0.1－cOH－)或Ka2＝eq\f(0.1－cOH－,c2OH－)×KW或Ka2＝eq\f(10－15,c2OH－)或eq\f(c2H＋,10－13)2．硝基苯是重要的精细化工原料，是医药和染料的中间体，还可作有机溶剂。制备硝基苯的过程如下：①配制混酸，组装如图反应装置。取100mL烧杯，用20mL浓硫酸与18mL浓硝酸配制混合酸，加入恒压滴液漏斗中。把18mL苯加入三颈烧瓶中。②向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，混合均匀。③在50～60℃④除去混合酸后，依次用蒸馏水和10%Na2CO3溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品。已知：(1)(2)可能用到的有关数据列表如下：物质熔点/℃沸点/℃密度(20℃)/g·cm溶解性苯5.5800.88微溶于水硝基苯5.7210.91.205难溶于水1,3­二硝基苯893011.57微溶于水浓硝酸831.4易溶于水浓硫酸3381.84易溶于水请回答下列问题：(1)配制混酸应在烧杯中先加入________。(2)恒压滴液漏斗的优点是___________________________________________________。(3)实验装置中长玻璃导管可用________代替。(填仪器名称)(4)反应结束后产品在液体的________(填“上”或者“下”)层，分离混酸和产品的操作方法为____________________。(5)用10%Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时，怎样验证液体已洗净？__________________________________________________。(6)为了得到更纯净的硝基苯，还须先向液体中加入________除去水，然后蒸馏，最终得到17.5g硝基苯。则硝基苯的产率为________(保留两位有效数字)。若加热后，发现未加沸石，应采取的操作是_______________________________________________。解析：本题主要考查硝基苯的制备实验。(1)配制混合酸和稀释浓硫酸的道理相同，应先加入浓硝酸再加入浓硫酸。(3)长玻璃导管起冷凝回流的作用，可用冷凝管代替。(4)硝基苯溶于苯，苯的密度比水小，产品在液体的上层，通过分液来分离混酸和产品。(5)若洗涤干净，则不存在COeq\o\al(2－,3)，可向最后一次洗涤液中加入氯化钙，无沉淀生成则说明洗净。(6)可加入CaO除去水，根据表中数据，计算可知HNO3过量，根据苯的物质的量计算生成的硝基苯的理论产量为：eq\f(18mL×0.88g·cm－3,78g·mol－1)×123g·mol－1＝24.98g，故产率为：eq\f(17.5g,24.98g)×100%＝70%。如果忘记加沸石，只能停止加热，冷却后补加。答案：(1)浓硝酸(2)可以保持恒压滴液漏斗与三颈烧瓶内压强一致，使液体顺利滴下(3)冷凝管(或球形、蛇形、直形冷凝管)(4)上分液(5)取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加氯化钙溶液，无沉淀生成，则说明已洗净(其他合理答案均可)(6)氧化钙70%停止加热，冷却后补加3.(14分）（长沙高三第二次联考)硼是第IIIA族元素，单质硼在加热条件下能与多种非金属反应。某同学欲利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼。已知BCl3的沸点为12.5℃，熔点为-107.3℃，遇水剧烈反应。（1）选用下图所示的装置（可以重复选用）进行实验，装置依次连接的合理顺序为________。甲组同学按照上图所示的装置，通过实验检验绿矾的分解产物。装置B中可观察到的现象是___________，甲组由此得出绿矾的分解产物中含有SO2。装置C的作用是__________________。（2）乙组同学认为甲组同学的实验结论不严谨，认为需要补做实验。乙对甲组同学做完实验的B装置的试管加热，发现褪色的品红溶液未恢复红色，则可证明绿矾分解的产物中_____________。（填字母）A．不含SO2B．可能含SO2C．一定含有SO3（3）丙组同学查阅资料发现绿矾受热分解还可能有O2放出，为此，丙组同学选用甲组同学的部分装置和下图部分装置设计出了一套检验绿矾分解气态产物的装置：①丙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为_______________。②能证明绿矾分解产物中有O2的实验操作及现象是_______________。（4）为证明绿矾分解产物中含有三价铁，选用的实验仪器有试管、胶头滴管、_______________

；选用的试剂为_______________。5．答案（1）品红溶液褪色（2分）；吸收尾气，防止SO2(SO3)等气体扩散到空气污染环境（2分）（2） BC（2分）（选A不得分，选对一个给1分）（3）①AFGBDH（3分）②把H中的导管移出水面，撤走酒精灯，用姆指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气（3分）（4）药匙（1分）；盐酸，KSCN溶液（1分，只写一个不得分）6．（山东第一次联考）(14、分)某化学实验小组欲用下列装置制备纯净的氯气及含氯化物，并探究其性质。(1)欲制备并收集一瓶纯净的氯气，选择上图中合适的装置，其连接顺序为：______________________(按气流方向，用小写字母表示)。根据选择的装置，写出制备氯气的化学方程式_______________________。(2)取100mL氯气与NaOH溶液反应生成的“84”消毒液，持续通入过量的SO2，溶液中开始出现黄绿色，后黄绿色逐渐褪去。溶液变为黄绿色的可能原因是：①溶液中Cl-与ClO-反应所致，设计实验方案确认这种可能性：________________。②____________________________________________________所致(用离子方程式表示)。向反应后的溶液中先加入足量稀盐酸，再加入足量氯化钡溶液，经过滤、洗涤、干燥、称量，所得沉淀的质量为wg，则溶液中NaC1O的物质的量浓度为________mol·L-1。(3)在加热条件下，氯气与NaOH溶液反应生成NaC1O3和NaC1等，写出反应的离子方程式___________________。实验小组设计下图装置(加热装置略去)验证NaClO3的性质。已知：2NaClO3+Na2C2O4+2H2SO4(稀)=2C1O2↑+2CO2↑+2Na2SO4+2H2O；C1O2控制装置A中分液漏斗活塞，缓慢滴加稀硫酸，观察到B装置中的现象是_____________；装置C吸收的物质是___________________。6.（1）a(或b)、g、h、e、f、i、j、d（或m）；a对应：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2Ob对应：2KMnO4+16HCl=2KCl+MnCl2+5Cl2↑+8H2O（2）①取少量“84”消毒液于试管中，滴加稀硫酸，观察溶液颜色变为黄绿色；②2ClO-+SO2=Cl2+SO42-；；（3）3Cl2+6OH-=ClO3-+5Cl-+3H2O；溶液变蓝；ClO2和CO27.（三湘第三次模拟）（15分）碳酸镁晶体是一种新型吸波隐形材料中的增强剂。I．合成该物质的步骤如下：步骤1：配制一定浓度的溶液和溶液。步骤2：量取一定量的溶液于容器中，搅拌并逐滴加入溶液，温度控制在50℃，用氨水调节溶液pH到9.5。步骤3：放置1h后，过滤、洗涤、干燥，得碳酸镁晶体产品[（n＝1～5）]。回答下列问题：（1）配制250mL0.5mol/LMgSO4溶液，所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外还有_________。（2）步骤2中反应的离子方程式为_________________________________。（3）检验碳酸镁晶体是否洗干净的方法是__________________________________。Ⅱ．测定产品中的n值（仪器和药品如图所示）： （4）上述装置的连接顺序为______（按气流方向，用接口字母表示），其中C的作用是_________。（5）加热前先通入排尽装置中的空气，称取装置C、D的初始质量后，边加热边通入的作用是________。（6）若装置B中无残留物，要准确测定n值，至少需要下列所给数据中的____（填选项字母），写出相应的数学表达式：n＝______。①装置A反应前后质量差②装置C反应前后质量差③装置D反应前后质量差7答案.（1）250mL容量瓶、胶头滴管；（2）Mg2++NH3·H2O+HCO3-=MgCO3+NH4++H2O（3）取最后一次洗涤液，加入稀盐酸酸化，再加入几滴氯化钡溶液，若不再产生白色沉淀，则说明沉淀已洗涤干净；（4）a-e-d-b-c；吸收CO2；（5）将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收并防止产生倒吸；（6）①②（或①③或②③）；8.（清远一模）(14分)亚硝酸钠(NaNO2)是一种常见的食品添加剂，使用时必须严格控制其用量。某兴趣小组用下图所示装置制备NaNO2并对其性质作如下探究(A中加热装置已略去)。【背景素材】①2NO＋Na2O2=2NaNO2；②NO能被酸性KMnO4氧化成NOeq\o\al(－,3)，MnOeq\o\al(－,4)被还原为Mn2＋；③在酸性条件下NaNO2能把I－氧化为I2，S2O32-能把I2还原为I－。【制备NaNO2】(1)装置A三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为。(2)B装置中水的作用是；铜的作用是。(3)为保证制得的亚硝酸钠的纯度，C装置中盛放的试剂可能是(填序号)。A.P2O5B.碱石灰C.无水CaCl2D.生石灰(4)E装置发生反应的离子方程式是。【测定NaNO2纯度】(5)本小题可供选择的试剂有：稀硫酸、c1mol·L-1KI溶液、淀粉溶液、c2mol·L-1Na2S2O3溶液、c3mol·L-1酸性KMnO4溶液①利用NaNO2的还原性来测定其纯度，可选择的试剂是②利用NaNO2的氧化性来测定其纯度的步骤是：准确称取质量为mg的NaNO2样品放入锥形瓶中，加适量水溶解加入过量的c1mol·L-1KI溶液、淀粉溶液，然后滴加稀硫酸，充分反应后，用滴定至，且半分钟内不变色，读数，重复以上操作2～3次(请补充完整实验步骤)。8.(14分)(1)C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O（2分）(2)将NO2转化为NO（2分）铜与稀硝酸反应生成NO（2分）(3)BD（2分）(4)3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O（2分）(5)①c3mol·L-1酸性KMnO4溶液（2分）②c2mol·L-1Na2S2O3溶液溶液由蓝色恰好变为无色(2分)9.（清远市二模）（14分）磺酰氯（）是一种有机氯化剂，也是锂电池正极活性物质。已知磺酰氯是一种无色液体，熔点-54.1℃，沸点69.1℃，遇水发生剧烈水解。（1）磺酰氯可与白磷发生反应为:，若生成1mol，则转移电子的物质的量为mol。（2）某学习小组的同学依据反应:ΔH<0，设计的制备磺酰氯装置如图1。①若用浓盐酸与二氧化锰为原料制取Cl2，其反应的化学方程为。②有关图1所示的装置说法正确的是(填字母)。A、E处洗气瓶中盛放的可能分别是饱和食盐水和饱和Na2SO3溶液b.D处U形管中盛放的可以是碱石灰c.B处反应管冷却水应从m接口通入d.装置C处吸滤瓶若放在冰水中冷却，更有利于SO2Cl2的收集③从化学平衡移动角度分析，反应管通水冷却的目的为。GET公司开发的Li-SO2Cl2军用电池，其示意图如图2所示，已知电池反应为2Li＋SO2Cl22LiCl＋SO2↑，则电池工作时，正极的电极反应式为。9答案.（14分）(1)2（2分）(2)①MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O（2分）②bd（4分、答对一个得2分，答错一个扣2分）③冷凝SO2Cl2、降温均使平衡右移,有利于SO2Cl2生成（3分）(3)SO2Cl2＋2e-2Cl-＋SO2↑（3分）10（湛江调研）（14分）食用二氧化硫漂白过的食品，对人体的肝、肾脏等有严重损害。某科研小组设计实验检验二氧化硫的漂白性。回答下列问题：（一）二氧化硫的制备实验室一般采用亚硫酸钠与