高三化学实验探究题题12.docx
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高三化学实验探究题题12
高三化学实验探究题
1、纯碱、烧碱等是重要的化工原料。
(1)利用如图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应:
将A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的实验现象是,反应的离子方程式是________;若其它操作不变,将A与C连接,可观察到的现象是
。
(2)向100mL2mol/L的NaOH溶液中通入一定量CO2,充分反应后将溶液蒸发结晶,得到一定量的白色固体。
试设计实验确认该白色固体的成分。
①提出合理假设。
假设1:
NaOH和Na2CO3;假设2:
只有Na2CO3;
假设3:
只有NaHCO3;假设4:
____________。
②基于假设1,设计实验方案进行实验证明固体的成分是NaOH和Na2CO3。
请在答题卡上写出实验步骤及预期现象和结论。
限选实验试剂及仪器:
1moL·L-1HCl溶液、1mol·L-1MgCl2溶液、0.5moL·L-1BaCl2溶液、1mol·L-1Ba(OH)2溶液、甲基橙试液、酚酞试液、试管、过滤装置。
(步骤可不填满也可增加)
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
步骤2:
步骤3:
1、参考答案:
(1)水沿导管由广口瓶进入烧瓶(2分)
2OH–+CO2=CO32–+H2O(或OH–+CO2=HCO3–)(2分)
广口瓶中的长导管口有气泡产生(2分)
(2)Na2CO3和NaHCO3(2分)
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
取少量白色固体于试管中,加足量水溶解,再加足量0.5moL·L-1BaCl2溶液(2分)
产生白色沉淀,说明固体中含有Na2CO3;
(2分)
步骤2:
过滤,取2mL滤液于试管中,再向试管中滴加酚酞试液(2分)
溶液变红色,说明固体中含有NaOH(2分)
2、某同学为了验证Fe3+是否能氧化H2SO3生成了SO42–,他用50mL0.1mol/LFeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气,进行以下实验:
(1)检验吸收液中的SO42–:
,证明Fe3+能够把H2SO3氧化成SO42–。
(2)请配平并完成上述反应中的化学方程式:
2FeCl3+SO2+==2FeCl2+H2SO4+2HCl,反应中的氧化产物是(写化学式)。
(3)吸收液中除了含有H+、Cl–、SO42–以外,对其它成份(Fe3+、Fe2+、H2SO3)的可能组合进行探究:
①提出假设。
假设1:
溶液中存在Fe3+、Fe2+;
假设2:
溶液中存在;
假设3:
溶液中存在Fe2+而不存在H2SO3(二者恰好完全反应)。
②设计方案、进行实验,验证假设。
请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论(可以不填满)。
限选实验试剂和仪器:
试管、滴管、0.1moL
L-1KMnO4、0.1moL
L-1KSCN溶液、品红稀溶液。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
用试管取样品溶液2~3mL,再用滴管取
若出现血红色,则假设1成立;若未出现血红色,则假设2或假设3成立。
步骤2:
结合步骤1的现象和结论,
2、参考答案:
(1)(4分)取少量样品溶液于试管中(1分),先滴入足量的稀盐酸(1分),再滴入氯化钡溶液(1分),如果有白色沉淀生成(1分)
(2)(4分)2H2O(2分)H2SO4(2分)
(3)(8分)①假设2:
Fe2+、H2SO3(2分)②
实验步骤
预期现象和结论
步聚1:
0.1mol/LKSCN溶液向试管中滴入1~2滴(1分)
步骤2:
另取2~3mL样品溶液于试管中滴入1~2mL品红稀溶液(1分)
若品红溶液红色褪色(1分),则假设2成立(1分);若品红溶液不褪色(1分),则假设3或假设1成立。
(1分)[结合步骤1的现象和结论]
[说明:
(1)验证“假设2”不能使用KMnO4溶液,因它可以同时氧化Fe2+和H2SO3;
(2)由于用FeCl3溶液吸收制取SO2气体,Fe3+可以氧化H2SO3,故Fe3+与H2SO3不能共存,溶液中有H2SO3就一定有Fe2+。
所以用品红验证了H2SO3的存在就不必再验证Fe2+。
]
3.某同学想通过下图装置(夹持装置已略去)实验,探究SO2与Na2O2反应的产物。
(1).如何检验反应中是否有O2生成:
。
(2).装置D除起了防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应作用外,还可以。
(3).对C中固体产物提出如下假设:
假设1:
只有Na2SO3
假设2:
只有Na2SO4
假设3:
。
①假设1的反应方程式:
2SO2+2Na2O2=
②若Na2O2反应完全,为确定C中固体产物的成分,该同学设计如下,请您利用限选试剂和仪器帮助他完成该探究过程,并将答案写在答题卡相应位置。
限选试剂和仪器:
酸性KMnO4溶液、Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液、1mol/LHNO3溶液、4mol/L盐酸、试管、胶头滴管
实验操作
预期现象
结论
步骤一:
取少量C中固体产物于试管中,加入适量的蒸馏水溶解,分别取少量于A、B试管中
固体完全溶解,得到无色透明溶液
步骤二:
取试管A,向溶液中加入,振荡,观察溶液颜色变化。
假设1或假设3成立;若没有该现象则假设2成立。
步骤三:
取试管B,向其中先加入,
再加入。
产生,
再加入试剂看到产生白色沉淀。
假设3成立。
若无白色沉淀产生则假设1成立。
3.参考答案:
(1).用带火星的木条靠近干燥管口a,观察木条是否复燃。
(2分,按点给分,各1分)
(2).吸收过量的SO2,以免污染空气。
(2分,只答前半句或后半句、写“吸收尾气”也给2分)
(3).有Na2SO3和Na2SO4(2分)①2Na2SO3+O2(2分,不配平扣1分,漏写O2不给分)
几滴(少量)(1分)酸性KMnO4溶液(1分)
紫红色KMnO4溶液振荡后颜色褪去(1分)
过量(1分)的4mol/L盐酸(1分),
BaCl2溶液(2分)。
无色刺激性气味气体(1分)
“紫红色”、“无色”不写不扣分;BaCl2溶液不写明用量、不写“4mol/L”不扣分。
步骤二用选HNO3扣2分。
步骤三若“先加BaCl2溶液,再加过量的盐酸”、“用硝酸酸化”均扣5分;选用Ba(NO3)2溶液扣2分。
4.某学习小组在研究水处理问题时,将一定量NaClO溶液与FeSO4溶液相混合,得到含有大量悬浮物的混合液。
请完成对反应物剩余情况的探究。
(1)提出合理假设:
假设1:
FeSO4有剩余;假设2:
NaClO有剩余;
假设3:
____________________________
(2)样品初步处理:
取少量混合液于试管中,滴加足量稀硫酸得到澄清溶液。
此澄清溶液中肯定含有的合属阳离子是_____________________
(3)设计后续实验方案验证假设。
请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂:
3mol.L-1H2SO4,0.01mol•L-1KMnO4,20%KSCN、3%H2O2,淀粉-KI溶液、紫色石蕊溶液。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1
将上述澄清溶液分置于A、B试管中。
步骤2
步骤3
4、参考答案:
5.溴水和氯化铁溶液均是中学化学实验中的常用试剂,浓度较小时,溶液均呈黄色。
在探究铁的化合物相互转化时,进行下列实验。
实验操作:
向足量20mL的FeSO4溶液中,滴入几滴浓溴水,振荡。
实验现象:
溶液由浅绿色变成黄色。
(1)对该实验现象的解释:
①如果发生了化学反应,则使溶液呈黄色的微粒是(填化学式,下同);
②如果未发生化学反应,则使溶液呈黄色的微粒是。
(2)通过进一步实验,可证明Br2水和FeSO4溶液是否发生反应。
下列是设计的一些实验方案和预测。
请填空:
操作
预期现象及结论
方案1
取少量黄色溶液,加入NaOH溶液
如果生成红褐色沉淀,则说明发生了反应
方案2
取少量黄色溶液,加入淀粉碘化钾溶液
如果溶液变蓝色,则说明未发生反应
方案3
取少量黄色溶液,加入四氯化碳,振荡
如果下层溶液呈橙红色,则说明:
①方案1是否合理?
(填“合理”或“不合理”)。
方案2中,由于存在反应(用离子方程式表示),所以预测结论不正确。
②请你另外设计一个合理方案,证明已经反应。
将有关内容填入下表。
实验操作
预期现象及结论
解释现象的离子方程式
5.(16分)
(1)①Fe3+(2分)②Br2(2分)
(2)未发生反应(2分)
①不合理(2分)2Fe3++2I-==2Fe2++I2(2分)
②(6分)
实验操作
预期现象及结论
解释现象的离子方程式
取少量黄色溶液,
滴加KSCN溶液
溶液变为红色,则说明发生了反应
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
6.Ⅰ.已知溶液导电性与其中离子浓度有定量关系。
某兴趣小组设计了以下装置和方法测定空气中SO2含量。
你认为可行的操作是(填序号)
序号
A
B
C
D
装置
原理
通入V升空气,测定生成沉淀的质量。
当KMnO4溶液刚好褪色时,测定通入空气的体积V。
通入V升空气,测定U型管增加的质量。
通入V升空气,测定溶液导电性的变化量。
Ⅱ.Fe2+、SO32-和I–都具有还原性。
为了比较其还原性强弱,进行以下探究并回答:
(1)已知:
①还原性:
SO32->Fe2+;②FeSO3难溶于水。
(2)在
(1)的基础上,完成下列假设。
假设1,还原性:
I->SO32->Fe2+;
假设2,还原性:
SO32->I->Fe2+;
假设3,还原性:
。
(3)实验探究:
现对假设2进行探究。
完成实验步骤以及预期的现象和结论。
限选以下试剂:
0.1mol·L-1Na2SO3、0.1mol·L-1KI、0.1mol·L-1FeCl2、10%KSCN、新制饱和氯水、淀粉溶液、稀HNO3、1mol·L-1HCl、1mol·L-1BaCl2
实验操作
预期现象与结论
步骤1:
取1mL0.1mol·L-1Na2SO3和1mL0.1mol·L-1KI溶液于试管中,混合后滴入2~3滴新制氯水,振荡。
步骤2:
步骤3:
取1mL0.1mol·L-1KI和1mL0.1mol·L-1FeCl2溶液于试管中,混合后滴入2~3滴新制氯水,振荡。
步骤4:
6.参考答案:
Ⅰ、BD(6分)
Ⅱ、假设3:
还原性SO32—>Fe2+>I—(2分)
学生答题时,可能出现的几种情形(不能按照氯水过量来设计鉴别方案):
实验操作
预期现象与结论
步骤2:
向试管中加入足量的
1mol·L-1HCl后再滴入数滴(少许)1mol·L-1BaCl2,振荡试管(2分)
若没有白色沉淀产生,则说明还原性:
I—>SO32—(2分)
或:
若没有白色沉淀产生,则说明假设2不成立
或:
若没有白色沉淀产生,则说明假设1成立
步骤2:
(方法2)向试管中滴入少量淀粉溶液,振荡试管
若不变蓝色,说明还原性:
SO32—>I—
或:
若变蓝色,说明还原性:
I—>SO32—
步骤4:
(方法1)向试管中滴入少量淀粉溶液,振荡试管(2分)
若不变蓝色,说明还原性:
Fe2+>I—(2分)
步骤4:
(方法2)向试管中滴入少量10%KSCN溶液,振荡试管
若不变红色,说明还原性:
若变红色,说明还原性:
Fe2+>I—
7.某研究性学习小组在网上收集到如下信息:
钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。
他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
【实验】将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。
【提出假设】假设1:
白色物质是Na2O。
假设2:
白色物质是Na2CO3。
假设3:
白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
【设计实验方案.验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
实验方案
实验操作
实验现象
结论
方案1
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液
溶液变成红色
白色物质为Na2O
方案2
①取少量白色物质于试管中
,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白色沉淀
③静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液
无明显现象
【思考与交流】
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是。
(2)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为。
(3)通过方案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中,成立。
你的理由是。
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为。
(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。
你是否同意丙同学的观点,并简述理由:
。
7.参考答案:
(1)Na2CO3溶液显碱性,也会使酚酞变红(2分)
(2)Na2CO3(2分)
(3)假设2(2分),方案2①中出现的白色沉淀是CaCO3,所以燃烧后的白色产物中Na2CO3存在;方案2②中滴加无色酚酞试液无明显现象,说明燃烧后的白色产物中没有Na2O存在(4分)
(4)4Na+3CO2====2Na2CO3+C(3分)
(5)不同意,因为反应物中无氢元素(或违背质量守恒定律)(3分)
(其他合理解释也对)
8.(16分)某同学为了验证Fe3+是否能氧化H2SO3生成了SO42–,他用50mL0.1mol/LFeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气,再进行以下实验:
(1)检验吸收液中的SO42–:
,则证明Fe3+能把H2SO3氧化为SO42–。
(2)请配平并完成上述反应中的化学方程式:
2FeCl3+SO2+==2FeCl2+H2SO4+2HCl,反应中的氧化产物是(写化学式)。
(3)吸收液中除了含有H+、Cl–、SO42–以外,对其它成份(Fe3+、Fe2+、H2SO3)的可能组合进行探究:
①提出假设。
假设1:
溶液中存在Fe3+、Fe2+;
假设2:
溶液中存在;
假设3:
溶液中存在Fe2+而不存在H2SO3(二者恰好完全反应)。
②设计方案、进行实验,验证假设。
请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论(可以不填满)。
限选实验试剂和仪器:
试管、滴管、0.1moL
L-1KMnO4、0.1moL
L-1KSCN溶液、品红稀溶液。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
用试管取样品溶液2~3mL,再用滴管取
若出现血红色,则假设1成立;若未出现血红色,则假设2或假设3成立。
步骤2:
结合步骤1的现象和结论,
8.参考答案:
(16分)
(1)(4分)取少量样品溶液于试管中(1分),先滴入足量的稀盐酸(1分),再滴入氯化钡溶液(1分),如果有白色沉淀生成(1分)
(2)(4分)2H2O(2分)H2SO4(2分)
(3)(8分)①假设2:
Fe2+、H2SO3(2分)②
实验步骤
预期现象和结论
步聚1:
0.1mol/LKSCN溶液向试管中滴入1~2滴(1分)
步骤2:
另取2~3mL样品溶液于试管中滴入1~2mL品红稀溶液(1分)
若品红溶液红色褪色(1分),则假设2成立(1分);若品红溶液不褪色(1分),则假设3或假设1成立。
(1分)[结合步骤1的现象和结论]
[说明:
(1)验证“假设2”不能使用KMnO4溶液,因它可以同时氧化Fe2+和H2SO3;
(2)由于用FeCl3溶液吸收制取SO2气体,Fe3+可以氧化H2SO3,故Fe3+与H2SO3不能共存,溶液中有H2SO3就一定有Fe2+。
所以用品红验证了H2SO3的存在就不必再验证Fe2+。
]
9、某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:
SO2+2NaOH=________________.
(2)反应Cl2+Na2SO3+2NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________.
(3)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(不考虑空气的CO2的影响).
1提出合理假设.
假设1:
只存在SO32-;假设2:
既不存在SO32-也不存在ClO
;假设3:
_____________.
2设计实验方案,进行实验。
请在答题卡上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、0.01mol
L-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液.
3
4
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
取少量吸收液于试管中,滴加3moL
L-1H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中.
步骤2:
步骤3:
9、解析:
(1)NaOH过量,故生成的是正盐:
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。
(2)S元素的价态从+4→+6,失去电子做表现还原性,故还原剂为Na2SO3。
(3)①很明显,假设3两种离子都存在。
②加入硫酸的试管,若存在SO32-、ClO-,分别生成了H2SO3和HClO;在A试管中滴加紫色石蕊试液,若先变红后退色,证明有ClO-,否则无;在B试管中滴加0.01mol
L-1KMnO4溶液,若紫红色退去,证明有SO32-,否则无。
答案:
(1)Na2SO3+H2O
(2)Na2SO3(3)①SO32-、ClO-都存在
②
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
取少量吸收液于试管中,滴加3moL
L-1H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中
步骤2:
在A试管中滴加紫色石蕊试液
若先变红后退色,证明有ClO-,否则无
步骤3:
在B试管中滴加0.01mol
L-1KMnO4溶液
若紫红色退去,证明有SO32-,否则无
10、硫代硫酸钠(Na2S2O3)可看成是一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成。
某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想,通过实验探究Na2S2O3的化学性质。
请填写以下空白:
【提出问题】Na2S2O3是否与Na2SO4相似具备下列性质呢?
猜想①:
。
猜想②:
溶液呈中性,且不与酸反应。
猜想③:
无还原性,不能被氧化剂氧化。
【实验探究】基于上述猜想②、③,设计实验方案。
请填写下列表格中的
(1)
(2)(3)。
实验操作
实验现象或预期实验现象
现象解释
(用离子方程式表示)
猜想②
(1)
溶液pH=8
———
向pH=2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液
(2)
S2O32—+2H+=S↓+SO2↑+H2O
猜想③
向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液
氯水颜色变浅
(3)
【实验结论】Na2S2O3能与酸反应,具有还原性,与Na2SO4的化学性质不相似。
【问题讨论】
(1)甲同学向探究“猜想③”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液,观察到有白色沉淀产生,并据此认为氯水可将Na2S2O3氧化。
你认为该方案是否正确并说明理由。
(2)请重新设计一个实验方案,证明Na2S2O3被氯水氧化。
该实验方案是。
10、参考答案:
【提出问题】与BaCl2溶液反应有沉淀生成
【实验探究】
(1)用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液,点滴到pH试纸的中央,将试纸呈现的颜色与标准比色卡对照
(2)有淡黄色沉淀和无色刺激性气味气体产生
(3)S2O32—+4Cl2+5H2O=2SO42—+8Cl—+10H+
【问题讨论】
(1)不正确,因氯水过量,氯水中同样含有Cl
(2)取少量反应后的溶液,向其中滴入氯化钡溶液,若观察到有白色沉淀产生,则说明Na2S2O3能被氯水氧化
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