（廣東專用）2015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?、诩瘹馄恐屑t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： 假設1：只有SiO2 假設2：可能有SiO2 和CaCO3 假設3：可能有__________________ ②請設計方案對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)生反應的化學方程式為______________________________________________。 (2)用70%的硫酸制取SO2，反應速率比用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反應分為以下兩步進行，第一步為IO＋3HSO===3SO＋I－＋

12、3H＋，則第二步反應的離子方程式為________________。 (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的反應速率的影響。調(diào)節(jié)反應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________對反應速率的影響，表中a＝________；實驗

13、①③是探究溫度對反應速率的影響，則表中b＝________，c＝________。 (3)改變反應溫度，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速率逐漸增大，一段時間后反應速率又逐漸減小。課題組對起始階段反應速率逐漸增大的原因提出如下假設，請你完成假設二和假設三： 假設一：反應生成的SO對反應起催化作用，SO濃度越大反應速率越快； 假設二：_________________

14、_______________________________________________________； 假設三：________________________________________________________________________； …… (5)請你設計實驗驗證上述假設一，完成下表中內(nèi)容(反應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)反應生成的H＋對反應起催化作用，H＋濃度越大反應速

15、率越快 反應生成的I2對反應起催化作用，I2濃度越大反應速率越快 (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，測定其起始階段的相同時間內(nèi)的反應速率v(乙) 若v(甲)＝v(乙)，則假設一不成立；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。 假設1：該漂白粉未變質(zhì)，還含Ca(ClO2)； 假設2：該漂白粉全部變質(zhì)，還含CaCO3； 假設3：該漂白粉部分變質(zhì)，________________。 ②設計實驗驗證假設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