高考化学探究性实验题突破专题.docx

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高考化学探究性实验题突破专题

高考化学探究性实验题专题

温馨提示：

【“假设推理实验题”完成实验步骤答题模版（表述方法）】：

实验步骤

预期现象和结论

步骤I：

取少许固体样品于试管中，加水溶解，再加入╳╳╳溶液（微热/振荡）

或取少许固体样品于试管中，加╳╳溶液，（微热/振荡）

或取╳╳╳溶液少许于试管中，加入加╳╳溶液，（微热/振荡）

或把样品（溶于水后）分为两等份，一份加╳╳╳，另一份加入╳╳╳

若...........,则假设.......................成立

若...........,则假设.......................成立

步骤II：

取步骤1试管内上层清夜少许与另一试管，再加╳╳╳试剂（微热/振荡）

或取步骤1的滤液少许与另一试管，再加╳╳╳试剂（微热/振荡）

向步骤1的试管内加入╳╳╳溶液（微热/振荡）

若...........,结合步骤I中╳╳，则假设.......................成立

若...........,结合步骤I中╳╳,则假设.......................成立

1、三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe（C2O4）3]3H2O可用于摄影和蓝色印刷。

某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。

请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。

限选试剂：

浓硫酸、1.0mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1盐酸、1.0mol·L-1NaOH、3%H2O2、0.1mol·L-1KI、0.1mol·L-1CuSO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。

（1）将气体产物依次通过澄清石灰水（A）、浓硫酸、灼热氧化铜（B）、澄清石灰水（C），观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是。

（2）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。

验证固体产物中钾元素存在的方法是，现象是。

（3）固体产物中铁元素存在形式的探究。

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中方案进行实验。

在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。

实验步骤

预期现象与结论

步骤1：

步骤2：

步骤3：

……

2、某研究性学习小组在网上收集到如下信息：

Fe（NO3）3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。

他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：

【实验】制作银镜，并与Fe（NO3）3溶液反应，发现银镜溶解。

（1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是。

a.边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管，边滴入2%的氨水，至最初的沉淀恰好溶解为止

b．将几滴银氨溶液滴入2ml乙醛中

c．制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热

d．银氨溶液具有较弱的氧化性

e．在银氨溶液配置过程中，溶液的pH增大

【提出假设】假设1：

Fe3+具有氧化性，能氧化Ag。

假设2：

Fe（NO3）3溶液显酸性，在此酸性条件下NO3-能氧化Ag。

【设计实验方案，验证假设】

（2）甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe2+，验证了假设1的成立。

请写出Fe3+氧化Ag的离子方程式：

。

（3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示：

NO3-在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。

实验步骤（不要求写具体操作过程

预期现象和结论

1

2

……

银镜消失，假设2成立。

若银镜不消失，假设2不成立。

【思考与交流】

（4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立，则丙同学由此得出结论：

Fe（NO3）3溶液中的Fe3+和NO3-都氧化了Ag。

你是否同意丙同学的结论，并简述理由：

。

3、地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环节问题。

文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。

（1）实验前：

①先用0.1mol

L-1H2SO4洗涤Fe粉，其目的是，然后用蒸馏水洗涤至中性；②将KNO3溶液的pH调至2.5；③为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向KNO3溶液中通入（写化学式）。

（2）右图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系（部分副反应产物曲线略去）。

请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式。

t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH4+的浓度在增大，Fe2+的浓度却没有增大，可能的原因是。

（3）该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成假设二和假设三：

假设一：

溶液的pH；

假设二：

；

假设三：

；

……

（4）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。

（已知：

溶液中的NO3-浓度可用离子色谱仪测定）

实验步骤和结论

4、化学兴趣小组在实验室对粉末状Na2SO3样品是否变质进行探究，并希望用未变质的Na2SO3固体制取SO2，SO2在水中的溶解性为：

1体积水约溶解40体积SO2。

限选实验仪器与试剂：

白纸、Na2SO3样品、1mol·L-1H2SO4、12mol·L-1H2SO4、6mol·L-1HNO3、0.01mol·L-1KMnO4、BaCl2溶液、品红试液、NaOH溶液、稀盐酸、蒸馏水。

（1）请指出Na2SO3固体在空气中变质的原因，用化学方程式表示：

     　　　。

（2）请完成对Na2SO3样品是否变质的探究，提出合理假设：

假设1：

Na2SO3样品完全没有变质；

假设2：

　　　　　　　；

假设3：

　　　　　　　。

1设计实验方案证明你的假设（不要在答题卷上作答）

2实验过程

根据假设方案，进行实验，判断Na2SO3样品是否变质。

请在答题卷上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。

（可不填满）

实验操作

预期现象与结论

步骤1：

步骤2：

…

（注：

上述实验均需在通风厨中进行）

（3）用下列简图，在答题卡的方框中画出制备并收集SO2的实验装置示意图（要求注明所用试剂）。

制备并收集SO2的实验装置示意图（要求注明所用试剂）

（4）将SO2气体分别通入下列溶液中：

①通入品红溶液，现象是________________________________________________；

②通入溴水溶液，离子方程式是_____________________________________________；

（5）有一小组在实验中发现，SO2气体产生缓慢，以致后续实验现象很不明显，但又不存在气密性问题。

请你推测可能的原因并说明相应的验证方法。

原因之一是Na2SO3固体已经变质（大部分变质或完全变质），另一种原因可能是___________；验证方法__________________________。

5、某同学进行实验研究时，欲配制1.0mol•L-1Ba（OH）2溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba（OH）2·8H2O试剂（化学式量：

315）。

在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。

为探究原因，该同学查得Ba（OH）2·8H2O在283K、293K和303K时的溶解度（g/100gH2O）分别为2.5、3.9和5.6。

（1）烧杯中未溶物可能仅为BaCO3，理由是。

（2）假设试剂由大量Ba（OH）2·8H2O和少量BaCO3组成，设计实验方案，进行成分检验。

在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。

（不考虑结晶水的检验；室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6）

限选试剂及仪器：

稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管

实验步骤

预期现象和结论

步骤1：

取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。

步骤2：

取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。

步骤3：

取适量步骤1中的沉淀于是试管中，。

步骤4：

（3）将试剂初步提纯后，准确测定其中Ba（OH）2·8H2O的含量。

实验如下：

①配制250ml约0.1mol•L-1Ba（OH）2溶液：

准确称取w克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，，将溶液转入，洗涤，定容，摇匀。

②滴定：

准确量取25.00ml所配制Ba（OH）2溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将（填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”）mol•L-

1盐酸装入50ml酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。

重复滴定2次。

平均消耗盐酸Vml。

③计算Ba（OH）2·8H2O的质量分数=（只列出算式，不做运算）

（4）室温下，（填“能”或“不能”）配制1.0mol•L-1Ba（OH）2溶液

6、甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀，用下图所示装置进行实验（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验）

实验操作和现象：

操作

现象

关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热

A中有白雾生成，铜片表面产生气泡

B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀

C中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失

打开弹簧夹，通入N2,

停止加热，一段时间后关闭

___________________

从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸

均未发现白色沉淀溶解

（1）A中反应的化学方程式是_________________。

（2）C中白色沉淀是__________________，该沉淀的生成表明SO2具有___________性。

（3）C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_____________________。

（4）分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。

为证实各自的观点，在原实验基础上：

甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是_____________;

乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是_____________。

进行实验，B中现象：

甲

大量白色沉淀

乙

少量白色沉淀

检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。

结合离子方程式解释实验现象异同的原因：

__________。

（5）合并（4）中两同学的方案进行试验。

B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是_______________。

7、过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。

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。

Ⅰ.测定过氧化氢的含量

请填写下列空白：

（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如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。

MnO4-+

H2O2+

H+====

Mn2++

H2O+

（3）滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入____________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。

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

8、（本题共12分）

碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]是一种用途广泛的化工原料，实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下：

步骤一：

废铜屑制硝酸铜如图

用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中

（废铜屑过量），充分反应后过滤，得到硝酸铜溶液。

步骤二：

碱式碳酸铜的制备

向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液，水浴加热至

70℃左右，用0.4mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5，振荡，

静置，过滤，用热水洗涤，烘干，得到碱式碳酸铜产品。

完成下列填空：

（1）、写出浓硝酸与铜反应的离子方程式。

（2）、上图装置中NaOH溶液的作用是______________________。

反应结束后，广口瓶内的溶液中，除了含有NaOH外，还有________（填写化学式）。

（3）、步骤二中，水浴加热所需仪器有________、________（加热、夹持仪器、石棉网除外）；洗涤的目的是_______________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）、步骤二的滤液中可能含有

，写出检验

的方法。

（5）、影响产品产量的主要因素有__________________________________。

（6）、若实验得到2.42g样品（只含CuO杂质），取此样品加热至分解完全后，得到1.80g固体，此样品中碱式碳酸铜的质量分数是________。

9.（15分）废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。

实验室利用废旧电池的铜帽（Cu、Zn总含量约为99%）回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下：

（1）

铜帽溶解时加入H2O2的目的是（用化学方程式表示）。

铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的H2O2除去。

除去H2O2的简便方法是。

（2）为确定加入锌灰（主要成分为Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物）的量，实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2＋的含量。

实验操作为：

准确量取一定体积的含有Cu2＋的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH=3~4，加入过量的KI，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。

上述过程中反应的离子方程式如下：

摇摇2Cu2＋+4I－=2CuI（白色）↓+I22S2O32－+I2=2I－+S4O62－

滴定选用的指示剂为，滴定终点观察到的现象为。

若滴定前溶液中的H2O2没有除尽，所测定的Cu2＋含量将会（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。

（3）已知pH>11时Zn（OH）2能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2-。

下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算）。

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe3＋

1.1

3.2

Fe2＋

5.8

8.8

Zn2＋

5.9

8.9

实验中可选用的试剂：

30%H2O2、1.0mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1NaOH。

由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为：

；

；

过滤；

；

过滤、洗涤、干燥；

900℃煅烧。

10、（16分）某同学用图示装置进行铁和稀硝酸反应的实验并进行相关的实验探究。

（相对原子质量Fe:

56）

a．向广口瓶内注入足量热NaOH溶液，将盛有

ag纯铁粉的小烧杯放入瓶中。

b．关闭止水夹，点燃红磷，伸入瓶中，塞好胶

塞。

c．待红磷充分燃烧，一段时间后打开分液漏斗

旋塞，向烧杯中滴入200mL6mol/L的稀硝酸，铁粉恰

好完全溶解。

（一）气体产物成分探究

①实验前如何检查该装置的气密性。

②燃烧红磷的目的是。

③为证明气体产物为NO，步骤c后还缺少的一步主要操作是___________________。

（二）产物中铁元素价态探究：

（1）提出合理假设：

假设1：

产物只有+3价铁；

假设2：

；

假设3：

。

（2）设计实验：

分别取小烧杯中反应后溶液装入两支试管甲、乙，在甲试管中滴加酸性高锰酸钾溶液；在乙试管中滴加KSCN溶液，观察现象。

推测实验现象与结论：

①若现象为：

，则假设1正确；

②若现象为：

，则假设2正确；

③若现象为：

，则假设3正确。

（3）a值范围为。

11、某研究性学习小组的一个课题是“NO2能否支持木条的燃烧？

”由于实验室中没有现成的NO2气体，该小组的同学设计了两个方案（忽略N2O4的存在，图中铁架台等夹持仪器均已略去）：

Ⅰ．实验装置如下图一所示

图一图二

（1）浓硝酸受热分解的化学方程式是__________________。

（2）实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有的同学得出“NO2不能支持木条的燃烧”的结论。

你认为这一结论是否正确？

（填“正确”或“不正确），理由是

Ⅱ．实验装置如上图2所示

（1）硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，该反应的化学方程式是

。

（2）当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了，有的同学得出“NO2能支持木条的燃烧”的结论。

你认为这一结论是否正确？

（填“正确”或“不正确”），理由是_______

Ⅲ．为了更直接说明“NO2能否支持木条的燃烧”这一问题，请你重新设计一个简单的实验方案，简述实验原理和主要操作。

12、纯碱、烧碱等是重要的化工原料。

（1）利用如图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱

溶液发生了反应：

将A与B连接，打开止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，此时的实验现

象是，反应的离子方程式是________；若其它操作不变，将A与C连接，可观察到的现象是

。

（2）向100mL2mol/L的NaOH溶液中通入一定量CO2，充分反应后将溶液蒸发结晶，得到一定

量的白色固体。

试设计实验确认该白色固体的成分。

①提出合理假设。

假设1：

NaOH和Na2CO3；假设2：

只有Na2CO3；假设3：

只有NaHCO3；假设4：

____________。

②基于假设1，设计实验方案进行实验证明固体的成分是NaOH和Na2CO3。

请在答题卡上写出实验步骤及预期现象和结论。

限选实验试剂及仪器：

1moL·L－1HCl溶液、1mol·L－1MgCl2溶液、0.5moL·L－1BaCl2溶液、1mol·L－1Ba（OH）2溶液、甲基橙试液、酚酞试液、试管、过滤装置。

（步骤可不填满也可增加）

实验步骤

预期现象和结论

步骤1：

步骤2：

步骤3：

13、某同学为了验证Fe3+是否能氧化H2SO3生成了SO42–，他用50mL0.1mol/LFeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气，进行以下实验：

（1）检验吸收液中的SO42–：

，证明Fe3+能够把H2SO3氧化成SO42–。

（2）请配平并完成上述反应中的化学方程式：

2FeCl3+SO2+==2FeCl2+H2SO4+2HCl，反应中的氧化产物是（写化学式）。

（3）吸收液中除了含有H+、Cl–、SO42–以外，对其它成份（Fe3+、Fe2+、H2SO3）的可能组合进行探究：

①提出假设。

假设1：

溶液中存在Fe3+、Fe2+；

假设2：

溶液中存在；

假设3：

溶液中存在Fe2+而不存在H2SO3（二者恰好完全反应）。

②设计方案、进行实验，验证假设。

请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论（可以不填满）。

限选实验试剂和仪器：

试管、滴管、0.1moL

L-1KMnO4、0.1moL

L-1KSCN溶液、品红稀溶液。

实验步骤

预期现象和结论

步骤1：

用试管取样品溶液2~3mL，再用滴管取

若出现血红色，则假设1成立；若未出现血红色，则假设2或假设3成立。

步骤2：

结合步骤1的现象和结论，

14、某同学想通过下图装置（夹持装置已略去）实验，探究SO2与Na2O2反应的产物。

（1）．如何检验反应中是否有O2生成：

。

（2）．装置D除起了防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应作用外，还可以。

（3）．对C中固体产物提出如下假设：

假设1：

只有Na2SO3

假设2：

只有Na2SO4

假设3：

。

①假设1的反应方程式：

2SO2+2Na2O2＝　　　　　　　　　　　　　

②若Na2O2反应完全，为确定C中固体产物的成分，该同学设计如下，请您利用限选试剂和仪器帮助他完成该探究过程，并将答案写在答题卡相应位置。

限选试剂和仪器：

酸性KMnO4溶液、Ba（NO3）2溶液、BaCl2溶液、1mol/LHNO3溶液、4mol/L盐酸、试管、胶头滴管

实验操作

预期现象

结论

步骤一：

取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解，分别取少量于A、B试管中

固体完全溶解，得到无色透明溶液

步骤二：

取试管A，向溶液中加入，振荡，观察溶液颜色变化。

假设1或假设3成立；若没有该现象则假设2成立。

步骤三：

取试管B，向其中先加入，

再加入。

产生，

再加入试剂看到产生白色沉淀。

假设3成立。

若无白色沉淀产生则假设1成立。

15、某学习小组在研究水处理问题时，将一定量NaClO溶液与FeSO4溶液相混合，得到含有大量悬浮物的混合液。

请完成对反应物剩余情况的探究。

（1）提出合理假设：

假设1:

FeSO4有剩余；假设2:

NaClO有剩余；

假设3:

____________________________

（2）样品初步处理：

取少量混合液于试管中，滴加足量稀硫酸得到澄清溶液。

此澄清溶液中肯定含有的合属阳离子是_____________________

（3）设计后续实验方案验证假设。

请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。

限选实验试剂：

3mol．L-1H2SO4,0．01mol•L-1KMnO4,20%KSCN、3%H2O2,淀粉-KI溶液、紫

色石蕊溶液。

实验步骤

预期现象和结论

步骤1

将上述澄清溶液分置于A、B试管中。

步骤2

步骤3

16、溴水和氯化铁溶液均是中学化学实验中的常用试剂，浓度较小时，溶液均呈黄色。

在探究

铁的化合物相互转化时，进行下列实验。

实验操作：

向足量20mL的FeSO4溶液中，滴入几滴浓溴水，振荡。

实验现象：

溶液由浅绿色变成黄色。

（1）对该实验现象的解释：

①如果发生了化学反应，则使溶液呈黄色的微粒是（填化学式，下同）；

②如果未发生化学反应，则使溶液呈黄色的微粒是。

（2）通过进一步实验，可证明Br2水和FeSO4溶液是否发生反应。

下列是设计的一些实验方案和预测。

请填空：

操作

预期现象及