题型突破01 实验探究题-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学上学期期末真题分类汇编（北京专用）

题型突破01 实验探究题 1．（22-23高一上·北京海淀·期末）化学是一门以实验为基础的学科，某同学为探究溶液的性质进行如下实验，操作如图所示。查阅资料可知： ①可将氧化为S，也可以把氧化为 ②电解质可使胶体发生聚沉 ③亚铁离子和硫离子在溶液中可生成为黑色沉淀，该沉淀能溶于盐酸。 根据实验现象，下列分析正确的是 A．向②后试管加入足量稀盐酸，沉淀全部溶解 B．根据反应现象分析，①～④的变化中，只有1处涉及氧化还原反应 C．若将溶液滴加到溶液中，产生的现象与图中①、②现象相同 D．若将溶液更换成溶液，可产生相同的现象 2．（22-23高一上·北京石景山·期末）人体内铁元素以和的形式存在，易被吸收，所以给贫血者补充铁元素时，应补充亚铁盐。“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中的存在，设计并进行了如下实验： (1)试剂1可选择 。 (2)加入试剂2为了验证是否被氧化，试剂2选择 。 (3)一般在服用“速力菲”时，同时服用维生素C，将不易吸收的转化为，说明维生素C具有 性。 (4)加入新制氯水，溶液中发生反应的离子方程式是 。 (5)不仅溶液中易被氧化成，溶液中白色絮状沉淀更易被氧化，请写出在空气中被氧化的化学方程式是 ，沉淀转化过程的现象是 。 3．（22-23高一上·北京西城·期末）为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和加热装置已略去，气密性已检验)。 实验过程： I.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 II.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 III.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。 IV.…… (1)A中利用浓盐酸和MnO2固体的反应制备氯气，反应的离子方程式是 。 (2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。 (3)B中溶液发生反应的离子方程式是 。 (4)为验证溴的氧化性强于碘，过程IV的操作和现象是：打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡， 。 (5)过程III实验的目的是 。 (6)从原子结构角度分析氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因： 。 4．（22-23高一上·北京西城·期末）某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题： （1）分别取一定量硫酸铁、硫酸亚铁固体，均配制成100mL0.1mol/L的溶液。在配制FeSO4溶液时需加入少量铁屑，其目的是 。 （2）甲组同学取2mLFeSO4溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeSO4溶液与氯水反应的离子方程式为 。 （3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeSO4溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是 。 （4）丙组同学研究pH对FeSO4稳定性的影响，得到如图所示结果，增强Fe2+稳定性的措施为 。(写出一条即可) （5）丁组同学为了探究Fe2(SO4)3与Cu的反应，做了如图所示实验： ①Fe3+与Cu反应的离子方程式为 。 ②为了探究白色沉淀产生的原因，同学们查阅资料得知： i.CuSCN是难溶于水的白色固体； ii.SCN的化学性质与I-相似； ii.2Cu2++4I-=2CuI↓+I2。 填写实验方案： 实验方案 现象 步骤1：取4mL0.2mol/L的FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。 无明显现象 步骤2：取4mL mol/L的CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。 产生白色沉淀 Cu2+与SCN-反应的离子方程式为 。 5．（22-23高一上·北京丰台·期末）某小组同学探究久置FeSO4固体变质的情况，并测定其中铁元素的质量分数。将0.6gFeSO4固体用蒸馏水溶解，配成20mL待测液，进行实验。 资料：KSCN中S元素的化合价为﹣2价；酸性条件下，MnO的还原产物为Mn2+。 (1)实验一： ①i中溶液略微变红，说明待测液中存在 。 ②ii中溶液颜色逐渐加深的原因是 (用离子方程式表示)。 ③由实验一推测FeSO4固体变质的情况是 (填字母序号)。 a.未变质        b.部分变质        c.完全变质 (2)实验二：探究ii中“红色褪去”的原因。 针对“红色褪去”的现象，小组同学猜想可能的原因是 ，并通过如下实验证实了猜想。将褪色后的溶液分两份分别进行实验： 序号 操作 现象 ① 滴加NaOH溶液 产生红褐色沉淀 ② 滴加FeCl3溶液 _______ 请补全②中的现象： 。 (3)实验三：测定久置FeSO4固体中铁元素的含量，设计实验方案如图： ①可选作A的物质是 (填字母序号)。 a.Zn    b.Cu      c.Fe     d.KI ②若消耗0.1mol/LKMnO4溶液3.6mL，则久置FeSO4固体中铁元素的质量分数是 。 6．（22-23高一上·北京石景山·期末）元素周期表反映了元素之间的内在联系，是学习、研究和应用化学的一种重要工具。 I.上图是元素周期表的一部分，回答下列问题： (1)元素②位于元素周期表的第 周期 族，它的一种质量数为14的原子可测定文物年代，用核素符号表示该原子是 。 (2)元素⑥的原子结构示意图是 。 (3)上述①~⑥号元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是 ，碱性最强的是 (填化学式)。 II.某小组为探究Cl2、Br2、I2的氧化性强弱，设计实验如下： 资料：稀溴水呈黄色；浓溴水呈红棕色；碘水呈棕黄色。 序号 实验① 实验② 实验操作 现象 溶液变为黄色 (4)实验①中反应的离子方程式是 。 (5)实验②观察到的现象是 ，甲同学根据此现象得出结论：氧化性Br2＞I2。乙同学认为实验②不能充分证明氧化性Br2＞I2，其理由是 。 (6)从原子结构的角度解释卤素单质的氧化性递变规律：同一主族元素从上到下 ，因此，元素的非金属性逐渐减弱，对应的单质的氧化性逐渐减弱。 7．（22-23高一上·北京丰台·期末）某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应 资㺶：i.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO﹣氧化成MnO2(棕黑色)、MnO (绿色)、MnO (紫色)。 ii.浓同条件下，MnO可被OH﹣还原为MnO。 iii.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。 实验装置如图(夹持装置略)： 序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 物质a 水 5%NaOH溶液 40%NaOH溶液 通入Cl2前C中实验现象 得到无色溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 通入Cl2后C中实验现象 产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 (1)实验室中利用MnO2和浓盐酸加热的反应来制取氯气，对比本实验A中的反应，推测氧化性MnO2 KMnO4(填“>”或“＜”)。 (2)B中试剂是 (填序号)。 ①浓硫酸       ②饱和食盐水 (3)通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色，补全发生反应的化学方程式： _______Mn(OH)2+_______=_______+_______H2O。 (4)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是： ① ； ②在碱性条件下可以被氧化到更高价态。 (5)根据资料ii，Ⅲ中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液 原因一：可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。 原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将MnO氧化为MnO。 ①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因 ，但通过实验测定，溶液的碱性变化很小。 ②针对原因二小组同学做如下探究： 序号 Ⅳ Ⅴ 操作 取Ⅲ中放置后的1mL悬浊液，加入4mL40%NaOH溶液 取Ⅲ中放置后的1mL悬浊液，加入4mL水 现象 溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深 溶液紫色缓慢加深 Ⅳ中溶液紫色迅速变为绿色的离子方程式为 ，溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被 (填“化学式”)氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。 ③分析Ⅳ、Ⅴ实验现象不同的原因是 。 8．（22-23高一上·北京朝阳·期末）化学小组同学学习了Fe3+与Fe反应后，猜想Cu2+也能与Cu发生反应。为了验证猜想，进行实验。 (1)Fe2(SO4)3溶液与Fe反应的离子方程式为 。 (2)[实验探究] 实验Ⅰ [实验假设] 甲同学分析了实验Ⅰ无明显现象的原因，做出如下假设： 假设a：由于反应温度较低，导致Cu2+氧化性较弱。 假设b：由于 ，导致Cu2+氧化性较弱。(补全假设b) 针对上述假设，甲同学继续进行如下实验： [实验探究] 序号 实验 加入试剂或操作 实验Ⅱ 加热试管 实验Ⅲ 加入CuSO4固体，振荡 实验结果：实验Ⅱ和实验Ⅲ中均未检测出Cu+。 (3)[实验探究] 乙同学用CuCl2溶液代替CuSO4溶液进行实验： 实验Ⅳ 实验Ⅳ中发生的离子反应方程式为 。 (4)[实验改进] 乙同学针对实验Ⅰ进行改进，设计并完成实验Ⅴ：向试管a中加入几滴浓盐酸，一段时间后，溶液蓝色明显变浅，铜片表面产生白色沉淀。 乙同学因此得出结论：Cl−对Cu2+与Cu发生反应有促进作用。 ①丙同学认为通过实验Ⅴ不能得出乙同学的结论，原因是 。 ②丙同学继续设计实验： (填操作和现象)，证实了乙同学结论合理。 (5)[结论分析] 综合上述实验可知，Cu2+能否氧化Cu与 有关 9．（23-24高一上·北京石景山·期末）某研究小组制备氯气并进行氯及其化合物性质的探究。 I．制备氯气并进行性质探究 (1)A装置制取的方程式是 。 (2)B装置中的试剂是 。 (3)常温下，C装置可制备消毒液，C中发生反应的离子方程式是 。 (4)若将C放入热水浴中得到，生成的离子方程式是 。 Ⅱ．研究反应条件对反应的影响 (5)小组设计了如下实验，探究和KCl的反应(实验在室温下进行)： 烧杯编号 1 2 3 4 饱和溶液 1mL 1mL 1mL 1mL KCl固体 1g 1g 1g 1g 水 8mL 6mL 3mL 0mL 0mL 2mL ___________mL 8mL 现象 无现象 溶液呈浅黄色 溶液呈黄绿色，生成浅黄绿色气体 溶液呈黄绿色，生成黄绿色气体 ①烧杯3加入硫酸的体积应是 mL。 ②分析该组实验现象，得出的结论是 。 (6)该小组同学查资料得知：将固体和浓盐酸混合能生成氯气，同时有大量生成；沸点为11℃，熔点为-59℃，气态为黄绿色，液态为红色；沸点为-34℃，液态为黄绿色。设计最简单的实验验证中含有 。 10．（22-23高一上·北京西城·期末）氯气可用于制取漂白剂和自来水消毒。 (1)下图是实验室制备氯气的制备和除杂装置 ①A为氯气发生装置。A中反应方程式是 (锰被还原为)。 ②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂 。 (2)“84”消毒液也可用于漂白，其工业制法是控制在常温条件下，将氯气通入NaOH溶液中，反应的离子方程式为 。 (3)同学们探究“84”消毒液在不同pH下使红纸褪色的情况，做了如下实验： 步骤1：将5mL市售“84”消毒液稀释100倍，测得稀释后溶液的； 步骤2：将稀释后溶液各20mL分别加入3个洁净的小烧杯中； 步骤3：用溶液将3个烧杯内溶液的pH分别调至10、7和4(溶液体积变化忽略不计)。 步骤4：在3个烧杯中分别放入大小相同的红纸，观察现象，记录如下： 烧杯 溶液的pH 现象 a 10 10min后，红纸基本不褪色；4h后红纸褪色 b 7 10min后，红纸颜色变浅；4h后红纸褪色 c 4 10min后，红纸颜色变得更浅；4h后红纸褪色 已知，溶液中、HClO和物质的量分数随溶液pH变化的关系如下图所示： ①由实验现象可得以下结论：溶液pH在4～10范围内，pH越大，红纸褪色 。 ②结合图像进行分析，b、c两烧杯中实验现象出现差异的原因是 。 (4)由于氯气会与自来水中的有机物发生反应生成对人体有害的物质，人们尝试研究并使用新的自来水消毒剂，如气体就是一种新型高效含氯消毒剂。 ①一种制备的方法是用通入硫酸酸化的溶液中，反应的离子方程式为 。 ②另一种制备的方法是用与盐酸反应，同时有生成，产物中体积约占，每生成，转移 。 ③在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐，需将其转化为除去。下列试剂中，可将转化为的是 (填字母序号)。 a.            b.            c.            d.KI 11．（22-23高一上·北京西城·期末）探究0.5mol/LFeCl3溶液(pH=1)与不同金属反应时的多样性的原因。 (各组实验中：所用FeCl3溶液体积相同；金属过量；静置、不振荡) 编号 金属 现象及产物检验 Ⅰ 镁条 立即产生大量气体，金属表面变黑，该黑色固体能被磁铁吸引，液体颜色由棕黄色逐渐变为红褐色； 片刻后气泡减少，金属表面覆盖有红褐色沉淀，此时取反应后的液体，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀。 Ⅱ 铜粉 无气体产生，溶液逐渐变为蓝绿色； 取反应后的溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀。 (1)根据实验Ⅰ中的现象，推测红褐色液体为胶体，并用光束照射该液体，在与光束垂直的方向观察到 得以证实。 (2)已知：Fe和Fe3O4均能被磁铁吸引。 ①为了确定黑色固体的成分是否含有Fe与Fe3O4，重复实验Ⅰ，及时取少量镁条表面生成的黑色粉末，洗净后进行实验如下： 该实验说明黑色固体中一定含有 ，结合现象写出判断的理由： 。 ②除上述结论外，分析实验Ⅰ的现象，可知被还原得到的产物一定还有 。 (3)实验Ⅰ、Ⅱ中现象的差异，与Fe3+、Mg2+、Fe2+、H+、Cu2+的氧化性强弱有关，其顺序是Mg2+＜Fe2+＜ 。 12．（22-23高一上·北京西城·期末）实验小组发现新配制的溶液放置一段时间，由浅绿色溶液变为黄色浊液A，进行如下探究。 资料：i.胶体可以透过滤纸。  ii.与溶液反应，生成蓝色沉淀。 (1)探究A中的成分，进行如下实验。 ①取少量A，过滤得到红褐色沉淀和黄色透明液体B。 ②取少量B于试管中，加入溶液， (填现象)。 ③取少量B于试管中，加入 (填试剂)，液体变为红色。 ④用激光笔照射B，看到一条光亮的“通路”。 综合上述实验，说明A中铁元素的存在形态有、、 和 。 (2)进一步探究B显黄色的原因。 ①实验一中，加入铁粉的作用是 (用离子方程式表示)。 ②由上述实验得出：B显黄色的主要原因不是因为含有，而是因为含有 。理由是： 。 (3)测定A的变质程度并分析对后续实验的影响。 ①取25.00mL A，加入足量稀硫酸，可与24.00mL溶液恰好完全反应。已知在酸性环境下被还原为，A中的浓度为 ，说明其主要成分仍然是。 ②下列实验可以使用A进行的是 (填字母)。 a.向A中滴入NaOH溶液，制备纯净的沉淀 b.用A处理含有+6价Cr的酸性废水，将剧毒的+6价Cr还原至低毒的+3价 经过上述探究，实验小组对溶液的配制与使用有了更深入的理解。 13．（22-23高一上·北京海淀·期末）某补铁剂的主要成分是硫酸亚铁()，说明书中建议“本品与维生素C同服”。小组同学为探究其原理，用放置7天的溶液()进行下列实验。 资料：维生素又称抗坏血酸，易溶于水，其溶液呈酸性。 I.检验铁元素的价态 实验序号 试管中的试剂 实验操作及现象 i 2 mL放置后的溶液 滴加5滴KSCN溶液后，溶液变为浅红色 ii 2 mL放置后的溶液，0.1 g维生素C 维生素C溶解，溶液，滴加5滴KSCN溶液后，溶液 仍呈无色 (1)i中观察到 ，说明溶液中存在。将氧化的物质是 。 (2)①小组同学推测，ii中溶液仍为无色是因为维生素与发生了反应。补全该反应的离子方程式。□□___□ ②甲同学认为，可以取ii中溶液加入酸性溶液验证反应产物。乙同学认为该方法不可行，理由是 。 (3)丙同学认为ii中检验方案不严谨，应考虑pH对反应的影响，依据是 。 II.探究pH对ii中反应的影响 小组同学补充了如下实验，继续探究pH对ii中反应的影响。 实验序号 试剂 实验操作及现象 iii 滴加5滴KSCN溶液后，溶液变为浅红色，浅红色比i中加深 (4)判断下列关于实验结论的说法是否正确 (填“对”或“错”)。 ①pH对与的显色反应有影响。 ②加维生素后，导致ii中未末检测出。 (5)反思实验i~iii，下列说法合理的是 (填序号)。 a.维生素C具有氧化性和酸性 b.同服维生素C可减缓补铁剂中被氧化 c.使用KSCN检验时，宜先将溶液酸化 14．（22-23高一上·北京·期末）某小组探究S单质与溶液加热后得到的产物。向5溶液中加入少量硫粉，加热至固体全部溶解，冷却后，得到淡黄色溶液A()。 【资料】1.溶液无色，能与反应生成(臭鸡蛋气味气体)，能与反应生成(黑色固体)。 2.溶液呈黄色，能与反应生成S和，能与反应生成S和。 3.和均不能使品红褪色，或高浓度能使品红褪色。 (1)如图所示，进行实验I和Ⅱ，证实了产物中含。 ①补全实验Ⅱ的方案 (在横线上填写试剂)。 ②证实产物中含的现象是 。 (2)依据产物中含，甲同学认为产物还应该有，请依据氧化还原反应的规律进行解释： 。 (3)甲同学推测溶液A中可能还含有，因为在加热过程中可能与空气中氧气反应。 针对此观点继续实验Ⅲ：取溶液A于试管中，加入足量稀盐酸，立即出现淡黄色浑浊，同时产生臭鸡蛋气味的气体，离心沉淀(固液分离)，得到无色溶液B和淡黄色固体。取无色溶液B， (填操作和现象)，证实溶液A中存在。 (4)甲同学根据溶液A呈淡黄色猜想其中还存在，并认为实验Ⅲ中的现象可做为证据。但乙同学认为实验Ⅲ中的现象不能说明，理由是 。 (5)继续进行实验Ⅳ，验证了溶液A中存在。 ①溶剂X是 (填化学式)。 ②证明溶液中含的实验证据是 。 进一步实验，得到结论：硫单质在碱性条件下歧化反应的产物主要为和，溶液中还会生成少量的、和。 ( 1 )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01 实验探究题 1．（22-23高一上·北京海淀·期末）化学是一门以实验为基础的学科，某同学为探究溶液的性质进行如下实验，操作如图所示。查阅资料可知： ①可将氧化为S，也可以把氧化为 ②电解质可使胶体发生聚沉 ③亚铁离子和硫离子在溶液中可生成为黑色沉淀，该沉淀能溶于盐酸。 根据实验现象，下列分析正确的是 A．向②后试管加入足量稀盐酸，沉淀全部溶解 B．根据反应现象分析，①～④的变化中，只有1处涉及氧化还原反应 C．若将溶液滴加到溶液中，产生的现象与图中①、②现象相同 D．若将溶液更换成溶液，可产生相同的现象 【答案】B 【分析】①中发生反应：，②中发生反应，③中发生反应为，④中继续发生反应； 【详解】A．根据分析，①中产生S沉淀不溶于酸，A错误； B．由分析可知，①～④的变化中，只有反应①为氧化还原反应，所以有1处涉及氧化还原反应，B正确； C．若将FeCl3溶液滴加到Na2S溶液中，则直接发生反应2Fe3++3S2-=2FeS↓+S↓，产生的现象与图中①、②现象不同，C错误； D．若用Na2SO3代替Na2CO3进行实验，则发生反应，所以溶液变成淡绿色，现象不同，D错误； 故选B。 2．（22-23高一上·北京石景山·期末）人体内铁元素以和的形式存在，易被吸收，所以给贫血者补充铁元素时，应补充亚铁盐。“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中的存在，设计并进行了如下实验： (1)试剂1可选择 。 (2)加入试剂2为了验证是否被氧化，试剂2选择 。 (3)一般在服用“速力菲”时，同时服用维生素C，将不易吸收的转化为，说明维生素C具有 性。 (4)加入新制氯水，溶液中发生反应的离子方程式是 。 (5)不仅溶液中易被氧化成，溶液中白色絮状沉淀更易被氧化，请写出在空气中被氧化的化学方程式是 ，沉淀转化过程的现象是 。 【答案】(1)盐酸(或硫酸) (2)KSCN(硫氰化钾) (3)还原性 (4) (5) 白色絮状沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色 【分析】 药片破碎后加入盐酸溶解静置过滤得到淡黄色溶液，加入试剂2为KSCN溶液，变为淡红色溶液，说明亚铁离子被氧化为铁离子，加入氯水溶液变为血红色，亚铁离子生成铁离子。 【详解】（1）试剂1用于溶解亚铁盐，一般可用盐酸(或硫酸)；故答案为:盐酸(或硫酸)； （2）检验亚铁离子，先加入KSCN，再加入氯水，则试剂2为KSCN，故答案为: KSCN(硫氰化钾)； （3）加入试剂2时溶液为淡红色说明“速力菲”中的Fe2+已部分氧化，一般在服用“速力菲”时，同时服用Vc具有还原性能还原铁离子为亚铁离子，Vc具有还原性，故答案为:还原； （4）加入新制氯水，溶液中发生反应的离子方程式是，故答案为: ； （5）碱性环境中Fe(OH)2更易被O2氧化为氢氧化铁，化学方程式: ，可观察到白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，故答案为: ；白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。 3．（22-23高一上·北京西城·期末）为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和加热装置已略去，气密性已检验)。 实验过程： I.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 II.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 III.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。 IV.…… (1)A中利用浓盐酸和MnO2固体的反应制备氯气，反应的离子方程式是 。 (2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。 (3)B中溶液发生反应的离子方程式是 。 (4)为验证溴的氧化性强于碘，过程IV的操作和现象是：打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡， 。 (5)过程III实验的目的是 。 (6)从原子结构角度分析氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因： 。 【答案】(1)2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O (2)淀粉-KI试纸变蓝 (3)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 (4)滴入几滴淀粉溶液，溶液变蓝，或者加入少量CCl4，静置后下层溶液变为紫红色， (5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除氯气对溴置换碘实验的干扰 (6)同一主族从上到下，电子层数依次增多，原子半径依次增大，元素的非金属性减弱，得电子能力逐渐减弱 【分析】比较Cl、Br、I的非金属性强弱，采用置换反应进行分析，利用氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，装置A制备氯气，并且验证Cl和I非金属性强弱，装置B验证Cl和Br非金属性强弱，浸有NaOH溶液的棉花，吸收氯气、溴蒸气，防止污染环境，装置C中分液漏斗作用是制备溴单质，试管中验证溴、I的非金属性强弱，据此分析； 【详解】（1）利用高锰酸钾溶液的强氧化性，将Cl-氧化成氯气，本身被还原成Mn2+，其离子方程式为2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；故答案为2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O； （2）证明氯气的氧化性强于碘单质，可发生Cl2+2I-=2Cl-+I2，淀粉遇碘单质变蓝，故答案为淀粉-KI试纸变蓝； （3）装置B验证Cl、Br非金属性强弱，利用离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，Cl2的氧化性强于Br2，即Cl的非金属性强于Br，故答案为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2； （4）C中发生Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，因为Br的非金属性强于I，则将C溶液滴入试管D中，则发生Br2+2I-=2Br-+I2，验证碘单质存在，操作是打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，滴入几滴淀粉溶液，溶液变蓝，说明有碘单质生成，或者加入少量CCl4，静置后下层溶液变为紫红色，故答案为滴入几滴淀粉溶液，溶液变蓝，或者加入少量CCl4，静置后下层溶液变为紫红色； （5）验证溴的氧化性强于碘，需要避免氯气的干扰，当B中溶液有黄色变为棕红色时，说明有大量的溴生成，此时应关闭活塞a，否侧氯气过量，影响实验结论；过程Ⅲ的目的是：确认C的黄色溶液中无Cl2，排除氯气对溴置换碘实验的干扰；故答案为确认C的黄色溶液中无Cl2，排除氯气对溴置换碘实验的干扰； （6）同一主族从上到下，电子层数依次增多，原子半径依次增大，元素的非金属性减弱，得电子能力逐渐减弱；故答案为同一主族从上到下，电子层数依次增多，原子半径依次增大，元素的非金属性减弱，得电子能力逐渐减弱。 4．（22-23高一上·北京西城·期末）某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题： （1）分别取一定量硫酸铁、硫酸亚铁固体，均配制成100mL0.1mol/L的溶液。在配制FeSO4溶液时需加入少量铁屑，其目的是 。 （2）甲组同学取2mLFeSO4溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeSO4溶液与氯水反应的离子方程式为 。 （3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeSO4溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是 。 （4）丙组同学研究pH对FeSO4稳定性的影响，得到如图所示结果，增强Fe2+稳定性的措施为 。(写出一条即可) （5）丁组同学为了探究Fe2(SO4)3与Cu的反应，做了如图所示实验： ①Fe3+与Cu反应的离子方程式为 。 ②为了探究白色沉淀产生的原因，同学们查阅资料得知： i.CuSCN是难溶于水的白色固体； ii.SCN的化学性质与I-相似； ii.2Cu2++4I-=2CuI↓+I2。 填写实验方案： 实验方案 现象 步骤1：取4mL0.2mol/L的FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。 无明显现象 步骤2：取4mL mol/L的CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。 产生白色沉淀 Cu2+与SCN-反应的离子方程式为 。 【答案】 防止Fe2+被氧化 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 隔绝空气(防止O2将Fe2+氧化) 增强溶液的酸性(降低溶液的pH值等) 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 0.1 2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2 【详解】（1）铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁，在FeSO4溶液中需加入少量铁屑2Fe3++Fe=3Fe2+，其目的是防止硫酸亚铁被氧化，故答案为：防止Fe2+被氧化。 （2）氯气具有氧化性，能氧化硫酸亚铁为硫酸铁反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。 （3）煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响，故答案为：隔离空气(排除氧气对实验的影响)。 （4）根据图象分析可知，pH越小，亚铁离子不容易被氧化损耗，越稳定，所以增强Fe2+稳定性的措施为降低pH或增强酸性，故答案为：增强溶液的酸性(降低溶液的pH值等)。 （5）①硫酸铁与Cu粉反应生成硫酸亚铁和硫酸铜，其离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。 ②由反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+可知，图1中得到溶液中Fe2为0.2mol/L，Cu2+为0.1mol/L，分别取4mL0.2mol/L的FeSO4溶液和4mL0.1mol/L的CuSO4溶液，滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液，观察实验现象，前者无明天现象，后者有白色沉淀生成可知，CuSO4与KSCN反应生成CuSCN是难溶于水的白色固体，其离子反应方程式为：2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2，故答案为：0.1；2Cu2++4SCN-= 2CuSCN↓+(SCN)2。 5．（22-23高一上·北京丰台·期末）某小组同学探究久置FeSO4固体变质的情况，并测定其中铁元素的质量分数。将0.6gFeSO4固体用蒸馏水溶解，配成20mL待测液，进行实验。 资料：KSCN中S元素的化合价为﹣2价；酸性条件下，MnO的还原产物为Mn2+。 (1)实验一： ①i中溶液略微变红，说明待测液中存在 。 ②ii中溶液颜色逐渐加深的原因是 (用离子方程式表示)。 ③由实验一推测FeSO4固体变质的情况是 (填字母序号)。 a.未变质        b.部分变质        c.完全变质 (2)实验二：探究ii中“红色褪去”的原因。 针对“红色褪去”的现象，小组同学猜想可能的原因是 ，并通过如下实验证实了猜想。将褪色后的溶液分两份分别进行实验： 序号 操作 现象 ① 滴加NaOH溶液 产生红褐色沉淀 ② 滴加FeCl3溶液 _______ 请补全②中的现象： 。 (3)实验三：测定久置FeSO4固体中铁元素的含量，设计实验方案如图： ①可选作A的物质是 (填字母序号)。 a.Zn    b.Cu      c.Fe     d.KI ②若消耗0.1mol/LKMnO4溶液3.6mL，则久置FeSO4固体中铁元素的质量分数是 。 【答案】(1) Fe3+ Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl﹣ b (2) SCN﹣中S为-2价，具有还原性，被Cl2氧化 无明显现象 (3) b 33.6% 【详解】（1）①i中溶液略微变红，说明生成硫氰化铁，待测液中存在少量Fe3+，答案为：Fe3+； ②ii中溶液颜色逐渐加深的原因氯气将亚铁离子氧化为铁离子，其反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl﹣，答案为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-； ③由实验一推测溶液中含有Fe3+和Fe2+，FeSO4固体部分变质，答案为：b； （2）滴加氯水红色褪去的可能的原因是SCN﹣具有还原性，与氯气发生氧化还原反应，若此猜想正确，红色褪去后的溶液中没有硫氰化钾，滴加氯化铁溶液无现象，答案为：SCN﹣中S为-2价，具有还原性，被Cl2氧化；无明显现象； （3）①试剂A是将铁离子转化为亚铁离子，还不能引入新的铁元素，答案为：b； ②硫酸亚铁与酸性高锰酸钾反应的关系式为：KMnO4～5FeSO4，若消耗0.1mol/LKMnO4溶液3.6mL，则久置FeSO4固体中铁元素的质量分数==，答案为：33.6%。 6．（22-23高一上·北京石景山·期末）元素周期表反映了元素之间的内在联系，是学习、研究和应用化学的一种重要工具。 I.上图是元素周期表的一部分，回答下列问题： (1)元素②位于元素周期表的第 周期 族，它的一种质量数为14的原子可测定文物年代，用核素符号表示该原子是 。 (2)元素⑥的原子结构示意图是 。 (3)上述①~⑥号元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是 ，碱性最强的是 (填化学式)。 II.某小组为探究Cl2、Br2、I2的氧化性强弱，设计实验如下： 资料：稀溴水呈黄色；浓溴水呈红棕色；碘水呈棕黄色。 序号 实验① 实验② 实验操作 现象 溶液变为黄色 (4)实验①中反应的离子方程式是 。 (5)实验②观察到的现象是 ，甲同学根据此现象得出结论：氧化性Br2＞I2。乙同学认为实验②不能充分证明氧化性Br2＞I2，其理由是 。 (6)从原子结构的角度解释卤素单质的氧化性递变规律：同一主族元素从上到下 ，因此，元素的非金属性逐渐减弱，对应的单质的氧化性逐渐减弱。 【答案】(1) 二 IVA (2) (3) HClO4 KOH (4)2Br-+Cl2=Br2+2Cl- (5) 溶液变蓝 实验①中氯水可能过量，无法排除Cl2氧化I-的干扰 (6)元素的原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强 【分析】由元素在周期表中的位置，可确定①、②、③、④、⑤、⑥分别为H、C、O、F、Cl、K元素。 【详解】（1）由分析可知，元素②为6号元素C，位于元素周期表的第二周期IVA族，它的一种质量数为14的原子，其质子数为6，用核素符号表示该原子是。答案为：二；IVA；； （2）元素⑥为19号元素钾，原子结构示意图是。答案为：； （3）高氯酸是最强的含氧酸，则上述①~⑥号元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO4，钾的金属性最强，则碱性最强的是KOH。答案为：HClO4；KOH； （4）实验①中，KBr与Cl2发生置换反应，离子方程式是2Br-+Cl2=Br2+2Cl-。答案为：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-； （5）实验②中，反应生成I2，I2遇淀粉变蓝色，则观察到的现象是溶液变蓝；因为不能肯定反应①中Cl2是否有剩余，所以乙同学认为实验②不能充分证明氧化性Br2＞I2，其理由是：实验①中氯水可能过量，无法排除Cl2氧化I-的干扰。答案为：溶液变蓝；实验①中氯水可能过量，无法排除Cl2氧化I-的干扰； （6）卤素位于元素周期表第ⅦA族，同主族元素从上到下，原子半径依次增大，非金属性依次减弱，所以从原子结构的角度解释卤素单质的氧化性递变规律：同一主族元素从上到下，元素的原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，因此，元素的非金属性逐渐减弱，对应的单质的氧化性逐渐减弱。答案为：元素的原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强。 【点睛】非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，氧和氟不能形成最高价含氧酸，所以高氯酸的酸性最强。 7．（22-23高一上·北京丰台·期末）某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应 资㺶：i.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO﹣氧化成MnO2(棕黑色)、MnO (绿色)、MnO (紫色)。 ii.浓同条件下，MnO可被OH﹣还原为MnO。 iii.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。 实验装置如图(夹持装置略)： 序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 物质a 水 5%NaOH溶液 40%NaOH溶液 通入Cl2前C中实验现象 得到无色溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 通入Cl2后C中实验现象 产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 (1)实验室中利用MnO2和浓盐酸加热的反应来制取氯气，对比本实验A中的反应，推测氧化性MnO2 KMnO4(填“>”或“＜”)。 (2)B中试剂是 (填序号)。 ①浓硫酸       ②饱和食盐水 (3)通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色，补全发生反应的化学方程式： _______Mn(OH)2+_______=_______+_______H2O。 (4)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是： ① ； ②在碱性条件下可以被氧化到更高价态。 (5)根据资料ii，Ⅲ中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液 原因一：可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。 原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将MnO氧化为MnO。 ①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因 ，但通过实验测定，溶液的碱性变化很小。 ②针对原因二小组同学做如下探究： 序号 Ⅳ Ⅴ 操作 取Ⅲ中放置后的1mL悬浊液，加入4mL40%NaOH溶液 取Ⅲ中放置后的1mL悬浊液，加入4mL水 现象 溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深 溶液紫色缓慢加深 Ⅳ中溶液紫色迅速变为绿色的离子方程式为 ，溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被 (填“化学式”)氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。 ③分析Ⅳ、Ⅴ实验现象不同的原因是 。 【答案】(1)＜ (2)② (3)2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O (4)二价锰化合物在中性或弱酸性条件下只能被氧化到MnO2 (5) Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 4MnO+4OH﹣=4MnO+O2↑+2H2O NaClO 浓碱条件下，MnO被OH﹣还原为MnO，NaClO氧化性随碱性的增强而减弱 【详解】（1）实验室中利用MnO2和浓盐酸加热的反应来制取氯气，本实验A中高锰酸钾与浓盐酸常温反应生成氯气，故推测氧化性：MnO2＜KMnO4； （2）装置B是除去氯气中的氯化氢，则B中试剂是饱和食盐水，故选②； （3）通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中Mn2+与碱性溶液中NaOH电离产生的的OH﹣反应产生Mn(OH)2白色沉淀，该沉淀不稳定，会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕黑色MnO2，则沉淀由白色变为黑色的化学方程式为：2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O； （4）对比实验I、II通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是：二价锰化合物在中性或弱酸性条件下只能被氧化到MnO2； （5）①Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O，使溶液碱性减弱，反应的方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O； ②取III中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深，溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下，MnO可被OH﹣还原为MnO，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可知该反应的离子方程式为4MnO+4OH﹣=4MnO+O2+2H2O；溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被NaClO氧化，可证明III的悬浊液中氧化剂过量； ③根据信息iii，Ⅳ、Ⅴ实验现象不同的原因是浓碱条件下，MnO被OH﹣还原为MnO，NaClO氧化性随碱性的增强而减弱。 8．（22-23高一上·北京朝阳·期末）化学小组同学学习了Fe3+与Fe反应后，猜想Cu2+也能与Cu发生反应。为了验证猜想，进行实验。 (1)Fe2(SO4)3溶液与Fe反应的离子方程式为 。 (2)[实验探究] 实验Ⅰ [实验假设] 甲同学分析了实验Ⅰ无明显现象的原因，做出如下假设： 假设a：由于反应温度较低，导致Cu2+氧化性较弱。 假设b：由于 ，导致Cu2+氧化性较弱。(补全假设b) 针对上述假设，甲同学继续进行如下实验： [实验探究] 序号 实验 加入试剂或操作 实验Ⅱ 加热试管 实验Ⅲ 加入CuSO4固体，振荡 实验结果：实验Ⅱ和实验Ⅲ中均未检测出Cu+。 (3)[实验探究] 乙同学用CuCl2溶液代替CuSO4溶液进行实验： 实验Ⅳ 实验Ⅳ中发生的离子反应方程式为 。 (4)[实验改进] 乙同学针对实验Ⅰ进行改进，设计并完成实验Ⅴ：向试管a中加入几滴浓盐酸，一段时间后，溶液蓝色明显变浅，铜片表面产生白色沉淀。 乙同学因此得出结论：Cl−对Cu2+与Cu发生反应有促进作用。 ①丙同学认为通过实验Ⅴ不能得出乙同学的结论，原因是 。 ②丙同学继续设计实验： (填操作和现象)，证实了乙同学结论合理。 (5)[结论分析] 综合上述实验可知，Cu2+能否氧化Cu与 有关 【答案】(1)2Fe3＋+Fe=3Fe2＋ (2)硫酸铜溶液浓度较低 (3)Cu+2Cl-+Cu2+=2CuCl (4) 也可能是氢离子对Cu2+与Cu发生反应有促进作用 重复实验Ⅰ，然后向试管中加入几滴硫酸，一段时间后，无明显现象 (5)Cl− 【详解】（1）Fe2(SO4)3溶液与Fe反应生成硫酸亚铁，反应的离子方程式为2Fe3＋+Fe=3Fe2＋； （2）温度，反应物浓度等都会影响反应的进行；结合实验Ⅲ探究可知，假设b为：由于硫酸铜溶液浓度较低，导致Cu2+氧化性较弱； （3）由图可知铜和氯化铜生成氯化亚铜，反应为Cu+2Cl-+Cu2+=2CuCl； （4）①浓盐酸中含有氢离子和氯离子，也可能是氢离子对Cu2+与Cu发生反应有促进作用，故丙同学认为通过实验Ⅴ不能得出乙同学的结论； ②为排除氢离子干扰需要做一个对照实验，实验可以为：重复实验Ⅰ，然后向试管中加入几滴硫酸，一段时间后，无明显现象，说明不是氢离子对Cu2+与Cu发生反应有促进作用，证实了乙同学结论合理； （5）综合上述实验可知，Cu2+能否氧化Cu与Cl−有关。 9．（23-24高一上·北京石景山·期末）某研究小组制备氯气并进行氯及其化合物性质的探究。 I．制备氯气并进行性质探究 (1)A装置制取的方程式是 。 (2)B装置中的试剂是 。 (3)常温下，C装置可制备消毒液，C中发生反应的离子方程式是 。 (4)若将C放入热水浴中得到，生成的离子方程式是 。 Ⅱ．研究反应条件对反应的影响 (5)小组设计了如下实验，探究和KCl的反应(实验在室温下进行)： 烧杯编号 1 2 3 4 饱和溶液 1mL 1mL 1mL 1mL KCl固体 1g 1g 1g 1g 水 8mL 6mL 3mL 0mL 0mL 2mL ___________mL 8mL 现象 无现象 溶液呈浅黄色 溶液呈黄绿色，生成浅黄绿色气体 溶液呈黄绿色，生成黄绿色气体 ①烧杯3加入硫酸的体积应是 mL。 ②分析该组实验现象，得出的结论是 。 (6)该小组同学查资料得知：将固体和浓盐酸混合能生成氯气，同时有大量生成；沸点为11℃，熔点为-59℃，气态为黄绿色，液态为红色；沸点为-34℃，液态为黄绿色。设计最简单的实验验证中含有 。 【答案】(1) (2)饱和NaCl溶液 (3) (4) (5) 5 常温下，和KCl不反应，在酸性条件下反应生成氯气 (6)收集一试管气体，盖上胶塞，放入冰水混合物中，有部分黄绿色气体变为红色液体，则证明收集的中含有 【分析】I．实验室利用MnO2和浓盐酸反应制备Cl2，并用饱和食盐水除氯化氢，通过C装置制备消毒液，最后用氢氧化钠溶液进行尾气处理。 【详解】（1）二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水：。 （2）浓盐酸易挥发，要除去挥发的氯化氢气体，B装置中为饱和食盐水。 （3）氯气与氢氧化钠溶液能发生反应生成氯化钠、次氯酸钠、水：。 （4）将C放入热水浴中得到，生成的离子方程式是：。 （5）①根据表格提供的信息，混合溶液的总体积均为9mL，所以烧杯3取用硫酸的体积应为9-1-3=5mL； ②根据表格提供的信息，该反应在常温下进行，温度相同，每次试验时，氯酸钾溶液和氯化钾溶液的浓度相同，只有硫酸的用量不同，即氢离子浓度不同，所以该系列实验的目的是其他条件相同时，分析该组实验现象，得出的结论是：常温下，和KCl不反应，在酸性条件下反应生成氯气。 （6）因为ClO2沸点为10℃，熔点为-59℃，液体为红色；Cl2沸点为-34℃，液态为黄绿色，所以要验证Cl2中是否含有ClO2，简单的操作为：收集一试管气体，盖上胶塞，放入冰水混合物中，有部分黄绿色气体变为红色液体，则证明收集的中含有。 10．（22-23高一上·北京西城·期末）氯气可用于制取漂白剂和自来水消毒。 (1)下图是实验室制备氯气的制备和除杂装置 ①A为氯气发生装置。A中反应方程式是 (锰被还原为)。 ②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂 。 (2)“84”消毒液也可用于漂白，其工业制法是控制在常温条件下，将氯气通入NaOH溶液中，反应的离子方程式为 。 (3)同学们探究“84”消毒液在不同pH下使红纸褪色的情况，做了如下实验： 步骤1：将5mL市售“84”消毒液稀释100倍，测得稀释后溶液的； 步骤2：将稀释后溶液各20mL分别加入3个洁净的小烧杯中； 步骤3：用溶液将3个烧杯内溶液的pH分别调至10、7和4(溶液体积变化忽略不计)。 步骤4：在3个烧杯中分别放入大小相同的红纸，观察现象，记录如下： 烧杯 溶液的pH 现象 a 10 10min后，红纸基本不褪色；4h后红纸褪色 b 7 10min后，红纸颜色变浅；4h后红纸褪色 c 4 10min后，红纸颜色变得更浅；4h后红纸褪色 已知，溶液中、HClO和物质的量分数随溶液pH变化的关系如下图所示： ①由实验现象可得以下结论：溶液pH在4～10范围内，pH越大，红纸褪色 。 ②结合图像进行分析，b、c两烧杯中实验现象出现差异的原因是 。 (4)由于氯气会与自来水中的有机物发生反应生成对人体有害的物质，人们尝试研究并使用新的自来水消毒剂，如气体就是一种新型高效含氯消毒剂。 ①一种制备的方法是用通入硫酸酸化的溶液中，反应的离子方程式为 。 ②另一种制备的方法是用与盐酸反应，同时有生成，产物中体积约占，每生成，转移 。 ③在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐，需将其转化为除去。下列试剂中，可将转化为的是 (填字母序号)。 a.            b.            c.            d.KI 【答案】(1) 2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O (2) (3) 越慢 随pH增大HClO含量降低 (4) 0.5 ad 【详解】（1）①A装置中高锰酸钾将浓盐酸氧化反应生成Cl2，锰被还原为Mn2+，反应方程式为2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O； ②装置B中盛放饱和食盐水除去氯气中混有的HCl气体，装置如图 ； （2）氯气通入溶液中生成氯化钠、次氯酸钠、水，反应的离子方程式为； （3）①由实验现象可知：溶液的在4～10范围内，越大，红纸褪色越慢； ②结合图像进行分析，可知b、c两烧杯中实验现象出现差异的原因是随pH增大HClO含量降低； （4）①通入硫酸酸化的溶液中，被还原为，被氧化为，根据得失电子守恒，反应的离子方程式为； ②与盐酸反应生成、、氯化钠，产物中体积约占，反应方程式为，中Cl元素化合价由+5降低为+4被还原为，则每生成0.5mol，转移0.5； ③需将其转化为Cl-除去，氯元素的化合价从+3价变为-1价，化合价降低得电子，被还原，需要加入还原剂， a. FeSO4中亚铁离子具有还原性，可以做还原剂，故a符合； b. O3具有强氧化性，故b不符合； c. KMnO4具有强氧化性，故c不符合； d. KI具有还原性，可以做还原剂，故d符合； 答案为ad； 11．（22-23高一上·北京西城·期末）探究0.5mol/LFeCl3溶液(pH=1)与不同金属反应时的多样性的原因。 (各组实验中：所用FeCl3溶液体积相同；金属过量；静置、不振荡) 编号 金属 现象及产物检验 Ⅰ 镁条 立即产生大量气体，金属表面变黑，该黑色固体能被磁铁吸引，液体颜色由棕黄色逐渐变为红褐色； 片刻后气泡减少，金属表面覆盖有红褐色沉淀，此时取反应后的液体，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀。 Ⅱ 铜粉 无气体产生，溶液逐渐变为蓝绿色； 取反应后的溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀。 (1)根据实验Ⅰ中的现象，推测红褐色液体为胶体，并用光束照射该液体，在与光束垂直的方向观察到 得以证实。 (2)已知：Fe和Fe3O4均能被磁铁吸引。 ①为了确定黑色固体的成分是否含有Fe与Fe3O4，重复实验Ⅰ，及时取少量镁条表面生成的黑色粉末，洗净后进行实验如下： 该实验说明黑色固体中一定含有 ，结合现象写出判断的理由： 。 ②除上述结论外，分析实验Ⅰ的现象，可知被还原得到的产物一定还有 。 (3)实验Ⅰ、Ⅱ中现象的差异，与Fe3+、Mg2+、Fe2+、H+、Cu2+的氧化性强弱有关，其顺序是Mg2+＜Fe2+＜ 。 【答案】(1)一条光亮的“通路” (2) Fe 滤纸ⅱ中无明显现象，说明Fe3O4不能溶解产生Fe2+，所以滤纸ⅰ黑色粉末附近变蓝，只能是Fe被氧化生成Fe2+ H2、Fe2+ (3)H+＜Cu2+＜Fe3+ 【分析】0.5mol/LFeCl3溶液(pH=1)中加入过量Mg粉，产生的气体为H2，金属表面的黑色固体能被磁铁吸引，则可能为Fe或Fe3O4或二者的混合物，液体颜色由棕黄色逐渐变为红褐色，则表明生成Fe(OH)3；片刻后气泡减少，金属表面覆盖有红褐色沉淀，此时取反应后的液体，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，则表明反应生成Fe2+。0.5mol/LFeCl3溶液(pH=1)中加入过量Cu粉，无气体产生，溶液逐渐变为蓝绿色，则生成Cu2+，取反应后的溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，则表明生成Fe2+。 【详解】（1）胶体具有丁达尔效应，则用光束照射红褐色液体时，在与光束垂直的方向观察到一条光亮的“通路”。答案为：一条光亮的“通路”； （2）①黑色粉末上滴入含K3[Fe(CN)6]的3%NaCl溶液，看到黑色粉末附近变蓝，则说明黑色固体中一定含有Fe，判断的理由：滤纸ⅱ中无明显现象，说明Fe3O4不能溶解产生Fe2+，所以滤纸ⅰ黑色粉末附近变蓝，只能是Fe被氧化生成Fe2+。 ②实验Ⅰ的现象说明，反应生成H2、Fe2+、Fe(OH)3、Fe，可知被还原得到的产物一定还有H2、Fe2+。答案为：Fe；滤纸ⅱ中无明显现象，说明Fe3O4不能溶解产生Fe2+，所以滤纸ⅰ黑色粉末附近变蓝，只能是Fe被氧化生成Fe2+；H2、Fe2+； （3）由实验Ⅰ可得出，氧化性Mg2+＜Fe2+＜H+＜Fe3+，由实验Ⅱ可得出，氧化性H+＜Cu2+＜Fe3+，则Fe3+、Mg2+、Fe2+、H+、Cu2+的氧化性顺序是Mg2+＜Fe2+＜H+＜Cu2+＜Fe3+。答案为：H+＜Cu2+＜Fe3+。 【点睛】镁与FeCl3溶液反应时，Mg既能与FeCl3发生氧化还原反应，生成MgCl2、FeCl2、Fe，又能与FeCl3水解生成的HCl反应，从而促进FeCl3水解反应的不断进行。 12．（22-23高一上·北京西城·期末）实验小组发现新配制的溶液放置一段时间，由浅绿色溶液变为黄色浊液A，进行如下探究。 资料：i.胶体可以透过滤纸。  ii.与溶液反应，生成蓝色沉淀。 (1)探究A中的成分，进行如下实验。 ①取少量A，过滤得到红褐色沉淀和黄色透明液体B。 ②取少量B于试管中，加入溶液， (填现象)。 ③取少量B于试管中，加入 (填试剂)，液体变为红色。 ④用激光笔照射B，看到一条光亮的“通路”。 综合上述实验，说明A中铁元素的存在形态有、、 和 。 (2)进一步探究B显黄色的原因。 ①实验一中，加入铁粉的作用是 (用离子方程式表示)。 ②由上述实验得出：B显黄色的主要原因不是因为含有，而是因为含有 。理由是： 。 (3)测定A的变质程度并分析对后续实验的影响。 ①取25.00mL A，加入足量稀硫酸，可与24.00mL溶液恰好完全反应。已知在酸性环境下被还原为，A中的浓度为 ，说明其主要成分仍然是。 ②下列实验可以使用A进行的是 (填字母)。 a.向A中滴入NaOH溶液，制备纯净的沉淀 b.用A处理含有+6价Cr的酸性废水，将剧毒的+6价Cr还原至低毒的+3价 经过上述探究，实验小组对溶液的配制与使用有了更深入的理解。 【答案】(1) 生成蓝色沉淀 KSCN溶液 沉淀 胶体 (2) 胶体 从 B中去除Fe(OH)3胶体后得到的E不再显黄色，C中含有Fe(OH)3胶体而不含Fe3+仍显黄色 (3) 0.96 b 【分析】新配制的溶液放置一段时间，由浅绿色溶液变为黄色浊液A，部分被氧化为，取少量A，过滤得到红褐色沉淀为氢氧化铁沉淀，用激光笔照射B，看到一条光亮的“通路”，可知黄色透明液体B中含有、和水解生成的氢氧化铁胶体。 实验一，加足量铁粉将还原为，过滤后的溶液仍为黄色，说明B显黄色的主要原因不是因为含有，而是因为含有胶体；实验二，加稀硫酸得到浅绿色溶液， 胶体与稀硫酸反应生成；对比实验一、二，B显黄色的主要原因不是因为含有，而是因为含有胶体，理由是从B中去除后得到的C仍然显黄色，E中含有，而E不显黄色； 【详解】（1）取少量B于试管中，加入溶液，与反应生成蓝色沉淀；取少量B于试管中，加入硫氰化钾溶液，与反应液体变为红色；综合上述实验，说明A中铁元素的存在形态有、、沉淀、胶体； （2）①实验一中，加入铁粉的作用是与反应生成，离子方程式为； ②对比实验一、二，B显黄色的主要原因不是因为含有，而是因为含有胶体，理由是从B中去除后得到的C仍然显黄色，E中含有，而E不显黄色； （3）①取25.00mL A，加入足量稀硫酸，可与24.00mL溶液恰好完全反应。已知在酸性环境下被还原为，根据～5，A中的浓度为=0.96，说明其主要成分仍然是； ②a．A中含有，滴入NaOH溶液，会生成沉淀，无法制备纯净的沉淀，a不符合； b．A中主要成分仍然是，具有还原性，用A处理含有+6价Cr的酸性废水，可将剧毒的+6价Cr还原至低毒的+3价，b符合； 故选b。 13．（22-23高一上·北京海淀·期末）某补铁剂的主要成分是硫酸亚铁()，说明书中建议“本品与维生素C同服”。小组同学为探究其原理，用放置7天的溶液()进行下列实验。 资料：维生素又称抗坏血酸，易溶于水，其溶液呈酸性。 I.检验铁元素的价态 实验序号 试管中的试剂 实验操作及现象 i 2 mL放置后的溶液 滴加5滴KSCN溶液后，溶液变为浅红色 ii 2 mL放置后的溶液，0.1 g维生素C 维生素C溶解，溶液，滴加5滴KSCN溶液后，溶液 仍呈无色 (1)i中观察到 ，说明溶液中存在。将氧化的物质是 。 (2)①小组同学推测，ii中溶液仍为无色是因为维生素与发生了反应。补全该反应的离子方程式。□□___□ ②甲同学认为，可以取ii中溶液加入酸性溶液验证反应产物。乙同学认为该方法不可行，理由是 。 (3)丙同学认为ii中检验方案不严谨，应考虑pH对反应的影响，依据是 。 II.探究pH对ii中反应的影响 小组同学补充了如下实验，继续探究pH对ii中反应的影响。 实验序号 试剂 实验操作及现象 iii 滴加5滴KSCN溶液后，溶液变为浅红色，浅红色比i中加深 (4)判断下列关于实验结论的说法是否正确 (填“对”或“错”)。 ①pH对与的显色反应有影响。 ②加维生素后，导致ii中未末检测出。 (5)反思实验i~iii，下列说法合理的是 (填序号)。 a.维生素C具有氧化性和酸性 b.同服维生素C可减缓补铁剂中被氧化 c.使用KSCN检验时，宜先将溶液酸化 【答案】(1) 溶液变为浅红色 O2 (2) C6H8O6＋2Fe3+=2Fe2+＋C6H6O6＋2H+ ii中溶液中含有未反应的维生素C，还可能存在未被氧化的Fe2+，都能使酸性     KMnO4溶液褪色 (3)维生素C的溶液呈酸性，或FeSO4溶液的pH>4而ii中溶液pH＜3 (4) 对 错 (5)bc 【分析】本题是一道实验题，通过对比实验的方法验证了硫酸亚铁在不同pH的情况下，变质的情况，并且最终得到了检验其变质的最好的条件是在酸性条件下来检验效果较好，以此解题。 【详解】（1）三价铁遇到KSCN溶液后，显示红色，放置后的溶液中出现三价则将氧化的物质是溶解的O2，故答案为：溶液变为浅红色；O2； （2）① 维生素C有还原性可以被三价铁氧化为，三价铁被还原为二价铁，根据得失电子守恒可知离子方程式为：222； ②ii中溶液含有维生素C，维生素C具有还原性，可以被高锰酸钾氧化，而使其褪色，还可能存在未被氧化的Fe2+，也能使酸性KMnO4溶液褪色，故答案为：ii中溶液中含有未反应的维生素C，还可能存在未被氧化的Fe2+，都能使酸性KMnO4溶液褪色； （3）根据表格中的数据可知，维生素C溶解，溶液，则应该考虑pH的变化对反应的影响，故答案为：维生素C的溶液呈酸性，或FeSO4溶液的pH>4而ii中溶液pH＜3； （4）①由反应iii可知，滴加5滴KSCN溶液后，浅红色比i中加深，说明pH对与的显色反应有影响，故答案为：对； ②维生素C有还原性，可以将三价铁还原为二价铁，并且根据实验ii可知，维生素C也是显酸性的，故答案为：错； （5）a. 根据实验ii可知，维生素C具有还原性和酸性，a错误； b.根据实验ii可知，维生素C可以将三价铁还原为二价铁，故可减缓补铁剂中被氧化，b正确； c.根据实验iii可知，使用KSCN检验时，溶液酸化，显色更加明显，c正确； 故选bc； 14．（22-23高一上·北京·期末）某小组探究S单质与溶液加热后得到的产物。向5溶液中加入少量硫粉，加热至固体全部溶解，冷却后，得到淡黄色溶液A()。 【资料】1.溶液无色，能与反应生成(臭鸡蛋气味气体)，能与反应生成(黑色固体)。 2.溶液呈黄色，能与反应生成S和，能与反应生成S和。 3.和均不能使品红褪色，或高浓度能使品红褪色。 (1)如图所示，进行实验I和Ⅱ，证实了产物中含。 ①补全实验Ⅱ的方案 (在横线上填写试剂)。 ②证实产物中含的现象是 。 (2)依据产物中含，甲同学认为产物还应该有，请依据氧化还原反应的规律进行解释： 。 (3)甲同学推测溶液A中可能还含有，因为在加热过程中可能与空气中氧气反应。 针对此观点继续实验Ⅲ：取溶液A于试管中，加入足量稀盐酸，立即出现淡黄色浑浊，同时产生臭鸡蛋气味的气体，离心沉淀(固液分离)，得到无色溶液B和淡黄色固体。取无色溶液B， (填操作和现象)，证实溶液A中存在。 (4)甲同学根据溶液A呈淡黄色猜想其中还存在，并认为实验Ⅲ中的现象可做为证据。但乙同学认为实验Ⅲ中的现象不能说明，理由是 。 (5)继续进行实验Ⅳ，验证了溶液A中存在。 ①溶剂X是 (填化学式)。 ②证明溶液中含的实验证据是 。 进一步实验，得到结论：硫单质在碱性条件下歧化反应的产物主要为和，溶液中还会生成少量的、和。 【答案】(1) 0.5mL的氢氧化钠溶液 实验Ⅰ中品红溶液红色变无色，实验Ⅱ溶液仍为红色 (2)反应中硫元素失去电子，化合价升高得到，则根据电子守恒，还有部分硫元素得到电子，化合价降低得到 (3)滴加氯化钡溶液，生成白色沉淀不溶解 (4)也能和盐酸生成臭鸡蛋气味的硫化氢气体，硫化氢和发生氧化还原反应生产成黄色硫单质沉淀，会出现同样的现象 (5) CS2 淡黄色溶液A加入氯化铜溶液生成黑色沉淀和淡黄色的硫单质 【分析】实验Ⅳ：已知，溶液无色，能与反应生成(黑色固体)，溶液呈黄色，能与反应生成S和；由流程可知，A加入氯化铜生成黑色沉淀，硫化铜和不溶于二氧化碳、硫单质能溶于二硫化碳转化为溶液，故X为二硫化碳，蒸发溶解到硫单质，说明溶液中存在； 【详解】（1）①已知，和均不能使品红褪色，或高浓度能使品红褪色。反应后得到淡黄色溶液A(，溶液显强碱性，)，进行实验I和Ⅱ，证实了产物中含，则实验II需要排除溶液中氢氧根离子的干扰，故实验方案为：向试管中加入0.5mL的氢氧化钠溶液，品红溶液不褪色； ②证实产物中含的现象是：实验Ⅰ中品红溶液红色变无色，实验Ⅱ溶液仍为红色； （2）反应中硫元素失去电子，化合价升高得到，则根据电子守恒，还有部分硫元素得到电子，化合价降低得到； （3）硫酸根离子和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，则实验为：取无色溶液B，滴加氯化钡溶液，生成白色沉淀不溶解，证实溶液A中存在； （4）产物中含、，也能和盐酸生成臭鸡蛋气味的硫化氢气体，硫化氢和发生氧化还原反应生产成黄色硫单质沉淀，会出现同样的现象，故实验Ⅲ中的现象不能说明存在； （5）①由分析可知，溶剂X是CS2。 ②证明溶液中含的实验证据是淡黄色溶液A加入氯化铜溶液生成黑色沉淀和淡黄色的硫单质。 ( 1 )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 $$