题型05 实验探究综合题（期末真题汇编）

/题型05实验探究综合题1．(24-25高一上·安徽黄山·期末)钠元素在自然界中都以化合物的形式存在，如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。(1)在探究金属钠与水反应的实验过程中，某课外小组同学记录了如下实验现象和实验结论。①为1-3选择合适的实验现象或结论(填字母)。实验现象钠熔成光亮的小球2钠四处游动溶液变红实验结论1钠的密度比水小3有碱生成A．钠浮在水面上B．有气体产生C．反应放热，钠熔点低D．反应剧烈②写出钠与水反应的离子方程式。(2)为探究Na2CO3和NaHCO3热稳定性的相对强弱，该小组同学分别设计了以下装置。①如甲图所示分别用Na2CO3和NaHCO3做实验，试管②中的试剂是(填字母)。a．稀硫酸b．澄清石灰水c．NaOH溶液②如乙图所示，试管④中装入的固体应该是(填化学式)。③写出NaHCO3受热分解的化学方程式。(3)为测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数，该小组同学称取四份不同质量的上述混合物，将其溶于水后分别滴入20mL相同浓度的盐酸。实验数据如下表：实验序号1234样品质量(g)2.744.115.486.85CO2体积(mL)6721008896784(表中CO2体积数据均已折算成标准状况下的体积，且不考虑CO2在水中的溶解)①第1组样品中n(Na2CO3)=mol。②盐酸的物质的量浓度c(HCl)=mol/L。2．(24-25高一上·广东惠州·期末)某小组对碳酸钠和碳酸氢钠的性质进行探究，并测定混合物中碳酸氢钠的质量分数。(1)碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别与稳定性探究①图1、2所示实验，能够鉴别Na2CO3和NaHCO3的是图(填“1”或“2”)，另一种装置不能鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的理由是。②图(填“3”或“4”)能更好说明二者的稳定性，写出固体分解的化学方程式。(2)利用已鉴别出的NaHCO3和Na2CO3，对“能否用CaCl2鉴别NaHCO3和Na2CO3”的问题进行探究。编号实验操作实验现象原因分析或离子方程式ⅠCa2+与生成CaCO3Ⅱ烧杯中产生白色沉淀和无色气泡反应的离子方程式：(3)该小组对NaHCO3与CaCl2的反应深入探究，利用气体压力传感器得到的部分实验数据如下：(注：CaCl2溶液浓度相同，所需时间指容器内气体浓度达到10000ppm所需时间)1：52：54：51：11.01421241141560.53682642442840.258824503546320.1112613168161816由实验数据可得出的结论是：①当V(CaCl2)：V(NaHCO3)一定时，随着，气体逸出速率减小；②NaHCO3浓度在0.1～1.0mol/L，V(CaCl2)与V(NaHCO3)的比值为时，气体逸出速率最快，可获得理想的实验观察效果。(4)加热10.00g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，一段时间后，质量减少了2.48g且不再改变，则混合物中碳酸氢钠的质量分数为。3．(24-25高一上·浙江温州·期末)氧化二氯是一种广谱、高效的灭菌剂。(一)在实验室中以和空气(不参与反应)按体积比1：3混合通入碳酸钠溶液中来制备反应原理：，再用水吸收制备次氯酸溶液(装置如图所示)。已知：常温下，是棕黄色、有刺激性气味的气体，42℃以上分解(1)装置A中仪器X的名称为。(2)实验过程中，装置C需放在冷水中，其目的是。(3)实验中控制氯气与空气的体积比的方法是。(4)装置D中生成次氯酸的反应方程式是。(二)用碳酸钠晶体()配制反应中所需的100mL1.500mol/L溶液。(5)准确称取42.900g碳酸钠晶体()需用到。A．托盘天平

B．分析天平(6)配制过程中，下列情况会引起溶液浓度偏低的是。A．所用碳酸钠晶体失去部分结晶水B．转移时未洗涤烧杯和玻璃棒C．定容时俯视刻度线D．定容摇匀后发现液面低于刻度线，加水至刻度线E．容量瓶清洗后，未经过干燥处理4．(24-25高一上·北京顺义区·期末)补铁剂中的铁元素通常是Fe2+，若保存不当，Fe2+会缓慢氧化。当补铁剂中Fe2+的氧化率超过10%时不宜服用。某补铁剂的主要成分为硫酸亚铁，每片含Fe2+约60毫克。小组同学检验某瓶该补铁剂中Fe2+的氧化率，检验原理为：10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O(药品中其他成分不与KMnO4反应)I．配制250mL0.01mol·L-1KMnO4溶液。(1)用分析天平称量gKMnO4固体。(2)配制溶液时，必须用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、。(3)下列配制溶液的部分操作中，不合理的是(填序号)。a．溶解b．转移c．洗涤d．定容(4)定容后摇匀，容量瓶内液面下降，甲同学继续加水至刻度线，该操作会导致配制的KMnO4溶液浓度(填“偏大”或“偏小”)Ⅱ．溶解药品取10片上述补铁剂研碎，充分溶于稀硫酸中，配制成100mL溶液。Ⅲ．实验测定取出10.00mL步骤Ⅱ中所配溶液，滴加0.01mol·L-1的KMnO4溶液，紫色恰好褪去时，消耗KMnO4溶液的体积为15.00mL。(5)每片补铁剂中含Fe2+毫克，判断该瓶补铁剂是否适宜服用并说明理由。5．(24-25高一上·浙江丽水·期末)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸，可作还原剂和漂白剂。广泛应用于纺织、印染、冶金、药物生产和化工生产。草酸与酸性KMnO4溶液发生反应：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。实验室根据以上原理测定某草酸样品的纯度。(1)溶液配制：1000mL0.0100mol·L-1酸性KMnO4溶液。①用托盘天平称取gKMnO4晶体，放入烧杯中，加入少许水和稀硫酸溶解，冷却至室温。②将溶液转移到1000mL容量瓶中，洗涤烧杯和玻璃棒2~3次，并将洗涤液一并转入容量瓶，定容、摇匀。③下列操作使所配制的酸性KMnO4溶液的物质的量浓度偏低的是(填字母)。A．容量瓶底部有少量的蒸馏水B．转移液体后没有洗涤烧杯和玻璃棒C．定容时，俯视刻度线D．定容、摇匀后，发现液面低于刻度线，补加蒸馏水至刻度线(2)含量测定①称取0.5g草酸样品配制成100.00mL溶液，待用。②移取20.00mL酸性KMnO4溶液，加入25.00mL草酸样品溶液，溶液恰好完全褪色(假设其他杂质都不反应)。根据以上数据计算样品中草酸的质量分数。6．(24-25高一上·陕西汉中多校联考·期末)铁是人体不可或缺的微量元素之一，通过食补的方式补铁，可以选择食用菠菜。而当下人体严重缺铁时，则需要服用补铁剂。某小组同学设计实验，对菠菜补铁的可行性进行探究。【提出猜想】猜想1：菠菜中铁元素以Fe2+形式存在；猜想2：菠菜中铁元素以Fe3+形式存在；猜想3：菠菜中铁元素以Fe2+和Fe3+形式存在。【设计实验方案】(1)活性炭脱色的过程中利用了活性炭的性。加入KSCN溶液的目的是。(2)若观察到现象，则证明猜想3成立。【实验验证】(3)甲同学在实验过程中发现试管a、b均无明显现象。为探查原因，查阅资料得知：菠菜中的铁元素以草酸亚铁(FeC2O4)的形式存在。FeC2O4难溶于水，高温下隔绝空气可分解产生FeO以及气体产物，试写出FeC2O4高温隔绝空气分解的化学方程式：。(4)乙同学改进实验方案，不用水溶解，改用稀硫酸重新实验，发现试管a中无明显现象，滴加少量H2O2溶液后，试管b中溶液变红，证明猜想1成立。请用离子方程式解释试管b中溶液变红的原因：、Fe3++2SCN-=Fe(SCN)3。【可行性分析】(5)成年人每天所需铁元素的质量为20mg，每1g菠菜中含铁元素约为0.02mg，铁吸收率约为2%。若要满足成年人对铁元素的需求量，则需要每天食用菠菜kg。【得出结论】仅靠菠菜补铁不可行。(6)严重缺铁时很难通过食补来满足对铁元素的需求量，需要服用补铁剂，已知Fe2+易被人体吸收。①补铁剂中铁元素的化合价是。②医生建议在服用该补铁剂时，同时服用维生素C，原因是。7．(24-25高一上·河北廊坊·期末)二氧化氯()广泛应用于纸浆漂白、杀菌消毒和水净化处理等领域，工业上利用干燥的氯气和固体亚氯酸钠()制备。某实验小组欲用如下装置利用该原理制备。经查阅资料：的熔点为-59°C，沸点为10℃，室温为黄红色气体，具有强烈刺激性气味；见光受热易分解，气体含量在10%~90%时易发生爆炸；若用空气、二氧化碳、氮气等惰性气体稀释时，爆炸性则降低。(1)盛放浓盐酸的仪器名称是，A中发生反应的离子方程式为，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。(2)请组装上述实验装置制取二氧化氯(按小写字母填写)(3)装置B中饱和食盐水的作用是；装置C中盛放的试剂a是，作用是。(4)装置D中通入的作用是；制备时需要用冰水浴，其作用是。(5)装置E的作用是。8．(24-25高一上·黑龙江哈尔滨黑龙江哈尔滨六校联考·期末)亚氯酸钠()是一种高效漂白剂，可由、、反应制取。有类似的性质，在酸性条件下可生成并放出。某化学兴趣小组探究的制备与性质，装置如图所示。回答下列问题。(已知：遇淀粉溶液变蓝色)I.制备亚氯酸钠。关闭止水夹②，打开止水夹①，从进气口通入足量，充分反应(反应放出大量热)。(1)仪器a的名称为，仪器b的作用是。(2)装置A中生成，反应的离子方程式为。(3)实际反应中发现消耗的比理论值偏少，原因可能是。Ⅱ.探究亚氯酸钠的性质。停止通入气体，再通入空气一段时间后，关闭止水夹①，打开止水夹②，向A中滴入稀硫酸。(4)已知反应物浓度、温度或催化剂等会影响化学反应的速率。开始时A中反应缓慢，稍后产生气体的速率急剧加快。反应急剧加快的可能原因是。(5)实验过程中，B中酸化的淀粉溶液变蓝色，产生该现象的离子方程式为。(6)实验完成后，为防止装置中滞留的有毒气体污染空气，可以进行的操作是，C中发生反应的化学方程式。9．(24-25高一上·河北廊坊·期末)菠菜中富含铁元素，某化学兴趣小组对菠菜中的铁元素进行分析，过程如下：已知：KSCN具有一定的还原性，可被双氧水氧化而失去显色作用；遇铁氰化钾()溶液生成蓝色沉淀。(1)操作Ⅱ中不规范的是(填字母)a．用玻璃棒在漏斗中搅动以加快过滤速率

b．滤纸边缘高于漏斗边缘c．将滤纸润湿，使其紧贴漏斗内壁

d．漏斗下端紧贴烧杯内壁(2)Ⅴ灼烧时使用的主要仪器有(填序号)(3)加入的目的是(用离子方程式表示)，但加入的的量不能太大，原因是。(4)菠菜中铁元素的质量分数是(用含a、b的百分数表示)(5)甲同学认为菠菜中仅含，乙同学认为还有其他可能情况，并提出了相应的检验方案：猜想实验操作及现象只有①②取透明溶液少许于试管中，向试管中滴加溶液，无明显现象③取透明溶液少许于试管中，向试管中滴加溶液，生成蓝色沉淀；另取透明溶液少许于试管中，向试管中滴加KSCN溶液，溶液变红10．(24-25高一上·广西柳州·期末)二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，是一种高效消毒剂。ClO2常温下为黄绿色气体，熔点-59℃，沸点11℃，极易溶于水且不与水反应。高浓度的ClO2受热时易爆炸。实验室可用干燥的氯气与亚氯酸钠(NaClO2)固体反应来制备ClO2，反应为：，装置如图所示。(1)装置C名称为。(2)A中发生反应的化学方程式为。(3)B中试剂的作用是。(4)实验时需要向D中通入一定量的干燥空气，目的是。(5)若将E中收集到的ClO2加入H2O2和NaOH的混合溶液中，可生成NaClO2，该反应的离子方程式为。(6)为了测定所得NaClO2样品的纯度，称取样品0.200g，溶于水后加入硫酸酸化，向溶液中加入0.4000mol·L-1的KI溶液，恰好完全反应时消耗KI溶液的体积为20.00mL。已知反应的化学方程式为：，杂质不参与反应。计算样品中NaClO2的质量分数。11．(24-25高一上·浙江省金华十校·期末)、和都是重要的工业产品。Ⅰ．实验室用如下装置制取氯气，并用氯气进行实验。回答下列问题：(1)装置A中用浓盐酸和反应制取氯气，其化学方程式为。(2)G装置用于尾气处理，则该装置盛装的试剂为。(3)下列有关该实验的说法正确的是______。A．装置连接的顺序可以是ABCDEFG或ABFCDEGB．该实验可验证具有漂白性C．若过量的与反应的方程式为，则F中现象是先变蓝后褪色D．8.7g与足量浓盐酸反应可生成2.24LⅡ．下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程。(4)在催化剂和加热条件下氧化炉中发生反应的化学方程式是，从氧化炉中出来的气体，先降温再进入吸收塔，吸收塔中通入空气的作用是。(5)若要实现，从氧化还原反应原理上看，下列试剂可行的是______。A．Fe B． C． D．(6)工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可选择______作为罐体材料A．铜 B．铂 C．铝 D．镁(7)氮及其化合物在催化剂a和催化剂b作用下发生转化的过程如图所示，下列分析合理的是。A．与反应属于氮的固定过程B．催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成C．催化剂a作用下的转化涉及电子转移，催化剂b作用下的转化不涉及电子转移12．(24-25高一上·湖南永州·期末)亚硝酸钠（）的外观与食盐相似，是一种白色结晶状粉末，易溶于水，易被氧化。实验室可用NO和过氧化钠反应来制备亚硝酸钠，装置如图所示（部分夹持装置略去）。已知：①，②酸性条件下，NO、或都能与反应生成和。回答下列问题：(1)组装好仪器后，首先进行的操作是，然后装入药品。(2)装置A中盛装浓的仪器名称为。(3)装置B中观察到铜粉溶解，请写出该反应的化学方程式。(4)装置C、E中盛装相同的试剂是，其中E的作用是。(5)实验结束后，再通入一段时间，其目的是。(6)测定样品中的纯度。实验步骤如下：ⅰ.准确称取7.00g样品置于烧杯中，加入蒸馏水溶解，然后配成250mL溶液。ⅱ.向锥形瓶中移入25.00mL样品溶液，滴加0.10mol/L酸性溶液至恰好反应完全。ⅲ.重复步骤ⅱ三次。①平均消耗酸性溶液为36.00mL，样品中的纯度是（结果保留三位有效数字）。②测定时操作时间不宜过长，否则导致测定的结果（填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。13．(24-25高一上·天津红桥区·期末)某小组同学用如图1装置制取氯气并探究其性质(夹持装置和加热仪器略)。(1)装置A中制取氯气的化学方程式是：，反应中利用了的(填字母)。若生成的物质的量是0.2mol，该气体在标准状况下的体积为L。a．氧化性

b．还原性(2)装置C中的现象是。(3)装置D的作用是。(4)氯气溶解在石灰乳中可以制漂白粉，发生反应的化学方程式为。(5)若将上述图1中B和C分别换成图2中的M和N。①M中发生反应的离子方程式为。②取一支试管，加入2mLN中变橙黄色的溶液，再滴入几滴淀粉KI溶液，观察到溶液变为蓝色。通过以上实验，能否得出结论：的氧化性强于的氧化性，。写出你的观点和理由。③下列关于F、Cl、Br、I性质的比较，不正确的是(填字母)。A．单质的颜色随核电荷数的增加而加深B．单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱C．它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强D．它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多14．(24-25高一上·天津河西区·期末)嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，有关含量前六位元素如图所示。回答下列问题：

(1)铝元素在周期表中的位置：第周期第族。(2)二氧化硅属于酸性氧化物，与NaOH溶液反应的离子方程式为。(3)钙、镁的最高价氧化物对应的水化物碱性更强的是(填化学式)。元素M与钙同主族，为长周期元素，下列有关M的单质及化合物性质的推测错误的是(填序号)。a．单质熔点：M>Cab．单质M暴露在空气中，最终产物为c．可与水反应，产生氢气(4)实验小组通过卤素单质间的置换反应，探究同主族元素非金属性的递变规律，设计相关实验如下：(已知：氯水为浅黄绿色，稀溴水呈黄色，碘水呈棕黄色。)实验Ⅰ

实验Ⅱ取a中的黄色溶液少许，加入KI溶液，再加入淀粉溶液。①b中反应的离子方程式是。②实验I中得出单质氧化性强弱的顺序为。③甲同学认为：实验Ⅱ加入淀粉后，(填现象)，得出氧化性。④乙同学对上述实验进行反思，认为实验Ⅱ不能充分证明氧化性，他补做了实验Ⅲ，另取a中溶液少许，加入足量NaBr固体，振荡，然后加入KI溶液和淀粉溶液，溶液变蓝色。补做实验Ⅲ的目的是。⑤实验结论：在元素周期表中，同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，，，非金属性减弱。15．(24-25高一上·北京通州区·期末)某实验小组进行卤素单质性质的探究实验(加热装置和夹持装置已省略)，设计实验如下：(1)写出装置A中制取氯气的化学方程式。(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验证据是。(3)装置B中发生反应的离子方程式是。(4)上述实验不能比较的氧化性强弱，请说明理由：。请选用以下试剂补充试管实验：(填操作和现象)，证明了的氧化性强于。可选择的试剂：氯水、溴水、碘水、溶液、溶液、溶液。(5)请从“位置—结构—性质”的角度解释氧化性逐渐减弱的原因。16．(24-25高一上·天津南开区·期末)元素周期律的发现，对化学的发展有很大影响。某兴趣小组的同学进行实验，验证元素周期律。回答下列问题：．验证同周期元素性质的递变规律。(1)用离子方程式解释现象1：。(2)对比分析现象1和现象2，说明沉淀X属于(填“酸”“碱”或“两氧化物”)。(3)现象4为。(4)该组实验可验证同周期元素金属性强弱：MgAl(填“<”或“>”)。．探究同主族元素性质的递变规律。(5)实验i溶液颜色变深，反应的离子方程式是。(6)实验ii观察到的现象是，甲同学根据此现象得出结论：Br2>I2，乙同学认为实验ii不能充分证明氧化性Br2>I2，其理由是。(7)从原子结构的角度解释同一主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱的原因：。17．(24-25高一上·北京昌平区·期末)某实验小组配制Na2S2O3溶液，并探究其与FeCl3溶液的反应。I．配制250mL0.1mol/LNa2S2O3溶液(1)用到的仪器有：天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和。(2)计算所需Na2S2O3·5H2O固体的质量为g。(Na2S2O3·5H2O的摩尔质量为248g/mol)(3)下列情况中，会使所配溶液浓度偏低的是(填字母)。a．硫代硫酸钠晶体部分失去结晶水

b．转移时，未洗涤烧杯和玻璃棒c．转移时，少量溶液溅出

d．定容时，眼睛俯视刻度线II．探究Na2S2O3溶液与FeCl3溶液的反应实验编号实验操作实验现象i溶液呈暗紫色，静置后暗紫色褪去，生成无色溶液。久置后产生淡黄色浑浊。资料：Fe3++=

Fe(S2O3)+(暗紫色)，Fe2+遇无明显现象；(4)实验ⅰ中溶液呈暗紫色，该过程发生的反应(填“是”或“不是”)氧化还原反应。(5)暗紫色褪去生成无色溶液的过程，发生氧化还原反应，设计实验ii、iii检验产物。实验ii：取实验i中无色溶液于试管中，向其中加入过量NaOH溶液，生成白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。实验iii：取实验i中无色溶液于试管中，向其中加入过量BaCl2溶液，一直无明显现象。①实验ii产生白色沉淀的离子方程式为；白色沉淀最终变成红褐色的化学方程式为。②由实验iii可得的结论是。③查阅资料得知无色溶液中生成，补全紫色褪去生成无色溶液过程的离子方程式：。☐Fe(S2O3)+☐___=

☐___+☐___(6)取实验iii反应后的溶液中加入HCl溶液，产生浑浊，且有刺激性气味气体产生，经实验证实气体为SO2、浑浊中含BaSO4和S。①探究和S的来源来源1：较强酸性条件下的自身分解。来源2：。经实验证实来源2产生S，不产生。②设计实验证实来源1成立。向2mL0.1mol/LNa2S2O3溶液中加入，得到无色溶液，向无色溶液中加入(填实验操作及现象)。(7)结合离子方程式解释实验i久置后产生淡黄色浑浊的原因。18．(24-25高一上·浙江丽水·期末)某研究小组利用次氯酸钠和硝酸铁溶液反应生成的高铁酸钠(Na2FeO4)制备新型绿色消毒剂高铁酸钾(K2FeO4)，按如下流程开展实验。用以下装置完成上述反应I和反应Ⅱ：已知：K2FeO4易溶于水，在浓KOH溶液中溶解度小；在酸性和碱性条件下都具有强氧化性，且氧化性强于酸性高锰酸钾溶液；在0~5℃碱性溶液中较稳定，在酸性或中性溶液中快速产生O2.(1)盛有KMnO4固体的仪器名称；饱和NaCl溶液的作用。(2)反应I的离子方程式。(3)下列说法正确的是_____。A．反应I和反应II均在a仪器中进行B．反应II结束后应通一段时间N2，然后再拆下装置进行后续实验C．加入饱和KOH溶液进行转化时，发生氧化还原反应D．可用FeCl3溶液代替Fe(NO3)3溶液(4)高铁酸钾既能消毒又能净水，其原因是。(5)为提高纯度，需对粗产品进行重结晶操作，从下列选项中选出合理的操作步骤：。→过滤取滤液→加入饱和KOH溶液→置于冰水浴中→→洗涤、干燥→得产品a．将粗产品溶于热水b．将粗产品溶于冷的稀KOH溶液c．