2021北京高三二?；瘜W(xué)匯編：科學(xué)探究（教師版）

11/112021北京高三二?；瘜W(xué)匯編：科學(xué)探究（2021·海淀區(qū)二模）19.(13分)實(shí)驗(yàn)小組探究不同濃度溶液的電解反應(yīng)。分別用石墨電極電解溶液和溶液，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表。實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)編號及試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①溶液(藍(lán)色)陽極：產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體陰極:電極上有紅色固體析出②溶液(綠色)陽極:產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體陰極:電極上有少量紅色固體和白色固體析出，同時(shí)電極附近液體變?yōu)楹谏?1)經(jīng)檢驗(yàn)，陽極產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍(lán)。①中電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。Ⅰ.探究②中產(chǎn)生白色固體的原因。查閱資料:i.陰極附近的白色固體為；ii.在水溶液中單獨(dú)存在時(shí)不穩(wěn)定，容易發(fā)生反應(yīng):。結(jié)合資料分析產(chǎn)生的路徑有如下兩種可能:的蓋2)路徑1:陰極發(fā)生電極反應(yīng)分兩步，i.，ⅱ.，同時(shí)伴隨反應(yīng)，生成白色沉淀。(3)路徑2:陰極發(fā)生電極反應(yīng)，而后發(fā)生反應(yīng)a：(寫出離子方程式)，生成白色沉淀。同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)證明反應(yīng)a可以發(fā)生，其實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是。Ⅱ.探究②中陰極區(qū)液體中黑色物質(zhì)的成分。進(jìn)一步查閱資料，提出以下猜想。猜想1.生成氫氧化銅，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為極細(xì)小的氧化銅；猜想2.生成銅的速率快，形成黑色納米銅；猜想3.發(fā)生反應(yīng)(棕黑色)。(4)若猜想1成立，則陰極一定還存在的電極反應(yīng)是。取黑色液體于試管中，分別加入不同試劑，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表。實(shí)驗(yàn)編號③④⑤加入試劑濃濃實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液變澄清，呈綠色，試管口有淺紅棕色氣體生成黑色液體顏色變深溶液變澄清，呈綠色，同時(shí)出現(xiàn)少量白色沉淀(5)甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)③產(chǎn)生的現(xiàn)象得出結(jié)論:黑色液體中一定有納米銅。乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的結(jié)論不合理，他做出判斷的依據(jù)是。(6)由上述實(shí)驗(yàn)可得到的關(guān)于黑色物質(zhì)成分的結(jié)論是。（2021·朝陽區(qū)二模）19．（12分）工業(yè)上用鐵粉還原AgCl制取銀，某小組探究其過程和影響因素?！緦?shí)驗(yàn)A】在試管中加入NaCl溶液，然后滴入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀。濾出白色沉淀，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)如下：【資料】①AgCl+Cl-AgCl2-②Fe3++4Cl-FeCl4-（1）檢驗(yàn)ⅱ中產(chǎn)物①?、⒅猩蠈忧逡?，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，（填現(xiàn)象），說明溶液中含有Fe2+。②?、⒅猩倭炕液谏腆w，洗滌后將固體等分兩份。取其中一份，加入。向另一份加入KI溶液，無明顯現(xiàn)象。（2）檢驗(yàn)ⅲ中產(chǎn)物。①?、Ｖ谢野咨腆w，洗滌。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)灰白色固體中含AgCl：濾液加鹽酸未產(chǎn)生沉淀，但加入硫酸后產(chǎn)生了白色沉淀，請結(jié)合離子方程式解釋原因：。②取iii中上層溶液，加幾滴KSCN溶液。取樣時(shí)間與溶液顏色如下表。取樣時(shí)間10分鐘12小時(shí)24小時(shí)溶液顏色淺紅色紅色深紅色用離子方程式表示溶液變紅的原因，F(xiàn)e3++SCN-Fe(SCN)3。（3）小組同學(xué)認(rèn)為不能排除O2直接氧化Ag繼而生成AgCl，對此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生AgCl所需的時(shí)間更長。說明AgCl的產(chǎn)生主要與Fe3+有關(guān)。（4）實(shí)驗(yàn)A中的i~iii中，i中AgCl溶解，iii中又生成AgCl的原因是：。（5）實(shí)驗(yàn)反思：鐵粉還原AgCl制取銀時(shí)應(yīng)控制鐵粉、鹽酸的濃度和浸泡時(shí)間等因素。（2021·西城區(qū)二模）19．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組探究鹽溶液對弱電解質(zhì)的電離及難溶電解質(zhì)的溶解的影響。文獻(xiàn)指出：向弱電解質(zhì)或難溶電解質(zhì)中加入具有不同離子的可溶性強(qiáng)電解質(zhì)溶液，會(huì)使弱電解質(zhì)的電離程度或難溶電解質(zhì)的溶解度增大，這種現(xiàn)象可稱為“鹽效應(yīng)”。（1）對弱電解質(zhì)Fe(SCN)3的電離的影響。資料：1．等濃度的MgSO4與FeSO4的鹽效應(yīng)相當(dāng)。2．Fe2++2SCN－Fe(SCN)2（無色）；Mg2+與SCN－不反應(yīng)。①加入0.5mLH2O的目的是______。②對比a、b中的現(xiàn)象，得出的結(jié)論是______。③結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋c中紅色比b淺的原因：______。（2）對難溶電解質(zhì)FeCO3的溶解性的影響。?、①Y料：等濃度的KCl與KSCN的鹽效應(yīng)相當(dāng)。對比實(shí)驗(yàn)ⅰ、ⅱ，對于ⅱ中溶液為紅色，提出假設(shè)：A．……B．溶液中的SCN－與Fe2+結(jié)合，促進(jìn)FeCO3的溶解。設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)ⅲ，證實(shí)假設(shè)B是主要原因。①假設(shè)A是______。②對比實(shí)驗(yàn)ⅲ的步驟和現(xiàn)象：______（按實(shí)驗(yàn)ⅱ的圖示方式呈現(xiàn)）。（3）通過以上實(shí)驗(yàn)，說明該實(shí)驗(yàn)條件下鹽溶液通過______、______可促進(jìn)弱電解質(zhì)的電離及難溶電解質(zhì)的溶解。（2021·豐臺區(qū)二模）19.研究發(fā)現(xiàn)，NO在心腦血管調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)等方面有著十分重要的作用，但NO無法直接作為藥物使用?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)NO有著與NO相似的功效，可以用作藥物。某研究小組對亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為NO的反應(yīng)進(jìn)行了研究。(1)NO中N元素的化合價(jià)呈現(xiàn)正價(jià)，用原子結(jié)構(gòu)解釋原因?yàn)開__。(2)為研究NO的轉(zhuǎn)化，甲同學(xué)完成了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象i.溶液先變黃色，迅速變?yōu)樽厣玦i.將棕色溶液加熱，顏色變淺，冷卻資料：FeSO4+NO?Fe(NO)SO4(棕色)△H<0在冷卻后的溶液中滴加___(填“試劑和現(xiàn)象”)，說明有Fe3+生成。從而證明Fe2+可以還原NO。(3)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案不嚴(yán)謹(jǐn)，其理由是__。并進(jìn)一步利用下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是正確的。①右側(cè)燒杯中試劑A是__。②實(shí)驗(yàn)證據(jù)是___。(4)寫出NaNO2溶液與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式__。(5)解釋“棕色溶液加熱，顏色變淺”的原因是__。(6)研究表明，亞硝酸鹽能夠被人體內(nèi)含F(xiàn)e2+等的還原性酶還原為NO，NO的生物學(xué)作用揭示著無機(jī)分子在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的重要作用，它與血紅素鐵具有很高的親合力，以取代O2的位置。因此，亞硝酸鹽作為藥物使用時(shí)，必須嚴(yán)格控制劑量。若服用過量，可能會(huì)產(chǎn)生的影響是_。（2021·房山區(qū)二模）19.（12分）為驗(yàn)證不同化合價(jià)鐵的氧化還原能力，利用下列電池裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉栴}：（1）電池裝置中，鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液。鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且電遷移率(u∞)應(yīng)盡可能地相近。根據(jù)下表數(shù)據(jù)，上圖鹽橋中應(yīng)選擇____________作為電解質(zhì)。陽離子u∞×108/（m2·s?1·V?1）陰離子u∞×108/（m2·s?1·V?1）Li+4.074.61Na+5.197.40Ca2+6.59Cl?7.91K+7.628.27（2）電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極?？芍?，鹽橋中的陽離子進(jìn)入________（填寫“鐵”或“石墨”）電極溶液中。（3）電池反應(yīng)一段時(shí)間后，測得鐵電極溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol·L?1。石墨電極上未見Fe析出?？芍?，石墨電極溶液中c(Fe2+)=________。（4）根據(jù)（2）、（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可知石墨電極的電極反應(yīng)式為，鐵電極的電極反應(yīng)式為。因此，驗(yàn)證了氧化性>，還原性>。（5）實(shí)驗(yàn)前需要對鐵電極表面活化。在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液，將鐵電極浸泡一段時(shí)間，鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗(yàn)活化反應(yīng)完成的操作是。（2021·順義區(qū)二模）19.（11分）某化學(xué)小組同學(xué)利用下圖裝置對電解氯化銅實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象電解約5min，陽極石墨表而產(chǎn)生大量氣泡，有刺激氣味，溶液藍(lán)色稍微變淺；陰極石墨上附著紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色變?yōu)辄S綠色；U型管變熱，冷卻后溶液仍為黃綠色。（1）對陽極實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析。①陽極的電極反應(yīng)式為________。②測定電解5min時(shí)陽極溶液的，結(jié)合化學(xué)用語解釋溶液pH減小的原因是________。（2）探究陰極溶液變?yōu)辄S綠色的原因查閱資料：溶液中存在平衡：（藍(lán)色）（黃色）①甲認(rèn)為，電解過程中，溫度升高，促使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，濃度增大，導(dǎo)致溶液由藍(lán)色變?yōu)辄S綠色。但是他通過分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象否定了自己的假設(shè)，他的證據(jù)為________。②乙認(rèn)為，電解過程中陰極發(fā)生反應(yīng)：且移向陽極的速率遠(yuǎn)小于Cu2+在陰極放電的速率，導(dǎo)致陰極區(qū)，溶液由藍(lán)色變?yōu)辄S綠色，并通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了自己的猜想。他的實(shí)驗(yàn)操作為：取溶液于試管中，加入________至飽和，溶液由藍(lán)色變?yōu)辄S綠色。（3）實(shí)驗(yàn)完成后，切斷電源，小組同學(xué)忘記將電極從溶液中取出，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)陰極石墨上析出的銅消失了，仔細(xì)觀察，并未看見固體沉積在U形管底部。對于“銅自動(dòng)溶解之謎”，繼續(xù)探究。①丙認(rèn)為，Cu與溶液發(fā)生反應(yīng)生成使Cu溶解：（白色）；他通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了自己的猜想，他的實(shí)驗(yàn)方案為________。②丁認(rèn)為，還可能是石墨電極與附著的銅構(gòu)成了原電池使電極上附著的Cu溶解。并設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置證明了自己的假設(shè)，請將裝置補(bǔ)充完整并寫出該電池總反應(yīng)的離子方程式。電極b為：________；電解質(zhì)溶液C為：________。電池總反應(yīng)的離子方程式：________。（2021·昌平區(qū)二模）17．（11分）四氧化三鉛（化學(xué)式可以寫為2PbO·PbO2）被廣泛用作防銹漆成分。測定某樣品中四氧化三鉛含量的步驟如下（樣品中雜質(zhì)均不參與反應(yīng)）：Ⅰ．稱取ag樣品，加酸溶解，濾去不溶物，所有的鉛元素進(jìn)入溶液中并得到含有Pb2+的溶液。Ⅱ．加入過量K2Cr2O7溶液，加熱，生成黃色沉淀（PbCrO4），冷卻，過濾。Ⅲ．將沉淀全部轉(zhuǎn)移至儀器A中，加入濃HCl，沉淀溶解，溶液轉(zhuǎn)為橙色。Ⅳ．加入過量KI溶液，置于暗處5~10分鐘，溶液呈棕黃色。Ⅴ．加入cmol·L?1Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定，當(dāng)溶液轉(zhuǎn)為淺黃色時(shí)，加入淀粉，滴定至終點(diǎn)。進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn)，消耗Na2S2O3溶液的體積平均值為vmL。已知：?。瓹r2O72?+H2O2CrO42?+2H+。 橙色 黃色ⅱ．I2在水中溶解度小，易揮發(fā)。ⅲ．I2+I?I3?。黃色無色棕黃色ⅳ．I2+2S2O32?==2I?+S4O62?。 無色 無色PbO2中Pb的化合價(jià)是。Ⅱ中生成沉淀的離子方程式為。結(jié)合化學(xué)用語解釋：Ⅲ中加入濃HCl后沉淀溶解的原因是。將Ⅳ中反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)全：□I?++==□Cr3+++Ⅴ中滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是。樣品中四氧化三鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。（列出表達(dá)式即可，M(四氧化三鉛)=685g·mol?1）步驟Ⅱ、Ⅲ在達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹衅鸬降淖饔檬?。?021·昌平區(qū)二模）19．（12分）某小組同學(xué)用二氧化錳與過量濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣過程中（裝置如右圖所示）發(fā)現(xiàn)，二氧化錳仍有剩余時(shí)就觀察到反應(yīng)停止，對此現(xiàn)象開展探究。二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣的化學(xué)方程式是?！咎岢霾孪搿竣。S著反應(yīng)進(jìn)行，c(Cl-)降低，不能被二氧化錳氧化ⅱ．隨著反應(yīng)進(jìn)行，……【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】將反應(yīng)后的固液混合物倒出，平均分在2個(gè)試管中，分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了猜想ⅰ不成立。序號實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Ⅰ將濕潤的淀粉碘化鉀試紙放置于試管口，加熱試管；，充分振蕩，繼續(xù)加熱試紙未變藍(lán)Ⅱ?qū)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰埛胖糜谠嚬芸?，加熱試管；滴?滴濃硫酸，充分振蕩，繼續(xù)加熱滴入濃硫酸前，試紙不變藍(lán)；滴入濃硫酸后，試紙變藍(lán)將Ⅰ中操作補(bǔ)充完整：。（3）II中試紙變藍(lán)說明試管中的反應(yīng)產(chǎn)生了（填化學(xué)式）?！具M(jìn)一步實(shí)驗(yàn)】設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究。序號實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象Ⅲ鹽橋石墨石墨二氧化錳熱水糊飽和氯化鈉溶液A向左側(cè)燒杯中滴加2滴濃硫酸滴加濃硫酸前，電流表指針不偏轉(zhuǎn)；滴加濃硫酸后，電流表指針偏轉(zhuǎn)Ⅳ向右側(cè)燒杯中滴加2滴濃硫酸電流表指針始終不偏轉(zhuǎn)滴加濃硫酸后，左邊燒杯中反應(yīng)的電極反應(yīng)式是。依據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ-Ⅳ，解釋“二氧化錳仍有剩余時(shí)就觀察到反應(yīng)停止”的原因是?！拘碌奶骄俊啃〗M同學(xué)又進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)Ⅴ、Ⅵ。序號實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Ⅴ在0.5g二氧化錳中加入2毫升5%雙氧水產(chǎn)生氣泡Ⅵ在0.5g二氧化錳中滴加2滴濃硫酸，再加入2毫升5%雙氧水產(chǎn)生氣泡，黑色固體消失，生成無色溶液Ⅵ中反應(yīng)的離子方程式是。結(jié)合依據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ-Ⅳ得出的結(jié)論，解釋Ⅴ、Ⅵ中現(xiàn)象不同的原因。

2021北京高三二?；瘜W(xué)匯編：科學(xué)探究參考答案電解（2021·海淀區(qū)二模）19.（13分）電解（1）CuCl2Cu+Cl2↑（2）Cu2++e－Cu+（1分）（3）Cu+Cu2++2Cl－2CuCl↓在5mol/LCuCl2溶液中加入少量銅粉（或打磨過的銅片），觀察到有白色固體生成（4）2H2O+2e－H2↑+2OH－（5）若猜想3成立，其中+1價(jià)銅具有還原性，也可與硝酸反應(yīng)產(chǎn)生類似的現(xiàn)象（6）黑色物質(zhì)中一定含[Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)]－，可能含納米銅粉（2021·朝陽區(qū)二模）19．（12分）（1）①產(chǎn)生藍(lán)色沉淀②硝酸（2）①加鹽酸時(shí)，溶液中c(Cl-)較大，發(fā)生Ag(NH3)2++2Cl-+2H+=AgCl2-+2NH4+，故未產(chǎn)生沉淀；加硫酸時(shí)，溶液中c(Cl-)較小，發(fā)生Ag(NH3)2++Cl-+2H+=AgCl↓+2NH4+，故產(chǎn)生沉淀。②4Fe2++O2+4H＋=4Fe3++2H2O（3）取少量銀粉于試管中，加入鹽酸，靜置一段時(shí)間，觀察現(xiàn)象（4）ii中Fe2+靜置過程中生成的c(Fe3+)逐漸增大，F(xiàn)e3+將Ag氧化為Ag+，同時(shí)Fe3++4Cl-FeCl4-正向移動(dòng)，c(Cl-)逐漸減小，AgCl+Cl-AgCl2-逆向移動(dòng)，AgCl沉淀析出（2021·西城區(qū)二模）19．（每空2分，共12分）（1）①排除稀釋對溶液顏色的影響②MgSO4溶液促進(jìn)了弱電解質(zhì)Fe(SCN)3的電離③b、c中的鹽效應(yīng)相當(dāng)，F(xiàn)e(SCN)3Fe3++3SCN，c中Fe2+結(jié)合SCN－生成Fe(SCN)2，使得c(SCN)降低，平衡正向移動(dòng)，紅色變淺（2）①KSCN溶液的鹽效應(yīng)促進(jìn)FeCO3的溶解②（3）鹽效應(yīng)（1分）化學(xué)反應(yīng)（1分）（2021·豐臺區(qū)二模）(1).N元素和O元素處于同一周期，電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)N＜O，原子半徑N＞O，得電子能力N＜O，表現(xiàn)為非金屬性N＜O，所以在NO中N元素為正價(jià)(2).KSCN溶液，溶液變紅(3).Fe2+可能被空氣中的O2氧化1mol/LNaNO2溶液(pH=8)右側(cè)燒杯中有微小氣泡產(chǎn)生，遇空氣變紅棕色(4).Fe2++NO+2H+=Fe3++NO↑+H2O(5).FeSO4+NO?Fe(NO)SO4(棕色)△H<0一是加熱平衡逆向移動(dòng)，二是溫度升高NO溶解度降低，溶液中NO濃度減小，平衡逆向移動(dòng)；Fe(NO)SO4分解溶液顏色變淺(6).造成人體缺氧（2021·房山區(qū)二模）19.（12分）（1）KCl（2）石墨（3）0.09mol/L（4）Fe3++e?=Fe2+（1分）Fe?2e?=Fe2+（1分）Fe3+>Fe2+（1分）Fe>Fe2+（1分）（5）取少量活化后溶液，滴入KSCN溶液，若溶液未變紅，證明活化反應(yīng)完成（2021·順義區(qū)二模）19.(11分）(1)①2Cl--2e-Cl2↑（2分）②Cl2+H2OH++Cl-+HClO，c(H+)增大，pH減?。?分）(2)①冷卻后溶液仍為黃綠色（1分）