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专题 14 化学实验探究综合题
五年考情(2021-
题型 命题趋势
2025)
实验探究题是北京卷的一大特色,常占据压轴位置,一般以真
实情境为载体,立足于解决实际问题,实现对学生基础知识、
关键能力和学科素养的考查。化学试题第19题在保持往年注重
考查证据推理等实验探究能力的基础上,开始探索实验考查的
多元化。分析近年北京真题,梳理相关情境归纳,可总结出4
类典型情境。
(一)氧化性物质+还原性物质复杂反应体系
一般命题选取学生相对熟悉的物质,但物质性质多元,物质之
间的反应比较复杂,除氧化还原反应外还可能涉及酸碱反应、
沉淀反应、络合反应,浓度、温度、溶液的pH等反应条件会影
响反应进行,反应速率和反应限度也影响反应的竞争性.这种情
2025·北京卷
境命题切入点丰富,在考题中比较普遍。
化学实验探究 2024·北京卷
(二)物质制备或性质探究
综合题 2023·北京卷
选取具有典型氧化性或还原性的物质,对其制备或性质进行探
(5年6考) 2022·北京卷
究.这种情境涵盖面广泛,设置问题灵活,突出对实验技能的考
2021·北京卷
查。
(三)意外现象
化学学科的魅力之一在于其不确定性,实验中经常出现预期之
外的现象,这也成为常见命题情境之一.意外现象情境可以构建
“原有认知→情境冲突→解决问题→新的认知”的思维历程,
将反应原理、实验操作、实验设计、实验评价和结论概括等有
机融合。
(四)可逆氧化还原反应
依托可逆氧化还原反应开展的探究实验,可关联平衡移动、平
衡常数测定和计算、反应速率、氧化性还原性变化、电化学等
知识,题目思维量大、综合度高。
1.(2025·北京卷)化学反应平衡常数对认识化学反应的方向和限度具有指导意义。实验小组研究测定“
”平衡常数的方法,对照理论数据判断方法的可行性。
(1)理论分析
① 易挥发,需控制生成 较小。
②根据 时 分析,控制合适 ,可使生成 较小;用浓度较大的 溶液与过量
反应,反应前后 几乎不变; ,仅需测定平衡时溶液 和 。
③ 与水反应的程度很小,可忽略对测定干扰;低浓度 挥发性很小,可忽略。(2)实验探究
序号 实验内容及现象
,将 溶液( )与过量 混合,密闭并搅拌,充分反应后,溶
I
液变为黄色,容器液面上方有淡黄色气体。
,将 溶液( )与过量 混合,密闭并搅拌,反应时间与I相
Ⅱ
同,溶液变为淡黄色,容器液面上方未观察到黄色气体。
测定I、Ⅱ反应后溶液的 ;取一定量反应后溶液,加入过量 固体,用 标准
Ⅲ
溶液滴定,测定 。
已知: ; 和 溶液颜色均为无色。
①Ⅲ中,滴定时选用淀粉作指示剂,滴定终点时的现象是 。用离子方程式表示 的作用:
。
②I中,与反应前的溶液相比,反应后溶液的 (填“增大”、“减小”或“不变”)。平衡
后,按 计算所得值小于 的K值,是因为 挥发导致计算时所用 的浓度小
于其在溶液中实际浓度。
③Ⅱ中,按 计算所得值也小于 的K值,可能原因是 。
(3)实验改进
分析实验I、Ⅱ中测定结果均偏小的原因,改变实验条件,再次实验。
控制反应温度为 ,其他条件与Ⅱ相同,经实验准确测得该条件下的平衡常数。
①判断该实验测得的平衡常数是否准确,应与 值比较。
②综合调控 和温度的目的是 。
2.(2024·北京卷)某小组同学向 的 的 溶液中分别加入过量的 粉、 粉和
粉,探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。
(1)理论分析
依据金属活动性顺序, 中可将 还原为 的金属是 。
(2)实验验证
实
金属 操作、现象及产物
验
过量
I 一段时间后,溶液逐渐变为蓝绿色,固体中未检测到 单质
过量 一段时间后有气泡产生,反应缓慢, 逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,无气泡冒
Ⅱ
出,此时溶液 为3~4,取出固体,固体中未检测到 单质过量 有大量气泡产生,反应剧烈, 逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,持续产生大量气
Ⅲ
泡,当溶液 为3~4时,取出固体,固体中检测到 单质
①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液,滴加 溶液,证明都有 生成,依据的现象是
。
②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成,用平衡移动原理解释原因 。
③对实验Ⅱ未检测到 单质进行分析及探究。
i.a.甲认为实验Ⅱ中,当 、 浓度较大时,即使 与 反应置换出少量 , 也会被
、 消耗。写出 与 、 反应的离子方程式 。
b.乙认为在 为3~4的溶液中即便生成 也会被 消耗。设计实验 (填实验操作和现象)。
证实了此条件下可忽略 对 的消耗。
c.丙认为产生的红褐色沉淀包裹在 粉上,阻碍了 与 的反应。实验证实了 粉被包裹。
ii.查阅资料: 开始沉淀的 约为1.2,完全沉淀的 约为3。
结合a、b和c,重新做实验Ⅱ,当溶液 为3~4时,不取出固体,向固-液混合物中持续加入盐酸,控
制 , (填实验操作和现象),待 为3~4时,取出固体,固体中检测到 单质。
(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ,解释实验Ⅲ的固体中检测到 单质的原因 。
3.(2023·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,溶液仍
Ⅰ
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,溶液仍为
Ⅱ
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,溶液为深红棕
Ⅲ
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: 。
4.(2022·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
物质a
号
通入Cl 前 通入Cl 后
2 2
I 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
5%NaOH溶 产生白色沉淀,在空气中缓慢 棕黑色沉淀增多,放置后溶液变
Ⅱ
液 变成棕黑色沉淀 为紫色,仍有沉淀
40%NaOH溶 产生白色沉淀,在空气中缓慢 棕黑色沉淀增多,放置后溶液变
Ⅲ
液 变成棕黑色沉淀 为紫色,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1mL悬浊液,加入4mL40%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
2
(填“化学式)氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量;
③取III中放置后的1mL悬浊液,加入4mL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 。
5.(2021·北京卷)某小组实验验证“Ag++Fe2+ Fe3++Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数。
(1)实验验证
实验I:将0.0100 mol/L Ag SO 溶液与0.0400 mol/L FeSO 溶液(pH=1)等体积混合,产生灰黑色沉淀,
2 4 4
溶液呈黄色。
实验II:向少量Ag粉中加入0.0100 mol/L Fe (SO ) 溶液(pH=1),固体完全溶解。
2 4 3
①取I中沉淀,加入浓硝酸,证实沉淀为Ag。现象是 。
②II中溶液选用Fe (SO ),不选用Fe(NO ) 的原因是 。
2 4 3 3 3
综合上述实验,证实“Ag++Fe2+ Fe3++Ag↓”为可逆反应。
③小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图,写出操作及现象
。(2)测定平衡常数
实验Ⅲ:一定温度下,待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时,取v mL上层清液,用c mol/L KSCN标准溶
1
液滴定Ag+,至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v mL。
1
资料:Ag++SCN- AgSCN↓(白色) K=1012
Fe3++SCN- FeSCN2+(红色) K=102.3
①滴定过程中Fe3+的作用是 。
②测得平衡常数K= 。
(3)思考问题
①取实验I的浊液测定c(Ag+),会使所测K值 (填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
②不用实验II中清液测定K的原因是 。
6.(2021·北京卷)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。已知: 。
(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。
2
ii.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
2
液,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 。经实验证实了推测,该化合物是 。
2
(4)Ag分别与1mol·L-1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 。
1.(2025·北京市朝阳区二模)某小组同学以铁为阳极,实验探究反应条件对 电解产物的影响。
资料: 为紫色固体,微溶于 溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生 ,
在碱性溶液中较稳定。
【理论分析】
(1)铁有多种价态,能把Fe转化为+3价铁的化合物的物质有 。
a.稀 b.S c.
【实验过程】
序号 装置 溶液a 现象
i.开始时,溶液变为黄色,出现红褐色物质
I 溶液 ii.稍后,出现灰绿色和白色絮状沉淀
iii.一段时间后,白色絮状沉淀明显增多
开始时,铁电极表面析出紫色物质,同时产生大量
II 浓NaOH溶液
气泡。一段时间后,紫色渐渐变浅
【现象分析】
(2)实验I的现象说明产生了 。对 产生的原因进行分析及探究。
①甲认为 作为阳极可直接被氧化为 。
②乙认为 放电产生 , 放电产生 , 能将 氧化为 。检测 的方法
是 。结果未检测到 。
③丙认为电解产生 ,而后被溶解的 氧化为 。设计实验:
实验a.在氮气保护(隔绝空气)下按实验I的条件进行电解, (填现象和操作),证实丙的说
法合理。
实验b.重复实验I,当产生大量白色沉淀时,停止电解。测得铁片的质量减少了 ,消耗电量n库
仑。证实丙的观点成立, m、n的关系是 。已知:电解中转移 电子所消耗的电量为
96500库仑。
(3)对实验II进行分析及探究。
①产生 的电极反应式为 。
②小组同学认为,II中铁电极周围的气体可能是 在阳极放电产生的,也可能是 与 反应
产生的。设计实验: (填操作与现象),证实气体是 放电产生的。
③电解一段时间后,紫色变浅的可能原因是 。
【实验总结】综上,影响Fe电解产物的因素有电解时间、溶液pH、溶解氧等。
2.(2025·北京市朝阳区二模)铁矿石中存在硫酸盐(主要为 )和少量硫化物。测定铁矿石中硫含量
的一种方法是把矿石中的硫元素转化为 ,再利用滴定法测定 。
(1)高温下 完全分解为 、 和 。
(2)测定过程如下:
向吸收器内滴入少量 标准溶液至溶液呈淡蓝色。将铁矿石样品置于管式炉(已预热至高温)内,通
入空气,当吸收器内溶液淡蓝色消退时,立即用 标准溶液滴定至淡蓝色复现。随着 不断通
入,滴定过程中溶液颜色“蓝色消退-蓝色复现”不断变换,直至终点。
①持续通入空气,空气的作用是 。
②依据现象,滴定过程发生的反应有 、 。
③滴定达终点的实验现象是 。
(3) 标准溶液的浓度为 ,消耗 该溶液相当于 g硫。根据到达滴定终点
时消耗 标准溶液的体积,可计算铁矿石样品中硫的质量分数。
(4)条件控制和误差分析
①测定时,需要控制吸收器中溶液的 。若 过低时,非 氧化生成的 使测定结果偏小。生成
的离子方程式为 。
② 能直接将 完全氧化。吸收器中加入 ,滴定时 能被完全吸收。若吸收器中不加 ,滴
定时通入的 会部分逸出溶液,原因是 。
3.(2025·北京市朝阳区一模)实验小组探究 对 测定 含量的影响。
(1)理论分析
依据元素周期律, 半径大,较易 电子,有还原性,可能影响测定结果。
(2)比较 与 的还原性为测定条件的选择提供参考,设计实验:取少量的 ,加入 物质A的溶液,A是 。经检验,证实了 的还原性强于 。
(3)探究不同条件下 能否被 氧化
实验:向 溶液中加入溶液X,用湿润的碘化钾淀粉试纸检验气体,结果如下。
实验编号 溶液X 试纸颜色
I 溶液 无明显变化
Ⅱ 饱和 溶液 无明显变化
Ⅲ 溶液 滴 无明显变化
Ⅳ 溶液 滴 试纸变蓝
①根据该实验,可以得出的结论是 。
②探究 浓度对反应的影响,设计实验 (填实验操作和现象)。综合 ,一定酸性时,证实
浓度高更易被氧化。
(4)根据 的结果,进一步探究 对 测定 的影响。实验如下:把 溶液分别加入
到 实验后的混合液中,用湿润的碘化钾淀粉试纸检验气体。
滤出 中沉淀,分别加入稀硫酸,沉淀均溶解,取少量溶液加入 溶液,溶液变红。解释实验
b中产生 的原因: 。
(5)应用:测定水样(含 )中 的含量
取 水样,配制成 的溶液。准确量取 溶液,向其中加入 和 溶
液,再用 滴定 。
①解释 的作用:
②将 水样配制成 溶液,这种做法的优点是: 。
4.(2025·北京市东城区一模)以银盐为例探究沉淀溶解的反应规律。
已知 时部分物质的溶度积:化学式 AgCl AgI
Ⅰ.理论分析
(1)根据溶度积表达式,分析促进沉淀溶解的方法:①降低阳离子浓度使 ;② 。
Ⅱ.实验探究
【实验1】向三份等量 和 固体中分别加入 氨水, 溶解, 和
均不溶解。
(2)用平衡移动原理解释 溶于氨水的原因: 。
(3) 与 水形成的浊液与上述 -氨水形成的浊液相比, :前者 后者(填
“>”、“<”或“=”)。
【实验2】向两份等量 固体中分别加入 硝酸,水浴加热。 不溶解;盛有
的试管中黑色固体逐渐减少,有无色气泡产生,溶液中出现乳白色浑浊,试管口处气体略显红棕
色,最终无黑色沉淀,有淡黄色沉淀。
(4)由“溶液中出现乳白色浑浊”推测 溶于硝酸经过两步反应:
ⅰ. ;
ⅱ.……
写出ⅱ的离子方程式: 。
(5)已知 能被硝酸氧化。
①对比 溶于稀硝酸的两步反应,分析 不溶于稀硝酸的原因: 。
②进行实验:向盛有 和稀硝酸的试管中加入 固体,溶液立即变黄,产生无色气泡,沉淀颜色转
变为白色。解释出现该现象的原因: 。
(6)实验室回收了一定量 ,欲将其转化为 溶液,设计实验方案: 。
5.(2025·北京市海淀区二模)小组同学用实验1所示方法制备铜配合物,并探究其组成。
【实验1】
(1)ⅰ中生成了 沉淀,发生反应的离子方程式为 。
(2)小组同学推测ⅱ中发生反应: ,蓝色针状
晶体可能含 或 。
①实验证明蓝色针状晶体中含 ,补全实验操作及现象:将洗净后的蓝色针状晶体置于试管中,用蒸馏水溶解, 。
②将洗净后的蓝色针状晶体溶于蒸馏水,测得溶液呈碱性。该现象不能说明蓝色针状晶体中含 ,
原因是 。
③甲同学查阅资料发现,加热时配合物中作配体的 会逸出。他据此设计实验2检验蓝色针状晶体
的组成。
【实验2】
实验装置 现象
烧杯中的溶液变红,试管底部产生大量红色固
体
a.甲同学推测,若蓝色针状晶体中含 ,充分加热后预期在试管底部观察到黑色固
体。这样推测的理由是 。
b.实验后试管底部未产生预期的黑色固体,甲同学推断蓝色针状晶体中不含 。小组
同学认为甲的推断不严谨,从物质性质角度说明理由: 。
(3)乙同学通过实验发现,按实验1的方案制备铜配合物时,若仅将ⅰ中的氨水换成适量NaOH溶
液,只有少量蓝色沉淀溶解。实验1中蓝色沉淀能全部溶解的原因是 。
(4)结合乙的实验,小组同学推测蓝色针状晶体中几乎不含 ,结合离子方程式说明
理由: 。
6.(2025·北京市海淀区一模)小组同学探究 、 在强碱性溶液中形成原电池的正负极及其影响因
素。
已知: 、 均能溶于强碱性溶液,生成 。
【理论预测】
猜想1: 作负极,因为 的失电子能力更强。
猜想2: 作负极,因为 能与强碱性溶液发生氧化还原反应,产生 。
【实验验证】
实验1 现象
0~5s:电压传感器初始示数为0.3V,后迅速归
零;铝片表面有气泡产生(经检验为 )
后:电压传感器示数逐渐变为 并保持稳
定;铝片表面有气泡产生(经检验为 ),镁片表面无明显变化
(1)由电压传感器示数可知, 时 作负极。根据现象推测 后正负极发生了反转,证据是
。
(2) 后 作负极,但猜想2中的解释不合理,理由是 。
(3)甲同学推测0~5s时产生 的可能原因有:
i. ;
ii. (用离子方程式表示)。
(4)小组同学推测, 电压示数迅速减小与电极被覆盖有关。
①0~5s时,镁片表面发生反应的电极反应式为 。
②为证明推测,乙、丙同学分别设计了实验2和3。
已知:EDTA四钠盐浓溶液的 约为12,EDTA易与 形成配合物EDTA-Mg。
i.实验2中观察到电压示数从0.3V降至0.1V后保持稳定,可能的原因是 。
ii.补全实验3的方案:试剂a为 。
(5)综合实验1、2,可以得出的结论是 。
7.(2025·北京市门头沟区一模)某小组发现金属与铜盐溶液的反应具有多样性,进行如下探究。
仪器 编号 金属 溶液( ) 现象
剧烈反应,温度升高,产生大量气体,析
出较多紫红色固体,且不断增多;体系颜
Ⅰ Mg 溶液( )
色变化:淡蓝色溶液 几乎无色,溶液
中生成蓝色沉淀。
Ⅱ Mg 溶液( ) 剧烈反应,温度迅速升高,产生大量气体,析出较多紫红色固体;体系颜色变
化:浅蓝色溶液 橙色浑浊物,溶液
升高至9.5左右,镁条上紫红色的固体几
乎不见。
产生大量气体,光亮铝条表面出现“海绵
Ⅲ Al 溶液( ) 状”紫红色固体;溶液pH下降至2左
右,铝表面仍有紫红色固体。
已知:ⅰ、CuCl为白色沉淀,能溶解在 浓度较大的溶液中,生成络离子
ⅱ、 为黄色沉淀且易分解
ⅲ、 时, 、
(1)写出实验Ⅰ、Ⅱ中生成紫红色固体的离子方程式 。
(2)结合化学用语解释实验Ⅰ中出现蓝色沉淀的原因 。
(3)探究实验Ⅱ中橙色沉淀的成分
①甲同学推测实验Ⅱ中的沉淀中含有 ,因为可能发生 的反应,甲同学用下图
装置进行实验,证实了其推测,现象是 。
②查阅资料,实验Ⅱ中的橙色浑浊物中主要成分为 ,进行以下实验:向实验Ⅱ反应后的溶液中加
入足量盐酸,沉淀迅速溶解,溶液呈绿色,底部出现红色铜。反应的离子方程式为 。
(4)对比实验Ⅰ和Ⅱ,解释镁与氯化铜反应时会有 生成,而镁与硫酸铜反应则没有的原因
。
(5)实验Ⅲ中 下降至2左右的原因是 。
(6)综合上述实验,金属与铜盐溶液反应的多样性与 等有关。
8.(2025·北京市平谷区一模)某实验小组制取少量 溶液并探究其性质。
Ⅰ.制备 (装置如图所示)。(1)甲中发生反应的方程式是 。
(2)证明丙中NaOH已完全转化为 的操作和现象是 。
II.将所得 溶液稀释到 后,进行实验a和b。
编
操作 现象
号
向 溶液中加入
a 溶液变为蓝绿色,且3min内无明显变化
溶液
向 溶液中加入 溶液变为蓝绿色,30s时有无色有刺激性
b
溶液 气味气体和白色沉淀,上层溶液变浅
(3)用蘸有碘水的淀粉试纸接近反应b的试管口,观察到 ,证实有 生成,反应的离子方程
式为 。
(4)对实验b产生气体的原因进行分析,提出两种假设:
假设1: 水解使溶液中 增大。
假设2: 存在时, 与 反应生成CuCl白色沉淀溶液中 增大。
①假设1不合理,实验证据是 。
②实验证实假设2合理,实验b中发生反应的离子方程式有 , 。
(5)小组同学继续提出假设3: 增强了 的氧化性,并设计原电池实验(如图所示)证明该假
设。未加入NaCl固体时,溶液无明显变化,请补全加入NaCl固体后的实验现象 。
(6)实验室中经常用KSCN溶液检验含 的溶液否因氧化而变质,但是如果溶液中存在少量
时,会干扰检验结果,试分析其中的原因 。(资料: 是一种拟卤离子,其性质与卤离子相似。)
9.(2025·北京市石景山区一模)某小组对 的性质进行研究。
已知:CuCl是不溶于水的白色固体,[CuCl ]-无色,[CuCl ]2-黄色。
2 4
(1)预测 的性质
①从氧化还原角度分析: 。
②从物质分类角度分析: 属于金属氧化物,可能和酸反应。
……
(2)探究 和酸的反应
实
加入的试剂 现象
验
固体缓慢溶解,一段时间后有无色气泡产生,溶液逐渐变蓝,液面上方出现
1
红棕色气体
2 溶液逐渐变蓝,试管底部有红色固体
固体先逐渐变成灰白色,继续加酸,固体全部溶解,得到无色溶液,较长时
3
间保持无色
4 固体迅速溶解,得到黄色溶液
①用化学方程式解释实验1液面上方出现红棕色气体的原因 。
②写出实验2中反应的离子方程式 。
③用平衡移动原理解释实验3中灰白色固体溶解的原因 。
④查阅资料: 可以将盐酸溶液中的 氧化为 ,写出反应的离子方程式 。对比
实验3和4,分析实验3中 未被氧化的原因:
假设1: 较低, 。
假设2: 较低, 的还原性较弱。
补充实验证实假设1和假设2均成立。
加入试
序号 实验 现象
剂
Ⅰ a 溶液变黄
Ⅱ b 溶液变黄
a是 。b是 。(3)检验
实验室久置的 呈暗黑色,设计实验证实 未完全变质 (填实验操作和现象)。
10.(2025·北京市顺义区一模)化学小组探究NaS溶液与KMnO 溶液反应。
2 4
资料:ⅰ. (黄色)
ⅱ.MnS为肉红色难溶于水的固体;Mn(OH) 在水溶液中为乳白色沉淀,易氧化成MnO (黑色);
2 2
低浓度的Mn2+呈无色。
ⅲ.室温下K [Mn(OH) ]=2.6×10-13
sp 2
(1)理论分析
从价态角度分析,NaS溶液与酸性KMnO 溶液反应,其氧化产物可能是 。
2 4
(2)实验验证
实
实验操作 实验现象
验
立即产生臭鸡蛋味气体,溶液由紫红色变为
向4.0mL0.01mol∙L-1酸性KMnO 溶液(pH≈2)中逐滴
4
I 无色澄清,随后逐渐产生乳白色浊液且保持
加入4.0mL0.05mol∙L-1NaS溶液(pH≈12)
2 较长时间
向4.0mL0.05mol∙L-1酸性KMnO 溶液(pH≈1)中逐滴 立即产生臭鸡蛋味气体,产生棕褐色沉淀,
4
Ⅱ
加入4.0mL0.05mol∙L-1NaS溶液 测定反应后溶液呈弱酸性
2
向4.0mL2.0mol∙L-1NaS溶液(pH≈13)中加入
2
Ⅲ 得到肉红色浊液
1.0mL0.05mol∙L-1酸性KMnO 溶液,充分振荡试管
4
①实验Ⅰ中臭鸡蛋气味气体的成分是 (填化学式)。
②实验Ⅰ中溶液由“紫红色迅速变为无色澄清”的离子方程式为 。
③分析实验Ⅰ中乳白色沉淀Mn(OH) 能够稳定存在的原因是 。
2
④结合平衡移动原理,解释仅实验Ⅲ中得到肉红色固体的原因 。
(3)探究实验Ⅱ中棕褐色固体的成分。
实
实验操作 实验现象
验
Ⅳ 取少量棕褐色固体,滴加2.0mol∙L-1NaS溶液,振荡,静置 得到黑色固体,溶液呈浅黄色
2
①小组同学设计实验证实实验Ⅳ浅黄色溶液中存在NaS,实验方案及实验证据是 。
2 x
②经检验,实验Ⅳ得到的黑色固体是MnO ,对于实验Ⅱ中MnO 的生成过程小组同学提出两种假设:
2 2
a.
b.
上述两种假设合理的是 ,理由是 。
③综合上述实验,NaS与KMnO 溶液反应的产物与 等因素有关。
2 4
11.(2025·北京市通州区一模)某小组同学探究不同条件下 溶液与KI溶液的反应。资料:ⅰ. (绿色)、 (几乎无色)、 (棕黑色)
ⅱ.一定条件下: 能将 氧化为 或 , 能将 氧化成 向 溶液
中分别加入5滴 溶液和3滴试剂X,实验记录如下:
实验 试剂X 操作、现象
溶液中有棕黑色沉淀生成,离心分离出固体,剩余液体用 萃取,下
I
层液体无色。
溶液立即变绿,一段时间绿色消失,产生棕黑色沉淀,离心分离出固
Ⅱ
体,剩余液体用 萃取,下层液体无色。
Ⅲ 溶液中未见棕黑色沉淀,溶液呈黄色,用 萃取,下层液体呈紫色。
(1)对实验Ⅰ进行分析
① 的还原产物为 。
②推测该条件下 被氧化的产物不是 ,依据的实验现象是 。
(2)为检验实验Ⅰ中 的氧化产物 ,取萃取后的上层清液,滴加3滴 ,溶液立即
变黄,滴加淀粉后溶液变蓝。
①上述反应的离子反应方程式是 。
②甲同学认为判断上层清液中含 的证据不足,另取 溶液,加入5滴水和3滴
,溶液不变黄。甲同学实验的目的是 。
(3)用离子方程式说明实验Ⅱ中一段时间绿色消失的原因 。
(4)经检测实验Ⅲ黄色溶液中没有 。乙同学依据 的电极反应分析实验Ⅲ反应条件下应检测
到 ,理由是 。
(5)为进一步研究实验Ⅲ中未产生 的原因,设计实验如下。
最终紫色溶液中未检测到 和 ,推测 可被 继续氧化为 。设计实验,取最终紫色溶
液, (填操作和现象),证实了实验Ⅲ未产生 与酸性 溶液的用量有关。
(6)若向 酸性 溶液中,逐滴滴加 溶液至过量,实验现象是
。
12.(2025·北京市西城区一模)某小组探究金属 、 、 与 溶液的反应。已知:ⅰ、 (白色) (棕色)
ⅱ、
装置 实验 金属 现象
钠剧烈反应,迅速熔成小球,产生无色气体,伴随燃烧。
Ⅰ
溶液颜色变浅,产生大量蓝色沉淀和少量黑色固体
铝片表面很快产生无色气体,同时析出红色固体,溶液温
度升高。随着反应进行,溶液中出现白色固体,随后消
Ⅱ Al
失,得到棕色溶液,最终变为无色,铝片表面析出大量疏
松的红色固体
(1)经检验, 中产生的黑色固体是 , 中生成 的过程中的反应有 、
。
(2)探究Ⅱ中发生的反应。
①取Ⅱ中少量洗净的红色固体,先加入稀硫酸,无明显现象,再加入稀硝酸,微热,观察到 (填
实验现象),证明有 生成。
②验证Ⅱ中棕色溶液含有 的实验操作和现象是 。
③反应过程中溶液 发生变化,起始溶液的 约为2.7,一段时间降到1.2,之后逐渐升高至3.5后
基本不变。
ⅰ、结合化学用语解释,除温度外,反应过程中溶液的pH降低的原因: 。
ⅱ、溶液的pH升高的过程中产生无色气体的速率增大,主要影响因素有 。
④棕色溶液最终变为无色,反应的离子方程式是 。
(3)实验Ⅲ将 条放入酸化的 溶液( )中, 条表面迅速产生无色气
体,同时有少量红色固体析出,溶液中有蓝白色固体生成,经检验含有 、 。随着反应
进行,溶液的 逐渐升高,最终得到橙黄色浊液, 条表面有大量疏松的红色固体析出。
结合 、 、 ,对比 、 、 与 溶液的反应,解释 与 溶液反应既有
又有 生成的原因: 。
(4)综合上述实验,影响 、 、 与 溶液反应产物的因素有 (写两点)。
13.(2025·北京市西城区二模)某小组制备 ,并探究其还原性和氧化性的强弱。
资料:i. 溶液(绿色)在酸性环境中不稳定,转化为 和 。
ii. 。
(1)制备 (在通风橱中进行)。①B中盛有水,B中反应的化学方程式是 。
②E中的 受热分解生成PbO,制 。D中除去的气体是 。
③一段时间后,控制B和D中流出气体的流速为1∶1通入C中的溶液,充分反应制备 溶液。将
装置C补充完整并注明所用试剂 。
(2)探究 的还原性和氧化性的强弱。
①I中得到绿色溶液,反应的离子方程式是 。
②根据资料i,Ⅱ中应得到紫色溶液,但实验过程中一直没有观察到紫色溶液,可能的原因是
。
③Ⅲ中棕黑色沉淀消失,反应的离子方程式是 。
④Ⅳ中得到的浅黄色溶液含有 ,设计实验,证实该条件下是 氧化了KI,实验操作是
,没有明显变化。
⑤综合以上实验,可得结论:在对应的实验条件下, 的还原性强于 、 ,
的氧化性强于 。
14.(2025·北京市延庆区一模) 是常见的氧化剂,能与许多还原性物质发生反应。
(1)实验室可利用 固体和浓盐酸混合快速制取氯气,反应的化学方程式为 。
(2)实验小组同学预测,在相同条件下, 固体可以将 氧化为 ,从原子结构角度说明理由
。
(3)探究 的用量对 氧化产物的影响,进行如下实验,相关实验及现象如下:在4支干燥洁
净的试管中,分别加入1滴 溶液,15滴 溶液,然后分别加入 固体,
充分振荡15分钟,结果如下。
实验编
固体用量/g 实验现象
号
1 0.0047 无沉淀2 0.0128 大量棕色沉淀
3 0.0188 少量浅棕色沉淀
4 0.0500 无色溶液,无沉淀
查阅资料:一定条件下, 和 都可以被 氧化为 。
①实验2中产生的棕色沉淀是: 。
②对照实验2,请用离子方程式解释实验3中沉淀量减少的原因 。
③实验小组补充实验证实了②中的分析,继续检验实验3中的含碘微粒。取实验3的上层清液于干燥
洁净试管中,加入淀粉溶液后无明显现象,继续逐滴滴加 溶液,溶液变蓝。用离子方程式解
释现象变化的原因 。
(4)小组同学在查阅资料过程中发现, 只有在酸性条件下才表现出氧化性,于是探究不同硫
酸用量对 氧化性的影响。相关实验及现象如下:称取7份 固体,分别加入到7份盛
有1滴 溶液的7支试管中,第一支试管不加酸,另外6支试管加入不同量的
溶液,边滴加边振荡。实验结果如下:
编号 1 2 3 4 5 6 7
用
0 5 7 9 11 13 15
量/滴
无色 颜色呈浅 颜色棕黄 颜色呈深 溶液无色,有 溶液无色,有少 溶液无色,无
实验现象
溶液 棕黄色 色加深 棕黄色 沉淀产生 量沉淀产生 沉淀产生
该实验得到的结论是 。
15.(2025·人大附中三模)船舶的外壳常用镶嵌锌块的方法避免船体遭受腐蚀,实验室模拟该过程如下。
实
实验装置 实验步骤及现象
验
电流表指针偏转, 电极上未见气泡生成;取出少
量 电极附近的溶液,滴加 溶液,未
出现蓝色沉淀
向 电极附近滴加 溶液,生成蓝色沉
淀
___________
向 区滴加 溶液,生成蓝色沉淀,一段
时间后,与铁钉接触的蓝色沉淀消失
(1)实验 中, 作 极。(2)蓝色沉淀为 ,说明有 产生。
①对实验 中 产生的原因作出如下猜想:
猜想a. 将Fe氧化;
猜想b.___________将Fe氧化;
猜想c. 将Fe氧化;
猜想d. 被 还原;
猜想b中的物质是 ;依据实验 中的现象可否定猜想 (填字母)。
②理论分析:
资料i:实验 条件下, ,
。
根据资料i推测猜想d不成立,理由是: ,无法生成蓝色沉淀。
因此猜想 成立,其中生成 的离子方程式为 。
(3)补全实验 中的操作和现象,证明发生了吸氧腐蚀: 。
资料ii:实验 条件下,Fe与 很难发生反应。
(4)结合平衡移动原理,解释实验 中“一段时间后,与铁钉接触的蓝色沉淀消失”的可能原因
。
(5)将实验 装置中的锌片换成铜片,重复实验 的操作,推测其与实验 现象的差异
。
由上述实验可知:比铁活泼的锌可以保护铁不被腐蚀。