微专题速练74 探究性实验综合题-【高考领航】2026年高考化学一轮复习微专题速练

微专题速练74　探究性实验综合题 1．(2025·鄂东南省级示范高中联盟模拟)资料显示，I2可以将Cu氧化为Cu2+。某小组同学设计实验探究Cu被I2氧化的产物及铜元素的价态。已知：I2易溶于KI溶液，发生反应I2＋(红棕色)；I2和氧化性几乎相同。 将等体积的KI溶液加入到n mol铜粉和m mol I2(n＜m)的固体混合物中，振荡。 实验记录如下： c(KI) 实验现象 实验Ⅰ 0.01 mol·L-1 极少量I2溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为淡红色 实验Ⅱ 0.1 mol·L-1 部分I2溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为红棕色 实验Ⅲ 4 mol·L-1 I2完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完全溶解，溶液为深红棕色 (1)实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有[Cu(H2O)4]2+(蓝色)或[CuI2]－(无色)，进行以下实验探究： 步骤a.取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入CCl4，多次萃取、分液。 步骤b.取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。 ⅰ.步骤a除去的原理是_____________________________________。 ⅱ.查阅资料，[Cu(NH3)2]＋(无色)容易被空气氧化，用两个离子方程式解释步骤b的溶液中发生的变化：______________，______________。 (2)上述实验推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入KI溶液，________________(填实验现象)。实验Ⅲ中铜被氧化的化学方程式是____________________。 (3)上述实验结果，I2仅将Cu氧化为＋1价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验，证实了I2能将Cu氧化为Cu2+。装置如图所示，a物质为________________，b试剂为________________。 2．(2025·河北省邢台市五岳联盟模拟)钢铁表面发黑(在钢铁表面形成一层致密的氧化物膜)可提高其耐磨、耐腐蚀性能。某实验小组欲利用下列装置进行发黑实验，并探究氧化物成分。 已知：实验过程中产生了一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。 (1)实验开始前需将铁粉依次放入热的碳酸钠溶液和饱和氯化铵溶液中进行处理，其目的分别是________________和________________。 (2)向圆底烧瓶中逐滴滴入NaOH、NaNO2的混合溶液至过量，在140 ℃下处理15～90 min。 ①盛装混合溶液的仪器为____________。 ②下列加热方法中，最合适的为________(填标号)。 A．水浴　　 B．油浴　　　 C．酒精灯 (3)用乙装置收集产生的气体，请在图中画出仪器。 (4)试剂X可以为____________。 (5)探究甲装置中固体产物(无铁单质剩余)成分。 取少量洗涤后的固体产物于试管中，滴入足量的稀硫酸，实验中固体全部溶解，无气体生成。将生成的溶液分成两份，分装于a、b两支试管中。 ①向a试管中滴入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫红色褪去，说明a试管中含有________(填离子符号)。 ②不用硝酸溶解固体的原因为____________________________________。 ③向b试管中滴入________________(填化学式)溶液，溶液变为红色，说明b试管中含有__________(填离子符号)。 (6)根据以上信息，推测圆底烧瓶中进行发黑实验时可能发生反应的化学方程式：____________________________________。 3．(2025·广东汕头市高三模拟)以FeCl3溶液为实验对象，研究物质之间反应的复杂多样性。实验如下： Ⅰ.金属与FeCl3溶液反应 装置 序号 金属 现象及产物检验 ⅰ 镁条 立即产生大量气体，溶液颜色变红棕色； 片刻后气泡减少，金属表面产生红褐色沉淀。 ⅱ 锌粒 开始时无明显气泡，半分钟后有气体产生，溶液颜色慢慢加深；一段时间后，金属表面产生红棕色沉淀。 ⅲ 铜粉 无气体产生，溶液逐渐变为蓝绿色。 (1)配制FeCl3溶液，需要将FeCl3固体先溶于浓盐酸，再稀释至指定浓度，原因是_________________________________。 (2)根据实验ⅰ中的现象，推测红棕色液体为胶体，通过________可以快速判断其是否为胶体。 (3)FeCl3溶液与Cu反应的离子方程式为________________，实验ⅰ和ⅱ均先有气体生成，后有溶液颜色的变化，甲同学认为产生该现象的原因可能是此实验条件下氧化性：H＋＞Fe3+，乙同学认为可以根据ⅲ判断氧化性：H＋＜Fe3+，理由是__________________________________。 Ⅱ.Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应： (4)取红棕色溶液少许，加入K3[Fe(CN)6]，产生蓝色沉淀，推测FeCl3与Na2SO3反应的离子方程式是__________________________。 (5)另取红棕色溶液少许，检测其为胶体，向其中继续滴加Na2SO3溶液，发现溶液变为红褐色且产生刺激性气味的气体，该气体是__________。 (6)结合(4)、(5)，推测FeCl3溶液与Na2SO3溶液反应同时存在____________反应和____________反应(从下列选项选择)。 A．复分解　　　　 B．双水解 C．置换 D．氧化还原 4．(2024·福建省莆田市模拟)久置的硝酸银溶液，试剂瓶底部有黑色固体A，瓶口和瓶壁上有黑色固体B。 已知：①硝酸银见光或受热会分解，分解产物相同。 ②氧化银为棕黑色粉末，难溶于水，可溶于氨水和稀硝酸，见光或200 ℃左右分解生成氧气。 ③AgOH不稳定，极易分解生成Ag2O和H2O。 某兴趣小组开展以下探究活动。 Ⅰ.探究硝酸银固体受热分解的产物 利用下列装置(夹持仪器略去)进行实验。 实验现象：a中有银白色金属光泽的固体生成，a、b中出现红棕色气体，导管口d处逸出的气体可使带火星的木条复燃。 (1)仪器e名称为____________，试管b的主要作用是________________。 (2)试管a中反应的化学方程式为__________________________________。 Ⅱ.探究A、B的成分 【提出猜想】甲、乙同学猜想固体中含有Ag、Ag2O中的一种或两种。 (3)从化学变化角度，甲、乙同学猜想固体中可能含有Ag2O的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【进行实验】甲、乙分别对固体A、B按以下步骤进行实验。 ⅰ.取少量固体于试管中； ⅱ.加入过量氨水，振荡； ⅲ.…… 【形成结论】甲得出固体A为Ag和Ag2O的混合物，乙得出固体B为Ag。 (4)①甲同学步骤ⅱ观察到的现象为________________，相应的化学方程式为_________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 ②乙同学步骤ⅲ加入的试剂为________(填名称)。 【反思与应用】 (5)固体A与固体B成分不同的可能原因是 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (6)实验室保存硝酸银溶液采取的措施为_________________________ (写出两条)。 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题速练74　探究性实验综合题 1．解析：(1)ⅰ.I2易溶于CCl4溶液，加入CCl4，I2＋平衡逆向移动，I2浓度减小，I－浓度增加，其目的为：除去，防止干扰后续实验；ⅱ.加入氨水后[CuI2]－转化为[Cu(NH3)2]＋，无色的[Cu(NH3)2]＋被氧化为蓝色的[Cu(NH3)4]2+，方程式为[CuI2]－＋2NH3·H2O===[Cu(NH3)2]＋＋2H2O＋2I－、＋O2＋8NH3·H2O===4[Cu(NH3)4]2+＋4OH－＋6H2O。(2)实验Ⅲ无白色沉淀，说明KI溶液可以使沉淀溶解，可知实验现象为白色沉淀逐渐溶解；实验Ⅲ中铜被氧化的化学方程式是2Cu＋I2＋2KI===2K[CuI2](或2Cu＋KI3＋KI===2K[CuI2])。(3)要验证I2能将Cu氧化为Cu2+，原电池负极材料为Cu，b为含m mol I2的4 mol·L-1的KI溶液。 答案：(1)ⅰ.I2易溶于CCl4，加入CCl4，I2＋平衡逆向移动减少　ⅱ.[CuI2]－＋2NH3·H2O===[Cu(NH3)2]＋＋2H2O＋2I－　4[Cu(NH3)2]＋＋O2＋8NH3·H2O===4[Cu(NH3)4]2+＋4OH－＋6H2O　(2)白色沉淀逐渐溶解　2Cu＋I2＋2KI===2K[CuI2](或2Cu＋KI3＋KI===2K[CuI2])　(3)铜　含m mol I2的4 mol·L-1的KI溶液(或含I2的KI溶液) 2．解析：(1)热的碳酸钠溶液水解显碱性，可以除去固体表面的油脂，饱和氯化铵溶液水解显酸性，可以除去铁锈。(2)①盛装混合溶液的仪器为分液漏斗；②由于温度高于100 ℃，不能选择水浴加热，酒精灯加热温度不易控制，故最合适的为油浴，故选B。(3)实验过程中产生了一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，为氨气，密度小于空气，采用向下排空气法收集气体，装置仪器见答案。(5)①亚铁离子具有还原性，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，使溶液紫红色褪去，则说明a试管中含有Fe2+。③铁离子遇到硫氰化钾溶液变红，故向b试管中滴入KSCN溶液，溶液变为红色，说明b试管中含有Fe3+。(6)根据以上信息，反应后的固体可以生成亚铁离子、铁离子，还生成氨气，推测圆底烧瓶中进行发黑实验时可能发生反应的化学方程式为9Fe＋4NaNO2＋8H2O3Fe3O4＋4NH3↑＋4NaOH。 答案：(1)处理铁粉表面的油脂　处理铁粉表面的铁锈　(2)①分液漏斗　②B　(3)　(4)稀H2SO4(或H2O)　(5)①Fe2+　②硝酸具有强氧化性，会把固体中的Fe2+氧化为Fe3+　③KSCN　Fe3+　(6)9Fe＋4NaNO2＋8H2O3Fe3O4＋4NH3↑＋4NaOH 3．解析：(1)配制FeCl3溶液，需要将FeCl3固体先溶于浓盐酸，再稀释至指定浓度，原因是盐酸可抑制FeCl3水解。(2)根据实验ⅰ中的现象，推测红棕色液体为胶体，胶体具有丁达尔效应，故通过丁达尔效应可快速判断其是否为胶体。(3)FeCl3溶液与Cu反应的离子方程式为：2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+。(4)取红棕色溶液少许，加入K3[Fe(CN)6]，产生蓝色沉淀，可知此溶液中有亚铁离子，推测FeCl3与Na2SO3反应可生成亚铁离子和硫酸根离子，离子方程式为2Fe3+＋＋2H＋。(5)另取红棕色溶液少许，检测其为胶体，向其中继续滴加Na2SO3溶液，发现溶液变为红褐色且产生刺激性气味的气体，说明铁离子和亚硫酸根离子发生双水解反应生成氢氧化铁胶体和二氧化硫，该气体是二氧化硫。(6)结合(4)、(5)，推测FeCl3溶液与Na2SO3溶液反应同时存在氧化还原反应和双水解反应。 答案：(1)盐酸可抑制FeCl3水解　(2)丁达尔效应　(3)2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+　Fe3+可以氧化铜单质，但铜不与盐酸反应　(4)2Fe3+＋＋2H＋　(5)SO2　(6)B　D 4．解析：(1)加热a试管，硝酸银分解生成银、二氧化氮和氧气，二氧化氮易与氢氧化钠溶液反应，b试管是安全瓶，防止倒吸，c试管内氢氧化钠吸收氮氧化物防止污染，d管口用带火星木条检验是否有氧气放出。(2)a中有银白色金属光泽的固体生成，则硝酸银分解有银生成，a、b中出现红棕色气体，导管口d处逸出的气体可使带火星的木条复燃，则硝酸银分解还生成二氧化氮和氧气，试管a中反应的化学方程式为2AgNO32Ag↓＋2NO2↑＋O2↑。(4)①氧化银难溶于水，可溶于氨水。甲同学步骤ⅱ加入过量氨水，得出固体A为Ag和Ag2O的混合物，可知步骤ⅱ的现象为固体部分溶解；Ag2O溶于氨水生成氢氧化二氨合银，相应的化学方程式为Ag2O＋4NH3·H2O===2[Ag(NH3)2]OH＋3H2O；②银可溶于稀硝酸，不溶于氨水，乙得出固体B为Ag的结论，可知乙同学步骤ⅲ加入的试剂为稀硝酸。(6)硝酸银可以水解，加稀硝酸可以抑制硝酸银水解，硝酸银见光易分解，所以实验室保存硝酸银溶液采取的措施为加入适量稀硝酸、用棕色的细口瓶、放在低温避光处。 答案：(1)酒精喷灯　防倒吸　(2)2AgNO32Ag↓＋2NO2↑＋O2↑　(3)溶液中AgNO3水解生成AgOH，AgOH分解生成Ag2O　(4)①固体部分溶解　Ag2O＋4NH3·H2O===2[Ag(NH3)2]OH＋3H2O　②稀硝酸　(5)硝酸银溶液中，硝酸银转化为银和氧化银的过程同时存在，瓶口和瓶壁见光较多，硝酸银和氧化银分解成银；瓶底见光较少，同时有银和氧化银生成　(6)加入适量稀硝酸、用棕色的细口瓶、放在低温避光处(任写两条) 学科网（北京）股份有限公司 $