届化学一轮复习高频考点100题《实验探究题》有解析.docx
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届化学一轮复习高频考点100题《实验探究题》有解析
第I卷(选择题)
1.为探究溴乙烷与NaOH的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应,甲、乙、丙三名同学分别设计如下三个实验方案:
甲:
向反应混合液中滴入溴水,若溶液颜色很快褪去,则可证明发生了消去反应。
乙:
向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH,然后再滴入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成,则可证明发生了消去反应。
丙:
向反应混合液中滴入酸性KMnO4溶液,若溶液颜色变浅,则证明发生了消去反应。
则有关上述实验方案叙述()
A.甲正确B.乙正确C.丙正确D.上述实验方案都不正确
【答案】D
【解析】
试题分析:
A、反应混合液中存在氢氧化钠,溴与氢氧化钠反应而褪色,不能说明发生了消去反应,甲错误;B、溴乙烷发生水解反应也会有此现象,不能说明说明发生了消去反应,乙错误;C、反应混合液中的醇也可以使酸性KMnO4溶液颜色变浅,不能说明说明发生了消去反应,丙错误,答案选D。
考点:
考查对卤代烃发生消去反应实验的判断
2.我们学习化学很重要的一个方面就是解决生活中的实际问题,下列家庭小实验不合理的是( )
A.用灼烧并闻气味的方法检验真皮衣料
B.用淀粉和水检验食盐中的碘元素
C.用食用碱(Na2CO3)溶液洗涤餐具上的油污
D.用食醋除去热水壶中的水垢
【答案】B
【解析】食盐中的碘元素以KIO3的形式存在,用淀粉和水不能直接检验。
3.某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理,做了如下四组实验:
①将镁粉投入冷水中,未见任何现象;
②将镁粉放入溴水中,观察到只是开始时产生极少量的气泡,但溴水的颜色逐渐褪去;
③将镁粉放入液溴中,未观察到任何明显现象;
④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水,观察到溴的红棕色很快褪去。
则下列关于镁与溴水的反应机理论述中正确的是()
A.镁粉只直接与溴水中的溴反应
B.镁粉只与溴水中的酸反应
C.产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到
D.镁粉在水的催化下与溴发生反应
【答案】D
【解析】
试题分析:
根据实验现象可得出结论:
①镁不易与冷水反应。
②和当水中放入溴时镁粉缓慢发生反应,溴逐渐消耗。
③镁与液溴不反应。
④镁粉和滴加几滴水液溴,瞬速反应,溴很快消耗完全。
综上所述镁与溴水的反应机理是:
镁粉在水的催化下与溴发生反应。
现象为:
D。
考点:
考查镁与溴水的反应机理论的知识。
4.下列各项实验操作正确的是( )
A.使C2H5Br和NaOH溶液混合后水解,取上层清液,滴加AgNO3溶液检验溴元素
B.为增强高锰酸钾溶液的氧化性,可用盐酸将高锰酸钾溶液酸化
C.将苯与溴水混合后,再加铁粉,即可制得溴苯
D.在测定盐酸和氢氧化钠溶液反应的中和热时,氢氧化钠溶液应过量
【答案】D
【解析】
试题分析:
C2H5Br和NaOH溶液混合后水解,因为C2H5Br的密度比水小,所以上层清液不能用来检验溴元素,要取下层清液,故A错误;B盐酸可以被酸性高锰酸钾氧化,故为增强高锰酸钾溶液的氧化性,不可用盐酸将高锰酸钾溶液酸化,一般加入的是硫酸,故B错误;C中,应该是将苯与液溴混合后加入铁粉,在加热制备溴苯,故C错误;D中为了减小误差,在测定盐酸和氢氧化钠溶液反应的中和热时,氢氧化钠溶液应过量,故D正确。
考点:
化学实验
点评:
本题考查了化学的一些常见的实验,这是实验均是学生比较熟悉的,常常是高考命题的热点,本题难度中等。
5.下列实验装置是探究铜丝与过量浓硫酸的反应,下列叙述不正确的是
A.装置①能控制反应的发生和结束
B.若将反应后②的试管取下,在通风橱中加热,会产生刺激性气味的气体,溶液呈红色
C.③中石蕊溶液变红色
D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察溶液颜色
【答案】D
【解析】铜和浓硫酸反应生成SO2、硫酸铜和水。
SO2溶于水显酸性,能使石蕊试液显红色,所以选项ABC都是正确的。
D不正确,应该是把试管中的溶液倒入水中,因为试管中还含有浓硫酸,答案选D。
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
二、填空题(题型注释)
6.为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)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分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是。
(2)称取碳素钢6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含有Fe2+。
若要确认其中的Fe2+,应选用(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560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4反应,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66g。
由此推知气体Y中SO2的体积分数为。
[探究二]根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体,其中Q1气体,在标准状况下,密度为0.0893g·L-1。
为此设计了下列探究实验装置(假设有关气体完全反应)。
(3)装置B中试剂的作用是。
(4)分析Y气体中的Q2气体是如何生成的(用化学方程式表示)。
(5)已知洗气瓶M中盛装澄清石灰水,为确认Q2的存在,需在装置中添加洗气瓶M于(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Q1,预计实验现象应是。
【答案】
(1)铁被钝化
(2)①D ②0.80
(3)检验SO2是否除尽
(4)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(5)C
(6)D中的固体由黑变红、E中的固体由白变蓝
【解析】
(1)由于在常温下,铁在浓硫酸中钝化,从而在铁表面形成一层致密的氧化膜,所以不再和CuSO4溶液反应。
(2)①Fe2+具有还原性,可以被KMnO4(H+)氧化,从而溶液褪色,据此可以鉴别,答案选D。
,所以SO2的体积分数为
。
(3)M=0.0893g·L-1×22.4L·mol-1=2.0g·mol-1。
所以Q1为H2。
由于C能被浓H2SO4氧化成CO2,所以Q2应为CO2。
检验H2用CuO,而检验CO2气体需用澄清石灰水,在验证CO2之前,须除尽SO2气体,所以A装置用来除去SO2,B装置用来检验是否除尽,M装置应放在B、C之间。
若有H2,CuO应由黑变红,CuSO4由白变蓝。
7.铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。
某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时,观察到铁完全溶解,并产生大量气体。
实验室现有下列试剂:
0.01mol/L酸性KMnO4溶液、0.1mol/LKI溶液、3%H2O2溶液、淀粉溶液、蒸馏水。
请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种;
Ⅱ.所得气体中可能含有________中的一种或两种。
实验操作
预期现象
结论
验证猜想Ⅰ
步骤①:
取少量0.01mol/L酸性KMnO4溶液,滴入所得溶液
步骤②:
________
含有Fe3
验证猜想Ⅱ
将所得气体通入如下装置
含有两种气体
【实验探究】
【问题讨论】
有同学提出,若另外选用KSCN溶液,则仅利用KSCN和H2O2两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究,判断该方法是否正确并进行评价:
_____________________________
【答案】【提出猜想】Ⅱ.SO2、H2
溶液紫红色褪去 含有Fe2+(或溶液紫红色不褪去,不含Fe2+)
另取少量所得溶液,滴加KI淀粉溶液 溶液变为蓝色
甲中KMnO4溶液褪色,乙中KMnO4溶液颜色不变,试管中收集到气体
【问题讨论】 不正确,若溶液中含有Fe3+,则无法检验溶液中是否含有Fe2+
【解析】解答本题时应注意以下三点:
(1)明确实验的目的是验证溶液和气体的成分;
(2)根据溶液中可能存在的离子Fe2+(铁过量)、Fe3+或两者的混合物,选择合适的试剂进行检验;
(3)根据气体的可能成分SO2和H2选择合适的试剂进行检验。
铁与浓硫酸加热时,产生的金属离子可能有Fe2+(铁过量)、Fe3+,产生的气体可能有H2(铁过量)、SO2。
Fe2+可以使酸性KMnO4溶液褪色,Fe3+具有氧化性,可把I-氧化成I2可使KI淀粉溶液变为蓝色;SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色,并被其吸收。
8.某同学对Cl2与KI溶液的反应进行了实验探究。
反应装置如下:
通入氯气一段时间,KI溶液变为黄色。
继续通入氯气一段时间后,溶液黄色褪去,变为无色。
继续通入氯气,最后溶液变为浅黄绿色。
(1)已知I2+I-
I3-,I2、I3-在水中均呈黄色。
为确定黄色溶液的成分,进行了以下实验。
操作
实验现象
a
取2~3mL黄色溶液,加入足量CCl4,振荡静置。
CCl4层呈紫红色,水层显浅黄色。
b
取2~3mL饱和碘水,加入足量CCl4,振荡静置。
CCl4层呈紫红色,水层几近无色。
①实验b的目的是。
②根据实验a中,水层中含有的粒子有。
③实验a中水溶液颜色变浅的原因是。
④为保证实验的严谨性,在实验a、b的基础上,需补充一个实验,该实验为。
(2)通入氯气,溶液由黄色变为无色,是因为氯气将I2氧化。
已知1molCl2可氧化0.2molI2,该反应的化学方程式是。
(3)根据上述实验,请预测向淀粉-KI溶液中持续通入氯气,可能观察到的现象为。
【答案】
(1)①对比实验,证明实验a中水层显浅黄色是因为存在I2+I-
I3-平衡,不是单一的I2浓度降低所导致的。
(2分)
②I2、I-、I3-、Cl-、K+(可不写H2O、H+、OH-)(2分)
③由于萃取使水溶液中I2浓度降低,同时I2+I-
I3-平衡逆向向移动,I3-浓度也降低,导致水溶液颜色变浅。
(2分)
④取2~3mLKI溶液,滴加少量的氯水(或通入少量氯气,或加入少量碘单质),再加入足量CCl4,振荡静置,观察到水层是否为黄色。
(2分)
【或取少量实验a的水层溶液滴加AgNO3溶液,观察是否有黄色沉淀生成。
或取少量实验a的水层溶液淀粉溶液,观察是否变蓝。
】
(2)I2+5Cl2+6H2O
10HCl+2HIO3(2分)
(3)溶液先变蓝后褪色(1分)
【解析】
试题分析:
(1)①实验b的目的是对比实验,证明实验a中水层显浅黄色是因为存在I2+I-
I3-平衡,不是单一的I2浓度降低所导致的。
②根据实验a中,取2~3mL黄色溶液,加入足量CCl4,振荡静置。
因为KI+Cl2
2KCl+I2,水层中,含有含有Cl-、K+,水层显浅黄色,说明存在I2+I-
I3-,对可逆反应I2、I-、I3-均存在;
③实验a中水溶液颜色变浅的原因是由于萃取使水溶液中I2浓度降低,同时I2+I-
I3-平衡逆向向移动,I3-浓度也降低,导致水溶液颜色变浅。
④为保证实验的严谨性,在实验a、b的基础上,需补充检验I-或I2的实验,所以答案是取2~3mLKI溶液,滴加少量的氯水(或通入少量氯气,或加入少量碘单质),再加入足量CCl4,振荡静置,观察到水层是否为黄色。
(或取少量实验a的水层溶液滴加AgNO3溶液,观察是否有黄色沉淀生成。
或取少量实验a的水层溶液淀粉溶液,观察是否变蓝。
)
(2)已知1molCl2可氧化.2molI2,知Cl2和I2的系数比是5:
1,根据氧化还原反应特点,化合价升降总数相等,判断出I2变为+5价,配平得I2+5Cl2+6H2O
10HCl+2HIO3;
(3)向淀粉-KI溶液中持续通入氯气,可能观察到的现象为溶液先变蓝,I2+5Cl2+6H2O
10HCl+2HIO3所以后褪色;
考点:
考查探究实验和实验方案的设计。
9.为证明Fe3+具有较强的氧化性,甲同学做了如下实验:
将Cu片放入0.5mol/LFe(NO3)3溶液中,观察到Cu片逐渐溶解,溶液由黄色变为蓝绿色,由此甲同学得到Fe3+具有较强氧化性的结论。
乙同学提出了不同的看法:
“Fe(NO3)3溶液具有酸性,在此酸性条件下NO3-也能氧化Cu”,并设计实验进行探究。
已知:
水解反应
平衡常数(K)
Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+
7.9×10-4
Fe2++2H2O
Fe(OH)2+2H+
3.2×10-10
Cu2++2H2O
Cu(OH)2+2H+
3.2×10-7
请回答:
(1)稀硝酸和Cu反应的化学方程式为。
(2)请利用所提供的试剂,帮助乙同学完成实验方案设计。
试剂:
0.5mol/LFe(NO3)3溶液、Cu片、精密pH试纸(0.5~5.0)、硝酸钠溶液、稀盐酸。
方案:
。
(3)丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案,并在实验过程中用pH计监测溶液pH的变化,实验记录如下。
实验内容
实验现象
甲同学的实验方案
溶液逐渐变成蓝绿色,pH略有上升
乙同学的实验方案
无明显现象,pH没有明显变化。
①据实验现象写出发生反应的离子方程式:
。
②导致实验过程中溶液pH略有上升的可能原因是。
③解释乙同学的实验现象。
(4)请你设计更简便可行的实验方案,帮助甲同学达到实验目的:
。
【答案】
(1)3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(2分)
(2)测定硝酸铁溶液的pH,再用硝酸钠溶液和稀盐酸配制成与硝酸铁溶液PH相同、硝酸根离子浓度相同的溶液,将铜片加入到该溶液中,观察二者是否反应。
(3分)
(3)①Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+(2分)
②Fe3+变为Cu2+和Fe2+,水解能力下降(2分)
③在此酸性条件下NO3-不能氧化Cu。
(2分)
(4)将铜片放入0.5mol/L氯化铁溶液中(2分)
【解析】
试题分析:
(1)稀硝酸和Cu反应的化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)乙同学认为Fe(NO3)3溶液具中的NO3-也能氧化Cu,据此设计对照实验,配制pH与Fe(NO3)3溶液相同但只含NO3-不能氧化CuNO3-不含Fe3+的溶液即可,将铜放入该溶液中,观察二者是否反应
(3)①根据丙同学的实验证明甲同学的结论是正确的,发生的离子反应方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+②根据水解反应的平衡常数知Fe3+水解程度最大,溶液的pH略有上升,说明Fe3+变为Cu2+和Fe2+浓度减小,水解能力下降
③乙同学的实验现象说明在Fe(NO3)3溶液的酸性条件下,NO3-不能氧化Cu
(4)甲同学的实验中,NO3-造成干扰,将原溶液中的NO3-换成其他易溶盐的酸根离子即可证明
考点:
考查铜与硝酸的反应,铁离子的氧化性,对实验现象的分析能力,设计实验的能力
10.某研究性学习小组探究如下实验:
在常温下,取两片质量相等、外形和组成相同且表面经过砂纸打磨完全去掉氧化膜的铝片,分别加入盛有相同体积、H+浓度相同的稀硫酸和稀盐酸的两支大小相同的试管中,发现铝片在稀盐酸中产生氢气的反应速率比在稀硫酸中的快。
查阅相关资料后得知:
化学反应速率主要由参加反应的物质的性质决定,其次是外界因素的影响。
(1)写出以上反应的离子方程式_______________________________。
(2)出现上述现象的原因可能:
假设①SO42—对铝与H+的反应有抑制作用;假设②______________________________________。
(3)请设计实验对上述假设进行验证:
①____________________________________________;
②____________________________________________。
(4)如果上述假设都成立,要使上述稀硫酸与铝反应产生氢气的速率加快,可以采取的措施有:
①__________________________________________________;
②__________________________________________________;
③__________________________________________________;
④__________________________________________________。
【答案】
(1)2Al+6H+=2Al3++3H2↑
(2)Cl-对铝与H+的反应有促进作用 (3)①向上述稀硫酸中加入少量氯化钠、氯化钾等可溶性氯化物,如果能加快反应速率,则假设②成立 ②向上述稀盐酸中加入少量硫酸钠、硫酸钾等可溶性硫酸盐,如果反应速率减小,则假设①成立
(4)①加入可溶性氯化物 ②增加H+浓度 ③加热 ④将铝片换成铝丝
【解析】
(1)金属与酸反应的实质是金属与溶液中的H+反应。
(2)本题的难点是如何提出问题。
稀硫酸中含有H+和SO42—,稀盐酸中含有H+和Cl-。
依题意信息知,外形和组成均相同的铝与等浓度的酸反应,接触面积相同,H+浓度相同,反应在相同温度下进行,说明二者的温度、浓度、接触面积都相同,不同的是溶液中所含阴离子不同,联想催化剂对化学反应的影响,可能是阴离子对反应的影响不同。
(3)针对提出的猜想,设计实验方案。
设计方案可以从正反两个方面切入。
(4)改变条件加快反应,要从影响化学反应速率的因素切入:
温度、浓度、催化剂和固液反应接触面积。
11.亚铁是血红蛋白重要组成成分,起着向人体组织传送O2的作用,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。
下面是一种常见补药品说明书中的部分内容:
该药品含Fe2+33%~36%,不溶于水但能溶于人体中的胃酸:
与Vc(维生素C)同服可增加本品吸收。
(一)甲同学设计了以下下实验检测该补铁药品中是否含有Fe2+并探究Vc的作用:
(1)加入新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式是_________________________、
Fe3++SCN-
[Fe(SCN)]2+。
(2)加入KSCN溶液后溶液变为淡红色,说明溶液中有少量Fe3+。
该离子存在的原因可能是(填编号)_____________________。
A.药品中的铁本来就应该以三价铁的形式存在
B.在制药过程中生成少量三价铁
C.药品储存过程中有少量三价铁生成
(3)药品说明书中“与Vc同服可增加本品吸收”请说明理由_______________________。
(二)乙同学采用在酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法测定该药品是否合格,反应原理为
。
准确称量上述药品10.00g,将其全部溶于试剂2中,配制成1000mL溶液,取出20.00mL,用0.0200mol/L的KMnO4溶液滴定,用去KMnO4溶液12.00mL。
(4)该实验中的试剂2与甲同学设计的实验中的试剂1都可以是______(填序号)。
A.蒸馏水B.稀盐酸C.稀硫酸D.稀硝酸
(5)本实验滴定过程中操作滴定管的图示正确的是_______(填编号)。
(6)请通过计算,说明该药品含“铁”量是否合格(写出主要计算过程)?
【答案】
(1)
(2)B、C
(3)Fe2+在人体血红蛋白中起传送O2的作用,Fe3+没有此功能,服用Vc可防止药品中的Fe2+被氧化成Fe3+(或答人体只能吸收Fe2+,Fe2+在人体血红蛋白中起传送O2的作用,服用Vc可防止药品中的Fe2+被氧化成Fe3+)(其他合理答案也可给分)。
(4)C(5)A
(6)
含“铁”量为:
该药品含“铁”量合格。
(分步适当给分)
【解析】
试题分析:
(一)
(1)根据题给信息和流程图知,加入新制氯水后溶液变血红色,Fe2+被氧化成Fe3+,发生的离子反应方程式是Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-、Fe3++SCN-
[Fe(SCN)]2+;
(2)加入KSCN溶液后溶液变为淡红色,说明溶液中有少量Fe3+。
A.根据题给信息知药品中的铁应该以二价铁的形式存在,错误;B.二价铁具有较强的还原性,在制药过程中可能被空气中的氧气氧化生成少量三价铁,正确;C.二价铁具有较强的还原性,药品储存过程中可能被空气中的氧气氧化生成少量三价铁,正确,选BC;(3)由题给信息知,Vc具有还原性,Fe2+在人体血红蛋白中起传送O2的作用,Fe3+没有此功能,服用Vc可防止药品中的Fe2+被氧化成Fe3+(或答人体只能吸收Fe2+,Fe2+在人体血红蛋白中起传送O2的作用,服用Vc可防止药品中的Fe2+被氧化成Fe3+);
(二)(4)根据题给信息知,该药片可溶于酸,而盐酸可与高锰酸钾标准溶液发生氧化还原反应,稀硝酸具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,故选用稀硫酸,选C;(5)本实验滴定过程中用到高锰酸钾标准溶液具有强氧化性,应用酸式滴定管盛装,滴定时应左手控制活塞,右手摇动锥形瓶,操作滴定管的图示正确的是A;(6)根据题给化学方程式得关系式:
5Fe2+——MnO4—,则
,
,含“铁”量为:
该药品含“铁”量合格。
考点:
考查离子方程式的书写、铁元素化合物的性质就、氧化还原滴定及关系式法计算,考查阅读材料接受信息的能力、灵活运用所学知识的能力。
12.现有A、B、C、D、E五种易溶于水的强电解质,它们由如下离子组成(各种离子不重复)。
阳离子
H+、NH4+、Mg2+、Ba2+、Al3+
阴离子
OH-、Cl-、HCO3-、NO3-、SO42-
已知:
①0.1mol/LA溶液的pH<1;②将B溶液分别与其它四种溶液混合,均有白色沉淀生成;
③C溶液
白色沉淀。
请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:
A______________、B______________。
(2)写出“C溶液
白色沉淀”有关反应的离子方程式____________________________。
(3)D、E两种物质中必有一种是_______________,写出将少量该物质的溶液滴加到B溶液中反应的离子方程式___________________________________________________________________。
(4)请你设计实验确定C及另一种未知物各是什么物质。
(只许在A~E中选择检验试剂)
实验步骤
预期现象和结论
取适量C的溶液于试管中,①
。
预期现象和结论1:
②;
预期现象和结论2:
③;
【答案】(14分)
(1)A:
H2SO4B:
Ba(OH)2
(2)Ag++Cl-=AgCl↓(各2分,共6分)
(3)NH4HCO3NH4++HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+NH3·H2O+H2O(各2分,共4分)
(4)①向其中加入足量的Ba(OH)2溶液;(2分)
②若开始有白色沉淀生成,最终无沉淀生成,则C为AlCl3;
③若自始至终有白色沉淀生成,则C为MgCl2(各1分,共2分)
(或:
①向其中加入溶液NH4HCO3;②若既有气体又有白色沉淀生成,则C为AlCl3;③若无任何现象,则C为MgCl2。
(其它方法正确也