上海市2008届高三化学模拟试题汇编:实验探究(1)

实验探究（1）

1、(08上海模拟)某活动课程小组拟用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：

a.取25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解；

b.小火煮沸溶液1～2 min；

c.在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液，使其充分混合反应。

(1)此方案能制得较纯净的Na2CO3，写出a、c两步的化学反应方程式  ____________________、____________________________。

此方案第一步的实验装置如下图所示：

(2)加入反应物前，如何检查整个装置的气密性________________________________________。

(3)装置B中盛放的试剂是______________，作用是_______________________________。

 (4)在实验室通常制法中，装置A还可作为下列_____________气体的发生装置(填序号)。

①CH2==CH2    ②H2S    ③CH4    ④CH≡CH     ⑤H2

(5)实验室制取下列气体：①NH3，②Cl2，③HCl，④H2S，⑤CH4， ⑥CO，⑦CO2，⑧O2时，属于必须进行尾气处理，并能用下图所示装置进行处理的，将气体的序号填入装置图的下方空格内。

(6)已知所用NaOH溶液中溶质的质量分数为40%，室温下该溶  液密度为1.44 g / mL，假设反应前后溶液的体积不变，不考虑实验误差，计算用此种方法制备所得Na2CO3溶液的物质的量浓度为____________________。

答案、(14分)(1) 2NaOH + CO2 == NaHCO3  (1分)   NaHCO3 + NaOH == Na2CO3 + H2O   (1分)

(2)方法①：用弹簧夹夹住A、B连接处，先检查A的气密性：塞紧橡皮塞，从漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，停止加水后，漏斗内与锥形瓶中的液面差保持不变，说明装置不漏气。然后检查B的气密性：向烧杯中注入少量水，使导管口侵入水中，双手捂住广口瓶片刻有气泡冒出，松开手后，有少量水进入导管形成水柱，说明装置不漏气。

方法②：也可一次检查A、B的气密性：连接和烧杯间的乳胶管用止水夹夹住。然后从漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，过一会，观察漏斗内与锥形瓶中的液面差，若保持不变，说明装置不漏气。         (3) 饱和酸氢钠溶液  吸收HCl气体

(4) ②④⑤    (5) ①③  ②④   (6) 7.2 mol/L

2 .(08上海重点中学第二次联考)为测定碳酸钙纯度（设含杂质SiO2），学生设计了如下几个实验方案，请回答每个方案中的问题。

[方案I]（1）称取碳酸钙样品 M g ；（2）加入过量盐酸；（3）收集并测定生成的气体体积V mL。

问题：如果称量样品时，砝码底部有一处未被实验者发现的残缺，那么测定的碳酸钙的纯度会              （偏高、偏低、无影响）

[方案II]（1）称取碳酸钙样品 M g；（2）用c mol/L 盐酸 V mL（过量）溶解样品；（3）取溶解后的溶液mL，用C′mol/L NaOH溶液滴定，恰好用去V′mL。

问题1：列出本实验中必须用到的仪器名称（除铁架台及附件、烧杯、托盘天平（砝码）、药匙之外）                     

问题2：加盐酸后是否需要滤出SiO2后再用NaOH滴定          

A．需要              B．不需要             C．均可

问题3：碳酸钙纯度计算公式                                  

[方案Ⅲ]（1）称取碳酸钙样品 M g；（2）高温（1000℃）煅烧直至质量不再发生变化，冷却后称量，质量为M′g。

问题1：为什么要煅烧至1000℃且“直至质量不再改变”？                      

问题2：本方案中的“冷却”应如何操作                                      

综上所述，你认为3个方案中，最好的方案是           ，其它方案的缺点分别是：

方案         ；                                                 

方案         ；                                                  

答案

[方案I] 偏低  2’

[方案II] 问题1：锥形瓶、滴定管、玻璃棒   2’（漏写一个扣一分）

问题2：B    1’        

问题3：     2’

[方案Ⅲ] 问题1：保证CaCO3完全分解     1’

问题2：应在干燥器中冷却        1’

最好的方案是：方案Ⅱ  1’  ，其它方案的缺点分别是：

方案 Ⅰ   1’  ：气体体积难以准确测量             1’

方案 Ⅲ   1’  ：实验室难以提供1000℃的高温       1’

3 .(08上海重点中学第二次联考)某校化学课外小组用硫酸铁废液（含少量硫酸铜和稀硫酸），制备硫酸亚铁晶体并进行如下实验。制备硫酸亚铁晶体主要的操作流程如下：

请根据题目要求回答下列问题：

（1）A的化学式为                  ，上述操作过程中用到的玻璃仪器有：①烧杯、

②玻璃棒、③酒精灯、④温度计、⑤                  。

（2）趁热过滤的目的是                  。

（3）结晶操作过程中应控制滤液酸性的原因是                  。

（4）已知硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2]比硫酸亚铁稳定，常用在分析化学中。硫酸亚铁铵可用硫酸铵和硫酸亚铁反应制得。实验室利用硫酸亚铁铵溶液和草酸溶液反应生成草酸亚铁沉淀来制备草酸亚铁。写出硫酸亚铁铵溶液与草酸溶液反应的离子方程式       

________________________________________________ 。

（5）草酸亚铁晶体（相对分子质量180）受热易分解，某课外小组设计如图的实验装置来检验其分解产物。

①该装置中最不合理的部分              （填字母），原因是              。

②改用正确装置实验开始后，B处变蓝，说明草酸亚铁晶体中有              ；C处有白色沉淀，E处部分黑色粉末变为红色，说明草酸亚铁分解产生              （填化学式）。

答案

（1）Fe  1’，漏斗   1’            （2）防止硫酸亚铁晶体析出          1’

  （3）防止Fe2+ 水解  1’            （4）Fe2+ + H2C2O4 → FeC2O4 ↓ +2H+      2’

  （5）A   1’ ；试管口向上，反应生成的水倒流入试管会使试管破裂，故试管口应略向下      1’

        结晶水  1’    ，CO2  、 CO   1’（错写、漏写均不给分）

4．（08上海12校第二次联考）（A）课外活动中做乙醛被空气氧化生成乙酸的实验，

有同学设计了下图实验装置进行，在B试管中加入

10ml 40%的乙醛水溶液、5g醋酸锰晶体和沸石的混

合物，在烧杯中加50ml的硅油，在C试管中加入

10ml蒸馏水。

已知相关物质的沸点如下表：

继续加热，最终在试管C中得到的水溶液为乙酸溶液。请回答下列问题：

   （1）写出上述方法制取乙酸的化学方程式                      。

   （2）在烧杯中放硅油的原因是                                          ，

为了保证实验的成功，在烧杯中也可以用               代替硅油。在鼓入空气前后 的温度计水银球的位置是：鼓入前                   鼓入后：                        ，最后温度应控制在                  。

   （3）对C试管中收集到的水溶液检验的常见方法是：

①                                                           。

②                                                        。

③                                                       。

答案

   （1）2CH3CHO+O2              2CH3COOH（2分）

   （2）硅油的沸点是180℃以上，乙酸沸点为117.9℃，有利于乙酸蒸馏出来，  植物油   反应混合液中  具支试管支管品  117.7℃（5分）

   （3）①取少量液体滴加紫色石蕊试液变红色（1分）

②用洁净 的玻璃棒蘸取试液到pH试纸上，测定pH值（1分）

③取少量溶液滴入到碳酸钠或碳酸钙固体中，产生大量气泡（1分）其它方法合理给分

5．（08上海12校第二次联考）（B）苯甲醛在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。实验通过图示的流程有甲苯氧化制备苯甲醛。

试回答下列问题：

   （1）Mn2O3氧化甲苯的反应需要不断搅拌，搅拌的作用是                        

                                                          。

   （2）甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离，该过程中需要将混合冷却，其目的是                                                       。

   （3）实验过程中需循环使用的物质分别是                                      、

                                             。

   （4）实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是                                     

                                                                     ，其原理是                                                                    

                                                  。

（5）实验中发现，反应时间不同苯甲醛的产率也不同（数据见表）

                                                                     。

答案

   （1）使甲苯和三氧化锰充分接触，加快反应速率。（2分）

   （2）使生成物溶解度减小，以使固体析出（2分）

   （3）稀硫酸、甲苯（2分）

   （4）蒸馏  利用甲苯和苯甲酸的沸点差异使两者分离（2分）

   （5）部分苯甲醛被氧化为苯甲酸（2分）

6．（08上海12校第二次联考）某校化学研究性学习小组，在学习金属的冶炼以后，对一氧化碳还原金属氧化物的实验非常感兴趣，他们查阅有关资料后分析：

（1）

学生对相关装置进行分析和比较发现这些装置既有各自的优点，同时也发现各个装置中均存在一些不足，具体看下表：

   （2）根据高三拓展教材中一氧化碳还原氧化铁的实验要求，在上述实验的基础上学生设计了相对更为合理的实验，重点避免了上述三个不足。其中一氧化碳的制备是利用

甲酸和浓硫酸共热到60—80℃可发生脱水反应：HCOOH          CO↑+H2O

请根据以下各图进行选择形成一套相对较为合理的实验装置图（某些装置可重复使用）

   （3）回答以下问题：

①合理实验装置的连接顺序是（写小写字母）                      。

②在反应时强调先产生一氧化碳气体，一会再点燃加热氧化铁的酒精灯，原因是

                （    ）

A．因为一般反应从左到右进行    

B．排除体系内的空气，使反应过程更安全

C．甲酸与浓硫酸反应可以产生大量的CO气体

D．此反应加热时间长有利于产生CO

③请说出你所选择的第一个石灰水洗气瓶的作用是                      。

④在观察到硬质玻璃管中由             色完全变为                      时停止加热，然后继续                      ，原因是防止铁被氧化。

⑤硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是                               。

⑥该实验的一个优点是把实验过程中的尾气利用排水法收集到起来，收集的气体前后有几瓶，若分别先后编号，点燃各个瓶中的气体，中间编号的集气瓶中气体                    ，前后编号的集体瓶中气体                 ，原因是                                           。

答案（3）①i→c→d→f→g→h→i→f→g→e（3分）

②B（2分）

③除去气体中的杂质（可能杂质是HCOOH、CO2、SO2）（1分）

④红棕色变为黑色  通一氧化碳冷却至室温（3分）

⑤Fe2O3+3CO            2Fe+3CO2

⑥气体安静燃烧，发出兰色火焰，  点燃有爆鸣声（或有火球喷出），收集的气体不纯净。（3分）

7．(08闽行区模拟) (A)（12分）实验室用图甲所示的装置制取CO2气体，可以达到随开随用，随关随停的效果：

（1）实验前如何检查甲的气密性：                   

                                                   。

（2）下列气体也可以采用甲装置来制取的是____________。

A．用锌粒和稀硫酸制取氢气        

  B．用氢氧化钠固体和浓氨水制氨气

C．用二氧化锰和浓盐酸制取氯气    

 D．用电石制乙炔

（3）若用图乙装置来代替图甲制CO2气体，并要求达到与甲同样的效果（不增加仪器、用品），请叙述操作方法______________________________________________________。

（4）为了测定CO2的相对分子质量，进行如下操作：

①将收集好的CO2气体连瓶带塞一起称量，质量为m1g；

②再将此瓶重新装满空气，用塞子塞好，称量质量为m2g；

③再用此瓶收集一瓶氢气，用塞子塞好，称得质量为m3g。

所有实验均在相同条件下进行。已知：空气平均相对分子质量为29.0，试回答：

Ⅰ．本实验的测定原理是                                                 。Ⅱ．装有CO2的集气瓶质量的称量，应重复操作，直到两次称量结果基本相同，理由是                                                                  。

Ⅲ．由实验测得CO2的相对分子质量是                                     。

Ⅳ．若实验测的的CO2的分子量偏小，则可能的原因是_________________________。

答案 (1)塞紧橡皮管，夹紧止水夹后，从漏斗中加入一定量的水直至漏斗中的液面高于试管内的液面，停止加水，隔一段时间，如果漏斗中的液面与试管中的液面差保持不变，则说明甲装置的气密性好。（2分）

（2）A（1分）

（3）先加液体至接近隔板，固定好装置，此时固液分离反应不发生，然后用手让乙装置的试管倾斜，使固液相接触，反应发生则产生气体，当气体不再需要时，将装置放正，反应停止。（2分）

（4）Ⅰ．根据阿佛加德罗定律，同温同压时，同体积的气体含有相同的分子数。（2分）

Ⅱ．确保瓶内充满CO2（1分）

Ⅲ．（2分）

Ⅳ．空气没排完，CO2未收集满。（其他合理答案均给分）（2分）

8．(08闽行区模拟) (B)(12分)（1）某同学用托盘天平称量8.0gNaOH固体，则需先称量一个烧杯的质量，用“↓”表示在托盘天平上放上砝码，用“↑”表示在托盘天平上取下砝码，称量过程如右图所示，此时天平平衡，则烧杯的质量为_________g；在右盘再放________g砝码，将游码移至______g位置，然后向烧杯中加入NaOH固体，直至天平平衡。

（2）常见的粗盐主要含有NaCl和少量的MgCl2、CaCl2，由于有MgCl2和CaCl2的存在，使得食盐容易板结，下面实验可以确定粗盐中NaCl的质量分数，也可以制得纯净的NaCl，实验步骤如下：

①调整托盘天平零点

②称取样品W克

③将样品溶解于适量的蒸馏水

④滴加稍过量的A溶液，有沉淀产生，沉淀完全后过滤

⑤将得到的滤渣用蒸馏水多次洗涤，烘干，得纯净固体W1克

⑥滤液中加入稍过量的B溶液，又待沉淀完全后过滤

⑦将⑥得到的滤渣用蒸馏水多次洗涤，烘干，得纯净固体W2克

⑧在最后得的滤液中加入稍过量C溶液，加热蒸发溶剂得到纯净固体W3克

请根据要求回答问题：

① 加入的试剂A是            ，B是            ，C是            。

②检验步骤④中A是否过量的方法是                                      。

③两次洗涤沉淀，为了检验沉淀是否洗净，应在最后几滴洗出液中加入             ，若               表示沉淀已洗净。

④ 该粗盐中的质量分数的计算式是                         。

答案

(1) 31.2    5   4.2  （各1分）

 (2)① NaOH溶液  Na2CO3溶液     盐酸 （各1分）

②用玻璃棒蘸取试液点在红色石蕊试纸上，试纸变蓝，则加入A过量。（2分）    

③AgNO3溶液      无沉淀产生 （各1分）

④                                              （2分）

9．（12分）Ag/α-Al2O3在石油化工生产中作为重要的催化剂，其中Ag起催化作用，α-Al2O3是催化剂载体且不溶于，工业生产使用后的催化剂中往往含有少量铁及铁的氧化物。若在实验室里对该催化剂进行回收得到α-Al2O3和AgNO3晶体，其流程如下图所示。其中的实验操作（Ⅴ）的转化反应为：6AgCl + Fe2O3 → 3Ag2O + 2FeCl3

阅读下述流程，完成下列填空： 

NaCl

蒸馏水

Ag/α-Al2O3  HNO3

（Ⅳ）

（Ⅲ）

沉淀

（Ⅱ）

过滤、洗涤

（Ⅰ）

酸溶

NaNO3溶液Fe(NO3)3溶液

α-Al2O3

AgCl（s）

NO、NO2

HNO3

Fe2O3

NaOH溶液

（Ⅴ）

转化、过滤

（Ⅵ）

酸溶

（Ⅷ）

吸收

（Ⅶ）

FeCl3

AgNO3晶体

（1）Ag/α-Al2O3加酸溶解时若选用如右图装置，为使实验正常进行，需要对实验装置改进的是                                             。

（2）在实验操作（II）中，如果用自来水代替蒸馏水进行洗涤时，将会出现的问题是                                                               

                                                           。

（3）实验操作（Ⅳ）所需的玻璃仪器为                                      。

（4）实验操作（Ⅶ）从AgNO3溶液中获得AgNO3晶体需要进行的操作依次为

          （选择并排序）。

a.蒸馏      b.蒸发浓缩      c.灼烧       d.过滤      e.冷却结晶

（5）已知：NO + NO2 + 2NaOH → 2NaNO2 + H2O 

2NO2 + 2NaOH → NaNO3 + NaNO2 + H2O

将实验操作（Ⅰ）中生成的NO、NO2混合气体通过实验操作（Ⅷ）中的NaOH溶液吸收，当它们的关系满足下列哪些关系时，混合气体能被完全吸收           （选填编号）。

a.V（NO2）>V（NO）     b.V（NO2）< V（NO）    c.V（NO2）= V（NO）

（6）已知催化剂（忽略杂质）中Ag的质量分数，若计算Ag的回收率，还必须知道的实验数据为                         和                         。

答案

（1）将长颈漏斗插入液面以下或换为分液漏斗（2分）

（2）蒸馏水中的Cl-（或氯离子）与溶液中的Ag+（或（银离子）反应，生成AgCl（或氯化银）沉淀和α-Al2O3一起过滤，使α-Al2O3不纯，同时减少了银的回收率。（2分）

（3）漏斗、烧杯、玻璃棒。（2分）

（4）b、e、d。（2分）

（5）a、c。（2分）

（6）催化剂样品的质量，最后提纯得到银晶体的质量。（2分）