北京高三二模化学分类汇编探究性实验题.docx

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北京高三二模化学分类汇编探究性实验题

2018年北京高三二模化学分类汇编——探究性实验题

2018年东城二模

28.某兴趣小组利用电解装置，探究“铁作阳极”时发生反应的多样性，实验过程如下。

I.KCl作电解质

（1）一定电压下，按图-1装置电解，现象如下：

石墨电极上迅速产生无色气体，铁电极上无气体生成，铁逐渐溶解。

5min后U型管下部出现灰绿色固体，之后铁电极附近也出现灰绿色固体，10min后断开K。

按图-2进行实验。

①石墨电极上的电极反应式是。

②确认灰绿色固体中含有Fe2+的实验现象是。

③灼烧晶体X，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色。

结合平衡移动原理，解释“试管i中析出白色晶体”的原因是。

（2）其他条件不变时，用图-3装置重复实验，10min后铁电极附近溶液依然澄清，断开K。

按图-4进行实验

①盐桥的作用是。

②与实验I中vi、vii与ii~v中的现象比较，可以得出的结论是（答两点）：

。

II.KOH作电解质

（3）用图-1装置电解浓KOH溶液，观察到铁电极上立即有气体生成，附近溶液逐渐变为淡紫色（FeO42-），没有沉淀产生。

①铁电极上OH-能够放电的原因是。

②阳极生成FeO42-的总电极反应式是。

③某同学推测生成FeO42-的必要条件是浓碱环境，将图-5中的实验方案补充完整，证实推测成立。

2018年西城二模

28．（16分）某小组研究NaClO溶液与KI溶液的反应，实验记录如下：

实验编号

实验操作

实验现象

Ⅰ

ⅰ．溶液变为浅黄色

ⅱ．溶液变蓝

Ⅱ

ⅰ．溶液保持无色

ⅱ．溶液不变蓝，溶液的pH=10

【资料】：

碘的化合物主要以I−和IO3−的形式存在。

酸性条件下IO3−不能氧化Cl−，可以氧化I−。

ClO−在pH<4并加热的条件下极不稳定。

（1）0.5mol·L−1NaClO溶液的pH＝11，用离子方程式表示其原因：

。

（2）实验Ⅰ中溶液变为浅黄色的离子方程式是。

（3）对比实验Ⅰ和Ⅱ，研究实验Ⅱ反应后“溶液不变蓝”的原因。

①提出假设a：

I2在碱性溶液中不能存在。

设计实验Ⅲ证实了假设a成立，实验Ⅲ的操作及现象是。

②进一步提出假设b：

NaClO可将I2氧化为IO3−。

进行实验证实了假设b成立，装置如下图，其中甲溶液是，实验现象

是。

（4）检验实验Ⅱ所得溶液中的IO3−：

取实验Ⅱ所得溶液，滴加稀硫酸至过量，整个过程均未出现蓝色，一段时间后有黄绿色刺激性气味的气体产生，测得溶液的pH＝2。

再加入KI溶液，溶液变蓝，说明实验Ⅱ所得溶液中存在IO3−。

①产生的黄绿色气体是。

②有同学认为此实验不能说明实验Ⅱ所得溶液中存在IO3−，理由是。

欲证明实验Ⅱ所得溶液中存在IO3−，改进的实验方案是。

③实验Ⅱ中反应的离子方程式是。

2018年海淀二模

28.（15分）

实验小组探究银氨溶液与甲酸（HCOOH，其中C为+2价）的反应及银镜产生的原因。

（1）配制银氨溶液。

在洁净的试管中加入适量AgNO3溶液，逐滴滴入氨水，边滴边振荡，至，制得银氨溶液，测得溶液pH略大于7。

（2）进行甲酸的银镜反应实验。

向2mL银氨溶液中滴加溶液X后，置于90℃水浴中加热30min

编号

溶液X

现象

i

10滴蒸馏水

始终无明显现象

ii

10滴5%

HCOOH溶液

加HCOOH后立即产生白色浑浊，测得溶液pH略小于7；水浴开始时白色浊液变为土黄色，随后变黑，有气体产生；最终试管壁附着少量银镜，冷却测得溶液pH略小于5

iii

5滴10%NaOH溶液和5滴蒸馏水

加NaOH后立即产生棕黑色浑浊。

最终试管壁附着光亮银镜,冷却测得溶液pH>7

iv

5滴10%NaOH溶液和5滴5%HCOOH溶液

加NaOH后立即产生棕黑色浑浊，加HCOOH后沉淀部分溶解。

最终试管壁附着光亮银镜，冷却测得溶液pH>7

查阅资料：

i.银氨溶液中存在平衡：

Ag（NH3）2+

Ag++2NH3

ⅱ.白色AgOH沉淀不稳定，极易分解生成棕黑色Ag2O

ⅲ.Ag2O、AgCl等难溶物均可溶于浓氨水，生成Ag（NH3）2+

①与实验ii对照，实验i的目的是。

②经检验，实验ii中白色浑浊的主要成分为甲酸银（HCOOAg），推断是甲酸银分解产生银镜，则甲酸银分解的产生的气体中一定含。

③实验iii和实验iv是为了探究pH较高时的银镜反应。

实验iv的现象（填“能”或“不能”）证明pH较高时是甲酸发生反应产生了银镜。

④甲同学认为实验iii、实验iv中，水浴前的棕黑色浊液中含有银单质，乙同学通过实验排除了这种可能性，他的实验操作及实验现象是。

（3）探究实验iv中的含碳产物。

取实验iv试管中的产物静置后，取上层清夜继续实验：

①白色沉淀1溶解的离子方程式为。

②上述实验能证实iv的清液中含HCO3-的理由是。

（4）综合以上实验，小组同学得出以下结论：

a.溶液pH较低时，银氨溶液与甲酸反应产生银镜的主要原因是甲酸银的分解。

b.溶液pH较高时，银氨溶液与甲酸反应产生银镜的原因可能有（写出两点）。

2018年朝阳二模

28．（15分）某小组设计不同实验方案比较Cu2+、Ag+的氧化性。

（1）方案1：

通过置换反应比较

向酸化的AgNO3溶液插入铜丝，析出黑色固体，溶液变蓝。

反应的离子方程式是，说明氧化性Ag+＞Cu2+。

（2）方案2：

通过Cu2+、Ag+分别与同一物质反应进行比较

实验

试剂

编号及现象

试管

滴管

1.0mol·L-1

KI溶液

1.0mol·L-1

AgNO3溶液

Ⅰ．产生黄色沉淀，溶液无色

1.0mol·L-1

CuSO4溶液

Ⅱ．产生白色沉淀A，溶液变黄

①经检验，Ⅰ中溶液不含I2，黄色沉淀是。

②经检验，Ⅱ中溶液含I2。

推测Cu2+做氧化剂，白色沉淀A是CuI。

确认A的实验如下：

a．检验滤液无I2。

溶液呈蓝色说明溶液含有（填离子符号）。

b．白色沉淀B是。

c．白色沉淀A与AgNO3溶液反应的离子方程式是，说明氧化性Ag+＞Cu2+。

（3）分析方案2中Ag+未能氧化I-，但Cu2+氧化了I-的原因，设计实验如下：

编号

实验1

实验2

实验3

实验

现象

无明显变化

a中溶液较快变棕黄色,b中电上析出银；电流计指针偏转

c中溶液较慢变浅黄色；电流计指针偏转

（电极均为石墨，溶液浓度均为1mol/L，b、d中溶液pH≈4）

①a中溶液呈棕黄色的原因是（用电极反应式表示）。

②“实验3”不能说明Cu2+氧化了I-。

依据是空气中的氧气也有氧化作用，设计实验证实了该依据，实验方案及现象是。

③方案2中，Cu2+能氧化I-,而Ag+未能氧化I-的原因：

。

（资料：

Ag++I-=AgI↓K1=1.2×1016；2Ag++2I-=2Ag↓+I2K2=8.7×108）

2018年丰台二模

28．（15分）

为研究铁盐与亚硫酸盐之间的反应，某研究小组利用孔穴板进行了实验探究：

0.4mol/LFe（NO3）3溶液2mL+0.4mol/LNa2SO3溶液2滴

0.4mol/LFeCl3溶液2滴+0.4mol/LNa2SO3溶液2mL

0.4mol/LFeCl3溶液2mL+0.4mol/LNa2SO3溶液2滴

小组记录的实验现象如下表所示：

开始时

5min后

3天后

实验I

溶液立即变为红褐色，

比II、III中略浅

与开始混合时一致

溶液呈黄色，

底部出现红褐色沉淀

实验II

溶液立即变为红褐色

红褐色明显变浅

溶液呈黄绿色

实验III

溶液立即变为红褐色

红褐色变浅，

比II中深

溶液呈黄色

（1）测得实验所用0.4mol/LFeCl3溶液及Fe（NO3）3溶液pH均约为1.0。

两溶液均呈酸性的原因是（用离子方程式表示）。

（2）开始混合时，实验I中红褐色比II、III中略浅的原因是。

（3）为了探究5min后实验II、III中溶液红褐色变浅的原因，小组同学设计了实验IV：

分别取少量5min后实验I、II、III中溶液，加入2滴铁氰化钾溶液，发现实验II、III中出现蓝色沉淀，实验I中无明显变化。

根据实验IV的现象，结合化学用语解释红褐色变浅的原因是。

（4）针对5min后实验III中溶液颜色比实验II中深，小组同学认为可能存在三种因素：

①Cl-可以加快Fe3+与SO32-的氧化还原反应；

②；

③NO3-在酸性环境下代替Fe3+氧化了SO32-，同时消耗H+，使Fe3+水解出的Fe（OH）3较多。

通过实验V和实验VI进行因素探究：

实验操作（已知Na+对实验无影响）

5min后的现象

实验V

在2mLpH=1.0的0.4mol/LFe（NO3）3溶液中溶解约

固体，再加入2滴0.4mol/LNa2SO3溶液

溶液的红褐色介于II、III之间

实验VI

在2mLpH=1.0的稀硝酸中溶解约0.19gNaNO3固体，再加入2滴0.4mol/LNa2SO3溶液。

向其中滴入少量BaCl2溶液

实验结论：

因素①和因素②均成立，因素③不明显。

请将上述方案填写完整。

（5）通过上述实验，以下结果或推论合理的是（填字母）。

a．Fe3+与SO32-同时发生水解反应和氧化还原反应，且水解反应的速率快，等待足够长时间后，将以氧化还原反应为主

b．浓度为1.2mol/L的稀硝酸在5min内不能将Fe2+氧化

c．向pH大于1的稀硝酸中加入少量Ba（NO3）2，使其完全溶解，可用来检验实验

的上层清液中是否存在SO42-

2018年昌平二模

28．某小组同学进行如下实验探究不同用量的氯水与KI溶液的反应。

查阅相关资料，得知含碘的各种物质在水溶液中的颜色及性质如下。

物质

I-

I2

I3-

IO-

IO3-

颜色

无色

黄色

棕黄色

—

无色

性质

溶于水

微溶于水

溶于水

不稳定

溶于水

I．甲同学进行如下实验：

序号

实验操作

实验现象

i

3mL0.5mol/L

KI溶液

注入少量饱和氯水

振荡

3mLCCl4溶液

振荡，静置

上层溶液

pH=6

溶液分层，上层呈棕黄色，下层呈紫红色。

（1）①下层呈紫红色证明生成了（填化学式）。

该反应的离子方程式是。

②甲同学认为空气中O2也参加了反应，依据是（用离子方程式表示）

。

③为验证其假设是否正确，甲同学进行如下对比实验：

向试管中加入3mL0.5mol/LKI溶液，振荡，加入淀粉溶液。

乙同学不同意，认为还需要加入

至pH=6，乙同学这样做的原因是。

按照乙同学的方案进行实验，发现淀粉未变蓝。

（2）针对上层溶液呈棕黄色的原因，小组同学提出2种假设：

假设a：

；

假设b：

溶液中产生了其他物质。

④针对假设a，甲同学进行实验：

取实验i反应后溶液中加入CCl4，振荡，上层仍显棕黄色，因此假设a不成立。

进一步查阅资料发现，生成的I2在水层中发生了反应：

I-+I2⇌I3-,假设b成立。

II．丙同学进行如下实验：

序号

实验操作

实验现象

ii

3mL饱和氯水

3mL

CCl4溶液氯水

振荡

逐滴滴加少量KI溶液

振荡，静置

上层溶液

pH=3

溶液分层，上层与下层均为无色。

（3）根据实验现象，推测实验ii中发生反应的化学方程式是

。

III．丁同学重复实验i，将“注入少量饱和氯水”改为“逐滴滴加氯水”。

序号

操作

现象

iii

加入5滴饱和氯水，振荡

溶液分层，CCl4层为浅紫色，水层为淡黄色

继续滴加，振荡

溶液分层，CCl4层为紫红色，水层颜色变为棕黄色

继续滴加至过量，振荡

溶液分层，CCl4层为紫红色，水层颜色变为无色

（4）请结合化学反应及平衡移动原理，解释水层颜色变化（淡黄色→棕黄色→无色）的原因：

。

2018年顺义二模

28.（16分）某化学小组以铁为阳极，探究不同条件下阳极发生的电极反应。

实验装置

实验

电压

电解液

实验现象

ⅰ

3V

3mol/LNa2SO4溶液

碳棒表面有大量气泡产生，溶液变黄，有红褐色沉淀产生

ⅱ

3V

3mol/LKI溶液

碳棒表面有大量气泡产生，铁丝附近溶液变为棕色，逐渐变为棕褐色，约5min后，棕褐色消失，逐渐产生灰绿色絮状物

ⅲ

3V

3mol/LNaOH溶液

两电极上都有大量气泡产生，5min后停止实验，取出铁丝，铁丝明显受腐，附有红棕色固体，溶液中未见沉淀物。

（1）①实验ⅰ中碳棒表面产生的气体是__________。

②实验ⅲ中铁丝上生成气体的电极反应式为__________。

③在实验ⅱ中，为验证铁丝电极的产物，取少量铁丝附近棕色溶液于试管中，滴加2滴K3Fe（CN）6溶液，无明显变化；另取少量铁丝附近棕色溶液检验发现溶液中有I2，检验方法是__________；对比实验ⅰ、ⅱ、ⅲ，可得出的结论是__________。

（2）为进一步探究增大c（OH-）对阳极反应的影响，该小组利用原装置做了实验ⅳ。

实验

电压

电解液

实验现象

ⅳ

3V

10mol/LNaOH溶液

两电极上都有大量气泡产生，但碳棒上的速率远大于铁丝，且阳极区溶液逐渐变紫红色；停止实验，铁丝明显变细，电解液仍然澄清

查阅资料：

FeO42-在溶液中呈紫红色。

阳极电极反应式是__________。

（3）为探究实验ⅰ中溶液变黄的原因，该小组利用原装置做了实验ⅴ和ⅵ。

实验

电压

电解液

实验现象

ⅴ

3V

煮沸冷却的3mol/L

Na2SO4溶液

碳棒表面有大量气泡产生，铁丝外围包裹一层白色絮状沉淀，2min后表层变为褐色。

ⅵ

8V

煮沸冷却的3mol/L

Na2SO4溶液

碳棒表面迅速产生大量气泡，铁丝表面有气泡，1min后外围包裹一层白色絮状沉淀，2min后变绿，溶液中有红褐色悬浮物。

1实验ⅵ中白色絮状沉淀变为红褐色的反应化学方程式是__________。

②由此确定实验ⅰ中溶液变黄的原因是__________。

（4）综合上述实验，当铁为阳极时，影电解过程中的阳极电极产物的因素有__________。

参考答案

2018年东城二模

28.（16分）

（1）①2H++2e－=H2↑（或2H2O+2e－=2OH－+H2↑）

②试管iii中生成蓝色沉淀，试管v中没有蓝色沉淀

③试管i中存在溶解平衡：

KCl（s）

K+（aq）+Cl－（aq），滴加12mol/L的盐酸，增大c（Cl－），平衡逆向移动，析出KCl晶体

（2）①阻碍OH－向阳极迁移，避免灰绿色固体生成

②本实验条件下铁在阳极区的产物主要为Fe2+，Fe2+在碱性条件下更容易被氧化为Fe3+

（3）①c（OH－）增大，反应速率加快（更容易放电）

②Fe－6e－+8OH－=FeO42-+4H2O

③水生成红褐色沉淀和无色气体

2018年西城二模

28．（16分，

（1）和（4）①1分，其他每空2分）

（1）ClO−+H2O

OH−+HClO

（2）ClO−+2I−+H2O=I2+Cl−+2OH−

（3）①向pH＝10的NaOH溶液中加入少量滴有淀粉溶液的碘水，振荡，蓝色褪去

②碘水右侧碘水棕黄色变浅，电流表的指针偏转

（4）①Cl2

②溶液中的Cl2或HClO也可将I−氧化为I2，使溶液变蓝

加热pH＝2的溶液至无色，使黄绿色气体（或Cl2）充分逸出，使HClO完全分解，冷却后再加入KI溶液

③3ClO−+I−=3Cl−+IO3−

2018年海淀二模

28．（共15分，除特殊标注外，每空2分）

（1）最初产生的棕黑色沉淀恰好溶解为止（此空1分）

（2）①排除银氨溶液受热反应生成银镜的可能性

②CO2③不能

④取棕黑色浊液，加入浓氨水，黑色沉淀完全溶解，形成无色溶液

（3）①AgCl+2NH3·H2O

Ag（NH3）2++Cl－+2H2O

②滴加BaCl2生成能溶于浓氨水的沉淀，说明清液中不含CO32-,加Ba（OH）2生成的沉淀溶于盐酸并放出酸性气体，说明其中含HCO3-。

（4）黑色浊液中的氧化银分解产生银，甲酸直接与银氨溶液反应产生银

2018年朝阳二模

28．（15分）

（1）

（2）①AgI

②a．

b．AgClc．

（3）①

②将d烧杯内的溶液换为pH≈4的1mol/L

溶液，c中溶液较慢变浅黄，电流计指针偏转

（4）K1＞K2，故

更易与

发生复分解反应，生成AgI。

2Cu2++4I-=2CuI+I2，生成了CuI沉淀，使得

的氧化性增强。

2018年丰台二模

2018年昌平二模

28．（18分）

（1）①I2

Cl2+2I-=2Cl-+I2

4I-+4H++O2=2I2+2H2O

②盐酸，加入氯水后改变了溶液pH，因此需控制溶液中H+浓度为pH=6。

（2）水中的I2未被CCl4萃取完全

（3）3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO3-+6H+

（4）溶液中发生反应：

①Cl2+2I-=I2+2Cl-，②I-+I2⇌I3-

当氯水少量时，随着Cl2增多，反应①生成的I2增多，平衡②右移，生成I3-增多，因此水层颜色从淡黄色变为棕黄色；

当氯气过量时，Cl2与I-发生反应生成无色的IO3-，因此水层颜色变为无色。

（反应②中I-被Cl2转化为I2，平衡②左移，同时Cl2与I2发生反应生成无色的IO3-）

2018年顺义二模

28.（16分）

（1）①H22分

②4OH--4e-=2H2O+O2↑或2H2O-4e-=4H++O2↑2分

③取少量铁丝附近棕色溶液于试管中,滴加淀粉溶液,变为蓝色,说明该溶液含有I22分

相同条件下，还原性I-强于Fe，先放电（其他合理答案均给分）2分

（2）Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O2分

（3）①4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）32分

②溶液中溶解的氧气将Fe2+氧化成了Fe3+2分

（4）电极材料、电解电压、电解液中阴离子的种类（还原性）及氢氧根浓度、溶解氧气等（其他合理答案均给分）2分