高考真题之实验探究专题练习

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1、高考真题之实验探究专题练习高考真题之实验探究专题练习（整理自 2012-2014 四川、安徽高考） 1.硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体 （Na2S2O35H2O） 。 . 【查阅资料】 （1）Na2S2O35H2O 是无色透明晶体，易溶于水，其稀溶液与 BaCl2溶液混合无 沉淀生成。 （2）向 Na2CO3和 Na2S 混合溶液中通入 SO2可制得 Na2S2O3，所得产品常含有少 量 Na2SO3和 Na2SO4。 （3）Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀 HCl。. 【制备产品】 实验装置如上图所示（省略夹持装置）：实验步骤： （1）检查装

2、置气密性，按图示加入试剂。仪器 a 的名称是 ；E 中的试剂是 （选填下列字母编号） 。A. 稀 H2SO4 B. NaOH 溶液 C. 饱和 NaHCO3溶液 （2）先向 C 中烧瓶加入 Na2S 和 Na2CO3混合溶液，再向 A 中烧瓶滴加浓 H2SO4。 （3）待 Na2S 和 Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤 C 中混合物，滤液经 （填写操作 名称） 、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。 . 【探究与反思】 （1）为验证产品中含有 Na2SO3和 Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。 （所需试剂从稀 HNO3、稀 H2SO4、稀 HCl、蒸馏水中选择）取适

3、量产品配成稀溶液，滴加足量 BaCl2溶液，有白色沉淀生成， ，若 沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有 Na2SO3和 Na2SO4。 （2）为减少装置 C 中生成 Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对实验步骤（2）进行 了改进，改进后的操作是 。 （3）Na2S2O35H2O 的溶解度随温度升高而显著增大，所得产品通过 方法提纯。为了探究 AgNO3的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。 .AgNO3的氧化性将光亮的铁丝伸入 AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中 Fe 的氧化 产物，将溶液中的 Ag+除尽后，进行了如下实验。可选用

4、第试剂 KSCN 溶液、K3Fe(CN)6 溶液、氯水。 请完成下表：操作现象结论取少量除尽 Ag+后的溶液于试管中，加入 KSCN 溶液，振荡 存在 Fe3+取少量除尽 Ag+后的溶液于试管中，加入 ，振荡 存在 Fe2+【实验结论】Fe 的氧化产物为存在 Fe2+和 Fe3+ . AgNO3的热稳定性性用下图所示的实验装置 A 加热 AgNO3固体，产生红棕色气体，在装置 D 中收集到无色 气体。当反应结束以后，试管中残留固体为黑色。 装置 B 的作用是 。 经小组讨论并验证该无色气体为 O2，其验证 方法是 。【查阅资料】Ag2O 和粉末的 Ag 均为黑色； Ag2O 可溶于氨水。【提出

5、假设】试管中残留的黑色固体可能是：Ag；Ag2O； Ag 和 Ag2O【实验验证】该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体，进行了如下实验。实验编号操作现象a加入足量氨水，振荡黑色固体不溶解b加入足量稀硫酸，振荡黑色固体溶解，并有气体产生【实验评价】根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是 （填实验编号） 。【实验结论】根据上述实验结果，该小组得出的 AgNO3固体热分解的产物有 。 【解析】(1)Fe3+的检验用 KSCN，现象是溶液变红；Fe2+的检验用 K3Fe(CN)6，现象为 生成蓝色沉淀。 (2)B 装置是安全瓶，防止 C 中的液体倒吸到 A 中。 (3)验证集气瓶中氧气的方法是

6、：用玻璃片盖住集气瓶口并取出，正放在桌面上，然后将带 余烬的木条放入集气瓶，若复燃证明是 O2。 (4)a 实验中黑色固体不溶解，说明一定是 Ag，若含 Ag2O，则会部分溶解；b 实验中的现 象说明黑色固体是 Ag 或 Ag、Ag2O 的混合物，不能确定其成分。 【答案】(1)溶液变红K3Fe(CN)6 溶液 生成蓝色沉淀 (2)安全瓶 (3)用玻璃片盖住集气瓶口并取出，正放在桌面上，然后将带余烬的木条伸入集气瓶，若复 燃证明是 O2 (4)b Ag 【考点】化学实验设计与评价：物质的检验、装置的作用，元素化合物的性质。 2、甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子张氮、氢原子个数比，设计了如下

7、实验流程：制取氧气装有足量干 燥剂的干燥 管装有氧化铜 的硬质玻管盛有足量浓 硫酸的洗气瓶测定生成氮气 的体积试验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装置， 立即加热氧化铜。反应完成后，黑色的氧化铜转化为红色的铜。 下图 A、B、C 为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D 为盛，有浓硫酸的洗气 瓶。甲小组测得：反应前氧化铜的质量为、氧化铜反应后剩余固体的质量为生1m g2m g成氮气在标准状况下的体积。1V L乙小组测得：洗气前装置 D 的质量、洗气后装置后 D 的质量、生成氮气在3m g4m g标准状况下的体积。2V L请回答下列问题： （1）写出仪器

8、a 的名称： 。 （2）检查 A 装置气密性的操作时 。 （3）甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填 写在下表空格中。实验装置实验药品制备原理甲小组A氢氧化钙、硫酸 铵反应的化学方程式为 乙小组 浓氨水、氢氧化 钠用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用： （4）甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为 。 （5）乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比名校小于理论值，其原因 是 。 为此，乙小组在原有实验的基础上增加了一个装 有药品的实验仪器，重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积，得出 合理的实验结果。该药品的名称是 。 解析：

9、此题估计很多同学都感觉做过，确实是这样的，难度不大。【解析】(1)仪器 a 是圆底烧瓶。(2)连接导管，将导管的末端插入水中，轻轻加热试管，若导管口有气泡冒出，停止加热后，在导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好。(3)仿照 NH4Cl 与碱石灰混合加热制取氨气，即可写出相应的化学方程式为(NH4)2SO4Ca(OH)2CaSO42H2O2NH3。浓氨水与固体 NaOH 混合即可制得氨气，且两种物质混合就无法控制反应随关随停，不需要选用 C 装置，选用 B 装置即可。固体 NaOH 溶于浓氨水后，放出大量的热，促使 NH3的挥发，溶液中 OH浓度的增加，这两个因素都使 NH3H2ONH3H2O

10、NH OH向逆反应方向即生成 NH3 的方向移动。3、LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用 LiF、PCl5为原料，低温反应制备 LiPF6，其流程如下：已知：HCl 的沸点是85.0 ，HF 的沸点是 19.5 。（1）第步反应中无水 HF 的作用是 、 。反应设备不能用玻璃材质的原因是 (用化学方程式表示)。无水 HF 有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示：如果不小心将 HF 沾到皮肤上，可立即用 2%的 溶液冲洗。（2）该流程需在无水条件下进行，第步反应中 PF5极易水解，其产物为两种酸，写出 PF5水解的化学方程式： 。（3）第步分离采用的方法是 ；第步分离尾气中 HF、HC

11、l 采用的方法是 。（4）LiPF6产品中通常混有少量 LiF。取样品 wg。测得 Li 的物质的量为 nmol，则该样品中 LiPF6的物质的量为 mol(用含有 w、n 的代数式表示)。【答案答案】 （14 分）分）（1）反应物）反应物 溶剂溶剂 SiO2+4HF=SiF4+2H2O NaHCO3（2）PF5+4H2O=H3PO4+5HF（3）过滤）过滤 冷凝冷凝（4）26 126wn（本题部分小题属于开放试题，合理答案均给分）（本题部分小题属于开放试题，合理答案均给分）【解析解析】 （1）根据题目中的流程可以看出，固体）根据题目中的流程可以看出，固体+液体反应液体反应新物质新物质+饱和溶

12、液，所饱和溶液，所以以无水无水 HF 的作用是反应物和溶剂；玻璃的主要成分中含有二氧化硅，能和的作用是反应物和溶剂；玻璃的主要成分中含有二氧化硅，能和 HF 发生反应，发生反应，反应的方程式为反应的方程式为 SiO2+4HF=SiF4+2H2O；HF 属于弱酸，必须用弱碱性溶液来除去（比如属于弱酸，必须用弱碱性溶液来除去（比如2%的的 NaHCO3溶液）溶液） ；（2）根据题目中的信息）根据题目中的信息“PF5极易水解，其产物为两种酸极易水解，其产物为两种酸” ，则根据元素组成可知，两，则根据元素组成可知，两种酸分别是种酸分别是 H3PO4和和 HF，所以反应的方程式为，所以反应的方程式为 P

13、F5+4H2O=H3PO4+5HF；（3）第）第步分离的是固体（步分离的是固体（LiPF4(s)）和液体（）和液体（HF(l)） ，所以采用过滤的方法；分离尾，所以采用过滤的方法；分离尾气中气中 HF、HCl，可以利用二者沸点的差异（，可以利用二者沸点的差异（HF 分子之间存在氢键）进行分离，所以采用分子之间存在氢键）进行分离，所以采用冷凝法；冷凝法；（4）根据守恒可以得到；设）根据守恒可以得到；设 LiPF6为为 xmol，LiF 为为 ymol；根据；根据 Li 守恒，有守恒，有 x+y=n，根据质量守恒有根据质量守恒有 152x+26y=w，解得，解得 x=mol。26 126wn4 （

14、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。图 1（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/g为以下实验作参照0.52.090.0醋酸浓度的影响0.536.00.22.090.0（2）编号实验测得容器中压强随时间变化如图 2。时，容器中压强明显小于2t起始压强，其原因是铁发生了 腐蚀，请在图 3 中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动的方向；此时，碳粉表面发生了 （填“氧化”或“还原” ）反应，其电极反应式为_。图图 2 图图 3（3）该小组对图 2 中的 0 时压强变大的原因提出如下假设。请你完成假设二：1t假设一：发生析氢腐蚀产生气体；假设二： ； （4）为验证假设一，某同学设计了检验