北京市2019届高三各城区第一学期期末考试化学试题分类汇编 —科学探究 word版含答案

北京市2019届高三各城区第一学期期末考试化学试题分类汇编—
科学探究
（海淀区）19．（12分）某校学习小组探究不同条件对电解FeCl2溶液产物的影响。

所用实验装置如下图所示，其中电极为石墨电极。

【查阅文献】i. Fe2+、Fe3+在溶液中通过与Cl-结合分别形成
FeCl42-、FeCl63-，可降低正电荷。

ii. 电解过程中，外界条件（如电解液pH、离子
浓度、电压、电极材料等）会影响离子的放电能力。

【实验记录】
序号实验条件实验现象
阴极阳极
I pH=0
1 mol·L-1
FeCl2溶液
电压1.5 V
电极上产生无色气体。

①湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝。

②取阳极附近溶液于试管中，滴加
KSCN溶液，溶液变红。

II pH=4.9
1 mol·L-1
FeCl2溶液
电压1.5 V
①未观察到气泡产生，电极表面有银灰
色金属光泽的固体析出。

②电解结束后，将电极浸泡在盐酸中，
观察到有大量气泡产生。

①湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝。

②阳极附近出现红褐色浑浊。

取阳极附近浊液于试管中，先用盐
酸酸化，再滴加KSCN溶液，溶液变红。

（1）结合阴极实验现象的分析
①实验I中阴极的电极反应式为。

②用化学用语表示实验II中产生阴极现象的原因：。

③对比实验I、II的阴极现象，可以获得的结论是。

（2）结合阳极实验现象的分析
①甲同学认为实验I中Cl-没有放电，得出此结论依据的实验现象是________。

阳极附近溶液滴加KSCN溶液变红，依据此现象分析，阳极反应可能是Fe2+ - e- === Fe3+、_____ ___。

②对比实验I、II的阳极现象，解释产生差异的原因：。

【实验讨论】
（3）有同学提出，改变条件有可能在阳极看到“湿润淀粉碘化钾试纸变蓝”的现象，可能改变的条件是，对应的实验方案是。

（朝阳区）19．（12分）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HNO 3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 + NO
① 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 。

（东城区）19.（13分）探究0.5 mol/L FeCl 3溶液（pH = 1）与不同金属反应时的多样性的原因。

（各组实验中：所用FeCl 3溶液体积相同；金属过量；静置、不振荡） 编号 金属 现象及产物检验
Ⅰ 镁条 立即产生大量气体，金属表面变黑，该黑色固体能被磁铁吸引，液体
颜色由棕黄色逐渐变为红褐色；
片刻后气泡减少，金属表面覆盖有红褐色沉淀，此时取反应后的液体，
滴加K 3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀。

Ⅱ 铜粉 无气体产生，溶液逐渐变为蓝绿色；
取反应后的溶液，滴加K 3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀。

（1）根据实验Ⅰ中的现象，推测红褐色液体为胶体，并用光束照射该液体，在与光束垂
直的方向观察到 得以证实。

（2）已知：Fe 和Fe 3O 4均能被磁铁吸引。

① 为了确定黑色固体的成分是否含有Fe 与Fe 3O 4，重复实验Ⅰ，及时取少量镁条
表面生成的黑色粉末，洗净后进行实验如下：
该实验说明黑色固体中一定含有，结合现象写出判断的理由：。

②除上述结论外，分析实验Ⅰ的现象，可知被还原得到的产物一定还有。

（3）实验Ⅰ、Ⅱ中现象的差异，与Fe3+、Mg2+、Fe2+、H+、Cu2+的氧化性强弱有关，其顺序是Mg2+＜Fe2+＜。

（4）继续探究0.5 mol/L FeCl3溶液（pH = 1）与Fe的反应。

编号金属现象及产物检验
Ⅲ铁粉持续产生少量气体；一段时间后，溶液颜色变浅，底部有红褐色沉淀，经检验，溶液pH = 4，含有Fe2+，无Fe3+。

Ⅳ铁丝无明显的气泡产生；一段时间后，溶液变为浅绿色，经检验，溶液pH = 2，含有Fe2+和Fe3+；Fe3+被还原的量多于实验Ⅲ。

②实验Ⅲ中发生反应的离子方程式有。

②已知：相同条件下，H+在溶液中的移动速率远大于Fe3+。

结合实验Ⅰ、Ⅱ，由
反应中金属表面离子浓度的变化，推测实验Ⅲ、Ⅳ现象差异的原因：。

（西城区）21．（10分）实验小组研究酸性条件下K2Cr2O7溶液和H2O2溶液的反应。

【实验Ⅰ】向盛有H2O2溶液的试管中，加入过量的K2Cr2O7溶液和硫酸，振荡，溶液立即变为紫红色，此时pH＝1。

溶液中持续产生气泡，最终溶液变为绿色。

资料：
ⅰ．Cr2(SO4)3溶液呈绿色。

ⅱ．酸性条件下，K2Cr2O7溶液和H2O2溶液反应生成CrO5，CrO5进一步反应生成Cr3+和O2。

ⅲ．CrO5是一种+6价Cr的过氧化物，其结构如右图，CrO5可溶于水，
易溶于乙醚得到蓝色溶液。

ⅳ．乙醚是一种无色、不溶于水、密度比水小的有机溶剂，化学性质稳定。

（1）实验Ⅰ中产生的气体是O2，检验的方法是______ __。

（2）实验Ⅰ的紫红色溶液中含有CrO5。

①验证紫红色溶液中含有CrO5的操作及现象是_____ ___。

②生成CrO5的反应不是氧化还原反应，反应的离子方程式是_____ ___。

（3）对实验Ⅰ中溶液变为绿色和产生O2的原因，作出如下假设：
a．CrO5在酸性溶液中不稳定，自身氧化还原生成Cr3+和O2。

b．CrO5在酸性条件下氧化了溶液中的H2O2，生成Cr3+和O2。

为验证上述假设，用下图装置进行实验Ⅱ和实验Ⅲ（夹持装置已略，B中石蜡油
用于吸收挥发出的乙醚）。

实验操作及现象如下：
【实验Ⅱ】
ⅰ．将20 mL CrO5的乙醚溶液加入A中的20 mL
pH＝1的稀硫酸中，不断搅拌，乙醚层由蓝色
变为无色，水层变为绿色，O2体积为V mL。

ⅱ．步骤ⅰ结束后向A中加入少量K2Cr2O7溶
液，轻轻搅拌，静置，乙醚层又显出蓝色。

【实验Ⅲ】
仅将实验Ⅱ中的pH＝1的稀硫酸替换为等量的含H2O2的pH＝1的稀硫酸，重复实验。

现象与实验Ⅱ相同，且O2体积仍为V mL。

①实验Ⅱ步骤ⅰ中消耗的CrO5与生成的O2的物质的量之比为2∶3，补全离子方程式：
2CrO5 +________ == 2Cr3+ + 3O2↑+ ________ + ________。

②甲同学认为依据实验Ⅱ和Ⅲ中生成O2的体积相同，无法说明假设b是否成立，
其理由是_____ ___。

（4）实验Ⅰ中总反应的离子方程式是________。

（丰台区）17.（15分）实验小组制备硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）并探究其性质。

资料：Na2S2O3·5H2O在中性溶液中较稳定，在酸性溶液中分解产生S、SO2。

Ⅰ. 以SO2、Na2S、Na2CO3为原料制备Na2S2O3·5H2O，装置如下图所示：
（1）A是SO2气体发生装置，常温下用亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制取SO2，实验过程中
需要控制SO2产生的速率。

请在虚框内将装置A补充完整。

△
（2）B中生成硫代硫酸钠的实质是：S + Na2SO3 === Na2S2O3
①S是由、、H2O反应得到。

②实验过程中有大量CO2产生，化学方程式为。

（3）装置C中的试剂为，作用是。

（4）当装置B中溶液的pH约为7时应停止通入SO2，否则Na2S2O3的产率下降，其原因是。

Ⅱ. 探究Na2S2O3的性质：
（5）研究S产生的原因：
已知：Na2S2O3中S元素的化合价分别为-2和+6
提出假设：假设1：Cl2、HClO等含氯的氧化性微粒氧化了-2价硫元素
假设2：空气中的O2也可能氧化-2价硫元素
假设3：酸性条件下Na2S2O3分解产生S
步骤1 取Na2S2O3晶体，溶解，配成0.2mol/L溶液。

步骤2 取4mL溶液，向其中加入1mL饱和氯水（pH = 2.4），溶液立即出现
浑浊，经检验浑浊物为S。

步骤3 继续滴加氯水，浑浊度增大，最后消失，溶液变澄清。

设计实验方案：
①向试管b 中加入 。

②依据现象，S 产生的主要原因是 ，说明理由 。

（6）步骤3，继续加入氯水，沉淀消失的原因是 （写化学方程式）。

（石景山区）18．（11分）Na 2S 2O 4俗称保险粉，常用做纺织工业的漂白剂、脱色剂等。

某科研小组
制备并探究其性质。

资料：Na 2S 2O 4易溶于水，具有极强的还原性，易被空气氧化，在碱性介质中稳定。

Ⅰ．制备Na 2S 2O 4（加热等辅助仪器略去）
（1）仪器①的名称是 。

（2）B 装置用于制备Na 2S 2O 4。

第一步反应：Zn+2SO 2 △ ZnS 2O 4；第二步，加入NaOH 溶液，于
28～35℃下反应生成Na 2S 2O 4，该步反应的化学方程式为 。

（3）B 装置反应前，先进行的实验操作是 。

（4）反应后除去B 中的沉淀，在滤液中加入一定量的NaCl 固体搅拌，有Na 2S 2O 4晶体析出。

加入
NaCl 固体的作用是 。

Ⅱ．探究Na 2S 2O 4的性质
Na 2SO 3固体 70%的硫酸 NaOH 溶液 A B C
NaOH 溶液
Zn 粉-水悬浮液 ①
4mL 0.2mol/LNa 2S 2O 3溶液 a b 1mL 饱和氯水 一段时间后出现浑浊 浑浊度较实验a 小 立即出现浑浊 4mL 0.2mol/LNa 2S 2O 3溶液
（5）隔绝空气加热Na 2S 2O 4固体完全分解得到固体产物Na 2SO 3、Na 2S 2O 3和SO 2，但科研小组没有做
到完全隔绝空气，得到的固体产物中还含有Na 2SO 4。

请设计实验证明该分解产物中含有Na 2S O 4。

实验方案是 。

（可选试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl 2溶液、AgNO 3溶液、KMnO 4溶液）
（6）制备纳米级银粉
用NaOH 溶液溶解Na 2S 2O 4，加入一定量的AgNO 3溶液，生成纳米级的银粉。

在制备银粉的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2︰1，且生成的含硫物质只有一种，写出该反应的离子方程式 。

（昌平区）20.（13分）
某兴趣小组欲探究SO 2与Cu(OH)2 的反应。

实验 实验步骤
现象
步骤1：打开分液漏斗，向烧
瓶中加入30 mL 0.5 mol/L
NaOH 溶液 I. 有蓝色絮状沉淀，静置后分层。

步骤2：从左侧导管通入SO 2气体 II. 静置后分层，上层溶液为淡绿色， 底部有白色沉淀，
（1）现象I 中产生蓝色沉淀的离子方程式是 。

（2）甲为了确认现象II 中白色沉淀的成分，进行如下探究。

查阅资料：
CuSO 3 CuCl Cu 2O 溶解性
不溶于水，浅黄色沉淀
不溶于水，白色沉淀 不溶于水，砖红色沉淀 性质
与酸反应 能溶于较浓的HCl 溶
液 酸性体系中不稳定，进一步反应生成Cu 和Cu 2+ 并进行如下实验：
15 mL 0.5 mol/L
CuCl 2溶液 试剂a
洗净的白色沉淀
沉淀消失，无气体产
生
① 试剂a 是 。

② 现象II 中生成白色沉淀的离子方程式是 。

（3）甲认为Cu(OH)2沉淀全部转化为CuCl ，乙依据实验现象对甲的观点进行反驳，依
据的实验现象是 。

（4）丙认为实验存在干扰，欲探究纯净的Cu(OH)2 悬浊液与SO 2的反应。

① 丙过滤I 中的蓝色沉淀，洗涤，取最后一次洗涤液于试管中， （填操作和现象），证明已洗涤干净。

再进行如下实验： 实验
实验步骤 现象
从左侧导管通入SO 2气体 III. 静置后分层，上层溶液为淡绿色，
底部有砖红色沉淀。

② 丙预测产物是Cu 2O ，取砖红色沉淀，洗涤后， （填操
作和现象）证明产物是Cu 2O 。

（5）纯净的Cu(OH)2 悬浊液与SO 2发生反应的化学方程式是 。

纯净的Cu(OH)2
悬浊液
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科学探究参考答案
（海淀区）19．（12分）
（1）① 2H + + 2e - == H 2↑
② Fe 2+ + 2e - == Fe 和Fe + 2H + == Fe 2+ + H 2↑（FeCl 42-合理正确给分，各1分）
③其他条件相同时，pH=0，pH 较小，c (H +)较大]时，阴极H +优先于1 mol·L -1 Fe 2+放电产生H 2，而pH=4.9，pH 较大，c (H +)较小时，阴极1 mol·L -1Fe 2+优先于H +放电产生Fe 2分
或整体回答：由pH=0变为pH=4.9，c (H +)减小，H +放电能力减弱，Fe 2+放电能力增强
（2）①湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝
FeCl 42- - e - === Fe 3+ + 4Cl -（或写为：FeCl 42- + 2Cl - - e - === FeCl 63-）
②随着溶液pH 的越低，c (H +)升高，抑制水解平衡Fe 3+ + 3H 2O Fe(OH)3 + 3H +正向移
动，难以生成Fe(OH)3
或正向回答：随着溶液pH 的增大，c (H +)减小，有利于水解平衡Fe 3+ + 3H 2O
Fe(OH)3 + 3H +正向移动，生成Fe(OH)3
（3）可改变条件1：改变c (Cl -)
保持其他条件不变，用2 mol/L FeCl 2溶液和n （n>0）mol/L NaCl 溶液等体积混合的溶液作为电解液[c （Fe 2+）= 1 mol/L ，c （Cl -）>2 mol/L]，观察阳极“湿润淀粉碘化钾试纸”上的现象
可改变条件2：改变电压
保持其他条件不变，增大电压（或改变电压），观察阳极“湿润淀粉碘化钾试纸”上的现象
（朝阳区）19．（12分）
（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
③C中溶液变绿
（东城区）19.（13分）
（1）一条光亮的“通路”
（2）①Fe 滤纸ⅱ上无明显现象，说明Fe3O4不能溶解产生Fe2+，所以滤纸ⅰ上粉末附近变蓝只能是Fe被氧化产生Fe2+
②H2、Fe2+
（3）H+ ＜Cu2+ ＜Fe3+
（4）①Fe ＋2H+ === Fe2+＋H2↑，Fe3+＋3H2O Fe(OH)3＋3H+
（Fe ＋2Fe3+ === 3Fe2+）
②由I、Ⅲ可知，金属与Fe3+、H+反应速率快时，因H+移动速率大，其浓度在金属表面变
化小，易被还原，促使Fe3+水解生成Fe(OH)3；Ⅳ中反应慢，Fe表面Fe3+能及时补充，
且由Ⅱ知Fe3+的氧化性强，利于Fe3+还原
（西城区）21．（共10分）
（1）将带火星的木条伸入试管中，木条复燃，说明生成的气体是O2（1分）
（2）①取少量紫红色溶液于试管中，加入乙醚，振荡，静置，液体分为两层，上层呈蓝色（2分）
②Cr2O72− + 4H2O2 + 2H+ == 2CrO5 + 5H2O（2分）
（3）①2CrO5 + 6H+== 2Cr3+ + 3O2↑+ H2O2 + 2H2O（2分）
②实验Ⅱ、Ⅲ中，O2来源于CrO5、H2O2中的−1价O，且−1价O过量，当CrO5的量相同
时，生成O2的体积相同，因而由实验Ⅱ和Ⅲ中生成O2的体积相同无法说明假设b是
否成立（1分）
（4）Cr2O72− + 3H2O2 + 8H+ == 2Cr3+ + 3O2↑+ 7H2O（2分）
（丰台区）17.（15分）
（1）
（2）①SO2Na2S
②SO2 + Na2CO3== CO2 + Na2SO3
（3）NaOH 吸收SO2防止污染环境
（4）酸性条件下，Na2S2O3发生分解
（5）①加入1mLpH=2.4的稀盐酸
②氯气等含氯氧化性微粒的氧化是主要因素，酸性分解及氧气氧化是次要因素
理由：实验b中包含酸性条件、空气两种影响因素，反应速率比实验a慢且浑浊度小（6）3Cl2 + S + 4H2O ===6HCl + H2SO4
（石景山区）18．（11分）
（1）圆底烧瓶
28～35℃
（2）ZnS2O4+2NaOH Na2S2O4 + Zn(OH)2
（3）打开A中分液漏斗活塞，使硫酸与亚硫酸钠先反应产生的SO2，排出装置中残留的O2（4）加入氯化钠，增大了Na+离子浓度，促进Na2S2O4结晶析出（用沉淀溶解平衡解释可以）（答盐析只给1分）
（5）取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液（或过滤，取滤液），滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质
（6）2Ag++S2O42—+4OH—＝2Ag↓+2SO32—+2H2O
（昌平区）20.（13分）
（1）Cu2++2OH-Cu(OH)2↓
（2）①浓HCl
②SO2+2Cu(OH)2+2Cl-2CuCl+SO42-+2H2O
（3）反应后上层为淡绿色溶液
（4）①滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，无白色沉淀产生
②加入适量H2SO4溶液，产生紫红色固体，溶液变蓝
（5）3Cu(OH)2+SO2Cu2O+CuSO4+3H2O。