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2011-2019 年北京高考题综合探究实验题
1、【2011 年北京卷】甲、乙两同学为探究 SO2 与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色 BaSO3 沉淀,用下
图所示装置进行实验(夹持装置和 A 中加热装置已略,气密性已检验)。
实验操作和现象:
操作 现象
关闭弹簧夹,滴加一定量浓硫酸,加热
A 中有白雾生成,铜片表面产生气泡
B 中有气泡冒出,产生大量白色沉淀
C 中产生白色沉淀,液面上方略显浅棕
色并逐渐消失
打开弹簧夹,通入 N2,停止加热,一段时间后关闭 —
从 B、C 中分别取少量白色沉淀,加稀盐 酸 均未发现白色沉淀溶解
(1)A 中反应的化学方程式是____________________________________________________________。
(2)C 中白色沉淀是________,该沉淀的生成表明 SO2 具有______性。
(3)C 中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是________________________________________________。
(4)分析 B 中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参与反应,乙认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点,在原实验基础上:
甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是___________________________________________________
________________________________________________________________________;
乙在 A、B 间增加洗气瓶 D,D 中盛放的试剂是________。
②进行实验,B 中现象:
甲 大量白色沉淀
乙 少量白色沉淀第 2 页 共 13 页
检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B 中无沉淀生成,而 C 中产生白色沉淀,由此得出的结论是
_______________________________________________________________________。
2、【2012 年北京卷】有文献记载:在强碱性条件下;加热银氨溶液可能析出银镜。某同学进行如下验证和
对比实验。
装置 实验序号 试管中的药品 现象
实验Ⅰ
2 mL 银氨溶液和数滴较浓
NaOH 溶液
有气泡产生;
一段时间后;溶液逐渐变黑;
试管壁附着有银镜
实验Ⅱ
2 mL 银氨溶液和数滴浓氨
水
有气泡产生;一段时间后;溶
液无明显变化
该同学欲分析实验Ⅰ 和实验Ⅱ的差异;查阅资料:
a.Ag(NH3 +2H2O Ag++2NH3·H2O b.AgOH 不稳定;极易分解为黑色 Ag2O
(1)配制银氨溶液所需的药品是 。
(2)经检验;实验Ⅰ的气体中有 NH3;黑色物质中有 Ag2O。
①用湿润的红色石蕊试纸检验 NH3;产生的现象是 。
②产生 Ag2O 的原因是 。
(3)该同学对产生银镜的原因提出假设:可能是 NaOH 还原 Ag2O。实验及现象:向 AgNO3 溶液中加
入 ;出现黑色沉淀;水浴加热;未出现银镜。
(4)重新假设:在 NaOH 存在下;可能是 NH3 还原 Ag2O。用下图所示装置进行实验。现象:出现银镜。
在虚线框内画出用生石灰和浓氨水制取 NH3 的装置简图(夹持仪器略)。
(5)该同学认为在(4)的实验中会有 Ag(NH 3)2OH 生成。由此又提出假设:在 NaOH 存在下;可能是
2)+第 3 页 共 13 页
Ag(NH3)2OH 也参与了 NH3 还原 Ag2O 的反应。进行如下实验:
①有部分 Ag2O 溶解在氨水中;该反应的化学方程式是 。
②实验结果证实假设成立;依据的现象是 。
(6)用 HNO3 清洗试管壁上的 Ag;该反应的化学方程式是 。
3、【2013 年北京卷】某学生对 SO2 与 漂粉精的反应 进行实验探究:
操作 现 象
取 4g 漂粉精固体,加入 100mL 水 部分固体溶解,溶液略有颜色
过滤,测漂粉精溶液的 pH pH 试纸先变蓝(约为 12),后褪色
i. 液面上方出现白雾;
ii. 稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;
iii. 稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去
(1)C12 和 Ca(OH)2 制取漂粉精的化学方程是 。
(2)pH 试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。
(3)向水中持续通入 SO2,未观察到白雾。推测现象 i 的白雾由 HC1 小液滴形成,进行如下实验:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;b.用酸化的 AgNO3 溶液检验白雾,产生白色沉淀。
① 实验 a 目的是 。
②由实验 a、b 不能判断白雾中含有 HC1,理由是 。
(4)现象 ii 中溶液变为黄绿色的 可能原因:随溶液酸性的增强 ,漂粉精的有效成分和 C1-发生反应。通过
进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是 。
(5)将 A 瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀 X
①向沉淀 X 中加入稀 HC1,无明显变化。取上层清液,加入 BaC12 溶液,产生白色沉淀。则沉淀 X 中含有
的物质是 。
②用离子方程式解释现象 iii 中黄绿色褪去的原因: 。
4、【2014 年北京卷】用 FeCl3 酸性溶液脱除 H2S 后的废液,通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨第 4 页 共 13 页
电极,在不同电压(x)下电解 pH=1 的 0.1mol/LFeCl2 溶液,研究废液再生机理。记录如下(a、b、c 代表
电压值:)
序号 电压/V 阳极现象 检验阳极产物
I x≥a 电极附近出现黄色,有气泡产生 有 Fe3+、有 Cl2
II a>x≥b 电极附近出现黄色,无气泡产生 有 Fe3+、无 Cl2
III b>x>0 无明显变化 无 Fe3+、无 Cl2
(1)用 KSCN 溶液检验出 Fe3+的现象是_______。
(2)I 中,Fe2+产生的原因可能是 Cl-在阳极放电,生成的 Cl2 将 Fe2+氧化。写出有关反应的方程式
______________________________________________。
(3)由 II 推测,Fe3+产生的原因还可能是 Fe2+在阳极放电,原因是 Fe2+具有____________________性。
(4)II 中虽未检测出 Cl2,但 Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解 pH=1 的 NaCl 溶液做对照实验,记
录如下:
序号 电压/V 阳极现象 检验阳极产物
IV a>x≥c 无明显变化 有 Cl2
V c>x≥b 无明显变化 无 Cl2
①NaCl 溶液的浓度是________mol/L。
②IV 中检测 Cl2 的实验方法:_______________________________________________________。
③与 II 对比,得出的结论(写出两点):___________________________________________________________。
5、【2015 年北京卷】为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“ 2Fe3+
+2I- 2Fe2++I 2”反应中 Fe3+和 Fe2+的相互转化。实验如下:
(1)待实验 I 溶液颜色不再改变时,再进行实验 II,目的是使实验 I 的反应达到 。
(2) iii 是 ii 的对比实验,目的是排除 ii 中 造成的影响。
( 3 ) i 和 ii 的 颜 色 变 化 表 明 平 衡 逆 向 移 动 , Fe2+ 向 Fe3+ 转 化 。 用 化 学 平 衡 移 动 原 理 解 释 原第 5 页 共 13 页
因: 。
(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测ⅰ中 Fe2+向 Fe3+转化的原因:外加 Ag+使 c (I-)降低,导致 I-
的还原性弱于 Fe2+,用右图装置(a、b 均为石墨电极)进行实验验证。
①K 闭合时,指针向右偏转。b 作 极。
②当指针归零(反应达到平衡)后,向 U 型管左管中满加 0.0lmol/LAgNO3 溶液,产生的现象证实了其推测。
该现象是 。
(5)按照(4)的原理,该同学用上图装置进行实验,证实 ii 中 Fe2+向 Fe3+转化的原因。
①转化的原因是 。
②与(4)实验对比,不同的操作是 。
(6)实验 I 中,还原性:I-> Fe2+;而实验 II 中,还原性:Fe2+ >I-。将(3)和(4)、(5)作对比,得
出的结论是 。
6、【2016 年北京卷】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 试管
现象
饱和 Ag2SO4 溶液 Ⅰ.产生白色沉淀
0.2 mol·L−1 CuSO4 溶液
Ⅱ.溶液变绿,继续滴加产
生棕黄色沉淀
2 mL
0.2 mol·L−1 Na2SO3 溶
液
0.1 mol·L−1 Al2(SO4)3 溶
液
Ⅲ.开始无明显变化,继续
滴加产生白色沉淀
( 1 ) 经 检 验 , 现 象 Ⅰ 中 的 白 色 沉 淀 是 Ag2SO3 。 用 离 子 方 程 式 解 释 现 象 Ⅰ :
___________________________。
(2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含 SO2− 4,含有 Cu+、Cu2+和 SO2− 3。第 6 页 共 13 页
已知:Cu+ Cu +Cu2+,Cu2+ CuI↓(白色)+I2。
①用稀硫酸证实沉淀中含有 Cu+的实验现象是_____________________________________________________。
②通过下列实验证实,沉淀中含有 Cu2+和 SO2− 3。
a.白色沉淀 A 是 BaSO4,试剂 1 是____________。
b. 证 实 沉 淀 中 含 有 Cu2+ 和 SO2− 3 的 理 由 是
________________________________________________________。
(3)已知:Al2(SO3)3 在水溶液中不存在。经检验,现象Ⅲ的白色沉淀中无 SO2− 4,该白色沉淀既能溶于
强酸,又能溶于强碱,还可使酸性 KMnO4 溶液褪色。
①推测沉淀中含有亚硫酸根和_______________________________________________________________。
②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:i.被 Al(OH)3 所吸附;ii.存在于铝的碱式盐中。对假设 ii
设计了对比实验,证实了假设 ii 成立。
a.将对比实验方案补充完整。
步骤二:____________________________________________________________________(按上图形式呈
现)。
b.假设 ii 成立的实验证据是____________________________________________________________。
(4)根据实验,亚硫酸盐的性质有_____________________。盐溶液间反应的多样性与_________
___________________________________________________有关。
7、【2017 年北京卷】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
①取出少量黑色固体,洗涤后,___________________________________________________________(填操
浓H2SO4 I−
KI溶液
洗净的棕黄色沉淀 白色沉淀
取上层清液
分成两份
淀粉溶液
试剂1
无明显现象
白色沉淀A
滴加稍过量
Na2SO3溶液
分离、洗涤
保留固体
滴加稀NaOH溶液
至沉淀恰好溶解
记录数据V1
2mL0.1mol•L−1Al2(SO4)3溶液 白色固体
步骤一:
白色沉淀第 7 页 共 13 页
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 Fe 3+,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 取样时间/min 现象
ⅰ 3 产生大量白色沉淀;溶液呈红色
ⅱ 30 产生白色沉淀;较 3 min 时量少;溶液红色
较 3 min 时加深
ⅲ 120 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:______________________________
____________________________________________。第 8 页 共 13 页
8、【2018 年北京卷】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)
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 2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有________________________________________。
(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。
方案Ⅱ
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________ (填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2 和
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 > ,验证实验如下:将溶液 b 滴入 MnSO4 和足量 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 > 。若能,请说明理由;若不能,第 9 页 共 13 页
进一步设计实验方案。
理由或方案:______________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________。
9、【2019 年北京卷】化学小组实验探究 SO2 与 AgNO3 溶液的反应。
(1)实验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备 SO2,将足量 SO2 通入 AgNO3 溶液中,迅速反应,得
到无色溶液 A 和白色沉淀 B。
①浓 H2SO4 与 Cu 反应的化学方程式是____________________________________。
②试剂 a 是____________。
(2)对体系中有关物质性质分析得出:沉淀 B 可能为 、Ag2SO4 或两者混合物。(资料:Ag2SO4
微溶于水;Ag2SO3 难溶于水)
实验二:验证 B 的成分
①写出 Ag2SO3 溶于氨水 离子方程式:__________。
②加入盐酸后沉淀 D 大部分溶解,剩余少量沉淀 F。推断 D 中主要是 BaSO3,进而推断 B 中含有 Ag2SO3。
向滤液 E 中加入一种试剂,可进一步证实 B 中含有 Ag2SO3。所用试剂及现象是________________________
。
(3)根据沉淀 F 的存在,推测 的产生有两个途径:
途径 1:实验一中,SO2 在 AgNO3 溶液中被氧化生成 Ag2SO4,随沉淀 B 进入 D。
途径 2:实验二中, 被氧化为 进入 D。
实验三:探究 的产生途径
①向溶液 A 中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有________:取上层清液继续滴加 BaCl2 溶液,
未出现白色沉淀,可判断 B 中不含 Ag2SO4。做出判断的理由:___________________________________。
②实验三的结论:___________________________________________________________。
的
2 3Ag SO
2-
4SO
2-
3SO 2-
4SO
2-
4SO第 10 页 共 13 页
(4)实验一中 SO2 与 AgNO3 溶液反应的离子方程式是_____________________________________________
。
(5)根据物质性质分析,SO2 与 AgNO3 溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时
间,有 Ag 和 生成。
(6)根据上述实验所得结论:__________________________________________________________________
。
2-
4SO第 11 页 共 13 页
【参考答案】
1、【2011 年北京卷】(1)Cu+2H2SO4 CuSO4+SO2↑+2H2O (2)BaSO4 还原 (3)2NO+
O2===2NO2
(4)①通 N2 一段时间,排除装置中的空气 饱和 NaHSO3 溶液
②甲:SO42-+Ba2+===BaSO4↓,乙:2Ba2++2SO2+O2+2H2O===2BaSO4↓+4H+,白雾的量远多于装置中
O2 的量
(5)SO2 与可溶性钡的强酸盐不能反应生成 BaSO3 沉淀
2、【2012 年北京卷】(1)AgNO3 溶液和氨水 (2)①试纸变蓝
②在 NaOH 存在下;加热促进 NH3·H2O 分解;逸出 NH3;促使 Ag(NH3 +2H2O Ag++2NH3·H2O 平衡正
向移动;c(Ag+)增大;Ag+与 OH-反应立即转化为 Ag2O:2OH-+2Ag+ Ag2O↓+H2O
(3)过量 NaOH 溶液
(4)
(5)①Ag2O+4NH3·H2O 2Ag(NH3)2OH+3H2O ②与溶液接触的试管壁上析出银镜
(6)Ag+2HNO3(浓) AgNO3+NO2↑+H2O
3、【2013 年北京卷】(1)2Cl2+2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O。(2)漂白性。
(3)①检验氯气。②SO2 也能和酸化的硝酸银生成白沉。
(4)要证明现象 II 中黄绿色为溶液酸性的增强引起的,可以在原溶液中滴加稀硫酸,观察溶液的颜色变化
即可。
(5)①CaSO4。②Cl2+SO2+2H2O===2Cl-+4H++ SO42-。
4、【2014 年北京卷】(1)溶液变为红色 (2)2Cl--2e-=Cl2↑;2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;(3)还原
(4)①0.2 ②取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉 KI 试纸上,试纸变蓝
③通过控制电压,证实了产生 Fe3+的两种原因都成立;通过控制电压,验证了 Fe2+先于 Cl-放电
=====△
2)+第 12 页 共 13 页
5、【2015 年北京卷】(1)平衡状态 (2)溶液稀释,c(Fe2+)降低
(3)i 中加入 Ag+发生反应:Ag+(aq)+I-(aq) AgI(s) ,I-浓度下降,使平衡 2Fe3+ + 2I- 2Fe2+ +I2 逆向移
动;ⅱ中增大 Fe2+浓度,同样平衡 2Fe3+ + 2I- 2Fe2+ +I2 逆向移动。
(4)①正 ②左侧溶液颜色褪色,有黄色沉淀生成,电流计指针向左偏转。
(5)①c(Fe2+)升高,导致 Fe2+的还原性增强,强于 I-。
②当指针归零后,不向左管滴加 AgNO3 溶液,而是向右管加入 1mol•L-1FeSO4 溶液。
(6)还原剂的还原性强弱与浓度有关,提高某种还原剂的浓度可增强其还原性。
6、【2016 年北京卷】(1)2Ag++ SO2− 3 Ag2SO3↓。
(2)①有红色固体生成;②a. HCl 和 BaCl2 溶液。
b.在 I-的作用下,Cu2+转化为白色沉淀 CuI,SO2− 3 转化为 SO2− 4。
(3)①Al3+、OH−。
②a. ,b.V1 明显大于 V2。
(4)亚硫酸盐的溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性;两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件
7、【2017 年北京卷】(1)①加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀 ②Fe2+ (2)Fe+2Fe3+=3Fe2+
②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 加入 KSCN 溶液后产生白色沉淀
③0.05 mol·L-1 NaNO3 溶液 FeSO4 溶液(或 FeCl2 溶液)
分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加 KSCN 溶液,后者红色更深
(3)溶液中存在反应:①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ,②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始
时,c(Ag+)大,以反应①、②为主,c(Fe3+)增大。约 30 分钟后,c(Ag+)小,以反应③为主,c(Fe3+)减小。
8、【2018 年北京卷】(1). 2KMnO4+16HCl 2MnCl2+2KCl +5Cl2↑+8H2O
(2). (3). Cl2+2OH− Cl−+ClO−+H2O (4). i. Fe3+
(5). 4FeO42−+20H+ 4Fe3++3O2↑+10H2O (6). 排除 ClO−的干扰 (7). > (8). 溶液的酸碱性不同
(9). 若能,理由:FeO42−在过量酸的作用下完全转化为 Fe3+和 O2,溶液浅紫色一定是 MnO4−的颜色(若不
能,方案:向紫色溶液 b 中滴加过量稀 H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)
9、【2019 年北京卷】(1)①Cu+ 2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O ②饱和 NaHSO3 溶液
(2)①Ag2SO3+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2+ + +4H2O ②H2O2 溶液,产生白色沉淀
(3)①Ag+ Ag2SO4 溶解度大于 BaSO4,没有 BaSO4 沉淀时,必定没有 Ag2SO4
②途径 1 不产生 ,途径 2 产生 (4)2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3↓+2H+
滴加NH3•H2O
控制pH
分离、洗涤
保留固体
滴加稀NaOH溶液
至沉淀恰好溶解
记录数据V2
2mL0.1mol•L−1Al2(SO4)3溶液
2
3SO −
2
4SO − 2
4SO −第 13 页 共 13 页
(6)实验条件下:SO2 与 AgNO3 溶液生成 Ag2SO3 的速率大于生成 Ag 和 的速率 碱性溶液中
更易被氧化为
2
4SO − 2
3SO −
2
4SO −