重难点16 化学实验综合题-2025年高考化学【热点·重点·难点】专练（广东专用）

重难点16 化学实验综合题 考点 三年考情分析 2025考向预测 化学实验综合题 2024·广东卷T17；2023·广东卷T17；2022·广东卷T17；2021·广东卷T17； 预计2025年高考中化学实验综合题依旧以探究实验为背景，考查学生的实验探究能力 【思维导图】 【高分技巧】 一、试剂、仪器选择与使用及装置连接问题 1.试剂的选择与使用 在实验设计中的试剂选用原则。 （1）根据反应的原理确定试剂的种类(酸、碱、盐、金属、非金属等)。 （2）根据实验目的和实验要求确定试剂(要考虑氧化性、还原性、酸碱性的强弱、溶解性、挥发性等)。 例如，某学习小组为探究Na2S2O3的性质，取Na2S2O3晶体，溶解配成0.2 mol/L的溶液；取4 mL溶液，向其中加入1 mL饱和氯水(pH=2.4)，溶液立即出现浑浊。对溶液变浑浊的原因，提出假设。 假设1:氯水氧化了-2价硫元素。 假设2:酸性条件下Na2S2O3分解产生S。 实验验证:a、b试管均盛有4 mL 0.2 mol/L Na2S2O3溶液。 用胶头滴管向试管b中加入的试剂为　　　　。  分析:实验目的是确认到底是氯水中氯气氧化了-2 价硫元素，还是氯水的酸性导致Na2S2O3分解。 所以试剂应选择不含氯气且酸性与氯水相同的盐酸。 2.高考实验综合题中出现的重要仪器 仪器名称 仪器图形 主要用途 使用方法和注意事项 蒸发皿 用于蒸发溶剂或浓缩溶液 （1）盛液量不超过蒸发皿容积的； （2）取、放蒸发皿应使用坩埚钳； （3）不能骤冷，冷却需放于陶土网上 坩埚 用于固体灼烧，使其反应(如分解) （1）需放在三脚架上的泥三角上直接加热； （2）取、放坩埚时应使用坩埚钳； （3）避免骤冷，冷却需放于干燥器内 三颈烧瓶 用作反应器，可以同时加入多种反应物 （1）有机化学实验中广泛使用； （2）三个口，可加用冷凝管、温度计、搅拌器等； （3）液体加入量不超过烧瓶容积的，不少于 球形干燥管 用于干燥或吸收某些气体 （1）气体一般“粗进细出”； （2）干燥剂为粒状，常用无水CaCl2、碱石灰等 球形冷凝管 易挥发的液体冷凝回流 （1）用水冷凝时上口出水，下口进水； （2）只能用于竖直装置的冷凝 恒压滴液漏斗 （1）向反应器中滴加液体； （2）可以使漏斗内液体顺利流下； （3）减小加入的液体对气体压强的影响 用前检查是否漏水 3.重要的仪器组合 （1）物质制取装置。 （2）气体压强原理的应用装置。 量气装置 恒压加液装置 简易启普发生器 平衡气压 （3）冷凝冷却装置(气冷、液冷)。 （4）物质的分离提纯装置。 萃取与分液 洗气 升华 过滤 减压过滤(抽滤) 蒸发 蒸馏(分馏) 4.化学实验安全装置 （1）防倒吸装置。 （2）防污染装置。 5.有机物的制备实验装置的选择 分析 制备 流程 熟悉 常见 仪器 及典 型装 置　 依据 有机 反应 特点 作答 ①有机物易挥发，反应中通常采用冷凝回流装置，以提高原料的利用率和产物的产率； ②有机反应通常都是可逆反应，且易发生副反应，因此常使价格较低的反应物过量，以提高另一反应物的转化率和产物的产率，同时在实验中需要控制反应条件，以减少副反应的发生； ③根据产品与杂质的性质特点，选择合适的分离提纯方法 6.实验仪器的连接与操作顺序 （1）仪器的连接顺序。 ①各种装置的前后顺序。 注:a.发生装置、主反应装置和尾气处理装置是基本装置，其他装置需要根据实验要求进行选用。 b.安全防护装置主要是为了防倒吸、防堵塞等，可能会出现在整个装置中需要防护的地方。 ②常见仪器的连接顺序。 洗气瓶要长进短出；量气装置则要短进长出；干燥管要粗进细出；冷凝管要低进高出。 （2）实验操作顺序。 ①与气体有关的实验操作顺序:装置选择与连接→气密性检查→装入固体药品→加液体药品→按程序实验→拆卸仪器。 ②加热操作的顺序。 a.当空气成分(主要是O2)影响实验时，需要在实验开始前通入惰性气体驱除装置内的空气。 b.实验开始先点燃发生装置酒精灯，排净空气后再点燃反应装置酒精灯。 c.实验结束时，应先熄灭反应装置酒精灯，继续通原料气至试管冷却，再熄灭发生装置酒精灯。 二、现象、原因、目的、作用等规范描述问题 1.实验现象的规范描述 （1）实验现象描述的原则:不能把理论性分析当成现象；确实是感官感觉到的现象，要从视觉、听觉、嗅觉、触觉多角度考虑。如可以看到的是浓盐酸瓶口出现白雾，而不宜描述为浓盐酸挥发。 ①视觉:看到的(物质颜色变化、某色沉淀生成、气泡冒出、液面的变化、生成某色烟或雾、产生某色火焰、发出某色光等)。 ②听觉:听到的(声音)。 ③嗅觉:闻到的(气体的气味)。 ④触觉:摸到的(温度变化等)。 （2）实验现象的描述模板。 气体的变化现象 溶液中的现象 ①生成××色、××味的气体； ②气体由××色变为××色； ③气体先变××色，再变××色； ④气体颜色逐渐变深(变浅) ①溶液颜色由××色变为××色； ②溶液中产生××色沉淀(溶液中有××色固体析出)； ③溶液变浑浊(澄清)； ④液面上升(下降)； ⑤溶液中产生大量气泡(有××色气体逸出)； ⑥液体分层(上层显××色，下层显××色) 固体的变化现象 其他常见现象描述 ①固体逐渐溶解，最后完全消失(固体部分溶解)； ②固体表面产生大量气泡； ③固体由××色逐渐变为××色 ①发出××色的光； ②产生××色的火焰； ③产生××色的烟(雾) （3）滴定终点的判断。 ①有色→有色或有色→无色:当滴入最后半滴××溶液，溶液由××色变成××色，且半分钟内不恢复××色。 ②无色→有色:当滴入最后半滴××溶液，溶液由无色变成××色，且半分钟内不褪色。 2.常见实验操作的规范描述 操作或措施 规范或目的 从溶液中 得到晶体 蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤(包括水洗、冰水洗、热水洗、乙醇洗等)→干燥 蒸发结晶 将溶液转移到蒸发皿中加热，并用玻璃棒不断搅拌，待有大量晶体出现时停止加热，利用余热蒸干剩余水分 测溶液pH 取一小块pH试纸放在表面皿或玻璃片上，用蘸有待测液的玻璃棒点在(或用胶头滴管吸取待测液滴在)试纸中部，观察试纸颜色变化，并与标准比色卡对比 证明沉淀完全(定量实验只能用方案1) 方案1.静置，向沉淀后的上层清液中加入××试剂(沉淀剂)，若没有沉淀生成，证明沉淀完全 方案2.静置，取适量上层清液于另一洁净试管中，向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂，若产生沉淀，证明沉淀剂已过量 洗涤沉淀 沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中的沉淀上加蒸馏水至没过沉淀，静置使蒸馏水自然流下，重复操作数次 检验沉淀是否洗涤干净 取最后一次洗涤液，加入××试剂(根据沉淀可能吸附的杂质离子，选择合适的检验试剂)，若没有××(特征现象)出现，证明沉淀已洗涤干净 焰色试验 ①将铂丝蘸取盐酸在酒精灯火焰上灼烧，反复几次，直到与酒精灯火焰颜色接近为止； ②然后用铂丝蘸取少量待测液(粉末)，置于酒精灯外焰上灼烧，观察火焰颜色； ③如为黄色，则说明溶液中含Na+；若透过蓝色钴玻璃呈紫色，则说明溶液中含K+ 量气管读数 ①恢复到室温； ②量气管两端液面相平； ③视线与量气管凹液面最低点相平 3.常考基本实验操作目的分析 常考基本实验操作 思维方向 气密性 检查 微热法:封闭(关闭活塞、导管末端插入盛水的烧杯中等)、微热(双手捂热或用酒精灯稍微加热)、气泡(观察到导管口有气泡逸出)、水柱(移开双手或停止加热，观察到导管中倒吸形成一段稳定的水柱) 液差法:封闭(关闭活塞或用止水夹夹住橡皮管等)、液差(向××容器中加水，使××和××形成液面差，停止加水，放置一段时间，液面差保持不变) 尾气处理 用溶液吸收或用固体吸收，点燃法 晶体洗涤 ①水洗:通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质； ②冰水洗涤:能洗去晶体表面的杂质离子，同时减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗； ③用特定试剂洗涤:洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等(如乙醇、饱和食盐水等) 恒压滴液 使用恒压滴液漏斗，保证气压相等(平衡气压)，使××(溶液)易于滴下或减小因滴加××(溶液)造成的气体体积测量误差 冷凝回流 使用球形冷凝管防止××蒸气逸出，提高××物质的转化率 4.实验条件控制分析 实验条件控制 目的 排空气 涉及可燃气 体(H2、CO) 的性质验证 防止可燃气体与空气混合加热发生爆炸 涉及与空气 中O2、CO2 作用的物质 防止反应物与空气中的O2、CO2反应 通入保护气体 通入N2、CO2或惰 性气体　 除去装置中的空气，防止反应物或生成物与空气中的O2反应 通入HCl气体 抑制×× 离子的水解(如加热MgCl2·6H2O得MgCl2时需在HCl气流中进行) 温度 控制 加热 加快化学反应速率或使化学平衡向某方向移动 冷却 防止某物质在高温时分解或使化学平衡向某方向移动 控制温度 在一定范围 若温度过低，则反应速率(或溶解速率)较慢；若温度过高，则某物质(如H2O2、氨水、草酸、浓硝酸、铵盐等)会分解或挥发 水浴加热 受热均匀，温度可控，且温度不超过100 ℃ 冰水浴冷却 防止某物质分解或挥发 趁热过滤 防止温度降低后某物质析出 减压蒸发 降低蒸发温度，防止某物质分解(如浓缩H2O2溶液) 控制溶液pH 分离除杂 抑制水解；使杂质充分沉淀或溶解，提高纯度 调控反应 使溶液呈酸性，促进氧化还原反应的发生；或使溶液呈碱性，除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等 三、实验方案的设计与评价 1.实验方案的设计 （1）实验设计的基本原则。 原则 内容 科学性 实验原理、实验操作程序和方法科学合理 安全性 实验方案、实验药品要做到人员、仪器、环境的安全 可行性 药品、仪器、设备和操作等在中学实验条件下能够得到满足 简约性 装置简单、步骤少、药品用量少、效果佳 经济性 在满足实验效果的前提下，尽量选用常见而价廉的仪器和药品 （2）实验设计流程。 （3）三类常见实验的设计。 实验设计 实验设计思路 物质制备的设计 实验原料→实验原理→途径设计(途径Ⅰ、途径Ⅱ、途径Ⅲ……)→最佳途径→实验仪器→实验方案→制得物质 物质性质 实验的设计 根据物质的组成、分类，预测物质可能具有的性质，根据化学原理设计实验。 探究性实验方案设计:物质的组成特点→性质推测→实验验证→结论； 验证性实验方案设计:物质的化学性质→实验验证→科学理论→结论 物质检验 方案设计 首先通过试样的外在特征(颜色、气味、状态等)作出初步判断。 少量固体试样→溶于水配成溶液→检测溶液中存在的阴、阳离子→得出实验结论； 少量试样→加酸(或碱)溶液使其转化为气体→检测气体的成分→得出实验结论 2.实验方案的评价 评价角度 评价内容 实验的 可行性 （1）实验原理是否正确、可行； （2）实验操作(如仪器的选择、连接)是否安全、合理； （3）实验步骤是否简单、方便； （4）实验效果是否明显； （5）原料的成本、转化率、产率等 实验是 否规范 （1）仪器的安装与拆卸； （2）仪器的查漏、气密性检验； （3）试剂添加的顺序与用量； （4）加热的方式、方法和时机； （5）温度计的规范使用、水银球的位置； （6）实验数据的读取； （7）冷却、冷凝的方法等 实验的 安全性 （1）净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸； （2）进行某些易燃、易爆实验时要防爆炸； （3）还原性物质防氧化； （4）污染性的气体要进行尾气处理； （5）易水解的物质要防吸水 “绿色 化学” （1）反应原料是否易得、安全、无毒； （2）反应速率是否较大； （3）原料利用率以及合成物质的产率是否较高； （4）合成过程中是否造成环境污染 （建议用时：40分钟） 1.（2025·广东汕头·质量检测）含铜物质种类繁多，在工业生产中应用广泛。 （1）氯化亚铜化学式或，为白色立方结晶或者白色粉末，微溶于水。工业上向溶液中通入一定量的后会生成氯化亚铜。该过程中 (填元素符号)被氧化。 （2）将溶液与同浓度溶液混合，生成蓝色絮状沉淀，涉及的反应化学方程式为 。 （3）用晶体，配制溶液，进行下列实验探究。 I．该过程中用到的仪器有 。(填序号) A．　    B．  　　  C．   　　  D． Ⅱ．甲同学向盛有溶液的试管里，滴加几滴的氨水，待产生难溶物后继续滴加氨水并振荡试管，得到深蓝色的透明溶液，深蓝色溶液是由于存在，该离子空间构型为 。 Ⅲ．乙按照甲的实验方案进行实验，待产生难溶物后，将难溶物过滤洗净后继续滴加几滴的氨水，发现沉淀不溶解。 （4）设计实验探究（3）中甲、乙现象不同的原因。 ①【提出猜想】 猜想1：氨水的量不够，无法让沉淀溶解；猜想2：可以促进生成。 ②【设计实验方案，验证假设】在表格中填上合适的试剂。 步骤 现象 I．将甲同学制得的难溶物进行固液分离，并洗净固体 Ⅱ．取少量分离出的沉淀于试管中，继续滴加 至过量 蓝色沉淀不溶解 Ⅲ．继续向Ⅱ试管中加入 蓝色沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液 ③实验小结：猜想1不成立，猜想2成立。从平衡移动角度，结合化学用语解释猜想2成立的原因是： 。 【答案】（1）S （2） （3）BCD 平面正方形 （4）的氨水 固体 存在平衡，加入固体，与结合形成，促使平衡正向移动，形成蓝色溶液 【分析】加入氨水，硫酸铜与氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸铵，则首先形成的难溶物是Cu(OH)2，继续添加氨水，氢氧化铜和氨水反应生成氢氧化四氨合铜，难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液，则此过程中生成的深蓝色配离子为[Cu(NH3)4]2+。 【解析】（1）向溶液中通入一定量的后会生成氯化亚铜，Cu元素化合价下降，是被还原，则S元素被氧化； （2）将溶液与同浓度溶液混合，生成蓝色Cu(OH)2絮状沉淀，化学方程式为； （3）配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤：计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶，用到的仪器有：烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、托盘天平，用不到的是分液漏斗，故选BCD； 在中，Cu的杂化方式并不是sp3，其中NH3给出孤电子对，提供空轨道，形成的配合物的空间构型为平面正方形； （4）I．将甲同学制得的难溶物进行固液分离，并洗净固体； Ⅱ．取少量分离出的沉淀于试管中，继续滴加的氨水至过量，则蓝色沉淀不溶解； 若要证明猜想2成立，则需要提供，则可向Ⅱ试管中加入固体，发现蓝色沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液； 从平衡移动角度，结合化学用语解释猜想2成立的原因是存在平衡，加入固体，与结合形成，促使平衡正向移动，形成蓝色溶液。 2.（2025·广东汕头·期中）氧化还原反应可拆分为氧化和还原两个“半反应”，可以用电极反应式表示。某小组利用半反应研究Cu2+和Fe3+的氧化性，进行如下实验。 （1）实验I：配制480mL0.1000mol∙L-1FeCl3溶液： ①计算需要FeCl3∙7H2O[M(FeCl3∙7H2O)=a g/mol]固体的质量： g。 ②配制溶液过程中，下列仪器中一定不需要的是 (填字母)。 （2）实验Ⅱ： 步骤 现象 ⅰ.取40mL0.1000mol∙L-1FeCl3加入足量Cu片 溶液变为蓝色 ⅱ.静置取上层清液，滴加足量0.1mol∙L-1KSCN溶液 产生白色沉淀，振荡后变红 已知： CuSCN是一种难溶于水的白色固体 ①从ⅰ得到一般性结论，氧化性：Fe3+ Cu2+(填“>”、“<”或“=”)。 ②如果把ⅱ中的氧化还原拆成两个半反应，氧化半反应： Fe2+ - e- + 3SCN- = Fe(SCN)3。 ③则还原半反应： ， 因此得到结论：特定情况下氧化性Cu(Ⅱ)>Fe(Ⅲ)。 该小组同学查阅资料得知： 氧化半反应正移提高物质的还原性，还原半反应正移提高物质的氧化性 请结合平衡的知识，解释ⅱ中Cu2+可以氧化Fe2+可能的原因： 。 （3）实验Ⅲ：探究Cu2+、Fe3+、(SCN)2的氧化性 步骤 现象 ⅲ.取20mL0.1mol∙L-1CuCl2，滴加足量0.1mol∙L-1KSCN 产生白色沉淀 ⅳ.取20mL0.1mol∙L-1FeCl3，滴加足量0.1mol∙L-1KSCN 溶液变红 ⅴ.取ⅳ中溶液滴加试剂m 无明显变化 步骤ⅴ的目的是为了进一步验证iv中Fe3+是否氧化SCN-，试剂m是 (填化学式)。 结论：Cu2+ > (SCN)2 > Fe3+ （4）有同学认为上述结论不够严谨，由于混合时Fe3+与SCN-络合往往快于其它反应，所以实验ⅳ不能够证明Fe3+一定无法氧化SCN-，于是设计简单的实验方案，证明在不相互混合的情况下，Fe3+也可以氧化SCN-，所以物质的浓度会影响氧化性或还原性，具体问题应该结合具体情境分析。写出实验方案，并要有体现该结论的实验证据： 。 【答案】（1）0.05a cd （2）> Cu2++ e- + SCN- = CuSCN↓(写Cu2+ + e-Cu+也可) 生成CuSCN沉淀，Cu2+ + e-Cu+ 正移，Cu2+氧化性增强 （3）K3Fe(CN)6 （4）将0.1mol∙L-1FeCl3和0.1mol∙L-1KSCN分别置于两烧杯，放入盐桥和连接电流表形成原电池，指针偏转(或FeCl3溶液变浅且滴入K3Fe(CN)6有蓝色沉淀、KSCN溶液变黄均可) 【分析】实验Ⅱ：ⅰ中Cu与FeCl3反应生成氯化铜和氯化亚铁，ⅱ中上层清液里加入KSCN主要是验证Cu2+可以氧化Fe2+的原因； 实验Ⅲ探究Cu2+、Fe3+、(SCN)2的氧化性强弱，利用氧化剂氧化性大于氧化产物，实验ⅲ中是铜离子与硫氰根离子反应生成CuSCN和(SCN)2，能证明氧化性Cu2+ > (SCN)2，ⅳ中FeCl3与KSCN溶液变红同时有没有发生氧化还原反应呢？通过步骤ⅴ进一步验证iv中Fe3+是否氧化SCN-，利用试剂m即K3Fe(CN)6 来检验有没有亚铁离子生成。 【解析】（1）配制0.1000mol∙L-1FeCl3溶液时，需要称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶等操作，实验室没有480mL规格的容量瓶，应该选择500mL容量瓶，所以用到的仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、托盘天平、量筒和500mL容量瓶。 ①配制480mL0.1000mol∙L-1FeCl3溶液，则需要FeCl3∙7H2O[M(FeCl3∙7H2O)=a g/mol]固体的质量：0.50L×0.1000mol∙L-1×a g/mol= 0.05ag。 ②根据分析，配制溶液过程中，用到的仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、托盘天平、量筒和500mL容量瓶，一定不需要的是冷凝管、分液漏斗，故选cd。 （2）①从ⅰ可知，实验过程中Cu与FeCl3反应生成氯化铜和氯化亚铁，离子方程式为Cu+2Fe3+ = Cu2++2Fe2+，Fe3+ 为氧化剂、 Cu2+为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物，则得到一般性结论时，氧化性：Fe3+ >Cu2+。 ③ⅱ中生成了难溶于水的白色固体CuSCN，振荡后变红是生成了Fe(SCN)3；则铜元素化合价从+2价降低到+1价，Cu2+为氧化剂，铁元素化合价升高，Fe2+ 失去电子和SCN- 生成了 Fe(SCN)3，把ⅱ中的氧化还原拆成两个半反应，氧化半反应： Fe2+ - e- + 3SCN- = Fe(SCN)3，则还原半反应：Cu2++e-+SCN-=CuSCN↓，根据已知信息：还原半反应正移提高物质的氧化性，则解释特定情况下氧化性Cu(Ⅱ)>Fe(Ⅲ)，解释ⅱ中Cu2+可以氧化Fe2+可能的原因是：生成CuSCN沉淀，Cu2+ + e-Cu+ 正移，Cu2+氧化性增强。 （3）ⅲ中白色沉淀CuSCN，说明Cu2+与SCN-发生氧化还原反应得到氧化产物(SCN)2，能证明氧化性Cu2+ > (SCN)2，ⅳ中向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液变红只能说明二者反应生成了硫氰化铁，该反应为非氧化还原反应。为了进一步验证iv中Fe3+是否氧化SCN-，可通过铁氰化钾来检验Fe3+的还原产物即Fe2+来实现，故试剂m是K3Fe(CN)6 (填化学式)。ⅴ中无明显变化，说明没有亚铁离子生成，则Fe3+未氧化SCN-，故可得出结论是——氧化性：Cu2+ > (SCN)2 > Fe3+。 （4）要设计简单的实验方案，证明在不相互混合的情况下，Fe3+也可以氧化SCN-，可利用把氧化还原反应分成2个半反应，设计成原电池装置，反应中铁离子为氧化剂，则正极上发生还原反应，电极反应为：，反应中能观察到溶液颜色从黄色变为浅绿色，若滴入K3Fe(CN)6有蓝色沉淀生成，负极上SCN-失去电子被氧化为(SCN)2，由于(SCN)2是黄色液体，故可观察到KSCN溶液变黄，则实验方案、现象和结论为：将0.1mol∙L-1FeCl3和0.1mol∙L-1KSCN分别置于两烧杯，放入盐桥和连接电流表形成原电池，指针偏转(或FeCl3溶液变浅且滴入K3Fe(CN)6有蓝色沉淀、KSCN溶液变黄均可)。 3.（2025·广东广州·联考）某合作学习小组将铜片放进氯化铁溶液中，观察到溶液呈无色，产生红褐色固体，铜片表面有白色物质。回答下列问题： Ⅰ．探究红褐色固体成分 （1）分离红褐色固体，所需的仪器有 (填标号)。 （2）取少量红褐色固体加盐酸溶解，滴加 溶液，溶液变血红色，证明是氢氧化铁。 Ⅱ．查阅资料：CuCl是白色难溶物 （3）探究产生白色物质的原因。设计实验方案如下： 实验 铜粉/g FeCl3·H2O/g 蒸馏水/mL 实验现象 1 0.1 1.8 2 棕黄色溶液变为墨绿色 2 0.5 1.8 2 棕黄色溶液变为白色浊液 ①实验2生成白色物质的化学方程式为： 。 ②请你从氧化还原反应规律角度分析实验1中未产生白色物质的原因 。 （4）以石墨为电极电解CuCl2溶液，发现在石墨上析出的铜在切断电源后缓慢消失。从电化学角度进行分析，铜消失的原因为 。 （5）基于上述分析，用FeCl3溶液腐蚀覆铜板效果不理想。查阅资料：工业上常用CuCl2、KCl、盐酸混合物腐蚀覆铜板，原理为：。 ①基态的价电子轨道表示式为 。 ②KCl的作用是 。 【答案】（1）BC （2） （3） 氧化性强于，过量时，Cu不与反应 （4）析出的铜单质、石墨和氯化铜溶液形成原电池，铜作负极被氧化溶解 （5） 提供配体，促使平衡正向移动 【解析】（1）分离红褐色固体，是将固体与液体分离，需进行过滤，过滤需要的仪器有：玻璃棒、漏斗和烧杯，故选BC； （2）若红色固体为氢氧化铁，加盐酸溶解反应生成铁离子，铁离子可用KSCN溶液进行检验，若溶液变红，即可证明； （3）①已知，CuCl是白色难溶物；铁离子会氧化铜单质生成氯化铜，氯化铜再和铜粉发生归中反应生成氯化亚铜白色沉淀，生成白色物质的化学方程式为：。 ②氧化性强于，过量时，铜被转化为铜离子，Cu不与反应，故未产生白色物质； （4）氯化铜能和铜单质发生归中反应生成氯化亚铜，则析出的铜单质、石墨和氯化铜溶液形成原电池，铜失去电子被氧化，作为负极被氧化溶解； （5） ①铜原子失去1个电子生成，则基态的价电子轨道表示式为。 ②已知存在反应：，则KCl的作用提供配体，提高氯离子浓度，促使平衡正向移动，使得铜板被腐蚀。 4.（2025·广东·联考）标准电极电势()是衡量氧化剂或还原剂在298K、1.0mol·L-1状态下进行氧化还原反应能力的重要参数，电极电势会受到溶液浓度、温度等多个因素的影响。 （1）配制不同浓度的FeCl3溶液 配制FeCl3浓溶液时，需要将FeCl3固体先加入浓盐酸中溶解，原因是 。用FeCl3固体配制100mL 1.0mol·L-1 FeCl3溶液时不需要用到的仪器是 (在列出的仪器中选择，填仪器字母)。 （2）测量下列混合溶液在不同温度、不同浓度[]下的电极电势。 实验序号 c(FeCl3)/(mol·L-1) c(FeCl2)/(mol·L-1) 与D、T的关系图 1 25 1.0 1.0 0.78 2 25 a 0.74 3 25 b 0.70 4 35 1.0 0.75 5 45 c 0.72 则a= (填“>”“<”或“=”)b，c= 。若探究pH对FeCl3氧化性的影响，简述你的实验设计方案： 。 （3）实验任务：探究反应①能否发生。 已知：  ；  。理论上根据电极电势大小判断反应不能发生，但甲、乙两位同学认为可以改变条件来实现。请预测下列方案可能产生的现象。 方案 步骤 现象及解释 甲 将2.0mol·L-1   FeCl3溶液滴加到镀有银镜的试管中 银镜逐渐溶解，并有 。原因： 乙 其他条件不变，向烧杯A中逐滴滴加饱和FeCl3溶液 开始时电流表指针向右偏转，滴加后指针向右偏转的幅度逐渐变小至向左偏转。原因：由于等浓度的Ag＋/Ag的电极电势大于Fe3＋/Fe2＋，开始时反应①向 方向进行。之后操作会使 丙同学对乙同学的方案还思考了其他办法，分别写出对烧杯A、B的一种操作办法：A ，B 。 【答案】（1）抑制Fe3+水解 B （2）＞ 1.0 在保持温度、浓度不变的前提下，用盐酸调节混合溶液的pH，测量不同pH下的电极电势 （3）白色沉淀生成，溶液颜色变浅 由于溶液中有Cl－，会与生成的Ag＋转化为AgCl沉淀，使反应正向进行(AgCl＋e－=Ag＋Cl－的电极电势更小，使反应发生) 逆反应 增大 对烧杯A降温或向其中加盐酸，或更高浓度的Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3溶液 向烧杯B中加入蒸馏水、NaCl固体或对烧杯B加热 【解析】（1）Fe3+在水溶液中极易发生水解，方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，因此配制FeCl3溶液时，为了抑制Fe3+水解，先将FeCl3固体先加入浓盐酸中溶解。配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器包括：托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒、100mL容量瓶、胶头滴管，不需要的是圆底烧瓶，B符合题意。 答案为抑制Fe3+水解    B。 （2）根据和D的关系图，越大，电极电势越大。实验2和3，其他条件相同，而c(Fe3＋)不同；结合关系图，实验2中的电极电势大于实验3中的电极电势，说明实验2中的D大于实验3中的D，则a＞b。 实验1、4、5可以探究电极电势与温度的关系，根据控制变量法，实验5与实验1、4的不同之处为温度，而其他条件相同，因此c=1.0。 根据控制变量法，若探究pH对FeCl3氧化性的影响，只能pH不同，而温度、浓度保持不变。实验方案为在保持温度、浓度不变的前提下，用盐酸调节混合溶液的pH，测量不同pH下的电极电势。 答案为＞    1.0    在保持温度、浓度不变的前提下，用盐酸调节混合溶液的pH，测量不同pH下的电极电势。 （3）根据现象，银镜逐渐溶解，说明Fe3+与Ag发生反应，Ag转化为Ag+，与溶液中的Cl－结合生成AgCl白色沉淀；Fe3+转化为Fe2+，含有Fe3+的溶液颜色为黄色，Fe3+的浓度减小，溶液的颜色变浅。理论上根据电极电势大小，可判断反应Fe3＋＋Ag=Fe2＋＋Ag+不能发生，但是该反应的溶液中有Cl－，Cl－会与Ag+结合使得Ag+减小，促进反应正向进行；从另一个角度，甲方案中电极反应发生了改变，不是Ag+＋e－=Ag，而是AgCl＋e－=Ag＋Cl－，该反应的电极电势更小，使得反应可以发生。 由于等浓度的Ag+/Ag的电极电势大于Fe3+/Fe2+，Ag作正极，Ag＋在Ag电极上得到电子发生还原反应；石墨作负极，Fe2＋失去电子发生氧化反应，总的方程式为Ag+＋Fe2+=Ag＋Fe3+；因此开始时，反应①向逆反应方向进行。根据实验现象，滴加后指针向右偏转的幅度逐渐变小至向左偏转，可知之后的操作使得反应①正向进行，则之后的操作使得增大；也可以根据第（2）中与D的关系得到相同的结论，滴加饱和FeCl3溶液，使得增大，则增大。电极电势会受到溶液浓度、温度等多个因素的影响；结合第（2）中与D、T的关系图，丙同学要完成乙同学的方案，则需要提高或降低。提高，可以对A进行降温、增强酸度、增大Fe3+浓度等；降低可以升高温度、加水，加入NaCl固体等。 答案为逆反应     增大    对烧杯A降温或向其中加盐酸，或更高浓度的Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3溶液      向烧杯B中加入蒸馏水、NaCl固体或对烧杯B加热。 5.（2025·广东广州·阶段考试）化学小组实验探究与溶液的反应。 （1）实验一：用如下装置(夹持、加热仪器略)制备，将足量通入溶液中，迅速反应，得到无色溶液和白色沉淀。 浓与反应的化学方程式是 。 对体系中有关物质性质分析得出：沉淀可能为、或二者混合物。 (资料：；；；； （2）实验二：验证的成分 ①写出溶于氨水的离子方程式： 。 ②加入盐酸后沉淀大部分溶解，剩余少量沉淀。推断中一定含有 。(填化学式) 根据沉淀的存在，推测的产生有两个途径： 途径1：实验一中，在溶液中被氧化生成，随沉淀进入。 途径2：实验二中，被氧化为进入。 （3）实验三：探究的产生途径 ①向溶液中滴入过量盐酸，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： 。 ②实验三的结论： 。 （4）实验一中与溶液反应的离子方程式是 。 根据物质性质分析，与溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间，有和生成。 （5）根据上述实验所得结论：在实验条件下，①碱性溶液中更易被氧化为；② 。 【答案】（1） （2）+4NH3•H2O=2[Ag(NH3)2]+++4H2O （3）Ag+ Ag2SO4微溶于水，Ag2SO4(s) 2Ag++，向上层清液滴加氯化钡溶液，若含有Ag2SO4，则会出现沉淀 产生的途径是途径二 （4）2Ag++SO2+H2O=Ag2SO3↓+2H+ （5）SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和的速率 【分析】实验一：Cu和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，试剂a除去二氧化硫中杂质，且不能和二氧化硫反应，常用饱和亚硫酸氢钠溶液，然后二氧化硫通入硝酸银溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B； 实验二：由流程知，沉淀B加入氨水得到溶液C含[Ag(NH3)2]+及，加入过量硝酸钡溶液得到沉淀D，加入盐酸后沉淀大部分溶解，沉淀D一定含BaSO3，F为不溶于酸的沉淀，则F为硫酸钡沉淀； 实验三：向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，说明溶液A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，则得到的是被氧化得到的； 【解析】（1）Cu和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，； （2）①由分析可知，溶于氨水生成[Ag(NH3)2]+及，则离子方程式：+4NH3•H2O=2[Ag(NH3)2]+++4H2O； ②加入盐酸后沉淀D大部分溶解，D大部分为BaSO3，说明沉淀B中一定含有； （3）①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，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中不含有Ag2SO4，因为由Ksp可知Ag2SO4微溶于水，Ag2SO4(s) 2Ag++，向上层清液滴加氯化钡溶液，若含有Ag2SO4，则会出现沉淀； ②由实验三可知产生的途径是被氧化为进入D，为途径2； （4）由以上分析可知，SO2与AgNO3溶液反应生成Ag2SO3和硝酸，离子方程式是2Ag++SO2+H2O=Ag2SO3↓+2H+； （5）实验一所得混合物放置一段时间，有和生成；根据上述实验所得结论实验条件下：①碱性溶液中更易被氧化为；②SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和的速率。 6.（2025·广东·联考）Fe3O4作为很有发展前景的磁性材料，在微波吸收材料、催化剂载体、细胞分离、磁记录材料、磁流体、医药等领域有广泛的应用。 Ⅰ、甲实验小组利用如下装置制备Fe3O4。 （1）在加入试剂之前，需对A、B装置进行气密性检查：如图组装好装置，用止水夹夹紧B、C间橡胶管， ，塞紧分液漏斗上口玻璃塞，打开玻璃旋塞，过一会儿，水不再下滴，说明装置A、B的气密性良好。 （2）写出B装置仪器的名称 ，D中反应的化学方程式 。 （3）将实验制备的产物溶于稀硫酸，欲验证所得溶液中含有可加入试剂 。 Ⅱ、乙实验小组制备Fe3O4流程如下图所示： （4）副产品P是 (填写化学式)，由溶液N获得该副产品的操作是： 。 加热浓缩→冷却结晶→_______→_______→晶体加热至完全失去结晶水。 （5）小组实验前利用酸性高锰酸钾测定绿矾的纯度：称取3.0g工业绿矾，配制成250.00mL溶液。量取25.00mL溶液于锥形瓶中，用0.01000酸性KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液的平均体积为20.00mL。写出滴定时发生反应的离子方程式为 ；绿矾的纯度为 。(保留3位有效数字) 【答案】（1）向分液漏斗中加一定量水 （2）干燥管 （3）酸性高锰酸钾溶液或铁氰化钾溶液 （4）Na2SO4 过滤 洗涤 （5） 【分析】实验Ⅰ中，可利用双氧水催化分解生成氧气，用过氧化钠将生成的水转化为氧气，经浓硫酸干燥后，纯净的氧气与活性铁粉在高温条件下发生反应生成Fe3O4。 工业绿矾加入50℃~80℃的热水溶解，过滤除杂后得到FeSO4溶液，加入适量的NaOH溶液，发生反应，通入一定量的空气，被O2氧化，发生反应，过滤后得到沉淀M为，经一系列处理后得Fe3O4，溶液N中含有Na+、SO等，经一系列处理后得副产品P为Na2SO4。 【解析】（1）在加入试剂之前，需对A、B装置进行气密性检查：如图组装好装置，用止水夹夹紧B、C间橡胶管，向分液漏斗中加一定量水，塞紧分液漏斗上口玻璃塞，打开玻璃旋塞，过一会儿，水不再下滴，说明装置A、B的气密性良好。 （2）由仪器构造可知B为干燥管，D中氧气与活性铁粉在高温条件下反应生成Fe3O4，反应方程式：； （3）欲验证所得溶液中含有可利用得还原性，可选用酸性高锰酸钾，若酸性高锰酸钾溶液褪色，可证明含，也可用铁氰化钾溶液检验，若加入后出现蓝色沉淀，说明含。 （4）由分析得，副产品P为Na2SO4；由溶液N获得该副产品的操作是：蒸发浓缩→冷却结晶→过滤洗涤→晶体加热至完全失去结晶水； （5）滴定过程中被MnO氧化为，MnO被还原为Mn2+，1mol失1mol电子，1mol MnO得5mol电子，根据得失电子守恒及元素守恒得反应方程式：，由方程式可得关系式：，即，绿矾的纯度为：。 7.（2025·广东·联考）硫化物性质多样，应用广泛。 I． （1）常用作污水中重金属离子的沉淀剂，该过程处理发生反应的离子方程式为 。 （2）利用的还原性脱硫，其与反应从而减少硫排放，该过程氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 II．探究溶液与溶液的反应 （3）配制一定浓度的溶液 配制溶液时，通常将固体溶于浓盐酸中，其目的为 ；该过程一定不需要用到的仪器为 。 （4）探究溶液与溶液的反应兴趣小组向4支编号为a、b、c、d的试管中分别加入的饱和溶液，再快速加入不同体积的饱和溶液，振荡试管，观察实验现象。 编号 a b c d 饱和溶液/ 0.2 1.0 2.0 8.0 实验现象 立即产生黑色沉淀沉淀很快消失，有黄色固体出现 立即产生黑色沉淀，沉淀缓慢消失，有黄色固体出现 立即产生黑色沉淀沉淀长时间后才消失，有黄色固体出现 立即产生黑色沉淀，黑色沉淀不消失 ①实验中黄色固体为 (填化学式)，小组成员认为该现象能证明和发生了氧化还原反应，其反应的离子方程式为 。甲同学猜想实验中产生的黑色沉淀主要成分为。于是他做了如下实验： 实验操作 将实验d中的黑色沉淀过滤，并用二硫化碳处理后洗净。向沉淀中加入盐酸，振荡试管，观察现象 实验现象 加入盐酸后黑色沉淀溶解，变为乳黄色沉淀，并放出有臭鸡蛋气味的气体 ②该实验现象验证了甲同学的猜想。用二硫化碳处理黑色沉淀的目的为 。加入盐酸发生反应的离子方程式为 。 ③分析实验现象可知，溶液少量时，与主要发生氧化还原反应：溶液过量时，与主要发生复分解反应生成黑色的。氧化还原反应和复分解反应互为竞争关系，但反应一开始总是先产生黑色沉淀，请利用化学反应原理解释其原因： 。 【答案】（1） （2）1∶2 （3）抑制铁离子的水解 A （4）S 除去可能存在的S，防止对后续实验造成干扰 Fe3+与S2-的复分解反应活化能更低，反应速率更快 【分析】本题是一道探究性是实验题，本题探究了硫化钠的量的不同时，和氯化铁反应的现象不同，得出结论两者的复分解反应较快的结论，以此解题。 【解析】（1）硫离子和铜离子反应生成硫化铜，离子方程式为：； （2）硫化钠和二氧化硫反应生成单质硫，该反应中二氧化硫中硫由+4价降低到0价，为氧化剂，硫化钠中硫由-2价升高0价，为还原剂，根据得失电子守恒可知，该过程氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2； （3）三价铁容易水解，则配制溶液时，通常将固体溶于浓盐酸中，其目的为：抑制铁离子的水解；配制一定浓度溶液时，需要的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管，不需要分液漏斗，故选A； （4）①三价铁有氧化性，可以将硫离子氧化为黄色的单质S；方程式为：； ②黑色沉淀中可能会混入黄色的单质硫，硫易溶于二氧化硫，故用二硫化碳处理黑色沉淀的目的为除去可能存在的S，防止对后续实验造成干扰；根据实验现象，加入盐酸后黑色沉淀溶解，变为乳黄色沉淀，并放出有臭鸡蛋气味的气体，则和盐酸反应后生成单质硫和硫化氢，离子方程式为：； ③由于反应一开始总是先产生黑色沉淀，则说明Fe3+与S2-的复分解反应活化能更低，反应速率更快。 8.（2025·广东江门·调研）铜纳米线是制作柔性电子元件的重要材料，制作铜纳米线常见原料为硫酸铜。某学习小组设计实验探究铜纳米线的制备过程。 Ⅰ．硫酸铜的制备 （1）实验室可用铜和浓硫酸反应制备硫酸铜，反应方程式为 。 （2）硫酸铜溶液的配制 ⅰ．配制100mL 0.1硫酸铜溶液需称量 g。 ⅱ．以下硫酸铜溶液的配制操作中，不正确的是 （填序号）。 Ⅱ．铜纳米线的制备 铜纳米线的制备可采用化学还原法，如使用铁进行置换。学习小组设计实验探究Cu（Ⅱ）（二价铜）存在形式对所置换铜的颗粒度影响。 实验序号 实验操作 实验现象 ① 往5mL 0.1硫酸铜溶液中放入一枚表面打磨光滑的铁钉 10分钟时观察到溶液颜色变浅，铁钉表面沉积一层粗糙的铜颗粒，试管底部有铜颗粒 ② 往5mL 0.1硫酸铜溶液中滴加浓氨水至生成的淡蓝色沉淀刚好完全溶解，得深蓝色铜氨溶液，放入与实验①相同的铁钉 10分钟时无明显现象，10小时后观察到铁钉表面镀上一层红色的铜，试管底部有红褐色沉淀 学习小组通过查阅资料发现： ⅰ．工业上常采用电沉积铜方法制备纳米铜，过程为Cu（Ⅱ）的扩散迁移并在电极上被还原为铜单质。 ⅱ．电沉积过程中：速率常数越大，沉积速率越快：扩散系数越大，溶液导电性越强。 学习小组模仿工业制备纳米铜的条件，设计实验验证Cu（Ⅱ）存在形式和溶液导电性对电沉积铜反应速率的影响。 实验设计与实施 实验 序号 Cu（Ⅱ）存在形式 （浓度均为5 mmol/L） 支持电解质 （提高溶液导电性） 实验测得 速率常数 含铜离子 扩散系数 ③ 0.5mol/L 溶液 ④ ______ ⑤ 0.5mol/L 溶液 k 表格中的速率常数和扩散系数为多次实验后测得数据的平均值。 （3）其中实验④中支持电解质为 。 分析与讨论 （4）实验⑤中，k （填“>”、“<”或“=”）。 （5）已知铁与铜氨溶液反应：，平衡常数。推测实验②在10分钟时无明显现象的原因是： 。 结论：选用扩散系数更大Cu（Ⅱ）和提高溶液的导电性都可加快反应速率。 Ⅲ．铜纳米线的纯度检测 某铜纳米线样品质量为m g，经处理后完全转化为含的溶液，向其中加入过量的KI溶液，发生反应：。用的溶液滴定生成的，发生反应：，消耗溶液V mL。 （6）滴定实验中可使用 （填试剂名称）作为指示剂。滴定终点现象为： 。 （7）该样品中铜的质量分数为 （写计算式）。 【答案】（1） （2）2.5 ④⑤ （3）0.5 mol/L KNO3溶液 （4）> （5）扩散系数小，反应速率慢 （6）淀粉溶液 滴入最后半滴溶液后，锥形瓶中溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复原来颜色 （7） 【分析】探究Cu（Ⅱ）（二价铜）存在形式对所置换铜的颗粒度影响：①往5mL 0.1硫酸铜溶液中放入一枚表面打磨光滑的铁钉，10分钟时观察到溶液颜色变浅，铁钉表面沉积一层粗糙的铜颗粒，试管底部有铜颗粒；②往5mL 0.1硫酸铜溶液中滴加浓氨水至生成的淡蓝色沉淀刚好完全溶解，得深蓝色铜氨溶液，放入与实验①相同的铁钉，10分钟时无明显现象，10小时后观察到铁钉表面镀上一层红色的铜，试管底部有红褐色沉淀； 验证Cu（Ⅱ）存在形式和溶液导电性对电沉积铜反应速率的影响：往浓度均为5 mmol/L或的溶液中，加提高溶液导电性的支持电解质0.5mol/L 溶液或0.5mol/L 溶液，然后测速率常数、含铜离子扩散系数。 【解析】（1）实验室用铜和浓硫酸在加热条件下反应制备硫酸铜，反应的化学方程式为； （2）ⅰ．配制100mL 0.1硫酸铜溶液需称量的质量为m=nM=cVM=0.1×0.1L×250g/mol=2.5g； ⅱ．配制硫酸铜溶液时，在烧杯中溶解，冷却后用玻璃棒转移至100mL容量瓶，洗涤烧杯和玻璃棒2-3次，每次洗涤液转移至容量瓶，定容时当凹液面离刻度线1-2cm时改用胶头滴管，且视线平视，与凹液面最低处相切，然后上下颠倒反复摇匀，装瓶、贴标签，所以④仰视不正确、⑤没有采取上下颠倒反复摇匀、不正确，故答案为：④⑤； （3）要验证Cu（Ⅱ）存在形式和溶液导电性对电沉积铜反应速率的影响，应采用控制变量法，所以实验③、④的电解质及其浓度相同，即实验④中支持电解质为0.5 mol/L KNO3溶液； （4）实验⑤和实验④中Cu（Ⅱ）存在形式相同，实验⑤和④中支持电解质不同、浓度相同，⑤中扩散系数更大，溶液导电性更强，所以k＞； （5）实验②往5mL 0.1硫酸铜溶液中滴加浓氨水至生成的淡蓝色沉淀刚好完全溶解，得深蓝色铜氨溶液，放入与实验①相同的铁钉，发生反应，平衡常数，即平衡常数较大，但10分钟时无明显现象，说明反应速率慢，推测实验②在10分钟时无明显现象的原因是：扩散系数小，反应速率慢； （6）据反应：、可知，用的溶液滴定生成的，滴定结束前碘均有剩余，滴定结束时I2恰好完全反应，所以滴定实验中可使用淀粉溶液作为指示剂；滴定终点现象为：滴入最后半滴溶液后，锥形瓶中溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复原来颜色； （7）由可知，消耗溶液V mL时，该样品中铜的质量为(64×cV×10-3)g，铜的质量分数为。 9.（2025·广东肇庆·一模）某小组利用如图所示装置制备84消毒液，并进一步探究相关物质的反应原理以及测定产品中游离碱的含量。 已知：温度高于40℃时，会与反应生成。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为 ，圆底烧瓶内发生反应的离子方程式为 ，装置b中的试剂为 。 （2）装置c采用冰水浴的目的为 。 （3）若装置d的作用是安全瓶，请在虚线方格内画出实验装置图 。 （4）小组查阅资料了解到，使用过84消毒液的游泳池若再使用消毒剂，泳池中氧气含量会增加，有可能会导致池水中的藻类快速生长。针对氧气产生的原因，小组进行了如下探究： [提出猜想]Ⅰ.催化分解产生氧气。 Ⅱ.与反应产生氧气。 [进行实验]如图所示，将注射器中的溶液均分6次注入锥形瓶，每次注入溶液待不再产生气泡后，记录量筒内液体总体积制成表格(忽略加入溶液导致锥形瓶内溶液体积的变化以及其他因素对测量结果造成的影响)。 实验编号 1 2 3 4 5 6 量筒内液体总体积 20.0 60.0 80.0 90.0 90.0 ①表中的数据 。 [得出结论]②由实验可知，猜想Ⅱ正确，理由为 。 （5）该小组测定了以上制备的84消毒液产品中游离碱的含量(的质量占消毒液质量的百分数)，实验步骤：取产品()，滴加双氧水至溶液不再产生气泡为止，加热溶液，除去残留的后将溶液转移至容量瓶，洗涤、定容、摇匀，移取其中待测液于锥形瓶中，以酚酞为指示剂，用盐酸标准溶液滴定至终点，平行滴定3次。 ①滴加5%双氧水的目的是 (用离子方程式表示)。 ②若平均消耗盐酸的体积为，则该84消毒液中游离碱含量为 (保留两位有效数字)。 【答案】（1）分液漏斗 饱和食盐水 （2）防止三颈烧瓶内温度过高，生成杂质 （3）或 （4）40.0 第6次添加溶液后，产生气体的总体积不变，说明已消耗完，若作催化剂，则其量不变，产生的气体的量应继续增加(或实验4→5，气体体积增加，小于，说明实验5中已反应完，若作催化剂，产生的气体应为) （5） 【分析】实验中利用浓盐酸与二氧化锰制取氯气：。通过b瓶（饱和食盐水）除去氯化氢气体，避免氯化氢进入c装置与氢氧化钠溶液反应，降低产品产率。氯气进入c装置以后，与氢氧化钠反应制取84消毒液的主要成分（），方程式为：。剩余氯气用氢氧化钠吸收，避免污染空气，d装置为防倒吸装置。据此分析作答。 【解析】（1）仪器a的名称为分液漏斗。圆底烧瓶中浓盐酸与二氧化锰反应制氯气，离子方程式为：。b瓶的目的是除去氯化氢气体，避免氯化氢进入c装置与氢氧化钠溶液反应，降低产品产率，所以装的是饱和食盐水。答案为：分液漏斗；；饱和食盐水。 （2）温度高于40℃时，会与反应生成，为提高的产率，避免生成，所以采用冰水浴。答案为：防止三颈烧瓶内温度过高，生成杂质。 （3）若装置d的作用是安全瓶，作用是防倒吸，所以装置为：或。答案为：或。 （4）①根据前4次加入双氧水的量规律，第二次进入的量为40毫升。答案为：。 ②第5次和第6次加入的双氧水的量完全相同，但是气体体积不变说明已消耗完，若作催化剂，则其量不变，产生的气体的量应继续增加，说明猜想Ⅱ正确。答案为：第6次添加溶液后，产生气体的总体积不变，说明已消耗完，若作催化剂，则其量不变，产生的气体的量应继续增加(或实验4→5，气体体积增加，小于，说明实验5中已反应完，若作催化剂，产生的气体应为)。 （5）①因为残留的也会与盐酸反应，导致消耗的盐酸的量增大，使测量结果不准确。答案为：。 ②根据，所消耗的盐酸的质量为：，该84消毒液中游离碱含量为：。答案为：。 10.（2025·广东汕尾·联考）为研究溶液的性质，某小组同学进行了如下探究实验。 Ⅰ．配制溶液 （1）溶液的配制：取固体溶于 ，再稀释至指定浓度。 （2）将5.00 mol⋅L溶液稀释成250 mL 0.50 mol⋅L 溶液，稀释过程中一定不需要使用的仪器有 （填仪器名称）。 Ⅱ．溶液与锌粉反应的探究 小组同学进行如下实验探究，操作及现象如下： 操作 现象 向反应瓶中加入过量锌粉，然后加入50 mL 0.50 mol⋅L 的溶液，搅拌，充分反应 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 收集检验反应过程中产生的气体 集气管口靠近火焰，有爆鸣声 （3）结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因 。 （4）取实验后的溶液，滴加 溶液，证明有生成，依据的现象是 。 （5）分离出固体，甲同学提出固体中除了有，可能还有铁单质，于是设计下列实验检验固体的成分： ⅰ．用蒸馏水洗涤固体后、加入足量的稀盐酸并加热，产生气泡，固体全部溶解。 ⅱ．向ⅰ反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无变化。 由此甲同学得出结论，一定含有铁单质。但乙同学认为不严谨，他的理由是： 。乙同学用很简单的方法证明了沉淀中不含铁单质，方法是： 。 （6）针对原实验中为何没有产生铁单质查阅资料，得知可能是产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉上，阻碍了Zn与的反应。实验证实了Zn粉被包裹。资料：0.50 mol⋅L 开始沉淀的pH约为1.2，完全沉淀的pH约为3。于是重新做实验，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， （填实验操作和现象），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。 【答案】（1）浓盐酸 （2）分液漏斗 （3），Zn与反应使溶液中降低，会促进上述平衡正向移动，出现红褐色沉淀 （4） 产生蓝色沉淀 （5）过量的锌粉也会与盐酸反应产生气体，也能还原（合理即可） 用磁铁吸引固体（合理即可） （6）加入几滴KSCN溶液，待溶液红色消失后 【解析】（1）配制FeCl3溶液时，通常会加入盐酸抑制铁离子的水解，故答案为：浓盐酸； （2）将溶液稀释成溶液，首先需要计算量取溶液的体积，然后在烧杯中进行稀释，之后转移至容量瓶中，整个过程需要用到的玻璃仪器有：量筒、烧杯、250mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒，一定不需要使用的仪器有分液漏斗，故答案为：分液漏斗； （3）FeCl3溶液中存在，若加入过量锌粉，锌粉与H+反应产生氢气从而看到有气泡产生，c(H+)减小使得pH增大，促使该水解平衡正向移动，从而出现红褐色沉淀，故答案为：，Zn与反应使溶液中降低，会促进上述平衡正向移动，出现红褐色沉淀； （4）可用检验Fe2+，锌粉与铁离子发生氧化还原反应生成亚铁离子，发生反应产生蓝色沉淀； （5）上一步实验中加入了过量锌粉，因此分离出的红褐色沉淀中可能含有未反应完的锌粉与铁粉，除了铁粉，锌粉也可与盐酸反应产生氢气，将铁离子还原，若铁离子完全被锌粉还原，滴加KSCN溶液将无现象，但铁粉具有磁性，可用磁铁吸引固体判断是否含有铁粉，故答案为：过量的锌粉也会与盐酸反应产生气体，也能还原；用磁铁吸引固体； （6）产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉上，阻碍了Zn与的反应，当向固-液混合物中持续加入盐酸，控制pH<1.2，此时溶解在盐酸中生成铁离子，但此时铁离子未开始沉淀，加入几滴KSCN溶液，溶液变红，随着锌粉与铁离子的反应，红色逐渐消失，此时铁离子已反应完全，故答案为：加入几滴KSCN溶液，待溶液红色消失后。 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 $$ 重难点16 化学实验综合题 考点 三年考情分析 2025考向预测 化学实验综合题 2024·广东卷T17；2023·广东卷T17；2022·广东卷T17；2021·广东卷T17； 预计2025年高考中化学实验综合题依旧以探究实验为背景，考查学生的实验探究能力 【思维导图】 【高分技巧】 一、试剂、仪器选择与使用及装置连接问题 1.试剂的选择与使用 在实验设计中的试剂选用原则。 （1）根据反应的原理确定试剂的种类(酸、碱、盐、金属、非金属等)。 （2）根据实验目的和实验要求确定试剂(要考虑氧化性、还原性、酸碱性的强弱、溶解性、挥发性等)。 例如，某学习小组为探究Na2S2O3的性质，取Na2S2O3晶体，溶解配成0.2 mol/L的溶液；取4 mL溶液，向其中加入1 mL饱和氯水(pH=2.4)，溶液立即出现浑浊。对溶液变浑浊的原因，提出假设。 假设1:氯水氧化了-2价硫元素。 假设2:酸性条件下Na2S2O3分解产生S。 实验验证:a、b试管均盛有4 mL 0.2 mol/L Na2S2O3溶液。 用胶头滴管向试管b中加入的试剂为　　　　。  分析:实验目的是确认到底是氯水中氯气氧化了-2 价硫元素，还是氯水的酸性导致Na2S2O3分解。 所以试剂应选择不含氯气且酸性与氯水相同的盐酸。 2.高考实验综合题中出现的重要仪器 仪器名称 仪器图形 主要用途 使用方法和注意事项 蒸发皿 用于蒸发溶剂或浓缩溶液 （1）盛液量不超过蒸发皿容积的； （2）取、放蒸发皿应使用坩埚钳； （3）不能骤冷，冷却需放于陶土网上 坩埚 用于固体灼烧，使其反应(如分解) （1）需放在三脚架上的泥三角上直接加热； （2）取、放坩埚时应使用坩埚钳； （3）避免骤冷，冷却需放于干燥器内 三颈烧瓶 用作反应器，可以同时加入多种反应物 （1）有机化学实验中广泛使用； （2）三个口，可加用冷凝管、温度计、搅拌器等； （3）液体加入量不超过烧瓶容积的，不少于 球形干燥管 用于干燥或吸收某些气体 （1）气体一般“粗进细出”； （2）干燥剂为粒状，常用无水CaCl2、碱石灰等 球形冷凝管 易挥发的液体冷凝回流 （1）用水冷凝时上口出水，下口进水； （2）只能用于竖直装置的冷凝 恒压滴液漏斗 （1）向反应器中滴加液体； （2）可以使漏斗内液体顺利流下； （3）减小加入的液体对气体压强的影响 用前检查是否漏水 3.重要的仪器组合 （1）物质制取装置。 （2）气体压强原理的应用装置。 量气装置 恒压加液装置 简易启普发生器 平衡气压 （3）冷凝冷却装置(气冷、液冷)。 （4）物质的分离提纯装置。 萃取与分液 洗气 升华 过滤 减压过滤(抽滤) 蒸发 蒸馏(分馏) 4.化学实验安全装置 （1）防倒吸装置。 （2）防污染装置。 5.有机物的制备实验装置的选择 分析 制备 流程 熟悉 常见 仪器 及典 型装 置　 依据 有机 反应 特点 作答 ①有机物易挥发，反应中通常采用冷凝回流装置，以提高原料的利用率和产物的产率； ②有机反应通常都是可逆反应，且易发生副反应，因此常使价格较低的反应物过量，以提高另一反应物的转化率和产物的产率，同时在实验中需要控制反应条件，以减少副反应的发生； ③根据产品与杂质的性质特点，选择合适的分离提纯方法 6.实验仪器的连接与操作顺序 （1）仪器的连接顺序。 ①各种装置的前后顺序。 注:a.发生装置、主反应装置和尾气处理装置是基本装置，其他装置需要根据实验要求进行选用。 b.安全防护装置主要是为了防倒吸、防堵塞等，可能会出现在整个装置中需要防护的地方。 ②常见仪器的连接顺序。 洗气瓶要长进短出；量气装置则要短进长出；干燥管要粗进细出；冷凝管要低进高出。 （2）实验操作顺序。 ①与气体有关的实验操作顺序:装置选择与连接→气密性检查→装入固体药品→加液体药品→按程序实验→拆卸仪器。 ②加热操作的顺序。 a.当空气成分(主要是O2)影响实验时，需要在实验开始前通入惰性气体驱除装置内的空气。 b.实验开始先点燃发生装置酒精灯，排净空气后再点燃反应装置酒精灯。 c.实验结束时，应先熄灭反应装置酒精灯，继续通原料气至试管冷却，再熄灭发生装置酒精灯。 二、现象、原因、目的、作用等规范描述问题 1.实验现象的规范描述 （1）实验现象描述的原则:不能把理论性分析当成现象；确实是感官感觉到的现象，要从视觉、听觉、嗅觉、触觉多角度考虑。如可以看到的是浓盐酸瓶口出现白雾，而不宜描述为浓盐酸挥发。 ①视觉:看到的(物质颜色变化、某色沉淀生成、气泡冒出、液面的变化、生成某色烟或雾、产生某色火焰、发出某色光等)。 ②听觉:听到的(声音)。 ③嗅觉:闻到的(气体的气味)。 ④触觉:摸到的(温度变化等)。 （2）实验现象的描述模板。 气体的变化现象 溶液中的现象 ①生成××色、××味的气体； ②气体由××色变为××色； ③气体先变××色，再变××色； ④气体颜色逐渐变深(变浅) ①溶液颜色由××色变为××色； ②溶液中产生××色沉淀(溶液中有××色固体析出)； ③溶液变浑浊(澄清)； ④液面上升(下降)； ⑤溶液中产生大量气泡(有××色气体逸出)； ⑥液体分层(上层显××色，下层显××色) 固体的变化现象 其他常见现象描述 ①固体逐渐溶解，最后完全消失(固体部分溶解)； ②固体表面产生大量气泡； ③固体由××色逐渐变为××色 ①发出××色的光； ②产生××色的火焰； ③产生××色的烟(雾) （3）滴定终点的判断。 ①有色→有色或有色→无色:当滴入最后半滴××溶液，溶液由××色变成××色，且半分钟内不恢复××色。 ②无色→有色:当滴入最后半滴××溶液，溶液由无色变成××色，且半分钟内不褪色。 2.常见实验操作的规范描述 操作或措施 规范或目的 从溶液中 得到晶体 蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤(包括水洗、冰水洗、热水洗、乙醇洗等)→干燥 蒸发结晶 将溶液转移到蒸发皿中加热，并用玻璃棒不断搅拌，待有大量晶体出现时停止加热，利用余热蒸干剩余水分 测溶液pH 取一小块pH试纸放在表面皿或玻璃片上，用蘸有待测液的玻璃棒点在(或用胶头滴管吸取待测液滴在)试纸中部，观察试纸颜色变化，并与标准比色卡对比 证明沉淀完全(定量实验只能用方案1) 方案1.静置，向沉淀后的上层清液中加入××试剂(沉淀剂)，若没有沉淀生成，证明沉淀完全 方案2.静置，取适量上层清液于另一洁净试管中，向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂，若产生沉淀，证明沉淀剂已过量 洗涤沉淀 沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中的沉淀上加蒸馏水至没过沉淀，静置使蒸馏水自然流下，重复操作数次 检验沉淀是否洗涤干净 取最后一次洗涤液，加入××试剂(根据沉淀可能吸附的杂质离子，选择合适的检验试剂)，若没有××(特征现象)出现，证明沉淀已洗涤干净 焰色试验 ①将铂丝蘸取盐酸在酒精灯火焰上灼烧，反复几次，直到与酒精灯火焰颜色接近为止； ②然后用铂丝蘸取少量待测液(粉末)，置于酒精灯外焰上灼烧，观察火焰颜色； ③如为黄色，则说明溶液中含Na+；若透过蓝色钴玻璃呈紫色，则说明溶液中含K+ 量气管读数 ①恢复到室温； ②量气管两端液面相平； ③视线与量气管凹液面最低点相平 3.常考基本实验操作目的分析 常考基本实验操作 思维方向 气密性 检查 微热法:封闭(关闭活塞、导管末端插入盛水的烧杯中等)、微热(双手捂热或用酒精灯稍微加热)、气泡(观察到导管口有气泡逸出)、水柱(移开双手或停止加热，观察到导管中倒吸形成一段稳定的水柱) 液差法:封闭(关闭活塞或用止水夹夹住橡皮管等)、液差(向××容器中加水，使××和××形成液面差，停止加水，放置一段时间，液面差保持不变) 尾气处理 用溶液吸收或用固体吸收，点燃法 晶体洗涤 ①水洗:通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质； ②冰水洗涤:能洗去晶体表面的杂质离子，同时减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗； ③用特定试剂洗涤:洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等(如乙醇、饱和食盐水等) 恒压滴液 使用恒压滴液漏斗，保证气压相等(平衡气压)，使××(溶液)易于滴下或减小因滴加××(溶液)造成的气体体积测量误差 冷凝回流 使用球形冷凝管防止××蒸气逸出，提高××物质的转化率 4.实验条件控制分析 实验条件控制 目的 排空气 涉及可燃气 体(H2、CO) 的性质验证 防止可燃气体与空气混合加热发生爆炸 涉及与空气 中O2、CO2 作用的物质 防止反应物与空气中的O2、CO2反应 通入保护气体 通入N2、CO2或惰 性气体　 除去装置中的空气，防止反应物或生成物与空气中的O2反应 通入HCl气体 抑制×× 离子的水解(如加热MgCl2·6H2O得MgCl2时需在HCl气流中进行) 温度 控制 加热 加快化学反应速率或使化学平衡向某方向移动 冷却 防止某物质在高温时分解或使化学平衡向某方向移动 控制温度 在一定范围 若温度过低，则反应速率(或溶解速率)较慢；若温度过高，则某物质(如H2O2、氨水、草酸、浓硝酸、铵盐等)会分解或挥发 水浴加热 受热均匀，温度可控，且温度不超过100 ℃ 冰水浴冷却 防止某物质分解或挥发 趁热过滤 防止温度降低后某物质析出 减压蒸发 降低蒸发温度，防止某物质分解(如浓缩H2O2溶液) 控制溶液pH 分离除杂 抑制水解；使杂质充分沉淀或溶解，提高纯度 调控反应 使溶液呈酸性，促进氧化还原反应的发生；或使溶液呈碱性，除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等 三、实验方案的设计与评价 1.实验方案的设计 （1）实验设计的基本原则。 原则 内容 科学性 实验原理、实验操作程序和方法科学合理 安全性 实验方案、实验药品要做到人员、仪器、环境的安全 可行性 药品、仪器、设备和操作等在中学实验条件下能够得到满足 简约性 装置简单、步骤少、药品用量少、效果佳 经济性 在满足实验效果的前提下，尽量选用常见而价廉的仪器和药品 （2）实验设计流程。 （3）三类常见实验的设计。 实验设计 实验设计思路 物质制备的设计 实验原料→实验原理→途径设计(途径Ⅰ、途径Ⅱ、途径Ⅲ……)→最佳途径→实验仪器→实验方案→制得物质 物质性质 实验的设计 根据物质的组成、分类，预测物质可能具有的性质，根据化学原理设计实验。 探究性实验方案设计:物质的组成特点→性质推测→实验验证→结论； 验证性实验方案设计:物质的化学性质→实验验证→科学理论→结论 物质检验 方案设计 首先通过试样的外在特征(颜色、气味、状态等)作出初步判断。 少量固体试样→溶于水配成溶液→检测溶液中存在的阴、阳离子→得出实验结论； 少量试样→加酸(或碱)溶液使其转化为气体→检测气体的成分→得出实验结论 2.实验方案的评价 评价角度 评价内容 实验的 可行性 （1）实验原理是否正确、可行； （2）实验操作(如仪器的选择、连接)是否安全、合理； （3）实验步骤是否简单、方便； （4）实验效果是否明显； （5）原料的成本、转化率、产率等 实验是 否规范 （1）仪器的安装与拆卸； （2）仪器的查漏、气密性检验； （3）试剂添加的顺序与用量； （4）加热的方式、方法和时机； （5）温度计的规范使用、水银球的位置； （6）实验数据的读取； （7）冷却、冷凝的方法等 实验的 安全性 （1）净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸； （2）进行某些易燃、易爆实验时要防爆炸； （3）还原性物质防氧化； （4）污染性的气体要进行尾气处理； （5）易水解的物质要防吸水 “绿色 化学” （1）反应原料是否易得、安全、无毒； （2）反应速率是否较大； （3）原料利用率以及合成物质的产率是否较高； （4）合成过程中是否造成环境污染 （建议用时：40分钟） 1.（2025·广东汕头·质量检测）含铜物质种类繁多，在工业生产中应用广泛。 （1）氯化亚铜化学式或，为白色立方结晶或者白色粉末，微溶于水。工业上向溶液中通入一定量的后会生成氯化亚铜。该过程中 (填元素符号)被氧化。 （2）将溶液与同浓度溶液混合，生成蓝色絮状沉淀，涉及的反应化学方程式为 。 （3）用晶体，配制溶液，进行下列实验探究。 I．该过程中用到的仪器有 。(填序号) A．　    B．  　　  C．   　　  D． Ⅱ．甲同学向盛有溶液的试管里，滴加几滴的氨水，待产生难溶物后继续滴加氨水并振荡试管，得到深蓝色的透明溶液，深蓝色溶液是由于存在，该离子空间构型为 。 Ⅲ．乙按照甲的实验方案进行实验，待产生难溶物后，将难溶物过滤洗净后继续滴加几滴的氨水，发现沉淀不溶解。 （4）设计实验探究（3）中甲、乙现象不同的原因。 ①【提出猜想】 猜想1：氨水的量不够，无法让沉淀溶解；猜想2：可以促进生成。 ②【设计实验方案，验证假设】在表格中填上合适的试剂。 步骤 现象 I．将甲同学制得的难溶物进行固液分离，并洗净固体 Ⅱ．取少量分离出的沉淀于试管中，继续滴加 至过量 蓝色沉淀不溶解 Ⅲ．继续向Ⅱ试管中加入 蓝色沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液 ③实验小结：猜想1不成立，猜想2成立。从平衡移动角度，结合化学用语解释猜想2成立的原因是： 。 2.（2025·广东汕头·期中）氧化还原反应可拆分为氧化和还原两个“半反应”，可以用电极反应式表示。某小组利用半反应研究Cu2+和Fe3+的氧化性，进行如下实验。 （1）实验I：配制480mL0.1000mol∙L-1FeCl3溶液： ①计算需要FeCl3∙7H2O[M(FeCl3∙7H2O)=a g/mol]固体的质量： g。 ②配制溶液过程中，下列仪器中一定不需要的是 (填字母)。 （2）实验Ⅱ： 步骤 现象 ⅰ.取40mL0.1000mol∙L-1FeCl3加入足量Cu片 溶液变为蓝色 ⅱ.静置取上层清液，滴加足量0.1mol∙L-1KSCN溶液 产生白色沉淀，振荡后变红 已知： CuSCN是一种难溶于水的白色固体 ①从ⅰ得到一般性结论，氧化性：Fe3+ Cu2+(填“>”、“<”或“=”)。 ②如果把ⅱ中的氧化还原拆成两个半反应，氧化半反应： Fe2+ - e- + 3SCN- = Fe(SCN)3。 ③则还原半反应： ， 因此得到结论：特定情况下氧化性Cu(Ⅱ)>Fe(Ⅲ)。 该小组同学查阅资料得知： 氧化半反应正移提高物质的还原性，还原半反应正移提高物质的氧化性 请结合平衡的知识，解释ⅱ中Cu2+可以氧化Fe2+可能的原因： 。 （3）实验Ⅲ：探究Cu2+、Fe3+、(SCN)2的氧化性 步骤 现象 ⅲ.取20mL0.1mol∙L-1CuCl2，滴加足量0.1mol∙L-1KSCN 产生白色沉淀 ⅳ.取20mL0.1mol∙L-1FeCl3，滴加足量0.1mol∙L-1KSCN 溶液变红 ⅴ.取ⅳ中溶液滴加试剂m 无明显变化 步骤ⅴ的目的是为了进一步验证iv中Fe3+是否氧化SCN-，试剂m是 (填化学式)。 结论：Cu2+ > (SCN)2 > Fe3+ （4）有同学认为上述结论不够严谨，由于混合时Fe3+与SCN-络合往往快于其它反应，所以实验ⅳ不能够证明Fe3+一定无法氧化SCN-，于是设计简单的实验方案，证明在不相互混合的情况下，Fe3+也可以氧化SCN-，所以物质的浓度会影响氧化性或还原性，具体问题应该结合具体情境分析。写出实验方案，并要有体现该结论的实验证据： 。 3.（2025·广东广州·联考）某合作学习小组将铜片放进氯化铁溶液中，观察到溶液呈无色，产生红褐色固体，铜片表面有白色物质。回答下列问题： Ⅰ．探究红褐色固体成分 （1）分离红褐色固体，所需的仪器有 (填标号)。 （2）取少量红褐色固体加盐酸溶解，滴加 溶液，溶液变血红色，证明是氢氧化铁。 Ⅱ．查阅资料：CuCl是白色难溶物 （3）探究产生白色物质的原因。设计实验方案如下： 实验 铜粉/g FeCl3·H2O/g 蒸馏水/mL 实验现象 1 0.1 1.8 2 棕黄色溶液变为墨绿色 2 0.5 1.8 2 棕黄色溶液变为白色浊液 ①实验2生成白色物质的化学方程式为： 。 ②请你从氧化还原反应规律角度分析实验1中未产生白色物质的原因 。 （4）以石墨为电极电解CuCl2溶液，发现在石墨上析出的铜在切断电源后缓慢消失。从电化学角度进行分析，铜消失的原因为 。 （5）基于上述分析，用FeCl3溶液腐蚀覆铜板效果不理想。查阅资料：工业上常用CuCl2、KCl、盐酸混合物腐蚀覆铜板，原理为：。 ①基态的价电子轨道表示式为 。 ②KCl的作用是 。 4.（2025·广东·联考）标准电极电势()是衡量氧化剂或还原剂在298K、1.0mol·L-1状态下进行氧化还原反应能力的重要参数，电极电势会受到溶液浓度、温度等多个因素的影响。 （1）配制不同浓度的FeCl3溶液 配制FeCl3浓溶液时，需要将FeCl3固体先加入浓盐酸中溶解，原因是 。用FeCl3固体配制100mL 1.0mol·L-1 FeCl3溶液时不需要用到的仪器是 (在列出的仪器中选择，填仪器字母)。 （2）测量下列混合溶液在不同温度、不同浓度[]下的电极电势。 实验序号 c(FeCl3)/(mol·L-1) c(FeCl2)/(mol·L-1) 与D、T的关系图 1 25 1.0 1.0 0.78 2 25 a 0.74 3 25 b 0.70 4 35 1.0 0.75 5 45 c 0.72 则a= (填“>”“<”或“=”)b，c= 。若探究pH对FeCl3氧化性的影响，简述你的实验设计方案： 。 （3）实验任务：探究反应①能否发生。 已知：  ；  。理论上根据电极电势大小判断反应不能发生，但甲、乙两位同学认为可以改变条件来实现。请预测下列方案可能产生的现象。 方案 步骤 现象及解释 甲 将2.0mol·L-1   FeCl3溶液滴加到镀有银镜的试管中 银镜逐渐溶解，并有 。原因： 乙 其他条件不变，向烧杯A中逐滴滴加饱和FeCl3溶液 开始时电流表指针向右偏转，滴加后指针向右偏转的幅度逐渐变小至向左偏转。原因：由于等浓度的Ag＋/Ag的电极电势大于Fe3＋/Fe2＋，开始时反应①向 方向进行。之后操作会使 丙同学对乙同学的方案还思考了其他办法，分别写出对烧杯A、B的一种操作办法：A ，B 。 5.（2025·广东广州·阶段考试）化学小组实验探究与溶液的反应。 （1）实验一：用如下装置(夹持、加热仪器略)制备，将足量通入溶液中，迅速反应，得到无色溶液和白色沉淀。 浓与反应的化学方程式是 。 对体系中有关物质性质分析得出：沉淀可能为、或二者混合物。 (资料：；；；； （2）实验二：验证的成分 ①写出溶于氨水的离子方程式： 。 ②加入盐酸后沉淀大部分溶解，剩余少量沉淀。推断中一定含有 。(填化学式) 根据沉淀的存在，推测的产生有两个途径： 途径1：实验一中，在溶液中被氧化生成，随沉淀进入。 途径2：实验二中，被氧化为进入。 （3）实验三：探究的产生途径 ①向溶液中滴入过量盐酸，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： 。 ②实验三的结论： 。 （4）实验一中与溶液反应的离子方程式是 。 根据物质性质分析，与溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间，有和生成。 （5）根据上述实验所得结论：在实验条件下，①碱性溶液中更易被氧化为；② 。 6.（2025·广东·联考）Fe3O4作为很有发展前景的磁性材料，在微波吸收材料、催化剂载体、细胞分离、磁记录材料、磁流体、医药等领域有广泛的应用。 Ⅰ、甲实验小组利用如下装置制备Fe3O4。 （1）在加入试剂之前，需对A、B装置进行气密性检查：如图组装好装置，用止水夹夹紧B、C间橡胶管， ，塞紧分液漏斗上口玻璃塞，打开玻璃旋塞，过一会儿，水不再下滴，说明装置A、B的气密性良好。 （2）写出B装置仪器的名称 ，D中反应的化学方程式 。 （3）将实验制备的产物溶于稀硫酸，欲验证所得溶液中含有可加入试剂 。 Ⅱ、乙实验小组制备Fe3O4流程如下图所示： （4）副产品P是 (填写化学式)，由溶液N获得该副产品的操作是： 。 加热浓缩→冷却结晶→_______→_______→晶体加热至完全失去结晶水。 （5）小组实验前利用酸性高锰酸钾测定绿矾的纯度：称取3.0g工业绿矾，配制成250.00mL溶液。量取25.00mL溶液于锥形瓶中，用0.01000酸性KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液的平均体积为20.00mL。写出滴定时发生反应的离子方程式为 ；绿矾的纯度为 。(保留3位有效数字) 7.（2025·广东·联考）硫化物性质多样，应用广泛。 I． （1）常用作污水中重金属离子的沉淀剂，该过程处理发生反应的离子方程式为 。 （2）利用的还原性脱硫，其与反应从而减少硫排放，该过程氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 II．探究溶液与溶液的反应 （3）配制一定浓度的溶液 配制溶液时，通常将固体溶于浓盐酸中，其目的为 ；该过程一定不需要用到的仪器为 。 （4）探究溶液与溶液的反应兴趣小组向4支编号为a、b、c、d的试管中分别加入的饱和溶液，再快速加入不同体积的饱和溶液，振荡试管，观察实验现象。 编号 a b c d 饱和溶液/ 0.2 1.0 2.0 8.0 实验现象 立即产生黑色沉淀沉淀很快消失，有黄色固体出现 立即产生黑色沉淀，沉淀缓慢消失，有黄色固体出现 立即产生黑色沉淀沉淀长时间后才消失，有黄色固体出现 立即产生黑色沉淀，黑色沉淀不消失 ①实验中黄色固体为 (填化学式)，小组成员认为该现象能证明和发生了氧化还原反应，其反应的离子方程式为 。甲同学猜想实验中产生的黑色沉淀主要成分为。于是他做了如下实验： 实验操作 将实验d中的黑色沉淀过滤，并用二硫化碳处理后洗净。向沉淀中加入盐酸，振荡试管，观察现象 实验现象 加入盐酸后黑色沉淀溶解，变为乳黄色沉淀，并放出有臭鸡蛋气味的气体 ②该实验现象验证了甲同学的猜想。用二硫化碳处理黑色沉淀的目的为 。加入盐酸发生反应的离子方程式为 。 ③分析实验现象可知，溶液少量时，与主要发生氧化还原反应：溶液过量时，与主要发生复分解反应生成黑色的。氧化还原反应和复分解反应互为竞争关系，但反应一开始总是先产生黑色沉淀，请利用化学反应原理解释其原因： 。 8.（2025·广东江门·调研）铜纳米线是制作柔性电子元件的重要材料，制作铜纳米线常见原料为硫酸铜。某学习小组设计实验探究铜纳米线的制备过程。 Ⅰ．硫酸铜的制备 （1）实验室可用铜和浓硫酸反应制备硫酸铜，反应方程式为 。 （2）硫酸铜溶液的配制 ⅰ．配制100mL 0.1硫酸铜溶液需称量 g。 ⅱ．以下硫酸铜溶液的配制操作中，不正确的是 （填序号）。 Ⅱ．铜纳米线的制备 铜纳米线的制备可采用化学还原法，如使用铁进行置换。学习小组设计实验探究Cu（Ⅱ）（二价铜）存在形式对所置换铜的颗粒度影响。 实验序号 实验操作 实验现象 ① 往5mL 0.1硫酸铜溶液中放入一枚表面打磨光滑的铁钉 10分钟时观察到溶液颜色变浅，铁钉表面沉积一层粗糙的铜颗粒，试管底部有铜颗粒 ② 往5mL 0.1硫酸铜溶液中滴加浓氨水至生成的淡蓝色沉淀刚好完全溶解，得深蓝色铜氨溶液，放入与实验①相同的铁钉 10分钟时无明显现象，10小时后观察到铁钉表面镀上一层红色的铜，试管底部有红褐色沉淀 学习小组通过查阅资料发现： ⅰ．工业上常采用电沉积铜方法制备纳米铜，过程为Cu（Ⅱ）的扩散迁移并在电极上被还原为铜单质。 ⅱ．电沉积过程中：速率常数越大，沉积速率越快：扩散系数越大，溶液导电性越强。 学习小组模仿工业制备纳米铜的条件，设计实验验证Cu（Ⅱ）存在形式和溶液导电性对电沉积铜反应速率的影响。 实验设计与实施 实验 序号 Cu（Ⅱ）存在形式 （浓度均为5 mmol/L） 支持电解质 （提高溶液导电性） 实验测得 速率常数 含铜离子 扩散系数 ③ 0.5mol/L 溶液 ④ ______ ⑤ 0.5mol/L 溶液 k 表格中的速率常数和扩散系数为多次实验后测得数据的平均值。 （3）其中实验④中支持电解质为 。 分析与讨论 （4）实验⑤中，k （填“>”、“<”或“=”）。 （5）已知铁与铜氨溶液反应：，平衡常数。推测实验②在10分钟时无明显现象的原因是： 。 结论：选用扩散系数更大Cu（Ⅱ）和提高溶液的导电性都可加快反应速率。 Ⅲ．铜纳米线的纯度检测 某铜纳米线样品质量为m g，经处理后完全转化为含的溶液，向其中加入过量的KI溶液，发生反应：。用的溶液滴定生成的，发生反应：，消耗溶液V mL。 （6）滴定实验中可使用 （填试剂名称）作为指示剂。滴定终点现象为： 。 （7）该样品中铜的质量分数为 （写计算式）。 9.（2025·广东肇庆·一模）某小组利用如图所示装置制备84消毒液，并进一步探究相关物质的反应原理以及测定产品中游离碱的含量。 已知：温度高于40℃时，会与反应生成。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为 ，圆底烧瓶内发生反应的离子方程式为 ，装置b中的试剂为 。 （2）装置c采用冰水浴的目的为 。 （3）若装置d的作用是安全瓶，请在虚线方格内画出实验装置图 。 （4）小组查阅资料了解到，使用过84消毒液的游泳池若再使用消毒剂，泳池中氧气含量会增加，有可能会导致池水中的藻类快速生长。针对氧气产生的原因，小组进行了如下探究： [提出猜想]Ⅰ.催化分解产生氧气。 Ⅱ.与反应产生氧气。 [进行实验]如图所示，将注射器中的溶液均分6次注入锥形瓶，每次注入溶液待不再产生气泡后，记录量筒内液体总体积制成表格(忽略加入溶液导致锥形瓶内溶液体积的变化以及其他因素对测量结果造成的影响)。 实验编号 1 2 3 4 5 6 量筒内液体总体积 20.0 60.0 80.0 90.0 90.0 ①表中的数据 。 [得出结论]②由实验可知，猜想Ⅱ正确，理由为 。 （5）该小组测定了以上制备的84消毒液产品中游离碱的含量(的质量占消毒液质量的百分数)，实验步骤：取产品()，滴加双氧水至溶液不再产生气泡为止，加热溶液，除去残留的后将溶液转移至容量瓶，洗涤、定容、摇匀，移取其中待测液于锥形瓶中，以酚酞为指示剂，用盐酸标准溶液滴定至终点，平行滴定3次。 ①滴加5%双氧水的目的是 (用离子方程式表示)。 ②若平均消耗盐酸的体积为，则该84消毒液中游离碱含量为 (保留两位有效数字)。 10.（2025·广东汕尾·联考）为研究溶液的性质，某小组同学进行了如下探究实验。 Ⅰ．配制溶液 （1）溶液的配制：取固体溶于 ，再稀释至指定浓度。 （2）将5.00 mol⋅L溶液稀释成250 mL 0.50 mol⋅L 溶液，稀释过程中一定不需要使用的仪器有 （填仪器名称）。 Ⅱ．溶液与锌粉反应的探究 小组同学进行如下实验探究，操作及现象如下： 操作 现象 向反应瓶中加入过量锌粉，然后加入50 mL 0.50 mol⋅L 的溶液，搅拌，充分反应 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 收集检验反应过程中产生的气体 集气管口靠近火焰，有爆鸣声 （3）结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因 。 （4）取实验后的溶液，滴加 溶液，证明有生成，依据的现象是 。 （5）分离出固体，甲同学提出固体中除了有，可能还有铁单质，于是设计下列实验检验固体的成分： ⅰ．用蒸馏水洗涤固体后、加入足量的稀盐酸并加热，产生气泡，固体全部溶解。 ⅱ．向ⅰ反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无变化。 由此甲同学得出结论，一定含有铁单质。但乙同学认为不严谨，他的理由是： 。乙同学用很简单的方法证明了沉淀中不含铁单质，方法是： 。 （6）针对原实验中为何没有产生铁单质查阅资料，得知可能是产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉上，阻碍了Zn与的反应。实验证实了Zn粉被包裹。资料：0.50 mol⋅L 开始沉淀的pH约为1.2，完全沉淀的pH约为3。于是重新做实验，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， （填实验操作和现象），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。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 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