2019年高考化學三輪專題復習 考前體系通關練 題型19 探究型綜合實驗題.doc

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2019年高考化學三輪專題復習 考前體系通關練 題型19 探究型綜合實驗題 1．(xx梅州二模)草酸(H2C2O4)是一種弱酸，在工業(yè)中有重要作用。某同學查資料得知“菠菜中富含可溶性草酸鹽和碳酸鹽”，他將菠菜研磨成汁，熱水浸泡，經(jīng)過濾得到溶液，加入足量的CaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，過濾、洗滌沉淀備用，然后對生成的沉淀進行探究。 (1)草酸鹽溶液呈弱堿性的原因是___________________________________。 (2)該同學對生成的沉淀進行定性探究。 ①提出合理假設。 假設1：只存在CaCO3； 假設2：既存在CaCO3，也存在CaC2O4； 假設3：___________________________________________________。 ②基于假設2，設計實驗方案，進行實驗。請在下表中寫出實驗步驟以及預期現(xiàn)象和結論。限選實驗試劑： 1 molL－1 H2SO4、0.1 molL－1鹽酸、0.01 molL－1 KMnO4溶液、澄清石灰水。 實驗步驟 預期現(xiàn)象和結論 步驟1：取少量沉淀于試管中，加入___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________，說明沉淀中有CaCO3 步驟2：____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ (3)基于假設3，另一位同學對生成的沉淀進行定量探究。用稀鹽酸溶解生成的沉淀，并加水配制成100 mL溶液。每次準確移取25.00 mL該溶液，用0.010 molL－1 KMnO4標準溶液滴定，平均消耗標準溶液V mL。若菠菜樣品的質量為m g，則菠菜中草酸及草酸鹽(以C2O計)的質量分數(shù)為________。 解析　(2)結合假設1和2，可確定假設3。在填寫表格時要注意表中已經(jīng)給出部分結論，要按照題給信息進行分析。(3)n(MnO)＝V10－5 mol,25.00 mL溶液中C2O的物質的量為2.5V10－5 mol，則100 mL溶液中C2O的物質的量為V10－4 mol，即該菠菜樣品中C2O的總物質的量為V10－4mol。菠菜中C2O的質量為88V10－4g，則其質量分數(shù)為100%。 答案　(1)C2O能發(fā)生水解，結合水電離出的H＋ (2)①只存在CaC2O4 ② 實驗步驟 預期現(xiàn)象和結論 足量0.1 molL－1鹽酸 沉淀全部溶解，有氣泡產(chǎn)生 取步驟1的上層清液少許于另一潔凈試管中，再滴加幾滴0.01 molL－1 KMnO4溶液 溶液紫紅色褪去，說明沉淀中有CaC2O4，結合步驟1，知假設2成立 (3)100% 2．一位學生對鐵與氧化鐵反應后的產(chǎn)物進行探究。 (1)提出假設 假設1：產(chǎn)物為FeO； 假設2：__________________。 (2)查閱資料 該學生通過查閱資料得知：在鐵的三種氧化物中，四氧化三鐵最穩(wěn)定，氧化亞鐵最不穩(wěn)定，常溫下極易被氧氣氧化成氧化鐵(顏色由黑色變成紅色)。 通過查閱資料可以得出的初步結論為_______________________________。 (3)進行實驗 該學生設計了如下裝置進行鐵與氧化鐵反應的實驗。請你幫助他將實驗步驟補充完整。 ①按如圖裝置連接好儀器(暫不裝入藥品)，_______________________。 ②稱取1 g還原性鐵粉和5 g氧化鐵粉末，混合均勻后平攤在玻璃管中部。 ③松開兩個彈簧夾，___________________________________________， 即可夾上彈簧夾a，并開始加熱藥品。 ④大約4分鐘左右，棕色粉末全部變黑；再夾上彈簧夾b，然后停止加熱，等到玻璃管冷卻至室溫，倒出黑色粉末。 (4)現(xiàn)提供如下藥品，驗證實驗得到的黑色粉末的成分。磁鐵、稀鹽酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、試管、膠頭滴管。 實驗步驟 預期現(xiàn)象和結論 (5)實驗結論：鐵與氧化鐵反應的化學方程式為 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 解析　實驗要在無氧環(huán)境中進行。檢驗Fe3O4時，一是要利用它的磁性排除Fe2O3、FeO的干擾，二是要檢驗＋3價鐵離子的存在，排除鐵的干擾。 答案　(1)產(chǎn)物為Fe3O4 (2)Fe與Fe2O3反應的產(chǎn)物為Fe3O4(表述合理即可) (3)①夾上彈簧夾a，松開彈簧夾b，微熱玻璃管，若導管口有氣泡冒出，停止加熱一段時間后，導管中形成一段水柱，則裝置不漏氣?、弁ㄈ爰儍舾稍锏亩趸細怏w，待玻璃管里的空氣被排完了 (4) 實驗步驟 預期現(xiàn)象和結論 步驟1：用磁鐵靠近黑色粉末 黑色粉末在空氣中不變色，且能被磁鐵全部吸引，說明黑色粉末中沒有FeO 步驟2：取少量黑色粉末，放入試管中，加入稀鹽酸，振蕩使粉末溶解，然后滴入幾滴KSCN溶液 有氣泡冒出，溶液變紅色，說明鐵粉過量，生成物為Fe3O4 (5)Fe＋4Fe2O33Fe3O4 3．(xx清遠聯(lián)考)資料顯示：鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物。某同學設計了如下實驗方案并驗證產(chǎn)物、探究反應原理。 (1)提出假設 實驗Ⅰ：用砂紙擦去鎂條表面氧化膜，將其放入盛有適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的試管中，迅速反應，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，溶液由淺紅變紅。 該同學對反應中產(chǎn)生的白色不溶物做出如下猜測： 猜測1：白色不溶物可能為________________。 猜測2：白色不溶物可能為MgCO3。 猜測3：白色不溶物可能是堿式碳酸鎂[xMgCO3yMg(OH)2]。 (2)設計定性實驗確定產(chǎn)物并驗證猜測： 實驗序號 實驗 實驗現(xiàn)象 結論 實驗Ⅱ 將實驗Ⅰ中收集到的氣體點燃 能安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍色火焰 ①氣體成分為________ 實驗Ⅲ ②取實驗Ⅰ中的白色不溶物，洗滌，加入足量________ ③____________________________________________________________ 白色不溶物可能含有MgCO3 實驗Ⅳ 取實驗Ⅰ中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液 產(chǎn)生白色沉淀 ④溶液中存在________ (3)為進一步確定實驗Ⅰ的產(chǎn)物，設計定量實驗方案，如圖所示： 稱取實驗Ⅰ中所得干燥、純凈的白色不溶物22.6 g，充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止，并使分解產(chǎn)生的氣體全部進入裝置A和B中。實驗后裝置A增重 1.8 g，裝置B增重8.8 g，試確定白色不溶物的化學式：________________________________________________________________。 (4)請結合化學用語和化學平衡移動原理解釋Mg和飽和NaHCO3溶液反應產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物的原因： ________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 解析　(1)鎂與飽和碳酸氫鈉溶液的反應，生成H2和白色不溶物，白色不溶物可能是Mg(OH)2或MgCO3或[xMgCO3yMg(OH)2]。(2)能安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍色火焰的是氫氣；MgCO3中加入稀鹽酸，沉淀全部溶解，產(chǎn)生氣泡；加入氯化鈣溶液，有白色沉淀生成，證明含有CO。(3)濃硫酸增重說明生成物中有H2O，堿石灰增重說明生成物中有CO2，且Mg(OH)2與MgCO3的物質的量之比為1∶2。(4)溶液中存在HCOH＋＋CO和H2OH＋＋ OH－，Mg與H＋反應生成H2和Mg2＋，Mg2＋與CO、OH－反應生成沉淀Mg(OH)22MgCO3，兩平衡均正向移動。 答案　(1)Mg(OH)2 (2)①氫氣?、谙←}酸(合理均可)?、郛a(chǎn)生氣泡，沉淀全部溶解?、蹸O (3)2MgCO3Mg(OH)2或Mg(OH)22MgCO3或Mg3(OH)2(CO3)2 (4)NaHCO3溶液中存在平衡：HCOH＋＋CO、H2OH＋＋OH－；Mg和H＋反應生成H2和Mg2＋，Mg2＋跟OH－、CO反應生成難溶物Mg(OH)22MgCO3，則H＋、OH－、CO的濃度均減小，促使上述兩平衡均向右移動 4．(xx廣東汕頭一模，33)用純堿和雙氧水混合可制作新型液體洗滌劑(2Na2CO33H2O2)，它具有殺菌消毒去油污的能力且不會污染水源。 (1)檢驗這種新型洗滌劑中金屬陽離子的操作和現(xiàn)象是 _______________________________________________________________。 (2)這種洗滌劑中的雙氧水可以將廢水中的氰化物轉化為無毒物同時生成NH3，寫出反應的離子方程式：_____________________________________ ________________________________________________________________。 (3)如果配制洗滌劑的水中含有鐵離子，不僅會削弱洗滌劑的去污能力，甚至完全失去殺菌作用。試分析其中的原因(用離子方程式和簡要文字表述)：_________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (4)某化學學習小組為定性探究鐵離子對這種新型洗滌劑的不良影響，取該洗滌劑100 mL，加入25 gFeCl3固體，產(chǎn)生大量無色無味氣體，用貯氣瓶收集氣體。請選用下列試劑和實驗用品完成氣體成分的探究過程：0.10 molL－1 NaOH溶液、8.0 molL－1 NaOH溶液、澄清石灰水、0.01 molL－1 KMnO4溶液、BaCl2稀溶液、品紅溶液、蒸餾水、小木條、酒精燈、火柴、洗氣瓶。 ①提出假設：對該氣體成分提出合理假設。 假設1：氣體是O2； 假設2：氣體是________________； 假設3：氣體是CO2。 ②設計方案：設計實驗方案證明你的假設，在下表中完成實驗步驟、預期現(xiàn)象與結論。 實驗步驟 預期現(xiàn)象與結論 將氣體依次通入盛有________、________的洗氣瓶中，________ __________________ 解析　(1)這種新型液體洗滌劑的陽離子為Na＋，可用焰色反應進行檢驗。 (3)鐵離子可以作為過氧化氫分解的催化劑，從而導致過氧化氫分解而失效；鐵離子與碳酸根離子發(fā)生水解相互促進反應，使洗滌劑失去去污能力。(4)①該無色無味氣體或是氧氣、或是二氧化碳、或是兩種氣體的混合氣體。②用澄清石灰水檢驗二氧化碳，用NaOH溶液吸收未反應完的二氧化碳，最后通過帶火星的小木條檢驗氧氣。 答案　(1)用潔凈的鉑絲蘸取洗滌劑在酒精燈火焰上灼燒，火焰呈黃色(合理即可) (2)H2O2＋CN－＋H2O===HCO＋NH3 (3)2H2O22H2O＋O2↑，鐵離子會加速H2O2分解，使洗滌劑失去殺菌作用；2Fe3＋＋3CO＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑，F(xiàn)e3＋與CO水解相互促進，使洗滌劑失去去污能力 (4)①CO2和O2 ② 實驗步驟 預期現(xiàn)象與結論 澄清石灰水 8.0 molL－1 NaOH溶液　并將帶火星的小木條放在最后一個洗氣瓶的出口處 若澄清石灰水不變渾濁，木條復燃，則假設1成立；若澄清石灰水變渾濁，木條復燃，則假設2成立；若澄清石灰水變渾濁，木條不復燃，則假設3成立 5.(xx潮州二模，27)某同學欲在實驗室中對Fe3＋與I－的反應進行探究，實現(xiàn)Fe2＋與Fe3＋的相互轉化。 (1)該同學最初的實驗操作和現(xiàn)象如下： 編號 操作 現(xiàn)象 Ⅰ 先向2 mL 0.1 molL－1 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，再滴加新制氯水 Ⅱ 先向2 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再滴加0.1 molL－1 KI溶液 滴加KSCN溶液后，溶液變成紅色；滴加KI溶液后，紅色無明顯變化 ①實驗Ⅰ的現(xiàn)象為________________________________________________。 ②FeCl2溶液與新制氯水反應的離子方程式為 ________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)該同學分析了導致實驗Ⅱ現(xiàn)象的可能原因，并對實驗方案進行了改進。改進后的實驗操作和現(xiàn)象如下： 編號 操作 現(xiàn)象 Ⅲ 向2 mL 0.1 molL－1 KI溶液中滴加1 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液，再滴加KSCN溶液 滴加FeCl3溶液后，溶液變成黃色；滴加KSCN溶液后，溶液變成紅色 根據(jù)實驗Ⅲ，甲同學認為Fe3＋有可能與I－發(fā)生氧化還原反應，請結合實驗現(xiàn)象用簡明的文字說明他得出上述結論的理由 _______________________________________________________________。 (3)該同學認為需要進一步設計實驗證明根據(jù)實驗Ⅲ中現(xiàn)象得出的結論。請補全下表中的實驗方案。 編號 操作 預期現(xiàn)象及結論 Ⅳ 向2 mL 0.1 molL－1 KI溶液中滴加1 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液，________ __________________________________________________________________ (4)上述實驗結果表明，F(xiàn)e3＋有可能與I－發(fā)生氧化還原反應。進一步查閱資料知，參加反應的Fe3＋與I－的物質的量相同。該同學結合上述實驗結論，分析了實驗Ⅲ中加入KSCN后溶液變紅的原因，認為Fe3＋與I－反應的離子方程式應寫為___________________________________________________。 解析　(1)①Fe2＋遇KSCN溶液無明顯變化，加入氯水后，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，F(xiàn)e3＋與KSCN生成紅色的Fe(SCN)3。②滴入氯水后的反應是2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 (2)滴加FeCl3溶液后，溶液變成黃色，推測可能生成了I2。 (3)要進一步證明(2)中的結論，則可加入淀粉溶液或CCl4檢驗I2的存在。 (4)Fe3＋與I－發(fā)生氧化還原反應，再滴加KSCN溶液仍出現(xiàn)紅色，則Fe3＋與I－的反應可能是可逆反應，即2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2。 答案　(1)①滴加KSCN溶液后，溶液無明顯變化；加入氯水后，溶液變成紅色?、?Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (2)溶液變成黃色，推測生成了I2(其他合理答案也行) (3) 編號 操作 預期現(xiàn)象及結論 Ⅳ 再滴加淀粉溶液(或CCl4，或鐵氰化鉀溶液) 預期現(xiàn)象：溶液變藍(或溶液分層，下層溶液為紫色；或生成藍色沉淀) 結論：Fe3＋能與I－發(fā)生氧化還原反應，生成I2(或Fe2＋) (4)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2 化學驛站：像考試那樣完成練習 請老師給你設定一個時間，在這個規(guī)定的時間內完成所有的問題?；卮饐栴}時，不能查閱書本。你能完成所有問題嗎？通過這樣的訓練，你是否對時間的運用更有效率了？哪些專題還需要重新復習？將你的測試結果讓老師檢查一下，請老師對你的回答做一個客觀的評價。