探究性试题专项训练1.docx

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探究性试题专项训练1

探究性试题专项训练

（1）

主讲人：

束长剑

1、（10分）科学家对H2O2结构的认识经历了较为漫长的过程，最初，科学家提出了两种观点：

①

、②H－O－O－H。

式中O→O表示配位键，即共用电子对由某原子单方面提供（在化学反应中氧氧键遇到还原剂时易断裂）。

化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的结构，设计并完成了下列实验：

a、将C2H5OH与浓H2SO4反应，生成（C2H5）2SO4和水；

b、将制得的（C2H5）2SO4与H2O2反应，只生成A和H2SO4；

c、将生成的A与H2反应（已知该反应中H2作还原剂）。

⑴用电子式表示①、②两种结构：

①______________、②_____________。

⑵如果H2O2的结构如①所示，实验c中化学反应方程式为（A写结构简式，下同）

____________________________________________________；

假如H2O2的结构如②所示，实验c中化学反应方程式为

_____________________________________________。

⑶为了进一步确定H2O2的结构，还需要在实验c后添加一步实验d，请设计d的实验

方案：

_________________________________________________________________

2．（10分）

、

均为难溶于水的白色固体．某同学向

溶液中滴加

溶液至恰好反应，生成白色沉淀．试设计一个简单的实验方案，来证明所生成的白色沉淀是

还是

．（已知：

水解程度大于电离程度）

实验原理______________________________________________________

实验用品及试剂：

烧杯、玻璃棒、试管、滴管；石蕊试液、酚酞、pH试纸

实验步骤、现象及结论：

（可以不填满）

1．___________________________________________________________

2．___________________________________________________________

3．___________________________________________________________

4．___________________________________________________________

5．___________________________________________________________

3．（9分）茶是我国人民喜爱的饮品，其中含有多种有益于人体健康的成分，据测定茶叶中含有450种以上的有机成分与15种以上的元素。

某化学研究小组欲探究茶叶中钙元素的含量，设计了探究实验方案如下：

（已知茶叶中的铝、铁元素对钙离子的测定有影响）

步骤1：

称取500克干燥的茶叶，置于通风橱中，充分灼烧使茶叶灰化，再用研钵磨细后移入烧杯中，然后将200mL1mol·L-1盐酸加入灰中搅拌、过滤、洗涤。

步骤2：

向步骤1所得滤液中逐滴加入稀氢氧化钠溶液，调节溶液的pH为6～7左右，使铝、铁的氢氧化物完全沉淀，再加热煮沸30min，加入7.95g无水碳酸钠，充分搅拌，待沉淀完全后，过滤，洗涤，过滤后得到滤液和沉淀。

步骤3：

将步骤2所得的滤液稀释至500mL，取其中的20.00mL溶液以甲基橙作指示剂，用

0.1000mol·L-1的HCl标准溶液滴定，终点时消耗盐酸的体积为20.00mL，计算结果。

请回答下列问题

步骤1中，使茶叶灰化需要三角架、泥三角、酒精喷灯、、等仪器。

步骤2中，改用试剂________________来调节pH将更为方便；判断沉淀已经洗涤干净的方法是

。

步骤3中，滴定操作时，眼睛注视。

被滴定的20mL滤液中CO32－的物质的量为______________mol，原茶叶中钙离子的质量分数为__________________。

若碳酸钠试剂不纯，且所含杂质不与Ca2+反应，则测得的钙离子的质量分数将__________________（填下列序号之一：

①偏小②偏大③不偏④偏小或偏大或不偏）

4．（11分）某化学研究小组以铜为电极电解饱和食盐水，探究过程如下：

【实验1】：

如右下图装置，电源接通后，与电池负极相连的铜丝上有大量气泡产生；与电池正极相连的铜丝由粗变细。

电解开始30s内，阳极附近出现白色浑浊，然后开始出现橙黄色浑浊，此时测定溶液的pH约为10。

随着沉淀量的逐渐增加，橙黄色沉淀慢慢聚集在试管底部，溶液始终未出现蓝色。

【实验2】：

将实验1中试管底部的橙黄色沉淀取出，分装在两支小试管中，以后的操作和现象如下：

序号

操作

现象

①

滴入稀硝酸溶液

沉淀溶解，有无色气泡产生，最终得到蓝色溶液。

②

滴入稀硫酸溶液

橙黄色沉淀转变为紫红色不溶物，溶液呈现蓝色

阅读资料：

常见铜的化合物颜色如下：

物质

颜色

物质

颜色

氯化铜

固体呈棕色，浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色

氢氧化亚铜

（不稳定）

橙黄色

碱式氯化铜

绿色

氢氧化铜

蓝色

氧化亚铜

砖红色或橙黄色

氯化亚铜

白色

请回答下列问题：

（1）铜的常见正化合价为____、_______，最终试管底部橙黄色沉淀的化学式_______________

（2）阴极上发生的反应为：

阳极上发生的反应为：

（3）写出实验2中①、②的离子方程式

①___________________________，②____________________________________。

5、某省2005年工业（主要是热电厂）二氧化硫排放总量为1.24×106t，全省酸雨污染比较严重。

分析降雨成分发现，雨水中阴离子仍以硫酸根离子为主，约占阴离子总量的61.9%，阳离子以铵根离子为主，约占阳离子总量的84.1%。

阴离子中SO42－和NO3－的质量比为4.13∶1，NO3－的比例呈明显上升的趋势。

回答下列问题：

⑴该省大气污染特征是

A．煤烟型

B．机动车尾气型

C．由煤烟型向煤烟型与机动车尾气混合型转化

D．由机动车尾气型向煤烟型与机动车尾气混合型转化

⑵请你提出该省防治酸雨的两条主要措施

；

。

⑶某校研究性学习小组拟选择“不同地点空气中二氧化硫的含量分析”的课题进行探究。

①如果你参加该课题的探究，在小组讨论测定地点时，你建议选择的测定地点分别

是。

②通过查阅资料后发现，1994年以前，人们常采用HgCl2、NaCl的混合溶液吸收二氧化硫，1994年国家颁布标准（GB/T15262－94）规定用甲醛溶液吸收二氧化硫。

变更吸收剂的原因除了用甲醛溶液的吸收效果比较好外，另一个原因可能是。

③甲醛溶液吸收二氧化硫以后发生了如下反应，生成稳定的羟基甲磺酸：

HCHO＋H2SO3→

该反应类型属于。

测定时，只需向吸

收空气的甲醛吸收液中加入适量NaOH和指示剂，SO2

与指示剂、甲醛反应生成可溶性紫红色化合物，根据

溶液颜色深浅（用吸光度A表示，可由仪器进行测量），

就能确定二氧化硫的含量。

实验测得SO2含量与溶液

的吸光度A的关系如右图所示。

若欲测定某地空气中

二氧化硫的含量（mg·m－3），除需要测定吸光度A外还需要记录的数据为。

6、从含银、铜、金和铂的金属废料中提取金、银、铂的一种工艺如下：

根据以上工艺回答下列问题：

（1）电解时，以金属废料为阳极，纯铜为阴极，CuSO4溶液为电解液，写出电解方程式：

阳极：

阴极：

；

（2）AgCl溶于氨水后所得的溶液含有的一种阳离子,在碱性条件下，也可用葡萄糖将其还原为银，写出该反应的离子方程式：

；

（3）写出步骤（4）的离子反应方程式：

；

（4）金和浓硝酸反应的化学方程式为：

Au+6HNO3（浓）=Au（NO3）3+3NO2↑+3H2O

但该反应的平衡常数很小，所以金和浓硝酸几乎不反应，但金却可以溶于王水，试简要解释之：

。

7、有A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大。

已知：

A和

C、B和D分别位于同主族，且B、D质子数之和是A、C质子数之和的2倍；E在同周期

元素中原子半径最小。

（1）A2B和A2D的沸点较高者是（填化学式），其原因是

；

（2）B形成的双原子分子里，从轨道重叠的角度来看共价键的类型有；

（3）E原子的电子排布式为：

；

（3）用多孔的石墨电极电解滴有酚酞的C和E形成的化合物的饱和溶液。

接通电源一段时间后，极（填电极名称）附近出现红色；另一极的电极反应式为，可用检验该极所得产物。

电解的总反应方程式为。

8．（10分）某学习小组做以下实验：

在溴水中加入足量乙醛溶液，充分反应，溴水褪色；为探究褪色的原因，他们提出了如下猜想：

①溴水中的Br2可能与乙醛发生取代反应，产生HBr；

②乙醛分子中含有不饱和键，溴水可能与乙醛发生加成反应；

③乙醛具有还原性，溴水可能将乙醛氧化为乙酸，Br2转化为HBr

设计如下方案进行探究：

方案

（一）：

检验褪色后溶液的酸碱性,确定其发生哪类反应；

方案

（二）：

测定反应前溴水中Br2的物质的量和反应后Br-的物质的量确定其发生哪类反应；

（1）假设测得反应前溴水中Br2的物质的量为amol，

若测得反应后n（Br-）＝0mol,说明溴水与乙醛发生了反应；

若测得反应后n（Br-）＝amol,说明溴水与乙醛发生了反应；

若测得反应后n（Br-）＝2amol,说明溴水乙乙醛发生了反应。

（2）向含Br20.005mol的溴水中加入足量乙醛使其褪色，然后加过量的AgNO3溶液，过滤、洗涤、干燥、称量,得到固体1.88克。

已知CH3COOAg易溶于水，通过计算，判断溴水与乙醛发生的反应为（填序号）：

①氧化反应②取代反应③加成反应

[反思与评价]：

方案

（一）是否可行？

______，是：

。

A．NaOH溶液B．酸性KMnO4溶液C．Na2SO3溶液D．BaCl2溶液

9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1所示

图1图2

（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。

10、新制氯水中含有多种粒子，某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质，做了如下实验，请你帮助完成：

（1）HClO不稳定，见光易分解生成HCl和O2。

请设计实验证明有O2生成_________________________________。

（2）氯气能使湿润的红色布条褪色。

对于使红色布条褪色的物质，同学们的看法不一致，认为氯水中存在的几种粒子都有可能。

请你设计实验，得出正确结论。

提出问题

收集资料

提出假设

验证假设

得出结论

氯水中何种物质能使湿润的红色布条褪色？

氯气有强氧化性

氯气与冷水反应生成盐酸和次氯酸

次氯酸有强氧化性

_____________

____________。

_____________

____________。

____________

_____________。

H2O使布条褪色

实验

：

把红色干布条放入充满氯气的集气瓶中，布条不褪色；

实验

：

_______________。

实验

：

把红色布条放在水里，布条不褪色。

________

_________

（3）平衡常数表明了封闭体系的可逆反应在给定的温度下进行的程度，对于同一个类型的反应，平衡常数越大，表明反应进行的程度越大。

H2CO3

HCO3－+H+Ka1（H2CO3）=c（HCO3－）·c（H+）/c（H2CO3）=4.45×10－7

HCO3－

CO32－+H+Ka2（H2CO3）=c（CO32－）·c（H+）/c（HCO3－）=5.61×10－11

HClO

H++ClO－Ka（HClO）=2.95×10－8

请依据以上碳酸和次氯酸的电离平衡常数，写出在下列条件下所发生反应的离子方程式：

①将少量的氯气通入到过量的碳酸钠溶液中____________________________________；

②氯气和碳酸钠按照1︰1的比例恰好反应_____________________________________；

③将过量的氯气通入到少量的碳酸钠溶液______________________________________。

11.（Ⅰ）已知常温下苯酚微溶于水，溶解度为8.2g/100g水，其饱和溶液的物质的量浓度约为0.8mol/L。

为了探究苯酚和乙醇分子中羟基上氢原子的活泼性，甲、乙两位同学分别设计了如下实验方案：

甲：

向两只试管中，分别注入0.8mol/L的乙醇和苯酚溶液3mL，各放入一小块金属钠，观察反应产生H2的速率。

乙：

在两只试管中，分别放入1g乙醇和苯酚晶体，各注入3mL蒸馏水，振荡，得到乙醇溶液和苯酚浊液，再向两试管中逐滴加入5molL的NaOH溶液，观察其中的变化。

（1）苯酚溶液与钠反应的离子方程式为_______________________________________。

（2）对于甲、乙两个实验方案，他们能否达到实验目的？

理由各是什么？

________________________________________________________________________。

（Ⅱ）在分析甲、乙两同学实验方案的基础上，丙同学进行了下列对比实验：

在两只试管中，分别放入2g无水乙醇和苯酚晶体，用约60℃的水浴加热，待苯酚熔成液态后，再向两试管中各放入一小块金属钠。

在乙醇中，钠块能与乙醇反应产生气体，约3min后钠块消失，溶液保持澄清；在苯酚中，钠块表面有少量气泡，约2min后出现少量白色悬浮物，10min后白色悬浮物充满苯酚熔融液，振荡后发现钠块尚未完全消失。

（3）丙同学的实验表明，苯酚熔融液与钠的反应速率不如无水乙醇与钠的反应快，其主要原因是____________________________________，因此苯酚熔融液和无水乙醇与钠反应的有关事实_________（填“能”或“不能”）作为判断分子里羟基上氢原子哪个更活泼的依据。

（4）请你设计一个探究苯酚和乙醇分子中羟基上氢原子活泼性的实验方案：

12、〔I〕在75℃左右，实验室用HgSO4做催化剂，可使乙炔与水反应生成乙醛，资料提示HgSO4遇到H2S等物质会发生催化剂中毒而失去活性。

供选用试剂：

块状电石、HgO粉末、浓H2SO4、NaOH溶液、蒸馏水

装置图如下：

（夹持装置和热源均已省略）

回答下列问题：

（1）加入药品前，检验装置A气密性的简单操作方法

（2）装置B中盛放的试剂为，反应的离子方程式为。

（3）烧瓶C中应分别直接加入三种试剂，操作方法是。

（4）E装置的作用是，尚需添加的仪器名称及位置。

（5）该方法制乙醛纯度较高，但在操作中易发生汞中毒，不安全。

再设计一种实验室制乙醛的方法，写出反应原理的化学方程式

〔II〕若用A、B、D装置相连（导管长短、数量可调整）进行苯与溴反应的实验。

为验证反应产物，B装置中盛放的试剂为。

反应后得到的粗溴苯中溶有少量的苯、溴、三溴苯、溴化铁和溴化氢，下列是三个提纯方案：

甲：

①水洗②碱洗③水洗④干燥乙：

①碱洗②水洗③干燥④蒸馏

丙：

①水洗②碱洗③水洗④干燥⑤蒸馏

三者中最合理的方案是。

其它方案的不足是。

13．（15分）红矾钠（重铬酸钠：

Na2Cr2O7·2H2O）是重要的基本化工原料，在印染工业、电镀工业和皮革工业中作助剂，在化学工业和制药工业中也用作氧化剂，应用领域十分广泛。

（1）实验室中红矾钠可用铬铁矿（主要成分：

FeO·Cr2O3）利用以下过程来制取。

①步骤I中反应的化学方程式为：

该反应的化学平衡常数的表达式为，在常温下该反应速度极慢，下列措施中能使反应速率增大的是。

A．升高温度B．通入过量的空气C．将原料粉碎D．增加纯碱的用量

②步骤Ⅱ中所得溶液显碱性，其中除含有Na2CrO4外还含有铝、硅元素的化合物，它们的化学式可能是、。

③步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7~8并煮沸，其目的是。

④步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为：

。

（2）将红矾钠与KCl固体1：

2（物质的量比）混合溶于水后经适当操作可得到K2Cr2O7晶体。

请填写表中空格。

完成上述过程。

序号

实验步骤

简述实验操作（不必叙述如何组装实验装置）

①

溶解

将混合物放入烧杯中，加水，充分搅拌直到固体不再溶解。

②

③

④

⑤

过滤、干燥

得到K2Cr2O7晶体

14、（8分）

（1）化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示，

K值大小与温度的关系是：

温度升高，K值。

（填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小）。

（2）在一体积为10L的容器中，通人一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应：

CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）△H1<0

CO和H2O浓度变化如下图，则0～4min的平均反应速率v（CO）＝mol/（L•min）

（3）t℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。

①表中3min～4min之间反应处于状态；

C1数值0.08mol/L（填大于、小于或等于）。

②反应在4min～5min之间，平衡向逆方向移动，可能的原因是（单选），

表中5min～6min之间数值发生变化，可能的原因是（单选）。

a．增加水蒸气b．降低温度c．使用催化剂d．增加氢气浓度

15．（11分）已知氨水的电离度与醋酸的电离度在同温同浓度下相等，溶有一定量氨的氯化铵溶液呈碱性。

现向少量的Mg（OH）2悬浊液中，加入适量的饱和氯化铵溶液，固体完全溶解。

甲同学的解释是.

Mg（OH）2（固）

Mg2++2OH-……①

NH4++H2O

NH3·H2O+H+……②

H++OH-

H2O……③

由于NH4+水解显酸性，H+与OH-反应生成水，导致反应①平衡右移，沉淀溶解；乙同学的解释是.

Mg（OH）2（固）

Mg2++2OH-……①

NH4++OH-

NH3·H2O……②

由于NH4Cl电离出的NH4+与Mg（OH）2电离出的OH-结合，生成了弱的电解质NH3·H2O，导致反应①的平衡右移，Mg（OH）2沉淀溶解。

（1）丙同学不能肯定哪位同学的解释合理，于是选用下列的一种试剂，来证明甲、乙两位同学的解释只有一种正确，他选用的试剂是___________（填写编号）。

A．NH4NO3B．CH3COONH4C．Na2CO3D．NH3·H2O

（2）请你说明丙同学作出该选择的理由____________________________________

________________________________________________________________。

（3）丙同学将所选试剂滴入Mg（OH）2的浊液中，Mg（OH）2溶解；由此推知，甲和乙哪位同学的解释更合理___________（填“甲”或“乙”）；完成NH4Cl饱和溶液使Mg（OH）2悬浊溶解的离子方程式__________________________________。

16

亚铁是血红蛋白的重要组成成分，起着向人体组织传送O2的作用，人如果缺铁就可能出现缺铁性贫血，但是摄入过量的铁也有害。

下面是一种补铁药品说明书中的部分内容：

该药品为无水碱式盐，含Fe2+34%～36%，是薄衣片，……，与VC（维生素C）同服可增加本品吸收。

某同学设计实验对其中的铁成分进行了验证。

请一起完成该实验：

第一步：

查阅资料得知，双氧水可以氧化SCN-生成N2、CO2和SO42-，也可以将Fe2+氧化成Fe3+。

第二步：

向去掉糖衣、研磨好的药品中加稀盐酸，出现淡绿色浑浊液，说明有离子存在（填离子符号）；

第三步：

往上述溶液中滴入几滴KSCN溶液，出现浅红色，说明溶液中有少量Fe3+离子存在。

该离子存在的原因可能是（填序号）：

①药品中的铁本来就是以三价铁的形式存在；②在制药过程中生成少量三价铁；③本实验过程中有少量三价铁生成。

第四步：

将第三步所得溶液分成2份，分别装在A、B两个试管中。

第五步：

向A试管的溶液中加入少量稀硫酸，再慢慢滴入过量的H2O2溶液，溶液的红色先变深，之后红色逐渐褪去。

红色变深的原因是（用离子方程式表示）：

溶液红色又褪去的原因可能是：

请自选中学实验室中常用仪器、药品，设计实验证明你的推测：

　　　　　　；

第六步：

向B试管的溶液中加入一片VC片，片刻后溶液红色也褪去，说明VC有性；怎样理解药品说明中所述“与VC同服可增加本品吸收”这句话？

。

答案：

1.

⑴

⑵

＋H2→C2H5OC2H5＋H2O;C2H5―O－O―C2H5＋H2→2C2H5OH

⑶用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水（或其他合理答案）

2.

（1）原理：

若生成物的混合物显强酸性，则生成的沉淀为

．

若生成物的混合物不显酸性，则生成的沉淀为

（2）A：

将氯化钙溶液滴入到

溶液中过量至不再沉淀为止．　B：

沉淀静置　C：

取一小段pH试纸放在干燥洁净的表面皿．用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液滴到pH试纸　D：

与标准比色卡对照，若溶液呈酸性，则证明生成的为

；反之则证明为

．

3.[答案]（9分）步骤1：

坩埚、坩埚钳（每空1分,共2分）

步骤2：

氨水（1分）

取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加CaCl2溶液（其他合理的答案等均可），若无沉淀产生，则已洗净。

（1分，其他合理答案均给分）

步骤3：

锥形瓶内溶液颜色变化和滴定管内液体流出速率。

（1分，只答前者也给分）

0.001（1分）0.4%（或0.004）（2分）

④（1分）

4.[答案]（11分）

（1）+1（1分）、+2（1分）（不写“+”不得分）Cu2O（1分）

（2）阴极上发生的反应