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题型 03 实验探究综合题
1．（2024·高一上·陕西省名校·期末）氯气广泛应用于杀菌、消毒及化工领域.某化学实验小组设计如图装
置制取氯气并探究其性质
（1）装置A中发生反应的化学方程式为
（2）D处收集纯净氯气，观察其物理性质
①推测装置B的作用是 ，装置C中的试剂是 (填名称)
②D处装置可选用 (填序号)
（3）能够证明氯气与水发生反应的现象是
（4）装置G中溶液的红色逐渐褪去而得到无色溶液，小组同学认为溶液红色褪去的原因可能有两种，一
种是氯气与水反应产生的 具有漂白性，使红色褪去；另一种是 。请你设计一个简单的实验验
证褪色的原因(简述实验步骤)
（5）工业上氯气和石灰乳反应可以制取漂白粉，该反应放热会使体系温度升高，导致氯气和石灰乳发生
副反应，产生杂质 ，该副反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为
2．（2024·高一上·湖北省十堰市·期末）某食盐( )样品中含有少量沙土、氯化钙和氯化镁。除去食盐
样品中沙土、氯化钙和氯化镁的工艺流程如图。
回答下列问题：
学科网（北京）股份有限公司（1）“悬浊液”分散质粒子的直径范围为 (填“<1nm”“1nm～100nm”或“>100nm”)。
（2）“滤渣I”的主要成分为沙土和 (填化学式)。
（3）“滤液I”中，加入碳酸钠溶液的过程中，发生反应的离子方程式为 。
（4）“滤渣Ⅱ”为碳酸钙，其摩尔质量为 。
（5）“蒸发结晶”时，不需要用到的仪器为 (填标号)。
A．温度计 B．蒸发皿 C．酒精灯 D．铁架台
（6）检验“滤液II”中含有 的操作和现象为 。
（7）写出 在生活中的一种用途： 。
3．二氧化氯( ，沸点为11.0℃，浓度过高时易爆炸分解)常用作饮用水消毒杀菌剂，实验室常用氯气与
亚氯酸钠( )制备 。制备 及验证其氧化性的装置如图所示(部分夹持装置已省略)：
已知：实验室可用稳定剂吸收 ，生成 ，使用时加酸只释放 一种气体；酸性条件下高锰酸钾
的还原产物为 。回答下列问题：
（1）盛装浓盐酸的仪器名称为 。
（2）装置A中发生反应的离子方程式为 。
（3）装置B中盛放的试剂是 。
（4）向装置D中通入 的目的是 ，装置D中发生反应的化学方程式为 。
（5）装置G中能观察到溶液显红色，则发生反应的离子方程式为 、 。
（6）用 替代 作水处理剂时，如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率( )，那么
消毒杀菌剂消毒效率： (保留到小数点后两位)。
4．（2024·高一上·四川省成都市·期末）某实验小组设计如下装置(夹持装置未画出)模拟工业生产氯水和漂
白粉。
学科网（北京）股份有限公司（1）气体发生装置A应选用 (填“甲”、“乙”或“丙”)，反应的化学方程式为
。
（2）装置B中试剂为 。
（3）制备氯水的装置是 (填字母序号)。
（4）装置D用以制备漂白粉，三颈烧瓶中盛装冷的 (写试剂名称)；采用多孔球泡而非常规导
管导气的原因是 。
（5）探究新制氯水的性质：用胶头滴管将氯水滴加到含有酚酞的 稀溶液中，当滴到一定量时，红
色突然褪去。
①[提出猜想]红色褪去的原因可能有两种：
猜想Ⅰ：氯水具有漂白性；
猜想Ⅱ： 。
②[验证猜想]向褪色后的溶液中滴加 ，若溶液变红，则证明猜想Ⅱ正确；反之则猜想Ⅰ正确。
5．（23-24高一上·安徽省合肥市六校联盟·期末）氯气是现代工业和生活中常用的杀菌消毒剂。回答下列
问题：
（1）实验室常用 固体和浓盐酸在加热条件下制取 ，反应的离子方程式为 。实验室还
可用 固体和浓盐酸在室温条件下制取少量氯气，可选用图中的 (选填“A”或“B”)作为
发生装置。图示装置中橡皮管或玻璃弯管的作用是 。
（2）某实验小组同学将上面制得的氯气通入蒸馏水中获得了氯气的水溶液——氯水，并利用如下装置探
学科网（北京）股份有限公司究氯水的成分及性质：
实验I 实验II
实验操作
实验现象 溶液变蓝 石蕊溶液先变红，后褪色
(说明：试管中溶液均为 ，均滴入氯水5滴；淀粉遇I 变蓝)
2
①实验I中反应的化学方程式为 ，由此推断氧化性：Cl I(填“>”或“<”)。
2 2
②实验II中使溶液褪色的微粒是 (填化学式)。
6．（2024·高一上·北京市东城区·期末）利用 溶液和覆铜板可制作所需要的图案。某小组设计制备
溶液并研究其与铜的反应。
Ⅰ.制备氯化铁溶液：用硫铁矿渣(主要成分为 )制备氯化铁溶液，流程如下：
（1）反应釜中 与盐酸反应的离子方程式为 。
（2）用离子方程式表示混合器中加入氯气的目的： 。
Ⅱ.探究 与 的反应，实验及现象记录如下：
已知： 和 均为难溶于水的白色沉淀。
（3）依据“ⅱ中溶液为浅绿色”，推测其含有的阳离子为 。
（4）证明ⅱ中灰白色沉淀含有 ：取少量灰白色沉淀，加入过量浓硝酸，生成红棕色气体 和蓝
绿色溶液。
学科网（北京）股份有限公司①甲同学认为，仅根据灰白色沉淀与过量浓 反应产生 ，不能判断灰白色沉淀中一定存在 。
理由是
②甲同学继续向蓝绿色溶液中 (补全实验操作及现象)，则证明白色沉淀中含 。
（5）经检测，ⅲ中白色沉淀含有 。
①将下列离子方程式补充完整： 。
②用 溶液检验 溶液(含 )中的 时， 是否会对检验产生干扰？说明理由：
。
7．（2024·高一上·湖北省十堰市·期末）完成下面习题。
Ⅰ．选择适当的化学试剂和实验用品，用下图所示的装置(C中盛放的是过氧化钠)进行实验，证明过氧化
钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂。
（1） 是实验室中制取 的装置。写出用碳酸钙和稀盐酸制取 的离子方程式： 。
（2）填写下表中的空白
装置序号 加入的试剂 加入该试剂的目的
饱和 溶
B
液
D
（3）写出 中发生反应的化学方程式： 。
Ⅱ．某研究性学习小组查阅资料发现， 与干燥的 气体能发生反应生成 。现设计下列实验装
置模拟该反应。实验中观察到的现象有：圆底烧瓶内有白雾，装置③中出现黄绿色气体。
学科网（北京）股份有限公司（4）装置③中反应的化学方程式为 ；
（5）下列说法不正确的是_______。
A．装置①中浓硫酸作用是吸收浓盐酸的水分，放出大量的热从而使 挥发
B．装置②中盛放的化学试剂为浓硫酸，目的是为了除去氯化氢中的水蒸气
C．装置③中排出的气体通入 溶液中产生白色沉淀，则证明了有氯气的生成
D．装置④中盛放的试剂为氢氧化钠溶液或者饱和食盐水，目的是为了吸收尾气
8．（2024·高一上·湖北省十堰市·期末）某化学实验小组同学为探究氯水的漂白性，设计了如图实验装置
(夹持装置已略去)。
注：不考虑空气对反应的影响。
回答下列问题：
（1）装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为 ：
① 中 元素的化合价为 。
②实验进行一段时间后，可观察到装置Ⅱ中的品红溶液褪色，其中 属于 (填“酸”或“碱”)性氧
化物。
③仪器 的名称为 。
④从其组成的阳离子来看， 属于 盐。
（2）在装置Ⅳ和装置Ⅴ中：
①装置Ⅴ中发生反应的离子方程式为 。
②装置Ⅴ中可观察到的现象为 。
学科网（北京）股份有限公司③实验进行一段时间后，可观察到装置Ⅳ中的品红溶液褪色，下列说法正确的是 (填标号)。
A．起漂白作用的一定是
B．反应结束后，装置Ⅳ中溶液的 小于7
C．装置Ⅳ可能观察到 生成速率的快慢
（3）装置Ⅲ中生成硫酸盐反应的化学方程式为 。
9．（2024·高一上·北京市朝阳区·期末）小组同学探究 和 溶液的反应。
向 溶液( )中加入 (过量)铜粉，充分反应 后，溶液变为蓝色。过
滤，取少量滤液，滴加 溶液，溶液变红，振荡后褪色，产生白色沉淀(经检验为 )。
（1）补全离子方程式 ： _______。
（2）对“滴加 溶液，溶液变红”的原因作出如下假设：
①假设a： 中铜元素的化合价为 ，在 的作用下， 氧化 产生 。
②假设b：空气中存在 ，由于 (用离子方程式表示)，可产生 。
③假设c： 和 反应慢， 后 仍未完全反应。
（3）向 溶液中滴加 溶液，溶液不显红色，继续滴加 溶液， (填现象)，证实假
设a成立。反应的离子方程式为 。
（4）设计实验方案证实假设b不是产生 的主要原因： (填操作和现象)。
（5）甲同学认为，充分反应 后，称量滤渣(已洗涤、干燥)的质量m可判断假设c是否成立。甲同学的
观点是否正确？若正确，说明m的大小与假设c的关系；若不正确，说明理由。关系或理由： 。
10．（2024·高一上·湖北省部分省级示范高中·期末） (易升华、易潮解)是常见的化学试剂。某学习小
组开展了与 相关的系列实验，回答下列问题：
Ⅰ.铁粉制备 (实验装置如图所示，夹持装置省略)
学科网（北京）股份有限公司（1）装置A制取 的化学方程式为 。
（2）恒压滴液漏斗跟普通的分液漏斗比，它的优点有 。
（3）B中所装试剂为 。
（4）不用细导管而用硬质玻璃管直接接入收集器的优点是 。
（5）F的名称 ，碱石灰的主要作用是 。
Ⅱ.探究 溶液与Cu的反应
（6）向 溶液中滴加几滴 溶液，溶液颜色变红，再加入过量Cu粉，发现溶液的红色褪去，还
产生了白色沉淀。小组成员查阅得知 和 均为白色沉淀， 、
。为探究白色沉淀的主要成分，小组成员完成以下实验：向
溶液中加入足重Cu粉，静置，取上层清液于试管中，滴加3滴 溶液，有白色沉
淀生成。由此现象可知此白色沉淀为 。(填化学式)由实验知 、 和 可直接发生反
应，生成 和 ，写出反应的离子方程式 。
11．（2024·高一上·吉林省部分名校·期末）实验探究是化学的魅力所在，某实验小组设计了如下两组实
验，回答下列问题：．
Ⅰ．探究元素周期表中元素性质的递变规律。
（1）将大小相同的钠、镁、铝(除去氧化膜)分别投入冷水中 反应最剧烈；取两份相同新制取的
沉淀，分别滴加稀盐酸和氢氧化钠溶液，结果沉淀都溶解，说明 是 (填“酸
性”“碱性”或“两性”)氢氧化物，写出 与氢氧化钠反应的离子方程式： 。
（2）向 溶液中通入氯气，溶液呈黄色，可证明Cl的非金属性比Br强，反应的离子方程式为
。
Ⅱ．对市售的某补铁药片(有效成分为 )是否变质进行检测，请帮助完成实验报告。
步骤1：取该补铁药片于试管中，加入适量蒸馏水溶解，药片部分溶解。
步骤2：取少量步骤1所得溶液于试管，滴加……，说明补铁药片已变质。
（3）补充步骤2中的操作和现象： 。
（4）用 制成药片时，外表包有一层特殊的糖衣，推测糖衣的作用是 。含有 的补铁
药片与维生素C同服，可以达到更好的补铁效果，这个过程中体现维生素C的 (填“氧化性”
学科网（北京）股份有限公司或“还原性”)。
（5） 易被氧化，请写出浊液中的 被溶解在浊液中的 氧化的化学方程式：
。请简要描述 被氧化的现象： 。
1．硫代硫酸钠( )俗称大苏打，是化学常用试剂。回答下列问题：
（1） 中S的平均化合价为 。从组成角度分类，它属于 (填字母)。
A．酸 B．碱 C．盐 D．氧化物
（2） 在碱性条件下稳定存在，在酸性条件下不稳定。向 溶液中滴加盐酸，溶液变浑浊，
析出浅黄色固体(单质)并放出刺激性气味的气体(相对分子质量为64)，写出该反应的离子方程式：
。
（3）在定量实验中，常用 溶液测定溶液中 含量，发生反应的化学方程式为
。若某次实验中恰好消耗200mL 溶液，理论上转移电子
数目约为 。
（4）某实验需要使用250mL 溶液，用 配制该溶液。
①配制过程中，下列仪器不需要选用的是 (填字母)。
A． B． C． D．
②若其他操作均正确，定容时俯视刻度线，配制的溶液浓度 (填“偏小”“偏大”或“无影响”，
下同)；容量瓶没有干燥，配制的溶液浓度 。
2．（2024·高一上·北京市东城区·期末）利用 溶液和覆铜板可制作所需要的图案。某小组设计制备
溶液并研究其与铜的反应。
Ⅰ.制备氯化铁溶液：用硫铁矿渣(主要成分为 )制备氯化铁溶液，流程如下：
（1）反应釜中 与盐酸反应的离子方程式为 。
（2）用离子方程式表示混合器中加入氯气的目的： 。
学科网（北京）股份有限公司Ⅱ.探究 与 的反应，实验及现象记录如下：
已知： 和 均为难溶于水的白色沉淀。
（3）依据“ⅱ中溶液为浅绿色”，推测其含有的阳离子为 。
（4）证明ⅱ中灰白色沉淀含有 ：取少量灰白色沉淀，加入过量浓硝酸，生成红棕色气体 和蓝
绿色溶液。
①甲同学认为，仅根据灰白色沉淀与过量浓 反应产生 ，不能判断灰白色沉淀中一定存在 。
理由是
②甲同学继续向蓝绿色溶液中 (补全实验操作及现象)，则证明白色沉淀中含 。
（5）经检测，ⅲ中白色沉淀含有 。
①将下列离子方程式补充完整： 。
②用 溶液检验 溶液(含 )中的 时， 是否会对检验产生干扰？说明理由：
。
3．（2024·高一上·河南省洛阳市·期末）随着生活水平的提升，人们的卫生意识日益增强，消毒剂已走进
千家万户，项目小组选择了两款市面上常见的含氯消毒剂进行制备和研究。
Ⅰ．ClO 是一种高效广谱消毒剂，可有效灭活多种细菌病毒，极易溶于水，在碱性环境中稳定性较差，易
2
分解，体积分数大于10%时可能爆炸，故工业上常用 和NaOH混合溶液吸收ClO ，将其转化为
2
NaClO 便于运输保存。项目小组1查阅资料设计实验制备NaClO，装置和药品如下：
2 2
已知：①ClO 熔点-59℃，沸点11℃；
2
②装置B中发生的主要：
学科网（北京）股份有限公司请回答下列问题：
（1）已知75%浓硫酸密度是1.67g/cm³，其物质的量浓度为 mol/L(保留小数点后一位)。用98%浓硫酸
配制100mL该硫酸溶液，除量筒、烧杯、玻璃棒和胶头滴管之外还需要的仪器是 。
（2）装置B中NaClO 须稍微过量，目的是 。
3
（3）装置C中，HO 和NaOH与ClO 反应制取NaClO 的离子方程式为 ；装置C需采用冰水浴的
2 2 2 2
可能原因是 (答出一条即可)。
Ⅱ．项目小组2探究84消毒液的性质，实验如下：
资料：84消毒液中含氯微粒主要有ClO-、Cl-、HClO；相同浓度时，HClO的氧化性强于ClO-；ORP是反
映水溶液中所有物质表现出来的氧化-还原性，ORP值越大，氧化性越强。
①向2mL84消毒液中加入2mL水后，放入红色纸片，观察到纸片慢慢褪色。
②向2mL84消毒液中加入2mL白醋后，放入红色纸片，观察到纸片迅速褪色。
③测得84消毒液在不同温度时ORP随时间的变化曲线如下。
（4）实验①②现象不同的原因是 。由实验③可得不同温度下ORP值不同的原因可能是 。
（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义为每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多
少克Cl 的氧化能力。以上三种含氯消毒剂ClO 、NaClO、NaClO，还原产物均为Cl-，这三种含氯消毒剂
2 2 2
的有效氯含量由大到小的顺序为 。
4． （2024·高一上·天津市重点校·期末）Ⅰ．无水 FeCl 是一种常见的化工原料，易升华，在空气中极易
3
吸水，可利用以下实验装置制备。
（1）按气流方向，装置的连接顺序为a→ →j→k→ (填仪器连接口的字母编号)。
（2）检查装置气密性后，实验开始时应先点燃 (“A”或 “F”)处的酒精灯，目的是： 。
（3）A中发生反应的离子方程式为： 。
Ⅱ．某家用“84消毒液”的包装说明如图，欲将“84消毒液”原液稀释配制成450mLc(NaClO)=0.100
学科网（北京）股份有限公司mol/L溶液。请回答下列问题：
（4）配制过程中，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管 、 。
（5）配制时，需要取用 mL“84”消毒液”原液。
（6）下列操作会使溶液中 NaClO度偏低的是_______。
A．配制前，容量瓶中有少量蒸馏水
B．定容操作时，俯视刻度线
C．量取“84消毒液”原液时，仰视读数
D．定容摇匀后，液面低于刻度线，再加水至刻度线
（7）84消毒液与洁厕灵(主要成分为盐酸)不可混合使用，否则会产生黄绿色有毒气体，反应的离子方程式
是： 。
5．（2024·高一上·湖北省荆门市·期末）已知FeI 常温为灰黑色固体，溶于冷水，用于制碱金属的碘化物。
2
某研究性学习小组对FeI 进行了如下实验：
2
I．配制 溶液
（1）完成该实验所需要的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外，还需要 。
（2）用托盘天平称量，计算需要称取 固体的质量 g。
（3）定容时，若仰视容量瓶刻度线会使配制的 溶液浓度 (填“偏大”或“偏小”)。
II．探究 与 的还原性强弱：取 上述 溶液，向其中通入少量氯气。
（4）实验所用仪器及药品如图所示：
①实验中制取氯气的离子反应方程式为 。
②选择上述仪器完成实验，正确的连接顺序为：a (填各接口处的字母)。
（5）实验中发现溶液呈黄色。同学们对产生黄色的原因提出假设：
学科网（北京）股份有限公司假设1：只有 被少量 氧化成 溶解在溶液中，碘水为黄色，还原性： ；
假设2：只有 被少量 氧化成 溶液为黄色，还原性： 。
设计方案，验证假设
实验方案 预期现象 结论
下层呈紫红色 假设1正确
向反应后的溶液中加入适量①振荡，静置，分层，观察下层液体颜
色。在上层溶液中加入适量②溶液，观察上层颜色
上层呈红色 假设2正确
①为 (填“ ”或“苯”)；②为 。
III．为测定含 催化剂中铁元素的含量(已知杂质不含铁元素)，某化学兴趣小组设计如图方案：
（6）步骤④的一系列操作是 、 、干燥、灼烧、称量。
（7）该 催化剂中铁元素的百分含量为 。
6．（2024·高一上·吉林省部分名校·期末）研究物质性质及物质转化具有重要的价值，根据所学知识回答
下列问题：
Ⅰ.在一定条件下， 可与 发生反应： 。
（1）在此过程中 被 (填“氧化”或“还原”)， 中Fe的化合价是 价。
Ⅱ.按如图所示操作，充分反应后：
（2）ⅰ中铁丝表面有红色固体生成，Ⅱ中铜丝上观察到的现象是 。
（3）结合ⅰ、ⅱ实验现象可知， 、 、 的氧化性由强到弱的顺序为 。
Ⅲ.焊接铜器时，可先用 溶液除去表面的 再进行焊接，该反应是
。
（4）配平该反应方程式： =Cu＋ 。
（5）该反应的氧化剂是 (填化学式)。
Ⅳ.甲、乙两组同学对某实验后废液缸中所含的离子组成进行探究。其中检测结果分别为：
学科网（北京）股份有限公司甲组同学检测得出：溶液中含有的离子组可能为 、 、 、 、 。
乙组同学检测得出：溶液中含有的离子组可能为 、 、 、 、 。
（6）上述两组同学的检测结果中有误的是 (填“甲组”或“乙组”)。
（7）在检测时，为了检验溶液中是否存在 ，可采取的措施为 。
7．（2024·高一上·江西省部分学校·期末） 与 的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用
广泛。某兴趣小组通过如图1所示装置对其制备、吸收、释放和应用进行了探究(夹持装置已省略)。
已知：i．装置A中发生反应的化学方程式为 ；
ii．淀粉遇 会呈现蓝色；
iii． 能溶于水但不与水反应，难溶于 。
回答下列问题：
（1）盛放浓盐酸的仪器名称为 ；安装装置E中导管，应选用图2中的 (填“①”
或“②”)。
（2）开始进行实验，打开 ，关闭 ，装置 中出现的实验现象为 。
（3）一段时间后，打开b，关闭c， 在装置 中被稳定剂完全吸收生成 ，此时装置 中溶液
的颜色不变，则装置 的作用为 ；为保证 气体被充分吸收，可以采取的措施为
(填字母)。
A．装置A中滴加浓盐酸的速率减慢
B．装置A中滴加浓盐酸的速率加快
学科网（北京）股份有限公司C． 装置D进气导管末端加一个多孔球泡
D．加热装置D，提升稳定剂的温度
（4）做 释放实验时，关闭 ，打开 ，在酸性条件下 可发生反应生成 并释放出 ，
该反应的离子方程式为 ；此时装置 的作用是 。
（5）自来水用 处理后，可用碘量法检测水中 浓度，反应为 ，若 水样
消耗 ，则水样中 的物质的量浓度为 。
学科网（北京）股份有限公司
