高三化学一轮实验专题题型必练1探究型实验大题

2022届高三化学一轮实验专题题型必练—1探究型实验大题非选择题（共12题）1．工业生产中将水蒸气通过灼热的煤可获得水煤气：C+H2O（g）CO+H2。实验室用下图装置模拟了这一过程，请回答下列问题：（1）装置A中a为玻璃管，其作用是_______________。（2）实验开始后，装置D中澄清石灰水变浑浊，说明装置A中除发生制水煤气的反应，还有__________（任写1个化学方程式）。（3）为验证所产生的水煤气中含有CO和H2，选用上图中的装置A、B、C和下图所示的部分装置（可以重复选用）进行实验。①实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、C、____________、K。②能证明水煤气中含有H2的现象是_____________；能证明水煤气中含有CO的现象是___________。③装置K用于收集未反应的H2和CO，目的是____。（4）CO和H2的混合气在工业上可用于合成有机化工原料和新型燃料，从“绿色化学”（反应物中的原子利用率达到100%）的角度判断，下列有机物不能以CO和H2为原料合成的是_______（填序号）。A甲醇B乙醛（CH3CHO）C苯D甲酸甲酯（HCOOCH3）2．为探究NO与铜粉的反应，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2。回答下列问题：(1)通入N2的作用：_____________，仪器a的名称_____________。(2)A中发生反应的离子方程式：_____________________________(3)B中NaOH的作用__________________________。(4)D中有__________________________现象，即可证明NO与Cu反应。(5)NO可被Ce4＋氧化，制得NH4NO3产品，流程如下(Ce为铈元素)。①装置Ⅰ中，酸性条件下NO被Ce4＋氧化的产物主要是NO和NO，写出生成等物质的量的NO和NO的离子方程式：____________________________。②已知进入装置Ⅲ溶液中NO的浓度为ag·L－1，要使1m3该溶液中的NO完全转化为NH4NO3，至少需通入标况下的O2________L(用含a代数式表示，结果保留整数)。3．某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl3·6H2O能否反应产生Cl2。通过查阅资料，学习小组获知：FeCl3是一种共价化合物，熔点306℃，沸点315℃。实验操作和现象：（1）分析现象ii，该小组探究黄色气体的成分，实验如下：a.直接加热FeCl3·6H2O，产生白雾和黄色气体。b.将现象ii和a中的黄色气体通入KSCN溶液，溶液均变红。通过该实验说明现象ii中黄色气体含有___(填化学式)（2）除了氯气可使B中溶液变蓝外，该小组还提出其他的原因也可以使B中溶液变蓝，请用离子方程式回答(任写一个)：___。（3）为进一步确认黄色气体中是否含有Cl2，小组提出两种方案，均证实了Cl2的存在。①方案1的C中饱和食盐水的作用是___。②方案2中X溶液为___(填化学式)，此时B中溶液___(填现象)。（4）将A中产物分离得到Fe2O3和MnCl2，A中产生Cl2的化学方程式___。4．SnCl4可用于染色时的媒染剂、润滑油添加剂、玻璃表面处理剂等。实验室可通过如下图装置制备少量SnCl4（夹持装置略）已知：①锡的熔点232℃、沸点2260℃；②SnCl2的熔点246.8℃、沸点623℃；③SnCl4的熔点33℃、沸点114℃，SnCl4极易水解。通常将SnCl4晶体加入浓盐酸中，以配制无色的SnCl4溶液。回答以下问题（1）仪器a的名称为_____，该仪器中发生反应的离子方程式为______。（2）装置Ⅱ的作用是______，如果去掉装置Ⅱ，从实验安全的角度看可能产生的影响是___。（3）装置Ⅲ中的试剂为___。下图中可替代装置Ⅲ的是___（填字母序号，下同）。（4）该实验装置存在一处明显的缺陷，改进方法为在装置Ⅵ后连接上图中的_____。（5）若反应中消耗17.85g锡粉可得到37.2gSnCl4，则SnCl4的产率为___（保留三位有效数字）5．文献表明：工业上，向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁；相同条件下，草酸根的还原性强于。为检验这一结论，某研究性小组进行以下实验：资料：ⅰ.草酸为二元弱酸。ⅱ.三水三草酸合铁酸钾为翠绿色晶体，光照易分解。其水溶液中存在ⅲ.为黄色固体，溶于水，可溶于强酸。（实验1）用以下装置制取无水氯化亚铁(1)圆底烧瓶中所盛试剂是______，玻璃丝的作用是______。(2)欲制得纯净的，实验过程中点燃A、C酒精灯的先后顺序是先点燃______处酒精灯。(3)若用D的装置进行尾气处理，存在的问题是______、______。（实验2）通过和在溶液中的反应比较和的还原性强弱。操作现象在避光处，向溶液中缓慢加入溶液至过量，搅拌，充分反应后，冰水浴冷却，过滤得到翠绿色溶液和翠绿色晶体(4)取实验2中少量晶体洗净，配成溶液，滴加溶液，不变红。继续加入硫酸，溶液变红，说明晶体中含有价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是__________________。(5)经检验，翠绿色晶体为。设计实验，确认实验2中没有发生氧化还原反应的操作和现象是__________________，其可能原因是__________________。(6)取实验2中的翠绿色溶液光照一段时间，产生黄色浑浊且有气泡产生。补全反应的离子方程式：__________________+__________________+__________________+__________________（实验3）研究性小组又设计以下装置直接比较和的还原性强弱，并达到了预期的目的。(7)描述达到预期目的可能产生的现象：电流计的指针_______(填“会”或“不会”)发生偏转，一段时间后，左侧_______，右侧_______。6．为了探究KI与FeCl3的反应为可逆反应，且有一定的限度，某化学小组进行了两组实验：(1)请写出KI溶液与FeCl3溶液反应的离子反应方程式：______；实验I：探究KI与FeCl3的反应为可逆反应步骤1：设计如下图原电池装置，接通灵敏电流计，指针向左偏转(注：灵敏电流计指针总是偏向电源正极)，随着时间进行电流计读数逐渐变小，最后读数变为零。步骤2：当指针读数变零后，向甲中加入少量FeCl2固体，向乙中加入少量碘固体；(2)若灵敏电流计出现_________(答现象)，则证明该反应为可逆反应。实验结论：该反应为可逆反应。(3)根据以上实验结论解释步骤1中“最后读数变为零”的原因_______；(4)加入FeCl2和碘固体后，正极的电极反应式为______；实验II：证明KI与FeCl3的反应有一定限度。步骤3：取5mL0.1mol/L的KI溶液于试管，滴加0.1mol/L的FeCl3溶液2mL，振荡；步骤4：取少量反应后的溶液，向其中加入几滴淀粉溶液，充分振荡；(5)观察到的现象是________；步骤5：另取少量反应后的溶液，滴加0.1mol/L的AgNO3溶液，振荡，产生黄色沉淀，则证明该反应有一定限度。(6)但有同学认为步骤5现象不能证明得出的结论，原因是______，修正实验方案后得到结论：该反应有一定的限度。7．铋酸钠（NaBiO3）是分析化学中的重要试剂，在水中缓慢分解，遇沸水或酸则迅速分解。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用。回答下列问题：Ⅰ.制取铋酸钠制取装置如图（加热和夹持仪器已略去），部分物质性质如下：（1）C中盛放Bi(OH)3与NaOH的混合物，与Cl2反应生成NaBiO3，反应的化学方程式为__。B装置的作用是__。（2）当观察到__（填现象）时，可以初步判断C中反应已经完成。（3）拆除装置前必须先除去残留的Cl2，以免污染空气。除去烧瓶A中残留Cl2的操作是：关闭__；打开__。（4）反应结束后，为从装置C中获得尽可能多的产品，需要的操作有_。Ⅱ.铋酸钠的应用——检验Mn2+（5）往待检液中加入铋酸钠晶体，加硫酸酸化，生成Bi3+，且溶液变为紫红色，证明待检液中存在Mn2+。产生紫红色现象的离子方程式为__。Ⅲ.产品纯度的测定（6）取上述NaBiO3产品ag，加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反应，再用bmo1•L1的H2C2O4标准溶液滴定生成的MnO4(已知：H2C2O4+MnO4—CO2+Mn2++H2O，未配平），当溶液紫红色恰好褪去时，消耗cmL标准溶液。该产品的纯度为__（用含a、b、c的代数式表示）。8．某小组探究酸化条件对0.1mol/LKI溶液氧化反应的影响。序号操作及现象实验1取放置一段时间后依然无色的0.1mol/LKI溶液，加入淀粉溶液，溶液不变蓝；向溶液中继续加入2滴6mol/L的稀硫酸，溶液立即变蓝实验2取新制的0.1mol/LKI溶液，加入淀粉溶液，溶液不变蓝；向溶液中继续加入2滴6mol/L的稀硫酸，溶液10s后微弱变蓝（1）溶液变蓝，说明溶液中含有____________。结合实验1和实验2，该小组同学认为酸化能够加快I氧化反应的速率。（2）同学甲对滴加稀硫酸后溶液变蓝速率不同的原因提出猜想：放置一段时间后的0.1mol/LKI溶液成分与新制0.1mol/LKI溶液可能存在差异，并继续进行探究。实验3：取新制0.1mol/LKI溶液在空气中放置，测得pH如下：时间5分钟1天3天10天pH7.27.47.88.7资料：ⅰ．pH＜11.7时，I－能被O2氧化为I。ⅱ．一定碱性条件下，I2容易发生歧化，产物中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶5。①用化学用语，解释0.1mol/LKI溶液放置初期pH升高的原因：_________________________________________________________。②对比实验1和实验2，结合化学用语和必要的文字，分析实验1中加稀硫酸后“溶液立即变蓝”的主要原因可能是_____________________________________________________________________________________。（3）同学甲进一步设计实验验证分析的合理性。序号操作现象实验4重复实验2操作后，继续向溶液中加入________________。溶液立即变蓝（4）该组同学想进一步探究pH对I2发生歧化反应的影响，进行了如下实验。实验5：用20mL4种不同浓度的KOH溶液与2mL淀粉溶液进行混合，测量混合液的pH后，向其中加入2滴饱和碘水，观察现象。记录如下：实验组ABCDpH11.410.69.58.4现象无颜色变化产生蓝色后瞬间消失产生蓝色，30s后蓝色消失从实验5可以看出pH越大，歧化反应速率越_______________（填“快”或“慢”）。解释pH＝8.4时，“产生蓝色，30s后蓝色消失”的原因：_________________________。9．某小组探究溶液和溶液的反应原理。（实验一）将含淀粉的溶液加入酸性溶液(过量)中，混合后约5秒内无明显变化，随后有少量蓝色出现并迅速变蓝。(1)溶液变蓝，说明具有__________性。(2)查阅文献：反应Ⅰ：慢反应Ⅱ：_____=_____+_____较快反应Ⅲ：快写出酸性条件下，反应Ⅱ的离子方程式__________。(3)向实验一所得蓝色溶液中加入少量溶液，蓝色迅速褪去，后又变蓝色。据此得出氧化性比强，该结论______(填“合理”或“不合理”)，理由是_________。(4)为了进一步研究溶液和溶液的反应原理，设计如下实验。（实验二）装置如图所示，闭合后，电流表的指针偏转情况记录如表：表盘时间/min偏转位置右偏至“Y”处指针回到“0”处，又返至“X”处；如此周期性往复多次……指针归零①闭合后，检验b极附近溶液存在放电产物的实验操作是__________。②时，直接向a极区滴加淀粉溶液，溶液未变蓝。取a极附近溶液于试管中，滴加淀粉溶液，溶液变蓝。判断在a极放电的产物是__________。(5)下列关于上述实验解释合理的是__________(填字母序号)。A．实验一中：5秒内无明显变化，可能是因为反应Ⅰ的活化能太小，反应速率太慢B．实验二中：指针回到“0”处，可能是因为反应Ⅱ比反应Ⅰ快，导致难与发生反应C．实验二中：又返至“X”处，可能是因为发生了反应Ⅲ，重新形成了原电池10．卤素单质在碱性溶液中容易发生歧化反应，歧化的产物依反应温度的不同而不同。、下图为制取氯气、氯酸钾、次氯酸钠和检验氯气性质的微型实验装置：装置中盛装的药品如下：①胶头滴管中装有5mL浓盐酸；②微型具支试管中装有1.5gKMnO4；③微型具支试管中装有2～3mL浓硫酸；④U形反应管中装有30%KOH溶液；⑤U形反应管中装有2mol·L－1NaOH溶液；⑥、⑦双U形反应管中分别装有0.1mol·L－1KI－淀粉溶液和KBr溶液；⑧尾气出口用浸有0.5mol·L－1Na2S2O3溶液的棉花轻轻覆盖住（1）检查整套装置气密性的方法是_________。（2）为了使装置④⑤中的反应顺利完成，应该控制的反应条件分别为_______、_______。（3）装置⑥⑦中能够观察到的实验现象分别是_________，_______。（4）如果把装置⑥⑦中的试剂互换位置，则______（填“能”或“不能”）证明氧化性Cl2＞I2，理由是________。（5）已知氯酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图所示，反应结束后，从装置④所得溶液中提取氯酸钾晶体的实验操作是________。（6）尾气处理时Cl2发生反应的离子方程式为_________。（7）选择微型实验装置的优点有____________（任答两点）。11．Ⅰ.如图是实验室制乙烯的发生装置和乙烯性质实验装置，反应原理为CH3CH2OHCH2=CH2↑＋H2O，回答下列问题：（1）图1中仪器①、②的名称分别为______、______。（2）收集乙烯气体最好的方法是______。（3）向溴的四氯化碳溶液中通入乙烯(如图2)，溶液的颜色很快褪去，该反应属于_____(填反应类型)，若将反应后无色液体中的反应产物分离出来，则宜采用的方法是_____。II.为探究乙烯与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量的工业用乙烯气体(在储气瓶中)，使气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质，推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性的气体杂质，由此他提出必须先除去杂质，然后再使乙烯与溴水反应。请回答下列问题：（4）甲同学的实验中有关的化学方程式为______。（5）甲同学设计的实验______(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴发生加成反应，其理由是_____(填字母)。A．使溴水褪色的反应，未必是加成反应B．使溴水褪色的反应，就是加成反应C．使溴水褪色的物质，未必是乙烯D．使溴水褪色的物质就是乙烯（6）乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体是______，它与溴水反应的化学方程式是___。在验证过程中必须全部除去，除去该杂质的试剂可选用______。（7）为了验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应，可采取方法有______。12．硝酸铁具有较强的氧化性，易溶于水，乙醇等，微溶于浓硝酸。可用于金属表面化学抛光剂。(1)制备硝酸铁取100mL8mol·L1硝酸于a中，取5.6g铁屑于b中，水浴保持反应温度不超过70℃。①b中硝酸与铁屑混合后，铁屑溶解，溶液变黄色，液面上方有红棕色气体。写出b中发生反应的离子方程式：_______。②若用实验制得的硝酸铁溶液，获取硝酸铁晶体，应进行的操作是：将溶液小心加热浓缩、_________、___________，用浓硝酸洗涤、干燥。(2)探究硝酸铁的性质。用硝酸铁晶体配制0.1mol·L1硝酸铁溶液，溶液呈黄色，进行实验如下：实验一：硝酸铁溶液与银反应：i.测0.1mol·L1硝酸铁溶液pH约等于1.6。ii.将5mL0.1mol·L1硝酸铁溶液加到有银镜的试管中，约1min银镜完全溶解。使银镜溶解的反应原理有两个反应：a.Fe3+使银镜溶解b.NO3使银镜溶解①证明Fe3+使银镜溶解，应辅助进行的实验操作是_________。②用5mL__________溶液，加到有银镜的试管中，约1.2min银镜完全溶解。证明NO3使银镜溶解。③为进一步研究溶解过程，用5mLpH约等于1.6的0.05mol·L1硫酸铁溶液，加到有银镜的试管中，约10min银镜完全溶解。实验二：硝酸铁溶液与二氧化硫反应，用如图所示装置进行实验：i.缓慢通入SO2，溶液液面上方出现红棕色气体，溶液仍呈黄色。ii.继续持续通入SO2，溶液逐渐变为深棕色。已知：Fe2++NO⇌[Fe(NO)]2+(深棕色)④步骤i反应开始时，以NO3氧化SO2为主，理由是：_________。⑤步骤ii后期反应的离子方程式是__________。(3)由以上探究硝酸铁的性质实验得出的结论是__________。参考答案1．平衡装置A中圆底烧瓶的内外压强，防止瓶内压强过大C+2H2O（g）CO2+2H2或CO+H2O（g）CO2+H2H、E、G、J、I、E装置J中黑色粉末变为红色，装置I中白色固体变为蓝色装置J中黑色粉末变为红色，第1个装置E中无明显现象，第2个装置E中澄清石灰水变浑浊防止CO、H2扩散到空气中遇明火爆炸；防止CO污染空气BC2．排净空气，防止NO被氧化分液漏斗3Cu+8H++2NO=3Cu2++NO↑+4H2O吸收挥发的HNO3红色粉末变为黑色2NO+3H2O+4Ce4+=NO+NO+6H++4Ce3+243a3．FeCl32Fe3++2I=I2+2Fe2+或者4H++4I+O2=2I2+2H2O除去FeCl3，降低Cl2的溶解度NaBr/KBr变为浅橙红色2FeCl3·6H2O+MnO2Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O↑4．圆底烧瓶MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O除去氯气中的HClHCl和Sn反应生成氢气与氯气混合加热会发生爆炸浓硫酸CD95.0%5．固体防堵塞A有水蒸气进入C中导致产品不纯、发生倒吸、可燃性气体不能被吸收(任意写出两种即可)溶液中存在平衡：，加热硫酸后，与结合可使平衡正向移动，增大，遇溶液变红取少量实验2中的翠绿色溶液，滴加溶液，不出现蓝色沉淀与形成配位化合物的趋势要强于与发生氧化还原反应242会溶液变为浅绿色有气泡产生6．2Fe3++2I=2Fe2++I2电流计指针偏向右侧该反应达到了平衡状态I2+2e=2I溶液变蓝I过量，造成溶液中仍有残留7．Bi(OH)3+3NaOH+Cl2=NaBiO3+2NaCl+3H2O除去HClC中的白色固体消失（或黄色不再加深；C中上方充满黄绿色气体等）K1、K3（K1可不填）K2在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4+5Na++7H2O8．I2或碘单质2H2O+4I+O2=2I2+4OHIO3+5I+6H+=3H2