高三化学专题训练物质的性质探究性实验.docx
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高三化学专题训练物质的性质探究性实验
2016年高三化学专题训练——探究性实验
性质探究题
1．（2015全国1）草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K1=5.4×10－2，K2=5.4×10－5。
草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。
草酸晶体（H2C2O4·2H2O）无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解。
回答下列问题：
文字
草酸晶体
（1）甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。
装置C中可观察到的现象是_________，由此可知草酸晶体分解的产物中有_______。
装置B的主要作用是________。
（2）乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO，为进
行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分
装置（可以重复选用）进行实验。
F
排水集气装置
Ｉ
①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、______。
装置H反应管中盛有的物质是_______。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_______。
（3）①设计实验证明：
①草酸的酸性比碳酸的强______。
②草酸为二元酸______。
25．（2015闽）
某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。
实验一制取氯酸钾和氯水
A
利用右图所示的实验装置进行实验。
（1）制取实验结束后，取出B中试管冷却结晶、过滤、洗涤。
该实验操作过程需要的玻璃仪器有______。
（2）若对调B和C装置的位置，_____（填“能”或“不能”）提高B中氯酸钾的产率。
实验二氯酸钾与碘化钾反应的探
（3）在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。
该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响，其中系列a实验的记录表如下（实验在室温下进行）：
①系列a实验的实验目的是_______。
②设计1号试管实验的作用是___________。
③若2号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色；假设氧化产物唯一，还原产物为KCl，则此反应的离子方程式为_________________。
实验三测定饱和氯水中氯元素的总量
（4）该小组设计的实验方案为：
使用右图装置，加热15.0ml饱和氯水试样，测定产生气体的体积。
此方案不可行的主要原因是_______。
（不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因）
（5）根据下列资料，为该小组设计一个可行的实验方案（不必描述操作过程的细节）：
______
资料：
i.次氯酸会破坏酸碱指示剂；
ii.次氯酸或氯水可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。
28.（2015皖）某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1mol·L-1的Ba（NO3）2溶液中，得到了BaSO4沉淀，为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2，该小组突出了如下假设:
假设一：
溶液中的NO3-
假设二：
溶液中溶解的O2
（1）验证假设
该小组涉及实验验证了假设一，请在下表空白处填写相关实验现象
实验步骤
实验现象
结论
实验1：
在盛有不
含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气
体
假设一成立
实验2：
在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBa（NO3）2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体
（2）为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液的pH随通入SO2体积的变化曲线入下图
PH
实验1中溶液pH变小的原因是____;V1时，实验2中溶液pH小于实验1的原因是（用离子方程式表示）_________。
（3）验证假设二
请
设计实验验证假设二，写出实验步骤，预期现象和结论。
实验步骤、预期现象和结论（不要求写具体操作过程）
（4）若假设二成立，请预测：
在相同条件下，分别通入足量的O2和KNO3，氧化相同的H2SO3溶液（溶
液体积变化忽略不计），充分反映后两溶液的pH前者_______（填大于或小于）后者，理由是___________
9．（2015川）（NH4）2SO4是常见的化肥和化工原料，受热易分解。
某兴趣小组拟探究其分解产物。
[查阅资料]（NH4）2SO4在260℃和400℃时分解产物不同。
[实验探究]
该小组
拟选用下图所示装置进行实验（夹持和加热装置略）
实验
1：
连接装置A-B-C-D，检查气密性
，按图示加入试剂（装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL）。
通入N2排尽空气后，于260℃加热装置A一段时间，停止加热，冷却，停止通入N2。
品红溶液不褪色，取下装置B，加入指示剂，用0.2000mol/LNaOH溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH溶液25.00mL。
经检验滴定后的溶液中无SO42-。
（1）仪器X的名称是________________。
（2）滴定前，下列操作的正确顺序是_________（填字母编号）。
a．盛装0.2000mol/LNaOH
溶液b．用0.2000mol/LNaOH溶液润洗
c．读数、记录d．查漏、清洗e．排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面
（3）装置B内溶液吸收气体的物质的量是__________mol
实验2：
连接装置A-D-B，检查气密性，按图示重新加入试剂。
通入N2排尽空气后，于400℃加热装置A至（NH4）2SO4完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N2。
观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。
经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO32-，无SO42-。
进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。
（4）检验装置D内溶液中有SO32-，无SO42-的实验操作和
现象是__________（5）装置B内溶液吸收的气体是____________.
（6）（NH4）2SO4在400℃分解的化学方程式是______________________.
9．（2015渝）ClO2与Cl2的氧化性相近。
在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。
某兴趣小组通过题9图1
装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进
行了研究。
题9图1
（！
）仪器D的名称是。
安装F中导管时，应选用题9
图2中的。
（2）打开B的活塞，A中发生反应：
2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。
为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜（填“快”或“慢”）。
（3）关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是。
（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为，在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是。
起保护鲜用
的最低浓度
（5）已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如题9图3所示，若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是，原因是。
26．（2014浙）某研究小组为了探究一种无机矿物盐X（仅含四种元素）的组成和性质，设计并完成了如下实验：
另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1。
请回答如下问题：
⑴画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图_______，写出气体甲的电子式_______。
⑵X的化学式是______，在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为_______。
⑶白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_______（用化学反应方程式表示）。
⑷一定条件下，气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式_______，并设计实验方案验证该反应的产物_______。
27.（2012京）
有文献记载:
在强碱条件下，加热银氨溶液可能析出银镜。
某同学进行如下验证和对比实验。
装置
实验序号
试管中的药品
现象
实验Ⅰ
2mL银氨溶液和数
滴较浓NaOH溶液
有气泡产生:
一段时间后，溶液
逐渐变黑:
试管壁
附着银镜
实验Ⅱ
2mL银氮溶液和
数滴浓氨水
有气泡产生:
一段时间后，溶液
无明显变化
该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异，查阅资料:
a．
b．AgOH不稳定，极易分解为黑色Ag2O
（I）配制银氨溶液所需的药品是。
（2）经检验，实验Ⅰ的气体中有NH3,黑色物质中有Ag2O.
①用湿润的红色石蕊试纸检验NH3产生的现象是。
②产生Ag2O的原因是。
（3）该同学对产生银镜的原因提出瑕设:
可能是NaOH还原Ag2O。
实验及现象:
向AgNO3
溶液中加入，出现黑色沉淀;水浴加热，未出现银镜。
（4）重新假设:
在NaOH存在下.可能是NH3，
还原Ag2O。
用右图所示装置进行实验.现象:
出现银镜。
在虚线框内画出用生石灰和浓
氨水制取NH3的装置简图（夹持仪器略）。
（5）该同学认为在（4）的实验中会有Ag（NH3）2OH生成.由此又提出假设:
在NaOH存在下，可能是Ag（NH3）2OH也参与了NH3，还原Ag2O的反应.进行如下实验:
1有部分Ag2O溶解在氨水中，该反应的化学方程式是。
2验结果证实假设成立，依据的现象是。
3用HNO3,消洗试管壁上的Ag，该反应的化学方程式是。
25．（2013闽）
固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。
某学习小组以Mg（NO3）2为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想：
甲：
Mg（NO2）2、NO2、O2乙：
MgO、NO2、O2丙：
Mg3N2、O2丁：
MgO、NO2、N2
（1）实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是。
查阅资料得知：
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：
（2）实验过程
①仪器连接后，放入固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管（A），观察到E中有气泡连续放出，表明。
②称取Mg（NO3）2固体3.79g置于A中，加热前通入N2以驱尽装置内的空气，其目的是；关闭K，用酒精灯加热时，正确操作是先然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A中有红棕色气体出现，C、D中未见明显变化。
④待样品完全分解，A装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1.0g。
⑤取少量剩余固体于试管中，加入适量水，未见明显现象。
（3）实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想是正确的。
②根据D中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有O2，因为若有O2，D中将发生氧化还原反应：
（填写化学方程式），溶液颜色会退去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未检侧到的原因是。
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装置进一步研究。
28.（2012皖）
工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏（主要成分为PbSO4）发生反应：
。
某课题组用PbSO4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。
（l）上述反应的平衡常数表达式：
K=____
（2）室温时，向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化。
在溶液中PbSO4转化率较大，理由是
（3）查阅文献：
上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb（OH）2],它和PbCO3受热都易分解生成PbO。
该课题组对固体产物（不考虑PbSO4）的成分提出如下假设。
请你完成假设二和假设三：
假设一：
全部为PbCO3；
假设二：
；
假设三：
。
（4）为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究
①定性研究：
请你完成下表中内容
实验步骤（不要求写出具体操作过程）
预期的实验现象和结论
取一定量样品充分干燥，……
②定量研究：
取26.7mg的干燥样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如下图。
某同学由图中信息得出结论：
假设一不成立。
你是否同意该同学的结论，并简述理由：
9．（2013重庆）某研究小组利用题9图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响（固定装置略）
（1）MgCO3的分解产物为。
（2）装置C的作用是，处理尾气的方法为。
（3）将研究小组分为两组，按题9图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热，反应产物均为黑色粉末（纯净物），两组分别用产物进行以下实验。
步骤
操作
甲组现象
乙组现象
1
取黑色粉末加入稀盐酸
溶解，无气泡
溶解，有气泡
2
取步骤1中溶液，滴加K3[Fe（CN）6]溶液
蓝色沉淀
蓝色沉淀
3
取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液
变红
无现象
4
向步骤3溶液中滴加新制氯水
红色褪去
先变红，后褪色
①乙组得到的黑色粉末是。
②甲组步骤1中反应的离子方程式为。
③乙组步骤4中，溶液变红的原因为；溶液褪色可能的原因及其验证方法为。
④从实验安全考虑，题9图装置还可采取的改进措施是。
19．（2009粤）
某试验小组利用如下装置（部分固定装置略）制备氧化钙（Ca3N2），并探究其实验式。
（1）按图连接好实验装置。
检查装置的气密性，方法是。
（2）反应过程中末端导管必须插入试管A的水中，目的是。
（3）制备氮化钙的操作步骤是：
①打开活塞K并通入N2；
②点燃酒精灯，进行反应；
③反应结束后，；
④拆除装置，取出产物。
（4）数据记录如下：
空瓷舟质量m0/g
瓷舟与钙的质量m1/g
瓷舟与产物的质量m2/g
14．80
15．08
15．15
①计算得到实验式CaxN2,其中x=．
②若通入的N2中混有少量O2，请比较x与3的大小，并给出判断依据：
。
21．（2009粤）
三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe（C2O4）3]·3H2O可有于摄影和蓝色印刷。
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
……
21.（2008粤）
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-1Kl、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：
…
33.（2010粤）
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．
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：
25．（2010闽）
工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
[探究一]
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移人硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是。
K^S*5U.C#O
（2）另称取铁钉6.0g放入15.0ml浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液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+。
若要确认其中的Fe2+，应先用选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水b．铁粉和KSCN溶液c．浓氨水d．酸性KMnO4溶液
②乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。
由于此推知气体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，丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和Q气体。
为此设计了下列探究实验状置（图中夹持仪器省略）。
K^S*5U.C#O
（3）装置B中试剂的作用是。
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是（用化学方程式表示）。
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于（选填序号）。
a．A之前b．A-B间c．B-C间d．C-D间
（6）如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是。
（7）若要测定限定体积气体Y中H2的含量（标准状况下约有28mlH2），除可用测量H2体积的方法外，可否选用质量称量的方法？
做出判断并说明理由。
27.（2010京）
为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行试验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。
试验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕色时，关闭活塞a。
Ⅳ………
（1）A中产生黄绿色气体，其电子式是。
（2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是。
（3）B中溶液发生反应的离子方程式是。
（4）为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是。
（5）过程Ⅲ实验的目的是。
（6）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：
同主族元素从上到下，得电子能离逐渐减弱。
26.（2011浙）食盐中含有一定量的镁、铁等物质，加碘盐中碘的损失主要由于杂质、水份、空气中的氧气以及光照，受热而引起的，已知：
（1）某学习小组对加碘盐进行了如下实验：
去一定量某加碘盐（可能含有KIO2、KI、Mg2+、Fe3+）。
用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得溶液分3份，第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显示淡黄色，用CCI4萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入足量的KIO，固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。
①该红色物质是（用化学是表示）；CCI4中显示紫红色的物质是（用电子式表示）。
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为。
（2）KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失。
写出潮湿环境中KI与氧气反应的化学方程式：
。
将I2溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI3・H2O。
该物质作为食盐加碘剂是否合适？
（填“是”或“否”），并说明理由：
。
（3）为了提高加碘盐（添加KI）的稳定性，可加稳定剂减少碘的损失。
下列物质中有可能作为稳定剂的是。
A.Na2S2O2B.AICI3C.Na2CO3D.NaNO2
（4）对含Fe2+较多的食盐（假设不含Fe3+），可选用KI作为加碘剂。
请设计实验方案，检验该加碘盐中的Fe2+：
。
原理探究
（2015皖）常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1），测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。
图2
图1
0-t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是_____,溶液中的H+向___极移动，t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是______。
28．（2015京）
为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-
2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。
实验如下：
实验Ⅱ
（1）待实验I溶液颜色不再改变时，再进行实验II，目的是使实验I的反应达到。
a
0.01mol·L－1
KI溶液
（2）iii是ii的对比试
验，目的是排除有ii中造成的影响。
（3）i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2+向Fe3+转化。
用化学平衡移动原理解释原因：
。
（4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测i中Fe2+向Fe3+转化的原因：
外加Ag+使c（I-）降低，导致I-的还原性弱于Fe2+，用右图装置（
a、b均为石墨电极）进行实验验证。
①K闭合时，指针向右偏转，b作极。
②当指针归零（反应达到平衡）后，向U型管左管滴加0.01mol/LAgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是。
（5）按照（4）的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ii中Fe2+向Fe3+转化的原因，
①转化原因是。
②与（4）实验对比，不同的操作是。
（6）实验I中，还原性：
I->Fe2+；而实验II中，还原性：
Fe2+>I-，将（3）和（4）、（5）作对比，得出的结论是。
28.（2014皖）
某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图1）。
从
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