高考化学 考点93 探究性实验题必刷题.docx
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高考化学考点93探究性实验题必刷题
考点九十三探究性实验题
1．如图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是（ ）
【答案】C
2．用如图所示装置进行实验，将少量液体甲逐滴加入到固体乙中，试管中试剂为丙，则下表中对应选项错误的是
甲
乙
丙
试管中的现象
A
浓硫酸
亚硫酸钠
石蕊试液
先变红后褪色
B
醋酸
粉状贝壳
Na2SiO3溶液
浑浊
C
浓氨水
生石灰
AgNO3溶液
先沉淀后溶解
D
浓硝酸
铜
水
生成无色气体并在试管口变为红棕色
【答案】A
【解析】A.亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫具有漂白性，但不漂白酸碱指示剂，因此二氧化硫通入石蕊试液中，溶液只变红不褪色，故A可选；B.醋酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，二氧化碳和硅酸钠反应生成不溶于水的硅酸，所以试管中溶液变浑浊，故B不选；C.浓氨水和生石灰混合放热导致氨水分解生成氨气，氨气和硝酸银溶液反应生成氢氧化银沉淀，但随着氨水的过量，氢氧化银沉淀溶解在氨水中,故C不选；D.稀硝酸和铜反应生成一氧化氮，与水不反应，遇空气中氧气会发生反应生成二氧化氮，所以试管中的现象是出现红棕色，故D不选；综上所述，本题选A。
3．下列有关实验操作、现象和结论或解释均正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论或解释
A
在Fe（NO3）2溶液中滴加酸化的H2O2
浅绿色变黄色
H2O2具有氧化性
B
向淀粉溶液中加入几滴稀硫酸，水浴加热几分钟，然后加入银氨溶液溶液，
无银镜出现
不能判断是否水解
C
焰色反应实验时，某同学用洁净的铂丝蘸取样品在无色火焰上灼烧
直接观察到火焰的颜色呈黄色
该样品中含有钠元素，一定不含钾元素
D
向盛Na2SiO3溶液的试管中滴加1滴酚酞，然后逐滴加入稀盐酸至过量
试管中溶液先变红后褪色，最后有白色沉淀
非金属性：
Cl>Si
【答案】B
4．下列实验过程不可以达到实验目的的是（）
编号
实验目的
实验过程
A
配制1.0mol/L的NaOH溶液
称取4.0gNaOH固体置于100mL容量瓶中，加入少量水溶解后定容
B
比较金属镁和铝的活泼性
分別向两只盛有等体积等浓度的稀硫酸烧杯中加入打磨过的同样大小的镁片和铝片，比较反应现象
C
比较Fe3+和I2的氧化性强弱
向淀粉碘化钾溶液中滴入氯化铁溶液，溶液变蓝色
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有5ml不同浓度稀硫酸溶液的试管中同时加入同样大小的锌粒，观察实验现象
【答案】A
5．下述实验不能达到预期实验目的的是（）
选项
实验内容
实验目的
A
向盛有10滴0.1mol·L－1AgNO3溶液的试管中滴加0.1mol·L－1NaCl溶液至不再有沉淀生成，再向其中滴加0.1mol·L－1Na2S溶液
证明AgCl能转化为溶解度更小的Ag2S
B
向2mL甲苯中加入3滴酸性KMnO4溶液，振荡；向2mL苯中加入3滴酸性KMnO4溶液，振荡
证明与苯环相连的甲基易被氧化
C
向Na2SiO3溶液中通入CO2
证明碳酸的酸性比硅酸强
D
向淀粉溶液中加入稀硫酸，水浴加热，一段时间后，再加入新制的银氨溶液并水浴加热
验证淀粉已水解
【答案】D
6．实验室验证钠能与二氧化碳发生反应，并确定其产物的装置如图所示（已知：
PdC12溶液遇CO能产生黑色的Pd），下列说法错误的是
A．装置①的仪器还可以制取H2、NH3等气体
B．装置⑤中石灰水变浑浊后，再点燃酒精灯
C．装置②③中分别盛装饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4
D．装置⑥中有黑色沉淀，发生的反应是PdC12+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HC1
【答案】C
【解析】固体和液体不加热反应制备气体，锌和稀硫酸反应制氢气，氧化钙和浓氨水反应制备氨气都可以用装置①，A正确；金属钠与空气中的氧气、水蒸气等发生反应，因此实验之前，用二氧化碳气体排出装置内的空气，当看到装置⑤中石灰水变浑浊后，空气已排净，再点燃酒精灯，B正确；反应产生的二氧化碳气体含有氯化氢和水蒸气，因此先用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，（因为碳酸钠溶液与二氧化碳反应），再用浓H2SO4吸收水蒸气，C错误；根据题给信息可知，PdC12被CO还原为黑色的Pd，反应PdC12+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HC1，D正确；正确选项C。
7．下列实验的现象与对应结论或解释存在错误的是
操作
现象
结论或解释
A
向表面覆盖一层煤油的硫酸亚铁溶液中，用长胶头滴管伸到试管底部，小心挤出事先煮沸过的氢氧化钠溶液
得到白色沉淀且保持较长时间不变色
实验体现了防氧化的设计
B
常温下将铁片放入浓硝酸中
无明显变化
铁在常温下遇浓硝酸发生“钝化”
C
将一小块Na放入无水乙醇中
产生气泡
Na能置换出醇中的氢
D
将水蒸气通过灼热的铁粉
粉末变红
铁与水在高温下发生反应
【答案】D
8．在如图装置中，烧瓶中充满干燥气体a。
将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满整个烧瓶。
a和b可能是
a（干燥气体）
b（液体）
①
NH3
水
②
CO2
饱和NaOH溶液
③
Cl2
饱和食盐水
④
NO2
水
⑤
HCl
0.1mol·L−1AgNO3溶液
A．①②③B．①②⑤C．②④⑤D．①②④
【答案】B
【解析】①NH3极易溶于水,烧瓶内压强减小为零,同外界大气压产生压强差,所以形成喷泉,并充满烧瓶；②CO2与饱和NaOH溶液完全反应，压强近乎没有，同外界大气压产生压强差,能形成喷泉,最终几乎充满整个烧瓶；③.氯气在饱和食盐水中的溶解度很小,锥形瓶与烧瓶内近乎压强相等,不能形成喷泉；④NO2与水反应,生成硝酸和NO,容器内气体减少,气压减小,形成喷泉,但因为NO不溶于水,所以不会充满烧瓶,⑤HCl极易溶于水并且和0.1mol·L-1AgNO3溶液反应，使烧瓶内压强减小为零同外界大气压产生压强差,所以形成喷泉,并充满烧瓶；综上所述符合条件的为.①②⑤。
所以B选项是正确的。
9．下列实验设计能够成功的是
A．检验亚硫酸钠试样是否变质：
B．除去粗盐中含有的硫酸钙杂质：
C．检验某溶液中是否含有
：
D．证明酸性条件下
的氧化性比
强
【答案】C
10．下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是
①
②
③
A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C．③的气体产物中检测出CO2，说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
D．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
【答案】C
11．硫酸是用途广泛的化工原料，可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。
（1）工业制硫酸铜的方法很多。
①方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜。
该反应的化学方程式是_______________。
②方法二、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜，生产的主要过程如上图所示：
稀硫酸和氧化铁反应的离子方程式是_________________________；铜和上述反应得到的物质反应的离子方程式是_______________；向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是____________________；分离蓝色滤液和红褐色沉淀的实验操作是_____________________。
（2）氨法脱硫技术可吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，同时制得硫酸铵。
主要的工艺流程如下图所示：
①吸收塔中发生反应的化学方程式是_________。
②检验硫酸铵中的NH4+的操作是__________________。
【答案】Cu+2H2SO4（浓）
12．某探究性实验小组的同学将打磨过的镁条投入到滴有酚酞的饱和NaHCO3溶液中，发现反应迅速，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色加深。
该小组同学对白色不溶物的成分进行了探究和确定。
Ⅰ、提出假设：
甲同学：
可能只是MgCO3；
乙同学：
可能只是Mg（OH）2；
丙同学：
可能是xMgCO3·yMg（OH）2
Ⅱ、定性实验探究：
（1）取沉淀物少许于试管中，加入稀盐酸时固体溶解，产生大量气泡，则__________同学假设错误（选填“甲”、“乙”或“丙”）。
Ⅲ、定量实验探究：
取一定量已干燥过的沉淀样品，利用下列装置测定其组成（部分固定夹持类装置未画出），经实验前后对比各装置的质量变化来分析沉淀的组成，得出丙同学的假设是正确的。
请回答下列问题：
（2）实验中合理的连接顺序为：
e→_____→→→→→g→h（各装置只使用一次）。
（3）实验一段时间后，当B装置中______________（填实验现象），停止加热，说明固体已分解完全；打开f处的活塞，缓缓通入空气数分钟的目的是__________________，
（4）指导老师认为在上述实验装置中末端还需再连接一个D装置，若无此装置，会使测出的x：
y的值______（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（5）若改进实验后，最终装置B质量增加m克，装置D质量增加了n克，则x：
y=___________。
（用含m、n的代数式表示）
【答案】乙同学fabdc或fbadc无气泡冒出排出装置中的CO2和水蒸气偏大9n/22m
13．工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸。
某兴趣小组的同学发现：
将一定量的生铁与浓硫酸加热时，观察到固体能完全溶解，并产生大量气体。
为探究反应后的产物，请你协助他们完成相关的实验。
[探究一]
（1）另称取铁钉（碳素钢）6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。
若要判断溶液X中是否含有Fe2+，应选用____
a．KSCN溶液和氯水b．K3[Fe（CN）6]溶液c．浓氨水d．酸性KMnO4溶液
②乙同学将336mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发现溶液颜色变浅，试用化学方程式解释溴水颜色变浅的原因：
_________________________________________________，然后向反应后的溶液中加入足量BaCl2溶液，经适当操作得干燥固体2.33g。
由此推知气体Y中SO2的体积分数为_________。
[探究二]
分析上述实验中SO2体积分数的结果，两同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。
为此设计如图所示探究实验装置（图中夹持仪器省略）。
（2）装置A中发生反应的离子方程式为___________，装置B中试剂的作用是____________。
（3）认为气体Y中还含有气体Q的理由是_______________（用化学方程式表示）。
为了进一步确认Q的存在，需在装置中添加装置M于______（填序号），M中所加试剂为______。
a．A～B之间b．B～C之间c．C～D之间d．E～F之间
【答案】bdSO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO466.7%2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+ 检验SO2是否除尽C+2H2SO4（浓）
CO2↑+2SO2↑+2H2ObCa（OH）2或Ba（OH）2
14．N2H4·H2O（水合肼）极毒且不稳定，100℃以上易分解失水，常用作还原剂和除氧剂（通常生成N2和H2O），其熔点为－40℃，沸点118.5℃。
现以Cl2、NaOH、（NH2）2CO（尿素）和SO2为原料可制备N2H4·H2O和无水Na2SO3，其主要流程如下：
已知：
Cl2（g）＋2OH-（aq）=ClO-（aq）＋Cl-（aq）＋H2O（aq）△H<0
（1）配制30%NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒、烧杯外，还需要_____________（填标号）。
A．容量瓶B．胶头滴管C．玻璃棒D．锥形瓶
（2）步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度超过40℃，Cl2与NaOH溶液充分反应生成NaClO3和NaCl。
实验中为控制反应温度除了用冰水浴、充分搅拌外，还需采取的措施是_______________________。
（3）步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图1所示。
NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110℃继续反应。
实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是_____________（填字母）；
a．尿素溶液b．NaClO碱性溶液c．尿素溶液或NaClO溶液任选其一
理由是____________________________________。
（4）步骤Ⅲ中分离出N2H4·H2O应该采用的方法最合理是____________________。
（5）步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3（水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图2所示，Na2SO3的溶解度曲线如图3所示）。
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。
实验中确定何时停止通SO2的方法是______________。
②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案：
_________________________________，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。
（6）工业上还可以用水合肼还原法制取碘化钠，工艺流程如图：
还原过程中可用硫化钠或铁屑等物质替代水合肼，但水合肼还原法制得的产品纯度更高，原因是_______________________。
【答案】BC缓慢通入Cl2b过量的NaClO溶液会将水合肼氧化减压蒸馏测量溶液的pH，若pH约为4，停止通SO2边搅拌边滴加NaOH溶液，并监测溶液pH，当pH接近10时，停止加液，将溶液转移到蒸发皿中，低温蒸发至较多晶体析出，趁热过滤（不得低于34℃）N2H4•H2O的氧化产物为N2和H2O，分离产品过程容易进行
在高于34℃条件下趁热过滤。
（6）N2H4•H2O的氧化产物为N2和H2O，而用Na2S或Fe屑还原会得到其它杂质，水合肼还原法制得的产品纯度更高，故答案为：
N2H4•H2O的氧化产物为N2和H2O，分离产品过程容易进行。
15．亚硝酸钠是一种工业盐，在生产、生活中应用广泛。
现用下图所示装置（夹持装置已省略）及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。
已知：
①NO＋NO2＋2OH－＝2NO2－＋H2O②气体液化的温度：
NO221℃、NO–152℃
（1）反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是__________。
（2）该实验装置明显缺陷是________________________________________________。
（3）在关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。
①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是____________________________。
②装置B的作用是_______________________________________________________。
（4）通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是_______________。
（5）①水合肼（N2H4·H2O）是一种重要的化工原料，在医药、农业及燃料上都有着广泛的应用。
目前，我国生产水合肼均采用尿素法，即利用NaClO溶液、NaOH溶液与尿素[CO（NH2）2]反应制得粗肼（N2H4）。
生成粗肼反应的化学方程式为_______________。
②火箭发射时可用肼（N2H4）为燃料，二氧化氮作氧化剂，生成无毒害的物质，写出反应方程式_______。
【答案】防止可能生成的NO被完全氧化成NO2，造成对A中反应气体产物检验不完全无尾气吸收装置C中出现红棕色气体冷凝使NO2完全液化2NaNO2+H2SO4=Na2SO4+NO2↑+NO↑+H2ONaClO+CO（NH2）2+2NaOH=N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl2N2H4+2NO2=3N2+4H2O
16．某小组同学为比较酸性条件下ClO—、SO42-、Fe3+的氧化性强弱，设计如下实验（夹持仪器已略）。
实验步骤及现象记录如下：
Ⅰ．打开活塞c，向装置B滴加次氯酸钠溶液，溶液立即变为黄色，一段时间后观察到装置B中液面上方出现黄绿色气体时，立即关闭活塞c。
Ⅱ．用注射器取出少量装置B中的溶液，滴加几滴KSCN溶液，溶液变为血红色。
Ⅲ．打开活塞b，向装置A中加入足量浓硫酸后，关闭活塞b，装置A中产生气体，装置B中有气泡，一段时间后，观察到装置B中溶液黄色变浅绿色。
Ⅳ．一段时间后，用注射器取出少量装置B中的上层清液。
Ⅴ．打开旋塞a，通一段时间空气。
请回答下列问题：
（1）在添加药品前需进行的操作是__________________________。
（2）步骤Ⅰ中，一段时间后观察到装置B中液面上方出现黄绿色气体的离子方程式为____________。
（3）步骤Ⅲ中，开始一段时间，装置B中溶液的颜色并无明显变化，此段时间，溶液中发生反应的离子方程式为____________。
（4）步骤Ⅳ是为了验证该溶液中存在的Fe2+。
请补充完整该步骤合理的操作及实验现象：
_______。
（5）步骤Ⅴ的目的为______________。
（6）分析实验现象，可得出该实验的结论是_____________。
【答案】检查装置气密性
SO2＋Cl2＋2H2O=4H+＋SO42—＋2Cl—滴加K3[Fe（CN）6]溶液，出现蓝色沉淀将装置中残留的SO2、Cl2排入装置C中，被NaOH溶液吸收，防止污染酸性条件下，氧化性：
ClO—>Fe3+>SO42-
17．某化学学习小组为了探究镁和二氧化硫的反应产物，进行如下实验：
Ⅰ．设计如图所示装置完成镁和二氧化硫的反应实验。
（1）实验室用亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2，利用的是浓硫酸的________（填字母）。
a．强氧化性b．强酸性c．脱水性d．腐蚀性
（2）B装置中试剂的名称是________；E装置的作用是_______________________________。
（3）有同学认为可以拆去D装置，你认为________（填“能”或“不能”）拆去D装置，理由是_
_________________________________________________。
Ⅱ．探究燃烧的反应产物
（4）反应后取C装置中的固体粉末进行如下实验：
实验现象：
G装置中产生黑色沉淀，Ⅰ装置中黑色粉末变红色，J装置中白色粉末变蓝色。
写出G装置中发生反应的离子方程式：
____________________；I、J装置中的现象说明固体中含有____________________（填化学式）。
（5）取出F装置烧瓶中的混合物，经过滤、干燥得到少量固体粉末，为了探究固体粉末的成分，选择下列装置进行实验：
①按气体从左至右，选择所需装置，正确的连接顺序为________________（填字母）。
②能证明固体粉末是硫磺的实验现象是___________________________________________。
（6）经实验测定，镁在二氧化硫中燃烧生成产物有硫化镁、硫和氧化镁。
如果m（MgO）∶m（MgS）∶m（S）＝20∶7∶4，写出镁与SO2在加热条件下反应的化学方程式：
__________________________________。
【答案】b浓硫酸吸收尾气中的SO2，防止空气中的CO2与Mg反应能D装置与盛有固体试剂的装置相连，不会发生倒吸Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋Mgd、c、a、b品红溶液褪色5Mg＋2SO2
4MgO＋MgS＋S
b。
（6）根据质量之比计算物质的量之比，n（MgO）、n（MgS）、n（S）之比等于4∶1∶1，由产物的物质的量之比可得出反应的化学方程式为5Mg＋2SO2
4MgO＋MgS＋S。
18．某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。
回答下列问题：
（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液．在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是________。
（2）甲组同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。
FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_______。
（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是______。
（4）丙组同学取10mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。
分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色；
②第二只试管中加入1滴K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀：
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子是_____（填离子符号）；实验①和③说明：
在I-过量的情况下，溶液中仍含有______（填离子符号），由此可以证明该氧化还原反应为______。
（5）丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为________；
【答案】防止Fe2+被氧化2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-隔绝空气（排除氧气对实验的影响）Fe2+Fe3+可逆反应H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
19．某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时，进行了如图所示实验：
查阅教材可知，普通锌锰干电池中的黑色物质的主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。
请回答以下问题：
（1）操作②的名称是_____。
（2）操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、_____、_____和三脚架；操作③灼烧滤渣中的黑色固体时，产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推测滤渣中还存在的物质为_____。
（3）操作④的试管中加入操作③中所得黑色滤渣，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，据此可初步认定黑色滤渣中含有_____。
（4）该同学要对滤液的成分进行检验，以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2，下面是他做完实验后所写的实验报告，请你写出其空白处的内容：
实验目的
实验操作
实验现象
实验结论
①检验Cl－
加入硝酸酸化的硝酸银溶液
有白色沉淀产生
含有Cl－
②检验NH4+
取少许滤液于试管中，
____
_____
含有NH4+
③检验Zn2＋
取少许滤液于试管中，加入稀氨水
先产生白色沉淀，继续加入稀氨水，沉淀又溶解
含有Zn2＋
（5）根据以上实验报告，关于滤液的成分，该同学的结论是滤液中含有NH4Cl和ZnCl2。
若想从滤液中得到溶质固体，还应进行的操作是_________。
【答案】过滤坩埚泥三角C（或碳）二氧化锰（或MnO2）加入浓NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口附近石蕊试纸变蓝色加热蒸发（或加热浓缩），冷却结晶，过滤
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