高考化学一轮复习 专题11.5 探究性化学实验练案（含解析）(1).doc

专题11.5 探究性化学实验练案（含解析）基础提升题1有一固体混合物x，可能含有氯化钠、碳酸钾、亚硝酸钠、硫酸铝、碱式碳酸镁、碳酸氢钠等物质。为探究x的成分，设计方案并进行了如下实验：.将x粉末充分加热，有气体产生。.取一定量x粉末，加入足量的蒸馏水，粉末全部溶解，得到无色溶液。.用铂丝蘸取少量中所得溶液，在火焰上灼烧，产生黄色火焰；透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰。.取中无色溶液，滴入kmno4酸性溶液，紫红色不褪去。.取中溶液，用惰性电极电解，开始时阳极产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色。电解过程中测得溶液ph变化如右图所示。（1）根据实验可判断，一定不存在的物质是_。（2）x的成分是_(填化学式)。（3）实验中，0t1时间内，两个电极上的电极反应式为阳极：_；阴极：_。（4）0t1时间内，溶液ph升高比较缓慢的原因是_(用离子方程式表示)。2so2是一种大气污染物，某兴趣小组欲探究so2的性质及绿色实验方法，设计如下方案：（1）b、c、d分别用于检验so2的漂白性、还原性和氧化性。其中c、d分别为碘水和硫化氢的水溶液，则b中所盛试剂为_，c中反应的离子方程式为_。（2）为了实现绿色实验的目标，某同学重新设计了如上右图a2的制取装置来代替a1装置，与a1装置相比，a2装置的优点是_(任写一点即可)。（3）e中用氨水吸收尾气中的so2，“吸收液”中可能含有oh、so、so、hso等阴离子。已知亚硫酸氢盐一般易溶于水，so2也易溶于水。现有仪器和试剂为小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸；2 moll1盐酸、2 moll1 hno3、1 moll1 bacl2溶液、1 moll1 ba(oh)2溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验证明“吸收液”中存在so和hso，完成下表的实验操作、预期现象和结论：实验操作预期现象与结论步骤1：取适量“吸收液”于小烧杯中，用胶头滴管取1 moll1 bacl2溶液向小烧杯滴加直至过量。若出现白色浑浊，则溶液中存在so或so。步骤2：将小烧杯中的浊液过滤、洗涤，再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中；向冲下的固体_。步骤3：3（1）已知na2s2o3h2so4=na2so4sso2h2o。甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间，研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下(所取溶液体积均为10 ml)：实验编号实验温度/c(na2s2o3)/moll1c(h2so4)/moll1250.10.1250.20.1250.10.2500.20.1500.10.1其他条件不变时，探究温度对化学反应速率的影响，应选择_(填实验编号)；探究浓度对化学反应速率的影响，应选择_(填实验编号)；若同时选择溶液变浑浊的同时，探究_对化学反应速率的影响。（2）已知na2s2o3溶液与cl2反应时，1 mol na2s2o3转移8 mol电子。该反应的离子方程式是_，甲同学设计如下实验流程探究na2s2o3的化学性质。()甲同学设计实验流程的目的是证明na2s2o3溶液具有碱性和_性。()加入bacl2溶液生成白色沉淀b的离子方程式是_。()乙同学认为应将上述流程中所加试剂顺序颠倒，你认为甲、乙两同学的设计更合理的是_(填“甲”或“乙”)，理由是_。4聚合硫酸铁(spfs)是一种新型的饮用水处理剂和城市污水净化剂，其化学组成可表示为fe2(oh)n(so4)3m。某研究小组将聚合硫酸铁在一定条件下加热完全分解，对所得气体产物和固体产物进行实验探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下试剂完成验证和探究过程(已知so3的熔点为16.8 )。试剂：1.0 moll1的盐酸、1.0 moll1的kmno4溶液、0.1 moll1的bacl2溶液、20%的kscn溶液、品红溶液、蒸馏水、冰水。（1）聚合硫酸铁中铁元素的化合价是_。（2）固体产物成分的探究实验设计实验步骤现象步骤1：取适量的固体产物于试管中，加入足量1.0 moll1的盐酸，充分振荡使固体完全溶解固体溶解，没有观察到气泡，溶液呈黄色步骤2：取少量步骤1所得溶液于试管中，加入适量20%的kscn溶液，振荡溶液呈血红色步骤3：另取少量步骤1所得溶液于试管中，滴入少量1.0 moll1的kmno4溶液，振荡kmno4的紫红色不褪去思考与判断根据上面的信息，可以确定固体产物的成分是_；步骤1中发生反应的离子方程式为_。（3）气体产物成分的探究(不考虑水蒸气)提出假设假设1：所得气体的成分是so3；假设2：所得气体的成分是so2、o2；假设3：所得气体的成分是_。设计实验方案，验证假设按下表的实验步骤写出预期现象与结论。实验操作预期现象与结论步骤1：将少量气体产物通入盛有适量品红溶液的试管中，观察溶液的颜色变化，然后加热再观察溶液的颜色变化若_，则_成立若_，则_成立步骤2：将气体产物缓缓通过浸在冰水中的u形管(如图)，然后在u形管中加入适量0.1 moll1的bacl2溶液，充分振荡结合上述步骤1的有关结论_(填或) 若_，则_成立若_，则_成立5某同学欲在实验室中对fe3与i的反应进行探究，实现fe2与fe3的相互转化。（1）该同学最初的实验操作和现象如下：编号操作现象先向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，溶液变成血红色；滴加ki溶液后，血红色无明显变化实验的现象为_。fecl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为_。（2）该同学分析了导致实验现象的可能原因，并对实验方案进行了改进。改进后的实验操作和现象如下：编号操作现象向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，溶液变成黄色；滴加kscn溶液后，溶液变成血红色根据实验，该同学认为fe3有可能与i发生氧化还原反应，请结合实验现象用简明的文字说明他得出上述结论的理由：_。（3）该同学认为需要进一步设计实验，证明根据实验中现象得出的结论。请补全下表中的实验方案：编号操作预期现象及结论向2 ml 0.1 moll1 ki溶液中滴加1 ml0.1 moll1 fecl3溶液，_（4）上述实验结果表明，fe3有可能与i发生氧化还原反应。进一步查阅资料知，参加反应的fe3与i的物质的量相同。该同学结合上述实验结论，分析了实验中加入kscn后溶液变红的原因，认为fe3与i反应的离子方程式应写为_。三年高考题1【2014年高考广东卷第33题】（17分）h2o2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。（1）某小组拟在同浓度fe3+的催化下，探究h2o2浓度对h2o2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30% h2o2、0.1moll-1fe2(so4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器写出本实验h2o2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：_设计实验方案：在不同h2o2浓度下，测定 _（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。设计实验装置，完成图20的装置示意图。参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）。 物理量实验序号v0.1moll-1fe2(so4)3/ml1a2a（2）利用图21（a）和21（b）中的信息，按图21（c）装置（连能的a、b瓶中已充有no2气体）进行实验。可观察到b瓶中气体颜色比a瓶中的_（填“深”或“浅”），其原因是_。2【2014年高考福建卷第25题】(15分)焦亚硫酸钠(na2s2o5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验：实验一 焦亚硫酸钠的制取采用右图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取na2s2o5。装置ii中有na2s2o5晶体析出，发生的反应为：na2so3so2na2s2o5（1）装置i中产生气体的化学方程式为 。（2）要从装置ii中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是 。（3）装置iii用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为 (填序号)。实验二 焦亚硫酸钠的性质na2s2o5溶于水即生成nahso3。（4）证明nahso3溶液中hso3 的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是 (填序号)。a测定溶液的ph b加入ba(oh)2溶液 c加入盐酸 d加入品红溶液 e用蓝色石蕊试纸检测（5）检验na2s2o5晶体在空气中已被氧化的实验方案是 。实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定（6）葡萄酒常用na2s2o5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离so2计算)的方案如下：(已知：滴定时反应的化学方程式为so2i22h2oh2so42hi)按上述方案实验，消耗标准i2溶液2500 ml，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离so2计算)为 gl1。在上述实验过程中，若有部分hi被空气氧化，则测得结果 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。3【2014年高考安徽卷第28题】(14分) 某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。（1）请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%为以下实验作参照0.52.090.0醋酸浓度的影响0.536.00.22.090.0（2）编号实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了 腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了 (“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是 。（3）该小组对图2中0t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；假设二： ；（4）为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有h2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)： 4（2013安徽卷）（14分）某酸性工业废水中含有k2cr2o7。光照下，草酸（h2c2o4）能将其中的cr2o转化为cr3+。某课题组研究发现，少量铁明矾al2fe(so4)424h2o即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：（1）在25c下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始ph和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）。实验编号初始ph废水样品体积ml草酸溶液体积ml蒸馏水体积ml46010305601030560测得实验和溶液中的cr2o浓度随时间变化关系如图所示。（2）上述反应后草酸被氧化为 （填化学式）。（3）实验和的结果表明 ；实验中0t1时间段反应速率v（cr3+）= moll-1min-1 (用代数式表示)。（4）该课题组队铁明矾al2fe(so4)424h2o中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：fe2+起催化作用；假设二： ；假设三： ；（5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有k2so4、feso4、al2fe(so4)424h2o、al2(so4)3等，溶液中cr2o的浓度可用仪器测定。）实验方案（不要求写具体操作过程）预期实验结果和结论 5（2013北京卷）（15分）某学生对so2与漂粉精的反应进行实验探究：操作现象取4g漂粉精固体，加入100ml水部分固体溶解，溶液略有颜色过滤，测漂粉精溶液的phph试纸先变蓝（约为12），后褪色i. 液面上方出现白雾；ii. 稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；iii. 稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去（1）c12和ca（oh）2制取漂粉精的化学方程是 。（2）ph试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。（3）向水中持续通入so2，未观察到白雾。推测现象i的白雾由hc1小液滴形成，进行如下实验：a用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；b用酸化的agno3溶液检验白雾，产生白色沉淀。 实验a目的是 。由实验a、b不能判断白雾中含有hc1，理由是 。 （4）现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和c1-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是 。（5）将a瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀x向沉淀x中加入稀hc1，无明显变化。取上层清液，加入bac12溶液，产生白色沉淀。则沉淀x中含有的物质是 。 用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因： 。 6（2013福建卷）（15分）固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以mg(no3)2为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想：甲：mg(no3)2、no2、o2 乙：mgo、no2、o2 丙：mg3n2、o2 丁：mgo、no2、n2（1）实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是_。查阅资料得知：2no2+2naoh=nano3+nano2+h2o针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：（2）实验过程取器连接后，放人固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管（a），观察到e 中有气泡连续放出，表明_称取mg(no3)2固体3 .79 g置于a中，加热前通人n2以驱尽装置内的空气，其目的是_；关闭k，用酒精灯加热时，正确操作是先_然后固定在管中固体部位下加热。观察到a 中有红棕色气体出现，c、d 中未见明显变化。待样品完全分解，a 装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1 . 0g 取少量剩余固体于试管中，加人适量水，未见明显现象。（3）实验结果分析讨论 根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_是正确的。 根据d 中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有o2，因为若有o2，d中将发生氧化还原反应：_（填写化学方程式），溶液颜色会退去；小组讨论认定分解产物中有o