重難點16化學實驗綜合題

命題趨勢

◎

考點三年考情分析2025考向預測

物質制備、氧化還

預計2025年高考考查物質制備、

原反應、實驗方案2024?北京卷T19；2023?北京卷T19；2022?北京卷

氧化還原反應、實驗方案設計、

設計、實驗方案評T19；

實驗方案評價等綜合應用。

價

重難詮釋

【思維導圖】

實驗綜合題的解題策略

化學實驗綜合題化學實驗方案的設計與評價

有機制備實驗

【高分技巧】

一、實驗綜合題的解題策略

1.審清實驗目的：實驗目的一般在題干信息中，通過閱讀比較容易審出。

2.明確實驗原理

實驗原理一般可通過三條途徑獲知：（1）有的題目中會直接給出實驗所涉及反應的化學方程式；（2）有的

題目需要根據題意推測出反應的化學方程式；（3）設計實驗時，需要根據實驗目的，結合所學知識選擇所需

的化學方程式。

3.選擇并組裝實驗裝置

（1）儀器的選擇：依據實驗原理（化學方程式）中反應物的狀態、用量和反應條件選擇合適的儀器。例如：①

固體與固體混合物，多盛放在大試管中；②液體與液體混合物，多盛放在燒瓶中；③固體與液體混合物,

可盛放在大試管或燒瓶中；④反應若需要加熱，應根據反應所需溫度選用酒精燈（可滿足普通加熱條件的反

應）、水浴（可滿足低于100。（2加熱條件的反應）或酒精噴燈（可滿足加熱條件為高溫的反應）；

⑤反應物易揮發或有副產物生成的反應，需要安裝除雜裝置，如洗氣瓶（除氣體雜質）、過濾裝置、分液裝置、

分儲裝置等；⑥根據制備物質的量選擇合適規格的儀器。

（2）儀器的連接：實驗儀器大多按物質制備一純化一性質探究或驗證一尾氣處理的順序連接。

①制備的物質為液體時，一般按制備（蒸儲燒瓶）T蒸儲（溫度計測溫）一冷凝（冷凝管）一接收（牛角管、錐形瓶）

的思路連接儀器；

②制備的物質為氣體時，可根據氣體的流動方向，按制氣一除雜一性質探究或驗證一尾氣處理的思路連接

儀器。

4.準確描述實驗操作

掌握以下常考的實驗操作，并能準確描述：（1）檢查裝置氣密性的操作；

（2）儀器的使用：檢查分液漏斗、滴定管是否漏液的操作，冷凝管中冷卻水的流動方向等；

（3）常見氣體（如。2、H2、。2、NH3等）的檢驗操作；（4）常見離子（如SO/、Cl->Fe3+、Fe?+等）的檢驗操作；

（5）氣體、液體的分離操作；（6）有害氣體的尾氣處理操作；

（7）分析某實驗操作的作用；（8）某些實驗操作的先后順序等。

5.準確描述實驗現象及結論

注意以下?？紗栴}的答題要點：（1）描述實驗現象時，一定要具體，要指明固體或溶液的顏色變化、沉淀的

產生及溶解、氣泡的產生等；描述滴定終點的現象時，一定要指出溶液由xx色變為XX色，且半分鐘內不變

色；

（2）根據實驗現象書寫化學方程式時，要先分析發生的是什么類型的反應，然后依據相應的書寫規則進行書

寫；

（3）根據實驗現象得出相關結論，一定要從現象入手推斷結論，與現象無關的結論不要寫。

6.實驗計算：部分實驗題在實驗操作的基礎上會涉及計算，設問求物質的質量分數（或質量、物質的量濃度）

或目標產物的產率等，一般難度較小。

7.規范科學評價、設計：實驗的評價通常會考查對某步驟的合理性、裝置的優缺點進行評價，有時還有誤

差分析。實驗的設計通常會考查設計實驗方案驗證物質的性質或設計實驗方案驗證某假設等。

8.定量實驗誤差分析

對于定量實驗，要采用措施減小誤差。減小誤差從以下角度考慮：

（1）裝置氣密性良好；（2）排除裝置中原有干擾氣體；（3）減少副反應；（4）避免氣體帶雜質（如測定水的質量，

氣體必須干燥）；（5）防止空氣中二氧化碳和水進入裝置等。（6）反應后需要趕氣，將需要吸收的氣體趕至吸收

裝置吸收。

燃燒法定量測定實驗一般設計思路：氣體發生裝置一氣體干燥裝置一主反應裝置一吸收產物（1）-吸收產物

（2）一干燥裝置T尾氣處理裝置。

所有習題中實驗題的不足之處：未防倒吸、未處理尾氣、未處理殘留在裝置中的有毒氣體、未將裝置中殘

留氣體趕至某裝置中吸收（定量分析）等。

所有習題中含有冰水浴或液態氮氣或冰鹽水等低溫物質的裝置：冷凝收集易揮發的液態產物或易升華的固

體產物或作為需要低溫發生的反應裝置（故反應方程式是有必要落實的）。

所有習題中含有熱水浴或直接加熱等非低溫物質的裝置：使液體揮發為液體、制取水蒸氣（乙醇氣發生催化

氧化）等。

所有習題中已知信息的運用：遇到易水解物質（前防水后防水，比如金屬氫化物CaH2、SiC14、SiHCb、金屬

氮化物Mg3N2、Ca3N2＞某某其它物質）、遇到給熔沸點的物質（創造低溫環境冷凝收集或蒸儲分離提純），己

知信息必考。

溫度計的位置：a、蒸儲時，水銀球與支管口處相平b、反應液以下（比如乙醇的消去反應）

c、水浴溫度，溫度計放置在反應裝置外。

玻璃液封管的作用：吸收殘留的或剩余的尾氣

9.某試劑的作用：得分點及關鍵詞：

（1）作用類：“除去”、“防止”、“抑制”、“使……”等，回答要準確。

（2）作用一目的類：作用+目的

“作用”是“……”，"目的”是“……

如調節容液的pH:

①目的：使溶液中的……金屬陽離子形成氫氧化物完全沉淀下來而除去

②需要的物質：含主要陽離子的難溶性氧化物或氫氧化物或碳酸鹽，即能與H+反應，是RH增大的物質如

用MgO、Mg（OH）2等等。

③原理：加入的物質能與溶液中的H+反應，降低了H+的濃度，增大pH,促使某某水解沉淀。

④pH控制的范圍：大于除去離子的完全沉淀值，小于主要離子的開始沉淀的pH

如作氧化劑或還原劑：H2O2：氧化劑、還原劑、復分解類型（制備過氧化鋼等提供過氧鍵而已）

還原性試劑：除去（反應）氧化性物質玻璃纖維：固定固體，防止粉末被氣流帶走

玻璃液封管的作用：吸收殘留的或剩余的尾氣

10.原因、理由類

“有理”一化學原理，“有據”——事實依據，可采取以下兩種方式：

（1）“正說”——“直接原因+根本目的"（2）“反說”——“如果……就……”

某反應溫度不高于xxoc（或在某個反應溫度范圍內、或在此溫度下轉化率最大等）的原因：（1）（低溫速率較慢）

適當加快反應速率；（2）若有催化劑則考慮催化劑的催化活性；（3）但溫度過高會造成反應物（如濃硝酸）揮發

或分解（如H2O2、NH4HCO3、NH3M2O等）；還要考慮溫度過高，平衡移動的問題。（4）成本問題。某條件下,

轉化率已經很高，若再改變條件，轉化率提高不大，生產成本增加，得不償失。

11.理論型簡答題

……存在……（書寫可逆反應）平衡，……（條件）使平衡向……（方向）移動，……（結論）比如為何電解

時，陰極的堿性增大了，從平衡移動角度解析：溶液中存在平衡，氫離子陰極放電，

氫離子濃度降低，促使平衡向右移動，氫氧根濃度增大，故堿性增強。

二、化學實驗方案的設計與評價

1.實驗方案設計的五項基本原則

錮-實驗原理科學,操作程序、方法正確

成殛戶:免有毒藥品的使用和危險性的實驗

基

本

原條件允許,效果明顯，操作方便

則

-（W藥畫-裝置簡便,步驟簡短,完成實驗時間短

在不影響實驗效果的前提下，盡量選用

飛史四-常見旦價廉的儀器和藥品

2.實驗方案設計的基本思路

根據實驗目的和原理及所選用的藥品和儀器，設計合理的實驗方案，并且從幾種方案中分析選擇出最

佳方案。

|實驗，目的

闡明■—，實驗用品卜方案］

醫辜垂］」浮一方案n

一I----------------L方案-一

具體實施方案-?~優化方案用

3.實驗方案設計中的安全問題

防爆炸：點燃可燃性氣體（如H2、CO、CH4、C2H4）或用CO、H2還原Fe2C>3、CuO之前，要檢驗氣體的純度。

防暴沸：配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液時，要將密度大的濃硫酸緩慢倒入水中或酒精中；加熱液體

混合物時要加沸石或碎瓷片。

防中毒：制取有毒氣體（如Cb、CO、SO2>H2S>NO?、NO）時，應在通風櫥中進行，且進行尾氣處理。

防倒吸：加熱法制取并用排水法收集氣體或吸收溶解度較大的氣體（如NH3、HC1）時，要注意熄滅酒精燈的

順序或加裝安全瓶。

4.實驗方案的評價

從可行性方面對實驗方案進行評價：（1）實驗原理是否正確、可行。（2）實驗操作是否安全、合理。（3）實驗步

驟是否簡單、方便。（4）實驗效果是否明顯、準確。

從綠色化學角度對實驗方案進行評價：（1）反應原料是否易得、安全、無毒。（2）化學反應速率是否較快。（3）

原料利用率以及制取物質的產率是否較高。（4）制取過程中是否造成環境污染。

從安全性和規范性方面對實驗方案進行評價：

（1）凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防倒吸。

（2）進行某些易燃易爆實驗時要防爆炸（如H?還原CuO時應先通七再點燃酒精燈，氣體點燃前先驗純等）。

（3）防氧化（如氏還原CuO后要“先滅燈再停氫”，白磷切割宜在水中進行等）。

（4）防吸水（如實驗取用、制取易吸水、潮解或水解的物質時要采取必要措施，以保證達到實驗目的）。

（5）冷凝回流（有些反應中，為減少易揮發液體反應物的損耗和充分利用原料，需在反應裝置上加裝冷凝回流

裝置，如長玻璃管、冷凝管等）。

（6）易揮發液體產物（導出時為蒸氣）的及時冷卻。

三、有機制備實驗

“有機實驗”在高考中頻頻出現，主要涉及有機物的制備、有機物官能團性質的實驗探究等。常常考查

蒸儲和分液操作、反應條件的控制、產率的計算等問題。

（1）分離液體混合物的方法

方法適用條件實例說明

分液時下層液體從下口流

萃取互不相溶的液體混合物分離CC14和水等

出，上層液體從上口倒出

兩種或兩種以上互溶的液體，在蒸儲燒瓶中放少量碎瓷

蒸儲分離酒精和水

沸點相差較大片，防止液體暴沸

（2）典型裝置

①反應裝置

②蒸儲裝置

③高考真題中出現的實驗裝置

■C2

【特別提醒】球形冷凝管由于氣體與冷凝水接觸時間長，具有較好的冷凝效果，但必須豎直放置，所

以蒸儲裝置必須用直形冷凝管。

限時提升練《

(建議用時：40分鐘)

1.(2024?北京?高考真題)某小組同學向pH=l的o.5mol-L」的FeCL溶液中分別加入過量的Cu粉、Zn粉和

Mg粉，探究溶液中氧化劑的微粒及其還原產物。

(1)理論分析

依據金屬活動性順序，Cu、Zn、Mg中可將Fe3+還原為Fe的金屬是。

(2)實驗驗證

實

金屬操作、現象及產物

驗

過量

I一段時間后，溶液逐漸變為藍綠色，固體中未檢測到Fe單質

Cu

過量一段時間后有氣泡產生，反應緩慢，PH逐漸增大，產生了大量紅褐色沉淀后，無氣泡冒出，

II

Zn此時溶液pH為3?4,取出固體，固體中未檢測到Fe單質

過量有大量氣泡產生，反應劇烈，pH逐漸增大，產生了大量紅褐色沉淀后，持續產生大量氣泡，

III

Mg當溶液pH為3?4時，取出固體，固體中檢測到Fe單質

①分別取實驗I、II、III中的少量溶液，滴加K31Fe(CN)6］溶液，證明都有Fe?+生成，依據的現象是.

②實驗ii、in都有紅褐色沉淀生成，用平衡移動原理解釋原因_____o

③對實驗II未檢測到Fe單質進行分析及探究。

i.a.甲認為實驗II中，當Fe'+、IT濃度較大時，即使Zn與Fe?+反應置換出少量Fe,Fe也會被Fe3+、H+

消耗。寫出Fe與Fe?*、反應的離子方程式。

b.乙認為在pH為3?4的溶液中即便生成Fe也會被H+消耗。設計實驗（填實驗操作和現象）。

證實了此條件下可忽略H+對Fe的消耗。

c.丙認為產生的紅褐色沉淀包裹在Zn粉上，阻礙了Zn與Fe?+的反應。實驗證實了Zn粉被包裹。

ii.查閱資料：0.5mol-L」Fe3+開始沉淀的pH約為1.2,完全沉淀的pH約為3。

結合a、b和c,重新做實驗II,當溶液pH為3?4時，不取出固體，向固-液混合物中持續加入鹽酸，控制

pH<1.2,（填實驗操作和現象），待pH為3?4時，取出固體，固體中檢測到Fe單質。

⑶對比實驗ii和ni,解釋實驗in的固體中檢測到Fe單質的原因_____。

2.（2023?北京?高考真題）資料顯示，12可以將Cu氧化為Cu2+。某小組同學設計實驗探究Cu被12氧化的

產物及銅元素的價態。

已知：L易溶于KI溶液，發生反應L+r4=+5（紅棕色）；L和I；氧化性幾乎相同。

I.將等體積的KI溶液加入到mmol銅粉和nmoll2（n>m）的固體混合物中，振蕩。

實驗記錄如下：

c(KI)實驗現象

極少量12溶解，溶液為淡紅色；充分反應后，紅色的銅粉轉化為白色沉淀，溶液仍

實驗IO.Olmol-L-1

為淡紅色

部分u溶解，溶液為紅棕色；充分反應后，紅色的銅粉轉化為白色沉淀，溶液仍為

實驗nO.lmolV1

紅棕色

實驗12完全溶解，溶液為深紅棕色；充分反應后，紅色的銅粉完全溶解，溶液為深紅棕

4mol-L-1

III色

（1）初始階段，Cu被氧化的反應速率：實驗I（填或“="）實驗II。

⑵實驗in所得溶液中，被氧化的銅元素的可能存在形式有仁11（凡0）4『（藍色）或［Cui?］（無色），進行以下

實驗探究:

步驟a.取實驗ni的深紅棕色溶液，加入CC1,,多次萃取、分液。

步驟b.取分液后的無色水溶液，滴入濃氨水。溶液顏色變淺藍色，并逐漸變深。

i.步驟a的目的是-

2+

ii.查閱資料，2Cu+4r=2CuI；+I2,[CU（NH3）2『（無色）容易被空氣氧化。用離子方程式解釋步驟b的

溶液中發生的變化：=

（3）結合實驗in,推測實驗I和n中的白色沉淀可能是cm,實驗I中銅被氧化的化學方程式是.

分別取實驗I和n充分反應后的固體，洗滌后得到白色沉淀，加入濃KI溶液，（填實驗現象），觀察

到少量紅色的銅。分析銅未完全反應的原因是o

（4）上述實驗結果，U僅將Cu氧化為+1價。在隔絕空氣的條件下進行電化學實驗，證實了馬能將Cu氧化為

Cu2+?裝置如圖所示，a、b分別是o

（5）運用氧化還原反應規律，分析在上述實驗中Cu被％氧化的產物中價態不同的原因：

3.（2022?北京?高考真題）某小組同學探究不同條件下氯氣與二價鎬化合物的反應

資料：

i.MW在一定條件下被Cb或CO氧化成MnC）2（棕黑色）、MnO；（綠色）、MnO^紫色）。

ii.濃堿條件下，MnC>4可被OH-還原為MnO：。

iii.Cb的氧化性與溶液的酸堿性無關，NaClO的氧化性隨堿性增強而減弱。

實驗裝置如圖（夾持裝置略）

中實驗現象

序C

物質a

號

通入Cb前通入Cb后

I水得到無色溶液產生棕黑色沉淀，且放置后不發生變化

產生白色沉淀，在空氣中緩慢變成棕黑棕黑色沉淀增多，放置后溶液變為紫色，

II5%NaOH溶液

色沉淀仍有沉淀

40%NaOH溶產生白色沉淀，在空氣中緩慢變成棕黑棕黑色沉淀增多，放置后溶液變為紫色，

III

液色沉淀仍有沉淀

（1）B中試劑是

⑵通入ck前，n、in中沉淀由白色變為黑色的化學方程式為o

（3）對比實驗I、n通入cb后的實驗現象，對于二價錦化合物還原性的認識是，

（4）根據資料ii,in中應得到綠色溶液，實驗中得到紫色溶液，分析現象與資料不符的原因:

原因一：可能是通入cb導致溶液的堿性減弱。

原因二：可能是氧化劑過量，氧化劑將MnO；氧化為MnO”。

①化學方程式表示可能導致溶液堿性減弱的原因_________，但通過實驗測定溶液的堿性變化很小。

②取III中放置后的1mL懸濁液，加入4mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速變為綠色，且綠色緩慢加深。溶

液紫色變為綠色的離子方程式為，溶液綠色緩慢加深，原因是MnC）2被（填“化學式）氧化,

可證明ni的懸濁液中氧化劑過量；

③取III中放置后的1mL懸濁液，加入4mL水，溶液紫色緩慢加深，發生的反應是。

④從反應速率的角度，分析實驗in未得到綠色溶液的可能原因_________o

4.（2020?北京?高考真題）探究Na2s。3固體的熱分解產物。

資料：?4Na2SO3=Na2S+3Na2SO4@Na2SSNa2Sx,Na2sx與酸反應生成S和H?S。③BaS易

溶于水。

隔絕空氣條件下，加熱無水Na2s。3固體得到黃色固體A,過程中未檢測到氣體生成。黃色固體A加水得到

濁液，放置得無色溶液B。

(1)檢驗分解產物Na?S：取少量溶液B,向其中滴加CuS04溶液，產生黑色沉淀，證實有S?-。反應的離子

方程式是___。

(2)檢驗分解產物Na2s。4：取少量溶液B,滴加BaCb溶液，產生白色沉淀，加入鹽酸，沉淀增多(經檢驗該

沉淀含S),同時產生有臭雞蛋氣味的氣體(H2S),由于沉淀增多對檢驗造成干擾，另取少量溶液B,加入足

量鹽酸，離心沉降(固液分離)后，—(填操作和現象)，可證實分解產物中含有SO1。

⑶探究⑵中S的來源。

來源1：固體A中有未分解的Na2so3，在酸性條件下與Na2s反應生成S。

來源2：溶液B中有NazSx，加酸反應生成S。

針對來源1進行如圖實驗：

①實驗可證實來源1不成立。實驗證據是—。

②不能用鹽酸代替硫酸的原因是—。

③寫出來源2產生S的反應的離子方程式：—。

(4)實驗證明Na2SO3固體熱分解有Na2S,Na2so4和S產生。運用氧化還原反應規律分析產物中S產生的合

理性：—O

5.(2019?北京?高考真題)化學小組實驗探究SO?與AgNCh溶液的反應。

(1)實驗一：用如下裝置(夾持、加熱儀器略)制備S02,將足量SO2通入AgNC>3溶液中，迅速反應，得

到無色溶液A和白色沉淀B。

①濃H2s。4與Cu反應的化學方程式是=

②試齊!1a是o

（2）對體系中有關物質性質分析得出：沉淀B可能為Ag2sO3、Ag2sCU或兩者混合物。（資料：Ag2sCU

微溶于水；Ag2s03難溶于水）

實驗二：驗證B的成分

f?濾液E

沉淀B衛工溶液°業吧工沉淀口號等之

11.過量稀鹽酸

沉淀F

①寫出Ag2s。3溶于氨水的離子方程式:

②加入鹽酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推斷D中主要是BaS03,進而推斷B中含有Ag2SO3o

向濾液E中加入一種試劑，可進一步證實B中含有Ag2so3。所用試劑及現象是.

（3）根據沉淀F的存在，推測S0：的產生有兩個途徑:

途徑1：實驗一中，SO?在AgNCh溶液中被氧化生成Ag2sCU，隨沉淀B進入D。

途徑2：實驗二中，SO；被氧化為S0：進入D。

實驗三：探究S0：的產生途徑

①向溶液A中滴入過量鹽酸，產生白色沉淀，證明溶液中含有：取上層清液繼續滴加BaCb溶液，

未出現白色沉淀，可判斷B中不含Ag2s。4。做出判斷的理由：0

②實驗三的結論：0

（4）實驗一中SO?與AgNC>3溶液反應的離子方程式是o

（5）根據物質性質分析，SO?與AgNCh溶液應該可以發生氧化還原反應。將實驗一所得混合物放置一段時

間，有Ag和S0：生成。

（6）根據上述實驗所得結論：0

6.（2025?北京?模擬預測）銅的分析化學

在高溫氧化物超導材料研究中，銅基超導材料YBazCu30y（當y=7,式量為666.2）占有一席之地。能譜和結

構分析發現，該系列化合物中銅的價態及相應的氧含量隨制備條件而變化，由此對其性質產生顯著的影響。

通常，Y和Ba的價態分別為+3和+2,而Cu可以有不同的價態。

某樣品中銅以+1、+2混合價態存在，化學式可表示為YBa2（Cu：一JCu+Q,。采用碘量法測定樣品中銅的含

量與價態，從而確定化學式。測定過程如下:

實驗A：稱取0.1297g粉末樣品，轉移到250mL錐形瓶中，加入20mLimol/L鹽酸溶液使之溶解。在大

氣環境下充分攪拌2h(反應1)。然后充分除氧。加入20mL0.7mol/LKI溶液(反應2),放置數分鐘。以淀粉

為指示劑，用0.1000mol/LNa2s2O3標準溶液滴定(反應3),消耗6.00mL(Vi)。

實驗B：稱取0.1297g粉末樣品，在惰性氣保護下加入10mLlmol/L鹽酸溶解樣品。加入10mL0.7mol/LKI

溶液。采取和實驗A相同的滴定方法，消耗Na2s2O3標準溶液4.20mL(V2)。

提示:實驗B中，第一步反應只有固體的溶解，無Cu(I)的歧化反應;Ksp(CuCl)=L72xlO-7,Ksp(CuD=L27xlO-i2。

(1)反應1中，攪拌充分；反應2中，有非金屬單質和沉淀形成；反應3中，Na2s2O3作為還原劑，待測物和

標準液反應摩爾比為1：2,且產物是兩種離子。反應2和反應3是間接碘量法的過程。請寫出反應1?3的

離子反應方程式。

反應1：o

反應2：。

反應3：o

(2)實驗A的詳細滴定操作如下

a.檢查，潤洗儀器m,加入Na2s2O3的標準溶液，趕出氣泡、調節液面至“0”刻度后準確記錄讀數

b.邊滴邊搖動錐形瓶(接近終點時，改為滴加標準液)，直到因加入標準液后(操作。

c.在待測液(已放置于錐形瓶)中，加入指示劑淀粉

d.把錐形瓶放在滴定管的下方，瓶下墊一張白紙，小心地滴入標準液

①請對上列操作排序：O

②請寫出操作f的具體操作：o

(3)下列有關滴定反應中，指示劑的說法，不正確的是。

A.酸堿指示劑是一些有機弱酸或弱堿，在溶液中存在電離平衡

B.淀粉溶液是大分子溶液，能產生丁達爾效應

C.各種酸堿指示劑的變色范圍是由理論計算求得的

D.當指示劑的變色點與滴定終點接近時，誤差小

(4)通過計算，確定x和y的值為=

7.(2024?北京?模擬預測)化學實驗小組探究影響Mg與水反應速率的因素。

(1)測定不同溫度下Mg與水反應程度與時間的關系，結果如下圖所示：

16

14

12

10

8

6

4

2

0

0500100015002000250030003500

反應時間/s

?Mg與水反應的化學方程式；

②從上圖中同學們獲得如下結論：

結論一■：一定溫度范圍內，溫度越高，;

結論二：同一溫度下，500s后反應速率均(填“增大”“減小”或“不變”)；導致該變化的原因可能

是O

(2)研究鎂條與不同堿溶液之間的反應

序

溶液現象

號

2mL0.1molL-1NaOH溶液（pH約為

I無明顯現象

13）

2mLOOmol?L-iNa2c。3溶液（pH約為

II鎂條表面有極少量氣泡產生

11.6）

2mLO.lmolLNaHCCh溶液（pH約鎂條表面有大量氣泡持續產生，鎂條表面有少量白色沉淀附著，

III

為8.3）試管底部有白色渾濁

2mL飽和Na2cCh溶液（pH約為鎂條表面有大量氣泡持續產生，鎂條表面有少量白色沉淀附著，

IV

12.3）試管底部有大量白色渾濁

說明：i.實驗中鎂條均已用砂紙打磨掉表面氧化膜

ii.收集上述實驗過程中產生的氣體均未檢測到CO2

iii.Mg2+與HCO；可形成穩定的配離子［MgHCOT

甲同學認為，溶液堿性越強，Mg與堿溶液反應的速率越慢；

①乙同學否定了甲同學的結論，他的依據是=

②丙同學查閱資料發現：Mg(OH)2在飽和Na2c。3溶液中可轉化為疏松的Mg2(OH)2CO3?H2O沉淀并脫離金

屬鎂表面，因此，IV中產生大量氣泡。請寫出生成疏松的Mg2(0H)2c。3“氏。的離子方程式o

③試從平衡原理分析III中產生大量氣體的原因o丁同學取去除氧化膜的鎂條加入試劑a,鎂條表

面產生少量氣泡，證實了該解釋。試劑a是o

(3)根據上述實驗所得結論：0

8.(2024?北京?三模)某小組同學探究高鐵酸鉀(LFeO。的制備條件及性質。

資料：KzFeCU為紫色固體，有強氧化性，酸性條件下分解放出氣體，微溶于KOH溶液。

I：KzFeCU的制備(夾持和加熱裝置已略)

(1)裝置A中產生Cb的離子方程式是o

(2)C中得到紫色固體和紫色溶液，寫出C中Cb發生的反應：

3C12+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KC1+8H2O和。

(3)實驗表明：C中Fe(OH)3和KOH的用量對K2FeO4的產率有影響。

實驗序號試劑C中實驗現象

iFe(OH)3和少量KOH無明顯現象

iiFe(OH)3和過量KOH得到紫色溶液和紫色固體

注：上述實驗中，溶液總體積、Fe(OH)3的物質的量、Cb的通入量均相同。

結合電極反應式，分析實驗i和實驗ii現象不同的原因可能是

II：探究KzFeCU的性質

實驗iii：取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產生黃綠色氣體，得溶液a。

取少量a,滴加KSCN溶液至過量，溶液呈紅色。

(4)根據氣體中有Cb生成，得出：氧化性KzFeOgCb，是否合理？理由是。

(5)a溶液變紅可知a中含有Fe?+離子，但該離子的產生不能判斷一定是KzFeCU將C「氧化，還可能由_____

產生(用離子方程式表示)。

(6)實驗iv：用KOH溶液充分洗滌C中所得固體，再用KOH溶液將KzFeO4溶出，得到紫色溶液b.取少量

b,滴加鹽酸，有Cb產生。該方案可證明KzFeCU氧化了C「。用KOH溶液洗滌的目的是。

(7)實驗反思

①實驗一中裝置B的作用是o

②實驗一中得到紫色溶液后，持續通入Cb，觀察到溶液紫色變淺。解釋可能原因_________=

9.(2024?北京通州?一模)某小組同學探究Mg與Cu”溶液的反應。

己知：i.2Cu+UCu"+CuK=1.2x1()6

22

ii.^sp[Cu(OH)2]=2.2xlO-/：sp[Mg(OH)2]=1.8X10-"

iii.[CU(NHJJ為無色、[CuCl/2為黃色

實驗I：將長約15cm打磨光亮的鎂條放入2mL0.2moi[TCuCU溶液(溶液呈黃綠色)中，實驗記錄如下:

第一階段第二階段第三階段第四階段

時間

0?Imin1?8min8?25min25min?18h

仍然伴有大量氣體，溶液變為

實驗鎂條表面出現紅色固氣體量不斷減少，沉淀變為橙色，紅色

淡藍色，試管底部有藍色沉淀

現象體，伴有大量氣體產生沉淀變為黃色銅幾乎不可見

產生

(1)第一階段析出紅色固體發生反應的離子方程式是。

(2)小組同學取第二階段中淡藍色溶液，加入少量NaCl固體，溶液顏色逐漸變黃綠色，請用離子方程式表示

溶液由淡藍色變為黃綠色的原因____。

(3)查閱資料：CuOH黃色，CuCl白色。

第三階段產生的黃色沉淀可能含+1價銅的化合物，進行以下實驗探究：

①取少量沉淀滴入濃氨水，沉淀完全溶解，溶液呈淺藍色，在空氣中放置一段時間后溶液成深藍色，證實

沉淀中含+1價銅的化合物，溶液由淺藍色變為深藍色的離子方程式是o

②甲同學猜想第三階段反應中先生成CuCl,隨著反應的進行，逐漸轉化為黃色的CuOH,用離子方程式表

示生成CuCl的主要原因是o

③小組同學采用電化學裝置進行驗證。

Na2s。4溶液CuSC>4溶液

如圖裝置電路正常，反應開始階段未觀察到電流表指針發生偏轉，為進一步驗證產生了CuCl,實驗操作和

現象是-從而證明了甲同學的猜想。

(4)查閱資料，CuOH在堿性環境下一部分發生非氧化還原分解反應，第四階段中產生的橙色沉淀中混有的

物質是o

實驗II：改用0.2mol-LTCuSC)4溶液重復實驗I,30min內劇烈反應，產生大量氣體，鎂條上出現紅色固體,

lh后產物中有大量紅色物質且有藍色沉淀。

(5)經驗證藍色沉淀為CU(OH)2,下列有關產生藍色沉淀分析合理的是(填序號)。

a.反應放熱，促使Cj+水解趨于完全，生成Cu(OHk藍色沉淀

b.存在平衡Cu2++2HquCu(OH)2+2JT,Mg與H*反應，使《正)下降，平衡移動，產生藍色沉淀

c.由于/[Mg(OH)2]>/]Cu(OH)』,Mg與水反應生成的Mg(OH)2逐漸轉化為Cu(OHZ藍色沉淀

(6)綜上所述，影響Mg與Ci?+溶液反應的影響因素是o

10.(2024?北京大興?三模)某實驗小組研究溶液中AgNOs和Na2s的反應。

實驗I試劑現象

1試管滴管

Q出現黑色沉淀

O.lmol/LAgNO3溶液(pH=4)O.lmol/LNa2s溶液(pH=9)

2mL

(1)用離子方程式解釋Na2s溶液pH>7的原因：.

(2)實驗小組同學認為黑色沉淀中可能含有Ag2。、Ag2s或Ag,設計實驗驗證。

已知：i.濃硝酸能將Ag2s轉化為Ag+和SOf；

ii.Ag?。能溶解在濃氨水中形成銀氨溶液，而Ag2s和Ag均不能。

①設計并實施如圖實驗n,證實沉淀中含有Ag?s。

滴加*試劑1滴加*試劑2

試劑1和試齊U2分另!］是、0沉淀中含有Ag2s的實驗證據是.

②設計并實施如下實驗皿，證實沉淀中不含有Ag2。，將實驗操作和現象補充完整。

實驗操作實驗現象

步驟i取少量銀氨溶液，向其中滴加鹽酸出現白色沉淀

步驟ii取少量洗滌后的黑色沉淀，______—

③經檢驗，沉淀不含有Ag。

(3)資料顯示AgNOs溶液具有氧化性，在一定條件下能夠氧化Na?S,設計實驗進行研究(實驗裝置如圖所

示)，測得電壓為a(a>0)。對AgNC>3溶液中氧化S?一的物質進行推測：

假設1：O.lmol/L的AgNOs溶液中Ag+氧化了S?一；

假設2：O.lmol/L的AgNOs溶液中NO；氧化了S2-=

利用下圖裝置繼續研究(已知：電壓大小反映了物質氧化還原性強弱的差異；物質氧化性與還原性強弱差異

越大，電壓越大)。

①將O.lmol/L的AgNOs溶液替換為溶液，記錄電壓為b(b>0)。

②上述實驗證實了氧化S?一的物質中一定包含Ag+,其證據是1

(4)綜合上述實驗可以得到的結論有o

11.(2024?北京?模擬預測)探究溶液中Ag+與單質S的反應。

資料：Ag2s不溶于6mol/L鹽酸，Ag2s。3和Ag2so4在6mol/L鹽酸中均發生沉淀的轉化

實驗I.在注射器中將lOmLO.O4moi/LAgNCh溶液9由6)與0.01gS粉混合，水浴加熱，充分反應后，過

濾，得到無色溶液a(pH*l),沉淀除S、洗滌后得到黑色固體b。

(1)研究黑色固體b的組成

①根據S具有性，推測b中可能含有Ag2S、Ag、Ag2SO3或Ag2SO4o

②檢驗黑色固體b的成分

_濾液C

I每仔固體bl①6m。"鹽酸過量Fe、T氣體

1

實驗n.'、色口體耳簿漉一k7112mo1/L鹽酸七至

」譏淀d|A-------

i.取少量濾液c,先加入足量稀鹽酸，再滴加BaCb溶液，未出現白色沉淀，判斷黑色固體b中不含___，

ii.用濾液c繼續實驗證明了黑色固體b中不含Ag2so3,可選擇的試劑是(填序號)。

a.酸性KMnCU溶液b.H2O2和BaCb的混合溶液c.濱水

iii.進一步實驗證實了黑色固體b中不含Ag。根據沉淀e含有Ag、氣體含有H2S,寫出同時生成Ag和H2s

的離子方程式：O

(2)研究無色溶液a的組成

結合上述實驗結果，分析溶液a中可能存在SOj或H2s。3,依據是.

①說明溶液a中不含H2s。3的實驗證據是o

②加入足量稀鹽酸的作用是=

(3)在注射器中進行實驗IV,探究Ag2s04溶液與S的反應，所得產物與實驗I相同。向注射器中加入的物質

是O

(4)用酸化的NaNC)3溶液(pH=6)與S進行實驗V,發現二者不反應。綜合以上實驗，寫出溶液中Ag+與S

反應的離子方程式并簡要說明Ag+的作用：。

12.(2024?北京順義?二模)某含氟廢水中氟主要以Fe(CN)：和少量CN-形式存在，對該廢水進行除鼠處

理的步驟如下。

I.取一定量處理好的鐵屑和活性炭混合物(按照一定的體積比混合)；

II.加入一定體積的含氟廢水，調節pH值為3.5,控制曝氣(即通入空氣)時間，靜置，反應一段時間后過濾,

得濾液。，總氟去除率接近70%；

III.調節濾液a的pH,加入一定量的30%應。?溶液，反應一段時間后過濾，得濾液b,總氟去除率可達80%

以上；

IV.向濾液b中加入NaOH-Ca(OHk調節pH至8?10,混凝沉淀，經過濾，總氟去除率接近100%,得到

符合排放標準的廢水。

(l)Fe(CN)：的中心離子是o

(2)1中，處理過程需用稀硫酸除去鐵屑表面的氧化鐵，反應的離子方程式是0

(3)步驟II中，生成沉淀的主要成分是Fez[Fe(CN)61。

總

?70

去60

除50

率%

先

1A，.?■1?

LI2:13:14:15:1

鐵炭體積比

圖I

①其他條件不變，保持鐵炭總體積相同，研究鐵炭體積比對總氟去除效果的影響，結果如圖1所示。當鐵

炭體積比＞2：1時，隨著鐵炭體積比增加，相同時間內總氟去除率降低，原因是：a.活性炭的吸附性減弱；

b.o

②反應過程中，會有部分Fe?[Fe(CN)6]轉化為FejFe(CN)6],補全反應的離子方程式。

2+

?Fe2[Fe(CN)6]+^+?=Fe4[Fe(CN)J+^Fe+2H2O

(4)步驟ni中，其他條件不變，研究pH不同對濾液。中總氟去除效果的影響，結果如圖2所示，依據實驗結

果確定應調節濾液。的pH為4左右。

100

①H2O2可將CN-氧化為co：和NH：,反應的離子方程式是。

②當pH>4時，隨pH增大，總氟去除率下降，可能的原因是。

(5)在步驟IV中產生了膠體，使水中的氟經聚沉而除去。證明有膠體產生的方法是。

13.(2024?北京?三模)蔗糖與濃硫酸發生反應時有白霧產生。某化學小組對其成分進行探究。

查閱資料：

i.白霧中可能含有SO?、CO”CO,水蒸氣。

ii.常溫下，CO可與銀氨溶液反應：CO+2Ag(NH3)2OH=2Ag+(NH4)2CO3+2NH3o

iii.文獻中實驗及現象如下：

5b.98%

/濃硫酸

c.浸有品紅e.無水

溶液的棉球硫酸銅

a處注入濃硫酸后，混合物逐漸變為黑色，黑色物質體積膨脹，生成白霧：c、d處顏色褪去；e處固體白色

變為藍色；f處產生少量白色渾濁；g處生成黑色渾濁。

I.小組同學對文獻中實驗現象進行分析。

(l)a處變為黑色，體現濃硫酸性。

(2)針對c、d、e處現象，分析不正確的是=

A.c處品紅褪色，說明濃硫酸具有強氧化性

B.d處可能是SO?使高鎰酸鉀溶液褪色

C.將e處無水CuSC)4移至a、c之間，可證明產物有水

(3)f處沉淀較少，可能是因為通入氣體過量導致。寫出SO。過量時，沉淀變少的化學方程式.

(4)經檢驗，g處黑色固體是Ag,但不能確認白霧含CO。從氧化還原角度說明理由________o

II.綜合上述分析，小組同學對實驗進行改進。

I.

濃硫酸

u

-

￡K-

清

￡澄-

K

桃

映