探究性实验综合训练2020年高三化学一轮复习

2020年高三化学一轮复习——探究性实验综合训练（有答案）1、（2020年北京高考题）探究Na2SO3固体的热分解产物。

资料：①4Na2SO3Na2S＋3Na2SO4。

②Na2S能与S反应生成Na2S x，Na2S x与酸反应生成S和H2S。

③BaS易溶于水。

隔绝空气条件下，加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A，过程中未检测到气体生成。

黄色固体A加水得到浊液，放置得无色溶液B。

(1)检验分解产物Na2S取少量溶液B，向其中滴加CuSO4溶液，产生黑色沉淀，证实有S2－。

反应的离子方程式是________________________________________________________________________。

(2)检验分解产物Na2SO4取少量溶液B，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该沉淀含S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液B，加入足量盐酸，离心沉降(固液分离)后，________(填操作和现象)，可证实分解产物中含有SO42−。

(3)探究(2)中S的来源来源1：固体A中有未分解的Na2SO3，在酸性条件下与Na2S反应生成S。

来源2：溶液B中有Na2S x，加酸反应生成S。

针对来源1进行如图实验：①实验可证实来源1不成立。

实验证据是__________________________________________。

②不能用盐酸代替硫酸的原因是__________________________________________________。

③写出来源2产生S的反应的离子方程式：__________________________________________。

(4)实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S、Na2SO4和S产生。

运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性：___________________________________________________________。

答案(1)S2－＋Cu2＋===CuS↓(2)滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀(3)向溶液2中加入KMnO4溶液，溶液没有褪色(4)盐酸中Cl元素为－1价，是Cl元素的最低价，具有还原性，会与KMnO4溶液发生氧化还原反应，使KMnO4溶液褪色，干扰实验现象和实验结论(5)S x2−＋2H＋===H2S↑＋(x－1)S↓(6)根据反应4Na2SO3Na2S＋3Na2SO4可知，Na2SO3发生歧化反应，其中的S元素化合价即可升高也可降低，能从＋4价降为－2价，也可以降到0价生成硫单质2、.已知铁离子，氯气、溴均为常见的氧化剂，某化学兴趣小组设计了如下实验探究其强弱：（1）①装置A中发生反应的离子方程式是___________________________________。

②整套实验装置存在一处明显的不足，请指出___________________________________。

（2）用改正后的装置进行实验，实验过程如下：（3）因忙于观察和记录，没有及时停止反应，D、E中均发生了新的变化。

D装置中：红色慢慢褪去。

E装置中：CCl4层颜色逐渐加深，直至变成红色。

为探究上述实验现象的本质，小组同学查得资料如下：ⅰ．Fe3+ +3SCN-Fe(SCN)3是一个可逆反应。

ⅱ．(SCN)2性质与卤素单质类似。

氧化性：Cl2 ＞(SCN)2。

①请用平衡移动原理（结合上述资料）解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因_________________________________________________________。

现设计简单实验证明上述解释：取少量褪色后的溶液，滴加________溶液，若溶液颜色______________。

则上述解释是合理的。

小组同学另查得资料如下：①欲探究E中颜色变化的原因，设计实验如下：用分液漏斗分离出E的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，取少量，加入AgNO3溶液，结果观察到仅有白色沉淀产生。

请结合上述资料用两步离子方程式解释仅产生白色沉淀原因__________________________、__________________________。

【答案】(1). MnO2+4H++2Cl-ΔMn2++Cl2↑+2H2O (2). 缺少尾气处理装置(3). 关闭活塞a，点燃酒精灯(4). CCl4层由无色变为橙色(5). 过量氯气和SCN–反应2SCN-+Cl2=2Cl-+(SCN)2，使SCN-浓度减小，则Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3 平衡逆向移动而褪色(6). KSCN溶液（或FeCl3溶液）(7). 变红色（不变红）(8). BrCl + H2O=HBrO + H++Cl-(9). Ag++Cl-=AgCl↓3、（2020年北京西城4月）研究不同pH时CuSO4溶液对H2O2分解的催化作用。

资料：a．Cu2O为红色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成Cu和Cu2+。

b．CuO2为棕褐色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成Cu2+和H2O2。

c．H2O2有弱酸性：H2O+ +HO2－，HO2+ +O22－。

（1）经检验生成的气体均为O2，Ⅰ中CuSO4催化分解H2O2的化学方程式是______。

（2）对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出2种假设：ⅰ.CuO2，ⅱ.Cu2O和CuO2的混合物。

为检验上述假设，进行实验Ⅳ：过滤Ⅲ中的沉淀，洗涤，加入过量硫酸，沉淀完全溶解，溶液呈蓝色，并产生少量气泡。

①若Ⅲ中生成的沉淀为CuO2，其反应的离子方程式是______。

②依据Ⅳ中沉淀完全溶解，甲同学认为假设ⅱ不成立，乙同学不同意甲同学的观点，理由是______。

③为探究沉淀中是否存在Cu2O，设计如下实验：将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后，取a g固体溶于过量稀硫酸，充分加热。

冷却后调节溶液pH，以PAN为指示剂，向溶液中滴加c mol·L − 1 EDTA 溶液至滴定终点，消耗EDTA 溶液V mL 。

V=______，可知沉淀中不含Cu 2O ，假设ⅰ成立。

（已知：Cu 2++EDTA== EDTA-Cu 2+，M (CuO 2)＝96 g·mol − 1，M (Cu 2O)＝144 g·mol − 1）（3）结合方程式，运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因：______。

（4）研究Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同pH 时H 2O 2分解速率不同的原因。

实验Ⅴ：在试管中分别取1 mL pH ＝2、3、5的1 mol·L − 1 Na 2SO 4溶液，向其中各加入0.5 mL 30%H 2O 2溶液，三支试管中均无明显现象。

实验Ⅵ：______（填实验操作和现象），说明CuO 2能够催化H 2O 2分解。

（5）综合上述实验，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同pH 时H 2O 2的分解速率不同的原因是______。

答案（1）2H 2O 2 ====== O 2↑+2H 2O （2）①H 2O 2+Cu 2+ == CuO 2↓+2H +②CuO 2与H +反应产生的H 2O 2具有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化Cu 2O 或Cu ，无法观察到红色沉淀Cu③（3）溶液中存在H 2O+ +HO 2－，HO 2+ +O 22－，溶液pH 增大，两个平衡均正向移动，O 22－浓度增大，使得CuO 2沉淀量增大（4）将Ⅲ中沉淀过滤，洗涤，干燥，称取少量于试管中，加入30％H 2O 2溶液，立即产生大量气泡，反应结束后，测得干燥后固体的质量不变（5）CuO 2的催化能力强于Cu 2+；随pH 增大，Cu 2+与H 2O 2反应生成CuO 2增多4、.某小组电解K 2Cr 2O 7溶液，研究过程如下：实验一 电压不同时，用石墨电极电解硫酸酸化的pH ＝2.5的饱和K 2Cr 2O 7 溶液，实验现象如下： (1)阳极产生的气体是______________________。

(2)电压为2.0 V 时，阴极区检出Cr 3+，结合实验现象判断在阴极放电的主要离子是_______。

(3)电压高于5.0 V 时，被电解的主要物质是______________。

实验二 探究其他因素对电解K 2Cr 2O 7溶液的影响。

用相同强度的稳恒电流（单位时间内转移的电子数始终相同），分别电解3份500 mL 相同浓度的K 2Cr 2O 7溶液，电解时间均为30 min 。

实验结果如下： 1000a 96c(4)对比Ⅰ、Ⅱ可知，阴极表面是否析出金属Cr ，以及Ⅱ中Cr 2O 72−的还原率提高均与______填离子符号）有关。

(5)Ⅲ中Cr 2O 72−还原率较Ⅰ、Ⅱ有较大提高，分析其原因： ①阳极区：阳极反应：_______，进而使Cr 2O 72−被还原。

②阴极区：由于_______，进而促进了Cr 2O 72−在阴极区被还原，依据的实验现象是___________。

(6)工业上处理含C r2O 72−的废水，用铁作阳极，控制一定的电压，初始pH 为3～4，将Cr 2O 72−最终转化为难溶的Cr(OH)3除去，结合上述实验，电压不宜过高、pH 不宜过小的目的，除节约成本和防止腐蚀设备外，还有__________。

答案 (1). O 2 (2). Cr 2O 72− (3). H 2O (H +和OH−) (4). Fe 3+ (5). Fe –2e −＝Fe 2+ (6). Fe 3+迁移进入阴极区，在阴极得电子生成Fe 2+ (7). Ⅱ中比Ⅰ中的Cr 2O 72−还原率高，Ⅱ、Ⅲ中阴极上均没有析出Cr (8). 避免电压过高、pH 过小导致H +在阴极放电，从而降低Cr 2O 72−的还原率；pH 过小不利于Cr 3+转化为Cr(OH)35、（2020年北京西城6月）某小组研究NH 4Cl 与CuO 反应，进行如下实验(部分装置略)：经检测，实验Ⅰ中的黄色固体含有CuCl 和CuCl 2，实验Ⅱ中的亮红色固体为Cu 。

(1)实验Ⅰ中试管口的白色固体是______。

(2)实验Ⅰ中黑色固体变蓝，最终部分固体变为黄色的过程中，发生了如下变化：4NH Cl HCl X24242CuO CuCl ()(NH )CuCl CuCl ()CuCl ∆∆∆∆−−→−−−→−−→−−→湿润无水 ①(NH 4)2CuCl 4固体受热分解的化学方程式是______。

②对于物质X ，做出如下假设： ⅰ．X 是NH 4Cl 。

反应方程式为：________________________________(补充完整) ⅱ．X 是______，理由是______。