高三年级实验班化学实验练习题(四)

高三年级实验班化学实验练习题(四)

 1. (1)下图是一套实验室制气装置，用于发生干燥和收集气体，下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是　　　　(填代号)。

　　　 ①亚硫酸钠和硫酸 ②二氧化锰和浓盐酸 ③电石和水 ④石灰石和稀硫酸 ⑤锌和稀硫酸 ⑥硫化亚铁与稀硫酸 ⑦乙醇与浓硫酸

　　(2)有两瓶失去标签的物质的量浓度相同的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液，请你加以鉴别:

　　　 ①下列试剂中，可选用的一种试剂是_________(填代号)。

　　　　 A. 氢氧化钠溶液　　B. 甲基橙溶液　　C. 稀盐酸　　　 D. 澄清石灰水

②除上述方法外，你认为是否还有最简单的方法_________。

　　(3)实验室需要用纯净的NaCl溶液，现有的NaCl晶体中混有少量的Na₂SO₄和(NH₄)₂CO₃，请设计实验除去杂质，并回答下列问题:

　　　 ①除去(NH₄)₂CO₃用加热好还是加强碱后再微热好？你选择的是___________，其理由是_______________________________________________________ 。

　　　　 判断是(NH₄)₂CO₃已除尽的方法是　　　　　　　　　　　 。

　　　 ②以下是除去SO₄^2－的实验方案，请在( 　　 )中填写试剂的名称，在［ 　 ］中填写操作方法。

　　　　 C操作中所使用的玻璃仪器的名称是　　　　　　　　　　  ，证明SO₄^2－已经沉淀完全的方法是　　　　　　　　　　　　　  。

 2. 氨气与灼热的氧化铜反应生成铜、氮气和水。利用下图所示实验装置可测定氨分子的组成(图中夹持、固定装置均略去)。回答下列问题。

(1) 写出氨气与氧化铜反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　  。

(2) 在A的锥形瓶中放入NaOH固体的目的是　　　　　　　  。

(3) 在干燥管B里不能选用的干燥剂是(填序号)　　　　　　　  。

　　　  A. 碱石灰　　B. 生右灰　　C. 五氧化二磷　　D. 氢氧化纳

(4) 在C的玻管中观察到的现象是　　　　　  　　　　　　。

(5) E装置中盛装浓硫酸的目的是　　　　　　　　　　　　 。

　　(6) 待实验完毕后，若实验测得N₂的体积(折算成标准状况)为止，则被还原的氧化铜的物质的量为　　　　 mol；若测得干燥管D增重bg，则氨分子中氮、氢的原子个数比为(用含a、b字母的代数式表示)　　　　。

　　(7) 上述实验中，如果省去B装置，测定氨分子组成的N、H原子个数的比值将会(填“增大”、“减少”或“无影响”)　　　　，理由是　　　　  　　　　　　。

 3. 下图中A是H₂发生器，B是大小适宜的圆底烧瓶，C是装有干燥剂的U形管，D是装有还原铁粉的反应管。实验前先检查实验装置 的气密性。实验开始时，先关闭活塞W，并取下烧瓶B；向A中加入一定量浓度的盐酸适量，产生H₂。经必要的操作后，在导管的出口处点燃氢气，然后如图所示套上烧瓶，塞紧瓶塞，氢气在烧瓶中继续燃烧。用酒精灯加热反应管D中的还原铁粉，待B中氢气的火焰熄灭后，打开活塞W，B瓶中的气体通过U形管后在D中反应，进入E，最后进入F中(F中装有某种物质的溶液，作检验之用)。

请回答下列问题:

　　(1) 实验前如何检查装置气密性?

(2) 点燃H₂前必须进行什么操作?为什么?

(3) 写出B、D中分别发生反应的化学方程式。

　　　　B中　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  。

　　　　D中　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  。

(4) U形管中，应盛试剂是　　　　  ，其作用是　　　　　　　　　　　　 。

(5) E装置作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  。

(6) F中可装　　　　 的溶液，发生的现象为　　　　　　　　　　　　　  。

 4. 实验室用氨气还原氧化铜的办法测定铜的近似相对原子量，反应的化学方程式为：2NH₃＋3CuON₂＋3Cu＋3H₂O，试回答:

　　(1) 如果选用反应物CuO和生成物H₂O质量(m_H2O，m_CuO)时，请用下列仪器设计一个简单的实验方案。

a　　　　　　　　b　　　　　　　  c　　　　　  d

　　　　①仪器连接顺序(用字母编号表示，仪器可重复使用)　　　　 。d中浓硫酸的作用是：　　　　　　　　　　　　　　　　　  。实验完毕时观察到a中的现象是：　　　　　　　　  。

　　　　②列出计算Cu的原子量的表达式：铜的原子量＝　　　　　　　　　 

　　　　③下列情况将使测定结果偏大的是　　　　

　 　　　 (a) CuO未被全部还原　 (b) CuO受潮　　　 (c) CuO中混有Cu

(2) 如果仍采用上述仪器装置，其它方案可选用测定的物理量有　　　

　　　　(a) m_CuO和m_Cu　　　 (b) m_N2和m_H2O　　　 (c) m_NH3和m_H2O

 5. 在加热的条件下用NH₃还原CuO可以制得纯净的N₂和活性铜粉(途径I)；用该活性铜粉与空气反应又制得较纯净的N₂(途径II)。由于N₂在实验室制备常需要用到有毒和易使人致癌的NaNO₂，上述方法因CuO与Cu的循环使用，且制出的N₂可基本满足要求，故倍受人们关注。下面给出了按途径I和途径II制N₂必需的几种实验仪器，其它必要的仪器如铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、酒精灯等仪器均未列出。请按下列要求填写空白:

　　(1) 按途径I制N₂时用浓氨水作原料至少需要用到上述仪器中的哪些仪器?(请按气流从左到右顺序列出仪器序号)　　　　　　　　　　　　　 ；

　　(2) 按途径II制N₂时，至少需要用到上述仪器中的哪些仪器?(请按气流从左到右顺序列出仪器序号的接口顺序)　　　　　　　　　　　　　 ；

　　(3) 按途径Ⅰ制N₂时你所选定的仪器组装的装置中，实验时需要加热的仪器序号是　　　　　　　　　　　　 ；

　　(4) 按途径Ⅱ制N₂时，原料气(空气)是通过向　　　　 中加入　　　　  而送入反应器的；

　　(5) 为了保证途径I制得的N₂比途径Ⅱ制得的N₂纯净，是在仪器　　　　 中加入　　　　 以除去杂质气体

(6) 写出在仪器(A)中所发生的化学方程式：　　　　　　　　　　　　  。

(7) F处的棉花应蘸取的物质是　　　　　　　　  ，其作用是　　　　　  。

 6. 实验室可用NH₄HCO₃和NaCl为原料制备纯碱。请根据下表数据和实验步骤，回答下列问题:

30℃时几种盐的溶解度(克/100克水)

NaCl	NH4HCO3	NH4Cl	NaHCO3	Na2SO4	(NH4)2SO4	CaCl2	MgCl2	CaSO4
36.3	27.0	41.4	11.1	40.8	78.0	51.7	26.2	0.165

制备纯碱的主要步骤如下:

　　①配制50毫升约25%的粗食盐水(密度近似为1克/厘米³)；

②精制食盐水(粗食盐中含有少量Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2－等杂质)，用盐酸将滤液的pH值调节至7；

③加热食盐水，将溶液温度控制在30—35℃；

④在不断搅拌下，分数次将研细的NH₄HCO₃加入食盐水中，加完料后，继续保温、搅拌半小时；

⑤静置，趁热过滤，回收母液，晶体用蒸馏水洗涤两次；

⑥将晶体灼烧，得到纯碱。

　　(1) 步骤①中，配制溶液的最后一步操作是　　　〖说明：用不着容量瓶、用不着定容，因为该过程不需要非常精确：“配制50毫升约25%的粗食盐水”〗

(2) 步骤②中，SO₄^2－是否需要除去?　　　　 ，理由是　　　　　　　　　  ；

(3) 步骤④中所有操作的共同目的是　　　　 　　　　　　　　　　　　　　；

　　(4) 步骤⑤中晶体的洗涤液中主要含有的杂质阳离子是　　　〖注意：是“杂质阳离子”；Ca^2＋、Mg^2＋在精制的过程中已经除去，而Na^＋不是杂质离子〗，在通常情况下，检验这种阳离子的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　  。

 7. 某学校设计了一节实验活动课，让学生从废旧干电池中回收碳棒、MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等物质。整个实验过程如下，请回答有关问题:

　　(1) 干电池的基本构造和工作原理。

　　　　上图为干电池的基本构造图。干电池工作时负极上的电极反应式是　　　　。

　　　　正极上的电极反应式是___________(已知NH₄^＋的得电子能力大于Zn^2＋)。

　　　　MnO₂作去极剂(吸收正极放出的H₂，防止产生极化现象)，该反应方程式为：H₂＋2MnO₂＝Mn₂O₃＋H₂O。而淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。

　　　  正极产生的NH₃又和ZnCl₂溶液作用：Zn^2＋＋4NH₃＝[Zn(NH₃)₄]^2＋

　　(2) 锌皮和碳棒的回收。用钳子和剪刀剪开回收的干电池的锌铜，将锌皮和碳棒取出，并用毛刷刷干净，将电池内的黑色粉末移入小烧杯中。

(3) 氯化铵、氯化锌的提取、检验和分离。

　　　  ①如何从黑色粉末中提取NH₄Cl和ZnCl₂等晶体的混合物？写出简要的实验步骤:

　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

　　　  ②设计简单的实验证明所得晶体中含有NH₄^＋。

　　　　  实验步骤： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　  实验现象：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　  有关的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　 。

　　　  ③用什么方法可将NH₄Cl和ZnCl₂的晶体混合物分离开？　　　　　　　　　  。

　　(4) 最后剩余的黑色残渣的主要成分是MnO₂，还有炭黑和有机物等。可用灼烧的方法除去杂质，该实验中需要用到的主要仪器有　　　　　　　　　　　  。

[1] （1）①  （2）①C  ②用pH试纸分别测定两溶液的pH  （3）①加热；因加热操作方便、简单，试剂节省且又不引入新的杂质；加盐酸看是否有气泡或加消石灰加热，用湿润的红色石蕊试纸鉴别（其他合理答案均可）　②BaCl₂；Na₂CO₃；过滤；盐酸；漏斗、玻璃杯、烧杯；取pH＝7的溶液加BaCl₂　后看是否有白色沉淀生成。

[1] （1）2NH₃＋3CuON₂＋3Cu＋3H₂O　（2）NaOH的强碱性及溶解产生的热利于氨气的逸出。　（3）C　（4）黑色粉末变为光亮的红色固体。　（5）将反应剩余的氨吸收。　（6）3a/22.4　9a/11.2b　（7）减小，D装置吸收的水中包含了从A中带出的水份。

[1] （1）关闭W，用手握住E瓶，或微热D管，若F中导气管处有气泡排出，松开手或停止加热，导气管中有一段水柱上升，证明W→F气密性好。　在A中，从长颈漏斗处加水至浸没长颈漏斗下口端(液封)，再关闭W，用手握住烧瓶B（或微热B），若A中水沿长颈部分上升一段水柱，松手或停止加热后，水柱回落，证明A→W部分气密性好。　（2）用一小试管集满H₂后，移近火焰，若听到尖锐的爆鸣声，证明气体不纯；若只听到轻微“噗”的声响，证明H₂纯净。　（3）B中：2H₂＋O₂＝2H₂O　D中：N₂＋3H₂2NH₃　（4）碱石灰；除去HCl和水蒸气　（5）防止水倒吸进入D中加热的试管中，兼收集NH₃的作用　（6）酚酞溶液；溶液由无色变成红色

[1] （1）①bcacd　吸收未反应的氨气，防止空气中的水分进入c装置　固体由黑色变为红色　②18m_H2O/m_CuO－16　③（a）（c）　（2）（a）（c）

[1] （1）BACD或EACD　（2）gabf　（3）BA或（E）A　（4）E或分液漏斗　蒸馏水或水　（5）C　浓硫酸　（6）2NH₃＋3CuO＝N₂­＋3Cu＋3H₂O2Cu＋O₂＝2CuO

[1] （1）用玻璃棒搅拌　（2）不需要　 除去Ca^2＋、Mg^2＋后，在溶液所控制的温度下，可能存在的硫酸盐的溶解度都比碳酸氢钠大，且SO₄^2－含量小，过滤以后会留在母液中，不会被结晶下来；　（3）使生成碳酸氢钠的反应充分进行　（4）NH₄^＋　取少量待检液倒入试管，滴入少量NaOH溶液，在试管中搁一张润湿的红色石蕊试纸，加热，观察试纸是否会显兰色

[1] （1）Zn－2e^-＝Zn^2＋　2NH₄^＋＋2e^－＝2NH₃↑＋H₂↑　（3）①向小烧杯中加入一定量的蒸馏水，充分搅拌，然后过滤，将滤液移入蒸发皿中，加热蒸发结晶。　②实验步骤：取少量晶体溶于蒸馏水配成溶液。取少许溶液，加入少量NaOH溶液后加热，将湿润的红石蕊试纸放在试管口　实验现象：试纸变蓝　有关离子方程式：NH₄^＋＋OH^－NH₃↑＋H₂O　③加热法　④坩埚、酒精灯（玻璃棒、三脚架）等