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专题 15 实验探究综合题
考点 五年考情（2020-2024） 命题趋势
2024年北京卷第19题 实验探究综合题，是北京高考化学的必
考点 实验探究 2023年北京卷第19题 考题。形式上比较固定，涉及的考点很
综合题 2022年北京卷第19题 多，但是通常都离不开氧化还原反应和
（5年5考） 2021年北京卷第19题 元素化合物的相关知识，体现证据推理
2020年北京卷第19题 和探究创新等思维。
1．（2024·北京·高考真题）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 。
2．（2023·北京·高考真题）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： 。
3．（2022·北京·高考真题）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)、MnO (绿色)、MnO (紫色)。
2 2
ⅱ、浓碱条件下，MnO 可被OH-还原为MnO 。
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
实
物质a
验
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
产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，
Ⅱ 5%NaOH溶液
黑色沉淀 仍有沉淀
40%NaOH溶 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，
Ⅲ
液 黑色沉淀 仍有沉淀(1)B中试剂是 。
(2)通入Cl 前，实验Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕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，实验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MnO 氧化为MnO 。
①用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取实验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 (填化学式)氧化，可证
2
明实验Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取实验Ⅱ中放置后的1mL悬浊液，加入4mL水，溶液紫色缓慢加深，发生反应的离子方程式是 。
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： 。
4．（2021·北京·高考真题）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。
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H SO 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，能与
2
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
2
证实了推测，该化合物是 。(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 。
5．（2020·北京·高考真题）探究Na SO 固体的热分解产物。
2 3
资料：①4Na SO Na S+3Na SO ②Na S能与S反应生成Na S，Na S 与酸反应生成S和H S。③BaS易溶于
2 3 2 2 4 2 2 x 2 x 2
水。
隔绝空气条件下，加热无水Na SO 固体得到黄色固体A，过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到
2 3
浊液，放置得无色溶液B。
(1)检验分解产物Na S：取少量溶液B，向其中滴加CuSO 溶液，产生黑色沉淀，证实有S2-。反应的离子方
2 4
程式是 。
(2)检验分解产物Na SO ：取少量溶液B，滴加BaCl 溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该
2 4 2
沉淀含S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H S)，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液B，加入足
2
量盐酸，离心沉降(固液分离)后， (填操作和现象)，可证实分解产物中含有SO 。
(3)探究(2)中S的来源。
来源1：固体A中有未分解的Na SO ，在酸性条件下与Na S反应生成S。
2 3 2
来源2：溶液B中有Na S，加酸反应生成S。
2 x
针对来源1进行如图实验：
①实验可证实来源1不成立。实验证据是 。
②不能用盐酸代替硫酸的原因是 。
③写出来源2产生S的反应的离子方程式： 。
(4)实验证明Na SO 固体热分解有Na S，Na SO 和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理
2 3 2 2 4
性： 。
1．（2024·北京通州·一模）某小组同学探究Mg与 溶液的反应。
已知：i．
ⅱ．
ⅲ． 为无色、 为黄色实验I：将长约15cm打磨光亮的镁条放入2mL 溶液（溶液呈黄绿色）中，实验记录如下：
第一阶段 第二阶段 第三阶段 第四阶段
时间
0~1min 1~8min 8~25min 25min~18h
镁条表面出现红色固 仍然伴有大量气体，溶液变为 气体量不断减
实验 沉淀变为橙色，红
体，伴有大量气体产 淡蓝色，试管底部有蓝色沉淀 少，沉淀变为黄
现象 色铜几乎不可见
生 产生 色
(1)第一阶段析出红色固体发生反应的离子方程式是 。
(2)小组同学取第二阶段中淡蓝色溶液，加入少量NaCl固体，溶液颜色逐渐变黄绿色，请用离子方程式表示
溶液由淡蓝色变为黄绿色的原因 。
(3)查阅资料：CuOH黄色，CuCl白色。
第三阶段产生的黄色沉淀可能含+1价铜的化合物，进行以下实验探究：
①取少量沉淀滴入浓氨水，沉淀完全溶解，溶液呈浅蓝色，在空气中放置一段时间后溶液成深蓝色，证实
沉淀中含+1价铜的化合物，溶液由浅蓝色变为深蓝色的离子方程式是 。
②甲同学猜想第三阶段反应中先生成CuCl，随着反应的进行，逐渐转化为黄色的CuOH，用离子方程式表
示生成CuCl的主要原因是 。
③小组同学采用电化学装置进行验证。
如图装置电路正常，反应开始阶段未观察到电流表指针发生偏转，为进一步验证产生了CuCl，实验操作和
现象是 。从而证明了甲同学的猜想。
(4)查阅资料，CuOH在碱性环境下一部分发生非氧化还原分解反应，第四阶段中产生的橙色沉淀中混有的
物质是 。
实验Ⅱ：改用 溶液重复实验I，30min内剧烈反应，产生大量气体，镁条上出现红色固体，
1h后产物中有大量红色物质且有蓝色沉淀。
(5)经验证蓝色沉淀为 ，下列有关产生蓝色沉淀分析合理的是 （填序号）。
a．反应放热，促使 水解趋于完全，生成 蓝色沉淀
b．存在平衡 ，Mg与 反应，使 下降，平衡移动，产生蓝色沉淀
c．由于 ，Mg与水反应生成的 逐渐转化为 蓝色沉淀(6)综上所述，影响Mg与 溶液反应的影响因素是 。
2．（2024·北京朝阳·一模）某实验小组探究SO 与K FeO 的反应，实验如下。
2 2 4
资料：i．K FeO 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 ，在碱性
2 4 2
溶液中较稳定。
ii．Fe3+可以与C O 形成[Fe(C O ) ]3-；
2 2 4 3
装置 操作及现象
实验一：向B中通入SO ，产生暗红褐色沉淀X和溶液Y(略显红
2
色)；继续通入SO 一段时间后，溶液呈红色，继而变为橙色，最
2
终沉淀消失，溶液几乎无色。
(1)A中产生SO 的化学方程式为 。
2
(2)暗红褐色沉淀X可能含Fe3+、OH-、SO 、SO ，检验如下：
实验二：向X中加入足量盐酸，沉淀溶解。取少量溶液，滴加KSCN溶液后变红。证明溶液中存在
。另取少量溶液滴加BaCl 溶液，产生白色沉淀，但不能确认含有SO ，原因是 。
2
实验三：向X中加入H C O 溶液，沉淀溶解。继续滴加BaCl 溶液，产生白色沉淀，过滤后，向沉淀中加入
2 2 4 2
盐酸，白色沉淀溶解。确认X中不含SO 。
实验三中用H C O 溶液溶解沉淀的目的是： 。
2 2 4
实验四：向X中加入足量盐酸，沉淀溶解。加入几滴碘水(含淀粉)，蓝色立即褪去。静置，一段时间后蓝
色复现，振荡，不褪色。
结合离子方程式解释沉淀溶解后的现象： 。
(3)查阅资料：a．Fe3+、SO 、H O(或OH﹣)会形成配合物HOFeOSO
2 2。
b. SO 和O 在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(HSO
2
①向溶液Y中滴加2滴KSCN溶液，未见红色；再加几滴6mol·L-1盐酸，溶液变红。溶液Y中存在Fe(Ⅲ)，
但直接滴加KSCN溶液未见红色的原因是 。
②取出部分实验一中的橙色溶液，久置不褪色。结合资料a中过程ii分析实验一中溶液最终“几乎无色”
的原因： 。
总结：SO 与K FeO 发生了氧化还原反应和复分解反应，并且遵循化学反应速率和限度规律。
2 2 43．（2024·北京东城·二模）常温下镁条与水缓慢反应，一段时间后镁条表面被致密 薄膜完全覆
盖，反应停止。再加入 则能持续产生 ，探究其原因。
【实验】将打磨光亮的镁条放入水中反应至无气泡产生，镁条表面变暗。室温下，取该镁条放入
下列溶液[初始 ]，实验记录如下。
编号 溶液 实验记录
片刻后镁条表面变光亮，开始产生大量气体；
溶液 前 内镁条表面保持光亮，但产生气体的速率逐渐减慢；
时，镁条表面变白，持续有气泡产生
溶液 仅出现微量气泡
溶液（用氨水调至 ） 实验现象及气体体积与 几乎相同
(1)镁与水反应的化学方程式是 。
(2)经检验， 和 生成的气体均为 并含有微量 。检验 的操作和现象是 。
(3)本实验说明去除 表面致密 的主要粒子是 。
①得出该结论的实验证据是 。
② 与 反应的离子方程式是 。
(4)实验 中溶液 和 体积随时间的变化如图所示。反应过程中 和 之和可看作保持
不变。
①前 产生 的主要反应的离子方程式是 。
② 可作为 与 的反应是否达到平衡的判断依据，理由是 。
(5)实验 在 后的一段时间内， 基本不变，但仍能持续产生 。结合方程式解释持续产生 的原
因： 。4．（2024·北京海淀·二模）某实验小组对 溶液和 溶液的反应进行探究。
资料： 为白色固体，易溶于水。
【实验1】
序
实验操作 实验现象
号
向 溶液中加入
产生黑色固体
溶液
迅速产生大量黑色固体、少量红色固体
向 饱和 溶液（约为 ， 约为3）中
和黄色固体，静置后红色固体减少、黑
加入 饱和 溶液（约为 ， 约为13）
色固体增多
I．探究反应的产物
(1)经检验实验中的黑色固体均为 。实验1-1反应的离子方程式为 。
【实验2】
(2)资料表明，黄色固体为S。小组同学取实验1-2所得固体，依次用盐酸、蒸馏水洗涤干净后继续进行实
验2，证明了实验1-2中黄色固体为S。
①证明实验1-2所得固体洗涤干净的实验操作及现象是 。
②依据实验2，推测S与NaOH反应的离子方程式为 。
③实验2中，加入硝酸的目的是 。
(3)实验证明红色固体为Cu。补全静置后红色固体转化为黑色固体反应的离子方程式： 。
□ □ □___+□__ □__+□
Ⅱ．探究影响反应产物的因素
【实验3】
序号 实验方案 实验现象
a：饱和 溶液
3-1 电压表指针偏转，读数为0.85V
b：饱和 溶液
3-2 a： 溶液 电压表指针偏转，读数为0.46Vb： 溶液
a： 溶液（pH调至13）
3-3 电压表指针偏转，读数为0.68V
b： 溶液
a： 溶液（pH调至13）
3-4 电压表指针略偏转，读数为0.10V
b： 溶液
说明：本实验中，电压表的读数越大，氧化剂的氧化性（或还原剂的还原性）越强。
(4)资料表明，对于电极反应 ， 对 还原性没有直接影响。实验3-3的电压表读数大于
3-2的可能原因是 。
(5)小组同学用实验3装置补做实验3-5，排除了 的影响。他们所用试剂a为饱和 溶液，b为
。
(6)综合上述实验可以得到的结论有 。
5．（2024·北京丰台·二模）某化学小组探究硫酸铁铵 与 、 的反应。
实
操作 现象
验
迅速产生大量红褐色沉淀和大量气泡；继续滴加，
向2mL 溶液(pH=2.03)
Ⅰ 当气泡量明显减少时，试管口的湿润红色石蕊试纸
中逐滴加入 溶液
开始逐渐变蓝
溶液立即变棕红(无丁达尔现象)，继续滴加
向2mL 溶液(pH=2.03)
Ⅱ 溶液至过量，溶液依然为棕红色，放置两天无明显
中逐滴加入 溶液
变化
已知： (棕红)
(1)①实验Ⅰ中产生红褐色沉淀与气泡的离子方程式为 。
②由实验Ⅰ可得出与 结合的能力： (填“>”、“<”、“=”)。
(2)资料显示， 可以氧化 。针对实验Ⅱ中的现象，小组同学又设计并实施了如下实验。
实
操作 现象
验向2mL 溶液(pH=1.78)中加入0.5mL 溶液立即变棕红色，约2小时后，棕红
Ⅲ
色变为黄色，检测到
溶液
向2mL 溶液(pH=2.03)中加入 溶液立即变棕红色，约5小时后，棕红
Ⅳ
色变为黄色，检测到
0.5mL 溶液
①实验Ⅲ中 与 反应生成 的离子方程式为 。
②结合化学反应原理解释实验Ⅱ、Ⅳ中现象存在差异的可能原因 。
(3)针对实验Ⅲ、Ⅳ的现象差异，小组同学提出猜想：pH影响了 的氧化性或 的还原性，并实施实
验。
实
实验装置 实验步骤及现象
验
1.按如图搭好装置，接通电路，电压表读数为0.6V；
2.向a电极附近滴加3滴10%稀硫酸，电压表读数不
Ⅴ 变；
3.向石墨电极附近滴加3滴10%稀硫酸，电压表读数变
为0.5V。
①a、b分别是 。
②结合电极反应解释步骤3中电压表示数减小的原因 。
③补充实验Ⅵ：向实验Ⅱ得到的棕红色液体中加入3滴10%稀硫酸，棕红色迅速变黄，检测到 。结合
化学用语解释实验Ⅵ中氧化还原反应明显加快的可能原因 。
(4)综合以上实验，盐溶液间反应的多样性与 有关。
6．（2024·北京昌平·二模）探究配制不同金属离子—氨配体溶液的差异性，实验操作及现象如下：
实验序号 操作 现象
产生蓝色沉淀，加入 后沉
实验 在试管内混合 溶液和 溶
淀少部分溶解，溶液变浑浊，静置
实验i： i-a 液，再加入过量的
后上层为深蓝色溶液。
的配
产生蓝色沉淀，加入 后沉
制 实验 在试管内混合 溶液和 溶
淀大部分溶解，溶液变浑浊，静置
i-b 液，再加入过量的
后上层为深蓝色溶液。在试管内混合 溶液和
产生蓝色沉淀，加入 后沉
实验
溶液，再加入过量的 淀完全溶解，得到澄清的深蓝色溶
i-c
液。
实验 在试管内混合 溶液和过量 得到浅青色沉淀，沉淀未见明显溶
实验ii： ii-a 解。
的配
实验 在试管内混合 溶液和过量 得到浅青色沉淀，沉淀未见明显溶
制
ii-b 解。
实验iii：
实验 在试管内混合 溶液和 溶 产生白色沉淀，加入 后沉
的配
iii 液，再加入过量的 淀完全溶解，得到无色溶液。
制
资料：①饱和氨水的浓度约为
② 为浅青色沉淀
③ 溶液为红色，在活性炭催化下转化为橙黄色的 溶液
(1)实验i-a中生成蓝色沉淀的离子方程式为 。
(2)有研究认为蓝色沉淀中还有 成分，其可以溶于稀酸。检验蓝色沉淀中不止含 的实
验操作为：将蓝色沉淀过滤，充分洗涤后， 。(填后续操作和现象)
(3)对比实验i-a和实验i-b，从平衡移动角度，结合化学用语解释 对 生成有一定促
进作用的原因 。
(4)对比实验i-a和实验i-c中再加入过量氨水前的反应，推测 对 生成有一定促进作用。设
计下图所示实验：在1、2试管内分别完成对实验i-a的重复，再分别加入不同试剂。实验现象证实了预测。
①x的化学式是 ，c= 。
②实验现象是 。
(5)从平衡移动角度，结合化学用语，解释 对 生成有一定促进作用的原因 。(6)针对实验ii未能成功配制 溶液，结合以上分析，提出改进方案：
①在实验ii-a的基础上继续加入 ，即可成功配制。
②验证配制成功的操作及实验现象是：取①的上层红色清液，加入少许活性炭振荡试管，溶液转为橙黄色，
反应的离子方程式为： 。
(7)综合以上分析，配制不同金属离子—氨配体溶液的难易程度存在差异性，推测可能与以下因素有关：配
位数、 。
7．（2024·北京西城·二模）某小组探究 的制备。
已知：i. （绿色，不溶于水）、 （绿色）、 （灰绿色，不溶于水）、
（玫瑰红色）、 （橙色）、 （黄色）
ii. 是一种弱酸，易分解：
将 固体和 固体（物质的量之比为1:3）与过量的 固体混合，高温煅烧得含
的黄色固体，反应如下：
。
(1) 受热分解转化为 ，反应的化学方程式是 。
(2) 转化为 ，进行实验Ⅰ：
①加入 ， 转化为 反应的离子方程式是 。
②无色气泡中的气体有 。
③资料显示溶液变为棕黑色是 与 混合所致。设计实验：取少量棕黑色溶液于试管中，逐滴加入
NaOH溶液，生成灰绿色沉淀，溶液变为黄色，至不再生成沉淀时，静置，取上清液 （填操作和
现象），证实溶液中存在 与 。
(3)探究 的来源
来源1：……
来源2：酸性环境中， 与 发生氧化还原反应生成 。
①来源1： 。
②进行实验Ⅱ证实来源2成立，实验操作及现象如下：
实验操作 实验现象溶液由橙色逐渐变为棕黑色，进而变为绿色，过程中无红棕色气体
产生。
继续加入 溶液，溶液变为玫瑰红色，加入
溶液后，溶液恢复绿色。
溶液由橙色变为绿色、绿色变为玫瑰红色的反应的离子方程式： 、 。
从平衡移动的角度解释溶液由玫瑰红色变为绿色的原因： 。
(4)为避免 转化为 的过程中产生 ，进行实验Ⅲ。
将煅烧后的黄色固体浸泡于100mL水中，过滤后向滤液中加入醋酸溶液，调至pH＝5，溶液变为橙色。
实验Ⅲ中溶液的颜色与实验Ⅰ中的不同的原因可能是 。
8．（2024·北京石景山·一模）某小组同学探究Cu(OH) 和醛的反应产物。
2
已知：Cu O + 2H+ =Cu2+ + Cu + H O；[CuCl ]−(无色)易被氧化为[CuCl ]2−(黄色)。
2 2 2 4
(1)将25%的NaOH溶液、8%的CuSO 溶液和37%～40%的甲醛溶液按一定比例依次混合后加热(始终保持
4
NaOH过量)。实验记录如下：
实
试剂用量 实验现象
验
I n(HCHO)：n(CuSO ) > 20 生成紫红色固体，有大量气体产生
4
II n(HCHO)：n(CuSO ) = 1 生成砖红色固体，有少量气体产生
4
①实验I中的紫红色固体过滤、洗涤后，加入稀硫酸，振荡，溶液无明显变化，证明Cu(OH) 被还原为
2
；甲醛的氧化产物可能是HCOONa或Na CO ，通过实验排除了Na CO 的可能，简述实验操作和现象
2 3 2 3
。
②X射线衍射等技术确认实验II中砖红色固体主要是Cu O，写出实验II中生成Cu O的化学方程式
2 2
。
③实验I和II中产生的气体是H 查阅资料发现：在碱性条件下，Cu O可以被甲醛还原为Cu并伴有H 产生，
2. 2 2
写出反应的离子方程式 。
(2)在试管里加入 10 %的NaOH溶液2 mL，然后加入2% 的CuSO 溶液 0.4 mL，振荡后，加入0.5 mL乙醛
4
溶液，加热后得到橙红色浊液，过滤、洗涤之后检验生成的橙红色固体。实验记录如下：
实
实验操作 实验现象
验
III 铜粉中加入7 mol/L盐酸，振荡 铜粉未溶解，溶液呈无色
IV 氧化亚铜中加入7 mol/L盐酸，振荡； 固体全部溶解，溶液变为黄色；再加入过量铜粉 黄色溶液变为无色
V 橙红色固体中加入7 mol/L盐酸，振荡 固体全部溶解，溶液变为黄色
①实验III的目的 。
②用离子方程式解释实验IV溶液中发生的变化： 。
③结合以上实验，小组同学认为橙红色固体只有Cu O，你认为是否合理并说明原因 。
2
9．（2024·北京丰台·一模）某研究小组探究Fe3+盐溶液与Cu的反应，进行了如下实验。
序
实验装置 试剂a 实验现象
号
0.25
溶液逐渐变为蓝色。2天后，Cu片有较大量剩
I mol·L-1Fe (SO ) 溶
2 4 3
余，溶液仍为蓝色
液
溶液逐渐变为蓝绿色，铜片表面覆盖有白色固体
0.5 mol·L-1FeCl 溶
3
Ⅱ (经检验为CuCl)。2天后，白色固体消失，Cu片无
液
剩余，溶液中产生大量红褐色沉淀
溶液逐渐变为绿色，实验过程中未见气泡产生。
0.5 mol·L-1
Ⅲ 2天后，Cu片少量剩余，溶液中产生大量红褐色
Fe(NO ) 溶液
3 3
沉淀
资料：i．CuCl、CuSCN是难溶于水的白色固体；
ii．Fe2+ + NO [Fe(NO)]2+ (棕色)。
(1)用化学用语解释Fe3+盐溶液显酸性的原因 。
⇌
(2)实验I中发生反应的离子方程式为 。
(3)小组同学取2 mL实验I中反应2天后的溶液于试管中，加入2滴1 mol·L-1 KSCN溶液，观察到溶液迅速变
红，产生大量白色沉淀。
甲同学猜想Fe2+可能在该条件下被Cu2+氧化了。
①用离子方程式表示甲同学的猜想 。
②甲同学通过实验证实了其猜想，实验方案是 。
(4)对比实验I和实验Ⅱ，小组同学推测Cl-可以催化Fe3+与Cu反应。其理由是 。
(5)实验Ⅱ中产生大量红褐色沉淀的原因是 。
(6)实验Ⅲ所得溶液的颜色不是蓝色，小组同学猜测反应中生成了[Fe(NO)]2+，设计并实施了以下实验，验证
了其猜想。
步骤 实验操作 实验现象
① 向盛有2 g金属Cu片的烧杯中加入试剂X 2天后溶液颜色无明显变化，铜片表面有细小气泡附着② 继续加入少量FeSO 固体 溶液迅速变为浅棕色
4
试剂X是 。
综合以上实验，Fe3+盐溶液与Cu反应的多样性与阴离子种类、生成物存在形式等有关。
10．（2024·北京门头沟·一模）探究铜与浓硫酸的反应。
加热铜与浓硫酸，在反应过程中，有刺激性气味的气体产生，溶液逐渐变为墨绿色浊液，试管底部有灰白
色沉淀；继续加热，试管中出现“白雾”，浊液逐渐变澄清，溶液颜色慢慢变为浅蓝色，试管底部灰白色
沉淀增多。
资料：ⅰ． 均为黑色固体。
ⅱ．
Ⅰ．沉淀成分探究。
(1)经检验灰白色沉淀中含有无水硫酸铜，结合化学方程式解释原因 。
继续探究沉淀成分：取沉淀，用蒸馏水多次洗涤，干燥，得到沉淀样品，取少量样品于试管中，分别进行
如下3个实验。
编 试剂
实验操作 实验现象
号
浓硝 沉淀逐渐溶解，产生大量红棕色气
① 滴加适量浓硝酸
酸 体
滴加氨水后，溶液呈极浅蓝色；静
② 氨水 滴加 氨水，振荡，在空气中放置一段时间
置后逐渐变深，呈深蓝色
滴加 酒精，充分振荡，静置、过滤，将滤
③ 酒精 酒精与水的界面呈现乳白色
液移入盛有水的试管中，稍加振荡
(2)根据实验①，推测沉淀中含有还原性物质，经检验有 ，反应初期生成 可能原因是 。
(3)②中浅蓝色溶液变深的反应原理是(用离子方程式表示) 。
(4)由以上实验推断沉淀成分主要有 。
Ⅱ．溶液颜色探究。
猜测1：查阅资料：若铜丝不纯(含有铁)，导致体系中含有 和 ，与水合铜离子调和成墨绿色。
猜测2：铜丝表面常常涂一层聚氯乙烯薄膜，聚氯乙烯在加热条件下易分解产生 ，导致反应体系中形
成 (黄色)，与水合铜离子混合溶液呈绿色。
编
实验操作 实验现象 实验结论
号取铜丝与浓硫酸反应后的混合液 于试管中，滴入2滴 混合液中不含
④ 溶液未变红
，再加入____
⑤ 取一段铜丝放入大试管中，加入 浓硫酸，加热 _______
铜丝表面含有氯元
另取一段铜丝，在酒精灯上灼烧除去铜丝表面薄膜；放入 溶液慢慢变蓝
素
⑥
大试管中，加入 浓硫酸，加热 色、蓝黑色
(5)④中加入的试剂是 ；⑤中实验现象 。
(6)总结：铜与浓硫酸反应的多样性与 有关。
11．（2024·北京顺义·一模）常温下，某小组同学探究CuCl 溶液与Na SO 溶液的反应。
2 2 3
(1)小组同学预测Na SO 溶液与CuCl 溶液反应的产物可能有CuSO 、Cu(OH) 、Cu SO 和CuCl。用离子方程
2 3 2 3 2 2 3
式表示预测Na SO 溶液与CuCl 溶液反应生成CuCl的依据 。
2 3 2
进行实验。
操作 现象
混合后立即得到橙黄色沉淀。
静置3分钟，沉淀颜色变浅并伴有少量白色沉淀产生。振荡试管，1min后，橙黄色沉淀全
部变成了白色沉淀。
溶液pH由3.40逐渐降为2.24后基本不变。
(2)常温下，0.2mol·L-1CuCl 溶液pH=3.40的原因是 (用离子方程式表示)。
2
小组同学继续探究沉淀的成分。
资料：ⅰ．含铜元素沉淀的颜色
沉淀化学
CuSO Cu(OH) Cu SO CuCl
3 2 2 3
式
沉淀颜色 绿色 蓝色 红色 白色
ⅱ．CuCl不溶于硫酸、稀硝酸，但可溶于氨水得到[Cu(NH ) ]+(无色)。[Cu(NH ) ]+易被空气氧化为
3 2 3 2
[Cu(NH ) ]2+。
3 4
ⅲ．2Cu2++4I-=2CuI↓(白色)＋I 。
2
(3)经检验，橙黄色沉淀的成分为xCu SO ·yCuSO ·zH O，白色沉淀的主要成分是CuCl。
2 3 3 2
①证明白色沉淀主要成分的方法是 。
②实验中橙黄色沉淀向白色沉淀转化时间较短，从沉淀转化条件分析，为利于橙黄色沉淀的收集，可将
CuCl 溶液替换为 溶液。
2③证明橙黄色沉淀中含有Cu2+和SO ，设计实验方案。
步骤ⅰ．向洗净的橙黄色沉淀中加入KI溶液，过滤，得到白色沉淀a和无色溶液b。
步骤ⅱ．将无色溶液b分成两份，其中一份加入淀粉，无明显现象；另一份加入的试剂和实验现象是
。
(4)实验中生成橙黄色沉淀的离子方程式是 。
(5)实验中，CuCl 溶液与Na SO 溶液混合后立即得到橙黄色沉淀，最终橙黄色沉淀全部转化为白色沉淀的
2 2 3
原因是 。
