2016 - 2018三年高考真题分类汇编化学 专题16 化学实验设计与探究 学生版

专题十六 化学实验设计与探究

考纲解读 考纲解读 知识点 近三年高考真题知识点分布 命题趋势 纵观近年来的新课改省分高考试题，不难发现探究性试题正在崭露头角,这也正是新课标的精神在高考中的具体表现,探究性试题具有不完全性,结论的不确定性,知识的综合性等特点,学生必须从多角度多层次运用多种模式去解决问题。 能根据实验试题要2018求，做到：设计、评北京卷11 年 价或改进实验方案、化学实了解控制实验条件的验设计2017方法、分析或处理实新课标3卷8、北京卷11 与探究 年 验数据，得出合理结论、绘制和识别典型2016新课标2卷10、北京卷11、的实验仪器装置图 年 江苏卷20、浙江卷28 真题链接

1．【2016新课标2卷10】某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：

(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是________。

(2)甲组同学取2mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_______。

(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是______。

(4)丙组同学取10 mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3 支试管中进行如下实验：

①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色； ②第二只试管中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成蓝色沉淀： ③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。

实验②检验的离子是_____(填离子符号)；实验①和③说明：在I- 过量的情况下，溶液中仍含有______(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为______。

(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl3溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为________；一段时间后．溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是______；生成沉淀的原因是______(用平衡移动原理解释)。

2．【2017新课标3卷8】绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：

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(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：______________、_______________。

(2)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。

①仪器B的名称是____________________。

②将下列实验操作步骤正确排序___________________(填标号)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。

a．点燃酒精灯，加热

b．熄灭酒精灯 c．关闭K1和K2

e．称量A f．冷却到室温

d．打开K1和K2，缓缓通入N2

③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________(列式表示)。若实验时按a、d次序操作，则使x__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

①C、D中的溶液依次为______(填标号)。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为______。 a．品红

b．NaOH

c．BaCl2

d．Ba(NO3)2

e．浓H2SO4

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。 3．【2018北京卷11】实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。

资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。 (1)制备K2FeO4(夹持装置略)

2

①A为氯气发生装置。A中反应方程式是________________(锰被还原为Mn2+)。 ②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。 ③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有 3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH (2)探究K2FeO4的性质

①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl而产生Cl2，设计以下方案：

方案Ⅰ 取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。 用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生。 i．由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl氧化，还可能由________________产生(用方程式表示)。

ii．方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl。用KOH溶液洗涤的目的是________________。

?②根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2________FeO24(填“＞”或“＜”)，而方案Ⅱ实验表明，?Cl2和FeO24的氧化性强弱关系相反，原因是________________。

??③资料表明，酸性溶液中的氧化性FeO2＞MnO4，验证实验如下：将溶液b滴入MnSO4和足量4??H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明氧化性FeO24＞MnO4。若能，请说

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－

2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外还有________________。

方案Ⅱ 明理由；若不能，进一步设计实验方案。 理由或方案：________________。

4．【2017北京卷11】某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。

向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。 (1)检验产物

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①取出少量黑色固体，洗涤后，_______(填操作和现象)，证明黑色固体中含有Ag。 ②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_______________。 (2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是___________________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验：

①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：

序号 ⅰ ⅱ ⅲ 取样时间/min 3 30 120 现象 产生大量白色沉淀；溶液呈红色 产生白色沉淀；较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深 产生白色沉淀；较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅 (资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN) ② 对Fe3+产生的原因作出如下假设：

假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；

假设b：空气中存在O2，由于________(用离子方程式表示)，可产生Fe3+； 假设c：酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生Fe3+；

假设d：根据_______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。

③ 下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。 实验Ⅰ：向硝酸酸化的________溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。

实验Ⅱ：装置如图。其中甲溶液是________，操作及现象是________________。

(3)根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：______。

5．【2016北京卷11】以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。

试剂 实验 滴管 0.2 4

现象 试管 mol·L?1 饱和Ag2SO4溶液 Ⅰ.产生白色沉淀