突破10 实验综合题（探究类实验）（题型精练）-备战2021年高考化学之实验专题突破

突破10 突破实验综合题 探究类实验 限时：45分钟 1.(2020全国卷I节选）为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。 回答下列问题： (1)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择____________作为电解质。 阳离子 u∞×108/(m2·s−1·V−1) 阴离子 u∞×108/(m2·s−1·V−1) Li+ 4.07 4.61 Na+ 5.19 7.40 Ca2+ 6.59 Cl− 7.91 K+ 762 8.27 (2)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入________电极溶液中。 (3)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L−1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)=________。 (4)根据(2)、(3)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为_______，铁电极的电极反应式为_______。因此，验证了Fe2+氧化性小于________，还原性小于________。 (5)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成方法是_______。 2.(长望浏宁2020四县市联考）甲同学向做过银镜反应的试管滴加0.1 mol/L的Fe(NO3)3溶液（pH=2），发现银镜部分溶解，和大家一起分析原因： 甲同学认为：Fe3+具有氧化性, 能够溶解单质Ag。 乙同学认为：Fe(NO3)3溶液显酸性，该条件下NO3−也能氧化单质Ag。 丙同学认为：Fe3+和NO3−均能把Ag氧化而溶解。 （1） 生成银镜反应过程中银氨溶液发生 （氧化、还原）反应。 （2）为得出正确结论，只需设计两个实验验证即可。 实验Ⅰ：向溶解了银镜的Fe(NO3)3的溶液中加入 （填序号，①KSCN溶液、②K3[Fe(CN)6]溶液、③稀HCl），现象为 ，证明甲的结论正确。 实验Ⅱ：向附有银镜的试管中加入 溶液，观察银镜是否溶解。 两个实验结果证明了丙同学的结论。 （3）丙同学又把5mL FeSO4溶液分成两份：第一份滴加2滴KSCN溶液无变化；第二份加入1mL 0.1 mol/L AgNO3溶液，出现白色沉淀，随后有黑色固体产生（经验证黑色固体为Ag颗粒），再取上层溶液滴加KSCN溶液变红。根据上述的实验情况，用离子方程式表示Fe3+、Fe2+、Ag+、Ag之间的反应关系 。 （4）丁同学改用下图实验装置做进一步探究： ① K刚闭合时，指针向左偏转，此时石墨作 ，（填“正极”或“负极”）。此过程氧化性：Fe3+ Ag+（填“>”或“<”）。 ②当指针归零后，向右烧杯中滴加几滴饱和AgNO3溶液，指针向右偏转。此过程氧化性：Fe3+ Ag+（填“>”或“<”）。 ③由上述①②实验，得出的结论是： 。 3.某实验小组同学设计实验，完成Cu和Fe2(SO4)3溶液的反应，用KSCN溶液检验是否还存在Fe3＋。 实验Ⅰ： 实验操作及现象 ⅰ.加入铜粉后充分振荡，静置，溶液变成浅蓝绿色； ⅱ.取少量ⅰ中清液于试管中，滴加3滴0.1 mol·L－1 KSCN溶液，立即出现白色沉淀，溶液局部变为红色，振荡后红色迅速褪去 已知：ⅰ.Cu2＋CuSCN↓(白色)＋(SCN)2(黄色) ⅱ.(SCN)2的性质与卤素单质相似 ⅲ.CuSCN溶于稀硝酸，发生反应CuSCN＋HNO3―→CuSO4＋N2↑＋CO2↑＋H2O(未配平) (1)依据现象ⅰ可预测该反应的离子方程式为________________________________。 (2)该小组同学查阅资料认为现象ⅱ中的白色沉淀可能为CuSCN，设计实验进行验证。 实验Ⅱ：取少量实验Ⅰ中的白色沉淀于试管中__________________________________ (补充所加试剂及实验现象)，证明该白色沉淀为CuSCN。 (3)该小组同学继续探究白色沉淀的成因，进行如下实验。 实验Ⅲ： 试管内试剂 现象 结论 2 mL 0.1 mol·L－1 CuSO4溶液 ⅰ.短时间内无明显变化，溶液逐渐变浑浊，1小时后，有少量白色沉淀生成 CuSO4与KSCN反应生成了白色沉淀，Fe2＋能促进该反应 试剂A ⅱ.无明显现象 2