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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 。
【答案】（1）
（2）滴入最后半滴 标准溶液，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复
增大 实验Ⅱ的 浓度低于实验Ⅰ，反应相同时间下，实验Ⅱ未达到平衡状态，导
致溶液中 偏低，计算的K值偏小
（3）40℃下的理论K 使反应更快的达到平衡状态，使Br 处于溶解平衡且挥发最少的状态，从而
2
准确测定K值。
【分析】平衡常数表达式： ，控制pH可调节c(Br )大小。使用过量
2
MnO 和浓KBr溶液，确保c(Br–)几乎不变。因c(Mn2+) = c(Br )，只需测定平衡时的pH和c(Br )即可计
2 2 2
算K。 干扰忽略：Br 与水反应、HBr挥发对实验影响可忽略。
2【解析】（1）
（2）①淀粉遇I 显蓝色，I 被NaSO 消耗后蓝色消失，故滴定终点现象：滴入最后半滴 标准
2 2 2 2 3
溶液，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复；
KI的作用：将Br 转化为I，便于滴定测定Br 浓度。离子方程式： ；
2 2 2
②该反应消耗 生成水，pH增大；因为Br 挥发导致实测c(Br )偏小，根据题目信息可知，
2 2
，则计算时所用 的浓度小于其在溶液中实际浓度；
③实验Ⅱ液面上方未观察到黄色气体，说明不是由于Br 挥发导致实测c(Br )偏小，题目已知信息③也
2 2
说明了 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，对比实验Ⅰ和
Ⅱ可知，实验Ⅱ的pH更大，且反应后溶液为淡黄色，则可能原因是，实验Ⅱ的 浓度低于实验
Ⅰ，反应相同时间下，实验Ⅱ未达到平衡状态，导致溶液中 偏低，计算的K值偏小；
（3）①平衡常数准确性验证：应与40℃下的理论K值比较，因为K值只与温度有关，（题目给出
25℃的K，需查阅40℃的文献值）。
②实验Ⅰ和实验Ⅱ反应时间相同，实验Ⅰ由于 过大，反应速率过快，Br 挥发导致计算的K值
2
小，实验Ⅱ由于 过小，反应速率过慢，未达平衡状态，导致计算的K值小，故综合调控 和温
度的目的是使反应更快的达到平衡状态，使Br 处于溶解平衡且挥发最少的状态，从而准确测定K值。
2
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 。
【答案】（1）
（2）产生蓝色沉淀 水解方程式为 ，加入的 或 会消耗 ，
促进 水解平衡正向移动，使其转化为 沉淀 或
、 向 为3~4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶
液，滴加 溶液，不产生蓝色沉淀 观察到红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生，待溶液
颜色褪去（或变浅），停止加盐酸
（3）加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被 沉淀包裹
【分析】实验Ⅰ中，加入过量的Cu，Cu与Fe3+发生反应 ，一段时间后，溶液
逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到Fe单质；实验Ⅱ中，加入过量的Zn，发生反应
，有气泡产生，pH逐渐增大，使得Fe3+转化为红褐色沉淀 ，固体中未检
测到Fe单质，原因可能是 的干扰以及 沉淀对锌粉的包裹；实验Ⅲ中，加入过量Mg，发生
反应 ，由于Mg很活泼，该反应非常剧烈，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉
淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质，对比实验Ⅱ和
Ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被 沉淀包裹，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。
【解析】（1）在金属活动性顺序表中， 排在 之前， 排在 之后，因此 可将
还原为 ；
（2）① 与 会生成蓝色的 沉淀；
② 水解方程式为 ，加入的 或 会消耗 ，促进 水解平衡正向
移动，使其转化为 沉淀；
③i．a．Fe与Fe3+、H+反应的离子方程式为： 或 、
；
b．要证实在pH为3~4的溶液中可忽略H+对Fe的消耗，可向 为3~4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加 溶液，不产生蓝色沉淀，即说明此条件下Fe未与H+反应生成
Fe2+；
ⅱ．结合a，b和c可知，实验Ⅱ未检测到 单质的原因可能是 的干扰以及 沉淀对锌粉的包
裹，因此可控制反应条件，在未生成 沉淀时将 还原，即可排除两个干扰因素，具体操作
为：重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制
pH<1.2，观察到红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生，待溶液颜色褪去（或变浅），停止加入盐酸，待
pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质；
（3）对比实验Ⅱ和Ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被 沉淀包裹，实验Ⅲ的固体中
检测到Fe单质。
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： 。
【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）铜与碘反应的体系在原电池装置中，I 将Cu氧化为Cu2+；而在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中Cu以
2
Cu+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 。
【分析】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
2 2
率。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
2
后转化为 ，被氧化为 ，故而产生无色溶液变为蓝色溶液的现象。
【解析】（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 ，I 浓度减小， 平衡逆向移动， 浓度增加，其目的为：除去 ，防止
2
干扰后续实验。加入浓氨水后 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 ；白色沉淀为CuI，加入浓 溶液，CuI与I-反应转化为[CuI]-，
2
故产生白色沉淀溶解，溶液变为无色，出现红色固体的过程；由于n＞m，铜未完全反应的原因是铜与
碘的反应为可逆反应(或 浓度小未能氧化全部的 )；
（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 。
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
产生棕黑色沉淀，且放置后不发
I 水 得到无色溶液
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 。
【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 NaClO 3ClO-
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
2 2
根离子的速率，导致实验Ⅲ未得到绿色溶液
【分析】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
4 2 2
干扰，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
【解析】（1）B中试剂是饱和NaCl溶液，作用是吸收Cl 中的杂质HCl气体，故答案为：饱和NaCl
2
溶液；
（2）通入Cl 前，Ⅱ、Ⅲ中Mn2+与碱性溶液中NaOH电离产生的OH-反应产生Mn(OH) 白色沉淀，该
2 2
沉淀不稳定，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，故答案为：2Mn(OH) +O =2MnO+2H O；
2 2 2 2 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
2
碱性的增强而增强，故答案为：Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强；
（4）①Cl 与NaOH反应产生NaCl、NaClO、HO，使溶液碱性减弱，反应的化学方程式为：
2 2
Cl+2NaOH=NaCl+NaClO+H O，故答案为：Cl+2NaOH=NaCl+NaClO+H O；
2 2 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；溶液绿色缓慢加深，
2 2
根据题给信息，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱，此时溶液碱性较强，则原因是MnO 被NaClO氧
2
化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量，故答案为：4 +4OH-=4 +O ↑+2H O；NaClO；
2 2
③取III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 氧化为 ，发生的反应是：3ClO-+2MnO+2OH-=2 +3Cl-+H O，故答案为：3ClO-
2 2 2
+2MnO+2OH-=2 +3Cl-+H O；
2 2
④根据题给信息可知， (绿色)、 (紫色)，则从反应速率的角度，分析实验Ⅲ未得到绿色溶
液的可能原因是：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离子的速率，导致
实验Ⅲ未得到绿色溶液。
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 。
【答案】（1）灰黑色固体溶解，产生红棕色气体 防止酸性条件下， 氧化性氧化Fe2+干扰实验结果 a：铂/石墨电极，b：FeSO 或Fe (SO ) 或二者混合溶液，c：AgNO 溶液；操作和现象：
4 2 4 3 3
闭合开关 K，Ag电极上固体逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴
加较浓的Fe (SO ) 溶液，与之前的现象相同；或者闭合开关 K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向
2 4 3
右偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe (SO ) 溶液，Ag电极上固体逐渐减
2 4 3
少，指针向左偏转
（2）指示剂
（3）偏低 Ag完全反应，无法判断体系是否达到化学平衡状态
【解析】（1）①由于Ag能与浓硝酸发生反应：Ag+2HNO (浓)=AgNO +NO↑+H O，故当观察到的现
3 3 2 2
象为灰黑色固体溶解，产生红棕色气体，即可证实灰黑色固体是Ag，故答案为：灰黑色固体溶解，产
生红棕色气体。
②由于Fe(NO ) 溶液电离出 将与溶液中的H+结合成由强氧化性的HNO，能氧化Fe2+，而干扰实
3 3 3
验，故实验II使用的是Fe (SO ) 溶液，而不是Fe(NO ) 溶液，故答案为：防止酸性条件下， 氧化
2 4 3 3 3
性氧化Fe2+干扰实验结果。
③由装置图可知，利用原电池原理来证明反应Fe2++Ag+ Ag+Fe3+为可逆反应，两电极反应为：Fe2+-e-
Fe3+，Ag++e- Ag，故另一个电极必须是与Fe3+不反应的材料，可用石墨或者铂电极，左侧烧杯中
电解质溶液必须含有Fe3+或者Fe2+，采用FeSO 或Fe (SO ) 或二者混合溶液，右侧烧杯中电解质溶液必
4 2 4 3
须含有Ag+，故用AgNO 溶液，组装好仪器后，加入电解质溶液，闭合开关 K，装置产生电流，电流
3
从哪边流入，指针则向哪个方向偏转，根据b中所加试剂的不同，电流方向可能不同，因此可能观察
到的现象为：Ag电极逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡，再向
左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe (SO ) 溶液，与之前的现象相同，表明平衡发生了移动；另一种现象
2 4 3
为：Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡，再
向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe (SO ) 溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转，表明平衡发生
2 4 3
了移动，故答案为：a：铂/石墨电极，b：FeSO 或Fe (SO ) 或二者混合溶液，c：AgNO 溶液；操作和
4 2 4 3 3
现象：闭合开关 K，Ag电极上固体逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中
加入滴加较浓的Fe (SO ) 溶液，与之前的现象相同；或者闭合开关 K，Ag电极上有灰黑色固体析出，
2 4 3
指针向右偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe (SO ) 溶液，Ag电极上固体
2 4 3
逐渐减少，指针向左偏转。
（2）①Fe3+与SCN-反应生成红色FeSCN2+，因Ag+与SCN-反应相较于Fe3+与SCN-反应更加容易及彻
底，当溶液变为稳定浅红色，说明溶液中的Ag+恰好完全滴定，且溶液中Fe3+浓度不变，说明上述反应
答案平衡，故溶液中Fe3+的作用是滴定反应的指示剂，故答案为：指示剂。
②取I中所得上清液vmL。用cmol/L的KSCN溶液滴定，至溶液变为稳定浅红色时，消耗vmL，已
1 1
知：Ag++SCN- AgSCN，K=1012，说明反应几乎进行完全，故有I中上层清液中Ag+的浓度为：
c(Ag+)= mol/L，根据平衡三段式进行计算如下：，故反应的平衡常数K= =
，故答案为：指示剂； 。
（3）①若取实验I所得浊液测定Ag+浓度，则浊液中还有Ag，因存在平衡Fe2++Ag+ Ag+Fe3+，且随
着反应Ag++SCN- AgSCN，使得上述平衡逆向移动，则测得平衡体系中的c(Ag+)偏大，即 偏
大，故所得到的K= 偏小，故答案为：偏小。
②由于实验II中Ag完全溶解，故无法判断体系是否达到化学平衡状态，因而不用实验II所得溶液进行
测定并计算K，故答案为：Ag完全反应，无法判断体系是否达到化学平衡状态。
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 。
【答案】（1）MnO +4H+ +2Cl- Mn2++Cl↑ + 2H O 2Cl--2e- =Cl↑ Cl-还原性减弱或Cl 的氧
2 2 2 2 2
化性增强 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
2 2 2
氧化反应是元素化合价升高，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
2
弱，或者产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
2
离子浓度的角度再结合实验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，
2
AgI 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(氧化产物)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。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。【答案】（1）c
（2）用湿润的KI淀粉试纸放在Fe电极附近的液面上方，观察试纸颜色变化 产生白色沉淀，取出
在空气中放置后变为红褐色
（3） 取出紫色溶液，静置，无气泡产生(断开电源，不再产生气
泡) 电解进行一段时间后，溶液中 浓度减小， 与水作用发生分解； 在阴极放电；
还原
【解析】（1）a．铁和稀 反应生成硫酸亚铁和氢气，故不选a；
b．铁和S反应生成FeS，故不选b；
c．铁和 反应生成FeCl ，故选c；
3
选c。
（2）氯气能把KI氧化为I，用湿润的KI淀粉试纸放在Fe电极附近的液面上方，观察试纸颜色变化，
2
若试纸变蓝说明有氯气生成。
是白色难溶于水的沉淀， 易被氧气氧化为红褐色 。产生白色沉淀，取出在
空气中放置后变为红褐色，证明丙的说法合理。
根据电子守恒， 证明丙的观点成立。
（3）①Fe失电子生成 ，电极反应式为 。
②紫色溶液中含有 ，取出紫色溶液，静置，无气泡产生，说明 没有与 反应产生氧气，
则证实气体是 放电产生的。
③ 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，电解一段时间
后，溶液中 浓度减小，碱性减弱， 与水作用发生分解，也可能是 在阴极放电或 还
原 ，都能使紫色变浅。
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 。
【答案】（1）
（2）将 导入吸收器中；将硫化物氧化为 溶液变为
淡蓝色，且半分钟内不褪色
（3）0.096a
（4） 与 的反应速率较慢
【分析】本题为矿样中硫元素含量测定的实验题，首先通入净化的空气在高温条件下使矿样中的硫元
素转化为二氧化硫，在后面装置中被吸收，再用碘酸钾标准溶液测定二氧化硫的含量，以此解题。【解析】（1）根据氧化还原的规律结合题给信息可知，硫由+6价降低到+4价，则同时应该有化合价
的升高，故产物中还应该存在O；
2
（2）①通入空气可将管式炉中矿石中的硫元素转化为二氧化硫、且将生成的SO 气体全部吹入吸收
2
器，确保SO 完全参与后续反应，避免损失，故答案为：将 导入吸收器中；将硫化物氧化为 ；
2
②滴定过程中KIO 与I-反应生成I，随后I 与SO 反应，被还原为I-，第二个反应体现了I 氧化SO 的
3 2 2 2 2 2
过程，故答案为： ；
③淀粉遇I 显蓝色。即SO 反应完全后，吸收器内溶液淡蓝色消退，继续滴加KIO ，过量的IO 与I-反
2 2 3
应生成I，溶液变为稳定的蓝色，且半分钟内不褪色，即为终点，故答案为：溶液变为淡蓝色，且半分
2
钟内不褪色；
（3）根据反应关系： ，消耗的KIO 物质的量为
3
，对应的S的质量为：
；
（4）①若溶液pH过低，I-会被空气中的O 氧化为I，导致额外生成I，消耗KIO 标准溶液体积减
2 2 2 3
少，使测定结果偏小，故答案为： ；
②KIO 与SO 反应动力学缓慢，而I 与SO 反应迅速，确保SO 被完全氧化留在溶液中。若不加入KI，
3 2 2 2 2
则未反应的SO 会积累在溶液中，超过最大溶解度时会逸出，故答案为： 与 的反应速率较慢。
2
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： 。
【答案】（1）失去
（2）
（3）中性条件下， 较难被 氧化；当 相同时，提高酸度，有利于 被 氧化
重复实验Ⅱ，向 溶液中加入 饱和 溶液，滴加少于8滴的硫酸，试
纸变蓝(或重复实验Ⅳ，向 溶液中加入 浓度小于 溶液，加入
8滴硫酸，试纸不变蓝)
（4） 氧化 的过程中产生 ，溶液酸性增强； 大； 促进了 与 的反应
（5）降低 的氧化性，防止氧化 提高测量准确度；降低 浓度，减小 的还原性
【分析】本实验探究 对 测定 含量的影响，实验I和II探究Cl-浓度不同能否与高锰酸钾
溶液反应，反应I、III、IV探究酸度对Cl-与高锰酸钾溶液反应情况。
【解析】（1）根据元素周期律，离子半径越大，原子核对核外电子的吸引力越小，越容易失去电子，
半径大，较易失去电子，有还原性；
（2）比较 与 的还原性取少量的 ，加入 物质FeCl 溶液，MnO 先和Fe2+反应，证明
2 2的还原性强于 ；
（3）①由实验I、II、III、IV四组实验可知，只有第IV组实验发生了反应，由此得出结论是：中性条
件下， 较难被 氧化；当 相同时，提高酸度，有利于 被 氧化；
②探究 浓度对反应的影响，对比实验IV，用饱和的NaCl溶液进行实验，观察现象，设计实验V
为：重复实验Ⅱ，向 溶液中加入 饱和 溶液，滴加少于8滴的硫
酸，试纸变蓝；或者向 溶液中加入 浓度小于 溶液，加入8
滴硫酸，试纸不变蓝，都能证明Cl-浓度对反应的影响；
（4）实验I和实验II中高锰酸钾浓度相同，Cl-浓度不同，分别加入相同浓度的FeSO 溶液，I中有沉
4
淀，沉淀溶于硫酸，加入KSCN溶于变红色，说明Fe2+被氧化，用KI淀粉试纸检验，无蓝色说明没有
氯气生成；II中混合溶液最终有氯气生成，产生氯气的原因为： 氧化 的过程中产生 ，溶
液酸性增强； 大； 促进了 与 的反应；
（5）① 浓度过大，氧化性强，会氧化氯离子，造成实验误差， 的作用是降低 的氧
化性，防止氧化 ；
② 水样配制成 溶液，可以提高测量的准确度，同时降低Cl-浓度。减小Cl-的还原性，提高
准确度。
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： 。
【答案】（1）降低阴离子浓度，使
（2） ， 与 结合使 降低，平衡正向移动
（3）>
（4）
（5） 不能与 结合， 低，还原性弱 与 结合生成 ，使
正向移动， 增大，还原性增强，能够被硝酸氧化，并促进了 向
的转化
（6）向 中加入 溶液，充分反应后过滤，将沉淀洗净，再加入足量稀硝酸，水浴加热，过滤
【解析】（1）以 沉淀溶解平衡 为例，要促进促进沉淀溶解，平衡向右移动，
可以降低阳离子浓度使 ；或者②降低阴离子浓度，使 ；
（2） 固体在溶液中存在平衡： ， 与 结合生成 ，
从而使 降低，平衡正向移动，所以 溶于氨水；
（3） 在水中难溶，电离出少量 和 ，其溶解度由 决定；虽然氨水中的 可以与
形成 ，但 的 极小， 的浓度极低，导致 的形成非常有限，不足以显
著降低 的浓度，所以两种情况下 浓度都很低，但氨水中因络合略微结合 ，则水溶液中
大于氨水中 ；
（4）由实验现象盛有 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，有淡黄色沉淀可知， 溶于硝酸生成 和硫单质，
则ⅱ的离子方程式为： ；
（5）①已知 能被硝酸氧化， 溶于稀硝酸的反应中， 与 结合生成 ， 沉淀溶解平
衡右移，还原性增强，与硝酸发生氧化还原反应； 不溶于稀硝酸，说明 不能与 结合，低，还原性弱；
②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，
说明与硝酸发生了反应，生成了碘单质，一氧化氮，同时 转化为 ，出现该现象的原因是
与 结合生成 ，使 正向移动， 增大，还原性增强，能够被硝酸
氧化，并促进了 向 的转化；
（6）由上述描述可知， 不溶于稀硝酸， 溶于稀硝酸，因此可以将 转化为 后与稀硝
酸反应，故设计实验方案为：向 中加入 溶液，充分反应后过滤，将沉淀洗净，再加入足量稀
硝酸，水浴加热，过滤。
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： 。
【答案】（1）
（2）加入（盐酸酸化的） 溶液，有白色沉淀生成 中的 进入溶液并形成
，电离出 使溶液呈碱性 加热 使 逸出后产生 ，
受热继续分解为CuO 具有还原性，即使 分解生成CuO也可能被
还原为Cu或
（3）用氨水制备 时，溶液 较高，可与 反应并产生 ，均可促进反应
的发生
（4）ⅰ中反应 产生的 正好能与ⅱ中
产生的 完全反应，溶液中 很低
【解析】（1）生成蓝色沉淀的离子方程式为： ；
（2）①检验上述深蓝色晶体中存在 的操作及现象是：取少量晶体溶于水中形成溶液，先向其中加
入盐酸酸化，再加入 溶液，若出现白色沉淀，则说明该晶体中存在 ；
② 中的 进入溶液并形成 ，电离出 使溶液呈碱性，不能说明蓝色针状
晶体中含 ；
③ 在加热条件下稳定性降低，使 分解出 并逸出，与Cu2+产生
， 受热继续分解为黑色固体CuO； 具有还原性，即使 分解
生成CuO也可能被 还原为Cu或 ；
（3）用氨水制备 时，溶液 较高，可与 反应并产生 ，均可促进反应
的发生；若用NaOH溶液抑制 的
生成；
（4）ⅰ中反应 产生 ，ⅱ中产生的 ，ⅰ中产生 正好能与ⅱ中产生的 完全反
应，溶液中 很低。
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 。
【答案】（1） 后，电压示数变为
（2）若猜想2的解释成立， 后应在镁片表面观察到气泡，但实验中并未观察到
（3）
（4） ，部分破坏了电极
表面的覆盖层(或延缓/阻碍覆盖层的形成) 溶液
（5）形成原电池的正负极首先取决于金属 、 的失电子能力，同时也会受到反应过程中 、
电极表面覆盖程度的影响
【分析】探究 、 在强碱性溶液中形成原电池的正负极及其影响因素，除考虑金属活动性外，还
需考虑电解质溶液对反应的影响；
【解析】（1） 时 作负极，此时电压传感器示数为0.3V，后迅速归零， 后电压传感器示数
逐渐变为 并保持稳定，说明 后正负极发生了反转，故证据为： 后，电压示数变为 ；
（2）若猜想2的解释成立，则该装置中铝为负极、镁为正极，正极水得到电子发生还原反应生成氢
气， 后应在镁片表面观察到气泡，但实验中并未观察到，故猜想2中的解释不合理；
（3）铝和强碱中氢氧根离子发生反应生成四羟基合铝酸根离子和氢气，推测0~5s时产生 的可能原
因为： ；
（4）①推测: 电压示数迅速减小与电极被覆盖有关，结合质量守恒，则负极镁反应为镁失去电子
和溶液中氢氧根离子生成氢氧化镁沉淀： ，氢氧化镁沉淀附着在电极上
导致反应被阻碍；
②已知：EDTA易与 形成配合物EDTA-Mg，实验2中观察到电压示数从0.3V降至0.1V后保持稳
定，可能的原因是发生反应 ，部分破坏了电极表面的覆盖层
(或延缓/阻碍覆盖层的形成)，使得反应能够进行；
实验探究：电压示数迅速减小与电极被覆盖有关，则实验3中左侧的电解质溶液不能和镁离子生成沉
淀，故试剂a为可以为 溶液（合理即可）；
（5）实验1、2中变量为电解质溶液的不同，生成物质的溶解性不同；综合实验1、2，可以得出的结
论是：形成原电池的正负极首先取决于金属 、 的失电子能力，同时也会受到反应过程中 、
电极表面覆盖程度的影响。
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。
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
Ⅱ Mg 溶液( ) 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。
【答案】（1）
（2）金属镁消耗 ， ，随着反应的进行，溶液酸性减弱和温度上升，促进平
衡 右移，且 ，所以生成蓝色的沉淀
（3）电流计的指针偏转，两极均有白色沉淀生成
（4）在还原剂镁的作用下 ，与溶液中的 生成 沉淀，继而转化为 ，随着反
应发生；体系碱性增强，转化为 和
（5） 且 水解程度大于
（6）阴离子、金属种类
【分析】三组实验都出现了紫红色固体，该固体为铜，说明发生了金属的置换反应；
实验Ⅰ中，硫酸铜是强酸弱碱盐，铜离子发生水解从而使溶液呈酸性，镁是活泼金属，和 反应放出
，从而使平衡 右移，产生蓝色沉淀；
实验Ⅱ中，除了发生实验Ⅰ的反应外还会发生， ，溶液pH升高至9.5左
右，生成 黄色沉淀，其不稳定，发生反应导致出现橙色浑浊物；
实验Ⅲ中，Al3+和Cu2+都会水解生成H+，实验3中发生反应：2Al+3Cu2+=3Cu+2Al3+，Al3+水解程度大于
Cu2+，所以pH下降至2左右；
【解析】（1）实验Ⅰ、Ⅱ中生成紫红色固体Cu，说明发生了金属的置换反应，离子方程式为：
；
（2）由分析可知，实验Ⅰ中出现蓝色沉淀是因为金属镁消耗 ， ，随着反应
的进行，溶液酸性减弱和温度上升，促进平衡 右移，且
，所以生成蓝色的 沉淀；
（3）① 中金属铜发生氧化反应， 发生还原反应，两电极均生成 白色沉
淀，故现象是：电流计的指针偏转，两极均有白色沉淀生成；
② 沉淀中加入足量盐酸，沉淀迅速溶解，溶液呈绿色，底部出现红色铜，说明 发生歧化反
应，离子方程式为： ；
（4） 溶液中存在较大浓度的 ，而金属镁将 还原为 ，其能与 反应反应生成CuCl
白色沉淀，继而转化为 ，金属镁继续消耗 ，体系碱性增强，转化为 和 ；
（5）由分析可知，实验Ⅲ中 下降至2左右的原因是：发生了反应：2Al+3Cu2+=3Cu+2Al3+，Al3+水解
程度大于Cu2+，所以pH下降至2左右；
（6）对比实验Ⅰ、实验Ⅱ可知，铜盐溶液中阴离子种类的不同会出现不同的反应，对比实验Ⅱ、实验
Ⅲ可知，金属的种类的不同也会出现不同的反应。
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。）
【答案】（1）Cu+2H SO (浓) CuSO +SO↑+2H O
2 4 4 2 2
（2）把针筒中的品红溶液推入锥形瓶中，若品红溶液褪色，说明NaOH已完全转化为NaHSO
3
（3）试纸蓝色退去 I+SO+2H O=4H++2I-+
2 2 2
（4）实验a中没有无色气体生成 2Cu2++ +2Cl-+H O=2CuCl↓+ +3H+
2
（5）有电流产生，右侧烧杯有白色沉淀生成
（6） 增强了Cu2+的氧化性，会将Fe2+氧化为Fe3+
【分析】甲装置中，铜与浓硫酸加热反应生成SO 气体，乙装置是安全瓶，在丙中SO 与NaOH反应生
2 2
成NaHSO，用品红溶液可以检验SO 是否过量，尾气用高锰酸钾溶液吸收。
3 2
【解析】（1）甲中Cu与浓硫酸加热反应，生成硫酸铜、SO 气体和水，反应的化学方程式为：
2
Cu+2H SO (浓) CuSO +SO↑+2H O；
2 4 4 2 2
（2）若NaOH完全转化为NaHSO，则SO 过量，过量的SO 能使品红溶液褪色，故答案是：把针筒
3 2 2
中的品红溶液推入锥形瓶中，若品红溶液褪色，说明NaOH已完全转化为NaHSO；
3
（3）SO 与I 发生氧化还原反应生成硫酸和HI，蘸有碘水的淀粉试纸接近反应b的试管口，若蓝色退
2 2
去，证明气体是SO ；离子方程式为：I+SO+2H O=4H++2I-+ ；
2 2 2 2
（4）实验a是向 溶液中加入 溶液，若Cu2+水解使溶液中H+浓度
增大，H+与亚硫酸氢根离子反应也应该有SO 产生，实验a中没有气体产生，故假设1不成立；
2
假设2中 存在时， 与 反应生成CuCl白色沉淀和H+，离子方程式为：2Cu2++ +2Cl-
+H O=2CuCl↓+ +3H+；
2
（5）加入NaCl后，Cu2+的氧化性增强，两极发生氧化还原反应，形成原电池，有电流产生，Cu2+被还
原为Cu+，同时与Cl-生成CuCl沉淀，答案是：有电流产生，右侧烧杯有白色沉淀生成；
（6） 是一种拟卤离子，其性质与卤离子相似，能够增强Cu2+的氧化性，Cu2+会把Fe2+氧化为
Fe3+，对实验产生干扰。
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）。
【答案】（1） 中铜元素是+1价，既有氧化性又有还原性
（2） 和
生成 降低，CuCl的溶解平衡正向移动 氧化性较弱 较浓硫酸
NaCl固体
（3）取少量暗黑色固体于试管中，加入过量的稀硫酸，充分反应后，溶液中有红色固体剩余；或取少
量暗黑色固体于试管中，加入过量的稀硝酸，有气泡产生，液面上方出现红棕色【分析】本实验的目的是探究Cu O的性质，从氧化还原角度分析预测Cu O既有氧化性又有还原性，
2 2
接下来探究Cu O与酸的反应，与 反应时，Cu O被氧化为硝酸铜，同时生成NO；与
2 2
反应时，是歧化反应，生成硫酸铜和单质铜；与 反应时，先生成CuCl固
体，后固体溶解；与 反应时，得到黄色溶液，应该得到[CuCl ]2-，接下来通过补充实验探究
4
生成[CuCl ]2-的原因；
4
【解析】（1）①Cu O中铜元素是+1价，从氧化还原角度分析预测Cu O既有氧化性又有还原性；
2 2
（2）①根据题意可知，实验1液面上方出现红棕色气体的原因是2NO+O ═2NO ；
2 2
②根据题意可知，实验2中反应的离子方程式为：Cu O+2H+═Cu+Cu2++H O；
2 2
③用平衡移动原理解释实验3中灰白色固体溶解的原因是CuCl(s)⇌Cu+(aq)+Cl-(aq)，Cu+和Cl-生成
[CuCl ]-；c(Cu+)降低，CuCl的溶解平衡正向移动；
2
④查阅资料：O 可以将盐酸溶液中的[CuCl ]-氧化为[CuCl ]2-，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守
2 2 4
恒，该反应的离子方程式为：4[CuCl ]-+O +4H++8Cl-=4[CuCl ]2-+2H O，对比实验3和4，分析实验3中
2 2 4 2
[CuCl ]-未被氧化的原因：
2
假设1：c(H+)较低，O 氧化性较弱，
2
假设2：c(Cl-)较低，[CuCl ]-的还原性较弱，
2
根据题意可知，反应3得到的溶液含有[CuCl ]-，溶液是无色的，若变黄，即[CuCl ]-转化为[CuCl ]2-，
2 2 4
结合假设1、2，所以试剂a可是较浓硫酸，直接把[CuCl ]-氧化为[CuCl ]2-，试剂b可以是NaCl固体，
2 4
实现反应：4[CuCl ]-+O +4H++8Cl-=4[CuCl ]2-+2H O；
2 2 4 2
（3）实验室久置的Cu O呈暗黑色，设计实验证实Cu O未完全变质，方案为：取少量暗黑色固体于试
2 2
管中，加入过量的稀硫酸，充分反应后，溶液中有红色固体剩余；或取少量暗黑色固体于试管中，加
入过量的稀硝酸，有气泡产生，液面上方出现红棕色。
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
【答案】（1）S SO HSO
2 2 3
（2）HS 体系中S2-过量，还原性更强
2
溶液中存在平衡 ，实验Ⅲ中c(S2-)明显高于实验Ⅰ、Ⅱ中c(S2-)，促使化
学平衡向逆反应方向移动，得到肉红色固体
（3）取淡黄色溶液于试管中，加入过量的稀盐酸，有臭鸡蛋气味的气体和淡黄色沉淀产生 b
根据K 数据分析，实验Ⅱ反应后的溶液呈酸性，不可能生成Mn(OH) ；实验Ⅱ中高锰酸钾溶液过
sp 2
量，生成Mn2+与过量得 发生归中反应得到MnO 溶液的pH或反应物的相对用量
2
【分析】实验Ⅰ中，向4.0mL0.01mol∙L-1酸性KMnO 溶液（pH≈2）中逐滴加入4.0mL0.05mol∙L-1NaS
4 2
溶液(pH≈12)，S2-与H+直接反应生成HS，由于起初 过量，所以S2-被氧化为 ，发生反应：
2
，NaS过量时，溶液呈碱性，此时溶液具有还原性，
2
Mn2+与OH-反应生成的Mn(OH) 比较稳定；实验Ⅱ中，KMnO 溶液过量，溶液呈酸性，所以生成的
2 4
Mn2+能被KMnO 继续氧化，生成MnO ；实验Ⅲ中，溶液始终呈碱性，且NaS过量，所以 最终
4 2 2
被还原为Mn2+，并与过量的S2-结合为MnS，且有S生成，生成的S可与S2-反应生成 。
【解析】（1）从价态角度分析，NaS溶液与酸性KMnO 溶液反应，NaS为还原剂，可被氧化生成
2 4 2
S(与S2-反应生成 )，S继续被氧化生成SO ，与HO反应生成HSO ，可继续被氧化生成 ，其
2 2 2 3氧化产物可能是S、 、SO 、HSO 、 。
2 2 3
（2）①由分析可知，实验Ⅰ中，加入的S2-可与H+结合生成HS，则臭鸡蛋气味气体的成分是HS。
2 2
②实验Ⅰ中，溶液由“紫红色迅速变为无色澄清”的Mn2+，同时生成 等，依据得失电子守恒、
电荷守恒和元素守恒，可得出发生反应的离子方程式为
。
③实验Ⅰ中，具有较强还原性的S2-过量，则乳白色沉淀Mn(OH) 能够稳定存在，原因是：体系中S2-
2
过量，还原性更强。
④实验Ⅲ中，NaS过量， 最终被还原为Mn2+，过量的S2-将抑制MnS的电离，则实验Ⅲ中仅得
2
到肉红色固体的原因：溶液中存在平衡 ，实验Ⅲ中c(S2-)明显高于实验
Ⅰ、Ⅱ中c(S2-)，促使化学平衡向逆反应方向移动，得到肉红色固体。
（3）①小组同学设计实验证实实验Ⅳ浅黄色溶液中存在NaS，NaS 可看出NaS和S反应的产物，
2 x 2 x 2
NaS与非氧化性酸反应产生HS气体，S为淡黄色沉淀，则实验方案及实验证据是：取淡黄色溶液于
2 2
试管中，加入过量的稀盐酸，有臭鸡蛋气味的气体和淡黄色沉淀产生。
②室温下K [Mn(OH) ]=2.6×10-13，实验Ⅱ中，酸性KMnO 溶液过量，且溶液呈酸性，溶液中的
sp 2 4
Mn2+难以达到生成沉淀所需的浓度，过量的KMnO 能将Mn2+继续氧化，则上述两种假设合理的是b，
4
理由是：根据K 数据分析，实验Ⅱ反应后的溶液呈酸性，不可能生成Mn(OH) ；实验Ⅱ中高锰酸钾
sp 2
溶液过量，生成Mn2+与过量得 发生归中反应得到MnO 。
2
③反应Ⅰ中，溶液呈碱性，反应Ⅱ中，溶液呈弱酸性，反应Ⅲ中，溶液呈碱性，且两种反应物的相对
量不同，最终所得产物不同。综合上述实验，NaS与KMnO 溶液反应的产物与溶液的pH或反应物的
2 4
相对用量等因素有关。
【点睛】NaS与酸性KMnO 溶液反应时，试剂的滴加顺序不同，所得产物可能不同。
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
。
【答案】（1） 分离出固体后的液体用 萃取，下层液体无色
（2） 排除在酸性条件下， 对 氧化 的干扰
（3）
（4） ，加酸可以增强 的氧化性
（5）加入 溶液至紫色褪去，静置后取上层清液，加入KI溶液和 ，溶液立即变黄，加入
淀粉溶液，溶液变蓝
（6）溶液紫色变浅，有棕黑色沉淀生成，最终溶液为黄色
【分析】本实验探究不同条件下KMnO 与KI溶液的反应，利用高锰酸钾溶液的强氧化性，将 氧化
4
成 ，根据Mn元素被还原成不同物质，发生颜色变化或有无沉淀生成，判断不同条件的反应，
据此分析；
【解析】（1）①根据实验Ⅰ现象出现黑色沉淀，判断出实验Ⅰ中MnO 的还原产物为 ；
②若实验Ⅰ氧化的产物是 ，用 萃取，下层液体呈黄色，而实验Ⅰ下层液体无色，说明没有是生成；
（2）①滴加3滴 ，溶液立即变黄，滴加淀粉后溶液变蓝说明生成了 ，则证明是
与 在酸性条件下发生归中反应生成 ，离子方程式为： ；
②甲同学取 溶液，加入5滴水和3滴 ，与上述实验形成对比，溶液
不变黄，说明没有生成 ，目的是为了排除在酸性条件下， 对 氧化 的干扰；
（3）实验Ⅱ溶液立即变绿，说明生成了 (绿色)，一段时间后绿色消失，产生棕黑色沉淀，说明
生成了 ，则该反应为 在碱性环境下氧化 生成 ，离子反应为
；
（4）实验Ⅲ中未见棕黑色沉淀，说明 被还原为 ，乙同学依据 的电极反应分析实验Ⅲ
反应条件下应检测到 ，说明酸性条件下， 能将 氧化生成 ，即加酸可以增强 的氧
化性，对应的 的电极反应为 ；
（5）已知 在一定条件下可被 氧化成 ，故首先将紫色溶液中的 完全除掉，故实
验操作和现象是将取上层溶液，加入 溶液至紫色褪去，完全除去过量的 溶液，静置后
取上层清液，加入 溶液、 溶液变黄，加入淀粉溶液，溶液变蓝，证明生成碘单质，说明溶液
B中含 ；
（6）由上一问可知，若酸性 溶液过量， 能将 氧化成 ，故首先出现紫色褪
去、溶液中出现黑色沉淀现象，随着 溶液逐渐加入，溶液最终变为黄色。
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)。
【答案】（1）
（2）红色固体溶解，溶液变为蓝色，产生无色气体，在液面上方变红棕色 取Ⅱ中的棕色溶液于
试管中，加水，有白色沉淀生成 生成 的反应： ，消耗 的反
应： 等，相同时间内生成的 多于消耗的 ， 增大 温度、形成
原电池
（3）金属与水反应生成 和 的速率： ，金属阳离子结合 的能力：
，部分 生成 ，部分 被 还原为
（4）金属的还原(活泼)性、金属离子结合 的能力等
【分析】Ⅰ 加入金属钠，钠剧烈反应放出热量，迅速熔成小球，产生氢气并伴随燃烧。溶液颜色变
浅，产生大量蓝色氢氧化铜沉淀和少量黑色固体 。
Ⅱ 加入金属铝，铝片表面很快产生氢气，同时析出红色固体铜，溶液温度升高。随着反应进行，溶
液中出现白色固体CuCl，随后消失，得到 棕色溶液，最终变为无色，铝片表面析出大量疏
松的红色固体铜。
【解析】（1）Ⅰ中生成CuO的有关反应第一步是金属Na与水反应产生OH-，其方程式为
，故答案为： ；
（2）①Ⅱ中红色固体为铜，先不溶于稀硫酸，加入稀硝酸并微热时，出现红色固体溶解、溶液变蓝
并产生无色气体，在液面上方变红棕色的现象，证明其中含有金属Cu，故答案为：红色固体溶解，溶
液变为蓝色，产生无色气体，在液面上方变红棕色；②检验棕色溶液中 的方法：向少量棕色溶液中加入足量水(或稀释)，棕色逐渐消失并生成白
色沉淀(CuCl)，证明有[CuCl ]2-，故答案为：取Ⅱ中的棕色溶液于试管中，加水，有白色沉淀生成；
3
③i.pH降低的原因(除温度上升外)：铝被氧化为Al3+，其水合离子[Al(H O) ]3+发生水解，产生H+，使
2 6
溶液酸性增强；ii.被还原出来的Cu附着在Al的表面形成原电池，加快反应速率，产生氢气的速率增
大，故答案为：生成 的反应： ，消耗 的反应：
等，相同时间内生成的 多于消耗的 ， 增大；温度、形成
原电池；
④棕色溶液最终褪色(即[CuCl ]2-被还原为(Cu)的离子方程式为 ，故
3
答案为： ；
（3）金属与水反应生成 和 的速率： ，金属阳离子结合 的能力：
，从而导致部分 生成 ，部分 被 还原为 ；
（4）综合实验可知，影响Na、Mg、Al与CuCl 溶液反应产物的主要因素有金属的还原(活泼)性、金
2
属离子结合 的能力等。
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 。
【答案】（1）
（2） 与过量的 反应或酸性条件下，
转化为 的速率小于 氧化过量的 的速率
取 浓度约为
溶液于试管中，先加入与Ⅳ等浓度等体积的KI溶液，再加入硫酸至溶液的
pH为y，在相同时间内观察 和
【分析】（1）在A中，铜与浓硝酸发生 反应生成 ，
与水在B中发生 反应生成硝酸和NO，在E中的 受热分解生成
PbO和 ，制取 ，控制B和D中流出气体的流速为1∶1通入C中NaOH溶液，发生
反应，充分反应制备 溶液；
（2）在试管中加入0.5mL amol/L的 溶液中先滴加少量的NaOH溶液，再滴加少量的KMnO 溶
4
液， 与KMnO 在碱性条件下加热，发生 反应，生
4
成绿色的 溶液，在绿色的 溶液中滴加 溶液至溶液呈弱酸性， 溶
液(绿色)在酸性环境中不稳定，转化为 和 ，得到棕黑色沉淀 和无色溶液，继续滴加 溶液，棕黑色沉淀 与 在酸性（ ）条件下发生
反应，沉淀消失后得到xmL含 的无
色溶液，向该无色溶液中先加入足量稀KI溶液，后加入稀硫酸至溶液的pH为y，此时 将KI氧
化为碘单质，得到浅黄色溶液和淡红棕色气体，即可证明对应的实验条件下， 的还原性强于
、 和 ， 的氧化性强于 ，据此回答。
【解析】（1）①A中铜与浓硝酸反应生成 ，B中盛水， 与水反应生成硝酸和NO，化学方
程式为 ；
②E中 受热分解生成PbO、 和 ，D的作用是除去 ，因为后续制备 过程中
会干扰反应；
③B中生成NO，E中生成 ，控制流速1:1通入C中与NaOH溶液反应制备NaNO ，反应为
2
，所以C中试剂为NaOH溶液，故装置C的图为
；
（2）①由资料i可知，I中得到绿色溶液为 ，即 与KMnO 在碱性条件下反应，
4
被氧化为 ， 被还原为 ，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为
；
②根据资料i，Ⅱ中应得到紫色溶液，但由于 与过量的 反应或酸性条件下， 转化为
的速率小于 氧化过量的 的速率，故实验过程中一直没有观察到紫色溶液；
③Ⅲ中棕黑色沉淀 与 在酸性（ ）条件下反应， 被还原为 ， 被氧
化为 ，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式
；
④Ⅳ中得到的浅黄色溶液含有 ，取 浓度约为 溶液于试管中，先加入与
Ⅳ等浓度等体积的KI溶液，再加入硫酸至溶液的pH为y，在相同时间内观察，没有明显变化，即可
证明该条件下是 氧化了KI；
⑤综合以上实验，由分析可得结论：在对应的实验条件下， 的还原性强于 、 和
， 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 。
【答案】（1）
（2）氯的电负性大于碘，更容易获得电子
（3）
（4）酸性越强， 的氧化性越强，但过量酸可能抑制反应【分析】探究实验应注意变量控制。探究 的用量对 氧化产物的影响，除了 的用量不
同，其余条件均需相同；探究不同硫酸用量对 氧化性的影响，除了硫酸用量不同，其余条件均
需相同。
【解析】（1） 固体和浓盐酸混合生成氯化钾、氯气和水，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
为：氯的电负性大于碘，更容易获得电子。
（3）①从1到4，其余条件均相同，只有 固体用量逐渐增加，根据信息资料，可知实验1中
太少，未发生反应，2中 用来适中，能够将碘离子氧化为碘单质，则产生的棕色沉淀
是： 。
②对照实验2，实验3中 用量增加，导致碘单质进一步被氯酸钾氧化为碘酸根，则离子方程式
解释实验3中沉淀量减少的原因为： 。
③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，说明上层清液中没有碘分
子，继续逐滴滴加 溶液，溶液变蓝说明亚硫酸氢钠参与下生成了碘单质，则为碘酸根和亚硫
酸氢根发生氧化还原反应所致，用离子方程式解释现象变化的原因为：
。
（4）实验1到7，其余条件均相同，只有硫酸的用量逐渐增加，实验1为无色溶液，说明氯酸钾在无
酸性条件下氧化性较弱，无法将碘离子氧化为碘单质。
实验2到4所得溶液颜色逐渐加深，说明生成了碘单质，碘单质能和碘离子生成溶解度大的 ，且生
成碘单质的量增加，导致 浓度增大、溶液颜色加深，说明随着硫酸用量的增加，氯酸钾的氧化性逐
渐增强。实验5到7，溶液变为无色，说明氯酸钾的氧化性足够强，将碘单质进一步氧化为碘酸根，
被消耗，导致溶液无色。可知，酸性越强， 的氧化性越强，但过量酸可能抑制反应。
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。
【答案】（1）负
（2） ( 与 的配位能力远大于 )， 被 还原后的产
物应为 而非
（3）向A区滴加酚酞溶液，出现红色
（4） ， 或 被 还原，使
其浓度降低，平衡正向移动，蓝色沉淀溶解（5）该反应比实验 产生的蓝色沉淀更快；一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀不消失
【分析】如图，用Zn和Fe作为电极，酸化的3%的NaCl溶液（ ）作为电解液，组成原电池，
探究铁被腐蚀的原因，在实验 中滴加 溶液，未出现蓝色沉淀，证明未生成 ；在实
验 中向 电极附近滴加 溶液，生成蓝色沉淀，证明生成了 ，通过分析，探究Fe
被腐蚀额原因；用一端包裹着锌片，一段不作任何处理的铁钉置于加入NaCl溶液的琼脂胶冻探究铁
钉的腐蚀原因，据此回答。
【解析】（1）在锌铁原电池中，活泼的金属作负极，锌比铁活泼，所以实验Ⅰ中锌作负极；
（2）①在酸性的氯化钠溶液中存在氧气，氧气具有氧化性，能把铁氧化，所以猜想为： 能将Fe氧
化；依据实验 中电流表指针偏转， 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，即可知由 和 将Fe氧化，即可否定猜想ab；
②由资料i：实验 条件下， ，
，可得 ( 与 的配位能力远大于 )，
被 还原后的产物应为 而非 ，无法生成蓝色沉淀，推测猜想d不成
立；因此猜想 成立， 将Fe氧化， 中 将Fe氧化生成 的离子方程
式为 ；
（3）在实验 中，若发生吸氧腐蚀，正极发生 反应，生成 ，溶液呈增强，
若向A区滴加酚酞溶液，出现红色，证明溶液呈碱性，即证明发生了吸氧腐蚀；
（4）蓝色沉淀为 ，其在溶液中存在着沉淀溶解平衡，
， ，中阴离子向
负极移动，所以 移动到负极附近被Zn还原，使其浓度降低，随着正极
反应的进行，铁钉附近 增大， 、 与 反应，使 、 、
浓度降低，根据勒夏特列原理，上述沉淀溶解平衡正向移动，蓝色沉淀溶解；
（5）当把锌片换成铜片时，因为铜的活泼性比铁弱，此时形成的原电池中，A区的铁作负极，铜作
正极，负极反应为 ，向A区滴加 溶液，因为有 生成，会生成蓝色沉
淀 ，但与实验I不同的是，因为铁持续作负极被氧化产生 ，所以该反应比实验
产生的蓝色沉淀更快、更多；一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀不消失。
