北京届高三化学试题分类汇编实验探究1.docx
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北京届高三化学试题分类汇编实验探究1
北京2021年高三化学试题分类汇编（实验探究1）
安徽省宿州市萧城一中李洪波（235200）
1．【北京师大附中2021年高三第一学期期中】
（1）把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片上有气泡，再平行插入一块铜片，可观察到铜片______（填“有”或“没有”）气泡产生。
再用导线把锌片和铜片连接起来（见下图A），组成一个原电池，负极为______，正极的电极反应式为_________。
（2）如果烧杯中最初装入的是2mol/L500mL的稀硫酸溶液，构成铜锌原电池（见下图B，假设产生的气体没有损失），当在标准状况下收集到11.2L的氢气时，则此时烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为（溶液体积变化忽略不计）________、___。
（3）如果电极材料分别是铁片和石墨并进行连接，插入氯化钠溶液中（见下图C），放置数天后，主要发生________电化学腐蚀，写出正极的电极反应式___________。
（4）生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池，废电池必须进行集中处理的问题已被提到议事日程，其最主要原因是______。
A．回收利用电池外壳的金属
B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤、水源的污染
C．防止电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D．回收其中的石墨电极
答案．．
（1）没有锌2H++2e-=H2↑
（2）[H2SO4]=1mol/L[ZnSO4]=1mol/L
（3）吸氧（或其它合理答案）O2+2H2O+4e-=4OH-
（4）B
2．[北京二中2021年第一学段高三年级期中试卷]（13分）类比法是化学学习中常用的方法，已知硝酸能把铁氧化成Fe（NO3）3，但当铁过量时，产物是Fe（NO3）2。
某同学受此启发，提出一个相似的观点：
氯气与铁反应，当Cl2过量时生成FeCl3，当铁粉过量时产物是FeCl2。
为了验证该观点是否正确，该同学将一定量铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固体物质A，然后通过实验确定其成分。
探究过程如下：
（1）提出假设：
（请把下列假设补充完整）
假设1：
该固体物质是FeCl2；
假设2：
该固体物质是；
假设3：
该固体物质是。
（2）设计实验方案：
取少量固体物质A于烧杯中，加适量水溶解A，然后取两份A溶液分别进行实验，实验现象与结论如下表：
（请在表格的横线处填空）
实验方法
实验现象
结论
在溶液中加入KSCN溶液
固体物质中有FeCl3
在酸性KMnO4溶液中加入少量A
KMnO4溶液颜色无明显变化
固体物质中不含
（3）已知Fe（NO3）2溶液为浅绿色，往Fe（NO3）2溶液中加入少量的稀硫酸，溶液颜色有何变化（请把答案写在横线上）该变化过程的离子方程式为：
。
（4）取100mL0.2mol/L的FeCl3溶液置于烧杯中，向其中加入一定量的Fe、Cu混合物，充分反应后仍有固体剩余，下列叙述一定正确的是（设溶液体积不变，不考虑水解因素）。
A．烧杯中有Fe无Cu，c（Fe2+）=0.2moL/LB．烧杯中有Cu无Fe，c（Fe2+）=0.3moL/L
C．烧杯中有Cu无Fe，c（Cl—）=0.6moL/LD．烧杯中Fe、Cu均有，c（Fe2+）=0.3moL/
（5）在FeSO4的溶液中加入与FeSO4等物质的量的Na2O2固体，恰好使FeSO4转化为Fe（OH）3，写出该反应的离子方程式。
答案．（13分）
（1）FeCl3（1分）FeCl3和FeCl2（1分）
（2）溶液变红色（1分）FeCl2（1分）
（3）由浅绿色变为黄色（1分）3Fe2++NO3—+4H+=3Fe3++NO+2H2O（2分）
（4）CD（3分）
（5）4Fe2++4Na2O2+6H2O=4Fe（OH）3↓+O2↑+8Na+（3分）
3．[北京二中2021年第一学段高三年级期中试卷]（16分）某化学兴趣小组的同学，欲通过实验验证无水乙二酸（H2C2O4）受热分解产物为CO2、CO、H2O，设计了一套如下图所示的实验装置。
（已知：
①乙二酸熔点100.1℃，157.0℃升华，175.0℃受热分解；②能溶于水和乙醇；③H2C2O4+Ca（OH）2=CaC2O4↓+2H2O）
请回答：
（1）各装置的连接顺序为：
C→→→→E。
（2）装置中能证明分解产物中有H2O的现象是；
证明分解产物中有CO的现象
。
（3）本实验方案有不妥之处，请叙述改进的方案
。
（4）已知Cu+在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。
现有浓硫酸、浓硝酸、稀硫酸和稀硝酸四种试剂。
简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经CO还原所得到的红色产物中是否含有Cu2O。
。
（5）将10.0gCuO在高温下通入CO使固体部分还原，反应结束后测得剩余固体质量为8.4g，则反应过程中转移电子的物质的量为。
（6）agCuO和Cu2O的混合物，加入2mol/LH2SO4VmL，恰好使混合物全部反应，则V的取值范围为。
答案．（共16分）
（1）ADB（2分）
（2）A装置中白色粉末变蓝色；（2分）
装置D中澄清石灰水不变浑浊，（1分）
装置B中黑色粉末变为红色固体，（1分）
装置E中澄清石灰水变浑浊（1分）
（3）在装置A与D之间加一个装有一定量水（或乙醇）的洗气瓶（2分）
（4）取少量红色固体于试管中，（1分）
滴加稀硫酸后，红色固体有部分溶解，溶液变蓝色，（1分）
说明红色固体中含有Cu2O。
（1分）
（5）0.2mol（2分）（6）
（2分）
4．【2021年海淀区高三年级第一学期样本校调研卷】（10分）某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
⑴实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象。
在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇催化反应是反应。
⑵甲和乙两个烧杯中的水温不同，其中使用冰水浴的是（填“甲”或“乙”）烧杯。
⑶试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有乙酸。
要除去该物质，可在混合液中加入碳酸氢钠溶液。
充分振荡反应后，再通过 （填实验操作名称）即可除去。
⑷反应进行一段时间后，若要检验试管a中能收集的物质中含有乙醛，进行的操作为
。
⑸集气瓶中收集到的气体的主要成分是。
答案．．（10分）
（1）放热………………………………………………………2分
（2）乙………………………………………………………………2分
（3）蒸馏……………………………………………………………2分
（4）向混合液中加氢氧化钠溶液调pH至弱碱性，加入新制的氢氧化铜，加热………………………………………………2分
（5）氮气………………………………………………………2分
5．【2021年北京四中高三第二学期考前统练】（14分）亚铁是血红蛋白的重要组成成分，起着向人体组织传送氧的作用，人如果缺铁就可出现缺铁性贫血，但是摄入过量的铁也有害。
下面是一种补铁药品说明书中的部分内容：
“该药品为无水碱式盐，含Fe2+34%～36%薄衣片，…与VC（维生素C）同服可增加本品吸收”。
某同学设计实验对其中的铁成分进行了验证。
请一起完成该实验：
第一步：
查阅资料得知，双氧水可以氧化SCN-生成N2、CO2和SO42-，也可以将Fe2+氧化成Fe3+。
第二步：
向去掉糖衣、研磨好的药品中加稀盐酸，出现淡绿色浑浊液，说明有离子存在（填离子符号）；
第三步：
往上述溶液中滴入几滴KSCN溶液，出现浅红色，说明溶液中有少量Fe3+离子在。
该离子存在的原因可能是（填序号）：
。
药品中的铁本来就是以三价铁的形式存在；
②在制药过程中生成少量三价铁；
③本实验过程中有少量三价铁生成。
第四步：
将第三步所得溶液分成2份，分别装在A、B两个试管中。
第五步：
向A试管的溶液中加入少量稀硫酸，再慢慢滴入过量的H2O2溶液，溶液的红色先变深，之后红色逐渐褪去。
红色变深的原因是（用离子方程式表示）：
、；
溶液红色又褪去的原因可能是：
。
请自选实验室中常用仪器、药品，设计实验证明你的推测：
；
第六步：
向B试管的溶液中加入一片VC片，片刻后溶液红色也褪去，说明VC有性；怎样理解药品说明中所述“与VC同服可增加本品吸收”这句话？
。
答案．第二步：
Fe2+（1分）第三步：
②③（1分）
第五步：
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2OFe3++3SCN-=Fe（SCN）3（血红色）（4分）
H2O2氧化SCN-，使平衡Fe3++3SCN-
Fe（SCN）3左移，红色消失（2分）
取一支试管，加入少量FeCl3溶液和几滴KSCN溶液，溶液变为红色，再加入适量H2O2振荡，产生气泡，红色褪去，说明是H2O2氧化了溶液的SCN-离子使溶液褪色。
（2分）
第六步：
还原性（2分）Fe2+在人体血红蛋白中起传送O2的作用，Fe3+没有此功能，服用VC可防止药品的Fe2+氧化成Fe3+。
（2分）
6．【石景山区2021年第一学期期末考试试卷】（6分）⑴某实验小组为确认H2CO3、CH3COOH和
的酸性强弱，设计了右上图装置，一次实验即可达到目的，请依据此实验填空：
①锥形瓶内装某可溶性正盐固体，分液漏斗中所盛试剂的名称是。
②装置F中所盛的试剂是，其作用是。
③装置G中发生反应的化学方程式是。
⑵下图装置可用于收集气体X并验证其某些化学性质，你认为正确的是。
选项
气体
试剂
现象
结论
A
SO2
酸性KMnO4溶液
溶液褪色
SO2有氧化性
B
NH3
酚酞溶液
溶液变为红色
氨水显碱性
C
X
澄清石灰水
溶液变浑浊
X不一定是CO2
D
Cl2
紫色石蕊试液
溶液先变红后褪色
Cl2有酸性和漂白性
答案．
（1）
醋酸溶液
饱和NaHCO3溶液；除去CO2中的CH3COOH杂质
C6H5ONa+CO2+H2O→NaHCO3+C6H5OH
（2）C
7．（【丰台区2020┄2021学年第一学期期末练习】8分）乙醇在浓硫酸作用下制取乙烯时，浓硫酸容易使乙醇碳化，用氧化铝替代浓硫酸重新设计实验如下。
请回答：
（1）开始加热时应先点燃酒精灯（填“a”或“b”）。
（2）水的作用是，可以将该瓶中收集到的物质分离的常用方法是。
（3）可利用和乙烯合成世界上产量最大的合成纤维（PET），
其结构简式为：
。
按下列示例写出
和乙烯合成PET的反应流程图（其他原料自选，并注明必要的反应
条件）。
反应流程图例如：
—Br
答案．．（8分）
（1）b
（2）吸收乙醇蒸馏
（3）
（合理给分）
8．【丰台区2020┄2021学年第一学期期末练习】（7分）“84消毒液”与硫酸溶液反应可以制取氯气（NaClO+NaCl+H2SO4Na2SO4+Cl2↑+H2O）
为探究氯气的性质，某同学设计了如下所示的实验装置
请回答：
（1）从①、②、③装置中选择合适的制气装置（A处）（填写序号）。
（2）装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条，实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色，其原因可能是，说明该装置存在明显的缺陷，请提出合理的改进的方法。
（3）为了验证氯气的氧化性，将氯气通Na2SO3溶液中，写出氯气与Na2SO3溶液反应的离子方程式。
（4）氯气通入饱和NaHCO3溶液能产生无色气体，已知酸性盐酸>碳酸>次氯酸，该实验证明氯气与水反应的生成物中含有。
（5）写出氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式，为验证尾气吸收后的溶液中存在氯离子，正确的操作为。
答案．．（7分）
（1）②
（2）产生的氯气中含有水蒸气会反应生成次氯酸
在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶（或干燥装置）
（3）Cl2+SO32—+H2O=SO42—+2Cl—+2H+
（4）HCl（或盐酸）
（5）Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
取少量反应后的溶液于试管中，向其中先加入足量的稀硝酸，再加入硝酸银溶液，若出现白色沉淀，则原溶液中含有Cl—。
9．【丰台区2020┄2021学年第一学期期末练习】（6分）据报道双氧水接触银能剧烈反应，为消除用硝酸清洗试管内壁上的银时产生的有毒气体污染环境，体现“绿色化学”的理念，某学校活动小组利用该反应清洗试管内壁上的银，并进一步研究反应的机理。
他们查阅资料（资料信息：
硝酸氧化性比过氧化氢强，能氧化过氧化氢；碘化银为黄色固体；稀硝酸与银单质反应条件为加热），设计并完成了以下实验。
第一步清洗：
取10mL10%H2O2溶液清洗附有银的试管。
反应剧烈，并产生大量的气体（经验证为氧气），试管内壁上的银全部被清除干净，最后得澄清透明液体a。
用激光照射液体a能看到丁达尔效应。
第二步探究反应原理：
取2支试管，分别取液体a约1mL，稀释至3mL得液体b。
学生甲：
将1支盛有液体b的试管进行如下实验
学生乙：
向液体b中加入4～5滴稀硝酸酸化的2mol/LNaCl溶液，溶液中出现白色沉淀。
通过上述实验，他们认为H2O2氧化了银单质。
请回答：
（1）液体a在分散系分类中属于。
（2）操作x名称是。
（3）学生甲在液体b中加入碘化钾溶液，没有看到预期的黄色的碘化银沉淀，可能的原因是
（填序号）。
①液体a中的银元素大多数以银单质的形式存在
②过量的H2O2将I—氧化为I2
③加入的碘化钾溶液量太少
（4）学生乙在实验中加入4～5滴稀硝酸酸化的原因是。
（5）为探究银与H2O2反应生成的物质是否会对H2O2的分解有催化作用。
进一步完成下列实验。
向1mL1mol/LAgNO3溶液中加入1滴2mol/LNaOH溶液，出现棕色沉淀，继续加入3mL10%H2O2溶液产生大量的气体。
①该实验并不能达到实验目的，还需要做对比实验，请设计对比实验的方案：
。
②如果银与H2O2反应生成的物质对H2O2的分解有催化作用，通过实验和理论上分析可以得到，起催化作用的物质是。
答案．．（6分）
（1）胶体
（2）萃取
（3）②
（4）氧化过量的过氧化氢，同时可以将氧化银转化为硝酸银，使溶液中银元素以银离子形式存在。
（5）向液体b中先加入硝酸银，无现象，再加入氢氧化钠溶液，有大量气体生成。
（向液体b中先加入硝酸银，无现象）
（6）Ag2O（或氧化银）
10．（【2021年房山区高三期末统测】13分）某品牌消毒液包装说明中的部分内容摘录如下：
主要有效成份为次氯酸钠，有效氯含量8000-10000mg/L。
可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒，对彩色织物可能有褪色作用。
切勿用于丝绸、毛、尼龙、皮革、油漆表面，勿用于铝、铜、碳钢制品。
本品须密封，置阴凉暗处保存。
（一）从以上材料获得的信息有：
（1）该消毒液的酸碱性：
________，原因是（用离子方程式表示）________。
（2）该消毒液可能具有的化学性质是_________性和________性（任意写出两种）。
（3）推测造成该消毒液失效的外界因素可能有____或（任意写出两种），写出其中一种因素引起该消毒液失效涉及的化学反应方程式____。
（二）对该消毒液提出探究的问题：
它对碳钢制品是否有腐蚀作用？
（三）方案设计与探究实施
用烧杯取少量样品，将一颗光亮的铁钉放入烧杯，浸泡一段时间。
观察到的现象，
假设：
①.有明显现象；②.无明显现象。
（4）基于假设①，结论是铁钉被腐蚀，预期的实验现象是______。
（5）基于假设②，结论是____，请设计实验进一步验证该结论，叙述实验操作：
___。
答案．
（1）碱性（1分）ClO—+H2O
HClO+OH—（2分）
（2）氧化性漂白性不稳定性（任写两个给2分）
（3）CO2等酸性气体或光和热（2分）
2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+2HClO或（2分）
（4）铁钉表面出现铁锈（或红褐色固体）（1分）
（5）铁钉可能未被腐蚀，也可能被腐蚀但无明显现象（1分）
用试管取出少量浸泡液，滴加足量的稀硫酸酸化，再滴加几滴
KSCN溶液。
（2分）
11．【2021年房山区高三期末统测】（9分）某化学实验小组，通过Li3N固体水解生成氢氧化锂和氨气的反应制氨气，并进行氨气还原氧化铜的实验探究。
如下图所示，给出了本实验可供选择的装置：
请回答下列问题：
（1）按该方法制氨气时，应选用上述装置中的（填装置代码，下同）做氨气发生装置。
（2）为检验氨气还原氧化铜反应后生成Cu、H2O、N2，氨气发生装置后应依次连接→C→→→
（3）在C装置前后连接的装置中，填充的药品按前后顺序分别为、。
（4）有资料提出：
CuO被还原时，当黑色固体完全变为红时，不一定完全转化为Cu，可能还含有Cu2O。
已知查阅到一离子反应方程式：
Cu2O＋2H＋＝Cu２＋＋Cu＋H2O。
依据该信息，若证明C处的红色固体中是否含有Cu2O，请设计实验：
。
（5）实验时充分加热，至C装置质量不再减轻为止。
实验完毕后，若实验测得收集的N2体积为aL（已折算为标准状况）。
则若用CH4还原同样多CuO，理论上最少需要CH4的体积为（标准状况，用含字母a的代数式表示）L。
答案．
（1）A（1分）；
（2）E、E、B、F（2分）
（3）碱石灰，无水硫酸铜（2分）
（4）待反应后，取硬质玻璃管中红色固体少许于试管中，加入过量稀硫酸，充分反应，若试管内同时有蓝色溶液和红色固体，则证明含有Cu2O。
（2分）
（5）（2分）
12.【崇文区2020┄2021学年度第一学期高三期末】（10分）
高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。
工业上以软锰矿（主要成分是MnO2）为原料制备高锰酸钾晶体。
请回答下列问题：
（1）通常高锰酸钾保存在棕色试剂瓶中，下列试剂不需要用棕色试剂瓶保存的是（填字母代号）。
Ａ．浓硝酸Ｂ．氯水Ｃ．烧碱
（2）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。
其消毒机理与下列物质不同的是（填字母代号）。
Ａ．84消毒液（主要成分是NaClO）Ｂ．75%酒精
Ｃ．臭氧Ｄ．双氧水
（3）写出MnO2催化H2O2溶液制氧气的化学方程式。
（4）在用软锰矿制备高锰酸钾的生产中需要纯净的CO2气体。
①若实验室要制备纯净的CO2，从下列给出的试剂中最好选择（填字母代号）。
Ａ．石灰石Ｂ．浓盐酸Ｃ．稀硫酸Ｄ．纯碱
②与上述所选试剂对应的气体发生装置是（填字母代号）。
（5）①通常状况下，酸性高锰酸钾溶液不能与下列物质中的反应（填字母代号）。
Ａ．乙醇Ｂ．Na2SO3溶液Ｃ．环己烯Ｄ．苯e.FeSO4溶液
②将用稀硫酸酸化的高锰酸钾溶液滴入盛有足量草酸溶液的试管中，振荡后，观察到的现象是。
已知1mol草酸参加反应时转移的电子数是2×6.02×1023，锰元素在生成物中的化合价为+2。
请写出此反应的化学方程式。
答案．
（10分）
（1）c（1分）
（2）b（1分）
（3）2H2O2
2H2O+O2↑（2分）
（4）①cd（1分）
②c（1分）
（5）①d（1分）
②高锰酸钾溶液的紫色褪去（1分）
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O（2分）
13.【北京市东城区2020┄2021学年第一学期期末】（10分）
铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛。
请回答：
（1）钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时，正极的电极反应是。
（2）由于氧化性Fe3+>Cu2+，氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式是。
（3）硫酸铁可作絮凝剂，常用于净水，其原理是（用离子方程式表示）。
在使用时发现硫酸铁不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是。
（4）磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是Fe3O4+4CO
3Fe+4CO2，若有1.5molFe3O4参加反应，转移电子的物质的量是。
（5）下表中，对陈述I、II的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是（填字母）。
陈述I
陈述II
判断
A
铁是地壳中含量最高的金属元素
铁是人类最早使用的金属材料
I对；II对；有
B
常温下铁与稀硫酸反应生成氢气
高温下氢气能还原氧化铁得到铁
I对；II对；无
C
铁属于过渡元素
铁和铁的某些化合物可用作催化剂
I错；II对；无
D
在空气中铁表面形成致密氧化膜
铁不能与氧气反应
I对；II对；有
答案．（10分）
（1）O2+2H2O+4e-=4OH-（2分）
（2）2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+（2分）（3）Fe3++3H2O
Fe（OH）3+3H+（2分）；在酸性条件下抑制了铁离子的水解，无法生成氢氧化铁胶体，不能使悬浮物沉降除去（2分）（4）12mol（1分）（5）B（1分）
14．【北京市西城区2021年高三期末抽样测试】（10分）某小组同学欲研究SO2的性质。
（1）将相关的含硫物质分为如下表所示3组，第2组中物质X的化学式是。
第1组
第2组
第3组
S（单质）
SO2、X、Na2SO3、NaHSO3
SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4
（2）利用下图所示的装置研究SO2的性质：
（熔点：
SO2—76.1℃，SO316.8℃；沸点：
SO2—10℃，SO345℃）
①装置I模拟工业生产中SO2催化氧化的反应，其化学方程式是。
②甲同学按I、II、III、IV的顺序连接装置，装置II的作用是；装置III中溶液逐渐褪色，生成Mn2+，同时pH降低，则该反应的离子方程式是。
③乙同学按I、II、IV的顺序连接装置，若装置IV中有40mL2.5mol•L—1NaOH溶液，反应后增重4.8g，则装置IV中发生反应的化学方程式是。
答案．.（10分）
（1）（2分）H2SO3
（2）①（2分）2SO2+O22SO3
②（2分）使SO3凝结成固体与SO2分离
（2分）5SO2+2H2O+2MnO4—
5SO42—+2Mn2++4H+
③（2分）3SO2+4NaOH
Na2SO3+2NaHSO3+H2O
15．【北京市西城区2021年高三期末抽样测试】（6分）与淀粉相关的物质间转化关系如下图所示。
其中B的分子中含有一个甲基，B与羧酸和醇均能发生酯化反应；C的催化氧化产物既是合成酚醛树脂的原料之一，又是常见的居室污染物；E能使Br2的CCl4溶液褪色。
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