2026年高考化学命题动向探究20 新情境命题-实验探究类情境题
2026-03-30
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.40 MB |
| 发布时间 | 2026-03-30 |
| 更新时间 | 2026-03-30 |
| 作者 | qcszzyy |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57077567.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
命题探究新动向 新题预测得高分
2026高考化学命题动向探究20 新情境命题-实验探究类情境题
一.高考命题动向探究
实验探究类情境题是新高考中实验题命题的焦点,在选择题中常以表格的形式呈现,一般在非选择题中作为一道实验大题考查考生综合实验探究能力。预测未来高考会通过实验探究反应原理、反应速率与平衡、物质性质等考查实验现象分析、实验方案设计等。以化学实验为主的多种探究活动,重视教学内容的结构化设计,激发考生的学习兴趣,培养考生的创新精神和实践能力,考查考生的辩证思维能力。
二.新题预测押题练
命题点1 物质性质的探究
1.(2026·湖北随州·一模)下列关于氮及其化合物性质探究,实验结论正确的是
选项
操作和现象
结论
A
将灼热木炭伸入浓硝酸中,产生大量红棕色气体
木炭和硝酸反应生成了NO2和O2
B
先将注射器充满NO2气体,然后将活塞往里推,注射器内气体颜色加深
证明加压平衡向生成NO2气体的方向移动
C
向含有等物质的量H2SO4和HNO3的混酸稀溶液加入过量铜粉,生成气体,溶液变蓝色
反应结束后溶液中的溶质是CuSO4和Cu(NO3)2
D
将Al粉加入强碱性的NaNO3溶液,微热,产生气体使湿润红色石蕊试纸变蓝
在强碱性溶液中无氧化性
A.A B.B C.C D.D
2.(2026·湖南长沙·模拟预测)探究与溶液反应的实验如下:
实验Ⅰ:向溶液中滴加5滴饱和溶液,溶液变为棕黄色、滴加淀粉溶液,溶液变蓝。
实验Ⅱ:向饱和溶液中滴加5滴溶液,溶液变为黄绿色,滴加淀粉溶液,溶液不变蓝,久置后,溶液黄绿色消失。
实验Ⅲ:向含少量淀粉溶液的饱和溶液中滴加溶液至过量。溶液先变为黄绿色,后颜色不断加深,同时溶液局部变蓝但很快褪去。继续滴加溶液,蓝色褪去速度变慢,最终溶液变为蓝色,且不再褪色。
已知:部分微粒在水溶液中的颜色:(黄绿色)、(无色)。下列说法错误的是
A.实验Ⅰ中反应的离子方程式:
B.实验Ⅱ中最初的主要氧化产物为
C.实验Ⅲ“局部蓝色褪去”的原因可能是被氧化为或
D.由以上实验推断:较高浓度的溶液与溶液反应易生成
3.(25-26高三下·福建福州·开学考试)利用如图装置探究铜与浓硝酸反应所得气体产物的性质:将铜丝插入溶液中,当Ⅲ中产生白色絮状沉淀时,将铜丝拔出脱离液面。下列叙述错误的是
A.铜丝替代铜屑,体现绿色化学理念
B.Ⅲ中长颈漏斗起平衡气压的作用
C.Ⅱ中产生“白烟”,则说明发生了氧化还原反应
D.若铜丝不拔出,则最终Ⅲ中可能得到透明溶液
4.(2025·辽宁·模拟预测)某实验小组设计实验制备并探究其性质。
实验(一) 制备。
方案1:用溶液和溶液混合制备。
方案2:利用反应制备,制备装置如图所示(控温仪器省略)。
(1)经检验,方案1不能达到实验目的,主要产物之一为S,该反应的离子方程式是______。
(2)装酸X的仪器是______(填名称);酸X可能是______(填字母)。
a.浓硫酸 b.浓盐酸 c.稀硫酸 d.稀硝酸
(3)橡胶管L的作用是______;装置D的作用是______。
实验(二) 探究的性质。
取实验(一)中装置中固体进行如下实验(部分夹持装置已略去):
I.与反应。常温下,与氧气反应的实验装置如图。
实验现象:硬质玻璃管内黑色粉末逐渐变为黄褐色,小试管中品红溶液不变色;当黑色粉末全部变为黄褐色时停止通入。
(4)取少量黄褐色粉末于试管中,加入蒸馏水,将溶液分成两份,一份溶液中滴加______(填化学式)溶液,溶液变为红色,则它含。另一份溶液中滴加足量盐酸和溶液,产生白色沉淀,则它含______(填离子符号)。
(5)写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式:______。
Ⅱ.与盐酸反应。实验装置如图。
(6)实验中观察到右侧试管中溶液中产生黑色沉淀,且溶液蓝色变浅。左侧试管中不再产生气泡时停止滴加盐酸,过滤,得到浅黄色固体,在滤液中滴加溶液,产生蓝色沉淀。写出和盐酸反应的离子方程式:______。
命题点2 反应原理的探究
5.(2026·北京·一模)某实验小组探究少量和溶液反应的过程,进行了如下实验:
实验Ⅰ
实验Ⅱ
下列说法中不正确的是
A.实验Ⅰ中滴加淀粉KI溶液,溶液呈深蓝色,原因是Ⅰ被氧化
B.实验Ⅰ中滴加KSCN溶液变红,证明了将氧化为
C.实验Ⅱ中振荡后静置,上层溶液呈棕黄色主要与水解、配位有关
D.对比上述实验可知少量能与中的Br反应
6.(2026·浙江·二模)某小组探究和溶液的反应:
实验1:向某浓度的酸性溶液(过量)中加入含淀粉的溶液,混合后的前几秒内,溶液并无明显变化,随后有少量蓝色,T秒后溶液突然变蓝。
实验2:将反应设计成原电池,闭合开关,电流表指针偏转情况记录如下表:
表盘
时间/min
偏转位置
右偏至Y
指针回到“0”处,又返至“X”处;如此周期性往复多次……
指针归零
已知:在酸性溶液中氧化I⁻,反应为
下列说法不正确的是
A.实验1中溶液变蓝色,说明具有还原性
B.实验2中,时,直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝,从而可以判断在a极放电的产物为
C.实验2中,时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液也不会变蓝色
D.对比实验1、2,T秒时溶液变蓝,实验1中的被完全氧化
7.(2026·湖南常德·一模)某实验组向使用后的印刷电路板腐蚀液中加入溶液,发现有白色沉淀生成,为探究其反应机理,进行了三组实验见下表(试剂浓度均为)。查阅资料:为白色粉末、难溶于水;呈黄色;黄色与蓝色混合可呈现黄绿色。下列说法错误的是
实验操作
实验现象
实验1
向溶液中加入溶液
蓝色溶液变成黄绿色,试管内壁附着一薄层白色沉淀,呈半透明状
实验2
向溶液中加入溶液
无明显现象,数小时后溶液变为淡红色
实验3
向溶液中先加入溶液,然后滴加溶液
蓝色溶液先变成黄绿色,滴入溶液立即变红,试管底部迅速聚集大量白色沉淀
A.实验1说明:溶液与溶液混合能生成,但程度很小
B.实验2中的淡红色物质可能是
C.实验3中加入溶液后可能发生反应:
D.上述实验证明是与反应生成的催化剂
8.(2026·江苏南京·模拟预测)某兴趣小组探究与金属离子反应的多样性的实验如下:
序号
实验
溶液a
实验现象
Ⅰ
0.1 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液(pH≈1,溶液几乎无色)
溶液变为棕黄色
Ⅱ
0.1 mol·L-1 AgNO3溶液
溶液迅速变浑浊,离心分离后得无色溶液和黄色固体(AgI)
Ⅲ
0.1 mol·L-1 CuSO4溶液
溶液变为棕黄色,有白色沉淀生成(CuI)
已知:,平衡常数为K=8.6×10-14,下列说法正确的是
A.取实验Ⅰ中的棕黄色溶液,滴入几滴淀粉溶液,立即变蓝,证明Fe3+氧化了
B.取实验Ⅱ中的无色溶液,滴入几滴淀粉溶液,没有出现蓝色,说明氧化性Ag+<I2
C.若将实验Ⅱ中的溶液按如图所示装置搭建,闭合K一段时间后,观察到淀粉变蓝色,可证明反应的K<Ksp(AgI)
D.实验Ⅲ能发生,可能是因为发生Cu+和反应生成CuI,促进了反应的发生
9.(25-26高三下·北京·开学考试)某小组探究金属Na、Mg、Al与溶液的反应。
已知:、(棕色)
ⅱ、,
装置
实验
金属
现象
Ⅰ
Na
钠剧烈反应,迅速熔成小球,产生无色气体,伴随燃烧。溶液颜色变浅,产生大量蓝色沉淀和少量黑色固体
Ⅱ
Al
铝片表面很快产生无色气体,同时析出红色固体,溶液温度升高。随着反应进行,溶液中出现白色固体,随后消失,得到棕色溶液,最终变为无色,铝片表面析出大量疏松的红色固体
(1)经检验,Ⅰ中产生的黑色固体是CuO,Ⅰ中生成CuO的过程中的反应有______、、。
(2)探究Ⅱ中发生的反应。
①取Ⅱ中少量洗净的红色固体,先加入稀硫酸,无明显现象,再加入稀硝酸,微热,观察到______(填实验现象),证明有Cu生成。
②验证Ⅱ中棕色溶液含有的实验操作和现象是______。
③反应过程中溶液pH发生变化,起始溶液的pH约为2.7,一段时间降到1.2,之后逐渐升高至3.5后基本不变。
ⅰ、结合化学用语解释,除温度外,反应过程中溶液的pH降低的原因:______。
ⅱ、溶液的pH升高的过程中产生无色气体的速率增大,主要影响因素有______。
④棕色溶液最终变为无色,反应的离子方程式是______。
(3)实验Ⅲ将Mg条放入酸化的溶液中,Mg条表面迅速产生无色气体,同时有少量红色固体析出,溶液中有蓝白色固体生成,经检验含有、CuCl。随着反应进行,溶液的pH逐渐升高,最终得到橙黄色浊液,Mg条表面有大量疏松的红色固体析出。
结合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,对比Na、Mg、Al与溶液的反应,解释Mg与溶液反应既有又有Cu生成的原因:______。
综合上述实验,影响Na、Mg、Al与溶液反应产物的因素有金属的活泼性、金属离子结合OH⁻的能力等。
10.(25-26高三下·重庆沙坪坝·开学考试)某化学研究性学习小组对与的反应体系进行了研究。
实验Ⅰ:探究与反应特点
同学甲设计了如下实验:
步骤
实验操作
实验现象
1
取溶液于试管中,加入溶液()
有灰黑色沉淀生成,溶液呈黄色
2
取灰黑色沉淀于试管中,滴加适量浓硝酸
灰黑色沉淀溶解,生成红棕色气体
3
取步骤1中少量上层清液于试管中,滴加几滴0.1 mol/L___________溶液
有白色沉淀
(1)步骤2中发生的离子方程式___________,步骤3中滴加的试剂为0.1 mol/L___________溶液。
(2)通过以上实验,写出步骤1中发生反应的离子方程式___________。
(3)但在步骤3中,实验现象有可能不易被观察。为了能更好地探究体系的反应特点,同学乙查阅资料:与无色配体L可形成有色配合物(且L只与反应),溶液中该有色配合物浓度越大,吸光度越大。
重新设计了如下实验,记录数值。
组别
溶液/mL
溶液/mL
水/mL
L溶液/mL
吸光度
1
2.0
1.0
1.0
1.0
A₁
2
2.0
1.5
a
b
A₂
3
2.0
2.0
0
1.0
A₃
①根据表中信息,补充数据:a=___________,b=___________。
②根据___________,可以验证实验Ⅰ所判断的与的反应特点。
实验Ⅱ:对与的反应进行定量研究
查阅资料:AgSCN的;
室温下,取溶液于试管中,加入溶液(),忽略混合时溶液体积的变化,待反应达到平衡后,取x mL上层清液,用标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗KSCN标准溶液。
(4)滴定终点的现象是___________。
(5)实验选用溶液进行反应,不用的原因是___________。
(6)测得上层清液中___________。
11.(25-26高三下·安徽阜阳·开学考试)某兴趣小组设计实验探究Ce-MnOx催化空气氧化CO的效率。实验设计及操作如下,根据题目要求回答下列问题:
Ⅰ.制备CO
在通风橱中用下图装置制备CO。(加热及夹持装置省略,甲酸容易挥发)
(1)装置A中盛装甲酸的仪器名称是___________。
(2)以浓硫酸与甲酸混合加热制备CO,反应中浓硫酸表现出脱水性,该反应的化学方程式为___________。
(3)从装置B、C、D中选择合适的装置收集CO,正确的接口连接顺序为_________。
a→___________→___________→___________→___________→h。(每空填一个接口字母)
Ⅱ.探究Ce-MnOx催化空气氧化CO的效率
将一定量的CO与空气混合,得到体积分数为1%的CO气体样品。使用下图装置(部分加热及夹持装置省略)进行实验,调节管式炉温度至120 ℃,按一定流速通入气体样品。已知:I2O5是白色固体,易吸水潮解,与CO的反应为5CO+I2O5=I2+5CO2。
(4)通入11.2 L(已折算为标准状况)气体样品后,继续向装置内通入一段时间的氮气,最终测得U形管内生成0.1016 g I2。
①能证明CO被空气氧化的现象是___________。
②CO被催化氧化的百分率为___________。
③若未通入氮气,则CO被催化氧化的百分率___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)探究气体与催化剂接触时长对催化氧化效率的影响时,采用___________方法可以缩短接触时长。
命题点3 物质组成的探究
12.(2026·山东德州·三模)某小组同学欲探究和HCHO的反应产物。将的NaOH溶液(过量)、的溶液和37%~40%的HCHO溶液按一定比例混合加热。实验记录如下。已知:。下列说法错误的是
实验
Ⅰ
Ⅱ
试剂用量
实验现象
砖红色固体生成,有少量气体产生
紫红色固体生成,有大量气体产生
A.向Ⅰ中的砖红色固体中加入足量稀硫酸,仍有固体存在,说明砖红色固体中有Cu
B.可用X射线衍射技术确认实验Ⅰ中砖红色固体含有
C.取少量反应后的溶液,加入过量盐酸,未产生使澄清石灰水变浑浊的气体,可证明甲醛的氧化产物为HCOONa
D.实验Ⅱ中Cu产生的主要原因为沉淀继续被过量的HCHO还原所致
13.(2026·北京延庆·一模)小组同学用实验1所示方法制备含铜配合物,并探究其组成。
【实验1】
(1)i中生成沉淀时,的作用是_______;后续加入过量氨水,沉淀溶解生成,此时的作用是_______。(从“酸碱性”“配位性”角度分析)
【实验2】
小组同学推测蓝色针状晶体可能含或。取洗净的晶体,用蒸馏水溶解后,加入足量盐酸酸化的溶,过滤、洗涤、干燥,得到沉淀。
(2)若晶体仅含,则与的定量关系为_______(用含、的式子表示);若值偏小,说明晶体可能含,理由是_______。
【实验3】
实验装置
现象
烧杯中的溶液变红,试管底部产生大量红色固体
(3)观察分析实验3:
①实验中烧杯溶液变红,说明加热时逸出的物质是_______,该物质使滴有酚酞的水变红的离子方程式为_______。
②甲同学推测,若蓝色针状晶体中含,充分加热后预期在试管底部观察到黑色固体。用化学方程式表示这样推测的理由_______。
③结合实验现象,从配合物稳定性与反应条件角度分析“未产生黑色固体”的可能原因:_______。
(4)乙同学通过实验发现,按实验1的方案制备铜配合物时,若仅将i中的氨水换成适量溶液,只有少量蓝色沉淀溶解。从平衡移动角度说明实验1中蓝色沉淀能全部溶解的原因是_______。
(5)通过分析,蓝色针状晶体的主要成分为_______。
14.(25-26高三上·北京海淀·期末)实验小组发现盛有铜和盐酸的试管放置几天后,其中的溶液变成了蓝色,并有黑色固体生成,于是对铜和盐酸的反应进行探究。
【查阅资料】在溶液中为无色,容易被空气氧化。
【设计与实施实验1】按下表进行实验,反应时间为2天,记录现象。
实验内容
序号
气体
实验现象
1-1
空气
溶液变成淡蓝色,铜片上无气泡,有极少量黑色固体
1-2
溶液变成蓝色,铜片上无气泡,有少量黑色固体
1-3
溶液无明显变化,铜片无明显变化
(1)实验1-3的作用是确证实验1-1、1-2中是_______氧化了铜。
(2)取出实验1-2中的铜片,用蒸馏水清洗后放入洁净试管中,滴加2mL浓氨水,振荡,黑色固体溶解得无色溶液,稍后溶液逐渐变成蓝色。推测黑色固体中含有,理由是_______。查阅资料,黑色固体为纳米级CuCl。
(3)其他条件不变,将盐酸改为硫酸,重复实验,发现溶液无明显变化。针对实验1中对反应的作用,提出两种假设并验证。
①假设一:反应a为可逆反应,在作用下,_______(用离子方程式说明),生成黑色固体促进反应a正向进行。结合资料计算得反应a的,因此假设一不成立。
②假设二:存在时,反应a分为两步:ⅰ.,ⅱ.,加快了反应a的速率。将证明反应ii可发生的实验方案补充完整:取CuCl于试管中,_______。
【设计与实施实验2】按下表进行实验,反应时间为12小时,记录现象。
实验内容
序号
气体
实验现象
2-1
溶液变黄色,铜片表面有气泡产生,气体体积为7mL
2-2
溶液变浅黄色,铜片表面有气泡产生,气体体积为5.5mL
2-3
溶液变浅黄色,铜片表面有气泡产生,气体体积为8mL
经检验,黄色溶液中含,不含,存在形式可表示为。
(4)铜片表面产生的气体是_______。
(5)实验2-2中气体体积小于实验2-1、2-3的,原因是_______。
(6)对比2-1、2-3的实验现象,2-1中溶液的颜色更深、气体体积更小,用离子方程式表示其原因是_______。
【实验总结】
(7)实验1、实验2中铜和盐酸的反应情况不同,由此做出的推断合理的是_______(填字母序号)。
A.稀盐酸中,的氧化性强于
B.稀盐酸中,的氧化性弱于
C.浓盐酸中,的氧化性强于
D.CuCl的还原性强于
15.(2025·辽宁盘锦·三模)碱式碳酸铈为白色晶体,主要用于原子荧光光度法的标准溶液,也可以用于金属表面处理成膜。某实验小组以制备碱式碳酸铈(图1)并对碱式碳酸铈的组成进行实验探究(图2)的装置如图所示(加热及夹持装置略):
已知:为黄色沉淀。
回答下列问题:
Ⅰ.制备碱式碳酸铈
(1)仪器A的名称是___________;与普通分液漏斗相比,此实验中仪器B的优点是___________。
(2)仪器A中生成产物的现象为___________,若仪器A中出现黄色现象,其原因是___________。
II.测定碱式碳酸铈的组成
(3)反应前后通的目的是___________。
(4)装置G中碱石灰的作用是___________。
(5)若取8.84 g碱式碳酸铈在管式炉中充分加热反应至固体的质量不再减小,E、F装置反应前的质量分别为143.2 g和172.6 g,反应后的质量分别为144.28 g和173.48 g,则碱式碳酸铈的化学式为___________。
(6)根据(5)结果写出和及生成碱式碳酸铈的化学方程式:___________。
16.(2025·福建福州·三模)离子化合物SASN[(Ag2C2)x·(AgNO3)y]对光敏感,是重要的军工原料。利用乙炔与硝酸银溶液反应制备SASN并确定其化学组成的过程如下。
已知:i.电石(主要成分为CaC2)与水生成乙炔反应剧烈,与1∶1的乙醇溶液反应平缓。
ii.电石所含杂质遇水反应生成H2S、PH3等气体,H2S、PH3易与硝酸银溶液反应生成银,与硫酸铜溶液反应则生成硫化铜、磷化铜等黑色沉淀。
I.制备离子化合物SASN
(1)1∶1的乙醇溶液是用1体积无水乙醇与1体积水混合而成,配制该溶液所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还需要_________。
(2)CaC2与水反应的化学方程式为_________。
(3)环颈双球安全漏斗中,“环颈双球”结构的作用是_________。(答2点)
(4)装置C中,CuSO4溶液的作用是_________。
(5)装置E中,试剂X除了选择酸性高锰酸钾溶液外,还可以选择_________。与乙烯相比,乙炔与酸性高锰酸钾溶液反应速率较慢,从分子结构的角度看,其原因是_________。
II.测离子化合物SASN[(Ag2C2)x·(AgNO3)y]的总银含量以确定其化学组成称取0.2050 gSASN于锥形瓶,用足量硝酸溶解得到无色溶液,向其中加入2~3滴NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂,再用0.1000 NH4SCN标准溶液滴定,消耗NH4SCN标准液的平均体积为15.00 mL。(已知:)
(6)滴定终点的现象是_________。
(7)离子化合物SASN的化学式为_________。
参考答案与解析
题号
1
2
3
5
6
7
8
12
答案
C
D
C
B
C
D
D
A
1.C
【详解】A.灼热木炭与浓硝酸反应生成、和;也可能是浓硝酸受热发生分解生成NO2、H2O、O2,A错误;
B.将活塞往里推时容器体积减小,浓度增大导致颜色加深,实际加压时平衡向生成的方向移动,B错误;
C.等物质的量的和的稀溶液中,与物质的量之比为,加入过量铜粉时发生反应,完全消耗后仍有剩余,反应后溶质为和,C正确;
D.产生的能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为,说明中元素化合价降低被还原,在强碱性溶液中具有氧化性,D错误;
故选C。
2.D
【分析】实验Ⅰ中过量,少量,现象为溶液变为棕黄色、加淀粉变蓝,说明反应生成了, 被氧化为,自身被还原为,配平得到离子方程式 ,该推导符合实验事实;实验Ⅱ中高浓度过量,少量,现象为溶液变为黄绿色、加淀粉不变蓝。结合已知信息为黄绿色,为无色,可推知最初反应的主要氧化产物是黄绿色的,没有生成,推导符合现象;实验Ⅲ中向含淀粉的饱和滴加过量,现象为:先变黄绿色,局部变蓝后很快褪色,最终过量后溶液稳定为蓝色。滴加初期过量,局部浓度较高时暂时生成,使淀粉变蓝,但体系中过量的氧化性强,会继续将氧化为无色的或,因此蓝色很快褪去。随着不断滴加,被完全消耗,生成的不再被氧化,最终溶液稳定为蓝色。因此“局部蓝色褪去是被氧化为或”的解释合理。
【详解】A.实验Ⅰ中KI过量,NaClO少量,反应生成,且NaClO溶液呈碱性,反应物无,给出的离子方程式符合反应事实,A正确,不符合题意;
B.实验Ⅱ中NaClO过量,溶液呈黄绿色,且滴加淀粉不变蓝说明无生成,已知为黄绿色,故最初主要氧化产物为,B正确,不符合题意;
C.实验Ⅲ中NaClO过量,生成的会被进一步氧化为(黄绿色)或(无色),消失所以蓝色褪去,C正确,不符合题意;
D.实验Ⅱ、Ⅲ表明高浓度NaClO溶液过量时,易将氧化为等高价碘的化合物,而非,只有KI过量时才最终生成,D错误,符合题意;
故选D。
3.C
【详解】A.铜丝可随时拔出脱离液面,能及时终止反应,避免反应物浪费与有毒气体(NO2)过量排放,符合绿色化学理念,A正确;
B.装置Ⅲ中长颈漏斗连通大气,可以平衡装置内气压,避免装置压强过大,B正确;
C.Ⅱ中白烟是硝酸铵固体小颗粒;可能是装置I中硝酸挥发进入装置Ⅱ,与NH3化合生成NH4NO3,为非氧化还原反应,C错误;
D.若铜丝不拔出,持续生成的NO2溶于水会生成HNO3,HNO3先与Na[Al(OH)4]反应生成Al(OH)3沉淀,过量HNO3会使Al(OH)3沉淀溶解,最终得到含Al3+的透明溶液,D正确;
故选C。
4.(1)
(2) 分液漏斗 c
(3) 平衡分液漏斗与圆底烧瓶内的压强,使分液漏斗中的酸X能够顺利滴下 吸收未反应的有毒尾气,防止逸散到空气中造成污染
(4)
(5)
(6)
【详解】(1)具有强氧化性,具有强还原性,二者会发生氧化还原反应,因此无法得到目标产物,根据题目信息已知产物之一为S单质,根据元素守恒和电子守恒,该反应离子方程式为;
(2)根据装置图,盛装酸X的仪器是带活塞、用于控制添加液体的分液漏斗,酸X的作用是和装置A中的反应制备,需要满足无强氧化性,不会氧化-2价硫,保证能得到,不引入杂质,据此分析:
a.浓硫酸具有强氧化性,会氧化中的-2价S,无法得到,a错误;
b. 浓盐酸易挥发,会挥发出杂质,会和装置C中的反应,引入杂质,干扰的制备,b错误;
c. 稀硫酸无强氧化性,也难挥发,和反应可以平稳制备纯净的,不会引入杂质,c正确;
d. 稀硝酸具有强氧化性,会氧化中的-2价S,无法生成,d错误;
答案是c;
(3)橡胶管L将分液漏斗上口和圆底烧瓶内部连通,作用是平衡分液漏斗与圆底烧瓶内的压强,消除烧瓶内产气后压强升高对液体滴落的阻碍,使分液漏斗中的酸X能够顺利滴下,本实验中为有毒反应物,未参与反应的会从装置C流出,可以和D中反应生成沉淀,因此装置D的作用是吸收未反应的有毒尾气,防止逸散到空气中造成污染;
(4)检验常用溶液,遇溶液变红,另一份滴加盐酸和氯化钡后产生的不溶于盐酸的白色沉淀为,说明粉末中含;
(5)根据试管中品红溶液不变色可知,反应无生成,全部被氧化为留在固体中,仍为价,所以反应方程式为;
(6)根据实验现象可知,盛放溶液的试管中出现的黑色沉淀是,说明产物中有、 得到的浅黄色固体是S单质,在滤液中滴加溶液,产生蓝色沉淀,说明有,反应的离子方程式为。
5.B
【分析】实验I:向滴加3滴饱和氯水,将反应后的溶液加入淀粉碘化钾,溶液变蓝说明产生即反应后的溶液有氧化性,但不能确定是氧化还是氧化;另一份加入KSCN溶液后溶液变为血红色,说明有生成。
实验II:向溶液中加入氯气的饱和溶液1 mL,溶液先变为红棕色,后转化为黄色,静置后溶液分层,生成棕黄色。
【详解】A.实验Ⅰ中滴加淀粉KI溶液,溶液呈深蓝色说明被氧化为,A正确;
B.实验Ⅰ中滴加KSCN溶液变红证明生成,但氯水中即含有具有氧化性的,还有HClO也具有氧化性,故不能说将氧化为,B错误;
C.实验Ⅱ中试管中的红棕色为新生成的的颜色,再转移振荡后静置,上层溶液呈棕黄色主要是,颜色与的水解、配位有关,C正确;
D.实验I证明少量氯水能氧化,实验II的现象(生成红棕色的)证明少量氯水也能氧化Br⁻。通过对比两个实验可知,少量与反应时,Br⁻能被氧化,D正确;
故选B。
6.C
【详解】A.实验1中溶液变蓝色,说明生成了,被氧化,体现了的还原性,A正确;
B.实验2中,时,a极区滴加淀粉溶液未变蓝,说明没有生成,结合已知反应,可以判断在a极放电的产物为,B正确;
C.实验2中,时,a极区生成了,若将a极区溶液取出,此时溶液中无,会发生反应,滴加淀粉溶液,溶液会变蓝,所以C错误;
D.实验1中t秒后溶液变蓝,说明此时被完全氧化,无法继续还原生成的,溶液才会变蓝;对比实验2,时刻指针归零,说明此时也被完全氧化,D正确;
故答案选C。
7.D
【详解】A.实验1中,溶液与溶液混合后,蓝色溶液变为黄绿色,说明可能生成黄色的,并产生少量白色沉淀(),说明反应能生成但程度较小,A项正确;
B.实验2中,溶液与混合后无明显现象,数小时后变淡红色,可能是被空气中氧气氧化为,进而与形成红色的,B项正确;
C.实验3中,先加入后溶液呈黄绿色(生成),滴加后立即变红(生成)并产生大量沉淀,符合反应,C项正确;
D.实验3中作为反应物转化为,不是催化剂,D项错误;
答案选D。
8.D
【分析】在酸性条件下,都有较强的氧化性,都能将氧化.。如图装置是原电池装置,插入硝酸银溶液的石墨电极为正极,插入KI溶液的石墨电极为负极,可证明银离子的氧化性强于碘单质。
【详解】A.实验Ⅰ中溶液,酸性条件下也可以氧化生成,使淀粉变蓝,不能证明是氧化了,A错误;
B.实验Ⅱ中与直接生成了难溶的沉淀,导致溶液中浓度大幅降低,氧化性减弱,因此没有生成,不能得出氧化性Ag+<I2,B错误;
C.反应的平衡常数与溶度积是不同类型的物理量,单位不同,不能直接比较大小,结论不成立,C错误;
D.已知反应的平衡常数极小,反应本身很难发生;但实验Ⅲ中会与生成沉淀,使浓度降低,上述平衡正向移动,促进了反应的发生,D正确;
故答案选择D。
9.(1)
(2) 红色固体溶解,溶液变为蓝色,产生无色气体,试管口有红棕色气体 取Ⅱ中的棕色溶液于试管中,加水,有白色沉淀生成(或加溶液,溶液棕色褪去或变浅或加氨水,溶液棕色褪去,放置后溶液逐渐变为蓝色) 生成的反应:,消耗的反应:等,相同时间内生成的多于消耗的,增大 温度、形成Al-Cu原电池
(3)金属与水反应生成和的速率(金属的活泼性/还原性):,金属阳离子结合的能力):,部分生成,部分被Mg还原为Cu
【分析】Ⅰ 加入金属钠,钠剧烈反应放出热量,迅速熔成小球,产生氢气并伴随燃烧。溶液颜色变浅,产生大量蓝色氢氧化铜沉淀和少量黑色固体。
Ⅱ 加入金属铝,铝片表面很快产生氢气,同时析出红色固体铜,溶液温度升高。随着反应进行,溶液中出现白色固体CuCl,随后消失,得到棕色溶液,最终变为无色,铝片表面析出大量疏松的红色固体铜。
【详解】(1)Ⅰ中生成CuO的有关反应第一步是金属Na与水反应产生,其方程式为;
(2)①Ⅱ中红色固体为铜,先不溶于稀硫酸,加入稀硝酸并微热时,出现红色固体溶解、溶液变蓝并产生无色气体,在液面上方变红棕色的现象,证明其中含有金属Cu,故答案为:红色固体溶解,溶液变为蓝色,产生无色气体,在液面上方变红棕色;②检验棕色溶液中的方法:向少量棕色溶液中加入足量水(或稀释),棕色逐渐消失并生成白色沉淀(CuCl),证明有,故答案为:取Ⅱ中的棕色溶液于试管中,加水,有白色沉淀生成;
③pH降低的原因(除温度上升外):铝被氧化为Al3+,其水合离子[Al(H2O)6]3+发生水解,产生H+,使溶液酸性增强;故答案为:生成的反应:,消耗的反应:等,相同时间内生成的多于消耗的,增大
④被还原出来的Cu附着在Al的表面形成原电池,加快反应速率,产生氢气的速率增大,故答案为:温度、形成Al-Cu原电池;
⑤棕色溶液最终褪色(即被还原为(Cu)的离子方程式为,故答案为:;
(3)结合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,金属与水(或酸性溶液)反应的剧烈程度:Na>Mg>Al,金属阳离子结合的能力:Cu2+>Mg2+,从而导致部分Cu2+生成Cu(OH)2,部分Cu2+被Mg还原为Cu;
10.(1)
(2)
(3) 0.5 1.0 浓度越大,吸光度越大(合理即可)
(4)溶液变红,且半分钟不褪色
(5)在酸性条件下有氧化性,也能将氧化为
(6)
【详解】(1)灰黑色沉淀是Ag单质,Ag与浓硝酸反应生成、红棕色和水,离子方程式Ag++2H+=Ag++NO2↑+H2O;步骤3的目的是检验上层清液中是否含有Ag+,以判断反应是否为可逆反应。Ag+可与Cl-反应生成不溶于酸的AgCl白色沉淀,故可滴加HCl或NaCl溶液;
(2)实验证明产物为Ag单质和,且后续验证该反应为可逆反应,因此离子方程式用可逆号;
(3)①该实验为控制变量法,总体积需保持不变(第一、三组总体积均为5mL,且的体积均为1mL),因此,计算得;②通过比较吸光度的大小,可知增加反应物Fe2+的浓度,生成的Fe3+浓度增大,平衡向正反应方向移动,这验证了该反应为可逆反应的特点;
(4)滴定时,完全沉淀后,过量的与溶液中结合生成血红色配合物,故现象为溶液变红,且半分钟不褪色;
(5)酸性条件下具有强氧化性,会氧化,干扰与的反应探究,因此选用;
(6)混合后初始,平衡时,反应进行,因此,计算比值得。
11.(1)分液漏斗
(2)HCOOHCO↑+H2O
(3)d,e,c,b
(4) 澄清石灰水变浑浊 60% 偏大
(5)增大气体样品流速
【分析】在通风橱中用下图装置制备一氧化碳,A装置中甲酸在浓硫酸催化下分解制取一氧化碳,该气体中含有甲酸蒸气,CO不溶于水,而甲酸溶于水,故用水除去甲酸,再用B装置排水收集一氧化碳气体,排出的水用E中的烧杯接收,则装置连接顺序为a→d→e→c→b→h;根据气体样品通过氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳,浓硫酸吸水,一氧化碳在H中被氧气氧化生成二氧化碳,二氧化碳能被石灰水吸收,J中的浓硫酸吸收气体中的水蒸气,干燥的一氧化碳和I2O5,进而测定生成的碘的质量,计算一氧化碳的被氧化的百分率;据此解答。
【详解】(1)如图所示,装置A中盛装甲酸的仪器名称是分液漏斗。
(2)甲酸在浓硫酸催化下分解生成一氧化碳和水,化学方程式为HCOOHCO↑+H2O。
(3)用A制备CO,C除去甲酸,B收集一氧化碳,E接收排出的水,故接口连接顺序为a→d→e→c→b→h。
(4)①CO被氧气氧化生成二氧化碳,CO2能使澄清石灰水变浑浊;
②碘的物质的量为=0.0004 mol,根据化学方程式计算,还有0.002 mol CO未被氧气氧化,11.2 L气体样品的物质的量为0.5 mol,其中CO的物质的量为0.005 mol,被氧化的CO的物质的量为0.005 mol-0.002 mol=0.003 mol,则CO被氧化的百分率为×100%=60%;
③若没有通入氮气,未被氧化的CO的物质的量减小,则CO被氧化的百分率增大。
(5)增大气体样品流速可缩短气体与催化剂接触时长,探究气体与催化剂接触时长对催化氧化效率的影响。
12.A
【分析】利用HCHO的还原性,控制其比例可以将Cu(OH)2还原成不同价态的还原产物,实验一的有砖红色固体生成,则一定生成了砖红色的Cu2O,反应方程式可能为,则实验一中微过量的HCHO可能继续将部分Cu2O还原成Cu,同时生成少量H2,实验二由于HCHO超过量,将生成Cu2O全部还原为Cu,并产生大量H2。
【详解】A.加入稀硫酸后存在的固体可能为Cu2O遇酸分解生成的Cu,不能据此判断砖红色固体中一定有Cu,判断逻辑错误,A错误;
B.可以用X射线衍射技术确定实验I中砖红色固体的结构,进而判断是否为Cu2O,B正确;
C.HCHO被氧化的产物可能为HCOO-或,若加入盐酸,产生了使澄清石灰水变浑浊的气体,说明生成了,未观察到现象,说明氧化产物为HCOONa,C正确;
D.由分析知,D正确;
故选A。
13.(1) 提供,表现碱性 提供作为配体,表现配位性
(2) 晶体中含时,的物质的量减少,生成的沉淀质量小
(3) 分解生成的与未逸出的发生反应,生成了非黑色物质(铜单质或氧化亚铜)
(4),加入后,可以与形成,且i中反应产生的能与溶解平衡中的的结合生成,均使沉淀溶解平衡正向移动
(5)
【分析】该实验通过向硫酸铜溶液中先加入少量氨水生成氢氧化铜蓝色沉淀,此时氨水表现碱性;继续加入过量氨水,沉淀溶解生成深蓝色的四氨合铜(II)配离子溶液,此时氨水表现配位性;最后加入乙醇,降低配合物的溶解度,从而析出蓝色针状的含铜配合物晶体。
【详解】(1)生成沉淀时:提供,使溶液呈碱性,与结合生成难溶物,体现了碱性。
沉淀溶解生成时:过量氨水中的分子提供孤电子对,与形成稳定的配位键,生成可溶性的配离子,体现了配位性。
(2)若晶体仅含,根据硫原子守恒:,即: ;
中不含,若晶体中混有该物质,则单位质量的晶体中的含量降低;加入后,生成的沉淀质量自然偏小。
(3)①烧杯中滴有酚酞的水变红,说明加热时逸出的物质是(氨气溶于水显碱性);NH3溶于水生成,电离出使溶液呈碱性,离子方程式为;
②若蓝色针状晶体中含,充分加热后, 分解生成,化学方程式为。
③结合实验现象,从配合物稳定性与反应条件角度分析未产生黑色固体的可能原因:分解生成的与未逸出的发生反应,生成了非黑色物质(铜单质或氧化亚铜)。
(4)
Cu(OH)2存在溶解平衡:,加入过量氨水后:与形成稳定的,降低了浓度;步骤i中反应生成的 ,会与平衡中的结合生成,降低浓度;两个因素共同使沉淀溶解平衡正向移动,最终 全部溶解。
(5)结合实验2(存在)和实验3(无黑色CuO生成),可确定主要成分为。
14.(1)O2
(2)CuCl溶于氨水生成[Cu(NH3) 2]+,溶液无色,被空气氧化为[Cu(NH3)4]2+,溶液变为蓝色;
(3) 加入稀硫酸,一段时间后沉淀溶解,溶液变蓝;
(4)H2
(5)CO2溶于水
(6)
(7)ABC
【详解】(1)实验1-3通入CO2(无氧化性),溶液和铜片均无明显变化,确证实验1-1、1-2中是O2氧化了铜;
(2)黑色固体溶解在浓氨水中得到无色溶液,结合资料[Cu(NH3)2]+为无色且易被空气氧化,后续无色溶液逐渐变蓝,即[Cu(NH3)2]+被氧化为蓝色[Cu(NH3)4]2+),说明黑色固体与氨水反应生成了[Cu(NH3)2]+,故黑色固体中含Cu(Ⅰ);
(3)①假设一:若反应4Cu+O2+4H++4Cl-=4CuCl+2H2O为可逆反应,Cl-与Cu2+结合生成CuCl沉淀,促进平衡正向进行,离子方程式:Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl↓;
②假设二:验证反应ⅱ:4CuCl+O2+4H+=4Cu2++2H2O+4Cl-,需提供O2、H+,观察CuCl溶解且溶液变蓝(生成Cu2+),实验方案:取CuCl于试管中,加入少量稀硫酸,若黑色固体溶解,溶液变为蓝色,证明反应ⅱ可发生;
(4)实验2中溶液含Cu(Ⅰ)、无Cu(Ⅱ),且有气泡生成,结合体系中含H+、Cl-,Cu(0)与H+发生氧化还原反应,气体为H2;
(5)CO2溶于水生成碳酸,使溶液中c(H+)比实验2-1和2-3低,导致Cu与H+反应生成氢气的量减少;
(6)实验2-1中通入氧气,氧气将部分Cu(Ⅰ)氧化为更多的配合物(),使溶液更深,同时氧气氧化Cu(Ⅰ)消耗了部分Cu和H+,抑制了氢气的生成,反应的离子方程式为;
(7)A.实验1中氧气能将Cu氧化为Cu2+,说明稀盐酸中的氧化性强于,A正确;
B.由实验1无气泡产生,说明稀盐酸中不能与Cu反应生成Cu2+和H2,但可以氧化Cu,故氧化性弱于,B正确;
C.实验2中浓盐酸条件下,H+能将Cu氧化成,同时生成H2,说明H+的氧化性强于,C正确;
D.根据题目信息,无法比较CuCl与还原性的强弱,D错误;
故答案选ABC。
15.(1) 三颈烧瓶(或三口烧瓶) 平衡压强,使液体顺利流下
(2) 有白色晶体析出 滴加的氨水过多或速率过快生成
(3)反应前通的目的是排尽装置中的空气,防止空气中的对测定结果有影响;反应后通的目的是防止生成的水和二氧化碳停留在装置中
(4)防止空气中的水和二氧化碳进入F中
(5)
(6)
【分析】图1制备碱式碳酸铈,提供Ce4+,氨水提供OH-并将提供的转化为。图2探究碱式碳酸铈的组成,加热碱式碳酸铈样品得到CeO2、H2O、CO2,E装置吸收H2O,F装置吸收CO2,G装置防止空气中的H2O、CO2进入F装置中。
【详解】(1)仪器A的名称是三颈烧瓶或三口烧瓶;仪器B是恒压分液漏斗,与普通分液漏斗相比,优点是平衡压强,使液体顺利流下。
(2)产物碱式碳酸铈为白色晶体,故仪器A中生成产物的现象为有白色晶体析出;若仪器A中出现黄色现象,说明生成了黄色沉淀,其原因是滴加的氨水过多或速率过快。
(3)反应前通的目的是排尽装置中的空气,防止空气中的对测定结果有影响;反应后通的目的是防止生成的水和二氧化碳停留在装置中。
(4)G中碱石灰的作用是防止空气中的水和二氧化碳进入F中使二氧化碳的测定结果不准确。
(5)装置E吸收水,故,
由氢元素守恒知;
F装置吸收二氧化碳,故,
由碳元素守恒知;
,
;
n(Ce4+)∶n(OH-)∶n()=0.04 mol∶0.12 mol∶0.02 mol=2∶6∶1,
故碱式碳酸铈的化学式为。
(6)提供Ce4+,氨水提供OH-并将提供的转化为,故生成沉淀的化学方程式为。
16.(1)量筒
(2)
(3)防倒吸
(4)检验H2S和PH3是否除尽,并吸收未除尽的H2S和PH3
(5) 丙酮 乙炔相比乙烯,其采取sp杂化的C电负性高,对π电子云的束缚力更强,电子云不易被高锰酸钾极化,所以乙炔反应速率更慢
(6)为当滴加最后半滴时,溶液变为红色,且半分钟不变色
(7)(Ag2C2)·(AgNO3)5
【分析】A为乙炔生成装置,装置B的目的是除去还原性气体H2S与PH3,装置C检验H2S与PH3是否除尽,D为SASN生成装置,装置E进行尾气吸收,据此解答。
【详解】(1)配制溶液的玻璃仪器需要量筒量取溶液。
(2)CaC2与水反应的方程式为。
(3)环颈双球安全漏斗通过加长细管,可以防止反应液倒吸带来的影响。
(4)CuSO4溶液作用为检验H2S和PH3是否除尽,并吸收未除尽H2S和PH3。
(5)试剂X作用为吸收多余的乙炔,乙炔在丙酮中溶解度极高,可以选用丙酮,安全且高效;乙炔相比乙烯,其采取sp杂化的C电负性高,对π电子云的束缚力更强,不易被高锰酸钾极化,所以乙炔反应速率更慢。
(6)滴定终点现象为当滴加最后半滴时,溶液变为红色,且半分钟不变色。
(7)根据Ag+~SCN-,可得0.2050 gSASN中Ag的总物质量为,设0.2050 gSASN中含有Ag2C2物质量为nx mol,AgNO3物质量为ny mol,则有,联立解得,,所以x:y= nx: ny=1:5,即x=1,y=5,所以SASN的化学式为(Ag2C2)·(AgNO3)5。
先人一步 成就梦想
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