专题02 化学实验综合题（大题专练，三大类型集训）（广东专用）2026年高考化学终极冲刺讲练测

专题02 化学实验综合题 内容概览 类型一 以性质探究为目的 类型二 以原理探究为目的 类型三 以物质制备为目的 限时：90分钟 题量：12道 ◆类型一 以性质探究为目的 1．（2026·广东广州·模拟预测）实验小组为了探究的还原性进行下列实验。 （1）将气体通入溶液中，一段时间后溶液呈浅绿色。 ①配制溶液时需加入盐酸，加盐酸的目的是___________。 ②与发生了氧化还原反应，检验其还原产物的操作及现象是___________。 （2）将通入溶液中发现无明显现象，而将通入溶液中可得砖红色沉淀。查阅资料可知砖红色沉淀中只含有、和。 已知：a．。 b．易与生成稳定的CuI白色沉淀。 c．。 实验小组进行以下4个实验，验证砖红色沉淀的成分并确定砖红色沉淀的化学式。 小组同学将砖红色沉淀过滤、洗涤、干燥后，分别取沉淀于试管中，加入相应试剂，进行下表中实验1、2，观察实验现象。 实验序号 实验目的 加入试剂 实验现象 1 检验和 足量稀硫酸 砖红色固体溶解，生成新的红色沉淀，溶液呈蓝色，…… 2 检验 足量KI溶液，少量淀粉溶液 砖红色沉淀全部转变为白色沉淀，上层清液呈无色 ①实验1现象表明砖红色沉淀中含有和。补充实验1的现象___________。 ②实验2中上层清液呈无色，可能是与反应生成的被___________(填离子符号)还原。 为了进一步检验存在，并确定沉淀的化学式，将实验2的悬浊液过滤，滤液平均分成2份，分别加入相应试剂，进行下表中实验3、4，观察实验现象并称量生成的沉淀。 实验序号 实验目的 加入试剂 实验现象 3 进一步检验，确定含量 足量试剂X 生成白色沉淀A，质量为(A为) 4 确定含量 足量溶液 生成白色沉淀B，质量为(B为和混合物) ③结合实验2和实验3的现象，说明砖红色沉淀中一定含有。试剂X是___________。 ④砖红色沉淀中，的物质的量___________mol(用含的代数式表达)，的物质的量___________mol(用含、的代数式表达)。 (的摩尔质量为，的摩尔质量为) 基于实验3和实验4的结果可以确定砖红色沉淀的化学式。 （3）为了验证能否进一步将还原成Cu单质，兴趣小组重新设计了基于电化学的优化方案，避免了生成砖红色沉淀。以Pt作为电极，在答题卡虚线框中，画出电化学装置示意图并做出相应标注___________。 【答案】（1）抑制水解 取少量反应后溶液于试管中，滴入几滴溶液，出现蓝色沉淀 （2）产生无色、有刺激性气味的气体 稀盐酸、溶液 （3） 【解析】（1）溶液中会发生水解生成，加入盐酸引入，可抑制的水解。和发生氧化还原反应，被还原为，加入溶液可产生蓝色沉淀。 （2）在酸性的条件下发生歧化反应，生成Cu和，Cu不溶于水显红色，含的水溶液显蓝色。和稀硫酸反应生成气体，无色，有刺激性气味。实验2加入足量的溶液，发生反应，遇淀粉溶液应变蓝，但由于沉淀中还含有，可将还原为，使蓝色消失。实验3的现象为生成白色的沉淀，可知实验3是为了确定实验2生成的含量，检验的方法为加入稀盐酸酸化的溶液。根据、，可得，，实验2的悬浊液过滤后滤液平均分成2份，则m g砖红色沉淀中。实验4中得到的中的来自实验2中被氧化的，其物质的量与实验3中的物质的量相等，则被氧化为的的物质的量为，溶液中剩余的，m g砖红色沉淀中。 （3）验证将还原为Cu，则在负极通入，发生氧化反应转化为，负极电解质溶液为溶液，发生还原反应，溶液为正极电解质溶液，由此可得电化学装置图。 2．（2026·广东·模拟预测）某小组同学探究铜与银盐溶液的反应。 （1）配制100mL0.3000mol/LAgNO3溶液 ①用托盘天平称取AgNO3固体___________g。 ②配制过程用到下图中的仪器有___________(填名称)。 （2）将铜片插入0.30mol/LAgNO3溶液中，有银单质生成。比较氧化性大小：Ag＋___________Cu2＋。 （3）小组探究Cu片与AgCl悬浊液能否发生反应 ①25℃时，Ksp(AgCl)=1.8×10-10，在AgCl悬浊液中c(Ag＋)=___________。(已知：) ②查阅资料  电极电势可描述物质的氧化还原能力。数值越大，氧化型物质的氧化性越强；数值越小，还原型物质的还原性越强。标准电极电势Eθ在酸性条件下的数据如下： 氧化型物质/还原型物质 Cu2＋/Cu Ag＋/Ag AgCl/Ag [Cu(NH3)4]2＋/Cu [Ag(NH3)2]＋/Ag Fe3＋/Fe2＋ Eθ 0.34V 0.80V 0.22V -0.065V 0.37V 0.77V 例如：Eθ(Cu2＋/Cu)＜Eθ(Ag＋/Ag)，能发生反应Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag。 ③分析讨论 甲同学认为Cu的金属性强于Ag，Cu能与AgCl悬浊液顺利反应； 乙同学认为Eθ(AgCl/Ag)＜Eθ(Cu2＋/Cu)＜Eθ(Ag＋/Ag)，该反应难以进行。 ④实验验证 步骤 现象 推理 i．将铜片浸入AgCl悬浊液，放置10分钟 铜片表面无明显变化 / ii．将i中装置置于黑暗环境下，放置24小时 铜片明显变黑，装置中出现灰黑色固体 该灰黑色固体为___________ iii．将ii反应后的混合物过滤，向滤液中滴加NaOH溶液 产生蓝色沉淀 滤液中存在的金属离子是___________ ⑤实验结论Cu能与AgCl悬浊液反应，但速率较慢。 （4）该小组继续探究如何加快Cu与AgCl悬浊液的反应速率。 ①向含AgCl悬浊液的试管中滴加5%氨水至沉淀恰好消失。反应的离子方程式为___________。 ②向①中试管投入一小块铜片。铜片表面迅速变黑，10分钟后溶液呈现浅蓝色，2小时后试管底部出现银白色晶体。 原理分析  加入氨水能加快Cu与AgCl悬浊液反应的原因是___________(结合电极电势知识)。 （5）丙同学通过查阅资料发现，电极电势还受到离子浓度大小的影响。例如： 基于图中原电池装置，设计实验证明：改变离子浓度可改变氧化还原反应的方向。 实验方案：闭合K，电流表指针向右偏转，___________。(补充实验操作与现象，限选试剂：Fe(NO3)3固体、NaNO3固体、NaCl固体、AgNO3固体) 【答案】（1）5.1 胶头滴管、100mL 容量瓶 （2）大于 （3）mol/L Ag（银） Cu2+ （4）AgCl+2NH3⋅H2O=[Ag(NH3)2]++Cl−+2H2​O 加入氨水后，反应物变为Cu与[Ag(NH3)2]+，产物涉及[Cu(NH3)4]2+。Eθ([Ag(NH3)2]+/Ag) = 0.37V远大于Eθ([Cu(NH3)4]2+/Cu) = -0.065V，反应的驱动力（电势差）显著增大，因此反应速率加快 （5）向烧杯N中加入少量AgNO3固体，电流表指针向左偏转 【解析】（1）①配制100mL0.3000mol/LAgNO3溶液，根据物质的量浓度公式：n(AgNO3​)=c⋅V=0.3000mol/L×0.1000L=0.03000mol，AgNO3的摩尔质量为 170g/mol，则质量为：m(AgNO3​)=n⋅M=0.03000mol×170g/mol=5.100g，由于托盘天平精度为 0.1 g，故称取 5.1 g。故答案为：5.1； ②配制一定物质的量浓度溶液的关键仪器包括：胶头滴管（用于定容时滴加蒸馏水）、100 mL 容量瓶（指定体积的精确容器），图示中其他仪器（锥形瓶、分液漏斗、冷凝管）不参与该配制过程。胶头滴管、100mL 容量瓶。故答案为：胶头滴管、100mL 容量瓶； （2）将铜片插入0.30mol/LAgNO3溶液中，有银单质生成，反应中银离子为氧化剂，铜离子为氧化产物，氧化性：氧化剂大于氧化产物，氧化性大小：Ag＋大于Cu2＋。故答案为：大于； （3）①25℃时，Ksp(AgCl)=1.8×10-10=c(Ag＋)c(Cl-)=c2(Ag＋)，在AgCl悬浊液中c(Ag＋)= mol/L。故答案为：mol/L； 步骤ii．铜片表面生成的灰黑色固体为 Ag（银）。虽然标准电极电势Eθ(AgCl/Ag)=0.22V＜Eθ(Cu2+/Cu)=0.34V，但长时间放置后，AgCl悬浊液中的微量 Ag+（通过沉淀溶解平衡提供）与 Cu发生置换反应：Cu+2AgClCuCl2+2Ag生成的银单质因颗粒细小（纳米级）呈现灰黑色，而非块状银的银白色。 步骤iii．滤液中存在的金属离子：Cu2+。向滤液中滴加 NaOH溶液产生蓝色沉淀（Cu(OH)2），证明滤液中含有 Cu2+，说明 Cu已被氧化为 Cu2+，证实反应发生。 故答案为：Ag（银）；Cu2+； （4）①向含AgCl悬浊液的试管中滴加5%氨水至沉淀恰好消失，加入氨水后，Ag+与NH3形成稳定的络离子[Ag(NH3)2]+，反应的离子方程式为AgCl+2NH3⋅H2O=[Ag(NH3)2]++Cl−+2H2​O。 原理分析：加入氨水后，反应物变为Cu与[Ag(NH₃)₂]⁺，产物涉及[Cu(NH₃)₄]²⁺。Eθ([Ag(NH₃)₂]⁺/Ag) = 0.37V远大于Eθ([Cu(NH₃)₄]²⁺/Cu) = -0.065V，反应的驱动力（电势差）显著增大，因此反应速率加快。 故答案为：AgCl+2NH3⋅H2O=[Ag(NH3)2]++Cl−+2H2​O；加入氨水后，反应物变为Cu与[Ag(NH3)2]+，产物涉及[Cu(NH3)4]2+。Eθ([Ag(NH3)2]+/Ag) = 0.37V远大于Eθ([[Cu(NH3)4]2+/Cu) = -0.065V，反应的驱动力（电势差）显著增大，因此反应速率加快； （5）初始状态下，烧杯M中Fe3+/Fe2+电对的电极电势（由浓度决定）高于烧杯N中Ag+/Ag电对的电极电势，反应正向进行（Ag被氧化，Fe3+被还原），电流表指针向右偏转。向烧杯N中加入AgNO3固体，增大Ag+浓度，根据能斯特方程，Ag+/Ag的电极电势升高。当Ag+/Ag的电势超过Fe3+/Fe2+时，反应逆向进行（Fe2+被氧化，Ag+被还原），电流表指针向左偏转，证明离子浓度改变可逆转氧化还原反应方向。 实验方案：闭合K，电流表指针向右偏转，向烧杯N中加入少量AgNO3固体，电流表指针向左偏转。故答案为：向烧杯N中加入少量AgNO3固体，电流表指针向左偏转。 3．（2026·广东湛江·一模）镁的金属性较强，置换氢气的能力较强。 （1）使用镁条完成置换氢气的实验前需用砂纸打磨一下镁条(下述实验中所使用的镁条均已打磨)，打磨的目的是除去镁条表面的___________(填化学式)。 （2）常温下，将镁条投入水中，镁条表面无明显变化，将水煮沸后，镁条表面会有气泡产生，发生反应的化学方程式为___________。 （3）若将镁条投入1.0mol・L-1 FeCl3溶液中，镁条表面迅速产生大量气泡，同时溶液中产生红褐色沉淀，请结合离子方程式解释产生该实验现象的原因：___________。 （4）某小组根据上述现象提出猜想：溶液酸性越强，镁置换氢气的速率越快碱性越强，置换氢气的速率越慢。 【设计方案并完成实验】甲同学根据上述猜想设计了NaOH、Na2CO3和NaHCO3溶液与镁条的反应。 配制溶液时需用到下列仪器中的___________(填写仪器名称)。 ①实验室用Na2CO3·10H2O晶体制备100mL 1.0mol·L-1的Na2CO3溶液。 ②取四份质量、形状完全相同的镁条进行实验。 实验组 实验操作 现象 ⅰ 第一份镁条加入50mL蒸馏水中 一段时间后镁条上覆盖了少量气泡 ⅱ 第二份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 NaHCO3溶液中 持续快速产生大量气泡，溶液略显浑浊 ⅲ 第三份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 Na2CO3溶液中 有气泡产生，溶液略显浑浊 ⅳ 第四份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 NaOH溶液中 无明显现象 【实验小结】小组同学根据实验现象，判断猜想不符合实际，判断的依据是___________。 （5）反应速率差异的机理探究 查阅资料可知，Mg(OH)2质地致密，会附在金属表面阻碍反应继续进行。 已知：Ka1(H2CO3)=4.3×10-7，Ka2(H2CO3)=5.6×10-11，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Ksp(MgCO3)=3.5×10-8，Kw=1.0×10-14. ①小组同学推测是或破坏了Mg(OH)2保护膜，使镁与水的反应可以继续进行，在NaHCO3体系中的反应为，该反应的平衡常数K=___________(列出算式，无须化简)。 ②乙同学猜测对Mg(OH)2保护膜的破坏能力强于，设计如下实验验证： 实验组 镁片预处理 加入溶液 气泡产生速率 ⅴ 预先制备Mg(OH)2保护膜 50mL 0.5mol·L-1 Na2CO3溶液 极慢 ⅵ 同ⅴ组 a mL b mol・L-1 NaHCO3溶液 较快 根据表中信息，补充数据：a=___________，b=___________。 根据结果可知吸附在金属表面的氢氧化镁可以溶解在碳酸氢钠溶液中，而不能很好地破坏Mg(OH)2保护膜。 （6）丙同学继续探究镁与碳酸钠溶液反应，实验组ⅲ的沉淀成分中经检验存在MgCO3，MgCO3质地疏松，不能有效阻止内部金属Mg与水的反应。从溶度积分析，理论上Mg(OH)2更易沉淀，但实际存在MgCO3的原因是___________。 教师指导：要充分认识化学反应的复杂性，影响化学反应的因素有很多，要抓到主要矛盾等解决问题。 【答案】（1）MgO （2）Mg+2H2O(沸水)⇌Mg(OH)2+H2↑或 （3）Fe3++3H2O=Fe(OH)3+3H+或3Mg+2Fe3++6H2O=2Fe(OH)3↓+3Mg2++3H2↑，Mg与H+反应产生大量H2，同时使Fe3+水解平衡右移，产生Fe(OH)3沉淀 （4）100mL容量瓶和胶头滴管 NaHCO3溶液和Na2CO3溶液均为碱性，但镁条在NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中的反应速率均大于在中性的水中的反应速率 （5） 50 0.5 （6）反应体系中浓度较高，使Mg2+与的离子积大于MgCO3的溶度积，从而析出MgCO3 【解析】（1）使用镁条完成置换氢气的实验前需用砂纸打磨镁条的目的是除去镁条表面的MgO。 （2）常温下，将镁条投入水中，镁条表面无明显变化，将水煮沸后，镁条表面会有气泡产生，发生反应的化学方程式为Mg+2H2O(沸水)=Mg(OH)2+H2↑。 （3）Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+，Mg与H+反应产生大量H2，同时使Fe3+水解平衡右移，产生Fe(OH)3沉淀。 （4）①实验室配制100 mL 1.0mol·L-1的Na2CO3溶液，需用到100 mL容量瓶和胶头滴管。 ②NaHCO3溶液和Na2CO3溶液均为碱性，但由现象可知，与镁条反应产生气泡的速率：NaHCO3溶液>Na2CO3溶液>水>NaOH溶液，与猜想不符。 （5）①的平衡常数K，表达式为代入常数数值：Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Ka2(H2CO3)=5.6×10-11，Kw=1.0×10-14，可得。 ②该实验的自变量为阴离子种类，控制的无关变量为镁片规格、溶液体积与浓度、反应温度等相同，即50mL 0.5mol·L-1。 （6）从溶度积分析，理论上Mg(OH)2更易沉淀，但碳酸钠与镁反应体系中浓度较高，使Mg2+与的离子积大于MgCO3的溶度积，从而析出MgCO3。 4．（2026·广东汕尾·一模）某实验小组同学探究溶液与Zn反应的还原产物。 I．配制溶液 （1）配制溶液，需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒和___________。 （2）利用二水合氯化铜()配制该氯化铜溶液，需要用托盘天平称量固体药品的质量为___________g。 Ⅱ．探究溶液与Zn的反应 将1 g打磨过的锌片分别插入10 mL不同浓度的溶液中，实验记录如下。 已知： ①CuCl为难溶于水的白色固体，可溶于浓氨水，也可溶于浓度较大的溶液生成。 ②为无色离子，易被空气中的氧气氧化为蓝色离子。 ③。 （3）将1 g锌片插入的KCl与HCl混合溶液中()，一段时间内未观察到气泡。则实验a中迅速产生气泡的主要原因为___________。 （4）对于以上实验现象，同学们有诸多猜测，继续进行实验： ①甲同学认为白色沉淀为CuCl。他取实验b中白色沉淀于试管中，___________(填操作与现象)，在空气中振荡试管，溶液逐渐变蓝，说明甲同学猜想正确。请用离子方程式解释溶液颜色变蓝的原因：___________。 ②乙同学取实验c反应后的溶液，加入一定量水后，又析出白色沉淀。请从平衡移动的角度解释出现该现象的原因：___________。 （5）为继续探究Zn与溶液反应的还原产物，进行实验d，实验装置如图所示。3 min后，石墨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___________。 （6）综上所述，Zn与溶液反应的还原产物不同可能与___________、反应物是否直接接触等因素有关。 【答案】（1）500 mL容量瓶 （2）85.5 （3）锌表面析出Cu后，形成原电池，加快锌与的反应速率 （4）滴入浓氨水，沉淀溶解，得到无色溶液 或 溶液中存在平衡，加水稀释后，各离子浓度减小，平衡正向移动，析出CuCl固体 （5） （6）溶液浓度 【解析】（1）配制溶液，需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒和500 mL容量瓶。 （2）利用二水合氯化铜()配制该氯化铜溶液，需要用托盘天平称量固体药品的质量为。 （3）将1 g锌片插入的KCl与HCl混合溶液中()，一段时间内未观察到气泡，排除了氯离子的影响，则实验a中迅速产生气泡的主要原因为锌表面析出Cu后，形成原电池，加快锌与的反应速率。 （4）①CuCl为难溶于水的白色固体，可溶于浓氨水，甲同学认为白色沉淀为CuCl。他取实验b中白色沉淀于试管中，滴入浓氨水，沉淀溶解，得到无色溶液，空气中振荡试管，被氧气氧化，溶液逐渐变蓝，说明甲同学猜想正确；溶液颜色变蓝的原因：或； ②溶液中存在平衡，加水稀释后，各离子浓度减小，平衡正向移动，析出CuCl固体，导致取实验c反应后的溶液，加入一定量水后，又析出白色沉淀。 （5）在正极得电子，生成CuCl白色浑浊物，电极反应式为。 （6）结合上述实验条件可知，还原产物不同可能与溶液中溶液浓度、反应物是否接触等有关。 ◆类型二 以原理探究为目的 5．（2026·广东汕头·一模）重铬酸钾是化学分析中一种重要的试剂，其水溶液中存在如下平衡：，某化学小组对该平衡的移动和平衡常数K进行了以下探究： 【实验1】配制溶液 （1）用电子天平（精确度）称取（摩尔质量：）的质量为______，再经过其它必要的步骤配制得到指定浓度的溶液。 【实验2】探究浓度对平衡的影响 提供的仪器及试剂：数据采集器、pH传感器、烧杯；（、）蒸馏水 取不同浓度的进行实验，经过足够时间后，相关记录和数据如下表所示： 初始浓度（） 数据 K ① 0.1000 a ② 0.2000 b （2）需要测定的数据X为______。 （3）请根据数据X计算出_______（无需化简，用含a的代数式表示），同理计算，得到，证明平衡常数大小与浓度无关。 （4）有同学发现计算得到的值与理论相差较大，有可能是因为浓度不准确，因而需要用标准溶液滴定来获得精确浓度，在该滴定实验中，下列操作正确的是______。 A．调控滴定速度 B．滴定时，注视液面变化 C．接近终点时，改为半滴加入 D．记录数据20.20 mL （5）利用数据分析，还能证明增大，平衡正移，但自身的转化率变小。请画出往溶液中加入后（保持溶液体积不变），溶液随时间的变化图_____（已知，画图时需标注相应的数据）。 【实验3】探究温度对平衡的影响 实验温度 初始浓度（） 数据 ③ 298K 0.1000 c ④ 328K 0.1000 d （6）实验结果：d<c，________（填“能”或“不能”）说明温度升高，平衡正移。理由：________，请设计实验方案，证明该反应的热效应：________。 （7）在有机化学中也有重要应用，请举出一个例子：________。 【答案】（1）14.71 （2）pH （3） （4）AC （5） （6）不能 因升高温度也能促进水的电离，使c(H+)增大，pH变小 方案一，分别观察298K和328K的K2Cr2O7溶液的颜色，若328K为黄色，则反应为吸热反应，反之，为放热反应；方案二，分别测定298K和328K的K2Cr2O7溶液的pH进而计算平衡常数K，若328K时的平衡常数K值更大，则反应为吸热反应，反之，为放热反应 （7）酒驾检测 【解析】（1）根据公式，其中，，，代入得：； （2）平衡常数，已知初始浓度，需测定溶液c(H+)，进而推导和平衡常数； （3）平衡时，c(H+)=10-a mol/L，则，，K1=； （4）A．滴定中需通过活塞控制流速，A正确； B．滴定时，应注视锥形瓶内溶液颜色变化，B错误； C．接近终点时，改为半滴加入，可以减少滴定误差，C正确； D．滴定管的大刻度在下方，图中的数据应为19.80 mL，D错误； 故正确选项为 AC； （5）初始时，溶液的pH由实验2中组的pH（设为）决定；加入后，浓度变为，平衡正移，增大，pH减小，再次平衡时的pH为a-lg 2=a-0.3(根据平衡移动原理，实际pH会大于a-0.3)，画图为； （6）因升高温度也能促进水的电离，使c(H+)增大，pH变小，所以不能说明温度升高使平衡正移；可设计如下方案证明该反应的热效应：方案一，分别观察298K和328K的K2Cr2O7溶液的颜色，若328K为黄色，则反应为吸热反应，反之，为放热反应；方案二，分别测定298K和328K的K2Cr2O7溶液的pH进而计算平衡常数K，若328K时的平衡常数K值更大，则反应为吸热反应，反之，为放热反应； （7）在酸性条件下将乙醇氧化为乙酸，自身被还原为（颜色由橙色变为绿色），用于酒驾检测。 6．（2026·广东梅州·一模）水垢的主要成分为、和等，某实验小组依托数字化实验，利用水垢来探究难溶电解质溶解与转化的本质。 已知：298 K、101 kPa下： ①，； ②悬浊液，悬浊液。 （1）向悬浊液中滴加2滴酚酞溶液，观察到的现象为________。 （2）向悬浊液中加入少量固体，振荡后固体溶解，该过程中发生主要反应的离子方程式是________。 （3）试解释悬浊液的原因是________。 （4）水的硬度（水中、含量）是衡量水质的重要指标。取100.00 mL某水样，以铬黑T为指示剂，用0.01860 mol/L EDTA标准溶液（弱酸性），在时滴定水中钙和镁的含量（EDTA与、均以形成配合物，不考虑其他离子干扰），平均消耗EDTA 20.30 mL。 ①上述滴定实验中不需要用到的仪器有________。 A．    B．    C．    D． ②该水样的总硬度________mg/L（以表示，列出计算式即可）。 ③298 K时，反应的平衡常数________（保留三位有效数字）。 （5）298 K时，向悬浊液中分次加入少量0.1 mol/L盐酸，并用pH传感器测溶液pH变化（如图所示），第1～9次加盐酸后，pH先快速下降再逐渐升高，其pH先快速下降的原因是________（用离子方程式表示）。 （6）结合本实验探究，设计除去水垢中的简易实验方案________。 【答案】（1）溶液变为红色 （2） （3）存在溶解平衡：。生成的会发生水解：，产生，使溶液呈碱性 （4）BC （5） （6）将水垢用饱和溶液浸泡一段时间，使转化为；然后过滤、洗涤，再用稀盐酸（或稀醋酸）溶解 【分析】本实验以水垢（主要成分为、和）为研究对象，通过数字化实验探究难溶电解质的溶解与转化本质。实验内容包括：悬浊液中加入固体的溶解现象与反应原理；悬浊液呈碱性的原因；水的总硬度测定（EDTA滴定法）；与的转化平衡常数计算；向悬浊液中滴加盐酸的pH变化分析；以及设计除去水垢中的实验方案。 【解析】（1）已知悬浊液，呈碱性，而酚酞在时显红色，因此现象为溶液变为红色。 （2）悬浊液中存在溶解平衡：。加入固体后，与结合生成，使浓度降低，平衡正向移动，溶解，因此主要反应的离子方程式为：。 （3）存在溶解平衡：。生成的会发生水解：，产生，使溶液呈碱性，因此悬浊液。 （4）① 滴定实验中，需要的仪器有锥形瓶（A）、酸式滴定管（D）等。不需要的仪器是B（漏斗）和C（分液漏斗），即BC。 ② EDTA与、以1:1形成配合物，故。总硬度以计，计算式为： 。 ③ 反应的平衡常数：。 （5）向悬浊液中加入盐酸，与反应，使浓度降低，的溶解平衡和的水解平衡均正向移动，溶液中浓度快速降低，先快速下降。离子方程式为：。 （6）根据（4）③的计算，可以转化为更难溶的。因此实验方案为：将水垢用饱和溶液浸泡一段时间，使转化为；然后过滤、洗涤，再用稀盐酸（或稀醋酸）溶解，即可除去。 7．（2026·广东广州·模拟预测）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。 8．（2026·广东·模拟预测）实验小组针对与水解反应相互促进过程展开探究。 回答下列问题： （1）在实验室用固体配制230 mL一定物质的量浓度的溶液时，下列仪器中一定需要用到的是___________(填选项字母)。 （2）实验小组对与溶液混合时的现象进行探究。 理论推导：对反应进行平衡常数K的计算可判断该反应在常温下___________(填“能”或“不能”)发生，已知：，。 （3）各取20 mL、30 mL、溶液分别加入3个盛有溶液的烧杯中，充分混合后均无明显现象。 分析推测：基于视角，同学分析混合时未观察到白色沉淀的原因，提出两种猜想。 猜想1：___________；猜想2：混合溶液后浓度会降低。 查阅文献：完全沉淀的pH为5.2，为弱电解质。 用pH传感器测得混合液的pH分别为5.59，5.96，6.28，再对3个烧杯加热，均出现白色沉淀。 得出结论：pH均高于5.2，猜想①不成立；猜想②可能成立。 （4）进一步实验：证明为弱电解质。 教师指导：溶液的导电能力用电导率来表征；稀溶液中若2种强电解质不发生化学反应，混合溶液的电导率具有加和性。即可利用电导率来进行验证。 实验数据：测出三种溶液的电导率如表所示，溶液混合产生的体积变化及pH变化引起的电导率变化均忽略不计。 实验顺序 i ii iii 溶液组成 固体蒸馏水 固体蒸馏水 固体固体蒸馏水 电导率 利用电导率结果解释溶液混合后有弱电解质生成的原因：___________。 对实验iii的混合溶液持续加热至出现白色沉淀过程中的pH变化进行测定，结果如图所示： 结合图中数据解释持续加热产生白色沉淀的原因为___________。 （5）拓展探究。将上述实验中的白色沉淀过滤、反复洗涤后再溶于水加热，用pH传感器测得pH变化如图所示。 ①白色沉淀溶于水后的溶液显___________性(填“酸”“中”或“碱”)。 ②白色沉淀___________(填“是”或“否”)只含。 ③进一步查阅文献可知，醋酸铝在水中形成凝胶状物质，常以碱式盐形式存在，其可电离出、两种离子。则可推测水解程度：___________(填“>”或“<”)。 （6）迁移解释。向的溶液中加入粉，并对混合溶液进行较长时间加热，预测反应现象为___________。 【答案】（1）B （2）能 （3）混合溶液pH过低 （4）若与不反应，则电导率之和应为，但实测为，明显小于理论值，故可推测生成了弱电解质 图中pH下降，反映出加热过程中的电离程度以及的水解程度增大，形成白色沉淀 （5）酸 否 > （6）溶液产生较多气泡，加热后溶液产生白色沉淀(答案合理即可) 【分析】某小组欲探究与在水溶液中能否大量共存，实验中溶液和溶液混合后没有白色沉淀生成，结合实验中数据，溶液和溶液混合后电导率下降，说明离子浓度降低了，可能原因是Al3+和CH3COO-形成的Al(CH3COO)3是弱电解质，以此解答。 【解析】（1）配制溶液应该选用250 mL容量瓶，其他仪器不需要使用，故选B项。 （2） ，故理论上能发生该反应。 （3）可能原因除混合溶液后浓度降低外还有混合溶液pH过低。 （4）若与不反应，则电导率之和应为，但实测为，明显小于理论值，故可推测生成弱电解质；图中pH下降，浓度增大，说明是的电离平衡被促进，以及的水解平衡被促进，共同作用形成白色沉淀。 （5）①图中初始，故溶液呈酸性。 ②若只有，溶液不可能为酸性，故不仅仅有。 ③只有水解程度才能出现溶液呈酸性。 （6）Al会置换中的H+，产生气泡，根据前面的实验可知溶液中会生成弱电解质，加热促进电离和水解，产生白色沉淀。 ◆类型三 以物质制备为目的 9．（2026·广东·一模）兴趣小组探究硫酸四氨合铜溶液的形成过程及条件。 Ⅰ．配制浓度约的溶液 （1）用胆矾配制溶液，该过程不需要用到的仪器有___________(填序号)。 A． B． C． D． （2）用重量分析法测定所配溶液浓度。取溶液，加入足量溶液，得到白色沉淀，则___________(用含和的式子表示)。 Ⅱ．探究硫酸四氨合铜溶液的形成过程 向20.0蒸馏水中加入溶液，边搅拌边滴加氨水。用电导率仪测得体系的电导率随加入氨水体积的变化如图所示。 （3）①a→b过程有蓝色沉淀生成，写出生成沉淀的化学方程式：___________；b→c过程沉淀溶解，形成蓝色溶液。 ②根据电导率变化情况推断，一定条件下，同浓度溶液的导电能力：___________(填“>”“<”或“=”)。 Ⅲ．探究硫酸四氨合铜溶液的形成条件 兴趣小组为探究以及溶液碱性强弱对生成的影响进行如表所示实验。每组实验试剂混合后充分振荡，静置1小时后测定上层溶液的吸光度。 说明：①室温下，溶液中浓度越大，吸光度越大。②氨水、溶液以及溶液浓度均为。 实验序号 /g V(氨水)/ V［溶液］/mL V(溶液)/ / 上层溶液吸光度 ⅰ 1.0 1.0 0.0 0.0 1.0 ⅱ 1.0 1.0 1.0 0.0 ⅲ 1.0 0.0 1.0 0.0 1.0 ⅳ 1.0 1.0 0.0 1.0 （4）___________，___________。 （5）测得()，由此可推出：___________(写两条)。请利用平衡移动的原理解释的原因：___________。 （6）能说明pH过大不利于生成的实验证据为___________(用含λ的关系式表示)，pH过大不利于生成可能的原因为___________。 【答案】（1）AB （2） （3） < （4）0.0 0.0 （5）能促进溶解生成；仅有无法使溶解生成 实验ⅱ中铵根离子浓度增大，与反应生成，减小，增大，使平衡正向移动 （6） pH过高，与反应导致转化为 【分析】Ⅰ：配制硫酸铜溶液：用胆矾配制一定浓度硫酸铜溶液，利用沉淀滴定测得硫酸根浓度，从而确定硫酸铜溶液浓度；Ⅱ：探究硫酸四氨合铜的形成：向硫酸铜溶液中滴加氨水，先产生氢氧化铜沉淀，继续滴加沉淀溶解生成配合物；电导率变化说明相同浓度下硫酸铜导电能力弱于硫酸铵；Ⅲ：探究形成条件：控制变量对比不同体系，发现氨水与硫酸铵共存更有利于四氨合铜离子生成，铵根结合氢氧根促进平衡正向移动；碱性过强时氢氧根浓度过高，会抑制配合物生成，吸光度变化可直观证明；据此作答。 【解析】（1）用胆矾配制溶液的步骤为计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴标签，用到的仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等，则该过程不需要用到的仪器有漏斗、滴定管，故选AB； （2）根据CuSO4~BaSO4关系，，溶液体积为，则； （3）①蓝色沉淀为氢氧化铜，则生成沉淀的化学方程式为：； ②a→b电导率上升，反应后CuSO4转化为(NH4)2SO4，Cu(OH)2是沉淀，电导率升高说明同浓度下，CuSO4的导电能力弱于(NH4)2SO4，答案为：＜； （4）本实验为控制变量法，所有实验液体总体积要相等，实验ⅰ总液体体积为1.0+1.0=2.0，因此实验ⅱ：1.0(氨水)+1.0(硫酸铵)+=2.0，得=0.0；实验ⅳ：1.0(氨水)+1.0(NaOH)+=2.0，得=0.0； （5）与实验ⅰ比较，实验ⅱ中铵根离子浓度增大，实验ⅲ氨水浓度降低，铵根离子浓度增大；则由此可推出：能促进溶解生成；仅有无法使溶解生成； ，说明实验ⅱ中浓度增大，原因为：实验ⅱ中铵根离子浓度增大，与反应生成，减小，增大，使平衡正向移动； （6）实验ⅳ加入NaOH使溶液pH过大，吸光度λ4小于λ1，可以说明pH过大不利于[Cu(NH3)4]2+生成；答案为：； 可能的原因为：pH过高，与反应导致转化为。 10．（2026·广东·一模）2-溴戊二酸二甲酯(摩尔质量为)是某抗癌药物重要中间体，其制备的反应原理如图所示： 制备装置如图所示(夹持装置已略去)： 实验步骤如下； 步骤一：制备 将10.0g戊二酸(摩尔质量为)加入到三颈烧瓶中，再向其中加入25mL，搅拌均匀，保持78℃条件下，依次缓慢滴加12mL氯化亚砜()、3滴催化剂、液溴，随后回流。回流完毕后，将三颈烧瓶置于冰盐浴中，将溶液温度降到-10℃后，缓慢滴加25mL甲醇(沸点64.7℃)，保持滴加过程中温度不超过0℃。 步骤二，除杂 向三颈烧瓶中加入25mL饱和溶液进行洗涤，分液除去上层水相，下层有机相再用25mL饱和食盐水洗涤3次，洗涤完毕，用无水干燥，过滤。 步骤三：提纯 过滤后的液体置于热浴容器中(外温170℃)，接上精馏装置，进行减压蒸馏。 步骤四；收集 收集100~110℃的馏分，得到12.67g无色透明油状液体。 回答下列问题： （1）使用装置A的优点是___________。 （2）步骤一中采取“温度降到-10℃”“缓慢滴加”这些措施的可能原因有___________(填字母)。 a．减小化学反应速率 b．防止高温下发生复杂的有机副反应 c．避免原料挥发，使反应物充分反应 （3）步骤二中用饱和食盐水洗涤的目的是___________。 （4）步骤三中使用减压蒸馏的目的是___________。 （5）中间产物Ⅰ比戊二酸的沸点低很多的原因是___________。反应中生成戊二酰氯的同时得到两种有刺激性气味的气体，则该反应的化学方程式为___________。 （6）从环保角度分析，该实验装置存在明显不足之处，解决的办法是___________。 （7）本实验的产率是___________(填字母)。 A．50% B．60％ C．70% D．80% 【答案】（1）平衡气压，便于液体顺利流下 （2）abc （3）除去有机相中残留的 （4）降低有机物的沸点，防止其在高温下分解 （5）戊二酸分子间存在氢键，戊二酰氯分子间不存在氢键 （6）应在冷凝管上端尾部连接装有碱石灰的球形干燥管 （7）C 【解析】（1）由实验装置图可知，装置A为恒压滴液漏斗，使用恒压滴液漏斗的优点是使气压平衡，便于所盛溶液顺利流下； （2）步骤一中采取“温度降到-10℃”“缓慢滴加”这些措施的目的是减缓反应速率，使反应物充分反应，同时防止温度过高导致副反应的发生，避免原料受热挥发造成损失； （3）由题意可知.步骤二中向三颈烧瓶中加入25mL饱和碳酸氢钠溶液进行洗涤的目的是除去有机物中的酸性物质，下层有机相再用25mL，饱和氯化钠溶液洗涤3次的目的是除去有机物中残留的碳酸氢钠； （4）减压可降低有机物的沸点，蒸馏时减少其挥发，则步骤三中使用减压蒸馏的目的是降低有机物的沸点，防止其在高温下分解； （5） 中间产物Ⅰ与戊二酸都是由分子组成的物质，戊二酸结构中含有羧基，分子间能形成氢键，中间产物Ⅰ分子间不存在氢键，所以中间产物Ⅰ比戊二酸的沸点低很多；由题意可知，戊二酸与氯化亚矾反应生成戊二酰氯、二氧化硫和氯化氢，反应的化学方程式为； （6）由于反应中产生污染性气体，所以从绿色化学角度分析，该实验装置的明显不足之处是没有尾气处理装置，应在冷凝管处连接装有碱石灰的球形干燥管； （7）由题意可知，10.0g戊二酸制得12.67g2-溴戊二酸二甲酯，则由碳原子守恒可知，实验的产率为。 11．（2026·广东汕头·模拟预测）二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒剂。某实验小组对ClO2的制备、性质和应用进行研究。 已知：ⅰ：ClO2为黄绿色气体，易溶于水，难溶于CCl4。 ⅱ：NaClO2溶液呈弱碱性，在酸性溶液中，NaClO2不稳定易发生歧化反应。 （1）实验小组使用如图装置制备ClO2 ①装置C，F中都可以盛放______(填化学式)。K的作用为______。 ②装置D中制备ClO2的化学方程式为______，由此得到此条件下的氧化性：Cl2>ClO2。 （2）实验小组将收集到的ClO2进行如下实验，以探究ClO2的氧化性。 实验i 将ClO2通入NaCl溶液，溶液变为黄绿色。加入少量CCl4振荡，静置。溶液分层，上层溶液为黄绿色，下层溶液为无色。 实验ⅱ 将ClO2通入___a___，溶液变为黄绿色。加入少量CCl4振荡，静置。______。 结合（1），实验证明ClO2的氧化性强弱受溶液酸碱性的影响。在实验ⅱ条件下的氧化性：ClO2>Cl2. ①物质a是______。 ②请完善实验ⅱ的实验现象：______。 （3）实验小组研究ClO2在生活生产中的应用。 ①城市饮用水处理新技术用ClO2替代Cl2。以单位质量的氧化剂所得电子数来表示消毒效率(η)，则消毒效率：η(ClO2) ： η(Cl2)=______。 ②吸收ClO2的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ常用于水果保鲜，加酸后释放ClO2的情况如图所示。你认为效果较好的稳定剂是______。若稳定剂Ⅱ中ClO2的起始浓度为a mol· L-1，剩余2%时便失去保鲜作用，则该稳定剂的平均失效速率为______mol·L-1·d-1。 ③一定条件下，ClO2溶液对锅炉烟气(主要成分NO、SO2)脱除时的pH与ORP值(氧化还原电位)随时间变化如图所示，测定表明烟气中SO2含量越高，NO的脱除率越大，可能的原因是：______。已知：ORP值越大，氧化能力越强。 【答案】（1）无水CaCl2或P2O5 平衡气压，使液体顺利流下 Cl2+2NaClO2=2NaCl+2ClO2 （2）HCl溶液或盐酸 溶液分层，上层为浅黄绿色，下层为黄绿色 （3） 稳定剂Ⅱ 0.07a SO2溶于水使溶液呈酸性，pH下降，ORP值增大，氧化能力越强，有利于NO的脱除 【分析】装置A制备氯气，装置B应装有饱和食盐水除去氯化氢，装置C应装有固体干燥剂干燥氯气，在装置D中发生主要制备反应，装置E收集产物，最后装置F也应装有固体干燥剂，防止水蒸气进入装置E，据此解答。 【解析】（1）①C中装有的固体干燥剂不能与氯气反应，可为无水CaCl2或P2O5，F中可以装有无水CaCl2或P2O5防止水蒸气进入装置，K作用为平衡气压，使液体顺利流下； ②制备ClO2的方程式为。 （2）实验i中最后所得下层溶液为CCl4溶液，但下层溶液无色，说明没有生成Cl2（Cl2溶于CCl4溶液显黄绿色），上层为溶解了ClO2的水溶液，若实验ii可以证明ClO2的氧化性大于Cl2，可将ClO2通入物质a，即通入盐酸中，ClO2在酸性条件下氧化性增强，将HCl氧化生成Cl2，加入少量CCl4溶液振荡后，溶液分层，下层溶液为溶有Cl2的少量CCl4溶液，显黄绿色，上层为氯水，呈浅黄绿色。 （3）①根据ClO2~Cl--5e-，Cl2~2Cl-~2e-，则消毒效率比为； ②由图得，稳定剂II释放的ClO2浓度始终稳定，且具有保鲜能力的持续时间较长，所以稳定剂II效果较好；稳定剂II的保鲜持续时间为14天，则其平均失效速率为； ③SO2溶于水使溶液呈酸性，pH下降，ORP值增大，氧化能力越强，有利于NO的脱除。 12．（2026·广东肇庆·一模）广泛应用于水处理、印刷电路板等领域。某化学研究性学习小组利用下列装置(部分夹持装置省略)制备无水(易升华、易潮解)，并对产物做如下探究实验。 I．的制备 （1）仪器a的名称为___________。 （2）烧杯中发生主要反应的化学方程式为___________。 （3）球形干燥管的作用为___________。 II．溶液与金属反应的探究 （4）理论分析 依据金属活动性顺序，溶液与过量粉混合，充分反应并静置，溶液颜色发生的变化为___________，理论上反应后部分黑色固体能被磁铁吸引。 （5）实验验证 小组同学向的溶液中加入过量粉，观察到一段时间后有气泡产生，反应缓慢，溶液pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液为，取出固体，测得固体中不含单质。 ①产生气泡发生反应的离子方程式为___________。 ②取少量反应后的溶液，滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明有生成。生成的离子方程式为___________。 ③对于实验后固体中未检测出单质，小组同学进行进一步探究。 i．甲同学猜想，在为的溶液中，即便生成了，也会被消耗。 甲同学设计实验：___________(填实验操作和现象)，证明了此条件下可忽略对的消耗。 ii．乙同学猜想，产生的红褐色沉淀会覆盖在粉上，阻止反应的进一步进行。 查阅资料：开始沉淀时，完全沉淀时。 乙同学重新做上述实验，当溶液pH为3~4时，向固液混合物中持续加入___________(填物质名称)，控制pH<1.2。观察到___________(填实验现象)，待溶液颜色褪去，溶液为时，取出固体，检测固体中含有单质。证明乙同学猜想正确。 【答案】（1）分液漏斗 （2） （3）防止烧杯中的水分进入装置而使潮解 （4）由黄色变为无色 （5） 取实验中为3~4的上层清液，加入少量粉，表面几乎不产生气泡 稀盐酸 红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生 【分析】I．实验室常用浓盐酸与MnO2加热制取氯气，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，通过饱和食盐水吸收HCl，通过浓硫酸，作用是干燥氯气，将氯气通入铁粉，铁和氯气反应2Fe+3Cl22FeCl3，在收集器中收集氯化铁，球形干燥管为防止NaOH溶液中的水蒸气进入收集器中，引起FeCl3潮解，氯气不能直接排放，用氢氧化钠溶液进行尾气吸收； II．加入过量的Zn，发生反应Zn+2H+=Zn2++H2↑，有气泡产生，pH逐渐增大，使得Fe3+转化为红褐色Fe(OH)3沉淀，固体中未检测到Fe单质，原因可能是Fe3+的干扰以及Fe(OH)3沉淀对锌粉的包裹阻止Zn置换Fe，据此分析； 【解析】（1）由题干实验装置图可知，仪器a的名称为分液漏斗； （2）烧杯中NaOH用于尾气吸收，氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，化学方程式为； （3）易潮解，球形干燥管为防止NaOH溶液中的水蒸气进入收集器中，引起FeCl3潮解； （4）依据金属活动性顺序，溶液与过量粉混合，将还原为铁粉，方程式：，充分反应并静置，溶液颜色发生的变化为由黄色变为无色，反应后部分黑色固体能被磁铁吸引； （5）①的溶液中加入过量粉，Zn与氢离子反应产生气泡，离子方程式为； ②取少量反应后的溶液，滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明有生成，可说明Zn与生成，离子方程式为； ③在此条件下可忽略H+对Fe的消耗，即要设计实验证明该实验中H+对Fe的反应无影响，可控制pH为3~4，对比实验，取实验中为3~4的上层清液，加入少量粉，表面几乎不产生气泡，证实了此条件下可忽略H+对Fe的消耗；当溶液pH为3~4时，向固液混合物中持续加入稀盐酸，控制pH<1.2，除去产生的氢氧化铁沉淀，使Zn粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹，观察到红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生，待溶液颜色褪去，溶液为时，取出固体，检测固体中含有单质。证明乙同学猜想正确。 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 化学实验综合题 内容概览 类型一 以性质探究为目的 类型二 以原理探究为目的 类型三 以物质制备为目的 限时：90分钟 题量：12道 ◆类型一 以性质探究为目的 1．（2026·广东广州·模拟预测）实验小组为了探究的还原性进行下列实验。 （1）将气体通入溶液中，一段时间后溶液呈浅绿色。 ①配制溶液时需加入盐酸，加盐酸的目的是___________。 ②与发生了氧化还原反应，检验其还原产物的操作及现象是___________。 （2）将通入溶液中发现无明显现象，而将通入溶液中可得砖红色沉淀。查阅资料可知砖红色沉淀中只含有、和。 已知：a．。 b．易与生成稳定的CuI白色沉淀。 c．。 实验小组进行以下4个实验，验证砖红色沉淀的成分并确定砖红色沉淀的化学式。 小组同学将砖红色沉淀过滤、洗涤、干燥后，分别取沉淀于试管中，加入相应试剂，进行下表中实验1、2，观察实验现象。 实验序号 实验目的 加入试剂 实验现象 1 检验和 足量稀硫酸 砖红色固体溶解，生成新的红色沉淀，溶液呈蓝色，…… 2 检验 足量KI溶液，少量淀粉溶液 砖红色沉淀全部转变为白色沉淀，上层清液呈无色 ①实验1现象表明砖红色沉淀中含有和。补充实验1的现象___________。 ②实验2中上层清液呈无色，可能是与反应生成的被___________(填离子符号)还原。 为了进一步检验存在，并确定沉淀的化学式，将实验2的悬浊液过滤，滤液平均分成2份，分别加入相应试剂，进行下表中实验3、4，观察实验现象并称量生成的沉淀。 实验序号 实验目的 加入试剂 实验现象 3 进一步检验，确定含量 足量试剂X 生成白色沉淀A，质量为(A为) 4 确定含量 足量溶液 生成白色沉淀B，质量为(B为和混合物) ③结合实验2和实验3的现象，说明砖红色沉淀中一定含有。试剂X是___________。 ④砖红色沉淀中，的物质的量___________mol(用含的代数式表达)，的物质的量___________mol(用含、的代数式表达)。 (的摩尔质量为，的摩尔质量为) 基于实验3和实验4的结果可以确定砖红色沉淀的化学式。 （3）为了验证能否进一步将还原成Cu单质，兴趣小组重新设计了基于电化学的优化方案，避免了生成砖红色沉淀。以Pt作为电极，在答题卡虚线框中，画出电化学装置示意图并做出相应标注___________。 2．（2026·广东·模拟预测）某小组同学探究铜与银盐溶液的反应。 （1）配制100mL0.3000mol/LAgNO3溶液 ①用托盘天平称取AgNO3固体___________g。 ②配制过程用到下图中的仪器有___________(填名称)。 （2）将铜片插入0.30mol/LAgNO3溶液中，有银单质生成。比较氧化性大小：Ag＋___________Cu2＋。 （3）小组探究Cu片与AgCl悬浊液能否发生反应 ①25℃时，Ksp(AgCl)=1.8×10-10，在AgCl悬浊液中c(Ag＋)=___________。(已知：) ②查阅资料  电极电势可描述物质的氧化还原能力。数值越大，氧化型物质的氧化性越强；数值越小，还原型物质的还原性越强。标准电极电势Eθ在酸性条件下的数据如下： 氧化型物质/还原型物质 Cu2＋/Cu Ag＋/Ag AgCl/Ag [Cu(NH3)4]2＋/Cu [Ag(NH3)2]＋/Ag Fe3＋/Fe2＋ Eθ 0.34V 0.80V 0.22V -0.065V 0.37V 0.77V 例如：Eθ(Cu2＋/Cu)＜Eθ(Ag＋/Ag)，能发生反应Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag。 ③分析讨论 甲同学认为Cu的金属性强于Ag，Cu能与AgCl悬浊液顺利反应； 乙同学认为Eθ(AgCl/Ag)＜Eθ(Cu2＋/Cu)＜Eθ(Ag＋/Ag)，该反应难以进行。 ④实验验证 步骤 现象 推理 i．将铜片浸入AgCl悬浊液，放置10分钟 铜片表面无明显变化 / ii．将i中装置置于黑暗环境下，放置24小时 铜片明显变黑，装置中出现灰黑色固体 该灰黑色固体为___________ iii．将ii反应后的混合物过滤，向滤液中滴加NaOH溶液 产生蓝色沉淀 滤液中存在的金属离子是___________ ⑤实验结论Cu能与AgCl悬浊液反应，但速率较慢。 （4）该小组继续探究如何加快Cu与AgCl悬浊液的反应速率。 ①向含AgCl悬浊液的试管中滴加5%氨水至沉淀恰好消失。反应的离子方程式为___________。 ②向①中试管投入一小块铜片。铜片表面迅速变黑，10分钟后溶液呈现浅蓝色，2小时后试管底部出现银白色晶体。 原理分析  加入氨水能加快Cu与AgCl悬浊液反应的原因是___________(结合电极电势知识)。 （5）丙同学通过查阅资料发现，电极电势还受到离子浓度大小的影响。例如： 基于图中原电池装置，设计实验证明：改变离子浓度可改变氧化还原反应的方向。 实验方案：闭合K，电流表指针向右偏转，___________。(补充实验操作与现象，限选试剂：Fe(NO3)3固体、NaNO3固体、NaCl固体、AgNO3固体) 3．（2026·广东湛江·一模）镁的金属性较强，置换氢气的能力较强。 （1）使用镁条完成置换氢气的实验前需用砂纸打磨一下镁条(下述实验中所使用的镁条均已打磨)，打磨的目的是除去镁条表面的___________(填化学式)。 （2）常温下，将镁条投入水中，镁条表面无明显变化，将水煮沸后，镁条表面会有气泡产生，发生反应的化学方程式为___________。 （3）若将镁条投入1.0mol・L-1 FeCl3溶液中，镁条表面迅速产生大量气泡，同时溶液中产生红褐色沉淀，请结合离子方程式解释产生该实验现象的原因：___________。 （4）某小组根据上述现象提出猜想：溶液酸性越强，镁置换氢气的速率越快碱性越强，置换氢气的速率越慢。 【设计方案并完成实验】甲同学根据上述猜想设计了NaOH、Na2CO3和NaHCO3溶液与镁条的反应。 配制溶液时需用到下列仪器中的___________(填写仪器名称)。 ①实验室用Na2CO3·10H2O晶体制备100mL 1.0mol·L-1的Na2CO3溶液。 ②取四份质量、形状完全相同的镁条进行实验。 实验组 实验操作 现象 ⅰ 第一份镁条加入50mL蒸馏水中 一段时间后镁条上覆盖了少量气泡 ⅱ 第二份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 NaHCO3溶液中 持续快速产生大量气泡，溶液略显浑浊 ⅲ 第三份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 Na2CO3溶液中 有气泡产生，溶液略显浑浊 ⅳ 第四份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 NaOH溶液中 无明显现象 【实验小结】小组同学根据实验现象，判断猜想不符合实际，判断的依据是___________。 （5）反应速率差异的机理探究 查阅资料可知，Mg(OH)2质地致密，会附在金属表面阻碍反应继续进行。 已知：Ka1(H2CO3)=4.3×10-7，Ka2(H2CO3)=5.6×10-11，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Ksp(MgCO3)=3.5×10-8，Kw=1.0×10-14. ①小组同学推测是或破坏了Mg(OH)2保护膜，使镁与水的反应可以继续进行，在NaHCO3体系中的反应为，该反应的平衡常数K=___________(列出算式，无须化简)。 ②乙同学猜测对Mg(OH)2保护膜的破坏能力强于，设计如下实验验证： 实验组 镁片预处理 加入溶液 气泡产生速率 ⅴ 预先制备Mg(OH)2保护膜 50mL 0.5mol·L-1 Na2CO3溶液 极慢 ⅵ 同ⅴ组 a mL b mol・L-1 NaHCO3溶液 较快 根据表中信息，补充数据：a=___________，b=___________。 根据结果可知吸附在金属表面的氢氧化镁可以溶解在碳酸氢钠溶液中，而不能很好地破坏Mg(OH)2保护膜。 （6）丙同学继续探究镁与碳酸钠溶液反应，实验组ⅲ的沉淀成分中经检验存在MgCO3，MgCO3质地疏松，不能有效阻止内部金属Mg与水的反应。从溶度积分析，理论上Mg(OH)2更易沉淀，但实际存在MgCO3的原因是___________。 教师指导：要充分认识化学反应的复杂性，影响化学反应的因素有很多，要抓到主要矛盾等解决问题。 4．（2026·广东汕尾·一模）某实验小组同学探究溶液与Zn反应的还原产物。 I．配制溶液 （1）配制溶液，需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒和___________。 （2）利用二水合氯化铜()配制该氯化铜溶液，需要用托盘天平称量固体药品的质量为___________g。 Ⅱ．探究溶液与Zn的反应 将1 g打磨过的锌片分别插入10 mL不同浓度的溶液中，实验记录如下。 已知： ①CuCl为难溶于水的白色固体，可溶于浓氨水，也可溶于浓度较大的溶液生成。 ②为无色离子，易被空气中的氧气氧化为蓝色离子。 ③。 （3）将1 g锌片插入的KCl与HCl混合溶液中()，一段时间内未观察到气泡。则实验a中迅速产生气泡的主要原因为___________。 （4）对于以上实验现象，同学们有诸多猜测，继续进行实验： ①甲同学认为白色沉淀为CuCl。他取实验b中白色沉淀于试管中，___________(填操作与现象)，在空气中振荡试管，溶液逐渐变蓝，说明甲同学猜想正确。请用离子方程式解释溶液颜色变蓝的原因：___________。 ②乙同学取实验c反应后的溶液，加入一定量水后，又析出白色沉淀。请从平衡移动的角度解释出现该现象的原因：___________。 （5）为继续探究Zn与溶液反应的还原产物，进行实验d，实验装置如图所示。3 min后，石墨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___________。 （6）综上所述，Zn与溶液反应的还原产物不同可能与___________、反应物是否直接接触等因素有关。 ◆类型二 以原理探究为目的 5．（2026·广东汕头·一模）重铬酸钾是化学分析中一种重要的试剂，其水溶液中存在如下平衡：，某化学小组对该平衡的移动和平衡常数K进行了以下探究： 【实验1】配制溶液 （1）用电子天平（精确度）称取（摩尔质量：）的质量为______，再经过其它必要的步骤配制得到指定浓度的溶液。 【实验2】探究浓度对平衡的影响 提供的仪器及试剂：数据采集器、pH传感器、烧杯；（、）蒸馏水 取不同浓度的进行实验，经过足够时间后，相关记录和数据如下表所示： 初始浓度（） 数据 K ① 0.1000 a ② 0.2000 b （2）需要测定的数据X为______。 （3）请根据数据X计算出_______（无需化简，用含a的代数式表示），同理计算，得到，证明平衡常数大小与浓度无关。 （4）有同学发现计算得到的值与理论相差较大，有可能是因为浓度不准确，因而需要用标准溶液滴定来获得精确浓度，在该滴定实验中，下列操作正确的是______。 A．调控滴定速度 B．滴定时，注视液面变化 C．接近终点时，改为半滴加入 D．记录数据20.20 mL （5）利用数据分析，还能证明增大，平衡正移，但自身的转化率变小。请画出往溶液中加入后（保持溶液体积不变），溶液随时间的变化图_____（已知，画图时需标注相应的数据）。 【实验3】探究温度对平衡的影响 实验温度 初始浓度（） 数据 ③ 298K 0.1000 c ④ 328K 0.1000 d （6）实验结果：d<c，________（填“能”或“不能”）说明温度升高，平衡正移。理由：________，请设计实验方案，证明该反应的热效应：________。 （7）在有机化学中也有重要应用，请举出一个例子：________。 6．（2026·广东梅州·一模）水垢的主要成分为、和等，某实验小组依托数字化实验，利用水垢来探究难溶电解质溶解与转化的本质。 已知：298 K、101 kPa下： ①，； ②悬浊液，悬浊液。 （1）向悬浊液中滴加2滴酚酞溶液，观察到的现象为________。 （2）向悬浊液中加入少量固体，振荡后固体溶解，该过程中发生主要反应的离子方程式是________。 （3）试解释悬浊液的原因是________。 （4）水的硬度（水中、含量）是衡量水质的重要指标。取100.00 mL某水样，以铬黑T为指示剂，用0.01860 mol/L EDTA标准溶液（弱酸性），在时滴定水中钙和镁的含量（EDTA与、均以形成配合物，不考虑其他离子干扰），平均消耗EDTA 20.30 mL。 ①上述滴定实验中不需要用到的仪器有________。 A．    B．    C．    D． ②该水样的总硬度________mg/L（以表示，列出计算式即可）。 ③298 K时，反应的平衡常数________（保留三位有效数字）。 （5）298 K时，向悬浊液中分次加入少量0.1 mol/L盐酸，并用pH传感器测溶液pH变化（如图所示），第1～9次加盐酸后，pH先快速下降再逐渐升高，其pH先快速下降的原因是________（用离子方程式表示）。 （6）结合本实验探究，设计除去水垢中的简易实验方案________。 7．（2026·广东广州·模拟预测）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)。 8．（2026·广东·模拟预测）实验小组针对与水解反应相互促进过程展开探究。 回答下列问题： （1）在实验室用固体配制230 mL一定物质的量浓度的溶液时，下列仪器中一定需要用到的是___________(填选项字母)。 （2）实验小组对与溶液混合时的现象进行探究。 理论推导：对反应进行平衡常数K的计算可判断该反应在常温下___________(填“能”或“不能”)发生，已知：，。 （3）各取20 mL、30 mL、溶液分别加入3个盛有溶液的烧杯中，充分混合后均无明显现象。 分析推测：基于视角，同学分析混合时未观察到白色沉淀的原因，提出两种猜想。 猜想1：___________；猜想2：混合溶液后浓度会降低。 查阅文献：完全沉淀的pH为5.2，为弱电解质。 用pH传感器测得混合液的pH分别为5.59，5.96，6.28，再对3个烧杯加热，均出现白色沉淀。 得出结论：pH均高于5.2，猜想①不成立；猜想②可能成立。 （4）进一步实验：证明为弱电解质。 教师指导：溶液的导电能力用电导率来表征；稀溶液中若2种强电解质不发生化学反应，混合溶液的电导率具有加和性。即可利用电导率来进行验证。 实验数据：测出三种溶液的电导率如表所示，溶液混合产生的体积变化及pH变化引起的电导率变化均忽略不计。 实验顺序 i ii iii 溶液组成 固体蒸馏水 固体蒸馏水 固体固体蒸馏水 电导率 利用电导率结果解释溶液混合后有弱电解质生成的原因：___________。 对实验iii的混合溶液持续加热至出现白色沉淀过程中的pH变化进行测定，结果如图所示： 结合图中数据解释持续加热产生白色沉淀的原因为___________。 （5）拓展探究。将上述实验中的白色沉淀过滤、反复洗涤后再溶于水加热，用pH传感器测得pH变化如图所示。 ①白色沉淀溶于水后的溶液显___________性(填“酸”“中”或“碱”)。 ②白色沉淀___________(填“是”或“否”)只含。 ③进一步查阅文献可知，醋酸铝在水中形成凝胶状物质，常以碱式盐形式存在，其可电离出、两种离子。则可推测水解程度：___________(填“>”或“<”)。 （6）迁移解释。向的溶液中加入粉，并对混合溶液进行较长时间加热，预测反应现象为___________。 ◆类型三 以物质制备为目的 9．（2026·广东·一模）兴趣小组探究硫酸四氨合铜溶液的形成过程及条件。 Ⅰ．配制浓度约的溶液 （1）用胆矾配制溶液，该过程不需要用到的仪器有___________(填序号)。 A． B． C． D． （2）用重量分析法测定所配溶液浓度。取溶液，加入足量溶液，得到白色沉淀，则___________(用含和的式子表示)。 Ⅱ．探究硫酸四氨合铜溶液的形成过程 向20.0蒸馏水中加入溶液，边搅拌边滴加氨水。用电导率仪测得体系的电导率随加入氨水体积的变化如图所示。 （3）①a→b过程有蓝色沉淀生成，写出生成沉淀的化学方程式：___________；b→c过程沉淀溶解，形成蓝色溶液。 ②根据电导率变化情况推断，一定条件下，同浓度溶液的导电能力：___________(填“>”“<”或“=”)。 Ⅲ．探究硫酸四氨合铜溶液的形成条件 兴趣小组为探究以及溶液碱性强弱对生成的影响进行如表所示实验。每组实验试剂混合后充分振荡，静置1小时后测定上层溶液的吸光度。 说明：①室温下，溶液中浓度越大，吸光度越大。②氨水、溶液以及溶液浓度均为。 实验序号 /g V(氨水)/ V［溶液］/mL V(溶液)/ / 上层溶液吸光度 ⅰ 1.0 1.0 0.0 0.0 1.0 ⅱ 1.0 1.0 1.0 0.0 ⅲ 1.0 0.0 1.0 0.0 1.0 ⅳ 1.0 1.0 0.0 1.0 （4）___________，___________。 （5）测得()，由此可推出：___________(写两条)。请利用平衡移动的原理解释的原因：___________。 （6）能说明pH过大不利于生成的实验证据为___________(用含λ的关系式表示)，pH过大不利于生成可能的原因为___________。 10．（2026·广东·一模）2-溴戊二酸二甲酯(摩尔质量为)是某抗癌药物重要中间体，其制备的反应原理如图所示： 制备装置如图所示(夹持装置已略去)： 实验步骤如下； 步骤一：制备 将10.0g戊二酸(摩尔质量为)加入到三颈烧瓶中，再向其中加入25mL，搅拌均匀，保持78℃条件下，依次缓慢滴加12mL氯化亚砜()、3滴催化剂、液溴，随后回流。回流完毕后，将三颈烧瓶置于冰盐浴中，将溶液温度降到-10℃后，缓慢滴加25mL甲醇(沸点64.7℃)，保持滴加过程中温度不超过0℃。 步骤二，除杂 向三颈烧瓶中加入25mL饱和溶液进行洗涤，分液除去上层水相，下层有机相再用25mL饱和食盐水洗涤3次，洗涤完毕，用无水干燥，过滤。 步骤三：提纯 过滤后的液体置于热浴容器中(外温170℃)，接上精馏装置，进行减压蒸馏。 步骤四；收集 收集100~110℃的馏分，得到12.67g无色透明油状液体。 回答下列问题： （1）使用装置A的优点是___________。 （2）步骤一中采取“温度降到-10℃”“缓慢滴加”这些措施的可能原因有___________(填字母)。 a．减小化学反应速率 b．防止高温下发生复杂的有机副反应 c．避免原料挥发，使反应物充分反应 （3）步骤二中用饱和食盐水洗涤的目的是___________。 （4）步骤三中使用减压蒸馏的目的是___________。 （5）中间产物Ⅰ比戊二酸的沸点低很多的原因是___________。反应中生成戊二酰氯的同时得到两种有刺激性气味的气体，则该反应的化学方程式为___________。 （6）从环保角度分析，该实验装置存在明显不足之处，解决的办法是___________。 （7）本实验的产率是___________(填字母)。 A．50% B．60％ C．70% D．80% 11．（2026·广东汕头·模拟预测）二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒剂。某实验小组对ClO2的制备、性质和应用进行研究。 已知：ⅰ：ClO2为黄绿色气体，易溶于水，难溶于CCl4。 ⅱ：NaClO2溶液呈弱碱性，在酸性溶液中，NaClO2不稳定易发生歧化反应。 （1）实验小组使用如图装置制备ClO2 ①装置C，F中都可以盛放______(填化学式)。K的作用为______。 ②装置D中制备ClO2的化学方程式为______，由此得到此条件下的氧化性：Cl2>ClO2。 （2）实验小组将收集到的ClO2进行如下实验，以探究ClO2的氧化性。 实验i 将ClO2通入NaCl溶液，溶液变为黄绿色。加入少量CCl4振荡，静置。溶液分层，上层溶液为黄绿色，下层溶液为无色。 实验ⅱ 将ClO2通入___a___，溶液变为黄绿色。加入少量CCl4振荡，静置。______。 结合（1），实验证明ClO2的氧化性强弱受溶液酸碱性的影响。在实验ⅱ条件下的氧化性：ClO2>Cl2. ①物质a是______。 ②请完善实验ⅱ的实验现象：______。 （3）实验小组研究ClO2在生活生产中的应用。 ①城市饮用水处理新技术用ClO2替代Cl2。以单位质量的氧化剂所得电子数来表示消毒效率(η)，则消毒效率：η(ClO2) ： η(Cl2)=______。 ②吸收ClO2的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ常用于水果保鲜，加酸后释放ClO2的情况如图所示。你认为效果较好的稳定剂是______。若稳定剂Ⅱ中ClO2的起始浓度为a mol· L-1，剩余2%时便失去保鲜作用，则该稳定剂的平均失效速率为______mol·L-1·d-1。 ③一定条件下，ClO2溶液对锅炉烟气(主要成分NO、SO2)脱除时的pH与ORP值(氧化还原电位)随时间变化如图所示，测定表明烟气中SO2含量越高，NO的脱除率越大，可能的原因是：______。已知：ORP值越大，氧化能力越强。 12．（2026·广东肇庆·一模）广泛应用于水处理、印刷电路板等领域。某化学研究性学习小组利用下列装置(部分夹持装置省略)制备无水(易升华、易潮解)，并对产物做如下探究实验。 I．的制备 （1）仪器a的名称为___________。 （2）烧杯中发生主要反应的化学方程式为___________。 （3）球形干燥管的作用为___________。 II．溶液与金属反应的探究 （4）理论分析 依据金属活动性顺序，溶液与过量粉混合，充分反应并静置，溶液颜色发生的变化为___________，理论上反应后部分黑色固体能被磁铁吸引。 （5）实验验证 小组同学向的溶液中加入过量粉，观察到一段时间后有气泡产生，反应缓慢，溶液pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液为，取出固体，测得固体中不含单质。 ①产生气泡发生反应的离子方程式为___________。 ②取少量反应后的溶液，滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明有生成。生成的离子方程式为___________。 ③对于实验后固体中未检测出单质，小组同学进行进一步探究。 i．甲同学猜想，在为的溶液中，即便生成了，也会被消耗。 甲同学设计实验：___________(填实验操作和现象)，证明了此条件下可忽略对的消耗。 ii．乙同学猜想，产生的红褐色沉淀会覆盖在粉上，阻止反应的进一步进行。 查阅资料：开始沉淀时，完全沉淀时。 乙同学重新做上述实验，当溶液pH为3~4时，向固液混合物中持续加入___________(填物质名称)，控制pH<1.2。观察到___________(填实验现象)，待溶液颜色褪去，溶液为时，取出固体，检测固体中含有单质。证明乙同学猜想正确。 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 化学实验综合题 参考答案 ◆类型一 以性质探究为目的 1．（1）抑制水解 取少量反应后溶液于试管中，滴入几滴溶液，出现蓝色沉淀 （2）产生无色、有刺激性气味的气体 稀盐酸、溶液 （3） 2．（1）5.1 胶头滴管、100mL 容量瓶 （2）大于 （3）mol/L Ag（银） Cu2+ （4）AgCl+2NH3⋅H2O=[Ag(NH3)2]++Cl−+2H2​O 加入氨水后，反应物变为Cu与[Ag(NH3)2]+，产物涉及[Cu(NH3)4]2+。Eθ([Ag(NH3)2]+/Ag) = 0.37V远大于Eθ([Cu(NH3)4]2+/Cu) = -0.065V，反应的驱动力（电势差）显著增大，因此反应速率加快 （5）向烧杯N中加入少量AgNO3固体，电流表指针向左偏转 3．（1）MgO （2）Mg+2H2O(沸水)⇌Mg(OH)2+H2↑或 （3）Fe3++3H2O=Fe(OH)3+3H+或3Mg+2Fe3++6H2O=2Fe(OH)3↓+3Mg2++3H2↑，Mg与H+反应产生大量H2，同时使Fe3+水解平衡右移，产生Fe(OH)3沉淀 （4）100mL容量瓶和胶头滴管 NaHCO3溶液和Na2CO3溶液均为碱性，但镁条在NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中的反应速率均大于在中性的水中的反应速率 （5） 50 0.5 （6）反应体系中浓度较高，使Mg2+与的离子积大于MgCO3的溶度积，从而析出MgCO3 4．（1）500 mL容量瓶 （2）85.5 （3）锌表面析出Cu后，形成原电池，加快锌与的反应速率 （4）滴入浓氨水，沉淀溶解，得到无色溶液 或 溶液中存在平衡，加水稀释后，各离子浓度减小，平衡正向移动，析出CuCl固体 （5） （6）溶液浓度 ◆类型二 以原理探究为目的 5．（1）14.71 （2）pH （3） （4）AC （5） （6）不能 因升高温度也能促进水的电离，使c(H+)增大，pH变小 方案一，分别观察298K和328K的K2Cr2O7溶液的颜色，若328K为黄色，则反应为吸热反应，反之，为放热反应；方案二，分别测定298K和328K的K2Cr2O7溶液的pH进而计算平衡常数K，若328K时的平衡常数K值更大，则反应为吸热反应，反之，为放热反应 （7）酒驾检测 6．（1）溶液变为红色 （2） （3）存在溶解平衡：。生成的会发生水解：，产生，使溶液呈碱性 （4）BC （5） （6）将水垢用饱和溶液浸泡一段时间，使转化为；然后过滤、洗涤，再用稀盐酸（或稀醋酸）溶解 7．（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 8．（1）B （2）能 （3）混合溶液pH过低 （4）若与不反应，则电导率之和应为，但实测为，明显小于理论值，故可推测生成了弱电解质 图中pH下降，反映出加热过程中的电离程度以及的水解程度增大，形成白色沉淀 （5）酸 否 > （6）溶液产生较多气泡，加热后溶液产生白色沉淀(答案合理即可) ◆类型三 以物质制备为目的 9．（1）AB （2） （3） < （4）0.0 0.0 （5）能促进溶解生成；仅有无法使溶解生成 实验ⅱ中铵根离子浓度增大，与反应生成，减小，增大，使平衡正向移动 （6） pH过高，与反应导致转化为 10．（1）平衡气压，便于液体顺利流下 （2）abc （3）除去有机相中残留的 （4）降低有机物的沸点，防止其在高温下分解 （5）戊二酸分子间存在氢键，戊二酰氯分子间不存在氢键 （6）应在冷凝管上端尾部连接装有碱石灰的球形干燥管 （7）C 11．（1）无水CaCl2或P2O5 平衡气压，使液体顺利流下 Cl2+2NaClO2=2NaCl+2ClO2 （2）HCl溶液或盐酸 溶液分层，上层为浅黄绿色，下层为黄绿色 （3） 稳定剂Ⅱ 0.07a SO2溶于水使溶液呈酸性，pH下降，ORP值增大，氧化能力越强，有利于NO的脱除 12．（1）分液漏斗 （2） （3）防止烧杯中的水分进入装置而使潮解 （4）由黄色变为无色 （5） 取实验中为3~4的上层清液，加入少量粉，表面几乎不产生气泡 稀盐酸 红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $