2025届高三化学一轮复习强化练56：性质、原理探究综合实验

强化练56性质、原理探究综合实验 基础落实 1.(2023·马鞍山雨山红星中学月考)氯气是一种重要的化工原料，可用于制备许多 化合物。现用下图装置制取氯气，进行氯气性质探究，并制备其他物质。回答下 列问题： 、↓搅拌 饱和 过量氢氧 食盐水 化钾溶液 Fe(OH) A D E ()检验A、B装置的气密性：将分液漏斗的活塞和开关K关闭， 则气密性良好。 (2)实验室若用MnO2和浓盐酸制取C12,反应的化学方程式为 (3)C装置中【处为湿润的石蕊试纸，该处颜色的变化说明氯水具有 性： Ⅱ处为湿润的淀粉KI试纸，通入C12后的现象为 ,说 明C12具有 性。 (4)已知氧化性：Cl2>e3+>2。则1.25 a mol CI2通入含有1.0 mol Fel2溶液中，反 应的离子方程式为 (5)D装置用于制KF©O4,高铁酸盐是一种原料价廉、来源广泛的新型强氧化剂， 在化工制备、电池材料和水处理等方面具有广泛的应用前景。写出D中发生的主 要反应的化学方程式 高铁酸钾在水中可被还原为F3+,则高铁酸钾与氯气的消毒效率（以单位质量得 到的电子数表示)之比为 2.(2024南宁二中入学考武)小宝同学从饼干袋中找到一小包“脱氧剂”，与化学 兴趣小组同学讨论后，对脱氧剂的成分展开探究。剪开包装袋，发现脱氧剂大部 分为黑色粉末，其中混有少量白色粉末，接着同学们在老师的指导下开展探究实 验： 实验活动一：探究脱氧剂中黑色粉末的成分。 [作出猜想]经过查阅资料，小组同学提出猜想： 甲同学：可能含有铁粉 乙同学：可能含有炭粉 [实验探究I] (1)小组同学设计实验方案并完成如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 甲同学猜想正确，黑色粉末中含 有铁粉，反应的化学方程式为 有气泡产生，溶液 I取黑色粉末放入烧杯 变为浅绿色，有黑 中，加入足量稀盐酸 色不溶物 Ⅱ将步骤I中黑色不溶 物滤出，洗涤、干燥后， 澄清石 乙同学猜想也正确，黑色粉末中 将滤渣与氧化铜混合后高 灰水变浑浊 含有炭粉 温加热，把产生的气体通 入澄清石灰水中 [实验结论【】脱氧剂中黑色粉末中含有铁粉与炭粉 [表达交流] (2)小钟同学提出，可以用一种简单的物理方法验证甲同学的猜想，请写出使用此 方法的实验操作： 实验活动二：探究脱氧剂中白色固体作用。 [查阅资料]实验所用脱氧剂中还含有氯化钠和硅藻土，氯化钠可以加快铁生锈 的反应速率，硅藻土是一种填充剂，不溶于水，疏松配料，使氧气易于接触铁粉。 蘸有食盐水的细铁丝水蘸有水的细铁丝 图1 14r脱氧时间h 12 10 8 0.150.250.350.450.550.65 硅藻土用量/g 图2 [实验探究2]小初同学为了验证氯化钠的作用，用控制变量法按图1装置设计并 进行实验： (3)一段时间后，观察到烧杯内左侧导管液面 右侧导管液面（填“高于”或 “低于”)，证明氯化钠确实可以加快铁生锈的反应速率。 [思维拓展] (4)图2为硅藻土用量(g)与脱氧时间)的关系图，则硅藻土的最佳用量是 g 3.(2024北京一O一中学月考)探究溶液中Ag+与单质S的反应。 资料：Ag2S不溶于6molL盐酸，AgSO3和AgSO4在6molL盐酸中均发生沉 淀的转化。 实验I：将10mL0.04 mol/L AgNO3溶液与0.01gS粉混合，水浴加热，充分反 应后，过滤，得到无色溶液a(pH=l),沉淀除S、洗涤后得到黑色固体b。 (1)研究黑色固体b的组成 ①根据S具有 性，推测b中可能含有AgS、Ag、AgSO3或AgSO4。 ②检验黑色固体b的成分 实验Ⅱ： 黑色 ①6mol/L盐酸 滤液c过量Fe 12 mol/L 固体b②过滤 气体 盐酸 沉淀d △ 沉淀e i.取少量滤液c,先加入足量稀盐酸，再滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，判断 黑色固体b中不含 ⅱ.用滤液c继续实验证明了黑色固体b中不含Ag2SO3,可选择的试剂是 (填序号)。 a.酸性KMnO4溶液 b.HO2和BaCl2的混合溶液 c.溴水 i.进一步实验证实了黑色固体b中不含Ag。根据沉淀e含有Ag、气体含有HS, 写出同时生成Ag和HS的离子方程式： (2)研究无色溶液a的组成 结合上述实验结果，分析溶液a中可能存在SO2-4或HSO3,依据是 实验Ⅲ： 1滴稀碘水 足量 蓝色 3滴淀粉溶液 溶液 溶液a 稀盐酸无色分2份 溶液 少量BaCl2溶液 白色 沉淀 ①说明溶液a中不含H2SO3的实验证据是 ②加入足量稀盐酸的作用是 (3)甲同学认为实验【中NO一3对反应可能有影响，设计对比实验证明了NO一3 对该反应没有影响，实验操作是 (4)综合以上实验，写出溶液中Ag+与S反应的离子方程式并简要说明Ag+的作 用： 4.(2024梅河口五中月考)Na2O2具有强氧化性，H2具有还原性，某探究小组的同 学学习氧化还原反应的知识后推测N,O2与H,可以发生反应。为了验证他们的 猜想，设计了如图所示的实验进行验证。 !稀盐酸 Na,O K 无水 硫酸铜 1实验探究： (1)利用装置A制取H2,写出装有稀盐酸的仪器名称 B装置里面 盛放的试剂可以是 (填序号)，作用是 A浓硫酸 B.碱石灰 C.无水氯化钙 D.无水硫酸铜 (2)下面是实验过程中的重要步骤，选出正确的操作顺序 (填序号)。 ①用小试管收集气体，并检验其纯度 ②组装好实验装置，检查装置的气密性 ③加热装有Na2O2的硬质玻璃管，使其逐渐熔化，反应一段时间 ④打开止水夹K1和K2,通过分液漏斗向A中滴加稀盐酸 ⑤停止加热，充分冷却后，关闭止水夹K1和K2 (3)在实验过程中观察到C中淡黄色固体逐渐变成白色，无水硫酸铜未变成蓝色， 则Na2O2与H2反应的化学方程式为 (4)若只用水和酚酞溶液 (填“能”或“不能”)检验C中NaO2是否反应 完全。 Ⅱ数据处理： (⑤)实验结束以后，该小组的同学还想测定C装置内白色固体中未反应完的N2O2 含量。 操作流程如下： 装置C中的样品(m,g) 足量的水，操作】一 溶液转移→操作2 →固体产品称量(g) ①白色固体中Na2O2的质量分数为 (用含m1和m2的式子表示)。 ②若在转移溶液的过程中，不小心将溶液溅到蒸发皿外面，则测得的N2O2的质 量分数 (填“偏大”“偏小”或“不变”) 能力提升 5.(2024广州执信中学月考)HO2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广 泛。 (一)A实验小组拟在同浓度Fe3+的催化下，探究HO2浓度对H2O2分解反应速率 的影响。 (1)写出本实验HO2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目： (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)。 (仁)B实验小组在验证H,O2氧化F2+时发现异常现象，并进行了深入探究。 实验I: 装置与操作 现象 逐滴滴加0.5mL 0.3mol-L1H,0,溶液 1 mL 0.1 mol-L- 溶液立即变红，继续滴加H2O2溶液，红色变浅 FeSO,溶液(pH=l) 并逐渐褪去 2滴0.1molL KSC溶液 ()实验I中溶液变红的原因是 (请用离子方程式表示其原理) (4)探究实验I中红色褪去的原因：取反应后溶液， (填实验操作和现象)，证明溶液中有Fe3+,而几乎无SCN一。 (5)查阅资料发现，酸性溶液中HO2能氧化SCN一，但反应很慢且无明显现象， SO2一4对该反应没影响。实验I中褪色相对较快，由此推测F3+在酸性溶液中 能加快HO2与SCN一的反应。通过实验Ⅱ和Ⅲ得到了证实。参照实验Ⅱ的图例， 补全实验加入的试剂和现象。 实验Ⅱ： 0.5 mL 0.05 mol-L- Fe,(SO,),溶液(pH=l) 1 mL 0.3 mol.L- H,O,溶液 静置 + 2滴0.1mol-L KSCN溶液 溶液变红时刻溶液红色恰好褪去 0 t 时间/min 实验： ①加入 ②加入 1 mL 0.3 mol-L- H,O溶液 静置 2滴0.1moL KSCN溶液 无明显现象 ③现象： 0 t时间/min (三)C实验小组猜测，Fe2+是否也能加快H2O2与SCN一的反应。通过实验Ⅱ和IV 得到了证实。 (6)实验V: 0.5 mL 0.1 mol-L- FeSO溶液(pH=1) 1 mL 0.3 mol-L- H,O,溶液 静置 2滴0.1mo1L KSCN溶液 溶液变红'时刻溶液红色恰好褪去 0 t'时间/min 实验得知，'<t,对比实验Ⅱ和V得到结论：在本实验条件下， 6.(2024·南粤名校联考)科学探究要实事求是、严谨细致。某化学兴趣小组设计实 验进行有关氯化物的探究实验，回答下列问题： IFCl3在工业生产中应用广泛，某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水 FeCl3。经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了 以Fe粉和Cl2为原料制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图如下： 冷却液 (1)仪器F的名称是 (2)装置A中设计g管的作用是 3)装置A中发生反应的离子方程式为 Ⅱ.利用惰性电极电解0.1molL-1FeCl2溶液，探究外界条件对电极反应（离子放 电顺序)的影响。 (4)实验数据如表所示： 实验编号 电压/V pH 阳极现象 阴极现象 无气泡，滴加KSCN显 较多气泡，极少量金属 1.5 1.00 红色 析出 无气泡，滴加KSCN显 无气泡，银白色金属析 2 1.5 5.52 红色 出 少量气泡，滴加KSCN 无气泡，银白色金属析 3 3.0 5.52 显红色 出 大量气泡，滴加KSCN 较多气泡，极少量金属 4.5 5.52 显红色 析出 ①由实验1、2现象可以得出结论：增大pH, 优先于 放电。 ②若由实验2、3、4现象可以得出结论： Ⅲ.为了探究外界条件对氯化铵水解平衡的影响，兴趣小组设计了如下实验方案： 实验 c(NHCI 温度 待测物 实验目的 编号 mol-L-1 /℃ 理量X J 0.5 30 a 探究浓度对氯化 1.5 0 铵水解平衡的影 响 7 1.5 35 c ii 探究温度、浓度 2.0 40 d 同时对氯化铵水 解平衡的影响 (5)该实验限选药品和仪器：恒温水浴、pH传感器、烧杯、0.1moL一1硝酸银溶 液、蒸馏水和各种浓度的NH,CI溶液。 ①实验中，“待测物理量X”是 ②为了探究浓度对氯化铵水解平衡的影响，实验6可与实验 作对照实验。 ③实验目的iⅱ是 ④上述表格中，b d填>%<”或“=”)。 ⑤氯化铵在生产生活中有很多实用的用途，请写出一种应用： 7.(2024北京大学附中月考)实验小组探究NH)2SO8溶液与KI溶液的反应： [资料①NH4)2S2O3是强电解质，具有强氧化性。S02-8易被还原为SO2-4: ②L2可与Na2S2O3发生反应：2S2O2-3+12=S4O2-6+2I ③在溶液中2淀粉复合物必须有足够的浓度才能显示明显的蓝色 I.实验小组设计了下列实验验证了NH4)2S,O8溶液与KI溶液的反应： 编号 1-1 1-2 2滴淀粉 2 mL 0.2 mol-L- 实验 溶液 (NH),S,O溶液 2 mL 和2滴淀粉溶液 操作 0.2 mol.L-! 2 mL 0.2 mol-L- K溶液 KI溶液 现象 无明显现象 溶液立即变蓝 (1)实验1一1的目的是 (2)请用离子方程式表示实验1一2中的化学反应 Ⅱ.实验小组发现，KI溶液中若含有NS2O3,溶液并不会立刻变蓝，而会等待一 段时间后再变蓝。为了解释这一现象，甲同学对此提出两种猜想： (3)猜想1：其他条件相同时，NH4)2S2Og与NaS2O3反应速率 NH)2S,Og与KI的反应速率，使溶液中S2O2一8浓度降低，化学反应速率变慢。 (填>”或< 猜想2：其他条件相同时，NH)2S2Og与N2S2O3不反应。NH)2S,Og与KI反应 速率 2与Na2SzO3的反应速率（填>或<）。 (4)根据资料②可知NazS2O3的还原性 (填“强于”或“弱于”)KI,甲 同学认为，该事实可以用来作为 (填“猜想1”或“猜想2”)的依据。 Ⅲ为了进一步研究Na2S2O3的作用，小组同学分别向两支试管中依次加入下列试 剂，并记录变色时间，如下表所示。 编号 2-1 2-2 0.2 mol-L-1 KI 2 mL 2mL 0.01 mol-L-1 Na2S2O3 0 mL 0.8mL 淀粉溶液 2滴 2滴 0.2molL1NH4)2S2Og溶液 0.2mL 2 mL ① ② 0.2mL 变色时间 立即 10s (5)请补全表格中① 与② (6)乙同学根据现有数据证明Ⅱ中猜想1不成立，理由是 V查阅文献表明Ⅱ中猜想2成立： (⑦)下列说法正确的是 (填字母) A增加溶液中Na2S2O3浓度，Na2S2O3的初始反应速率会增加 B.增加溶液中Na2S,O3浓度，溶液变蓝时间可能增加