2023年理科综合化学实验习题集高中化学.docx

2023年1月理科综合化学实验局部〔1〕 1．〔16分〕早在几百年前，人们就发现了沼泽里的沼气，但是将沼气作为能源来利用，那么是近几十年的事，随着世界性能源危机和环境污染问题的突出，利用甲烷菌在密闭的条件下分解各种有机物产生沼气，已经成为获得新能源和保护环境的重要手段之一。沼气的主要成分是CH4，还有少量CO2、H2S等。 下面是某课外活动小组在实验室模拟沼气发酵制取沼气，收集较纯洁甲烷并测定产生甲烷体积的实验： 图中甲瓶是产生沼气的发酵瓶，将堆沤过的牛、马粪按比例均匀拌入沼气菌种，放进发酵瓶甲内，并加满水；乙瓶中充满水；丙瓶内盛有X溶液；丁为量筒。 〔1〕〔2分〕按实验要求，将四个装置a—f各个导管口连接起来，其正确的顺序是：〔填接口序号〕a→ → → → →f 〔2〕〔2分〕丙瓶内盛有的X溶液为〔填序号〕 A．浓氨水 B．NaOH溶液 C．CuSO4溶液 D．NaCl溶液 〔3〕〔6分〕1000mL〔标准状况〕甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出39.75 kJ的热量，那么1 mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水所放出的能量为 。该反响的热化学方程式为 。 〔4〕开始实验以后，每天观察并记录，下面是其中三天的实验记录。 天 温度〔℃〕 量筒内收集到的水〔mL〕 1 21 30 2 14 16 3 11 10 天数 O 微生物个体的数量 从上述材料看，影响发酵瓶内产气量的外界因素是 ，该因素是通过影响微生物体内的 的 能力来影响产气量的。 〔5〕在沼气发酵的过程中，进行着许多微生物 代谢活动。其呼吸类型有：需氧型〔Ⅰ〕、厌氧型 〔Ⅱ〕和兼性厌氧型〔Ⅲ〕〔如酵母菌〕3类。假定 实验开始时三类菌的数量相同；实验结束时 尚有有机物存在，试预测在沼气发酵的过程中三类 微生物个体数量变化规律，并用曲线在以下的坐标 中加以表示。 2．〔20分〕某学校课外活动小组粗略测定镁的相对原子质量，下面是测定实验的分析报告，请填写有关空白： 〔一〕测定原理：本实验通过金属镁与盐酸反响产生氢气的体积来求得镁的物质的量，进而求出镁的相对原子质量。 〔二〕实验用品：①仪器:托盘天平测定气体体积的装置(如右图所示);②试剂：6mol/LHCl、镁条。 〔三〕实验内容： 1〕在托盘天平上称出镁条的质量ag； 2〕按右图安装好仪器。取下试管，移动量气管B，使量气管A中的水面略低于零刻度线，然后将量气管B固定。 3〕在试管中参加15mL 6mol/L HCl〔保证能使镁全部反响〕，不要使盐酸沾湿试管的上半部。将已称重的镁沾少许水，贴在试管上部，不与盐酸接触。 4〕检查仪器是否漏气，方法如下：〔方法要求简单有效〕 5〕如果装置不漏气，调整量气管B的位置，使量气管A内水面与量气管B内水面在同一水平面上〔要求“在同一水平面上〞的原因是 ；实现“在同一水平面上〞的操作是 〕，然后准确读出量气管A内水面凹面最低点的读数V1mL。 6〕轻轻摇动试管，使镁条落入盐酸中，镁条与盐酸反响放出氢气。此时量气管A内水面即开始下降。为了不使量气管A内气压增大而造成漏气，在量气管A内水面下降的同时，慢慢 〔向上或向下〕移量气管B，使两管内的水面根本保持水平。反响停止后，待试管冷却至室温〔约10分钟〕，移动量气管B，使两管内的水面相平，读出反响后量气管A内的精确读数V2mL。〔气体体积均换算为标准状况〕 〔四〕结果与讨论： ①写出镁的相对原子质量的计算式 。 ②假设没等反响试管冷却到室温就量取液面的高度，结果会造成镁的相对原子质量的测定值 〔偏高、偏低或无影响〕。 3．〔18分〕某学生要用浓硝酸法〔测定反响生成气体的量〕测定某铜银合金中铜的质量分 数。资料说明：①反响中除生成NO2气体外，还会有少量NO生成； ②常温下NO2 与N2O4混合存在，在低于0℃时几乎只有无色的N2O4液体〔或晶体〕存在。为完成测 定并验证确有NO生成，该学生设计的实验装置如以以下图，试答复： 〔1〕实验前要先翻开A装置的活塞K1，通入一段时间氮气后再关闭K1其目的和原因 是 。 〔2〕装置B的作用是 。 〔3〕实验时A中反响停止后，翻开D装置导管的活塞K2并通入氧气，假设反响确有NO 产生，D中的现象是 ；实验时发 现通入氧气温度的上下对实验有较大的影响，为便于观察应通入〔填“冷〞或“热〞〕 的氧气，其原因是〔用所学过的理论知识解释〕 。 〔4〕为减小测量误差，在A中反响完成和D中出现现象后，还应进行的操作是 。 〔5〕假设设反响中硝酸无挥发也无分解，且溶液的体积变化忽略不计，实验已测得以下 数据：铜银合金的质量、浓硝酸的物质的量浓度及体积〔过量〕、E装置反响生成 物中氮元素的质量；为确定合金中铜的质量分数，还需测定的数据是 〔6〕假设实验只测定Cu的质量分数，不检验NO的产生，那么在铜银合金与浓硝酸反响后， 只需简单实验操作〔不使用B~E连续装置〕就可达目的，简述实验过程 4．〔18分〕某研究性学习课题组拟进行课题研究，他们研究的专题是H2O2分解反响中使用的MnO2是该反响的催化剂。他们的研究步骤是： ①称取a g 的MnO2参加到H2O2中 ②充分反响后将混合物过滤得不溶物 ③将滤出物加热、烘干、称重 ④将称重后的固体与浓盐酸混合加热 ⑤…… 请答复以下问题： 〔1〕步骤①用托盘天平称量MnO2的第一步操作是 。 〔2〕步骤②某同学开列的实验用品为：蒸馏水、烧杯、带铁圈的铁架台、漏斗，还缺 少的必要的仪器和用品是 。 〔3〕步骤③假设称得的质量小于a g，试分析原因〔说出一种即可〕： 。 〔4〕课题组拟用右图所示的装置进行步骤④的 研究。盛放药品前，怎样检验此装置的气 密性： ； 分液漏斗中盛放的液体是 ，烧瓶中反响 的化学方程式为 ； B装置的作用是 ；C中假设有AgNO3溶液，实验过程中观察到的现象是 。 5．〔共14分〕在现代社会，青年学生应当关注对物质成分的探究。有三种可溶性正盐组成 的固体混合物，其中有两种钾盐，按以以下图所示进行实验〔假设反响均恰好完全〕： 〔1〕在步骤①，③的过滤操作中，使用的仪器除铁架台〔带铁圈〕、滤纸外，还需的玻 璃仪器有 。 〔2〕步骤②发生的离子反响方程式为 。 〔3〕从以上实验可判断原混合物中一定含有 ；另外两种正盐可能是 和 ； 和 ； 和 。 参考答案 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〕温度；酶；催化〔各1分，共3分〕 〔5〕〔3分〕 〔三条曲线中，最终II线在上；III线在中；I线在下即可得分。〕 2．〔三〕4〕量气管B向下〔或向上〕移动一段距离，使量气管B中的水面略低〔或略高〕于量气管A中的水面。固定量气管B后，量气管B中的水面如果不上升〔或下降〕，表示该装置不漏气。〔6分〕 5〕使所测气体的压强与外界大气压强相等。〔3分〕 取下量气管B，并靠近量气管A，使水面持平，再记下读数。〔3分〕 6〕向下〔3分〕 〔四〕①22400a/(V2-V1)〔3分〕 ②偏小〔2分〕 3．〔18分〕〔1〕2分 排尽整个装置中的空气；防止生成的NO 被