专题15 探究实验综合题（北京专用）-【好题汇编】2025年高考化学二模试题分类汇编

专题15 探究实验综合题 考点概览 考点：集中在五本教材实验延伸与拓展 新趋势：原理分析+实验分析+机理分析 常规题型一 1．（北京市海淀区2025届高三下学期二模化学试卷）小组同学用实验1所示方法制备铜配合物，并探究其组成。 【实验1】 （1）ⅰ中生成了沉淀，发生反应的离子方程式为 。 （2）小组同学推测ⅱ中发生反应：，蓝色针状晶体可能含或。 ①实验证明蓝色针状晶体中含，补全实验操作及现象：将洗净后的蓝色针状晶体置于试管中，用蒸馏水溶解， 。 ②将洗净后的蓝色针状晶体溶于蒸馏水，测得溶液呈碱性。该现象不能说明蓝色针状晶体中含，原因是 。 ③甲同学查阅资料发现，加热时配合物中作配体的会逸出。他据此设计实验2检验蓝色针状晶体的组成。 【实验2】 实验装置 现象 烧杯中的溶液变红，试管底部产生大量红色固体 a．甲同学推测，若蓝色针状晶体中含，充分加热后预期在试管底部观察到黑色固体。这样推测的理由是 。 b．实验后试管底部未产生预期的黑色固体，甲同学推断蓝色针状晶体中不含。小组同学认为甲的推断不严谨，从物质性质角度说明理由： 。 （3）乙同学通过实验发现，按实验1的方案制备铜配合物时，若仅将ⅰ中的氨水换成适量NaOH溶液，只有少量蓝色沉淀溶解。实验1中蓝色沉淀能全部溶解的原因是 。 （4）结合乙的实验，小组同学推测蓝色针状晶体中几乎不含，结合离子方程式说明理由： 。 2．（北京市丰台区2025届高三下学期二模化学试卷）船舶的外壳常用镶嵌锌块的方法避免船体遭受腐蚀，实验室模拟该过程如下。 实验 实验装置 实验步骤及现象 Ⅰ 电流表指针偏转，Fe电极上未见气泡生成；一段时间后，向Fe电极附近滴加溶液，生成蓝色沉淀 Ⅱ 向A区滴加酚酞溶液，出现红色 Ⅲ 向A区滴加溶液，生成蓝色沉淀，一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀消失 （1）实验Ⅰ中，Zn作 极。 （2）蓝色沉淀为，说明有产生。 ①对实验Ⅰ中产生的原因作出如下猜想： 猜想a．将Fe氧化； 猜想b．将Fe氧化； 猜想c． 将Fe氧化； 猜想d．被Zn还原； 依据实验Ⅰ中的现象否定了猜想a． ②理论分析： 资料i：实验Ⅰ条件下，   ，    。 若将Fe氧化，写出生成的离子方程式为 。 若被Zn还原，还原产物为 ，无法生成蓝色沉淀。 因此，猜想b可能成立，猜想d不成立。 ③设计实验 (填操作和现象)，证明了猜想c不成立，则猜想b成立。 （3）结合电极反应式，分析实验Ⅱ中出现红色的原因 。 资料ii：实验Ⅲ条件下，Fe与很难发生反应。 （4）结合平衡移动原理，解释实验Ⅲ中“一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀消失”的可能原因 。 （5）将实验Ⅲ装置中的锌片换成铜片，重复实验Ⅲ的操作，推测其与实验Ⅲ现象的差异 。 由上述实验可知：比铁活泼的锌可以保护铁不被腐蚀。 3．（2024届北京市朝阳区高三下学期二模化学试题）以溶液、浓盐酸为腐蚀液，能将覆铜板上不需要的铜腐蚀。某小组对此反应过程进行探究。 资料：i．水溶液中：呈无色；呈黄色；呈棕色。 ii．；CuCl为白色固体，难溶于水。 将等体积的溶液a分别加到等量铜粉中，实验记录如下： 实验 溶液a 现象 Ⅰ 溶液（） 产生白色沉淀，溶液蓝色变浅，5h时铜粉剩余 Ⅱ 浓盐酸（） 产生无色气泡，溶液无色；继而溶液变为黄色；较长时间后溶液变为棕色，5h时铜粉剩余 Ⅲ 溶液（）和浓盐酸（） 溶液由黄绿色变为棕色，无气泡；随着反应进行，溶液颜色变浅，后接近于无色，5h时铜粉几乎无剩余 （1）Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式是 。 （2）对于实验Ⅱ的现象进行分析。 ①经检验Ⅱ中气体为。分析气体产生的原因，进行实验：将溶液加到铜粉中，溶液慢慢变蓝，未检测到。 依据电极反应式，分析产生的原因 。 ②Ⅱ中溶液变为黄色，用离子方程式解释可能原因 。 （3）对比实验Ⅰ、Ⅲ，分析实验Ⅲ中将溶液a加到铜粉中未产生白色沉淀的原因。 ①假设1：增大，白色沉淀不能稳定存在。 实验验证：取Ⅰ中洗涤后的沉淀，加入饱和NaCl溶液，白色沉淀溶解。结合平衡移动原理解释沉淀溶解的原因 。 ②假设2：增大，白色沉淀不能稳定存在。 实验验证： （填操作和现象），证实假设2不合理。 （4）实验Ⅱ、Ⅲ对比，实验Ⅱ中产生气泡，实验Ⅲ中无气泡。分析可能原因 。 （5）结合现象和化学反应原理解释选择与浓盐酸的混合液而不单独选择溶液或浓盐酸做腐蚀液的原因 。 融合题型二 1．（北京市西城区2025届高三下学期二模化学试题）某小组制备，并探究其还原性和氧化性的强弱。 资料：i．溶液(绿色)在酸性环境中不稳定，转化为和。 ii．。 （1）制备(在通风橱中进行)。 ①B中盛有水，B中反应的化学方程式是 。 ②E中的受热分解生成PbO，制。D中除去的气体是 。 ③一段时间后，控制B和D中流出气体的流速为1∶1通入C中的溶液，充分反应制备溶液。将装置C补充完整并注明所用试剂 。 （2）探究的还原性和氧化性的强弱。 ①I中得到绿色溶液，反应的离子方程式是 。 ②根据资料i，Ⅱ中应得到紫色溶液，但实验过程中一直没有观察到紫色溶液，可能的原因是 。 ③Ⅲ中棕黑色沉淀消失，反应的离子方程式是 。 ④Ⅳ中得到的浅黄色溶液含有，设计实验，证实该条件下是氧化了KI，实验操作是 ，没有明显变化。 ⑤综合以上实验，可得结论：在对应的实验条件下，的还原性强于、 ，的氧化性强于 。 2．（北京市东城区2025届高三下学期二模化学试题）某小组同学探究氯化铝和强碱弱酸盐的反应。 【理论分析】从盐类水解规律分析，溶液显酸性，强碱弱酸盐溶液显碱性，者混合会发生反应。 （1）用离子方程式表示溶液显酸性的原因； 。 【实验验证】 2mL 0.33 溶液（pH≈3） 试管编号 滴管中试剂（2mL） 实骏现象 a 1 溶液 Ⅰ．迅速产生大量气泡和白色沉淀 b 1 溶液 Ⅱ．无明显现象 （2）现象Ⅰ中的白色沉淀是，气体是 。 （3）针对现象Ⅱ，同学们提出猜想如下。 猜想1：小，未生成沉淀； 猜想2：其他反应导致减小，未生成沉淀。 为了验证猜想，补充实验，测得b中混合溶液pH≈5. ①甲同学结合常温下，证明猜想2成立。其推理过程是 。 ②经检验，b中含有配合物。从结构角度解释和可结合生成配合物的原因： 。 （4）乙同学将b中混合溶液加热，观察到有白色沉淀[]生成。 ①写出生成白色沉淀的化学方程式： 。 ②设计实验证明白色沉淀不是，补全实验操作和现象：分别取洗净后的白色沉淀和固体于两支试管中， 。 （5）常温下，在溶液中要实现向沉淀的转化，加入的盐应具有的性质是 （写出两点）。 3．（北京市朝阳区2025届高三下学期二模化学试题）某小组同学以铁为阳极，实验探究反应条件对电解产物的影响。 资料：为紫色固体，微溶于溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生，在碱性溶液中较稳定。 【理论分析】 （1）铁有多种价态，能把Fe转化为+3价铁的化合物的物质有 。 a．稀    b．S    c． 【实验过程】 序号 装置 溶液a 现象 I 溶液 i．开始时，溶液变为黄色，出现红褐色物质 ii．稍后，出现灰绿色和白色絮状沉淀 iii．一段时间后，白色絮状沉淀明显增多 II 浓NaOH溶液 开始时，铁电极表面析出紫色物质，同时产生大量气泡。一段时间后，紫色渐渐变浅 【现象分析】 （2）实验I的现象说明产生了。对产生的原因进行分析及探究。 ①甲认为作为阳极可直接被氧化为。 ②乙认为放电产生，放电产生，能将氧化为。检测的方法是 。结果未检测到。 ③丙认为电解产生，而后被溶解的氧化为。设计实验： 实验a．在氮气保护(隔绝空气)下按实验I的条件进行电解， (填现象和操作)，证实丙的说法合理。 实验b．重复实验I，当产生大量白色沉淀时，停止电解。测得铁片的质量减少了，消耗电量n库仑。证实丙的观点成立， m、n的关系是 。已知：电解中转移电子所消耗的电量为96500库仑。 （3）对实验II进行分析及探究。 ①产生的电极反应式为 。 ②小组同学认为，II中铁电极周围的气体可能是在阳极放电产生的，也可能是与反应产生的。设计实验： (填操作与现象)，证实气体是放电产生的。 ③电解一段时间后，紫色变浅的可能原因是 。 【实验总结】 综上，影响Fe电解产物的因素有电解时间、溶液pH、溶解氧等。 4．（2024届北京市顺义区高三下学期二模化学试卷）常温下，某小组探究发现金属与铜盐溶液的反应具有多样性，实验操作及现象如下。 实验 编号 金属a 实验现象 Ⅰ 产生大量气体，析出较多紫红色固体，且不断增多，溶液呈淡蓝色；一段时间后，溶液几乎为无色，溶液中生成了蓝色沉淀。 Ⅱ 产生大量气体，析出较多紫红色固体；试管中体系颜色随时间变化如下：蓝绿色溶液蓝白色浑浊，最终变为褐色沉淀；最后溶液的升高至9.5左右，镁条上紫红色的固体几乎不见。 Ⅲ 产生大量气体，光亮铝条表面出现“海绵状”紫红色固体，溶液下降至2左右。一段时间后逐渐升高至3.5左右，反应几乎停止。 已知： ⅰ．新置换出的紫红色固体活性较强； ⅱ．在酸性条件下歧化，生成和单质，在固相或高温下稳定。 （1）实验Ⅰ中，有气体产生的原因是 ；某同学依据原理分析，紫红色固体为。该同学取少量紫红色固体清洗后放入试管中，加入稀硝酸，可观察到的现象是 。 （2）小组同学依据实验Ⅱ判断，得到该结论的证据是 。查阅资料后，确认该结论正确。 （3）经检验，实验Ⅱ的蓝白色浑浊中含有沉淀和。对比实验Ⅰ、实验Ⅱ，蓝白色浑浊的出现与阴离子不同有关，从平衡移动的角度分析原因 。 （4）对比实验Ⅱ、Ⅲ，溶液变化不同。 ①Ⅱ中溶液的升高至9.5左右，是由于可与水发生反应，得到。碱性： (填“”、“”或“”)。 ②Ⅲ中溶液的值下降至2左右，下降的原因是 。 （5）综合上述实验，金属与铜盐溶液反应的多样性除与阴离子有关外，还与 有关。 5．（北京市东城区2024届二模）常温下镁条与水缓慢反应，一段时间后镁条表面被致密薄膜完全覆盖，反应停止。再加入则能持续产生，探究其原因。 【实验】将打磨光亮的镁条放入水中反应至无气泡产生，镁条表面变暗。室温下，取该镁条放入下列溶液[初始]，实验记录如下。 编号 溶液 实验记录 溶液 片刻后镁条表面变光亮，开始产生大量气体； 前内镁条表面保持光亮，但产生气体的速率逐渐减慢； 时，镁条表面变白，持续有气泡产生 溶液 仅出现微量气泡 溶液（用氨水调至） 实验现象及气体体积与几乎相同 （1）镁与水反应的化学方程式是 。 （2）经检验，和生成的气体均为并含有微量。检验的操作和现象是 。 （3）本实验说明去除表面致密的主要粒子是。 ①得出该结论的实验证据是 。 ②与反应的离子方程式是 。 （4）实验中溶液和体积随时间的变化如图所示。反应过程中和之和可看作保持不变。 ①前产生的主要反应的离子方程式是 。 ②可作为与的反应是否达到平衡的判断依据，理由是 。 （5）实验在后的一段时间内，基本不变，但仍能持续产生。结合方程式解释持续产生的原因： 。 6．（2024届北京高考真题）某小组同学向的的溶液中分别加入过量的粉、粉和粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。 （1）理论分析 依据金属活动性顺序，中可将还原为的金属是 。 （2）实验验证 实验 金属 操作、现象及产物 I 过量 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到单质 Ⅱ 过量 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液为3~4，取出固体，固体中未检测到单质 Ⅲ 过量 有大量气泡产生，反应剧烈，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液为3~4时，取出固体，固体中检测到单质 ①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液，滴加溶液，证明都有生成，依据的现象是 。 ②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，用平衡移动原理解释原因 。 ③对实验Ⅱ未检测到单质进行分析及探究。 i．a．甲认为实验Ⅱ中，当、浓度较大时，即使与反应置换出少量，也会被、消耗。写出与、反应的离子方程式 。 b．乙认为在为3~4的溶液中即便生成也会被消耗。设计实验 (填实验操作和现象)。 证实了此条件下可忽略对的消耗。 c．丙认为产生的红褐色沉淀包裹在粉上，阻碍了与的反应。实验证实了粉被包裹。 ii．查阅资料：开始沉淀的约为1.2，完全沉淀的约为3。 结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液为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)，待为3~4时，取出固体，固体中检测到单质。 （3）对比实验Ⅱ和Ⅲ，解释实验Ⅲ的固体中检测到单质的原因 。 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15 探究实验综合题 考点概览 考点：集中在五本教材实验延伸与拓展 新趋势：原理分析+实验分析+机理分析 常规题型一 1．（北京市海淀区2025届高三下学期二模化学试卷）小组同学用实验1所示方法制备铜配合物，并探究其组成。 【实验1】 （1）ⅰ中生成了沉淀，发生反应的离子方程式为 。 （2）小组同学推测ⅱ中发生反应：，蓝色针状晶体可能含或。 ①实验证明蓝色针状晶体中含，补全实验操作及现象：将洗净后的蓝色针状晶体置于试管中，用蒸馏水溶解， 。 ②将洗净后的蓝色针状晶体溶于蒸馏水，测得溶液呈碱性。该现象不能说明蓝色针状晶体中含，原因是 。 ③甲同学查阅资料发现，加热时配合物中作配体的会逸出。他据此设计实验2检验蓝色针状晶体的组成。 【实验2】 实验装置 现象 烧杯中的溶液变红，试管底部产生大量红色固体 a．甲同学推测，若蓝色针状晶体中含，充分加热后预期在试管底部观察到黑色固体。这样推测的理由是 。 b．实验后试管底部未产生预期的黑色固体，甲同学推断蓝色针状晶体中不含。小组同学认为甲的推断不严谨，从物质性质角度说明理由： 。 （3）乙同学通过实验发现，按实验1的方案制备铜配合物时，若仅将ⅰ中的氨水换成适量NaOH溶液，只有少量蓝色沉淀溶解。实验1中蓝色沉淀能全部溶解的原因是 。 （4）结合乙的实验，小组同学推测蓝色针状晶体中几乎不含，结合离子方程式说明理由： 。 【答案】（1） （2）加入（盐酸酸化的）溶液，有白色沉淀生成 中的进入溶液并形成，电离出使溶液呈碱性 加热使逸出后产生，受热继续分解为CuO 具有还原性，即使分解生成CuO也可能被还原为Cu或 （3）用氨水制备时，溶液较高，可与反应并产生，均可促进反应的发生 （4）ⅰ中反应产生的正好能与ⅱ中产生的完全反应，溶液中很低 【解析】（1）生成蓝色沉淀的离子方程式为：； （2）①检验上述深蓝色晶体中存在的操作及现象是：取少量晶体溶于水中形成溶液，先向其中加入盐酸酸化，再加入溶液，若出现白色沉淀，则说明该晶体中存在； ②中的进入溶液并形成，电离出使溶液呈碱性，不能说明蓝色针状晶体中含； ③在加热条件下稳定性降低，使分解出并逸出，与Cu2+产生，受热继续分解为黑色固体CuO；具有还原性，即使分解生成CuO也可能被还原为Cu或； （3）用氨水制备时，溶液较高，可与反应并产生，均可促进反应的发生；若用NaOH溶液抑制的生成； （4）ⅰ中反应产生，ⅱ中产生的，ⅰ中产生正好能与ⅱ中产生的完全反应，溶液中很低。 2．（北京市丰台区2025届高三下学期二模化学试卷）船舶的外壳常用镶嵌锌块的方法避免船体遭受腐蚀，实验室模拟该过程如下。 实验 实验装置 实验步骤及现象 Ⅰ 电流表指针偏转，Fe电极上未见气泡生成；一段时间后，向Fe电极附近滴加溶液，生成蓝色沉淀 Ⅱ 向A区滴加酚酞溶液，出现红色 Ⅲ 向A区滴加溶液，生成蓝色沉淀，一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀消失 （1）实验Ⅰ中，Zn作 极。 （2）蓝色沉淀为，说明有产生。 ①对实验Ⅰ中产生的原因作出如下猜想： 猜想a．将Fe氧化； 猜想b．将Fe氧化； 猜想c． 将Fe氧化； 猜想d．被Zn还原； 依据实验Ⅰ中的现象否定了猜想a． ②理论分析： 资料i：实验Ⅰ条件下，   ，    。 若将Fe氧化，写出生成的离子方程式为 。 若被Zn还原，还原产物为 ，无法生成蓝色沉淀。 因此，猜想b可能成立，猜想d不成立。 ③设计实验 (填操作和现象)，证明了猜想c不成立，则猜想b成立。 （3）结合电极反应式，分析实验Ⅱ中出现红色的原因 。 资料ii：实验Ⅲ条件下，Fe与很难发生反应。 （4）结合平衡移动原理，解释实验Ⅲ中“一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀消失”的可能原因 。 （5）将实验Ⅲ装置中的锌片换成铜片，重复实验Ⅲ的操作，推测其与实验Ⅲ现象的差异 。 由上述实验可知：比铁活泼的锌可以保护铁不被腐蚀。 【答案】（1）负 （2） 取实验Ⅰ中Fe电极附近未滴加的溶液于试管中，滴入溶液，无蓝色沉淀产生 （3），A区增大，使酚酞溶液变红 （4），，或被Zn还原，使其浓度降低(随着反应的进行，铁钉附近增大，、或与反应，使、或浓度降低)，平衡正向移动，蓝色沉淀溶解 （5）该反应比实验Ⅲ产生的蓝色沉淀更快、更多；一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀不消失 【解析】（1）在锌铁原电池中，活泼的金属作负极，锌比铁活泼，所以实验Ⅰ中锌作负极； 故答案为：负； （2）在酸性的氯化钠溶液中存在氧气，氧气具有氧化性，能把铁氧化，所以猜想为：能将氧化； 若将氧化，中为+3价，被还原为，被氧化为，根据得失电子守恒和电荷守恒，离子方程式为：；若被还原，中为+3价，被还原为后， 再与结合为，所以还原产物为；要证明猜想c不成立，即证明不是将氧化，可采用排除的方法，具体操作和现象为：取实验Ⅰ中Fe电极附近未滴加的溶液于试管中，滴入溶液，无蓝色沉淀产生； 故答案为：； ； ； 取实验Ⅰ中Fe电极附近未滴加的溶液于试管中，滴入溶液，无蓝色沉淀产生； （3）实验Ⅱ中，电解质溶液为氯化钠溶液，铁钉发生了吸氧腐蚀，锌比铁活泼，锌做负极，裸漏的铁钉（A区）做正极，正极发生的电极反应为：，A区附近生成，导致增大，显碱性，使酚酞溶液变红； 故答案为：，A区增大，使酚酞溶液变红； （4）蓝色沉淀为，其在溶液中存在着沉淀溶解平衡，，溶液中阴离子向负极移动，所以移动到负极附近被Zn还原，使其浓度降低，随着正极反应的进行，铁钉附近增大，、与反应，使、、浓度降低，根据勒夏特列原理，上述沉淀溶解平衡正向移动，蓝色沉淀溶解， 故答案为：，，或被Zn还原，使其浓度降低(随着反应的进行，铁钉附近增大，、或与反应，使、或浓度降低)，平衡正向移动，蓝色沉淀溶解； （5）当把锌片换成铜片时，因为铜的活泼性比铁弱，此时形成的原电池中，A区的铁作负极，铜作正极。负极反应为，向A区滴加溶液，因为有生成，会生成蓝色沉淀。但与实验I不同的是，因为铁持续作负极被氧化产生，所以该反应比实验Ⅲ产生的蓝色沉淀更快、更多；一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀不消失； 故答案为：该反应比实验Ⅲ产生的蓝色沉淀更快、更多，一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀不消失。 3．（2024届北京市朝阳区高三下学期二模化学试题）以溶液、浓盐酸为腐蚀液，能将覆铜板上不需要的铜腐蚀。某小组对此反应过程进行探究。 资料：i．水溶液中：呈无色；呈黄色；呈棕色。 ii．；CuCl为白色固体，难溶于水。 将等体积的溶液a分别加到等量铜粉中，实验记录如下： 实验 溶液a 现象 Ⅰ 溶液（） 产生白色沉淀，溶液蓝色变浅，5h时铜粉剩余 Ⅱ 浓盐酸（） 产生无色气泡，溶液无色；继而溶液变为黄色；较长时间后溶液变为棕色，5h时铜粉剩余 Ⅲ 溶液（）和浓盐酸（） 溶液由黄绿色变为棕色，无气泡；随着反应进行，溶液颜色变浅，后接近于无色，5h时铜粉几乎无剩余 （1）Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式是 。 （2）对于实验Ⅱ的现象进行分析。 ①经检验Ⅱ中气体为。分析气体产生的原因，进行实验：将溶液加到铜粉中，溶液慢慢变蓝，未检测到。 依据电极反应式，分析产生的原因 。 ②Ⅱ中溶液变为黄色，用离子方程式解释可能原因 。 （3）对比实验Ⅰ、Ⅲ，分析实验Ⅲ中将溶液a加到铜粉中未产生白色沉淀的原因。 ①假设1：增大，白色沉淀不能稳定存在。 实验验证：取Ⅰ中洗涤后的沉淀，加入饱和NaCl溶液，白色沉淀溶解。结合平衡移动原理解释沉淀溶解的原因 。 ②假设2：增大，白色沉淀不能稳定存在。 实验验证： （填操作和现象），证实假设2不合理。 （4）实验Ⅱ、Ⅲ对比，实验Ⅱ中产生气泡，实验Ⅲ中无气泡。分析可能原因 。 （5）结合现象和化学反应原理解释选择与浓盐酸的混合液而不单独选择溶液或浓盐酸做腐蚀液的原因 。 【答案】（1）Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl （2）Cu-e-=Cu+，Cu++3Cl-=，降低了c(Cu+)，提高了Cu的还原性，使得Cu可以将H+还原为H2 4+4H++O2+4Cl-=4+2H2O （3）c(Cl-)增大，平衡CuCl+2Cl-正向移动 取I中洗涤后的沉淀，加入5mol/L的H2SO4溶液，沉淀不溶解 （4）此条件下Cu2+或的氧化性强于H+ （5）单独使用CuCl2溶液，产生CuCl覆盖在Cu表面，阻止反应继续进行；单独使用盐酸，反应速率慢 【分析】往溶液（）中加铜粉，产生CuCl白色沉淀，溶液蓝色变浅；往浓盐酸（）中加铜粉，生成氢气和、然后生成使溶液呈黄色、较长时间后生成使溶液呈棕色；往溶液（）和浓盐酸（）混合溶液中加铜粉，生成使溶液呈棕色，然后随着反应进行，溶液颜色变浅，后接近于无色，5h时铜粉几乎无剩余。 【解析】（1）往溶液（）中加铜粉，产生CuCl白色沉淀，溶液蓝色变浅，则Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式是Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl； （2）①据实验的现象可知，产生的无色气泡为氢气，无色溶液为的溶液，所以应是Cu-e-=Cu+，Cu++3Cl-=，降低了c(Cu+)，提高了Cu的还原性，使得Cu可以将H+还原为H2； ②的溶液呈黄色，Ⅱ中溶液变为黄色，即生成了，其反应的离子方程式为：4+4H++O2+4Cl-=4+2H2O； （3）①由于c(Cl-)增大，使得平衡CuCl+2Cl-正向移动，所以白色沉淀溶解； ②要验证是否是因为增大，而使白色沉淀不能稳定存在，可以取I中洗涤后的沉淀，加入5mol/L的H2SO4溶液，看沉淀是否溶解，若沉淀不溶解，则不是因为增大引起； （4）实验Ⅱ中产生气泡，实验Ⅲ中无气泡，其可能原因为：此条件下Cu2+或的氧化性强于H+，所以Ⅱ中产生气泡，实验Ⅲ中无气泡； （5）若单独使用CuCl2溶液，则产生的CuCl覆盖在Cu表面，阻止反应继续进行；若单独使用盐酸，则反应速率慢，所以选择与浓盐酸的混合液而不单独选择溶液或浓盐酸做腐蚀液。 融合题型二 1．（北京市西城区2025届高三下学期二模化学试题）某小组制备，并探究其还原性和氧化性的强弱。 资料：i．溶液(绿色)在酸性环境中不稳定，转化为和。 ii．。 （1）制备(在通风橱中进行)。 ①B中盛有水，B中反应的化学方程式是 。 ②E中的受热分解生成PbO，制。D中除去的气体是 。 ③一段时间后，控制B和D中流出气体的流速为1∶1通入C中的溶液，充分反应制备溶液。将装置C补充完整并注明所用试剂 。 （2）探究的还原性和氧化性的强弱。 ①I中得到绿色溶液，反应的离子方程式是 。 ②根据资料i，Ⅱ中应得到紫色溶液，但实验过程中一直没有观察到紫色溶液，可能的原因是 。 ③Ⅲ中棕黑色沉淀消失，反应的离子方程式是 。 ④Ⅳ中得到的浅黄色溶液含有，设计实验，证实该条件下是氧化了KI，实验操作是 ，没有明显变化。 ⑤综合以上实验，可得结论：在对应的实验条件下，的还原性强于、 ，的氧化性强于 。 【答案】（1） （2） 与过量的反应或酸性条件下，转化为的速率小于氧化过量的的速率 取浓度约为溶液于试管中，先加入与Ⅳ等浓度等体积的KI溶液，再加入硫酸至溶液的pH为y，在相同时间内观察 和 【分析】（1）在A中，铜与浓硝酸发生反应生成，与水在B中发生反应生成硝酸和NO，在E中的受热分解生成PbO和，制取，控制B和D中流出气体的流速为1∶1通入C中NaOH溶液，发生反应，充分反应制备溶液； （2）在试管中加入0.5mL amol/L的溶液中先滴加少量的NaOH溶液，再滴加少量的KMnO4溶液，与KMnO4在碱性条件下加热，发生反应，生成绿色的溶液，在绿色的溶液中滴加溶液至溶液呈弱酸性，溶液(绿色)在酸性环境中不稳定，转化为和，得到棕黑色沉淀和无色溶液，继续滴加溶液，棕黑色沉淀与在酸性（）条件下发生反应，沉淀消失后得到xmL含的无色溶液，向该无色溶液中先加入足量稀KI溶液，后加入稀硫酸至溶液的pH为y，此时将KI氧化为碘单质，得到浅黄色溶液和淡红棕色气体，即可证明对应的实验条件下，的还原性强于、和，的氧化性强于，据此回答。 【解析】（1）①A中铜与浓硝酸反应生成，B中盛水，与水反应生成硝酸和NO，化学方程式为； ②E中受热分解生成PbO、和 ，D的作用是除去，因为后续制备过程中会干扰反应； ③B中生成NO，E中生成，控制流速1:1通入C中与NaOH溶液反应制备NaNO2，反应为，所以C中试剂为NaOH溶液，故装置C的图为； （2）①由资料i可知，I中得到绿色溶液为，即与KMnO4在碱性条件下反应，被氧化为，被还原为，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为； ②根据资料i，Ⅱ中应得到紫色溶液，但由于与过量的反应或酸性条件下，转化为的速率小于氧化过量的的速率，故实验过程中一直没有观察到紫色溶液； ③Ⅲ中棕黑色沉淀与在酸性（）条件下反应，被还原为，被氧化为，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式； ④Ⅳ中得到的浅黄色溶液含有，取浓度约为溶液于试管中，先加入与Ⅳ等浓度等体积的KI溶液，再加入硫酸至溶液的pH为y，在相同时间内观察，没有明显变化，即可证明该条件下是氧化了KI； ⑤综合以上实验，由分析可得结论：在对应的实验条件下，的还原性强于、和，的氧化性强于。 2．（北京市东城区2025届高三下学期二模化学试题）某小组同学探究氯化铝和强碱弱酸盐的反应。 【理论分析】从盐类水解规律分析，溶液显酸性，强碱弱酸盐溶液显碱性，者混合会发生反应。 （1）用离子方程式表示溶液显酸性的原因； 。 【实验验证】 2mL 0.33 溶液（pH≈3） 试管编号 滴管中试剂（2mL） 实骏现象 a 1 溶液 Ⅰ．迅速产生大量气泡和白色沉淀 b 1 溶液 Ⅱ．无明显现象 （2）现象Ⅰ中的白色沉淀是，气体是 。 （3）针对现象Ⅱ，同学们提出猜想如下。 猜想1：小，未生成沉淀； 猜想2：其他反应导致减小，未生成沉淀。 为了验证猜想，补充实验，测得b中混合溶液pH≈5. ①甲同学结合常温下，证明猜想2成立。其推理过程是 。 ②经检验，b中含有配合物。从结构角度解释和可结合生成配合物的原因： 。 （4）乙同学将b中混合溶液加热，观察到有白色沉淀[]生成。 ①写出生成白色沉淀的化学方程式： 。 ②设计实验证明白色沉淀不是，补全实验操作和现象：分别取洗净后的白色沉淀和固体于两支试管中， 。 （5）常温下，在溶液中要实现向沉淀的转化，加入的盐应具有的性质是 （写出两点）。 【答案】（1） （2） （3），无沉淀说明，远小于其起始浓度 有孤电子对，有空轨道 （4） 加入等体积等浓度盐酸，充分反应后得到悬浊液，测得上层清液pH不同（合理即可） （5）有碱性，酸根不与结合 【解析】（1）AlCl3水解生成Al(OH)3和HCl，溶液显酸性，离子方程式为。 （2）AlCl3和NaHCO3发生双水解反应生成Al(OH)3白色沉淀和CO2气体。 （3）①溶液pH=5时，，无沉淀说明，远小于其起始浓度； ②有孤电子对，有空轨道，两者可结合生成配合物。 （4）①配合物水解生成白色沉淀和乙酸，化学方程式为； ②Al(OH)3加盐酸生成AlCl3，溶液pH=3，加盐酸生成和水，溶液接近中性，因此加入等体积等浓度盐酸，充分反应后得到悬浊液，测得上层清液pH不同（合理即可）。 （5）根据以上探究实验可知，常温下，在溶液中要实现向沉淀的转化，加入的盐应具有的性质：有碱性，且酸根不与结合。 3．（北京市朝阳区2025届高三下学期二模化学试题）某小组同学以铁为阳极，实验探究反应条件对电解产物的影响。 资料：为紫色固体，微溶于溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生，在碱性溶液中较稳定。 【理论分析】 （1）铁有多种价态，能把Fe转化为+3价铁的化合物的物质有 。 a．稀    b．S    c． 【实验过程】 序号 装置 溶液a 现象 I 溶液 i．开始时，溶液变为黄色，出现红褐色物质 ii．稍后，出现灰绿色和白色絮状沉淀 iii．一段时间后，白色絮状沉淀明显增多 II 浓NaOH溶液 开始时，铁电极表面析出紫色物质，同时产生大量气泡。一段时间后，紫色渐渐变浅 【现象分析】 （2）实验I的现象说明产生了。对产生的原因进行分析及探究。 ①甲认为作为阳极可直接被氧化为。 ②乙认为放电产生，放电产生，能将氧化为。检测的方法是 。结果未检测到。 ③丙认为电解产生，而后被溶解的氧化为。设计实验： 实验a．在氮气保护(隔绝空气)下按实验I的条件进行电解， (填现象和操作)，证实丙的说法合理。 实验b．重复实验I，当产生大量白色沉淀时，停止电解。测得铁片的质量减少了，消耗电量n库仑。证实丙的观点成立， m、n的关系是 。已知：电解中转移电子所消耗的电量为96500库仑。 （3）对实验II进行分析及探究。 ①产生的电极反应式为 。 ②小组同学认为，II中铁电极周围的气体可能是在阳极放电产生的，也可能是与反应产生的。设计实验： (填操作与现象)，证实气体是放电产生的。 ③电解一段时间后，紫色变浅的可能原因是 。 【实验总结】 综上，影响Fe电解产物的因素有电解时间、溶液pH、溶解氧等。 【答案】（1）c （2）用湿润的KI淀粉试纸放在Fe电极附近的液面上方，观察试纸颜色变化 产生白色沉淀，取出在空气中放置后变为红褐色 （3） 取出紫色溶液，静置，无气泡产生(断开电源，不再产生气泡) 电解进行一段时间后，溶液中浓度减小，与水作用发生分解；在阴极放电；还原 【解析】（1）a．铁和稀反应生成硫酸亚铁和氢气，故不选a；     b．铁和S反应生成FeS，故不选b；    c．铁和反应生成FeCl3，故选c； 选c。 （2）氯气能把KI氧化为I2，用湿润的KI淀粉试纸放在Fe电极附近的液面上方，观察试纸颜色变化，若试纸变蓝说明有氯气生成。 是白色难溶于水的沉淀，易被氧气氧化为红褐色。产生白色沉淀，取出在空气中放置后变为红褐色，证明丙的说法合理。 根据电子守恒，证明丙的观点成立。 （3）①Fe失电子生成，电极反应式为。 ②紫色溶液中含有，取出紫色溶液，静置，无气泡产生，说明没有与反应产生氧气，则证实气体是放电产生的。 ③具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生，在碱性溶液中较稳定，电解一段时间后，溶液中浓度减小，碱性减弱，与水作用发生分解，也可能是在阴极放电或还原，都能使紫色变浅。 4．（2024届北京市顺义区高三下学期二模化学试卷）常温下，某小组探究发现金属与铜盐溶液的反应具有多样性，实验操作及现象如下。 实验 编号 金属a 实验现象 Ⅰ 产生大量气体，析出较多紫红色固体，且不断增多，溶液呈淡蓝色；一段时间后，溶液几乎为无色，溶液中生成了蓝色沉淀。 Ⅱ 产生大量气体，析出较多紫红色固体；试管中体系颜色随时间变化如下：蓝绿色溶液蓝白色浑浊，最终变为褐色沉淀；最后溶液的升高至9.5左右，镁条上紫红色的固体几乎不见。 Ⅲ 产生大量气体，光亮铝条表面出现“海绵状”紫红色固体，溶液下降至2左右。一段时间后逐渐升高至3.5左右，反应几乎停止。 已知： ⅰ．新置换出的紫红色固体活性较强； ⅱ．在酸性条件下歧化，生成和单质，在固相或高温下稳定。 （1）实验Ⅰ中，有气体产生的原因是 ；某同学依据原理分析，紫红色固体为。该同学取少量紫红色固体清洗后放入试管中，加入稀硝酸，可观察到的现象是 。 （2）小组同学依据实验Ⅱ判断，得到该结论的证据是 。查阅资料后，确认该结论正确。 （3）经检验，实验Ⅱ的蓝白色浑浊中含有沉淀和。对比实验Ⅰ、实验Ⅱ，蓝白色浑浊的出现与阴离子不同有关，从平衡移动的角度分析原因 。 （4）对比实验Ⅱ、Ⅲ，溶液变化不同。 ①Ⅱ中溶液的升高至9.5左右，是由于可与水发生反应，得到。碱性： (填“”、“”或“”)。 ②Ⅲ中溶液的值下降至2左右，下降的原因是 。 （5）综合上述实验，金属与铜盐溶液反应的多样性除与阴离子有关外，还与 有关。 【答案】（1），溶液显酸性，和反应放出 有无色气体生成，在试管口变为红色，溶液变为蓝色 （2）实验Ⅰ中最后溶液几乎为无色，溶液中生成了蓝色沉淀 （3），溶液中有存在时，与结合生成较稳定的，使平衡正向移动，生成白色沉淀；溶液中有存在时，无法与结合，分解为和 （4）> Al与CuCl2反应，生成AlCl3，水解程度增大，溶液pH降低 （5）金属种类和溶液 【解析】（1）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，能与酸溶液反应生成氢气，则实验Ⅰ中，有气体产生的原因是，溶液显酸性，和反应放出；少量Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，含铜离子的溶液呈蓝色，可观察到的现象是有无色气体生成，在试管口变为红色，溶液变为蓝色； （2）沉淀溶度积常数越小越容易生成沉淀，沉淀向着溶度积更小的沉淀转化，实验Ⅰ中最后溶液几乎为无色，溶液中生成了蓝色沉淀，可得到结论； （3）实验Ⅰ、实验Ⅱ的阴离子不同，造成蓝白色浑浊的出现，已知在酸性条件下歧化，生成和单质，从平衡移动的角度分析原因：，溶液中有存在时，与结合生成较稳定的，使平衡正向移动，生成白色沉淀；溶液中有存在时，无法与结合，分解为和； （4）①实验Ⅱ中溶液的升高至9.5左右，是由于可与水发生反应，得到，实验Ⅲ中溶液升高至3.5左右，是由于Al可与水发生反应，得到，溶液pH越大说明碱性越强，则说明碱性：>； ②Ⅲ中溶液的值下降至2左右，下降的原因是：Al与CuCl2反应，生成AlCl3，铝离子发生水解反应，造成水解程度增大，溶液pH降低； （5）根据实验Ⅱ、Ⅲ可知金属与铜盐溶液反应的多样性与金属种类有关，实验Ⅱ在酸性溶液中还会出现蓝白色浑浊，说明金属与铜盐溶液反应的多样性与溶液有关。 5．（北京市东城区2024届二模）常温下镁条与水缓慢反应，一段时间后镁条表面被致密薄膜完全覆盖，反应停止。再加入则能持续产生，探究其原因。 【实验】将打磨光亮的镁条放入水中反应至无气泡产生，镁条表面变暗。室温下，取该镁条放入下列溶液[初始]，实验记录如下。 编号 溶液 实验记录 溶液 片刻后镁条表面变光亮，开始产生大量气体； 前内镁条表面保持光亮，但产生气体的速率逐渐减慢； 时，镁条表面变白，持续有气泡产生 溶液 仅出现微量气泡 溶液（用氨水调至） 实验现象及气体体积与几乎相同 （1）镁与水反应的化学方程式是 。 （2）经检验，和生成的气体均为并含有微量。检验的操作和现象是 。 （3）本实验说明去除表面致密的主要粒子是。 ①得出该结论的实验证据是 。 ②与反应的离子方程式是 。 （4）实验中溶液和体积随时间的变化如图所示。反应过程中和之和可看作保持不变。 ①前产生的主要反应的离子方程式是 。 ②可作为与的反应是否达到平衡的判断依据，理由是 。 （5）实验在后的一段时间内，基本不变，但仍能持续产生。结合方程式解释持续产生的原因： 。 【答案】（1） （2）将气体通过湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝 （3）b中仅出现微量气泡，c中的实验结果与a几乎相同 （4） 当pH不变时，c（OH-）不变，说明和达到平衡，故c（）、c（）和c（Mg2+）均不变，与Mg（OH）2的反应达到平衡 （5）Mg继续发生反应：，能够改变Mg（OH）2的位置或形态，使Mg表面在较长时间内不会被致密薄膜覆盖 【解析】（1）镁与水反应生成Mg（OH）2和H2，反应的化学方程式是：，故答案为：； （2）氨气具有碱性，能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故答案为：将气体通过湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝； （3）①实验a采用NH4Cl溶液（pH=4.6），实验b采用NaCl溶液（pH=7），实验c采用NH4Cl溶液（用氨水调pH=7），对比实验a、b、c的实验结果，a和c的实验结果几乎相同，b中仅出现微量气泡，说明去除Mg表面致密Mg（OH）2的主要粒子并不是Cl-、H+ ，而是，故答案为：b中仅出现微量气泡，c中的实验结果与a几乎相同； ②与Mg（OH）2反应生成Mg2+和，反应的离子方程式为；，故答案为： （4）①前5min为Mg和反应产生H2，主要反应的离子方程式是，故答案为：； ②与Mg（OH）2反应时存在平衡如下： 反应1：； 反应2：； 反应3：； 总反应为：； 当pH不变时，c（OH-）不变，说明和达到平衡，故c（）、c（）和c（Mg2+）均不变，与Mg（OH）2的反应达到平衡，故答案为：当pH不变时，c（OH-）不变，说明和达到平衡，故c（）、c（）和c（Mg2+）均不变，与Mg（OH）2的反应达到平衡； （5）实验a在30min后的一段时间内，pH基本不变，但仍能持续产生H2，能够改变Mg（OH）2的位置或形态，使Mg表面在较长时间内不会被致密薄膜覆盖，Mg继续发生反应：，故答案为：Mg继续发生反应：，能够改变Mg（OH）2的位置或形态，使Mg表面在较长时间内不会被致密薄膜覆盖 6．（2024届北京高考真题）某小组同学向的的溶液中分别加入过量的粉、粉和粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。 （1）理论分析 依据金属活动性顺序，中可将还原为的金属是 。 （2）实验验证 实验 金属 操作、现象及产物 I 过量 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到单质 Ⅱ 过量 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液为3~4，取出固体，固体中未检测到单质 Ⅲ 过量 有大量气泡产生，反应剧烈，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液为3~4时，取出固体，固体中检测到单质 ①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液，滴加溶液，证明都有生成，依据的现象是 。 ②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，用平衡移动原理解释原因 。 ③对实验Ⅱ未检测到单质进行分析及探究。 i．a．甲认为实验Ⅱ中，当、浓度较大时，即使与反应置换出少量，也会被、消耗。写出与、反应的离子方程式 。 b．乙认为在为3~4的溶液中即便生成也会被消耗。设计实验 (填实验操作和现象)。 证实了此条件下可忽略对的消耗。 c．丙认为产生的红褐色沉淀包裹在粉上，阻碍了与的反应。实验证实了粉被包裹。 ii．查阅资料：开始沉淀的约为1.2，完全沉淀的约为3。 结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液为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)，待为3~4时，取出固体，固体中检测到单质。 （3）对比实验Ⅱ和Ⅲ，解释实验Ⅲ的固体中检测到单质的原因 。 【答案】（1） （2）产生蓝色沉淀 水解方程式为，加入的或会消耗，促进水解平衡正向移动，使其转化为沉淀 或、 向为3~4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加溶液，不产生蓝色沉淀 观察到红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生，待溶液颜色褪去（或变浅），停止加盐酸 （3）加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被沉淀包裹 【分析】实验Ⅰ中，加入过量的Cu，Cu与Fe3+发生反应，一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到Fe单质；实验Ⅱ中，加入过量的Zn，发生反应，有气泡产生，pH逐渐增大，使得Fe3+转化为红褐色沉淀，固体中未检测到Fe单质，原因可能是的干扰以及沉淀对锌粉的包裹；实验Ⅲ中，加入过量Mg，发生反应，由于Mg很活泼，该反应非常剧烈，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质，对比实验Ⅱ和Ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被沉淀包裹，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。 【解析】（1）在金属活动性顺序表中，排在之前，排在之后，因此可将还原为； （2）①与会生成蓝色的沉淀； ②水解方程式为，加入的或会消耗，促进水解平衡正向移动，使其转化为沉淀； ③i．a．Fe与Fe3+、H+反应的离子方程式为：或、； b．要证实在pH为3~4的溶液中可忽略H+对Fe的消耗，可向为3~4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加溶液，不产生蓝色沉淀，即说明此条件下Fe未与H+反应生成Fe2+； ⅱ．结合a，b和c可知，实验Ⅱ未检测到单质的原因可能是的干扰以及沉淀对锌粉的包裹，因此可控制反应条件，在未生成沉淀时将还原，即可排除两个干扰因素，具体操作为：重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制pH<1.2，观察到红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生，待溶液颜色褪去（或变浅），停止加入盐酸，待pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质； （3）对比实验Ⅱ和Ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被沉淀包裹，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！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 $$