小练60 探究性综合实验-【衡水金卷·先享题】2026年新高考化学拿满基础分自主小练

拿满基础分自主小练·化学 小练60 探究 (考试时间：30分 选择题每小题3分 1.(教材改编题)氨催化氧化法是工业生产中 制取硝酸的主要途径，某同学用该原理设 计实验探究硝酸的制备和性质，装置如图 所示（装置内空气均已排尽）。下列说法错 误的是 浓氨水 Cr,O, (催化剂) 丙 Na,O,固体 容液 戊 己 A.若装置戊中紫色石蕊溶液变红，则说明 已制得硝酸 B.理论上装置丙中通入的氨气和氧气物质 的量之比为1：2时可以完全被吸收生 成HNO3 C.装置甲中的固体不能为NaOH或CaO D.装置乙中的干燥剂可以为无水氯化钙 2.(教材改编题)如图所示为探究氯气与铁反 应并验证产物的微型封闭实验装置。下列 说法错误的是 15 82 KSCN溶液 NaOH 浓盐酸围 浴收 气球 铁丝 NaCIO固体 蒸馏水 A.滴入浓盐酸，发生反应的离子方程式为 C1O+CI+2H+=CL2个+H2O B.若铁丝用量过大，可能会导致有FeCl2 生成 C.当H管中充满红棕色烟时，拉注射器3， KSCN溶液变红，说明生成了FeCl D.气球有调节反应装置气压和收集过量 Cl2的作用 3.(教材改编题)共和国勋章获得者屠呦呦 说：“青蒿素是中国传统医药献给人类的一 份礼物。”从植物青蒿中提取青蒿素的流程 如图所示： 青意+溶浸操作x广提取液操作yT水 水 L青嵩素/*操作Z了苯 L+残渣 →青蒿素 该流程涉及下列实验操作且图示正确的是 1 班级： 姓名： 性综合实验 钟，满分56分) A C D 4.已知：2FcS0,△Fe,0,+S024+S03: S03熔点为16.8℃、沸点为44.8℃。用如 图所示装置设计实验检验FeSO,分解产 物，下列说法正确的是 FeSO NaOH 溶液 一冷水 溴水 甲 乙 A.实验前应先检查装置的气密性 B.装置连接顺序是甲→丁→丙→乙 C.分解所得红棕色固体溶于KSCN溶液 D.丁中溴水褪色表明SO2有漂白性 5.(15分，教材改编题)为验证卤素单质氧化 性的相对强弱，某小组用如图1所示装置 进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检 验)。 浓盐酸员 弹簧夹 活塞a 湿润的 浸有NaoH不C 淀粉KI试纸 溶液的棉花 10 mL I mol/L 活塞D 5 mL 0.2 mol/L /NaBr溶液 KI溶液 K架 A 图1 实验过程： I.打开弹簧夹，打开活塞a,滴加浓盐酸。 Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧 弹簧夹。 Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭 活塞a。 IW.… (1)A中发生反应的离子方程式为 (2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象 是 (3)B中发生反应的离子方程式是 (4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操 作和现象是 (5)过程Ⅲ实验的目的是 (6)CO2常温下为易溶于水且不与水反应 的气体，水溶液呈深黄绿色，11℃时液化成 红棕色液体。以NaClO3和HCl的乙醇溶 液为原料制取ClO2的反应为2 NaClO3+ 4HCI-2C1O2+Cl2+2NaCI+2H2O, 取装置如图2所示。 HCI的乙醇溶液 NaClO KI与KOH 混合液 图2 冰水浴的作用是 ,烧 杯中混合液用于吸收产生的C2同时生成 KIO3,反应的离子方程式为 6.(15分，教材改编题)某同学为了获取在Fe (OH)2制备过程中，沉淀颜色的改变与氧 气有关的实验证据，用如图所示装置进行 了下列实验。 106 NaOH溶液 数据采集 数据采集 氧气传感器 溶解氧传感器 FeSO,溶液 搅拌磁子 。。了磁力搅拌器 实验步骤： I.向三颈瓶中加入饱和FeSO4溶液，按图 示连接装置（夹持装置已略去，气密性已 检查)； Ⅱ.打开磁力搅拌器，立即加入10%NaOH 溶液； Ⅲ.采集三颈瓶内空气中O2体积分数和溶 液中O2浓度的数据。 实验现象：三颈瓶中生成白色絮状沉淀，沉 淀迅速变为灰绿色，一段时间后部分变为 红褐色。 实验数据： 1945Q体积分数% 02浓度/(mgL1) 19.40 19.35 19.30 100200300400 100200300400 三预瓶内空气中0，合量弱餐化 时间/s 三颈瓶内溶液中0，含量的变化 回答下列问题： (1)搅拌的目的是 (2)生成白色絮状沉淀的离子方程式 为 120 (3)沉淀由白色变为红褐色发生反应的化 学方程式为 (4)通过上述实验，可得到“在Fe(OH)2制 备过程中，沉淀颜色改变与氧气有关”的结 论，其实验证据是 (5)结合上述实验，提出制备Fe(OH)2过 程中应注意的事项 (回答一项即可)。 7.(14分)以NaCl为主要成分的融雪剂会腐 蚀桥梁、铁轨等钢铁设备。某研究小组探 究NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响。 (1)将滤纸用3.5%的NaC1溶液润湿，涂上 铁粉、炭粉的混合物，贴在表面皿上。在滤 纸上加几滴检验试剂，再缓慢加入NaCl溶 液至没过滤纸，操作如图1所示。 酚酞溶液 K[Fe(CN)6]溶液 KSCN溶液 1 实验现象 局部变红 产生蓝色沉淀 无变化 图1 ①实验1的现象说明得电子的物质是 ,炭粉的作用是 ②为了说明NaCl的作用，需要补充的对照 实验是 (2)向图2所示装置的烧杯a、b中各加入 30mL3.5%的NaC1溶液，闭合K,指针未 发生偏转。加热烧杯a,指针向右偏转。取 a、b中溶液少量，滴加K3[Fe(CN)。]溶液，a 中出现蓝色沉淀，b中无变化，b中铁片作 极。外电路中电子流动方向 为 (填“a→b”或“b→a”)。 铁片 铁片 NaCl溶液 图2 (3)用图2所示装置探究不同浓度NaCl溶 液对钢铁腐蚀的影响，向烧杯a、b中各加入 30mL不同质量分数的NaCl溶液，实验记 录如下表所示。 实验 8 b 指针偏转方向 I 0.1% 0.01% 向右 0.1% 3.5% 向左 实验Ⅱ中，b中电极发生的电极反应为 根据上述实验可知，对钢铁腐 蚀有影响的因素是 和NaCl 溶液的浓度。化学 ②溶液B中所含的金属阳离子有Na,Ca+。 ③根据样品纯度计算可知，需测量的物理量为样品的 质量及固体D的质量。 (2)为了提高测量的准确性，装置B中的溶液应尽可 能不溶解CO2,最好采用排饱和NaHCO,溶液的 方法。 (3)设样品中含有NHCO3杂质的质量为x,根据反 应2 NaHCO△NaCO,+H,04十CO2◆可知：(2 X84):62=x:(m-n),解得：x=84m-m》,其纯度 31 为1-是=84n53mX100%。 m 31m 10.(14分) (1)3(4分)2(4分) (2)75%(6分) 【解析】(1)实验D的目的是与实验C相对照，证明 H+对酯化反应具有催化作用，需保持H+的量相 同，故实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是 3mL2mol·L-l。 (2)加入的乙酸为120g,n(乙酸)=2mol,乙醇为 138g,n(乙醇)=3mol,乙酸不足，按乙酸的量进行 计算，则理论上生成n(乙酸乙酯)=2mol,发生酯化 反应得到132g乙酸乙酯，该反应的产品的产率为 132g 2molx88g·mol7X100%=75%。 小练60探究性综合实验 1.D【解析】紫色石蕊溶液遇酸变红，若装置戊中紫色 石蕊溶液变红，说明已制得硝酸，A项正确；根据反应 4NH,十5O,催化剂4NO+6H,0、4N0十30，+ △ 2H2O一4HNO可知，装置丙中通入的氨气和氧气 物质的量之比为1：2时可以完全被吸收生成HNO, B项正确；装置甲需要提供氨气和氧气，如果装置甲 中的固体是NaOH或CaO,只能提供氨气，不能提供 氧气，C项正确；无水氧化钙会与氨气发生反应，所以 装置乙中的干燥剂不可以为无水氯化钙，D项错误。 2.B【解析】次氧酸钠与浓盐酸反应生成氧气，离子方 程式为CIO十C十2H+-C2个十HO,A项正 确；氯气与铁在加热时反应生成氯化铁，与二者相对 量多少无关，B项错误；Fe3+遇到KSCN溶液变红色， 当H管中充满红棕色烟时，拉注射器3，KSCN溶液 ·93 参考答案及解析 变红，说明生成了FCl3,C项正确：氯气有毒，故连接 气球可以起收集过量C的作用，并可调节反应装置 气压，D项正确。 3.B【解析】由题干提取流程图可知，操作X分离出提 取液和残渣，故为过滤操作，操作Y分离出水和青蒿 素、苯，此为萃取分液操作，操作乙分离出青蒿素和 苯，此为蒸馏操作。由分析可知，本流程涉及过滤操 作，但过滤时漏斗的下端尖嘴部要紧贴烧杯内壁，A 项错误；本流程涉及萃取分液操作，操作Y为萃取分 液，B项正确：本流程涉及蒸馏操作，但尾接管与锥形 瓶连接时不能密封，C项错误：本流程并不涉及蒸发 操作，D项错误。 4.A【解析】装置甲为硫酸亚铁受热分解装置，装置丙 为三氧化硫的冷却收集装置，用于验证三氧化硫的生 成，装置丁中盛有的溴水用于验证二氧化硫的生成， 装置乙中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化硫，防 止污染空气。该实验有气体的生成和气体性质的验 证，所以实验前应先检查装置的气密性，防止气体逸 出导致实验失败，A项正确：由分析可知，实验装置的 连接顺序为甲→丙→丁→乙，B项错误；硫酸亚铁分 解所得红棕色的氧化铁不能与硫氰化钾溶液反应，C 项错误；装置丁中溴水褪色表明二氧化硫有还原性， D项错误。 5.(15分) (1)2MnO+16H++10C1-—2Mn2++5Cl◆+ 8HO(2分) (2)湿润的淀粉KI试纸变蓝(2分) (3)C12+2Br—2CI+Br2(2分) (4)打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞 b,取下D振荡，静置后CCL,层溶液变为紫红色 (3分) (5)确认C的黄色溶液中无C2,排除Cl2对Br2置换 L实验的干扰(2分) (6)使C1O2液化，分离C1O2和C2(2分)3C12+I +60H--103+6CI-+3H2O(2) 【解析】(1)装置A制备C12,故发生反应的离子方程 式为2MnO+16H++10CI-—2Mn2++5C12个 +8H2O。 (2)装置A圆底烧瓶瓶口处湿润的淀粉KI试纸是用 于验证C氧化性强于l,原理为C2十2KI一2KCI 参考答案及解析 十I2,I2遇淀粉显蓝色，故现象为湿润的淀粉KI试纸 变蓝。 (3)由于C氧化性强于Br2,装置B中发生反应的离 子方程式为C2十2Br—2CI-+Br2。 (4)要验证Br2氧化性强于I2,根据氧化剂的氧化性 大于氧化产物的氧化性，要发生反应B2十2KI一 2KBr十I2,同时检验I的生成，故C制备Br2,D验证 Br2氧化性强于L2并检验I2的生成，过程V的操作和 现象是打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中，关闭 活塞b,取下D振荡，静置后CCL层溶液变为紫 红色。 (5)为验证Br2氧化性强于I2,实验时应避免C2的干 扰，当B中溶液由黄色变为红棕色时，说明有大量的 Br2生成，此时应关闭活塞a,否则氯气过量，影响实 验结论，也会造成环境污染，过程Ⅲ实验的目的是确 认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl,对Br2置换I2实 验的干扰。 (6)由题给信息知，11℃时C1O2液化成红棕色液体， 故冰水浴的作用是使C1O2液化，分离C1O2和C2:烧 杯中混合液用于吸收产生的C2同时生成KIO3,故 反应离子方程式为3Cl2+I+6OH一IO+ 6C1-+3H0。 6.(15分) (1)使沉淀与氧气充分接触(3分) (2)Fe2++2OHFe(OH)2￥(3分) (3)4Fe(OH)2+O2+2H,O-4Fe(OH)3(3分) (4)瓶内空气中、溶液中O2含量均降低，沉淀颜色改 变(3分) (5)制备过程中防止与氧气接触(3分) 【解析】(1)由题意可知，向饱和硫酸亚铁溶液中加入 氢氧化钠溶液时，搅拌的目的是使饱和硫酸亚铁溶液 和氢氧化钠溶液充分混合反应生成氢氧化亚铁沉淀， 使沉淀与氧气充分接触。 (2)生成白色絮状沉淀的反应为饱和硫酸亚铁溶液和 氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁白色絮状沉淀和 硫酸钠，反应的离子方程式为Fe+十2OH ·94 化学 —Fe(OH)2V。 (3)沉淀由白色变为红褐色发生的反应为氢氧化亚铁 与氧气和水反应生成氢氧化铁，反应的化学方程式为 4Fe(OHD2+O2+2H2O—4Fe(OH)3。 (4)由图可知，瓶内空气中、溶液中O2含量均降低，沉 淀颜色发生改变，说明。2参与瓶内反应，且沉淀颜色 改变，说明氢氧化亚铁制备过程中，沉淀的颜色改变 与氧气有关。 (5)由实验可知，氢氧化亚铁制备过程中，氢氧化亚铁 易与氧气和水反应生成氢氧化铁，所以制备过程中应 防止或隔绝反应溶液、氢氧化亚铁沉淀与氧气接触。 7.(14分) (1)①O2(2分)与铁组成原电池，作原电池的正极 (2分) ②用水代替NaCI溶液进行上述实验(2分) (2)正(2分)a→b(2分) (3)Fe-2e—Fe2+(2分)温度(2分) 【解析】(1)①实验ⅰ的现象说明有氢氧根离子生成， 得电子的物质是O2,炭粉的作用是与铁组成原电池， 作原电池的正极。 ②NaCl的作用是离子导体，为了说明NaCl的作用， 需要补充的对照实验是：用水代替NaCl溶液进行上 述实验。 (2)取a,、b中溶液少量，滴加K[Fe(CN):]溶液，a中 出现蓝色沉淀，b中无变化，说明a中溶液含有Fe+, 可知a中铁片为负极，b中铁片为正极，外电路中电 子流动方向为a→b。 (3)实验Ⅱ中，电流计指针向左偏，a中电极为正极，b 中电极为负极，b中电极发生的电极反应为Fe一2e 一F2+,根据上述实验可知，对钢铁腐蚀有影响的 因素是温度和NaCI溶液的浓度。