高考化学100道实验探究题汇编(含解析),高考化学实验探究题讲解

第一卷(多项选择题)

1.为了探究溴乙烷和NaOH的醇溶液共热是水解反应还是消除反应，学生甲、乙、丙分别设计了以下三个实验方案：

答：将溴水滴入反应混合物中。如果溶液的颜色很快褪色，就可以证明消除反应已经发生。

b:向反应混合物中加入稀硝酸以中和NaOH，然后加入AgNO3溶液。如果形成淡黄色沉淀，可以证明消除反应已经发生。

c:将酸性KMnO4溶液滴入反应混合物中。如果溶液的颜色变浅，证明消除反应已经发生。

以上实验方案的描述()

A.a是正确的B. B是正确的C. C是正确的d .以上实验方案都不正确。

d答案

分析

试题分析：A、反应混合物中有氢氧化钠，溴与氢氧化钠反应褪色，不代表发生了消除反应。a是错的；b、溴乙烷的水解反应也会有这种现象，不代表消除反应已经发生。b是错的；c .反应混合物中的醇也能使酸性KMnO4溶液的颜色变浅，但这并不意味着消除反应已经发生。c错了，答案是d。

考点：检验卤代烃消除反应实验的判断。

2.我们学习化学的一个重要方面就是解决生活中的实际问题。下列家庭小实验不合理的是()

A.通过燃烧和气味检查皮革布料。

B.用淀粉和水测定食盐中的碘

C.用食用碱(Na2CO3)溶液清洗餐具上的油污。

D.用醋去除热水壶中的水垢。

答案b

食盐中的碘以KIO3的形式存在，淀粉和水不能直接检测出来。

3.为了探索镁粉与溴水反应的机理，一个研究小组做了以下四组实验：

镁粉放入冷水中，无任何现象；

将镁粉放入溴水中，观察到开始时仅产生少量气泡，但溴水颜色逐渐变淡；

镁粉放入液溴中无明显现象；

向含有足够镁粉的液溴中滴几滴水，观察到溴的红棕色迅速褪色。

下列关于镁和溴水反应机理的讨论正确的是()

A.镁粉只与溴水中的溴直接反应。

B.镁粉只与溴水中的酸反应

C.因为镁粉与水反应，所以会产生非常少量的气泡。

d、镁粉在水的催化下与溴反应

d答案

分析

分析：根据实验现象，可以得出以下结论：镁不易与冷水发生反应。在水中加入溴，镁粉反应缓慢，溴逐渐消耗。镁不与液溴反应。镁粉和滴几滴液溴瞬间反应，溴很快被完全消耗。综上所述，镁与溴水的反应机理是镁粉在水的催化下与溴发生反应。现象是：d。

考点：查看镁和溴水的反应机理理论知识。

4.下列实验操作正确的是()

A.混合C2H5Br和NaOH溶液，水解，取上清液，滴加AgNO3溶液测试溴。

B.为了增强高锰酸钾溶液的氧化，可以用盐酸酸化高锰酸钾溶液。

c .将苯与溴水混合，然后加入铁粉，得到溴苯。

D.测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的中和热时，氢氧化钠溶液应过量。

d答案

分析

试题分析：C2H5Br与NaOH溶液混合后水解。因为C2H5Br的密度低于水的密度，所以上清液不能用于测试溴。上清液要去掉，所以A是错的；B盐酸能被酸性高锰酸钾氧化，所以为了增强高锰酸钾溶液的氧化作用，高锰酸钾溶液不能被盐酸酸化，一般要加硫酸，所以B是错的；在C中，应该是苯与液溴混合，然后是铁粉

B.如果将反应后的试管取下，在通风柜中加热，会产生刺激性气味气体，溶液呈红色。

C.石蕊溶液变红。

D.为了确认CuSO4的形成，向中加入水，并观察溶液的颜色。

d答案

分析铜与浓硫酸反应生成SO2、硫酸铜和水。SO2溶于水呈酸性，能使石蕊试液变红，故选项ABC正确。d不正确。应该是把试管里的溶液倒入水中，因为试管里也含有浓硫酸。答案是d。

卷二(非选择题)

6.为了研究铁材料和热浓硫酸之间的反应，研究小组对碳钢(即铁和碳的合金)进行了以下研究活动：

【询问1】(1)将去除表面氧化物的钉子(碳钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，过一会儿取出观察。指甲表面没有明显的变化。原因是。

(2)称取6.0 g碳钢，放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应，得到溶液X，收集混合气体y。

①甲同学认为X中除Fe3＋之外还可能含有Fe2＋。若要确认其中的Fe2＋，应选用 (选填序号)。

A．KSCN溶液和氯水 B．铁粉和KSCN溶液

C．浓氨水 D．酸性KMnO4溶液

②乙同学取560 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生SO2＋Br2＋2H2O=2HBr＋H2SO4反应，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体4.66 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。

[探究二]根据上述实验中SO2体积分数的分析，丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体，其中Q1气体，在标准状况下，密度为0.0893 g·L－1。为此设计了下列探究实验装置(假设有关气体完全反应)。

(3)装置B中试剂的作用是 。

(4)分析Y气体中的Q2气体是如何生成的 (用化学方程式表示)。

(5)已知洗气瓶M中盛装澄清石灰水，为确认Q2的存在，需在装置中添加洗气瓶M于 (填序号)。

A．A之前 B．A—B间

C．B—C间 D．C—D间

(6)如果气体Y中含有Q1，预计实验现象应是 。

答案(1)铁被钝化

(2)①D　②0.80

(3)检验SO2是否除尽

(4)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O

(5)C

(6)D中的固体由黑变红、E中的固体由白变蓝

解析(1)由于在常温下，铁在浓硫酸中钝化，从而在铁表面形成一层致密的氧化膜，所以不再和CuSO4溶液反应。

(2)①Fe2＋具有还原性，可以被KMnO4(H＋)氧化，从而溶液褪色，据此可以鉴别，答案选D。

(3)M＝0.0893 g·L－1×22.4 L·mol－1＝2.0 g·mol－1。所以Q1为H2。

由于C能被浓H2SO4氧化成CO2，所以Q2应为CO2。检验H2用CuO，而检验CO2气体需用澄清石灰水，在验证CO2之前，须除尽SO2气体，所以A装置用来除去SO2，B装置用来检验是否除尽，M装置应放在B、C之间。若有H2，CuO应由黑变红，CuSO4由白变蓝。

7．铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。实验室现有下列试剂：0.01 mol/L酸性KMnO4溶液、0.1 mol/L KI溶液、3%H2O2溶液、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。

提出猜想

Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2＋和Fe3＋中的一种或两种；

Ⅱ.所得气体中可能含有________中的一种或两种。

问题讨论

有同学提出，若另外选用KSCN溶液，则仅利用KSCN和H2O2两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究，判断该方法是否正确并进行评价：_____________________________

答案提出猜想Ⅱ.SO2、H2

溶液紫红色褪去　含有Fe2＋(或溶液紫红色不褪去，不含Fe2＋)

另取少量所得溶液，滴加KI­淀粉溶液　溶液变为蓝色

甲中KMnO4溶液褪色，乙中KMnO4溶液颜色不变，试管中收集到气体

问题讨论　不正确，若溶液中含有Fe3＋，则无法检验溶液中是否含有Fe2＋

解析解答本题时应注意以下三点：

(1)明确实验的目的是验证溶液和气体的成分；

(2)根据溶液中可能存在的离子Fe2＋(铁过量)、Fe3＋或两者的混合物，选择合适的试剂进行检验；

(3)根据气体的可能成分SO2和H2选择合适的试剂进行检验。

铁与浓硫酸加热时，产生的金属离子可能有Fe2＋(铁过量)、Fe3＋，产生的气体可能有H2(铁过量)、SO2。Fe2＋可以使酸性KMnO4溶液褪色，Fe3＋具有氧化性，可把I－氧化成I2可使KI­淀粉溶液变为蓝色；SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色，并被其吸收。

8．某同学对Cl2与KI溶液的反应进行了实验探究。反应装置如下：

通入氯气一段时间，KI溶液变为黄色。继续通入氯气一段时间后，溶液黄色褪去，变为无色。继续通入氯气，最后溶液变为浅黄绿色。

（1）已知I2＋I－I3－ ， I2、I3－在水中均呈黄色。为确定黄色溶液的成分，进行了以下实验。

① 实验b的目的是 。

② 根据实验a中，水层中含有的粒子有 。

③ 实验a中水溶液颜色变浅的原因是 。

④ 为保证实验的严谨性，在实验a、b的基础上，需补充一个实验，该实验为 。

（2）通入氯气，溶液由黄色变为无色，是因为氯气将I2氧化。已知1 mol Cl2可氧化0.2 mol I2，该反应的化学方程式是 。

（3） 根据上述实验，请预测向淀粉-KI溶液中持续通入氯气，可能观察到的现象为 。

答案（1）① 对比实验，证明实验a中水层显浅黄色是因为存在I2＋I－I3－平衡，不是单一的I2浓度降低所导致的。（2分）

② I2、I－、I3－、Cl－、K+（可不写H2O、H+、OH－）（2分）

③ 由于萃取使水溶液中I2浓度降低，同时I2＋I－ I3－平衡逆向向移动，I3－浓度也降低，导致水溶液颜色变浅。（2分）

④ 取2~3 mL KI溶液，滴加少量的氯水（或通入少量氯气，或加入少量碘单质），再加入足量CCl4， 振荡静置，观察到水层是否为黄色。（2分）

或取少量实验a的水层溶液滴加AgNO3溶液，观察是否有黄色沉淀生成。或取少量实验a的水层溶液淀粉溶液，观察是否变蓝。

（2）I2＋5Cl2＋6H2O ===10HCl +2HIO3（2分）

（3）溶液先变蓝后褪色（1分）

解析

试题分析：（1）① 实验b的目的是对比实验，证明实验a中水层显浅黄色是因为存在I2＋I－ I3－平衡，不是单一的I2浓度降低所导致的。

② 根据实验a中，取2~3 mL黄色溶液，加入足量CCl4， 振荡静置。因为KI＋Cl2===2KCl＋I2，水层中，含有含有Cl－、K+，水层显浅黄色，说明存在I2＋I－ I3－，对可逆反应I2、I－、I3－均存在；

③ 实验a中水溶液颜色变浅的原因是由于萃取使水溶液中I2浓度降低，同时I2＋I－ I3－平衡逆向向移动，I3－浓度也降低，导致水溶液颜色变浅。

④ 为保证实验的严谨性，在实验a、b的基础上，需补充检验I－或I2的实验，所以答案是取2~3 mL KI溶液，滴加少量的氯水（或通入少量氯气，或加入少量碘单质），再加入足量CCl4，振荡静置，观察到水层是否为黄色。（或取少量实验a的水层溶液滴加AgNO3溶液，观察是否有黄色沉淀生成。或取少量实验a的水层溶液淀粉溶液，观察是否变蓝。）

（2）已知1 mol Cl2可氧化．2 mol I2，知Cl2和I2的系数比是5:1，根据氧化还原反应特点，化合价升降总数相等，判断出I2变为+5价，配平得I2＋5Cl2＋6H2O ===10HCl+2HIO3；

（3）向淀粉-KI溶液中持续通入氯气，可能观察到的现象为溶液先变蓝，I2＋5Cl2＋6H2O ===10HCl +2HIO3所以后褪色；