北京市高三各城区一模化学试题分类汇编科学探究.docx
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北京市高三各城区一模化学试题分类汇编科学探究
2018北京市高三各城区一模化学试题分类汇编——科学探究
(海淀)27.(16 分)
实验小组探究KI 与Cu(NO3)2 的反应,进行实验一:
实验一
注:
本实验忽略Cu2+在此条件下的水解。
(1)取棕黄色清液,加入少量______溶液(试剂a),清液变为______色,说明生成了I2。
(2)探究生成I2的原因。
①甲同学进行如下实验:
向2mL Imol/LKI 溶液中加入1mL______溶液( 硝酸酸化,pH=1.5 ),再加入少量试剂a,观察到与
(1)相同的现象。
甲同学由此得出结论:
实验一中生成I2 的原因是酸性条件下,NO3- 氧化了I-。
②乙同学认为仅由甲同学的实验还不能得出相应结论。
他的理由是该实验没有排除____氧化I-的可能性。
③若要确证实验一中是NO3-氧化了I-,应在实验一的基础上进行检验______的实验。
(3)探究棕黑色沉淀的组成。
①查阅资料得知:
CuI 为难溶于水的白色固体。
于是对棕黑色沉淀的组成提出两种假设:
a.CuI吸附I2; b.______吸附I2。
为证明上述假设是否成立,取棕黑色沉淀进行实验二:
实验二
已知:
CuI难溶于CCl4;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-(无色);Cu++2S2O32-=Cu(S2O3)23-(无色)。
由实验二得出结论:
棕黑色沉淀是CuI吸附I2 形成的。
②现象ⅲ为______________。
③用化学平衡移动原理解释产生现象ii 的原因:
________________。
④由实验二可推知,Cu(NO3)2 与KI 反应过程中,一定发生的反应的离子方程式为______。
(朝阳)28.(15分)某小组以4H++4I–+O2=2I2+2H2O为研究对象,探究影响氧化还原反应的因素。
实验
气体a
编号及现象
HCl
Ⅰ.溶液迅速呈黄色
SO2
Ⅱ.溶液较快呈亮黄色
CO2
Ⅲ.长时间后,溶液呈很浅的黄色
空气
Ⅳ.长时间后,溶液无明显变化
(1)实验Ⅳ的作用是。
用CCl4萃取Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的溶液,萃取后下层CCl4
的颜色均无明显变化。
(2)取萃取后上层溶液,用淀粉检验:
Ⅰ、Ⅲ的溶液变蓝;Ⅱ、Ⅳ的溶液未变蓝。
溶液
变蓝说明Ⅰ、Ⅲ中生成了。
(3)查阅资料:
I2易溶于KI溶液。
下列实验证实了该结论并解释Ⅰ、Ⅲ的萃取现象。
现象x是。
(4)针对Ⅱ中溶液未检出I2的原因,提出三种假设:
假设1:
溶液中c(H+)较小。
小组同学认为此假设不成立,依据是______。
假设2:
O2只氧化了SO2,化学方程式是______。
假设3:
I2不能在此溶液中存在。
(5)设计下列实验,验证了假设3,并继续探究影响氧化还原反应的因素。
ⅰ.取Ⅱ中亮黄色溶液,滴入品红,红色褪去。
ⅱ.取Ⅱ中亮黄色溶液,加热,黄色褪去,经品红检验无SO2。
加入酸化的AgNO3
溶液,产生大量AgI沉淀,长时间静置,沉淀无明显变化。
ⅲ.取Ⅱ中亮黄色溶液,控制一定电压和时间进行电解,结果如下。
电解时间/min
溶液
阳极
阴极
t1
黄色变浅、有少量SO42-
检出I2,振荡后消失
H2
t2(t2>t1)
溶液无色、有大量SO42-
检出I2,振荡后消失
H2
结合化学反应,解释上表中的现象:
。
(6)综合实验证据说明影响I–被氧化的因素及对应关系________。
(东城)28.(16分)化学变化是有条件的。
某小组同学探究I-与金属阳离子的氧化还原反应,实验过程如下。
已知同浓度的稀溶液中氧化性:
(1)根据实验I和Ⅱ,请回答下列问题。
①由“黄色立即加深”初步判断有I2生成,选择(填试剂)进一步证实生成了I2。
②写出Fe3+与I-反应的离子方程式,该条件下氧化性:
Fe2+I2
(选填“>”或“<”)。
③实验Ⅱ的目的是____。
(2)实验Ⅳ中Cu2+与I-反应的离子方程式是,甲同学得出氧化性:
Cu2+>I2。
(3)乙同学认为甲同学的结论不合理,分析原因:
实验Ⅲ应有I2生成,但却生成了Agl沉淀,因此推测实验Ⅳ中I2的生成,与Cul沉淀有关,故不能确定氧化性:
Cu2+>I2,并用右图装置进行验证。
K闭合后,较长时间发现两侧溶液均无明显变化。
乙同学为了进一步判断Cu2+和I2的氧化性强弱,将左侧电极改为Cu电极,并向右侧溶液中加入少量(填试剂),发现指针偏转,且左侧溶液颜色加深,证明该条件下氧化性:
Cu2+I2(选填“>”或“<”)。
(4)该小组同学进一步分析认为,实验Ⅲ没有发生2Ag++2I-=2Ag+I2的反应,原因是生成AgI沉淀,反应物浓度迅速降低,不利于该反应进行;请分析实验Ⅳ发生氧化还原反应的原因是____。
(5)小组同学反思实验,反应体系中,各物质浓度对氧化还原反应是否发生都有一定的影响。
(西城)27.(17分)某小组研究溶液中Fe2+与NO2−、NO3−的反应。
实验Ⅰ
试剂
现象
滴管
试管
2mL
1mol·L−1FeSO4
溶液
(pH=4)
1mol·L−1NaNO2溶液
(pH=8)
a.滴入1滴FeSO4溶液,溶液变黄色,继续滴加,溶液变为棕色。
2小时后,无明显变化
1mol·L−1NaNO3溶液
(加NaOH溶液至
pH=8)
b.持续滴加FeSO4溶液,无明显变化。
资料:
[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。
(1)研究现象a中的黄色溶液。
①用______溶液检出溶液中含有Fe3+。
②甲认为是O2氧化了溶液中的Fe2+。
乙认为O2不是主要原因,理由是______。
③进行实验Ⅱ,装置如下图。
左侧烧杯中的溶液只变为黄色,不变为棕色,右侧电极上产生无色气泡,经检验该气体为NO。
产生NO的电极反应式是______。
实验Ⅱ的目的是______。
(2)研究现象a中的棕色溶液。
①综合实验Ⅰ和实验Ⅱ,提出假设:
现象a中溶液变为棕色可能是NO与溶液中的Fe2+或Fe3+发生了反应。
进行实验Ⅲ,证实溶液呈棕色只是因为Fe2+与NO发生了反应。
实验Ⅲ的操作和现象是______。
②加热实验Ⅰ中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,溶液中有红褐色沉淀生成。
解释产生红褐色沉淀的原因是______。
(3)研究酸性条件下,溶液中Fe2+与NO2−、NO3−的反应。
序号
操作
现象
ⅰ
取1mol·L−1的NaNO2溶液,加醋酸至pH=3,加入1mol·L−1FeSO4溶液
溶液立即变为棕色
ⅱ
取1mol·L−1的NaNO3溶液,加醋酸至pH=3,加入1mol·L−1FeSO4溶液
无明显变化
ⅲ
分别取0.5mL1mol·L−1的NaNO3溶液与1mol·L−1的FeSO4溶液,混合,小心加入0.5mL浓硫酸
液体分为两层,稍后,在两层液体界面上出现棕色环
①ⅰ中溶液变为棕色的离子方程式是______、______。
②ⅲ中出现棕色的原因是______。
实验结论:
本实验条件下,溶液中NO2−、NO3−的氧化性与溶液的酸碱性等有关。
(房山)28.(14分)某学习小组探究铁和硝酸银溶液的反应,实验过程如下:
实验序号
实验操作
实验现象
将一束光亮洁净的铁丝伸入到0.1mol/L的AgNO3溶液中
铁丝表面有银白色固体析出,溶液逐渐变为浅绿色
取少量实验
中上层清液,滴入K3[Fe(CN)6]溶液
有蓝色沉淀生成
(1)根据上述实验现象,甲同学认为有Fe2+生成,铁和硝酸银溶液的反应的离子方程式是
____________________。
(2)乙同学认为实验中可能生成Fe3+,设计并完成如下实验
实验序号
实验操作
实验现象
取少量实验
中上层清液,滴入少量KSCN溶液,振荡
产生白色沉淀,溶液局部变红,振荡后红色消失,沉淀量增加
查阅资料:
Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN
乙同学判断有Fe3+,理由是____________________。
(3)乙同学继续探究红色褪去的原因,设计并完成如下实验
实验序号
实验操作
实验现象
IV
取少量实验
中上层清液,滴加几滴稀盐酸
有白色沉淀生成
V
取1mL Fe(NO3)3溶液,滴加2滴等浓度的KSCN溶液,振荡,再滴加少量AgNO3溶液
溶液变红;振荡溶液颜色无变化,滴加AgNO3后溶液红色褪去,产生白色沉淀.
实验IV的目的是____________________;
用平衡移动原理解释,实验V中溶液红色褪去的原因____________________。
(4)丙认为溶液中Fe3+是Fe2+被Ag+氧化所致。
按下图连接装置并进行实验,一段时间后取出左侧烧杯溶液加入KSCN溶液,溶液变红
其中X溶液是____________________;
由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是____________________;
丙同学的实验设计及结论是否合理,请说明理由____________________。
(丰台)28.(16分)碳酸亚铁(白色固体,难溶于水)是一种重要的工业原料,可用于制备补血剂乳酸亚铁,也可用作可充电电池的电极。
某研究小组通过下列实验,寻找利用复分解反应制备FeCO3的最佳方案:
实验
试剂
现象
滴管
试管
0.8mol/LFeSO4溶液
(pH=4.5)
1mol/LNa2CO3溶液
(pH=11.9)
实验Ⅰ:
立即产生灰绿色沉淀,5min后出现明显的红褐色
0.8mol/LFeSO4溶液
(pH=4.5)
1mol/LNaHCO3溶液
(pH=8.6)
实验Ⅱ:
产生白色沉淀及少量无色气泡,2min后出现明显的灰绿色
0.8mol/L(NH4)2Fe(SO4)2
溶液(pH=4.0)
1mol/LNaHCO3溶液
(pH=8.6)
实验Ⅲ:
产生白色沉淀及无色气泡,较长时间保持白色
(1)实验I中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示,请补全反应:
Fe2++
+
+
H2O
Fe(OH)3+
HCO3−
(2)实验II中产生FeCO3的离子方程式为。
(3)为了探究实验III中NH4+所起的作用,甲同学设计了实验IV进行探究:
操作
现象
实验IV
向0.8mol/LFeSO4溶液中加入,再加入一定量Na2SO4固体配制成混合溶液(已知Na+对实验无影响,忽略混合后溶液体积变化)。
再取该溶液一滴管,与2mL1mol/LNaHCO3溶液混合
与实验III现象相同
实验IV中加入Na2SO4固体的目的是 。
对比实验II、III、IV,甲同学得出结论:
NH4+水解产生H+,降低溶液pH,减少了副产物Fe(OH)2的产生。
乙同学认为该实验方案不够严谨,应补充的对比实验操作是:
,再取该溶液一滴管,与2mL1mol/LNaHCO3溶液混合。
(4)小组同学进一步讨论认为,定性实验现象并不能直接证明实验III中FeCO3的纯度最高,需要利用如图所示的装置进行定量测定。
分别将实验I、II、III中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量,然后转移至A处的广口瓶中。
①补全A中装置并标明所用试剂。
②为测定FeCO3的纯度,除样品总质量外,还需测定的物理量是。
(5)实验反思:
经测定,实验III中的FeCO3纯度高于实验I和实验II。
通过以上实验分析,制备FeCO3实验成功的关键因素是。
(石景山)28.(15分)研究+6价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性,某小组同学进行如下实验:
已知:
Cr2O72-(橙色)+H2O
2CrO42-(黄色)+2H+△H=+13.8kJ/mol,+6价铬盐在一定条件下可被还原为Cr3+,Cr3+在水溶液中为绿色。
(1)试管c和b对比,推测试管c的现象是________。
(2)试管a和b对比,a中溶液橙色加深。
甲认为温度也会影响平衡的移动,橙色加深不一定是c(H+)增大影响的结果;乙认为橙色加深一定是c(H+)增大对平衡的影响。
你认为是否需要再设计实验证明?
____(“是”或“否”),理由是_________________________________。
(3)对比试管a、b、c的实验现象,得到的结论是________________。
(4)试管c继续滴加KI溶液、过量稀H2SO4,分析上图的实验现象,得出的结论是_______;写出此过程中氧化还原反应的离子方程式________________。
(5)小组同学用电解法处理含Cr2O72-废水,探究不同因素对含Cr2O72-废水处理的影响,结果如下表所示(Cr2O72-的起始浓度,体积、电压、电解时间均相同)。
实验
ⅰ
ⅱ
ⅲ
ⅳ
是否加入Fe2(SO4)3
否
否
加入5g
否
是否加入H2SO4
否
加入1mL
加入1mL
加入1mL
电极材料
阴、阳极
均为石墨
阴、阳极
均为石墨
阴、阳极
均为石墨
阴极为石墨,
阳极为铁
Cr2O72-的去除率/%
0.922
12.7
20.8
57.3
①实验ⅱ中Cr2O72-放电的电极反应式是________________。
②实验ⅲ中Fe3+去除Cr2O72-的机理如图所示,结合此机理,解释实验iv中Cr2O72-去除率提高较多的原因_______________。
化学试题答案
(海淀)27.(共16分,除特殊标注外,每空2分)
(1)淀粉蓝(两空各1分)
(2)①2mol·L−1NaNO3(或KNO3)
②溶液中的Cu2+,空气中的O2
③NO3-的还原产物(NO、NO2等)
(3)①Cu②棕黑色固体颜色变浅,溶液变为紫红色
③CuI在溶液中存在沉淀溶解平衡:
CuI(s)
Cu+(aq)+I-(aq),加入足量Na2S2O3溶液后,S2O32-与Cu+反应生成Cu(S2O3)23-使c(Cu+)减小,平衡右移从而使白色沉淀溶解
④2Cu2++4I-
2CuI↓+I2
(朝阳)28.
(1)对照组,证明只有
时很难氧化
(2)
(3)上层黄色,下层无色
(4)假设1:
在水中的溶解度比
大,且
的酸性强于
,因此溶液
酸性更强假设2:
(5)阳极发生
,生成的
与溶液中的
发生反应:
,以上过程循环进行,
减少,
增多。
(6)通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ,说明c(H+)越大,I-越易被氧化;在酸性条件下,KI比AgI易氧化,说明
越大(或指出与碘离子的存在形式有关亦可),越易被氧化;与反应条件有关,相同条件下,电解时检出I2,未电解时未检出I2。
(其他分析合理给分)
(东城)
(西城)27.(17分,(3)①第二个离子方程式1分,其它每空2分)
(1)①KSCN
②两个实验过程均有O2,但NaNO3溶液中无明显变化
③NO2−+e−+H2O==NO↑+2OH−
证实Fe2+被NO2−氧化生成Fe3+
(2)①将NO通入FeSO4溶液中,溶液由浅绿色变黄色最后变棕色,将NO通入Fe2(SO4)3溶液中,无明显变化
②棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受热生成Fe2+,加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+,促进Fe3+水解,产生Fe(OH)3沉淀
(3)①Fe2++NO2−+2CH3COOH==Fe3++NO↑+H2O+2CH3COO−
Fe2++NO==[Fe(NO)]2+
②两层液体界面上H+、NO3−与Fe2+反应,生成棕色的[Fe(NO)]2+
(房山)28.(14分)
(1)2Ag++Fe====Fe2++2Ag
(2)溶液局部变红
(3)
证明实验I上层清液中存在Ag+
Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3,加入硝酸银后,Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN,SCN-浓度降低促使平衡逆向移动红色褪去。
(4)
Fe(NO3)2(aq)
Ag++Fe2+====Ag+Fe3+
不合理,有可能空气中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+(其他答案合理即可)
(丰台)28.(16分,合理即给分)
(1)4Fe2++8CO32−+O2+10H2O
4Fe(OH)3+8HCO3−(2分)
(2)Fe2++2HCO3−
FeCO3↓+CO2↑+H2O(2分)
(3)硫酸至pH=4.0(2分)
控制SO42-浓度,排除干扰(2分)
向0.8mol/LFeSO4溶液中加入Na2SO4固体至c(SO42-)=1.6mol/L(2分)
(4)(2分)
C中U形管的增重(2分)
(5)调节溶液pH(2分)
(石景山)28.(15分)(除特别注明,均每空2分)
(1)溶液变黄色(2分)
(2)否(1分)
Cr2O72-(橙色)+H2O
2CrO42-(黄色)+2H+正向是吸热反应,若因浓H2SO4溶于水而温度升高,平衡正向移动,溶液变为黄色。
而实际的实验现象是溶液橙色加深,说明橙色加深就是增大c(H+)平衡逆向移动的结果。
(2分)
(3)碱性条件下,+6价铬主要以CrO42-存在;酸性条件下,主要以Cr2O72-存在。
(2分)
(4)碱性条件下,CrO42-不能氧化I-;酸性条件下,Cr2O72-能氧化I-。
(或Cr2O72-氧化
性强于CrO42-)……(2分)
6I-+Cr2O72-+14H+==3I2+2Cr3++7H2O(2分)
(5)①Cr2O72-+6e一+14H+==2Cr3++7H2O(2分)
②阳极Fe失电子生成Fe2+,Fe2+与Cr2O72-在酸性条件下反应生成Fe3+,Fe3+在阴极得电子生成Fe2+,继续还原Cr2O72-,Fe2+循环利用提高了Cr2O72-的去除率。
(2分)
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