课题三综合实验设计知识点题库

ClO₂与Cl₂的氧化性相近．在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛．某兴趣小组通过题图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究．

（1）仪器C的名称是．安装F中导管时，应选用图2中的．
（2）打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O．该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为，为使ClO₂在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜（填“快”或“慢”）．
（3）关闭B的活塞，ClO₂在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO₂ ，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是．
（4）已知在酸性条件下NaClO₂可发生反应生成NaCl并释放出ClO₂ ，该反应的离子方程式为，在ClO₂释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是
（5）已吸收ClO₂气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ，加酸后释放ClO₂的浓度随时间的变化如题9图3所示，若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是，原因是．

在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应．应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”，并收集纯净干燥的气体．请回答该实验中的问题．

（1）写出该反应的化学方程式；干燥剂是（写名称）．
（2）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，其作用是．
（3）试管中收集气体是（写化学式），如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行．在虚线框内画出收集该气体的装置图．（限选仪器：试管、玻璃导管、水槽）
（4）反应后得到黑色固体，主要成分是Fe₃O₄ ，还含有少量Fe和FeO；限选以下试剂：稀HNO₃、稀HCl、KSCN溶液、氯水、CuSO₄溶液；
设计实验方案检验所得固体中含有Fe₃O₄ ，写出实验步骤和实验现象．证明固体中含有没完全反应的Fe．

浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应．已知酸性KMnO₄溶液可以吸收SO₂ ，试用下图所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物．

编号	①	②	③	④
装置

（1）写出木炭与浓硫酸反应的化学方程式．标准状况下，若生成6.72L的气体，则转移电子的物质的量为．这些装置的连接顺序（按产物气流从左到右的方向）是（填装置的编号）：
→→→．
（2）实验时可观察到：装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色．B瓶溶液的作用是，C瓶溶液的作用是．
（3）装置②中所加的固体药品是，可确证的产物是，确定装置②在整套装置中位置的理由是．
（4）盛放浓硫酸的试剂瓶标签上应印有下列警示标记中的

下面是某化学兴趣小组的同学学习元素周期律时设计的两套实验方案．

（1）【实验一】实验步骤如下：
实验序号
实验步骤
①
向新制的Na₂S溶液中滴加新制的氯水
②
将镁条投入1mol/L的稀盐酸中
③
将铝条投入1mol/L的稀盐酸中
（i）设计该实验方案的目的是：探究同周期元素的．
（ii）实验①的现象是，反应的化学方程式是．
（2）【实验二】为验证Cl₂、Br₂的非金属性强弱，设计了如下实验：（可供选择的试剂有：氯水、溴水、NaCl溶液、NaBr溶液、酒精、四氯化碳）实验步骤如图．

（iii）试剂A是；试剂B是；试剂C是．
（iv）试剂C在实验中所起的作用是，
加入C振荡、静置后看到的现象是：．
以上反应可以证明Cl₂的非金属性（填“强于”或“弱于”）Br₂的非金属性，反应的离子方程式为：．

下表是某学生为探究AgCl沉淀转化为Ag₂S沉淀的反应所做实验的记录．

步骤	现象
Ⅰ．取5mL 0.1mol/L AgNO₃与一定体积0.1mol/L NaCl溶液，混合，振荡．	立即产生白色沉淀
Ⅱ．向所得悬浊液中加入2.5mL 0.1mol/L Na₂S溶液．	沉淀迅速变为黑色
Ⅲ．将上述黑色浊液，放置在空气中，不断搅拌．	较长时间后，沉淀变为乳白色
Ⅳ．滤出Ⅲ中的乳白色沉淀，加入足量HNO₃溶液．	产生红棕色气体，沉淀部分溶解
Ⅴ．过滤得到滤液X和白色沉淀Y；向X中滴加Ba（NO₃）₂溶液．	产生白色沉淀

（1）为了证明沉淀变黑是AgCl转化为Ag₂S的缘故，步骤I中NaCl溶液的体积范围为．
（2）已知：25℃时K_sp（AgCl）=1.8×10^﹣¹⁰ ， K_sp（Ag₂S）=6×10^﹣³⁰ ，此沉淀转化反应的平衡常数K．
（3）步骤V中产生的白色沉淀的化学式为，步骤Ⅲ中乳白色沉淀除含有AgCl外，还含有．
（4）为了进一步确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因，设计了如下图所示的对比实验装置．
①装置A中玻璃仪器有圆底烧瓶、导管和，试剂W为．
②装置C中的试剂为NaCl溶液和Ag₂S悬浊液的混合物，B中试剂为．
③实验表明：C中沉淀逐渐变为乳白色，B中没有明显变化．
完成C中反应的化学方程式：
Ag₂S+NaCl++⇌ AgCl+S+
C中NaCl的作用是：

按如图装置进行如下实验，请用你所学知识完成下题：先关闭K，使A中反应进行，加热玻璃管C，可观察到C管中发生耀眼白光，产生白烟，管壁上附有淡黄色物质．实验完成后将C管中固体全部加入盐酸中，有臭鸡蛋气味的气体生成．

（1） C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁，是因为．
（2）停止实验时，先打开K，再停止滴加浓硫酸并熄灭酒精灯，橡胶气胆B在实验中的作用是．
（3） C中全部反应产物有、、（填化学式）．

某课外活动小组的同学，在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气．为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确，丙同学设计了如图所示的实验装置（锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，反应装置略去）．

注：C中为氧化铜粉末，试回答下列问题：

（1）上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为：；
（2）乙同学认为还可能产生氢气的理由是：；
（3）丙同学在安装好装置后，必不可少的一步操作是：；
（4） A中试剂是，D中试剂是；
（5） E装置的作用是；
（6）可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：。

铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、CO₂、O₂作用产生“绿锈”，该“绿锈”俗称“铜绿”，化学式为[Cu₂(OH)₂CO₃]，“铜绿”能跟酸反应生成铜盐和CO₂、H₂O。某同学利用下述系列反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。

铜 $\text{[math]}$ 铜绿 $\text{[math]}$ A $\text{[math]}$ Cu(OH)₂ $\text{[math]}$ B $\text{[math]}$ Cu

（1）从三种不同分类标准回答，“铜绿”属于哪类物质？、、。
（2）请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式。
（3）写出B的化学式。
（4）上述转化过程中属于化合反应的是，属于分解反应的是。

氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置（部分装置省略）制备KClO₃和NaClO，探究其氧化还原性质。

图片_x0020_100006

回答下列问题：

（1）盛放MnO₂粉末的仪器名称是，a中的试剂为。
（2） b中采用的加热方式是，c中化学反应的离子方程式是，采用冰水浴冷却的目的是。
（3） d的作用是，可选用试剂（填标号）。
A．Na₂S B．NaCl C．Ca(OH)₂(悬浊液) D．H₂SO₄
（4）反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，，，干燥，得到KClO₃晶体。

为探究钠的部分性质，设计实验操作如下：

①向如图所示的试管中加入苯(已知苯的密度为0.86 g·cm^-3 ，苯不溶于水)；②拔出大头针，使Na(密度为0.97 g·cm^-3)落入苯中(钠与苯不反应)；③从长颈漏斗中加入MgCl₂溶液(密度约为1 g·cm^-3)。下列说法中正确的是（）

图片_x0020_100003

A . 把MgCl₂溶液加入苯中，MgCl₂溶液在上层 B . 钠一直停留在苯层不发生反应 C . Na在MgCl₂溶液与苯的界面处反应，并上下跳动直至消失，下层有白色沉淀产生 D . Na在MgCl₂溶液底部四处游动，MgCl₂溶液中有白色沉淀产生

为了探究甲烷的性质，某同学设计如下两组实验方案。

（1）（甲方案）探究甲烷与氯气反应的条件，如图所示。Ⅰ瓶放在光亮处，Ⅱ瓶用预先准备好的黑色纸套套上，并夹紧弹簧夹a和b。
一段时间后，打开弹簧夹a、b，观察到有水倒吸入Ⅰ瓶中，但水并不能充满Ⅰ瓶。除了上述现象外，该实验中还可能观察到的现象有______________(填字母)。

A . Ⅰ瓶中气体颜色变浅 B . Ⅰ瓶中出现白雾 C . Ⅰ瓶内壁出现油状物质 D . Ⅱ瓶中与Ⅰ瓶现象相同
（2）（乙方案）探究甲烷与氧化剂反应，如图所示。已知碳化铝( $\text{[math]}$ )与水反应生成氢氧化铝和甲烷。

实验现象：溴水不褪色，无水硫酸铜变蓝色，澄清石灰水变浑浊。

回答下列问题：

碳化铝与稀硫酸反应的化学方程式为。
（3）加入药品前，应先进行的一步操作是。
（4）下列对实验中的有关现象与结论叙述都正确的是_____________(填字母)。

A . 甲烷不能与溴水反应，推知甲烷不能与卤素单质反应 B . 酸性高锰酸钾溶液不褪色，结论是通常条件下甲烷不能与强氧化剂反应 C . 硬质玻璃管中黑色粉末无颜色变化，结论是甲烷不与氧化铜反应 D . 硬质玻璃管中黑色粉末变红色，推断氧化铜与甲烷反应只生成水和二氧化碳
（5）经测定，甲烷与氧化铜反应时每消耗1mol甲烷转移电子7mol，写出实验时硬质玻璃管中发生反应的化学方程式。
（6）浓硫酸的作用是，集气瓶中排水法收集到的气体(填“能”或“不能”)直接排入空气中。

氯化亚铜（CuCl）常用作催化剂、杀菌剂等。

（1）将Na₂SO₃溶液逐滴加入到CuCl₂溶液中，再加入少量浓盐酸混匀，得到CuCl沉淀。该反应中被氧化的物质是（填化学式）。
（2）为测定制得CuCl样品的纯度，进行下列实验：
a.称取0.5000g样品，放入盛有20mL过量FeCl₃溶液和玻璃珠的锥形瓶中，不断摇动；

b.待样品溶解后，加水50mL；

c.立即用0.2000mol·L^-1Ce（SO₄）₂标准溶液滴至反应完全，记录消耗标准溶液的体积：

d.重复步骤a至c操作2次，记录消耗标准溶液的平均体积为25.00mL.

已知：CuCl+Fe³⁺=Cu²⁺+Fe²⁺+Cl^-、Fe²⁺+Ce⁴⁺=Fe³⁺+Ce³⁺

①配制100mL0.2000mol·L^-1的Ce（SO₄）₂标准溶液时，需要的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管，还需要。

②进行步骤c时若操作缓慢，则测得CuCl的纯度（“偏大”、“偏小”或“无影响"）。

③通过计算确定该样品中CuCl的纯度（写出计算过程）。

（1） Ⅰ.某科学探究小组设计以下装置依次完成氯气的制备、氯酸钠的制备、次氯酸钠的制备并探究氯水的性质。
其中：①为氯气发生装置，烧瓶中盛放 MnO₂ 固体；

②的试管里盛有 15 mL 30% NaOH 溶液，并置于热水浴中；

③的试管里盛有 15 mL 8% NaOH 溶液，并置于冰水浴中；

④的试管里加有紫色石蕊试液；

⑤为尾气吸收装置。

请填写下列空白：

如何检验装置①的气密性。
（2）如果实验室没有 MnO₂ ，下列物质可以用来代替 MnO₂制 Cl₂的是__

A . KMnO₄ B . Fe₂O₃ C . 浓硫酸 D . KClO₃
（3）制备氯酸钠的化学方程式为。
（4）比较制取氯酸钠和次氯酸钠的条件，二者的差异是：。
（5） ④的试管里紫色石蕊试液现象及原因。
（6） Ⅱ.次氯酸钠溶液可以杀灭新冠病毒，若将其与稀硫酸混合使用可增强消毒能力。现用18mol·L^-1浓硫酸来配制 450 mL 0.2 mol·L^-1 的稀硫酸。
①需用量筒量取浓硫酸的体积为mL。

②定容时的操作：当液面离容量瓶颈部的刻度线 1~2cm 时，，盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。

③若所配制的稀硫酸浓度偏高，则下列可能的原因分析中正确的是。

A．配制前，容量瓶用蒸馏水洗涤后再用硫酸润洗

B．量取浓硫酸时，读数时俯视液体的凹液面

C．浓硫酸稀释后立即转移至容量瓶定容

D．颠倒摇匀后，液面低于刻度线，继续滴加蒸馏水

某研究小组为了探究一种不溶性盐X（仅含四种元素）的组成和性质，设计并完成了如下实验：

请回答：

（1） X除了含有H、O元素外，还有元素（填元素符号）。
（2）混合气体通入溴水中发生反应③的离子方程式。
（3）写出X的化学式。

$\text{[math]}$ 常用作杀虫剂、媒染剂，某小组在实验室以铜为主要原料合成该物质的路线如图所示：

已知：① $\text{[math]}$ 为绛蓝色晶体，在溶液中存在以下电离(解离)过程：

$\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。

② $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 在水中均可溶，在乙醇中均难溶。若向 $\text{[math]}$ 溶液中加入乙醇，会析出 $\text{[math]}$ 晶体。

请回答下列问题：

（1）实验室用下图装置制备合成 $\text{[math]}$ 所需的 $\text{[math]}$ 溶液。

①仪器a的名称是；仪器d中发生反应的离子方程式是。
②说明检验装置A气密性的方法：。
③装置B的加热方法为水浴加热，其优点是。
（2）方案1的实验步骤为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
该方案存在一定缺陷，因为根据该方案得到的产物晶体中往往含有__(填化学式)杂质，其原因是__(从平衡移动的角度回答)。
（3）方案2的实验步骤为：向 $\text{[math]}$ 溶液中加入适量(填试剂名称)，过滤、洗涤、干燥。
（4）方案1、2中步骤均有过滤、洗涤、干燥。
①过滤的主要目的是将固液混合物进行分离。中学化学中常见的固液混合物分离的操作有“倾析法”、“普通过滤法”和“减压过滤法”等，操作示意图如下：
减压过滤法相对于普通过滤法的优点为(填序号，下同)。
A．过滤速度相对较快 B．能过滤胶体类混合物 C．得到的固体物质相对比较干燥
②下列最适合在“洗涤”步骤中作为洗涤液的是。
A．蒸馏水 B．乙醇与水的混合液 C．饱和(NH₄)₂SO₄溶液

下列实验现象中的颜色变化与氧化还原反应无关的是（）

	A	B	C	D
实验	$\text{[math]}$ 溶液滴入 $\text{[math]}$ 溶液中	$\text{[math]}$ 通入 $\text{[math]}$ 溶液中	$\text{[math]}$ 溶液滴入 $\text{[math]}$ 浊液中	铜丝加热后，伸入无水乙醇中
现象	产生白色沉淀，最终变为红褐色	产生淡黄色沉淀	沉淀由白色逐渐变为黄色	先变黑，后重新变为红色

A . A B . B C . C D . D

下列选用的装置和操作能达到实验目的的是（）

A	B	C	D

分离乙酸乙酯与饱和碳酸溶液	铝热反应	甲烷与氯气的反应	制取乙酸乙酯

A . A B . B C . C D . D

为探究铝及其化合物的性质，进行如下4步实验：①将铝片放入浓硫酸中；②加入足量蒸馏水；③待铝片完全溶解后逐滴加入过量NaOH溶液；④逐滴加入足量盐酸。下列说法正确的是（）

A . ①中无化学反应发生 B . ②滴入蒸馏水后立即产生H₂ C . ③中现象：澄清→浑浊→澄清 D . ④的现象与③不同

下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是（）


A．滴入酚酞溶液	B．吸氧腐蚀	C．钠的燃烧	D．石蜡油的热分解

A . A B . B C . C D . D

下列实验操作、现象、结论均正确的是（）

	实验操作	现象	结论
A	将石蜡油加强热(裂解)所产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中	溶液褪色	产物中可能有乙烯
B	在试管中加入3mL乙醇、2mL浓硫酸、2mL乙酸，加热，将产生的蒸气通到饱和碳酸钠溶液	碳酸钠液面下层出现透明油状液体	产生了新的物质，该物质不溶于水，且密度比水大
C	将碘酒滴到新切开的土豆片上	土豆片变蓝	淀粉遇碘酒中的酒精变蓝
D	将新制Cu(OH)₂与蔗糖酸催化水解后的溶液混合加热	无红色沉淀生成	葡萄糖没有还原性

A . A B . B C . C D . D

实验序号	实验步骤
①	向新制的Na₂S溶液中滴加新制的氯水
②	将镁条投入1mol/L的稀盐酸中
③	将铝条投入1mol/L的稀盐酸中

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