三轮冲刺2020届高三化学考题必刷--物质组成实验探究题

一、实验题

1. 难度：中等

硫酸亚铁在工农业生产中具有广泛的应用。该物质不稳定，受热易分解产生氧化物，具有较强的还原性。

Ⅰ.某学习小组利用如下装置探究FeSO₄受热分解的产物。

(1)甲组同学利用“A 接B 接C”的装置来验证产物中含有SO₂气体。

①连接好装置后，接下来的操作是____________________。

②仪器a 的名称是_______________；其作用是____________________。

(2)乙组同学查阅资料得：硫酸亚铁分解的气体产物中除SO₂ 外还有SO₃；SO₃ 的熔点为16.8℃，沸点是46.8℃，溶于水放出大量的然，易形成酸雾。为此设计了“A接D接C”的装置验证产物中含有SO₃ 。

①装置D中的现象是_________________，BaCl₂ 溶液不能用Ba (NO₃)₂溶液代替的原因是______________________。

②装置A 中固体变为红棕色，结合两组同学的实验，写出硫酸亚铁分解的化学方程式______________________。

③取硫酸亚铁样品18.20g，加热分解至恒重时测得固体质量为11.00g( 假设杂质不反应)，该硫酸亚铁样品的纯度为__________% (保留小数点后两位，下同)，样品中铁元素的质量分数为_____________%。

Ⅱ.用硫酸亚铁碱性试纸可检验食品中是否含有CN^-，方案如下：

已知：蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下：

(3)若试纸变蓝则证明食品中含有CN^-，基于普鲁士蓝的合成原理，请解释检测时试纸变蓝的原因______________________。

2. 难度：中等

（1）橙色在水中会部分转化为黄色，该过程可用离子反应方式表示为： ______ ；在溶液中加入足量的NaOH溶液，溶液颜色会完全变成黄色，该过程可用化学反应方式表示为： ______ 。

（2）水合草酸晶体的组成可表示为，为测定x的值，做了如下实验：

①称取Wg 纯草酸晶体，将其配制成100mL水溶液为待测液；

②取25mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀；

③用浓度为a 的标准溶液进行滴定滴定过程中有、生成，

请回答：①写出滴定时发生的反应的离子方程式为： ______ ，

②滴定时，将标准液装在 ______ 式滴定管中，

③假设滴定终点时，用去V mL 溶液，则待测草酸溶液的物质的量浓度为 ______ ，

④在上述实验中，下列操作其他操作正确会造成测定结果x值偏高的有 ______ 填字母，

A、滴定终点读数时俯视读数          B、酸式滴定管使用前，水洗后未用标准液润洗

C、锥形瓶水洗后再用待测液润洗      D、滴定时所用的溶液因久置而导致浓度变小。

3. 难度：中等

(1)将下列性质的编号，填入各小题后面对应的横线中：

A.脱水性；B.强酸性；C.氧化性；D.吸水性

①将胆矾放入装有浓H₂SO₄的干燥器中，过一段时间胆矾变白色。 ______

②在烧杯中放入蔗糖，滴入浓H₂SO₄变黑，并产生大量气体。 ______

③在冷浓HNO₃中放入铝片没明显现象. ______

④用稀硫酸清洗金属表面的氧化物。 ______

(2)矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的．此处所指的风化作用是指矿物与水和CO₂同时作用的过程．例如钾长石(KAlSi₃O₈)风化生成高岭土[Al₂Si₂O₅(OH)₄]，此反应的离子方程式为：2KAlSi₃O₈ +2 CO₂ +7H₂O = 2K⁺ + 2HCO₃^－+ 4H₂SiO₃ + Al₂Si₂O₅(OH)₄，这个反应能够发生的原因是 ______ 。

(3)为了验证木炭和浓H₂SO₄反应生成的CO₂、SO₂，选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置：(每组只能选一次，不能重复选)

①如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：______ 接 ______ ， ______ 接 ______ ， ______ 接 ______ ；

②有怎样的实验现象才表明已检验出CO₂？ ______ 。

4. 难度：困难

化学上常用燃烧法测定有机物的分子式，这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。下图所示的是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。

实验探究小组称取一定质量的样品（只含C、H、O三种元素中的两种或三种），进行实验,通过测定产生的CO₂和水的质量确定有机物的组成，请回答下列问题：

（1）C中浓硫酸的作用是除去氧气中的水蒸气，实验装置的连接顺序应是：___________（每种装置只用一次）；

（2）实验数据记录和处理

物理量实验序号	燃烧有机物的质量	①	②
实验前质量	实验后质量	实验前质量	实验后质量
1	m1	m2	m3	m4	m5

上表中①、②分别指哪个装置？____________ 、 _____________。

（3）若实验准确称取4.4 g样品，经燃烧后测得产生CO₂8.8 g，水蒸气3.6g。要确定该有机物的分子式，还必须知道的数据是________；

（4）相同条件下，若该有机物蒸气对氢气的相对分子质量为22，且它的核磁共振氢谱上有两个峰，其强度比为3:1，试通过计算确定该有机物的结构简式___________，与该有机物相对分子质量相同的烃的一氯代物有_____种。

二、推断题

5. 难度：中等

某研究小组为了探究一种抗酸药仅含五种短周期元素的组成和性质，设计并完成了如下实验：

请回答下列问题：

（1）白色沉淀B中金属元素的离子结构示意图为______，A的电子式为______。

（2）步骤3中生成沉淀C的离子方程式为______。

（3）X的化学式为______，该抗酸药不适合胃溃疡重症患者使用，原因是_____________________。

（4）设计实验方案验证溶液C中的含碳离子______。

三、实验题

6. 难度：中等

锌锰干电池是最早使用的化学电池，其基本构造如图1所示：

（1）锌锰干电池的电路中每通过，理论上负极质量减少 ______ g；工作时离子在正极放电产生两种气体，其中一种气体分子是含的微粒，正极的电极反应式是 ______

（2）某研究小组对电池内黑色糊状物进行了下列实验：

已知：是两性氢氧化物，完成下列实验报告：

实验步骤	实验现象	实验结论和解释
取少量上述无色溶液于试 管中，逐滴加入NaOH溶液，直至过量，再加热	生成白色沉淀， ______	无色溶液中存在、离子 检验离子存在的离子方程式是 ______

（3）利用残渣中分离出的，研究其在制过程中的作用．实验装置如图2所示。将等物质的量浓度、等体积溶液加入烧瓶中，分别进行2个实验气体的体积在相同条件下测定。

序号	烧瓶中的物质	实验记录	实验结论与解释
实验一	足量	收集到56mL气体	做催化剂
实验二	足量和稀硫酸	黑色粉末部分溶解，收集到112mL气体	做氧化剂，生成离子

实验1、2中参加反应的的物质的量之比为 ______ ，实验二中反应的离子方程式为 ______。

7. 难度：困难

CuCl晶体呈白色，熔点为430℃，沸点为1490℃，见光分解，露置于潮湿空气中易被氧化，难溶于水、稀盐酸、乙醇，易溶于浓盐酸生成H₃CuCl₄，反应的化学方程式为CuCl（s）+3HCl（aq）⇌H₃CuCl₄（aq）．

（1）实验室用如图1所示装置制取CuCl，反应原理为：

2Cu²⁺+SO₂+8Cl^﹣+2H₂O═2CuCl₄^3﹣+SO₄^2-+4H⁺

CuCl₄^3﹣（aq）⇌CuCl（s）+3Cl^﹣（aq）

①装置C的作用是_____．

②装置B中反应结束后，取出混合物进行如图所示操作，得到CuCl晶体．

混合物CuCl晶体

操作ⅱ的主要目的是_____

操作ⅳ中最好选用的试剂是_____．

③实验室保存新制CuCl晶体的方法是_____．

④欲提纯某混有铜粉的CuCl晶体，请简述实验方案：_____．

（2）某同学利用如图2所示装置，测定高炉煤气中CO、CO₂、N₂和O₂的百分组成．

已知：

i．CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)Cl•H₂O．

ii．保险粉（Na₂S₂O₄）和KOH的混合溶液能吸收氧气．

①D、F洗气瓶中宜盛放的试剂分别是_____、_____．

②写出保险粉和KOH的混合溶液吸收O₂的离子方程式：_____．

四、工业流程

8. 难度：中等

某研究性学习小组对一批未知成分的合金废料进行了如下处理：

请回答下列问题：

分析上述实验流程，确定该合金中肯定含有的成分是 ______ 填化学式．

操作Ⅰ用到的玻璃仪器有 ______ 。

由滤渣D制取胆矾是一种绿色化学工艺．试剂b是一种常用的液态氧化剂，其化学式为 ______ ；写出该工艺中胆矾的化学方程式 ______ 。

甲、乙两位同学都验证了反应①生成的气体是氢气，甲同学认为合金中应含铝，但乙同学查阅资料得知硅也能与NaOH溶液反应生成和，因此认为合金中可能含硅，也可能同时含有铝和硅。请设计方案证明合金中是否含有铝和硅写出选用试剂、观察到的现象及结论： ______ 。

滤液C中铁元素的含量可以用酸性溶液滴定法测定。用离子方程式表示该滴定法的反应原理： ______ 。

五、实验题

9. 难度：中等

连二亚硫酸钠又称保险粉，是印刷工业中重要的还原剂。某课题小组进行如下实验。

Ⅰ.查阅材料

i.连二亚硫酸钠是一种白色粉末，易溶于水，难溶于乙醇。

ii.

iii.

II.制备方法

℃时将甲酸钠和纯碱加入乙醇水溶液中，通入进行反应，完成其反应方程式：_____ ______ ______ = ______ ______ ____，冷却至40℃～45℃，过滤，用 ______ 洗涤，干燥制得；

III.的性质

（1） 溶液在空气中易被氧化，课题小组测定 溶液在空气中pH变化如图： 段主要生成，根据pH变化图，的电离平衡 ______ 水解平衡填“”或“”，课题小组推测 溶液在空气中易被氧化， 发生离子反应方程式为 ______ 时溶液中主要阴离子符号是 ______ 。

（2）隔绝空气加热 固体完全分解得到固体产物、 和气体为 ______ 填化学式请你设计实验验证产物有 存在，完成下表中内容．供选择的试剂：稀盐酸、稀硝酸、 溶液、 溶液

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
________	________

10. 难度：中等

石油资源紧张曾是制约中国发展轿车事业，尤其是制约轿车进入家庭的重要因素。据报道，中国宣布将推广“车用乙醇汽油”。

（1）乙醇燃烧时如果氧气不足，可能还有CO生成．用下图装置正确验证乙醇燃烧产物有CO、、，应将乙醇燃烧产物依次通过，按气流从左至右顺序填装置编号______。

编号	①	②	③	④
装置

（2）实验时可观察到装置②中A瓶的石灰水变浑浊。A瓶溶液的作用是______；B瓶溶液的作用是______。

（3）装置①中所盛的是______溶液，证明燃烧产物中含有CO的实验现象是：______。

（4）装置④中所盛的固体药品是______，它可以验证的产物是______。

11. 难度：中等

在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”，能延长鲜花的寿命。

（1）现有一种无色的鲜花营养液，可能由硝酸钙、碳酸钾、硝酸钾、氯化钾中的一种或几种物质组成，为探究其成分，某同学设计并完成了如下图所示的实验。

根据以上实验，请你填空。

①由实验1可确定原营养液中一定没有的物质是__________(填化学式)，写出生成白色沉淀的离子方程式是________________________。

②若测得原营养液中K⁺、Cl^-的数目之比为2∶1，则原营养液是由____种溶质配制成的。

③某同学用氯化钙、硝酸钾、氯化钾配成的营养液中K⁺、Cl^-、NO₃^-的数目之比为2∶5∶1，则所用硝酸钾和氯化钙的物质的量之比是__________。

（2）下表是500mL某“鲜花保鲜剂”中含有的成分，阅读后回答下列问题。

成分	质量（g）	摩尔质量（g ·mol^-1）
蔗糖	68.4	342
硫酸钾	0.50	174
阿司匹林	0.35	180
高锰酸钾	0.50	158
硝酸银	0.04	170

①“鲜花保鲜剂”中蔗糖的物质的量浓度为___________________。

②配制该500mL “鲜花保鲜剂”所需的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒外还有________。

③在溶液配制过程中，下列操作能使配制结果偏小的是___________。

A．定容时仰视容量瓶刻度线

B．容量瓶在使用前未干燥，里面有少量蒸馏水

C．移液时，液体不小心从外壁流出

D．定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线，但未做任何处理

六、填空题

12. 难度：困难

某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃熔点、沸点数据如下：

物质	Al	Al2O3	Fe	Fe2O3
熔点/℃	660	2054	1535	1462
沸点/℃	2467	2980	2750	--

I.该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。请你设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是_______，反应的离子方程式为____________________________。

Ⅱ. 实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol·L^－1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题：

（1）图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子为：___________________。

（2）在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方为_________。

（3）当c=13mL时，原溶液中Fe³⁺与Al³⁺的物质的量之比为________________________。