第64讲 以物质性质、反应原理为主的探究类综合实验-【优化探究】2026高考化学一轮复习高考总复习配套课件（广东专版）

优化探究 大单元六　化学实验综合应用 第十六章　化学实验综合应用 第64讲　 以物质性质、反应原理为主的探究类综合实验 1 [导航·复习目标]　1.能根据不同情景、不同类型实验特点评价或设计解决问题的简单方案。2.建立解答探究类综合实验的思维模型。 2 考点一　物质性质的探究 考点二　反应原理探究 练真题 明考向 课时作业64　以物质性质、反应原理为主的探究类综合实验 3 考点一　物质性质的探究 4 1.物质性质探究类实验的类型 (1)根据物质性质设计实验方案 梳理 必备知识 (2)根据物质的结构(或官能团)设计实验方案 5 2.物质性质探究类实验的常见操作及原因 操作 目的或原因 沉淀水洗 除去××(可溶于水)杂质 沉淀用乙醇洗涤 a.减小固体的溶解度；b.除去固体表面吸附的杂质；c.乙醇挥发带走水分，使固体快速干燥 冷凝回流 防止××蒸气逸出脱离反应体系；提高××物质的转化率 控制溶液pH 防止××离子水解；防止××离子沉淀；确保××离子沉淀完全；防止××溶解等 6 操作 目的或原因 “趁热过滤”后，有时先向滤液中加入少量水，加热至沸腾，然后再“冷却结晶” 稀释溶液，防止降温过程中杂质析出，提高产品的纯度 加过量A试剂 使B物质反应完全(或提高B物质的转化率等) 温度不高于××℃ 温度过高××物质分解(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)或××物质挥发(如浓硝酸、浓盐酸)或××物质氧化(如Na2SO3等)或促进××物质水解(如AlCl3等) 7 操作 目的或原因 减压蒸馏(减压蒸发) 减小压强，使液体沸点降低，防止××物质受热分解(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等) 蒸发、反应时的气体氛围 抑制××离子的水解(如加热蒸发AlCl3溶液时需在HCl气流中进行，加热MgCl2·6H2O制MgCl2时需在HCl气流中进行等) 配制某溶液前先煮沸水 除去溶解在水中的氧气，防止××物质被氧化 反应容器中用玻璃管和大气相通 指示容器中压强大小，避免反应容器中压强过大 8 1.(2025· 广东深圳模拟)某化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。 实验一：用如图装置制备SO2，并将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B(省略夹持、加热仪器)。 提升 关键能力 9 (1)制备的SO2中会混有少量的SO3，原因可能为_____________________ _______________。  为了排除SO3的干扰，试剂a可以为________(填字母)。  a.浓硫酸　　　　　　　 b.饱和Na2SO3溶液 c.饱和NaHS溶液 d.饱和NaHSO3溶液 浓硫酸或硫酸铜受热 分解产生SO3 ad 10 解析：制备的SO2中会混有少量的SO3，烧瓶内没有SO2催化氧化的催化剂，则不是SO2氧化生成，原因可能为浓硫酸或硫酸铜受热分解产生SO3。为了排除SO3的干扰，试剂a可以为浓硫酸或饱和NaHSO3溶液，故选ad。 11 实验二：验证白色沉淀B的成分。 分析：沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或两者混合物。滴加氨水可释出其阴离子，便于后续检验。 相关反应为①Ag2SO3＋4NH3·H2O====2[Ag(NH3)2]＋＋S＋4H2O； ②Ag2SO4＋4NH3·H2O====2[Ag(NH3)2]＋＋S＋4H2O。 流程如下： 12 (2)欲检验溶液C中加入的Ba(NO3)2是否已经过量，请简述实验方法：_______________________________________________________________________________。  往上层清液中继续滴加Ba(NO3)2溶液，若无沉淀产生，表明Ba(NO3)2已过量，否则未过量 解析：欲检验溶液C中加入的Ba(NO3)2是否已经过量，可检验溶液中是否含有S或S。 13 (3)沉淀D中主要含BaSO3，理由是_________________________________ ______________________________________________________________________。  向滤液E中加入H2O2溶液，产生的现象是___________________，可进一步证实B中含Ag2SO3。   BaSO3易溶于盐酸，而BaSO4不溶于盐酸，加入过量稀盐酸后，只有少量沉淀剩余，则表明沉淀D中主要含BaSO3 有白色沉淀生成 解析：滤液E中含有亚硫酸，加入H2O2溶液后，被氧化为硫酸，与Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀。 14 实验三：探究S的产生途径。 猜想1：实验一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，随沉淀B进入D。 猜想2：实验二中，S被氧化为S进入D。 (4)取少量溶液A，滴加过量盐酸，产生白色沉淀。静置后，取上层清液再滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断猜想1不合理。理由是_____________________________________________________。  Ag2SO4溶解度大于BaSO4，没有BaSO4时，必定没有Ag2SO4 15 解析：取少量溶液A，滴加过量盐酸，产生AgCl白色沉淀。静置后，取上层清液再滴加BaCl2溶液，未出现BaSO4白色沉淀，则表明溶液中不含有S，可判断猜想1不合理。理由是Ag2SO4溶解度大于BaSO4，没有BaSO4时，必定没有Ag2SO4。 16 (5)不同反应的速率也有所不同。将实验一所得混合物放置一段时间，也会有S生成，同时生成单质Ag。请从化学反应速率的角度分析原因：______________________________________________________________________________________________________________________________________。  SO2与AgNO3溶液反应生成Ag2SO3和H＋，同时生成少量Ag2SO4，既能发生沉淀反应，又能发生氧化还原反应，但沉淀反应的速率比氧化还原反应快 解析：将实验一所得混合物放置一段时间，也会有S生成，同时生成单质Ag，则起初未生成Ag2SO4，从而表明生成Ag2SO4的反应速率慢。 17 (6)实验探究可知，S在________(填“酸性”“中性”或“碱性”)溶液中更易被氧化为S。  碱性 解析：实验探究可知，酸性溶液中一段时间后才生成S，而碱性溶液中，S中混有S，从而表明S在碱性溶液中更易被氧化为S。 18 2.(2025·北京模拟)某小组同学探究高铁酸钾(K2FeO4)的制备条件及性质。 资料：K2FeO4为紫色固体，有强氧化性，酸性条件下分解放出气体，微溶于KOH溶液。 Ⅰ：K2FeO4的制备(夹持和加热装置已略) 19 (1)装置A中产生Cl2的离子方程式是_______________________________ _________________。  MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋ ＋Cl2↑＋2H2O 解析：由实验装置可知，A中浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，B中饱和食盐水可除去挥发的HCl，C中KOH、氢氧化铁、氯气反应生成K2FeO4，D中NaOH溶液吸收尾气。 (1)装置A中二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、水和Cl2，离子方程式是MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。 20 (2)C中得到紫色固体和紫色溶液，写出C中Cl2发生的反应：3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH====2K2FeO4＋6KCl＋8H2O和___________________ ____________________。  Cl2＋2KOH==== KCl＋KClO＋H2O 解析：C中得到紫色固体和紫色溶液，C中Cl2发生的反应有：3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH====2K2FeO4＋6KCl＋8H2O和Cl2＋2KOH====KCl＋KClO＋H2O。 21 (3)实验表明：C中Fe(OH)3和KOH的用量对K2FeO4的产率有影响。 实验序号 试剂 C中实验现象 ⅰ Fe(OH)3和少量KOH 无明显现象 ⅱ Fe(OH)3和过量KOH 得到紫色溶液 和紫色固体 注：上述实验中，溶液总体积、Fe(OH)3的物质的量、Cl2的通入量均相同。 22 结合电极反应式，分析实验ⅰ和实验ⅱ现象不同的原因可能是________________________________________________________________________________________________。  电极反应式为Fe(OH)3＋5OH－－3e－====＋4H2O，实验ⅱ中过量KOH碱性较强，增强＋3价铁的还原性 解析：氧化反应中，Fe元素由＋3价升高到＋6价，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式为Fe(OH)3＋5OH－－3e－====Fe＋4H2O，实验ⅱ中过量KOH碱性较强，增强＋3价铁的还原性，因此与少量KOH实验的现象不同。 23 Ⅱ：探究K2FeO4的性质 实验ⅲ：取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a。 取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。 (4)根据气体中有Cl2生成，得出：氧化性：K2FeO4＞Cl2，是否合理？理由是____________________________________________。  不合理，溶液的酸碱性会影响物质的氧化性强弱 解析：制备K2FeO4的反应为3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH====2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，Cl2是氧化剂，K2FeO4是氧化产物，则氧化性：Cl2＞K2FeO4，实验ⅲ反应中氧化性：K2FeO4＞Cl2，二者相反，对比两个反应的条件，制备K2FeO4在碱性条件下，实验ⅲ在酸性条件下，说明溶液的酸碱性的不同会影响物质氧化性的强弱。 24 (5)a溶液变红可知a中含有Fe3＋，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl－氧化，还可能由_____________________________________ (用离子方程式表示)产生。  4＋20H＋====3O2↑＋4Fe3＋＋10H2O 解析：K2FeO4在酸性溶液中快速产生O2和Fe3＋，产生的Fe3＋干扰了实验检验，反应为4＋20H＋====3O2↑＋4Fe3＋＋10H2O。 25 (6)实验ⅳ：用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生。该方案可证明K2FeO4氧化了Cl－。用KOH溶液洗涤的目的是______________ __________________________________________________________________________________________。  使K2FeO4稳定溶出，并除去K2FeO4固体附着的ClO－，防止ClO－与Cl－在酸性条件下反应生成Cl2，避免ClO－干扰实验 解析：K2FeO4在碱性溶液中较稳定，并且固体表面附有ClO－，加入盐酸时ClO－能与盐酸反应生成Cl2，所以用KOH溶液洗涤的目的是使K2FeO4稳定溶出，并除去K2FeO4固体附着的ClO－，防止ClO－与Cl－在酸性条件下反应生成Cl2，避免ClO－干扰实验。 26 (7)实验反思 ①实验Ⅰ中装置B的作用是________________。  ②实验Ⅰ中得到紫色溶液后，持续通入Cl2，观察到溶液紫色变浅。解 释可能的原因_________________________________________________ _________________________________________________。  除去挥发的HCl 通入氯气后，发生反应：Cl2＋2OH－====Cl－＋ClO－＋H2O，溶液碱性减弱，进而导致K2FeO4转化为其他物质 解析：①用浓盐酸制取氯气，由于盐酸易挥发，制取的氯气中混有HCl杂质气体，实验Ⅰ中装置B的作用是除去挥发的HCl；②向实验Ⅰ所得紫色溶液中持续通入Cl2，观察到溶液紫色变浅，可能的原因是通入氯气后，发生反应：Cl2＋2OH－====Cl－＋ClO－＋H2O，溶液碱性减弱，进而导致K2FeO4转化为其他物质。 27 考点二　反应原理探究 28 1.探究反应机理实验的解题流程 梳理 必备知识 29 2.文字表述题的各种答题规范 (1)实验操作的原因、目的及作用的答题要素 答题要素 明确实验目的：做什么 明确操作目的：为什么这样做 明确结论：这样做会有什么结果，理由是什么 得分点及 关键词 操作：怎么做，为什么这样做 作用：须有明确的结论、判断、理由 30 (2)实验现象的准确、全面描述 答题要素 现象描述要全面：看到的、听到的、触摸到的、闻到的 现象描述要准确：如A试管中……，B处有…… 描述现象时，忌现象结论不分、由结论推现象、指出具体生成物的名称等 得分点及关键词 溶液中：颜色由……变成……，液面上升或下降(形成液面差)，溶液变浑浊，生成(产生)……沉淀，溶液发生倒吸，产生大量气泡(或有气体从溶液中逸出)，有液体溢出等 固体：表面产生大量气泡，逐渐溶解，体积逐渐变小，颜色由……变成……等 气体：生成……色(味)气体，气体由……色变成……色，先变……后……(加深、变浅、褪色)等 31 (3)试剂作用的答题模板 答题要素 试剂的作用是什么？要达到的目的是什么 得分点及 关键词 作用类：“除去”“防止”“抑制”“使……”等，回答要准确 作用、目的类：“作用是……”“目的是……”，回答要准确全面 32 1.(2025·广东广州模拟)回答下列问题。 (1)室温下，甲同学取相同体积的H2O2和HI溶液混合，探究浓度对反应速率的影响，实验记录如下： 提升 关键能力 实验编号 1 2 3 4 5 c(H2O2)/(mol·L－1) 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 c(HI)/(mol·L－1) 0.1 0.2 0.3 0.1 0.1 从混合到出现棕黄色时间/s 13 6.5 4.3 6.6 4.4 33 ①该反应的化学方程式为________________________。  ②通过分析比较上表数据，得到的结论是__________________________ __________________________。  H2O2＋2HI====I2＋2H2O 其他条件相同时，增大H2O2或HI浓度，反应速率加快 解析：由实验1、2、3可知，过氧化氢浓度不变时，增大氢碘酸溶液的浓度，从混合到出现棕黄色时间减少，反应速率加快，由实验1、4、5可知，氢碘酸溶液浓度不变时，增大过氧化氢溶液的浓度，从混合到出现棕黄色时间减少，反应速率加快，则通过分析比较题表数据得到的结论是其他条件相同时，增大反应物过氧化氢或氢碘酸浓度，反应速率加快。 34 (2)乙同学用KI替代HI进行上述实验，未观察到溶 液变为棕黄色，推测原因是酸性对H2O2氧化性有 影响，乙同学提出猜测并进行如下探究。 提出猜想：其他条件相同时，酸性越强，氧化剂 的氧化性越强。 查阅资料：原电池中负极反应一定时，正极氧化 剂的氧化性越强，则两极之间电压越高。 设计实验、验证猜想：利用如图装置进行下表实验1~4，记录数据。 序号 溶液a 电压表读数 1 10 mL 0.1 mol·L－1 KMnO4溶液、3滴稀H2SO4 U1 2 10 mL 0.1 mol·L－1 KMnO4溶液、3滴浓H2SO4 U2 3 10 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液、3滴稀H2SO4 U3 4 10 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液、3滴浓H2SO4 U4 35 ①实验1和2中正极的电极反应式为___________________________________。  ②由实验1和2可知，酸性越强，KMnO4的氧化 性越强，做出该判断的依据是__________。  ③测得U3＝U4，说明酸性对FeCl3的氧化性几乎无影响，解释原因：____________________________。  Mn＋5e—＋8H＋====Mn2＋＋4H2O U2＞U1 Fe3＋被还原时无H＋参与反应 36 解析：①由题意可知，实验1和2中左侧银/氯化银电极为原电池的负极，氯离子作用下银失去电子发生氧化反应生成氯化银，右侧铂电极为正极，酸性条件下高锰酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成锰离子和水，电极反应式为Mn＋5e－＋8H＋====Mn2＋＋4H2O。②由实验1和2可知，实验2的电压表读数大于实验1，说明溶液酸性越强，高锰酸钾的氧化性越强，反应速率越快，外电路中电流强度越大。③实验3和4中左侧银/氯化银电极为原电池的负极，氯离子作用下银失去电子发生氧化反应生成氯化银，右侧铂电极为正极，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子，电极反应式为Fe3＋＋e－==== Fe2＋，铁离子被还原时无氢离子参与，所以酸性对氯化铁的氧化性几乎无影响，测得电压表读数完全相同。 37 实验结论：若氧化剂被还原时有H＋参加反应，酸性越强，氧化剂的氧化性越强；若氧化剂被还原时没有H＋参加反应，酸性对氧化剂的氧化性几乎没有影响。 迁移拓展：综合上述探究结果，丙同学进一步提出猜想，其他条件相同时，氧化剂浓度越大，其氧化性越强。 38 (3)结合乙同学的实验2，丙同学补充进行实验5，验证猜想成立，完成下表中的内容： 序号 溶液a 电压表读数 5 _______ U5 猜想成立的依据是：_______________________________________。  10 mL 0.2 mol/L KMnO4溶液、3滴浓H2SO4 U5＞U2 解析：由题意可知，实验5的实验目的是探究其他条件相同时，氧化剂浓度越大，氧化剂的氧化性越强，由探究实验变量唯一化原则可知，在实验2的基础上，实验5应在其他条件相同时，增大高锰酸钾溶液的浓度探究氧化性强弱的变化，则溶液a应为10 mL 0.2 mol/L KMnO4溶液、3滴浓H2SO4，实验5电压表读数大于实验2证明猜想成立。 39 2.(2025·广东江门模拟)某化学兴趣小组模拟工业上用纯碱溶液与SO2制备Na2SO3，并探究产品的性质和纯度。 已知：25 ℃时，H2CO3的电离常数：Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11； H2SO3的电离常数：Ka1＝1.2×10－2，Ka2＝5.6×10－8； Fe(OH)3的溶度积常数：Ksp＝2.6×10－39。 40 Ⅰ.Na2SO3性质探究 (1)若用Na2SO3与盐酸反应制备干燥SO2时，净化、收集和尾气处理所需 装置的接口连接顺序为_________，其中饱和NaHSO3溶液中发生反应的 离子方程式为___________________________。  cdabefg　 HS＋H＋====H2O＋SO2↑ 41 解析：Na2SO3与盐酸反应生成二氧化硫，通过饱和亚硫酸氢钠溶液除去挥发的氯化氢，通过浓硫酸干燥，使用向上排空气法收集二氧化硫，尾气使用碱液吸收，防止污染，故装置的接口连接顺序为cdabefg；饱和NaHSO3溶液与HCl反应生成亚硫酸钠、水和二氧化硫气体，发生反应的离子方程式为HS＋H＋====H2O＋SO2↑。 42 (2)该小组同学用试管取2 mL 0.5 mol/LFeCl3溶液，逐滴加入2 mL 0.5 mol/L Na2SO3溶液，振荡，溶液由黄色变为红褐色，未观察到气体和沉淀生成。 ①甲同学认为发生了相互促进的水解反应，生成了Fe(OH)3胶体，用激 光笔照射试管，预期的现象为________________________________。  混合物中出现一条光亮的“通路” 43 ②若上述水解过程存在反应：Fe3＋＋3S＋3H2O ⥫⥬ Fe(OH)3(胶体) ＋3HS，则25 ℃时该反应的化学平衡常数K＝___________________ (代入数据列出计算式)。  ③乙同学认为可能同时发生反应：2Fe3＋＋S＋H2O====2Fe2＋＋S＋2H＋，并设计实验验证：取少量用蒸馏水稀释后的反应液于试管中，再滴加________溶液，观察现象。  A.KSCN　　　　　　　　 B.KMnO4 C.K3 D.Ba(OH)2 C 44 解析：①光束通过胶体时，光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应，而通过其他分散系时不能产生丁达尔效应；甲同学认为发生了相互促进的水解反应，生成了Fe(OH)3胶体，用激光笔照射试管，则预期的现象为：混合物中出现一条光亮的“通路”。 ②若题述水解过程存在反应：Fe3＋＋3S＋3H2O ⥫⥬ Fe(OH)3(胶体)＋3HS，则25 ℃时该反应的化学平衡常数 K＝ 。 45 ③A.KSCN只能检验铁离子，不能检验亚铁离子，A错误；B.KMnO4和亚硫酸根离子、亚铁离子都会发生氧化还原反应，B错误；C.K3[Fe(CN)6]溶液和亚铁离子反应会生成蓝色沉淀，可以检验亚铁离子，C正确；D.Ba(OH)2和亚硫酸根离子、硫酸根离子均会生成沉淀，D错误。 46 Ⅱ.Na2SO3含量探究 (3)已知所得产物含有少量Na2CO3(无其他杂质)，25 ℃时取相同质量的Na2CO3和Na2SO3分别溶于等量的水后，体积基本相同。 ①25 ℃时质量分数相同的两种溶液，Na2CO3溶液的pH________(填字母)Na2SO3溶液。  A.大于 B.小于 C.等于 D.无法判断 A 47 ②丙同学设计实验探究实验产品是否符合化工行业标准。 查阅资料　Na2SO3合格品的行业标准是质量分数高于93%。 提出假设　实验产品中Na2SO3质量分数高于93%。 实验方案　常温下完成下述实验： 步骤1：用100.0 mL水溶解0.7 g Na2CO3和9.3 g Na2SO3，测得pH＝a； 步骤2：______________________________，测得pH＝b；  数据分析：a________(填“＞”“＜”或“＝”)b。  实验结论　假设成立。 用100.0 mL水溶解10.0 g实验产品 ＞ 48 解析：①由题干可知，碳酸酸性弱于亚硫酸，则25 ℃时质量分数相同的两种溶液，Na2CO3溶液的水解程度大于Na2SO3溶液，故Na2CO3溶液的碱性更强，pH更大，故选A；②假设实验产品中Na2SO3质量分数高于93%，步骤1测定Na2SO3合格品的pH，若Na2SO3质量分数高于93%，结合①分析可知，样品的pH应该小于a，故步骤2需进行对比实验：用100.0 mL水溶解10.0 g实验产品，测得pH＝b，若a＞b，则Na2SO3质量分数高于93%，假设成立。 49 练真题 明考向 50 1. (2024·广东卷，节选)含硫物质种类繁多，在一定条件下可相互转化。 (1)工业锅炉需定期除水垢，其中的硫酸钙用纯碱溶液处理时，发生反应：CaSO4(s)＋C(aq)⥫⥬CaCO3(s)＋S(aq)(Ⅰ)。兴趣小组在实验室探究Na2CO3溶液的浓度对反应(Ⅰ)的反应速率的影响。 ①用Na2CO3固体配制溶液，以滴定法测定其浓度。 ⅰ.该过程中用到的仪器有________(填字母)。  BD　 51 ⅱ.滴定数据及处理：Na2CO3溶液V0 mL，消耗c1 mol·L－1盐酸V1 mL (滴定终点时，C转化为HC)，则c(Na2CO3)＝_______mol·L－1。  52 ②实验探究：取①中的Na2CO3溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液，分别加入m1 g硫酸钙固体，反应t1 min后，过滤，取V0 mL滤液，用c1 mol·L－1盐酸参照①进行滴定。记录的部分数据如下表(忽略C水解的影响)。 序号 V(Na2CO3)/ mL V(H2O)/ mL V(滤液)/ mL V消耗(盐 酸)/mL a 100.0 0 V0 2V1/5 b 80.0 x V0 3V1/10 则x＝________，测得的平均反应速率之比va∶vb＝________。  20.0 6∶5 53 解析：探究反应CaSO4(s)＋C(aq)⥫⥬CaCO3(s)＋S(aq)(Ⅰ)中Na2CO3溶液的浓度对反应速率的影响，通过HCl与Na2CO3的滴定反应，来测量Na2CO3浓度的变化量，从而计算平均反应速率；探究反应CaSO4(s)＋C(aq)⥫⥬CaCO3(s)＋S(aq)(Ⅰ)平衡的建立，利用C水解呈碱性的性质，通过测定pH来判断C浓度的变化情况，从而判断反应是否平衡。 (1)①ⅰ.用Na2CO3固体配制溶液，以滴定法测定其浓度，该过程用到题中仪器中的烧杯、酸式滴定管，故选B、D；ⅱ.根据离子方程式C＋ H＋====可知，c(Na2CO3)＝ mol·L－1＝ mol·L－1。 ②根据配制总体积相同的系列溶液，知x＝100.0－80.0＝20.0。反应时间相同，平均反应速率之比等于硫酸钙消耗的碳酸根离子浓度之比，a中起始时碳酸钠溶液浓度为 mol·L－1，V0 mL滤液消耗 mL盐酸，即盐酸消耗的碳酸根离子浓度为 mol·L－1，则硫酸钙消耗的碳酸根离子浓度为 mol·L－1；b中起始时碳酸钠溶液浓度为 mol·L－1，V0 mL滤液消耗 mL盐酸，即盐酸消耗的碳酸根离子浓度为 mol·L－1，则硫酸钙消耗的碳酸根离子浓度为 mol·L－1，故平均反应速率之比va∶vb＝＝6∶5 。 55 (2)兴趣小组继续探究反应(Ⅰ)平衡的建立，进行实验。 ①初步实验　将1.00 g硫酸钙(M＝136 g·mol－1) 加入100.0 mL 0.100 mol·L－1 Na2CO3溶液中，在 25 ℃和搅拌条件下，利用pH计测得体系的pH随时 间的变化曲线如图。 ②分析讨论　甲同学根据t2 min后pH不改变，认为反应(Ⅰ)已达到平衡；乙同学认为证据不足，并提出如下假设： 假设1　硫酸钙固体已完全消耗； 假设2　硫酸钙固体有剩余，但被碳酸钙沉淀包裹。 56 ③验证假设，乙同学设计如下方案，进行实验。 步骤 现象 ⅰ.将①实验中的反应混合物进行固液分离 / ⅱ.取少量分离出的沉淀置于试管中，滴加______________ ____________，沉淀完全溶解  ⅲ.继续向ⅱ的试管中滴加_____________ 无白色沉淀生成 ④实验小结　假设1成立，假设2不成立。①实验中反应(Ⅰ)平衡未建立。 过量稀盐酸 有气体产生 BaCl2溶液 57 ⑤优化方案、建立平衡　写出优化的实验方案，并给出反应(Ⅰ)平衡已建立的判断依据：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。  将最少1.36 g硫酸钙加入100.0 mL 0.100 mol·L－1 Na2CO3溶液中，在25 ℃和搅拌条件下，利用pH计测得体系的pH，当pH不变时，加入Na2SO4固体，若pH值变大，说明反应Ⅰ平衡已建立 58 解析：由结论假设1成立，假设2不成立，说明①实验中的沉淀均为CaCO3，要验证沉淀中无CaSO4，可酸溶后滴加BaCl2溶液，将①实验中的反应混合物进行固液分离后，取少量分离出的沉淀置于试管中，滴加过量稀盐酸，有气体产生，沉淀完全溶解，继续滴加BaCl2溶液，无白色沉淀生成，说明沉淀均为CaCO3，无CaSO4；由方程式CaSO4(s)＋C(aq) ⥫⥬CaCO3(s)＋S(aq)可知，假设正反应100%进行，n(CaSO4)＝n(C)＝0.100 mol·L－1×0.1 L＝0.01 mol，质量为0.01 mol×136 g·mol－1＝1.36 g，实验方案为将最少1.36 g硫酸钙加入100.0 mL 0.100 mol·L－1 Na2CO3溶液中，在25 ℃和搅拌条件下，利用pH计测得体系的pH，当pH不变时，加入Na2SO4固体，若pH值变大，说明反应Ⅰ平衡已建立。 59 2.(2023·广东卷)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度的变化,用公式Q=cρV总·ΔT计算获得。 (1)盐酸浓度的测定:移取20.00 mL待测液,加入指示剂,用0.500 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液22.00 mL。 ①上述滴定操作用到的仪器有　　　　　(填字母)。  ②该盐酸浓度为　　　　　 mol·L-1。  AD 0.550 0 60 解析:①滴定操作时需要用的仪器有锥形瓶、酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台等,故选A、D;②滴定时发生的反应为HCl+NaOH===NaCl+H2O,故c(HCl)===0.550 0 mol·L-1。 (2)热量的测定:取上述NaOH溶液和盐酸各50 mL进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T0、T1,则该过程放出的热量为　　　　　 J(c和ρ分别取4.18 J·g-1·℃-1和1.0 g·mL-1,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。  解析:由Q=cρV总·ΔT可得Q=4.18 J·g-1·℃-1×1.0 g·mL-1×(50 mL+50 mL) ×(T1-T2) ℃=418 J。 418(T1-T0) 62 (3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应Fe(s)+CuSO4(aq) ===FeSO4(aq)+Cu(s)的焓变ΔH(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果如表所示。 序号 反应试剂 体系温度/℃ 反应前 反应后 ⅰ 0.20 mol·L-1 CuSO4溶液100 mL 1.20 g Fe粉 a b ⅱ 0.56 g Fe粉 a c ①温度:b　　　　　(填“>”“<”或“=”)c。  ②ΔH=　　　　 　(选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。  > -20.9(b-a) kJ·mol-1[或-41.8(c-a) kJ·mol-1] 63 解析:100 mL 0.20 mol·L-1 CuSO4溶液含有溶质的物质的量为0.02 mol, 1.20 g Fe粉和0.56 g Fe粉的物质的量分别为0.021 mol、0.01 mol,实验ⅰ中有0.02 mol CuSO4发生反应,实验ⅱ中有0.01 mol CuSO4发生反应,实验ⅰ放出的热量多,则b>c;若按实验ⅰ进行计算,Q=cρV总·ΔT=4.18 J·g-1·℃-1×1.0 g·mL-1 ×100 mL×(b-a) ℃=418(b-a) J,ΔH=-=-=-20.9(b-a) kJ·mol-1;若按实验ⅱ进行计算,Q=cρV总·ΔT=4.18 J·g-1·℃-1×1.0 g·mL-1×100 mL×(c-a) ℃ =418(c-a) J,ΔH=-=-=-41.8 (c-a) kJ·mol-1。 (4)乙同学也借鉴(2)的方法,测量反应A:Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq) ===3FeSO4(aq)的焓变。 查阅资料:配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸。加酸的目的是　　　　　　　。  提出猜想:Fe粉与Fe2(SO4)3溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在Fe粉和酸的反应。 验证猜想:用pH试纸测得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1;向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在反应A和 　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。  实验小结:猜想成立,不能直接测反应A的焓变。 教师指导:鉴于以上问题,特别是气体生成带来的干扰,需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。 抑制Fe3+水解 Fe+2H+===Fe2++H2↑ 65 优化设计:乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。该方案为___________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。  将一定量的Cu粉加入一定浓度的Fe2(SO4)3溶液中反应,测量反应热,计算得到反应Cu(s)+Fe2(SO4)3(aq) ===CuSO4(aq)+ 2FeSO4(aq)的焓变ΔH1;根据(3)中实验计算得到反应Fe(s)+CuSO4(aq) ===Cu(s)+FeSO4(aq)的焓变ΔH;根据盖斯定律计算得到反应Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq) ===3FeSO4(aq)的焓变为ΔH1+ΔH 解析:Fe3+易水解,为抑制Fe3+水解,在配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸;用pH试纸测得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1说明溶液呈强酸性,向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe粉,溶液颜色变浅的同时有气泡即氢气产生,说明溶液中还存在Fe与酸的反应,其离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑;乙同学根据相关原理,重新设计优化的实验方案的重点为如何防止Fe与酸反应产生影响,可以借助盖斯定律,设计分步反应来实现Fe2(SO4)3溶液与Fe的反应,故可将一定量的Cu粉加入一定浓度的Fe2(SO4)3溶液中反应,测量反应热,计算得到反应Cu(s)+Fe2(SO4)3(aq) ===CuSO4(aq)+2FeSO4(aq)的焓变ΔH1;根据(3)中实验计算得到反应Fe(s)+CuSO4(aq) ===Cu(s)+FeSO4(aq)的焓变ΔH;根据盖斯定律计算得到反应Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq) ===3FeSO4(aq)的焓变为ΔH1+ΔH。 (5)化学能可转化为热能,写出其在生产或生活中的一种应用: _____________________________________　　　。  解析:化学能转化为热能在生产和生活中应用比较广泛,化石燃料的燃烧、炸药开山、发射火箭、铝热反应焊接铁轨等都是化学能转化为热能的应用。 燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等) 68 课时作业64 以物质性质、反应原理为主的探究类综合实验 69 2 3 4 1 非选择题 1.(2025·广东深圳模拟)SO2和焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可作食品添加剂。某小组进行如下探究: Ⅰ.制备SO2 (1)①实验室用 NaHSO3和70% H2SO4制取SO2,反应的化学方程式为    　。  H2SO4+2NaHSO3===Na2SO4+2H2O+2SO2↑ 70 2 3 4 1 ②欲收集干燥的SO2,选择下列必要的装置,按气流方向连接顺序为 　　　　　　(填仪器接口的字母编号)。  baefgh 71 2 3 4 1 解析:①实验室用 NaHSO3和70% H2SO4制取SO2,反应的化学方程式为H2SO4+2NaHSO3===Na2SO4+2H2O+2SO2↑。②欲收集干燥的SO2,先用浓硫酸干燥二氧化硫,再用向上排空气法收集二氧化硫,再用碱石灰处理多余的二氧化硫,因此按气流方向连接顺序为baefgh。 72 2 3 4 1 Ⅱ. 探究焦亚硫酸钠的性质 (2)焦亚硫酸钠易被氧化而变质。该小组设计实验方案,检验焦亚硫酸钠样品氧化变质的程度,完成下列表中的内容。 已知: 2NaHSO3===Na2S2O5+H2O。 实验编号 实验步骤 现象 结论 ⅰ 取少量样品于试管中,加入除氧蒸馏水 固体溶解,得到无色溶液 / ⅱ 取少量ⅰ的溶液于试管中,加入 　　　   　　 　  样品已氧化变质 ⅲ 另取少量ⅰ的溶液于试管中,加入酸性KMnO4溶液,振荡 _______________ 　　 　  样品未完全氧化变质 足量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液 出现白色沉淀 紫色的KMnO4 溶液褪色　 73 2 3 4 1 解析:焦亚硫酸钠样品被氧化为硫酸钠,Na2S2O5与盐酸反应生成二氧化硫,因此主要通过先加足量稀盐酸,充分反应后剩余硫酸钠,加入氯化钡溶液后生成白色沉淀,则证明样品已氧化变质,由于Na2S2O5具有还原性,则加入酸性KMnO4溶液,振荡后溶液褪色,因此样品未完全氧化变质。 74 2 3 4 1 (3)为检验某白葡萄酒中是否含有Na2S2O5,甲同学设计的实验方案是用酸性KMnO4溶液进行检验,乙同学认为该方案不可行,乙同学的理由是   　。  解析:为检验某白葡萄酒中是否含有Na2S2O5,甲同学设计的实验方案是用酸性KMnO4溶液进行检验,乙同学认为该方案不可行,乙同学的理由是白葡萄酒中含有乙醇,乙醇也会使酸性高锰酸钾溶液褪色。 白葡萄酒中含有乙醇,乙醇也会使酸性高锰酸钾溶液褪色 75 2 3 4 1 Ⅲ.该小组利用如图装置测定空气中SO2的含量。 76 2 3 4 1 (4)①通空气样品的导管末端是带许多小孔的玻璃球泡,其主要作用是 　 ; ②若空气流速为 a m3·min-1,当观察到　　 　　时,结束计时,测定耗时为t min。假定样品中的 SO2可被溶液充分吸收,该空气样品中SO2的含量为　　 　　 mg·m-3。  增大接触面积,使SO2气体被充分吸收 溶液蓝色消失 77 2 3 4 1 解析:①通空气样品的导管末端是带许多小孔的玻璃球泡,其主要作用是增大接触面积,使SO2气体被充分吸收。②若空气流速为a m3·min-1,当观察到溶液蓝色消失时,说明二氧化硫和单质碘已经完全反应,结束计时,测定耗时为t min,假定样品中的SO2可被溶液充分吸收,根据信息得到关系式SO2~I2,该空气样品中SO2的含量为 =mg·m-3。 78 2 3 4 1 2.(2025·广东广州模拟)回答下列问题。 (1)室温下,甲同学取相同体积的H2O2和HI溶液混合,探究浓度对反应速率的影响,实验记录如下: 实验编号 1 2 3 4 5 c(H2O2)/(mol·L-1) 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 c(HI)/(mol·L-1) 0.1 0.2 0.3 0.1 0.1 从混合到出现 棕黄色时间/s 13 6.5 4.3 6.6 4.4 79 2 3 4 1 ①该反应的化学方程式为  　。  ②通过分析比较上表数据,得到的结论是   　。  H2O2+2HI===I2+2H2O 其他条件相同时,增大H2O2或HI浓度,反应速率加快 80 2 3 4 1 解析:①过氧化氢溶液与氢碘酸反应生成碘和水,反应的化学方程式为H2O2+2HI===I2+2H2O;②由实验1、2、3可知,氢碘酸浓度不变时,增大过氧化氢溶液的浓度,从混合到出现棕黄色时间减少,反应速率加快,由实验1、4、5可知,过氧化氢溶液浓度不变时,增大氢碘酸溶液的浓度,从混合到出现棕黄色时间减少,反应速率加快,由实验现象可知,其他条件相同时,增大反应物过氧化氢或氢碘酸浓度,反应速率加快。 81 2 3 4 1 (2)乙同学用KI替代HI进行上述实验,未观察到溶液变为棕黄色,推测原因是酸性对H2O2氧化性有影响,乙同学提出猜测并进行如下探究。 提出猜想:其他条件相同时,酸性越强,氧化剂的氧化性越强。 查阅资料:原电池中负极反应一定时,正极氧化剂的氧化性越强,则两极之间电压越高。 82 2 3 4 1 设计实验、验证猜想:利用如图装置进行下表实验1~4,记录数据。 序号 溶液a 电压表读数 1 10 mL 0.1 mol·L-1 KMnO4溶液、3滴稀H2SO4 U1 2 10 mL 0.1 mol·L-1 KMnO4溶液、3滴浓H2SO4 U2 3 10 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、3滴稀H2SO4 U3 4 10 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、3滴浓H2SO4 U4 83 2 3 4 1 ①实验1和2中正极的电极反应式为  　。  ②由实验1和2可知,酸性越强,KMnO4的氧化性越强,作出该判断的依据是  　。  ③测得U3=U4,说明酸性对FeCl3的氧化性几乎无影响,解释原因:  　。  实验结论:若氧化剂被还原时有H+参加反应,酸性越强,氧化剂的氧化性越强;若氧化剂被还原时没有H+参加反应,酸性对氧化剂的氧化性几乎没有影响。 迁移拓展:综合上述探究结果,丙同学进一步提出猜想,其他条件相同时,氧化剂浓度越大,其氧化性越强。 Mn+5e-+8H+===Mn2++4H2O U2>U1 Fe3+被还原时无H+参与反应 84 2 3 4 1 解析:①由题意可知,实验1和2中左侧银/氯化银电极为原电池的负极,氯离子作用下银失去电子发生氧化反应生成氯化银,右侧铂电极为正极,酸性条件下高锰酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成锰离子和水,电极反应式为Mn+5e-+8H+===Mn2++4H2O;②由实验1和2可知,实验2的电压表读数大于实验1,说明溶液酸性越强,高锰酸钾的氧化性越强,反应速率越快,外电路中电流强度越大;③实验3和4中左侧银/氯化银电极为原电池的负极,氯离子作用下银失去电子发生氧化反应生成氯化银,右侧铂电极为正极,铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子,电极反应式为Fe3++e-===Fe2+,铁离子被还原时无氢离子参与,所以酸性对氯化铁的氧化性几乎无影响,测得电压表读数完全相同。 85 2 3 4 1 (3)结合乙同学的实验2,丙同学补充进行实验5,验证猜想成立,完成下表中的内容: 序号 溶液a 电压表读数 5 　　　  U5 猜想成立的依据是  　。  答案:10 mL 0.2 mol/L KMnO4溶液、3滴浓H2SO4　U5>U2 86 2 3 4 1 解析:由题意可知,实验5的实验目的是验证其他条件相同时,氧化剂浓度越大,氧化剂的氧化性越强,由探究实验变量唯一化原则可知,在实验2的基础上,实验5应在其他条件相同时,增大高锰酸钾溶液的浓度探究氧化性强弱的变化,则溶液a应为10 mL 0.2 mol/L KMnO4溶液、3滴浓H2SO4,实验5电压表读数大于实验2证明猜想成立。 87 2 3 4 1 3.(2025·广东佛山模拟)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。 Ⅰ.探究红褐色固体成分 (1)过滤得到红褐色固体,所需的仪器有　　　　　 (填字母)。  BC 88 2 3 4 1 (2)①取少量红褐色固体加盐酸溶解,滴加　　　　溶液,溶液变红色,证明是氢氧化铁。  ②产生氢氧化铁的原因可能是____________________________________ 　　　　 　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。  KSCN FeCl3+3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3HCl[或 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3] 89 2 3 4 1 解析:①若红褐色固体为氢氧化铁,加盐酸溶解,溶液中含Fe3+,可用KSCN溶液进行检验,若溶液变红,即可证明;②产生氢氧化铁的原因可能是Fe3+在溶液中水解形成氢氧化铁,化学方程式为FeCl3+3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3HCl,也可能是氢氧化亚铁被空气氧化为氢氧化铁,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。 90 2 3 4 1 Ⅱ.查阅资料:CuCl是白色难溶物。探究产生白色物质的原因。 (3)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 91 2 3 4 1 ①由以上实验可知,产生白色物质的条件是　　　　。  ②实验2生成白色物质的化学方程式为  　。  ③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  　。  铜粉过量 CuCl2+Cu===2CuCl　 Fe3+氧化性强于Cu2+,Fe3+过量时,Cu不与Cu2+反应 92 2 3 4 1 解析:①对比实验中铜的用量可知,产生氯化亚铜的条件是铜粉过量;③Fe3+氧化性较强,过量时将Cu全部氧化为Cu2+,而Cu2+氧化性弱于Fe3+,Fe3+过量时,Cu不与Cu2+反应,则实验1中未产生白色物质的原因为Fe3+氧化性强于Cu2+,Fe3+过量时,Cu不与Cu2+反应。 93 2 3 4 1 (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消失。从电化学角度进行分析,铜消失的原因为_______________________   　。  解析:以石墨为电极电解CuCl2溶液,阴极有铜单质析出,断电后析出的铜单质、石墨和氯化铜溶液形成原电池,铜作负极发生失电子的氧化反应被溶解。 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 94 2 3 4 1 (5)基于上述分析,用CuCl2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Cu2++Cu+4Cl-⥫⥬2[CuCl2]-。 ①基态Cu+的价层电子轨道表示式为　 　　　　。  ②KCl的作用是_____________________________________________ 　 。  提供配体,促使平衡Cu2++Cu+4Cl- ⥫⥬2 正向移动 (6)氧化还原反应的应用十分广泛。写出一种氧化剂在生活中的应用 　 。  过氧化氢或次氯酸钠用于杀菌消毒 95 2 3 4 1 4.(2025·广东大湾区模拟)滴定法是用于测定溶液中微粒浓度的重要方法。某实验小组利用滴定法测定碘酒中碘的含量。 (1)配制稀碘液:移取10.00 mL碘酒,准确配制100 mL稀碘液。需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、　　　　(从下列图中选择,填字母)。  ABC 96 2 3 4 1 (2)测定碘含量:每次取25.00 mL稀碘液于锥形瓶中,滴加几滴淀粉溶液,加入适量稀H2SO4后,用浓度为0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,实验数据如下表所示。 序号 Na2S2O3溶液的用量/mL 稀碘液的用量/mL 1 21.32 25.00 2 20.02 25.00 3 19.98 25.00 97 2 3 4 1 已知:2Na2S2O3+I2===2NaI+Na2S4O6 ①第1次实验Na2S2O3溶液的用量明显多于后两次,原因可能是　　　(填字母)。  A.盛装标准溶液的滴定管用蒸馏水洗净后,未润洗 B.滴入半滴标准溶液,溶液变色,即判定达滴定终点 C.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡产生 D.滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面 ②该碘酒中碘的含量为　　　　　g·mL-1[已知M(I2)=254 g·mol-1]。  A 0.101 6 98 2 3 4 1 解析:①盛装标准溶液的滴定管用蒸馏水洗净后未润洗,会造成标准溶液用量偏多,A正确;滴入最后半滴标准溶液,溶液变色且半分钟内不恢复原来的颜色才可判定达滴定终点,若变色即判定达滴定终点,会使标准溶液用量的测量值偏低,B错误;滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡产生,会使标准溶液用量的测量值偏低,C错误;滴定终点读数时,俯视液面,会使标准溶液用量读数偏小,D错误。②根据表格数据可知,平均消耗Na2S2O3溶液的体积为(20.02+19.98) mL÷2=20.00 mL,根据反应2Na2S2O3+I2===2NaI+Na2S4O6,可得关系式2Na2S2O3~I2,则n(I2)=n(Na2S2O3)=×(20.00×10-3 L×0.100 0 mol·L-1)=1.000×10-3 mol,故该碘酒中碘的含量为=0.101 6 g·mL-1。 99 2 3 4 1 (3)借鉴(2)的方法,用如图所示的流程测定海带中的碘含量。 ①加入H2O2溶液发生反应的离子方程式是  　。  ②预测达到滴定终点的实验现象为_______________________________ 　　　 　　　 ,在实验时却发现溶液变色片刻后,恢复滴定前的颜色。继续滴加Na2S2O3溶液,溶液变色片刻后再一次恢复原色。  2I-+H2O2+2H+===I2+2H2O 溶液的蓝色恰好褪去,且半分钟不恢 复到蓝色 100 2 3 4 1 (4)探究异常现象产生的原因。 该学习小组通过设计对照实验,发现空气中的氧气并不能较快地氧化待测液中的I-。 提出猜想:过量的　　　 　将生成的I-重新氧化成碘单质。  验证猜想:将2 mL待测液、2滴0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、2滴淀粉溶液和 　　 　 　混合,用Na2S2O3溶液滴定,若待测液变为无色后又反复变色,则证明猜想不成立。  过氧化氢 少量的过氧化氢 101 2 3 4 1 提出疑问:什么物质反复氧化碘离子。 寻找证据:按图中的流程,H2O2用量改为少量,氧化后的待测液静置半小时,利用氧化还原电势传感器测定滴定过程中电势的变化,待溶液变色后停止滴定,溶液恢复原色后继续滴加Na2S2O3溶液至溶液变色,循环往复,得到如图所示的曲线。 102 2 3 4 1 已知: ⅰ.氧化性物质的电势值高于还原性物质; ⅱ.一定条件下,氧化性物质的浓度越高,电势越高,还原性物质的浓度越高,电势越低。 a~b段电势升高的原因是　　 (填化学式)被氧化。由a~b段电势变化的斜率小于b~c段可推测溶液反复变色的原因是_________________________ 　   　。  优化流程:将用H2O2氧化后的待测液　　　 　　　　　　　　　,再进行滴定,到达滴定终点时待测液变色后不会恢复原色。  I-　 H2O2氧化I-速率慢于Na2S2O3 还原I2的速率 加热煮沸使过氧化氢完全分解 103 2 3 4 1 解析:为验证是否是过量的H2O2将生成的I-重新氧化成碘单质,待测液中滴加少量H2O2进行实验。一定条件下,氧化性物质的浓度越高,电势越高,还原性物质的浓度越高,电势越低。a~b段电势升高的原因是过氧化氢氧化I-生成具有氧化性的碘单质;由a~b段电势变化的斜率小于b~c段可推测溶液反复变色的原因是H2O2氧化I-速率慢于Na2S2O3还原I2的速率;将用H2O2氧化后的待测液加热煮沸使过氧化氢完全分解,再进行滴定,到达滴定终点时待测液变色后不会恢复原色。 104 $$