2020版高考一輪復(fù)習(xí)化學(xué)習(xí)題：第十章化學(xué)實驗綜合題型第30講探究性綜合實驗題含答案解析

1、 課時集訓(xùn)測控導(dǎo)航表知識點物質(zhì)的性質(zhì)探究物質(zhì)的成分探究反應(yīng)原理探究1.(2018福建福州高三下學(xué)期質(zhì)量檢測)蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)。某學(xué)習(xí)小組通過實驗探究一種蛋白質(zhì)的元素組成。.確定該蛋白質(zhì)中的某些組成元素(1)為確定該蛋白質(zhì)中含氮元素 ,將樣品中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成銨鹽 ,能證明銨鹽存在的實驗方法是。(2)為確定該蛋白質(zhì)中含碳、氫、硫三種元素 ,采用如下圖裝置進(jìn)行研究 ,通入氧氣使樣品在裝置 a 中充分燃燒,并使其產(chǎn)物依次緩緩?fù)ㄟ^其余裝置。裝置 b 中的試劑是裝置 d 的作用是當(dāng)裝置 b、c、e、f 依次出現(xiàn)下列現(xiàn)象:,品紅褪色, ,出現(xiàn)白色渾濁;可證明燃燒產(chǎn)物中含有 h o、so 、22 co。2

2、結(jié)論:該蛋白質(zhì)中含碳、氫、硫、氮等元素。.為測定該蛋白質(zhì)中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù) ,小組取蛋白質(zhì)樣品充分燃燒 ,先用足量碘水吸收二氧化硫,再取吸收液,以淀粉為指示劑,用硫代硫酸鈉溶液滴定過量的碘。已知:2s +i s +2i-224(3)寫出二氧化硫與碘水反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(4)滴定終點的現(xiàn)象為(5)取蛋白質(zhì)樣品 m g進(jìn)行測定,采用 c mol/l 的碘水 v ml進(jìn)行吸收,滴11定過量的碘時消耗 c mol/l 硫代硫酸鈉溶液 v ml。該蛋白質(zhì)中的硫元素22的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(6)若燃燒時過量氧氣進(jìn)入吸收液中 ,可能會導(dǎo)致該蛋白質(zhì)中的硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定值 (填“偏大”或“偏小”或“無影響”)。解

3、析:.(1)注入氫氧化鈉溶液,加熱,生成能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體,則證明存在銨鹽。(2)蛋白質(zhì)中含碳、氫、硫三種元素 ,通入氧氣使樣品在裝置 a 中充分燃燒,生成二氧化碳、水、二氧化硫;b 裝置中盛放無水硫酸銅檢驗水、c 裝置中的品紅檢驗二氧化硫、d 裝置中的酸性高錳酸鉀溶液除二氧化硫,e裝置中的品紅檢驗二氧化硫是否除盡、f中的澄清石灰水檢驗二氧化碳;所以裝置 b 中的試劑是無水硫酸銅。裝置 d的作用是除去 so ,避免對 co 的檢驗造成干擾。當(dāng)裝置 b、c、e、f依次22出現(xiàn)下列現(xiàn)象:粉末由白色變藍(lán)色,c 中品紅褪色,e 中品紅不褪色(或仍顯紅色),f 中出現(xiàn)白色渾濁;可證明燃燒

4、產(chǎn)物中含有 h o、so、co。.(3)222 二 氧 化 硫 與 碘 水 反 應(yīng) 生 成 硫 酸 、 氫 碘 酸 , 反 應(yīng) 方 程 式 是i +so +2h o h so +2hi。(4)達(dá)到滴定終點時碘單質(zhì)完全被還原為 i ,現(xiàn)象-22224是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?naso 溶液后,溶液的藍(lán)色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原223色 。 (5)設(shè) m g 樣 品 中 硫 元 素 的 質(zhì) 量 是 x g,根 據(jù) 電 子 守 恒+=c mol/lv10 l,x=32c mol/lv10 l-16c-3 -311112mol/lv10 l, 該 蛋 白 質(zhì) 中 的 硫 元 素 的 質(zhì) 量 分 數(shù) 為2%。(

5、6)過量氧氣進(jìn)入吸收液中 ,部分二氧化硫被氧氣氧化 ,消耗硫代硫酸鈉溶液的體積偏大,所以蛋白質(zhì)中的硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定值偏小。答案:(1)注入氫氧化鈉溶液 ,加熱,生成能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體(2)無水硫酸銅 除去 so ,避免對 co 的檢驗造成干擾 粉末由白色22變藍(lán)色 不褪色(或仍顯紅色)(3)i +so +2h o h so +2hi22224(4)當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?naso 溶液后,溶液的藍(lán)色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原2色 (5)2.(2019浙江紹興月考 )某同學(xué)對銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的黑色沉淀進(jìn)行探究,實驗步驟如下:.將光亮銅絲插入濃硫酸中,加熱;.待產(chǎn)生黑色沉淀和氣體時,抽

6、出銅絲,停止加熱;.冷卻后,從反應(yīng)后的混合物中分離出黑色沉淀,洗凈、干燥備用。 查閱文獻(xiàn):檢驗微量 cu 的方法:向試液中滴加 k fe(cn) 溶液,若產(chǎn)生紅46褐色沉淀,證明有 cu 。2+(1)該同學(xué)假設(shè)黑色沉淀是 cuo。檢驗過程如下:將 cuo 放入稀硫酸中,一段時間后,再滴加 k fe(cn) 溶液,產(chǎn)生紅褐色46沉淀。將黑色沉淀放入稀硫酸中,一段時間后,再滴加 k fe(cn) 溶液,未見紅46褐色沉淀。由該檢驗過程所得結(jié)論是(2)再次假設(shè),黑色沉淀是銅的硫化物。實驗如下:實驗裝置現(xiàn)象 2 說明黑色沉淀具有能確認(rèn)黑色沉淀中含有 s 元素的現(xiàn)象是,相應(yīng)的離子方程式是為確認(rèn)黑色沉淀是

7、“銅的硫化物”,還需進(jìn)行的實驗操作是。(3)以上實驗說明,黑色沉淀中存在銅的硫化物。進(jìn)一步實驗后證明黑色沉淀是 cus 與 cu s 的混合物。將黑色沉淀放入濃硫酸中加熱一段時間后,沉2淀溶解,其中 cus 溶解的化學(xué)方程式是解析:(1)由、兩個對照實驗可知黑色固體中不含 cuo。(2)由黑色沉淀與稀硝酸混合現(xiàn)象:a 試管中黑色沉淀逐漸溶解;a 試管內(nèi) 上方出現(xiàn)紅棕色氣體 ,說明黑色沉淀具有還原性 ,能將稀硝酸還原生成no,no遇氧氣生成紅棕色的 no ;b試管中出現(xiàn)白色沉淀,則為稀硝酸將黑2色沉淀中的 s 元素氧化生成 so ,so 與 no 共同通入 bacl 溶液,no 與水反22222

8、應(yīng)生成的硝酸將 so 氧化為 s ,s 與 ba 反應(yīng)生成 baso 沉淀,離子方程24式為 2n +3so +3ba +2h o 3baso+2242no+4h (或 no +so +ba +ho baso+no+2h );為確認(rèn)黑色沉淀是銅的+2224硫化物 ,還需確認(rèn)銅離子 ,故需取冷卻后 a 裝置試管中的溶液 ,滴加k fe(cn) 溶液,若產(chǎn)生紅褐色沉淀,證明有 cu ,說明黑色沉淀是銅的硫2+46化物。(3)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,將 cus氧化為 so。2答案:(1)黑色沉淀中不含有 cuo(2)還原 b試管中出現(xiàn)白色沉淀 2n +3so +3ba +2h o2+223baso+2n

9、o+4h (或 no +so +ba +ho baso+no+2h )+42224取冷卻后 a裝置試管中的溶液,滴加 k fe(cn) 溶液,若產(chǎn)生紅褐色沉淀,46證明有 cu ,說明黑色沉淀是銅的硫化物2+(3)cus+4h so (濃) cuso +4so+4h o244223.(2019浙江紹興月考 )某同學(xué)為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計了如下系列實驗。.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各 1 mol 分別投入足量的同濃度的鹽酸中,試預(yù)測實驗結(jié)果:度最慢;與鹽酸反應(yīng)的速(2)向 nas 溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁,可證明 cl 的非金屬性比 s 強(qiáng),2反應(yīng)的離子方程式為。 (3)將 n

10、aoh 溶液與 nh cl 溶液混合生成 nhh o,從而驗證 naoh 的堿性大432于 nhh o,繼而可以驗證 na 的金屬性大于 n,你認(rèn)為此設(shè)計是否合理?并32說明理由:;.利用圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律。(4)干燥管 d的作用為;(5)若要證明非金屬性:csi,則在 a中加鹽酸、b中加 caco、c中加 na sio323溶液,觀察到 c中溶液的現(xiàn)象,即可證明。但有的同學(xué)認(rèn)為鹽酸具有揮發(fā)性,可進(jìn)入 c中干擾實驗,應(yīng)在兩裝置間添加裝有溶液的洗氣瓶。解析:.(1)金屬性:knamgal,金屬越活潑,與酸反應(yīng)越劇烈,則將鈉、鉀、鎂、鋁各 1 mol分別投入足量同濃度的鹽酸中

11、,鉀與鹽酸反應(yīng)最劇烈,鋁與鹽酸反應(yīng)的速度最慢,鈉、鉀、鎂、鋁均為1 mol時 al失去電子最多,則鋁與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多。(2)向 nas溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁,說明生成單質(zhì) s,證明 cl的非金2屬性比 s強(qiáng),該反應(yīng)的離子方程式為 s +cl s+2cl。-2(3)將 naoh 溶液與 nh cl 溶液混合生成 nhh o,可以說明 naoh 的堿性大432于 nhh o,但不能說明 na 的金屬性大于 n,因為要驗證金屬性的強(qiáng)弱,必32須通過比較最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性來進(jìn)行比較 ,而 nhho 不32 是氮元素的最高價氧化物的水化物。.(4)球形干燥管 d 能夠防止倒吸,避免

12、 c 中液體進(jìn)入錐形瓶中。(5)二氧化碳與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸白色沉淀 ,因氯化氫具有揮發(fā)性,會干擾實驗結(jié)果 ,需將二氧化碳中混有的氯化氫除掉 ,根據(jù)氯化氫與碳酸氫鈉反應(yīng),而二氧化碳不反應(yīng),可以在 b 和 c 之間增加裝有飽和 nahco 溶液3的洗氣瓶。答案:(1)鉀 鋁 鋁(2)s +cl s+2cl-2(3)不合理 用堿性強(qiáng)弱比較金屬性強(qiáng)弱時 ,一定要用元素的最高價氧化物的水化物的堿性強(qiáng)弱比較,而 nh h o 不是氮元素的最高價氧化物的水32化物(4)防止倒吸(5)有白色沉淀生成 飽和 nahco34.(2018河北石家莊高三下學(xué)期一模)agno 是中學(xué)化學(xué)常用試劑,某興趣3小組設(shè)計

13、如下實驗探究其性質(zhì)。.agno 的熱穩(wěn)定性3agno 受熱易分解,用如圖裝置加熱 agno 固體,試管內(nèi)有紅棕色氣體生成,33一段時間后,在末端導(dǎo)管口可收集到無色氣體 a。(1)實驗室檢驗氣體 a 的方法為。(2)已知 b 中只生成一種鹽 ,據(jù)此判斷 agno 受熱分解的化學(xué)方程式3 為(3)從 安 全 角 度 考 慮 ,上 述 實 驗 裝 置 存 在 一 處 明 顯 缺 陷 ,改 進(jìn) 措 施為.agno 與鹽溶液的反應(yīng)3(4)甲同學(xué)認(rèn)為試管中產(chǎn)生銀鏡是 fe 所致,其離子方程式為 ;2+乙同學(xué)認(rèn)為要判斷該觀點正確,需增加如下實驗,取 2 ml 0.5 mol/l agno3溶液于試營中,向其

14、中滴加幾滴,若只產(chǎn)生白色沉淀,證明甲同學(xué)觀點正確。(5) 已 知 :agscn 為 白 色 沉 淀 。 試 管 中 紅 色 褪 去 的 原 因 為(請從平衡移動的角度解釋)。(6)設(shè)計實驗證明 k (agi)k (agscn)。限選試劑:0.1 mol/l agno 溶液、0.1 mol/l ki 溶液、0.1 mol/l kscn3溶液。解析:考查實驗方案設(shè)計與評價。 .(1)根據(jù)實驗,加熱硝酸銀,有紅棕色氣體產(chǎn)生,說明產(chǎn)生 no ,通過裝置 b 后,在末端導(dǎo)管口可收集到無色氣體,2無色氣體可能為氧氣 ,檢驗氧氣的方法是將帶火星的木條放至導(dǎo)管口 ,木條復(fù)燃。(2)no 與 naoh反應(yīng):2n

15、o +2naoh nano +nano +h o,氧氣能把 nano222322氧化成 nano ,根據(jù)信息,b 中只生成一種鹽,說明氧氣過量,根據(jù)得失電子3 數(shù) 目 守 恒 ,ag 的 化 合 價 降 低 ,推 斷 出 硝 酸 銀 受 熱 分 解 的 方 程 式 為2agno 2ag+2no+o。(3)no 能與 naoh 發(fā)生反應(yīng),容易造成導(dǎo)管內(nèi)的3222氣體壓強(qiáng)減小,容易引起倒吸,因此 a、b 裝置之間連接一個防倒吸的安全瓶。.(4)ag的氧化性比 f 強(qiáng),因此發(fā)生 ag +fe f +ag;根據(jù)的+2+實驗現(xiàn)象以及若只產(chǎn)生白色沉淀 ,證明甲同學(xué)觀點正確 ,推出所加溶液為0.5 moll

16、 (nh ) so (溶液)。(5)溶液中發(fā)生 f +3scn fe(scn) 使局-4243部變紅;振蕩試管時,過量的ag與scn反應(yīng)生成agscn沉淀,降低了c(scn ),+-平衡逆向移動,溶液褪色。(6)方案一:向盛有 0.1 mol/l agno溶液的試管3中滴加 0.1 mol/l kscn 溶液至不再有白色沉淀生成 ,向其中滴加 0.1mol/l ki溶液,白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀,則證明 k (agi)k (agscn)。方spsp案二:將等體積的 0.1 mol/l kscn溶液和 0.1 mol/l ki溶液混合,向混合液 中 滴 加 0.1 mol/l agno 溶 液 ,

17、 若 生 成 黃 色 沉 淀 , 則 證 明3k (agi)k (agscn)。sp答案:(1)將帶火星的木條放至導(dǎo)管口,木條復(fù)燃(2)2agno 2ag+2no+o322(3)a、b裝置之間連接一個防倒吸的安全瓶(4)ag +fe ag+f 0.5 mol/l(nh ) so 溶液+424(5)溶液中發(fā)生 f +3scn fe(scn) 使局部變紅;振蕩試管時,過量的 ag-+3與 scn反應(yīng)生成 agscn沉淀,降低了 c(scn ),平衡逆向移動,溶液褪色-(6)方案一:向盛有 0.1 mol/l agno溶液的試管中滴加 0.1 mol/l kscn溶3液至不再有白色沉淀生成,向其中滴

18、加 0.1 mol/l ki 溶液,白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀,則證明 k (agi)k (agscn) 方案二:將等體積的 0.1 mol/lspspkscn 溶液和 0.1 mol/l ki溶液混合,向混合液中滴加 0.1 mol/l agno 溶3 液,若先生成黃色沉淀,則證明 k (agi)7.8 時,al(oh) 開始溶解,ph10.8 時 al(oh) 完全溶解。33設(shè)計如下方案并進(jìn)行實驗:調(diào)節(jié) ph 時,應(yīng)控制 ph 的范圍是 選 用 naoh 溶 液 調(diào) 節(jié) ph, 得 到 溶 液 b 的 離 子 方 程 式是al(oh) 經(jīng)過濾、洗滌、灼燒至恒重后稱量,質(zhì)量為 8.5 g,則該合金中鋁3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是解析:(1)銅與稀硝酸反應(yīng)生成 no 氣體,反應(yīng)的離子方程式為 3cu+2n +8h 3cu +2no+4h o。已知常溫下,no 與 n o 混合存在,在低于+2+220 時幾乎只有無色的 n o 液體或晶體存在,而實驗?zāi)康氖菣z驗生成的氣24體中含有 no,所以裝置 c 的作用是將生成的 no 冷凝為 n o ,與 n