化学实验综合训练(共12页)

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1、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业化学实验综合训练（4）1某小组同学利用下图装置对电解氯化铜实验进行了研究。装置现象电解一段时间时，阳极石墨表面产生气体，阴极石墨上附着红色物质，烧杯壁变热，溶液由蓝色变为绿色 （1）甲认为电解过程中阳极产生的 是溶液变绿的原因，写出产生该物质的电极反应式： 。 （2）乙查阅资料，CuCl2溶液中存在平衡：Cu2+ + 4Cl CuCl42(黄色) H0。 据此乙认为:电解过程中，CuCl42(黄色)浓度增大，与 CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。 乙依据平衡移动原理推测在电解过程中CuCl42浓度增大的原因： 。（3）丙改用下图装置，在相同条件下电解 Cu

2、Cl2溶液，对溶液变色现象继续探究。装置现象电解相同时间时，阳极石墨表面产生气泡，溶液仍为蓝色；阴极石墨上附着红色物质，溶液由蓝色变为绿色；U 型管变热，冷却后阴极附近溶液仍为绿色 丙通过对现象分析证实了甲和乙的观点均不是溶液变绿的主要原因。丙否定甲的依据是 ，否定乙的依据是 。（4）丙继续查阅资料： i 电解 CuCl2溶液时可能产生CuCl2，CuCl2掺杂 Cu2+后呈黄色。 ii 稀释含CuCl2的溶液生成 CuCl 白色沉淀。 据此丙认为：电解过程中，产生CuCl2掺杂 Cu2+后呈黄色，与 CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。 丙进行如下实验： a取电解后绿色溶液 2 mL，加 20 m

3、L 水稀释，静置 5 分钟后溶液中产生白色沉淀。 b 另取少量氯化铜晶体和铜粉，向其中加 2 mL 浓盐酸，加热获得含CuCl2的黄 色溶液。 c 冷却后向上述溶液 d 取 c 中 2 mL 溶液，加 20 mL 水稀释，静置 5 分钟后溶液中产生白色沉淀。 a 的目的是 。 写出 b 中生成CuCl2的离子方程式： 。 补充 c 中必要的操作及现象： 。 丙据此得出结论：电解时阴极附近生成CuCl2是导致溶液变绿的原因。2某实验小组同学设计实验，完成了和溶液的反应，在检验反应后的溶液中是否存在 Fe3+时发Cu3FeCl精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业现实验现象出乎预料，并通过实验

4、进行探究。实验现象实验 I：i加入粉后充分振荡，溶液变成浅蓝绿色；Cuii取少量 i 中清液于试管中，滴加 2 滴 1 mol/L 溶液，立即出KSCN现白色沉淀，溶液变为红色，振荡后红色迅速褪去；继续滴加数滴溶液后，溶液又变为红色KSCN已知：i 22SCNCuCuSCNSCN白色黄色 ii的性质与卤素单质相似，且氧化性： 2SCN222BrSCNI（1）和溶液反应的离子方程式是_。Cu3FeCl（2）现象 ii 中溶液最终呈红色的一种可能原因是：和生成(SCN)2，进而使清液中的氧化2CuSCN2Fe为。设计如下实验 II 进行验证：3Fe 认为原因被证实的现象 iii 是_。 加入 Cu

5、Cl2溶液后反应的离子方程式是_。（3）有的同学认为实验 II 并不严谨，不能证实（2）中猜想，改进的实验 III 如下： 对比实验 II，说明实验 III 更加严谨的原因：_。 改进后的实验才能证实（2）中猜想，依据的上述现象是_。（4）改变实验 I 的试剂添加顺序及用量，设计实验 IV：实验 IV现象向 2 mL 1 mol/L溶液中加入 1 滴 1 mol/L 3FeCl溶液，再加入足量的粉KSCNCu充分振荡，溶液红色褪去，有白色沉淀生成实验 IV 中溶液红色褪去，不能说明反应完全。结合实验 II 或 III，说明理由：3Fe_。 实验小组同学进行讨论，设计了下列实验方案，能够检测红色

6、褪去后的溶液是否含有的是3Fe_（填序号） 。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业 a排除溶液中的后，再加入足量溶液进行检测2FeKSCN b排除溶液中的后，再加入足量溶液进行检测2CuKSCN c选择一种只与反应的试剂，观察是否出现特征现象3Fe d加入足量铁粉，再向滤液中加入（铁氰化钾）溶液进行检测36KFe CN3从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养。以 FeCl3溶液为实验对象，探究其与碱性物质之间反应的复杂多样性。实验如下：（1）中反应的离子方程式是 。（2）中逸出的无色气体是 。从物质类别的角度分析，Na2CO3与 Na2SO3在化学性质方面的共性是 （写一条） ；从化

7、合价的角度分析，Na2CO3与 Na2SO3在化学性质方面的差异是 （写一条） 。（3）对于中的实验现象，同学们有诸多猜测，继续进行实验：甲取中的红棕色溶液少许，滴入少量盐酸酸化的 BaCl2溶液，产生白色沉淀。甲得出结论：FeCl3与 Na2SO3发生了氧化还原反应，离子方程式是 。乙认为甲的实验不严谨，重新设计并进行实验，证实了甲的结论是正确的。其实验方案是_ _。（4）受以上实验的启发，同学们对 pH8 的 1mol/LNaF 溶液与 FeCl3溶液混合时的现象产生了好奇并进行实验：向 2 mL 02 mol/L FeCl3溶液中滴入 2 mL1mol/L NaF 溶液，溶液变无色。实验

8、操作及现象向 2 mL 02 mol/L FeCl3溶液中滴入 2 mL 蒸馏水，溶液颜色变浅。的实验目的是_ _。为探究中溶液变无色的原因，进行如下实验：精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业资料显示：FeF3溶液为无色。用平衡移动原理解释红褐色沉淀产生的原因： 。（5）根据实验，FeCl3溶液与碱性物质之间的反应的多样性与 有关。4Fe(OH)3可用来制颜料、药物，作净水剂。现设计实验研究制备 Fe(OH)3的方法。资料：新制 Fe(OH)3在溶液中存在两种电离：Fe3+3OHFe(OH)3H+FeO2+H2O（1）向 3 支盛有 1 mL 10 molL1 FeCl3溶液的试管中，分

9、别加入 3 mL 不同浓度的 NaOH 溶液，都产生红褐色沉淀。充分反应后，过滤，取滤液分成两等份，分别进行实验，实验记录如下： c(NaOH)/ molL1现象操作5.06.07.0实验：滴入几滴 KSCN 溶液不变红不变红不变红实验：先加入过量稀硫酸，再滴入几滴 KSCN 溶液不变红变红变红 产生红褐色沉淀的离子方程式是_。 当 c(NaOH)60 molL1时，实验中溶液变红的原因是_（用离子方程式表示） 。（2）有同学提出可用某些盐与 FeCl3反应制备 Fe(OH)3。 向 1 mL 10 molL1 FeCl3溶液中滴加 10 molL1 Na2CO3溶液，立即有大量气泡并有红褐色

10、沉淀产生。有同学提出沉淀中可能含有碳酸盐。将沉淀过滤、洗涤后取样，_，证明沉淀中含有碳酸盐。 向 1 mL 10 molL1 FeCl3溶液中滴加 10 molL1 Na2SO3溶液，溶液由黄色变为红色，无丁达尔效应，继续滴加 Na2SO3溶液，最终得到红褐色沉淀。经检验沉淀中除 Fe(OH)3外还含有FeSO3。产生 FeSO3的原因是_。（3）比较（1）和（2） ，制备 Fe(OH)3的合理方法是_（注明试剂和用量） 。（4）FeSO4溶液仅与一种试剂反应也可制 Fe(OH)3，该试剂的化学式是_（写出一种即可） 。5含铬（）废水能诱发致癌，对人类和自然环境有严重的破坏作用。利用 Cu2O

11、 光催化可以处理含有Cr2O72的废水。制取 Cu2O：（1）电解法：利用铜和钛做电极，电解含有 NaCl 和 NaOH 的溶液时，反应只消耗了铜和水，体系 pH 及 Cl浓度维持不变（溶液体积变化忽略不计） 。阳极材料是 。阴极的电极反应式是 _ ；电解总反应为： _ 。（2）还原法：工业上可用肼（N2H4）与新制的 Cu(OH)2反应制备纳米级 Cu2O，同时放出 N2，该反应精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业的化学方程式为 _ _ 。控制 100、pH5 的条件时，利用亚硫酸钠与硫酸铜溶液反应可以制得 Cu2O，同时产生SO2气体。反应过程中需要不断地加入烧碱，其原因是 _ 。利

12、用 Cu2O 光催化处理含有 Cr2O72的废水的研究。（1）光照射到 Cu2O 光催化剂上产生光催化反应，Cr2O72和 H2O 分别在光催化反应中形成的微电极上发生电极反应，反应原理如下图所示。在图中用短线和箭头画出电子移动的方向，写出 Cr2O72转化 Cr3+的电极反应 。（2）研究中对 Cu2O 的作用提出两种假设：aCu2O 作光催化剂；bCu2O 与 Cr2O72发生氧化还原反应。已知：Cu2O 的添加量是 174104 mol/L，Cr2O72的初始浓度是 960104 mol/L；对比实验，反应 15 小时结果如下图所示。结合试剂用量数据和实验结果可得到的结论和依据是_。（3

13、）溶液的 pH 对 Cr2O72降解率的影响如下图所示。已知：Cu2OCu +CuSO4；酸性越大，Cr2O72被还原率越大。 pH 2.5精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业 由上图可知，pH 分别为 2、3、4 时，Cr2O72的降解率最好的是，其原因是 。 已知 pH5 时，会产生 Cr(OH)3沉淀。pH5 时，Cr2O72的降解率低的原因是 _。6某小组同学欲探究 01 mol/L Fe3+溶液与 01 mol/L S2溶液的反应。小组同学先进行理论预测，提出如下三种可能：a Fe3+与 S2发生复分解反应b Fe3+与 S2发生 反应c Fe3+与 S2发生互促水解反应（1）

14、依据预测 a 写出该反应的离子方程式 （2）将预测 b 补充完整 ，说明预测依据 。在进行实验验证前，先进行资料收集，得到如下信息：物质颜色水中溶解性Fe2S3黑色难溶于水FeS黑褐色难溶于水进行如下实验：实验步骤操作现象备注1向 2 mL 01 mol/L 氯化铁溶液中逐滴滴入 3 滴 01 mol/L 硫化钠溶液产生黑色沉淀， 立即变为黄色沉淀，未见其它明显现象2继续滴加 3 滴 01 mol/L 硫化钠溶液同上3继续滴加 01 mol/L 硫化钠溶液至过量产生黑色沉淀，振荡后静置，未发现明显变化自始至终都未见红褐色沉淀（3）写出黑色沉淀转变为黄色沉淀的离子方程式 为进一步探究反应实质，该

15、组同学进行了如下实验：实验步骤操作现象4向 2 mL 01 mol/L 硫化钠溶液中逐滴滴入3滴 01 mol/L 氯化铁溶液产生黑色沉淀，未见其它明显现象5继续滴加 3 滴 01 mol/L 氯化铁溶液同上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业6继续滴加 01 mol/L 氯化铁溶液至过量同上（4）步骤 4 与步骤 1 现象不同的原因可能是 （5）有同学认为步骤 3 中产生的黑色沉淀中可能有 FeS。请判断他的想法是否合理并说明理由 。（6）依据以上实验现象，可得出结论： 。7 2016 年 8 月的 eLife 上发表了我国医学工作者的一篇论文。论文指出小苏打在治疗癌症的方法中功不可没

16、。在实验室中制取 NaHCO3的方法有多种。方法一：模拟工业“侯氏制碱法”制取：（原理 NaCl+H2O+CO2+NH3NaHCO3+NH4Cl）第一步：连接好装置，检验气密性，在仪器内装入药品。 第二步：让某一装置先发生反应，直到产生的气体不能再在中溶解，再通入另一装置中产生的气体，片刻后，中出现固体。继续向中通入两种气体，直到不再有固体产生。第三步：分离中所得的混合物，得到 NaHCO3固体。第四步：向滤液中加入适量的某固体粉末，有 NH4Cl 晶体析出。（1）图中所示装置的连接顺序是：a 接 f；e 接_；b 接_（填接口编号） 。（2）中盛放稀盐酸的仪器名称是_，中应选用的液体为_。（

17、3）第二步中让_（填序号）装置先发生反应。（4）第四步中所加固体粉末为_。所得的晶体中常含有少量的 NaCl 和 NaHCO3(约占 58)，请设计一个简单的实验，不使用其他任何试剂，证明所得晶体大部分是 NH4C1。简要写出操作和现象_。方法二：把 CO2通入饱和 Na2CO3溶液制取 NaHCO3。装置如下图所示（气密性已检验，部分夹持装置略）： （5）请结合化学平衡移动原理解释 B 中溶液的作用 _ 。（6）当 C 中有大量白色固体析出时，停止实验，将固体过滤、洗涤、干燥备用。为确定固体的成分，实验小组设计方案如下（取一定量的固体，配成溶液作为样液，其余固体备用）：精选优质文档-倾情为你

18、奉上专心-专注-专业 方案 1：取样液与澄清的 Ca(OH)2溶液混合，出现白色沉淀。实验小组对现象产生的原理进行分析，认为该方案不合理，理由是 _ 。 方案 2：取样液与 BaCl2溶液混合，出现白色沉淀并有气体产生。实验小组认为固体中存在 NaHCO3，其离子方程式是 。方法三：（7）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法（用相关的化学反应方程式来表示）： _ 。8氯碱工业是最基本的化学工业之一，其产品用途广泛。（1）写出氯碱工业电解食盐水离子方程式_。（2）某同学采用如下装置对氯碱工业中电解食盐水的条件进行探究，记录如下：条件控制测定结果装置编号阴极阳极溶液浓度温度/*电解电压/V气

19、体 V阴：V阳I1 mol/L2581:1II饱和2551:1IIICC 饱和5041:1IVFe C饱和50351:1*电解电压:开始发生电解反应时的电压对比实验 I 和阴、阳极气体体积比，推测实验 I 阳极可能有其它气体生成，其它气体的化学式为_。资料显示：“较低的电解电压有利于节能降耗” 。结合上表中和的数据，解释更有利于节能降耗的原因_。（3）资料显示“氯碱工业中采用金属阳极材料，可以降低电解，实现节能降耗” ，该同学用 50的饱和NaCl 溶液进行实验验证，结果如下：电极材料装置编号阴极阳极电解电压/V现象VIFe Fe15阴极：产生无色气体U 形管底部：有白色沉淀生成VIIFe C

20、u2阴极：产生无色气体阳极：有白色胶状沉淀生成且逐渐增多U 形管底部：靠近阴极区白色胶状沉淀逐渐转化为淡黄色，最后变成砖红色实验 VI 中，该同学通过检验阴、阳极附近溶液所含离子，推断产生白色沉淀为 Fe(OH)2 。对阳极产生的离子进行检验：取阳极附近少量溶液于试管中，_ ，证明阳极产生 Fe2+。该同学经查阅资料分析认为：“实验 VII 中白色沉淀是 CuCl，淡黄色沉淀是 CuOH。i阳极生成 CuCl 的电极反应式为_。ii用化学用语和必要文字解释阴极区白色胶状沉淀转化为淡黄色的原因 _ 。该同学通过以上探究认为，氯碱工业中不能采用 Fe、Cu 作阳极材料。（4）综合以上探究，你对氯碱

21、工业中电解食盐水条件控制的建议有 精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业_。 （至少写出两条）9某化学兴趣小组进行电解不同浓度食盐水的探究实验。 电解饱和食盐水（1）用惰性电极电解饱和食盐水的化学方程式_。（2）如图 1 所示，两极均为石墨，溶液为煮沸过的饱和 NaCl 溶液，滴加 23 滴酚酞，U 型管底部放一个铁钉，电解一段时间，出现复杂的实验现象。有气体生成的部位是_（填 a、b、c 或 d）开始 U 型管底部有少量灰白色沉淀，逐渐转变为红褐色，一段时间后红褐色沉淀聚集到阳极液面。请用离子方程式解释“灰白色沉淀转变为红褐色”这一现象的原因_。电解不饱和食盐水相同条件下，用图 2 装置

22、电解 10 mol/L NaCl 溶液并收集两极产生的气体。阴阳两极分别收集到V1mL、V2mL 气体，且 V2 V1。（3）针对 V2 V1，该小组同学提出如下假设，请完成假设。 ；有 O2生成；上述两种情况都有。经实验证明假设成立。（4）证明有 O2生成并测定 O2的体积（已排除装置中空气的干扰） ，设计如下方案：如图 3 所示，将注射器 A 收集的 V2 mL 阳极气体，全部注入到足量的浓 M 溶液中，充分反应后，注射器B 收集到 V3 mL 气体(气体体积均在相同条件下测得)。资料显示：纯 O2不能使 KI 淀粉溶液变蓝，但可使稀硫酸酸化的 KI 淀粉溶液变蓝。M 溶液的成分及其作用是

23、 ，。设计实验证明注射器 B 中收集的气体不含 Cl2只有 O2（注：B 中的 O2很少，不用木条复燃的方法证明），实验方案是 。（5）图 2 实验中，石墨电极上生成的 Cl2的总体积是mL（用代数式表示）。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业化学实验题目科学探究答案19 （12 分，除特殊标注外，每空 2 分）（1）Cl2 （1 分） 2Cl2e Cl2 （2）电解过程放热导致温度升高，Cu2+ + 4ClCuCl42正向移动 （1 分）（3）阳极附近溶液仍为蓝色 （1 分） U 型管冷却后阴极附近溶液仍为绿色 （1 分）（4） 证明在上述实验条件下，电解后的绿色溶液中存在CuCl2

24、Cu2+ + 4Cl+ Cu 2CuCl2 加入 CuCl2蓝色溶液，直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同19 （14 分）（1）322Cu2FeCu2Fe（2） 出现白色沉淀，溶液显红色 223Cu4SCNFeCuSCNFe SCN 或、222Cu4SCN2CuSCNSCN 223SCN2Fe4SCN2Fe SCN（3） 由于 KSCN 溶液过量，所以黄色溶液中不含有2Cu 加入之后溶液变黄，加入之后变红KSCN2FeCl（4） 因为只要和反应生成和，它们就会与反应，所以红Cu3Fe2Cu2FeSCN 色褪去也有可能是溶液中的被消耗完SCN a、b、c19 （13 分）（1）3Mg(OH)2

25、 +2Fe3+ 2Fe(OH)3(胶体)+ 3Mg2+（2）CO2共性：两者都为强碱弱酸盐，能与强酸反应差异：Na2CO3中碳原子为最高正价+4，无还原性；Na2SO3中硫原子+4 价，具有较强的还原性（3）2Fe3+ + SO32 + H2O 2Fe2+ + SO42 + 2H+ 取中的红棕色溶液少许，滴加铁氰化钾溶液，出现蓝色沉淀（4）排除加水稀释对溶液颜色变化的影响无色溶液中存在平衡：Fe3+ 3F FeF3，加入 NaOH 后，Fe3+更易与 OH结合生成难溶的Fe(OH)3（5）碱性物质的 pH、离子的性质21（共 12 分）（1） Fe3+ + 3OHFe(OH)3 （2 分） F

26、eO2 + 4H+ Fe3+ + 2H2O（1 分） Fe3+ 3SCN Fe(SCN)3 （1 分）（2） 加入少量稀盐酸，有无色气体产生（2 分） 2Fe3+ + SO32 + H2O 2Fe2+ + SO42 + 2H+、Fe2+ + SO32 FeSO3（2 分，文字描述也可）（3）1 mL 10 molL1 FeCl3溶液与 3 mL 浓度小于 60 molL1的 NaOH 溶液 （2 分）（4）Na2O2、NaClO 等 （2 分）18 （11 分）、 （1）Cu（1 分）2H2O +2eH2+ 2OH（1 分）2Cu +H2O H2+ Cu2O（1 分） （2）N2H4+4Cu(

27、OH)22Cu2O + N2+ 6H2O（1 分）精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业2CuSO4+3Na2SO3 Cu2O +2SO2+ 3Na2SO4反应过程中溶液的酸性不断地增强，为调节 pH所以需要加入烧碱（1 分） （1）Cr2O72+14H+6e2Cr3+ 7H2O（各 1 分）（2）Cu2O 作光催化剂。若发生氧化还原反应，则存在比例： 3Cu2OCr2O72，计算9601043695%200103174104mol/L；实验可以看到只有氧化亚铜和只有光照时，Cr2O72的转化率很低，说明反应条件是光照条件下和 Cu2O 同时存在。 （1 分）（3）3pH25 时 Cu2O

28、 会歧化（转化）为 Cu 和 Cu2+，所以不选 pH2；酸性越大，Cr2O72被还原率越大，pH3 酸性强于 pH4 的溶液，所以选择 pH3。 （各 1 分）pH5 时，会产生 Cr(OH)3沉淀，沉淀覆盖在催化剂 Cu2O 表面，影响反应继续进行（1 分）19 （14 分）（1）2Fe3+3S2Fe2S3（2）氧化还原反应 Fe3+中 Fe 元素处于高价，可以降低，体现氧化性； S2中 S 元素处于低价，可以升高，体现还原性，两者有可能发生氧化还原反应（3）Fe2S3+4Fe3+3S+6Fe2+（4）Fe3+量不足，不能氧化 Fe2S3；而且体系中 S2不能还原 Fe2S3，所以不能生成

29、 S（5）合理，依据实验现象，发现黑色沉淀不再转化为黄色硫沉淀，说明由于反应进行，造成 Fe3+浓度降低，不足以氧化 Fe2S3，Fe2+可能直接与 S2生成 FeS。（6）复分解19(共16分) （1）d，c (2) 长颈漏斗，饱和碳酸氢钠溶液或饱和 NaHCO3溶液 (3) (4) NaCl 取少量固体放入试管中，加热，固体大部分消失，在试管口内壁又有较多的固体凝结。(5) CO2在水中存在平衡：CO2+H2OH2CO3HCO +H+，有 H2SO4存在时，可使上述平衡向左移3动，从而减少 CO2在水中的溶解，同时吸收挥发出来的 HCl 气体。（6）Na2CO3和 NaHCO3都能跟 Ca

30、(OH)2溶液发生反应生成白色沉淀，无法确定固体的成分中是否含有 NaHCO3。 2HCO +Ba2+ BaCO3+ CO2+H2O3（7）NaOH + CO2 NaHCO3； Ca(HCO3)2+ NaOH 其它合理方法均可19 （13 分）（1）2Cl + 2H2O Cl2+ H2 + 2OH （2 分）eeCu2OCr2O72Cr3+H2OO2光照精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业（2）O2 （1 分）IV （2 分）（3）滴加少量 K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液，若出现蓝色沉淀 （2 分） iCu e + Cl CuCl （2 分） ii阴极区产生的 OH使 CuCl 沉淀

31、转化为更难溶液的 CuOH 沉淀。CuCl + OH CuOH + Cl （2 分）（3）采用饱和食盐水；溶液保持较高温度；应用不参与反应的金属电极（答出两点即可） 。18 （14 分）（1）2NaCl + 2H2O 2NaOH+ H2 +Cl2（2）a b d（3 分）2Fe(OH)2 + Cl2 + 2H2O 2Fe(OH)3 +2Cl+2H+或：2Fe(OH)2 + Cl2 + 2OH 2Fe(OH)3 +2Cl或：6Fe(OH)2 +3Cl2 4Fe(OH)3 +2Fe3+ +6Cl（其它合理答案均给分）（3）部分 Cl2溶解（4）NaOH 溶液（1 分） 吸收 Cl2（1 分）将 B 中气体分别注入 KI 淀粉溶液和稀硫酸酸化的 KI 淀粉溶液中，前者不变蓝，后者变蓝，则证明不含 Cl2只含 O2。（5）V12V3（1 分） 电解