第94頁（共94頁）2025高考化學三輪復習之性質實驗方案的設計（解答大題）一．解答題（共20小題）1．（2025?江岸區校級模擬）以Na2SO3溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實驗對象，探究鹽的性質和鹽溶液間反應的多樣性。實驗試劑現象滴管試管0.2mol?L﹣1Na2SO3溶液飽和Ag2SO4溶液Ⅰ．產生白色沉淀0.2mol?L﹣1CuSO4Ⅱ．溶液變綠，繼續滴加產生棕黃色沉淀0.1mol?L﹣1Al2（SO4）3溶液Ⅲ．開始無明顯變化，繼續滴加產生白色沉淀（1）經驗檢，現象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用離子方程式解釋現象Ⅰ：。（2）經檢驗，現象Ⅱ的棕黃色沉淀中不含SO42-，含有Cu+、Cu2+已知：Cu+→稀硫酸Cu+Cu2+，Cu2+→I-CuI↓（白色）+I①用稀硫酸證實沉淀中含有Cu+的實驗現象是。②通過如圖實驗證實，沉淀中含有Cu2+和SOa．白色沉淀A是BaSO4，試劑1是。b．證實沉淀中含有Cu2+和SO32-的理由是（3）已知：Al2（SO3）3在水溶液中不存在。經檢驗，現象Ⅲ的白色沉淀中無SO42-，該白色沉淀既能溶于強酸，又能溶于強堿，還可使酸性①推測沉淀中含有亞硫酸根和。②對于沉淀中亞硫酸根的存在形式提出兩種假設：?。瓵l（OH）3所吸附；ⅱ．存在于鋁的堿式鹽中。對假設ⅱ設計了對比實驗，證實了假設ⅱ成立。a．將對比實驗方案補充完整。步驟一：步驟二：（按如圖形式呈現）。b．假設ii成立的實驗證據是。（4）根據實驗，亞硫酸鹽的性質有。鹽溶液間反應的多樣性與有關。2．（2025?汕頭一模）氫氧化亞鐵在工業上是一種重要的除氧劑、水處理劑。（1）向試管中加入1mL1mol?L﹣1的新制FeSO4溶液，滴加1mL1mol?L﹣1的NaOH溶液，生成白色沉淀，涉及的離子反應方程式為。白色沉淀會迅速轉為灰綠色，一段時間后轉為紅褐色，此時元素被氧化。ⅰ.灰綠色沉淀的研究（2）查閱資料得知，Fe（OH）2為層狀結構（如右圖），當部分Fe（Ⅱ）被氧化為Fe（Ⅲ）時，層狀結構不被破壞，生成（1）中灰綠色沉淀——綠銹。夾層內填充有SO42-OH﹣等陰離子，化學式可表示為Fe（Ⅱ）xFe（Ⅲ）y（OH）z（SO4）流程中試劑A為（填化學式），經實驗測定x＝4、y＝2、m＝1，則z＝。（3）查閱資料得知：綠銹無法穩定存在于高濃度堿性溶液中，Fe（OH）3某些性質類似Al（OH）3，在濃度極高的強堿溶液中無法穩定存在。某同學擬用不同濃度NaOH溶液與Fe2+反應，利用Fe（OH）3性質，減少灰綠色沉淀生成。實驗方案為：取3支試管分別加入0.1gFeSO4固體，再加入不同濃度的NaOH溶液1.5mL。實驗結果如表：NaOH（mol?L﹣1）FeSO4（g）沉淀顏色20.1灰綠色80.1出現白色，灰綠色極少生成27.3（飽和）0.1明顯白色，灰綠色幾乎不出現結合合適的化學用語，試分析NaOH濃度增大后白色沉淀明顯的原因可能是。ⅱ.氫氧化亞鐵白色沉淀制備研究（4）甲同學猜測常溫下可以利用Fe2+與HCO3-的雙水解反應產生Fe（OH）2白色沉淀。該離子反應為Fe2++2HCO3-+2H2O?Fe（OH）2↓+2H2CO3乙同學猜測二者混合發生復分解反應產生碳酸亞鐵，該反應的離子方程式為請通過計算這兩個反應的平衡常數來分析說明哪種猜測更合理（填“甲”或“乙”），其原因是。（已知Ksp[Fe（OH）2]＝8.0×10﹣16，Ksp（FeCO3）＝2.1×10﹣11，H2CO3的Ka1、Ka2分別為4.5×10﹣7和5.9×10﹣11，溶于水的CO2以H2CO3形式存在）3．（2024秋?徐匯區校級期末）化學小組同學用銅與過量濃硝酸反應制備NO2氣體，實驗后發現溶液呈綠色，對其原因進行如下探究：甲同學提出猜想：濃硝酸中溶解了生成的NO2呈黃色，黃色與藍色疊加顯綠色。實驗：向2mL6mol?L﹣1HNO3中通入穩定的NO2氣流，溶液變黃。取該溶液與藍色Cu（NO3）2溶液混合，觀察到溶液顯綠色，驗證了猜想。甲同學進一步探究硝酸溶液中何種粒子與NO2作用顯黃色。實驗裝置操作編號溶液a現象向溶液a中通入穩定的NO2氣流8s實驗1溶液基本無色實驗23mol?L﹣1H2SO4立即變黃實驗33mol?L﹣1Na2SO4溶液基本無色（1）寫出銅和濃硝酸反應產生NO2的離子方程式。（2）實驗1中溶液a是。（3）依據上述實驗推知，濃硝酸中溶液NO2呈黃色是溶液中與NO2作用的結果。資料：ⅰ．銅與濃硝酸反應過程中可生成HNO2，HNO2易分解產生無色氣體ⅱ．HNO2是一種弱酸。HNO2電離出NO2-，NO2-與Cu2+發生如下反應：Cu2++4NO2-?[Cu（NO2乙同學依據資料提出猜想：銅與濃硝酸反應過程中生成[Cu（NO2）4]2﹣，使溶液呈綠色。實驗4：2mLNaNO2溶液與2mLCu（NO3）2溶液混合，溶液呈綠色，加入1mL濃硝酸后，溶液變藍。丙同學對加入濃硝酸后溶液變藍的原因提出猜想并進行實驗驗證。猜想1：加入濃硝酸后發生反應：NO2-+H+＝HNO2猜想2：酸性條件下HNO2分解，NO2將實驗4中藍色溶液分成兩份加入2mLNaOH溶液，振蕩溶液變綠色加入2mLH2O，振蕩溶液仍為藍色（4）用離子方程式表示加入NaOH溶液的作用：。（5）丙同學依據實驗推知猜想（填“1”或“2”）成立。（6）綜合上述實驗得出：過量濃硝酸與銅反應后溶液呈綠色的主要原因是。4．（2024秋?梅河口市校級期末）某小組根據SO2既有還原性又有氧化性，探究其能否實現Cu2+→Cu或Cu→Cu2+的轉化。已知：ⅰ.水合Cu+既易被氧化也易被還原，因此水溶液中無法生成水合Cu+；ⅱ.CuCl為白色固體，難溶于水，可溶于c（Cl﹣）較大的溶液生成[CuCl3Ⅰ.SO2與Cu2+的反應：向試管中通入足量SO2（尾氣處理裝置已略），記錄如表。裝置編號試劑實驗現象a1mol?L﹣1CuSO4溶液始終無明顯變化b1mol?L﹣1CuCl2溶液溶液變綠，進而變棕黃色，一段時間后出現白色沉淀（1）將b所得沉淀過濾，充分洗滌，進行下列實驗，證實該沉淀為CuCl。①證明白色沉淀中有Cu+，推理過程是。②ⅲ排除了干擾Cl﹣檢驗的因素。寫出ⅲ中反應離子方程式；[Cu（2）進一步證實b中SO2作還原劑，補全實驗方案和預期現象：取b中反應后的上層清液于試管中，。（3）由實驗Ⅰ可推知，該條件下：①a中SO2不能將Cu2+還原為Cu+或Cu；②SO2、CuCl、Cu的還原性由強到弱的順序為。綜上所述，改變還原產物的價態或形態可以影響氧化還原反應能否發生。Ⅱ.SO2與Cu的反應：向試管中通入足量SO2（尾氣處理裝置已略），記錄如表。裝置編號試劑實驗現象c3mol?L﹣1稀硫酸始終無明顯變化d3mol?L﹣1稀鹽酸銅片表面變黑，溶液變為棕色（4）證明d所得棕色溶液中含有[CuCl3]2-：用滴管吸取少量棕色溶液，滴入蒸餾水中，出現白色沉淀。用平衡移動原理解釋產生該現象的原因：（5）經進一步檢驗，銅表面黑色沉淀為Cu2S。補全d中反應的離子方程式：?！魿u+SO（6）與c對比，d能夠發生反應的原因是。5．（2024秋?茂名校級期末）某小組同學探究CaCl2溶液能否與NaHCO3溶液反應?；卮鹣铝袉栴}：（1）常溫下，測得0.01mol/LNaHCO3溶液呈堿性，則：①溶液中的c(CO32-)、c(HCO3-)、②溶液中（存在）：c(H2CO3該小組設計實驗進行探究查閱資料：Ksp(CaCO實驗1：向5.0×10﹣3mol/LNaHCO3溶液中加入等體積1.0×10﹣4mol/LCaCl2溶液，無現象。實驗2：向0.5mol/LNaHCO3溶液中加入等體積0.5mol/LCaCl2溶液，有白色沉淀產生，有少量氣體產生。（2）實驗2產生白色沉淀的原因是Q（CaCO3）Ksp（CaCO3）（填“＞”、“＝”或“＜”），室溫下，測得0.50mol?L﹣1NaHCO3溶液pH＝8.48，該溶液中c(HCO3-)=0.49mol?（3）該小組在查閱資料過程中得知該反應可以通過HCO3-的自偶電離解釋，類似水的自偶電離（2H2O?H3O++OH-），HCO3-（4）實驗2發生反應的離子方程式為。6．（2024秋?山東校級期末）某校化學社團活動小組同學在學習完鈉、氯及其化合物后設計了如下兩組探究實驗。請回答下列問題：實驗一：探究鈉及其化合物的性質，實驗裝置如圖所示（已知：試管A中裝入足量的NaHCO3固體，D為固定蚊香的硬紙片）。（l）Na2O2固體呈色。（2）試管A中發生反應的化學方程式為。（3）C處觀察到的實驗現象是，D處觀察到的實驗現象是，故推測Na2O2可用于。實驗二：某化學興趣小組用圖甲裝置制備了氯氣，并進行了一系列實驗。（4）實驗室制備氯氣的反應的化學方程式是。（5）乙同學認為圖甲裝置制備的氯氣不純凈，其中混有HCl氣體和水蒸氣，對裝置進行了如圖乙改進。你認為合理嗎？（合理則填入“合理”二字，如不合理則填入“不合理”并用文字說明理由）；（6）最后將氣體通入NaOH溶液中，作用是（用離子方程式表示）7．（2024秋?上海校級期末）為探究+1價Ag的氧化性，開展如下活動。Ⅰ．配制0.1mol?L﹣1FeCl3溶液：（1）用FeCl3?6H2O配制100mL0.1mol?L﹣1FeCl3溶液時，應稱量g固體，然后將固體直接在濃鹽酸中溶解，其目的是（用離子反應方程式說明），在后續配制溶液過程中還需要的定量儀器是。Ⅱ．通過如下實驗，比較Ag+、Fe3+、I2的氧化性。實驗現象：a中產生黑色沉淀，滴加KSCN溶液，變紅；b中溶液滴加淀粉溶液后變藍；c中產生黃色沉淀，滴加淀粉溶液未變藍。（2）b中反應的離子方程式為：。（3）a、b中的現象說明：。A．氧化性順序：Ag+＞Fe2+＞I﹣B．氧化性順序：Ag+＞Fe3+＞I2C．還原性順序：I﹣＞Ag＞Fe2+D．還原性順序：Fe2+＞Ag＞I﹣（4）根據c中現象，分析未發生Ag+氧化I﹣的原因可能是。Ⅲ．利用如圖所示裝置，繼續探究Ag+氧化I﹣的反應。（5）圖中鹽橋中的電解質可用。A.KClB.KNO3C.Fe2（SO4）3（6）閉合K，電流計指針偏轉?！笆?”作。A．陰極B．陽極C．正極D．負極（7）石墨1上發生的電極反應是。（8）已知0.1mol?L﹣1AgNO3溶液的pH＝6。上述實驗中可能是NO3-氧化了I﹣，將裝置中的溶液（填“KI”或“AgNO3”）換成，閉合K，指針未發生偏轉。確認Ag+氧化了8．（2025?珠海一模）興趣小組在實驗室探究飽和Na2CO3溶液可用于收集乙酸乙酯的原因。Ⅰ.研究乙酸乙酯在喊性溶液中的水解程度。查閱資料：常溫下，乙酸乙酯在NaOH溶液，Na2CO3溶液中水解的平衡常數分別為K1＝3.14×109，K2＝7.03×105，說明在Na2CO3溶液中乙酸乙酯理論上也可以完全水解。（1）乙酸乙能在NaOH溶液中水解的化學反應方程式為。Ⅱ.探究影響乙酸乙酯水解速率的因素。（2）興趣小組探究OH﹣濃度及溫度對乙酸乙酯的水解速率的影響。①配制100mL0.400mol?L﹣1NaOH溶液。該過程中用到的儀器有（填序號）。②?、僦械腘aOH溶液，按下表配制系列溶液，水浴加熱和攪拌條件下，利用pH計測得體系的pH隨時間t變化的曲線如圖。序號V（NaOH）/mLV（H2O）/mLV（乙酸乙酯）/mL溫度/℃ⅰ35.05.010.025ⅱ10.0x10.025ⅲ10.030.0y60則x＝，y＝。根據實驗數據，至少可獲得三點實驗結論。結論1：增大OH﹣濃度，乙酸乙酯水解速率（填“增大”或“減小”）；結論2：當c（OH﹣）低于一定數值時，乙酸乙酯水解速率較小；結論3：水解速率與溫度有關，水解速率隨溫度升高而增大。（a）根據結論3，忽略溫度對水電離的影響，在圖2中，畫出實驗ⅲ中pH變化曲線；（b）已知25℃時飽和Na2CO3溶液中c（OH﹣）約為0.03mol?L﹣1，依據上述結論，甲同學認為乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中水解速率較小的原因是；（3）興趣小組繼續探究乙酸乙酯在水中的溶解度對其水解速率的影響。提出假設：乙同學提出乙酸乙酯在水中溶解度較小，也可能使得水解速率較慢。驗證假設：已知有關物質的極性值（極性值越大，物質極性越大）如下表：物質乙醇乙酸乙酯水0.40mol?L﹣1NaOH溶液極性值4.34.410.2＞10.2以（2）中“實驗ⅰ”為對照組，限選以上試劑，設計實驗方案驗證乙同學的假設，并給出判斷依據：。實驗小結：乙同學假設成立。結論應用：室溫下，向密閉容器中加入10.0mL飽和Na2CO3溶液，5.0mL乙酸乙酯，振蕩靜置。測得油層高度隨時間t變化曲線如圖，t1時間點之后油層高度變化加快的原因是。9．（2024秋?龍崗區期末）閱讀下列材料并結合材料內容填空。為“探究溶液中KMnO4，H2O2、H2SO4三者反應生成①O2的實質”，某興趣小組設計了一組數字化實驗。實驗過程如下：步驟一：分別配制三種不同濃度（0.384mol/L、0.192mol/L、0.096mol/L）的雙氧水。步驟二：移取5.00mL0.096mol/L雙氧水、10.00mL0.5mol/L②H2SO4溶液與10.00mL0.5mol/L③KMnO4溶液反應，常溫時，測定容器內氣壓變化，氣體壓強不再變化時停止采集。步驟三：換用不同濃度的雙氧水重復上述操作。測得不同濃度的H2O2與KMnO4、H2SO4反應裝置內氣壓隨時間變化如圖。（1）硫元素在元素周期表中的位置為。（2）①②③中，能導電的是（填序號）。（3）H2O2的電子式為，H2O2為（填“離子化合物”或“共價化合物”）。（4）完成化學方程式：□KMnO4+5H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+8H2O+□_____；其離子方程式為：。（5）配制100mL0.096mol/L的雙氧水需量取0.384mol/L的雙氧水mL（保留到小數點后兩位），配制過程中用到的儀器有：、移液管、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管。若定容時俯視容量瓶，會導致所配雙氧水濃度（填“偏高”“偏低”或“無影響”）。（6）由圖8中的數據可知，A、B、C三組實驗中生成的O2的物質的量之比為。（7）甲同學認為該反應還有以下多種配平方式：2KMnO4+7H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10H2O+6O2↑2KMnO4+9H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+12H2O+7O2↑2KMnO4+xH2O2+3H2SO4＝K2SO4+2MnSO4+（x+3）H2O+x+52乙同學認為甲同學的配平方式不正確，請結合實驗有關數據說明。（8）丙同學用H218O2進行示蹤原子實驗，生成的氧氣全部是18O2，其他含氧生成物中不含18O證明只有（4）中反應方程式合理，在KMnO4、H2O2、H2SO4三者反應時H2O2只做還原劑。其中18O與16O互為（填“同位素”或“同素異形體”）。10．（2023秋?黃浦區校級期末）某實驗小組為了探究鹵代烴的性質，做了以下幾個實驗。實驗1：取一支試管，滴入15滴1﹣溴丁烷（CH3CH2CH2CH2Br），加入1mL5%的NaOH溶液，振蕩后放入盛有熱水的燒杯中水浴加熱，為證明1﹣溴丁烷在NaOH水溶液中能否發生取代反應，同學們提出可以通過檢驗產物中是否存在溴離子來確定。請回答問題：（1）甲同學進行如下操作：將1﹣溴丁烷與NaOH溶液混合后充分振蕩，加熱，取反應后的上層清液，加硝酸銀溶液來進行溴離子的檢驗。①1﹣溴丁烷在NaOH水溶液中反應的化學方程式為：。②乙同學認為甲同學的設計不合理，理由是。③乙同學將實驗方案補充完整確定了溴離子的生成，乙同學的方案是：取反應后的上層清液，。（2）丙同學提出質疑：通過檢驗溴離子不能證明該反應類型為取代反應。理由是。（3）綜合上述實驗，檢測實驗1中（填結構簡式）的生成可判斷發生取代反應，實驗小組用先進的檢測儀器證實了該物質的生成。實驗2：向圓底燒瓶中加入2.0gNaOH和15mL無水乙醇，攪拌，再加入5mL1﹣溴丁烷和幾片碎瓷片，微熱，一段時間后，B中酸性高錳酸鉀溶液褪色。（加熱和夾持裝置略去）。請回答問題：（4）甲同學認為，依據實驗2中酸性高錳酸鉀溶液褪色，不能判斷A中發生了消去反應，理由是。（5）乙同學對實驗進行了如下改進（加熱和夾持裝置略去），依據實驗現象可判斷是否發生消去反應，B中物質可以為。（6）下列實驗方案中，能達到相應實驗目的的是。ABCD利用乙醇反應制取乙烯制備溴苯并驗證有HBr產生制取乙酸乙酯（必要時可加沸石）檢驗電石與水反應產生的混合氣體中有乙炔（7）制備苯甲酸甲酯的一種反應機理如圖（其中Ph﹣代表苯基）。下列說法錯誤的是。A.化合物1直接催化反應的進行B.反應過程涉及氧化反應C.化合物3和4互為同分異構體D.可以用苯甲醛和甲醇為原料制備苯甲酸甲酯（8）下列實驗操作現象和結論均正確的是。選項實驗操作實驗現象結論A往CH2＝CHCHO溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液酸性高錳酸鉀溶液褪色含有碳碳雙鍵的有機物能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B在試管中加入聚氯乙烯薄膜碎片，將潤濕的藍色石蕊試紙置于試管口，加熱試紙變紅說明聚氯乙烯受熱分解產生酸性氣體C向2mL甲苯中加入3滴酸性KMnO4溶液，振蕩；向2mL苯中加入3滴酸性KMnO4溶液，振蕩甲苯中褪色，苯中不褪色說明甲基活化了苯環上的氫原子D檢驗乙醇中是否含有水，向乙醇中加入一小粒金屬鈉產生無色氣體乙醇中含有水11．（2023秋?浦東新區校級期末）下表是某城市某日空氣質量報告：污染指數首要污染物空氣質量級別空氣質量狀況55SO2Ⅱ良該市某校研究性學習小組對表中首要污染物SO2導致酸雨的成因進行探究。（1）以下氧化物引起的環境問題對應不正確的是。選項ABCD氧化物CO2SO2CONO2環境問題溫室效應酸雨破壞臭氧層光化學煙霧（2）將裝滿氣體X的試管倒置于裝有液體Y的水槽中，下列說法合理的是。氣體X液體Y試管內現象ASO2滴有品紅的水溶液無明顯現象BNO2水充滿無色溶液CNH3滴有酚酞的水溶液充滿紅色溶液DCO2NaOH溶液無明顯現象利用元素的化合價推測物質的性質是化學研究的重要手段。如圖是硫元素的常見化合價與部分物質類別的對應關系：（3）X的濃溶液與碳在一定條件下可以發生反應，體現了X的性。從硫元素化合價變化的角度分析，圖中只有還原性的物質有（填化學式）。（4）收集了一些含有S元素的酸雨，放置一段時間后，pH變小，小攀認為可能是因為酸雨中的亞硫酸被氧化為了。小登覺得可以設計實驗驗證這一推論，具體操作是。（5）配平下列反應：Na2S+Na2SO3+H2SO4＝Na2SO4+S↓+H2O。（6）如圖是驗證二氧化硫性質的實驗裝置。二氧化硫具有：①漂白性、②酸性氧化物性質、③還原性、④氧化性，上述裝置中對應表現出的性質是：A中（填序號，下同）；B中；C中。D裝置的作用是。12．（2024秋?高州市月考）學習小組欲探究影響84消毒液漂白性的因素。已知：Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O；3Cl2+6NaOH△ˉ5（1）實驗室常用強氧化劑如KMnO4、K2Cr2O7、MnO2與HCl反應制氯氣，完成化學方程式：K2Cr2O7+14HCl＝2KCl++3Cl2↑+。（2）將氯氣通入NaOH溶液中模擬制備84消毒液。實驗結束后測得溶液中n（ClO﹣）：n（ClO3-）＝2：1，則Cl2與NaOH反應時，被還原的Cl原子和被氧化的Cl原子的個數比為。若需提高產物中NaClO含量，可采取的措施是（3）探究84消毒液的漂白原理。實驗步驟：取一只100mL玻璃瓶和一個燒杯，分別加入大小相同的紅色布條，向玻璃瓶中裝滿84消毒液原液，蓋緊瓶蓋；燒杯中加20mL84消毒液原液，滴入5滴家用醋精（主要成分為醋酸）。記錄有色布條褪色的時間如下：實驗裝置消毒液開始褪色完全褪色玻璃?未加酸（不與空氣接觸）5h48h燒杯加酸1min15min實驗結論：84消毒液中起漂白作用的物質是（填化學式）。（4）探究濃度對84消毒液漂白性的影響。已知：氧化還原電位（ORP）是用來反映水溶液中所有物質表現出來的宏觀氧化還原性，其受濃度、溫度和pH的影響。氧化還原電位數值越高，氧化性越強，則84消毒液漂白性越好。濃度（V消毒液：V水）pH溫度/℃ORP/mV1：1009.18186671：2510.10186101：1011.2018577優化設計：甲同學根據以上數據得出結論“其他條件相同時，84消毒液濃度越小其漂白性越好”，乙同學認為甲同學沒有完全做好控制變量，他優化了實驗方案，獲得了正確的結論。該方案為。（5）NaClO溶液中含氯粒子的物質的量分數與pH的關系如圖所示。使用84消毒液時不能過度酸化，理由是。（6）氧化還原反應原理在生產生活中有很多應用，任寫一種應用：。13．（2023秋?徐匯區校級期末）硫是重要的非金屬元素，也是人類較早認識的化學元素之一。人們對硫元素的利用，其本質就是通過各種化學反應，實現含硫元素的物質之間的轉化。請回答下列問題：（1）下列不能用啟普發生器制備的氣體是。A．SO2B．CO2C．H2D．H2S（2）下列物質與其化學式和用途的對應關系中，正確的是。A．重晶石—BaCO3—鋇餐B．明礬—KAlSO4?12H2O—凈水劑C．生石膏—2CaSO4?H2O—模型、粉筆D．食鹽—NaCl—氯堿工業重要原料（3）含硫物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列有關說法正確的是。A．a在氧氣中充分燃燒可轉化為dB．附著有b的試管，可用熱堿液清洗C．氣體a、c均可用f的濃溶液干燥D．分別往f、e的溶液中滴加少量氯化鋇溶液，均可產生白色沉淀（4）下列物質的檢驗中，其結論一定正確的是。A．向某溶液中加入BaCl2溶液，產生白色沉淀，加入稀HNO3后，白色沉淀不溶解，也無其他現象，說明原溶液中一定含有SB．向某溶液中加入鹽酸產生無色氣體，該氣體能使澄清的石灰水變渾濁，說明該溶液中一定含有CO3C．取少量久置的Na2SO3樣品于試管中加水溶解，若加足量鹽酸時有氣體產生，再加BaCl2溶液時有白色沉淀產生，則說明Na2SO3樣品已部分被氧化D．將某氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色，該氣體一定是SO2（5）（雙選）某同學設計了蔗糖與濃硫酸反應的裝置，并對氣體產物進行檢驗，實驗裝置如圖所示。下列結論中錯誤的是。選項現象結論AⅠ中注入濃硫酸后，可觀察到試管中白色固體變為黑色體現了濃硫酸的吸水性BⅡ中無水硫酸銅變藍不能說明反應產物中H2OCⅡ中觀察到棉球a、b都褪色均體現了SO2的漂白性DⅢ中溶液顏色變淺，Ⅳ中澄清石灰水變渾濁說明有CO2產生（6）（雙選）在20℃時一剛性容器內部有一不漏氣且可滑動的活塞將容器分隔成左、右室兩室。左室充入N2，右室充入H2S和O2，活塞正好停留離左端14處（如圖a）然后點燃H2S和O2，反應完畢恢復至原來溫度，活塞恰好停在中間（如圖b），水蒸氣的體積可忽略，則反應前H2S和O2的體積比可能是A．4：5B．5：4C．1：1D．7：2（7）某實驗小組欲探究SO2和Cl2能否發生反應，設計如圖所示的實驗裝置進行實驗。注：已檢驗裝置氣密性，且實驗前已經用氮氣排凈裝置內的空氣。ⅰ.裝置C中反應的化學方程式ⅱ.裝置A中的反應為KMnO4+HCl（濃）＝KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O，①配平該反應并用單線橋表示電子轉移。②反應中的氧化劑和還原劑的物質的量之比是，生成71gCl2轉移的電子是mol。ⅲ.打開裝置A、C中儀器a的活塞，一段時間后關閉活塞。待反應完全后，又繼續如下實驗甲同學取適量B中溶液于試管中，向其中滴加一滴A˙①甲同學由此認為SO2和Cl2發生了反應，理由是該反應中生成了離子（寫離子符號）。②乙認為甲的結論不合理，認為A中生成的Cl2中混有雜質，乙認為混有的雜質是；③丙認為白色沉淀不能證明SO2和Cl2發生反應，因氯氣的水溶液加AgNO3溶液也有白色沉淀產生，可改為取B中溶液于試管中滴加X，有白色沉淀生成即可證明，X是（填編號）。a．BaCl2溶液b．Ba（OH）2溶液c．Ba（NO3）2溶液d．品紅溶液④SO2與Cl2同時通入水中反應的離子方程式。14．（2023秋?陽江期末）已知三氯化鐵的熔點為306℃，沸點為315℃，易溶于水并且有強烈的吸水性，能吸收空氣里的水分而潮解。某學習小組的同學對氯氣與鐵的反應及產物做了如圖探究實驗。（1）裝置的連接順序為a→→→→→→→。（2）B中收集器里盛放冷水的作用是。D中堿石灰的作用是、。（3）反應一段時間后熄滅酒精燈，冷卻后將硬質玻璃管及收集器中的物質一并快速轉移至錐形瓶中，加入過量的稀鹽酸，充分反應后，進行如下實驗：固體混合物→過量稀鹽酸淡黃色溶液→試劑X淡紅色溶液→①試劑X為（填化學式）。②淡紅色溶液中加入過量H2O2后溶液紅色加深的原因是。（4）該小組同學對上述溶液紅色褪去的原因進行探究。①取褪色后的溶液三份，分別進行以下實驗，研究溶液中存在的微粒。a、一份中滴加FeCl3溶液無明顯變化，說明；b、另一份滴加試劑X，溶液出現紅色，說明；c、還有一份滴加稀鹽酸和BaCl2溶液，產生白色沉淀，說明。②另取FeCl3溶液滴加2滴試劑X，溶液變紅，再通入O2，無明顯變化。實驗②的目的是；得出結論：。15．（2023秋?浦東新區校級期末）雖然現代化學的飛速進步已經產生了各種各樣新的研究方法，但時至今日，實驗仍然是化學研究不可缺少的手段。（1）將充滿氯化氫氣體的試管倒扣在水槽中，下列現象正確的是（2）用如圖裝置測定氣體摩爾體積。反應結束后包括3個步驟。①調整b，使a、b液面相平；②冷卻至室溫；③讀數。正確的順序是。A．①②③B．②①③C．①③②D．②③①（3）實驗室提供的玻璃儀器有：試管、導管、酒精燈、玻璃棒、膠頭滴管，選用上述儀器（其它非玻璃儀器及必要的試劑任選）能完成的實驗是。A．粗鹽提純B．檢驗溶液中Cl﹣是否完全沉淀C．海帶提碘D．配制100mL0.1mol?L﹣1的硫酸溶液（4）為研究氯水性質，某同學將新制氯水逐滴加入下列溶液中，現象描述錯誤的是。選項溶液現象A紫色石蕊試液溶液先變紅后褪色BNaHCO3溶液產生氣泡C溴水溶液褪色DAgNO3溶液有白色沉淀生成（5）某同學借助數字化實驗儀器，對新制飽和氯水在光照過程中的變化進行檢測，所得相關圖像如下表所示，其中正確的是。ABCD氯水的pH隨時間的變化溶液中氯離子濃度隨時間的變化氯水的電導率隨時間的變化液面上O2體積分數隨時間的變化（6）實驗室以碳棒為電極電解飽和食鹽水的裝置如圖所示。下列判斷正確的是。A．電解過程中水是氧化劑B．X電極上發生氧化反應C．X電極上有Cl2產生D．通電一段時間后，Na+物質的量增大（7）科學家目前致力于常壓條件下合成氨。以N2和H2O為原料，在催化劑條件下電解生成NH3：2N2+6H2O通直流電ˉˉ催化劑4NH3+3O2。電解過程中N2在A．陽極區發生氧化反應B．陰極區發生還原反應C．陽極區發生還原反應D．陰極區發生氧化反應（8）（CN）2與Cl2的化學性質相似。（CN）2與NaOH溶液反應生成、和H2O。（9）已知：SO42-可能會干擾Cl﹣的檢驗。寫出含Na2SO4和NaCl的混合溶液中Cl﹣的檢驗方法（10）試設計實驗證明一瓶黃色溶液是溴水而不是碘水。16．（2023秋?信宜市期末）氯化鐵（FeCl3）在工農業生產中有著廣泛的應用，某化學小組在實驗室進行有關FeCl3的實驗探究。（1）配制100mL濃度約為0.1mol/LFeCl3溶液，先將1.7g固體FeCl3溶解在盛有適量濃鹽酸的燒杯中，再加水到100mL，鹽酸的作用是。（2）用試管取2mL0.1mol/LFeCl3溶液，加入少量0.1mol/LKI溶液，該反應的離子方程式為：2Fe3++2I﹣＝2Fe2++I2，要驗證反應已發生的方法和現象是。（3）同學甲查閱資料發現上述反應是可逆反應，于是設計了如下實驗：用試管另取2mL0.1mol/LFeCl3溶液，加入VmL0.1mol/LKI溶液充分振蕩反應，再加入W溶液，溶液呈紅色，則可證明上述反應是可逆反應，則V的取值范圍為，物質W的化學式為。（4）根據上述結論，同學乙設計了如下原電池（電極為石墨）：①剛接通開關時，B極的電極反應式為。②反應達到平衡時，外電路導線中（填“有”或“無”）電流通過。③平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固體，當固體全部溶解后，則此時電極A變為（填“正”或“負”）極。17．（2023秋?楊浦區校級期末）H2O2通常被稱為綠色氧化劑，在生產生活中有廣泛的應用。（1）保存H2O2溶液的試劑瓶上最適合貼上的一個標簽是（填字母）。Ⅰ．H2O2的性質探究。（2）有以下4個涉及H2O2的反應：A．H2O2+Ba（OH）2═BaO2+2H2OB．Ag2O+H2O2═2Ag+O2↑+H2OC．2H2O2═2H2O+O2↑D．3H2O2+Cr2（SO4）3+10KOH═2K2CrO4+3K2SO4+8H2O①以上反應屬于圖陰影部分所表示的反應類型的是。（不定項）②反應D中氧化劑與還原劑的物質的量之比為。③上述反應說明H2O2、Ag2O、K2CrO4氧化性由強到弱的順序是。（3）在H2O2的參與下，S2O32-（硫代硫酸根）可以與Fe2+反應制備Fe2O3納米顆粒。反應為：Fe2++S2O32-+H2O2+OH﹣═Fe2O3+S2O62-+H2O（未配平），已知S2O①下列關于該反應的說法中正確的是（不定項）。A．該反應中的還原劑只有S2OB．已知生成的Fe2O3納米顆粒直徑為10納米，則Fe2O3納米顆粒為膠體C．該反應中H2O2只作氧化劑D．該反應需要在堿性條件下進行②反應中轉移0.8mol電子時，生成Fe2O3納米顆粒g。（4）亞硝酸（HNO2）是一種有毒的弱酸，H2O2與HNO2溶液反應的主要產物是。A．O2、HNO3B．O2、NO2C．H2O、HNO3D．H2O、NO（5）小復同學研究亞鐵鹽與H2O2溶液的反應。取2mL5%H2O2溶液于試管中，加入5滴FeSO4（pH＝3）溶液，溶液立即變為棕黃色，并放出熱量，反應混合物顏色加深變為紅褐色，該混合物有丁達爾現象，測得反應后溶液pH＝1.4。上述實驗中產生紅褐色物質的離子方程式是。Ⅱ．H2O2的實際應用（6）若將H2O2消毒液與84消毒液混合使用，會產生一種無色無味的氣體單質，同時混合溶液的消毒能力嚴重降低，該反應現象說明氧化性NaClOH2O2（填“＞”或“＜”）。（7）H2O2可消除采礦業廢液中的劇毒氰化物KCN（N為﹣3價），生成一種酸式鹽A和一種堿性氣體，反應中被氧化的元素是，A的化學式為。（8）雙氧水曾在文藝復興時期的油畫修復中發揮很大的作用，請配平相關方程式并用單線橋法標出電子轉移方向和數目。_____H2O2+_____PbS（黑色）═_____PbSO4（白色）+_____H2O（9）為了方便貯存、運輸，工業上將H2O2轉化為固態過碳酸鈉（2Na2CO3?3H2O2）。該物質具有Na2CO3與H2O2的雙重性質，可用作無毒漂白劑和供氧劑。制備過碳酸鈉的工藝流程如圖所示：在反應器內，先將飽和Na2CO3溶液和穩定劑混合均勻，再緩慢滴入30%H2O2溶液，在磁力攪拌下充分反應。下列物質中，可作為穩定劑使用的是。A．FeCl3B．Na2SO4C．MnO2D．Na2SO318．（2023秋?延邊州期末）家中的食品、調味品、洗滌劑和藥品等都含有化學物質，以下是胃藥和加碘食鹽的標簽，請回答下列問題。鋁鎂咀嚼片【藥品名】鋁鎂咀嚼片【成分】氫氧化鎂、氫氧化鋁、二甲基硅油【適應癥】胃酸過多引起的胃痛、燒心等胃脹氣的治療食用鹽【配料表】精制鹽、碘酸鉀【碘含量（以I計）】21mg/kg～39mg/kg【保質期】36個月（1）標簽中涉及到的金屬元素有、Mg、Al、K，非金屬元素有H、O、C、Si、Cl、I；Cl在元素周期表中的位置是，K+的結構示意圖為。（2）寫出由C、O兩種元素組成的常見溫室氣體的電子式。（3）比較下列性質，用“＞”、“＝”或“＜”填空。①酸性：H2CO3H2SiO3②還原性：HClHI③離子半徑：r（Na+）r（Mg2+）（4）用以下對比實驗探究Mg、Al的金屬性強弱以及Cl、I的非金屬性強弱。比較Mg、Al金屬性強弱比較Cl、I非金屬性強弱選擇的試劑：MgCl2溶液、AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液選擇的試劑：新制氯水、KI溶液操作：向兩支試管中分別加入少許MgCl2溶液和AlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再產生白色沉淀Mg（OH）2和白色沉淀Al（OH）3為止，再向兩支試管中分別加入NaOH溶液，邊加邊振蕩，觀察現象。操作：向盛有4mLKI溶液的試管中加入1mL新制氯水，振蕩現象：現象：溶液由無色變為棕黃色化學方程式：結論：金屬性Mg強于Al結論：非金屬性Cl強于I19．（2023秋?房山區期末）某實驗小組探究Cu與Fe（NO3）3溶液的反應。取3g銅粉加入到100mL0.6?mol/LFe（NO3）3溶液（用HNO3調pH＝1）中，振蕩、靜置30分鐘，銅粉減少，溶液呈棕綠色，未見有氣泡產生。（1）預測NO3-和Fe3+分別與反應Ⅰ3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑反應Ⅱ（2）探究反應Ⅰ是否發生①設計實驗：取3g銅粉加入到100mL溶液中，振蕩、靜置30分鐘。②若反應Ⅰ能夠發生，預計觀察到的現象有。實際現象不明顯，借助傳感器證明反應Ⅰ能夠發生。（3）探究反應Ⅱ是否發生步驟1：取3g銅粉加入到100mL0.3mol/LFe2（SO4）3溶液（用H2SO4調pH＝1）中，溶液迅速變為藍綠色。步驟2：取步驟1中上層清液，滴加少量KSCN溶液，出現白色渾濁，溶液變紅，振蕩后紅色褪去。①KSCN溶液的作用是。②已知，CuSCN是難溶于水的白色固體。結合平衡移動原理，解釋步驟2中“溶液變紅，振蕩后紅色褪去”的原因。（4）查閱資料可知，反應Ⅰ和反應Ⅱ的平衡常數分別為KⅠ＝6.3×1062和KⅡ＝5×1014。請從化學反應速率和限度的角度簡述對Cu與Fe（NO3）3溶液反應的認識。20．（2023秋?石景山區期末）某化學小組同學對FeCl3溶液與Na2SO3溶液的反應進行探究實驗操作現象①滴加5滴0.5mol?L﹣1Na2SO3溶液5mL0.5mol?L﹣1FeCl3溶液（pH約為1.5）溶液由棕黃色變為紅色，無沉淀生成。放置6小時后，溶液變為淡黃色，始終無沉淀生成。②滴加5滴0.5mol?L﹣1FeCl3溶液5mL0.5mol?L﹣1Na2SO3溶液（pH約為10）溶液由棕黃色變為紅色，無沉淀生成。放置6小時后，生成紅褐色沉淀，上層清液為無色。（1）請用離子方程式表示Na2SO3溶液顯堿性的原因。（2）甲同學認為實驗①發生了氧化還原，其反應的離子方程式為，取反應后的溶液中加入K3[Fe（CN）6]溶液，觀察到（填現象），證實了此結論。（3）乙同學檢驗紅褐色沉淀為Fe（OH）3，請用平衡移動原理解釋生成沉淀的原因。（4）丙組同學檢驗實驗②中無Fe2+，為探究此濃度下是否能發生氧化還原反應，做了如下實驗：向U型管的左側加入，觀察到（填實驗現象），證實此濃度下的FeCl3溶液與Na2SO3溶液可以發生氧化還原反應。（5）查閱資料已知：Fe3+、OH﹣、SO3HOFeOSO2（紅色）═Fe3++OH﹣+SO請解釋實驗②中無Fe2+生成的原因。（6）通過以上探究，FeCl3溶液與Na2SO3溶液的反應受因素影響（至少寫出兩項）。

2025高考化學三輪復習之性質實驗方案的設計（解答大題）參考答案與試題解析一．解答題（共20小題）1．（2025?江岸區校級模擬）以Na2SO3溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實驗對象，探究鹽的性質和鹽溶液間反應的多樣性。實驗試劑現象滴管試管0.2mol?L﹣1Na2SO3溶液飽和Ag2SO4溶液Ⅰ．產生白色沉淀0.2mol?L﹣1CuSO4Ⅱ．溶液變綠，繼續滴加產生棕黃色沉淀0.1mol?L﹣1Al2（SO4）3溶液Ⅲ．開始無明顯變化，繼續滴加產生白色沉淀（1）經驗檢，現象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用離子方程式解釋現象Ⅰ：2Ag++SO32-=Ag2SO3（2）經檢驗，現象Ⅱ的棕黃色沉淀中不含SO42-，含有Cu+、Cu2+已知：Cu+→稀硫酸Cu+Cu2+，Cu2+→I-CuI↓（白色）+I①用稀硫酸證實沉淀中含有Cu+的實驗現象是有紅色固體生成。②通過如圖實驗證實，沉淀中含有Cu2+和SOa．白色沉淀A是BaSO4，試劑1是HCl溶液和BaCl2溶液。b．證實沉淀中含有Cu2+和SO32-的理由是在I﹣的作用下，Cu2+轉化為白色沉淀CuI，SO32-（3）已知：Al2（SO3）3在水溶液中不存在。經檢驗，現象Ⅲ的白色沉淀中無SO42-，該白色沉淀既能溶于強酸，又能溶于強堿，還可使酸性①推測沉淀中含有亞硫酸根和Al3+、OH﹣。②對于沉淀中亞硫酸根的存在形式提出兩種假設：?。瓵l（OH）3所吸附；ⅱ．存在于鋁的堿式鹽中。對假設ⅱ設計了對比實驗，證實了假設ⅱ成立。a．將對比實驗方案補充完整。步驟一：步驟二：（按如圖形式呈現）。b．假設ii成立的實驗證據是V1明顯大于V2。（4）根據實驗，亞硫酸鹽的性質有亞硫酸鹽的溶解性、氧化還原性、在水溶液中的酸堿性。鹽溶液間反應的多樣性與兩種鹽溶液中陰陽離子的性質和反應條件有關。【答案】（1）2Ag++SO32-=Ag（2）①有紅色固體生成；②a.HCl溶液和BaCl2溶液；b.在I﹣的作用下，Cu2+轉化為白色沉淀CuI，SO32-轉化為（3）①Al3+、OH﹣；②a.；b.V1明顯大于V2；（4）亞硫酸鹽的溶解性、氧化還原性、在水溶液中的酸堿性；兩種鹽溶液中陰陽離子的性質和反應條件?！痉治觥浚?）實驗Ⅰ中0.2mol/LNa2SO3溶液滴入飽和Ag2SO4溶液，由于Ag2SO4是飽和溶液且溶液混合后稀釋，因此不可能是Ag2SO4沉淀，考慮到SO32-濃度較大，因此推斷白色沉淀為Ag2SO（2）①因Cu+和稀硫酸反應生成銅和銅離子，若沉淀中含有Cu+，加入稀硫酸會發生歧化反應生成銅單質；②a.分析實驗流程可知，實驗原理為2Cu2++4I﹣＝2CuI↓+I2、I2+SO32-+H2O=SO42-+2I﹣+2H+、SO42-+Ba2+＝BaSOb.由白色沉淀A可知，之前所取上層清液中有SO42-，由加入KI生成白色沉淀可知棕黃色沉淀中含有Cu2+，Cu2+和I﹣作用生成CuI白色沉淀，由加淀粉無現象說明上層清液中無I2，而Cu2+和I﹣反應生成I（3）①根據題意知實驗Ⅲ的白色沉淀中無SO42-，該白色沉淀既能溶于強酸，又能溶于強堿，還可使酸性KMnO②a.根據假設可知實驗的目的是證明產生的沉淀是Al（OH）3還是鋁的堿式鹽，給定實驗首先制備出現象Ⅲ中的沉淀，然后采用滴加NaOH溶液，因此對比實驗首先要制備出Al（OH）3沉淀，然后滴加NaOH溶液，若兩者消耗的NaOH體積相同，則現象Ⅲ中的沉淀就是Al（OH）3沉淀；b.根據上述分析可知，假設ii成立的實驗證據是V1明顯大于V2；（4）根據實驗可知，亞硫酸鹽具有還原性、水解使溶液呈堿性；根據題目，該實驗探究的是亞硫酸鈉溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液反應。【解答】解：（1）實驗Ⅰ中由于Ag2SO4是飽和溶液且溶液混合后稀釋，因此不可能是Ag2SO4沉淀，考慮到SO32-濃度較大，則白色沉淀為Ag2SO3，反應的離子方程式為：2Ag++SO32-故答案為：2Ag++SO32-=Ag（2）①因Cu+和稀硫酸反應生成銅和銅離子，若沉淀中含有Cu+，加入稀硫酸會發生歧化反應生成銅單質，實驗現象是有紅色固體生成，故答案為：有紅色固體生成；②a.實驗原理為2Cu2++4I﹣＝2CuI↓+I2、I2+SO32-+H2O=SO42-+2I﹣+2H+、SO42-+Ba2+＝BaSO4↓，加入的試劑為含故答案為：HCl溶液和BaCl2溶液；b.之前所取上層清液中有SO42-，由加入KI生成白色沉淀可知棕黃色沉淀中含有Cu2+，Cu2+和I﹣作用生成CuI白色沉淀，由加淀粉無現象說明上層清液中無I2，而Cu2+和I﹣反應生成I2，因而推斷生成的I2參與了其他反應，因而有還原劑故答案為：在I﹣的作用下，Cu2+轉化為白色沉淀CuI，SO32-轉化為（3）①實驗Ⅲ的白色沉淀中無SO42-，該白色沉淀既能溶于強酸，又能溶于強堿，還可使酸性KMnO4故答案為：Al3+、OH﹣；②a.根據假設可知實驗的目的是證明產生的沉淀是Al（OH）3還是鋁的堿式鹽，然后采用滴加NaOH溶液，首先要制備出Al（OH）3沉淀，然后滴加NaOH溶液，若兩者消耗的NaOH體積相同，則現象Ⅲ中的沉淀就是Al（OH）3沉淀，若兩者消耗的NaOH體積不同，則現象Ⅲ中的沉淀考慮是鋁的堿式鹽，故步驟二的實驗方案為：，故答案為：；b.假設ii成立的實驗證據是V1明顯大于V2，故答案為：V1明顯大于V2；（4）亞硫酸鹽具有還原性、水解使溶液呈堿性；根據題目，該實驗探究的是亞硫酸鈉溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液反應，所以鹽溶液間反應的多樣性與鹽的性質和溶液的酸堿性等反應條件有關，故答案為：亞硫酸鹽的溶解性、氧化還原性、在水溶液中的酸堿性；兩種鹽溶液中陰陽離子的性質和反應條件?！军c評】本題考查實驗方案的設計，側重考查學生無機實驗的掌握情況，試題難度中等。2．（2025?汕頭一模）氫氧化亞鐵在工業上是一種重要的除氧劑、水處理劑。（1）向試管中加入1mL1mol?L﹣1的新制FeSO4溶液，滴加1mL1mol?L﹣1的NaOH溶液，生成白色沉淀，涉及的離子反應方程式為Fe2++2OH﹣＝Fe（OH）2↓。白色沉淀會迅速轉為灰綠色，一段時間后轉為紅褐色，此時Fe元素被氧化。ⅰ.灰綠色沉淀的研究（2）查閱資料得知，Fe（OH）2為層狀結構（如右圖），當部分Fe（Ⅱ）被氧化為Fe（Ⅲ）時，層狀結構不被破壞，生成（1）中灰綠色沉淀——綠銹。夾層內填充有SO42-OH﹣等陰離子，化學式可表示為Fe（Ⅱ）xFe（Ⅲ）y（OH）z（SO4）流程中試劑A為KSCN（填化學式），經實驗測定x＝4、y＝2、m＝1，則z＝12。（3）查閱資料得知：綠銹無法穩定存在于高濃度堿性溶液中，Fe（OH）3某些性質類似Al（OH）3，在濃度極高的強堿溶液中無法穩定存在。某同學擬用不同濃度NaOH溶液與Fe2+反應，利用Fe（OH）3性質，減少灰綠色沉淀生成。實驗方案為：取3支試管分別加入0.1gFeSO4固體，再加入不同濃度的NaOH溶液1.5mL。實驗結果如表：NaOH（mol?L﹣1）FeSO4（g）沉淀顏色20.1灰綠色80.1出現白色，灰綠色極少生成27.3（飽和）0.1明顯白色，灰綠色幾乎不出現結合合適的化學用語，試分析NaOH濃度增大后白色沉淀明顯的原因可能是NaOH會溶解產生的Fe（OH）3，Fe（OH）3+OH﹣═FeO2-+2H2Oⅱ.氫氧化亞鐵白色沉淀制備研究（4）甲同學猜測常溫下可以利用Fe2+與HCO3-的雙水解反應產生Fe（OH）2白色沉淀。該離子反應為Fe2++2HCO3-+2H2O?Fe（OH）2↓+2H2CO3乙同學猜測二者混合發生復分解反應產生碳酸亞鐵，該反應的離子方程式為Fe2++2HCO3-?FeCO3↓請通過計算這兩個反應的平衡常數來分析說明哪種猜測更合理乙（填“甲”或“乙”），其原因是K乙遠遠大于K甲，乙的反應進行的更大，反應傾向更明顯，所以乙的推測更合理。（已知Ksp[Fe（OH）2]＝8.0×10﹣16，Ksp（FeCO3）＝2.1×10﹣11，H2CO3的Ka1、Ka2分別為4.5×10﹣7和5.9×10﹣11，溶于水的CO2以H2CO3形式存在）【答案】（1）Fe2++2OH﹣＝Fe（OH）2↓；Fe；（2）KSCN；12；（3）NaOH會溶解產生的Fe（OH）3，Fe（OH）3+OH﹣═FeO2-+2H（4）Fe2++2HCO3-?FeCO3↓+H2CO3；乙；K乙遠遠大于K【分析】（1）FeSO4溶液與NaOH溶液反應生成沉淀和Na2SO4；白色沉淀會迅速轉為灰綠色，一段時間后轉為紅褐色，該過程中Fe（OH）2被氧化為Fe（OH）3；（2）Fe3+與SCN﹣反應呈紅色，可用KSCN溶液檢驗Fe3+；根據正負化合價的代數和為0計算z的值；（3）Fe（OH）3某些性質類似Al（OH）3，在濃度極高的強堿溶液中無法穩定存在，即Fe（OH）3可與NaOH溶液反應；（4）Fe2+與HCO3【解答】解：（1）FeSO4溶液與NaOH溶液反應生成沉淀和Na2SO4，離子方程式為：Fe2++2OH﹣＝Fe（OH）2↓；白色沉淀會迅速轉為灰綠色，一段時間后轉為紅褐色，該過程中Fe（OH）2被氧化為Fe（OH）3，Fe元素被氧化，故答案為：Fe2++2OH﹣＝Fe（OH）2↓；Fe；（2）Fe3+與SCN﹣反應呈紅色，可用KSCN溶液檢驗Fe3+；根據正負化合價的代數和為0可得，2×4+3×2＝1×z+2×1，則z＝12，故答案為：KSCN；12；（3）Fe（OH）3某些性質類似Al（OH）3，在濃度極高的強堿溶液中無法穩定存在，Fe（OH）3可與NaOH溶液反應，Fe（OH）3+OH﹣═FeO2-+2H故答案為：NaOH會溶解產生的Fe（OH）3，Fe（OH）3+OH﹣═FeO2-+2H（4）Fe2+與HCO3-發生復分解反應產生碳酸亞鐵和碳酸，離子方程式為：Fe2++2HCO3-?FeCO3↓+H2CO3；甲同學認為發生的離子反應為Fe2++2HCO3-+2H2O?Fe（OH）2↓+2H2CO3，該反應的K甲=c2(H2CO3)c(Fe2+)×c2(HCO3-)=故答案為：Fe2++2HCO3-?FeCO3↓+H2CO3；K乙遠遠大于K【點評】本題考查性質方案的設計，明確實驗目的、實驗原理為解答關鍵，注意掌握常見元素化合物性質，綜合性較強，充分考查了學生的分析、理解能力及化學實驗能力，題目難度中等。3．（2024秋?徐匯區校級期末）化學小組同學用銅與過量濃硝酸反應制備NO2氣體，實驗后發現溶液呈綠色，對其原因進行如下探究：甲同學提出猜想：濃硝酸中溶解了生成的NO2呈黃色，黃色與藍色疊加顯綠色。實驗：向2mL6mol?L﹣1HNO3中通入穩定的NO2氣流，溶液變黃。取該溶液與藍色Cu（NO3）2溶液混合，觀察到溶液顯綠色，驗證了猜想。甲同學進一步探究硝酸溶液中何種粒子與NO2作用顯黃色。實驗裝置操作編號溶液a現象向溶液a中通入穩定的NO2氣流8s實驗16mol/LNaNO3溶液基本無色實驗23mol?L﹣1H2SO4立即變黃實驗33mol?L﹣1Na2SO4溶液基本無色（1）寫出銅和濃硝酸反應產生NO2的離子方程式Cu+4H+（2）實驗1中溶液a是6mol/LNaNO3。（3）依據上述實驗推知，濃硝酸中溶液NO2呈黃色是溶液中H+與NO2作用的結果。資料：?。~與濃硝酸反應過程中可生成HNO2，HNO2易分解產生無色氣體ⅱ．HNO2是一種弱酸。HNO2電離出NO2-，NO2-與Cu2+發生如下反應：Cu2++4NO2-?[Cu（NO2乙同學依據資料提出猜想：銅與濃硝酸反應過程中生成[Cu（NO2）4]2﹣，使溶液呈綠色。實驗4：2mLNaNO2溶液與2mLCu（NO3）2溶液混合，溶液呈綠色，加入1mL濃硝酸后，溶液變藍。丙同學對加入濃硝酸后溶液變藍的原因提出猜想并進行實驗驗證。猜想1：加入濃硝酸后發生反應：NO2-+H+＝HNO2猜想2：酸性條件下HNO2分解，NO2將實驗4中藍色溶液分成兩份加入2mLNaOH溶液，振蕩溶液變綠色加入2mLH2O，振蕩溶液仍為藍色（4）用離子方程式表示加入NaOH溶液的作用：加入氫氧化鈉溶液后，HNO2+OH-=（5）丙同學依據實驗推知猜想1（填“1”或“2”）成立。（6）綜合上述實驗得出：過量濃硝酸與銅反應后溶液呈綠色的主要原因是過量濃硝酸中H+與NO2作用呈黃色，硝酸銅溶液呈藍色，黃色藍色疊加顯綠色。【答案】（1）Cu+4（2）6mol/LNaNO3；（3）H+；（4）加入氫氧化鈉溶液后，HNO2+OH（5）1；（6）過量濃硝酸中H+與NO2作用呈黃色，硝酸銅溶液呈藍色，黃色藍色疊加顯綠色。【分析】甲同學進探究硝酸溶液中何種粒子與NO2作用顯黃色，設計思路為研究氫離子、硝酸根與NO2作用后的顏色，待探究的離子濃度應相同且為單一變量，實驗3溶液無色，說明鈉離子、硫酸根不與NO2作用，故實驗1中a溶液為6mol/LNaNO3溶液，探究硝酸根與NO2作用，實驗2中a溶液為3mol/LH2SO4溶液，探究氫離子與NO2作用。丙同學將實驗4中藍色溶液分成兩份，第一份加入NaOH溶液后溶液變為綠色，HNO2+OH-=【解答】解：（1）銅和濃硝酸反應產生NO2的離子方程式Cu+4故答案為：Cu+4（2）實驗1中溶液a是：6mol/LNaNO3，故答案為：6mol/LNaNO3；（3）實驗1溶液無色，說明硝酸根不與NO2作用；實驗2變黃色，說明H+與NO2作用，故濃硝酸中溶液NO2呈黃色是溶液中H+與NO2作用的結果，故答案為：H+；（4）加入氫氧化鈉溶液后，HNO2+OH故答案為：加入氫氧化鈉溶液后，HNO2+OH（5）第一份加入NaOH溶液后溶液變為綠色，HNO2+OH-=故答案為：1；（6）綜合上述實驗得出：過量濃硝酸與銅反應后溶液呈綠色的主要原因是：過量濃硝酸中H+與NO2作用呈黃色，硝酸銅溶液呈藍色，黃色藍色疊加顯綠色，故答案為：過量濃硝酸中H+與NO2作用呈黃色，硝酸銅溶液呈藍色，黃色藍色疊加顯綠色?！军c評】本題主要考查性質實驗方案的設計等，注意完成此題，可以從題干中抽取有用的信息，結合已有的知識進行解題。4．（2024秋?梅河口市校級期末）某小組根據SO2既有還原性又有氧化性，探究其能否實現Cu2+→Cu或Cu→Cu2+的轉化。已知：ⅰ.水合Cu+既易被氧化也易被還原，因此水溶液中無法生成水合Cu+；ⅱ.CuCl為白色固體，難溶于水，可溶于c（Cl﹣）較大的溶液生成[CuCl3Ⅰ.SO2與Cu2+的反應：向試管中通入足量SO2（尾氣處理裝置已略），記錄如表。裝置編號試劑實驗現象a1mol?L﹣1CuSO4溶液始終無明顯變化b1mol?L﹣1CuCl2溶液溶液變綠，進而變棕黃色，一段時間后出現白色沉淀（1）將b所得沉淀過濾，充分洗滌，進行下列實驗，證實該沉淀為CuCl。①證明白色沉淀中有Cu+，推理過程是深藍色溶液中含[Cu(NH3)4]2+，是無色溶液中的[②ⅲ排除了干擾Cl﹣檢驗的因素。寫出ⅲ中反應離子方程式NH3?H2（2）進一步證實b中SO2作還原劑，補全實驗方案和預期現象：取b中反應后的上層清液于試管中，滴加BaCl2溶液，出現白色沉淀，說明SO2被氧化成SO42-（3）由實驗Ⅰ可推知，該條件下：①a中SO2不能將Cu2+還原為Cu+或Cu；②SO2、CuCl、Cu的還原性由強到弱的順序為Cu＞SO2＞CuCl。綜上所述，改變還原產物的價態或形態可以影響氧化還原反應能否發生。Ⅱ.SO2與Cu的反應：向試管中通入足量SO2（尾氣處理裝置已略），記錄如表。裝置編號試劑實驗現象c3mol?L﹣1稀硫酸始終無明顯變化d3mol?L﹣1稀鹽酸銅片表面變黑，溶液變為棕色（4）證明d所得棕色溶液中含有[CuCl3]2-：用滴管吸取少量棕色溶液，滴入蒸餾水中，出現白色沉淀。用平衡移動原理解釋產生該現象的原因：棕色溶液滴入蒸餾水后離子濃度減小，使CuCl（5）經進一步檢驗，銅表面黑色沉淀為Cu2S。補全d中反應的離子方程式：6Cu+S□Cu+SO（6）與c對比，d能夠發生反應的原因是Cl﹣與Cu+結合成[CuCl3]2-，其氧化性弱于SO2，使Cu能夠被【答案】（1）①深藍色溶液中含[Cu(NH3)4]2+②NH（2）滴加BaCl2溶液，出現白色沉淀，說明SO2被氧化成SO（3）Cu＞SO2＞CuCl；（4）棕色溶液滴入蒸餾水后離子濃度減小，使CuCl(s)+2（5）6Cu（6）Cl﹣與Cu+結合成[CuCl3]2-，其氧化性弱于SO2，使【分析】Ⅰ．分別向硫酸銅溶液和氯化銅溶液中通入二氧化硫氣體，通過觀察實驗現象，判斷反應是否發生，探究二氧化硫的還原性；Ⅱ．分別向銅與稀硫酸、銅與稀鹽酸中通入二氧化硫氣體，探究二氧化硫的氧化性?！窘獯稹浚?）①根據如圖所示的實驗，將實驗b中所得固體加入氨水后，白色沉淀溶解，變為無色溶液，最終生成深藍色溶液，根據已知信息，其中深藍色溶液中含[Cu(NH3)4]2+故答案為：深藍色溶液中含[Cu(NH3)4]2+②步驟i中氨水過量，所以步驟iii中加入稀硝酸后，發生的反應有NH故答案為：NH（2）進一步證實b中作還原劑的操作為：取b中反應后的上層清液于試管中，滴加BaCl2溶液，出現白色沉淀，說明SO2被氧化成SO故答案為：滴加BaCl2溶液，出現白色沉淀，說明SO2被氧化成SO（3）根據氧化還原反應規律，還原性：還原劑＞還原產物，向硫酸銅溶液中通入SO2，無明顯現象，說明a中不能將Cu2+還原為Cu+或Cu，即還原性：Cu＞SO2；根據實驗證實，b中SO2能將Cu2+還原為Cu+，發生反應，即還原性：SO2＞CuCl，綜上所述還原性由強到弱的順序為：Cu＞SO2＞CuCl，故答案為：Cu＞SO2＞CuCl；（4）由題，CuCl為白色固體，難溶于水，可溶于c（Cl﹣）較大的溶液生成[CuCl3]2-，棕色溶故答案為：棕色溶液滴入蒸餾水后離子濃度減小，使CuCl(s)+2（5）根據氧化還原反應的電子守恒規律，該反應中，S元素化合價降低6價，得到6個電子，即Cu元素化合價也升高6價，失去6個電子，結合元素守恒，等式左邊補上氫離子，右邊補上水，再由原子守恒，配平該反應為6Cu故答案為：6Cu（6）根據以上實驗可知，在硫酸作用下，Cu+不能單獨存在，在鹽酸中，Cl﹣與Cu+結合成[CuCl3]2-，其氧化性弱于SO2，使故答案為：Cl﹣與Cu+結合成[CuCl3]2-，其氧化性弱于SO2，使【點評】本題主要考查性質實驗方案的設計等，注意完成此題，可以從題干中抽取有用的信息，結合已有的知識進行解題。5．（2024秋?茂名校級期末）某小組同學探究CaCl2溶液能否與NaHCO3溶液反應?；卮鹣铝袉栴}：（1）常溫下，測得0.01mol/LNaHCO3溶液呈堿性，則：①溶液中的c(CO32-)、c(HCO3-)、c（H2CO3）由大到小的順序為：c（HCO3②溶液中（存在）：c(H2CO3)+c(CO該小組設計實驗進行探究查閱資料：Ksp(CaCO實驗1：向5.0×10﹣3mol/LNaHCO3溶液中加入等體積1.0×10﹣4mol/LCaCl2溶液，無現象。實驗2：向0.5mol/LNaHCO3溶液中加入等體積0.5mol/LCaCl2溶液，有白色沉淀產生，有少量氣體產生。（2）實驗2產生白色沉淀的原因是Q（CaCO3）＞Ksp（CaCO3）（填“＞”、“＝”或“＜”），室溫下，測得0.50mol?L﹣1NaHCO3溶液pH＝8.48，該溶液中c(HCO3-)=0.49mol?L-1，計算該溶液中c（3）該小組在查閱資料過程中得知該反應可以通過HCO3-的自偶電離解釋，類似水的自偶電離（2H2O?H3O++OH-），HCO3-的自偶電離方程式為2HCO3-?CO（4）實驗2發生反應的離子方程式為2HCO3【答案】（1）①c（HCO3-）＞c（H2CO3）＞c②0.01mol/L或c（Na+）；（2）＞；2.744×10﹣2.52mol/L；（3）2HCO3-?CO32-+H2CO3；（4）2HC【分析】（1）根據NaHCO3是強堿弱酸鹽，在溶液中NaHCO3電離產生的HCO3-既存在電離作用HCO3-?H++CO32-，也存在水解作用：HCO3-+H2O?H2CO3+OH﹣，HCO3-?H++CO32-的電離平衡常數Ka2（2）根據電離平衡常數Ka2=c(H+)?c(CO32-)c(HCO3-)=5.6×10-11，可知c（CO32-）=Ka2?c(HCO3-)=5.6×10-11（3）根據水的自偶電離為2H2O?H3O++OH-，可知HCO（4）根據NaHCO3溶液與CaCl2反應生成白色CaCO3沉淀、CO2氣體、H2O和NaCl進行分析；【解答】解：（1）①NaHCO3是強堿弱酸鹽，在溶液中NaHCO3電離產生的HCO3-既存在電離作用HCO3-?H++CO32-，也存在水解作用：HCO3-+H2O?H2CO3+OH﹣，HCO3-?H++CO32-的電離平衡常數Ka2＝5.6×10﹣11；HCO3-的水解平衡常數Kh2=c(H2CO3)?c(OH-)c故答案為：c（HCO3-）＞c（H2CO3）＞c②在NaHCO3溶液中存在物料守恒，所以c（Na+）＝c（HCO3-）+c（H2CO3）+c（C故答案為：0.01mol/L或c（Na+）；（2）在實驗2中，混合溶液中c（NaHCO3）＝0.5mol/L×12=0.25mol/L，根據其電離平衡常數Ka2=c(H+)?c(CO32-)c(HCO3-)=5.6×10-11，可知c（CO32-）=Ka2?c(HCO3-)=5.6×10-11×0.25mol/L≈3.7×10﹣6mol/L，加入的燈體積0.5mol/LCaCl2溶液，c（Ca2+）＝0.5mol/L×12=0.25mol/L，Q（CaCO3故答案為：＞；2.744×10﹣2.52mol/L；（3）根據水的自偶電離為2H2O?H3O++OH-，可知HCO3-的自偶電離方程式為2HCO3故答案為：2HCO3-?CO32-+H2CO3；（4）實驗2中