高考实验 探究题精选
【题 1】(2019西城 10分)实验小组研究酸性条件下 K2Cr2O7 溶液和 H2O2 溶液的反应。
【实验Ⅰ】向盛有 H2O2 溶液的试管中,加入过量的 K2Cr2O7 溶液和硫酸,振荡,溶液立即变为紫红色,此
时 pH=1。溶液中持续产生气泡,最终溶液变为绿色。
资料: ⅰ.Cr2(SO4)3 溶液呈绿色。
ⅱ.酸性条件下,K2Cr2O7溶液和H2O2溶液反应生成CrO5,CrO5进一步反应生成Cr3+和O2。
ⅲ.CrO5 是一种+6价 Cr的过氧化物,其结构如右图,CrO5 可溶于水,易溶于乙醚得到蓝色溶液。
ⅳ.乙醚是一种无色、不溶于水、密度比水小的有机溶剂,化学性质稳定。
(1) 实验Ⅰ中产生的气体是 O2,检验的方法是 。
(2) 实验Ⅰ的紫红色溶液中含有 CrO5。
①验证紫红色溶液中含有 CrO5的操作及现象是 。
②生成 CrO5的反应不是氧化还原反应,反应的离子方程式是 。
(3) 对实验Ⅰ中溶液变为绿色和产生 O2的原因,作出如下假设:
a.CrO5在酸性溶液中不稳定,自身氧化还原生成 Cr3+和 O2。
b.CrO5 在酸性条件下氧化了溶液中的 H2O2,生成 Cr3+和 O2。为验证上述假设,用下图装置进行实验Ⅱ
和实验Ⅲ(夹持装置已略,B中石蜡油 用于吸收挥发出的乙醚)。实验操作及现象如下:
【实验Ⅱ】
ⅰ.将 20 mL CrO5 的乙醚溶液加入 A中的 20 mLpH=1的稀硫酸
中,不断搅拌,乙醚层由蓝色 变为无色,水层变为绿色,O2 体积
为V mL。
ⅱ.步骤ⅰ结束后向 A中加入少量 K2Cr2O7 溶液,轻轻搅拌,
静置,乙醚层又显出蓝色。
【实验Ⅲ】仅将实验Ⅱ中的 pH=1的稀硫酸替换为等量的含 H2O2 的 pH=1的稀硫酸,重复实验。 现象
与实验Ⅱ相同,且 O2 体积仍为 V mL。
①实验Ⅱ步骤ⅰ中消耗的 CrO5与生成的 O2的物质的量之比为2∶3,补全离子方程式:
2CrO5 + == 2Cr3+ + 3O2↑+ + 。
②甲同学认为依据实验Ⅱ和Ⅲ中生成 O2的体积相同,无法说明假设 b是否成立,其理由是 。
(4) 实验Ⅰ中总反应的离子方程式是 。
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【题 2】(2019 海淀 12 分)某校学习小组探究不同条件对电解 FeCl2溶液产物的影
响。所用实验装置如下图所示,其中电极为石墨电极。
【查阅文献】i. Fe2+、Fe3+在溶液中通过与 Cl-结合分别形成 FeCl42-、FeCl63-,可降
低正电荷。
ii. 电解过程中,外界条件(如电解液 pH、离子浓度、电压、电极材料等)会影响
离子的放电能力。
【实验记录】
序号 实验条件 实验现象
阴极 阳极
I
pH=01 mol·L-1
FeCl2溶液
电压 1.5 V
电极上产生无色气体。 ①湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝。
②取阳极附近溶液于试管中,滴加 KSCN
溶液,溶液变红。
II
pH=4.9
1 mol·L-1
FeCl2溶液
电压 1.5 V
①未观察到气泡产生,电极表面有银灰色
金属光泽的固体析出。
②电解结束后,将电极浸泡在盐酸中,观
察到有大量气泡产生。
①湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝。
②阳极附近出现红褐色浑浊。
取阳极附近浊液于试管中,先用盐酸
酸化,再滴加 KSCN 溶液,溶液变红。
(1)结合阴极实验现象的分析
①实验 I 中阴极的电极反应式为 。
②用化学用语表示实验 II 中产生阴极现象的原因: 。
③对比实验 I、II 的阴极现象,可以获得的结论是 。
(2)结合阳极实验现象的分析
①甲同学认为实验 I 中 Cl-没有放电,得出此结论依据的实验现象是________。阳极附近溶液滴加 KSCN 溶
液变红,依据此现象分析,阳极反应可能是 Fe2+ - e- === Fe3+、________。
②对比实验 I、II 的阳极现象,解释产生差异的原因: 。
【实验讨论】
(3)有同学提出,改变条件有可能在阳极看到“湿润淀粉碘化钾试纸变蓝”的现象,可能改变的条件是 ,
对应的实验方案是 。
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【题 3】(2019 东城 13 分)探究 0.5mol/L FeCl 3 溶液(PH = 1〕与不同金属反应时的多样性的原
因。 (各组实验中:所用 FeCl 3 溶液体积相同;金属过量;静置、不 振荡)
实验 金属 现象及产物检验
I 锾条
立即产生大量气体;金属表面变黑,该黑色固体能被磁铁吸引;液体颜 色由棕
黄色逐渐变为红褐色;
片刻后气泡减少;金属表面覆盖有红褐色沉淀,此时取反应后的液体, 滴加
K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀。
0 铜粉
无气体产生;溶液逐渐变为蓝绿色;
取反应后的溶液,滴加 K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀。
(1)根据实验 I的现象,推测红褐色液体为胶体,并用光束照射该液体,在与光束垂直的方向观察到
_________得以证实。
⑵已知 Fe 和 Fe3O4均能被磁铁吸引。
①为了确定黑色固体的成分是否含有 Fe 和 Fe3O4,重复实验 I ,及时取少量镁条表 面生成的黑色粉末,洗净
后进行实验如下:
该实 验说明 黑色固 体中一 定含有
_________,结 合现象 写出判 断的理 由
_________。
②除上述结论外,分析实验 I的现 象,可 知
被还 原得到 的产物 一定还 有 _________。
(3)实验Ⅰ、Ⅱ现象的差异,Fe3+、Mg2+、Fe2+、H+、Cu2+与的氧化性强弱有关,其顺序是
Mg2+( 4 ) 继续 研究 0 . 5 m o l / L F e C l 3 溶液 ( P H = 1 )与 F e 的反 应。
实验 金属 现象及产物检验
Ⅲ 铁粉
持续产生少量气体;一段时间后,溶液颜色变浅,底部有红褐色沉 淀,经检
验,溶液 P H = 4;,含有 Fe2+,无 Fe3+。
Ⅳ 铁丝
无明显的气泡产生;一段时间后,溶液变为浅绿色,经检验,溶液 P H = 2 ,含
有 Fe2+和 Fe3+;Fe3+被还原的量多于实验Ⅲ。
①实验 Ⅲ中发 生反应 的离子 方程式 有 _________。
②已知:相同条件下,H+在溶液中的移动速率远大于 Fe3+。 结合实验 I、Ⅱ,由反应中金
属表面离子浓度的变化,推测实验 III、IV 现象差异的原因:_________。
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【题 4】(2019 朝阳 12 分)某学习小组探究稀 HNO3、浓 HNO3与铜的反应。
装置(尾气处理装置略) 现象
Ⅰ中开始无明显现象,渐有小气泡生成,越来越剧烈,液
面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色。
Ⅱ中反应剧烈,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色。
(1)试管Ⅰ中 Cu 与稀 HNO3反应的化学方程式是 。
(2)Ⅱ中反应的速率比Ⅰ中的快,原因是 。
(3)针对Ⅱ中溶液呈绿色的原因,提出假设:
假设 1:Cu2+的浓度较大所致;假设 2:溶解了生成的 NO2。
探究如下:取Ⅱ中绿色溶液,分为两等份。
1 取一份于右图所示装置中, (填“操作”和“现象”),证实Ⅱ中溶解了 NO2。
② 向另一份溶液加入 (填化学试剂),溶液变为蓝色。证实假设 1 不成立,假设 2 成立。
(4)对于稀 HNO3与铜生成 NO、浓 HNO3与铜生成 NO2的原因,提出两种解释:
解释 1.HNO3浓度越稀,溶液中 NO3- 的数目越少,被还原时,每个 NO3- 从还原剂处获得较多电子的机会
(填“增多”或“减少”),因此被还原为更低价态。
解释 2.推测下列平衡导致了产物的不同,并通过如下实验证实了推测的合理性。
3NO2 + H2O 2HNO3 + NO
① B 中盛放的试剂是 。
② C 中盛放 Cu(NO3)2和 。
③ 该小组证实推测的合理性所依据的实验现象是 。
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【题 5】(2019 丰台 15 分)实验小组制备硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)并探究其性质。
资料: Na2S2O3·5H2O 在中性溶液中较稳定,在酸性溶液中分解产生 S、SO2。
Ⅰ. 以 SO2、Na2S、Na2CO3为原料制备 Na2S2O3·5H2O,装置如下图所示:
(1)A 是 SO2气体发生装置,常温下用亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制取 SO2,实验过程中需要控制 SO2产
生的速率。请在虚框内将装置 A 补充完整。
(2)B 中生成硫代硫酸钠的实质是:S + Na2SO3 === Na2S2O3
①S 是由 、 、H2O 反应得到。②实验过程中有大量 CO2产生,化学方程式为 。
(3)装置 C 中的试剂为 ,作用是 。
(4)当装置 B 中溶液的 pH 约为 7 时应停止通入 SO2,否则 Na2S2O3的产率下降,其原因是 。
Ⅱ. 探究 Na2S2O3的性质:
(5)研究 S 产生的原因:已知:Na2S2O3中 S 元素的化合价分别为-2 和+6
提出假设:假设 1:Cl2、HClO 等含氯的氧化性微粒氧化了-2 价硫元素
假设 2:空气中的 O2也可能氧化-2 价硫元素
假设 3:酸性条件下 Na2S2O3分解产生 S 设计实验方案:
①向试管 b 中加入 。②依据现象,S 产生的主要原因是 ,说明理由 。
(6)步骤 3,继续加入氯水,沉淀消失的原因是 (写化学方程式)。
步骤 1 取 Na2S2O3晶体,溶解,配成 0.2mol/L 溶液。
步骤 2 取 4mL 溶液,向其中加入 1mL 饱和氯水(pH = 2.4),溶液立即出现浑浊,经
检验浑浊物为 S。
步骤 3 继续滴加氯水,浑浊度增大,最后消失,溶液变澄清。
△
4mL 0.2mol/LNa2S2O3 溶液
a b
1mL 饱和氯水
一段时间后出现浑浊
浑浊度较实验 a 小
立即出现浑浊
4mL 0.2mol/LNa2S2O3 溶液
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【题 6】(2019 石景山 11 分)Na2S2O4俗称保险粉,常用做纺织工业的漂白剂、脱色剂等。某科研小组制
备并探究其性质。
资料:Na2S2O4易溶于水,具有极强的还原性,易被空气氧化,在碱性介质中稳定。
Ⅰ.制备 Na2S2O4(加热等辅助仪器略去)
Na2SO3固体
70%的硫
酸
NaOH溶液
A B C
NaOH溶液Zn粉-水悬浮液
①
(1)仪器①的名称是 。
(2)B 装置用于制备 Na2S2O4。第一步反应:Zn+2SO2 ZnS2O4;第二步,加入 NaOH 溶液,于 28~
35℃下反应生成 Na2S2O4,该步反应的化学方程式为 。
(3)B 装置反应前,先进行的实验操作是 。
(4)反应后除去 B 中的沉淀,在滤液中加入一定量的 NaCl 固体搅拌,有 Na2S2O4晶体析出。加入 NaCl
固体的作用是 。
Ⅱ.探究 Na2S2O4的性质
(5)隔绝空气加热 Na2S2O4固体完全分解得到固体产物 Na2SO3、Na2S2O3和 SO2,但科研小组没有做到完
全隔绝空气,得到的固体产物中还含有 Na2SO4。请设计实验证明该分解产物中含有 Na2SO4。实验方
案是 。
(可选试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液、KMnO4溶液)
(6)制备纳米级银粉
用 NaOH 溶液溶解 Na2S2O4,加入一定量的 AgNO3溶液,生成纳米级的银粉。在制备银粉的反应中,
氧化剂和还原剂的物质的量之比为 2︰1,且生成的含硫物质只有一种,写出该反应的离子方程式 。
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【题 7】(2019 顺义 13 分)CuCl2是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。实验小组制备
CuCl2并探究 CuCl2溶液电解产物。
资料:I. CuCl 是白色的难溶物,用 Cu 和浓的 CuCl2溶液反应生成 CuCl; CuCl 易溶于浓盐酸,用水稀释
CuCl 的浓盐酸溶液析出 CuCl 白色沉淀。
II. CuCl + Cu2+ + 3Cl-+ H2O [CuCl2·CuCl2(H2O)] -(棕褐色)
(1)制备 CuCl2(加热和夹持装置略)
① 装置 A 中制取氯气,是利用了浓盐酸的 (填“氧化性”或“还原性”)。
② 装置 B 中盛放浓硫酸,其作用是 。
③ 装置 C 中反应的方程式是 。
(2)探究 CuCl2溶液电解产物
① 小组同学取出装置 C 中的固体,配成 2 mol/L 氯化铜溶液,用石墨电极电解氯化铜溶液,从理论
上预测实验现象是 。
② 电解 CuCl2溶液,实验过程中观察到现象如下:
条件 电极 现象
电压 12V
电流 3A
阳极 开始出现少量气泡,后来气泡增多
阴极 3 min 后,附近溶液变成棕褐色,30 min 后,溶液变成深棕褐色。电极
底部表面有少量红色金属生成,还有少量白色物质
i. 检验阳极产生气体的实验方法是 。
ii. 小组同学对阴极区溶液呈棕褐色的原因进行探究:
步骤一:
实验中深棕褐色溶液加水后有白色沉淀生成,用化学平衡原理解释其原因 。
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步骤二:检验阴极附近的深褐色溶液成分,操作是 (按上图形式呈现)。
③ 保持电流电压不变,若要在阴极得到更多红色金属,避免产生白色 CuCl,你可能采取的方法是
(答出 1 条即可)。
【题 8】(2019 通州 15 分)某实验小组学生.在室温下.以 FeC13溶液为实验对象,设计如下系列实验探究其
性质的复杂多样性。请按要求回答下列问题。
【实验 I】3 支试管中均盛有 2ml0.2mol/LJFeCL3,溶液
(1)i 中现象为 产生此现象的原因是 。
(2)ii 中反应的离子方程式为 。
(3)结合 iii 中现象.小组成员产生诸多猜测.并继续进行相关实验探究:
①学生甲对比分析发现 Na2SO3具有不同于 Na2CO3的特点.猜测实验 iii 发生了氧化还原反应,其离子方程
式为_ ;并取实验 iii 充分反应后的溶液少许于试管中,滴人 BaCl2溶液.产生白色沉淀.从而
证明其猜测成立。
②学生乙认同甲的猜测.但认为甲不能仅以产生白色沉淀作为判断实验 iii 发生了氧化还原反应的依据.需
重新设计实验方案并进行实验。其实验方案是 。
【实验 II】向 3 支盛有 1mL1mol/L,FeC13溶液的试管中分别加人 3mL 的 NaOH 溶液,
浓度依次为 5mol/L、7mol/L、9 mol/L.都产生红褐色沉淀。充分反应后,过滤,取滤液分别分成两等份.再分别
进行下列实验 i 和 ii,实验记录如下:
资料:新制 Fe(OH)3在溶液中存在两种电离:Fe3++3OH- Fe(OH)3 H++FeO2-+H20.
Fe(OH)3略有两性,但碱性强于酸性。(4)加人 7mol/LNaOH 溶液后的滤液中 Fe 元素的存在形式(写化学符
号):
(5)结合以上实验,制备 Fe(OH)3的合理方法是 _(注明试剂和用量)。
(6)根据实验现象及资料。结合化学用语分析说明当。c(NaOH))≥7mol/L,时,实验 ii 中溶液变红的原因
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【题 9】(2019 昌平 13 分)某兴趣小组欲探究 SO2与 Cu(OH)2 的反应。
实验 实验步骤 现象
15 mL 0.5
mol/L CuCl2 溶
液
步骤 1:打开分液漏斗,向烧瓶中加
入 30 mL 0.5 mol/L NaOH 溶液
I. 有蓝色絮状沉淀,静置后分层。
步骤 2:从左侧导管通入 SO2气体
II. 静置后分层,上层溶液为淡绿色,
底部有白色沉淀,
(1)现象 I 中产生蓝色沉淀的离子方程式是 。
(2)甲为了确认现象 II 中白色沉淀的成分,进行如下探究。查阅资料:
CuSO3 CuCl Cu2O
溶解性 不溶于水,浅黄色沉淀 不溶于水,白色沉淀 不溶于水,砖红色沉淀
性质 与酸反应 能溶于较浓的 HCl 溶液
酸性体系中不稳定,进一步反应
生成 Cu 和 Cu2+
并进行如下实验:
试剂 a
洗净的白色沉淀
沉淀消失,无气体产
生
① 试剂 a 是 。② 现象 II 中生成白色沉淀的离子方程式是 。
(3)甲认为 Cu(OH)2沉淀全部转化为 CuCl,乙依据实验现象对甲的观点进行反驳,依据的实验现象
是 。
(4)丙认为实验存在干扰,欲探究纯净的 Cu(OH)2 悬浊液与 SO2的反应。
① 丙过滤 I 中的蓝色沉淀,洗涤,取最后一次洗涤液于试管中, (填操作和现象),证明已洗涤干净。
再进行如下实验:
实验 实验步骤 现象
纯净的 Cu(OH)2
悬浊液
从左侧导管通入 SO2气体
III. 静置后分层,上层溶液为淡绿色,
底部有砖红色沉淀。
② 丙预测产物是 Cu2O,取砖红色沉淀,洗涤后, (填操作和现象),证明产物是 Cu2O。
(5)纯净的 Cu(OH)2 悬浊液与 SO2发生反应的化学方程式是 。
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【题 10】(2018 人大附中)醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 是一种氧气吸收剂,为红棕色晶体,易
被氧化,微溶于乙醇,不溶于水和乙醚(易挥发的有机溶剂)。其制备装置及步骤如下:
①检查装置气密性,往三颈烧瓶中依次加入过量锌粉、适量 CrCl3溶液。
②关闭 k2打开 k1,旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。
③待三颈烧瓶内的溶液由深绿色(Cr3+)变为亮蓝色(Cr2+)时,把溶液转移到装置乙中,当出现大量红棕色晶
体时,关闭分液漏斗的旋塞。
④将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥,称量得到 2.76 g[Cr(CH3COO)2]2·2H2O。
(1)装置甲中连通管 a 的作用是______________________。
(2)三颈烧瓶中的 Zn 除了与盐酸生成 H2外,发生的另一个反应的离子方程式为_________________。
(3)实验步骤③中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为______________________。
(4)装置丙中导管口水封的目的是______________________。
(5)洗涤产品时,为了去除可溶性杂质和水分,下列试剂的正确使用顺序是________(填字母)。
a.乙醚 b.去氧冷的蒸馏水 c.无水乙醇
(6)若实验所取用的 CrCl3溶液中含溶质 3.17 g,则[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(相对分子质量为 376)的产率是
______________________。
(7)一定条件下,[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 受热得到 CO 和 CO2的混合气体,请设计实验检验这两种气体的
存在。
__________________________________________________________________________
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【题 11】(2018 东城 14 分)某小组研究 Na2S 溶液与 KMnO4溶液反应,探究过程如下。
实验序号 Ⅰ Ⅱ
实验过程
实验现象
紫色变浅(pH<1),生成棕褐色沉淀
(MnO2)
溶液呈淡黄色(pH≈8),生成浅粉色沉淀
(MnS)
资料:ⅰ.MnO4
-在强酸性条件下被还原为 Mn2+,在近中性条件下被还原为 MnO2。ⅱ. 单质硫可溶于硫化钠
溶液,溶液呈淡黄色。
(1)根据实验可知,Na2S 具有________性。
(2)甲同学预测实验 I 中 S2–被氧化成SO3
2-。①根据实验现象,乙同学认为甲的预测不合理,理由是
________。
②乙同学取实验 I 中少量溶液进行实验,检测到有SO4
2-,得出 S2–被氧化成SO4
2-的结论,丙同学否定了该结
论,理由是________。
③同学们经讨论后,设计了如下实验,证实该条件下MnO4
-的确可以将 S2–氧化成SO4
2-。
a.右侧烧杯中的溶液是________。 b.连通后电流计指针偏
转,一段时间后,________(填操作和现象)。
(3)实验 I 的现象与资料 i 存在差异,其原因是新生成的产
物(Mn2+)与过量的反应物(MnO4
-)发生反应,该反应的
离子方程式是________。
(4)实验 II 的现象与资料也不完全相符,丁同学猜想其原
因与(3)相似,经验证猜想成立,他的实验方案是______。
(5)反思该实验,反应物相同,而现象不同,体现了物质变化不仅与其自身的性质有关,还与________
因素有关。
滴加 10 滴(约 0.3mL)
0.1mol/L Na2S 溶液
5mL 0.01mol/L 酸性 KMnO4
溶液(H2SO4 酸化至 pH=0)
滴加 10 滴(约 0.3mL) 0.01mol/L 酸
性 KMnO4 溶液(H2SO4 酸化至
pH=0)
5mL 0.1mol/LNa2S 溶液
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【题 12】(2018 海淀 12 分)实验小组探究铝片做电极材料时的原电池反应,设计下表中装置进行实验并
记录。 【实验 1】
装置 实验现象
左侧装置电流计指针向右偏转,灯泡亮
右侧装置电流计指针向右偏转,镁条、铝条表面产生无色气
泡
(1)实验1中,电解质溶液为盐酸,镁条做原电池的 极。
【实验 2】将实验 1 中的电解质溶液换为 NaOH 溶液进行实验 2。
(2)该小组同学认为,此时原电池的总反应为 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2↑,据此推测应该
出现的实验现象为 。
实验 2 实际获得的现象如下:
装置 实验现象
i.电流计指针迅速向右偏转,镁条表面无气泡,铝条表面有气泡
ⅱ.电流计指针逐渐向零刻度恢复,经零刻度后继续向左偏转。镁条表面开始时无明
显现象,一段时间后有少量气泡逸出,铝条表面持续有气泡逸出
(3)i 中铝条表面放电的物质式溶解在溶液中的 O2,则该电极反应式为 。
(4)ii 中“电流计指针逐渐向零刻度恢复”的原因是 。
【实验 3 和实验 4】
为了排除Mg条的干扰,同学们重新设计装置并进行实验3和实验4,获得的实验现象如下:
编号 装置 实验现象
实验 3
电流计指针向左偏转。铝条表面有气泡逸出,铜片没有明显
现象;约 10 分钟后,铜片表面有少量气泡产生,铝条表面气
泡略有减少。
实验 4
煮沸冷却后的溶
液
电流计指针向左偏转。铝条表面有气泡逸出,铜片没有明显
现象;约 3 分钟后,铜片表面有少量气泡产生,铝条表面气
泡略有减少。
(5)根据实验3和实验4可获得的正确推论是 (填字母序号)。
A. 上述两装置中,开始时铜片表面得电子的物质是O2
B. 铜片表面开始产生气泡的时间长短与溶液中溶解氧的多少有关
C. 铜片表面产生的气泡为H2 D. 由“铝条表面气泡略有减少”能推测H+在铜片表面得电子
(4)由实验1~实验4可推知,铝片做电极材料时的原电池反应与与 等因素有关。
- +
G
干电池 灯泡
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【题 13】 (2018 石景山)某实验小组欲探究浓硝酸的性质。
Ⅰ.木炭与浓硝酸反应:
(1)甲同学设计了图 1 装置,认为若有红棕色气体产生就说明木炭与浓硝酸发生了反应。写出木炭与浓
硝酸反应的化学方程式________________________。
(2)乙同学认为红棕色气体不能作为木炭与浓硝酸反应的证据,其理由是____。
(3)乙同学设计了图 2 装置实验,木炭能燃烧,并产生红棕色气体。针对该实验现象,乙同学做出如下
假设:
假设 a:_____________________________;
假设 b:红热木炭使 HNO3分解产生 NO2,NO2可能具有助燃性,木炭燃烧;
假设 c:红热木炭使 HNO3分解产生 O2,木炭与 O2反应燃烧;
假设 d:红热木炭使 HNO3分解产生 NO2和 O2,共同影响木炭的燃烧;……
(4)设计实验证明假设 b 成立,请将实验方案补充完整。
①实验方法:_________________。
实验现象:木炭在该气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使
澄清石灰水变浑浊,且遇空气不变色。
②根据实验现象写出木炭与此气体反应的化学方程式________________。
Ⅱ.设计硝酸在不同条件下分解实验,方案见下表:
装置
操作
及
现象
先点燃ⅰ处酒精灯,溶液沸腾后没有观察到红棕色气
体产生。然后撤走ⅰ处酒精灯,点燃ⅱ处酒精灯并加
热试管中部,很快看到大量红棕色气体产生
光照 8 小时,溶液不变
黄
光照几分钟后看到
液面上方出现红棕
色,溶液变黄
(5)分析上述现象,得出使硝酸成功分解的关键是_____________。
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【题 14】(2018 西城 10 分)某小组同学进行实验研究 FeCl3溶液和 Na2S 溶液的反应。
【实验一】
已知:FeS、Fe2S3均为黑色固体,均能溶于盐酸。H2S 气体有臭鸡蛋气味。
同学们对黑色沉淀的成分提出两种假设:
ⅰ.Fe3+与 S2?反应直接生成沉淀 Fe2S3。ⅱ.Fe3+被 S2?还原,生成沉淀 FeS 和 S。
甲同学进行如下实验:
操作 现象
取少量FeS固体,加入稀盐酸 固体溶解,有臭鸡蛋气味气体生成
取少量Fe2S3固体,加入稀盐酸 固体溶解,出现淡黄色浑浊,有臭鸡蛋气味气体生成
根据上述实验现象和资料,甲得出结论:黑色沉淀是Fe2S3。
(1) 0.1 mol·L? 1 Na2S 溶液的 pH 为 12.5。用离子方程式表示其显碱性的原因:_______。
(2)乙认为甲的结论不严谨,理由是________。
(3)进一步研究证实,黑色沉淀的主要成分是Fe2S3。Na2S溶液呈碱性,FeCl3溶液与其反应不生成
Fe(OH)3而生成Fe2S3的可能原因是________。
【实验二】
步骤 操作 现象
I
开始时,局部产生少量的黑色沉淀,振荡,
黑色沉淀立即消失,同时溶液中产生淡黄色
浑浊和臭鸡蛋气味的气体
II
继续滴加 Na2S 溶液 一段时间后,产生大量的黑色沉淀,振荡,沉
淀不消失
(4)进一步实验证实,步骤 I中局部产生少量的黑色沉淀是Fe2S3,黑色沉淀溶解的主要原因不是Fe2S3
与溶液中Fe3+发生氧化还原反应。步骤 I中黑色沉淀溶解的反应的离子方程式是________。
(5)根据以上研究,FeCl3溶液和Na2S溶液反应的产物与________相关。
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【题 15】(2018 顺义 13 分)某化学小组欲探究外界因素对过氧化氢分解速率的影响,设计如下实验:
(1)
实验编号 实验操作 实验现象
Ⅰ
取两支大小相同的试管 A、B,各加入 2 mL 5% H2O2溶
液,分别滴入 2 滴 0.1mol/LFeCl3溶液,待试管中均有适
量气泡出现时,将试管 A 放入盛有 5℃左右冷水的烧杯
中;将试管 B 放入盛有 40℃左右热水的烧杯中。
试管 A 中有少量气泡;
试管 B 中产生大量气泡。
由实验Ⅰ可以得到的结论是 。
(2)该小组同学查阅资料:FeCl3溶液和 CuCl2溶液都能对 H2O2分解起催化作用,起作用的微粒分别是
Fe3+和 Cu2+,且 Fe3+比 Cu2+催化效果更好。设计实验Ⅱ证实这种说法的正确性。
试管乙中滴加的试剂是 ,试管丙的目的是 。
(3)该小组有同学提出,FeCl3溶液和 CuCl2溶液酸性不同,溶液的酸碱性 H2O2分解速率也有影响。设计
实验Ⅲ探究溶液的酸碱性对 H2O2分解速率的影响。
实验编号 试管 x y z
Ⅲ
盛装试剂 2mL 5% H2O2 2mL 5% H2O2 2 mL 5% H2O2
滴加试剂 4 滴水+ 5 滴
0.1mol/LFeCl3
2 滴 1mol/L 盐酸+2 滴水
+5 滴 0.1mol/LFeCl3
4 滴 1mol/L 盐酸
+5 滴 0.1 mol/L FeCl3
产生气泡 较快产生细小气泡 缓慢产生细小气泡 无气泡产生
由实验Ⅲ可以得出的结论是 。
(4)该小组同学对实验中 Fe3+催化 H2O2分解反应的机理产生了兴趣。查阅资料:Fe3+催化 H2O2分解反应
时发生了两步氧化还原反应:
ⅰ.2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+ ⅱ.…… ①ii 的离子方程式是 。
②该小组同学利用下列实验方案了证实上述催化过程。请将实验方案补充完整。
a.取 2 mL 5%H2O2溶液于试管中,滴加 5 滴 0.1mol/L FeCl3溶液,充分振荡,迅速产生气泡, 。
b.另取 2mL 5%H2O2溶液于试管中,滴加 5 滴 0.1mol/L FeCl3溶液,充分振荡,滴加几滴 KSCN 溶液,
变为红色,振荡,红色褪去,溶液继续放出无色气体。
③对于实验 b 中溶液红色褪去的原因,该小组同学认为可能是 H2O2氧化了 SCN-而导致,他们取少量褪
色溶液于试管中, ,生成白色沉淀,证实了猜想成立。
综合上述实验,该小组同学得出结论:影响 H2O2分解的外界因素有 。
实验编号 试管 甲 乙 丙
Ⅱ
盛装试剂 10 mL5%H2O2 10 mL 5%H2O2 10 mL 5%H2O2
滴加试剂 5 滴 0.1mol/LFeCl3 5 滴 0.3mol/L NaCl
产生气泡情况 较快产生细小气泡 缓慢产生细小气泡 无气泡产生
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【题 16】(2017 朝阳 14 分)某实验小组同学设计实验,完成了Cu和
3FeCl
溶液的反应,在检验反应后的
溶液中是否存在 Fe3+时发现实验现象出乎预料,并通过实验进行探究。
实验 I:
[
实验现象
i.加入Cu粉后充分振荡,溶液变成浅蓝绿色;
ii.取少量 i 中清液于试管中,滴加 2 滴 1 mol/L KSCN 溶液,立即出现白色沉淀,溶
液变为红色,振荡后红色迅速褪去;继续滴加数滴 KSCN 溶液后,溶液又变为红色
已知:i. ? ? ? ? ? ?2 2SCNCu CuSCN SCN
? ????? ? ?白色 黄色
ii. ? ?2SCN
的性质与卤素单质相似,且氧化性: ? ?2 22Br SCN I? ?
(1)Cu和
3FeCl
溶液反应的离子方程式是___________________________________________________。
(2)现象 ii 中溶液最终呈红色的一种可能原因是: 2Cu ? 和SCN?生成(SCN)2,进而使清液中的 2Fe ? 氧化
为 3Fe ?。设计如下实验 II 进行验证:
① 认为原因被证实的现象 iii 是________________________________。
② 加入 CuCl2溶液后反应的离子方程式是______________________________________________________。
(3)有的同学认为实验 II 并不严谨,不能证实(2)中猜想,改进的实验 III 如下:
① 对比实验 II,说明实验 III 更加严谨的原因:____________________________。
② 改进后的实验才能证实(2)中猜想,依据的上述现象是_________________________________。
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(4)改变实验 I 的试剂添加顺序及用量,设计实验 IV:
实验 IV 现象
向 2 mL 1 mol/L
3FeCl
溶液中加入 1 滴 1 mol/L KSCN 溶液,再加
入足量的Cu粉
充分振荡,溶液红色褪去,有白色沉淀生
成
① 实验 IV 中溶液红色褪去,不能说明 3Fe ?反应完全。结合实验 II 或 III,说明理由:
__________________________________________________________。
②实验小组同学进行讨论,设计了下列实验方案,能够检测红色褪去后的溶液是否含有 3Fe ?的是
_______(填序号)。
a.排除溶液中的 2Fe ? 后,再加入足量KSCN 溶液进行检测
b.排除溶液中的 2Cu ? 后,再加入足量 KSCN 溶液进行检测
c.选择一种只与 3Fe ?反应的试剂,观察是否出现特征现象
d.加入足量铁粉,再向滤液中加入 ? ?3 6K Fe CN? ?? ?(铁氰化钾)溶液进行检测
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【题 17】(2017 东城)从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养。以 FeCl3溶液为实验对象,探究
其与碱性物质之间反应的复杂多样性。实验如下:
(1)①中反应的离子方程式是 。
(2)②中逸出的无色气体是 。从物质类别的角度分析,Na2CO3与 Na2SO3在化学性质方面的共性
是 (写一条);从化合价的角度分析,Na2CO3与 Na2SO3在化学性质方面的差异是 (写一条)。
(3)对于③中的实验现象,同学们有诸多猜测,继续进行实验:
Ⅰ.甲取③中的红棕色溶液少许,滴入少量盐酸酸化的 BaCl2溶液,产生白色沉淀。甲得出结论:FeCl3与
Na2SO3发生了氧化还原反应,离子方程式是 。
Ⅱ.乙认为甲的实验不严谨,重新设计并进行实验,证实了甲的结论是正确的。其实验方案是______。
(4)受以上实验的启发,同学们对 pH≈8 的 1mol/L NaF 溶液与 FeCl3溶液混合时的现象产生了好奇并进行
实验:
实验操作及现
象
④向 2 mL 0.2 mol/L FeCl3溶液中滴入 2 mL1mol/L NaF 溶液,溶液变无色。
⑤向 2 mL 0.2 mol/L FeCl3溶液中滴入 2 mL 蒸馏水,溶液颜色变浅。
Ⅰ.⑤的实验目的是________。
Ⅱ.为探究④中溶液变无色的原因,进行如下实验:
资料显示:FeF3溶液为无色。用平衡移动原理解释红褐色沉淀产生的原因: 。
(5)根据实验,FeCl3溶液与碱性物质之间的反应的多样性与 有关。
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【题 18】(2017 海淀 12 分)
某小组同学利用下图装置对电解氯化铜实验进行了研究。
装置 现象
电解一段时间时,阳极石墨表面产生气体,阴极石墨上附着红
色物质,烧杯壁变热,溶液由蓝色变为绿色
(1)甲认为电解过程中阳极产生的 是溶液变绿的原因,写出产生该物质的电极反 应式: 。
(2)乙查阅资料,CuCl2溶液中存在平衡:Cu2+ + 4Cl_ [CuCl4]2_(黄色) ΔH>0。
据此乙认为:电解过程中,[CuCl4]2_(黄色)浓度增大,与 CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。
乙依据平衡移动原理推测在电解过程中[CuCl4]2_浓度增大的原因: 。
(3)丙改用下图装置,在相同条件下电解 CuCl2溶液,对溶液变色现象继续探究。
装置 现象
电解相同时间时,阳极石墨表面产生气泡,溶液仍为蓝色;阴极石墨
上附着红色物质,溶液由蓝色变为绿色;U 型管变热,冷却后阴极附
近溶液仍为绿色
丙通过对现象分析证实了甲和乙的观点均不是溶液变绿的主要原因。丙否定甲的依据是 ,否定乙的依
据是 。
(4)丙继续查阅资料: i. 电解 CuCl2溶液时可能产生[CuCl2]_,[CuCl2]_掺杂 Cu2+后呈黄色
ii. 稀释含[CuCl2]_的溶液生成 CuCl 白色沉淀
据此丙认为:电解过程中,产生[CuCl2]_掺杂 Cu2+后呈黄色,与 CuCl2蓝色溶液混 合呈绿色。
丙进行如下实验:
a.取电解后绿色溶液 2 mL,加 20 mL 水稀释,静置 5 分钟后溶液中产生白色沉淀。
b. 另取少量氯化铜晶体和铜粉,向其中加 2 mL 浓盐酸,加热获得含[CuCl2]_的黄 色溶液。
c. 冷却后向上述溶液…… d. 取 c 中 2 mL 溶液,加 20 mL 水稀释,静置 5 分钟后溶液中产生白色沉淀。
① a 的目的是 。 ② 写出 b 中生成[CuCl2]_的离子方程式: 。
③ 补充 c 中必要的操作及现象: 。 丙据此得出结论:电解时阴极附近生成[CuCl2]_是导致溶液变绿的
原因。
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【题 19】(2017 海淀 14 分)为探究 FeCl3溶液中的离子平衡和离子反应,某小组同学进行了如下实验。
(1)配制 50 mL 1.0 mol·L?1的 FeCl3溶液,测其 pH 约为 0.7,即 c(H+) = 0.2 mol·L?1。
① 用化学用语解释 FeCl3溶液呈酸性的原因: 。
② 下列实验方案中,能使 FeCl3溶液 pH 升高的是 (填字母序号)。
a. 加水稀释 b. 加入 FeCl3固体 c. 滴加浓 KSCN 溶液 d. 加入 NaHCO3固体
(2)小组同学利用上述 FeCl3溶液探究其与足量锌粉的反应。实验操作及现象如下:
操作 现象
向反应瓶中加入 6.5 g 锌粉,然后加入 50
mL 1.0 mol·L?1的 FeCl3溶液,搅拌
溶液温度迅速上升,稍后出现红褐色沉淀,同时出现少
量气泡;反应一段时间后静置,上层溶液为浅绿色,反
应瓶底部有黑色固体
收集检验反应过程中产生的气体 集气管口靠近火焰,有爆鸣声
已知:Zn 的性质与 Al 相似,能发生反应:Zn + 2NaOH ====Na2ZnO2 + H2 ↑
① 结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因: 。
② 用离子方程式解释反应后溶液为浅绿色的原因: 。
③ 分离出黑色固体,经下列实验证实了其中含有的主要物质。
i. 黑色固体可以被磁铁吸引; ii. 向黑色固体中加入足量的 NaOH 溶液,产生气泡;
iii. 将 ii 中剩余固体用蒸馏水洗涤后,加入稀盐酸,产生大量气泡;
iv. 向 iii 反应后的溶液中滴加 KSCN 溶液,无变化。
a. 黑色固体中一定含有的物质是 。
b. 小组同学认为上述实验无法确定黑色固体中是否含有 Fe3O4,理由是 。
(3)为进一步探究上述 1.0 mol·L?1 FeCl3溶液中 Fe3+和 H+氧化性的相对强弱,继续实验
并观察到反应开始时现象如下:
操作 现象
将 5 mL 1.0 mol·L?1的 FeC l3溶液与 0.65 g 锌粉
混合
溶液温度迅速上升,开始时几乎没
有气泡
将 与 0.65 g 锌粉混合 溶液中立即产生大量气泡
小组同学得出结论:在 1.0 mol·L?1 FeCl3溶液中,Fe3+的氧化性比 H+更强。
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5.0 6.0 7.0
实验Ⅰ:滴入几滴 KSCN溶液 不变红 不变红 不变红
实验Ⅱ:先加入过量稀硫酸再
滴入几滴 KSCN溶液
不变红 变红 变红
c(NaOH)/ mol·L-1现象
操作
【题 20】(2017 西城 12 分)Fe(OH)3可用来制颜料、药物,作净水剂。现设计实验研究制备 Fe(OH)3的方
法。
资料:新制 Fe(OH)3在溶液中存在两种电离:Fe3++3OH- Fe(OH)3 H++FeO2-+H2O
(1)向 3 支盛有 1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液的试管中,分别加入 3 mL 不同浓度的 NaOH 溶液,都产生
红褐色沉淀。充分反应后,过滤,取滤液分成两等份,分别进行实验,实验记录如下:
① 产生红褐色沉淀的离子方程式是_______________________。
② 当 c(NaOH)≥6.0 mol·L-1时,实验Ⅱ中溶液变红的原因是___________
______________________________________________________(用离子方程式.....表示)。
(2)有同学提出可用某些盐与FeCl3反应制备 Fe(OH)3。
① 向 1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液中滴加 1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,立即有大量气泡并有红褐色沉淀
产生。有同学提出沉淀中可能含有碳酸盐。将沉淀过滤、洗涤后取样,________,证明沉淀中
含有碳酸盐。
② 向 1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液中滴加 1.0 mol·L-1 Na2SO3溶液,溶液由黄色变为红色,无丁达尔
效应,继续滴加 Na2SO3溶液,最终得到红褐色沉淀。经检验沉淀中除 Fe(OH)3外还含有 FeSO3。
产生 FeSO3的原因是________。
(3)比较(1)和(2),制备 Fe(OH)3的合理方法是________(注明试剂和用量)。
(4)FeSO4溶液仅与一种试剂....反应也可制 Fe(OH)3,该试剂的化学式是________(写出一种即可)。
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答案:
1. (2019 东城 10 分
(1)将带火星的木条伸入试管中,木条复燃,说明生成的气体是 O2
(2)① 取少量紫红色溶液于试管中,加入乙醚,振荡,静置,液体分为两层,上层呈蓝色
② Cr2O72? + 4H2O2 + 2H+ == 2CrO5 + 5H2O
(3)① 2CrO5 + 6H+== 2Cr3+ + 3O2↑+ H2O2 + 2H2O
② 实验Ⅱ、Ⅲ中,O2来源于 CrO5、H2O2中的?1 价 O,且?1 价 O 过量,当 CrO5的量相同时,
生成 O2的体积相同,因而由实验Ⅱ和Ⅲ中生成 O2的体积相同无法说明假设 b 是否成立
(4)Cr2O72? + 3H2O2 + 8H+ == 2Cr3+ + 3O2↑+ 7H2O
2. (2019 海淀 12 分)
(1)① 2H+ + 2e-== H2↑
② Fe2+ + 2e-== Fe 和 Fe + 2H+== Fe2+ + H2↑(FeCl42-合理正确给分,)
③其他条件相同时,pH=0,pH 较小,c(H+)较大]时,阴极 H+优先于 1 mol·L-1 Fe2+放电产生 H2,
而 pH=4.9,pH 较大,c(H+)较小时,阴极 1 mol·L-1Fe2+优先于 H+放电产生 Fe
2 分
或整体回答:由 pH=0 变为 pH=4.9,c(H+)减小,H+放电能力减弱,Fe2+放电能力增强
(2)①湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝
FeCl42- - e- === Fe3+ + 4Cl-(或写为:FeCl42- + 2Cl- - e- === FeCl63-)
②随着溶液 pH 的越低,c(H+)升高,抑制水解平衡 Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+正向移动,难以
生成 Fe(OH)3
或正向回答:随着溶液 pH 的增大,c(H+)减小,有利于水解平衡 Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+正
向移动,生成 Fe(OH)3
(3)可改变条件 1:改变 c(Cl-)
保持其他条件不变,用 2 mol/L FeCl2溶液和 n(n>0)mol/L NaCl 溶液等体积混合的溶液作为电
解液[c(Fe2+)= 1 mol/L,c(Cl-)>2 mol/L],观察阳极“湿润淀粉碘化钾试纸”上的现象
可改变条件 2:改变电压
保持其他条件不变,增大电压(或改变电压),观察阳极“湿润淀粉碘化钾试纸”上的现象
3. (2019 东城 13 分)
(1)一条光亮的“通路”
(2)①Fe 滤纸ⅱ上无明显现象,说明Fe3O4 不能溶解产生 Fe2+,所以ⅰ上附近粉末变蓝只
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能是铁被氧化成 Fe3+
②H2、Fe2+
(3)H+(4)①Fe+2H+=Fe2++H2↑,Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
(Fe+2Fe3+=3Fe2+)
②由Ⅰ、Ⅲ可知,金属与 Fe3+、H+反应速率快时,因 H+移动速率大,其浓度在金属表面变
化小,易被还原,促使 Fe3+水解生成 Fe(OH)3,Ⅳ中反应慢,Fe 表面 Fe3+能及时补充,
且由Ⅱ知 Fe3+的氧化能力强,利于 Fe3+还原。
4. (2019 朝阳 12 分)(1) ? ?3 3 223Cu 8HNO 3Cu NO 2NO 4H O? ? ? ? ?
(2)硝酸浓度大
(3)① 向上拉动活塞 a,试管内液面上方出现红棕色气体
② ? ?2Cu OH
(或 CuO 等)
(4)解释 1.增多 解释 2.① 水 ② 浓硝酸 ③ C 中溶液变绿
5. (2019 丰台 15 分)
(1) ① SO2 Na2S(1分) ② SO2 + Na2CO3== CO2 + Na2SO3
(3)NaOH (2 分) 吸收 SO2防止污染环境
(4)酸性条件下,Na2S2O3发生分解(5)① 加入 1mLpH=2.4 的稀盐酸
② 氯气等含氯氧化性微粒的氧化是主要因素,酸性分解及氧气氧化是次要因素
理由:实验 b中包含酸性条件、空气两种影响因素,反应速率比实验 a慢且浑浊度小
(6)3Cl2 + S + 4H2O ===6HCl + H2SO4
6. (2019 石景山 11 分)
(1)圆底烧瓶(2)ZnS2O4+2NaOH Na2S2O4 + Zn(OH)2?
(3)打开 A 中分液漏斗活塞,使硫酸与亚硫酸钠先反应产生的 SO2,排出装置中残留的 O2
(4)加入氯化钠,增大了 Na+离子浓度,促进 Na2S2O4结晶析出(用沉淀溶解平衡解释可以)(答盐析只
给 1 分)
(5)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴加 BaCl2溶液,若出现沉淀
则说明含有 Na2SO4杂质
(6)2Ag++S2O42—+4OH—=2Ag↓+2SO32—+2H2O
7. (2019 顺义)
(1) ① 还原性 ② 吸收 Cl2中的水蒸气(干燥氯气) ③ Cu + Cl2 CuCl2
(2) ① 阴极上析出红色的固体;阳极上有气泡冒出② i.用湿润的淀粉碘化钾试纸接近阳极,试纸变蓝。
28~35℃
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ii. 由于 CuCl + Cu2+ + 3Cl-+ H2O [CuCl2·CuCl2(H2O)] -(棕褐色),加入水稀释,各微粒浓度都减小,
Cl-浓度减少的多,平衡左移,有利于 CuCl 生成。(或用 K 和 Q 判断)
步骤二:
若现象相同,即为[CuCl2·CuCl2(H2O)] -。 ③ 控制 CuCl2的浓度等。(合理即给分)
8. (2019 通州 15 分)
(l)白色沉淀转化为红褐色沉淀;
氢氧化镁中存在 T 列平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2oH-(aq),Fe3+与 OH-反应生成更难溶的
Fe(OH)3,OH-减少,平衡正移,沉淀发生转化。
(2)2Fe3++3CO3
2?+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑ (3)①2Fe3++SO3
2?+H2O=2Fe2++SO4
2?+2H+
②取实验 iii 充分反应后的溶液少许于试管中,滴加铁氰化钾溶液,出现蓝色沉淀。
(4)Fe(OH)3、FeO2
?、Fe3+
(5)1mL1mol/LFeCl3溶液与 3mL 浓度小于 7mol/L 的 NaOH 溶液(1:3 比例即可)
(6)当 OH-浓度增大时,发生反应 Fe(OH)3+OH- FeO2
?+2H2O,加人稀硫酸后,
FeO2
?+4H+ Fe3++2H2O,Fe3+遇 KSCN 显红色:Fe3++3scN- Fe(SCN)3.(合理即可)
9. (2019 昌平 13 分)
(1)Cu2++2OH- Cu(OH)2↓(2)① 浓 HCl② SO2+2Cu(OH)2+2Cl- 2CuCl+SO42-+2H2O
(3)反应后上层为淡绿色溶液 (4) ①滴加 HNO3酸化的 AgNO3溶液,无白色沉淀产生
②加入适量 H2SO4溶液,产生紫红色固体,溶液变蓝(5)3Cu(OH)2+SO2 Cu2O+CuSO4+3H2O
10. (2018 人大附中)
(1)保证分液漏斗中的液体顺利流下(2)2Cr3++Zn===2Cr2++Zn2+(3)关闭 k1,打开 k2
(4)防止空气进入装置乙氧化二价铬(5)bca (6)73.4%
(7)混合气体通入澄清石灰水,变浑浊,说明混合气体中含有 CO2;混合气体通过灼热的氧化铜,固体
颜色由黑色变红色,说明混合体中含有 CO
【解析】(1)分析题给装置知装置甲中连通管 a 的作用是使分液漏斗液面上方与三颈烧瓶内气压相等,保证
分液漏斗中的液体顺利流下。
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(2)根据题给信息知三颈瓶中的 Zn 可与 CrCl3反应生成的氯化锌和 CrCl2,离子方程式为 2Cr3++Zn===2Cr2
++Zn2+。
(3)关闭 k1,打开 k2,三颈烧瓶中锌与盐酸反应生成的氢气不能排出使得三颈烧瓶中液面上方压强增大,将
三颈烧瓶中溶液压入装置乙中,故实验操作为关闭 k1,打开 k2。
(4)根据题给信息知醋酸亚铬水合物易被氧化,故装置丙中导管口水封的目的是防止空气进入装置乙氧化二
价铬。
(5)根据题给信息知醋酸亚铬水合物微溶于乙醇,不溶于水和乙醚(易挥发的有机溶剂)。洗涤产品时,先用
去氧冷的蒸馏水洗去可溶性杂质,再用无水乙醇去除水分,最后用乙醚去除无水乙醇,试剂的使用顺序是
b、c、a。
(6)CrCl3的质量为 3.17 g,物质的量为 0.02 mol,根据铬原子守恒知理论上生成[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 的物
质的量为 0.01 mol,质量为 3.76 g,而实际产量为 2.76 g,则[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 的产率是
2.76/3.76×100%=73.4%。
(7)CO2属于酸性氧化物,能使澄清石灰水变浑浊,CO 具有还原性,能与灼热的氧化铜反应生成 CO2和铜
单质,故检验 CO 和 CO2的混合气体中这两种气体的存在的实验方案:混合气体通入澄清石灰水,变浑浊,
说明混合气体中含有 CO2;混合气体通过灼热的氧化铜,固体颜色由黑色变红色,说明混合气体中含有
CO。
11. (2018 东城 14 分)
(1)还原 (2)①溶液呈紫色,说明酸性 KMnO4溶液过量,SO3
2-能被其继续氧化
②因 KMnO4溶液是用 H2SO4酸化的,故溶液中出SO4
2-不一定是氧化新生成的
③a. 0.01mol/L KMnO4溶液(H2SO4酸化至 pH=0)
b.取左侧烧杯中的溶液,用盐酸酸化后,滴加 BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成
(3)2MnO4
- +3Mn2+-+ 2H2O = 5MnO2↓+ 4H+
(4)将实验 I 中生成的 MnO2分离洗涤后,加入 0.1mol/L Na2S 溶液,观察到有浅粉色沉淀,且溶液呈黄
色,证明新生成的 MnO2与过量的 S2-反应,故没得到 MnO2沉淀
(5)浓度、用量、溶液中的酸碱性
12. (2018 海淀 12 分)
(1)负 (2)指针向左偏转,镁条表面产生无色气泡(3)O2 + 2H2O + 4e- 4OH-
(4)Mg放电后生成Mg(OH)2附着在镁条表面,使Mg的放电反应难以发生,导致指针归零;或:随着反应
的进行,铝条周围溶液中溶解的O2逐渐减少,使O2放电的反应难以发生,导致指针归零
(5)ABC
(6)另一个电极的电极材料、溶液的酸碱性、溶液中溶解的O2
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13. (2018 石景山)
(1). C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O (2). 硝酸分解也能产生红棕色 NO2气体 (3). 红热木炭
直接和硝酸蒸气反应 (4). 将红热的木炭伸入盛有 NO2气体的集气瓶中 (5). 2NO2+2C N2+2CO2
(6). 光照或加热硝酸蒸气(或硝酸分子)分解
【解析】(1)木炭与浓硝酸反应产生红棕色气体二氧化氮,同时碳被氧化生成二氧化碳,反应的化学方程
式为:C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O;(2)硝酸分解也能产生红棕色 NO2气体,故红棕色气
体不能作为木炭与浓硝酸反应的证据;(3)加热浓硝酸,硝酸上面的红热木炭能燃烧,并产生红棕色气体。
故可能为:红热木炭直接和硝酸蒸气反应;红热木炭使 HNO3分解产生 NO2,NO2可能具有助燃性,木炭
燃烧;红热木炭使 HNO3分解产生 O2,木炭与 O2反应燃烧;红热木炭使 HNO3分解产生 NO2和 O2,共同
影响木炭的燃烧;(4)①实验方法:将红热的木炭伸入盛有 NO2气体的集气瓶中;实验现象:木炭在该气
体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,且
遇空气不变色。据此,反应的化学方程式为:2NO2+2C N2+2CO2;(5)根据设计实验加热硝酸溶
液沸腾后,点燃ⅱ处酒精灯并加热试管中部,很快看到大量红棕色气体产生,应该是加热硝酸蒸气或硝酸
分子分解;光照一段时间,试管充满硝酸蒸气,再光照几分钟后看到看到液面上方出现红棕色,溶液变黄,
综上得光照或加热硝酸蒸气(或硝酸分子)分解。
点睛:本题主要考查学生分析实验和书写化学方程式的能力,尤其是对实验原理的分析要求较高,要求学
生有较高的逻辑推理能力和扎实的实验基本功,易错点是(5)分析使硝酸成功分解的关键是光照或加热
硝酸蒸气(或硝酸分子)分解。
14. (2018 西城 10 分)
(1)S2? + H2O HS? + OH?
(2)黑色沉淀还可能是FeS和S,或Fe2S3、FeS和S的混合物,与稀盐酸反应也有相同现象
(3)Fe2S3的溶解度比Fe(OH)3更小 (4)Fe2S3 + 4H+ == 2Fe2+ + S↓+ 2H2S↑
(5)试剂的相对用量、反应体系的酸碱性
15. (2018 顺义 13 分)
(1)其他条件均相同时,温度越高,反应速率越快
(2)5 滴 0.1mol·L-1CuCl2溶液 对比实验,证明 Fe3+和 Cu2+有催化作用
(3)其它条件相同时,溶液的 pH 越小,H2O2分解速率越小
取等体积 pH 相同、浓度均为 0.1mol/L 的 FeCl3 、CuCl2溶液和 NaCl 溶液进行实验
(4)①2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ②滴加 K3Fe(CN)6溶液,生成蓝色沉淀
③滴加 BaCl2溶液
溶液的酸碱性、温度、催化剂
16. (2017 朝阳 14 分)
(1) 3 2 2Cu 2Fe Cu 2Fe? ? ?? ? ? (2)① 出现白色沉淀,溶液显红色
② ? ?2 2 3Cu 4SCN Fe CuSCN Fe SCN
? ? ?? ? ? ? ?
27 / 28
或 ? ?2 22Cu 4SCN 2CuSCN SCN
? ?? ? ? ? 、 ? ? ? ?22 3SCN 2Fe 4SCN 2Fe SCN
? ?? ? ?
(3)① 由于 KSCN 溶液过量,所以黄色溶液中不含有 2Cu ?
② 加入 KSCN 之后溶液变黄,加入
2FeCl
之后变红
(4)① 因为Cu只要和 3Fe ?反应生成 2Cu ? 和 2Fe ? ,它们就会与SCN?反应,所以红
色褪去也有可能是溶液中的SCN?被消耗完 ② a、b、c
17. (2017 东城)
考点:实验探究铁、铜及其化合物
试题解析:(1)该过程①中是碱性条件下 Mg(OH)2 的浊液转化为 Fe(OH)3的胶体,故离子方程式为:
3Mg(OH)2 + 2Fe
3+
= 2Fe(OH)3(胶体) + 3Mg
2+
(2)在此反应中,逸出的无色气体只能是 CO2。对比 Na2CO3与 Na2SO3的化学性质:两者都为强碱弱酸
盐,能与强酸反应 ;但 Na2CO3中碳原子为最高正价+4,无还原性;Na2SO3中硫原子+4 价,具有较强还原
性
(3)SO32-被 Fe
3+
氧化的离子方程式为:2Fe
3+
+SO32-+H2O = 2Fe
2+
+SO42-+ 2H
+
;其实甲中的沉淀也可能是
BaSO3,故应检验 Fe
3+
是否被还原为 Fe
2+
;所以,应取③中的红棕色溶液少许,滴加铁氰化钾溶液,出现蓝
色沉淀(不要检验是否有 Fe
3+
)
(4)Ⅰ.⑤的实验是为了在等量溶液体积情况下,排除加水稀释对溶液颜色变化的影响
Ⅱ.因在无色溶液中有:Fe
3+
+ 3F
-
FeF3,加入 NaOH 后,Fe
3+
与 OH
-
结合生成难溶的 Fe(OH)3,平衡逆
向移动,从而得红褐色沉淀。
(5)通过对四次实验对比看到,FeCl3溶液与碱性物质之间的反应与碱性物质的离子的性质及溶液 pH 都
有关系。
答案:(1)3Mg(OH)2 + 2Fe
3+
= 2Fe(OH)3(胶体) + 3Mg
2+
(2)CO2共性:两者都为强碱弱酸盐,能与强酸
反应差异:Na2CO3中碳原子为最高正价+4,无还原性;Na2SO3中硫原子+4 价,具有较强的还原性(3)
2Fe
3+
+ SO32- + H2O = 2Fe
2+
+ SO42- + 2H
+
取③中的红棕色溶液少许,滴加铁氰化钾溶液,出现蓝色沉淀
(4)Ⅰ.排除加水稀释对溶液颜色变化的影响Ⅱ.无色溶液中存在平衡:Fe
3+
+ 3F
-
FeF3,加入 NaOH
后,Fe
3+
更易与 OH
-
结合生成难溶的 Fe(OH)3(5)碱性物质的 pH、离子的性质
18. (2017 海淀 12 分)
(1)Cl2 (1 分) 2Cl--2e-=== Cl2↑
(2)电解过程放热导致温度升高,Cu2+ + 4Cl- [CuCl4]2-正向移动
(3)阳极附近溶液仍为蓝色 (1 分) U 型管冷却后阴极附近溶液仍为绿色
(4)① 证明在上述实验条件下,电解后的绿色溶液中存在[CuCl2]-
② Cu2+ + 4Cl-+ Cu === 2[CuCl2]- ③ 加入 CuCl2蓝色溶液,直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同
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19. (2017 海淀 14 分)
(1)① Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+ ② acd
(2)① 溶液温度升高,反应过程中出现 H2使溶液中 c(H+)降低,都会促进 Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 +
3H+正向移动,出现红褐色 Fe(OH)3沉淀
② 2Fe3+ + Zn === 2Fe2+ + Zn2+ ③ a. Fe 和 Zn
b. iii 中,若存在 Fe3O4,稀盐酸与 Fe3O4反应产生的 Fe3+可与 Fe 继续反应生成 Fe2+, 导致在 iv 中检
测不到 Fe3+,与没有 Fe3O4得到的 iv 中现象相同
(3)5 mL 0.2 mol·L-1(或 pH = 0.7)的盐酸 (可不考虑 Cl-对反应的影响)
20. (2017 西城 12 分)
(1)① Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3↓② FeO2- + 4H+ Fe3+ + 2H2O(1 分) Fe3++ 3SCN- Fe (SCN)3
(2)① 加入少量稀盐酸,有无色气体产生
② 2Fe3 + + SO32- + H2O 2Fe2+ + SO42- + 2H+、Fe2+ + SO32- FeSO3↓(2 分,文字描述也可)
(3)1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液与 3 mL 浓度小于 6.0 mol·L-1的 NaOH 溶液
(4)Na2O2、NaClO 等