北京市学年高三各区期末化学考试分类汇编探究word版含答案.docx
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北京市学年高三各区期末化学考试分类汇编探究word版含答案
北京市2020-2021学年高三各区第一学期期末化学考试分类汇编
(十一)基础实验科学探究
(海淀区)1.(12分)实验小组探究酸对Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡的影响。
将0.005mol/LFeCl3溶液(接近无色)和0.01mol/LKSCN溶液等体积混合,得到红色溶液。
取两等份红色溶液,进行如下操作并记录现象。
(1)FeCl3水解显酸性的原因是_____(用方程式表示)。
(2)甲同学认为加入酸后,会使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3体系中_____浓度改变,导致该平衡正向移动,溶液颜色加深。
【设计并实施实验】
【查阅资料】
Fe3+和Cl-、SO2-4均能发生络合反应:
Fe3++4Cl-[FeCl4]-(黄色);Fe3++2SO2-4[Fe(SO4)2]-(无色)。
实验I.探究现象a中溶液颜色变化的原因
编号
操作
现象
①
向2mL红色溶液中滴加5滴水
溶液颜色无明显变化
②
向2mL红色溶液中滴加5滴3mol/LKCl溶液
溶液颜色变浅,呈橙色
(3)实验①的目的是_____。
(4)根据实验①和实验②的结果,从平衡移动角度解释现象a:
______。
实验Ⅱ.探究现象b中溶液呈浅黄色的原因
编号
操作
现象
③
取1mL0.0025mol/LFe2(SO4)3溶液(无色),加入1mL0.01mol/LKSCN溶液,再加入5滴1.5mol/LH2SO4溶液
溶液先变红,加硫酸后变为浅黄色
④
取1mL0.005mol/LFeCl3溶液,
(5)结合实验③可推测现象b中使溶液呈浅黄色的微粒可能有两种,分别是_____。
(6)乙同学进一步补充了实验④,确证了现象b中使溶液呈浅黄色的微粒只是(5)中的一种,请将实验④的操作及现象补充完整:
_____。
(朝阳区)2.(10分)用FeSO4·7H2O晶体配制FeSO4溶液,放置一天后发现产生黄色固体。
实验小组同学研究固体成分及产生的原因。
(1)①配制100mL0.100mol·L-1FeSO4溶液,需要称取gFeSO4·7H2O晶体。
(已知:
FeSO4·7H2O的摩尔质量为278g·mol-1)
②需要的主要玻璃仪器有:
烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和。
(2)小组同学推测放置一天后的FeSO4溶液中存在Fe3+。
将产生Fe3+的离子方程式补充完整:
Fe2++H++===Fe3++
(3)分离出黄色固体,经多次洗涤后完成如下实验:
证实黄色固体中含Fe3+和SO42-,试剂1和试剂2分别是______、______。
(4)实验测定FeSO4溶液放置过程中溶液的pH和黄色固体的量的变化,结果如下:
1小时
6小时
24小时
溶液的pH
2.39
2.35
1.40
黄色固体的量
几乎没有
少量
大量
分析黄色固体中除Fe3+、SO42-还可能含有______离子。
(5)查阅资料:
不同pH下Fe2+的氧化率随时间变化的关系如下图。
为避免Fe2+被氧化,配制FeSO4溶液时,需要添加______。
(朝阳区)3.(12分)实验小组研究Ag2S的生成与转化。
已知:
i.AgCl(s)+3Cl-(aq)
AgCl43-(aq)
ii.常温下一些盐在水中的溶解度及颜色如下表:
盐
AgCl
Ag2S
Ag2SO3
Ag2SO4
CuS
溶解度/g
1.5×10-4
1.3×10-16
4.6×10-4
0.796
1.08×10-17
颜色
白色
黑色
白色
白色
黑色
(1)证明AgCl能够转化为Ag2S,实验如下:
①AgNO3溶液是溶液_______(填“a”或“b”),另一溶液是NaCl溶液。
②现象a是_______。
(2)研究CuCl2溶液能否使Ag2S转化为AgCl,实验如下:
①白色固体含AgCl,结合平衡移动原理解释加水稀释产生白色固体的原因:
_____。
②小组同学对Ag2S转化为AgCl的原因提出假设:
假设一:
S2-可与Cu2+形成CuS,从而降低
,加入Cu2+是使Ag2S发生转化的主要原因;
假设二:
可与
形成
,从而降低
,加入
是使Ag2S发生转化的主要原因。
……
小组同学设计对比实验,证明假设二不合理,实验操作和现象是_____。
(3)有文献表明,HNO3能使Ag2S转化为Ag2SO3,实验如下:
①加入浓氨水,溶解白色固体a的目的是______。
②检验白色固体b中含有亚硫酸根的实验操作和现象是______。
(4)综合上述实验,溶解度较大的银盐转化为Ag2S较容易;而使Ag2S转化为溶解
度较大的银盐,可采取的措施有______。
(东城区)4.(10分)氯化钠是自然界中常见的盐,在生产生活中有着广泛的用途。
(1)自然界中的氯化钠
①从原子结构角度解释自然界中氯元素主要以Cl-形式存在的原因:
。
②海水晒制的粗盐中还含有泥沙、CaCl2、MgCl2以及可溶的硫酸盐等杂质,可以依次通过溶解、过滤、(选填字母序号;所加试剂均过量)、结晶等一系列流程得到精盐。
a.加入Na2CO3溶液→加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→过滤→加入稀盐酸
b.加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→加入稀盐酸→过滤
c.加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→加入NaOH溶液→过滤→加入稀盐酸
③检验精盐中SO42-是否除净的原理是_____________(用离子方程式表示)
(2)食品加工中的氯化钠
①腌渍蔬菜时,食盐的主要作用是(选填字母序号)。
a.着色剂b.防腐剂c.营养强化剂
②动物血制品富含蛋白质。
在制作血豆腐的过程中,向新鲜动物血液中加入食盐,蛋白质发生了(填“盐析”或“变性”)。
(3)氯碱工业中的氯化钠
①电解饱和食盐水总反应的化学方程式是。
②目前氯碱工业的主流工艺是离子交换膜法。
阳极生成的气体中常含有副产物O2,结合下图解释O2含量随阳极区溶液的pH变化的原因:
。
(东城区)5.(12分)某实验小组对Na2S2O3分别与FeCl3、Fe2(SO4)3的反应进行实验探究。
实验药品:
0.1mol/LNa2S2O3溶液(pH=7);0.1mol/LFeCl3溶液(pH=1);
0.05mol/LFe2(SO4)3溶液(pH=1)。
实验过程
实验编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验操作
实验现象
溶液呈紫色,
静置后紫色迅速褪去,
久置后出现淡黄色浑浊
溶液呈紫色,
静置后紫色褪去,
久置后不出现淡黄色浑浊
溶液呈紫色,
静置后紫色缓慢褪去,
久置后不出现淡黄色浑浊
资料:
ⅰ.Na2S2O3在酸性条件下不稳定,发生自身氧化还原反应;
ⅱ.Fe3++S2O32-
Fe(S2O3)+,Fe2+遇S2O32-无明显现象
暗紫色
(1)配制FeCl3溶液时,需要用盐酸酸化,结合离子方程式解释原因:
______________。
(2)对实验Ⅰ中现象产生的原因探究如下:
①证明有Fe2+生成:
取实验Ⅰ中褪色后溶液,加入1~2滴K3[Fe(CN)6]溶液,观察到__________。
②实验I中紫色褪去时S2O32-被氧化成S4O62-,相关反应的离子方程式是_______。
③实验I和Ⅱ对比,Ⅰ中出现淡黄色浑浊,而Ⅱ中不出现淡黄色浑浊的原因是__________。
(3)为探究实验Ⅱ和Ⅲ中紫色褪去快慢不同的原因,设计实验如下:
实验编号
Ⅳ
Ⅴ
实验操作
实验现象
紫色褪去时间a>b
紫色褪去时间c ①试剂X是__________。 ②由实验Ⅳ和实验Ⅴ得出的结论是__________________________________________。 (西城区)6.(10分) 某铁矿石中铁元素的化合价为+2价和+3价,测定其中铁元素总含量的实验如下。 已知: ⅰ.该实验条件下,SnCl2的氧化产物为SnCl62−,Cr2O72−的还原产物为Cr3+。 ⅱ.杂质不参加反应。 Ⅰ.将铁矿石粉碎,取mg铁矿石粉于烧杯中,加入浓盐酸,加热使其充分溶解; Ⅱ.冷却后过滤、洗涤,将滤液和洗涤液转移到250mL仪器a中定容; Ⅲ.移取25mL溶液于锥形瓶中,加入4mol·L−1盐酸,加热至接近沸腾,边摇动锥形瓶边缓慢滴加一定浓度的SnCl2溶液,至恰好完全反应,停止滴加SnCl2溶液; Ⅳ.冷却后加入50mL蒸馏水和指示剂,用cmol·L−1K2Cr2O7溶液滴定至终点; Ⅴ.重复测定三次,消耗K2Cr2O7溶液的平均体积为vmL。 (1)Ⅰ中,加快化学反应速率的措施有______(至少写出2个)。 (2)Ⅱ中,仪器a的名称是______。 (3)Ⅲ中,Sn2+还原Fe3+的离子方程式是______。 (4)该铁矿石中铁元素的质量分数为______。 (5)Ⅲ中,若SnCl2过量,测得的铁矿石中铁元素的质量分数会______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 (西城区)7.(12分) 某同学研究浓硝酸与KSCN溶液的反应。 资料: Ⅰ.SCN−中S、C、N元素的化合价依次为: -2价、+4价、-3价。 Ⅱ.SCN−的性质类似卤素离子,能被氧化为黄色的(SCN)2,(SCN)2可聚合 为红色的(SCN)x。 Ⅲ.NO2可溶于浓硝酸。 实验一: (1)向浓硝酸中滴加KSCN溶液,溶液立即变红是因为生成了______(填化学式)。 (2)研究SCN−的转化产物。 实验二: a.将实验一ⅲ中的气体通入Ba(OH)2和NaOH的混合溶液中,有白色沉淀生成。 b.过滤、洗涤白色沉淀,取少量于试管中,加入过量的稀硝酸,沉淀完全溶解,再滴加少量KMnO4溶液,不褪色。 c.另取少量实验一ⅲ中试管内的溶液加入BaCl2溶液,产生大量白色沉淀。 ①通过b证实了红棕色气体中不含SO2,证据是______。 ②a中,Ba(OH)2溶液中加入NaOH溶液以增大OH−浓度的目的是______。 ③由上述实验现象可知: SCN−转化的最终产物中一定有______。 (3)继续研究实验一ⅲ中“静置一段时间后,突然剧烈反应,红色迅速褪去”的原因。 实验三: ①对比实验一和实验三可得结论: 一定浓度的NO2______。 ②结合实验三,从化学反应速率的角度解释实验一ⅱ和ⅲ中的现象: ______。 (丰台区)8.为进一步研究过氧化钠与水的反应,某活动小组进行了如下探究。 (1)把一定量水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中,反应的化学方程式为。 (2)向反应后的溶液中滴入酚酞,一段时间后,发现溶液颜色逐渐变浅,最后颜色消失。 为探究原因,进行实验1(环境温度为30℃)结果如下: NaOH溶液浓度/(mol/L) 10.0 2.0 1.0 0.10 0.010 滴入酚酞时现象 深紫红色 深红色 深红色 深红色 深红色 溶液变为浅红色时间 2~3s 26~30s 54~60s 6~7min 45min内稳定不变 溶液完全褪色时间 7~8s 50~54s 几乎无色 100~110s 几乎无色 20min后仍为浅红色 2h后略变浅 最终溶液是否褪色 褪色 褪色 褪色 不褪色 不褪色 结合表中数据,判断下列说法正确的是。 (填字母) a.其他条件相同时,NaOH溶液浓度越大褪色越快 b.溶液褪色可能是NaOH溶液浓度过大导致的 c.当NaOH溶液浓度大于或等于1.0mol/L时,对溶液颜色变化有明显影响 (3)中间产物H2O2也可能会对溶液颜色的变化产生影响。 ①假设1: 受H2O2自身氧化性的影响。 为验证假设,设计实验方案: 。 实验表明,随H2O2浓度的增大,溶液颜色变化更快。 ②假设2: 。 为验证假设,设计了实验2,请补全实验装置。 实验2结果如下: NaOH溶液浓度/(mol/L) 滴入酚酞时现象 溶液完全褪色时间 2.0 深红色 约50s 1.0 深红色 约1min50s 对比实验1,表中数据说明。 (4)若准确称取Na2O2的质量为1.56g,加入一定体积的水后得到20mL溶液,则所得NaOH溶液的物质的量浓度为。 (5)实验过程中,需待Na2O2固体完全溶解后再加入酚酞,原因是 。 综上所述,Na2O2与水反应过程复杂,滴入酚酞时溶液颜色变化受多因素影响。 (石景山区)9.(14分)实验小组探究FeCl3溶液灼烧的变化。 已知: FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中加热,可被氧化成Fe3O4,隔绝空气加热会歧化为Fe和Fe3O4。 Ⅰ.FeCl3溶液的灼烧。 实验ⅰ: 将一只白粉笔浸泡在FeCl3溶液中,用坩埚钳夹持粉笔于酒精灯上灼烧,很快观察到粉笔表面颜色的变化: 黄色→红褐色→铁锈色→黑色。 (1)配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度。 结合化学用语解释将氯化铁晶体溶于盐酸的目的______。 (2)“黄色→红褐色→铁锈色→黑色”颜色变化中的“铁锈色”物质是______。 (填化学式) (3)针对“黑色”物质,小组成员提出猜想。 猜想1: 酒精灼烧粉笔的产物;猜想2: 酒精还原“铁锈色”物质得到的产物。 通过实验排除了猜想①,实验操作和现象是______。 Ⅱ.探究“黑色”物质的成分。 实验ⅱ: 先用酒精蒸气排尽装置中的空气,再在“铁锈色”物质处加热,充分反应至“铁锈色”物质完全变成“黑色”物质。 取下装有新制Cu(OH)2的试管,加热,有砖红色沉淀生成。 实验ⅲ: 在“黑色”物质中加入热的硫酸,“黑色”物质溶解,无气泡产生。 (4)甲同学根据实验ⅱ和ⅲ的现象,判断“黑色”物质中含有二价铁,其理由是____。 (5)乙同学用实验ⅲ中所得溶液进行实验 ,证实了甲的判断,实验 的离子反应方程式为______。 (6)丙同学发现“黑色”物质完全被磁铁吸引,推测“黑色”物质是Fe3O4,写出 “铁锈色”物质变成Fe3O4的化学方程式______。 (7)丁同学为证明“黑色”物质是Fe3O4,设计实验方案并预测: 取实验ⅲ中少量清液滴入足量的Na2S溶液,认为得到物质的量之比为3∶1的FeS和S沉淀,即可证明。 你认为是否合理,并说明理由______。 (通州区)10.某同学对Cl2与KI溶液的反应进行了实验探究。 反应装置如右图所示: 通入氯气一段时间,KI溶液变为黄色。 继续通入氯气一段时间后,溶液黄色褪去,变为无色。 继续通入氯气,最后溶液变为浅黄绿色。 (1)Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式是________________________; (2)KI溶液变为黄色说明氯气具有____________性,该反应的离子方程式是____________; (3)已知 , 、 在水中均呈黄色。 为确定黄色溶液的成分,进行以下实验: 操作 实验现象 a 取2~3mL黄色溶液,加入足量 ,振荡静置 层呈紫红色,水层显浅黄色 b 取2~3mL饱和碘水,加入足量 ,振荡静置 层呈紫红色,水层几近无色 1实验b的目的是______________________________________________________; 2根据实验a可知,水层中含有的粒子有_____________; ③用化学平衡原理解释实验a中水溶液颜色变浅的原因: _________________; (4)通入氯气,溶液由黄色变为无色,是因为氯气将 氧化。 已知 可氧化 ,该反应的离子方程式是____________________________; (5)根据上述实验,请预测向淀粉-KI溶液中持续通入氯气,可能观察到的现象为___________; (6)溶液最终变为浅黄绿色的原因是_________________________。 北京市2020-2021学年高三各区第一学期期末化学考试分类汇编 (十一)基础实验科学探究参考答案 (海淀区)1.(12分) (1)Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ (2)c(Fe3+) (3)排除稀释使溶液颜色变化的干扰(证明溶液颜色变化是否与稀释有关) (4)在Fe3++3SCN- Fe(SCN)3平衡体系中加入盐酸,Fe3+和Cl-发生络合反应使得c(Fe3+)减小,平衡逆向移动,c[Fe(SCN)3]减小,使溶液颜色变浅呈橙色。 (5)FeCl-4和Fe(SCN)3 (6)加入1mL蒸馏水,再加入5滴1.5mol/LH2SO4溶液;得无色溶液。 (朝阳区)2.(10分) (1)①2.78 ②100mL容量瓶 (2)4Fe2++4H++O2===4Fe3++2H2O (3)KSCN溶液BaCl2溶液 (4)OH- (5)适量的稀硫酸和铁粉 (朝阳区)3.(12分) (1)①b ②白色沉淀变为黑色沉淀 (2)①加水稀释使平衡AgCl(s)+3Cl-(aq) AgCl43-(aq)逆向移动,生成白色沉淀 ②用2mL4mol/LNaCl溶液浸泡Ag2S沉淀,取上层清液,加水稀释,未见白色沉淀产生 (3)①使白色沉淀a中的SO32-进入溶液中,以便后续检验 ②向白色固体b中加入足量盐酸,沉淀部分溶解 (4)加入合适的试剂,使之转化为更难溶的硫化物; 加入合适的氧化剂,将S2-氧化 (东城区)4.(10分) (1)①氯原子结构示意图为 ,最外层为7个电子,且原子半径较小,易得1个电子形成稳定结构。 ②c③Ba2++SO42-=BaSO4↓ 电解 (2)①b②盐析 (3)①2NaCl+2H2O===Cl2↑+H2↑+2NaOH ②随着溶液的pH增大,c(OH-)增大,OH-还原性增强,因此OH-更易在阳极放电,O2含量增大 (东城区)5.(12分) (1)FeCl3溶液中存在平衡Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,加入盐酸,c(H+)增加,上述平衡左移,进而抑制Fe3+水解 (2)①有蓝色沉淀生成 ②2Fe3++2S2O32-=2Fe2++S4O62-[或2Fe(S2O3)+=2Fe2++S4O62-] ③Ⅱ中Fe3+和S2O32-的物质的量之比为1: 1,反应后S2O32-没有剩余;Ⅰ中S2O32-过量且溶液呈酸性,因此久置后溶液中发生反应2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O (3)①Na2SO4固体 ②其他条件相同时,Cl-能加快Fe(S2O3)+发生反应,加速紫色褪去,而SO42-能减慢该反应 (西城区)6.(每空2分,共10分) (1)粉碎、加入浓盐酸、加热 △ (2)容量瓶 (3)2Fe3++Sn2++6Cl−===2Fe2++SnCl62− (4)3.36cv/m×100% (5)偏大 (西城区)7.(每空2分,共12分) (1)(SCN)x (2)①向洗净的白色沉淀中加入过量的稀硝酸,沉淀完全溶解,再滴加少量KMnO4 溶液,不褪色 ②避免混合气体中大量的NO2使溶液呈酸性,干扰检验CO2和SO2 ③CO2、SO42− (3)①能加快浓硝酸氧化(SCN)x的化学反应速率(或能催化浓硝酸氧化(SCN)x) ②实验一中存在反应: a.浓硝酸氧化SCN−,b.浓硝酸氧化(SCN)x,化学反应速率: υa>υb,所以ⅱ中溶液立即变红;静置过程中,生成的NO2溶于硝酸,浓度积累到一定程度时,使υb增大,红色迅速褪去 (丰台区)8.(12分) (1)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑(2分) (2)abc(2分) (3)①取等体积的0.010mol/L的NaOH溶液分置于3个小烧杯中,分别滴加2d酚酞试液,然后同时加入3种不同浓度的H2O2溶液(2分) ②H2O2分解产生的O2的影响(1分) (2分) 中间产物H2O2分解产生的O2对滴入酚酞溶液时颜色变化几乎没有影响(1分) (4)2mol/L(1分) (5)排除因Na2O2剩余时其氧化性对实验造成干扰(1分) (石景山区)9.(14分)(每空2分) (1)FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl,溶于较浓的盐酸中的目的是抑制FeCl3水解。 (2)Fe2O3 (3)把洁净的粉笔置于酒精灯上灼烧未呈现黑色 (4)实验ⅱ中酒精被氧化成乙醛,红色物质Fe2O3中Fe元素即被还原成0价或+2价。 实验ⅲ中无气泡生成,可说明黑色物质中没有Fe单质,则一定含有+2价铁元素。 (逻辑合理即可,分部给分) (5)5Fe2++8H++MnO4−===Mn2++5Fe3++4H2O 或3Fe2++2[Fe(CN)6]3−===Fe3[Fe(CN)6]2↓ (6)CH3CH2OH+3Fe2O3===CH3CHO+2Fe3O4+H2O (7)合理;根据产物FeS和S物质的量比为3∶1,可知实验中发生了2Fe3++3S2−=2FeS+S和Fe2++S2−===FeS两个反应,进而可知实验ⅲ所得清液中n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶1,由此可判断黑色物质是Fe3O4。 (逻辑合理即可) 不合理;实验中Fe3+与Na2S溶液还可能发生2Fe3++3S2-===2Fe2S3↓和2Fe3++3S2-+6H2O===2Fe(OH)3↓+3H2S↑等反应。 (逻辑合理即可) (通州区)10. (1) ; (2)氧化性(1分); (1分); (3)①对比实验,证明实验a中水层显浅黄色是因为存在 平衡,不是单一的 浓度降低所导致的; ② 、 、 、 、 (可不写 、 、 ); ③由于萃取使水溶液中 浓度降低,同时 平衡逆向移动, 浓度也降低,导致水溶液颜色变浅。 (4) ; (5)溶液先变蓝后褪色;(1分) (6)氯气过量,过量的氯气溶解于水,水中含有氯气分子。 (1分) (注: 其他答案只要合理,请酌情给分。 谢谢! )
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