2026届北京市高三化学二轮复习专项训练——实验探究

高三化学二轮复习——实验探究 专题01：与反应时间/速率有关的实验探究 1．探究Na2SO3固体的热分解产物。 资料：① 4Na2SO3 Na2S + 3Na2SO4。 ② Na2S能与S反应生成Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S。 ③ BaS易溶于水。 隔绝空气条件下，加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A，过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液，放置得无色溶液B。 （1）检验分解产物Na2S 取少量溶液B，向其中滴加CuSO4溶液，产生黑色沉淀，证实有S2-。反应的离子方程式是 。 （2）检验分解产物Na2SO4 取少量溶液B，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多（经检验该沉淀含S），同时产生有臭鸡蛋气味的气体（H2S）。由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液B，加入足量盐酸，离心沉降（固液分离）后， （填操作和现象），可证实分解产物中含有SO2- 4。 （3）探究（2）中S的来源 来源1：固体A中有未分解的Na2SO3，在酸性条件下与Na2S反应生成S。 来源2：溶液B中有Na2Sx，加酸反应生成S。 针对来源1进行如下实验： ① 实验可证实来源1不成立。实验证据是 _________________________________________________________________________。 ② 不能用盐酸代替硫酸的原因是 。 ③ 写出来源2产生S的反应的离子方程式： 。 （4） 实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S、Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性： _____________________________________________________________________________。 【课堂反馈】 1.（2024-海淀二模）某实验小组对CuSO4溶液和Na2S溶液的反应进行探究。 资料：BaS为白色固体，易溶于水。 【实验1】 序号 实验操作 实验现象 1-1 向2 mL 0.02 mol·L−1 CuSO4溶液中加入2 mL 0.04 mol·L−1 Na2S溶液 产生黑色固体 1-2 向2 mL饱和CuSO4溶液（约为1 mol·L−1，pH约为3）中加入2 mL饱和Na2S溶液（约为2 mol·L−1，pH约为13） 迅速产生大量黑色固体、少量红色固体和黄色固体，静置后红色固体减少、黑色固体增多 I．探究反应的产物 （1）经检验实验中的黑色固体均为CuS。实验1-1反应的离子方程式为 ___________________________________________________________ 。 （2）资料表明，黄色固体为S。小组同学取实验1-2所得固体，依次用盐酸、蒸馏水 洗涤干净后继续进行实验2，证明了实验1-2中黄色固体为S。 【实验2】 1 证明实验1-2所得固体洗涤干净的实验操作及现象是 _________________ 2 依据实验2，推测S与NaOH反应的离子方程式为 。 ③ 实验2中，加入硝酸的目的是 。 （3）实验证明红色固体为Cu。补全静置后红色固体转化为黑色固体反应的离子方程 式：____Cu+ ____O2 + + === + ______CuS II．探究影响反应产物的因素 【实验3】 序号 实验方案 实验现象 3-1 a：饱和Na2S溶液 b：饱和CuSO4溶液 电压表指针偏转， 读数为0.85 V 3-2 a：0.02 mol·L−1 Na2S溶液 b：0.01 mol·L−1 CuSO4溶液 电压表指针偏转， 读数为0.46 V 3-3 a：0.02 mol·L−1 Na2S溶液（pH调至13） b：0.01 mol·L−1 CuSO4溶液 电压表指针偏转， 读数为0.68 V 3-4 a：0.02 mol·L−1 Na2SO4溶液（pH调至13） b：0.01 mol·L−1 CuSO4溶液 电压表指针略偏转，读数为0.10 V 说明：本实验中，电压表的读数越大，氧化剂的氧化性（或还原剂的还原性）越强。 （4）资料表明，对于电极反应S2――2e－=== S，c(OH－)对S2－还原性没有直接影响。 实验3-3的电压表读数大于3-2的可能原因是 。 （5）小组同学用实验3装置补做实验3-5，排除了O2的影响。他们所用试剂a为饱和 Na2S溶液，b为 。 （6）综合上述实验可以得到的结论有 。 【课堂反馈】答案 （2024-海淀二模） 1．（13分） （1）Cu2+ + S2－ ==== CuS↓（1分） （2）① 取最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，无白色沉淀生成△ ② 3S + 6OH－==== 2S2－ + SO2－ 3 + 3H2O ③ 确认白色沉淀中有BaSO3，排除浓NaOH溶液吸收空气中的CO2生成CO2－ 3进 而生成BaCO3产生的干扰（1分） （3） 2 Cu+ 1 O2 + 2 S2－ + 2 H2O === 4 OH－ + 2 CuS（1分） （4）c(OH－)增大，S2－ + H2OHS－ + OH－逆向移动，c(S2－)增大，还原性增强 （5）1 mol·L−1 Na2SO4溶液，pH调至3 （6）CuSO4溶液与Na2S溶液混合，二者既能发生氧化还原反应，也能发生沉淀反应； 沉淀反应的速率比氧化还原反应的快（或低浓度时，以沉淀反应为主；高浓度 时，能同时发生氧化还原反应和沉淀反应）；pH增大有利于S2－发生氧化反应 专题02：“探究”反应原理/本质的实验探究 1．某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05mol·L-1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。 （1）检验产物 ①取出少量黑色固体，洗涤后，____________________________________________________（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag。 ②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_______________。 （2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是 （用离子方程式表示）。针对两种观点继续实验： ①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测，同时发现有白色沉淀生成，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下： 序号 取样时间/min 现象 ⅰ 3 产生大量白色沉淀；溶液呈红色 ⅱ 30 产生白色沉淀；较3min时量少；溶液红色较3min时加深 ⅲ 120 产生白色沉淀；较30min时量少；溶液红色较30min时变浅 （资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN） ②对Fe3+产生的原因作出如下假设： 假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+； 假设b：空气中存在O2，由于 （用离子方程式表示），可产生Fe3+； 假设c：酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生Fe3+； 假设d：根据 现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。 ③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。 实验Ⅰ：向硝酸酸化的 溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3min时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色。 实验Ⅱ：装置如图。其中甲溶液是 ，操作及现象是 。 （3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因 。 2.（2024海淀一模）（13分）资料显示，I2-KI溶液可以清洗银镜。某小组同学设计实验探究银镜在I2-KI溶液中的溶解情况。 已知：I2微溶于水，易溶于KI溶液，并发生反应I2 + I−I− 3(棕色)，I2和 I− 3氧化性几乎 相同；[Ag(S2O3)2]3−在水溶液中无色。 探究1：I2-KI溶液（向1 mol·L−1 KI溶液中加入I2至饱和）溶解银镜 【实验i】 （1）黄色固体转化为无色溶液，反应的离子方程式为 。 （2）能证明②中Ag已全部反应、未被包裹在黄色固体内的实验证据是 。 探究2：I2-KI溶液能快速溶解银镜的原因 【实验ii ~ iv】向附着银镜的试管中加入相应试剂至浸没银镜，记录如下： 序号 加入试剂 实验现象 ⅰi 4 mL饱和碘水（向水中加入I2至饱和，下同）和少量紫黑色I2固体 30 min后，银镜少部分溶解，溶液棕黄色变浅；放置24 h后，与紫黑色固体接触部分银镜消失，紫黑色固体表面上有黄色固体，上层溶液接近无色；搅拌后，银镜继续溶解 ⅱi 4 mL饱和碘水和0.66 g KI固体（溶液中KI约 1 mol·L−1） 15 min后银镜部分溶解，溶液棕黄色变浅；放置24 h后， 试管壁上仍有未溶解的银镜，溶液无色 iv 4 mL 1 mol·L−1 KI溶液 放置24 h，银镜不溶解，溶液无明显变化 （3）ⅰi中，搅拌后银镜继续溶解的原因是 。 （4）由i、iii可得到的结论是 （5）设计iv的目的是 探究3：I−的作用 【实验v】 实验装置 实验步骤及现象 1．按左图搭好装置，接通电路，检流计指针向 右微弱偏转，检流计读数为a mA； 2．向石墨电极附近滴加饱和碘水，指针继续向 右偏转，检流计读数为b mA（b＞a）； 3．向左侧烧杯中加入 ，指针继续向右偏转，检流计读数c mA（c＞b），有 生成。 说明：本实验中，检流计读数越大，说明氧化剂氧化性（或还原剂还原性）越强。 （6）步骤1接通电路后，正极的电极反应物为 （7）补全步骤3的操作及现象： ， 。 （8）综合上述探究，从反应速率和物质性质的角度分析i中I2-KI溶液能快速全部溶解 银镜的原因： ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 3.（2024通州一模）某小组同学探究Mg与Cu2+溶液的反应。 已知：i. 2Cu+ Cu2+ + Cu K=1.2× 106 ii． Ksp[Cu(OH)2] = 2.2×10-22 ， Ksp[Mg(OH)2] = 1.8×10-11 iii．[Cu(NH3)2]+ 为无色、 [CuCl４]2—为黄色 实验Ⅰ：将长约15cm打磨光亮的镁条放入2mL 0.2mol∙L-1 CuCl2溶液（溶液呈黄绿色）中，实验记录如下： 时间 第一阶段 0～1min 第二阶段 1～8min 第三阶段 8～25min 第四阶段 25 min～18h 实验现象 镁条表面出现红色固体，伴有大量气体产生 仍然伴有大量气体，溶液变为淡蓝色,试管底部有蓝色沉淀产生 气体量不断减少，沉淀变为黄色 沉淀变为橙色，红色铜几乎不可见 （1） 第一阶段析出红色固体发生反应的离子方程式是 。 （2） 小组同学取第二阶段中淡蓝色溶液，加入少量NaCl固体，溶液颜色逐渐变黄绿色，请用离子方程式表示溶液由淡蓝色变为黄绿色的原因 （3）查阅资料：CuOH黄色，CuCl白色。 第三阶段产生的黄色沉淀可能含+1价铜的化合物，进行以下实验探究: 1 取少量沉淀滴入浓氨水，沉淀完全溶解，溶液呈浅蓝色，在空气中放置一段时间后溶液成深蓝色，证实沉淀中含+1价铜的化合物，溶液由浅蓝色变为深蓝色的离子方程式是 。甲同学猜想第三阶段反应中先生成CuCl，随着反应的进行，逐渐转化为黄色的CuOH。用离子方程式表示生成CuCl的主要原因是 。 ②小组同学采用电化学装置进行验证。右图装置电路正常，反 应开始阶段未观察到电流表指针发生偏转，为进一步验证产生 了CuCl，实验操作和现象是 。 从而证明了甲同学猜想。 （4）查阅资料，CuOH在碱性环境下一部分发生非氧化还原分解反应，第四阶段中产生的橙色沉淀中混有的物质是 实验Ⅱ：改用0.2 mol∙L-1CuSO4溶液重复实验 Ⅰ ，30 min内剧烈反应，产生大量气体，镁条上出现红色固体，1 h后产物中有大量红色物质且有蓝色沉淀。 （5）经验证蓝色沉淀为Cu(OH)2，下列有关产生蓝色沉淀分析合理的是 （填序号）。 a．反应放热，促使 Cu2+水解趋向于完全，生成Cu(OH)2蓝色沉淀 b．存在平衡Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2 + 2H+，Mg与H+反应，使c(H+)下降，平衡移 动，产生蓝色沉淀 c. 由于Ksp[ Mg(OH)2 ]＞Ksp [Cu(OH)2]， Mg与水反应生成的 Mg (OH)2逐渐转化为 Cu(OH)2蓝色沉淀 （4） 综上所述，Mg与Cu2+溶液反应的影响因素是 。 4.（朝阳期中19题）某小组同学探究SO2与FeCl3溶液的反应。 实验I：用如下装置（夹持、加热仪器略）制备SO2，将SO2通入FeCl3溶液中。 FeCl3溶液 实验现象：A中产生白雾；C中溶液由黄色变成红棕色，静置5 min后，溶液颜色从红棕色变回黄色，检测到Fe2+；静置9 h后，溶液变为浅绿色。 分析C中溶液颜色变化的原因。 （1）溶液颜色变为红棕色，提出了两种假设。 假设1：主要与SO2、H2SO3有关。 假设2：主要与SO32−、HSO3−有关。 实验II证实假设1不成立，假设2成立。 实验II：向FeCl3溶液中加入NaHSO3溶液， （填现象），然后滴加______（填试剂），溶液变为黄色。 （2）查阅资料：Fe3+ + nSO32− + mH2O [Fe(SO3)n(H2O)m]3-2n（红棕色） 实验I静置5 min后溶液颜色由红棕色变回黄色可能的原因（结合化学用语）是______________________ ___________________________________________________________________________________。 【专题02】答案 1.（1）①加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀 ②Fe2+ （2）Fe+2Fe3+=3Fe2+ ②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 加入KSCN溶液后产生白色沉淀 ③0.05 mol·L-1 NaNO3溶液 FeSO4溶液 分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深 （3） 溶液中存在反应：①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ，②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时，c(Ag+)大，以反应①、②为主，c(Fe3+)增大。约30分钟后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小。 2. （1）AgI + 2S2O2− 3 ==== I− + [Ag(S2O3)2]3− （2）加入Na2S2O3后得到无色溶液（1分） （3）破坏了I2表面覆盖的黄色固体，使I2能继续参与反应（1分） （4）增加I2的浓度，可提高银镜的溶解速率 （5）排除O2-KI溶液对银镜溶解的干扰 （6）O2（1分） （7）KI固体（1分），黄色固体（1分） （8）在I2-KI溶液中，I2 + I−I− 3，使更多的I2溶解，c(I2)增大，加快了I2与Ag的反应速率；I−消耗Ag+生成AgI沉淀，提高了Ag的还原性，促进了Ag与I2的反应（说明：答案中写成I2或I− 3均可，多答“c(I2)增大，提高了I2的氧化性”不扣分） 3.（1）Mg + Cu2+ === Mg2++ Cu （2）[Cu(H2O)4]2+ + 4Cl— [CuCl4]2— + 4 H2O （3）① 4[Cu(NH3)2]+ + O2 + 8NH3∙H2O 4[Cu(NH3)4]2+ + 4OH— + 6H2O 1 Cu + Cu2+ + 2Cl—= 2CuCl 2 向烧杯b（或a）中加入少量NaCl固体，电流表指针发生偏转，烧杯b（a）中产生白色沉淀，b烧杯中溶液颜色变浅。 （4）Cu2O （5）bc （6）Cu2+盐阴离子种类影响反应过程，Cl—参与Mg与Cu2+的反应 4.（1）① 2Fe3+ + SO2 + 2H2O === 2Fe2+ + SO42− + 4H+ 2△ ② 溶液变为红棕色 1 硫酸（或盐酸）1 （3）Fe3+与SO2发生氧化还原反应导致c(Fe3+)减小；反应生成的H+导致c(SO32−)减小； Fe3+ + nSO32− + mH2O [Fe(SO3)n(H2O)m]3-2n逆向移动，溶液由红棕色变黄色 3 学科网（北京）股份有限公司 $