高考化学 考前冲刺大题精做 专题10 综合探究性实验.doc

2013年高考化学 考前冲刺大题精做 专题10 综合探究性实验2013年高考会这样考1、考查化学实验基础知识、元素及化合物及相关理论知识，还涉及对探究方法的考查。2、将化学基本理论、探究性实验、定性与定量实验放在一起综合考查学生分析问题、解决问题的能力。3、结合题目给定的信息，对知识进行迁移应用，解决相关问题。原味还原高考【还原高考1】（2012安徽）28（13分）工业上从废铅蓄电池回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏（主要成分是pbso4）发生反应：pbso4(s) + co32-(aq) pbco3(s) + so42-(aq)。某课题组用pbso4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。 （1）上述反应的平衡常数表达式：k=_。（2）室温时，向两份相同的pbso4样品中分别加入同体积、同浓度的na2co3和nahco3溶液均可实现上述转化，在_溶液中pbso4的转化率较大，理由是_。（3）查阅文献：上述反应还可以能生成碱式碳酸铅2pbco3pb(oh)2，它和pbco3受热都易分解生成pbo。该课题组对固体产物（不考虑pbso4）的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：全部为pbco3 ；假设二：_；假设三：_。（4）为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究。 定性研究：请你完成下表中内容。实验步骤（不要求写出具体操作过程）预期实验现象和结论取一定量样品充分干燥，定量研究：取26.7 mg的干燥样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学有图中信息得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由： 。【名师剖析】实验题关键要搞清楚实验的目的，该题的实验目的为“探究上述反应的实验条件及固体产物的成分”。其一：实验条件，考查的实验原理方面的知识，涉及化学反应速率和化学平衡移动；在解题过程中，可以现象相关理论，结合题设信息进行解决。其二，为固体产物的成分，为pbco3和pb(oh)2，可以物质（或离子）检验的角度着手考虑。【还原高考2】（2012北京）27.（15分）有文献记载:在强碱条件下，加热银氨溶液可能析出银镜。某同学进行如下验证和对比实验。装置实验序号试管中的药品现象实验2ml银氨溶液和数滴较浓naoh溶液有气泡产生：一段时间后，溶液逐渐变黑，试管壁附着银镜实验2ml银氮溶液和数滴浓氨水有气泡产生：一段时间后，溶液无明显变化该同学欲分析实验和实验的差异，查阅资料:aag(nh3)2+2h2o=ag+2nh3+h2obagoh不稳定，极易分解为黑色ag2o（1）配制银氨溶液所需的药品是 。（2）经检验，实验的气体中有nh3，黑色物质中有ag2o.用湿润的红色石蕊试纸检验nh3，产生的现象是 。产生ag2o的原因是 。（3）该同学对产生银镜的原因提出假设:可能是naoh还原ag2o。实验及现象：向agno3溶液中加入 ，出现黑色沉淀；水浴加热，未出现银镜。（4）重新假设:在naoh存在下.可能是nh3还原ag2o。 用右图所示装置进行实验。现象:出现银镜。在虚线框内画出用生石灰和浓氨水制取nh3的装置简图(夹持仪器略)。（5）该同学认为在(4)的实验中会有ag(nh3)2oh生成。由 此又提出假设:在naoh存在下，可能是ag(nh3)2oh也参与了nh3还原ag2o的反应.进行如下实验:有部分ag2o溶解在氨水中，该反应的化学方程式是 。实验结果证实假设成立，依据的现象是 。（6）用hno3消洗试管壁上的ag，该反应的化学方程式是 。naoh存在下，加热促进nh3.h2o的分解，逸出nh3，促使ag(nh3)2+2h2oag+2nh3.h2o细品经典例题【经典例题1】i、某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。其实验方案如下：试回答下列问题：（1）由滤液a制得alcl3，溶液有途径i和两条，选择其中的合理途径的理由是： 。 （2）从经济效益和环境保护角度考虑，用滤渣f制备胆矾溶液的化学方程式： 。、某校化学研究性学习小组，在学习金属的冶炼以后，对一氧化碳还原金属氧化物的实验非常感兴趣，他们查阅有关资料后分析：（1）学生对相关装置进行分析和比较发现这些装置既有各自的优点，同时也发现各个装置中均存在一些不足，具体看下表：人教版、广东版、山东版上海科学技术出版社2005（78）化学教学杂志现缘明显、有环保意识现缘明显、有环保意识且现缘明显、有环保意识不足之处：反应结束滞留在装置中的一氧化碳无法处理，进入硬质试管中的气体所含杂质没有处理，经实验发现尾气点燃时有时燃烧有时不能燃烧，而且安全性差。 （2）在上述实验的基础上某学生设计了一氧化碳还原氧化铁相对更为合理的实验，重点避免了上述三个不足。其中一氧化碳是利用甲酸和浓硫酸共热到6080可发生脱水反应得到： hcooh co+h2o请根据以下各装置进行选择组成套相对较为合理的实验装置图（某些装置可重复使用）（3）回答以下问题：该实验装置合理的连接顺序是：己乙 丙在反应时先产生一氧化碳气体，过一会再点燃加热氧化铁的酒精灯，原因是 （填选项，多选扣分）a因为一般反应从左到右进行b排除体系内的空气，使反应过程更安全 c甲酸与浓硫酸反应可以产生大量的co气体d此反应加热时间长有利于产生co观察到硬质玻璃管中红棕色粉末变为黑色时停止加热，然后继续 ，以防止铁被氧化。硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是 。2h2o= al(oh) 3nahco3，过滤后得到al(oh) 3，与盐酸反应后溶质只有alcl3。滤渣b为金属铜和铁，加入足量稀硫酸后，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，而铜不反应，因此滤渣f为金属铜，【经典例题2】向溴水中加入足量的乙醛溶液，可以看到溴水褪色。对产生该现象的原因有如下三种猜想：溴水与乙醛发生取代反应；由于乙醛分子中有不饱和键，溴水与乙醛发生加成反应；由于乙醛具有还原性，溴水将乙醛氧化为乙酸。为探究哪一种猜想正确，某研究性学习小组提出了如下两种实验方案：方案一：检验褪色后溶液的酸碱性。方案二：测定反应前后溴水中br2的物质的量和反应后br的物质的量。（1）方案一是否可行？ 。理由是 。（2）假设测得反应前溴水中br2的物质的量为amol，若测得反应后n(br)= mol，则说明溴水与乙醛发生取代反应；若测得反应后n(br)= mol，则说明溴水与乙醛发生加成反应；若测得反应后n(br)= mol，则说明溴水将乙醛氧化为乙酸。（3）按物质的量之比为1：5配制1000 ml kbro3kbr溶液，该溶液在酸性条件下完全反应可生成0.5mol br2，取该溶液10 ml，加入足量乙醛溶液使其褪色，然后将所得溶液稀释为100 ml，准确量取其中的10 ml，加入过量agno3溶液，过滤、洗涤、干燥后称量得到固体0.188 g。若已知ch3cooag易溶于水，试通过计算判断溴水与乙醛发生反应的类型为 。（填序号）取代反应 加成反应 氧化反应（4）写出上述测定过程中反应的离子方程式：kbro3与kbr在酸性条件下的反应 ；溴水与乙醛反应 。（5）根据上述信息，试推测向酸性kmno4溶液中滴加乙醛可能出现的现象： 。【名师剖析】在实验的复习备考中，除了关注无机实验以外，也要关注有机实验，特备有机制备、分离等于无机有很大的区别。此题对有机反应类型的基本原理为依据进行探究，是一道指导性很强的试题。【经典例题3】铜在空气中会生成铜锈，其成分是cu2(oh)2co3，随着工业的发展，空气中二氧化硫排放量较大，铜绿成分也会发生相应的变化。傅鹰著大学普通化学下册564页（人民教育出版社，1982年版），认为铜锈成分为cuso43cu(oh)2。某化学兴趣小组在废品站取一块生锈的铜片，设计实验分析铜锈成分。（1）对于铜锈主要成分，请你提出猜想：猜想1： ；猜想2： ；猜想3： 。（2）实验室提供下列药品：稀硫酸、盐酸、氯化钡溶液、澄清石灰水；仪器：试管、滴管、导管、小刀等。请你设计实验方案证明上述猜想，补充实验报告：实验序号实验步骤实验现象实验结论取样品装于试管，加入足量稀盐酸，在试管口放一块涂有澄清石灰水的玻璃片溶液中产生气泡；玻璃片上出现浑浊在上述溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸原样品含so（3）假设铜锈成分为ncuso4mcu(oh)2，设计一个简单的实验方案测定铜锈成分，实验步骤如下：取w g样品，溶于水，加入过量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、灼烧，称重得固体质量为a g；取w g样品，溶于足量稀硝酸，加入过量的氯化钡溶液， ，称量得固体质量为b g；处理数据，经计算：nm=。【名师解析】精选名题巧练【名题巧练1】（2013广州期末）33（16分）大型钢铁企业酸洗钢材时产生的废液主要成分为fe2+、h+、cl，可用下述方法处理该废液，回收盐酸，制备氧化铁涂料。 废液除酸单质x过滤滤液高温喷雾焙烧氯化氢氧化铁粉末（1）单质x的化学式是 。（2）氯化亚铁溶液经高温喷雾焙烧时转化为氯化氢气体和氧化铁粉末。有关的化学方程式为： ，（3）某种铁红涂料的成分中，除含有fe2o3外，还添加有cuo或feo中的一种。请设计实验探究该铁红涂料中添加的物质。提出合理假设假设1：添加了cuo。 假设2：添加了feo。基于假设 （填“1”或“2”），设计实验方案，进行实验。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。限选实验试剂：铁粉、3moll1h2so4、0.01 moll1酸性kmno4溶液、10%naoh溶液、10%h2o2、kscn溶液操作步骤预期现象和结论步骤1取少量样品于试管中，_步骤2_（4）用水吸收“高温喷雾焙烧”时产生的氯化氢气体可得到盐酸。请计算：用1000g水需吸收标准状况下多少升氯化氢气体可得到36.5%的浓盐酸？（写出计算过程，结果可用数学表达式表示，不必化简）。或：假设2 （1分）实验操作预期现象和结论步骤1：加入足量的3moll1h2so4，充分振荡。样品全部溶解步骤2：取少许溶液于试管中，逐滴加入0.01 moll1酸性kmno4溶液如果紫红色褪去，说明试样中有feo；（评分说明）步骤1：未加“足量”和“充分振荡”扣1分。（4）设所需的hcl体积为xl，由于n=v/22.4lmol1、m=nm、m(溶液)=m(溶质)+m(水)、w(溶质)=m(溶质)/m(溶液)100%，则(36.5x/22.4)/(1000+ 36.5x/22.4) 100%=36.5% ，解得x= 22400/63.5(l)=352.8(l)。【考点定位】本题考查化学工艺流程大题、探究实验大题的拼盘，涉及金属元素及其化合物的主要性质、盐类水解、气体摩尔体积、物质的量、质量、质量分数的计算等。【名题巧练2】（2013东莞期末）33（16分）发酵粉是一种化学膨松剂，可由小苏打、臭粉（碳酸氢铵）、明矾kal(so4)212h2o中的两种物质组成。某小组为探究不同品牌的发酵粉的化学成分，进行如下实验。【提出假设】（1）假设1：由小苏打和臭粉组成假设2：由小苏打和明矾组成假设3：由_组成【方案与流程】为探究甲品牌的发酵粉的成分，某同学设计如下实验，得到如下现象： （2）结合步骤分析，气体a为_，该发酵粉的成分为_。 （3）若步骤和操作不变（现象也相同），将步骤中足量稀盐酸改为足量氯化钡溶液，观察到有白色沉淀生成，能否确定发酵粉的成分并说明理由：_， _。（4）乙品牌的发酵粉的化学组成可能为假设2情况，请设计实验验证。实验仪器和用品任选，限选试剂：稀盐酸、0.1 mol/lnaoh溶液，写出实验步骤、预期现象和结论。实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量样品溶于足量的盐酸后，将溶液分成两份，分别装入a、b试管中。步骤2：_ _证明有na+，发酵粉中有nahco3。步骤3：_，结合步骤2中的结论，假设2成立。【答案】（1）臭粉和明矾（2分）（2）氨气（或nh3）（2分） nahco3和nh4hco3（2分，写名称也给分）（3）不能（1分），因为加热nahco3分解成na2co3，na2co3和明矾都能与bac12溶液反应生成白色沉淀。（2分） 注：意思接近也得分（4）（7分）步骤2：用洁净的铂丝蘸取a中的溶液，在 酒精灯外焰上灼烧，观察焰色（2分）焰色呈黄色（1分）步骤3：【方法1】向b试管中逐滴滴加 0.1 mol/l naoh溶液（2分）看到有白色沉淀生成（或先产生白色沉淀后沉淀溶解）（1分），证明发酵粉中有明矾。（1分）【方法2】再蘸取a中的溶液（或蘸取b溶液），在酒精灯外焰上灼烧（1分），透过蓝色钴玻璃观察（1分） 焰色呈紫色（1分），证明发酵粉中含有明矾（1分）【考点定位】本题考查探究实验方案的设计等知识。【名题巧练3】（2013东北三校一模）28（16分）已知：乙二酸（hooc-cooh，可简写为h2c2o4）俗称草酸，157时开始分解：（1）探究草酸的酸性25 h2c2o4 k1 = 5.410-2，k2 = 5.410-5 ；h2co3 k1=4.510-7 k2= 4.710-11下列化学方程式可能正确的是_ ah2c2o4 + co32- = hco3- + hc2o4-bhc2o4- + co32- = hco3- + c2o42-c2c2o42- + co2 + h2o = 2hc2o4- + co32-dh2c2o4 + co32- = c2o42- + h2o +co2（2）探究草酸分解产物 实验中观察到b中cuso4粉末变蓝，c中澄清石灰水变浑浊，d的作用：_，证明有co气体生成的现象是：_ 写出h2c2o4分解的化学方程式_（3）探究催化剂对化学反应速率的影响在甲、乙两支试管中各加人4ml 0.01mol/l kmno4酸性溶液2ml 0.1mol/l h2c2o4溶液， 再向乙试管中加人一粒黄豆大的mnso4固体，摇匀。填写下表：反应现象实验结论试管中发生反应的离子方程式（4）用酸性kmno4溶液滴定na2c2o4求算na2c2o4的纯度实验步骤：准确称取2.0g na2c2o4固体，配成100ml溶液，取出20.00ml于锥形瓶中，再向瓶中加人足量稀h2so4，用0.0160mol/l酸性高锰酸钾溶液滴定，滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液25.00ml。 高锰酸钾溶液应装在_滴定管中。（填“酸式”或“碱式”） 滴定至终点时的实验现象是：_。 na2c2o4的纯度是： _【答案】（16分）（1）bd（1分）（2）吸收co2气体（1分）；f中黑色cuo变成光亮的红色，g中澄清石灰水变浑浊。（2分）h2c2o4 co2+co+h2o（2分）（3）两支试管中紫色kmno4溶液均褪色，乙试管中溶液褪色较快（2分）； mnso4(mn2+)是此反应的催化剂，加入催化剂可以使化学反应速率加快（2分）； 2mno4+5h2c2o4+6h+ 【名题巧练4】（2013安徽马鞍山一模）（14分）实验室用na2so3固体与70的硫酸反应制取so2气体时，可用fec13溶液吸收多余的so2气体。（1）写出so2与fec13溶液反应的离子方程式： 。（2）fec13溶液吸收so2气体一段时间后，吸收液中一定存在的离子有：h+、fe2+、c1、so。某同学认为还可能存在其他离子，并提出假设进行实验探究。提出合理假设：假设1：还存在hso、so假设2：还存在fe3+假设3：hso、so、fe3+都不存在设计实验方案实验步骤现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管，滴加稀硫酸酸化，然后再滴入几滴 溶液。现象： 结论：假设1不成立。步骤2： 现象： 结论：假设2成立。（3）测定空气中so2含量的方法是：把500l含so2气体的空气通入20ml含0.00015molkmno4的溶液中，充分反应后，再用0.02000mol/l的ki溶液滴定过量的kmno4，消耗ki 溶液25.00ml，则空气中的so2含量为 mg/l。（5so2+2mno+2h2o2mn2+5so+4h+，10i+2mno+16h+2mn2+5i2+8h2o）【名题巧练5】（2013安徽“六校教育研究会”2月模拟）(15分)氯化亚铁溶液中滴加硫氰化钾溶液，再滴加双氧水，立即出现血红色，后红色又褪去呈黄色并伴有气泡产生，针对该实验现象，某实验小组的同学进行了探究一、现象分析假设a：