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物质性质、实验原理的探究型综合实验
【方法与技巧】
1．探究型综合实验的基本方法和程序
1．性质、原理探究型综合实验的考查内容概述
(1)实验原理分析
涉及化学反应的本质(如氧化还原反应、离子反应、反应速率与平衡等)，要求理解反应发生的条件、规律及能量变化。如探究某物质的氧化性、还原性时，需分析该物质在反应中某元素化合价的变化规律
(2)实验装置与操作
装置的选择(如发生装置、除杂装置、收集装置)、连接顺序以及操作细节(如加热方式、试剂添加顺序、气密性检查等)
(3)现象观察与分析
要求描述实验中出现的颜色变化、气体生成、沉淀溶解等现象，并结合原理解释原因
(4)变量控制与设计
考查对照实验设计，明确自变量(如温度、浓度)、因变量(如反应速率)和无关变量(如试剂用量)。例如，探究浓度对反应速率的影响时，需保持温度等其他条件一致
(5)结论推导与评价
根据实验数据或现象得出结论，判断结论的合理性，分析实验误差(如装置漏气、试剂变质)，或提出改进方案
2．性质、原理探究型综合实验的解题方法与步骤
(1)明确探究目标
通读题目，确定实验是探究物质性质(如酸碱性、氧化性)还是反应原理(如速率影响因素、平衡移动)，聚焦核心问题
(2)梳理实验原理
结合所学知识，写出相关反应的化学方程式或离子方程式，分析物质的转化关系，为后续操作和现象分析奠定基础
(3)拆解实验步骤
按“实验目的→装置作用→操作意图→现象预测”的逻辑拆解步骤。例如，某装置中浓硫酸的作用可能是“干燥气体”或“吸收水”
(4)规范描述与解释
描述现象时要具体(如“产生白色沉淀”而非“有变化”)；解释原因时需关联原理，如“因为Cl2具有强氧化性，将Fe2＋氧化为Fe3＋”
(5)控制变量与逻辑推理
设计实验时，遵循“单一变量原则”，确保除探究因素外其他条件相同；推导结论时，需保证现象与结论的因果关系成立，避免片面性
(6)反思实验合理性
检查是否存在干扰因素(如杂质影响)、操作错误(如未除杂)，或结论是否有其他可能性，必要时提出改进措施(如增加尾气处理装置)
【巩固练习】
1．某小组为验证“Ag＋＋Fe2+Fe3+＋Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数展开探究。
Ⅰ．验证“Ag＋＋Fe2+Fe3+＋Ag↓”为可逆反应
同学甲设计了如下实验：
步骤 实验操作 实验现象
① 取2.0 mL 0.01 mol·L－1Ag2SO4溶液于试管中，加入2.0 mL 0.04 mol·L－1FeSO4溶液(pH＝1) 有灰黑色沉淀生成，溶液呈黄色
② 取灰黑色沉淀于试管中，滴加适量浓硝酸 灰黑色沉淀溶解，生成红棕色气体
③ 取①中少量上层清液于试管中，滴加几滴0.1 mol·L－1盐酸 　　　　
结论：“Ag＋＋Fe2+Fe3+＋Ag↓”为可逆反应。
(1)步骤②涉及的化学方程式为_____________________________________________
(2)步骤③的实验现象为____________________________________________________
(3)同学乙认为同学甲的实验不够严谨，其理由为___________________________________________________
同学乙重新设计实验，从平衡移动角度验证“Ag＋＋Fe2+Fe3+＋Ag↓”为可逆反应
查阅资料：Fe3+与L可形成的有色配合物，溶液中该有色配合物浓度越大，吸光度越大
同学乙设计如下实验，并在各组实验混合溶液吸光度稳定后，记录数值
组别 0.01 mol·L－1Ag2SO4溶液/mL 0.04 mol·L－1FeSO4溶液/mL 水/mL L溶液/mL 吸光度
1 2.0 1.0 1.0 1.0 A1
2 2.0 1.5 a b A2
3 2.0 2.0 0 1.0 A3
(4)根据表中信息，补充数据：a＝　　　　　　，b＝　　　　　　
(5)根据_______________________________________________，可以判断“Ag＋＋Fe2+Fe3+＋Ag↓”为可逆反应
Ⅱ．测定“Ag＋＋Fe2+Fe3+＋Ag↓”的平衡常数
查阅资料：Ag＋＋SCN－AgSCN↓（白色）　K＝1012
Fe3+＋SCN－FeSCN2+（红色）　K＝102.3
室温下，取2.0 mL 0.01 mol·L－1Ag2SO4溶液于试管中，加入2.0 mL 0.04 mol·L－1FeSO4溶液(pH＝1)，待反应达到平衡后，取V mL上层清液，用c1 mol·L－1KSCN标准溶液滴定Ag＋，到滴定终点消耗KSCN标准溶液V1 mL。
(6)①滴定终点的现象是________________________________________________________________________
②此时，滴定管中液面如图所示，则该读数为　　　　
(7)测得平衡常数K＝　　　　
(8)实验选用Ag2SO4进行反应，不用AgNO3的原因是____________________________________________________
________________________________________________________________________
2．某小组同学探究Mg与Cu2+溶液的反应。
已知：ⅰ．2Cu＋Cu2+＋Cu　K＝1.2×106
ⅱ．Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－22，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11
ⅲ．[Cu(NH3)2]＋为无色、[CuCl4]2－为黄色
实验Ⅰ：将长约15 cm打磨光亮的镁条放入2 mL 0.2 mol·L－1 CuCl2溶液(溶液呈黄绿色)中，实验记录如下：
时间 第一阶段0～1 min 第二阶段1～8 min 第三阶段8～25 min 第四阶段25 min～18 h
实验现象 镁条表面出现红色固体，伴有大量气体产生 仍然伴有大量气体，溶液变为淡蓝色，试管底部有蓝色沉淀产生 气体量不断减少，沉淀变为黄色 沉淀变为橙色，红色铜几乎不可见
(1)第一阶段析出红色固体发生反应的离子方程式是_______________________________________
(2)小组同学取第二阶段中淡蓝色溶液，加入少量NaCl固体，溶液颜色逐渐变黄绿色，请用离子方程式表示溶液由淡蓝色变为黄绿色的原因：______________________________________________________________
(3)查阅资料：CuOH黄色，CuCl白色。
第三阶段产生的黄色沉淀可能含＋1价铜的化合物，进行以下实验探究：
①取少量沉淀滴入浓氨水，沉淀完全溶解，溶液呈浅蓝色，在空气中放置一段时间后溶液成深蓝色，证实沉淀中含＋1价铜的化合物，溶液由浅蓝色变为深蓝色的离子方程式是　　　　　　　　　
②甲同学猜想第三阶段反应中先生成CuCl，随着反应的进行，逐渐转化为黄色的CuOH，用离子方程式表示生成CuCl的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　
③小组同学采用以下电化学装置进行验证
如图装置电路正常，反应开始阶段未观察到电流表指针发生偏转，为进一步验证产生了CuCl，实验操作和现象是__________________________________________________________________________________________
________________________________________________，从而证明了甲同学的猜想
(4)查阅资料，CuOH在碱性环境下一部分发生非氧化还原分解反应，第四阶段中产生的橙色沉淀中混有的物质是
　　　　　　　
实验Ⅱ：改用0.2 mol·L-1 CuSO4溶液重复实验Ⅰ，30 min内剧烈反应，产生大量气体，镁条上出现红色固体，1 h后产物中有大量红色物质且有蓝色沉淀。
(5)经验证蓝色沉淀为Cu(OH)2，下列有关产生蓝色沉淀分析合理的是　　　（填字母）
a．反应放热，促使Cu2+水解趋于完全，生成Cu(OH)2蓝色沉淀
b．存在平衡Cu2+＋2H2OCu(OH)2＋2H＋，Mg与H＋反应，使c(H＋)下降，平衡移动，产生蓝色沉淀
c．由于Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]，Mg与水反应生成的Mg(OH)2逐渐转化为Cu(OH)2蓝色沉淀
(6)综上所述，影响Mg与Cu2+溶液反应的影响因素是　　　　　　　　　　　　　　　
3．某实验小组金属的电化学腐蚀实验探究
(1)完成下列问题
实验序号 实验装置 实验方案 实验现象
实验一 ①将0.5 g琼脂加入250 mL烧杯中，再加入25 mL饱和食盐水和75 mL水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解，转入培养皿中。滴入5～6滴酚酞溶液和0.1 mol·L－1K3[Fe(CN)6]溶液。
②将一个铁钉用砂纸打磨光滑，一端缠有铜丝，放入培养皿中一段时间。 铜丝的区域溶液变红色；铁钉区域出现蓝色沉淀。
①请解释铜丝区域溶液变红的原因是_________________________________________(电极反应式及文字说明)
②写出生成蓝色沉淀的离子方程式：____________________________________________________
(2)完成下列问题
实验序号 实验方案 实验现象
实验二 取2 mL饱和KI溶液于试管中，滴加几滴淀粉，振荡。继续滴加5～6滴0.1 mol·L－1K3[Fe(CN)6]溶液，振荡。 滴入0.1 mol·L－1K3[Fe(CN)6]溶液后，溶液变蓝色。
根据实验二的现象，推测K3[Fe(CN)6]可能具有________“填氧化性或还原性”。
(3)依据实验二的现象，甲同学认为实验一不一定能说明Fe发生了电化学腐蚀，设计如下实验证明其结论。
实验序号 实验装置 实验方案 实验现象
实验三 ①取2 mL煮沸过的0.1 mol·L－1K3[Fe(CN)6]的溶液于试管中，向试管中加入一小段铁片，再加入1 mL 煤油液封。 溶液无明显变化。
②继续向试管中加入少许NaCl固体。 一段时间后，铁片表面产生大量的蓝色沉淀。
根据实验现象推出实验三的结论是：在NaCl溶液中情况下，________________________________________
(4)结合实验一至实验三，乙同学设计如下装置进行实验四，证明金属可以发生电化学腐蚀，当电极X为Fe时，实验四的两个实验方案均可以证明Fe发生电化学腐蚀
①补全实验方案2中的空格部分：
实验序号 实验装置 实验方案 实验现象
实验四 ①按图连接好装置，准确读取电流表读数。 电流表指针偏转，读数为I。
②取________于试管中，加入________溶液，振荡。 产生蓝色沉淀。
②思考：若电极X为Mg时，电流表读数为1.5I，推测电极X为Zn时电流表读数的范围是________。
4．某研究性学习小组为探究含Fe3+的盐溶液与Cu的反应，设计并进行了如下实验。
实验装置 序号 试剂a 实验现象
Ⅰ 0.25 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液 溶液逐渐变为蓝色。2天后，反应基本结束，Cu片有较大量剩余，溶液仍为蓝色
Ⅱ 0.5 mol·L－1FeCl3溶液 溶液逐渐变为蓝绿色，铜片表面覆盖有白色固体(经检验为CuCl)。2天后，白色固体消失，Cu片无剩余，溶液中产生大量红褐色沉淀
Ⅲ 0.5 mol·L－1Fe(NO3)3溶液 溶液逐渐变为绿色，实验过程中未见气泡产生。2天后，Cu片少量剩余，溶液中产生大量红褐色沉淀
已知：ⅰ.CuCl、CuSCN是难溶于水的白色固体
ⅱ.Fe2+＋NO2+ (棕色)
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ溶液pH均约为1.3，溶液显酸性且pH相近的原因是___________________________________________
________________________________________________________________________
(2)小组同学取2 mL实验Ⅰ中反应2天后的溶液于试管中，加入2滴1 mol·L-1KSCN溶液，观察到溶液迅速变红，产生大量白色沉淀。甲同学猜想：实验Ⅰ原溶液中Fe3+可能已反应完，Fe2+可能在该条件下被Cu2+氧化。并通过实验证实了其猜想，其实验方案是：向2 mL 0.5 mol·L－1　　　　（填化学式）和0.25 mol·L－1　　　　的混合溶液中，加入2滴1 mol·L－1KSCN溶液，观察实验现象。该条件下Fe2+能被Cu2+氧化的原因可能是SCN－增强了Cu2+的　　　　。
(3)实验Ⅱ中Cu片无剩余，说明实验Ⅱ反应比实验Ⅰ快，实验Ⅱ中产生白色固体CuCl的离子方程式为_________________________________________，白色固体消失的离子方程式为　　　　　　　　　　　　，由此对比实验Ⅰ和实验Ⅱ，推测Cl－在实验Ⅱ中的作用是　　　　　　　　　　　　。产生大量红褐色沉淀的原因是4Fe2+＋O2＋4H＋===4Fe3+＋2H2O，导致c(OH－)、c(Fe3+)增大，形成Fe(OH)3沉淀
(4)实验Ⅲ所得溶液的颜色不是蓝色，小组同学猜测反应中生成了[Fe(NO)]2+，设计并实施了以下实验，验证了其猜想
步骤 实验操作 实验现象
① 向盛有2 g金属Cu片的烧杯中加入20 mL NaNO3与HNO3的混合溶液[pH约为1.3、c（NO）＝1.5 mol·L－1] 2天后溶液颜色无明显变化，铜片表面有细小气泡附着
② 继续加入少量　　　　（填化学式）固体 溶液迅速变为浅棕色
综合以上实验，Fe3+盐溶液与Cu反应的多样性与阴离子种类、生成物存在形式等有关
5．氢氧化亚铁为白色固体，难溶于水，在空气中极易被氧化为氢氧化铁。回答下列问题；
(一)制备氢氧化亚铁
(1)装置A中盛装生石灰的仪器的名称是 ________________。选择上图中的装置制备氢氧化亚铁，连接顺序为 ________(按气流方向从左到右，填写装置标号)。装置C的作用是 ___________________________________
(2)装置B中发生反应的离子方程式为 ______________________________。反应结束后，继续通一段时间的N2，目的是 ___________________________________________________________________________
(二)灰绿色沉淀的成因
反应后将装置B中的固体过滤时，白色沉淀会逐渐转变为灰绿色，实验小组为探究灰绿色沉淀的成因，查阅到以下资料；①Fe(OH)2沉淀具有较强的吸附性；②若存在固体杂质，会导致Fe(OH)2沉淀不够紧密，沉淀与溶液的接触面积会更大
甲同学猜测灰绿色可能是Fe(OH)2吸附Fe2＋引起的，设计并完成了实验1～实验3。
实验 操作 试剂(均为0.1 mol·L－1) 实验现象
1 向两片玻璃片中心分别滴加试剂，面对面快速夹紧 ⅰ.1滴FeSO4溶液ⅱ.4滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中有白色浑浊
2 ⅰ.4滴FeSO4溶液ⅱ.1滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中有白色浑浊，一段时间后变为灰绿色
3 ⅰ.2滴FeSO4溶液，1滴Fe2(SO4)3溶液ⅱ.2滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中立即有灰绿色浑浊
(3)依据甲同学的猜测，实验1中沉淀无灰绿色的原因是 ________________________________________
(4)实验3中立即出现灰绿色浑浊的原因是 __________________________________________________________
(5)根据以上实验探究，若尽可能制得白色Fe(OH)2沉淀，需要控制的实验条件除了隔绝氧气外，还有 __________
____________________________________
6．Ⅰ.Na2S又称臭碱、硫化碱，实验室拟用以下方案研究Na2S的性质
(1)用离子方程式说明Na2S溶液呈碱性的原因：______________________________
(2)向5 mL 0.1 mol·L-1的酸性KMnO4溶液(pH＝0)中滴加10滴同浓度的Na2S溶液，观察到溶液紫色变浅(pH>1)，生成棕褐色沉淀(MnO2)，说明S2-具有还原性。有同学预测该反应中S2-转化为SO，该预测________(填“正确”或“不正确”)，原因是_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Ⅱ.探究向Na2S溶液中滴加FeCl3溶液的反应本质。反应原理预测：发生氧化还原反应或发生互相促进的水解反应
已知：单质硫在酒精中的溶解度随乙醇质量分数的增大而增大
Ksp(FeS)＝6.3×10－25；Ksp(Fe2S3)＝1.0×10－88；Ksp[Fe(OH)3]＝1.1×10－36
(3)根据试管a中的“局部产生红褐色沉淀”现象，推测Fe3+与S2-局部发生强烈互相促进的水解反应，生成Fe(OH)3和______(填化学式)
(4)推测c中的沉淀为Fe2S3，根据b到c的实验现象，推测红褐色消失发生反应的离子方程式为_______________
________________________________________________________
(5)取c中黑色固体，洗净后分别置于两支试管ⅰ、ⅱ中进行如下实验：
序号 实验步骤 现象
ⅰ 加入过量稀盐酸，充分振荡 黑色沉淀完全溶解，溶液出现淡黄色浑浊，放出少量臭鸡蛋味气体
ⅱ 向试管中加入_________________，振荡、静置，取上层清液少许加入蒸馏水中 未见淡黄色浑浊出现
试管ⅰ中涉及的化学反应方程式为_________________________________________________，试管ⅱ中加入的试剂为____________，结合试管ⅰ、ⅱ现象，推测黑色固体中________(填“含有”或“不含有”)FeS，原因是_______________________________________________________________________________________
7．为探究HCHO和新制氢氧化铜反应的产物，某实验小组进行如图所示实验。在59～62 ℃下加热，最终得到无色溶液和红色沉淀
已知：①在酸性条件下，Cu2O＋2H＋===Cu2+＋Cu＋H2O
②HCOOHCO↑＋H2O
③常温下，CO能将PdCl2还原成单质钯
(1)仪器X的名称为________
(2)实验过程中采用的加热方式为________，长直导管的作用为__________________________
(3)实验小组对红色沉淀的成分进行探究，假设如下：
假设ⅰ：只有Cu；假设ⅱ：只有Cu2O；假设ⅲ：由Cu和Cu2O组成。
小组成员使用电子天平称量0.360 g红色沉淀，溶于足量稀硫酸，得到0.352 g红色固体。实验中可观察到的现象为___________________________________________________，说明假设________正确
(4)实验小组对无色溶液的成分进行探究，实验装置如图(加热装置已略去)
①观察到b中________，证明无色溶液中不含Na2CO3。
②c中出现黑色颗粒，则c中发生反应的化学方程式为______________________________________________
(5)该条件下，HCHO和新制氢氧化铜发生主要反应的化学方程式为_________________________________
8．化学实验小组探究影响Mg与水反应速率的因素
(1)测定不同温度下Mg与水反应程度与时间的关系，结果如下图所示：
①Mg与水反应的化学方程式为_____________________________________________________
②从上图中同学们获得如下结论：
结论一：一定温度范围内，温度越高，________________________________________________________
结论二：同一温度下，500 s后反应速率均　　　　（填“增大”“减小”或“不变”）；导致该变化的原因可能是______________________________________________________________
(2)研究镁条与不同碱性溶液之间的反应
序号 溶液 现象
Ⅰ 2 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液(pH约为13) 无明显现象
Ⅱ 2 mL 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液(pH约为11.6) 镁条表面有极少量气泡产生
Ⅲ 2 mL 0.1 mol·L-1NaHCO3溶液(pH约为8.3) 镁条表面有大量气泡持续产生，镁条表面有少量白色沉淀附着，试管底部有白色浑浊
Ⅳ 2 mL饱和Na2CO3溶液(pH约为12.3) 镁条表面有大量气泡持续产生，镁条表面有少量白色沉淀附着，试管底部有大量白色浑浊
说明：ⅰ.实验中镁条均已用砂纸打磨掉表面氧化膜
ⅱ.收集上述实验过程中产生的气体均未检测到CO2
ⅲ.Mg2+与HCO可形成稳定的配离子[MgHCO3]＋
甲同学认为，溶液碱性越强，Mg与碱溶液反应的速率越慢；
①乙同学否定了甲同学的结论，他的依据是________________________________________
②丙同学查阅资料发现：Mg(OH)2在饱和Na2CO3溶液中可转化为疏松的Mg2(OH)2CO3·nH2O沉淀并脱离金属镁表面，因此，Ⅳ中产生大量气泡。请写出生成疏松的Mg2(OH)2CO3·nH2O的离子方程式：_________________
③试从平衡原理分析Ⅲ中产生大量气体的原因：_____________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
丁同学取去除氧化膜的镁条加入试剂a，镁条表面产生少量气泡，证实了该解释。试剂a是　　　　
(3)根据上述实验所得结论：__________________________________________________________
9．以银盐为例探究沉淀溶解的反应规律。
已知25 ℃时部分物质的溶度积见下表：
化学式 AgCl AgI Ag2S
Ksp 1.8×10－10 8.5×10－17 6.3×10－50
Ⅰ．理论分析
(1)根据溶度积表达式，分析促进沉淀溶解的方法：①降低阳离子浓度使Q＜Ksp；②____________________
Ⅱ．实验探究
【实验1】向三份等量AgCl、AgI和Ag2S固体中分别加入2 mL 1 mol·L－1氨水，AgCl溶解，AgI和Ag2S均不溶解
(2)用平衡移动原理解释AgCl溶于氨水的原因：___________________________________________________
(3)AgI与2 mL水形成的浊液与上述AgI-氨水形成的浊液相比，c(Ag＋)：前者________(填“>”“＜”或“＝”)后者。
【实验2】向两份等量AgI、Ag2S固体中分别加入2 mL 3 mol·L－1硝酸，水浴加热。AgI不溶解；盛有Ag2S的试管中黑色固体逐渐减少，有无色气泡产生，溶液中出现乳白色浑浊，试管口处气体略显红棕色，最终无黑色沉淀，有淡黄色沉淀。
(4)由“溶液中出现乳白色浑浊”推测Ag2S溶于硝酸经过两步反应：
ⅰ.Ag2S＋2H＋2Ag＋＋H2S；　ⅱ.……
写出ⅱ的离子方程式：__________________________________________________________
(5)已知KI能被硝酸氧化。
①对比Ag2S溶于稀硝酸的两步反应，分析AgI不溶于稀硝酸的原因：_________________________________
_____________________________________________________________________
②进行实验：向盛有AgI和稀硝酸的试管中加入KCl固体，溶液立即变黄，产生无色气泡，沉淀颜色转变为白色。解释出现该现象的原因：_______________________________________________
(6)实验室回收了一定量AgI，欲将其转化为AgNO3溶液，设计实验方案：________________________________
_____________________________________________________________________
【物质性质、实验原理的探究型综合实验】答案
1．(1)Ag＋2HNO3(浓)===AgNO3＋NO2↑＋H2O
(2)有白色沉淀生成
(3)①上层清液中银离子浓度过低，不一定能与滴入的盐酸生成沉淀
(4)0.5　1.0
(5)随FeSO4浓度增大，吸光光度值逐渐增大
(6)①当滴入最后半滴KSCN标准溶液时，溶液变红色，且半分钟不褪色
②19.10
(7)
(8)硝酸根离子，在酸性条件下具有强氧化性，也能将Fe2+氧化为Fe3+
解析：要证明为可逆反应只要证明生成物和反应物同时存在；通过测定平衡时Fe2+的浓度、结合转化浓度之比等于化学计量数之比确定平衡时各物质的物质的量浓度，进一步计算化学平衡常数。
(1)实验①中溶液变黄色，说明生成了Fe3+，可知Fe2+被Ag＋氧化，同时银离子被还原为Ag；实验②中银单质与浓硝酸反应生成硝酸银和二氧化氮，反应方程式为Ag＋2HNO3(浓)===AgNO3＋NO2↑＋H2O。(2)因该反应为可逆反应，上层清液中含银离子，滴加盐酸后生成AgCl白色沉淀，可观察到溶液变浑浊。(3)①上层清液中银离子浓度过低，不一定能与滴入的盐酸生成沉淀。(4)研究常温下稀释对该平衡移动方向的影响，用0.01 mol·L－1Ag2SO4溶液和0.04 mol·L－1FeSO4溶液，按照下表配制总体积相同的系列溶液，则实验中变量为FeSO4溶液的浓度，故实验中a＝0.5，b＝1.0。(5)在Ag＋、Fe2+的物质的量之比为1∶1的基础上，随FeSO4浓度增大，吸光光度值逐渐增大，可以判断三价铁离子浓度也逐渐增大，则Ag＋＋Fe2+ Fe3+＋Ag↓正向移动，可知为可逆反应。(6)①当滴入最后半滴KSCN标准溶液时，溶液变红色，且半分钟不褪色，说明反应达到滴定终点；②由图可知其刻度值为19.10 mL。(7)取V mL 上层清液，用c1 mol·L-1KSCN标准溶液滴定Ag＋，到滴定终点消耗KSCN标准溶液V1 mL，已知反应：Ag＋＋SCN－ AgSCN↓（白色）　K＝1012>105，说明该反应几乎进行到底，上层清液中的银离子浓度为 mol·L-1，根据三段式进行计算：
　　　　　　　　　　　Ag＋ 　 ＋ 　 Fe2+ 　 　 Fe3+＋Ag↓
起始浓度/(mol·L-1) 0.01 0.02 0
转化浓度/(mol·L-1) 0.01－ 0.01－ 0.01－
平衡浓度/(mol·L-1) 0.01＋ 0.01－
测得平衡常数K＝＝。
(8)硝酸银溶液中存在硝酸根离子，在酸性条件下具有强氧化性，也能将Fe2+氧化为Fe3+。
2．(1)Mg＋Cu2+===Mg2+＋Cu
(2)[Cu(H2O)4]2+＋4Cl－[CuCl4]2-＋4H2O
(3)①4[Cu(NH3)2]＋＋O2＋8NH3·H2O===4[Cu(NH3)4]2+＋4OH－＋6H2O　
②Cu＋Cu2+＋2Cl－===2CuCl　
③向烧杯b(a)中加入少量NaCl固体，电流表指针发生偏转，烧杯b(a)中产生白色沉淀，b烧杯中溶液颜色变浅
(4)Cu2O
(5)b、c
(6)Cu2+盐阴离子种类影响反应过程，Cl－参与Mg与Cu2+的反应
解析：某小组同学探究Mg与Cu2+溶液的反应，第一阶段析出红色固体Cu，伴有大量气体H2产生，后来溶液变为淡蓝色，溶液中存在[Cu(H2O)4]2+，试管底部有Cu(OH)2蓝色沉淀，随后沉淀变为黄色，生成CuOH，最后沉淀变为橙色，红色铜几乎不可见，CuOH在碱性环境下一部分发生非氧化还原分解反应生成Cu2O。
(1)第一阶段析出红色固体，说明Mg和Cu2+反应生成Cu和Mg2+，离子方程式为Mg＋Cu2+===Mg2+＋Cu。(2)小组同学取第二阶段中淡蓝色溶液中含有[Cu(H2O)4]2+，加入少量NaCl固体，溶液颜色逐渐变黄绿色，说明[Cu(H2O)4]2+转化为[CuCl4]2-，离子方程式为[Cu(H2O)4]2+＋4Cl－[CuCl4]2-＋4H2O。(3)①第三阶段产生的黄色沉淀为CuOH，取少量沉淀滴入浓氨水，沉淀完全溶解，溶液呈浅蓝色，溶液中含有[Cu(NH3)2]＋，在空气中放置一段时间后溶液成深蓝色，说明[Cu(NH3)2]＋被氧气氧化为[Cu(NH3)4]2+，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为4[Cu(NH3)2]＋＋O2＋8NH3·H2O===4[Cu(NH3)4]2+＋4OH－＋6H2O。②甲同学猜想第三阶段反应中先生成CuCl，由氧化还原反应中化合价升降相等可知，该过程中Cu和Cu2+反应生成CuCl，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为Cu＋Cu2+＋2Cl－===2CuCl。③如图装置电路正常，反应开始阶段未观察到电流表指针发生偏转，说明CuSO4和Na2SO4不能发生氧化还原反应，为进一步验证产生了CuCl，需要向烧杯b(a)中加入少量NaCl固体，电流表指针发生偏转，烧杯b(a)中产生CuCl白色沉淀，b烧杯中溶液颜色变浅。(4)CuOH在碱性环境下一部分发生非氧化还原分解反应，Cu元素的化合价为＋1价不发生变化，则第四阶段中产生的橙色沉淀中混有的物质是Cu2O。(5)经验证蓝色沉淀为Cu(OH)2，产生蓝色沉淀的原因是溶液中存在平衡Cu2+＋2H2OCu(OH)2＋2H＋，Mg与H＋反应，使c(H＋)下降，平衡向右移动，产生蓝色沉淀，由于Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]，Mg与水反应生成的Mg(OH)2逐渐转化为Cu(OH)2蓝色沉淀，故选b、c。(6)综上所述，影响Mg与Cu2+溶液反应的影响因素是Cu2+盐阴离子种类影响反应过程，Cl－参与Mg与Cu2+的反应
3．(1)①铜丝发生电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，反应生成OH－，溶液显碱性，遇酚酞变红色　
②Fe2+＋[Fe(CN)6]3-＋K＋===KFe[Fe(CN)6]↓　
(2)氧化性　
(3)K3[Fe(CN)6]可将Fe氧化为Fe2+　
(4)①少量烧杯中溶液　0.1 mol·L－1K3[Fe(CN)6]　
②(I～1.5I)
解析：(1)铁与铜丝连接，在氯化钠溶液中形成原电池装置，其中铜作正极，铜丝发生电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，反应生成OH－，使铜丝附近溶液显碱性，遇酚酞变红色；铁作负极，失电子生成Fe2+，Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色KFe[Fe(CN)6]沉淀。(2)加入0.1 mol·L-1K3[Fe(CN)6]溶液后出现溶液变蓝，可知KI被氧化生成碘单质，由此判断K3[Fe(CN)6]具有氧化性。(3)由实验现象可知，未加氯化钠时，没有明显现象，加入氯化钠后铁片与K3[Fe(CN)6]发生氧化还原反应生成Fe2+，Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色KFe[Fe(CN)6]沉淀。(4)①验证产物是否有Fe2+，应取反应后烧杯中的溶液少量于试管中，滴加0.1 mol·L-1K3[Fe(CN)6]溶液，观察是否生成蓝色Fe3[Fe(CN)6]2沉淀。②该装置中铁作负极时电流强度为I，换成比铁活泼的镁时电流强度增大到1.5I，由此判断随金属的活泼性增强电流强度增大，则Zn的活泼性介于Fe和Mg之间，其作负极时电流强度应介于I和1.5I之间。
4．(1)Fe3+水解显酸性，Fe3+＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，且Fe3+浓度相同，水解产生H＋浓度近似相等
(2)FeSO4　CuSO4　氧化性
(3)Cu＋Fe3+＋Cl－===CuCl↓＋Fe2+　CuCl＋Fe3+===Fe2+＋Cu2+＋Cl－　
可以催化Fe3+与Cu反应（或作为Fe3+与Cu反应的催化剂）
(4)FeSO4
解析：探究Cu与Fe3+的反应机理和反应条件，根据题干信息，ⅰ.CuCl、CuSCN是难溶于水的白色固体； ⅱ.Fe2+＋NO[Fe(NO)]2+ 棕色），结合各实验步骤和控制变量原则进行分析。
(1)Fe3+水解生成氢离子Fe3+＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，使得溶液显酸性，且Fe3+浓度相同，水解产生H＋浓度近似相等，故溶液显酸性且pH相近。(2)甲同学猜想：实验Ⅰ原溶液中Fe3+可能已反应完，则溶液中不存在铁离子而存在亚铁离子，Fe2+可能在该条件下被Cu2+氧化，则应该进行与实验Ⅰ生成物同浓度的硫酸亚铁和硫酸铜的混合实验进行观察，故实验方案是向2 mL 0.5 mol·L－1 FeSO4和0.25 mol·L－1 CuSO4的混合溶液中，加入2滴1 mol·L－1 KSCN溶液，观察实验现象；该条件下铜离子表现氧化性，则Fe2+能被Cu2+氧化的原因可能是SCN－增强了Cu2+的氧化性。(3)CuCl、CuSCN是难溶于水的白色固体，则该实验中生成的白色固体CuCl的反应为铜单质被铁离子氧化为亚铜离子，亚铜离子和氯离子生成CuCl，反应为Cu＋Fe3+＋Cl－=== CuCl↓＋Fe2+，白色固体消失的反应为铁离子进一步氧化亚铜离子为铜离子，离子方程式为CuCl＋Fe3+===Fe2+＋Cu2+＋Cl－，由此对比实验Ⅰ和实验Ⅱ，推测Cl－在实验Ⅱ中消耗又被生成，则其作用是可以催化Fe3+与Cu反应（或作为Fe3+与Cu反应的催化剂）。(4)小组同学猜测反应中生成了[Fe(NO)]2+，结合已知反应：Fe2+＋NO[Fe(NO)]2+ (棕色)，则②实验中应该加入硫酸亚铁进行观察现象。
5．(1)三颈烧瓶　ACBD　做安全瓶，防倒吸
(2)Fe2＋＋2NH3＋2H2O===Fe(OH)2↓＋2NH　防止拆除装置时残留的氨气逸出，污染空气
(3)NaOH溶液过量，反应后溶液中Fe2＋浓度很小，不易被吸附在Fe(OH)2表面
(4)Fe(OH)2沉淀中混有Fe(OH)3，导致Fe(OH)2沉淀不够紧密，与溶液的接触面积增大，更容易吸附Fe2＋
(5)保证NaOH溶液过量(或保证FeSO4溶液不足)
解析：装置A为氨气的发生装置，B为制备氢氧化亚铁的装置，C为防倒吸装置，连在AB之间，D为NH3的尾气处理装置，据此回答。(1)装置A中盛装生石灰的仪器的名称是三颈烧瓶，制备氢氧化亚铁，根据分析可知，装置的连接顺序为ACBD，装置C的作用是做安全瓶，防倒吸。(2)装置B中发生反应的离子方程式为Fe2＋＋2NH3＋2H2O===Fe(OH)2↓＋2NH，反应结束后，继续通一段时间的N2，目的是防止拆除装置时残留的氨气逸出，污染空气。(3)实验1中沉淀无灰绿色的原因是NaOH溶液过量，反应后溶液中Fe2＋浓度很小，不易被吸附在Fe(OH)2表面。(4)实验3中立即出现灰绿色浑浊的原因是Fe(OH)2沉淀中混有Fe(OH)3，导致Fe(OH)2沉淀不够紧密，与溶液的接触面积增大，更容易吸附Fe2＋。(5)若尽可能制得白色Fe(OH)2沉淀，需要控制的实验条件除了隔绝氧气外，还有保证NaOH溶液过量(或保证FeSO4溶液不足)。
6．(1)S2－＋H2OHS－＋OH－
(2)不正确　溶液紫色变浅，并未完全褪色，说明KMnO4过量，SO会被氧化成SO　
(3)H2S　
(4)2Fe(OH)3(s)＋3S2－(aq)Fe2S3(s)＋6OH－(aq)　
(5)Fe2S3＋4HCl===2FeCl2＋S↓＋2H2S↑　无水乙醇　不含有　
ⅱ中未产生S，说明生成黑色固体时未有化合价变化，无法产生Fe2+，故无法产生FeS
解析：盐溶液呈现酸性或碱性的原因是其中的弱碱阳离子或弱酸阴离子发生水解，强碱弱酸盐与强酸弱碱盐在水溶液中会发生互相促进的水解，生成沉淀或气体；沉淀在溶液中是可以转化的，溶度积较小的沉淀可以转化成溶度积更小的沉淀。(1)Na2S是强碱弱酸盐，S2-在溶液中发生水解使溶液呈碱性，水解离子方程式是S2－＋H2OHS－＋OH－。(2)由题可知溶液只是紫色变浅，并未完全褪色，说明KMnO4过量，SO会被氧化成SO；因此这个预测不正确。(3)Fe3+与S2-发生互相促进的水解：2Fe3+＋3S2－＋6H2O===2Fe(OH)3↓＋3H2S↑，因此生成物是 Fe(OH)3和H2S。(4)b中的红褐色沉淀是 Fe(OH)3，c中的黑色沉淀是Fe2S3，由溶度积常数可知，Fe2S3的溶解度小于Fe(OH)3的溶解度，会发生反应：2Fe(OH)3(s) ＋3S2－(aq)Fe2S3(s)＋6OH－(aq)，使Fe(OH)3沉淀转化成Fe2S3，因此红褐色消失。(5)淡黄色浑浊是S，臭鸡蛋味气体是H2S，即化学反应方程式为Fe2S3＋4HCl===2FeCl2＋S↓＋2H2S↑；由于单质硫在酒精中的溶解度随乙醇质量分数的增大而增大，向试管中加入无水乙醇振荡、静置，取上层清液少许加入蒸馏水中，未见淡黄色浑浊出现，即黑色固体中没有硫，说明生成黑色固体时未有化合价变化，无法产生Fe2+，故无法产生FeS。
7．(1)圆底烧瓶　
(2)水浴加热　冷凝回流甲醛，提高甲醛利用率　
(3)溶液变为蓝色，且有红色固体不溶解　ⅲ　
(4)①澄清石灰水不变浑浊(或无明显现象)　
②CO＋PdCl2＋H2O===Pd↓＋CO2＋2HCl　
(5)HCHO＋Cu(OH)2＋NaOH HCOONa＋Cu＋2H2O
解析：(1)由图中仪器X的构造特点及在实验中的用途，可知其名称是圆底烧瓶。(2)加热温度为59～62 ℃，低于水沸腾的温度，故采用水浴加热方式；长直导管暴露于空气中，起到对导管内气流冷凝、使甲醛回流的作用，从而提高甲醛的利用率。(3)若假设ⅰ成立，则加入稀硫酸的现象是红色固体不溶解；若假设ⅱ成立，则0.360 g红色沉淀为0.002 5 mol Cu2O，加入稀硫酸完全反应生成的红色固体Cu的质量为0.002 5 mol×64 g·mol-1＝0.16 g<0.352 g，说明红色沉淀含有Cu，故假设ⅲ成立，加入稀硫酸的现象是溶液变为蓝色，且有红色固体不溶解。(4)①该无色溶液中若含Na2CO3，则加入浓硫酸时会生成CO2，若澄清石灰水不变浑浊，说明无色溶液中不含Na2CO3；②由已知信息③可知，CO与PdCl2反应生成黑色的单质Pd，结合元素守恒、得失电子守恒可得反应的化学方程式：CO＋PdCl2＋H2O===Pd↓＋CO2＋2HCl。(5)由(3)中红色沉淀与硫酸反应时仅溶解了0.360 g－0.352 g＝0.008 g可知，该条件下，HCHO与新制氢氧化铜反应主要生成单质Cu，故反应的化学方程式为HCHO＋Cu(OH)2＋NaOHHCOONa＋Cu＋2H2O。
8．(1)①Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑　
②镁与水的反应程度越大　减小　生成的沉淀附着在Mg表面，减小了Mg与水的接触面积
(2)①对比实验Ⅱ、Ⅳ，实验Ⅳ中饱和碳酸钠溶液的碱性很强，而镁与饱和碳酸钠溶液反应速率却很快　②2Mg(OH)2＋CO＋nH2O===Mg2(OH)2CO3·nH2O＋2OH－　
③Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)＋2OH－(aq)，Mg2+与HCO可形成稳定的配离子[MgHCO3]＋，使c(Mg2+)减小，沉淀溶解平衡正向移动，附着在镁条表面的Mg(OH)2减少，镁条与溶液的接触面积增大　
pH约为8.3的NaOH溶液
(3)Mg与水溶液反应时析出H2的量(速率)(或反应程度)取决于Mg(OH)2能否被破坏
解析：镁与水反应生成的Mg(OH)2难溶于水，会覆盖在Mg表面，阻止镁与水反应的进一步进行，设法将反应生成的Mg(OH)2溶解，并转化为Mg2(OH)2CO3·nH2O或[MgHCO3]＋，就可增大Mg与水的接触面积，从而加快镁与水反应生成氢气的速率。
(1)①Mg与水反应，生成氢氧化镁和氢气，化学方程式为Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑。②从图中可以看出，相同时间，温度越高，反应进行的程度越大；相同温度，500 s后，反应进行的程度都要缓和得多，这可能与产物的溶解性有关。则结论一，一定温度范围内，温度越高，镁与水的反应程度越大；结论二，同一温度下，500 s后反应速率均减小；导致该变化的原因可能是生成的沉淀附着在Mg表面，减小了Mg与水的接触面积。(2)①乙同学对比实验Ⅱ、Ⅳ，否定了甲同学的结论，他的依据是：实验Ⅳ中饱和碳酸钠溶液的碱性很强，而镁与饱和碳酸钠溶液反应速率却很快。②丙同学查阅资料发现：Mg(OH)2在饱和Na2CO3溶液中可转化为疏松的Mg2(OH)2CO3·nH2O沉淀并脱离金属镁表面，因此，Ⅳ中产生大量气泡，则生成疏松的Mg2(OH)2CO3·nH2O的离子方程式为2Mg(OH)2＋CO＋nH2O===Mg2(OH)2CO3·nH2O＋2OH－。③Mg2+与HCO可形成稳定的配离子[MgHCO3]＋，使得Mg(OH)2不断溶解，Mg(OH)2对镁表面的覆盖作用不断减弱，Mg与水反应速率不断加快，则从平衡原理分析Ⅲ中产生大量气体的原因是：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)＋2OH－(aq)，Mg2+与HCO可形成稳定的配离子[MgHCO3]＋，使c(Mg2+)减小，沉淀溶解平衡正向移动，附着在镁条表面的Mg(OH)2减少，镁条与溶液的接触面积增大。为了便于与丙同学的实验进行对比，丁同学将镁条去除氧化膜，加入与丙同学实验具有一个不同点的物质，结果镁条表面产生少量气泡，则试剂a是pH约为8.3的NaOH溶液。(3)根据上述实验可知，镁与碱溶液能否反应的关键是镁与碱溶液的接触面积，由此所得结论为Mg与水溶液反应时逸出气泡(H2)的量（速率）（或反应程度）取决于Mg(OH)2能否被破坏。
9．(1)降低阴离子浓度，使Q＜Ksp
(2)AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，NH3与Ag＋结合生成[Ag(NH3)2]＋，使c(Ag＋)降低，平衡正向移动
(3)＞
(4)3H2S＋2NO＋2H＋===2NO↑＋3S↓＋4H2O
(5)①I－不能与H＋结合，c(I－)低，还原性弱　
②Cl－与Ag＋结合生成AgCl，使AgI(s)Ag＋(aq)＋I－(aq)正向移动，c(I－)增大，还原性增强，能够被硝酸氧化，并促进了AgI向AgCl的转化
(6)向AgI中加入Na2S溶液，充分反应后过滤，将沉淀洗净，再加入足量稀硝酸，水浴加热，过滤
解析：(1)以AgCl沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)为例，要促进沉淀溶解，应使该平衡向右移动，可以降低阳离子浓度或阴离子浓度使Q＜Ksp。
(2)AgCl固体在溶液中存在平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，NH3与Ag＋结合生成[Ag(NH3)2]＋，从而使
c(Ag＋)降低，平衡正向移动，所以AgCl溶于氨水。
(3)AgI在水中难溶，电离出少量Ag＋和I－，其溶解度由Ksp决定；虽然氨水中的NH3可以与Ag＋形成
[Ag(NH3)2]＋，但AgI的Ksp极小，Ag＋的浓度极低，导致[Ag(NH3)2]＋的形成非常有限，不足以显著降低Ag＋的浓度，所以两种情况下Ag＋浓度都很低，但氨水中因络合略微结合Ag＋，则水溶液中c(Ag＋)大于氨水中c(Ag＋)。
(4)由实验现象盛有Ag2S的试管中黑色固体逐渐减少，有无色气泡产生，溶液中出现乳白色浑浊，试管口处气体略显红棕色，最终无黑色沉淀，有淡黄色沉淀可知，Ag2S溶于硝酸生成NO和硫单质，则ⅱ的离子方程式为3H2S＋2NO＋2H＋===2NO↑＋3S↓＋4H2O。
(5)①已知KI能被硝酸氧化，Ag2S溶于稀硝酸的反应中，S2－与H＋结合生成H2S，Ag2S沉淀溶解平衡右移，还原性增强，与硝酸发生氧化还原反应；AgI不溶于稀硝酸，说明I－不能与H＋结合，c(I-)低，还原性弱。②向盛有AgI和稀硝酸的试管中加入KCl固体，溶液立即变黄，产生无色气泡，沉淀颜色转变为白色，说明与硝酸发生了反应，生成了碘单质和一氧化氮，同时AgI转化为AgCl，出现该现象的原因是Cl－与Ag＋结合生成AgCl，使AgI(s)Ag＋(aq)＋I－(aq)正向移动，c(I－)增大，还原性增强，能够被硝酸氧化，并促进了AgI向AgCl的转化。
(6)AgI不溶于稀硝酸，Ag2S溶于稀硝酸，因此可以将AgI转化为Ag2S后与稀硝酸反应。
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