高考化学复习高考探究实验题的训练docx.docx

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高中化学学习材料

2015高考探究实验题的训练

【巩固练习】

1．资料显示：

镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。

某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。

（1）提出假设

实验I：

用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。

该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测：

猜测1：

白色不溶物可能为。

猜测2：

白色不溶物可能为MgCO3。

猜测3：

白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg（OH）2]。

（2）设计定性实验确定产物并验证猜测：

实验序号

实验

实验现象

结论

实验Ⅱ

将实验I中收集到的气体点燃

能安静燃烧、产生淡蓝色火焰

气体成分为______

实验Ⅲ

取实验I中的白色不溶物，洗涤，加入足量

白色不溶物可能含有MgCO3

实验Ⅳ

取实验I中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液

产生白色沉淀

溶液中存在④离子

（3）为进一步确定实验I的产物，设计定量实验方案，如图所示：

称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。

实验前后装置A增重1.8g，装置B增重8.8g，试确定白色不溶物的化学式。

（4）请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和NaHCO3溶液反应产生大量气泡的原因_________。

2．某研究性学习小组用如图所示的装置进行Na2O2和H2O反应的实验。

（1）可以验证有氧气生成的实验方法是：

（2）将导管q放入水中，反应过程中导管口有气泡冒出，说明：

。

（3）往试管中加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后，取出试管，往试管中滴入实验室常用无色指示剂试液A，可观察到溶液变红，后红色褪去，则该指示剂为。

小组同学经查阅资料后得知红色褪去的原因有二：

一是NaOH溶液的浓度过大；二是反应过程中可生成H2O2，H2O2氧化漂白了酚酞试液。

为了排除前者因素影响，可采取的方法是

（4）为进一步探究H2O2是否能够氧化指示剂试液，某同学向3mL30%H2O2的溶液中滴入2滴品红指示剂，充分振荡并放置约3min，溶液红色无明显改变。

后加入少量0.5mol/LNaOH的溶液后，可看到产生许多小气泡，且溶液红色可迅速褪去。

该现象表明：

，产生气泡的反应方程式为

3．在三支洁净试管中分别倒入约2mL工业硝酸，进行下述三个实验，以证明“工业硝酸呈黄色是由于NO2溶于浓硝酸引起的”，实验方法和现象如下表：

①置于酒精灯上小火加热（在通风厨中进行）

有红棕色气体逸出，继续加热，直到不再有红棕色气体逸出为止。

溶液的黄色变浅，但不能完全消失。

②通入氧气

通入足量氧气后，上述工业硝酸黄色变浅。

③加入5mL的蒸馏水，振荡使之充分混合

试管中的硝酸接近于无色。

说明：

在①②实验后的溶液中加入各1mL苯，充分振荡，静置，苯层为无色，下层仍为浅黄色。

⑴根据上述实验①②的现象你能得出什么结论？

___________________________________

_____________________________________________________________________。

⑵①②实验最终溶液是浅黄色，请猜想可能原因__________________________________，试设计实验方案证明你的猜想_________________________________________________

__________________________________________________________________________。

⑶实验③与实验①②最终实验颜色不同的原因可能是______________________________，

试设计实验方案证明________________________________________________________

__________________________________________________________________________。

4．某种催化剂为铁的氧化物。

化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：

将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。

一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。

（1）请指出该结论是否合理并说明理由     　　　。

（2）请完成对铁元素价态的探究：

限选实验仪器与试剂：

烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：

3mol·L-1H2SO4、3％H2O2、6mol·L-1HNO3、0.01mol·L-1KmnO4、NaOH稀溶液、0.1mol·L-1Kl、20％KSCN、蒸馏水。

①提出合理假设

假设1：

；

假设2：

；

假设3：

。

②设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）

③实验过程

根据②的实验方案，进行实验。

请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。

实验操作

预期现象与结论

步骤1：

步骤2：

步骤3：

……

5．某研究小组探究SO2和Fe（NO3）3溶液的反应。

已知：

1.0mol/L的Fe（NO3）3溶液的pH=1

请回答：

（1）装置A中反应的化学方程式是。

（2）为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是。

（3）装置B中产生了白色沉淀，其成分是，说明SO2具有性。

（4）分析B中产生白色沉淀的原因：

观点1：

；

观点2：

SO2与Fe3+反应；

观点3：

在酸性条件下SO2与NO3－反应；

①按观点2，装置B中反应的离子方程式是，证明该观点应进一步确认生成的新物质，其实验操作及现象是。

②按观点3，只需将装置B中的Fe（NO3）3溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条

件下进行实验。

应选择的试剂是（填序号）。

a．0.1mol/L稀硝酸

b．1.5mol/LFe（NO3）2溶液

c．6.0mol/LNaNO3和0.2mol/L盐酸等体积混合的溶液

6.某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质。

已知：

2NO2+2NaOH==NaNO3+NaNO2+H2O

任务1：

利用下图所示装置探究NO2能否被NH3还原（K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去）。

（1）E装置中制取NO2反应的化学方程式是。

（2）若NO2能够被NH3还原，预期观察到C装置中的现象是。

（3）实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象。

该小组同学从反应原理的角度分

析了原因，认为可能是：

①NH3还原性较弱，不能将NO2还原；②在此条件下，NO2的转化率极低；

③。

（4）此实验装置存在一个明显的缺陷是。

任务2：

探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。

（5）实验前，该小组同学提出三种假设。

假设1：

二者不反应；

假设2：

NO2能被Na2O2氧化；

假设3：

。

（6）为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的B、D、E装置，

将B中的药品更换为Na2O2，另选F装置（如右图所示），重

新组装，进行实验。

①装置的合理连接顺序是（某些装置可以重复使用）。

②实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。

经检验，该白色物质为纯净物，

且无其他物质生成。

推测B装置中反应的化学方程式为。

7．一学习小组利用下图所示装置，对某含少量Fe的废铜屑进行铜含量的测定，并探究利用其制备硫酸铜溶液。

（1）向A中加入10g废铜屑样品，关闭弹簧夹，打开B活塞向A注入足量稀硫酸后关闭。

此时装置C中发生的现象是。

（2）反应进行到A中不再产生气泡时，若C中收集到448mL（已换算成标准状况）气体，则该废铜屑中铜的质量百分含量为。

（3）拆除C、D装置后，打开弹簧夹，持续将空气通入A中，至A中固体全部消失，再继续通入一段时间空气后，关闭弹簧夹，停止通入空气。

①该过程中发生反应的离子方程式是、；

②为使A中固体加快溶解速率，以下方法运用合理的是。

a.对A装置加热b.向A内加入少量Fe2O3c.向A内加入少量CuO

d.增大空气通入量e.向A内加入少量FeSO4f.向A内加入少量H2O

（4）将A中溶液倒入烧杯内，加入Cu2（OH）2CO3将其调节至pH=4时，溶液中铁被完全沉淀，过滤后即得红褐色沉淀与硫酸铜溶液，此过程离子反应方程式是。

（5）有同学认为，可以不用测量气体法计算废铜屑中铜的质量百分含量，则其采用的方法是，其具体操作步骤可续写为：

。

8．Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后，产生蓝色沉淀，请你推测可能有哪些产物？

并设计实验来验证。

[提示]经查资料得知：

CuCO3和Cu（OH）2均不带结晶水。

假设一：

。

假设二：

。

假设三:

。

9．氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。

某研究小组用粗铜（含杂质Fe）按下述流程制备氯化铜晶体（CuCl2·2H2O）。

（1）实验室采用如下图所示的装置，可将粗铜与Cl2反应转化为固体1（部分仪器和夹持装置已略去）。

①仪器A的名称是。

②装置B中发生反应的离子方程式是。

③有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置，你认为是否必要

（填“是”或“否”）。

（2）试剂X用于调节pH以除去杂质，X可选用下列试剂中的（填序号）。

a．NaOHb．NH3·H2Oc．CuOd．Cu2（OH）2CO3e．CuSO4

（3）在溶液2转化为CuCl2·2H2O的操作过程中，发现溶液颜色由蓝色变为绿色。

小组同学欲探究其原因。

已知：

在氯化铜溶液中有如下转化关系：

Cu（H2O）42+（aq）+4Cl－（aq）CuCl42－（aq）+4H2O（l）

蓝色黄色

①上述反应的化学平衡常数表达式是K=。

若增大氯离子浓度，K值（填“增大”、“减小”或“不变”）。

②取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y，进行如下实验，其中能够证明CuCl2溶液中有上述转化关系的是（填序号）。

a．将Y稀释，发现溶液呈蓝色

b．在Y中加入CuCl2晶体，溶液变为绿色

c．在Y中加入NaCl固体，溶液变为绿色

d．取Y进行电解，溶液颜色最终消失

10.某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了如下系列实验。

【实验1】铜与浓硫酸反应，实验装置如图20所示。

实验步骤：

①先连接好装置，检验气密性，加入试剂；

②加热A试管直到B中品红褪色，熄灭酒精灯；

③将Cu丝上提离开液面。

（1）装置A中发生反应的化学方程式为。

（2）熄灭酒精灯后，因为有导管D的存在，B中的液体不会倒吸，其原因是。

（3）拆除装置前，不需打开胶塞，就可使装置中残留气体完全被吸收，应当采取的操作是。

【实验2】实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝表面还产生黑色固体甲，其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜，以及被掩蔽的氧化亚铜。

查阅资料：

①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质，在氧气流中煅烧，可以转化为氧化铜。

②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸，在氧气流中煅烧，硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫。

为了研究甲的成分，该小组同学在收集到足够量的固体甲后，进行了如图21的实验：

（4）②中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是。

（5）③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为。

（6）下列对于固体甲的成分的判断中，正确的是（填字母选项）。

A．固体甲中，CuS和Cu2S不能同时存在

B．固体甲中，CuO和Cu2O至少有一种

C．固体甲中若没有Cu2O，则一定有Cu2S

D．固体甲中若存在Cu2O，也可能有Cu2S

【答案与解析】

1.

（1）猜测1：

Mg（OH）2

（2）①氢气②稀盐酸（合理均可）③产生气泡，沉淀全部溶解④CO32-

（3）2MgCO3·Mg（OH）2或Mg（OH）2·2MgCO3或Mg3（OH）2（CO3）2

（4）NaHCO3溶液中存在如下平衡：

HCO3-

H++CO32-、H2O

H++OH-；Mg和H+反应生成H2和Mg2+，Mg2+跟OH-、CO32-生成难溶物Mg（OH）2·2MgCO3，则H+、OH-、CO32-的浓度均降低，促使上述两平衡均向右移动。

故Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气体H2。

2．1）将带火星的木条靠近导管p处，木条复燃。

（2）该反应放热

（3）酚酞试液（4）从试管中取出少许溶液加水稀释，再滴入A指示剂，红色不能褪去。

（5）说明H2O2本身并不能氧化漂白指示剂，但在碱性条件下可迅速将指示剂氧化：

。

3．⑴呈黄色的工业硝酸中存在NO2气体，但还有其他呈黄色的杂质

⑵可能含有Fe3＋；在加热除去NO2的工业硝酸中加入KSCN溶液，或在除去NO2的工业硝酸中，缓缓加入足量NaOH固体

⑶NO2与水反应使溶液恢复无色，也可能是由于水将工业硝酸的黄色冲淡了。

做对比实验：

取与除去NO2的工业硝酸颜色一样的FeCl3溶液2mL，加入5mL的蒸馏水，观察现象

4．

（1）该结论不正确。

稀HNO3有强氧化性，若该铁的价态为+2价，则被氧化为+3价同样可使KSCN溶液变血红色。

（2）①

假设1：

催化剂中铁元素的价态为+3价。

假设2：

催化剂中铁元素的价态为+2价。

假设3：

催化剂中铁元素的价态既有+3价也有+2价。

③

实验操作

预期现象与结论

步骤1：

用滴管量取一定量的3mol·L-1H2SO4于试管中，加热煮沸数分钟以除去其中溶解的氧

步骤2：

用钥匙取少许样品于试管中，用滴管加入步骤1中的稀硫酸，并加热，充分反应后得到A溶液

固体溶解，溶液颜色有变化

步骤3：

取少量步骤2中的A溶液于试管中，滴加1～2滴KSCN溶液，振荡

（1）若溶液不变红色，则假设2成立

（2）若溶液变红色，则假设1或假设3成立

步骤4：

另取少量步骤2中的A溶液于试管中，滴加1～2滴0.01mol·L-1KMnO4溶液，振荡试管

结合步骤3中的

（2）：

（1）溶液呈紫红色，则假设1成立

（2）若溶液紫红色褪去，则假设3成立

5．

（1）Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H2O

（2）打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹

（3）BaSO4还原性

（4）观点1：

SO2和Fe3+、酸性条件下NO3－都反应（1分）

①SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+（可分两步写）

取少量B中溶液于试管中，加入少量铁氰化钾[K3Fe（CN）6]溶液产生蓝色沉淀，则溶液中有Fe2+，观点2合理

②c

6．

（1）Cu+4HNO3（浓）===Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O

（2）C装置中混合气体颜色变浅（其他合理答案酌情给分）

（3）在此条件下，该反应的化学反应速率极慢。

（4）缺少尾气吸收装置

（5）NO2能被Na2O2还原（其他合理答案酌情给分）

（6）①EDBDF或EDBF

②2NO2+Na2O2===2NaNO3

7．

（1）水面下降，水顺长导管排入D中

（2）88.8%

（3）①4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O

2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

②abde

（4）Cu2（OH）2CO3+H++Fe3+=2Cu2++Fe（OH）3↓+CO2↑（也可分两步写）

（5）测定沉淀法，将（4）中所得红褐色沉淀洗涤、干燥、称量、计算

8．假设一：

Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后直接发生沉淀反应，生成CuCO3沉淀。

假设二：

Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后发生双水解反应，生成Cu（OH）2沉淀。

假设三:

Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后既发生沉淀反应，又发生双水解反应，生成CuCO3和Cu（OH）2两种沉淀的混合物。

方案一：

向洗涤干净并低温烘干的沉淀中加入盐酸，证明生成物中含CuCO3，另取沉淀加热灼烧，检验生成的水，证明生成物中含Cu（OH）2。

方案二：

将洗涤干净并低温烘干的沉淀直接加热灼烧，将生成的气体依次通过无水硫酸铜、澄清石灰水，检验生成的水或二氧化碳，证明生成物中含Cu（OH）2或CuCO3或两者兼有。

9．

（1）①分液漏斗

②MnO2+4H++2Cl－

Mn2++Cl2↑+2H2O

③否

（2）cd

（3）①不变

②abc

10.

（1）2H2SO4（浓）+Cu

CuSO4+SO2↑+2H2O。

（2）试管A中气体压强减小，空气从D导管进入试管A中。

（3）从D管口向A中大量鼓气。

（4）取最后一次洗涤后所得液体于试管中，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则说明沉淀洗涤干净；若有白色沉淀生成，则说明未洗干净。

（5）2CuS+3O2

2CuO+2SO2（条件也可为“煅烧”）

（6）BCD