2018北京市高三各城区一模化学试题分类汇编——科学探究

1/102018北京市高三各城区一模化学试题分类汇编——科学探究（海淀）27.(16分)实验小组探究KI与Cu(NO3)2的反应，进行实验一:实验一注:本实验忽略Cu2+在此条件下的水解。(1)取棕黄色清液，加入少量______溶液(试剂a)，清液变为______色，说明生成了I2。(2)探究生成I2的原因。①甲同学进行如下实验:向2mLImol/LKI溶液中加入1mL______溶液(硝酸酸化，pH=1.5)，再加入少量试剂a，观察到与(1)相同的现象。甲同学由此得出结论:实验一中生成I2的原因是酸性条件下，NO3-氧化了I-。②乙同学认为仅由甲同学的实验还不能得出相应结论。他的理由是该实验没有排除____氧化I-的可能性。③若要确证实验一中是NO3-氧化了I-，应在实验一的基础上进行检验______的实验。(3)探究棕黑色沉淀的组成。①查阅资料得知:CuI为难溶于水的白色固体。于是对棕黑色沉淀的组成提出两种假设:a.CuI吸附I2；b.______吸附I2。为证明上述假设是否成立，取棕黑色沉淀进行实验二:实验二已知:CuI难溶于CCl4；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-(无色)；Cu++2S2O32-=Cu(S2O3)23-(无色)。由实验二得出结论:棕黑色沉淀是CuI吸附I2形成的。②现象ⅲ为______________。③用化学平衡移动原理解释产生现象ii的原因:________________。④由实验二可推知，Cu(NO3)2与KI反应过程中，一定发生的反应的离子方程式为______。2/10（朝阳）28.（15分）某小组以4H++4I–+O2＝2I2+2H2O为研究对象，探究影响氧化还原反应的因素。实验气体a编号及现象通入气体a1mol/LKI溶液A尾气处理HClⅠ．溶液迅速呈黄色SO2Ⅱ．溶液较快呈亮黄色CO2Ⅲ．长时间后，溶液呈很浅的黄色空气Ⅳ．长时间后，溶液无明显变化（1）实验Ⅳ的作用是。用CCl4萃取Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的溶液，萃取后下层CCl4的颜色均无明显变化。（2）取萃取后上层溶液，用淀粉检验：Ⅰ、Ⅲ的溶液变蓝；Ⅱ、Ⅳ的溶液未变蓝。溶液变蓝说明Ⅰ、Ⅲ中生成了。（3）查阅资料：I2易溶于KI溶液。下列实验证实了该结论并解释Ⅰ、Ⅲ的萃取现象。现象x是。（4）针对Ⅱ中溶液未检出I2的原因，提出三种假设：假设1：溶液中c(H+)较小。小组同学认为此假设不成立，依据是______。假设2：O2只氧化了SO2，化学方程式是______。假设3：I2不能在此溶液中存在。（5）设计下列实验，验证了假设3，并继续探究影响氧化还原反应的因素。ⅰ.取Ⅱ中亮黄色溶液，滴入品红，红色褪去。ⅱ.取Ⅱ中亮黄色溶液，加热，黄色褪去，经品红检验无SO2。加入酸化的AgNO3溶液，产生大量AgI沉淀，长时间静置，沉淀无明显变化。ⅲ.取Ⅱ中亮黄色溶液，控制一定电压和时间进行电解，结果如下。电解时间/min溶液阳极阴极t1黄色变浅、有少量SO42-检出I2，振荡后消失H2t2（t2t1）溶液无色、有大量SO42-检出I2，振荡后消失H2结合化学反应，解释上表中的现象：。（6）综合实验证据说明影响I–被氧化的因素及对应关系________。（东城）28.（16分）化学变化是有条件的。某小组同学探究I-与金属阳离子的氧化还原反应，实验过程如下。已知同浓度的稀溶液中氧化性：3/10(1)根据实验I和Ⅱ，请回答下列问题。①由“黄色立即加深”初步判断有I2生成，选择（填试剂）进一步证实生成了I2。②写出Fe3+与I-反应的离子方程式，该条件下氧化性：Fe2+I2（选填“”或“”）。③实验Ⅱ的目的是____。(2)实验Ⅳ中Cu2+与I-反应的离子方程式是，甲同学得出氧化性：Cu2+I2。(3)乙同学认为甲同学的结论不合理，分析原因：实验Ⅲ应有I2生成，但却生成了Agl沉淀，因此推测实验Ⅳ中I2的生成，与Cul沉淀有关，故不能确定氧化性：Cu2+I2，并用右图装置进行验证。K闭合后，较长时间发现两侧溶液均无明显变化。乙同学为了进一步判断Cu2+和I2的氧化性强弱，将左侧电极改为Cu电极，并向右侧溶液中加入少量（填试剂），发现指针偏转，且左侧溶液颜色加深，证明该条件下氧化性：Cu2+I2（选填“”或“”）。(4)该小组同学进一步分析认为，实验Ⅲ没有发生2Ag++2I-=2Ag+I2的反应，原因是生成AgI沉淀，反应物浓度迅速降低，不利于该反应进行；请分析实验Ⅳ发生氧化还原反应的原因是____。(5)小组同学反思实验，反应体系中，各物质浓度对氧化还原反应是否发生都有一定的影响。（西城）27．（17分）某小组研究溶液中Fe2+与NO2−、NO3−的反应。实验Ⅰ试剂现象滴管试管2mL1mol·L−1FeSO4溶液（pH＝4）1mol·L−1NaNO2溶液（pH＝8）a．滴入1滴FeSO4溶液，溶液变黄色，继续滴加，溶液变为棕色。2小时后，无明显变化1mol·L−1NaNO3溶液（加NaOH溶液至pH＝8）b．持续滴加FeSO4溶液，无明显变化。4/10资料：[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。（1）研究现象a中的黄色溶液。①用______溶液检出溶液中含有Fe3+。②甲认为是O2氧化了溶液中的Fe2+。乙认为O2不是主要原因，理由是______。③进行实验Ⅱ，装置如下图。左侧烧杯中的溶液只变为黄色，不变为棕色，右侧电极上产生无色气泡，经检验该气体为NO。产生NO的电极反应式是______。实验Ⅱ的目的是______。（2）研究现象a中的棕色溶液。①综合实验Ⅰ和实验Ⅱ，提出假设：现象a中溶液变为棕色可能是NO与溶液中的Fe2+或Fe3+发生了反应。进行实验Ⅲ，证实溶液呈棕色只是因为Fe2+与NO发生了反应。实验Ⅲ的操作和现象是______。②加热实验Ⅰ中的棕色溶液，有气体逸出，该气体在接近试管口处变为红棕色，溶液中有红褐色沉淀生成。解释产生红褐色沉淀的原因是______。（3）研究酸性条件下，溶液中Fe2+与NO2−、NO3−的反应。序号操作现象ⅰ取1mol·L−1的NaNO2溶液，加醋酸至pH=3，加入1mol·L−1FeSO4溶液溶液立即变为棕色ⅱ取1mol·L−1的NaNO3溶液，加醋酸至pH=3，加入1mol·L−1FeSO4溶液无明显变化ⅲ分别取0.5mL1mol·L−1的NaNO3溶液与1mol·L−1的FeSO4溶液，混合，小心加入0.5mL浓硫酸液体分为两层，稍后，在两层液体界面上出现棕色环①ⅰ中溶液变为棕色的离子方程式是______、______。②ⅲ中出现棕色的原因是______。实验结论：本实验条件下，溶液中NO2−、NO3−的氧化性与溶液的酸碱性等有关。（房山）28.（14分）某学习小组探究铁和硝酸银溶液的反应，实验过程如下：实验序号实验操作实验现象I将一束光亮洁净的铁丝伸入到0.1mol/L的AgNO3溶液中铁丝表面有银白色固体析出，溶液逐渐变为浅绿色II取少量实验I中上层清液，滴入K3[Fe(CN)6]溶液有蓝色沉淀生成（1）根据上述实验现象，甲同学认为有Fe2+生成，铁和硝酸银溶液的反应的离子方程式是____________________。（2）乙同学认为实验中可能生成Fe3+，设计并完成如下实验实验序号实验操作实验现象III取少量实验I中上层清液，滴入少量KSCN溶液，振荡产生白色沉淀，溶液局部变红，振荡后红色消失，沉淀量增加5/102mL查阅资料：Ag+与SCN－生成白色沉淀AgSCN乙同学判断有Fe3+，理由是____________________。（3）乙同学继续探究红色褪去的原因，设计并完成如下实验实验序号实验操作实验现象IV取少量实验I中上层清液，滴加几滴稀盐酸有白色沉淀生成V取1mLFe(NO3)3溶液，滴加2滴等浓度的KSCN溶液，振荡，再滴加少量AgNO3溶液溶液变红；振荡溶液颜色无变化，滴加AgNO3后溶液红色褪去，产生白色沉淀．①实验IV的目的是____________________；②用平衡移动原理解释，实验V中溶液红色褪去的原因____________________。（4）丙认为溶液中Fe3+是Fe2+被Ag+氧化所致。按下图连接装置并进行实验，一段时间后取出左侧烧杯溶液加入KSCN溶液，溶液变红①其中X溶液是____________________；②由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是____________________；③丙同学的实验设计及结论是否合理，请说明理由____________________。（丰台）28.（16分）碳酸亚铁（白色固体，难溶于水）是一种重要的工业原料，可用于制备补血剂乳酸亚铁，也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验，寻找利用复分解反应制备FeCO3的最佳方案：实验试剂现象滴管试管0.8mol/LFeSO4溶液（pH=4.5）1mol/LNa2CO3溶液（pH=11.9）实验Ⅰ：立即产生灰绿色沉淀，5min后出现明显的红褐色0.8mol/LFeSO4溶液（pH=4.5）1mol/LNaHCO3溶液（pH=8.6）实验Ⅱ：产生白色沉淀及少量无色气泡，2min后出现明显的灰绿色0.8mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液（pH=4.0）1mol/LNaHCO3溶液（pH=8.6）实验Ⅲ：产生白色沉淀及无色气泡，较长时间保持白色（1）实验I中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示，请补全反应：Fe2++++H2OFe(OH)3+HCO3−6/10（2）实验II中产生FeCO3的离子方程式为。（3）为了探究实验III中NH4+所起的作用，甲同学设计了实验IV进行探究：操作现象实验IV向0.8mol/LFeSO4溶液中加入，再加入一定量Na2SO4固体配制成混合溶液（已知Na+对实验无影响，忽略混合后溶液体积变化）。再取该溶液一滴管，与2mL1mol/LNaHCO3溶液混合与实验III现象相同实验IV中加入Na2SO4固体的目的是。对比实验II、III、IV，甲同学得出结论：NH4+水解产生H+，降低溶液pH，减少了副产物Fe(OH)2的产生。乙同学认为该实验方案不够严谨，应补充的对比实验操作是：，再取该溶液一滴管，与2mL1mol/LNaHCO3溶液混合。（4）小组同学进一步讨论认为，定性实验现象并不能直接证明实验III中FeCO3的纯度最高，需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验I、II、III中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量，然后转移至A处的广口瓶中。①补全A中装置并标明所用试剂。②为测定FeCO3的纯度，除样品总质量外，还需测定的物理量是。（5）实验反思：经测定，实验III中的FeCO3纯度高于实验I和实验II。通过以上实验分析，制备FeCO3实验成功的关键因素是。（石景山）28.（15分）研究+6价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性，某小组同学进行如下实验：7/10已知：Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+△H=+13.8kJ/mol，+6价铬盐在一定条件下可被还原为Cr3+，Cr3+在水溶液中为绿色。(1)试管c和b对比，推测试管c的现象是________。(2)试管a和b对比，a中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动，橙色加深不一定是c(H+)增大影响的结果；乙认为橙色加深一定是c(H+)增大对平衡的影响。你认为是否需要再设计实验证明？____（“是”或“否”），理由是_________________________________。(3)对比试管a、b、c的实验现象，得到的结论是________________。(4)试管c继续滴加KI溶液、过量稀H2SO4，分析上图的实验现象，得出的结论是_______；写出此过程中氧化还原反应的离子方程式________________。(5)小组同学用电解法处理含Cr2O72-废水，探究不同因素对含Cr2O72-废水处理的影响，结果如下表所示（Cr2O72-的起始浓度，体积、电压、电解时间均相同）。实验ⅰⅱⅲⅳ是否加入Fe