高中化学实验题专题强化训练

实验题强化训练

1.硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）俗名“大苏打”，又称为“海波”。它易溶于水，难溶于乙醇，加热、遇酸均易分解。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠，其反应装置及所需试剂如下图：

实验具体操作步骤为：

①开启分液漏斗，使硫酸慢慢滴下，适当调节分液的滴速，使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，同时开启电动搅拌器搅动，水浴加热，微沸。

②直至析出的浑浊不再消失，并控制溶液的pH接近7时，停止通入SO2气体。

（1）写出仪器A的名称_______。

（2）为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中不能让溶液pH <7，请用离子方程式解释原因_________。（3）写出三颈烧瓶B中制取Na2S2O3，反应的总化学反应方程式________。

（4）从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O3·5H2O的步骤为

。

为减少产品的损失，操作①为趁热过滤，“趁热”的原因是______；操作②是______；操作①是抽滤、洗涤、干燥。

（5）测定产品纯度

取产品，配制成100mL溶液。取溶液，以淀粉溶液为指示剂，用浓度为LI2的标准溶液进行滴定，反应原理为2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。相关数据记录如下表所示。

编号123

—

溶液的体积/mL

消耗I2标准溶液的体积/mL

滴定时，达到滴定终点的现象是___________。产品的纯度为____________。

（6）Na2S2O3常用作脱氧剂，在溶液中易被Cl2氧化成SO42-，该反应的离子方程式_________。

2.二氯化二硫(S2Cl2)在工业上用于橡胶的硫化，还可以作为贵金属的萃取剂。可由硫和氯气在100-110℃直接化合而成。实验室用以下装罝制备S2Cl2并对尾气进行回收利用。已知S2Cl2的熔点：-77℃，沸点：137℃。S2Cl2遇水剧烈反应。

~

（1）S2Cl2遇水会生成黄色单质、一种能使品红褪色的气体化合物及酸雾，写出该反应的化学方程式

_______________________________________________。

（2）B中所装试剂名称为___________________________________________________。

（3）通入N2的目的是________________________________________。

A、B装置中的空气可以通过控制K2、K3来去除，具体方法为____________________________。

（4）装置E的作用是________________________________________。

（5）实验时，d装置开始需要油浴加热一段时间，之后停止加热，仅需通入氯气即可。则生成二氯化二硫的反应为_________________________（填“放热”或“吸热” ）反应。

（6）该装置由于存在系统缺陷，使制得的二氯化二硫可能不纯，还需增加一个装置，则该装置所在位置为_______________，所装固体试剂的名称为_______________。

3.

Ⅰ.某化学兴趣小组用FeCl2(用铁粉与盐酸反应制得)和NH4HCO3制备FeCO3的装置示意图如图所示。回答下列问题：

&

(1)C装置的名称是________；FeCO3在________中生成(填字母)，该装置中发生的主要反应的离子方程式为________________________________________。

(2)实验时首先打开活塞3，关闭活塞2，其目的是________________

然后再关闭活塞3，打开活塞2，其目的是__________________

Ⅱ.乳酸亚铁晶体([CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O，M r＝288)是常用的补铁剂。乳酸亚铁可由乳酸与碳酸亚铁反应制得。

(3)将制得的FeCO3加入乳酸溶液中，再加入过量铁粉，75 ℃下搅拌使之充分反应。结束后，无需过滤，除去过量铁粉的反应方程式为_______________________________________________________。

(4)从上述(3)所得溶液中获得乳酸亚铁晶体的方法是________、________、洗涤、干燥。

(5)该兴趣小组用KMnO4测定产品中亚铁含量进而计算乳酸亚铁晶体的质量分数，发现产品的质量分数总是大于100%，其原因可能是__________________________________________。

经查阅文献后，该兴趣小组改用铈(Ce)量法测定产品中Fe2＋的含量。取g产品配成100 mL溶液，每次取mL，进行必要处理，用0 mol·L－1的Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点，平衡时消耗Ce(SO4)2mL。滴定反应为Ce4＋＋Fe2＋===Ce3＋＋Fe3＋，则产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为________。

4.目前流行的关于生命起源假设的理论认为，生命起源于约40亿年前的古洋底的热液环境。这种环境系统中普遍存在铁硫簇结构，如Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等，这些铁硫簇结构参与了生命起源的相关反应。某化学

兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时，设计了下列实验。

【实验Ⅰ】硫的质量确定

、

按图连接装置，检查好装置的气密性后，在硬质玻璃管A中放入g铁硫簇结构（含有部分不反应的杂质），在试管B中加入mL mol?L-1的酸性KMnO4溶液，在试管C中加入品红溶液。通入空气并加热，发现固体逐渐转变为红棕色。待固体完全转化后将B中溶液转移至250 mL容量瓶，洗涤试管B后定容。取mL该溶液用mol?L-1的草酸（H2C2O4）进行测定剩余KMnO4溶液浓度的滴定。记录数据如下：

滴定次数待测溶液体积

/mL

草酸溶液体积/mL

滴定前刻

度

滴定后刻

度

1

^

2

3

<

相关反应：① 2MnO4- + 2H2O + 5SO22Mn2+ + 5SO42- + 4H+

② 2MnO4- + 6H+ + 5H2C2O42Mn2+ +10CO2↑+ 8H2O

【实验Ⅱ】铁的质量确定

将实验Ⅰ硬质玻璃管A中的残留固体加入稀盐酸中，充分搅拌后过滤，在滤液中加入足量的NaOH溶液，过滤后取滤渣，经充分灼烧得g固体。

试回答下列问题：

（1）检查“实验Ⅰ”中装置气密性的方法是_______________。

（2）滴定终点的判断方法是______________。

（3）试管C中品红溶液的作用是_______________；有同学提出，撤去C装置，对实验没有影响，你的看法是___（选填“同意”或“不同意”），理由是________________。

（4）根据实验Ⅰ和实验Ⅱ中的数据可确定该铁硫簇结构的化学式为___________________。

!

【问题探究】

滴定过程中，细心的小明发现该KMnO4颜色褪去的速率较平常滴定时要快得多。为研究快的原因，甲同学继续进行了下列实验，实验数据如下表：

（5）分析上述数据，滴定过程中反应速率较快的原因可能是_____________。

5.氮化铝（AlN）是一种新型无机非金属材料，某AlN样品仅含有Al2O3杂质，为测定AlN的含量，设计如

下三种实验方案。

已知：AlN+NaOH+H2O＝NaAlO2＋NH3↑

【方案1】取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。

（1）如图C装置中球形干燥管的作用是______________。

（2）完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先______；再加入实验药品。接下来的实验操作是__________,打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段时间，测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是______________。

（3）由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见_________。

|

【方案2】用如下图装置测定m g样品中A1N的纯度(部分夹持装置已略去)。

（4）导管a的主要作用是______________。

（5）为测定生成气体的体积，量气装置中的X液体可以是____________。（填选项序号）

a．CCl4 b．H2O c．NH4Cl溶液 d．

（6）若m g样品完全反应，测得生成气体的体积为Vml,（已转换为标准状况），则A1N的质量分数为

_____________（用含V、m的代数式表示）。

6.

二氯化砜(SO2Cl2)是一种无色液体，主要用于有机物和无机物的氯化等。其熔点为?℃，沸点为℃；常温下比较稳定，受热易分解，遇水剧烈反应生成硫酸和盐酸。

（1）制备。实验室可利用SO2和Cl2按下列装置制取少量SO2Cl2（丙中放有樟脑液，起催化作用）。已知SO 2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g) △H<0。

、

①可以用浓盐酸和酸性高锰酸钾制取氯气，该反应的化学方程式为__________________________；溶液A 为___________。

②上图实框中仪器己的名称为___________；反应装置图的虚框中未画出的仪器是___________（填“己”或“庚”）。

③如果将丙装置放入冰水中，会更有利于二氯化砜的生成，其原因是______________________。

④下列有关说法错误的是___________（填编号）。

A．乙、戊装置相同，在实验中的作用也完全相同

B．甲、丁装置为洗气装置，可用于气体的除杂和干燥

C．组装仪器后首先要进行的操作是检查装置的气密性

D．为提高反应物的利用率，可控制甲、丁装置中产生气泡的速率相等

（2）提纯。将收集到的产物进行减压蒸馏，减压蒸馏的目的是______________________。

（3）测定。取g蒸馏后液体，小心地完全溶于水，向所得的溶液中加入足量氯化钡溶液，测得生成沉淀的质量为g，则所得蒸馏成分中二氯化砜的质量百分含量为___________%（精确到）。

#

（4）贮存。二氯化砜应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。但久置后微显黄色，其原因是___________。7.

（15分）谢弗勒尔盐（Cu2SO3·CuSO3·2H2O）是一种深红色固体，不溶于水和乙醇，100℃时发生分解。可由CuSO4·5H2O和SO2等为原料制备，实验装置如下图所示：

（1）装置A在常温下制取SO2时，用较浓的硫酸而不用稀硫酸，其原因是▲。

（2）装置B中发生反应的离子方程式为▲。

（3）装置C的作用是▲。

（4）从B中获得的固体需先用蒸馏水充分洗涤，再真空干燥。

①检验洗涤已完全的方法是▲。

②不用烘干

．．的方式得到产品，其原因是▲。

…

（5）请补充完整由工业级氧化铜（含少量FeO）制备实验

原料（纯净CuSO4·5H2O）的实验方案：向工业级氧化铜中边搅拌

边加入稍过量的硫酸溶液，微热使其完全溶解，▲，过滤，用95%酒精洗涤晶体2~3次，晾干，得到CuSO4·5H2O。[已知：①该溶液中氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH范围分别为：Fe(OH)2（，）；Cu(OH)2

（，）；Fe(OH)3（，）。②在水溶液中超过100℃，硫酸铜晶体易失去结晶水。③硫酸铜晶体溶解度曲线如右图所示]

8.(11分)三氯化磷(PCl3)是一种用于有机合成的重要催化剂。实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3，装置如图所示。

已知：红磷与少量Cl2反应生成PCl3，与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇O2会生成POCl3(三氯氧磷)，POCl3溶于PCl3，PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl。PCl3、POCl3的熔沸点见下表。

物质熔点/℃沸点/℃

。

-112

PCl3

POCl32

请答下面问题：

（1）玻璃管之间的连接需要用到胶皮管，连接的方法是：先把，然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管。

（2）B中所盛试剂是，F中碱石灰的作用是。

（3）实验时，检查装置气密性后，向D装置的曲颈瓶中加入红磷，打开K3通入干燥的CO2，一段时间后，

关闭K3，加热曲颈瓶至上部有黄色升华物出现时通入氯气，反应立即进行。通干燥CO2的作用是，C 装置中的K1、K2的设计也出于类似的目的，为了达到这—实验目的，实验时与K1、K2有关的操作是。

#

（4）实验制得的粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入红磷加热除去PCl5后，通过 (填实验操作名称)，即可得到较纯净的PCl3。

（5）通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数：

①迅速称取产品，加水反应后配成250mL溶液：

②取以上溶液，向其中加入碘水(足量),充分反应；

③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液，用mol/L的Na2S2O3溶液滴定；

④重复②、③操作，平均消耗mol/L Na2S2O3溶液.

己知：H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI, I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，根据上述数据，假设测定过程中没有其他反应，该产品中PCl3的质量分数为。

9.（9分）2016年8月国际期刊eLife上发表了浙江医科大学第二医院和浙江大学肿瘤研究的晁明和胡汛等人的一片论文，引发轰动。媒体以廉价的小苏打协助饿死了癌细胞予以报道。在实验室中模拟工业制取NaHCO3的实验步骤如下：

第一步：连接好装置，检验气密性，在仪器内装入药品。

第二步：先让某一装置发生反应，直到产生的气体不能再在C中溶解，再通入另一装置中产生的气体，片刻后，C中出现固体。继续向C中通入两种气体，直到不再有固体产生。

|

第三步：分离C中所得的混合物，得到NaHCO3固体。

第四步：向滤液中加入适量的某固体粉末，有NH4Cl晶体析出。

（1）下图所示装置的连接顺序是：a接；接；b接（填接口编号）

（2）检查A装置气密性的具体操作是。

（3）A中常选用的固体反应物为；D中应选用的液体为。

（4）装有无水CaCl2的U形管的作用是。

（5）第四步所得的晶体中常含有少量的NaCl和NaHCO3(约占5％~8％)，请设计一个简单实验，不使用其他任何试剂，证明所得晶体大部分是NH4C1。简要写出操作和现象。

10.(14分)如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置，其中D装置试管内盛有水，烧杯内为沸水浴。

]

（1）仪器a的名称是。

（2）C装置的作用是。

（3）E装置中发生氧化还原反应，生成CO2和HCl(g).写出发生反应的化学方程式。D装置的作用是。

（4）E处反应完毕后，关闭旋塞K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A处仍有Cl2产生，B中的现象是。

（5）量取20mlF装置中溶液，倒入分液漏斗中，然后再注入10mlCCl4，盖好玻璃塞，振荡，静置、分层

后分别取上层液和下层液进行试验，其中能使有色布条褪色的是

(填“上层液”或“下层液”)。

（6）设计试验方案证明上述试验E中反应有HCl(g)生成。。

11.单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO，SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备SiCl4的装置示意图。

实验过程中，石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物，SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解，有关物质的物理常数见右表：

物质

:

SiCl4

AlCl3FeCl3

沸点/℃－315

熔点/℃－

—

－

华温度

/℃

－180300

请回答下列问题：

（1）装置B中的试剂是_______，装置D的硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是_______________。（2）D、E间导管短且粗的原因是________________________。

（3）G中吸收尾气一段时间后，吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO42-。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子（忽略空气中CO2的影响）。

【提出假设】假设1：只有SO32-；假设2：既无SO32-也无ClO-；假设3：_______。

}

【设计方案，进行实验】可供选择的实验试剂有：3mol/L H2SO4、1mol/L NaOH、mol/L KMnO4、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。

取少量吸收液于试管中，滴加3mol/L H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中，分别进行下列实验。请完成下表：

12.某兴趣小组设计SO2实验方案做以下化学实验．

Ⅰ．实验方案一

（1）将SO2通入水中形成“SO2─饱和H2SO3溶液”体系，此体系中存在多个含硫元素的平衡，分别用平衡方程式表示为．

&

（2）已知：葡萄酒中有少量SO2可以做抗氧化剂[我国国家标准（GB2760﹣2014）规定葡萄酒中SO2的残留量≤L]．

利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒（液体为无色）中的SO2或H2SO3．设计如图1的实验：

图1

实验结论：干白葡萄酒不能使品红溶液褪色，原因为：．

Ⅱ．实验方案二

如图2是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出．

图2

】

图3

（1）装置B中试剂X是，装置D中盛放NaOH溶液的作用是．

（2）关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体，检验SO2与Na2O2反应是否有氧气生成的方法是．

（3）关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入E、F中，能说明I﹣还原性弱于SO2的现象为；发生反应的离子方程式是．

Ⅲ．实验方案三

用电化学法模拟工业处理S02．将硫酸工业尾气中的S02通入图3装置（电极均为惰性材料）进行实验，可用于制备硫酸，同时获得电能：

（1）M极发生的电极反应式为．

（2 ）若使该装置的电流强度达到，理论上每分钟应向负极通入标准状况下气体的体积为L（已知：1个e所带电量为×10﹣19C）．

,

实验题试卷答案

1.(1)蒸馏烧瓶(2)S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O (3)4SO2+2Na2S+Na2CO3=CO2+3Na2S2O3(4)为了防止晶体在漏斗中大量析出导致产率降低蒸发浓缩，冷却结晶

(5)溶液由无色变蓝色，且半分钟不褪色% (6)S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+

2.(1)2S2Cl2 + 2H2O = SO2↑ + 3S↑ +4HCl (2)浓硫酸(3)排尽装置中的空气，防止硫加热时与氧气反应关闭K2打开K3，当B装置上方充满黄绿色气体时，关闭K3打开K2

(4)吸收多余的氯气及氯化氢气体并获得漂白粉或漂粉精

(5)放热(6)D与E之间无水氯化钙或五氧化二磷或硅胶

3.(1)三颈烧瓶(1分)C(1分)

Fe2＋＋2HCO3-===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O(2分)

(2)排出装置中的空气，防止＋2价铁被氧化(2分)使B装置中气压增大，将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中(2分)

(3)2CH3CH(OH)COOH＋Fe―→[CH3CH(OH)COO]2Fe＋H2↑(1分)

,

(4)冷却结晶(1分)过滤(1分)

(5)乳酸根离子中含有羟基，能被酸性高锰酸钾溶液氧化(2分)%(2分)

4.(1)在C中加入少量水，关闭活塞，用酒精灯加热A，C中有气泡产生，撤去酒精灯，有水进入导气管并形成一段水柱，证明气密性良好(2)当滴入最后一滴草酸，溶液紫红色立即变为无色，且半分钟不变色(3)验证SO2是否被酸性KMnO4溶液完全吸收同意B中溶液不褪色，即可证明SO2已被酸性KMnO4溶液完全吸收(4)Fe3S4(5)生成的Mn2+对反应起到催化作用

5.（1）防止倒吸

（2）检查装置气密性关闭K1，打开K2把装置中残留的氨气全部赶入C装置

（3）C装置出口处连接一个干燥装置

（4）保持气压恒定，使NaOH浓溶液容易流下

（5）ad （6）[41V/22400m]×100%

6.（1）①16HCl(浓)+2KMnO45Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O 饱和氯化钠溶液

②球形冷凝管己③该反应是放热反应，降低温度能使平衡向右移动，有利于二氯化砜的生成

|

④a

（2）降低二氯化砜的沸点，减少二氯化砜的分解

（3）92. 70 （4）二氯化砜自身分解生成的氯气溶于二氯化砜中

7.（1）二氧化硫易溶于水（2分）（2）3Cu2++3SO2+6H2O = Cu2SO3·CuSO3·2H2O↓+8H++SO42－（2分）

（3）防止倒吸（2分）（4）①取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全（2分）②防止谢弗勒尔盐发生分解（2分）

（5）边搅拌边向其中滴入H2O2溶液，加入适量纯净的CuO[或Cu(OH)2]调节＜pH＜，静置，过滤，将滤液水浴加热蒸发，浓缩至表面出现晶膜，冷却结晶（5分）

8.（1）玻璃管口用水润湿(1分)

（2）浓硫酸(1分)吸收多余的Cl2 ，防止空气中的水蒸气进入烧瓶与PCl3反应(2分)

（3）排尽装置中的空气，防止PCl3与O2反应(2分)

先关闭K1，打开K2，等B中溶液上方充满黄绿色气体后，打开K1，关闭K2 (2分)

（4）蒸馏 (1分) （5） % (2 分)

9.（1）f、e、d、c；（2分）（2）关闭弹簧夹，通过长颈漏斗往试管中加水，使长颈漏斗中的水面高于试管中的睡眠，静置片刻，漏斗内水面不下降，说明A装置气密性良好。（2分）

（3）石灰石（或大理石或块状CaCO3）（1分）饱和NaHCO3溶液（或饱和碳酸氢钠溶液）（1分）

（4）吸收多余的NH3（1分）

（5）取少量固体放入试管中，加热，固体大部分消失，在试管口内壁又有较多的固体凝结。（2分）

10.（1）圆底烧瓶（2）除去氯气中含有的氯化氢杂质

（3）2Cl2+C+2H2O4HCl+CO2；为E中的反应提更水蒸气

（4）瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升

（5）上层液

（6）将E中冒出的气体依次盛有足量CCl4和硝酸酸化的硝酸银溶液的洗气瓶，盛有硝酸银溶液的洗气瓶中产生白色沉淀，证明有HCl生成

11.（1）饱和食盐水（2分）SiO2+2C+2Cl2△SiCl4+2CO（2分）

（2）防止生成物中昀AlCl3、FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管（2分）

（3）【提出假设】假设3：只有ClO-（2分）

【设计方案，进行实验】①溴水（或mol/L KMnO4溶液）（1分）

②品红溶液（1分）③淀粉-KI溶液（1分）若溶液变为蓝色（1分）

12.Ⅰ．（1）SO2（g）SO2（aq）、SO2+H2O H2SO3、H2SO3H++HSO3﹣、HSO3﹣H++SO32﹣；（2）干白中二氧化硫或亚硫酸含量太少；

Ⅱ．（1）浓硫酸；吸收未反应的SO2，防止污染空气；

（2）将带火星的木条放在D试管口处，看木条是否复燃；

（3）E中溶液蓝色褪去；SO2+I2+2H2O=2I﹣+SO42﹣+4H+；

Ⅲ．（1）SO2+2H2O﹣2e﹣═SO42﹣+4H+；

（2）．~