高三化学一轮复习《探究性实验》专题训练(2021届)word版含答案

2021届高三化学一轮复习《探究性实验》专题训练1、（2020年北京延庆）某实验小组在电压12V电流3A的条件下电解2mol/L的氯化铜溶液并探究其产物的性质。

（1）根据电解原理，预测：阴极发生的实验现象是______。

阳极发生的电极反应式为______。

电解氯化铜溶液总的化学方程式为______。

（2）小组同学在实际电解过程中，意外的观察到下表的实验现象：条件电极现象电压12V 电流3A 阴极3min后，附近溶液变成棕褐色。

30min后，溶液变成深棕褐色。

电极底部表面有少量红色金属生成，还有少量白色物质。

阳极开始出现少量气泡，后来气泡增多。

实验小组学生对阴极区产生异常现象的原因进行了探究：资料1：CuCl是白色的难溶物，用Cu还原CuCl2溶液可以得到CuCl沉淀，它易溶于浓盐酸，用水稀释CuCl 的浓盐酸溶液则又析出CuCl白色沉淀。

资料2：[CuCl2•CuCl2（H2O）]-（棕褐色）⇌CuCl+Cu2++3Cl-+H2O。

Ⅰ．探究阴极表面产生的白色物质：①根据资料写出Cu还原CuCl2溶液反应的化学方程式______。

②学生为了确定阴极产物进行实验A：取2mol/L的CuCl2溶液，加入铜粉，充分振荡，几分钟后，试管底有白色沉淀生成，过滤出白色固体，加入浓盐酸，固体溶解，加水稀释，又析出白色沉淀。

如果要确认阴极产生的白色沉淀是CuCl，还需要进行对照实验B，该实验的设计方案是______。

实验结论：通过实验A和实验B的对比，可以确定阴极产生的白色固体是CuCl。

Ⅱ．探究阴极区域溶液呈现棕褐色的原因：猜想1：可能是Cu2+与高浓度的Cl-发生络合反应所致。

实验C：向2mol/L的CuCl2溶液中加入，溶液呈现绿色，没有变成棕褐色。

实验结论：溶液颜色呈现棕褐色______（填“是”或者“不是”）由于Cu2+与高浓度的Cl-发生络合反应所致。

猜想2：棕褐色溶液可能与+1价Cu有关。

实验D：用铜粉和2mol/L的CuCl2溶液反应制备[CuCl2•CuCl2（H2O）]-，取少量该标准溶液与实验中得到的棕褐色溶液进行对照实验。

步骤一：配制标准[CuCl2•CuCl2（H2O）]-棕褐色溶液进行稀释，实验流程如图所示：步骤二：取阴极附近的棕褐色溶液，重复上述实验进行对照：请画出对照实验的流程图：实验结论：通过对照实验，确认棕褐色溶液与+1价Cu有关。

答案及解析（1）析出红色铜；2Cl--2e-=Cl2↑；CuCl2Cu+Cl2↑；（2）ⅠCu+CuCl2=2CuCl↓；②取阴极白色物质于试管中，加入浓盐酸，固体溶解，加水稀释，又析出白色沉淀；Ⅱ．猜想1：可能是Cu2+与高浓度的Cl-发生络合反应所致实验C：向2mol/L的CuCl2溶液中加入NaCl固体，溶液呈现绿色，没有变成棕褐色；实验结论：溶液颜色呈现棕褐色不是由于Cu2+与高浓度的Cl-发生络合反应所致；猜想2：棕褐色溶液可能与+1价Cu有关。

实验D：用铜粉和2mol/L的CuCl2溶液反应制备[CuCl2•CuCl2（H2O）]-，取少量该标准溶液与实验中得到的棕褐色溶液进行对照实验。

步骤一：配制标准[CuCl2•CuCl2（H2O）]-棕褐色溶液进行稀释，实验流程如图所示：，步骤二：取阴极附近的棕褐色溶液，重复上述实验进行对照：，通过对照实验，确认棕褐色溶液与+1价Cu有关；故答案为：不是；。

（1）根据电解原理，电极氯化铜溶液，阴极发生的反应是铜离子得到电子生成铜，阳极是氯离子失电子发生氧化反应生成氯气；（2）Ⅰ．①根据资料用Cu还原CuCl2溶液可以得到CuCl沉淀可得；②取试验中阴极的白色物质与实验A做对照试验；Ⅱ．猜想1：可能是Cu2+与高浓度的Cl-发生络合反应所致实验应向氯化铜溶液加入高浓度的Cl-，溶液没有变成棕褐色，说明该猜想不成立；猜想2：棕褐色溶液可能与+1价Cu有关取阴极附近的棕褐色溶液重复步骤一，得到与步骤一相同的现象说明该猜想成立。

本题考查化学实验基本操作方法的综合应用，为高考常见题型，题目难度较大，侧重于学生的分析能力、实验能力的考查，注意把握实验的原理和目的，为解答该类题目的关键，注意物质的性质，结合题给信息解答，试题有利于提高学生的分析、理解能力及化学实验能力。

2、（2020年北京石景山区）某实验小组对KSCN的性质进行探究，设计如下实验：ⅰ.先加1mL 0.1 mol/L FeSO4溶液ⅱ.再加硫酸酸化的KMnO4溶液ⅲ.先加1mL 0.05 mol/L Fe(SO)溶液（1）SCN－存在两种结构式，分别为N≡C—S－和S=C=N－，SCN－是二者的互变异构的混合物，请写出N≡C—S 2mL 0.1mol/LKSCN溶液e -盐桥Y 溶液石墨石墨X 溶液（2）用离子方程式表示FeSO 4溶液显酸性的原因 。

（3）①用离子方程式表示实验Ⅰ溶液变红的原因____________________________。

②针对实验Ⅰ中红色褪去的原因，小组同学认为是 SCN －被酸性KMnO 4氧化为SO 42－，并设计如 右图实验装置证实了猜想是成立的。

其中 X 溶液是 ，Y 溶液是 ，检验产物 SO 42－的操作及现象是 。

（4）针对实验Ⅱ“红色明显变浅”的现象，实验小组进行探究。

甲同学查资料得知：当加入强电解质后，增大了离子间相互作用，离子之间牵制作用增强，即“盐效应”。

“盐效应”使Fe 3++SCN －[Fe(SCN)]2+平衡体系中的Fe 3+跟SCN －结合成[Fe(SCN)]2+的机会减少，溶液红色变浅。

乙同学认为SCN －可以与Fe 2+反应生成无色络合离子，进一步使Fe 3++SCN －[Fe(SCN)]2+平衡左移，红色明显变浅，而Mg 2+与SCN －难络合，于是乙设计了如下实验：由此推测，实验Ⅱ“红色明显变浅”的原因是 。

（5）工业上测定钛铁合金中钛含量的其中一步反应原理是：以KSCN 为指示剂，用NH 4Fe(SO 4)2标准溶液滴定Ti （Ⅲ），反应的化学方程式为：Ti 2(SO 4)3+2NH 4Fe(SO 4)2=== 2Ti(SO 4)2+(NH 4)2SO 4+2FeSO 4，则达到滴定终点的实验现象是 。

答案（1）……………………………………………………………………………………………………………………………………………（2分）（2）Fe 2++2H 2 2 + 2H +………………………………………………………………………………………………………（2分）（3）① MnO 4—+ 5Fe 2+ + 8H + = Mn 2++ 5Fe 3+ + 4H 2O ，Fe 3+ +3SCN 3（3分）② 0.1 mol/L KSCN 溶液，硫酸酸化的KMnO 4溶液；……………………………………………………（各1分） 一段时间后取少量反应后的KSCN 溶液，先加盐酸酸化，再加氯化钡溶液，出现白色沉淀……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………（2分）（4）（注：本题答案可以是开放性的，逻辑合理就行）…………………………………………………（总3分）水溶液的稀释使溶液变浅；“盐效应”使Fe3+跟SC N—结合成[Fe(SCN)]2+的机会减少；SCN—与Fe2+反应生成无色络合离子，三者可能均有（不答水稀释可以不扣分）（5）无色变为红色或溶液变红……………………………………………………………………………………………………………（2分）3（2020年北京朝阳期末）某学习小组探究稀HNO3、浓HNO3与铜的反应。

装置（尾气处理装置略）现象Ⅰ中开始无明显现象，渐有小气泡生成，越来越剧烈，液面上方出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色。

Ⅱ中反应剧烈，迅速生成大量红棕色气体，溶液呈绿色。

（1）试管Ⅰ中Cu与稀HNO3反应的化学方程式是。

（2）Ⅱ中反应的速率比Ⅰ中的快，原因是。

（3）针对Ⅱ中溶液呈绿色的原因，提出假设：假设1：Cu2+的浓度较大所致；假设2：溶解了生成的NO2。

探究如下：取Ⅱ中绿色溶液，分为两等份。

①取一份于右图所示装置中， (填“操作”和“现象”)，证实Ⅱ中溶解了NO2。

②向另一份溶液加入（填化学试剂），溶液变为蓝色。

证实假设1不成立，假设2成立。

（4）对于稀HNO3与铜生成NO、浓HNO3与铜生成NO2的原因，提出两种解释：解释1．HNO3浓度越稀，溶液中NO3-的数目越少，被还原时，每个NO3-从还原剂处获得较多电子的机会（填“增多”或“减少”），因此被还原为更低价态。

解释2．推测下列平衡导致了产物的不同，并通过如下实验证实了推测的合理性。

3NO2 + H2O2HNO3 + NO① B 中盛放的试剂是 。

② C 中盛放Cu(NO 3)2和 。

③ 该小组证实推测的合理性所依据的实验现象是 。

答案 （1）()33223Cu 8HNO 3Cu NO 2NO 4H O +=+↑+（2）硝酸浓度大（3）① 向上拉动活塞a ，试管内液面上方出现红棕色气体 ② ()2Cu OH （或CuO 等） （4）解释1．增多解释2．① 水 ② 浓硝酸 ③ C 中溶液变绿4、（2020年北京东城一模）某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。

已知： 物质BaSO 4BaCO 3 AgIAgCl溶解度/g （20℃） 2.4×10-4 1.4×10-33.0×10-7 1.5×10-4（1）探究BaCO 3和BaSO 4之间的转化实验操作：试剂A 试剂B 试剂C 加入盐酸后的现象 实验Ⅰ BaCl 2Na 2CO 3 Na 2SO 4 ……实验ⅡNa 2SO 4Na 2CO 3有少量气泡产生，沉淀部分溶解① 实验Ⅰ说明BaCO 3全部转化为BaSO 4，依据的现象是加入盐酸后， 。

② 实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是 。

③ 实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化，结合BaSO 4的沉淀溶解平衡解释原因： 。

（2）探究AgCl 和AgI 之间的转化实验Ⅲ：实验Ⅳ：在试管中进行溶液间反应时，同学们无法观察到AgI 转化为AgCl ，于是又设计了如下实验（电压表读数：a ＞c ＞b ＞0）。

装置步骤电压表 读数 ⅰ.如图连接装置并加入试剂，闭合Ka充分振荡后3滴0.1 mol/L 乙溶液2 mL 0.1 mol/L 甲溶液0.1 mol/L KI(aq)充分振荡后3滴0.1 mol/L A 溶液2 mL 0.1 mol/L B 溶液1 mol/L C 溶液充分振荡后， 过滤，取洗净后的沉淀足量稀盐酸强，原电池的电压越大；离子的氧化性（或还原性）强弱与其浓度有关。