2022年高三化学寒假单元测试：10研究型实验 A卷 Word版含解析

这是一份2022年高三化学寒假单元测试：10研究型实验 A卷 Word版含解析，共10页。试卷主要包含了选择题，填空题，探究创新题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷（选择题 30分）
一、选择题（本题共10小题，每题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意）
1.小华家中有如下生活用品：碘酒、食盐、食醋、84消毒液（内含NaClO），小华利用上述用品不能完成的以下任务是
A.检验买来的奶粉中是否加有淀粉
B.检验自来水中是否含有Cl-
C.除去保温瓶中的水垢
D.洗去白色衣服上的番茄汁
答案：B
解析：检验Cl-需要AgNO3溶液和稀硝酸。
2.某研究性学习小组为了探索镁粉与FeCl3溶液的反应机理，做了如下两组实验：①将镁粉投入冷水中，未见明显现象；②将镁粉投入FeCl3溶液中，观察到有气泡产生，溶液颜色逐渐变浅，同时逐渐产生红褐色沉淀。则下列有关镁与FeCl3溶液反应的叙述中，正确的是
A.镁只与FeCl3溶液中的Fe3+直接反应
B.气泡是镁与FeCl3溶液中的水直接反应产生的
C.红褐色沉淀是镁与水反应生成的Mg（OH）2与Fe3+反应所得
D.气泡是镁与FeCl3水解生成的盐酸反应产生的
答案：D
解析：FeCl3易水解，，Mg与H+反应生成H2（有气泡生成），促进了Fe3+的进一步水解，从而生成Fe（OH）3红褐色沉淀。
3.已知酸性条件下有如下反应：2Cu+====Cu2+＋Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：
由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是
A.Cu
B.Cu2O
C.一定有Cu，可能有Cu2O
D.一定有Cu2O，可能有Cu
答案：D
解析：根据红色固体与稀硫酸反应生成蓝色溶液和红色固体，推断出必有Cu2O，可能有Cu。
4.实验是解决化学问题的基本途径，下列有关实验的叙述不正确的是
A.向FeCl3稀溶液中滴加NaOH溶液，并加热至沸腾，制备Fe（OH）3胶体
B.不慎将NaOH溶液溅到皮肤上，应立即用较多的水冲洗
C.用pH计测定中和滴定时溶液中的pH变化，临近滴定终点，每加一滴测一次
D.用苯萃取碘水中的碘时，萃取后的油层不能从分液漏斗下端放出
答案：A
解析：向FeCl3溶液中滴加NaOH会生成Fe（OH）3沉淀。
5.下列实验操作正确的是
A.用100 mL容量瓶准确量取100 mL溶液
B.中和滴定前锥形瓶用去离子水荡洗后直接装入待测液
C.用NaOH标准溶液测定食醋总酸量时，用甲基橙作指示剂
D.滴定曲线绘制实验中，用pH试纸蘸取锥形瓶中液体，取出与标准比色卡对比
答案：B
解析：容量瓶用于配制一定体积溶液，不作为量器使用；醋酸为弱酸，滴定终点时pH大于7，应用酚酞作指示剂；pH试纸蘸取待测液会使待测液受到污染。
6.下列说法正确的是
A.苯和水是沸点不同的液体，其最佳分离方法是蒸馏
B.两种可溶于水的固体溶解度曲线差别越大，越适于用结晶法分离提纯
C.研究物质的性质必须取用纯净物，因此研究混合物性质没有意义
D.许多物质的物理性质具有相似性，因此鉴别物质只能依据化学性质
答案：B
解析：苯和水不互溶，最佳分离方法是分液；混合物有许多纯净物不具备的优良性能，因此研究混合物的性质也有实际意义；理、化性质的差异都可用于物质的鉴别。
7.下列物质的保存方法正确的是
A.氢氟酸保存在用塑料塞的玻璃瓶中
B.氢氧化钠溶液盛放在用玻璃塞的玻璃瓶中
C.氯水贮存于棕色玻璃瓶中
D.硅酸钠密封保存在用玻璃塞的玻璃瓶中
答案：C
解析：A项，不能用玻璃瓶存放HF；B项，存放碱性溶液时不能用玻璃塞；D项，Na2SiO3有粘性不能用玻璃塞。
8.关于某无色透明溶液中所含离子的鉴别，下列叙述正确的是
A.加入Ba（NO3）2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不消失，则原溶液中一定有
B.通入Cl2后，溶液变为黄色，加入淀粉后溶液变蓝，则原溶液中一定有I-
C.加盐酸，生成无色无味气体能使饱和的澄清石灰水变浑浊，则原溶液中一定有
D.加入NaOH溶液并加热，产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体，则原溶液中一定有
答案：B
解析：A项，也可能是；B项，I-无色，加氯水后，碘水呈黄色，使淀粉变蓝；C项，也可能是；D项，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3。
9.下列实验操作正确的是
答案：C
10.根据实验现象所作的结论一定正确的是
A.无色试液出现银镜 结论：试液中有醛类物质
B.无色试液产生白色沉淀 结论：试液中含有Ca（OH）2
C.无色试液试液变红 结论：试液显碱性
D.无色试液产生白色沉淀 结论：试液中含有
答案：C
解析：A项，能发生银镜反应的物质不一定是醛类物质，如HCOOH也可发生银镜反应。B项，通CO2产生白色沉淀，也可以是Ba（OH）2溶液。D项，不一定是，也可能含有或等。
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题
11.（4分）某兴趣小组同学共同设计了如图所示的多功能实验装置。该装置既可用于制取气体，又可用于验证物质的性质。
（1）现有以下药品：锌粒、铜片、浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、NaOH溶液。打开K1关闭K2，可制取__________气体。
（2）某同学用石灰石、醋酸、硅酸钠溶液等药品设计了另一实验。他的实验目的是__________；将A中液体加入B中后，观察到的实验现象为______________________________。
答案：（1）NO2
（2）比较碳酸、醋酸、硅酸的酸性强弱 B中固体溶解，产生无色气体，C试管中产生白色沉淀
12.（7分）某研究性学习小组在用CO还原Fe2O3的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X，他们认为X不一定是Fe，若温度不同，受热不均时会生成Fe3O4，也能被磁铁吸引。为探究X的组成，他们进行了如下实验。
Ⅰ.定性检验
（1）实验②的目的是______________________________。
（2）由上述实验现象推断，黑色粉末X的成分是__________（填化学式）。
Ⅱ.定量测定
（1）操作Z是__________。下列仪器中，在灼烧沉淀时必须用到的是__________（填名称）。
（2）写出溶液Y中滴加H2O2溶液时发生反应的离子方程式____________________。
（3）通过以上数据，得出2.376 g黑色粉末X中各成分的物质的量为__________。
答案：Ⅰ.（1）检验是否存在Fe3+，确认Fe3O4的存在
（2）Fe3O4和Fe的混合物
Ⅱ.（1）过滤、洗涤（干燥） 坩埚、泥三角
（2）2Fe2＋＋2H+＋H2O2 ==== 2Fe3+＋2H2O
（3）n（Fe3O4）=0.01 ml n（Fe）=0.001 ml
13.（8分）实验室常利用甲醛法测定（NH4）2SO4样品中氮的质量分数，其反应原理为：
4＋6HCHO====3H+＋6H2O＋（CH2）6N4H+
［滴定时，1 ml（CH2）6N4H+与1 ml H+相当］，然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸，某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验：
步骤Ⅰ 称取样品1.500 g。
步骤Ⅱ 将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀。
步骤Ⅲ 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，加入10 mL 20%的中性甲醛溶液，摇匀、静置5 min后，加入1～2滴酚酞试液，用NaOH标准溶液滴定至终点。
按上述操作方法再重复2次。
（1）根据步骤Ⅲ填空：
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入NaOH标准溶液进行滴定，则测得样品中氮的质量分数__________（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，则滴定时用去NaOH标准溶液的体积__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察__________。
④滴定达到终点时，酚酞指示剂由__________色变成__________色。
（2）滴定结果如下表所示：
若NaOH标准溶液的浓度为0.101 0 ml·L-1，则该样品中氮的质量分数为。
答案：（1）①偏高 ②无影响 ③锥形瓶内溶液颜色的变化 ④无 粉红（或浅红）
（2）18.85%
14.（8分）某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如下:主要有效成分为次氯酸钠,有效氯含量8 000～10 000 mg·L-1。可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒,对彩色织物可能有褪色作用。切勿用于丝绸、毛、尼龙、皮革、油漆表面,勿用于铝、铜、碳钢制品。本品须密封,置阴凉暗处保存。请完成以下实验探究过程:
（一）阅读材料,获取信息
（1）推测该消毒液的酸碱性: __________，原因是（用离子方程式表示）______________________________。
（2）该消毒液还具有的化学性质是__________和__________。
（3）从该消毒液的保存要求分析,导致其失效的外界因素主要是_____________________。
（二）确定要研究的问题
该消毒液对碳钢制品是否有腐蚀作用?
（三）设计方案,实施探究
用烧杯取少量样品,将一颗光亮的铁钉放入烧杯,浸泡一段时间。对可能产生的现象有如下假设:
假设①:有明显现象；
假设②:无明显现象。
（4）基于假设①,结论是铁钉被腐蚀,预期的实验现象是____________________。
（5）基于假设②,结论是__________,请设计实验进一步验证该结论,叙述实验操作: ______________________________。
答案：（1）碱性
（2）氧化性 漂白性 不稳定性（任写两个）
（3）CO2等酸性气体、光和热
（4）铁钉表面出现铁锈（或红褐色固体）
（5）铁钉可能未被腐蚀，也可能被腐蚀但无明显现象 用试管取出少量浸泡后的溶液，滴加足量的稀硫酸酸化，再滴加几滴KSCN溶液
15.（7分）某实验小组在进行双氧水分解的实验时发现，大家取相同体积、不同浓度的双氧水及不同质量的二氧化锰进行的实验，产生气体的速率都不相同，那么过氧化氢分解的最佳催化条件是什么呢？他们决定进行探究。
（1）用下列简图，在方框中画出实验装置（含试剂）示意图。
（2）小组经过实验，取得如下数据：
（说明：表中X是二氧化锰的质量；Y是指反应停止时的时间；Z是双氧水的含量）
分析表中数据回答下列问题：
①相同浓度的双氧水的分解速率随着二氧化锰用量的增加而__________。
②从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入__________ g的二氧化锰为较佳选择，理由是__________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
③该小组的小茂同学分析上述数据后认为：“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确__________，理由是 _______________________________________________________________________________。
答案：（1）
（2）①加快 ②0.3 因为0.1 g催化剂的反应速率明显偏慢，而0.5 g催化剂反应速率比0.3 g催化剂增加很少 ③不正确 因为从表中数据可知，相同体积3.0%的双氧水中的溶质含量是1.5%的二倍，但反应的时间却比其反应时间的二倍小得多，由反应速率计算公式（v=Δc/Δt）可得出，此实验条件下双氧水的浓度越大分解速率越快
16.（10分）用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度，试根据实验回答下列问题：
（1）准确称量8.2 g含有少量中性易溶杂质的样品，配成500 mL待测溶液。称量时，样品可放在（填编号字母）上称量。
A.小烧杯中
B.洁净纸片上
C.托盘上
（2）滴定时，用0.200 0 ml·L-1的盐酸来滴定待测溶液，不可选用__________（填编号字母）作指示剂。
A.甲基橙
B.石蕊
C.酚酞
D.甲基红
（3）滴定过程中，眼睛应注视____________________；在铁架台上垫一张白纸，其目的是______________________________。
（4）根据下表数据，计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是__________ml·L-1，烧碱样品的纯度是__________。
（5）下列实验操作会对滴定结果产生什么后果？（填“偏高”“偏低”或“无影响”）
①观察酸式滴定管液面时，开始俯视，滴定终点平视，则滴定结果__________。
②若将锥形瓶用待测液润洗，然后再加入10.00 mL待测液，则滴定结果__________。
答案：（1）A
（2）B
（3）锥形瓶内溶液颜色的变化 便于观察锥形瓶内液体颜色的变化，减小滴定误差
（4）0.400 0 97.56%
（5）①偏高 ②偏高
解析：（1）称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时，样品应放在小烧杯中；
（2）酸碱中和滴定时，一般应选用甲基橙、酚酞、甲基红等颜色变化比较明显的指示剂，石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显，易造成误差；
（4）根据分别求第一、二次的值，再求平均值，解得c（NaOH）=0.400 0 ml·L-1；
（5）①中V标偏大，故浓度偏高；②中V标偏大，c待测也偏高。
三、探究创新题
17.（10分）三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究过程如下：
查阅资料：Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO。
提出假设
假设1：红色粉末是Fe2O3
假设2:红色粉末是Cu2O
假设3:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验：
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。
（1）若假设1成立，则实验现象是____________________。
（2）若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗？__________，简述你的理由（不需写出反应的方程式）____________________。
（3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是__________，写出发生反应的离子方程式____________________。
探究延伸
经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。
（4）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取 a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为 b g（b＞a），则混合物中Cu2O的质量分数为__________。
（5）实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾（CuSO4·5H2O）。经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下：
实验室有下列试剂可供选择：
A.氯水 B.H2O2 C.NaOH D.Cu2（OH）2CO3
实验小组设计如下实验方案：
试回答：
①试剂1为__________，试剂2为__________（填字母）。
②固体X的化学式为____________________。
③操作Ⅰ为____________________。
答案：（1）固体完全溶解，溶液呈血红色
（2）不合理 当原固体粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时，加入稀硫酸后产生的Fe3+与Cu反应生成Fe2＋，滴加KSCN溶液后也可以不变红色
（3）Fe2O3和Cu2O Fe2O3＋6H+ ==== 2Fe3+＋3H2O、Cu2O＋2H+ ==== Cu＋Cu2＋＋H2O、
2Fe3+＋Cu ==== 2Fe2＋＋Cu2＋
（4）〔或〕
（5）①B D ②Fe（OH）3 ③加热浓缩，降温结晶
18.（10分）为研究水滑石的组成、结构和性质，某校研究性学习小组取得了两种牌号的水滑石样品拟进行探究，请你参与探究并回答相关问题。
（1）甲同学取天然水滑石样品进行恒重分析，已知天然水滑石的化学式可表示为6MgO·Al2O3·CO2·12H2O，取0.1 ml水滑石进行加热时，温度与剩余固体质量的关系如下图，平行线上的数字表示残留固体的质量。
当温度在0～280 ℃质量不变，是什么原因？______________________________。
A→B减少的物质及其物质的量为__________；
C→D减少的物质及其物质的量为__________；
D处化学组成为__________。
（2）乙组取的CA（美国化学文摘）登记号为12304-65-3的合成水滑石样品，现只知其化学式为 MgaAlb（OH）c（CO3）d，a＋b＋c＋d =25，a、b、c、d为正整数。取该水滑石样品0.1 ml，用1 ml·L-1 盐酸使其完全溶解。
①消耗盐酸的体积至少为__________L（用字母表示）；
②若参加反应的盐酸的物质的量与生成CO2的物质的量之比为18∶1，则该水滑石的化学式为____________________。
答案：（1）天然水滑石在温度低于280 ℃是稳定的 0.4 ml H2O 0.1 ml CO2 6MgO·Al2O3
（2）①0.1c＋0.2d或0.2a＋0.3b
②Mg6Al2（OH）16CO3
19.（10分）二氯化二硫（S2Cl2）在工业上用于橡胶的硫化。为在实验室合成S2Cl2，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到如下信息：
①将干燥的氯气在110～140 ℃与硫反应，即可得S2Cl2粗品。
②有关物质的部分性质如下表：
设计实验装置图如下：
（1）上图中气体发生和尾气处理装置不够完善，请你提出改进意见____________________。
利用改进后的正确装置进行实验，请回答下列问题：
（2）B中反应的离子方程式：____________________；E中反应的化学方程式：____________________。
（3）C、D中的试剂分别是__________、__________。
（4）仪器A、B的名称分别是__________、__________，F的作用是__________。
（5）如果在加热E时温度过高，对实验结果的影响是__________，在F中可能出现的现象是__________。
（6）S2Cl2粗品中可能混有的杂质是（填写两种）__________、__________，为了提高S2Cl2的纯度，关键的操作是控制好温度和__________。
答案：（1）用导管将A的上口和B相连（或将A换成恒压滴液漏斗），在G和H 之间增加干燥装置
（2）
（3）饱和食盐水（或水） 浓硫酸
（4）分液漏斗 蒸馏烧瓶 导气、冷凝
（5）产率降低 有固体产生（或其他正确描述）
（6）SCl2、Cl2、S（任写两种即可） 控制浓盐酸的滴速不要过快
加入试剂
稀硫酸
浓硫酸、加热
稀硝酸
浓硝酸
实验现象
红色固体和
蓝色溶液
无色气体
无色气体和蓝色溶液
红棕色气体和
绿色溶液
实验编号
实验操作
实验现象
①
取少量黑色粉末X放入试管1中，注入浓盐酸，微热
黑色粉末逐渐溶解，溶液呈黄绿色；有少量气泡产生
②
向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振荡
溶液出现血红色
③
另取少量黑色粉末X放入试管2中，注入足量硫酸铜溶液，振荡，静置
有极少量红色物质析出，仍有较多黑色固体未溶解
滴定
次数
待测溶液的体积/mL
标准溶液的体积
滴定前刻度/mL
滴定后刻度/mL
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
2.00
21.99
3
25.00
0.20
20.20
X
Y
Z
0.1 g
0.3 g
0.5 g
1.5%
223 s
67 s
56 s
3.0%
308 s
109 s
98 s
4.5%
395 s
149 s
116 s
滴定
次数
待测溶液的体积/mL
标准酸体积
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
第一次
10.00
0.40
20.50
第二次
10.00
4.10
24.00
物质
Cu（OH）2
Fe（OH）2
Fe（OH）3
开始沉淀pH
6.0
7.5
1.4
沉淀完全pH
13
14
3.7
物质
熔点/℃
沸点/℃
化学性质
S
112.8
444.6
略
S2Cl2
-77
137
遇水生成HCl、SO2、S；300 ℃以上完成分解；S2Cl2＋Cl22SCl2