2025年化學(xué)實驗操作試題及答案一、氯氣的制備、凈化、性質(zhì)驗證及尾氣處理實驗實驗用品：濃鹽酸（36.5%）、二氧化錳固體、飽和食鹽水、濃硫酸、濕潤的淀粉-KI試紙、氫氧化鈉溶液（1mol/L）、鐵架臺（帶鐵夾）、圓底燒瓶、分液漏斗、洗氣瓶（2個）、集氣瓶、導(dǎo)管、酒精燈、火柴。實驗步驟：1.按圖連接裝置（氣體發(fā)生裝置→洗氣裝置→性質(zhì)驗證裝置→尾氣吸收裝置），檢查裝置氣密性（關(guān)閉分液漏斗活塞，微熱圓底燒瓶，洗氣瓶導(dǎo)管口有氣泡冒出，冷卻后形成一段水柱）。2.向圓底燒瓶中加入5g二氧化錳固體，分液漏斗中加入20mL濃鹽酸，第一個洗氣瓶中加入飽和食鹽水（約1/2體積），第二個洗氣瓶中加入濃硫酸（約1/2體積），集氣瓶口放置濕潤的淀粉-KI試紙，尾氣吸收瓶中加入氫氧化鈉溶液。3.點燃酒精燈，緩慢加熱圓底燒瓶，觀察各裝置中的現(xiàn)象；待集氣瓶中充滿黃綠色氣體后，熄滅酒精燈。問題與答案：1.寫出氣體發(fā)生裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式（注明反應(yīng)條件）。答：MnO?+4HCl(濃)△MnCl?+Cl?↑+2H?O。2.第一個洗氣瓶中飽和食鹽水的作用是什么？能否用蒸餾水代替？答：飽和食鹽水用于除去Cl?中混有的HCl氣體。不能用蒸餾水代替，因為Cl?在蒸餾水中有一定溶解度（1:2），而飽和食鹽水中Cl?濃度高，可抑制Cl?的溶解，減少Cl?的損失。3.第二個洗氣瓶中濃硫酸的作用是什么？若省略該裝置，對后續(xù)實驗有何影響？答：濃硫酸的作用是干燥Cl?。若省略該裝置，濕潤的Cl?會與淀粉-KI試紙反應(yīng)（Cl?+2KI=2KCl+I?），但同時水蒸氣可能干擾其他性質(zhì)實驗（如若后續(xù)有干燥的有色布條實驗，濕潤的Cl?會使布條褪色，而干燥的Cl?不褪色）。4.濕潤的淀粉-KI試紙的現(xiàn)象是什么？寫出對應(yīng)的離子方程式。答：試紙變藍；離子方程式為Cl?+2I?=2Cl?+I?，生成的I?遇淀粉變藍。5.尾氣吸收裝置中，氫氧化鈉溶液吸收Cl?的離子方程式是什么？若改用澄清石灰水吸收，是否可行？答：離子方程式為Cl?+2OH?=Cl?+ClO?+H?O。澄清石灰水的濃度較低（Ca(OH)?微溶于水），吸收Cl?的效果不如NaOH溶液徹底，可能導(dǎo)致尾氣泄漏污染環(huán)境，因此不可行。二、粗鹽（含Ca2?、Mg2?、SO?2?、泥沙）的提純實驗實驗用品：粗鹽樣品、蒸餾水、BaCl?溶液（1mol/L）、NaOH溶液（2mol/L）、Na?CO?溶液（1mol/L）、鹽酸（2mol/L）、玻璃棒、燒杯、漏斗、濾紙、蒸發(fā)皿、酒精燈、鐵架臺（帶鐵圈）、托盤天平。實驗步驟：1.溶解：稱取10g粗鹽于燒杯中，加入40mL蒸餾水，用玻璃棒攪拌至充分溶解。2.除雜：①向溶液中逐滴加入過量BaCl?溶液（至不再產(chǎn)生白色沉淀），靜置；②向上層清液中加入過量NaOH溶液（至不再產(chǎn)生白色沉淀），靜置；③再加入過量Na?CO?溶液（至不再產(chǎn)生白色沉淀），靜置；④過濾，除去沉淀（泥沙、BaSO?、Mg(OH)?、CaCO?、BaCO?）。3.調(diào)pH：向濾液中逐滴加入鹽酸，至溶液pH=7（用pH試紙檢測）。4.蒸發(fā)結(jié)晶：將濾液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中，用酒精燈加熱，并用玻璃棒不斷攪拌；待出現(xiàn)大量固體時，停止加熱，利用余熱蒸干。問題與答案：1.步驟2中，BaCl?、NaOH、Na?CO?的加入順序能否調(diào)整為“NaOH→BaCl?→Na?CO?”？說明理由。答：可以調(diào)整。只要保證Na?CO?在BaCl?之后加入即可。因為Na?CO?的作用是除去Ca2?和過量的Ba2?（Ba2?來自BaCl?），若BaCl?在Na?CO?之后加入，過量的Ba2?無法被后續(xù)試劑除去，導(dǎo)致提純后的NaCl中混有Ba2?雜質(zhì)。2.過濾操作中，“一貼二低三靠”的具體內(nèi)容是什么？答：“一貼”：濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁；“二低”：濾紙邊緣低于漏斗邊緣，液面低于濾紙邊緣；“三靠”：燒杯口緊靠玻璃棒，玻璃棒輕靠三層濾紙?zhí)帲┒废露斯芸诰o靠燒杯內(nèi)壁。3.步驟3中加入鹽酸的作用是什么？若鹽酸過量是否會影響最終產(chǎn)物純度？答：鹽酸用于中和過量的NaOH和Na?CO?（反應(yīng)方程式：NaOH+HCl=NaCl+H?O；Na?CO?+2HCl=2NaCl+H?O+CO?↑）。由于鹽酸具有揮發(fā)性，蒸發(fā)結(jié)晶時過量的HCl會隨水分蒸發(fā)逸出，因此不會殘留，不影響最終產(chǎn)物純度。4.蒸發(fā)結(jié)晶時，為何不能將溶液完全蒸干？答：當出現(xiàn)大量固體時，剩余少量液體中含有的水分可利用余熱蒸干，若完全蒸干，可能導(dǎo)致固體飛濺（局部過熱），且蒸發(fā)皿溫度過高不易轉(zhuǎn)移。三、用0.1000mol/LNaOH標準溶液滴定未知濃度鹽酸的實驗實驗用品：未知濃度鹽酸（待測液）、0.1000mol/LNaOH標準溶液、酚酞指示劑、酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、燒杯、鐵架臺（帶滴定管夾）、洗瓶。實驗步驟：1.滴定管處理：①酸式滴定管用蒸餾水洗凈后，用待測鹽酸潤洗2~3次（每次5~10mL），裝入待測鹽酸至“0”刻度以上，排出尖嘴處氣泡，調(diào)整液面至“0”刻度，記錄初始讀數(shù)（V?）。②堿式滴定管用蒸餾水洗凈后，用NaOH標準溶液潤洗2~3次，裝入NaOH溶液至“0”刻度以上，排出尖嘴處氣泡（擠壓玻璃球，使液體快速流出），調(diào)整液面至“0”刻度，記錄初始讀數(shù)（V?）。2.滴定：用酸式滴定管量取20.00mL待測鹽酸于錐形瓶中，加入2滴酚酞指示劑（溶液無色）。將錐形瓶置于堿式滴定管下方，左手擠壓堿式滴定管玻璃球，右手搖動錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化。當溶液由無色變?yōu)闇\紅色（30秒內(nèi)不褪色）時，停止滴定，記錄NaOH溶液的終讀數(shù)（V?）。3.重復(fù)實驗：按上述步驟再滴定2次，取3次滴定結(jié)果的平均值計算鹽酸濃度。問題與答案：1.滴定管使用前為何需要用待裝液潤洗？若未潤洗會對結(jié)果產(chǎn)生什么影響？答：潤洗是為了防止滴定管內(nèi)壁殘留的蒸餾水稀釋待裝液，導(dǎo)致待裝液濃度降低。若酸式滴定管未用待測鹽酸潤洗，待測鹽酸被稀釋，實際參與反應(yīng)的HCl物質(zhì)的量減少，消耗的NaOH體積偏小，計算出的鹽酸濃度偏低；若堿式滴定管未用NaOH標準溶液潤洗，NaOH溶液被稀釋，消耗體積偏大，計算出的鹽酸濃度偏高。2.指示劑為何選擇酚酞而不是石蕊？答：酚酞的變色范圍（pH8.2~10.0）接近強酸強堿滴定的計量點（pH=7），且顏色變化（無色→淺紅色）明顯，易于觀察；石蕊的變色范圍（pH5.0~8.0）較寬，顏色變化（紅→紫→藍）不明顯，容易造成滴定終點判斷誤差。3.某同學(xué)滴定前堿式滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后氣泡消失，對最終結(jié)果有何影響？答：氣泡占據(jù)了一定的體積，滴定前氣泡存在時，初始讀數(shù)（V?）偏小；滴定后氣泡消失，終讀數(shù)（V?）偏大。因此，消耗的NaOH體積（V?-V?）偏大，計算出的鹽酸濃度偏高。4.三次滴定消耗NaOH溶液的體積分別為19.98mL、20.02mL、20.50mL，應(yīng)如何處理數(shù)據(jù)并計算鹽酸濃度？答：第三次滴定結(jié)果（20.50mL）與前兩次（約20.00mL）偏差超過0.02mL（允許誤差），屬于異常值，應(yīng)舍去。取前兩次的平均值（(19.98+20.02)/2=20.00mL）計算。鹽酸濃度c(HCl)=(c(NaOH)×V(NaOH))/V(HCl)=(0.1000mol/L×20.00mL)/20.00mL=0.1000mol/L。四、Fe2?與Fe3?相互轉(zhuǎn)化的實驗探究實驗用品：0.1mol/LFeCl?溶液、0.1mol/LFeSO?溶液、鐵粉、KSCN溶液（0.1mol/L）、3%H?O?溶液、稀硫酸（1mol/L）、試管、膠頭滴管。實驗?zāi)康模候炞CFe3?可被還原為Fe2?，F(xiàn)e2?可被氧化為Fe3?。實驗步驟與現(xiàn)象記錄：|實驗操作|預(yù)期現(xiàn)象|結(jié)論||---------|---------|------||1.取2mLFeCl?溶液于試管中，加入少量鐵粉，振蕩，靜置2分鐘，然后滴加2滴KSCN溶液|溶液由黃色變?yōu)闇\綠色（Fe3?被還原為Fe2?）；滴加KSCN后無明顯現(xiàn)象（無Fe3?剩余）|Fe3?能被Fe還原為Fe2?||2.取2mLFeSO?溶液于試管中，滴加2滴稀硫酸（酸化），再加入2滴H?O?溶液，振蕩，然后滴加2滴KSCN溶液|溶液由淺綠色變?yōu)辄S色（Fe2?被氧化為Fe3?）；滴加KSCN后溶液變血紅色（生成Fe(SCN)?）|Fe2?能被H?O?氧化為Fe3?|問題與答案：1.實驗1中，加入鐵粉后為何需要靜置2分鐘？答：鐵粉與FeCl?溶液的反應(yīng)（2Fe3?+Fe=3Fe2?）需要一定時間才能完全進行，靜置可確保Fe3?充分被還原，避免因反應(yīng)不徹底導(dǎo)致后續(xù)滴加KSCN溶液仍出現(xiàn)血紅色（干擾結(jié)論）。2.實驗2中，為何需要先滴加稀硫酸？答：H?O?在酸性條件下的氧化性更強（H?O?+2H?+2e?=2H?O，酸性條件下電極電勢更高），加入稀硫酸可增強H?O?的氧化性，使Fe2?更易被氧化為Fe3?。3.若實驗2中未加稀硫酸，可能觀察到什么現(xiàn)象？解釋原因。答：可能無明顯現(xiàn)象或血紅色較淺。因為H?O?在中性或堿性條件下氧化性較弱，與Fe2?的反應(yīng)速率慢、程度小，生成的Fe3?量少，導(dǎo)致KSCN溶液顯色不明顯。4.寫出實驗1和實驗2中反應(yīng)的離子方程式。答：實驗1：2Fe3?+Fe=3Fe2?；實驗2：2Fe2?+H?O?+2H?=2Fe3?+2H?O。五、草酸（H?C?O?·2H?O）分解產(chǎn)物的檢驗實驗實驗用品：草酸晶體、無水硫酸銅、澄清石灰水、氫氧化鈉溶液（5mol/L）、濃硫酸、灼熱的氧化銅、氣球、硬質(zhì)玻璃管、試管（4支）、酒精燈（2個）、鐵架臺、導(dǎo)管。已知：草酸晶體熔點為101℃，分解溫度為150℃；草酸鈣難溶于水；CO與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+CuO△Cu+CO?。實驗裝置（按氣流方向連接）：A（草酸分解裝置）→B（無水CuSO?）→C（澄清石灰水）→D（NaOH溶液）→E（濃硫酸）→F（灼熱CuO）→G（澄清石灰水）→H（氣球）。實驗步驟：1.檢查裝置氣密性（微熱A裝置，B中導(dǎo)管口有氣泡，冷卻后形成水柱）。2.向A中加入5g草酸晶體，B中放入無水CuSO?，C、G中加入澄清石灰水，D中加入NaOH溶液，E中加入濃硫酸，F(xiàn)中放入CuO粉末，H為尾氣收集氣球。3.先點燃A處酒精燈，加熱至草酸完全分解（固體消失），觀察B、C、G中的現(xiàn)象；再點燃F處酒精燈，加熱CuO至紅熱，觀察F、G中的現(xiàn)象。問題與答案：1.草酸分解的化學(xué)方程式是什么？答：H?C?O?·2H?O△CO?↑+CO↑+3H?O↑。2.裝置B的作用是什么？若將B與C的順序顛倒，會對實驗產(chǎn)生什么影響？答：B中無水CuSO?用于檢驗分解產(chǎn)物中的H?O（變藍）。若順序顛倒，C中的澄清石灰水會帶出水蒸氣，導(dǎo)致B中無水CuSO?變藍，無法確定H?O是否來自草酸分解，干擾檢驗結(jié)果。3.裝置C的作用是什么？裝置D的作用是什么？答：C中澄清石灰水用于檢驗CO?（變渾濁）；D中NaOH溶液用于吸收未反應(yīng)的CO?，防止其進入后續(xù)裝置干擾CO的檢驗（若CO?未除盡，G中澄清石灰水變渾濁可能是CO?導(dǎo)致，無法確定是否有CO生成）。4.裝置E中濃硫酸的作用是什么？答：濃硫酸用于干燥CO（除去D裝置中帶出的水蒸氣），防止水蒸氣進入F裝置，影響CuO與CO的反應(yīng)（水蒸氣可能導(dǎo)致CuO試管炸裂，或干擾后續(xù)現(xiàn)象觀察）。5.裝置