题型05 实验探究（期末真题汇编，北京专用）高三化学上学期

题型05 实验探究 1．(24-25高三上·北京·期末)某小组研究84消毒液和医用酒精的反应，进行实验。 实验装置和试剂 编号 试剂A 实验操作 实验现象 Ⅰ 10mL医用酒精(过量) 恒温27℃，将试剂A缓慢滴入5mL 84消毒液中，10min全部加完。用pH计检测pH的变化，同时观察试纸的变化。 Ⅰ中试纸3min时变为蓝色，Ⅱ中试纸8min时变为蓝色。 混合溶液的pH变化如图所示： Ⅱ 10mL蒸馏水 (1)检验反应产物 ①Ⅰ中生成使湿润的淀粉试纸变为蓝色的，的颜色是 。 ②证实Ⅰ中生成了。 实验Ⅲ  a．取Ⅰ中医用酒精全部加入后的溶液于试管中，每隔一段时间用玻璃棒蘸取溶液滴于淀粉试纸上，至试纸不变色。 b．再向试管中加入新制的，振荡后加热，生成砖红色沉淀。 c．将84消毒液滴于淀粉试纸上，试纸变为蓝色。 ⅰ．a的目的是 。 ⅱ．b中生成砖红色沉淀反应的化学方程式是 。 ③对比Ⅰ、Ⅱ中溶液的pH变化，可知Ⅰ中反应生成，而湿润的淀粉试纸仍变为蓝色，从速率的角度解释其原因： 。 ④Ⅰ中与溶液反应的化学方程式是 。 (2)某同学认为Ⅰ中淀粉试纸变蓝比Ⅱ中快，还可能因为医用酒精中溶有更多的。在乙醇中的溶解度比在蒸馏水中的大，原因是 。 (3)研究与84消毒液反应的产物。 实验Ⅳ  向锥形瓶中加入5mL84消毒液，缓慢加入10mL40%乙醛溶液，至200min时，瓶口的湿润的淀粉试纸一直未变蓝，溶液底部出现黄色油状液体，经检验主要成分为。 证实中含有氯原子的实验操作及现象：取几滴于试管中，加入2mL5%溶液，振荡后加热，反应一段时间后停止加热，静置，分层， 。 (4)综上，生活中不能将84消毒液和医用酒精混合使用，原因是 (答2条)。 2．(23-24高三上·北京通州区·期末)某小组实验探究不同条件下KMnO4和NaNO2溶液的反应。 已知：ⅰ、在一定条件下可能被还原为溶液(绿色)、(棕黑色)、(无色)。 ⅱ、浓碱条件下，可被还原为。 ⅲ、在水中为白色沉淀。 实验 物质a 实验现象 Ⅰ ①6滴饱和 ②3滴 紫色溶液变浅至无色 Ⅱ ①6滴饱和 ②3滴 加热一段时间后，溶液逐渐变为绿色 Ⅲ ①6滴饱和 ②3滴 加热一段时间后，溶液中产生棕黑色沉淀 (1)实验I中，还原产物为 。 (2)小组同学对实验Ⅱ中得到绿色溶液的原因提出以下假设： 假设一：被溶液中的原为。 假设二： 。 甲同学补做了实验 (填操作和现象)，证明假设一不成立。 (3)实验Ⅲ中反应得到棕黑色沉淀的离子方程式是 。 该小组同学对反应后的溶液进行进一步的探究： 序号 实验操作 实验现象 Ⅳ 取I反应后的溶液，逐滴加入稀溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 V 取Ⅱ反应后的溶液，逐滴加入溶液 溶液绿色逐渐消失，有棕黑色沉淀生成，再继续滴加溶液，棕黑色沉淀消失，溶液变为无色 (4)实验中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式是 。 (5)根据实验V中现象推测，实验Ⅱ中的反应物 过量，结合离子方程式解释“继续滴加溶液沉淀消失”的原因是 。 (6)综合上述实验分析，影响氧化性的主要因素是 。 3．(23-24高三上·北京石景山区·期末)某兴趣小组模拟工业制取FeCl3，并对其性质进行探究。 资料：ⅰ．无水FeCl3易潮解，加热易升华。ⅱ．Fe3+与SO可以形成红色配离子。 Ⅰ．FeCl3的制取(夹持装置略) 实验ⅰ：    (1)A为氯气发生装置，A中的反应方程式是 (锰被还原为Mn2+)。 (2)装置F中的试剂是 。 Ⅱ． FeCl3性质探究 将实验ⅰ制取的FeCl3固体配成0.1 mol/L FeCl3溶液，进行实验ⅱ和实验ⅲ。 实验ⅱ：将酸化的5 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液与2 mL 0.1 mol/L Na2SO3溶液混合，得到红色溶液，一段时间后红色褪去。 (3)解释实验ⅱ中溶液先变红后褪色的原因 。 (4)降低pH能缩短红色褪去的时间，推测可能的原因 。 实验ⅲ 操作 序号 现象 a 蒸发时，试管内有白雾 b 灼烧时，导出的气体可以使NaBr溶液变黄 c 最终，试管底部留有黑色固体 (5)结合化学方程式，解释a中的实验现象 。 (6)小组成员对b中的现象进行探究。向得到的黄色溶液中加入苯，振荡静置，上层溶液呈黄色，取上层黄色溶液加入淀粉KI溶液，溶液变蓝，甲同学推测实验ⅲ灼烧过程中FeCl3分解产生了Cl2，乙同学认为需要排除FeCl3被苯萃取的影响，并通过实验证实了甲同学的推测，乙同学的验证过程及现象是 。 (7)将c中黑色固体溶于浓盐酸，无气泡产生，小组同学判断黑色固体中含有正二价铁，其理由是 。 4．(23-24高三上·北京东城区·期末)资料表明Co2+还原性很弱，某小组同学为实现，进行如下探究。 (1)理论分析：氧化半反应一般很难发生。从平衡移动的角度来看，降低c(Co3+)或 均能促进Co2+失电子，提高其还原性。 【实验】① ② 已知：ⅰ．，； ⅱ．HNO2不稳定，易分解： (2)②是①的对照实验，目的是 。 (3)经检验，橙红色溶液中存在。经分析，①中能实现的原因是Co3+形成配离子，且的氧化性被提高。 a．解释Co3+能与形成配位键的原因： 。 b．结合还原半反应解释的氧化性被提高的原因： 。 【实验Ⅱ】 ③ ④ 已知：Co(OH)2 (粉红色)和Co(OH)3 (棕黑色)的Ksp分别是10-14.2和10-43.8。 (4)对比③④可知，本实验条件下还原性：Co(OH)2 Co2+ (填“＞”或“＜”)。 (5)分析④中能实现的原因： a．该条件下，Co2+的还原性同时受“c(Co3+)降低”和“c(Co2+)降低”的影响，前者影响更 (填“大”或“小”)。 b．当c(Co2+):c(Co3+)＞1014时，Co2+能被Cl2氧化。结合Ksp计算，④中通入少量Cl2后溶液c(Co2+):c(Co3+)= ，因此能实现转化。 (6)实验启示：通常情况下，为促进低价金属阳离子向高价转化，可将高价阳离子转化为 或 。 5．(23-24高三上·北京大兴区·期末)某小组同学将过量的AgNO3 溶液滴加到饱和氯水中，发现氯水的漂白性出现异常，于是对相关的反应进行了探究。 Ⅰ.发现问题 (1)①氯气与水反应的化学方程式为 。小组同学猜测加入AgNO3溶液后，生成 沉淀，使c(Cl-)降低，c(HClO)增大，氯水漂白性增强，于是进行如下实验。 ②与过量AgNO3溶液反应后，氯水漂白性减弱的实验证据是 。 Ⅱ．查阅资料：AgClO为白色晶体，常温下难溶于水 提出猜想：反应中除生成AgCl外，还有AgClO生成 Ⅲ.实验探究     已知：AgI + I-AgI 编号 实验操作 实验现象 i 向a1试管中加入2 mL浓盐酸，并用湿润的淀粉KI试纸靠近试管口 产生刺激气味的气体，试纸变蓝 ii 向a2试管中加入2 mL饱和KI溶液，振荡，再滴入2滴淀粉溶液 加入饱和KI溶液，白色沉淀变为黄色，振荡后沉淀溶解，滴加淀粉溶液，溶液变蓝。 iii 向另一支试管a3中只加入2 mL饱和KI溶液，振荡，再滴入2滴淀粉溶液，与实验ii放置相同时间 滴入淀粉溶液，无明显变化 (2)操作a的名称是 。 (3)实验i中产生刺激气味的气体，可能的反应方程式是 。 (4)实验ii表明，固体b中含有AgClO，且AgClO的溶解度大于AgI，请结合实验现象进行解释 。 (5)实验iii的作用是 。 (6)综上，过量的AgNO3 溶液滴加到饱和氯水后，氯水漂白性减弱的可能原因是 。 6．(23-24高三上·北京房山区·期末)某学习小组对与的反应进行了研究。 (1)铜与稀硝酸反应的离子方程式为 。 (2)利用如图装置完成与制取氮氧化物的反应。实验过程中可观察到装置B中液面上方为无色气体，C中液面上方为红棕色气体。 ①为排尽整套装置内的空气，先打开弹簧夹，通入 (填化学式)，一段时间后关闭弹簧夹。 ②C中液面上方为红棕色气体，其原因是 (用化学方程式表示)。 (3)学习小组在做铜与硝酸反应的实验时观察到了以下现象：实验Ⅰ中蓝色溶液A遇铜片立即产生气泡，而相同条件下实验Ⅱ中硝酸遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生。实验操作如下： 实验Ⅰ： 实验Ⅱ： 分析蓝色溶液A的成分后，学习小组探究蓝色溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。 ①假设1： (填化学式)对该反应有催化作用。 实验验证：向硝酸中加入少量硝酸铜固体，溶液呈蓝色，放入铜片，无明显变化。 结论：假设1不成立。 ②假设2：对该反应有催化作用。 向A中鼓入数分钟得溶液C，相同条件下，铜片与A、C溶液的反应速率： (填“”“”“”)。实验证明假设2成立。 ③经检验，蓝色溶液A中还含有少量亚硝酸。 设计实验证明也对该反应有催化作用。操作和预期的现象是： 。向含有铜片的溶液B中 。 实验总结：和对铜与硝酸的反应都有催化作用。 (4)请推测与浓硝酸反应中和参与的可能的催化过程： ①  ② 。 7．(23-24高三上·北京海淀区·期末)小组同学探究镁与银氨溶液反应的产物及影响其反应速率的因素。 I．探究镁与银氨溶液反应的产物 【实验1】向溶液中逐滴加入氨水，最终得到无色透明溶液。 【实验2】 (1)实验1中，反应的离子方程式是 。 (2)由实验2-2可证明2-1中有Ag生成，则2-2中加入过量稀硝酸后可观察到的现象是 。 (3)由实验2-3可证明2-1中有生成，则试剂甲、乙分别为 、 (填字母)。 a．稀硝酸　　　　b．稀盐酸　　　　c．溶液　　　d．溶液 (4)经检验，实验2-1中产生的气体有和。 ①检验产生气体中有的操作及现象：将湿润的红色石蕊试纸置于试管口处，观察到 。 ②生成、、的反应可表示为：、 。 II．探究影响镁与银氨溶液反应生成速率的因素 【实验3】用溶液、氨水按照下表所示用量配制好银氨溶液后，放入等量打磨过的镁条，记录收集所用时间。 序号 配制银氨溶液所用试剂 配好的银氨溶液的组成 时间 s 体积 mL 溶液体积 mL 氨水体积 mL 浓度 氨水浓度 3-1 6.00 1.00 1.00 0.25 1.00 600 3-2 4.00 2.50 1.50 0.625 1.00 300 3-3 2.00 4.00 a 1.00 1.00 60 (5)实验3-3中，a= 。 (6)根据上述实验分析，银氨溶液中浓度越大，产生的速率越快的主要原因是 。 III．实验结论与反思 (7)综合上述实验，可知Mg与银氨溶液反应后的产物有Ag、、、、等；小组同学推测氨水浓度也是影响Mg与银氨溶液反应生成Ag的速率的因素。他们的推测 (填“合理”或“不合理”)，理由是 。 8．(24-25高三上·北京丰台区·期末)某小组同学探究Zn与溶液反应的还原产物。 (1)将2g锌片分别插入到20mL不同浓度的溶液中，实验记录如下。 实验 溶液 实验现象 Ⅰ 溶液 锌片立即附着紫红色固体，表面有少量气泡产生，振荡，出现白色浑浊 Ⅱ 溶液 锌片立即附着紫红色固体，表面有少量气泡产生，振荡，出现较多白色浑浊 Ⅲ 溶液 锌片立即附着紫红色固体，表面有少量气泡产生，溶液略显白色浑浊，振荡，白色浑浊消失 资料：CuCl(白色固体)难溶于水，(无色)；，。 ①用离子方程式解释溶液显酸性()的原因 。 ②锌片表面附着的紫红色固体Cu疏松多孔，容易脱落，可能的原因是 。 ③将2g锌片插入到20mL的KCl与盐酸混合溶液()中，一段时间内未观察到气泡。分析实验Ⅰ中产生气泡的主要原因是 。 ④验证白色浑浊物的成分。取实验Ⅰ中白色不溶物，滴入浓氨水，沉淀溶解，得到无色溶液，振荡，溶液逐渐变蓝。用离子方程式解释溶液由无色变为蓝色的原因 。实验证实了白色浑浊物为CuCl。 ⑤实验Ⅲ所得溶液中，被还原的铜元素可能形成2种配离子、，进行以下实验：取实验Ⅲ反应后的溶液，加大量水析出CuCl，从平衡移动角度分析哪种配离子有利于析出CuCl 。 (2)进行实验Ⅳ，继续探究Zn与溶液反应的还原产物。 实验 装置 实验现象 Ⅳ 3min后，碳棒附近开始出现白色浑浊，未检测到Cu 生成白色浑浊的电极反应式为 。 (3)Zn与溶液反应的还原产物不同可能与 有关。 9．(24-25高三上·北京东城区·期末)对比与还原性盐溶液的反应，探究沉淀反应对氧化还原反应的影响。 编号 溶液A 现象 a 溶液 产生大量白色沉淀，溶液变为棕黄色 b 溶液 产生大量黑色沉淀 c 溶液 溶液变为绿色，逐渐产生棕黄色沉淀 已知：不稳定，达到一定浓度时会歧化为和；价铜的沉淀或配离子较稳定，如(白色)，(溶液显棕黄色)等。 (1)证实a中有生成：取a的上清液，滴加 ，溶液变蓝。a中反应的离子方程式是 。 (2)确定b中黑色沉淀的成分：根据和的 不同，进行X射线衍射实验，所得谱图表明，黑色粉末含，不含。 (3)经检测c的棕黄色沉淀中含、、，不含。 [实验1] [实验2] ①可证实棕黄色沉淀中含的实验现象是 。 ②对比实验1和2，解释实验2中未出现红色固体的原因： 。 ③已排除空气的影响。实验2证实棕黄色沉淀中含，不含，理由是 。 (4)已知相同条件时还原性：，但a中发生了氧化还原反应，b中未发生氧化还原反应。推测沉淀反应对的氧化性有影响，基于半反应进行分析。 ①a中加入， ，使半反应正向进行的趋势增大，氧化性增强。 ②已知，，解释b中末发生氧化还原反应的原因：当时， ，使半反应正向进行的趋势减小，氧化性减弱。 10．(24-25高三上·北京朝阳区·期末)某小组同学探究还原提取银的反应过程。 资料：ⅰ．，不溶于氨水；：。 ⅱ．能与S反应生成(黄色)。 (1)制备 实验：向溶液中滴加溶液，产生黑色沉淀，滤出沉淀，洗涤。 ①向黑色沉淀中滴加NaCl溶液，产生白色沉淀。 ⅰ．白色沉淀是 。 ⅱ．小组同学认为不能转化为该白色沉淀，依据是 。 判断黑色沉淀中包裹了或。 ②设计实验可同时除去和：取黑色沉淀， ，得到黑色沉淀。(不选用)溶液) (2)将转化为 实验：将1mL下列试剂加到三份等量的洗净的。黑色沉淀中。 序号 A B C 试剂组成 饱和NaCl溶液5滴浓盐酸 饱和NaCl溶液5滴饱和溶液 饱和NaCl溶液 5滴饱和溶液 5滴浓盐酸 实验现象 无明显变化 黑色沉淀慢慢溶解，试管底部有少量白色沉淀黑色沉淀 溶解(明显比B快)，试管底部有少量白色沉淀 ①分别取B、C反应后的少量溶液，滴加溶液，证明有生成，依据的现象是 。 ②分析黑色沉淀溶解速率的原因。 ⅰ．滤出B、C中白色沉淀，分别加入溶液，溶液呈黄色，反应的离子方程式为 。 ⅱ．B、C反应后，中的银以存在。 a．B中黑色沉淀溶解的原因是 。 b．溶解速率，结合有关反应解释可能的原因： 。 (3)提取Ag：以铁粉为还原剂，可从C中反应后的溶液中提取银。 11．(24-25高三上·北京·期末)某小组同学用下图装置探究与亚铁盐溶液的反应(夹持装置略)。 已知：稀溶液中的水合离子几乎无色；(黄色)。 操作：向0.56g铁粉中迅速加入10mL试剂X，塞紧试管C上的胶塞，立即打开活塞a，待C中铁粉完全溶解后，关闭活塞a，打开活塞b．C中现象如下表。 序号 试剂X C中现象 打开活塞a后 打开活塞b后 Ⅰ 盐酸 有大量气泡产生，铁粉逐渐减少，无色溶液迅速变黄，后逐渐变为浅绿色 溶液逐渐变为浅黄色，产生极少量淡黄色沉淀 Ⅱ 盐酸 有大量气泡产生，铁粉逐渐减少，无色溶液迅速变黄，后逐渐变为浅绿色 溶液逐渐变为黄色，产生少量淡黄色沉淀 Ⅲ 硫酸 有大量气泡产生，铁粉逐渐减少，无色溶液逐渐变为浅绿色 无明显变化 (1)打开活塞b后，B中反应的化学方程式为 。 (2)上述实验中，打开活塞a一段时间后关闭，再打开活塞b，目的是 。 (3)打开活塞a期间，实验Ⅰ~Ⅲ中的现象有相同也有不同。 ①实验Ⅰ、Ⅱ中，试管C中无色溶液均先变黄，再逐渐变为浅绿色。溶液由黄色变为浅绿色的原因是 (用离子方程式表示)。 ②实验Ⅲ中，溶液始终未变黄，可能的原因是 。 (4)经检验，实验Ⅰ、Ⅱ中的淡黄色沉淀为硫单质。甲同学猜想可能是自身发生歧化反应，乙同学通过实验排除了这种可能性，其实验操作及现象为 。 (5)综合上述实验，可以得出的结论是 (结合化学用语说明)。 12．(24-25高三上·北京石景山区·期末)为探究金属铁和铝的钝化现象，某小组同学做了如下探究实验。 序号 实验操作及现象 i 将光亮的铁钉放入冷的浓硫酸中，铁钉表面逐渐聚集白色固体，直至无明显现象。将铁钉取出用蒸馏水冲洗后再次放入浓硫酸中，又开始重复以上现象。反复几次后酸液呈淡黄色浑浊。 ii 将光亮的铝钉放入冷的浓硫酸中，铝钉变暗。将铝钉取出用蒸馏水冲洗后再次放入浓硫酸中，无明显现象。 (1)已有研究证实铝在浓硫酸中其表面生成了致密的氧化物保护膜，此过程体现了浓硫酸的 性，是由H2SO4的 (填元素符号)体现出来的。 (2)为探究铁在浓硫酸中的作用与铝不同，将实验①中覆盖白色固体的铁钉用蒸馏水冲洗，向收集的冲洗液中加入 ，溶液无现象，再滴加几滴酸化的H2O2溶液，溶液变红，说明溶液中存在Fe2+，因此铁在浓硫酸中生成了FeSO4。 (3)经检验实验i中淡黄色浑浊为硫，写出铁与浓硫酸作用的化学方程式 。 (4)若向FeSO4溶液中滴加未经酸化的H2O2溶液，溶液的pH值变化如图所示： 已知：a．未经酸化的H2O2溶液pH值为4.4，FeSO4溶液的起始pH值为3.5； b．Fe3+沉淀的pH值范围为3.2~1.9。 结合化学用语解释滴定过程中pH变小的原因 。 (5)探究被浓硫酸处理后的铁钉、铝钉(试剂A)与盐溶液(试剂B)的反应： 序号 试剂A 试剂B 实验现象 I 铁钉 10 mL 0.1 mol∙L-1 CuSO4溶液 很快有大量红色固体析出 II 铝钉 10 mL 0.1 mol∙L-1 CuSO4溶液 无明显现象 III 铝钉 10 mL 0.1 mol∙L-1 CuCl2溶液 短时间内有较多红色固体析出 IV 铝钉 10 mL a mol∙L-1 CuSO4溶液+少量b固体 有红色固体析出，速率比III慢 ①结合上下文实验解释实验I和实验II现象不同的原因 。 ②由实验II和实验III (填“能”或“不能”)推知Cl-会加快铝钉与Cu2+的反应速率，理由是 。 ③小组同学一致认为，由实验III和实验IV可推知Cl-会加快铝钉与Cu2+的反应速率，则实验IV中，a处填 ，b处填 。 13．(24-25高三上·北京房山区·调研)某小组同学对溶液与溶液的反应进行探究。 (1)理论分析 依据硫及铜元素的价态预测，在本研究中具有的性质是 。 (2)实验验证 【实验I】将溶液和溶液混合，立即产生橙黄色沉淀A，振荡后逐渐转化为白色沉淀，上层清液为浅绿色，过程中无气泡生成。 已知：i．为难溶于水的白色固体 ii． iii． ①取少量洗净的白色沉淀，向其中加入稀硫酸，证实白色沉淀中一定含有的证据是 。 ②将实验I反应的离子方程式补充完整 ：。 ③对实验I中产生橙黄色沉淀的原因进行分析。 a．提出假设，补充假设2. 假设1：与发生复分解反应，沉淀为； 假设2：与发生氧化还原反应，沉淀为 （填化学式）； 假设3：以上两种假设均存在，沉淀为多种离子的共沉物。 b．设计实验 【实验II】将试剂和溶液混合，立即产生橙黄色沉淀B，振荡静置一段时间后沉淀颜色不改变。用去氧水反复洗涤沉淀B，向少量B中加入稀硫酸，现象与①相同。为避免CuCl对实验的干扰，试剂A应选择 。 【实验III】另取少量沉淀B，进行如下实验 c．依据实验II和实验III判断，沉淀B中一定含有的离子有 。 (3)根据上述实验获得溶液与溶液反应的结论： （至少答出两点）。 14．(24-25高三上·北京顺义区·期末)某化学学习小组欲探究与金属离子反应的多样性。 (1)实验如下： 序号 实验 溶液a 实验现象 I 溶液；溶液几乎无色) 溶液变为棕黄色 Ⅱ 溶液 溶液迅速变浑浊，离心分离后得无色溶液和黄色固体() Ⅲ 溶液 溶液变为棕黄色，有白色沉淀生成 查阅资料：i．同浓度氧化性：； ii．为白色沉淀，(无色)容易被空气氧化； iii． ①用化学用语解释，溶液呈酸性的原因 。 ②取实验I中棕黄色溶液，滴入几滴淀粉溶液，溶液立即变蓝，甲同学认为该实验现象可证明氧化，但乙同学认为证据不充分，乙同学的理由是 。 甲同学通过补充实验证明氧化了，他的实验操作及现象为 。 ③经检验实验Ⅱ中无生成，可能的原因是 。 ④将实验Ⅲ中浊液过滤，洗涤，向得到白色沉淀中加入足量浓氨水，得到无色溶液，在空气中放置一段时间，溶液变为深蓝色，证实沉淀是CuI．写出无色溶液变为深蓝色的离子方程式 。 (2)对实验Ⅱ未得到，实验Ⅲ得到进行探究，实验记录如下： 序号 装置 实验现象 Ⅳ 电流表指针偏转，a中溶液较快变为棕黄色，b中电极上析出固体(经证实为Ag) Ⅴ 电流表指针小幅度偏转，c中溶液缓慢变为浅黄色 ①实验Ⅳ可证明反应“”发生的证据是 。 ②小组同学经讨论，设计对比实验，证实实验V中电流表小幅度偏转不是氧化导致，实验操作及现象为 。 ③对比实验Ⅴ，实验Ⅲ中能够氧化的原因是 。 (3)通过上述实验可得出结论：影响与金属离子反应的因素是 。 15．(22-23高三上·北京通州区·期末)乙酸乙酯是一种重要的有机溶剂，在工业上有广泛用途。某兴趣小组同学欲制备乙酸乙酯并对所得产物进行探究。 I.乙酸乙酯的制备 实验装置如下图所示： (1)试管①中反应的化学方程式为 。 II.产物的探究 反应结束后在试管②中看到分层现象，上层为无色透明的油状液体。取下试管②进行振荡，下层溶液红色褪去。甲同学认为下层溶液褪色是蒸出的乙酸中和了碳酸钠，乙同学通过查阅资料对甲同学的推测产生质疑。 资料：酚酞是一种白色晶状粉末，不溶于水，可溶于乙醇。酚酞试剂是酚酞的乙醇溶液。 (2)乙同学的推测是： 。 两位同学针对各自的推测又进行了如下实验。 实验1： 甲同学用pH计测得饱和碳酸钠溶液(浓度约为2mol/L)的pH为12.23； 按照上述方法进行乙酸乙酯的制取实验，实验结束后，取振荡后的试管②中下层无色液体，分成三份，分别完成以下实验： 序号 实验操作 实验现象 实验结论 a 滴加几滴酚酞试剂 溶液变红 ______ b 滴入乙酸溶液 _______ c 用pH计测溶液pH pH为12.21 (3)b中现象为 ，实验1的结论 。 实验2： 序号 操作 现象 d 试管②中分离出的上层液体，加入饱和碳酸钠溶液，振荡 溶液变成浅红色，静置分层后红色消失 e 取5mL饱和碳酸钠溶液，滴入几滴酚酞试剂，再加入与试管②中上层液体体积相等的纯净的乙酸乙酯，振荡 (4)e中的实验现象为 。 甲乙两位同学通过对乙酸乙酯收集装置中产生的现象进一步实验和分析，最终确认了酚酞褪色的原因。 III.拓展延伸 在以上实验过程中，丙同学还有新的发现，他查阅到以下资料： 资料：室温下，当酚酞试剂滴入pH>13的无色溶液时，溶液先变红，静置后褪色。 (5)据此资料，丙同学想到了一种区分1mol/L碳酸钠溶液和1mol/L氢氧化钠溶液的方法，这种方法是 。 32 / 34 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型05 实验探究 1．(24-25高三上·北京·期末)某小组研究84消毒液和医用酒精的反应，进行实验。 实验装置和试剂 编号 试剂A 实验操作 实验现象 Ⅰ 10mL医用酒精(过量) 恒温27℃，将试剂A缓慢滴入5mL 84消毒液中，10min全部加完。用pH计检测pH的变化，同时观察试纸的变化。 Ⅰ中试纸3min时变为蓝色，Ⅱ中试纸8min时变为蓝色。 混合溶液的pH变化如图所示： Ⅱ 10mL蒸馏水 (1)检验反应产物 ①Ⅰ中生成使湿润的淀粉试纸变为蓝色的，的颜色是 。 ②证实Ⅰ中生成了。 实验Ⅲ  a．取Ⅰ中医用酒精全部加入后的溶液于试管中，每隔一段时间用玻璃棒蘸取溶液滴于淀粉试纸上，至试纸不变色。 b．再向试管中加入新制的，振荡后加热，生成砖红色沉淀。 c．将84消毒液滴于淀粉试纸上，试纸变为蓝色。 ⅰ．a的目的是 。 ⅱ．b中生成砖红色沉淀反应的化学方程式是 。 ③对比Ⅰ、Ⅱ中溶液的pH变化，可知Ⅰ中反应生成，而湿润的淀粉试纸仍变为蓝色，从速率的角度解释其原因： 。 ④Ⅰ中与溶液反应的化学方程式是 。 (2)某同学认为Ⅰ中淀粉试纸变蓝比Ⅱ中快，还可能因为医用酒精中溶有更多的。在乙醇中的溶解度比在蒸馏水中的大，原因是 。 (3)研究与84消毒液反应的产物。 实验Ⅳ  向锥形瓶中加入5mL84消毒液，缓慢加入10mL40%乙醛溶液，至200min时，瓶口的湿润的淀粉试纸一直未变蓝，溶液底部出现黄色油状液体，经检验主要成分为。 证实中含有氯原子的实验操作及现象：取几滴于试管中，加入2mL5%溶液，振荡后加热，反应一段时间后停止加热，静置，分层， 。 (4)综上，生活中不能将84消毒液和医用酒精混合使用，原因是 (答2条)。 【答案】(1) 黄绿色 确认反应完全，避免可能存在的和干扰检验 Ⅰ中生成的速率大于在溶液中溶解和与溶液反应的速率，逸出 (2)是非极性分子，乙醇分子的极性小于水分子的极性，根据“相似相溶”，更易溶解在乙醇中 (3)取数滴上层水溶液于另一支试管中，先加入稀硝酸酸化，再滴入几滴溶液，有白色沉淀生成 (4)84消毒液和医用酒精混合后发生反应，失去各自的消毒作用；二者反应生成氯气等有毒物质，若超过安全量，有损健康 【分析】通过84消毒液、医用酒精和蒸馏水的对比实验，测定实验过程中的产物和pH值，判断反应产物，从而探究反应原理。 【详解】（1）①氯气是一种黄绿色气体； ②取Ⅰ中医用酒精全部加入后的溶液于试管中，每隔一段时间用玻璃棒蘸取溶液滴于淀粉试纸上，至试纸不变色，可证明溶液中无和，避免干扰实验；乙醛具有还原性，可被弱氧化剂新制的氧化：； ③Ⅰ中生成的速率大于在溶液中溶解和与溶液反应的速率，所以即使Ⅰ中反应生成，湿润的淀粉试纸仍变为蓝； ④具有还原性，可被溶液氧化：； （2）是非极性分子，乙醇分子的极性小于水分子的极性，根据“相似相溶”，更易溶解在乙醇中； （3）检验卤代烃中的卤素原子，可先使其发生水解反应，具体操作：在NaOH溶液并加热条件下发生水解反应后，取数滴上层水溶液于另一支试管中，先加入稀硝酸酸化，再滴入几滴溶液，有白色沉淀生成，说明存在氯原子； （4）84消毒液和医用酒精混合后发生反应，失去各自的消毒作用；二者反应生成氯气等有毒物质，若超过安全量，有损健康。 2．(23-24高三上·北京通州区·期末)某小组实验探究不同条件下KMnO4和NaNO2溶液的反应。 已知：ⅰ、在一定条件下可能被还原为溶液(绿色)、(棕黑色)、(无色)。 ⅱ、浓碱条件下，可被还原为。 ⅲ、在水中为白色沉淀。 实验 物质a 实验现象 Ⅰ ①6滴饱和 ②3滴 紫色溶液变浅至无色 Ⅱ ①6滴饱和 ②3滴 加热一段时间后，溶液逐渐变为绿色 Ⅲ ①6滴饱和 ②3滴 加热一段时间后，溶液中产生棕黑色沉淀 (1)实验I中，还原产物为 。 (2)小组同学对实验Ⅱ中得到绿色溶液的原因提出以下假设： 假设一：被溶液中的原为。 假设二： 。 甲同学补做了实验 (填操作和现象)，证明假设一不成立。 (3)实验Ⅲ中反应得到棕黑色沉淀的离子方程式是 。 该小组同学对反应后的溶液进行进一步的探究： 序号 实验操作 实验现象 Ⅳ 取I反应后的溶液，逐滴加入稀溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 V 取Ⅱ反应后的溶液，逐滴加入溶液 溶液绿色逐渐消失，有棕黑色沉淀生成，再继续滴加溶液，棕黑色沉淀消失，溶液变为无色 (4)实验中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式是 。 (5)根据实验V中现象推测，实验Ⅱ中的反应物 过量，结合离子方程式解释“继续滴加溶液沉淀消失”的原因是 。 (6)综合上述实验分析，影响氧化性的主要因素是 。 【答案】(1) (2) 溶液中的还原 向 1mL0.01mol-1L-1KMnO4加6滴 H2O和3滴 6mol⋅L-1NaOH溶液，加热一段时间后观察溶液不变绿色 (3)2+3+H2O=2MnO2↓+3+2OH- (4)2Mn（OH）2+O2=2MnO2+2H2O (5) NaNO2 酸性环境下 可将 MnO2还原为 Mn2+发生反应：MnO2++2CH3COOH=Mn2+++2CH3COO-+H2O (6)溶液的酸碱性 【分析】本题通过控制变量的方法来探究不同条件下KMnO4和NaNO2溶液的反应本质，同时利用氧化还原反应配平的原则进行氧化还原反应配平，并结合各小题据此信息进行解题。 【详解】（1）实验Ⅰ中酸性高锰酸钾溶液变为无色，即高锰酸根离子转化为Mn2+，即高锰酸钾、亚硝酸钠和硫酸反应生成锰离子、硝酸根离子和水，则还原产物为Mn2+，故答案为：Mn2+； （2）实验Ⅱ中的反应物有高锰酸钾、亚硝酸钠和氢氧化钠，则得到绿色溶液的原因提出以下假设：假设一：被溶液中的OH-原为；假设二：溶液中的还原 ；不加入亚硝酸钠可证明假设一是否成立，则甲同学补做了实验向 1mL0.01mol-1L-1KMnO4加6滴 H2O和3滴 6mol⋅L-1NaOH溶液，加热一段时间后观察溶液不变绿色，证明假设一不成立，故答案为：溶液中的还原 ；向 1mL0.01mol-1L-1KMnO4加6滴 H2O和3滴 6mol⋅L-1NaOH溶液，加热一段时间后观察溶液不变绿色； （3）实验Ⅲ中高锰酸钾和亚硝酸钠反应生成二氧化锰，则反应得到棕黑色沉淀的离子方程式是2+3+H2O=2MnO2↓+3+2OH-，故答案为：2+3+H2O=2MnO2↓+3+2OH-； （4）实验Ⅳ中锰离子与氢氧根离子反应生成氢氧化锰白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀为二氧化锰，其反应的化学方程式是2Mn（OH）2+O2=2MnO2+2H2O，故答案为：2Mn（OH）2+O2=2MnO2+2H2O； （5）根据实验V中现象推测，实验Ⅱ中的反应物 NaNO2过量，继续滴加CH3COOH溶液沉淀消失的原因是酸性环境下 可将 MnO2还原为 Mn2+发生反应：MnO2++2CH3COOH=Mn2+++2CH3COO-+H2O，故答案为：NaNO2；酸性环境下 可将 MnO2还原为 Mn2+发生反应：MnO2++2CH3COOH=Mn2+++2CH3COO-+H2O； （6）综合上述实验分析，溶液的酸碱性不同影响KMnO4氧化性，则影响KMnO4氧化性的主要因素是溶液的酸碱性，故答案为：溶液的酸碱性。 3．(23-24高三上·北京石景山区·期末)某兴趣小组模拟工业制取FeCl3，并对其性质进行探究。 资料：ⅰ．无水FeCl3易潮解，加热易升华。ⅱ．Fe3+与SO可以形成红色配离子。 Ⅰ．FeCl3的制取(夹持装置略) 实验ⅰ：    (1)A为氯气发生装置，A中的反应方程式是 (锰被还原为Mn2+)。 (2)装置F中的试剂是 。 Ⅱ． FeCl3性质探究 将实验ⅰ制取的FeCl3固体配成0.1 mol/L FeCl3溶液，进行实验ⅱ和实验ⅲ。 实验ⅱ：将酸化的5 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液与2 mL 0.1 mol/L Na2SO3溶液混合，得到红色溶液，一段时间后红色褪去。 (3)解释实验ⅱ中溶液先变红后褪色的原因 。 (4)降低pH能缩短红色褪去的时间，推测可能的原因 。 实验ⅲ 操作 序号 现象 a 蒸发时，试管内有白雾 b 灼烧时，导出的气体可以使NaBr溶液变黄 c 最终，试管底部留有黑色固体 (5)结合化学方程式，解释a中的实验现象 。 (6)小组成员对b中的现象进行探究。向得到的黄色溶液中加入苯，振荡静置，上层溶液呈黄色，取上层黄色溶液加入淀粉KI溶液，溶液变蓝，甲同学推测实验ⅲ灼烧过程中FeCl3分解产生了Cl2，乙同学认为需要排除FeCl3被苯萃取的影响，并通过实验证实了甲同学的推测，乙同学的验证过程及现象是 。 (7)将c中黑色固体溶于浓盐酸，无气泡产生，小组同学判断黑色固体中含有正二价铁，其理由是 。 【答案】(1)2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2+ 5Cl2↑+ 8H2O + 2KCl (2)浓H2SO4 (3)Fe3+与SO既可以形成配离子也可以发生氧化还原反应；氧化还原反应限度大，最终红色褪去 (4)c(H+)增大，H+和反应，溶液中c()降低，红色配离子浓度减少 (5)加热促进FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl平衡正移，挥发的HCl形成白雾 (6)向FeCl3溶液中加入苯，振荡静置，取上层溶液加入淀粉KI溶液，溶液未变蓝 (7)实验确认有Cl2生成，Cl元素化合价升高，黑色固体与盐酸反应没有H2生成，说明没有0价Fe，由此可判断+3价铁降低到+2价 【分析】由实验装置图可知，装置A中高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置C中盛有的浓硫酸用于干燥氯气，装置D中氯气与铁共热反应制备氯化铁，装置E为冷凝收集氯化铁的装置；装置F中盛有的浓硫酸用于吸收水蒸气，防止水蒸气进入E中导致氯化铁潮解；装置G中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气。 【详解】（1）由分析可知，装置A中发生的反应为高锰酸钾固体与浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为2KMnO4 + 16HCl ＝2MnCl2+ 5Cl2↑+ 8H2O + 2KCl，故答案为：2KMnO4 + 16HCl ＝ 2MnCl2+ 5Cl2↑+ 8H2O + 2KCl； （2）由分析可知，装置F中盛有的浓硫酸用于吸收水蒸气，防止水蒸气进入E中导致氯化铁潮解，故答案为：浓H2SO4； （3）溶液中铁离子能与亚硫酸根离子可以形成红色配离子使溶液呈红色，具有氧化性的铁离子也能与具有还原性的亚硫酸根离子发生氧化反应生成亚铁离子和硫酸根离子，实验ⅱ中溶液先变红后褪色说明溶液中铁离子与亚硫酸根离子发生氧化还原反应的限度大于发生络合反应的限度，故答案为：Fe3+与既可以形成配离子也可以发生氧化还原反应；氧化还原反应限度大，最终红色褪去； （4）溶液中氢离子能与亚硫酸根离子反应生成二氧化硫和水，降低pH能缩短红色褪去的时间说明溶液中氢离子浓度增大，氢离子和亚硫酸根离子反应，使溶液中亚硫酸根离子浓度减小，导致红色配离子浓度减少，溶液红色褪去，故答案为：c(H+)增大，H+和反应，溶液中c()降低，红色配离子浓度减少； （5）氯化铁是强酸弱碱盐，在溶液中存在如下水解平衡：FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl，水解反应是吸热反应，加热蒸发时，反应温度升高，平衡向正反应方向移动，挥发出的氯化氢遇到水蒸气形成盐酸小液滴而产生白雾，故答案为：加热促进FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl平衡正移，挥发的HCl形成白雾； （6）由题意可知，乙同学的实验目的是验证苯不能萃取氯化铁溶液中的氯化铁，则验证过程为向FeCl3溶液中加入苯，振荡静置，取上层溶液加入淀粉KI溶液，溶液未变蓝，说明苯中不含有氯化铁，故答案为：向FeCl3溶液中加入苯，振荡静置，取上层溶液加入淀粉KI溶液，溶液未变蓝； （7）由题意可知，实验确认有Cl2生成，反应中Cl元素化合价升高被氧化，黑色固体与盐酸反应没有H2生成，说明固体中没有0价Fe，由此可判断氯化铁溶液加热时，+3价铁得到电子被还原，化合价降低到+2价，故答案为：实验确认有Cl2生成，Cl元素化合价升高，黑色固体与盐酸反应没有H2生成，说明没有0价Fe，由此可判断+3价铁降低到+2价。 4．(23-24高三上·北京东城区·期末)资料表明Co2+还原性很弱，某小组同学为实现，进行如下探究。 (1)理论分析：氧化半反应一般很难发生。从平衡移动的角度来看，降低c(Co3+)或 均能促进Co2+失电子，提高其还原性。 【实验】① ② 已知：ⅰ．，； ⅱ．HNO2不稳定，易分解： (2)②是①的对照实验，目的是 。 (3)经检验，橙红色溶液中存在。经分析，①中能实现的原因是Co3+形成配离子，且的氧化性被提高。 a．解释Co3+能与形成配位键的原因： 。 b．结合还原半反应解释的氧化性被提高的原因： 。 【实验Ⅱ】 ③ ④ 已知：Co(OH)2 (粉红色)和Co(OH)3 (棕黑色)的Ksp分别是10-14.2和10-43.8。 (4)对比③④可知，本实验条件下还原性：Co(OH)2 Co2+ (填“＞”或“＜”)。 (5)分析④中能实现的原因： a．该条件下，Co2+的还原性同时受“c(Co3+)降低”和“c(Co2+)降低”的影响，前者影响更 (填“大”或“小”)。 b．当c(Co2+):c(Co3+)＞1014时，Co2+能被Cl2氧化。结合Ksp计算，④中通入少量Cl2后溶液c(Co2+):c(Co3+)= ，因此能实现转化。 (6)实验启示：通常情况下，为促进低价金属阳离子向高价转化，可将高价阳离子转化为 或 。 【答案】(1)提高c(Co2+) (2)证明该条件下遇CH3COOH不会产生气泡 (3) Co3+能够提供空轨道，能够提供孤电子对 还原半反应为2H+++e-=NO+H2O，CH3COOH电离出H+，使c(H+)增大，促进得电子 (4)＞ (5) 大 1027.6 (6) 更稳定的配合物 更难溶的沉淀 【分析】Co2+还原性很弱，氧化半反应一般很难发生。从平衡移动的角度来看，降低生成物c(Co3+)或提高反应物c(Co2+)均能促进Co2+失电子，提高其还原性。实验①中，通过加入冰醋酸，提高的氧化能力，将Co2+氧化为Co3+后，将Co3+转化为，从而降低c(Co3+)，促进平衡正向移动。实验②是一个对比实验，证明在该实验条件下，NaNO2不会与CH3COOH发生反应，不能引起HNO2的分解，也就不会产生实验①的现象。由对比实验，可证明实现了Co2+向Co3+的转化。 【详解】（1）从平衡移动的角度来看，降低生成物c(Co3+)或提高反应物c(Co2+)，均能促进Co2+失电子，提高其还原性。 （2）实验①中，产生的现象是否为Co2+发生的转化，是否为NaNO2在酸性环境中发生的转化，需要进行实验证实，所以实验②是①的对照实验，目的是：证明该条件下遇CH3COOH不会产生气泡。 （3）a．形成配位键时，中心原子提供空轨道，配位体提供孤电子对，则Co3+能与形成配位键的原因：Co3+能够提供空轨道，能够提供孤电子对。 b．加入NaNO2时，反应并未发生，加入冰醋酸后，还原半反应发生，则醋酸提供的酸性环境提高了的氧化能力。从而得出的氧化性被提高的原因：还原半反应为2H+++e-=NO+H2O，CH3COOH电离出H+，使c(H+)增大，促进得电子。 （4）实验③中，过量Cl2都不能将Co2+氧化，实验④中，通入少量Cl2就能将Co(OH)2氧化，则表明本实验条件下还原性：Co(OH)2＞Co2+。 （5）a．该条件下，Co2+的还原性同时受“c(Co3+)降低”和“c(Co2+)降低”的影响，因为实现了，所以表明前者影响更大。 b．④中通入少量Cl2后，部分粉红色的Co(OH)2立即变成棕色的Co(OH)3，继续通入Cl2后，全部变为棕黑色的Co(OH)3。在Co(OH)2、Co(OH)3共存的溶液中，有=1029.6，则c(Co2+):c(Co3+)=1029.6×c(OH-)=1029.6×10-2=1027.6＞1014时，因此能实现转化。 （6）实验启示：通常情况下，为促进低价金属阳离子向高价转化，需设法降低高价阳离子的浓度，可将高价阳离子转化为更稳定的配合物或更难溶的沉淀。 【点睛】要促进反应物向生成物的转化，可减小生成物的浓度或增大反应物的浓度。 5．(23-24高三上·北京大兴区·期末)某小组同学将过量的AgNO3 溶液滴加到饱和氯水中，发现氯水的漂白性出现异常，于是对相关的反应进行了探究。 Ⅰ.发现问题 (1)①氯气与水反应的化学方程式为 。小组同学猜测加入AgNO3溶液后，生成 沉淀，使c(Cl-)降低，c(HClO)增大，氯水漂白性增强，于是进行如下实验。 ②与过量AgNO3溶液反应后，氯水漂白性减弱的实验证据是 。 Ⅱ．查阅资料：AgClO为白色晶体，常温下难溶于水 提出猜想：反应中除生成AgCl外，还有AgClO生成 Ⅲ.实验探究     已知：AgI + I-AgI 编号 实验操作 实验现象 i 向a1试管中加入2 mL浓盐酸，并用湿润的淀粉KI试纸靠近试管口 产生刺激气味的气体，试纸变蓝 ii 向a2试管中加入2 mL饱和KI溶液，振荡，再滴入2滴淀粉溶液 加入饱和KI溶液，白色沉淀变为黄色，振荡后沉淀溶解，滴加淀粉溶液，溶液变蓝。 iii 向另一支试管a3中只加入2 mL饱和KI溶液，振荡，再滴入2滴淀粉溶液，与实验ii放置相同时间 滴入淀粉溶液，无明显变化 (2)操作a的名称是 。 (3)实验i中产生刺激气味的气体，可能的反应方程式是 。 (4)实验ii表明，固体b中含有AgClO，且AgClO的溶解度大于AgI，请结合实验现象进行解释 。 (5)实验iii的作用是 。 (6)综上，过量的AgNO3 溶液滴加到饱和氯水后，氯水漂白性减弱的可能原因是 。 【答案】(1) Cl2+ H2OHClO + HCl AgCl沉淀 加入过量AgNO3溶液后红色褪去变慢(或实验组中，10min 后溶液红色褪去，对照组中，8s后溶液红色褪去) (2)过滤 (3)AgClO+ 2HCl = AgCl + H2O +Cl2 ↑ (4)加入饱和KI溶液后，白色沉淀变为黄色，证明AgCl、AgClO的溶解度大于AgI，生成AgI后，溶液中c(ClO-)增大，将过量的I-氧化为I2，加入淀粉溶液变蓝 (5)对照实验，排除空气对I-的氧化对实验现象产生影响 (6)过量的AgNO3 溶液与氯水反应，生成了AgCl和AgClO，使溶液中c(ClO-) [或c(HClO)]降低，氯水漂白性减弱 【分析】新制氯水中发生反应：Cl2+H2OHCl+HClO，加入硝酸银溶液与HCl反应生成AgCl沉淀，提出猜想：反应中除生成AgCl外，还有AgClO生成，加入浓盐酸反应生成氯气，氯气氧化KI为碘单质，淀粉溶液变蓝； 【详解】（1）①氯气与水反应生成次氯酸和氯化氢，反应方程式为：Cl2+H2O⇌HClO+HCl,加入AgNO3溶液后，生成AgCl沉淀； ②与过量AgNO3溶液反应后，氯水漂白性减弱的实验证据是：加入过量AgNO3溶液后红色褪去变慢(或实验组中，10min 后溶液红色褪去，对照组中，8s后溶液红色褪去)； （2）操作a的名称是是过滤； （3）实验ⅰ中产生刺激气味的气体，可能产生氯气，反应方程式为：AgClO+2HCl═AgCl+H2O+Cl2↑； （4）溶解度小的物质可以转化为溶解度更小的物质，加入饱和KI溶液后，白色沉淀变为黄色，证明AgCl、AgClO的溶解度大于AgI，生成AgI后，溶液中c(ClO- )增大，将过量的I-氧化为I2，加入淀粉溶液变蓝； （5）实验ⅲ的作用是对照作用，排除空气对I-的氧化对实验现象产生影响； （6）过量的AgNO3 溶液滴加到饱和氯水后，氯水漂白性减弱的可能原因是：过量的AgNO3 溶液与氯水反应，生成了AgCl和AgClO，使溶液中c(ClO-)[或c(HClO)]降低，氯水漂白性减弱。 6．(23-24高三上·北京房山区·期末)某学习小组对与的反应进行了研究。 (1)铜与稀硝酸反应的离子方程式为 。 (2)利用如图装置完成与制取氮氧化物的反应。实验过程中可观察到装置B中液面上方为无色气体，C中液面上方为红棕色气体。 ①为排尽整套装置内的空气，先打开弹簧夹，通入 (填化学式)，一段时间后关闭弹簧夹。 ②C中液面上方为红棕色气体，其原因是 (用化学方程式表示)。 (3)学习小组在做铜与硝酸反应的实验时观察到了以下现象：实验Ⅰ中蓝色溶液A遇铜片立即产生气泡，而相同条件下实验Ⅱ中硝酸遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生。实验操作如下： 实验Ⅰ： 实验Ⅱ： 分析蓝色溶液A的成分后，学习小组探究蓝色溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。 ①假设1： (填化学式)对该反应有催化作用。 实验验证：向硝酸中加入少量硝酸铜固体，溶液呈蓝色，放入铜片，无明显变化。 结论：假设1不成立。 ②假设2：对该反应有催化作用。 向A中鼓入数分钟得溶液C，相同条件下，铜片与A、C溶液的反应速率： (填“”“”“”)。实验证明假设2成立。 ③经检验，蓝色溶液A中还含有少量亚硝酸。 设计实验证明也对该反应有催化作用。操作和预期的现象是： 。向含有铜片的溶液B中 。 实验总结：和对铜与硝酸的反应都有催化作用。 (4)请推测与浓硝酸反应中和参与的可能的催化过程： ①  ② 。 【答案】(1) (2) (或、稀有气体) (3) 加入少量(或) 立即产生气泡 (4) 【详解】（1）铜与稀硝酸反应生成硝酸铜，水和一氧化氮： （2）①为了排除装置内的空气，需要通入不与产生气体反应的气体，可通入N2、CO2、稀有气体等，故答案为：N2、CO2、稀有气体等。 ②根据装置B中为无色气体，可知通入C中的气体为NO，装置C中液面上为红棕色气体，可知NO和浓硝酸反应生成了NO2，所以方程式为，故答案为：。 （3）①由验证性实验加少量硝酸铜固体可得，该假设是探究Cu(NO3)2对该反应有催化作用，故答案为：Cu(NO3)2。 ②向A中鼓入N2数分钟，使得溶液中NO2的浓度下降，得溶液C，当时，实验能够证明假设2成立。故答案为：>。 ③欲设计实验证明HNO2也对该反应有催化作用，只需证明往含有铜片的B溶液中加入少量的固体NaNO2（HNO2）比没加的速率快就行。故答案为：加入少量的固体NaNO2（HNO2）；B中铜片上立即生成气泡。 （4）请推测Cu与浓硝酸反应中NO2和HNO2参与的可能的催化过程： ① ② 【点睛】该道题是探究类的实验题，做这类题时，需把握好上下文，遇到不会的，看前面和后面的信息，综合分析，特别是猜想，可以参考其他的猜想，也可以根据后面的实验过程总结猜想。 7．(23-24高三上·北京海淀区·期末)小组同学探究镁与银氨溶液反应的产物及影响其反应速率的因素。 I．探究镁与银氨溶液反应的产物 【实验1】向溶液中逐滴加入氨水，最终得到无色透明溶液。 【实验2】 (1)实验1中，反应的离子方程式是 。 (2)由实验2-2可证明2-1中有Ag生成，则2-2中加入过量稀硝酸后可观察到的现象是 。 (3)由实验2-3可证明2-1中有生成，则试剂甲、乙分别为 、 (填字母)。 a．稀硝酸　　　　b．稀盐酸　　　　c．溶液　　　d．溶液 (4)经检验，实验2-1中产生的气体有和。 ①检验产生气体中有的操作及现象：将湿润的红色石蕊试纸置于试管口处，观察到 。 ②生成、、的反应可表示为：、 。 II．探究影响镁与银氨溶液反应生成速率的因素 【实验3】用溶液、氨水按照下表所示用量配制好银氨溶液后，放入等量打磨过的镁条，记录收集所用时间。 序号 配制银氨溶液所用试剂 配好的银氨溶液的组成 时间 s 体积 mL 溶液体积 mL 氨水体积 mL 浓度 氨水浓度 3-1 6.00 1.00 1.00 0.25 1.00 600 3-2 4.00 2.50 1.50 0.625 1.00 300 3-3 2.00 4.00 a 1.00 1.00 60 (5)实验3-3中，a= 。 (6)根据上述实验分析，银氨溶液中浓度越大，产生的速率越快的主要原因是 。 III．实验结论与反思 (7)综合上述实验，可知Mg与银氨溶液反应后的产物有Ag、、、、等；小组同学推测氨水浓度也是影响Mg与银氨溶液反应生成Ag的速率的因素。他们的推测 (填“合理”或“不合理”)，理由是 。 【答案】(1) (2)灰白色固体完全溶解，有气体生成，在试管口变为红棕色 (3) b a (4) 试纸变蓝 (5)2.00 (6)浓度增大，Mg与反应生成Ag的反应速率增大，单位时间内生成Ag的量增多，形成更多的微小原电池，产生氢气速率加快 (7) 合理 氨水浓度改变，会使平衡移动，改变，从而影响生成Ag的速率 【分析】实验目的为探究镁与银氨溶液反应的产物及影响其反应速率的因素，根据镁与银氨溶液反应的现象确定部分产物，对产物性质研究确定产物成分；探究反应速率的影响因素，则进行对比实验，改变条件，收集相同体积的气体，所需时间长短，确定速率快慢。 【详解】（1）实验目的探究镁与银氨溶液反应的产物，则需要配制银氨溶液，实验1是配制银氨溶液，故反应的离子方程式为； （2）实验2-1中产生灰白色固体，实验2-2是灰白色固体与过量稀硝酸反应，根据现象证明2-1中有Ag生成，则银与硝酸发生氧化还原反应溶解，同时生成NO气体，NO与氧气反应生成红棕色的NO2，故实验现象为：灰白色固体完全溶解，有气体生成，在试管口变为红棕色； （3）为证明2-1中有生成，加入试剂甲后没有明显现象，则试剂甲不是稀硝酸，加入试剂乙后，固体中含有银溶解，则试剂乙为稀硝酸，有少量白色沉淀，结合实验2-2，白色沉淀为，则试剂甲为稀盐酸，与盐酸反应生成和水，没有明显现象，加入稀硝酸，不溶于硝酸，Ag与硝酸反应溶解； 故答案为：b；a； （4）氨气溶于水溶液显碱性，可以时石蕊试纸变蓝； 镁与银氨溶液反应生成、，故反应方程式为； （5）根据控制变量的要求，只改变一个条件浓度，其他条件相同，即总体积相同，都为8.00ml，则a=2.00ml； （6）浓度增大，Mg与反应生成Ag的反应速率增大，单位时间内生成Ag的量增多，形成更多的微小原电池，产生氢气速率加快 （7）推测合理；根据反应，氨水浓度改变，影响，从而影响生成Ag的速率； 故答案为：合理，氨水浓度改变，会使平衡移动，改变，从而影响生成Ag的速率。 8．(24-25高三上·北京丰台区·期末)某小组同学探究Zn与溶液反应的还原产物。 (1)将2g锌片分别插入到20mL不同浓度的溶液中，实验记录如下。 实验 溶液 实验现象 Ⅰ 溶液 锌片立即附着紫红色固体，表面有少量气泡产生，振荡，出现白色浑浊 Ⅱ 溶液 锌片立即附着紫红色固体，表面有少量气泡产生，振荡，出现较多白色浑浊 Ⅲ 溶液 锌片立即附着紫红色固体，表面有少量气泡产生，溶液略显白色浑浊，振荡，白色浑浊消失 资料：CuCl(白色固体)难溶于水，(无色)；，。 ①用离子方程式解释溶液显酸性()的原因 。 ②锌片表面附着的紫红色固体Cu疏松多孔，容易脱落，可能的原因是 。 ③将2g锌片插入到20mL的KCl与盐酸混合溶液()中，一段时间内未观察到气泡。分析实验Ⅰ中产生气泡的主要原因是 。 ④验证白色浑浊物的成分。取实验Ⅰ中白色不溶物，滴入浓氨水，沉淀溶解，得到无色溶液，振荡，溶液逐渐变蓝。用离子方程式解释溶液由无色变为蓝色的原因 。实验证实了白色浑浊物为CuCl。 ⑤实验Ⅲ所得溶液中，被还原的铜元素可能形成2种配离子、，进行以下实验：取实验Ⅲ反应后的溶液，加大量水析出CuCl，从平衡移动角度分析哪种配离子有利于析出CuCl 。 (2)进行实验Ⅳ，继续探究Zn与溶液反应的还原产物。 实验 装置 实验现象 Ⅳ 3min后，碳棒附近开始出现白色浑浊，未检测到Cu 生成白色浑浊的电极反应式为 。 (3)Zn与溶液反应的还原产物不同可能与 有关。 【答案】(1) 在紫红色固体内部得电子，产生氢气，使Cu疏松多孔，容易脱落 锌表面析出Cu后，形成Zn-Cu原电池，加快锌与的反应速率 更容易析出CuCl。加水稀释，溶液中各离子浓度均减小；反应ⅰ：，，平衡正向移动，有利于析出CuCl；反应ⅱ：，，平衡不移动 (2) (3)浓度、浓度、反应物是否直接接触、碰撞几率、实验装置等 【分析】通过Zn与溶液反应的现象，设计实验对产物中白色浑浊物进行分析、验证，并探究影响还原产物种类的因素等问题。 【详解】（1）①溶液显酸性，是由于Cu2+水解生成H+导致的，水解离子方程式为； ②Cu附着在Zn片表面，形成原电池，溶液中的H+在Cu极得电子变成氢气，导致Cu 疏松多孔，容易脱落； ③实验I主要是Cu2+被还原生成单质附着在Zn片上，形成了Zn－Cu原电池，加快了产氢速率； ④沉淀溶解得到无色溶液是因为生成了，最后变蓝是因为被空气氧化生成了，变蓝过程的离子方程式为或； ⑤更容易析出CuCl。加水稀释，溶液中各离子浓度均减小；反应ⅰ：，，平衡正向移动，有利于析出CuCl；反应ⅱ：，，平衡不移动； （2）Cu2+在正极得电子，生成CuCl白色浑浊物，电极反应式为； （3）结合上述实验条件可知，还原产物不同可能与溶液中Cu2+、Cl-的浓度，反应物是否接触、碰撞几率、实验装置等有关。 9．(24-25高三上·北京东城区·期末)对比与还原性盐溶液的反应，探究沉淀反应对氧化还原反应的影响。 编号 溶液A 现象 a 溶液 产生大量白色沉淀，溶液变为棕黄色 b 溶液 产生大量黑色沉淀 c 溶液 溶液变为绿色，逐渐产生棕黄色沉淀 已知：不稳定，达到一定浓度时会歧化为和；价铜的沉淀或配离子较稳定，如(白色)，(溶液显棕黄色)等。 (1)证实a中有生成：取a的上清液，滴加 ，溶液变蓝。a中反应的离子方程式是 。 (2)确定b中黑色沉淀的成分：根据和的 不同，进行X射线衍射实验，所得谱图表明，黑色粉末含，不含。 (3)经检测c的棕黄色沉淀中含、、，不含。 [实验1] [实验2] ①可证实棕黄色沉淀中含的实验现象是 。 ②对比实验1和2，解释实验2中未出现红色固体的原因： 。 ③已排除空气的影响。实验2证实棕黄色沉淀中含，不含，理由是 。 (4)已知相同条件时还原性：，但a中发生了氧化还原反应，b中未发生氧化还原反应。推测沉淀反应对的氧化性有影响，基于半反应进行分析。 ①a中加入， ，使半反应正向进行的趋势增大，氧化性增强。 ②已知，，解释b中末发生氧化还原反应的原因：当时， ，使半反应正向进行的趋势减小，氧化性减弱。 【答案】(1) 淀粉溶液 (2)晶体结构 (3) ①产生刺激性气味气体 ②实验2中生成了稳定的，降低了的浓度 ③“沉淀立即完全溶解”说明棕黄色沉淀不含；中的是被氧化产生的，实验2中未歧化，所以棕黄色沉淀中一定含(实验2中未歧化，“得到蓝绿色溶液”，说明棕黄色沉淀中含) (4) ①能结合生成沉淀，使浓度下降 ②和均能与结合生成沉淀，由可知更易与形成沉淀 【详解】（1）证实a中有生成：取a的上清液，滴加淀粉溶液，溶液变蓝，产生大量白色沉淀，溶液变为棕黄色，所以a中有碘化亚铜生成，反应的离子方程式是； （2）由于和的晶体结构不同，所以可以进行X射线衍射实验； （3）①可证实棕黄色沉淀中含的实验现象是产生刺激性气味气体，只有亚硫酸根离子会和氢离子反应生成二氧化硫； ②对比实验1和2，实验2中加入过盐酸，所以未出现红色固体可能是：实验2中铜离子和氯离子生成了稳定的，降低了的浓度； ③已排除空气的影响，实验2证实棕黄色沉淀中含，不含，通过“沉淀立即完全溶解”说明棕黄色沉淀不含；中的是被氧化产生的，实验2中未歧化，所以棕黄色沉淀中一定含(实验2中未歧化，“得到蓝绿色溶液”，说明棕黄色沉淀中含)； （4）①a中加入，能结合生成沉淀，使浓度下降，使半反应正向进行的趋势增大，氧化性增强； ②已知，，当时，和均能与结合生成沉淀，由可知更易与形成沉淀，使半反应正向进行的趋势减小，氧化性减弱。 10．(24-25高三上·北京朝阳区·期末)某小组同学探究还原提取银的反应过程。 资料：ⅰ．，不溶于氨水；：。 ⅱ．能与S反应生成(黄色)。 (1)制备 实验：向溶液中滴加溶液，产生黑色沉淀，滤出沉淀，洗涤。 ①向黑色沉淀中滴加NaCl溶液，产生白色沉淀。 ⅰ．白色沉淀是 。 ⅱ．小组同学认为不能转化为该白色沉淀，依据是 。 判断黑色沉淀中包裹了或。 ②设计实验可同时除去和：取黑色沉淀， ，得到黑色沉淀。(不选用)溶液) (2)将转化为 实验：将1mL下列试剂加到三份等量的洗净的。黑色沉淀中。 序号 A B C 试剂组成 饱和NaCl溶液5滴浓盐酸 饱和NaCl溶液5滴饱和溶液 饱和NaCl溶液 5滴饱和溶液 5滴浓盐酸 实验现象 无明显变化 黑色沉淀慢慢溶解，试管底部有少量白色沉淀黑色沉淀 溶解(明显比B快)，试管底部有少量白色沉淀 ①分别取B、C反应后的少量溶液，滴加溶液，证明有生成，依据的现象是 。 ②分析黑色沉淀溶解速率的原因。 ⅰ．滤出B、C中白色沉淀，分别加入溶液，溶液呈黄色，反应的离子方程式为 。 ⅱ．B、C反应后，中的银以存在。 a．B中黑色沉淀溶解的原因是 。 b．溶解速率，结合有关反应解释可能的原因： 。 (3)提取Ag：以铁粉为还原剂，可从C中反应后的溶液中提取银。 【答案】(1) 远大于 向其中加入足量浓氨水，不断搅拌，过滤、洗涤 (2) 产生蓝色沉淀 将中的硫氧化为单质硫，释放出与形成 与形成，与生成增大，循环参与反应，的溶解速率增大 【分析】向硫化钠溶液中加入硝酸银溶液产生黑色沉淀，滤出沉淀，洗涤得到硫化银；向硫化银中分别加入饱和氯化钠溶液和5滴浓盐酸，饱和氯化钠溶液和5滴氯化铁溶液，饱和氯化钠溶液、5滴氯化铁溶液、5滴浓盐酸，得到含有二氯合银离子的溶液；向含有二氯合银离子的溶液中加入铁粉，将溶液中二氯合银离子转化为银。 【详解】（1）①ⅰ．由题意可知，产生白色沉淀的反应为硫化银与氯化钠溶液反应生成硫化钠和氯化银，则白色沉淀为氯化银，故答案为：AgCl； ⅱ．由溶度积可知，硫化银的溶度积远小于氯化银，所以小组同学由溶度积规则做出硫化银不可能转化为白色沉淀的推测，故答案为：远大于； ②银离子和氧化银能与氨水反应生成银氨络离子，而硫化银不能与氨水反应生成银氨络离子，所以除去硫化银中银离子和氧化银的操作为取黑色沉淀，加入足量浓氨水，不断搅拌，过滤、洗涤得到硫化银黑色沉淀，故答案为：加入足量浓氨水，不断搅拌，过滤、洗涤； （2）①溶液中的亚铁离子能与铁氰化钾溶液生成蓝色沉淀，则证明B、C反应后的溶液中存在亚铁离子的操作为分别取B、C反应后的少量溶液，滴加铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀生成说明溶液中存在亚铁离子，故答案为：产生蓝色沉淀； ②ⅰ．由题意可知，溶液呈黄色发生的反应为白色沉淀中的硫与硫化钠溶液反应生成多硫化钠，反应的离子方程式为，故答案为：； ⅱ．B中黑色沉淀溶解是因为溶液中铁离子与硫化银反应生成氯化亚铁、硫和二氯合银化亚铁；溶解速率C>B是因为硫化银在溶液中存在如下溶解平衡：，加入浓盐酸时，溶液中氯离子与银离子反应生成二氯合银离子、氢离子与硫离子生成氢硫酸，反应生成的氢硫酸与铁离子反应生成亚铁离子、硫和氢离子，使平衡右移，硫化银的溶解速率增大，故答案为：将中的硫氧化为单质硫，释放出与形成；与形成，与生成增大，循环参与反应，的溶解速率增大。 11．(24-25高三上·北京·期末)某小组同学用下图装置探究与亚铁盐溶液的反应(夹持装置略)。 已知：稀溶液中的水合离子几乎无色；(黄色)。 操作：向0.56g铁粉中迅速加入10mL试剂X，塞紧试管C上的胶塞，立即打开活塞a，待C中铁粉完全溶解后，关闭活塞a，打开活塞b．C中现象如下表。 序号 试剂X C中现象 打开活塞a后 打开活塞b后 Ⅰ 盐酸 有大量气泡产生，铁粉逐渐减少，无色溶液迅速变黄，后逐渐变为浅绿色 溶液逐渐变为浅黄色，产生极少量淡黄色沉淀 Ⅱ 盐酸 有大量气泡产生，铁粉逐渐减少，无色溶液迅速变黄，后逐渐变为浅绿色 溶液逐渐变为黄色，产生少量淡黄色沉淀 Ⅲ 硫酸 有大量气泡产生，铁粉逐渐减少，无色溶液逐渐变为浅绿色 无明显变化 (1)打开活塞b后，B中反应的化学方程式为 。 (2)上述实验中，打开活塞a一段时间后关闭，再打开活塞b，目的是 。 (3)打开活塞a期间，实验Ⅰ~Ⅲ中的现象有相同也有不同。 ①实验Ⅰ、Ⅱ中，试管C中无色溶液均先变黄，再逐渐变为浅绿色。溶液由黄色变为浅绿色的原因是 (用离子方程式表示)。 ②实验Ⅲ中，溶液始终未变黄，可能的原因是 。 (4)经检验，实验Ⅰ、Ⅱ中的淡黄色沉淀为硫单质。甲同学猜想可能是自身发生歧化反应，乙同学通过实验排除了这种可能性，其实验操作及现象为 。 (5)综合上述实验，可以得出的结论是 (结合化学用语说明)。 【答案】(1) (2)产生，将装置中的空气/氧气排净 (3) Ⅲ中不含时，不易被氧化为(或被氧化为后，几乎无色，未生成黄色的) (4)取实验Ⅰ或实验Ⅱ中反应后C内溶液于试管中，滴加溶液，无白色沉淀 (5)存在时，能与反应：，增大时，平衡正向移动 【分析】打开活塞a，将分液漏斗中稀硫酸滴入圆底烧瓶A中，稀硫酸与碳酸钠发生反应，生成的CO2将装置内的空气排尽，再打开活塞b，将分液漏斗中70%的硫酸滴入三颈烧瓶中，与发生反应生成，将通入C中，与亚铁盐反应，探究与亚铁盐溶液的反应，最后用D中的NaOH溶液吸收多余的，防止污染环境，据此回答。 【详解】（1）由分析知，打开活塞b，将分液漏斗中70%的硫酸滴入三颈烧瓶中，与发生反应的化学方程式为； （2）由分析知，打开活塞a一段时间后关闭，再打开活塞b，稀硫酸与碳酸钠发生反应产生，将装置中的空气/氧气排净； （3）①向0.56g铁粉中迅速加入10mL试剂X，塞紧试管C上的胶塞，铁粉与盐酸反应生成，立即打开活塞a，生成的将装置内的空气赶入C中，被氧化为，待C中铁粉完全溶解后，关闭活塞a，打开活塞b，将生成的通入C中，由实验Ⅰ、Ⅱ中，试管C中无色溶液均先变黄，即为被氧化为，与结合发生(黄色)反应，溶液为黄色，再发生反应，使逐渐变为浅绿色； ②实验Ⅲ中，由于不含时，不易被氧化为(或被氧化为后，几乎无色，未生成黄色的)，溶液始终未变黄； （4）将生成的通入C中，经检验，实验Ⅰ、Ⅱ中的淡黄色沉淀为硫单质，甲同学猜想可能是自身发生歧化反应，即歧化生成S和生成，乙同学取实验Ⅰ或实验Ⅱ中反应后C内溶液于试管中，滴加溶液，无白色沉淀，即排除了有离子存在，即排除了自身发生歧化反应的这种可能性； （5）由实验Ⅰ、Ⅱ中，试管C中无色溶液均先变黄，再逐渐变为浅绿色，实验Ⅲ中，溶液始终未变黄，可知存在时，能与反应：，增大时，平衡正向移动。 12．(24-25高三上·北京石景山区·期末)为探究金属铁和铝的钝化现象，某小组同学做了如下探究实验。 序号 实验操作及现象 i 将光亮的铁钉放入冷的浓硫酸中，铁钉表面逐渐聚集白色固体，直至无明显现象。将铁钉取出用蒸馏水冲洗后再次放入浓硫酸中，又开始重复以上现象。反复几次后酸液呈淡黄色浑浊。 ii 将光亮的铝钉放入冷的浓硫酸中，铝钉变暗。将铝钉取出用蒸馏水冲洗后再次放入浓硫酸中，无明显现象。 (1)已有研究证实铝在浓硫酸中其表面生成了致密的氧化物保护膜，此过程体现了浓硫酸的 性，是由H2SO4的 (填元素符号)体现出来的。 (2)为探究铁在浓硫酸中的作用与铝不同，将实验①中覆盖白色固体的铁钉用蒸馏水冲洗，向收集的冲洗液中加入 ，溶液无现象，再滴加几滴酸化的H2O2溶液，溶液变红，说明溶液中存在Fe2+，因此铁在浓硫酸中生成了FeSO4。 (3)经检验实验i中淡黄色浑浊为硫，写出铁与浓硫酸作用的化学方程式 。 (4)若向FeSO4溶液中滴加未经酸化的H2O2溶液，溶液的pH值变化如图所示： 已知：a．未经酸化的H2O2溶液pH值为4.4，FeSO4溶液的起始pH值为3.5； b．Fe3+沉淀的pH值范围为3.2~1.9。 结合化学用语解释滴定过程中pH变小的原因 。 (5)探究被浓硫酸处理后的铁钉、铝钉(试剂A)与盐溶液(试剂B)的反应： 序号 试剂A 试剂B 实验现象 I 铁钉 10 mL 0.1 mol∙L-1 CuSO4溶液 很快有大量红色固体析出 II 铝钉 10 mL 0.1 mol∙L-1 CuSO4溶液 无明显现象 III 铝钉 10 mL 0.1 mol∙L-1 CuCl2溶液 短时间内有较多红色固体析出 IV 铝钉 10 mL a mol∙L-1 CuSO4溶液+少量b固体 有红色固体析出，速率比III慢 ①结合上下文实验解释实验I和实验II现象不同的原因 。 ②由实验II和实验III (填“能”或“不能”)推知Cl-会加快铝钉与Cu2+的反应速率，理由是 。 ③小组同学一致认为，由实验III和实验IV可推知Cl-会加快铝钉与Cu2+的反应速率，则实验IV中，a处填 ，b处填 。 【答案】(1) 氧化性 硫元素或S (2)KSCN (3)3Fe + 4H2SO4=3FeSO4 + S↓ + 4H2O (4)H2O2氧化Fe2+的反应为H2O2 + 2Fe2+ +4H2O=2Fe(OH)3↓ + 4H+，随着反应的进行，生成氢离子增多，因此pH下降 (5) 铝钉在浓硫酸中生成致密的氧化铝膜，使其钝化；而铁钉在浓硫酸中生成硫酸亚铁，对铁钉起不到保护作用 不能 有可能减慢钝化金属与Cu2+的反应速率 0.1 NaCl 【分析】铁钉放入冷的浓硫酸中生成FeSO4，将铁钉取出用蒸馏水冲洗后再次放入浓硫酸中，又开始重复以上现象。反复几次后酸液呈淡黄色浑浊，淡黄色物质为S单质，Al与浓硫酸作用发生钝化，表面生成白色氧化铝， 体现了浓硫酸的强氧化性。 【详解】（1）铝在浓硫酸中其表面生成了致密的氧化物保护膜，此过程体现了浓硫酸的氧化性；由于H2SO4中S为+6价最高价的原因； （2）证明Fe2+离子，向收集的冲洗液中加入KSCN试剂，再加入酸化的H2O2，H2O2可以把Fe2+氧化为Fe3+，遇KSCN溶液变红色； （3）铁与浓硫酸作用生成硫酸亚铁和S单质，根据电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式：3Fe + 4H2SO4=3FeSO4 + S↓ + 4H2O； （4）根据Fe3+沉淀的pH值和FeSO4溶液的pH值，H2O2氧化Fe2+生成Fe(OH)3沉淀，同时有H+生成，反应离子方程式为：H2O2 + 2Fe2+ +4H2O=2Fe(OH)3↓ + 4H+，随着反应的进行，生成氢离子增多，因此pH下降； （5）①根据实验I和II的现象，铝钉在浓硫酸中生成致密的氧化铝膜，使其钝化，氧化铝与CuSO4溶液不反应；而铁钉在浓硫酸中生成硫酸亚铁，对铁钉起不到保护作用，能够与硫酸铜溶液反应； ②根据实验II和III，钝化后的铝钉与硫酸铜溶液不反应，与CuCl2溶液反应，可能是Cl-加快金属与Cu2+的反应，也有可能减慢钝化金属与Cu2+的反应速率； ③实验III和IV对比，Cu2+浓度不变，a=0.1，加入少量的NaCl，增加了Cl-浓度，有固体析出，说明是Cl-加快了铝钉与Cu2+的反应速率，b是NaCl。 13．(24-25高三上·北京房山区·调研)某小组同学对溶液与溶液的反应进行探究。 (1)理论分析 依据硫及铜元素的价态预测，在本研究中具有的性质是 。 (2)实验验证 【实验I】将溶液和溶液混合，立即产生橙黄色沉淀A，振荡后逐渐转化为白色沉淀，上层清液为浅绿色，过程中无气泡生成。 已知：i．为难溶于水的白色固体 ii． iii． ①取少量洗净的白色沉淀，向其中加入稀硫酸，证实白色沉淀中一定含有的证据是 。 ②将实验I反应的离子方程式补充完整 ：。 ③对实验I中产生橙黄色沉淀的原因进行分析。 a．提出假设，补充假设2. 假设1：与发生复分解反应，沉淀为； 假设2：与发生氧化还原反应，沉淀为 （填化学式）； 假设3：以上两种假设均存在，沉淀为多种离子的共沉物。 b．设计实验 【实验II】将试剂和溶液混合，立即产生橙黄色沉淀B，振荡静置一段时间后沉淀颜色不改变。用去氧水反复洗涤沉淀B，向少量B中加入稀硫酸，现象与①相同。为避免CuCl对实验的干扰，试剂A应选择 。 【实验III】另取少量沉淀B，进行如下实验 c．依据实验II和实验III判断，沉淀B中一定含有的离子有 。 (3)根据上述实验获得溶液与溶液反应的结论： （至少答出两点）。 【答案】(1)还原性 (2) 生成红色固体 、 0.2mol/L溶液 、、 (3)假设3正确，和溶液生成橙黄色沉淀（、、的共沉物）的反应速率快，生成白色沉淀（CuCl）的限度大 【分析】某小组同学对溶液与溶液的反应进行探究，将溶液和溶液混合，立即产生橙黄色沉淀A，可能原因是与发生复分解反应，沉淀为，与发生氧化还原反应生成、，或两种假设均存在，沉淀为多种离子的共沉物，排除CuCl的干扰后，对橙色沉淀进行实验分析，橙黄色沉淀含有的离子有、、，说明和溶液生成橙黄色沉淀（、、的共沉物）的反应速率快，生成白色沉淀（CuCl）的限度大。 【详解】（1）中Cu元素为+2价，具有氧化性，中S元素为+4价，具有还原性。 （2）①和稀硫酸反应生成Cu2+和Cu，取少量洗净的白色沉淀，向其中加入稀硫酸，证实白色沉淀中一定含有的证据是生成红色固体（Cu）； ②该反应中Cu元素由+2价下降到+1价，S元素由+4价上升到+6价生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：； ③与发生氧化还原反应，则Cu2+得到电子转化为Cu+，失去电子转化为，则沉淀为、；为难溶于水的白色固体，为避免CuCl对实验的干扰，试剂A应选择0.2mol/L溶液；实验II中用去氧水反复洗涤沉淀B，向少量B中加入稀硫酸，现象与①相同，说明B中含有，由已知信息iii．结合实验III判断B中含有，另外生成的已经洗涤除去，其中还含有阴离子。 （3）橙黄色沉淀含有的离子有、、，白色沉淀是CuCl，说明假设3正确，和溶液生成橙黄色沉淀（、、的共沉物）的反应速率快，生成白色沉淀（CuCl）的限度大。 14．(24-25高三上·北京顺义区·期末)某化学学习小组欲探究与金属离子反应的多样性。 (1)实验如下： 序号 实验 溶液a 实验现象 I 溶液；溶液几乎无色) 溶液变为棕黄色 Ⅱ 溶液 溶液迅速变浑浊，离心分离后得无色溶液和黄色固体() Ⅲ 溶液 溶液变为棕黄色，有白色沉淀生成 查阅资料：i．同浓度氧化性：； ii．为白色沉淀，(无色)容易被空气氧化； iii． ①用化学用语解释，溶液呈酸性的原因 。 ②取实验I中棕黄色溶液，滴入几滴淀粉溶液，溶液立即变蓝，甲同学认为该实验现象可证明氧化，但乙同学认为证据不充分，乙同学的理由是 。 甲同学通过补充实验证明氧化了，他的实验操作及现象为 。 ③经检验实验Ⅱ中无生成，可能的原因是 。 ④将实验Ⅲ中浊液过滤，洗涤，向得到白色沉淀中加入足量浓氨水，得到无色溶液，在空气中放置一段时间，溶液变为深蓝色，证实沉淀是CuI．写出无色溶液变为深蓝色的离子方程式 。 (2)对实验Ⅱ未得到，实验Ⅲ得到进行探究，实验记录如下： 序号 装置 实验现象 Ⅳ 电流表指针偏转，a中溶液较快变为棕黄色，b中电极上析出固体(经证实为Ag) Ⅴ 电流表指针小幅度偏转，c中溶液缓慢变为浅黄色 ①实验Ⅳ可证明反应“”发生的证据是 。 ②小组同学经讨论，设计对比实验，证实实验V中电流表小幅度偏转不是氧化导致，实验操作及现象为 。 ③对比实验Ⅴ，实验Ⅲ中能够氧化的原因是 。 (3)通过上述实验可得出结论：影响与金属离子反应的因素是 。 【答案】(1) 空气中的氧气或者酸性条件下也可能氧化 用洁净的试管，取2mL0.3molNaNO3溶液(酸化至pH=1)，加入2mL1.0mol/LKI溶液，滴加淀粉溶液，溶液不变蓝或蓝色比实验Ⅰ浅；或用试管取反应后的溶液滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明了氧化 和生成沉淀的速率很快，造成和浓度急剧下降，氧化性和的还原性降低，氧化还原不能发生 (2) 实验Ⅳ电流表指针偏转，a中溶液较快变为棕黄色，b电极析出固体Ag 将右侧的溶液换成同浓度的溶液做对比实验，电流计指针偏转幅度与实验Ⅴ相同 实验Ⅲ生成了，降低了的浓度，增强了的氧化性，使得难以发生氧化还原的反应发生或因为，的浓度下降，促进了的发生 (3)金属离子的本性、离子浓度等因素 【分析】本实验探究与金属离子反应，实验Ⅰ溶液变为棕黄色，说明生成了碘单质，实验Ⅱ溶液迅速变浑浊，生成了黄色固体AgI，实验Ⅲ溶液变为棕黄色，说明生成了碘单质，同时生成白色沉淀，最后证实沉淀是CuI，据此解答。 【详解】（1）①水解使溶液呈酸性，离子方程式为； ②甲同学认为该实验现象可证明氧化，但乙同学认为证据不充分，理由是空气中的氧气或者酸性条件下也可能氧化； 若要证明氧化了，需要排除、的影响，设计实验为用洁净的试管，取2mL0.3molNaNO3溶液(酸化至pH=1)，加入2mL1.0mol/LKI溶液，滴加淀粉溶液，溶液不变蓝或蓝色比实验Ⅰ浅；或用试管取反应后的溶液滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明了氧化； ③实验Ⅱ中无生成，说明没有发生氧化还原反应，可能原因是和生成沉淀的速率很快，造成和浓度急剧下降，氧化性和的还原性降低，氧化还原不能发生； ④白色沉淀是CuI，加入足量浓氨水，得到无色溶液为，在空气中放置一段时间，被氧气氧化为深蓝色溶液是，该过程的离子方程式是：； （2）①实验Ⅳ电流表指针偏转，a中溶液较快变为棕黄色，b电极析出固体Ag，说明被氧化生成了碘单质，被还原生成了单质银，即发生了反应； ②设计对比实验，证实实验V中电流表小幅度偏转不是氧化导致，可以设计实验为将右侧的溶液换成同浓度的溶液做对比实验，电流计指针偏转幅度与实验Ⅴ相同； ③实验Ⅲ中溶液与KI溶液直接接触，发生反应生成了，降低了的浓度，增强了的氧化性，使得难以发生氧化还原的反应发生或因为，的浓度下降，促进了的发生； （3）由上述实验可知，与不同的金属离子反应，其实验现象也会不同，则响与金属离子反应的因素是金属离子的本性、离子浓度等因素有关。 15．(22-23高三上·北京通州区·期末)乙酸乙酯是一种重要的有机溶剂，在工业上有广泛用途。某兴趣小组同学欲制备乙酸乙酯并对所得产物进行探究。 I.乙酸乙酯的制备 实验装置如下图所示： (1)试管①中反应的化学方程式为 。 II.产物的探究 反应结束后在试管②中看到分层现象，上层为无色透明的油状液体。取下试管②进行振荡，下层溶液红色褪去。甲同学认为下层溶液褪色是蒸出的乙酸中和了碳酸钠，乙同学通过查阅资料对甲同学的推测产生质疑。 资料：酚酞是一种白色晶状粉末，不溶于水，可溶于乙醇。酚酞试剂是酚酞的乙醇溶液。 (2)乙同学的推测是： 。 两位同学针对各自的推测又进行了如下实验。 实验1： 甲同学用pH计测得饱和碳酸钠溶液(浓度约为2mol/L)的pH为12.23； 按照上述方法进行乙酸乙酯的制取实验，实验结束后，取振荡后的试管②中下层无色液体，分成三份，分别完成以下实验： 序号 实验操作 实验现象 实验结论 a 滴加几滴酚酞试剂 溶液变红 ______ b 滴入乙酸溶液 _______ c 用pH计测溶液pH pH为12.21 (3)b中现象为 ，实验1的结论 。 实验2： 序号 操作 现象 d 试管②中分离出的上层液体，加入饱和碳酸钠溶液，振荡 溶液变成浅红色，静置分层后红色消失 e 取5mL饱和碳酸钠溶液，滴入几滴酚酞试剂，再加入与试管②中上层液体体积相等的纯净的乙酸乙酯，振荡 (4)e中的实验现象为 。 甲乙两位同学通过对乙酸乙酯收集装置中产生的现象进一步实验和分析，最终确认了酚酞褪色的原因。 III.拓展延伸 在以上实验过程中，丙同学还有新的发现，他查阅到以下资料： 资料：室温下，当酚酞试剂滴入pH>13的无色溶液时，溶液先变红，静置后褪色。 (5)据此资料，丙同学想到了一种区分1mol/L碳酸钠溶液和1mol/L氢氧化钠溶液的方法，这种方法是 。 【答案】(1) (2)酚酞被乙酸乙酯萃取而使下层溶液红色褪去 (3) 溶液中有无色气泡产生 下层溶液中碳酸钠的浓度没有明显变化 (4)碳酸钠溶液先变红，加入乙酸乙酯振荡后褪色 (5)各取1mL无色溶液于两支试管中，分别滴加酚酞试剂，两溶液均变为红色。静置后溶液褪色的则原溶液为氢氧化钠溶液，始终不褪色的则原溶液为碳酸钠溶液 【详解】（1）乙醇和乙酸在加热、浓硫酸做催化剂的条件下发生酯化反应，，答案：； （2）资料中酚酞可溶于乙醇，可推知酚酞可溶于有机物，乙同学推测：酚酞被乙酸乙酯萃取而使下层溶液红色褪去，答案：酚酞被乙酸乙酯萃取而使下层溶液红色褪去； （3）碳酸钠溶液显碱性，加入乙酸后反应生成二氧化碳，会看到气泡生成，原溶液碱性会有所降低，因为乙酸量比较少，碱性变化很小，答案：溶液中有无色气泡产生，下层溶液中碳酸钠的浓度没有明显变化； （4）由实验2，d操作可知酚酞溶于有机物，可推知e操作的现象：碳酸钠溶液先变红，加入乙酸乙酯振荡后褪色； （5）由资料可1mol/L碳酸钠溶液遇酚酞会显红色，而1mol/L氢氧化钠溶液遇酚酞先变红，静置后褪色，答案：各取1mL无色溶液于两支试管中，分别滴加酚酞试剂，两溶液均变为红色。静置后溶液褪色的则原溶液为氢氧化钠溶液，始终不褪色的则原溶液为碳酸钠溶液。 32 / 34 学科网（北京）股份有限公司 $