1、探究型实验大题非选择题（共12题）1工业生产中将水蒸气通过灼热的煤可获得水煤气：C+H2O（g）CO+H2。实验室用下图装置模拟了这一过程，请回答下列问题：（1）装置A中a为玻璃管，其作用是_。（2）实验开始后，装置D中澄清石灰水变浑浊，说明装置A中除发生制水煤气的反应，还有_（任写1个化学方程式）。（3）为验证所产生的水煤气中含有CO和H2，选用上图中的装置A、B、C和下图所示的部分装置（可以重复选用）进行实验。实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、C、_、K。能证明水煤气中含有H2的现象是_；能证明水煤气中含有CO的现象是_。装置K用于收集未反应的H2和CO，目的是_。（4）CO和H2的
2、混合气在工业上可用于合成有机化工原料和新型燃料，从“绿色化学” （反应物中的原子利用率达到100%）的角度判断，下列有机物不能以CO和H2为原料合成的是_（填序号）。A 甲醇 B 乙醛（CH3CHO） C 苯 D 甲酸甲酯（HCOOCH3）2为探究NO与铜粉的反应，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2。 回答下列问题：(1)通入N2的作用：_，仪器a的名称_。(2)A中发生反应的离子方程式：_(3)B中NaOH的作用_。(4)D中有_现象，即可证明NO与Cu反应。(5)NO可被Ce4氧化，制得NH4NO3产品，流程如下(Ce为铈元素)。 装置中，酸性条件下NO
3、被Ce4氧化的产物主要是NO和NO，写出生成等物质的量的NO和NO的离子方程式：_。已知进入装置溶液中NO的浓度为a gL1，要使1 m3该溶液中的NO完全转化为NH4NO3，至少需通入标况下的O2_L(用含a代数式表示，结果保留整数)。3某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl36H2O能否反应产生Cl2。通过查阅资料，学习小组获知：FeCl3是一种共价化合物，熔点306，沸点315。实验操作和现象：（1）分析现象ii，该小组探究黄色气体的成分，实验如下：a.直接加热FeCl36H2O，产生白雾和黄色气体。b.将现象ii和a中的黄色气体通入KSCN溶液，溶液均变红。通过该实验说明现象ii
4、中黄色气体含有_(填化学式)（2）除了氯气可使B中溶液变蓝外，该小组还提出其他的原因也可以使B中溶液变蓝，请用离子方程式回答(任写一个)：_。（3）为进一步确认黄色气体中是否含有Cl2，小组提出两种方案，均证实了Cl2的存在。方案1的C中饱和食盐水的作用是_。方案2中X溶液为_(填化学式)，此时B中溶液_(填现象)。（4）将A中产物分离得到Fe2O3和MnCl2，A中产生Cl2的化学方程式_。4SnCl4可用于染色时的媒染剂、润滑油添加剂、玻璃表面处理剂等。实验室可通过如下图装置制备少量SnCl4（夹持装置略）已知：锡的熔点232、沸点2260；SnCl2的熔点246.8、沸点623；SnCl
5、4的熔点-33、沸点114，SnCl4极易水解。通常将SnCl4晶体加入浓盐酸中，以配制无色的SnCl4溶液。回答以下问题（1）仪器a的名称为_，该仪器中发生反应的离子方程式为_。（2）装置的作用是_，如果去掉装置，从实验安全的角度看可能产生的影响是_。（3）装置中的试剂为_。下图中可替代装置的是_（填字母序号，下同）。（4）该实验装置存在一处明显的缺陷，改进方法为在装置后连接上图中的_。（5）若反应中消耗17.85g锡粉可得到37.2g SnCl4，则SnCl4的产率为_（保留三位有效数字）5文献表明：工业上，向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁；相同条件下，草酸根的还原性强于。为检验这一
6、结论，某研究性小组进行以下实验：资料：.草酸为二元弱酸。.三水三草酸合铁酸钾为翠绿色晶体，光照易分解。其水溶液中存在.为黄色固体，溶于水，可溶于强酸。（实验1）用以下装置制取无水氯化亚铁(1)圆底烧瓶中所盛试剂是_，玻璃丝的作用是_。(2)欲制得纯净的，实验过程中点燃A、C酒精灯的先后顺序是先点燃_处酒精灯。(3)若用D的装置进行尾气处理，存在的问题是_、_。（实验2）通过和在溶液中的反应比较和的还原性强弱。操作现象在避光处，向溶液中缓慢加入溶液至过量，搅拌，充分反应后，冰水浴冷却，过滤得到翠绿色溶液和翠绿色晶体(4)取实验2中少量晶体洗净，配成溶液，滴加溶液，不变红。继续加入硫酸，溶液变红，
7、说明晶体中含有价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是_。(5)经检验，翠绿色晶体为。设计实验，确认实验2中没有发生氧化还原反应的操作和现象是_，其可能原因是_。(6)取实验2中的翠绿色溶液光照一段时间，产生黄色浑浊且有气泡产生。补全反应的离子方程式：_+_+_+_（实验3）研究性小组又设计以下装置直接比较和的还原性强弱，并达到了预期的目的。(7)描述达到预期目的可能产生的现象：电流计的指针_(填“会”或“不会”)发生偏转，一段时间后，左侧_，右侧_。6为了探究KI与FeCl3的反应为可逆反应，且有一定的限度，某化学小组进行了两组实验：(1)请写出KI溶液与FeCl3溶液反应的离子反应方程式：_；
8、实验I：探究KI与FeCl3的反应为可逆反应步骤1：设计如下图原电池装置，接通灵敏电流计，指针向左偏转(注：灵敏电流计指针总是偏向电源正极)，随着时间进行电流计读数逐渐变小，最后读数变为零。步骤2：当指针读数变零后，向甲中加入少量FeCl2固体，向乙中加入少量碘固体；(2)若灵敏电流计出现_(答现象)，则证明该反应为可逆反应。实验结论：该反应为可逆反应。(3)根据以上实验结论解释步骤1中“最后读数变为零”的原因_；(4)加入FeCl2和碘固体后，正极的电极反应式为_；实验II：证明KI与FeCl3的反应有一定限度。步骤3：取5 mL 0.1 mol/L的KI溶液于试管，滴加0.1 mol/L的
9、FeCl3溶液2 mL，振荡；步骤4：取少量反应后的溶液，向其中加入几滴淀粉溶液，充分振荡；(5)观察到的现象是_；步骤5：另取少量反应后的溶液，滴加0.1 mol/L的AgNO3溶液，振荡，产生黄色沉淀，则证明该反应有一定限度。(6)但有同学认为步骤5现象不能证明得出的结论，原因是_，修正实验方案后得到结论：该反应有一定的限度。7铋酸钠（NaBiO3）是分析化学中的重要试剂，在水中缓慢分解，遇沸水或酸则迅速分解。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用。回答下列问题：.制取铋酸钠制取装置如图（加热和夹持仪器已略去），部分物质性质如下：（1）C中盛放Bi(OH)3与NaOH的混合物，与Cl2反
10、应生成NaBiO3，反应的化学方程式为_。B装置的作用是_。（2）当观察到_（填现象）时，可以初步判断C中反应已经完成。（3）拆除装置前必须先除去残留的Cl2，以免污染空气。除去烧瓶A中残留Cl2的操作是：关闭_；打开_。（4）反应结束后，为从装置C中获得尽可能多的产品，需要的操作有_。.铋酸钠的应用检验Mn2+（5）往待检液中加入铋酸钠晶体，加硫酸酸化，生成Bi3+，且溶液变为紫红色，证明待检液中存在Mn2+。产生紫红色现象的离子方程式为_。.产品纯度的测定（6）取上述NaBiO3产品ag，加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反应，再用bmo1L-1的H2C2O4标准溶液滴定生成的MnO
11、4-(已知：H2C2O4+MnO4-CO2+Mn2+H2O，未配平），当溶液紫红色恰好褪去时，消耗cmL标准溶液。该产品的纯度为_（用含a、b、c的代数式表示）。8某小组探究酸化条件对0.1mol/LKI溶液氧化反应的影响。序号操作及现象实验1取放置一段时间后依然无色的0.1mol/LKI溶液，加入淀粉溶液，溶液不变蓝；向溶液中继续加入2滴6mol/L的稀硫酸，溶液立即变蓝实验2取新制的0.1mol/LKI溶液，加入淀粉溶液，溶液不变蓝；向溶液中继续加入2滴6mol/L的稀硫酸，溶液10s后微弱变蓝（1）溶液变蓝，说明溶液中含有_ 。结合实验1和实验2，该小组同学认为酸化能够加快I-氧化反应的
12、速率。（2）同学甲对滴加稀硫酸后溶液变蓝速率不同的原因提出猜想：放置一段时间后的0.1mol/LKI溶液成分与新制0.1mol/LKI溶液可能存在差异，并继续进行探究。实验3：取新制0.1mol/LKI溶液在空气中放置，测得pH如下：时间5分钟1天3天10天pH7.27.47.88.7资料：pH11.7时，I能被O2氧化为I。一定碱性条件下，I2容易发生歧化，产物中氧化产物与还原产物的物质的量之比为15。用化学用语，解释0.1mol/LKI溶液放置初期pH升高的原因：_。对比实验1和实验2，结合化学用语和必要的文字，分析实验1中加稀硫酸后“溶液立即变蓝”的主要原因可能是_。（3）同学甲进一步设
13、计实验验证分析的合理性。序号操作现象实验4重复实验2操作后，继续向溶液中加入 _。溶液立即变蓝（4）该组同学想进一步探究pH对I2发生歧化反应的影响，进行了如下实验。实验5：用20mL 4种不同浓度的KOH溶液与2mL淀粉溶液进行混合，测量混合液的pH后，向其中加入2滴饱和碘水，观察现象。记录如下：实验组ABCDpH11.410.69.58.4现象无颜色变化产生蓝色后瞬间消失产生蓝色，30s后蓝色消失从实验5可以看出pH越大，歧化反应速率越_（填“快”或“慢”）。解释pH8.4时，“产生蓝色，30s后蓝色消失”的原因：_。9某小组探究溶液和溶液的反应原理。（实验一）将含淀粉的溶液加入酸性溶液(
14、过量)中，混合后约5秒内无明显变化，随后有少量蓝色出现并迅速变蓝。(1)溶液变蓝，说明具有_性。(2)查阅文献：反应： 慢反应：_=_+_ 较快反应： 快写出酸性条件下，反应的离子方程式_。(3)向实验一所得蓝色溶液中加入少量溶液，蓝色迅速褪去，后又变蓝色。据此得出氧化性比强，该结论_(填“合理”或“不合理”)，理由是_。(4)为了进一步研究溶液和溶液的反应原理，设计如下实验。（实验二）装置如图所示，闭合后，电流表的指针偏转情况记录如表：表盘时间/min偏转位置右偏至“Y”处指针回到“0”处，又返至“X”处；如此周期性往复多次指针归零闭合后，检验b极附近溶液存在放电产物的实验操作是_。时，直接
15、向a极区滴加淀粉溶液，溶液未变蓝。取a极附近溶液于试管中，滴加淀粉溶液，溶液变蓝。判断在a极放电的产物是_。(5)下列关于上述实验解释合理的是_(填字母序号)。A实验一中：5秒内无明显变化，可能是因为反应的活化能太小，反应速率太慢B实验二中：指针回到“0”处，可能是因为反应比反应快，导致难与发生反应C实验二中：又返至“X”处，可能是因为发生了反应，重新形成了原电池10卤素单质在碱性溶液中容易发生歧化反应，歧化的产物依反应温度的不同而不同。、下图为制取氯气、氯酸钾、次氯酸钠和检验氯气性质的微型实验装置：装置中盛装的药品如下：胶头滴管中装有 5 mL 浓盐酸；微型具支试管中装有 1.5 g KMn
16、O4；微型具支试管中装有 23 mL 浓硫酸；U 形反应管中装有 30% KOH 溶液；U 形反应管中装有 2 molL1 NaOH 溶液；、双 U 形反应管中分别装有 0.1 molL1 KI淀粉溶液和 KBr 溶液；尾气出口用浸有 0.5 molL1 Na2S2O3 溶液的棉花轻轻覆盖住（1）检查整套装置气密性的方法是_。（2）为了使装置中的反应顺利完成，应该控制的反应条件分别为_、_。（3）装置中能够观察到的实验现象分别是_， _。（4）如果把装置中的试剂互换位置，则_（填“能”或“不能”）证明氧化性 Cl2I2，理由是_。（5）已知氯酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图所示，反应结束后，从装置
17、所得溶液中提取氯酸钾晶体的实验操作是_。（6）尾气处理时 Cl2 发生反应的离子方程式为_。（7）选择微型实验装置的优点有_（任答两点）。11.如图是实验室制乙烯的发生装置和乙烯性质实验装置，反应原理为CH3CH2OHCH2=CH2H2O，回答下列问题：（1）图1中仪器、的名称分别为_、_。（2）收集乙烯气体最好的方法是_。（3）向溴的四氯化碳溶液中通入乙烯(如图2)，溶液的颜色很快褪去，该反应属于_(填反应类型)，若将反应后无色液体中的反应产物分离出来，则宜采用的方法是_。II.为探究乙烯与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量的工业用乙烯气体(在储气瓶中)，使气体通入溴水中，
18、发现溶液褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质，推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性的气体杂质，由此他提出必须先除去杂质，然后再使乙烯与溴水反应。请回答下列问题：（4）甲同学的实验中有关的化学方程式为_。（5）甲同学设计的实验_(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴发生加成反应，其理由是_(填字母)。A使溴水褪色的反应，未必是加成反应B使溴水褪色的反应，就是加成反应C使溴水褪色的物质，未必是乙烯D使溴水褪色的物质就是乙烯（6）乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体是_，它与溴水反应的化学方程式是_。在验证过程中必须全部除去，除
19、去该杂质的试剂可选用_。（7）为了验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应，可采取方法有_。12硝酸铁具有较强的氧化性，易溶于水，乙醇等，微溶于浓硝酸。可用于金属表面化学抛光剂。(1)制备硝酸铁取100mL 8mol L-1硝酸于a中，取 5.6g铁屑于b中，水浴保持反应温度不超过70。b中硝酸与铁屑混合后，铁屑溶解，溶液变黄色，液面上方有红棕色气体。写出b中发生反应的离子方程式：_。若用实验制得的硝酸铁溶液，获取硝酸铁晶体，应进行的操作是：将溶液小心加热浓缩、_、_，用浓硝酸洗涤、干燥。(2)探究硝酸铁的性质。用硝酸铁晶体配制0.1molL-1硝酸铁溶液，溶液呈黄色，进行实验如下：实验一
20、：硝酸铁溶液与银反应：i.测0.1molL-1硝酸铁溶液pH约等于1.6 。ii.将5mL 0.1molL-1硝酸铁溶液加到有银镜的试管中，约1min银镜完全溶解。使银镜溶解的反应原理有两个反应：a. Fe3+使银镜溶解 b. NO3-使银镜溶解证明Fe3+使银镜溶解，应辅助进行的实验操作是_。用5mL _溶液，加到有银镜的试管中，约1.2min银镜完全溶解。证明NO3-使银镜溶解。为进一步研究溶解过程，用5mLpH约等于1.6的0.05molL-1硫酸铁溶液，加到有银镜的试管中，约10min银镜完全溶解。实验二：硝酸铁溶液与二氧化硫反应，用如图所示装置进行实验：i.缓慢通入SO2，溶液液面上
21、方出现红棕色气体，溶液仍呈黄色。ii.继续持续通入SO2，溶液逐渐变为深棕色。已知：Fe2+NOFe(NO)2+(深棕色)步骤i反应开始时，以NO3-氧化SO2为主，理由是：_。步骤ii后期反应的离子方程式是_。(3)由以上探究硝酸铁的性质实验得出的结论是_。参考答案1平衡装置A中圆底烧瓶的内外压强，防止瓶内压强过大 C+2H2O（g）CO2+2H2或CO+H2O（g）CO2+H2 H、E、G、J、I、E 装置J中黑色粉末变为红色，装置I中白色固体变为蓝色 装置J中黑色粉末变为红色，第1 个装置E中无明显现象，第2个装置E中澄清石灰水变浑浊 防止CO、H2扩散到空气中遇明火爆炸；防止CO污染空
22、气 BC 2排净空气，防止NO被氧化 分液漏斗 3Cu+8H+2NO=3Cu2+NO+4H2O 吸收挥发的HNO3 红色粉末变为黑色 2NO+3H2O+4Ce4+=NO+NO+6H+4Ce3+ 243a 3FeCl3 2Fe3+2I-=I2+2Fe2+或者4H+4I-+O2=2I2+2H2O 除去FeCl3，降低Cl2的溶解度 NaBr/KBr 变为浅橙红色 2FeCl36H2O+MnO2Fe2O3+MnCl2+Cl2+2HCl+11H2O 4圆底烧瓶 MnO2+4H+2Cl- Mn2+Cl2+2H2O 除去氯气中的HCl HCl和Sn反应生成氢气与氯气混合加热会发生爆炸 浓硫酸 C D 95
23、.0% 5固体 防堵塞 A 有水蒸气进入C中导致产品不纯、发生倒吸、可燃性气体不能被吸收(任意写出两种即可) 溶液中存在平衡：，加热硫酸后，与结合可使平衡正向移动，增大，遇溶液变红 取少量实验2中的翠绿色溶液，滴加溶液，不出现蓝色沉淀 与形成配位化合物的趋势要强于与发生氧化还原反应 2 4 2 会 溶液变为浅绿色 有气泡产生 62Fe3+2I-=2Fe2+I2 电流计指针偏向右侧 该反应达到了平衡状态 I2+2e-=2I- 溶液变蓝 I-过量，造成溶液中仍有残留 7Bi(OH)3+3NaOH+Cl2=NaBiO3+2NaCl+3H2O 除去HCl C中的白色固体消失（或黄色不再加深；C中上方充
24、满黄绿色气体等） K1、K3（K1可不填） K2 在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 5NaBiO3+2Mn2+14H+=5Bi3+2MnO4-+5Na+7H2O 8I2或碘单质 2H2O+4I-+O2=2I2+4OH- IO3-+5I-+6H+=3H2O+3I2，该反应的速度快 少量KIO3固体 快 pH8.4时，同时发生了：碘与淀粉变蓝和碘单质与氢氧化钾的歧化反应。由于碘与淀粉变蓝反应快，所以先产生蓝色，随着歧化反应的进行，碘单质浓度降低，蓝色消失 9氧化 不合理 由于反应比反应快，故现象显示与的反应，但速率快不能说明氧化性就强 取样于试管中，先加入过量稀除去，再滴加少量溶液，有白色沉淀生
25、成 BC 10连接好实验装置，由导管向装置中加水，若能形成一段稳定的水柱，则装置的气密性良好 装置放入348K热水浴中 装置放入冰水浴中 装置中溶液变蓝 装置中溶液变成橙色 能 Cl2与KBr反应生成的Br2，氧化性Cl2Br2，Cl2与挥发出来的Br2均可与KI反应，氧化性Br2I2或Cl2I2，均可证明氧化性Cl2I2 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤、干燥） S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+ 简化实验装置、节约成本；试剂用量少、能源消耗少；节省空间，缩短实验时间；减少污染等 11温度计 圆底烧瓶 排水法 加成反应 蒸馏 不能 AC H2S CuSO4溶液(
26、或NaOH溶液等) 分别用pH计测量反应前后溴水的pH，若反应后pH明显减小，则是取代反应，否则是加成反应 12Fe + 3NO3- + 6H+Fe3+ + 3NO2 + 3H2O 降温结晶 过滤 取反应后的溶液，加几滴铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀 0.1molL-1硝酸钠和0.2molL-1硝酸的混合溶液或者pH约等于1.6的0.3molL-1硝酸钠和硝酸的混合溶液 实验二的步骤i中未观察到溶液变为深棕色，说明没有Fe2+生成 2Fe3+ + SO2 + 2H2O 2Fe2+ + SO42- + 4H+ 在pH约等于1.6 0.1molL-1硝酸铁溶液中， Fe3+、NO3-都有氧化性，其中以NO3-氧化性为主。
