高三化学实验探究题.docx
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高三化学实验探究题
高三化学实验探究题
1、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：
1、参考答案：
（1）水沿导管由广口瓶进入烧瓶
2OH–+CO2=CO32–+H2O（或OH–+CO2=HCO3–）
广口瓶中的长导管口有气泡产生
（2）Na2CO3和NaHCO3
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：
取少量白色固体于试管中，加足量水溶解，再加足量0.5moL·L－1BaCl2溶液
产生白色沉淀，说明固体中含有Na2CO3；
步骤2：
过滤，取2mL滤液于试管中，再向试管中滴加酚酞试液
溶液变红色，说明固体中含有NaOH
2、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，
2、参考答案：
（1）取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成
（2）2H2OH2SO4
（3）①假设2：
Fe2+、H2SO3②
实验步骤
预期现象和结论
步聚1：
0.1mol/LKSCN溶液向试管中滴入1~2滴
步骤2：
另取2~3mL样品溶液于试管中滴入1~2mL品红稀溶液
若品红溶液红色褪色，则假设2成立；若品红溶液不褪色，则假设3或假设1成立。
[结合步骤1的现象和结论]
[说明：
（1）验证“假设2”不能使用KMnO4溶液，因它可以同时氧化Fe2+和H2SO3；
（2）由于用FeCl3溶液吸收制取SO2气体，Fe3+可以氧化H2SO3，故Fe3+与H2SO3不能共存，溶液中有H2SO3就一定有Fe2+。
所以用品红验证了H2SO3的存在就不必再验证Fe2+。
]
3．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。
3．参考答案：
（1）．用带火星的木条靠近干燥管口a，观察木条是否复燃。
（2）．吸收过量的SO2，以免污染空气。
（3）．有Na2SO3和Na2SO4①2Na2SO3+O2
几滴（少量）酸性KMnO4溶液
紫红色KMnO4溶液振荡后颜色褪去
过量的4mol/L盐酸，BaCl2溶液
无色刺激性气味气体
4．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
4、参考答案：
5．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
预期现象及结论
方案1
取少量黄色溶液，加入NaOH溶液
如果生成红褐色沉淀，则说明发生了反应
方案2
取少量黄色溶液，加入淀粉碘化钾溶液
如果溶液变蓝色，则说明未发生反应
方案3
取少量黄色溶液，加入四氯化碳，振荡
如果下层溶液呈橙红色，则说明：
①方案1是否合理？
（填“合理”或“不合理”）。
方案2中，由于存在反应（用离子方程式表示），所以预测结论不正确。
②请你另外设计一个合理方案，证明已经反应。
将有关内容填入下表。
实验操作
预期现象及结论
解释现象的离子方程式
5．
（1）①Fe3+②Br2
（2）未发生反应
①不合理2Fe3++2I－==2Fe2++I2
②
实验操作
预期现象及结论
解释现象的离子方程式
取少量黄色溶液，
滴加KSCN溶液
溶液变为红色，则说明发生了反应
Fe3++3SCN－＝Fe（SCN）3
6.Ⅰ.已知溶液导电性与其中离子浓度有定量关系。
某兴趣小组设计了以下装置和方法测定空气中SO2含量。
你认为可行的操作是（填序号）
序号
A
B
C
D
装置
原理
通入V升空气，测定生成沉淀的质量。
当KMnO4溶液刚好褪色时，测定通入空气的体积V。
通入V升空气，测定U型管增加的质量。
通入V升空气，测定溶液导电性的变化量。
Ⅱ.Fe2+、SO32-和I–都具有还原性。
为了比较其还原性强弱，进行以下探究并回答：
（1）已知：
①还原性：
SO32-＞Fe2+；②FeSO3难溶于水。
（2）在
（1）的基础上，完成下列假设。
假设1，还原性：
I-＞SO32-＞Fe2+；
假设2，还原性：
SO32-＞I-＞Fe2+；
假设3，还原性：
。
（3）实验探究：
现对假设2进行探究。
完成实验步骤以及预期的现象和结论。
限选以下试剂：
0.1mol·L-1Na2SO3、0.1mol·L-1KI、0.1mol·L-1FeCl2、10%KSCN、新制饱和氯水、淀粉溶液、稀HNO3、1mol·L-1HCl、1mol·L-1BaCl2
实验操作
预期现象与结论
步骤1：
取1mL0.1mol·L-1Na2SO3和1mL0.1mol·L-1KI溶液于试管中，混合后滴入2~3滴新制氯水，振荡。
步骤2：
步骤3：
取1mL0.1mol·L-1KI和1mL0.1mol·L-1FeCl2溶液于试管中，混合后滴入2~3滴新制氯水，振荡。
步骤4：
6.参考答案：
Ⅰ、BD
Ⅱ、假设3：
还原性SO32—＞Fe2+＞I—
实验操作
预期现象与结论
步骤2：
向试管中加入足量的
1mol·L-1HCl后再滴入数滴1mol·L-1BaCl2，振荡试管
若没有白色沉淀产生，则说明还原性：
I—＞SO32—
或：
若没有白色沉淀产生，则说明假设2不成立
或：
若没有白色沉淀产生，则说明假设1成立
步骤2：
（方法2）向试管中滴入少量淀粉溶液，振荡试管
若不变蓝色，说明还原性：
SO32—＞I—
或：
若变蓝色，说明还原性：
I—＞SO32—
步骤4：
（方法1）向试管中滴入少量淀粉溶液，振荡试管
若不变蓝色，说明还原性：
Fe2+＞I—
步骤4：
（方法2）向试管中滴入少量10%KSCN溶液，振荡试管
若不变红色，说明还原性：
若变红色，说明还原性：
Fe2+＞I—
7.某研究性学习小组在网上收集到如下信息：
钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。
他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究：
【实验】将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。
【提出假设】假设1：
白色物质是Na2O。
假设2：
白色物质是Na2CO3。
假设3：
白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
【设计实验方案．验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究：
实验方案
实验操作
实验现象
结论
方案1
取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液
溶液变成红色
白色物质为Na2O
方案2
①取少量白色物质于试管中
，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白色沉淀
③静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液
无明显现象
【思考与交流】
（1）甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是。
（2）乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为。
（3）通过方案1和方案2的实验，你认为上述三个假设中，成立。
你的理由是。
（4）钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为。
（5）丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。
你是否同意丙同学的观点，并简述理由：
。
7．参考答案：
（1）Na2CO3溶液显碱性，也会使酚酞变红
（2）Na2CO3
（3）假设2，方案2①中出现的白色沉淀是CaCO3，所以燃烧后的白色产物中Na2CO3存在；方案2②中滴加无色酚酞试液无明显现象，说明燃烧后的白色产物中没有Na2O存在
（4）4Na+3CO2====2Na2CO3+C
（5）不同意，因为反应物中无氢元素（或违背质量守恒定律）
8.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，再进行以下实验：
（1）检验吸收液中的SO42–：
，则证明Fe3+能把H2SO3氧化为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，
8.参考答案：
（1）取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成
（2）2H2OH2SO4（3）①假设2：
Fe2+、H2SO3②
实验步骤
预期现象和结论
步聚1：
0.1mol/LKSCN溶液向试管中滴入1~2滴
步骤2：
另取2~3mL样品溶液于试管中滴入1~2mL品红稀溶液
若品红溶液红色褪色，则假设2成立；若品红溶液不褪色，则假设3或假设1成立。
[结合步骤1的现象和结论]
[说明：
（1）验证“假设2”不能使用KMnO4溶液，因它可以同时氧化Fe2+和H2SO3；
（2）由于用FeCl3溶液吸收制取SO2气体，Fe3+可以氧化H2SO3，故Fe3+与H2SO3不能共存，溶液中有H2SO3就一定有Fe2+。
所以用品红验证了H2SO3的存在就不必再验证Fe2+。
]
9、某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
（1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：
SO2+2NaOH=________________．
（2）反应Cl2+Na2SO3+2NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________．
（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl
、OH
和SO
．请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的CO2的影响）．
1提出合理假设．
假设1：
只存在SO32-；假设2：
既不存在SO32-也不存在ClO
；假设3：
_____________．
2设计实验方案，进行实验。
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、1moL
L-1NaOH、0.01mol
L-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液．
3
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：
取少量吸收液于试管中，滴加3moL
L-1H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中．
步骤2：
步骤3：
9、解析：
（1）NaOH过量，故生成的是正盐：
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。
（2）S元素的价态从+4→+6，失去电子做表现还原性，故还原剂为Na2SO3。
（3）①很明显，假设3两种离子都存在。
②加入硫酸的试管，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；在A试管中滴加紫色石蕊试液，若先变红后退色，证明有ClO-，否则无；在B试管中滴加0.01mol
L-1KMnO4溶液，若紫红色退去，证明有SO32-，否则无。
答案：
（1）Na2SO3+H2O
（2）Na2SO3（3）①SO32-、ClO-都存在
②
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：
取少量吸收液于试管中，滴加3moL
L-1H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中
步骤2：
在A试管中滴加紫色石蕊试液
若先变红后退色，证明有ClO-，否则无
步骤3：
在B试管中滴加0.01mol
L-1KMnO4溶液
若紫红色退去，证明有SO32-，否则无
10、硫代硫酸钠（Na2S2O3）可看成是一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成。
某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想，通过实验探究Na2S2O3的化学性质。
请填写以下空白:
【提出问题】Na2S2O3是否与Na2SO4相似具备下列性质呢？
猜想①：
。
猜想②：
溶液呈中性，且不与酸反应。
猜想③：
无还原性，不能被氧化剂氧化。
【实验探究】基于上述猜想②、③，设计实验方案。
请填写下列表格中的
（1）
（2）（3）。
实验操作
实验现象或预期实验现象
现象解释
（用离子方程式表示）
猜想②
（1）
溶液pH＝8
———
向pH=2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液
（2）
S2O32—+2H＋=S↓+SO2↑+H2O
猜想③
向新制氯水（pH<2）中滴加少量Na2S2O3溶液
氯水颜色变浅
（3）
【实验结论】Na2S2O3能与酸反应，具有还原性，与Na2SO4的化学性质不相似。
【问题讨论】
（1）甲同学向探究“猜想③”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据此认为氯水可将Na2S2O3氧化。
你认为该方案是否正确并说明理由。
（2）请重新设计一个实验方案，证明Na2S2O3被氯水氧化。
该实验方案是。
10、参考答案：
【提出问题】与BaCl2溶液反应有沉淀生成
【实验探究】
（1）用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液，点滴到pH试纸的中央，将试纸呈现的颜色与标准比色卡对照
（2）有淡黄色沉淀和无色刺激性气味气体产生
（3）S2O32—+4Cl2+5H2O＝2SO42—+8Cl—+10H＋
【问题讨论】
（1）不正确，因氯水过量，氯水中同样含有Cl
（2）取少量反应后的溶液，向其中滴入氯化钡溶液，若观察到有白色沉淀产生，则说明Na2S2O3能被氯水氧化
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