专题09 实验探究大题(北京专用)2026年高考化学二模分类汇编
2026-05-25
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3份
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38页
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346人阅读
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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-试题汇编 |
| 知识点 | 化学实验基础 |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.12 MB |
| 发布时间 | 2026-05-25 |
| 更新时间 | 2026-05-25 |
| 作者 | 2023精品课件 |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58021108.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
北京各区2026届高三二模化学实验探究大题汇编,精选9道综合题,覆盖铁、铜、银等元素化合物性质及平衡、反应原理,注重真实情境下的实验设计与探究能力考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|实验探究大题|9题|铁离子检验(石景山)、可逆反应验证(房山)、银氨溶液反应速率(朝阳)、铵根氧化条件(东城)、钴化合物转化(昌平)等|结合Ksp分析沉淀(石景山)、设计原电池验证假设(石景山)、通过对比实验探究影响因素(朝阳、丰台),体现科学探究与证据推理,贴合北京二模命题方向|
内容正文:
专题09 实验探究大题
1.(1) Cu + 2Fe3+ = Cu2++ 2Fe2+ CuSCN的Ksp更小 2 mL 0.05 mol/L的CuSO4溶液
(2) 4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O 电流计略有偏转,向右侧烧杯中滴加1滴0.1 mol/L KSCN溶液,电流计偏转幅度增大 CuSCN或Cu+ (SCN)2
(3)2Cu2+ + 4SCN−= 2CuSCN↓+ (SCN)2 ,生成的(SCN)2被Fe2+还原,SCN−浓度增大, (SCN)2浓度减小,沉淀生成更快
(4)不能,因为Cu2+在SCN−存在下也能将Fe2+氧化为Fe3+
2.(1)b
(2)
(3)与反应生成AgI,降低,促使反应逆向进行
(4) ,,减小,平衡正向移动,溶液中浓度增大(或其他合理答案) >
(5) 取滤渣,加入足量溶液,充分作用后过滤,向滤渣中加入稀,产生的气体遇空气变红棕色,说明滤渣中含银。(或其他合理答案)
3.(1)
(2) 溶液 稀氨水
(3) 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝(合理即可) 加入浓氨水,c()增大,正向移动,c()减小,反应变慢
(4) 加入1~2滴NaOH溶液产生银镜的时间比不加NaOH溶液(实验I)产生银镜的时间短(或加2滴溶液产生银镜的时间比加1滴溶液产生银镜的时间短) 取少量棕黑色沉淀A,加入足量浓硝酸,产生红棕色气体,说明固体A含有(或取少量棕黑色沉淀A,加入足量浓氨水,充分反应沉淀未完全溶解,说明固体A含有)
(5)
4.(1)正四面体
(2),()
(3)c>d>a>b
(4)pH和
(5)向4 mL 0.5 mol/L NaNO2中滴入5滴冰醋酸
(6) 降低pH,增大了c(HNO2)和c(N2O3),但减小了c(NH3),前者对ii的反应速率影响程度更大 升温促进和的水解,促进反应i,同时提高c(N2O3)和c(NH3),加快反应ii
5.(1)Co2++OH-+Cl-=Co(OH)Cl↓
(2)有黄绿色气体生成,棕黑色沉淀溶解,得到粉红色溶液
(3)4[Co(NH3)6]2+ + O2 + 2H2O = 4[Co(NH3)6]3+ + 4OH-
(4) 实验i中CoCl2溶液在空气中久置无明显现象,而实验iii中[Co(NH3)6]2+易被空气中的氧气氧化为[Co(NH3)6]3+ [Co(NH3)6]3+的稳定性远高于[Co(NH3)6]2+,使得[Co(NH3)6]2+更易失去电子被氧化
(5)Co(OH)3的溶解度远小于Co(OH)2,Co3+更易以沉淀形式析出,降低了体系中Co3+的浓度,促进了Co(II)被氧化为Co(III)
(6)浓盐酸(或酸)和还原剂(如锌粉等)
6.(1)
(2) (或写 )
(3)氨水过量,且 ,生成 消耗的的量远小于氨水中的总物质的量
(4)
(5) ,增大为原来的3倍,应增大为原来的9倍,即应大于81mL,反应1才能发生,27mL<81 mL,所以不产生沉淀
(6)
(7)偏低
(8)NaCl:较大,加入大量NaCl溶液仍不出现浑浊,无法测得
NaI:较小,加入极少量NaI即生成浑浊,溶液体积误差较大
7.(1)2%稀氨水,至最初产生的沉淀恰好完全溶解为止
(2)
(3) (氧气)
(4)
(5)氧化Ag存在平衡:,实验iii中可以和生成AgCl沉淀,使降低,平衡正向移动,促进Ag溶解;实验ii中和生成微溶物,平衡移动程度小,因此银镜仅少部分溶解
(6)盐酸(合理即可)
8.(1)H2S、Na2S、Na2SO3(任选两种)
(2)
(3)取5 mL 2×10-4 mol·L-1 KMnO4溶液于试管中,加入5 mL 6 mol·L-1 NaOH溶液,溶液转变为与Ⅲ中相同的绿色,变色时间大于30s
(4) 过量的S粉与过量的NaOH溶液发生反应,生成 溶液中若含,加酸也会析出S单质,产生乳白色沉淀 加入盐酸产生乳白色浑浊,过滤后向溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
(5)溶液的酸碱性、反应物浓度、溶剂种类、反应物用量(答出任意两点即可)
9.(1)
(2)铜附着在铁的表面,形成铁铜原电池,铜作为正极被保护(合理答案给分)
(3)亚铁离子容易水解生成氢离子:,使得溶液显酸性,越大越利于平衡正向移动,使得氢离子浓度越大,溶液的pH应越低
(4) Fe与反应影响溶液pH 15mLKCl和HCl的混合溶液,其中、pH=1.3 先加硫酸酸化,再滴加KSCN溶液,溶液变为红色 实验ⅱ中形成Cu与Fe原电池,Fe与、反应消耗与的速率比实验ⅰ的快,使得实验结束时实验ⅱ中溶液pH更大
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专题09 实验探究大题
1.(2026·北京石景山·二模)某小组同学探究能否用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中的Fe3+。
已知:i.(SCN)2为拟卤素,性质与卤素相似。
ii.CuCl、CuSCN为难溶于水的白色固体,Ksp分别为:1.72×10−7和1.77×10−13。
(1)利用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中的Fe3+。
① Cu和FeCl3反应的离子方程式是___________。
② 甲同学推测白色沉淀主要是CuSCN不是CuCl,其依据是___________。
③乙同学通过实验证实Cu2+和SCN−能生成CuSCN,补全实验方案。
试剂a是___________。
④进一步实验确认白色沉淀是CuSCN不是CuCl。
(2)对实验1溶液变红的原因进行分析。
① 假设1:空气中存在O2,由于___________(用离子方程式表示),产生Fe3+。
假设2:Cu2+在SCN−存在下将Fe2+氧化。
② 通过下图装置证实假设2成立。补全实验操作和现象:闭合开关K,向左侧烧杯滴加1滴0.1mol/L KSCN溶液,___________。
③Cu2+的氧化性不足以氧化Fe2+,SCN−存在时能将Fe2+氧化,请将下列反应历程补充完整i.______、ii.________。
(3)对比实验2,实验1立即产生白色沉淀,结合化学用语解释原因___________。
(4)你认为能否用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中的Fe3+并说明原因___________。
【答案】(1) Cu + 2Fe3+ = Cu2++ 2Fe2+ CuSCN的Ksp更小 2 mL 0.05 mol/L的CuSO4溶液
(2) 4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O 电流计略有偏转,向右侧烧杯中滴加1滴0.1 mol/L KSCN溶液,电流计偏转幅度增大 CuSCN或Cu+ (SCN)2
(3)2Cu2+ + 4SCN−= 2CuSCN↓+ (SCN)2 ,生成的(SCN)2被Fe2+还原,SCN−浓度增大, (SCN)2浓度减小,沉淀生成更快
(4)不能,因为Cu2+在SCN−存在下也能将Fe2+氧化为Fe3+
【分析】本实验探究用KSCN检验“铜腐蚀液”产生白色浑浊的原因。探究1:对白色沉淀来源进行猜想,分别验证Cu2+、Fe2+与SCN-的反应,最终确定白色沉淀成分为CuSCN;探究2:对比不同实验中沉淀生成速率的差异,Cu2+在SCN−存在下将Fe2+氧化,SCN-离子对反应有催化作用。
【详解】(1)① Cu和FeCl3反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式是Cu + 2Fe3+ = Cu2++ 2Fe2+。
②CuCl、CuSCN为难溶于水的白色固体,Ksp分别为:1.72×10−7和1.77×10−13,CuSCN的Ksp更小,CuSCN比CuCl更难溶,所以推测白色沉淀主要是CuSCN不是CuCl。
③通过实验证实Cu2+和SCN−能生成CuSCN,上述反应中Cu2+浓度为0.05mol/L,为控制变量,试剂a是2 mL 0.05 mol/L的CuSO4溶液,反应生成白色沉淀,则沉淀为CuSCN不是CuCl。
(2)① 假设1:空气中存在O2,O2具有氧化性,Fe2+被O2氧化为Fe3+,反应的离子方程式为4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O。
假设2:Cu2+在SCN−存在下将Fe2+氧化。
②闭合开关K,向左侧烧杯滴加1滴0.1mol/L KSCN溶液,电流计略有偏转,向右侧烧杯中滴加1滴0.1 mol/L KSCN溶液,电流计偏转幅度增大,则证明Cu2+在SCN−存在下将Fe2+氧化。
③Cu2+的氧化性不足以氧化Fe2+,SCN−存在时能将Fe2+氧化,Cu2+先将SCN-氧化为(SCN)2,Cu2+被还原为Cu+,(SCN)2再把Fe2+氧化为Fe3+,所以 i是Cu+、ii是(SCN)2。
(3)实验1中含有的Cu²⁺与SCN⁻发生反应2Cu2+ + 4SCN−= 2CuSCN↓+ (SCN)2 生成CuSCN沉淀,而实验2中无Cu²⁺,故无沉淀。
(4)因为Cu2+在SCN−存在下也能将Fe2+氧化为Fe3+,不能用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中的Fe3+。
2.(2026·北京房山·二模)某小组验证“”(反应A)为可逆反应,并探究外加试剂对该平衡的影响。
实验I、取溶液,加入溶液(),溶液变为棕黄色。
(1)为证明该反应能正向发生,并排除空气造成的干扰,最佳选用的试剂是______(填序号)。
a.KSCN溶液 b.溶液 c.淀粉溶液
(2)充分反应后,检测出______(离子符号),可证实反应A为可逆反应。
实验Ⅱ、向碘水(含淀粉)中加入酸性溶液,无明显现象,未检出。
(3)甲同学认为加入溶液可增大与的反应程度,其理由是______。
实验Ⅲ、向实验Ⅱ所得溶液中加入溶液,产生沉淀a,溶液蓝色褪去,检测出。
(4)乙同学认为碘水与溶液也可能产生沉淀,不能由“产生沉淀a,溶液蓝色褪去”来证实反应A逆向进行。
资料:i.
ii.、(微溶)
实验Ⅳ:
①滤液1和滤液2中均有,请结合平衡移动原理解释滤液2中含有的原因______。
②用离子方程式解释实验Ⅳ中溶液变蓝的原因______。
③经检验和分析,沉淀a的______沉淀b的(填“>”或“<”),证实了实验Ⅲ中反应A逆向进行。
(5)丙同学认为不能由实验Ⅲ中检出来证实反应A逆向进行,因为与的反应(反应B)会造成干扰。
①反应B的离子方程式是______。
②确认反应B发生的实验操作和现象是:将实验Ⅲ反应后混合物过滤,______。
供选择试剂:稀、溶液、KI溶液
已知:AgI、溶于溶液;AgI难溶于稀
【答案】(1)b
(2)
(3)与反应生成AgI,降低,促使反应逆向进行
(4) ,,减小,平衡正向移动,溶液中浓度增大(或其他合理答案) >
(5) 取滤渣,加入足量溶液,充分作用后过滤,向滤渣中加入稀,产生的气体遇空气变红棕色,说明滤渣中含银。(或其他合理答案)
【分析】本实验核心目的为验证反应为可逆反应,探究外加试剂对该平衡的影响,实验逻辑链如下:
首先实验I取过量与少量反应,若反应正向发生则生成与,为排除空气氧化生成的干扰,需选择仅检验的试剂;若反应为可逆反应,则过量的情况下体系中仍应残留,可通过检测证实可逆性。
实验II向含淀粉的碘水中加酸性无明显现象,未检出,说明与的正向反应程度极低。加入时,可与生成溶度积极小的沉淀,降低体系中浓度,促使可逆反应逆向移动,增大与的反应程度。
实验III加后产生沉淀、蓝色褪去、检出,需排除碘水自身歧化反应的干扰:碘水存在歧化平衡,加入可同时生成与微溶的沉淀。实验IV验证沉淀组成:存在溶解平衡,加入过量时被沉淀,溶解平衡正移,释放的在酸性条件下与归中生成使淀粉变蓝。若实验III中反应A逆向进行,会额外生成,使沉淀中的占比高于仅由碘歧化生成的沉淀b,即更大。
最后需排除与的氧化还原反应对检验的干扰,该反应生成与,可通过检验滤渣中的证实反应发生,需先用溶解、,再用稀硝酸检验。
【详解】(1)要证明反应正向发生且排除空气干扰,需检验反应的特征产物:
a. 溶液用于检验,无法证明反应正向发生,a不符合要求;
b. 溶液与反应生成特征蓝色沉淀,空气氧化不会生成,可排除空气干扰,b符合要求;
c. 淀粉溶液检验,空气可氧化生成,无法排除空气干扰,c不符合要求;
故选b。
(2)实验I中过量,若反应A不可逆,会完全反应,体系中无残留;若充分反应后检测到,说明反应不能进行完全,为可逆反应。
(3)电离出的可与体系中的反应生成溶度积极小的沉淀,使体系中降低,促使平衡逆向移动,即与的反应正向进行程度增大。
(4)① 沉淀b中含,存在溶解平衡,加入过量溶液时,与反应生成沉淀,使减小,的溶解平衡正向移动,进入滤液2,因此滤液2中含有。
② 滤液2中含,加入和淀粉溶液后,酸性条件下与过量的发生归中反应生成,淀粉遇变蓝,离子方程式为。
③ 实验IV中沉淀b仅由碘水歧化反应生成的、与反应得到,;实验III中若反应A逆向进行,会额外生成,使沉淀中的物质的量增大,因此沉淀a的大于沉淀b的对应比值。
(5)① 具有还原性,具有氧化性,二者发生氧化还原反应生成和,离子方程式为。
② 反应B生成,需排除滤渣中、的干扰:根据已知信息,、可溶于溶液,不溶于溶液,且可与稀反应生成,遇空气被氧化为红棕色的,因此操作为取滤渣,加入足量溶液,充分作用后过滤,向滤渣中加入稀,产生的气体遇空气变红棕色,说明滤渣中含银,证实反应B发生。
3.(2026·北京朝阳·二模)小组同学探究影响乙醛与银氨溶液反应速率的因素。
(1)与反应的化学方程式是___________。
(2)配制银氨溶液
向试管中加入1mL2%的“试剂a”,然后边振荡试管边逐滴滴入2%的“试剂b”,使最初产生的沉淀恰好溶解(如下图)。试剂a、b分别是___________、___________。
(3)小组同学认为,提高的浓度,有利于更快产生银镜,设计如下实验。
装置
实验
试剂x
现象
Ⅰ
银氨溶液
100s产生银镜
Ⅱ
银氨溶液与浓氨水
有气泡产生,100s无明显现象
已知:。
①实验Ⅱ中产生的气体是。检出的操作和现象是___________。
②实验Ⅱ中未产生Ag。结合平衡移动原理分析原因:___________。
(4)进一步探究实验Ⅱ中未产生银镜的原因。
实验Ⅲ:将试剂x更换为2%的溶液,重复实验,100s无明显现象。
对比银氨溶液和溶液的组成,推测的浓度可能影响银镜的产生速率。
实验Ⅳ:向银氨溶液中滴加不同体积的NaOH溶液,再加入乙醛,现象如下。
NaOH用量
1滴
2滴
8滴
现象
立即产生少量棕黑色沉淀,加乙醛后水浴20s产生银镜
立即产生较多棕黑色沉淀,加乙醛后水浴10s产生银镜
立即产生大量棕黑色沉淀,加乙醛后水浴较长时间未产生银镜,试管中仍有大量棕黑色沉淀A
①小组同学认为,有利于更快产生银镜,实验证据是___________。
②分析滴加8滴NaOH溶液未产生银镜的原因:
假设1:过高,反应过快,导致产生的银不能以银镜析出。
假设2:过高,与反应导致浓度降低,反应变慢,未产生银。
设计实验方案检验棕黑色沉淀A的成分确认假设1正确:___________。
(5)查阅文献:乙醛与银氨溶液的反应可能经历如下步骤。
由此思考,实验Ⅲ中的浓度较低,导致___________的浓度较低,反应变慢。
【答案】(1)
(2) 溶液 稀氨水
(3) 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝(合理即可) 加入浓氨水,c()增大,正向移动,c()减小,反应变慢
(4) 加入1~2滴NaOH溶液产生银镜的时间比不加NaOH溶液(实验I)产生银镜的时间短(或加2滴溶液产生银镜的时间比加1滴溶液产生银镜的时间短) 取少量棕黑色沉淀A,加入足量浓硝酸,产生红棕色气体,说明固体A含有(或取少量棕黑色沉淀A,加入足量浓氨水,充分反应沉淀未完全溶解,说明固体A含有)
(5)
【详解】(1)与反应的化学方程式是:;
(2)配制银氨溶液的步骤为:向硝酸银溶液中逐滴滴加稀氨水,至沉淀恰好溶解,试剂a为溶液,试剂b为稀氨水;
(3)①检出的操作和现象是:将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝;
②实验Ⅱ中未产生,原因是加入浓氨水,c()增大,正向移动,c()减小,反应变慢;
(4)①因为加入1~2滴NaOH溶液产生银镜的时间比不加NaOH溶液(实验I)产生银镜的时间短,或加2滴溶液产生银镜的时间比加1滴溶液产生银镜的时间短,所以可以得到有利于更快产生银镜的实验结论;
②假设1认为棕黑色沉淀A中有,而假设2认为没有;设计实验方案检验棕黑色沉淀A的成分确认假设1正确:取少量棕黑色沉淀A,加入足量浓硝酸,产生红棕色气体,说明固体A含有,假设1正确;或取少量棕黑色沉淀A,加入足量浓氨水,充分反应沉淀未完全溶解,说明固体A含有Ag,假设1正确;
(5)实验Ⅲ中的浓度较低,导致乙醛与反应生成的减少,导致与发生的慢反应及后续反应更难进行,反应变慢。
4.(2026·北京东城·二模)探究被氧化的条件。
(1)理论分析:中的为-3价,有还原性,且被、等强氧化剂氧化均为放热的自发反应。但的空间结构为___________,高度对称, 且带正电荷,很难直接失去电子。
实验I.向溶液中加入溶液A,实验记录如下:
编号
溶液A
实验现象
a
较长时间无明显变化
b
滴 硫酸
较长时间无明显变化
c
浓氨水(约)
逐渐产生棕色浑浊, 溶液紫色变浅
d
2 浓氨水+5滴硫酸
较快产生棕色浑浊,溶液褪色
(2)溶液中存在,用方程式表示其形成过程:___________。
(3)中,溶液中由大到小的顺序为___________(用编号表示)。
(4)对比推断,影响-3价 被 氧化快慢的因素有___________。
实验II. 向溶液中加入溶液B,实验记录如下:
编号
溶液B
实验现象
e
一段时间内无明显变化; 久置,试管壁有微量气泡
f
滴冰醋酸
立即产生无色气泡
g
2 mL浓氨水
始终无明显变化
h
加热至80°C,立即产生无色气泡
已知:HNO2是一元弱酸,易分解产生在水溶液中以下不分解; 时,, 。
(5)f产生的气体遇空气不变色。为进一步排除该条件下分解出,应补做的对比实验:___________(补充操作),无明显变化。
(6)资料表明, 溶液与溶液反应的部分历程如下。
1. 快
ii. 慢
iii. 快
结合该历程分析实验II:
①其他条件相同,适当降低pH可增大反应速率,可能的原因是___________。
②h中反应速率明显加快,除升温直接加快反应外,可能的原因还有___________。
(7)(s)和(s)受热或撞击时均极易分解产生。原因是晶体中与氧化性酸根距离近,且的与酸根的形成氢键有利于键断裂。
【答案】(1)正四面体
(2),()
(3)c>d>a>b
(4)pH和
(5)向4 mL 0.5 mol/L NaNO2中滴入5滴冰醋酸
(6) 降低pH,增大了c(HNO2)和c(N2O3),但减小了c(NH3),前者对ii的反应速率影响程度更大 升温促进和的水解,促进反应i,同时提高c(N2O3)和c(NH3),加快反应ii
【详解】(1)的中心N原子的价电子对数为,为sp3杂化,无孤电子对,空间结构为正四面体;
(2)属于强酸弱碱盐,铵根水解,溶液中存在 ,其形成过程为,();
(3)a 中溶液电离出,水解产生少量;b中加入少量硫酸, 抑制了的水解,浓度比 a 更低;c中2 mL 浓氨水,浓度极高,分解产生的浓度最大;d中2 浓氨水+5滴硫酸,硫酸中和了部分,促进的电离,的浓度比纯浓氨水略低,但高于硫酸铵溶液,所以浓度顺序:c>d> a>b;
(4)对比 a~d 的现象:a、b中硫酸铵溶液,加不加酸都几乎不反应,c中浓氨水,缓慢反应,d中浓氨水加少量酸,反应更快可得,因此影响-3价 被 氧化快慢的因素有pH和;
(5)因NO与O2反应生成红棕色的NO2,要验证 “无色气体不是NO(来自HNO2分解),而是反应生成的N2”,需要做一个控制变量实验,即向4 mL 0.5 mol/L NaNO2中滴入5滴冰醋酸,无明显变化,即可证明无色气体不是NO(来自HNO2分解),而是反应生成的N2;
(6)①其他条件相同,适当降低pH,增大了c(HNO2)和c(N2O3),但减小了c(NH3),前者对ii的反应速率影响程度更大,可增大反应速率;
②h中反应速率明显加快,除升温直接加快反应外,升温还能促进和的水解,促进反应i,同时提高c(N2O3)和c(NH3),加快反应ii。
5.(2026·北京昌平·二模)某小组同学探究钴化合物中Co(Ⅱ)与Co(Ⅲ)的相互转化。
已知:①Co(OH)Cl为蓝色沉淀,Co(OH)2为粉色沉淀,CoO为黑灰色粉末,Co(OH)3为棕黑色粉末。
②在水溶液中,Co2+为粉红色,[Co(NH3)6]2+为土黄色,[Co(NH3)6]3+为红棕色。
③
④和在一定条件下与酸均能生成
装置
实验
试剂X
实验内容及现象
ⅰ
无
在空气中久置,无明显现象
ⅱ
NaOH溶液
先产生蓝色沉淀,后沉淀变为粉色,振荡静置一段时间后,粉色沉淀逐渐变为棕褐色
ⅲ
浓氨水
逐滴加入浓氨水至生成的蓝色沉淀恰好完全溶解,溶液变为土黄色,静置一段时间后溶液变为红棕色
(1)实验ⅱ中生成蓝色沉淀的离子方程式为___________。
(2)为验证实验ⅱ中Co(Ⅱ)转化为Co(Ⅲ),设计如下实验:取实验ii中棕褐色沉淀于试管中,向其中加入浓盐酸,___________(填现象),证实实验ⅱ实现了Co(Ⅱ)向Co(Ⅲ)的转化。已知:在水溶液中不稳定,氧化性:。
(3)实验ⅲ中溶液变为红棕色的反应的离子方程式为___________。
(4)小组同学对CoCl2溶液和溶液中Co(Ⅱ)的还原性进行讨论。
①甲同学认为:由于CoCl2溶液中大于溶液中,因此CoCl2的还原性大于的还原性。乙同学基于实验现象:___________,否定了该观点。
②丙同学从氧化还原反应规律的角度分析:虽然溶液中低,但的还原性仍大于CoCl2的还原性,原因是___________。
(5)结合(4)对比实验ⅱ、ⅲ,推测实验ⅱ中Co(Ⅱ)能向Co(Ⅲ)转化的原因是___________。
(6)若要实现转化为,应先在一定条件下加入___________,再加NH3。
【答案】(1)Co2++OH-+Cl-=Co(OH)Cl↓
(2)有黄绿色气体生成,棕黑色沉淀溶解,得到粉红色溶液
(3)4[Co(NH3)6]2+ + O2 + 2H2O = 4[Co(NH3)6]3+ + 4OH-
(4) 实验i中CoCl2溶液在空气中久置无明显现象,而实验iii中[Co(NH3)6]2+易被空气中的氧气氧化为[Co(NH3)6]3+ [Co(NH3)6]3+的稳定性远高于[Co(NH3)6]2+,使得[Co(NH3)6]2+更易失去电子被氧化
(5)Co(OH)3的溶解度远小于Co(OH)2,Co3+更易以沉淀形式析出,降低了体系中Co3+的浓度,促进了Co(II)被氧化为Co(III)
(6)浓盐酸(或酸)和还原剂(如锌粉等)
【分析】实验i中,仅含CoCl2的溶液在空气中久置无明显变化,说明游离态的Co2+还原性弱,无法被氧气直接氧化;实验ii中加入NaOH溶液时,Co2+先与OH-、Cl-生成蓝色的Co(OH)Cl沉淀,随后转化为粉色的Co(OH)2,静置时Co(OH)2被氧气氧化为棕黑色的Co(OH)3,这是因为Co(OH)3的溶解度远低于Co(OH)2,沉淀析出大幅降低了体系中Co3+的浓度,推动氧化反应发生;实验iii中加入浓氨水时,先因氨水不足生成Co(OH)Cl蓝色沉淀,氨水过量后沉淀溶解形成土黄色的[Co(NH3)6]2+,静置时该配合物被氧气氧化为红棕色的[Co(NH3)6]3+,原因是[Co(NH3)6]3+的稳定常数远大于[Co(NH3)6]2+,配合物的形成极大降低了游离态Co2+的浓度,同时让Co2+的还原性显著增强,因此能被氧气快速氧化;
【详解】(1)根据已知信息,Co(OH)Cl为蓝色沉淀,CoCl2与NaOH反应生成Co(OH)Cl,离子方程式为:Co2+ + OH- + Cl- = Co(OH)Cl↓;
(2)已知Co3+氧化性强于Cl2,能与浓盐酸反应生成Cl2,同时棕黑色的Co(OH)3被还原为粉红色的Co2+;现象为:有黄绿色气体生成,棕黑色沉淀溶解,得到粉红色溶液;
(3)土黄色的[Co(NH3)6]2+被空气中的O2 氧化为红棕色的[Co(NH3)6]3+,离子方程式为: [Co(NH3)6]2+ + O2 + 2H2O = 4[Co(NH3)6]3+ + 4OH-;
(4)① 乙同学否定甲同学观点的依据: 实验i中CoCl2溶液在空气中久置无明显现象,而实验iii中 [Co(NH3)6]2+易被空气中的氧气氧化为[Co(NH3)6]3+,说明[Co(NH3)6]Cl2中Co(II)还原性更强,与甲的结论相反;
② 丙同学分析还原性差异的原因: 形成配合物后,[Co(NH3)6]3+的稳定性远高于[Co(NH3)6]2+(K2=2×1035>>K1=1.3×105),使得Co2+ →[Co(NH3)6]2+→[Co(NH3)6]3+的过程能量更低,[Co(NH3)6]2+更容易失去电子被氧化,因此还原性更强;
(5)对比实验ii、iii可知,实验ii中生成的Co(OH)2沉淀,被空气中的O2氧化为Co(OH)3;本质原因:Co(OH)3的溶解度远小于Co(OH)2,Co3+更易以沉淀形式析出,降低了体系中Co3+的浓度,促进了Co(II)被氧化为Co(III)。
(6)要将Co(III)还原为Co(II),需加入还原剂,同时根据已知信息④,[Co(NH3)6]3+与酸反应会生成 ,释放出Co3+,便于被还原。因此应先加入浓盐酸(或酸)和还原剂(如活泼金属、KI等),再加入NH3形成配合物。 通常选用浓盐酸和锌粉(或其他合适还原剂),核心是先加酸使配合物解离,再用还原剂还原 Co3+。
6.(2026·北京海淀·二模)实验小组探究测定“”的平衡常数的方法。
已知:;。
【查阅资料】直接测定较困难,可利用反应1:进行测定。
(1)一定温度下,在反应1体系中,反应1的平衡常数,_______(写表达式),则。
【实验探究】在6 mL 溶液中,加入14 mL 氨水(,溶质以计),生成,再逐滴加入 溶液,至刚出现浑浊且不再消失时达滴定终点。改变和,按照上述操作分别进行实验,记录终点时消耗的溶液,实验结果如下表。[注:所得溶液总体积为]
不同时的
1
2
6
0.01
a
9.00
加入27.00 mL 溶液后仍无沉淀
0.005
b
d
加入27.00 mL 溶液后仍无沉淀
(2)溶液中加入少量氨水会生成沉淀,反应的离子方程式为_______。
(3)中各微粒的平衡浓度可进行近似计算:
i.因滴定终点时生成的极少,终点时溶液中的可计为;
ii.因氨水过量,且终点时生成的极少,可计为;
iii.终点时溶液中的可计为,原因是_______。
(4)判断a、b和d的大小关系:_______。
(5)为、为时,加入27.00 mL 溶液仍无沉淀,利用分析原因:_______。
(6)为9.00 mL时,的计算式为_______。
(7)若停止滴加溶液后,生成的浑浊又消失了,则会导致测得的_______(填“偏低”“偏高”或“无影响”)。
【实验拓展】在相同实验条件下,将溶液替换为NaCl或NaI溶液,按上表的、数据进行实验,结果无法测得或与理论值偏差较大。
(8)在溶液和溶液中选择一种,分析原因:_______。
【答案】(1)
(2) (或写 )
(3)氨水过量,且 ,生成 消耗的的量远小于氨水中的总物质的量
(4)
(5) ,增大为原来的3倍,应增大为原来的9倍,即应大于81mL,反应1才能发生,27mL<81 mL,所以不产生沉淀
(6)
(7)偏低
(8)NaCl:较大,加入大量NaCl溶液仍不出现浑浊,无法测得
NaI:较小,加入极少量NaI即生成浑浊,溶液体积误差较大
【详解】(1) 对于平衡 ,平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,因此: 。
(2)少量氨水无法生成二氨合银配离子,会生成氧化银沉淀(或AgOH沉淀),离子方程式为: (或写 )。
(3) 已知 ,氨水过量, 全部转化为 消耗的的量远小于氨水中的总物质的量,消耗的可忽略不计,因此总的物质的量近似等于起始氨水中的物质的量。
(4)由反应1的平衡常数 ,化简后可得 (温度不变不变,总体积抵消):越大,越大;相同时,越小,越大。因此 。
(5)根据 ,增大为原来的3倍,应增大为原来的9倍,即应大于81mL,反应1才能发生,27mL<81 mL,所以不产生沉淀。
(6)已知 ,(体积V约掉),代入数据 、、、,得: 。
(7)浑浊消失说明滴定终点提前,测得的小于真实值,与成正比,因此测得的偏低。
(8)若选:,相同条件下更难生成AgCl沉淀,按表格数据加入最大量NaCl后仍无沉淀,无法确定滴定终点,无法测定。
若选:因为,相同条件下更容易生成AgI沉淀,滴定终点提前,偏小,导致测定结果偏差较大。
7.(2026·北京顺义·二模)某小组完成银镜反应实验并探究试管壁上银镜的去除。
Ⅰ、银镜反应实验。
(1)配制银氨溶液
在洁净的试管中加入1 mL 2% 溶液,边振荡试管边逐滴滴加______。补全上述实验的操作及现象。
(2)向新制银氨溶液中滴加3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热。产生银镜的化学反应方程式是______。
Ⅱ、小组同学探究不同氧化剂去除试管壁上银镜的效果。
取银镜厚度大致相同的3只试管,用蒸馏水洗净,分别加入溶液a,实验如下。
实验
序号
溶液a
现象
ⅰ
5 mL溶液
试管中产生大量气泡,银镜呈颗粒状逐渐脱离试管内壁,24小时后试管底部有灰黑色固体
ⅱ
5 mL溶液()
较长时间后银镜少部分溶解
ⅲ
5 mL溶液(pH=1)
光亮的银镜消失,一段时间后试管内壁附有褐色物质
(3)分析实验ⅰ中现象。
①实验ⅰ中产生的气体可使带火星的木条复燃,该气体是______。
②经检测,实验ⅰ中灰黑色固体含有Ag、Ag2O。小组同学查阅资料:Ag可作为H2O2分解的催化剂,Ag催化过程按两步进行:
a.;b.……。
b步的反应方程式为______。
(4)探究实验ⅲ中褐色物质的成分。
小组同学提出:褐色物质可能含Ag、Ag2O、AgCl中的一种或多种。进行实验ⅳ。
已知:AgCl在FeCl3溶液中呈褐色。
褐色物质是______。
Ⅲ、实验反思与改进。
(5)对比实验ⅱ、ⅲ,从物质性质的角度解释试管中现象不同的原因______。
(6)小组同学对比实验ⅰ、ⅱ、ⅲ,查阅资料:氧化性。重新设计实验:取与ⅰ中银镜厚度大致相同的试管,加入5 mL含20%和______(补全试剂)的混合溶液,银镜迅速脱落。
【答案】(1)2%稀氨水,至最初产生的沉淀恰好完全溶解为止
(2)
(3) (氧气)
(4)
(5)氧化Ag存在平衡:,实验iii中可以和生成AgCl沉淀,使降低,平衡正向移动,促进Ag溶解;实验ii中和生成微溶物,平衡移动程度小,因此银镜仅少部分溶解
(6)盐酸(合理即可)
【详解】(1)配制银氨溶液的标准操作是:向硝酸银溶液中逐滴滴加2%稀氨水,直至生成的沉淀恰好完全溶解,得到银氨溶液;
(2)乙醛的醛基被银氨溶液氧化,水浴加热生成银镜,反应生成乙酸铵、银单质、氨气和水,配平方程式为:;
(3)能使带火星木条复燃的气体为氧气(),是分解的产物;Ag催化分解的总反应为,总反应减去第一步反应,即可得到第二步反应,且符合Ag催化剂反应前后量不变的特点;
(4)Ag、都可以溶于稀硝酸,实验中加足量稀硝酸后固体不溶解,说明不含Ag、,AgCl可以和氨水反应生成可溶性的银氨络离子,因此加氨水后固体完全溶解,符合实验现象,故褐色物质为AgCl;
(5)对比两组实验,只有阴离子不同,现象不同,原因是:氧化Ag存在平衡:,实验iii中可以和生成AgCl沉淀,使降低,平衡正向移动,促进Ag溶解;实验ii中和生成微溶物,平衡移动程度小,因此银镜仅少部分溶解;
(6)可以沉淀,降低,促进氧化Ag,使银镜快速脱落;需保持pH和其他实验一致为1,浓度与实验iii对应,因此补充盐酸即可。
8.(2026·北京西城·二模)小组探究不同条件下S与KMnO4溶液的反应。
实验
序号
溶液
实验现象
Ⅰ
溶液
无明显变化
Ⅱ
溶液、6滴溶液
溶液褪色,液面上有大量硫粉剩余
Ⅲ
溶液、溶液
30 s后溶液变为绿色,液面上有大量硫粉剩余
已知:ⅰ.在酸性条件下还原产物为近乎无色的,中性条件下还原产物为MnO2,碱性条件下还原产物为绿色的;
ⅱ.碱性溶液中,S可以发生歧化反应,生成与;
ⅲ.能与S反应生成黄色的,与反应生成S和H2S;
(1)KMnO4具有氧化性,一定条件能与S、SO2、___________(写两种)等含硫物质反应。
(2)Ⅱ中反应生成了,反应的离子方程式是___________。
(3)甲同学结合Ⅲ中现象得出结论:在碱性条件下可被S还原为。乙同学查阅资料知,也可被还原为。补充实验:___________(填实验操作和现象),证实在碱性条件下主要被S还原为。
(4)改变溶剂,进一步实验,探究碱性条件下 S与KMnO4溶液反应后硫元素的存在形式。
序号
实验操作
实验现象
Ⅳ
将0.48 g硫粉与2 mL溶剂丙酮混合,加入溶液,再迅速加入溶液
溶液瞬间变绿,2 s后又变黄,试管底部存在少量硫粉
①丙同学分析,Ⅳ反应后的溶液中一定存在,结合离子方程式说明其理由:硫粉过量,___________。
②为检验Ⅳ中是否存在,取Ⅳ反应后的上层清液进行如下实验。
i.加入足量盐酸观察到产生乳白色浑浊,不能通过此现象证明溶液中含有,理由是___________。
ii.证明上层清液中存在的实验现象是___________。
(5)综上,影响S与KMnO4溶液反应的因素有___________。
【答案】(1)H2S、Na2S、Na2SO3(任选两种)
(2)
(3)取5 mL 2×10-4 mol·L-1 KMnO4溶液于试管中,加入5 mL 6 mol·L-1 NaOH溶液,溶液转变为与Ⅲ中相同的绿色,变色时间大于30s
(4) 过量的S粉与过量的NaOH溶液发生反应,生成 溶液中若含,加酸也会析出S单质,产生乳白色沉淀 加入盐酸产生乳白色浑浊,过滤后向溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
(5)溶液的酸碱性、反应物浓度、溶剂种类、反应物用量(答出任意两点即可)
【详解】(1)KMnO4具有强氧化性,在酸性、中性或碱性条件下均可氧化含硫还原性物质,除S和SO2外,还可与以下含硫物质反应(任选两种):H2S(S为-2价,可被氧化至0或+6价);Na2S(S为-2价,可被氧化);Na2SO3(S为+4价,可被氧化至+6价)。
(2)实验Ⅱ在酸性条件下进行,被还原为Mn²⁺,S被氧化为,根据电子守恒和电荷守恒配平得离子方程式:。
(3)为排除OH⁻对还原的干扰,需设计对照实验,验证绿色产物主要由S还原产生:取5 mL 2×10-4 mol·L-1 KMnO4溶液于试管中,加入5 mL 6 mol·L-1 NaOH溶液,溶液转变为与Ⅲ中相同的绿色,变色时间大于30s,说明在无S存在时OH⁻不能将还原为,从而证实实验Ⅲ中绿色主要源于S对的还原。
(4)①根据已知条件ii:碱性溶液中,S可以发生歧化反应,生成与,实验Ⅳ中硫粉过量,因此一定会发生歧化反应:;
②根据已知条件iii:能与S反应生成黄色的,与H+反应生成S和H2S,因此,若溶液中存在,加入盐酸也会发生反应:,生成的单质硫为乳白色浑浊,与和在酸性条件下归中生成S的现象相同,因此无法仅凭浑浊证明含;
检验的关键是:排除其他离子的干扰后,加入BaCl2溶液产生白色沉淀:加入足量盐酸,可除去、等还原性/干扰离子,同时使它们生成的S沉淀被过滤除去,过滤后,滤液中不再含有能与Ba2+生成沉淀的其他离子,因此,加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,说明滤液中存在,故完整现象为加入盐酸产生乳白色浑浊,过滤后,向滤液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
(5)综上,影响反应的因素包括:溶液的酸碱性(pH):酸性条件下反应明显,中性无明显现象,碱性条件下产物不同;反应物的浓度:KMnO₄的浓度、NaOH的浓度会影响反应速率和产物;溶剂种类:实验Ⅳ加入丙酮后,反应现象与Ⅲ不同,说明溶剂会影响反应;反应物的用量:硫粉是否过量会影响歧化反应的发生和产物组成;最终答案为:溶液的酸碱性、反应物浓度、溶剂种类、反应物用量(答出任意两点即可)。
9.(2026·北京丰台·二模)某小组同学探究Fe与、混合溶液的反应,开展了如下实验。
序号
实验
现象
实验ⅰ
快速搅拌,测溶液pH
pH升高,10 min停止实验,Fe粉有剩余,沉降后,上层澄清液为浅绿色,溶液pH=4.9
实验ⅱ
快速搅拌,测溶液pH
Fe粉表面立即变红,红色逐渐加深。溶液pH升高,比实验ⅰ更快,10 min停止实验,Fe粉有剩余,沉降后,上层澄清液显浅绿色比实验ⅰ更深,溶液pH=5.1,经检验溶液中不含
已知:沉淀完全的pH约为3.0,开始沉淀的pH约为6.3
(1)经检验,实验ⅱ中红色物质为Cu。甲同学认为Cu应与发生反应,离子方程式为________。
(2)解释实验ⅱ中当大量存在时,附着在Fe粉上的Cu却没有被消耗的原因________。
(3)实验结束后,经检测,:实验ii>实验ⅰ,甲同学认为越大,溶液的pH应越低,结合化学用语说明理由________。
(4)实验结果表明实验ⅱ中溶液的pH比实验ⅰ的高,与甲同学分析不符。乙同学认为实验ⅰ、ⅱ中还存在其他反应影响溶液的pH,提出如下猜测。
猜测1:________
猜测2:Fe与反应影响溶液pH
猜测3:被氧化影响溶液pH
①猜测1为________。
②Fe与反应生成的离子方程式为________。
③将被氧化的离子方程式补充完整:________。
______
④设计实验方案:向________溶液中加入2gFe粉,有微量气泡产生;pH>2后,无气泡;快速搅拌,测得溶液pH逐渐增大,10 min时pH=5.4,铁粉沉降后,取少量反应液于试管中,________(填操作和现象)检测到。由此证实上述猜想均成立。
⑤结合猜测1、2、3,解释反应结束后实验ⅱ溶液pH大于实验ⅰ的原因_______。
【答案】(1)
(2)铜附着在铁的表面,形成铁铜原电池,铜作为正极被保护(合理答案给分)
(3)亚铁离子容易水解生成氢离子:,使得溶液显酸性,越大越利于平衡正向移动,使得氢离子浓度越大,溶液的pH应越低
(4) Fe与反应影响溶液pH 15mLKCl和HCl的混合溶液,其中、pH=1.3 先加硫酸酸化,再滴加KSCN溶液,溶液变为红色 实验ⅱ中形成Cu与Fe原电池,Fe与、反应消耗与的速率比实验ⅰ的快,使得实验结束时实验ⅱ中溶液pH更大
【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;铁离子和KSCN溶液变为红色,可以使用KSCN溶液检验铁离子;
【详解】(1)铜和铁离子反应生成亚铁离子和铜离子:;
(2)实验ⅱ中当大量存在时,附着在Fe粉上的Cu却没有被消耗的原因为:铜附着在铁的表面,形成铁铜原电池,铜作为正极被保护(合理答案给分);
(3)亚铁离子容易水解生成氢离子:,使得溶液显酸性,越大越利于平衡正向移动,使得氢离子浓度越大,溶液的pH应越低;
(4)①反应后铁单质剩余,铁会和氢离子反应,导致氢离子浓度减小,故猜测1为:Fe与反应影响溶液pH;
②氧气具有氧化性,酸性条件下,Fe与反应生成,同时生成水,离子方程式为 ;
③该反应为被氧化并水解生成的总反应,此过程会生成,反应为:;
④实验结论为上述猜想均成立,可以做没有铁离子的对照实验,故实验方案为:向15mLKCl和HCl[其中、pH=1.3]的混合溶液中加入2gFe粉,有微量气泡产生;pH>2后,无气泡;快速搅拌,测得溶液pH逐渐增大,10 min时pH=5.4,铁粉沉降后,取少量反应液于试管中,先加硫酸酸化,再滴加KSCN溶液,溶液变为红色,说明检测到,由此证实上述猜想均成立;
⑤实验ⅱ中形成Cu-Fe原电池,加速了Fe的反应。尽管猜测3会生成,但消耗的反应(猜测1和2)速率远大于猜测3生成的速率,导致实验ⅱ中的净消耗速率比实验ⅰ更快,因此反应结束后溶液pH更高。
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专题09 实验探究大题
1.(2026·北京石景山·二模)某小组同学探究能否用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中的Fe3+。
已知:i.(SCN)2为拟卤素,性质与卤素相似。
ii.CuCl、CuSCN为难溶于水的白色固体,Ksp分别为:1.72×10−7和1.77×10−13。
(1)利用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中的Fe3+。
① Cu和FeCl3反应的离子方程式是___________。
② 甲同学推测白色沉淀主要是CuSCN不是CuCl,其依据是___________。
③乙同学通过实验证实Cu2+和SCN−能生成CuSCN,补全实验方案。
试剂a是___________。
④进一步实验确认白色沉淀是CuSCN不是CuCl。
(2)对实验1溶液变红的原因进行分析。
① 假设1:空气中存在O2,由于___________(用离子方程式表示),产生Fe3+。
假设2:Cu2+在SCN−存在下将Fe2+氧化。
② 通过下图装置证实假设2成立。补全实验操作和现象:闭合开关K,向左侧烧杯滴加1滴0.1mol/L KSCN溶液,___________。
③Cu2+的氧化性不足以氧化Fe2+,SCN−存在时能将Fe2+氧化,请将下列反应历程补充完整i.______、ii.________。
(3)对比实验2,实验1立即产生白色沉淀,结合化学用语解释原因___________。
(4)你认为能否用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中的Fe3+并说明原因___________。
2.(2026·北京房山·二模)某小组验证“”(反应A)为可逆反应,并探究外加试剂对该平衡的影响。
实验I、取溶液,加入溶液(),溶液变为棕黄色。
(1)为证明该反应能正向发生,并排除空气造成的干扰,最佳选用的试剂是______(填序号)。
a.KSCN溶液 b.溶液 c.淀粉溶液
(2)充分反应后,检测出______(离子符号),可证实反应A为可逆反应。
实验Ⅱ、向碘水(含淀粉)中加入酸性溶液,无明显现象,未检出。
(3)甲同学认为加入溶液可增大与的反应程度,其理由是______。
实验Ⅲ、向实验Ⅱ所得溶液中加入溶液,产生沉淀a,溶液蓝色褪去,检测出。
(4)乙同学认为碘水与溶液也可能产生沉淀,不能由“产生沉淀a,溶液蓝色褪去”来证实反应A逆向进行。
资料:i.
ii.、(微溶)
实验Ⅳ:
①滤液1和滤液2中均有,请结合平衡移动原理解释滤液2中含有的原因______。
②用离子方程式解释实验Ⅳ中溶液变蓝的原因______。
③经检验和分析,沉淀a的______沉淀b的(填“>”或“<”),证实了实验Ⅲ中反应A逆向进行。
(5)丙同学认为不能由实验Ⅲ中检出来证实反应A逆向进行,因为与的反应(反应B)会造成干扰。
①反应B的离子方程式是______。
②确认反应B发生的实验操作和现象是:将实验Ⅲ反应后混合物过滤,______。
供选择试剂:稀、溶液、KI溶液
已知:AgI、溶于溶液;AgI难溶于稀
3.(2026·北京朝阳·二模)小组同学探究影响乙醛与银氨溶液反应速率的因素。
(1)与反应的化学方程式是___________。
(2)配制银氨溶液
向试管中加入1mL2%的“试剂a”,然后边振荡试管边逐滴滴入2%的“试剂b”,使最初产生的沉淀恰好溶解(如下图)。试剂a、b分别是___________、___________。
(3)小组同学认为,提高的浓度,有利于更快产生银镜,设计如下实验。
装置
实验
试剂x
现象
Ⅰ
银氨溶液
100s产生银镜
Ⅱ
银氨溶液与浓氨水
有气泡产生,100s无明显现象
已知:。
①实验Ⅱ中产生的气体是。检出的操作和现象是___________。
②实验Ⅱ中未产生Ag。结合平衡移动原理分析原因:___________。
(4)进一步探究实验Ⅱ中未产生银镜的原因。
实验Ⅲ:将试剂x更换为2%的溶液,重复实验,100s无明显现象。
对比银氨溶液和溶液的组成,推测的浓度可能影响银镜的产生速率。
实验Ⅳ:向银氨溶液中滴加不同体积的NaOH溶液,再加入乙醛,现象如下。
NaOH用量
1滴
2滴
8滴
现象
立即产生少量棕黑色沉淀,加乙醛后水浴20s产生银镜
立即产生较多棕黑色沉淀,加乙醛后水浴10s产生银镜
立即产生大量棕黑色沉淀,加乙醛后水浴较长时间未产生银镜,试管中仍有大量棕黑色沉淀A
①小组同学认为,有利于更快产生银镜,实验证据是___________。
②分析滴加8滴NaOH溶液未产生银镜的原因:
假设1:过高,反应过快,导致产生的银不能以银镜析出。
假设2:过高,与反应导致浓度降低,反应变慢,未产生银。
设计实验方案检验棕黑色沉淀A的成分确认假设1正确:___________。
(5)查阅文献:乙醛与银氨溶液的反应可能经历如下步骤。
由此思考,实验Ⅲ中的浓度较低,导致___________的浓度较低,反应变慢。
4.(2026·北京东城·二模)探究被氧化的条件。
(1)理论分析:中的为-3价,有还原性,且被、等强氧化剂氧化均为放热的自发反应。但的空间结构为___________,高度对称, 且带正电荷,很难直接失去电子。
实验I.向溶液中加入溶液A,实验记录如下:
编号
溶液A
实验现象
a
较长时间无明显变化
b
滴 硫酸
较长时间无明显变化
c
浓氨水(约)
逐渐产生棕色浑浊, 溶液紫色变浅
d
2 浓氨水+5滴硫酸
较快产生棕色浑浊,溶液褪色
(2)溶液中存在,用方程式表示其形成过程:___________。
(3)中,溶液中由大到小的顺序为___________(用编号表示)。
(4)对比推断,影响-3价 被 氧化快慢的因素有___________。
实验II. 向溶液中加入溶液B,实验记录如下:
编号
溶液B
实验现象
e
一段时间内无明显变化; 久置,试管壁有微量气泡
f
滴冰醋酸
立即产生无色气泡
g
2 mL浓氨水
始终无明显变化
h
加热至80°C,立即产生无色气泡
已知:HNO2是一元弱酸,易分解产生在水溶液中以下不分解; 时,, 。
(5)f产生的气体遇空气不变色。为进一步排除该条件下分解出,应补做的对比实验:___________(补充操作),无明显变化。
(6)资料表明, 溶液与溶液反应的部分历程如下。
1. 快
ii. 慢
iii. 快
结合该历程分析实验II:
①其他条件相同,适当降低pH可增大反应速率,可能的原因是___________。
②h中反应速率明显加快,除升温直接加快反应外,可能的原因还有___________。
(7)(s)和(s)受热或撞击时均极易分解产生。原因是晶体中与氧化性酸根距离近,且的与酸根的形成氢键有利于键断裂。
5.(2026·北京昌平·二模)某小组同学探究钴化合物中Co(Ⅱ)与Co(Ⅲ)的相互转化。
已知:①Co(OH)Cl为蓝色沉淀,Co(OH)2为粉色沉淀,CoO为黑灰色粉末,Co(OH)3为棕黑色粉末。
②在水溶液中,Co2+为粉红色,[Co(NH3)6]2+为土黄色,[Co(NH3)6]3+为红棕色。
③
④和在一定条件下与酸均能生成
装置
实验
试剂X
实验内容及现象
ⅰ
无
在空气中久置,无明显现象
ⅱ
NaOH溶液
先产生蓝色沉淀,后沉淀变为粉色,振荡静置一段时间后,粉色沉淀逐渐变为棕褐色
ⅲ
浓氨水
逐滴加入浓氨水至生成的蓝色沉淀恰好完全溶解,溶液变为土黄色,静置一段时间后溶液变为红棕色
(1)实验ⅱ中生成蓝色沉淀的离子方程式为___________。
(2)为验证实验ⅱ中Co(Ⅱ)转化为Co(Ⅲ),设计如下实验:取实验ii中棕褐色沉淀于试管中,向其中加入浓盐酸,___________(填现象),证实实验ⅱ实现了Co(Ⅱ)向Co(Ⅲ)的转化。已知:在水溶液中不稳定,氧化性:。
(3)实验ⅲ中溶液变为红棕色的反应的离子方程式为___________。
(4)小组同学对CoCl2溶液和溶液中Co(Ⅱ)的还原性进行讨论。
①甲同学认为:由于CoCl2溶液中大于溶液中,因此CoCl2的还原性大于的还原性。乙同学基于实验现象:___________,否定了该观点。
②丙同学从氧化还原反应规律的角度分析:虽然溶液中低,但的还原性仍大于CoCl2的还原性,原因是___________。
(5)结合(4)对比实验ⅱ、ⅲ,推测实验ⅱ中Co(Ⅱ)能向Co(Ⅲ)转化的原因是___________。
(6)若要实现转化为,应先在一定条件下加入___________,再加NH3。
6.(2026·北京海淀·二模)实验小组探究测定“”的平衡常数的方法。
已知:;。
【查阅资料】直接测定较困难,可利用反应1:进行测定。
(1)一定温度下,在反应1体系中,反应1的平衡常数,_______(写表达式),则。
【实验探究】在6 mL 溶液中,加入14 mL 氨水(,溶质以计),生成,再逐滴加入 溶液,至刚出现浑浊且不再消失时达滴定终点。改变和,按照上述操作分别进行实验,记录终点时消耗的溶液,实验结果如下表。[注:所得溶液总体积为]
不同时的
1
2
6
0.01
a
9.00
加入27.00 mL 溶液后仍无沉淀
0.005
b
d
加入27.00 mL 溶液后仍无沉淀
(2)溶液中加入少量氨水会生成沉淀,反应的离子方程式为_______。
(3)中各微粒的平衡浓度可进行近似计算:
i.因滴定终点时生成的极少,终点时溶液中的可计为;
ii.因氨水过量,且终点时生成的极少,可计为;
iii.终点时溶液中的可计为,原因是_______。
(4)判断a、b和d的大小关系:_______。
(5)为、为时,加入27.00 mL 溶液仍无沉淀,利用分析原因:_______。
(6)为9.00 mL时,的计算式为_______。
(7)若停止滴加溶液后,生成的浑浊又消失了,则会导致测得的_______(填“偏低”“偏高”或“无影响”)。
【实验拓展】在相同实验条件下,将溶液替换为NaCl或NaI溶液,按上表的、数据进行实验,结果无法测得或与理论值偏差较大。
(8)在溶液和溶液中选择一种,分析原因:_______。
7.(2026·北京顺义·二模)某小组完成银镜反应实验并探究试管壁上银镜的去除。
Ⅰ、银镜反应实验。
(1)配制银氨溶液
在洁净的试管中加入1 mL 2% 溶液,边振荡试管边逐滴滴加______。补全上述实验的操作及现象。
(2)向新制银氨溶液中滴加3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热。产生银镜的化学反应方程式是______。
Ⅱ、小组同学探究不同氧化剂去除试管壁上银镜的效果。
取银镜厚度大致相同的3只试管,用蒸馏水洗净,分别加入溶液a,实验如下。
实验
序号
溶液a
现象
ⅰ
5 mL溶液
试管中产生大量气泡,银镜呈颗粒状逐渐脱离试管内壁,24小时后试管底部有灰黑色固体
ⅱ
5 mL溶液()
较长时间后银镜少部分溶解
ⅲ
5 mL溶液(pH=1)
光亮的银镜消失,一段时间后试管内壁附有褐色物质
(3)分析实验ⅰ中现象。
①实验ⅰ中产生的气体可使带火星的木条复燃,该气体是______。
②经检测,实验ⅰ中灰黑色固体含有Ag、Ag2O。小组同学查阅资料:Ag可作为H2O2分解的催化剂,Ag催化过程按两步进行:
a.;b.……。
b步的反应方程式为______。
(4)探究实验ⅲ中褐色物质的成分。
小组同学提出:褐色物质可能含Ag、Ag2O、AgCl中的一种或多种。进行实验ⅳ。
已知:AgCl在FeCl3溶液中呈褐色。
褐色物质是______。
Ⅲ、实验反思与改进。
(5)对比实验ⅱ、ⅲ,从物质性质的角度解释试管中现象不同的原因______。
(6)小组同学对比实验ⅰ、ⅱ、ⅲ,查阅资料:氧化性。重新设计实验:取与ⅰ中银镜厚度大致相同的试管,加入5 mL含20%和______(补全试剂)的混合溶液,银镜迅速脱落。
8.(2026·北京西城·二模)小组探究不同条件下S与KMnO4溶液的反应。
实验
序号
溶液
实验现象
Ⅰ
溶液
无明显变化
Ⅱ
溶液、6滴溶液
溶液褪色,液面上有大量硫粉剩余
Ⅲ
溶液、溶液
30 s后溶液变为绿色,液面上有大量硫粉剩余
已知:ⅰ.在酸性条件下还原产物为近乎无色的,中性条件下还原产物为MnO2,碱性条件下还原产物为绿色的;
ⅱ.碱性溶液中,S可以发生歧化反应,生成与;
ⅲ.能与S反应生成黄色的,与反应生成S和H2S;
(1)KMnO4具有氧化性,一定条件能与S、SO2、___________(写两种)等含硫物质反应。
(2)Ⅱ中反应生成了,反应的离子方程式是___________。
(3)甲同学结合Ⅲ中现象得出结论:在碱性条件下可被S还原为。乙同学查阅资料知,也可被还原为。补充实验:___________(填实验操作和现象),证实在碱性条件下主要被S还原为。
(4)改变溶剂,进一步实验,探究碱性条件下 S与KMnO4溶液反应后硫元素的存在形式。
序号
实验操作
实验现象
Ⅳ
将0.48 g硫粉与2 mL溶剂丙酮混合,加入溶液,再迅速加入溶液
溶液瞬间变绿,2 s后又变黄,试管底部存在少量硫粉
①丙同学分析,Ⅳ反应后的溶液中一定存在,结合离子方程式说明其理由:硫粉过量,___________。
②为检验Ⅳ中是否存在,取Ⅳ反应后的上层清液进行如下实验。
i.加入足量盐酸观察到产生乳白色浑浊,不能通过此现象证明溶液中含有,理由是___________。
ii.证明上层清液中存在的实验现象是___________。
(5)综上,影响S与KMnO4溶液反应的因素有___________。
9.(2026·北京丰台·二模)某小组同学探究Fe与、混合溶液的反应,开展了如下实验。
序号
实验
现象
实验ⅰ
快速搅拌,测溶液pH
pH升高,10 min停止实验,Fe粉有剩余,沉降后,上层澄清液为浅绿色,溶液pH=4.9
实验ⅱ
快速搅拌,测溶液pH
Fe粉表面立即变红,红色逐渐加深。溶液pH升高,比实验ⅰ更快,10 min停止实验,Fe粉有剩余,沉降后,上层澄清液显浅绿色比实验ⅰ更深,溶液pH=5.1,经检验溶液中不含
已知:沉淀完全的pH约为3.0,开始沉淀的pH约为6.3
(1)经检验,实验ⅱ中红色物质为Cu。甲同学认为Cu应与发生反应,离子方程式为________。
(2)解释实验ⅱ中当大量存在时,附着在Fe粉上的Cu却没有被消耗的原因________。
(3)实验结束后,经检测,:实验ii>实验ⅰ,甲同学认为越大,溶液的pH应越低,结合化学用语说明理由________。
(4)实验结果表明实验ⅱ中溶液的pH比实验ⅰ的高,与甲同学分析不符。乙同学认为实验ⅰ、ⅱ中还存在其他反应影响溶液的pH,提出如下猜测。
猜测1:________
猜测2:Fe与反应影响溶液pH
猜测3:被氧化影响溶液pH
①猜测1为________。
②Fe与反应生成的离子方程式为________。
③将被氧化的离子方程式补充完整:________。
______
④设计实验方案:向________溶液中加入2gFe粉,有微量气泡产生;pH>2后,无气泡;快速搅拌,测得溶液pH逐渐增大,10 min时pH=5.4,铁粉沉降后,取少量反应液于试管中,________(填操作和现象)检测到。由此证实上述猜想均成立。
⑤结合猜测1、2、3,解释反应结束后实验ⅱ溶液pH大于实验ⅰ的原因_______。
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