第04讲 综合实验题型探究（复习讲义）（天津专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第04讲 综合实验题型探究 目 录 01 考情解码·命题预警 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 实验方案的设计与评价 知识点1 简单实验方案的设计与评价 考向1 简单实验方案的设计与评价 考点二 定量测定实验综合题 知识点1 定量实验测定的常用方法 知识点2 定量测定实验中数据处理的常用方法 考向1 定量测定实验及分析 考点三 探究性实验综合题 知识点1 物质性质探究性实验及分析 知识点2 反应产物、反应机理的探究综合实验 考向1 物质性质探究实验及分析 考向2 反应产物、反应机理探究实验及分析 04 真题溯源·考向感知 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 2022年 实验方案的设计与评价 选择题 非选择题 —— —— —— 探究性实验综合题 选择题 非选择题 —— 天津卷T15，18分 —— 考情分析： 探究性实验以其创新、灵活的特点成为每年高考的热点题型，试题将元素化合物知识与化学实验知识巧妙地融合在一起，增加了题目的新颖度和难度，能充分考查学生的发散思维能力和分析问题的能力。实验往往通过对物质化学性质的实验探究、反应产物成分的实验探究、化学反应原理的实验探究，揭示反应原理、解释产生某些现象的原因等。 非选择题涉及的综合实验题是每年考查能力的综合压轴题，具有知识容量大、出题素材新、考查角度广、综合程度高、能力要求强等特点，也是区分度较大的主要题型。以选择题和综合实验题为主，充分体现了“源于教材，又不拘泥于教材”的命题指导思想，把化学实验基础知识和基本操作技能准确迁移到类似的实验中去，在一定程度上考查创新思维能力。 复习目标： 1．围绕物质性质和反应规律的研究、物质的制备、物质的分离与提纯、物质的检测等方面选取实验活动。 2．认识解决不同类型的实验任务的一般思路和常用方法，掌握必需的实验操作技能。 3．能提出化学探究问题，能作出预测和假设，能依据实验目的和假设，设计解决简单问题的实验方案。 4．能对实验过程和结果进行反思，说明假设、证据和结论之间的关系。 考点一 实验方案的设计与评价 知识点1 简单实验方案的设计与评价 1．物质检验类实验方案评价的一般思路 (1)检验试剂选择及用量是否正确，对检验试剂的要求是： ①检验试剂不能对其他物质的检验有干扰，即不能与其他被检验的物质反应，也不能生成被检验的物质。 ②宏观现象要明显。 (2)实验操作是否简单可行。 (3)操作顺序是否正确，注意排除干扰因素。 2．原理及性质探究类实验方案评价的一般思路 (1)理论依据是否正确(物质的性质、化学原理等)。 (2)是否注意控制变量。 (3)实验操作是否规范。 (4)实验现象与结论是否具有因果关系。 考点速记 原理或性质探究类简单实验方案设计常考点总结 (1)探究物质氧化性或还原性的强弱。 (2)探究物质酸性的强弱。 (3)探究物质的其他特殊性质，如漂白性、不稳定性。 (4)探究物质溶解能力(溶解度)的大小。 (5)探究化学反应是否为可逆反应。 3．物质检验实验方案评价题型分析 判断下列有关物质检验“操作、现象、结论”的逻辑关系是否正确 实验操作及现象 结论 判断正误 解释 (1) 用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色 一定是钠盐，该溶液中一定不含有K＋ (2) 向乙醇中加入浓硫酸，加热，溶液变黑，将产生的气体通入酸性KMnO4溶液，溶液褪色 该气体是乙烯 (3) 向溶液X中滴加NaOH稀溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝 溶液X中无NH (4) 用湿润的淀粉碘化钾试纸检验气体Y，试纸变蓝 该气体是Cl2 (5) 将某气体通入品红溶液中，品红褪色 该气体一定是SO2 (6) 向溶液Y中滴加硝酸，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成 Y中一定含有SO (7) 向CH2===CHCHO中滴入酸性KMnO4溶液，溶液褪色 该有机物中含有碳碳双键 (8) 蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X，有白烟产生 X一定是浓盐酸 (9) 向淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热，向水解后的溶液中加入新制的Cu(OH)2并加热，无砖红色沉淀 说明淀粉未水解 (10) 向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色 该溶液中一定含Fe2＋ (11) 溴乙烷与NaOH溶液共热后，滴加AgNO3溶液，未出现浅黄色沉淀 溴乙烷未发生水解 (12) 将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中，生成白色沉淀 此沉淀是BaSO3 (13) 将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液变红 Fe(NO3)2晶体已氧化变质 (14) 向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊 该溶液一定是碳酸盐溶液 答案　(1)×　NaOH焰色试验火焰也是黄色，检验钾元素要透过蓝色钴玻璃，透过蓝色钴玻璃火焰呈紫色说明含有钾元素，否则不含有 (2)×　未反应的乙醇、生成的乙烯、SO2都能使酸性KMnO4溶液褪色 (3)×　NH3极易溶于水，在溶液中加入NaOH稀溶液，生成的氨水浓度小，不加热时NH3不会挥发出来 (4)×　淀粉碘化钾试纸检验的是具有强氧化性的气体，Y可能是Cl2，也可能是O3、NO2等气体 (5)×　O3、Cl2也能使品红褪色 (6)×　若溶液Y中含有SO，滴加硝酸时能被氧化成SO，加入BaCl2也会有白色沉淀产生 (7)×　碳碳双键和醛基都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故用KMnO4溶液无法证明分子中含有碳碳双键 (8)×　只要是挥发性的浓酸遇蘸有浓氨水的玻璃棒都能产生白烟，浓盐酸、浓硝酸都符合 (9)×　稀硫酸在淀粉水解实验中作催化剂，在未中和硫酸的情况下加入的新制的Cu(OH)2会与硫酸反应生成CuSO4，在加热时得不到沉淀，应该先加氢氧化钠中和硫酸后再加新制的Cu(OH)2 (10)√　Fe2＋的检验方法正确 (11)×　NaOH与AgNO3溶液反应生成的AgOH极不稳定，分解生成棕褐色的氧化银，干扰溴离子的检验，应该先加稀硝酸中和NaOH后再加AgNO3溶液 (12)×　H2SO3是中强酸，电离出的H＋与溶液中的NO能将SO氧化成SO，故该白色沉淀是BaSO4 (13)×　在Fe(NO3)2中加入稀硫酸后，Fe2＋能被H＋、NO(两者同时存在相当于HNO3)氧化成Fe3＋而干扰实验 (14)×　碳酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐溶液也有相同现象 4．原理或性质实验方案评价题型分析 判断下列有关原理或性质实验中“操作、现象、结论”的描述逻辑关系是否正确 实验操作及现象 实验结论 判断正误 解释 (1)先将硫代硫酸钠与硫酸两种溶液混合后再用水浴加热，观察出现浑浊所用的时间 探究温度对化学反应速率的影响 (2)向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出 蛋白质均发生变性 (3)向Na2CO3溶液中加入冰醋酸，将产生的气体直接通入苯酚钠溶液中，产生白色浑浊 酸性：醋酸>碳酸>苯酚 (4)向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中加入0.1 mol·L－1 H2SO4，试管口出现红棕色气体 溶液中NO被Fe2＋还原为NO2 (5)向NaCl和NaI稀溶液中滴加少量AgNO3溶液，先出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI) (6)向盛有KI3溶液的两试管中分别加入淀粉溶液和AgNO3溶液，前者溶液变蓝色，后者有黄色沉淀生成 KI3溶液中存在平衡：II2＋I－ (7)向NaHS溶液中滴入酚酞，溶液变红色 HS－水解程度大于其电离程度 答案　(1)×　探究温度对化学反应速率的影响，要先将混合液加热到所需要的温度后再混合，若先混合则会发生反应，影响实验的判断，且需设置对照实验 (2)×　向蛋白质溶液中加入饱和氯化钠溶液发生盐析 (3)×　醋酸具有挥发性，生成的CO2气体中混有挥发出的醋酸，苯酚钠变浑浊可能是因为CO2，也可能是因为醋酸，无法比较碳酸与苯酚的酸性强弱 (4)×　还原产物是NO，在试管口被氧化为NO2 (5)×　NaCl和NaI溶液的浓度未知，无法比较Ksp大小 (6)√　使淀粉溶液显蓝色的一定是I2，与AgNO3反应生成黄色沉淀的是I－，所以KI3溶液中存在I2和I－，故可推知I存在平衡 (7)√　HS－水解生成OH－：HS－＋H2OH2S＋OH－，HS－电离生成H＋：HS－S2－＋H＋，溶液呈碱性，说明HS－的水解程度大于其电离程度 考向1 简单实验方案的设计与评价 例1 下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是(　　) 选项 实验操作 实验现象 结论 A 将浓硫酸滴到纸上 纸张变黑 浓硫酸具有吸水性 B 测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH 前者pH比后者大 非金属性：S>C C 向2.0 mL浓度均为0.1 mol·L－1的KCl、KI的混合溶液中滴加1～2滴0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，振荡 沉淀呈黄色 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) D 将甲醇和过量酸性高锰酸钾溶液混合 紫红色褪去或变浅 甲醇被氧化成甲酸 答案　C 解析　将浓硫酸滴到纸上，纸张变黑，说明浓硫酸具有脱水性，故A错误；H2SO3的酸性比H2CO3强，但S的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4，则无法判断S、C的非金属性强弱，故B错误；由实验操作和现象可知，碘化银更难溶，则Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，故C正确；甲醇能被酸性高锰酸钾氧化生成甲酸，甲酸分子中含有醛基，能被过量的酸性高锰酸钾氧化，最终产物不是甲酸，故D错误。 思维建模 简单实验方案的设计与评价解题思路 【变式训练1·变考法】下列实验中，现象及推论都正确的是(　　) 选项 实验操作 现象 推论 A 常温下将Ba(OH)2·8H2O 晶体与NH4Cl晶体在小烧杯中混合 烧杯壁变凉 该反应的熵变ΔS＜0 B 往盛有1 mL 0.1 mol·L－1 MgCl2溶液的试管中加入4 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液，再滴加2滴0.1 mol·L－1 FeCl3溶液 先有白色沉淀生成，后有红褐色沉淀生成 Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp [Mg(OH)2] C 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 熔化后的铝滴落下来 铝的熔点较低 D 取5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液与1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合，充分反应后，滴加少量KSCN溶液 溶液变为红色 化学反应存在限度 答案　D 解析　烧杯壁变凉说明反应的焓变ΔH＞0，该反应有氨气生成，则熵变ΔS＞0，A错误；NaOH溶液过量，两种沉淀均能生成，不能比较Ksp[Fe(OH)3]和Ksp [Mg(OH)2] 的相对大小，B错误；铝箔在酒精灯上加热，表面生成难熔的氧化铝，故被包裹在里面的熔化后的铝难以滴落下来，C错误。 【变式训练2·变载体】下列实验操作及现象与结论对应关系正确的是(　　) 选项 实验操作及现象 结论 A 加热NaI固体和浓磷酸的混合物，有气体产生 浓磷酸的酸性强于氢碘酸 B 分别在20 ℃、30 ℃下，取0.1 mol·L－1 KI溶液，向其中先加入0.1 mol·L－1的硫酸，再加入淀粉溶液，发生反应4H＋＋O2＋4I－===2I2＋2H2O 探究反应速率与温度的关系 C 将SO2通入Ca(ClO)2溶液，出现白色沉淀 SO2是酸性氧化物 D 探究氧化铁和乙醇反应得到黑色固体成分，该黑色固体能被磁铁吸引且加入足量稀盐酸，振荡，固体全部溶解，未观察到有气体生成 不能确定是否含有0价铁 答案　D 解析　加热NaI固体和浓H3PO4溶液可制得HI，说明HI比H3PO4易挥发，A不符合题意；KI溶液中先加淀粉，后加硫酸，试剂顺序不合理，B不符合题意；Ca(ClO)2溶液中通入SO2，发生氧化还原反应生成硫酸钙，则白色沉淀为CaSO4，体现SO2的还原性，C不符合题意；由于Fe、Fe3O4均为可以被磁铁吸引的黑色固体，根据反应：Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O、Fe＋2FeCl3===3FeCl2，故D符合题意。 考点二 定量测定实验综合题 知识点1 定量实验测定的常用方法 1．重量分析法 (1)在重量分析中，一般首先采用适当的方法，使被测组分以单质或化合物的形式从试样中与其他组分分离。 (2)重量分析法不需要选择合适的指示剂，实验的关键是准确判断反应是否发生完全，以及反应前后固体(或液体)质量的变化。 (3)重量分析的过程包括了分离和称量两个过程。根据分离的方法不同，重量分析法又可分为沉淀法、挥发法、萃取法等。 2．滴定分析法 (1)滴定分析法是将已知准确浓度的标准溶液，滴加到被测溶液中(或者将被测溶液滴加到标准溶液中)，直到所加的标准溶液与被测物质按化学计量关系定量反应为止，然后测量标准溶液消耗的体积，根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，算出待测物质的含量。 (2)实验的关键是准确量取待测溶液，根据指示剂的颜色变化确定滴定终点。 3．气体体积法 (1)通过测量反应生成气体的体积进行定量分析的方法，实验的关键是准确测量生成气体的体积。 (2)测气体体积的方法可分为直接测量法和间接测量法两种： ①直接测量法：就是将气体通入带有刻度的容器中，直接读取气体的体积。根据所用测量仪器的不同，直接测量法可分为倒置量筒法和滴定管法两种。 ②间接测量法：利用气体将液体(通常为水)排出，通过测量所排出液体的体积从而得到气体体积的测量方法。常用的测量装置为用导管连接的装满液体的广口瓶和空量筒。排水法收集气体时，要保证“短进长出”。 知识点2 定量测定实验中数据处理的常用方法 1．物质含量计算 根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等，求出混合物中某一成分的量，再除以样品的总量，即可得出其含量。 2．确定物质化学式的计算 (1)根据题给信息，计算出有关物质的物质的量。 (2)根据电荷守恒，确定出未知离子的物质的量。 (3)根据质量守恒，确定出结晶水的物质的量。 (4)各粒子的物质的量之比即为物质化学式的下标比。 3．热重曲线计算 (1)设晶体为1 mol。 (2)失重一般是先失水、再失气态非金属氧化物。 (3)计算每步的m余，＝固体残留率。 (4)晶体中金属质量不减少，仍在m余中。 (5)失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得mO，由n金属∶nO，即可求出失重后物质的化学式。 4．多步滴定计算 复杂的滴定可分为两类： ①连续滴定法：第一步滴定反应生成的产物，还可以继续参加第二步的滴定。根据第二步滴定的消耗量，可计算出第一步滴定的反应物的量。 ②返滴定法：第一步用的滴定剂是过量的，第二步再用另一物质返滴定过量的物质。根据第一步加入的量减去第二步中过量的量，即可得出第一步所求物质的物质的量。 考向1 定量测定实验及分析 例1 K3[Fe(C2O4)3]·xH2O是一种光敏材料，可用于摄影和蓝色印刷。为测定该晶体中铁的含量，某实验小组做了如下实验： (1)已知2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋10CO2↑＋2MnSO4＋8H2O。现称量5.000 g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250 mL溶液。取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根离子恰好全部被氧化成二氧化碳。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至溶液完全由黄色变为浅绿色时，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。加入锌粉的目的是________________________________________。 (2)向(1)锥形瓶中先加入足量稀硫酸，后用0.010 mol·L－1 KMnO4溶液滴定上一步骤所得溶液至终点，消耗KMnO4溶液20.02 mL，滴定中MnO被还原成Mn2＋。写出发生反应的离子方程式：____________________。 (3)上述实验滴定时，指示剂应该________ (填“加”或“不加”)，判断滴定终点的现象是________________ ________________________________________。 (4)再重复(1)、(2)步骤操作两次，滴定消耗0.010 mol·L－1 KMnO4溶液平均每次为19.98 mL。计算确定该晶体中铁的质量分数________________(写出计算过程)。 答案 (1)将Fe3＋还原成Fe2＋，为进一步测定铁元素的含量做准备 (2)5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O (3)不加 当待测液中出现紫红色，且振荡后半分钟内不再褪色，就表明到了终点 (4) 11.19%(计算过程见解析) 解析　(1)“溶液完全由黄色变为浅绿色”，说明加锌将Fe3＋全部转化成Fe2＋。 (2)结合步骤(2)可知，测定样品中铁含量的原理是5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，测定前需要将原溶液中的Fe3＋全部转化成Fe2＋。 (3)由于高锰酸钾溶液具有明显的紫红色，所以当反应到达终点时，待测液会出现紫红色。 (4)依据5Fe2＋～MnO得，n(Fe2＋)＝5×0.010×0.019 98 mol，故晶体中w(Fe)＝(10×5×0.010×0.019 98 mol×56 g·mol－1)÷5.000 g×100%≈11.19%。 思维建模 定量测定实验综合题答题模板 【变式训练1·变考法】凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。 已知：NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3，NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。 回答下列问题： (1)a的作用是________________________。 (2)b中放入少量碎瓷片的目的是__________，f的名称是____________。 (3)清洗仪器：g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是 ________________________；打开k2放掉水。重复操作2～3次。 (4)仪器清洗后，g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水。打开k1，加热b，使水蒸气进入e。 ①d中保留少量水的目的是________________________。 ②e中主要反应的离子方程式为__________________，e采用中空双层玻璃瓶的作用是____________。 (5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m g进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L－1的盐酸V mL，则样品中氮的质量分数为______%，样品的纯度____________%。 答案 (1)避免b中压强过大 (2)防止暴沸　直形冷凝管 (3)c中温度下降，管路中形成负压 (4)①液封，防止氨气逸出　②NH＋OH－NH3↑＋H2O　 保温使氨完全蒸出 (5) ≤ 解析　(1)玻璃管a与外界大气相通，使b中压强等于外界大气压，避免b中温度升高生成的水蒸气增多而导致压强过大。 (2)碎瓷片的作用是防暴沸，f仪器为直形冷凝管。 (3)开始时，c、e、f中充满水蒸气，关闭k1后，c、e、f中温度降低，水蒸气冷凝为水，气压减小，外界大气压将g中的水压入e、c中。 (4)①d中保留少量水形成液封，可防止氨气逸出影响蛋白质中氮含量的测定。 ②将铵盐注入e中，再加入NaOH溶液，再充入水蒸气(加热)发生反应NH＋OH－NH3↑＋H2O。双层玻璃瓶有良好的保温作用，可减少热量损失，有利于NH完全转化为氨气逸出。 (5)由NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3，NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3，可知n(N)＝n(NH3·H3BO3)＝n(HCl)＝c mol·L－1×V mL×10－3 L·mL－1＝10－3cV mol m(N)＝n(N)·M(N)＝10－3cV mol×14 g·mol－1＝1.4×10－2cV g 氮的质量分数＝×100%＝×100%＝% 设m g该甘氨酸(C2H5NO2)样品中甘氨酸的质量为y，则＝ y＝7.5×10－2cV g 则样品纯度的最大值＝×100%＝%。 考点三 探究性实验综合题 知识点1 物质性质探究性实验及分析 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 (2)根据物质的结构(或官能团)设计实验方案 2．研究物质性质的基本程序 3．物质性质实验方案的设计思路 (1)验证性实验方案的设计 ―→―→―→ (2)探究性实验方案的设计 　⇨　　⇨　　⇨　　⇨　　⇨　 　 4．探究实验中常见操作及原因 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 “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) 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 知识点2 反应产物、反应机理的探究综合实验 1．解答反应产物探究实验题的思路分析 由性质确定反应产物是解此类题目的根本思路，而题目中所涉及的物质，一般分为两类。 第一类 常见的熟悉物质 要注意物质的特殊性质，比如颜色、状态、气味、溶解性等物理性质，或能与哪些物质反应生成特殊的沉淀、气体等化学性质 第二类 能类比迁移的陌生物质 虽然平时接触不多，但其某种组成成分、结构成分(如离子、原子团、官能团等)必然学过，则可以考虑与其结构相似的物质的性质，进而推断其具体组成 2．反应机理类探究性实验解题流程 3．控制变量设计实验的方法和思路 (1)实验探究的科学方法及思路 变量控制→对照实验→定性观察或定量测定→科学归纳 (2)解题策略 ①确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。 ②定多变一：在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。 ③数据有效：解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。 考向1 物质性质探究实验及分析 例1 某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)，以验证Fe3＋、Cl2、SO2氧化性的强弱。根据题目要求回答下列问题： (1)检查装置气密性后，关闭K1、K3、K4，打开K2，旋开旋塞a，加热A，则B中发生反应的离子方程式为______________________________________。 (2)B中溶液变黄时，停止加热A，关闭K2。打开旋塞b，使约2 mL的溶液流入试管D中，关闭旋塞b，检验B中生成离子的方法是___________________________________________。 (3)若要继续证明Fe3＋和SO2氧化性的强弱，需要进行的操作是___________________。 (4)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如表所示，他们的检测结果一定能够证明氧化性强弱顺序：Cl2>Fe3＋>SO2的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。 过程(2)B中溶液含有的离子 过程(3)B中溶液含有的离子 甲 既有Fe3＋又有Fe2＋ 有SO 乙 有Fe3＋无Fe2＋ 有SO 丙 有Fe3＋无Fe2＋ 有Fe2＋ (5)验证结束后，将D换成盛有NaOH溶液的烧杯，打开K1、K2、K3和K4，关闭旋塞a、c，打开旋塞b，从两端鼓入N2，这样做的目的是_______________________________________。 答案　(1)Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－　(2)向试管D中滴加KSCN溶液，试管D中溶液变红色　(3)打开K3，打开旋塞c，向C中加入70%硫酸，一段时间后关闭K3。更换试管D，打开旋塞b，使少量溶液流入D中，检验D溶液中的SO和Fe2＋　(4)甲、丙　(5)除去A和C中分别产生的氯气和二氧化硫，防止污染大气 解析　A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，C中亚硫酸钠与70%硫酸反应生成二氧化硫，通过控制止水夹可以实现实验探究：将氯气通入B中可以验证Fe3＋、Cl2的氧化性；将氯气通入C中可以验证Cl2、SO2的氧化性，将二氧化硫通入B中可以验证Fe3＋、SO2的氧化性。 思维建模 探究型实验的基本程序 解答探究型实验题的基本程序可用以下流程图表示： (1)提出问题 要提出问题，首先得发现问题，对题给信息进行对比、质疑，通过思考提出值得探究的问题。此外，实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。 (2)提出猜想 所谓猜想就是根据已有知识对问题的解决提出的几种可能的情况。有一些问题，结论有多种可能(这就是猜想)，只能通过实验进行验证。 (3)设计验证方案 提出猜想后，就要结合题给条件，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实验设计中，关键点是对试剂的选择和实验条件的调控。 (4)观察实验现象，得出结论 根据设计的实验方案，结合实验现象进行推理分析或计算分析得出结论。 【变式训练1·变载体】硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及还原剂，受热、遇酸易分解。某学习小组用如图装置模拟古法制硫酸，同时利用生成的SO2气体制备硫代硫酸钠。 已知：①绿矾化学式为FeSO4·7H2O,2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O； ②SO3的沸点为44.8 ℃； ③Na2S2O3中S元素的化合价分别为－2价和＋6价。 回答下列问题： Ⅰ．硫代硫酸钠的制备 (1)检查装置气密性，加入药品。Na2S和Na2CO3混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制，煮沸的目的是__________________；B装置的作用是_________________________。 (2)从锥形瓶中得到Na2S2O3晶体需水浴加热浓缩至液体表面出现结晶为止，使用水浴加热的原因是________________________________。 Ⅱ．硫代硫酸钠性质的探究 ①取Na2S2O3晶体，溶解，配成0.2 mol·L－1的溶液。 ②取4 mL所配溶液，向其中加入1 mL饱和氯水(pH＝2.4)，溶液立即出现浑浊，经检验浑浊物为S。 实验小组研究S产生的原因，提出了以下假设： 假设1：Cl2等含氯的氧化性微粒氧化了－2价硫元素。 假设2：酸性条件下，Na2S2O3分解产生S(不考虑空气中氧气氧化)。 依据假设设计实验方案： 所加试剂 现象 第①组 1 mL饱和氯水＋4 mL Na2S2O3溶液 立即出现浑浊 第②组 1 mL某试剂＋4 mL Na2S2O3溶液 一段时间后出现浑浊，且浑浊度比①组小 (3)第②组实验中的某试剂是____________________________。 (4)依据现象，S产生的主要原因是________________________________(用离子方程式表示)。 答案　(1)除去溶解的氧气　除去SO2中的SO3 (2)防止温度过高造成硫代硫酸钠分解 (3)pH＝2.4的盐酸 (4)S2O＋Cl2＋H2O===S↓＋SO＋2H＋＋2Cl－ 解析　(3)根据控制变量法，与第①组相比，第②组只能缺少氧化性微粒，所以第②组实验中的某试剂是pH＝2.4的盐酸。(4)第①组反应快且生成沉淀多，说明S产生的主要原因是Cl2等含氯的氧化性微粒氧化了－2价硫元素。 考向2 反应产物、反应机理探究实验及分析 例2 某实验小组利用如图装置(部分固定装置略)进行氮气与钙的反应，并探究其产物的性质及化学式。请回答下列问题。 (1)仪器B的名称是______________，B中固体物质为________。 (2)反应过程中导管末端必须插入试管C的水中，目的是________(填字母)。 A．吸收反应剩余的氮气 B．控制通入气体的流速 C．防止空气中的氧气倒流进入反应装置，干扰反应 (3)将下列操作步骤补充完整： ①打开活塞K并通入N2； ②点燃酒精灯，进行反应； ③反应结束后，_____________________________________________________。 (4)该小组同学认为根据相应的质量关系可以求出生成物的化学式，数据记录如下： A的质量m0/g A与钙的质量m1/g A与产物的质量m2/g 14.80 15.08 15.15 ①通过计算得到化学式CaxN2，其中x＝________。 ②小组同学查阅资料得知产物为Ca3N2，能与水强烈反应，请写出Ca3N2与水反应的化学方程式：__________________________________________，设计实验检验Ca3N2与水反应的产物(写出必要的操作及现象)：_________________________________________________________。 答案　(1)干燥管　碱石灰(或无水氯化钙，其他合理答案均可)　(2)BC　(3)先熄灭酒精灯，待A冷却至室温后，再停止通入氮气　(4)①2.8 ②Ca3N2＋6H2O===3Ca(OH)2＋2NH3↑　取少量氮化钙于一洁净试管中，加入适量水，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若变蓝，则证明有氨气生成，反应一段时间后，再向试管中滴加碳酸钠溶液，若有白色沉淀出现则证明有氢氧化钙生成(或其他合理答案均可) 解析　(4)①参加反应的钙的质量为15.08 g－14.80 g＝0.28 g，参加反应的N2的质量为15.15 g－15.08 g＝0.07 g，则 xCa　＋　N2CaxN2 40x g　　 28 g 0．28 g　0.07 g 解得x＝2.8。 ②Ca3N2与水反应属于非氧化还原反应，生成Ca(OH)2和NH3；用湿润的红色石蕊试纸检验NH3，用Na2CO3溶液检验Ca(OH)2。 【变式训练1·变载体】实验室以浓硫酸、铜与NaOH溶液为原料制取少量NaHSO3并探究其性质，已知CuCl为白色难溶于水的化合物。 Ⅰ．制备NaHSO3(装置如图所示)。 (1)仪器a的名称是________。 (2)装置丙的作用是____________。 Ⅱ．探究：NaHSO3与Cu2＋的反应，设计实验：向2 mL 1 mol·L－1 NaHSO3溶液中加入2 mL1 mol·L－1 CuSO4溶液，得到绿色溶液，3 min内无明显变化。将所得混合液分为两等份。 ①第一份加入适量Na2SO4固体，瞬间无明显变化，30 s时也无明显变化。 ②另一份加入适量NaCl固体，瞬间无明显变化，30 s时有无色气体和白色沉淀生成，上层溶液颜色变浅。 (3)推测实验②产生的无色气体为SO2，用新制的氯水检验该无色气体，可观察到淡黄绿色消失，滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成。写出SO2与氯气反应的离子方程式：______________________________。 (4)对实验Ⅱ产生SO2的原因进行分析，提出两种假设： 假设1：Cu2＋水解使溶液中c(H＋)增大。 假设2：Cl－存在时，Cu2＋与HSO反应生成CuCl白色沉淀，溶液中c(H＋)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Ⅱ中发生反应的离子方程式有____________________________和H＋＋HSO===SO2↑＋H2O。 答案　(1)分液漏斗 (2)防倒吸、尾气处理 (3)SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO (4)实验①无气体放出　2Cu2＋＋HSO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋3H＋ 解析　甲中浓硫酸和铜在加热条件下反应生成二氧化硫，乙中过量二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸氢钠，二氧化硫有毒，用丙中的高锰酸钾氧化二氧化硫，防止污染。(4)②Cl－存在时，Cu2＋与HSO反应生成CuCl白色沉淀，氢离子浓度增大，亚硫酸氢根离子在酸性条件下放出二氧化硫气体，反应的离子方程式为2Cu2＋＋HSO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋3H＋、H＋＋HSO===SO2↑＋H2O。 【变式训练2·变考法】某小组为探究Mg与NH4Cl溶液的反应机理，常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均为0.5 g，分别加入选取的实验试剂中，资料：①CH3COONH4溶液呈中性。②Cl－对该反应几乎无影响。 实验 实验试剂 实验现象 1 5 mL蒸馏水 反应缓慢，有少量气泡产生(经检验为H2) 2 5 mL 1.0 mol·L－1 NH4Cl溶液(pH＝4.6) 剧烈反应，产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体 (1)经检验实验2中刺激性气味气体为NH3，检验方法是_______________________________。用排水法收集一小试管产生的气体，经检验小试管中气体为H2。 (2)已知灰白色沉淀中含有Mg2＋、OH－。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊。将洗涤后的固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀。推测沉淀中含有________，灰白色固体可能是________(填化学式)。 (3)甲同学认为实验2比实验1反应剧烈的原因是NH4Cl溶液中c(H＋)大，与Mg反应快。用化学用语解释NH4Cl溶液显酸性的原因是_______________________________________。 (4)乙同学通过实验3证明甲同学的说法不合理。 实验 实验装置 3 ①X是__________________。 ②由实验3获取的证据为_______________________________。 (5)为进一步探究实验2反应剧烈的原因，进行实验4。 实验 实验试剂 实验现象 4 5 mL NH4Cl乙醇溶液 有无色无味气体产生(经检验为H2) 依据上述实验，可以得出Mg能与NH反应生成H2。乙同学认为该方案不严谨，需要补充的实验方案是__________________________________________________。 (6)由以上实验可以得出的结论是____________________________________________。 答案　(1)将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝　(2)Cl－　Mg(OH)Cl　(3)NH＋H2ONH3·H2O＋H＋　(4)①5 mL 1.0 mol·L－1 CH3COONH4溶液　②两试管反应剧烈程度相当　(5)取5 mL 无水乙醇，加入0.5 g 镁粉无明显变化 (6)NH4Cl水解产生的H＋对反应影响小，NH对反应影响大 解析　(2)将洗涤后的固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀，说明灰白色沉淀含有Cl－，结合已知灰白色沉淀中含有Mg2＋、OH－和化合物中各元素化合价代数和为0，可推测灰白色固体可能是Mg(OH)Cl。(4)①由上述(3)分析可知，NH4Cl溶液因水解呈酸性，故为了进行对照实验，必须找到一种含有相同阳离子即NH且溶液显中性的试剂，由题干信息可知，X是5 mL 1.0 mol·L－1 CH3COONH4溶液。②乙同学通过实验3来证明甲同学的说法是不合理的，故由实验3获取的证据为两试管反应剧烈程度相当。 (5)依据上述实验，可以得出Mg能与NH反应生成H2，乙同学认为该方案不严谨，故需要补充对照实验，在无NH的情况下是否也能与Mg反应放出H2，故实验方案为取5 mL无水乙醇，加入0.5 g 镁粉无明显变化。 1．（2025·浙江1月卷）蛋白质中N元素含量可按下列步骤测定： 下列说法不正确的是( ) A．步骤Ⅰ，须加入过量浓，以确保N元素完全转化为 B．步骤Ⅱ，浓溶液过量，有利于氨的蒸出 C．步骤Ⅲ，用定量、过量盐酸标准溶液吸收，以甲基红(变色的范围：)为指示剂，用标准溶液滴定，经计算可得N元素的含量 D．尿素样品、样品的N元素含量均可按上述步骤测定 【答案】D 【分析】蛋白质中的N元素以氨基或酰胺基形式存在，在浓硫酸、K2SO4和催化剂CuSO4作用下发生反应生成，再加入浓NaOH溶液让转化为NH3蒸出，NH3用一定量的盐酸吸收，多余的盐酸用标准NaOH溶液通过滴定测定出来，从而计算出N的含量。 【详解】A．步骤Ⅰ，加入过量浓，使蛋白质中的氨基和酰胺基全部转化为，确保N元素完全转化为，A正确；B．根据+OH-⇋NH3·H2O⇋NH3+H2O，NaOH过量，增大OH-浓度有利于氨的蒸出，B正确；C．步骤Ⅲ，用定量、过量盐酸标准溶液吸收后，过量的HCl用标准NaOH溶液滴定，反应后溶液中有NaCl和NH4Cl，终点显酸性，用在酸性范围内变色的甲基红为指示剂，C正确；D．中的N元素在浓硫酸、K2SO4和催化剂CuSO4作用下不会转化为，不能按上述步骤测定，D错误；答案选D。 2．（2025·甘肃卷）下列实验操作能够达到目的的是( ) 选项 实验操作 目的 A 测定0.01mol/L某酸溶液的pH是否为2 判断该酸是否为强酸 B 向稀溶液滴入几滴浓硫酸，观察溶液颜色变化 探究对水解的影响 C 向溶液先滴入几滴NaCl溶液，再滴入几滴NaI溶液，观察沉淀颜色变化 比较AgCl和AgI的Ksp大小 D 将氯气通入溶液，观察是否产生淡黄色沉淀 验证氯气的氧化性 【答案】D 【详解】A．若该酸为一元酸，0.01mol/L某酸溶液的pH=2，可判断为强酸，但某些二元弱酸，在浓度0.01mol/L也可能达到pH=2，故无法判断该酸是否为强酸，A错误；B．向稀溶液中加浓硫酸，虽增加浓度增大抑制水解，但浓硫酸稀释时放热，未控制变量，无法单独验证的影响，B错误；C．溶液过量，溶液中剩余的会直接与生成AgI沉淀，无法证明AgCl转化为AgI，故不能比较Ksp，C错误；D．与反应生成S淡黄色沉淀，证明将氧化为S，验证了的氧化性，D正确；故选D。 3．（2025·陕西、山西、青海、宁夏卷）下列实验方案不能得出相应结论的是( ) A B 结论：金属活动性顺序为 结论：氧化性顺序为 C D 结论：甲基使苯环活化 结论：增大反应物浓度，该反应速率加快 【答案】C 【详解】A．Fe、Cu、稀硫酸原电池中，电子由活泼金属Fe流向Cu，Fe、Zn、硫酸原电池中，电子由Zn流向Fe，活泼性：Zn>Fe>Cu，A正确；B．FeCl3与淀粉KI溶液反应，溶液变蓝色，则氧化性：Fe3+>I2，新制氯水加入含KSCN的FeCl2溶液中，溶液变红色，生成了Fe3+，则氧化性：Cl2>Fe3+，故氧化性：，B正确；C．酸性高锰酸钾分别滴入苯和甲苯中，甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明了苯环使甲基活化，C错误；D．不同浓度的Na2S2O3与相同浓度的稀硫酸反应，浓度大的Na2S2O3先出现浑浊，说明增大反应物浓度，反应速率加快，D正确；答案选C。 4. （天津卷2023，T15）研究人员进行了一组实验： 实验一：如图，研究人员将氢氧化钠溶液加入反应容器，随后加入锌粉，随后加热。一段时间后反应完全，停止加热，锌粉仍有剩余，向反应所得溶液中加入一块铜片，并接触剩余的锌，铜片表面出现银白色金属，并伴随少量气体产生。 实验二：研究人员将实验一得到的带有银白色金属的铜片加热，直到铜片表面变黄，立刻停止加热，置入水中冷却。 已知：已知：Zn+2NaOH+2H2O===Na2[Zn(OH)4]+H2↑ Na2[Zn(OH)4]===2Na++[Zn(OH)4]2- [Zn(OH)4]2-Zn2++4OH- （1）如图，实验一使用的仪器为_______，为了防止加热过程中液体沸腾溅出，采取的办法是_______。 （2）中含有的化学键包括_______。 a．离子键 b．极性共价键 c．非极性共价键 d．配位键 （3）写出氢氧化钠与锌反应的离子方程式：_______。 （4）写出实验一中构成的原电池正负极反应：负极：_______；正极：_______。 （5）研究人员在铜片表面变黄后立刻停止加热，放入水中，这样做的目的是_______。 （6）黄铜和黄金外表相似，但化学性质仍然有所区别。若使用硝酸对二者进行鉴别，则现象与结论为_______。 （7）若将铜片插入实验一过滤后的上清液中，可否仍然出现上述现象？请解释：_______。 【答案】（1） ①. 蒸发皿、铁架台、酒精灯、玻璃棒 ②. 用玻璃棒搅拌 （2）abd （3）Zn+2OH-+2H2O===[Zn(OH)4] 2-+H2↑ （4） ①. Zn-2e-+4OH-= ②. 、2H2O+2e-=H2+2OH- （5）防止锌被氧化 （6）将黄铜和黄金分别与稀硝酸反应，产生气泡的是黄铜 （7）实验一过滤后的上清液中没有金属锌，加入铜片后不能形成原电池，不能出现上述现象 【解析】 【分析】Zn与NaOH溶液发生反应，一段时间后反应完全，停止加热，锌粉仍有剩余，向反应所得溶液中加入一块铜片，并接触剩余的锌，形成原电池，Zn失去电子生成，电极方程式为：Zn-2e-+4OH-=，正极由产生的锌离子得到电子转变为锌：而产生银白色的金属、同时H2O得到电子生成少量H2，电极方程式为：2H2O+2e-=H2+2OH-，以此解答。 【小问1详解】 由图可知，实验一使用的仪器为蒸发皿、铁架台、酒精灯、玻璃棒，为了防止加热过程中液体沸腾溅出，采取的办法是：用玻璃棒搅拌。 【小问2详解】 是离子化合物，Na+和之间形成离子键，内部存在配位键，O-H属于极性共价键，故选abd。 【小问3详解】 已知Zn和NaOH溶液反应的化学方程式为：Zn+2NaOH+2H2O===Na2[Zn(OH)4]+H2↑，离子方程式为：Zn+2OH-+2H2O===[Zn(OH)4] 2-+H2↑。 【小问4详解】 锌比铜活泼，实验一中构成的原电池的负极为Zn，Zn失去电子生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：Zn-2e-+4OH-=，正极为Cu，正极由产生的锌离子得到电子转变为锌而产生银白色的金属、同时H2O得到电子生成少量H2，电极方程式为：、2H2O+2e-=H2+2OH-。 【小问5详解】 锌离子得电子产生锌析出在铜表面，铜锌接触只有薄薄的一层，加热就是黄铜，所以铜表明变黄，用冷水降温的目的是：防止锌被氧化。 【小问6详解】 铜与稀硫酸反应生成硝酸铜和一氧化氮，将黄铜和黄金分别与稀硝酸反应，产生气泡的是黄铜。 【小问7详解】 实验一过滤后的上清液中没有金属锌，加入铜片后不能形成原电池，不能出现上述现象。 5．（2025·广东卷）酸及盐在生活生产中应用广泛。 (1)甲苯氧化可生成苯甲酸。向盛有2mL甲苯的试管中，加入几滴酸性溶液，振荡，观察到体系颜色 。 (2)某苯甲酸粗品含少量泥沙和氯化钠。用重结晶法提纯该粗品过程中，需要的操作及其顺序为：加热溶解、 (填下列操作编号)。 (3)兴趣小组测定常温下苯甲酸饱和溶液的浓度和苯甲酸的，实验如下：取50.00mL苯甲酸饱和溶液，用溶液滴定，用pH计测得体系的pH随滴入溶液体积V变化的曲线如图。据图可得： ① 。 ②苯甲酸的 (列出算式，水的电离可忽略)。 (4)该小组继续探究取代基对芳香酸酸性的影响。 ①知识回顾  羧酸酸性可用衡量。下列羧酸的变化顺序为：。随着卤原子电负性 ，羧基中的羟基 增大，酸性增强。 ②提出假设  甲同学根据①中规律推测下列芳香酸的酸性强弱顺序为： ③验证假设  甲同学测得常温下三种酸的饱和溶液的pH大小顺序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，据此推断假设成立。但乙同学认为该推断依据不足，不能用所测得的pH直接判断大小顺序，因为 。 乙同学用(3)中方法测定了上述三种酸的，其顺序为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ。 ④实验小结  假设不成立，芳香环上取代基效应较复杂，①中规律不可随意推广。 (5)该小组尝试测弱酸HClO的。 ①丙同学认为不宜按照(3)中方法进行实验，其原因之一是次氯酸易分解。该分解反应的离子方程式为 。 ②小组讨论后，选用0.100mol/LNaClO溶液(含少量NaCl)进行实验，以获得HClO的。简述该方案 (包括所用仪器及数据处理思路)。 ③教师指导：设计实验方案时，需要根据物质性质，具体问题具体分析。 【答案】(1)由紫色变为无色 (2)da (3) (4)增大 极性 常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同 (5) 实验方法：取适量0.100mol/LNaClO溶液放入烧杯中，用pH计测得体系在25℃下的pH，记录数据； 数据处理思路：由于NaClO溶液中存在ClO-的水解，故根据0.100mol/LNaClO溶液在25℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数，再利用公式求出HClO的Ka。 【详解】（1）酸性KMnO4溶液具有强氧化性，可以将甲苯氧化生成苯甲酸，故向盛有2mL甲苯的试管中，加入几滴酸性KMnO4溶液，振荡，观察到体系颜色由紫色变为无色。 （2）重结晶法提纯苯甲酸的方法为，加热溶解、趁热过滤、冷却结晶，故操作编号为da （3）①由图像可知，当加入14mLNaOH溶液时，苯甲酸被完全中和，则可得苯甲酸饱和溶液的浓度； ②由图像可知，苯甲酸饱和溶液的pH为2.89，说明苯甲酸饱和溶液中的，则苯甲酸的 （4）①羧酸酸性的强弱取决于羧基中O-H键的极性大小，极性越大，酸性越强，卤素原子的电负性越大，吸电子能力越强，使得羧基中O-H键的极性越大，酸性越强； ③由于常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同，所以该推断依据不足。 （5）①次氯酸在光照条件下易分解为HCl和O2，其分解反应的离子方程式为； ②实验方法：取适量0.100mol/LNaClO溶液放入烧杯中，用pH计测得体系在25℃下的pH，记录数据； 数据处理思路：由于NaClO溶液中存在ClO-的水解，故根据0.100mol/LNaClO溶液在25℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数，再利用公式求出HClO的Ka。 1 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 综合实验题型探究 目 录 01 考情解码·命题预警 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 实验方案的设计与评价 知识点1 简单实验方案的设计与评价 考向1 简单实验方案的设计与评价 考点二 定量测定实验综合题 知识点1 定量实验测定的常用方法 知识点2 定量测定实验中数据处理的常用方法 考向1 定量测定实验及分析 考点三 探究性实验综合题 知识点1 物质性质探究性实验及分析 知识点2 反应产物、反应机理的探究综合实验 考向1 物质性质探究实验及分析 考向2 反应产物、反应机理探究实验及分析 04 真题溯源·考向感知 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 2022年 实验方案的设计与评价 选择题 非选择题 —— —— —— 探究性实验综合题 选择题 非选择题 —— 天津卷T15，18分 —— 考情分析： 探究性实验以其创新、灵活的特点成为每年高考的热点题型，试题将元素化合物知识与化学实验知识巧妙地融合在一起，增加了题目的新颖度和难度，能充分考查学生的发散思维能力和分析问题的能力。实验往往通过对物质化学性质的实验探究、反应产物成分的实验探究、化学反应原理的实验探究，揭示反应原理、解释产生某些现象的原因等。 非选择题涉及的综合实验题是每年考查能力的综合压轴题，具有知识容量大、出题素材新、考查角度广、综合程度高、能力要求强等特点，也是区分度较大的主要题型。以选择题和综合实验题为主，充分体现了“源于教材，又不拘泥于教材”的命题指导思想，把化学实验基础知识和基本操作技能准确迁移到类似的实验中去，在一定程度上考查创新思维能力。 复习目标： 1．围绕物质性质和反应规律的研究、物质的制备、物质的分离与提纯、物质的检测等方面选取实验活动。 2．认识解决不同类型的实验任务的一般思路和常用方法，掌握必需的实验操作技能。 3．能提出化学探究问题，能作出预测和假设，能依据实验目的和假设，设计解决简单问题的实验方案。 4．能对实验过程和结果进行反思，说明假设、证据和结论之间的关系。 考点一 实验方案的设计与评价 知识点1 简单实验方案的设计与评价 1．物质检验类实验方案评价的一般思路 (1)检验试剂选择及用量是否正确，对检验试剂的要求是： ①检验试剂不能对其他物质的检验有干扰，即不能与其他被检验的物质反应，也不能生成被检验的物质。 ②宏观现象要明显。 (2)实验操作是否简单可行。 (3)操作顺序是否正确，注意排除干扰因素。 2．原理及性质探究类实验方案评价的一般思路 (1)理论依据是否正确(物质的性质、化学原理等)。 (2)是否注意控制变量。 (3)实验操作是否规范。 (4)实验现象与结论是否具有因果关系。 考点速记 原理或性质探究类简单实验方案设计常考点总结 (1)探究物质氧化性或还原性的强弱。 (2)探究物质酸性的强弱。 (3)探究物质的其他特殊性质，如漂白性、不稳定性。 (4)探究物质溶解能力(溶解度)的大小。 (5)探究化学反应是否为可逆反应。 3．物质检验实验方案评价题型分析 判断下列有关物质检验“操作、现象、结论”的逻辑关系是否正确 实验操作及现象 结论 判断正误 解释 (1) 用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色 一定是钠盐，该溶液中一定不含有K＋ (2) 向乙醇中加入浓硫酸，加热，溶液变黑，将产生的气体通入酸性KMnO4溶液，溶液褪色 该气体是乙烯 (3) 向溶液X中滴加NaOH稀溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝 溶液X中无NH (4) 用湿润的淀粉碘化钾试纸检验气体Y，试纸变蓝 该气体是Cl2 (5) 将某气体通入品红溶液中，品红褪色 该气体一定是SO2 (6) 向溶液Y中滴加硝酸，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成 Y中一定含有SO (7) 向CH2===CHCHO中滴入酸性KMnO4溶液，溶液褪色 该有机物中含有碳碳双键 (8) 蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X，有白烟产生 X一定是浓盐酸 (9) 向淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热，向水解后的溶液中加入新制的Cu(OH)2并加热，无砖红色沉淀 说明淀粉未水解 (10) 向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色 该溶液中一定含Fe2＋ (11) 溴乙烷与NaOH溶液共热后，滴加AgNO3溶液，未出现浅黄色沉淀 溴乙烷未发生水解 (12) 将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中，生成白色沉淀 此沉淀是BaSO3 (13) 将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液变红 Fe(NO3)2晶体已氧化变质 (14) 向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊 该溶液一定是碳酸盐溶液 4．原理或性质实验方案评价题型分析 判断下列有关原理或性质实验中“操作、现象、结论”的描述逻辑关系是否正确 实验操作及现象 实验结论 判断正误 解释 (1)先将硫代硫酸钠与硫酸两种溶液混合后再用水浴加热，观察出现浑浊所用的时间 探究温度对化学反应速率的影响 (2)向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出 蛋白质均发生变性 (3)向Na2CO3溶液中加入冰醋酸，将产生的气体直接通入苯酚钠溶液中，产生白色浑浊 酸性：醋酸>碳酸>苯酚 (4)向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中加入0.1 mol·L－1 H2SO4，试管口出现红棕色气体 溶液中NO被Fe2＋还原为NO2 (5)向NaCl和NaI稀溶液中滴加少量AgNO3溶液，先出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI) (6)向盛有KI3溶液的两试管中分别加入淀粉溶液和AgNO3溶液，前者溶液变蓝色，后者有黄色沉淀生成 KI3溶液中存在平衡：II2＋I－ (7)向NaHS溶液中滴入酚酞，溶液变红色 HS－水解程度大于其电离程度 考向1 简单实验方案的设计与评价 例1 下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是(　　) 选项 实验操作 实验现象 结论 A 将浓硫酸滴到纸上 纸张变黑 浓硫酸具有吸水性 B 测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH 前者pH比后者大 非金属性：S>C C 向2.0 mL浓度均为0.1 mol·L－1的KCl、KI的混合溶液中滴加1～2滴0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，振荡 沉淀呈黄色 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) D 将甲醇和过量酸性高锰酸钾溶液混合 紫红色褪去或变浅 甲醇被氧化成甲酸 思维建模 简单实验方案的设计与评价解题思路 【变式训练1·变考法】下列实验中，现象及推论都正确的是(　　) 选项 实验操作 现象 推论 A 常温下将Ba(OH)2·8H2O 晶体与NH4Cl晶体在小烧杯中混合 烧杯壁变凉 该反应的熵变ΔS＜0 B 往盛有1 mL 0.1 mol·L－1 MgCl2溶液的试管中加入4 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液，再滴加2滴0.1 mol·L－1 FeCl3溶液 先有白色沉淀生成，后有红褐色沉淀生成 Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp [Mg(OH)2] C 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 熔化后的铝滴落下来 铝的熔点较低 D 取5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液与1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合，充分反应后，滴加少量KSCN溶液 溶液变为红色 化学反应存在限度 【变式训练2·变载体】下列实验操作及现象与结论对应关系正确的是(　　) 选项 实验操作及现象 结论 A 加热NaI固体和浓磷酸的混合物，有气体产生 浓磷酸的酸性强于氢碘酸 B 分别在20 ℃、30 ℃下，取0.1 mol·L－1 KI溶液，向其中先加入0.1 mol·L－1的硫酸，再加入淀粉溶液，发生反应4H＋＋O2＋4I－===2I2＋2H2O 探究反应速率与温度的关系 C 将SO2通入Ca(ClO)2溶液，出现白色沉淀 SO2是酸性氧化物 D 探究氧化铁和乙醇反应得到黑色固体成分，该黑色固体能被磁铁吸引且加入足量稀盐酸，振荡，固体全部溶解，未观察到有气体生成 不能确定是否含有0价铁 考点二 定量测定实验综合题 知识点1 定量实验测定的常用方法 1．重量分析法 (1)在重量分析中，一般首先采用适当的方法，使被测组分以单质或化合物的形式从试样中与其他组分分离。 (2)重量分析法不需要选择合适的指示剂，实验的关键是准确判断反应是否发生完全，以及反应前后固体(或液体)质量的变化。 (3)重量分析的过程包括了分离和称量两个过程。根据分离的方法不同，重量分析法又可分为沉淀法、挥发法、萃取法等。 2．滴定分析法 (1)滴定分析法是将已知准确浓度的标准溶液，滴加到被测溶液中(或者将被测溶液滴加到标准溶液中)，直到所加的标准溶液与被测物质按化学计量关系定量反应为止，然后测量标准溶液消耗的体积，根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，算出待测物质的含量。 (2)实验的关键是准确量取待测溶液，根据指示剂的颜色变化确定滴定终点。 3．气体体积法 (1)通过测量反应生成气体的体积进行定量分析的方法，实验的关键是准确测量生成气体的体积。 (2)测气体体积的方法可分为直接测量法和间接测量法两种： ①直接测量法：就是将气体通入带有刻度的容器中，直接读取气体的体积。根据所用测量仪器的不同，直接测量法可分为倒置量筒法和滴定管法两种。 ②间接测量法：利用气体将液体(通常为水)排出，通过测量所排出液体的体积从而得到气体体积的测量方法。常用的测量装置为用导管连接的装满液体的广口瓶和空量筒。排水法收集气体时，要保证“短进长出”。 知识点2 定量测定实验中数据处理的常用方法 1．物质含量计算 根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等，求出混合物中某一成分的量，再除以样品的总量，即可得出其含量。 2．确定物质化学式的计算 (1)根据题给信息，计算出有关物质的物质的量。 (2)根据电荷守恒，确定出未知离子的物质的量。 (3)根据质量守恒，确定出结晶水的物质的量。 (4)各粒子的物质的量之比即为物质化学式的下标比。 3．热重曲线计算 (1)设晶体为1 mol。 (2)失重一般是先失水、再失气态非金属氧化物。 (3)计算每步的m余，＝固体残留率。 (4)晶体中金属质量不减少，仍在m余中。 (5)失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得mO，由n金属∶nO，即可求出失重后物质的化学式。 4．多步滴定计算 复杂的滴定可分为两类： ①连续滴定法：第一步滴定反应生成的产物，还可以继续参加第二步的滴定。根据第二步滴定的消耗量，可计算出第一步滴定的反应物的量。 ②返滴定法：第一步用的滴定剂是过量的，第二步再用另一物质返滴定过量的物质。根据第一步加入的量减去第二步中过量的量，即可得出第一步所求物质的物质的量。 考向1 定量测定实验及分析 例1 K3[Fe(C2O4)3]·xH2O是一种光敏材料，可用于摄影和蓝色印刷。为测定该晶体中铁的含量，某实验小组做了如下实验： (1)已知2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋10CO2↑＋2MnSO4＋8H2O。现称量5.000 g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250 mL溶液。取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根离子恰好全部被氧化成二氧化碳。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至溶液完全由黄色变为浅绿色时，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。加入锌粉的目的是________________________________________。 (2)向(1)锥形瓶中先加入足量稀硫酸，后用0.010 mol·L－1 KMnO4溶液滴定上一步骤所得溶液至终点，消耗KMnO4溶液20.02 mL，滴定中MnO被还原成Mn2＋。写出发生反应的离子方程式：____________________。 (3)上述实验滴定时，指示剂应该________ (填“加”或“不加”)，判断滴定终点的现象是________________ ________________________________________。 (4)再重复(1)、(2)步骤操作两次，滴定消耗0.010 mol·L－1 KMnO4溶液平均每次为19.98 mL。计算确定该晶体中铁的质量分数________________(写出计算过程)。 思维建模 定量测定实验综合题答题模板 【变式训练1·变考法】凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。 已知：NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3，NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。 回答下列问题： (1)a的作用是________________________。 (2)b中放入少量碎瓷片的目的是__________，f的名称是____________。 (3)清洗仪器：g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是 ________________________；打开k2放掉水。重复操作2～3次。 (4)仪器清洗后，g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水。打开k1，加热b，使水蒸气进入e。 ①d中保留少量水的目的是________________________。 ②e中主要反应的离子方程式为__________________，e采用中空双层玻璃瓶的作用是____________。 (5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m g进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L－1的盐酸V mL，则样品中氮的质量分数为______%，样品的纯度____________%。 考点三 探究性实验综合题 知识点1 物质性质探究性实验及分析 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 (2)根据物质的结构(或官能团)设计实验方案 2．研究物质性质的基本程序 3．物质性质实验方案的设计思路 (1)验证性实验方案的设计 ―→―→―→ (2)探究性实验方案的设计 　⇨　　⇨　　⇨　　⇨　　⇨　 　 4．探究实验中常见操作及原因 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 “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) 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 知识点2 反应产物、反应机理的探究综合实验 1．解答反应产物探究实验题的思路分析 由性质确定反应产物是解此类题目的根本思路，而题目中所涉及的物质，一般分为两类。 第一类 常见的熟悉物质 要注意物质的特殊性质，比如颜色、状态、气味、溶解性等物理性质，或能与哪些物质反应生成特殊的沉淀、气体等化学性质 第二类 能类比迁移的陌生物质 虽然平时接触不多，但其某种组成成分、结构成分(如离子、原子团、官能团等)必然学过，则可以考虑与其结构相似的物质的性质，进而推断其具体组成 2．反应机理类探究性实验解题流程 3．控制变量设计实验的方法和思路 (1)实验探究的科学方法及思路 变量控制→对照实验→定性观察或定量测定→科学归纳 (2)解题策略 ①确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。 ②定多变一：在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。 ③数据有效：解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。 考向1 物质性质探究实验及分析 例1 某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)，以验证Fe3＋、Cl2、SO2氧化性的强弱。根据题目要求回答下列问题： (1)检查装置气密性后，关闭K1、K3、K4，打开K2，旋开旋塞a，加热A，则B中发生反应的离子方程式为______________________________________。 (2)B中溶液变黄时，停止加热A，关闭K2。打开旋塞b，使约2 mL的溶液流入试管D中，关闭旋塞b，检验B中生成离子的方法是___________________________________________。 (3)若要继续证明Fe3＋和SO2氧化性的强弱，需要进行的操作是___________________。 (4)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如表所示，他们的检测结果一定能够证明氧化性强弱顺序：Cl2>Fe3＋>SO2的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。 过程(2)B中溶液含有的离子 过程(3)B中溶液含有的离子 甲 既有Fe3＋又有Fe2＋ 有SO 乙 有Fe3＋无Fe2＋ 有SO 丙 有Fe3＋无Fe2＋ 有Fe2＋ (5)验证结束后，将D换成盛有NaOH溶液的烧杯，打开K1、K2、K3和K4，关闭旋塞a、c，打开旋塞b，从两端鼓入N2，这样做的目的是_______________________________________。 思维建模 探究型实验的基本程序 解答探究型实验题的基本程序可用以下流程图表示： (1)提出问题 要提出问题，首先得发现问题，对题给信息进行对比、质疑，通过思考提出值得探究的问题。此外，实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。 (2)提出猜想 所谓猜想就是根据已有知识对问题的解决提出的几种可能的情况。有一些问题，结论有多种可能(这就是猜想)，只能通过实验进行验证。 (3)设计验证方案 提出猜想后，就要结合题给条件，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实验设计中，关键点是对试剂的选择和实验条件的调控。 (4)观察实验现象，得出结论 根据设计的实验方案，结合实验现象进行推理分析或计算分析得出结论。 【变式训练1·变载体】硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及还原剂，受热、遇酸易分解。某学习小组用如图装置模拟古法制硫酸，同时利用生成的SO2气体制备硫代硫酸钠。 已知：①绿矾化学式为FeSO4·7H2O,2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O； ②SO3的沸点为44.8 ℃； ③Na2S2O3中S元素的化合价分别为－2价和＋6价。 回答下列问题： Ⅰ．硫代硫酸钠的制备 (1)检查装置气密性，加入药品。Na2S和Na2CO3混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制，煮沸的目的是__________________；B装置的作用是_________________________。 (2)从锥形瓶中得到Na2S2O3晶体需水浴加热浓缩至液体表面出现结晶为止，使用水浴加热的原因是________________________________。 Ⅱ．硫代硫酸钠性质的探究 ①取Na2S2O3晶体，溶解，配成0.2 mol·L－1的溶液。 ②取4 mL所配溶液，向其中加入1 mL饱和氯水(pH＝2.4)，溶液立即出现浑浊，经检验浑浊物为S。 实验小组研究S产生的原因，提出了以下假设： 假设1：Cl2等含氯的氧化性微粒氧化了－2价硫元素。 假设2：酸性条件下，Na2S2O3分解产生S(不考虑空气中氧气氧化)。 依据假设设计实验方案： 所加试剂 现象 第①组 1 mL饱和氯水＋4 mL Na2S2O3溶液 立即出现浑浊 第②组 1 mL某试剂＋4 mL Na2S2O3溶液 一段时间后出现浑浊，且浑浊度比①组小 (3)第②组实验中的某试剂是____________________________。 (4)依据现象，S产生的主要原因是________________________________(用离子方程式表示)。 考向2 反应产物、反应机理探究实验及分析 例2 某实验小组利用如图装置(部分固定装置略)进行氮气与钙的反应，并探究其产物的性质及化学式。请回答下列问题。 (1)仪器B的名称是______________，B中固体物质为________。 (2)反应过程中导管末端必须插入试管C的水中，目的是________(填字母)。 A．吸收反应剩余的氮气 B．控制通入气体的流速 C．防止空气中的氧气倒流进入反应装置，干扰反应 (3)将下列操作步骤补充完整： ①打开活塞K并通入N2； ②点燃酒精灯，进行反应； ③反应结束后，_____________________________________________________。 (4)该小组同学认为根据相应的质量关系可以求出生成物的化学式，数据记录如下： A的质量m0/g A与钙的质量m1/g A与产物的质量m2/g 14.80 15.08 15.15 ①通过计算得到化学式CaxN2，其中x＝________。 ②小组同学查阅资料得知产物为Ca3N2，能与水强烈反应，请写出Ca3N2与水反应的化学方程式：__________________________________________，设计实验检验Ca3N2与水反应的产物(写出必要的操作及现象)：_________________________________________________________。 【变式训练1·变载体】实验室以浓硫酸、铜与NaOH溶液为原料制取少量NaHSO3并探究其性质，已知CuCl为白色难溶于水的化合物。 Ⅰ．制备NaHSO3(装置如图所示)。 (1)仪器a的名称是________。 (2)装置丙的作用是____________。 Ⅱ．探究：NaHSO3与Cu2＋的反应，设计实验：向2 mL 1 mol·L－1 NaHSO3溶液中加入2 mL1 mol·L－1 CuSO4溶液，得到绿色溶液，3 min内无明显变化。将所得混合液分为两等份。 ①第一份加入适量Na2SO4固体，瞬间无明显变化，30 s时也无明显变化。 ②另一份加入适量NaCl固体，瞬间无明显变化，30 s时有无色气体和白色沉淀生成，上层溶液颜色变浅。 (3)推测实验②产生的无色气体为SO2，用新制的氯水检验该无色气体，可观察到淡黄绿色消失，滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成。写出SO2与氯气反应的离子方程式：______________________________。 (4)对实验Ⅱ产生SO2的原因进行分析，提出两种假设： 假设1：Cu2＋水解使溶液中c(H＋)增大。 假设2：Cl－存在时，Cu2＋与HSO反应生成CuCl白色沉淀，溶液中c(H＋)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Ⅱ中发生反应的离子方程式有____________________________和H＋＋HSO===SO2↑＋H2O。 【变式训练2·变考法】某小组为探究Mg与NH4Cl溶液的反应机理，常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均为0.5 g，分别加入选取的实验试剂中，资料：①CH3COONH4溶液呈中性。②Cl－对该反应几乎无影响。 实验 实验试剂 实验现象 1 5 mL蒸馏水 反应缓慢，有少量气泡产生(经检验为H2) 2 5 mL 1.0 mol·L－1 NH4Cl溶液(pH＝4.6) 剧烈反应，产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体 (1)经检验实验2中刺激性气味气体为NH3，检验方法是_______________________________。用排水法收集一小试管产生的气体，经检验小试管中气体为H2。 (2)已知灰白色沉淀中含有Mg2＋、OH－。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊。将洗涤后的固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀。推测沉淀中含有________，灰白色固体可能是________(填化学式)。 (3)甲同学认为实验2比实验1反应剧烈的原因是NH4Cl溶液中c(H＋)大，与Mg反应快。用化学用语解释NH4Cl溶液显酸性的原因是_______________________________________。 (4)乙同学通过实验3证明甲同学的说法不合理。 实验 实验装置 3 ①X是__________________。 ②由实验3获取的证据为_______________________________。 (5)为进一步探究实验2反应剧烈的原因，进行实验4。 实验 实验试剂 实验现象 4 5 mL NH4Cl乙醇溶液 有无色无味气体产生(经检验为H2) 依据上述实验，可以得出Mg能与NH反应生成H2。乙同学认为该方案不严谨，需要补充的实验方案是__________________________________________________。 (6)由以上实验可以得出的结论是____________________________________________。 1．（2025·浙江1月卷）蛋白质中N元素含量可按下列步骤测定： 下列说法不正确的是( ) A．步骤Ⅰ，须加入过量浓，以确保N元素完全转化为 B．步骤Ⅱ，浓溶液过量，有利于氨的蒸出 C．步骤Ⅲ，用定量、过量盐酸标准溶液吸收，以甲基红(变色的范围：)为指示剂，用标准溶液滴定，经计算可得N元素的含量 D．尿素样品、样品的N元素含量均可按上述步骤测定 2．（2025·甘肃卷）下列实验操作能够达到目的的是( ) 选项 实验操作 目的 A 测定0.01mol/L某酸溶液的pH是否为2 判断该酸是否为强酸 B 向稀溶液滴入几滴浓硫酸，观察溶液颜色变化 探究对水解的影响 C 向溶液先滴入几滴NaCl溶液，再滴入几滴NaI溶液，观察沉淀颜色变化 比较AgCl和AgI的Ksp大小 D 将氯气通入溶液，观察是否产生淡黄色沉淀 验证氯气的氧化性 3．（2025·陕西、山西、青海、宁夏卷）下列实验方案不能得出相应结论的是( ) A B 结论：金属活动性顺序为 结论：氧化性顺序为 C D 结论：甲基使苯环活化 结论：增大反应物浓度，该反应速率加快 4. （天津卷2023，T15）研究人员进行了一组实验： 实验一：如图，研究人员将氢氧化钠溶液加入反应容器，随后加入锌粉，随后加热。一段时间后反应完全，停止加热，锌粉仍有剩余，向反应所得溶液中加入一块铜片，并接触剩余的锌，铜片表面出现银白色金属，并伴随少量气体产生。 实验二：研究人员将实验一得到的带有银白色金属的铜片加热，直到铜片表面变黄，立刻停止加热，置入水中冷却。 已知：已知：Zn+2NaOH+2H2O===Na2[Zn(OH)4]+H2↑ Na2[Zn(OH)4]===2Na++[Zn(OH)4]2- [Zn(OH)4]2-Zn2++4OH- （1）如图，实验一使用的仪器为_______，为了防止加热过程中液体沸腾溅出，采取的办法是_______。 （2）中含有的化学键包括_______。 a．离子键 b．极性共价键 c．非极性共价键 d．配位键 （3）写出氢氧化钠与锌反应的离子方程式：_______。 （4）写出实验一中构成的原电池正负极反应：负极：_______；正极：_______。 （5）研究人员在铜片表面变黄后立刻停止加热，放入水中，这样做的目的是_______。 （6）黄铜和黄金外表相似，但化学性质仍然有所区别。若使用硝酸对二者进行鉴别，则现象与结论为_______。 （7）若将铜片插入实验一过滤后的上清液中，可否仍然出现上述现象？请解释：_______。 5．（2025·广东卷）酸及盐在生活生产中应用广泛。 (1)甲苯氧化可生成苯甲酸。向盛有2mL甲苯的试管中，加入几滴酸性溶液，振荡，观察到体系颜色 。 (2)某苯甲酸粗品含少量泥沙和氯化钠。用重结晶法提纯该粗品过程中，需要的操作及其顺序为：加热溶解、 (填下列操作编号)。 (3)兴趣小组测定常温下苯甲酸饱和溶液的浓度和苯甲酸的，实验如下：取50.00mL苯甲酸饱和溶液，用溶液滴定，用pH计测得体系的pH随滴入溶液体积V变化的曲线如图。据图可得： ① 。 ②苯甲酸的 (列出算式，水的电离可忽略)。 (4)该小组继续探究取代基对芳香酸酸性的影响。 ①知识回顾  羧酸酸性可用衡量。下列羧酸的变化顺序为：。随着卤原子电负性 ，羧基中的羟基 增大，酸性增强。 ②提出假设  甲同学根据①中规律推测下列芳香酸的酸性强弱顺序为： ③验证假设  甲同学测得常温下三种酸的饱和溶液的pH大小顺序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，据此推断假设成立。但乙同学认为该推断依据不足，不能用所测得的pH直接判断大小顺序，因为 。 乙同学用(3)中方法测定了上述三种酸的，其顺序为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ。 ④实验小结  假设不成立，芳香环上取代基效应较复杂，①中规律不可随意推广。 (5)该小组尝试测弱酸HClO的。 ①丙同学认为不宜按照(3)中方法进行实验，其原因之一是次氯酸易分解。该分解反应的离子方程式为 。 ②小组讨论后，选用0.100mol/LNaClO溶液(含少量NaCl)进行实验，以获得HClO的。简述该方案 (包括所用仪器及数据处理思路)。 ③教师指导：设计实验方案时，需要根据物质性质，具体问题具体分析。 1 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $