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1、专题13 实验探究题1（2021深圳市）用如图所示装置进行实验：（1）丙装置作用_。来#源:中国教育出版&%网（2）如乙中澄清石灰水变浑浊，甲中发生反应的化学方程式为_。（3）探究反应后甲中黑色固体成分。已知：Fe3O4不与CuSO4反应。猜想一：黑色固体成分为Fe；猜想二：黑色固体成分为Fe3O4；猜想三：_。来*源:中国教育出版#网步骤一：加热/s通入CO/s样品9030A9090B18090C步骤二：向样品A.B.C中分别加入足量CuSO4溶液。样品现象结论A无明显现象_正确B有红色固体析出，有少量黑色固体剩余_正确C_，无黑色固体剩余_正确若通入CO时间为90 s，要得到纯铁粉，则加热
2、时间_s。【答案】 （1）尾气处理，防止CO污染空气 （2）3 CO + Fe2O3 3 CO2 + 2 Fe （3）黑色固体成分为FE.Fe3O4混合物 猜想二 猜想三 有红色固体析出 猜想一 180来&源:zzstep.c#o%m【解析】（1）CO具有可燃性、还原性和毒性，CO还原氧化铁制取单质铁的尾气中含有CO2.CO，前者可以使澄清石灰水变浑浊，并可以用盛有澄清石灰水的洗气瓶除去，后者因具有毒性、可燃性，不能直接排入空气，必须采取点燃燃烧转化为无毒的二氧化碳气体；（2）如乙中澄清石灰水变浑浊，说明产物中含有一氧化碳的氧化产物二氧化碳，则甲中发生反应的化学方程式为3 CO + Fe2O3
3、 3 CO2 + 2 Fe；（3）根据物质的稳定性及已知的猜想一、二可知，黑色固体成分不可能是FeO，因此猜想三位黑色固体成分为Fe和Fe3O4；（4）Fe能够和足量的硫酸铜溶液发生置换反应，而Fe3O4不能足量的硫酸铜溶液发生化学反应；向样品A中加入足量硫酸铜溶液，无明显现象，说明其中不含Fe，而是含有Fe3O4，则猜想二正确；向样品B中加入足量的硫酸铜溶液，有红色固体析出，说明含有Fe，有少量黑色固体剩余，说明还含有Fe3O4，则猜想三正确；向样品C中加入足量的硫酸铜溶液，有红色固体析出，说明含有Fe，无黑色固体剩余，说明不含Fe3O4，则猜想一正确；结合已知步骤一、二表中信息推理可知，若
4、通入CO时间为90 s，要得到纯铁粉，则加热时间180 s。2（2020深圳市）氧气是人类生产活动的重要资源。（1）下列属于O2的化学性质的是_（填标号）。中国%*教育出版网A O2能支持燃烧B O2的密度比空气的密度略大C O2在低温、高压时能变为液体或固体ww#w.zzs%t&（2）小圳同学进行实验室制备O2相关探究。【查阅】他得知在KClO3分解制O2的反应中，Fe2O3可作催化剂。【实验】他用电子秤称取049gFe2O3和一定量的KClO3，充分混合后加热至KClO3完全分解，冷却至室温，称得剩余固体的质量为198g。【计算】剩余固体中KCl 的质量。该反应生成O2的质量（根据化学方程
5、式写出完整的计算步骤）。【思考】他发现制备O2较慢，猜测KClO3和Fe2O3的质量比可能会影响反应的快慢。【探究】他调节KClO3和Fe2O3的质量比制备O2，整理数据绘制出如图，从图中得出KClO3和Fe2O3最佳质量比是_。【结论】根据质量守恒定律，请你计算出小圳同学在【实验】中称取的KClO3的质量为_g，KClO3和Fe2O3的质量比是_（填最简比），不是最佳质量比。【答案】（1）A ；（2）149g ； 096g ； 5：4 ； 245；5：1【解析】（1）通过化学变化体现的性质属于化学性质，O2能支持燃烧属于化学性质，密度和状态的改变属于物理性质，故选：A。来*#&源:中教网（2
6、）剩余氯化钾质量198g-049g=149g，设生成氧气质量为x，则来源:zzstep&.com*% 故填：149g；096g。（3）由图可知KClO3和Fe2O3最佳质量比是5：4，反应速率最快，故选：5：4。ww%w*.zzs&（4）设氯酸钾质量为y，则KClO3和Fe2O3的质量比是245g：049g=5：1，故填：245；5：1。3（2019深圳市）为探究某塑料的组成元素，设计了实验 I 和 II。回答下列问题：I制取氧气来源:zzst%ep.c*&om（1）若用一种暗紫色固体制取 O2，发生反应的化学方程式为_，发生装置应选择上述装置_（填标号）。（2）欲制取干燥的 O2，装置合理的
7、连接顺序为：发生装置C_（填标号）。连接装置时，发生装置的出气口应与装置 C 中_（填“a”或“b”）端相连。II组成探究（3）定性检测（已知：无水 CuSO4遇水变蓝色）来源:#*中教网实验操作实验现象结论连接装置，检查气密性，装入试剂并按上图进行实验。通入 O2，一段时间后，点燃 J 处酒精灯。装置 K 中无水 CuSO4变_色塑料燃烧产物中有 H2O装置 L 中_塑料燃烧产物中有 CO2由上述实验可知，该塑料一定含有的元素是_（填元素符号）。（4）定量测定为进一步确定组成，将 14g 该塑料在足量 O2中完全燃烧，共产生了 44g CO2和 18g H2O，依据质量守恒定律，可判断该塑料
8、_（填“含有”或“不含”）除上述中结论之外的元素。【答案】2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2 A F a 蓝 澄清石灰水变浑浊 C.H 不含 【解析】（1）暗紫色固体为高锰酸钾，制取O2发生反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2，发生装置应选择固体加热型，故填：2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2，A。（2）欲制取干燥的 O2，应该通入浓硫酸干燥，并用向上排空气法收集；干燥时，通入盛有浓硫酸的试剂瓶应“长进短出”，故填：F，a。II组成探究（3）根据实验结论，推测实验现象，故填：实验操作实验现象结论连接装置，检查气密性，装入试剂并按上图进行
9、实验。通入 O2，一段时间后，点燃 J 处酒精灯。装置 K 中无水 CuSO4变蓝色塑料燃烧产物中有 H2O装置 L 中澄清石灰水变浑浊塑料燃烧产物中有 CO2由上述实验可知，产物有水和二氧化碳，则该塑料一定含有的元素是碳和氢，故填：C.H。（4）依据质量守恒定律，碳元素质量为，氢元素的质量为，12g+02g=14g，可判断该塑料不含除上述中结论之外的元素，故填：不含。4（2018深圳市）小明进行H2O2溶液制O2的实验探究。结合下列过程，回答有关问题。（1）MnO2作催化剂，向5mL5%的H2O2溶液中加入少量MnO2，立即产生大量气泡。来*源:中教网%&中国&教育出*版网写出用H2O2溶液
10、制备O2的化学方程式：_。用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的O2，从所给装置图中选择并组装一套装置，其连接顺序为_ _ _（填标号）。为了确保实验成功，在装药品之前应该_。检验O2的方法是_ ，若木条复燃，则证明收集的气体为O2。（2）FeCl3溶液做催化剂来源:zzste#&*向5mL5%的H2O2溶液中加入2滴一定浓度的 FeCl3溶液，立即产生大量气泡。（已知）FeCl3溶液中主要含有三种微粒：H2O、Fe3+、Cl-（问题）那种微粒对H2O2溶液的分解起催化作用？（假设）假设一：可能是H2O假设二：可能是Fe3+来*源%:z#zstep&.com假设三：可能是Cl- （分析）假设一不可
11、能成立，理由是_。（实验）来源:zzst%ep#*.com操作现象其他条件不变，向H2O2溶液中加入NaCl溶液无明显变化其他条件不变，向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液无明显变化其他条件不变，向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液立即产生大量气泡（结论）假设_成立，而假设一和另一种假设不成立。催化剂比较从循环利用的角度分析，_（填化学式）更适合做该反应的催化剂。【答案】2H2O2 2H2O + O2 B C E 检查装置气密性 将带火星的木条放置在集气瓶内 过氧化氢溶液中溶剂是水 二 MnO2 【解析】本题考查了气体的制取装置和收集装置的选择，氧气的检验，催化作用的探究等。气体的制取装
12、置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关；在催化作用的探究时，运用控制变量的原理。（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，化学方程式是2H2O2 2H2O + O2；用H2O2溶液制备O2时，是固体与液体混合不需加热，可选择的发生装置是B，制得氧气中含有水蒸气，浓硫酸具有吸水性，可用装有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气，氧气密度大于空气，可用向上排空气法收集。制备并收集一瓶干燥的O2，从所给装置图中选择并组装一套装置，其连接顺序为BCE；为了确保实验成功，在装药品之前应该检查装置气密性；氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃。检验O2的方法是将带火
13、星的木条放置在集气瓶内，若木条复燃，则证明收集的气体为O2；（2）假设一不可能成立，理由是过氧化氢溶液中溶剂是水；其他条件不变，向H2O2溶液中加入NaCl溶液，无明显变化，说明Cl-对H2O2溶液的分解不起催化作用；其他条件不变，向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液，立即产生大量气泡，FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液都存在Fe3+，说明Fe3+对H2O2溶液的分解起催化作用，假设二成立；MnO2不溶于水，更容易回收，催化剂比较从循环利用的角度分析，MnO2更适合做该反应的催化剂。中国教%#&育出版网5（2017深圳市）我国矿物种类齐全，储量丰富。工业上从从含有金属元素的矿石中提炼
14、金属。其中赤铁矿是炼铁的主要原料。请回答下列问题：I铁制品广泛应用于生产、生活中。（1）下列不属于铁合金的是_(选填字母)。A Fe(OH)3 B生铁 C不锈钢（2）铁钉生锈，属于_变化(选填“物理”“化学”)：右图是探究铁钉在不同条件下发生生锈的实验，其中铁锈蚀最快的是_(选填字母)。II赤铁矿(主要成分为Fe2O3)可用于生产催化剂。（3）在Fe2O3中，氧元素的质量分数为_。来*源:中国教育%&出版网（4）赤铁矿经提纯后得到的纯净Fe2O3可用于生产某种工业催化剂(主要成分为FeO和Fe2O3)，其反应原理为：2Fe2O3+C4FeO+CO2。现将焦炭和过量的Fe2O3混合均匀，按上述原理充分反应，下图为固体混合物的质量随反应时间的变化
