高考化学实验探究习题集二无答案.docx
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高考化学实验探究习题集二无答案
实验探究习题集
（二）
1.（西城期末）某中药主要含二硫化亚铁（FeS2），某学习小组欲用下图所示装置进行实验，测定其铁、硫元素的质量分数。
（1）装置中，A为高温灼烧装置，B为气体吸收装置，C为检测尾气中是否含有SO2的传感器。
取mg该中药样品于装置A中，经充分反应，使硫元素全部转化为SO2和SO3，在B中得到白色沉淀，传感器（装置C）未检测到SO2。
①装置B中的H2O2反应时表现出了性。
②欲计算硫元素的质量分数，需测量的数据是。
③传感器的工作原理如下图所示。
传感器中阴极的电极反应式是。
（2）为测定铁元素的质量分数，继续实验。
a．将A装置中的剩余固体用足量盐酸酸浸，有少量H2产生。
充分反应后过滤，得到黄色滤液；
b．向滤液中滴加TiCl3溶液，至恰好完全反应，TiCl3被氧化为TiO2+；
c．用滴定法测定Fe2+的量，消耗vmLnmol/LK2Cr2O7溶液。
①a中滤液含有的金属阳离子是。
②b中反应的离子方程式是。
③c中K2Cr2O7被还原为Cr3+，样品中铁元素质量分数的数学表示式是。
2.（通州期末）氨水是一种常用的化学试剂。
（1）以浓氨水和生石灰为原料，用如下图装置为发生装置，可制取少量氨气。
已知：
NH3·H2O+CaO=Ca（OH）2+NH3↑。
①浓氨水应该装在__________（填A或B）中，该仪器的名称是__________。
②试从电离平衡的角度分析该实验中氨气逸出的原因：
__________。
③现要用试管和必要实验用品收集一试管氨气，请在C处画出相应收集装置。
（2）化学兴趣小组用氨水与硝酸银溶液配制好银氨溶液后，进行乙醛的银镜反应实验，但部分同学实验时间长，且效果不明显。
影响乙醛银镜反应速率的因素有哪些呢？
请你完成如下猜想：
①猜想：
因素一：
银氨溶液的pH大小；因素二：
__________。
②请你设计实验验证上述影响因素一，完成下表中内容。
提供试剂：
乙醛、2%稀氨水、0.25mol/LNaOH溶液、盐酸、2%AgNO3溶液
实验用品：
烧杯（装有热水）、试管
实验步骤
实验操作
预期现象及结论
1
在A、B两支洁净的试管中各加入1mL2%的AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入2%稀氨水，制得pH均约为8的银氨溶液。
（步骤1只填现象）
2
（3）吸取20.00mL上述氨水于锥形瓶，滴加3滴甲基橙指示剂，用0.0050mol/L标准硫酸滴定，滴定至出现红色为终点，重复3次实验，平均消耗标准硫酸20.04mL，计算上述氨水的物质的量浓度__________。
3.（石景山期末）某小组探究Na2CO3和NaHCO3的性质，实验步骤及记录如下：
Ⅰ.分别向盛有0.5gNa2CO3固体、0.5gNaHCO3固体的烧杯中加入10mL水（20℃），搅拌，
测量温度为T1；
Ⅱ.静置恒温后测量温度为T2；
Ⅲ.分别加入10mL密度约为1.1g/mL20%的盐酸（20℃），搅拌，测量温度T3。
得到表1的数据：
表1
T1/℃
T2/℃
T3/℃
Na2CO3
23.3
20.0
23.7
NaHCO3
18.5
20.0
20.8
回答下列问题：
（1）Na2CO3溶于水显碱性，其原因是（用离子方程式表示）。
（2）根据试题后的附表判断：
步骤Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3固体分别是全部溶解还是部分溶解_________。
（3）分析表1的数据得出：
Na2CO3固体溶于水______，NaHCO3固体溶于水______（填“放热”或“吸热”）。
（4）甲同学分析上述数据得出：
Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应都是放热反应。
乙同学认为应该增加一个实验，并补做如下实验：
向盛有10mL水（20℃）的烧杯中加入10mL_____，搅拌，测量温度为22.2℃。
（5）结合上述探究，下列说法正确的是__________。
A．NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应
B．不能用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体
C．Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关
（6）丙同学为测定一份NaHCO3和Na2CO3混合固体中NaHCO3的纯度，称取m1g混合物，加热至质量不变时，称其质量为m2g，则原混合物中NaHCO3的质量分数为_____（用代数式表示）。
附表：
溶解度表
温度
溶解度
10℃
20℃
30℃
40℃
Na2CO3
12.5g
21.5g
39.7g
40.0g
NaHCO3
8.1g
9.6g
11.1g
12.7g
4.（海淀期末）19．（12分）某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应，所用装置如下图所示。
AB
（1）该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色，然后开始实验。
步骤①
配制1mol·L-1FeCl3溶液（未用盐酸酸化），测其pH约为1，取少量装入试管B中，加热A。
FeCl3溶液显酸性的原因是。
写出装置A中产生SO2的化学方程式：
。
（2）当SO2通入到FeCl3溶液至饱和时，同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，没有观察到丁达尔现象。
将混合液放置12小时，溶液才变成浅绿色。
【查阅资料】Fe（HSO3）2+离子为红棕色，它可以将Fe3+还原为Fe2+。
生成Fe（HSO3）2+离子的反应为可逆反应。
解释SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色Fe（HSO3）2+离子的原因：
。
写出溶液中Fe（HSO3）2+离子与Fe3+反应的离子方程式：
。
（3）为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间，该小组同学进行了步骤③的实验。
步骤
往5mL1mol·L-1FeCl3溶液中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色。
微热3min，溶液颜色变为浅绿色。
步骤③
往5mL重新配制的1mol·L-1FeCl3溶液（用浓盐酸酸化）中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色。
几分钟后，发现溶液颜色变成浅绿色。
用铁氰化钾溶液检验步骤
和步骤③所得溶液中的Fe2+，其现象为。
（4）综合上述实验探究过程，可以获得的实验结论：
I．SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色中间产物Fe（HSO3）2+离子；
II．红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程；
III．。
5.（东城期末）19.（10分）工、农业废水以及生活污水中浓度较高的NO
会造成氮污染。
工业上处理水体中NO
的一种方法是零价铁化学还原法。
某化学小组用废铁屑和硝酸盐溶液模拟此过程，实验如下。
（1）先用稀硫酸洗去废铁屑表面的铁锈，然后用蒸馏水将铁屑洗净。
①除锈反应的离子方程式是。
②判断铁屑洗净的方法是。
（2）将KNO3溶液的pH调至2.5。
从氧化还原的角度分析调低溶液pH的原因是
。
（3）将上述处理过的足量铁屑投入
（2）的溶液中。
右图表示该反应过程中，体系内相关离子浓度、pH随时间变化的关系。
请根据图中信息回答：
①t1时刻前该反应的离子方程式是。
②t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH
的浓度在增大，Fe2+的浓度
却没有增大，可能的原因是。
（4）铁屑与KNO3溶液反应过程中若向溶液中加入炭粉，可以增大该反应的
速率，提高NO
的去除效果，其原因是。
6.（大兴期末）17.（13分）某课外小组探究钠、铝、铁、铜单质还原性强弱及其相关化学性质，做了如下实验：
实验1
常温时取四种金属少量分别放入装有蒸馏水的试管中
实验2
再取少量铝、铁、铜分别放入装有稀硫酸的试管中
（1）实验1中能发生反应的离子方程式。
（2）实验2中能够判断出铝、铁、铜还原性强弱的现象是。
结论：
由实验1、2得出四种金属的还原性强弱顺序为；请从原子结构角度解释钠的还原性强于铝。
（3）为确认实验2反应后溶液中的金属阳离子，再进行实验：
①取Al反应后的溶液加入过量的NaOH溶液，写出反应的离子方程式
。
②一段时间后，取Fe反应后的溶液，检验Fe2+方法正确的是。
a.滴加KSCN溶液，无明显变化，再加入少量氯水，溶液变红
b.滴加K3［Fe（CN）6］溶液，有蓝色沉淀产生
c.滴加NaOH溶液，产生的白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
（4）在实验2中，铝、铁反应现象的差异并不是很明显，有同学建议再设计一种实验来证明这两种金属的还原性关系，请设计一种实验方案。
（5）在实验过程中，还有同学为了验证铁与铜的还原性，用铁、铜、导线、烧杯、氯化铁溶液设计了原电池装置。
①画出原电池的装置图。
②该电池的正极反应为。
7.（丰台期末）SO2是常见的大气污染物，燃煤是产生SO2的主要原因。
工业上有多种方法可以减少SO2的排放。
（1）往煤中添加一些石灰石，可使燃煤过程中产生的SO2转化成硫酸钙。
该反应的化学方程式是。
（2）可用多种溶液做燃煤烟气中SO2的吸收液。
①分别用等物质的量浓度的Na2SO3溶液和NaOH溶液做吸收液，当生成等物质的
量NaHSO3时，两种吸收液体积比V（Na2SO3）:
V（NaOH）=。
②NaOH溶液吸收了足量的SO2后会失效，可将这种失效的溶液与一定量的石
灰水溶液充分反应后过滤，使NaOH溶液再生，再生过程的离子方程式是。
（3）甲同学认为BaCl2溶液可以做SO2的吸收液。
为此甲同学设计如下实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）：
已知：
Na2SO3（固体）+H2SO4（浓）
Na2SO4+SO2↑+H2O
反应开始后，A中Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B中有白色沉淀。
甲同学认为B中白色沉淀是SO2与BaCl2溶液反应生成的BaSO3，所以BaCl2溶液可做SO2吸收液。
乙同学认为B中的白色沉淀是BaSO4，产生BaSO4的原因是：
①A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾，进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀。
②。
为证明SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀，乙同学对甲同学的实验装置做了如下改动并实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）：
反应开始后，A中Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B、C试管中除了有气泡外，未见其它现象；D中红色褪去。
③试管B中试剂是溶液；滴加浓硫酸之前的操作是。
④通过甲乙两位同学的实验，得出的结论是。
8.（西城高三一模）28．（15分）为探究Ag+与Fe3+氧化性的相关问题，某小组同学进行如下实验：
已知：
相关物质的溶解度（20oC）AgCl：
1.5×10-4gAg2SO4：
0.796g
（1）甲同学的实验如下：
序号
操作
现象
实验Ⅰ
将2mL1mol/LAgNO3溶液加入到
1mL1mol/LFeSO4溶液中
产生白色沉淀，随后有黑色固体产生
取上层清液，滴加KSCN溶液
溶液变红
注：
经检验黑色固体为Ag
①白色沉淀的化学式是。
②甲同学得出Ag+氧化了Fe2+的依据是。
（2）乙同学为探究Ag+和Fe2+反应的程度，进行实验Ⅱ。
a．按右图连接装置并加入药品（盐桥中的物质不参与反应），发现电压表指针偏移。
偏移的方向表明：
电子由石墨经导线流向银。
放置一段时间后，指针偏移减小。
b．随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2（SO4）3溶液，发现电压表指针的变化依次为：
偏移减小→回到零点→逆向偏移。
①a中甲烧杯里的电极反应式是。
②b中电压表指针逆向偏移后，银为极（填“正”或“负”）。
③由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是。
（3）为进一步验证乙同学的结论，丙同学又进行了如下实验：
序号
操作
现象
实验Ⅲ
将2mL2mol/LFe（NO3）3溶液加入有银镜的试管中
银镜消失
实验Ⅳ
将2mL1mol/LFe2（SO4）3溶液加入有银镜的试管中
银镜减少，未消失
实验Ⅴ
将2mL2mol/LFeCl3溶液加入有银镜的试管中
银镜消失
①实验Ⅲ（填“能”或“不能”）证明Fe3+氧化了Ag，理由是。
②用化学反应原理解释实验Ⅳ与Ⅴ的现象有所不同的原因：
。
9.（海淀高三一模）已知FeCl3溶液与KI溶液的反应为可逆反应，某小组同学对该反应进行实验探究。
（1）甲同学首先进行了实验1。
实验
1
实验步骤
实验现象
ⅰ．取2mL1mol·L-1KI溶液，滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液3滴（1滴约为0.05mL，下同）。
ⅰ．溶液呈棕黄色。
ⅱ．向其中滴加2滴0.1mol·L-1KSCN溶液。
ⅱ．溶液不显红色。
①写出FeCl3溶液与KI溶液反应的离子方程式。
②加入KSCN溶液的目的是。
③甲同学认为溶液不显红色的原因是反应体系中c（Fe3+）太低，故改进实验方案，进行了实验2。
实验
2
实验步骤
实验现象
ⅰ．取2mL0.1mol·L-1KI溶液，滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液3滴。
ⅰ．溶液呈棕黄色。
ⅱ．向其中滴加2滴0.1mol·L-1KSCN溶液。
ⅱ．溶液显红色。
ⅲ．继续加入2mLCCl4，充分振荡、静置。
ⅲ．液体分层，上层红色消失，变为棕黄色，下层呈紫红色。
本实验改用0.1mol·L-1KI溶液的目的是。
用化学平衡原理解释实验2中加入CCl4后上层溶液红色消失的原因：
。
（2）甲同学认为“用CCl4萃取后上层溶液仍为棕黄色”的原因是I2未被充分萃取，但乙同学查阅资料得到信息：
I2、I3－在水中均呈棕黄色，两者有如下关系：
I2＋I－
I3－。
于是提出假设：
萃取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在I3－。
①为验证假设，乙同学设计并完成了实验3。
实验3
实验步骤
实验现象
ⅰ．取1mL实验2中棕黄色的上层清液，再加入2mLCCl4，振荡、静置。
ⅰ．液体分层，上层呈黄色，下层呈紫红色。
ⅱ．取1mL饱和碘水，加入2mLCCl4，振荡、静置。
ⅱ．液体分层，上层为无色，下层呈紫红色。
实验3的结论是。
②甲同学依据乙同学的实验设计思路，选用实验2中的试剂，运用控制变量的方法设计了更加严谨的实验，证明了平衡I2＋I－
I3－的存在。
请你补充完整他设计的实验步骤：
将实验2中下层紫红色溶液平均分成两份，分装于两支试管中，向试管1中加入1mL水，振荡、静置；向试管2中。
两支试管中的现象分别为。
10.（东城高三一模）28.（15分）某学生欲通过实验方法验证Fe2+的性质。
（1）该同学在实验前，依据Fe2+的性，填写了下表。
实验操作
预期现象
反应的离子方程式
向盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸，振荡
试管中产生红棕色气体，溶液颜色逐渐变黄
Fe2++NO
+2H+=Fe3++NO2↑+H2O
依照表中操作，该同学进行实验。
观察到液面上方气体逐渐变为红棕色，但试管中溶液颜色却变为深棕色。
为了进一步探究溶液变成深棕色的原因，该同学进行如下实验。
（2）向原新制FeSO4溶液和反应后溶液中均加入KSCN溶液，前者不变红色，后者变红。
该现象的结论是。
（3）该同学通过查阅资料，认为溶液的深棕色可能是NO2或NO与溶液中Fe2+或Fe3+发生反应而得到的。
为此他利用如图装置（气密性已检验，尾气处理装置略）进行探究。
ⅰ.打开活塞a、关闭b，并使甲装置中反应开始后，观察到丙中溶液逐渐变为深棕色，而丁中溶液无明显变化。
ⅱ.打开活塞b、关闭a，一段时间后再停止甲中反应。
ⅲ.为与ⅰ中实验进行对照，更换丙、丁后，使甲中反应继续，观察到的现象与步骤ⅰ中相同。
①铜与足量浓硝酸反应的化学方程式是；
②装置乙的作用是；
③步骤ⅱ的目的是；
④该实验可得出的结论是。
（4）该同学重新进行
（1）中实验，观察到了预期现象，其实验操作是。
11.（顺义高三一模）某小组用下图所示装置对Cl2与Na2S2O3的反应进行探究（气密性已检验）。
实验操作和现象：
操作
现象
打开分液漏斗活塞，滴加一定量浓盐酸，加热
i．A中有黄绿色气体生成，C中液面上方有白雾，溶液中开始出现少量浑浊；
ii．一段时间后，C中产生大量黄色沉淀。
用湿润的淀粉碘化钾试纸检验C中白雾
淀粉碘化钾试纸变蓝
C中浊液过滤后，取少量滤液用盐酸酸化，滴加氯化钡溶液
有白色沉淀生成
查阅资料：
a．S2O32—有较强的还原性
b．酸性条件下S2O32—迅速分解为S和SO2
（1）A中发生反应的离子方程式是。
（2）B中饱和NaCl溶液的作用是。
（3）C中生成黄色沉淀的离子方程式是。
（4）为检验C中是否有SO2生成，需进行的操作是。
（5）C中滤液与氯化钡溶液反应生成白色沉淀，甲同学认为利用该现象可证明Na2S2O3被Cl2氧化，反应的离子方程式是。
（6）乙同学认为，C中滤液用硝酸酸化后滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀，也能证明Na2S2O3被Cl2氧化，丙同学认为不能证明，理由是。
12.（石景山高三一模）28．（15分）某学习小组依据反应：
SO2（g）+Cl2（g）
SO2Cl2（g）△H＜0，设计制备磺酰氯（SO2Cl2）的装置如左图，有关信息如右表所示。
SO2Cl2
Cl2
SO2
熔点/℃
–54.1
–101
–72.4
沸点/℃
69.1
–34.6
–10
性质
遇水发生
剧烈水解
（1）若用浓盐酸与二氧化锰为原料制取Cl2，反应的化学方程式为__________。
（2）B仪器的作用是________________。
（3）为了便于混合物的分离且提高反应物的转化率，A装置的反应条件最好选择_____。
a．冰水浴b．常温c．加热至69.1℃
（4）如果通入的Cl2或SO2含有水蒸气，氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为____。
（5）实验时先通入干燥的Cl2将A装置中的空气赶走，再缓慢通入干燥的SO2，即发生反应。
充分反应后，继续通入Cl2使装置中的SO2进入烧杯中被吸收。
分离产物后，向获得的SO2Cl2中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液W。
①经分析SO2Cl2与H2O反应属于非氧化还原反应，写出该反应的化学方程式__________。
②无色溶液W中的阴离子除含少量OH－外，还含有其它两种阴离子，检验溶液W中这两种阴离子方法是_______________________________________________。
③反应完成后，在W溶液、烧杯中分别滴加过量的BaCl2溶液，均出现白色沉淀，此沉淀不溶于稀盐酸，经过滤、洗涤、干燥，称量得到的固体质量分别为Xg、Yg。
计算SO2+Cl2
SO2Cl2反应中，SO2的转化率（用含X、Y的代数式表示）。
13.（门头沟高三一模）28.（16分）某研究性学习小组利用下列有关装置对SO2的性质及空气中SO2的含量进行探究（装置的气密性已检查）：
（1）装置A中反应的化学方程式是。
（2）滴加浓硫酸之前，打开弹簧夹，通入一段时间N2，再关闭弹簧夹。
此操作的目的是。
（3）实验过程装置B中没有明显变化。
实验结束取下装置B，从中分别取少量溶液于两支洁净试管中。
向第1支试管中滴加适量氨水出现白色沉淀（填化学式）；向第2支试管中滴加适量新制氯水，仍然出现白色沉淀，该反应的离子方程式是__________。
（4）装置C中的溶液中出现淡黄色浑浊，该实验证明SO2具有性。
（5）装置D的作用是。
（6）实验后，测定装置D中溶液呈碱性。
溶液为什么呈碱性呢？
大家有两种不同的假设：
①是生成的Na2SO3水解；②是氢氧化钠剩余。
请设计实验方案证明哪种假设成立。
可任选下列试剂进行实验：
Na2SO3溶液、酚酞溶液、氯水、BaCl2溶液、稀硫酸
实验步骤
实验操作
预期现象与结论
1
取少量溶液于试管，滴入几滴酚酞
溶液变红
2
（7）另一小组利用装置E进行实验：
SO2性质实验之后,用注射器对实验室内空气进行取样。
并向装置E中共注入VmL（已折算为标况下体积）的空气，当溶液刚好褪色时，停止实验。
请计算该空气中SO2的体积分数（用含V的代数式表示）。
14.（房山高三一模）28.（15分）资料显示：
a.Na2S2O3、BaS2O3、BaS均易溶于水。
b.SO2、Na2S、Na2CO3反应可生成Na2S2O3。
某化学小组据此进行了制备硫代硫酸钠（Na2S2O3）的探究：
实验制备装置如下图所示（省略夹持装置）：
回答问题：
（1）仪器a的名称是。
（2）装置A中发生反应的化学方程式是。
（3）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率。
①B中最好盛装的液体是。
a．蒸馏水b．饱和Na2SO3溶液c．饱和NaHSO3溶液d．饱和NaHCO3溶液
②如使SO2缓慢进入烧瓶C，正确的操作是_________。
（4）在装置C中生成Na2S2O3。
①完成反应方程式：
SO2+Na2S+Na2CO3=Na2S2O3+
②反应开始先使A中发生反应一会儿，再使C中反应发生，其原因是。
③结束反应后，取C中溶液，经________、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到Na2S2O3·5H2O。
（5）完成对所得产品的检测的实验：
推测
操作和现象
结论
杂质中的正盐成分可能有：
Na2S
Na2CO3
Na2SO4
①取Wg产品配成稀溶液；
②向溶液中滴加过量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤，得沉淀和滤液；
③向沉淀中加入过量盐酸，沉淀完全溶解，并有刺激性气味的气体产生。
④向滤液滴加2滴淀粉溶液，再逐滴加0.1000mol·L－1碘的标准溶液，至溶液呈紫色不再褪去，消耗碘的标准溶液体积为18.10mL。
产品杂质中：
一定含有，
可能含有，
一定不含有。
操作④发生的反应是：
2S2O32-＋I2===S4O62-＋2I－
产品纯度：
。
15.（朝阳高三一模）某学生对
与
在不同
下的反应进行探究。
（1）测得
溶液
，
溶液
，二者水解的离子分别是。
（2）调节
，实验记录如下：
实验
现象
10
产生白色沉淀，稍后溶解，溶液澄清
6
产生白色沉淀，一段时间后，沉淀未溶解
2
产生大量白色沉淀，一段时间后，产生海绵状棕黑色物质
查阅资料得知：
i．
：
白色，难溶于水，溶于过量的
溶液
ii．
：
棕黑色，不溶于水，能和酸反应
①推测a中白色沉淀为
，离子方程式是。
②推测a中白色沉淀为
，推测的依据是。
（3）取
、
中白色沉淀，置于
溶液中，沉淀溶解。
该同学设计实验确认了白色沉淀不是
，实验方法是：
另取
升级会员 