高三化学实验探究题

高三化学实验探究题
1、纯碱、烧碱等是重要的化工原料。

（1）利用如图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应：将A 与B 连接，打开
止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，此时的实验现象是，反应的离子方程式是________；若其它操作不变，将A 与C 连接，可观察到的现象是。

（2）向100 mL2 mol/L 的NaOH 溶液中通入一定量CO 2，充分反应后将溶液蒸发结晶，得
到一定量的白色固体。

试设计实验确认该白色固体的成分。

①提出合理假设。

假设1：NaOH 和Na 2CO 3；假设2：只有Na 2CO 3；假设3：只有NaHCO 3；假设4：____________。

②基于假设1，设计实验方案进行实验证明固体的成分是NaOH 和Na 2CO 3。

请在答题卡上写出实验步骤及预期现象和结论。

限选．．
实验试剂及仪器： 1moL·L －1HCl 溶液、1mol·L －1 MgCl 2溶液、0.5moL·L －1BaCl 2溶液、1mol·L －
1 Ba(OH)2溶液、甲基橙试液、酚酞试液、试管、过滤装置。

（步骤可不填满也可增加） 1、参考答案：（1）水沿导管由广口瓶进入烧瓶
2OH –+CO 2=CO 32–+H 2O （或OH –+CO 2=HCO 3–） 广口瓶中的长导管口有气泡产生 （2）Na 2CO 3 和NaHCO 3 实验步骤 预期现象和结论 步骤1：取少量白色固体于试管中，加足量水溶解，再加足量0.5moL·L －
1BaCl 2溶液 产生白色沉淀，说明固体中含有Na 2CO 3；
步骤2：过滤，取2 mL 滤液于试管中，再向试管中滴加酚酞试液 溶液变红色，说明固体中含有NaOH
2、某同学为了验证Fe 3+是否能氧化H 2SO 3生成了SO 42–
，他用50mL 0.1mol/L FeCl 3溶液吸收制取SO 2气体的尾气，进行以下实验：
（1）检验吸收液中的SO 42–
：，证明Fe 3+能够把H 2SO 3氧化成SO 42–。

实验步骤 预期现象和结论 步骤1： 步骤2： 步骤3：
（2）请配平并完成上述反应中的化学方程式：
2FeCl3+SO2+==2FeCl2+H2SO4+2HCl，反应中的氧化产物是（写化学式）。

（3）吸收液中除了含有H+、C l–、SO42–以外，对其它成份（Fe3+、Fe2+、H2SO3）的可能组合进行探究：
①提出假设。

假设1：溶液中存在Fe3+、Fe2+；
假设2：溶液中存在；
假设3：溶液中存在Fe2+而不存在H2SO3（二者恰好完全反应）。

②设计方案、进行实验，验证假设。

请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论（可以
不填满）。

限选
．．实验试剂和仪器：试管、滴管、0.1moL⋅L-1KMnO4、0.1moL⋅L-1KSCN溶液、
2、参考答案：（1）取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成
（2）2H2O H2SO4
（3）①假设2：Fe2+、H2SO3②
[说明：（1）验证“假设2”不能使用KMnO4溶液，因它可以同时氧化Fe2+和H2SO3；
（2）由于用FeCl3溶液吸收制取SO2气体，Fe3+可以氧化H2SO3，故Fe3+与H2SO3不能共存，溶液中有H2SO3就一定有Fe2+。

所以用品红验证了H2SO3的存在就不必再验证Fe2+。

]
3．某同学想通过下图装置（夹持装置已略去）实验，探究SO2与Na2O2反应的产物。

（1）．如何检验反应中是否有O 2生成：。

（2）．装置D 除起了防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C 装置与Na 2O 2反应作用外，
还可以。

（3）．对C 中固体产物．．．．提出如下假设： 假设1：只有Na 2SO 3
假设2：只有Na 2SO 4
假设3：。

①假设1的反应方程式：2SO 2+ 2Na 2O 2＝
②若Na 2O 2反应完全，为确定C 中固体产物的成分，该同学设计如下，请您利用限选试剂和仪器帮助他完成该探究过程，并将答案写在答题卡．．．．．
相应位置。

限选试剂和仪器．．．．．．．：酸性KMnO 4溶液、Ba(NO 3)2溶液、BaCl 2溶液、1mol/L HNO 3溶液、4mol/L 盐酸、试管、胶头滴管
实验操作
预期现象
结 论
步骤一：取少量C 中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解，分别取少量于A 、B 试管中
固体完全溶解，得到无色透明溶液
步骤二：取试管A ，向溶液中加入，振荡，观察溶液颜色变化。

假设1 或假设3成
立；若没有该现象则假设2成立。

步骤三：取试管B ，向其中先加入， 再加入。

产生，
再加入试剂看到产生白色沉淀。

假设3成立。

若无白色沉淀产生则假设1成立。

3．参考答案： （1）．用带火星的木条靠近干燥管口．．．．．．．．．．．．a ．，观察木条是否复燃．．．．。

（2）．吸收过量的SO 2，以免污染空气。

（3）．有Na 2SO 3和Na 2SO 4①2Na 2SO 3+O 2
4．某学习小组在研究水处理问题时，将一定量NaClO 溶液与FeSO 4溶液相混合，得到含有大量悬浮物的混合液。

请完成对反应物剩余情况的探究。

几滴(少量)酸性KMnO 4溶液 紫红色KMnO 4溶液振荡后颜色褪去
过量的4mol/L 盐酸，BaCl 2溶液
无色刺激性气味气体
（1）提出合理假设：
假设1: FeSO4有剩余；假设2: NaClO有剩余；
假设3: ____________________________
（2）样品初步处理：取少量混合液于试管中，滴加足量稀硫酸得到澄清溶液。

此澄清溶液中肯定含有的合属阳离子是_____________________
（3）设计后续实验方案验证假设。

请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。

限选实验试剂：3 mol．L-1 H2SO4, 0．01 mol • L-1KMnO4, 20% KSCN、3% H2O2,淀粉
-KI溶液、紫色石蕊溶液。

实验步骤预期现象和结论
步骤1 将上述澄清溶液分置于A、B试管中。

步骤2
步骤3
4、参考答案：
5．溴水和氯化铁溶液均是中学化学实验中的常用试剂，浓度较小时，溶液均呈黄色。

在探
究铁的化合物相互转化时，进行下列实验。

实验操作：向足量20 mL的FeSO4溶液中，滴入几滴浓溴水，振荡。

实验现象：溶液由浅绿色变成黄色。

（1）对该实验现象的解释：
①如果发生了化学反应，则使溶液呈黄色的微粒是（填化学式，下同）；
②如果未发生化学反应，则使溶液呈黄色的微粒是。

（2）通过进一步实验，可证明Br2水和FeSO4溶液是否发生反应。

下列是设计的一些实验方案和预测。

请填空：
操作预期现象及结论
如果生成红褐色沉淀，则说明发生了反应方案1 取少量黄色溶液，加
入NaOH溶液
如果溶液变蓝色，则说明未发生反应方案2 取少量黄色溶液，加
入淀粉碘化钾溶液
①方案1是否合理？（填“合理”或“不合理”）。

方案2中，由于存在反应（用离子方程式表示），所以预测结论不正确。

5．（2
（2）未发生反应
①不合理 2 Fe3+ + 2 I－== 2 Fe2+ + I2
②
6.Ⅰ.已知溶液导电性与其中离子浓度有定量关系。

某兴趣小组设计了以下装置和方法测定空气中SO2含量。

你认为可行的操作是（填序号）
Ⅱ.Fe、SO3和都具有还原性。

为了比较其还原性强弱，进行以下探究并回答：
（1）已知：①还原性：SO32- ＞Fe2+；②FeSO3难溶于水。

（2）在（1）的基础上，完成下列假设。

假设1，还原性：I- ＞SO32- ＞Fe2+；
假设2，还原性：SO32- ＞I- ＞Fe2+；
假设3，还原性：。

（3）实验探究：现对假设2进行探究。

完成实验步骤以及预期的现象和结论。

限选以下试剂：0.1mol·L-1 Na2SO3、0.1mol·L-1 K I、0.1mol·L-1FeCl2、10%KSCN、新制
-1-1
和1mL0.1mol·L-1K I溶液于试管
中，混合后滴入2~3滴新制氯水，
振荡。

步骤2：
步骤3：取1mL0.1mol·L-1K I和1mL
0.1mol·L-1 FeCl2溶液于试管中，混
合后滴入2~3滴新制氯水，振荡。

步骤4：
6.参考答案：
Ⅰ、BD
Ⅱ、假设3：还原性SO32—＞Fe2+＞I—
实验操作预期现象与结论
步骤2：向试管中加入足量的
1 mol·L-1HCl 后再滴入数滴 1 mol·L-1BaCl2，振荡试管若没有白色沉淀产生，则说明还原性：I—＞SO32—或：若没有白色沉淀产生，则说明假设2不成立或：若没有白色沉淀产生，则说明假设1成立
步骤2：（方法2）向试管中滴入少量淀粉溶液，振荡试管若不变蓝色，说明还原性：SO32—＞I—或：若变蓝色，说明还原性：I—＞SO32—
步骤4：（方法1）向试管中滴入少量淀
粉溶液，振荡试管
若不变蓝色，说明还原性：Fe2+＞I—
步骤4：（方法2）向试管中滴入少量10% KSCN溶液，振荡试管若不变红色，说明还原性：
若变红色，说明还原性：Fe2+＞I—
7.某研究性学习小组在网上收集到如下信息：钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。

他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究：【实验】将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。

【提出假设】假设1：白色物质是Na2O。

假设2：白色物质是Na2CO3。

假设3：白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。

【设计实验方案．验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究：
实验方案实验操作实验现
象
结论
方案1 取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液
溶液变
成红色
白色物质
为Na2O
方案2
①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振
荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2
溶液
出现白
色沉淀
③静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色无明显
（1）甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是。

（2）乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为。

（3）通过方案1和方案2的实验，你认为上述三个假设中，成立。

你的理由是。

（4）钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为。

（5）丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。

你是否同意丙同学的观点，并简述理由：。

7．参考答案：
（1）Na 2CO 3溶液显碱性，也会使酚酞变红 （2）Na 2CO 3
（3）假设2， 方案2①中出现的白色沉淀是CaCO 3，所以燃烧后的白色产物中Na 2CO 3存在；方案2②中滴加无色酚酞试液无明显现象，说明燃烧后的白色产物中没有Na 2O 存在
（4）4Na+3CO 2====2Na 2CO 3+C
（5）不同意，因为反应物中无氢元素（或违背质量守恒定律）
8.某同学为了验证Fe 3+是否能氧化H 2SO 3生成了SO 42–，他用50mL 0.1mol/L FeCl 3溶液吸收制取SO 2气体的尾气，再进行以下实验：
（1）检验吸收液中的SO 42–：，则证明Fe 3+能把H 2SO 3氧化为SO 42–。

（2）请配平并完成上述反应中的化学方程式：
2FeCl 3+SO 2+==2FeCl 2+H 2SO 4+2HCl ，反应中的氧化产物是（写化学式）。

（3）吸收液中除了含有H +、Cl –、SO 42–以外，对其它成份（Fe 3+、Fe 2+、H 2SO 3）的可能组合进行探究：
①提出假设。

假设1：溶液中存在Fe 3+、Fe 2+； 假设2：溶液中存在；
假设3：溶液中存在Fe 2+ 而不存在H 2SO 3 （二者恰好完全反应）。

②设计方案、进行实验，验证假设。

请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论（可以不填满）。

限选．．实验试剂和仪器：试管、滴管、0.1moL ⋅L -1KMnO 4、0.1moL ⋅L -1KSCN 溶液、
8.参考答案：（1）取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成（2）2H 2OH 2SO 4（3）①假设2：Fe 2+、H 2SO 3②
423（2）由于用FeCl 3溶液吸收制取SO 2气体，Fe 3+可以氧化H 2SO 3，故Fe 3+与H 2SO 3
不能共存，溶液中有H 2SO 3就一定有Fe 2+。

所以用品红验证了H 2SO 3的存在就不必再验证Fe 2+。

]
9、某科研小组用MnO 2和浓盐酸制备Cl 2时，利用刚吸收过少量SO 2的NaOH 溶液对其尾气进行吸收处理。

（1）请完成SO 2与过量NaOH 溶液反应的化学方程式：SO 2+2NaOH = ________________． （2）反应Cl 2+Na 2SO 3+2 NaOH===2NaCl+Na 2SO 4+H 2O 中的还原剂为________________．
（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl -
、OH -
和SO 24
-．请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑．．．空气的CO 2的影响）． ① 提出合理假设 ．
假设1：只存在SO 32-；假设2：既不存在SO 32-也不存在ClO -
；假设3：_____________． ② 设计实验方案，进行实验。

请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。

限选．．
实验试剂：3moL ⋅L -1H 2SO 4、1moL ⋅L -1NaOH 、0.01mol ⋅L -1KMnO 4、淀粉-KI 溶液、紫色石蕊试液． ③ 9、解析：(1) NaOH 过量，故生成的是正盐：SO 2+2NaOH =Na 2SO 3+H 2O 。

(2)S 元素的价态从+4→+6，失去电子做表现还原性，故还原剂为Na 2SO 3。

(3)①很明显，假设3两种离子都存在。

②加入硫酸的试管，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；在A试管中滴加紫色石蕊试液，若先变红后退色，证明有ClO-，否则无；在B试管中滴加0.01mol⋅L-1KMnO4溶液，若紫红色退去，证明有SO32-，否则无。

答案：
(1) Na2SO3+H2O(2) Na2SO3(3) ①SO32-、ClO-都存在
②
10、硫代硫酸钠(Na2S2O3)可看成是一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成。

某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想，通过实验探究Na2S2O3的化学性质。

请填写以下空白:
【提出问题】Na2S2O3是否与Na2SO4相似具备下列性质呢？
猜想①：。

猜想②：溶液呈中性，且不与酸反应。

猜想③：无还原性，不能被氧化剂氧化。

【实验探究】基于上述猜想②、③，设计实验方案。

请填写下列表格中的(1)(2)(3)。

【实验结论】Na2S2O3能与酸反应，具有还原性，与Na2SO4的化学性质不相似。

【问题讨论】
（1）甲同学向探究“猜想③”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据此认为氯水可将Na2S2O3氧化。

你认为该方案是否正确并说明理由。

（2）请重新设计一个实验方案，证明Na2S2O3被氯水氧化。

该实验方案是。

10、参考答案：
【提出问题】与BaCl2溶液反应有沉淀生成
【实验探究】(1)用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液，点滴到pH试纸的中央，将试纸呈现的颜色与标准比色卡对照
(2)有淡黄色沉淀和无色刺激性气味气体产生
(3)S2O32—+4Cl2+ 5H2O＝2SO42—+8Cl—+10H＋
【问题讨论】
（1）不正确，因氯水过量，氯水中同样含有Cl
（2）取少量反应后的溶液，向其中滴入氯化钡溶液，若观察到有白色沉淀产生，则说明Na2S2O3能被氯水氧化。