2019-2020年高考化学一轮复习 10.3探究型实验题课时作业.doc

2019-2020年高考化学一轮复习 10.3探究型实验题课时作业1某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2的氧化性强弱，设计如下实验(夹持仪器已略去，装置的气密性已检验)。实验记录如下：实验操作实验现象打开活塞a，滴加氯水，关闭活塞aA中溶液变为红棕色吹入热空气A中红棕色明显变浅；B中有气泡，产生大量白色沉淀，混合液颜色无明显变化停止吹入空气，打开活塞b，逐滴加入H2O2溶液开始时颜色无明显变化；继续滴加H2O2溶液，一段时间后，混合液逐渐变成红棕色请回答下列问题：(1)A中反应的离子方程式是_。(2)实验操作中吹入热空气的目的是_。(3)装置C的作用是_，C中盛放的药品是_。(4)实验操作，混合液逐渐变成红棕色，其对应的离子方程式为_。(5)由上述实验得出的结论是_。(6)实验反思：有同学认为实验操作吹入的热空气，会干扰(5)中结论的得出，你认为是否干扰，理由是_。实验操作，开始时颜色无明显变化的原因是(写出一条即可)：_ _。解析：(2)吹入热空气的目的是吹出Br2。(6)解题时注意审题，的实验现象是A中红棕色明显变浅，B中混合液颜色无明显变化，说明Br2被吹出，在B中与H2SO3发生了反应。答案：(1)2BrCl2=Br22Cl(2)吹出单质Br2(3)吸收尾气NaOH溶液(4)H2O22Br2H=Br22H2O(5)氧化性：H2O2Br2H2SO3(6)不干扰，无论热空气是否参与氧化H2SO3，只要观察到产生白色沉淀的同时无明显颜色变化，即能证明Br2氧化了H2SO3H2SO3有剩余(H2O2浓度小或Br与H2O2反应慢等因素都可)2已知氯气的漂白作用实际上是氯气与水反应生成的次氯酸的漂白作用。为了探究二氧化硫的漂白作用到底是二氧化硫本身的作用还是二氧化硫与水反应的产物的作用，某学习小组设计了如下实验。请回答相关问题。(1)为了探究干燥的SO2能不能使品红褪色，某同学设计了下图所示实验装置，请指出该装置设计中的不合理之处：_；_。(2)按照修改后的装置，实验中控制二氧化硫以大约每秒3个气泡的速度通入品红的酒精溶液时，经过一小时后，品红仍不褪色。这说明品红褪色不是二氧化硫直接导致的。由此可推测SO2能使品红的水溶液褪色，是微粒_在起作用。(3)甲同学的实验如下：取等体积、相同浓度的品红水溶液于两支试管中，分别加入少量亚硫酸钠固体和亚硫酸氢钠固体，两支试管中的品红都褪色，由此，他得出结论：使品红褪色的微粒是SO和HSO，不是H2SO3。你认为他的结论是否正确？_，理由是_。(4)为了进一步探究，乙同学做了如下实验：分别取相同浓度的品红水溶液各20 mL于两只小烧杯中，两只小烧杯中同时一次性各加入20 mL 0.1 mol/L的亚硫酸钠溶液和20 mL 0.1 mol/L的亚硫酸氢钠溶液，发现加入亚硫酸钠溶液的品红褪色较快。微粒浓度(多少)与褪色快慢的关系如下表所示，请用“多”或“少”填写表中画线处的内容。同浓度溶液SOHSOH2SO3褪色速度Na2SO3溶液多少少快NaHSO3溶液较上面_较上面_较上面_慢根据以上实验你得出的结论是_。解析：(1)SO2未经干燥通入品红的酒精溶液，不能达到实验目的。SO2有毒，不能直接排入大气中。(2)SO2与水反应：SO2H2OH2SO3，H2SO3HSOH，HSOSOH，故溶液中除含SO2外的含硫微粒有HSO、SO、H2SO3。(3)H2SO3为弱酸，其酸式盐、正盐均能够发生水解，溶液中也会含有H2SO3。(4)从实验现象来看，SO对品红的褪色起作用较大。比较两种溶液中SO浓度的相对大小，SO浓度较大的溶液变色较快。综合分析本实验可知，SO对漂白品红起主要作用。答案：(1)没有尾气吸收装置没有气体干燥装置(2)HSO、SO、H2SO3(3)不正确因HSO、SO水解也产生H2SO3(4)少多多主要是SO有漂白作用3牙膏的成分有活性物质、摩擦剂、保持牙膏湿润的甘油等物质。牙膏中的摩擦剂一般由CaCO3、Al(OH)3、SiO2中的一种或几种物质组成。为探究某品牌牙膏中摩擦剂的成分，化学兴趣小组同学做了以下实验：取适量牙膏样品，加水充分搅拌、静置、过滤。在滤渣中加入足量盐酸后，发现仍有少量不溶物。为进一步探究牙膏中摩擦剂的成分，同学们进行了以下实验。【提出假设】根据题目信息同学们提出了如下假设。假设1：牙膏摩擦剂的成分为SiO2和CaCO3假设2：牙膏摩擦剂的成分为SiO2和Al(OH)3假设3：_。【实验验证】设计实验方案，验证假设。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满也可补充)。可选的试剂：稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水。实验步骤预期现象和结论步骤1：取适量牙膏样品，加水充分搅拌、过滤步骤2：步骤3：答案：【提出假设】假设3：牙膏摩擦剂的成分为SiO2、CaCO3和Al(OH)3【实验验证】实验步骤预期现象和结论步骤1：步骤2：取适量沉淀于试管中，滴加过量稀盐酸若出现无色气泡，则说明含有CaCO3；若无气泡，则说明无CaCO3而有Al(OH)3步骤3：取步骤2的上层清液，滴加氢氧化钠溶液若先生成沉淀，后沉淀溶解说明含有Al(OH)3；若无明显现象，则无Al(OH)34.(1)已知Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O。甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间，研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下(所取溶液体积均为10 mL)：实验编号实验温度/c(Na2S2O3)/ molL1c(H2SO4)/molL1250.10.1250.20.1250.10.2500.20.1500.10.1其他条件不变时，探究温度对化学反应速率的影响，应选择_(填实验编号)；探究浓度对化学反应速率的影响，应选择_(填实验编号)；若同时选择溶液变浑浊的同时，探究_对化学反应速率的影响。(2)已知Na2S2O3溶液与Cl2反应时，1 mol Na2S2O3转移8 mol电子。该反应的离子方程式是_，甲同学设计如下实验流程探究Na2S2O3的化学性质。()甲同学设计实验流程的目的是证明Na2S2O3溶液具有碱性和_性。()加入BaCl2溶液生成白色沉淀B的离子方程式是_。()乙同学认为应将上述流程中所加试剂顺序颠倒，你认为甲、乙两同学的设计更合理的是_(填“甲”或“乙”)，理由是_。解析：(1)探究温度对反应速率的影响，应控制Na2S2O3、H2SO4的浓度相同，所以应选择或；探究浓度对化学反应速率的影响，应控制温度相同，所以应选择或或；在中，温度相同，改变的是不同反应物的浓度。(2)由于S2O4Cl25H2O=2SO8Cl10H，所以Na2S2O3具有还原性，由于其溶液pH8，则证明S2O水解呈碱性；要证明S2O的还原性，应先加BaCl2溶液，再加足量氯水，这样可以排除BaS2O3的干扰。答案：(1)或或或改变不同反应物的浓度(2)S2O4Cl25H2O=2SO8Cl10H()还原()SOBa2=BaSO4()乙可以排除BaS2O3的干扰5. 氮化铝(AlN)陶瓷是一种类似金刚石的新型无机非金属材料。超细氮化铝粉末被广泛应用于生产领域。其制取原理为：Al2O33CN22AlN3CO。某化学研究性学习小组成员根据氮化铝的制取原理，进行了如下探究。问题1在制取氮化铝时由于反应不完全，氮化铝产品中所含杂质除了碳以外还可能存在_(填化学式)。问题2为测定该产品中有关成分的含量，甲同学设计了以下实验：甲同学：称取10.00 g样品，将其加入过量的氢氧化钠溶液中共热蒸干，AlN跟氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2，并放出氨气3.36 L(标准状况)。则该样品中AlN的质量分数为_。问题3乙同学受到甲同学的启发，提出利用图的装置，通过测量AlN与过量浓NaOH溶液反应所生成氨气的体积来测定样品中氮化铝的质量分数(实验中导管体积忽略不计)。实验结束后，可由锥形瓶中残余固体测定杂质碳的质量分数。(1)广口瓶中的试剂X可以选用 _。A苯B酒精C植物油DCCl4(2)广口瓶的液体没有装满(上方留有少量空间)，实验测得NH3的体积将 _(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。问题4丙同学认为：乙同学的实验方法可能因气体体积测量不准导致误差，建议改用图装置进行同样实验，通过测定烧杯中硫酸的增重来确定样品中AlN的质量分数。你认为测定的结果会_(填“偏高”或“偏低”)，理由是_。解析：问题1根据题目反应方程式可以发现N2、CO为气体，不能留在AlN固体中，只能是碳和Al2O3。问题2由反应关系式AlNNH3得n(AlN)n(NH3)0.15 mol，m(AlN)6.15 g，样品中AlN的质量分数为6.15 g10.00 g100%61.5%。问题3(1)广口瓶中的试剂X的作用是防止NH3与水接触反应，只要不与氨气、水作用，同时密度比水小的液体都行，苯、植物油能满足题意。(2)广口瓶的液体不管是否装满，实验产生的气体体积都等于排出的液体体积。问题4丙同学的方案理论可行，但实际上锥形瓶中产生的NH3首先会将锥形瓶中空气赶出，最后锥形瓶中会留有NH3而无法被硫酸吸收，硫酸增重的量小于NH3的质量，计算的结果会偏低。答案：问题1Al2O3问题261.5%问题3(1)AC(2)不变问题4偏低反应产生的氨气有少部分残留在锥形瓶中未被稀硫酸吸收，因此测得AlN的质量分数将偏低 6工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应：PbSO4(s)CO(aq) PbCO3(s)SO(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。(1)上述反应的平衡常数表达式：K_。(2)室温时，向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化，在_溶液中PbSO4转化率较大，理由是_。(3)查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅2PbCO3Pb(OH)2，它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物(不考虑PbSO4)的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：全部为PbCO3；假设二：_；假设三：_。(4)为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究。定性研究：请你完成下表中内容。实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期的实验现象和结论取一定量样品充分干燥，定量研究：取26.7 mg的干燥样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由： _。解析：(1)根据PbSO4(s)CO(aq) PbCO3(s)SO(aq)知，化学平衡常数表达式为：K。(2)Na2CO3溶液中c(CO)较大，根据平衡移动原理，可知Na2CO3溶液中PbSO4转化率较大。(3)根据题中信息，提出另外两种假设。假设二：全部为碱式碳酸铅2PbCO3Pb(OH)2；假设三：为PbCO3和碱式碳酸铅的混合物。(4)因为PbCO3受热分解不产生水，而碱式碳酸铅受热分解产生H2O，所以可利用此不同设计实验方案。因为PbCO3PbOCO2，所以可以利用固体加热前后质量的改变量来确定结论。答案：(1)(2)Na2CO3Na2CO3溶液中的c(CO)大(3)全部为2PbCO3Pb(OH)2PbCO3和2PbCO3Pb(OH)2(4)实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期的实验现象和结论充分加热样品，将产生的气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管若无水硫酸铜不变蓝，则假设一成立；若无水硫酸铜变蓝，则假设一不成立同意，若全部为PbCO3时，26.7 mg完全分解后最终固体质量应为22.3 mg(或：不同意，实验最终得到固体的质量与全部为PbCO3分解所得固体质量相差不大，可能是实验过程中产生的误差引起的)(本题属于开放性试题，合理答案均可)