高考沖刺化學(xué)大題百題精練（第1期）專題10 綜合探究性實(shí)驗(yàn)（原卷版）.doc

專題十 綜合探究性實(shí)驗(yàn)1（14分）某化學(xué)興趣小組取一定量的過(guò)氧化氫溶液，準(zhǔn)確測(cè)定了過(guò)氧化氫的含量，并探究了過(guò)氧化氫的性質(zhì)。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝簻y(cè)定過(guò)氧化氫的含量（1）移取10.00 mL密度為 g/mL的過(guò)氧化氫溶液至250 mL_（填儀器名稱）中，加水稀釋至刻度，搖勻。移取稀釋后的過(guò)氧化氫溶液2500 mL至錐形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸餾水稀釋，作被測(cè)試樣。（2）用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定被測(cè)試樣，其反應(yīng)的離子方程式為_。（3）判斷滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是_。（4）重復(fù)滴定三次，平均耗用c mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL，則原過(guò)氧化氫溶液中過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。（5）若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則測(cè)定結(jié)果_（填“偏高”或“偏低”或“不變”）。探究過(guò)氧化氫的性質(zhì)該化學(xué)興趣小組根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)條件設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別證明了過(guò)氧化氫的氧化性和不穩(wěn)定性。（實(shí)驗(yàn)條件：試劑只有過(guò)氧化氫溶液、氯水、碘化鉀淀粉溶液、飽和硫化氫溶液，實(shí)驗(yàn)儀器及用品可自選。）請(qǐng)將他們的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填入下表：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證氧化性驗(yàn)證不穩(wěn)定性2（12分）某興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，將CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合會(huì)產(chǎn)生藍(lán)綠色沉淀。他們對(duì)沉淀的組成很感興趣，決定采用實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行探究?！咎岢霾孪搿坎孪?：所得沉淀為 ；猜想2：所得沉淀為 ；猜想3：所得沉淀為堿式碳酸銅化學(xué)式可表示為mCu (OH)2nCuCO3。查閱資料獲知，無(wú)論是哪一種沉淀受熱均易分解（假設(shè)均不含結(jié)晶水）?！緦?shí)驗(yàn)探究】步驟1：將所得懸濁液過(guò)濾，先用蒸餾水洗滌，再用無(wú)水乙醇洗滌，風(fēng)干。步驟2：取一定量所得固體，用如下裝置（夾持儀器未畫出）進(jìn)行定性實(shí)驗(yàn)。能證明猜想1成立的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ?！締?wèn)題討論】（1）檢查上述虛線框內(nèi)裝置氣密性的實(shí)驗(yàn)操作是：關(guān)閉K， 。（2）若在上述裝置B中盛放無(wú)水CaCl2，C中盛放Ba(OH)2溶液，還可測(cè)定所得沉淀的組成。C中盛放Ba(OH)2溶液，而不使用澄清石灰水的原因是 。若所取藍(lán)綠色固體質(zhì)量為27.1 g，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，裝置B的質(zhì)量增加2.7 g，C中產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為19.7 g。則該藍(lán)綠色固體的化學(xué)式為 。3（16分）甲、乙組同學(xué)分別做了以下探究實(shí)驗(yàn)。（1）甲組探究Cl2與Na2SO3溶液反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如下。請(qǐng)指出該裝置的不足之處 、 。Cl2與Na2SO3溶液反應(yīng)的離子方程式為 。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟，證明洗氣瓶中的Na2SO3已被氧化 。乙組探究乙酸乙酯（沸點(diǎn)77.1）在不同溫度、不同濃度NaOH溶液中的水解速率。取四支大小相同的試管，在試管外壁貼上體積刻度紙，按下表進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。在兩種不同溫度的水浴中加熱相同時(shí)間后，記錄酯層的體積來(lái)確定水解反應(yīng)的速率。請(qǐng)完成上表，其中V2 = ，V4 = ，V5 = 。實(shí)驗(yàn)中，可用飽和食鹽水替代蒸餾水，其優(yōu)點(diǎn)是 ；但不能用飽和Na2CO3溶液替代蒸餾水，其原因是 。實(shí)驗(yàn)中，試管比試管中的酯層減少更快，其原因有：溫度高速率快，還可能有 。4(15分)鐵、銅等金屬及其化合物在日常生產(chǎn)生活中用途非常廣泛。實(shí)驗(yàn)室欲制備0.3 mol Cu (NO3)2晶體，甲、乙兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下：甲：Cu Cu(NO3)2 乙：Cu CuO Cu(NO3)2（1）從綠色化學(xué)的角度分析， 同學(xué)的方案更合理。（2）乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)通入O2的速率不宜過(guò)大，為便于觀察和控制產(chǎn)生O2的速率，宜選擇 裝置（填字母序號(hào)）。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一包黑色粉是否由Fe3O4、CuO組成探究過(guò)程如下：（1）提出假設(shè)：假設(shè)1. 黑色粉末是CuO；假設(shè)2. 黑色粉末是Fe3O4；假設(shè)3. 黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物。（2）設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)：取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN試劑。若假設(shè)1成立，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液顯藍(lán)色。若假設(shè)2或3成立，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。為進(jìn)一步探究，繼續(xù)向所得溶液加入足量鐵粉，若產(chǎn)生 的現(xiàn)象，則假設(shè)3成立。有另一小組同學(xué)提出，若混合物中CuO含量較少，可能加入鐵粉后實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。查閱資料：Cu2+與足量氨水反應(yīng)生成深藍(lán)色溶液，Cu2+4NH3H2OCu（NH3）42+4H2O。為探究是假設(shè)2還是假設(shè)3成立，另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后，再加入足量氨水，若假設(shè)2成立，則產(chǎn)生 現(xiàn)象；若假設(shè)3成立，則產(chǎn)生 現(xiàn)象。III由Fe3O4、FeO、CuO、Fe組成的固體混合物，在加熱條件下用足量的CO還原，得到金屬混合物2.86g，將生成的CO2氣體用足量的澄清石灰水吸收后，產(chǎn)生5.00g白色沉淀。固體混合物的質(zhì)量是 。5（13分）某實(shí)驗(yàn)室小組偶然返現(xiàn)將鎂條插入飽和NaHCO3溶液中，鎂條表面出現(xiàn)大量氣泡。為了探究產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因，該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究如下：（1）用固體NaHCO3配置飽和NaHCO3溶液的操作過(guò)程 。飽和NaHCO3溶液pH=84，用離子方程式表示 。（2）請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（鎂條已擦去氧化膜且表面積大致相同。表中不要留空格）：序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論將鎂條投入5ml蒸餾水微量氣泡將鎂條投入5ml飽和NaHCO3溶液中Mg與NaHCO3溶液劇烈反應(yīng)將鎂條投入5ml NaOH溶液中現(xiàn)象不明顯Mg與NaOH溶液較難反應(yīng)（3）對(duì)于反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體（不考慮水蒸氣），請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三：假設(shè)一：只有CO2；假設(shè)二：只有 ;假設(shè)三：請(qǐng)假設(shè)實(shí)驗(yàn)，用鎂條和飽和NaHCO3溶液制取氣體并檢驗(yàn)其中是否含有CO2，寫出實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論。實(shí)驗(yàn)步驟想象和結(jié)論大試管中加入擦去氧化膜的鎂條6（14分）已知SO2可以用Fe(NO3)3溶液吸收，某學(xué)習(xí)小組據(jù)此按下圖裝置展開如下相關(guān)探究：取一定量的銅片于三頸燒瓶中，通入一段時(shí)間N2后再加入足量的濃硫酸，加熱。裝置A中有白霧（硫酸酸霧）生成，裝置B中產(chǎn)生白色沉淀?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）裝置A中用于添加濃硫酸的儀器名稱為 ；檢查圖中連通裝置A、B氣密性的方法是 。（2）加入濃硫酸之前先通人N2一段時(shí)間，其目的是 ；排除裝置A中白霧影響，可在裝置A、B間增加洗氣瓶C，則C中盛放的試劑是 。若用氫氧化鈉溶液處理尾氣，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。（3）經(jīng)過(guò)討論，該小組對(duì)裝置B中產(chǎn)生沉淀的原因，提出下列假設(shè)（不考慮各因素的疊加）：假設(shè)1：裝置A中白霧進(jìn)入裝置B中參與了反應(yīng)。假設(shè)2： 。假設(shè)3：Fe（NO3）2溶液顯酸性，在此酸性條件下NO3能氧化SO2。（4）請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)3，寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。實(shí)驗(yàn)步驟（簡(jiǎn)述操作過(guò)程）預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論測(cè)1.0molL1Fe(NO3)3溶液的pH；7 (12分)實(shí)驗(yàn)室有一包暗紅色粉末樣品可能是MgCO3、Fe2O3和FeO的混合物。經(jīng)測(cè)定后，結(jié)論是不存在FeO。I某學(xué)生想自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，以證明樣品中確實(shí)沒有FeO。除樣品外，實(shí)驗(yàn)室只提供以下試劑：KMnO4溶液、稀鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、NaOH溶液，請(qǐng)你描述實(shí)驗(yàn)操作的步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論：_。測(cè)定混合物中Fe2O3的含量實(shí)驗(yàn)室可用多種方法測(cè)定上述樣品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某同學(xué)準(zhǔn)備用如圖所示各儀器 按一定順序連接成一套完整的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以測(cè)定Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）盛裝鹽酸的儀器的名稱是_，裝置的連接順序是_(填圖中序號(hào)字母，各儀器只能選用一次)。（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要持續(xù)通入空氣，其作用除可以起到“攪拌”A、D中反應(yīng)物以實(shí)現(xiàn)充分反應(yīng)外，還有一個(gè)重要作用是_。（3）為提高測(cè)定的準(zhǔn)確度，在B中最應(yīng)加入的物質(zhì)是下列各項(xiàng)中的_(填序號(hào))。a飽和NaHCO3溶液 b蒸餾水c濃硫酸 dNaOH溶液（4）在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)時(shí)，有同學(xué)認(rèn)為不必測(cè)定A中沉淀的質(zhì)量，而只要測(cè)出裝置A在吸收反應(yīng)產(chǎn)生的氣體前后的質(zhì)量差，就能完成實(shí)驗(yàn)要求。實(shí)驗(yàn)證明，若用此法測(cè)得Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將_(填“偏大”“偏小”或“不變”之一)。8（13分）某化學(xué)小組同學(xué)向一定量加入少量淀粉的NaHSO3溶液中加入稍過(guò)量的KIO3溶液，一段時(shí)間后，溶液突然變藍(lán)色。（1）查閱資料知NaHSO3與過(guò)量KIO3反應(yīng)分為以下兩步進(jìn)行，第一步為IO3+ 3HSO3=3SO42+3H+ + I，則第二步反應(yīng)的離子方程式為_（2）通過(guò)測(cè)定溶液變藍(lán)所用時(shí)間探究濃度和溫度對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響。調(diào)節(jié)反應(yīng)物濃度和溫度進(jìn)行 對(duì)比實(shí)驗(yàn)，記錄如下：實(shí)驗(yàn)編號(hào)0.02mol/LNaHSO3溶液/mL0.02mol/LKIO3溶液/mLH2O/mL反應(yīng)溫度/溶液變藍(lán)的時(shí)間t/s15201015t1a30015t215bc30t3實(shí)驗(yàn)是探究_對(duì)反應(yīng)速率的影響，表中a=_；實(shí)驗(yàn)是探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，則表中b=_，c=_（3）將NaHSO3溶液與KIO3溶液混合(預(yù)先加入可溶性淀粉為指示劑)，用速率檢測(cè)儀檢測(cè)出起始階段反應(yīng)速率逐漸增大，一段時(shí)間后反應(yīng)速率又逐漸減小。課題組對(duì)起始階段反應(yīng)速率逐漸增大的原因提出如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)三：假設(shè)一：反應(yīng)生成的SO42對(duì)反應(yīng)起催化作用，SO42濃度越大反應(yīng)速率越快；假設(shè)二：反應(yīng)生成的H+對(duì)反應(yīng)起催化作用，H+濃度越大反應(yīng)速率越快；假設(shè)三：_；（4）請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一，完成下表中內(nèi)容（反應(yīng)速率可用測(cè)速儀測(cè)定）實(shí)驗(yàn)步驟（不要求寫出具體操作過(guò)程）預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論9（17分）亞氯酸鈉(NaClO2)是重要漂白劑。探究小組開展如下實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)：制取NaClO2晶體按下圖裝置進(jìn)行制取。已知：NaClO2飽和溶液在低于38時(shí)析出NaClO23H2O，高于38時(shí)析出NaClO2，高于60時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl。（1）用50%雙氧水配制30%的H2O2溶液，需要的玻璃儀器除玻璃棒、膠頭滴管、燒杯外，還需要 （填儀器名稱）；（2）裝置C的作用是 ；（3）裝置B內(nèi)生成的ClO2氣體與裝置D中混合溶液反應(yīng)生成NaClO2，生成NaClO2的反應(yīng)方程式為 。（4）如果撤去D中的冷水浴，可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是 ；（5）反應(yīng)后，經(jīng)以下步驟可從裝置D的溶液獲得NaClO2晶體。請(qǐng)補(bǔ)充完整操作iii。i55蒸發(fā)結(jié)晶；ii趁熱過(guò)濾；iii ；iv低于60干燥，得到成品。實(shí)驗(yàn)：樣品雜質(zhì)分析與純度測(cè)定（6）上述實(shí)驗(yàn)制得的NaClO2晶體中含少量Na2SO4。產(chǎn)生Na2SO4最可能的原因是 ；aB中有SO2氣體產(chǎn)生，并有部分進(jìn)入D裝置內(nèi)bB中濃硫酸揮發(fā)進(jìn)入D中與NaOH中和cB中的硫酸鈉進(jìn)入到D裝置內(nèi)（7）測(cè)定樣品中NaClO2的純度。測(cè)定時(shí)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)確稱一定質(zhì)量的樣品，加入適量蒸餾水和過(guò)量的KI晶體，在酸性條件下發(fā)生如下反應(yīng)：ClO2+ 4I+4H+ 2H2O+ 2I2+Cl，將所得混合液稀釋成100mL待測(cè)溶液。取25.00mL待測(cè)溶液，加入淀粉溶液做指示劑，用c molL-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，測(cè)得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值為V mL（已知：I2 +2S2O32=2I+S4O62）。確認(rèn)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 ；所稱取的樣品中NaClO2的物質(zhì)的量為 （用含c、V的代數(shù)式表示）。10研究性學(xué)習(xí)小組利用下列有關(guān)裝置進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，回答相關(guān)問(wèn)題。（1）寫出A中的反應(yīng)化學(xué)方程式 （2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，旋開裝置A中分液漏斗的旋塞，發(fā)現(xiàn)液體流