专题10+综合探究性实验（第01期）-2018年高考冲刺化学大题百题精

1

1．某红色固体粉末样品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一种或两种，某校化学自主探究实验小组拟对其组成进行探究。

查阅资料：Cu2O在酸性溶液中会发生反应：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O 探究一：用如图所示装置进行实验，回答下列问题：

（1）仪器组装完成后，夹好止水夹，______________________ ，则说明装置A的气密性良好。

（2）装置A是氢气的发生装置，可以选用的药品是______（填选项） A．稀硫酸和锌片 B．稀硝酸和铁片 C．氢氧化钠溶液和铝片 D．浓硫酸和镁片

（3）从下列实验步骤中，选择正确的操作顺序：①____________③（填序号）。 ①打开止水夹 ②熄灭C处的酒精喷灯

③C处冷却至室温后，关闭止水夹 ④点燃C处的酒精喷灯 ⑤收集氢气并验纯

⑥通入气体一段时间，排尽装置内的空气 探究二：

（4）甲同学取少量样品于试管中，加入适量的稀硫酸，若无红色物质生成，则说明样品中不含Cu2O；乙同学认为观点不正确，其原因是_____________(用离子方程式表示)；丙同学另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色的气体．证明样品中一定含有________，其反应的离子方程式为_____；丁同学设计实验证明另一种物质是否存在，则其设计方案中检验另一种物质所有试剂名称为______________。

2

1

（5）取一定量样品于烧杯中，加入足量的稀硫酸，若反应后经过滤得到固体3.2g，滤液中Fe2+有1.0mol，则样品中n（Cu2O）=_________mol．

【答案】向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变 AC ⑥⑤④② 2Fe3++Cu =2 Fe2++Cu2+ Cu2O Cu2O+6H++2NO3-=2Cu2++2NO2+3H2O 盐酸 硫氰化钾 0.55

【解析】（1）仪器组装完成后，夹好止水夹，在长颈漏斗中加水形成一段水柱，且不发生变化证明气密性完好，向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若液柱高度保持不变，故答案为：向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若液柱高度保持不变；

（3）氢气混有空气加热发生爆炸，所以开始先通氢气，打开止水夹生成氢气，通过后续装置充满氢气，目的是排出装置中的空气，检验最后U型管出来的气体氢气纯度，气体纯净后再点燃C处的酒精喷灯，反应完成后先撤酒精灯，玻璃管冷却再停氢气，操作位熄灭C处的酒精喷灯，待C处冷却至室温后，关闭止水夹，防止生成的铜被空气中氧气氧化，正确的存在顺序为：①⑥⑤④②③；故答案为：⑥⑤④②；

（4）取少量样品于试管中，加入适量的稀硫酸，若无红色物质生成，可能是铁离子溶解生成的红色铜，不能证明样品中不含Cu2O，反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色的气体，氧化亚铜的氧化性大于硫离子，证明样品中一定含有Cu2O，氧化亚铜和浓硝酸反应生成硝酸铜，二氧化氮和水，反应的化学方程式为：Cu2O+6HNO3(浓)=2Cu(NO3)2+2NO2↑+3H2O，离子方程式为

Cu2O+6H++2NO3-=2Cu2++2NO2+3H2O，要设计实验证明另一种物质氧化铁是否存在，需要首先用盐酸将固体溶解，然后依据铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液设计，若加入硫氰化钾溶液变红色，证明含有铁离子，否则不含有铁离子；故答案为：2Fe3++Cu =2 Fe2++Cu2+；Cu2O；Cu2O+6H++2NO3-=2Cu2++2NO2+3H2O；盐酸、硫氰化钾；

（5）2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O，固体为铜，铁离子全部反应生成亚铁离子，生成1.0molFe2+，消耗Cu0.5mol，剩余Cu物质的量=

2

=0.05mol，原样品中Cu2O

1

物质的量=0.05mol+0.5mol=0.55mol，故答案为：0.55。

点睛：本题考查了物质组成的探究实验。本题的易错点和难点为（4），要注意理解实验的原理和氧化还原反应方程式的书写与配平。

2．某课题组同学受葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应实验的启示，拟设计实验利用氧化铜探究乙醛的还原性。

【提出猜想】 猜想 1： CH3CHO＋2CuO

CH3COOH＋Cu2O；

猜想 2：_______________________ （写出化学方程式）。

【定性实验】（1）甲同学设计下图装置进行实验（部分夹持装置已略去）：

已知： 乙醛和乙酸的沸点分别为 20.8℃、 117.9℃。 按上述装置进行实验，当氧化铜完全反应后停止实验。

①为达到良好的冷凝效果，方框中 C 装置应选用_________（填仪器名称）；实验中先通入乙醛蒸气，后点燃装置 B 处酒精灯，这样操作的目的是_________。

②已知： Cu2O 呈红色，在酸性条件下发生反应 Cu2O＋2H+＝Cu＋Cu2+＋H2O。 请你设计实验证明猜想 1 成立。

实验操作：____________________________________ 。 实验现象：____________________________________ 。

【定量实验】（2）乙同学设计了如下图所示实验方案定量探究红色固体的成分。

已知：醋酸亚铬[Cr(CH3COO)2]溶液可以吸收少量的 O2。

2

1

①下列有关说法正确的是（填标号）_______ 。 a．装置 D 可以控制反应的发生与停止 b．装置 F 中盛装醋酸亚铬溶液

c．向装置 D 中加入少量硫酸铜固体可加快反应 d．实验中观察到装置 G 中有明显现象

②装置 G 中红色粉末完全反应后，称得固体粉末质量为 19.2 g；装置 H 净增质量为2.0 g。请选择合理数据计算，确定红色粉末的成分及物质的量： _______。 【答案】 CH3CHO＋CuO

CH3COOH＋Cu 直形冷凝管 排尽装置中的空气，防止乙醛

被氧气氧化 取B中固体少许于试管中，加入适量稀硫酸震荡 溶液变成蓝色，有红色固体残余（见溶液变蓝色给可） ac 0.1 mol Cu2O，0.1 mol Cu

【解析】该实验的目的是：利用氧化铜探究乙醛的还原性，根据猜想 1： CH3CHO＋2CuO

CH3COOH＋Cu2O；乙醛将氧化铜还原为氧化亚铜，故可以猜想，乙醛将氧化铜还原为铜。观察装置，A中产生乙醛蒸汽，进入B发生反应，在M处收集乙酸，故C装置的作用是冷凝。

猜想二：若乙醛将氧化铜还原为铜的话，方程式应为：CH3CHO＋CuO

CH3COOH＋Cu；

（2）要定量探究红色固体的成分，观察装置，此实验的原理即是用氢气还原红色固体，通过测量粉末质量的变化，测定红色固体中氧的含量。

①A．启普发生器可以控制反应的开始与停止，故a正确；b．装置 F 中应盛放的是浓硫酸吸收氢气中的水蒸气，不需要吸收氧气，开始前就应该将装置内空气全部排出，故b错误； c．向装置 D 中加入少量硫酸铜固体可形成铜锌原电池可加快反应，故c正确；D．装置 G 中，氢气还原氧化亚铜得到铜依然是红色的，故没有明显现象，故d错误，故选ac； ②H中的增重还包括空气中的水分等，故2.0g不能用，完全反应后，称得固体粉末质量为 19.2 g，反应前后粉末减少1.6g，即粉末中m（O）=1.6g，n（O）=0.1mol，m（Cu）=19.2g，n（Cu）=0.3mol，故该粉末不全是Cu2O，还应该有Cu，n（Cu2O）=0.1mol，n（Cu）=0.1mol。 3．某课题组为了深入探究二氧化硫的性质设计以下装置进行了实验。

2

1

步骤一：检验装置气密性后向B、C中各加入20mL图示液体。 步骤二 :打开A中活塞，反应进行10分钟后关闭活塞。 步骤三:用pH计分别测量B、C 试管中溶液的pH。 结合上述实验，回答以下问题:

（1） 甲同学认为两瓶中pH大致相等，原因是二氧化硫溶于水后生成了酸性物质。该物质发生电离，其电离方程式为___________。

（2） 乙同学认为C瓶中pH可能更小，因为C中二氧化硫会像氧化硫化氢一样与碘离子发生氧化还原反应。通过pH计测定，B瓶中pH为2.13，C瓶中pH为1.05。为了解释该实验现象，该同学提出进行多次平行实验，目的是____________。测定结果如下:

B 瓶中pH C 瓶中pH 第1次实验 2.15 1.10 第2次实验 2.10 1.12 第3 次实验 2．17 1.09 实验发现: C瓶中溶液的酸性始终比B瓶中的酸性强。

（3） 通过仔细观察，C瓶中溶液从无色变成浅黄色同时出现黄色浑浊，继续通入气体溶液又逐渐变为无色。其中溶液变黄且出现浑浊的过程对应的离子方程式为________，为了检验产物，中间取出少许溶液加入______，溶液变蓝，证明乙同学判断正确；黄色溶液又逐渐变为无色对应的化学反应方程式为_______________。 （4） 最终结论:

①B瓶中溶液呈弱酸性是由于__________。

②C瓶中溶液呈强酸性是由于生成了_________，该过程中体现出二氧化硫哪些化学性质_____。 【答案】 H2SO3

2

H+＋HSO3， HSO3

－

－

H+＋SO32 减小实验误差 SO2＋4I＋4H+

－

－

1

＝S↓＋2I2＋2H2O 淀粉溶液 SO2＋I2＋2H2O＝H2SO4＋2HI 亚硫酸部分电离产生了H+ 硫酸 氧化性和还原性

4．某研究性学习小组的同学通过查阅资料知，NO可与炽热的铜粉发生反应，他们设计如下装置(夹持装置略去)进行实验验证。

已知：NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成NO3-。 请回答下列问题：

（1）实验开始前，检查装置气密性的方法是关闭K1、K2，将导管未端置于盛水的水槽中，______________，则表明装置气密性良好；装置A中发生反应的离子方程式为___________________。

（2）装置B的作用为____________________。

（3）装置A中反应开始前，需要先打开K1，向装置中通入一段时间的N2或CO2，其目的是______________________。

（4）实验过程中，装置D中铜粉变黑，装置E中溶液颜色变浅，则装置E中发生反应的离子方程式为_________________________。请设计一种简单的实验方案，证明该离子反应中的氧化产物为NO3-________________________(写出主要的操作过程、现象、结论)。 （5）从绿色化学角度考虑，实验结束后，拆卸装置前，还应进行的一项操作是_________________。

【答案】 用酒精灯微热三颈烧瓶水槽中有气泡产生撤去酒精灯后导管中有一段倒吸的水柱

2

1

Cu+2NO3-+4H+=Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O 将NO2转化为NO 排除装置内的空气，防止NO 及加热时Cu被空气中的氧气氧化 3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O 取适量E中溶液放入试管中，加入稀硫酸后再加入铜片，若试管口有红棕色气体生成，则说明有NO3-生成，否则没有NO3-生成 打开K1，向装置内通入一段时间的氮气

成Cu和N2，根据信息NO能与酸性高锰酸钾溶液发生反应，即装置E的目的是除去未反应的NO，即离子反应方程式为3MnO4+5NO+4H=3Mn2+5NO3+2H2O；证明NO3的存在，

－

＋

＋

－

－

NO3在酸性条件下具有强氧化性，方法是取适量E中溶液放入试管中，加入稀硫酸后再加入铜片，若试管口有红棕色气体生成，则说明有NO3生成，否则没有NO3生成 ；（5）反应停止后，装置中还有未反应的NO，NO有毒，必须除去，实验结束后，拆卸装置前，应打开K1，向装置内通入一段时间的氮气，让NO全部被酸性高锰酸钾溶液吸收。

点睛：氧化还原反应方程式的书写是高考的热点，一般先根据题意找出氧化剂和还原剂，氧化产物和还原产物，像本题：MnO4＋NO→Mn2＋NO3，根据化合价升降法进行配平，得

－

＋

－－

－

－

出：3MnO4＋5NO→3Mn2＋5NO3，然后确认环境，环境是酸性还是碱性，最后根据所带

－

＋

－

电荷数和原子守恒配平即可。

5．AgNO3是中学化学常用试剂，某兴趣小组设计如下实验探究其性质。 I．AgNO3的热稳定性

AgNO3受热易分解，用下图装置加热AgNO3固体，试管内有红棕色气体生成，一段时间后，在末端导管口可收集到无色气体a。

2

1

（1）实验室检验气体a的方法为_______________________________________。

（2）已知B中只生成一一种盐，据此判断AgNO3受热分解的化学方程式为______________。 （3）从安全角度考虑，上述实验装置存在一处明显缺陷，改进措施为______________________。II．AgNO3与盐溶液的反应

（4）甲同学认为试管②中产生银镜是Fe2+所致，其离子方程式为_____________________； 乙同学认为要判断该观点正确，需增加如下实验，取2 mL0.5mol/L AgNO3溶液于试营中，向其中满加几滴____________，若只产生白色远淀，证明甲同学观点正确。

（5）已知：AgSCN为白色沉淀。试管③中红色褪去的原因为__________________________(请从平衡移动的角度解释)。

（6）设计实验证明Ksp(AgI)sp(AgSCN)。

限选试剂：0.1 mol/L AgNO3溶液、0.1mol/LKI溶液、0.1mol/LKSCN 溶液___________________________________________________________。 【答案】 将带火星的木条放至导管口，木条复燃 2AgNO3

＋

＋

＋

2Ag＋2NO2↑＋O2↑ A、B

装置之间连接一个防倒吸的安全瓶 Ag＋Fe2＝Ag＋Fe3 0.5 mol/L (NH4)2SO4溶液 溶液中发生Fe3＋3SCN

＋

－

Fe(SCN)3使局部变红；振荡试管时，过量的Ag与SCN反应生成

－

＋－

AgSCN沉淀，降低了c(SCN)，平衡逆向移动，溶液褪色 方案一：向盛有0.1 mol/L AgNO3溶液的试管中滴加0.1 mol/L KSCN溶液至不再有白色沉淀生成，向其中滴加0.1 mol/L KI溶．．．．．．．．．

2

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/h9cr.html