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

第04讲 探究实验题型探究 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 物质性质探究类实验 知识点1 探究物质性质的基本方法 知识点2 物质性质探究的实验设计 考向 物质性质探究类实验 思维建模 物质性质实验方案的设计思路 考点二 反应产物、反应原理探究类实验 知识点1 反应产物确定的思路 知识点2 反应原理探究题的解题步骤 考向 反应产物、反应原理探究类实验 思维建模 设计实验方案时注意的问题 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 综合探究实验 非选择题 广东卷T17，14分 广东卷T17，14分 广东卷T17，14分 考情分析： 近三年的广东高考试题中综合实验题都是探究实验，试题侧重物质性质的探究和反应产物、反应原理的探究，试题题型新颖，具有探究性、综合性和开放性的特点，考查学生实验探究能力和信息提取能力，难度中等偏上。探究性实验以其创新、灵活的特点成为广东高考的热点题型，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。 复习目标： 1.能够正确设计、评价、改进实验方案。 2.能够正确选用实验仪器完成实验。 3.能够掌握控制实验条件的方法。 4.能够预测或描述实验现象，分析或处理实验数据，并得出合理结论。 考点一 物质性质探究类实验 知识点1 探究物质性质的基本方法 1. 基本方法：该类题型以探究物质未知的性质、可能发生的反应为主要目的。在性质探究实验中主要考查试剂的选择、装置仪器的规范、步骤优化、实验设计、现象的探究和结论的评价等综合分析能力。 2. 探究物质性质的答题模板 基本操作 规范答题 滴定操作 滴定时，左手控制滴定管活塞，右手振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化 证明沉淀完全的操作 静置，取沉淀后的上层清液，加入××试剂(沉淀剂)，若没有沉淀生成，说明沉淀完全 洗涤沉淀的操作 沿玻璃棒向过滤器中的沉淀上加蒸馏水至没过沉淀，静置使其全部滤出，重复操作数次 检验沉淀是否洗涤干净的操作 取最后一次洗涤液，加入××试剂(根据沉淀可能吸附的杂质离子，选择合适的检验试剂)，若没有××(特征现象)出现，证明沉淀已洗涤干净 从溶液中得到晶体的操作 蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤(包括水洗、冰水洗、热水洗、乙醇洗等)→干燥 蒸发结晶的操作 将溶液转移到蒸发皿中加热，并用玻璃棒不断搅拌，待有大量晶体出现时停止加热，利用余热蒸干剩余水分 得分速记 虽然探究性实验主要考查学生的探究能力,但在问题的设置上常常包含了对实验基础知识的考查,如: ①常见物质分离提纯的方法:结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取分液法、渗析法等。 ②常见气体的制备、净化、干燥、收集方法。 ③熟悉重点操作:a.气密性检查;b.量气操作;c.防倒吸、防污染操作;d.蒸发、灼烧操作……。 知识点2 物质性质探究的实验设计 1.物质氧化性、还原性的判断。如探究SO2具有还原性的方法是将气体通入酸性KMnO4溶液中，通过酸性KMnO4溶液褪色或变浅来说明；探究Fe3＋的氧化性强于I2时，可利用FeCl3与淀粉-KI溶液反应，通过溶液变为蓝色来说明。 2.同周期、同主族元素性质递变规律的验证，一般通过设计比较元素金属性、非金属性强弱的实验来完成。如通过比较Mg、Al与同浓度盐酸反应产生H2的快慢来说明Mg、Al的活动性顺序。 3.电解质强弱的判断。如探究一元酸HA是弱酸的方法是常温下配制NaA溶液，测pH，若pH>7，说明HA为弱酸。 4.物质酸性强弱的判断。如探究碳酸和硅酸的酸性强弱，可利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应原理，将CO2气体通入Na2SiO3溶液，看是否有白色胶状沉淀生成来判断。 （5）钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制钢铁是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等设计实验，找出规律。 6.热分解产物的性质探究、判断： ①难溶性碳酸盐氧化物＋CO2↑。 ②碳酸的酸式盐碳酸的正盐＋CO2↑＋H2O。 ③铵盐NH3↑＋相应的酸(或酸性氧化物＋H2O)(NH4NO3除外)。 ④硝酸盐金属(或金属氧化物、亚硝酸盐)＋氮氧化物(NO或NO2)＋O2↑。 ⑤草酸晶体CO2↑＋CO↑＋H2O。 7.可逆反应的探究及化学平衡的影响因素探究。 8.化学反应速率的影响因素探究。 得分速记 假设探究类实验解题的核心是实验设计部分,假设探究型实验方案的设计要点如下: ①在探究实验的设计过程中往往可以通过对比实验,即设计几组平行实验来对照、比较,从而研究和揭示某种规律,解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理等。 ②无论是对无机物还是有机物性质的探究实验设计,都必须建立在牢牢掌握元素化合物知识的基础上,大胆猜想,细心论证,脱离了元素化合物的知识基础,孤立地看实验问题是不科学的。只有灵活运用已有的元素化合物知识,才能使探究性实验变为验证性实验,使复杂问题简单化。 考向 物质性质探究类实验 例1（2025·广东深圳·二模）氯化铁常用于污水处理、印染、电子等领域。实验小组制备并对其进行探究。 Ⅰ．无水氯化铁的制备 （1）A装置中装浓HCl仪器的名称是 。 （2）实验中，同学发现装置B中出现浑浊，请用化学平衡原理解释NaCl固体析出的主要原因 。 （3）①装置F吸收多余，反应的离子方程式是 。反应后的溶液中存在电荷守恒： (请补充完整) ②25℃时，当装置F吸收较多时，溶液的 (填“>、＜或者=”)。 Ⅱ．实验探究 文文同学博览群书，查阅资料：电极电势()是衡量微粒进行氧化还原反应能力的重要参数。电极：氧化态还原态，φ越大，氧化态的氧化性越强；φ越小，还原态的还原性越强。电极电势通常会受温度和二者的浓度影响。于是便邀请慧慧和欣欣一起展开探究。 （4）测量在不同下的电极电势()。 实验序号 T/℃ /(mol·L-1) /(mol·L-1) 1 25 1.0 1.0 0.77 2 25 a 0.74 3 25 b 0.70 ①已知，即可推测a b(填“>、＜或者=”) ②慧慧梳理了一下数据便得出结论：25℃时，当 越大，φ越大，的氧化性越强。 （5）进一步探究(反应ⅰ)能否正向进行。查阅资料：25℃时，当各离子浓度均为1mol/L时，  v   v。 ①三位同学根据所查阅的资料和所学知识推测反应ⅰ很难正向进行，他们的依据是 。 实验验证：为了证明推测，欣欣同学发挥创造性思维，参照资料设计实验装置如下： ②烧杯A中的电解质溶液是 。 实验现象和结论：电流表指针向右偏转(电流表指针偏向电流流入的一边)，证明在此条件下反应ⅰ很难正向进行。 思考再探究：能否通过改变条件让反应ⅰ正向反应能力显著提升？ 他们根据前面的查阅资料学习和实验，想到了在原装置中分别向A或B烧杯中添加试剂来使反应ⅰ正向反应能力显著提升。 ③若只向B烧杯中添加试剂，则该试剂是： 。 思维建模 物质性质实验方案的设计思路 ①明确目标，根据题目要求，找出该题需要解决的最终目标。 ②论证原理，根据探究的目的，需要用哪些原理，如证明某物质具有氧化性，那就需要用氧化还原反应原理。 ③结合信息，合理利用题目中的信息，以便于方便选择仪器和试剂。 ④分析问题，根据上述目标，结合题目所给信息，分析解决该问题可能涉及的所学知识，即利用所学知识，分析解决该问题。 ⑤注意细节，在解决该类问题时，注意分析实验原理是否正确可行，实验操作是否安全合理，实验步骤是否简单方便，实验现象是否突出明显。【变式训练1】（2025·广东汕头·三模）性质活泼，可以和许多物质发生反应。 Ⅰ．实验室用和反应制备(黄绿色粉末，易与水反应产生)。 已知：(反应剧烈，温度高时会产生副产物) （1）上述装置正确的连接顺序是： 。 A→___________→___________→___________→B→C(必要时可重复使用) （2）装置A中装溶液的仪器名称为 。饱和溶液的作用 。 Ⅱ．常温下和水反应缓慢，反应时，条表面缓慢产生少量气泡，数分钟后反应停止，未收集到气体，镁条表面失去光泽。 查阅资料：与水反应时，表面覆盖了致密的导致反应缓慢；和可以加快Mg与水反应。 同学们为了验证和对与水反应的促进作用，用与水反应后的条与4种盐溶液进行对比实验，结果如下。 实验序号 a b c d 盐溶液(均为) NaCl 溶液起始 5.1 8.3 7.0 7.8 30min时产生气体体积/mL 1.5 0.7 <0.1 1.4 气体的主要成分 30min时镁条表面情况 大量固体附着(固体可溶于盐酸) （3）根据的沉淀溶解平衡可解释和的作用。在水中存在的沉淀溶解平衡可用离子方程式表示为 。 （4）经检验，a中还生成少量其他气体，可进一步证明促进与水反应，检验该气体的方法是 。 （5）上表中能够说明对与水反应起促进作用的证据是 。 （6）b、d所得固体中还检验出碱式碳酸镁[用表示]，写出生成该固体的离子方程式 。 （7）综合实验a-d可以得到的结论是：和都能与作用加快与水反应， ； (补充两点)。 【变式训练2】（2025·广东珠海·一模）苯酚能与形成的紫色配合物，该过程属于可逆反应。某小组同学探究铁离子与苯酚的反应。 （1）配制100mL0.1mol/L苯酚溶液，需要用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。 （2）探究铁盐种类和pH对苯酚与显色反应的影响。查阅资料： ⅰ.对苯酚与的显色反应无影响； ⅱ.小组同学得出猜想对与苯酚的显色反应有抑制作用，从化学平衡角度解释其原因是 。 ⅲ.对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与浓度在一定范围内成正比。 提出猜想：猜想1：对苯酚与的显色反应有影响 猜想2：对苯酚与的显色反应有影响 进行实验：常温下，用盐酸调节pH，配制得到pH分别为a和b的0.1mol/L溶液()；用硫酸调节pH，配制得到pH分别为a和b的0.05mol/L溶液。取4支试管各加入5mL0.1mol/L苯酚溶液，按实验1~4分别再加入0.1mL含的试剂，显色10min后用紫外-可见分光光度计测定该溶液的吸光度(本实验条件下，pH改变对水解程度的影响可忽略)。 序号 含的试剂 吸光度 0.1mol/L溶液 0.05mol/L溶液 1 / A1 2 / A2 3 / A3 4 / A4 结果讨论：实验结果为 ①根据实验结果，小组同学认为此结果不足以证明猜想“对与苯酚的显色反应有抑制作用”成立的理由是 。 ②为进一步验证猜想，小组同学设计了实验5和6，补充下表中试剂M为 。 序号 含Fe的试剂 再加入的试剂 吸光度 0.1mol/L溶液 0.05mol/L溶液 5 / NaCl固体 A5 6 / 试剂M A6 ③根据实验1~6的结果，小组同学得出猜想1不成立，猜想2成立，且对苯酚与的显色反应起抑制作用，得出此结论的实验依据是：、A1 A6(填“>”、“<”或“=”)。 （3）通过以上实验结论分析：与苯酚相比，对羟基苯甲酸与溶液发生显色反应 。(填“更容易”或“更难”) （4）实验室中常用某些配合物的性质进行物质的检验，请举一例子并说明现象 。 考点二 反应产物、反应原理探究类实验 知识点1反应产物确定的思路 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 知识点2反应原理探究题的解题步骤 得分速记 文字表述题的各种答题规范 （1）沉淀洗涤是否完全的检验答题模板 取少许最后一次洗涤液，滴入少量……溶液(试剂)，若……(现象)，表示已经洗涤完全。 解答此类题目要注意四个得分点：取样＋试剂＋现象＋结论。 取样 要取“少许最后一次”洗涤液 试剂 选择合理的试剂 现象 需有明显的现象描述 结论 根据现象得出结论 （2）实验操作的原因、目的、作用的答题要点 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：需有明确的结论、判断、理由 （3）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…… 按“现象＋结论”格式描述，忌现象结论不分、由理论推现象、指出具体生成物的名称 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 （4）试剂的作用的答题模板 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 考向 反应产物、反应原理探究类实验 例2（2025·广东深圳·一模）盐与酸的反应是水溶液中常见的反应，某学习小组展开相关探究。 I．碳酸氢钠片抗酸容量(σ)的测定 （1）碳酸氢钠片能中和过多的胃酸(主要成分是HCl)，小组同学测定其抗酸容量的实验步骤如下： a．配制100mL0.2mol·L-1的盐酸溶液； b．称取mg碳酸氢钠片，溶于20mL水中，用上述盐酸溶液滴定至pH=3。 已知：碳酸氢钠片的抗酸容量是指用盐酸溶液滴定碳酸氢钠片水溶液至pH=3时，单位质量的碳酸氢钠片所消耗的盐酸的物质的量，即σ=。 ①步骤a需4mol·L-1盐酸的体积为 mL(保留1位小数)。 ②若步骤b中消耗盐酸的体积为VmL，则σ= mol·g-1。 ③以上实验步骤中，不需要用到的图中的实验仪器有 (填字母)。 Ⅱ．Na2HPO4—KH2PO4混合溶液抗酸能力的探究 【查阅资料】 ⅰ．抗酸能力是指溶液在加入少量酸(如HCl)后，其pH值基本保持不变的能力。加入酸的量相等时，溶液的pH变化越小，抗酸能力越强。 ⅱ．NapHPO4-KH2PO4混合溶液具有的抗酸能力，且能力大小与[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]、有关。 ⅲ．25℃，H3PO4的各级电离平衡常数分别为pKa1=2.2，pKa2=7.2，pKa3=12.7(pKa=-lgKa)。 【实验探究1】小组设计实验探究相同时，[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]对混合溶液抗酸能力的影响，溶液配制方案如表。分别向溶液1、溶液2、溶液3中滴加0.1mol·L'盐酸，溶液的pH随加入盐酸滴数的变化情况如图所示。 溶液序号 组成 体积/mL 1 0.2mol·L-1NaCl溶液 10 2 0.2mol·L-1Na2HPO4溶液 5 0.2mol·L-lKH2PO4溶液 5 3 0.06mol·L-1Na2HPO4溶液 5 0.06mol·L-1KH2PO4溶液 5 （2）①已知A点时，=1，则此时溶液的pH= 。向溶液2中加入8滴0.1mol-1盐酸，发生反应的离子方程式为 。 ②实验显示，NaCl溶液不具有抗酸能力；当相同时，[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]越大，混合溶液的抗酸能力越强，则曲线b表示溶液 (填溶液序号)。 【实验探究2】小组继续探究[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]相同时对混合溶液抗酸能力的影响，实验方案如表： 溶液 序号 试剂体积/mL pH 加入24滴0.1mol·L-1 盐酸后的pH 0.2mol·L-l NaKH2PO4溶液 0.2mol·L-l KH2PO4溶液 4 9 1 A1 A4 5 8 x A2 A5 6 5 5 A3 A6 （3）①表中x= 。 ②实验结果显示，当[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]相同时，越大，溶液的抗酸能力越强，能支撑该结论的实验结果是 (用含A1、A2、A3、A4、A5、A6的关系式表示)。 思维建模 设计实验方案时注意的问题 （1）实验方案要可行。要尽量避免使用高压和特殊催化剂等实验室难以达到的条件,实验方案要简单易行。 （2）实验顺序要科学。要对各个实验步骤进行统一的规划和安排,保证实验准确且高效。同时要减少副反应的发生和避免实验步骤间的干扰。 （3）实验现象要直观。如“证明醋酸是弱电解质”的实验,可配制一定浓度的CH3COONa溶液,用pH试纸测溶液的pH,通过测定的结果pH>7从而得出结论,既操作简便又现象明显。 （4）实验结论要可靠。要反复推敲实验步骤和多方论证实验结果,保证实验结论准确可靠。【变式训练1】（2025·广东广州·二模）弱酸及其盐的混合溶液是常见的缓冲溶液，如醋酸(用HAc表示)、醋酸钠(用NaAc表示)混合溶液。缓冲溶液具有能够缓解少量外来酸、碱或水产生的影响，维持溶液pH不发生明显变化的能力。 Ⅰ．某小组同学通过加入等量盐酸，研究25℃下NaAc、HAc混合溶液缓冲能力的影响因素。 （1）配制的NaAc溶液，需要醋酸钠晶体(，)的质量为 g，该过程用到的仪器有 (填字母)。 A．   B．   C．    D． （2）探究NaAc、HAc混合溶液总浓度对缓冲能力的影响。 用浓度均为的NaAc和HAc溶液按下表配制总体积相同的系列溶液，分别加入的盐酸，测得加盐酸前后pH如下表。 序号 加盐酸前pH 加盐酸后pH 1 0 0 20.00 7.00 x 2 2.50 2.50 15.00 4.76 4.67 3 5.00 5.00 10.00 4.76 4.72 ①实验测得x与理论计算一致， 。 ②实验2、3加盐酸前后pH变化明显小于实验1的原因是 (用离子方程式表示)。 ③由实验2、3加盐酸前后pH变化可知，NaAc、HAc混合溶液总浓度越大，缓冲能力越 (填“强”或“弱”)。 （3）探究NaAc、HAc混合溶液中不同配比对缓冲能力的影响。 提出猜想：混合溶液中越大，缓冲能力越强。 设计实验、验证猜想：参照（2）进一步实验。 序号 加盐酸前pH 加盐酸后pH 4 1.00 9.00 10.00 3.80 3.67 5 2.00 8.00 10.00 4.16 4.09 6 10.00 5.36 5.30 ① 。 ②甲同学根据实验4、5和6认为猜想成立，乙同学根据实验 和 认为猜想不足以成立。 ③经查阅资料，其他条件相同下，混合溶液中越接近l，缓冲能力越强。 Ⅱ．缓冲溶液在络合滴定法测定金属离子浓度中具有广泛应用。 （4）利用测定ZnO的纯度，滴定反应为，需维持滴定过程中。 准确称取ZnO固体a g于锥形瓶中，加足量盐酸溶解，配制成250mL溶液，从中取25.00mL，加入指示剂和20mL缓冲溶液，滴定至终点消耗溶液V mL。 ①下列缓冲溶液的pH均约为5，其中缓冲能力最强的是 (填字母)，原因是 。 A．、混合溶液 B．、混合溶液 C．、混合溶液 ②测定结果：ZnO(摩尔质量为)晶体的纯度为 (用、a、c、V表示)。 【变式训练2】（2024·广东梅州·模拟预测）某研究性学习小组探究硫的化合物的制备和性质。 Ⅰ．制备二氧化硫 用70%的浓硫酸与固体反应制备气体。 （1）制备气体最合适的发生装置是 (填写字母)。 Ⅱ．制备硫代硫酸钠 已知：硫代硫酸钠易与酸反应。 反应原理： 室温时，往、混合溶液中均匀通入气体，一段时间后，溶液中有大量黄色浑浊物出现，然后浑浊物开始由黄变浅，当混合溶液pH接近于7时，停止通入气体。 （2）制备反应分三步进行 反应i：； 反应ii：； 反应iii的化学方程式为 。 （3）当pH值接近于7时，停止通入的原因是 。 Ⅲ．探究浓度对反应速率的影响 相同温度下，按下表中的体积将溶液、溶液与蒸馏水温合，并采集反应后浑浊度传感器数据。 实验标号 V(蒸馏水)/mL A 1.5 3.5 10 B 2.5 3.5 9 C 3.5 3.5 8 D 3.5 2.5 9 E 3.5 1.5 10 通过实验绘制出的浑浊度随时间变化关系如图所示： （4）①实验 (实验标号)探究H2SO4溶液浓度对反应速率的影响。 ②请在图中画出实验对应的曲线 。 Ⅳ．探究性质 资料： （5）在酸性溶液中氧化I-，反应为： 。 向某浓度的过量酸性溶液(含淀粉)中通入一定量SO2后，停止通气，刚开始时溶液无明显变化，t秒后溶液突然变蓝。 某实验小组提出假设：t秒前生成了，但继续与溶液中的反应，且该反应速率较快，故溶液没有立刻变蓝，是由于与反应SO2+I2+2H2O=2I—+SO+4H+ （6）为验证该实验小组的假设合理，设计下面实验： 操作：向变蓝色的溶液中 ；可观察到现象为：蓝色迅速消失，一段时间后再次变蓝。 应用：写出一个SO2相关性质在日常生活生产中的用途 。 1．（2025·广东·高考真题）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。 2．（2024·广东·高考真题）含硫物质种类繁多，在一定条件下可相互转化。 （1）实验室中，浓硫酸与铜丝反应，所产生的尾气可用 (填化学式)溶液吸收。 （2）工业上，烟气中的可在通空气条件下用石灰石的浆液吸收，生成石膏。该过程中， (填元素符号)被氧化。 （3）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：(Ⅰ)。兴趣小组在实验室探究溶液的浓度对反应(Ⅰ)的反应速率的影响。 ①用固体配制溶液，以滴定法测定其浓度。 i．该过程中用到的仪器有 。 ii．滴定数据及处理：溶液，消耗盐酸(滴定终点时，转化为)，则 。 ②实验探究：取①中的溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液，分别加入硫酸钙固体，反应后，过滤，取滤液，用盐酸参照①进行滴定。记录的部分数据如下表(忽略水解的影响)。 序号 a 100.0 0 b 80.0 x 则 ，测得的平均反应速率之比 。 （4）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  将硫酸钙()加入溶液中，在和搅拌条件下，利用计测得体系的随时间的变化曲线如图。 ②分析讨论  甲同学根据后不改变，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。 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。 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： 。 3．（2023·广东·高考真题）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变化，用公式计算获得。 （1）盐酸浓度的测定：移取待测液，加入指示剂，用溶液滴定至终点，消耗溶液。 ①上述滴定操作用到的仪器有 。 A．          B．          C．        D．   ②该盐酸浓度为 。 （2）热量的测定：取上述溶液和盐酸各进行反应，测得反应前后体系的温度值()分别为，则该过程放出的热量为 (c和分别取和，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。 （3）借鉴（2）的方法，甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。 序号 反应试剂 体系温度/ 反应前 反应后 i 溶液 粉 a b ii 粉 a c ①温度：b c(填“>”“<”或“=”)。 ② (选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。 （4）乙同学也借鉴（2）的方法，测量反应的焓变。 查阅资料：配制溶液时需加入酸。加酸的目的是 。 提出猜想：粉与溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在粉和酸的反应。 验证猜想：用试纸测得溶液的不大于1；向少量溶液中加入粉，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。 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 。 （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 。 4．（2025·北京·高考真题）化学反应平衡常数对认识化学反应的方向和限度具有指导意义。实验小组研究测定“”平衡常数的方法，对照理论数据判断方法的可行性。 （1）理论分析 ①易挥发，需控制生成较小。 ②根据时分析，控制合适，可使生成较小；用浓度较大的溶液与过量反应，反应前后几乎不变；，仅需测定平衡时溶液和。 ③与水反应的程度很小，可忽略对测定干扰；低浓度挥发性很小，可忽略。 （2）实验探究 序号 实验内容及现象 I ，将溶液()与过量混合，密闭并搅拌，充分反应后，溶液变为黄色，容器液面上方有淡黄色气体。 Ⅱ ，将溶液()与过量混合，密闭并搅拌，反应时间与I相同，溶液变为淡黄色，容器液面上方未观察到黄色气体。 Ⅲ 测定I、Ⅱ反应后溶液的；取一定量反应后溶液，加入过量固体，用标准溶液滴定，测定。 已知：；和溶液颜色均为无色。 ①Ⅲ中，滴定时选用淀粉作指示剂，滴定终点时的现象是 。用离子方程式表示的作用： 。 ②I中，与反应前的溶液相比，反应后溶液的 (填“增大”、“减小”或“不变”)。平衡后，按计算所得值小于的K值，是因为挥发导致计算时所用 的浓度小于其在溶液中实际浓度。 ③Ⅱ中，按计算所得值也小于的K值，可能原因是 。 （3）实验改进 分析实验I、Ⅱ中测定结果均偏小的原因，改变实验条件，再次实验。 控制反应温度为，其他条件与Ⅱ相同，经实验准确测得该条件下的平衡常数。 ①判断该实验测得的平衡常数是否准确，应与 值比较。 ②综合调控和温度的目的是 。 1 / 29 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 探究实验题型探究 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 物质性质探究类实验 知识点1 探究物质性质的基本方法 知识点2 物质性质探究的实验设计 考向 物质性质探究类实验 思维建模 物质性质实验方案的设计思路 考点二 反应产物、反应原理探究类实验 知识点1 反应产物确定的思路 知识点2 反应原理探究题的解题步骤 考向 反应产物、反应原理探究类实验 思维建模 设计实验方案时注意的问题 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 综合探究实验 非选择题 广东卷T17，14分 广东卷T17，14分 广东卷T17，14分 考情分析： 近三年的广东高考试题中综合实验题都是探究实验，试题侧重物质性质的探究和反应产物、反应原理的探究，试题题型新颖，具有探究性、综合性和开放性的特点，考查学生实验探究能力和信息提取能力，难度中等偏上。探究性实验以其创新、灵活的特点成为广东高考的热点题型，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。 复习目标： 1.能够正确设计、评价、改进实验方案。 2.能够正确选用实验仪器完成实验。 3.能够掌握控制实验条件的方法。 4.能够预测或描述实验现象，分析或处理实验数据，并得出合理结论。 考点一 物质性质探究类实验 知识点1 探究物质性质的基本方法 1. 基本方法：该类题型以探究物质未知的性质、可能发生的反应为主要目的。在性质探究实验中主要考查试剂的选择、装置仪器的规范、步骤优化、实验设计、现象的探究和结论的评价等综合分析能力。 2. 探究物质性质的答题模板 基本操作 规范答题 滴定操作 滴定时，左手控制滴定管活塞，右手振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化 证明沉淀完全的操作 静置，取沉淀后的上层清液，加入××试剂(沉淀剂)，若没有沉淀生成，说明沉淀完全 洗涤沉淀的操作 沿玻璃棒向过滤器中的沉淀上加蒸馏水至没过沉淀，静置使其全部滤出，重复操作数次 检验沉淀是否洗涤干净的操作 取最后一次洗涤液，加入××试剂(根据沉淀可能吸附的杂质离子，选择合适的检验试剂)，若没有××(特征现象)出现，证明沉淀已洗涤干净 从溶液中得到晶体的操作 蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤(包括水洗、冰水洗、热水洗、乙醇洗等)→干燥 蒸发结晶的操作 将溶液转移到蒸发皿中加热，并用玻璃棒不断搅拌，待有大量晶体出现时停止加热，利用余热蒸干剩余水分 得分速记 虽然探究性实验主要考查学生的探究能力,但在问题的设置上常常包含了对实验基础知识的考查,如: ①常见物质分离提纯的方法:结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取分液法、渗析法等。 ②常见气体的制备、净化、干燥、收集方法。 ③熟悉重点操作:a.气密性检查;b.量气操作;c.防倒吸、防污染操作;d.蒸发、灼烧操作……。 知识点2 物质性质探究的实验设计 1.物质氧化性、还原性的判断。如探究SO2具有还原性的方法是将气体通入酸性KMnO4溶液中，通过酸性KMnO4溶液褪色或变浅来说明；探究Fe3＋的氧化性强于I2时，可利用FeCl3与淀粉-KI溶液反应，通过溶液变为蓝色来说明。 2.同周期、同主族元素性质递变规律的验证，一般通过设计比较元素金属性、非金属性强弱的实验来完成。如通过比较Mg、Al与同浓度盐酸反应产生H2的快慢来说明Mg、Al的活动性顺序。 3.电解质强弱的判断。如探究一元酸HA是弱酸的方法是常温下配制NaA溶液，测pH，若pH>7，说明HA为弱酸。 4.物质酸性强弱的判断。如探究碳酸和硅酸的酸性强弱，可利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应原理，将CO2气体通入Na2SiO3溶液，看是否有白色胶状沉淀生成来判断。 （5）钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制钢铁是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等设计实验，找出规律。 6.热分解产物的性质探究、判断： ①难溶性碳酸盐氧化物＋CO2↑。 ②碳酸的酸式盐碳酸的正盐＋CO2↑＋H2O。 ③铵盐NH3↑＋相应的酸(或酸性氧化物＋H2O)(NH4NO3除外)。 ④硝酸盐金属(或金属氧化物、亚硝酸盐)＋氮氧化物(NO或NO2)＋O2↑。 ⑤草酸晶体CO2↑＋CO↑＋H2O。 7.可逆反应的探究及化学平衡的影响因素探究。 8.化学反应速率的影响因素探究。 得分速记 假设探究类实验解题的核心是实验设计部分,假设探究型实验方案的设计要点如下: ①在探究实验的设计过程中往往可以通过对比实验,即设计几组平行实验来对照、比较,从而研究和揭示某种规律,解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理等。 ②无论是对无机物还是有机物性质的探究实验设计,都必须建立在牢牢掌握元素化合物知识的基础上,大胆猜想,细心论证,脱离了元素化合物的知识基础,孤立地看实验问题是不科学的。只有灵活运用已有的元素化合物知识,才能使探究性实验变为验证性实验,使复杂问题简单化。 考向 物质性质探究类实验 例1（2025·广东深圳·二模）氯化铁常用于污水处理、印染、电子等领域。实验小组制备并对其进行探究。 Ⅰ．无水氯化铁的制备 （1）A装置中装浓HCl仪器的名称是 。 （2）实验中，同学发现装置B中出现浑浊，请用化学平衡原理解释NaCl固体析出的主要原因 。 （3）①装置F吸收多余，反应的离子方程式是 。反应后的溶液中存在电荷守恒： (请补充完整) ②25℃时，当装置F吸收较多时，溶液的 (填“>、＜或者=”)。 Ⅱ．实验探究 文文同学博览群书，查阅资料：电极电势()是衡量微粒进行氧化还原反应能力的重要参数。电极：氧化态还原态，φ越大，氧化态的氧化性越强；φ越小，还原态的还原性越强。电极电势通常会受温度和二者的浓度影响。于是便邀请慧慧和欣欣一起展开探究。 （4）测量在不同下的电极电势()。 实验序号 T/℃ /(mol·L-1) /(mol·L-1) 1 25 1.0 1.0 0.77 2 25 a 0.74 3 25 b 0.70 ①已知，即可推测a b(填“>、＜或者=”) ②慧慧梳理了一下数据便得出结论：25℃时，当 越大，φ越大，的氧化性越强。 （5）进一步探究(反应ⅰ)能否正向进行。查阅资料：25℃时，当各离子浓度均为1mol/L时，  v   v。 ①三位同学根据所查阅的资料和所学知识推测反应ⅰ很难正向进行，他们的依据是 。 实验验证：为了证明推测，欣欣同学发挥创造性思维，参照资料设计实验装置如下： ②烧杯A中的电解质溶液是 。 实验现象和结论：电流表指针向右偏转(电流表指针偏向电流流入的一边)，证明在此条件下反应ⅰ很难正向进行。 思考再探究：能否通过改变条件让反应ⅰ正向反应能力显著提升？ 他们根据前面的查阅资料学习和实验，想到了在原装置中分别向A或B烧杯中添加试剂来使反应ⅰ正向反应能力显著提升。 ③若只向B烧杯中添加试剂，则该试剂是： 。 【答案】（1）分液漏斗 （2）B装置中饱和氯化钠溶液吸收HCl气体，使得溶液中氯离子浓度增大，使得平衡正向移动，从而析出氯化钠晶体 （3） < （4）> D或者一定时，增大 （5），则此时氧化性，导致反应ⅰ很难正向进行 1mol/LFeCl3和1mol/LFeCl2 加入NaCl固体或NaCl溶液 【分析】装置A生成氯气，通过B装置除去HCl气体，通过C装置干燥氯气，氯气和铁反应生成氯化铁，E中无水氯化钙防止水进入收集装置，尾气失去F吸收； 通过对比实验研究某一因素对实验的影响，应该要注意控制研究的变量以外，其它量要相同，以此进行对比； 【解析】（1）由图，A装置中装浓HCl仪器的名称是分液漏斗； （2）A装置中浓盐酸挥发出HCl气体，B装置中饱和氯化钠溶液吸收HCl气体，使得溶液中氯离子浓度增大，使得平衡正向移动，从而析出氯化钠晶体； （3）氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠、水：；反应后的溶液中存在电荷守恒： ，，当装置F吸收较多时，则溶液中主要存在氯化钠和次氯酸钠，则浓度较大，会使得，则溶液的<； （4）①已知，由表，则越大，电极电势越大，所以a>b； ②φ越大，氧化态的氧化性越强；由表，25℃时，其它条件下相同时，增大铁离子浓度，φ越大，的氧化性越强，故为：25℃时，当D或者一定时，增大越大，φ越大，的氧化性越强。 （5）①φ越大，氧化态的氧化性越强；当各离子浓度均为1mol/L时，  v， v，，则此时氧化性，导致反应ⅰ很难正向进行； ②由题干信息，当各离子浓度均为1mol/L时，研究反应进行情况，则烧杯A中的电解质溶液是1mol/LFeCl3和1mol/LFeCl2。 ③使反应ⅰ正向反应能力显著提升，则需要提高或者降低，若只向B烧杯中添加试剂，则该试剂是：加入NaCl固体或NaCl溶液或Na2SO4固体等，使得降低。 思维建模 物质性质实验方案的设计思路 ①明确目标，根据题目要求，找出该题需要解决的最终目标。 ②论证原理，根据探究的目的，需要用哪些原理，如证明某物质具有氧化性，那就需要用氧化还原反应原理。 ③结合信息，合理利用题目中的信息，以便于方便选择仪器和试剂。 ④分析问题，根据上述目标，结合题目所给信息，分析解决该问题可能涉及的所学知识，即利用所学知识，分析解决该问题。 ⑤注意细节，在解决该类问题时，注意分析实验原理是否正确可行，实验操作是否安全合理，实验步骤是否简单方便，实验现象是否突出明显。 【变式训练1】（2025·广东汕头·三模）性质活泼，可以和许多物质发生反应。 Ⅰ．实验室用和反应制备(黄绿色粉末，易与水反应产生)。 已知：(反应剧烈，温度高时会产生副产物) （1）上述装置正确的连接顺序是： 。 A→___________→___________→___________→B→C(必要时可重复使用) （2）装置A中装溶液的仪器名称为 。饱和溶液的作用 。 Ⅱ．常温下和水反应缓慢，反应时，条表面缓慢产生少量气泡，数分钟后反应停止，未收集到气体，镁条表面失去光泽。 查阅资料：与水反应时，表面覆盖了致密的导致反应缓慢；和可以加快Mg与水反应。 同学们为了验证和对与水反应的促进作用，用与水反应后的条与4种盐溶液进行对比实验，结果如下。 实验序号 a b c d 盐溶液(均为) NaCl 溶液起始 5.1 8.3 7.0 7.8 30min时产生气体体积/mL 1.5 0.7 <0.1 1.4 气体的主要成分 30min时镁条表面情况 大量固体附着(固体可溶于盐酸) （3）根据的沉淀溶解平衡可解释和的作用。在水中存在的沉淀溶解平衡可用离子方程式表示为 。 （4）经检验，a中还生成少量其他气体，可进一步证明促进与水反应，检验该气体的方法是 。 （5）上表中能够说明对与水反应起促进作用的证据是 。 （6）b、d所得固体中还检验出碱式碳酸镁[用表示]，写出生成该固体的离子方程式 。 （7）综合实验a-d可以得到的结论是：和都能与作用加快与水反应， ； (补充两点)。 【答案】（1）DEC （2）分液漏斗 除去氧气 （3） （4）用湿润的红色石蕊试纸接触气体，试纸变蓝则有产生 （5）时实验产生的气体体积远大于实验 （6） （7）同浓度时，的作用大于 和共同存在时促进作用并未叠加 【分析】由实验装置图可知，装置A中亚硝酸钠饱和溶液与硫酸铵饱和溶液共热反应制备氮气，装置D为空载仪器，做安全瓶，起防倒吸的作用，装置E中盛有的硫酸亚铁饱和溶液用于吸收氧气，防止氧气干扰实验，装置C中盛有的浓硫酸用于干燥氮气，装置B中氮气与镁共热反应制备氮化镁，装置C中盛有的浓硫酸吸收水蒸气，防止水蒸气进入装置B中导致氮化镁水解，则装置的连接顺序为A→D→E→C→B→C。 【解析】（1）由分析可知，装置的连接顺序为A→D→E→C→B→C，故答案为：DEC； （2）由实验装置图可知，装置A中装亚硝酸钠溶液的仪器为分液漏斗；由分析可知，装置E中盛有的硫酸亚铁饱和溶液用于吸收氧气，防止氧气干扰实验，故答案为：分液漏斗；除去氧气； （3）氢氧化镁难溶于水，在溶液中存在如下溶解平衡：，故答案为：； （4）氯化铵在溶液中水解生成一水合氨和盐酸，水解生成的盐酸与镁反应生成氯化镁和氢气，盐酸浓度减小，导致水解平衡右移，反应生成的一水合氨浓度过大会发生分解生成氨气，反应生成的氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则检验氨气的方法为用湿润的红色石蕊试纸接触气体，试纸变蓝则有氨气产生，故答案为：用湿润的红色石蕊试纸接触气体，试纸变蓝则有产生； （5）由表格数据可知，实验b用到的盐溶液为碳酸氢钠溶液，实验c中用的盐溶液为氯化钠溶液，两溶液中阳离子相同，30分钟内，实验b产生的气体体积远大于实验c，说明碳酸氢根离子对镁与水反应起促进作用，故答案为：30min时实验b产生的气体体积远大于实验c； （6）b、d所得固体中还检验出碱式碳酸镁是因为溶液中的碳酸氢根离子与氢氧化镁反应生成碱式碳酸镁、碳酸根离子和水所致，反应的离子方程式为，故答案为：； （7）综合实验a-d可以得到的结论是溶液中铵根离子、碳酸氢根离子都能与氢氧化镁反应使氯化铵的水解平衡右移，增大溶液中的氢离子浓度，加快镁与水反应；实验a、实验b与实验c对比得到的结论是溶液中同浓度的铵根离子作用大于碳酸氢根离子；实验a和实验d对比得到的结论是铵根离子和碳酸氢根离子同时存在时促进作用并未叠加，故答案为：同浓度时，的作用大于；和共同存在时促进作用并未叠加。 【变式训练2】（2025·广东珠海·一模）苯酚能与形成的紫色配合物，该过程属于可逆反应。某小组同学探究铁离子与苯酚的反应。 （1）配制100mL0.1mol/L苯酚溶液，需要用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。 （2）探究铁盐种类和pH对苯酚与显色反应的影响。查阅资料： ⅰ.对苯酚与的显色反应无影响； ⅱ.小组同学得出猜想对与苯酚的显色反应有抑制作用，从化学平衡角度解释其原因是 。 ⅲ.对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与浓度在一定范围内成正比。 提出猜想：猜想1：对苯酚与的显色反应有影响 猜想2：对苯酚与的显色反应有影响 进行实验：常温下，用盐酸调节pH，配制得到pH分别为a和b的0.1mol/L溶液()；用硫酸调节pH，配制得到pH分别为a和b的0.05mol/L溶液。取4支试管各加入5mL0.1mol/L苯酚溶液，按实验1~4分别再加入0.1mL含的试剂，显色10min后用紫外-可见分光光度计测定该溶液的吸光度(本实验条件下，pH改变对水解程度的影响可忽略)。 序号 含的试剂 吸光度 0.1mol/L溶液 0.05mol/L溶液 1 / A1 2 / A2 3 / A3 4 / A4 结果讨论：实验结果为 ①根据实验结果，小组同学认为此结果不足以证明猜想“对与苯酚的显色反应有抑制作用”成立的理由是 。 ②为进一步验证猜想，小组同学设计了实验5和6，补充下表中试剂M为 。 序号 含Fe的试剂 再加入的试剂 吸光度 0.1mol/L溶液 0.05mol/L溶液 5 / NaCl固体 A5 6 / 试剂M A6 ③根据实验1~6的结果，小组同学得出猜想1不成立，猜想2成立，且对苯酚与的显色反应起抑制作用，得出此结论的实验依据是：、A1 A6(填“>”、“<”或“=”)。 （3）通过以上实验结论分析：与苯酚相比，对羟基苯甲酸与溶液发生显色反应 。(填“更容易”或“更难”) （4）实验室中常用某些配合物的性质进行物质的检验，请举一例子并说明现象 。 【答案】（1）100mL容量瓶 （2）铁离子与苯酚的显色时，存在反应，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，的浓度减小，溶液颜色变浅 氯离子或硫酸根对苯酚与铁离子的显色反应也有影响 硫酸钠 > （3）更难 （4）的检验：在溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液变为红色 【分析】苯酚能与Fe3+形成[Fe(C6H5O)6]3-的紫色配合物，该过程属于可逆反应，某小组同学探究铁离子与苯酚的反应，铁离子与苯酚的显色时，存在反应Fe3++6C6H5OH [Fe(C6H5O)6]3−+6H+，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，[Fe(C6H5O)6]3−的浓度减小，溶液颜色变浅，为进一步验证氯离子或硫酸根对苯酚与铁离子显色反应也有影响，实验5和实验6中改变氯离子或硫酸根的浓度。 【解析】（1）配制苯酚溶液，需要用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶 、胶头滴管； （2）小组同学得出猜想H+对与苯酚的显色反应有抑制作用，从化学平衡角度解释其原因是：铁离子与苯酚的显色时，存在反应Fe3++6C6H5OH [Fe(C6H5O)6]3−+6H+，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，[Fe(C6H5O)6]3−的浓度减小，溶液颜色变浅； ①根据实验结果，小组同学认为此结果不足以证明猜想“H+对与苯酚的显色反应有抑制作用”成立的理由是：氯离子或硫酸根对苯酚与铁离子的显色反应也有影响； ②为进一步验证氯离子或硫酸根对苯酚与铁离子显色反应也有影响，实验5和实验6中改变氯离子或硫酸根的浓度，由表格可知，溶液总体积不变的情况下，实验5加入氯化钠固体改变氯离子的浓度，实验6需要改变硫酸根的浓度，则试剂M为硫酸钠； ③根据实验1~6的结果，小组同学得出猜想1不成立，猜想2成立，说明氯离子对苯酚与铁离子的显色反应没有影响，即A5= A3；若对苯酚与的显色反应起抑制作用，则A1＞A6； （3）H+对与苯酚的显色反应有抑制作用，对羟基苯甲酸中-COOH的电离导致溶液中c(H+)增大，抑制酚羟基的电离，所以与苯酚相比，对羟基苯甲酸与FeCl3溶液发生显色反应更难； （4）实验室中常用某些配合物的性质进行物质的检验，如与SCN-形成配合物，可用于的检验：在溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液变为红色。 考点二 反应产物、反应原理探究类实验 知识点1反应产物确定的思路 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 知识点2反应原理探究题的解题步骤 得分速记 文字表述题的各种答题规范 （1）沉淀洗涤是否完全的检验答题模板 取少许最后一次洗涤液，滴入少量……溶液(试剂)，若……(现象)，表示已经洗涤完全。 解答此类题目要注意四个得分点：取样＋试剂＋现象＋结论。 取样 要取“少许最后一次”洗涤液 试剂 选择合理的试剂 现象 需有明显的现象描述 结论 根据现象得出结论 （2）实验操作的原因、目的、作用的答题要点 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：需有明确的结论、判断、理由 （3）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…… 按“现象＋结论”格式描述，忌现象结论不分、由理论推现象、指出具体生成物的名称 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 （4）试剂的作用的答题模板 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 考向 反应产物、反应原理探究类实验 例2（2025·广东深圳·一模）盐与酸的反应是水溶液中常见的反应，某学习小组展开相关探究。 I．碳酸氢钠片抗酸容量(σ)的测定 （1）碳酸氢钠片能中和过多的胃酸(主要成分是HCl)，小组同学测定其抗酸容量的实验步骤如下： a．配制100mL0.2mol·L-1的盐酸溶液； b．称取mg碳酸氢钠片，溶于20mL水中，用上述盐酸溶液滴定至pH=3。 已知：碳酸氢钠片的抗酸容量是指用盐酸溶液滴定碳酸氢钠片水溶液至pH=3时，单位质量的碳酸氢钠片所消耗的盐酸的物质的量，即σ=。 ①步骤a需4mol·L-1盐酸的体积为 mL(保留1位小数)。 ②若步骤b中消耗盐酸的体积为VmL，则σ= mol·g-1。 ③以上实验步骤中，不需要用到的图中的实验仪器有 (填字母)。 Ⅱ．Na2HPO4—KH2PO4混合溶液抗酸能力的探究 【查阅资料】 ⅰ．抗酸能力是指溶液在加入少量酸(如HCl)后，其pH值基本保持不变的能力。加入酸的量相等时，溶液的pH变化越小，抗酸能力越强。 ⅱ．NapHPO4-KH2PO4混合溶液具有的抗酸能力，且能力大小与[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]、有关。 ⅲ．25℃，H3PO4的各级电离平衡常数分别为pKa1=2.2，pKa2=7.2，pKa3=12.7(pKa=-lgKa)。 【实验探究1】小组设计实验探究相同时，[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]对混合溶液抗酸能力的影响，溶液配制方案如表。分别向溶液1、溶液2、溶液3中滴加0.1mol·L'盐酸，溶液的pH随加入盐酸滴数的变化情况如图所示。 溶液序号 组成 体积/mL 1 0.2mol·L-1NaCl溶液 10 2 0.2mol·L-1Na2HPO4溶液 5 0.2mol·L-lKH2PO4溶液 5 3 0.06mol·L-1Na2HPO4溶液 5 0.06mol·L-1KH2PO4溶液 5 （2）①已知A点时，=1，则此时溶液的pH= 。向溶液2中加入8滴0.1mol-1盐酸，发生反应的离子方程式为 。 ②实验显示，NaCl溶液不具有抗酸能力；当相同时，[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]越大，混合溶液的抗酸能力越强，则曲线b表示溶液 (填溶液序号)。 【实验探究2】小组继续探究[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]相同时对混合溶液抗酸能力的影响，实验方案如表： 溶液 序号 试剂体积/mL pH 加入24滴0.1mol·L-1 盐酸后的pH 0.2mol·L-l NaKH2PO4溶液 0.2mol·L-l KH2PO4溶液 4 9 1 A1 A4 5 8 x A2 A5 6 5 5 A3 A6 （3）①表中x= 。 ②实验结果显示，当[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]相同时，越大，溶液的抗酸能力越强，能支撑该结论的实验结果是 (用含A1、A2、A3、A4、A5、A6的关系式表示)。 【答案】（1）5.0 BD （2）7.2 +H+= 3 （3）2 (A1-A4)<(A2-A5)<(A3-A6) 【分析】控制变量的实验探究中要注意变量的唯一性，通过控制变量进行对比实验研究某一因素对实验结果的影响； 【解析】（1）①根据稀释前后HCl物质的量不变，可知步骤a需4mol•L-1盐酸的体积为。 ②已知：碳酸氢钠片的抗酸容量是指用盐酸溶液滴定碳酸氢钠片水溶液至pH=3时，单位质量的碳酸氢钠片所消耗的盐酸的物质的量，即σ=，则若步骤b中消耗盐酸的体积为VmL，则σ=。 ③步骤b涉及碳酸氢钠的溶解，以及滴定操作，故需要用到图中所示仪器中的100mL容量瓶、胶头滴管、锥形瓶、酸式滴定管。不需要用到的图中的实验仪器有B蒸发皿、D分液漏斗； （2）①已知Ka2=10-7.2，已知A点时，=1，则，则此时溶液的pH=7.2。向溶液2中加入8滴0.1mol-1盐酸，和氢离子结合成弱酸根离子：+H+=； ②实验结果显示，NaCl溶液不具有抗酸能力，加入盐酸后，c曲线pH变化最大，即曲线c表示溶液1；当相同时，[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]越大，混合溶液的抗酸能力越强，则曲线b表示溶液3、曲线a表示溶液2； （3）①探究[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]相同时对混合溶液抗酸能力的影响，根据实验数据可知，[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]应相同，故表中x=2； ②Na2HPO4溶液体积越大，KH2PO4溶液体积越小，越大，若实验结果显示，当[c(Na2HPO4)+c(KH2PO4)]相同时，越大，溶液的抗酸能力越强，能支撑该结论的实验结果是(A1-A4)＜(A2-A5)＜(A3-A6)。 思维建模 设计实验方案时注意的问题 （1）实验方案要可行。要尽量避免使用高压和特殊催化剂等实验室难以达到的条件,实验方案要简单易行。 （2）实验顺序要科学。要对各个实验步骤进行统一的规划和安排,保证实验准确且高效。同时要减少副反应的发生和避免实验步骤间的干扰。 （3）实验现象要直观。如“证明醋酸是弱电解质”的实验,可配制一定浓度的CH3COONa溶液,用pH试纸测溶液的pH,通过测定的结果pH>7从而得出结论,既操作简便又现象明显。 （4）实验结论要可靠。要反复推敲实验步骤和多方论证实验结果,保证实验结论准确可靠。 【变式训练1】（2025·广东广州·二模）弱酸及其盐的混合溶液是常见的缓冲溶液，如醋酸(用HAc表示)、醋酸钠(用NaAc表示)混合溶液。缓冲溶液具有能够缓解少量外来酸、碱或水产生的影响，维持溶液pH不发生明显变化的能力。 Ⅰ．某小组同学通过加入等量盐酸，研究25℃下NaAc、HAc混合溶液缓冲能力的影响因素。 （1）配制的NaAc溶液，需要醋酸钠晶体(，)的质量为 g，该过程用到的仪器有 (填字母)。 A．   B．   C．    D． （2）探究NaAc、HAc混合溶液总浓度对缓冲能力的影响。 用浓度均为的NaAc和HAc溶液按下表配制总体积相同的系列溶液，分别加入的盐酸，测得加盐酸前后pH如下表。 序号 加盐酸前pH 加盐酸后pH 1 0 0 20.00 7.00 x 2 2.50 2.50 15.00 4.76 4.67 3 5.00 5.00 10.00 4.76 4.72 ①实验测得x与理论计算一致， 。 ②实验2、3加盐酸前后pH变化明显小于实验1的原因是 (用离子方程式表示)。 ③由实验2、3加盐酸前后pH变化可知，NaAc、HAc混合溶液总浓度越大，缓冲能力越 (填“强”或“弱”)。 （3）探究NaAc、HAc混合溶液中不同配比对缓冲能力的影响。 提出猜想：混合溶液中越大，缓冲能力越强。 设计实验、验证猜想：参照（2）进一步实验。 序号 加盐酸前pH 加盐酸后pH 4 1.00 9.00 10.00 3.80 3.67 5 2.00 8.00 10.00 4.16 4.09 6 10.00 5.36 5.30 ① 。 ②甲同学根据实验4、5和6认为猜想成立，乙同学根据实验 和 认为猜想不足以成立。 ③经查阅资料，其他条件相同下，混合溶液中越接近l，缓冲能力越强。 Ⅱ．缓冲溶液在络合滴定法测定金属离子浓度中具有广泛应用。 （4）利用测定ZnO的纯度，滴定反应为，需维持滴定过程中。 准确称取ZnO固体a g于锥形瓶中，加足量盐酸溶解，配制成250mL溶液，从中取25.00mL，加入指示剂和20mL缓冲溶液，滴定至终点消耗溶液V mL。 ①下列缓冲溶液的pH均约为5，其中缓冲能力最强的是 (填字母)，原因是 。 A．、混合溶液 B．、混合溶液 C．、混合溶液 ②测定结果：ZnO(摩尔质量为)晶体的纯度为 (用、a、c、V表示)。 【答案】（1）13.6 BC （2）2.00 强 （3）8.00 3 6 （4）B B中n(盐)：n(酸)最接近且混合溶液总浓度最大 【分析】配制一定物质的量浓度的溶液，所需的步骤有计算、称量、溶解（冷却）、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签； 控制变量的实验探究中要注意变量的唯一性，通过控制变量进行对比实验研究某一因素对实验结果的影响； 【解析】（1）配制的NaAc溶液，需要醋酸钠晶体(，)的质量为，该过程用到的仪器有胶头滴管、烧杯、托盘天平、药匙、玻璃棒、100mL容量瓶，故选BC； （2）①的盐酸加入20.00mL的水，得到溶液中氢离子浓度为，则pH=2。 ②实验2、3加盐酸前后pH变化明显小于实验1的原因是存在平衡，加入盐酸后，氢离子和醋酸根离子结合为弱酸醋酸。 ③由表，实验2、3加盐酸前后pH变化分别为0.09、0.04，则NaAc、HAc混合溶液总浓度越大，缓冲能力越强； （3）①由表，醋酸钠、醋酸溶液总体积为10.00mL，当=4:1时，8.00。 ②结合表中数据，实验3和6加盐酸前后pH变化分别为0.04、0.06，不能说明混合溶液中越大，缓冲能力越强。 （4）①由（2）、（3）的实验结论：NaAc、HAc混合溶液总浓度越大，缓冲能力越强；其他条件相同下，混合溶液中越接近l，缓冲能力越强。则下列缓冲溶液的pH均约为5，其中缓冲能力最强的是B，原因是B中n(盐)：n(酸)最接近且混合溶液总浓度最大。 ②结合滴定反应为和数据，ZnO晶体的纯度为。 【变式训练2】（2024·广东梅州·模拟预测）某研究性学习小组探究硫的化合物的制备和性质。 Ⅰ．制备二氧化硫 用70%的浓硫酸与固体反应制备气体。 （1）制备气体最合适的发生装置是 (填写字母)。 Ⅱ．制备硫代硫酸钠 已知：硫代硫酸钠易与酸反应。 反应原理： 室温时，往、混合溶液中均匀通入气体，一段时间后，溶液中有大量黄色浑浊物出现，然后浑浊物开始由黄变浅，当混合溶液pH接近于7时，停止通入气体。 （2）制备反应分三步进行 反应i：； 反应ii：； 反应iii的化学方程式为 。 （3）当pH值接近于7时，停止通入的原因是 。 Ⅲ．探究浓度对反应速率的影响 相同温度下，按下表中的体积将溶液、溶液与蒸馏水温合，并采集反应后浑浊度传感器数据。 实验标号 V(蒸馏水)/mL A 1.5 3.5 10 B 2.5 3.5 9 C 3.5 3.5 8 D 3.5 2.5 9 E 3.5 1.5 10 通过实验绘制出的浑浊度随时间变化关系如图所示： （4）①实验 (实验标号)探究H2SO4溶液浓度对反应速率的影响。 ②请在图中画出实验对应的曲线 。 Ⅳ．探究性质 资料： （5）在酸性溶液中氧化I-，反应为： 。 向某浓度的过量酸性溶液(含淀粉)中通入一定量SO2后，停止通气，刚开始时溶液无明显变化，t秒后溶液突然变蓝。 某实验小组提出假设：t秒前生成了，但继续与溶液中的反应，且该反应速率较快，故溶液没有立刻变蓝，是由于与反应SO2+I2+2H2O=2I—+SO+4H+ （6）为验证该实验小组的假设合理，设计下面实验： 操作：向变蓝色的溶液中 ；可观察到现象为：蓝色迅速消失，一段时间后再次变蓝。 应用：写出一个SO2相关性质在日常生活生产中的用途 。 【答案】（1）C （2） （3）二氧化硫继续通入会反应生成亚硫酸，而硫代硫酸钠易与酸反应，故减少硫代硫酸钠的损失 （4）C、D、E （5） （6）通入少量的二氧化硫 加入葡萄酒中防止葡萄酒被氧化 【分析】本实验通过先制取二氧有化硫，再利用二氧化硫和碳酸钠、硫酸钠反应生成硫代硫酸钠，再探究硫代硫酸钠的性质，结合浓度对硫代硫酸钠溶液与酸反应的反应速率的影响和硫代硫酸钠的还原性。 【解析】（1）制取二氧化硫为固液不加热装置，亚硫酸钠溶于水不能使用启普发生器，故选C。 （2）反应iii的化学方程式可以由总反应减去反应i、ii得到，化学方程式为。 （3）二氧化硫继续通入会反应生成亚硫酸，而硫代硫酸钠易与酸反应，故减少硫代硫酸钠的损失。 （4）通过控制变量法来探究H2SO4溶液浓度对反应速率的影响，C、D、E中溶液总体积和硫代硫酸钠相同水和硫酸的不一样，故实验C、D、E探究H2SO4溶液浓度对反应速率的影响。实验C中稀硫酸的体积大于实验D，说明稀硫酸溶液浓度大于实验D,反应速率大于D，故对应的曲线为 （5）在酸性溶液中氧化I-，生成碘单质，根据得失电子守恒可得。 （6）继续与溶液中的反应，且该反应速率较快，故溶液没有立刻变蓝，现在溶液为蓝色，验证猜想，应该通入二氧化硫，观察溶液是否褪色；二氧化硫具有还原性，加入葡萄酒中防止葡萄酒被氧化。 1．（2025·广东·高考真题）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）dab （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 【解析】（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，趁热过滤至另一烧杯中，将滤液静置，使其缓慢冷却结晶，待滤液完全冷却后滤出晶体，并用少量蒸馏水洗涤，故操作编号为dab； （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。 2．（2024·广东·高考真题）含硫物质种类繁多，在一定条件下可相互转化。 （1）实验室中，浓硫酸与铜丝反应，所产生的尾气可用 (填化学式)溶液吸收。 （2）工业上，烟气中的可在通空气条件下用石灰石的浆液吸收，生成石膏。该过程中， (填元素符号)被氧化。 （3）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：(Ⅰ)。兴趣小组在实验室探究溶液的浓度对反应(Ⅰ)的反应速率的影响。 ①用固体配制溶液，以滴定法测定其浓度。 i．该过程中用到的仪器有 。 ii．滴定数据及处理：溶液，消耗盐酸(滴定终点时，转化为)，则 。 ②实验探究：取①中的溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液，分别加入硫酸钙固体，反应后，过滤，取滤液，用盐酸参照①进行滴定。记录的部分数据如下表(忽略水解的影响)。 序号 a 100.0 0 b 80.0 x 则 ，测得的平均反应速率之比 。 （4）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  将硫酸钙()加入溶液中，在和搅拌条件下，利用计测得体系的随时间的变化曲线如图。 ②分析讨论  甲同学根据后不改变，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。 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。 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： 。 【答案】（1）NaOH（其他合理答案也可） （2）S （3）BD 20.0 6：5 （4）过量稀盐酸 有气体产生 BaCl2溶液 将最少硫酸钙加入溶液中，在和搅拌条件下，利用计测得体系的，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 【分析】探究反应(Ⅰ)中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； 探究反应平衡的建立，利用水解呈碱性的性质，通过测定pH来判断离子浓度的变化情况，从而判断反应是否平衡。 【解析】（1）浓硫酸与铜丝反应方程式为：，所产生的尾气为SO2，可用NaOH溶液吸收（其他合理答案也可）； （2）SO2生成石膏（主要成分CaSO4），S元素的化合价由+4价上升到+6价，失去电子，被氧化； （3）①用Na2CO3固体配制溶液，以滴定法测定其浓度，该过程用到下列仪器中的烧杯、酸式滴定管，故选BD；根据离子方程式可知，； ②总体积应相同，x为20.0mL；a中消耗的盐酸体积为，即，同理可得，b中，由于，总体积相同时，； （4）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；由方程式可知，假设正反应100%进行，，质量为0.01mol×136g/mol=1.36g，实验方案为：将最少硫酸钙加入溶液中，在和搅拌条件下，利用计测得体系的，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。 3．（2023·广东·高考真题）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变化，用公式计算获得。 （1）盐酸浓度的测定：移取待测液，加入指示剂，用溶液滴定至终点，消耗溶液。 ①上述滴定操作用到的仪器有 。 A．          B．          C．        D．   ②该盐酸浓度为 。 （2）热量的测定：取上述溶液和盐酸各进行反应，测得反应前后体系的温度值()分别为，则该过程放出的热量为 (c和分别取和，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。 （3）借鉴（2）的方法，甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。 序号 反应试剂 体系温度/ 反应前 反应后 i 溶液 粉 a b ii 粉 a c ①温度：b c(填“>”“<”或“=”)。 ② (选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。 （4）乙同学也借鉴（2）的方法，测量反应的焓变。 查阅资料：配制溶液时需加入酸。加酸的目的是 。 提出猜想：粉与溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在粉和酸的反应。 验证猜想：用试纸测得溶液的不大于1；向少量溶液中加入粉，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。 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 。 （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 。 【答案】（1）AD 0.5500 （2） （3）> 或 （4）抑制水解 将一定量的粉加入一定浓度的溶液中反应，测量反应热，计算得到反应的焓变；根据（3）中实验计算得到反应的焓变；根据盖斯定律计算得到反应的焓变为 （5）燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等) 【解析】（1）①滴定操作时需要用的仪器有锥形瓶、酸式滴定管、碱式滴管、铁架台等，故选AD； ②滴定时发生的反应为HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O，故，故答案为0.5500； （2）由可得Q＝××(50mL＋50mL)×(T1－T0)＝，故答案为； （3）溶液含有溶质的物质的量为0.02mol，粉和粉的物质的量分别为0.021mol、0.01 mol，实验i中有0.02 mol CuSO4发生反应，实验ii中有0.01mol 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，；若按实验ii进行计算，，故答案为：>；或； （4）易水解，为防止水解，在配制溶液时需加入酸；用试纸测得溶液的不大于1说明溶液中呈强酸性，向少量溶液中加入粉，溶液颜色变浅的同时有气泡即氢气产生，说明溶液中还存在与酸的反应，其离子方程式为；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溶液与的反应，故可将一定量的粉加入一定浓度的溶液中反应，测量反应热，计算得到反应的焓变；根据（3）中实验计算得到反应的焓变；根据盖斯定律计算得到反应的焓变为，故答案为：抑制水解；；将一定量的粉加入一定浓度的溶液中反应，测量反应热，计算得到反应的焓变；根据（3）中实验计算得到反应的焓变；根据盖斯定律计算得到反应的焓变为； （5）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、放射火箭等都是化学能转化热能的应用，另外铝热反应焊接铁轨也是化学能转化热能的应用，故答案为：燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等)。 4．（2025·北京·高考真题）化学反应平衡常数对认识化学反应的方向和限度具有指导意义。实验小组研究测定“”平衡常数的方法，对照理论数据判断方法的可行性。 （1）理论分析 ①易挥发，需控制生成较小。 ②根据时分析，控制合适，可使生成较小；用浓度较大的溶液与过量反应，反应前后几乎不变；，仅需测定平衡时溶液和。 ③与水反应的程度很小，可忽略对测定干扰；低浓度挥发性很小，可忽略。 （2）实验探究 序号 实验内容及现象 I ，将溶液()与过量混合，密闭并搅拌，充分反应后，溶液变为黄色，容器液面上方有淡黄色气体。 Ⅱ ，将溶液()与过量混合，密闭并搅拌，反应时间与I相同，溶液变为淡黄色，容器液面上方未观察到黄色气体。 Ⅲ 测定I、Ⅱ反应后溶液的；取一定量反应后溶液，加入过量固体，用标准溶液滴定，测定。 已知：；和溶液颜色均为无色。 ①Ⅲ中，滴定时选用淀粉作指示剂，滴定终点时的现象是 。用离子方程式表示的作用： 。 ②I中，与反应前的溶液相比，反应后溶液的 (填“增大”、“减小”或“不变”)。平衡后，按计算所得值小于的K值，是因为挥发导致计算时所用 的浓度小于其在溶液中实际浓度。 ③Ⅱ中，按计算所得值也小于的K值，可能原因是 。 （3）实验改进 分析实验I、Ⅱ中测定结果均偏小的原因，改变实验条件，再次实验。 控制反应温度为，其他条件与Ⅱ相同，经实验准确测得该条件下的平衡常数。 ①判断该实验测得的平衡常数是否准确，应与 值比较。 ②综合调控和温度的目的是 。 【答案】（2）滴入最后半滴标准溶液，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复 增大 实验Ⅱ的浓度低于实验Ⅰ，反应相同时间下，实验Ⅱ未达到平衡状态，导致溶液中偏低，计算的K值偏小 （3）40℃下的理论K 使反应更快的达到平衡状态，使Br2处于溶解平衡且挥发最少的状态，从而准确测定K值。 【分析】平衡常数表达式：，控制pH可调节c(Br2)大小。使用过量MnO2和浓KBr溶液，确保c(Br–)几乎不变。因c(Mn2+) = c(Br2)，只需测定平衡时的pH和c(Br2)即可计算K。 干扰忽略：Br2与水反应、HBr挥发对实验影响可忽略。 【解析】（2）①淀粉遇I2显蓝色，I2被Na2S2O3消耗后蓝色消失，故滴定终点现象：滴入最后半滴标准溶液，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复； KI的作用：将Br2转化为I2，便于滴定测定Br2浓度。离子方程式：； ②该反应消耗生成水，pH增大；因为Br2挥发导致实测c(Br2)偏小，根据题目信息可知，，则计算时所用的浓度小于其在溶液中实际浓度； ③实验Ⅱ液面上方未观察到黄色气体，说明不是由于Br2挥发导致实测c(Br2)偏小，题目已知信息③也说明了与水反应的程度很小，可忽略对测定干扰；低浓度挥发性很小，可忽略，对比实验Ⅰ和Ⅱ可知，实验Ⅱ的pH更大，且反应后溶液为淡黄色，则可能原因是，实验Ⅱ的浓度低于实验Ⅰ，反应相同时间下，实验Ⅱ未达到平衡状态，导致溶液中偏低，计算的K值偏小； （3）①平衡常数准确性验证：应与40℃下的理论K值比较，因为K值只与温度有关，（题目给出25℃的K，需查阅40℃的文献值）。 ②实验Ⅰ和实验Ⅱ反应时间相同，实验Ⅰ由于过大，反应速率过快，Br2挥发导致计算的K值小，实验Ⅱ由于过小，反应速率过慢，未达平衡状态，导致计算的K值小，故综合调控和温度的目的是使反应更快的达到平衡状态，使Br2处于溶解平衡且挥发最少的状态，从而准确测定K值。 1 / 29 学科网（北京）股份有限公司 $