文档内容
知识清单 33 综合实验题型探究
知识点01物质制备综合实验 知识点02测定物质组成综合实验
知识点03物质性质探究综合实验 知识点03反应产物、反应原理探究综合实验
知识点 01 物质制备综合实验
1．物质制备的一般方法
(1)限定原料，制备一种或几种物质。(2)用含杂质的物质为原料，提取某一纯净物。
(3)由给定废料，回收、提取、制备某一种或某几种物质。
(4)实验设计：实验原料→实验原理→途径设计(途径Ⅰ、途径Ⅱ、途径Ⅲ……)→最佳途径→实验仪
器及装置→目标产物。
(5)实验原则：按照原料丰富、价格低廉、原子利用率高、环境污染少、步骤简单、操作简化的原则，
选择最佳反应路线。
2．物质制备实验常见操作
操作 目的或原因
沉淀水洗 除去××(可溶于水)杂质
a.减小固体的溶解度；b.除去固体表面吸附的杂质；c.乙醇挥
沉淀用乙醇洗涤
发带走水分，使固体快速干燥
冷凝回流 防止××蒸气逸出脱离反应体系；提高××物质的转化率
防止××离子水解；防止××离子沉淀；确保××离子沉淀完全；
控制溶液pH
防止××溶解等
“趁热过滤”后，有时先向
滤液中加入少量水，加热至 稀释溶液，防止降温过程中杂质析出，提高产品的纯度
沸腾，然后再“冷却结晶”
加过量A试剂 使B物质反应完全(或提高B物质的转化率等)
温度过高××物质分解(如HO、浓硝酸、NH HCO 等)或××物
2 2 4 3
温度不高于××℃ 质挥发(如浓硝酸、浓盐酸)或××物质氧化(如NaSO 等)或促
2 3
进××物质水解(如AlCl 等)
3
减小压强，使液体沸点降低，防止××物质受热分解(如
减压蒸馏(减压蒸发)
HO、浓硝酸、NH HCO 等)
2 2 4 3
抑制××离子的水解(如加热蒸发AlCl 溶液时需在HCl气流中
3
蒸发、反应时的气体氛围
进行，加热MgCl ·6H O制MgCl 时需在HCl气流中进行等)
2 2 2
配制某溶液前先煮沸水 除去溶解在水中的氧气，防止××物质被氧化
反应容器中用玻璃管和大气
指示容器中压强大小，避免反应容器中压强过大
相通
1．写出下列反应的化学方程式(或离子方程式)：
(1) 将SO 气体通入氯化铁溶液中，发生反应的离子方程式：
2
_____________________________________________________。
(2) 锰酸钾的制备：将二氧化锰、氯酸钾和氢氧化钾固体放入铁坩埚熔融制锰酸钾。写出该反应的化学方
程式：__________________________________________________________________。
(3) 高锰酸钾的制备：加少量蒸馏水于锰酸钾中，溶解，通入乙酸蒸气，水浴加热，搅拌，锰酸钾在酸性
条 件 反 应 生 成 高 锰 酸 钾 和 二 氧 化 锰 。 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 ：
_______________________________。(4) K FeO 的制备：在KClO溶液中依次加入KOH溶液、Fe(NO ) 溶液，水浴控制反应温度为25 ℃，搅
2 4 3 3
拌 1.5 h，溶液变为紫红色(含KFeO)，该反应的离子方程式为_______________________________。
2 4
(5) ClO 的制备：用亚氯酸钠(NaClO)固体与纯净的氯气反应制取，写出反应的化学方程式：
2 2
____________________________________________________。
(6) 亚氯酸钠(NaClO) 的制备：在氢氧化钠的冰水浴中，滴入30%的过氧化氢溶液后，再通入ClO 气体，
2 2
写出该反应的离子方程式：________________________________________________。
答案 (1) 2Fe3＋＋SO ＋2HO===2Fe2＋＋SO＋4H＋ (2) 3MnO ＋KClO ＋6KOH=====3KMnO ＋KCl＋
2 2 2 3 2 4
3HO (3) 3K MnO ＋4CHCOOH=====2KMnO ＋MnO ↓＋4CHCOOK＋2HO (4) 3ClO－＋2Fe3＋＋
2 2 4 3 4 2 3 2
10OH－===2FeO＋3Cl－＋5HO (5) 2NaClO ＋Cl===2ClO ＋2NaCl (6) 2ClO ＋2OH－＋HO=====2ClO
2 2 2 2 2 2 2
＋2HO＋O
2 2
2．某校同学设计实验以MgCl 卤液(主要含MgCl )为原料制取活性MgO。回答下列问题：
2 2
(1)甲组设计下列装置制取氨气和二氧化碳。
①用生石灰和浓氨水制取NH ，可选用的装置是_______(填“A”“B”或“AB”)。
3
②若用石灰石和稀盐酸制取CO，反应的离子方程式为_____________________________。
2
(2)乙组利用甲组制备的NH 和CO 制取3MgCO ·Mg(OH) ·3H O。
3 2 3 2 2
①接口b处通入的气体是____________(填化学式)。
②装置D的作用是_____________________________。
③生成3MgCO ·Mg(OH) ·3H O的化学方程式为__________________________________。
3 2 2
(3)丙组灼烧3MgCO ·Mg(OH) ·3H O制活性MgO时，所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和坩埚外，还需要
3 2 2
______________________________________________________________。
答案 (1)①A ②CaCO ＋2H＋===Ca2＋＋HO＋CO↑ (2)①NH ②吸收过量的NH ，防止污染环境
3 2 2 3 3
③4MgCl ＋8NH ＋3CO＋8HO===3MgCO·Mg(OH) ·3H O↓＋8NH Cl (3)玻璃棒、泥三角
2 3 2 2 3 2 2 4
解析 (1)①启普发生器适用于块状固体与溶液的反应，生成的气体溶解度较小，生石灰和浓氨水制取
NH 反应速率较快，故选A。②石灰石和稀盐酸制取CO 的离子方程式：CaCO ＋2H＋===Ca2＋＋HO＋
3 2 3 2
CO↑。(2)①氨气极易溶于水，需减少接触面来减缓溶解速率，故b中通入氨气。②装置D主要为尾气吸
2
收装置，吸收过量的NH ，防止污染环境。(3)灼烧时需用到的硅酸盐质仪器有酒精灯、坩埚、玻璃棒、
3
泥三角。知识点 02 测定物质组成综合实验
1．物质(离子)检验的基本原则和方法
(1)物质检验的“三原则”：一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)。
(2)物质检验的基本方法
根据实验时生成物所表现的现象不同，检验离子的方法可归纳为四类：①生成气体，如NH、CO的
检验。②生成沉淀，如Cl－、SO的检验。③显现特殊颜色，如Fe3＋、苯酚的检验。④焰色反应，检验金
属或金属离子。
(3)物质检验的注意事项
①选取试剂要最佳：选取的试剂对试剂组中的各物质反应现象：溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶
解、气体的产生等要专一，使之一目了然。
②尽可能选择特效反应以减少干扰，如用品红溶液检验SO ，用KSCN溶液检验Fe3＋，用湿润的红
2
色石蕊试纸检验NH 。
3
③一定要注意避免离子间的相互干扰，如检验CO时，HCO会造成干扰；Fe2＋遇氧化剂转化对Fe3＋
的检验造成干扰。
④注意离子检验所要求的环境，如酸碱性、浓度、温度的选择。
2．定量实验测定的常用方法
(1)重量分析法
①在重量分析中，一般首先采用适当的方法，使被测组分以单质或化合物的形式从试样中与其他组
分分离。
②重量分析法不需要选择合适的指示剂，实验的关键是准确判断反应是否发生完全，以及反应前后
固体(或液体)质量的变化。
③重量分析的过程包括了分离和称量两个过程。根据分离的方法不同，重量分析法又可分为沉淀法、
挥发法、萃取法等。
(2)滴定分析法
①滴定分析法是将已知准确浓度的标准溶液，滴加到被测溶液中(或者将被测溶液滴加到标准溶液
中)，直到所加的标准溶液与被测物质按化学计量关系定量反应为止，然后测量标准溶液消耗的体积，根
据标准溶液的浓度和所消耗的体积，算出待测物质的含量。
②实验的关键是准确量取待测溶液，根据指示剂的颜色变化确定滴定终点。
(3)气体体积法
①通过测量反应生成气体的体积进行定量分析的方法，实验的关键是准确测量生成气体的体积。
②测气体体积的方法可分为直接测量法和间接测量法两种：
直接测量法 直接测量法就是将气体通入带有刻度的容器中，直接读取气体的体积。
根据所用测量仪器的不同，直接测量法可分为倒置量筒法和滴定管法两
种
间接测量法 间接测量法是指利用气体将液体(通常为水)排出，通过测量所排出液体的
体积从而得到气体体积的测量方法。常用的测量装置为用导管连接的装满液体的广口瓶和空量筒。排水法收集气体时，要保证“短进长出”
3．定量测定实验中数据处理的常用方法
类型 解题方法
物质含量计算 根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等，求出混合物中某一成
分的量，再除以样品的总量，即可得出其含量
确定物质化学式的计 ①根据题给信息，计算出有关物质的物质的量。②根据电荷守恒，
算 确定出未知离子的物质的量。③根据质量守恒，确定出结晶水的物
质的量。④各粒子的物质的量之比即为物质化学式的下标比
热重曲线计算 ①设晶体为1 mol。②失重一般是先失水、再失气态非金属氧化物。
③计算每步的m ，＝固体残留率。④晶体中金属质量不减少，仍
余
在m 中。⑤失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得m ，由n
余 O 金
∶n ，即可求出失重后物质的化学式
属 O
多步滴定计算 复杂的滴定可分为两类：
①连续滴定法：第一步滴定反应生成的产物，还可以继续参加第二
步的滴定。根据第二步滴定的消耗量，可计算出第一步滴定的反应
物的量。
②返滴定法：第一步用的滴定剂是过量的，第二步再用另一物质返
滴定过量的物质。根据第一步加入的量减去第二步中过量的量，即
可得出第一步所求物质的物质的量
1．K[Fe(C O)]·xHO是一种光敏材料，可用于摄影和蓝色印刷。为测定该晶体中铁的含量，某实验小
3 2 4 3 2
组做了如下实验：
(1)已知2KMnO ＋5HC O ＋3HSO ===K SO ＋10CO↑＋2MnSO ＋8HO。现称量5.000 g三草酸合铁酸
4 2 2 4 2 4 2 4 2 4 2
钾晶体，配制成250 mL溶液。取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，加稀HSO 酸化，滴加KMnO 溶
2 4 4
液至草酸根离子恰好全部被氧化成二氧化碳。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至溶液完全
由黄色变为浅绿色时，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。
加入锌粉的目的是 将Fe3＋还原成Fe2＋，为进一步测定铁元素的含量做准备 。
(2)向(1)锥形瓶中先加入足量稀硫酸，后用0.010 mol·L－1 KMnO 溶液滴定上一步骤所得溶液至终点，消
4
耗KMnO 溶液20.02 mL，滴定中MnO被还原成Mn2＋。写出发生反应的离子方程式： 5Fe2＋＋MnO
4
＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4HO 。
2
(3)上述实验滴定时，指示剂应该 不加 (填“加”或“不加”)，判断滴定终点的现象是 当待测液中出
现紫红色，且振荡后半分钟内不再褪色，就表明到了终点 。
(4)再重复(1)、(2)步骤操作两次，滴定消耗0.010 mol·L－1 KMnO 溶液平均每次为19.98 mL。计算确定该
4
晶体中铁的质量分数 11.19%(计算过程见解析)(写出计算过程)。
解析 (1)“溶液完全由黄色变为浅绿色”，说明加锌将Fe3＋全部转化成Fe2＋。
(2)结合步骤(2)可知，测定样品中铁含量的原理是5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4HO，测定前需
2要将原溶液中的Fe3＋全部转化成Fe2＋。
(3)由于高锰酸钾溶液具有明显的紫红色，所以当反应到达终点时，待测液会出现紫红色。
(4)依据5Fe2＋～MnO得，n(Fe2＋)＝5×0.010×0.019 98 mol，故晶体中w(Fe)＝(10×5×0.010×0.019 98 mol×56
g·mol－1)÷5.000 g×100%≈11.19%。
2．碱式碳酸镁可用于生产牙膏、医药和化妆品等，化学式为4MgCO ·Mg(OH) ·5H O，某碱式碳酸镁样
3 2 2
品中含有SiO 杂质，为测定其纯度，某兴趣小组设计了如下几个方案：
2
方案Ⅰ 取一定质量的样品，与稀硫酸充分反应，通过测定生成CO 的质量计算纯度。
2
(1)乙中发生反应的化学方程式为____________________________________。
(2)仪器接口的连接顺序为(装置可以重复使用)a→______________________。
方案Ⅱ ①称取碱式碳酸镁样品m g；
②将样品充分高温煅烧，冷却后称量；
③重复操作②，测得剩余固体质量为m g。
1
(3)下列仪器中，方案Ⅱ不会用到的是_____________(填字母代号)。
(4)判断样品完全分解的方法是__________________________________。
(5)有同学认为方案Ⅱ高温煅烧的过程中会发生反应：
MgCO ＋SiO=====MgSiO ＋CO↑，会导致测定结果有误，你认为这位同学的观点正确吗？
3 2 3 2
________(填“正确”或“错误”)。请说明理由：_______________________。
答案 (1)4MgCO ·Mg(OH) ·5H O＋5HSO ===5MgSO ＋11HO＋4CO↑
3 2 2 2 4 4 2 2
(2)d→e→b→c→b (3)E
(4)将样品连续两次高温煅烧，冷却称量质量相差0.1 g以内
(5)错误 该反应的发生不影响固体质量差
解析 (2)打开K，通过装置甲吸收通入的空气中的二氧化碳，防止干扰产生的二氧化碳的测定，排净装
置内空气，关闭K，通过装置乙的分液漏斗滴入稀硫酸发生反应生成二氧化碳、水和硫酸镁，通过装置
丁吸收气体中的水蒸气，通过装置丙吸收生成的二氧化碳测定其质量，为避免空气中二氧化碳、水蒸气
进入干燥管，可以再连接一个干燥管，则装置顺序为a→d→e→b→c→b。
(3)灼烧需要泥三角、三脚架、酒精灯、坩埚，在干燥器中冷却，不需要蒸发皿。
(5)发生反应MgCO ＋SiO=====MgSiO ＋CO↑，不影响生成CO 和水蒸气的量，则这位同学的观点是错
3 2 3 2 2
误的。知识点 03 物质性质探究综合实验
1．物质性质探究类实验的类型
(1)根据物质性质设计实验方案
(2)根据物质的结构(或官能团)设计实验方案
2．研究物质性质的基本程序
3．物质性质探究、验证的实验设计
(1)物质氧化性、还原性的判断。如探究SO 具有还原性的方法是将气体通入酸性KMnO 溶液中，通
2 4
过酸性KMnO 溶液褪色或变浅来说明；探究Fe3＋的氧化性强于I 时，可利用FeCl 与淀粉-KI溶液反应，
4 2 3
通过溶液变为蓝色来说明。
(2)同周期、同主族元素性质递变规律的验证，一般通过设计比较元素金属性、非金属性强弱的实验
来完成。如通过比较Mg、Al与同浓度盐酸反应产生H 的快慢来说明Mg、Al的活动性顺序。
2
(3)电解质强弱的判断。如探究一元酸HA是弱酸的方法是常温下配制NaA溶液，测pH，若pH>7，
说明HA为弱酸。
(4)物质酸性强弱的判断。如探究碳酸和硅酸的酸性强弱，可利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应
原理，将CO 气体通入NaSiO 溶液，看是否有白色胶状沉淀生成来判断。
2 2 3
(5)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制钢铁是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸
碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等设计实验，找出规律。
(6)热分解产物的性质探究、判断
①难溶性碳酸盐――→氧化物＋CO↑。②碳酸的酸式盐――→碳酸的正盐＋CO↑＋HO。
2 2 2
③铵盐――→NH ↑＋相应的酸(或酸性氧化物＋HO)(NHNO 除外)。
3 2 4 3
④硝酸盐――→金属(或金属氧化物、亚硝酸盐)＋氮氧化物(NO或NO )＋O↑。
2 2⑤草酸晶体――→CO↑＋CO↑＋HO。
2 2
4．猜想型综合实验题的解答流程
1．为了探究市售Fe O 能否与常见的酸（盐酸、稀硫酸）发生反应，实验小组做了以下工作。
3 4
Ⅰ．Fe O 的制备
3 4
(1)将可溶性亚铁盐和铁盐按一定配比混合后，加入NaOH溶液，在一定条件下反应可制得Fe O ，反应
3 4
的离子方程式为 。
Ⅱ．Fe O 与酸反应的热力学论证
3 4
(2)理论上完全溶解1.16 g Fe O 至少需要3 mol·L－1 HSO 溶液的体积约为 mL（保留1位小数）。
3 4 2 4
Ⅲ．Fe O 与酸反应的实验研究
3 4
用10 mL 3 mol·L－1 HSO 溶液浸泡1.0 g Fe O 粉末，5分钟后各取2 mL澄清浸泡液，按编号ⅰ进行
2 4 3 4
实验。
所用K[Fe(CN)]、KSCN溶液均为0.1 mol·L－1，Fe2＋遇K[Fe(CN)]溶液生成蓝色沉淀。
3 6 3 6
编
实验操作 现象
号
①无蓝色沉淀 ②溶液显红
ⅰ
色ⅱ 均无明显现象
(3)实验ⅱ的作用是 。
(4)实验ⅰ中滴加K[Fe（CN） ]溶液无蓝色沉淀生成，其可能原因是Fe2＋的浓度太小，为了验证这一推
3 6
断，可改进的方法是 。
(5)实验ⅲ：用10 mL 6 mol·L－1盐酸代替HSO 浸泡样品后，重复实验ⅰ，发现试管①有蓝色沉淀，试管
2 4
②溶液显红色，说明Cl－有利于Fe O 与H＋反应，为了验证这一推测，可在用HSO 溶液浸泡时加
3 4 2 4
入 ，然后重复实验ⅰ。
(6)实验ⅳ：用20 mL 6 mol·L－1盐酸浸泡1.0 g天然磁铁矿粉末，20 min后浸泡液几乎无色，重复实验ⅰ，
发现试管①、②均无明显现象，与实验ⅲ现象不同的可能原因是 。
答案：（1）Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－ Fe O↓＋4HO （2）6.7 （3）作对照实验，排
3 4 2
除HSO 、HCl对实验现象的干扰 （4）在试管中加入植物油隔绝空气，并延长浸泡 Fe O 的时间，或
2 4 3 4
者适当升高反应温度、搅拌等 （5）NaCl固体 （6）天然磁铁矿粉末中杂质较多，Fe O 的含量较低
3 4
解析：（1）将可溶性亚铁盐和铁盐按一定配比混合后，加入NaOH溶液，在一定条件下反应可制得
Fe O，反应的离子方程式为Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－ Fe O↓＋4HO。
3 4 3 4 2
（2）Fe O 与HSO 溶液反应的化学方程式为Fe O ＋4HSO FeSO ＋Fe （SO ） ＋
3 4 2 4 3 4 2 4 4 2 4 3
4HO，1.16 g Fe O 的物质的量为0.005 mol，则需要HSO 的物质的量为0.02 mol，则至少需要3 mol·L－1
2 3 4 2 4
0.02mol
HSO 溶液的体积约为 ≈0.006 7 L＝6.7 mL。
2 4 3mol·L-1
（3）实验ⅱ的作用是作对照实验，排除HSO 、HCl对实验现象的干扰。
2 4
（4）实验ⅰ中滴加K[Fe（CN） ]溶液无蓝色沉淀生成，其可能原因是Fe2＋的浓度太小，也可能是Fe2＋
3 6
被空气中的氧气氧化为Fe3＋，为了验证这一推断，可改进的方法是在试管中加入植物油隔绝空气，并延
长浸泡Fe O 的时间，或者适当升高反应温度、搅拌等。
3 4
（5）用10 mL 6 mol·L－1盐酸代替HSO 浸泡样品后，重复实验ⅰ，发现试管①有蓝色沉淀，试管②溶液
2 4
显红色，说明Cl－有利于Fe O 与H＋反应，为了验证这一推测，可在用HSO 溶液浸泡时加入NaCl固体，
3 4 2 4
然后重复实验ⅰ。
（6）实验ⅳ：用20 mL 6 mol·L－1盐酸浸泡1.0 g天然磁铁矿粉末，20 min后浸泡液几乎无色，重复实验
ⅰ，发现试管①、②均无明显现象，与实验ⅲ现象不同的可能原因是天然磁铁矿粉末中杂质较多，Fe O
3 4
的含量较低。
2．某研究小组探究CuSO 溶液和弱酸盐的反应。
4
[资料]H SO 是一种弱酸，易分解为SO 和S。
2 2 3 2
序号 实验操作 实验现象过程ⅰ：立即产生蓝色絮状沉淀，继续滴加至1 mL，沉淀
增多且蓝色加深，并出现少量气泡；
Ⅰ 过程ⅱ：产生气泡增多且速率明显加快，蓝色絮状沉淀沉
降在试管底部；
过程ⅲ：沉淀溶解并有极少量的气泡生成
过程ⅰ：立即产生浅蓝绿色絮状沉淀，继续滴加至 1
mL，沉淀增多且蓝绿色加深，并出现少量气泡；
Ⅱ 过程ⅱ：产生的气泡比实验Ⅰ过程ⅱ增加更多更快，最终
得到天蓝色粉末状沉淀；
过程ⅲ：沉淀溶解并有较多气泡生成
过程ⅰ：较快出现淡黄色悬浮物；
过程ⅱ：黄色逐渐加深，依次变为土黄色、棕色，最终变
Ⅲ
为黑色，同时产生刺激性气味气体，且通入品红试剂出现
溶液褪色现象
(1)实验Ⅰ中过程ⅰ产生的蓝色絮状沉淀为Cu（OH），同时产生的少量气泡主要成分是 。
2
(2)实验Ⅱ中过程ⅱ产生的天蓝色粉末状沉淀中肯定含有的阴离子是 。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ中过程ⅱ，Ⅱ中产生气泡明显更快的原因是 。
(4)实验Ⅲ中，经检验产生的黑色沉淀为CuS。推测CuS的产生原因。
推测1.酸性条件下，SO2- 发生分解，随后分解产物再与Cu2＋产生CuS；
2 3
推测2.酸性条件下，SO2- 与Cu2＋直接反应产生CuS，同时有SO2-
生成。
2 3 4
经实验及理论证明推测1和推测2均合理。
①证明推测1合理，应设计的实验方案是 。
②推测2发生反应的离子方程式是 。
③从化学反应速率和限度的角度解释，NaSO 溶液与CuSO 溶液在酸性条件下反应，实验现象中反应初
2 2 3 4
期产生黄色沉淀，反应中后期产生黑色沉淀的原因 。
答案：（1）CO
（2）CO2-
2 3
（3）实验ⅡCuSO 溶液中Cu2＋水解产生H＋，H＋与HCO- 结合立即产生CO ，相同条件下实验Ⅰ中H＋
4 3 2
与CO2- 结合产生HCO- ，当H＋过量时才会产生CO
3 3 2
（4）①向试管中加入1 mL 0.1 mol·L－1 CuSO 溶液，通入SO 的同时加入S粉，观察有黑色沉淀生成
4 2
②SO2- ＋Cu2＋＋HO SO2- ＋CuS↓＋2H＋ ③ NaSO 在HSO 中分解反应（SO2-
2 3 2 4 2 2 3 2 4 2 3
＋2H＋ SO ↑＋S↓＋HO）反应速率较快，反应限度较小；SO2- 与Cu2＋直接生成CuS
2 2 2 3
（SO2- ＋Cu2＋＋HO SO2- ＋CuS↓＋2H＋）的反应速率较慢，但反应限度大于SO2-
2 3 2 4 2 3
与H＋反应的限度。因此反应初期产生黄色沉淀，反应中后期产生黑色沉淀解析：（1）实验Ⅰ中，从过程ⅲ看，沉淀主要为Cu（OH），则过程ⅰ产生的蓝色絮状沉淀Cu（OH）
2
主要来自Cu2＋水解，同时生成的H＋与CO2- 反应，先产生HCO-
，再生成CO，所以少量气泡主要成分
2 3 3 2
是CO。
2
（2）实验Ⅱ中， 从过程ⅲ看，产生的天蓝色粉末状沉淀应为CuCO ，则过程ⅱ产生的天蓝色粉末状沉
3
淀中肯定含有的阴离子是CO2-
。
3
（3）对比实验Ⅰ、Ⅱ中过程ⅱ，Ⅰ的溶液中含有CO2- ，Ⅱ的溶液中含有HCO- ，两溶液中都发生Cu2＋
3 3
水解生成H＋的反应，则Ⅱ中产生气泡明显更快的原因是：实验ⅡCuSO 溶液中Cu2＋水解产生H＋，H＋
4
与HCO- 结合立即产生CO ，相同条件下实验Ⅰ中H＋与CO2- 结合产生HCO- ，当H＋过量时才会产生
3 2 3 3
CO。
2
（4）①推测1中，酸性条件下，SO2-
发生分解，生成S、SO 等，所以应设计的实验方案是向试管中加
2 3 2
入1 mL 0.1 mol·L－1 CuSO 溶液，通入SO 的同时加入S粉，观察有黑色沉淀生成。
4 2
②推测2中，酸性条件下，SO2- 与Cu2＋直接反应产生CuS，同时有SO2-
生成，发生反应的离子方程式
2 3 4
是SO2- ＋Cu2＋＋HO SO2- ＋CuS↓＋2H＋。
2 3 2 4
③NaSO 溶液与CuSO 溶液在酸性条件下反应，实验现象中反应初期产生黄色沉淀，反应中后期产生
2 2 3 4
黑色沉淀，则表明前期先发生少部分HSO 的分解，大部分在中后期发生推测2中的反应，从而得出原
2 2 3
因是：NaSO 在HSO 中分解反应（SO2- ＋2H＋ SO ↑＋S↓＋HO）的反应速率较快，
2 2 3 2 4 2 3 2 2
反应限度较小；SO2- 与Cu2＋直接生成CuS（SO2- ＋Cu2＋＋HO SO2- ＋CuS↓＋2H
2 3 2 3 2 4
＋）的反应速率较慢，但反应限度大于SO2- 与H＋反应的限度。因此反应初期产生黄色沉淀，反应中后
2 3
期产生黑色沉淀。
3．某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)，以验证Fe3＋、Cl 、SO 氧化性的强
2 2
弱。根据题目要求回答下列问题：
(1)检查装置气密性后，关闭K 、K 、K ，打开K ，旋开旋塞a，加热A，则B中发生反应的离子方程式
1 3 4 2
为_____________________________________。
(2)B中溶液变黄时，停止加热A，关闭K 。打开旋塞b，使约2 mL的溶液流入试管D中，关闭旋塞b，
2
检验B中生成离子的方法是________________________________________________。
(3)若要继续证明Fe3＋和SO 氧化性的强弱，需要进行的操作是_____________________________。
2
(4)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如表所示，他们的检测结果一定能够证明氧化性强弱顺序：Cl>Fe3＋>SO 的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。
2 2
过程(2)B中溶液含有的离子 过程(3)B中溶液含有的离子
甲 既有Fe3＋又有Fe2＋ 有SO
乙 有Fe3＋无Fe2＋ 有SO
丙 有Fe3＋无Fe2＋ 有Fe2＋
(5)验证结束后，将D换成盛有NaOH溶液的烧杯，打开K 、K 、K 和K ，关闭旋塞a、c，打开旋塞
1 2 3 4
b，从两端鼓入N，这样做的目的是_________________________________________。
2
答案：(1)Cl ＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－ (2)向试管D中滴加KSCN溶液，试管D中溶液变红色 (3)打开
2
K ，打开旋塞c，向C中加入70%硫酸，一段时间后关闭K 。更换试管D，打开旋塞b，使少量溶液流
3 3
入D中，检验D溶液中的SO和Fe2＋
(4)甲、丙 (5)除去A和C中分别产生的氯气和二氧化硫，防止污染大气
解析：A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，C中亚硫酸钠与70%硫酸反应生成二氧化硫，
通过控制止水夹可以实现实验探究：将氯气通入 B中可以验证Fe3＋、Cl 的氧化性；将氯气通入C中可
2
以验证Cl、SO 的氧化性，将二氧化硫通入B中可以验证Fe3＋、SO 的氧化性。
2 2 2
4．某研究性学习小组通过下列实验验证AgI沉淀的生成会使I 的氧化能力增强，可将Fe2＋氧化。
2
回答下列问题：
(1)由AgNO 固体配制0.1 mol·L－1的AgNO 溶液50 mL，下列仪器中不需要使用的有_____________(填名
3 3
称)，配制好的溶液应转移到________(填试剂瓶的名称)中保存。
(2)步骤1的实验现象是____________________________________；步骤2无明显现象；步骤3最终的实
验现象是溶液中生成黄色沉淀，__________________。由此可知，步骤 3反应的离子方程式为
__________________________________________。
(3)为了确证AgI的生成使I 的氧化能力增强而将Fe2＋氧化，学习小组在上述实验基础上进行补充实验：
2
分别取少量的________________和步骤3试管中的上层清液于试管a和试管b中，向两支试管中加
入适量的____________，观察到的现象为____________________________________________。
答案：(1)蒸馏烧瓶、分液漏斗 棕色细口瓶
(2)溶液变蓝 溶液蓝色褪去 I ＋2Fe2＋＋2Ag＋===2AgI↓＋2Fe3＋ (3)步骤2中的溶液 KSCN溶液 试
2
管a溶液不变红，试管b溶液变红
解析：(3)由于步骤2的溶液中有亚铁离子而没有铁离子，要确证AgI的生成使I 的氧化能力增强而将Fe2
2
＋氧化，只要证明步骤3的溶液中存在氧化产物铁离子即可知识点 04 反应产物、反应原理探究综合实验
1．反应产物确定实验题的思路分析
由性质确定反应产物是解此类题目的根本思路，而题目中所涉及的物质，一般分为两类。
要注意物质的特殊性质，比如颜色、状态、气
第一类 常见的熟悉物质 味、溶解性等物理性质，或能与哪些物质反应生
成特殊的沉淀、气体等化学性质
虽然平时接触不多，但其某种组成成分、结构成
分(如离子、原子团、官能团等)必然学过，则可
第二类 能类比迁移的陌生物质
以考虑与其结构相似的物质的性质，进而推断其
具体组成
2．反应原理探究性实验解题步骤
3．文字表述题的各种答题规范
(1)沉淀洗涤是否完全的检验答题模板
取少许最后一次洗涤液，滴入少量……溶液(试剂)，若……(现象)，表示已经洗涤完全。
解答此类题目要注意四个得分点：取样＋试剂＋现象＋结论。
要取“少许最后一次”洗涤
取样
液
试剂 选择合理的试剂
现象 需有明显的现象描述
结论 根据现象得出结论
(2)实验操作的原因、目的、作用的答题要点
明确实验目的：做什么
答题要素 明确操作目的：为什么这样做
明确结论：这样做会有什么结果？理由是什么
操作：怎么“做”，为什么这样“做”
得分点及关键词
作用：需有明确的结论、判断、理由
(3)实验现象的准确、全面描述现象描述要全面：看到的、听到的、触摸到的、闻到的
现象描述要准确：如A试管中……B处有……
答题要素
按“现象＋结论”格式描述，忌现象结论不分、由理论推现
象、指出具体生成物的名称
溶液中：颜色由……变成……，液面上升或下降(形成液面
差)，溶液变浑浊，生成(产生)……沉淀，溶液发生倒吸，产生
大量气泡(或有气体从溶液中逸出)，有液体溢出等
得分点及关键词 固体：表面产生大量气泡，逐渐溶解，体积逐渐变小，颜色
由……变成……等
气体：生成……色(味)气体，气体由……色变成……色，先
变……后……(加深、变浅、褪色)等
(4)试剂的作用的答题模板
答题要素 试剂的作用是什么？要达到的目的是什么
作用类：“除去”“防止”“抑制”“使……”等，回答要准确
得分点及关键词 作用—目的类：“作用”是“……”，“目的”是“……”，回答要准
确全面
1．食醋是烹饪美食的调味品，有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。HAc的应用与其电离平衡密切相关。
25 ℃时，HAc的K＝1.75×10－5＝10－4.76。
a
(1)配制250 mL 0.1 mol·L－1的HAc溶液，需5 mol·L－1 HAc溶液的体积为________mL。
(2)下列关于250 mL容量瓶的操作，正确的是______(填字母)。
(3)某小组研究25 ℃下HAc电离平衡的影响因素。
提出假设：稀释HAc溶液或改变Ac－浓度，HAc电离平衡会发生移动。
设计方案并完成实验：用浓度均为0.1 mol·L－1的HAc和NaAc溶液，按下表配制总体积相同的系列
溶液；测定pH，记录数据。
序号 V(HAc)/mL V(NaAc)/mL V(H O)/mL n(NaAc)∶n(HAc) pH
2
Ⅰ 40.00 / / 0 2.86
Ⅱ 4.00 / 36.00 0 3.36
… … … … … …
Ⅶ 4.00 a b 3∶4 4.53
Ⅷ 4.00 4.00 32.00 1∶1 4.65①根据表中信息，补充数据：a＝______，b＝______。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知，稀释HAc溶液，电离平衡________(填“正”或“逆”)向移动；结合表中数
据，给出判断理由：____________________________________________________。
③由实验Ⅱ～Ⅷ可知，增大Ac－浓度，HAc电离平衡逆向移动。
实验结论：假设成立。
(4)小组分析上表数据发现：随着的增加，c(H＋)的值逐渐接近HAc的K。
a
查阅资料获悉：一定条件下，按＝1配制的溶液中，c(H＋)的值等于HAc的K。
a
对比数据发现，实验Ⅷ中pH＝4.65与资料数据K＝10－4.76存在一定差异；推测可能由物质浓度准确
a
程度不够引起，故先准确测定HAc溶液的浓度再验证。
①移取20.00 mL HAc溶液，加入2滴酚酞溶液，用0.100 0 mol·L－1NaOH溶液滴定至终点，消耗体
积为22.08 mL，则该HAc溶液的浓度为________mol·L－1。画出上述过程的滴定曲线示意图并标注
滴定终点。
②用上述HAc溶液和0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液，配制等物质的量的HAc与NaAc混合溶液，测定
pH，结果与资料数据相符。
(5)小组进一步提出：如果只有浓度均约为0.1 mol·L－1的HAc和NaOH溶液，如何准确测定HAc的K？
a
小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。
Ⅰ 移取20.00 mL HAc溶液，用NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液V mL
1
___________________________________________________________________,
Ⅱ
测得溶液的pH为4.76
实验总结：得到的结果与资料数据相符，方案可行。
(6)根据K 可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途：_______________________。
a
答案：(1)5.0 (2)C (3)①3.00 33.00 ②正 实验Ⅱ相较于实验Ⅰ，醋酸溶液稀释了10倍，而实验Ⅱ
的pH增大值小于1，说明稀释HAc溶液时，电离平衡正向移动
(4)①0.110 4
(5)向滴定后的混合液中加入20 mL HAc溶液
(6)HClO：漂白剂和消毒液(或HSO ：还原剂、防腐剂；或HPO ：食品添加剂、制药、生产肥料)
2 3 3 4
解析：(1)溶液稀释过程中，溶质的物质的量不变，因此250×10－3 L×0.1 mol·L－1＝V×5 mol·L－1，解得V
＝5×10－3 L＝5.0 mL。(2)振荡时应用瓶塞塞住容量瓶口，不可用手指压住容量瓶口，故A错误；定容时
平视，视线、溶液凹液面和刻度线应“三线相切”，不能仰视或俯视，且胶头滴管不能插入到容量瓶中，
故B错误；向容量瓶中转移液体，需用玻璃棒引流，玻璃棒下端位于刻度线以下，同时玻璃棒不能接触
容量瓶瓶口，故C正确；定容完成后，盖上瓶塞，左手食指抵住瓶塞，右手扶住容量瓶底部，将容量瓶
反复上下颠倒，摇匀，故D错误。(3)①实验Ⅶ的溶液中n(NaAc)∶n(HAc)＝3∶4，V(HAc)＝4.00 mL，因
此V(NaAc)＝3.00 mL，即a＝3.00，由实验Ⅰ可知，溶液总体积为40.00 mL，因此V(H O)＝40.00 mL－
24.00 mL－3.00 mL＝33.00 mL，即b＝33.00。②实验Ⅰ所得溶液的pH＝2.86，实验Ⅱ的溶液中c(HAc)为
实验Ⅰ的，稀释过程中，若不考虑电离平衡移动，则实验Ⅱ所得溶液的pH＝2.86＋1＝3.86，但实际溶液
的pH＝3.36<3.86，说明稀释过程中，溶液中n(H＋)增大，即电离平衡正向移动。(4)①滴定过程中发生反
应：HAc＋NaOH===NaAc＋HO，由反应方程式可知，滴定至终点时，n(HAc)＝n(NaOH)，因此22.08
2
mL×0.100 0 mol·L－1＝20.00 mL×c(HAc)，解得c(HAc)＝0.110 4 mol·L－1。滴定过程中，当V(NaOH)＝0时
c(H＋)＝≈ mol·L－1＝10－2.88 mol·L－1，溶液的pH＝2.88，当V(NaOH)＝11.04 mL时，n(NaAc)＝n(HAc)，
溶液的pH＝4.76，当V(NaOH)＝22.08 mL时，达到滴定终点，溶液中溶质为NaAc，Ac－发生水解，溶液
呈弱碱性，当NaOH溶液过量较多时，c(NaOH)无限接近0.1 mol·L－1，溶液pH接近13，因此滴定曲线如
图：
。
(5)向20.00 mL HAc溶液中加入V mL NaOH溶液达到滴定终点，滴定终点的溶液中溶质为NaAc，当＝
1
1时，溶液中c(H＋)的值等于HAc的K，因此可再向溶液中加入20.00 mL HAc溶液，使溶液中n(NaAc)
a
＝n(HAc)。
2．某小组为探究Mg与NH Cl溶液的反应机理，常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均为 0.5
4
g，分别加入选取的实验试剂中，资料：①CHCOONH 溶液呈中性。②Cl－对该反应几乎无影响。
3 4
实验 实验试剂 实验现象
反应缓慢，有少量气泡产生(经检验
1 5 mL蒸馏水
为H)
2
5 mL 1.0 mol·L－1 NH Cl溶液(pH＝ 剧烈反应，产生刺激性气味气体和灰
4
2
4.6) 白色难溶固体
(1)经检验实验2中刺激性气味气体为NH ，检验方法是___________________________________。用排水
3
法收集一小试管产生的气体，经检验小试管中气体为H。
2
(2)已知灰白色沉淀中含有Mg2＋、OH－。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，
至洗涤液中滴加AgNO 溶液后无明显浑浊。将洗涤后的固体溶于稀HNO ，再滴加AgNO 溶液，出
3 3 3
现白色沉淀。推测沉淀中含有________，灰白色固体可能是____________(填化学式)。
(3)甲同学认为实验2比实验1反应剧烈的原因是NH Cl溶液中c(H＋)大，与Mg反应快。用化学用语解释
4
NH Cl溶液显酸性的原因是___________________________________________________。
4
(4)乙同学通过实验3证明甲同学的说法不合理。
实验 实验装置
3
①X是__________________。
②由实验3获取的证据为________________________________________________。(5)为进一步探究实验2反应剧烈的原因，进行实验4。
实验 实验试剂 实验现象
4 5 mL NH Cl乙醇溶液 有无色无味气体产生(经检验为H)
4 2
依据上述实验，可以得出Mg能与NH反应生成H 。乙同学认为该方案不严谨，需要补充的实验方
2
案是______________________________________________________________________。
(6)由以上实验可以得出的结论是________________________________________。
答案：(1)将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝 (2)Cl－ Mg(OH)Cl (3)NH＋HONH·H O
2 3 2
＋H＋ (4)①5 mL 1.0 mol·L－1 CHCOONH 溶液 ②两试管反应剧烈程度相当 (5)取5 mL无水乙醇，加
3 4
入0.5 g镁粉无明显变化 (6)NH Cl水解产生的H＋对反应影响小，NH对反应影响大
4
解析：(2)将洗涤后的固体溶于稀HNO ，再滴加AgNO 溶液，出现白色沉淀，说明灰白色沉淀含有 Cl
3 3
－，结合已知灰白色沉淀中含有Mg2＋、OH－和化合物中各元素化合价代数和为0，可推测灰白色固体可
能是Mg(OH)Cl。(4)①由(3)分析可知，NH Cl溶液因水解呈酸性，故为了进行对照实验，必须找到一种
4
含有相同阳离子即NH且溶液显中性的试剂，由题干信息可知，X是5 mL 1.0 mol·L－1 CHCOONH 溶液。
3 4
②乙同学通过实验3来证明甲同学的说法是不合理的，故由实验3获取的证据为两试管反应剧烈程度相
当。 (5)依据上述实验，可以得出Mg能与NH反应生成H，乙同学认为该方案不严谨，故需要补充对照
2
实验，在无NH的情况下是否也能与Mg反应放出H ，故实验方案为取5 mL无水乙醇，加入0.5 g 镁粉
2
无明显变化。
