第十六章 第70讲 以反应原理、物质性质探究为主的综合实验-【精讲精练】2027届高三化学一轮复习讲义●专题突破（新高考通）

该高中化学讲义聚焦反应原理与物质性质探究的综合实验，整合气体制备、性质验证、定量测定等高考核心考点，按物质性质探究（结构与性质设计）和原理探究（未知产物、影响因素）构建知识体系。通过核心梳理明考点、真题突破（2025湖北、北京题）明方向、限时训练固基础的教学流程，帮助学生系统突破实验难点。 资料以“考向预测-核心梳理-真题突破-分层训练”为特色，突出科学探究与实践（如对照实验设计）和科学思维（控制变量法）。例如原理探究中，结合2025北京题引导学生用控制变量法分析平衡常数测定误差，40分钟限时训练分层设计，高效提升学生信息提取与方案优化能力，为教师把控复习节奏提供有力支撑。

第十六章　化学实验综合应用 第70讲　以反应原理、物质性质探究为主的综合实验 【高考考向预测】 以反应原理与物质性质探究为核心的化学综合实验，依托元素化合物、氧化还原、电离水解、速率平衡等原理，围绕气体制备、性质验证、产物检验、杂质除杂、定量测定、异常现象探究展开，涵盖装置选型、操作描述、误差分析、方程式书写与方案评价；近三年为高考化学实验大题必考题型，考频极高，分值占比突出；预测2027 年仍作为实验压轴，侧重陌生物质探究、多组对照实验设计、定量计算结合反常实验现象分析，融合电化学、平衡原理，强化信息提取与实验方案优化能力。 【核心梳理●明考点】 类型一　物质性质的探究 物质性质探究类实验的类型 (1)根据物质性质设计实验方案 (2)根据物质的结构(或官能团)设计实验方案 【考点突破●明方向】 (2025·湖北，18)某小组在探究Cu2+的还原产物组成及其形态过程中，观察到的实验现象与理论预测有差异。根据实验描述，回答下列问题： (1)向2 mL 10% NaOH溶液加入5滴5% CuSO4溶液，振荡后加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加热。 ①反应产生的砖红色沉淀为　　　　　　　(写化学式)，葡萄糖表现出　　　　(填“氧化”或“还原”)性。  ②操作时，没有加入葡萄糖溶液就加热，有黑色沉淀生成。用化学反应方程式说明该沉淀产生的原因：　　　 　　　　。  (2)向20 mL 0.5 mol·L-1CuSO4溶液中加入Zn粉使蓝色完全褪去，再加入盐酸并加热至溶液中无气泡产生为止。过滤得固体，洗涤并真空干燥。 ①加入盐酸的目的是　　　　。  ②同学甲一次性加入1.18 g Zn粉，得到0.78 g红棕色固体，其组成是　　　　(填标号)。  a.Cu b.Cu包裹Zn c.CuO d.Cu和Cu2O ③同学乙搅拌下分批加入1.18 g Zn粉，得到黑色粉末X。分析结果表明，X中不含Zn和Cu(Ⅰ)。关于X的组成提出了三种可能性：Ⅰ CuO；Ⅱ CuO和Cu；Ⅲ Cu，开展了下面2个探究实验： 由实验结果可知，X的组成是　　　　　　　(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。从物质形态角度分析，X为黑色的原因是　　　　 　　　　。  【答案】(1)①Cu2O　还原　②Cu(OH)2CuO+H2O　(2)①除去过量的锌粉　②b　③Ⅲ　金属固体呈粉末状时，光线进入后被多次反射吸收，所以呈黑色 【解析】(2)②先加入Zn粉、后加入盐酸，得到固体为红棕色，则一定有Cu(Cu2O和HCl发生歧化反应生成Cu)，20 mL 0.5 mol·L-1 CuSO4中n(Cu2+)=0.5 mol·L-1×0.02 L=0.01 mol，Cu的最大物质的量为0.01 mol，质量为0.64 g，生成Cu2O的最大质量为0.72 g，实际固体质量为0.78 g：若只有Cu，则固体质量应小于等于0.64 g，a不符题意；若是Cu包裹Zn，则0.64<固体质量<1.18 g，b符合题意；若是CuO，则不可能为红棕色，c不符题意；若是Cu和Cu2O，固体质量应介于0.64 g~0.72 g之间，d不符题意。③实验1得到的溶液呈无色，说明一定无CuO，那么X的组成只能是Cu，选Ⅲ。从物质形态角度分析，X为黑色的原因是金属固体Cu呈粉末状时，光线进入后被多次反射吸收，所以呈黑色。 类型二　原理探究 化学反应原理探究实验的类型 (1)对未知产物的探究 通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质逐一进行检验，并测定其含量。 (2)对某一原理或规律及影响因素的探究 在对未知的反应机理或规律的研究中，如果有多个影响因素(如浓度、温度、压强、催化剂、颗粒物规格等)，通常采用控制变量法。人为控制其他因素完全相同，只有探究的因素不同，通过研究每个因素变化时的反应机理或规律，才能得出正确的反应机理或规律与多个影响因素之间的关系。 【考点突破●明方向】 (2025·北京，19)化学反应平衡常数对认识化学反应的方向和限度具有指导意义。实验小组研究测定“MnO2+2Br-+4H+⥫⥬Mn2++Br2+2H2O”平衡常数的方法，对照理论数据判断方法的可行性。 (1)理论分析 ①Br2易挥发，需控制生成c(Br2)较小。 ②根据25 ℃时K=6.3×104分析，控制合适pH，可使生成c(Br2)较小；用浓度较大的KBr溶液与过量MnO2反应，反应前后c(Br-)几乎不变；c(Mn2+)=c(Br2)，仅需测定平衡时溶液pH和c(Br2)。 ③Br2与水反应的程度很小，可忽略对测定干扰；低浓度HBr挥发性很小，可忽略。 (2)实验探究 序号 实验内容及现象 Ⅰ 25 ℃，将0.200 mol·L-1KBr溶液(pH≈1)与过量MnO2混合，密闭并搅拌，充分反应后，溶液变为黄色，容器液面上方有淡黄色气体 Ⅱ 25 ℃，将0.200 mol·L-1KBr溶液(pH≈2)与过量MnO2混合，密闭并搅拌，反应时间与Ⅰ相同，溶液变为淡黄色，容器液面上方未观察到黄色气体 Ⅲ 测定Ⅰ、Ⅱ反应后溶液的pH；取一定量反应后溶液，加入过量KI固体，用Na2S2O3标准溶液滴定，测定c(Br2) 已知：I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6；Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色。 ①Ⅲ中，滴定时选用淀粉作指示剂，滴定终点时的现象是　　　 　　　　。  用离子方程式表示KI的作用：　　　 　　　　。  ②Ⅰ中，与反应前的溶液相比，反应后溶液的pH　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。平衡后，按计算所得值小于25 ℃的K值，是因为Br2挥发导致计算时所用　　　　的浓度小于其在溶液中实际浓度。  ③Ⅱ中，按计算所得值也小于25 ℃的K值，可能原因是　　　 　　　　。  (3)实验改进 分析实验Ⅰ、Ⅱ中测定结果均偏小的原因，改变实验条件，再次实验。 控制反应温度为40 ℃，其他条件与Ⅱ相同，经实验准确测得该条件下的平衡常数。 ①判断该实验测得的平衡常数是否准确，应与　　　　值比较。  ②综合调控pH和温度的目的是　　　 　　　　。  【答案】(2)①滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复　Br2+2I-===2Br-+I2　②增大　Mn2+　③实验Ⅱ的c(H+)浓度低于实验Ⅰ，反应相同时间，实验Ⅱ未达到平衡状态，导致溶液中c(Mn2+)、c(Br2)偏低，计算的K值偏小　(3)①40 ℃时的理论K　②使反应更快的达到平衡状态，使Br2处于溶解平衡且挥发最少的状态，从而准确测定K值 【解析】(2)②该反应消耗H+生成水，pH增大；因为Br2挥发导致实测c(Br2)偏小，根据题目信息可知，c(Mn2+)=c(Br2)，则计算时所用Mn2+的浓度小于其在溶液中的实际浓度。③实验Ⅱ液面上方未观察到黄色气体，说明不是由于Br2挥发导致实测c(Br2)偏小，题目已知信息③也说明了Br2与水反应的程度很小，可忽略对测定的干扰；低浓度HBr挥发性很小，可忽略，对比实验Ⅰ和实验Ⅱ可知，实验Ⅱ的pH更大，且反应后溶液为淡黄色，则可能的原因是实验Ⅱ的c(H+)浓度低于实验Ⅰ，反应相同时间，实验Ⅱ未达到平衡状态，导致溶液中c(Mn2+)、c(Br2)偏低，计算的K值偏小。(3)①平衡常数准确性验证应与40 ℃时的理论K值比较，因为K值只与温度有关。②实验Ⅰ和实验Ⅱ反应时间相同，实验Ⅰ由于c(H+)过大，反应速率过快，Br2挥发导致计算的K值小，实验Ⅱ由于c(H+)过小，反应速率过慢，未达平衡状态，导致计算的K值小，故综合调控pH和温度的目的是使反应更快的达到平衡状态，使Br2处于溶解平衡且挥发最少的状态，从而准确测定K值。 【限时训练】 （40分钟） 1.(18分)为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。 回答下列问题： (1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L-1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、　　　 　　　　(从下列图中选择，写出名称)。  (2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择　　　　作为电解质。  阳离子 u∞×108/(m2·s-1·V-1) 阴离子 u∞×108/(m2·s-1·V-1) Li+ 4.07 HC 4.61 Na+ 5.19 N 7.40 Ca2+ 6.59 Cl- 7.91 K+ 7.62 S 8.27 (3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入　　　　电极溶液中。  (4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L-1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)=　　　　　　　　　　　　　　。  (5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为　　　　　　　，铁电极的电极反应式为　　　　　　　　。因此，验证了Fe2+氧化性小于　　　　，还原性小于　　　　。  (6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是　　　 　　　　。  【答案】(1)烧杯、量筒、托盘天平　(2)KCl (3)石墨　(4)0.09 mol·L-1 (5)Fe3++e-===Fe2+　Fe-2e-===Fe2+　Fe3+　Fe　(6)取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不出现红色，说明活化反应完成 【解析】(2)盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，两烧杯溶液中含有Fe2+、Fe3+和S，Ca2+与S生成微溶于水的CaSO4，Fe2+、Fe3+均与HC反应，酸性条件下N与Fe2+发生反应，故盐桥中不能含有Ca2+、HC和N。K+和Cl-的电迁移率(u∞)相差较小，故盐桥中应选择KCl作为电解质。(4)假设两个烧杯中溶液体积均为V L，铁电极反应式为Fe-2e-===Fe2+，一段时间后，铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L-1，则电路中通过的电子为0.02 mol·L-1×V L×2=0.04V mol。石墨电极上未见Fe析出，则石墨电极反应式为Fe3++e-===Fe2+，据得失电子守恒可知，石墨电极生成的Fe2+为0.04V mol，故石墨电极溶液中c(Fe2+)==0.09 mol·L-1。(6)铁电极表面发生活化反应：Fe+Fe2(SO4)3===3FeSO4，活化反应完成后，溶液中不含Fe3+。 2.(16分)(2024·湖北，18)学习小组为探究Co2+、Co3+能否催化H2O2的分解及相关性质，室温下进行了实验Ⅰ~Ⅳ。 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 无明显变化 溶液变为红色，伴有气泡产生 溶液变为墨绿色，并持续产生能使带火星木条复燃的气体 已知：为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。 回答下列问题： (1)配制1.00 mol·L-1的CoSO4溶液，需要用到下列仪器中的　　　　　　(填标号)。  (2)实验Ⅰ表明　　　　　　(填“能”或“不能”)催化H2O2的分解。实验Ⅱ中大大过量的原因是　　　　 　　　　。  实验Ⅲ初步表明能催化H2O2的分解，写出H2O2在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式　　　　、 　　　　。  (3)实验Ⅰ表明，反应2+H2O2+2H+⥫⥬2[Co(H2O)6]3++2H2O难以正向进行，利用化学平衡移动原理，分析Co3+、Co2+分别与配位后，正向反应能够进行的原因　　　 　　　　。  (4)实验Ⅳ中，A到B溶液变为蓝色，并产生气体；B到C溶液变为粉红色，并产生气体。从A到C所产生的气体的分子式分别为　　　　、 　　　　　　　　　。  实验Ⅳ： 【答案】(1)bc　(2)不能　吸收产生的H+，维持pH，促进反应正向进行　2Co2++10HC+H2O2===2[Co(CO3)3]3-+6H2O+4CO2↑　2H2O22H2O+O2↑　(3)实验Ⅲ的现象表明，Co3+、Co2+分别与配位时，更易与反应生成(该反应为快反应)，导致几乎不能转化为，这样使得的浓度减小的幅度远远大于减小的幅度，根据化学平衡移动原理，减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移动，因此，上述反应能够正向进行　(4)CO2　O2 【解析】实验Ⅰ中无明显变化，证明 不能催化H2O2的分解；实验Ⅱ中溶液变为红色，证明易转化为；实验Ⅲ中溶液变为墨绿色，说明更易与反应生成，并且初步证明在的作用下易被H2O2氧化为；实验Ⅳ中溶液先变蓝后变粉红，并且前后均有气体生成，证明在酸性条件下，易转化为，氧化性强，可以把H2O氧化为O2。(2)CoSO4溶液中存在大量的，向其中加入30%的H2O2后无明显变化，因此实验Ⅰ表明不能催化H2O2的分解。(4)实验Ⅳ中，A到B溶液变为蓝色，并产生气体，说明发生了+6H++3H2O===+3CO2↑；B到C溶液变为粉红色，并产生气体，说明发生了4[Co+2H2O===]2++O2↑+4H+，因此从A到C所产生的气体的分子式分别为CO2和O2。 3.(16分)(2025·河北保定模拟)Fe2S3为黑色固体，常温下在空气中易转变为黄绿色固体。某实验小组设计实验拟制备Fe2S3并探究其性质。 实验(一)　制备Fe2S3 经查阅资料，小组同学设计了如下5种实验方案： 方案1：20 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液和30 mL 0.1 mol·L-1 Na2S溶液反应。 方案2：Fe(OH)3和0.1 mol·L-1 (NH4)2S溶液反应。 方案3：常温下，H2S和Fe(OH)3反应。 方案4：加热条件下，H2S和Fe(OH)3反应。 方案5：常温下，向0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中通入H2S。 实验结果：方案1、4、5不能生成Fe2S3，方案1和4的产物有FeS和S，方案5的产物有S，方案2和3能制备难溶的黑色Fe2S3。 (1)方案1中，存在水解反应、氧化还原反应、复分解反应之间的竞争，结果优先发生氧化还原反应，发生的氧化还原反应的离子方程式为　　　 　　　　。  (2)比较方案3和5可知，方案3能制备Fe2S3的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　。  (3)设计如图1所示装置实施方案3。 ①A装置中盛装FeS的仪器名称是　　　　　，D装置中现象是　　　　　。  ②稀硫酸不能用盐酸替代，其原因是　　　　。  实验(二)　探究Fe2S3的性质 实验1：常温下，Fe2S3与O2反应，实验装置如图2。 实验现象：G装置中黑色粉末逐渐变为黄绿色粉末，H装置中溶液颜色没有明显变化。 (4)E装置中双氧水表现　　　　　　　(填字母)。  a.氧化性　　b.酸性　　c.还原性 (5)当G装置中黑色粉末全部变为黄绿色时，关闭分液漏斗活塞，取少量G装置中固体溶于水，将所得混合液分成两等份。一份溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色；另一份溶液中滴加盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀。则G装置中发生反应的化学方程式为　　　 　　　　。  实验2：探究Fe2S3和稀硫酸的反应，实验方案及现象记录如下。 (6)根据上述实验结果可知，Fe2S3和稀硫酸反应生成　　　　　　　　　(填化学式)。  【答案】(1)2Fe3++3S2-===2FeS↓+S↓ (2)氢氧化铁和氯化铁相比，铁离子浓度更低，氧化性更弱 (3)①圆底烧瓶　产生黑色沉淀　②盐酸易挥发，B不能吸收HCl，HCl与Fe反应 (4)c (5)Fe2S3+6O2===Fe2(SO4)3 (6)H2S、FeSO4、S 【解析】(1)方案1中，铁离子将硫离子氧化为硫单质，自身转化为亚铁离子，亚铁离子与硫离子反应生成硫化亚铁沉淀，因此反应的离子方程式为2Fe3++3S2-===2FeS↓+S↓。(4)高锰酸钾氧化H2O2生成氧气，因此H2O2体现还原性。(5)依题意，一份溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明有三价铁离子生成；另一份溶液中滴加盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明有硫酸根离子生成；因此硫化铁在氧气中生成了硫酸铁，发生反应的化学方程式为Fe2S3+6O2===Fe2。(6)依题意，Fe2S3和稀硫酸反应产生的气体使湿润的醋酸铅试纸变黑，说明有硫化氢气体产生；混合物过滤得到淡黄色固体和浅绿色溶液，说明有硫单质以及硫酸亚铁生成。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十六章　化学实验综合应用 第70讲　以反应原理、物质性质探究为主的综合实验 【高考考向预测】 以反应原理与物质性质探究为核心的化学综合实验，依托元素化合物、氧化还原、电离水解、速率平衡等原理，围绕气体制备、性质验证、产物检验、杂质除杂、定量测定、异常现象探究展开，涵盖装置选型、操作描述、误差分析、方程式书写与方案评价；近三年为高考化学实验大题必考题型，考频极高，分值占比突出；预测2027 年仍作为实验压轴，侧重陌生物质探究、多组对照实验设计、定量计算结合反常实验现象分析，融合电化学、平衡原理，强化信息提取与实验方案优化能力。 【核心梳理●明考点】 类型一　物质性质的探究 物质性质探究类实验的类型 (1)根据物质性质设计实验方案 (2)根据物质的结构(或官能团)设计实验方案 【考点突破●明方向】 (2025·湖北，18)某小组在探究Cu2+的还原产物组成及其形态过程中，观察到的实验现象与理论预测有差异。根据实验描述，回答下列问题： (1)向2 mL 10% NaOH溶液加入5滴5% CuSO4溶液，振荡后加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加热。 ①反应产生的砖红色沉淀为　　　　　　　(写化学式)，葡萄糖表现出　　　　(填“氧化”或“还原”)性。  ②操作时，没有加入葡萄糖溶液就加热，有黑色沉淀生成。用化学反应方程式说明该沉淀产生的原因：　　　 　　　　。  (2)向20 mL 0.5 mol·L-1CuSO4溶液中加入Zn粉使蓝色完全褪去，再加入盐酸并加热至溶液中无气泡产生为止。过滤得固体，洗涤并真空干燥。 ①加入盐酸的目的是　　　　。  ②同学甲一次性加入1.18 g Zn粉，得到0.78 g红棕色固体，其组成是　　　　(填标号)。  a.Cu b.Cu包裹Zn c.CuO d.Cu和Cu2O ③同学乙搅拌下分批加入1.18 g Zn粉，得到黑色粉末X。分析结果表明，X中不含Zn和Cu(Ⅰ)。关于X的组成提出了三种可能性：Ⅰ CuO；Ⅱ CuO和Cu；Ⅲ Cu，开展了下面2个探究实验： 由实验结果可知，X的组成是　　　　　　　(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。从物质形态角度分析，X为黑色的原因是　　　　 　　　　。  类型二　原理探究 化学反应原理探究实验的类型 (1)对未知产物的探究 通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质逐一进行检验，并测定其含量。 (2)对某一原理或规律及影响因素的探究 在对未知的反应机理或规律的研究中，如果有多个影响因素(如浓度、温度、压强、催化剂、颗粒物规格等)，通常采用控制变量法。人为控制其他因素完全相同，只有探究的因素不同，通过研究每个因素变化时的反应机理或规律，才能得出正确的反应机理或规律与多个影响因素之间的关系。 【考点突破●明方向】 (2025·北京，19)化学反应平衡常数对认识化学反应的方向和限度具有指导意义。实验小组研究测定“MnO2+2Br-+4H+⥫⥬Mn2++Br2+2H2O”平衡常数的方法，对照理论数据判断方法的可行性。 (1)理论分析 ①Br2易挥发，需控制生成c(Br2)较小。 ②根据25 ℃时K=6.3×104分析，控制合适pH，可使生成c(Br2)较小；用浓度较大的KBr溶液与过量MnO2反应，反应前后c(Br-)几乎不变；c(Mn2+)=c(Br2)，仅需测定平衡时溶液pH和c(Br2)。 ③Br2与水反应的程度很小，可忽略对测定干扰；低浓度HBr挥发性很小，可忽略。 (2)实验探究 序号 实验内容及现象 Ⅰ 25 ℃，将0.200 mol·L-1KBr溶液(pH≈1)与过量MnO2混合，密闭并搅拌，充分反应后，溶液变为黄色，容器液面上方有淡黄色气体 Ⅱ 25 ℃，将0.200 mol·L-1KBr溶液(pH≈2)与过量MnO2混合，密闭并搅拌，反应时间与Ⅰ相同，溶液变为淡黄色，容器液面上方未观察到黄色气体 Ⅲ 测定Ⅰ、Ⅱ反应后溶液的pH；取一定量反应后溶液，加入过量KI固体，用Na2S2O3标准溶液滴定，测定c(Br2) 已知：I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6；Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色。 ①Ⅲ中，滴定时选用淀粉作指示剂，滴定终点时的现象是　　　 　　　　。  用离子方程式表示KI的作用：　　　 　　　　。  ②Ⅰ中，与反应前的溶液相比，反应后溶液的pH　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。平衡后，按计算所得值小于25 ℃的K值，是因为Br2挥发导致计算时所用　　　　的浓度小于其在溶液中实际浓度。  ③Ⅱ中，按计算所得值也小于25 ℃的K值，可能原因是　　　 　　　　。  (3)实验改进 分析实验Ⅰ、Ⅱ中测定结果均偏小的原因，改变实验条件，再次实验。 控制反应温度为40 ℃，其他条件与Ⅱ相同，经实验准确测得该条件下的平衡常数。 ①判断该实验测得的平衡常数是否准确，应与　　　　值比较。  ②综合调控pH和温度的目的是　　　 　　　　。  【限时训练】 （40分钟） 1.(18分)为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。 回答下列问题： (1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L-1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、　　　 　　　　(从下列图中选择，写出名称)。  (2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择　　　　作为电解质。  阳离子 u∞×108/(m2·s-1·V-1) 阴离子 u∞×108/(m2·s-1·V-1) Li+ 4.07 HC 4.61 Na+ 5.19 N 7.40 Ca2+ 6.59 Cl- 7.91 K+ 7.62 S 8.27 (3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入　　　　电极溶液中。  (4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L-1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)=　　　　　　　　　　　　　　。  (5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为　　　　　　　，铁电极的电极反应式为　　　　　　　　。因此，验证了Fe2+氧化性小于　　　　，还原性小于　　　　。  (6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是　　　 　　　　。  2.(16分)(2024·湖北，18)学习小组为探究Co2+、Co3+能否催化H2O2的分解及相关性质，室温下进行了实验Ⅰ~Ⅳ。 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 无明显变化 溶液变为红色，伴有气泡产生 溶液变为墨绿色，并持续产生能使带火星木条复燃的气体 已知：为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。 回答下列问题： (1)配制1.00 mol·L-1的CoSO4溶液，需要用到下列仪器中的　　　　　　(填标号)。  (2)实验Ⅰ表明　　　　　　(填“能”或“不能”)催化H2O2的分解。实验Ⅱ中大大过量的原因是　　　　 　　　　。  实验Ⅲ初步表明能催化H2O2的分解，写出H2O2在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式　　　　、 　　　　。  (3)实验Ⅰ表明，反应2+H2O2+2H+⥫⥬2[Co(H2O)6]3++2H2O难以正向进行，利用化学平衡移动原理，分析Co3+、Co2+分别与配位后，正向反应能够进行的原因　　　 　　　　。  (4)实验Ⅳ中，A到B溶液变为蓝色，并产生气体；B到C溶液变为粉红色，并产生气体。从A到C所产生的气体的分子式分别为　　　　、 　　　　　　　　　。  实验Ⅳ： 3.(16分)(2025·河北保定模拟)Fe2S3为黑色固体，常温下在空气中易转变为黄绿色固体。某实验小组设计实验拟制备Fe2S3并探究其性质。 实验(一)　制备Fe2S3 经查阅资料，小组同学设计了如下5种实验方案： 方案1：20 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液和30 mL 0.1 mol·L-1 Na2S溶液反应。 方案2：Fe(OH)3和0.1 mol·L-1 (NH4)2S溶液反应。 方案3：常温下，H2S和Fe(OH)3反应。 方案4：加热条件下，H2S和Fe(OH)3反应。 方案5：常温下，向0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中通入H2S。 实验结果：方案1、4、5不能生成Fe2S3，方案1和4的产物有FeS和S，方案5的产物有S，方案2和3能制备难溶的黑色Fe2S3。 (1)方案1中，存在水解反应、氧化还原反应、复分解反应之间的竞争，结果优先发生氧化还原反应，发生的氧化还原反应的离子方程式为　　　 　　　　。  (2)比较方案3和5可知，方案3能制备Fe2S3的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　。  (3)设计如图1所示装置实施方案3。 ①A装置中盛装FeS的仪器名称是　　　　　，D装置中现象是　　　　　。  ②稀硫酸不能用盐酸替代，其原因是　　　　。  实验(二)　探究Fe2S3的性质 实验1：常温下，Fe2S3与O2反应，实验装置如图2。 实验现象：G装置中黑色粉末逐渐变为黄绿色粉末，H装置中溶液颜色没有明显变化。 (4)E装置中双氧水表现　　　　　　　(填字母)。  a.氧化性　　b.酸性　　c.还原性 (5)当G装置中黑色粉末全部变为黄绿色时，关闭分液漏斗活塞，取少量G装置中固体溶于水，将所得混合液分成两等份。一份溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色；另一份溶液中滴加盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀。则G装置中发生反应的化学方程式为　　　 　　　　。  实验2：探究Fe2S3和稀硫酸的反应，实验方案及现象记录如下。 (6)根据上述实验结果可知，Fe2S3和稀硫酸反应生成　　　　　　　　　(填化学式)。  学科网（北京）股份有限公司 $