新高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)強化練習(xí)重難點14 性質(zhì)探究型實驗綜合題（2份打包，原卷版+解析版）

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性質(zhì)探究型實驗是現(xiàn)在高考的一個趨勢，主要考查學(xué)生的化學(xué)實驗探究能力和科學(xué)表達能力。試題往往以一個具體的化學(xué)問題或化學(xué)現(xiàn)象為背景，在實驗結(jié)果不知曉的情況下，由實驗者自行設(shè)計實驗方案進行探究，因此就會涉及結(jié)果假設(shè)、實驗方案設(shè)計、現(xiàn)象預(yù)測、得出結(jié)果等不同的過程。性質(zhì)探究型實驗一般有以下幾種命題形式：
（1）探究化學(xué)實驗中的反常現(xiàn)象或反常結(jié)果；
（2）探究對經(jīng)典問題或教材實驗的質(zhì)疑；
（3）探究未知物的成分；
（4）探究物質(zhì)的性質(zhì)及形成原因；
（5）探究化學(xué)反應(yīng)的條件及現(xiàn)象；
（6）探究化學(xué)反應(yīng)機理及歷程；
預(yù)計2024年高考中，性質(zhì)探究型實驗綜合題仍是出題的重點，在試題中穿插考查元素及化合物知識、實驗基本操作、化學(xué)基本理論、化學(xué)計算等相關(guān)知識。
【策略1】熟悉探究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法和程序
【策略2】回歸教材——明確物質(zhì)性質(zhì)探究、驗證的實驗角度
（1）物質(zhì)氧化性、還原性及其強弱的判斷。
如探究SO2具有還原性的方法是將氣體通入酸性KMnO4溶液中，通過觀察酸性KMnO4溶液是否褪色來說明；如探究Fe3＋的氧化性強于I2時，可利用FeCl3與淀粉-KI溶液反應(yīng)，通過溶液變藍色來說明Fe3＋的氧化性強于I2。
（2）驗證同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律.
一般通過設(shè)計比較元素金屬性、非金屬性強弱的實驗來完成。如通過比較Mg、Al與同濃度鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的快慢來說明Mg、Al的活潑性順序。
金屬性強弱比較：可通過與水或酸反應(yīng)置換氫的能力、最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性、置換反應(yīng)、原電池的正負極、電解池中陰極陽離子的放電順序等方法來比較。
非金屬性強弱比較：可通過最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性、與H2化合的難易程度、相互之間的置換、對應(yīng)陰離子的還原性等方法來比較。
（3）電解質(zhì)強弱的判斷。
如探究化合物HA是弱電解質(zhì)的方法是常溫下配制NaA溶液，測pH，若pH>7，則說明HA為弱電解質(zhì)。
（4）物質(zhì)酸性強弱的判斷。
可通過強酸制弱酸、對應(yīng)鹽溶液的堿性、同濃度溶液導(dǎo)電能力或pH等方法來比較。
（5）鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的規(guī)律探究。
可以通過控制鋼鐵是否與空氣接觸、所接觸的電解質(zhì)溶液的酸堿度、鋼鐵在腐蝕過程中體系內(nèi)的氣壓變化等設(shè)計實驗，找出規(guī)律。
（6）Ksp的大小比較
（7）一元酸、二元酸判斷：可用NaOH溶液進行中和滴定測定消耗V(NaOH)來確定
（8）羥基的數(shù)目判斷：可通過取一定量試劑與足量Na反應(yīng)測定放出氫氣的量來確定
（9）羧基的數(shù)目判斷：可通過取一定量試劑與足量NaHCO3反應(yīng)測定放出CO2的量來確定
（10）熱分解產(chǎn)物的性質(zhì)探究、判斷。
①難溶性碳酸鹽氧化物＋CO2；
②碳酸的酸式鹽碳酸的正鹽＋CO2＋H2O；
③銨鹽(NH4NO3除外)NH3＋相應(yīng)的酸(或酸性氧化物＋H2O)；
④硝酸鹽金屬(或金屬氧化物、亞硝酸鹽)＋氮氧化物(NO或NO2)＋O2；
⑤草酸晶體CO2＋CO＋H2O。
【策略3】掌握探究實驗中常見操作及原因分析
考向一 探究化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果
1．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）資料顯示，可以將氧化為。某小組同學(xué)設(shè)計實驗探究被氧化的產(chǎn)物及銅元素的價態(tài)。
已知：易溶于溶液，發(fā)生反應(yīng)(紅棕色)；和氧化性幾乎相同。
I.將等體積的溶液加入到銅粉和的固體混合物中，振蕩。
實驗記錄如下：
(1)初始階段，被氧化的反應(yīng)速率：實驗Ⅰ (填“>”“”或“”或“Ksp(CuS)；
操作
目的或原因
沉淀水洗
除去××(可溶于水)雜質(zhì)
沉淀用乙醇洗滌
a.減小固體的溶解度；b.除去固體表面吸附的雜質(zhì)；c.乙醇揮發(fā)帶走水分，使固體快速干燥
冷凝回流
防止××蒸氣逸出脫離反應(yīng)體系；提高××物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率
控制溶液pH
防止××離子水解；防止××離子沉淀；確保××離子沉淀完全；防止××溶解等
“趁熱過濾”后，有時先向濾液中加入少量水，加熱至沸騰，然后再“冷卻結(jié)晶”
稀釋溶液，防止降溫過程中雜質(zhì)析出，提高產(chǎn)品的純度
加過量A試劑
使B物質(zhì)反應(yīng)完全(或提高B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率等)
溫度不高于××℃
溫度過高××物質(zhì)分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3等)或××物質(zhì)揮發(fā)(如濃硝酸、濃鹽酸)或××物質(zhì)氧化(如Na2SO3等)或促進××物質(zhì)水解(如AlCl3等)
減壓蒸餾(減壓蒸發(fā))
減小壓強，使液體沸點降低，防止××物質(zhì)受熱分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3等)
蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍
抑制××離子的水解(如加熱蒸發(fā)AlCl3溶液時需在HCl氣流中進行，加熱MgCl2·6H2O制MgCl2時需在HCl氣流中進行等)
配制某溶液前先煮沸水
除去溶解在水中的氧氣，防止××物質(zhì)被氧化
反應(yīng)容器中用玻璃管和大氣相通
指示容器中壓強大小，避免反應(yīng)容器中壓強過大
實驗現(xiàn)象
實驗Ⅰ
極少量溶解，溶液為淡紅色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉轉(zhuǎn)化為白色沉淀，溶液仍為淡紅色
實驗Ⅱ
部分溶解，溶液為紅棕色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉轉(zhuǎn)化為白色沉淀，溶液仍為紅棕色
實驗Ⅲ
完全溶解，溶液為深紅棕色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉完全溶解，溶液為深紅棕色
實驗
物質(zhì)a
C中實驗現(xiàn)象
通入Cl2前
通入Cl2后
Ⅰ
水
得到無色溶液
產(chǎn)生棕黑色沉淀，且放置后不發(fā)生變化
Ⅱ
5%NaOH溶液
產(chǎn)生白色沉淀，在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多，放置后溶液變?yōu)樽仙杂谐恋?br>Ⅲ
40%NaOH溶液
產(chǎn)生白色沉淀，在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多，放置后溶液變?yōu)樽仙?，仍有沉?br>序號
Ⅰ
40.00
/
/
0
2.86
Ⅱ
4.00
/
36.00
0
3.36
…
Ⅶ
4.00
a
b
3：4
4.53
Ⅷ
4.00
4.00
32.00
1：1
4.65
Ⅰ
移取溶液，用溶液滴定至終點，消耗溶液
Ⅱ
，測得溶液的pH為4.76
實驗序號
試樣
測試溫度/℃
電導(dǎo)率/
1
Ⅰ：25℃的飽和溶液
25
2
Ⅱ：35℃的飽和溶液
35
3
Ⅲ：45℃的飽和溶液
45
實驗序號
試樣
測試溫度/℃
電導(dǎo)率/
4
Ⅰ
5
實驗操作
試劑
產(chǎn)物
I
較濃H2SO4
有氯氣
II
a
有氯氣
III
a+b
無氯氣
方案Ⅰ
取少量a，滴加KSCN溶液至過量，溶液呈紅色。
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗滌C中所得固體，再用KOH溶液將K2FeO4溶出，得到紫色溶液b．取少量b，滴加鹽酸，有Cl2產(chǎn)生。
序號
溫度/℃
V(氯化銅)/mL
V(飽和硫酸銅)/mL
V(飽和_____)/mL
V(飽和氯化鈉)/mL
V(水)
/mL
溶液顏色
1
25
4.0
無色
2
25
4.0
無色
3
25
4.0
藍色
4
25
4.0
綠色
5
25
2.0
a
藍綠色
6
25
2.0
2.0
藍綠色
7
25
2.0
2.0
黃綠色
8
50
4.0
黃綠色
序號
溫度/℃
V(NaClO溶液)/mL
V(NaOH溶液)/mL
V(HCl溶液)/mL
V()/mL
褪色時間/s
1
20
10.0
0
0
5.0
2
20
5.0
0
0
10.0
3
20
10.0
2.0
0
3.0
4
20
10.0
0
2.0
3.0
5
30
10.0
0
0
5.0
序號
實驗內(nèi)容
記錄數(shù)據(jù)
6
取20.00mLNaClO溶液，用鹽酸滴定至終點
消耗鹽酸體積為VmL
7
測得30℃純水的pH
a
8
_______
b
裝置與操作
現(xiàn)象
溶液立即變紅，繼續(xù)滴加溶液，紅色變淺并逐漸褪去
編號
①
②
③
④
⑤
銅粉質(zhì)量/g
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
溶液顏色
綠色
草綠色
藍綠色偏綠
藍綠色偏藍
藍色
通入氣體
氮氣
空氣
現(xiàn)象
液面上方出現(xiàn)明顯的紅棕色氣體，25min后溶液變?yōu)樗{色
液面上方出現(xiàn)明顯的紅棕色氣體，5min后溶液變?yōu)樗{色
加入物質(zhì)
______固體
3滴30%H2O2溶液
3滴水
現(xiàn)象
溶液綠色變深
溶液迅速變?yōu)樗{色
溶液顏色幾乎不變
實驗序號
對比實驗及試劑
實驗步驟
實驗現(xiàn)象
Ⅱ
A試管
2 mL 0.1 ml/LFeSO4溶液
加入1mL0.4ml·L-1KSCN溶液
開始時溶液的上方變?yōu)榧t色，一段時間后紅色向下蔓延，最后充滿整支試管
B試管
2mL0.1ml/LCuSO4溶液
加入1mL0.4ml·L-1KSCN溶液
溶液變成綠色
Ⅲ
C試管
2mL0.1ml/LFeSO4溶液
加入2mL0.1ml·L-1CuSO4溶液
溶液變?yōu)榈{色
再加1mL0.4ml·L-1KSCN溶液
溶液的上層變?yōu)榧t色，有白色沉淀產(chǎn)生，一段時間后整支試管溶液呈深紅色
序號
物質(zhì)a
C中實驗現(xiàn)象
通入前
通入后
Ⅰ
溶液
產(chǎn)生藍色絮狀沉淀
開始時有磚紅色沉淀出現(xiàn)，一段時間后，磚紅色沉淀消失，靜置，試管底部有少量紫紅色固體，溶液呈綠色
Ⅱ
溶液
產(chǎn)生藍色絮狀沉淀
開始時有黃色沉淀出現(xiàn)，一段時間后，黃色沉淀消失，靜置，生成大量白色沉淀，溶液呈綠色
試劑1
試劑2
蒸餾水
現(xiàn)象1
現(xiàn)象2