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高考化学一轮复习 专题11


专题 11.5 探究性化学实验

1. 【浙江杭州高级 2016 届第三次月考】 将绿矾(FeSO4?7H2O)隔绝空气条件下加强热分解,已 知产物全部为氧化物,为探究绿矾分解的反应产物,某同学进行了以下实验: 【实验一】为探究固体产物中铁元素的价态,该同学将固体产物溶于足量的稀硫酸得到相 应的溶液,进行以下猜想和实验: 猜想 猜 想 一 : 铁 元 素 只 显 价 实验操作 ① 取溶液样品,滴入 KSCN 溶液; ②取溶液样品, 滴入 猜 想 二 : 铁 元 素 只 显 价 稀酸性 KMnO4 溶液 象. 稀酸性 KMnO4 溶液颜色 加 入 色; 稀酸性 KMnO4 溶液颜色无 变化 猜想三:铁元素显+2,+3 价 加入 KSCN 溶液呈血红色; 稀酸性 KMnO4 溶液颜色褪 色 【实验二】为进一步探究该反应的产物,进行了如下图所示的实验: KSCN 溶 液 呈 预期现象 加入 KSCN 溶液无明显现

(1)实验开始时,点燃 C 处酒精喷灯之前应先打开 A 处活塞通 CO2,其目的是 ( 2 ) 饱 和 NaHCO3 的 作 用 是 释) 。



,其水溶液呈碱性的原因(用离子方程式解

(3)该组同学称取了 55.6 克绿矾按如图装置进行试验,待绿矾分解完全后,E 瓶中只出
1

现白色沉淀且质量为 23.3 克;C 中固体产物加入足量稀硫酸中,固体产物全部溶解, 取溶液样品,加入 KSCN,溶液呈血红色,取另一份溶液,加入酸性 KMnO4,不褪色。 根 据 这 些 实 验 现 象 和 数 据 , 可 以 得 知 绿 矾 分 解 的 化 学 方 程 式 为 。 。

(4)该组同学设计的装置存在着一个明显的缺陷是 【答案】实验一猜想:+2 价,褪色,+3 价,血红色 实验二: (1)赶走装置内的空气; (2)除去 CO2 中的 HCl;HCO3 +H2O (3)FeSO4?7H2O

-

H2CO3+OH ;



Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O

(4)未进行尾气处理

FeSO4?7H2O



Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O;

(4) 分析装置生成的气体中二氧化硫有毒不能排放到空气中需要尾气吸收; 则答案为未进 行尾气吸收;
2

考点:考查探究绿矾分解的反应产物成分的测定 ,Fe 和 Fe 的检验 2 . 【百强校·2016 届衡水 7 调】某学生对 Na 2 S0 3 与 AgN0 3 在不同 pH 下的反应进行探究。 ( 1 )测 得 Na2S03 溶 液 pH=10 , AgNO3 溶 液 pH=5 , 二 者 发 生 水 解 的 离 子 分 别 是 __________ ; (2)调节 pH,实验记录如下: 实验 a b c pH 10 6 2 现象 产生白色沉淀,稍后溶解,溶液澄清 产生白色沉淀,一段时间后,沉淀未溶 产生大量白色沉淀, 一段时间后, 产生海绵状棕黑色物质 X

2+

3+

查阅资料得知: ①Ag 2 SO 3 : 白色,难溶于水,溶于过量的 Na 2 SO 3 溶液 ②Ag 2 O 棕 黑 色 , 不 溶 于 水 , 能 和 酸 反 应 , 它 和 盐 酸 反 应 的 化 学 方 程 式 为 。

( 3 )该同学推测 a 中白色沉淀为 Ag 2 SO 4 ,依据 是空气中的氧气可能参与反应,则生成硫 酸银沉淀的离子方程式为 。

该同学设计实验确认了 a 、b 、c 中的白色沉淀不是 Ag 2 SO 4 ,实验方法是: 取 b 、c 中白色 沉 淀 , 置 于 Na 2 SO 3 溶 液 中 , 沉 淀 溶 解 。 另 取 Ag 2 SO 4 溶液中,未溶解。 (4)将 c 中 X 滤出、洗净,为确认其组成,实验如下: I .向 X 中滴加稀盐酸,无明显变化 Ⅱ .向 x 中加人过量浓 HNO 3,产生红棕色气体。 Ⅲ . 用 Ba(NO 3 ) 2 溶 液 、 BaCl 2 溶 液 检 验 Ⅱ中 反 应 后 的 溶 液 , 前 者 无 变 化 , 后 者 产生白色沉淀. ①实验 I 的目的是 ②根据实验现象,分析 X 是 ③Ⅱ中反应的化学方程式是 。 。 。 固 体 置 于 足 量

(5)该同学综合以上实验,分析产生 X 的原因,认为随着酸性的增强,+4 价硫的还原性 增强,能被+1 价银氧化。通过进一步实验确认了这种可能性,实验如下: ①通人 Y 后,瓶中白色沉淀转化为棕黑色,气体 Y 是 ②白色沉淀转化为 X 的化学方程式是 。 。

3

【答案】 (1) SO 3
+ 2-

2-

Ag

+

( 2 ) ② Ag2O+2HCl=2AgCl↓+H2O ③ 2
2-

Ag +2SO 3 +O2=Ag2SO4↓+SO4

Na2SO3 (4)①证明 X 不是 Ag2O;
催化剂

②Ag③Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O(5)①二氧化硫②Ag2SO3+H2O

2Ag+2H2SO4

考点:考查实验探究,涉及亚硫酸盐的还原性及沉淀的转换。 3. 【百强校·2016 届上高县二中考前冲刺】某实验室小组偶然发现将镁条插入饱和 NaHCO3 溶液 中,镁条表面出现大量气泡。为了探究产生此现象的原因,该小组设计实验探究如下: (1)用固体 NaHCO3 配置饱和 NaHCO3 溶液的操作过程 饱和 NaHCO3 溶液 pH=8.4,用离子方程式表示 。 。

(2)请完成以下实验设计(镁条已擦去氧化膜且表面积大致相同。表中不要留空格): 实验操作 将镁条投入 5ml 蒸馏水 将镁条投入 5ml 饱和 NaHCO3 溶液中 将镁条投入 5ml pH= 中 NaOH 溶液 现象不明显 实验现象 微量气泡 Mg 与 NaHCO3 溶液剧烈反应 Mg 与 NaOH 溶液较难反应 实验结论

序号 1 2 3

(3)对于反应②中产生的气体(不考虑水蒸气),请你完成假设二和假设三:

4

假设一:只有 CO2;假设二:只有 (各 1 分) 为检验其中是否含有 CO2,写出实验步骤和结论。

;假设三:

实验步骤 大试管中加入擦去氧化膜的镁条

想象和结论

【答案】 (1)在烧杯中加入足量碳酸氢钠固体,加入适量蒸馏水,加热使之溶解,冷却后取上 层清液即可

(2)Mg 与蒸馏水水缓慢(或较难)反应 镁表面出现大量气泡(一段时间后出现大量沉淀。 (3)H2 H2 和 CO2 8.4

加入饱和的碳酸氢钠液,用湿润的红石蕊试纸放在试管口,若试纸变红,则气体中有 CO2,否则 无。

5

考点:考查饱和溶液的配制、水解离子方程式书写、实验现象的分析判断、气体的检验。

1. 【百强校·2016 届西安市铁一中 12 月月考】某化学兴趣学习小组设计实验探究金属 M 与浓 硫酸反应的气体产物。 提出假设] 假设 1:气体产物只有 SO2; 假设 2:_______________。

实验设计]为了探究金属 M 与浓硫酸反应产物, 设计如图实验装置: 一定量的浓硫酸与金属 M 反应。

(1) 检查上述装置气密性的一种方法是:关闭分液漏斗的活塞,在 H 装置后面连上一根 导管,然后 ,则证明装置的气密性良好。

(2)若 B 瓶里品红溶液褪色,E、F 和 G 中都无明显现象。反应后硫酸盐中金属显+2 价。 写 A 中发生反应的化学方程式: (3)若假设 2 正确,则可观察到:F 管中 ;G 干燥管里 ; 。

实验反思] 为了进一步探究金属 M 成分和气体组分,进行如下实验:

6

称取 11.2g 金属 M 放入装置 A 中,加入一定量的浓硫酸,反应结束后,B 瓶里品红溶液褪 色,金属没有剩余,拆下 G 并称重,G 增重 0.9g。 (4)为了观察溶液颜色,实验完毕后,需要稀释烧瓶里溶液。稀释烧瓶里溶液的操作方 法: 。

(5)将稀释后的溶液分装甲、乙试管,向甲试管里滴加 KSCN 溶液,溶液变红色;向乙试 管里滴加酸性高锰酸钾溶液,振荡,溶液紫色褪去。如果烧瓶溶液中金属离子浓度相 等,则气体成分及物质的量为 式 。 。试写出烧瓶里发生反应的总化学方程

【答案】假设 2:气体产物有 SO2 和 H2(2 分) (1) 将导气管插入盛有水的水槽中,微热烧瓶,若导气管冒气泡,停止加热有一段水柱 上升; (2 分) (2) M+2H2SO4(浓)


MSO4 +SO2↑+2H2O (2 分)

(3)黑色粉末变成红色; (1 分)白色粉末变为蓝色(1 分) (4) 先将烧瓶中混合溶液冷却,再将混合液慢慢加入盛水的烧杯里,并不断搅拌(2 分) (5) SO2:0.20mol ;H2:0.05mol(2 分) 4Fe+9H2SO4(浓)


2FeSO4+Fe2(SO4)3+4SO2↑+H2↑+8H2O (2 分)

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考点:本题考查实验设计与探究以及有关化学计算。 2. 【百强校?2016 届吉大附中上学期摸底考试】(12 分) Ⅰ.甲学生对 Cl2 与 FeCl2 和 KSCN 混合 溶液的反应进行实验探究。向 A 中通入氯气至过量,观察 A 中,发现溶液先呈红色,然后 变为黄色。

( 是

1



B











子 ;







(2)为了探究 A 中溶液由红色变为黄色的原因,甲同学进行如下实验。取 A 中黄色溶液于 试 管 中 , 加 入 NaOH 溶 液 , 有 红 褐 色 沉 淀 生 成 , 则 溶 液 中 一 定 存 在 ;

8

(3)资料显示:SCN 的电子式为 如下研究。

-

。甲同学猜想 SCN 可能被 Cl2 氧化了,他进行了



①取 A 中黄色溶液于试管中, 加入用盐酸酸化的 BaCl2 溶液, 产生白色沉淀, 由此证明 SCN


中被氧化的元素是



﹣ ﹣

②甲同学通过实验证明了 SCN 中氮元素转化为 NO3 ,已知 SCN 中碳元素没有被氧化,若 SCN 与 Cl2 反应生成 1mol CO2,则转移电子的物质的量是


mol;

Ⅱ.8.12 天津港特大爆炸事故现场有 700 吨左右氰化钠,氰化钠剧毒。有少量因爆炸冲击 发生泄漏。这些泄露的氰化钠可通过喷洒氧化剂双氧水的方式来处理,以减轻污染。 请写出 NaCN 的电子式________,偏碱性条件下,氰化钠溶液的 CN 被双氧水氧化为 HCO3 , 同时放出 NH3,该反应的离子方程式为 【答案】(12 分) Ⅰ(1) Cl2+2OH ═Cl +ClO +H2O (2 分)
﹣ ﹣ ﹣ ﹣

。 (2) Fe
3+

(2 分)

(3)① 硫元素(也可写-2 价硫元素,或-2 价 S) (2 分) Ⅱ. Na
+

② 16(2 分)

(2 分)

CN +H2O2+H2O═NH3↑+HCO3





(2 分)

考点:实验方案的综合题,涉及到了离子的检验、氧化还原的离子方程式的书写、实验步骤的 设计、化学计算等知识点。 3. 【百强校?2016 届日照一中期末】 (15 分)某小组同学以石墨为电极电解 CuCl2 溶液时,发现 阴极石墨电极上除了有红色物质析出外,还有少量白色物质析出。为探究阴极石墨电极上 的产物,同学们阅读资料并设计了如下过程: Ⅰ.查阅资料:铜的化合物颜色性质如下 物质 氢氧化铜 Cu(OH)2 氧化亚铜(Cu2O) 颜色、性质 蓝色固体不溶于水 红色固体不溶于水 物质 硫酸铜(CuSO4) 氯化铜(CuCl2) 颜色、性质 溶液呈蓝色 浓溶液呈绿色,稀溶液呈蓝色

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氯化亚铜(CuCl)

白色固体不溶于水

碱式氯化铜

绿色固体不溶于水

Ⅱ. 实验探究: (1)提出假设:①红色物质一定有铜,还可能有 Cu2O; ②白色物质为铜的化合物,其化学式可能为 。

(2)实验验证: 取电解 CuCl2 溶液后的阴极石墨电极,洗涤、干燥,连接下列装置进行实验, 验证阴极产物

①实验前, 检查装置 A 气密性的方法是 ②实验时,各装置从左至右的连接顺序为 A→ (填装置代号) (3)观察现象,得出结论 → →B→ →

。 。

实验结束后,碳棒上的白色物质变为红色,F 中物质不变色,D 中出现白色沉淀,根据现象 ①碳棒上的红色物质是否有 Cu2O 是 ②装置 存在; ③写出装置 B 中发生反应的化学方程 式 (4)问题讨论 ①电解 CuCl2 溶液阴极上除发生 Cu +2e ===Cu 的反应外,还发生的反应 为 ; ②实验过程中,若装置 B 中的空气没有排净就开始加热,可能对实验造成的影响是 和 。
2+ -

(填“是”或“否”),理由

; (填上图中装置编号)中 的现象说明提出假设②中的白色物质一定



【答案】26. (15 分) (1)② CuCl(1 分) (2)① 将橡胶管连在导气管上,用弹簧夹夹紧橡胶管,向分液漏斗中注入水,打开分液 漏斗活塞,水无法流下(或水的液面不会连续下降) ,证明气密性好良好 (2 分)② E C F D(2 分) ② D(1 分) 出现白色沉淀(1 分)

(3)① 否(1 分) F 中物质不变蓝色(1 分) ③ 2CuCl+H2


2Cu+2HCl(2 分)
10

(4)① Cu +Cl +e ===CuCl↓(2 分) ② 氢气和氧气混合加热可能发生爆炸(1 分) ; 装置中水蒸气会干扰 Cu2O 是否存在的判断。 (1 分)

2+





考点:考查电解产物成分的实验测定,铜及其化合物的性质,电解池的工作原理等知识。

1. 【2016 年高考四川卷】 (13 分)CuCl 广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热 分解 CuCl2·2H2O 制备 CuCl,并进行相关探究。 【资料查阅】

【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略) 。
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请回答下列问题: (1)仪器 X 的名称是__________。 (2)实验操作的先后顺序是 a→______→c(填操作的编号) a.检查装置的气密性后加入药品 c.在“气体入口”处干燥 HCl e.停止通入 HCl,然后通入 N2 (3)在实验过程中,观察到 B 中物质由白色变为蓝色,C 中试纸的颜色变化是_______。 (4)装置 D 中发生的氧化还原反应的离子方程式是________________。 (5)反应结束后,取出 CuCl 产品进行实验,发现其中含有少量的 CuCl2 或 CuO 杂质,根 据资料信息分析: ①若杂质是 CuCl2,则产生的原因是________________。 ②若杂质是 CuO,则产生的原因是________________。 【答案】 (1)干燥管 (2)c d b (3)先变红,后褪色 (4)Cl2+2OH =Cl +ClO +H2O (5)①加热时间不足或温度偏低②通入 HCl 的量不足
-

b.熄灭酒精灯,冷却 d.点燃酒精灯,加热

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【考点定位】考查化学实验探究,化学实验方案的分析、评价,元素及化合物知识。 【名师点睛】本题以热分解 CuCl2·2H2O 制备 CuCl 为载体考查化学实验探究、化学实验方案的 分析、评价,元素及化合物知识。解答本题首先要根据题给资料明确实验的原理,理清题 给装置图中每一个装置的作用和相关反应,结合 CuCl2·2H2O、CuCl 易水解,CuCl 易被氧 化的性质知实验过程中要注意防止空气的干扰,确定装置的连接顺序; (5)小题要根据杂 质的成分结合题给资料分析杂质产生的原因。 2. 【2015 四川理综化学】(13 分)(NH4)2SO4 是常见的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组 拟探究其分解产物。 查阅资料] (NH4)2SO4 在 260℃和 400℃时分解产物不同。 实验探究]该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)

实验 1: 连接装置 A-B-C-D, 检查气密性, 按图示加入试剂 (装置 B 盛 0.5000mol/L 盐酸 70.00mL) 。 通入 N2 排尽空气后,于 260℃加热装置 A 一段时间,停止加热,冷却,停止通入 N2。品红 溶液不褪色,取下装置 B,加入指示剂,用 0.2000mol/L NaOH 溶液滴定剩余盐酸,终点时 消耗 NaOH 溶液 25.00 mL。经检验滴定后的溶液中无 SO4 。 (1)仪器 X 的名称是________________。 (2)滴定前,下列操作的正确顺序是_________(填字母编号)。 a.盛装 0.2000mol/L NaOH 溶液 洗 c.读数、记录 液面 (3)装置 B 内溶液吸收气体的物质的量是__________mol 实验 2:连接装置 A-D-B,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入 N2 排尽空气后,于 400℃ 加热装置 A 至(NH4)2SO4 完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入 N2。观察到装置 A、 d.查漏、清洗 e.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整 b.用 0.2000mol/L NaOH 溶液润
2-

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D 之间的导气管内有少量白色固体。 经检验, 该白色固体和装置 D 内溶液中有 SO3 , 无 SO4 。 进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。 (4)检验装置 D 内溶液中有 SO3 ,无 SO4 的实验操作和现象是__________. (5)装置 B 内溶液吸收的气体是____________. (6)(NH4)2SO4 在 400℃分解的化学方程式是______________________. 【答案】 (1)圆底烧瓶 (2)dbaec (3)0.03 mol (4)取少量装置 D 内溶液于试管中,滴加 BaCl2 溶液,生成白色沉淀;加入足量稀盐酸后 沉淀完全溶解,放出无色刺激性气体 (5)NH3 (6)3(NH4)2SO4

22-

2-

2-

4NH3↑+ N2↑+3SO2↑ + 6H2O↑

【考点定位】实验设计与评价 【名师点睛】考纲明确要求考生能根据实验试题要求:(1)设计、评价或改进实验方案;(2)了 解控制实验条件的方法;(3)分析或处理实验数据,得出合理结论(4)绘制和识别典型的实 验仪器装置图。实验方案设计与评价取材于教材、高于教材,注重创新是近年高考化学试 题的一大特点。近年高考综合实验试题往往是在教材实验、演示实验或考生已有实验知识 的基础上进行改进,创设新情境,提出新问题,考查考生的创新意识。主要体现在以下几 个方面:(1)根据题干给予的新信息,预测实验现象等。(2)药品使用创新、仪器功能拓展、 实验操作改进创新和实验操作新途径开辟等。 (3)面对新情境, 能够正确提取并处理信息(准 确提炼规律、严密推理分析、做出合理解释等)。(4)面对新问题,能够全面深入思考,合

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理优化结构,准确深刻评价等。 3. 【2015 安徽理综化学】 (14 分)某研究小组将纯净的 SO2 气体通入 0.1mol·L 的 Ba(NO3)2 溶液中,得到了 BaSO4 沉淀,为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的 SO2,该小组突出了 如下假设: 假设一:溶液中的 NO3
-1

假设二:溶液中溶解的 O2 (1) 验证假设一 该小组涉及实验验证了假设一,请在下表空白处填写相关实验现象 实验步骤 实验 1: 在盛有不含 O2 的 25ml0.1mol/LBaCl2 溶液的烧 杯中,缓慢通入纯净的 SO2 气体 假设一成立 实验 2:在盛有不含 O2 的 25ml0.1mol/LBa(NO3)2 溶 液的烧杯中,缓慢通入纯净的 SO2 气体 (2)为深入研究该反应,该小组还测得上述两个实验中溶液的 pH 随通入 SO2 体积的变化曲线 入下图 实验现象 结论

实验 1 中溶液 pH 变小的原因是____;V1 时,实验 2 中溶液 pH 小于实验 1 的原因是(用离 子方程式表示)_________。 (3)验证假设二 请设计实验验证假设二,写出实验步骤,预期现象和结论。 实验步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程)

(4)若假设二成立,请预测:在相同条件下,分别通入足量的 O2 和 KNO3,氧化相同的 H2SO3 溶液 (溶液体积变化忽略不计) , 充分反映后两溶液的 pH 前者_______(填大于或小于) 后者,理由是________ 【答案】 (1)无明显现象、有白色沉淀生成(2)SO2 溶于水后生成 H2SO3 ; 3SO2+2NO3 +2H2O=3SO4 +4H +2NO;
2+

15

(3) 实验步骤 实验 1:作为参考实验 假设二成立 实验 3 :将纯净的 SO2 气体通入未经脱 O2 处理的 25mL0.1mol/L 的 BaCl2 溶液中 (4)小于,反应的离子方程式表明,足量的 O2 和 NO3 分别氧化相同的 H2SO3,生成的 H 的物质 的量前者多余后者
+

实验现象

结论

有白色沉淀生成

【考点定位】本题属于实验设计和评价题,考查学生对实验的设计探究能力,多属于开放性试 题,可能出现多种正确答案,属于综合性较强的较难题型, 【名师点睛】解决本题首先应具备的知识基础是掌握基本的化学实验原理及方法,比如物质的 分离与提纯的原理和方法,物质的检验的原理和方法,数据的处理的方法和误差分析等方 法。解决本题型的关键在于审题仔细,找出要探究的具体问题,像题目中的“研究、验证、 探究”等字眼后面的一般就是我们需要把握的探究问题。 在设计实验时还有遵循以下原则, 比如科学性原则、单一变量原则和对照原则等原则,比如此题在设计实验时用实验 1 作为 对照实验,有利于更好的得出结论。实验探究一般步骤为,提出假设,设计实验,根据实 验现象得出结论。 4. 【2014 年高考广东卷第 33 题】 (17 分)H2O2 是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广 泛。

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(1)某小组拟在同浓度 Fe 的催化下,探究 H2O2 浓度对 H2O2 分解反应速率的影响。限选试 剂与仪器:30% H2O2、0.1mol?L Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃 导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器 ①写出本实验 H2O2 分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目:____________
-1

3+

②设计实验方案: 在不同 H2O2 浓度下, 测定 ____________________________________ (要 求所测得的数据能直接体现反应速率大小) 。 ③设计实验装置,完成图 20 的装置示意图。 ④参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测 物理量和所拟定的数据;数据用字母表示) 。 物理量 实验序号 1 2 a a …… …… V0.1mol?L Fe2(SO4)3]/mL
-1

……

(2)利用图 21(a)和 21(b)中的信息,按图 21(c)装置(连能的 A、B 瓶中已充有 NO2 气体)进行实验。可观察到 B 瓶中气体颜色比 A 瓶中的_________(填“深”或“浅”) ,其 原因是______________________________________________________。

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【答案】 (1)① ②生成相同体积的氧气所需的时间 ③ ④测定反应时间 H2O2 的体积 (mL) 实验 1 实验 2 b c 0.1mol?L Fe2(SO4)3 的体积(mL) a a
-1

加入蒸馏水

生成 O2 的体

反应时间 (min)

的体积(mL) 积(mL) c b d d

(2)深;因为过氧化氢分解是放热反应,2NO2(g)

N2O4(g)也是放热反应,所以 B 瓶温度

高于 A 瓶,温度升高,平衡逆向移动,二氧化氮浓度增大,颜色加深。

③利用排水量气法,收集一定体积的 O2,需要水槽、量筒、导气管,量筒内盛满水倒扣在 水槽中,装置如图 ④ H2O2 的体积 (mL) 实验 1 b 0.1mol?L Fe2(SO4)3 的体积(mL) a
-1

加入蒸馏水

生成 O2 的体

反应时间 (min)

的体积(mL) 积(mL) c d

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实验 2

c

a

b

d

(2)由图 a 可知过氧化氢的分解反应是放热反应,由图 b 可知二氧化氮转化为四氧化二氮 的反应也是放热反应,所以装置 c 中,右侧烧杯 B 瓶温度高于左侧烧杯 A 瓶,而温度升高, 使平衡 2NO2(g) N2O4(g)逆向进行,二氧化氮浓度增大,B 瓶的颜色比 A 瓶的颜色深。

【命题意图】 :本题以探究浓度对反应速率的影响,考查学生对简单实验的分析、设计能力,对 常见仪器的用途的考查,准确把化学实验基础知识和基本操作技能运用到某些类似的定 量实验中去,对氧化还原反应的分析,单线桥或双线桥表示电子转移,对图像的分析判 断,化学平衡移动原理的应用,它充分体现了“源于教材又不拘泥于教材”的命题指导 思想,在一定程度上考查了学生的创新思维能力。 5. 【2014 年高考福建卷第 25 题】(15 分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某 研究小组进行如下实验: 实验一 焦亚硫酸钠的制取 采用右图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取 Na2S2O5。装置 II 中有 Na2S2O5 晶体析 出,发生的反应为:Na2SO3+SO2=Na2S2O5

(1)装置 I 中产生气体的化学方程式为

。 。

(2)要从装置 II 中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是

( 3 ) 装 置 III 用 于 处 理 尾 气 , 可 选 用 的 最 合 理 装 置 ( 夹 持 仪 器 已 略 去 ) 为 (填序号)。

实验二

焦亚硫酸钠的性质 Na2S2O5 溶于水即生成 NaHSO3。

(4)证明 NaHSO3 溶液中 HSO3 的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是 序号)。



(填

19

a.测定溶液的 pH d.加入品红溶液

b.加入 Ba(OH)2 溶液

c.加入盐酸

e.用蓝色石蕊试纸检测 。

(5)检验 Na2S2O5 晶体在空气中已被氧化的实验方案是 实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定

(6)葡萄酒常用 Na2S2O5 作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离 SO2 计算) 的方案如下:

(已知:滴定时反应的化学方程式为 SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI) ①按上述方案实验,消耗标准 I2 溶液 25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残 留量(以游离 SO2 计算)为 g·L 。 (填“偏高”“偏
-1

②在上述实验过程中, 若有部分 HI 被空气氧化, 则测得结果 低”或“不变”)。 【答案】 (1)Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O 或 Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O (2)过滤 (3)d (4)a、e

(5)取少量 Na2S2O5 晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡 溶液,有白色沉淀生成 (6)①0.16 ②偏低

【命题意图】本题以“焦亚硫酸钠的制取、性质、含量的测定”为素材,考查学生的化学 实验综合探究能力,对学生的分析解决问题的能力要求很高。
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6. 【2014 年高考安徽卷第 28 题】 (14 分) 某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类 型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图 1)。从胶 头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。 (1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格): 编号 ① ② ③ 实验目的 为以下实验作参照 醋酸浓度的影响 碳粉/g 0.5 0.5 0.2 2.0 铁粉/g 2.0 醋酸/% 90.0 36.0 90.0

(2) 编号①实验测得容器中压强随时间变化如图 2。 t2 时, 容器中压强明显小于起始压强, 其原因是铁发生了 动方向;此时,碳粉表面发生了 是 。 腐蚀, 请在图 3 中用箭头标出发生该腐蚀时电子流 (“氧化”或“还原”)反应,其电极反应式

(3)该小组对图 2 中 0~t1 时压强变大的原因提出了如下假设,请你完成假设二: 假设一:发生析氢腐蚀产生了气体; 假设二: …… (4)为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有 H2 的方案。请你再设计一 个实验方案验证假设一,写出实验步骤和结论。 实验步骤和结论(不要求写具体操作过程): ;

【答案】 (1) ② ③ 碳粉质量的影响 2.0

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(2)吸氧腐蚀 4H +O2+4e =2H2O) (3)反应放热,温度升高(4) 实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)
+ -

还原反应

2H2O+O2+4e =4OH





(或

①药品用量和操作同编号①实验(多孔橡皮塞增加进、出导管) ②通入氩气排净瓶内空气; ③滴入醋酸溶液,同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化,检验 Fe2+等) 。 如果瓶内压强增大,假设一成立。否则假设一不成立。 或者①将锥形瓶中反应后的溶液过滤 ②滤液中滴加几滴 KSCN 溶液,再滴入几滴新制氯水 若加 KSCN 溶液不变红,滴入氯水后溶液变红,则证明假设一正确; 若加 KSCN 溶液不变红,滴入氯水后溶液也不变红,则证明假设一错误

(本题属于开放性试题,合理答案均给分)

【命题意图】本题主要是考查实验设计与探究,侧重是探究影响铁的电化学腐蚀。该题综合性 强,考查了学生对化学实验基本操作的掌握,对常见仪器或试剂的主要用途和使用方法的 掌握情况。 考查了应用所学知识进行必要的分析、 类推或计算一些具体的化学问题的能力。 高考化学试题中对考生设计简单实验能力的考查赋予较多的关注,它要求学生能够通过题 给实验情境中适当迁移,准确把化学实验基础知识和基本操作技能运用到某些类似的实验 中去,解决一些原理和操作较简单的问题。

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