北京高考化学10年真题实验探究题汇编11页.docx
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北京高考化学10年真题实验探究题汇编11页
2020北京高考化学10年真题实验探究题汇编
实验探究题汇编
【2019北京高考】28.(16分)化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。
(1)实验一:
用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。
①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是____________________________________。
②试剂a是____________。
(2)对体系中有关物质性质分析得出:
沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。
(资料:
Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水)
实验二:
验证B的成分
①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式:
__________。
②加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。
推断D中主要是BaSO3,进而推断B中含有Ag2SO3。
向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有Ag2SO3。
所用试剂及现象是__________。
(3)根据沉淀F的存在,推测
的产生有两个途径:
途径1:
实验一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,随沉淀B进入D。
途径2:
实验二中,
被氧化为
进入D。
实验三:
探究
的产生途径
①向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有________:
取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含Ag2SO4。
做出判断的理由:
_______。
②实验三的结论:
__________。
(4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是_________________。
(5)根据物质性质分析,SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。
将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag和
生成。
(6)根据上述实验所得结论:
__________________。
28.(16分)
(1)①Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O②饱和NaHSO3溶液
(2)①Ag2SO3+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2++
+4H2O②H2O2溶液,产生白色沉淀
(3)①Ag+Ag2SO4溶解度大于BaSO4,没有BaSO4沉淀时,必定没有Ag2SO4
②途径1不产生
,途径2产生
(4)2Ag++SO2+H2O=Ag2SO3↓+2H+(6)实验条件下:
SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和
的速率碱性溶液中
更易被氧化为
【2018北京高考】实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:
K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
1A为氯气发生装置。
A中反应方程式是_________________________(锰被还原为Mn2+)。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。
③C中得到紫色固体和溶液。
C中Cl2发生的反应有
3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH
2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有________________。
(2)探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。
为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:
方案Ⅰ
取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。
取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。
Ⅰ.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,
还可能由________________________产生(用方程式表示)。
Ⅱ.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。
用KOH溶液洗涤的目的是______________________。
2根据K2FeO4的制备实验得出:
氧化性Cl2________
(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,
Cl2和
的氧化性强弱关系相反,原因是___________________________________。
③资料表明,酸性溶液中的氧化性
>
,验证实验如下:
将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4
的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性
>
。
若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。
理由或方案:
_________________________________________。
2018,28.答案:
(16分)
(1)①2KMnO4+16HCl
2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
②
③Cl2+2OH−
Cl−+ClO−+H2O
(2)①i.Fe3+4FeO42−+20H+
4Fe3++3O2↑+10H2Oii.排除ClO−的干扰②>溶液的酸碱性不同
③理由:
FeO42−在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是MnO4−的颜色
方案:
向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色
【2017北京高考】某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取出少量黑色固体,洗涤后,_______(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有_______________。
(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是___________________(用离子方程式表示)。
针对两种观点继续实验:
①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。
同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:
序号
取样时间/min
现象
ⅰ
3
产生大量白色沉淀;溶液呈红色
ⅱ
30
产生白色沉淀;较3min时量少;溶液红色较3min时加深
ⅲ
120
产生白色沉淀;较30min时量少;溶液红色较30min时变浅
(资料:
Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)
②对Fe3+产生的原因作出如下假设:
假设a:
可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;
假设b:
空气中存在O2,由于________(用离子方程式表示),可产生Fe3+;
假设c:
酸性溶液中NO3-具有氧化性,可产生Fe3+;
假设d:
根据_______现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。
③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。
实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ:
向硝酸酸化的________溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3min时溶液呈浅红色,30min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ:
装置如图。
其中甲溶液是________,操作及现象是________________。
(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:
______。
2017,28.【答案】
(1)①加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀②Fe2+
(2)Fe+2Fe3+=3Fe2+②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O加入KSCN溶液后产生白色沉淀
③0.05mol·L-1NaNO3溶液FeSO4溶液
分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深
(3)溶液中存在反应:
①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+=3Fe2+。
反应开始时,c(Ag+)大,以反应①、②为主,c(Fe3+)增大。
约30分钟后,c(Ag+)小,以反应③为主,c(Fe3+)减小。
【2016北京高考】以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。
实验
试剂
现象
滴管
试管
0.2mol·L−1Na2SO3溶液
饱和Ag2SO4溶液
Ⅰ.产生白色沉淀
0.2mol·L−1CuSO4
Ⅱ.溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀
0.1mol·L−1Al2(SO4)3溶液
Ⅲ.开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀
(1)经检验,现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。
用离子方程式解释现象Ⅰ:
____________。
(2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO42−,含有Cu+、Cu2+和SO32−。
已知:
①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是_____________。
②通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和SO32−。
a.白色沉淀A是BaSO4,试剂1是____________。
b.证实沉淀中含有Cu2+和SO32−的理由是_。
(3)已知:
Al2(SO3)3在水溶液中不存在。
经检验,现象Ⅲ的白色沉淀中无SO42−,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色。
①推测沉淀中含有亚硫酸根和________。
②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:
i.被Al(OH)3吸附;ii.存在于铝的碱式盐中。
对假设ii设计了对比实验,证实了假设ii成立。
a.将对比实验方案补充完整。
步骤二:
________________________________________________(按上图形式呈现)。
b.假设ii成立的实验证据是_________________________。
(4)根据实验,亚硫酸盐的性质有______________。
盐溶液间反应的多样性与____________________有关。
201628.(16分)
(1)2Ag++SO32—
Ag2SO4↓。
(2)①有红色固体生成;②a.HCl和BaCl2溶液。
b.在I-的作用下,Cu2+转化为白色沉淀CuI,SO32-转化为SO42-。
(3)①Al3+、OH-。
②a、
,b、V1明显大于V2。
(4)亚硫酸盐的溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性;两种盐溶液中阴阳离子的性质和反应条件。
【2015北京高考】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:
(1)待实验
溶液颜色不再改变时,再进行实验
,目的是使实验
的反应达到。
(2)
是
的对比试验,目的是排除有
中造成的影响。
(3)
和
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
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。
K闭合时,指针向右偏转,b作极。
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
中Fe2+向Fe3+转化的原因.
转化原因是。
与(4)实验对比,不同的操作是。
(6)实验
中,还原性:
I->Fe2+;而实验
中,还原性:
Fe2+>I-,将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是。
2015,28【答案】
(1)化学平衡状态
(2)溶液稀释对颜色变化
(3)加入Ag+发生反应:
Ag++I-=AgI↓,c(I-)降低;或增大c(Fe2+)平衡均逆向移动
(4)①正 ②左管产生黄色沉淀,指针向左偏转。
(5)①Fe2+随浓度增大,还原性增强 ,使Fe2+还原性强于I-
②向U型管右管中滴加1mol/L FeSO4溶液。
(6)该反应为可逆氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动方向
【2014北京高考】用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。
某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,研究废液再生机理,记录(a、b、c代表电压值):
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
Ⅰ
x≥a
电极附近出现黄色,有气泡产生
有Fe3+、有Cl2
Ⅱ
a>x≥b
电极附近出现黄色,无气泡产生
有Fe3+、无Cl2
Ⅲ
b>x>0
无明显现象
无Fe3+、无Cl2
(1)用KSCN溶液检测出Fe3+的现象是_______________
(2)Ⅰ中,Fe3+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化,写出有关反应:
__________________
(3)由Ⅱ推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有________性
(4)Ⅱ中虽未检测出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证,电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
Ⅳ
a>x≥c
无明显现象
有Cl2
Ⅴ
c>x≥b
无明显现象
无Cl2
①NaCl溶液的浓度是______mol/L
②Ⅳ中检测Cl2的实验方法:
_______
③与Ⅱ相比,得出的结论(写出两点):
_____________
【答案】
(1)溶液变为红色;
(2)2Cl--2e-=Cl2↑;2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;(3)还原
(4)①0.2②取少量阳极电解液于试管中,滴加几滴淀粉碘化钾溶液,若溶液变蓝,则证明有Cl2生成。
③Ⅰ在pH=1时,电压≧cV时,Cl-才能在阳极放电产生Cl2;
ⅡFe2+比Cl-容易在阳极放电,即还原性Fe2+>Cl-。
【2013北京高考】某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:
操作
现象
取4g漂粉精固体,加入100mL水
部分固体溶解,溶液略有颜色
过滤,测漂粉精溶液的pH
pH试纸先变蓝(约为12),后褪色
A
ⅰ.液面上方出现白雾
ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色
ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去
(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是___________________________________。
(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是_____________________________。
(3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。
推测现象i的白雾由盐酸小液滴形成,进行如下实验:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;
b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。
①实验a的目的是_________________________________。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是________________________________。
(4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:
随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl-发生反应。
通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是_________________。
(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X。
①向沉淀X中加入稀盐酸,无明显变化。
取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
则沉淀X中含有的物质是________。
②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因:
_____________________。
28.[答案]
(1)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(2)碱性、漂白性
(3)①检验白雾中是否含有Cl2,排除Cl2干扰
②白雾中混有SO2,SO2可与酸化的AgNO3反应产生白色沉淀
(4)向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色(5)①CaSO4
②SO2+Cl2+2H2O===SO
+2Cl-+4H+
【2012北京高考】有文献记载:
在强碱性条件下,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;试管壁附着有银镜
实验Ⅱ
2mL银氨溶液和数滴浓氨水
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.Ag(NH3)
+2H2O
Ag++2NH3·H2Ob.AgOH不稳定,极易分解为黑色Ag2O
(1)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假设:
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。
用图0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)。
图0
(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:
图0
①有部分Ag2O溶解在氨水中,该反应的化学方程式是___________________________。
②实验结果证实假设成立,依据的现象是_________________________。
(6)用HNO3清洗试管壁上的Ag,该反应的化学方程式是_______________________。
27.[答案]
(1)AgNO3溶液和氨水
(2)①试纸变蓝
②在NaOH存在下,加热促进NH3·H2O分解,逸出NH3,促使Ag(NH3)
+2H2O
Ag++2NH3·H2O平衡正向移动,c(Ag+)增大,Ag+与OH-反应立即转化为Ag2O:
2OH-+2Ag+===Ag2O↓+H2O
(3)过量NaOH溶液(4)(5)①Ag2O+4NH3·H2O===2Ag(NH3)2OH+3H2O
②与溶液接触的试管壁上析出银镜(6)Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O
【2011北京高考】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_______________。
答案:
(1)2H2SO4(浓)+Cu
CuSO4+2H2O+2SO2↑;
(2)BaSO4还原(3)2NO+O2=2NO2;
(4)①通N
2一段时间,排除装置的空气饱和的NaHSO3溶液
②甲:
SO42-+Ba2+=BaSO4↓;乙:
2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4+4H+;
白雾的量要远多于装置中氧气的量
(5)SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀
解析:
(1)浓硫酸具有强氧化性,在加热时可以氧化单质铜,生成硫酸铜、二氧化硫和水,方程式为2H2SO4(浓)+Cu
CuSO4+2H2O+2SO2↑;
(2)SO2溶于水显酸性,而在酸性条件下NO3-具有氧化性可将SO2氧化成硫酸,从而生成既不溶于水也不溶于酸的硫酸钡沉淀,这说明SO2具有还原性;而NO3-被还原成NO气体,由于试剂瓶中的空气将NO氧化成NO2,因此会出现浅棕色气体,方程式为2NO+O2=2NO2;
(3)见解析
(2)
(4)①要排除空气参与反应,可在反应之前先通入氮气一段时间,将装置中的空气排出;由于铜和浓硫酸反应放热,因此产生的白雾中含有硫酸,为防止硫酸干扰后面的反应,需要饱和的NaHSO3溶液除去二氧化硫中混有的硫酸杂质;②甲仅仅是排除了空气,但并没有除去二氧化硫中混有的硫酸,因此会产生大量沉淀,方程式为SO42-+Ba2+=BaSO4↓;而乙虽然排除了二氧化硫中混有的硫酸,但没有排尽空气,由于在溶液中空气可氧化二氧化硫生成硫酸,所以也会生成硫酸钡沉淀,方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4+4H+。
但由于白雾的量要远多于装置中氧气的量,所以产生的沉淀少。
(5)通过以上分析不难得出SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成白色BaSO3沉淀。