- 化学实验基本方法
- 共22052题
某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图所示实验:
查阅教材可知,普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。请回答以下问题:
(1) 操作①的名称是 ;操作②的名称是 ;
(2)操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、 、 和三脚架;操作③灼烧滤渣中的黑色固体时,产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体,由此推测滤渣中还存在的物质为 。
(3) 操作④的试管加入③中所得黑色滤渣,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,据此可初步认定黑色固体为 。
正确答案
(1)溶解 过滤(2)坩埚,泥三角 C(碳) (3)MnO2
略
下面a~e是中学化学实验中常见的几种定量仪器:
(a)量筒 (b)容量瓶 (c)滴定管 (d)托盘天平 (e)温度计
(1)无“0”刻度的是 (填写编号)。
(2)下列操作合理的是 (填字母)
(3)某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液,若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如上图所示:则所用盐酸溶液的体积为 mL。
(4)图甲表示10 mL量筒中液面的位置,A与B,B与C刻度间相差1 mL,如果刻度A为4,量筒中液体的体积为 mL;图乙表示25 mL酸式滴定管中某酸的体积,D与E 之间的刻度差为1 mL,如果刻度D为4,则该酸式滴定管中液体体积的读数为 mL。
图甲 图乙
正确答案
(1) ab (2) AD (3) 26.10mL (4)3.2mL 4.60mL
试题分析:(1)量筒和容量瓶没有“0”刻度;(2)托盘天平精确度为0.1g,不能精确称量10.20克碳酸钠固体;用100mL的量筒量取3.2mL浓硫酸造成的误差较大,应该用10mL的量筒量取,故B、C错误,A、D操作合理;(3)滴定前液面读数为0.00mL,滴定后液面读数为26.10mL,故所用盐酸的体积为26.10ml;(4)量筒刻度自下而上逐渐增大,若甲图中刻度A为4,则B为3,最小刻度为0.2mL,根据液面高度可判断量筒中液体的体积为3.2mL;滴定管刻度自上而下依次增大,乙图中如果刻度D为4,则E为5,最小刻度为0.1mL,由液面高度可判断滴定管中液体体积的读数为4.60mL(注意精确到0.01mL)。
(8分) 某学生为验证苯的沸点(80.1℃)比水低,设计了如右图1所示的实验装置:(某些固定装置已略去)
(1)该实验中能够说明苯的沸点比水低的实验现象是 。
(2)使用该实验装置的一个明显的缺点就是难以控制苯蒸气的大量外逸,有人在盛苯的试管口装上一个带有直玻璃导管的塞子(如右图2所示) ,改进后装置的直玻璃导管能防止苯蒸气的大量外逸的原因是
(3)该实验的加热方法叫 加热, 其优点是
正确答案
(1)烧杯中的水尚没沸腾时,试管中的苯已沸腾
(2)将苯蒸气冷凝回流
(3) 水浴 ; 受热均匀, 易控制温度(也可在1000C恒温下加热)
试题分析:验证苯的沸点比水低,加热两种液体,苯先沸腾。
(1)烧杯中的水尚没沸腾时,试管中的苯已沸腾。
(2)苯蒸气遇到冷的玻璃管,冷凝回流进试管。
(3)该实验加热方法为水浴加热,优点是受热均匀, 易控制温度。
点评:实验室制硝基苯时,在试管上方连接长的玻璃导管,使苯和硝酸冷凝回流,原理与本实验类似。
(15分)S2Cl2常用于橡胶硫化、有机物氯化的试剂,实验室可利用如下装置来制备S2Cl2。(部分夹持仪器已略去)
已知:①制备的反应方程式为:
②反应涉及的几种物质性质如下:
回答下列问题:
(1)A部分仪器装配时,放好铁架台之后,应先固定 (填仪器名称)。整套装置装配完毕后,应先进行 ,再添加试剂,冷凝水进水口是 (填“a”或“b”)。实验完毕,A中不再产生氯气时,可拆除装置,拆除时,最先进行的操作应是 。
(2)S2Cl2分子中各原子均达到8电子稳定结构,写出其电子式 ;用化学方程式表示撤去C装置的后果 ;用直接加热代替水浴加热的后果是 。
(3)单斜硫、斜方硫互称为 ,从熔点、沸点、着火点等信息得到的启示是 。
(4)M溶液可以选择下列试剂中的 (填序号)
①碳酸钠溶液 ②氯化铁溶液 ③亚硫酸钠溶液 ④高锰酸钾溶液
正确答案
(15分)(1)酒精灯(1分) 气密性检查(1分) a(1分) 将E中长导管移出液面(1分)
(2)(2分) 2S2Cl2+2H2O ="3S↓+" SO2↑+ 4HCl↑(2分)
不易控制温度,产率降低,锥形瓶易炸裂 (2分)
(3)同素异形体(1分) 二者固态时结构不同,液态时结构相同(2分)
(4)①③(2分)
试题分析:(1)按照仪器的连接顺序,从下到上,从左到右的原则,放置好铁架台后应先固定酒精灯,再固定铁圈的位置;整套装置装配完毕后,应先进行装置气密性的检查;根据冷凝的效果判断,进水口应是a口;实验完毕,A中不再产生氯气时,拆除装置,拆除时,最先进行的操作应是将E中长导管移出液面,防止倒吸;
(2)S2Cl2分子中各原子均达到8电子稳定结构,S原子的最外层6个电子,所以应形成2对共用电子对,Cl原子最外层7个电子,只形成1对共用电子对即可,所以Cl与S之间形成的是1个共价键,S分别与另一S原子、Cl原子各形成1个共价键,则电子式为;从装置来看,B中溶液是饱和食盐水,用于除去氯气中的 氯化氢,C中是浓硫酸,用于干燥氯气,因为S2Cl2遇水强烈分解生成S、SO2和HCl,所以若撤去C装置,则会发生的反应是2S2Cl2+2H2O ="3S↓+" SO2↑+ 4HCl↑;直接加热不易控制温度,若温度过高S2Cl2易挥发,导致产率降低,锥形瓶易炸裂;
(3)单斜硫、斜方硫都是硫元素的不同单质,所以互为同素异形体;二者的熔点不同,其他相同,说明固态结构不同,液态结构相同;
(4)M中的溶液用于吸收未反应的氯气防止污染,所以选择碳酸钠溶液、亚硫酸钠溶液,因为氯气与氯化铁溶液、酸性高锰酸钾溶液不反应,所以答案选①③。
(12分)请按要求填空:
(1)下列叙述完全正确的是_____________(填序号)
A、测溶液pH的方法是:取一小片广泛pH试纸置于玻璃片或表面皿上,再用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液,点在pH试纸中部,然后在30S内跟标准比色卡比较
B、在测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验中,下列操作都会导致测定结果偏高:①加热前称量容器时,容器未完全干燥 ②加热过程中有少量晶体溅出 ③加热后容器未放入干燥器中冷却
C、配制0.1 mol·L-1的NaCl溶液250 mL,烧杯、玻璃棒、250 mL的容量瓶、胶头滴管等玻璃仪器必须用到。
D、用50 mL酸式滴定管量取25.00 mL稀盐酸的操作可以是:先将稀盐酸注入酸式滴定管,调节其凹液面正好与25 mL刻度相切,然后将溶液全部放入50 mL锥形瓶中。
E、硝酸钾溶解度测定的实验中,温度计的水银球应处于烧杯中的水浴液面以下;分馏石油时,温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处。
F、仪器洗涤中常采用下列方法:①用酒精清洗制取酚醛树脂用过的大试管 ②用氨水清洗做过银镜反应的试管③用浓盐酸稍加热清洗用高锰酸钾制氧气后的试管
(2)实验室里化学试剂的保存方法是不相同的,下图中A、B、C、D、E是常见的一些保存药品的的试剂瓶。请把下列常见的试剂的序号填写在各试剂瓶下方的括号里:
①浓硫酸②碳酸钾溶液③碱石灰④四氯化碳⑤氯水⑥浓硝酸⑦硝酸银溶液⑧金属钠
正确答案
(1)(4分)AC(全对得4分,错1个扣2分,扣完为止)
(2)(8分)(每空2分,)B(③)、C(②)、D(①④)、E(⑤⑥⑦)。
(1)B不正确,加热后容器未放入干燥器中冷却,则固体又吸水,所以测定结果偏低;D不正确,没有润洗;E不正确,硝酸钾溶解度测定的实验中,温度计的水银球应试管中;氨水不能溶解单质银,F不正确,答案选AC。
(2)B是广口瓶,是橡皮塞,应该盛放固体,即答案选③;C和D是试剂瓶盛放液态,其中C是橡皮塞,D是玻璃塞,所以C中盛放②,D中盛放①④;E是棕色试剂瓶,盛放见光易分解的,答案选⑤⑥⑦
[2012·合肥市第二次质检](13分)某化学兴趣小组对加碘食盐中碘酸钾进行研究,查阅资料得知:碘酸钾是一种白色粉末,常温下很稳定,加热至5600C开始分解。在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,与氢碘酸、过氧化氢等物质作用,被还原为单质碘。
(1)学生甲设计实验测出加碘食盐中碘元素的含量,步骤如下:
a.称取wg加碘盐,加适量蒸馏水溶解;
b.用稀硫酸酸化,再加入过量KI溶液;
c.以淀粉为指示剂,用物质的量浓度为1.00×10-3mol/L的Na2S2O3溶液滴定(滴定时的反应方程式:(I2+2S2O32-=2 I-+2S4O62-)。
滴定时Na2S2O3溶液应放在_________ (填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”),滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液20. 00mL,其终点颜色变化为_________;加碘食盐样品中的碘元素含量是_________mg/kg(以含w的代数式表示)。
(2)学生乙对纯净的NaCl(不含KIO3)进行了下列实验:
请推测实验③中产生蓝色现象的可能原因:__________________;根据学生乙的实验结果,请对学生甲的实验结果作出简要评价___________________________。
(3)工业上通常用电解KI溶液的方法来制备碘酸钾,电解过程中请你帮助学生丙设计实验来判断电解是否完全。仪器不限,可选的试剂:淀粉溶液、H2O2溶液、稀硫酸。
正确答案
(13分)(1)碱式滴定管 蓝色变无色,且保持半分钟不变色
(2)I-在酸性条件下能被溶解在溶液中的O2氧化成I2 甲同学的实验结果可能偏大
(3)
(1)因S2O32-水解Na2S2O3溶液呈碱性,故Na2S2O3溶液应放在碱式滴定管;步骤a、b中发生的反应为:5KI+KIO3+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O,所以待测溶液中含I2,加淀粉后待测溶液呈蓝色,滴定终点时I2完全被S2O32-还原为I-,溶液由蓝色变为无色;由5KI+KIO3+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O和I2+2S2O32-=2 I-+2S4O62-可得:n(KIO3) =n(I2)=
n(Na2S2O3)=
×20.00×10-3L×1.00×10-3mol/L=
×2.00×10-5mol,所以加碘食盐样品中的碘元素含量为
=
。
(2)实验③中产生蓝色现象的原因是:I-在酸性条件下能被溶解在溶液中的O2氧化成I2;正是由于这一原因,导致甲同学的实验中待测溶液中I2的浓度偏大,从而使实验结果偏高。
(3)设计实验方案时,要根据I-在酸性条件下能被溶解在溶液中的O2氧化成I2和I2遇淀粉溶液变蓝来设计。
(10分)某实验小组用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol·L-1 NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体________g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填字母):__________。
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。
(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3 kJ·mol-1):_________________________
________________________________________________________________________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
②近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。则中和热ΔH=_______________________(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ·mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)____________。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
正确答案
44.Ⅰ.(1)5.0(2)abe
Ⅱ.(1)H2SO4(aq)+2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH=-114.6 kJ·mol-1
(2)①4.0②-53.5 kJ·mol-1③acd
试题分析:(1)245ml的溶液,需要配制250ml的溶液,故需要根据体积250mL算出所需氢氧化钠的质量;(2)氢氧化钠需放到小烧杯中称量,故用到天平、小烧杯和钥匙;II(1)中和热是指生成1molH2O放出的热量,故生成2molH2O时放出的热量也加倍;(2)①终止温度减去起始温度平均值,算出每次的温度差,再求四次的平均值;②比热容乘以溶液的质量得热量,再算出生成1mol水放出的热量换算成kJ即得中和热;③b选项量取氢氧化钠时仰视读数会使所取氢氧化钠体积增大,放出热量增多,故b错误;ac均是热量有损失,故正确;d是温度计上附着的氢氧化钠和硫酸反应了,这部分热量损失了;故选acd。
配制一定物质的量浓度的溶液是实验室进行科学研究的重要环节。
(1)若配制大约1 mol·L-1叫的溶液100 mL,所给仪器只有托盘天平、量筒、带刻度的烧杯、玻璃棒,下列可选用的试剂是 (填字母序号)。
(2)下图是某学生在配制0.100 mol·L-1的碳酸钠溶液100 mL时,将第一次洗涤液转移到容量瓶内的操作。
该步操作对所得溶液浓度的影响是 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”),原因是
.
(3)若配制(2)中溶液时,该生使用托盘天平称取碳酸钠,则与计算量一致吗?为什么?
.
(4)现用移液管准确量取20.0 mI。0.100 mol·L-1盼碳酸钠溶液,注入锥形瓶中滴加甲基橙试剂2~3滴,此时溶液呈 色。然后将待测稀盐酸注入洁净、干燥的滴定管内,记下滴定管内稀盐酸的初始刻度读数,接着开始向锥形瓶内滴加盐酸。当锥形瓶内溶液颜色突变成 色时即达到滴定终点,此时消耗盐酸体积为21.36 mI。,则待测盐酸的浓度为 mol·L-1。
正确答案
(1)ABCD(2分) (2)偏低(1分) 答出以下任一项原因就给1分:
①玻棒紧靠容量瓶口,造成洗涤液外溢。
②玻棒从容量瓶移出时,残留在玻棒上的洗涤液可能滴在瓶外。
③玻棒移出后直接放在桌面上,造成残留洗涤液损失。
④沾污玻璃棒。
(3)碳酸钠的计算量为1.06 g,而托盘天平只能称准0.1 g,即称取碳酸钠1.1 g(2分)
(4)黄(1分)红(1分)0.187(2分)
本题考查配制一定物质的量浓度的溶液,配制的基本步骤以及误差分析是考查重点。
(6分)下图中A、B、C、D是常见的普通玻璃试剂瓶。请把下列试剂的序号填写在适合盛放的试剂瓶下面的括号内:
a.浓硫酸 b.碳酸钠溶液 c.铝片 d.浓硝酸 e.氢氧化钠溶液 f.二氧化锰
正确答案
(6分) cf(2分) ; be (2分); a(1分); d(1分)
试题分析:A、广口瓶一般盛放固体,所以放cf;B、胶塞的细口瓶盛放碱性溶液,碳酸钠、氢氧化钠溶液为碱性溶液,所以B盛放be;C、玻璃塞的细口瓶盛放非碱性溶液,所以浓硫酸放在C中;D、棕色试剂瓶盛放受热或见光易分解的物质,浓硝酸见光易分解,所以D中盛放d。
以标准的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠为例,判断以下操作所引起的误差(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(1)读数:滴定前俯视或滴定后仰视 ( )
(2)未用标准液润洗酸式滴定管 ( )
(3)用待测液润洗锥形瓶 ( )
(4)滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后尖嘴气泡消失 ( )
(5)移液管吸取待测液后,悬空放入锥形瓶,少量待测液洒在瓶外 ( )
(6)碱式滴定管(量待测液用)或移液管用蒸馏水洗净后直接注入待测液 ( )
(7)滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,有少量液滴溅出 ( )
(8)开始时标准液在滴定管刻度线以上,未予调整 ( )
(9)锥形瓶用蒸馏水冲洗后,不经干燥便直接盛待测溶液 ( )
(10)滴定接近终点时,用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁 ( )
正确答案
(20分)(每空2分)(1)偏大 (2)偏大 (3)偏大 (4)偏大
(5)偏小 (6)偏小 (7)偏小 (8)偏小 (9)无影响 (10)无影响
试题分析:误差分析的总依据为:由C测==C标V标/V测由于C标、V待均为定植,所以C测的大小取决于V标的大小,即V标:偏大或偏小,则C测偏大或偏小,据此可知:
(1)滴定前俯视,读数偏小,或滴定后仰视,读数偏大,所以测定结果偏高。
(2)未用标准液润洗酸式滴定管,则消耗标准液的体积增加,测定结果偏高。
(3)用待测液润洗锥形瓶,则消耗标准液的体积增加,测定结果偏高。 (4)滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后尖嘴气泡消失,,则消耗标准液的体积增加,测定结果偏高。
(5)移液管吸取待测液后,悬空放入锥形瓶,少量待测液洒在瓶外,则待测液的体积减少,消耗标准液的体积减少,测定结果偏低。
(6)碱式滴定管(量待测液用)或移液管用蒸馏水洗净后直接注入待测液,则相当于是稀释,消耗标准液的体积减少,测定结果偏低。
(7)滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,有少量液滴溅出,则消耗标准液的体积减少,测定结果偏低。
(8)开始时标准液在滴定管刻度线以上,未予调整,则相当于是减少标准液体积,所以消耗标准液的体积减少,测定结果偏低。
(9)锥形瓶用蒸馏水冲洗后,不经干燥便直接盛待测溶液,对测定结果没有影响。
(10)滴定接近终点时,用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁,对测定结果没有影响。
点评:该题是中等难度的试题,试题紧扣教材,侧重对学生实验能力的培养,旨在培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑思维能力和规范严谨的实验设计能力。该题的关键是明确实验原理,以及引起误差的原因,然后灵活运用即可。
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