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专题09 实验探究综合题
一、非选择题:本题共13小题。
1.(2023·广东潮州·统考二模)铁及其化合物在生活、生产中有着广泛应用。(易升华,易水解)是常见的化学试剂,某学习小组开展了与相关的系列实验,请回答下列问题:
I.铁粉制备(实验装置如图所示)
(1)基态的电子排布式为_________。A中实验室制备的离子方程式为_________;
(2)装置中F的作用:________;
Ⅱ.在水溶液中能够水解产生胶团从而具有净水作用。
(3)胶团如图所示,在静电吸附作用下,胶团可以除去废水中含价的砷微粒是___。(已知:价砷元素存在形式为)
(4)为探究和添加助凝剂对净水效果的影响,①实验小组选取一种含价的砷微粒废液进行探究实验,请将下列表格内容补充完整。已知:净水效果可用相同时间内废液中含价的砷微粒变化来衡量。废液中砷微粒越高,代表废液污染越严重。
组别
废液体积
饱和溶液用量
添加的助凝剂
净水前砷微粒浓度
净水后砷微粒浓度
1
1.0
2滴
无
Al
B1
2
2.0
2滴
A2
B2
3
_________
2滴
_________
A3
B3
4
3.0
2滴
有
A4
B4
②实验结论一:通过1、2、3组实验,发现随着增大,净水效果依次增强。减小,净水效果减弱的原因是_________。
③实验结论二:添加助凝剂能够显著提高净水效果。该实验结论成立的判断依据是_________。(用表中数据表示)
Ⅲ.
(5)①可与噻吩()和吡咯()形成配位化合物。噻吩、吡咯是类似于苯的芳香化合物,环中的五个原子形成了大键。噻吩难溶于水,吡咯能溶于水,原因是吡咯能与水形成分子间_________,而噻吩不能。
②一个立方体结构的晶胞如图所示,已知阿伏加德罗数值为,的晶体密度为,则晶胞的边长为_________(用含、的代数式表示)。
2.(2023·广东佛山·统考二模)利用电极反应可探究物质氧化性、还原性的变化规律。
已知:酸性介质中,1mol/L不同电对的电极电势见下表。电极电势越高,其氧化型物质的氧化性越强;电极电势越低,其还原型物质的还原性越强。
电对(氧化型/还原型)
电极电势/V
0.771
1.776
0.695
1.224
0.536
回答下列问题:
I.探究的分解反应
催化分解反应过程包括i、ii两步:
反应i:___________(未配平)
反应ii:
(1)反应i的离子方程式为___________。
(2)验证生成:反应过程中,加入___________溶液,产生蓝色沉淀,证明有生成。
(3)酸性条件下也可催化分解。结合表中数据判断,上述条件下、、的氧化性由强到弱的顺序为___________。
Ⅱ.探究物质氧化性变化对电化学反应方向的影响
用可逆反应设计电池,按图a装置进行实验,测得电压E()随时间t的变化如图b所示:
(4)电池初始工作时,正极的电极反应式为___________。
(5)某小组从还原型物质浓度、氧化性变化的角度分析图b,提出以下猜想:
猜想1:增大,的氧化性减弱,正极的电极电势降低。
猜想2:减小,的氧化性增强,负极的电极电势升高。
①时间后,按图a装置探究,验证上述猜想的合理性,完成表中填空。
实验
实验操作
电压E/V
结论
i
往烧杯A中加入适量Fe
E___________0
猜想1成立
ii
往烧杯B中加入适量___________
E<0
猜想2成立
②有同学认为,上述实验不足以证明猜想1成立。利用上述反应,从化学平衡移动的角度解释猜想1不足以成立的理由___________。
③为进一步验证猜想1,进行实验Ⅱi,完成表中填空。
实验
实验操作
电压E/V
结论
iii
往烧杯A中加入适量___________
E<0
猜想1成立
结论:可逆氧化还原反应中,浓度的变化引起电对氧化性变化,从而改变电池反应方向。
3.(2023·广东肇庆·高要一中校考二模)某校研究性学习小组就氮及其化合物展开研究。
(1)①实验室加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气的化学方程式是_______。
②检验氯化铵固体中含有NH的方法是_______。
(2)研究性学习小组用稀硝酸和含有杂质的铜粉通过下列过程制取硝酸铜晶体[Cu(NO3)2·3H2O]
①含杂质的铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物,将坩埚置于_______上(填写仪器名称,下同),取用坩埚应使用_______,灼烧后的坩埚应放在_______上,不能直接放在桌面上。
②在步骤Ⅲ中,必须进行的实验操作是_______、冷却结晶、_______、洗涤、