实验4-5 综合实验设计实践知识点题库

根据所学知识，完成题目：

（1） Ⅰ含氮的化合物在化学反应中变化复杂．
现用如图3所示仪器（夹持装置己省略及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分．
已知：①NO+NO₂+2OH^﹣═2NO₂^﹣+H₂O
②气体液化的温度：NO₂ 21℃、NO﹣152℃
a.为了检验装置A中生成的气体产物，上述仪器的连接顺序（按左→右连接）为
b.反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是：
c.在关闭弹簧夹，滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体．
①盛装70%浓硫酸的仪器名称是
②实验确认有NO的现象是
d.通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是．
（2） Ⅱ．NH₃经一系列反应可以得到HNO₃和NH₄NO₃ ，如图1所示．
【资料卡片】
①NH₄NO₃是一种白色晶体，易溶于水，微溶于乙醇．
②在230℃以上时，同时有弱光：2NH₄NO₃=2N₂↑+O₂↑+4H₂O
③在400℃以上时，剧烈分解发生爆炸：4NH₄NO₃=3N₂↑+2NO₂↑+8H₂O
a.如图2将水滴入盛有硝酸铵的试管中，观察到的A处液面上升，B处液面下降，产生该现象的原因．
b.实验室可以用氯化铵和熟石灰反应来制备氨气，该反应的化学方程式是（填“能”或“不能”）用硝酸铵代替氯化铵．
c.在汽车发生碰撞时，NaN₃会产生（填化学式）气体充满安全气囊来减轻碰撞事故中乘员伤害程度．
d.完成离子反应IV： NO+H₂O=++H⁺ ．

资料卡片：溴在水中溶解度不大（稀溴水呈黄色），易溶于CCl₄等有机溶剂．某校化学实验兴趣小组在“探究Cl₂、Br₂的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色．

（1）提出问题：Fe³⁺、Br₂谁的氧化性更强？
猜想：①甲同学认为氧化性：Fe³⁺＞Br₂ ，故上述实验现象不是发生氧化还原反应所致，则溶液呈黄色是含（填化学式）所致．
②乙同学认为氧化性：Br₂＞Fe³⁺ ，故上述实验现象是发生氧化还原反应所致，则溶液呈黄色是含（填离子符号）所致．
（2）设计实验并验证：丙同学为验证乙同学的观点，利用下列提供的试剂，设计出一种方案进行了实验，并通过观察现象，得出乙同学的观点正确．供选用的试剂：酚酞、CCl₄、无水酒精、KSCN溶液、蒸馏水等．请你写出丙同学选用的试剂是，实验中观察到的现象是．
（3）结论：氧化性：Br₂＞Fe³⁺在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，溶液呈黄色所发生反应的离子方程式是．
（4）实验后的思考：根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是（填离子符号）．

某兴趣小组欲通过实验方法验证Fe²⁺的某些性质．

（1）在实验前，依据Fe²⁺的性，填写了如表．

实验操作	预期现象	反应的离子方程式
向盛有新割FeSO₄溶液的试管中滴入数滴浓硝酸，振荡	试管中产生红棕色气体，溶液颜色逐渐变黄	Fe²⁺+NO₃^﹣+2H⁺=Fe³⁺+NO₂↑+H₂O

依照表中操作，该小组进行实验．观察到液面上方气体逐渐变为红棕色，但试管中溶液颜色却变为深棕色．

（2）分别取少量反应后的溶液于两只试管中，一只滴加几滴KSCN溶液，溶液变为变红，则溶液中含有；另一只试管滴加几滴溶液，产生蓝色沉淀，则含有Fe²⁺ ．
（3）该小组讨论认为深棕色可能是NO₂或NO与铁的某一种离子发生反应引起的．
提出猜想：
ⅰ．NO₂与Fe²⁺发生反应ⅱ．NO₂ 与Fe³⁺发生反应
ⅲ．NO与Fe²⁺发生反应ⅳ．

（4）该小组用如图装置进行探究：

步骤	操作及现象	解释或结论
①	关闭k、b，打开a，开始甲中反应，一段时间后，观察到丙中溶液逐渐变为深棕色，而丁中溶液无明显变化	溶液深棕色由与NO或NO₂反应而的得到
②	停止甲中反应，打开k、b，关闭a，持续通入N₂一段时间	该操作的目的
③	更换新的丙、丁装置，再通一段时间N₂后关闭k，使甲中反应继续，观察到的现象与步骤①中相同	乙瓶中发生的化学反应方程式为

（5）结合实验猜想，得出结论：
溶液呈深棕色的原因：肯定成立的是猜想；不确定的是猜想，有待后续实验进一步探究．

为探究铜与6mol•L^﹣¹硝酸反应的气态产物中是否含NO₂ ，进行如下实验．

已知：FeSO₄+NO⇌[Fe（NO）]SO₄（棕色），该反应较缓慢，待生成一定量[Fe（NO）]²⁺时突显明显棕色．

（1）实验前需检验装置的气密性，简述操作．
（2）仪器a的名称
（3）实验开始时先将Y形试管向盛有块状固体b的支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，该实验操作的目的是；
（4）证明有NO₂的实验现象
（5）装置C的作用，反应离子方程式．
（6）测定化学试剂绿矾（FeSO₄•7H₂O）纯度的方法：称取绿矾3.000g置于锥形瓶中，加入100mL蒸馏水，加入10mLH₂SO₄和5mLH₃PO₄ ，用0.1000molL^﹣¹KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液20.00mL．KMnO₄溶液盛放在棕色式（填“酸”或“碱”）滴定管中，列式计算绿矾的纯度．

实验室制取乙烯的传统做法是采用浓硫酸做催化剂，由于浓硫酸具有具有脱水性和强氧性，生成乙烯同时产生CO₂和SO₂气体会影响乙烯的性质实验．某同学查阅相关资料后发现，可用脱水性更强的P₂O₅代替浓硫酸浓硫酸作为该实验的催化剂．为验证这一说法，该同学利用以下装置进行实验探究，观察并记录现象如下：

	实验一	实验二
实验药品	4g P₂O₅、8mL无水乙醇
实验条件	酒精灯加热	水浴加热
实验现象	无水乙醇加入时，圆底烧瓶B中P₂O₅溶于乙醇，立即产生白雾，当用酒精灯加热后，有气泡产生，并逐渐沸腾，生成粘稠状液体，集气瓶C中有无色液体产生．	无水乙醇加入时，圆底烧瓶B中P₂O₅溶于乙醇立即产生白雾，当用水浴加热后，无气泡产生，生成粘稠状液体，集气瓶C中有无色液体产生．

请回答下列问题：

（1）写出装置中仪器A的名称；
（2）装置中B、C之间长导管的作用是，浓硫酸的作用是；
（3）实验二中，完成水浴加热必需的玻璃仪器有、；
（4）实验一、二中当加入无水乙醇时，均有白雾产生，请简述产生白雾的原因：；
（5）经检验集气瓶C中无色液体为磷酸三乙酯，请在图中虚线框内画出实验装置（含试剂）用于验证生成的乙烯；
（6）根据实验现象判断以P₂O₅作为催化剂获得乙烯的反应条件是．

某同学为验证盐酸、碳酸和硅酸的酸性强弱，用如图装置进行实验：

_x0000_i1058

回答下列问题．

（1）装置Ⅰ中的现象是装置Ⅱ的作用是，其中可能发生反应的离子方程式是．
（2）装置Ⅲ中的现象是，反应的化学方程式是．
（3）该实验的实验结论是．

为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组用碳素钢（即铁和碳的合金）进行了以下探究活动：

（1）【探究一】
常温下，工业上可用铁质容器盛放冷的浓硫酸，其原因是．
（2）称取碳素钢6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y．
①甲同学认为X中除Fe³⁺之外还可能含有Fe²⁺ ，产生Fe²⁺的离子反应方程式为：，检验是否有Fe²⁺应选用下列（选填序号）试剂．
a．KSCN溶液和氯水 b．铁粉和KSCN溶液
c．K₃[Fe（CN）₆]溶液 d．酸性KMnO₄溶液
②乙同学取560mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄反应，然后加入足量BaCl₂溶液，经正确操作后得干燥固体4.66g．由此推知气体Y中SO₂的体积分数为．
（3）【探究二】
根据上述实验中SO₂体积分数的分析，丙同学认为气体Y中还可能含有Q₁和Q₂两种气体，其中Q₁气体，在标准状况下，密度为0.0893g•L^﹣1 ．为此设计了下列探究实验装置（图1中夹持仪器省略，假设有关气体完全反应）．
装置B中试剂的作用是
（4）用化学方程式表示Y气体中的Q₂气体是如何生成的．
（5）为确认Q₂的存在，需在装置中添加洗气瓶M于（选填序号）．
a．A之前 b．A﹣B间 c．B﹣C间 d．C﹣D间
（6）如果气体Y中含有Q₁ ，预计实验现象应是．

某学生设计氨催化氧化实验，并将制得NO进一步氧化为NO₂用水吸收NO₂ ，并检验HNO₃的生成．

可供选择的固体药品有：NH₄Cl、Ca（OH）₂、KClO₃、MnO₂、CaO

可供选择的液体药品有：浓氨水、过氧化氢、浓盐酸、水

可供选择的仪器有：如图

另有铁架台、铁夹、铁圈、乳胶管若干，可供选择．设计实验时，A和B两个制气装置允许使用两次，其余装置只能使用一次．

（1）氨氧化制NO的化学反应为，该反应应在装置中进行．
（2）为快速制NH₃和O₂ ，制取NH₃的装置最好选择，其化学反应方程式为；制取O₂的装置最好选择，其化学反应方程式为．
（3）利用快速制NH₃和O₂的装置组装，各仪器按气流方向连接的正确顺序为[按装置先后顺序排列]
（4）装置C的作用是．
（5）装置H中溶液变红，其原因是（用化学方程式表示）．

浓硝酸、稀硝酸都具有强氧化性，某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行试验（夹持仪器的装置已略去）．实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO₂ ，而稀硝酸不能氧化NO．由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸．

可选药品：浓硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳

已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO₂反应

2NO₂+2NaOH═NaNO₃+NaNO₂+H₂O

（1）浓硝酸与NO反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为
（2）实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中盛放的药品依次是
（3）滴加浓硝酸之前的操作依次是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后
（4）装置①中发生反应的化学方程式是，装置②的作用是，发生反应的化学方程式是
（5）该小组得出的结论所依据的实验现象是
（6）试验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色．甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体．同学们分别设计了以下4个试验来判断两种看法是否正确．这些方案中可行的是（选填序号字母）
a．加热该绿色溶液，观察颜色变化
b．加水稀释绿色溶液，观察颜色变化
c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化
d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化．

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与水蒸气反应的实验“．

请回答该实验中的问题．

（1）写出该反应的化学方程式．
（2）实验前必须对整套装置进行的操作是．
（3）圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是．
（4）试管中要收集干燥的气体，干燥管中盛装的物质是，作用是．
（5）试管中收集到的气体是，如果要在A处玻璃管口处点燃该气体，则必须对该气体进行，这一操作的目的是．

某小组研究NaClO溶液与KI溶液的反应，实验记录如下：

实验编号

实验操作

实验现象

Ⅰ

ⅰ．溶液变为浅黄色

ⅱ．溶液变蓝

Ⅱ

ⅰ．溶液保持无色

ⅱ．溶液不变蓝，溶液的pH=10

【资料】：碘的化合物主要以I⁻和IO₃⁻的形式存在。酸性条件下IO₃⁻不能氧化Cl⁻ ，可以氧化I⁻。ClO⁻在pH<4并加热的条件下极不稳定。

（1） 0.5 mol·L⁻¹NaClO溶液的pH＝11，用离子方程式表示其原因：。
（2）实验Ⅰ中溶液变为浅黄色的离子方程式是。
（3）对比实验Ⅰ和Ⅱ，研究实验Ⅱ反应后“溶液不变蓝”的原因。
① 提出假设a：I₂在碱性溶液中不能存在。设计实验Ⅲ证实了假设a成立，实验Ⅲ的操作及现象是。
② 进一步提出假设b：NaClO可将I₂氧化为IO₃⁻。进行实验证实了假设b成立，装置如下图，其中甲溶液是，实验现象是。
（4）检验实验Ⅱ所得溶液中的IO₃⁻：
取实验Ⅱ所得溶液，滴加稀硫酸至过量，整个过程均未出现蓝色，一段时间后有黄绿色刺激性气味的气体产生，测得溶液的pH＝2。再加入KI溶液，溶液变蓝，说明实验Ⅱ所得溶液中存在IO₃⁻。
① 产生的黄绿色气体是。
② 有同学认为此实验不能说明实验Ⅱ所得溶液中存在IO₃⁻ ，理由是。欲证明实验Ⅱ所得溶液中存在IO₃⁻ ，改进的实验方案是。
③ 实验Ⅱ中反应的离子方程式是。

某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N₂ ，排尽装置内的空气。

已知：在溶液中.FeSO₄+NO $\text{[math]}$ [Fe(NO)]SO₄(棕色)，该反应可用于检验NO。下列说法错误的是（）

A . 装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液 B . 若观察到装置H中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应 C . 实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞 D . 装置J收集的气体中一定不含NO

实验探究，探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱。根据要求完成下列各小题．

（1）实验装置：

填写所示仪器名称AB
（2）实验步骤：
连接仪器、、加药品后，打开a、然后滴入浓硫胺，加热。
（3）问题探究；（已知酸性强弱：亚硫酸＞碳酸）
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是；装置E中足量酸性KMnO₄溶液（具有强氧化性）的作用是;
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是；
③依据试管D中的实验现象，能否证明硫元素的非金属性强于碳元素的非金属性（填“能”或“否”），试管D中发生反应的离子方程式是。

下列实验装置设计符合题意且能达到目的的是（）

A . 实验Ⅰ：可用于吸收氨气，并能防止倒吸（氨气极易溶于水） B . 实验Ⅱ：静置一段时间，小试管内饱和硝酸钾溶液中有晶体析出 C . 实验Ⅲ：配制一定物质的量浓度的稀硫酸 D . 实验Ⅳ：可用于对石油的分馏

下列说法或实验操作正确的是（）

A . 纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应 B . 分子式为C₅H₁₂O且可与金属钠反应放出氢气的有机物有6种 C . 向植物油和矿物油中分别加入足量烧碱溶液，充分加热，冷却，可以区别植物油和矿物油 D . 向蔗糖溶液中加入3~5滴稀硫酸，煮沸几分钟后，冷却，再向水解液中加入几滴银氨溶液，水浴加热，可以检验蔗糖的水解产物中是否含有葡萄糖

如图所示，某同学利用 $\text{[math]}$ 和浓 $\text{[math]}$ 制取 $\text{[math]}$ 并探究其性质。

（1）装置A中发生反应的化学方程式为。
（2）装置B中的实验现象是，装置C中的实验现象说明 $\text{[math]}$ 具有性。
（3）能验证 $\text{[math]}$ 具有酸性氧化物的通性的实验现象是。
（4）装置E的目的是探究 $\text{[math]}$ 与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象：。

下列实验操作、现象及结论均正确的是（）

选项	实验操作	现象	结论
A	将质量和大小均相同的锌粒分别放入相同体积的硫酸溶液和磷酸溶液中	硫酸溶液中，产生气泡快	非金属性： S>P
B	乙酸乙酯与NaOH溶液共热、搅拌	溶液不再分层	乙酸乙酯在碱性条件下完全水解
C	用pH试纸分别测定等浓度CH₃COONa溶液和NaClO溶液的pH	前者pH小于后者	酸性： CH₃COOH>HClO
D	将SO₂通入紫色石蕊试液中	试液变红	SO₂不具有漂白性

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

气体中微量的H₂S，对工业生产和环境都有危害。通过以下实验装置利用20%脱硫剂三嗪(

)水溶液除去H₂S，并使用2 mol·L^-1 CuSO₄溶液检验H₂S是否除尽。

回答下列问题：

（1）仪器1的名称是。装置甲制取CO₂ ，实验室制取CO₂的离子方程式为。
（2）仪器2盛装0.001 mol·L^-1H₂S水溶液，三颈烧瓶丙中盛装溶液是。
（3）操作步骤：
①打开开关A、C，放入酸溶液产生CO₂ ，目的是；
②一段时间后，关小开关C的出气量，打开压缩机开关，同时打开活塞放入H₂S水溶液；逐渐减缓仪器1中酸溶液滴入速率并控制气压。使用CO₂压缩机的作用是。
（4）通入二氧化碳所形成的混合气体中，经测量含H₂S的量为1000 ×10^-6mg·m^-3 ，则该混合气体中c(H₂S)计算式为mol·L^-1。
（5）三嗪( )水溶液吸收H₂S，生成和化学方程式为。CuSO₄溶液没有出现 (填现象)，证明三嗪吸收H₂S的化学反应具有、等特征，20%三嗪水溶液是很好的脱硫剂。

某实验小组用漂白粉[主要成分为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ]和浓盐酸制备氯气，进行相关性质实验，并模拟制备“84”消毒液，实验装置如下图所示(夹持仪器已略)：

已知：ⅰ、 $\text{[math]}$

ⅱ、饱和NaCl溶液的作用为除去 $\text{[math]}$ 中含有的HCl杂质

回答下列问题：

（1） A中盛浓盐酸的仪器名称是。
（2）探究新制氯水的组成
①关闭 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，打开(填开关或活塞代号)，至C中的水变为浅黄绿色时关闭 $\text{[math]}$ 。
②取C中溶液，滴加少量紫色石蕊溶液，观察到的现象是，证明新制氯水中含有的微粒是(填化学符号)。
③甲同学打开 $\text{[math]}$ ，将C中溶液放入B中，观察到的现象是，据此甲同学认为 $\text{[math]}$ 溶于水生成 $\text{[math]}$ 。乙同学认为甲的结论不正确，乙同学的理由是，改进措施是。
（3）模拟制备“84”消毒液。操作为关闭 $\text{[math]}$ ，打开 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，至E中充满大量黄绿色气体时关闭 $\text{[math]}$ 。取E中溶液VmL，先加入足量双氧水，发生反应 $\text{[math]}$ ，再加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥、称量，得固体mg，试计算所制“84”消毒液中有效成分的物质的量浓度为 $\text{[math]}$ (用含“V和m”的式子表示)。

某学生利用如图所示装置对电解质溶液导电性进行实验探究。下列说法中正确的是（）

A . 闭合开关K后，电流计

指针不发生偏转，证明酒精溶液是非电解质 B . 闭合开关，往溶液中通入氯气，随着气体通入，电流计示数增大，故氯气是电解质 C . 用0.1mol·L^-1的蔗糖溶液替换酒精溶液，电流计的示数相同，则蔗糖是非电解质 D . 闭合开关，往烧杯中加NaCl固体，虽固体溶解，由于不反应，故电流计指针不偏转

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