题型突破02 实验探究-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学上学期期末真题分类汇编（北京专用）

题型突破02 实验探究 1．（23-24高二上·北京通州·期末）某小组同学探究Ag+与I- 能否发生氧化还原反应，设计如下实验。 (1)研究AgNO3溶液与KI溶液反应产物。 向盛有1 mL 1 mol/L AgNO3溶液的试管中加入1 mL 1 mol/L KI溶液，振荡试管产生黄色浑浊，再向其中加入 溶液，无明显变化。得出结论：二者混合无明显氧化还原反应。 (2)验证Ag+的氧化性。 将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中铁的氧化产物，将溶液中的Ag+除尽后，进行了如下实验，请完成下表： 操作 现象 结论 取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡 i． 存在Fe3+ 取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入2滴ⅱ． (填序号)溶液，振荡                 ⅲ． 存在Fe2+ 可选用试剂：① KSCN溶液 ② NaOH溶液③ 酸性KMnO4溶液 ④ K3[Fe(CN)6]溶液。 由上述实验可知铁的氧化产物中含有Fe2+和Fe3+，则Ag+氧化性强于Fe3+，又已知Fe3+氧化性强于I2，得出结论：Ag+可与I-发生氧化还原反应。 甲同学用pH计测得，常温时该硝酸银溶液的pH为5.50，于是对上述实验结论提出质疑。你认为他的理由是 。 (3)丙同学通过原电池原理探究Ag+与I-之间的氧化还原反应，装置图如下。 ①补全上图原电池装置示意图 。 ②闭合开关K，电流表指针发生偏转，一段时间后正极电极表面有光亮的银析出。 依据上述实验现象，写出Ag+与I-之间发生氧化还原反应的离子方程式 。 结论：Ag+与I-可发生自发的氧化还原反应。 (4)实验反思。 丙同学查阅资料得知，离子的氧化性或还原性强弱与其浓度有关。由该资料和以上实验分析AgNO3溶液与KI溶液直接混合时，没有发生氧化还原反应的原因是 。 2．（23-24高二上·北京顺义·期末）实验小组对Mg与NH4Cl溶液的反应进行探究。 (1)用pH计测定1.0溶液约为4.6，分析NH4Cl溶液呈酸性的原因 （用化学用语表示）。 (2)探究镁与NH4Cl溶液的反应：实验Ⅰ、Ⅱ所取镁粉质量均为0.5g，分别加入选取的实验试剂中。 实验 实验试剂 实验现象 Ⅰ 5mL蒸馏水 反应缓慢，有少量气泡产生（经检验为H2） Ⅱ 5mL NH4Cl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 ①实验Ⅰ中发生反应的化学方程式为 。 ②经检验实验Ⅱ中刺激性气味气体为NH3和H2的混合气体，用平衡移动原理解释产生NH3的原因 。 ③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HNO3，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）。 ④针对实验Ⅱ比实验Ⅰ反应剧烈的原因，小组同学提出了两种假设： 假设l：NH4Cl溶液中的H+溶解了Mg（OH）2； 假设2：NH4Cl溶液中的溶解了Mg（OH）2。 为证明假设的合理性．小组同学做了如下对比实验： 实验 实验方案 实验现象 Ⅲ 取2根覆盖了Mg（OH）2的Mg条，分别同时放入相同体积相同pH的盐酸和饱和NH4Cl溶液中。 饱和NH4Cl溶液中反应更剧烈。 Ⅳ 向饱和NH4Cl溶液中滴加浓氨水，使溶液呈中性或略显碱性，再放入覆盖了Mg（OH）2的镁条。 剧烈反应，但是比实验Ⅲ饱和NH4Cl溶液略慢，产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体。 实验结论是 。 (3)甲同学通过深入思考，认为Mg与NH4Cl溶液反应剧烈．可能还与有关．并通过设计实验，证明了猜想的正确性．他设计的实验方案和实验证据为 。 (4)由上述实验得出的结论是 。 3．（23-24高二上·北京朝阳·期末）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。实验室模拟脱除硫化氢并获得硫黄的装置如下。 资料：(黑色)，。 (1)A为发生装置。A中反应的化学方程式为 。 (2)C中，以为吸收液脱除。 ①气体持续通入溶液中，发生以及电离： 、。 ②将脱除的反应补充完整： 。 _______。 ③充分反应后，测浓度：滤出沉淀，取v mL滤液，除去杂质，加入适量稀硫酸，用的溶液滴定到终点，消耗溶液y mL。滴定时发生的离子反应：。滤液中 。 (3)实验发现，在溶液中加入一定浓度的可以明显提高的脱除率。做对比研究： 实验序号 ⅰ ⅱ ⅲ 吸收液 溶液 溶液 溶液＋溶液 脱除率 ≈92% ≈100% ≈100% 脱除产物 S S ①ⅱ中产生的离子方程式为 。 ②ⅲ中，加入后，脱除率几乎达到100%。结合方程式解释原因： 。 ③pH减小会降低ⅰ中脱除率，但对ⅱ中的脱除率几乎无影响，解释原因： 。 ④充分反应后，滤出ⅲ中沉淀，通入，吸收液再生。 4．（23-24高二上·北京朝阳·期末）资料显示，能还原、，某小组对此进行探究。 实验：将溶液滴入到物质a中，记录如下： 序号 装置 物质a 现象 I 物质a 饱和溶液 产生白色沉淀 II 溶液 溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀 (1)溶液呈碱性，发生水解的离子是 。 (2)经检验，I中白色沉淀是。用酸性溶液证实白色沉淀中含有，现象是 。 (3)分析未能还原的原因，重新设计实验(III)，证实了能还原，装置如下图所示。 现象： ⅰ．电流表指针偏转。 ⅱ．B中石墨电极上析出白色固体。 ⅲ．B中烧杯底部有少量淡黄色固体。 ①取出少量白色固体，洗涤后， (填操作和现象)，证明白色固体中含有Ag。 ②推测淡黄色固体为，析出的原因是 。 (4)经检验，II中的棕黄色沉淀不含，含有、和。 资料：，(白色)。 ①用稀溶解沉淀，析出红色固体，说明棕黄色沉淀中含有 。 ②通过下列实验证实，沉淀中含有和。 ⅰ．白色沉淀A是。 ⅱ．根据资料，上层清液加入淀粉后应该变蓝，实验中却无明显现象。分析现象与资料不符的原因： 原因一：KI未被氧化。 原因二：KI被氧化，由于 (用离子方程式表示)，所以无明显现象。 ⅲ．上述两种原因中均被氧化，但上层清液中仍检出，结合物质组成、化学反应解释可能的原因 。 I中未能还原的原因与反应速率、离子浓度变化等因素有关。 5．（23-24高二上·北京通州·期末）某小组同学欲探究AgNO3溶液与FeSO4溶液的反应，进行如下实验。 序号 实验操作 实验现象 ① 将溶液与溶液(调pH=3)混合后密封 观察到产生灰黑色沉淀，溶液变为黄色，数小时后，溶液颜色无变化，沉淀不增加 ② 将溶液与溶液(调pH=3)混合后密封 数小时内，未观察到明显现象 ③ 取少量①中反应后的上层清液，逐滴加入KSCN溶液 观察到溶液先变红，稍振荡后红色消失，同时产生白色沉淀。再次滴入KSCN溶液，上述现象再次出现 查阅资料：i．AgSCN为白色固体，； ii． (1)取实验①中灰黑色沉淀，加入浓硝酸，沉淀溶解，产生红棕色气体，说明沉淀中含 。 (2)实验②中未观察到明显变化，说明 。 (3)实验③中，滴入KSCN后溶液先变红的原因是 。稍振荡后红色消失并产生白色沉淀，请结合离子方程式解释现象： 。 (4)综合实验①~③可知，实验①中发生反应的离子方程式为 。 (5)小组同学用KSCN标准溶液作滴定剂，定量测定实验①反应后溶液中的Ag＋浓度。能指示滴定终点的现象为 。 (6)滴定时，若取样混入灰黑色沉淀，则测得的c(Ag＋) (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 6．（23-24高二上·北京丰台·期末）某研究小组探究酸碱性对和反应的影响。 资料：为黄色固体，难溶于水，可溶于酸。 Ⅰ．无外加酸碱时，实验如下。 实验ⅰ 实验ⅱ (1)根据 ，可证实实验ⅰ中红褐色液体为胶体。 (2)已知黄褐色沉淀中有，还可能存在，设计实验证实 。(填操作和现象) (3)结合化学用语，解释无外加酸碱时反应结束后降低的原因 。 Ⅱ．外加酸碱条件下，实验如下。 实验编号 实验操作 现象 ⅲ 取溶液于试管中，滴加溶液，再滴加溶液 液体变为红褐色，立即产生大量气体，有液体喷出试管，最终产生大量红褐色沉淀 ⅳ 取溶液于试管中，滴加稀硫酸，再滴加溶液 溶液呈黄色，有少量气泡产生，静置无沉淀产生 (4)根据实验ⅲ，推测立即产生大量气体的原因。 猜想一：催化分解。 猜想二： 。 设计实验 ，证实猜想一不是立即产生大量气体的主要原因。 (5)是产生氧气的主要微粒。请结合反应机理分析酸性条件下产生气体少的原因 。 主要反应机理： ① ②(的水解) ③ ④ ⑤ ⑥ 注：代表的化合价为+3 (6)已知体系在废水净化中，具有一般化学氧化法无法比拟的优势，主要是由于有强氧化性，根据以上实验探究，配制该体系最好控制在 条件下。 7．（23-24高二上·北京西城·期末）某化学小组以铜为阳极、石墨为阴极，研究在不同的电解质溶液中铜被氧化的价态及产物。实验装置如图所示(电源装置略去)。 资料：i．Cu2O为砖红色，CuCl为白色，CuOH为黄色且易分解 ii．[Cu(NH3)2]+为无色，在空气中易被氧化为深蓝色[Cu(NH3)4]2+ iii．25 ℃时，Ksp(CuCl)=1.2×10－6，Ksp(CuOH)= 1.2×10－14 实验记录如下： 实验 电解质溶液(3 mol/L) 现象 铜电极附近 石墨电极 I H2SO4 溶液变蓝 产生无色气泡，一段时间后有少量红色金属析出 II NaOH 出现黄色浑浊，很快变为砖红色 产生无色气泡 III NaCl 出现白色浑浊，浑浊向下扩散，一段时间后，下端白色沉淀变黄，最终为砖红色 产生无色气泡 IV KI 迅速产生棕褐色的物质，滴入1 滴淀粉溶液， 立即变为蓝色；取出铜电极洗净检验，无变化 产生无色气泡 (1)I中铜电极的电极反应式是 。 (2)II中沉淀由黄色变为砖红色的化学方程式是 。 (3)将III中所得白色沉淀过滤，充分洗涤，进行下列实验，证实该沉淀为CuCl。 ①证明III中所得白色沉淀中有Cu+的证据是 。 ②步骤iii的操作是 。 (4)III中下端白色沉淀最终变为砖红色的原因是：白色沉淀为CuCl， ，CuOH不稳定易分解为砖红色的Cu2O。 (5)IV中Cu未被氧化的原因是 。 (6)综上，铜被氧化的价态及产物与 有关。 8．（23-24高二上·北京昌平·期末）化学小组实验探究与溶液的反应。将足量通入溶液中，迅速反应，得到无色溶液和白色沉淀。 资料： 白色沉淀， 白色沉淀， 白色沉淀， (1)该小组对产生的白色沉淀提出了三种假设： 假设ⅰ：白色沉淀为，其中微粒的来源为 、 、 (用化学用语表示)； 假设ⅱ：白色沉淀为； 假设ⅲ：白色沉淀为和的混合物。 (2)甲同学取洗涤后的沉淀，加入，产生无色气体，遇空气变成红棕色，证明沉淀B中含有 。 (3)乙同学向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有 ；取上层清液继续滴加溶液，未出现白色沉淀，可判断中不含。做出判断的理由： 。 (4)结合上述实验写出与溶液反应的离子方程式 。 (5)将得到的无色溶液和白色沉淀混合物，放置一段时间后，产生灰黑色物质。经检验该灰黑色沉淀为，说明与能发生氧化还原反应。利用电化学装置证实能氧化，装置如下图所示，为 ，为 。 (6)从反应原理的角度思考，根据上述实验可得出结论： 。 9．（23-24高二上·北京·期末）在实验研究和化学工业中应用广泛，有多种制备方法。 Ⅰ.利用溶液吸收制备溶液 (1)写出该制备方法的离子方程式 。 (2)时，与反应后的溶液中，价含微粒(和)物质的量分数随变化如图1所示： 下列说法正确的是___________(选填字母) A．曲线表示物质的量分数随溶液变化的曲线 B．的溶液中： C．的溶液中： D．的溶液中存在： Ⅱ.利用工业废碱渣(主要成分)吸收硫酸厂尾气中的制备无水的成本低，优势明显。其流程如下： (3)用化学用语表示工业废碱渣(主要成分)显碱性的原因 。 (4)图2为吸收塔中溶液与反应过程中溶液组成变化。则初期反应(图中A点以前)的离子方程式是 。 (5)中和器中发生的主要反应的化学方程式是 。 资料显示： Ⅰ.在时溶解度最大，将其饱和溶液加热至以上时，由于溶解度降低会析出无水，冷却至以下时析出； Ⅱ.无水在空气中不易被氧化，在空气中易被氧化。 (6)为了降低由中和器所得溶液中的溶解度，从而提高结晶产率，中和器中加入的是过量的。 ①请结合化学反应原理解释过量的原因 。 ②结晶时应选择的最佳操作是 (选填字母)。 a．加热蒸发，直至蒸干 b．维持蒸发浓缩至有大量晶体析出，趁热过滤 c．加热浓缩，冷却至室温结晶，过滤 (7)为检验成品中是否含少量，需选用的试剂是 。 10．（23-24高二上·北京石景山·期末）某化学小组同学对FeCl3溶液与Na2SO3溶液的反应进行探究 实验操作 现象 ① 溶液由棕黄色变为红色，无沉淀生成。 放置6小时后，溶液变为淡黄色，始终无沉淀生成。 ② 溶液由棕黄色变为红色，无沉淀生成。 放置6小时后，生成红褐色沉淀，上层清液为无色。 (1)请用离子方程式表示Na2SO3溶液显碱性的原因 。 (2)甲同学认为实验①发生了氧化还原，其反应的离子方程式为 ，取反应后的溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，观察到 (填现象)，证实了此结论。 (3)乙同学检验红褐色沉淀为Fe(OH)3，请用平衡移动原理解释生成沉淀的原因 。 (4)丙组同学检验实验②中无Fe2+，为探究此浓度下是否能发生氧化还原反应，做了如下实验：向U形管的左侧加入 ，观察到 (填实验现象)，证实此浓度下的FeCl3溶液与Na2SO3溶液可以发生氧化还原反应。 (5)查阅资料已知：Fe3+、OH-、SO可形成难电离的红色配合物：。请解释实验②中无Fe2+生成的原因 。 (6)通过以上探究，FeCl3溶液与Na2SO3溶液的反应受 因素影响(至少写出两项)。 11．（23-24高二上·北京通州·期末）工业上用和氨水的混合液浸取废铜矿渣中的单质铜，得到。某小组同学欲通过实验探究其原理。 【查阅资料】i.呈深蓝色，；受热易分解，放出氨气。 ii.在水溶液中不稳定，在溶液中只能以等络合离子的形式稳定存在；无色，易被氧气氧化为。 【实验1】制备。 向盛有溶液的试管中滴加氨水，观察到溶液中立即出现浅蓝色沉淀；随后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色溶液。经分离得到晶体。 (1)资料表明，向溶液中滴加氨水，可能会生成浅蓝色沉淀。 ①该小组同学取实验1中浅蓝色沉淀，洗涤后， (补全实验操作和现象)，证明沉淀中含有。 ②补全实验1中生成沉淀的离子方程式： + (2)甲同学设计实验证明深蓝色溶液中含：加热深蓝色溶液并检验逸出气体为氨气。你认为此方案 (填“可行”或“不可行”)，理由是 。 【实验2】探究用和氨水的混合液浸取单质铜得到的原理。 编号 实验装置及部分操作 烧杯中溶液 实验现象 2-1 实验开始，先读取电压表示数，后迅速将其换成电流表，继续实验， 10 min内记录甲烧杯中现象 甲： 乙： 电压表指针迅速偏转至0.1V；甲中溶液无明显变化 2-2 甲： 乙： 电压表指针迅速偏转至0.3V；甲中溶液无明显变化 2-3 甲：与氨水等体积混合 乙：溶液A 电压表指针迅速偏转至0.35V；甲中溶液无明显变化 2-4 甲：与氨水等体积混合 乙： 电压表指针迅速偏转至0.65V；几分钟后，甲烧杯溶液逐渐由无色变蓝色 已知：其他条件相同时，参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，检测到的电压越大 (3)溶液A为 。 (4)对比实验2-1和2-2，可以得到结论是 。 (5)实验2-4中，甲烧杯中溶液由无色变为蓝色的原因是 。 (6)依据上述实验，分析用和氨水的混合液浸取单质铜的原理： 。 12．（22-23高二上·北京大兴·期末）某小组同学查阅资料：工业生产中，用乳状液处理酸性废水，得到pH约为9的溶液。小组同学利用化学实验和定量计算对其反应过程进行探究。 【实验1】 回答下列问题。 (1)①中上层清液变红，证明固体加水后，溶液中的 (填“<”“>”“=”)。 (2)②中反应的离子方程式是 。 红色褪去的试管②中几分钟后上层清液又恢复红色。小组同学提出猜测： i．甲同学猜测可能滴入的盐酸不足。 ii．乙同学不同意甲的猜测。认为应该是试管底部的固体继续溶解产生的所致，并设计实验2进一步探究其中的反应。 【实验2】 (3)综合试管③和④中的现象，认为乙同学的猜测 (填“合理”或“不合理”)。 (4)用离子方程式解释试管④中的现象 。 (5)试管⑤中产生白色浑浊的原因是 (用Q与大小关系对比说明)。 (6)丙同学查阅资料：室温下，，经计算得出。丙同学分析实验过程，因为有固体剩余，排除了溶液不饱和导致减小的可能。 请你帮助丙同学分析：处理的酸性废水得到pH约为9的溶液，小于10.3的可能原因是 。 13．（23-24高二上·北京通州·期末）某研究小组查阅资料发现Fe3+与I-的反应具有可逆性，推测亚铁盐与饱和碘水的混合液中会存在Fe3+，并据此设计实验1（如下图所示），发现溶液未变红。该小组对溶液未变红的原因进行了如下探究。 I．初步探究 实验2：用煮沸冷却后的蒸馏水重新配制两种饱和溶液进行实验，实验记录如下表。 编号 饱 和 （NH4）2Fe（SO4）2溶液 饱和碘水 石蜡油 操作 KSCN溶液 现象 2-1 1滴 5mL 1mL 不加热 1滴 无明显现象 2-2 1滴 5mL 1mL 加热一段时间后冷却 1滴 无明显现象 (1)研究小组同学根据所查阅资料写出的Fe3+与I-反应的离子方程式为 。 (2)实验2中，加入石蜡油的目的是 。 (3)小组同学做出推断：反应速率不是导致实验1中溶液未变红的主要原因，他们的理由是 。 II．查阅资料，继续探究 【资料】AgSCN为不溶于水的白色固体。 (4)试管a的实验现象说明滤液l中含有 。 (5)试管b中，加入KSCN溶液后所产生实验现象的原因是 。 (6)甲同学对实验3提出了质疑，认为其实验现象并不能证明I2氧化了Fe2+。他提出如下假设：i．可能是AgNO3氧化了Fe2+;ii．可能是空气中的O2氧化了Fe2+。 他设计、实施了实验4，实验记录如下表。 编号 实验操作 实验现象 4 在试管中加入1滴0.2mol/L（NH4）2Fe（SO4）2溶液，5mL蒸馏水，1滴试剂a，一段时间后加入1滴KSCN溶液 溶液不变红 ①试剂a是 。 ②依据实验4，甲同学做出判断： (7)根据实验1～4所得结论是 。 14．（22-23高二上·北京西城·期末）某小组探究含Cr元素的化合物间的转化，进行如下实验。 资料： i.含Cr元素的常见粒子： (橙色)、 (黄色)、CrO5(溶于水，蓝紫色，不稳定)、Cr3+(绿色)、Cr(OH)3(蓝灰色，难溶于水，可溶于强酸、强碱)、(亮绿色)。 ii.H2O2在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快。 iii.在碱性环境中，O2不能氧化+3价铬元素。 实验操作及现象如表： 装置 步骤 操作 现象 2mL0.0125mol•L-1K2Cr2O7溶液 I 先滴入稀硫酸至pH≈2，再滴入5滴5%H2O2溶液，振荡 溶液橙色加深。滴入H2O2溶液后迅速变为蓝紫色，有气泡生成。稍后，无明显气泡时，溶液由蓝紫色完全变为绿色 Ⅱ 继续缓慢滴入10滴2mol•L-1NaOH溶液，边滴，边振荡 又有气泡生成，溶液最终变为黄色 (1)已知 (橙色)+H2O2 (黄色)+2H+。请用化学平衡移动原理解释I中滴入稀硫酸后溶液橙色加深的原因： 。 (2)I中，溶液由橙色变为绿色的总反应的离子方程式是 。 (3)Ⅱ中，继续滴入NaOH溶液后，又有气泡生成的原因是 。 (4)Ⅱ中，继续滴入NaOH溶液后，预测有Cr(OH)3沉淀生成，但实验时未观察到。 提出假设：在碱性环境中，+3价铬元素被H2O2氧化。 ①甲同学设计实验证明假设成立： 取少量I中的绿色溶液，在滴入NaOH溶液前增加一步操作： 。然后滴入NaOH溶液，有蓝灰色沉淀生成，继续滴入NaOH溶液，沉淀溶解，溶液变为 色。 ②乙同学进一步研究碱性环境对+3价铬元素的还原性或H2O2的氧化性的影响，设计如图实验。 右侧烧杯的溶液中，氧化剂是 。 开始时灵敏电流计指针不偏转，分别继续进行如下实验。 i.向左侧烧杯中滴入NaOH溶液，出现蓝灰色沉淀，继续缓慢滴入NaOH溶液，灵敏电流计指针向右偏转(电子从左向右运动)，此时左侧的电极反应式为 。 ii.向右侧烧杯中滴入NaOH溶液，有微小气泡生成，灵敏电流计指针向左偏转，左侧无明显变化。此时原电池中的总反应的化学方程式为 。 (5)由上述实验，与H2O2、与H2O2的氧化性强弱(填“>”或“<”)： 酸性条件下， H2O2；碱性条件下， H2O2。 15．（22-23高二上·北京海淀·期末）某小组研究溶液与溶液之间的反应，过程如下。 资料：铁氰化亚铁化学式为是蓝色不溶于水的固体。 【进行实验】 实验Ⅰ：取配制时加入盐酸酸化的的溶液进行实验，记录如下： 实验步骤 实验现象 ⅰ.取1mL溶液于试管中，加入1mL溶液，再加入1滴溶液，放置10min 溶液为黄色，无沉淀生成 ⅱ.从ⅰ所得溶液中取出1mL于试管中，加入… 生成较多白色沉淀 ⅲ.取1mL溶液于试管中，10min后，加入…(加入试剂种类与顺序均与ⅱ相同) 生成少量白色沉淀 (1)配制溶液时，通常会加入盐酸酸化，结合化学用语解释其原因： 。 (2)依据步骤ii、iii的实验现象，可证明与发生反应生成了。其中，加入的试剂是 、 。 (3)步骤iii的目的是 。 小组同学对实验Ⅰ未检验到的原因进行了进一步探究。 资料：ⅰ.溶液中存在平衡： ⅱ.溶液中存在平衡： ⅲ.HCN为一元弱酸。 【继续实验】按如下过程进行实验Ⅱ~Ⅳ，记录如下： 实验过程： 序号 试剂a 实验现象 Ⅱ 的溶液(未加入盐酸酸化) 溶液变为褐色，离心分离得到较多蓝色沉淀 Ⅲ 向蒸馏水中加入硫酸、，调节pH和与实验Ⅰ所用溶液相同 溶液为黄色，无沉淀生成 Ⅳ 的溶液(未加入盐酸酸化)，加入NaCl调与_______相同 溶液变为褐色，离心分离得到少量蓝色沉淀 (4)实验Ⅱ中，能证明有生成的实验现象是 。 (5)从平衡的角度分析，实验Ⅲ中，观察不到有蓝色沉淀生成的可能原因是 。 (6)补齐实验Ⅳ的操作：的溶液(未加入盐酸酸化)，加入NaCl调与 相同。 (7)由实验Ⅰ～Ⅳ，可以得到的结论有 (至少写出两点)。 16．（22-23高二上·北京通州·期末）某研究小组为探究含氟牙膏对牙齿表面釉质保护情况，进行如下两组实验。牙齿表面釉质的主要成分是Ca5(PO4)3OH。 已知：Ca5(PO4)3OH：Ksp=7×10−37；Ca5(PO4)3F：Ksp=2.8×10−61；CaCO3：Ksp=3.4×10−9；CaF2：Ksp=1.46×10−10；H3PO4：Kₐ1=6.9×10−3，Kₐ2=6.2×10−8，Kₐ3=4.8×10−13。 (1)牙釉质在唾液中的沉淀溶解平衡可用离子方程式表示为 。 实验Ⅰ：用碳酸钙与盐酸反应来模拟牙齿腐蚀过程 (2)选取碎鸡蛋壳分两组浸泡(如表所示)，冲洗晾干后置于锥形瓶中，与20mL1mol/L盐酸于注射器进行如下反应。 组别 浸泡试剂 实验组 含氟牙膏水(主要成分NaF，含氟量为1%)浸泡30min 对照组 蒸馏水浸泡30min ①反应开始7—12s时，实验组生成CO2速率比对照组慢，请用化学用语写出NaF对碎鸡蛋壳保护的原理： 。 ②13—26s时气体生成速率实验组大于对照组，经分析发现反应后期有HF生成，加快了产生CO2速率。据此可知HCl、H2CO3、HF的酸性由大到小顺序为 (填化学式)。 (3)结合上述分析：一段时间内NaF对鸡蛋壳有保护作用，写出NaF保护牙釉质发生反应生成氟磷灰石Ca5(PO4)3F的离子方程式为 。 实验Ⅱ：探究磷酸在不同pH下的存在状态。 (4)滴定分数是指滴定过程中标准溶液与待测溶液中溶质的物质的量之比。常温下，用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定0.1mol·L-1H3PO4，滴定曲线如图所示。 已知：指示剂变色范围：甲基橙：pH＜3.1红色    3.1＜pH＜4.4橙色    pH＞4.4黄色 ①b点为第一滴定终点可选用甲基橙做指示剂，滴定终点现象为 。 ②请结合化学用语解释c点溶液显碱性的原因 。 ③下列说法正确的是 。 A．a点溶液pH=3.9的原因是：H3PO4H2PO+H+ B．b点溶液中存在：c(Na+)＞c(H2PO)＞c(H+)＞c(HPO)＞c(OH-) C．c点时溶液中粒子浓度大小关系为：c(H2PO)+2c(H3PO4)＜c(PO) (5)由上述实验可知，当某同学吃苹果(pH=4.9)时，苹果中有机酸产生的H⁺腐蚀牙釉质的离子方程式是 。 (6)合理保护牙齿的有效措施有： 。 ( 19 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 题型突破02 实验探究 1．（23-24高二上·北京通州·期末）某小组同学探究Ag+与I- 能否发生氧化还原反应，设计如下实验。 (1)研究AgNO3溶液与KI溶液反应产物。 向盛有1 mL 1 mol/L AgNO3溶液的试管中加入1 mL 1 mol/L KI溶液，振荡试管产生黄色浑浊，再向其中加入 溶液，无明显变化。得出结论：二者混合无明显氧化还原反应。 (2)验证Ag+的氧化性。 将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中铁的氧化产物，将溶液中的Ag+除尽后，进行了如下实验，请完成下表： 操作 现象 结论 取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡 i． 存在Fe3+ 取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入2滴ⅱ． (填序号)溶液，振荡                 ⅲ． 存在Fe2+ 可选用试剂：① KSCN溶液 ② NaOH溶液③ 酸性KMnO4溶液 ④ K3[Fe(CN)6]溶液。 由上述实验可知铁的氧化产物中含有Fe2+和Fe3+，则Ag+氧化性强于Fe3+，又已知Fe3+氧化性强于I2，得出结论：Ag+可与I-发生氧化还原反应。 甲同学用pH计测得，常温时该硝酸银溶液的pH为5.50，于是对上述实验结论提出质疑。你认为他的理由是 。 (3)丙同学通过原电池原理探究Ag+与I-之间的氧化还原反应，装置图如下。 ①补全上图原电池装置示意图 。 ②闭合开关K，电流表指针发生偏转，一段时间后正极电极表面有光亮的银析出。 依据上述实验现象，写出Ag+与I-之间发生氧化还原反应的离子方程式 。 结论：Ag+与I-可发生自发的氧化还原反应。 (4)实验反思。 丙同学查阅资料得知，离子的氧化性或还原性强弱与其浓度有关。由该资料和以上实验分析AgNO3溶液与KI溶液直接混合时，没有发生氧化还原反应的原因是 。 【答案】(1)淀粉 (2) 溶液变为红色 ③ 溶液的紫色褪去 酸性环境下 可将 Fe2+ 氧化为 Fe3+ (3) 2Ag++2I-═2Ag+I2 (4)AgNO3 溶液与KI溶液直接混合时生成AgI沉淀，使 c(Ag+)[或c(I-)]降低，氧化性(或还原性)减弱，不足以发生氧化还原反应 【分析】(1)研究AgNO3溶液与KI溶液反应产物，两者若发生氧化还原反应，则生成I2和Ag，实验证明两者仅发生沉淀反应，即生成AgI沉淀，说明Ag+没有将I-氧化。 (2)铁可以和Ag+发生置换反应，铁若转化为Fe3+，则遇KSCN，溶液会变红，若铁转化为Fe2+，则能使酸性高锰酸钾溶液褪色； 【详解】（1）Ag+具有较强的氧化性，I-有较强的还原性，若两者发生氧化还原反应，则I-被氧化为I2，加入淀粉，溶液会变蓝，故答案为：淀粉； （2）Fe3+和SCN-反应能生成红色的Fe(SCN)3，可以用KSCN溶液检验Fe3+；Fe2+有还原性，和酸性高锰酸钾溶液反应，将KMnO4还原为Mn2+，高锰酸钾溶液的紫色会褪去。硝酸银溶液的pH为5.50，溶液呈酸性，而在酸性环境下具有较强的氧化性，所以将铁氧化的可能不是Ag+，而可能是酸性溶液中的，故答案为：溶液变为红色；③；溶液的紫色褪去；酸性环境下 可将 Fe2+ 氧化为 Fe3+； （3） ①2Ag++2I-═2Ag+I2反应中，银离子在正极发生还原生成银单质，碘离子在负极失去电子发生氧化反应生成碘单质，则右侧石墨为正极，电解质溶液为硝酸银溶液，左侧石墨为负极，电解质溶液为碘化钾溶液，故图示为：； ②闭合开关K，电流表指针发生偏转，一段时间后正极电极表面有光亮的银析出；依据上述实验现象，写出Ag+与I-之间发生氧化还原反应的离子方程式为2Ag++2I-═2Ag+I2，故答案为：2Ag++2I-═2Ag+I2； （4）由于离子的氧化性或还原性与其浓度有关；AgNO3溶液与KI溶液直接混合时，没有发生氧化还原反应的原因是AgNO3 溶液与KI溶液直接混合时生成AgI沉淀，使 c(Ag+)[或c(I-)]降低，氧化性(或还原性)减弱，不足以发生氧化还原反应， 故答案为：AgNO3 溶液与KI溶液直接混合时生成AgI沉淀，使 c(Ag+)[或c(I-)]降低，氧化性(或还原性)减弱，不足以发生氧化还原反应。 2．（23-24高二上·北京顺义·期末）实验小组对Mg与NH4Cl溶液的反应进行探究。 (1)用pH计测定1.0溶液约为4.6，分析NH4Cl溶液呈酸性的原因 （用化学用语表示）。 (2)探究镁与NH4Cl溶液的反应：实验Ⅰ、Ⅱ所取镁粉质量均为0.5g，分别加入选取的实验试剂中。 实验 实验试剂 实验现象 Ⅰ 5mL蒸馏水 反应缓慢，有少量气泡产生（经检验为H2） Ⅱ 5mL NH4Cl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 ①实验Ⅰ中发生反应的化学方程式为 。 ②经检验实验Ⅱ中刺激性气味气体为NH3和H2的混合气体，用平衡移动原理解释产生NH3的原因 。 ③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HNO3，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）。 ④针对实验Ⅱ比实验Ⅰ反应剧烈的原因，小组同学提出了两种假设： 假设l：NH4Cl溶液中的H+溶解了Mg（OH）2； 假设2：NH4Cl溶液中的溶解了Mg（OH）2。 为证明假设的合理性．小组同学做了如下对比实验： 实验 实验方案 实验现象 Ⅲ 取2根覆盖了Mg（OH）2的Mg条，分别同时放入相同体积相同pH的盐酸和饱和NH4Cl溶液中。 饱和NH4Cl溶液中反应更剧烈。 Ⅳ 向饱和NH4Cl溶液中滴加浓氨水，使溶液呈中性或略显碱性，再放入覆盖了Mg（OH）2的镁条。 剧烈反应，但是比实验Ⅲ饱和NH4Cl溶液略慢，产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体。 实验结论是 。 (3)甲同学通过深入思考，认为Mg与NH4Cl溶液反应剧烈．可能还与有关．并通过设计实验，证明了猜想的正确性．他设计的实验方案和实验证据为 。 (4)由上述实验得出的结论是 。 【答案】(1)+H2O⇌NH3·H2O+H+ (2) +H2O⇌NH3·H2O+H+，镁消耗H+，平衡正向移动，促进NH3·H2O生成，NH3·H2O分解生成氨气； Cl- Mg(OH)Cl 可以促进Mg (OH)2的溶解平衡正向移动，2+ Mg (OH)2=Mg2++2，减少Mg (OH)2的覆盖，使 Mg 与水持续反应，反应放热，温度升高，反应速率加快； (3)在盛有3.0 mL 1.0 mol /LNH4Cl溶液和3.0 mL 1.0 mol /LNH4NO3溶液的2支试管中分别加入0.20g镁粉．观察现象。若NH4Cl溶液中有大量气泡产生，但NH4NO3溶液中无气泡产生，则说明是氯离子的作用；若反应速率几乎一样，说明C1-不起作用； (4)NH4Cl水解产生的H+对反应影响小，对反应影响大； 【分析】本题主要是对Mg与NH4Cl溶液反应机理进行实验探究，探究了反应得到的灰白色固体的成分，以及进行几组对照实验来探究该反应的机理，最后得出NH4Cl水解产生的H+对反应影响小，对反应影响大的结论，解题过程中要密切关系题干信息，时刻注意对照实验仅能改变一个变量的思想； 【详解】（1）NH4Cl是一种强酸弱碱盐，根据盐类水解的规律可知，NH4Cl溶液显酸性，反应的离子方程式为：+H2O⇌NH3·H2O+H+； （2）① ②实验Ⅱ中刺激性气味气体为NH3和H2的混合气体，+H2O⇌NH3·H2O+H+，，镁消耗H+，使铵根离子的水解正向进行，促进NH3·H2O生成，NH3·H2O分解生成氨气； ③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，说明灰白色固体表面没有能使AgNO3溶液变浑浊的杂质，将洗涤后固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀，说明灰白色沉淀中含有Cl-，结合已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH-，和化学式中化合价代数和为0，可推测灰白色固体可能是Mg(OH)Cl ④ Mg 与NH4Cl溶液的反应比Mg与H2O的反应更剧烈的主要原因是可以促进Mg (OH)2的溶解平衡正向移动，2+ Mg (OH)2=Mg2++2，减少Mg (OH)2的覆盖，使 Mg 与水持续反应，反应放热，温度升高，反应速率加快； （3）在盛有3.0 mL 1.0 mol /LNH4Cl溶液和3.0 mL 1.0 mol /LNH4NO3溶液的2支试管中分别加入0.20g镁粉．观察现象。若NH4Cl溶液中有大量气泡产生，但NH4NO3溶液中无气泡产生，则说明是氯离子的作用；若反应速率几乎一样，说明C1-不起作用； （4）NH4Cl水解产生的H+对反应影响小，对反应影响大； 3．（23-24高二上·北京朝阳·期末）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。实验室模拟脱除硫化氢并获得硫黄的装置如下。 资料：(黑色)，。 (1)A为发生装置。A中反应的化学方程式为 。 (2)C中，以为吸收液脱除。 ①气体持续通入溶液中，发生以及电离： 、。 ②将脱除的反应补充完整： 。 _______。 ③充分反应后，测浓度：滤出沉淀，取v mL滤液，除去杂质，加入适量稀硫酸，用的溶液滴定到终点，消耗溶液y mL。滴定时发生的离子反应：。滤液中 。 (3)实验发现，在溶液中加入一定浓度的可以明显提高的脱除率。做对比研究： 实验序号 ⅰ ⅱ ⅲ 吸收液 溶液 溶液 溶液＋溶液 脱除率 ≈92% ≈100% ≈100% 脱除产物 S S ①ⅱ中产生的离子方程式为 。 ②ⅲ中，加入后，脱除率几乎达到100%。结合方程式解释原因： 。 ③pH减小会降低ⅰ中脱除率，但对ⅱ中的脱除率几乎无影响，解释原因： 。 ④充分反应后，滤出ⅲ中沉淀，通入，吸收液再生。 【答案】(1) (2) (3) 加入后发生反应：H2S+Cu2+=CuS↓+2H+、，促进了的转化 pH减小，增大，不利于的溶解和电离，降低ⅰ中脱除率；由CuS的Ksp可知，CuS的溶解度极小，难溶于酸，所以对ⅱ中H2S的脱除率几乎无影响 【详解】（1）A为发生装置，A中反应的化学方程式为：； （2）①气体持续通入溶液中，发生以及电离：、； ②以为吸收液脱除的离子方程式为：； ③根据离子反应：，滤液中； （3）①ⅱ中产生的离子方程式为：； ②ⅲ中，加入后发生反应：H2S+Cu2+=CuS↓+2H+、，促进了的转化； ③pH减小，增大，不利于的溶解和电离，降低ⅰ中脱除率；由CuS的Ksp可知，CuS的溶解度极小，难溶于酸，所以对ⅱ中的脱除率几乎无影响。 4．（23-24高二上·北京朝阳·期末）资料显示，能还原、，某小组对此进行探究。 实验：将溶液滴入到物质a中，记录如下： 序号 装置 物质a 现象 I 物质a 饱和溶液 产生白色沉淀 II 溶液 溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀 (1)溶液呈碱性，发生水解的离子是 。 (2)经检验，I中白色沉淀是。用酸性溶液证实白色沉淀中含有，现象是 。 (3)分析未能还原的原因，重新设计实验(III)，证实了能还原，装置如下图所示。 现象： ⅰ．电流表指针偏转。 ⅱ．B中石墨电极上析出白色固体。 ⅲ．B中烧杯底部有少量淡黄色固体。 ①取出少量白色固体，洗涤后， (填操作和现象)，证明白色固体中含有Ag。 ②推测淡黄色固体为，析出的原因是 。 (4)经检验，II中的棕黄色沉淀不含，含有、和。 资料：，(白色)。 ①用稀溶解沉淀，析出红色固体，说明棕黄色沉淀中含有 。 ②通过下列实验证实，沉淀中含有和。 ⅰ．白色沉淀A是。 ⅱ．根据资料，上层清液加入淀粉后应该变蓝，实验中却无明显现象。分析现象与资料不符的原因： 原因一：KI未被氧化。 原因二：KI被氧化，由于 (用离子方程式表示)，所以无明显现象。 ⅲ．上述两种原因中均被氧化，但上层清液中仍检出，结合物质组成、化学反应解释可能的原因 。 I中未能还原的原因与反应速率、离子浓度变化等因素有关。 【答案】(1) (2)酸性溶液紫色褪去 (3) 加入浓硝酸，白色固体溶解，试管口有红棕色气体产生，加入NaCl，产生白色沉淀 析出的固体银与硝酸银发生氧化还原反应生成 (4) 上层清液中检出的原因：加入KI溶液，KI未被氧化时，转化为CuI，需0.5mol，还剩余。KI被氧化，产生的I2被还原为I-，提供电子的本质上为，还剩余。 【分析】I：将溶液滴入到饱和溶液中，根据题意，得到白色沉淀；II：将溶液滴入到溶液中，溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀，根据题意，棕黄色沉淀不含，含有、和。 【详解】（1）亚硫酸根水解，溶液呈碱性； （2）有还原性，能使酸性溶液褪色，故现象是：酸性溶液紫色褪去； （3）①该装置为原电池装置，证实了：能还原，故左侧为负极，右侧为正极，证明正极产生的白色固体中含有Ag的操作和现象是：加入浓硝酸，白色固体溶解，试管口有红棕色气体产生，加入NaCl，产生白色沉淀； ②淡黄色固体为，推测原因可能是析出的固体银与硝酸银发生氧化还原反应生成； （4）①根据已知信息：，故用稀溶解沉淀，析出红色固体，说明棕黄色沉淀中含有：； ②若KI被氧化，产生的碘单质与亚硫酸根发生反应，离子方程式为，所以无明显现象； ③上层清液中检出的原因：加入KI溶液，KI未被氧化时，转化为CuI，需0.5mol，还剩余。KI被氧化，产生的I2被还原为I-，提供电子的本质上为，还剩余。 5．（23-24高二上·北京通州·期末）某小组同学欲探究AgNO3溶液与FeSO4溶液的反应，进行如下实验。 序号 实验操作 实验现象 ① 将溶液与溶液(调pH=3)混合后密封 观察到产生灰黑色沉淀，溶液变为黄色，数小时后，溶液颜色无变化，沉淀不增加 ② 将溶液与溶液(调pH=3)混合后密封 数小时内，未观察到明显现象 ③ 取少量①中反应后的上层清液，逐滴加入KSCN溶液 观察到溶液先变红，稍振荡后红色消失，同时产生白色沉淀。再次滴入KSCN溶液，上述现象再次出现 查阅资料：i．AgSCN为白色固体，； ii． (1)取实验①中灰黑色沉淀，加入浓硝酸，沉淀溶解，产生红棕色气体，说明沉淀中含 。 (2)实验②中未观察到明显变化，说明 。 (3)实验③中，滴入KSCN后溶液先变红的原因是 。稍振荡后红色消失并产生白色沉淀，请结合离子方程式解释现象： 。 (4)综合实验①~③可知，实验①中发生反应的离子方程式为 。 (5)小组同学用KSCN标准溶液作滴定剂，定量测定实验①反应后溶液中的Ag＋浓度。能指示滴定终点的现象为 。 (6)滴定时，若取样混入灰黑色沉淀，则测得的c(Ag＋) (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 【答案】(1)Ag (2)pH＝3时，不能明显地氧化Fe2＋ (3) Fe3＋与SCN﹣的反应速率较Ag＋与SCN﹣的快 产生白色沉淀的反应为，该反应限度更大，使SCN﹣浓度降低，使Fe(SCN)3电离 (4) (5)滴入KSCN，振荡后溶液红色不再褪去 (6)偏高 【详解】（1）Ag为灰黑色沉淀，则取实验①中灰黑色沉淀，加入浓硝酸，沉淀溶解，产生红棕色气体，说明沉淀中含Ag； （2）实验②中未观察到明显变化，说明NaNO3溶液与FeSO4溶液不反应，pH＝3时,不能明显地氧化Fe2＋； （3）实验③中，滴入KSCN后溶液先变红的原因是Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+与SCN﹣的反应速率较Ag＋与SCN﹣的快，Fe3＋与SCN -反应生成Fe(SCN )3，稍微振荡后红色消失并产生白色沉淀，反应的离子方程式为：Ag++ SCN-= AgSCN↓，该反应限度更大，使SCN﹣浓度降低，使Fe(SCN)3电离； （4）实验①中银离子与亚铁离子反应生成银和铁离子，其反应的离子方程式为：Ag++Fe2+= Ag+Fe3+； （5）用 KSCN 标准溶液作滴定剂，定量测定实验①反应后溶液中的Ag＋浓度，滴定终点的现象为滴入最后一滴KSCN溶液后，溶液变为红色，且半分钟内不变色； （6）滴定时，若取样混入灰黑色沉淀银，在滴定时则会变为银离子，则测得的c(Ag+)偏高； 6．（23-24高二上·北京丰台·期末）某研究小组探究酸碱性对和反应的影响。 资料：为黄色固体，难溶于水，可溶于酸。 Ⅰ．无外加酸碱时，实验如下。 实验ⅰ 实验ⅱ (1)根据 ，可证实实验ⅰ中红褐色液体为胶体。 (2)已知黄褐色沉淀中有，还可能存在，设计实验证实 。(填操作和现象) (3)结合化学用语，解释无外加酸碱时反应结束后降低的原因 。 Ⅱ．外加酸碱条件下，实验如下。 实验编号 实验操作 现象 ⅲ 取溶液于试管中，滴加溶液，再滴加溶液 液体变为红褐色，立即产生大量气体，有液体喷出试管，最终产生大量红褐色沉淀 ⅳ 取溶液于试管中，滴加稀硫酸，再滴加溶液 溶液呈黄色，有少量气泡产生，静置无沉淀产生 (4)根据实验ⅲ，推测立即产生大量气体的原因。 猜想一：催化分解。 猜想二： 。 设计实验 ，证实猜想一不是立即产生大量气体的主要原因。 (5)是产生氧气的主要微粒。请结合反应机理分析酸性条件下产生气体少的原因 。 主要反应机理： ① ②(的水解) ③ ④ ⑤ ⑥ 注：代表的化合价为+3 (6)已知体系在废水净化中，具有一般化学氧化法无法比拟的优势，主要是由于有强氧化性，根据以上实验探究，配制该体系最好控制在 条件下。 【答案】(1)丁达尔效应 (2)取少量黄褐色沉淀于试管中，加入HCl溶解，再向试管中加入氯化钡溶液，若有白色沉淀产生，则证明有 (3)向硫酸亚铁中加入过氧化氢，生成和，离子方程式为：，反应后生成氢离子，溶液pH降低 (4) 氧化二价铁生成三价铁催化剩余分解 取2份溶液于两支试管中，分别滴加溶液和1mL 蒸馏水，对比产生气泡的速率 (5)酸性条件下有大量氢离子，使平衡⑤逆向移动，则生成量减少，导致平衡⑥逆向移动，减少，产生气体减少 (6)酸性 【分析】I．取溶液于试管中，滴加溶液，溶液变为红褐色，产生大量气泡，静止后生产黄褐色沉淀，黄褐色沉淀中有和，该步骤离子方程式为：，反应后pH降低；据此分析。 【详解】（1）欲证实实验ⅰ中红褐色液体为胶体，可采用丁达尔效应； （2）根据已知，可溶于酸，则只需溶解后验证含有硫酸根即可，操作及现象为： 取少量黄褐色沉淀于试管中，加入HCl溶解，再向试管中加入氯化钡溶液，若有白色沉淀产生，则证明有； （3）由分析可知，向硫酸亚铁中加入过氧化氢，生成和，离子方程式为：，由于反应后生成氢离子，则溶液pH降低； （4）根据实验方案，过氧化氢为过量，由于三价铁离子对过氧化氢有催化作用，则猜想二为：氧化二价铁生成三价铁催化剩余分解； 想要证实猜想一不是立即产生大量气体的主要原因，只需证明NaOH对过氧化氢分解的影响，操作如下：取2份3mL30%H2O2溶液于两支试管中，分别滴加1mL2mol⋅L−1NaOH溶液和1mL蒸馏水，对比产生气泡的速率； （5）由于是产生氧气的主要微粒，则越多，产生气体体积越大，但酸性条件下有大量氢离子，使平衡⑤逆向移动，则生成量减少，导致平衡⑥逆向移动，减少，产生气体减少； （6）体系在废水净化中，具有一般化学氧化法无法比拟的优势，主要是由于有强氧化性，则应增加浓度，根据①，想要增加浓度，应使平衡正向移动，则应在酸性条件下。 7．（23-24高二上·北京西城·期末）某化学小组以铜为阳极、石墨为阴极，研究在不同的电解质溶液中铜被氧化的价态及产物。实验装置如图所示(电源装置略去)。 资料：i．Cu2O为砖红色，CuCl为白色，CuOH为黄色且易分解 ii．[Cu(NH3)2]+为无色，在空气中易被氧化为深蓝色[Cu(NH3)4]2+ iii．25 ℃时，Ksp(CuCl)=1.2×10－6，Ksp(CuOH)= 1.2×10－14 实验记录如下： 实验 电解质溶液(3 mol/L) 现象 铜电极附近 石墨电极 I H2SO4 溶液变蓝 产生无色气泡，一段时间后有少量红色金属析出 II NaOH 出现黄色浑浊，很快变为砖红色 产生无色气泡 III NaCl 出现白色浑浊，浑浊向下扩散，一段时间后，下端白色沉淀变黄，最终为砖红色 产生无色气泡 IV KI 迅速产生棕褐色的物质，滴入1 滴淀粉溶液， 立即变为蓝色；取出铜电极洗净检验，无变化 产生无色气泡 (1)I中铜电极的电极反应式是 。 (2)II中沉淀由黄色变为砖红色的化学方程式是 。 (3)将III中所得白色沉淀过滤，充分洗涤，进行下列实验，证实该沉淀为CuCl。 ①证明III中所得白色沉淀中有Cu+的证据是 。 ②步骤iii的操作是 。 (4)III中下端白色沉淀最终变为砖红色的原因是：白色沉淀为CuCl， ，CuOH不稳定易分解为砖红色的Cu2O。 (5)IV中Cu未被氧化的原因是 。 (6)综上，铜被氧化的价态及产物与 有关。 【答案】(1)Cu − 2e－ =  Cu2+ (2)2CuOH =  Cu2O + H2O (3) 白色沉淀溶于氨水形成无色溶液，无色溶液与空气接触，振荡后变为深蓝色溶液 加入过量硝酸，再加入硝酸银溶液 (4)OH－在阴极生成并迁移向阳极区，将CuCl转化为更难溶的CuOH (5)此实验条件下，I－还原性强于Cu，优先于Cu电极失去电子 (6)电解质溶液中阴离子的种类、溶液酸碱性 【分析】铜为阳极、石墨为阴极，研究在不同的电解质溶液中铜被氧化的价态及产物，实验I中，电解质溶液为稀硫酸，阳极Cu失电子生成Cu2+，溶液变蓝，阴极开始生成氢气，一段时间后Cu2+得电子生成Cu，有少量红色金属析出；实验II中，电解质溶液为氢氧化钠溶液，阳极Cu失电子生成CuOH，后CuOH分解生成Cu2O，阴极生成氢气；实验III中，电解质溶液为NaCl溶液，阳极Cu失电子生成CuCl，阴极生成氢气，随着反应进行，溶液中氢氧根浓度增大，一段时间后，下端白色沉淀变黄，转化为CuOH，最终为砖红色Cu2O；实验IV中，电解质溶液为KI溶液，阳极I-失电子生成碘单质，滴加淀粉溶液变蓝，阴极生成氢气，取出铜电极洗净检验，无变化，说明铜电极没有反应，据此分析； 【详解】（1）I中铜电极的电极反应式是Cu − 2e－ =  Cu2+； （2）II中沉淀由黄色CuOH分解生成砖红色Cu2O，化学方程式是：2CuOH=Cu2O + H2O； （3）①根据资料ii，证明III中所得白色沉淀中有Cu+的证据是白色沉淀溶于氨水形成无色溶液，无色溶液与空气接触，振荡后变为深蓝色溶液； ②步骤iii检验氯离子，操作是加入过量硝酸，再加入硝酸银溶液； （4）根据分析，III中下端白色沉淀最终变为砖红色的原因是：白色沉淀为CuCl，OH－在阴极生成并迁移向阳极区，将CuCl转化为更难溶的CuOH，CuOH不稳定易分解为砖红色的Cu2O； （5）IV中Cu未被氧化的原因是此实验条件下，I－还原性强于Cu，优先于Cu电极失去电子； （6）根据上述实验可知，铜被氧化的价态及产物与电解质溶液中阴离子的种类、溶液酸碱性有关。 8．（23-24高二上·北京昌平·期末）化学小组实验探究与溶液的反应。将足量通入溶液中，迅速反应，得到无色溶液和白色沉淀。 资料： 白色沉淀， 白色沉淀， 白色沉淀， (1)该小组对产生的白色沉淀提出了三种假设： 假设ⅰ：白色沉淀为，其中微粒的来源为 、 、 (用化学用语表示)； 假设ⅱ：白色沉淀为； 假设ⅲ：白色沉淀为和的混合物。 (2)甲同学取洗涤后的沉淀，加入，产生无色气体，遇空气变成红棕色，证明沉淀B中含有 。 (3)乙同学向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有 ；取上层清液继续滴加溶液，未出现白色沉淀，可判断中不含。做出判断的理由： 。 (4)结合上述实验写出与溶液反应的离子方程式 。 (5)将得到的无色溶液和白色沉淀混合物，放置一段时间后，产生灰黑色物质。经检验该灰黑色沉淀为，说明与能发生氧化还原反应。利用电化学装置证实能氧化，装置如下图所示，为 ，为 。 (6)从反应原理的角度思考，根据上述实验可得出结论： 。 【答案】(1) (2) (3) 的溶解度大于，没有沉淀时必定没有沉淀 (4) (5) 水溶液 (6)与溶液生成沉淀的速率大于生成的速率 【分析】实验探究与溶液的反应：将足量通入溶液中，迅速反应，得到无色溶液和白色沉淀，白色沉淀有3种可能，假设ⅰ：白色沉淀为，则亚硫酸根由亚硫酸电离得到；假设ⅱ：白色沉淀为；假设ⅲ：白色沉淀为和的混合物；最后通过电化学实验验证银离子能氧化SO2，通过以上一系列实验说明与溶液生成沉淀的速率大于生成的速率。 【详解】（1）二氧化硫通入水中和水反应生成亚硫酸，亚硫酸为二元弱酸，电离生成亚硫酸根，即来源于亚硫酸的电离，则SO2+H2O⇌H2SO3、、； （2）沉淀B与3mol/L的硝酸反应产生的无色气体遇空气变成红棕色，说明沉淀B中含有还原性微粒，即含有+4价硫元素，所以沉淀B中含有Ag2SO3； （3）乙同学向溶液A中滴入过量盐酸，产生的白色沉淀为氯化银，证明溶液中含有Ag+；取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断B中不含Ag2SO4，由于Ag2SO4 的溶解度大于 BaSO4，没有 BaSO4 沉淀时必定没有 Ag2SO4 沉淀； （4）据以上分析可知，SO2与AgNO3溶液反应生成亚硫酸银和硝酸，其反应的离子方程式为； （5）SO2与Ag+能发生氧化还原反应生成银和硫酸根离子，则利用电化学装置证实Ag+能氧化SO2，装置如图2所示，a为 SO2 水溶液(H2SO3)，b为0.1mol/LAgNO3； （6）根据上述实验可得出结论：SO2 与 AgNO3 溶液生成 Ag2SO3 沉淀的速率大于生成Ag的速率。 9．（23-24高二上·北京·期末）在实验研究和化学工业中应用广泛，有多种制备方法。 Ⅰ.利用溶液吸收制备溶液 (1)写出该制备方法的离子方程式 。 (2)时，与反应后的溶液中，价含微粒(和)物质的量分数随变化如图1所示： 下列说法正确的是___________(选填字母) A．曲线表示物质的量分数随溶液变化的曲线 B．的溶液中： C．的溶液中： D．的溶液中存在： Ⅱ.利用工业废碱渣(主要成分)吸收硫酸厂尾气中的制备无水的成本低，优势明显。其流程如下： (3)用化学用语表示工业废碱渣(主要成分)显碱性的原因 。 (4)图2为吸收塔中溶液与反应过程中溶液组成变化。则初期反应(图中A点以前)的离子方程式是 。 (5)中和器中发生的主要反应的化学方程式是 。 资料显示： Ⅰ.在时溶解度最大，将其饱和溶液加热至以上时，由于溶解度降低会析出无水，冷却至以下时析出； Ⅱ.无水在空气中不易被氧化，在空气中易被氧化。 (6)为了降低由中和器所得溶液中的溶解度，从而提高结晶产率，中和器中加入的是过量的。 ①请结合化学反应原理解释过量的原因 。 ②结晶时应选择的最佳操作是 (选填字母)。 a．加热蒸发，直至蒸干 b．维持蒸发浓缩至有大量晶体析出，趁热过滤 c．加热浓缩，冷却至室温结晶，过滤 (7)为检验成品中是否含少量，需选用的试剂是 。 【答案】(1) (2)C (3) (4) (5) (6) 存在溶解平衡：，过量使增大，上述平衡逆向移动抑制的溶解 b (7)稀盐酸和氯化钡 【详解】（1）溶液吸收反应生成和水，其离子方程式为； （2）A. 随着pH的增大，的浓度减小，的浓度先增大后减小，的浓度增大，则曲线表示物质的量分数随溶液变化的曲线，A错误；B.由图可知 的溶液中：，B错误；C. 的溶液中，利用电荷守恒可知：溶液显中性，则，则，C正确； D. 的溶液中存在电荷守恒，，物料守恒，将两式相减，则溶液中存在：，D错误； 故选C； （3）溶液中，碳酸根离子水解生成碳酸氢根和氢氧根离子，溶液呈碱性，其离子方程式为； （4）由图可知，初期反应(图中A点以前)，的碳酸钠与二氧化硫反应生成碳酸氢钠和亚硫酸钠，反应的离子方程式为； （5）随着二氧化硫通入量增大，后期生成主要是得到亚硫酸氢钠，中和器中主要是将亚硫酸氢钠转化为硫酸钠，同时碳酸氢钠反应得到碳酸钠，主要反应化学式为； （6）①存在溶解平衡：，过量使增大，上述平衡逆向移动抑制的溶解；②a．加热蒸发直至蒸干，容易使固体溅出，导致损失，a错误；b．维持蒸发浓缩至有大量晶体析出，在利用余热蒸干，b正确；c．由于冷却至以下时析出，故应在较高温度下加热浓缩结晶，c错误；故选b； （7）先用稀盐酸除去亚硫酸钠，防止干扰，再用氯化钡检验硫酸根离子。 10．（23-24高二上·北京石景山·期末）某化学小组同学对FeCl3溶液与Na2SO3溶液的反应进行探究 实验操作 现象 ① 溶液由棕黄色变为红色，无沉淀生成。 放置6小时后，溶液变为淡黄色，始终无沉淀生成。 ② 溶液由棕黄色变为红色，无沉淀生成。 放置6小时后，生成红褐色沉淀，上层清液为无色。 (1)请用离子方程式表示Na2SO3溶液显碱性的原因 。 (2)甲同学认为实验①发生了氧化还原，其反应的离子方程式为 ，取反应后的溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，观察到 (填现象)，证实了此结论。 (3)乙同学检验红褐色沉淀为Fe(OH)3，请用平衡移动原理解释生成沉淀的原因 。 (4)丙组同学检验实验②中无Fe2+，为探究此浓度下是否能发生氧化还原反应，做了如下实验：向U形管的左侧加入 ，观察到 (填实验现象)，证实此浓度下的FeCl3溶液与Na2SO3溶液可以发生氧化还原反应。 (5)查阅资料已知：Fe3+、OH-、SO可形成难电离的红色配合物：。请解释实验②中无Fe2+生成的原因 。 (6)通过以上探究，FeCl3溶液与Na2SO3溶液的反应受 因素影响(至少写出两项)。 【答案】(1) (2) 蓝色沉淀 (3)铁离子水解显酸性，亚硫酸根水解显碱性，与氢离子反应，促使铁离子水解不断正移，从而生成沉淀。(或亚硫酸根与氢离子结合生成HSO，促使铁离子水解不断正移，从而生成沉淀。) (4) 5滴0.5mol·L-1FeCl3溶液 电流表指针偏转，U形管左侧溶液变浅，加入铁氰化钾溶液变为蓝色沉淀 (5)向亚硫酸钠滴加氯化铁，快速形成红色配合物HOFeOSO2，降低了Fe3+的浓度，使其氧化性降低，因此不发生氧化还原 (6)物质的量浓度(或物质的量的相对多少)、滴加顺序、溶液pH、反应装置、反应物是否接触等 【分析】FeCl3溶液与Na2SO3溶液反应，反应①中发生反应，反应②与反应①反应物浓度不同、滴加顺序不同，不同，导致反应现象不同，实验②中，向亚硫酸钠滴加氯化铁，快速形成红色配合物HOFeOSO2，降低了Fe3+的浓度，使其氧化性降低，因此不发生氧化还原，无Fe2+生成。 【详解】（1）用离子方程式表示Na2SO3溶液显碱性的原因是，； （2）甲同学认为实验①发生了氧化还原，其反应的离子方程式为；取反应后的溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，观察到蓝色沉淀； （3）乙同学检验红褐色沉淀为Fe(OH)3，请用平衡移动原理解释生成沉淀的原因，铁离子水解显酸性，亚硫酸根水解显碱性，与氢离子反应，促使铁离子水解不断正移，从而生成沉淀。或亚硫酸根与氢离子结合生成HSO，促使铁离子水解不断正移，从而生成沉淀； （4）丙组同学检验实验②中无Fe2+，为探究此浓度下是否能发生氧化还原反应，做了如下实验：参照实验①、②的滴加量，向U形管的左侧加入5滴0.5mol·L-1FeCl3溶液，若观察到电流表指针偏转，U形管左侧溶液变浅，是因为得电子生成，则加入铁氰化钾溶液变为蓝色沉淀，证实此浓度下的FeCl3溶液与Na2SO3溶液可以发生氧化还原反应； （5）解释实验②中无Fe2+生成的原因是，向亚硫酸钠滴加氯化铁，快速形成红色配合物HOFeOSO2，降低了Fe3+的浓度，使其氧化性降低，因此不发生氧化还原； （6）通过以上探究，FeCl3溶液与Na2SO3溶液的反应受物质的量浓度(或物质的量的相对多少)、滴加顺序、溶液pH、反应装置、反应物是否接触等因素的影响。 11．（23-24高二上·北京通州·期末）工业上用和氨水的混合液浸取废铜矿渣中的单质铜，得到。某小组同学欲通过实验探究其原理。 【查阅资料】i.呈深蓝色，；受热易分解，放出氨气。 ii.在水溶液中不稳定，在溶液中只能以等络合离子的形式稳定存在；无色，易被氧气氧化为。 【实验1】制备。 向盛有溶液的试管中滴加氨水，观察到溶液中立即出现浅蓝色沉淀；随后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色溶液。经分离得到晶体。 (1)资料表明，向溶液中滴加氨水，可能会生成浅蓝色沉淀。 ①该小组同学取实验1中浅蓝色沉淀，洗涤后， (补全实验操作和现象)，证明沉淀中含有。 ②补全实验1中生成沉淀的离子方程式： + (2)甲同学设计实验证明深蓝色溶液中含：加热深蓝色溶液并检验逸出气体为氨气。你认为此方案 (填“可行”或“不可行”)，理由是 。 【实验2】探究用和氨水的混合液浸取单质铜得到的原理。 编号 实验装置及部分操作 烧杯中溶液 实验现象 2-1 实验开始，先读取电压表示数，后迅速将其换成电流表，继续实验， 10 min内记录甲烧杯中现象 甲： 乙： 电压表指针迅速偏转至0.1V；甲中溶液无明显变化 2-2 甲： 乙： 电压表指针迅速偏转至0.3V；甲中溶液无明显变化 2-3 甲：与氨水等体积混合 乙：溶液A 电压表指针迅速偏转至0.35V；甲中溶液无明显变化 2-4 甲：与氨水等体积混合 乙： 电压表指针迅速偏转至0.65V；几分钟后，甲烧杯溶液逐渐由无色变蓝色 已知：其他条件相同时，参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，检测到的电压越大 (3)溶液A为 。 (4)对比实验2-1和2-2，可以得到结论是 。 (5)实验2-4中，甲烧杯中溶液由无色变为蓝色的原因是 。 (6)依据上述实验，分析用和氨水的混合液浸取单质铜的原理： 。 【答案】 先加入过量稀盐酸，再加入溶液，观察到有白色沉淀产生 不可行 实验1中氨水过量，过量的氨水受热分解也会产生氨气 溶液 相同条件下，的氧化性弱于 甲烧杯中发生电极反应：Cu-e-+2NH3=，被空气中的氧气氧化为蓝色的 将Cu氧化为，氨水对浸取单质铜的反应有促进作用 【分析】本实验先合成了，通过原电池的装置探究制得的原理。原电池的负极发生氧化反应，负极材料为Cu，正极发生还原反应，正极区有，有电压产生说明二者发生了反应，根据负极区溶液变蓝的现象，推断出负极区发生了被氧化为的反应，从而推断出负极区生成了，最终得出总反应是将Cu氧化为。同时通过对照实验，得出氨水对浸取单质铜的反应有促进作用的结论。 【详解】（1）①检验SO42-时，先加入过量稀盐酸，排除Ag+、CO32-、SO32-等离子的干扰，再加入溶液，有白色的BaSO4沉淀产生； ②根据题意，反应加的是氨水，故反应物中有NH3H2O，根据元素守恒，NH3H2O的系数需要配2，反应后产物中有2个NH4+生成； （2）在制备时，加入的氨水过量，一水合氨受热后也会产生氨气，NH3·H2ONH3↑+H2O，所以不一定是分解产生的氨气； （3）实验2-1和2-2用和在没加氨水的情况下进行对照，实验2-3和2-4在加了氨水的情况下进行对照，因此溶液A为溶液； （4）由表可知，实验2-1产生的电压差为0.1V，实验2-2产生的电压差为0.3V，根据其他条件相同时，参与原电池反应的氧化剂的氧化性越强，检测到的电压越大，所以的氧化性弱于； （5）甲烧杯中发生电极反应：Cu-e-+2NH3=，无色，但它易被氧气氧化为，呈深蓝色，所以溶液变蓝是因为被空气中的氧气氧化为； （6）首先根据原电池的总反应+Cu=2，说明可以将Cu氧化为，再根据实验2-3、2-4与实验2-1、2-2的对比，加入氨水后，电压差明显增大，说明氨水对浸取单质铜的反应有促进作用； 【点睛】本题要注意第（6）问，通过实验对照，加入氨水的两组数据的电压明显比没有加入氨水的两组数据的电压大，即可得出结论：说明氨水对浸取单质铜的反应有促进作用。 12．（22-23高二上·北京大兴·期末）某小组同学查阅资料：工业生产中，用乳状液处理酸性废水，得到pH约为9的溶液。小组同学利用化学实验和定量计算对其反应过程进行探究。 【实验1】 回答下列问题。 (1)①中上层清液变红，证明固体加水后，溶液中的 (填“<”“>”“=”)。 (2)②中反应的离子方程式是 。 红色褪去的试管②中几分钟后上层清液又恢复红色。小组同学提出猜测： i．甲同学猜测可能滴入的盐酸不足。 ii．乙同学不同意甲的猜测。认为应该是试管底部的固体继续溶解产生的所致，并设计实验2进一步探究其中的反应。 【实验2】 (3)综合试管③和④中的现象，认为乙同学的猜测 (填“合理”或“不合理”)。 (4)用离子方程式解释试管④中的现象 。 (5)试管⑤中产生白色浑浊的原因是 (用Q与大小关系对比说明)。 (6)丙同学查阅资料：室温下，，经计算得出。丙同学分析实验过程，因为有固体剩余，排除了溶液不饱和导致减小的可能。 请你帮助丙同学分析：处理的酸性废水得到pH约为9的溶液，小于10.3的可能原因是 。 【答案】(1)＞ (2)OH-+H+=H2O (3)合理 (4) (5) (6)与H+反应使废水中较大，减小，溶液的碱性减弱，pH小于10.3 【分析】要探究红色褪去的试管②中几分钟后上层清液又恢复红色的原因，根据甲乙两位同学的猜测，作对比实验，控制变量为氢氧化镁固体，故在试管③中是含有镁离子的上层清液，试管④中是含有镁离子的上层清液和氢氧化镁固体，观察试管③和④中是否恢复红色，即可判断哪个同学的猜测合理。 【详解】（1）①中上层清液变红，说明呈碱性，则证明固体加水后，溶液中的浓度＞的浓度。 （2）上层清液中含有OH-，加入盐酸后与H+发生中和反应生成H2O，则②中反应的离子方程式是OH-+H+=H2O。 （3）试管③中是含有镁离子的上层清液，试管④中是是含有镁离子的上层清液和氢氧化镁固体，静置一段时间后③中无现象、④中酚酞又变红，则综合试管③和④中的现象，说明氢氧化镁固体又溶解电离生成了氢氧根离子，②中氢氧根离子浓度较小，则甲猜测不合理，乙同学的猜测合理。 （4）④中存在沉淀溶解平衡，用离子方程式为。 （5）试管⑤中产生白色浑浊，说明浓度商大于溶度积常数，即原因是。 （6）由知，常温下，镁离子浓度越大氢氧根离子浓度越小。则丙同学计算得出，而实际上处理的酸性废水得到pH约为9的溶液，小于10.3，可能原因是：与H+反应使废水中较大， 减小，溶液的碱性减弱，pH小于10.3。 13．（23-24高二上·北京通州·期末）某研究小组查阅资料发现Fe3+与I-的反应具有可逆性，推测亚铁盐与饱和碘水的混合液中会存在Fe3+，并据此设计实验1（如下图所示），发现溶液未变红。该小组对溶液未变红的原因进行了如下探究。 I．初步探究 实验2：用煮沸冷却后的蒸馏水重新配制两种饱和溶液进行实验，实验记录如下表。 编号 饱 和 （NH4）2Fe（SO4）2溶液 饱和碘水 石蜡油 操作 KSCN溶液 现象 2-1 1滴 5mL 1mL 不加热 1滴 无明显现象 2-2 1滴 5mL 1mL 加热一段时间后冷却 1滴 无明显现象 (1)研究小组同学根据所查阅资料写出的Fe3+与I-反应的离子方程式为 。 (2)实验2中，加入石蜡油的目的是 。 (3)小组同学做出推断：反应速率不是导致实验1中溶液未变红的主要原因，他们的理由是 。 II．查阅资料，继续探究 【资料】AgSCN为不溶于水的白色固体。 (4)试管a的实验现象说明滤液l中含有 。 (5)试管b中，加入KSCN溶液后所产生实验现象的原因是 。 (6)甲同学对实验3提出了质疑，认为其实验现象并不能证明I2氧化了Fe2+。他提出如下假设：i．可能是AgNO3氧化了Fe2+;ii．可能是空气中的O2氧化了Fe2+。 他设计、实施了实验4，实验记录如下表。 编号 实验操作 实验现象 4 在试管中加入1滴0.2mol/L（NH4）2Fe（SO4）2溶液，5mL蒸馏水，1滴试剂a，一段时间后加入1滴KSCN溶液 溶液不变红 ①试剂a是 。 ②依据实验4，甲同学做出判断： (7)根据实验1～4所得结论是 。 【答案】 2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2 隔绝空气中的O2，防止O2氧化Fe2+ 实验2中，采取了增大反应物浓度、升高温度的措施提高化学反应速率，但溶液仍未变红 Fe3+ 加入KSCN后，Fe3+先与SCN-反应生成Fe(SCN)3，溶液变红；Ag+与SCN-反应生成AgSCN，使平衡Fe3++3SCN-⇌ Fe(SCN)3逆向移动，红色褪去，产生白色沉淀 0.1mol/LAgNO3溶液 假设ⅰ、ⅱ均不成立 实验1溶液未变红是因为2Fe2++I2⇌2Fe3++2I-的限度很小，溶液中Fe3+浓度太低，未能检出 【分析】I．(1)Fe3+具有强氧化性，I-具有还原性。Fe3+与I-发生氧化还原反应 (2)    实验2中，石蜡密度小不溶于水，加入石蜡油的目的是隔绝空气中的O2。 (3)    反应速率不是导致实验1中溶液未变红的主要原因可以从对比试验来分析。 (4)    试管a的加入1滴KSCN溶液变红色说明含有Fe3+ (5)    Fe3++3SCN-⇌ Fe(SCN)3 是可逆反应，从平衡移动的角度来分析 (6)    设计实验验证氧化Fe2+的物质 【详解】I．(1)Fe3+具有强氧化性，I-具有还原性。Fe3+与I-发生氧化还原反应的离子方程式为2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2 (2)实验2中，石蜡密度小不溶于水，加入石蜡油后浮在水面隔绝空气中的O2，防止O2氧化Fe2+。 (3)小组同学做出推断：反应速率不是导致实验1中溶液未变红的主要原因，他们的理由是采取了增大反应物浓度、升高温度的措施提高化学反应速率，但溶液仍未变红。Ag+与SCN-反应生成AgSCN，使平衡Fe3++3SCN-⇌ Fe(SCN)3逆向移动，红色褪去，产生白色沉淀 。 (7)    II．（4）试管a的加入1滴KSCN溶液变红色说明含有Fe3+ (5). 加入KSCN后，Fe3+先与SCN-反应生成Fe(SCN)3，溶液变红；Ag+与SCN-反应生成AgSCN，使平衡Fe3++3SCN-⇌ Fe(SCN)3逆向移动，红色褪去，产生白色沉淀 （6）①需要验证是否是AgNO3氧化了Fe2+，所以试剂a是0.1mol/LAgNO3溶液 ②依据实验4，甲同学做出判断②依据实验4，甲同学做出判断 (7)根据实验1～4所得结论是实验1溶液未变红是因为2Fe2++I2⇌2Fe3++2I-的限度很小，溶液中Fe3+浓度太低，未能检出。 14．（22-23高二上·北京西城·期末）某小组探究含Cr元素的化合物间的转化，进行如下实验。 资料： i.含Cr元素的常见粒子： (橙色)、 (黄色)、CrO5(溶于水，蓝紫色，不稳定)、Cr3+(绿色)、Cr(OH)3(蓝灰色，难溶于水，可溶于强酸、强碱)、(亮绿色)。 ii.H2O2在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快。 iii.在碱性环境中，O2不能氧化+3价铬元素。 实验操作及现象如表： 装置 步骤 操作 现象 2mL0.0125mol•L-1K2Cr2O7溶液 I 先滴入稀硫酸至pH≈2，再滴入5滴5%H2O2溶液，振荡 溶液橙色加深。滴入H2O2溶液后迅速变为蓝紫色，有气泡生成。稍后，无明显气泡时，溶液由蓝紫色完全变为绿色 Ⅱ 继续缓慢滴入10滴2mol•L-1NaOH溶液，边滴，边振荡 又有气泡生成，溶液最终变为黄色 (1)已知 (橙色)+H2O2 (黄色)+2H+。请用化学平衡移动原理解释I中滴入稀硫酸后溶液橙色加深的原因： 。 (2)I中，溶液由橙色变为绿色的总反应的离子方程式是 。 (3)Ⅱ中，继续滴入NaOH溶液后，又有气泡生成的原因是 。 (4)Ⅱ中，继续滴入NaOH溶液后，预测有Cr(OH)3沉淀生成，但实验时未观察到。 提出假设：在碱性环境中，+3价铬元素被H2O2氧化。 ①甲同学设计实验证明假设成立： 取少量I中的绿色溶液，在滴入NaOH溶液前增加一步操作： 。然后滴入NaOH溶液，有蓝灰色沉淀生成，继续滴入NaOH溶液，沉淀溶解，溶液变为 色。 ②乙同学进一步研究碱性环境对+3价铬元素的还原性或H2O2的氧化性的影响，设计如图实验。 右侧烧杯的溶液中，氧化剂是 。 开始时灵敏电流计指针不偏转，分别继续进行如下实验。 i.向左侧烧杯中滴入NaOH溶液，出现蓝灰色沉淀，继续缓慢滴入NaOH溶液，灵敏电流计指针向右偏转(电子从左向右运动)，此时左侧的电极反应式为 。 ii.向右侧烧杯中滴入NaOH溶液，有微小气泡生成，灵敏电流计指针向左偏转，左侧无明显变化。此时原电池中的总反应的化学方程式为 。 (5)由上述实验，与H2O2、与H2O2的氧化性强弱(填“>”或“<”)： 酸性条件下， H2O2；碱性条件下， H2O2。 【答案】(1) (橙色)+H2O2 (黄色)+2H+，滴入稀硫酸，c(H+)增大，平衡向左移动，c()增大，溶液橙色加深 (2)+ 8H+ + 3H2O2 = 2Cr3+ + 3O2↑+ 7H2O (3)H2O2在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快 (4) 将试管放入沸水浴中加热，至无气泡，冷却 亮绿色 H2O2 Cr(OH)3 + 5OH−－3e−=+ 4H2O 2H2O2 = 2H2O + O2↑ (5) ＞ ＜ 【详解】（1） (橙色)+H2O2 (黄色)+2H+，滴入稀硫酸，c(H+)增大，平衡向左移动，c()增大，溶液橙色加深； （2）I中，溶液由橙色变为绿色是在酸的作用下反应转化为Cr3+，总反应的离子方程式是+ 8H+ + 3H2O2 = 2Cr3+ + 3O2↑+ 7H2O； （3）H2O2在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快，故Ⅱ中，继续滴入NaOH溶液后，又有气泡生成； （4）①取少量I中的绿色溶液，在滴入NaOH溶液前增加一步操作，以排尽溶液中的溶解氧气，排除干扰：将试管放入沸水浴中加热，至无气泡，冷却；然后滴入NaOH溶液，有蓝灰色沉淀生成，继续滴入NaOH溶液，沉淀溶解，生成，溶液变为亮绿色； ②乙同学进一步研究碱性环境对+3价铬元素的还原性或H2O2的氧化性的影响，右侧烧杯的溶液中，氧化剂是H2O2； i.向左侧烧杯中滴入NaOH溶液，出现蓝灰色沉淀，继续缓慢滴入NaOH溶液，灵敏电流计指针向右偏转(电子从左向右运动)，左侧为负极，负极上蓝灰色沉淀Cr(OH)3失电子产生，电极反应式为Cr(OH)3 + 5OH−－3e−= + 4H2O； ii.向右侧烧杯中滴入NaOH溶液，有微小气泡生成，灵敏电流计指针向左偏转，左侧无明显变化，左侧为正极O2得电子产生H2O，右侧负极上H2O2失电子产生氧气，此时原电池中的总反应的化学方程式为2H2O2 = 2H2O + O2↑； （5）溶液中存在平衡 (橙色)+H2O2 (黄色)+2H+，根据上述实验可知，酸性条件下，得电子能力强于H2O2，先放电，氧化性>H2O2；碱性条件下，得电子能力弱于H2O2，H2O2先放电，氧化性：<H2O2。 15．（22-23高二上·北京海淀·期末）某小组研究溶液与溶液之间的反应，过程如下。 资料：铁氰化亚铁化学式为是蓝色不溶于水的固体。 【进行实验】 实验Ⅰ：取配制时加入盐酸酸化的的溶液进行实验，记录如下： 实验步骤 实验现象 ⅰ.取1mL溶液于试管中，加入1mL溶液，再加入1滴溶液，放置10min 溶液为黄色，无沉淀生成 ⅱ.从ⅰ所得溶液中取出1mL于试管中，加入… 生成较多白色沉淀 ⅲ.取1mL溶液于试管中，10min后，加入…(加入试剂种类与顺序均与ⅱ相同) 生成少量白色沉淀 (1)配制溶液时，通常会加入盐酸酸化，结合化学用语解释其原因： 。 (2)依据步骤ii、iii的实验现象，可证明与发生反应生成了。其中，加入的试剂是 、 。 (3)步骤iii的目的是 。 小组同学对实验Ⅰ未检验到的原因进行了进一步探究。 资料：ⅰ.溶液中存在平衡： ⅱ.溶液中存在平衡： ⅲ.HCN为一元弱酸。 【继续实验】按如下过程进行实验Ⅱ~Ⅳ，记录如下： 实验过程： 序号 试剂a 实验现象 Ⅱ 的溶液(未加入盐酸酸化) 溶液变为褐色，离心分离得到较多蓝色沉淀 Ⅲ 向蒸馏水中加入硫酸、，调节pH和与实验Ⅰ所用溶液相同 溶液为黄色，无沉淀生成 Ⅳ 的溶液(未加入盐酸酸化)，加入NaCl调与_______相同 溶液变为褐色，离心分离得到少量蓝色沉淀 (4)实验Ⅱ中，能证明有生成的实验现象是 。 (5)从平衡的角度分析，实验Ⅲ中，观察不到有蓝色沉淀生成的可能原因是 。 (6)补齐实验Ⅳ的操作：的溶液(未加入盐酸酸化)，加入NaCl调与 相同。 (7)由实验Ⅰ～Ⅳ，可以得到的结论有 (至少写出两点)。 【答案】(1)与发生反应生成了和Fe2+ (2) 稀盐酸 BaCl2溶液 (3)排除空气中氧气对实验的干扰 (4)离心分离得到较多蓝色沉淀 (5)溶液中存在平衡：，向蒸馏水中加入硫酸，氢离子和CN-结合生成弱酸HCN，平衡正向移动，浓度降低，无法和Fe2+反应生成蓝色沉淀 (6)实验Ⅰ (7)与发生反应生成了和Fe2+、c(H+)过高会导致无法检验Fe2+、过高会导致FeCl3与反应生成Fe2+较少(至少写出两点) 【详解】（1）配制 FeCl3溶液时，Fe3+会水解，Fe3+＋3H2OFe(OH)3＋3H+，加入浓盐酸可以抑制其水解，故答案为：Fe3+＋3H2OFe(OH)3＋3H+，盐酸抑制氯化铁水解。 （2）证明与发生反应生成了，应先加入足量稀盐酸排除的干扰，再加入BaCl2溶液，若生成较多白色沉淀，则说明反应生成了，故答案为：稀盐酸；BaCl2溶液。 （3）具有还原性可能被空气中的氧气氧化成Na2SO4，步骤iii的目的是排除空气中氧气对实验的干扰。 （4）Fe2+和溶液反应生成蓝色沉淀，则实验Ⅱ中，能证明有生成的实验现象是离心分离得到较多蓝色沉淀。 （5）溶液中存在平衡：，向蒸馏水中加入硫酸，氢离子和CN-结合生成弱酸HCN，平衡正向移动，浓度降低，无法和Fe2+反应生成蓝色沉淀。 （6）溶液中存在平衡：，若溶液酸性较强，氢离子和CN-结合生成弱酸HCN，平衡正向移动，浓度降低，无法和Fe2+反应生成蓝色沉淀；溶液中存在平衡：，氯离子浓度过高会使平衡逆向移动，导致Fe3+浓度降低，Fe3+和反应生成的Fe2+浓度较低，加入溶液后无蓝色沉淀生成；为了验证对实验的影响，应该先排除氢离子对实验的干扰，的溶液(未加入盐酸酸化)，加入NaCl调与实验实验Ⅰ所相同，若观察到溶液变为褐色，离心分离得到少量蓝色沉淀，说明过高导致未观察到蓝色沉淀。 （7）由实验Ⅰ～Ⅳ，可以得到的结论有：与发生反应生成了和Fe2+、c(H+)过高会导致无法检验Fe2+、过高会导致FeCl3与反应生成Fe2+较少。 16．（22-23高二上·北京通州·期末）某研究小组为探究含氟牙膏对牙齿表面釉质保护情况，进行如下两组实验。牙齿表面釉质的主要成分是Ca5(PO4)3OH。 已知：Ca5(PO4)3OH：Ksp=7×10−37；Ca5(PO4)3F：Ksp=2.8×10−61；CaCO3：Ksp=3.4×10−9；CaF2：Ksp=1.46×10−10；H3PO4：Kₐ1=6.9×10−3，Kₐ2=6.2×10−8，Kₐ3=4.8×10−13。 (1)牙釉质在唾液中的沉淀溶解平衡可用离子方程式表示为 。 实验Ⅰ：用碳酸钙与盐酸反应来模拟牙齿腐蚀过程 (2)选取碎鸡蛋壳分两组浸泡(如表所示)，冲洗晾干后置于锥形瓶中，与20mL1mol/L盐酸于注射器进行如下反应。 组别 浸泡试剂 实验组 含氟牙膏水(主要成分NaF，含氟量为1%)浸泡30min 对照组 蒸馏水浸泡30min ①反应开始7—12s时，实验组生成CO2速率比对照组慢，请用化学用语写出NaF对碎鸡蛋壳保护的原理： 。 ②13—26s时气体生成速率实验组大于对照组，经分析发现反应后期有HF生成，加快了产生CO2速率。据此可知HCl、H2CO3、HF的酸性由大到小顺序为 (填化学式)。 (3)结合上述分析：一段时间内NaF对鸡蛋壳有保护作用，写出NaF保护牙釉质发生反应生成氟磷灰石Ca5(PO4)3F的离子方程式为 。 实验Ⅱ：探究磷酸在不同pH下的存在状态。 (4)滴定分数是指滴定过程中标准溶液与待测溶液中溶质的物质的量之比。常温下，用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定0.1mol·L-1H3PO4，滴定曲线如图所示。 已知：指示剂变色范围：甲基橙：pH＜3.1红色    3.1＜pH＜4.4橙色    pH＞4.4黄色 ①b点为第一滴定终点可选用甲基橙做指示剂，滴定终点现象为 。 ②请结合化学用语解释c点溶液显碱性的原因 。 ③下列说法正确的是 。 A．a点溶液pH=3.9的原因是：H3PO4H2PO+H+ B．b点溶液中存在：c(Na+)＞c(H2PO)＞c(H+)＞c(HPO)＞c(OH-) C．c点时溶液中粒子浓度大小关系为：c(H2PO)+2c(H3PO4)＜c(PO) (5)由上述实验可知，当某同学吃苹果(pH=4.9)时，苹果中有机酸产生的H⁺腐蚀牙釉质的离子方程式是 。 (6)合理保护牙齿的有效措施有： 。 【答案】(1)Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3(aq)+OH-(aq) (2) 2NaF+CaCO3═CaF2+Na2CO3 HCl＞HF＞H2CO3 (3)Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)= Ca5(PO4)3F(s)+ OH-(aq) (4) 滴入最后一滴NaOH溶液，溶液的颜色由橙色变为黄色，且半分钟内不恢复原色 c点溶质为Na2HPO4，由于水解程度大于电离程度：，导致c点溶液显碱性 B (5)Ca5(PO4)3OH+7H+=3+H2O+5Ca2+ (6)吃完酸性食物后及时漱口，持续使用含氟牙膏    【详解】（1）已知牙釉质的主要成分为Ca5(PO4)3OH，其在唾液中的沉淀溶解平衡的离子方程式为：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3(aq)+OH-(aq)，故答案为：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3(aq)+OH-(aq)； （2）①含氟牙膏（含氟成分为NaF）与鸡蛋壳中碳酸钙能发生复分解反应，形成更难溶的氟化钙保护层，覆盖在碳酸钙固体表面阻止反应继续进行，从而导致放出CO2的速率减慢，该原理的化学方程式为：2NaF+CaCO3═CaF2+Na2CO3，故答案为：2NaF+CaCO3═CaF2+Na2CO3； ②根据反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑结合强酸制弱酸的原理可知，酸性HCl大于H2CO3，13—26s时气体生成速率实验组大于对照组，经分析发现反应后期有HF生成，加快了产生CO2速率，说明酸性HF大于H2CO3，据此可知HCl、H2CO3、HF的酸性由大到小顺序为HCl＞HF＞H2CO3，故答案为：HCl＞HF＞H2CO3； （3）结合上述分析：一段时间内NaF对鸡蛋壳有保护作用，即NaF保护牙釉质发生反应生成氟磷灰石Ca5(PO4)3F即Ca5(PO4)3OH和NaF反应生成Ca5(PO4)3F和NaOH，该反应的离子方程式为Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)= Ca5(PO4)3F(s)+ OH-(aq)，故答案为：Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)= Ca5(PO4)3F(s)+ OH-(aq)； （4）①根据甲基橙的变色范围可知，pH＜3.1红色    3.1＜pH＜4.4橙色    pH＞4.4黄色，图中b点的pH约为5，故b点为第一滴定终点可选用甲基橙做指示剂，起始颜色为橙色，滴定终点现象为滴入最后一滴NaOH溶液，溶液的颜色由橙色变为黄色，且半分钟内不恢复原色，故答案为：滴入最后一滴NaOH溶液，溶液的颜色由橙色变为黄色，且半分钟内不恢复原色； ②由题干图示可知，c点的滴定分数为100%，即加入等体积的NaOH溶液，此时溶质为Na2HPO4，由于既能发生电离：+H+，又能发生水解：+H2O+OH-，且电离小于水解，导致c点溶液显碱性，故答案为：c点溶质为Na2HPO4，由于既能发生电离：+H+，又能发生水解：+H2O+OH-，且电离小于水解，导致c点溶液显碱性； ③ A．a点溶液中的溶质有H3PO4、NaH2PO4，故此时溶液中存在：H3PO4+H+、+H+、+H2O+OH-等平衡，故pH=3.9的原因是H3PO4和的电离大于的水解，A错误； B．b点溶液中的溶质有H3PO4、NaH2PO4，溶液呈酸性，此时溶液中存在：H3PO4+H+、+H+、+H2O+OH-等平衡，且H3PO4的电离大于的水解，存在：c(Na+)＞c()＞c(H+)＞c()＞c(OH-)，B正确； C．c点的滴定分数为100%，即加入等体积的NaOH溶液，此时溶质为NaH2PO4，此时溶液显碱性，则的水解大于电离，即c(H3PO4)＞c()，根据电荷守恒有：c(Na+)+c(H+)= 2c()+c()+3c()+c(OH-)，根据物料守恒有：c(Na+)= c()+()+c()+c(H3PO4)，则有质子守恒为：c(H3PO4)+ c(H+)= c()+2c()+c(OH-)，又知c(OH-)＞c(H+)，则c(H3PO4)＞c()+2c()，结合c(H3PO4)＞c()，则有2c(H3PO4)＞2c()+4c()，即有2c(H3PO4)+c()＞3c()+4c()，故c点时溶液中粒子浓度大小关系为：c()+2c(H3PO4)＞c(PO)，C错误； 故答案为：B； （5）由上述实验可知，已知牙齿表面釉质的主要成分是Ca5(PO4)3OH，当某同学吃苹果(pH=4.9)时，苹果中有机酸产生的H⁺腐蚀牙釉质的离子方程式是Ca5(PO4)3OH+7H+=3+H2O+5Ca2+，故答案为：Ca5(PO4)3OH+7H+=3+H2O+5Ca2+； （6）根据上述实验可推知，合理保护牙齿的有效措施有：吃完酸性食物后及时漱口，持续使用含氟牙膏 ，故答案为：吃完酸性食物后及时漱口，持续使用含氟牙膏 。 ( 37 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$