《十年(13-22)高考化学真题分类汇编专题71探究性综合实验（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《十年(13-22)高考化学真题分类汇编专题71探究性综合实验（含解析）（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题71 探究性综合实验1【2022年北京卷】某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应资料：iMn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(绿色)、(紫色)。ii浓碱条件下，可被OH-还原为。iiiCl2的氧化性与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。实验装置如图(夹持装置略)序号物质aC中实验现象通入Cl2前通入Cl2后I水得到无色溶液产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化II5%NaOH溶液产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀III40%NaOH 溶液产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增
2、多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀（1）B中试剂是_。（2）通入Cl2前，II、III中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为_。（3）对比实验I、II通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是_。（4）根据资料ii，III中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资料不符的原因：原因一：可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将氧化为。化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因_，但通过实验测定溶液的碱性变化很小。取III中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为_，溶液绿
3、色缓慢加深，原因是MnO2被_(填“化学式”)氧化，可证明III的悬浊液中氧化剂过量；取II中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液紫色缓慢加深，发生的反应是_。从反应速率的角度，分析实验III未得到绿色溶液的可能原因_。【答案】（1）饱和NaCl溶液（2）2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O（3）Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强（4） Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 4+4OH-=4+O2+2H2O Cl2 3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O 过量Cl2与NaOH反应产生NaClO，使溶液的碱性减弱，c(OH-)降低，溶液中的被还原为的速率
4、减小，因而不能实验III未得到绿色溶液【解析】在装置A中HCl与KMnO4发生反应制取Cl2，由于盐酸具有挥发性，为排除HCl对Cl2性质的干扰，在装置B中盛有饱和NaCl溶液，除去Cl2中的杂质HCl，在装置C中通过改变溶液的pH，验证不同条件下Cl2与MnSO4反应，装置D是尾气处理装置，目的是除去多余Cl2，防止造成大气污染。（1）B中试剂是饱和NaCl溶液，作用是吸收Cl2中的杂质HCl气体；1（2）通入Cl2前，II、III中Mn2+与碱性溶液中NaOH电离产生的的OH-反应产生Mn(OH)2白色沉淀，该沉淀不稳定，会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕黑色MnO2，则沉淀由白色变为黑色的化
5、学方程式为：2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O；（3）对比实验I、II通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是：Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强；（4）Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O，使溶液碱性减弱，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；取III中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下，可被OH-还原为，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可知该反应的离子方程式为：4+4OH-=4+O2+2H2O；溶液绿色缓慢加深，原因是MnO
6、2被Cl2氧化，可证明III的悬浊液中氧化剂过量；取II中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液碱性减弱，溶液紫色缓慢加深，说明ClO-将MnO2氧化为，发生的反应是：3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O；从反应速率的角度，过量Cl2与NaOH反应产生NaClO，使溶液的碱性减弱，c(OH-)降低，溶液中的被还原为的速率减小，导致不能实验III未得到绿色溶液。2（2021广东真题）含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为chlor
7、ine(中文命名“氯气”)。（1）实验室沿用舍勒的方法制取的化学方程式为_。（2）实验室制取干燥时，净化与收集所需装置的接口连接顺序为_。（3）某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中_已分解。检验此久置氯水中存在的操作及现象是_。（4）某合作学习小组进行以下实验探究。实验任务。通过测定溶液电导率，探究温度对溶解度的影响。查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大；离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高而增大。25时，。提出猜想。猜想a：较高温度的饱和溶液的电导率较大。猜想b：在水中的溶解度。设计实验、验证猜想。取试样
8、、(不同温度下配制的饱和溶液)，在设定的测试温度下，进行表中实验13，记录数据。实验序号试样测试温度/电导率/1：25的饱和溶液252：35的饱和溶液353：45的饱和溶液45数据分析、交流讨论。25的饱和溶液中，_。实验结果为。小组同学认为，此结果可以证明中的猜想成立，但不足以证明猜想成立。结合中信息，猜想不足以成立的理由有_。优化实验。小组同学为进一步验证猜想，在实验13的基础上完善方案，进行实验4和5。请在答题卡上完成表中内容。实验序号试样测试温度/电导率/4_5_实验总结。根据实验15的结果，并结合中信息，小组同学认为猜想也成立。猜想成立的判断依据是_。【答案】（1）MnO2+4HCl
9、(浓)MnCl2+Cl2+2H2O （2）c-d-b-a-e （3）HClO 向溶液中加入过量稀硝酸，防止溶液中含有C、HC等，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl- （4）1.3410-5 测试温度不同，根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度 45 II 45 A3B2B1 【解析】（1）实验室通常采用浓盐酸和MnO2制取，化学方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O；（2）根据化学方程式可知，制取的氯气中混有氯化氢、水蒸气，氯气有毒，必须进行尾气处理，因此使用饱和食
10、盐水吸收氯化氢气体，浓硫酸除去水蒸气，最后用NaOH溶液吸收尾气，因此接口连接顺序为c-d-b-a-e，故答案为：c-d-b-a-e；（3）久置后不能使品红溶液褪色，说明HClO已分解；检验的方法为向溶液中加入过量稀硝酸，防止溶液中含有C、HC等，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl-，故答案为：HClO；向溶液中加入过量稀硝酸，防止溶液中含有C、HC等，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl-；（4）25时，根据沉淀溶解平衡可知，饱和的溶液中，所以有=1.3410-5；实验13中，不同的饱和溶液浓度不同且测试温度不同，根据资料显示离子
11、浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高而增大，所以根据实验13无法判断温度较高的饱和溶液离子浓度大，进而不能得出溶解度关系，故答案为：1.3410-5；测试温度不同，根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度；如果要判断AgCl在水中的溶解度随温度的变化情况，可以设计不相同温度下的饱和溶液在相同温度下测试，如果温度较高下的饱和溶液电导率比温度较低的饱和溶液电导率高，则可以得出温度升高饱和溶液中离子浓度高。所以可以设计试样在45下测试与实验3比较；设计试样II在45下测试与实验3比较。故答案为：45；II；45；猜想成立的判断依据是A3B2B1，故答案为：A3B2B1。3（2020年新课标）
12、为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。回答下列问题：（1）由FeSO47H2O固体配制0.10 molL1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、_(从下列图中选择，写出名称)。（2）电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择_作为电解质。阳离子u108/(m2s1V1)阴离子u108/(m2s1V1)Li+4.074.61Na+5.197.40Ca2+6.59Cl7.91K+7.628.27（3）电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入_电极溶液
13、中。（4）电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 molL1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)=_。（5）根据（3）、（4）实验结果，可知石墨电极的电极反应式为_，铁电极的电极反应式为_。因此，验证了Fe2+氧化性小于_，还原性小于_。（6）实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是_。【答案】（1）烧杯、量筒、托盘天平 （2）KCl （3）石墨 （4）0.09mol/L （5）Fe3+e-=Fe2+ Fe-2e-=Fe2+ Fe3+ Fe
14、 （6）取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成 【解析】（1）由FeSO47H2O固体配制0.10molL-1FeSO4溶液的步骤为计算、称量、溶解并冷却至室温、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签，由FeSO47H2O固体配制0.10molL-1FeSO4溶液需要的仪器有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管，故答案为：烧杯、量筒、托盘天平。（2）Fe2+、Fe3+能与反应，Ca2+能与反应，FeSO4、Fe2(SO4)3都属于强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，酸性条件下能与Fe2+反应，根据题意“盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应”，盐桥中阴离子不可以选择、，阳离子不可以选择Ca2+，另盐桥中阴、阳离子的迁移率（u）应尽可能地相近，根据表中数据，盐桥中应选择KCl作为电解质，故答案为：KCl。（3）电流表显示电子由铁电极流向石墨电极，则铁电极为负极，石墨电极为正极，盐桥中阳离子向正极移动，则盐桥中的阳离子
