资源简介

(共69张PPT)
第65讲　性质或原理探究类综合实验
1．能根据不同情景、不同类型实验特点评价或设计解决问题的简单方案。
2．建立解答探究类综合实验的思维模型。
[课标标准]
1．物质性质探究实验的类型
(1)根据物质的性质设计实验方案
考点一
物质性质探究类实验
(2)根据物质的结构(或官能团)设计实验方案
2．物质性质探究的考查角度
热分解 产物的 性质探 究、判断
电解质 强弱的 判断 如探究一元酸HA是弱酸的方法是常温下配制NaA溶液，测pH，若pH＞7，则说明HA为弱酸
物质酸 性强弱 的判断 如探究碳酸和硅酸的酸性强弱，可利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应原理，将CO2气体通入Na2SiO3溶液，看是否有白色沉淀生成来判断
3.探究验证实验的注意事项
(1)在离子检验、气体成分检验的过程中，要严格掌握检验的先后顺序，防止各成分检验过程中的相互干扰。
(2)若有水蒸气生成，先检验水蒸气，再检验其他成分，如C和浓硫酸的反应，产物有SO2、CO2和H2O(g)，通过实验可检验三种气体物质的存在，但SO2、CO2都要通过溶液进行检验，对检验H2O(g)有干扰。
(3)对于需要进行转化才能检验的成分，如CO的检验，要注意先检验CO中是否含有CO2，如果有CO2，应先除去CO2再对CO实施转化，最后再检验转化产物CO2，如HOOC—COOHCO2↑＋CO↑＋H2O↑中CO的检验。
(4)要重视试剂名称的描述，如有些试剂的准确描述为无水硫酸铜、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。此外还应注意某些仪器的规格。
1．(2025·湖北武汉模拟)某小组探究H2O2的氧化性、还原性的变化规律。
资料：Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2、2H2O2===2H2O＋O2↑
(1)制备H2O2：将Na2O2溶于冰水中，产生少量气泡，得溶液A。向A中加入过量稀硫酸，得溶液B。溶解Na2O2用冰水，目的是_______________ _________。
(2)检验H2O2：向溶液A、B中分别滴加适量酸性KMnO4溶液。
Ⅰ.B中产生气泡，滴入的溶液紫色褪去。
发生还原反应：＋5e－＋8H＋===Mn2+＋4H2O
H2O2发生氧化反应：_________________________________。
Ⅱ.A中滴入的溶液紫色褪去，有棕褐色固体生成，产生大量气泡。推测固体可能含MnO2，对其产生的原因提出猜想：
猜想有氧化性，能被还原为MnO2
猜想2.Mn2+有________性，能与H2O2反应产生MnO2
猜想3.……
(3)探究猜想2的合理性，并分析Ⅰ中没有产生棕褐色固体的原因，设计实验如下：
序号 实验 试剂 现象
ⅰ a 生成棕褐色固体，产生大量气泡
ⅱ b 有少量气泡
ⅲ H2O2溶液 有少量气泡
ⅲ是ⅱ和ⅰ的对照实验。
①X是________。
②a是________，b是________。
③取ⅰ中棕褐色固体，滴加浓盐酸，加热，产生黄绿色气体。
(4)向一定浓度的H2O2溶液中加入少量MnO2，迅速产生大量气泡；随后加入H2SO4，固体溶解，气泡产生明显减弱。结合方程式解释原因：____________________。
(5)综上，H2O2作氧化剂还是作还原剂，与________等因素有关。
解析：(1)Na2O2与H2O反应放热，且H2O2受热易分解，故溶解Na2O2用冰水，可降低温度，减缓过氧化氢分解。(2)H2O2发生氧化反应时有元素化合价升高，故H2O2失去电子生成O2。猜想2中Mn2+―→MnO2，Mn的化合价升高，故Mn2+有还原性，被H2O2氧化。(3)①猜想2中的反应原理是Mn2+＋H2O2===MnO2↓＋2H＋，故X是含Mn2+的盐(如MnSO4)。②根据“③取ⅰ中棕褐色固体，滴加浓盐酸，加热，产生黄绿色气体”可知，ⅰ中生成的棕褐色固体含MnO2，结合检验H2O2时A中产生的现象可知，a是H2O2、NaOH混合溶液，ⅲ中a是H2O2溶液，与ⅱ中产生的现象基本一致，故b为H2O2、H2SO4混合溶液。(5)综合(2)(3)中探究可知，H2O2作氧化剂还是作还原剂，与其他反应物的氧化性、还原性以及溶液的酸碱性等因素有关。
答案：(1)降低温度，减缓过氧化氢分解
(2)H2O2－2e－===2H＋＋O2↑　还原
(3)①MnSO4　②H2O2、NaOH混合溶液　H2O2、H2SO4混合溶液
(4)2H2O22H2O＋O2↑、H2O2＋MnO2＋2H＋===Mn2+＋O2↑＋2H2O，前者MnO2作催化剂，后者MnO2作氧化剂
(5)其他反应物的氧化性、还原性以及溶液的酸碱性
2．(2025·广东梅州一模)配合物在生产、生活中应用广泛。例如：K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)用于检验Fe2+。回答下列问题：
(1) K3[Fe(CN)6]的配位数为_______________，[Fe(CN)6]3-中配位原子是________(填元素符号)。
(2)配位体CN－的电子式为________，对应氢化物HCN分子中σ键与π键数目之比为________。
(3)工业上，以石墨为电极，电解K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)溶液可以制备K3[Fe(CN)6]，阳极的电极反应式为___________________________。
(4)探究K3[Fe(CN)6]的性质。查阅资料，提出猜想：
猜想1：K3[Fe(CN)6]溶液中存在电离平衡 Fe3+＋6CN－；
猜想2：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。
【设计实验】
序号 实验操作 实验现象
Ⅰ 在10 mL 0.1 mol·L-1 K3[Fe(CN)6]溶液中滴入几滴KSCN溶液，再向溶液中加入少量浓盐酸 滴入KSCN溶液，无明显现
象，加入浓盐酸后，ⅰ
Ⅱ 在10 mL 0.1 mol·L-1 K3[Fe(CN)6]和0.1 mol·L-1 FeCl3的混合溶液中插入一根无锈铁丝 A1 min产生蓝色沉淀
Ⅲ 在10 mL 0.2 mol·L-1 K3[Fe(CN)6]溶液中插入一根无锈铁丝(与Ⅱ中相同) A2 min产生蓝色沉淀
【结果分析】
①实验Ⅰ证明猜想1成立，实验现象ⅰ是_______________。
②已知：常温下＝1.0×1043.6；＝1.0×102.95，K稳又称配离子稳定常数。用必要的文字、离子方程式与数据说明实验Ⅰ滴入KSCN溶液时无明显现象的原因：____________________________。
③实验Ⅲ产生蓝色沉淀是因为产生了Fe2+，生成的Fe2+与未反应的K3[Fe(CN)6]生成了蓝色沉淀，说明猜想2成立。另设计实验证明K3[Fe(CN)6]的氧化性：_____________________(要求写出实验操作与预期现象，限选试剂：NaOH溶液、淀粉溶液、KI溶液和饱和Na2S溶液)。
④基于猜想1、2成立，可推断实验Ⅱ、Ⅲ中A1________A2(填“＞”“＝”或“＜”)。
解析：(1)K3[Fe(CN)6]中，CN－为配体，配位数为6；电负性：C＜N，则C原子提供孤电子对，为配位原子。(2)HCN分子中，H—C键为σ键，C≡N键中含1个σ键和2个π键，则HCN分子中σ键与π键数目之比为1∶1。(3)电解K4[Fe(CN)6]制备K3[Fe(CN)6]时，Fe元素的化合价由+2升高为+3，阳极发生氧化反应，则阳极的电极反应式为[Fe(CN)6]4--e-=== [Fe(CN)6]3-。(4)①加入浓盐酸后，H+与CN-结合生成弱电解质HCN，c(CN-)降低，促使平衡[Fe(CN)6]3- Fe3++6CN-正向移动，c(Fe3+)增大，Fe3+与SCN-反应生成红色配合物，故实验现象ⅰ为溶液变成红色。③要证明K3[Fe(CN)6]具有氧化性，需加入还原性物质，二者发生氧化还原反应且有明显现象，可向K3[Fe(CN)6]溶液中滴加几滴饱和Na2S溶液，若出现淡黄色浑浊，则
说明K3[Fe(CN)6]具有氧化性；或滴加几滴KI溶液，用淀粉溶液检验，若溶液出现蓝色，说明K3[Fe(CN)6]具有氧化性。④实验Ⅱ中FeCl3提供的Fe3+浓度较高，实验Ⅲ通过[Fe(CN)6]3- Fe3++6CN-解离出的Fe3+浓度较低，则实验Ⅱ反应速率较快，实验Ⅲ反应速率较慢，则A1答案：(1)6　C　(2)[︰C N︰]-　1∶1　(3)[Fe(CN)6]4--e-=== [Fe(CN)6]3-　(4)①溶液变成红色　②[Fe(CN)6]3-+SCN- [Fe(SCN)]2++6CN-，此反应的K==1.0×10-40.65<10-5，说明该反应正向进行的程度小，较难产生红色物质　③向2 mL K3[Fe(CN)6]溶液中滴加几滴饱和Na2S溶液，溶液出现淡黄色浑浊，说明K3[Fe(CN)6] 具有氧化性{或向2 mL K3[Fe(CN)6] 溶液中滴加几滴KI溶液，然后滴入几滴淀粉溶液，溶液出现蓝色，说明K3[Fe(CN)6] 具有氧化性}　④<
1．探究化学反应规律
(1)探究过程中往往可以利用对比实验，设置几组平行实验来进行对照和比较，从而研究和揭示某种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理。
(2)在对未知的反应机理或规律的研究中，如果有多个影响因素(如浓度、温度、压强、催化剂等)，通常采用控制变量法，从而得出正确的反应机理或规律与多个影响因素之间的关系。
考点二
反应原理与规律探究类实验
2．常见反应原理与规律的探究实验设计
验证同周期、同主族元素性质的递变规律 一般通过设计比较元素金属性、非金属性强弱的实验来完成。如通过比较Mg、Al与同浓度盐酸反应产生H2的快慢来说明Mg、Al的活泼性顺序
钢铁发生电化学腐蚀的规律探究 可以通过控制钢铁是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等设计实验，找出规律
比较物质氧化性、还原性强弱的实验探究 可以通过氧化还原反应规律(以强制弱)设计实验。如：向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液无现象，再滴入H2O2，溶液变红色，则证明氧化性：H2O2>Fe3+
1．(2025·浙江温州模拟)NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应NaNO2＋NH4Cl的关系，利用如图所示装置(夹持仪器
略去)进行实验。
实验步骤：往A中加入一定体积(V)的2.0 mol·L-1 NaNO2溶液、2.0 mol·L-1 NH4Cl溶液和水，充分搅拌。控制体系温度，通过分液漏斗往A中加入1.0 mol·L-1醋酸，当导管口气泡均匀稳定冒出时，开始用排水法收集气体，用秒表测量收集1.0 mol N2所需的时间，重复多次取平均值(t)。
回答下列问题：
(1)仪器A的名称为________。
(2)检验装置气密性的方法：关闭止水夹K，_________________。
(3)若需控制体系的温度为36 ℃，则采取的合理加热方式为________。
(4)每组实验过程中，反应物浓度变化很小，忽略其对反应速率测定的影响。实验数据见下表。
实验 编号 V/mL t/s
NaNO2溶液 NH4Cl溶液 醋酸 水 1 4.0 V1 4.0 8.0 334
2 V2 4.0 4.0 V3 150
3 8.0 4.0 4.0 4.0 83
4 12.0 4.0 4.0 0.0 38
①V1＝________，V3＝________。
②该反应的速率方程为v＝k·cm(NaNO2)·c(NH4Cl)·c(H＋)，k为反应速率常数。利用实验数据计算m＝________(填整数)。
③醋酸的作用是________________________。
答案：(1)锥形瓶　(2)通过分液漏斗往A中加水，一段时间后水难以滴入，说明气密性良好　(3)水浴加热　(4)①4.0　6.0　②2　③作催化剂，增大反应速率
2．(2025·山东青岛模拟)草酸(H2C2O4)又称为乙二酸，是一种二元中强酸，主要用作还原剂和漂白剂。将用硫酸酸化的0.2 mol·L-1 KMnO4溶液与0.5 mol·L-1草酸溶液混合，发现开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显，半分钟后，反应速率增大，溶液快速褪色。
(1)已知酸性溶液中KMnO4的还原产物是Mn2+，H2C2O4的氧化产物是CO2。写出上述反应的化学方程式：________________________。
(2)某研究小组欲对产生上述实验现象的影响因素进行探究。
①提出合理假设。
假设1：草酸反应时先电离出，再与反应，硫酸对草酸的电离起抑制作用；
假设2：________________________；
假设3：________________________。
②结合上述假设，设计实验方案进行探究。请在下表中写出对应的实验方案。限选试剂：浓硫酸、MnSO4溶液、石蕊溶液、NaOH溶液、蒸馏水。
实验方案 预期现象与结论
方案1：________________________ 若反应速率减慢，则假设1成立
方案2：________________________ 若反应速率增大，则假设2成立
方案3：________________________ 若反应速率增大，则假设3成立
(3)草酸晶体的组成可用H2C2O4·xH2O表示。为了测定x的值，首先称取W g草酸晶体，配制成100.00 mL水溶液。取25.00 mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内，加入适量稀硫酸后，用浓度为a mol·L-1的KMnO4溶液滴定。
①滴定过程中高锰酸钾溶液应放在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②若滴定时消耗V mL KMnO4溶液，则草酸溶液的物质的量浓度是________mol·L-1。
③x＝________(用含a、V、W的代数式表示)。
解析：(2)产生的实验现象主要是半分钟后反应速率增大，影响反应速率的因素主要有温度、催化剂、浓度、压强等，可结合影响因素进行假设。(3)①滴定过程中高锰酸钾溶液应放在酸式滴定管中。②设草酸溶液的物质的量浓度是c mol·L-1，则根据对应关系有
2KMnO4　～　5H2C2O4
2 mol 5 mol
aV×10-3mol 0.025×c mol
，解得c=。③由②中分析可知，W g草酸晶体的物质的量为 mol·L-1×100.00×10-3L=aV×10-2mol，则草酸晶体的摩尔质量为 g·mol-1，则有90+18x=，解得x=-5。
答案：(1)5H2C2O4＋2KMnO4＋3H2SO4===10CO2↑＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O
(2)①Mn2+对反应有催化作用，Mn2+浓度逐渐增大，反应速率增大　该反应是放热反应，温度逐渐升高，反应速率增大
②
(3)①酸式　②　③－5
实验方案
方案1：向反应液中加入少量的浓硫酸
方案2：向反应液中加入MnSO4溶液
方案3：反应开始时加热反应液
反应原理探究类实验解题流程
1．(2025·湖北卷，18)某小组在探究Cu2+的还原产物组成及其形态过程中，观察到的实验现象与理论预测有差异。根据实验描述，回答下列问题：
(1)向2 mL 10% NaOH溶液加入5滴5% CuSO4溶液，振荡后加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加热。
①反应产生的砖红色沉淀为_____________________(写化学式)，葡萄糖表现出________(填“氧化”或“还原”)性。
②操作时，没有加入葡萄糖溶液就加热，有黑色沉淀生成。用化学反应方程式说明该沉淀产生的原因：________________________。
真题
体验
(2)向20 mL 0.5 mol·L-1 CuSO4溶液中加入Zn粉使蓝色完全褪去，再加入盐酸并加热至溶液中无气泡产生为止。过滤得固体，洗涤并真空干燥。
①加入盐酸的目的是___________________________________。
②同学甲一次性加入1.18 g Zn粉，得到0.78 g红棕色固体，其组成是________(填字母)。
a．Cu　　　　　　　 b．Cu包裹Zn
c．CuO d．Cu和Cu2O
③同学乙搅拌下分批加入1.18 g Zn粉，得到黑色粉末X。分析结果表明，X中不含Zn和Cu(Ⅰ)。关于X的组成提出了三种可能性：Ⅰ.CuO；Ⅱ.CuO和Cu；Ⅲ.Cu，开展了下面2个探究实验：

由实验结果可知，X的组成是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。从物质形态角度分析，X为黑色的原因是______________________。
解析：(1)①向新制的Cu(OH)2中加入2 mL 10%葡萄糖溶液后加热，发生反应，产生的砖红色沉淀为Cu2O，葡萄糖在反应中表现还原性。②操作时，没有加入葡萄糖溶液就加热 受热分解为CuO和H2O：Cu(OH)2CuO＋H2O。(2)向CuSO4溶液中加入过量Zn粉，发生置换反应：Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu。①加入盐酸的目的是除去多余(过量)的Zn。②原溶液中含＝0.5 mol·L-1×0.02 L＝0.01 mol，1.18 g Zn粉的物质的量n(Zn)＝≈0.018 mol。Cu的最大质量为0.64 g，生成Cu2O的最大质量为0.72 g，实际固体质量为0.78 g。若只有Cu，则固体质
量应等于0.64 g，a不符合题意；若是Cu包裹Zn，则0.64 g<固体质量<1.18 g，b符合题意；若是CuO，则不可能为红棕色，c不符合题意；若是Cu和Cu2O，固体质量应介于0.64 g与0.72 g之间，d不符合题意。③对黑色粉末成分探究，分析结果表明，X中不含Zn和Cu(Ⅰ)(即Cu2O)。由实验1现象“无色溶液”说明X中不含CuO，由实验2现象“蓝色溶液”说明X溶于稀硝酸、不溶于稀硫酸，则可确定X为铜粉，选Ⅲ。从物质形态角度分析，铜粉为黑色是由于固体颗粒小，光线进入后被吸收所致。
答案：(1)①Cu2O　还原　②Cu(OH)2CuO＋H2O
(2)①除去过量的Zn　②b　③Ⅲ　铜粉颗粒小，照射光线被吸收
2．(2024·北京卷，19)某小组同学向pH＝1的0.5 mol·L-1的FeCl3溶液中分别加入过量的Cu粉、Zn粉和Mg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，Cu、Zn、Mg中可将Fe3+还原为Fe的金属是______________。
(2)实验验证
实验 金属 操作、现象及产物
Ⅰ 过量 Cu 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到Fe单质
Ⅱ 过量 Zn 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液pH为3～4，取出固体，固体中未检测到Fe单质
Ⅲ 过量 Mg 有大量气泡产生，反应剧烈，pH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pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质
①分别取实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，证明都有Fe2+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Fe单质进行分析及探究。
ⅰ.a.甲认为实验Ⅱ中，当Fe3+、H＋浓度较大时，即使Zn与Fe2+反应置换出少量Fe，Fe也会被Fe3+、H＋消耗。写出Fe与Fe3+、H＋反应的离子方程式：__________________________。
b．乙认为在pH为3～4的溶液中即便生成Fe也会被H＋消耗。设计实验________________________(填实验操作和现象)。
证实了此条件下可忽略H＋对Fe的消耗。
c．丙认为产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉上，阻碍了Zn与Fe2+的反应。实验证实了Zn粉被包裹。
ⅱ.查阅资料：0.5 mol·L-1 Fe3+开始沉淀的pH约为1.2，完全沉淀的pH约为3。
结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3～4时，不取出固体，向固—液混合物中持续加入盐酸，控制pH<1.2，____________________(填实验操作和现象)，待pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。
(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ，解释实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质的原因：_____________________。
解析：(1)在金属活动性顺序表中，Mg、Zn排在Fe之前，Cu排在Fe之后，因此Mg、Zn可将Fe3+还原为Fe。(2)①Fe2+与K3[Fe(CN)6]会生成蓝色的KFe[Fe(CN)6]沉淀；②Fe3+水解方程式为Fe3+＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，加入的Mg或Zn会消耗H＋，促进Fe3+水解平衡正向移动，使其转化为Fe(OH)3沉淀；③ⅰ.a.Fe与Fe3+、H＋反应的离子方程式为2Fe3+＋Fe===3Fe2+、2H＋＋Fe===Fe2+＋H2↑；b.要证实在pH为3～4的溶液中可忽略H＋对Fe的消耗，可向pH为3～4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不产生蓝色沉淀，即说明此条件下Fe未与H＋反应生成Fe2+；ⅱ.结合a、b和c可知，实验Ⅱ未检测到Fe单质的原因可能是Fe3+的干扰以及Fe(OH)3沉淀对锌粉的包裹，因此可控制反应条
件，在未生成Fe(OH)3沉淀时将Fe3+还原，即可排除两个干扰因素，具体操作为：重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3～4时，不取出固体，向固—液混合物中持续加入盐酸，控制pH<1.2，加入几滴KSCN溶液，待溶液红色消失后，停止加入盐酸，待pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。
答案：(1)Mg、Zn　(2)①产生蓝色沉淀　②Fe3+水解方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+，加入的Mg或Zn会消耗H+，促进Fe3+水解平衡正向移动，使其转化为Fe(OH)3沉淀　③ⅰ.a.2Fe3++Fe===3Fe2+、2H++Fe===Fe2++H2↑　b.向pH为3~4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不产生蓝色沉淀　ⅱ.加入几滴KSCN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Fe(OH)3沉淀包裹
3
4
1
2
(建议用时：45分钟　满分：60分)
非选择题：本题共4小题。
1．(15分)某学习小组拟设计实验探究“铁与硝酸酸化的AgNO3溶液的反应”。
【提出问题】　向纯净铁粉中加入2 mL 0.1 mol·L-1硝酸酸化的AgNO3溶液(pH≈2)，振荡，静置，观察到开始时溶液呈浅绿色，然后逐渐变成棕黄色，并伴有黑色沉淀生成。由此说明反应过程中先生成Fe2+，然后Fe2+被氧化成Fe3+。氧化Fe、Fe2+的氧化剂是什么？
限时规范
训练65
3
4
1
2
【设计实验】　实验一：探究Fe2+的来源
提出假设
假设1：Fe被酸性条件下的氧化；
假设2：______________________________________；
假设3：铁被AgNO3和“H＋＋”共同作用氧化。
对照实验：取两支试管，标记为甲、乙，分别加入等量纯铁粉，甲试管中加入2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液，乙试管中加入2 mL硝酸酸化的NaNO3溶液(pH≈2)。一段时间后，向试剂中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，实验现象如下表所示。
3
4
1
2
试剂 溶液颜色 加入铁氰化钾溶液
(甲)0.1 mol·L-1AgNO3溶液和铁粉 无色 橙红色沉淀，未观察到蓝色沉淀
(乙)0.1 mol·L-1硝酸酸化的NaNO3溶液(pH≈2)和铁粉 绿色 蓝色沉淀
(1)假设2：_______________________________(补充完整)。
(2)甲试管中产生的“橙红色沉淀”是一种银盐，它的化学式可能是________。
(3)根据上述实验可得出结论：常温下Fe和AgNO3溶液反应极慢，Fe2+来自________________________(用离子方程式表示)。
3
4
1
2
实验二：探究Fe3+的来源
对照实验：取两支试管标记为丙、丁，分别加入2 mL 0.1 mol·L-1新制的FeSO4溶液，再在丙试管中滴加10滴0.1 mol·L-1 AgNO3溶液；在丁试管中滴加10滴0.1 mol·L-1硝酸酸化的NaNO3溶液(pH≈2)。充分反应后，向上层清液中滴加KSCN溶液，实验现象如下表所示。
试剂 溶液颜色 加入硫氰化钾溶液
(丙)0.1 mol·L-1 AgNO3溶液和新制FeSO4溶液 黄色，伴有少量黑色颗粒 深红色溶液，伴有白色沉淀
(丁)0.1 mol·L-1硝酸酸化的NaNO3溶液(pH≈2)和新制FeSO4溶液 浅绿色 极浅红色
3
4
1
2
(4)丙试管中产生的黑色颗粒是________。
(5)如果在AgNO3溶液中滴加KSCN溶液会产生丙试管中部分现象，由此推知丙试管中白色沉淀是________(填化学式)。
【实验结论】
(6)铁粉和0.1 mol·L-1硝酸酸化的AgNO3溶液(pH≈2)反应的实质是________________________。
3
4
1
2
解析：(1)根据假设3可推知，假设2为Fe被AgNO3氧化。(2)铁氰化钾的阴离子是，铁氰根离子与银离子结合得到Ag3[Fe(CN)6]。(3)根据实验现象可知，Fe2+主要由“H＋＋”氧化Fe得到，溶液中HNO3的浓度很小，视为稀硝酸，则还原产物为NO，类似铜和稀硝酸反应，离子方程式为3Fe＋＋8H＋===3Fe2+＋2NO↑＋4H2O。(4)根据实验现象可知，Ag＋氧化Fe2+生成Fe3+，离子方程式为Fe2+＋Ag＋===Ag↓＋Fe3+，黑色颗粒是银粒。(5)在AgNO3溶液中滴加KSCN溶液会产生丙试管中部分现象，溶液显深红色应是Fe3+和SCN－反应的结果，白色沉淀是AgSCN。(6)根据实验现象可知，铁粉与硝酸酸化的AgNO3溶液反应，硝酸先氧化铁粉生成亚铁离子，亚铁离子被银离子氧化生成铁离子，银离子被还原成银单质。
3
4
1
2
答案：(1)Fe被AgNO3氧化　(2)Ag3[Fe(CN)6]　(3)3Fe＋＋8H＋===3Fe2+＋2NO↑＋4H2O　(4)银(或Ag)　(5)AgSCN　(6)硝酸氧化Fe生成Fe2+，Ag＋氧化Fe2+生成Fe3+
2
1
3
4
2．(15分)(2025·北京平谷区一模)某实验小组制取少量NaHSO3溶液并探究其性质。
Ⅰ.制备NaHSO3(装置如图所示)。
2
1
3
4
(1)甲中发生反应的方程式是______________________________。
(2)证明丙中NaOH已完全转化为NaHSO3的操作和现象是____________________________。
Ⅱ.将所得NaHSO3溶液稀释到1 mol·L-1后，进行实验a和b。
编号 操作 现象
a 向2 mL 1 mol·L-1 NaHSO3溶液中加入2 mL 1 mol·L-1 CuSO4溶液 溶液变为蓝绿色，且3 min内无明显变化
b 向2 mL 1 mol·L-1 NaHSO3溶液中加入2 mL 1 mol·L-1 CuCl2溶液 溶液变为蓝绿色，30 s时有无色有刺激性气味气体和白色沉淀，上层溶液颜色变浅
2
1
3
4
(3)用蘸有碘水的纸接近反应b的试管口，观察到________，证实有SO2生成，反应的离子方程式为______________。
(4)对实验b产生气体的原因进行分析，提出两种假设：
假设1：Cu2+水解使溶液中c(H＋)增大。
假设2：Cl－存在时，Cu2+与反应生成CuCl白色沉淀，溶液中c(H＋)增大。
①假设1不合理，实验证据是__________________。
②实验证实假设2合理，实验b中发生反应的离子方程式有____________________，H＋＋===SO2↑＋H2O。
2
1
3
4
(5)小组同学继续提出假设3：Cl－增强了Cu2+的氧化性，并设计原电池实验(如图所示)证明该假设。未加入NaCl固体时，溶液无明显变化，请补全加入NaCl固体后的实验现象：______________________。
(6)实验室中经常用KSCN溶液检验含Fe2+的溶液是否因氧化而变质，但是如果溶液中存在少量Cu2+时，会干扰检验结果，试分析其中的原因：_____________ (资料：SCN－是一种拟卤离子，其性质与卤离子相似)。
2
1
3
4
解析：甲装置中，铜与浓硫酸加热反应生成SO2气体，乙装置是安全瓶，在丙中SO2与NaOH反应生成NaHSO3，用品红溶液可以检验SO2是否过量，尾气用高锰酸钾溶液吸收。(1)甲中Cu与浓硫酸加热反应生成硫酸铜、SO2气体和水，反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
2
1
3
4
(2)若NaOH完全转化为NaHSO3，则SO2过量，过量的SO2能使品红溶液褪色。(3)SO2与I2发生氧化还原反应生成硫酸和HI，蘸有碘水的淀粉试纸接近反应b的试管口，若蓝色褪去，证明气体是SO2，反应的离子方程式为I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2I－＋。(4)①实验a是向2 mL 1 mol·L-1 NaHSO3溶液中加入2 mL 1 mol·L-1 CuSO4溶液，若Cu2+水解使溶液中H＋浓度增大，H＋与亚硫酸氢根离子反应有SO2产生，则实验a中也应有气体产生，故假设1不成立； ②假设2中Cl－存
在时，Cu2+与反应生成CuCl白色沉
淀和H＋，离子方程式为2Cu2+＋＋
2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋＋3H＋。
2
1
3
4
(5)加入NaCl后，Cu2+的氧化性增强，两极发生氧化还原反应，形成原电池，有电流产生，Cu2+被还原为Cu＋，同时与Cl－生成CuCl沉淀。(6)SCN－是一种拟卤离子，其性质与卤离子相似，能够增强Cu2+的氧化性，Cu2+会把Fe2+氧化为Fe3+，对实验产生干扰。
2
1
3
4
答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓)＋2H2O
(2)把针筒中的品红溶液推入锥形瓶中，若品红溶液褪色，说明NaOH已完全转化为NaHSO3
(3)试纸蓝色褪去　I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2I－＋
(4)①实验a中没有气体生成　②2Cu2+＋＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋＋3H＋
(5)有电流产生，右侧烧杯有白色沉淀生成
(6)SCN－增强了Cu2+的氧化性，会将Fe2+氧化为Fe3+
2
3
1
4
3．(15分)(2025·北京海淀模拟)某小组为探究Mg与NH4Cl溶液的反应机理，常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均为0.5 g，分别加入选取的实验试剂中，资料：①CH3COONH4溶液呈中性。②Cl－对该反应几乎无影响。
实验 实验试剂 实现现象
1 5 mL蒸馏水 反应缓慢，有少量气泡产生(经检验为H2)
2 5 mL 1.0 mol·L-1NH4Cl溶液(pH＝4.6) 剧烈反应，产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体
2
3
1
4
(1)经检验实验2中刺激性气味气体为NH3，检验方法是________________________。
用排水法收集一小试管产生的气体，经检验小试管中气体为H2。
(2)已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH－。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊。将洗涤后的固体溶于稀硝酸，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀。推测沉淀中含有________，灰白色固体可能是________(填化学式)。
(3)甲同学认为实验2比实验1反应剧烈的原因是NH4Cl溶液中c(H＋)大，与Mg反应快。用化学用语解释NH4Cl溶液显酸性的原因是_________________。
2
3
1
4
(4)乙同学通过实验3证明甲同学的说法不合理。
①X是_______________________________________。
②由实验3获取的证据为_________________________。
实验 实验装置
3
2
3
1
4
(5)为进一步探究实验2反应剧烈的原因，进行实验4。
依据上述实验，可以得出Mg能与反应生成H2。乙同学认为该方案不严谨，需要补充的实验方案是_____________________。
(6)由以上实验可以得出的结论是___________________。
实验 实验试剂 实验现象
4 5 mL NH4Cl-乙醇溶液 有无色无味气体产生(经检验为H2)
2
3
1
4
答案：(1)将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝　(2)Cl－　Mg(OH)Cl　＋H2O NH3·H2O＋H＋
(4)①5 mL 1.0 mol·L-1 CH3COONH4溶液
②两试管反应剧烈程度相当　(5)取5 mL无水乙醇，加入0.5 g镁粉无明显变化　(6)NH4Cl水解产生的H＋对反应影响小对反应影响大
2
3
4
1
4．(15分)(2025·广东卷，17)酸及盐在生活生产中应用广泛。
(1)甲苯氧化可生成苯甲酸。向盛有2 mL甲苯的试管中，加入几滴酸性KMnO4溶液，振荡，观察到体系颜色________。
(2)某苯甲酸粗品含少量泥沙和氯化钠。用重结晶法提纯该粗品过程中，需要的操作及其顺序为：加热溶解、________(填下列操作编号)。
2
3
4
1
(3)兴趣小组测定常温下苯甲酸饱和溶液的浓度c0和苯甲酸的Ka，实验如下：取50.00 mL苯甲酸饱和溶液，用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定，用pH计测得体系的pH随滴入溶液体积V变化的曲线如图。据图可得：
①c0＝________ mol·L-1。
②苯甲酸的Ka＝________(列出算式，水的电
离可忽略)。
2
3
4
1
(4)该小组继续探究取代基对芳香酸酸性的影响。
①知识回顾　羧酸酸性可用Ka衡量。下列羧酸Ka的变化顺序为：
CH3COOH随着卤原子电负性________，羧基中的羟基________增大，酸性增强。
②提出假设　甲同学根据①中规律推测下列芳香酸的酸性强弱顺序为：
2
3
4
1
③验证假设　甲同学测得常温下三种酸的饱和溶液的pH大小顺序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，据此推断假设成立。但乙同学认为该推断依据不足，不能用所测得的pH直接判断Ka的大小顺序，因为______________________。
乙同学用(3)中方法测定了上述三种酸的Ka，其顺序为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ。
④实验小结　假设不成立，芳香环上取代基效应较复杂，①中规律不可随意推广。
(5)该小组尝试测弱酸HClO的Ka。
①丙同学认为不宜按照(3)中方法进行实验，其原因之一是次氯酸易分解。该分解反应的离子方程式为________________________________。
②小组讨论后，选用0.100 mol·L-1 NaClO溶液(含少量NaCl)进行实验，以获得HClO的Ka。简述该方案：_______(包括所用仪器及数据处理思路)。
③教师指导：设计实验方案时，需要根据物质性质，具体问题具体分析。
2
3
4
1
解析：(1)甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸，高锰酸钾自身被还原为Mn2+(无色)，因此可观察到溶液的紫色逐渐变浅直至消失。(2)可用加热溶解、趁热过滤和冷却结晶三个步骤重结晶提纯粗品，趁热过滤的目的是将泥沙过滤出去，同时防止苯甲酸从溶液中析出，冷却结晶后苯甲酸析出，通过常温过滤即可得到较纯净的苯甲酸晶体。(3)①由题图知，反应达到滴定终点时，消耗氢氧化钠溶液的体积是14.00 mL，苯甲酸为一元弱酸，根据c待·V待＝c标·V标，知c0＝＝0.0280 mol·L-1。
2
3
4
1
②苯甲酸在溶液中部分电离： ，由
题图知，初始苯甲酸溶液的pH＝2.89，则Ka＝
2
3
4
1
(4)①卤素原子电负性越强，吸电子效应就越强，则羧基中H—O键的极性增大，容易发生断裂，更易电离出氢离子，因此酸性增强。③实验探究时应控制单一变量，不同物质在同一温度下的溶解度不同，故不同物质的饱和溶液的浓度一般不同，则要比较三种酸的酸性强弱，除物质不同外，其他条件均应该保持相同，即三种酸溶液的浓度应相同，所以乙同学的实验方案不合理。(5)①HClO见光分解的化学方程式为2HClO2HCl＋O2↑，离子方程式为2HClO2H＋＋2Cl－＋O2↑。②NaClO 溶液中存在水解平衡：ClO－＋H2O HClO＋OH－，故通过用pH计测出0.100 mol·L-1 NaClO溶液的pH，根据Kh＝可计算出ClO－的水解平衡常数，再根据Ka＝计算即可得到HClO的电离平衡常数。
2
3
4
1
答案：(1)逐渐变浅直至消失　(2)d、a、b
(3)①0.0280　②　(4)①增强　极性　③三种酸的饱和溶液的浓度不同　(5)①2HClO2H＋＋2Cl－＋O2↑　②取适量0.100 mol·L-1 NaClO溶液于烧杯中，用pH计测量得到0.100 mol·L-1 NaClO溶液的pH，通过c(OH－)＝求出c(OH－)；根据Kh＝计算出ClO－的水解平衡常数，再根据Ka＝计算得到HClO的电离平衡常数

展开更多......

收起↑