化学实验题选编一.doc

化学实验题选编
1、某研究小组模拟工业无隔膜电解法处理电镀含氰废水，进行以下有关实验。填写下列空白。
实验I　　制取次氯酸钠溶液
用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液制取次氯酸钠溶液，设计右图所示装置进行实验。
（1）电源中，a电极名称是_______________。
（2）反应时，生成次氯酸钠的离子方程式为______________。　　　　　　
实验Ⅱ　测定含氰废水处理百分率
利用下图所示装置进行实验。将CN－的浓度为0．2000 mol·L－1的含氰废水100 mL与100 mL NaClO溶液（过量）置于装置②锥形瓶中充分反应。打开分液漏斗活塞，滴入100 mL稀H2SO4，关闭活塞。

已知装置②中发生的主要反应依次为：
　　CN－+ ClO－===CNO－+ Cl－
　　2CNO－ +2H+ +3C1O－=N2↑+2CO2↑+3C1－+H2O
（3）①和⑥的作用是_____________________。
（4）装置②中，生成需由装置③除去的物质的离子方程式为__________________。
（5）反应结束后，缓缓通入空气的目的是______________。
（6）为计算该实验中含氰废水被处理的百分率，需要测定______________的质量。
（7）上述实验完成后，为了回收装置③中的CCl4需要的操作是____________________。
（8）若要研究装置②中所加稀硫酸的最佳浓度，请设计利用该装置进行实验的记录表。（要求：①在进行理论判断后，将理论浓度作为第一组实验数据；②记录表要体现实验过程中的不变量、自变量、因变量；③可将提供的方框作为表的外边框使用）

2、 (13分)牙膏的成分有活性物质、摩擦剂、甘油等物质。牙膏中的摩擦剂一般由CaCO3、Al(OH)3、SiO2中的一种或几种物质组成。为探究某品牌牙膏中摩擦剂的成分，化学兴趣小组同学做了以下实验：取适量牙膏样品，加水充分搅拌、静置、过滤。在滤渣中加入足量盐酸后，发现沉淀减少但仍有少量不溶物。为进一步探究牙膏中摩擦剂的成分，同学们进行了以下探究：
　【提出假设】根据题目信息同学们提出了如下假设：
　　假设一：牙膏磨擦剂的成分为Al(OH)3、SiO2和CaCO3；
　　假设二：牙膏磨擦剂的成分为Al(OH)3，和SiO2；
　　假设三：牙膏磨擦剂的成分为　　　 。
　【实验验证】
　　该小组同学拟通过实验检验假设一是否成立。请你帮助该小组完成以下实验报告。（限选试剂：稀盐酸、6mol·L－1NaOH溶液、澄清石灰水）
实验步骤　
预期现象和结论
步骤1：取适量牙膏样品，加水充分搅拌、过滤。

步骤2：取适量沉淀于试管中，　　　　

步骤3：

　【交流提高】
　　该小组同学了解到一些牙膏中的摩擦剂使用了纳米级碳酸钙。查阅资料：工业上常将电石渣进行处理．得到Ca(OH)2悬浊液，再不断通入CO2，即可制得纳米级碳酸钙。
通过传感器测得反应过程中溶液pH与反应时间的关系如下图。

　　试回答：反应开始一段时间内，pH变化很小的原因是　　　　　　　　　　　　

3、工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中, 可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应: PbSO4(s)+C(aq) PbCO3(s)+S(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程, 探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。
(1, 易)上述反应的平衡常数表达式: K=　　　　　　　。
(2, 中)室温时, 向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化, 在　　　　　溶液中PbSO4转化率较大, 理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3, 易)查阅文献: 上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2], 它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物(不考虑PbSO4)的成分提出如下假设, 请你完成假设二和假设三:
假设一: 全部为PbCO3;
假设二: 　　　　　　　　　　　　;
假设三: 　　　　　　　　　　　　。
(4, 难)为验证假设一是否成立, 课题组进行如下研究。
①定性研究: 请你完成下表中内容。
②定量研究: 取26. 7 mg的干燥样品, 加热, 测得固体质量随温度的变化关系如下图所示。某同学由图中信息得出结论: 假设一不成立。你是否同意该同学的结论, 并简述理由: 　。

4、工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应, 某学习小组进行了以下探究活动:
【探究一】
(1, 易)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中, 10分钟后移入硫酸铜溶液中, 片刻后取出观察, 铁钉表面无明显变化, 其原因是　。
(2, 中)另称取铁钉6. 0 g放入15. 0 mL浓硫酸中, 加热, 充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+, 应选用　　　　(选填序号)。
a. KSCN溶液和氯水 b. 铁粉和KSCN溶液 c. 浓氨水 d. 酸性KMnO4溶液
②乙同学取336 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中, 发生反应:
SO2+Br2+2H2O 2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液, 经适当操作后得干燥固体2. 33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为　　　　。
【探究二】
分析上述实验中SO2体积分数的结果, 丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略):

(3)装置B中试剂的作用是　。
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在, 需在装置中添加M于　　　　(选填序号)。
a. A之前 b. A-B间 c. B-C间 d. C-D间
(6)如果气体Y中含有H2, 预计实验现象应是　　　　　　　　　　　　　　　。
(7)若要测定限定体积气体Y中H2的含量(标准状况下约有28 mL H2), 除可用测量H2体积的方法外, 可否选用质量称量的方法?做出判断并说明理由　　　　　　　　　　。

5、某研究性学习小组借助A-D的仪器装置完成有关实验。

[实验一]收集NO气体。
(1, 易)用装置A收集NO气体, 正确的操作是　　　　　(填序号)。
a. 从①口进气, 用排水法集气 b. 从①口进气, 用排气法集气
c. 从②口进气, 用排水法集气 d. 从②口进气, 用排气法集气
[实验二]为了探究镀锌薄铁板上锌的质量分数ω(Zn)和镀层厚度, 查询得知锌易溶于强碱: Zn+2NaOH Na2ZnO2+H2↑。据此, 截取面积为S的双面镀锌薄铁板试样, 剪碎、称得质量为m1g。用固体烧碱和水作试剂, 拟出下列实验方案并进行相关实验。
方案甲: 通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标。
(2, 易)选用B和　　　　　(填仪器标号)两个装置进行实验。
(3, 中)测得充分反应后生成氢气的体积为V L(标准状况), ω(Zn)=　　　　　。
(4, 中)计算镀层厚度, 还需检索的一个物理量是　　　　　。
(5, 中)若装置B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗, 测量结果将　　　　　(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
方案乙: 通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标。选用仪器C做实验, 试样经充分反应, 滤出不溶物、洗涤、烘干, 称得其质量为m2g。
(6, 易)ω(Zn)=　　　　　。
方案丙: 通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂的总质量(其差值即为H2的质量)实现探究目标。实验同样使用仪器C。
(7, 中)从实验误差角度分析, 方案丙　　　　　方案乙(填“优于”、“劣于”或“等同于”)。

6、文献记载: 在强碱性条件下, 加热银氨溶液可能析出银镜。某同学进行如下验证和对比实验。

该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异, 查阅资料:
a. Ag(NH3+2H2O Ag++2NH3·H2O
b. AgOH不稳定, 极易分解为黑色Ag2O
(1, 易)配制银氨溶液所需的药品是　。
(2, 中)经检验, 实验Ⅰ的气体中有NH3, 黑色物质中有Ag2O。
①用湿润的红色石蕊试纸检验NH3, 产生的现象是　　　　　　　　　。
②产生Ag2O的原因是　。
(3, 中)该同学对产生银镜的原因提出假设: 可能是NaOH还原Ag2O。实验及现象: 向AgNO3溶液中加入　　　　　, 出现黑色沉淀; 水浴加热, 未出现银镜。

(4, 中)重新假设: 在NaOH存在下, 可能是NH3还原Ag2O。用右图所示装置进行实验。现象: 出现银镜。在虚线框内画出用生石灰和浓氨水制取NH3的装置简图(夹持仪器略)。
(5, 难)该同学认为在(4)的实验中会有Ag(NH3)2OH生成。由此又提出假设: 在NaOH存在下, 可能是Ag(NH3)2OH也参与了NH3还原Ag2O的反应。进行如下实验:

①有部分Ag2O溶解在氨水中, 该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。
②实验结果证实假设成立, 依据的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(6, 中)用HNO3清洗试管壁上的Ag, 该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　。

7、三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·xH2O)是一种光敏材料, 在110 ℃可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量, 某实验小组做了如下实验:
(1, 中)铁含量的测定
步骤一: 称量5. 00 g三草酸合铁酸钾晶体, 配制成250 mL溶液。
步骤二: 取所配溶液25. 00 mL于锥形瓶中, 加稀H2SO4酸化, 滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳, 同时, Mn被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉, 加热至黄色刚好消失, 过滤, 洗涤, 将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中, 此时, 溶液仍呈酸性。
步骤三: 用0. 010 mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点, 消耗KMnO4溶液20. 02 mL, 滴定中Mn被还原成Mn2+。
重复步骤二、步骤三操作, 滴定消耗0. 010 mol/L KMnO4溶液19. 98 mL。
请回答下列问题:
①配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是: 称量、　　　　、转移、洗涤并转移、　　　　、摇匀。
②加入锌粉的目的是　。
③写出步骤三中发生反应的离子方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
④实验测得该晶体中铁的质量分数为　。
在步骤二中, 若加入的KMnO4溶液的量不够, 则测得的铁含量　　　　。(选填“偏低”、“偏高”、“不变”)
(2, 中)结晶水的测定
将坩埚洗净, 烘干至恒重, 记录质量; 在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体, 称量并记录质量; 加热至110 ℃, 恒温一段时间, 置于空气中冷却, 称量并记录质量; 计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误: 　　　　　　; 　 　 　 　 　 　 　　。

8、聚合硫酸铁又称聚铁, 化学式为]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:

溶液Y绿矾
(1, 易)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是　。
(2, 中)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D的作用是　　　　, 装置E中NaOH溶液的作用是　。

(3, 中)制备绿矾时, 向溶液X中加入过量　　　　, 充分反应后, 经　　　　操作得到溶液Y, 再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。
(4, 中)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数, 用pH试纸测定溶液pH的操作方法为　　　 　。若溶液Z的pH偏小, 将导致聚铁中铁的质量分数偏　　　　。

9、（2013年黑龙江省哈尔滨市高三月考）(16分)已知：I2＋2S2O===S4O＋2I－。相关物质的溶度积常数见下表：
物质
Cu(OH)2
Fe(OH)3
CuCl
CuI
Ksp
2.2×10－20
2.6×10－39
1.7×10－7
1.3×10－12
(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体，加入________，调至pH＝4，使溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3＋)＝________。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2·2H2O晶体。
(2)在空气中直接加热CuCl2·2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2，原因是________________________________________________________________________
(用化学方程式表示)。由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是________________________________________________________________________。
(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I－发生反应的氧化性杂质)的纯度，过程如下：取0.36 g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
①可选用______作滴定指示剂，滴定终点的现象是_______________________________。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为________________________________________。
③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为________。

10、（16分）文献资料显示某地区的酸雨主要为硫酸型和盐酸型酸雨。某兴趣小组对酸雨进行实验研究。
（1）提出合理的假设：该酸雨中的溶质除H2SO4、HC1外，该小组同学根据硫酸型酸雨的形成过程，预测主要溶质还一定有　　　　　　　 。
（2）设计实验方案验证以上假设。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。
限选试剂及仪器：盐酸、硝酸、BaC12溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液、紫色石蕊试液、品红溶液、烧杯、试管、胶头滴管。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：取适量酸雨于A、B两支洁净试管中，待用
无明显现象
步骤2：往A试管中加入过量的Ba(OH)2溶液，静置，过滤
有白色沉淀
步骤3：取少量步骤2得到的滤渣加入过量盐酸
滤渣不能完全溶解，说明酸雨中含有硫酸
步骤4：取适量步骤2得到的滤液，　　　　　　　　　　　　　　　　

步骤5：往B试管中加入　　　　　　 ，振荡

（3）酸雨部分组成测定：
①标准溶液配制：实验室用1.000mol·L－1较浓的碘水配制250mL 0.02000 mol·L－1的碘水溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需　　　　　 。
②滴定：准确量取25.00mL该酸雨于锥形瓶中，加入几滴　　　　溶液作指示剂，将0.02000mol·L-1 碘水装入50mL酸式滴定管，滴定终点现象为　　　　　　　　　　，记录数据，重复滴定2次，平均消耗碘水VmL。

11、(15分) 过氧化镁(MgO2) 易溶于稀酸，溶于酸后产生过氧化氢，在医学上可作为解酸剂等。过氧化镁产品中常会混有少量MgO，实验室可通过多种方案测定样品中过氧化镁的含量。
(1) 某研究小组拟用右图装置测定一定质量的样品中过氧化镁的含量。

　①实验前需进行的操作是　　　　　　，稀盐酸中加入少量FeCl3溶液的作用是　　　　　　 。
　②用恒压分液漏斗的优点有：使分液漏斗中的溶液顺利滴下；　　　　　。
　③实验终了时，待恢复至室温，先　　，再平视刻度线读数。
(2) 实验室还可通过下列两种方案测定样品中过氧化镁的含量：
方案I：取a g样品，加入足量稀盐酸，充分反应后再加入NaOH溶液至Mg2＋沉淀完全，过滤、洗涤后，将滤渣充分灼烧，最终得到b g固体。
方案Ⅱ：称取0.1 g样品置于碘量瓶中，加入15 mL0.6 mol/LKI溶液和足量盐酸，摇匀后在暗处静置5 min，然后用0.1 mol/L Na2S2O3溶液滴定，滴定到终点时共消耗VmL Na2S2O3溶液。(已知：I2+2Na2S2O3= Na2S4O6+2NaI)
①已知常温下Ksp[Mg(OH) 2]=1×10－11。为使方案I中Mg2+完全沉淀[即溶液中c(Mg2+) ≤1×10－5mol/L]，溶液的pH至少应调至　　　　 。方案I中过氧化镁的质量分数为　　 (用含a、b的表达式表示) 。
②方案Ⅱ中滴定前需加入少量　　　　 作指示剂；样品中过氧化镁的质量分数为　　　　 （用含V的表达式表示) 。

参考答案

1、（1）负极或阳极　 （1分）
（2）Cl2+2OH－===ClO-+Cl-+H2O或Cl-+H2OClO-+H2↑（2分）
（3）排除空气中的CO2对实验的干扰　　 （1分）
（4）ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O　　　　　（2分）
（5）使装置内残留的CO2全部进入装置⑤　 （1分）
（6）装置⑤反应前后质量或沉淀质量　　　　（1分）
（7）分液、蒸馏　　　　　　　　　　　　 （1分）
（8） （3分）
实
验
c(H2SO4)
/mol·L-1
V(H2SO4)
/mL
NaClO溶液
的体积V/mL
含氰废水的体积V/mL
装置⑤
增加的质量m
①
0.1000
100
100
100

②
0.0500
100
100
100

③
0.2000
100
100
100

(画有表格及写出任一变量得1分，标出硫酸的理论浓度0.1000得1分，其余正确得1分)　

2、【提出假设】假设3： SiO2和CaCO3　　(2分)
【实验验证】
实验步骤
预期现象和结论
步骤2：滴加过量稀盐酸。(2分)

若无气泡产生，说明无CaCO3，则假设一不成立；(1分)若产生气泡，则继续进行步骤3。(1分)
步骤3：取步骤2的上层清液，逐滴加入6　mol·L-1 NaOH溶液至过量(2分)
若先生成白色胶状沉淀，后沉淀逐渐溶解，说明含有Al(OH)3，则假设一成立。(1分)若无明显现象，，则假设一仍然不成立。(1分)　

3、（1)或
(2)Na2CO3　Na2CO3溶液中的c(C)大
(3)全部为2PbCO3·Pb(OH)2　PbCO3和2PbCO3·Pb(OH)2
(4)①
②同意, 若全部为PbCO3时, 26. 7 mg完全分解后最终固体质量应为22. 3 mg(或: 不同意, 实验最终得到固体的质量与全部为PbCO3分解所得固体质量相差不大, 可能是实验过程中产生的误差引起的)
(本题属于开放性试题, 合理答案均可)　

4、(1)铁钉表面被钝化(或其他合理答案)
(2)①d　②66. 7%(或其他合理答案)
(3)检验SO2是否除尽
(4)C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
(5)c
(6)D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝
(7)否, 用托盘天平无法称量D或E的差量　可, 用分析天平称量D或E的差量　　

5、(1)c　(2)D　(3)或　(4)镀层的密度　(5)偏大　(6)　(7)劣于　　：

6、(1)AgNO3溶液和氨水
(2)①试纸变蓝
②在NaOH存在下, 加热促进NH3·H2O分解, 逸出NH3, 促使Ag(NH3+2H2O Ag++2NH3·H2O平衡正向移动, c(Ag+)增大, Ag+与OH-反应立即转化为Ag2O: 2OH-+2Ag+ Ag2O↓+H2O
(3)过量NaOH溶液
(4)

(5)①Ag2O+4NH3·H2O 2Ag(NH3)2OH+3H2O
②与溶液接触的试管壁上析出银镜
(6)Ag+2HNO3(浓) AgNO3+NO2↑+H2O　　：

7、(1)①溶解　定容
②将Fe3+还原为Fe2+
③5Fe2++Mn+8H+ 5Fe3++Mn2++4H2O
④11. 20%或0. 112　偏高
(2)加热后在干燥器中冷却　对盛有样品的坩埚进行多次加热、干燥器中冷却、称量并记录质量, 直至称量质量几乎相等　

8.(1)将气体通入品红溶液, 溶液褪色, 加热恢复原色
(2)d→e→c→b　防止倒吸　吸收多余的SO2
(3)铁屑　过滤
(4)将小片pH试纸放在点滴板(或表面皿)上, 用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上, 与标准比色卡对照　低(小)　　

9、(1) Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3　2.6×10－9 mol·L－1
(2)2CuCl2·2H2O==Cu(OH)2·CuCl2＋2HCl＋2H2O[主要产物写成Cu(OH)2、Cu(OH)Cl、CuO均可]　在干燥的HCl气流中加热脱水
(3)①淀粉溶液　溶液的蓝色褪去，且30s内不恢复蓝色
②2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2　③95%　　：

10、（1）SO2（或H2SO3）（2分）
（2）
实验步骤
预期现象和结论
步骤4：先加入过量硝酸酸化，然后加入AgNO3溶液（2分）
产生白色沉淀，说明酸雨中含盐酸（2分）
步骤5：少量品红溶液，振荡（2分）
品红溶液褪色，说明酸雨中含亚硫酸或SO2（2分）
（3）① 胶头滴管、250mL容量瓶（2分，每种仪器1分）
②　淀粉（2分）　 滴入一滴碘水，溶液由无色变为蓝色，且半分钟不褪色 （2分）　

11、(1) ①检查装置的气密性　用作催化剂(或催化H2O2的分解)
　　②消除滴入溶液的体积对所测气体体积的影响
　　③将右侧刻度管缓缓向下移动直到两侧液面相平
　　(2) ④11　　7(a-b) ／2a
　　②淀粉溶液　　2.8 V％　　：