專題6.10性質探究類實驗題

1.題型特點

該類題型以探究物質未知的性質，主要包括酸堿性、氧化性、還原性、熱穩(wěn)定性等以及可能發(fā)生的反應為

主要目的。在性質探究實驗中主要考查試劑的選擇、裝置儀器的規(guī)范、步驟優(yōu)化、實驗設計、現(xiàn)象的探究

和結論的評價等綜合分析能力。

2.研究物質性質的基本方法和程序

3.注意事項

(1)若探究影響性質的因素，首先應確定變量，其次是“定多變一”，即其他因素不變，只改變一種因素，看

這種因素與探究的問題存在怎樣的關系。

(2)多角度辯證地看問題。

①研究反應物中各微粒的性質(即內因)。

②研究反應條件的影響(溫度、濃度、環(huán)境中的其他物質)。

［鞏固提升］

1.(2016?全國卷II,28)某班同學用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質。回答下列問題：

(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1moH/i的溶液。在FeCb溶液中需加入少量鐵屑，

其目的是?

(2)甲組同學取2mLFeCL溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cb可將Fe?十氧

化。FeCh溶液與氯水反應的離子方程式為。

(3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在2mLFeCE溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依

次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是

(4)丙組同學取lOmLO.lmolL眩1溶液，力口入6mL0.1moIL1FeCb溶液混合。分別取2mL此溶液于3

支試管中進行如下實驗：

①第一支試管中加入1mLCCL，充分振蕩、靜置，CC14層顯紫色；

②第二支試管中加入1滴K3[Fe（CN）6]溶液，生成藍色沉淀；

③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。

實驗②檢驗的離子是（填離子符號）；實驗①和③說明：在「過量的情況下，溶液中仍含有

（填離子符號），由此可以證明該氧化還原反應為。

（5）丁組同學向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCL溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應的離子方程

式為;一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨

后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是,生成沉淀的原因是

（用平衡移動原理解釋）。

2.S02雖是大氣污染物之一，但也是重要的工業(yè)原料，某同學在實驗室設計如下實驗，對S02的部分性質

進行了探究。

（1）二氧化硫的水溶性

①S02易溶于水，常溫常壓下溶解度為1：40,溶解過程中有H2s03生成。向SO2的飽和溶液中加入NaHSO?

固體，有氣體冒出，原因是。

（結合有關平衡方程式簡要說明）

②欲驗證酸性：H2sO3>HC1O,選用下面的裝置，其連接順序：A―>（按氣流方向用大寫

字母表示即可）。能證明H2sCh的酸性強于HC1O的實驗現(xiàn)象為o

1mo]?L7鹽酸

酸性涼nO,溶液漂能溶液

EF

（2）二氧化硫的還原性

已知S02具有還原性，可以還原12,可以與NazOa發(fā)生反應，按圖示裝置進行實驗。（部分固定裝置未畫出）

操作步驟實驗現(xiàn)象解釋原因

若將帶火星的木條放在DSO?與NazCh反應無。2生成，可能發(fā)生反應的化學方

關閉彈簧夾2,打開彈簧

試管口處，木條不復燃程式為①_____________________________________

夾1,將硫酸注入三頸燒

若將帶火星的木條放在DSO2與NazCh反應有。2生成，發(fā)生的化學反應：2s02

瓶至浸沒固體

試管口處，木條復燃+2Na2O2=2Na2SO3+O2

關閉彈簧夾1,打開彈簧E中②____________E中反應的離子方程式③_______________________

夾2,殘余氣體進入E、

F中④____________F中反應為2OH+SO2=SO3+H2。

F中

3.某小組對碳與濃硝酸的反應進行探究，已知：2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O,2NaOH+NO2+

NO=2NaNO2+H2O?請回答下列問題：

I.甲同學設計如圖所示裝置制備并收集NO

(1)碳與濃硝酸反應的化學方程式為。

(2)裝置C的作用為____________________________________________________________

(3)乙同學認為用裝置F代替B更合理，理由為________________________________________________________

(4)乙同學用改進后的裝置進行實驗。

①將濃HNO3滴入圓底燒瓶中的操作為__________________________________________________

②點燃A處酒精燈開始反應后，圓底燒瓶中的現(xiàn)象為。

II.探究NO與Na2O2反應

尾氣處理

已知NaNO?既有氧化性，又有還原性；J處硬質玻璃管中制得的NaNCh中含有少量NaNCh。

(5)檢驗上圖裝置氣密性的方法為__________________________________________

(6)實驗結束后，設計實驗證明J處硬質玻璃管中有NaNO2生成：

供選試劑：蒸儲水、KI-淀粉溶液、KMnC>4溶液、NaOH溶液、BaCL溶液、稀硫酸。

［強化練習］

1.為探究催化劑對雙氧水分解的催化效果，某研究小組做了如下實驗：

(1)甲同學欲用如圖所示實驗來確認MnCh是H2O2分解反應的催化劑。該實驗(填“能”或“不能”)達

到目的，原因是o

(2)為探究MnCh的量對催化效果的影響，乙同學分別量取50mL1%比。2溶液加入容器中，在一定質量范圍

內，加入不同質量的MnCh，測量所得氣體體積，數(shù)據(jù)如下：

MnOz的質量/g0.10.20.4

40s末O2體積/mL496186

由此得出的結論是___________________________________________________________

原因是______________________________________________________________________

32

(3)為分析Fe'和Cu'對H2O2分解反應的催化效果，丙同學設計如下實驗(三支試管中均盛有10mL5%H2O2

溶液)：

試管IIIIII

5滴0.1mol-L15滴0.1molLr5滴0.3mol-L_1NaCl

滴加試劑

FeCh溶液CuCb溶液溶液

產(chǎn)生氣泡情況較快產(chǎn)生細小氣泡緩慢產(chǎn)生細小氣泡無氣泡產(chǎn)生

結論是，

實驗川的目的是O

(4)查閱資料得知：將作為催化劑的FeCb溶液加入出。2溶液后，溶液中會發(fā)生兩個氧化還原反應，且兩個

反應中H2O2均參加了反應，試從催化劑的角度分析，這兩個氧化還原反應的化學方程式分別是

和(按反應發(fā)生的順序寫)。

(5)在上述實驗過程中，分別檢測出溶液中有二價鎬、二價鐵和一價銅，由此得出選擇作為H2O2分解反應的

催化劑需要滿足的條件是o

2.某研究性學習小組在研究二氧化硫的漂白作用時，從“氯氣的漂白作用實際上是氯氣與水反應生成的次

氯酸的漂白作用”得到啟發(fā)。為了探究起漂白作用的到底是二氧化硫本身還是二氧化硫與水作用的產(chǎn)物，該

小組設計了如下實驗。請回答相關問題。

(1)實驗室用亞硫酸鈉粉末跟硫酸反應制取二氧化硫，現(xiàn)有下列三種硫酸溶液，應選用(填字母)。

A.98%濃硫酸B.70%硫酸C.10%稀硫酸

硫酸

(2)為了探究干燥的SO?能否使品紅褪色，該同學選擇了正確的藥品后設計了如圖所示的實驗裝置，請指出

實驗裝置設計中的不合理之處。

①_______________________________________________________________________________________________;

②O

(3)該同學選擇了正確裝置后，實驗中控制二氧化硫以大約每秒3個氣泡的速度通過品紅的酒精溶液時，經(jīng)

過一小時后，品紅仍不褪色。為此，你認為使品紅的水溶液褪色的微粒可能是

(4)該同學進一步實驗如下：取等量相同濃度的品紅水溶液于兩支試管中，再分別加入少量亞硫酸鈉固體和

亞硫酸氫鈉固體，兩支試管中的品紅都褪色，他得出的結論：使品紅褪色的微粒肯定是HSO,或SOF。你

認為他的結論是否正確：，

其理由是。

3.(2018■貴州模擬)已知I：NO.能與NazCh反應；NO和NCh均能與酸性KM11O4溶液反應生成NOiffMn2+?

I.用如圖所示裝置(略去夾持儀器河制得少量亞硝酸鈉(2NO+Na2O2=2NaNO2)。

(1)B、D的儀器名稱是,D的作用是_____________________________________________________

(2)通NO前，需先通一段時間N2,目的是。

(3)E中主要反應的離子方程式為。

(4)常溫下，測得實驗前后C的質量差值為0.30g,則制得NaNCh為g?

II.NO2和Na2O2都有較強氧化性，為探究NO2與Na2O2反應的產(chǎn)物，提出如下假設：

假設i.NCh氧化Na2O2；假設ii.NazCh氧化NO2?

甲同學設計如圖所示實驗裝置，請回答下列問題：

(5)單向閥在實現(xiàn)氣體單向流通的同時，還有一個作用是。

(6)待試管G中收集滿氣體，向試管G中加入適量NazCh粉末，塞緊塞子，輕輕振蕩試管內粉末，觀察到紅

棕色氣體迅速消失；再將帶火星的木條迅速伸進試管內，木條復燃，甲同學據(jù)此認為假設i正確。乙同學

認為該裝置不能達到實驗目的，為達到實驗目的，應在F、G之間增加一個M裝置，M中應盛裝(可

供選擇的試劑：堿石灰，濃硫酸，飽和氯化鈉溶液)；乙同學用改進后的裝置，重復了甲同學的實驗操作，

觀察到紅棕色氣體迅速消失，帶火星的木條未復燃。得到結論：假設ii正確。

請做出正確判斷，寫出NO?和NazCh反應的化學方程式：.

［鞏固提升答案］

1.答案：⑴防止Fe2'被氧化(2)2Fe2++Ch=2Fe3++2CP(3)隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)(4)Fe?

+Fe3+可逆反應(5)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2OFe3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2H2O2分解反應

放熱，促進Fe3+的水解平衡正向移動

解析：(1)亞鐵離子具有還原性，能被空氣中的氧氣氧化，所以在配制的FeCb溶液中加入少量鐵屑的目的是

防止Fe2+被空氣氧化。(2)Ch可將Fe?+氧化成Fe3\自身得電子生成C1,反應的離子方程式為2Fe?++

CL=2Fe3++2C廣。(3)煤油的作用是隔絕空氣，防止空氣中的氧氣將Fe?+氧化，產(chǎn)生干擾。(4)根據(jù)Fe2+

的檢驗方法，向溶液中加入1滴K3［Fe(CN)6］溶液，生成藍色沉淀，一定含有Fe2+,則實驗②檢驗的離子

是Fe2+；碘易溶于CCI4,在CCL中呈紫色，F(xiàn)e3'遇KSCN溶液顯紅色，實驗①和③說明，在「過量的情況下，

3+2+

溶液中仍含有Fe,由此可以證明該氧化還原反應為可逆反應，反應為2Fe3++2r2Fe+I2o⑸H2O2

溶液中加入幾滴酸化的FeCb溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應的離子方程式為H2Ch+2Fe2'+2H+=2Fe3

++2比0,鐵離子的溶液呈棕黃色；一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成，產(chǎn)

生氣泡的原因是反應產(chǎn)生的Fe3+是H2O2分解的催化劑，促使H2O2分解生成。2,同時H2O2分解反應是放

熱反應，促進了Fe3+水解平衡Fe3++3H2。Fe(OH)3+3H卜正向移動，產(chǎn)生較多Fe(0H)3,聚集形成沉淀。

2.答案：⑴①SO2的飽和水溶液中存在如下平衡：SO2+H2OH2sChH++HSO3，加入NaHSCh固

體增加了。(HS0,),平衡左移，降低了SO2的溶解度

②C―>B―>E―>D—>FD中品紅不褪色，F(xiàn)中產(chǎn)生白色沉淀

(2)@Na2O2+SO2=Na2SO4②溶液藍色褪去

③SO2+L+2H2O=2「+SOr+4H+④紅色變淺或褪色

解析：(1)②次氯酸具有強氧化性、二氧化硫具有還原性，不能利用二氧化硫與次氯酸鈣直接反應判斷亞硫

酸與次氯酸的酸性強弱，先驗證亞硫酸酸性比碳酸強，再結合碳酸酸性比HC1O強判斷。A裝置制備二氧化

硫，由于鹽酸易揮發(fā)，制備的二氧化硫中混有HC1,用飽和的亞硫酸氫鈉溶液除去HC1,再通過碳酸氫鈉溶

液，可以驗證亞硫酸酸性比碳酸強，用酸性高錦酸鉀溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫，用品紅溶液檢

驗二氧化碳中二氧化硫是否除盡，再通入F中，則：裝置連接順序為A-C-B-E-D-F,其中裝置C的

作用是除去HC1氣體，D中品紅不褪色，F(xiàn)中出現(xiàn)白色沉淀，可證明亞硫酸的酸性強于次氯酸。(2)A中制

備二氧化硫，X干燥二氧化硫，C中SO?與NazCh反應，D中氫氧化鈉溶液吸收剩余的二氧化硫，防止污染

空氣。E裝置驗證「還原性弱于S02,F裝置驗證二氧化硫為酸性氣體，并吸收二氧化硫，防止污染空氣。

①SCh與Na?。?反應無02生成，可能發(fā)生反應的化學方程式為Na2O2+SO2=Na2SO41.②E中溶液藍色褪

去。③說明SCh有還原性，被L氧化，發(fā)生反應的離子方程式為SO2+l2+2H2O=2「+SOK+4H+。④因

SCh是酸性氧化物，能發(fā)生反應2OH「+SO2=SOM+H2。。

3.答案：I.(1)C+4HNO3(濃)^^4NO2f+CO2f+2H2。

(2)除去反應生成的C02

(3)裝置F可以起到防倒吸的作用

(4)①打開分液漏斗玻璃塞(或將分液漏斗玻璃塞的凹槽與分液漏斗口的小孔對準)，旋轉活塞，使?jié)庀跛岬稳?/p>

圓底燒瓶②劇烈反應，木炭逐漸減少，液體中有氣泡冒出，燒瓶中出現(xiàn)紅棕色氣體

0.(5)關閉K,由長頸漏斗向廣口瓶中加水至長頸漏斗中的液面高于廣口瓶的液面，一段時間后液面差不變

則氣密性良好

(6)取少量反應后的固體溶于蒸儲水，滴幾滴經(jīng)稀硫酸酸化的KMnCU溶液，溶液褪色則有NaN02生成

解析：I.(1)碳與濃硝酸反應生成CO2、NO2和H2OO(2)碳與濃硝酸反應生成的CO2、N02通入裝置B的水

中，NCh與水反應生成HN03和N0,再將混合氣體通入裝置C的NaOH溶液中，可以除去NO中混有的

C02?(3)將碳與濃硝酸反應生成的C02、N02通入裝置B的水中，因NO2與水反應生成HN03和NO,造成

氣體減少、壓強減小，從而產(chǎn)生倒吸，若將混合氣體通入CCL,中，則不會產(chǎn)生倒吸。(4)①將分液漏斗中的

濃HN03順利滴入圓底燒瓶，需先平衡壓強，則正確的操作步驟為：打開分液漏斗玻璃塞(或將分液漏斗玻

璃塞的凹槽與分液漏斗