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北京高考实验探究题汇编
北京高考实验探究题汇总
【例题】
1.(2019北京高考11)化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。
(1)实验一:
用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。
①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是____________________________________。
②试剂a是_。
(2)对体系中有关物质性质分析得出:
沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或两者混合物。
(资料:
Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水)
实验二:
验证B的成分
①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式:
。
②加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。
推断D中主要是BaSO3,进而推断B中含有Ag2SO3。
向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有Ag2SO3。
所用试剂及现象是_。
(3)根据沉淀F的存在,推测SO42-的产生有两个途径:
途径1:
实验一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,随沉淀B进入D。
途径2:
实验二中,SO32-被氧化为SO42-进入D。
实验三:
探究SO42-的产生途径
①向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有________:
取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含Ag2SO4。
做出判断的理由:
_。
②实验三的结论:
。
(4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是。
(5)根据物质性质分析,SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。
将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag和SO42-生成。
(6)根据上述实验所得结论:
。
2.(2011北京27)(15分)甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验操作和现象:
操作
现象
关闭弹簧夹,滴加一定量浓硫酸,加热
A中有白雾生成,铜片表面产生气泡
B中有气泡冒出,产生大量白色沉淀
C中产生白色沉淀,液面上方略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹,通入N2,停止加热,一段时间后关闭
从B、C中分别取少量白色沉淀,加稀盐酸
均未发现白色沉淀溶解
⑴A中反应的化学方程式是。
⑵C中白色沉淀是,该沉淀的生成表明SO2具有性。
⑶C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是。
⑷分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参与反应,乙认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点,在原实验基础上:
甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是;
乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是。
甲
大量白色沉淀
乙
少量白色沉淀
②进行实验,B中现象:
检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。
结合离子方程式解释实验现象异同的原因:
。
⑸合并⑷中两同学的方案进行实验。
B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是。
3.(2016北京28)(16分)
以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。
实验
试剂
现象
滴管
试管
2mL
0.2mol·L−1Na2SO3溶液
饱和Ag2SO4溶液
Ⅰ.产生白色沉淀
0.2mol·L−1CuSO4溶液
Ⅱ.溶液变绿,继续
滴加产生棕黄色沉淀
0.1mol·L−1
Al2(SO4)3溶液
Ⅲ.开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀
(1)经检验,现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。
用离子方程式解释现象Ⅰ:
。
(2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO42−,含有Cu+、Cu2+和SO32−。
已知:
Cu+
Cu+Cu2+,Cu2+
CuI↓(白色)+I2。
①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是。
②通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和SO32−。
a.白色沉淀A是BaSO4,试剂1是。
b.证实沉淀中含有Cu2+和SO32−的理由是。
(3)已知:
Al2(SO3)3在水溶液中不存在。
经检验,现象Ⅲ的白色沉淀中无SO42−,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色。
①推测沉淀中含有亚硫酸根和。
②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:
i.被Al(OH)3所吸附;ii.存在于铝的碱式盐中。
对假设ii设计了对比实验,证实了假设ii成立。
a.将对比实验方案补充完整。
步骤一:
步骤二:
(按上图形式呈现)。
(4)根据实验,亚硫酸盐的性质有_,
盐溶液间反应的多样性与有关。
【当堂训练】
1.(2018北京28)(16分)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:
K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。
A中反应方程式是(锰被还原为Mn2+)。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。
③C中得到紫色固体和溶液。
C中Cl2发生的反应有
3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有_。
(2)探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。
为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:
方案Ⅰ
取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。
取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。
Ⅰ.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由产生(用方程式表示)。
Ⅱ.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。
用KOH溶液洗涤的目的是。
②根据K2FeO4的制备实验得出:
氧化性Cl2________FeO42-(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和FeO42-的氧化性强弱关系相反,原因是。
③资料表明,酸性溶液中的氧化性FeO42->MnO4-,验证实验如下:
将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性FeO42->MnO4-。
若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。
理由或方案:
。
2.(2017北京28)(16分)
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0.05mol·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3min时量少;溶液红色较3min时加深
ⅲ
120
产生白色沉淀;较30min时量少;溶液红色较30min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,3min时溶液呈浅红色,30min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:
______。
3.(2015北京28)(15分)
为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-
2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。
实验如下:
(1)待实验
溶液颜色不再改变时,再进行实验
,目的是使实
验
的反应达到。
(2)
是
的对比试
验,目的是排除有
中造成的影响。
(3)
和
的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化。
用化学平衡移动原理解释原因:
。
(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测
中Fe2+向Fe3+转化的原因:
外加Ag+使c(I-)降低,导致I-的还原性弱于Fe2+,用右图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。
K闭合时,指针向右偏转,b作极。
当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管滴加0.01mol/LAgNO3溶液,产生的现象证实了其推测,该现象是。
(5)按照(4)的原理,该同学用上图装置进行实验,证实了
中Fe2+向Fe3+转化的原因,
转化原因是。
与(4)实验对比,不同的操作是。
(6)实验
中,还原性:
I->Fe2+;而实验
中,还原性:
Fe2+>I-,将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是。
4.(2014北京11)(15分)
用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。
某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.
1mol/LFe
Cl2溶液,研究废液再生机理。
记录如下(a、b、c代表电压值:
)
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
I
x≥a
电极附近出现黄色,有气泡产生[来
有Fe3+、有Cl2
II
a>x≥b
电极附近出现
黄色,无气泡产生
有Fe3+、无Cl2
III
b>x>0
无明显变化
无Fe3+、无Cl2
(1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是。
(2)I中,Fe2+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。
写出有关反应的方程式__________________________。
(3)由II推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有_____性。
(
4)II中虽未检测出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。
电解pH=1的NaCl溶液做对照实验
,记录如下:
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
IV
a>x≥c
无明显变化
有Cl2
V
c>x≥b
无明显变化
无Cl2
①NaCl溶液的浓度是________mol/L。
②IV中检测Cl2的实验方法:
。
③与II对比,得出的
结论(写出两点):
。
5.(2013北京28)(15分)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:
操作
现象
取4g漂粉精固体,加入100mL水
部分固体溶解,溶液略有颜色
过滤,测漂粉精溶液的pH
pH试纸先变蓝(约为12),后褪色
i.液面上方出现白雾;
ii.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;
iii.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去
(1)C12和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程是。
(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是。
(3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。
推测现象i的白雾由HC1小液滴形成,进行如下实验:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;
b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾
,产生白色沉淀。
①实验a目的是。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1,理由是。
(4)现象
ii中溶液变为黄绿色的可能原因:
随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和C1-发生反应。
通过进一步实
验确认了这种可能性,其实验方案是。
(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X
①向沉淀X中加入稀HC1,无明显变化。
取上层清液,加入BaC12溶液,产生白色沉淀。
则沉淀X
中含
有的物质是。
②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因:
。
6.(2012北京27)(15分)有文献记载:
在强碱性条件下;加热银氨溶液可能析出银镜。
某同学进行如下验证和对比实验。
装置
实验序号
试管中的药品
现象
实验Ⅰ
2mL银氨溶液和数滴较浓NaOH溶液
有气泡产生;
一段时间后;溶液逐渐变黑;试管壁附着有银镜
实验Ⅱ
2mL银氨溶液和数滴浓氨水
有气泡产
生;一段时间后;溶液无明显变化
该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异;查阅资料:
a.Ag(NH3
+2H2O
Ag++2NH3·H2Ob.AgOH不稳定;极易分解为黑色Ag2O
(1)配制银氨溶液所需的药品是 。
(2)经检验;实验Ⅰ的气体中有NH3;黑色物质中有Ag2O。
①用湿润的红色石蕊试纸检验NH3;产生的现象是 。
②产生Ag2O的原因是 。
(3)该同学对产生银镜的原因提出假设:
可能是NaOH还原Ag2O。
实验及现象:
向AgNO3溶液中加入 ;出现黑色沉淀;水浴加热;未出现银镜。
(4)重新假设:
在NaOH存在下;可能是NH3还原Ag2O。
用下图所示装置进行实验。
现象:
出现银镜。
在虚线框内画出用生石灰和浓氨水制取NH3的装置简图(夹持仪器略)。
(5)该同学认为在(4)
的实验中会有Ag(NH3)2OH生成。
由此又提出假设:
在NaOH存在下;可能是Ag(NH3)2OH也参与了NH3还原Ag2O的反应。
进行如下实验:
①有部分Ag2O溶解在氨水中;该反应的化学方程式是 。
②实验结果证实假设成立;依据的现象是 。
(6)用HNO3清洗试管壁上的Ag;该反应的化学方程式是
。
北京高考实验探究题汇总参考答案
1.(2019北京高考11)
(1)①Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O②浓硫酸或饱和的NaHSO3溶液
(2)①Ag2SO3+4NH3•H2O=2Ag(NH3)2++SO32-+4H2O
②H2O2溶液,产生白色沉淀,则证明B中含有Ag2SO3
(3)①Ag+因为若含有Ag2SO4,加入BaCl2溶液会生成难溶的BaSO4白色沉淀
②实验一中,SO2在AgNO3溶液中未被氧化生成Ag2SO4;实验二中,
SO32-被氧化为SO42-
(4)2Ag++SO2+H2O=Ag2SO3+2H+
(6)二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银的速率大于生成银和硫酸根离子的速率,碱性溶液中亚硫酸根离子更易被氧化为硫酸根离子
2.(2018北京高考28)(16分)
(1)①2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
②
③Cl2+2OH−=Cl−+ClO−+H2O
(2)①i.Fe3+4FeO42−+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2Oii.排除ClO−的干扰
②>溶液的酸碱性不同
③理由:
FeO42−在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是MnO4−的
颜色
方案:
向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色
3.(2017北京28)(16分)
(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
③0.05mol·L-1NaNO3溶液FeSO4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。
4.(2016北京28)(16分)
(1)2Ag++SO32—=Ag2SO4↓。
(2)①加入稀硫酸后,有红色固体生成;②a.HCl和BaCl2溶液。
b.在I-的作用下,Cu2+转化为白色沉淀CuI,SO32-转化为SO42-。
(3)①Al3+、OH-。
②a、
,b、V1明显大于V2。
(4)溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性;
两种盐溶液中阴阳离子的性质和反应条件。
5.(2015北京28)(15分)
(1)化学平衡状态
(2)溶液稀释对颜色变化
(3)
:
加入Ag+发生反应:
Ag++I-=AgI↓,c(I-)降低;
:
加入FeSO4溶液,增大c(Fe2+)平衡均逆向移动
(4)①正 ②左管产生黄色沉淀,指针向左偏转。
(5)①Fe2+随浓度增大,还原性增强 ,使Fe2+还原性强于I-
②向U型管右管中滴加1mol/L FeSO4溶液。
(6)该反应为可逆氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动方向
6.(2014北京11)(15分)
(1)溶液变为红色
(2)2Cl--2e-=Cl2↑;2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;(3)还原(4)①0.2
②取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝
③通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因都成立;通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl-放电
7.(2013北京28)
(1)2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O。
(2)碱性、漂白性。
(3)①检验白雾中是否氯气,排除氯气干扰。
②白雾中含有SO2,SO2可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀。
(4)向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸,观察溶液颜色是否变为黄绿色。
(5)①CaSO4。
②Cl2+SO2+2H2O=2Cl-+4H++SO42-。
8.(2012北京27)
(1)AgNO3溶液和氨水
(2)①试纸变蓝②在NaOH存在下;加热促进NH3·H2O分解;逸出NH3;促使
Ag(NH3
+2H2O
Ag++2NH3·H2O平衡正向移动;c(Ag+)增大;Ag+与OH-反应立即转化为Ag2O:
2OH-+2Ag+
Ag2O↓+H2O
(3)过量NaOH溶液
(4)
(5)①Ag2O+4NH3·H2O
2Ag(NH3)2OH+3H2O②与溶液接触的试管壁上析出银镜
(6)Ag+2HNO3(浓)
AgNO3+NO2↑+H2O
9.(2011北京27)
⑴Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O⑵H2SO4还原⑶2NO+O2
2NO2
⑷①通N2一段时间,排除装置中的空气饱和NaHSO3溶液②甲:
SO42-+Ba2+
BaSO4↓,乙:
2Ba2++2SO2+O2+2H2O
2BaSO4↓+4H+白雾的量远多于装置中O2的量
⑸SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀
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