2021届高考化学复习卷-实验探究题 6页

2021 届高考化学复习卷- 实验探究题 1．某校化学学习小组为了探究草酸(H2C2O4)的化学性质，设计了如下 3 个实验： 实验 1 取一定量草酸溶液装入试管，加入一定体积的酸性高锰酸钾溶液，振荡试管， 发现溶液开始缓慢褪色，后来迅速变成无色。(反应热效应不明显，可忽略不计) (1)该实验说明草酸具有________(填“氧化”或“还原”)性，该反应的反应速率先慢后 快的主要原因可能是______________。 实验 2 取少量草酸晶体装入试管，加水溶解，向试管里滴加足量的澄清石灰水，有白 色沉淀生成。 (2) 该 实 验 说 明 草 酸 具 有 ________ 性 。 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 ： ________________________________________________________________________。 实验 3 草酸在常温下呈无色晶体状，其晶体的熔化温度低于草酸的分解温度，且易升 华。为了探究草酸的不稳定性，某同学设计了如下实验装置： (3)B 装置的作用是 。C 装置变 浑 浊 ， E 处 无 现 象 ， G 玻 璃 管 里 黑 色 变 红 色 ， 写 出 A 中 反 应 的 化 学 方 程 式： 。 (4)为了检验 G 中反应的氧化产物，H 试管所装试剂是 ，从环境 保护角度来看，该方案的不足之处是 。 2．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验。请回答： (1)装置 A 中发生的化学反应方程式为_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)装置 D 中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是________，其作用是 ________________________________________________________________________。 (3)装置 B 的作用是贮存多余的气体。当 D 处有明显的现象后，关闭旋塞 K，移去酒精 灯 ， 但 由 于 余 热 的 作 用 ， A 处 仍 有 气 体 产 生 ， 此 时 B 中 的 现 象 是 __________________________，B 中应放置的液体是(填字母)________。 a．水 b．酸性 KMnO4 溶液 c．浓溴水 d．饱和 NaHSO3 溶液 (4)实验中，取 6.4 g 铜片和 10 mL 18 mol·L－1 的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应 完毕，发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩 余。 ①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是_________________________ ____________________。 ②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)。 a．铁粉 b．BaCl2 溶液 c．银粉 d．NaHCO3 溶液 3．面粉增白剂主要包括过氧化苯甲酰(俗称面粉增白剂)和过氧化钙两种物质。其中过 氧化钙(CaO2)在日常生活和工农业生产中还常用于种子消毒、药物制造、油脂漂白及鱼池增 氧等，还可以作为高温氧化剂。已知：过氧化钙与 CO2 反应有气体生成，而将 SO2 通入过 氧化钙粉末中也有气体生成。有人提出 CO2、SO2 与过氧化钙的反应原理相同，但也有人提 出 SO2 具有较强的还原性，CO2 无强还原性，反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行 判断。 实验一：通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如下： (1)试剂 A 可以选用________，试剂 B 的作用是________。 (2)装置 E 用于测定氧气的体积，请在方框中画出装置图。 (3)实验测得装置 C 中过氧化钙质量增加了 m1 g，装置 D 质量增加了 m2 g，装置 E 中收 集到的气体为 V L(已换算成标准状况下)，用上述有关测量数据判断，SO2 未被氧化、部分 被氧化、完全被氧化的 V——m1 关系式。 未被氧化：____________，部分被氧化：____________， 完全被氧化：____________。 若 SO2 完全被氧化，写出反应的化学方程式：____________________________。 实验二：向一定量的过氧化钠固体中通入足量的 SO2，取反应后的固体进行实验探究， 以证明过氧化物与 SO2 反应的特点。 提出假设： 假设 1：反应后固体只有________，证明 SO2 未被氧化； 假设 2：反应后固体中只有________，证明 SO2 完全被氧化； 假设 3：______________________________________________________________。 实验探究： (4) 设 计 实 验 ， 证 明 假 设 3 是 正 确 的 ， 简 要 回 答 实 验 过 程 、 现 象 和 结 论 ： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 实验评价： (5)实验过程中 SO2 的通入量直接影响探究实验结果的科学性，请简要说明原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 4．某研究性学习小组同学将一定浓度的 NaHCO3 溶液加入到 CuSO4 溶液中，发现生成 了沉淀。他们对沉淀的成分进行了如下探究，请填写相关内容： 提出假设 假设 1：沉淀是 CuCO3； 假设 2：_______________________________________________________________； 假设 3：沉淀是 CuCO3 和 Cu(OH)2 的混合物。 验证假设 (1)如果假设 1 成立，则反应的离子方程式为_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2) 用 离 子 方 程 式 表 示 假 设 3 中 有 Cu(OH)2 生 成 的 理 论 依 据 ： ________________________________________________________________________。 (3)为了证明以上哪种假设成立，该小组同学利用下图所示装置对 CuCO3 的质量分数进 行测定： ①实验过程中有以下操作步骤： a．关闭 K1、K3，打开 K2、K4，充分反应 b．打开 K1、K4，关闭 K2、K3，通入过量空气 c．打开 K1、K3，关闭 K2、K4，通入过量空气 正确顺序是(填选项序号，下同)________。若未进行步骤________，将使结果偏低。 ②若沉淀样品的质量为 10.0 g，装置 D 的质量增加了 2.9 g，则沉淀中 CuCO3 的质量分 数为__________________。 ③由以上实验可知，假设________成立。 总结反思 除了以上方案，还可以通过测量 CO2 的体积或测量____________________________来 测定沉淀中 CuCO3 的质量分数。 5．硝酸能把铁氧化成 Fe(NO3)3，当铁过量时，Fe(NO3)3 与 Fe 反应生成 Fe(NO3)2。受此 启发，某同学提出“过量氯气与铁反应生成 FeCl3、氯气与过量铁粉反应生成 FeCl2”的观点。 为了验证该观点是否正确，该同学将一定量铁粉与 Cl2 恰好完全反应得到一固体物质 A，然 后通过实验确定其成分。探究过程如下： (1)提出假设，请把下列假设补充完整： 假设 1：该固体物质是 FeCl2； 假设 2：该固体物质是__________； 假设 3：该固体物质是__________。 (2)设计实验方案： 取少量固体物质 A 于烧杯中，加适量水溶解，然后取两份 A 溶液分别进行实验，实验 现象与结论如下表，请填写下列表中内容。 实验方法 实验现象 结论 固体物质中有 FeCl3 溶液颜色无明 显变化 固体物质中不含________ (3)已知 Fe(NO3)2 溶液为浅绿色，往 Fe(NO3)2 溶液中加入少量的稀硫酸，溶液颜色有何 变化：____________；该变化过程的离子方程式为___________________________________ ________________________________________________________________________。 向 Fe(NO3)3 溶液中加入 Na2CO3 溶液，实验现象为_________________________________ ________________________________________________________________________， 有关反应的离子方程式为__________________________________。 参考答案 1．(1)还原 反应产生的锰离子起催化作用或锰离子浓度增加，加快了反应速率 (2)酸 Ca(OH)2＋H2C2O4===CaC2O4↓＋2H2O(3)冷凝草酸蒸气，避免对二氧化碳的检验 产生干扰 H2C2O4===== △ CO↑＋CO2↑＋H2O (4)澄清石灰水或偏铝酸钠溶液或硅酸钠溶液等(任写一种) 没有尾气处理装置 2．(1)Cu＋2H2SO4(浓)===== △ CuSO4＋SO2↑＋2H2O (2)碱液 吸收多余的 SO2，防止污染空气 (3)试剂瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升 d (4)①反应过程中浓硫酸被消耗逐渐变稀，而铜与稀 H2SO4 不反应 ②ad 3．(1)浓硫酸 吸收未反应的 SO2 (2) (其他合理答案均可) (3)V=7m1/30 0＜V＜7m1/30 V=0 CaO2+SO2===CaSO4 假设 1：Na2SO3 假设 2：Na2SO4 假设 3：固体为 Na2SO3 和 Na2SO4 的混合物，证明 二氧化硫部分被氧化 (4)取反应后的固体放入试管中，加少量水溶解，加入 BaCl2 溶液有白色沉淀产生，再加 入稀盐酸，沉淀部分溶解，证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠，即 Na2O2 将 SO2 部分氧 化 (5)若 Na2O2 有剩余，固体加水溶解时，过氧化钠能将 SO 2－ 4 氧化成 SO2－ 4 ，检验出 SO 2－ 4 时不能说明其是过氧化钠与 SO2 反应生成的 4.提出假设 沉淀是 Cu(OH)2 验证假设 (1)Cu2＋＋2HCO－ 3 ===CuCO3↓＋CO2↑＋H2O(2)HCO－ 3 ＋H2O H2CO3＋OH－ (3)①cab b ②81.7% ③3 总结反思 (样品质量和)样品充分灼烧后的质量(其他合理答案均可) 5．(1)FeCl3 FeCl3 和 FeCl2 (2)往溶液中加入几滴 KSCN 溶液 溶液变血红色(以上两空答案不惟一，只要能检验 Fe3＋即可) 往溶液中加入少量酸性 KMnO4 溶液 FeCl2 (3)由浅绿色变为黄色 3Fe2＋＋NO－ 3 ＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O 溶液中出现红褐 色沉淀，产生大量气体 2Fe3＋＋3CO2－ 3 ＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑