2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題11.5 探究性化學(xué)實驗練案（含解析）.doc

2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題11.5 探究性化學(xué)實驗練案（含解析）基礎(chǔ)提升題1有一固體混合物X，可能含有氯化鈉、碳酸鉀、亞硝酸鈉、硫酸鋁、堿式碳酸鎂、碳酸氫鈉等物質(zhì)。為探究X的成分，設(shè)計方案并進行了如下實驗：.將X粉末充分加熱，有氣體產(chǎn)生。.取一定量X粉末，加入足量的蒸餾水，粉末全部溶解，得到無色溶液。.用鉑絲蘸取少量中所得溶液，在火焰上灼燒，產(chǎn)生黃色火焰；透過藍色鈷玻璃觀察，無紫色火焰。.取中無色溶液，滴入KMnO4酸性溶液，紫紅色不褪去。.取中溶液，用惰性電極電解，開始時陽極產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{色。電解過程中測得溶液pH變化如右圖所示。（1）根據(jù)實驗可判斷，一定不存在的物質(zhì)是_。（2）X的成分是_(填化學(xué)式)。（3）實驗中，0t1時間內(nèi)，兩個電極上的電極反應(yīng)式為陽極：_；陰極：_。（4）0t1時間內(nèi)，溶液pH升高比較緩慢的原因是_(用離子方程式表示)。2SO2是一種大氣污染物，某興趣小組欲探究SO2的性質(zhì)及綠色實驗方法，設(shè)計如下方案：（1）B、C、D分別用于檢驗SO2的漂白性、還原性和氧化性。其中C、D分別為碘水和硫化氫的水溶液，則B中所盛試劑為_，C中反應(yīng)的離子方程式為_。（2）為了實現(xiàn)綠色實驗的目標(biāo)，某同學(xué)重新設(shè)計了如上右圖A2的制取裝置來代替A1裝置，與A1裝置相比，A2裝置的優(yōu)點是_(任寫一點即可)。（3）E中用氨水吸收尾氣中的SO2，“吸收液”中可能含有OH、SO、SO、HSO等陰離子。已知亞硫酸氫鹽一般易溶于水，SO2也易溶于水?，F(xiàn)有儀器和試劑為小燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管、過濾裝置和濾紙；2 molL1鹽酸、2 molL1 HNO3、1 molL1 BaCl2溶液、1 molL1 Ba(OH)2溶液、品紅溶液、蒸餾水。請設(shè)計實驗證明“吸收液”中存在SO和HSO，完成下表的實驗操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論：實驗操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1：取適量“吸收液”于小燒杯中，用膠頭滴管取1 molL1 BaCl2溶液向小燒杯滴加直至過量。若出現(xiàn)白色渾濁，則溶液中存在SO或SO。步驟2：將小燒杯中的濁液過濾、洗滌，再用適量水把附在濾紙上的固體沖入另一小燒杯中；向沖下的固體_。步驟3：3（1）已知Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O。甲同學(xué)通過測定該反應(yīng)發(fā)生時溶液變渾濁的時間，研究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。設(shè)計實驗如下(所取溶液體積均為10 mL)：實驗編號實驗溫度/c(Na2S2O3)/molL1c(H2SO4)/molL1250.10.1250.20.1250.10.2500.20.1500.10.1其他條件不變時，探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)選擇_(填實驗編號)；探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)選擇_(填實驗編號)；若同時選擇溶液變渾濁的同時，探究_對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。（2）已知Na2S2O3溶液與Cl2反應(yīng)時，1 mol Na2S2O3轉(zhuǎn)移8 mol電子。該反應(yīng)的離子方程式是_，甲同學(xué)設(shè)計如下實驗流程探究Na2S2O3的化學(xué)性質(zhì)。()甲同學(xué)設(shè)計實驗流程的目的是證明Na2S2O3溶液具有堿性和_性。()加入BaCl2溶液生成白色沉淀B的離子方程式是_。()乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)將上述流程中所加試劑順序顛倒，你認(rèn)為甲、乙兩同學(xué)的設(shè)計更合理的是_(填“甲”或“乙”)，理由是_。4聚合硫酸鐵(SPFS)是一種新型的飲用水處理劑和城市污水凈化劑，其化學(xué)組成可表示為Fe2(OH)n(SO4)3m。某研究小組將聚合硫酸鐵在一定條件下加熱完全分解，對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進行實驗探究。請利用實驗室常用儀器、用品和以下試劑完成驗證和探究過程(已知SO3的熔點為16.8 )。試劑：1.0 molL1的鹽酸、1.0 molL1的KMnO4溶液、0.1 molL1的BaCl2溶液、20%的KSCN溶液、品紅溶液、蒸餾水、冰水。（1）聚合硫酸鐵中鐵元素的化合價是_。（2）固體產(chǎn)物成分的探究實驗設(shè)計實驗步驟現(xiàn)象步驟1：取適量的固體產(chǎn)物于試管中，加入足量1.0 molL1的鹽酸，充分振蕩使固體完全溶解固體溶解，沒有觀察到氣泡，溶液呈黃色步驟2：取少量步驟1所得溶液于試管中，加入適量20%的KSCN溶液，振蕩溶液呈血紅色步驟3：另取少量步驟1所得溶液于試管中，滴入少量1.0 molL1的KMnO4溶液，振蕩KMnO4的紫紅色不褪去思考與判斷根據(jù)上面的信息，可以確定固體產(chǎn)物的成分是_；步驟1中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。（3）氣體產(chǎn)物成分的探究(不考慮水蒸氣)提出假設(shè)假設(shè)1：所得氣體的成分是SO3；假設(shè)2：所得氣體的成分是SO2、O2；假設(shè)3：所得氣體的成分是_。設(shè)計實驗方案，驗證假設(shè)按下表的實驗步驟寫出預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。實驗操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1：將少量氣體產(chǎn)物通入盛有適量品紅溶液的試管中，觀察溶液的顏色變化，然后加熱再觀察溶液的顏色變化若_，則_成立若_，則_成立步驟2：將氣體產(chǎn)物緩緩?fù)ㄟ^浸在冰水中的U形管(如圖)，然后在U形管中加入適量0.1 molL1的BaCl2溶液，充分振蕩結(jié)合上述步驟1的有關(guān)結(jié)論_(填或) 若_，則_成立若_，則_成立5某同學(xué)欲在實驗室中對Fe3與I的反應(yīng)進行探究，實現(xiàn)Fe2與Fe3的相互轉(zhuǎn)化。（1）該同學(xué)最初的實驗操作和現(xiàn)象如下：編號操作現(xiàn)象先向2 mL 0.1 molL1 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，再滴加新制氯水先向2 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再滴加0.1 molL1 KI溶液滴加KSCN溶液后，溶液變成血紅色；滴加KI溶液后，血紅色無明顯變化實驗的現(xiàn)象為_。FeCl2溶液與新制氯水反應(yīng)的離子方程式為_。（2）該同學(xué)分析了導(dǎo)致實驗現(xiàn)象的可能原因，并對實驗方案進行了改進。改進后的實驗操作和現(xiàn)象如下：編號操作現(xiàn)象向2 mL 0.1 molL1 KI溶液中滴加1 mL0.1 molL1 FeCl3溶液，再滴加KSCN溶液滴加FeCl3溶液后，溶液變成黃色；滴加KSCN溶液后，溶液變成血紅色根據(jù)實驗，該同學(xué)認(rèn)為Fe3有可能與I發(fā)生氧化還原反應(yīng)，請結(jié)合實驗現(xiàn)象用簡明的文字說明他得出上述結(jié)論的理由：_。（3）該同學(xué)認(rèn)為需要進一步設(shè)計實驗，證明根據(jù)實驗中現(xiàn)象得出的結(jié)論。請補全下表中的實驗方案：編號操作預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論向2 mL 0.1 molL1 KI溶液中滴加1 mL0.1 molL1 FeCl3溶液，_（4）上述實驗結(jié)果表明，F(xiàn)e3有可能與I發(fā)生氧化還原反應(yīng)。進一步查閱資料知，參加反應(yīng)的Fe3與I的物質(zhì)的量相同。該同學(xué)結(jié)合上述實驗結(jié)論，分析了實驗中加入KSCN后溶液變紅的原因，認(rèn)為Fe3與I反應(yīng)的離子方程式應(yīng)寫為_。三年高考題1【xx年高考廣東卷第33題】（17分）H2O2是一種綠色氧化還原試劑，在化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛。（1）某小組擬在同濃度Fe3+的催化下，探究H2O2濃度對H2O2分解反應(yīng)速率的影響。限選試劑與儀器：30% H2O2、0.1molL-1Fe2(SO4)3、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導(dǎo)管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器寫出本實驗H2O2分解反應(yīng)方程式并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：_設(shè)計實驗方案：在不同H2O2濃度下，測定 _（要求所測得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大?。?。設(shè)計實驗裝置，完成圖20的裝置示意圖。參照下表格式，擬定實驗表格，完整體現(xiàn)實驗方案（列出所選試劑體積、需記錄的待測物理量和所擬定的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)用字母表示）。 物理量實驗序號V0.1molL-1Fe2(SO4)3/mL1a2a（2）利用圖21（a）和21（b）中的信息，按圖21（c）裝置（連能的A、B瓶中已充有NO2氣體）進行實驗。可觀察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的_（填“深”或“淺”），其原因是_。2【xx年高考福建卷第25題】(15分)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進行如下實驗：實驗一 焦亞硫酸鈉的制取采用右圖裝置(實驗前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5。裝置II中有Na2S2O5晶體析出，發(fā)生的反應(yīng)為：Na2SO3SO2Na2S2O5（1）裝置I中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為 。（2）要從裝置II中獲得已析出的晶體，可采取的分離方法是 。（3）裝置III用于處理尾氣，可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為 (填序號)。實驗二 焦亞硫酸鈉的性質(zhì)Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。（4）證明NaHSO3溶液中HSO3 的電離程度大于水解程度，可采用的實驗方法是 (填序號)。a測定溶液的pH b加入Ba(OH)2溶液 c加入鹽酸 d加入品紅溶液 e用藍色石蕊試紙檢測（5）檢驗Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實驗方案是 。實驗三 葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測定（6）葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)的方案如下：(已知：滴定時反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2I22H2OH2SO42HI)按上述方案實驗，消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶液2500 mL，該次實驗測得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)為 gL1。在上述實驗過程中，若有部分HI被空氣氧化，則測得結(jié)果 (填“偏高”“偏低”或“不變”)。3【xx年高考安徽卷第28題】(14分) 某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時測量容器中的壓強變化。（1）請完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格)：編號實驗?zāi)康奶挤?g鐵粉/g醋酸/%為以下實驗作參照0.52.090.0醋酸濃度的影響0.536.00.22.090.0（2）編號實驗測得容器中壓強隨時間變化如圖2。t2時，容器中壓強明顯小于起始壓強，其原因是鐵發(fā)生了 腐蝕，請在圖3中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時電子流動方向；此時，碳粉表面發(fā)生了 (“氧化”或“還原”)反應(yīng)，其電極反應(yīng)式是 。（3）該小組對圖2中0t1時壓強變大的原因提出了如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二：假設(shè)一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體；假設(shè)二： ；（4）為驗證假設(shè)一，某同學(xué)設(shè)計了檢驗收集的氣體中是否含有H2的方案。請你再設(shè)計一個實驗方案驗證假設(shè)一，寫出實驗步驟和結(jié)論。實驗步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程)： 4（xx安徽卷）（14分）某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸（H2C2O4）能將其中的Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3+。某課題組研究發(fā)現(xiàn)，少量鐵明礬Al2Fe(SO4)424H2O即可對該反應(yīng)起催化作用。為進一步研究有關(guān)因素對該反應(yīng)速率的影響，探究如下：（1）在25C下，控制光照強度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同，調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量，作對比實驗，完成以下實驗設(shè)計表（表中不要留空格）。實驗編號初始pH廢水樣品體積mL草酸溶液體積mL蒸餾水體積mL46010305601030560測得實驗和溶液中的Cr2O濃度隨時間變化關(guān)系如圖所示。（2）上述反應(yīng)后草酸被氧化為 （填化學(xué)式）。（3）實驗和的結(jié)果表明 ；實驗中0t1時間段反應(yīng)速率v（Cr3+）= molL-1min-1 (用代數(shù)式表示)。（4）該課題組隊鐵明礬Al2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二和假設(shè)三：假設(shè)一：Fe2+起催化作用；假設(shè)二： ；假設(shè)三： ；（5）請你設(shè)計實驗驗證上述假設(shè)一，完成下表中內(nèi)容。（除了上述實驗提供的試劑外，可供選擇的藥品有K2SO4、FeSO4、Al2Fe(SO4)424H2O、Al2(SO4)3等，溶液中Cr2O的濃度可用儀器測定。）實驗方案（不要求寫具體操作過程）預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論 5（xx北京卷）（15分）某學(xué)生對SO2與漂粉精的反應(yīng)進行實驗探究：操作現(xiàn)象取4g漂粉精固體，加入100mL水部分固體溶解，溶液略有顏色過濾，測漂粉精溶液的pHpH試紙先變藍（約為12），后褪色i. 液面上方出現(xiàn)白霧；ii. 稍后，出現(xiàn)渾濁，溶液變?yōu)辄S綠色；iii. 稍后，產(chǎn)生大量白色沉淀，黃綠色褪去（1）C12和Ca（OH）2制取漂粉精的化學(xué)方程是 。（2）pH試紙顏色的變化說明漂粉精溶液具有的性質(zhì)是 。（3）向水中持續(xù)通入SO2，未觀察到白霧。推測現(xiàn)象i的白霧由HC1小液滴形成，進行如下實驗：a用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗白霧，無變化；b用酸化的AgNO3溶液檢驗白霧，產(chǎn)生白色沉淀。 實驗a目的是 。由實驗a、b不能判斷白霧中含有HC1，理由是 。 （4）現(xiàn)象ii中溶液變?yōu)辄S綠色的可能原因：隨溶液酸性的增強，漂粉精的有效成分和C1-發(fā)生反應(yīng)。通過進一步實驗確認(rèn)了這種可能性，其實驗方案是 。（5）將A瓶中混合物過濾、洗滌，得到沉淀X向沉淀X中加入稀HC1，無明顯變化。取上層清液，加入BaC12溶液，產(chǎn)生白色沉淀。則沉淀X中含有的物質(zhì)是 。 用離子方程式解釋現(xiàn)象iii中黃綠色褪去的原因： 。 6（xx福建卷）（15分）固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜。某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO3)2為研究對象，擬通過實驗探究其熱分解的產(chǎn)物，提出如下4種猜想：甲：Mg(NO3)2、NO2、O2 乙：MgO、NO2、O2 丙：Mg3N2、O2 ?。篗gO、NO2、N2（1）實驗前，小組成員經(jīng)討論認(rèn)定猜想丁不成立，理由是_。查閱資料得知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O針對甲、乙、丙猜想，設(shè)計如下圖所示的實驗裝置（圖中加熱、夾持儀器等均省略）：（2）實驗過程取器連接后，放人固體試劑之前，關(guān)閉k，微熱硬質(zhì)玻璃管（A），觀察到E 中有氣泡連續(xù)放出，表明_稱取Mg(NO3)2固體3 .79 g置于A中，加熱前通人N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣，其目的是_；關(guān)閉K，用酒精燈加熱時，正確操作是先_然后固定在管中固體部位下加熱。觀察到A 中有紅棕色氣體出現(xiàn)，C、D 中未見明顯變化。待樣品完全分解，A 裝置冷卻至室溫、稱量，測得剩余固體的質(zhì)量為1 . 0g 取少量剩余固體于試管中，加人適量水，未見明顯現(xiàn)象。（3）實驗結(jié)果分析討論 根據(jù)實驗現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認(rèn)猜想_是正確的。 根據(jù)D 中無明顯現(xiàn)象，一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2，因為若有O2，D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng)：_（填寫化學(xué)方程式），溶液顏色會退去；小組討論認(rèn)定分解產(chǎn)物中有O2存在，未檢側(cè)到的原因是_。 小組討論后達成的共識是上述實驗設(shè)計仍不完善，需改進裝里進一步研究。7（xx四川卷）（15分） 為了探究AgNO3的氧化性和熱穩(wěn)定性，某化學(xué)興趣小組設(shè)計了如下實驗。 AgNO3的氧化性 將光亮的鐵絲伸入AgNO3溶液中，一段時間后將鐵絲取出。為檢驗溶液中Fe的氧化產(chǎn)物，將溶液中的Ag+除盡后，進行了如下實驗?？蛇x用第試劑KSCN溶液、K3Fe(CN)6溶液、氯水。（1）請完成下表：操作現(xiàn)象結(jié)論取少量除盡Ag+后的溶液于試管中，加入KSCN溶液，振蕩 存在Fe3+取少量除盡Ag+后的溶液于試管中，加入 ，振蕩 存在Fe2+【實驗結(jié)論】Fe的氧化產(chǎn)物為存在Fe2+和Fe3+ AgNO3的熱穩(wěn)定性性 用下圖所示的實驗裝置A加熱AgNO3固體，產(chǎn)生紅棕色氣體，在裝置D中收集到無色氣體。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束以后，試管中殘留固體為黑色。（2）裝置B的作用是 。（3）經(jīng)小組討論并驗證該無色氣體為O2，其驗證方法是 。 （4）【查閱資料】Ag2O和粉末的Ag均為黑色；Ag2O可溶于氨水。 【提出假設(shè)】試管中殘留的黑色固體可能是：Ag；Ag2O；Ag和Ag2O 【實驗驗證】該小組為驗證上述設(shè)想，分別取少量黑色固體，進行了如下實驗。 實驗編號操作現(xiàn)象a加入足量氨水，振蕩黑色固體不溶解b加入足量稀硫酸，振蕩黑色固體溶解，并有氣體產(chǎn)生 【實驗評價】根據(jù)上述實驗，不能確定固體產(chǎn)物成分的實驗是 （填實驗編號）。 【實驗結(jié)論】根據(jù)上述實驗結(jié)果，該小組得出的AgNO3固體熱分解的產(chǎn)物有 。