考点23 物质的组成和性质的探究综合—五年（2020—2024）高考化学真题专项分类汇编(含答案)

这是一份考点23 物质的组成和性质的探究综合—五年（2020—2024）高考化学真题专项分类汇编(含答案)，共16页。试卷主要包含了填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、填空题
1．固体化合物X由3种元素组成，某学习小组开展如下探究实验。
其中，白色沉淀B能溶于NaOH溶液。
请回答：
（1）白色固体C的化学式是____________，蓝色溶液D中含有的溶质是_________（用化学式表示）。
（2）化合物X的化学式是__________；化合物X的一价阴离子与具有相同的空间结构，写出该阴离子的电子式____________。
（3）蓝色溶液A与作用，生成一种气体，溶液蓝色褪去，同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。
①写出该反应的离子方程式_____________.②设计实验验证该白色沉淀的组成元素___________。
2．某兴趣小组对化合物X开展探究实验。
其中：X是易溶于水的强酸盐，由3种元素组成；A和B均为纯净物；B可使品红水溶液褪色。请回答：
（1）组成X的3种元素是______(填元素符号)，X的化学式是______。
（2）将固体X加入温热的稀中，产生气体B，该反应的离子方程式是______。
（3）步骤I，发生反应的化学方程式是______。
（4）步骤II，某同学未加溶液，发现也会缓慢出现白色浑浊，原因是______。
（5）关于气体B使品红水溶液褪色的原因，一般认为：B不能使品红褪色，而是B与水反应的生成物使品红褪色。请设计实验证明______。
二、实验题
3．某小组同学向的的溶液中分别加入过量的粉、粉和粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。
（1）理论分析
依据金属活动性顺序，中可将还原为的金属是_______。
（2）实验验证
①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液，滴加溶液，证明都有生成，依据的现象是_______。
②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，用平衡移动原理解释原因_______。
③对实验Ⅱ未检测到单质进行分析及探究。
i.a.甲认为实验Ⅱ中，当、浓度较大时，即使与反应置换出少量，也会被、消耗。写出与、反应的离子方程式_______。
b.乙认为在为3~4的溶液中即便生成也会被消耗。设计实验_______（填实验操作和现象）。
证实了此条件下可忽略对的消耗。
c.丙认为产生的红褐色沉淀包裹在粉上，阻碍了与的反应。实验证实了粉被包裹。
ii.查阅资料：开始沉淀的约为1.2，完全沉淀的约为3。
结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制，_______（填实验操作和现象），待为3~4时，取出固体，固体中检测到单质。
（3）对比实验Ⅱ和Ⅲ，解释实验Ⅲ的固体中检测到单质的原因_______。
4．利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示（夹持装置略）。
实验过程如下：
①加样，将样品加入管式炉内瓷舟中（瓷舟两端带有气孔且有盖），聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装略小于的碱性标准溶液，吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量碱性标准溶液，发生反应：，使溶液显浅蓝色。
②燃烧：按一定流速通入，一段时间后，加热并使样品燃烧。
③滴定：当F内溶液浅蓝色消退时（发生反应：），立即用碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随不断进入F，滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换，直至终点。
回答下列问题：
（1）取 的碱性溶液和一定量的固体，配制碱性标准溶液，下列仪器必须用到的是_______（填标号）。
A.玻璃棒B.1000 mL锥形瓶C.500 mL容量瓶D.胶头滴管
（2）装置B和C的作用是充分干燥，B中的试剂为_______。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子（见放大图），目的是_____________________。
（3）该滴定实验达终点的现象是_____________________；滴定消耗碱性标准溶液，样品中硫的质量分数是_______（用代数式表示）。
（4）若装置D中瓷舟未加盖，会因燃烧时产生粉尘而促进的生成，粉尘在该过程中的作用是_____________________；若装置E冷却气体不充分，可能导致测定结果偏大，原因是_____________________；若滴定过程中，有少量不经直接将氧化成，测定结果会_______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
5．学习小组为探究、能否催化的分解及相关性质，室温下进行了实验Ⅰ~Ⅳ。
已知：为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。
回答下列问题：
（1）配制的溶液，需要用到下列仪器中的___________（填标号）。
a.b.c.d.
（2）实验Ⅰ表明___________（填“能”或“不能”）催化的分解。实验Ⅱ中大大过量的原因是______________________。实验Ⅲ初步表明能催化的分解，写出在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式____________________、____________________。
（3）实验Ⅰ表明，反应难以正向进行，利用化学平衡移动原理，分析、分别与配位后，正向反应能够进行的原因
________________________。
（4）实验Ⅳ中，A到B溶液变为蓝色，并产生气体；B到C溶液变为粉红色，并产生气体。从A到C所产生的气体的分子式分别为___________、___________。
6．资料显示，可以将氧化为。某小组同学设计实验探究被塑化的产物及铜元素的价态。
已知：易溶于溶液，发生反应（红棕色）；和氧化性几乎相同。
（1）将等体积的溶液加入到铜粉和的固体混合物中，振荡。
实验记录如下：
①初始阶段，被氧化的反应速率：实验Ⅰ__________（填“>”“<”或“=”）实验Ⅱ。
②实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有（蓝色）或（无色），进行以下实验探究：
步骤a.取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入，多次萃取、分液。
步骤b.取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。
ⅰ.步骤a的目的是______________________________。
ⅱ.查阅资料，，（无色）容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤b的溶液中发生的变化：____________________。
③结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是____________________。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓溶液，__________（填实验现象），观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是____________________。
（2）上述实验结果，仅将氧化为+1价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验，证实了能将氧化为。装置如图所示，分别是____________________。
（3）运用氧化还原反应规律，分析在上述实验中被氧化的产物中价态不同的原因：____________________。
7．回答下列问题：
Ⅰ.化合物X由四种短周期元素组成，加热X，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体Y，Y为纯净物；取3.01 g X，用含HCl 0.060 0ml的盐酸完全溶解得溶液A，将溶液A分成和两等份，完成如下实验(白色沉淀C可溶于NaOH 溶液)：
请回答：
(1)组成X的四种元素是N、H和 的化学式是 (填元素符号)，X的化学式是 。
(2)溶液B通入过量得到白色沉淀C的离子方程式是 。
(3)写出一个化合反应(用化学方程式或离子方程式表示) 。
要求同时满足：①其中一种反应物的组成元素必须是X中除N、H外的两种元素；
②反应原理与“”相同。
Ⅱ.某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验，如图。实验中观察到的现象有：锥形瓶内有白雾，烧杯中出现白色沉淀。
请回答：
(1)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生HCl气体的原因是 。
(2)烧杯中出现白色沉淀的原因是 。
参考答案
1.
（1）答案：;
解析：本题考查铜、铝及其化合物。含有的溶液显蓝色，含有的溶液显深蓝色，由题中现象可知X含有，由B性质知其是；由E的性质及加入的试剂知其是AgCl。
因灼烧时会分解为与，C为；溶液D中含有，则溶质为。
（2）答案：；
解析：由题图可知，4.020gX中含有，，由电中性原理可知，含为0.01ml，物质的量之比为1:2:8，X的化学式为；中铝形成了4个σ键，为杂化，空间结构为正四面体，电子式为。
（3）答案：①
②将白色沉淀溶于硝酸，得到蓝色溶液，说明有Cu元素；再向溶液中加入溶液，有白色沉淀，说明有Cl元素
解析：①溶液A中含有，与作用后溶液蓝色褪去说明参与反应具以沉淀形式析出，因沉淀不是蓝色，可推出沉淀中铜元素不是+2价，可推测白色沉淀中铜显+1价，组成为CuCl，由氧化还原反应理论可推出相应的气体产物为，由此可推出相应的化学方程式：。②将白色沉淀溶于硝酸得到蓝色溶液，说明有铜元素，再向溶液中加入溶液，有白色沉淀生成，说明有氯元素。
2.
（1）答案：Cu、S、O ;
解析：根据分析，固体X中含有的元素是Cu、S、O；加入盐酸酸化的氯化钡溶液，生成1.165g硫酸钡沉淀，则该份硫酸铜的质量为0.005ml，则固体的物质的量为0.010ml，质量为1.6g，根据质量守恒的气体的质量为0.640g，该物质中三种元素的质量比m(Cu):m(S):m(O)=0.640g:0.640g:0.960g，则这三种原子的物质的量的比 n(Cu):n(S):n(O)=1:2:6，故固体X的化学式为
（2）答案：
解析：根据题目，固体X与温热的稀硫酸反应可以生成气体，根据原子守恒和电荷守恒配平，则该过程的离子方程式为S2OSO + SO2↑
（3）答案：
解析：步骤Ⅰ为甘油和氢氧化铜发生反应，反应的化学方程式为 。
（4）答案：与水反应生成；能被氧气氧化为，与反应生成
解析：步骤Ⅱ中未加入过氧化氢，也可以出现白色沉淀，说明与水反应生成；能被氧气氧化为，与反应生成。
（5）答案：配制品红无水乙醇溶液(其他非水溶剂亦可)，通入，不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠(亚硫酸氢钠)固体，褪色更快
解析：可以使品红溶液褪色，溶液中存在分子和，欲知道是哪一种物质能够使品红溶液褪色，可以利用如下实验验证：配制品红无水乙醇溶液（其他非水溶剂亦可），通入，不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠（亚硫酸氢钠）固体，褪色更快。
3．答案：（1）
（2）产生蓝色沉淀；水解方程式为，加入的或会消耗，促进水解平衡正向移动，使其转化为沉淀；或、向为3~4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加溶液，不产生蓝色沉淀；加入几滴溶液，待溶液红色消失后，停止加入盐酸
（3）加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被沉淀包裹
解析：（1）在金属活动性顺序表中，排在之前，排在之后，因此可将还原为。
（2）与会生成蓝色的沉淀。
③ⅱ.结合a，b和c可知，实验Ⅱ未检测到单质的原因可能是的干扰以及沉淀对锌粉的包裹，因此可控制反应条件，在未生成沉淀时将还原，即可排除两个干扰因素。
4．答案：（1）AD
（2）浓硫酸；防止倒吸。
（3）当加入最后半滴碱性标准溶液后，溶液由无色突变为蓝色且30 s内不变色；
（4）催化剂；通入F的气体温度过高，导致部分升华，从而消耗更多的碱性标准溶液；不变
解析：（1）取的碱性溶液和一定量的KI固体，配制碱性标准溶液（稀释了50倍后的浓度为），需要用碱式滴定管或移液管量取的碱性溶液，需要用一定精确度的天平称量一定质量的KI固体，需要在烧杯中溶解KI固体，溶解时要用到玻璃棒搅拌，需要用容量瓶配制标准溶液，需要用胶头滴管定容，因此，下列仪器必须用到的是AD。
（2）装置B和C的作用是充分干燥，浓硫酸具有吸水性，常用于干燥某些气体，因此B中的试剂为浓硫酸。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子，其目的是防止倒吸，因为磨砂浮子的密度小于水，若球泡内水面上升，磨砂浮子也随之上升，磨砂浮子可以作为一个磨砂玻璃塞将导气管的出气口堵塞上，从而防止倒吸。
（3）该滴定实验是利用过量的1滴或半滴标准溶液来指示滴定终点的，因此，该滴定实验达终点的现象是当加入最后半滴碱性标准溶液后，溶液由无色突变为蓝色且30 s内不变色；由S元素守恒及、可得关系式，若滴定消耗碱性标准溶液，则，，样品中硫的质量分数是。
（4）若装置D中瓷舟未加盖，燃烧时产生粉尘中含有铁的氧化物，铁的氧化物能催化的氧化反应从而促进的生成，因此，粉尘在该过程中的作用是催化剂；若装置E冷却气体不充分，则通入F的气体温度过高，可能导致部分升华，这样就要消耗更多碱性标准溶液，从而可能导致测定结果偏大；若滴定过程中，有少量不经直接将氧化成，从电子转移守恒的角度分析，得到被还原为，仍能得到关系式，测定结果会不变。
5．答案：（1）bc
（2）不能；吸收转化过程中产生的，促使反应正向进行；、
（3）与配位，浓度增大，平衡正向移动，与配位，浓度降低，平衡正向移动
（4）；
解析：（1）配制的溶液需用到容量瓶，定容时用到胶头滴管，无需用到圆底烧瓶和试管，b、c正确。
（2）实验Ⅰ溶液中以的形式存在，滴加溶液，无明显现象，说明不能催化的分解。实验Ⅱ中与结合转化为和，过量的能吸收转化过程中产生的，促使反应正向进行；实验Ⅲ的实验现象表明在作用下能与反应生成，然后催化分解，因此在实验Ⅲ中所发生的反应为、。
（3）与配位，浓度增大，平衡正向移动，与配位，浓度降低，平衡正向移动，因此反应都能正向进行。
（4）实验Ⅳ中，A到B溶液变为蓝色，并产生气体，则转化为，C元素的化合价不变，发生非氧化还原反应，则产生气体为；B到C溶液变为粉红色，并产生气体，则转化为，C元素化合价降低，发生氧化还原反应，氧元素化合价升高，则产生气体为。
6．答案：（1）①<；②ⅰ.排除的颜色对判断铜氧化产物的干扰；ⅱ.，；③；白色沉淀溶解；浓度小，CuI覆盖在Cu表面，阻止反应继续进行
（2）铜片、和KI的混合溶液
（3）电化学实验中，由于氧化性，将Cu氧化为；实验Ⅰ-Ⅲ，体系中有，生成CuI或，使+1价铜的还原性减弱，不能氧化CuI或
解析：（1）①初始阶段，实验Ⅱ中的浓度更大，根据已知信息知，实验Ⅱ中Cu被氧化的速率更快。②ⅰ.实验Ⅲ所得深红棕色溶液中存在平衡，加入，多次萃取、分液可以分离出，使的平衡逆向移动，从而除去溶液中的，防止干扰后续实验。ⅱ.结合题目信息可知，实验Ⅲ所得溶液中Cu元素以形式存在，加入浓氨水，发生反应，生成的又被空气中的氧气氧化为蓝色的。③由题目信息可知，实验Ⅰ中Cu被氧化为CuI，化学方程式为；CuI可与KI发生反应，生成无色的，所以加入浓KI溶液，可以观察到白色沉淀逐渐溶解，溶液变为无色。
（2）该装置可证实能将Cu氧化为，则铜作负极，所以a为铜；碘在水中的溶解度很小，所以应使用含的KI溶液。
7．答案：Ⅰ. (1)Al、Cl ；
(2)
(3)或
Ⅱ. (1)吸水或放热导致HCl挥发
(2)HCl气体会将带出，与作用生成
解析：Ⅰ.(1)根据产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体Y，Y为纯净物，可推测Y为；根据白色沉淀C可溶于NaOH溶液，可推测C为，C经灼烧得到的白色固体D为，； 根据白色沉淀E不溶于稀硝酸，可推测E为AgCl，。由于，将溶液A分为两等份，则每份中由HCl提供的为0.03 ml，故中由X提供的为0.03 ml。组成X的四种元素除了 N、H，还有 A1、C1。3.01 g X 中，，，则，故，N、H、Al、Cl的原子个数比为，故X的化学式为。
(2)3.01 g的物质的量为0.02 ml，加入含0.06 ml HCl的盐酸，得到的混合溶液，加入过量浓NaOH溶液；加热后得到NaCl、、NaOH的混合溶液。向溶液B中通入过量得到白色沉淀，发生反应的离子方程式为
(3)根据①其中一种反应物的组成元素必须是X中除N、H外的两种元素，则该反应物为；根据②反应原理与“”相同，该反应原理是形成配合物，因此该化合反应可以为或。
Ⅱ. (1)将浓硫酸和浓盐酸混合，浓硫酸溶解时吸水并放出热量，导致HCl挥发。
(2)烧杯中出现的白色沉淀显然为沉淀，说明HCl气体挥发逸出时将带出，与发生复分解反应生成。

实验
金属
操作、现象及产物
I
过量
一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到单质
II
过量
一段时间后有气泡产生，反应缓慢，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液为3~4，取出固体，固体中未检测到单质
III
过量
有大量气泡产：生，反应剧烈，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液为3~4时，取出固体，固体中检测到单质
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
无明显变化
溶液变为红色，伴有气泡产生
溶液变为墨绿色，并持续产生能使带火星木条复燃的气体
实验Ⅳ
实验现象
实验Ⅰ
极少量溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为淡红色
实验Ⅱ
部分溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为红棕色
实验Ⅲ
完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完全溶解，溶液为深红棕色