高考化學二輪復習 考前三個月 考前專項沖刺集訓 第33題 綜合實驗探究

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1、第33題　綜合實驗探究 1．(1)某興趣小組在實驗室探究工業(yè)合成硝酸的化學原理。 ①氨的催化氧化：圖a是探究氨的催化氧化的簡易裝置，實驗中觀察到錐形瓶中鉑絲保持紅熱，有紅棕色氣體生成或白煙產(chǎn)生。白煙的成分是__________(填化學式)。 ②NO2的吸收：如圖b所示，將一瓶NO2倒置于水槽中，在水下移開玻璃片，可觀察到的現(xiàn)象是____________。 (2)三價鐵鹽溶液因Fe3＋水解而顯棕黃色，請以Fe(NO3)3 溶液為例，設(shè)計實驗探究影響鹽類水解程度的因素。 ①寫出Fe(NO3)3水解的離子方程式________________。 ②參照示例完成下表實驗方案的設(shè)計。

2、限選材料：0.05 mol·L－1 Fe(NO3)3、0.5 mol·L－1 Fe(NO3)3、1.0 mol·L－1HNO3、1.0 mol·L－1 NaOH、NaHCO3固體、蒸餾水、冰水混合物；pH計及其他常見儀器。 可能影響 因素 實驗操作 預期現(xiàn)象和結(jié)論 溶液的 酸堿性 取少量0.5 mol·L－1 Fe(NO3)3于試管中，加入幾滴1 mol·L－1 HNO3 棕黃色溶液顏色變淺，說明溶液酸性增強能抑制Fe(NO3)3的水解 鹽的濃度 答案　(1)①NH4NO3　②集氣瓶中紅棕色逐漸消失，集氣瓶中的液面逐漸上升 (2)①Fe3＋＋3H2O

3、Fe(OH)3＋3H＋ ② 可能影 響因素 實驗操作 預期現(xiàn)象和結(jié)論 鹽的 濃度 用量筒取10 mL Fe(NO3)3于燒杯中，用pH計測出pH值。另取90 mL蒸餾水加入燒杯，充分攪拌，再用pH計測出pH值 前后測得pH值之差小于1。說明加水稀釋后平衡右移，生成更多的H＋，故減小Fe(NO3)3濃度，促進Fe(NO3)3水解 或鹽 的濃度 或用pH計分別測定0.05 mol·L－1 Fe(NO3)3 和0.5 mol·L－1 Fe(NO3)3的pH，并比較大小 二種溶液的pH值之差小于1。說明增大c[Fe(NO3)3]，抑制Fe(NO3)3水解 或鹽

4、 的濃度 取少量0.5 mol·L－1 Fe(NO3)3于試管中，加入少量NaHCO3固體 溶液顏色變深。說明加入少量NaHCO3固體可減少c(H＋)促進Fe(NO3)3水解 或鹽 的濃度 取少量0.5 mol·L－1 Fe(NO3)3于試管中，加入幾滴1.0 mol·L－1 NaOH 產(chǎn)生紅棕色沉淀，棕黃色溶液變成無色，說明加入NaOH可減少c(H＋)能促進Fe(NO3)3水解 升高 溫度 取少量0.5 mol·L－1 Fe(NO3)3于試管中，再用酒精燈加熱一段時間，觀察溶液顏色 加熱后溶液顏色變深，說明升高溫度促進Fe(NO3)3水解 或降低 溫度 取少量0.5

5、 mol·L－1 Fe(NO3)3于試管中，再將試管置于放有冰水混合物的燒杯中一段時間，觀察溶液顏色 棕黃色溶液顏色變淺，說明降低溫度能抑制Fe(NO3)3水解 2.牙膏中的摩擦劑一般由CaCO3、Al(OH)3或SiO2組成。某小組對幾種牙膏中摩擦劑成分及其含量進行探究： (1)根據(jù)上述信息，推測摩擦劑應(yīng)具備的性質(zhì)有______。 A. 易溶于水 B. 難溶于水 C. 顆粒較大 D．顆粒較小 (2)已知A牌牙膏的摩擦劑是Al(OH)3，取少量牙膏樣品，加水充分攪拌、過濾： ①往濾渣中加入過量NaOH溶液，Al(OH)3與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式。 ②往①所得濾液先通入

6、過量CO2，再加入過量稀鹽酸，觀察到的現(xiàn)象是______________。 (3)已知B牌牙膏中摩擦劑可能含有一或兩種物質(zhì)，將此牙膏的摩擦劑溶于鹽酸時，發(fā)現(xiàn)有不溶性物質(zhì)。 ①對B品牌牙膏摩擦劑的成分提出合理假設(shè)： 假設(shè)1：只有SiO2 假設(shè)2：可能有SiO2 和CaCO3 假設(shè)3：可能有__________________ ②請設(shè)計方案對B品牌牙膏摩擦劑的成分進行驗證。填寫下表。限選試劑：稀鹽酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水 實驗步驟 預期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟1：取適量牙膏樣品，加水攪拌、過濾，得濾液A和沉淀B 步驟2: 步驟3: (4)已知C

7、牌牙膏中的摩擦劑為CaCO3，為測定CaCO3的質(zhì)量分數(shù)，取20.0 g牙膏樣品溶于水后過濾，將所得沉淀溶于100 mL 1 mol·L－1的鹽酸(假設(shè)所得溶液體積不變)，從所得的溶液中取20.00 mL，用1 mol·L－1 NaOH溶液進行滴定，消耗NaOH溶液5.00 mL，則C品牌牙膏中CaCO3的質(zhì)量分數(shù)為________(保留四位有效數(shù)字)。 答案　(1)BD (2)①Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O ②通入CO2氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸沉淀溶解，有氣體生成(或通入CO2氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸沉淀溶解) (3)①SiO2和Al(OH)3 ② 實驗步

8、驟 預期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟2：取適量沉淀B于試管中，滴加過量稀鹽酸 出現(xiàn)無色氣泡，說明含有碳酸鈣 步驟3：取步驟2的上層清液，滴加氫氧化鈉溶液 先生成白色沉淀，后沉淀溶解，說明含有氫氧化鋁 (4)18.75% (或0.187 5) 3．為驗證氧化性：Cl2>Fe3＋>SO2，某小組用下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器和甲中加熱裝置已略，氣密性已檢驗)。 實驗步驟： Ⅰ.在甲裝置中，打開活塞a，加熱，待裝置中充滿黃綠色氣體時，與丙裝置連接。 Ⅱ.當丙裝置中FeCl2溶液變黃時，停止加熱。 Ⅲ.打開活塞c，使約2 mL的溶液滴入試管中，檢驗溶液中的離子。 Ⅳ.在乙裝置中，打開

9、活塞b，待空氣排盡后，將乙中產(chǎn)生的氣體通入上述丙裝置變黃后的溶液中，一段時間后停止。 Ⅴ.更換丙中試管，打開活塞c，使約2 mL的溶液滴入試管中，檢驗溶液中的離子。 回答下列問題： (1)甲中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為______________________________________________。 (2)用70%的硫酸制取SO2，反應(yīng)速率比用98%的硫酸快，原因是____________________。 (3)實驗中，證明氧化性Fe3＋>SO2的離子方程式為________________。 (4)有A、B、C三組同學分別完成了上述實驗，實驗結(jié)果如下： 步驟Ⅲ溶液

10、中含有 的離子 步驟Ⅴ溶液中含有的離子 A 既有Fe3＋又有Fe2＋ 有SO B 有Fe3＋無Fe2＋ 有SO C 有Fe3＋無Fe2＋ 有Fe2＋ 上述實驗結(jié)果一定能夠證明氧化性：Cl2>Fe3＋>SO2的是________(用字母代號回答)。 (5)若要用以上甲和丙裝置證明氧化性為Cl2>Fe3＋>I2的結(jié)論，則步驟為 ①往丙的漏斗中加入兩種試劑__________、__________和一種溶劑__________。 ②將甲裝置中產(chǎn)生的Cl2慢慢通入丙中，觀察丙的漏斗中溶液顏色變化。 ③如果觀察到丙中溶液________________，則結(jié)論正確。 ④

11、停止通入Cl2。 答案　(1)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)70%的H2SO4比98%的H2SO4電離程度大，溶液中H＋濃度大，反應(yīng)速度快 (3)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋ (4)AC (5)①FeI2　KSCN　CCl4?、巯聦?CCl4層)先由無色變?yōu)樽霞t色；后看到上層溶液由淺綠色變?yōu)檠t色 4．某化學小組同學向一定量滴入少量淀粉的NaHSO3溶液中加入稍過量的KIO3溶液，一段時間后，溶液突然變藍色。 (1)查閱資料知，NaHSO3與過量KIO3反應(yīng)分為以下兩步進行，第一步為IO＋3HSO===3SO＋I－＋

12、3H＋，則第二步反應(yīng)的離子方程式為________________。 (2)通過測定溶液變藍所用時間來探究濃度和溫度對該反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響。調(diào)節(jié)反應(yīng)物濃度和溫度進行對比實驗，記錄如下： 編 號 0.1 mol·L－1 NaHSO3 溶液/mL 0.01 mol·L－1 KIO3 溶液/mL H2O /mL 反應(yīng)溫 度/℃ 溶液 變藍 的時 間t/s ① 6 10 4 15 t1 ② a 14 0 15 t2 ③ 6 b c 25 t3 實驗①②是探究________對反應(yīng)速率的影響，表中a＝________；實驗

13、①③是探究溫度對反應(yīng)速率的影響，則表中b＝________，c＝________。 (3)改變反應(yīng)溫度，重復實驗③，得到溶液變藍所需時間(t)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示(超過50 ℃后溶液不會再變藍)。A、B、C三點中，反應(yīng)速率最快的是________。 (4)將NaHSO3溶液與KIO3溶液混合(預先加入可溶性淀粉為指示劑)，用速率檢測儀檢測出起始階段反應(yīng)速率逐漸增大，一段時間后反應(yīng)速率又逐漸減小。課題組對起始階段反應(yīng)速率逐漸增大的原因提出如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二和假設(shè)三： 假設(shè)一：反應(yīng)生成的SO對反應(yīng)起催化作用，SO濃度越大反應(yīng)速率越快； 假設(shè)二：_________________

14、_______________________________________________________； 假設(shè)三：________________________________________________________________________； …… (5)請你設(shè)計實驗驗證上述假設(shè)一，完成下表中內(nèi)容(反應(yīng)速率可用測速儀測定)。 實驗方案(不要求寫出 具體操作過程) 預期實驗現(xiàn)象和結(jié)論 答案　(1)IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O (2)KIO3溶液的濃度　6　10　4　(3)B (4)反應(yīng)生成的H＋對反應(yīng)起催化作用，H＋濃度越大反應(yīng)速

15、率越快 反應(yīng)生成的I2對反應(yīng)起催化作用，I2濃度越大反應(yīng)速率越快 (5) 實驗方案(不要求寫出 具體操作過程) 預期實驗現(xiàn)象 和結(jié)論 在燒杯甲中將NaHSO3溶液與過量KIO3溶液混合，用測速儀測定其起始時的反應(yīng)速率v(甲)；在燒杯乙(預先加入少量Na2SO4粉末，其他條件完全相同)中進行同一反應(yīng)，測定其起始階段的相同時間內(nèi)的反應(yīng)速率v(乙) 若v(甲)＝v(乙)，則假設(shè)一不成立；若v(甲)

16、制取鈉的化學方程式：________________。 (2)工業(yè)上用Cl2與________(填名稱)反應(yīng)制取漂白粉。 (3)實驗室有一瓶密封不嚴的漂白粉，其中肯定存在CaCl2，請設(shè)計實驗，探究該固體中可能存在的其他物質(zhì)(不考慮水分)。 ①提出合理假設(shè)。 假設(shè)1：該漂白粉未變質(zhì)，還含Ca(ClO2)； 假設(shè)2：該漂白粉全部變質(zhì)，還含CaCO3； 假設(shè)3：該漂白粉部分變質(zhì)，________________。 ②設(shè)計實驗驗證假設(shè)3，請寫出實驗步驟、預期現(xiàn)象和結(jié)論。(提示：不必檢驗Ca2＋和Cl－，表格可以不填滿) 限選用的儀器和藥品：試管、滴管，帶導管的單孔塞、蒸餾水、自來水、

17、1 mol·L－1的鹽酸、品紅溶液、新制澄清石灰水。 實驗步驟 預期現(xiàn)象和結(jié)論 ①取少量上述漂白粉于試管中，____________ ②____________________________________ 答案　(1)2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ (2)Ca(OH)2 (3)①既含Ca(ClO)2又含CaCO3 ② 實驗步驟 預期現(xiàn)象和結(jié)論 加入適量1 mol·L－1的鹽酸后，再將產(chǎn)生的氣體導入澄清石灰水中 (1)若澄清石灰水未變渾濁，則固體中不含CaCO3； (2)若澄清石灰水變渾濁，則固體中含有CaCO3 ②向步驟①反應(yīng)后的試管中滴入1～2滴品紅溶液，振蕩(或另外取樣操作) (1)若品紅溶液褪色，則固體中含有Ca(ClO)2； (2)若品紅溶液不褪色，則固體中不含Ca(ClO)2