大题专攻高三化学实验探究题
1、某化学研究性学习小组讨论Fe3+和SO32-之间发生怎样的反应，提出了两种可能：一是发生氧化还原反应：2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+；二是发生双水解反应：2Fe3++3
SO32-+6H2O=2Fe(OH)3（胶体）+3H2SO3。

为了证明是哪一种反应发生，同学们设计并实施了下列实验，请填写下列空白：
实验Ⅰ：取5mLFeCl3浓溶液于试管中，逐滴加入Na2SO3浓溶液，观察到溶液颜色由黄色变为红棕色，无气泡产生，无沉淀生成，继续加入Na2SO3浓溶液至过量，溶液颜色加深，最终变为红褐色。

这种红褐色液体是。

向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量，可以观察到的现象是。

将溶液分成两等份，其中一份加入KSCN溶液，溶液变成血红色，反应的离子方程式为。

另一份加入BaCl2稀溶液，有少量白色沉淀生成，产生该白色沉淀的离子方程式是。

实验Ⅱ：换用稀释的FeCl3和Na2SO3溶液重复实验Ⅰ。

实验Ⅰ、Ⅱ产生的现象完全相同。

由上述实验得出的结论是。

若在FeCl3浓溶液中加入Na2CO3浓溶液，观察到红褐色沉淀并且产生无色气体，该反应的化学方程式是。

从形式上看，Na2CO3和Na2SO3相似，但是从上述实验中可以看到，二者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大，分析其原因可能是：
①；
②．
2、某化学课外兴趣小组为探究铜跟硫酸的反应情况，设计了下图所示装置进行有关实验：（1）先关闭活塞a，将6.4g铜片和12mL18mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完毕，发现烧瓶中还有铜片剩余。

再打开活塞a，将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶，最后铜片完全消失。

①写出上述过程中烧瓶内发生的化学方程式：
，；
②B是用来收集实验中产生的气体的装置，但导管未
画全，请直接在原图上把导管补充完整。

③实验结束后，装置C中的溶液中可能含有的溶质
有；
（2）事实表明，上述反应全部结束后，硫酸仍有剩
余。

为定量测定剩余酸的物质的量浓度，甲、乙两学
生进行了如下设计：
①甲学生设计方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生
SO2的量，再通过计算确定剩余酸的物质的量浓度。

他认为测定SO2的量的方法有多种，请你写出其中的
一种
；
②乙学生设计的方案是：将反应后的溶液冷却后全部移入100mL容量瓶中并加蒸馏水定容，取20ml于锥形瓶中，用酚酞作指示剂，用标准氢氧化钠溶液进行滴定，再求出余酸的物质的量的浓度。

你认为乙学生设计的实验方案能否准确求得余酸的物质的量的浓度
(填“能”或“否”)，理由是。

3、某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。

现行高中化学教材（必修加选修）中对“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：
I.⑴某同学根据数据推测，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。

你认为他的推测是否合理？答：_________________(填“合理”或“不合理)
⑵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_______________。

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：
⑴图中OC 段没有沉淀生成，此阶段 发生反应的离子方程式为 。

⑵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程式
为 ；
⑶B 与A 的差值为 mol 。

⑷B 点对应沉淀的物质的量为 mol ，C 点对应的氢氧化钠溶液的体积为 mL
4
IV ）
根据相关知识回答下列问题：
（1）实验开始时，关闭K 2，开启K 1和分液漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反应开始。

过一会儿，在（Ⅲ）中可能观察的现象是 。

（2）整套实验装置中能防止倒吸的装置有 （填装置序号）。

（3）反应结束后要使装置I 中的水倒吸入装置Ⅱ中。

这样操作的目的是 ，简述这一操作方法 。

（4）你认为通过该实验后，有关苯跟溴反应的原理方面能得出的结论是 。

5、目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法，如图为离子交换膜法电解饱和食盐
水的原理示意图。

（1）透过交换膜的离子a是；
（2）现有离子交换膜A和B将电解槽分为I、II、Ⅲ三个区域（如下图所示），在这种电解池中电解Na2SO4溶液可制得氢氧化钠、硫酸等物质。

A为离子交换膜、B为离子交换膜（填“阳”或“阴”），电极均为惰性电极。

Na2SO4溶液应该在区（填“I”、“II”或
“III”）加入。

通电电解时阴极的电极反应式为，在III区得
到。

6、下图是工业制取Cr2O3流程图。

已知：溶液A中含Na2CrO4和NaFeO2；D是实验室常用
共熔。

的氧化剂；“氧化碱熔”是指在通入空气条件下跟Na
（1）写出框图中有关物质的化学式：B 、D 、F ；（2）写出有关的反应式：铬铁矿→A 、
E→F 。

7、某实验人员做了下列实验：将一定量1.00mol/L CuSO4溶液和2.00mol/LNaOH溶液混合，得到一种浅绿色沉淀X。

将0.499g X隔绝空气在1000℃以上强热，得到一种红色固体Y，质量为0.316g。

Y溶于酸得到另一种红色固体0.141g。

（1）该实验人员认为沉淀X可能含有SO42-。

请设计一个简单实验确定这一判断。

（2）通过计算确定X和Y的化学式。

（3）混合时CuSO4和NaOH溶液的体积比为；写出X→Y的反应方程式。

【答案】1、实验Ⅰ：氢氧化铁胶体（或胶体）（1分）；先产生红褐色沉淀，后沉淀逐渐溶解，溶液变为黄色，有气泡产生（2分）；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3（1分）；Ba2++SO42-=BaSO4↓
（1分）。

实验Ⅱ：Fe3+与SO32-同时发生氧化还原反应和双水解反应（2分）2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑（2分）
①SO32-有较强的还原性，CO32-没有还原性（1分）；
②SO32-水解能力较CO32-小（1分）。

2、①Cu + 2H2SO4（浓）△
CuSO4 + SO2↑+ 2H2O，（2分）
2Cu＋2H2SO4＋O2＝2CuSO4＋2H2O （2分）②B装置中导气管长进短出（2分）③Na2SO3、Na2SO4、NaOH （2分）
（2）①在通入O2之前,用排饱和NaHSO3溶液的方法测出装置A产生气体的体积（2分）
②否（1分）用酚酞作指示剂时溶液中的Cu2＋会和NaOH反应，Cu2+的蓝色会干扰滴定终点的正确判断（2分）
3、Ⅰ⑴合理（1分）⑵NaOH溶液（1分）
Ⅱ⑴H＋＋OH－＝H2O （1分）⑵ NH4＋＋OH－＝NH3·H2O （1分）
⑶0.008 （1分）⑷0.032mol （2分）7mL （2分）
4、小试管中有气泡，液体变棕黄色（1分）；有白雾出现（1分）；广口瓶内溶液中有浅黄色沉淀生成（1分）
（2）III和IV（1分）
（3）反应结束后装置II中存在大量的溴化氢，使I的水倒吸入II中可以除去溴化氢气体，以免逸出污染空气（1分）；开启K2，关闭K1和分液漏斗活塞（1分）
（4）苯跟溴能发生取代反应（2分）
5、（6分）（1）Na＋（1分）
（2）阳（1分）；阴（1分）；II（1分）；2H2O+2e-＝H2+2OH-（1分）；H2SO4溶液（1分）6、（1）B、Fe(OH)3；D、K2Cr2O7；F、Cr2O3（每个2分）
（2）4Fe(CrO2)2＋8Na2CO3+7O2高温8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑（1分）
Fe2O3+Na2CO3高温2NaFeO2+CO2↑（1分）
或4Fe(CrO2)2＋10Na2CO3+7O2高温8Na2CrO4+2NaFeO2+10CO2↑（2分）
4CrO3△
2Cr2O3+3O2（2分）（不配平不给分）
7、（1）把绿色沉淀X用蒸馏水多次洗涤，至洗涤液中用BaCl2溶液检验不出SO42-后（1分），用稀盐酸溶解绿色沉淀（1分），此时再用BaCl2溶液检验，溶解液中有大量白色沉淀生成，则说明沉淀X中有SO42-（1分）
（2）因为Cu2O∶Cu=0.316∶0.141（1分）可判断Y为Cu2O（1分）
根据硫酸铜溶液跟氢氧化钠溶液混合生成沉淀，可设沉淀组成为mCu(OH)2·nCuSO4，则有
（97.55m＋159.62n）∶
2
00 . 16
55
.
63
2+
⨯
(m＋n)＝0.499∶0.316（1分）
即可得m∶n＝3∶1（1分）所以X为3Cu(OH)2·CuSO4或Cu4(OH)6SO4（1分）
（3）4∶3（1分）Cu4(OH)6SO4△
2Cu2O+3H2O+SO3+O2。