5高考化学专题复习《考前理综化学实验探究实验题》试题卷附答案.docx
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5高考化学专题复习《考前理综化学实验探究实验题》试题卷附答案
2019.5高考化学专题复习试题卷
《考前理综化学实验·探究实验题》
一．2019考试说明样题及能力培养样题再回顾
【能力培养·例8】【2008广东】1.某种催化剂为铁的氧化物。
化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：
将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。
一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
（1）请指出该结论是否合理并说明理由。
（2）请完成对铁元素价态的探究：
限选实验仪器与试剂：
烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；3mol·L-1H2SO4、3%H2O2、6mol·L-1HNO3、0.01mol·L-1KMnO4、NaOH稀溶液、0.1mol·L-1KI、20%KSCN、蒸馏水。
①提出合理假设
假设1：
；
假设2：
；
假设3：
。
②设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）
③实验过程根据②的实验方案，进行实验。
请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
实验操作
预期现象与结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
……
【例10】【2015年全国I-26】（3）设计实验证明：
①草酸的酸性比碳酸的强____________________。
②草酸为二元酸____________________________。
【答案】 （3）①向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生
②用NaOH标准溶液滴定草酸，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍
【知识归纳1】物质性质探究的常见方法
（1）证明酸性：
①pH试纸或酸碱指示剂；②与Na2CO3溶液反应；③与锌反应等。
（2）证明弱酸或弱碱：
①证明存在电离平衡；②测定对应盐溶液的酸碱性；③测量稀释前后的pH变化。
（3）证明氧化性：
与还原剂（如KI、SO2、H2S等）反应，产生明显现象。
（4）证明还原性：
与氧化剂（如酸性KMnO4溶液、溴水、浓HNO3等）反应，产生明显现象。
（5）证明某分散系为胶体：
丁达尔效应。
（6）证明碳碳双键（或三键）：
使酸性KMnO4溶液或溴水褪色。
（7）证明酚羟基：
①与浓溴水反应产生白色沉淀；②与FeCl3溶液发生显色反应。
（8）证明醇羟基：
与酸发生酯化反应，其产物不溶于水，有果香味。
（9）证明醛基：
①与银氨溶液作用产生银镜；②与新制Cu（OH）2悬浊液共热产生砖红色沉淀。
（10）比较金属的活动性：
①与水反应；②与酸反应；③置换反应；④原电池；⑤电解放电顺序；⑥最高价氧化物的水化物的碱性强弱；⑦同种强酸的对应盐的酸性强弱。
（11）比较非金属的活动性：
①置换反应；②与氢气反应的难易；③气态氢化物的稳定性、还原性；④最高价氧化物的水化物的酸性强弱。
（12）比较酸（碱）的酸（碱）性强弱：
较强的酸（碱）制得较弱的酸（碱）。
【知识归纳2】探究型综合实验题的解题方法
（1）审题明确综合实验探究题的解题思路和问题的落点及解答方法。
（2）析题——正确解题的关键明确分析问题的思路和方法，构建解决该类问题的思维模型。
分析已知条件和目标问题之间的关系，还有哪些中间条件需要推断。
（3）解题——正确解题的步骤
该过程实际上就是写出解题过程的结论。
以上问题可能是已知的，也可能是未知的，也可能是所求问题，要根据具体情况进行分析。
可按以下几点对照分析：
①实验方案：
操作是否简单易行。
②实验顺序：
是否科学，是否减少了副反应的发生和避免实验步骤间的干扰。
③实验现象：
是否直观明显。
④实验结论：
是否可靠，要反复推敲实验步骤和多方论证实验结果。
（4）检查——正确解题的保证
最后要对照试题进行认真的检查核对，避免失误。
关键是注意规范答题。
①规范书写试剂名称。
②规范书写装置中试剂的用途。
如
除杂装置：
除去（或吸收）××杂质，防止干扰（影响）；除去××中的杂质，以免影响测量结果。
③物质检验、鉴别题的描述。
取样，加入××试剂，若有××现象，则有××物质；否则，没有××物质。
④规范书写实验现象描述。
如“颜色由××变成××”“液面上升或下降（形成液面差）”“溶液变浑浊”等。
⑤规范书写实验方法。
用试管取（收集）少量（适量）××滴加（放、伸）××，若××则××（或出现××现象，证明××）。
【引申】性质验证型实验
1．实验方案的设计思路
→
→
→
2．成分确定中常用的定量方法
（1）沉淀法
（2）测气体体积法
（3）测气体质量法
（4）滴定法（酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定）
二.近年真题回顾
【例1】【2018新课标1卷】醋酸亚铬[（CH3COO）2Cr·H2O］为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。
一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。
实验装置如图所示，回答下列问题：
（1）实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是
_________，仪器a的名称是_______。
（2）将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开K1、K2，关闭K3。
①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为_________。
②同时c中有气体产生，该气体的作用是_____________。
（3）打开K3，关闭K1和K2。
c中亮蓝色溶液流入d，其原因是________；d中析出砖红色沉淀，为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是___________、_________、洗涤、干燥。
（4）指出装置d可能存在的缺点______________。
【答案】
（1）去除水中溶解氧；分液（或滴液）漏斗；
（2）①Zn+2Cr3＋＝Zn2＋+2Cr2＋；②排除c中空气；（3）c中产生H2使压强大于大气压；（冰浴）冷却；过滤；（4）敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触
【例2】【2018新课标2卷】K3[Fe（C2O4）3]·3H2O（三草酸合铁酸钾）为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。
回答下列问题：
（1）晒制蓝图时，用K3[Fe（C2O4）3]·3H2O作感光剂，以K3[Fe（CN）6]溶液为显色剂。
其光解反应的化学方程式为：
2K3[Fe（C2O4）3]
2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑；显色反应的化学方程式为______________。
（2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所
示装置进行实验。
①通入氮气的目的是________________________________________。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有___________、___________。
③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是_____________________________。
④样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是：
________________。
（3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
①称量mg样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点。
滴定终点的现象是___________________________。
②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。
加稀H2SO4酸化，用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液VmL。
该晶体中铁的质量分数的表达式为________________________________。
【答案】
（1）3FeC2O4+2K3[Fe（CN）6]
Fe3[Fe（CN）6]2+3K2C2O4
（2）①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置②CO2；CO③先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气④取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1~2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3（3）①粉红色出现②
【例3】【例1】2018新课标3卷】硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O，M=248g·mol−1）可用作定影剂、还原剂。
回答下列问题：
（1）已知：
Ksp（BaSO4）=1.1×10−10，Ksp（BaS2O3）=4.1×10−5。
市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：
试剂：
稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
实验步骤
现象
①取少量样品，加入除氧蒸馏水
②固体完全溶解得无色澄清溶液
③___________
④___________，有刺激性气体产生
⑤静置，___________
⑥___________
（2）利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。
测定步骤如下：
①溶液配制：
称取1.2000g某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在__________中溶解，完全溶解后，全部转移至100mL的_________中，加蒸馏水至____________。
②滴定：
取0.00950mol·L−1的K2Cr2O7标准溶液20.00mL，硫酸酸化后加入过量KI，发生反应：
Cr2O72−+6I−+14H+
3I2+2Cr3++7H2O。
然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：
I2+2S2O32−
S4O62−+2I−。
加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液__________，即为终点。
平行滴定3次，样品溶液的平均用量为24.80mL，则样品纯度为_________%（保留1位小数）。
【答案】
（1）③加入过量稀盐酸；④出现乳黄色浑浊；⑤（吸）取上层清液，滴入BaCl2溶液；⑥产生白色沉淀
（2）①烧杯；容量瓶；刻度②蓝色褪去；95.0
例4【2018天津卷】烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。
回答下列问题：
Ⅰ.采样
采样步骤：
①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至140℃；③打开抽气泵置换系统内空气；④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。
（1）A中装有无碱玻璃棉，其作用是___________。
（2）C中填充的干燥剂是（填序号）___________。
A．碱石灰B．无水CuSO4C．P2O5
（3）用实验室常用仪器组装一套装置，其作用是与D（装有碱液）相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。
（4）采样步骤②加热烟道气的目的是___________。
Ⅱ.NOx含量的测定
将vL气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO3−，加水稀释至100.00mL。
量取20.00mL该溶液，加入v1mLc1mol·L−1FeSO4标准溶液（过量），充分反应后，用c2mol·L−1K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗v2mL。
（5）NO被H2O2氧化为NO3−的离子方程式是___________。
（6）滴定操作使用的玻璃仪器主要有___________。
（7）滴定过程中发生下列反应：
3Fe2++NO3−+4H+
NO↑+3Fe3++2H2OCr2O72−+6Fe2++14H+
2Cr3++6Fe3++7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为_________mg·m−3。
（8）判断下列情况对NOx含量测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）
若缺少采样步骤③，会使测试结果___________。
若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果___________。
【答案】除尘c
防止NOx溶于冷凝水2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O锥形瓶、酸式滴定管
偏低偏高
例5【2017·北京高考】某小组在验证反应“Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag”的实验中检测到Fe3＋，发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05mol·L－1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。
（1）检验产物
①取出少量黑色固体，洗涤后，__________________________________（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有________。
（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3＋，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3＋，乙依据的原理是____________________________（用离子方程式表示）。
针对两种观点继续实验：
①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。
同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
（资料：
Ag＋与SCN－生成白色沉淀AgSCN）
②对Fe3＋产生的原因作出如下假设：
假设a：
可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3＋；
假设b：
空气中存在O2，由于________________（用离子方程式表示），可产生Fe3＋；
假设c：
酸性溶液中的NO
具有氧化性，可产生Fe3＋；
假设d：
根据________现象，判断溶液中存在Ag＋，可产生Fe3＋。
③下述实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3＋的主要原因。
实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ：
向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。
3min时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ：
装置如下图。
其中甲溶液是____________，操作及现象是_________________________________。
（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ～ⅲ中Fe3＋浓度变化的原因：
__________________________。
【答案】
（1）①加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀 ②Fe2＋
（2）2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ ②4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O 加入KSCN溶液后产生白色沉淀 ③0.05mol·L－1NaNO3 FeSO4溶液 分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深
（3）溶液中存在反应：
①2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag，②Ag＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ag，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
反应开始时，c（Ag＋）大，以反应①、②为主，c（Fe3＋）增大。
约30min后，c（Ag＋）小，以反应③为主，c（Fe3＋）减小
【牛刀小试1】
1.甲酸（HCOOH）易挥发，熔点为8.6℃，电离常数K＝1.8×10－4。
某化学兴趣小组进行以下实验。
Ⅰ.制取一氧化碳
（1）用A图所示装置进行实验。
利用浓硫酸的脱水性，将甲酸与浓硫酸混合，甲酸发生分解反应生成CO，反应的化学方程式是______________________________；实验时，不需加热也能产生CO，其原因是________________。
（2）欲收集CO气体，连接上图中的装置，其连接顺序为：
a→_________________（按气流方向，用小写字母表示）。
Ⅱ.一氧化碳性质的探究
资料：
ⅰ.常温下，CO与PdCl2溶液反应，有金属Pd和CO2生成，可用于检验CO；
ⅱ.一定条件下，CO能与NaOH固体发生反应：
CO＋NaOH
HCOONa
利用下列装置进行实验，验证CO具有上述两个性质。
（3）打开k2，F装置中发生反应的化学方程式为_____________；为了使气囊收集到纯净的CO，以便循环使用，G装置的作用是__________________，H装置中盛放的试剂是____________。
（4）某同学为了证明E装置中CO与NaOH固体发生了反应，设计下列实验方案：
取固体产物，配成溶液，常温下测溶液的pH，若pH>7，证明CO与NaOH固体发生了反应。
经小组讨论，该方案不可行，理由是________________________________________。
（5）某同学为了测定产物中甲酸钠（HCOONa）的纯度，设计如下实验方案：
准确称取固体产物mg配成100mL溶液，取20.00mL溶液，加入指示剂，用cmol·L－1的盐酸标准溶液平行滴定剩余的NaOH三次，平均消耗的体积为VmL。
已知：
三种指示剂的变色范围如下所示。
则指示剂应选用__________________；产物中甲酸钠的纯度为__________________（用含m、c、V的代数式表示）。
【答案】
（1）HCOOH
CO↑＋H2O 浓硫酸与甲酸混合时放出大量的热
（2）c→b→e→d→f
（3）PdCl2＋CO＋H2O===Pd↓＋CO2＋2HCl 除去酸性气体 浓硫酸
（4）无论CO与NaOH固体是否发生反应，溶液的pH均大于7（或其他合理答案）
（5）酚酞
×100%
或
×100%、1－
等合理答案
2.已知硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O]俗称莫尔盐，其摩尔质量为392g/mol，可溶于水，在100℃~110℃时分解。
为探究其化学组成，甲乙两同学设计了如下实验。
Ⅰ.探究莫尔盐晶体加热时的分解产物。
（1）甲同学设计如下图所示的装置进行实验，装置C中可观察到的现象是溶液变红，由此可知分解产物中有_____________。
（2）乙同学认为莫尔盐晶体分解的产物中还含有SO3（g）、SO2（g）及N2（g）。
为验证产物的存在，用下列装置进行实验：
①乙组同学的实验中，装置依次连接的合理顺序为A→H→__________________________→G
②证明含有SO3的实验现象是_______________。
II.为测硫酸亚铁铵纯度,称取mg莫尔盐样品，配成500mL溶液。
甲、乙两同学设计了如下两个实验方案。
甲方案：
取25.00mL硫酸亚铁铵溶液用0.1000mol•L-1的酸性K2Cr2O7溶液分三次进行滴定。
乙方案：
（通过NH4+测定）设计装置如下图所示。
取25.00mL样品溶液进行该实验。
（1）滴定过程中，酸性K2Cr2O7溶液应装在_____________滴定管中。
甲方案中的离子方程式为_________________________________。
（2）乙方案中量气管中最佳试剂是______（填字母）。
A．水B．饱和NaHCO3溶液C．CC14
（3）乙方案中收集完气体并恢复至室温，读数前应进行的操作是______________________________。
（4）若测得NH3（已折算为标准状况下）为VL，则硫酸亚铁铵纯度为___________。
（用含V、m的式子表示）
【答案】NH3F→D→EF中出现白色沉淀酸式Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2Oc上下移动量气管（滴定管），使左右两边液面相平175V/m×100%或
×100%
三.选择型探究题
【例6·表格推理】【2018北京卷】测定0.1mol·L-1Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH，数据如下。
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
实验过程中，取①④时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验
，④产生白色沉淀多。
下列说法不正确的是
A．Na2SO3溶液中存在水解平衡：
+H2O
+OH−B．④的pH与①不同，是由于
浓度减小造成的
C．①→③的过程中，温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致D．①与④的Kw值相等
【答案】C
【牛刀小试2】
1.【2018北京卷】验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。
①
②
③
在Fe表面生成蓝色沉淀
试管内无明显变化
试管内生成蓝色沉淀
下列说法不正确的是
A．对比②③，可以判定Zn保护了FeB．对比①②，K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化
C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼
【答案】D
2.2017北京卷】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．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
D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
【答案】D
【模拟训练】
1.
【答案】C
2.
3.
4.
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