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考点一：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
“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
第68 讲 以性质为主的探究类综合实验
01 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。
02 建立解答探究类综合实验的思维模型。
重点·夯基易错
1
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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
1．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＋、Cl2、SO2氧化性的强弱。
根据题目要求回答下列问题：
(1)检查装置气密性后，关闭K1、K3、K4，打开K2，旋开旋塞a，加热A，则B 中发生反应的离子方程式为
__________________________________________________________。
(2)B 中溶液变黄时，停止加热A，关闭K2。打开旋塞b，使约2 mL 的溶液流入试管D 中，关闭旋塞b，检
验B 中生成离子的方法是________________________________________________________。
(3)若要继续证明Fe3＋和SO2氧化性的强弱，需要进行的操作是_________________________________。
(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：Cl2>Fe3＋>SO2的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。
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K1、K2、K3和K4，关闭旋塞a、c，打开旋塞b，
从两端鼓入N2，这样做的目的是_______________________________________________。
【答案】 (1)Cl2＋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
K3，打开旋塞c，向C 中加入70%硫酸，一段时间后关闭K3。更换试管D，打开旋塞b，使少量溶液流入
点拨·能力培养
2
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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＋、Cl2的氧化性；将氯气通入C 中
可以验证Cl2、SO2的氧化性，将二氧化硫通入B 中可以验证Fe3＋、SO2的氧化性。
2．某研究性学习小组通过下列实验验证AgI 沉淀的生成会使I2的氧化能力增强，可将Fe2＋氧化。
回答下列问题：
(1) 由AgNO3 固体配制0.1 mol·L －1 的AgNO3 溶液50 mL ，下列仪器中不需要使用的有
_____________________(填名称)，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I2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：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，向两支试管中加入过量的________，
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 I2＋2Fe2＋＋2Ag＋===2AgI↓＋2Fe3＋ (3)步骤2 中的溶液 NaOH 溶液 试管
a 中蓝色褪去、先出现白色沉淀、迅速变成灰绿色最后变成红褐色，试管b 中有白色沉淀(转变为褐色沉淀)
和红褐色沉淀
【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I2的氧化能力增强而将
Fe2＋氧化，只要证明步骤3 的溶液中存在氧化产物铁离子即可，由实验知，步骤2 溶液中有碘与淀粉混合
液和亚铁离子，步骤3 中加入了过量的硝酸银溶液，则上层清液中银离子与铁离子共存。
1．（2022·湖南·高考真题）为探究
的性质，进行了如下实验(
和
溶液浓度均为
)。
真题·明考向
3
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实
验
操作与现象
①
在
水中滴加2 滴
溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色。
②
在
溶液中滴加2 滴
溶液，变红褐色；
再滴加
溶液，产生蓝色沉淀。
③
在
溶液中滴加2 滴
溶液，变红褐色；
将上述混合液分成两份，一份滴加
溶液，无蓝色沉淀生成；
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
水解反应
B．实验②说明
既发生了水解反应，又发生了还原反应
C．实验③说明
发生了水解反应，但没有发生还原反应
D．整个实验说明
对
的水解反应无影响，但对还原反应有影响
【答案】D
【分析】铁离子水解显酸性，亚硫酸根离子水解显碱性，两者之间存在相互促进的水解反应，同时铁离子
具有氧化性，亚硫酸根离子具有还原性，两者还会发生氧化还原反应，在同一反应体系中，铁离子的水解
反应与还原反应共存并相互竞争，结合实验分析如下：实验①为对照实验，说明铁离子在水溶液中显棕黄
色，存在水解反应Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+，煮沸，促进水解平衡正向移动，得到红褐色的氢氧化铁胶
体；实验②说明少量亚硫酸根离子加入铁离子后，两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体；根据铁
氰化钾检测结果可知，同时发生氧化还原反应，使铁离子被还原为亚铁离子，而出现特征蓝色沉淀；实验
③通过反滴操作，根据现象描述可知，溶液仍存在铁离子的水解反应，但由于铁离子少量，没检测出亚铁
离子的存在，说明铁离子的水解反应速率快，铁离子的还原反应未来得及发生。
【解析】A．铁离子的水解反应为吸热反应，加热煮沸可促进水解平衡正向移动，使水解程度加深，生成
较多的氢氧化铁，从而使溶液显红褐色，故A 正确；
B．在5mLFeCl3溶液中滴加2 滴同浓度的Na2SO3溶液，根据现象和分析可知，Fe3+既发生了水解反应，生
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成红褐色的氢氧化铁，又被亚硫酸根离子还原，得到亚铁离子，加入铁氰化钾溶液后，出现特征蓝色沉淀，
故B 正确；
C．实验③中在5mL Na2SO3溶液中滴加2 滴同浓度少量FeCl3溶液，根据现象和分析可知，仍发生铁离子
的水解反应，但未来得及发生铁离子的还原反应，即水解反应比氧化还原反应速率快，故C 正确；
D．结合三组实验，说明铁离子与亚硫酸根离子混合时，铁离子的水解反应占主导作用，比氧化还原反应
的速率快，因证据不足，不能说明亚硫酸离子对铁离子的水解作用无影响，事实上，亚硫酸根离子水解显
碱性，可促进铁离子的水解反应，故D 错误。
综上所述，答案为D。
2．（2022·北京·高考真题）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H2SO4
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
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
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
减少，且
覆盖铁电极，阻碍
与铁接触
B．①中检测到
，推测可能发生反应：
C．随阴极析出
，推测②中溶液
减少，
平衡逆移
D．②中
生成
，使得
比①中溶液的小，
缓慢析出，镀层更致密
【答案】C
【分析】由实验现象可知，实验①时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚
铁离子、氢气和铜，一段时间后，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜；实验②中铜离子与过量氨
水反应生成四氨合铜离子，使得溶液中铜离子浓度比①中要小，电解速率减慢，铜离子在阴极得到电子缓
慢发生还原反应生成铜，在铁表面得到比实验①更致密的镀层。
【解析】A．由分析可知，实验①时，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应，当溶液中氢离子浓度减小，
反应和放电生成的铜覆盖铁电极，阻碍氢离子与铁接触，导致产生的气体减少，故A 正确；
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B．由分析可知，实验①时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、
氢气和铜，可能发生的反应为
，故B 正确；
C．由分析可知，铜离子在阴极得到电子发生还原反应，在阴极析出铜，但阳极发生Cu-2e-=Cu2+的反应，
铜离子浓度不变，
平衡不移动，故C 错误；
D．由分析可知，实验②中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子，使得溶液中铜离子浓度比①中要小，
电解速率减慢，铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，在铁表面得到比实验①更致密的镀层，
故D 正确；
故选C。
3．（2024·湖北·高考真题）学习小组为探究
、
能否催化
的分解及相关性质，室温下进行了
实验I~Ⅳ。
实验I
实验Ⅱ
实验Ⅲ
无明显变化
溶液变为红色，伴有气泡产
生
溶液变为墨绿色，并持续产生能使带火星木条复燃的气
体
已知：
为粉红色、
为蓝色、
为红色、
为墨绿色。
回答下列问题：
(1)配制
的
溶液，需要用到下列仪器中的 (填标号)。
a．
b．
c．
d．
(2)实验I 表明
(填“能”或“不能”)催化
的分解。实验Ⅱ中
大大过量的
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原因是 。实验Ⅲ初步表明
能催化
的分解，写出
在实验Ⅲ中所发生反应的
离子方程式 、 。
(3)实验I 表明，反应
难以正向进行，利用化学平衡
移动原理，分析
、
分别与
配位后，正向反应能够进行的原因 。
实验Ⅳ：
(4)实验Ⅳ中，A 到B 溶液变为蓝色，并产生气体；B 到C 溶液变为粉红色，并产生气体。从A 到C 所产生
的气体的分子式分别为 、 。
【答案】(1)bc
(2) 不能 吸收产生的氢离子，维持pH，促进反应正向进行
(3)实验Ⅲ的现象表明，Co3+、Co2+分别与
配位时，
更易与
反应生成
（该反应为快反应），导致
几乎不能转化为
，这样使得
的浓度
减小的幅度远远大于
减小的幅度，根据化学平衡移动原理，减小生成物浓度能使化学平衡向
正反应方向移动，因此，上述反应能够正向进行
(4)
【分析】本题探究
、
能否催化
的分解及相关性质。实验Ⅰ中无明显变化，证明
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不能催化
的分解；实验Ⅱ中溶液变为红色，证明
易转化为
；
实验Ⅲ中溶液变为墨绿色，说明
更易与
反应生成
，并且初步证明
在
的作用下易被
氧化为
；实验Ⅳ中溶液先变蓝后变红，并且前后均
有气体生成，证明在酸性条件下，
易转化为
，
氧化性强，可以把
氧化为
。
【解析】（1）配制1.00 mol·L-1的CoSO4溶液，需要用到容量瓶、胶头滴管等等，因此选bc。
（2）CoSO4溶液中存在大量的
，向其中加入30%的
后无明显变化，因此，实验I 表明
不能催化
的分解。实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为
，实验中
与
的物质的量之比为32:3，因此，
大大过量的原因是：
与
按物质的量之比4:1 发生反应
，实验中
与
的物质的量之比为32:3，吸收产生的
氢离子，维持pH，促进反应正向进行。实验Ⅲ的实验现象表明在
的作用下
能与
反应生成
，然后
能催化
的分解，因此，
在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式
为
、
。
（3）实验I 表明，反应
难以正向进行。实验Ⅲ的现
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象表明，Co3+、Co2+分别与
配位时，
更易与
反应生成
（该反应为快
反应），导致
几乎不能转化为
，这样使得
的浓度减小的幅度远
远大于
减小的幅度，根据化学平衡移动原理，减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移
动，因此，上述反应能够正向进行。
（4）实验Ⅳ中，A 到B 溶液变为蓝色，并产生气体，说明发生了
；B 到C 溶液变为粉红色，并产生气体，说明发生了
，因此从A 到C 所产生的气体的分子式分别为
和
。
考点二：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
重点·夯基易错
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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
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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
1．某实验小组利用如图装置(部分固定装置略)进行氮气与钙的反应，并探究其产物的性质及化学式。请回
答下列问题。
(1)仪器B 的名称是________，B 中固体物质为________。
(2)反应过程中导管末端必须插入试管C 的水中，目的是________(填字母)。
A．吸收反应剩余的氮气
B．控制通入气体的流速
C．防止空气中的氧气倒流进入反应装置，干扰反应
(3)将下列操作步骤补充完整：
①打开活塞K 并通入N2；
②点燃酒精灯，进行反应；
③反应结束后， __________________________________________________________。
(4)该小组同学认为根据相应的质量关系可以求出生成物的化学式，数据记录如下：
A 的质量m0/g
A 与钙的质量
m1/g
A 与产物的质量m2/g
14.80
15.08
15.15
①通过计算得到化学式CaxN2，其中x＝________。
点拨·能力培养
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②小组同学查阅资料得知产物为Ca3N2，能与水强烈反应，请写出Ca3N2 与水反应的化学方程式：
__________________________________________________________________，设计实验检验Ca3N2 与水反
应的产物(写出必要的操作及现象)：______________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
【答案】 (1)干燥管 碱石灰(或无水氯化钙，其他合理答案均可) (2)BC (3)先熄灭酒精灯，待A 冷却
至室温后，再停止通入氮气 (4)①2.8
②Ca3N2＋6H2O===3Ca(OH)2＋2NH3↑ 取少量氮化钙于一洁净试管中，加入适量水，将湿润的红色石蕊
试纸放在试管口，若变蓝，则证明有氨气生成，反应一段时间后，再向试管中滴加碳酸钠溶液，若有白色
沉淀出现则证明有氢氧化钙生成(或其他合理答案均可)
【解析】 (4)①参加反应的钙的质量为15.08 g－14.80 g＝0.28 g，参加反应的N2的质量为15.15 g－15.08
g＝0.07 g，则
xCa ＋ N2=====CaxN2
40x g 28 g
0.28 g 0.07 g
解得x＝2.8。
②Ca3N2 与水反应属于非氧化还原反应，生成Ca(OH)2 和NH3；用湿润的红色石蕊试纸检验NH3，用
Na2CO3溶液检验Ca(OH)2。
2．实验室以浓硫酸、铜与NaOH 溶液为原料制取少量NaHSO3并探究其性质，已知CuCl 为白色难溶于水
的化合物。
Ⅰ.制备NaHSO3(装置如图所示)。
(1)仪器a 的名称是________。
(2)装置丙的作用是____________。
Ⅱ.探究：NaHSO3与Cu2＋的反应，设计实验：向2 mL 1 mol·L－1 NaHSO3溶液中加入2 mL
1 mol·L－1 CuSO4溶液，得到绿色溶液，3 min 内无明显变化。将所得混合液分为两等份。
①第一份加入适量Na2SO4固体，瞬间无明显变化，30 s 时也无明显变化。
②另一份加入适量NaCl 固体，瞬间无明显变化，30 s 时有无色气体和白色沉淀生成，上层溶液颜色变浅。
(3)推测实验②产生的无色气体为SO2，用新制的氯水检验该无色气体，可观察到淡黄绿色消失，滴加
BaCl2溶液有白色沉淀生成。写出SO2与氯气反应的离子方程式：__________________________。
(4)对实验Ⅱ产生SO2的原因进行分析，提出两种假设：
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假设1：Cu2＋水解使溶液中c(H＋)增大。
假设2：Cl－存在时，Cu2＋与HSO 反应生成CuCl 白色沉淀，溶液中c(H＋)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Ⅱ中发生反应的离子方程式有___________________________
和H＋＋HSO===SO2↑＋H2O。
【答案】 (1)分液漏斗 (2)防倒吸、尾气处理
(3)SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO
(4)实验①无气体放出 2Cu2＋＋HSO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋3H＋
【解析】 甲中浓硫酸和铜在加热条件下反应生成二氧化硫，乙中过量二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫
酸氢钠，二氧化硫有毒，用丙中的高锰酸钾氧化二氧化硫，防止污染。(4)②Cl－存在时，Cu2＋与HSO 反应
生成CuCl 白色沉淀，氢离子浓度增大，亚硫酸氢根离子在酸性条件下放出二氧化硫气体，反应的离子方
程式为2Cu2＋＋HSO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋3H＋、H＋＋HSO===SO2↑＋H2O。
1．（2021·湖北·高考真题）超酸是一类比纯硫酸更强的酸，在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组对
超酸HSbF6的制备及性质进行了探究。由三氯化锑(SbCl3)制备HSbF6的反应如下：
、SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl。制备SbCl5的初始实验装置如图(毛细管连通大
气，减压时可吸入极少量空气，防止液体暴沸；夹持、加热及搅拌装置略)：
相关性质如表：
物质
熔点
沸点
性质
SbCl3
73.4℃
220.3℃
极易水解
SbCl5
3.5℃
140℃分解79℃/2.9kPa
极易水解
回答下列问题：
真题·明考向
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(1)实验装置中两个冷凝管 (填“能”或“不能”)交换使用。
(2)试剂X 的作用为 、 。
(3)反应完成后，关闭活塞a、打开活塞b，减压转移 (填仪器名称)中生成的SbCl5至双口烧瓶中。用真空
泵抽气减压蒸馏前，必须关闭的活塞是 (填“a”或“b”)；用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是 。
(4)实验小组在由SbCl5制备HSbF6时，没有选择玻璃仪器，其原因为 。(写化学反应方程式)
(5)为更好地理解超酸的强酸性，实验小组查阅相关资料了解到：弱酸在强酸性溶剂中表现出碱的性质，如
冰醋酸与纯硫酸之间的化学反应方程式为CH3COOH+H2SO4=[CH3C(OH)2]+[HSO4]-。以此类推，H2SO4与
HSbF6之间的化学反应方程式为 。
(6)实验小组在探究实验中发现蜡烛可以溶解于HSbF6中，同时放出氢气。已知烷烃分子中碳氢键的活性大
小顺序为：甲基(—CH3)<亚甲基(—CH2—)<次甲基(
)。写出2—甲基丙烷与HSbF6反应的离子方程
式 。
【答案】(1)不能
(2) 吸收氯气，防止污染空气 防止空气中的水蒸气进入三口烧瓶使SbCl3、SbCl5水解
(3) 三口烧瓶 b 防止SbCl5分解
(4)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
(5)H2SO4+HSbF6=[H3SO4]+[SbF6]-
(6)CH3CH(CH3)CH3+HSbF6=(CH3)3C++SbF +H2↑
【解析】（1）与直形冷展管相比，球形冷凝管的冷却面积大，冷却效果好，且由于球形冷凝管的内芯管
为球泡状，容易在球部积留蒸馏液，故不适宜用于倾斜式蒸馏装置，多用于垂直蒸馏装置，故实验装置中
两个冷凝管不能交换使用；
（2）根据表中提供信息，SbCl3、SbCl5极易水解，知试剂X 的作用是防止空气中水蒸气进入三口烧瓶，同
时吸收氯气，防止污染空气；
（3）由实验装置知，反应完成后，关闭活塞a、打开活塞b，减压转移三口烧瓶中生成的SbCl5至双口烧
瓶中；减压蒸馏前，必须关闭活塞b，以保证装置密封，便于后续抽真空；根据表中提供信息知，SbCl5容
易分解，用减压蒸馏而不用常压蒸馏，可以防止SbCl5分解；
（4）在由SbCl5制备HSbF6时，需用到HF，而HF 可与玻璃中的SiO2反应，故不能选择玻璃仪器，反应的
化学方程式为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；
（5）H2SO4与超强酸HSbF6反应时，H2SO4表现出碱的性质，则化学方程式为H2SO4 +HSbF6=
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；
（6）2-甲基丙烷的结构简式为CH3CH(CH3)CH3，根据题目信息知，CH3CH(CH3)CH3中上的
氢参
与反应，反应的离子方程式为CH3CH(CH3)CH3+HSbF6 =
+
+H2
。
1．（2025·广东·一模）化学兴趣小组采用次氯酸钙与稀盐酸反应制取氯气，并探究了氯气的性质。实验装
置如图所示，下列说法正确的是
A．湿润的pH 试纸先变红后褪色，说明
有酸性和漂白性
B．f 处出现红色沉淀是因为
被氧化为
，
遇
生成弱电解质
C．g 处变为橙色，h 处变为黄色，说明元素非金属性：
D．等量
分别单独缓慢通过g、h、i 试管时，生成的氧化产物的物质的量之比为1：1：1
【答案】D
【分析】次氯酸钙溶液与稀盐酸反应可产生氯气，氯气中混杂的水蒸气可被氯化钙吸收。氯气无漂白性，
不能使干燥的pH 试纸褪色。氯气与水发生反应：
，其中HCl 水溶液显酸性，
HClO 有漂白性，因此氯气能使湿润的pH 试纸先变红后褪色。氯气具有强氧化性，可通过f、g、h、i 实验
演练·提能力
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验证，据此解答。
【解析】A. 根据分析可知，湿润的pH 试纸先变红后褪色，说明氯气溶于水后的溶液具有酸性和漂白性，
A 错误；
B. 已知
可将
氧化为
，
遇
溶液生成红色络合物
，f 处现象为溶液变红，B
错误；
C. 在试管g、h 中分别发生氧化还原反应：
，
，其中氧化性：
，
，则元素的非金属性：
，该实验不能证明Br 和I 元素的非金属性强弱，
C 错误；
D. 等量
分别单独缓慢通过试管g、h、i 时，分别发生的氧化还原反应为：
、
、
，其中氧化产物分别为
、
、
。根
据化学方程式可计算出等物质的量的氯气参与反应，在g、h、i 试管中生成的氧化产物物质的量之比为
1:1:1，D 正确。
答案为：D。
2．（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
验
金属
操作、现象及产物
I
过量
一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到
单质
Ⅱ
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
出，此时溶液
为3~4，取出固体，固体中未检测到
单质
Ⅲ
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
泡，当溶液
为3~4 时，取出固体，固体中检测到
单质
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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 加入几滴
溶液，待溶液红色消失后，停止加入盐酸
(3)加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被
沉淀包裹
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【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；
i
③．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，加入几滴
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溶液，待溶液红色消失后，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．（23-24 高三下·广东江门·阶段练习）某小组对Cu 和
的反应进行相关实验探究。
【实验探究】实验ⅰ：向装有0.5gCu 的烧杯中加入20mL30%
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%
与4mL5mol/L
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%
与4mL5mol/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
氧化性的影响，该同学利用如图装置继续实验。
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
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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： ；加入硫酸后，石墨发生的电极反应式 。
(4)基于以上实验，影响Cu 与
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，
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
【答案】(1)Cu+H2O2=Cu(OH)2↓
(2) Cu+H2O2+2H+＝Cu2++2H2O 产生的铜离子催化了过氧化氢分解
(3) 氨水与铜离子形成Cu[(NH3)4]2+，使铜离子浓度减小，提高了Cu 的还原性 酸性增强可提高
H2O2的氧化性
(4)酸碱性
(5)AC
【解析】（1）根据溶液中有少量蓝色浑浊，Cu 片表面附着少量蓝色固体可知，产物为Cu(OH)2，所以方
程式为：Cu+H2O2=Cu(OH)2↓；
（2）溶液变蓝的原因是产生了Cu2+，所以方程式为Cu+H2O2+2H+＝Cu2++2H2O；经检验产生的气体为氧气，
氧气是由H2O 分解得到，产生氧气先慢后快的原因是产生的铜离子催化了过氧化氢分解；
（3）①根据已知，氨水与铜离子形成Cu[(NH3)4]2+，使铜离子浓度减小，还原性减弱，提高了H2O2与铜离
子溶液的氧化性与还原性强弱差异；
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，
则说明酸性增强可提高H2O2的氧化性，增大了两侧溶液氧化性与还原性强弱差异；加入硫酸后，石墨发生
的电极反应式为：
；
（4）基于以上实验，影响Cu 与H2O2反应的因素有溶液的酸碱性、溶液的浓度等；
（5）A．该实验用电化学研究物质氧化性、还原性，操作简便，现象明显，且易于量化，是该类研究的重
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要手段之一，故A 正确；
B．实验ii 发生的反应中，H2O2分解生成了氧气，体现氧化性与还原性，故B 错误；
C．实验iii 体现了在还原反应(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，故C 正确；
故答案为：AC。
4．（23-24 高三下·福建·阶段练习）实验小组欲探究NaHSO3溶液与
的反应。经查阅资料，设计了如
下实验，结合实验现象回答下列问题：
已知：Cu2SO4易溶于水；CuCl 为难溶于水的白色固体。
(1)若试管d 中发生了氧化还原反应，写出该反应的离子方程式： 。
(2)该实验小组对试管d 中加入NaCl 固体后产生白色沉淀的原因提出了如下猜想：
猜想1：
改变了
的还原性。
猜想2：
改变了
的氧化性。
为进一步证实上述猜想，该实验小组利用原电池原理设计了如下实验：
编号
实验1
实验2
实验
装置
实验
闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中
闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯
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现象
未见明显现象
中未见明显现象
通过分析表中对比实验现象可知 （填“猜想1”或“猜想2”）不合理。
(3)为证明猜想2 的合理性，对实验1 的装置做了如图改进：
①烧杯B 中的石墨电极是原电池的 极，电极反应式为 。
②闭合开关K，若 （描述实验现象），说明猜想2 合理。
③请从化学反应原理的角度解释
与
的反应能够进行完全原因为 。
【答案】(1)
(2)猜想1
(3) 正
电流针指针偏转明显，烧杯A 中有气泡产生且在烧杯B 中产
生白色沉淀
与
的还原产物
形成沉淀，降低
，提高了Cu2+的氧化性
【解析】（1）分析试管d 溶液中存在的离子，结合试管d 的实验现象(白色沉淀和气体)，可知试管d 中
和Cu2+发生氧化还原反应；根据题目信息，Cu2SO4易溶于水，可知还原生成的Cu+与溶液中的Cl−结
合生成白色CuCl 沉淀，该反应的离子方程式为
。
（2）实验1 和实验2，A 烧杯中加入固体NaCl 前后实验现象相同，即
并未因Cl−存在发生自发的氧
化反应，故猜想1 不合理。
（3）①根据原电池中自发的氧化还原反应可知，Cu2+得电子发生还原反应，生成CuCl 白色沉淀，故烧杯
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B 中石墨电极为原电池的正极，电极反应式为
；
②在CuSO4溶液中加入NaCl 固体，闭合开关K 后，若电流表指针发生明显偏转，烧杯A 中有气泡产生且
烧杯B 中产生白色沉淀即可验证猜想2 合理；
③从化学反应原理角度，Cu2+的还原产物Cu+可与Cl−形成沉淀脱离溶液，降低了溶液中的
，提高
了Cu2+的氧化性。
5．（2024·湖北黄冈·模拟预测）某研究性学习小组为探究含
的盐溶液与
的反应，设计并进行了如
下实验。
实验装置
序
号
试剂
实验现象
Ⅰ
溶液
溶液逐渐变为蓝色。2 天后，
片有较大量
剩余，溶液仍为蓝色
Ⅱ
溶液
溶液逐渐变为蓝绿色，铜片表面覆盖有白色
固体（经检验为
）。2 天后，白色固体
消失，
片无剩余，溶液中产生大量红褐色
沉淀
Ⅲ
溶
液
溶液逐渐变为绿色，实验过程中未见气泡产
生。2 天后，
片少量剩余，溶液中产生大
量红褐色沉淀
已知：ⅰ.
、
是难溶于水的白色固体；
ⅱ.
（棕色）。
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ溶液
均约为1.3，溶液显酸性且
相近的原因 。
(2)小组同学取
实验Ⅰ中反应2 天后的溶液于试管中，加入2 滴
溶液，观察到溶液迅速
变红，产生大量白色沉淀。甲同学猜想：实验Ⅰ原溶液中
可能已反应完，
可能在该条件下被
氧化。并通过实验证实了其猜想，其实验方案是：向
（填化学式）和
的混合溶液中，加入2 滴
溶液，观察实验现象。该条件下
能被
氧化的原因可能是
增强了
的 。
(3)实验Ⅱ中
片无剩余，说明实验Ⅱ反应比实验Ⅰ快，实验Ⅱ中产生白色固体
的离子方程式为
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，白色固体消失的离子方程式为 ，由此对比实验Ⅰ和实验Ⅱ，推测
在实验Ⅱ中的作用是
。产生大量红褐色沉淀的原因是
，导致
、
增大，形成
沉淀。
(4)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
，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
金属
片的烧杯中加入
与
的混合溶
液[
与约为1.3、
]
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 （填化学式）固体
溶液迅速变为浅棕色
综合以上实验，
盐溶液与
反应的多样性与阴离子种类、生成物存在形式等有关。
【答案】(1)
水解显酸性，
，且
浓度相同，水解产生
浓度近似相
等
(2)
氧化性
(3)
可以催化
与
反应
（或催化剂）
(4)
【分析】探究Cu 与Fe3+的反应机理和反应条件，根据题干信息，i．CuCl、CuSCN 是难溶于水的白色固体；
ii．
棕色)，结合各实验步骤和控制变量原则进行分析；
【解析】（1）
水解生成氢离子
，使得使得溶液显酸性，且
浓度相
同，水解产生
浓度近似相等，故溶液显酸性且
相近；
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（2）甲同学猜想：实验Ⅰ原溶液中
可能已反应完，则溶液中不存在铁离子而存在亚铁离子，
可
能在该条件下被
氧化，则应该进行硫酸亚铁和硫酸铜的混合实验进行观察，故实验方案是向2 mL 0.5
mol/L FeSO4和0.25 mol/L CuSO4的混合溶液中，加入2 滴1 mol·L-1 KSCN 溶液，观察实验现象；该条件下
铜离子表现氧化性，则
能被
氧化的原因可能是
增强了
的氧化性；
（3）
、
是难溶于水的白色固体，则该实验中生成的白色固体
的反应为铜单质被铁离子
氧化为亚铜离子，亚铜离子和氯离子生成
，反应为
，白色固体消失的反
应为铁离子进一步氧化亚铜离子为铜离子，离子方程式为
，由此对比实验Ⅰ
和实验Ⅱ，推测
在实验Ⅱ中生成又被消耗，则其作用是可以催化
与
反应（或催化剂）。
（4）小组同学猜测反应中生成了
，结合已知反应：
（棕色），则②
实验中应该加入硫酸亚铁进行观察现象。
6．某小组为探究Mg 与NH4Cl 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 g，
分别加入选取的实验试剂中，资料：①CH3COONH4溶液呈中性。②Cl－对该反应几乎无影响。
实验
实验试剂
实验现象
1
5 mL 蒸馏水
反应缓慢，有少量气泡产生(经检验为H2)
2
5 mL 1.0 mol·L－1 NH4Cl
溶液(pH＝4.6)
剧烈反应，产生刺激性气味气体和灰白
色难溶固体
(1)经检验实验2 中刺激性气味气体为NH3，检验方法是________________________________。
用排水法收集一小试管产生的气体，经检验小试管中气体为H2。
(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AgNO3溶液后无明显浑浊。将洗涤后的固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉
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NH4Cl 溶液中c(H＋)大，与Mg 反应快。用化学用语解释
NH4Cl 溶液显酸性的原因是___________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(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
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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 NH4Cl 乙醇溶液
有无色无味气体产生(经检验为H2)
依据上述实验，可以得出Mg 能与NH 反应生成H2。乙同学认为该方案不严谨，需要补充的实验方案是
_____________________________________________________________________。
(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 ＋
H2ONH3·H2O＋H＋ (4)①5 mL 1.0 mol·L－1 CH3COONH4溶液 ②两试管反应剧烈程度相当
(5)取5 mL 无水乙醇，加入0.5 g 镁粉无明显变化
(6)NH4Cl 水解产生的H＋对反应影响小，NH 对反应影响大
【解析】 (2)将洗涤后的固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀，说明灰白色沉淀含有Cl
－，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由上述(3)分析可知，NH4Cl 溶液因水解呈酸性，故为了进行对照实验，必须找到一种
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 CH3COONH4溶液。
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H2，乙同学认为该方案不严谨，故需要补充对照实验，
在无NH 的情况下是否也能与Mg 反应放出H2，故实验方案为取5 mL 无水乙醇，加入0.5 g 镁粉无明显变
化。
26
