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专题91 性质原理探究性综合实验
1．【2023年北京卷】资料显示， 可以将 氧化为 。某小组同学设计实验探究 被 氧化的产物
及铜元素的价态。
已知： 易溶于 溶液，发生反应 (红棕色)； 和 氧化性几乎相同。
I.将等体积的 溶液加入到 铜粉和 的固体混合物中，振荡。
实验记录如下：
实验现象
实验 极少量 溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液
Ⅰ 仍为淡红色
实验 部分 溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍
Ⅱ 为红棕色
实验 完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完全溶解，溶液为深红
Ⅲ 棕色
（1）初始阶段， 被氧化的反应速率：实验Ⅰ (填“>”“<”或“=”)实验Ⅱ。
（2）实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有 (蓝色)或 (无色)，进行以
下实验探究：
步骤a．取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入 ，多次萃取、分液。
步骤b．取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。
ⅰ．步骤a的目的是 。
ⅱ．查阅资料， ， (无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤
的溶液中发生的变化： 。
（3）结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是 ，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是
。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓 溶液， (填实验
现象)，观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是 。
（4）上述实验结果， 仅将 氧化为 价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验，证实了 能将 氧
化为 。装置如图所示， 分别是 。（5）运用氧化还原反应规律，分析在上述实验中 被 氧化的产物中价态不同的原因： 。
【答案】（1）<
（2） 除去 ，防止干扰后续实验 、
（3） 或 白色沉淀逐渐溶解 溶液变为无色铜与碘的反
应为可逆反应(或 浓度小未能氧化全部的 )
（4）铜、含 的 的 溶液
（5）在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中 可以进一步与 结合生成 沉淀或 ， 浓度减小使得
氧化性增强，发生反应 和 。
【解析】因I 溶解度较小，Cu与I 接触不充分，将转化为 可以提高Cu与 的接触面积，提高反应速率。
2 2
加入 ， 平衡逆向移动，I 浓度减小， 浓度增加， 浓度增加，加入氨水后
2
转化为 ，被氧化为 ，故而产生无色溶液变为蓝色溶液的现象。
（1）提高KI浓度，便于提高 的浓度，与Cu接触更加充分，Cu与 的反应速率加快，故实验Ⅰ<实验
Ⅱ。
（2）加入 ， 平衡逆向移动，I 浓度减小， 浓度增加，其目的为：除去 ，防止干扰
2
后续实验。加入氨水 浓后转化为 无色的 被氧化为蓝色的
，方程式为 、
。
（3）结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是 ，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是
或 ； 反应为可逆反应，加入浓 溶液，I 浓度减
2
小，CuI转化为Cu和I，故产生白色沉淀溶解，出现红色固体的过程。
2
（4）要验证 能将 氧化为 ，需设计原电池负极材料为Cu，b为含 的 的 溶液。
（5）含 的 的 溶液铜与碘反应的体系在原电池装置中， 将 氧化为 ；而在实验Ⅰ、实验Ⅱ和实验Ⅲ中 以 形式存在，这是由于在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中 可以进一步
与 结合生成 沉淀或 ， 浓度减小使得 氧化性增强，发生反应
和 。
2．【2023年湖北卷】学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题：
（1）铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为 ，装置B的作用为 。
（2）铜与过量 反应的探究如下：
实验②中Cu溶解的离子方程式为 ；产生的气体为 。比较实验①和②，从氧化还原角度说
明 的作用是 。
（3）用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X为铜的氧化物，提纯干燥后的X
在惰性氛围下加热，mgX完全分解为ng黑色氧化物Y， 。X的化学式为 。
（4）取含X粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指
示剂，用 标准溶液滴定，滴定终点时消耗 标准溶液15.00mL。(已知：
， )标志滴定终点的现象是 ，粗品中X的相对
含量为 。
【答案】（1） 具支试管 防倒吸
（2） Cu+H O+2H+= Cu2++2H O O 既不是氧化剂，又不是还原剂
2 2 2 2
（3）CuO
2
（4） 溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色 96%
【解析】（1）由图可知，仪器A的名称为具支试管；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，其中二氧
化氮易溶于水，需要防倒吸，则装置B的作用为防倒吸；
（2）根据实验现象，铜片溶解，溶液变蓝，可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应，生成硫酸铜，离
子方程式为：Cu+H O+2H+= Cu2++2H O；硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气，则产生的气体为
2 2 2
O；在铜和过氧化氢的反应过程中，氢元素的化合价没有发生变化，故从氧化还原角度说明 的作
2
用是：既不是氧化剂，又不是还原剂；（3）在该反应中铜的质量m(Cu)=n× ，因为 ，则m(O)= ，则X的化学式
中铜原子和氧原子的物质的量之比为： ，则X为CuO；
2
（4）滴定结束的时候，单质碘消耗完，则标志滴定终点的现象是：溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来
的颜色；在CuO 中铜为+2价，氧为-1价，根据 ，可以得到关系
2
式： ，则n(CuO)= ×0.1mol/L×0.015L=0.0005mol，粗品中X的相对含量为
2
。
3．【2022年北京卷】某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应
资料：i．Mn2+在一定条件下被Cl 或ClO-氧化成MnO (棕黑色)、 (绿色)、 (紫色)。
2 2
ii．浓碱条件下， 可被OH-还原为 。
iii．Cl 的氧化性与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
2
实验装置如图(夹持装置略)
C中实验现象
序号 物质a
通入Cl 前 通入Cl 后
2 2
产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变
I 水 得到无色溶液
化
产生白色沉淀，在空气中缓慢变成 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫
II 5%NaOH溶液
棕黑色沉淀 色，仍有沉淀
III 40%NaOH 溶 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫液 棕黑色沉淀 色，仍有沉淀
（1）B中试剂是___________。
（2）通入Cl 前，II、III中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为___________。
2
（3）对比实验I、II通入Cl 后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是___________。
2
（4）根据资料ii，III中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资料不符的原因：
原因一：可能是通入Cl 导致溶液的碱性减弱。
2
原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将 氧化为 。
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因___________，但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取III中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。
溶液紫色变为绿色的离子方程式为___________，溶液绿色缓慢加深，原因是MnO 被___________(填
2
“化学式”)氧化，可证明III的悬浊液中氧化剂过量；
③取II中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液紫色缓慢加深，发生的反应是___________。
④从反应速率的角度，分析实验III未得到绿色溶液的可能原因___________。
【答案】（1）饱和NaCl溶液
（2）2Mn(OH) +O =2MnO+2H O
2 2 2 2
（3）Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强
（4） Cl+2NaOH=NaCl+NaClO+H O 4 +4OH-=4 +O ↑+2H O Cl 3ClO-
2 2 2 2 2
+2MnO+2OH-=2 +3Cl-+H O III中氧化剂氧化锰酸根离子的速率大于氢氧根离子还原高锰酸根
2 2
离子的速率，因而实验III未得到绿色溶液
【解析】在装置A中HCl与KMnO 发生反应制取Cl，由于盐酸具有挥发性，为排除HCl对Cl 性质的干
4 2 2
扰，在装置B中盛有饱和NaCl溶液，除去Cl 中的杂质HCl，在装置C中通过改变溶液的pH，验证
2
不同条件下Cl 与MnSO 反应，装置D是尾气处理装置，目的是除去多余Cl，防止造成大气污染。
2 4 2
（1）B中试剂是饱和NaCl溶液，作用是吸收Cl 中的杂质HCl气体；1
2
（2）通入Cl 前，II、III中Mn2+与碱性溶液中NaOH电离产生的的OH-反应产生Mn(OH) 白色沉淀，该沉
2 2
淀不稳定，会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕黑色MnO ，则沉淀由白色变为黑色的化学方程式为：
2
2Mn(OH) +O =2MnO+2H O；
2 2 2 2
（3）对比实验I、II通入Cl 后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是：Mn2+的还原性随溶液碱
2
性的增强而增强；
（4）①Cl 与NaOH反应产生NaCl、NaClO、HO，使溶液碱性减弱，反应的离子方程式为：
2 2
Cl+2NaOH=NaCl+NaClO+H O；
2 2
②取III中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。
溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下， 可被OH-还原为 ，根据电子守恒、电荷守恒及
原子守恒，可知该反应的离子方程式为：4 +4OH-=4 +O ↑+2H O；
2 2
溶液绿色缓慢加深，原因是MnO 被Cl 氧化，可证明III的悬浊液中氧化剂过量；
2 2③取II中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液碱性减弱，溶液紫色缓慢加深，说明ClO-将MnO 氧
2
化为 ，发生的反应是：3ClO-+2MnO+2OH-=2 +3Cl-+H O；
2 2
④III中氧化剂氧化锰酸根离子的速率大于氢氧根离子还原高锰酸根离子的速率，导致实验III未得到绿色
溶液。
4．【2022年福建卷】某兴趣小组设计实验探究 ，催化空气氧化 的效率。回答下列问题：
步骤Ⅰ 制备
在通风橱中用下图装置制备 (加热及夹持装置省略)，反应方程式：
（1）装置A中盛放甲酸的仪器的名称是_______。
（2）从B、C、D中选择合适的装置收集 ，正确的接口连接顺序为
a→_______→_______→_______→_______→h(每空填一个接口标号)。______
步骤Ⅱ 检验
将 通入新制银氨溶液中，有黑色沉淀生成。
（3）该反应的化学方程式为_______。
步骤Ⅲ 探究 催化空气氧化 的效率
将一定量 与空气混合，得到 体积分数为1%的气体样品。使用下图装置(部分加热及夹持装置省略)，
调节管式炉温度至 ，按一定流速通入气体样品。(已知： 是白色固体，易吸水潮解：
)
（4）通入 (已折算为标况)的气体样品后，继续向装置内通入一段时间氮气，最终测得U形管内生成
了 。
①能证明 被空气氧化的现象是_______；
② 被催化氧化的百分率为_______；
③若未通入氮气，②的结果将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
（5）探究气体与催化剂接触时长对催化氧化效率的影响时，采用_______方法可以缩短接触时长。（6）步骤Ⅲ装置存在的不足之处是_______。
【答案】（1）分液漏斗
（2）a→d→e→c→b
（3）
（4） 石灰水变浑浊 60% 偏大
（5）增大气体样品流速
（6）尾气出口未加防潮装置(或其他相似表述)
【解析】在通风橱中用下图装置制备一氧化碳，用A装置制取一氧化碳，该气体中含有甲酸蒸气，故用水
除去甲酸，再用B装置排水收集一氧化碳气体，排出的水用E中的烧杯接收。根据气体样品通过氢氧
化钠吸收空气中的二氧化碳，浓硫酸吸水，一氧化碳在H中被氧气氧化生成二氧化碳，二氧化碳能被
石灰水吸收，J中的浓硫酸吸收气体中的水蒸气，干燥的一氧化碳和 ，进而测定生成的碘的质量，
计算一氧化碳的被氧化的百分率。据此解答。
（1）装置A中盛放甲酸的仪器为分液漏斗。
（2）用C除去甲酸，B收集一氧化碳，E接收排出的水，故接口连接顺序为a→d→e→c→b→h。
（3）一氧化碳和银氨溶液反应生成黑色的银，同时生成碳酸铵和氨气，方程式为：
。
（4）一氧化碳被氧气氧化生成二氧化碳，能使澄清的石灰水变浑浊。碘的物质的量为
，则结合方程式分析，还有0.002mol一氧化碳未被氧气氧化，11.2L气体为
0.5mol其中一氧化碳为0.005mol，则被氧化的一氧化碳为0.005-0.002=0.003mol，则被氧化的百分率为
。如果没有通入氮气则计算的未被氧化的一氧化碳的物质的量减少，则被氧化的
百分率增大。
（5）增大气流速率可以提高催化效率。
（6）： 是白色固体，易吸水潮解，但该装置出气口未加防潮装置。
5．（2021·北京真题）某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的
变化规律。
（1）浓盐酸与MnO 混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO
2 2。
①反应的离子方程式是_______。
②电极反应式：
i.还原反应：MnO +2e-+4H+=Mn2++2H O
2 2
ii.氧化反应：_______。
③根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和MnO 的原因。
2
i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高，MnO 氧化性减弱。
2ii.随c(Cl-)降低，_______。
④补充实验证实了③中的分析。
实验操作 试剂 产物
I 较浓HSO 有氯气
2 4
II a 有氯气
III a+b 无氯气
a是_______，b是_______。
（2）利用c(H+)浓度对MnO 氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，
2
能与MnO 反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是_______，从原子结构角度说明理由
2
______________。
（3）根据(1)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO 。经
2
实验证实了推测，该化合物是_______。
（4）Ag分别与1mol·L1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因：
_______。
（5）总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是_______。
【答案】
（1） MnO +4H+ +2Cl- Mn2++Cl↑ + 2H O 2Cl--2e- =Cl↑ Cl-还原性减弱或Cl 的氧化性增强
2 2 2 2 2
KCl固体(或浓/饱和溶液) MnSO 固体(或浓/饱和溶液)
4
（2） KCl>KBr>KI Cl、Br、I位于第VIIA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，
得电子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强
（3）AgNO 或Ag SO
3 2 4
（4）比较AgX的溶解度，AgI 溶解度最小，Ag++I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多，使得
2Ag+2H+=2Ag++ H ↑反应得以发生
2
（5）氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(还原产物)的浓度越大，氧化剂(还原
剂)的氧化性(还原性)越小；还原反应中，反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强
【解析】
（1）①二氧化锰和浓盐酸制氯气的离子方程式为：MnO +4H+ +2Cl- Mn2++Cl↑ + 2H O；②氧化反应是
2 2 2
元素化合价升高，故氧化反应为：2Cl--2e- =Cl↑③反应不能发生也可能是还原剂还原性减弱，或者产
2
生了氧化性更强的氧化剂，故答案为：Cl-还原性减弱或Cl 的氧化性增强④可以从增大氯离子浓度的
2
角度再结合实验II的现象分析，试剂a可以是KCl固体(或浓/饱和溶液)；结合实验III的显现是没有氯
气，且实验III也加入了试剂a，那一定是试剂b影响了实验III的现象，再结合原因i可知试剂b是
MnSO 固体(或浓/饱和溶液)；
4（2）非金属性越弱其阴离子的还原性越强，反应时所需的氢离子浓度越小，故顺序是KCl>KBr>KI；其原
因是Cl、Br、I位于第VIIA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减
弱，阴离子的还原性逐渐增强；
（3）根据(1)中的结论推测随Cl-浓度降低导致二氧化锰的氧化性减弱，那么如果进一步降低Cl-浓度降低则
可以导致可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO ，故答案为：AgNO 或Ag SO ；
2 3 2 4
（4）若要使反应2Ag+2H+=2Ag++ H ↑发生，根据本题的提示可以降低Ag+浓度，对比AgX的溶解度，AgI
2
溶解度最小，故Ag只与氢碘酸发生置换反应的原因是：比较AgX的溶解度，AgI 溶解度最小，Ag+
+I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多，使得2Ag+2H+=2Ag++ H ↑反应得以发生；
2
（5）通过本题可以发现，物质氧化性和还原性还与物质的浓度有关，浓度越大氧化性或者还原性越强，
故答案为：氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(还原产物)的浓度越大，氧
化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小；还原反应中，反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性
越强。
6．【2022年北京卷】某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应
资料：i．Mn2+在一定条件下被Cl 或ClO-氧化成MnO (棕黑色)、 (绿色)、 (紫色)。
2 2
ii．浓碱条件下， 可被OH-还原为 。
iii．Cl 的氧化性与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
2
实验装置如图(夹持装置略)
C中实验现象
序号 物质a
通入Cl 前 通入Cl 后
2 2
产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变
I 水 得到无色溶液
化
产生白色沉淀，在空气中缓慢变成 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫
II 5%NaOH溶液
棕黑色沉淀 色，仍有沉淀
III 40%NaOH 溶 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫液 棕黑色沉淀 色，仍有沉淀
（1）B中试剂是___________。
（2）通入Cl 前，II、III中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为___________。
2
（3）对比实验I、II通入Cl 后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是___________。
2
（4）根据资料ii，III中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资料不符的原因：
原因一：可能是通入Cl 导致溶液的碱性减弱。
2
原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将 氧化为 。
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因___________，但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取III中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。
溶液紫色变为绿色的离子方程式为___________，溶液绿色缓慢加深，原因是MnO 被___________(填
2
“化学式”)氧化，可证明III的悬浊液中氧化剂过量；
③取II中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液紫色缓慢加深，发生的反应是___________。
④从反应速率的角度，分析实验III未得到绿色溶液的可能原因___________。
【答案】（1）饱和NaCl溶液
（2）2Mn(OH) +O =2MnO+2H O
2 2 2 2
（3）Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强
（4） Cl+2OH-=Cl-+ClO-+H O 4 +4OH-=4 +O ↑+2H O Cl 3ClO-+2MnO+2OH-
2 2 2 2 2 2
=2 +3Cl-+H O 过量Cl 与NaOH反应产生NaClO，使溶液的碱性减弱，c(OH-)降低，溶液中的
2 2
被还原为 的速率减小，因而不能实验III未得到绿色溶液
【解析】在装置A中HCl与KMnO 发生反应制取Cl，由于盐酸具有挥发性，为排除HCl对Cl2性质的干
4 2
扰，在装置B中盛有饱和NaCl溶液，除去Cl 中的杂质HCl，在装置C中通过改变溶液的pH，验证
2
不同条件下Cl 与MnSO 反应，装置D是尾气处理装置，目的是除去多余Cl，防止造成大气污染。
2 4 2
（1）B中试剂是饱和NaCl溶液，作用是吸收Cl 中的杂质HCl气体；1
2
（2）通入Cl 前，II、III中Mn2+与碱性溶液中NaOH电离产生的的OH-反应产生Mn(OH) 白色沉淀，该沉
2 2
淀不稳定，会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕黑色MnO ，则沉淀由白色变为黑色的化学方程式为：
2
2Mn(OH) +O =2MnO+2H O；
2 2 2 2
（3）对比实验I、II通入Cl 后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是：Mn2+的还原性随溶液碱
2
性的增强而增强；
（4）①Cl 与NaOH反应产生NaCl、NaClO、HO，使溶液碱性减弱，反应的离子方程式为：Cl+2OH-
2 2 2
=Cl-+ClO-+H O；
2
②取III中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。
溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下， 可被OH-还原为 ，根据电子守恒、电荷守恒及
原子守恒，可知该反应的离子方程式为：4 +4OH-=4 +O ↑+2H O；
2 2
溶液绿色缓慢加深，原因是MnO 被Cl 氧化，可证明III的悬浊液中氧化剂过量；
2 2③取II中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液碱性减弱，溶液紫色缓慢加深，说明ClO-将MnO 氧
2
化为 ，发生的反应是：3ClO-+2MnO+2OH-=2 +3Cl-+H O；
2 2
④从反应速率的角度，过量Cl 与NaOH反应产生NaClO，使溶液的碱性减弱，c(OH-)降低，溶液中的
2
被还原为 的速率减小，导致不能实验III未得到绿色溶液。
7．（2021·广东真题）含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是
)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组
成的单质，并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
（1）实验室沿用舍勒的方法制取 的化学方程式为_______。
（2）实验室制取干燥 时，净化与收集 所需装置的接口连接顺序为_______。
（3）某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中_______已分解。检验此久置氯水中 存在的操
作及现象是_______。
（4）某合作学习小组进行以下实验探究。
①实验任务。通过测定溶液电导率，探究温度对 溶解度的影响。
②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随
溶液中离子浓度的增大而增大；离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时，
。
③提出猜想。
猜想a：较高温度的 饱和溶液的电导率较大。
猜想b： 在水中的溶解度 。
④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的 饱和溶液)，在设定的测试温度下，
进行表中实验1~3，记录数据。
实验序
试样 测试温度/℃ 电导率/
号
Ⅰ：25℃的 饱和溶
1 25
液
Ⅱ：35℃的 饱和溶
2 35
液
3 Ⅲ：45℃的 饱和溶 45液
⑤数据分析、交流讨论。25℃的 饱和溶液中， _______ 。
实验结果为 。小组同学认为，此结果可以证明③中的猜想 成立，但不足以证明猜想 成
立。结合②中信息，猜想 不足以成立的理由有_______。
⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想 ，在实验1~3的基础上完善方案，进行实验4和5。请在答
题卡上完成表中内容。
实验序
试样 测试温度/℃ 电导率/
号
4 Ⅰ _______
5 _______ _______
⑦实验总结。根据实验1~5的结果，并结合②中信息，小组同学认为猜想 也成立。猜想 成立的判
断依据是_______。
【答案】（1）MnO +4HCl(浓) MnCl +Cl↑+2H O （2）c-d-b-a-e （3）HClO 向溶液中加入过
2 2 2 2
量稀硝酸，防止溶液中含有C 、HC 等，再加入少量AgNO 溶液，若有白色沉淀生成，则证明
3
原溶液中含有Cl- （4）1.34 10-5 测试温度不同，根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶
液的溶解度 45℃ II 45℃ A>B >B
3 2 1
【解析】
（1）实验室通常采用浓盐酸和MnO 制取 ，化学方程式为：MnO +4HCl(浓) MnCl +Cl↑+2H O，故答
2 2 2 2 2
案为：MnO +4HCl(浓) MnCl +Cl↑+2H O；
2 2 2 2
（2）根据化学方程式可知，制取的氯气中混有氯化氢、水蒸气，氯气有毒，必须进行尾气处理，因此使
用饱和食盐水吸收氯化氢气体，浓硫酸除去水蒸气，最后用NaOH溶液吸收尾气，因此接口连接顺序
为c-d-b-a-e，故答案为：c-d-b-a-e；
（3）久置后不能使品红溶液褪色，说明HClO已分解；检验 的方法为向溶液中加入过量稀硝酸，防止
溶液中含有C 、HC 等，再加入少量AgNO 溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有
3
Cl-，故答案为：HClO；向溶液中加入过量稀硝酸，防止溶液中含有C 、HC 等，再加入少量
AgNO 溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl-；
3（4）⑤25℃时， ，根据沉淀溶解平衡可知，饱和的 溶液中 ，
所以有 = =1.34 10-5 ；
实验1~3中，不同的饱和溶液浓度不同且测试温度不同，根据资料显示离子浓度一定时，稀溶液电导率随
温度的升高而增大，所以根据实验1~3无法判断温度较高的饱和溶液离子浓度大，进而不能得出溶解
度关系，故答案为：1.34 10-5；测试温度不同，根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解
度；
⑥如果要判断AgCl在水中的溶解度随温度的变化情况，可以设计不相同温度下的饱和溶液在相同温度下
测试，如果温度较高下的饱和溶液电导率比温度较低的饱和溶液电导率高，则可以得出温度升高饱和
溶液中离子浓度高。所以可以设计试样Ⅰ在45℃下测试与实验3比较；设计试样II在45℃下测试与实
验3比较。故答案为：45℃；II；45℃；
⑦猜想 成立的判断依据是A>B >B ，故答案为：A>B >B 。
3 2 1 3 2 1
8．（2020年新课标Ⅰ）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FeSO ·7H O固体配制0.10 mol·L−1 FeSO 溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、_________(从下列图
4 2 4
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 4.61
Na+ 5.19 7.40
Ca2+ 6.59 Cl− 7.91
K+ 7.62 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FeSO 溶液中加入几滴Fe (SO ) 溶液，将铁电极浸泡一段时间，
4 2 4 3
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）0.09mol/L
（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，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成
【解析】（1）由FeSO ·7H O固体配制0.10mol·L-1FeSO 溶液的步骤为计算、称量、溶解并冷却至室温、
4 2 4
移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签，由FeSO ·7H O固体配制0.10mol·L-1FeSO 溶液需要的仪器
4 2 4
有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管，故答案为：烧杯、量筒、
托盘天平。
（2）Fe2+、Fe3+能与 反应，Ca2+能与 反应，FeSO 、Fe (SO ) 都属于强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，
4 2 4 3
酸性条件下 能与Fe2+反应，根据题意“盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应”，盐
桥中阴离子不可以选择 、 ，阳离子不可以选择Ca2+，另盐桥中阴、阳离子的迁移率（u∞）
应尽可能地相近，根据表中数据，盐桥中应选择KCl作为电解质，故答案为：KCl。
（3）电流表显示电子由铁电极流向石墨电极，则铁电极为负极，石墨电极为正极，盐桥中阳离子向正极
移动，则盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中，故答案为：石墨。
（4）根据（3）的分析，铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，石墨电极上未见Fe析出，石墨电极的电极反
应式为Fe3++e-=Fe2+，电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c（Fe2+）增加了0.02mol/L，根据得失
电子守恒，石墨电极溶液中c（Fe2+）增加0.04mol/L，石墨电极溶液中c（Fe2+）=0.05mol/L+0.04mol/
L=0.09mol/L，故答案为：0.09mol/L。
（5）根据（3）、（4）实验结果，可知石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，铁电极的电极反应式为
Fe-2e-=Fe2+；电池总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，根据同一反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物、还原剂
的还原性强于还原产物，则验证了Fe2+氧化性小于Fe3+，还原性小于Fe，故答案为：Fe3++e-=Fe2+ ，
Fe-2e-=Fe2+ ，Fe3+，Fe。
（6）在FeSO 溶液中加入几滴Fe (SO ) 溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化，发生的
4 2 4 3
反应为Fe+ Fe (SO )=3FeSO，要检验活化反应完成，只要检验溶液中不含Fe3+即可，检验活化反应完
2 4 3 4
成的方法是：取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完
成，故答案为：取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不变红，说明活化反应完成。
9．[2019北京] 化学小组实验探究SO 与AgNO 溶液的反应。
2 3
（1）实验一：用如下装置（夹持、加热仪器略）制备SO ，将足量SO 通入AgNO 溶液中，迅速反应，
2 2 3
得到无色溶液A和白色沉淀B。①浓HSO 与Cu反应的化学方程式是____________________________________。
2 4
②试剂a是____________。
（2）对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为Ag SO 、Ag SO 或二者混合物。（资料：
2 3 2 4
Ag SO 微溶于水；Ag SO 难溶于水）
2 4 2 3
实验二：验证B的成分
①写出Ag SO 溶于氨水的离子方程式：__________。
2 3
②加入盐酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO，进而推断B中含有
3
Ag SO 。向滤液E中加入一种试剂，可进一步证实B中含有Ag SO 。所用试剂及现象是
2 3 2 3
__________。
（3）根据沉淀F的存在，推测 的产生有两个途径：
途径1：实验一中，SO 在AgNO 溶液中被氧化生成Ag SO ，随沉淀B进入D。
2 3 2 4
途径2：实验二中， 被氧化为 进入D。
实验三：探究 的产生途径
①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有________：取上层清液继续滴加BaCl 溶
2
液，未出现白色沉淀，可判断B中不含Ag SO 。做出判断的理由：_______。
2 4
②实验三的结论：__________。
（4）实验一中SO 与AgNO 溶液反应的离子方程式是_________________。
2 3
（5）根据物质性质分析，SO 与AgNO 溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一
2 3
段时间，有Ag和 生成。
（6）根据上述实验所得结论：__________________。
【答案】（1）①Cu+ 2HSO (浓) CuSO +SO↑+2HO ②饱和NaHSO 溶液
2 4 4 2 2 3
（2）①Ag SO +4NH·H O=2Ag(NH)+ + +4H O
2 3 3 2 3 2 2
②HO 溶液，产生白色沉淀
2 2
（3）①Ag+ Ag SO 溶解度大于BaSO，没有BaSO 沉淀时，必定没有Ag SO
2 4 4 4 2 4
②途径1不产生 ，途径2产生
（4）2Ag++SO+H O= Ag SO ↓+2H+
2 2 2 3（6）实验条件下：
SO 与AgNO 溶液生成Ag SO 的速率大于生成Ag和 的速率 碱性溶液中 更易被氧化为
2 3 2 3
【解析】（1）①铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为：
Cu+2H SO (浓) CuSO +SO↑+2H O。
2 4 4 2 2
②试剂a为饱和NaHSO 溶液，用于观察气体流速，且在SO 饱和NaHSO 溶液中溶解度很小，可防止倒吸。
3 2 3
（2）①Ag SO 溶于氨水得到Ag(NH)+，离子方程式为：Ag SO +4NH·H O=2Ag(NH)+ + +4H O；
2 3 3 2 2 3 3 2 3 2 2
②沉淀D洗涤干净后，加入过量稀盐酸，BaSO 与稀盐酸反应生成BaCl 和SO 、HO，则滤液E中含有
3 2 2 2
BaCl 和溶解在水中的SO 形成的H₂SO ，可向E中加入HO 溶液，HO 将HSO 氧化生成 ，
2 2 3 2 2 2 2 2 3
和Ba2+反应产生白色BaSO 沉淀，进一步证实B中含有Ag SO 。
4 2 3
（3）向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，该沉淀为AgCl，证明溶液A中含有Ag+；取上层清液继
续滴加BaCl 溶液，未出现白色沉淀，证明溶液A中不含 ，由于Ag SO 微溶于水，则B中不含
2 2 4
Ag SO ，从而确定途径1不产生 ，途径2产生 。
2 4
（4）由（3）推知，实验一中SO 与AgNO 溶液反应生成Ag SO ，离子方程式为2Ag++SO+H O=
2 3 2 3 2 2
Ag SO ↓+2H+。
2 3
（6）对比分析（4）（5）可知，S O 与AgNO 溶液生成Ag SO 的速率大于生成Ag和 的速率，再结
2 3 2 3
合实验二可知，碱性溶液中 更易被氧化为 。
10．[2018海南]某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。回答下列问题：
（1）选用如图所示装置及药品制取CO 。打开弹簧夹，制取CO 。为了得到干燥．纯净的CO ，产生
2 2 2
的气流应依次通过盛有_________的洗气瓶(填试剂名称)。反应结束后，关闭弹簧夹，可观察到的
现 象 是 __________________________ 。 不 能 用 稀 硫 酸 代 替 稀 盐 酸 ， 其 原 因 是
__________________________。
（2）金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表：
步骤 现象
将一小块金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸
产生大量白烟，集气瓶底部有黑色固体
入盛有CO 的集气瓶中。充分反应，
2
产生，瓶壁上有白色物质产生
放置冷却在集气瓶中加入适量蒸馏水，振荡．过滤 滤纸上留下黑色固体，滤液为无色溶液
①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分，取适量滤液于2支试管中，向一支试管中滴加1滴酚酞溶液，
溶液变红：向第二支试管中滴加澄清石灰水，溶液变浑浊。
据此推断，白色物质的主要成分是________(填标号)。
A．NaO B．NaO C．NaOH D．NaCO
2 2 2 2 3
②为检验黑色固体的成分，将其与浓硫酸反应，生成的气体具有刺激性气味。据此推断黑色固体是
________________。
③本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为_______________________。
【答案】（1）饱和NaHCO 溶液、浓硫酸 产生的气体使干燥管内液面降低，与碳酸钙脱离接触，反应
3
停止 生成的硫酸钙微溶，附着在碳酸钙表面，阻止反应进一步进行
（2）①D ②碳(C) ③4Na＋3CO 2NaCO＋C
2 2 3
【解析】（1）根据发生的反应分析，产生的二氧化碳气体中，还含有氯化氢和水蒸气两种杂质，除去氯
化氢用的是饱和碳酸氢钠溶液，除水蒸气用浓硫酸；
反应结束后，关闭弹簧夹，产生的气体回到反应溶液里使容器里压强增大，干燥管内盐酸液面下降，与碳
酸钙脱离接触，反应停止；
若使用硫酸，生成的硫酸钙为微溶物，会附着在碳酸钙的表面，阻止反应进行。
故答案为：饱和NaHCO 溶液、浓硫酸；产生的气体使干燥管内液面降低，与碳酸钙脱离接触，反应停止；
3
生成的硫酸钙微溶，附着在碳酸钙表面，阻止反应进一步进行。
（2）①向一支试管中滴加1滴酚酞溶液，溶液变红，说明是碱性物质，向第二支试管中滴加澄清石灰水，
溶液变浑浊，说明能跟氢氧化钙反应生成沉淀，由此可推出该物质为碳酸钠，故选D；
②黑色固体与浓硫酸反应，生成的气体具有刺激性气味，说明发生了氧化还原反应生成了二氧化硫，故黑
色固体是C；
③由以上分析可知，金属钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠和碳，根据得失电子守恒配平化学方程式为 4Na
＋3CO 2NaCO＋C。
2 2 3
11．[2018北京卷] 实验小组制备高铁酸钾（KFeO）并探究其性质。
2 4
资料：KFeO 为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生 O ，在
2 4 2
碱性溶液中较稳定。
（1）制备KFeO（夹持装置略）
2 4
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是________________（锰被还原为Mn2+）。②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。
③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl 发生的反应有
2
3Cl+2Fe(OH) +10KOH 2KFeO+6KCl+8H O，另外还有________________。
2 3 2 4 2
（2）探究KFeO 的性质
2 4
①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl 。为证明
2
是否KFeO 氧化了Cl－而产生Cl，设计以下方案：
2 4 2
方案Ⅰ 取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。
方案Ⅱ 用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将KFeO 溶出，得
2 4
到紫色溶液b。取少量b，滴加盐酸，有Cl 产生。
2
i．由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子，但该离子的产生不能判断一定是KFeO 将Cl
2 4
－氧化，还可能由________________产生（用方程式表示）。
ii．方案Ⅱ可证明KFeO 氧化了Cl－。用KOH溶液洗涤的目的是________________。
2 4
②根据KFeO 的制备实验得出：氧化性Cl________ （填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ实
2 4 2
验表明，Cl 和 的氧化性强弱关系相反，原因是________________。
2
③资料表明，酸性溶液中的氧化性 ＞ ，验证实验如下：将溶液b滴入MnSO 和足量
4
HSO 的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色。该现象能否证明氧化性 ＞ 。若能，
2 4
请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。学.科网
理由或方案：________________。
【答案】（1）①2KMnO +16HCl 2MnCl +2KCl +5Cl ↑+8H O
4 2 2 2
②
③Cl+2OH− Cl−+ClO−+H O
2 2
（2）①i. Fe3+ 4 +20H+ 4Fe3++3O ↑+10H O
2 2
ii.排除ClO−的干扰
②> 溶液酸碱性不同
③理由： 在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O，溶液浅紫色一定是 的颜色
2
方案：向紫色溶液b中滴加过量稀HSO ，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色
2 4
【解析】（1）①A为氯气发生装置，KMnO 与浓盐酸反应时，锰被还原为Mn2+，浓盐酸被氧化成Cl ，
4 2
KMnO 与浓盐酸反应生成KCl、MnCl 、Cl 和HO，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程
4 2 2 2
式为 2KMnO +16HCl（浓）=2KCl+2MnCl +5Cl↑+8H O，离子方程式为 2MnO -+10Cl-+16H+=2Mn2+
4 2 2 2 4
+5Cl↑+8H O。
2 2
②由于盐酸具有挥发性，所得Cl 中混有HCl和HO（g），HCl会消耗Fe（OH） 、KOH，用饱和食盐水
2 2 3除去HCl，除杂装置B为 。
③ C中Cl 发生的反应有3Cl+2Fe（OH）+10KOH=2K FeO+6KCl+8H O，还有Cl 与KOH的反应，Cl 与
2 2 3 2 4 2 2 2
KOH 反应的化学方程式为 Cl+2KOH=KCl+KClO+H O，反应的离子方程式为 Cl+2OH-=Cl-+ClO-
2 2 2
+H O。
2
（2）①根据上述制备反应，C的紫色溶液中含有KFeO、KCl，还可能含有KClO等。
2 4
i.方案I加入KSCN溶液，溶液变红说明a中含Fe3+。但Fe3+的产生不能判断KFeO 与Cl-发生了反应，根
2 4
据题意KFeO 在酸性或中性溶液中快速产生O，自身被还原成Fe3+，根据得失电子守恒、原子守恒和
2 4 2
电荷守恒，可能的反应为4FeO2-+20H+=3O ↑+4Fe3++10H O。
4 2 2
ii.产生Cl 还可能是ClO-+Cl-+2H+=Cl↑+H O，即KClO的存在干扰判断；KFeO 微溶于KOH溶液，用
2 2 2 2 4
KOH溶液洗涤的目的是除去KClO、排除ClO-的干扰，同时保持KFeO 稳定存在。
2 4
②制备KFeO 的原理为3Cl+2Fe（OH）+10KOH=2K FeO+6KCl+8H O，在该反应中Cl元素的化合价由0
2 4 2 3 2 4 2
价降至-1价，Cl 是氧化剂，Fe元素的化合价由+3价升至+6价，Fe（OH） 是还原剂，KFeO 为氧化
2 3 2 4
产物，根据同一反应中，氧化性：氧化剂 氧化产物，得出氧化性Cl FeO2-；方案II的反应为
2 4
2FeO2-+6Cl-+16H+=2Fe3++3Cl↑+8H O，实验表明，Cl 和FeO2-氧化性强弱关系相反；对比两个反应的
4 2 2 2 4
条件，制备KFeO 在碱性条件下，方案II在酸性条件下；说明溶液的酸碱性的不同影响物质氧化性的
2 4
强弱。
③该小题为开放性试题。若能，根据题意KFeO 在足量HSO 溶液中会转化为Fe3+和O ，最后溶液中不存
2 4 2 4 2
在FeO2-，溶液振荡后呈浅紫色一定是MnO -的颜色，说明FeO2-将Mn2+氧化成MnO -，所以该实验方
4 4 4 4
案能证明氧化性FeO2- MnO -。（或不能，因为溶液b呈紫色，溶液b滴入MnSO 和HSO 的混合溶
4 4 4 2 4
液中，c（FeO2-）变小，溶液的紫色也会变浅；则设计一个空白对比的实验方案，方案为：向紫色溶
4
液b中滴加过量稀HSO ，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色）。
2 4
12．[2017新课标Ⅲ]绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣
小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：
（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通
入空气，溶液逐渐变红。由此可知：______________、_______________。
（2）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关 K 和K ）（设为装置A）称重，记为m
1 2 1
g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为 m g。按下图连接好装置进行实验。
2
①仪器B的名称是____________________。
②将下列实验操作步骤正确排序___________________（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m g。
3
a．点燃酒精灯，加热 b．熄灭酒精灯
c．关闭K 和K
1 2
d．打开K 和K，缓缓通入N e．称量A
1 2 2
f．冷却到室温
③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________（列式表示）。若实验时按
a、d次序操作，则使x__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将（2）中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K 和K ，
1 2
缓缓通入N，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。
2
①C、D中的溶液依次为_________（填标号）。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为
_______________。
a．品红 b．NaOH
c．BaCl d．Ba(NO )
2 3 2
e．浓HSO
2 4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。
【答案】（1）样品中没有Fe3+ Fe2+易被氧气氧化为Fe3+
（2）①干燥管 ② dabfce ③ 偏小
（3）①c、a 生成白色沉淀、褪色
②2FeSO Fe O+SO↑+SO↑
4 2 3 2 3
【解析】（1）样品溶于水滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，说明样品中无Fe3+；再向试管中通入空
气，溶液逐渐变红，这说明有铁离子产生，即硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁，铁离子遇 KSCN溶液
显红色。
（2）①根据仪器构造可知B是干燥管。
②由于装置中含有空气，空气能氧化硫酸亚铁，所以加热前需要排尽装置中空气，利用氮气排出空气，为
了使生成的水蒸气完全排除，应该先熄灭酒精灯，再冷却，然后关闭K 和K ，最后称量，即正确的
1 2
排序是dabfce。
③样品的质量是(m－m)g，加热后剩余固体是硫酸亚铁，质量为(m－m)g，生成水的质量为(m－m)g，
2 1 3 1 2 3
△
FeSO ·xHO FeSO + xHO
4 2 4 2152 18x
（m－m）g （m－m）g
3 1 2 3
则： ，解得： ；
若实验时按a、d次序操作，在加热过程中部分硫酸亚铁被空气氧化为硫酸铁，导致m 增加，使测得生成
3
的水偏小，生成的硫酸亚铁偏大，因此x偏小。
（3）①最终得到红色粉末，说明有氧化铁生成，即分解过程发生了氧化还原反应，根据化合价变化可知
一定有SO 生成，这说明硫酸亚铁分解生成氧化铁、SO 和三氧化硫。三氧化硫溶于水生成硫酸，硫
2 2
酸和钡离子结合生成白色沉淀硫酸钡，由于硝酸钡在酸性溶液中有氧化性，能氧化SO ，所以应该用
2
氯化钡，检验SO 用品红溶液，所以C、D的溶液依次为氯化钡溶液和品红溶液，实验现象是C中溶
2
液变浑浊，产生白色沉淀，D中品红溶液褪色。
②根据以上分析可知硫酸亚铁高温分解生成氧化铁、SO 和SO ，根据电子守恒和原子守恒得此反应的方
2 3
程式为2FeSO Fe O+SO↑+SO↑。
4 2 3 2 3
13．[2017北京]某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，
溶液呈黄色。
（1）检验产物
①取出少量黑色固体，洗涤后，_______（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液，滴加K[Fe(CN) ]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_______________。
3 6
（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是
___________________（用离子方程式表示）。针对两种观点继续实验：
①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶
液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
序号 取样时间/min 现象
ⅰ 3 产生大量白色沉淀；溶液呈红色
ⅱ 30 产生白色沉淀；较3 min时量少；溶液红色
较3 min时加深
ⅲ 120 产生白色沉淀；较30 min时量少；溶液红色
较30 min时变浅
（资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）
② 对Fe3+产生的原因作出如下假设：
假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；
假设b：空气中存在O，由于________（用离子方程式表示），可产生Fe3+；
2
假设c：酸性溶液中 具有氧化性，可产生Fe3+；
假设d：根据_______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。③ 下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ：向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上
层清液滴加KSCN溶液，3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ：装置如图。其中甲溶液是________，操作及现象是________________。
（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：______。
【答案】（1）①加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀 ②Fe2+
（2）Fe+2Fe3+=3Fe2+
②4Fe2++O +4H+=4Fe3++2H O 加入KSCN溶液后产生白色沉淀
2 2
③0.05 mol·L-1 NaNO 溶液 FeSO 溶液（或FeCl 溶液）
3 4 2
分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深
（3）溶液中存在反应：①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ，②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时，
c(Ag+)大，以反应①、②为主，c(Fe3+)增大。约30分钟后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小。
【解析】（1）①黑色固体中含有过量铁，如果同时含有银，则可以加入 HCl或HSO 溶解Fe，而银不能
2 4
溶解。或者先用硝酸溶解固体，再用HCl检验Ag+。②K[Fe(CN) ]是检验Fe2+的试剂，所以产生蓝色
3 3
沉淀说明含有Fe2+。
（2）过量铁粉与 Fe3+反应生成 Fe2+，即 Fe+2Fe3+=3Fe2+。② O 氧化 Fe2+生成 Fe3+的反应为 4Fe2+
2
+O +4H+=4Fe3++2H O。加入KSCN溶液后产生白色沉淀AgSCN，所以实验可以说明溶液中含有Ag+，
2 2
故可以假设Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+。③证明假设a、b、c错误，就是排除Ag+对实验的干扰，相当
于没有Ag+存在的空白实验，考虑其他条件不要变化，可以选用0.05 mol·L-1 NaNO 溶液。原电池实验
3
需要证明的是假设d的反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够实现，所以甲池应当注入FeCl （或者FeSO 溶液）。
2 4
假设d成立，则上述原电池中能够产生电流，左侧溶液中生成的Fe3+遇到KSCN时红色会更深。
（3）由于加入过量铁粉，溶液中存在反应有①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag，反应生成的Fe2+能够被Ag+氧化发生反
应②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，生成的Fe3+与过量铁粉发生反应③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时，c(Ag+)大，
以反应①②为主，c(Fe3+)增大。约30分钟后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小。
14．【2016年高考北京卷】（16分）
以NaSO 溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。
2 3
试剂
实验 现象
滴管 试管
饱和Ag SO 溶液 Ⅰ.产生白色沉淀
2 4
0.2 mol·L−1 Na SO
2 3
0.2 mol·L−1 CuSO Ⅱ.溶液变绿，继续滴加
4产生棕黄色沉淀
Ⅲ.开始无明显变化，
溶液 0.1 mol·L−1 Al （SO ） 溶液 继续滴加产生白色
2 4 3
沉淀
（1）经检验，现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag SO 。用离子方程式解释现象Ⅰ：____________。
2 3
（2）经检验，现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO 2−，含有Cu+、Cu2+和SO 2−。
4 3
已知：Cu+ Cu +Cu2+，Cu2+ CuI↓（白色）+I 。
2
①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是_____________。
②通过下列实验证实，沉淀中含有Cu2+和SO 2−。
3
a.白色沉淀A是BaSO，试剂1是____________。
4
b.证实沉淀中含有Cu+和SO 2−的理由是___________。
3
（3）已知：Al （SO ） 在水溶液中不存在。经检验，现象Ⅲ的白色沉淀中无SO 2−，该白色沉淀既能
2 3 3 4
溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO 溶液褪色。
4
①推测沉淀中含有亚硫酸根和________。
②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设：
i.被Al（OH） 所吸附；
3
ii.存在于铝的碱式盐中。
对假设ii设计了对比实验，证实了假设ii成立。
a.将对比实验方案补充完整。
步骤二：_____________（按上图形式呈现）。
（4）根据实验，亚硫酸盐的性质有___________。盐溶液间反应的多样性与__________有关。
【答案】（1）2Ag＋+SO2—＝Ag SO ↓。（2）①加入稀硫酸后，有红色固体生成；②a. HCl和BaCl 溶液。
3 2 4 2
b.在I-的作用下，Cu2+转化为白色沉淀CuI，SO 2-转化为SO 2-。 （3）①Al3+、OH-。
3 4
②a、 ，b、V 明显大于V。
1 2（4）还原性、水解溶液显碱性；两种盐溶液中阴阳离子的性质和反应条件。
【解析】
（1）实验Ⅰ中0.2 mol·L−1 Na SO 溶液饱和Ag SO 溶液发生反应生成白色沉淀 Ag SO ，离子方程式为
2 3 2 4 2 3
2Ag＋+SO2—== Ag SO4↓。
3 2
（2）①根据反应：Cu+ Cu +Cu2+可知若沉淀中含有Cu+，加入稀硫酸会发生歧化反应生成铜
单质，实验现象是有红色固体生成；
②分析实验流程知实验原理为 2Cu2＋+4I－==2CuI+I 、I+SO2-+H O=SO 2—+2I－+2H＋，SO 2-+Ba2+==
2 2 3 2 4 4
BaSO↓，则
4
a.白色沉淀A是BaSO，试剂1是盐酸酸化的BaCl 溶液。
4 2
b.证实沉淀中含有Cu+和SO 2−的理由是棕黄色沉淀与KI溶液反应生成白色沉淀（CuI），证明含有Cu
3
＋，白色沉淀A为硫酸钡，证明含有SO 2—。
3
（3）①根据题意可知实验Ⅲ的白色沉淀中无SO 2−，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可
4
使酸性KMnO 溶液褪色，则
4
①推测沉淀中含有亚硫酸根和氢氧化铝。
②a、铝的酸式盐与氢氧化钠反应消耗的氢氧化钠的含量大于氢氧化铝，所以反应应该设计一个定量
对比试验，根据白色固体消耗氢氧化钠的量不同来证实假设ⅱ成立，即实验方案设计步骤二为：
，且V 明显大于V ，可说明沉淀中亚
1 2
硫酸根存在于碱式盐中。
（4）根据实验白色沉淀能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明亚硫酸盐具有还原性，另外亚硫酸根水解
呈碱性。根据实验现象考点盐溶液间反应的多样性与盐的性质和溶液的酸碱性有关。
15．【2016年高考四川卷】（13分）CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解
CuCl ·2H O制备CuCl，并进行相关探究。
2 2
【资料查阅】
【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器略）。请回答下列问题：
（1）仪器X的名称是__________。
（2）实验操作的先后顺序是a→______→c（填操作的编号）
a．检查装置的气密性后加入药品 b．熄灭酒精灯，冷却
c．在“气体入口”处干燥HCl d．点燃酒精灯，加热
e．停止通入HCl，然后通入N
2
（3）在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是_______。
（4）装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是________________。
（5）反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl 或CuO杂质，根据资料信息
2
分析：
①若杂质是CuCl ，则产生的原因是________________。
2
②若杂质是CuO，则产生的原因是________________。
【答案】（1）干燥管
（2）c d b
（3）先变红，后褪色
（4）Cl+2OH-=Cl-+ClO-+H O
2 2
（5）①加热时间不足或温度偏低②通入HCl的量不足
【解析】
（1）根据仪器X的构造特点知其名称为干燥管，答案为：干燥管。
（2）加热CuCl ·2H O制备CuCl，为防止生成的CuCl被空气中的氧气氧化和Cu+水解，必须要先通入
2 2
干燥的HCl气体赶走装置中的空气再加热，且要在HCl气流中加热制备，反应结束后先熄灭酒精
灯，继续通入氮气直至装置冷却，所以操作顺序为：a-c-d-b-e，答案为：c d b。
（3）B中有白色变为蓝色，说明有水生成，产物中还有 Cl ，所以C中石蕊试纸先逐渐变为红色，后
2
褪色，答案为：先变红，后褪色。
（4）D中是Cl 和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为：Cl+2OH-=Cl-+ClO-
2 2
+H O，答案为：Cl+2OH-=Cl-+ClO-+H O。
2 2 2
（5）①根据题给信息知若杂质是CuCl ，说明CuCl 没有反应完全，原因为加热时间不足或温度偏低，
2 2
答案为：加热时间不足或温度偏低；②若杂质是氧化铜，说明CuCl 水解生成Cu (OH) Cl ，进一
2 2 2 2
步分解生成CuO，原因是通入HCl的量不足，答案为：通入HCl的量不足。
16．【2015安徽理综化学】（14分）某研究小组将纯净的SO 气体通入0.1mol·L-1的Ba（NO ） 溶液中，
2 3 2
得到了BaSO 沉淀，为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO ，该小组突出了如下假设:
4 2
假设一：溶液中的NO -
3
假设二：溶液中溶解的O
2
（1） 验证假设一
该小组涉及实验验证了假设一，请在下表空白处填写相关实验现象
实验步骤 实验现象 结论实验1：在盛有不含O 的25ml0.1mol/LBaCl 溶液的
2 2
烧杯中，缓慢通入纯净的SO 气体
2
假设一成立
实验2：在盛有不含O 的25ml0.1mol/LBa（NO ）
2 3 2
溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO 气体
2
（2）为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液的pH随通入SO 体积的变化曲线入下图
2
实验1中溶液pH变小的原因是____;V 时，实验2中溶液pH小于实验1的原因是（用离子方程式表
1
示）_________。
（3）验证假设二
请设计实验验证假设二，写出实验步骤，预期现象和结论。
实验步骤、预期现象和结论（不要求写具体操作过程）
（4）若假设二成立，请预测：在相同条件下，分别通入足量的O 和KNO，氧化相同的HSO 溶液（溶
2 3 2 3
液体积变化忽略不计），充分反映后两溶液的 pH 前者_______(填大于或小于)后者，理由是
________
【答案】（1）无明显现象、有白色沉淀生成（2）SO 溶于水后生成HSO ;
2 2 3
3SO +2NO-+2H O=3SO 2-+4H++2NO;
2 3 2 4
（3）
实验步骤 实验现象 结论
实验1：作为参考实验
假设二成立
实验 3：将纯净的 SO 气体通入未经脱 O 处理的 有白色沉淀生成
2 2
25mL0.1mol/L的BaCl 溶液中
2
（4）小于，反应的离子方程式表明，足量的O 和NO -分别氧化相同的HSO ，生成的H+的物质的量前者
2 3 2 3
多余后者
【解析】（1）根据强酸制弱酸的原理，亚硫酸是弱酸不能制备盐酸，故实验1无现象，SO 溶于水后生成
2
HSO ，亚硫酸显酸性，电离出Ｈ＋，和NO -结合生成硝酸，具有强氧化性，将SO 2-氧化成SO 2-，故生
2 3 3 3 4
成白色的 BaSO 沉淀；（2）SO 溶于水后生成 HSO ，亚硫酸显酸性，故 pH值减小；3SO +2NO-
4 2 2 3 2 3
+2H O=3SO 2-+4H++2NO;
2 4
（3）
实验步骤 实验现象 结论实验1：在盛有不含O 的25ml0.1mol/LBaCl 溶液的 无现象
2 2
烧杯中，缓慢通入纯净的SO 气体
2
假设二成立
实验2：在盛有富含O 的25ml0.1mol/LBaCl 溶液的 有白色沉淀生成
2 2
烧杯中，缓慢通入纯净的SO 气体
2
（4）小于，反应的离子方程式表明，足量的O 和NO -分别氧化相同的HSO ，生成的H+的物质的
2 3 2 3
量前者多余后者（其它合理答案也正确）
17．【2014年高考安徽卷第28题】(14分) 某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响
因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸
溶液，同时测量容器中的压强变化。
（1）请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：
编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/%
① 为以下实验作参照 0.5 2.0 90.0
② 醋酸浓度的影响 0.5 36.0
③ 0.2 2.0 90.0
（2）编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t 时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是
2
铁发生了 腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉
表 面 发 生 了 (“ 氧 化 ” 或 “ 还 原 ” ) 反 应 ， 其 电 极 反 应 式 是
。
（3）该小组对图2中0～t 时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：
1
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二： ；
……
（4）为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有 H 的方案。请你再设计一个实验方
2
案验证假设一，写出实验步骤和结论。
实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)：
【答案】（1）② 2.0
③ 碳粉质量的影响
（2）吸氧腐蚀 还原反应 2HO+O+4e－=4OH－ （或 4H++O +4e-
2 2 2
=2H O）
2
（3）反应放热，温度升高（4）
实验步骤和结论（不要求写具体操作过程）
①药品用量和操作同编号①实验（多孔橡皮塞增加进、出导管）
②通入氩气排净瓶内空气；
③滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化（也可测温度变化，检验Fe2+等）。
如果瓶内压强增大，假设一成立。否则假设一不成立。
或者①将锥形瓶中反应后的溶液过滤
②滤液中滴加几滴KSCN溶液，再滴入几滴新制氯水
若加KSCN溶液不变红，滴入氯水后溶液变红，则证明假设一正确；
若加KSCN溶液不变红，滴入氯水后溶液也不变红，则证明假设一错误
（本题属于开放性试题，合理答案均给分）
【解析】（1）探究影响化学反应速率，每次只能改变一个变量，故有②中铁的量不变，为2.0g；③中改
变了碳粉的质量，因此为探究碳粉的量对速率的影响。
（2）压强与气体的物质的量成正比，从图中可以看出，气体的量开始增加，后减少，故为吸氧腐蚀；
活泼金属做负极，故碳为正极，发生还原反应，电极反应式为2HO+O+4e－=4OH－。
2 2
（3）从体积的影响因素着手，温度升高，体积增大，即反应是放热反应。
（4）基于假设一，可知，产生氢气，发生了哪些变化，从变化入手考虑实验方案设计。
18．【2014年高考广东卷第33题】（17分）HO 是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。
2 2
（1）某小组拟在同浓度Fe3+的催化下，探究HO 浓度对HO 分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：
2 2 2 2
30% H O、0.1mol∙L-1Fe (SO )、蒸馏水、锥形瓶、
2 2 2 4 3
双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒
温水浴槽、注射器
①写出本实验HO 分解反应方程式并标明电子转移的方向
2 2
和数目：____________
②设计实验方案：在不同HO 浓度下，测定
2 2____________________________________（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。
③设计实验装置，完成图20的装置示意图。
④参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所
拟定的数据；数据用字母表示）。
物理量
V[0.1mol·L-1Fe (SO )]/mL ……
实验序号 2 4 3
1 a ……
2 a ……
（2）利用图21（a）和21（b）中的信息，按图21（c）装置（连能的A、B瓶中已充有NO 气体）进行
2
实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________（填“深”或“浅”），其原因是
______________________________________________________。
【答案】（1）①
②生成相同体积的氧气所需的时间
③
④测定反应时间
HO 的体积 0.1mol∙L-1Fe (SO 加入蒸馏水 生成O 的体 反应时间
2 2 2 2
(mL) ) 的体积 的体积 积(mL) （min）
4 3
（mL） （mL）
实验1 b a c d
实验2 c a b d
（2）深；因为过氧化氢分解是放热反应，2NO (g) NO(g)也是放热反应，所以B瓶温度高于A瓶，
2 2 4
温度升高，平衡逆向移动，二氧化氮浓度增大，颜色加深。
【解析】本题解题要点：首先学生需掌握双线桥或单线桥表示电子转移的方向和数目的方法，其次，要根
据反应速率的概念，判断在一定条件下，反应速率快慢的比较需通过哪些因素，从而判断该实验的实
验目的；对于实验方案的设计，要依据实验目的而设计；把握一定条件中的条件指的是什么；弄清变量和定量；实验装置的选择依据所学知识及所给仪器进行判断；最后的化学平衡题目依据平衡理论，
结合图像进行解答。
（1）①过氧化氢在硫酸铁作催化剂条件下分解生成水和氧气，过氧化氢既作氧化剂又作还原剂，化学
方程式及电子转移方向和数目为
②反应速率是单位时间内物质浓度的改变量，所以测定不同浓度的过氧化氢对分解速率的影响，需测
定相同时间内，产生氧气的体积的多少，或生成相同体积的氧气所需时间的多少；
③利用排水量气法，收集一定体积的O，需要水槽、量筒、导气管，量筒内盛满水倒扣在水槽中，装
2
置如图
④
HO 的体积 0.1mol∙L-1Fe (SO ) 加入蒸馏水 生成O 的体 反应时间
2 2 2 4 3 2
(mL) 的体积（ 的体积 积(mL) （min）
mL） （mL）
实验1 b a c d
实验2 c a b d
（2）由图a可知过氧化氢的分解反应是放热反应，由图b可知二氧化氮转化为四氧化二氮的反应也是
放热反应，所以装置c中，右侧烧杯B瓶温度高于左侧烧杯A瓶，而温度升高，使平衡2NO (g)
2
NO(g)逆向进行，二氧化氮浓度增大，B瓶的颜色比A瓶的颜色深。
2 4
19．【2013年高考安徽卷第28题】（14分）某酸性工业废水中含有KCr O。光照下，草酸（HC O）能
2 2 7 2 2 4
将其中的Cr O转化为Cr3+。某课题组研究发现，少量铁明矾[AlFe(SO )·24H O]即可对该反应起催化
2 2 4 4 2
作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
（1）在25°C下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓
度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）。
废水样品 草酸溶液
蒸馏水体
实验编号 初始pH 体积 体积
积mL
mL mL
②
① 4 60 10 30
①
② 5 60 10 30
③ 5 60
测得实验①和②溶液中的Cr O浓度随时间变化关系如图所示。
2
（2）上述反应后草酸被氧化为 （填化学式）。
（3）实验①和②的结果表明 ；实验①中0~t 时间段反应速率v（Cr3+）= mol·L-1·min-1
1
(用代数式表示)。（4）该课题组队铁明矾[AlFe(SO )·24H O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假
2 4 4 2
设三：
假设一：Fe2+起催化作用；
假设二： ；
假设三： ；
……
（5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。
（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有KSO 、FeSO 、Al Fe(SO )·24H O、Al (SO ) 等，
2 4 4 2 4 4 2 2 4 3
溶液中Cr O的浓度可用仪器测定。）
2
实验方案（不要求写具体操作过程） 预期实验结果和结论
【答案】
（1） 20 20 （2）CO
2
（3）pH越大，反应的速率越慢
（4）Al3+起催化作用； SO起催化作用
（5）
实验方案（不要求写具体操作过程） 预期实验结果和结论
用等物质的量的代替实验①中的铁明矾， 反应进行相同时间后，若溶液中 c(Cr O)大于实
2
控制其他反应条件与①相同，进行对 验①中的c(Cr O)，则假设一成立；若量溶
2
比实验 液的c(Cr O)相同，则假设一不成立。
2
（其他答案合理即可）
【解析】
（1）①②中PH不同，是探究PH对速率的影响；则②③是探究不同浓度时草酸对速率的影响，所以表格
中的体积应为20、20。
（2）草酸中碳元素化合价为+3价，被氧化为+4价，所以氧化产物为CO。
2
（3）由实验①②表明溶液 pH越大，反应的速率越慢，所以溶液 pH对该反应的速率有影响，v
（Cr3+）=2v（Cr O2-）=(c -c )÷t ×2= mol•••••••L—1•min—1。
2 7 0 1 1
（4）根据铁明矾[AlFe（SO ）•24H O]组成分析，Al3+起催化作用；SO 2-起催化作用。
2 4 4 2 4
（5）要证明 Fe2+起催化作用，需做对比实验，再做没有 Fe2+存在时的实验，所以要选 KSO •Al
2 4 2
（SO ） •24H O；用等物质的量KSO •Al （SO ） •24H O代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条
4 3 2 2 4 2 4 3 2
件与实验①相同，进行对比实验，反应进行相同时间后，若溶液中 c（Cr O2-）大于实验①中c
2 7
（Cr O2-），则假设一成立；若两溶液中的c（Cr O2-）相同，则假设一不成立，所以答案为
2 7 2 7
实验方案（不要求写具体操作过程） 预期实验结果和结论用等物质的量的代替实验①中的铁明矾， 反应进行相同时间后，若溶液中 c(Cr O)大于实
2
控制其他反应条件与①相同，进行对 验①中的c(Cr O)，则假设一成立；若量溶
2
比实验 液的c(Cr O)相同，则假设一不成立。
2
20．【2013年高考北京卷第28题】（15分）某学生对SO 与漂粉精的反应进行实验探究：
2
操作 现象
取4g漂粉精固体，加入100mL水 部分固体溶解，溶液略有颜色
过滤，测漂粉精溶液的pH pH试纸先变蓝（约为12），后褪色
i. 液面上方出现白雾；
ii. 稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；
iii. 稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去
（1）C1 和Ca（OH） 制取漂粉精的化学方程是 。
2 2
（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。
（3）向水中持续通入SO ，未观察到白雾。推测现象i的白雾由HC1小液滴形成，进行如下实验：
2
a．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；
b．用酸化的AgNO 溶液检验白雾，产生白色沉淀。
3
① 实验a目的是 。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1，理由是 。
（4）现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和 C1-发生反应。
通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是 。
（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X
①向沉淀X中加入稀HC1，无明显变化。取上层清液，加入BaC1 溶液，产生白色沉淀。则沉淀
2
X中含有的物质是 。
②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因： 。
【答案】
（1）2Cl＋2Ca(OH) =Ca(ClO) ＋CaCl ＋2HO。
2 2 2 2 2
（2）漂白性。
（3）①检验氯气。②SO 也能和酸化的硝酸银生成白沉。
2
（4）要证明现象II中黄绿色为溶液酸性的增强引起的，可以在原溶液中滴加稀硫酸，观察溶液的颜
色变化即可。
（5）①CaSO。②Cl＋SO ＋2HO===2Cl-＋4H++ SO 2-。
4 2 2 2 4
【解析】
（1）考查氯气与石灰乳的反应，基础方程式2Cl＋2Ca(OH) =Ca(ClO) ＋CaCl ＋2HO（2）漂粉精中ClO-
2 2 2 2 2
水解显碱性、同时具有漂白性（3）用湿润的淀粉碘化钾试纸可以检验氯气，不能说明白雾为HCl的
原因为：SO 也能和酸化的硝酸银生成白沉（4）要证明现象II中黄绿色为溶液酸性的增强引起的，可
2
以在原溶液中滴加稀硫酸，观察溶液的颜色变化即可（5）X为CaSO 黄色褪去的方程式也为基础方
4程式Cl＋SO ＋2HO=2Cl-＋4H++ SO 2-
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（1）C1 和Ca（OH） 制取漂粉精的化学方程是2Cl＋2Ca(OH) =Ca(ClO) ＋CaCl ＋2HO。
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（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是漂白性。
（3）① 实验a目的是检验氯气。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1，理由是SO 也能和酸化的硝酸银生成白沉。
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（4）要证明现象II中黄绿色为溶液酸性的增强引起的，可以在原溶液中滴加稀硫酸，观察溶液的颜
色变化即可。
（5）①CaSO。②Cl＋SO ＋2HO===2Cl-＋4H++ SO 2-。
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