专题综合探究性实验
1．【2017新课标3卷】绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：
（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：______________、_______________。
（2）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K1和K2）（设为装置A）称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按下图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是____________________。
②将下列实验操作步骤正确排序___________________（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，
记为m3 g。
a．点燃酒精灯，加热b．熄灭酒精灯c．关闭K1和K2
d．打开K1和K2，缓缓通入N2e．称量A f．冷却到室温
③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________（列式表示）。若实验时按a、d次
序操作，则使x__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将（2）中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为_________（填标号）。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为
_______________。
a．品红b．NaOH c．BaCl2d．Ba(NO3)2e．浓H2SO4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。
【答案】（1）样品中没有Fe 3+ Fe 2+易被氧气氧化为Fe 3+
（2）①干燥管 ② dabfce ③233176()9()m m m m -- 偏小
（3）①c 、a 生成白色沉淀、褪色 ②2FeSO 4
Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑ 【解析】（1）样品溶于水滴加KSCN 溶液，溶液颜色无明显变化，说明样品中无Fe 3+；再向试管中通入空
气，溶液逐渐变红，这说明有铁离子产生，即硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁，铁离子遇KSCN 溶液显红色。
（2）①根据仪器构造可知B 是干燥管。
②由于装置中含有空气，空气能氧化硫酸亚铁，所以加热前需要排尽装置中空气，利用氮气排出空气，为了使生成的水蒸气完全排除，应该先熄灭酒精灯，再冷却，然后关闭K 1和K 2，最后称量，即正确的排序是dabfce 。
③样品的质量是（m 2－m 1）g ，加热后剩余固体是硫酸亚铁，质量为（m 3－m 1）g ，生成水的质量为（m 2－m 3）g ，
FeSO 4·x H 2O FeSO 4 + x H 2O
152 18x
（m 3－m 1）g （m 2－m 3）g
则：312315218()g ()g x m m m m =--，解得：233176()9()
m m x m m -=-； 若实验时按a 、d 次序操作，在加热过程中部分硫酸亚铁被空气氧化为硫酸铁，导致m 3增加，使测得生成的水偏小，生成的硫酸亚铁偏大，因此x 偏小。
（3）①最终得到红色粉末，说明有氧化铁生成，即分解过程发生了氧化还原反应，根据化合价变化可知一定有SO 2生成，这说明硫酸亚铁分解生成氧化铁、SO 2和三氧化硫。三氧化硫溶于水生成硫酸，硫酸和钡离子结合生成白色沉淀硫酸钡，由于硝酸钡在酸性溶液中有氧化性，能氧化SO 2，所以应该用氯化钡，检验SO 2用品红溶液，所以C 、D 的溶液依次为氯化钡溶液和品红溶液，实验现象是C 中溶液变浑浊，产生白色沉淀，D 中品红溶液褪色。
②根据以上分析可知硫酸亚铁高温分解生成氧化铁、SO 2和SO 3，根据电子守恒和原子守恒得此反应的方程式为2FeSO 4Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑。
【名师点睛】以绿矾为载体考查无机物的性质实验方案的探究，通常解答综合性实验设计与评价题的基本
流程：原理→反应物质→仪器装置→现象→结论→作用意义→联想。具体分析为：①实验是根据什么性 △
质和原理设计的？实验的目的是什么？②所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相关的化学反应原理，进行全面的分析比较和推理，并合理选择)。③有关装置：性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。④有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。⑤实验现象：自下而上，自左而右全面观察。⑥实验结论：直接结论或导出结论。
2．【2017北京卷】某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。
（1）检验产物
①取出少量黑色固体，洗涤后，_______（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_______________。
（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是___________________（用离子方程式表示）。针对两种观点继续实验：
①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜
色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
（资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）
②对Fe3+产生的原因作出如下假设：
假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；
假设b：空气中存在O2，由于________（用离子方程式表示），可产生Fe3+；
假设c：酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生Fe3+；
假设d：根据_______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。
③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ：向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ：装置如图。其中甲溶液是________，操作及现象是________________。
（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：______。
【答案】（1）①加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀②Fe2+ （2）Fe+2Fe3+=3Fe2+
②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 加入KSCN溶液后产生白色沉淀
③0.05 mol·L-1 NaNO3溶液FeSO4溶液（或FeCl2溶液）
分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深
（3）溶液中存在反应：①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ，②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时，c(Ag+)大，以反应①、②为主，c(Fe3+)增大。约30分钟后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小。【解析】（1）①黑色固体中含有过量铁，如果同时含有银，则可以加入HCl或H2SO4溶解Fe，而银不能溶解。或者先用硝酸溶解固体，再用HCl检验Ag+。②K3[Fe(CN)3]是检验Fe2+的试剂，所以产生蓝色沉淀说明含有Fe2+。（2）过量铁粉与Fe3+反应生成Fe2+，即Fe+2Fe3+=3Fe2+。②O2氧化Fe2+生成Fe3+的反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。加入KSCN溶液后产生白色沉淀AgSCN，所以实验可以说明溶液中含有Ag+，故可以假设Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+。③证明假设a、b、c错误，就是排除Ag+对实验的干扰，相当于没有Ag+存在的空白实验，考虑其他条件不要变化，可以选用0.05 mol·L-1NaNO3溶液。
原电池实验需要证明的是假设d的反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够实现，所以甲池应当注入FeCl2（或者FeSO4溶液）。假设d成立，则上述原电池中能够产生电流，左侧溶液中生成的Fe3+遇到KSCN时红色会更深。（3）由于加入过量铁粉，溶液中存在反应有①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag，反应生成的Fe2+能够被Ag+氧化发生反应②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，生成的Fe3+与过量铁粉发生反应③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时，c(Ag+)大，以反应①②为主，c(Fe3+)增大。约30分钟后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小。
【名师点睛】该题是一个探究性试题，主要考查部分基础化学反应原理、物质的检验、实验分析、有盐桥的原电池结构、实验设计等知识，考查考生实验理解能力、根据要求进行实验设计的能力和对问题的综合分析能力。注意控制变量思想方法的应用，探究实验异常现象成为近几年实验探究命题的热点，突出对实验能力的考查。该题为实验探究题，装置图、流程图很简单，但探究过程较复杂，准确全面获取信息、通过控制变量思想进行逻辑分析是解题的关键，凭感觉做题，不容易准确获取题中信息。该类试题的解
题策略为：（1）确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。（2）定多变：在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。（3）数据有效；解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断。另外探究性题型中考虑问题的思路不能局限于个别问题、不能局限于固定的知识，需要全面考虑。如本题最后的一问解答以及中间涉及的Fe 与Fe 3+反应在本题中的理解。证明一个问题时，为了防止干扰，一般都需要做对比试验、空白试验。
易错点一、物质制备实验方案设计：物质制备实验方案的设计的一般思路是：
易错点二、物质的性质实验设计此类题主要是对物质具有的性质进行求证，其方案设计的基本思路是：
对物质具备的性质去求证，关键在于设计出简捷的实验方案，做到操作简单，现象明显，而且安全性好。 易错点三、物质检验实验方案的设计
物质检验实验方案的设计基本思路：利用物理性质（如颜色、状态、气味、密度等）或化学性质进行物质检验，使被检物质与加入的试剂作用，转变为某种已知物质，或产生某种特殊现象（生成气体、沉淀、显现特殊颜色等），从而确定该物质的存在。 实验目的 实验原理 实验用品
选择
根据信息结合产物
的性质设计方案
方案一 方案二 方案三
结合实验方案设计的基
本原则，选择最优方案
具体方案设计
分析物质的结构或所属
类型典型代表物的性质 物质可能具有的一系列性质 设计出合理的实验方案
推测
易错点四、综合性实验方案的设计
综合性实验方案的设计，主要以教材内容为主考查学生的基本操作、基本技能或考查学生对典型实验有关而又易忽略和重要细节的掌握情况。解答此类题必须依据反应原理、基本实验操作和亲自动手实验的经验来解答。
1．给定实验情境或物质性质，要求考生设计实验方案;
2．提出实验问题，要求考生选择仪器、药品，组装实验装置，确定实验步骤，评价实验方案;
3．结合给定的实验情境分析现象与得出结论，并绘制和识别典型的实验仪器、装置图，以考查考生的实际操作技能和分析能力，体现了科学探究的学科素养。
一、实验方案设计的注意事项
1、实验操作顺序：装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪
器→其他处理等。
2、加热操作先后顺序的选择：若气体制备实验需加热，应先加热气体发生装置，产生气体排出装置中的空
气后，再给实验中需要加热的物质加热。目的是：①防止爆炸(如氢气还原氧化铜)；②保证产品纯度，阻止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。
3、实验中试剂或产物防止变质或损失
（1）实验中反应物或产物若易吸水、潮解、水解等，要采取措施防止吸水。
（2）易挥发的液体产物要及时冷却。
（3）易挥发的液体反应物，需在反应装置中加装冷凝回流装置(如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等)。
（4）注意防止倒吸的问题。
4、仪器药品的准确描述
（1）实验中所用试剂名称，如无水硫酸铜(CuSO4)，硫酸铜溶液，酸性高锰酸钾溶液；澄清石灰水；
饱和碳酸氢钠溶液等。
（2）仪器名称：如坩埚、研钵、100mL容量瓶。
5、会画简单的实验装置图：考纲要求能够绘制和识别典型的实验仪器装置图，可用“示意装置图”表示。
一般能画出简单的装置图即可，但要符合要求，例如形状、比例等。
6、实验装置的改进如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置；为防止气体从长
颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套一支小试管等。
二、化学实验方案的评价
对几个实验方案进行评价，主要从正确与错误、严密与不严密、准确与不准确、可行与不可行等方面作出判断。另外有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的。
1、可行性方面
（1）分析实验方案是否科学可行；
（2）实验操作是否安全合理；
（3）实验步骤是否简单方便；
（4）实验效果是否明显。
2、绿色化学方面
（1）实验过程中是否造成环境污染；
（2）原料是否无毒、安全、易得；
（3）原料利用率及反应速率是否较高；
（4）反应速率是否较快。
3、从安全性方面对实验方案做出评价：化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：
（1）净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；
（2）进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等)；
（3）防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)；
（4）污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞；
（5）防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)。
4、从规范性方面
（1）冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；
（2）易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；
（3）仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序；
（4）其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。
5、最佳方案的选择：几个实验方案都能达到目的，选出一个最佳方案。所谓最佳，就是装置最简单，药
品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，无污染。归纳为：
1．三草酸合铁酸钾晶体K 3[Fe (C 2O 4)3]·3H 2O 可用于摄影和蓝色印刷。某化学兴趣小组将无水三草酸合铁
酸钾按如图所示装置进行实验。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂：浓硫酸、1.0mol /L HNO 3、1．0mol /L 盐酸、1.0 mol /L NaOH .3% H 2O 2、0.1 mol /LKI 、0.1mol /LCuSO 4、20% KSCN 、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。
I ．若实验中，观察到B 、F 中溶液均变浑浊，则E 中的现象是____，推测三草酸合铁酸钾分解的气体产物是____。该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K 2CO 3。 Ⅱ.探究固体产物中铁元素的存在形式。
（1）提出合理假设：假设l ____；假设2____；假设3____。
（2）设计实验方案并验证
①取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水溶解，过滤分离出不溶固体。
②取少量上述不溶固体放入试管中，加入足量____
溶液，充分振荡。若溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设____成立。若溶液颜色明显改变，且有暗红色固体生成，则证明有____存在。
③取②所得暗红色固体于试管中，滴加过量____，振荡后静置。取上层清液于试管中，滴加适量____，再滴加____，若溶液基本无色，则假设____成立；若溶液呈____，则假设_____成立。
【答案】 黑色粉末变红 CO 和CO 2 只有Fe 只有FeO 含有FeO 和Fe CuSO 4溶液 2 Fe HCl
20%KSCN3%H2O21血红色3
【解析】试题分析：本题考查三草酸合铁酸钾晶体分解产物的实验探究。涉及CO2、CO的检验，Fe、FeO 的性质以及Fe2+的检验，实验方案的设计。
I.若实验中观察到B中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中有CO2；通过C中足量的浓NaOH溶液将
CO2除尽；观察到F中澄清石灰水变浑浊，说明产物通过灼热的CuO时生成了CO2，E中CO将CuO 还原成Cu，则E中的现象为黑色粉末变红；根据上述现象推测三草酸合铁酸钾分解的气体产物为CO 和CO2。
II.（1）固体产物中铁元素不可能以三价形式存在，则固体产物中Fe可能是0价、+2价，固体产物中铁元素存在形式的合理假设为：假设1只有Fe，假设2只有FeO，假设3为Fe和FeO的混合物。
（2）①固体产物加入足量蒸馏水溶解，过滤除去固体产物中的可溶性的K2CO3。
②根据题给试剂，以及Fe和FeO的性质，Fe能从CuSO4溶液中置换出暗红色的Cu，FeO与CuSO4溶
液不反应，可向不溶固体中加入CuSO4溶液，观察CuSO4溶液颜色的变化确定固体产物中是否含Fe。
取少量上述不溶固体放入试管中，加入足量CuSO4溶液，充分振荡；若溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，固体产物中不含Fe，则假设2成立；若溶液颜色明显改变，且有暗红色固体生成，固体产物中存在Fe。
③要确定暗红色固体中是否含FeO，可将暗红色固体溶于盐酸后再检验是否含Fe2+。实验方法是：取②
所得暗红色固体于试管中，滴加过量1.0mol/LHCl，振荡后静置。取上层清液于试管中，滴加适量20%KSCN溶液，再滴加3%H2O2，若溶液基本无色，则暗红色固体中不含FeO，则假设1成立；若溶液呈血红色，则暗红色固体中含FeO，则假设3成立。
2．实验小组探究铝片做电极材料时的原电池反应，设计下表中装置进行实验并记录。
【实验1】
（1）实验1中，电解质溶液为盐酸，镁条做原电池的________极。
【实验2】
将实验1中的电解质溶液换为NaOH溶液进行实验2。
（2）该小组同学认为，此时原电池的总反应为2Al + 2NaOH + 2H2O2NaAlO2 + 3H2↑，据此推测应该出现的实验现象为________。
实验2实际获得的现象如下：
（3）i中铝条表面放电的物质是溶解在溶液中的O2，则该电极反应式为________。
（4）ii中“电流计指针逐渐向零刻度恢复”的原因是________。
【实验3和实验4】
为了排除Mg条的干扰，同学们重新设计装置并进行实验3和实验4，获得的实验现象如下：
（5）根据实验3和实验4可获得的正确推论是________ （填字母序号）。
A．上述两装置中，开始时铜片表面得电子的物质是O2
B．铜片表面开始产生气泡的时间长短与溶液中溶解氧的多少有关
C．铜片表面产生的气泡为H2
D．由“铝条表面气泡略有减少”能推测H+在铜片表面得电子
（6）由实验1~实验4可推知，铝片做电极材料时的原电池反应与________等因素有关。
【答案】负指针向左偏转，镁条表面产生无色气泡O2+ 2H2O + 4e- 4OH-Mg放电后生成Mg(OH)2附着在镁条表面，使Mg的放电反应难以发生，导致指针归零；或：随着反应的进行，铝条周围溶液中溶解的O2逐渐减少，使O2放电的反应难以发生，导致指针归零ABC另一个电极的电极材料、溶液的酸碱性、溶液中溶解的O2
【解析】(1)．Mg的活泼性大于Al，当电解质溶液为盐酸时，Mg为原电池的负极，故答案为：负；
(2)．原电池的总反应为2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑，由反应方程式可知，Al为原电
池的负极，Mg为原电池的正极，镁条表面产生无色气泡，再结合实验1的现象可知，电流计指针由负极指向正极，则实验2中的电流计指针向左偏转，故答案为：指针向左偏转，镁条表面产生无色气泡；
(3)．i中铝条表面放电的物质是溶解在溶液中的O2，在碱性溶液中，氧气发生的电极反应式为：O2+
2H2O + 4e- = 4OH-，故答案为：O2+ 2H2O + 4e- = 4OH-；
(4)．因Mg放电后生成的Mg(OH)2附着在镁条表面，使Mg的放电反应难以发生，导致指针归零，同
时随着反应的进行，铝条周围溶液中溶解的O2逐渐减少，使O2的放电反应也难以发生，导致指针归零，故答案为：Mg放电后生成Mg(OH)2附着在镁条表面，使Mg的放电反应难以发生，导致指针归零，或随着反应的进行，铝条周围溶液中溶解的O2逐渐减少，使O2放电的反应难以发生，导致指针归零；
(5)．根据实验3和实验4的实验现象可知，电流计指针向左偏转，说明铜为正极，A．上述两装置中，
开始时溶液中溶解的O2在铜片表面得电子，导致开始时铜片没有明显现象，故A正确；B．因开始时溶液中溶解的O2在铜片表面得电子，所以铜片表面开始产生气泡的时间长短与溶液中溶解氧的多少有关，故B正确；C．当溶液中溶解的氧气反应完后，氢离子在铜片表面得到电子，产生的气泡为H2，故C正确；D．因铝条表面始终有气泡产生，则气泡略有减少不能推测H+在铜片表面得电子，故D错误；答案选ABC；
(6)．由实验1~实验4可推知，铝片做电极材料时的原电池反应与另一个电极的电极材料、溶液的酸碱
性、溶液中溶解O2的多少等因素有关，故答案为：另一个电极的电极材料、溶液的酸碱性、溶液中溶解的O2。
3．清远市某校的化学兴趣小组经常做探究实验：
（一）为了探究一氧化氮能否被Na2O2完全吸收，设计了如下实验。装置如下（加热装置省略）：
查阅资料所知：①2NO+Na2O22NaNO2
②酸性条件下，NO或NO2都能与KMnO4溶液反应生成NO3－。
回答下列问题：
（1）仪器a名称：________。
（2）B瓶内装的物质是：____。
（3）若NO能被Na2O2完全吸收，E装置中的现象为___________________________。
（4）三颈烧瓶A中反应的化学方程式为_____________________________。
（5）C装置的作用是_____________________________________。
（二）实验室常用Na2SO3固体与浓硫酸反应制取SO2
（6）现有已制得SO2的饱和溶液，请设计一个简单实验，比较SO2与Fe2+ 还原性的
强弱（可供选择的试剂有：SO2的饱和溶液、FeCl2溶液、氯水、FeCl3溶液、KSCN
溶液、Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液）【要求：简要写出实验步骤、现象和结论】______________。
（7）某同学测定部分变质的Na2SO3样品样品中Na2SO3的含量（已知在酸性条件下IO3－能将SO32－氧化为SO42－，自身还原为I－）：
①用电子天平称取16.00g Na2SO3固体配成l00mL溶液，取25.00mL于锥形瓶中，并加入几滴淀粉
溶液。
②用0.1000mol?L-1酸性KIO3溶液（硫酸酸化）滴定，三次平行实验测得标准液的体积为24.00mL。
则滴定终点时锥形瓶中产生的现象为________________________，写出与产生终点现象有关反应的离子方程式________________________________，样品中Na2SO3的质量分数为_________。（计算结果保留四位有效数字）
【答案】分液漏斗水或者H2O酸性高锰酸钾溶液不褪色或者溶液紫色不褪去C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O干燥NO,除去二氧化碳(或除去水和CO2) 取约2mLSO2（或者适量）饱和溶液于试管中，滴加3～5滴（或少量）氯化铁溶液，摇匀，滴加2～3滴KSCN溶液，溶液不变红，再滴加几滴BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明还原性SO2＞Fe2+。溶液（由无色）变蓝，且半分钟内不褪色【或不变色】6H++5I-+IO3- = I2+3H2O22.68%
【解析】（1）仪器a是分液漏斗。
（2）碳与浓硝酸反应的产物是二氧化氮，而实验要探究的是一氧化氮能否被Na2O2完全吸收，故应设法让二氧化氮与水反应转化为NO，因此B瓶内装的物质是水（或者H2O）。
（3）若NO能被Na2O2完全吸收，E装置中的现象为酸性高锰酸钾溶液不褪色（即不变色）。
（4）三颈烧瓶A中发生反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
（5）C装置的作用是干燥NO、除去二氧化碳(或除去水和CO2)。
（6）要比较SO2与Fe2+ 还原性的强弱，可以根据氧化还原反应的规律设计一个反应，让SO2作还原剂、Fe2+ 作还原产物，根据所提供的试剂，可以如下实验：取约2mLSO2（或者适量）饱和溶液置于试管中，滴加3～5滴（或少量）氯化铁溶液，摇匀，滴加2～3滴KSCN溶液，溶液不变红，再滴加几
滴BaCl 2溶液，产生白色沉淀，说明还原性 SO 2＞Fe 2+。
（7）某同学测定部分变质的Na 2SO 3样品样品中Na 2SO 3的含量（已知在酸性条件下IO 3－能将SO 32－氧化为SO 42－，自身还原为I －）：
①用电子天平称取16.00g Na 2SO 3固体配成l00 mL 溶液，取25.00mL 于锥形瓶中，并加入几滴淀粉溶液。
②用0.1000 mol ?L -1酸性KIO 3溶液（硫酸酸化）滴定，三次平行实验测得标准液的体积为24.00mL 。滴定终点时，IO 3－与I －发生反应生成I 2，碘遇常数变蓝，所以锥形瓶中产生的现象为溶液（由无色）变蓝，且半分钟内不褪色（或不变色），与产生终点现象有关反应的离子方程式为6H ++5I -+IO 3- = I 2+3H 2O 。由电子转移守恒得到关系式6e -~3Na 2SO 3~ KIO 3，所以
n (Na 2SO 3)=3n (KIO 3)=33324.00100.1000/7.20010L mol L --???=? mol ，样品中
Na 2SO 3的质量分数为37.20010mol 126.0g /mol 100%25.0016.00100mL g mL
-???=?22.68%。 4．镁及其化合物是实验设计的热点载体，查阅资料。
Ⅰ．探究镁的性质。
某学习小组设计实验探究镁与二氧化氮反应的产物,实验装置如图所示。
（1）B 中试剂是_____________;D 装置的作用是______________________________。
（2）实验时,先启动A 中反应,当C 装置中充满红棕色气体时点燃酒精灯,这样操作的目的是______________________________________________。
（3）确定有N 2生成的实验现象是_____________________________。
（4）实验完毕后，设计实验确认产物中有Mg 3N 2取少量C 中残留固体于试管中,滴加蒸馏水，
_____________________,则产物中有氮化镁。
（5）经测定,Mg与NO2反应生成MgO、Mg3N2和N2,其中Mg3N2和N2的物质的量相等。C中发生反应的化学方程式为_________________________。
Ⅱ．探究Mg(OH)2在氯化铵溶液中溶解的原因。供选试剂有：氢氧化镁、蒸馏水、硝酸氨溶液、盐酸、醋酸铵溶液。
取少量氢氧化镁粉末投入氯化氨溶液中,振荡、白色粉末全部溶解。为了探究其原因，他们提出两种假设。
假设1：氯化铵溶液呈酸性,H++OH-=H2O,促进Mg(OH)2溶解;
假设2：NH4++OH-=NH3·H2O,促进Mg(OH)2溶解。
（6）请你帮他们设计实验探究哪一种假设正确：________________。
【答案】P2O5等吸收E中挥发出来的水蒸气排尽装置内空气,避免O2、CO2、N2等与镁反应E中产生气泡,瘪气球缓慢鼓起有刺激性气味的气体逸出(产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝色) 11Mg+4NO28MgO+Mg3N2+N2(写成4Mg+2NO24MgO+N2、3Mg+N2Mg3N2也给分) 取少量氢氧化镁于试管中,加入足量CH3COONH4溶液,若白色固体溶解,则假设2正确;若白色固体不溶解,则假设1正确
【解析】（1）B中试剂用于干燥二氧化氮，由于二氧化氮与水反应生成酸，故不能用碱性干燥剂，应选择酸性或中性干燥剂，可以是P2O5等;D装置的作用是吸收E中挥发出来的水蒸气（防止E中水蒸气进入C装置的玻璃管中干扰实验）。
（2）实验时,先启动A中反应,当C装置中充满红棕色气体时点燃酒精灯,这样操作的目的是排尽装置内空气,避免O2、CO2、N2等与镁反应。
（3）依据题中信息，过量的二氧化氮可以被氢氧化钠溶液吸收，所以确定有N2生成的实验现象是E中产生气泡,瘪气球缓慢鼓起。
（4）实验完毕后，设计如下实验确认产物中有Mg3N2：取少量C中残留固体置于试管中,滴加蒸馏水，有刺激性气味的气体逸出(产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝色),则产物中有氮化镁。
（5）经测定,Mg与NO2反应生成MgO、Mg3N2和N2,其中Mg3N2和N2的物质的量相等，所以C中发
生反应的化学方程式为11Mg+4NO28MgO+Mg3N2+N2。
（6）由题中信息可知，常温下，NH3·H2O、CH3COOH的电离常数相同，所以CH3COONH4溶液显中性。因此，可以设计如下实验：取少量氢氧化镁置于试管中,加入足量CH3COONH4溶液,若白色固体溶解,则假设2正确;若白色固体不溶解,则假设1正确。
5．某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl3·6H2O能否反应产生Cl2。
实验操作和现象如下表所示：
请回答下列问题:
(1)实验1和实验2产生白雾的原因是_____________________________。
(2)实验2说明黄色气体中含有_____________(填化学式)。
(3)为进一步确认黄色气体中是否含有Cl2，该学习小组对实验1提出两种改进方案:
方案1:在试管A、B间增加盛有某种试剂的洗气瓶C，结果试管B中溶液仍变为蓝色。
方案2:将试管B中KI-淀粉溶液替换为NaBr溶液，结果试管B中溶液呈橙红色，且未检出Fe2+。则方案1中洗气瓶C中盛放的试剂是_________；方案2中检验Fe2+的试剂的名称是______，选择NaBr 溶液后试管B中发生的主要反应的离子方程式为______________________________________。
(4)实验1充分加热后，若将试管A中产物分离得到Fe2O3和MnCl2，则试管A中产生Cl2的化学方
程式为_________________________。其尾气处理的方法是_______________________。
(5)该学习小组认为实验1中溶液变蓝，可能还有另外一种原因是_________。请你设计实验方案验证
此猜想_______________________________________________。
【答案】FeCl3·6H2O受热失去结晶水，FeCl3水解生成HCl气体，HCl和H2O结合形成盐酸小液滴FeCl3饱和NaCl溶液铁氰化钾溶液2Br-+Cl2==Br2+2C1-MnO2+2FeCl3·6H2O F e2O3+MnCl2+
Cl2↑+2HC1↑+11H2O将尾气通入到氢氧化钠溶液中(其他合理答案均可) 实验未先赶出空气，其中的O2在此条件下可能氧化I- 向一试管中加入与实验1中等量的KI-淀粉溶液，再滴入几滴稀盐酸，在空气中放置，观察相同时间后溶液是否变蓝(其他合理答案均可)
【解析】（1）FeCl3是强酸弱碱盐，水解产生氢氧化铁和HCl，加热时HCl及水蒸气挥发，在空气中相遇，形成盐酸的小液滴，故出现白雾；答案为：FeCl3·6H2O受热失去结晶水，FeCl3水解生成HCl气体，HCl和H2O结合形成盐酸小液滴。
（2）根据实验现象，试管A中产生白雾和黄色气体，试管B中KSCN溶液变红，说明在溶液和黄色气体中均含有FeCl3；答案为：FeCl3
(3)①方案1：FeCl3能氧化碘离子，氧气在酸性条件下能氧化碘离子，所以需除去Cl2中的FeCl3和O2，
所以C中盛放的试剂是用来除FeCl3和O2,而不除Cl2的饱和NaCl溶液；方案2中检验Fe2+的试剂是铁氰化钾溶液，遇到亚铁离子生成蓝色沉淀；选择NaBr溶液后试管B中发生的离子方程式为：2Br-+Cl2=Br2+2C1-；答案为：饱和NaCl溶液，铁氰化钾溶液，2Br-+Cl2=Br2+2C1-
（4）综上所述可知氯化铁晶体与MnO2混合加热，发生反应产生Fe2O3和MnCl2、氯气和水，反应的化学方程式是：MnO2+2FeCl3·6H2O Fe2O3+MnCl2+ Cl2↑+2HC1↑+11H2O。Cl2和HC1易溶于氢
氧化钠溶液中，尾气处理的方法是：将尾气通入到氢氧化钠溶液中；答案为：MnO2+2FeCl3·6H2O
Fe2O3+MnCl2+ Cl2↑+2HC1↑+11H2O；将尾气通入到氢氧化钠溶液中.
(5)实验1中溶液变蓝,可能还有另外一种原因是：在做实验时未先赶出空气，导致其中的O2在此条件
下可能氧化I?；可设计下述实验方案验证此猜想：向一试管中加入与实验1中等量的KI-淀粉溶液，再滴入几滴稀盐酸，在空气中放置，观察相同时间后溶液是否变蓝，若一段时间后溶液变蓝则推测成立；
答案为：实验未先赶出空气，其中的O2在此条件下可能氧化I-；向一试管中加入与实验1中等量的KI-淀粉溶液，再滴入几滴稀盐酸，在空气中放置，观察相同时间后溶液是否变蓝。
6．资料表明，MnO2和Fe3+对H2O2制备O2均具有催化作用。某课外小组同学在实验室进行了验证试验并研究了H2O2其他性质。回答下列问题：
（1）现有三支分别盛有2mL10% H2O2溶液的试管，甲同学在第一、第二支试管中分别加入MnO2和少量FeCl3溶液，发现均有大量气泡生成，向第三支试管中加入少量的盐酸溶液并观察现象，其目的是________。
（2）该同学查阅相关资料，获得催化机理如下图所示：
①图1中微粒M1是_______（填化学式）。
②图2中若M4为Mn2+，则反应Ⅲ的离子方程式为_____________。
（3）乙同学在试管中加入2ml．3%的H2O2溶液，0.5mL乙醚，l mL1mol/LH2SO4溶液和3～4滴
0.5mol/L的K2Cr2O7溶液，发现上层有机相为蓝色（CrO5的乙醚溶液），下层水相为无色。
①乙醚除作为CrO5的稳定剂外，另一作用是____________。
②一段时间后蓝色褪去，并产生大量的气泡同时水相中溶液变为绿色（含Cr3+），褪色反应的离子方程
式为________________。
【答案】验证FeCl3溶液中只有Fe3+具有催化作用，而Cl-没有Fe2+MnO2 +H2O2+2H+=Mn2+ +O2↑+2 H2O萃取CrO54CrO5 +12H+=4Cr3++ 7O2↑+6H2O
【解析】（1）因为氯化铁溶液中有氯离子和铁离子，根据控制变量法设计了第三个实验作为对比实验，其目的是验证FeCl3溶液中只有Fe3+具有催化作用，而Cl-没有。
（2）①由图1可知，M1可以被双氧水氧化为M2，M2可以把双氧水氧化为氧气，所以M1具有还原性、M2具有氧化性，所以图1中微粒M1是Fe2+。
②图2中若M4为Mn2+，则反应Ⅲ的离子方程式为MnO2 +H2O2 +2H+ =Mn2+ +O2↑+2H2O。
（3）乙同学在试管中加入2ml．3%的H2O2溶液，0.5mL乙醚，l mL1mol/LH2SO4溶液和3～4滴
0.5mol/L的K2Cr2O7溶液，发现上层有机相为蓝色（CrO5的乙醚溶液），下层水相为无色。
①乙醚除作为CrO5的稳定剂外，另一作用是作萃取剂，萃取CrO5。
②一段时间后蓝色褪去，并产生大量的气泡同时水相中溶液变为绿色（含Cr3+），根据铬的化合价降低，
可以判断化合价升高的元素是氧，所以产生的气泡是氧气，则褪色反应的离子方程式为4CrO5+12 H+=4Cr3++ 7O2↑+6H2O。
点睛：有催化剂参与的氧化还原反应中，因为催化剂参与了反应过程，必然会有中间产物生成，原来的氧化还原反应因为催化剂的参与就分成了两个氧化还原反应，根据氧化还原反应中化合价的变化规律和相关元素的化合价变化，可以推断中间产物的可能情况。
高考化学专题：实验探究 1．)某中学化学实验小组为了证明和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下装置： 品红溶液NaOH溶液品红溶液 A B C D E ⑴实验室常用装置E制备Cl2,指出该反应中浓盐酸所表现出的性质__________________ ⑵反应开始后,发现B、D两个试管中的品红溶液都褪色,停止通气后,给B、D两个试管加 热,两个试管中的现象分别为:B D____________________ ⑶装置C的作用是________________________________________ ⑷该实验小组的甲、乙两位同学利用上述两发生装置按下图装置继续进行实验： SO2 NaOH溶液 通气一段时间后，甲同学实验过程中品红溶液几乎不褪色，而乙同学的实验现象是品红溶液随时间的推移变得越来越浅。 试根据该实验装置和两名同学的实验结果回答问题。 ①指出在气体进入品红溶液之前，先将SO2和Cl2通过浓硫酸中的目的： 。 ②试分析甲同学实验过程中，品红溶液不褪色的原因是： 。（结合离子方程式说明） ③你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的？ 。 2.(（Ａ）．亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、 油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：
已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2?3H2O。 ②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10％以下安全。 ③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。 （1）160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为。若要计算该溶液的质量分数，还需要的一个条件是（用文字说明）。（2）发生器中鼓入空气的作用可能是（选填序号）。 a．将SO2氧化成SO3，增强酸性； b．稀释ClO2以防止爆炸； c．将NaClO3氧化成ClO2 （3）吸收塔内的反应的化学方程式为。 吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是。（4）在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的简单实验方法是。（5）吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的还原剂是（选填序号）。 a．Na2O2b．Na2S c．FeCl2 （6）从滤液中得到NaClO2?3H2O粗晶体的实验操作依次是（选填序号）。 a．蒸馏b．蒸发c．灼烧d．过滤e．冷却结晶 要得到更纯的NaClO2?3H2O晶体必须进行的操作是（填操作名称）。 3．．过碳酸钠俗称固体双氧水，被大量应用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域中，它的制备原理和路线如下： 2Na2CO3 + 3H2O2→2 Na2CO3·3H2O2 + Q （Q>0）
十年高考真题分类汇编（2010-2019）化学 专题二化学计量与化学计算 题型一物质的量与阿伏加德罗常数 (1) 题型二物质的量浓度及综合计算 (14) 题型一物质的量与阿伏加德罗常数 1.（2019全国Ι）固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。如图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图,下列叙述错误的是 A.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在 B.冰表面第二层中,H+浓度为5×10-3mol·L-1(设冰的密度为0.9 g·cm-3) C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变 D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HCl H++Cl- 【答案】D 【解析】本题考查图像分析与化学计算等知识，考查的核心素养是证据推理与模型认知。观察图示知，第一层只存在HCl分子，HCl没有电离，A项正确，D项错误；在冰表面第二层中，假设H2O的物质的量为1 mol ，则n(Cl-)＝1×10-4mol，n(Cl-)＝n(H+)，冰的体积V＝ ＝20.00 cm3，c(H+)＝1×10-4mol/20×10-3L＝5.0×10-3mol·L-1，B项正确；第三层中水分子结构不变，每个水分子与4个水分子形成氢键，氢键网络结构保持不变，C项正确。 2.（2019全国Ⅱ）已知N A是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是 A. 3 g 3He含有的中子数为1 N A B.1 L 0.1 mol·L-1磷酸钠溶液含有的PO43-数目为0.1 N A C.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6 N A D.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13 N A 【答案】B 【解析】本题考查阿伏加德罗常数的应用，考查的核心素养是宏观辨识与微观探析。3 g 3He 的物质的量为1 mol，每个3He含1个中子，则1 mol 3He含1 mol中子，A项正确；该溶液中含0.1 mol Na3PO4，由于部分PO43-水解，故溶液中PO43-的数目小于0.1NA，B项错误；K2Cr2O7中Cr元素为+6价，1 mol K2Cr2O7被还原成Cr3+时，得到6 mol电子，C项正确；正丁烷和异丁烷互为同分异构体，每个分子中均含10个C—H键和3个C—C键，即每个分子
2017高考化学探究型化学实验题解析 2017高考化学探究型化学实验题解析 2017高考化学探究型化学实验题解析：有机反应机理 新近发现了烯烃的一种新反应,当RCH==CHR (I)在苯中用一种特殊的催化剂处理时,歧化成RCH==CHR(II)和R CH==CHR (III),即 2017高考化学探究型化学实验题解析：反常现象 在一次学生实验中,学生用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应,发现铝片和稀盐酸反应现象非常明显,而和稀硫酸却几乎不反应.这和教材上的内容铝能跟稀盐酸或稀硫酸起反应生成氢气不一致,是什么原因呢?是试剂,药品出了问题吗?为了找原因,某学生在教师指导下重新用分析纯浓盐酸和浓硫酸配制了一定浓度的溶液,然后加入0.1 mm x 10 mm x 25 mm,纯度99.5%的铝片验证是否确实存在上述现象,实验结果如下表. 2017高考化学探究型化学实验题解析：反应产物 某中学生取50.00 g纯净的Na2SO3.7H2O,在6000C以上将其强热至恒重.分析及计算结果表明,恒重后样品的质量相当于无水亚硫酸钠的计算值,且各元素的组成也符合计算值,但将它溶于水时却发现溶液的碱性大大高于期望值.经仔细思考,这位同学解释了这种反常现象,并设计了一组实验,验证了自己的解释是正确的. (1) 他对反常现象的解释是(请用化学方程式表示)____________________ (2) 他设计的验证性实验是(请用化学方程式表示)____________________ 解析:(1)Na2SO3.7H2O晶体受强热后所得样品不可能只是失去结晶水,因为它碱性大大增强,故也不可能是Na2SO4(因其是
探究型实验评价与设计教学设计 一、教学目标 1.引导学生运用观察、阅读资料等多种手段收集证据，评价、设计解决简单化学问题的实验探究方案。 2.借助信息技术等多种方式帮助学生自主构建解决化学实验方案类设计问题的思维模型。 3. 提升学生实验探究能力与创新意识，了解解决化学问题的策略方法。 二、教学重难点 重点：评价、设计探究型实验方案 难点：帮助学生自主构建解决化学实验方案设计问题的思维模型。 三、设计意图 本节课设计了明暗两条线索。明线是通过信息技术手段精确定位学生知识体系中薄弱位置，以微专题的方式梳理、探究、解决学生在探究型实验方案评价和设计方面的问题，构建解决此类问题的思维模型。暗线是引导学生通过实验评价，逐步发现实验方案设计方面的问题，并通过案例分析收集证据，在探索中寻找问题解决方案，感悟解决问题的一般科学方法。 四、课前准备 基于“极课大数据”平台的学情调研分析；基于学情特点的课件制作；基于网络平台的QQ图像传输、基于思维构建的学案。 五、教学过程 1 、数据分析引入课题 探究型实验方案评价和设计是近几年高考考察的热点和难点。该类型的题目以新情境下探究型实验方案设计为主要形式综合考察同学们的实验探究能力。下面，让我们从课前完成的学情检测分析入手。 学情调研设计了三种题型
从得分情况来看，第一种题型得分率较低，第三种题型得分率相对较高，如何解决第一种题型得分率相对较低的问题便是我们本节课研究的重点。 2 、实验评价以评促设 【学情调研1】 1. 请根据下面溶解度曲线，设计实验方案，由MnSO4和 MgSO4混合溶液制备MnSO4?H2O晶体。 实验方案： 。 【整体分析】 【案例评价】 【板书】一、实验评价：原理选择、条件控制、规范表达
__________ 姓名：__________ 班级：__________ 评卷人得分 一、选择题 1．最新研究表明As2O3在医药领域有重要应用。某小组从工业废料中提取As2O3设计流程如下： 已知：H3AsO3为弱酸，热稳定性差。 （1）写出一条“碱浸”时提高浸取率的方法____；“碱浸”中H3AsO3转化成Na3AsO3的离子方程式为____。 （2）“氧化”时常在向混合液中通入O2时对体系加压，目的是____。 （3）“沉砷”过程中有如下反应： ①＜0 ②＞0 沉砷率与温度关系如图。沉砷最佳温度为____，高于85℃时，沉砷率下降的原因是____。 （4）“还原”过程中获得H3 AsO3的化学反应方程式为____；“操作A”为：____、过滤；滤液Ⅱ的主要成分是____。 （5）若每步均完全反应，“氧化’’和“还原”时消耗相同条件下O2和SO2体积分别为xL、yL，则废水中n(H3AsO3)：n(H3AsO4)=____（写出含x、y的计算式）。 2．一定条件下的可逆反应：
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，若改变下列条件， 可提高反应物中的活化分子百分数的是（） A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．增大反应物浓度3．（10分）A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A、D及C、F分别是同一主族元素，A元素的一种核素无中子，F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍，B元素的的最外层电子数是内层电子数的2倍，E元素的最外层电子数等于其电子层数。请回答： （1）A、D、F形成化合物的电子式。 （2）工业上在高温的条件下，可以用A2C和BC反应制取单质A2。在2L密闭容器中分别充入1 mol A2C和1 mol BC，—定条件下，2 min达平衡时生成0.4mol A2，则用BC表示的反应速率为。下列关于该反应的说法中正确的是。 A.增加BC2的浓度始终不能提高正反应速率 B.若混合气体的密度不再发生变化，则反应达到最大限度 C.A2是一种高效优质新能源 D.若生成1 molA2，转移2mol电子 （3）用A元素的单质与C元素的单质及由A、C、D三种元素组成的化合物的溶液构成燃料电池，写出该电池的电极反应式：负极，正极。 永济中学2019—2020学年度高二入学模拟训练 4．一种新型污水处理装置模拟细胞内生物电的产生过程，可将酸性有机废水的化学能直接转化为电能。下列说法中不正确的是( )
高考热点专题训练 物质制备实验和探究实验（高考真题及模拟汇编）1．【2019北京】化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。 （1）实验一：用如下装置（夹持、加热仪器略）制备SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。 ①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是____________________________________。 ②试剂a是____________。 （2）对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。 （资料：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水） 实验二：验证B的成分 ①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式：__________。 ②加入盐酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3，进而推 断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂，可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是__________。 （3）根据沉淀F的存在，推测SO42-的产生有两个途径： 途径1：实验一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，随沉淀B进入D。 途径2：实验二中，SO32-被氧化为SO42-进入D。 实验三：探究SO42-的产生途径 ①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有________：取上层清液 继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由：_______。 ②实验三的结论：__________。 （4）实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是_________________。
课时作业(三十五) 探究型和定量分析型实验题 1．保护环境是全球关注的问题。 Ⅰ.某环保部门处理含CN －电镀废水的方法如图(CN －和CNO － 中N 的化合价均为－3价)： 含CN －的废水――→NaClO 含CNO －的废水―――→NaClO H 2SO 4 N 2、CO 2、Cl 2 某学习小组依据上述方法，用下图实验装置进行该电镀废水处理的研究。 操作步骤： ⅰ.先关闭装置甲的开关，再将含CN － 废水与过量NaClO 溶液混合，取200 mL 混合液[其中c(CN －)为0.200 mol·L －1]加入装置甲中，塞上橡皮塞。 ⅱ.待装置甲中充分反应后，打开开关，使溶液全部流入装置乙中，关闭开关。 ⅲ.测定干燥管Ⅰ增加的质量。 (1)写出装置乙中反应的离子方程式：______________________。 (2)装置丙中的试剂是________，装置丁的作用是___________________________________________________________。 (3)假定上述实验中的气体都被充分吸收。若干燥管Ⅰ增重1.408 g 。则CN －被处理的百分率为________。 (4)你认为用此装置进行实验，与(3)对比，CN －被处理的百分率将________(填“偏高”“偏低”“无法确定”或“无影响”)，简述你的理由：____________________________________________________ _______________________________________________________。 Ⅱ.防治空气污染，燃煤脱硫很重要。目前，科学家对Fe 3＋溶液脱硫技术的研究已取得新成果。 (5)某学习小组为了探究“SO 2与Fe 3＋反应的产物”，将过量的SO 2通入FeCl 3溶液中后，各取10 mL 反应液分别加入编号为A 、B 、C 的试管中，并设计以下3种实验方案： 方案①：A 中加入少量KMnO 4溶液，溶液紫红色褪去。 方案②：B 中加入KSCN 溶液，溶液不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。 方案③：C 中加入稀盐酸酸化的BaCl 2溶液，产生白色沉淀。
高考化学探究性实验题专题答案 1、（1）CO 和CO 2 （2）利用焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰 用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色。于试管中，滴加过量HCl 后，静置，液，滴加适量H 2O 2，充分振荡后滴加 2、（1）ade （2）Fe 3+ +Ag= Fe 2+ +Ag + （3）①将银镜在硝酸铜溶液中 （4）同意 4Fe 3+ +6H 2O+9Ag+3NO 3-=4Fe （OH ）3+9Ag + +3NO 3、（1）除去铁表面的氧化膜 NO （2）4Fe+10H ++NO 3-=Fe 2++NH 4+ +3H 2O 硝酸根离子在酸性环境下氧化氮氧化物 (3) 溶液的温度 使用催化剂 （4）将两份相同的KNO 3溶液的pH 分别调至2.5和3.5，, 分别加入等量且足量Fe 粉，等反应完 成后，用离子色谱仪分别测定溶液中NO 3-浓度，如果前者NO 3-浓度低，说明酸性越强脱氮速率越快。 4、（1）2Na 2SO 3+O 2=2Na 2SO 4 （2） 假设2：Na 2SO 3完全变质； 假设3：Na 2SO 3部分变质 （3）
注：其它合理答案与步骤均给分 （3）制备并收集SO 2的实验装置示意图（如右图） （4）品红褪色；SO 2+Br 2+2H 2O=4H ++2Br -+SO 42- （5）不是用浓硫酸；用洁净玻璃棒蘸取待测试样涂白纸不变黑，说明不是浓硫酸。 5、（1）由于Ba(OH)2·8H 2O 与收空气中的CO 2反，所取试剂大部分已变质为BaCO 3，未变质的Ba(OH)2·8H 2O 在配制溶液时能全部溶解。 （2） （3）①搅拌溶解 250ml 容量瓶中 ②0.1980 （4）不能。 6、（1）2H 2SO 4(浓)＋ 4＋2H 2O ＋2SO 2↑； （2）BaSO 4 还原 （3）2NO+O 2=2NO 2； （4）①通N 2一段时间，排除装置的空气 饱和的NaHSO 3溶液 ②甲：SO 42－ ＋Ba 2＋ =BaSO 4↓；乙：2Ba 2＋ ＋2SO 2＋O 2＋2H 2O=2BaSO 4＋4H ＋ ；白雾的量要远多于装置中氧气的量 （5）SO 2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO 3沉淀 7、Ⅰ.（1）容量瓶 （2）2 5 6 2 8 5O 2 （3）酸式 滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色 （4） （5）偏高 Ⅱ. 浓硫酸 Na 2SO 3 氢氧化钠
高考化学必看综合实验题 解题技巧 The pony was revised in January 2021
化学综合实验试题的解题策略 角度1：以常见有机物的制备、分离提纯的综合实验试题 【题型解读】 有机物的制备、分离提纯在近几年的高考实验试题中已出现，并且有发展的趋势。这类有机物的制备反应来源于教材中化学反应，反应原理不是太难，故此类综合实验的难度属于中档水平。 近两年高考试题的命题角度主要有 ①实验装置中各部分的特点组装要求； ②实验步骤中的反应原理及除杂方法和原理； ③有机物的提纯方法和某些试剂的作用； ④有机物产率的计算。 阅卷人忠告 1．审题忠告 (1)审清反应原理(试剂要求、反应条件、产物性质) (2)审清装置的设计问题 ①球形冷凝管中的水流方向(下口进水，上口出水)。 ②温度计的位置。
③烧瓶、三颈瓶的容量大小。 ④尾气处理、加热方式(水浴、油浴等)。 (3)审清实验步骤 ①加试剂顺序； ②反应制备； ③除杂分离提纯试剂和方法。 (4)审清反应物的量，确定过量反应物，用少量反应物计算产品的理论量，再算产率。 2．答题忠告 (1)对试剂的作用或目的答题时要具体、全面、不漏要点。 (2)对冷凝管中冷却水的流向要从低端进水。 (3)有机物的干燥剂常用一些吸水的盐如CaCl2、MgSO4等。 (4)对于补加沸石要注意“停止加热、冷却后”再补加。 (5)对有机物的产率要注意有效数字。 角度2：以实验探究为主题的综合试题 【题型解读】
以实验探究为主题的综合试题以能力立意，把化学知识与能力的考核融为一体。试题源于教材实验，但又高于教材。主要考查考生思维的敏捷性、缜密性、统摄性、灵活性和创造性。试题难度较大。 近几年高考的命题的角度主要有 ①气密性检查； ②仪器连接； ③反应原理涉及的方程式； ④各仪器的作用； ⑤各部分的现象； ⑥装置的缺陷及其改进措施。 阅卷人忠告 1．审题忠告 (1)明确涉及气体和新物质制备实验的思路(实验流程)：气体的发生―→除杂质―→干燥―→主体实验―→尾气处理。 (2)仪器连接的顺序要明确： ①仪器是否齐全：如制备有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气吸收装置。 ②仪器连接顺序是否合理：如气体净化装置中不应干燥后又经过水溶液洗气。
课时3 物质制备及性质探究类实验题 1．(2016·课标全国Ⅲ，26)过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题： (一)碳酸钙的制备 (1)步骤①加入氨水的目的是________________________。 小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于________。 (2)右图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是 ________(填标号)。 a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b．玻璃棒用作引流 c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁 d．滤纸边缘高出漏斗 e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度 (二)过氧化钙的制备 CaCO3――→ 稀盐酸、煮沸、过滤 ②滤液――→ 氨水和双氧水 冰浴③ ――→ 过滤 白色结晶 (3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是____________________________。
(4)步骤③中反应的化学方程式为____________________________________， 该反应需要在冰浴下进行，原因是____________________________________。 (5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的 是________。 (6)制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应， 过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是_______________________，产品的缺点是____________________________。 解析(1)反应混合液中盐酸过量，加入氨水可以中和盐酸，调节溶液的pH 使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于过滤分离。(2)a项，漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁，容易造成溶液飞溅，错误；b项，玻璃棒用作引流，正确；c项，将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁，防止有气泡，正确；d项，滤纸边缘应低于漏斗口，错误；e项，用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动容易划破滤纸，错误。(3)步骤②中逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液中含有大量的CO2，溶液呈酸性，而CaO2溶于酸，故应将溶液煮沸以除去溶解的CO2气体。(4)根据题意可知反应物为CaCl2、H2O2、NH3·H2O，产物为CaO2、NH4Cl和H2O，则反应的化学方程式为CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O，由于H2O2在高温下易分解，所以反应应在冰浴中进行。(5)由于乙醇与水互溶且易挥发，所以使用乙醇洗涤去除晶体表面的水分。(6)制备过氧化钙的另一种方法将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是：工艺简单，操作方便，产品的缺点是：没有除杂净化工艺，所制得产品纯度低。 答案(1)调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀过滤分离(2)ade (3)酸除去溶液中的CO2 (4)CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O或CaCl2＋2NH3·H2O ＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl 温度过高时双氧水易分解 (5)去除晶体表面水分 (6)工艺简单，操作方便纯度较低 2．(2017·广西适应性测试)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行探究实验。
题型三综合实验探究 [专题强化训练] 1．TiCl4是制备钛及其化合物的重要中间体，某小组同学利用下列装置在实验室制备TiCl4，设计实验如下(夹持装置略去)： 相关信息如下表所示： 物质熔点/℃沸点/℃密度/(g·cm－ 3) 水溶性 TiCl4－25 136 1.5 易水解，能溶于有机溶剂 CCl4－23 76.8 1.6 难溶于水 (1)按照气流由左到右的方向，上述装置合理的连接顺序为__________(填仪器接口字母)。 (2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；________________(按正确的顺序填入下列操作的字母)。 A．关闭分液漏斗活塞 B．停止加热，充分冷却 C．打开分液漏斗活塞 D．加热装置D中陶瓷管 实验时，当观察到______________时，开始进行步骤D。 (3)装置A中导管m的作用为_____________________________________________。 (4)装置C的作用为______________________________________________________。 (5)装置D中除生成TiCl4外，同时生成一种气态不成盐氧化物，该反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 (6)设计实验证明装置F中收集到的液体中含有TiCl4： ________________________________________________________________________。
2018年真题 （全国1卷）7.硫酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一，采用湿 法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下： 下列叙述错误的是（） A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 B. 从“正极片”中可回收的金属元素有AL、Fe、Li C. “沉淀”反应的金属离子为Fe3+ D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠 8.下列说法错误的是（） A. 蔗糖,果糖和麦芽糖均为双糖 B. 酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质 C. 植物油含不饱和脂肪酸酯,能使Br?/CCl 4 色 D. 淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖 9.在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是（） A. B. C. D. 10. 11. 12. 主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20，W、X、Z最外层电 子数之和为10：W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说 确的是（） A. 常温常压下X的单质为气态 B. Z的氢化物为离子化合物 C. Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性 D. W与Y具有相同的最高化合价 13.
26.(14分) (1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是_________，仪器a的名称是 _______。 (2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开K1.K2,关闭K3。 ①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为____。 ②同时c中有气体产生,该气体的作用是____。 （3）打开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是____；d中析出砖红色沉淀,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是____、_________、洗涤、干燥。（4）指出装置d可能存在的缺点____。 27.（14分）
题型特训11第8题化学综合实验题A 1.(2019辽宁抚顺一模)氮化钙(Ca3N2)是一种重要的化学试剂,通常条件下为棕色易水解的固体。某小组在实验室制备氮化钙并测定其纯度,设计如下实验(夹持装置略去)。 Ⅰ.氮化钙的制备 (1)按气流由左到右的方向,下列装置合理的连接顺序为(填仪器接口字母,装置不能重复使用)。 (2)C装置的硬质玻璃管中的现象 为。 (3)用离子方程式和必要的文字说明装置A的作 用。 (4)若用下图装置F替代上述流程中的A装置,请补充以下实验步骤: ①检查装置气密性后,装入药品。 ②打开分液漏斗活塞,先点燃装置处酒精灯,再点燃装置 处酒精灯,反应一段时间。 ③先熄灭装置处酒精灯,再熄灭装置处酒精灯,最后关闭分液漏斗活塞。 (5)请用化学方法确定氮化钙中含有未反应的钙,写出实验操作及现象。 Ⅱ.测定氮化钙的纯度
①称取3.9 g反应后的固体,加入足量的水,将生成的气体全部蒸出并通入100.00 mL 1.00 mol·L-1盐酸中,充分反应后,将所得溶液稀释到200.00 mL。 ②取20.00 mL稀释后的溶液,用0.2 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定过量的盐酸,到终点时消耗标准溶液 25.00 mL。 (6)所得固体中氮化钙的质量分数为。 2.(2019陕西咸阳三模)实验能力和创新意识是化学学科核心素养的重要内容之一。某研究性学习小组在验证反应“Fe+2Ag+Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+。发现和探究过程如下:向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。 (1)检验产物: ①检验上层清液中所含离子的种类,取上层清液,滴加,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有Fe2+。 ②经检验黑色固体为Ag,检验方法是取出少量黑色固体洗涤后,加入适量稀硝酸使固体溶解,再滴加(填试剂),产生(填现象)。 (2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是 (用离子方程式表示)。 针对这两种观点继续实验,取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下: (查阅资料可知,Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN) (3)实验中溶液变为红色的离子方程式为,产生白色沉淀说明存在(填离子符号)。 (4)对产生Fe3+的原因做如下假设。
题型20 探究型综合实验 一、解题策略 1．化学实验探究的基本环节 （1）发现问题：就是在学习和实验的过程中所遇到的值得探究的问题和异常现象等。 （2）提出猜想：就是根据已有的知识对所发现的问题的解决提出的几种可能的情况。 （3）设计验证方案：就是根据猜想，结合实验条件设计科学、合理、安全的实验方案，对各种猜想进行验证。 （4）具体实施实验：就是根据实验方案选择仪器、组装仪器、按步骤进行操作实验的过程。 （5）观察现象分析数据，得出结论：就是认真全面观察实验中出现的现象并及时记录所得数据，然后进行推理分析 和数据分析，通过对比归纳得出结论。 2．探究实验设计的四个要求 二、题型分类 （一）物质性质的探究 1．题型特点 主要是从物质的结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，然后据此设计出合理的实验方案，去探究它所可能具有的性质。 2．基本思路和方法 根据物质的组成(或成分)→提出各物质(或离子)性质的假设→根据这些性质找到可能存在的反应→确定检验的试剂和 仪器→确定实验的顺序→叙述实验的操作和预期的现象，得出结论。 3．常见物质的热分解反应规律 （1）难溶性碳酸盐――→△ 氧化物＋CO 2；
（2）碳酸的酸式盐――→△ 碳酸的正盐＋CO 2＋H 2O ； （3）铵盐――→△ NH 3＋相应的酸(或酸性氧化物＋H 2O)(NH 4NO 3除外)； （4）硝酸盐――→△ 金属(或金属氧化物、亚硝酸盐)＋氮氧化物(NO 或NO 2)＋O 2； （5）草酸晶体――→△ CO 2＋CO ＋H 2O 。 4．氧化性、还原性与所含元素化合价的关系 （1）元素处于最高价时，只具有氧化性，如Fe 3＋ 、H ＋ ； （2）元素处于最低价时，只具有还原性，如Cl －； （3）元素处于中间价时，既具有氧化性又具有还原性，如Cl 2。 （二）反应原理探究型 1．变量探究实验题的解题策略 解答变量探究类试题的关键是在其他条件相同的前提下，只改变一个条件对研究对象的影响规律。注意：选择数据要 有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。 思路总结 2．规律探究实验题的解题策略 物质性质递变规律的探究也是中学化学实验探究的一个重要内容。研究同周期、同主族元素性质的递变规律，物质的氧化还原反应(如置换反应)规律，物质的酸(碱)性强弱规律，电解质溶液的导电规律等，都是开展有关规律探究的重要素材，也是高考命题的经典情境。 解决有关规律探究问题的实验设计，其常用方法示例如下： （1）同周期、同主族元素性质的递变规律，一般通过设计判断元素金属性、非金属性的强弱实验来完成，如通过让 金属单质与相同浓度的非氧化性酸反应产生H 2的速率快慢来判断金属单质的还原性强弱，推断元素金属性强弱，从而找出相应的性质递变规律。 （2）物质的酸(碱)性强弱的判断。 （3）钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制所含的杂质是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、 钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等角度设计实验，找出规律。 【典例1】【2019·北京理综，28】化学小组实验探究SO 2与AgNO 3溶液的反应。 （1）实验一：用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO 2，将足量SO 2通入AgNO 3溶液中，迅速反应，得到无色溶液
2．PCL 3 有毒，在潮湿的空气中可发生水解反应产生大量的白雾。它在实验室和工业上都有重要的应 用。在实验室中可用下图所示装置（酒精灯、铁架台等未画出）制取PCL 3 ，在圆底烧瓶e中放入足量 白磷，将CL 2 迅速而有不间断地通入e中，氯气与白磷会发生反应，产生火焰。 三氯化磷和五氯化磷的物理常数如下： 熔点沸点 三氯化磷-112℃76℃ 五氯化磷148℃200℃分 解 并在b仪器处加热。请据此回答下列问题： （1）写出b中发生反应的化学方程式：____________________________________。 （2）氯气和白磷反应放出大量的热，为使仪器e不致因局部过热而炸裂，实验开始前应在e的底部放少量_______________________。 （3）在烧杯h中加入冰盐水，其作用是_________________________________。 （4）C中所盛装的试剂是_______，其作用是_______________________________。 （5）实验室将白磷保存于水中，取出的白磷用滤纸初步吸去表面水分，然后浸入无水酒精中片刻，再浸入乙醚中片刻即可完全除去水分。已知酒精与乙醚互溶，乙醚易挥发。用上述方法除去水分的原因是___________________________ ______________________________。 3.CuO可用作颜料、玻璃磨光剂、有机合成催化剂等。以下是用铜粉氧化法生产CuO的流程图： 回答下列问题： （1）写出溶解过程中的离子方程式_____________________________________。 （2）1∶1的H 2SO 4 是用1体积98% H 2 SO 4 与1体积水混合而成。配制该硫酸溶液所需的玻璃仪器除玻
探究类实验题 热点一 物质性质的验证与探究 思维导图 第1步 第3步↓ 第4步↓ 第5步↓ 方法探究 1.某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)来电解饱和食盐水，同时检验氯气的氧化性。 若检验氯气的氧化性，则乙装置的a瓶中溶液可以是___淀粉--KI溶液，对应的现象为_______溶液变为蓝色。 2.高锰酸钾是一种典型的强氧化剂，无论在实验室还是在化工生产中都有重要的应用。下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。
设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入足量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为红棕色，说明氯的非金属性大于溴。打开活塞，将D中的少量溶液加入E中，振荡E。观察到的现象是________________________________。该现象________(填“能”或“不能”)说明溴的非金属性强于碘，原因是___________________________ ______________________________________________________________。 解析打开活塞，将装置D中含溴单质的少量溶液加入含碘化钾和苯的装置E中，溴单质和碘化钾反应生成碘单质，碘单质溶于苯呈紫红色。振荡观察到的现象是E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色。但是若通入的氯气过量，Cl2也能将I－转化为I2：Cl2＋2I－=== 2Cl－＋I2，则不能说明溴的非金属性比碘强。 答案E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色不能过量的Cl2也可将I－氧化为I2 3. 根据要求完成下列实验过程(a、b为弹簧夹，加热及固定装置已略去)。 (1)验证碳、硅非金属性的相对强弱(已知酸性：亚硫酸>碳酸)。 ①连接仪器、________________、加药品后，打开a、关闭b，然后滴入浓硫酸，加热。 ①铜与浓硫酸反应的化学方程式是______________________________ _______________。装置A中试剂是________________。 ①能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是_______________________ ______________________________________________。 ①检验装置气密性① Cu＋2H2SO4(浓) = =CuSO4＋SO2↑＋2H2O 酸性KMnO4溶液 ① A中酸性KMnO4溶液没有完全褪色，盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀 (2)验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。 ①在(1)①操作后打开b，关闭a。 ①H2S溶液中有浅黄色浑浊出现，化学方程式是_______________________。 ①BaCl2溶液中无明显现象，将其分成两份，分别滴加下列溶液，将产生的沉淀的化学式填入下表相应的位置。 写出其中SO2显示还原性生成沉淀的离子方程式：____________________ ______________________。 ①2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
2．(2019·成都模拟)砂质土壤分析中常用 Karl Fischer法是测定其中微量水含量，该方法原理是I2和SO2反应定量消耗水(假设土壤中其他成分不参加反应)，据此回答下列问 题： (1)写出该反应的化学反应方程式：_______________________________ _____________________________________________________。 步骤Ⅰ：消耗反应样品中的水 下图是某同学在实验室模拟Karl Fischer法的实验装置图： (2)装置连接的顺序为a→__________(填接口字母顺序)；M仪器的名称为__________， 其在实验过程中的作用是__________________________ _____________________________________________________。 (3)操作步骤为①连接装置并检查装置气密性，②装入药品， ______________________________________________________； ③关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；④反应结束后，关闭分液漏斗活塞，继续通入N2， ⑤取下D装置，…… 步骤④中继续通入N2的目的是___________________________ _____________________________________________________。 步骤Ⅱ：测定剩余的碘 向反应后的D装置加入蒸馏水，过滤，充分洗涤滤渣，并合并洗涤液和滤液，将其配成250.00 mL溶液，取25.00 mL 用0.20 mol·L－1 Na2S2O3标准液滴定剩余的碘单质，已知反 应如下：2S2O2－3＋I2===S4O2－6＋2I－。 (4)Na2S2O3标准液应装在________(填“酸式”“碱式”)滴定管中；上述操作中，合并 洗涤液和滤液的目的是_______________________________ _____________________________________________________。 (5)滴定实验重复四次得到数据如下： 实验①②③④ 消耗的标准液的体积/mL 18.37 20.05 19.95 20.00 22
（2010-2019）十年高考化学真题分类汇编： 化学能与热能 （含解析） 1．（2019·江苏）氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是 A．一定温度下,反应2H 2(g)+O 2 (g)2H 2 O(g)能自发进行,该反应的ΔH<0 B．氢氧燃料电池的负极反应为O 2+2H 2 O+4e?4OH? C．常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H 2 ,转移电子的数目为6.02×1023 D．反应2H 2(g)+O 2 (g)2H 2 O(g)的ΔH可通过下式估算： ΔH=反应中形成新共价键的键能之和?反应中断裂旧共价键的键能之和 【答案】A 【解析】体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向,该反应属于混乱度减小的反应,能自发说明该反应为放热反应,即?H<0,故A正确；B.氢氧燃料电池,氢气作负极,失电子发生氧化反应,中性条件的电极反应式为：2H 2 ? 4e ? =4H+,故B错误；C.常温常压下,V m ≠22.L/mol,无法根据气体体积进行微粒数目的计算,故C错误；D.反应中,应该如下估算：?H=反应中断裂旧化学键的键能之和?反应中形成新共价键的键能之和,故D错误；故选A。 2.( 2018·北京)我国科研人员提出了由CO 2和CH 4 转化为高附加值产品CH 3 COOH的 催化反应历程。该历程示意图如下。 下列说法不正确 ．．．的是（） A．生成CH 3 COOH总反应的原子利用率为100%
B．CH 4→CH 3 COOH过程中,有C―H键发生断裂 C．①→②放出能量并形成了C―C键 D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 【答案】D 【解析】 【名师点睛】本题考查原子利用率、化学反应的实质、化学反应中的能量变化、催化剂对化学反应的影响,解题的关键是准确分析示意图中的信息。注意催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,催化剂不能改变ΔH、不能使化学平衡发生移动。 3．(2018·江苏)下列说法正确的是（） A．氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能 B．反应4Fe(s)+3O 2(g)2Fe 2 O 3 (s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应 C．3 mol H 2与1 mol N 2 混合反应生成NH 3 ,转移电子的数目小于6×6.02×1023 D．在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快 【答案】C 【解析】 【名师点睛】本题考查燃料电池中能量的转化、化学反应自发性的判断、可逆的氧化还原反应中转移电子数的计算、蛋白质的变性和酶的催化特点。弄清化学