第61講物質(zhì)性質(zhì)探究類綜合實(shí)驗(yàn)1.具有較強(qiáng)的問題意識(shí)，能提出化學(xué)探究問題，能作出預(yù)測(cè)和假設(shè)。能依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮图僭O(shè)，設(shè)計(jì)解決簡(jiǎn)單問題的實(shí)驗(yàn)方案，能對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。2.能根據(jù)不同類型實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)。能預(yù)測(cè)物質(zhì)的某些性質(zhì)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究與驗(yàn)證，建立解答探究類綜合實(shí)驗(yàn)的思維模型?？键c(diǎn)一物質(zhì)性質(zhì)類實(shí)驗(yàn)探究1.研究物質(zhì)性質(zhì)的基本流程2.物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究類型（1）根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（2）根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)（或官能團(tuán)）設(shè)計(jì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案3.常見物質(zhì)性質(zhì)探究、驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)熱分解產(chǎn)物的性質(zhì)探究、判斷①難溶性碳酸鹽△氧化物＋②碳酸的酸式鹽△碳酸的正鹽＋CO2＋H③銨鹽△NH3＋相應(yīng)的酸（或酸性氧化物＋H2O）（NH4NO3④硝酸鹽△金屬（或金屬氧化物、亞硝酸鹽）＋氮氧化物（NO或NO2）＋⑤草酸晶體△CO2＋CO＋物質(zhì)氧化性、還原性的判斷如探究SO2具有還原性的方法是將氣體通入酸性KMnO4溶液中，通過觀察酸性KMnO4溶液是否褪色來說明；如探究Fe3＋的氧化性強(qiáng)于I2時(shí)，可利用FeCl3與淀粉-KI溶液反應(yīng)，通過溶液變藍(lán)色來說明Fe3＋的氧化性強(qiáng)于I2電解質(zhì)強(qiáng)弱的判斷如探究一元酸HA是弱酸的方法是常溫下配制NaA溶液，測(cè)pH，若pH＞7，則說明HA為弱酸物質(zhì)酸性強(qiáng)弱的判斷如探究碳酸和硅酸的酸性強(qiáng)弱，可利用相對(duì)強(qiáng)的酸制備相對(duì)弱的酸的反應(yīng)原理，將CO2氣體通入Na2SiO3溶液，看是否有白色沉淀生成來判斷1.（2024·廣東肇慶模擬）硫酸亞鐵在印染、醫(yī)藥、化肥等多個(gè)行業(yè)有廣泛應(yīng)用。某學(xué)習(xí)小組對(duì)硫酸亞鐵晶體（FeSO4·7H2O）的熱分解產(chǎn)物進(jìn)行探究?；卮鹣铝袉栴}：（1）裝置A中石棉絨的作用為防止固體粉末堵塞導(dǎo)管；裝置D中的儀器名稱為（球形）干燥管。（2）按氣流方向，上述裝置合理的連接順序?yàn)閍→g、f→e、d→c、b→h（填裝置口小寫字母）。（3）該小組同學(xué)按上述順序連接各裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)為他們補(bǔ)全表格：裝置編號(hào)填裝試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論AFeSO4·7H2O綠色固體逐漸變?yōu)榧t色粉末—B①品紅溶液②溶液由紅色褪為無色分解產(chǎn)物中含有SO2CBaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀③分解產(chǎn)物中含有SO3D無水CuSO4粉末白色固體逐漸變?yōu)樗{(lán)色分解產(chǎn)物中含有水蒸氣E④NaOH溶液——（4）硫酸亞鐵晶體分解的化學(xué)方程式為2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑。（5）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明A中得到的紅色粉末不含＋2價(jià)鐵元素：取實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)管中少量固體，溶于稀鹽酸后，向溶液中滴加K3[Fe（CN）6]溶液，不產(chǎn)生藍(lán)色沉淀（用硫酸溶解，酸性高錳酸鉀檢驗(yàn)Fe2＋也可以）（簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象）。解析：（2）裝置A為綠礬煅燒分解的裝置，裝置B盛放品紅溶液，檢驗(yàn)SO2，裝置C盛放BaCl2溶液，檢驗(yàn)SO3，裝置D盛放無水CuSO4粉末，檢驗(yàn)分解產(chǎn)物中的水蒸氣，裝置E盛放氫氧化鈉溶液，吸收尾氣。這三種生成物應(yīng)該先檢驗(yàn)水蒸氣，在檢驗(yàn)SO3，最后檢驗(yàn)SO2，因?yàn)闄z驗(yàn)SO2和SO3時(shí)都有水溶液，會(huì)帶出水蒸氣，SO3極易溶于水且和水反應(yīng)，所以連接順序?yàn)閍→g→f→e→d→c→b→h。（3）裝置B盛放品紅溶液，用于檢驗(yàn)SO2，品紅溶液褪色，說明分解產(chǎn)物中含有SO2；裝置C盛放BaCl2溶液，用于檢驗(yàn)SO3，產(chǎn)生白色沉淀，說明分解產(chǎn)物中含有SO3；裝置D盛放無水CuSO4粉末，檢驗(yàn)分解產(chǎn)物中水蒸氣，白色固體逐漸變?yōu)樗{(lán)色，說明分解產(chǎn)物中含有水蒸氣；裝置E盛放氫氧化鈉溶液，進(jìn)行尾氣處理。（4）綠礬煅燒得到紅色固體為氧化鐵，同時(shí)生成二氧化硫、三氧化硫和水，分解的化學(xué)方程式為2FeSO4·7H2O高溫Fe2O3＋SO3↑＋SO2↑＋14H2O↑。（5）證明A中得到的紅色粉末不含＋2價(jià)鐵元素，需要取實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)管中少量固體，溶于稀鹽酸后，向溶液中滴加K3[Fe（CN）6]溶液，無藍(lán)色沉淀生成，證明A中得到的紅色粉末不含2.（2024·海南聯(lián)考模擬）FeCl3能用于金屬蝕刻、污水處理、印染工業(yè)，易潮解，加熱易升華。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)生產(chǎn)流程制備氯化鐵并對(duì)產(chǎn)物做如下探究實(shí)驗(yàn)（部分夾持裝置省略）。（1）盛放MnO2的儀器名稱為蒸餾燒瓶。（2）裝置A中制氯氣反應(yīng)的離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－△Mn2＋＋Cl2↑＋2H2（3）若缺少裝置E，對(duì)本實(shí)驗(yàn)造成的影響是將有水蒸氣進(jìn)入收集器中，使FeCl3發(fā)生潮解。（4）將鐵粉分散到石棉絨中的優(yōu)點(diǎn)是增大鐵與Cl2的接觸面積，加快反應(yīng)速率，當(dāng)硬質(zhì)玻璃管中充滿黃綠色氣體時(shí)，開始點(diǎn)燃D處的酒精燈。（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束并冷卻后，將收集器中的固體物質(zhì)轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：查閱資料可知：SCN－能被氧化劑氧化。該小組對(duì)紅色褪去的原因進(jìn)行探究：假設(shè)1：O2將SCN－氧化；假設(shè)2：H2O2將SCN－氧化。通過設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)得出假設(shè)2成立，請(qǐng)?jiān)谙卤砜崭裰刑顚懍F(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)Ⅰ（將褪色后的溶液等分為兩份）第1份滴加FeCl3溶液無明顯變化第2份滴加過量KSCN溶液溶液變?yōu)榧t色實(shí)驗(yàn)Ⅱ向?qū)嶒?yàn)Ⅰ的第2份溶液中再通入O2溶液紅色不褪去解析：（1）由題干實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，盛放MnO2的儀器名稱為蒸餾燒瓶。（2）裝置A中制氯氣反應(yīng)的離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－△Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。（3）E裝置為防止F裝置中的水蒸氣進(jìn)入收集器中，引起FeCl3潮解，若缺少裝置E，對(duì)本實(shí)驗(yàn)造成的影響是將有水蒸氣進(jìn)入收集器中，使FeCl3發(fā)生潮解。（4）將鐵粉分散到石棉絨中的優(yōu)點(diǎn)是增大鐵與Cl2的接觸面積，加快反應(yīng)速率，為防止空氣中的O2氧化Fe，點(diǎn)燃D處酒精燈之前需先用Cl2排凈整個(gè)裝置中的空氣，故當(dāng)硬質(zhì)玻璃管中充滿黃綠色氣體時(shí)，開始點(diǎn)燃D處的酒精燈。（5）實(shí)驗(yàn)Ⅰ中將褪色后的溶液等分為兩份，第1份中滴加FeCl3溶液后，無明顯現(xiàn)象，說明該溶液中沒有SCN－，向第2份中滴加過量的KSCN溶液后，消耗掉溶液中的H2O2后，則Fe3＋和SCN－發(fā)生顯色反應(yīng)，故可觀察到溶液變?yōu)榧t色，假設(shè)2成立，則假設(shè)1不成立，即O2不能氧化SCN－，實(shí)驗(yàn)Ⅱ?yàn)橄驅(qū)嶒?yàn)Ⅰ的第2份溶液中再通入O易錯(cuò)警示物質(zhì)性質(zhì)探究驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)（1）在離子檢驗(yàn)、氣體成分檢驗(yàn)的過程中，要嚴(yán)格掌握檢驗(yàn)的先后順序，防止各成分檢驗(yàn)過程中的相互干擾。（2）若有水蒸氣生成，先檢驗(yàn)水蒸氣，再檢驗(yàn)其他成分，如C和濃硫酸的反應(yīng)，產(chǎn)物有SO2、CO2和H2O（g），通過實(shí)驗(yàn)可檢驗(yàn)三種氣體物質(zhì)的存在，但SO2、CO2都要通過溶液進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)檢驗(yàn)H2O（g）有干擾，用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2時(shí)SO2對(duì)CO2有干擾。（3）對(duì)于需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化才能檢驗(yàn)的成分，如CO的檢驗(yàn)，要注意先檢驗(yàn)CO中是否含有CO2，如果有CO2，應(yīng)先除去CO2再對(duì)CO實(shí)施轉(zhuǎn)化，最后再檢驗(yàn)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物CO2，如HOOC—COOH濃硫酸△CO2↑＋CO↑＋H2O↑（4）要重視試劑名稱的描述，如有些試劑的準(zhǔn)確描述為無水硫酸銅、澄清石灰水、酸性高錳酸鉀溶液、濃硫酸、飽和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。此外還應(yīng)注意某些儀器的規(guī)格?？键c(diǎn)二反應(yīng)原理與規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究1.探究化學(xué)反應(yīng)規(guī)律（1）探究過程中往往可以利用對(duì)比實(shí)驗(yàn)，設(shè)置幾組平行實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行對(duì)照和比較，從而研究和揭示某種規(guī)律，解釋某種現(xiàn)象形成的原因或證明某種反應(yīng)機(jī)理。（2）在對(duì)未知的反應(yīng)機(jī)理或規(guī)律的研究中，如果有多個(gè)影響因素（如濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等），通常采用控制變量法，從而得出正確的反應(yīng)機(jī)理或規(guī)律與多個(gè)影響因素之間的關(guān)系。2.反應(yīng)原理類探究性實(shí)驗(yàn)解題流程3.常見反應(yīng)原理與規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律一般通過設(shè)計(jì)比較元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)來完成。如通過比較Mg、Al與同濃度鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的快慢來說明Mg、Al的活潑性順序鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的規(guī)律探究可以通過控制鋼鐵是否與空氣接觸、所接觸的電解質(zhì)溶液的酸堿度、鋼鐵在腐蝕過程中體系內(nèi)的氣壓變化等設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，找出規(guī)律比較酸性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)探究可以通過相對(duì)強(qiáng)的酸能制得相對(duì)弱的酸的反應(yīng)規(guī)律設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。如：將CO2通入Na2SiO3溶液中產(chǎn)生白色沉淀證明酸性：H2CO3＞H2SiO3比較物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)探究可以通過氧化還原反應(yīng)規(guī)律（以強(qiáng)制弱）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。如：向FeSO4溶液中滴入KSCN無現(xiàn)象，再滴入H2O2，溶液變紅色，則證明氧化性：H2O2＞Fe3＋（2024·廣東佛山模擬）利用電極反應(yīng)可探究物質(zhì)氧化性、還原性的變化規(guī)律。已知：酸性介質(zhì)中，1mol·L－1不同電對(duì)的電極電勢(shì)見下表。電極電勢(shì)越高，其氧化型物質(zhì)的氧化性越強(qiáng)；電極電勢(shì)越低，其還原型物質(zhì)的還原性越強(qiáng)。電對(duì)（氧化型/還原型）Fe3＋/Fe2＋H2O2/H2OO2/H2O2MnO2/Mn2＋I(xiàn)2/I－電極電勢(shì)φ/V0.7711.7760.6951.2240.536回答下列問題：Ⅰ.探究H2O2的分解反應(yīng)Fe3＋催化H2O2分解反應(yīng)過程包括ⅰ、ⅱ兩步：反應(yīng)?。篎e3＋＋H2O2Fe2＋＋H＋＋（未配平反應(yīng)ⅱ：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2（1）反應(yīng)ⅰ的離子方程式為2Fe3＋＋H2O22Fe2＋＋2H＋＋O2↑（2）驗(yàn)證Fe2＋生成：反應(yīng)過程中，加入K3[Fe（CN）6]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，證明有Fe2＋生成。（3）酸性條件下MnO2也可催化H2O2分解。結(jié)合表中數(shù)據(jù)判斷，上述條件下H2O2、O2、MnO2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠2O2＞MnO2＞O2。Ⅱ.探究物質(zhì)氧化性變化對(duì)電化學(xué)反應(yīng)方向的影響用可逆反應(yīng)2Fe3＋＋2I－?2Fe2＋＋I(xiàn)2設(shè)計(jì)電池，按圖a裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得電壓E（E＝φ正極－φ負(fù)極）隨時(shí)間t的變化如圖b所示：（4）電池初始工作時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為Fe3＋＋e－Fe2＋（5）某小組從還原型物質(zhì)濃度、氧化性變化的角度分析圖b，提出以下猜想：猜想1：c（Fe2＋）增大，F(xiàn)e3＋的氧化性減弱，正極的電極電勢(shì)降低。猜想2：c（I－）減小，I2的氧化性增強(qiáng)，負(fù)極的電極電勢(shì)升高。①t1時(shí)間后，按圖a裝置探究，驗(yàn)證上述猜想的合理性，完成表中填空。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作電壓E/V結(jié)論ⅰ往燒杯A中加入適量FeE＜0猜想1成立ⅱ往燒杯B中加入適量AgNO3固體E＜0猜想2成立②有同學(xué)認(rèn)為，上述實(shí)驗(yàn)不足以證明猜想1成立。利用上述反應(yīng)，從化學(xué)平衡移動(dòng)的角度解釋猜想1不足以成立的理由加入鐵粉后，同時(shí)造成c（Fe2＋）增大，c（Fe3＋）減小，都能使2Fe3＋＋2I－?2Fe2＋＋I(xiàn)2平衡逆移，使E＜0。③為進(jìn)一步驗(yàn)證猜想1，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)ⅲ，完成表中填空。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作電壓E/V結(jié)論ⅲ往燒杯A中加入適量FeCl2固體E＜0猜想1成立結(jié)論：可逆氧化還原反應(yīng)中，濃度的變化引起電對(duì)氧化性變化，從而改變電池反應(yīng)方向。解析：Ⅰ.（3）酸性介質(zhì)中，1mol·L－1不同電對(duì)的電極電勢(shì)越高，其氧化型物質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，結(jié)合表中數(shù)據(jù)判斷，上述條件下氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠2O2＞MnO2＞Fe3＋＞O2＞I2。Ⅱ.（4）電池初始工作時(shí)，由2Fe3＋＋2I－?2Fe2＋＋I(xiàn)2可知，鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成亞鐵離子，作正極，則正極的電極反應(yīng)式為Fe3＋＋e－Fe2＋。（5）①ⅰ.t1時(shí)E＝φ正極－φ負(fù)極＝0，若往燒杯A中加入適量Fe，則鐵與鐵離子反應(yīng)生成Fe2＋，c（Fe2＋）增大，結(jié)合猜想1，F(xiàn)e3＋的氧化性減弱，正極的電極電勢(shì)降低，則E＜0；ⅱ.t1時(shí)E＝φ正極－φ負(fù)極＝0，若往燒杯B中加入適量AgNO3固體，可使碘離子產(chǎn)生沉淀，使c（I－）減小，I2的氧化性增強(qiáng)，負(fù)極的電極電勢(shì)升高，使E＜0，猜想2成立。③ⅲ.t1時(shí)E＝φ正極－φ負(fù)極＝0，若往燒杯A中加入適量FeCl2固體，c（Fe2＋）增大，F(xiàn)e3＋的氧化性減弱，正極的電極電勢(shì)降低，使E＜0，猜想11.（2023·湖北高考18題節(jié)選）學(xué)習(xí)小組探究了銅的氧化過程?；卮鹣铝袉栴}：（1）銅與濃硝酸反應(yīng)的裝置如下圖，儀器A的名稱為具支試管，裝置B的作用為安全瓶（防倒吸）。（2）銅與過量H2O2反應(yīng)的探究如下：實(shí)驗(yàn)②中Cu溶解的離子方程式為Cu＋H2O2＋2H＋Cu2＋＋2H2O；產(chǎn)生的氣體為O2。比較實(shí)驗(yàn)①和②，從氧化還原角度說明H＋的作用是增強(qiáng)H2O2的氧化性解析：（1）儀器A的名稱為具支試管；Cu與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣直接用NaOH溶液吸收會(huì)引發(fā)溶液倒吸，裝置B起到安全瓶的作用，防止倒吸。（2）Cu在稀H2SO4作用下，被H2O2氧化生成Cu2＋，溶液變藍(lán)。Cu2＋作用下，H2O2會(huì)被催化分解生成O2。在Na2SO4溶液中H2O2不能氧化Cu，在稀H2SO4中H2O2能氧化Cu，說明H＋使得H2O2的氧化性增強(qiáng)。2.（2023·北京高考19題）資料顯示，I2可以將Cu氧化為Cu2＋。某小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究Cu被I2氧化的產(chǎn)物及銅元素的價(jià)態(tài)。已知：I2易溶于KI溶液，發(fā)生反應(yīng)I2＋I(xiàn)－?I3－（紅棕色）；I2Ⅰ.將等體積的KI溶液加入到mmol銅粉和nmolI2（n＞m）的固體混合物中，振蕩。實(shí)驗(yàn)記錄如下：c（KI）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)Ⅰ0.01mol·L－1極少量I2溶解，溶液為淡紅色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉轉(zhuǎn)化為白色沉淀，溶液仍為淡紅色實(shí)驗(yàn)Ⅱ0.1mol·L－1部分I2溶解，溶液為紅棕色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉轉(zhuǎn)化為白色沉淀，溶液仍為紅棕色實(shí)驗(yàn)Ⅲ4mol·L－1I2完全溶解，溶液為深紅棕色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉完全溶解，溶液為深紅棕色（1）初始階段，Cu被氧化的反應(yīng)速率：實(shí)驗(yàn)Ⅰ＜（填“＞”“＜”或“＝”）實(shí)驗(yàn)Ⅱ。（2）實(shí)驗(yàn)Ⅲ所得溶液中，被氧化的銅元素的可能存在形式有[Cu（H2O）4]2＋（藍(lán)色）或[CuI2]－（無色），進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究：步驟a.取實(shí)驗(yàn)Ⅲ的深紅棕色溶液，加入CCl4，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(lán)色，并逐漸變深。ⅰ.步驟a的目的是除去I3－，防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)ⅱ.查閱資料，2Cu2＋＋4I－2CuI↓＋I(xiàn)2，[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(fā)生的變化：[CuI2]－＋2NH3·H2O[Cu（NH3）2]＋＋2H2O＋2I－、4[Cu（NH3）2]＋＋O2＋8NH3·H2O4[Cu（NH3）4]2＋＋4OH－＋6H2（3）結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅲ，推測(cè)實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，實(shí)驗(yàn)Ⅰ中銅被氧化的化學(xué)方程式是2Cu＋I(xiàn)22CuI或2Cu＋KI32CuI＋KI分別取實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ充分反應(yīng)后的固體，洗滌后得到白色沉淀，加入濃KI溶液，白色沉淀逐漸溶解，溶液變?yōu)闊o色（填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），觀察到少量紅色的銅。分析銅未完全反應(yīng)的原因是銅與碘的反應(yīng)為可逆反應(yīng)（或I3－濃度小未能氧化全部的Cu）（4）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，I2僅將Cu氧化為＋1價(jià)。在隔絕空氣的條件下進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了I2能將Cu氧化為Cu2＋。裝置如圖所示，a、b分別是銅、含nmolI2的4mol·L－1的KI溶液。（5）運(yùn)用氧化還原反應(yīng)規(guī)律，分析在上述實(shí)驗(yàn)中Cu被I2氧化的產(chǎn)物中價(jià)態(tài)不同的原因：在實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ、實(shí)驗(yàn)Ⅲ中Cu＋可以進(jìn)一步與I－結(jié)合生成CuI沉淀或[CuI2]－，Cu＋濃度減小使得Cu2＋氧化性增強(qiáng)，發(fā)生反應(yīng)2Cu2＋＋4I－2CuI↓＋I(xiàn)2和2Cu2＋＋6I－2[CuI2]－＋I(xiàn)2解析：因I2溶解度較小，Cu與I2接觸不充分，將轉(zhuǎn)化為I3－可以提高Cu與I3－的接觸面積，提高反應(yīng)速率。加入CCl4，I2＋I(xiàn)－?I3－平衡逆向移動(dòng)，I2濃度減小，I－濃度增加，[CuI2]－濃度增加，加入氨水后轉(zhuǎn)化為[Cu（NH3）2]＋，被氧化為[Cu（NH3）4]2＋，故而產(chǎn)生無色溶液變?yōu)樗{(lán)色溶液的現(xiàn)象。（2）加入CCl4，I2＋I(xiàn)－?I3－平衡逆向移動(dòng)，I2濃度減小，I－濃度增加，其目的為除去I3－，防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)。加入濃氨水后，[CuI2]－轉(zhuǎn)化為[Cu（NH3）2]＋，無色的[Cu（NH3）2]＋被氧化為藍(lán)色的[Cu（NH3）4]2＋，方程式為[CuI2]－＋2NH3·H2O[Cu（NH3）2]＋＋2H2O＋2I－、4[Cu（NH3）2]＋＋O2＋8NH3·H2O4[Cu（NH3）4]2＋＋4OH－＋6H2O。（3）結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅲ，推測(cè)實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，實(shí)驗(yàn)Ⅰ中銅被氧化的化學(xué)方程式是2Cu＋I(xiàn)22CuI或2Cu＋KI32CuI＋KI；加入濃KI溶液，I2濃度減小，CuI轉(zhuǎn)化為Cu和I2，故產(chǎn)生白色沉淀溶解，出現(xiàn)紅色固體的過程。（4）要驗(yàn)證I2能將Cu氧化為Cu2＋，需設(shè)計(jì)原電池負(fù)極材料為Cu，b為含nmolI2的4mol·L－1的KI溶液。（5）含nmolI2的4mol·L－1的KI溶液銅與碘反應(yīng)的體系在原電池裝置中，I2將Cu氧化為Cu2＋；而在實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅲ中Cu以Cu＋形式存在，這是由于在實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ、實(shí)驗(yàn)Ⅲ中Cu＋可以進(jìn)一步與I－結(jié)合生成CuI沉淀或[CuI2]－，Cu＋濃度減小使得Cu2＋氧化性增強(qiáng)，發(fā)生反應(yīng)2Cu2＋＋4I－2CuI↓＋I(xiàn)2和1.某小組為了探究硫酸的性質(zhì)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：序號(hào)操作現(xiàn)象①常溫下，在鐵片中加入過量的濃硫酸沒有明顯現(xiàn)象②常溫下，在銅片上加入過量的濃硫酸沒有明顯現(xiàn)象③在銅和過量30％H2O2的混合溶液中加入Na2SO4溶液沒有明顯現(xiàn)象④在銅和過量30％H2O2的混合溶液中加入稀硫酸溶液變藍(lán)色，并產(chǎn)生氣泡回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)①?zèng)]有明顯現(xiàn)象的原因是鐵片表面生成一層致密保護(hù)膜；改變一個(gè)條件，為使實(shí)驗(yàn)①中的反應(yīng)持續(xù)發(fā)生，改變條件是加熱、將鐵片粉碎。（2）為了引發(fā)實(shí)驗(yàn)②中的反應(yīng)，宜采取的措施是加熱；實(shí)驗(yàn)后，觀察產(chǎn)物水溶液的顏色，其操作方法是將混合物倒入盛有水的燒杯中。（3）實(shí)驗(yàn)④產(chǎn)生的氣體是O2（填化學(xué)式），比較實(shí)驗(yàn)③和④可知，從氧化還原角度分析，H＋的作用是增強(qiáng)了H2O2的氧化性；寫出該反應(yīng)的離子方程式：Cu＋H2O2＋2H＋Cu2＋＋2H2O（4）向?qū)嶒?yàn)④所得溶液中加入過量NaOH溶液得到沉淀M，用元素分析，M為銅的氧化物，提純干燥后的M在惰性氣體氛圍下加熱，12gM完全分解為10gCuO。M的化學(xué)式為CuO2；M能與稀硫酸酸化的KI溶液反應(yīng)生成白色沉淀CuI（碘化亞銅），在濾液中加入淀粉溶液，溶液變藍(lán)色。寫出M和稀硫酸酸化的KI溶液反應(yīng)的離子方程式：2CuO2＋8I－＋8H＋2CuI＋3I2＋4H2O解析：（2）銅和濃硫酸反應(yīng)需要加熱；混合物中含濃硫酸，應(yīng)將混合物倒入水中，觀察到藍(lán)色溶液。（3）加入稀硫酸，增強(qiáng)了雙氧水的氧化性，使銅溶解，雙氧水過量，在銅離子催化下，雙氧水分解生成氧氣。（4）設(shè)M的化學(xué)式為CuOx，分解生成CuO（黑色），根據(jù)質(zhì)量計(jì)算64+16x80＝12g10g，解x＝2；淀粉溶液變藍(lán)色，說明生成了I2，即反應(yīng)物為CuO2、KI、H2SO4，生成物為CuI、I2、H2O，離子方程式為2CuO2＋8I－＋8H＋2.（2024·天津南開模擬）碳酸亞鐵可用于制備補(bǔ)血?jiǎng)?。某研究小組制備了FeCO3，并對(duì)FeCO3的性質(zhì)和應(yīng)用進(jìn)行了探究。已知：①FeCO3是白色固體，難溶于水；②Fe2＋＋6SCN－?[Fe（SCN）6]4－（無色）。Ⅰ.FeCO3的制?。▕A持裝置略）裝置C中，向Na2CO3溶液（pH＝11.9）通入一段時(shí)間CO2至其pH為7，滴加一定量FeSO4溶液，產(chǎn)生白色沉淀，過濾、洗滌、干燥，得到FeCO3固體。（1）試劑a是飽和NaHCO3溶液。（2）向Na2CO3溶液通入CO2的目的是降低溶液中OH－濃度，防止生成Fe（OH）2。（3）C裝置中制取FeCO3的離子方程式為2HCO3－＋Fe2＋FeCO3↓＋CO2↑＋H2（4）有同學(xué)認(rèn)為C中出現(xiàn)白色沉淀之后應(yīng)繼續(xù)通CO2，你認(rèn)為是否合理并說明理由：不合理，CO2會(huì)和FeCO3反應(yīng)生成Fe（HCO3）2（或合理，排出氧氣的影響）。Ⅱ.FeCO3的性質(zhì)探究（5）對(duì)比實(shí)驗(yàn)ⅱ和ⅲ，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是Fe2＋與SCN－的絡(luò)合（或結(jié)合）會(huì)促進(jìn)FeCO3固體的溶解（或FeCO3固體在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大）。Ⅲ.FeCO3的應(yīng)用（6）FeCO3溶于乳酸[CH3CH（OH）COOH]能制得可溶性乳酸亞鐵{[CH3CH（OH）COO]2Fe，相對(duì)分子質(zhì)量為234}補(bǔ)血?jiǎng)?。為測(cè)定補(bǔ)血?jiǎng)┲衼嗚F含量進(jìn)而計(jì)算乳酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)確稱量1.0g補(bǔ)血?jiǎng)?，用酸性KMnO4溶液滴定該補(bǔ)血?jiǎng)?.1000mol·L－1的KMnO4溶液10.00mL，則乳酸亞鐵在補(bǔ)血?jiǎng)┲械馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為117％，該數(shù)值異常的原因是乳酸根離子中的羥基被KMnO4氧化，也消耗了KMnO4（不考慮操作不當(dāng)以及試劑變質(zhì)引起的誤差）。解析：Ⅰ.裝置A中碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳中混有揮發(fā)的氯化氫氣體，需要利用裝置B中盛裝的飽和碳酸氫鈉溶液除去，裝置C中，向碳酸鈉溶液（pH＝11.9）通入一段時(shí)間二氧化碳至其pH為7，滴加一定量硫酸亞鐵溶液產(chǎn)生白色沉淀，過濾，洗滌，干燥，得到FeCO3固體。（2）向Na2CO3溶液中通入CO2的目的是利用CO2和Na2CO3反應(yīng)生成的NaHCO3，提高溶液中HCO3－的濃度，抑制CO32－的水解，降低溶液中OH－的濃度，防止生成Fe（OH）2。（3）裝置C中，向Na2CO3溶液（pH＝11.9）通入一段時(shí)間CO2至其pH為7，此時(shí)溶液中溶質(zhì)主要為NaHCO3，再滴加FeSO4溶液，有FeCO3沉淀生成，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2HCO3－＋Fe2＋FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。（4）FeCO3沉淀能溶解在CO2的水溶液中，生成可溶于水的Fe（HCO3）2，降低產(chǎn)物的量，則當(dāng)出現(xiàn)白色沉淀之后不應(yīng)繼續(xù)通入CO2，或者出現(xiàn)白色沉淀之后繼續(xù)通CO2，可防止空氣中氧氣氧化FeCO3，提高產(chǎn)物的純度。Ⅱ.（5）通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)ⅱ和ⅲ，可知Fe2＋與SCN－的絡(luò)合生成可溶于水的[Fe（SCN）6]4－，會(huì)促進(jìn)FeCO3固體的溶解。Ⅲ.（6）FeCO3溶于乳酸[CH3CH（OH）COOH]能制得可溶性乳酸亞鐵{[CH3CH（OH）COO]2Fe}補(bǔ)血?jiǎng)?，可得關(guān)系式MnO4－～5Fe2＋～5[CH3CH（OH）COO]2Fe，則乳酸亞鐵的物質(zhì)的量為0.1000mol·L－1×0.01L×5＝0.005mol，則乳酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)03.（2023·廣東汕頭模擬）某實(shí)驗(yàn)小組實(shí)驗(yàn)探究金屬的電化學(xué)腐蝕。（1）完成下列問題。實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)一1.將0.5g瓊脂加入250mL燒杯中，再加入25mL飽和食鹽水和75mL水。攪拌、加熱煮沸，使瓊脂溶解，轉(zhuǎn)入培養(yǎng)皿中。滴入5～6滴酚酞溶液和0.1mol·L－1K3[Fe（CN）6]溶液2.將一個(gè)鐵釘用砂紙打磨光滑，一端纏有銅絲，放入培養(yǎng)皿中一段時(shí)間銅絲的區(qū)域溶液變紅色；鐵釘區(qū)域出現(xiàn)藍(lán)色沉淀①請(qǐng)解釋銅絲區(qū)域溶液變紅的原因是銅絲發(fā)生電極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－4OH－，反應(yīng)生成OH－，溶液顯堿性，遇酚酞變紅色（電極反應(yīng)式及文字說明）②寫出生成藍(lán)色沉淀的離子方程式Fe2＋＋K＋＋[Fe（CN）6]3－KFe[Fe（CN）6]↓（2）完成下列問題。實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)