2014屆高三化學一輪 練出高分 10.1探究型實驗題 新人教版

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1、2014屆高三化學一輪 練出高分 10.1探究型實驗題 新人教版 1．有一固體混合物X，可能含有氯化鈉、碳酸鉀、亞硝酸鈉、硫酸鋁、堿式碳酸鎂、碳酸氫鈉等物質。為探究X的成分，設計方案并進行了如下實驗： Ⅰ.將X粉末充分加熱，有氣體產生。 Ⅱ.取一定量X粉末，加入足量的蒸餾水，粉末全部溶解，得到無色溶液。 Ⅲ.用鉑絲蘸取少量Ⅱ中所得溶液，在火焰上灼燒，產生黃色火焰；透過藍色鈷玻璃觀察，無紫色火焰。 Ⅳ.取Ⅱ中無色溶液，滴入KMnO4酸性溶液，紫紅色不褪去。 Ⅴ.?、蛑腥芤?，用惰性電極電解，開始時陽極產生的氣體能使?jié)駶櫟牡矸?碘化鉀試紙變藍色。電解過程中測得溶液pH變化如右圖所示。

2、(1)根據(jù)實驗Ⅳ可判斷，一定不存在的物質是__________。 (2)X的成分是________(填化學式)。 (3)實驗Ⅴ中，0→t1時間內，兩個電極上的電極反應式為 陽極：_______________________________________________________________； 陰極：_____________________________________________________________。 (4)0→t1時間內，溶液pH升高比較緩慢的原因是_____________________________ (用離子方程式表示)。 答案　(

3、1)NaNO2　(2)NaCl與NaHCO3 (3)2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－) (4)HCO＋OH－===CO＋H2O 解析　根據(jù)Ⅰ、Ⅱ推斷，無堿式碳酸鎂含有NaHCO3，根據(jù)共存情況，無Al2(SO4)3；根據(jù)Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ推斷無K2CO3、NaNO2，一定含有NaCl，所以該粉末是由NaCl和NaHCO3組成的。用惰性電極電解NaCl和NaHCO3的混合液時，陰極：2H＋＋2e－===H2↑，陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑(當Cl－全部放電后4OH－－4e－===2H2O＋O2↑)。由于OH－＋HCO==

4、=H2O＋CO，所以pH升高。 2．SO2是一種大氣污染物，某興趣小組欲探究SO2的性質及綠色實驗方法，設計如下方案： (1)B、C、D分別用于檢驗SO2的漂白性、還原性和氧化性。其中C、D分別為碘水和硫化氫的水溶液，則B中所盛試劑為__________，C中反應的離子方程式為______________________________________________________________________。 (2)為了實現(xiàn)綠色實驗的目標，某同學重新設計了如上右圖A2的制取裝置來代替A1裝置，與A1裝置相比，A2裝置的優(yōu)點是__________________________

5、___________ (任寫一點即可)。 (3)E中用氨水吸收尾氣中的SO2，“吸收液”中可能含有OH－、SO、SO、HSO等陰離子。已知亞硫酸氫鹽一般易溶于水，SO2也易溶于水?，F(xiàn)有儀器和試劑為小燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管、過濾裝置和濾紙；2 mol·L－1鹽酸、2 mol·L－1 HNO3、1 mol·L－1 BaCl2溶液、1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液、品紅溶液、蒸餾水。請設計實驗證明“吸收液”中存在SO和HSO，完成下表的實驗操作、預期現(xiàn)象和結論： 實驗操作 預期現(xiàn)象與結論 步驟1：取適量“吸收液”于小燒杯中，用膠頭滴管取1 mol·L－1 BaCl2溶液向小燒

6、杯滴加直至過量。 若出現(xiàn)白色渾濁，則溶液中存在SO或SO。 步驟2：將小燒杯中的濁液過濾、洗滌，再用適量水把附在濾紙上的固體沖入另一小燒杯中；向沖下的固體______________。 步驟3： 答案　(1)品紅溶液　SO2＋I2＋2H2O===SO＋2I－＋4H＋ (2)①不用加熱，安全性能高；②易于控制反應進行，反應更充分 (3) 實驗操作 預期現(xiàn)象與結論 步驟2：滴入1滴(或少量)品紅，再滴入過量2 mol·L－1鹽酸，振蕩 若品紅褪色(或有氣泡)，則“吸收液”中存在SO。 步驟3：用試管取適量濾液，向其中(或小燒杯中)滴入過量的1 mol·L－1 Ba(O

7、H)2溶液[或滴入1滴(或少量)品紅溶液，再滴入2～3滴(或過量)的2 mol·L－1鹽酸]，振蕩 若出現(xiàn)白色沉淀(或品紅溶液褪色，或有氣泡)，則“吸收液”中存在HSO。 解析　(1)B、C、D分別驗證SO2的漂白性、還原性和氧化性，所以B中試劑應為品紅溶液。 (2)A2裝置不需加熱，且容易控制。 (3)吸收液 3．(1)已知Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O。甲同學通過測定該反應發(fā)生時溶液變渾濁的時間，研究外界條件對化學反應速率的影響。設計實驗如下(所取溶液體積均為10 mL)： 實驗編號 實驗溫度/℃ c(Na2S2O3) /mol·L－

8、1 c(H2SO4) /mol·L－1 ① 25 0.1 0.1 ② 25 0.2 0.1 ③ 25 0.1 0.2 ④ 50 0.2 0.1 ⑤ 50 0.1 0.1 其他條件不變時，探究溫度對化學反應速率的影響，應選擇__________(填實驗編號)；探究濃度對化學反應速率的影響，應選擇__________(填實驗編號)；若同時選擇①②③溶液變渾濁的同時，探究__________對化學反應速率的影響。 (2)已知Na2S2O3溶液與Cl2反應時，1 mol Na2S2O3轉移8 mol電子。該反應的離子方程式是_______________

9、_____________________________________________， 甲同學設計如下實驗流程探究Na2S2O3的化學性質。 (Ⅰ)甲同學設計實驗流程的目的是證明Na2S2O3溶液具有堿性和________性。 (Ⅱ)加入BaCl2溶液生成白色沉淀B的離子方程式是________________________。 (Ⅲ)乙同學認為應將上述流程中②③所加試劑順序顛倒，你認為甲、乙兩同學的設計更合理的是________(填“甲”或“乙”)，理由是______________________。 答案　(1)①⑤或②④?、佗诨颌佗刍颌堍荨「淖儾煌磻锏臐舛葘Ψ磻?/p>

10、率的影響 (2)S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋ (Ⅰ)還原　(Ⅱ)SO＋Ba2＋===BaSO4↓　(Ⅲ)乙　可以排除BaS2O3的干擾 解析　(1)探究溫度對反應速率的影響，應控制Na2S2O3、H2SO4的濃度相同，所以應選擇①⑤或②④組；探究濃度對化學反應速率的影響，應控制溫度相同，所以應選擇①②或①③或④⑤；在①②③中，溫度相同，改變的是不同反應物的濃度。 (2)由于S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋，所以Na2S2O具有還原性，由于其溶液pH＝8，則證明S2O水解呈堿性；要證明S2O的還原性，應先加BaCl2溶液，再加足量氯

11、水，這樣可以排除BaS2O3的干擾。 4．聚合硫酸鐵(SPFS)是一種新型的飲用水處理劑和城市污水凈化劑，其化學組成可表示為[Fe2(OH)n(SO4)3－]m。某研究小組將聚合硫酸鐵在一定條件下加熱完全分解，對所得氣體產物和固體產物進行實驗探究。請利用實驗室常用儀器、用品和以下試劑完成驗證和探究過程(已知SO3的熔點為16.8 ℃)。 試劑：1.0 mol·L－1的鹽酸、1.0 mol·L－1的KMnO4溶液、0.1 mol·L－1的BaCl2溶液、20%的KSCN溶液、品紅溶液、蒸餾水、冰水。 (1)聚合硫酸鐵中鐵元素的化合價是________。 (2)固體產物成分的探究 實驗設

12、計 實驗步驟 現(xiàn)象 步驟1：取適量的固體產物于試管中，加入足量1.0 mol·L－1的鹽酸，充分振蕩使固體完全溶解 固體溶解，沒有觀察到氣泡，溶液呈黃色 步驟2：取少量步驟1所得溶液于試管中，加入適量20%的KSCN溶液，振蕩 溶液呈血紅色 步驟3：另取少量步驟1所得溶液于試管中，滴入少量1.0 mol·L－1的KMnO4溶液，振蕩 KMnO4的紫紅色不褪去 思考與判斷 根據(jù)上面的信息，可以確定固體產物的成分是________；步驟1中發(fā)生反應的離子方程式為___________________________________________________________

13、___。 (3)氣體產物成分的探究(不考慮水蒸氣) 提出假設 假設1：所得氣體的成分是SO3； 假設2：所得氣體的成分是SO2、O2； 假設3：所得氣體的成分是________。 設計實驗方案，驗證假設 按下表的實驗步驟寫出預期現(xiàn)象與結論。 實驗操作 預期現(xiàn)象與結論 步驟1：將少量氣體產物通入盛有適量品紅溶液的試管中，觀察溶液的顏色變化，然后加熱再觀察溶液的顏色變化 ①若____________，則________成立 ②若____________，則________成立 步驟2：將氣體產物緩緩通過浸在冰水中的U形管(如圖)，然后在U形管中加入適量0.1 mol·L－

14、1的BaCl2溶液，充分振蕩 結合上述步驟1的有關結論__________(填①或②) ①若____________，則____成立 ②若____________，則____成立 答案　(1)＋3　(2)Fe2O3　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O　(3)SO3、SO2、O2 預期現(xiàn)象與結論 ①若品紅溶液不褪色，則假設1成立 ②若品紅溶液褪色，加熱后又恢復紅色，則假設2或3成立 結合步驟1中的② ①若無白色沉淀生成，則假設2成立 ②若有白色沉淀生成，則假設3成立 解析　(1)根據(jù)元素化合價的代數(shù)和為零得2x－n－2(3－)＝0，x＝＋3價。 (

15、2)根據(jù)現(xiàn)象該固體為Fe2O3，和H＋反應的離子方程式為Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 (3)假設的三種情況是①SO3，②SO2、O2，③SO3、SO2、O2。若假設②③成立，若把氣體通入到品紅溶液中，品紅褪色，則假設②、③成立；若品紅不褪色，則假設①成立，根據(jù)步驟2中，生成白色沉淀，則假設③成立，若無白色沉淀，則假設②成立。 5．某同學欲在實驗室中對Fe3＋與I－的反應進行探究，實現(xiàn)Fe2＋與Fe3＋的相互轉化。 (1)該同學最初的實驗操作和現(xiàn)象如下： 編號 操作 現(xiàn)象 Ⅰ 先向2 mL 0.1 mol·L－1 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，再滴加新制氯水

16、 Ⅱ 先向2 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再滴加0.1 mol·L－1 KI溶液 滴加KSCN溶液后，溶液變成血紅色；滴加KI溶液后，血紅色無明顯變化 ①實驗Ⅰ的現(xiàn)象為___________________________________________________。 ②FeCl2溶液與新制氯水反應的離子方程式為_____________________________ ______________________________________________________________________。 (2)該同學分析了導致實

17、驗Ⅱ現(xiàn)象的可能原因，并對實驗方案進行了改進。改進后的實驗操作和現(xiàn)象如下： 編號 操作 現(xiàn)象 Ⅲ 向2 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，再滴加KSCN溶液 滴加FeCl3溶液后，溶液變成黃色；滴加KSCN溶液后，溶液變成血紅色 根據(jù)實驗Ⅲ，該同學認為Fe3＋有可能與I－發(fā)生氧化還原反應，請結合實驗現(xiàn)象用簡明的文字說明他得出上述結論的理由：_____________________________________。 (3)該同學認為需要進一步設計實驗，證明根據(jù)實驗Ⅲ中現(xiàn)象得出的結論。請補全下表中的實驗方案： 編號

18、操作 預期現(xiàn)象及結論 Ⅳ 向2 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，__________ (4)上述實驗結果表明，F(xiàn)e3＋有可能與I－發(fā)生氧化還原反應。進一步查閱資料知，參加反應的Fe3＋與I－的物質的量相同。該同學結合上述實驗結論，分析了實驗Ⅲ中加入KSCN后溶液變紅的原因，認為Fe3＋與I－反應的離子方程式應寫為_______________________________________________________________________。 答案　(1)①滴加KSCN后溶液無明顯變化，加入氯水后溶液變成

19、血紅色　②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (2)溶液變成黃色，推測生成了I2(其他合理答案也可) (3) 編號 操作 預期現(xiàn)象及結論 Ⅳ 再滴加淀粉溶液(或CCl4；或鐵氰化鉀溶液) 預期現(xiàn)象：溶液變藍(或溶液分層，下層溶液為紫色；或生成藍色沉淀) 結論：Fe3＋能與I－發(fā)生氧化還原反應，生成I2和Fe2＋ (其他合理答案也可) (4)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2 解析　(1)Fe2＋和SCN－不反應，加入新制氯水發(fā)生反應：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋ 2Fe3＋，F(xiàn)e3＋和SCN－反應生成血紅色溶液。 (2)I2溶解在水中，呈黃色(因濃度較小)，所以可測Fe3＋把I－氧化成I2。 (3)因為Fe3＋把I－氧化成I2，I2遇淀粉變藍，在CCl4中呈紫色，生成的Fe2＋與鐵氰化鉀溶液反應生成藍色的鐵氰化亞鐵沉淀。 (4)當把Fe3＋和I－等物質的量反應后，加入KSCN溶液仍變血紅，說明該反應為可逆反應，即2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2。