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填空四

填空（四）化学实验

1．（18分）

氮化铝（AIN）是新型的电子绝缘基片材料，用于大型和超大型集成电路中。

在氮气存在下，用碳和三氧化二铝在高温下反应可以生成氮化铝微晶粉体和一氧化碳，用此方法制得的氮化铝中含有少量杂质碳和氧化铝。

某校化学小组学生利用下图所列装置测定某氮化铝样品中氮化铝的质量分数。

（图中夹持装置已略去，已知：

AIN+NaOH+H2ONaAlO2+NH3↑）

主要实验步骤如下：

①按图组装仪器，并检查装置的气密性。

②将m1g氮化铝样品放入锥形瓶中。

③称量盛有稀H2SO4的烧杯和漏斗的质量和为m2g。

④打开止水夹C，从分液漏斗向锥形瓶中滴入浓NaOH溶液，直到不再产生气体时为止。

⑤打开止水夹B，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气。

⑥再次称量盛有稀H2SO4的烧杯和漏斗的质量和。

⑦重复步骤⑤和⑥的操作，至两次称量误差不超过0.1g为止，此时盛有稀H2SO4的烧杯和漏斗的质量和为m2g。

请填空和回答问题：

（1）在氮气存在下，碳和三氧化铝在高温下反应生成氮化铝和一氧化碳的化学方程式是

__________________________________。

（2）装置中干燥管的作用是_________________________________________。

（3）装置中使用漏斗的目的是________________________________________。

（4）如果将烧杯中的稀硫酸换成浓盐酸，测试的结果______（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。

（5）步骤⑤的目的是______________________________________________。

（6）某同学关闭止水夹B和C后，向分液漏斗中注入一定量的水，打开分液漏斗的活塞，水不能往下滴。

该同学认为气体发生装置气密性良好。

他的判断理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

2．（16分）

A晶体是一种矾，溶于水可电离出三种离子。

用A进行如下实验：

①准确称量3.92g晶体溶于适量的稀硫酸，配成100mL浅绿色溶液X

②取少量X于试管中滴加KSCN溶液，无现象，再滴加氯水，溶液呈红色

③取20.00mLX于锥形瓶中，用0.02mol/LKMnO4溶液滴定（酸性KMnO4被还原成Mn2+，Mn2+在溶液中几乎呈无色），当到达终点时，用去KMnO4溶液20.00mL

④取20.00mLX于试管中加入浓NaOH溶液加热，生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝且恰好能被40.00mL0.10mol/LHCl溶液完全吸收

⑤另取20.00mLX向其中加入足量的BaCl2溶液，将沉淀过滤、洗涤，反复烘干并称量得1.00g。

试回答下列问题：

⑴本实验的目的是。

⑵把A溶于稀硫酸而不直接溶于水的原因是。

⑶第③步操作中，对滴定管的使用主要有以下几步：

a用蒸馏水洗涤；b必要操作；c装入标准液；d赶走尖嘴部分的气泡；e调节液面在“0或0刻度”以下。

上述b步骤的必要操作是；若无此步骤则会使该离子在A晶体中的含量（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。

⑷第⑤步中证明沉淀洗净的操作是。

⑸此实验中有一步设计错误，它是第步（填编号），正确地设计应为

。

⑹如果通过实验测得3.92g晶体中含有的阴离子全部形成钡盐沉淀的质量为4.66g，则A的化学式为。

3．某课外活动小组的同学，在实验室研究用过量的锌与浓硫酸反应制取二氧化硫的有关问题。

（1）写出锌与浓硫酸反应生成二氧化硫的化学反应方程式；

（2）这样制取的二氧化硫气体中可能含有的杂质是。

（3）某同学用下列装置与连接成一整套实验装置以验证

（2）的判断是否正确，若按气体从左到右流向时，气体流经的各装置导管的编号依次是（用a、b……填写）。

（4）根据（3）确定的实验过程，请将实验时有关装置中所盛药品、实验现象、结论或解释填入下表：

装置

所盛药品

实验现象

结论或解释

B

C

CuO固体

4．（20分）

（1）50mL1.0mol·L－1盐酸跟50mL1.1mol·L－1氢氧化钠溶液

在右图装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的

热量可计算中和热。

试回答下列问题：

①该实验装置有3处明显错误，分别是：

A,B，

C。

②大小烧杯间如果不填满碎纸屑或塑料泡沫，对求得中和热

的数值有何影响？

A.偏低B.偏高

C.无影响D.无法判断

③当实验装置改正好后再做实验。

若改用60mL1.0mol·L－1盐酸跟50mL1.1mol·L－1氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量将，所求中和热数值将。

A.偏低B.偏高C.相等D.无法判断

④若用相同浓度和体积的氨水代替上述实验中的氢氧化钠溶液，测得中和热的数值

A.偏低B.偏高C.相等D.无法判断

（2）我国化学家侯德榜，成功地改进了国外纯碱的生产工艺，发明了联合制碱法。

用其生产线所生产的纯碱中往往含有少量杂质氯化钠。

①为检验产品Na2CO3中含有杂质氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加；观察到的现象是。

②若起始时取试样ag，U型管（装有碱石灰）的质量为bg，请你利用下列装置完成纯碱试样中Na2C03的质量分数的测定。

Ⅰ．实验时，各装置管口的连接顺序从左到右依次为A→B→E→F→C→D→1→J→G-→H,其

中盛有浓硫酸的装置作用是，G→H的干燥管作用是

。

Ⅱ.反应前，先要从A处缓缓鼓人一定量的空气后再连接U型管等仪器，其目的是

；反应后，若不从A处缓缓鼓人一定量的空气，将导致测试结果＿（填

“偏大”、“偏小”或“不变”）。

Ⅲ。

若反应完全后，最终U型管的质量为：

99，则试样中纯碱的质量分数的计算式为

。

5．（15分）已知有一白色粉末是由Na2Cl、Na2SO4、Na2CO3、CuSO4、MgCl2中的一种或几种组成。

某同学欲探究这一粉末的组成，做了如下实验：

①取少量粉末，加水溶解，得元色透明溶液；

②取①中溶液中少量，加入NaOH溶液，无明显现象发生；

③另取少量粉末，加入稀盐酸，无明显现象发生。

（1）请你根据该同学实验所得现象，推测这一粉末的可能组成是

（2）若推测该粉末只由Na2SO4组成，请你在该同学实验基础上设计后续实验，以确定这包粉末的组成。

[可供选择的试剂有：

BaCl2溶液、AgNO3溶液、稀HNO3、NaOH溶液、Na2CO3溶液、Ba（NO3）2溶液、稀盐酸]

实验步骤

实验现象

反应离子方程式和结论

④

⑤

注：

实验步骤的序号由你顺序编号，实验现象、离子方程式和结论要与相应的实验步骤一一对应。

6．（16分）为了测定氢氧化钠和碳酸钠固体混合物mg中碳酸钠的质量分数，甲、乙，丙三位同学分别设计了如下的实验方案：

（1）甲同学的方案是：

将样品溶解，加过量氯化钡溶液，过滤洗涤。

取沉淀烘干，称量得固体ng，则混合物中碳酸钠的质量分数为

若Ca2+,Ba2+都可使CO32-沉淀完全，但使用氯化钡溶液比氯化钙溶液所得的结果具有更高的精确度，原因是

（2）乙同学的方案是：

将样品溶解后，加人稍过量的氯化钡溶液，再滴入2-3滴酚酞试液，用标准盐酸滴定。

乙同学在滴定过程中所需要的主要玻璃仪器有

加入过量氯化钡溶液的目的是

（3）丙同学的方案如图所示：

当混合物样品充分反应完全时，缓慢通人空气的目的是，其中，装置A的作用是

7．（18分）下面是实验室制取少量固体氧化铜的实验,根据实验步骤,回答有关问题。

调整托盘天平零点，称取5克CuSO4·5H2O晶体

↓

将样品溶于适量蒸馏水中

↓

向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液，直到不再产生沉淀为止

↓

将沉淀和液体全部转入蒸发皿中，加热，直到沉淀全部变黑

↓

过滤

~

↓

用少量蒸馏水洗涤沉淀23次

↓

将蒸发皿中的固体倒入研钵中，研细备用

（1）调整天平零点时，若指针偏向左边，应将左边的螺丝帽向（填左或右）旋动。

（2）溶解样品时要用到玻璃棒，其作用是。

（3）反应生成沉淀的离子方程式为：

。

（4）加热蒸发过程中要用到玻璃棒，其作用是。

（5）过滤中要用到玻璃棒，其作用是。

（6）洗涤沉淀的目的是；洗涤沉淀的方法是；为

了检验沉淀是否洗涤干净，应在最后一次的洗涤液中加入溶液。

（7）此过程中也要用到玻璃棒，其作用是。

8．（14分）DIS系统即数字化信息系统，它由传感器、数据采集器和计算机组成，某学习小组用DIS系统测定食用白醋中醋酸的物质的量浓度，以溶液的导电能力来判断滴定终点。

实验步骤如下：

（1）用_______________（填仪器名称）量取10.00l食用白醋，在________（填仪器名称）中用水稀释后转移到100mL的______________（填仪器名称）中定容，然后将稀释后的溶液倒入试剂瓶中。

（2）量取20.00mL上述溶液倒入烧杯中，连接好DIS系统，向烧杯中滴加浓度为0.1000mol·L-1的氨水，计算机屏幕上显示出溶液导电能力随氨水体积变化的曲线（见右上图）

①用滴定管盛氨水前，滴定管要用_____________________________-润洗2-3遍，润洗的目的是____________________________________________________。

②氨水与醋酸反应的离子方程式是___________________________________。

③食用白醋中醋酸的物质的量浓度是_____________________

9．（18分）某小组同学为了测定乙醇（C2H6O）的结构式，设计了用无水乙醇与钠反应和测量气体体积的装置进行实验。

实验步骤：

（1）装置如图所示。

先检查装置的气密性。

（2）用弹簧夹夹住橡皮短导管a处，打开橡皮导管b。

从T形管通气，使集气

瓶和量筒间的导管充满水，量筒内导管的一端正好浸入水面以下。

记下水

面高度，然后用弹簧夹夹紧c处，装上橡皮导管b，开启a处弹簧夹。

（3）在干燥的250mL烧瓶里投入去掉氧化层的金属钠薄片，连接好装置，慢慢

滴入无水乙醇（同时开启c处弹簧夹）。

反应接近完成时，用小火间断加热

烧瓶，让乙醇和钠反应完全。

反应停止后，读数。

回答下列问题：

1）、装置中a左边部分长导管的作用是

2）、用量取4.00ml无水酒精（0.79g.cm-3）放入装置中的容器中，

酒精完全反应并收集产生的气体（换算成标准状况约770ml），应称取钠的

质量至少为克，装置中量筒容量和个数应选用（填符号字母）

A、一个770mlB、两个500ml、

C、一个1000mlD、一个500ml和一个300ml

3）、本实验的关键是滴加乙醇不能太快，否则使结果（偏高、偏低）。

在读取量筒内液面读数时应注意（选填符号字母）

A、视线与凹液面最低处相平

B、视线与凹液面弧形相切

C、应使广口瓶内的液面与量筒内液面相平

D、反应完毕，待反应装置冷却至室温

E、记下量筒里水面的高度，即为气体体积

4）、通过以上实验和计算可确定乙醇的结构式，简要说明判断过程：

5）、小组同学还设计了不同的测量氢气体积的简易装置（操作步骤有所不同）如

图，合理的有（选填符号字母，多选扣分）

ABC

D

10．（18分）电镀厂曾采用有氰电镀工艺，由于排放的废水中含有的剧毒CN－离子，而逐渐被无氰电镀工艺替代。

处理有氰电镀的废水时，可在催化剂TiO2作用下，先用NaClO将CN－离子氧化成CNO－，再在酸性条件下继续被NaClO氧化成N2和CO2。

环保工作人员在密闭系统中用下图装置进行实验，以证明处理方法的有效性，并测定CN－被处理的百分率。

将浓缩后含CN－离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200mL（其中CN－的浓度为0.05mol·L－1）倒入甲中，塞上橡皮塞，一段时间后，打开橡皮塞和活塞，使溶液全部放入乙中，关闭活塞。

回答下列问题：

⑴甲中反应的离子方程式为

乙中反应的离子方程式为

⑵乙中生成的气体除N2和CO2外，还有HCl及副产物Cl2等，上述实验是通过测定二氧化碳的量来确定对CN－的处理效果。

则丙中加入的除杂试剂是（填字母）

a．饱和食盐水b．饱和NaHCO3溶液

c．浓NaOH溶液d．浓硫酸

⑶丁在实验中的作用是

装有碱石灰的干燥管的作用是

⑷戊中盛有含Ca（OH）20.02mol的石灰水，若实验中戊中共生成0.82g沉淀，则该实验中测得CN－被处理的百分率等于。

请说明该测得值与实际处理的百分率相比偏高还是偏低？

简要说明可能的原因。

⑸请提出一个能提高准确度的建议（要有可操作性，不宜使操作变得过于复杂）

11．（18分）某学生用下图所示装置制取氯气，并收集氯气进行实验。

请回答下列问题：

（1）装置A中发生反应的化学方程式。

（2）装置B如图中所示正放，则连接A的接口是。

（填序号）

（3）实验中可观察到C处石蕊试液的现象是，其原因是

.

（4）取出B中的集气瓶进行氯气与铜的反应实验，应该进行的操作是

后立刻放入充满氯气的集气瓶中。

实验中有同学提出应该在集气瓶底先放少量的水或细沙，你认为是否一定有要放；理由是。

（5）有资料记载，用高锰酸钾和浓盐酸在室温下就能很快地放出氯气，由此说明二氧化锰和高锰酸钾中氧化性较强的是。

（6）某化工厂一液氯罐发生泄漏，造成多人中毒。

液氯泄漏时，可采用防御自救措施是

.

12．Ⅰ.合成氨工业对化学和国防工业具有重要的意义。

写出氨的两种重要用途

                                    。

Ⅱ.实验室制备氨气，下列方法中适宜选用的是                 。

（填编号）

①固体氯化铵加热分解②固体氢氧化钠中滴加浓氨水

③氯化铵溶液与氢氧化钠溶液加热④固态氯化铵与氢氧化钙混合加热

Ⅲ.为了在实验室利用工业原料制备少量氨气，有人设计了如下装置（图中夹持装置均已略去）

实验操作：

①检查实验装置的气密性后，关闭弹簧夹a、b、c、d、e。

在A中加入锌粒，向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。

打开弹簧夹c、d、e，则A中有氢气发生。

在F出口处收集氢气并检验其纯度。

②关闭弹簧夹c，取下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧胶塞，如图所示。

氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄灭。

③用酒精灯加热反应管E，继续通氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，片刻后F中的溶液变红。

请回答下列问题：

（1）检验氢气纯度的目的是                                           。

（2）C瓶内水位下降到液面保持不变时，A装置内发生的现象是             

防止了实验装置中压强过大。

此时再打开弹簧夹b的原因是             

                                    ，C瓶内气体的成分是           。

（3）在步骤③中，先加热铁触媒的原因是                          .

反应管E中发生反应的化学方程式是                          。

13．（13分）一位同学使用①冷开水②碘酒③熟石灰④淀粉⑤肥皂水⑥食醋⑦红墨水⑧废易拉罐（铝合金）⑨废干电池（锌筒里装有炭粉、二氧化锰、氯化铵、淀粉等物质的糊状混合物）⑩食盐⑪纯碱为实验试剂，进行家庭小实验。

（1）用给定的试剂，不能进行的实验是（不考虑电解）（填写序号）。

a．制NaOH溶液

b．制备纯净氯气，并试验它的漂白作用

c．制二氧化碳

d．制硬脂酸

e．进行淀粉水解实验，并检验水解产物

（2）该同学制备氨气，先从废干电池中制备氯化氨。

为此，他准备把废干电池锌筒里的糊状混合物溶解于少量水中，过滤，除去不溶物，再蒸发、灼烧滤液，以制得干燥的氯化氨晶体。

他的设想（填“合理”或“不合理”），

理由是。

（3）该同学拟进行除去淀粉中所含食盐的实验。

他把一个鸭蛋浸泡在食醋里，待蛋壳溶去，在膜上打一个小洞，小心倒出蛋清、蛋黄，洗净蛋膜，作为半透膜小袋。

再装入含食盐的淀粉溶液，扎好袋口。

做好这些准备工作后，他即将进行的实验名称是。

要保证全部除去淀粉溶液里的食盐，实验中必须

食醋溶去蛋壳发生反应的离子方程式是。

14．（16分）实验室提供下列试剂：

①蒸馏水、②用硝酸酸化的AgNO3溶液、③熟石灰、④淀粉、⑤肥皂水、⑥食醋、⑦废干电池（锌筒内填有炭粉、MnO2、NH4Cl、淀粉等的糊状物）、⑧NaCl、⑨Na2CO3

碘酒。

某同学准备进行下列实验：

a．制NaOHb．制Cl2并验证其漂白性c．制CO2气体d．制硬脂酸e．进行淀粉的水解实验并检验其水解产物

（1）由于缺少试剂而不能进行的实验是（不考虑电解）（填代号）。

（2）该同学为制备NH3，先从废干电池中提取NH4Cl。

为此，他设想将废电池中的混合物溶于少量的水中，然后过滤，再蒸发和灼烧滤液，以制得干燥的NH4Cl晶体。

他的设想是否合理（填“合理”或“不合理”），其理由是

。

（3）该同学用一枚鸭蛋自制了一个半透膜小袋，为检验该半透膜小袋是否有破损，可以用以上所给试剂中（填试剂编号）来进行检验。

（4）如果让你制取少量的CO2气体，请从所提供的下列仪器中选择出适合本题发生CO2的仪器，你的选择是（填代号）。

（5）如果给你重新提供足量的浓氨水、浓NaOH溶液和NH4Cl晶体，请设计一个最简单的实验，以快速制得NH3。

①你设计的方案是

。

②请运用化学原理对你的方案予以解释

。

15．（14分）下图是实验室乙醇氧化实验的改进装置（图中加热仪器铁架台、铁夹等均已略去）。

图中：

A为无水乙醇，B为极细铜丝并绕成螺旋状，C为无水硫酸铜粉末，D为碱石灰，E为高锰酸钾颗粒，F为新制的氢氧化铜悬浊液。

请回答下列问题：

（1）实验时需要加热的仪器（部位）按加热时的先后次序应为（填该仪器或部位对应的字母），B处反应的化学方程式为：

。

（2）为使A中乙醇平稳气化成蒸气，常使用的方法是。

D处使用碱石灰的作用是。

（3）该反应为放热反应，反应一段时间后，撤走B处的酒精灯，在C处可观察到的现象为，能证明乙醇已被氧化的实验现象是：

。

（4）请解释图中长玻璃管（BCD段）为什么向左端略向下倾斜？

。

16．（20分）某实验小组拟用50mLNaOH溶液吸收CO2气体，制备Na2CO3溶液。

为了防止通入的CO2气体过量生成NaHCO3，设计了如下实验步骤：

①用25mLNaOH溶液吸收CO2气体，至CO2气体不再溶解；

②小火煮沸溶液1min~2min；

③在得到的溶液中加入另一半（25mL）NaOH溶液，使其充分混合。

此方案能制得较纯净的Na2CO3（第一步的实验装置如图所示）

（1）（3分）将块状大理石加入试管中的正确方法是_____________。

（2）（4分）写出①、③两步的化学反应方程式_____________。

（3）（4分）装置B中盛放的试剂是_____________，作用是_____________。

（4）（4分）有人认为将实验步骤②、③的顺序对调，即先混合再煮沸，更合理；你认为对吗？

_____________（填“对”或“不对”），理由。

（5）（2分）在实验中，在装置A还可以作为下列_____________气体的发生装置（填序号，多填倒扣分）。

①NH3　②H2　③O2　④C2H4

（6）（3分）实验室中吸收尾气的方法很多。

下列装置中可以用来吸收氨气的是_____________（填序号，多填倒扣分）。

17．（18分）用下面两种方法可以制得白色的Fe（OH）2沉淀。

方法一：

用不含Fe3+和FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。

（1）（2分）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_____________。

（2）（2分）除去蒸馏水中溶解的O2常采用_____________的方法。

（3）（3分）生成白色Fe（OH）2沉淀的操作是用长吸管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。

这样操作的理由是_____________。

方法二：

在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。

（1）（2分）在试管Ⅰ里加入的试剂是_____________。

（2）（2分）在试管Ⅱ里加入的试剂是_____________。

（3）（4分）为了制得白色Fe（OH）2沉淀，在试管中加入试剂，打开止

水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_____________。

（4）（3分）这样生成的Fe（OH）2沉淀能较长时间保持白色，其理由是

_____________。

18．（17分）碱式碳酸镁有多种不同的组成，如：

Mg2（OH）2CO3、Mg4（OH）2（CO3）3、

Mg5（OH）2（CO3）4等。

某研究性学习小组的同学们为了确定某碱式碳酸镁的组成，设下图所示的实验装置。

（1）实验步骤：

①按上图（夹持仪器未画出）组装好置后，首先进行的操作是_________。

E处干燥管盛放的药品是________________。

②称取碱式碳酸镁样品m1g，并将其放入硬质玻璃管中；

称量：

装浓硫酸的洗气瓶C的质量为m2g；装碱石灰的U形管D的质量为m3g

③打开活塞___________，关闭__________缓缓鼓入空气数分钟。

④关闭活塞_______，打开__________，点燃酒精灯加热，待不再产生气体为止。

⑤打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，称职得洗气瓶C的质量为m4g；U形管D的质量为m5g。

实验测得数据如下：

m1=31g，m2=87.7g，m3=74.7g，m4=89.4g，m5=87.9g，计算推导：

该碱式碳酸镁的化学式为_________________。

（2）关于该实验方案，以下说法你认为正确的是______________（填字母）

A．硬质玻璃管中有水凝结对测定结果有较大影响

B．不称量碱式碳酸镁样品的质量无法确定碱式碳酸镁的组成

C．该实验装置也可用于确定天然碱[aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O（a、b、c为正整数）]的化学组成

19．（17分）为了测定NaOH和Na