必刷题 性质探究型实验综合题--2024年高考化学二轮试题必刷题含答案.pdf
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1、1必刷题 性质探究型实验综合题必刷题 性质探究型实验综合题建议完成时间:120分钟建议完成时间:120分钟选择题:精选0题选择题:精选0题实际完成时间:分钟实际完成时间:分钟非选择题:精选10题非选择题:精选10题1(2024辽宁沈阳统考一模)铜盐是五颜六色的。某学习小组发现固体CuSO4(白色)、固体CuCl2(棕黄色)、固体CuBr2(深褐色)。CuSO4和CuBr2溶液呈蓝色,CuCl2溶液时而呈绿色,时而呈蓝色,于是对颜色不同的原因展开了探究。1.【查阅资料】固体铜盐的颜色与阴离子极化能力有关,随化学键共价性增强,吸收光的能量下降,因此颜色加深。在CuCl2溶液中存在如下平衡:Cu H
2、2O42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2OH0Cu H2O42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2OH02.【提出假设】铜盐的颜色不同与离子种类有关。CuCl2溶液呈绿色的原因是溶液中既有黄色的 CuCl42-,又有蓝色的 Cu H2O42+,根据光学原理蓝色和黄色的混合色为绿色。3.【设计方案】序号温度/V(0.5molL-1氯化铜)/mLV(饱和硫酸铜)/mLV(饱和_)/mLV(饱和氯化钠)/mLV(水)/mL溶液颜色1254.0无色2254.0无色3254.0蓝色4254.0绿色5252.0a蓝绿色6252.02.0蓝绿色7252.02.0黄绿色8504
3、.0黄绿色回答下列问题:(1)解释CuBr2的颜色深于CuCl2的原因。(2)配制CuCl2溶液的方法是。必刷题 性质探究型实验综合题-2024年高考化学二轮试题必刷题2(3)根据表中信息,补充试剂和数据:饱和、a=。(4)实验4和5中溶液颜色差异的原因(用平衡移动原理解释)。(5)以上实验说明影响CuCl2溶液颜色的因素主要有。(答两点即可)4.【实验结论】假设1,2成立。(6)CuCl2溶液呈现不同颜色的根本原因与Cl-、CuCl42-和微粒(写结构式)的浓度有关。2(2024河南南阳校联考模拟预测)NaClO在生产、生活中有广泛应用。某小组设计实验制备NaClO并探究其性质。回答下列问题
4、:实验(一)制备NaClO。实验装置如图所示(夹持仪器已省略)。(1)装置B中试剂是(填名称)(2)写出装置A中发生反应的离子方程式:。(3)研究发现,NaClO在热水中发生歧化反应生成NaCl和NaClO3,已知:在水溶液中ClO-、Cl-、ClO-3的相对能量依次为60kJmol-1、0kJmol-1、63kJmol-1。写出该反应的热化学方程式:。实验(二)探究外界因素对NaClO水解程度的影响(在本题设定温度范围内NaClO只发生水解反应,不考虑其他副反应)。【提出猜想】猜想1:其他条件相同,pH越大,NaClO水解程度越小;猜想2:其他条件相同,浓度越小,NaClO水解程度越大;猜想
5、3:其他条件相同,适当升温,NaClO水解程度增大。【设计实验】实验方案如下(各溶液浓度均为0.1molL-1,每支试管各滴加3滴相同浓度的紫色石蕊溶液):序号温度/V(NaClO溶液)/mLV(NaOH溶液)/mLV(HCl溶液)/mLV(H2O)/mL褪色时间/s12010.0005.0t12205.00010.0t232010.02.003.0t342010.002.03.0t453010.0005.0t53(4)实验1、3、4测得结果:t3t1t4,用平衡移动原理解释实验结果:;实验1、2不能验证猜想2,其原因是c NaClO浓度越小,NaClO水解程度越大,而c HClO越小。请你提
6、出改进方案:已知NaClO水解度=c HClOc0NaClO100%。(5)实验结果;t5Kh35Kh30,升温能促进NaClO水解。3(2024广西校联考模拟预测)肼(N2H4)可作火箭发射的燃料。某实验兴趣小组利用氨与次氯酸钠反应制备N2H4,并探究N2H4的性质,其制备装置如图所示。回答下列问题:(1)仪器b的名称为,仪器a的作用是。(2)装置A试管中发生反应的化学方程式为。(3)上述装置B、C间缺少一个装置,可能导致的结果是。(4)探究N2H4的性质。将制得的N2H4分离提纯后,进行如下实验。4查阅资料AgOH不稳定,易分解生成黑色的Ag2O,Ag2O可溶于氨水。提出假设黑色固体可能是
7、Ag、Ag2O中的一种或两种。实验验证设计如下方案,进行实验。操作现象结论取少量黑色固体于试管中,加入足量,振荡黑色固体部分溶解黑色固体中有Ag2O取少量黑色固体于试管中,加入足量稀硝酸,振荡黑色固体是Ag和Ag2O,则肼具有的性质是碱性和(5)实验制得的肼往往以N2H4H2O的形式存在于溶液中,其原因是。(6)肼又称联氨,是一种常用的还原剂,可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上1kg联氨可除去水中溶解的O2的质量为kg。4(2023福建厦门校考模拟预测)FeCl3是饮用水、工业用水、城市污水及游泳池循环水处理的高效廉价絮凝剂,也是中学实验室中常见的试剂。某实验小组用以下装置制备
8、FeCl3固体,并探究FeCl3溶液与Cu的反应。已知:FeCl3晶体易升华,FeCl3溶液易水解。.FeCl3的制备(1)装置C中碱石灰的作用是。(2)从D、E、F中选择合适的装置制备纯净的Cl2,正确的接口顺序为a(可选试剂:饱和食盐水、NaOH溶液、浓硫酸、碱石灰,仪器可重复使用)。5(3)写出装置D中制备Cl2的化学方程式:。.探究FeCl3溶液与Cu的反应向4mL0.1molL-1FeCl3溶液中滴加几滴0.2molL-1KSCN溶液,溶液变红;再加入过量Cu粉,溶液红色褪去,不久有白色沉淀产生。查阅资料可知:CuCl和CuSCN均为难溶于水的白色固体。针对白色沉淀同学们有以下猜想:
9、猜想1:Cu2+与过量的Cu粉反应生成Cu+,再结合Cl-生成白色沉淀CuCl。猜想2:Cu2+与SCN-发生氧化还原反应生成Cu+,再结合SCN-生成白色沉淀CuSCN。针对上述猜想,实验小组同学设计了以下实验:实验编号操作现象实验1加入铜粉后无现象实验2溶液很快由蓝色变为绿色,未观察到白色沉淀;2h后溶液为绿色,未观察到白色沉淀;24h后,溶液绿色变浅,试管底部有白色沉淀(4)实验结果说明猜想(填“1”或“2”)不合理。(5)根据实验现象进一步查阅资料发现:i.Cu2+与SCN-可发生如下两种反应:反应A:Cu2+4SCN-=Cu(SCN)42-(淡荧色)反应B:2Cu2+4SCN-=2C
10、uSCN+(SCN)2(黄色)。ii.Cu(SCN)42-与Cu2+共存时溶液显绿色。由实验2中的现象推测,反应速率:A(填“”或“”)B,说明反应B(填“是”或“不是”)产生CuSCN的主要原因。进一步查阅资料可知,当反应体系中同时存在Fe2+、Cu2+、SCN-时,Cu2+氧化性增强,可将Fe2+氧化为Fe3+。据此将实验2改进,向CuSO4溶液中同时加入KSCN、FeCl2,立即生成白色沉淀CuSCN,写出该反应离子方程式:。(6)若向100mLamolL-1CuSO4溶液中滴加足量的KSCN和FeCl2的混合溶液,经过一系列操作得到白色沉淀CuSCN的质表bg,则CuSCN的产率为。5
11、(2023湖南娄底统考模拟预测)某小组拟设计实验探究金属氢氧化物在铵盐溶液中溶解度的影响因素。已知:常温下,几种氢氧化物的溶度积数据如下表所示:M OH2Mg OH2Ni OH2Pb OH2Sn OH2Ksp5.610-125.510-161.410-205.510-276可能用到的试剂:0.1molL-1NH4Cl溶液、0.01molL-1NH4Cl溶液、0.1molL-1CH3COONH4溶液和0.01molL-1CH3COONH4溶液;常温下,CH3COOH的电离常数Ka=1.810-5,NH3H2O的电离常数Kb=1.810-5。实验一比较Mg OH2在不同浓度的NH4Cl溶液中溶解情
12、况。操作试剂X现象()0.1molL-1NH4Cl溶液,10.0mL白色浊液逐渐变澄清()0.01molL-1NH4Cl溶液,10.0mL白色浊液变化不明显(1)实验结论是。(2)针对实验(I),“白色浊液变澄清”的原因,提出如下假设:假设:NH+4+H2ONH3H2O+H+,Mg OH2Mg2+2OH-,H+OH-H2O。假设:Mg OH2Mg2+2OH-,(补充离子方程式)。为了验证(2)提出的假设,设计如下实验:实验二比较Mg OH2在不同浓度的CH3COONH4溶液中溶解情况。操作试剂X现象()0.1molL-1CH3COONH4溶液,10.0mL白色浊液逐渐变澄清()0.01molL
13、-1CH3COONH4溶液,10.0mL白色浊液变化不明显(3)选择CH3COONH4的理由是。实验结论是(2)中假设成立(填“”或“”)。根据上述实验,有同学认为金属氢氧化物都能溶解于CH3COONH4溶液。为了验证他的观点,设计如下实验:实验三探究Ni OH2在CH3COONH4溶液中溶解情况。操作Y现象()Ni OH2没有明显现象()Pb OH2浊液变澄清溶液7()Sn OH2没有明显现象已知:(a)CH3COO2Ni、CH3COO2Pb、CH3COO2Sn都易溶于水,实验()浊液变澄清可能的原因是 CH3COO2Pb更难电离;(b)其他条件相同,难溶金属氢氧化物的溶解度越小,在同种铵盐
14、溶液中溶解度越小。(4)常温下,Sn OH2、Pb OH2、Ni OH2溶解度由大到小排序为。(5)通过上述实验,影响M OH2在铵盐溶液中溶解度的因素主要有铵盐浓度、。6(2023湖南长沙校考一模)实验小组制备NaNO2,并探究其性质。I制备NaNO2(1)仪器a的名称是;气体b的化学式为。用漏斗代替导管的目的是(答2条)。(2)为检验B中制得NaNO2,甲进行以下实验:序号试管操作现象2mLB中溶液加2mL0.1mol/LKI溶液,滴加几滴淀粉溶液不变蓝2mLB中溶液滴加几滴H2SO4溶液至pH=5,加2mL0.1mol/LKI溶液,滴加几滴淀粉溶液变蓝2mLH2O滴加几滴H2SO4溶液至
15、pH=5,加2mL0.1mol/LKI溶液,滴加几滴淀粉溶液不变蓝乙认为上述3组实验无法证明B中一定含NaNO2,还需补充实验,理由是。II探究NaNO2的性质装置操作现象取10mL1mol/LNaNO2溶液于试剂瓶i溶液迅速变为棕色8中,加入几滴H2SO4溶液酸化,再加入10mL1mol/LFeSO4溶液,迅速塞上橡胶塞,缓缓通入足量O2ii溶液逐渐变浅,有无色气泡产生,溶液上方为浅红棕色最终形成棕褐色溶液资料:i Fe NO2+在溶液中呈棕色。iiHNO2在溶液中不稳定,易分解产生NO和NO2气体。(3)溶液迅速变为棕色的原因是。已知棕色溶液变浅是由于生成了Fe3+,反应的离子方程式是。(
16、4)最终棕褐色溶液的成分是Fe OHxSO4y,测得装置中混合溶液体积为20mL,设计如下实验测定其组成。资料:充分反应后,Fe2+全部转化为Fe OHxSO4y。加掩蔽剂KF的原理和目的是(掩蔽Fe3+的颜色除外)。由上述数据可知Fe OHxSO4y中x=(用含V1、V2的代数式表示)。7(2023湖北统考模拟预测)Mg与冷水反应时,Mg表面会附着Mg OH2固体导致反应较缓慢。某兴趣小组为了探究部分离子对Mg与水反应的影响,进行了如下的实验。.探究NH+4和HCO-3对Mg与水反应的促进作用实验序号abcd盐溶液(均为0.1molL-1)NH4ClNaHCO3NaClNH4HCO330mi
17、n时产生气体体积/mL1.50.7”“0Cu H2O42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2OH02.【提出假设】铜盐的颜色不同与离子种类有关。CuCl2溶液呈绿色的原因是溶液中既有黄色的 CuCl42-,又有蓝色的 Cu H2O42+,根据光学原理蓝色和黄色的混合色为绿色。3.【设计方案】序号温度/V(0.5molL-1氯化铜)/mLV(饱和硫酸铜)/mLV(饱和_)/mLV(饱和氯化钠)/mLV(水)/mL溶液颜色1254.0无色2254.0无色3254.0蓝色4254.0绿色5252.0a蓝绿色6252.02.0蓝绿色7252.02.0黄绿色8504.0黄绿色回答下列问题:
18、(1)解释CuBr2的颜色深于CuCl2的原因。(2)配制CuCl2溶液的方法是。2(3)根据表中信息,补充试剂和数据:饱和、a=。(4)实验4和5中溶液颜色差异的原因(用平衡移动原理解释)。(5)以上实验说明影响CuCl2溶液颜色的因素主要有。(答两点即可)4.【实验结论】假设1,2成立。(6)CuCl2溶液呈现不同颜色的根本原因与Cl-、CuCl42-和微粒(写结构式)的浓度有关。【答案】(1)电负性氯大于溴,溴化铜中化学键共价性更强,吸收光的能量低,颜色更深;(2)将氯化铜固体溶解在浓盐酸中,加水稀释至所需浓度(3)硫酸钠2.0(4)稀释后 Cu H2O42+,Cl-和 CuCl42-浓
19、度下降,平衡 Cu H2O42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2OH0Cu H2O42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2OH0逆移,颜色以蓝绿色为主(5)离子浓度,温度(6)【详解】(1)根据题给信息可知,固体铜盐的颜色与阴离子极化能力有关,随化学键共价性增强,吸收光的能量下降,因此颜色加深,故答案为:电负性氯大于溴,溴化铜中化学键共价性更强,吸收光的能量低,颜色更深;(2)铜离子可以水解,在配制氯化铜溶液时可以加入盐酸防止铜离子水解,故答案为:将氯化铜固体溶解在浓盐酸中,加水稀释至所需浓度;(3)本题分别探究了硫酸根离子和氯离子对铜离子在溶液中颜色的影响,根据
20、表格中的信息可知,为了作对比实验,需要补充的试剂为饱和硫酸钠溶液;根据表格中数据可以发现,表格中每组数据溶液的体积都为4mL,则a=2.0mL;(4)对比实验4和5可知,其中5相当于在4的基础上的稀释,则实验4和5中溶液颜色差异的原因是:稀释后 Cu H2O42+,Cl-和 CuCl42-浓度下降,平衡 Cu H2O42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2OH0Cu H2O42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2OH0逆移,颜色以蓝绿色为主;(5)根据以上实验可知,上述实验探究了溶液的温度,溶液看中硫酸根离子和氯离子的浓度对溶液颜色的影响,故答案为:离子浓度,温度;
21、(6)根据第4问分析可知,CuCl2溶液呈现不同颜色的根本原因与Cl-、CuCl42-和的浓度有关。2(2024河南南阳校联考模拟预测)NaClO在生产、生活中有广泛应用。某小组设计实验制备NaClO并探究其性质。回答下列问题:实验(一)制备NaClO。实验装置如图所示(夹持仪器已省略)。3(1)装置B中试剂是(填名称)(2)写出装置A中发生反应的离子方程式:。(3)研究发现,NaClO在热水中发生歧化反应生成NaCl和NaClO3,已知:在水溶液中ClO-、Cl-、ClO-3的相对能量依次为60kJmol-1、0kJmol-1、63kJmol-1。写出该反应的热化学方程式:。实验(二)探究外
22、界因素对NaClO水解程度的影响(在本题设定温度范围内NaClO只发生水解反应,不考虑其他副反应)。【提出猜想】猜想1:其他条件相同,pH越大,NaClO水解程度越小;猜想2:其他条件相同,浓度越小,NaClO水解程度越大;猜想3:其他条件相同,适当升温,NaClO水解程度增大。【设计实验】实验方案如下(各溶液浓度均为0.1molL-1,每支试管各滴加3滴相同浓度的紫色石蕊溶液):序号温度/V(NaClO溶液)/mLV(NaOH溶液)/mLV(HCl溶液)/mLV(H2O)/mL褪色时间/s12010.0005.0t12205.00010.0t232010.02.003.0t342010.00
23、2.03.0t453010.0005.0t5(4)实验1、3、4测得结果:t3t1t4,用平衡移动原理解释实验结果:;实验1、2不能验证猜想2,其原因是c NaClO浓度越小,NaClO水解程度越大,而c HClO越小。请你提出改进方案:已知NaClO水解度=c HClOc0NaClO100%。(5)实验结果;t5Kh35Kh30,升温能促进NaClO水解。【答案】(1)饱和食盐水(2)2MnO-4+16H+10Cl-=2Mn2+5Cl2+8H2O(3)3NaClO aq=NaClO3aq+2NaCl aqH=-117kJmol-1(4)ClO-+H2OHClO+OH-,实验4中pH减小,促进
24、平衡向右移动,c HClO增大,实验3中pH增c HClO大,平衡左移,c HClO减小测定不同浓度NaClO溶液中c HClO,计算NaClO水解度=c HClOc0NaClO100%(5)浓度不变时,升温,褪色反应速率本身也增大(6)测定30该浓度NaClO溶液的 pH102b-4a510-3V-10b-2a【详解】(1)高锰酸钾与浓盐酸反应,由于浓盐酸易挥发,故生成的氯气中混有氯化氢气体,B装置用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体;(2)高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、二氯化锰、氯气和水的离子方程式为 2MnO-4+16H+10Cl-=2Mn2+5Cl2+8H2O;(3)根据“相对能量
25、”,反应热等于产物总能量与反应物总能量之差:H=63-603kJmol-1=-117kJmol-1,故热化学方程式3NaClO aq=NaClO3aq+2NaCl aqH=-117kJmol-1;(4)石蕊先变红后褪色,褪色与c HClO有关,根据次氯酸钠水解方程式,分析盐酸、NaOH对平衡的影响。浓度对水解程度影响是两个方面:一是平衡移动;二是改变体积;测得产物浓度,测定不同浓度 NaClO溶液中c HClO,计算NaClO水解度=c HClOc0NaClO100%通过定量计算可以判断浓度对水解程度的影响;(5)升温,对褪色有两个方面影响:一是升温,水解程度增大,c HClO增大,褪色速率增
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