专题14 实验探究综合题（北京专用）-【好题汇编】2025年高考化学一模试题分类汇编

专题14 实验探究综合题 1．（北京市朝阳区2025届高三一模考试化学试题）实验小组探究对测定含量的影响。 （1）理论分析 依据元素周期律，半径大，较易 电子，有还原性，可能影响测定结果。 （2）比较与的还原性为测定条件的选择提供参考，设计实验： 取少量的，加入物质A的溶液，A是 。经检验，证实了的还原性强于。 （3）探究不同条件下能否被氧化 实验：向溶液中加入溶液X，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验气体，结果如下。 实验编号 溶液X 试纸颜色 I 溶液 无明显变化 Ⅱ 饱和溶液 无明显变化 Ⅲ 溶液滴 无明显变化 Ⅳ 溶液滴 试纸变蓝 ①根据该实验，可以得出的结论是 。 ②探究浓度对反应的影响，设计实验 (填实验操作和现象)。综合，一定酸性时，证实浓度高更易被氧化。 （4）根据的结果，进一步探究对测定的影响。实验如下：把溶液分别加入到实验后的混合液中，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验气体。 滤出中沉淀，分别加入稀硫酸，沉淀均溶解，取少量溶液加入溶液，溶液变红。解释实验b中产生的原因： 。 （5）应用：测定水样(含)中的含量 取水样，配制成的溶液。准确量取溶液，向其中加入和溶液，再用滴定。 ①解释的作用： ②将水样配制成溶液，这种做法的优点是： 。 2．（北京市房山区2025届高三下学期一模化学试卷）某小组同学制备NO2，并探究不同条件下NO2与H2O的反应。实验装置如图(夹持装置略)。 （1）装置A中反应的化学方程式为 。 （2）将收集装置B补充完整 。 （3）用以上方法收集两试管NO2气体(均为12 mL)，分别倒置在盛有热水(80℃)和冰水(0℃)的两只水槽中，观察实验现象，10分钟后记录如下(忽略温度对溶液pH及气体体积的影响)： 实验编号 实验1-1(热水) 实验2-1(冰水) 剩余气体 无色，3 mL 几乎无气体 溶液状态 无色，pH=0.7 无色，pH=1.1 ①检验实验1-1中剩余气体的方法：向试管中充入少量空气，气体由无色变为红棕色。用化学方程式表示检验的反应原理 。 ②甲认为实验2-1中NO2几乎全部溶于水，过程中未发生化学反应。证明甲同学猜想不成立的实验证据是 。 （4）将上述实验静置一天后观察： 实验1-2(热水)：剩余气体4mL，溶液无色，pH=0.6，无气泡生成。 实验2-2(冰水)：剩余气体1mL，溶液无色，pH=0.9，有无色细小气泡生成。 查阅资料：2NO2+H2O=HNO3+HNO2 ，HNO2易分解。 ①用方程式解释实验2-2有无色细小气泡生成的原因 。 ②设计实验，证实NO2与H2O反应过程中产生了HNO2： (补充实验操作及现象)。 （5）从反应速率的角度，分析不同温度下NO2与水反应现象差异的原因 。并对装置C中吸收NO2尾气所用试剂及条件提出建议 。 3．（北京市海淀区2025届高三一模考试化学试题）小组同学探究、在强碱性溶液中形成原电池的正负极及其影响因素。 已知：、均能溶于强碱性溶液，生成。 【理论预测】 猜想1：作负极，因为的失电子能力更强。 猜想2：作负极，因为能与强碱性溶液发生氧化还原反应，产生。 【实验验证】 实验1 现象 0~5s：电压传感器初始示数为0.3V，后迅速归零；铝片表面有气泡产生(经检验为) 后：电压传感器示数逐渐变为并保持稳定；铝片表面有气泡产生(经检验为)，镁片表面无明显变化 （1）由电压传感器示数可知，时作负极。根据现象推测后正负极发生了反转，证据是 。 （2）后作负极，但猜想2中的解释不合理，理由是 。 （3）甲同学推测0~5s时产生的可能原因有： i．； ii． (用离子方程式表示)。 （4）小组同学推测，电压示数迅速减小与电极被覆盖有关。 ①0~5s时，镁片表面发生反应的电极反应式为 。 ②为证明推测，乙、丙同学分别设计了实验2和3。 已知：EDTA四钠盐浓溶液的约为12，EDTA易与形成配合物EDTA-Mg。 i．实验2中观察到电压示数从0.3V降至0.1V后保持稳定，可能的原因是 。 ii．补全实验3的方案：试剂a为 。 （5）综合实验1、2，可以得出的结论是 。 4．（北京市石景山区2025届高三下学期一模考试化学试题）某小组对的性质进行研究。 已知：CuCl是不溶于水的白色固体，[CuCl2]-无色，[CuCl4]2-黄色。 （1）预测的性质 ①从氧化还原角度分析： 。 ②从物质分类角度分析：属于金属氧化物，可能和酸反应。 …… （2）探究和酸的反应 实验 加入的试剂 现象 1 固体缓慢溶解，一段时间后有无色气泡产生，溶液逐渐变蓝，液面上方出现红棕色气体 2 溶液逐渐变蓝，试管底部有红色固体 3 固体先逐渐变成灰白色，继续加酸，固体全部溶解，得到无色溶液，较长时间保持无色 4 固体迅速溶解，得到黄色溶液 ①用化学方程式解释实验1液面上方出现红棕色气体的原因 。 ②写出实验2中反应的离子方程式 。 ③用平衡移动原理解释实验3中灰白色固体溶解的原因 。 ④查阅资料：可以将盐酸溶液中的氧化为，写出反应的离子方程式 。对比实验3和4，分析实验3中未被氧化的原因： 假设1：较低， 。 假设2：较低，的还原性较弱。 补充实验证实假设1和假设2均成立。 序号 实验 加入试剂 现象 Ⅰ a 溶液变黄 Ⅱ b 溶液变黄 a是 。b是 。 （3）检验 实验室久置的呈暗黑色，设计实验证实未完全变质 （填实验操作和现象）。 5．（北京市东城区2025届高三一模考试化学试题）以银盐为例探究沉淀溶解的反应规律。 已知时部分物质的溶度积： 化学式 AgCl Ag1 Ⅰ．理论分析 （1）根据溶度积表达式，分析促进沉淀溶解的方法：①降低阳离子浓度使；② 。 Ⅱ．实验探究 【实验1】向三份等量和固体中分别加入氨水，溶解，和均不溶解。 （2）用平衡移动原理解释溶于氨水的原因： 。 （3）与水形成的浊液与上述-氨水形成的浊液相比，：前者 后者(填“>”、“＜”或“=”)。 【实验2】向两份等量固体中分别加入硝酸，水浴加热。不溶解；盛有的试管中黑色固体逐渐减少，有无色气泡产生，溶液中出现乳白色浑浊，试管口处气体略显红棕色，最终无黑色沉淀，有淡黄色沉淀。 （4）由“溶液中出现乳白色浑浊”推测溶于硝酸经过两步反应： ⅰ．； ⅱ．…… 写出ⅱ的离子方程式： 。 （5）已知能被硝酸氧化。 ①对比溶于稀硝酸的两步反应，分析不溶于稀硝酸的原因： 。 ②进行实验：向盛有和稀硝酸的试管中加入固体，溶液立即变黄，产生无色气泡，沉淀颜色转变为白色。解释出现该现象的原因： 。 （6）实验室回收了一定量，欲将其转化为溶液，设计实验方案： 。 6．（北京市丰台区2025届高三一模考试化学试题）某研究小组探究分别与浓硝酸发生钝化反应的快慢。 资料在水溶液中水合铁离子的形式存在； 。 实验1 实验 现象 1-1 Fe表面产生少量气泡且迅速停止，得到黄色溶液A 1-2 Al表面产生极少量气泡且迅速停止，得到无色溶液B （1）反应迅速停止是因为浓硝酸具有酸性和 性，可在Fe和Al表面形成致密的氧化层，阻止进一步反应。 （2）针对溶液A和B的颜色不同，推测实验1-1中Fe与浓硝酸钝化反应速率慢，导致生成的量多，溶液呈黄色。为验证上述推测，选取如下装置进行实验2（气密性经检验良好，夹持装置及连接装置已略去）。 实验2 实验装置 试剂 现象 2-1 I、II、III、IV组合 a．稀盐酸；b．大理石；c．饱和NaHCO3溶液；d．溶液A；e．NaOH溶液 溶液A颜色缓慢变浅 2-2 I、III、IV组合 a．_________；b．_________；d．溶液A；e．NaOH溶液 溶液A颜色迅速变浅，并褪为无色 ①结合资料，分析实验2-1中选择试剂c的目的是 。 ②实验2-2是将通入溶液A中，所选试剂分别为 。 ③实验2-2中溶液A褪色速率快于实验2-1，用化学方程式解释可能的原因 。 ④上述实验说明溶液A中含有。设计实验：将通入 中，观察到溶液变黄，进一步证实了溶液变黄为所致。 （3）设计原电池装置进行实验3。 资料ii：此实验条件下，指针偏向的电极为正极。 实验3 实验装置 浓硝酸温度（） 实验现象 3-1 30 指针迅速偏向Al，Fe溶解 3-2 10 指针先迅速偏向Al，又迅速偏向Fe，之后缓慢恢复至零 3-3 5 指针偏向Fe，之后缓慢恢复至零 ①依据3-1的实验现象，可得出结论 。 ②分析实验3-2中“指针又偏向Fe”的可能原因 。 （4）综合上述实验，影响分别与浓硝酸发生钝化反应快慢的因素可能有 。 7．（北京市门头沟区2025届高三下学期一模化学试题）某小组发现金属与铜盐溶液的反应具有多样性，进行如下探究。 仪器 编号 金属 溶液() 现象 Ⅰ Mg 溶液() 剧烈反应，温度升高，产生大量气体，析出较多紫红色固体，且不断增多；体系颜色变化：淡蓝色溶液几乎无色，溶液中生成蓝色沉淀。 Ⅱ Mg 溶液() 剧烈反应，温度迅速升高，产生大量气体，析出较多紫红色固体；体系颜色变化：浅蓝色溶液橙色浑浊物，溶液升高至9.5左右，镁条上紫红色的固体几乎不见。 Ⅲ Al 溶液() 产生大量气体，光亮铝条表面出现“海绵状”紫红色固体；溶液pH下降至2左右，铝表面仍有紫红色固体。 已知：ⅰ、CuCl为白色沉淀，能溶解在浓度较大的溶液中，生成络离子 ⅱ、为黄色沉淀且易分解 ⅲ、时，、 （1）写出实验Ⅰ、Ⅱ中生成紫红色固体的离子方程式 。 （2）结合化学用语解释实验Ⅰ中出现蓝色沉淀的原因 。 （3）探究实验Ⅱ中橙色沉淀的成分 ①甲同学推测实验Ⅱ中的沉淀中含有，因为可能发生的反应，甲同学用下图装置进行实验，证实了其推测，现象是 。 ②查阅资料，实验Ⅱ中的橙色浑浊物中主要成分为，进行以下实验：向实验Ⅱ反应后的溶液中加入足量盐酸，沉淀迅速溶解，溶液呈绿色，底部出现红色铜。反应的离子方程式为 。 （4）对比实验Ⅰ和Ⅱ，解释镁与氯化铜反应时会有生成，而镁与硫酸铜反应则没有的原因 。 （5）实验Ⅲ中下降至2左右的原因是 。 （6）综合上述实验，金属与铜盐溶液反应的多样性与 等有关。 8．（北京市平谷区2025届高三下学期一模化学试题）某实验小组制取少量溶液并探究其性质。 Ⅰ．制备（装置如图所示）。 （1）甲中发生反应的方程式是 。 （2）证明丙中NaOH已完全转化为的操作和现象是 。 II．将所得溶液稀释到后，进行实验a和b。 编号 操作 现象 a 向溶液中加入溶液 溶液变为蓝绿色，且3min内无明显变化 b 向溶液中加入溶液 溶液变为蓝绿色，30s时有无色有刺激性气味气体和白色沉淀，上层溶液变浅 （3）用蘸有碘水的淀粉试纸接近反应b的试管口，观察到 ，证实有生成，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：水解使溶液中增大。 假设2：存在时，与反应生成CuCl白色沉淀溶液中增大。 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 ，。 （5）小组同学继续提出假设3：增强了的氧化性，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溶液检验含的溶液否因氧化而变质，但是如果溶液中存在少量时，会干扰检验结果，试分析其中的原因 。（资料：是一种拟卤离子，其性质与卤离子相似。） 9．（北京市顺义区2025届高三一模化学试题）化学小组探究Na2S溶液与KMnO4溶液反应。 资料：ⅰ．（黄色） ⅱ．MnS为肉红色难溶于水的固体；Mn(OH)2在水溶液中为乳白色沉淀，易氧化成MnO2（黑色）；低浓度的Mn2+呈无色。 ⅲ．室温下Ksp[Mn(OH)2]=2.6×10-13 （1）理论分析 从价态角度分析，Na2S溶液与酸性KMnO4溶液反应，其氧化产物可能是 。 （2）实验验证 实验 实验操作 实验现象 I 向4.0mL0.01mol∙L-1酸性KMnO4溶液（pH≈2）中逐滴加入4.0mL0.05mol∙L-1Na2S溶液（pH≈12） 立即产生臭鸡蛋味气体，溶液由紫红色变为无色澄清，随后逐渐产生乳白色浊液且保持较长时间 Ⅱ 向4.0mL0.05mol∙L-1酸性KMnO4溶液（pH≈1）中逐滴加入4.0mL0.05mol∙L-1Na2S溶液 立即产生臭鸡蛋味气体，产生棕褐色沉淀，测定反应后溶液呈弱酸性 Ⅲ 向4.0mL2.0mol∙L-1Na2S溶液（pH≈13）中加入1.0mL0.05mol∙L-1酸性KMnO4溶液，充分振荡试管 得到肉红色浊液 ①实验Ⅰ中臭鸡蛋气味气体的成分是 （填化学式）。 ②实验Ⅰ中溶液由“紫红色迅速变为无色澄清”的离子方程式为 。 ③分析实验Ⅰ中乳白色沉淀Mn(OH)2能够稳定存在的原因是 。 ④结合平衡移动原理，解释仅实验Ⅲ中得到肉红色固体的原因 。 （3）探究实验Ⅱ中棕褐色固体的成分。 实验 实验操作 实验现象 Ⅳ 取少量棕褐色固体，滴加2.0mol∙L-1Na2S溶液，振荡，静置 得到黑色固体，溶液呈浅黄色 ①小组同学设计实验证实实验Ⅳ浅黄色溶液中存在Na2Sx，实验方案及实验证据是 。 ②经检验，实验Ⅳ得到的黑色固体是MnO2，对于实验Ⅱ中MnO2的生成过程小组同学提出两种假设： a． b． 上述两种假设合理的是 ，理由是 。 ③综合上述实验，Na2S与KMnO4溶液反应的产物与 等因素有关。 10．（北京市西城区2025届高三化学一模试题）某小组探究金属、、与溶液的反应。 已知：ⅰ、(白色)(棕色) ⅱ、 装置 实验 金属 现象 Ⅰ 钠剧烈反应，迅速熔成小球，产生无色气体，伴随燃烧。溶液颜色变浅，产生大量蓝色沉淀和少量黑色固体 Ⅱ Al 铝片表面很快产生无色气体，同时析出红色固体，溶液温度升高。随着反应进行，溶液中出现白色固体，随后消失，得到棕色溶液，最终变为无色，铝片表面析出大量疏松的红色固体 （1）经检验，中产生的黑色固体是，中生成的过程中的反应有 、。 （2）探究Ⅱ中发生的反应。 ①取Ⅱ中少量洗净的红色固体，先加入稀硫酸，无明显现象，再加入稀硝酸，微热，观察到 (填实验现象)，证明有生成。 ②验证Ⅱ中棕色溶液含有的实验操作和现象是 。 ③反应过程中溶液发生变化，起始溶液的约为2.7，一段时间降到1.2，之后逐渐升高至3.5后基本不变。 ⅰ、结合化学用语解释，除温度外，反应过程中溶液的pH降低的原因： 。 ⅱ、溶液的pH升高的过程中产生无色气体的速率增大，主要影响因素有 。 ④棕色溶液最终变为无色，反应的离子方程式是 。 （3）实验Ⅲ将条放入酸化的溶液()中，条表面迅速产生无色气体，同时有少量红色固体析出，溶液中有蓝白色固体生成，经检验含有、。随着反应进行，溶液的逐渐升高，最终得到橙黄色浊液，条表面有大量疏松的红色固体析出。 结合、、，对比、、与溶液的反应，解释与溶液反应既有又有生成的原因： 。 （4）综合上述实验，影响、、与溶液反应产物的因素有 (写两点)。 11．（北京市延庆区2025届高三下学期一模化学试题）是常见的氧化剂，能与许多还原性物质发生反应。 （1）实验室可利用固体和浓盐酸混合快速制取氯气，反应的化学方程式为 。 （2）实验小组同学预测，在相同条件下，固体可以将氧化为，从原子结构角度说明理由 。 （3）探究的用量对氧化产物的影响，进行如下实验，相关实验及现象如下：在4支干燥洁净的试管中，分别加入1滴溶液，15滴溶液，然后分别加入固体，充分振荡15分钟，结果如下。 实验编号 固体用量/g 实验现象 1 0.0047 无沉淀 2 0.0128 大量棕色沉淀 3 0.0188 少量浅棕色沉淀 4 0.0500 无色溶液，无沉淀 查阅资料：一定条件下，和都可以被氧化为。 ①实验2中产生的棕色沉淀是： 。 ②对照实验2，请用离子方程式解释实验3中沉淀量减少的原因 。 ③实验小组补充实验证实了②中的分析，继续检验实验3中的含碘微粒。取实验3的上层清液于干燥洁净试管中，加入淀粉溶液后无明显现象，继续逐滴滴加溶液，溶液变蓝。用离子方程式解释现象变化的原因 。 （4）小组同学在查阅资料过程中发现，只有在酸性条件下才表现出氧化性，于是探究不同硫酸用量对氧化性的影响。相关实验及现象如下：称取7份固体，分别加入到7份盛有1滴溶液的7支试管中，第一支试管不加酸，另外6支试管加入不同量的溶液，边滴加边振荡。实验结果如下： 编号 1 2 3 4 5 6 7 用量/滴 0 5 7 9 11 13 15 实验现象 无色溶液 颜色呈浅棕黄色 颜色棕黄色加深 颜色呈深棕黄色 溶液无色，有沉淀产生 溶液无色，有少量沉淀产生 溶液无色，无沉淀产生 该实验得到的结论是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题14 实验探究综合题 1．（北京市朝阳区2025届高三一模考试化学试题）实验小组探究对测定含量的影响。 （1）理论分析 依据元素周期律，半径大，较易 电子，有还原性，可能影响测定结果。 （2）比较与的还原性为测定条件的选择提供参考，设计实验： 取少量的，加入物质A的溶液，A是 。经检验，证实了的还原性强于。 （3）探究不同条件下能否被氧化 实验：向溶液中加入溶液X，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验气体，结果如下。 实验编号 溶液X 试纸颜色 I 溶液 无明显变化 Ⅱ 饱和溶液 无明显变化 Ⅲ 溶液滴 无明显变化 Ⅳ 溶液滴 试纸变蓝 ①根据该实验，可以得出的结论是 。 ②探究浓度对反应的影响，设计实验 (填实验操作和现象)。综合，一定酸性时，证实浓度高更易被氧化。 （4）根据的结果，进一步探究对测定的影响。实验如下：把溶液分别加入到实验后的混合液中，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验气体。 滤出中沉淀，分别加入稀硫酸，沉淀均溶解，取少量溶液加入溶液，溶液变红。解释实验b中产生的原因： 。 （5）应用：测定水样(含)中的含量 取水样，配制成的溶液。准确量取溶液，向其中加入和溶液，再用滴定。 ①解释的作用： ②将水样配制成溶液，这种做法的优点是： 。 【答案】（1）失去 （2） （3）中性条件下，较难被氧化；当相同时，提高酸度，有利于被氧化 重复实验Ⅱ，向溶液中加入饱和溶液，滴加少于8滴的硫酸，试纸变蓝(或重复实验Ⅳ，向溶液中加入浓度小于溶液，加入8滴硫酸，试纸不变蓝) （4）氧化的过程中产生，溶液酸性增强；大；促进了与的反应 （5）降低的氧化性，防止氧化 提高测量准确度；降低浓度，减小的还原性 【分析】本实验探究对测定含量的影响，实验I和II探究Cl-浓度不同能否与高锰酸钾溶液反应，反应I、III、IV探究酸度对Cl-与高锰酸钾溶液反应情况。 【解析】（1）根据元素周期律，离子半径越大，原子核对核外电子的吸引力越小，越容易失去电子，半径大，较易失去电子，有还原性； （2）比较与的还原性取少量的，加入物质FeCl2溶液，MnO2先和Fe2+反应，证明的还原性强于； （3）①由实验I、II、III、IV四组实验可知，只有第IV组实验发生了反应，由此得出结论是：中性条件下，较难被氧化；当相同时，提高酸度，有利于被氧化； ②探究浓度对反应的影响，对比实验IV，用饱和的NaCl溶液进行实验，观察现象，设计实验V为：重复实验Ⅱ，向溶液中加入饱和溶液，滴加少于8滴的硫酸，试纸变蓝；或者向溶液中加入浓度小于溶液，加入8滴硫酸，试纸不变蓝，都能证明Cl-浓度对反应的影响； （4）实验I和实验II中高锰酸钾浓度相同，Cl-浓度不同，分别加入相同浓度的FeSO4溶液，I中有沉淀，沉淀溶于硫酸，加入KSCN溶于变红色，说明Fe2+被氧化，用KI淀粉试纸检验，无蓝色说明没有氯气生成；II中混合溶液最终有氯气生成，产生氯气的原因为：氧化的过程中产生，溶液酸性增强；大；促进了与的反应； （5）①浓度过大，氧化性强，会氧化氯离子，造成实验误差，的作用是降低的氧化性，防止氧化； ②水样配制成溶液，可以提高测量的准确度，同时降低Cl-浓度。减小Cl-的还原性，提高准确度。 2．（北京市房山区2025届高三下学期一模化学试卷）某小组同学制备NO2，并探究不同条件下NO2与H2O的反应。实验装置如图(夹持装置略)。 （1）装置A中反应的化学方程式为 。 （2）将收集装置B补充完整 。 （3）用以上方法收集两试管NO2气体(均为12 mL)，分别倒置在盛有热水(80℃)和冰水(0℃)的两只水槽中，观察实验现象，10分钟后记录如下(忽略温度对溶液pH及气体体积的影响)： 实验编号 实验1-1(热水) 实验2-1(冰水) 剩余气体 无色，3 mL 几乎无气体 溶液状态 无色，pH=0.7 无色，pH=1.1 ①检验实验1-1中剩余气体的方法：向试管中充入少量空气，气体由无色变为红棕色。用化学方程式表示检验的反应原理 。 ②甲认为实验2-1中NO2几乎全部溶于水，过程中未发生化学反应。证明甲同学猜想不成立的实验证据是 。 （4）将上述实验静置一天后观察： 实验1-2(热水)：剩余气体4mL，溶液无色，pH=0.6，无气泡生成。 实验2-2(冰水)：剩余气体1mL，溶液无色，pH=0.9，有无色细小气泡生成。 查阅资料：2NO2+H2O=HNO3+HNO2 ，HNO2易分解。 ①用方程式解释实验2-2有无色细小气泡生成的原因 。 ②设计实验，证实NO2与H2O反应过程中产生了HNO2： (补充实验操作及现象)。 （5）从反应速率的角度，分析不同温度下NO2与水反应现象差异的原因 。并对装置C中吸收NO2尾气所用试剂及条件提出建议 。 【答案】（1） （2） （3）2NO+O2=2NO2 溶液无色、pH=1.1 （4） 取两支试管，向第1支试管中加入2mL实验2-1(或实验2-2)中的溶液，向第2支试管中加入2mL实验1-2中的溶液。分别向两支试管中滴加酸性高锰酸钾溶液，第1支试管中高锰酸钾溶液褪色，第2支试管中高锰酸钾溶液未褪色。则说明反应过程中产生了HNO2 （5）二氧化氮与水反应分两步进行，第一步生成硝酸和亚硝酸反应速率快，第二步亚硝酸分解反应速率慢。升高温度，亚硝酸分解速率加快 冷的浓氢氧化钠溶液 【分析】铜与浓硝酸反应生成二氧化氮，根据二氧化氮密度比空气大可知收集时长导管通入，根据实验探究可知多余的二氧化氮气体需用冷的氢氧化钠溶液吸收，效果更好。 【解析】（1）铜与浓硝酸反应，生成硝酸铜，二氧化氮和水：； （2） 根据二氧化氮密度比空气大可知收集时长导管通入，补全装置图； （3）①检验实验1-1中剩余气体的方法：向试管中充入少量空气，气体由无色变为红棕色，说明剩余气体为一氧化氮，与氧气反应生成二氧化氮：2NO+O2=2NO2； ②实验2-1中溶液为无色，且溶液的pH=1.1，说明生成的酸，即证明二氧化氮与水发生反应； （4）①根据题干信息，HNO2易分解，且生成的气体为无色，说明是一氧化氮：； ②证实NO2与H2O反应过程中产生了HNO2，补充实验如下：取两支试管，向第1支试管中加入2mL实验2-1(或实验2-2)中的溶液，向第2支试管中加入2mL实验1-2中的溶液。分别向两支试管中滴加酸性高锰酸钾溶液，第1支试管中高锰酸钾溶液褪色，第2支试管中高锰酸钾溶液未褪色。则说明反应过程中产生了HNO2； （5）二氧化氮与水反应分两步进行，第一步生成硝酸和亚硝酸反应速率快，第二步亚硝酸分解反应速率慢。升高温度，亚硝酸分解速率加快；根据实验探究可知，吸收NO2尾气，用冷的浓氢氧化钠溶液效果更佳。 3．（北京市海淀区2025届高三一模考试化学试题）小组同学探究、在强碱性溶液中形成原电池的正负极及其影响因素。 已知：、均能溶于强碱性溶液，生成。 【理论预测】 猜想1：作负极，因为的失电子能力更强。 猜想2：作负极，因为能与强碱性溶液发生氧化还原反应，产生。 【实验验证】 实验1 现象 0~5s：电压传感器初始示数为0.3V，后迅速归零；铝片表面有气泡产生(经检验为) 后：电压传感器示数逐渐变为并保持稳定；铝片表面有气泡产生(经检验为)，镁片表面无明显变化 （1）由电压传感器示数可知，时作负极。根据现象推测后正负极发生了反转，证据是 。 （2）后作负极，但猜想2中的解释不合理，理由是 。 （3）甲同学推测0~5s时产生的可能原因有： i．； ii． (用离子方程式表示)。 （4）小组同学推测，电压示数迅速减小与电极被覆盖有关。 ①0~5s时，镁片表面发生反应的电极反应式为 。 ②为证明推测，乙、丙同学分别设计了实验2和3。 已知：EDTA四钠盐浓溶液的约为12，EDTA易与形成配合物EDTA-Mg。 i．实验2中观察到电压示数从0.3V降至0.1V后保持稳定，可能的原因是 。 ii．补全实验3的方案：试剂a为 。 （5）综合实验1、2，可以得出的结论是 。 【答案】（1）后，电压示数变为 （2）若猜想2的解释成立，后应在镁片表面观察到气泡，但实验中并未观察到 （3） （4） ，部分破坏了电极表面的覆盖层(或延缓/阻碍覆盖层的形成) 溶液 （5）形成原电池的正负极首先取决于金属、的失电子能力，同时也会受到反应过程中、电极表面覆盖程度的影响 【分析】探究、在强碱性溶液中形成原电池的正负极及其影响因素，除考虑金属活动性外，还需考虑电解质溶液对反应的影响； 【解析】（1）时作负极，此时电压传感器示数为0.3V，后迅速归零，后电压传感器示数逐渐变为并保持稳定，说明后正负极发生了反转，故证据为：后，电压示数变为； （2）若猜想2的解释成立，则该装置中铝为负极、镁为正极，正极水得到电子发生还原反应生成氢气，后应在镁片表面观察到气泡，但实验中并未观察到，故猜想2中的解释不合理； （3）铝和强碱中氢氧根离子发生反应生成四羟基合铝酸根离子和氢气，推测0~5s时产生的可能原因为：； （4）①推测:电压示数迅速减小与电极被覆盖有关，结合质量守恒，则负极镁反应为镁失去电子和溶液中氢氧根离子生成氢氧化镁沉淀：，氢氧化镁沉淀附着在电极上导致反应被阻碍； ②已知：EDTA易与形成配合物EDTA-Mg，实验2中观察到电压示数从0.3V降至0.1V后保持稳定，可能的原因是发生反应，部分破坏了电极表面的覆盖层(或延缓/阻碍覆盖层的形成)，使得反应能够进行； 实验探究：电压示数迅速减小与电极被覆盖有关，则实验3中左侧的电解质溶液不能和镁离子生成沉淀，故试剂a为可以为溶液（合理即可）； （5）实验1、2中变量为电解质溶液的不同，生成物质的溶解性不同；综合实验1、2，可以得出的结论是：形成原电池的正负极首先取决于金属、的失电子能力，同时也会受到反应过程中、电极表面覆盖程度的影响。 4．（北京市石景山区2025届高三下学期一模考试化学试题）某小组对的性质进行研究。 已知：CuCl是不溶于水的白色固体，[CuCl2]-无色，[CuCl4]2-黄色。 （1）预测的性质 ①从氧化还原角度分析： 。 ②从物质分类角度分析：属于金属氧化物，可能和酸反应。 …… （2）探究和酸的反应 实验 加入的试剂 现象 1 固体缓慢溶解，一段时间后有无色气泡产生，溶液逐渐变蓝，液面上方出现红棕色气体 2 溶液逐渐变蓝，试管底部有红色固体 3 固体先逐渐变成灰白色，继续加酸，固体全部溶解，得到无色溶液，较长时间保持无色 4 固体迅速溶解，得到黄色溶液 ①用化学方程式解释实验1液面上方出现红棕色气体的原因 。 ②写出实验2中反应的离子方程式 。 ③用平衡移动原理解释实验3中灰白色固体溶解的原因 。 ④查阅资料：可以将盐酸溶液中的氧化为，写出反应的离子方程式 。对比实验3和4，分析实验3中未被氧化的原因： 假设1：较低， 。 假设2：较低，的还原性较弱。 补充实验证实假设1和假设2均成立。 序号 实验 加入试剂 现象 Ⅰ a 溶液变黄 Ⅱ b 溶液变黄 a是 。b是 。 （3）检验 实验室久置的呈暗黑色，设计实验证实未完全变质 （填实验操作和现象）。 【答案】（1）中铜元素是+1价，既有氧化性又有还原性 （2） 和生成降低，CuCl的溶解平衡正向移动 氧化性较弱 较浓硫酸 NaCl固体 （3）取少量暗黑色固体于试管中，加入过量的稀硫酸，充分反应后，溶液中有红色固体剩余；或取少量暗黑色固体于试管中，加入过量的稀硝酸，有气泡产生，液面上方出现红棕色 【分析】本实验的目的是探究Cu2O的性质，从氧化还原角度分析预测Cu2O既有氧化性又有还原性，接下来探究Cu2O与酸的反应，与反应时，Cu2O被氧化为硝酸铜，同时生成NO；与反应时，是歧化反应，生成硫酸铜和单质铜；与反应时，先生成CuCl固体，后固体溶解；与反应时，得到黄色溶液，应该得到[CuCl4]2-，接下来通过补充实验探究生成[CuCl4]2-的原因； 【解析】（1）①Cu2O中铜元素是+1价，从氧化还原角度分析预测Cu2O既有氧化性又有还原性； （2）①根据题意可知，实验1液面上方出现红棕色气体的原因是2NO+O2═2NO2； ②根据题意可知，实验2中反应的离子方程式为：Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O； ③用平衡移动原理解释实验3中灰白色固体溶解的原因是CuCl(s)⇌Cu+(aq)+Cl-(aq)，Cu+和Cl-生成[CuCl2]-；c(Cu+)降低，CuCl的溶解平衡正向移动； ④查阅资料：O2可以将盐酸溶液中的[CuCl2]-氧化为[CuCl4]2-，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，该反应的离子方程式为：4[CuCl2]-+O2+4H++8Cl-=4[CuCl4]2-+2H2O，对比实验3和4，分析实验3中[CuCl2]-未被氧化的原因： 假设1：c(H+)较低，O2氧化性较弱， 假设2：c(Cl-)较低，[CuCl2]-的还原性较弱， 根据题意可知，反应3得到的溶液含有[CuCl2]-，溶液是无色的，若变黄，即[CuCl2]-转化为[CuCl4]2-，结合假设1、2，所以试剂a可是较浓硫酸，直接把[CuCl2]-氧化为[CuCl4]2-，试剂b可以是NaCl固体，实现反应：4[CuCl2]-+O2+4H++8Cl-=4[CuCl4]2-+2H2O； （3）实验室久置的Cu2O呈暗黑色，设计实验证实Cu2O未完全变质，方案为：取少量暗黑色固体于试管中，加入过量的稀硫酸，充分反应后，溶液中有红色固体剩余；或取少量暗黑色固体于试管中，加入过量的稀硝酸，有气泡产生，液面上方出现红棕色。 5．（北京市东城区2025届高三一模考试化学试题）以银盐为例探究沉淀溶解的反应规律。 已知时部分物质的溶度积： 化学式 AgCl Ag1 Ⅰ．理论分析 （1）根据溶度积表达式，分析促进沉淀溶解的方法：①降低阳离子浓度使；② 。 Ⅱ．实验探究 【实验1】向三份等量和固体中分别加入氨水，溶解，和均不溶解。 （2）用平衡移动原理解释溶于氨水的原因： 。 （3）与水形成的浊液与上述-氨水形成的浊液相比，：前者 后者(填“>”、“＜”或“=”)。 【实验2】向两份等量固体中分别加入硝酸，水浴加热。不溶解；盛有的试管中黑色固体逐渐减少，有无色气泡产生，溶液中出现乳白色浑浊，试管口处气体略显红棕色，最终无黑色沉淀，有淡黄色沉淀。 （4）由“溶液中出现乳白色浑浊”推测溶于硝酸经过两步反应： ⅰ．； ⅱ．…… 写出ⅱ的离子方程式： 。 （5）已知能被硝酸氧化。 ①对比溶于稀硝酸的两步反应，分析不溶于稀硝酸的原因： 。 ②进行实验：向盛有和稀硝酸的试管中加入固体，溶液立即变黄，产生无色气泡，沉淀颜色转变为白色。解释出现该现象的原因： 。 （6）实验室回收了一定量，欲将其转化为溶液，设计实验方案： 。 【答案】（1）降低阴离子浓度，使 （2），与结合使降低，平衡正向移动 （3）> （4） （5）不能与结合，低，还原性弱 与结合生成，使正向移动，增大，还原性增强，能够被硝酸氧化，并促进了向的转化 （6）向中加入溶液，充分反应后过滤，将沉淀洗净，再加入足量稀硝酸，水浴加热，过滤 【解析】（1）以沉淀溶解平衡为例，要促进促进沉淀溶解，平衡向右移动，可以降低阳离子浓度使；或者②降低阴离子浓度，使； （2）固体在溶液中存在平衡：，与结合生成，从而使降低，平衡正向移动，所以溶于氨水； （3）在水中难溶，电离出少量 和 ，其溶解度由 决定；虽然氨水中的可以与形成，但的极小，的浓度极低，导致的形成非常有限，不足以显著降低的浓度，所以两种情况下浓度都很低，但氨水中因络合略微结合，则水溶液中大于氨水中； （4）由实验现象盛有的试管中黑色固体逐渐减少，有无色气泡产生，溶液中出现乳白色浑浊，试管口处气体略显红棕色，最终无黑色沉淀，有淡黄色沉淀可知，溶于硝酸生成和硫单质，则ⅱ的离子方程式为：； （5）①已知能被硝酸氧化，溶于稀硝酸的反应中，与结合生成，沉淀溶解平衡右移，还原性增强，与硝酸发生氧化还原反应；不溶于稀硝酸，说明不能与结合，低，还原性弱； ②向盛有和稀硝酸的试管中加入固体，溶液立即变黄，产生无色气泡，沉淀颜色转变为白色，说明与硝酸发生了反应，生成了碘单质，一氧化氮，同时转化为，出现该现象的原因是与结合生成，使正向移动，增大，还原性增强，能够被硝酸氧化，并促进了向的转化； （6）由上述描述可知，不溶于稀硝酸，溶于稀硝酸，因此可以将转化为后与稀硝酸反应，故设计实验方案为：向中加入溶液，充分反应后过滤，将沉淀洗净，再加入足量稀硝酸，水浴加热，过滤； 6．（北京市丰台区2025届高三一模考试化学试题）某研究小组探究分别与浓硝酸发生钝化反应的快慢。 资料在水溶液中水合铁离子的形式存在； 。 实验1 实验 现象 1-1 Fe表面产生少量气泡且迅速停止，得到黄色溶液A 1-2 Al表面产生极少量气泡且迅速停止，得到无色溶液B （1）反应迅速停止是因为浓硝酸具有酸性和 性，可在Fe和Al表面形成致密的氧化层，阻止进一步反应。 （2）针对溶液A和B的颜色不同，推测实验1-1中Fe与浓硝酸钝化反应速率慢，导致生成的量多，溶液呈黄色。为验证上述推测，选取如下装置进行实验2（气密性经检验良好，夹持装置及连接装置已略去）。 实验2 实验装置 试剂 现象 2-1 I、II、III、IV组合 a．稀盐酸；b．大理石；c．饱和NaHCO3溶液；d．溶液A；e．NaOH溶液 溶液A颜色缓慢变浅 2-2 I、III、IV组合 a．_________；b．_________；d．溶液A；e．NaOH溶液 溶液A颜色迅速变浅，并褪为无色 ①结合资料，分析实验2-1中选择试剂c的目的是 。 ②实验2-2是将通入溶液A中，所选试剂分别为 。 ③实验2-2中溶液A褪色速率快于实验2-1，用化学方程式解释可能的原因 。 ④上述实验说明溶液A中含有。设计实验：将通入 中，观察到溶液变黄，进一步证实了溶液变黄为所致。 （3）设计原电池装置进行实验3。 资料ii：此实验条件下，指针偏向的电极为正极。 实验3 实验装置 浓硝酸温度（） 实验现象 3-1 30 指针迅速偏向Al，Fe溶解 3-2 10 指针先迅速偏向Al，又迅速偏向Fe，之后缓慢恢复至零 3-3 5 指针偏向Fe，之后缓慢恢复至零 ①依据3-1的实验现象，可得出结论 。 ②分析实验3-2中“指针又偏向Fe”的可能原因 。 （4）综合上述实验，影响分别与浓硝酸发生钝化反应快慢的因素可能有 。 【答案】（1）强氧化性 （2）除去挥发的HCl，避免生成黄色的对溶液颜色产生干扰 溶液，或（合理即可） 含少量的浓硝酸 （3）时，Al与浓硝酸钝化速率比Fe的快；Fe不钝化 Al钝化速率快，先形成氧化膜作正极，接着Al表面的氧化膜有溶解，Fe表面的氧化膜增厚，此时变为Al做负极，指针偏向Fe （4）温度、氧化膜的致密程度、氧化膜的形成速率、还原性（合理即可） 【分析】实验1：根据实验出现的现象，Fe和Al表面都产生少量气泡且迅速停止，是因为浓硝酸具有强氧化性，可以在常温下使Fe或Al两种金属迅速氧化，在金属表面形成致密氧化物保护膜形成金属钝化现象，可以阻止金属继续与浓硝酸反应，其中Fe得到黄色溶液A，Al得到无色溶液B； 实验2：根据题目信息，要验证实验1-1得到的黄色溶液可能是生成的量多溶解导致，只需要证明溶液中参与反应颜色发生变化即可，结合实验2装置，实验2-1采用的是利用装置制取排除溶解气体的方式；实验2-2采用的是利用装置制取消耗溶解气体的方式； 实验3：根据实验3的现象可知，指针偏向的电极为正极，即为难反应的金属电极，则另一极的金属作负极被反应，据此分析解答。 【解析】（1）根据分析，浓硝酸在此实验中除体现了酸性外，还体现出：强氧化性。 （2）①结合题目所给资料和分析，实验2-1采用的是利用装置制取排除溶解气体的方式，从制取装置出来的气体中含有杂质，为了不影响实验效果需要除去，通常选择用饱和溶液来吸收中的，故试剂c的目的是：吸收中的，避免生成黄色的对溶液颜色产生干扰； ②实验2-2是将通入溶液A中，则装置I中所选试剂、是用于制取的药品，故、分别为：溶液、或、； ③实验2-2采用的是利用装置制取消耗溶解气体的方式，实验2-2中溶液A褪色速率快于实验2-1，是因为发生了如下反应快速消耗了的原因，故反应的方程式为：； ④要验证上述实验的溶液A中含有。可以设计如下实验：将通入含的溶液中，如观察到溶液变黄，则可以进一步证实溶液变黄为溶解所致，故需要加入：含少量的浓硝酸。 （3）①依据3-1的实验现象：在30∘C时，指针迅速偏向Al，则Al为正极未反应，Fe溶解，Fe为负极被持续消耗，故得出结论：在30∘C时，Al与浓硝酸钝化速率比Fe的快，Fe不钝化； ②依据3-2的实验现象：在10∘C时，指针先迅速偏向Al，说明Al为正极未反应，Fe作负极溶解；又迅速偏向Fe，说明此时Fe作正极不消耗，而Al反而变为负极被消耗；之后缓慢恢复至零，说明Al和Fe表面都被钝化不再发生反应，反应停止，故出现这一现象的原因可能是：Al钝化速率快，先形成氧化膜作正极，接着Al表面的氧化膜有溶解，Fe表面的氧化膜增厚，此时变为Al做负极，指针偏向Fe。 （4）根据实验3-1和3-2的现象与解释，可以得到影响分别与浓硝酸发生钝化反应快慢的因素可能有：温度、氧化膜的致密程度、氧化膜的形成速率、还原性等。 7．（北京市门头沟区2025届高三下学期一模化学试题）某小组发现金属与铜盐溶液的反应具有多样性，进行如下探究。 仪器 编号 金属 溶液() 现象 Ⅰ Mg 溶液() 剧烈反应，温度升高，产生大量气体，析出较多紫红色固体，且不断增多；体系颜色变化：淡蓝色溶液几乎无色，溶液中生成蓝色沉淀。 Ⅱ Mg 溶液() 剧烈反应，温度迅速升高，产生大量气体，析出较多紫红色固体；体系颜色变化：浅蓝色溶液橙色浑浊物，溶液升高至9.5左右，镁条上紫红色的固体几乎不见。 Ⅲ Al 溶液() 产生大量气体，光亮铝条表面出现“海绵状”紫红色固体；溶液pH下降至2左右，铝表面仍有紫红色固体。 已知：ⅰ、CuCl为白色沉淀，能溶解在浓度较大的溶液中，生成络离子 ⅱ、为黄色沉淀且易分解 ⅲ、时，、 （1）写出实验Ⅰ、Ⅱ中生成紫红色固体的离子方程式 。 （2）结合化学用语解释实验Ⅰ中出现蓝色沉淀的原因 。 （3）探究实验Ⅱ中橙色沉淀的成分 ①甲同学推测实验Ⅱ中的沉淀中含有，因为可能发生的反应，甲同学用下图装置进行实验，证实了其推测，现象是 。 ②查阅资料，实验Ⅱ中的橙色浑浊物中主要成分为，进行以下实验：向实验Ⅱ反应后的溶液中加入足量盐酸，沉淀迅速溶解，溶液呈绿色，底部出现红色铜。反应的离子方程式为 。 （4）对比实验Ⅰ和Ⅱ，解释镁与氯化铜反应时会有生成，而镁与硫酸铜反应则没有的原因 。 （5）实验Ⅲ中下降至2左右的原因是 。 （6）综合上述实验，金属与铜盐溶液反应的多样性与 等有关。 【答案】（1） （2）金属镁消耗，，随着反应的进行，溶液酸性减弱和温度上升，促进平衡右移，且，所以生成蓝色的沉淀 （3）电流计的指针偏转，两极均有白色沉淀生成 （4）在还原剂镁的作用下，与溶液中的生成沉淀，继而转化为，随着反应发生；体系碱性增强，转化为和 （5）且水解程度大于 （6）阴离子、金属种类 【分析】三组实验都出现了紫红色固体，该固体为铜，说明发生了金属的置换反应； 实验Ⅰ中，硫酸铜是强酸弱碱盐，铜离子发生水解从而使溶液呈酸性，镁是活泼金属，和反应放出，从而使平衡右移，产生蓝色沉淀； 实验Ⅱ中，除了发生实验Ⅰ的反应外还会发生，，溶液pH升高至9.5左右，生成黄色沉淀，其不稳定，发生反应导致出现橙色浑浊物； 实验Ⅲ中，Al3+和Cu2+都会水解生成H+，实验3中发生反应：2Al+3Cu2+=3Cu+2Al3+，Al3+水解程度大于Cu2+，所以pH下降至2左右； 【解析】（1）实验Ⅰ、Ⅱ中生成紫红色固体Cu，说明发生了金属的置换反应，离子方程式为：； （2）由分析可知，实验Ⅰ中出现蓝色沉淀是因为金属镁消耗，，随着反应的进行，溶液酸性减弱和温度上升，促进平衡右移，且，所以生成蓝色的沉淀； （3）①中金属铜发生氧化反应，发生还原反应，两电极均生成白色沉淀，故现象是：电流计的指针偏转，两极均有白色沉淀生成； ②沉淀中加入足量盐酸，沉淀迅速溶解，溶液呈绿色，底部出现红色铜，说明发生歧化反应，离子方程式为：； （4）溶液中存在较大浓度的，而金属镁将还原为，其能与反应反应生成CuCl白色沉淀，继而转化为，金属镁继续消耗，体系碱性增强，转化为和； （5）由分析可知，实验Ⅲ中下降至2左右的原因是：发生了反应：2Al+3Cu2+=3Cu+2Al3+，Al3+水解程度大于Cu2+，所以pH下降至2左右； （6）对比实验Ⅰ、实验Ⅱ可知，铜盐溶液中阴离子种类的不同会出现不同的反应，对比实验Ⅱ、实验Ⅲ可知，金属的种类的不同也会出现不同的反应。 8．（北京市平谷区2025届高三下学期一模化学试题）某实验小组制取少量溶液并探究其性质。 Ⅰ．制备（装置如图所示）。 （1）甲中发生反应的方程式是 。 （2）证明丙中NaOH已完全转化为的操作和现象是 。 II．将所得溶液稀释到后，进行实验a和b。 编号 操作 现象 a 向溶液中加入溶液 溶液变为蓝绿色，且3min内无明显变化 b 向溶液中加入溶液 溶液变为蓝绿色，30s时有无色有刺激性气味气体和白色沉淀，上层溶液变浅 （3）用蘸有碘水的淀粉试纸接近反应b的试管口，观察到 ，证实有生成，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：水解使溶液中增大。 假设2：存在时，与反应生成CuCl白色沉淀溶液中增大。 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 ，。 （5）小组同学继续提出假设3：增强了的氧化性，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溶液检验含的溶液否因氧化而变质，但是如果溶液中存在少量时，会干扰检验结果，试分析其中的原因 。（资料：是一种拟卤离子，其性质与卤离子相似。） 【答案】（1）Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+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）试纸蓝色退去 I2+SO2+2H2O=4H++2I-+ （4）实验a中没有无色气体生成 2Cu2+++2Cl-+H2O=2CuCl↓++3H+ （5）有电流产生，右侧烧杯有白色沉淀生成 （6）增强了Cu2+的氧化性，会将Fe2+氧化为Fe3+ 【分析】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。 【解析】（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）若NaOH完全转化为NaHSO3，则SO2过量，过量的SO2能使品红溶液褪色，故答案是：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）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，若蓝色退去，证明气体是SO2；离子方程式为：I2+SO2+2H2O=4H++2I-+； （4）实验a是向溶液中加入溶液，若Cu2+水解使溶液中H+浓度增大，H+与亚硫酸氢根离子反应也应该有SO2产生，实验a中没有气体产生，故假设1不成立； 假设2中存在时，与反应生成CuCl白色沉淀和H+，离子方程式为：2Cu2+++2Cl-+H2O=2CuCl↓++3H+； （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，答案是：有电流产生，右侧烧杯有白色沉淀生成； （6）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。 9．（北京市顺义区2025届高三一模化学试题）化学小组探究Na2S溶液与KMnO4溶液反应。 资料：ⅰ．（黄色） ⅱ．MnS为肉红色难溶于水的固体；Mn(OH)2在水溶液中为乳白色沉淀，易氧化成MnO2（黑色）；低浓度的Mn2+呈无色。 ⅲ．室温下Ksp[Mn(OH)2]=2.6×10-13 （1）理论分析 从价态角度分析，Na2S溶液与酸性KMnO4溶液反应，其氧化产物可能是 。 （2）实验验证 实验 实验操作 实验现象 I 向4.0mL0.01mol∙L-1酸性KMnO4溶液（pH≈2）中逐滴加入4.0mL0.05mol∙L-1Na2S溶液（pH≈12） 立即产生臭鸡蛋味气体，溶液由紫红色变为无色澄清，随后逐渐产生乳白色浊液且保持较长时间 Ⅱ 向4.0mL0.05mol∙L-1酸性KMnO4溶液（pH≈1）中逐滴加入4.0mL0.05mol∙L-1Na2S溶液 立即产生臭鸡蛋味气体，产生棕褐色沉淀，测定反应后溶液呈弱酸性 Ⅲ 向4.0mL2.0mol∙L-1Na2S溶液（pH≈13）中加入1.0mL0.05mol∙L-1酸性KMnO4溶液，充分振荡试管 得到肉红色浊液 ①实验Ⅰ中臭鸡蛋气味气体的成分是 （填化学式）。 ②实验Ⅰ中溶液由“紫红色迅速变为无色澄清”的离子方程式为 。 ③分析实验Ⅰ中乳白色沉淀Mn(OH)2能够稳定存在的原因是 。 ④结合平衡移动原理，解释仅实验Ⅲ中得到肉红色固体的原因 。 （3）探究实验Ⅱ中棕褐色固体的成分。 实验 实验操作 实验现象 Ⅳ 取少量棕褐色固体，滴加2.0mol∙L-1Na2S溶液，振荡，静置 得到黑色固体，溶液呈浅黄色 ①小组同学设计实验证实实验Ⅳ浅黄色溶液中存在Na2Sx，实验方案及实验证据是 。 ②经检验，实验Ⅳ得到的黑色固体是MnO2，对于实验Ⅱ中MnO2的生成过程小组同学提出两种假设： a． b． 上述两种假设合理的是 ，理由是 。 ③综合上述实验，Na2S与KMnO4溶液反应的产物与 等因素有关。 【答案】（1）S    SO2  H2SO3   （2）H2S 体系中S2-过量，还原性更强 溶液中存在平衡，实验Ⅲ中c(S2-)明显高于实验Ⅰ、Ⅱ中c(S2-)，促使化学平衡向逆反应方向移动，得到肉红色固体 （3）取淡黄色溶液于试管中，加入过量的稀盐酸，有臭鸡蛋气味的气体和淡黄色沉淀产生 b 根据Ksp数据分析，实验Ⅱ反应后的溶液呈酸性，不可能生成Mn(OH)2；实验Ⅱ中高锰酸钾溶液过量，生成Mn2+与过量得发生归中反应得到MnO2 溶液的pH或反应物的相对用量 【分析】实验Ⅰ中，向4.0mL0.01mol∙L-1酸性KMnO4溶液（pH≈2）中逐滴加入4.0mL0.05mol∙L-1Na2S溶液(pH≈12)，S2-与H+直接反应生成H2S，由于起初过量，所以S2-被氧化为，发生反应：，Na2S过量时，溶液呈碱性，此时溶液具有还原性，Mn2+与OH-反应生成的Mn(OH)2比较稳定；实验Ⅱ中，KMnO4溶液过量，溶液呈酸性，所以生成的Mn2+能被KMnO4继续氧化，生成MnO2；实验Ⅲ中，溶液始终呈碱性，且Na2S过量，所以最终被还原为Mn2+，并与过量的S2-结合为MnS，且有S生成，生成的S可与S2-反应生成。 【解析】（1）从价态角度分析，Na2S溶液与酸性KMnO4溶液反应，Na2S为还原剂，可被氧化生成S(与S2-反应生成)，S继续被氧化生成SO2，与H2O反应生成H2SO3，可继续被氧化生成，其氧化产物可能是S、、SO2、H2SO3、。 （2）①由分析可知，实验Ⅰ中，加入的S2-可与H+结合生成H2S，则臭鸡蛋气味气体的成分是H2S。 ②实验Ⅰ中，溶液由“紫红色迅速变为无色澄清”的Mn2+，同时生成等，依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可得出发生反应的离子方程式为。 ③实验Ⅰ中，具有较强还原性的S2-过量，则乳白色沉淀Mn(OH)2能够稳定存在，原因是：体系中S2-过量，还原性更强。 ④实验Ⅲ中，Na2S过量，最终被还原为Mn2+，过量的S2-将抑制MnS的电离，则实验Ⅲ中仅得到肉红色固体的原因：溶液中存在平衡，实验Ⅲ中c(S2-)明显高于实验Ⅰ、Ⅱ中c(S2-)，促使化学平衡向逆反应方向移动，得到肉红色固体。 （3）①小组同学设计实验证实实验Ⅳ浅黄色溶液中存在Na2Sx，Na2Sx可看出Na2S和S反应的产物，Na2S与非氧化性酸反应产生H2S气体，S为淡黄色沉淀，则实验方案及实验证据是：取淡黄色溶液于试管中，加入过量的稀盐酸，有臭鸡蛋气味的气体和淡黄色沉淀产生。 ②室温下Ksp[Mn(OH)2]=2.6×10-13，实验Ⅱ中，酸性KMnO4溶液过量，且溶液呈酸性，溶液中的Mn2+难以达到生成沉淀所需的浓度，过量的KMnO4能将Mn2+继续氧化，则上述两种假设合理的是b，理由是：根据Ksp数据分析，实验Ⅱ反应后的溶液呈酸性，不可能生成Mn(OH)2；实验Ⅱ中高锰酸钾溶液过量，生成Mn2+与过量得发生归中反应得到MnO2。 ③反应Ⅰ中，溶液呈碱性，反应Ⅱ中，溶液呈弱酸性，反应Ⅲ中，溶液呈碱性，且两种反应物的相对量不同，最终所得产物不同。综合上述实验，Na2S与KMnO4溶液反应的产物与溶液的pH或反应物的相对用量等因素有关。 【点睛】Na2S与酸性KMnO4溶液反应时，试剂的滴加顺序不同，所得产物可能不同。 10．（北京市西城区2025届高三化学一模试题）某小组探究金属、、与溶液的反应。 已知：ⅰ、(白色)(棕色) ⅱ、 装置 实验 金属 现象 Ⅰ 钠剧烈反应，迅速熔成小球，产生无色气体，伴随燃烧。溶液颜色变浅，产生大量蓝色沉淀和少量黑色固体 Ⅱ Al 铝片表面很快产生无色气体，同时析出红色固体，溶液温度升高。随着反应进行，溶液中出现白色固体，随后消失，得到棕色溶液，最终变为无色，铝片表面析出大量疏松的红色固体 （1）经检验，中产生的黑色固体是，中生成的过程中的反应有 、。 （2）探究Ⅱ中发生的反应。 ①取Ⅱ中少量洗净的红色固体，先加入稀硫酸，无明显现象，再加入稀硝酸，微热，观察到 (填实验现象)，证明有生成。 ②验证Ⅱ中棕色溶液含有的实验操作和现象是 。 ③反应过程中溶液发生变化，起始溶液的约为2.7，一段时间降到1.2，之后逐渐升高至3.5后基本不变。 ⅰ、结合化学用语解释，除温度外，反应过程中溶液的pH降低的原因： 。 ⅱ、溶液的pH升高的过程中产生无色气体的速率增大，主要影响因素有 。 ④棕色溶液最终变为无色，反应的离子方程式是 。 （3）实验Ⅲ将条放入酸化的溶液()中，条表面迅速产生无色气体，同时有少量红色固体析出，溶液中有蓝白色固体生成，经检验含有、。随着反应进行，溶液的逐渐升高，最终得到橙黄色浊液，条表面有大量疏松的红色固体析出。 结合、、，对比、、与溶液的反应，解释与溶液反应既有又有生成的原因： 。 （4）综合上述实验，影响、、与溶液反应产物的因素有 (写两点)。 【答案】（1） （2）红色固体溶解，溶液变为蓝色，产生无色气体，在液面上方变红棕色 取Ⅱ中的棕色溶液于试管中，加水，有白色沉淀生成 生成的反应：，消耗的反应：等，相同时间内生成的多于消耗的，增大 温度、形成原电池 （3）金属与水反应生成和的速率：，金属阳离子结合的能力：，部分生成，部分被还原为 （4）金属的还原(活泼)性、金属离子结合的能力等 【分析】Ⅰ  加入金属钠，钠剧烈反应放出热量，迅速熔成小球，产生氢气并伴随燃烧。溶液颜色变浅，产生大量蓝色氢氧化铜沉淀和少量黑色固体。 Ⅱ  加入金属铝，铝片表面很快产生氢气，同时析出红色固体铜，溶液温度升高。随着反应进行，溶液中出现白色固体CuCl，随后消失，得到棕色溶液，最终变为无色，铝片表面析出大量疏松的红色固体铜。 【解析】（1）Ⅰ中生成CuO的有关反应第一步是金属Na与水反应产生OH-，其方程式为，故答案为：； （2）①Ⅱ中红色固体为铜，先不溶于稀硫酸，加入稀硝酸并微热时，出现红色固体溶解、溶液变蓝并产生无色气体，在液面上方变红棕色的现象，证明其中含有金属Cu，故答案为：红色固体溶解，溶液变为蓝色，产生无色气体，在液面上方变红棕色； ②检验棕色溶液中的方法：向少量棕色溶液中加入足量水(或稀释)，棕色逐渐消失并生成白色沉淀(CuCl)，证明有[CuCl3]2-，故答案为：取Ⅱ中的棕色溶液于试管中，加水，有白色沉淀生成； ③i.pH降低的原因(除温度上升外)：铝被氧化为Al3+，其水合离子[Al(H2O)6]3+发生水解，产生H+，使溶液酸性增强；ii.被还原出来的Cu附着在Al的表面形成原电池，加快反应速率，产生氢气的速率增大，故答案为：生成的反应：，消耗的反应：等，相同时间内生成的多于消耗的，增大；温度、形成原电池； ④棕色溶液最终褪色(即[CuCl3]2-被还原为Cu)的离子方程式为，故答案为：； （3）金属与水反应生成和的速率：，金属阳离子结合的能力：，从而导致部分生成，部分被还原为； （4）综合实验可知，影响Na、Mg、Al与CuCl2溶液反应产物的主要因素有金属的还原(活泼)性、金属离子结合的能力等。 11．（北京市延庆区2025届高三下学期一模化学试题）是常见的氧化剂，能与许多还原性物质发生反应。 （1）实验室可利用固体和浓盐酸混合快速制取氯气，反应的化学方程式为 。 （2）实验小组同学预测，在相同条件下，固体可以将氧化为，从原子结构角度说明理由 。 （3）探究的用量对氧化产物的影响，进行如下实验，相关实验及现象如下：在4支干燥洁净的试管中，分别加入1滴溶液，15滴溶液，然后分别加入固体，充分振荡15分钟，结果如下。 实验编号 固体用量/g 实验现象 1 0.0047 无沉淀 2 0.0128 大量棕色沉淀 3 0.0188 少量浅棕色沉淀 4 0.0500 无色溶液，无沉淀 查阅资料：一定条件下，和都可以被氧化为。 ①实验2中产生的棕色沉淀是： 。 ②对照实验2，请用离子方程式解释实验3中沉淀量减少的原因 。 ③实验小组补充实验证实了②中的分析，继续检验实验3中的含碘微粒。取实验3的上层清液于干燥洁净试管中，加入淀粉溶液后无明显现象，继续逐滴滴加溶液，溶液变蓝。用离子方程式解释现象变化的原因 。 （4）小组同学在查阅资料过程中发现，只有在酸性条件下才表现出氧化性，于是探究不同硫酸用量对氧化性的影响。相关实验及现象如下：称取7份固体，分别加入到7份盛有1滴溶液的7支试管中，第一支试管不加酸，另外6支试管加入不同量的溶液，边滴加边振荡。实验结果如下： 编号 1 2 3 4 5 6 7 用量/滴 0 5 7 9 11 13 15 实验现象 无色溶液 颜色呈浅棕黄色 颜色棕黄色加深 颜色呈深棕黄色 溶液无色，有沉淀产生 溶液无色，有少量沉淀产生 溶液无色，无沉淀产生 该实验得到的结论是 。 【答案】（1） （2）氯的电负性大于碘，更容易获得电子 （3） （4）酸性越强，的氧化性越强，但过量酸可能抑制反应 【分析】探究实验应注意变量控制。探究的用量对氧化产物的影响，除了的用量不同，其余条件均需相同；探究不同硫酸用量对氧化性的影响，除了硫酸用量不同，其余条件均需相同。 【解析】（1）固体和浓盐酸混合生成氯化钾、氯气和水，反应的化学方程式为：。 （2）实验小组同学预测，在相同条件下，固体可以将氧化为，从原子结构角度说明理由为：氯的电负性大于碘，更容易获得电子。 （3）①从1到4，其余条件均相同，只有固体用量逐渐增加，根据信息资料，可知实验1中太少，未发生反应，2中用来适中，能够将碘离子氧化为碘单质，则产生的棕色沉淀是：。 ②对照实验2，实验3中用量增加，导致碘单质进一步被氯酸钾氧化为碘酸根，则离子方程式解释实验3中沉淀量减少的原因为：。 ③取实验3的上层清液于干燥洁净试管中，加入淀粉溶液后无明显现象，说明上层清液中没有碘分子，继续逐滴滴加溶液，溶液变蓝说明亚硫酸氢钠参与下生成了碘单质，则为碘酸根和亚硫酸氢根发生氧化还原反应所致，用离子方程式解释现象变化的原因为：。 （4）实验1到7，其余条件均相同，只有硫酸的用量逐渐增加，实验1为无色溶液，说明氯酸钾在无酸性条件下氧化性较弱，无法将碘离子氧化为碘单质。 实验2到4所得溶液颜色逐渐加深，说明生成了碘单质，碘单质能和碘离子生成溶解度大的，且生成碘单质的量增加，导致浓度增大、溶液颜色加深，说明随着硫酸用量的增加，氯酸钾的氧化性逐渐增强。实验5到7，溶液变为无色，说明氯酸钾的氧化性足够强，将碘单质进一步氧化为碘酸根，被消耗，导致溶液无色。可知，酸性越强，的氧化性越强，但过量酸可能抑制反应。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$