高三化学二轮复习《化学探究实验》综合训练届word版含答案文档格式.docx
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(4)根据上表的数据及现象分析,写出实验1中产生浅蓝色沉淀的化学方程式为:
(5)实验3中的红褐色沉淀可能是CuO和Cu2O的混合物,请从上表中找出相应的现象证据为
(6)为了进一步证明实验4中红色沉淀的成分,并进行了以下实验。
ⅰ.将实验4反应后的试管静置,用胶头滴管吸出上层清液。
ⅱ.向下层浊液,加入溶液震荡,观察到,则证明红色沉淀为Cu2O(7)基于上述实验,该小组同学获得结论:
乙醛参与反应,能生成红色沉淀时,需控制体系的pH的范围为。
答案
(1)产生红色沉淀
(2)CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH3COONa+Cu2O↓+3H2O
(3)21
(4)2CuSO4+2NaOH=Cu2(OH)2SO4↓+Na2SO4
(5)实验2为黑色沉淀为CuO,实验4红色沉淀为Cu2O,实验3为CuO和Cu2O的混合物
(6)稀硫酸或盐酸溶液为蓝色,试管底部有红色固体
(7)PH大于10
2、某化学兴趣小组用下面所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和氯水并进行探究实验。
实验Ⅰ.制取氯酸钾(KClO3)、次氯酸钠、氯水
(1)写出装置A实验室制取Cl2的化学反应方程式_________________________
(2)制取实验结束后,取出装置B中的试管,冷却结晶、过滤、洗涤,该实验操作过程需要的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、________、________。
(3)写出B中制备氯酸钾(KClO3)的方程式____________________
(4)装置C中反应需要在冰水浴中进行,其原因是
实验Ⅱ.尾气处理
实验小组利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(5)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl-、OH-和SO
请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气中的CO2的影响)。
①提出合理假设:
假设1:
只存在SO
;
假设2:
既不存在SO
也不存在ClO-;
假设3:
。
②设计实验方案,进行实验。
请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂:
3mol·
L-1H2SO4、1mol·
L-1NaOH溶液、0.01mol·
L-1酸性KMnO4溶液、淀粉、KI溶液。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
取少量吸收液分置于A、B试管中
步骤2:
向A试管中滴加0.01mol·
L-1酸性KMnO4溶液
(1)若溶液褪色,则假设1成立
(2)若溶液不褪色,则假设2或3成立
步骤3:
答案
(1)MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O(2分,没有条件和没有配平扣1分)
(2)漏斗玻璃棒
(3)3Cl2+6KOH
5KCl+KClO3+3H2O(2分,没有条件扣1分)
(4)温度高,会发生副反应,生成高价的NaClO3盐杂质
(5)①只有ClO—
②向B试管中滴加淀粉-KI溶液
预期现象和结论:
(1)若溶液变蓝,则假设3成立
(2)若溶液不变蓝,结合步骤2中的
(2)则假设2成立
最后一问分析:
处理尾气主要发生的反应:
2NaOH+Cl2+Na2SO3=Na2SO4+2NaCl+H2O。
若NaOH和Na2SO3物质的量为2:
1,则假设2成立;
若NaOH和Na2SO3物质的量大于2:
1,则假设3成立;
若NaOH和Na2SO3物质的量小于于2:
1,则假设1成立。
3、某小组探究Br2、I2能否将Fe2+氧化,实验如下。
实验
试剂x
现象及操作
溴水
i.溶液呈黄色,取出少量滴加KSCN溶液,变红
碘水
ii.溶液呈黄色,取出少量滴加KSCN溶液,未变红
(1)实验ⅰ中产生Fe3+的离子方程式是。
(2)以上实验体现出氧化性关系:
Br2I2(填“>”或“<”)。
(3)针对实验ⅱ中未检测到Fe3+,小组同学分析:
I2+2Fe2+2Fe3++2I-(反应a)
限度小,产生的c(Fe3+)低;
若向ⅱ的黄色溶液中加入AgNO3溶液,可产生黄色
沉淀,平衡移动,c(Fe3+)增大。
(4)针对小组同学的分析,进行实验ⅲ:
向ⅱ的黄色溶液中滴加足量AgNO3溶液。
现象及操作如下:
Ⅰ.立即产生黄色沉淀,一段时间后,又有黑色固体从溶液中析出;
取出少量黑
色固体,洗涤后,(填操作和现象),证明黑色固体含有Ag。
Ⅱ.静置,取上层溶液,用KSCN溶液检验,变红;
用CCl4萃取,无明显现象。
(5)针对上述现象,小组同学提出不同观点并对之进行研究。
①观点1:
由产生黄色沉淀不能判断反应a的平衡正向移动,说明理由:
经证实观点1合理。
②观点2:
Fe3+可能由Ag+氧化产生。
实验ⅳ:
向FeSO4溶液滴加AgNO3溶液,(填现象、操作),观点2合理。
(6)观点1、2虽然合理,但加入AgNO3溶液能否使反应a的平衡移动,还需要进
一步确认。
设计实验:
取ⅱ的黄色溶液,(填操作、现象)。
由此得出结论:
不能充分说明(4)中产生Fe3+的原因是由反应a的平衡移动造成的。
(1)
(2)>
(3)正向
(4)加入浓硝酸,黑色固体消失,生成红棕色气体。
再向溶液中加入NaCl溶液,出现白
色沉淀
(5)①碘水与AgNO3溶液反应产生黄色沉淀②生成黑色固体,向上层清液中加入KSCN溶液,变红
(6)加入少量
溶液,产生黄色沉淀后,立即向上层清液中加入过量KSCN溶液,不变红
4、(2020届北京海淀高三期中)某小组用实验1验证FeCl3与Cu的反应,观察到有白色沉淀产生,决定对其进行深入探究。
实验1:
红色褪去,产生白色沉淀
溶液变为红色
2mL0.1mol/LFeCl3溶液
资料:
i.CuSCN、CuCl均为难溶于水的白色固体;
均能与硝酸反应,分别生成Cu2+与SO42-、Cu2+与Cl-。
ii.SCN-被称为拟卤素离子,性质与卤素离子相似;
(SCN)2性质与卤素单质相似,其水溶液呈黄色。
(1)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为。
(2)下列由实验1得到的推论中,合理的是(填字母序号)。
a.Cu能还原Fe3+b.Fe3+与SCN-的反应是可逆反应
c.白色沉淀中的Cu(I)(I表示+1价铜元素)可能是由Fe3+氧化Cu得到的
(3)为探究实验1中白色沉淀的成分,小组同学实施了实验2:
由实验2可知,实验1中白色沉淀的成分是。
(4)该小组欲进一步探究实验1中白色沉淀产生的原因,实施了实验3:
步骤
实验操作
实验现象
I
溶液变为蓝色,澄清透明,底部只有少量红色固体剩余
II
取I中上层清液于试管中,滴加1滴0.1mol/LKSCN溶液
立刻出现红色,同时有白色沉淀生成
III
振荡II中试管,静置
白色沉淀变多,红色逐渐褪去
①步骤I的实验操作是。
②根据实验3的现象,小组同学认为Fe3+与Cu反应的氧化产物不含Cu(I),他
们的判断依据是。
③步骤II中加入KSCN溶液后出现红色的可能原因是。
④解释步骤III中实验现象产生的可能原因:
答案
(1)Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(写“===”得分)
(2)abc
(3)CuCl和CuSCN
(4)①向2mL0.1mol/LFeCl3溶液中加入0.15g铜粉,振荡、静置
②若有Cu(I)生成,步骤I中应产生CuCl白色沉淀,但步骤I中无白色沉淀
产生
③Cu2+与SCN-反应生成(SCN)2,Fe2+被(SCN)2氧化为Fe3+(或其他合理答案)
④Cu2+与SCN-发生反应:
2Cu2++4SCN-===2CuSCN↓+(SCN)2,CuSCN与Cl-
发生沉淀转化反应:
CuSCN+Cl-===CuCl+SCN-,SCN-继续与Cu2+反应,
导致白色沉淀变多;
随着反应的进行,SCN-逐渐被消耗,平衡
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3逆向移动,导致红色逐渐褪去(3分)(或其他合
理答案)
5、某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。
【初步探究】
示意图
序号
温度
试剂A
现象
①
0°
C
0.5mol·
L-1稀硫酸
4min左右出现蓝色
②
20°
1min左右出现蓝色
③
0.1mol·
15min左右出现蓝色
④
蒸馏水
30min左右出现蓝色
(1)为探究温度对反应速率的影响,实验②中试剂A应为________。
(2)写出实验③中I-反应的离子方程式:
________。
(3)对比实验②③④,可以得出的结论:
【继续探究】溶液pH对反应速率的影响
查阅资料:
i.pH<
11.7时,I-能被O2氧化为I2。
ii.pH>
9.28时,I2发生歧化反应:
3I2+6OH-===IO3-+5I-+3H2O,pH越大,歧化速率越快。
(4)小组同学用4支试管在装有O2的储气瓶中进行实验,装置如图所示。
⑤
⑥
⑦
⑧
试管中溶液的pH
8
9
10
11
放置10小时内的现象
出现蓝色
颜色无明显变化
分析⑦和⑧中颜色无明显变化的原因________。
(5)甲同学利用原电池原理设计实验证实pH=10的条件下确实可以发生I-被O2氧化为I2的反应,如右图所示,请你填写试剂和实验现象。
【深入探究】较高温度对反应速率的影响
小组同学分别在敞口试管和密闭试管中进行了实验⑨和⑩。
试剂
⑨
敞口试管
水浴
70°
5mL1mol·
L-1KI溶液
5mL0.5mol·
20min内仍保持无色,冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色
⑩
密闭试管
溶液迅速出现黄色,且黄色逐渐加深,冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色
(6)对比实验⑨和⑩的现象差异,该小组同学经过讨论对实验⑨中的现象提出两种假设,请你补充假设1。
45°
C以上I2易升华,70°
C水浴时,c(I2)太小难以显现黄色。
(7)针对假设2有两种不同观点。
你若认为假设2成立,请推测试管⑨中“冷却至室温后滴加淀粉出现蓝色”的可能原因(写出一条)。
你若认为假设2不成立,请设计实验方案证明。
答案
(1)0.5mol·
L-1稀硫酸(2分)
(2)4I-+O2+4H+====2I2+2H2O(2分)
(3)相同温度下,KI溶液被O2氧化成I2,c(H+)越大,氧化反应速率越快(2分)
(4)试管⑦、⑧中,pH为10、11时,既发生氧化反应又发生歧化反应,因为歧化速率大于氧化速率和淀粉变色速率(或歧化速率最快),所以观察颜色无明显变化(2分)
(5)试剂1:
1mol·
L-1KI溶液,滴加1%淀粉溶液(1分)
试剂2:
pH=10的KOH溶液(1分)
现象:
电流表指针偏转,左侧电极附近溶液蓝色(t<
30min)(2分)
(6)加热使O2逸出,c(O2)降低,导致I-氧化为I2的速率变慢(2分)
(7)
【假设2成立】
理由:
KI溶液过量(即使加热时有I2升华KI仍有剩余),实验⑨冷却室温后过量的KI仍可与空气继续反应生成I2,所以滴加淀粉溶液还可以看到蓝色
[其他理由合理给分,如淀粉与I2反应非常灵敏(少量的I2即可以与淀粉显色),所以实验⑨中残留的少量I2冷却至室温后滴加淀粉溶液还可以看到蓝色]。
【假设2不成立】
实验方案:
水浴加热70℃时,用湿润的淀粉试纸放在试管⑨的管口,若不变蓝,则证明假设2不成立(其他方案合理给分)。
6、(2020届北京四中高三期中)某小组以4H++4I-+O2=2I2+2H2O为研究对象,探究影响氧化还原反应因素。
气体a
编号及现象
[来源:
学科网]
HCl
Ⅰ.溶液迅速呈黄色[来源:
学科网ZXXK]
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:
溶液中c(H+)较小。
小组同学认为此假设不成立,依据是______________。
O2只氧化了SO2,化学方程式是______________。
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
溶液无色、有大量SO42-
检出I2,振荡后消失
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___________
答案
(1)对照组,证明只有O2时很难氧化I-(1分)
(2)I2(1分)
(3)上层黄色,下层无色(1分)
(4)假设1:
SO2在水中的溶解度比CO2大,且H2SO3的酸性强于H2CO3,因此溶液酸性更强
2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
(5)阳极发生2I--2e-=I2,生成的I2与溶液中的SO2发生反应:
SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,以上过程循环进行,SO2减少,SO
增多。
(6)(3分)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Agl易氧化,说明c(I-)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)
7、某实验小组研究KI和酸性KMnO4溶液的反应。
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
紫色褪去,溶液变为棕黄色
紫色溶液迅速变为棕褐色悬浊液,然后沉淀消失,溶液变为棕黄色
i.MnO4—在酸性条件下最终被还原为Mn2+。
ii.酸性条件下氧化性:
KMnO4>KIO3>I2。
(1)实验1中溶液呈棕黄色,推测生成了________。
(2)实验小组继续对实验II反应中初始阶段的产物成分进行探究:
①经检验,实验II初始阶段I—的氧化产物不是I2,则“实验现象a”为________。
②黑色固体是________。
③设计实验方案证明在“紫色清液”中存在IO3-:
④写出生成IO3-的离子方程式:
(3)探究实验II中棕褐色沉淀消失的原因。
用离子方程式解释实验II中棕褐色沉淀消失的原因:
(4)实验反思:
KI和酸性KMnO4溶液反应过程中,所得产物成分与________有关(写出两点即可)。
【答案】
(1).I2
(2).溶液分层,下层液体无色(3).MnO2(4).取少量“紫色清液”,逐滴加入Na2SO3溶液,振荡,溶液紫色消失变成棕黄色时,滴加淀粉溶液,溶液变蓝说明存在IO3-(5).2MnO4-+I-+2H+=2MnO2↓+IO3-+H2O(6).MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O(7).试剂的相对用量(滴加顺序)、溶液酸性强弱(其他答案合理给分)
8、(2020年朝阳高三期末)实验小组对NaHSO3溶液分别与CuCl2、CuSO4溶液的反应进行探究。
固体溶解,闻到微量臭鸡蛋气味,溶液出现淡黄色浑浊。
装置
操作及现象
2mL0.1mol/LFeCl3
pH=1.7
1mol·
L−1CuCl2溶液
加入2mLCuCl2溶液,得到绿色溶液,30s时有无色气泡和白色沉淀产生,上层溶液颜色变浅。
L−1CuSO4溶液
加入2mLCuSO4溶液,得到绿色溶液,
3分钟未见明显变化。
已知:
(1)推测实验Ⅰ产生的无色气体为SO2,实验证实推测正确:
用蘸有碘水的淀粉试纸接近试管口,观察到_______,反应的离子方程式为_______。
(2)对实验Ⅰ产生SO2的原因进行分析,提出假设:
假设a:
Cu2+水解使溶液中c(H+)增大;
假设b:
Cl-存在时,Cu2+与HSO3-反应生成CuCl白色沉淀,溶液中c(H+)增大。
①假设a不合理,实验证据是_______;
②实验表明假设b合理,实验I反应的离子方程式有_____、H++HSO3-===SO2↑+H2O。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ,提出假设:
Cl-增强了Cu2+的氧化性。
下述实验Ⅲ证实了假设合理,装置如下图。
闭合K,电压表的指针偏转至“X”处;
向U形管_______(补全实验操作及现象)。
(4)将实验Ⅱ的溶液静置24小时或加热后,得到红色沉淀。
经检验,红色沉淀中含有Cu+、Cu2+和SO32−。
①通过实验Ⅳ证实红色沉淀中含有Cu+和Cu2+。
实验Ⅳ:
证实红色沉淀中含有Cu+的实验证据是_______;
②有同学认为实验Ⅳ不足以证实红色沉淀中含有Cu2+,设计实验Ⅳ的对比实验Ⅴ,证实了Cu2+的存在。
实验Ⅴ的方案和现象是:
_______。
答案
(1)蓝色褪去;
SO2+I2+2H2O===SO42-+2I-+4H+
(2)①实验Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同,但实验Ⅱ中未见气泡
②2Cu2++2Cl-+HSO3-+H2O===2CuCl↓+SO42-+3H+
(3)右侧加入一定量NaCl固体,溶解后,观察到电压表指针偏转变大
(4)①一段时间后溶液由浅蓝色变为深蓝色
②取少量纯净的Cu2O于试管中,滴加足量浓氨水。
沉淀溶解,得到无色溶液,露置一段时间后溶液变为深蓝色。
或图示表示:
9(2020届北京昌平期末)某实验小组探究AgNO3溶液与Na2SO3溶液的反应。
实验I
操作
滴加5滴0.1mol/LNa2SO3溶液,振荡
产生白色沉淀,测得混合溶液pH=5
继续滴加0.1mol/LNa2SO3溶液,振荡
白色沉淀增多,继续滴加,白色沉淀消失,测得混合溶液pH=9
Ag2SO3,白色固体,难溶于水;
Ag2SO4,白色固体,微溶于水;
AgOH,白色固体,常温下不稳定,易分解产生棕褐色固体。
(1)测得0.1mol/LNa2SO3溶液pH=10,用离子方程式解释原因:
(2)实验小组对白色沉淀的成分提出猜想:
①可能含Ag2SO3。
②可能含Ag2SO4,理由是。
③可能含AgOH。
实验产生的白色沉淀放置一段时间后未发生明显变化,排除猜想③。
(3)检验白色沉淀的成分
(资料:
Ag++2S2O32−
Ag(S2O3)23−,Ag(S2O3)23−在溶液中稳定存在。
)
测得沉淀C质量小于沉淀B,试剂1和试剂2分别是、,说明白色沉淀是Ag2SO3和Ag2SO4的混合物。
(4)探究白色沉淀消失的原因。
实验小组设计对照实验:
实验II
实验III
沉淀溶解
①补充实验III的实验操作及现象:
,证明SO32−使白色沉淀溶解。
②查阅资料:
Ag2SO3能溶于过量Na2SO3溶液中形成Ag(SO3)23−。
白色沉淀中含有Ag2SO4,但还能全部溶解于Na2SO3溶液的原因是。
(5)探究AgNO3溶液与Na2SO3溶液能否发生氧化还原反应。
实验IV
步骤i:
滴加一定体积0.1mol/LNa2SO3溶液
产生白色沉淀
步骤ii:
再加入NaOH溶液调pH=14,振荡
白色沉淀变黑,经检验为Ag
步骤ii中Ag2SO3发生反应的离子方程式是。
(6)综合实验I和IV,说明AgNO3溶液与Na2SO3溶液的反应类型与有关。
答案:
(1)SO32−+H2O
HSO3−+OH−
(2)②SO32−可能被O2氧化。
(SO32−可能被Ag+氧化)
(3)Ba(NO3)2溶液,盐酸溶液
(4)①操作:
滴加NaOH溶液至pH=9,现象:
白色沉淀不溶解
②Ag2SO4微溶,溶液中存在SO32−,Ag2SO4易转化为更难溶的Ag2SO3,进而被Na2SO3溶液溶解。
(5)Ag2SO3+2OH−==2Ag+SO42−+H2O
(6)反应物的相对浓度、pH
10、(2020届西城)探究铁在某浓度H3PO4和H2O2的混合溶液中反应的情况,进行如下实验:
将除去氧化膜的铁钉置于烧杯中,加入30mL1.0mol
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