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2023——2024 年解密高考化学大一轮复习精讲案
第十章 化学基础实验和综合实验
专题四十二 以性质为主的探究类综合实验
第一板块 明确目标
课标要求
核心素养
1. 能根据不同情景、不同类型实验特点评价或设计解决问题的简单方案。
2. 建立解答探究类综合实验的思维模型。
证据推理及模型认知
宏观辨识与微观探析
科学态度与社会责任
科学探究与创新精神
第二板块 夯实基础
1
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考点一 以性质为主的探究类综合实验
类型一 物质性质的探究
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．探究实验中常见操作及原因
操作
目的或原因
沉淀水洗
除去××(可溶于水)杂质
沉淀用乙醇洗涤
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
控制溶液pH
防止××离子水解；防止××离子沉淀；确保××离子
沉淀完全；防止××溶解等
2
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“趁热过滤”后，有时先
向滤液中加入少量水，加
热至沸腾，然后再“冷却
结晶”
稀释溶液，防止降温过程中杂质析出，提高产品
的纯度
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)
温度不高于××℃
温度过高××物质分解(如H2O2、浓硝酸、
NH4HCO3等)或××物质挥发(如浓硝酸、浓盐酸)或
××物质氧化(如Na2SO3等)或促进××物质水解(如
AlCl3等)
减压蒸馏(减压蒸发)
减小压强，使液体沸点降低，防止××物质受热分
解(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)
蒸发、反应时的气体氛围
抑制××离子的水解(如加热蒸发AlCl3溶液时需在
HCl 气流中进行，加热MgCl2·6H2O 制MgCl2时需
在HCl 气流中进行等)
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
气相通
指示容器中压强大小，避免反应容器中压强过大
类型二 反应产物、反应机理的探究
1．解答产物确定题的思路分析
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。
第一类
常见的熟悉物质
要注意物质的特殊性质，比如颜色、状态、气味、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
第二类
能类比迁移的陌生
物质
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.寻求反应机理类探究性实验解题流程
3
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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。
取样
要取“少许最后一次”洗涤液
试剂
选择合理的试剂
现象
须有明显的现象描述
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
答题要素
明确实验目的：做什么
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
得分点及关键词
操作：怎么“做”，为什么这样“做”
作用：须有明确的结论、判断、理由
(3)实验现象的准确、全面描述
答题要素
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……
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
得分点及关键词
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
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
4
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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
得分点及关键词
作用类：“除去”“防止”“抑制”“使……”等，回答要准确
作用—目的类：“作用”是“……”，“目的”是“……”，回
答要准确全面
考点一 以性质为主的探究类综合实验
1.某同学用KSCN溶液和FeC l2溶液探究F e
2+的还原性时出现异常现象，实验如下：
①
②
③
溶液变红，大约10秒左右红色褪去，
有气体生成(经检验为O2)。取褪色后
溶液，滴加盐酸和BaC l2溶液，产生
白色沉淀
溶液变红且不褪色，有气体生
成(经检验为O2)，经检验有丁
达尔效应。
溶液变红且不褪色，滴加盐酸
和BaC l2溶液，无白色沉淀，
经检验无丁达尔效应。
下列说法不正确的是 ( )
A. 对比①③，可以判定酸性条件下H 2O2可以氧化SC N
−
B. 实验②中发生的氧化还原反应有两种
C. ②中红色溶液中含有Fe(OH )3胶体
D. ③中发生的氧化还原反应为：4 F e
2++O2+ 4 H
+= 4 F e
3++2 H 2O
2.钴的某些化合物与铁的化合物性质相似，某研究性学习小组为探究钴的化合物的性质，进行了以下实验：
Ⅰ.探究草酸钴的热分解产物
(1)为探究草酸钴的热分解产物，按气体流动方向，各装置的连接顺序为A →E→________。
5
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(2)能验证分解产物中有CO的实验现象是________________________。
(3)取3.66 gCoC2O4·2 H 2O于硬质玻璃管中加热至恒重，冷却、称量，剩余固体的质量为1.5 g，球形干
燥管质量增加0.88 g。则A中发生反应的化学方程式为________________。
Ⅱ.探究Co(OH )2的还原性及Co(OH )3的氧化性
(4)取A装置所得固体溶解于稀H 2SO4中，得到粉红色溶液，备用。
已知试剂颜色：cosO4溶液(粉红色)，Co(OH )2(粉红色)，Co(OH )3(棕褐色)。
实验记录如下表：
实验序号
实验操作及现象
实验分析
实验1
取少许粉红色溶液于试管中，滴加
0.1mol· L
−1 NaOH溶液，生成粉红色沉淀并将该
沉淀分成两份
—
实验2
取一份实验1中所得的粉红色沉淀，加入3 %的
H 2O2溶液，粉红色沉淀立即变为棕褐色
反应的化学方程式为①________
实验3
向实验2得到的棕褐色沉淀中滴加浓盐酸至固体逐
渐溶解，并有黄绿色气体产生
反应的离子方程式为②________
实验4
取另一份实验1中所得的粉红色沉淀滴加浓盐酸，
粉红色沉淀溶解，未见气体生成
酸性条件下，C l2、Co(OH )2、
Co(OH )3的氧化能力由大到小的
顺序是③________
3.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MnO2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MnO2。
①反应的离子方程式是 _______________________________。
②电极反应式：
.
ⅰ还原反应：MnO2+2e
−+ 4 H
+= M n
2++2 H 2O
.
ⅱ氧化反应：____________________________________；
③根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。
6
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.
ⅰ随c( H
+)降低或c( M n
2+)升高，MnO2氧化性减弱。
.
ⅱ随c(C l
−)降低，___________。
④补充实验证实了③中的分析。
序号
实验
加入试剂
现象
Ⅰ
较浓硫酸
有氯气
Ⅱ
a
有氯气
Ⅲ
a和b
无氯气
a是 ______，b是 ___________。
(2)利用c( H
+)对MnO2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
MnO2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
_______________________________。
(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M n
2+氧化为MnO2。经
实验证实了推测。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 ____________________________________。
4.实验小组探究金属银与碘水的反应。
已知25℃时：i.碘水中c(I 2)=1.3×10
−3mol⋅L
−1、c(H
+)=6.4×10
−6mol⋅L
−1。
ii.次碘酸不稳定，室温下部分分解为碘酸。
iii．K sp( AgI )=8.5×10
−17；AgI在浓KI溶液中可以
无色)形式存在。
将碘水( I 2溶于蒸馏水)加入盛有银粉的试管中，实验记录如下：
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实验Ⅰ
现象
现象a：棕黄色溶液( pH ≈5.9)迅速变为无色，Ag粉表面略变暗，
未见其他明显现象，溶液pH ≈6.2。
现象b：滴加淀粉溶液，未见明显变化；继续滴加稀H 2SO4，溶液
仍未见明显变化。
(1)碘水中I 2与H 2O反应的化学方程式为__________。
(2)针对实验Ⅰ现象a“棕黄色溶液迅速变为无色”的原因，实验小组提出如下假设：
假设1：银粉与氢碘酸发生反应__________(填化学方程式)生成碘化银，使碘单质减少；。
假设2：银粉与碘单质直接化合生成碘化银，使碘单质减少；
假设3：银粉与氢碘酸及O2共同作用生成碘化银，使碘单质减少。
实验小组结合资料分析并设计实验验证假设：
①结合数据和实验现象判断假设1__________(填“是”或“不是”)主要原因。
②通过实验证实银粉表面生成了AgI：取表面变暗的银粉，加入一定量浓KI溶液，振荡，静置，取上层清
液，加蒸馏水稀释，出现黄色浑浊。用化学平衡移动原理解释出现黄色浑浊的原因：__________。
③资料表明假设2成立。
④实验小组针对假设3，在实验Ⅰ的基础上设计了实验Ⅱ和实验Ⅲ：
实验Ⅱ：取一定量碘水，加入CC l4，充分振荡后分液，取上层清液，加入淀粉溶液，未见明显变化；加入
稀硫酸后溶液变蓝。
实验Ⅲ：向实验Ⅰ最后所得溶液中加入__________(填试剂)，溶液立即变蓝。
综合实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ，可以证实假设3。分析实验Ⅱ的作用是__________。
(3)反思：实验小组认为，本实验Ag与碘水反应的过程中，AgI的生成促进了体系中氧化还原反应的进行。
进行电化学实验证实。补全下图所示电化学装置中的试剂_________、_________。
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5.浓盐酸是一种化学实验室常用的试剂。实验用浓盐酸一般质量分数为37.0 %。
(1)用浓盐酸配制100mL浓度为0.100mol/ L的稀盐酸，下列操作错误的有
___________。
A.浓盐酸稀释B.上下颠倒摇匀C.定容D.用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
(2)写出浓盐酸与MnO2混合加热生成MnC l2和C l2的离子反应方程式
___________。
(3)在用浓盐酸与MnO2混合加热制氯气过程中，发现氯气不再逸出时，固液混合物中仍存在盐酸和
MnO2。
①关于MnO2剩余的原因，该小组提出如下猜想：
猜想
.
ⅰ随着反应进行，c( H
+)降低，C l
−的还原性减弱，不能被MnO2氧化
猜想
.
ⅱ随着反应进行，c( H
+)降低，MnO2的氧化性减弱，不能氧化C l
−。
猜想ⅱi.随着反应进行，c(C l
−)降低，C l
−的还原性减弱，不能被MnO2氧化。
猜想iv .随着反应进行，c( M n
2+)升高，MnO2的氧化性减弱，不能氧化C l
−。
该小组设计原电池装置验证上述猜想。
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恒温装置未画出。每组实验前都将电池装置放电至无明显现象且电流表归零为止。
组别
实验步骤
实验现象
实验
结论实验反思与评价
i
向右侧烧杯中滴入几滴浓盐酸
该操作不能验证猜想i，
理由是①___________。
ii
将实验步骤补充完整：②___________。
预测现象：③
___________。
猜想
ii成
立
正极的电极反应方程式
为④___________。
……
iv
在验证了猜想i不成立、猜想ii和iii均成立
以后，向左侧烧杯中加入⑤___________，
(填化学式)向右侧烧杯中加入⑥
___________。(填化学式)
电流表几乎无示数
猜想
iv成
立
6.某小组对Cu和H 2O2的反应进行相关实验探究。
【实验探究】实验i：向装有0.5 gCu的烧杯中加入20mL30 % H 2O2溶液，一段时间内无明显现象，10小
时后，溶液中有少量蓝色浑浊，Cu片表面附着少量蓝色固体。
(1)写出该反应的化学方程式：___________。
【继续探究】针对该反应速率较慢，小组同学查阅资料，设计并完成了下列实验。
装置
序
号
试剂a
现象
ii
20mL30 % H 2O2与
4 mL5mol/ L H 2SO4混合液
Cu表面产生少量气泡，溶液逐渐变蓝，后产生
较多气泡
iii
20mL30 % H 2O2与
4 mL5mol/ L氨水混合液
溶液立即变为深蓝色，产生大量气泡，Cu表面
有少量蓝色不溶物
(2)实验ii中：溶液变蓝的原因是___________(用离子反应方程式表示)；经检验产生的气体为氧气，产生
氧气先慢后快的原因是___________。(不考虑温度的影响)。
(3)对比实验i和iii，为探究氨水对Cu的还原性或H 2O2氧化性的影响，该同学利用如图装置继续实验。
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已知：电压大小反映了物质氧化还原性强弱的差异；物质氧化性与还原性强弱差异越大，电压越大。
a. K闭合时，电压为x。
b.向U型管右侧溶液中滴加氨水后，电压不变
c .继续向U型管左侧溶液中滴加氨水后，电压增大了y。
①解释步骤c中电压增大的原因：___________。
②若向U型管左侧溶液中滴加硫酸后，电压不变，继续向U型管右侧溶液中滴加硫酸后，电压增大了z。
则可以得出的结论是：___________。
(4)基于以上实验，影响Cu与H 2O2反应的因素有___________。(任写一条)
(5)结合上述实验，下列说法正确的是___________。
A.电化学是研究物质氧化性、还原性的重要手段之一
B.实验ii中发生的反应中，H 2O2只体现氧化性
C.在还原反应(氧化反应)中，增大反应物浓度或降低生成物浓度，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)增强
7.KMnO4是一种常用的氧化剂。某实验小组利用氯气氧化K 2 MnO4制备KMnO4并对其性质进行探究。
资料：①锰酸钾( K 2 MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：
3 MnO4
2−+2 H 2O =2 MnO4
−+ MnO2↓+ 4O H
−
②酸性条件下的氧化性：KMnO4> KI O3> I 2
Ⅰ. KMnO4的制备
(1)从A ～D中选择合适的装置制备KMnO4，正确的连接顺序是a→______(按气流方向，用小写字母表
示)；装置A中m的作用是 ______。
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(2)若没有使用装置C，造成的影响是 ______。
Ⅱ. KMnO4性质探究
取适量制取的KMnO4溶液稀释至约0.01mol / L(用硫酸酸化至pH =1)，取配制好的KMnO4溶液2mL于
试管中，逐滴滴加0.1mol/ L KI溶液，KMnO4紫色溶液迅速变为棕褐色悬浊液，然后沉淀逐渐消失，最
终溶液变为棕黄色。
(3)最终溶液呈现棕黄色推测生成了 ______(写化学式)。
(4)实验小组对初始阶段的产物成分进行探究：
①黑色固体是MnO2，试剂X是 ______(写化学式)。
②在“紫色清液“中存在I O3
−，写出生成I O3
−的离方程式 ______。
③下列实验方案中，可用于检验“紫色清液“中是否存在I O3
−的是 ______(填序号)。
A.用洁净的玻璃棒蘸取紫色清液滴在淀粉−KI试纸上，观察试纸是否变蓝色
B.取少量紫色清液于试管中，向其中加入几滴淀粉溶液，溶液不变蓝，再加入过量NaHSO3溶液，观察溶
液是否变色
C.取少量紫色清液于试管中，向其中加入稀硝酸酸化，再加入几滴硝酸银溶液，观察是否生成黄色沉淀
(5)探究实验Ⅱ中棕褐色沉淀消失的原因：
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用离子方程式解释步骤③中固体消失的原因 ______。
(6)由上述实验可知，KMnO4的还原产物与 ______有关。
第三板块 真题演练
1.(2022·湖南)为探究FeC l3的性质，进行了如下实验( FeC l3和N a2SO3溶液浓度均为0.1mol⋅L
−1)。
实验操作与现象
①
在5mL水中滴加2滴FeC l3溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色。
②
在5mL FeC l3溶液中滴加2滴N a2SO3溶液，变红褐色；再滴加
溶液，产生蓝色沉
淀。
③
在5mL N a2SO3溶液中滴加2滴FeC l3溶液，变红褐色；将上述混合液分成两份，一份滴加
溶液，无蓝色沉淀生；另一份煮沸，产生红褐色沉淀
依据上述实验现象，结论不合理的是( )
A. 实验①说明加热促进F e
3+水解反应
B. 实验②说明F e
3+既发生了水解反应，又发生了还原反应
C. 实验③说明F e
3+发生了水解反应，但没有发生还原反应
D. 整个实验说明
对F e
3+的水解反应无影响，但对还原反应有影响
2.(2022·北京)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置示意图
序号
电解质溶液
实验现象
①
0.1mol/ LCuSO4+少
量
H 2SO4
阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有
红色固体，气体减少。经检验电解液中有F e
2+
②
0.1mol / LCuSO4+过量氨水阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面
有致密红色固体。经检验电解液中无Fe元素
下列说法不正确的是( )
A. ①中气体减少，推测是由于溶液中c(H
+)减少，且Cu覆盖铁电极，阻碍H
+与铁接触
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B. ①中检测到F e
2+，推测可能发生反应：Fe+2 H
+= F e
2++ H 2、Fe+C u
2+= F e
2++Cu
C. 随阴极析出Cu，推测②中溶液c(C u
2+)减少，C u
2++ 4 N H 3⇌
[Cu(N H 3)4]
2+
平衡逆移
D. ②中C u
2+生成[Cu(N H 3)4]
2+，使得c(C u
2+)比①中溶液的小，Cu缓慢析出，镀层更致密
3.(2020·天津)已知[Co(H 2O)6]
2+呈粉红色，[CoC l4]
2−呈蓝色，[ZnC l4]
2−为无色。现将CoC l2溶于水，加
入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：
，用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下：
以下结论和解释正确的是( )
A. 等物质的量的[Co(H 2O)6]
2+和[CoC l4]
2−中σ键数之比为3：2
B. 由实验①可推知△H <0
C. 实验②是由于c( H 2O)增大，导致平衡逆向移动
D. 由实验③可知配离子的稳定性：[ZnC l4]
2−>[CoC l4]
2−
4.(2023·天津)研究人员进行了一组实验：
实验一：如图，研究人员将氢氧化钠溶液加入反应容器，随后加入锌粉，随后加热。一段时间后反应完全，
停止加热，锌粉仍有剩余，向反应所得溶液中加入一块铜片，并接触剩余的锌，铜片表面出现银白色金属，
并伴随少量气体产生。
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实验二：研究人员将实验一得到的带有银白色金属的铜片加热，直到铜片表面变黄，立刻停止加热，置入
水中冷却。
已知：
Zn+2 NaOH +2 H 2O = N a2[ Zn(OH )]4+ H 2↑
N a2[Zn(OH )4]=2 N a
++[Zn(OH )4]
2−
(1)如图，实验一使用的仪器为_________ ，为了防止加热过程中液体沸腾溅出，采取的办法是
_____________________。
(2)N a2[ Zn(OH )]4中含有的化学键包括______。
a.离子键 b.极性共价键 c .非极性共价键 d .配位键
(3)写出氢氧化钠与锌反应的离子方程式：_______________。
(4)写出实验一中构成的原电池正负极反应：负极：______；正极：______，______。
(5)研究人员在铜片表面变黄后立刻停止加热，放入水中，这样做的目的是________________________。
(6)黄铜和黄金外表相似，但化学性质仍然有所区别。若使用硝酸对二者进行鉴别，则现象与结论为
__________________。
(7)若将铜片插入实验一过滤后的上清液中，可否仍然出现上述现象？请解释：
___________________________。
5.(2022·浙江)化合物X由三种元素组成，某实验小组按如下流程进行相关实验：
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化合物X在空气中加热到800℃，不发生反应。
请回答：
(1)组成X的三种元素为_______；X的化学式为_______。
(2)溶液C的溶质组成为_______(用化学式表示)。
(3)①写出由X到A的化学方程式_______。
②X难溶于水，但可溶于氨水中，写出该反应的离子方程式_______。
(4)设计实验，检验尾气中相对活泼的2种气体_______。
6．(2020·全国卷Ⅰ，27)为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题：
(1) 由FeSO4·7H2O 固体配制0.10 mol·L －1 FeSO4 溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、
______________________________________________________(从下列图中选择，写出名称)。
(2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电
迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择________作为电解质。
阳离子
u∞×108/(m2·s－1·V－1)
阴离子
u∞×108/(m2·s－1·V－1)
Li＋
4.07
HCO
4.61
Na＋
5.19
NO
7.40
Ca2＋
6.59
Cl－
7.91
K＋
7.62
SO
8.27
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入________电极溶液中。
(4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2＋)增加了0.02 mol·L－1。石墨电极上未见Fe 析出。可知，
石墨电极溶液中c(Fe2＋)＝________。
(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为__________________，铁电极的电极反应式为
________________。因此，验证了Fe2＋氧化性小于________，还原性小于________。
(6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电
极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是________________________。
7．(2022·广东)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Ka＝1.75×10－5≈10－4.76。
(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。
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(2)下列关于250 mL 容量瓶的操作，正确的是_____________________________________。
(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(H2O)/mL
n(NaAc) ∶n(HAc)
pH
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∶
4.65
①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Ka。
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Ka。
对比数据发现，实验Ⅷ中pH＝4.65 与资料数据Ka＝10－4.76存在一定差异；推测可能由物质浓度准确程度不
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－1NaOH 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Ka？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V1 mL
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Ka可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途：______________。
8．(2021·北京)某小组实验验证“Ag＋＋Fe2＋Fe3＋＋Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数。
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(1)实验验证
实验Ⅰ.将0.010 0 mol·L－1 Ag2SO4溶液与0.040 0 mol·L－1 FeSO4溶液(pH＝1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，
溶液呈黄色。
实验Ⅱ.向少量Ag 粉中加入0.010 0 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液(pH＝1)，固体完全溶解。
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Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因是________________________________。
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c1 mol·L－1 KSCN 标准溶液
滴定Ag＋，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN 标准溶液V1 mL。
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________________________。
第四板块 模拟提升
1.由下列实验操作及现象，不能推出相应结论的是( )
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操作
现象
结论
A
往F e2(SO4)3溶液中加入Cu片
溶液由棕色变为蓝色F e
3+的氧化能力比
C u
2+强
B
向某溶液样品中加入浓NaOH溶液并加热，将湿润
的红色石蕊试纸靠近试管口
试纸变蓝
溶液样品中含N H 4
+
C
常温下，向2mL0.1mol⋅L
−1 MgSO4溶液中加入
2mL0.1mol⋅L
−1 NaOH溶液，再滴加5～6滴
0.1mol⋅L
−1CuSO4溶液
先产生白色沉淀，后
部分白色沉淀变为蓝
色
相同温度下K sp：
Cu(OH )2< Mg(OH
D
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加
KSCN溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没
有+3价铁
2.为探究FeC l3的性质，进行了如下实验( FeC l3和N a2SO3溶液浓度均为0.1mol· L
−1)。
实
验
操作与现象
①
②
③
分析上述实验现象，所得结论不合理的是( )
A. 实验①说明加热促进F e
3+水解反应
B. 实验②说明F e
3+既发生了水解反应，又发生了还原反应
C. 实验③说明F e
3+发生了水解反应，但没有发生还原反应
D. 实验①−③说明SO❑3
2−对F e
3+的水解反应无影响，但对还原反应有影响
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3.某实验小组探究过量甲醛与新制氢氧化铜的反应。
提出猜想：
已知：ⅰ．CO+2 Ag(N H 3)2OH =2 Ag↓+(N H 4)2C O3+2 N H 3
.
ⅱC u2O+ H 2SO4=Cu+CuSO4+ H 2O
实验步
骤
实验内容
实验现象
步骤1 8mL0.5mol/ LCuSO4溶液；12mL20％NaOH溶液；
6mL37％HCHO溶液
反应结束后，A中生成红色固体，
C无明显变化
步骤2 将A中混合物过滤，洗涤所得固体，取少量固体于试管中，
加入稀疏酸，振荡
无明显现象
步骤3
取步骤2中的滤液于试管中，加入足量稀盐酸
无明显现象
下列说法不正确的是( )
A. 配制银氨溶液时，应向稀AgN O3溶液中加入稀氨水，至产生的沉淀恰好溶解
B. 装置B的主要作用是除去挥发的甲酸，防止干扰CO的检验
C. 步骤3目的是检验反应后溶液中是否存在C O3
2−
D. 该实验中，过量甲醛与新制氢氧化铜可能发生的反应为：
4.小组同学探究+3价铬元素和+6价铬元素的相互转化。
资料：C r
3+(绿色)、Cr (OH )3(灰绿色，不溶于水)、C r2O7
2−(橙色)、Cr O4
2−(黄色)、A g2Cr O4(砖红色，
难溶于水)
实验Ⅰ：向2mL0.1mol / L C r2(SO4)3溶液中滴入2mL3 % H 2O2溶液，无明显变化，得到溶液a.取少量
溶液a，加入AgN O3溶液，未观察到砖红色沉淀。
实验Ⅱ：向溶液a中加入2mL10 % NaOH溶液，产生少量气泡，水浴加热，有大量气泡产生，经检验气体
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为O2，溶液最终变为黄色。取少量黄色溶液，加入稀硫酸调节溶液的pH约为3，再加入AgN O3溶液，有
砖红色沉淀生成。
(1)实验Ⅱ中加入稀硫酸的目的是___________。
(2)甲同学认为实验Ⅱ中溶液变黄生成Cr O4
2−的原因是H 2O2将+3价铬元素氧化为Cr O4
2−，乙同学认为该
说法不严谨。
①乙的理由是___________。
②设计实验否定了乙的猜想，___________(填操作)，溶液未变成黄色。
(3)对比实验Ⅰ和Ⅱ，小组同学研究碱性环境对+3价铬元素或H 2O2性质的影响。
①提出假设：
假设a：碱性增强，H 2O2的氧化性增强
假设b：___________。
②H 2O2参与的电极反应式是___________，据此分析，假设a不成立。
③设计实验证实假设b，画出实验装置图(注明试剂)并写出实验操作和现象___________。
实验Ⅲ：向实验Ⅱ中的黄色溶液中加入稀硫酸，溶液变为橙色，再加入3 % H 2O2溶液，溶液最终变为绿色，
有气泡生成。
(4)实验Ⅲ中溶液由橙色变为绿色的离子方程式是___________。
(5)综上，H 2O2在+3价铬元素和+6价铬元素相互转化中的作用是__________。
5.某小组同学用银氨溶液制备银镜，并探究反应后银镜的处理方法。
Ⅰ.银镜的制备
(1)配制银氨溶液时，随着氨水滴加到硝酸银溶液中，观察到先产生棕黄色沉淀，然后沉淀消失，形成无
色透明的溶液。该过程中发生的反应有：
a. AgN O3+ N H 3⋅H 2O = AgOH ↓+ N H 4 N O3
b. AgOH +2 N H 3⋅H 2O反应
c.2 AgOH (白色沉淀)= A g2O(棕黑色沉淀)+ H 2O
d ._______(补全d的反应)。
(2)写出乙醛与银氨溶液反应的化学方程式_______。
(3)该小组探究银镜反应的最佳条件，部分实验数据如表：
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实验序号
银氨溶液/mL
乙醛/滴
水浴温度/℃
出现银镜时间/min
1
1
3
65
5
2
1
5
65
t
3
1
3
50
6
4
1
a
50
0.5
①推测当银氨溶液的量为1mL，乙醛的量为3滴，水浴温度为60℃，出现银镜的时间范围是_______。
②推测实验2中的t______5min(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③a为3滴等浓度的葡萄糖溶液。对比实验3和4，可以得出_______(从结构和性质角度作答)。
Ⅱ.银镜的处理
(4)取一支附有银镜的试管，加入2mL稀硝酸，银镜较快溶解，有气泡产生，该反应的离子方程式为
_______。
(5)在两支含等量银镜的试管中分别加入2mL1mol⋅L
−1 FeC l3和Fe( N O3)3溶液，充分振荡，两支试管
中均发生不同程度的溶解，前者银镜溶解的量明显多于后者，且前者有灰色沉淀生成。结合化学用语解释
FeC l3比Fe( N O3)3溶液溶解银镜效果好的原因_______。
(6)取一支含银镜的试管，加入5mL10 % H 2O2溶液，振荡，发生剧烈反应，产生大量气泡，银镜在气泡
的影响下呈颗粒状逐渐脱离试管内壁，并沉积在试管底部。结合实验现象，小组同学认为Ag催化H 2O2分
解，该过程分为两步：
i.2 Ag+ H 2O2= A g2O+ H 2O
ii._______(补全ii的反应)。
进一步实验证实了该过程。
(7)反思：根据上述实验，清洗银镜首选试剂是H 2O2溶液，选择的依据是______(写出两条)。
6.某小组同学探究铜和浓硝酸的反应，进行如下实验：
实验1：分别取3mL浓硝酸与不同质量的铜粉充分反应，铜粉完全溶解，溶液颜色如下表：
编号
①
②
③
④
⑤
铜粉质量
/ g
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
溶液颜色绿色草绿色蓝绿色偏绿蓝绿色偏蓝蓝色
(1)写出铜和浓硝酸反应的离子方程式：___________。
(2)小组同学认为溶液显绿色的可能原因是：
猜想1：硝酸铜浓度较高，溶液呈绿色；
猜想2：N O2溶解在混合溶液中，溶液呈绿色。
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依据实验1中的现象，判断猜想1是否合理，并说明理由：___________。
(3)取⑤中溶液，___________(填操作和现象)，证实猜想2成立。
小组同学进行如下实验也证实了猜想2成立。
实验2：向①中溶液以相同流速分别通入N 2和空气，观察现象。
通入气体
氮气
空气
现象
液面上方出现明显的红棕色气体
25min后溶液变为蓝色
液面上方出现明显的红棕色气体5min后溶液
变为蓝色
(4)结合上述实验现象，下列推测合理的是___________(填字母序号)。
a. ①中溶液通入N 2时，N 2被缓慢氧化为N O2
b. ①中溶液里某还原性微粒与绿色有关，通入空气时较快被氧化
c .空气小的C O2溶于水显酸性，促进了溶液变蓝色
d .加热溶液①后，可能观察到溶液变蓝的现象
(5)小组同学继续探究实验2中现象的差异，并查阅文献：
.
ⅰ“可溶性铜盐中溶解亚硝酸(HN O2)”可能是实验①中溶液显绿色的主要原因
.
ⅱN O2在溶液中存在
反应l：2 N O2+ H 2O⇀
↽HN O3+ HN O2(慢)
反应2：2 HN O2⇀
↽N O2+ NO+ H 2O(快)
解释实验2中“通入氮气变蓝慢，通入空气变蓝快”的原因___________。
小组同学为确认亚硝酸参与了形成绿色溶液的过程，继续进行实验。
实验3：取3份等体积的①中绿色溶液，分别加入不同物质，观察现象。
加入物质___________固体3滴30％H 2O2溶
液
3滴水
现象
溶液绿色变深
溶液迅速变为蓝色溶液颜色几乎不变
(6)实验中加入的固体物质是___________(填化学式)。加入H 2O2后溶液迅速变蓝可能的原因是(用化学方
程式表示)：H 2O2+2 N O2=2 HN O3， ___________，___________。
7.氯化铁常用于污水处理、印染工业、电子工业等领域。氯化铁遇水极易发生水解。某化学兴趣小组设计
实验制备氯化铁并探究其性质。回答下列问题：
Ⅰ.氯化铁的制备：
(1)如图为湿法制备的装置，仪器A的名称为__________ ，烧杯中发生反应的化学方程式为
_________________________。
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(2)如图为干法制备的装置。反应前后都要鼓入氮气，目的是_______________。
Ⅱ.氯化铁的性质探究：
(3)查阅资料：氯化铁在水溶液中分多步水解，生成净水性能更好的聚合氯化铁[F ex(OH )3 x−yC l y]。已
知聚合氯化铁极易溶于水，写出氯化铁水解反应的总离子方程式___________________________________。
(4)为了探究外界条件对氯化铁水解平衡的影响，该兴趣小组设计实验方案(忽略溶液体积的变化)，获得如
下数据：
实验V (1mol / LFeC l3)/mV ( H 2O)/mLm(NaCl)/ gm( N a2SO4)/ g 温度/℃
pH
1
10
0
0
0
25
0.74
2
10
90
0
0
25
1.62
3
10
90
0
0
35
1.47
4
10
90
1.17
0
25
x
5
10
90
0
1.42
25
y
①实验1和实验2的探究目的是____________________。实验2和实验3说明FeC l3的水解是__________(填
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“吸热”或“放热”)反应。
②查阅资料，加入强电解质后，由于溶液中离子总浓度增大，离子间的相互牵制作用增强，水解离子的活
性会改变。该兴趣小组同学求助老师利用计算机手持技术得到实验4和实验5的结果分别如图1和图2所示。
.
ⅰ根据实验现象，提出假设：a.氯离子对铁离子的水解活性有促进作用：b.____________________。
.
ⅱ设计其他简单实验证明假设a：___________(写出实验操作、现象和结论)。
(5)已知常温下，K sp[Fe(OH )3]= 4×10
−38，计算反应F e
3++3 H 2O⇌
Fe(OH )3+3 H
+的水解常数为
__________。
8.高铁酸盐( FeO4
2−)具有极强的氧化性和优良的絮凝功能，在水处理方面有一定的发展前景。
已知：ⅰ．F e
3+(aq)+3 F
−(aq)⇌
Fe F3(aq) K =10
12.1
.
ⅱF e
3+(aq)+3C2O4
2−(aq)⇌
Fe(C2O4)3
3−(aq) K =10
20.2
.
ⅲ高铁酸盐在碱性环境下久置分解的产物Fe(OH )3可催化高铁酸盐的分解
Ⅰ.制备高铁酸盐
(1)湿法制备FeO4
2−的原理是：_______。
▫F e
3++▫ClO
−+▫O H
−=▫FeO4
2−+▫_ _ _ +▫_ _ _
(2)在碱性条件下以多孔的磁铁矿作阳极电解制备高铁酸盐的电极反式是_______。
Ⅱ.高铁酸盐稳定性的研究
(3)碱性环境下，久置的FeO4
2−溶液中除了产生红褐色Fe(OH )3外，同时还会产生绿色的FeO3
2−，此过程
的反应为4 FeO4
2−+10 H 2O = 4 Fe(OH )3↓+3O2↑+8O H
−、 _______。为研究使FeO4
2−稳定的方法，
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分别做以下4个实验：
序号
X
现象
a
2滴0.01mol / LKI
紫色迅速褪去
b
2滴蒸馏水
分别用紫外可见分光光度计测三支试管
内溶液的吸光度，结果如下图所示。
c
2滴0.01mol/ LNaF溶液
d
2滴0.01mol /ln a2C2O4溶
液
资料：吸光度大小与溶液中c(FeO4
2−)成正比。
(4)甲同学预测d试管内的实验现象应与a试管相似，但吸光度结果图显示甲同学预测并不正确。结合化学
用语，从化学反应速率角度解释d试管内的现象与a试管不同的原因_______。
(5)“
”曲线为(填入“试管c”或“试管d”)的实验结果，理由是_______。
Ⅲ.高铁酸盐产品纯度的测定
称取mg高铁酸钾粗品，配成250mL溶液，准确量取25.00mL放入锥形瓶，加入足量CrC l3和NaOH溶液，
振荡，再加入稀硫酸酸化后得到F e
3+和C r2O7
2−，滴入几滴二苯胺磺酸钠作指示剂，用
cmol / L(N H 4)2 Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(溶液显浅紫红色)，平行测定三次，平均消耗
(N H 4)2 Fe(SO4)2标准溶液vmL。
(6)粗品中K 2 FeO4的质量分数为 _______。[已知：M (K 2 FeO4)=198 g/mol ]
9.某研究小组探究镁、铝与N a2C O3溶液的反应。
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实验Ⅰ：将过量镁条、铝条(除去表面氧化膜)分别放入60℃的温水中，观察到开始时镁条表面有气泡，5分
钟后气泡迅速减少直至反应停止；铝条表面无明显现象。
实验Ⅱ：将过量镁条、铝条(除去表面氧化膜)分别放入饱和N a2C O3溶液( pH =12)中，观察到镁条表面有
气泡，且持续时间较长，溶液中产生白色浑浊，铝条表面持续产生气泡。
(1)实验Ⅰ中镁条表面产生气泡的反应为___________。
(2)实验Ⅱ中饱和N a2C O3溶液pH =12的原因___________(写离子方程式)。
(3)探究实验Ⅰ和Ⅱ现象不同的原因，设计实验Ⅲ。
实验Ⅲa
b
现象
电流计指针向右偏转，镁条上无明显现象；随
后电流计指针迅速归零继而向左偏转，镁条上
少量气泡产生，铝条上持续有气泡产生
电流计指针持续向右偏转，示数逐渐减小，溶
液中有白色浑浊物，铝条上持续有气泡产生
①实验a是b的对照组，所用NaOH溶液的浓度为___________。
②实验a中开始时Mg是原电池的___________极。
③用化学用语表示实验a中铝条上持续产生气泡的原因___________。
④查阅资料，实验b中沉淀成分为M g2(OH )2C O3⋅a H 2O，实验证实了沉淀中含有C O3
2−、O H
−，将
白色浑浊物过滤、洗涤，加入0.1mol / L盐酸y mL恰好完全反应，产生标况下的C O2气体x mL，x、y之
间的关系为___________(用含x、y的表达式表示)。
⑤实验a中电流计指针出现反向偏转，而实验b中电流计指针未发生反向偏转的原因___________。
(4)结合铝元素的分布系数解释实验Ⅱ中铝与饱和N a2C O3溶液持续产生细小气泡的原因 ___________，
已知：A l
3+、Al(OH )3、Al(OH )4
−分布分数与溶液pH的关系如图所示：
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