1、題型十九探究型綜合實(shí)驗(yàn)題通關(guān)演練(建議完成時(shí)間：30分鐘)1. (2013梅州二模)草酸(H2C2O4)是一種弱酸，在工業(yè)中有重要作用。某同學(xué)查 資料得知“菠菜中富含可溶性草酸鹽和碳酸鹽”，他將菠菜研磨成汁，熱水 浸泡，經(jīng)過濾得到溶液，加入足量的CaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，過濾、洗滌沉淀備用，然后對(duì)生成的沉淀進(jìn)行探究。(1) 草酸鹽溶液呈弱堿性的原因是 (2) 該同學(xué)對(duì)生成的沉淀進(jìn)行定性探究。 提出合理假設(shè)。假設(shè)1 ：只存在CaCO3；假設(shè)2：既存在CaCO3，也存在CaC2O4；假設(shè)3: 。 基于假設(shè)2,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)?jiān)谙卤碇袑懗鰧?shí)驗(yàn)步驟以及預(yù) 期現(xiàn)象和結(jié)論。限選實(shí)驗(yàn)試劑：1

2、mol 1 H2SO4、0.1 mol 鹽酸、0.01 mol KMnO4溶液、澄清石灰水。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1:取少量沉淀于試管中，加入說明沉淀中有CaCO3步驟2：(3) 基于假設(shè)3,另一位同學(xué)對(duì)生成的沉淀進(jìn)行定量探究。用稀鹽酸溶解生成 的沉淀，并加水配制成100 mL溶液。每次準(zhǔn)確移取25.00 mL該溶液，用0.010mol L-1 KMnO 4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液 V mL。若菠菜樣品的質(zhì)量 為m g,則菠菜中草酸及草酸鹽(以C2O2-計(jì))的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。解析(2)結(jié)合假設(shè)1和2,可確定假設(shè)3。在填寫表格時(shí)要注意表中已經(jīng)給 出部分結(jié)論，要按照題給信息進(jìn)行分析。(3)

3、n(MnO4 ) = VX 10_5 mol,25.00 mL 溶液中C2O：的物質(zhì)的量為2.5VX 10_5 mol，則100 mL溶液中C?o4-的物質(zhì) 的量為VX 10一4 mol,即該菠菜樣品中C2O2-的總物質(zhì)的量為VX1。 4mol。菠 -38 8 X 10 v菜中C2O2-的質(zhì)量為88X VX 10-4g，則其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 一mX100%。答案(1)C2O：-能發(fā)生水解，結(jié)合水電離出的H +(2) 只存在CaC2O48.8X 10-3VmX 100%實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論足量0.1 mol L，t鹽酸沉淀全部溶解，有氣泡產(chǎn)生取步驟1的上層清液少許于另一 潔凈試管中，再滴加幾滴0.0

4、1 mol 1 KMnO 4 溶液溶液紫紅色褪去，說明沉淀中有CaC2O4，結(jié)合步驟1,知假設(shè)2成立2. 一位學(xué)生對(duì)鐵與氧化鐵反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行探究。(1) 提出假設(shè)假設(shè)1:產(chǎn)物為FeO;假設(shè)2: 。(2) 查閱資料該學(xué)生通過查閱資料得知：在鐵的三種氧化物中，四氧化三鐵最穩(wěn)定，氧化 亞鐵最不穩(wěn)定，常溫下極易被氧氣氧化成氧化鐵 (顏色由黑色變成紅色)。通過查閱資料可以得出的初步結(jié)論為(3) 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)該學(xué)生設(shè)計(jì)了如下裝置進(jìn)行鐵與氧化鐵反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你幫助他將實(shí)驗(yàn)步驟 補(bǔ)充完整。 按如圖裝置連接好儀器(暫不裝入藥品),。 稱取1 g還原性鐵粉和5g氧化鐵粉末，混合均勻后平攤在玻璃管中部。 松開兩個(gè)彈簧

5、夾，即可夾上彈簧夾a，并開始加熱藥品。 大約4分鐘左右，棕色粉末全部變黑；再夾上彈簧夾 b,然后停止加熱, 等到玻璃管冷卻至室溫，倒出黑色粉末。(4) 現(xiàn)提供如下藥品，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)得到的黑色粉末的成分。磁鐵、稀鹽酸、KSCN 溶液、酸性KMnO4溶液、試管、膠頭滴管。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(5) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：鐵與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為解析 實(shí)驗(yàn)要在無氧環(huán)境中進(jìn)行。檢驗(yàn)Fe3O4時(shí)，一是要利用它的磁性排除F62O3、FeO的干擾，二是要檢驗(yàn)+ 3價(jià)鐵離子的存在，排除鐵的干擾。答案產(chǎn)物為FesO4Fe與Fe?O3反應(yīng)的產(chǎn)物為FesO4(表述合理即可)(3) 夾上彈簧夾a,松開彈簧夾b,微熱玻璃管，若導(dǎo)

6、管口有氣泡冒出，停止 加熱一段時(shí)間后，導(dǎo)管中形成一段水柱，則裝置不漏氣通入純凈干燥的二氧化碳?xì)怏w，待玻璃管里的空氣被排完了實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1:用磁鐵靠近黑色粉末黑色粉末在空氣中不變色，且能被磁鐵全部吸引，說明黑色粉末中沒有FeO步驟2:取少量黑色粉末，放入試 管中，加入稀鹽酸，振蕩使粉末 溶解，然后滴入幾滴KSCN溶液有氣泡冒出，溶液變紅色，說明 鐵粉過量，生成物為FesO4咼溫(5)Fe+ 4Fe2O3=3Fe3O43. (2013清遠(yuǎn)聯(lián)考)資料顯示：鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和白色 不溶物。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案并驗(yàn)證產(chǎn)物、探究反應(yīng)原理。(1) 提出假設(shè)實(shí)驗(yàn)I:用砂紙

7、擦去鎂條表面氧化膜，將其放入盛有適量滴有酚酞的飽和碳 酸氫鈉溶液的試管中，迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，溶液由淺紅 變紅。該同學(xué)對(duì)反應(yīng)中產(chǎn)生的白色不溶物做出如下猜測(cè)：猜測(cè)1:白色不溶物可能為。猜測(cè)2:白色不溶物可能為MgCO3。猜測(cè)3:白色不溶物可能是堿式碳酸鎂xMgCO3yMg(OH)2。(2)設(shè)計(jì)定性實(shí)驗(yàn)確定產(chǎn)物并驗(yàn)證猜測(cè):實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論實(shí)驗(yàn)U將實(shí)驗(yàn)I中收集到的氣體點(diǎn)燃能安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰氣體成分為實(shí)驗(yàn)川取實(shí)驗(yàn)I中的白 色不溶物，洗滌， 加入足量白色不溶物可能含有 MgCO3實(shí)驗(yàn)W取實(shí)驗(yàn)I中的澄清 液，向其中加入少 量CaCl2稀溶液產(chǎn)生白色沉淀溶液中存在4 . (2

8、013廣東汕頭一模，33)用純堿和雙氧水混合可制作新型液體洗滌劑(3)為進(jìn)一步確定實(shí)驗(yàn)I的產(chǎn)物，設(shè)計(jì)定量實(shí)驗(yàn)方案，如圖所示:白色不溶物加 熱產(chǎn)生的氣休I&h2so4堿石灰堿石灰AB堿石灰 C4 . (2013廣東汕頭一模，33)用純堿和雙氧水混合可制作新型液體洗滌劑稱取實(shí)驗(yàn)I中所得干燥、純凈的白色不溶物22.6 g,充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止，并使分解產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入裝置A和B中。實(shí)驗(yàn)后裝置A增重 1.8 g ,裝置B增重8.8 g ,試確定白色不溶物的化學(xué)式：(4) 請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語和化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋 Mg和飽和NaHC03溶液反應(yīng)產(chǎn) 生大量氣泡和白色不溶物的原因：解析(1)鎂與

9、飽和碳酸氫鈉溶液的反應(yīng)，生成 H2和白色不溶物，白色不溶 物可能是Mg(0H)2或MgC03或xMgC03 yMg(0H)2。能安靜燃燒、產(chǎn)生 淡藍(lán)色火焰的是氫氣；MgC03中加入稀鹽酸，沉淀全部溶解，產(chǎn)生氣泡；加 入氯化鈣溶液，有白色沉淀生成，證明含有C02_。(3)濃硫酸增重說明生成物中有H20，堿石灰增重說明生成物中有 C02,且Mg(0H)2與MgC03的物 質(zhì)的量之比為1 : 2。溶液中存在HC03,H + C02和出0- H + 0H，Mg與才反應(yīng)生成H2和Mg= Mg2+與C03、0H反應(yīng)生成沉淀 Mg(0H)2 2MgC03，兩平衡均正向移動(dòng)。答案 (1)Mg(0H)2(2)

10、氫氣稀鹽酸(合理均可)產(chǎn)生氣泡，沉淀全部溶解C0亍(3) 2MgC03 Mg(0H)2或 Mg(0H)2 2MgC03或 Mg3(0H)2(C03)2NaHC03 溶液中存在平衡：HC03】H + + C02一、H20 H + + 0H一； Mg 和H +反應(yīng)生成 出和Mg2 +，Mg2 +跟 0H 一、C02_反應(yīng)生成難溶物 Mg(0H)2 2MgC03,則H + > 0H一、C0亍的濃度均減小，促使上述兩平衡均向 右移動(dòng)4 . (2013廣東汕頭一模，33)用純堿和雙氧水混合可制作新型液體洗滌劑(2N82CO3 3H2O2)，它具有殺菌消毒去油污的能力且不會(huì)污染水源。檢驗(yàn)這種新型洗滌

11、劑中金屬陽離子的操作和現(xiàn)象是(2) 這種洗滌劑中的雙氧水可以將廢水中的氰化物轉(zhuǎn)化為無毒物同時(shí)生成NH3，寫出反應(yīng)的離子方程式：(3) 如果配制洗滌劑的水中含有鐵離子，不僅會(huì)削弱洗滌劑的去污能力，甚至 完全失去殺菌作用。試分析其中的原因(用離子方程式和簡(jiǎn)要文字表述):(4) 某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為定性探究鐵離子對(duì)這種新型洗滌劑的不良影響，取該洗 滌劑100 mL,加入25 gFeCb固體，產(chǎn)生大量無色無味氣體，用貯氣瓶收集 氣體。請(qǐng)選用下列試劑和實(shí)驗(yàn)用品完成氣體成分的探究過程：0.10 mol L一NaOH 溶液、8.0 mol L NaOH 溶液、澄清石灰水、0.01 mol L KMnO4溶液、B

12、aCl2稀溶液、品紅溶液、蒸餾水、小木條、酒精燈、火柴、洗氣瓶。 提出假設(shè)：對(duì)該氣體成分提出合理假設(shè)。假設(shè)1 ：氣體是。2 ；假設(shè)2:氣體是;假設(shè)3:氣體是CO2。 設(shè)計(jì)方案：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)，在下表中完成實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn) 象與結(jié)論。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論將氣體依次通入盛有、的洗氣瓶中，解析(1)這種新型液體洗滌劑的陽離子為 Na*，可用焰色反應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)。(3)鐵離子可以作為過氧化氫分解的催化劑，從而導(dǎo)致過氧化氫分解而失效； 鐵離子與碳酸根離子發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)，使洗滌劑失去去污能力。(4)該無色無味氣體或是氧氣、或是二氧化碳、或是兩種氣體的混合氣體。用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，用 N

13、aOH溶液吸收未反應(yīng)完的二氧化碳，最后通4 . (2013廣東汕頭一模，33)用純堿和雙氧水混合可制作新型液體洗滌劑過帶火星的小木條檢驗(yàn)氧氣。答案(1)用潔凈的鉑絲蘸取洗滌劑在酒精燈火焰上灼燒，火焰呈黃色(合理即 可)(2) 出02 + CN _+ H2O=HCO3 + NH3Fe3+(3) 2H2O2=2H2O + O2T，鐵離子會(huì)加速H2O2分解，使洗滌劑失去殺菌作 用；2Fe3+ + 3COi+ 3H2O=2Fe(OH)3 J + 3CO2 T, Fe3+與 CO亍水解相互促 進(jìn)，使洗滌劑失去去污能力CO2和O2實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論澄清石灰水8.0 mol L：1 NaOH溶液 并將帶

14、火星的小木條放在最后一個(gè)洗氣瓶的出口處若澄清石灰水不變渾濁，木條復(fù)燃，則 假設(shè)1成立；若澄清石灰水變渾濁，木 條復(fù)燃，則假設(shè)2成立；若澄清石灰水 變渾濁，木條不復(fù)燃，則假設(shè) 3成立5.(2013潮州二模，27)某同學(xué)欲在實(shí)驗(yàn)室中對(duì) Fe3+與的反應(yīng)進(jìn)行探究，實(shí)現(xiàn) 與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化。(1) 該同學(xué)最初的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象如下：編號(hào)操作現(xiàn)象I先向 2 mL 0.1 mol L：1 FeCb溶液中滴加KSCN溶液，再滴加新制氯水n先向 2 mL 0.1 mol L：1 FeCb溶液中 滴加KSCN溶液，再滴加0.1 mol 1:KI溶液滴加KSCN溶液后，溶液變成紅色；滴加KI溶液后，紅色無明顯變化

15、 實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象為。FeC2溶液與新制氯水反應(yīng)的離子方程式為O(2) 該同學(xué)分析了導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)U現(xiàn)象的可能原因，并對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了改進(jìn)。改 進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象如下：編號(hào)操作現(xiàn)象向2 mL 0.1 mol L71 KI溶液中滴 加1 mL0.1 mol L71 FeC3溶液，再滴加 KSCN溶液滴加FeCb溶液后，溶液變 成黃色；滴加KSCN溶液 后，溶液變成紅色根據(jù)實(shí)驗(yàn)川，甲同學(xué)認(rèn)為Fe3+有可能與發(fā)生氧化還原反應(yīng)，請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn) 象用簡(jiǎn)明的文字說明他得出上述結(jié)論的理由(3) 該同學(xué)認(rèn)為需要進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明根據(jù)實(shí)驗(yàn)川中現(xiàn)象得出的結(jié)論。請(qǐng)補(bǔ) 全下表中的實(shí)驗(yàn)方案。編號(hào)操作預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論IV向 2 mL

16、0.1 mol L71 KI 溶液 中滴加 1 mL 0.1 mol L：1 FeCl3溶液，(4)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)e3+有可能與發(fā)生氧化還原反應(yīng)。進(jìn)一步查閱資料 知，參加反應(yīng)的Fe3*與的物質(zhì)的量相同。該同學(xué)結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論，分析 了實(shí)驗(yàn)川中加入KSCN后溶液變紅的原因，認(rèn)為Fe3+與反應(yīng)的離子方程式 應(yīng)寫為0_解析 Fe2 +遇KSCN溶液無明顯變化，加入氯水后，F(xiàn)e2+被氧化為Fe3*, Fe3*與KSCN生成紅色的 Fe(SCN)3。滴入氯水后的反應(yīng)是2Fe2* +Cl2=2F(T + 2C。(2) 滴加FeCl3溶液后，溶液變成黃色，推測(cè)可能生成了12。(3) 要進(jìn)一步證明(2)中的結(jié)論，則可加入淀粉溶液或 CCl4檢驗(yàn)I2的存在。(4) Fe3+與發(fā)生氧化還原反應(yīng)，再滴加 KSCN溶液仍出現(xiàn)紅色，則Fe?*與I 的反應(yīng)可能是可逆反應(yīng)，即2Fe3 + 2I 2F歹+ 12。答案（1）滴加KSCN溶液后，溶液無明顯變化；加入氯水后，溶液變成紅 色 2F62 + + Cl2=2FeT + 2C（2）溶液變成黃色，推測(cè)生成了 12（其他合理答案