高二化学原理装置图题目答案解析

13．高中化学教材中有很多重要的演示或改编实验，就下列提供的几套装置回答有关问题：

（一）对于实验装置Ⅰ：
（1）用装置Ⅰ完成Al与NaOH溶液反应的实验，并验证生成的气体产物，在b中点燃气体之前，应该先进行验纯，验纯的具体操作为用小试管收集一试管氢气，点燃，听声音，若发出轻微的“噗”的声音，则说明氢气已纯，或发出尖锐的爆鸣声则说明氢气不纯．
（2）用装置Ⅰ还可以完成Na与乙醇反应及气体产物的检验实验：
Na与乙醇反应，理论上有H₂生成，若将燃烧后的小烧杯倒转过来，迅速加入澄清石灰水，振荡，发现石灰水变浑浊，原因是氢气中混有乙醇蒸气．
（二）装置Ⅱ用于探究Cl₂的漂白性和氧化性：
（3）仪器a的名称为分液漏斗
（4）关闭K₁、打开K₂，D中的现象为无明显变化．
（5）E中发生反应的离子方程式为SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；检验E中有无SO₄^2-生成，用到的试剂有盐酸、氯化钡（填化学式）．
（6）整个装置Ⅱ的明显不足之处在于没有尾气吸收装置．
（三）运用装置Ⅲ探究反应速率的影响因素：

试管编号	0.01mol/LKMnO4	0.5mol/LH2SO4	0.2mol/LH2C2O4	H2O	褪色时间/s
①	4mL	5mL	2mL	VmL	t1
②	4mL	5mL	4mL	7mL	t2
③	4mL	5mL	6mL	5mL	t3

（7）该组实验的目的是比较不同浓度的草酸对反应速率的影响；表中V=9mL
（8）有同学观察实验①过程中产生气泡的快慢，得出以下变化（如图甲）：

则图甲中AB段变化的主要原因是锰离子对反应有催化作用；另有别的实验小组在完成Zn粒与稀硫酸反应的实验过程中，观察产生氢气的体积与时间的关系，有类似于图甲的规律，如图乙所示，则CD段变化的主要原因是使温度升高，反应速率增大．

[化学——选修2化学与技术]（15分）氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸；在空气中迅速被氧化成绿色；见光则分解，变成褐色；下图是工业上以制作印刷电路的废液（含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-）生产CuCl的流程如下：

 

根据以上信息回答下列问题：

（1）该生产过程还可以与氯碱工业、硫酸工业生产相结合，工业生产硫酸的方法名称是_____，现代氯碱工业的装置名称是_____________________。

（2）写出生产过程中X__________Y__________（填化学式）。

（3）写出产生CuCl的化学方程式________________________________。

（4）生产中为了提高CuCl产品的质量，采用______________法快速过滤，析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤的目的是_______________；生产过程中调节溶液的pH不能过大的原因是_____________。

（5）在CuCl的生成过程中理论上不需要补充SO2气体，其理由是______。

（6）在CuCl的生成过程中除环境问题、安全问题外，还应该注意的关键问题是_______。

（7）工业氯化亚铜的定量分析：

①称取样品0.25g(称准至0.0002g)置于预先放入玻璃珠50粒和10ml过量的FeCl3溶液250ml锥形瓶中，不断摇动；玻璃珠的作用是____________________________。

②待样品溶解后，加水50ml，邻菲罗啉指示剂2滴；

③立即用0.10 mol·L-1硫酸铈标准溶液滴至绿色出现为终点；同时做空白试验一次。已知：CuCl + FeCl3 ＝CuCl2 + FeCl2 Fe2+ + Ce4+ ＝Fe3+ + Ce3+ 如此再重复二次测得：

	1	2	3
空白实验消耗硫酸铈标准溶液的体积(ml)	0.75	0.50	0.80
0.25克样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(ml)	24.65	24.75	24.70

④数据处理：计算得该工业CuCl的纯度为_________（平行实验结果相差不能超过0.3%）

某化学兴趣小组的同学在学习了《铝  金属材料》一节后，产生了浓厚的实验探究兴趣，欲对铝热反应进行实验探究。下面是他们活动的一则案例，请你帮助完成相关的内容，回答有关问题。
实验目的
1.观察铝热反应的现象，认识铝的还原性及其应用。
2.提高设计实验方案的能力及观察问题、分析问题的能力，增强实验探究意识。
实验原理
铝具有较强的还原性，在高温下，能把没有它活泼的金属从其氧化物中还原出来。
金属氧化物+铝金属+氧化铝
还原性：铝>金属
仪器和药品
蒸发皿、铁架台（带铁圈）、小试管、烧杯、药匙、坩埚钳、镊子、剪刀、火柴、砂纸、滤纸、长铁钉、砂子、三氧化二铁、铝粉、镁条、氯酸钾。
实验预测
铝是一种活泼金属，可能与其他金属的氧化物发生置换反应。
实验操作
甲同学在如图所示装置中加入药品（蒸发皿内盛有砂子）。

该同学引发铝热反应的实验操作是__________________。
实验现象
上述实验观察到的现象是_______________。
实验结论
在高温下，铝与氧化铁反应，放出大量的热。反应的化学方程式为_______________。
提出问题
乙同学对该实验进行了分析，发现存在几点明显不足：
1.因滤纸的遮挡、燃烧生成大量的烟和反应速率过快等而不易观察清楚红热现象。
2.铁珠四溅，容易发生事故。
实验改进
实验小组的同学积极思考，对实验进行了改进，取得了良好的效果。其改进实验如下：

如上图所示连好装置，加好药品。其中蒸发皿中盛满砂子（用水润湿），在小试管内装入1/3干燥的砂子。用镊子向砂子中插入两支去掉钉帽的铁钉，将铁钉约1/4部分留在砂子外并用镊子将其靠紧。在砂子上面装满氧化铁和铝粉的混合物。在小试管上部放入少量氯酸钾粉末，并在其中插入一根镁条，点燃镁条。反应完全后，用坩埚钳夹住小试管的上端并将其敲断，倒出砂子并取出已焊接在一起的两支铁钉。
观察与思考
1.实验中氯酸钾和镁条的作用是什么？
2.你认为改进后的实验具有的优点是：_______________。
3.铝热反应有什么用途？

某化学实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下表：

MnO2 时间 H2O2	0.1 g	0.3 g	0.8 g
10 mL 1.5%	223 s	67 s	56 s
10 mL 3.0%	308 s	109 s	98 s
10 mL 4.5%	395 s	149 s	116 s

请回答下列问题：

（1）盛装双氧水的化学仪器名称是                。

（2）如何检验该套装置的气密性                                        。

（3）相同浓度的过氧化氢，其分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。

（4）从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入________g的二氧化锰为较佳选择。

（5）某同学分析上述数据后认为：“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确________，理由是_______________________________________。(提示：H₂O₂的密度可认为近似相等)。

（Ⅱ）在如图所示的量热计中，将100mL 0.50mol·L^-1CH₃COOH溶

液与100mL0.55mol·L^-1NaOH 溶液混合，温度从25.0℃升高到27.7℃。已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高1℃所需的热量）是

150.5J·℃^-1生成溶液的比热容为4.184J·g^-1·℃^-1，溶液的密度均近似

为1g·mL^-1。

（1）试求CH₃COOH的中和热△H=                 。

（2）CH₃COOH的中和热的文献值为56.1KJ· mol^-1，则请你分

析在（1）中测得的实验值偏差可能的原因               。

（3）实验中NaOH过量的目的是                         。

某化学实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下表：

MnO2 时间 H2O2	0.1 g	0.3 g	0.8 g
10 mL 1.5%	223 s	67 s	56 s
10 mL 3.0%	308 s	109 s	98 s
10 mL 4.5%	395 s	149 s	116 s

请回答下列问题：

（1）盛装双氧水的化学仪器名称是                。

（2）如何检验该套装置的气密性                                        。

（3）相同浓度的过氧化氢，其分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。

（4）从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入________g的二氧化锰为较佳选择。

（5）某同学分析上述数据后认为：“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确________，理由是_______________________________________。(提示：H₂O₂的密度可认为近似相等)。

（Ⅱ）在如图所示的量热计中，将100mL 0.50mol·L^-1CH₃COOH溶

液与100mL0.55mol·L^-1NaOH 溶液混合，温度从25.0℃升高到27.7℃。已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高1℃所需的热量）是

150.5J·℃^-1生成溶液的比热容为4.184J·g^-1·℃^-1，溶液的密度均近似

为1g·mL^-1。

（1）试求CH₃COOH的中和热△H=                 。

（2）CH₃COOH的中和热的文献值为56.1KJ· mol^-1，则请你分

析在（1）中测得的实验值偏差可能的原因               。

（3）实验中NaOH过量的目的是                         。

名称	化学式	颜色、状态	溶解度（g）	熔点（℃）	密度（g/cm3）
乙二酸	H2C2O4	―	8.6（20℃）	189.5	1.900
二水合乙二酸	H2C22・2H2O	无色晶体	―	101.5	1.650

注：乙二酸（HOOC―COOH）俗称草酸，带2个结晶水的乙二酸俗称草酸晶体，草酸晶体失去结晶水得无水草酸，在约157℃时升华，其盐草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。

根据上述信息，回答下列问题。

（1）向盛有Na₂CO₃粉末的试管里加入约3mL乙二酸溶液，观察到的现象是         ，说明乙二酸的酸性比碳酸          （填“强”或“弱”）。

（2）向盛有5mL乙二酸饱和溶液的试管中滴入3滴用硫酸酸化的0.5%（质量分数）的高锰酸钾溶液，振荡，观察到的现象为 _______   ，说明乙二酸有_____       性。

（3）向A试管中加入3mL乙二酸，然后边振荡试管边加入2mL浓硫酸和2mL乙二酸，按下图甲连接好装置，加热3 -5min，在B管中有油状且带有香味的液体产生，该现象说明发生了     反应（填有机反应类型）。在B试管中加入饱和 Na₂CO₃溶液的目的是          。

B中导管口在液面上的原因是                                   。

（4）已知草酸分解的化学方程式为：H₂C₂O₄ H₂O+CO₂↑+CO↑，用图乙装置加热草酸晶体，验证草酸受热分解及其产物，但有人认为该装置不合理。请你根据相关信息的实验目的，分析不合理原因             （从下列序号中选择）。

a．草酸晶体的熔点较低，未分解之前就已融化并流到试管口，不利于化学反应的进行及实验现象的观察。

b．因为加热是草酸晶体，所以该装置最多只能检验一种分解产物，不能检验是否

   还有其他分解产物。

c．在未洗气的情况下通入石灰水，还可能因草酸蒸汽与石灰水反应生成草酸钙沉淀，对实验有干扰。

（5）该装置也不附合绿色化学的要求试说明原因                                 。

（Ⅰ）某化学实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下表：

MnO2 时间 H2O2	0.1 g	0.3 g	0.8 g
10 mL 1.5%	223 s	67 s	56 s
10 mL 3.0%	308 s	109 s	98 s
10 mL 4.5%	395 s	149 s	116 s

请回答下列问题：

（1）盛装双氧水的化学仪器名称是                。

（2）如何检验该套装置的气密性                                        。

（3）相同浓度的过氧化氢，其分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。

（4）从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入________g的二氧化锰为较佳选择。

（5）某同学分析上述数据后认为：“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确________，理由是_______________________________________。(提示：H₂O₂的密度可认为近似相等)。

（Ⅱ）在如图所示的量热计中，将100mL 0.50mol·L^-1CH₃COOH溶

液与100mL0.55mol·L^-1NaOH 溶液混合，温度从25.0℃升高到27.7℃。已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高1℃所需的热量）是

150.5J·℃^-1生成溶液的比热容为4.184J·g^-1·℃^-1，溶液的密度均近似

为1g·mL^-1。

（1）试求CH₃COOH的中和热△H=                 。

（2）CH₃COOH的中和热的文献值为56.1KJ· mol^-1，则请你分

析在（1）中测得的实验值偏差可能的原因               。

（3）实验中NaOH过量的目的是                         。

（Ⅰ）某化学实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下表：

MnO2 时间 H2O2	0.1 g	0.3 g	0.8 g
10 mL 1.5%	223 s	67 s	56 s
10 mL 3.0%	308 s	109 s	98 s
10 mL 4.5%	395 s	149 s	116 s

请回答下列问题：

（1）盛装双氧水的化学仪器名称是                。

（2）如何检验该套装置的气密性                                        。

（3）相同浓度的过氧化氢，其分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。

（4）从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入________g的二氧化锰为较佳选择。

（5）某同学分析上述数据后认为：“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确________，理由是_______________________________________。(提示：H₂O₂的密度可认为近似相等)。

（Ⅱ）在如图所示的量热计中，将100mL 0.50mol·L^-1CH₃COOH溶

液与100mL0.55mol·L^-1NaOH 溶液混合，温度从25.0℃升高到27.7℃。已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高1℃所需的热量）是

150.5J·℃^-1生成溶液的比热容为4.184J·g^-1·℃^-1，溶液的密度均近似

为1g·mL^-1。

（1）试求CH₃COOH的中和热△H=                 。

（2）CH₃COOH的中和热的文献值为56.1KJ· mol^-1，则请你分

析在（1）中测得的实验值偏差可能的原因               。

（3）实验中NaOH过量的目的是                         。

（Ⅰ）某化学实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下表：

MnO2 时间 H2O2	0.1 g	0.3 g	0.8 g
10 mL 1.5%	223 s	67 s	56 s
10 mL 3.0%	308 s	109 s	98 s
10 mL 4.5%	395 s	149 s	116 s

请回答下列问题：

（1）盛装双氧水的化学仪器名称是                。

（2）如何检验该套装置的气密性                                        。

（3）相同浓度的过氧化氢，其分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。

（4）从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入________g的二氧化锰为较佳选择。

（5）某同学分析上述数据后认为：“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确________，理由是_______________________________________。(提示：H₂O₂的密度可认为近似相等)。

（Ⅱ）在如图所示的量热计中，将100mL 0.50mol·L^-1CH₃COOH溶

液与100mL0.55mol·L^-1NaOH 溶液混合，温度从25.0℃升高到27.7℃。已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高1℃所需的热量）是

150.5J·℃^-1生成溶液的比热容为4.184J·g^-1·℃^-1，溶液的密度均近似

为1g·mL^-1。

（1）试求CH₃COOH的中和热△H=                 。

（2）CH₃COOH的中和热的文献值为56.1KJ· mol^-1，则请你分

析在（1）中测得的实验值偏差可能的原因               。

（3）实验中NaOH过量的目的是                         。

（共14分）（Ⅰ）某化学实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下表：

MnO2 时间 H2O2	0.1 g	0.3 g	0.8 g
10 mL 1.5%	223 s	67 s	56 s
10 mL 3.0%	308 s	109 s	98 s
10 mL 4.5%	395 s	149 s	116 s

请回答下列问题：
（1）盛装双氧水的化学仪器名称是               。
（2）如何检验该套装置的气密性                                       。
（3）相同浓度的过氧化氢，其分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。
（4）从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入___g的二氧化锰为较佳选择。
（5）某同学分析上述数据后认为：“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确___，理由是__________。(提示：H₂O₂的密度可认为近似相等)。
（Ⅱ）在如图所示的量热计中，将100mL 0.50mol·L^-1CH₃COOH溶液与100mL0.55mol·L^-1NaOH 溶液混合，温度从25.0℃升高到27.7℃。已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高1℃所需的热量）是150.5J·℃^-1生成溶液的比热容为4.184J·g^-1·℃^-1，溶液的密度均近似为1g·mL^-1。

（1）试求CH₃COOH的中和热△H=________________。
（2）CH₃COOH的中和热的文献值为56.1KJ· mol^-1，则请你分
析在（1）中测得的实验值偏差可能的原因________________。
（3）实验中NaOH过量的目的是________________。

（共14分）（Ⅰ）某化学实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下表：

MnO2 时间 H2O2	0.1 g	0.3 g	0.8 g
10 mL 1.5%	223 s	67 s	56 s
10 mL 3.0%	308 s	109 s	98 s
10 mL 4.5%	395 s	149 s	116 s

请回答下列问题：

（1）盛装双氧水的化学仪器名称是 。

（2）如何检验该套装置的气密性 。

（3）相同浓度的过氧化氢，其分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。

（4）从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入___g的二氧化锰为较佳选择。

（5）某同学分析上述数据后认为：“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确___，理由是__________。(提示：H2O2的密度可认为近似相等)。

（Ⅱ）在如图所示的量热计中，将100mL 0.50mol·L-1CH3COOH溶液与100mL0.55mol·L-1NaOH 溶液混合，温度从25.0℃升高到27.7℃。已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高1℃所需的热量）是150.5J·℃-1生成溶液的比热容为4.184J·g-1·℃-1，溶液的密度均近似为1g·mL-1。

（1）试求CH3COOH的中和热△H=________________。

（2）CH3COOH的中和热的文献值为56.1KJ· mol-1，则请你分

析在（1）中测得的实验值偏差可能的原因________________。

（3）实验中NaOH过量的目的是________________。

 

Ⅰ.如图是实验室制乙烯的发生装置和乙烯性质实验装置，反应原理为：CH3CH2OH CH2===CH2↑＋H2O，回答下列问题：

（1）图1中仪器①、②的名称分别为________、________。

（2）收集乙烯气体最好的方法是________。

（3）向溴的四氯化碳溶液中通入乙烯(如图2)，溶液的颜色很快褪去，该反应属于____(填反应类型)，反应的化学方程式为_______。

Ⅱ.实验室制取乙烯，常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫。有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。试回答下列问题：

（1）图中①、②、③、④装置盛放的试剂是下列中的(将正确选项填入空格内)：

①__________；②__________；③__________；④__________。

A．品红溶液 B．氢氧化钠溶液

C．浓硫酸 D．酸性高锰酸钾溶液

（2）能说明二氧化硫气体存在的现象是____________________。

（3）使用装置②的目的是________________________________。

（4）使用装置③的目的是_______________________________。

（5）验证含有乙烯的现象是________________________________。

9．硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料．制备硫酸铜是无机化学实验教学中一个重要的实验．由于铜不能与稀硫酸直接反应，实验中将浓硝酸分次加入到铜粉与稀硫酸中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体（装置如图1、2所示）．

（1）图1中，烧瓶中发生的离子反应方程式为Cu+4H⁺+2NO₃^-═Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O或3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）图2是图1的改进装置，改进的目的是可防止倒吸，NO、NO₂有毒气体能被完全吸收．
（3）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
第一组：空气为氧化剂法
方案1：以空气为氧化剂．将铜粉在仪器B中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应．
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应．向反应液中加FeSO₄或Fe₂（SO₄）₃，反应完全后，向其中加物质甲调节pH到3～4，产生Fe（OH）₃沉淀，过滤、蒸发、结晶，滤渣作催化剂循环使用．（已知Fe（OH）₃和Cu（OH）₂完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4．）请回答下列问题：
①方案1中的B仪器名称是坩埚．
②方案2中甲物质是b（填字母序号）．
a、CaO            b、CuCO₃          c、CaCO₃
第二组：过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45mL 1.5mol/L的稀硫酸中，控温在50℃．加入18mL 10%的H₂O₂，反应0.5h后，升温到60℃，持续反应1h后，过滤、蒸发结晶、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO₄•5H₂O 10.6g．请回答下列问题：
③该反应的离子反应方程式为Cu+H₂O₂+2H⁺═Cu²⁺+2H₂O．
④上述两种氧化法中，更符合绿色化学理念的是第二组（填“第一组”或“第二组”），理由是第一组中的方案1需要加热，消耗能源，方案2所得产品含有铁元素杂质，而第二组方案几乎不产生有害气体，且所得产品纯度较高．