专练21 实验探究题
1．某校化学学习小组为了探究草酸(H2C2O4)的化学性质，设计了如下3个实验： 实验1 取一定量草酸溶液装入试管，加入一定体积的酸性高锰酸钾溶液，振荡试管，发现溶液开始缓慢褪色，后来迅速变成无色。(反应热效应不明显，可忽略不计)
(1)该实验说明草酸具有________(填“氧化”或“还原”)性，该反应的反应速率先慢后快的主要原因可能是______________。
实验2 取少量草酸晶体装入试管，加水溶解，向试管里滴加足量的澄清石灰水，有白色沉淀生成。
(2)该实验说明草酸具有________性。写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
实验3 草酸在常温下呈无色晶体状，其晶体的熔化温度低于草酸的分解温度，且易升华。为了探究草酸的不稳定性，某同学设计了如下实验装置：
(3)B装置的作用是 。C装置变浑浊，E处无现象，G玻璃管里黑色变红色，写出A中反应的化学方程式： 。
(4)为了检验G中反应的氧化产物，H试管所装试剂是 ，从环境保护角度来看，该方案的不足之处是 。
2．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验。请回答：
(1)装置A中发生的化学反应方程式为_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是________，其作用是________________________________________________________________________。
(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中的现象是__________________________，B中应放置的液体是(填字母)________。
卓越教育——郑炳忠（高三化学）
a．水 b．酸性KMnO4溶液 c．浓溴水 d．饱和NaHSO3溶液 (4)实验中，取6.4 g铜片和10 mL 18 mol·L余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是_________________________ ____________________。
②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)。 a．铁粉
b．BaCl2溶液
c．银粉 d．NaHCO3溶液
3．面粉增白剂主要包括过氧化苯甲酰(俗称面粉增白剂)和过氧化钙两种物质。其中过氧化钙(CaO2)在日常生活和工农业生产中还常用于种子消毒、药物制造、油脂漂白及鱼池增氧等，还可以作为高温氧化剂。已知：过氧化钙与CO2反应有气体生成，而将SO2通入过氧化钙粉末中也有气体生成。有人提出CO2、SO2与过氧化钙的反应原理相同，但也有人提出SO2具有较强的还原性，CO2无强还原性，反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断。
实验一：通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如下：
－1
的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应
完毕，发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩
(1)试剂A可以选用________，试剂B的作用是________。 (2)装置E用于测定氧气的体积，请在方框中画出装置图。
(3)实验测得装置C中过氧化钙质量增加了m1 g，装置D质量增加了m2 g，装置E中收集到的气体为V L(已换算成标准状况下)，用上述有关测量数据判断，SO2未被氧化、部分被氧化、完全被氧化的V——m1关系式。
未被氧化：____________，部分被氧化：____________， 完全被氧化：____________。
若SO2完全被氧化，写出反应的化学方程式：____________________________。 实验二：向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2，取反应后的固体进行实验探究，以证明过氧化物与SO2反应的特点。
提出假设：
假设1：反应后固体只有________，证明SO2未被氧化； 假设2：反应后固体中只有________，证明SO2完全被氧化；
假设3：______________________________________________________________。 实验探究：
(4)设计实验，证明假设3是正确的，简要回答实验过程、现象和结论：
卓越教育——郑炳忠（高三化学）
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
实验评价：
(5)实验过程中SO2的通入量直接影响探究实验结果的科学性，请简要说明原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
4．某研究性学习小组同学将一定浓度的NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中，发现生成了沉淀。他们对沉淀的成分进行了如下探究，请填写相关内容：
提出假设
假设1：沉淀是CuCO3；
假设2：_______________________________________________________________； 假设3：沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。 验证假设
(1)如果假设1成立，则反应的离子方程式为_____________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)用离子方程式表示假设3中有Cu(OH)2生成的理论依据：________________________________________________________________________。
(3)为了证明以上哪种假设成立，该小组同学利用下图所示装置对CuCO3的质量分数进行测定：
①实验过程中有以下操作步骤：
a．关闭K1、K3，打开K2、K4，充分反应 b．打开K1、K4，关闭K2、K3，通入过量空气 c．打开K1、K3，关闭K2、K4，通入过量空气
正确顺序是(填选项序号，下同)________。若未进行步骤________，将使结果偏低。 ②若沉淀样品的质量为10.0 g，装置D的质量增加了2.9 g，则沉淀中CuCO3的质量分数为__________________。
③由以上实验可知，假设________成立。 总结反思
除了以上方案，还可以通过测量CO2的体积或测量____________________________来测定沉淀中CuCO3的质量分数。
5．硝酸能把铁氧化成Fe(NO3)3，当铁过量时，Fe(NO3)3与Fe反应生成Fe(NO3)2。受此启发，某同学提出“过量氯气与铁反应生成FeCl3、氯气与过量铁粉反应生成FeCl2”的观点。为了验证该观点是否正确，该同学将一定量铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固体物质A，然后通过实验确定其成分。探究过程如下：
卓越教育——郑炳忠（高三化学）
(1)提出假设，请把下列假设补充完整： 假设1：该固体物质是FeCl2； 假设2：该固体物质是__________； 假设3：该固体物质是__________。 (2)设计实验方案：
取少量固体物质A于烧杯中，加适量水溶解，然后取两份A溶液分别进行实验，实验现象与结论如下表，请填写下列表中内容。 实验方法 实验现象 溶液颜色无明显变化 结论 固体物质中有FeCl3 固体物质中不含________ (3)已知Fe(NO3)2溶液为浅绿色，往Fe(NO3)2溶液中加入少量的稀硫酸，溶液颜色有何变化：____________；该变化过程的离子方程式为___________________________________
________________________________________________________________________。 向Fe(NO3)3溶液中加入Na2CO3溶液，实验现象为_________________________________ ________________________________________________________________________， 有关反应的离子方程式为__________________________________。
答案
1．(1)还原 反应产生的锰离子起催化作用或锰离子浓度增加，加快了反应速率 (2)酸 Ca(OH)2＋H2C2O4===CaC2O4↓＋2H2O (3)冷凝草酸蒸气，避免对二氧化碳的检验产生干扰 H2C2O4=====CO↑＋CO2↑＋H2O
(4)澄清石灰水或偏铝酸钠溶液或硅酸钠溶液等(任写一种) 没有尾气处理装置
2．(1)Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O (2)碱液 吸收多余的SO2，防止污染空气 (3)试剂瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升 d
(4)①反应过程中浓硫酸被消耗逐渐变稀，而铜与稀H2SO4不反应 ②ad 3．(1)浓硫酸 吸收未反应的SO2 (2)
△
△
(其他合理答案均可)
(3)V=7m1/30 0＜V＜7m1/30 V=0 CaO2+SO2===CaSO4
卓越教育——郑炳忠（高三化学）
假设1：Na2SO3 假设2：Na2SO4 假设3：固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物，证明二氧化硫部分被氧化
(4)取反应后的固体放入试管中，加少量水溶解，加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，再加入稀盐酸，沉淀部分溶解，证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠，即Na2O2将SO2部分氧化
2
(5)若Na2O2有剩余，固体加水溶解时，过氧化钠能将SO2检验出SO24氧化成SO4，4时
－
－
－
不能说明其是过氧化钠与SO2反应生成的
4.提出假设 沉淀是Cu(OH)2 验证假设
(1)Cu2＋2HCO3===CuCO3↓＋CO2↑＋H2O
＋
－
(2)HCO3＋H2O总结反思
－
H2CO3＋OH
－
(3)①cab b ②81.7% ③3
(样品质量和)样品充分灼烧后的质量(其他合理答案均可) 5．(1)FeCl3 FeCl3和FeCl2
(2)往溶液中加入几滴KSCN溶液 溶液变血红色(以上两空答案不惟一，只要能检验 Fe3即可) 往溶液中加入少量酸性KMnO4溶液 FeCl2
＋
(3)由浅绿色变为黄色 3Fe2＋NO3＋4H===3Fe3＋NO↑＋2H2O 溶液中出现红褐
＋
－
＋
＋
色沉淀，产生大量气体 2Fe3＋3CO23＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑
＋
－
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