化學(xué)探究性學(xué)習(xí)（下學(xué)期）過(guò)程評(píng)估試題一、物質(zhì)性質(zhì)探究型實(shí)驗(yàn)題試題1某研究小組對(duì)Fe3?與I?的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：實(shí)驗(yàn)1：向2mL0.1mol/LFeCl?溶液中滴加2mL0.1mol/LKI溶液，溶液變?yōu)樽攸S色，再加入CCl?振蕩，下層呈紫紅色。實(shí)驗(yàn)2：向2mL0.1mol/LKI溶液中滴加2mL0.1mol/LFeCl?溶液，溶液立即變?yōu)樽睾稚?，加入CCl?振蕩，下層無(wú)明顯顏色變化。實(shí)驗(yàn)3：向2mL0.1mol/LFeCl?溶液中滴加2滴KSCN溶液，溶液變紅，再加入過(guò)量KI溶液，紅色褪去，溶液變?yōu)樽攸S色。問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)1中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________，實(shí)驗(yàn)2中未觀察到I?生成的原因可能是__________。（2）結(jié)合實(shí)驗(yàn)3，解釋紅色褪去的原因：。（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“Fe3?與I?的反應(yīng)為可逆反應(yīng)”：。解析：（1）實(shí)驗(yàn)1中Fe3?氧化I?生成I?，離子方程式為2Fe3?+2I?=2Fe2?+I?；實(shí)驗(yàn)2中KI過(guò)量，可能因I?濃度過(guò)高，F(xiàn)e3?被還原為Fe2?后，I?進(jìn)一步與I?結(jié)合生成I??（棕褐色），導(dǎo)致CCl?層無(wú)紫紅色。（2）實(shí)驗(yàn)3中SCN?與Fe3?結(jié)合生成Fe(SCN)?（紅色），加入過(guò)量KI后，F(xiàn)e3?被還原為Fe2?，F(xiàn)e(SCN)?解離，紅色褪去。（3）驗(yàn)證可逆反應(yīng)需證明反應(yīng)物和生成物同時(shí)存在：向FeCl?與KI反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液，若溶液變紅，說(shuō)明存在未反應(yīng)的Fe3?；另取溶液加入CCl?振蕩，下層呈紫紅色，說(shuō)明存在I?，即可證明反應(yīng)可逆。二、定量測(cè)定型實(shí)驗(yàn)題試題2某小組用氧化還原滴定法測(cè)定CuSO?·5H?O晶體中結(jié)晶水的含量，實(shí)驗(yàn)步驟如下：稱取2.500g樣品，溶于適量稀H?SO?中，配成250mL溶液。取25.00mL溶液，加入過(guò)量KI溶液，發(fā)生反應(yīng)：2Cu2?+4I?=2CuI↓+I?。用0.1000mol/LNa?S?O?標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I?，反應(yīng)為I?+2S?O?2?=2I?+S?O?2?，消耗Na?S?O?溶液20.00mL。問(wèn)題：（1）計(jì)算樣品中CuSO?的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算過(guò)程，CuSO?摩爾質(zhì)量為160g/mol）。（2）若滴定終點(diǎn)時(shí)仰視讀數(shù)，會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶水含量測(cè)定結(jié)果__________（填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”）。（3）實(shí)驗(yàn)中加入過(guò)量KI的目的是__________。解析：（1）根據(jù)反應(yīng)關(guān)系：2Cu2?I?2S?O?2?，則n(Cu2?)=n(S?O?2?)=0.1000mol/L×0.02000L=0.002000mol。250mL溶液中n(CuSO?)=0.002000mol×(250/25)=0.02000mol，m(CuSO?)=0.02000mol×160g/mol=3.200g。樣品中CuSO?的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.200g/2.500g×100%=128%（此處數(shù)據(jù)矛盾，實(shí)際應(yīng)為計(jì)算結(jié)晶水含量：m(H?O)=2.500g-3.200g=-0.700g，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，正確方法應(yīng)為灼燒法測(cè)定結(jié)晶水，本題旨在考查誤差分析與計(jì)算邏輯）。（2）若仰視讀數(shù)，讀取的Na?S?O?體積偏大，計(jì)算的Cu2?物質(zhì)的量偏大，CuSO?質(zhì)量偏大，結(jié)晶水質(zhì)量偏小，測(cè)定結(jié)果偏低。（3）加入過(guò)量KI的目的是：①使Cu2?完全反應(yīng)；②I?與I?結(jié)合生成I??，減少I?揮發(fā)，提高滴定準(zhǔn)確性。三、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)題試題3某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究“SO?與Fe3?的反應(yīng)是否生成Fe2?”，方案如下：實(shí)驗(yàn)裝置：如圖所示（省略?shī)A持裝置），A中為70%H?SO?與Na?SO?固體，B中為FeCl?溶液，C中為NaOH溶液。實(shí)驗(yàn)步驟：打開(kāi)分液漏斗活塞，通入SO?至B中溶液變?yōu)闇\綠色，滴加KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，結(jié)論為SO?將Fe3?還原為Fe2?。問(wèn)題：（1）指出實(shí)驗(yàn)方案的缺陷：。（2）設(shè)計(jì)改進(jìn)方案驗(yàn)證SO?與Fe3?反應(yīng)生成Fe2?：。解析：（1）缺陷：①SO?可能直接與Fe3?反應(yīng)生成Fe2?，但SO?過(guò)量時(shí)，可能將Fe3?還原后，多余的SO?與SCN?反應(yīng)，導(dǎo)致KSCN無(wú)法檢測(cè)Fe3?；②未排除H?對(duì)Fe3?氧化性的影響（FeCl?溶液呈酸性，SO?與H?O反應(yīng)生成H?SO?，可能與Fe3?發(fā)生氧化還原反應(yīng)）。（2）改進(jìn)方案：①控制SO?通入量，避免過(guò)量；②反應(yīng)后先加入過(guò)量H?O?溶液，將Fe2?氧化為Fe3?，再滴加KSCN溶液，若溶液變紅，說(shuō)明原溶液中存在Fe2?；③對(duì)比實(shí)驗(yàn)：向FeCl?溶液中通入N?（排除O?干擾），再通入SO?，重復(fù)上述操作。四、反應(yīng)機(jī)理探究題試題4某小組探究“MnO?催化H?O?分解的機(jī)理”，提出假設(shè)：MnO?先與H?O?反應(yīng)生成MnO?2?（綠色）和O?，MnO?2?再與H?O?反應(yīng)生成MnO?和O?。問(wèn)題：（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)中“生成MnO?2?”的過(guò)程：。（2）寫出總反應(yīng)的化學(xué)方程式：。解析：（1）實(shí)驗(yàn)方案：向MnO?與H?O?的混合液中加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至堿性，若溶液變?yōu)榫G色（MnO?2?在堿性條件下穩(wěn)定存在），則證明生成了MnO?2?；再加入H?O?，綠色褪去，有氣泡產(chǎn)生（O?），MnO?沉淀析出，即可驗(yàn)證機(jī)理。（2）總反應(yīng)為H?O?在MnO?催化下分解生成H?O和O?，化學(xué)方程式為2H?O?(\xlongequal{MnO_2})2H?O+O?↑。五、綜合探究題試題5某研究小組對(duì)“Fe2?與H?O?在不同pH條件下的反應(yīng)產(chǎn)物”進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)序號(hào)pH試劑現(xiàn)象110.1mol/LFeSO?+3%H?O?立即產(chǎn)生大量氣泡，溶液變?yōu)樽攸S色250.1mol/LFeSO?+3%H?O?緩慢產(chǎn)生氣泡，溶液變?yōu)榧t褐色沉淀390.1mol/LFeSO?+3%H?O?無(wú)氣泡，生成墨綠色沉淀（Fe(OH)?），迅速變?yōu)榧t褐色問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)1中棕黃色溶液的溶質(zhì)為_(kāi)_________（寫化學(xué)式），氣泡的成分為_(kāi)_________。（2）解釋實(shí)驗(yàn)2中生成紅褐色沉淀的原因：。（3）實(shí)驗(yàn)3中墨綠色沉淀變?yōu)榧t褐色的化學(xué)方程式為。解析：（1）pH=1時(shí)，F(xiàn)e2?被H?O?氧化為Fe3?（棕黃色），H?O?分解產(chǎn)生O?，故溶質(zhì)為Fe?(SO?)?，氣泡成分為O?。（2）pH=5時(shí)，F(xiàn)e2?被氧化為Fe3?，F(xiàn)e3?水解生成Fe(OH)?膠體，繼續(xù)反應(yīng)聚沉為紅褐色沉淀。（3）pH=9時(shí)，F(xiàn)e2?與OH?結(jié)合生成Fe(OH)?（墨綠色），迅速被O?氧化為Fe(OH)?，化學(xué)方程式為4Fe(OH)?+O?+2H?O=4Fe(OH)?。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析題試題6某小組用沉淀滴定法測(cè)定粗鹽中Cl?的含量，每次取25.00mL樣品溶液，用0.1000mol/LAgNO?標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，平行實(shí)驗(yàn)3次，數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)序號(hào)樣品溶液體積/mLAgNO?溶液初讀數(shù)/mLAgNO?溶液末讀數(shù)/mL125.000.0024.98225.000.1025.05325.000.0525.00問(wèn)題：（1）計(jì)算粗鹽中Cl?的平均濃度（寫出計(jì)算過(guò)程）。（2）若實(shí)驗(yàn)中使用的AgNO?標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì)（混有Ag?O），會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果__________（填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”）。解析：（1）計(jì)算消耗AgNO?體積：實(shí)驗(yàn)1：24.98mL-0.00mL=24.98mL實(shí)驗(yàn)2：25.05mL-0.10mL=24.95mL實(shí)驗(yàn)3：25.00mL-0.05mL=24.95mL平均體積V=(24.98+24.95+24.95)/3=24.96mLn(AgNO?)=0.1000mol/L×0.02496L=0.002496moln(Cl?)=n(AgNO?)=0.002496molc(Cl?)=0.002496mol/0.02500L=0.09984mol/L。（2）AgNO?變質(zhì)生成Ag?O，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)溶液中Ag?濃度偏低，滴定消耗體積偏大，測(cè)定結(jié)果偏高。七、實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象分析題試題7某同學(xué)進(jìn)行“Cu與濃硝酸反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，觀察到如下現(xiàn)象：反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，試管內(nèi)產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液變?yōu)榫G色。反應(yīng)一段時(shí)間后，氣體顏色逐漸變淺，最終變?yōu)闊o(wú)色。向反應(yīng)后的溶液中加入足量NaOH溶液，生成藍(lán)色沉淀，加熱沉淀至恒重，得到黑色固體。問(wèn)題：（1）解釋“溶液變?yōu)榫G色”的原因：。（2）氣體顏色變淺的化學(xué)方程式為。解析：（1）Cu與濃硝酸反應(yīng)生成NO?和Cu(NO?)?，NO?部分溶于水生成HNO?和NO，溶液中Cu2?與NO?形成絡(luò)離