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1．某课题小组查阅资料知，硫酸镁和焦炭组成的混合物在高温(800℃)条件下反应生成MgO、SO 、CO、CO。
2 2
为了探究资料信息的真实性，他们设计如下实验:
Ⅰ.检验部分产物
取一定质量的硫酸镁和焦炭混合均匀，在高温下反应，将产生的气体通入图1所示装置可以检验CO、CO和
2
SO 是否存在。
2
供选用的药品有:品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、澄清石灰水、硫酸铜溶液。
（1）A装置中的试剂是____，其作用是__________。
（2）能证明CO、SO 都存在的实验现象是__________。写出A中发生反应的离子方程式_______________。
2 2
实验过程中，B中导出的气体能燃烧并发出蓝色火焰。
Ⅱ.定量确定该反应的化学方程式
另取一定质量的硫酸镁和焦炭混合均匀，按图2所示装置进行实验(加热装置省略)。已知:D、E、F中溶液均足
量，吸收气体充分且不考虑副反应。CuCl的盐酸溶液能吸收CO生成氯化羰基亚铜[Cu Cl(CO) ·2H O]。
2 2 2 2
（3）实验前要通入一段时间氮气，其作用是_______________。
（4）有同学提出上述图2装置不安全，应该在C、D之间增加图3装置，其目的是________。另一位同学认为
按上述装置用差量法测定CO的量，结果会偏大，请你提出改进的措施:________。
（5）当反应完全后，将D中溶液稀释至1 000 mL，准确量取25.00 mL稀释后的溶液，并用0.500 0 mol· 氢氧化钠标准溶液滴定至终点，进行三次平行实验，消耗氢氧化钠标准溶液平均体积为15.00 mL。如果在装氢
氧化钠标准溶液之前没有用标准溶液润洗滴定管，则测定D中生成硫酸的量会______(填“偏高”、“偏
低”或“无影响”)。
（6）当C中固体完全反应后，测得E中生成CaCO 5.0g，F装置质量增加1.4 g。根据有关数据，写出C中发生
3
反应的化学方程式_______________。
【答案】酸性高锰酸钾溶液 检验SO 、除去SO 并确认SO 已被除尽 A中溶液紫色变浅，B中溶液变
2 2 2
浑浊 5SO +2MnO-+2H O=5SO 2-+2Mn2++4H+ 排尽装置内空气 防倒吸 在E、F之间增加盛装浓
2 4 2 4
硫酸的洗气瓶 偏高 3MgSO +2C 3MgO+3SO ↑+CO ↑+CO↑
4 2 2
（4）C中加强热C、D装置间温差较大，易发生倒吸；图2装置E中导出的CO气体中含水蒸气，应增加CO干
燥装置。故答案为：防倒吸；在E、F之间增加盛装浓硫酸的洗气瓶；
（5）用氢氧化钠标准溶液滴定硫酸时，碱式滴定管没有用氢氧化钠标准溶液润洗导致氢氧化钠标准溶液浓度
变小、消耗氢氧化钠标准液的体积偏大，则测定的硫酸的量偏高。故答案为：偏高
（6）根据反应SO ＋HO=H SO ，HSO ＋2NaOH=Na SO ＋2HO得，n(SO )=
2 2 2 2 4 2 4 2 4 2 2
=0.15mol，n（CaCO ）=n（CO）= =0.05 mol，n(CO)=
3 2
=0.05 mol；n（SO ）：n（CO）：n（CO）=0.15 mol：0.05 mol：0.05 mol=3：1：1.根据质量守恒定律知，n
2 2
（MgSO ）：n（C）：n（MgO）：n（SO ）：n（CO）：n（CO）=3：2：3：3：1：1。故答案为：3MgSO +2C
4 2 2 4
3MgO+3SO ↑+CO ↑+CO↑
2 22．某实验小组欲探究SO 和Cl 能否发生反应，设计如下图所示的实验装置进行实验。
2 2
(1)装置A制取氯气，该反应的化学方程式：___________。
(2)装置C中发生复分解反应制取SO ，该反应的化学方程式：___________。
2
(3)为验证SO 和Cl 发生了反应，小组同学又继续如下实验。
2 2
①甲同学认为若SO 和Cl 反应，生成了Cl-，只要检验到生成的Cl-即可，甲取适量B中样品于试管中，向其
2 2
中滴加少量___________溶液，有白色沉淀生成。
②乙同学认为甲同学的结论不合理，认为应该在装置A、B间增加一个洗气瓶，然后再按甲同学的方法实验
即可得到正确结论。洗气瓶中盛有试剂的名称是___________。
③丙同学认为按乙同学的建议改进实验也不合理，理由是：___________。
④丙同学取溶液X于试管中，加入少量反应后B中的溶液，生成大量白色沉淀，得出正确结论：SO 与Cl 同
2 2
时通入水中，可以发生反应。溶液X是_________(填选项序号)。
a. BaCl 溶液 b. Ba(OH) 溶液 c. 氯水 d. 石蕊溶液
2 2
SO 与Cl 同时通入水中反应的化学方程式是______________________。
2 2
【答案】2KMnO +16HCl(浓)=2KCl+2MnCl +5Cl↑+8H O Na SO +H SO =Na SO +SO↑+H O AgNO 饱和
4 2 2 2 2 3 2 4 2 4 2 2 3
食盐水 Cl 和水反应也会生成Cl- a SO +Cl+2H O=2HCl+H SO
2 2 2 2 2 4
②制备氯气中含有氯化氢和水蒸气，氯化氢进入B中溶于水也会生成氯离子，乙同学认为Cl 中混有的杂质
2是HCl，需要在A、B间增加一个洗气瓶，用饱和食盐水除去；
③丙同学认为按乙同学的建议改进实验也不合理，理由是Cl 和水反应也会生成Cl-；
2
④SO 被Cl 氧化为HSO ，结合硫酸根离子检验证明二氧化硫和氯气发生了反应，丙同学取适量B中溶液于
2 2 2 4
试管中，向其中滴加少量溶液X中含Ba2+，且不能和二氧化硫发生反应，
a．BaCl 溶液可以检验SO 2-存在，证明SO 和Cl 发生了反应，a正确；
2 4 2 2
b．Ba(OH) 和SO 反应生成BaSO 沉淀，不能说明SO 和Cl 发生反应，b错误；
2 2 3 2 2
c．氯水有氧化性，氯水能将SO 在溶液中被氧化为HSO ，也会生成BaSO 沉淀，不能说明说明SO 和Cl 发
2 2 4 4 2 2
生反应，c错误；
d.无论氯气与SO 是否发生反应，二者溶于水后的溶液显酸性，酸溶液能够使石蕊溶液变红色，所以不能确定
2
SO 与Cl 是否反应，d错误；
2 2
故合理选项是a；
SO 与Cl 同时通入水中反应的化学方程式是：SO +Cl+2H O=2HCl+H SO 。
2 2 2 2 2 2 4
3．某兴趣小组欲探究SO 与Cu(OH) 的反应。
2 2
实验 实验步骤 现象
步骤1：打开分液漏斗，向烧瓶中加入30mL 0.5
I. 有蓝色絮状沉淀，静置后分层。
[来源:学科网ZXXK][来
mol/LNaOH溶液
[来源:学科网] 源:Zxxk.Com][来源:学|科|网Z|X|X|K]
II. 静置后分层，上层溶液为淡绿色，底
步骤2：从左侧导管通入SO 气体
2 部有白色沉淀
(1)现象I中产生蓝色沉淀的离子方程式是___________。
(2)甲为了确认现象II中白色沉淀的成分，进行如下探究。查阅资料：
CuSO CuCl Cu O
3 2
不溶于水，浅黄色
溶解性 不溶于水，白色沉淀 不溶于水，砖红色沉淀
沉淀
能溶于较浓的HCl溶 酸性体系中不稳定，进一
性质 与酸反应
液 步反应生成Cu和Cu2+
并进行如下实验：①试剂a是___________。
②现象II中生成白色沉淀的离子方程式是___________。
(3)甲认为Cu(OH) 沉淀全部转化为CuCl，乙依据实验现象对甲的观点进行反驳，依据的实验现象是
2
_________。
(4)丙认为实验存在干扰，欲探究纯净的Cu(OH) 悬浊液与SO 的反应。
2 2
①丙过滤I中的蓝色沉淀，洗涤，取最后一次洗涤液于试管中，_________（填操作和现象），证明已洗涤干净。
再进行如下实验：
实验 实验步骤 现象
从左侧导管通入SO 气体 III. 静置后分层，上层溶液为淡绿色，底部有砖红色沉淀。
2
②丙预测产物是Cu O，取砖红色沉淀，洗涤后，_________（填操作和现象），证明产物是Cu O。
2 2
(5)纯净的Cu(OH) 悬浊液与SO 发生反应的化学方程式是_________。
2 2
【答案】Cu2++2OH-=Cu(OH) ↓ 浓HCl SO +2Cu(OH) +2Cl-=2CuCl+SO 2-+2H O 反应后上层为淡绿色溶液
2 2 2 4 2
滴加HNO 酸化的AgNO 溶液，无白色沉淀产生 加入适量HSO 溶液，产生紫红色固体，溶液变蓝
3 3 2 4
3Cu(OH) +SO=Cu O+CuSO +3H O
2 2 2 4 2
【解析】
(1)现象I是NaOH与CuCl2发生复分解反应产生氢氧化铜沉淀也氯化钠，产生蓝色沉淀的离子方程式是
Cu2++2OH-=Cu(OH) ↓；
2
(2)由信息及实验操作可知，CuCl可溶于浓盐酸，无气体生成，可知二氧化硫与氯化铜发生氧化还原反应生成
CuCl，则试剂a是浓HCl，现象II中生成白色沉淀的离子方程式是SO +2 Cu(OH) +2Cl-=2CuCl+SO 2-+2H O；
2 2 4 24．为探究HO、SO 、Br 氧化性强弱，某小组同学设计如下实验（夹持及尾气处理装置已略去，气密性已检
2 2 2 2
验）。
实验操作 实验现象
i．打开A中分液漏斗活塞，滴加浓
A中有气泡产生，B中红棕色溴水褪色，C中有白色沉淀
硫酸
ii．取C中沉淀加入盐酸 C中白色沉淀不溶解
iii．打开B中分液漏斗活塞，逐滴滴 开始时颜色无明显变化；继续滴加HO 溶液，一段时间后，混合液
2 2
加HO 逐渐变成红棕色
2 2
(1)C中产生的白色沉淀是______。
(2)甲同学通过C中产生白色沉淀，得出结论，氧化性：HO＞SO 。
2 2 2
①乙同学认为不能得出此结论，对实验进行了改进：
打开弹簧夹，通入N，待排净装置内空气后，关闭弹簧夹，再打开A中分液漏斗活塞，此操作的目的是
2
_________________
②丙同学进行了进一步的改进：
在B和C之间增加盛放CCl 的洗气瓶D，丙同学的目的是______
4③将乙和丙同学改进后的方案进行实验，C中产生白色沉淀，得出结论：
氧化性HO＞SO 。试写出两者反应的化学方程式________________
2 2 2
(3)iii中滴入少量HO 没有明显变化。提出假设：
2 2
观点1：HO 的量少不能氧化Br-
2 2
观点2：B中有未反应HSO (或SO )
2 3 2
为验证观点2，应进行的实验操作及现象是______。
(4)通过上述全部实验，得出结论：HO、SO 、Br 氧化性由强到弱的顺序是______。
2 2 2 2
【答案】BaSO 除尽装置内的空气 除去挥发的溴蒸气 HO+SO=H SO 取少量滴加HO 溶液前的
4 2 2 2 2 4 2 2
B中溶液于试管中，加热，将气体通入品红溶液中，品红溶液褪色 HO＞Br ＞SO
2 2 2 2
③氧化性HO＞SO ，二者反应生成硫酸，反应方程式为HO+SO=H SO ；
2 2 2 2 2 2 2 4
(3)由于HSO 不稳定，受热容易分解产生有漂白性的SO ，所以为验证观点2，应进行的实验操作及现象是：
2 3 2
取少量滴加HO 溶液前的B中溶液于试管中，加热，将气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，则该观点正确；
2 2
(4)物质在发生氧化还原反应中，氧化性强的可以把氧化性弱的制取出来，所以通过上述全部实验，得出结论：
HO、SO 、Br 氧化性由强到弱的顺序是HO＞Br ＞SO 。
2 2 2 2 2 2 2 2
5．室温下，某同学进行CO 与NaO 反应的探究实验，回答下列问题。
2 2 2
（1）用下图装置制备纯净的CO
2
①丙装置的名称是__________，乙、丙装置中盛装的试剂分别是__________、_________。②若CO 中混有HCl，则HCl 与NaO 反应的化学方程式为_____________。
2 2 2
（2）按照下面的装置图进行实验（夹持装置略）。
①先组装仪器，然后_____________，再用注射器1 抽取100 mL 纯净的CO，将其连接在K 处，注射器2 的
2 1
活塞推到底后连接在K 处，具支U 形管中装入足量的NaO 粉末与玻璃珠。
2 2 2
②打开止水夹K、K，向右推动注射器1 的活塞，可观察到的现象是_________。
1 2
③实验过程中，需缓慢推入CO，其目的是_____________，为达到相同目的，还可进行的操作是___________。
2
（3）实验结束后，当注射器1 的活塞推到底时，测得注射器2 中气体体积为65 mL，则CO 的转化率是
2
_________。
【答案】球形干燥管 饱和NaHCO 溶液 CaCl 或PO 2Na O + 4HCl = 4NaCl + 2H O + O↑ 检查装
3 2 2 5 2 2 2 2
置气密性 U形管中的淡黄色粉末逐渐变浅，注射器2的活塞向右移动 使反应进行得更充分 多次
往返推动注射器1和2的活塞 70%
（2）①先组装仪器，然后检查装置的气密性，再用注射器1 抽取100 mL 纯净的CO，将其连接在K 处，注射
2 1
器2 的活塞推到底后连接在K 处，具支U 形管中装入足量的NaO 粉末与玻璃珠，故答案为：检查装置气密
2 2 2
性。
②二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，则U形管中的过氧化钠淡黄色粉末逐渐变浅，生成的氧气进
入注射器2中，所以注射器2的活塞向右移动，故答案为：U形管中的淡黄色粉末逐渐变浅，注射器2的活塞
向右移动。
③实验过程中，需缓慢推入CO，其目的是使反应进行得更充分，为达到相同目的，还可进行的操作是多次往
2
返推动注射器1和2的活塞，故答案为：使反应进行得更充分；多次往返推动注射器1和2的活塞。
（3）2NaO+2CO =2Na CO+ O ， △V（减小）
2 2 2 2 3 22 1 1
70 mL 35 mL
CO 的转化率是(70 mL /100 mL)×100％= 70%，故答案为：70%。
2
6．实验小组同学对乙醛与新制的Cu(OH) 反应的实验进行探究。
2
实验Ⅰ：取2mL 10%的氢氧化钠溶液于试管中，加入5滴2%的CuSO 溶液和5滴5%的乙醛溶液，加热时蓝
4
色悬浊液变黑，静置后未发现红色沉淀。
实验小组对影响实验Ⅰ成败的因素进行探究：
(1)探究乙醛溶液浓度对该反应的影响。
编号 实验Ⅱ 实验Ⅲ
实验方案
加热，蓝色悬浊液变红棕色，静置
加热，蓝色悬浊液变红棕色，静置
实验现象 后上层为棕黄色油状液体，底部有
后底部有大量红色沉淀
少量红色沉淀
已知：乙醛在碱性条件下发生缩合反应：CHCHO+CH CHO CHCH=CHCHO+H O ，生成亮黄色物质，加
3 3 3 2
热条件下进一步缩合成棕黄色的油状物质。
① 能证明乙醛被新制的Cu(OH) 氧化的实验现象是______。
2
② 乙醛与新制的Cu(OH) 发生反应的化学方程式是______。
2
③ 分析实验Ⅲ产生的红色沉淀少于实验Ⅱ的可能原因：______。
(2)探究NaOH溶液浓度对该反应的影响。
编号 实验Ⅳ 实验Ⅴ
实验方案
加热，蓝色悬浊液变红棕色，
实验现象 加热，蓝色悬浊液变黑
静置后底部有红色沉淀
依据实验Ⅰ→Ⅴ，得出如下结论：
ⅰ. NaOH溶液浓度一定时，适当增大乙醛溶液浓度有利于生成Cu O。
2ⅱ. 乙醛溶液浓度一定时，______。
(3)探究NaOH溶液浓度与乙醛溶液浓度对该反应影响程度的差异。
编号 实验Ⅵ 实验Ⅶ
实验方案
实验现象 加热，蓝色悬浊液变黑 加热，静置后底部有红色沉淀
由以上实验得出推论： ______。
【答案】蓝色悬浊液最终变为红色沉淀 CHCHO + 2Cu(OH) + NaOH CH COONa + Cu O↓+ 3H O
3 2 3 2 2
相同条件下，乙醛的缩合反应快于氧化反应；多个乙醛缩合，使醛基物质的量减少 适当增大NaOH浓度
有利于生成Cu O 氢氧化钠溶液浓度对该反应的影响程度更大
2
【解析】
（1）①若乙醛被新制的Cu(OH) 氧化，则实验中颜色会发生明显变化，即蓝色悬浊液最终会变为红色沉淀，据
2
此可证明乙醛被新制的Cu(OH) 氧化，
2
故答案为：蓝色悬浊液最终变为红色沉淀；
②乙醛与新制的Cu(OH) 发生反应的化学方程式为CHCHO + 2Cu(OH) + NaOH CHCOONa +
2 3 2 3
Cu O↓+ 3H O，
2 2
故答案为：CHCHO + 2Cu(OH) + NaOH CHCOONa + Cu O↓+ 3H O；
3 2 3 2 2
7．实验小组研究二价铁的还原性，设计如下实验。序号 实验方案 现象
现象a：生成白色沉淀，3 min后
Ⅰ
沉淀基本变为红褐色
现象b：生成白色沉淀，3 min后
Ⅱ
沉淀颜色几乎不变
（1）实验所用的FeSO 溶液由Fe (SO ) 溶液和足量铁粉反应制得，离子方程式是____。
4 2 4 3
（2）实验I中沉淀变为红褐色的化学方程式是________。
（3）关于实验II中白色沉淀的组成，小组同学展开研究。
① 已知Fe(HCO ) 在水中不存在。对沉淀组成作出如下假设，请补充完整。
3 2
假设a：依据NaHCO 溶液显_______性，推测白色沉淀可能为Fe(OH) ；
3 2
假设b：白色沉淀可能为_______。
② 研究白色沉淀组成的实验如下：
i．取少量白色沉淀，充分洗涤，向其中加入稀硫酸，沉淀完全溶解，产生无色气泡；
ii．向所得溶液中滴入KSCN试剂，溶液几乎不变红；
iii．向ii溶液中再滴入少量HO，溶液立即变为红色。
2 2
由此说明，白色沉淀中一定含有_________离子。
③ 研究过程中发现白色沉淀在空气中久置，最终变为红褐色。则该沉淀比实验I中所得的Fe(OH) ______
2
（填“难”或“易”）于被空气氧化。
（4）对比实验I，研究酸碱性对二价铁还原性的影响，设计实验III：
将实验方案补充完整______。（5）据以上实验，为避免二价铁被空气氧化，可采取的措施是______。
【答案】2Fe3++Fe=3Fe2+ 4Fe(OH) + 2H O + O = 4Fe(OH) 碱 FeCO Fe2+和CO2- 难 滴加HSO
2 2 2 3 3 3 2 4
溶液 控制溶液为酸性环境、使二价铁以碳酸盐的形式沉淀
②i．取少量白色沉淀，充分洗涤，向其中加入稀硫酸，沉淀完全溶解，产生无色气泡，则无色气泡应为二氧化
碳，则沉淀中应含有碳酸根；ii．向所得溶液中滴入KSCN试剂，溶液几乎不变红，说明溶液中不含有三价铁
离子；iii．向ii溶液中再滴入少量HO，溶液立即变为红色，说明原溶液中存在亚铁离子，被HO 氧化为铁离
2 2 2 2
子；因此可以说明沉淀中一定含有Fe2+和CO2- ；
3
③实验II，3min后白色沉淀无变化，在空气中久置，最终变为红褐色。而实验I中的氢氧化亚铁在3min后完
全被氧化，因此实验II中沉淀比实验I中所得的Fe(OH) 难于被空气氧化。
2
(4)实验III的实验目的是研究酸碱性对二价铁还原性的影响，而实验I已经研究了碱性条件对二价铁的还原
性的影响，因此实验III应为研究酸性条件的影响，实验方案应为向硫酸亚铁溶液中滴加HSO 溶液；
2 4
(5)实验III的现象显示，在酸性条件下，二价铁离子不易被氧化，因此为避免二价铁被空气氧化，可采取的措
施是控制溶液为酸性环境，或使二价铁以碳酸盐的形式沉淀。
8．某研究性学习小组的一个课题是“NO 能否支持木条的燃烧？”由于实验室中没有现成的NO 气体，该
2 2
小组的同学设计了两个方案，方案一如图甲所示，方案二如图乙所示，请回答下列问题。已知浓HNO 受热分
3
解与金属和浓HNO 反应的方程式分别为4HNO(浓) 4NO ↑＋O↑＋2HO，Cu＋4HNO(浓)
3 3 2 2 2 3
Cu(NO )＋2HO＋2NO ↑。
3 2 2 2(1)方案一实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有的同学得出“NO 不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这
2
一结论是否正确？________(填“正确”或“不正确”)，理由是___________________________________。
(2)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，该反应的化学方程式是_____________；将生成的
气体通入水中的现象__________________________________________。
(3)方案二实验当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了，有的同学得出“NO 能支持木条的燃烧”的结论。
2
你认为这一结论是否正确？____________(填“正确”或“不正确”)，理由是________。
(4)为了更直接说明“NO 能否支持木条燃烧”这一问题，请你重新设计一个简单的实验方案，简述实验原理
2
和_________________________________。
【答案】不正确 带火星的木条熄灭可能是由于加热时产生大量水蒸气所致 2Cu(NO ) 2CuO＋
3 2
4NO ↑＋O↑ 无气体剩余 正确 硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积
2 2
分数基本相同，若NO 不支持燃烧，则木条不会复燃 用金属铜与浓硝酸反应制取NO 气体，并用浓硫酸
2 2
或无水氯化钙进行干燥，再将带火星的木条伸入二氧化氮中观察现象
【解析】(1)方案一中，由于反应4HNO(浓) 4NO ↑＋O↑＋2HO生成了水蒸气，可能导致带火星木条的
3 2 2 2
熄灭；
故答案为：不正确；带火星的木条熄灭可能是由于加热时产生大量水蒸气所致；
故答案为：正确；硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同，若NO
2
不支持燃烧，则木条不会复燃；
(4)若要更直接说明“NO 能否支持木条燃烧”这一问题，实验设计要除去NO 中的水蒸气，利用纯净的NO
2 2 2
做实验可充分证明“NO 能支持燃烧”， 即用金属铜与浓硝酸反应制取NO 气体，并用浓硫酸或无水氯化
2 2
钙进行干燥，再将带火星的木条伸入二氧化氮中观察现象；
故答案为：用金属铜与浓硝酸反应制取NO 气体，并用浓硫酸或无水氯化钙进行干燥，再将带火星的木条伸
2入二氧化氮中观察现象。
9．在进行化学实验时，经常会有与预期不符的现象出现。某化学实验小组在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转
化的实验，就出现了与预设不太一致的现象。
实验I：将Fe3+转化为Fe2+
（1）Fe3+与Cu粉发生反应的离子方程式为_________________________________。
（2）该小组同学用对比实验法探究白色沉淀产生的原因，请将其方案补充完整：
实验方案 现象 结论
步骤1：取4mL_________mol/ L CuSO 溶液，向其中
4 产生白色沉淀
滴加3滴0.1mo/ L KSCN溶液
Cu SO 与KSCN反应产
4
生了白色沉淀
步骤2：取4mL0.2mol/ L FeSO 溶液，向其中滴加3滴
4 ___________
0.1mol/ L KSCN溶液
查阅资料：①SCN－的化学性质与I－相似 ②2Cu2++4I－=2CuI↓+I
2
③(SCN) 的化学性质与I 相似
2 2
则Cu2+与SCN－反应的离子方程式为____________________________________________。
实验Ⅱ：将Fe2+转化为Fe3+
实验方案 现象
向3mL0.1mol/L FeSO 溶液中加入lmL8mol/L稀硝 溶液变为棕色，放置一段时间后，棕色消失，溶液变
4
酸 为黄色
探究上述现象出现的原因：
查阅资料：Fe2++NO Fe(NO)2+(棕色) ②Fe(NO)2+与HNO 不反应
3
（3）用离子方程式解释NO产生的原因____________________________________________。
（4）从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行分析：
反应I：Fe2+与HNO 反应； 反应Ⅱ：Fe2+与NO反应
3
①依据实验现象，甲认为反应I的速率比反应Ⅱ___________(填“快”或“慢”)。②乙认为反应I是一个不可逆反应，并通过实验证明其猜测正确，乙设计的实验方案是
_______________________________________________________。
③请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因______________________。
（5）丙认为若生成的NO与Fe2+不接触，溶液就不会出现棕色，他利用实验室常用的仪器和药品设计并完成
了如图所示的实验，实现了Fe2+ Fe3+的转化，同时避免出现此异常现象。实验发现：U形管右侧有气
泡，U形管左侧的现象为___________、B溶液是___________溶液(填化学式)。
【答案】2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ 0.1 无明显现象 2Cu2++4SCN－=2CuSCN↓+(SCN) 3Fe2++4H++NO－＝
2 3
3Fe3++NO↑+2HO 慢 取反应后的黄色溶液少量于一支试管中，向其中加入几滴K[Fe(CN) ]溶液，溶液
2 3 6
无明显变化，说明反应I是不可逆反应 Fe2+被硝酸氧化为Fe3+，导致溶液中Fe2+浓度降低，平衡Fe2++NO
Fe(NO)2+逆向移动，最终Fe(NO)2+转化为Fe3+，溶液由棕色变为黄色 溶液由浅绿色变为黄色
HNO
3
（3）亚铁离子具有还原性，酸性条件下硝酸根具有强氧化性，反应生成铁离子、NO与水，反应离子方程为：
3Fe2＋+4H＋+NO－═3Fe3＋+NO↑+2HO；
3 2
（4）①依据实验现象，先看到溶液变为棕色，甲认为反应I的速率比反应Ⅱ慢；
②反应中硝酸过量，若存在平衡，溶液中含有Fe2＋，否则没有Fe2＋，具体的实验方案是：取反应后的黄色溶液
少量于一支试管中，向其中加入几滴K[Fe(CN) ]溶液，溶液无明显变化，说明反应I是不可逆反应；
3 6③Fe2+被硝酸氧化为Fe3+，导致溶液中Fe2+浓度降低，平衡Fe2++NO Fe(NO)2+逆向移动，最终Fe(NO)2+转
化为Fe3+，溶液由棕色变为黄色。
（5）利用原电池原理，使NO与Fe2＋在不同的电极区域生成，U形管右侧有气泡，U形管左侧的现象为溶液由
浅绿色变为黄色、B溶液是稀硝酸溶液，化学式为HNO。
3
10．某课外学习小组在学习了 与 的反应后，认为 与 应该也可以反应。他们设计了如图装置
夹持装置已略去，装置的气密性良好进行实验，探究 与 反应的产物，请按要求回答下列问题。
Ⅰ写出装置A中发生反应的化学方程式：______。
Ⅱ装置D的作用：除了可以防止空气中的 、水蒸气等进入C中与 反应，还可以
______________________________________________________。
Ⅲ在通入足量的 与 充分反应后，他们对C中固体产物提出如下假设：
假设1：只有 ；
假设2：___________；
假设3：既有 ，又有 。
（1）若假设2成立，写出 与 反应的化学方程式：_________________。
（2）某同学设计了如下实验进一步确认产物的成分。
实验步骤 现象
取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解。 固体全部溶解
向上试管中加入过量的稀盐酸，将生成的气体通入少量酸性 溶液中。 酸性 溶液褪色
产生白色沉淀
向步骤 反应后的试管中，加入适量的 溶液。步骤 中将产生的气体通入少量酸性 溶液中，发生反应的离子方程式为：______。通过上述实验现象
确定假设______成立。选填1、2或
【答案】
3
【解析】装置A中发生反应NaSO+HSO=NaSO+SO↑+HO，生成的二氧化硫中含有水蒸气，水蒸气能和过
2 3 2 4 2 4 2 2
氧化钠反应而干扰实验，实验B中浓硫酸干燥二氧化硫；装置D中碱石灰能吸收多余的二氧化硫，防止污染
空气，还能防止空气中水蒸气进入C和过氧化钠反应；类比过氧化钠与二氧化碳气体的反应，过氧化钠与二
氧化硫反应可能生成亚硫酸钠和氧气，过氧化钠具有强氧化性，反应产物可能为硫酸钠；Ⅰ﹒通过以上分析
知，装置A中发生反应的化学方程式：NaSO+HSO=NaSO+SO↑+HO；Ⅱ﹒装置D的作用：除了可以防止
2 3 2 4 2 4 2 2
空气中的CO、水蒸气等进入C中与NaO 反应，还可以吸收未反应的二氧化硫，防止污染大气；Ⅲ假设2：只
2 2 2
有NaSO；(1)若假设2成立，则SO 与NaO 反应生成硫酸钠，根据反应物和生成物书写方程式为
2 4 2 2 2
SO+NaO=NaSO；(2)向上试管中加入过量的稀盐酸，将生成的气体通入少量酸性KMnO 溶液中，酸性
2 2 2 2 4 4
KMnO 溶液褪色，说明生成的气体是二氧化硫，则产品中含有亚硫酸钠，离子方程式为5SO+2MnO-
4 2 4
+2HO=5SO2-+2Mn2++4H+；③向步骤②反应后的试管中，加入适量的BaCl 溶液，产生了不溶于酸的白色沉淀，
2 4 2
说明产物中含有硫酸钠，所以假设3成立。
11．某学习小组探究稀HNO、浓HNO 与铜的反应。
3 3
装置（尾气处理装置略） 现象
Ⅰ中开始无明显现象，渐有小气泡生成，越来越剧
烈，液面上方出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色。
Ⅱ中反应剧烈，迅速生成大量红棕色气体，溶液呈
绿色。
(1)试管Ⅰ中Cu与稀HNO 反应的化学方程式是________。
3
(2)Ⅱ中反应的速率比Ⅰ中的快，原因是________。
(3)针对Ⅱ中溶液呈绿色的原因，提出假设：
假设1：Cu2+的浓度较大所致；假设2：溶解了生成的NO 。
2
探究如下：取Ⅱ中绿色溶液，分为两等份。
①取一份于如图所示装置中，_______(填“操作”和“现象”)，证实Ⅱ中溶解了NO 。
2
②向另一份溶液加入_____（填化学试剂），溶液变为蓝色。证实假设1不成立，假设2成立。
(4)对于稀HNO 与铜生成NO、浓HNO 与铜生成NO 的原因，提出两种解释：
3 3 2
解释1．HNO 浓度越稀，溶液中NO -的数目越少，被还原时，每个NO -从还原剂处获得较多电子的机会_____
3 3 3
（填“增多”或“减少”），因此被还原为更低价态。
解释2．推测下列平衡导致了产物的不同，并通过如下实验证实了推测的合理性。
3NO +H O=2HNO +NO
2 2 3
①B中盛放的试剂是________。
②C中盛放Cu(NO ) 和_________。
3 2
③该小组证实推测的合理性所依据的实验现象是________。
【答案】3Cu+8HNO (稀)=3Cu(NO)+2NO↑+4HO 硝酸浓度大 向上拉动活塞a，试管内液面上方出现红
3 3 2 2
棕色气体 Cu(OH) (或CuO等) 增多 水 浓硝酸 C中溶液变绿
2(4)解释1. HNO 浓度越稀，溶液中NO -的数目越少，被还原时，每个NO -从还原剂处获得较多电子的机会增
3 3 3
多，被还原为较低的价态；
解释2.①Cu与浓硝酸反应产生NO 气体，NO 气体与B中水发生反应：3NO +H O=2HNO +NO，将产生的
2 2 2 2 3
NO气体通入到C溶液中，②C中含有较多NO -离子，盛放Cu(NO ) 和浓硝酸，若C中溶液变为绿色，就证
3 3 2
明解释1正确，否则2正确。
12．某小组在验证反应“2Fe3+ + Cu =2Fe2+ + Cu2+”的实验中观察到溶液颜色由棕黄色变为浅绿色，且产生灰
白色沉淀。发现和探究过程如下。
实验过程 实验现象
充分振荡，棕黄色溶液逐渐变浅，最后呈
浅绿色，有灰白色固体产生
实验1
实验1中所得溶液的颜色比预期的浅，针对其原因进行探究。
（1）甲认为：实验后，溶液中c (Cu2+)应为0.5 mol/L。“溶液颜色浅”是c (Cu2+)低于0.5 mol/L造成的。 配制
含0.5 mol/L CuCl 和____________mol/L FeCl 混合溶液，观察溶液的颜色。该溶液为蓝绿色，明显比实验所
2 2
得溶液颜色深，说明_________________________。
（2）甲进一步研究认为，“溶液颜色浅”与产生了灰白色固体有关。
甲查阅资料如下，猜想灰白色固体可能含有CuCl。
资料：CuCl是白色固体，不溶于水、硫酸，可溶于氨水。
为探究灰白色固体成分，设计实验方案如下：
用蒸馏水将实验1中的灰白色固体混合物洗净，取少量，加入过量
方案1
稀硝酸，如果有白色固体剩余，则证明有CuCl
用蒸馏水将实验1中的灰白色固体混合物洗净，取少量，加入浓氨
方案2
水浸泡，过滤，向滤液中加入稀硫酸
a.按方案1进行实验2：
b.加入稀硝酸的目的是___________，反应的离子方程式是____________________________________。
c.乙认为该方案不严谨，理由是：CuCl具有还原性，被硝酸氧化后的生成物能溶于稀硝酸。
d.按方案2进行实验3：
e.加入稀硫酸时，产生的实验现象是____________，说明灰白色固体中含有CuCl。（3）综合上述实验，说明实验1所得溶液的颜色比预期浅的原因是_____________________________。
【答案】1 溶液颜色比预期的浅，是c (Cu2+)低于0.5 mol/L造成的 除去未反应的铜 3Cu+8H+＋2NO
=== 3Cu2+＋2NO↑＋4HO 产生白色沉淀 在Cl－和足量Cu存在时，由于生成了CuCl，从而使溶液中c
2
(Cu2+)低于0.5 mol/L
（3）由以上实验可知，反应中生成CuCl的原因是CuCl 与过量的铜反应生成了CuCl，从而使溶液中c (Cu2+)
2
低于0.5 mol/L，实验1所得溶液的颜色比预期浅，故答案为：在Cl－和足量Cu存在时，由于生成了CuCl，从
而使溶液中c (Cu2+)低于0.5 mol/L。
13．某兴趣小组根据镁与沸水的反应推测镁也能与饱和碳酸氢钠溶液反应。资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶
液反应产生大量气体和白色不溶物。该兴趣小组设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。
实验Ⅰ：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，
产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。
(1)提出假设
该同学对反应中产生的白色不溶物作出如下猜测：
猜测1：可能是____________________。
猜测2：可能是MgCO 。
3
猜测3：可能是碱式碳酸镁[xMgCO ·yMg(OH) ]。
3 2
(2)设计定性实验确定产物并验证猜测：
实验
实验 预期现象和结论
序号实验
将实验Ⅰ中收集的气体点燃 ______________________________________
Ⅱ
实验 取实验Ⅰ中的白色不溶物，洗涤， 如果出现______________，则白色不溶物可
Ⅲ 加入足量________ 能是MgCO
3
实验 取实验Ⅰ中的澄清液，向其中加 如果产生白色沉淀，则溶液中存在______离
Ⅳ 入少量CaCl 稀溶液 子
2
(3)设计定量实验确定实验Ⅰ的产物：称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物31.0 g，充分加热至不再产
生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验前后装置A增重1.8 g，装置B增重13.2 g，
试确定白色不溶物的化学式________________________。
(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和饱和NaHCO 溶液反应产生大量气泡的原因__________。
3
【答案】Mg(OH) 能安静燃烧、产生淡蓝色火焰，气体成分为氢气 稀盐酸(合理均可) 产生气泡，沉淀全
2
部溶解 CO2— 3MgCO ·Mg(OH) [或Mg(OH) ·3MgCO 或Mg(OH) (CO)] NaHCO 溶液中存在如下平
3 3 2 2 3 4 2 3 3 3
衡：HCO — H＋＋CO2—、HO H＋＋OH－；Mg和H＋反应生成H 和Mg2＋，Mg2＋跟OH－、CO2—生成
3 3 2 2 3
难溶物Mg(OH) ·3MgCO ，则H＋、OH－、CO2—的浓度均降低，促使上述两平衡均向右移动。故Mg与饱和
2 3 3
NaHCO 溶液反应产生大量H
3 2
（3）B中碱石灰质量的增加量就是生成的二氧化碳的质量，所以生成二氧化碳的质量为2.64g，设生成2.64g
二氧化碳，需要碳酸镁的质量为X则：MgCO +2HCl═MgCl +H O+CO↑
3 2 2 2
84 44
X 2.64g
解得X=5.04g，所以含有氢氧化镁质量为：6.20g-5.04g=1.16g；
碳酸镁和氢氧化镁物质的量之比为： ： =3:1，故化学式为3MgCO ·Mg(OH) [或
3 2
Mg(OH) ·3MgCO 或Mg(OH) (CO)]。
2 3 4 2 3 3
（4）HCO —存在电离平衡和水解平衡：HCO — H＋＋CO2—、HCO —+H O H CO＋OH－；Mg和H＋
3 3 3 3 2 2 3
反应生成H 和Mg2＋，Mg2＋跟OH－、CO2—生成难溶物Mg(OH) ·3MgCO ，则H＋、OH－、CO2—的浓度均降低，
2 3 2 3 3
促使上述两平衡均正向移动。故Mg与饱和NaHCO 溶液反应产生大量H
3 2
14．某同学在实验中不小心将几滴新制氯水滴入盛有溴化亚铁溶液的试剂瓶中，发现溶液变成了黄色，根据
已有化学知识，请你参与上述现象形成原因的分析与探究：
（1）提出问题猜想：
猜想一：溶液呈黄色是因发生离子反应①_________________________________________(填离子方程式)所
致。
猜想二：溶液呈黄色是因发生离子反应②______________________________________(填离子方程式)所致。
（2）设计实验并验证
为验证①与②中是哪个原因导致了溶液变黄色，设计并进行了以下实验。请根据以下所给试剂，进行合理选
用，完成实验方案1和方案2：__________________、______________、__________________、
______________。
（3）实验结论：以上实验不仅验证了溶液变黄的真实原因，同时证明了Fe2＋的还原性比Br－
______________(填“强”或“弱”)。
（4）实验反思Ⅰ.根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中滴入足量氯水，再加入CCl 并充分振荡后静止，产生的现象是
4
______________________________________。
Ⅱ.在100 mL FeBr 溶液中通入2.24 L Cl (标准状况)，溶液中有1/2的Br－被氧化成单质Br ，则原FeBr 溶液
2 2 2 2
中FeBr 的物质的量浓度为__________。
2
【答案】2Fe2＋＋Cl=== 2Fe3＋＋2Cl－ 2Br－＋Cl=== Br ＋2Cl－ KSCN溶液 CCl 溶液分上下两层，
2 2 2 4
上层为黄色，下层为无色 ① 强 溶液分层，上层为黄色、下层为橙红色 1 mol·L－1
15．某课外活动小组为了探究木炭与浓硝酸反应后的气态生成物，设计如下实验。
（1）甲同学设计实验如图甲。
红热木炭未进入试管前，浓硝酸上方并无明显变化。当如图甲连接实验后，浓硝酸液面上方有明显的红棕色
气体产生，且沾有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊，后浑浊消失。
①液面上方出现红棕色气体，说明浓硝酸具有________（填选项字母）。
a．酸性 b．挥发性 c．不稳定性
②沾有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊，________（填“能”或“不能”）说明木炭与浓硝酸发生了反应，是因为________。
（2）乙同学设计实验如图乙。
如图乙连接实验后，浓硝酸液面上方有明显的红棕色气体产生，且沾有澄清石灰水的玻璃片无明显变化。沾
有澄清石灰水的玻璃片无明显变化，________（填“能”或“不能”）说明木炭与浓硝酸未反应，是因为
________。
（3）丙同学克服了甲、乙同学设计上的缺点，设计实验如图丙。已知酸性高锰酸钾能将NO、NO 氧化成
2
NO -，MnO - 被还原为 Mn2＋。
3 4
①如图连接装置后，需进行的实验操作为________；加热木炭与浓硝酸前需先通一段时间N，目的为
2
________________。
②装置A中木炭与浓硝酸反应的化学方程式为_________________________。
③能证明木炭被氧化的实验现象为________________________________________。
④D 装置中发生反应的离子方程式为________________________________。
【答案】bc 不能 木炭与空气中的氧气反应也能生成二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊 不能 挥发
出的硝酸和生成的NO 消耗了石灰水 检查装置气密性 将装置中的空气排尽 C+4HNO (浓)
2 3
CO↑+4NO↑+2H O C中石灰水变浑浊 5NO+3MnO -+4H+=5 NO -+3Mn2++2H O
2 2 2 4 3 216．(1)某化学学习小组为探究NO 和SO 的反应，进行如下实验(如图所示)。
2 2
①图甲两集气瓶中________(填“上”或“下”)瓶颜色深。
②图乙中反应的现象是___________________________________________________。
③图丙中“有红棕色气体产生”说明SO 和NO 反应的产物中有____________，说明NO 在该反应中显
2 2 2
____________性。
④由图乙和图丙中的现象写出NO 和SO 反应的化学方程式：________________________。
2 2
(2)某课外活动小组探究镁与NO 的反应。已知镁与CO 反应如下：2Mg＋CO 2MgO＋C
2 2 2
①该小组采用类比Mg与CO 反应的思路对Mg与NO 的反应进行预测，写出Mg与NO 反应的化学方程式：
2 2 2
______________________________________________________。
②设计实验验证猜测(用于连接玻璃管的乳胶管均内衬锡纸)资料信息：2NO ＋2NaOH===NaNO ＋NaNO ＋HO
2 3 2 2
Ⅰ.装置A中的试剂是____________。
Ⅱ.干燥管和装置B的作用分别是________________________________________________、
____________________。
Ⅲ.实验开始时正确的操作步骤是__________。
a．通入NO
2
b．打开弹簧夹
c．点燃酒精灯
d．当硬质玻璃管充满红棕色气体后，关闭弹簧夹
【答案】①下 ②两气体混合后，颜色消失 ③NO 氧化 ④NO ＋SO ===NO＋SO ①4Mg＋
2 2 3
2NO 4MgO＋N ②Ⅰ.NaOH溶液 Ⅱ.吸收NO 避免污染环境 收集N Ⅲ.badc
2 2 2 2
17．某小组研究了铜片与 反应的速率，实现现象记录如下表。
实验 时间段 现象铜片表面出现极少气泡
铜片表面产生较多气泡，溶液呈很浅的蓝色
铜片表面均匀冒出大量气泡
铜片表面产生较少气泡，溶液蓝色明显变深，液面上方呈浅棕色
为探究影响该反应速率的主要因素，小组进行如下实验。
实验I：监测上述反应过程中溶液温度的变化，所得曲线如下图。
实验II：②-④试管中加入大小、形状相同的铜片和相同体积、 。结果显示： 对
和 反应速率的影响均不明显， 能明显加快该反应的速率。
实验III：在试管中加入铜片和 ，当产生气泡较快时，取少量反应液于试管中，检验后发现其
中含有 。（1）根据表格中的现象，描述该反应的速率随时间的变化情况：____________。
（2）实验的结论：温度升高___________（填“是”或“不是”）反应速率加快的主要原因。
（3）实验II的目的是：__________。
（4）小组同学查阅资料后推测：该反应由于生成某中间产物而加快了反应速率。请结合实验II、III，在下图方
框内填入相应的微粒符号①____②_____，以补全催化机理。
（5）为验证（4）中猜想，还需补充一个实验：__________（请写出操作和现象）。
【答案】反应速率先变快后变慢 不是 检验 能否加快铜和硝酸反应的速率
在试管 中均加入相同的铜片和等体积的 硝酸，向 中加入 固体，产生
气泡的速率 比 快。
18．实验小组研究酸性条件下KCr O 溶液和HO 溶液的反应。
2 2 7 2 2
（实验Ⅰ）向盛有HO 溶液的试管中，加入过量的KCr O 溶液和硫酸，振荡，溶液立即变为紫红色，此时pH
2 2 2 2 7
＝1．溶液中持续产生气泡，最终溶液变为绿色。
资料：
ⅰ．Cr (SO ) 溶液呈绿色。
2 4 3
ⅱ．酸性条件下，KCr O 溶液和HO 溶液反应生成CrO，CrO 进一步反应生成Cr3+和O。
2 2 7 2 2 5 5 2
ⅲ．CrO 是一种+6价Cr的过氧化物，其结构如图1，CrO 可溶于水，易溶于乙醚得到蓝色溶液。
5 5ⅳ．乙醚是一种无色、不溶于水、密度比水小的有机溶剂，化学性质稳定。
(1)实验Ⅰ中产生的气体是O，检验的方法是___________。
2
(2)实验Ⅰ的紫红色溶液中含有CrO。
5
①验证紫红色溶液中含有CrO 的操作及现象是_________________。
5
②生成CrO 的反应不是氧化还原反应，反应的离子方程式是_______________。
5
(3)对实验Ⅰ中溶液变为绿色和产生O 的原因，作出如下假设：
2
a．CrO 在酸性溶液中不稳定，自身氧化还原生成Cr3+和O。
5 2
b．CrO 在酸性条件下氧化了溶液中的HO，生成Cr3+和O。
5 2 2 2
为验证上述假设，用图2装置进行实验Ⅱ和实验Ⅲ（夹持装置已略，B中石蜡油用于吸收挥发出的乙醚）。实
验操作及现象如下：
（实验Ⅱ）
ⅰ．将20mL CrO 的乙醚溶液加入A中的20mLpH=1的稀硫酸中，不断搅拌，乙醚层由蓝色变为无色，水层
5
变为绿色，O 体积为V mL。
2
ⅱ．步骤ⅰ结束后向A中加入少量KCr O 溶液，轻轻搅拌，静置，乙醚层又显出蓝色。
2 2 7
（实验Ⅲ）
仅将实验Ⅱ中的pH＝1的稀硫酸替换为等量的含HO 的pH=1的稀硫酸，重复实验。现象与实验Ⅱ相同，且
2 2
O 体积仍为V mL。
2
①实验Ⅱ步骤ⅰ中消耗的CrO 与生成的O 的物质的量之比为2：3，补全离子方程式：2CrO+____=2Cr3+
5 2 5
+3O ↑+_____+_____。
2
②甲同学认为依据实验Ⅱ和Ⅲ中生成O 的体积相同，无法说明假设b是否成立，其理由是_________。
2
(4)实验Ⅰ中总反应的离子方程式是__________。
【答案】将带火星的木条伸入试管中，木条复燃，说明生成的气体是O 取少量紫红色溶液于试管中，加入乙
2
醚，振荡，静置，液体分为两层，上层呈蓝色 Cr O2﹣+4H O+2H+=2CrO +5H O 6H+ HO 2HO 实验
2 7 2 2 5 2 2 2 2
Ⅱ、Ⅲ中，O 来源于CrO、HO 中的﹣1价O，且﹣1价O过量，当CrO 的量相同时，生成O 的体积相同，因
2 5 2 2 5 2
而由实验Ⅱ和Ⅲ中生成O 的体积相同无法说明假设b是否成立 Cr O2﹣+3H O+8H+=2Cr3++3O ↑+7H O
2 2 7 2 2 2 2②O 来源于CrO、HO 中的-1价O，且-1价O过量，当CrO 的量相同时，生成O 的体积相同，因而由实验Ⅱ
2 5 2 2 5 2
和Ⅲ中生成O 的体积相同无法说明假设b是否成立；
2
(4)溶液中持续产生气泡，最终溶液变为绿色，生成气体为氧气，且生成Cr3+，反应的离子方程式为Cr O2-
2 7
+3H O+8H+═2Cr3++3O ↑+7H O。
2 2 2 2
19．某学习小组通过下列装置探究 MnO 与FeCl ·6H O反应产物。
2 3 2
（查阅资料）FeCl 是一种共价化合物，熔点306℃，沸点315℃。
3
实验编号 操作 现象
①试管A中固体部分变液态，上方出现白雾
按上图所示，加热A中MnO 与
实验 1 2 ②稍后，产生黄色气体，管壁附着黄色液滴
FeCl ·6H O混合物
3 2
③试管B中KI-淀粉溶液变蓝
把A中的混合物换为
A中固体部分变液态，产生白雾和黄色气体，B中KSCN
实验 2 FeCl ·6H O，B中溶液换为
3 2 溶液变红
KSCN溶液，加热。
（实验探究）实验操作和现象如下表：
（问题讨论）
（1）实验前首先要进行的操作是______________________________。（2）实验1和实验2产生的白雾是_______（填化学式）溶解在水中形成的小液滴。
（3）请用离子方程式解释实验2中黄色气体使KI-淀粉溶液变蓝色的原因_____________。
（4）为确认黄色气体中含有Cl，学习小组将实验1中试管B内KI-淀粉溶液替换为NaBr溶液，发现B中溶液
2
呈橙色，经检验无Fe2+，说明黄色气体中含有Cl。用铁氰化钾溶液检验Fe2+的离子方程式是
2
_________________________________。选择NaBr溶液的原因是
________________________________________________________________。
（实验结论）
（5）实验1充分加热后，若反应中被氧化与未被氧化的氯元素质量之比为1:2，则A中发生反应的化学方程式
为____________________________________________________。
（实验反思）
该学习小组认为实验1中溶液变蓝，也可能是酸性条件下，I－被空气氧化所致，可以先将装置中的空气排尽，
以排除O 的干扰。
2
【答案】检查装置的气密性 HCl 2Fe3＋＋2I—=2Fe2＋＋I 3Fe2＋＋2[Fe(CN) ]3—=Fe [Fe(CN) ]↓ Br—可以
2 6 3 6 2
被Cl 氧化成Br ，但不会被Fe3＋氧化为Br MnO ＋2FeCl ·6H O Fe O＋MnCl ＋Cl↑＋2HCl＋11HO
2 2 2 2 3 2 2 3 2 2 2
（4）用铁氰化钾溶液检验Fe2+产生蓝色沉淀，离子方程式是3Fe2＋＋2[Fe(CN) ]3—=Fe [Fe(CN) ]↓；
6 3 6 2
为确认黄色气体中含有Cl，将试管B内KI-淀粉溶液替换为NaBr溶液，若B中观察到浅橙红色，为溴水的
2
颜色，则证明有物质能够将Br-氧化成Br ，铁离子不能氧化溴离子，若未检查到Fe2+，则证明是Cl 氧化的
2 2
Br-，而不是Fe3+，
故答案为：3Fe2＋＋2[Fe(CN) ]3—=Fe [Fe(CN) ]↓；Br—可以被Cl 氧化成Br ，但不会被Fe3＋氧化为Br ；
6 3 6 2 2 2 2
（5）二氧化锰与FeCl •6H O 反应生成Fe O、MnCl 、Cl、HCl及水，反应方程式为：MnO ＋2FeCl ·6H O
3 2 2 3 2 2 2 3 2
Fe O＋MnCl ＋Cl↑＋2HCl＋11HO，
2 3 2 2 2故答案为：MnO ＋2FeCl ·6H O Fe O＋MnCl ＋Cl↑＋2HCl＋11HO。
2 3 2 2 3 2 2 2
20．为证明化学反应有一定的限度，进行如下探究活动：
I．取5mL0.1mol/L的KI溶液，滴加5至6滴FeCl 稀溶液；
3
Ⅱ．继续加入2mLCCl 振荡；
4
Ⅲ．取萃取后的上层清液，滴加KSCN溶液。
（1）探究活动I的实验现象为____________，探究活动Ⅱ的实验现象为_______________。
（2）为了测定探究活动I中的FeCl 稀溶液的浓度，现进行以下操作：
3
①移取20.00mLFeCl 稀溶液至锥形瓶中，加入___________用作指示剂，再用c mol/LKI标准溶液进行滴定，
3
达到滴定终点时的现象是__________________________________________。
②重复滴定三次，平均耗用cmol/LKI标准溶液VmL，则FeCl 溶液物质的量浓度为_________mol/L。
3
③若滴定前滴定管尖嘴中无气泡，滴定后有气泡，则测定结果_________（填“偏高”或“偏低”或“不
变”）。
Ⅳ．探究活动Ⅲ的意图是通过生成血红色的Fe(SCN) 溶液，验证有Fe3+残留，从而证明化学反应有一定的限
3
度，但在实验中却未见溶液呈血红色。对此同学们提出了下列两种猜想：
猜想一：Fe3+全部转化为Fe2+ 猜想二：生成的Fe(SCN) 浓度极小，其颜色肉眼无法观察，为了验证猜想，查阅
3
资料获得下列信息：
信息一：乙醚微溶于水，Fe(SCN) 在乙醚中的溶解度比在水中大；
3
信息二：Fe3+可与[Fe(CN) ]4—反应生成蓝色沉淀，用K[Fe(CN) ]溶液检验Fe3+的灵敏度比用KSCN更高。
6 4 6
结合新信息，现设计以下实验方案验证猜想：
①完成下表
实验操作 现象和结论
步骤一：取萃取后的上层清液滴加
若___________________________，则猜想一不成立。
______________
步骤二：往探究Ⅲ所得溶液中加入少量乙醚，充分
若____________________________，则猜想二成立。
振荡、静置分层
②写出实验操作“步骤一”中的反应离子方程式：_____________________________________。
【答案】液体呈棕黄色 溶液分层，下层四氯化碳层呈紫色 KSCN溶液 当滴加最后一滴KI标准溶
液时，红色褪去且30秒内不恢复 0.05cV 偏低 2滴K[Fe(CN) ] 若产生蓝色沉淀 若乙醚层呈
4 6
血红色 4Fe3+ + 3[Fe(CN) ]4- = Fe [Fe(CN) ]↓
6 4 6 3②cmol/LKI标准溶液VmL，含有碘离子的物质的量为cmol/L×0.001V=0.001cVmol，I-失去的电子的物质的
量为0.001cVmol，铁离子变成亚铁离子化合价降低1价，得到1个电子，所以被还原的铁离子的物质的量为
0.001cV，氯化铁的物质的量浓度为0.001cVmol/0.02L=0.05cVmol/L，
故答案为：0.05cVmol/L。
③滴定前滴定管尖嘴中无气泡，滴定后有气泡，会导致消耗的碘化钾溶液的体积偏小，则KI物质的量偏小，
据此计算出的氯化铁的物质的量偏小，所以氯化铁的物质的量浓度偏低，
故答案为：偏低。
Ⅳ．①由信息一可得：取萃取后的上层清液滴加2滴K[Fe（CN）]溶液，若产生蓝色沉淀，说明上层清液中含
4 6
Fe3+，则猜想一不成立；
由信息二可得：往探究活动III溶液中加入乙醚，充分振荡，若乙醚层呈血红色，则猜想二成立；
故答案为：2滴K[Fe(CN) ]，若产生蓝色沉淀，若乙醚层呈血红色。
4 6
②因Fe3+可与[Fe（CN）]4-反应生成蓝色沉淀，反应的离子方程式为：4Fe3++3[Fe（CN）]4-=Fe [Fe（CN）]↓，
6 6 4 6 3
故答案为：4Fe3++3[Fe（CN）]4-═Fe [Fe（CN）]↓。
6 4 6 3
21．某研究性学习小组请你参与“研究铁与水蒸气反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并
回答下列问题：
探究一：设计如图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验(夹持仪器略) 。
（1）硬质玻璃管 B 中发生反应的化学方程式为：________________________________。（2）装置 D的作用是_______________________。
探究二：设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管B 中黑色固体的成分（已知酸性KMnO 溶液能与盐酸发
4
生反应）。
（3）待硬质玻璃管 B 冷却后，取少许其中的固体物质继续进行如下实验：
①试剂A是________，现象2为___________________ 。
②若现象1中溶液未变血红色，请从硬质玻璃管B中固体物质的成分分析可能的原因：
________________________________________________________________________。
探究三：某学习小组设计用硬质玻璃管B中固体制备Fe O 纳米材料的流程示意图如下：
3 4
已知：①浊液B中铁元素以FeOOH形式存在；
②在操作I中，相同条件下测得Fe O 的产率与 的关系如下图所示。
3 4
（4）在滤液A转化为浊液B反应完成后需再加热一段时间除去剩余HO，目的是_________。
2 2
（5）设浊液B中FeOOH的物质的量为amol，滤液A中的铁元素的物质的量为bmol。为使Fe O 的产率最高，
3 4则 ＝_________。（填数值，保留3位有效数字）
【答案】3Fe + 4H O(g) Fe O + 4H 除去H 中的水蒸气，防止E的玻璃管破裂 稀硫酸 酸性
2 3 4 2 2
KMnO 溶液褪色 B中固体可能有Fe O 和Fe，Fe将Fe3+全部还原为Fe2+ 加热使其分解除去，防止其在
4 3 4
步骤⑤中继续氧化＋2价铁元素 63.6%
探究二：(3)铁离子和KSCN反应生成络合物而使溶液呈血红色，亚铁离子和KSCN不反应，向溶液中加入
KSCN溶液呈红色，说明含有四氧化三铁，可能含有Fe；铁离子和Fe反应生成亚铁离子，不变红色说明固体
中含有四氧化三铁和Fe，
①根据实验流程试剂A应是稀硫酸，亚铁离子具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以可以用酸性高
锰酸钾溶液检验亚铁离子，现象2为酸性KMnO 溶液褪色，
4
因此，本题正确答案是：稀硫酸；酸性KMnO 溶液褪色；
4
②若现象1中溶液未变血红色，说明B中固体可能有Fe O 和Fe，Fe将Fe3+全部还原为Fe2+，
3 4
因此，本题正确答案是：B中固体可能有Fe O 和Fe，Fe将Fe3+全部还原为Fe2+；
3 4
探究三：（4）步骤④中，浊液D中的氢氧化亚铁与过氧化氢反应生成FeOOH，反应为：2Fe（OH）
+H O=2FeOOH+2H O；步骤④中，防止其在步骤⑤中继续氧化+2价铁元素，反应完成后需再加热一段时间
2 2 2 2
除去剩余HO；
2 2
因此，本题正确答案是：加热使其分解除去，防止其在步骤⑤中继续氧化＋2价铁元素；
（5）设浊液B中FeOOH的物质的量为amol，滤液A中的铁元素的物质的量为bmol。
则滤液A中与FeOOH反应的亚铁离子物质的量为(b-a)mol，由图可知 =1.75时，Fe O 的产率最高，
3 4则 =1.75，解得： =0.636；
因此，本题正确答案是：0.636。
22．探究0.5mol/L FeCl 溶液（pH=1）与不同金属反应时的多样性的原因。 (各组实验中：所用FeCl 溶液体积
3 3
相同；金属过量；静置、不振荡）
实验 金属 现象及产物检验
立即产生大量气体；金属表面变黑，该黑色固体能被磁铁吸引；液体颜 色
I 镁条 由棕黄色逐渐变为红褐色；片刻后气泡减少；金属表面覆盖有红褐色沉
淀，此时取反应后的液体， 滴加K[Fe(CN) ]溶液，生成蓝色沉淀。
3 6
无气体产生；溶液逐渐变为蓝绿色；取反应后的溶液，滴加K[Fe(CN) ]溶
II 铜粉 3 6
液，生成蓝色沉淀。
（1）根据实验I的现象，推测红褐色液体为胶体，并用光束照射该液体，在与光束垂直的方向观察到
_________得以证实。
（2）已知Fe和Fe O 均能被磁铁吸引。
3 4
①为了确定黑色固体的成分是否含有Fe和Fe O，重复实验I，及时取少量镁条表面生成的黑色粉末，洗净后
3 4
进行实验如下：
该实验说明黑色固体中一定含有_________，结合现象写出判断的理由_________。
②除上述结论外，分析实验I的现象，可知被还原得到的产物一定还有_________。
（3）实验Ⅰ、Ⅱ现象的差异，与Fe3+、Mg2+、Fe2+、H+、Cu2+的氧化性强弱有关，其顺序是Mg2+
