高三化学探究性实验专题训

高三化学探究性实验专题训练（二）
1．某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有
请你帮助该同学整理并完成实验报告
（1）实验目的：。

（2）实验用品：仪器：①②③④试管夹⑤镊子⑥小刀⑦玻璃片⑧砂纸等；
药品：钠、镁带、铝条、2 mol.L-1的盐酸、新制的氯水、饱和的H
2S溶液
AlCl
3
溶液、NaOH溶液等。

（3）实验内容：（填写与实验方案相对应的实验现象）
①②③④⑤⑥（用A-F表示）
写出③的离子方程式
（4）实验结论：
（5）有人设计了如图所示的钠与水反应实验装置，并验证钠的物理性质，
钠与水反应产物。

Ⅰ.当进行适当操作时还需要的仪器有。

Ⅱ.如何进行操作？。

Ⅲ.实验现象是。

2．某研究性学习小组为探究铜、锌与浓盐酸反应，设计实验探究方案如下：
（一）实验用品：纯锌片、铜片、37%的浓盐酸、蒸馏水、氯化铜溶液
（二）实验记录：
（三）背景资料
（四）请你参与以下探究
（1）实验A反应速度明显比B小，原因是
（2）根据“铜位于金属活动顺序表氢之后，与稀盐酸不反应，而在实验C中加热时又产生气体”的事实，作出如下推断：
①有同学认为“实验C中加热时产生的气体是溶解在溶液中的H2”，你认为是否有道理，
理由是
②某同学作了如下猜想：是否成立？请你设计实验方案加以验证。

（3）某同学对实验D中的白色沉淀进行分析：“不可能是CuCl2，因为CuCl2能溶于水且溶液显蓝色；也不可能是ZnCl2，因为稀释后溶液更稀，不会析出ZnCl2晶体。

若利用资料卡片资料①②大胆猜想，白色沉淀可能是CuCl。

请你帮他设计验证方案（若有多处方案，只设计两个）。

[CuCl4]3-等离子与CuCl(s)、Cl-三者之间所形成的沉淀溶解平衡移动的结果。

请写出这一平衡关系式（用离子方程式表示）。

3．某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应，设计如下实验探究方案（装置中的固定仪器和酒精灯均未画出）
实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CC14、NaOH溶液等药品，铜丝被卷成螺旋状，一端没入浓H2SO4中，另一端露置在液面上方。

以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录。

材料一：小组交流滴录
学生1：加热前，无现象发生；加热后，液面下铜丝变黑，产生气泡，有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中，黑色物质是什么？值得探究！
学生2：我也观察到黑色颗粒状物质，后来逐渐转变为灰白色固体，我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸CuSO4。

学生3：你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑，而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝聚，会不会液面以上的铜丝成硫发生了反应，我查资料发现：2Cu+S=Cu2S（黑色）。

材料二：探究实验剪辑
实验1：将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑，然后插入稀硫酸中，铜丝重新变得光亮，溶液呈蓝绿色；将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑，然后插入稀硫酸中无变化。

实验2：截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝，插入稀硫酸中无变化；将浓硫酸液面下方变黑的铜丝，插入稀硫酸、黑色明显变浅，溶液呈蓝绿色。

实验3：将溶液中的黑色颗粒状物质，经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热，然后冷却，用电子天平称重发现质量减少10%左右。

根据上述材料回答下列问题：
（1）A试管上方的长导管的作用是；D、E两支试管中CC14的作用是。

（2）加热过程中，观察到A试管中出现大量白色烟雾，起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质，在持续加热浓硫酸（沸腾）时，淡黄色固体物质又慢慢地消失。

写出淡黄色固体消失的化学反应方程式：。

（3）对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热，很快发现C试管中品红溶液褪色，但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。

学生1猜想是由于SO2溶解度较大，生成了Ca（HSO3）2的缘故。

请你设计实验验证学生1的猜想。

（4）根据上述研究，结合所学知识，你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是。

（写化学式）
（5）学生2将反应后的反应液稀释后进行检验，发现溶液呈酸性，对此，学生2提出的猜想的：铜与浓硫酸反应生成的硫酸铜水解溶液呈酸性。

你的猜想是：。

请你设计一个简单的实验以验证你的猜想：。

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探究性实验专题训练（二）参考答案
1．（1） 探究同周期元素的金属性和非金属性的递变规律。

（2） 试管 ； 酒精灯； 胶头滴管
（3）① B ② F ③ A ④ D ⑤ C ⑥ E
2Na+2H 2O=2Na ++2OH -+H 2↑
（4）金属性：Na > Mg > Al 非金属性：Cl > S
（5）Ⅰ.小试管和酒精灯 Ⅱ.将大头针向上提，使钠块落入水中，将小试管扣在玻璃导管上收集反应产生的气体，用拇指堵住试管口，移至酒精灯上方，点燃。

Ⅲ. 钠浮在水面上熔成闪亮的小球，迅速游动，逐渐消失，水溶液由无色变成红色。

2．（1）铜锌及浓盐酸一起组成了原电池，加快了反应速率（2分） （2）①没道理，因为H 2本身难溶于水（1分）
（3
4 CuCl 3．（1）冷凝、回流（1+1分）。

防止倒吸（2分）。

（2）S+2H 2SO 4（浓） 3SO 2↑+2H 2O （2分，无加热符号、气体符号扣1分） （3）取样后，向其中加入氯氧化钠溶液，观察是否有沉淀生成。

（或者加热、加盐酸检验SO 2气体等方法，开放题，正确即可）（2分）
（4）CuO 、CuS 、Cu 2S （或CuO 、CuS 可CuO 、Cu 2S ）（2分） （5）铜与浓硫酸反应的实验中硫酸过量使溶液呈酸性（2分）。

取稀释后的溶液适量于试管中，加入足量的铁粉，若有无色无味的气体产生，证明硫酸过量（开放题，正确即可）。