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2022届高三化学一轮复习实验专题考点细练专题21猜想假设型探究实验含解析
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这是一份2022届高三化学一轮复习实验专题考点细练专题21猜想假设型探究实验含解析，共31页。
专题21 猜想假设型探究实验
实验题（本大题共15小题）
1. 某学生研究小组欲分析CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合产生的蓝绿色沉淀成分，开展下列实验探究。
【提出假设】
假设1：沉淀为Cu(OH)2
假设2：沉淀为_____________
假设3：沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为[nCuCO3⋅mCu(OH)2]
【查阅资料】无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水)。
【物质成分探究】
步骤1：将所得悬浊液过滤，用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤。
步骤2：甲同学取一定量固体，用气密性良好的如下进行装置(夹持仪器未画出)进行实验：
(1)假设2中的沉淀为_______________ 。
(2)无水乙醇洗涤的目的 _________________________________________________。
(3)若反应后A中蓝绿色固体变黑，C中无明显现象，证明假设______成立。
(4)乙同学认为只要将B装置的试剂改用_______________(填试剂名称)后，便可验证上述所有假设。
(5)乙同学更换B试剂后验证假设3成立的实验现象是_________________________。
(6)在假设3成立的前提下，某同学考虑用Ba(OH)2代替Ca(OH)2，测定蓝绿色固体的化学式，实验结束后装置B的质量增加2.7g，C中的产生沉淀的质量为19.7g。则该蓝绿色固体的化学式为________________ 。
2. 经测定乙醇的化学式是C2H6O，由于有机物普遍存在的同分异构现象，推测乙醇的结构可能是下列两种之一。
(Ⅰ)(Ⅱ)
为测定其结构，应利用物质的特殊性进行定性、定量实验。现给出乙醇、钠、水及必要的仪器，请甲、乙、丙、丁四名同学直接利用如图给定装置进行实验确定乙醇的结构。
(1)学生甲得到一组实验数据：
乙醇的物质的量(mol)
氢气的体积(L)
0.10
1.12(标准状况)
根据以上数据推断乙醇的结构应为_____(用Ⅰ、Ⅱ表示)，理由为_________________________________________________________________________________。
(2)同学乙分别准确称量4.60 g乙醇进行多次实验，结果发现以排到量筒内的水的体积作为生成的H2体积换算成标准状况后都小于1.12 L，如果忽略量筒本身及乙读数造成的误差，那么乙认为可能是由于样品中含有少量水造成的，你认为正确吗？__________(填“正确”或“不正确”)如果你认为正确，请说明理由，如果你认为不正确，那产生这种情况的原因应该是什么？__________________________。
(3)同学丙认为实验成功的关键有：
①装置气密性要良好
②实验开始前准确确定乙醇的量
③钠足量
④广口瓶内水必须充满
⑤氢气体积的测算方法正确、数据准确。
其中正确的有________________。(填序号)
(4)同学丁不想通过称量乙醇的质量来确定乙醇的量，那么他还需知道的数据是_________________________________________。
(5)实验后，四名同学从乙醇的可能结构分析入手对乙醇和钠的量的关系进行了讨论，如果乙醇的物质的量为n mol，那么对钠的物质的量的取值要求必须是_______________________。
3. 某学习小组拟设计实验探究淀粉在酸性条件下的水解反应及产物性质。请回答下列问题：
Ⅰ.淀粉的水解实验
(1)淀粉的化学式为________，在淀粉水解实验中“稀硫酸”的作用是________________________。
(2)淀粉水解时最适宜的加热方式为________________。
(3)流程中能证明淀粉已经开始水解成葡萄糖的实验现象为________________。甲同学认为根据流程中加入碘水后溶液未变蓝色的现象不能得到“淀粉已完全水解”的结论，他的理由为________________。
Ⅱ.探究砖红色固体成分
猜想1：红色固体是Cu2O；猜想2：红色固体是Cu；猜想3：红色固体是Cu和Cu2O。
(4)乙同学提出可用如下定性实验探究砖红色固体成分：取少量砖红色固体于小试管中，加入适量稀硫酸，振荡，溶液变蓝色。该定性方案不足之处是________________(已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)。
(5)丙同学提出利用下图装置进一步进行定量实验验证：
若w=7.2，实验结束后称得洗气瓶净增0.9 g，则上述猜想________合理(填“1”“2”或“3”)，其依据是________(计算说明)。
4. 为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下：
(1)待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，再进行实验Ⅱ，目的是使实验Ⅰ的反应达到______________________。
(2)ⅲ是ⅱ的对比实验，目的是排除ⅱ中__________造成的影响。
(3)ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因：______________________________________________________________________________。
(4)根据氧化还原反应的规律，该同学推测ⅰ中Fe2+向Fe3+转化的原因：外加Ag+使c(I-)降低，导致I-的还原性弱于Fe2+，用下图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。
①K闭合时，指针向右偏转，b作________极。
②当指针归零(反应达到平衡)后，向U形管左管中滴加0.01 mol·L-1AgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是______________________________。
(5)按照(4)的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ⅱ中Fe2+向Fe3+转化的原因。
①转化原因是__________________________________。
②与(4)实验对比，不同的操作是_____________________。
(6)实验Ⅰ中，还原性：I->Fe2+；而实验Ⅱ中，还原性Fe2+>I-。将(3)和(4)、(5)作对比，得出的结论是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
5. 草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种黄色、难溶于水的固体，受热易分解，是生产电池、涂料以及感光材料的原材料。为探究纯净草酸亚铁晶体热分解的产物，设计实验装置如下图所示。
、
(1)仪器a的名称是________。
(2)从绿色化学角度考虑，该套装置存在的明显缺陷是________。
(3)实验前先通入一段时间N2，其目的为________。
(4)实验证明了气体产物中含有CO，依据的实验现象为________。
(5)草酸亚铁晶体在空气中易被氧化，检验草酸亚铁晶体是否氧化变质的实验操作是________。
(6)称取5.40g草酸亚铁晶体，用热重法对其进行热分解，得到剩余固体质量随温度变化的曲线如下图所示。
①图中M点对应物质的化学式为________。
②已知400℃时，剩余固体是铁的一种氧化物，写出M→N发生反应的化学方程式：________。
6. 在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用如图示意的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6 mol·L-1盐酸，其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。
填写下列空白：
(1)实验开始前试管A中应加入的试剂是_____________；烧瓶B的作用是____________________；烧瓶C的作用是___________；在试管D中收集得到的是________。
(2)实验时，U形管G中应加入的试剂是__________；长颈漏斗H中应加入____________。
(3)两套装置中，在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)__________。
(4)试管E中发生反应的化学方程式是________________________________________。
(5)为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须_____________；E管中的反应开始后，在F出口处应_____________。
(6)有同学对反应后试管A中固体物质的组成提出了如下假设。
假设1：只有Fe；
假设2：只有____________(填化学式)；
假设3：既有Fe也有________(填化学式)。
(7)为了验证反应后试管A中固体物质的组成，该同学进行了定量研究：反应前固体物质的质量为5.6 g，反应后固体物质的质量为6.6 g。从数据分析，反应后试管A中固体物质的组成为 (填化学式)。
(8)将试管A中固体物质溶于稀硫酸，要确认溶液中的Fe2+，应选用 (选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
7. 某化学活动小组探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到的固体物质。
(1)写出实验室用MnO2与浓盐酸制取Cl2的离子方程式：________；除去氯气中HCl可通过盛有________的洗气瓶。
(2)已知：向含有10.6gNa2CO3的反应容器M中通入一定量的氯气后，只收集到一种常温下为黄红色的气体氯氧化合物。经测定M中含有的氯盐只有一种，且含有NaHCO3，现对M中固体成分进行猜想和探究。
①提出合理假设：
假设一：存在两种成分：NaHCO3和________
假设二：存在三种成分：NaHCO3和________。
②设计方案，进行实验。请补充表中实验步骤。
限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：取M中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水至固体溶解，然后将所得溶液分别置于A、B试管中。
步骤2：向A试管中滴加________：
①若无明显现象，证明固体中不含碳酸钠；
②若溶液变浑浊，证明固体中含有碳酸钠。
步骤3：向B试管中滴加________：
若溶液变浑浊，结合步骤2中的①，则假设一成立；结合步骤2中的②，则假设二成立。
(3)已知M中有0.1molCl2参加反应。若假设一成立，可推知M中反应的化学方程式为________。
(4)常温下Na2CO3和NaHCO3均为0.1mol/L的混合溶液中，c(OH-)-c(H+)=________(用含碳元素的粒子浓度表示)。
(5)检测M中固体含有NaHCO3的实验方案现象及结论：________。
8. 硫代硫酸钠是一种解毒药，用于氰化物、砷、汞、铅、铋、碘等中毒，临床常用于治疗荨麻疹，皮肤瘙痒等病症。硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定，在酸性溶液中分解产生S和SO2。实验I：Na2S2O3的制备。工业上可用反应2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得，实验室模拟该工业过程的装置如图1所示。
(1)仪器b的名称是________，仪器c的名称是________。b中反应的离子方程式为________。
(2)装置d的作用是________。
(3)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是________。
实验II：探究Na2S2O3的还原性。利用图2装置进行实验，探究Na2S2O3与Cl2的反应。
(4)反应结束后，甲同学取少量B中溶液，加入盐酸，再滴入BaCl2有白色沉淀生成，此现象可证明Na2S2O3被Cl2氧化，请写出S2O32-被氯气氧化的离子方程式：________。
(5)乙同学认为，B中溶液用硝酸酸化后滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，也能证明Na2S2O3被Cl2氧化，丙同学认为不能证明，理由是________。
(6)已知：2S2O32-+O2=2SO42-+2S↓、S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O。上述实验过程中观察到B中有少量淡黄色沉淀生成，该组同学猜想可能的原因：
猜想a：S2O32-与HCl作用生成淡黄色沉淀。
猜想b：S2O32-与装置中残留的空气作用生成淡黄色沉淀。
为避免淡黄色沉淀生成，应对上述实验进行如下改进：
①针对猜想a，应在装置A、B间增加一个洗气瓶，洗气瓶中盛放的试剂是________。
②针对猜想b，反应开始前应进行的操作是________。
9. 在日常生活中，我们发现切过咸菜的刀更容易生锈．而除锈用稀盐酸比稀硫酸快．为了进一步验证上述现象，某校师生做了以下相关分组实验，请你根据自己平时课堂学习的体验一起参与讨论并回答相关问题。
【步骤一】未打磨的铝片浸入氯化铜溶液中，迅速产生大量气泡和疏松的紫红色固体，并放热，片刻后溶液由蓝绿色变成无色．
(1)若要证实紫红色固体中是否含有氧化铜，可用溶液____________(填一试剂名称)加以检验．
【步骤二】未打磨的铝片浸入硫酸铜溶液中，一段时间内没有明显现象．
(2)比较步骤一、二，你能得出的结论是：___________________________________________________。
【步骤三】打磨过的铝片浸入硫酸铜溶液中，其操作、现象和结论见下表．
(3)试将“影响因素”选项前恰当的字母序号填入横线上．
实验操作
使用现象
对比结论
Ⅰ.一片用砂纸单向用力打磨3次，将其浸入硫酸铜溶液，片刻后用镊子取出．
现象一：粗砂纸打磨的在划痕处有少量的气泡，附着少量疏松的紫红色固体．
现象二：粗砂纸打磨的片刻内现象不明显．
现象一与现象二对比，说明①______
Ⅱ.一片用特细砂纸往复打磨数次，再将其浸入硫酸铜溶液，片刻后取出．
现象三：特细砂纸打磨的表面产生较多细小气泡，表面均匀附着紫红色固体．
现象四：特细砂纸打磨的表面一段时间内没有明显现象．
现象三与现象一对比，说明②______
现象四与现象三对比，说明③______
★影响因素：①__________②__________③__________。
A.打磨时用力程度及均匀程度不同
B.选用砂纸颗粒粗细程度不同
C.由于摩擦生热又形成了新的氧化膜
(4)比较步骤三各实验操作中用砂纸打磨的作用是：__________________________________________。
(5)请仔细观察如图：
试用离子方程式表示该反应的实质是：_______________________________________________。
10. 小晨同学从课外读物中得知：在加热条件下，钠与CO2反应的产物可能有C、CO、Na2CO3、Na2O.于是设计实验对产物成分进行探究。
【查阅资料】①BaCl2溶液呈中性
②4Na+O2=2Na2O
③Na2O+H2O=2NaOH
④2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
⑤CO通入PdCl2溶液中有黑色沉淀生成
【提出问题】在加热条件下，钠与CO2反应的产物有哪些？
【猜想假设】猜想一：产物中一定有C
猜想二：产物中一定有CO
猜想三：产物中一定有Na2CO3
猜想四：产物中一定有Na2O
【实验验证】用如图所示装置(夹持装置已略去)进行实验探究。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为___________________________；
装置C的作用是_________________。
(2)完成下列空格
序号
实验操作
实验现象
实验结论
①
待钠完全反应后，将装置D中的固体置于烧杯中，加蒸馏水溶解
有黑色不溶物
猜想______ 正确
②
将实验①所得混合物过滤，取滤液加入过量BaCl2溶液
___________
猜想三正确
③
_______________________
___________
猜想二正确
(3)【反思与评价】小晨同学向实验②所得溶液中滴入几滴酚酞溶液，溶液呈红色。于是得出结论：在加热条件下，钠与CO2反应一定产生Na2O.该结论是否严谨？______(填“是”或“否”)，理由是____________________________________________________________。
11. 在一次学生实验中，学生用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，发现：铝片与稀盐酸反应现象非常明显，而和稀硫酸几乎不反应。这和教材中“铝能跟稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气”的说法不一致。为排除因试剂变质等因素造成的影响，该学生在教师的指导下重新进行下列实验，验证是否存在上述现象：
实验用品：仪器(略，凡是实验需要的都有)；
实验试剂：3.0 mol·L-1盐酸、1.5 mol·L-1硫酸、3.0 mol·L-1硫酸；相同大小的铝片(纯度>99.5%)
实验过程：向三支相同的试管中分别加入相同的铝片各一片，再向试管中分别加入等体积的3.0 mol·L-1盐酸、1.5 mol·L-1硫酸、3.0 mol·L-1硫酸。观察反应进行到1、2、5、15、20分钟时的铝与酸反应的情况。结果如下：
反应进程(分钟)
1
2
5
15
20
3 mol·L-1盐酸
少量气泡
较多气泡
大量气泡
反应剧烈
铝片耗尽
1.5 mol·L-1硫酸
均无明显现象(无气泡产生)
3 mol·L-1硫酸
均无明显现象(无气泡产生)
通过上述实验可知，无论是用1.5 mol·L-1硫酸还是3.0 mol·L-1硫酸，均无明显的现象。而3.0 mol·L-1盐酸与铝片反应的现象却十分明显。
问题1：为了探究“铝与稀盐酸和稀硫酸反应差异的原因”，你能对问题的答案将作出哪些假设或猜想(列出两种即可)?
假设一：________________________________________________________________________
假设二：________________________________________________________________________
问题2：为了验证上述假设，你设计的实验方案是：__________________________________________。
12. 某校化学实验小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。
提出问题：Fe3+、Br2谁的氧化性更强？
(1)猜想：
①甲同学认为氧化性：Fe3+>Br2，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含______________(填化学式，下同)所致。
②乙同学认为氧化性：Br2>Fe3+，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含________________所致。
(2)设计实验并验证：
丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。
供选用的试剂：a.酚酞溶液 b.四氯化碳c.无水酒精 d.硫氰化钾溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填字母)
选用试剂
实验现象
方案1
方案2
(3)应用与拓展：
①在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，溶液呈黄色所发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
②在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(标准状况)，溶液中有13的溴元素被氧化成单质Br2，则原溶液中FeBr2的物质的量浓度为________________________。
13. 某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验，探究O2与KI溶液发生反应的条件。
供选试剂：30% H2O2溶液、0.1mol/L H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体
(1)小组同学设计甲、乙、丙三组实验，记录如下：
操作
现象
甲
向Ⅰ的锥形瓶中加入______，向I的______中加入30% H2O2溶液，连接Ⅰ、Ⅲ，打开活塞
Ⅰ中产生无色气体并伴随大量白雾；Ⅲ中有气泡冒出，溶液迅速变蓝
乙
向Ⅱ中加入KMnO4固体，连接Ⅱ、Ⅲ点燃酒精灯
Ⅲ中有气泡冒出，溶液不变蓝
丙
向Ⅱ中加入KMnO4固体，Ⅲ中加入适量0.1mol/L H2SO4溶液，连接Ⅱ、Ⅲ，点燃酒精灯
Ⅲ中有气泡冒出，溶液变蓝
(2)丙实验中O2与 KI溶液反应的离子方程式是__________________________。
(3)对比乙、丙实验可知，O2与KI溶液发生反应的适宜条件是___________。为进一步探究该条件对反应速率的影响，可采取的实验措施是________。
(4)由甲、乙、丙三实验推测，甲实验可能是Ⅰ中的白雾使溶液变蓝。学生将Ⅰ中产生的气体直接通入下列________溶液(填序号)，证明了白雾中含有H2O2。
A. Na2SO4 B. FeCl2 C. Na2S D.品红
(5)资料显示：KI溶液在空气中久置过程中会被缓慢氧化：4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。
该小组同学取20 mL久置的KI溶液，向其中加入几滴淀粉溶液，结果没有观察到溶液颜色变蓝，他们猜想可能是发生了反应(写离子方程式)________________________造成的，请设计实验证明他们的猜想是否正确________________________________________________。
14. Fe2O3具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下煅烧FeCO3可以得到Fe2O3。为了进一步验证此结论，他做了如下实验：
实验步骤
实验操作
Ⅰ
取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再减轻，冷却至室温
Ⅱ
取少量步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解
Ⅲ
向步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红
由此甲同学得出结论：。
(1)写出步骤Ⅰ中发生反应的离子方程式： __________
(2)乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe3O4.因为Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3+。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe3+。他需要选择的试剂是( )
A.氯水
B.新制氯水和KSCN溶液
C.K3[Fe(CN)6]溶液
(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分。你认为丙同学持此看法的理由是 __________
(4)丙同学进一步查阅资料得知煅烧FeCO3的产物中的确含有+2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法：先向FeCO3中依次加入稀硫酸、__________(填试剂名称)和氨水;再__________(填操作名称)、洗涤、灼烧，即可得到Fe2O3。
15. 某化学实验小组用酸性KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)溶液反应，研究外界条件对反应速率的影响，实验操作及现象如下：
编号
实验操作
实验现象
I
向一支试管中先加入1mL 0.01 mol/L酸性 KMnO4溶液，再加入1滴3mol/L硫酸和9滴蒸馏水，最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液
前10min内溶液紫色无明显变化，后颜色逐渐变浅，
30min后几乎变为无色
II
向另一支试管中先加入1mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液，再加入10滴3mol/L硫酸，最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液
80s内溶液紫色无明显变化，后颜色迅速变浅，约150s后几乎变为无色
(1)由实验I、II可得出的结论是________________________________________________。
(2)关于实验II中80s后溶液颜色迅速变浅的原因，该小组提出了猜想：该反应中生成的Mn2+对反应有催化作用。利用提供的试剂设计实验III，验证猜想。
提供的试剂：0.01mol/L酸性 KMnO4溶液，0.1mol/L草酸溶液，3mol/L硫酸，MnSO4溶液，MnSO4固体，蒸馏水
① 补全实验III的操作：向试管中先加入1mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液，再加入______滴3mol/L硫酸，然后加入少量______，最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液。
②若猜想成立，应观察到的实验现象是加入草酸溶液后，溶液颜色开始变浅的时间 (填“>”“=”或“<”)80s。
(3)该小组拟采用如图所示的实验方案继续探究外界条件对反应速率的影响。
①他们拟研究的影响因素是______。
②你认为他们的实验方案合理吗？理由是_________________________________。
答案和解析
1.【答案】(1)CuCO3
(2)利用乙醇的易挥发，带走洗涤的水
(3)假设1
(4)无水硫酸铜
(5)A中蓝绿色固体变黑色，B中无水CuSO4 固体变蓝，C中有白色沉淀产生
(6)2 CuCO3⋅3Cu(OH)2 或 3Cu(OH)2 ⋅2 CuCO3 或 Cu5 (OH)6(CO3)2
【解析】
【分析】
本题考查了探究物质的组成和含量的测定实验，明确物质的性质探究实验的基础，难点是化学式的确定，难度较大。掌握实验操作以及物质的性质是解答关键。
【解答】
(1)CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合产生蓝绿色沉淀，可能是反应生成了碳酸铜沉淀，或水解生成了氢氧化铜沉淀，或是碱式碳酸铜，假设1中沉淀为Cu(OH)2，假设2为CuCO3；
(2)所得悬浊液过滤，用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤，可以洗去固体中残留的水分，通风晾干可以让乙醇完全挥发；
(3)加热时，碳酸铜分解生成二氧化碳和黑色氧化铜，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，加热氢氧化铜时生成水蒸气和黑色氧化铜，若反应后A中蓝绿色固体变黑，C中无明显现象证明一定不含有碳酸铜，现象的产生为氢氧化铜，假设1正确；
(4)实验验证碳酸铜或氢氧化铜是利用受热分解生成的产物性质验证，加热时，碳酸铜分解生成二氧化碳和黑色氧化铜，加热氢氧化铜时生成水蒸气和黑色氧化铜，所以需要验证水的存在和二氧化碳的存在就可以证明产生的物质成分，装置A中加热是否变化为黑色固体，装置B选择无水硫酸铜验证是否生成水，澄清石灰水是否变浑浊证明是否生成二氧化碳，所以要将上图中B装置的试剂改用无水CuSO4；
(5)装置A中加热是否变化为黑色固体，装置B选择无水硫酸铜，是否变蓝色验证是否生成水，装置C中澄清石灰水是否变浑浊证明是否生成二氧化碳，所以证明假设是否正确的现象为：A中蓝绿色固体变黑色，B中无水CuSO4固体变蓝，C中有白色沉淀产生；
(6)B中吸收的是水，水的物质的量=2.7g18g/mol=0.15mol，则H的物质的量为0.3mol，C中吸收的是二氧化碳生成碳酸钡白色沉淀，根据碳原子守恒得二氧化碳的物质的量=19.7g197g/mol=0.1mol，氢氧根离子和碳酸根离子的物质的量之比=0.3mol：0.1mol=3：1，所以其化学式为：
2 CuCO3⋅3Cu(OH)2 或 3Cu(OH)2⋅2 CuCO3 或 Cu5(OH)6(CO3)2。
2.【答案】(1)Ⅰ ；得出乙醇分子中有一个H与其他五个H不同，从而确定乙醇分子的结构为Ⅰ
(2)不正确 ；广口瓶与量筒之间玻璃导管中水柱的体积没计算在内
(3)①②③⑤
(4)所给乙醇样品的密度
(5)大于n mol
【解析】略
3.【答案】(1)(C6H10O5)n；作催化剂；
(2)水浴加热；
(3)有砖红色固体出现；碘水可与过量的NaOH反应；
(4)只能证明砖红色固体中含有Cu2O，无法确定砖红色固体中是否存在铜；
(5)1；若猜想1成立，则n(Cu2O)=7.2g÷144g/mol=0.05mol，n(Cu2O)=n(H2O)=0.05mol，m(H2O)=0.9g
【解析】
【分析】
本题主要探究的是淀粉在酸性条件下的水解反应及产物性质，意在考查学生的实验探究能力和实验分析能力，解题的关键是理解实验的原理和掌握原子守恒在计算中的应用。
【解答】
(1)淀粉和纤维素的通式相同，均为(C6H10O5)n ，“n”表示聚合度；大多数有机反应速率较慢，故淀粉水解需要加入催化剂，稀硫酸在该反应中作催化剂；
(2)淀粉70℃条件下水解，最适宜的加热方式为水浴加热；
(3)氢氧化钠可能过量，碘与氢氧化钠反应：I2+2NaOH=NaI+NaIO+H2O。即使淀粉未完全水解，可能导致加入碘水，溶液不变色。应该取加入氢氧化钠溶液之前的溶液进行实验，用碘水检验是否有淀粉溶液；
(4)因为铜不和稀硫酸反应，则题给信息溶液变蓝色只能说明砖红色固体中一定含有氧化亚铜，但无法确定砖红色固体中是否含有铜；
(5)若w=7.2，实验结束后称得洗气瓶净增0.9 g，则上述猜想1合理，其依据是：若猜想1成立，则n(Cu2O)=7.2g÷144g/mol=0.05mol，n(Cu2O)=n(H2O)=0.05mol，m(H2O)=0.9g。
4.【答案】(1)化学平衡状态
(2)溶液稀释对颜色变化
(3)加入Ag+发生反应：Ag++I-=AgI↓，c(I-)降低；或增大c(Fe2+)，平衡逆向移动
(4)①正
②左侧产生黄色沉淀，指针向左偏转
(5)①Fe2+随浓度增大，还原性增强，使Fe2+还原性强于I-
②向右管中加入1 mol·L-1 FeSO4溶液
(6)该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向
【解析】略
5.【答案】(1)(球形)干燥管
(2)缺少处理CO尾气装置
(3)排尽装置内空气，防止空气中H2O和CO2的干扰实验
(4)E中黑色粉末变红色，F出现白色沉淀
(5)取少量草酸亚铁晶体于试管中，加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则草酸亚铁晶体已氧化变质；若不变红色，则草酸亚铁晶体未氧化变质
(6)①FeC2O4
②3FeC2O4 Fe3O4+2CO2↑+4CO↑
【解析】
【分析】
本题考查了探究纯净草酸亚铁晶体热分解产物的实验，涉及实验方案评价、计算书写化学方程式等，明确实验原理及实验基本操作方法、试题侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能力，注意题目信息的与相关基础知识联合分析，题目难度中等。
【解答】
(1)仪器a的名称是(球形)干燥管；
(2)从绿色化学考虑，该套装置存在的明显缺陷是缺少处理CO尾气装置，会造成大气污染；
(3)实验前先通入一段时间N2，其目的为排尽装置内的空气，防止空气中H2O和CO2的干扰；
(4)通过装置E，一氧化碳和氧化铜发生反应，生成铜和二氧化碳，通过装置F中澄清石灰水检验生成的二氧化碳气体，证明有一氧化碳气体生成，所以依据的实验现象为E中黑色粉末变红色，F出现白色沉淀；
(5)检验Fe3+的试剂为KSCN溶液，则检验草酸亚铁晶体是否氧化变质的实验操作是取少量草酸亚铁晶体于试管中，加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则草酸亚铁晶体已氧化变质；若不变红色，则草酸亚铁晶体未氧化变质；
(6)①草酸亚铁晶体的物质的量为：5.4g180g/mol=0.03mol，通过剩余固体的质量为4.32g，则M的摩尔质量为4.32g0.03mol=144g/mol，过程Ⅰ发生的反应是：草酸亚铁晶体受热失去结晶水，剩下的M为FeC2O4，
②草酸亚铁晶体中的铁元素质量为：5.4g×56180=1.68g，草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中，氧化物中氧元素的质量为：2.32g-1.68g=0.64g，设铁的氧化物的化学式为FexOy，则有56x：16y=1.68g：0.64g，解得x：y=3：4，铁的氧化物的化学式为Fe3O4，M→N发生反应的化学方程式：3FeC2O4 Fe3O4+2CO2↑+4CO↑。
6.【答案】(1)普通铁粉(或铁粉)；作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气)；防止水被倒吸A中(或用作安全瓶)；氢气(或H2)
(2)固体NaOH(或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂)； 6 mol·L-1的盐酸
(3)A、B、E
(4)
(5)检验氢气的纯度；点燃氢气(或放一燃着的酒精灯)
(6)Fe3O4；Fe3O4
(7)Fe和Fe3O4
(8)d
【解析】
【分析】
本题考查铁粉和水蒸气的反应及铁粉的性质，题目综合性较强，注意相关知识点的积累和运用。
【解答】
(1)由题意可知，实验开始前试管A中应加入的试剂是：普通铁粉(或铁粉)；烧瓶B的作用是提供水蒸气；烧瓶C的作用是：作为安全瓶，防止水被倒吸A中；铁粉和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，故答案为：普通铁粉(或铁粉)；作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气)；防止水被倒吸A中(或用作安全瓶)；氢气(或H2)；
(2)实验时， 长颈漏斗H中应加入6 mol·L-1的盐酸，U形管G中应加入的试剂是：固体NaOH或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂干燥生成的氢气；故答案为：固体NaOH(或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂)； 6 mol·L-1的盐酸，故答案为：固体NaOH(或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂)； 6 mol·L-1的盐酸；
(3)两套装置中，A需要加热提供水蒸气，B中铁粉和水蒸气在高温条件下反应，E中铁的氧化物和氢气在高温条件下反应，需要加热，故答案为：A、B、E；
(4)试管E中为四氧化三铁和氢气在高温条件下的反应，化学方程式为：，故答案为：；
(5)为了安全，氢气需要验纯，检验氢气的纯度；E管中的反应开始后，在F出口处应点燃氢气，故答案为：检验氢气的纯度；点燃氢气(或放一燃着的酒精灯)；
(6)根据题意，可以提出的假设有：假设1：只有Fe；假设2：只有Fe3O4；假设3：既有Fe也有Fe3O4；故答案为： Fe3O4；Fe3O4；
(7)反应前固体物质铁的质量为5.6g，即0.1mol，若全部转化为Fe3O4，则Fe3O4的质量为：0.1mol3×216g/mol=7.2g，由题意可知，反应后固体物质的质量为6.6 g，则反应后试管A中固体物质的组成为Fe和Fe3O4，故答案为：Fe和Fe3O4；
(8)Fe2+具有较强的还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，故d正确，故答案为：d。
7.【答案】(1)4H+ +2Cl- +MnO2Mn2+ +Cl2↑+2H2O；饱和食盐水；
(2)NaCl； NaCl、Na2CO3；BaCl2溶液；硝酸与AgNO3溶液；
(3)2Cl2+ 2Na2CO3 + H2O =2 NaHCO3 + 2NaCl+ Cl2O；
(4)1/2 c (HCO3-)+3/2 c (H2CO3)-1/2 c(CO32-)；
(5)取少量M中的固体于试管中，加水溶解，滴加过量的氯化钡溶液，取上层清液于另一试管中，滴加少量烧碱溶液，有白色沉淀生成，含有NaHCO3．
【解析】
【分析】
本题主要考查的是潮湿氯气与碳酸钠反应产物的探究，意在考查学生的实验探究能力和分析能力，理解实验的原理是解题的关键。解题时注意氧化还原反应规律的应用，注意电荷守恒、物料守恒在计算中的应用。
【解答】
(1)根据实验目的，潮湿的氯气与碳酸钠反应，实验室用浓盐酸制取Cl2，发生的离子方程式为：4H+ +2Cl- +MnO2=Mn2+ +Cl2↑+2H2O，该方法制得的氯气中含有较多的HCl对产物的检验造成干扰，必须除去HCl，选用饱和食盐水较好，
故答案为：4H+ +2Cl- +MnO2Mn2+ +Cl2↑+2H2O；饱和食盐水；
(2)根据氧化还原反应规律及原子守恒，固体产物一定有NaCl和NaHCO3，但是还可能有Na2CO3剩余，根据所给实验试剂，实验步骤及现象，步骤2所用试剂为BaCl2溶液，步骤3所用试剂为硝酸与AgNO3溶液，
故答案为：NaCl； NaCl、Na2CO3；BaCl2溶液；硝酸与AgNO3溶液；
(3)若假设一成立，则生成物为氯化钠和碳酸氢钠，所以必然有H2O参加反应，同时生成了黄红色的气体，所以该气体为氯的氧化物Cl2O，发生了氧化还原反应，碳酸钠10.6g与0.1mol氯气恰好完全反应后，则碳酸钠和氯气在反应中的物质的量之比为1:1，根据得失电子守恒和质量守恒可写出方程式为：2Cl2+ 2Na2CO3 + H2O =2 NaHCO3 + 2NaCl+ Cl2O，，
故答案为：2Cl2+ 2Na2CO3 + H2O =2 NaHCO3 + 2NaCl+ Cl2O；
(4)根据电荷守恒，相同条件下浓度均为0.1mol/LNa2CO3和NaHCO3的混合溶液有电荷守恒式：c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)，则根据物料守恒，2c(Na+)=3c(HCO3-)+3c(CO32-)+3c(H2CO3)，则c(OH-)-c(H+)=1/2 c (HCO3-)+3/2 c (H2CO3)-1/2 c(CO32-)；，
故答案为：1/2 c (HCO3-)+3/2 c (H2CO3)-1/2 c(CO32-)；
(5)由于固体中含有NaCl及可能含有碳酸钠，对NaHCO3的检验造成干扰，故实验方案为取少量M中的固体于试管中，加水溶解，滴加过量的氯化钡溶液，取上层清液于另一试管中，滴加少量烧碱溶液，有白色沉淀生成，含有NaHCO3；
故答案为：取少量M中的固体于试管中，加水溶解，滴加过量的氯化钡溶液，取上层清液于另一试管中，滴加少量烧碱溶液，有白色沉淀生成，含有NaHCO3。
8.【答案】(1)蒸馏烧瓶；三颈烧瓶；SO32-+2H+=H2O+SO2↑(或HSO3-+H+=SO2↑+H2O)
(2)吸收尾气并防止倒吸
(3)若SO2过量，溶液显酸性，产物分解
(4)S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+
(5)装置A中产生的氯气和挥发出来的氯化氢气体溶于B中溶液，也能产生Cl-，所以检验出Cl-不能证明Na2S2O3被Cl2氧化
(6)①饱和食盐水；②打开弹簧夹，先通入N2排尽装置中的空气后关闭弹簧夹，再打开分液漏斗的活塞
【解析】
【分析】
本题是以物质制备和性质探究为载体考查实验仪器的使用、离子方程式的书写、实验原理的解释以及方案的评价，在于学生对于知识的迁移应用能力考查，是常考题型。
【解答】
(1)由图1可知仪器b为蒸馏烧瓶；仪器c为三颈烧瓶；图1的a和b装置是为了制备二氧化硫，利用亚硫酸钠溶液或亚硫酸氢钠和硫酸反应，离子方程式为：SO32-+2H+=H2O+SO2↑(或HSO3-+H+=SO2↑+H2O)；
(2)图1中二氧化硫在c中与碳酸钠、硫化钠溶液反应，未反应完的二氧化硫被d吸收，故d的作用为：吸收尾气并防止倒吸；
(3)由题干信息可知硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定，在酸性溶液中分解产生S和SO2，所以若SO2过量，溶液显酸性，硫代硫酸钠易分解；
(4)Na2S2O3被Cl2氧化生成硫酸钠，离子反应为：S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+；
(5)由于装置A中产生的氯气和挥发出来的氯化氢气体溶于B中溶液，也能产生Cl-，所以检验出Cl-不能证明Na2S2O3被Cl2氧化；
(6)①S2O32-与HCl作用生成淡黄色沉淀，需要把氯气中的氯化氢用饱和食盐水除去，所以AB间增加盛饱和食盐水的洗气装置；
②S2O32-与装置中残留的空气作用生成淡黄色沉淀，需要排净装置中的空气，打开弹簧夹，排尽装置中的空气后关闭弹簧夹，再打开分液漏斗活塞。
9.【答案】(1)稀盐酸或稀硫酸；
(2)氯离子对金属及其氧化物的结构具有较强的破坏作用(或氯离子促进反应的进行或铜盐溶液中酸根离子种类不同)；
(3)①A；②B；③AC；
(4)证实氧化膜对反应的影响(是否破坏氧化膜)；
(5)2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu。
【解析】
【分析】
本题主要考查的是实验探究，意在考查学生的实验探究能力，解题的关键是掌握铝和铜的化合物的性质、根据实验步骤理解实验的原理。
【解答】
(1)铜不与稀硫酸或稀盐酸反应，氧化铜能与稀盐酸或稀硫酸反应，故可用稀盐酸或稀硫酸检验紫红色固体中是否含有氧化铜，若含有氧化铜，加入稀盐酸或稀硫酸后，溶液显蓝色，
故答案为：稀盐酸或稀硫酸；
(2)比较步骤一、二，你能得出的结论是氯离子对金属及其氧化物的结构具有较强的破坏作用(或氯离子促进反应的进行或铜盐溶液中酸根离子种类不同)；
故答案为：氯离子对金属及其氧化物的结构具有较强的破坏作用(或氯离子促进反应的进行或铜盐溶液中酸根离子种类不同)；
(3)根据实验操作和现象对比可知，影响硫酸铜与铝片反应的因素①是：打磨时用力程度及均匀程度不同；
根据实验操作和现象对比可知，影响硫酸铜与铝片反应的因素②是：选用砂纸颗粒粗细程度不同；
根据实验操作和现象对比可知，影响硫酸铜与铝片反应的因素③是：打磨时用力程度及均匀程度不同，由于摩擦生热又形成了新的氧化膜，
故答案为：①A；②B；③AC；
(4)步骤三各实验操作中用砂纸打磨的作用是证实氧化膜对反应的影响(是否破坏氧化膜)；
故答案为：证实氧化膜对反应的影响(是否破坏氧化膜)；
(5)由图可知，该反应的实质是铝转化为铝离子，将电子给了铜离子，从而生成铜单质，反应的实质为2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu。
故答案为：2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu。
10.【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；吸收水蒸气
(2)①一 ② 产生白色沉淀 ③将实验剩余的气体通入E中， E中产生黑色沉淀
(3)否；钠能和玻璃管中的空气反应生成Na2O，和水蒸气反应生成氢氧化钠
【解析】
【分析】
本题考查钠与CO2反应的产物的探究，注意掌握所考查元素化合物的性质以及实验的相关知识是解题关键，难度中等。
【解答】
(1)装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；装置C的作用是吸收水蒸气；
(2)待钠完全反应后，将装置D中的固体置于烧杯中，加蒸馏水溶解，有黑色不溶物，是因为炭粉不溶于水；
将实验①所得混合物过滤，取滤液加入过量BaCl2溶液，产生白色沉淀，是因为碳酸钠和氯化钡反应生成了碳酸钡沉淀；
③将实验剩余的气体通入E中，E中产生黑色沉淀，是因为反应生成了一氧化碳，实验过程如下所示：
序号
实验操作
实验现象
实验结论
(1)
待钠完全反应后，将装置D中的固体置于烧杯中，加蒸馏水溶解
有黑色不溶物
猜想一正确
(2)
将实验①所得混合物过滤，取滤液加入过量BaCl2溶液
产生白色沉淀
猜想三正确
(3)
将实验剩余的气体通入E中
E中产生黑色沉淀
猜想二正确
(3)小晨同学向实验②所得溶液中滴入几滴酚酞溶液，溶液呈红色。于是得出结论：在加热条件下，钠与CO2反应一定产生Na2O，该结论不严谨，理由是钠能和玻璃管中空气中的水蒸气反应生成氢氧化钠。
11.【答案】问题1：(说明：可能存在多种假设，但只要假设合理均可) Cl-能够促进金属铝与H+反应 SO42-对H+与金属铝的反应起阻碍作用
问题2：(1)取a、b、c、d四支相同的试管，分别向试管中加入相同大小的铝片(纯度>99.5%)各一片；(2)在a、b、c试管中依次添加0.5 g NaCl(约0.01 mol)、1.4 g Na2SO4(约0.01 mol)、1.4 g Na2SO4(约0.01 mol)固体；(3)再向a、b试管中加入1.5 mol·L-1硫酸5 mL，c、d试管中加入3.0 mol·L-1盐酸5 mL，并观察五支试管反应进行到5分钟时的现象，把现象填写在下表中：
试管
所加的酸(5 mL)
添加的试剂
5分钟后实验现象
a
1.5 mol·L-1硫酸
0.5 g NaCl固体(约0.01 mol)
b
1.5 mol·L-1硫酸
1.4 g Na2SO4固体(约0.01 mol)
c
3.0 mol·L-1盐酸
1.4 g Na2SO4固体(约0.01 mol)
d
3.0 mol·L-1盐酸
不添加(对比)
【解析】略
12.【答案】(1)①Br2；②Fe3+
(2)
选用试剂
实验现象
方案1
b
CCl4层呈无色
方案2
d
溶液变红
(3)①2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-；②1.2 mol·L-1
【解析】
【分析】
本题考查物质性质的探究实验，解题的关键在于对氧化还原理论的深入理解及实验现象的分析与解答能力，难度一般。
【解答】
(1)Fe2+的颜色：浅绿色，Fe3+的颜色：黄色，溴水的颜色：棕黄色．
根据题意在足量的氯化亚铁溶液中加入1∼2滴溴水，若Fe3+氧化性强于Br2，则不发生氧化还原反应，溶液呈黄色是由加入溴水引起的；如果Br2氧化性强于Fe3+，则发生反应：2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-，生成了Fe3+，则溶液呈黄色是由Fe3+引起的．因此①甲同学认为氧化性：Fe3+>Br2，故上述实验现象不是发生氧化还原反应所致，则溶液呈黄色是含Br2所致;
②乙同学认为氧化性：Br2>Fe3+，故上述实验现象是发生氧化还原反应所致，则溶液呈黄色是含Fe3+所致。
(2)证明溶液中没有溴单质而有Fe3+即可证明乙同学的观点，利用溴溶于四氯化碳，使四氯化碳层显红棕色，Fe3+遇SCN-显红色来设计实验。
(3)①通过上述分析可知，溴单质可以氧化Fe2+生成Fe3+和Br-，离子方程式为2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-。
②FeBr2中通入Cl2，Cl2先和Fe2+反应，后和Br-反应，假设FeBr2的浓度为x，根据得失电子守恒可知x×0.1L+2x×0.1L×13=2.24L22.4L/mol×2，则x=1.2mol·L-1。
13.【答案】(1)MnO2固体；分液漏斗
(2)O2+4I-+4H+=2I2+2H2O
(3)酸性环境；使用不同浓度的稀硫酸作对比实验
(4)D
(5)3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O或I2+2OH-=I-+IO-+H2O；在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol/LH2SO4溶液观察现象，若溶液变蓝则猜想正确，否则错误
【解析】
【分析】
本题探究O2与KI溶液发生反应的条件，涉及离子方程式的书写，实验方案的设计和评价等，难度较大。关键是掌握实验的原理，侧重知识的综合能力考查。
【解答】
(1)为探究O2与KI溶液发生反应的条件需要先制取氧气，则甲实验中向I的锥形瓶中加入MnO2固体；向I的分液漏斗中加入30% H2O2溶液，连接I、Ⅲ，打开活塞；
故答案为：MnO2固体；分液漏斗；
(2)丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式是：O2+4I-+4H+=2I2+2H2O；
故答案为：O2+4I-+4H+=2I2+2H2O；
(3)对比乙、丙实验可知，O2与KI溶液发生反应的适宜条件是：酸性环境；若使用不同浓度的稀硫酸作对比实验，还可以进一步探究浓度对反应速率的影响；
故答案为：酸性环境；使用不同浓度的稀硫酸做对比实验；
(4)由甲、乙、丙三实验推测，甲实验可能是I中的白雾使溶液变蓝，学生将I中产生的气体直接通入品红溶液中，看到品红褪色，证明了白雾中含有H2O2，气体中含氧气，B、C均能被氧气氧化，不能证明H2O2存在，与A不反应，故D正确；
故答案为：D；
(5)取20 mL久置的KI溶液，向其中加入几滴淀粉溶液，结果没有观察到溶液颜色变蓝，可能发生的离子方程式为：3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O或I2+2OH-=I-+IO-+H2O；通过在未变蓝的溶液中滴入0.1mol·L-1 H2SO4溶液观察现象，若溶液变蓝，则猜想正确，否则错误；
故答案为：3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O；在未变蓝的溶液中滴入0.1mol·L-1 H2SO4溶液观察现象，若溶液变蓝，则猜想正确，否则错误。
14.【答案】1.Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
2.C; 3.氧化亚铁、四氧化三铁中均含有+2价铁元素
4.氯水;过滤
【解析】略
15.【答案】(1)其他条件相同时，H +(或硫酸)浓度越大，反应速率越快；
(2)① 10；MnSO4固体；
② <；
(3)① KMnO4溶液浓度；
②不合理；KMnO4溶液浓度不同，溶液起始颜色深浅不同，无法通过比较褪色时间长短判断反应快慢(或其他合理答案)。
【解析】
【分析】
本题考查化学实验的方案与评价，侧重考查外界条件对化学反应速率的影响，难度中等，掌握实验原理和操作为解题关键。
【解答】
(1)实验I、II中第一步加入的1mL酸性 KMnO4溶液浓度是一样的，第三步加入的1mL草酸溶液浓度是一样的，不一样的是I中加入1滴3 mol/L硫酸和9滴蒸馏水，而II中加入的是10滴3 mol/L硫酸，II中最后溶液中H+的浓度比较大，实验结果II中紫色迅速变浅，说明反应速率II比I快，
故答案为：其他条件相同时，H +(或硫酸)浓度越大，反应速率越快；
(2)①为了验证该反应中生成的Mn2+对反应有催化作，应该在最后加入草酸溶液之前加入少量固体MnSO4，不能加含Mn2+的液体，因为会影响其它离子的浓度，所以步骤应该是第一先向另一支试管中先加入1 mL 0.01 mol/L酸性 KMnO4溶液，再加入10滴3 mol/L硫酸，再加入少量MnSO4固体，最后加入1 mL 0.1 mol/L草酸溶液。如果猜想成立，则会看到加入草酸溶液后，溶液紫色迅速变浅，
故答案为：
10；MnSO4；
②加入草酸溶液后，溶液紫色迅速变浅(或溶液颜色开始变浅的时间小于80 s，或其他合理答案)
故答案为：<；
(3)由图中可知，两试管中加入的都是2mL，0.10 mol/L的草酸溶液，和1mL，3 mol/L的硫酸，草酸溶液条件相同，硫酸溶液条件相同，而同时加入1mL酸性 KMnO4溶液的浓度第一个是0.01 mol/L，另一个是0.05 mol/L，浓度不同，所以他们想研究的影响因素是KMnO4溶液浓度；这个实验方案不合理，因为KMnO4溶液自身因浓度不同，颜色也会不同，所以当KMnO4溶液浓度不同时，溶液起始颜色深浅不同，无法通过比较褪色时间长短判断反应快慢，
故答案为：
① KMnO4溶液浓度；
②不合理；KMnO4溶液浓度不同，溶液起始颜色深浅不同，无法通过比较褪色时间长短判断反应快慢(或其他合理答案)。
专题21 猜想假设型探究实验
实验题（本大题共15小题）
1. 某学生研究小组欲分析CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合产生的蓝绿色沉淀成分，开展下列实验探究。
【提出假设】
假设1：沉淀为Cu(OH)2
假设2：沉淀为_____________
假设3：沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为[nCuCO3⋅mCu(OH)2]
【查阅资料】无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水)。
【物质成分探究】
步骤1：将所得悬浊液过滤，用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤。
步骤2：甲同学取一定量固体，用气密性良好的如下进行装置(夹持仪器未画出)进行实验：
(1)假设2中的沉淀为_______________ 。
(2)无水乙醇洗涤的目的 _________________________________________________。
(3)若反应后A中蓝绿色固体变黑，C中无明显现象，证明假设______成立。
(4)乙同学认为只要将B装置的试剂改用_______________(填试剂名称)后，便可验证上述所有假设。
(5)乙同学更换B试剂后验证假设3成立的实验现象是_________________________。
(6)在假设3成立的前提下，某同学考虑用Ba(OH)2代替Ca(OH)2，测定蓝绿色固体的化学式，实验结束后装置B的质量增加2.7g，C中的产生沉淀的质量为19.7g。则该蓝绿色固体的化学式为________________ 。
2. 经测定乙醇的化学式是C2H6O，由于有机物普遍存在的同分异构现象，推测乙醇的结构可能是下列两种之一。
(Ⅰ)(Ⅱ)
为测定其结构，应利用物质的特殊性进行定性、定量实验。现给出乙醇、钠、水及必要的仪器，请甲、乙、丙、丁四名同学直接利用如图给定装置进行实验确定乙醇的结构。
(1)学生甲得到一组实验数据：
乙醇的物质的量(mol)
氢气的体积(L)
0.10
1.12(标准状况)
根据以上数据推断乙醇的结构应为_____(用Ⅰ、Ⅱ表示)，理由为_________________________________________________________________________________。
(2)同学乙分别准确称量4.60 g乙醇进行多次实验，结果发现以排到量筒内的水的体积作为生成的H2体积换算成标准状况后都小于1.12 L，如果忽略量筒本身及乙读数造成的误差，那么乙认为可能是由于样品中含有少量水造成的，你认为正确吗？__________(填“正确”或“不正确”)如果你认为正确，请说明理由，如果你认为不正确，那产生这种情况的原因应该是什么？__________________________。
(3)同学丙认为实验成功的关键有：
①装置气密性要良好
②实验开始前准确确定乙醇的量
③钠足量
④广口瓶内水必须充满
⑤氢气体积的测算方法正确、数据准确。
其中正确的有________________。(填序号)
(4)同学丁不想通过称量乙醇的质量来确定乙醇的量，那么他还需知道的数据是_________________________________________。
(5)实验后，四名同学从乙醇的可能结构分析入手对乙醇和钠的量的关系进行了讨论，如果乙醇的物质的量为n mol，那么对钠的物质的量的取值要求必须是_______________________。
3. 某学习小组拟设计实验探究淀粉在酸性条件下的水解反应及产物性质。请回答下列问题：
Ⅰ.淀粉的水解实验
(1)淀粉的化学式为________，在淀粉水解实验中“稀硫酸”的作用是________________________。
(2)淀粉水解时最适宜的加热方式为________________。
(3)流程中能证明淀粉已经开始水解成葡萄糖的实验现象为________________。甲同学认为根据流程中加入碘水后溶液未变蓝色的现象不能得到“淀粉已完全水解”的结论，他的理由为________________。
Ⅱ.探究砖红色固体成分
猜想1：红色固体是Cu2O；猜想2：红色固体是Cu；猜想3：红色固体是Cu和Cu2O。
(4)乙同学提出可用如下定性实验探究砖红色固体成分：取少量砖红色固体于小试管中，加入适量稀硫酸，振荡，溶液变蓝色。该定性方案不足之处是________________(已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)。
(5)丙同学提出利用下图装置进一步进行定量实验验证：
若w=7.2，实验结束后称得洗气瓶净增0.9 g，则上述猜想________合理(填“1”“2”或“3”)，其依据是________(计算说明)。
4. 为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下：
(1)待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，再进行实验Ⅱ，目的是使实验Ⅰ的反应达到______________________。
(2)ⅲ是ⅱ的对比实验，目的是排除ⅱ中__________造成的影响。
(3)ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因：______________________________________________________________________________。
(4)根据氧化还原反应的规律，该同学推测ⅰ中Fe2+向Fe3+转化的原因：外加Ag+使c(I-)降低，导致I-的还原性弱于Fe2+，用下图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。
①K闭合时，指针向右偏转，b作________极。
②当指针归零(反应达到平衡)后，向U形管左管中滴加0.01 mol·L-1AgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是______________________________。
(5)按照(4)的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ⅱ中Fe2+向Fe3+转化的原因。
①转化原因是__________________________________。
②与(4)实验对比，不同的操作是_____________________。
(6)实验Ⅰ中，还原性：I->Fe2+；而实验Ⅱ中，还原性Fe2+>I-。将(3)和(4)、(5)作对比，得出的结论是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
5. 草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种黄色、难溶于水的固体，受热易分解，是生产电池、涂料以及感光材料的原材料。为探究纯净草酸亚铁晶体热分解的产物，设计实验装置如下图所示。
、
(1)仪器a的名称是________。
(2)从绿色化学角度考虑，该套装置存在的明显缺陷是________。
(3)实验前先通入一段时间N2，其目的为________。
(4)实验证明了气体产物中含有CO，依据的实验现象为________。
(5)草酸亚铁晶体在空气中易被氧化，检验草酸亚铁晶体是否氧化变质的实验操作是________。
(6)称取5.40g草酸亚铁晶体，用热重法对其进行热分解，得到剩余固体质量随温度变化的曲线如下图所示。
①图中M点对应物质的化学式为________。
②已知400℃时，剩余固体是铁的一种氧化物，写出M→N发生反应的化学方程式：________。
6. 在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用如图示意的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6 mol·L-1盐酸，其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。
填写下列空白：
(1)实验开始前试管A中应加入的试剂是_____________；烧瓶B的作用是____________________；烧瓶C的作用是___________；在试管D中收集得到的是________。
(2)实验时，U形管G中应加入的试剂是__________；长颈漏斗H中应加入____________。
(3)两套装置中，在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)__________。
(4)试管E中发生反应的化学方程式是________________________________________。
(5)为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须_____________；E管中的反应开始后，在F出口处应_____________。
(6)有同学对反应后试管A中固体物质的组成提出了如下假设。
假设1：只有Fe；
假设2：只有____________(填化学式)；
假设3：既有Fe也有________(填化学式)。
(7)为了验证反应后试管A中固体物质的组成，该同学进行了定量研究：反应前固体物质的质量为5.6 g，反应后固体物质的质量为6.6 g。从数据分析，反应后试管A中固体物质的组成为 (填化学式)。
(8)将试管A中固体物质溶于稀硫酸，要确认溶液中的Fe2+，应选用 (选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
7. 某化学活动小组探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到的固体物质。
(1)写出实验室用MnO2与浓盐酸制取Cl2的离子方程式：________；除去氯气中HCl可通过盛有________的洗气瓶。
(2)已知：向含有10.6gNa2CO3的反应容器M中通入一定量的氯气后，只收集到一种常温下为黄红色的气体氯氧化合物。经测定M中含有的氯盐只有一种，且含有NaHCO3，现对M中固体成分进行猜想和探究。
①提出合理假设：
假设一：存在两种成分：NaHCO3和________
假设二：存在三种成分：NaHCO3和________。
②设计方案，进行实验。请补充表中实验步骤。
限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：取M中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水至固体溶解，然后将所得溶液分别置于A、B试管中。
步骤2：向A试管中滴加________：
①若无明显现象，证明固体中不含碳酸钠；
②若溶液变浑浊，证明固体中含有碳酸钠。
步骤3：向B试管中滴加________：
若溶液变浑浊，结合步骤2中的①，则假设一成立；结合步骤2中的②，则假设二成立。
(3)已知M中有0.1molCl2参加反应。若假设一成立，可推知M中反应的化学方程式为________。
(4)常温下Na2CO3和NaHCO3均为0.1mol/L的混合溶液中，c(OH-)-c(H+)=________(用含碳元素的粒子浓度表示)。
(5)检测M中固体含有NaHCO3的实验方案现象及结论：________。
8. 硫代硫酸钠是一种解毒药，用于氰化物、砷、汞、铅、铋、碘等中毒，临床常用于治疗荨麻疹，皮肤瘙痒等病症。硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定，在酸性溶液中分解产生S和SO2。实验I：Na2S2O3的制备。工业上可用反应2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得，实验室模拟该工业过程的装置如图1所示。
(1)仪器b的名称是________，仪器c的名称是________。b中反应的离子方程式为________。
(2)装置d的作用是________。
(3)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是________。
实验II：探究Na2S2O3的还原性。利用图2装置进行实验，探究Na2S2O3与Cl2的反应。
(4)反应结束后，甲同学取少量B中溶液，加入盐酸，再滴入BaCl2有白色沉淀生成，此现象可证明Na2S2O3被Cl2氧化，请写出S2O32-被氯气氧化的离子方程式：________。
(5)乙同学认为，B中溶液用硝酸酸化后滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，也能证明Na2S2O3被Cl2氧化，丙同学认为不能证明，理由是________。
(6)已知：2S2O32-+O2=2SO42-+2S↓、S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O。上述实验过程中观察到B中有少量淡黄色沉淀生成，该组同学猜想可能的原因：
猜想a：S2O32-与HCl作用生成淡黄色沉淀。
猜想b：S2O32-与装置中残留的空气作用生成淡黄色沉淀。
为避免淡黄色沉淀生成，应对上述实验进行如下改进：
①针对猜想a，应在装置A、B间增加一个洗气瓶，洗气瓶中盛放的试剂是________。
②针对猜想b，反应开始前应进行的操作是________。
9. 在日常生活中，我们发现切过咸菜的刀更容易生锈．而除锈用稀盐酸比稀硫酸快．为了进一步验证上述现象，某校师生做了以下相关分组实验，请你根据自己平时课堂学习的体验一起参与讨论并回答相关问题。
【步骤一】未打磨的铝片浸入氯化铜溶液中，迅速产生大量气泡和疏松的紫红色固体，并放热，片刻后溶液由蓝绿色变成无色．
(1)若要证实紫红色固体中是否含有氧化铜，可用溶液____________(填一试剂名称)加以检验．
【步骤二】未打磨的铝片浸入硫酸铜溶液中，一段时间内没有明显现象．
(2)比较步骤一、二，你能得出的结论是：___________________________________________________。
【步骤三】打磨过的铝片浸入硫酸铜溶液中，其操作、现象和结论见下表．
(3)试将“影响因素”选项前恰当的字母序号填入横线上．
实验操作
使用现象
对比结论
Ⅰ.一片用砂纸单向用力打磨3次，将其浸入硫酸铜溶液，片刻后用镊子取出．
现象一：粗砂纸打磨的在划痕处有少量的气泡，附着少量疏松的紫红色固体．
现象二：粗砂纸打磨的片刻内现象不明显．
现象一与现象二对比，说明①______
Ⅱ.一片用特细砂纸往复打磨数次，再将其浸入硫酸铜溶液，片刻后取出．
现象三：特细砂纸打磨的表面产生较多细小气泡，表面均匀附着紫红色固体．
现象四：特细砂纸打磨的表面一段时间内没有明显现象．
现象三与现象一对比，说明②______
现象四与现象三对比，说明③______
★影响因素：①__________②__________③__________。
A.打磨时用力程度及均匀程度不同
B.选用砂纸颗粒粗细程度不同
C.由于摩擦生热又形成了新的氧化膜
(4)比较步骤三各实验操作中用砂纸打磨的作用是：__________________________________________。
(5)请仔细观察如图：
试用离子方程式表示该反应的实质是：_______________________________________________。
10. 小晨同学从课外读物中得知：在加热条件下，钠与CO2反应的产物可能有C、CO、Na2CO3、Na2O.于是设计实验对产物成分进行探究。
【查阅资料】①BaCl2溶液呈中性
②4Na+O2=2Na2O
③Na2O+H2O=2NaOH
④2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
⑤CO通入PdCl2溶液中有黑色沉淀生成
【提出问题】在加热条件下，钠与CO2反应的产物有哪些？
【猜想假设】猜想一：产物中一定有C
猜想二：产物中一定有CO
猜想三：产物中一定有Na2CO3
猜想四：产物中一定有Na2O
【实验验证】用如图所示装置(夹持装置已略去)进行实验探究。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为___________________________；
装置C的作用是_________________。
(2)完成下列空格
序号
实验操作
实验现象
实验结论
①
待钠完全反应后，将装置D中的固体置于烧杯中，加蒸馏水溶解
有黑色不溶物
猜想______ 正确
②
将实验①所得混合物过滤，取滤液加入过量BaCl2溶液
___________
猜想三正确
③
_______________________
___________
猜想二正确
(3)【反思与评价】小晨同学向实验②所得溶液中滴入几滴酚酞溶液，溶液呈红色。于是得出结论：在加热条件下，钠与CO2反应一定产生Na2O.该结论是否严谨？______(填“是”或“否”)，理由是____________________________________________________________。
11. 在一次学生实验中，学生用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，发现：铝片与稀盐酸反应现象非常明显，而和稀硫酸几乎不反应。这和教材中“铝能跟稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气”的说法不一致。为排除因试剂变质等因素造成的影响，该学生在教师的指导下重新进行下列实验，验证是否存在上述现象：
实验用品：仪器(略，凡是实验需要的都有)；
实验试剂：3.0 mol·L-1盐酸、1.5 mol·L-1硫酸、3.0 mol·L-1硫酸；相同大小的铝片(纯度>99.5%)
实验过程：向三支相同的试管中分别加入相同的铝片各一片，再向试管中分别加入等体积的3.0 mol·L-1盐酸、1.5 mol·L-1硫酸、3.0 mol·L-1硫酸。观察反应进行到1、2、5、15、20分钟时的铝与酸反应的情况。结果如下：
反应进程(分钟)
1
2
5
15
20
3 mol·L-1盐酸
少量气泡
较多气泡
大量气泡
反应剧烈
铝片耗尽
1.5 mol·L-1硫酸
均无明显现象(无气泡产生)
3 mol·L-1硫酸
均无明显现象(无气泡产生)
通过上述实验可知，无论是用1.5 mol·L-1硫酸还是3.0 mol·L-1硫酸，均无明显的现象。而3.0 mol·L-1盐酸与铝片反应的现象却十分明显。
问题1：为了探究“铝与稀盐酸和稀硫酸反应差异的原因”，你能对问题的答案将作出哪些假设或猜想(列出两种即可)?
假设一：________________________________________________________________________
假设二：________________________________________________________________________
问题2：为了验证上述假设，你设计的实验方案是：__________________________________________。
12. 某校化学实验小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。
提出问题：Fe3+、Br2谁的氧化性更强？
(1)猜想：
①甲同学认为氧化性：Fe3+>Br2，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含______________(填化学式，下同)所致。
②乙同学认为氧化性：Br2>Fe3+，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含________________所致。
(2)设计实验并验证：
丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。
供选用的试剂：a.酚酞溶液 b.四氯化碳c.无水酒精 d.硫氰化钾溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填字母)
选用试剂
实验现象
方案1
方案2
(3)应用与拓展：
①在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，溶液呈黄色所发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
②在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(标准状况)，溶液中有13的溴元素被氧化成单质Br2，则原溶液中FeBr2的物质的量浓度为________________________。
13. 某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验，探究O2与KI溶液发生反应的条件。
供选试剂：30% H2O2溶液、0.1mol/L H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体
(1)小组同学设计甲、乙、丙三组实验，记录如下：
操作
现象
甲
向Ⅰ的锥形瓶中加入______，向I的______中加入30% H2O2溶液，连接Ⅰ、Ⅲ，打开活塞
Ⅰ中产生无色气体并伴随大量白雾；Ⅲ中有气泡冒出，溶液迅速变蓝
乙
向Ⅱ中加入KMnO4固体，连接Ⅱ、Ⅲ点燃酒精灯
Ⅲ中有气泡冒出，溶液不变蓝
丙
向Ⅱ中加入KMnO4固体，Ⅲ中加入适量0.1mol/L H2SO4溶液，连接Ⅱ、Ⅲ，点燃酒精灯
Ⅲ中有气泡冒出，溶液变蓝
(2)丙实验中O2与 KI溶液反应的离子方程式是__________________________。
(3)对比乙、丙实验可知，O2与KI溶液发生反应的适宜条件是___________。为进一步探究该条件对反应速率的影响，可采取的实验措施是________。
(4)由甲、乙、丙三实验推测，甲实验可能是Ⅰ中的白雾使溶液变蓝。学生将Ⅰ中产生的气体直接通入下列________溶液(填序号)，证明了白雾中含有H2O2。
A. Na2SO4 B. FeCl2 C. Na2S D.品红
(5)资料显示：KI溶液在空气中久置过程中会被缓慢氧化：4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。
该小组同学取20 mL久置的KI溶液，向其中加入几滴淀粉溶液，结果没有观察到溶液颜色变蓝，他们猜想可能是发生了反应(写离子方程式)________________________造成的，请设计实验证明他们的猜想是否正确________________________________________________。
14. Fe2O3具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下煅烧FeCO3可以得到Fe2O3。为了进一步验证此结论，他做了如下实验：
实验步骤
实验操作
Ⅰ
取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再减轻，冷却至室温
Ⅱ
取少量步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解
Ⅲ
向步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红
由此甲同学得出结论：。
(1)写出步骤Ⅰ中发生反应的离子方程式： __________
(2)乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe3O4.因为Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3+。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe3+。他需要选择的试剂是( )
A.氯水
B.新制氯水和KSCN溶液
C.K3[Fe(CN)6]溶液
(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分。你认为丙同学持此看法的理由是 __________
(4)丙同学进一步查阅资料得知煅烧FeCO3的产物中的确含有+2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法：先向FeCO3中依次加入稀硫酸、__________(填试剂名称)和氨水;再__________(填操作名称)、洗涤、灼烧，即可得到Fe2O3。
15. 某化学实验小组用酸性KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)溶液反应，研究外界条件对反应速率的影响，实验操作及现象如下：
编号
实验操作
实验现象
I
向一支试管中先加入1mL 0.01 mol/L酸性 KMnO4溶液，再加入1滴3mol/L硫酸和9滴蒸馏水，最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液
前10min内溶液紫色无明显变化，后颜色逐渐变浅，
30min后几乎变为无色
II
向另一支试管中先加入1mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液，再加入10滴3mol/L硫酸，最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液
80s内溶液紫色无明显变化，后颜色迅速变浅，约150s后几乎变为无色
(1)由实验I、II可得出的结论是________________________________________________。
(2)关于实验II中80s后溶液颜色迅速变浅的原因，该小组提出了猜想：该反应中生成的Mn2+对反应有催化作用。利用提供的试剂设计实验III，验证猜想。
提供的试剂：0.01mol/L酸性 KMnO4溶液，0.1mol/L草酸溶液，3mol/L硫酸，MnSO4溶液，MnSO4固体，蒸馏水
① 补全实验III的操作：向试管中先加入1mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液，再加入______滴3mol/L硫酸，然后加入少量______，最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液。
②若猜想成立，应观察到的实验现象是加入草酸溶液后，溶液颜色开始变浅的时间 (填“>”“=”或“<”)80s。
(3)该小组拟采用如图所示的实验方案继续探究外界条件对反应速率的影响。
①他们拟研究的影响因素是______。
②你认为他们的实验方案合理吗？理由是_________________________________。
答案和解析
1.【答案】(1)CuCO3
(2)利用乙醇的易挥发，带走洗涤的水
(3)假设1
(4)无水硫酸铜
(5)A中蓝绿色固体变黑色，B中无水CuSO4 固体变蓝，C中有白色沉淀产生
(6)2 CuCO3⋅3Cu(OH)2 或 3Cu(OH)2 ⋅2 CuCO3 或 Cu5 (OH)6(CO3)2
【解析】
【分析】
本题考查了探究物质的组成和含量的测定实验，明确物质的性质探究实验的基础，难点是化学式的确定，难度较大。掌握实验操作以及物质的性质是解答关键。
【解答】
(1)CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合产生蓝绿色沉淀，可能是反应生成了碳酸铜沉淀，或水解生成了氢氧化铜沉淀，或是碱式碳酸铜，假设1中沉淀为Cu(OH)2，假设2为CuCO3；
(2)所得悬浊液过滤，用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤，可以洗去固体中残留的水分，通风晾干可以让乙醇完全挥发；
(3)加热时，碳酸铜分解生成二氧化碳和黑色氧化铜，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，加热氢氧化铜时生成水蒸气和黑色氧化铜，若反应后A中蓝绿色固体变黑，C中无明显现象证明一定不含有碳酸铜，现象的产生为氢氧化铜，假设1正确；
(4)实验验证碳酸铜或氢氧化铜是利用受热分解生成的产物性质验证，加热时，碳酸铜分解生成二氧化碳和黑色氧化铜，加热氢氧化铜时生成水蒸气和黑色氧化铜，所以需要验证水的存在和二氧化碳的存在就可以证明产生的物质成分，装置A中加热是否变化为黑色固体，装置B选择无水硫酸铜验证是否生成水，澄清石灰水是否变浑浊证明是否生成二氧化碳，所以要将上图中B装置的试剂改用无水CuSO4；
(5)装置A中加热是否变化为黑色固体，装置B选择无水硫酸铜，是否变蓝色验证是否生成水，装置C中澄清石灰水是否变浑浊证明是否生成二氧化碳，所以证明假设是否正确的现象为：A中蓝绿色固体变黑色，B中无水CuSO4固体变蓝，C中有白色沉淀产生；
(6)B中吸收的是水，水的物质的量=2.7g18g/mol=0.15mol，则H的物质的量为0.3mol，C中吸收的是二氧化碳生成碳酸钡白色沉淀，根据碳原子守恒得二氧化碳的物质的量=19.7g197g/mol=0.1mol，氢氧根离子和碳酸根离子的物质的量之比=0.3mol：0.1mol=3：1，所以其化学式为：
2 CuCO3⋅3Cu(OH)2 或 3Cu(OH)2⋅2 CuCO3 或 Cu5(OH)6(CO3)2。
2.【答案】(1)Ⅰ ；得出乙醇分子中有一个H与其他五个H不同，从而确定乙醇分子的结构为Ⅰ
(2)不正确 ；广口瓶与量筒之间玻璃导管中水柱的体积没计算在内
(3)①②③⑤
(4)所给乙醇样品的密度
(5)大于n mol
【解析】略
3.【答案】(1)(C6H10O5)n；作催化剂；
(2)水浴加热；
(3)有砖红色固体出现；碘水可与过量的NaOH反应；
(4)只能证明砖红色固体中含有Cu2O，无法确定砖红色固体中是否存在铜；
(5)1；若猜想1成立，则n(Cu2O)=7.2g÷144g/mol=0.05mol，n(Cu2O)=n(H2O)=0.05mol，m(H2O)=0.9g
【解析】
【分析】
本题主要探究的是淀粉在酸性条件下的水解反应及产物性质，意在考查学生的实验探究能力和实验分析能力，解题的关键是理解实验的原理和掌握原子守恒在计算中的应用。
【解答】
(1)淀粉和纤维素的通式相同，均为(C6H10O5)n ，“n”表示聚合度；大多数有机反应速率较慢，故淀粉水解需要加入催化剂，稀硫酸在该反应中作催化剂；
(2)淀粉70℃条件下水解，最适宜的加热方式为水浴加热；
(3)氢氧化钠可能过量，碘与氢氧化钠反应：I2+2NaOH=NaI+NaIO+H2O。即使淀粉未完全水解，可能导致加入碘水，溶液不变色。应该取加入氢氧化钠溶液之前的溶液进行实验，用碘水检验是否有淀粉溶液；
(4)因为铜不和稀硫酸反应，则题给信息溶液变蓝色只能说明砖红色固体中一定含有氧化亚铜，但无法确定砖红色固体中是否含有铜；
(5)若w=7.2，实验结束后称得洗气瓶净增0.9 g，则上述猜想1合理，其依据是：若猜想1成立，则n(Cu2O)=7.2g÷144g/mol=0.05mol，n(Cu2O)=n(H2O)=0.05mol，m(H2O)=0.9g。
4.【答案】(1)化学平衡状态
(2)溶液稀释对颜色变化
(3)加入Ag+发生反应：Ag++I-=AgI↓，c(I-)降低；或增大c(Fe2+)，平衡逆向移动
(4)①正
②左侧产生黄色沉淀，指针向左偏转
(5)①Fe2+随浓度增大，还原性增强，使Fe2+还原性强于I-
②向右管中加入1 mol·L-1 FeSO4溶液
(6)该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向
【解析】略
5.【答案】(1)(球形)干燥管
(2)缺少处理CO尾气装置
(3)排尽装置内空气，防止空气中H2O和CO2的干扰实验
(4)E中黑色粉末变红色，F出现白色沉淀
(5)取少量草酸亚铁晶体于试管中，加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则草酸亚铁晶体已氧化变质；若不变红色，则草酸亚铁晶体未氧化变质
(6)①FeC2O4
②3FeC2O4 Fe3O4+2CO2↑+4CO↑
【解析】
【分析】
本题考查了探究纯净草酸亚铁晶体热分解产物的实验，涉及实验方案评价、计算书写化学方程式等，明确实验原理及实验基本操作方法、试题侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能力，注意题目信息的与相关基础知识联合分析，题目难度中等。
【解答】
(1)仪器a的名称是(球形)干燥管；
(2)从绿色化学考虑，该套装置存在的明显缺陷是缺少处理CO尾气装置，会造成大气污染；
(3)实验前先通入一段时间N2，其目的为排尽装置内的空气，防止空气中H2O和CO2的干扰；
(4)通过装置E，一氧化碳和氧化铜发生反应，生成铜和二氧化碳，通过装置F中澄清石灰水检验生成的二氧化碳气体，证明有一氧化碳气体生成，所以依据的实验现象为E中黑色粉末变红色，F出现白色沉淀；
(5)检验Fe3+的试剂为KSCN溶液，则检验草酸亚铁晶体是否氧化变质的实验操作是取少量草酸亚铁晶体于试管中，加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则草酸亚铁晶体已氧化变质；若不变红色，则草酸亚铁晶体未氧化变质；
(6)①草酸亚铁晶体的物质的量为：5.4g180g/mol=0.03mol，通过剩余固体的质量为4.32g，则M的摩尔质量为4.32g0.03mol=144g/mol，过程Ⅰ发生的反应是：草酸亚铁晶体受热失去结晶水，剩下的M为FeC2O4，
②草酸亚铁晶体中的铁元素质量为：5.4g×56180=1.68g，草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中，氧化物中氧元素的质量为：2.32g-1.68g=0.64g，设铁的氧化物的化学式为FexOy，则有56x：16y=1.68g：0.64g，解得x：y=3：4，铁的氧化物的化学式为Fe3O4，M→N发生反应的化学方程式：3FeC2O4 Fe3O4+2CO2↑+4CO↑。
6.【答案】(1)普通铁粉(或铁粉)；作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气)；防止水被倒吸A中(或用作安全瓶)；氢气(或H2)
(2)固体NaOH(或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂)； 6 mol·L-1的盐酸
(3)A、B、E
(4)
(5)检验氢气的纯度；点燃氢气(或放一燃着的酒精灯)
(6)Fe3O4；Fe3O4
(7)Fe和Fe3O4
(8)d
【解析】
【分析】
本题考查铁粉和水蒸气的反应及铁粉的性质，题目综合性较强，注意相关知识点的积累和运用。
【解答】
(1)由题意可知，实验开始前试管A中应加入的试剂是：普通铁粉(或铁粉)；烧瓶B的作用是提供水蒸气；烧瓶C的作用是：作为安全瓶，防止水被倒吸A中；铁粉和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，故答案为：普通铁粉(或铁粉)；作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气)；防止水被倒吸A中(或用作安全瓶)；氢气(或H2)；
(2)实验时， 长颈漏斗H中应加入6 mol·L-1的盐酸，U形管G中应加入的试剂是：固体NaOH或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂干燥生成的氢气；故答案为：固体NaOH(或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂)； 6 mol·L-1的盐酸，故答案为：固体NaOH(或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂)； 6 mol·L-1的盐酸；
(3)两套装置中，A需要加热提供水蒸气，B中铁粉和水蒸气在高温条件下反应，E中铁的氧化物和氢气在高温条件下反应，需要加热，故答案为：A、B、E；
(4)试管E中为四氧化三铁和氢气在高温条件下的反应，化学方程式为：，故答案为：；
(5)为了安全，氢气需要验纯，检验氢气的纯度；E管中的反应开始后，在F出口处应点燃氢气，故答案为：检验氢气的纯度；点燃氢气(或放一燃着的酒精灯)；
(6)根据题意，可以提出的假设有：假设1：只有Fe；假设2：只有Fe3O4；假设3：既有Fe也有Fe3O4；故答案为： Fe3O4；Fe3O4；
(7)反应前固体物质铁的质量为5.6g，即0.1mol，若全部转化为Fe3O4，则Fe3O4的质量为：0.1mol3×216g/mol=7.2g，由题意可知，反应后固体物质的质量为6.6 g，则反应后试管A中固体物质的组成为Fe和Fe3O4，故答案为：Fe和Fe3O4；
(8)Fe2+具有较强的还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，故d正确，故答案为：d。
7.【答案】(1)4H+ +2Cl- +MnO2Mn2+ +Cl2↑+2H2O；饱和食盐水；
(2)NaCl； NaCl、Na2CO3；BaCl2溶液；硝酸与AgNO3溶液；
(3)2Cl2+ 2Na2CO3 + H2O =2 NaHCO3 + 2NaCl+ Cl2O；
(4)1/2 c (HCO3-)+3/2 c (H2CO3)-1/2 c(CO32-)；
(5)取少量M中的固体于试管中，加水溶解，滴加过量的氯化钡溶液，取上层清液于另一试管中，滴加少量烧碱溶液，有白色沉淀生成，含有NaHCO3．
【解析】
【分析】
本题主要考查的是潮湿氯气与碳酸钠反应产物的探究，意在考查学生的实验探究能力和分析能力，理解实验的原理是解题的关键。解题时注意氧化还原反应规律的应用，注意电荷守恒、物料守恒在计算中的应用。
【解答】
(1)根据实验目的，潮湿的氯气与碳酸钠反应，实验室用浓盐酸制取Cl2，发生的离子方程式为：4H+ +2Cl- +MnO2=Mn2+ +Cl2↑+2H2O，该方法制得的氯气中含有较多的HCl对产物的检验造成干扰，必须除去HCl，选用饱和食盐水较好，
故答案为：4H+ +2Cl- +MnO2Mn2+ +Cl2↑+2H2O；饱和食盐水；
(2)根据氧化还原反应规律及原子守恒，固体产物一定有NaCl和NaHCO3，但是还可能有Na2CO3剩余，根据所给实验试剂，实验步骤及现象，步骤2所用试剂为BaCl2溶液，步骤3所用试剂为硝酸与AgNO3溶液，
故答案为：NaCl； NaCl、Na2CO3；BaCl2溶液；硝酸与AgNO3溶液；
(3)若假设一成立，则生成物为氯化钠和碳酸氢钠，所以必然有H2O参加反应，同时生成了黄红色的气体，所以该气体为氯的氧化物Cl2O，发生了氧化还原反应，碳酸钠10.6g与0.1mol氯气恰好完全反应后，则碳酸钠和氯气在反应中的物质的量之比为1:1，根据得失电子守恒和质量守恒可写出方程式为：2Cl2+ 2Na2CO3 + H2O =2 NaHCO3 + 2NaCl+ Cl2O，，
故答案为：2Cl2+ 2Na2CO3 + H2O =2 NaHCO3 + 2NaCl+ Cl2O；
(4)根据电荷守恒，相同条件下浓度均为0.1mol/LNa2CO3和NaHCO3的混合溶液有电荷守恒式：c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)，则根据物料守恒，2c(Na+)=3c(HCO3-)+3c(CO32-)+3c(H2CO3)，则c(OH-)-c(H+)=1/2 c (HCO3-)+3/2 c (H2CO3)-1/2 c(CO32-)；，
故答案为：1/2 c (HCO3-)+3/2 c (H2CO3)-1/2 c(CO32-)；
(5)由于固体中含有NaCl及可能含有碳酸钠，对NaHCO3的检验造成干扰，故实验方案为取少量M中的固体于试管中，加水溶解，滴加过量的氯化钡溶液，取上层清液于另一试管中，滴加少量烧碱溶液，有白色沉淀生成，含有NaHCO3；
故答案为：取少量M中的固体于试管中，加水溶解，滴加过量的氯化钡溶液，取上层清液于另一试管中，滴加少量烧碱溶液，有白色沉淀生成，含有NaHCO3。
8.【答案】(1)蒸馏烧瓶；三颈烧瓶；SO32-+2H+=H2O+SO2↑(或HSO3-+H+=SO2↑+H2O)
(2)吸收尾气并防止倒吸
(3)若SO2过量，溶液显酸性，产物分解
(4)S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+
(5)装置A中产生的氯气和挥发出来的氯化氢气体溶于B中溶液，也能产生Cl-，所以检验出Cl-不能证明Na2S2O3被Cl2氧化
(6)①饱和食盐水；②打开弹簧夹，先通入N2排尽装置中的空气后关闭弹簧夹，再打开分液漏斗的活塞
【解析】
【分析】
本题是以物质制备和性质探究为载体考查实验仪器的使用、离子方程式的书写、实验原理的解释以及方案的评价，在于学生对于知识的迁移应用能力考查，是常考题型。
【解答】
(1)由图1可知仪器b为蒸馏烧瓶；仪器c为三颈烧瓶；图1的a和b装置是为了制备二氧化硫，利用亚硫酸钠溶液或亚硫酸氢钠和硫酸反应，离子方程式为：SO32-+2H+=H2O+SO2↑(或HSO3-+H+=SO2↑+H2O)；
(2)图1中二氧化硫在c中与碳酸钠、硫化钠溶液反应，未反应完的二氧化硫被d吸收，故d的作用为：吸收尾气并防止倒吸；
(3)由题干信息可知硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定，在酸性溶液中分解产生S和SO2，所以若SO2过量，溶液显酸性，硫代硫酸钠易分解；
(4)Na2S2O3被Cl2氧化生成硫酸钠，离子反应为：S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+；
(5)由于装置A中产生的氯气和挥发出来的氯化氢气体溶于B中溶液，也能产生Cl-，所以检验出Cl-不能证明Na2S2O3被Cl2氧化；
(6)①S2O32-与HCl作用生成淡黄色沉淀，需要把氯气中的氯化氢用饱和食盐水除去，所以AB间增加盛饱和食盐水的洗气装置；
②S2O32-与装置中残留的空气作用生成淡黄色沉淀，需要排净装置中的空气，打开弹簧夹，排尽装置中的空气后关闭弹簧夹，再打开分液漏斗活塞。
9.【答案】(1)稀盐酸或稀硫酸；
(2)氯离子对金属及其氧化物的结构具有较强的破坏作用(或氯离子促进反应的进行或铜盐溶液中酸根离子种类不同)；
(3)①A；②B；③AC；
(4)证实氧化膜对反应的影响(是否破坏氧化膜)；
(5)2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu。
【解析】
【分析】
本题主要考查的是实验探究，意在考查学生的实验探究能力，解题的关键是掌握铝和铜的化合物的性质、根据实验步骤理解实验的原理。
【解答】
(1)铜不与稀硫酸或稀盐酸反应，氧化铜能与稀盐酸或稀硫酸反应，故可用稀盐酸或稀硫酸检验紫红色固体中是否含有氧化铜，若含有氧化铜，加入稀盐酸或稀硫酸后，溶液显蓝色，
故答案为：稀盐酸或稀硫酸；
(2)比较步骤一、二，你能得出的结论是氯离子对金属及其氧化物的结构具有较强的破坏作用(或氯离子促进反应的进行或铜盐溶液中酸根离子种类不同)；
故答案为：氯离子对金属及其氧化物的结构具有较强的破坏作用(或氯离子促进反应的进行或铜盐溶液中酸根离子种类不同)；
(3)根据实验操作和现象对比可知，影响硫酸铜与铝片反应的因素①是：打磨时用力程度及均匀程度不同；
根据实验操作和现象对比可知，影响硫酸铜与铝片反应的因素②是：选用砂纸颗粒粗细程度不同；
根据实验操作和现象对比可知，影响硫酸铜与铝片反应的因素③是：打磨时用力程度及均匀程度不同，由于摩擦生热又形成了新的氧化膜，
故答案为：①A；②B；③AC；
(4)步骤三各实验操作中用砂纸打磨的作用是证实氧化膜对反应的影响(是否破坏氧化膜)；
故答案为：证实氧化膜对反应的影响(是否破坏氧化膜)；
(5)由图可知，该反应的实质是铝转化为铝离子，将电子给了铜离子，从而生成铜单质，反应的实质为2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu。
故答案为：2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu。
10.【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；吸收水蒸气
(2)①一 ② 产生白色沉淀 ③将实验剩余的气体通入E中， E中产生黑色沉淀
(3)否；钠能和玻璃管中的空气反应生成Na2O，和水蒸气反应生成氢氧化钠
【解析】
【分析】
本题考查钠与CO2反应的产物的探究，注意掌握所考查元素化合物的性质以及实验的相关知识是解题关键，难度中等。
【解答】
(1)装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；装置C的作用是吸收水蒸气；
(2)待钠完全反应后，将装置D中的固体置于烧杯中，加蒸馏水溶解，有黑色不溶物，是因为炭粉不溶于水；
将实验①所得混合物过滤，取滤液加入过量BaCl2溶液，产生白色沉淀，是因为碳酸钠和氯化钡反应生成了碳酸钡沉淀；
③将实验剩余的气体通入E中，E中产生黑色沉淀，是因为反应生成了一氧化碳，实验过程如下所示：
序号
实验操作
实验现象
实验结论
(1)
待钠完全反应后，将装置D中的固体置于烧杯中，加蒸馏水溶解
有黑色不溶物
猜想一正确
(2)
将实验①所得混合物过滤，取滤液加入过量BaCl2溶液
产生白色沉淀
猜想三正确
(3)
将实验剩余的气体通入E中
E中产生黑色沉淀
猜想二正确
(3)小晨同学向实验②所得溶液中滴入几滴酚酞溶液，溶液呈红色。于是得出结论：在加热条件下，钠与CO2反应一定产生Na2O，该结论不严谨，理由是钠能和玻璃管中空气中的水蒸气反应生成氢氧化钠。
11.【答案】问题1：(说明：可能存在多种假设，但只要假设合理均可) Cl-能够促进金属铝与H+反应 SO42-对H+与金属铝的反应起阻碍作用
问题2：(1)取a、b、c、d四支相同的试管，分别向试管中加入相同大小的铝片(纯度>99.5%)各一片；(2)在a、b、c试管中依次添加0.5 g NaCl(约0.01 mol)、1.4 g Na2SO4(约0.01 mol)、1.4 g Na2SO4(约0.01 mol)固体；(3)再向a、b试管中加入1.5 mol·L-1硫酸5 mL，c、d试管中加入3.0 mol·L-1盐酸5 mL，并观察五支试管反应进行到5分钟时的现象，把现象填写在下表中：
试管
所加的酸(5 mL)
添加的试剂
5分钟后实验现象
a
1.5 mol·L-1硫酸
0.5 g NaCl固体(约0.01 mol)
b
1.5 mol·L-1硫酸
1.4 g Na2SO4固体(约0.01 mol)
c
3.0 mol·L-1盐酸
1.4 g Na2SO4固体(约0.01 mol)
d
3.0 mol·L-1盐酸
不添加(对比)
【解析】略
12.【答案】(1)①Br2；②Fe3+
(2)
选用试剂
实验现象
方案1
b
CCl4层呈无色
方案2
d
溶液变红
(3)①2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-；②1.2 mol·L-1
【解析】
【分析】
本题考查物质性质的探究实验，解题的关键在于对氧化还原理论的深入理解及实验现象的分析与解答能力，难度一般。
【解答】
(1)Fe2+的颜色：浅绿色，Fe3+的颜色：黄色，溴水的颜色：棕黄色．
根据题意在足量的氯化亚铁溶液中加入1∼2滴溴水，若Fe3+氧化性强于Br2，则不发生氧化还原反应，溶液呈黄色是由加入溴水引起的；如果Br2氧化性强于Fe3+，则发生反应：2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-，生成了Fe3+，则溶液呈黄色是由Fe3+引起的．因此①甲同学认为氧化性：Fe3+>Br2，故上述实验现象不是发生氧化还原反应所致，则溶液呈黄色是含Br2所致;
②乙同学认为氧化性：Br2>Fe3+，故上述实验现象是发生氧化还原反应所致，则溶液呈黄色是含Fe3+所致。
(2)证明溶液中没有溴单质而有Fe3+即可证明乙同学的观点，利用溴溶于四氯化碳，使四氯化碳层显红棕色，Fe3+遇SCN-显红色来设计实验。
(3)①通过上述分析可知，溴单质可以氧化Fe2+生成Fe3+和Br-，离子方程式为2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-。
②FeBr2中通入Cl2，Cl2先和Fe2+反应，后和Br-反应，假设FeBr2的浓度为x，根据得失电子守恒可知x×0.1L+2x×0.1L×13=2.24L22.4L/mol×2，则x=1.2mol·L-1。
13.【答案】(1)MnO2固体；分液漏斗
(2)O2+4I-+4H+=2I2+2H2O
(3)酸性环境；使用不同浓度的稀硫酸作对比实验
(4)D
(5)3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O或I2+2OH-=I-+IO-+H2O；在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol/LH2SO4溶液观察现象，若溶液变蓝则猜想正确，否则错误
【解析】
【分析】
本题探究O2与KI溶液发生反应的条件，涉及离子方程式的书写，实验方案的设计和评价等，难度较大。关键是掌握实验的原理，侧重知识的综合能力考查。
【解答】
(1)为探究O2与KI溶液发生反应的条件需要先制取氧气，则甲实验中向I的锥形瓶中加入MnO2固体；向I的分液漏斗中加入30% H2O2溶液，连接I、Ⅲ，打开活塞；
故答案为：MnO2固体；分液漏斗；
(2)丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式是：O2+4I-+4H+=2I2+2H2O；
故答案为：O2+4I-+4H+=2I2+2H2O；
(3)对比乙、丙实验可知，O2与KI溶液发生反应的适宜条件是：酸性环境；若使用不同浓度的稀硫酸作对比实验，还可以进一步探究浓度对反应速率的影响；
故答案为：酸性环境；使用不同浓度的稀硫酸做对比实验；
(4)由甲、乙、丙三实验推测，甲实验可能是I中的白雾使溶液变蓝，学生将I中产生的气体直接通入品红溶液中，看到品红褪色，证明了白雾中含有H2O2，气体中含氧气，B、C均能被氧气氧化，不能证明H2O2存在，与A不反应，故D正确；
故答案为：D；
(5)取20 mL久置的KI溶液，向其中加入几滴淀粉溶液，结果没有观察到溶液颜色变蓝，可能发生的离子方程式为：3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O或I2+2OH-=I-+IO-+H2O；通过在未变蓝的溶液中滴入0.1mol·L-1 H2SO4溶液观察现象，若溶液变蓝，则猜想正确，否则错误；
故答案为：3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O；在未变蓝的溶液中滴入0.1mol·L-1 H2SO4溶液观察现象，若溶液变蓝，则猜想正确，否则错误。
14.【答案】1.Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
2.C; 3.氧化亚铁、四氧化三铁中均含有+2价铁元素
4.氯水;过滤
【解析】略
15.【答案】(1)其他条件相同时，H +(或硫酸)浓度越大，反应速率越快；
(2)① 10；MnSO4固体；
② <；
(3)① KMnO4溶液浓度；
②不合理；KMnO4溶液浓度不同，溶液起始颜色深浅不同，无法通过比较褪色时间长短判断反应快慢(或其他合理答案)。
【解析】
【分析】
本题考查化学实验的方案与评价，侧重考查外界条件对化学反应速率的影响，难度中等，掌握实验原理和操作为解题关键。
【解答】
(1)实验I、II中第一步加入的1mL酸性 KMnO4溶液浓度是一样的，第三步加入的1mL草酸溶液浓度是一样的，不一样的是I中加入1滴3 mol/L硫酸和9滴蒸馏水，而II中加入的是10滴3 mol/L硫酸，II中最后溶液中H+的浓度比较大，实验结果II中紫色迅速变浅，说明反应速率II比I快，
故答案为：其他条件相同时，H +(或硫酸)浓度越大，反应速率越快；
(2)①为了验证该反应中生成的Mn2+对反应有催化作，应该在最后加入草酸溶液之前加入少量固体MnSO4，不能加含Mn2+的液体，因为会影响其它离子的浓度，所以步骤应该是第一先向另一支试管中先加入1 mL 0.01 mol/L酸性 KMnO4溶液，再加入10滴3 mol/L硫酸，再加入少量MnSO4固体，最后加入1 mL 0.1 mol/L草酸溶液。如果猜想成立，则会看到加入草酸溶液后，溶液紫色迅速变浅，
故答案为：
10；MnSO4；
②加入草酸溶液后，溶液紫色迅速变浅(或溶液颜色开始变浅的时间小于80 s，或其他合理答案)
故答案为：<；
(3)由图中可知，两试管中加入的都是2mL，0.10 mol/L的草酸溶液，和1mL，3 mol/L的硫酸，草酸溶液条件相同，硫酸溶液条件相同，而同时加入1mL酸性 KMnO4溶液的浓度第一个是0.01 mol/L，另一个是0.05 mol/L，浓度不同，所以他们想研究的影响因素是KMnO4溶液浓度；这个实验方案不合理，因为KMnO4溶液自身因浓度不同，颜色也会不同，所以当KMnO4溶液浓度不同时，溶液起始颜色深浅不同，无法通过比较褪色时间长短判断反应快慢，
故答案为：
① KMnO4溶液浓度；
②不合理；KMnO4溶液浓度不同，溶液起始颜色深浅不同，无法通过比较褪色时间长短判断反应快慢(或其他合理答案)。
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