2025年高三化學(xué)高考化學(xué)探究能力考查模擬試題一、實(shí)驗(yàn)探究題（20分）某研究小組對(duì)FeSO?·7H?O熱分解產(chǎn)物進(jìn)行探究，查閱資料得知：FeSO?在不同溫度下分解可能生成FeO、Fe?O?、SO?、SO?等產(chǎn)物。請(qǐng)回答下列問題：（1）提出猜想假設(shè)1：FeSO?分解生成FeO和SO?；假設(shè)2：FeSO?分解生成Fe?O?、SO?和SO?；假設(shè)3：FeSO?分解生成Fe?O?、SO?和O?。（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)如下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（加熱和夾持儀器已略去）：[硬質(zhì)玻璃管A]—[裝置B]—[裝置C]—[裝置D]—[裝置E]裝置A：盛放FeSO?·7H?O固體，用酒精噴燈加熱；裝置B：試管內(nèi)無(wú)試劑，浸泡在50℃水浴中；裝置C：試管內(nèi)盛放0.5mol/LBaCl?溶液；裝置D：試管內(nèi)盛放0.01mol/L酸性KMnO?溶液；裝置E：燒杯內(nèi)盛放NaOH溶液。（3）實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象①檢查裝置氣密性后，稱取5.56gFeSO?·7H?O（摩爾質(zhì)量278g/mol）放入裝置A中，通入N?排盡空氣，關(guān)閉止水夾；②加熱裝置A，觀察到裝置B中試管底部有無(wú)色晶體析出；裝置C中產(chǎn)生白色沉淀；裝置D中溶液紫紅色褪去；③反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，稱量裝置A中殘留固體質(zhì)量為1.60g。（4）問題與討論（1）裝置B的作用是________，試管浸泡在50℃水浴中的目的是________。（2）裝置C中白色沉淀的化學(xué)式為________，裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，判斷哪一種假設(shè)正確，并寫出FeSO?分解的化學(xué)方程式：。（4）若實(shí)驗(yàn)結(jié)束后裝置A中殘留固體為混合物，可能的原因是。二、工業(yè)流程探究題（18分）以鈦鐵礦（主要成分為FeTiO?，含F(xiàn)e?O?雜質(zhì)）為原料制備TiO?的工藝流程如下：鈦鐵礦→酸溶→過(guò)濾→結(jié)晶→煅燒→TiO?已知：酸溶時(shí)發(fā)生反應(yīng)：FeTiO?+2H?SO?=TiOSO?+FeSO?+2H?O；TiOSO?易水解生成H?TiO?：TiOSO?+2H?O?H?TiO?↓+H?SO?。（1）酸溶階段向鈦鐵礦中加入過(guò)量稀硫酸，加熱至80℃，充分反應(yīng)后過(guò)濾。濾渣的主要成分是________，若反應(yīng)溫度過(guò)高，可能導(dǎo)致的后果是________。（2）結(jié)晶與提純將濾液冷卻至室溫，析出FeSO?·7H?O晶體，過(guò)濾后，向?yàn)V液中加入熱水稀釋并加熱，促進(jìn)TiOSO?水解生成H?TiO?沉淀。①結(jié)晶過(guò)程中“冷卻至室溫”的目的是________；②水解反應(yīng)中加熱的作用是________，若要提高H?TiO?的產(chǎn)率，可采取的措施是________（任寫一條）。（3）定量分析稱取10.0g鈦鐵礦樣品，酸溶后過(guò)濾，將濾液定容至100mL。取20mL濾液，用0.100mol/LKMnO?標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2?（MnO??→Mn2?），消耗KMnO?溶液16.00mL。①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是________；②樣品中FeTiO?的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________（寫出計(jì)算過(guò)程，保留兩位小數(shù)）。三、原理探究題（16分）某小組探究“溫度對(duì)可逆反應(yīng)2NO?(g)?N?O?(g)ΔH＜0平衡移動(dòng)的影響”，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)序號(hào)操作現(xiàn)象1向100mL燒瓶中充入NO?，密封后置于冰水浴中氣體顏色變淺2向另一相同燒瓶中充入NO?，密封后置于80℃水浴中氣體顏色加深問題與分析（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度升高而________（填“增大”“減小”或“不變”），理由是________。（2）25℃時(shí)，向體積為2L的恒容密閉容器中充入0.2molNO?，達(dá)到平衡時(shí)NO?的轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡常數(shù)K=。若再充入0.1molNO?和0.1molN?O?，平衡將（填“正向移動(dòng)”“逆向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”）。（3）工業(yè)上用NO?與水反應(yīng)制備HNO?：3NO?+H?O=2HNO?+NO。若在反應(yīng)中通入過(guò)量O?，可將NO氧化為NO?循環(huán)利用，寫出總反應(yīng)的化學(xué)方程式：________。答案解析一、實(shí)驗(yàn)探究題（1）裝置B的作用：冷凝SO?（SO?熔點(diǎn)16.8℃，50℃時(shí)為氣體，冷卻后液化）；水浴目的：防止SO?液化堵塞導(dǎo)管（或使SO?完全進(jìn)入裝置C）。（2）白色沉淀：BaSO?（SO?與BaCl?反應(yīng)生成BaSO?沉淀，SO?與BaCl?不反應(yīng)）；離子方程式：5SO?+2MnO??+2H?O=5SO?2?+2Mn2?+4H?。（3）假設(shè)2正確，化學(xué)方程式：2FeSO?(\xlongequal{\Delta})Fe?O?+SO?↑+SO?↑。計(jì)算依據(jù)：n(FeSO?·7H?O)=5.56g/278g/mol=0.02mol，F(xiàn)e元素守恒：n(Fe)=0.02mol；殘留固體質(zhì)量1.60g，若為Fe?O?（160g/mol），則n(Fe?O?)=1.60g/160g/mol=0.01mol，含F(xiàn)e0.02mol，符合守恒關(guān)系。（4）原因：部分FeSO?未完全分解（或分解溫度不均導(dǎo)致產(chǎn)物混雜）。二、工業(yè)流程探究題（1）濾渣：SiO?（鈦鐵礦中不溶于酸的雜質(zhì)）；后果：H?SO?揮發(fā)，降低酸溶效率（或生成Fe3?，影響FeSO?·7H?O結(jié)晶）。（2）①目的：降低FeSO?溶解度，促進(jìn)其結(jié)晶析出；②作用：升高溫度促進(jìn)TiOSO?水解（水解吸熱）；措施：加入氨水調(diào)節(jié)pH（或加水稀釋）。（3）①終點(diǎn)現(xiàn)象：滴入最后一滴KMnO?溶液，溶液呈淺紅色且30秒內(nèi)不褪色；②計(jì)算過(guò)程：n(KMnO?)=0.100mol/L×0.016L=0.0016mol，由得失電子守恒：n(Fe2?)=5n(KMnO?)=0.008mol；100mL濾液中n(Fe2?)=0.008mol×5=0.04mol，由FeTiO?~Fe2?，n(FeTiO?)=0.04mol，m(FeTiO?)=0.04mol×152g/mol=6.08g；質(zhì)量分?jǐn)?shù)=6.08g/10.0g×100%=60.80%。三、原理探究題（1）減?。粶囟壬?，平衡逆向移動(dòng)（NO?濃度增大，顏色加深），K=[N?O?]/[NO?]2減小。（2）K=10L/mol；正向移動(dòng)。計(jì)算過(guò)程：平衡時(shí)n(NO?)=0.2mol×(1-50%)=0.1mol，n(N?O?)=0.05mol，c(NO?)=0.05mol/L，c(N?O?)=0.025mol/L，K=0.025/(0.05)2=10L/mol；再充入后Q=(0.025+0.05)/(0.05+0.05)2=7.5<K，平衡正向移動(dòng)。（3）總反應(yīng)：4NO?+O?+2H?O=4HNO?。四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明化學(xué)用語(yǔ)規(guī)范：方程式未配平、漏寫條件或氣體符號(hào)扣1分；化學(xué)式錯(cuò)誤不得分。計(jì)算過(guò)程：需寫出關(guān)鍵公式和數(shù)據(jù)，僅寫結(jié)果不得分；有效數(shù)字錯(cuò)誤扣0.5分。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理性：如裝