原卷版高考冲刺化学大题百题精练第1期专题10 综合探究性实验.docx
《原卷版高考冲刺化学大题百题精练第1期专题10 综合探究性实验.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《原卷版高考冲刺化学大题百题精练第1期专题10 综合探究性实验.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
原卷版高考冲刺化学大题百题精练第1期专题10综合探究性实验
1．（14分）某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。
请填写下列空白：
Ⅰ．测定过氧化氢的含量
（1）移取10.00mL密度为ρg/mL的过氧化氢溶液至250mL_______（填仪器名称）中，加水稀释至刻度，摇匀。
移取稀释后的过氧化氢溶液25．00mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。
（2）用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式为________。
（3）判断滴定到达终点的现象是_________________________。
（4）重复滴定三次，平均耗用cmol/LKMnO4标准溶液VmL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为____________。
（5）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果_________（填“偏高”或“偏低”或“不变”）。
Ⅱ．探究过氧化氢的性质
该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。
（实验条件：
试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液，实验仪器及用品可自选。
）
请将他们的实验方法和实验现象填入下表：
实验内容
实验方法
实验现象
验证氧化性
验证不稳定性
【答案】（14分）Ⅰ．
（1）容量瓶（2分）
（2）2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑（2分）
（3）滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色（2分）（4）17cV/200ρ（2分）
（5）偏高（2分）
Ⅱ．（各1分，共4分）
实验内容
实验方法
实验现象
验证氧化性
取适量饱和硫化氢溶液于试管中，滴入过氧化氢溶液（取适量碘化钾淀粉溶液于试管中，加入过氧化氢溶液）
产生淡黄色沉淀或溶液变浑浊（溶液变蓝色）
验证不稳定性
取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用带火星的木条检验（取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用导气管将得到的气体通入到装有饱和硫化氢溶液的试管中）
产生气泡，木条复燃（溶液变浑浊或有浅黄色沉淀产生）
考点：
考查物质的量浓度的溶液的配制的仪器的使用、氧化还原反应方程式的书写、滴定终点的判断、滴
定方法在物质含量测定的应用、误差分析、化学实验方案的设计与评价的知识。
2．（12分）某兴趣小组的同学发现，将CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合会产生蓝绿色沉淀。
他们对沉淀的组成很感兴趣，决定采用实验的方法进行探究。
【提出猜想】
猜想1：
所得沉淀为；
猜想2：
所得沉淀为；
猜想3：
所得沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为mCu（OH）2·nCuCO3]。
查阅资料获知，无论是哪一种沉淀受热均易分解（假设均不含结晶水）。
【实验探究】
步骤1：
将所得悬浊液过滤，先用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤，风干。
步骤2：
取一定量所得固体，用如下装置（夹持仪器未画出）进行定性实验。
能证明猜想1成立的实验现象是。
【问题讨论】
（1）检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是：
关闭K，。
（2）若在上述装置B中盛放无水CaCl2，C中盛放Ba（OH）2溶液，还可测定所得沉淀的组成。
①C中盛放Ba（OH）2溶液，而不使用澄清石灰水的原因是。
②若所取蓝绿色固体质量为27.1g，实验结束后，装置B的质量增加2.7g，C中产生沉淀的质量为19.7g。
则该蓝绿色固体的化学式为。
【答案】Cu（OH）2CuCO3
B中白色固体变蓝，C中无明显现象（若猜想1所得沉淀为CuCO3，则实验现象为B中无明显现象，C中产生白色沉淀）。
（1）用酒精灯微热硬质玻璃管，若C中有气泡逸出，撤去酒精灯冷却一段时间后，C中导管内形成水柱，则证明装置的气密性良好。
（2）①Ba（OH）2溶解度大于Ca（OH）2，充分吸收CO2；BaCO3的摩尔质量大于CaCO3，测量误差小。
②Cu5（OH）6（CO3）2［或2CuCO3·3Cu（OH）2］。
考点：
考查化学实验方案的设计与评价、反应现象的描述、物质成分的确定的知识。
3．（16分）甲、乙组同学分别做了以下探究实验。
（1）甲组探究Cl2与Na2SO3溶液反应，实验装置如下。
①请指出该装置的不足之处、。
②Cl2与Na2SO3溶液反应的离子方程式为。
③设计实验，简述实验步骤，证明洗气瓶中的Na2SO3已被氧化。
乙组探究乙酸乙酯（沸点77.1℃）在不同温度、不同浓度NaOH溶液中的水解速率。
取四支大小相同的试管，在试管外壁贴上体积刻度纸，按下表进行对照实验。
在两种不同温度的水浴中加热相同时间后，记录酯层的体积来确定水解反应的速率。
④请完成上表，其中V2=，V4=，V5=。
⑤实验中，可用饱和食盐水替代蒸馏水，其优点是；但不能用饱和Na2CO3溶液替代蒸馏水，其原因是。
⑥实验中，试管Ⅳ比试管Ⅱ中的酯层减少更快，其原因有：
温度高速率快，还可能有。
【答案】
（1）①（共2分）没有加热装置、没有尾气处理装置（各1分，若写其它的不扣分也不给分）
②（共2分）Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+SO42-+2H+（配平、等号错误扣1分）
③（共3分）取少量洗气瓶中的液体于干净试管中（1分），加入足量盐酸（滴加稀盐酸至不再产生气体），再滴加少量的氯化钡溶液（1分），若产生白色沉淀，则证明已经被氧化（1分）。
（2）④（共3分）V2=1，V4=5，V5=3（各1分）
⑤（共4分）可减小乙酸乙酯在水中的溶解度（2分），使实验结果更准确；碳酸钠溶液水解显碱性（或改变了溶液的碱性等合理说法，2分），干扰了探究NaOH溶液对水解速率的影响
⑥（共2分）水浴温度接近乙酸乙酯的沸点，温度越高，乙酸乙酯挥发也越快，得不到正确结果
考点：
考查氯气的制备和性质实验，探究化学反应速率的影响因素。
4．（15分）铁、铜等金属及其化合物在日常生产生活中用途非常广泛。
Ⅰ．实验室欲制备0.3molCu（NO3）2晶体，甲、乙两同学分别设计实验方案如下：
甲：
Cu
Cu（NO3）2
乙：
Cu
CuO
Cu（NO3）2
（1）从绿色化学的角度分析，同学的方案更合理。
（2）乙同学实验时通入O2的速率不宜过大，为便于观察和控制产生O2的速率，宜选择装置（填字母序号）。
Ⅱ．某化学实验小组通过实验来探究一包黑色粉是否由Fe3O4、CuO组成探究过程如下：
（1）提出假设：
假设1.黑色粉末是CuO；
假设2.黑色粉末是Fe3O4；
假设3.黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物。
（2）设计探究实验：
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN试剂。
①若假设1成立，则实验现象是溶液显蓝色。
②若假设2或3成立，则实验现象是。
为进一步探究，继续向所得溶液加入足量铁粉，若产生的现象，则假设3成立。
有另一小组同学提出，若混合物中CuO含量较少，可能加入铁粉后实验现象不明显。
查阅资料：
Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液，Cu2+＋4NH3·H2O＝Cu（NH3）42+＋4H2O。
为探究是假设2还是假设3成立，另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后，再加入足量氨水，若假设2成立，则产生现象；若假设3成立，则产生现象。
III．由Fe3O4、FeO、CuO、Fe组成的固体混合物，在加热条件下用足量的CO还原，得到金属混合物2.86g，将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后，产生5.00g白色沉淀。
固体混合物的质量是。
【答案】Ⅰ
（1）乙（2分）
（2）B（2分）
Ⅱ
（1）②溶液显血红色（2分）有红色固体析出（2分）
（2）红褐色沉淀，同时溶液呈无色（答出一点给1分，答氢氧化亚铁变氢氧化铁的过程不得分，也不扣分，共2分）红褐色沉淀，同时溶液呈深蓝色（答出一点给1分，答氢氧化亚铁变氢氧化铁的过程不得分，也不扣分，共2分）
考点：
考查物质制备、检验实验方案设计与探究
5．（13分）某实验室小组偶然返现将镁条插入饱和NaHCO3溶液中，镁条表面出现大量气泡。
为了探究产
生此现象的原因，该小组设计实验探究如下：
（1）用固体NaHCO3配置饱和NaHCO3溶液的操作过程。
饱和NaHCO3溶液pH=8．4，用离子方程式表示。
（2）请完成以下实验设计（镁条已擦去氧化膜且表面积大致相同。
表中不要留空格）：
序号
实验操作
实验现象
实验结论
①
将镁条投入5ml蒸馏水
微量气泡
②
将镁条投入5ml饱和NaHCO3溶液中
Mg与NaHCO3溶液剧烈反应
③
将镁条投入5mlNaOH溶液中
现象不明显
Mg与NaOH溶液较难反应
（3）对于反应②中产生的气体（不考虑水蒸气），请你完成假设二和假设三：
假设一：
只有CO2；假设二：
只有;假设三：
请假设实验，用镁条和饱和NaHCO3溶液制取气体并检验其中是否含有CO2，写出实验步骤和结论。
实验步骤
想象和结论
大试管中加入擦去氧化膜的镁条
【答案】
（1）在烧杯中加入足量碳酸氢钠固体，加入适量蒸馏水，加热使之溶解，冷却后取上层清液即可（2分，答案合理即给分）
（2分）
（2）Mg与蒸馏水水缓慢（或较难）反应（1分）镁表面出现大量气泡（一段时间后出现大量沉淀。
）（1分）pH=8.4（1分）
（3）H2（1分）、H2和CO2（1分）
实验操作
现象和结论
加入碳酸氢钠饱和溶液，用湿润的红色石蕊试纸在锥形瓶口检验（2分，答案合理即给分）
若试纸变红，气体中有CO2；
若试纸不变色，气体中无CO2（2分，答案合理即给分）
考点：
综合实验。
6．（14分）已知SO2可以用Fe（NO3）3溶液吸收，某学习小组据此按下图装置展开如下相关探究：
取一定量
的铜片于三颈烧瓶中，通入一段时间N2后再加入足量的浓硫酸，加热。
装置A中有白雾（硫酸酸雾）生成，
装置B中产生白色沉淀。
回答下列问题：
（1）装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为；检查图中连通装置A、B气密性的方法是。
（2）加入浓硫酸之前先通人N2一段时间，其目的是；排除装置A中白雾影响，可在装置A、B间增加洗气瓶C，则C中盛放的试剂是。
若用氢氧化钠溶液处理尾气，则发生反应的离子方程式为。
（3）经过讨论，该小组对装置B中产生沉淀的原因，提出下列假设（不考虑各因素的叠加）：
假设1：
装置A中白雾进入装置B中参与了反应。
假设2：
。
假设3：
Fe（NO3）2溶液显酸性，在此酸性条件下NO3‾能氧化SO2。
（4）请你设计实验验证上述假设3，写出实验步骤、预期现象和结论。
实验步骤（简述操作过程）
预期现象和结论
①测1.0mol•L‾1Fe（NO3）3溶液的pH；
②
③
④
【答案】（14分）
（1）分液漏斗（1分）关闭弹簧夹1和弹簧夹2，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加水至水不流下，停止加水；观察一段时间液面不下降，则气密性好；否则不好。
（2分）
（2）排除空气的干扰（1分）饱和NaHSO3溶液（2分）
SO2+2OH‾=SO32‾+H2O（2分）
（3）SO2被Fe3+氧化为SO42‾（1分）
（4）
实验步骤（简述操作过程）
预期现象和结论
②取与Fe（NO3）3溶液中c（NO3‾）相同的适量Ba（NO3）2溶液滴入试管中；（1分）
③向试管中滴加少许稀HNO3，调节pH与①相同；（1分）
④向试管中通入适量SO2气体。
（1分）
若有白色沉淀，则假设3成立；（1分）
反之，则假设3不成立。
（1分）
考点：
本题考查实验方案的设计与评价、实验基本仪器和基本操作、离子方程式的书写。
7．（12分）实验室有一包暗红色粉末样品可能是MgCO3、Fe2O3和FeO的混合物。
经测定后，结论是不存在FeO。
I．某学生想自己设计实验方案，以证明样品中确实没有FeO。
除样品外，实验室只提供以下试剂：
KMnO4溶液、稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、NaOH溶液，请你描述实验操作的步骤、实验现象和结论：
__________________________________________________。
Ⅱ．测定混合物中Fe2O3的含量
实验室可用多种方法测定上述样品中Fe2O3的质量分数，某同学准备用如图所示各仪器按一定顺序连接成一套完整的装置进行实验，以测定Fe2O3的质量分数。
请回答下列问题：
（1）盛装盐酸的仪器的名称是____，装置的连接顺序是______→_______→_
________→________（填图中序号字母，各仪器只能选用一次）。
（2）实验过程中需要持续通入空气，其作用除可以起到“搅拌”A、D中反应物以实现充分反应外，还有一个重要作用是________________________________。
（3）为提高测定的准确度，在B中最应加入的物质是下列各项中的________（填序号）。
a．饱和NaHCO3溶液b．蒸馏水
c．浓硫酸d．NaOH溶液
（4）在进行实验方案评价时，有同学认为不必测定A中沉淀的质量，而只要测出装置A在吸收反应产生的气体前后的质量差，就能完成实验要求。
实验证明，若用此法测得Fe2O3的质量分数将__________（填“偏大”“偏小”或“不变”之一）。
【答案】（每空2分，共12分）I取少量样品于试管中，加入稀硫酸溶解，再加入少量KMnO4溶液，溶液不褪色，说明样品中没有FeO。
II
（1）分液漏斗B→D→A→C（顺序正确得2分，顺序有误不得分）
（2）将D中生成的CO2全部赶入A装置中（3）d（4）偏小
考点：
考查化学实验方案设计与探究
8．（13分）某化学小组同学向一定量加入少量淀粉的NaHSO3溶液中加入稍过量的KIO3溶液，一段时间后，溶液突然变蓝色。
（1）查阅资料知NaHSO3与过量KIO3反应分为以下两步进行，第一步为IO3－+3HSO3－=3SO42－+3H++I－，则第二步反应的离子方程式为_________________
（2）通过测定溶液变蓝所用时间探究浓度和温度对该反应的反应速率的影响。
调节反应物浓度和温度进行对比实验，记录如下：
实验编号
0.02mol/LNaHSO3溶液/mL
0.02mol/LKIO3溶液/mL
H2O/mL
反应温度/℃
溶液变蓝的时间t/s
①
15
20
10
15
t1
②
a
30
0
15
t2
③
15
b
c
30
t3
实验①②是探究______________对反应速率的影响，表中a=________；实验①③是探究温度对反应速率的影响，则表中b=________，c=________
（3）将NaHSO3溶液与KIO3溶液混合（预先加入可溶性淀粉为指示剂），用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大，一段时间后反应速率又逐渐减小。
课题组对起始阶段反应速率逐渐增大的原因提出如下假设，请你完成假设三：
假设一：
反应生成的SO42－对反应起催化作用，SO42－浓度越大反应速率越快；
假设二：
反应生成的H+对反应起催化作用，H+浓度越大反应速率越快；
假设三：
__________________________________________________________；
……
（4）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容（反应速率可用测速仪测定）
实验步骤（不要求写出具体操作过程）
预期实验现象和结论
【答案】（13分）
（1）IO3－+5I－+6H+=3I2+3H2O（2分）
（2）KIO3溶液的浓度；15、20、10（各1分）
（3）假设三：
反应生成的I－对反应起催化作用，I－浓度越大反应速率越快（2分）
（或反应生成的I2对反应起催化作用，I2浓度越大反应速率越快；或该反应是放热反应，温度升高导致反应速率加快（2分。
本小题具有开放性，答案合理都给分）
（4）
实验步骤（不要求写出具体操作过程）
预期实验现象和结论
在烧杯甲中将NaHSO3溶液与过量KIO3溶液混合，用测速仪测定其起始时的反应速率v（甲）；在烧杯乙中进行同一反应（不同的是乙烧杯中预先加入少量Na2SO4或K2SO4粉末，其他反应条件均完全相同），测定其起始阶段的相同时间内的反应速率v（乙）（3分）
若v（甲）=v（乙），则假设一不成立；
若v（甲）＜v（乙），则假设一成立。
（2分）
（4）假设一：
反应生成的SO42－对反应起催化作用，SO42－浓度越大反应速率越快，因为反应开始的反应物中无硫酸根离子，所以可设计对照实验，一个为原实验的反应物，一个为再加入可溶性的硫酸盐的实验，测定相同时间内的反应速率，进行比较，可得出结论。
具体操作如下：
实验步骤（不要求写出具体操作过程）
预期实验现象和结论
在烧杯甲中将NaHSO3溶液与过量KIO3溶液混合，用测速仪测定其起始时的反应速率v（甲）；在烧杯乙中进行同一反应（不同的是乙烧杯中预先加入少量Na2SO4或K2SO4粉末，其他反应条件均完全相同），测定其起始阶段的相同时间内的反应速率v（乙）（3分）
若v（甲）=v（乙），则假设一不成立；
若v（甲）＜v（乙），则假设一成立。
（2分）
考点：
考查对影响反应速率的因素的实验探究，实验方案的设计
9．（17分）亚氯酸钠（NaClO2）是重要漂白剂。
探究小组开展如下实验，回答下列问题：
实验Ⅰ：
制取NaClO2晶体按下图装置进行制取。
已知：
NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O，高于38℃时析出NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
（1）用50%双氧水配制30%的H2O2溶液，需要的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯外，还需要（填仪器名称）；
（2）装置C的作用是；
（3）装置B内生成的ClO2气体与装置D中混合溶液反应生成NaClO2，生成NaClO2的反应方程式为。
（4）如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是；
（5）反应后，经以下步骤可从装置D的溶液获得NaClO2晶体。
请补充完整操作iii。
i．55℃蒸发结晶；ii．趁热过滤；
iii．；
iv．低于60℃干燥，得到成品。
实验Ⅱ：
样品杂质分析与纯度测定
（6）上述实验制得的NaClO2晶体中含少量Na2SO4。
产生Na2SO4最可能的原因是；
a．B中有SO2气体产生，并有部分进入D装置内
b．B中浓硫酸挥发进入D中与NaOH中和
c．B中的硫酸钠进入到D装置内
（7）测定样品中NaClO2的纯度。
测定时进行如下实验：
准确称一定质量的样品，加入适量蒸馏水和过量的KI晶体，在酸性条件下发生如下反应：
ClO2－+4I－+4H+＝2H2O+2I2+Cl－，将所得混合液稀释成100mL待测溶液。
取25.00mL待测溶液，加入淀粉溶液做指示剂，用cmol·L-1Na2S2O3标准液滴定至终点，测得消耗标准溶液体积的平均值为VmL（已知：
I2+2S2O32－=2I－+S4O62－）。
①确认滴定终点的现象是；
②所称取的样品中NaClO2的物质的量为（用含c、V的代数式表示）。
【答案】（17分）
（1）量筒
（2）防止D瓶溶液倒吸到B瓶中（或安全瓶）
（3）2ClO2＋2NaOH＋H2O2＝2NaClO2＋O2＋2H2O
（4）NaClO3和NaCl
（5）用45℃左右的热水洗涤3遍（热水温度高于38℃，低于60℃）
（6）a
（7）①溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原②c•V•10-3
考点：
考查亚氯酸钠制备实验的基本操作，亚氯酸钠的性质及中和滴定等知识。
10．研究性学习小组利用下列有关装置进行探究实验，回答相关问题。
（1）写出A中的反应化学方程式
（2）实验时，旋开装置A中分液漏斗的旋塞，发现液体流出缓慢，最终停止，其可能的原因是。
（3）装置B中的溶液出现浑浊，该实验证明SO2具有性。
（4）实验后，测定装置C中溶液呈碱性。
溶液为什么呈碱性呢？
大家有不同意见：
①是生成的Na2SO3水解；②是氢氧化钠剩余。
请设计实验方案证明哪种意见成立。
选用下列试剂进行实验：
Na2SO3溶液、酚酞溶液、氯水、BaCl2溶液、稀硫酸
实验步骤
实验操作
预期现象与结论
（5）另一小组利用装置D进行实验：
用注射器向装置D共注入vmL实验室制备SO2的空气，当溶液刚好褪色，停止实验。
该小组的实验目的是。
【答案】（16分）
（1）Na2SO3（固）+H2SO4（浓）＝Na2SO4+SO2↑+H2O（3分）
（2）没有打开分液漏斗的上口活塞（或分液漏斗上口活塞上的凹槽没有与分液漏斗上的小孔连通），导致无法与外界大气连通。
（2分）
（3）氧化性（2分）
（4）
实验步骤
实验操作
预期现象与结论
I
取少量溶液于试管，滴入几滴酚酞（1分），然后加入足量的BaCl2溶液（1分）
溶液先变红（1分），然后产生沉淀（1分），最后若红色褪去（1分），则说明①正确；若红色不能褪去，则说明②正确。
（1分）
（5）测定实验室空气中SO2含量（3分）
考点：
本题考查实验方案的设计与评价、氧化还原反应原理、化学方程式的书写。
升级会员 