化學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)題

1、PAGE PAGE 62013年1月理科綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分（1）1（16分）早在幾百年前，人們就發(fā)現(xiàn)了沼澤里的沼氣，但是將沼氣作為能源來(lái)利用，則是近幾十年的事，隨著世界性能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題的突出，利用甲烷菌在密閉的條件下分解各種有機(jī)物產(chǎn)生沼氣，已經(jīng)成為獲得新能源和保護(hù)環(huán)境的重要手段之一。沼氣的主要成分是CH4，還有少量CO2、H2S等。 下面是某課外活動(dòng)小組在實(shí)驗(yàn)室模擬沼氣發(fā)酵制取沼氣，收集較純凈甲烷并測(cè)定產(chǎn)生甲烷體積的實(shí)驗(yàn)： 圖中甲瓶是產(chǎn)生沼氣的發(fā)酵瓶，將堆漚過(guò)的牛、馬糞按比例均勻拌入沼氣菌種，放進(jìn)發(fā)酵瓶甲內(nèi)，并加滿水；乙瓶中充滿水；丙瓶?jī)?nèi)盛有X溶液；丁為量筒。 （1）（2分）按實(shí)驗(yàn)要求，

2、將四個(gè)裝置af各個(gè)導(dǎo)管口連接起來(lái)，其正確的順序是：（填接口序號(hào)）a f （2）（2分）丙瓶?jī)?nèi)盛有的X溶液為（填序號(hào)） A濃氨水BNaOH溶液CCuSO4溶液DNaCl溶液 （3）（6分）已知1000mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）甲烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水，放出39.75 kJ的熱量，則1 mol甲烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水所放出的能量為 。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。 （4）開(kāi)始實(shí)驗(yàn)以后，每天觀察并記錄，下面是其中三天的實(shí)驗(yàn)記錄。天溫度（）量筒內(nèi)收集到的水（mL）121302141631110天數(shù)O微生物個(gè)體的數(shù)量從上述材料看，影響發(fā)酵瓶?jī)?nèi)產(chǎn)氣量的外界因素是 ，該因素是通過(guò)影響微生物體內(nèi)的 的 能力

3、來(lái)影響產(chǎn)氣量的。 （5）在沼氣發(fā)酵的過(guò)程中，進(jìn)行著許多微生物代謝活動(dòng)。其呼吸類型有：需氧型（）、厭氧型（）和兼性厭氧型（）（如酵母菌）3類。假定實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)三類菌的數(shù)量相同；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)尚有有機(jī)物存在，試預(yù)測(cè)在沼氣發(fā)酵的過(guò)程中三類微生物個(gè)體數(shù)量變化規(guī)律，并用曲線在下列的坐標(biāo)中加以表示。 2（20分）某學(xué)校課外活動(dòng)小組粗略測(cè)定鎂的相對(duì)原子質(zhì)量，下面是測(cè)定實(shí)驗(yàn)的分析報(bào)告，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)有關(guān)空白： （一）測(cè)定原理：本實(shí)驗(yàn)通過(guò)金屬鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的體積來(lái)求得鎂的物質(zhì)的量，進(jìn)而求出鎂的相對(duì)原子質(zhì)量。 （二）實(shí)驗(yàn)用品：儀器:托盤(pán)天平測(cè)定氣體體積的裝置(如右圖所示);試劑：6mol/LHCl、鎂條。 （三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

4、：1）在托盤(pán)天平上稱出鎂條的質(zhì)量ag；2）按右圖安裝好儀器。取下試管，移動(dòng)量氣管B，使量氣管A中的水面略低于零刻度線，然后將量氣管B固定。3）在試管中加入15mL 6mol/L HCl（保證能使鎂全部反應(yīng)），不要使鹽酸沾濕試管的上半部。將已稱重的鎂沾少許水，貼在試管上部，不與鹽酸接觸。4）檢查儀器是否漏氣，方法如下：（方法要求簡(jiǎn)單有效） 5）如果裝置不漏氣，調(diào)整量氣管B的位置，使量氣管A內(nèi)水面與量氣管B內(nèi)水面在同一水平面上（要求“在同一水平面上”的原因是 ；實(shí)現(xiàn)“在同一水平面上”的操作是 ），然后準(zhǔn)確讀出量氣管A內(nèi)水面凹面最低點(diǎn)的讀數(shù)V1mL。6）輕輕搖動(dòng)試管，使鎂條落入鹽酸中，鎂條與鹽酸反應(yīng)

5、放出氫氣。此時(shí)量氣管A內(nèi)水面即開(kāi)始下降。為了不使量氣管A內(nèi)氣壓增大而造成漏氣，在量氣管A內(nèi)水面下降的同時(shí)，慢慢 （向上或向下）移量氣管B，使兩管內(nèi)的水面基本保持水平。反應(yīng)停止后，待試管冷卻至室溫（約10分鐘），移動(dòng)量氣管B，使兩管內(nèi)的水面相平，讀出反應(yīng)后量氣管A內(nèi)的精確讀數(shù)V2mL。（氣體體積均換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況） （四）結(jié)果與討論：寫(xiě)出鎂的相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算式 。若沒(méi)等反應(yīng)試管冷卻到室溫就量取液面的高度，結(jié)果會(huì)造成鎂的相對(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定值 （偏高、偏低或無(wú)影響）。3（18分）某學(xué)生要用濃硝酸法（測(cè)定反應(yīng)生成氣體的量）測(cè)定某銅銀合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。資料表明：反應(yīng)中除生成NO2氣體外，還會(huì)有少量NO

6、生成； 常溫下NO2與N2O4混合存在，在低于0時(shí)幾乎只有無(wú)色的N2O4液體（或晶體）存在。為完成測(cè)定并驗(yàn)證確有NO生成，該學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖，試回答：（1）實(shí)驗(yàn)前要先打開(kāi)A裝置的活塞K1，通入一段時(shí)間氮?dú)夂笤訇P(guān)閉K1其目的和原因 是 。（2）裝置B的作用是 。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)A中反應(yīng)停止后，打開(kāi)D裝置導(dǎo)管的活塞K2并通入氧氣，若反應(yīng)確有NO 產(chǎn)生，D中的現(xiàn)象是 ；實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)通入氧氣溫度的高低對(duì)實(shí)驗(yàn)有較大的影響，為便于觀察應(yīng)通入（填“冷”或“熱”） 的氧氣，其原因是（用所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)解釋） 。（4）為減小測(cè)量誤差，在A中反應(yīng)完成和D中出現(xiàn)現(xiàn)象后，還應(yīng)進(jìn)行的操作是 。（5）若設(shè)反應(yīng)中硝酸無(wú)揮

7、發(fā)也無(wú)分解，且溶液的體積變化忽略不計(jì)，實(shí)驗(yàn)已測(cè)得以下 數(shù)據(jù)：銅銀合金的質(zhì)量、濃硝酸的物質(zhì)的量濃度及體積（過(guò)量）、E裝置反應(yīng)生成 物中氮元素的質(zhì)量；為確定合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還需測(cè)定的數(shù)據(jù)是 （6）若實(shí)驗(yàn)只測(cè)定Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，不檢驗(yàn)NO的產(chǎn)生，則在銅銀合金與濃硝酸反應(yīng)后， 只需簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)操作（不使用BE連續(xù)裝置）就可達(dá)目的，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)過(guò)程 4（18分）某研究性學(xué)習(xí)課題組擬進(jìn)行課題研究，他們研究的專題是H2O2分解反應(yīng)中使用的MnO2是該反應(yīng)的催化劑。他們的研究步驟是：稱取a g 的MnO2加入到H2O2中充分反應(yīng)后將混合物過(guò)濾得不溶物將濾出物加熱、烘干、稱重將稱重后的固體與濃鹽酸混合加熱請(qǐng)回答下列問(wèn)

8、題：（1）步驟用托盤(pán)天平稱量MnO2的第一步操作是 。（2）步驟某同學(xué)開(kāi)列的實(shí)驗(yàn)用品為：蒸餾水、燒杯、帶鐵圈的鐵架臺(tái)、漏斗，還缺少的必要的儀器和用品是 。（3）步驟若稱得的質(zhì)量小于a g，試分析原因（說(shuō)出一種即可）： 。（4）課題組擬用右圖所示的裝置進(jìn)行步驟的研究。盛放藥品前，怎樣檢驗(yàn)此裝置的氣密性： ；分液漏斗中盛放的液體是 ，燒瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；B裝置的作用是 ；C中若有AgNO3溶液，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象是 。5（共14分）在現(xiàn)代社會(huì)，青年學(xué)生應(yīng)當(dāng)關(guān)注對(duì)物質(zhì)成分的探究。有三種可溶性正鹽組成的固體混合物，其中有兩種鉀鹽，按下圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（假設(shè)反應(yīng)均恰好完全）：（1）在步驟，的過(guò)

9、濾操作中，使用的儀器除鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、濾紙外，還需的玻 璃儀器有 。（2）步驟發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為 。（3）從以上實(shí)驗(yàn)可判斷原混合物中一定含有 ；另外兩種正鹽可能是 和 ； 和 ； 和 。參考答案1（共16分）（1）d e c d （2分） （2）B （2分） （3）890.4kJ （2分）CH4（g）+2O2（g） CO2（g）+2H2O（1）+890.4kJ（4分） （4）溫度；酶；催化（各1分，共3分） （5）（3分） （三條曲線中，最終II線在上；III線在中；I線在下即可得分。）2（三）4）量氣管B向下（或向上）移動(dòng)一段距離，使量氣管B中的水面略低（或略高）于量氣管A中的水面。固

10、定量氣管B后，量氣管B中的水面如果不上升（或下降），表示該裝置不漏氣。（6分）5）使所測(cè)氣體的壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)相等。（3分）取下量氣管B，并靠近量氣管A，使水面持平，再記下讀數(shù)。（3分）6）向下（3分） （四）22400a/(V2-V1)（3分） 偏?。?分）3（18分）（1）2分 排盡整個(gè)裝置中的空氣；防止生成的NO 被氧化，而在D中觀察不到現(xiàn)象。 （2）1分 吸收所流中的水蒸氣。 （3）6分 無(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色（1分） 熱（1分） 由題意可知2NO2 N2O4是放熱 反應(yīng)，升高溫度可使平衡向吸熱方向（逆向）移動(dòng)，無(wú)色的N2O4減少，紅棕色NO2增多，便于觀察。（4分） （或降溫可使平衡正

11、向移動(dòng)，無(wú)色N2O4增多，NO2減少，不易觀察到紅棕色 （4）2分 打開(kāi)K1、K2持續(xù)通入一段時(shí)間的N2和O2 （5）2分 裝置C中燒瓶在實(shí)驗(yàn)前后增加的質(zhì)量 （6）5分 向反應(yīng)后的混合溶液中加入過(guò)量的NaCl溶液（2分），過(guò)濾、洗滌、干燥沉淀（1分），稱量生成的AgCl沉淀質(zhì)量，然后進(jìn)行計(jì)算（2分）。（其它合理答案均給分）4（18分）檢驗(yàn)裝置氣密性4分，其余每空2分。 （1）將游碼移至零刻度 （2）濾紙、玻璃棒 （3）少量的MnO2留在濾紙上等（只要合理的解釋均給分） （4）將D裝置中導(dǎo)管出口浸沒(méi)在水面下，關(guān)閉分液漏斗活塞，打開(kāi)K，加熱A裝置，D裝置中有氣泡冒出，關(guān)閉K，長(zhǎng)頸漏斗中液面上升（B瓶中液面下降），D中導(dǎo)管形成一段水柱，說(shuō)明裝置不漏氣（其他合理解答同樣給分）；濃鹽