(2021-2025)5年高考1年模擬化學真題分類匯編專題14 化學實驗探究綜合題(北京專用)(北京專用)_第1頁
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5年(2021-2025)高考1年模擬化學真題分類匯編PAGEPAGE1專題14化學實驗探究綜合題題型五年考情(2021-2025)命題趨勢化學實驗探究綜合題(5年6考)2025·北京卷2024·北京卷2023·北京卷2022·北京卷2021·北京卷實驗探究題是北京卷的一大特色,常占據壓軸位置,一般以真實情境為載體,立足于解決實際問題,實現對學生基礎知識、關鍵能力和學科素養(yǎng)的考查?;瘜W試題第19題在保持往年注重考查證據推理等實驗探究能力的基礎上,開始探索實驗考查的多元化。分析近年北京真題,梳理相關情境歸納,可總結出4類典型情境。(一)氧化性物質+還原性物質復雜反應體系一般命題選取學生相對熟悉的物質,但物質性質多元,物質之間的反應比較復雜,除氧化還原反應外還可能涉及酸堿反應、沉淀反應、絡合反應,濃度、溫度、溶液的pH等反應條件會影響反應進行,反應速率和反應限度也影響反應的競爭性.這種情境命題切入點豐富,在考題中比較普遍。(二)物質制備或性質探究選取具有典型氧化性或還原性的物質,對其制備或性質進行探究.這種情境涵蓋面廣泛,設置問題靈活,突出對實驗技能的考查。(三)意外現象化學學科的魅力之一在于其不確定性,實驗中經常出現預期之外的現象,這也成為常見命題情境之一.意外現象情境可以構建“原有認知→情境沖突→解決問題→新的認知”的思維歷程,將反應原理、實驗操作、實驗設計、實驗評價和結論概括等有機融合。(四)可逆氧化還原反應依托可逆氧化還原反應開展的探究實驗,可關聯平衡移動、平衡常數測定和計算、反應速率、氧化性還原性變化、電化學等知識,題目思維量大、綜合度高。1.(2025·北京卷)化學反應平衡常數對認識化學反應的方向和限度具有指導意義。實驗小組研究測定“”平衡常數的方法,對照理論數據判斷方法的可行性。(1)理論分析①易揮發(fā),需控制生成較小。②根據時分析,控制合適,可使生成較??;用濃度較大的溶液與過量反應,反應前后幾乎不變;,僅需測定平衡時溶液和。③與水反應的程度很小,可忽略對測定干擾;低濃度揮發(fā)性很小,可忽略。(2)實驗探究序號實驗內容及現象I,將溶液()與過量混合,密閉并攪拌,充分反應后,溶液變?yōu)辄S色,容器液面上方有淡黃色氣體。Ⅱ,將溶液()與過量混合,密閉并攪拌,反應時間與I相同,溶液變?yōu)榈S色,容器液面上方未觀察到黃色氣體。Ⅲ測定I、Ⅱ反應后溶液的;取一定量反應后溶液,加入過量固體,用標準溶液滴定,測定。已知:;和溶液顏色均為無色。①Ⅲ中,滴定時選用淀粉作指示劑,滴定終點時的現象是。用離子方程式表示的作用:。②I中,與反應前的溶液相比,反應后溶液的(填“增大”、“減小”或“不變”)。平衡后,按計算所得值小于的K值,是因為揮發(fā)導致計算時所用的濃度小于其在溶液中實際濃度。③Ⅱ中,按計算所得值也小于的K值,可能原因是。(3)實驗改進分析實驗I、Ⅱ中測定結果均偏小的原因,改變實驗條件,再次實驗。控制反應溫度為,其他條件與Ⅱ相同,經實驗準確測得該條件下的平衡常數。①判斷該實驗測得的平衡常數是否準確,應與值比較。②綜合調控和溫度的目的是。2.(2024·北京卷)某小組同學向的的溶液中分別加入過量的粉、粉和粉,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,中可將還原為的金屬是。(2)實驗驗證實驗金屬操作、現象及產物I過量一段時間后,溶液逐漸變?yōu)樗{綠色,固體中未檢測到單質Ⅱ過量一段時間后有氣泡產生,反應緩慢,逐漸增大,產生了大量紅褐色沉淀后,無氣泡冒出,此時溶液為3~4,取出固體,固體中未檢測到單質Ⅲ過量有大量氣泡產生,反應劇烈,逐漸增大,產生了大量紅褐色沉淀后,持續(xù)產生大量氣泡,當溶液為3~4時,取出固體,固體中檢測到單質①分別取實驗I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液,滴加溶液,證明都有生成,依據的現象是。②實驗Ⅱ、Ⅲ都有紅褐色沉淀生成,用平衡移動原理解釋原因。③對實驗Ⅱ未檢測到單質進行分析及探究。i.a.甲認為實驗Ⅱ中,當、濃度較大時,即使與反應置換出少量,也會被、消耗。寫出與、反應的離子方程式。b.乙認為在為3~4的溶液中即便生成也會被消耗。設計實驗(填實驗操作和現象)。證實了此條件下可忽略對的消耗。c.丙認為產生的紅褐色沉淀包裹在粉上,阻礙了與的反應。實驗證實了粉被包裹。ii.查閱資料:開始沉淀的約為1.2,完全沉淀的約為3。結合a、b和c,重新做實驗Ⅱ,當溶液為3~4時,不取出固體,向固-液混合物中持續(xù)加入鹽酸,控制,(填實驗操作和現象),待為3~4時,取出固體,固體中檢測到單質。(3)對比實驗Ⅱ和Ⅲ,解釋實驗Ⅲ的固體中檢測到單質的原因。3.(2023·北京卷)資料顯示,可以將氧化為。某小組同學設計實驗探究被氧化的產物及銅元素的價態(tài)。已知:易溶于溶液,發(fā)生反應(紅棕色);和氧化性幾乎相同。I.將等體積的溶液加入到銅粉和的固體混合物中,振蕩。實驗記錄如下:實驗現象實驗Ⅰ極少量溶解,溶液為淡紅色;充分反應后,紅色的銅粉轉化為白色沉淀,溶液仍為淡紅色實驗Ⅱ部分溶解,溶液為紅棕色;充分反應后,紅色的銅粉轉化為白色沉淀,溶液仍為紅棕色實驗Ⅲ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,溶液為深紅棕色(1)初始階段,被氧化的反應速率:實驗Ⅰ(填“>”“<”或“=”)實驗Ⅱ。(2)實驗Ⅲ所得溶液中,被氧化的銅元素的可能存在形式有(藍色)或(無色),進行以下實驗探究:步驟a.取實驗Ⅲ的深紅棕色溶液,加入,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。?。襟Ea的目的是。ⅱ.查閱資料,,(無色)容易被空氣氧化。用離子方程式解釋步驟的溶液中發(fā)生的變化:。(3)結合實驗Ⅲ,推測實驗Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是,實驗Ⅰ中銅被氧化的化學方程式是。分別取實驗Ⅰ和Ⅱ充分反應后的固體,洗滌后得到白色沉淀,加入濃溶液,(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。(4)上述實驗結果,僅將氧化為價。在隔絕空氣的條件下進行電化學實驗,證實了能將氧化為。裝置如圖所示,分別是。

(5)運用氧化還原反應規(guī)律,分析在上述實驗中被氧化的產物中價態(tài)不同的原因:。4.(2022·北京卷)某小組同學探究不同條件下氯氣與二價錳化合物的反應資料:i.Mn2+在一定條件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(綠色)、(紫色)。ii.濃堿條件下,可被OH-還原為。iii.Cl2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)序號物質aC中實驗現象通入Cl2前通入Cl2后I水得到無色溶液產生棕黑色沉淀,且放置后不發(fā)生變化Ⅱ5%NaOH溶液產生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙?,仍有沉淀?0%NaOH溶液產生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙?,仍有沉淀?)B中試劑是。(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色變?yōu)楹谏幕瘜W方程式為。(3)對比實驗I、Ⅱ通入Cl2后的實驗現象,對于二價錳化合物還原性的認識是。(4)根據資料ii,Ⅲ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Cl2導致溶液的堿性減弱。原因二:可能是氧化劑過量,氧化劑將氧化為。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?、笾蟹胖煤蟮?mL懸濁液,加入4mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速變?yōu)榫G色,且綠色緩慢加深。溶液紫色變?yōu)榫G色的離子方程式為,溶液綠色緩慢加深,原因是MnO2被(填“化學式)氧化,可證明Ⅲ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(fā)生的反應是。④從反應速率的角度,分析實驗Ⅲ未得到綠色溶液的可能原因。5.(2021·北京卷)某小組實驗驗證“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”為可逆反應并測定其平衡常數。(1)實驗驗證實驗I:將0.0100mol/LAg2SO4溶液與0.0400mol/LFeSO4溶液(pH=1)等體積混合,產生灰黑色沉淀,溶液呈黃色。實驗II:向少量Ag粉中加入0.0100mol/LFe2(SO4)3溶液(pH=1),固體完全溶解。①取I中沉淀,加入濃硝酸,證實沉淀為Ag?,F象是。②II中溶液選用Fe2(SO4)3,不選用Fe(NO3)3的原因是。綜合上述實驗,證實“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”為可逆反應。③小組同學采用電化學裝置從平衡移動角度進行驗證。補全電化學裝置示意圖,寫出操作及現象。(2)測定平衡常數實驗Ⅲ:一定溫度下,待實驗Ⅰ中反應達到平衡狀態(tài)時,取vmL上層清液,用c1mol/LKSCN標準溶液滴定Ag+,至出現穩(wěn)定的淺紅色時消耗KSCN標準溶液v1mL。資料:Ag++SCN-AgSCN↓(白色)K=1012Fe3++SCN-FeSCN2+(紅色)K=102.3①滴定過程中Fe3+的作用是。②測得平衡常數K=。(3)思考問題①取實驗I的濁液測定c(Ag+),會使所測K值(填“偏高”“偏低”或“不受影響”)。②不用實驗II中清液測定K的原因是。6.(2021·北京卷)某小組探究鹵素參與的氧化還原反應,從電極反應角度分析物質氧化性和還原性的變化規(guī)律。已知:。(1)濃鹽酸與MnO2混合加熱生成氯氣。氯氣不再逸出時,固液混合物A中仍存在鹽酸和MnO2。①反應的離子方程式是。②電極反應式:i.還原反應:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2Oii.氧化反應:。③根據電極反應式,分析A中仍存在鹽酸和MnO2的原因。i.隨c(H+)降低或c(Mn2+)濃度升高,MnO2氧化性減弱。ii.隨c(Cl-)降低,。④補充實驗證實了③中的分析。實驗操作試劑產物I較濃H2SO4有氯氣IIa有氯氣IIIa+b無氯氣a是,b是。(2)利用c(H+)濃度對MnO2氧化性的影響,探究鹵素離子的還原性。相同濃度的KCl、KBr和KI溶液,能與MnO2反應所需的最低c(H+)由大到小的順序是,從原子結構角度說明理由。(3)根據(1)中結論推測:酸性條件下,加入某種化合物可以提高溴的氧化性,將Mn2+氧化為MnO2。經實驗證實了推測,該化合物是。(4)Ag分別與1mol·L-1的鹽酸、氫溴酸和氫碘酸混合,Ag只與氫碘酸發(fā)生置換反應,試解釋原因:。(5)總結:物質氧化性和還原性變化的一般規(guī)律是。1.(2025·北京市朝陽區(qū)二模)某小組同學以鐵為陽極,實驗探究反應條件對電解產物的影響。資料:為紫色固體,微溶于溶液;具有強氧化性,在酸性或中性溶液中快速產生,在堿性溶液中較穩(wěn)定?!纠碚摲治觥浚?)鐵有多種價態(tài),能把Fe轉化為+3價鐵的化合物的物質有。a.稀

b.S

c.【實驗過程】序號裝置溶液a現象I溶液i.開始時,溶液變?yōu)辄S色,出現紅褐色物質ii.稍后,出現灰綠色和白色絮狀沉淀iii.一段時間后,白色絮狀沉淀明顯增多II濃NaOH溶液開始時,鐵電極表面析出紫色物質,同時產生大量氣泡。一段時間后,紫色漸漸變淺【現象分析】(2)實驗I的現象說明產生了。對產生的原因進行分析及探究。①甲認為作為陽極可直接被氧化為。②乙認為放電產生,放電產生,能將氧化為。檢測的方法是。結果未檢測到。③丙認為電解產生,而后被溶解的氧化為。設計實驗:實驗a.在氮氣保護(隔絕空氣)下按實驗I的條件進行電解,(填現象和操作),證實丙的說法合理。實驗b.重復實驗I,當產生大量白色沉淀時,停止電解。測得鐵片的質量減少了,消耗電量n庫侖。證實丙的觀點成立,m、n的關系是。已知:電解中轉移電子所消耗的電量為96500庫侖。(3)對實驗II進行分析及探究。①產生的電極反應式為。②小組同學認為,II中鐵電極周圍的氣體可能是在陽極放電產生的,也可能是與反應產生的。設計實驗:(填操作與現象),證實氣體是放電產生的。③電解一段時間后,紫色變淺的可能原因是。【實驗總結】綜上,影響Fe電解產物的因素有電解時間、溶液pH、溶解氧等。2.(2025·北京市朝陽區(qū)二模)鐵礦石中存在硫酸鹽(主要為)和少量硫化物。測定鐵礦石中硫含量的一種方法是把礦石中的硫元素轉化為,再利用滴定法測定。(1)高溫下完全分解為、和。(2)測定過程如下:向吸收器內滴入少量標準溶液至溶液呈淡藍色。將鐵礦石樣品置于管式爐(已預熱至高溫)內,通入空氣,當吸收器內溶液淡藍色消退時,立即用標準溶液滴定至淡藍色復現。隨著不斷通入,滴定過程中溶液顏色“藍色消退-藍色復現”不斷變換,直至終點。①持續(xù)通入空氣,空氣的作用是。②依據現象,滴定過程發(fā)生的反應有、。③滴定達終點的實驗現象是。(3)標準溶液的濃度為,消耗該溶液相當于g硫。根據到達滴定終點時消耗標準溶液的體積,可計算鐵礦石樣品中硫的質量分數。(4)條件控制和誤差分析①測定時,需要控制吸收器中溶液的。若過低時,非氧化生成的使測定結果偏小。生成的離子方程式為。②能直接將完全氧化。吸收器中加入,滴定時能被完全吸收。若吸收器中不加,滴定時通入的會部分逸出溶液,原因是。3.(2025·北京市朝陽區(qū)一模)實驗小組探究對測定含量的影響。(1)理論分析依據元素周期律,半徑大,較易電子,有還原性,可能影響測定結果。(2)比較與的還原性為測定條件的選擇提供參考,設計實驗:取少量的,加入物質A的溶液,A是。經檢驗,證實了的還原性強于。(3)探究不同條件下能否被氧化實驗:向溶液中加入溶液X,用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗氣體,結果如下。實驗編號溶液X試紙顏色I溶液無明顯變化Ⅱ飽和溶液無明顯變化Ⅲ溶液滴無明顯變化Ⅳ溶液滴試紙變藍①根據該實驗,可以得出的結論是。②探究濃度對反應的影響,設計實驗(填實驗操作和現象)。綜合,一定酸性時,證實濃度高更易被氧化。(4)根據的結果,進一步探究對測定的影響。實驗如下:把溶液分別加入到實驗后的混合液中,用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗氣體。濾出中沉淀,分別加入稀硫酸,沉淀均溶解,取少量溶液加入溶液,溶液變紅。解釋實驗b中產生的原因:。(5)應用:測定水樣(含)中的含量取水樣,配制成的溶液。準確量取溶液,向其中加入和溶液,再用滴定。①解釋的作用:②將水樣配制成溶液,這種做法的優(yōu)點是:。4.(2025·北京市東城區(qū)一模)以銀鹽為例探究沉淀溶解的反應規(guī)律。已知時部分物質的溶度積:化學式AgClAgIⅠ.理論分析(1)根據溶度積表達式,分析促進沉淀溶解的方法:①降低陽離子濃度使;②。Ⅱ.實驗探究【實驗1】向三份等量和固體中分別加入氨水,溶解,和均不溶解。(2)用平衡移動原理解釋溶于氨水的原因:。(3)與水形成的濁液與上述-氨水形成的濁液相比,:前者后者(填“>”、“<”或“=”)。【實驗2】向兩份等量固體中分別加入硝酸,水浴加熱。不溶解;盛有的試管中黑色固體逐漸減少,有無色氣泡產生,溶液中出現乳白色渾濁,試管口處氣體略顯紅棕色,最終無黑色沉淀,有淡黃色沉淀。(4)由“溶液中出現乳白色渾濁”推測溶于硝酸經過兩步反應:?。虎ⅲ瓕懗觫⒌碾x子方程式:。(5)已知能被硝酸氧化。①對比溶于稀硝酸的兩步反應,分析不溶于稀硝酸的原因:。②進行實驗:向盛有和稀硝酸的試管中加入固體,溶液立即變黃,產生無色氣泡,沉淀顏色轉變?yōu)榘咨=忉尦霈F該現象的原因:。(6)實驗室回收了一定量,欲將其轉化為溶液,設計實驗方案:。5.(2025·北京市海淀區(qū)二模)小組同學用實驗1所示方法制備銅配合物,并探究其組成。【實驗1】(1)ⅰ中生成了沉淀,發(fā)生反應的離子方程式為。(2)小組同學推測ⅱ中發(fā)生反應:,藍色針狀晶體可能含或。①實驗證明藍色針狀晶體中含,補全實驗操作及現象:將洗凈后的藍色針狀晶體置于試管中,用蒸餾水溶解,。②將洗凈后的藍色針狀晶體溶于蒸餾水,測得溶液呈堿性。該現象不能說明藍色針狀晶體中含,原因是。③甲同學查閱資料發(fā)現,加熱時配合物中作配體的會逸出。他據此設計實驗2檢驗藍色針狀晶體的組成?!緦嶒?】實驗裝置現象燒杯中的溶液變紅,試管底部產生大量紅色固體a.甲同學推測,若藍色針狀晶體中含,充分加熱后預期在試管底部觀察到黑色固體。這樣推測的理由是。b.實驗后試管底部未產生預期的黑色固體,甲同學推斷藍色針狀晶體中不含。小組同學認為甲的推斷不嚴謹,從物質性質角度說明理由:。(3)乙同學通過實驗發(fā)現,按實驗1的方案制備銅配合物時,若僅將ⅰ中的氨水換成適量NaOH溶液,只有少量藍色沉淀溶解。實驗1中藍色沉淀能全部溶解的原因是。(4)結合乙的實驗,小組同學推測藍色針狀晶體中幾乎不含,結合離子方程式說明理由:。6.(2025·北京市海淀區(qū)一模)小組同學探究、在強堿性溶液中形成原電池的正負極及其影響因素。已知:、均能溶于強堿性溶液,生成?!纠碚擃A測】猜想1:作負極,因為的失電子能力更強。猜想2:作負極,因為能與強堿性溶液發(fā)生氧化還原反應,產生?!緦嶒烌炞C】實驗1現象0~5s:電壓傳感器初始示數為0.3V,后迅速歸零;鋁片表面有氣泡產生(經檢驗為)后:電壓傳感器示數逐漸變?yōu)椴⒈3址€(wěn)定;鋁片表面有氣泡產生(經檢驗為),鎂片表面無明顯變化(1)由電壓傳感器示數可知,時作負極。根據現象推測后正負極發(fā)生了反轉,證據是。(2)后作負極,但猜想2中的解釋不合理,理由是。(3)甲同學推測0~5s時產生的可能原因有:i.;ii.(用離子方程式表示)。(4)小組同學推測,電壓示數迅速減小與電極被覆蓋有關。①0~5s時,鎂片表面發(fā)生反應的電極反應式為。②為證明推測,乙、丙同學分別設計了實驗2和3。已知:EDTA四鈉鹽濃溶液的約為12,EDTA易與形成配合物EDTA-Mg。i.實驗2中觀察到電壓示數從0.3V降至0.1V后保持穩(wěn)定,可能的原因是。ii.補全實驗3的方案:試劑a為。(5)綜合實驗1、2,可以得出的結論是。7.(2025·北京市門頭溝區(qū)一模)某小組發(fā)現金屬與銅鹽溶液的反應具有多樣性,進行如下探究。儀器編號金屬溶液()現象ⅠMg溶液()劇烈反應,溫度升高,產生大量氣體,析出較多紫紅色固體,且不斷增多;體系顏色變化:淡藍色溶液幾乎無色,溶液中生成藍色沉淀。ⅡMg溶液()劇烈反應,溫度迅速升高,產生大量氣體,析出較多紫紅色固體;體系顏色變化:淺藍色溶液橙色渾濁物,溶液升高至9.5左右,鎂條上紫紅色的固體幾乎不見。ⅢAl溶液()產生大量氣體,光亮鋁條表面出現“海綿狀”紫紅色固體;溶液pH下降至2左右,鋁表面仍有紫紅色固體。已知:ⅰ、CuCl為白色沉淀,能溶解在濃度較大的溶液中,生成絡離子ⅱ、為黃色沉淀且易分解ⅲ、時,、(1)寫出實驗Ⅰ、Ⅱ中生成紫紅色固體的離子方程式。(2)結合化學用語解釋實驗Ⅰ中出現藍色沉淀的原因。(3)探究實驗Ⅱ中橙色沉淀的成分①甲同學推測實驗Ⅱ中的沉淀中含有,因為可能發(fā)生的反應,甲同學用下圖裝置進行實驗,證實了其推測,現象是。②查閱資料,實驗Ⅱ中的橙色渾濁物中主要成分為,進行以下實驗:向實驗Ⅱ反應后的溶液中加入足量鹽酸,沉淀迅速溶解,溶液呈綠色,底部出現紅色銅。反應的離子方程式為。(4)對比實驗Ⅰ和Ⅱ,解釋鎂與氯化銅反應時會有生成,而鎂與硫酸銅反應則沒有的原因。(5)實驗Ⅲ中下降至2左右的原因是。(6)綜合上述實驗,金屬與銅鹽溶液反應的多樣性與等有關。8.(2025·北京市平谷區(qū)一模)某實驗小組制取少量溶液并探究其性質。Ⅰ.制備(裝置如圖所示)。(1)甲中發(fā)生反應的方程式是。(2)證明丙中NaOH已完全轉化為的操作和現象是。II.將所得溶液稀釋到后,進行實驗a和b。編號操作現象a向溶液中加入溶液溶液變?yōu)樗{綠色,且3min內無明顯變化b向溶液中加入溶液溶液變?yōu)樗{綠色,30s時有無色有刺激性氣味氣體和白色沉淀,上層溶液變淺(3)用蘸有碘水的淀粉試紙接近反應b的試管口,觀察到,證實有生成,反應的離子方程式為。(4)對實驗b產生氣體的原因進行分析,提出兩種假設:假設1:水解使溶液中增大。假設2:存在時,與反應生成CuCl白色沉淀溶液中增大。①假設1不合理,實驗證據是。②實驗證實假設2合理,實驗b中發(fā)生反應的離子方程式有,。(5)小組同學繼續(xù)提出假設3:增強了的氧化性,并設計原電池實驗(如圖所示)證明該假設。未加入NaCl固體時,溶液無明顯變化,請補全加入NaCl固體后的實驗現象。(6)實驗室中經常用KSCN溶液檢驗含的溶液否因氧化而變質,但是如果溶液中存在少量時,會干擾檢驗結果,試分析其中的原因。(資料:是一種擬鹵離子,其性質與鹵離子相似。)9.(2025·北京市石景山區(qū)一模)某小組對的性質進行研究。已知:CuCl是不溶于水的白色固體,[CuCl2]-無色,[CuCl4]2-黃色。(1)預測的性質①從氧化還原角度分析:。②從物質分類角度分析:屬于金屬氧化物,可能和酸反應?!?)探究和酸的反應實驗加入的試劑現象1固體緩慢溶解,一段時間后有無色氣泡產生,溶液逐漸變藍,液面上方出現紅棕色氣體2溶液逐漸變藍,試管底部有紅色固體3固體先逐漸變成灰白色,繼續(xù)加酸,固體全部溶解,得到無色溶液,較長時間保持無色4固體迅速溶解,得到黃色溶液①用化學方程式解釋實驗1液面上方出現紅棕色氣體的原因。②寫出實驗2中反應的離子方程式。③用平衡移動原理解釋實驗3中灰白色固體溶解的原因。④查閱資料:可以將鹽酸溶液中的氧化為,寫出反應的離子方程式。對比實驗3和4,分析實驗3中未被氧化的原因:假設1:較低,。假設2:較低,的還原性較弱。補充實驗證實假設1和假設2均成立。序號實驗加入試劑現象Ⅰa溶液變黃Ⅱb溶液變黃a是。b是。(3)檢驗實驗室久置的呈暗黑色,設計實驗證實未完全變質(填實驗操作和現象)。10.(2025·北京市順義區(qū)一模)化學小組探究Na2S溶液與KMnO4溶液反應。資料:?。S色)ⅱ.MnS為肉紅色難溶于水的固體;Mn(OH)2在水溶液中為乳白色沉淀,易氧化成MnO2(黑色);低濃度的Mn2+呈無色。ⅲ.室溫下Ksp[Mn(OH)2]=2.6×10-13(1)理論分析從價態(tài)角度分析,Na2S溶液與酸性KMnO4溶液反應,其氧化產物可能是。(2)實驗驗證實驗實驗操作實驗現象I向4.0mL0.01mol?L-1酸性KMnO4溶液(pH≈2)中逐滴加入4.0mL0.05mol?L-1Na2S溶液(pH≈12)立即產生臭雞蛋味氣體,溶液由紫紅色變?yōu)闊o色澄清,隨后逐漸產生乳白色濁液且保持較長時間Ⅱ向4.0mL0.05mol?L-1酸性KMnO4溶液(pH≈1)中逐滴加入4.0mL0.05mol?L-1Na2S溶液立即產生臭雞蛋味氣體,產生棕褐色沉淀,測定反應后溶液呈弱酸性Ⅲ向4.0mL2.0mol?L-1Na2S溶液(pH≈13)中加入1.0mL0.05mol?L-1酸性KMnO4溶液,充分振蕩試管得到肉紅色濁液①實驗Ⅰ中臭雞蛋氣味氣體的成分是(填化學式)。②實驗Ⅰ中溶液由“紫紅色迅速變?yōu)闊o色澄清”的離子方程式為。③分析實驗Ⅰ中乳白色沉淀Mn(OH)2能夠穩(wěn)定存在的原因是。④結合平衡移動原理,解釋僅實驗Ⅲ中得到肉紅色固體的原因。(3)探究實驗Ⅱ中棕褐色固體的成分。實驗實驗操作實驗現象Ⅳ取少量棕褐色固體,滴加2.0mol?L-1Na2S溶液,振蕩,靜置得到黑色固體,溶液呈淺黃色①小組同學設計實驗證實實驗Ⅳ淺黃色溶液中存在Na2Sx,實驗方案及實驗證據是。②經檢驗,實驗Ⅳ得到的黑色固體是MnO2,對于實驗Ⅱ中MnO2的生成過程小組同學提出兩種假設:a.b.上述兩種假設合理的是,理由是。③綜合上述實驗,Na2S與KMnO4溶液反應的產物與等因素有關。11.(2025·北京市通州區(qū)一模)某小組同學探究不同條件下溶液與KI溶液的反應。資料:ⅰ.(綠色)、(幾乎無色)、(棕黑色)ⅱ.一定條件下:能將氧化為或,能將氧化成向溶液中分別加入5滴溶液和3滴試劑X,實驗記錄如下:實驗試劑X操作、現象I溶液中有棕黑色沉淀生成,離心分離出固體,剩余液體用萃取,下層液體無色。Ⅱ溶液立即變綠,一段時間綠色消失,產生棕黑色沉淀,離心分離出固體,剩余液體用萃取,下層液體無色。Ⅲ溶液中未見棕黑色沉淀,溶液呈黃色,用萃取,下層液體呈紫色。(1)對實驗Ⅰ進行分析①的還原產物為。②推測該條件下被氧化的產物不是,依據的實驗現象是。(2)為檢驗實驗Ⅰ中的氧化產物,取萃取后的上層清液,滴加3滴,溶液立即變黃,滴加淀粉后溶液變藍。①上述反應的離子反應方程式是。②甲同學認為判斷上層清液中含的證據不足,另取溶液,加入5滴水和3滴,溶液不變黃。甲同學實驗的目的是。(3)用離子方程式說明實驗Ⅱ中一段時間綠色消失的原因。(4)經檢測實驗Ⅲ黃色溶液中沒有。乙同學依據的電極反應分析實驗Ⅲ反應條件下應檢測到,理由是。(5)為進一步研究實驗Ⅲ中未產生的原因,設計實驗如下。最終紫色溶液中未檢測到和,推測可被繼續(xù)氧化為。設計實驗,取最終紫色溶液,(填操作和現象),證實了實驗Ⅲ未產生與酸性溶液的用量有關。(6)若向酸性溶液中,逐滴滴加溶液至過量,實驗現象是。12.(2025·北京市西城區(qū)一模)某小組探究金屬、、與溶液的反應。已知:ⅰ、(白色)(棕色)ⅱ、裝置實驗金屬現象Ⅰ鈉劇烈反應,迅速熔成小球,產生無色氣體,伴隨燃燒。溶液顏色變淺,產生大量藍色沉淀和少量黑色固體ⅡAl鋁片表面很快產生無色氣體,同時析出紅色固體,溶液溫度升高。隨著反應進行,溶液中出現白色固體,隨后消失,得到棕色溶液,最終變?yōu)闊o色,鋁片表面析出大量疏松的紅色固體(1)經檢驗,中產生的黑色固體是,中生成的過程中的反應有、。(2)探究Ⅱ中發(fā)生的反應。①?、蛑猩倭肯磧舻募t色固體,先加入稀硫酸,無明顯現象,再加入稀硝酸,微熱,觀察到(填實驗現象),證明有生成。②驗證Ⅱ中棕色溶液含有的實驗操作和現象是。③反應過程中溶液發(fā)生變化,起始溶液的約為2.7,一段時間降到1.2,之后逐漸升高至3.5后基本不變。ⅰ、結合化學用語解釋,除溫度外,反應過程中溶液的pH降低的原因:。ⅱ、溶液的pH升高的過程中產生無色氣體的速率增大,主要影響因素有。④棕色溶液最終變?yōu)闊o色,反應的離子方程式是。(3)實驗Ⅲ將條放入酸化的溶液()中,條表面迅速產生無色氣體,同時有少量紅色固體析出,溶液中有藍白色固體生成,經檢驗含有、。隨著反應進行,溶液的逐漸升高,最終得到橙黃色濁液,條表面有大量疏松的紅色固體析出。結合、、,對比、、與溶液的反應,解釋與溶液反應既有又有生成的原因:。(4)綜合上述實驗,影響、、與溶液反應產物的因素有(寫兩點)。13.(2025·北京市西城區(qū)二模)某小組制備,并探究其還原性和氧化性的強弱。資料:i.溶液(綠色)在酸性環(huán)境中不穩(wěn)定,轉化為和。ii.。(1)制備(在通風櫥中進行)。①B中盛有水,B中反應的化學方程式是。②E中的受熱分解生成PbO,制。D中除去的氣體是。③一段時間后,控制B和D中流出氣體的流速為1∶1通入C中的溶液,充分反應制備溶液。將裝置C補充完整并注明所用試劑。(2)探究的還原性和氧化性的強弱。①I中得到綠色溶液,反應的離子方程式是。②根據資料i,Ⅱ中應得到紫色溶液,但實驗過程中一直沒有觀察到紫色溶液,可能的原因是。③Ⅲ中棕黑色沉淀消失,反應的離子方程式是。④Ⅳ中得到的淺黃色溶液含有,設計實驗,證實該條件下是氧化了KI,實驗操作是,沒有明顯變化。⑤綜合以上實驗,可得結論:在對應的實驗條件下,的還原性強于、,的氧化性強于。14.(2025·北京市延慶區(qū)一模)是常見的氧化劑,能與許多還原性物質發(fā)生反應。(1)實驗室可利用固體和濃鹽酸混合快速制取氯氣,反應的化學方程式為。(2)實驗小組同學預測,在相同條件下,固體可以將氧化為,從原子結構角度說明理由。(3)探究的用量對氧化產物的影響,進行如下實驗,相關實驗及現象如下:在4支干燥潔凈的試管中,分別加入1滴溶液,15滴溶液,然后分別加入固體,充分振蕩15分鐘,結果如下。實驗編號固體用量/g實驗現象10.0047無沉淀20.0128大量棕色沉淀30.0188少量淺棕色沉淀40.0500無色溶液,無沉淀查閱資料:一定條件下,和都可以被氧化為。①實驗2中產生的棕色沉淀是:。②對照實驗2,請用離子方程式解釋實驗3中沉淀量減少的原因。③實驗小組補充實驗證實了②中的分析,繼續(xù)檢驗實驗3中的含碘微粒。取實驗3的上層清液于干燥潔凈試管中,加入淀粉溶液后無明顯現象,繼續(xù)逐滴滴加溶液,溶液變藍。用離子方程式解釋現象變化的原因。(4)小組同學在查閱資料過程中發(fā)現,只有在酸性條件下才表現出氧化性,于是探究不同硫酸用量對氧化性的影響。相關實驗及現象如下:稱取7份固體,分別加入到7份盛有1滴溶液的7支試管中,第一支試管不加酸,另外6支試管加入不同量的溶液,邊滴加邊振蕩。實驗結果如下:編號1234567用量/滴0579111315實驗現象無色溶液顏色呈淺棕黃色顏色棕黃色加深顏色呈深棕黃色溶液無色,有沉淀產生溶液無色,有少量沉淀產生溶液無色,無沉淀產生該實驗得到的結論是。15.(2025·人大附中三模)船舶的外殼常用鑲嵌鋅塊的方法避免船體遭受腐蝕,實驗室模擬該過程如下。實驗實驗裝置實驗步驟及現象電流表指針偏轉,電極上未見氣泡生成;取出少量電極附近的溶液,滴加溶液,未出現藍色沉淀向電極附近滴加溶液,生成藍色沉淀___________向區(qū)滴加溶液,生成藍色沉淀,一段時間后,與鐵釘接觸的藍色沉淀消失(1)實驗中,作極。(2)藍色沉淀為,說明有產生。①對實驗中產生的原因作出如下猜想:猜想a.將Fe氧化;猜想b.___________將Fe氧化;猜想c.將Fe氧化;猜想d.被還原;猜想b中的物質是;依據實驗中的現象可否定猜想(填字母)。②理論分析:資料i:實驗條件下,

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。根據資料i推測猜想d不成立,理由是:,無法生成藍色沉淀。因此猜想成立,其中生成的離子方程式為。(3)補全實驗中的操作和現象,證明發(fā)生了吸氧腐蝕:。資料ii:實驗條件下,Fe與很難發(fā)生反應。(4)結合平衡移動原理,解釋實驗中“一段時間后,與鐵釘接觸的藍色沉淀消失”的可能原因。(5)將實驗裝置中的鋅片換成銅片,重復實驗的操作,推測其與實驗現象的差異。由上述實驗可知:比鐵活潑的鋅可以保護鐵不被腐蝕。專題14化學實驗探究綜合題題型五年考情(2021-2025)命題趨勢化學實驗探究綜合題(5年6考)2025·北京卷2024·北京卷2023·北京卷2022·北京卷2021·北京卷實驗探究題是北京卷的一大特色,常占據壓軸位置,一般以真實情境為載體,立足于解決實際問題,實現對學生基礎知識、關鍵能力和學科素養(yǎng)的考查?;瘜W試題第19題在保持往年注重考查證據推理等實驗探究能力的基礎上,開始探索實驗考查的多元化。分析近年北京真題,梳理相關情境歸納,可總結出4類典型情境。(一)氧化性物質+還原性物質復雜反應體系一般命題選取學生相對熟悉的物質,但物質性質多元,物質之間的反應比較復雜,除氧化還原反應外還可能涉及酸堿反應、沉淀反應、絡合反應,濃度、溫度、溶液的pH等反應條件會影響反應進行,反應速率和反應限度也影響反應的競爭性.這種情境命題切入點豐富,在考題中比較普遍。(二)物質制備或性質探究選取具有典型氧化性或還原性的物質,對其制備或性質進行探究.這種情境涵蓋面廣泛,設置問題靈活,突出對實驗技能的考查。(三)意外現象化學學科的魅力之一在于其不確定性,實驗中經常出現預期之外的現象,這也成為常見命題情境之一.意外現象情境可以構建“原有認知→情境沖突→解決問題→新的認知”的思維歷程,將反應原理、實驗操作、實驗設計、實驗評價和結論概括等有機融合。(四)可逆氧化還原反應依托可逆氧化還原反應開展的探究實驗,可關聯平衡移動、平衡常數測定和計算、反應速率、氧化性還原性變化、電化學等知識,題目思維量大、綜合度高。1.(2025·北京卷)化學反應平衡常數對認識化學反應的方向和限度具有指導意義。實驗小組研究測定“”平衡常數的方法,對照理論數據判斷方法的可行性。(1)理論分析①易揮發(fā),需控制生成較小。②根據時分析,控制合適,可使生成較小;用濃度較大的溶液與過量反應,反應前后幾乎不變;,僅需測定平衡時溶液和。③與水反應的程度很小,可忽略對測定干擾;低濃度揮發(fā)性很小,可忽略。(2)實驗探究序號實驗內容及現象I,將溶液()與過量混合,密閉并攪拌,充分反應后,溶液變?yōu)辄S色,容器液面上方有淡黃色氣體。Ⅱ,將溶液()與過量混合,密閉并攪拌,反應時間與I相同,溶液變?yōu)榈S色,容器液面上方未觀察到黃色氣體。Ⅲ測定I、Ⅱ反應后溶液的;取一定量反應后溶液,加入過量固體,用標準溶液滴定,測定。已知:;和溶液顏色均為無色。①Ⅲ中,滴定時選用淀粉作指示劑,滴定終點時的現象是。用離子方程式表示的作用:。②I中,與反應前的溶液相比,反應后溶液的(填“增大”、“減小”或“不變”)。平衡后,按計算所得值小于的K值,是因為揮發(fā)導致計算時所用的濃度小于其在溶液中實際濃度。③Ⅱ中,按計算所得值也小于的K值,可能原因是。(3)實驗改進分析實驗I、Ⅱ中測定結果均偏小的原因,改變實驗條件,再次實驗。控制反應溫度為,其他條件與Ⅱ相同,經實驗準確測得該條件下的平衡常數。①判斷該實驗測得的平衡常數是否準確,應與值比較。②綜合調控和溫度的目的是。2.(2024·北京卷)某小組同學向的的溶液中分別加入過量的粉、粉和粉,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,中可將還原為的金屬是。(2)實驗驗證實驗金屬操作、現象及產物I過量一段時間后,溶液逐漸變?yōu)樗{綠色,固體中未檢測到單質Ⅱ過量一段時間后有氣泡產生,反應緩慢,逐漸增大,產生了大量紅褐色沉淀后,無氣泡冒出,此時溶液為3~4,取出固體,固體中未檢測到單質Ⅲ過量有大量氣泡產生,反應劇烈,逐漸增大,產生了大量紅褐色沉淀后,持續(xù)產生大量氣泡,當溶液為3~4時,取出固體,固體中檢測到單質①分別取實驗I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液,滴加溶液,證明都有生成,依據的現象是。②實驗Ⅱ、Ⅲ都有紅褐色沉淀生成,用平衡移動原理解釋原因。③對實驗Ⅱ未檢測到單質進行分析及探究。i.a.甲認為實驗Ⅱ中,當、濃度較大時,即使與反應置換出少量,也會被、消耗。寫出與、反應的離子方程式。b.乙認為在為3~4的溶液中即便生成也會被消耗。設計實驗(填實驗操作和現象)。證實了此條件下可忽略對的消耗。c.丙認為產生的紅褐色沉淀包裹在粉上,阻礙了與的反應。實驗證實了粉被包裹。ii.查閱資料:開始沉淀的約為1.2,完全沉淀的約為3。結合a、b和c,重新做實驗Ⅱ,當溶液為3~4時,不取出固體,向固-液混合物中持續(xù)加入鹽酸,控制,(填實驗操作和現象),待為3~4時,取出固體,固體中檢測到單質。(3)對比實驗Ⅱ和Ⅲ,解釋實驗Ⅲ的固體中檢測到單質的原因。3.(2023·北京卷)資料顯示,可以將氧化為。某小組同學設計實驗探究被氧化的產物及銅元素的價態(tài)。已知:易溶于溶液,發(fā)生反應(紅棕色);和氧化性幾乎相同。I.將等體積的溶液加入到銅粉和的固體混合物中,振蕩。實驗記錄如下:實驗現象實驗Ⅰ極少量溶解,溶液為淡紅色;充分反應后,紅色的銅粉轉化為白色沉淀,溶液仍為淡紅色實驗Ⅱ部分溶解,溶液為紅棕色;充分反應后,紅色的銅粉轉化為白色沉淀,溶液仍為紅棕色實驗Ⅲ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,溶液為深紅棕色(1)初始階段,被氧化的反應速率:實驗Ⅰ(填“>”“<”或“=”)實驗Ⅱ。(2)實驗Ⅲ所得溶液中,被氧化的銅元素的可能存在形式有(藍色)或(無色),進行以下實驗探究:步驟a.取實驗Ⅲ的深紅棕色溶液,加入,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。ⅱ.查閱資料,,(無色)容易被空氣氧化。用離子方程式解釋步驟的溶液中發(fā)生的變化:。(3)結合實驗Ⅲ,推測實驗Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是,實驗Ⅰ中銅被氧化的化學方程式是。分別取實驗Ⅰ和Ⅱ充分反應后的固體,洗滌后得到白色沉淀,加入濃溶液,(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。(4)上述實驗結果,僅將氧化為價。在隔絕空氣的條件下進行電化學實驗,證實了能將氧化為。裝置如圖所示,分別是。

(5)運用氧化還原反應規(guī)律,分析在上述實驗中被氧化的產物中價態(tài)不同的原因:。4.(2022·北京卷)某小組同學探究不同條件下氯氣與二價錳化合物的反應資料:i.Mn2+在一定條件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(綠色)、(紫色)。ii.濃堿條件下,可被OH-還原為。iii.Cl2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)序號物質aC中實驗現象通入Cl2前通入Cl2后I水得到無色溶液產生棕黑色沉淀,且放置后不發(fā)生變化Ⅱ5%NaOH溶液產生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙杂谐恋恝?0%NaOH溶液產生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙?,仍有沉淀?)B中試劑是。(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色變?yōu)楹谏幕瘜W方程式為。(3)對比實驗I、Ⅱ通入Cl2后的實驗現象,對于二價錳化合物還原性的認識是。(4)根據資料ii,Ⅲ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Cl2導致溶液的堿性減弱。原因二:可能是氧化劑過量,氧化劑將氧化為。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?、笾蟹胖煤蟮?mL懸濁液,加入4mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速變?yōu)榫G色,且綠色緩慢加深。溶液紫色變?yōu)榫G色的離子方程式為,溶液綠色緩慢加深,原因是MnO2被(填“化學式)氧化,可證明Ⅲ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(fā)生的反應是。④從反應速率的角度,分析實驗Ⅲ未得到綠色溶液的可能原因。5.(2021·北京卷)某小組實驗驗證“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”為可逆反應并測定其平衡常數。(1)實驗驗證實驗I:將0.0100mol/LAg2SO4溶液與0.0400mol/LFeSO4溶液(pH=1)等體積混合,產生灰黑色沉淀,溶液呈黃色。實驗II:向少量Ag粉中加入0.0100mol/LFe2(SO4)3溶液(pH=1),固體完全溶解。①取I中沉淀,加入濃硝酸,證實沉淀為Ag?,F象是。②II中溶液選用Fe2(SO4)3,不選用Fe(NO3)3的原因是。綜合上述實驗,證實“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”為可逆反應。③小組同學采用電化學裝置從平衡移動角度進行驗證。補全電化學裝置示意圖,寫出操作及現象。(2)測定平衡常數實驗Ⅲ:一定溫度下,待實驗Ⅰ中反應達到平衡狀態(tài)時,取vmL上層清液,用c1mol/LKSCN標準溶液滴定Ag+,至出現穩(wěn)定的淺紅色時消耗KSCN標準溶液v1mL。資料:Ag++SCN-AgSCN↓(白色)K=1012Fe3++SCN-FeSCN2+(紅色)K=102.3①滴定過程中Fe3+的作用是。②測得平衡常數K=。(3)思考問題①取實驗I的濁液測定c(Ag+),會使所測K值(填“偏高”“偏低”或“不受影響”)。②不用實驗II中清液測定K的原因是。6.(2021·北京卷)某小組探究鹵素參與的氧化還原反應,從電極反應角度分析物質氧化性和還原性的變化規(guī)律。已知:。(1)濃鹽酸與MnO2混合加熱生成氯氣。氯氣不再逸出時,固液混合物A中仍存在鹽酸和MnO2。①反應的離子方程式是。②電極反應式:i.還原反應:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2Oii.氧化反應:。③根據電極反應式,分析A中仍存在鹽酸和MnO2的原因。i.隨c(H+)降低或c(Mn2+)濃度升高,MnO2氧化性減弱。ii.隨c(Cl-)降低,。④補充實驗證實了③中的分析。實驗操作試劑產物I較濃H2SO4有氯氣IIa有氯氣IIIa+b無氯氣a是,b是。(2)利用c(H+)濃度對MnO2氧化性的影響,探究鹵素離子的還原性。相同濃度的KCl、KBr和KI溶液,能與MnO2反應所需的最低c(H+)由大到小的順序是,從原子結構角度說明理由。(3)根據(1)中結論推測:酸性條件下,加入某種化合物可以提高溴的氧化性,將Mn2+氧化為MnO2。經實驗證實了推測,該化合物是。(4)Ag分別與1mol·L-1的鹽酸、氫溴酸和氫碘酸混合,Ag只與氫碘酸發(fā)生置換反應,試解釋原因:。(5)總結:物質氧化性和還原性變化的一般規(guī)律是。1.(2025·北京市朝陽區(qū)二模)某小組同學以鐵為陽極,實驗探究反應條件對電解產物的影響。資料:為紫色固體,微溶于溶液;具有強氧化性,在酸性或中性溶液中快速產生,在堿性溶液中較穩(wěn)定?!纠碚摲治觥浚?)鐵有多種價態(tài),能把Fe轉化為+3價鐵的化合物的物質有。a.稀

b.S

c.【實驗過程】序號裝置溶液a現象I溶液i.開始時,溶液變?yōu)辄S色,出現紅褐色物質ii.稍后,出現灰綠色和白色絮狀沉淀iii.一段時間后,白色絮狀沉淀明顯增多II濃NaOH溶液開始時,鐵電極表面析出紫色物質,同時產生大量氣泡。一段時間后,紫色漸漸變淺【現象分析】(2)實驗I的現象說明產生了。對產生的原因進行分析及探究。①甲認為作為陽極可直接被氧化為。②乙認為放電產生,放電產生,能將氧化為。檢測的方法是。結果未檢測到。③丙認為電解產生,而后被溶解的氧化為。設計實驗:實驗a.在氮氣保護(隔絕空氣)下按實驗I的條件進行電解,(填現象和操作),證實丙的說法合理。實驗b.重復實驗I,當產生大量白色沉淀時,停止電解。測得鐵片的質量減少了,消耗電量n庫侖。證實丙的觀點成立,m、n的關系是。已知:電解中轉移電子所消耗的電量為96500庫侖。(3)對實驗II進行分析及探究。①產生的電極反應式為。②小組同學認為,II中鐵電極周圍的氣體可能是在陽極放電產生的,也可能是與反應產生的。設計實驗:(填操作與現象),證實氣體是放電產生的。③電解一段時間后,紫色變淺的可能原因是?!緦嶒灴偨Y】綜上,影響Fe電解產物的因素有電解時間、溶液pH、溶解氧等。2.(2025·北京市朝陽區(qū)二模)鐵礦石中存在硫酸鹽(主要為)和少量硫化物。測定鐵礦石中硫含量的一種方法是把礦石中的硫元素轉化為,再利用滴定法測定。(1)高溫下完全分解為、和。(2)測定過程如下:向吸收器內滴入少量標準溶液至溶液呈淡藍色。將鐵礦石樣品置于管式爐(已預熱至高溫)內,通入空氣,當吸收器內溶液淡藍色消退時,立即用標準溶液滴定至淡藍色復現。隨著不斷通入,滴定過程中溶液顏色“藍色消退-藍色復現”不斷變換,直至終點。①持續(xù)通入空氣,空氣的作用是。②依據現象,滴定過程發(fā)生的反應有、。③滴定達終點的實驗現象是。(3)標準溶液的濃度為,消耗該溶液相當于g硫。根據到達滴定終點時消耗標準溶液的體積,可計算鐵礦石樣品中硫的質量分數。(4)條件控制和誤差分析①測定時,需要控制吸收器中溶液的。若過低時,非氧化生成的使測定結果偏小。生成的離子方程式為。②能直接將完全氧化。吸收器中加入,滴定時能被完全吸收。若吸收器中不加,滴定時通入的會部分逸出溶液,原因是。3.(2025·北京市朝陽區(qū)一模)實驗小組探究對測定含量的影響。(1)理論分析依據元素周期律,半徑大,較易電子,有還原性,可能影響測定結果。(2)比較與的還原性為測定條件的選擇提供參考,設計實驗:取少量的,加入物質A的溶液,A是。經檢驗,證實了的還原性強于。(3)探究不同條件下能否被氧化實驗:向溶液中加入溶液X,用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗氣體,結果如下。實驗編號溶液X試紙顏色I溶液無明顯變化Ⅱ飽和溶液無明顯變化Ⅲ溶液滴無明顯變化Ⅳ溶液滴試紙變藍①根據該實驗,可以得出的結論是。②探究濃度對反應的影響,設計實驗(填實驗操作和現象)。綜合,一定酸性時,證實濃度高更易被氧化。(4)根據的結果,進一步探究對測定的影響。實驗如下:把溶液分別加入到實驗后的混合液中,用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗氣體。濾出中沉淀,分別加入稀硫酸,沉淀均溶解,取少量溶液加入溶液,溶液變紅。解釋實驗b中產生的原因:。(5)應用:測定水樣(含)中的含量取水樣,配制成的溶液。準確量取溶液,向其中加入和溶液,再用滴定。①解釋的作用:②將水樣配制成溶液,這種做法的優(yōu)點是:。4.(2025·北京市東城區(qū)一模)以銀鹽為例探究沉淀溶解的反應規(guī)律。已知時部分物質的溶度積:化學式AgClAgIⅠ.理論分析(1)根據溶度積表達式,分析促進沉淀溶解的方法:①降低陽離子濃度使;②。Ⅱ.實驗探究【實驗1】向三份等量和固體中分別加入氨水,溶解,和均不溶解。(2)用平衡移動原理解釋溶于氨水的原因:。(3)與水形成的濁液與上述-氨水形成的濁液相比,:前者后者(填“>”、“<”或“=”)。【實驗2】向兩份等量固體中分別加入硝酸,水浴加熱。不溶解;盛有的試管中黑色固體逐漸減少,有無色氣泡產生,溶液中出現乳白色渾濁,試管口處氣體略顯紅棕色,最終無黑色沉淀,有淡黃色沉淀。(4)由“溶液中出現乳白色渾濁”推測溶于硝酸經過兩步反應:?。?;ⅱ.……寫出ⅱ的離子方程式:。(5)已知能被硝酸氧化。①對比溶于稀硝酸的兩步反應,分析不溶于稀硝酸的原因:。②進行實驗:向盛有和稀硝酸的試管中加入固體,溶液立即變黃,產生無色氣泡,沉淀顏色轉變?yōu)榘咨?。解釋出現該現象的原因:。(6)實驗室回收了一定量,欲將其轉化為溶液,設計實驗方案:。5.(2025·北京市海淀區(qū)二模)小組同學用實驗1所示方法制備銅配合物,并探究其組成?!緦嶒?】(1)ⅰ中生成了沉淀,發(fā)生反應的離子方程式為。(2)小組同學推測ⅱ中發(fā)生反應:,藍色針狀晶體可能含或。①實驗證明藍色針狀晶體中含,補全實驗操作及現象:將洗凈后的藍色針狀晶體置于試管中,用蒸餾水溶解,。②將洗凈后的藍色針狀晶體溶于蒸餾水,測得溶液呈堿性。該現象不能說明藍色針狀晶體中含,原因是。③甲同學查閱資料發(fā)現,加熱時配合物中作配體的會逸出。他據此設計實驗2檢驗藍色針狀晶體的組成?!緦嶒?】實驗裝置現象燒杯中的溶液變紅,試管底部產生大量紅色固體a.甲同學推測,若藍色針狀晶體中含,充分加熱后預期在試管底部觀察到黑色固體。這樣推測的理由是。b.實驗后試管底部未產生預期的黑色固體,甲同學推斷藍色針狀晶體中不含。小組同學認為甲的推斷不嚴謹,從物質性質角度說明理由:。(3)乙同學通過實驗發(fā)現,按實驗1的方案制備銅配合物時,若僅將ⅰ中的氨水換成適量NaOH溶液,只有少量藍色沉淀溶解。實驗1中藍色沉淀能全部溶解的原因是。(4)結合乙的實驗,小組同學推測藍色針狀晶體中幾乎不含,結合離子方程式說明理由:。6.(2025·北京市海淀區(qū)一模)小組同學探究、在強堿性溶液中形成原電池的正負極及其影響因素。已知:、均能溶于強堿性溶液,生成。【理論預測】猜想1:作負極,因為的失電子能力更強。猜想2:作負極,因為能與強堿性溶液發(fā)生氧化還原反應,產生?!緦嶒烌炞C】實驗1現象0~5s:電壓傳感器初始示數為0.3V,后迅速歸零;鋁片表面有氣泡產生(經檢驗為)后:電壓傳感器示數逐漸變?yōu)椴⒈3址€(wěn)定;鋁片表面有氣泡產生(經檢驗為),鎂片表面無明顯變化(1)由電壓傳感器示數可知,時作負極。根據現象推測后正負極發(fā)生了反轉,證據是。(2)后作負極,但猜想2中的解釋不合理,理由是。(3)甲同學推測0~5s時產生的可能原因有:i.;ii.(用離子方程式表示)。(4)小組同學推測,電壓示數迅速減小與電極被覆蓋有關。①0~5s時,鎂片表面發(fā)生反應的電極反應式為。②為證明推測,乙、丙同學分別設計了實驗2和3。已知:EDTA四鈉鹽濃溶液的約為12,EDTA易與形成配合物EDTA-Mg。i.實驗2中觀察到電壓示數從0.3V降至0.1V后保持穩(wěn)定,可能的原因是。ii.補全實驗3的方案:試劑a為。(5)綜合實驗1、2,可以得出的結論是。7.(2025·北京市門頭溝區(qū)一模)某小組發(fā)現金屬與銅鹽溶液的反應具有多樣性,進行如下探究。儀器編號金屬溶液()現象ⅠMg溶液()劇烈反應,溫度升高,產生大量氣體,析出較多紫紅色固體,且不斷增多;體系顏色變化:淡藍色溶液幾乎無色,溶液中生成藍色沉淀。ⅡMg溶液()劇烈反應,溫度迅速升高,產生大量氣體,析出較多紫紅色固體;體系顏色變化:淺藍色溶液橙色渾濁物,溶液升高至9.5左右,鎂條上紫紅色的固體幾乎不見。ⅢAl溶液()產生大量氣體,光亮鋁條表面出現“海綿狀”紫紅色固體;溶液pH下降至2左右,鋁表面仍有紫紅色固體。已知:ⅰ、CuCl為白色沉淀,能溶解在濃度較大的溶液中,生成絡離子ⅱ、為黃色沉淀且易分解ⅲ、時,、(1)寫出實驗Ⅰ、Ⅱ中生成紫紅色固體的離子方程式。(2)結合化學用語解釋實驗Ⅰ中出現藍色沉淀的原因。(3)探究實驗Ⅱ中橙色沉淀的成分①甲同學推測實驗Ⅱ中的沉淀中含有,因為可能發(fā)生的反應,甲同學用下圖裝置進行實驗,證實了其推測,現象是。②查閱資料,實驗Ⅱ中的橙色渾濁物中主要成分為,進行以下實驗:向實驗Ⅱ反應后的溶液中加入足量鹽酸,沉淀迅速溶解,溶液呈綠色,底部出現紅色銅。反應的離子方程式為。(4)對比實驗Ⅰ和Ⅱ,解釋鎂與氯化銅反應時會有生成,而鎂與硫酸銅反應則沒有的原因。(5)實驗Ⅲ中下降至2左右的原因是。(6)綜合上述實驗,金屬與銅鹽溶液反應的多樣性與等有關。8.(2025·北京市平谷區(qū)一模)某實驗小組制取少量溶液并探究其性質。Ⅰ.制備(裝置如圖所示)。(1)甲中發(fā)生反應的方程式是。(2)證明丙中NaOH已完全轉化為的操作和現象是。II.將所得溶液稀釋到后,進行實驗a和b。編號操作現象a向溶液中加入溶液溶液變?yōu)樗{綠色,且3min內無明顯變化b向溶液中加入溶液溶液變?yōu)樗{綠色,30s時有無色有刺激性氣味氣體和白色沉淀,上層溶液變淺(3)用蘸有碘水的淀粉試紙接近反應b的試管口,觀察到,證實有生成,反應的離子方程式為。(4)對實驗b產生氣體的原因進行分析,提出兩種假設:假設1:水解使溶液中增大。假設2:存在時,與反應生成CuCl白色沉淀溶液中增大。①假設1不合理,實驗證據是。②實驗證實假設2合理,實驗b中發(fā)生反應的離子方程式有,。(5)小組同學繼續(xù)提出假設3:增強了的氧化性,并設計原電池實驗(如圖所示)證明該假設。未加入NaCl固體時,溶液無明顯變化,請補全加入NaCl固體后的實驗現象。(6)實驗室中經常用KSCN溶液檢驗含的溶液否因氧化而變質,但是如果溶液中存在少量時,會干擾檢驗結果,試分析其中的原因。(資料:是一種擬鹵離子,其性質與鹵離子相似。)9.(2025·北京市石景山區(qū)一模)某小組對的性質進行研究。已知:CuCl是不溶于水的白色固體,[CuCl2]-無色,[CuCl4]2-黃色。(1)預測的性質①從氧化還原角度分析:。②從物質分類角度分析:屬于金屬氧化物,可能和酸反應。……(2)探究和酸的反應實驗加入的試劑現象1固體緩慢溶解,一段時間后有無色氣泡產生,溶液逐漸變藍,液面上方出現紅棕色氣體2溶液逐漸變藍,試管底部有紅色固體3固體先逐漸變成灰白色,繼續(xù)加酸,固體全部溶解,得到無色溶液,較長時間保持無色4固體迅速溶解,得到黃色溶液①用化學方程式解釋實驗1液面上方出現紅棕色氣體的原因。②寫出實驗2中反應的離子方程式。③用平衡移動原理解釋實驗3中灰白色固體溶解的原因。④查閱資料:可以將鹽酸溶液中的氧化為,寫出反應的離子方程式。對比實驗3和4,分析實驗3中未被氧化的原因:假設1:較低,。假設2:較低,的還原性較弱。補充實驗證實假設1和假設2均成立。序號實驗加入試劑現象Ⅰa溶液變黃Ⅱb溶液變黃a是。b是。(3)檢驗實驗室久置的呈暗黑色,設計實驗證實未完全變質(填實驗操作和現象)。10.(2025·北京市順義區(qū)一模)化學小組探究Na2S溶液與KMnO4溶液反應。資料:ⅰ.(黃色)ⅱ.MnS為肉紅色難溶于水的固體;Mn(OH)2在水溶液中為乳白色沉淀,易氧化成MnO2(黑色);低濃度的Mn2+呈無色。ⅲ.室溫下Ksp[Mn(OH)2]=2.6×10-13(1)理論分析從價態(tài)角度分析,Na2S溶液與酸性KMnO4溶液反應,其氧化產物可能是。(2)實驗驗證實驗實驗操作實驗現象I向4.0mL0.01mol?L-1酸性KMnO4溶液(pH≈2)中逐滴加入4.0mL0.05mol?L-1Na2S溶液(pH≈12)立即產生臭雞蛋味氣體,溶液由紫紅色變?yōu)闊o色澄清,隨后逐漸產生乳白色濁液且保持較長時間Ⅱ向4.0mL0.05mol?L-1酸性KMnO4溶液(pH≈1)中逐滴加入4.0mL0.05mol?L-1Na2S溶液立即產生臭雞蛋味氣體,產生棕褐色沉淀,測定反應后溶液呈弱酸性Ⅲ向4.0mL2.0mol?L-1Na2S溶液(pH≈13)中加入1.0mL0.05mol?L-1酸性KMnO4溶液,充分振蕩試管得到肉紅色濁液①實驗Ⅰ中臭雞蛋氣味氣體的成分是(填化學式)。②實驗Ⅰ中溶液由“紫紅色迅速變?yōu)闊o色澄清”的離子方程式為。③分析實驗Ⅰ中乳白色沉淀Mn(OH)2能夠穩(wěn)定存在的原因是。④結合平衡移動原理,解釋僅實驗Ⅲ中得到肉紅色固體的原因。(3)探究實驗Ⅱ中棕褐色固體的成分。實驗實驗操作實驗現象Ⅳ取少量棕褐色固體,滴加2.0mol?L-1Na2S溶液,振蕩,靜置得到黑色固體,溶液呈淺黃色①小組同學設計實驗證實實驗Ⅳ淺黃色溶液中存在Na2Sx,實驗方案及實驗證據是。②經檢驗,實驗Ⅳ得到的黑色固體是MnO2,對于實驗Ⅱ中MnO2的生成過程小組同學提出兩種假設:a.b.上述兩種假設合理的是,理由是。③綜合上述實驗,Na2S與KMnO4溶液反應的產物與等因素有關。11.(2025·北京市通州區(qū)一模)某小組同學探究不同條件下溶液與KI溶液的反應。資料:ⅰ.(綠色)、(幾乎無色)、(棕黑色)ⅱ.一定條件下:能將氧化為或,能將氧化成向溶液中分別加入5滴溶液和3滴試劑X,實驗記錄如下:實驗試劑X操作、現象I溶液中有棕黑色沉淀生成,離心分離出固體,剩余液體用萃取,下層液體無色。Ⅱ溶液立即變綠,一段時間綠色消失,產生棕黑色沉淀,離心分離出固體,剩余液體用萃取,下層液體無色。Ⅲ溶液中未見棕黑色沉淀,溶液呈黃色,用萃取,下層液體呈紫色。(1)對實驗Ⅰ進行分析①的還原產物為。②推測該條件下被氧化的產物不是,依據的實驗現象是。(2)為檢驗實驗Ⅰ中的氧化產物,取萃取后的上層清液

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