第05讲 实验探究综合（专项训练）（北京专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

第05讲 实验探究综合（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 考查物质成分的探究 考向02 考查探究物质组成或测量物质的含量 考向03 考查滴定操作型在定量测定实验中的应用 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 考查物质成分的探究 1．【物质成分的探究】（2026·北京·三模）实验小组探究不同浓度CuCl2溶液的电解反应。用石墨电极电解0.1 mol/L CuCl2溶液和5 mol/L CuCl2溶液，记录实验现象如下表。 实验装置 实验编号及试剂 实验现象 ①0.1 mol/L CuCl2溶液(蓝色) 阳极：产生有刺激性气味的气体 阴极：电极上有红色固体析出 ②5 mol/L CuCl2溶液(绿色) 阳极：产生有刺激性气味的气体 阴极：电极上有少量红色固体和白色固体析出，同时电极附近液体变为黑色 (1)经检验，阳极产生的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。①中电解反应的化学方程式为___________。 I．探究②中产生白色固体的原因。 阴极附近的白色固体为CuCl，CuCl产生的路径有如下两种可能： (2)路径1：阴极发生电极反应分两步：i．___________，ii．，同时伴随反应，生成白色沉淀。 (3)路径2：阴极先发生电极反应，而后发生反应a：，生成白色沉淀。通过实验证明反应a可以发生，其实验操作和现象是___________。 II．探究②中阴极区液体中黑色物质的成分。 进一步查阅资料，提出以下猜想。 猜想1．生成，进而转化为极细小的CuO； 猜想2．生成Cu的速率快，形成黑色纳米Cu； 猜想3．发生反应b：(棕黑色)。 (4)若猜想1成立，则阴极一定还存在的电极反应是___________。 取2 mL黑色液体于试管中，分别加入不同试剂，记录实验现象如下表。 实验编号 ③ ④ ⑤ 加入试剂 4 mL浓HNO3 4 mL浓HCl 4 mL H2O 实验现象 液体变澄清，呈绿色，试管口有浅红棕色气体生成 黑色液体颜色变深 液体变澄清，呈绿色，同时出现少量白色沉淀 (5)甲同学根据实验③产生的现象得出结论：黑色液体中一定有纳米Cu 乙同学认为甲同学的结论不合理，乙同学做出判断的依据是___________。 (6)实验⑤中白色沉淀的生成有两种可能的途径： 假设1：加入4 mL H2O后，反应b的，平衡逆移，从而生成CuCl； 假设2：黑色液体中存在Cu，加入4 mL H2O后，反应b平衡逆移，释放出更多的Cu2+、Cl-，使反应a正向进行，从而生成CuCl。 进一步分析表明，假设___________(填“1”或“2”)存在科学性错误。 (7)综合上述实验现象可知，黑色液体中含有___________。 a．CuO　　　　b．Cu　　　　c．　　　　d．CuCl 2．【物质成分的探究】（2026·北京门头沟·一模）某小组同学探究溶液与溶液之间的反应。 已知：为白色沉淀 (1)理论分析 依据反应规律，二者可以发生复分解反应，离子方程式是_______。 (2)实验探究 实验Ⅰ：将2mL溶液和5mL溶液混合，观察到溶液变黑，静置后试管底部有灰色沉淀，上层清液呈黄色。 ①针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有，对产生的原因作出如下假设，请补充完整。 假设a：溶液中的氧化； 假设b：_______： 假设c：溶液中的氧化。 经实验证实a、b不是产生的主要原因。 如图所示实验装置可证实假设c成立，其中甲溶液是_______，操作及现象是_______。 ②针对“溶液变黑”，乙同学推测灰色沉淀为Ag与的混合物并进行验证，将实验Ⅰ试管离心沉降，过滤、洗涤、干燥，得到固体A，实验过程如下图所示： a.浓氨水的作用是_______(用离子方程式表示)。 b.能证明灰色沉淀中含有的方法是：取少量溶液B于试管中，_______(填操作和现象)。 c.固体A中的质量_______(用、表示)。 实验Ⅱ：丙同学继续探究，将2mL一定浓度的溶液与2mL一定浓度的溶液混合，生成的Ag与的质量关系如表所示。 实验 序号 1 0.04 0.04 0 99 0 2 0.1 0.1 47 105 0.448 3 0.2 0.2 56 114 0.491 4 0.5 0.5 100 183 0.546 5 1.0 1.0 176 225 0.782 (3)实验结论 根据上述实验所得结论：_______。 3.【物质成分的探究】（25-26高三上·北京·阶段检测）某课外小组探究硫化钠晶体()在空气中放置一段时间后所得样品的组成。取在空气中放置一段时间的硫化钠样品，溶于水，得到溶液，测得溶液的为13。 查阅资料： i．硫化钠晶体在空气中放置后，可能会有、、等物质生成。 ii．、、都不能使品红褪色，或高浓度能使品红褪色。 iii．能与反应生成(臭鸡蛋气味气体)和；能与反应生成(黑色固体)和；可与形成可溶性络合物，该络合物对稀盐酸稳定，受热易分解生成棕黑色沉淀。 (1)实验一 试剂 品红 溶液 编号 试剂 现象 a 溶液 立即褪色 b 的溶液 无明显变化 实验一证明氧化产物中有，其中实验的目的是___________。 (2)实验二 取溶液A于试管中，加入足量的稀盐酸，立即出现淡黄色浑浊，同时产生大量臭鸡蛋气味的气体，离心沉降(固液分离)，得到无色溶液和淡黄色固体。 ①某同学由实验一结果进一步推测硫化钠晶体的氧化产物中可能还含有，这是因为具有___________性。 ②该实验现象不能证明样品中存在，因为___________。 ③取无色溶液B，___________(填操作和现象)，证明溶液A中存在。 (3)实验三 ①证明氧化产物中存在的证据是___________。 ②溶液A中加入溶液生成黑色沉淀，可能发生的反应是___________(用离子方程式表示)。 (4)分别取、、、溶于水中，所得各溶液的值均小于13。则溶液A的pH为13的可能原因是___________(用化学用语表示)。 (5)在空气中放置一段时间的硫化钠样品所含物质一定有、___________(忽略结晶水)。 考向02 考查探究物质组成或测量物质的含量 4．【探究物质组成或测量物质的含量】（2025·北京·模拟预测）氯化亚铜(CuCl)可用作催化剂、杀菌剂和脱色剂，实验室可利用如下流程制备纯度较高的CuCl。回答下列问题： 已知：①CuCl是白色固体，不溶于水和乙醇，在潮湿空气中可被迅速氧化。 ②CuCl可溶解在Cl-浓度较高的溶液中，原理为。 ③部分金属阳离子以氢氧化物沉淀时的pH如表所示(金属阳离子浓度：即为完全沉淀；表中开始沉淀时的pH均以金属阳离子浓度为计算得到的)。 开始沉淀 1.3 4 完全沉淀 3.0 6.5 Ⅰ．制备溶液 以黄铜矿(主要成分是，含少量SiO2)为原料，通过以下流程可获得溶液。 已知：浸出渣只含有SiO2。 (1)“微生物酸浸”时，反应的离子方程式为____________________________________________；适当提高酸浸温度，可提高酸浸效率，但温度不宜过高，其可能的原因是_____________________________________________________________________________________________。 (2)若“滤液”中：的浓度均为，则“调pH”时pH的范围为_____________。 Ⅱ．制备CuCl 将溶液与溶液、NaCl溶液充分反应，可制备氯化亚铜，装置如图1所示。    (3)仪器a的名称为___________，生成CuCl的化学方程式为_____________________。 (4)图2为与沉淀率的关系，沉淀率在比值为1.2时最大的原因是___________________________________________________________________。 Ⅲ．测定CuCl的纯度 将获得的CuCl沉淀，经蒸馏水、乙醇洗涤后，低温干燥，可获得CuCl粗品。然后用滴定法测定CuCl的纯度。 步骤1：准确称取氯化亚铜样品m g，将其置于过量的溶液中，搅拌、使固体全部溶解(发生的反应为：)； 步骤2：向步骤1所得溶液中，加入适量稀硫酸，然后用的溶液氧化反应生成的，消耗溶液V mL(发生的反应为；已知溶液为橙红色，不与反应)。 (5)①不选用酸性溶液代替溶液的原因是_______________________________________________________________________________________________。 ②滴定终点的实验现象为________________________________________________________。 ③计算CuCl的纯度为_____________(用含m、c、V的式子表示)。 5．【探究物质组成或测量物质的含量】（2026·北京·三模）工业上利用软锰矿和菱锰矿联合进行锅炉燃煤烟气脱硫，同时制备重要化工产品MnSO4.工艺流程如下： 资料：i．软锰矿的主要成分是MnO2，含少量SiO2、Fe3O4、FeO ii．锅炉燃煤过程中空气过量 iii．该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 金属离子 Fe3+ Fe2+ Mn2+ 开始沉淀 1.5 6.3 7.6 完全沉淀 2.8 8.3 10.2 (1)将SO2烟气通入吸收塔中，发生的主要反应的化学方程式是___________。 (2)软锰矿浆脱硫过程中，控制流量，每隔3 h监测一次：测定软锰矿浆的pH；同时测定吸收塔入口和出口的SO2含量，计算SO2的吸收率，结果如图所示： ①结合化学用语解释吸收塔中矿浆pH逐渐下降的原因___________。 ②当SO2吸收率低于94%时，无法实现SO2烟气的达标排放，此时需向吸收塔中加入一定量菱锰矿(主要成分MnCO3)。 a．利用平衡移动原理解释吸收塔中吸收率下降的可能原因___________。 b．依据图像分析，加入菱锰矿的最佳pH为___________。 (3)经检测发现滤液1中仍含有少量Fe2+可加入MnO2进行“深度净化”，该过程中反应的离子方程式是___________。 (4)产品含量测定方法如下： I．称取a g晶体，加足量硫酸溶解，将溶液定容于100 mL容量瓶中 II．取25.00 mL溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量溶液，加热、充分反应后，煮沸溶液使过量的分解 III．加入指示剂，用溶液滴定，滴定至终点时消耗，重新变成Mn2+ ①产品中MnSO4的质量分数为___________(MnSO4的摩尔质量为151 g/mol)。 ②步骤Ⅱ中没有进行煮沸操作，会使测定的MnSO4的质量分数___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 (5)从吸收塔中过滤出来的滤渣中仍含有MnO2，研究者用如图装置提取MnO2中的锰元素。实验测得电解时间相同时，随外加电流的增大，溶液中的先增大后减小，可能的原因为：Mn2+在阳极放电生成MnO2；___________(另写两条)。 6．【探究物质组成或测量物质的含量】（2026·北京昌平·一模）某小组实验探究法滴定白云石中钙含量时的条件。 (1)处理白云石矿样 步骤1：用HCl溶解白云石矿样； 步骤2：向上述溶液中加入沉淀剂，使转化为沉淀，过滤，洗净沉淀。 ①步骤1发生反应的离子方程式为________。 ②步骤2洗净沉淀是为了防止影响后续滴定结果，检验沉淀已洗净的操作及现象是________。 (2)滴定条件探究 序号 实验内容及现象 Ⅰ 将带有沉淀的滤纸贴在烧杯壁上，用热蒸馏水冲洗，将滤纸全部浸入溶液，并用稀溶解沉淀控制酸度，趁热用标准溶液滴定。开始滴定时快速加入标准溶液，产生大量棕黑色沉淀，随着滴定继续进行，沉淀消失，滴定终点读取数据。 Ⅱ 将带有沉淀的滤纸贴在烧杯壁上，用热蒸馏水冲洗，将滤纸全部浸入溶液，并用稀溶解沉淀控制酸度，趁热用标准溶液滴定。开始滴定时逐滴加入，每一滴反应完全后再加入下一滴，溶液始终澄清，滴定终点读取数据。 已知：ⅰ．为紫红色，近乎无色，棕黑色沉淀； ⅱ．； ⅲ．滤纸的主要成分为纤维素。 ①既做标准溶液又做指示剂，滴定终点的现象是________。 ②实验Ⅰ中棕黑色沉淀产生的途径可能有： 途径一：____________ 途径二： 途径三： a．途径一的离子方程式为________。 b．途径一、二对测定结果无影响，途径三会使测得的的含量偏高，分析原因：________。 实验Ⅰ最终测得的的含量偏高。 ③实验Ⅱ测得的的含量也偏高，经分析认为是滤纸浸入溶液造成的，理由是________。 (3)改进滴定实验 分析实验Ⅰ、Ⅱ测定结果偏差的原因，增加实验Ⅲ，将滤纸全部浸入盛有热蒸馏水的烧杯中，并用稀控制酸度与Ⅱ相同，趁热用标准溶液滴定。开始滴定时逐滴加入，每一滴反应完全后再加入下一滴，滴定终点读取数据。 白云石矿样为ag，实验Ⅱ、Ⅲ消耗标准溶液的体积分别为、。白云石矿样中钙的质量分数为________（列出计算式）。 考向03 考查滴定操作型在定量测定实验中的应用 7．【碘量法】（2026·北京·三模）某研究小组为了更准确检测某食品样品中亚硫酸盐的含量，设计实验如下： ①三颈烧瓶中加入a g样品和400 mL水；锥形瓶中加入125 mL水、1 mL淀粉溶液，并在滴定管中加入c mol/L的碘标准溶液。 ②先持续通入氮气，再加入过量磷酸，加热并保持微沸，同时用碘标准溶液滴定，终点时滴定消耗碘标准溶液。 已知：  ；  。 下列说法不正确的是 A．加热和持续通入氮气均能促进逸出 B．滴定终点时溶液的颜色为蓝色 C．若先加磷酸再通氮气，会使测定结果偏高 D．样品中亚硫酸盐含量(以计)为 8．【碘量法】（2025·北京石景山·一模）某小组测定食用精制盐（、抗结剂）的碘含量（以I计，）。 Ⅰ．准确称取wg食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解； Ⅱ．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使与KI反应完全； Ⅲ．以淀粉为指示剂，逐滴加入的溶液10.00mL，恰好反应完全。 已知： 下列说法正确的是 A．与KI反应时，氧化剂和还原剂物质的量之比为5：1 B．食盐中含有的 C．Ⅲ中滴定终点的现象是：溶液由无色恰好变为蓝色，且30s内不变色 D．所测精制盐的碘含量是 9．【氧化还原原理滴定】（2024·北京丰台·一模）冶炼金属产生的酸泥属于有价值危险物。从某酸泥(含Se单质，HgSe及锌、铜的化合物等)中回收汞和硒的一种工艺如下： (1)“氧化浸出”时，酸泥中硒、汞、锌、铜分别以H2SeO3、Hg2+、Zn2+、Cu2+形式进入溶液。 ①分离氧化浸出液和浸出渣的操作是___________。 ②不溶于水的HgSe被氧化的离子方程式为___________。 ③浸出时间等其他条件相同时，不同的NaClO3投加量对汞、硒浸出率的影响如图所示。选择最佳NaClO3投加量并说明理由___________。 (2)沉汞后液中磷以最高价形式存在。“还原沉汞”的主要反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。 (3)已知Se(s) + Na2SO3(aq)Na2SeSO3(aq)，粗硒中的杂质不溶于Na2SO3溶液。利用该原理对粗硒进行提纯，实验操作是___________。 (4)粗硒中硒的纯度测定 i．取0.1 g 粗硒于锥形瓶中，加入15 mL浓盐酸和1mL浓硝酸，沸水浴加热，使Se全部转化为H2SeO3； ii．除去过量的HNO3和溶解的NO2； iii．加入2 mL KI溶液、5 mL淀粉溶液，然后用c mol·L-1 Na2S2O3标准溶液进行滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液V mL。 已知：H2SeO3 + 4KI + 4HCl = Se + 2I2 + 4KCl + 3H2O H2SeO3 + 4Na2S2O3 + 4HCl = Se + 2Na2S4O6 + 4NaCl + 3H2O I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI ①到达滴定终点时的现象为___________。 ②依据现有数据能否计算出粗硒中硒的纯度？若能，请写出计算式；若不能，请写出还需要的数据。___________。 重难·创新演练 1．【物质性质的探究、实验方案评价】（2026·北京·模拟预测）为探究2-溴丁烷的消去反应，某化学活动小组设计如图所示的实验装置。下列说法错误的是 A．生成的有机物有两种结构 B．装置b中水的作用是吸收挥发的乙醇 C．c中酸性高锰酸钾溶液褪色，可证明发生消去反应 D．将装置a中产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液，也可证明发生消去反应 2．【物质性质的探究、实验方案评价】（2025·北京·三模）某学习小组探究Cu与盐酸反应情况，设计如下实验： 编号 实验操作 实验现象 Ⅰ 向50.0mL10.0mol/L盐酸中加入3.2gCu粉 溶液无色，产生无色气泡，一段时间后溶液变为黄色 Ⅱ 向50.0mL5.0mol/LCuCl2和10.0mol/L盐酸的混合液中加入3.2gCu粉 溶液由黄色慢慢变为无色，整个过程无气泡逸出，溶液底部有少量白色固体析出 Ⅲ 向50.0mL5.0mol/LCuSO4溶液和5.0mol/LH2SO4的混合液中加入3.2gCu粉 无明显现象 已知：呈无色；呈黄色；CuCl为白色固体，难溶于水。 下列说法不正确的是 A．实验Ⅰ中，无色气体是氢气 B．实验Ⅰ中，溶液由无色变为黄色可能与空气有关 C．实验Ⅱ中析出少量白色固体的原因可能是 D．实验Ⅱ和实验Ⅲ现象不同的原因是氯离子增强了铜粉的还原性 3．【物质性质的探究、实验方案评价】（2026·北京房山·一模）某小组为探究与少量KI的反应，进行了如下实验。 实验 现象 ①产生土黄色沉淀，溶液为蓝绿色 ②开始变为浅蓝色悬浊液，逐渐变为黄绿色悬浊液，然后变为黄色溶液，最终得到无色溶液 已知：；CuI为白色沉淀；在溶液中不存在；呈无色，呈黄色。 下列结论或推测不合理的是： A．①中产生土黄色沉淀的原因，可能是生成了CuI沉淀吸附了所导致。 B．②中加入后，变为浅蓝色浊液，推测与反应的速率快于CuI与反应的速率 C．②中黄绿色悬浊液变为黄色溶液，推测CuI与发生了氧化还原反应 D．与生成配合物反应的限度小于二者发生氧化还原反应的限度 4．【物质性质的探究、实验方案评价】（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 5．【探究物质组成或测量物质的含量】（2026·北京石景山·二模）灰化法测定干海带中碘含量(以I计，单位g/kg)的流程示意图如下。 已知：I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6；Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色。 下列说法不正确的是 A．流程中I−被Br2氧化成IO B．甲酸钠的作用是除去多余的Br2 C．25 mL含I−滤液中，n(I−) =mol D．海带样品中的碘含量为：g/kg 6．【物质性质的探究、实验方案评价】（25-26高一上·北京·期末）某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并研究反应后硬质试管中黑色固体物质的成分。下列说法正确的是 A．湿棉花的作用是提供水蒸气 B．观察到肥皂水中产生气泡，说明该反应中有氢气生成 C．硬质试管中反应的化学方程式是 D．向反应后的固体中加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加铁氰化钾溶液后出现蓝色沉淀，说明铁粉末完全反应 7．【探究物质组成或测量物质的含量】（25-26高一上·北京东城·期末）测定铁矿石中铁元素的质量分数的方法是法。研究小组用该方法测定质量为的某铁矿石(含有和价铁元素)试样中的铁元素的质量分数，流程如下。 已知：Ⅰ．；Ⅱ．在步骤④中被还原为。 下列说法不正确的是 A．步骤③的目的是除去过量的 B．由步骤③判断，离子的氧化性由强到弱的顺序为 C．若步骤④未立即测定，会使测量结果偏高 D．铁矿石中元素的质量分数是 8．【探究物质组成或测量物质的含量】（25-26高二上·北京·期末）某烧碱样品因部分变质含。某化学课外小组的同学用滴定法测定该烧碱样品中的质量分数。 【资料】常用的酸碱指示剂及其变色范围如下： 酚酞：无色        浅红色        红色 甲基橙：红色    橙色        黄色 【实验步骤】 Ⅰ.迅速地称取烧碱样品，溶解后配制成溶液，备用。 Ⅱ.将标准溶液装入酸式滴定管，调零，记录起始读数；用碱式滴定管取样品溶液于锥形瓶中，滴加2滴酚酞；以标准溶液滴定至第一终点(此时溶质为和)，记录酸式滴定管的读数；然后再向锥形瓶内滴加2滴甲基橙，继续用标准溶液滴定至第二终点，记录酸式滴定管的读数。重复上述操作两次，记录数据如下： 实验序号 1 2 3 0.00 0.00 0.00 21.72 21.68 21.70 23.72 23.68 23.70 (1)步骤Ⅰ中所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_________。 (2)下列有关步骤Ⅰ中样品溶液的说法正确的是_________(填字母序号)。 a.样品溶液中水的电离程度比相同的溶液中的小 b. c. d.向该溶液中滴加盐酸至第一终点时， (3)滴定至第一终点的过程中，发生反应的离子方程式为__________________。 (4)判断滴定至第二终点的现象是溶液由_________色变为橙色。 (5)样品中的质量分数_________%。(计算结果保留小数点后1位) (6)下列操作会导致测得的质量分数偏高的是_________(填字母序号)。 a.达到第一终点前，锥形瓶中有气泡产生 b.记录酸式滴定管读数时，俯视标准液液面 c.第一终点后继续滴定时，锥形瓶中有少许液体溅出 9．【探究物质组成或测量物质的含量】（25-26高二上·北京·期末）煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(、硫化物及微量单质硫等)。库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。 已知：在催化剂作用下，煤在管式炉中燃烧，出口气体主要含、、、、。 (1)煤样需研磨成细小粉末，其目的是__________________。 (2)高温下，煤中完全转化为，该反应的化学方程式为__________________。 (3)通过干燥装置后，待测气体进入库仑测硫仪进行测定。 已知：库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。待测气体进入电解池后，溶解并将还原，测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。 ①在电解池中发生反应的离子方程式为__________________。 ②测硫仪工作时电解池的阳极反应式为__________________。 (4)煤样为ag，电解消耗的电量为库仑，煤样中硫的质量分数为_________。 已知：电解中转移1mol电子所消耗的电量为96500库仑。 (5)条件控制和误差分析。 测定过程中，管式炉内壁上有残留，测得全硫量结果为_________。(填“偏大”或“偏小”) 10．（24-25高二上·北京房山·期末）MnO2是重要的化工原料，由软锰矿制备MnO2的一种工艺流程如图： (1)溶出 ①溶出前，软锰矿需研磨，目的是________________。 ②溶出时，Fe的氧化过程及得到Mn2+的主要途径如图所示： 步骤Ⅱ是从软锰矿中溶出Mn2+的主要反应，反应的离子方程式是________________。 (2)纯化 经H2SO4溶出后得到的MnSO4溶出液中有Fe3+、Fe2+、K+、Ca2+、Pb2+等杂质离子，一种制备高纯硫酸锰的工艺流程如下。 已知：a.MnF2、BaS可溶于水 b.部分难溶电解质的溶度积常数(25℃)如下表： 化学式 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 CaF2 PbS MnS Ksp 2.8×10-39 4.9×10-17 1.9×10-13 5.3×10-9 8.0×10-28 2.5×10-13 ①加入MnO2的目的是：________________________。 ②常温下，除铁过程中调节pH=4，通过计算判断Fe3+是否沉淀完全并简述理由_____________________。(一般认为溶液中离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时沉淀完全) ③结合离子方程式说明选用BaS作为沉淀剂的原因：______________________。 (3)电解 Mn2+纯化液经电解得MnO2。生成MnO2的电极反应式是______________________。 (4)工业上采用间接氧化还原滴定的方法测定MnO2纯度。某实验小组操作过程如下 Ⅰ.准确称量0.50 g样品，与足量酸性KI溶液充分反应后，配制成100 mL溶液。 Ⅱ.取其中20.00 mL，恰好与25.00 mL 0.0800 mol·L-1 Na2S2O3反应 (已知：) 经计算可知产品中MnO2纯度为________%。 真题·实战演练 1．（2026·江西·高考真题）浓硫酸与铜反应的实验装置如图，下列说法正确的是 A．应加装陶土网，使试管受热均匀 B．应改用稀硫酸，使实验更加安全 C．品红溶液不褪色，说明装置漏气 D．向外拉铜丝离开液面，终止反应 2．（2026·广东·高考真题）用如图装置探究卤代烃的性质。用表格中的物质分别进行实验，对应的叙述正确的是 选项 物质a 溶剂b 叙述 A 2-溴丁烷 乙醇 Ⅰ中发生消去反应；Ⅳ中溶液褪色，发生取代反应 B 2-溴丁烷 水 Ⅰ中生成2-丁醇，Ⅲ中石英棉和Ⅳ中溶液均褪色 C 溴乙烷 水 Ⅱ中注入少量溶液后，溶液颜色无明显变化 D 溴乙烷 乙醇 冷却后向烧瓶中加过量稀硝酸，再加溶液，生成沉淀 A．A B．B C．C D．D 3．（2025·湖南·高考真题）具有还原性，易水解。一种制备纯净的的装置示意图如下： 下列说法错误的是 A．导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管 B．实验过程中应先通入，再开启管式炉加热 C．若通入气体更换为，也可制备纯净的 D．配制溶液需加盐酸和金属 4．（2026·广西·高考真题）巯基乙酸（，）是重要的精细化学品，合成原理如下。 Ⅰ．制备TGA 按图1装置，将分批加入盛装溶液的三颈烧瓶，反应完全后，调节溶液为。升温至，加，反应一段时间后冷却至常温。通，加溶液，在下持续反应，得粗品。提纯后，得。 Ⅱ．测定TGA 将TGA配制成溶液，取该溶液，处理后加碘标准溶液，加淀粉，用标准溶液滴定。三次滴定平均消耗溶液。 已知：①TGA为无色液体，易被氧化 ② ③ 回答下列问题： (1)图1冷凝管的进水口是__________（填标号）。 (2)判断I中与反应结束的现象是__________。 (3)I中“调节溶液”用而不用的主要原因是__________。 (4)I中“提纯”的系列操作：__________→分液→干燥→过滤→__________。 (5)II中滴定终点的现象为__________；TGA质量分数为__________%（用含、、、、的代数式表示）。 (6)实验中有生成，从化学键种类变化角度，推测其红外光谱图与TGA的（图2）相比，吸收峰的变化情况是__________。为提高TGA的产率，酸性条件下，用将还原为的离子反应方程式为__________。 5．（2026·甘肃·高考真题）2025年甘肃省探获了一处超大型优质冶镁白云岩矿床。白云岩主要由白云石[]组成，某兴趣小组设计如下实验方案测定白云石中钙的含量。已知难溶于水，可溶于强酸。 Ⅰ．称取一定量白云石样品，滴加盐酸溶解，加热并煮沸后冷却至室温； Ⅱ．调节溶液至弱酸性()，加入溶液，生成沉淀； Ⅲ．过滤，洗涤沉淀。从漏斗中取出带有沉淀的滤纸，贴于大烧杯内壁，使用3 mol/L硫酸将沉淀冲洗至烧杯中； Ⅳ．使用标定后的溶液滴定草酸根含量，计算样品中钙的含量。 (1)为去除白云石样品中的湿存水，称量前需进行的操作为_________。 (2)步骤Ⅰ中，加热并煮沸溶液的目的是________。 (3)步骤Ⅱ中，调节溶液至弱酸性的原因为________。 (4)步骤Ⅲ中，应依次使用稀溶液和__________(填试剂)洗涤沉淀。 (5)使用标准溶液标定溶液浓度时，发生如下反应：。 保持温度80~，开始滴定时，随着将溶液不断滴入标准溶液中，粉红色褪去所需的时间逐渐变短，原因为_______。接近滴定终点时，下列操作正确的是__________(填序号)。 A．改为滴加半滴溶液    B．减慢锥形瓶旋摇速度 C．使用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁    D．记录滴定管液面的读数 (6)步骤Ⅳ中，为防止滤纸可能影响测定结果，在滴定过程中滤纸需一直贴于烧杯内壁。达到滴定终点后，将滤纸推入溶液中，溶液粉红色褪去，继续滴定至终点，又消耗了溶液。小组讨论后提出下列两种猜想： ①滤纸含有还原性成分； ②步骤Ⅲ中，滤纸上的未被完全冲洗下来。 为验证猜想，将白云石替换为进行对照实验，消耗了溶液。若，，则成立的猜想序号及理由为________。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 实验探究综合（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 考查物质成分的探究 考向02 考查探究物质组成或测量物质的含量 考向03 考查滴定操作型在定量测定实验中的应用 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 考查物质成分的探究 1．【物质成分的探究】（2026·北京·三模）实验小组探究不同浓度CuCl2溶液的电解反应。用石墨电极电解0.1 mol/L CuCl2溶液和5 mol/L CuCl2溶液，记录实验现象如下表。 实验装置 实验编号及试剂 实验现象 ①0.1 mol/L CuCl2溶液(蓝色) 阳极：产生有刺激性气味的气体 阴极：电极上有红色固体析出 ②5 mol/L CuCl2溶液(绿色) 阳极：产生有刺激性气味的气体 阴极：电极上有少量红色固体和白色固体析出，同时电极附近液体变为黑色 (1)经检验，阳极产生的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。①中电解反应的化学方程式为___________。 I．探究②中产生白色固体的原因。 阴极附近的白色固体为CuCl，CuCl产生的路径有如下两种可能： (2)路径1：阴极发生电极反应分两步：i．___________，ii．，同时伴随反应，生成白色沉淀。 (3)路径2：阴极先发生电极反应，而后发生反应a：，生成白色沉淀。通过实验证明反应a可以发生，其实验操作和现象是___________。 II．探究②中阴极区液体中黑色物质的成分。 进一步查阅资料，提出以下猜想。 猜想1．生成，进而转化为极细小的CuO； 猜想2．生成Cu的速率快，形成黑色纳米Cu； 猜想3．发生反应b：(棕黑色)。 (4)若猜想1成立，则阴极一定还存在的电极反应是___________。 取2 mL黑色液体于试管中，分别加入不同试剂，记录实验现象如下表。 实验编号 ③ ④ ⑤ 加入试剂 4 mL浓HNO3 4 mL浓HCl 4 mL H2O 实验现象 液体变澄清，呈绿色，试管口有浅红棕色气体生成 黑色液体颜色变深 液体变澄清，呈绿色，同时出现少量白色沉淀 (5)甲同学根据实验③产生的现象得出结论：黑色液体中一定有纳米Cu 乙同学认为甲同学的结论不合理，乙同学做出判断的依据是___________。 (6)实验⑤中白色沉淀的生成有两种可能的途径： 假设1：加入4 mL H2O后，反应b的，平衡逆移，从而生成CuCl； 假设2：黑色液体中存在Cu，加入4 mL H2O后，反应b平衡逆移，释放出更多的Cu2+、Cl-，使反应a正向进行，从而生成CuCl。 进一步分析表明，假设___________(填“1”或“2”)存在科学性错误。 (7)综合上述实验现象可知，黑色液体中含有___________。 a．CuO　　　　b．Cu　　　　c．　　　　d．CuCl 【答案】(1) (2) (3)在5 mol/L CuCl2溶液中加入少量铜粉（或打磨过的铜片），观察到有白色固体生成 (4) (5)若猜想3成立，其中+1价铜具有还原性，也可与硝酸反应产生类似的现象 (6)2 (7)bc 【详解】（1）电解0.1 mol/L CuCl2溶液，阳极产生的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝，则为氯气，阴极上有红色固体析出，则反应生成铜，则电解反应的化学方程式为。 （2）若阴极电极反应分两步，第二步是Cu++e-=Cu，则第一步是生成Cu+，则电极反应为Cu2++e-=Cu+。 （3）通过实验证明反应a能发生的其实验操作和现象：在5 mol/L CuCl2溶液中加入少量铜粉(或打磨过的铜片)，观察到有白色固体生成。 （4）若猜想1成立，Cu(OH)2的生成需要OH-，所以阴极一定还存在的电极反应是2H2O+2e-=H2↑+2OH-。 （5）若猜想3成立，其中+1价铜具有还原性，也可与硝酸发生氧化还原反应产生类似的现象，所以乙同学认为甲同学的结论不合理。 （6）对于反应a：，加水稀释后，所有离子浓度降低，，平衡逆向移动，不可能正向进行生成CuCl，因此假设2存在科学性错误。 （7）若存在CuO，加水后液体不会澄清，因此不存在CuO；结合(6)的分析知，黑色液体中存在Cu，加入4 mL H2O后，反应b平衡逆移，释放出更多的Cu2+、Cl-，使反应a正向进行，从而生成白色的CuCl；加浓盐酸后黑色变深，说明反应b正向移动，证明存在题给的棕黑色配合物；CuCl本身是白色沉淀，且实验⑤是加水稀释后析出CuCl沉淀，因此黑色液体不含CuCl；故答案为bc。 2．【物质成分的探究】（2026·北京门头沟·一模）某小组同学探究溶液与溶液之间的反应。 已知：为白色沉淀 (1)理论分析 依据反应规律，二者可以发生复分解反应，离子方程式是_______。 (2)实验探究 实验Ⅰ：将2mL溶液和5mL溶液混合，观察到溶液变黑，静置后试管底部有灰色沉淀，上层清液呈黄色。 ①针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有，对产生的原因作出如下假设，请补充完整。 假设a：溶液中的氧化； 假设b：_______： 假设c：溶液中的氧化。 经实验证实a、b不是产生的主要原因。 如图所示实验装置可证实假设c成立，其中甲溶液是_______，操作及现象是_______。 ②针对“溶液变黑”，乙同学推测灰色沉淀为Ag与的混合物并进行验证，将实验Ⅰ试管离心沉降，过滤、洗涤、干燥，得到固体A，实验过程如下图所示： a.浓氨水的作用是_______(用离子方程式表示)。 b.能证明灰色沉淀中含有的方法是：取少量溶液B于试管中，_______(填操作和现象)。 c.固体A中的质量_______(用、表示)。 实验Ⅱ：丙同学继续探究，将2mL一定浓度的溶液与2mL一定浓度的溶液混合，生成的Ag与的质量关系如表所示。 实验 序号 1 0.04 0.04 0 99 0 2 0.1 0.1 47 105 0.448 3 0.2 0.2 56 114 0.491 4 0.5 0.5 100 183 0.546 5 1.0 1.0 176 225 0.782 (3)实验结论 根据上述实验所得结论：_______。 【答案】(1) (2) 空气中的氧化 溶液 电流计指针偏转，取电池工作一段时间后左侧烧杯中溶液，滴入几滴KSCN溶液，溶液变红。或者称量实验前后银电极的质量，发现实验后银电极的质量增加 滴入硝酸钡溶液，有白色沉淀出现 (3)既能发生复分解反应，又能发生氧化还原反应；等浓度等体积的溶液与溶液反应，浓度越大，沉淀中比例越大，复分解反应越占优；浓度越小，沉淀中被还原的Ag的比例越大，氧化还原反应越占优 【详解】（1）溶液与溶液发生复分解反应生成硫酸银沉淀和硝酸亚铁，离子方程式为。 （2）①生成需要氧化剂，已有、两种氧化剂的假设，剩余可能的氧化剂是空气中的氧气，故假设b为空气中的氧化；利用原电池验证氧化时，负极的电极反应为，则负极盛放溶液（甲溶液），正极的电极反应为，观察到电流计偏转，取电池工作一段时间后左侧烧杯中溶液，滴入几滴KSCN溶液，溶液变红或者称量实验前后银电极的质量，发现实验后银电极的质量增加，即可证明假设c成立。 ②a．由流程知，浓氨水能与生成可溶的银氨络离子，使溶解、释放出，从而与Ag分离，离子方程式； b．验证沉淀中含即检验溶解后生成的，因此方法是取少量溶液B于试管中，滴入硝酸钡溶液，有白色沉淀出现，则灰色沉淀中含有。 c．不溶于浓氨水的固体C仅含Ag单质，最终全部转化为，由元素守恒知，，Ag质量为，总固体质量为，故质量为。 （3）从表格数据可知，反应物浓度低时仅发生氧化还原反应，随浓度升高，复分解产物占比逐渐升高，因此得出结论：既能发生复分解反应，又能发生氧化还原反应；等浓度等体积的溶液与溶液反应，浓度越大，沉淀中比例越大，复分解反应越占优；浓度越小，沉淀中被还原的Ag的比例越大，氧化还原反应越占优。 3.【物质成分的探究】（25-26高三上·北京·阶段检测）某课外小组探究硫化钠晶体()在空气中放置一段时间后所得样品的组成。取在空气中放置一段时间的硫化钠样品，溶于水，得到溶液，测得溶液的为13。 查阅资料： i．硫化钠晶体在空气中放置后，可能会有、、等物质生成。 ii．、、都不能使品红褪色，或高浓度能使品红褪色。 iii．能与反应生成(臭鸡蛋气味气体)和；能与反应生成(黑色固体)和；可与形成可溶性络合物，该络合物对稀盐酸稳定，受热易分解生成棕黑色沉淀。 (1)实验一 试剂 品红 溶液 编号 试剂 现象 a 溶液 立即褪色 b 的溶液 无明显变化 实验一证明氧化产物中有，其中实验的目的是___________。 (2)实验二 取溶液A于试管中，加入足量的稀盐酸，立即出现淡黄色浑浊，同时产生大量臭鸡蛋气味的气体，离心沉降(固液分离)，得到无色溶液和淡黄色固体。 ①某同学由实验一结果进一步推测硫化钠晶体的氧化产物中可能还含有，这是因为具有___________性。 ②该实验现象不能证明样品中存在，因为___________。 ③取无色溶液B，___________(填操作和现象)，证明溶液A中存在。 (3)实验三 ①证明氧化产物中存在的证据是___________。 ②溶液A中加入溶液生成黑色沉淀，可能发生的反应是___________(用离子方程式表示)。 (4)分别取、、、溶于水中，所得各溶液的值均小于13。则溶液A的pH为13的可能原因是___________(用化学用语表示)。 (5)在空气中放置一段时间的硫化钠样品所含物质一定有、___________(忽略结晶水)。 【答案】(1)确认溶液中的不使品红褪色，证明溶液中存在 (2) 还原 样品中可能有未被氧化的，酸性条件下与可以反应生成，还可以与反应产生，从而产生相同实验现象 滴加溶液，产生白色沉淀 (3) 浅绿色溶液滴加稀盐酸无现象，加热产生棕黑色沉淀 、 (4)、 (5)、、和 【详解】（1）根据题目信息：、、都不能使品红褪色，或高浓度能使品红褪色，进行对照实验，验证在空气中放置后的氧化产物有，其中编号b实验的目的是：排除高浓度使品红褪色的可能，证明溶液中存在。 （2）有较强的还原性，在空气中易被氧化发生； 能与H+反应生成H2S和S，样品中可能有未被氧化的，酸性条件下与可以反应生成S，还可以与H+反应产生H2S，从而产生相同实验现象，所以不能证明； 通常用盐酸酸化的氯化钡检验，因为开始加入足量的稀盐酸，所以只要加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明溶液中存在。 （3）根据题目所给信息：可与形成可溶性络合物，该络合物对稀盐酸稳定，受热易分解生成棕黑色沉淀，浅绿色溶液滴加稀盐酸无现象，加热产生棕黑色沉淀，证明氧化产物中存在； 根据题目所给信息：能与反应生成(黑色固体)和和分析溶液中加入CuCl2溶液生成黑色沉淀，可能发生的反应是、。 （4）等物质溶于水值均小于13。但溶液A的pH为13的可能原因是被氧化时生成了NaOH，反应的化学方程式为、。 （5）在空气中放置会被氧化为，也会被氧化为、，同时也会生成，所以其产物有、、、和。 考向02 考查探究物质组成或测量物质的含量 4．【探究物质组成或测量物质的含量】（2025·北京·模拟预测）氯化亚铜(CuCl)可用作催化剂、杀菌剂和脱色剂，实验室可利用如下流程制备纯度较高的CuCl。回答下列问题： 已知：①CuCl是白色固体，不溶于水和乙醇，在潮湿空气中可被迅速氧化。 ②CuCl可溶解在Cl-浓度较高的溶液中，原理为。 ③部分金属阳离子以氢氧化物沉淀时的pH如表所示(金属阳离子浓度：即为完全沉淀；表中开始沉淀时的pH均以金属阳离子浓度为计算得到的)。 开始沉淀 1.3 4 完全沉淀 3.0 6.5 Ⅰ．制备溶液 以黄铜矿(主要成分是，含少量SiO2)为原料，通过以下流程可获得溶液。 已知：浸出渣只含有SiO2。 (1)“微生物酸浸”时，反应的离子方程式为____________________________________________；适当提高酸浸温度，可提高酸浸效率，但温度不宜过高，其可能的原因是_____________________________________________________________________________________________。 (2)若“滤液”中：的浓度均为，则“调pH”时pH的范围为_____________。 Ⅱ．制备CuCl 将溶液与溶液、NaCl溶液充分反应，可制备氯化亚铜，装置如图1所示。    (3)仪器a的名称为___________，生成CuCl的化学方程式为_____________________。 (4)图2为与沉淀率的关系，沉淀率在比值为1.2时最大的原因是___________________________________________________________________。 Ⅲ．测定CuCl的纯度 将获得的CuCl沉淀，经蒸馏水、乙醇洗涤后，低温干燥，可获得CuCl粗品。然后用滴定法测定CuCl的纯度。 步骤1：准确称取氯化亚铜样品m g，将其置于过量的溶液中，搅拌、使固体全部溶解(发生的反应为：)； 步骤2：向步骤1所得溶液中，加入适量稀硫酸，然后用的溶液氧化反应生成的，消耗溶液V mL(发生的反应为；已知溶液为橙红色，不与反应)。 (5)①不选用酸性溶液代替溶液的原因是_______________________________________________________________________________________________。 ②滴定终点的实验现象为________________________________________________________。 ③计算CuCl的纯度为_____________(用含m、c、V的式子表示)。 【答案】(1) 防止H2O2受热分解；防止微生物因温度太高而失活 (2)3.0~4.5 (3) 三颈烧瓶 (4)当时，因为Cl-的物质的量较少，Cu2+沉淀率较低；而当时，因为Cl-浓度较高，CuCl溶解在NaCl溶液中生成，导致Cu2+沉淀率较低 (5) 因为酸性KMnO4会与Cl-反应，会导致测量结果不准 当加入最后半滴K2Cr2O7溶液时，溶液变为橙红色，且半分钟不褪色 【详解】（1）因为浸出渣中只有，所以不含有S，因此酸浸产物是和，因此离子方程式为：； 温度不宜太高的原因有两条，第一防止受热分解；第二是防止微生物因温度太高而失活； （2）根据完全沉淀时的pH=6.5可知，，因为的浓度是，所以要保证不沉淀，则，pH要小于4.5，但又要保证沉淀完全，所以pH要大于等于3.0，故pH范围为：3.0~4.5； （3）仪器a的名称是三颈烧瓶； CuCl是由与和NaCl发生氧化还原反应获得，依据电子转移守恒和原子守恒得化学方程式为：； （4）根据反应机理及已知条件可知：当时，因为的物质的量较少，沉淀率较低；而当时，因为浓度较高，CuCl溶解在NaCl溶液中生成，导致沉淀率较低，故时，沉淀率最大； （5）①因为酸性溶液会与反应，会导致测量结果不准，所以不能用酸性溶液代替溶液； ②滴定过程中，逐渐被消耗，溶液为橙红色，因此滴定终点的现象为：当加入最后半滴溶液时，溶液变为橙红色，且半分钟不褪色。 ③根据电子守恒可获得如下关系：，所以CuCl的物质的量为：，CuCl的质量为：，所以CuCl的纯度为。 5．【探究物质组成或测量物质的含量】（2026·北京·三模）工业上利用软锰矿和菱锰矿联合进行锅炉燃煤烟气脱硫，同时制备重要化工产品MnSO4.工艺流程如下： 资料：i．软锰矿的主要成分是MnO2，含少量SiO2、Fe3O4、FeO ii．锅炉燃煤过程中空气过量 iii．该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 金属离子 Fe3+ Fe2+ Mn2+ 开始沉淀 1.5 6.3 7.6 完全沉淀 2.8 8.3 10.2 (1)将SO2烟气通入吸收塔中，发生的主要反应的化学方程式是___________。 (2)软锰矿浆脱硫过程中，控制流量，每隔3 h监测一次：测定软锰矿浆的pH；同时测定吸收塔入口和出口的SO2含量，计算SO2的吸收率，结果如图所示： ①结合化学用语解释吸收塔中矿浆pH逐渐下降的原因___________。 ②当SO2吸收率低于94%时，无法实现SO2烟气的达标排放，此时需向吸收塔中加入一定量菱锰矿(主要成分MnCO3)。 a．利用平衡移动原理解释吸收塔中吸收率下降的可能原因___________。 b．依据图像分析，加入菱锰矿的最佳pH为___________。 (3)经检测发现滤液1中仍含有少量Fe2+可加入MnO2进行“深度净化”，该过程中反应的离子方程式是___________。 (4)产品含量测定方法如下： I．称取a g晶体，加足量硫酸溶解，将溶液定容于100 mL容量瓶中 II．取25.00 mL溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量溶液，加热、充分反应后，煮沸溶液使过量的分解 III．加入指示剂，用溶液滴定，滴定至终点时消耗，重新变成Mn2+ ①产品中MnSO4的质量分数为___________(MnSO4的摩尔质量为151 g/mol)。 ②步骤Ⅱ中没有进行煮沸操作，会使测定的MnSO4的质量分数___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 (5)从吸收塔中过滤出来的滤渣中仍含有MnO2，研究者用如图装置提取MnO2中的锰元素。实验测得电解时间相同时，随外加电流的增大，溶液中的先增大后减小，可能的原因为：Mn2+在阳极放电生成MnO2；___________(另写两条)。 【答案】(1) (2) 、，生成酸电离出H+，增大，溶液pH逐渐下降 吸收塔中存在如下平衡：，增大，平衡逆移，抑制SO2溶解，减小，与软锰矿浆反应的速率降低 5.0 (3) (4) 偏高 (5)电流继续增大，Mn2+在阴极放电：，使得减小；H+放电直接生成H2而不是，MnO2被还原的反应不能进行，使得减小 【详解】（1）二氧化锰将二氧化硫氧化为硫酸根，Mn被还原为+2价，主要反应的化学方程式：； （2）①二氧化硫溶于水生成亚硫酸，被空气中的氧气氧化为硫酸：、，生成酸电离出H+，增大，溶液pH逐渐下降； ②a．吸收塔中存在如下平衡：，增大，平衡逆移，抑制SO2溶解，减小，与软锰矿浆反应的速率降低； b．图中信息可以看出pH=5.0时吸收率大于94%，可以实现SO2烟气的达标排放，加入菱锰矿的最佳pH为5.0； （3）据分析，二氧化锰将亚铁离子氧化为氢氧化铁沉淀，自身被还原为锰离子：； （4）①根据原子守恒和得失电子守恒列关系式：，则样品中硫酸锰的质量分数为=； ②步骤Ⅱ中没有进行煮沸操作，溶液中含有，消耗溶液体积偏大，会使测定的MnSO4的质量分数偏大； （5）电解时间相同时，随外加电流的增大，溶液中的先增大后减小，可能原因有：电流继续增大，Mn2+在阴极放电：，使得减小；H+放电直接生成H2而不是，MnO2被还原的反应不能进行，使得减小。 6．【探究物质组成或测量物质的含量】（2026·北京昌平·一模）某小组实验探究法滴定白云石中钙含量时的条件。 (1)处理白云石矿样 步骤1：用HCl溶解白云石矿样； 步骤2：向上述溶液中加入沉淀剂，使转化为沉淀，过滤，洗净沉淀。 ①步骤1发生反应的离子方程式为________。 ②步骤2洗净沉淀是为了防止影响后续滴定结果，检验沉淀已洗净的操作及现象是________。 (2)滴定条件探究 序号 实验内容及现象 Ⅰ 将带有沉淀的滤纸贴在烧杯壁上，用热蒸馏水冲洗，将滤纸全部浸入溶液，并用稀溶解沉淀控制酸度，趁热用标准溶液滴定。开始滴定时快速加入标准溶液，产生大量棕黑色沉淀，随着滴定继续进行，沉淀消失，滴定终点读取数据。 Ⅱ 将带有沉淀的滤纸贴在烧杯壁上，用热蒸馏水冲洗，将滤纸全部浸入溶液，并用稀溶解沉淀控制酸度，趁热用标准溶液滴定。开始滴定时逐滴加入，每一滴反应完全后再加入下一滴，溶液始终澄清，滴定终点读取数据。 已知：ⅰ．为紫红色，近乎无色，棕黑色沉淀； ⅱ．； ⅲ．滤纸的主要成分为纤维素。 ①既做标准溶液又做指示剂，滴定终点的现象是________。 ②实验Ⅰ中棕黑色沉淀产生的途径可能有： 途径一：____________ 途径二： 途径三： a．途径一的离子方程式为________。 b．途径一、二对测定结果无影响，途径三会使测得的的含量偏高，分析原因：________。 实验Ⅰ最终测得的的含量偏高。 ③实验Ⅱ测得的的含量也偏高，经分析认为是滤纸浸入溶液造成的，理由是________。 (3)改进滴定实验 分析实验Ⅰ、Ⅱ测定结果偏差的原因，增加实验Ⅲ，将滤纸全部浸入盛有热蒸馏水的烧杯中，并用稀控制酸度与Ⅱ相同，趁热用标准溶液滴定。开始滴定时逐滴加入，每一滴反应完全后再加入下一滴，滴定终点读取数据。 白云石矿样为ag，实验Ⅱ、Ⅲ消耗标准溶液的体积分别为、。白云石矿样中钙的质量分数为________（列出计算式）。 【答案】(1) ； 取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则沉淀已洗净； (2) 滴入最后半滴标准溶液后，溶液由无色变为浅紫红色，且半分钟内不褪色； ； 棕黑色沉淀溶解是与反应生成造成的，途径一二及其生成的均用于氧化，且最终还原产物均只有，因此消耗体积不变，而途径三除用于氧化，自身被还原为外，还有一部分自身分解生成，使得消耗体积增大； 滤纸的主要成分纤维素具有还原性，会被酸性氧化，额外消耗标准液，导致结果偏高； (3)或； 【详解】（1）①白云石是难溶固体，与HCl反应生成可溶性钙盐、镁盐、和水，故离子反应方程式为； ②杂质存在于洗涤液中，用硝酸酸化的检验，若无白色沉淀生成，则洗涤已洗净； （2）①自身可作指示剂，滴定终点时完全反应，过量半滴使溶液显特征浅紫红色； ②a.初始滴定时反应速率慢，被草酸还原为，根据得失电子守恒配平即可得到离子方程式：； b.棕黑色沉淀溶解是与反应生成造成的，途径一二及其生成的均用于氧化，且最终还原产物均只有，因此消耗体积不变，而途径三除用于氧化，自身被还原为外，还有一部分自身分解生成，使得消耗体积增大； ③滤纸的主要成分纤维素具有还原性，可被酸性高锰酸钾氧化，额外消耗标准液，导致测定结果偏高； （3）实验Ⅲ为空白实验，扣除滤纸消耗的体积V2后，实际与草酸反应的体积为V1−V2；根据反应关系，得，代入钙的摩尔质量40 g/mol，即可得到质量分数或。 考向03 考查滴定操作型在定量测定实验中的应用 7．【碘量法】（2026·北京·三模）某研究小组为了更准确检测某食品样品中亚硫酸盐的含量，设计实验如下： ①三颈烧瓶中加入a g样品和400 mL水；锥形瓶中加入125 mL水、1 mL淀粉溶液，并在滴定管中加入c mol/L的碘标准溶液。 ②先持续通入氮气，再加入过量磷酸，加热并保持微沸，同时用碘标准溶液滴定，终点时滴定消耗碘标准溶液。 已知：  ；  。 下列说法不正确的是 A．加热和持续通入氮气均能促进逸出 B．滴定终点时溶液的颜色为蓝色 C．若先加磷酸再通氮气，会使测定结果偏高 D．样品中亚硫酸盐含量(以计)为 【答案】C 【详解】A．加热可降低在水中的溶解度，持续通入氮气可降低气相中分压，均能促进逸出，A正确； B．滴定终点时，碘标准溶液稍过量，淀粉遇碘单质变蓝色，故滴定终点溶液为蓝色，B正确； C．若先加磷酸再通氮气，加入磷酸时生成的会被装置内原有空气中的氧化，导致消耗碘标准溶液体积偏小，测定结果偏低，C错误； D．根据反应关系，，质量为，故样品中亚硫酸盐以计的含量为，D正确； 故选C。 8．【碘量法】（2025·北京石景山·一模）某小组测定食用精制盐（、抗结剂）的碘含量（以I计，）。 Ⅰ．准确称取wg食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解； Ⅱ．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使与KI反应完全； Ⅲ．以淀粉为指示剂，逐滴加入的溶液10.00mL，恰好反应完全。 已知： 下列说法正确的是 A．与KI反应时，氧化剂和还原剂物质的量之比为5：1 B．食盐中含有的 C．Ⅲ中滴定终点的现象是：溶液由无色恰好变为蓝色，且30s内不变色 D．所测精制盐的碘含量是 【答案】D 【详解】A．KIO3与KI反应的化学方程式为：KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O，反应中氧化剂(KIO3)和还原剂(KI)物质的量之比为1：5，故A错误； B．KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O，I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6，得到定量关系KIO3～3I2～6Na2S2O3，n(KIO3)==，故B错误； C．以淀粉为指示剂，碘单质遇到淀粉变蓝色，终点现象是滴入最后半滴Na2S2O3溶液，溶液由蓝色变为无色且半分钟不变色；故C错误； D．准确称取wg食盐，碘含量==，故D正确； 答案选D。 9．【氧化还原原理滴定】（2024·北京丰台·一模）冶炼金属产生的酸泥属于有价值危险物。从某酸泥(含Se单质，HgSe及锌、铜的化合物等)中回收汞和硒的一种工艺如下： (1)“氧化浸出”时，酸泥中硒、汞、锌、铜分别以H2SeO3、Hg2+、Zn2+、Cu2+形式进入溶液。 ①分离氧化浸出液和浸出渣的操作是___________。 ②不溶于水的HgSe被氧化的离子方程式为___________。 ③浸出时间等其他条件相同时，不同的NaClO3投加量对汞、硒浸出率的影响如图所示。选择最佳NaClO3投加量并说明理由___________。 (2)沉汞后液中磷以最高价形式存在。“还原沉汞”的主要反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。 (3)已知Se(s) + Na2SO3(aq)Na2SeSO3(aq)，粗硒中的杂质不溶于Na2SO3溶液。利用该原理对粗硒进行提纯，实验操作是___________。 (4)粗硒中硒的纯度测定 i．取0.1 g 粗硒于锥形瓶中，加入15 mL浓盐酸和1mL浓硝酸，沸水浴加热，使Se全部转化为H2SeO3； ii．除去过量的HNO3和溶解的NO2； iii．加入2 mL KI溶液、5 mL淀粉溶液，然后用c mol·L-1 Na2S2O3标准溶液进行滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液V mL。 已知：H2SeO3 + 4KI + 4HCl = Se + 2I2 + 4KCl + 3H2O H2SeO3 + 4Na2S2O3 + 4HCl = Se + 2Na2S4O6 + 4NaCl + 3H2O I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI ①到达滴定终点时的现象为___________。 ②依据现有数据能否计算出粗硒中硒的纯度？若能，请写出计算式；若不能，请写出还需要的数据。___________。 【答案】(1) 过滤 HgSe + ClO+ 2H+ = Hg2+ + Cl- + H2SeO3 70 g/L (2)4：1 (3)将粗硒溶于热的Na2SO3溶液中，趁热过滤，将滤液冷却结晶，过滤、洗涤、干燥 (4) 溶液由蓝色变为无色，且半分钟内颜色不恢复 【详解】（1）①分离氧化浸出液和浸出渣的操作是过滤。 ②根据“氧化浸出”时，酸泥中硒、汞、锌、铜分别以H2SeO3、Hg2+、Zn2+、Cu2+形式进入溶液，不溶于水的HgSe被氧化的离子方程式为HgSe + ClO+ 2H+ = Hg2+ + Cl- + H2SeO3。 ③根据图示，70 g/L时汞、硒浸出率已达到最大值，故选择最佳NaClO3投加量并说明理由70 g/L。 （2）NaH2PO2中P为+1价，沉汞后液中磷以最高价+5价的形式存在，P化合价升高，NaH2PO2为还原剂，Hg2+由+2价降低为+1价，Hg2+为氧化剂，根据得失电子守恒，“还原沉汞”的主要反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为4：1。 （3）根据已知Se(s) + Na2SO3(aq)Na2SeSO3(aq)，粗硒中的杂质不溶于Na2SO3溶液，对粗硒进行提纯，该实验操作是将粗硒溶于热的Na2SO3溶液中，趁热过滤，将滤液冷却结晶，过滤、洗涤、干燥。 （4）①根据淀粉遇碘变蓝，到达滴定终点时的现象为溶液由蓝色变为无色，且半分钟内颜色不恢复。 ②根据反应可知，得关系式为H2SeO3~Se~2I2~4，该粗硒的纯度为=×100%，故可以计算出其纯度。 重难·创新演练 1．【物质性质的探究、实验方案评价】（2026·北京·模拟预测）为探究2-溴丁烷的消去反应，某化学活动小组设计如图所示的实验装置。下列说法错误的是 A．生成的有机物有两种结构 B．装置b中水的作用是吸收挥发的乙醇 C．c中酸性高锰酸钾溶液褪色，可证明发生消去反应 D．将装置a中产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液，也可证明发生消去反应 【答案】D 【详解】A．2-溴丁烷发生消去反应可生成1-丁烯、2-丁烯两种结构的有机物，A正确； B．乙醇易挥发且与水互溶，装置b中水的作用是吸收挥发的乙醇，避免其干扰后续烯烃的检验，B正确； C．装置b已除去挥发的乙醇，c中酸性高锰酸钾溶液褪色说明反应生成了烯烃，可证明发生消去反应，C正确； D．装置a中挥发的乙醇也可被酸性高锰酸钾氧化使溶液褪色，直接通入气体无法证明褪色是消去反应生成的烯烃导致的，不能证明发生消去反应，D错误； 故答案选D。 2．【物质性质的探究、实验方案评价】（2025·北京·三模）某学习小组探究Cu与盐酸反应情况，设计如下实验： 编号 实验操作 实验现象 Ⅰ 向50.0mL10.0mol/L盐酸中加入3.2gCu粉 溶液无色，产生无色气泡，一段时间后溶液变为黄色 Ⅱ 向50.0mL5.0mol/LCuCl2和10.0mol/L盐酸的混合液中加入3.2gCu粉 溶液由黄色慢慢变为无色，整个过程无气泡逸出，溶液底部有少量白色固体析出 Ⅲ 向50.0mL5.0mol/LCuSO4溶液和5.0mol/LH2SO4的混合液中加入3.2gCu粉 无明显现象 已知：呈无色；呈黄色；CuCl为白色固体，难溶于水。 下列说法不正确的是 A．实验Ⅰ中，无色气体是氢气 B．实验Ⅰ中，溶液由无色变为黄色可能与空气有关 C．实验Ⅱ中析出少量白色固体的原因可能是 D．实验Ⅱ和实验Ⅲ现象不同的原因是氯离子增强了铜粉的还原性 【答案】D 【详解】A．铜可与浓盐酸发生反应，产生的无色气体为氢气，A正确； B．实验Ⅰ中溶液呈黄色是生成了，其中Cu为+2价，无色的（Cu为+1价）可被空气中的O2氧化为黄色的，因此溶液变色可能与空气有关，B正确； C．实验Ⅱ中析出的白色固体为CuCl，体系中存在平衡，Cl⁻浓度降低时平衡正向移动，析出CuCl，C正确； D．还原性是物质的固有属性，氯离子不能改变铜粉本身的还原性，实验Ⅱ和Ⅲ现象不同是因为Cl⁻可与Cu⁺形成稳定的配位化合物，降低了Cu⁺的浓度，促使反应正向进行，D错误； 故选D。 3．【物质性质的探究、实验方案评价】（2026·北京房山·一模）某小组为探究与少量KI的反应，进行了如下实验。 实验 现象 ①产生土黄色沉淀，溶液为蓝绿色 ②开始变为浅蓝色悬浊液，逐渐变为黄绿色悬浊液，然后变为黄色溶液，最终得到无色溶液 已知：；CuI为白色沉淀；在溶液中不存在；呈无色，呈黄色。 下列结论或推测不合理的是： A．①中产生土黄色沉淀的原因，可能是生成了CuI沉淀吸附了所导致。 B．②中加入后，变为浅蓝色浊液，推测与反应的速率快于CuI与反应的速率 C．②中黄绿色悬浊液变为黄色溶液，推测CuI与发生了氧化还原反应 D．与生成配合物反应的限度小于二者发生氧化还原反应的限度 【答案】C 【详解】A．由于在溶液中不存在，则可能发生的反应为，生成的CuI为白色沉淀，可吸附而显土黄色，A正确； B．加入后初期仍为悬浊液，说明优先与反应，此时CuI还未与反应溶解，证明与反应的速率更快，B正确； C．已知呈黄色、呈无色，现黄绿色悬浊液变为黄色，则是过量的与配位生成黄色；而CuI与也是生成的配位反应，化合价未变，没有发生氧化还原反应，C错误； D．最终溶液为无色，说明黄色的配合物最终转化为氧化还原产物为的无色配合物，证明与生成配合物的反应进行程度（限度）小于二者氧化还原反应的限度，D正确； 故答案为：C。 4．【物质性质的探究、实验方案评价】（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 【答案】B 【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。 5．【探究物质组成或测量物质的含量】（2026·北京石景山·二模）灰化法测定干海带中碘含量(以I计，单位g/kg)的流程示意图如下。 已知：I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6；Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色。 下列说法不正确的是 A．流程中I−被Br2氧化成IO B．甲酸钠的作用是除去多余的Br2 C．25 mL含I−滤液中，n(I−) =mol D．海带样品中的碘含量为：g/kg 【答案】D 【详解】A．根据分析可知，将完全氧化为，A正确； B．过量，会干扰后续滴定实验，甲酸钠作为还原剂，可以除去多余的，避免干扰，B正确； C．滴定消耗，根据关系式，即，25 mL滤液中，C正确； D．原海带样品溶液总容积为250 mL，仅移取25 mL滴定，因此总碘的物质的量为：，碘的总质量为：；海带样品质量为，因此碘含量为： ，D错误； 故选D。 6．【物质性质的探究、实验方案评价】（25-26高一上·北京·期末）某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并研究反应后硬质试管中黑色固体物质的成分。下列说法正确的是 A．湿棉花的作用是提供水蒸气 B．观察到肥皂水中产生气泡，说明该反应中有氢气生成 C．硬质试管中反应的化学方程式是 D．向反应后的固体中加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加铁氰化钾溶液后出现蓝色沉淀，说明铁粉末完全反应 【答案】A 【详解】A．湿棉花受热后水分蒸发，可为铁与水蒸气的反应提供反应物水蒸气，A正确； B．加热初期装置内的空气受热膨胀逸出，也会使肥皂水中产生气泡，不能仅根据气泡说明反应生成了氢气，B错误； C．铁与水蒸气高温反应的产物为和，正确反应方程式为，选项中产物和方程式书写错误，C错误； D．滴加铁氰化钾溶液出现蓝色沉淀仅能证明溶液中存在，而产物与稀硫酸反应本身就会生成，无法说明铁粉完全反应，D错误； 故选A。 7．【探究物质组成或测量物质的含量】（25-26高一上·北京东城·期末）测定铁矿石中铁元素的质量分数的方法是法。研究小组用该方法测定质量为的某铁矿石(含有和价铁元素)试样中的铁元素的质量分数，流程如下。 已知：Ⅰ．；Ⅱ．在步骤④中被还原为。 下列说法不正确的是 A．步骤③的目的是除去过量的 B．由步骤③判断，离子的氧化性由强到弱的顺序为 C．若步骤④未立即测定，会使测量结果偏高 D．铁矿石中元素的质量分数是 【答案】C 【详解】A．步骤③中加入过量，目的是除去溶液中过量的，防止在后续滴定中与反应，干扰的测定，A正确； B．根据已知反应Ⅰ：，可知氧化性； 步骤③中，过量的与反应生成沉淀，反应为，可知氧化性；又因为能氧化，而不能氧化，所以氧化性顺序为，B正确； C．若步骤④未立即测定，溶液中的会被空气中的氧化，导致消耗的体积偏小，最终使测量结果偏低，而非偏高，C错误； D．滴定反应为，可得物质的量关系：。，则。铁元素的质量：，因此质量分数：，D正确； 故答案选C。 8．【探究物质组成或测量物质的含量】（25-26高二上·北京·期末）某烧碱样品因部分变质含。某化学课外小组的同学用滴定法测定该烧碱样品中的质量分数。 【资料】常用的酸碱指示剂及其变色范围如下： 酚酞：无色        浅红色        红色 甲基橙：红色    橙色        黄色 【实验步骤】 Ⅰ.迅速地称取烧碱样品，溶解后配制成溶液，备用。 Ⅱ.将标准溶液装入酸式滴定管，调零，记录起始读数；用碱式滴定管取样品溶液于锥形瓶中，滴加2滴酚酞；以标准溶液滴定至第一终点(此时溶质为和)，记录酸式滴定管的读数；然后再向锥形瓶内滴加2滴甲基橙，继续用标准溶液滴定至第二终点，记录酸式滴定管的读数。重复上述操作两次，记录数据如下： 实验序号 1 2 3 0.00 0.00 0.00 21.72 21.68 21.70 23.72 23.68 23.70 (1)步骤Ⅰ中所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_________。 (2)下列有关步骤Ⅰ中样品溶液的说法正确的是_________(填字母序号)。 a.样品溶液中水的电离程度比相同的溶液中的小 b. c. d.向该溶液中滴加盐酸至第一终点时， (3)滴定至第一终点的过程中，发生反应的离子方程式为__________________。 (4)判断滴定至第二终点的现象是溶液由_________色变为橙色。 (5)样品中的质量分数_________%。(计算结果保留小数点后1位) (6)下列操作会导致测得的质量分数偏高的是_________(填字母序号)。 a.达到第一终点前，锥形瓶中有气泡产生 b.记录酸式滴定管读数时，俯视标准液液面 c.第一终点后继续滴定时，锥形瓶中有少许液体溅出 【答案】(1)容量瓶 (2)bd (3)、 (4)黄 (5)78.8 (6)ac 【详解】（1）配制一定浓度的溶液所需的玻璃仪器有烧杯（用于溶解固体样品）、玻璃棒（用于搅拌和引流）、胶头滴管（用于取少量的液体进行定容）和容量瓶（用于固定溶液体积为）； （2）a．当样品溶液（含有、）和溶液的相同时，由于样品溶液中存在的水解，故样品溶液中水的电离程度比相同的溶液中的大，a错误； b．已知样品部分变质，但是样品中的主要成分是，故样品溶液中，浓度最大，样品溶液中含有部分，发生水解，生成，由于水解程度较小，故的浓度大于的浓度，综上，样品溶液中离子浓度的大小关系为，b正确； c．该选项中的等式表示的是正负电荷守恒的等式，由于带两个负电荷，在等式中需要在其浓度前乘以2，正确的等式为：，c错误； d．已知滴定至第一终点时，溶质为和，假设的物质的量为、的物质的量为，则有溶液中钠离子的物质的量为，氯离子的物质的量为，根据元素守恒可知，综上，则有，d正确； 故答案选bd； （3）滴定前，溶液中的溶质为和，滴定至第一终点时，溶质为和，该过程中转化为，转化为，由此可知滴定至第一终点的过程中，发生反应的离子方程式为、； （4）滴定至第一终点时，溶质为和，此时酚酞变为无色，溶液的，发生水解，使溶液显碱性，则有，当时，溶液中的指示剂甲基橙的颜色为黄色，故滴定至第二终点的现象是溶液由黄色变为橙色； （5）滴定从第一终点到第二终点的过程中，发生了反应，该过程中消耗的盐酸的物质的量为，根据质量守恒定律，样品溶液中的物质的量为，由此可知样品中的物质的量为，其质量为，这是的样品溶液中的质量，则样品溶液中的质量为，样品中的质量分数； （6）a．达到第一终点前，锥形瓶中有气泡产生，说明溶液中有产生，这会使计算出的的质量偏小，从而导致测得的质量分数偏高，a正确； b．记录酸式滴定管读数时，俯视标准液液面，会使读数偏小，这会使计算出的的质量偏大，从而导致测得的质量分数偏低，b错误； c．第一终点后继续滴定时，锥形瓶中有少许液体溅出，这会使溶液中的物质的量减少，使得偏小，这会使计算出的的质量偏小，从而导致测得的质量分数偏高，c正确； 故答案选ac。 9．【探究物质组成或测量物质的含量】（25-26高二上·北京·期末）煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(、硫化物及微量单质硫等)。库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。 已知：在催化剂作用下，煤在管式炉中燃烧，出口气体主要含、、、、。 (1)煤样需研磨成细小粉末，其目的是__________________。 (2)高温下，煤中完全转化为，该反应的化学方程式为__________________。 (3)通过干燥装置后，待测气体进入库仑测硫仪进行测定。 已知：库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。待测气体进入电解池后，溶解并将还原，测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。 ①在电解池中发生反应的离子方程式为__________________。 ②测硫仪工作时电解池的阳极反应式为__________________。 (4)煤样为ag，电解消耗的电量为库仑，煤样中硫的质量分数为_________。 已知：电解中转移1mol电子所消耗的电量为96500库仑。 (5)条件控制和误差分析。 测定过程中，管式炉内壁上有残留，测得全硫量结果为_________。(填“偏大”或“偏小”) 【答案】(1)增大固体与空气的接触面积，加快反应速率，使煤粉完全燃烧 (2) (3) (4) (5)偏小 【详解】（1）将煤样研磨成细小粉末，可以增大固体与空气（氧气）的接触面积，从而加快反应速率，使煤粉燃烧更加充分。 （2）已知高温下完全转化为，S元素从+6价降价为+4价，煤中的C（有机质）作为还原剂被氧化为，根据氧化还原得失电子守恒、原子守恒配平即可，该反应的化学方程式为：。 （3）①待测气体进入电解池后，将还原为，自身被氧化为，根据氧化还原反应规律及电荷守恒、原子守恒，离子方程式为：。 ②测硫仪工作时，电解池的阳极发生氧化反应，溶液中的失去电子生成，以恢复溶液中原有的浓度比值，电极反应式为：。 （4）电解消耗的电量为库仑，则转移电子的物质的量为 。根据反应过程中的电子转移关系可得：，则煤样中硫元素的物质的量 ，其质量 。因此，煤样中硫的质量分数为 。 （5）测定过程中，若管式炉内壁上有残留，说明煤中的硫元素没有全部转化为进入测硫仪，导致与反应的偏少，电解消耗的电量偏小，最终测得的全硫量结果偏小。 10．（24-25高二上·北京房山·期末）MnO2是重要的化工原料，由软锰矿制备MnO2的一种工艺流程如图： (1)溶出 ①溶出前，软锰矿需研磨，目的是________________。 ②溶出时，Fe的氧化过程及得到Mn2+的主要途径如图所示： 步骤Ⅱ是从软锰矿中溶出Mn2+的主要反应，反应的离子方程式是________________。 (2)纯化 经H2SO4溶出后得到的MnSO4溶出液中有Fe3+、Fe2+、K+、Ca2+、Pb2+等杂质离子，一种制备高纯硫酸锰的工艺流程如下。 已知：a.MnF2、BaS可溶于水 b.部分难溶电解质的溶度积常数(25℃)如下表： 化学式 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 CaF2 PbS MnS Ksp 2.8×10-39 4.9×10-17 1.9×10-13 5.3×10-9 8.0×10-28 2.5×10-13 ①加入MnO2的目的是：________________________。 ②常温下，除铁过程中调节pH=4，通过计算判断Fe3+是否沉淀完全并简述理由_____________________。(一般认为溶液中离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时沉淀完全) ③结合离子方程式说明选用BaS作为沉淀剂的原因：______________________。 (3)电解 Mn2+纯化液经电解得MnO2。生成MnO2的电极反应式是______________________。 (4)工业上采用间接氧化还原滴定的方法测定MnO2纯度。某实验小组操作过程如下 Ⅰ.准确称量0.50 g样品，与足量酸性KI溶液充分反应后，配制成100 mL溶液。 Ⅱ.取其中20.00 mL，恰好与25.00 mL 0.0800 mol·L-1 Na2S2O3反应 (已知：) 经计算可知产品中MnO2纯度为________%。 【答案】(1) 增大接触面积，提高反应速率 (2) 将Fe2+氧化为Fe3+ pH=4时c(OH-)=1×10-10 mol·L-1， mol·L-1，c(Fe3+)<1×10-5 mol/L可判断Fe3+已沉淀完全 Pb2++S2-=PbS↓，，除去Pb2+的同时不会引入杂质Ba2+离子 (3) (4)87 【详解】（1）①固体研磨是化工浸出操作的常规预处理，通过减小固体粒径增大接触面积，从而提升反应速率和原料利用率。 ②步骤Ⅱ中反应物为和，酸性条件下作为氧化剂被还原为，作为还原剂被氧化为，结合电荷守恒和原子守恒配平得到。 （2）①由溶度积数据可知，完全沉淀的pH与沉淀的pH接近，无法单独沉淀除杂；而可在远低于沉淀的pH下完全沉淀，加入的是锰的氧化物，氧化后自身被还原为目标产物的，不会引入外来杂质。 ②pH=4时溶液中，根据，可得，远小于的沉淀完全标准，因此沉淀完全。 ③发生反应Pb2++S2-=PbS↓，的溶度积远小于，会优先与结合生成极难溶的PbS沉淀除去杂质，且不会生成MnS沉淀造成的损失；同时引入的可与体系中的生成沉淀除去，方程式为，不会引入新杂质。 （3）该过程中被氧化为，失电子发生氧化反应，在阳极生成产物，结合酸性水溶液的环境，配平氧原子和氢原子得到该阳极反应式。 （4）根据电子守恒和已知反应可得定量关系：。 20mL待测液中，对应20mL溶液中； 则100mL溶液中，； 纯度为。 真题·实战演练 1．（2026·江西·高考真题）浓硫酸与铜反应的实验装置如图，下列说法正确的是 A．应加装陶土网，使试管受热均匀 B．应改用稀硫酸，使实验更加安全 C．品红溶液不褪色，说明装置漏气 D．向外拉铜丝离开液面，终止反应 【答案】D 【详解】A．试管可直接用酒精灯加热，陶土网仅用于烧杯、烧瓶等底面积较大的玻璃仪器加热，无需加装陶土网，A错误； B．稀硫酸不具有强氧化性，铜的金属性比H弱，铜和稀硫酸在加热条件下不反应，只有浓硫酸在加热条件下可与铜反应生成SO2，不能改用稀硫酸，B错误； C．品红溶液不褪色还可能是反应温度不足，尚未生成SO2，不一定是装置漏气，C错误； D．向外拉铜丝离开浓硫酸液面，反应物脱离接触，即可终止反应，D正确； 故选D。 2．（2026·广东·高考真题）用如图装置探究卤代烃的性质。用表格中的物质分别进行实验，对应的叙述正确的是 选项 物质a 溶剂b 叙述 A 2-溴丁烷 乙醇 Ⅰ中发生消去反应；Ⅳ中溶液褪色，发生取代反应 B 2-溴丁烷 水 Ⅰ中生成2-丁醇，Ⅲ中石英棉和Ⅳ中溶液均褪色 C 溴乙烷 水 Ⅱ中注入少量溶液后，溶液颜色无明显变化 D 溴乙烷 乙醇 冷却后向烧瓶中加过量稀硝酸，再加溶液，生成沉淀 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．2-溴丁烷在NaOH乙醇溶液中加热发生消去反应生成烯烃，Ⅳ中溴的溶液褪色是因为烯烃与溴发生加成反应，不是取代反应，A错误； B．2-溴丁烷在NaOH水溶液中加热发生水解反应生成2-丁醇，能使酸性高锰酸钾褪色，但不能使溴的溶液褪色，B错误； C．溴乙烷在NaOH水溶液中加热水解生成乙醇，乙醇可被酸性溶液氧化，溶液由橙色变为绿色，颜色有明显变化，C错误； D．溴乙烷在NaOH乙醇溶液中加热发生消去反应生成，加过量稀硝酸中和过量NaOH后，加溶液会生成AgBr沉淀，D正确； 故选D。 3．（2025·湖南·高考真题）具有还原性，易水解。一种制备纯净的的装置示意图如下： 下列说法错误的是 A．导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管 B．实验过程中应先通入，再开启管式炉加热 C．若通入气体更换为，也可制备纯净的 D．配制溶液需加盐酸和金属 【答案】C 【详解】A．已知易水解，则导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管，防止水蒸气进入使得水解，同时可以吸收尾气，A正确； B．具有还原性，应先通入，排除装置中的，防止被氧化，B正确； C．若通入气体更换为，具有还原性，可能被氧化为更高价态，如，无法制备纯净的，C错误； D．配制溶液时，加入盐酸，抑制水解，加入金属Sn，防止被氧化，D正确； 故选C。 4．（2026·广西·高考真题）巯基乙酸（，）是重要的精细化学品，合成原理如下。 Ⅰ．制备TGA 按图1装置，将分批加入盛装溶液的三颈烧瓶，反应完全后，调节溶液为。升温至，加，反应一段时间后冷却至常温。通，加溶液，在下持续反应，得粗品。提纯后，得。 Ⅱ．测定TGA 将TGA配制成溶液，取该溶液，处理后加碘标准溶液，加淀粉，用标准溶液滴定。三次滴定平均消耗溶液。 已知：①TGA为无色液体，易被氧化 ② ③ 回答下列问题： (1)图1冷凝管的进水口是__________（填标号）。 (2)判断I中与反应结束的现象是__________。 (3)I中“调节溶液”用而不用的主要原因是__________。 (4)I中“提纯”的系列操作：__________→分液→干燥→过滤→__________。 (5)II中滴定终点的现象为__________；TGA质量分数为__________%（用含、、、、的代数式表示）。 (6)实验中有生成，从化学键种类变化角度，推测其红外光谱图与TGA的（图2）相比，吸收峰的变化情况是__________。为提高TGA的产率，酸性条件下，用将还原为的离子反应方程式为__________。 【答案】(1)b (2)体系不再产生气泡 (3)强碱性环境下中的氯原子容易发生水解反应，引入羟基副产物，使用可以将pH控制在8～9的弱碱性范围，避免该副反应发生 (4)萃取 减压蒸馏 (5)当滴入最后一滴溶液时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色 (6)红外光谱中S-H的特征峰消失，新增S-S的特征峰 【详解】（1）冷凝管在实验中用于冷凝回流，为了达到最佳的冷却效果，冷凝水应遵循“下进上出”的原则，观察图1，冷凝管下口为b，上口为a，因此进水口是b。 （2）根据合成原理，第一步是将分批加入盛装溶液的三颈烧瓶中。由于氯乙酸的酸性强于碳酸，两者反应会生成气体。当反应完全时，不再有 气体生成。 （3）题干指出，反应完全后需要调节溶液 pH 为 8~9。NaOH是强碱，如果直接使用，很难将pH精准控制在8~9的弱碱性范围，容易导致局部或整体碱性过强。在强碱性环境下，中的氯原子容易发生水解反应，生成羟基，从而引入副产物（如生成乙醇酸等）。而是弱碱性的盐，可以将pH控制在8~9的弱碱性范围，避免副反应的发生。 （4）反应后得到TGA粗品，TGA为有机液体，且题目已知其易被氧化。反应液为水相，TGA作为有机物，首先需要加入合适的有机溶剂进行萃取，将 TGA 从水相转移到有机相。然后进行分液，分离出含有TGA的有机相。加入干燥剂干燥，然后过滤除去干燥剂。最后，由于TGA是液体，且易被氧化，为了得到纯净的TGA并防止其高温下被氧化，应利用沸点差异进行减压蒸馏提纯。 （5）滴定过程是先用已知过量的碘标准溶液氧化TGA，剩余的碘用标准溶液滴定。滴定前，溶液中含有未反应完的和加入的淀粉，溶液呈蓝色用滴定剩余的时，当被完全消耗，蓝色会褪去。因此，滴定终点的现象为滴入最后一滴溶液时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色。 TGA 质量分数的计算涉及的反应方程式：① ，② 。已知：加入的总物质的量：，滴定消耗的物质的量：，根据反应②，与反应的剩余物质的量为：，与TGA反应的物质的量为，根据反应①，25.00 mL待测液中TGA的物质的量为：，原溶液配制成500 mL，取出了25.00 mL，所以 500 mL 溶液中 TGA 的总物质的量为：，TGA（ ）的摩尔质量为 。所以 TGA 的实际质量为：。题目中称取的 TGA 样品质量为 ，则 TGA 的质量分数为：。 （6）TGA的结构为，含有键，但不含键。生成的结构为，不含键，但含有新形成的键。从化学键种类变化角度，红外光谱图中，键的特征吸收峰会消失，同时新增键的特征吸收峰。在酸性条件下，用将 还原为。反应物：、、，生成物：、分析化合价变化：中的为-1价，还原为中的-2 价，即每个得到1个电子，1 个分子得到2个电子；从0价变为+2价，失去2个电子。根据得失电子守恒，与的系数比为1:1。结合电荷守恒和原子守恒，配平得到离子方程式：。 5．（2026·甘肃·高考真题）2025年甘肃省探获了一处超大型优质冶镁白云岩矿床。白云岩主要由白云石[]组成，某兴趣小组设计如下实验方案测定白云石中钙的含量。已知难溶于水，可溶于强酸。 Ⅰ．称取一定量白云石样品，滴加盐酸溶解，加热并煮沸后冷却至室温； Ⅱ．调节溶液至弱酸性()，加入溶液，生成沉淀； Ⅲ．过滤，洗涤沉淀。从漏斗中取出带有沉淀的滤纸，贴于大烧杯内壁，使用3 mol/L硫酸将沉淀冲洗至烧杯中； Ⅳ．使用标定后的溶液滴定草酸根含量，计算样品中钙的含量。 (1)为去除白云石样品中的湿存水，称量前需进行的操作为_________。 (2)步骤Ⅰ中，加热并煮沸溶液的目的是________。 (3)步骤Ⅱ中，调节溶液至弱酸性的原因为________。 (4)步骤Ⅲ中，应依次使用稀溶液和__________(填试剂)洗涤沉淀。 (5)使用标准溶液标定溶液浓度时，发生如下反应：。 保持温度80~，开始滴定时，随着将溶液不断滴入标准溶液中，粉红色褪去所需的时间逐渐变短，原因为_______。接近滴定终点时，下列操作正确的是__________(填序号)。 A．改为滴加半滴溶液    B．减慢锥形瓶旋摇速度 C．使用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁    D．记录滴定管液面的读数 (6)步骤Ⅳ中，为防止滤纸可能影响测定结果，在滴定过程中滤纸需一直贴于烧杯内壁。达到滴定终点后，将滤纸推入溶液中，溶液粉红色褪去，继续滴定至终点，又消耗了溶液。小组讨论后提出下列两种猜想： ①滤纸含有还原性成分； ②步骤Ⅲ中，滤纸上的未被完全冲洗下来。 为验证猜想，将白云石替换为进行对照实验，消耗了溶液。若，，则成立的猜想序号及理由为________。 【答案】(1)烘干（或加热烘干至恒重） (2)加快白云石的溶解速率，并驱赶溶液中溶解的和HCl (3)pH过低导致沉淀溶解；pH过高导致生成草酸镁沉淀，对后续滴定产生影响 (4)蒸馏水（或冷水） (5) 反应生成的对该反应具有催化作用（或自催化作用） AC (6)①和②均成立；，说明滤纸含有还原性成分，猜想①成立；，说明除了滤纸消耗的外，还有未冲洗下来的消耗了，猜想②成立 【详解】（1）湿存水是指样品表面吸附的水分，通常可以通过加热烘干的方法去除。白云石的主要成分是，属于碳酸盐，在高温下可能会分解，因此不能过度高温灼烧。一般只需在烘箱中烘干或在干燥器中干燥即可。 （2）加热煮沸可以加快白云石溶解速率、赶走溶液中溶解的和HCl，防止其在后续调节pH时影响酸度。 （3）pH过高会导致镁离子会生成草酸镁沉淀，草酸根的存在对后续钙离子的滴定产生影响，pH过低会导致溶于强酸，因此，需要调节至弱酸性。 （4）沉淀表面可能附着有、等杂质离子。用稀洗涤是为了减少的溶解损失。随后需要用一种不溶解沉淀且不引入干扰离子的试剂洗涤，通常使用冷水（或蒸馏水）洗去可溶性杂质。 （5）反应生成的对该反应有催化作用。随着反应进行， 浓度增加，反应速率加快，因此褪色时间变短。 A．为了精准控制终点，改为滴加半滴溶液，A正确； B．应充分摇匀，不是减慢锥形瓶旋摇速度，B错误； C．使用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁，确保反应完全，C正确； D．记录滴定管液面的读数是终点到达后的操作，接近终点时还未记录，D错误； 故选AC。 （6）猜想①：滤纸含还原性成分（纤维素等），会消耗。猜想②：滤纸上的未被完全冲洗，推入后继续反应。对照实验用，但同样使用滤纸。如果是滤纸本身消耗的，是滤纸+残留沉淀消耗的。已知，。不为 0，说明滤纸有还原性（猜想①成立）。，说明白云石组多消耗了，即滤纸上还有未冲下的（猜想②成立），即①和②均成立。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 实验探究综合（专项训练） 参考答案 模拟·基础演练 7 8 C D 1．(1) (2) (3)在5 mol/L CuCl2溶液中加入少量铜粉（或打磨过的铜片），观察到有白色固体生成 (4) (5)若猜想3成立，其中+1价铜具有还原性，也可与硝酸反应产生类似的现象 (6)2 (7)bc 2．(1) (2)空气中的氧化 溶液 电流计指针偏转，取电池工作一段时间后左侧烧杯中溶液，滴入几滴KSCN溶液，溶液变红。或者称量实验前后银电极的质量，发现实验后银电极的质量增加 滴入硝酸钡溶液，有白色沉淀出现 (3)既能发生复分解反应，又能发生氧化还原反应；等浓度等体积的溶液与溶液反应，浓度越大，沉淀中比例越大，复分解反应越占优；浓度越小，沉淀中被还原的Ag的比例越大，氧化还原反应越占优 3.(1)确认溶液中的不使品红褪色，证明溶液中存在 (2) 还原 样品中可能有未被氧化的，酸性条件下与可以反应生成，还可以与反应产生，从而产生相同实验现象 滴加溶液，产生白色沉淀 (3) 浅绿色溶液滴加稀盐酸无现象，加热产生棕黑色沉淀 、 (4)、 (5)、、和 4．(1) 防止H2O2受热分解；防止微生物因温度太高而失活 (2)3.0~4.5 (3) 三颈烧瓶 (4)当时，因为Cl-的物质的量较少，Cu2+沉淀率较低；而当时，因为Cl-浓度较高，CuCl溶解在NaCl溶液中生成，导致Cu2+沉淀率较低 (5) 因为酸性KMnO4会与Cl-反应，会导致测量结果不准 当加入最后半滴K2Cr2O7溶液时，溶液变为橙红色，且半分钟不褪色 5．(1) (2) 、，生成酸电离出H+，增大，溶液pH逐渐下降 吸收塔中存在如下平衡：，增大，平衡逆移，抑制SO2溶解，减小，与软锰矿浆反应的速率降低 5.0 (3) (4) 偏高 (5)电流继续增大，Mn2+在阴极放电：，使得减小；H+放电直接生成H2而不是，MnO2被还原的反应不能进行，使得减小 6．(1) ； 取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则沉淀已洗净； (2) 滴入最后半滴标准溶液后，溶液由无色变为浅紫红色，且半分钟内不褪色； ； 棕黑色沉淀溶解是与反应生成造成的，途径一二及其生成的均用于氧化，且最终还原产物均只有，因此消耗体积不变，而途径三除用于氧化，自身被还原为外，还有一部分自身分解生成，使得消耗体积增大； 滤纸的主要成分纤维素具有还原性，会被酸性氧化，额外消耗标准液，导致结果偏高； (3)或； 9．(1) 过滤 HgSe + ClO+ 2H+ = Hg2+ + Cl- + H2SeO3 70 g/L (2)4：1 (3)将粗硒溶于热的Na2SO3溶液中，趁热过滤，将滤液冷却结晶，过滤、洗涤、干燥 (4) 溶液由蓝色变为无色，且半分钟内颜色不恢复 重难·创新演练 1 2 3 4 5 6 7 D D C B D A C 8．(1)容量瓶 (2)bd (3)、 (4)黄 (5)78.8 (6)ac 9．(1)增大固体与空气的接触面积，加快反应速率，使煤粉完全燃烧 (2) (3) (4) (5)偏小 10．(1) 增大接触面积，提高反应速率 (2) 将Fe2+氧化为Fe3+ pH=4时c(OH-)=1×10-10 mol·L-1， mol·L-1，c(Fe3+)<1×10-5 mol/L可判断Fe3+已沉淀完全 Pb2++S2-=PbS↓，，除去Pb2+的同时不会引入杂质Ba2+离子 (3) (4)87 真题·实战演练 1 2 3 D D C 4．(1)b (2)体系不再产生气泡 (3)强碱性环境下中的氯原子容易发生水解反应，引入羟基副产物，使用可以将pH控制在8～9的弱碱性范围，避免该副反应发生 (4)萃取 减压蒸馏 (5)当滴入最后一滴溶液时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色 (6)红外光谱中S-H的特征峰消失，新增S-S的特征峰 。 5．(1)烘干（或加热烘干至恒重） (2)加快白云石的溶解速率，并驱赶溶液中溶解的和HCl (3)pH过低导致沉淀溶解；pH过高导致生成草酸镁沉淀，对后续滴定产生影响 (4)蒸馏水（或冷水） (5) 反应生成的对该反应具有催化作用（或自催化作用） AC (6)①和②均成立；，说明滤纸含有还原性成分，猜想①成立；，说明除了滤纸消耗的外，还有未冲洗下来的消耗了，猜想②成立 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $