高考化学专题提升练习卷化学探究性实验综合练习卷 7页

化学探究性实验综合练习卷 ‎1．清远市某校的化学兴趣小组经常做探究实验：‎ ‎（一）为了探究一氧化氮能否被Na2O2完全吸收，设计了如下实验。装置如下（加热装置省略）：‎ 查阅资料所知：①2NO+Na2O22NaNO2 ‎ ‎②酸性条件下，NO或NO2都能与KMnO4溶液反应生成NO3－　。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）仪器a名称：________。　‎ ‎（2）B瓶内装的物质是：____。‎ ‎（3）若NO能被Na2O2完全吸收，E装置中的现象为___________________________。‎ ‎（4）三颈烧瓶A中反应的化学方程式为_____________________________。‎ ‎（5）C装置的作用是_____________________________________。‎ ‎（二）实验室常用Na2SO3固体与浓硫酸反应制取SO2 ‎ ‎（6）现有已制得SO2的饱和溶液，请设计一个简单实验，比较SO2与Fe2+ 还原性的 强弱（可供选择的试剂有：SO2的饱和溶液、FeCl2溶液、氯水、FeCl3溶液、KSCN 溶液、Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液）【要求：简要写出实验步骤、现象和结论】______________。‎ ‎（7）某同学测定部分变质的Na2SO3样品样品中Na2SO3的含量（已知在酸性条件下IO3－能将SO32－氧化为SO42－，自身还原为I－）：‎ ‎①用电子天平称取16.00g Na2SO3固体配成l00 mL溶液，取25.00mL于锥形瓶中，并加入几滴淀粉溶液。学/-科+网 ‎②用0.1000 mol •L-1酸性KIO3溶液（硫酸酸化）滴定，三次平行实验测得标准液的体积为24.00mL。则滴定终点时锥形瓶中产生的现象为________________________，写出与产生终点现象有关反应的离子方程式________________________________，样品中Na2SO3的质量分数为_________。（计算结果保留四位有效数字）‎ ‎【答案】 分液漏斗 水或者H2O 酸性高锰酸钾溶液不褪色或者溶液紫色不褪去 C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O 干燥NO,除去二氧化碳(或除去水和CO2) 取约2mLSO2（或者适量）饱和溶液于试管中，滴加3～5滴（或少量）氯化铁溶液，摇匀，滴加2～3滴KSCN溶液，溶液不变红，再滴加几滴BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明还原性 SO2＞Fe2+。 溶液（由无色）变蓝，且半分钟内不褪色【或不变色】 6H++5I-+IO3- = I2+3H2O 22.68%‎ ‎2．镁及其化合物是实验设计的热点载体，查阅资料。‎ ⅰ ‎2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O ⅱ Mg3N2与水反应 ⅲ 常温下，NH3·H2O、CH3COOH的电离常数都等于1.8×10-5‎ Ⅰ．探究镁的性质。‎ 某学习小组设计实验探究镁与二氧化氮反应的产物,实验装置如图所示。‎ ‎（1）B中试剂是_____________;D装置的作用是______________________________。‎ ‎（2）实验时,先启动A中反应,当C装置中充满红棕色气体时点燃酒精灯,这样操作的目的是______________________________________________。‎ ‎（3）确定有N2生成的实验现象是_____________________________。‎ ‎（4）实验完毕后，设计实验确认产物中有Mg3N2取少量C中残留固体于试管中,滴加蒸馏水，_____________________,则产物中有氮化镁。‎ ‎（5）经测定,Mg与NO2反应生成MgO、Mg3N2和N2,其中Mg3N2和N2的物质的量相等。C中发生反应的化学方程式为_________________________。‎ Ⅱ．探究Mg(OH)2在氯化铵溶液中溶解的原因。供选试剂有：氢氧化镁、蒸馏水、硝酸氨溶液、盐酸、醋酸铵溶液。‎ 取少量氢氧化镁粉末投入氯化氨溶液中,振荡、白色粉末全部溶解。为了探究其原因，他们提出两种假设。‎ 假设1：氯化铵溶液呈酸性,H++OH-=H2O,促进Mg(OH)2溶解;‎ 假设2：NH4++OH-=NH3·H2O,促进Mg(OH)2溶解。‎ ‎（6）请你帮他们设计实验探究哪一种假设正确：________________。‎ ‎【答案】 P2O5等 吸收E中挥发出来的水蒸气 排尽装置内空气,避免O2、CO2、N2等与镁反应 E中产生气泡,瘪气球缓慢鼓起 有刺激性气味的气体逸出(产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝色) 11Mg+4NO28MgO+Mg3N2+N2(写成4Mg+2NO24MgO+N2、3Mg+N2Mg3N2也给分) 取少量氢氧化镁于试管中,加入足量CH3COONH4溶液,若白色固体溶解,则假设2正确;若白色固体不溶解,则假设1正确 学*-科+网 ‎3．某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl3·6H2O能否反应产生Cl2。‎ 实验操作和现象如下表所示：‎ 实验编号 操作 现象 实验1‎ 按上图所示装置加热MnO2与FeCl3·6H2O混合物 ‎①试管A中部分固体溶解，上方出现白雾 ‎②稍后，产生黄色气体，管壁附着黄色液滴 ‎③试管B中溶液变蓝 实验2‎ 把试管A中的混合物换为FeCl3·6H2O，试管B中溶液换为KSCN溶液，加热 试管A中部分固体溶解，产生白雾和黄色气体；试管B中KSCN溶液变红 请回答下列问题:‎ ‎(1)实验1和实验2 产生白雾的原因是_____________________________。‎ ‎(2)实验2说明黄色气体中含有_____________(填化学式)。‎ ‎(3)为进一步确认黄色气体中是否含有Cl2，该学习小组对实验1提出两种改进方案:‎ 方案1:在试管A、B间增加盛有某种试剂的洗气瓶C，结果试管B 中溶液仍变为蓝色。‎ 方案2:将试管B中KI-淀粉溶液替换为NaBr溶液，结果试管B 中溶液呈橙红色，且未检出Fe2+。则方案1中洗气瓶C 中盛放的试剂是_________；方案2 中检验Fe2+的试剂的名称是______，选择NaBr溶液后试管B中发生的主要反应的离子方程式为______________________________________。‎ ‎(4)实验1充分加热后，若将试管A中产物分离得到Fe2O3 和MnCl2，则试管A 中产生Cl2 的化学方程式为_________________________。其尾气处理的方法是_______________________。‎ ‎(5)该学习小组认为实验1中溶液变蓝，可能还有另外一种原因是_________。请你设计实验方案验证此猜想_______________________________________________。‎ ‎【答案】 FeCl3·6H2O受热失去结晶水，FeCl3水解生成HCl气体，HCl和H2O结合形成盐酸小液滴 FeCl3 饱和NaCl溶液 铁氰化钾溶液 2Br-+Cl2==Br2+2C1- MnO2+2FeCl3·6H2OFe2O3+MnCl2+ Cl2↑+2HC1↑+11H2O 将尾气通入到氢氧化钠溶液中(其他合理答案均可) 实验未先赶出空气，其中的O2 在此条件下可能氧化I- 向一试管中加入与实验1中等量的KI-淀粉溶液，再滴入几滴稀盐酸，在空气中放置，观察相同时间后溶液是否变蓝(其他合理答案均可)‎ ‎4．资料表明，MnO2和Fe3+对H2O2制备O2均具有催化作用。某课外小组同学在实验室进行了验证试验并研究了H2O2其他性质。回答下列问题：‎ ‎（1）现有三支分别盛有2 mL10% H2O2溶液的试管，甲同学在第一、第二支试管中分别加入MnO2和少量FeCl3溶液，发现均有大量气泡生成，向第三支试管中加入少量的盐酸溶液并观察现象，其目的是________。‎ ‎（2）该同学查阅相关资料，获得催化机理如下图所示：‎ ‎①图1中微粒M1是_______（填化学式）。学-*科/-网 ‎②图2中若M4为Mn2+，则反应Ⅲ的离子方程式为_____________。‎ ‎（3）乙同学在试管中加入2 ml．3%的H2O2溶液，0.5mL乙醚，l mL1 mol/LH2SO4溶液和3～4滴0.5mol/L的K2Cr2O7溶液，发现上层有机相为蓝色（CrO5的乙醚溶液），下层水相为无色。‎ ‎①乙醚除作为CrO5的稳定剂外，另一作用是____________。‎ ‎②一段时间后蓝色褪去，并产生大量的气泡同时水相中溶液变为绿色（含Cr3+），褪色反应的离子方程式为________________。‎ ‎【答案】 验证FeCl3溶液中只有Fe3+具有催化作用，而Cl-没有 Fe2+ MnO2 +H2O2 +2 H+ =Mn2+ +O2↑+2 H2O 萃取CrO5 4CrO5 +12 H+=4Cr3++ 7O2↑+6 H2O ‎5.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0.05 mol·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3 min时量少；溶液红色较3 min时加深 ⅲ ‎120‎ 产生白色沉淀；较30 min时量少；溶液红色较30 min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，3 min时溶液呈浅红色，30 min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：______。‎ ‎【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 ‎③0.05 mol·L-1 NaNO3溶液 FeSO4溶液（或FeCl2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。‎ ‎6.‎ 绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：‎ ‎（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：______________、_______________。‎ ‎（2）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K1和K2）（设为装置A）称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。‎ ‎①仪器B的名称是____________________。‎ ‎②将下列实验操作步骤正确排序___________________（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。‎ a．点燃酒精灯，加热 b．熄灭酒精灯 c．关闭K1和K2‎ d．打开K1和K2，缓缓通入N2 e．称量A f．冷却到室温 ‎③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________（列式表示）。若实验时按a、d次序操作，则使x__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。学.0科-9网 ‎（3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将（2）中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。‎ ‎①C、D中的溶液依次为_________（填标号）。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_______________。‎ a．品红 b．NaOH c．BaCl2 d．Ba(NO3)2 e．浓H2SO4‎ ‎②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。‎ ‎【答案】（1）样品中没有Fe3+ Fe2+易被氧气氧化为Fe3+‎ ‎（2）①干燥管 ② dabfce ③ 偏小 ‎（3）①c、a 生成白色沉淀、褪色 ②2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑‎ ‎7．三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某化学兴趣小组将无水三草酸合铁酸钾按如图所示装置进行实验。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。‎ 限选试剂：浓硫酸、1.0mol/L HNO3、1．0mol/L盐酸、1.0 mol/L NaOH.3% H2O2、0.1 mol/LKI、0.1mol/LCuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。‎ I．若实验中，观察到B、F中溶液均变浑浊，则E中的现象是____，推测三草酸合铁酸钾分解的气体产物是____。该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。‎ Ⅱ.探究固体产物中铁元素的存在形式。‎ ‎（1）提出合理假设：假设l____；假设2____；假设3____。‎ ‎（2）设计实验方案并验证 ‎①取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水溶解，过滤分离出不溶固体。‎ ‎②取少量上述不溶固体放入试管中，加入足量____溶液，充分振荡。若溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设____成立。若溶液颜色明显改变，且有暗红色固体生成，则证明有____存在。‎ ‎③取②所得暗红色固体于试管中，滴加过量____，振荡后静置。取上层清液于试管中，滴加适量____，再滴加____，若溶液基本无色，则假设____成立；若溶液呈____，则假设_____成立。‎ ‎【答案】 黑色粉末变红 CO和CO2 只有Fe 只有FeO 含有FeO和Fe CuSO4溶液 2 Fe HCl 20%KSCN 3%H2O2 1 血红色 3‎ ‎8．实验小组探究铝片做电极材料时的原电池反应，设计下表中装置进行实验并记录。‎ ‎【实验1】‎ 装置 实验现象 左侧装置电流计指针向右偏转，灯泡亮 右侧装置电流计指针向右偏转，镁条、铝条表面产生无色气泡 ‎（1）实验1中，电解质溶液为盐酸，镁条做原电池的________极。‎ ‎【实验2】‎ 将实验1中的电解质溶液换为NaOH溶液进行实验2。‎ ‎（2）该小组同学认为，此时原电池的总反应为2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2↑，据此推测应该出现的实验现象为________。‎ 实验2实际获得的现象如下：‎ 装置 实验现象 i.电流计指针迅速向右偏转，镁条表面无气泡，铝条表面有气泡 ⅱ.电流计指针逐渐向零刻度恢复，经零刻度后继续向左偏转。镁条表面开始时无明显现象，一段时间后有少量气泡逸出，铝条表面持续有气泡逸出 学+-科..网 ‎（3）i中铝条表面放电的物质是溶解在溶液中的O2，则该电极反应式为________。‎ ‎（4）ii中“电流计指针逐渐向零刻度恢复”的原因是________。‎ ‎【实验3和实验4】‎ 为了排除Mg条的干扰，同学们重新设计装置并进行实验3和实验4，获得的实验现象如下：‎ 编号 装置 实验现象 实验3‎ 电流计指针向左偏转。铝条表面有气泡逸出，铜片没有明显现象；约10分钟后，铜片表面有少量气泡产生，铝条表面气泡略有减少。‎ 实验4‎ 煮沸冷却后的溶液 电流计指针向左偏转。铝条表面有气泡逸出，铜片没有明显现象；约3分钟后，铜片表面有少量气泡产生，铝条表面气泡略有减少。‎ ‎（5）根据实验3和实验4可获得的正确推论是________ （填字母序号）。‎ A．上述两装置中，开始时铜片表面得电子的物质是O2‎ B．铜片表面开始产生气泡的时间长短与溶液中溶解氧的多少有关 C．铜片表面产生的气泡为H2‎ D．由“铝条表面气泡略有减少”能推测H+在铜片表面得电子 ‎（6）由实验1~实验4可推知，铝片做电极材料时的原电池反应与________等因素有关。‎ ‎【答案】 负 指针向左偏转，镁条表面产生无色气泡 O2 + 2H2O + 4e- 4OH- Mg放电后生成Mg(OH)2附着在镁条表面，使Mg的放电反应难以发生，导致指针归零；或：随着反应的进行，铝条周围溶液中溶解的O2逐渐减少，使O2放电的反应难以发生，导致指针归零 ABC 另一个电极的电极材料、溶液的酸碱性、溶液中溶解的O2‎