2026年高考化学一轮复习PPT课件 第64讲　以性质为主的探究类综合实验

这是一份2026年高考化学一轮复习PPT课件 第64讲　以性质为主的探究类综合实验，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，物质性质的探究，分液漏斗，棕色细口瓶，溶液变蓝，蓝色褪去，步骤2中的溶液，KSCN溶，Fe3＋，FeSCN3等内容，欢迎下载使用。
1.能根据不同情景、不同类型实验特点评价或设计解决问题的简单方案。2.建立解答探究类综合实验的思维模型。3.能正确选用实验装置，掌握控制实验条件的方法。4.能预测或描述实验现象、分析或处理实验数据、得出合理结论。
类型一　物质性质的探究
类型二　反应产物、反应原理的探究
1.物质性质探究类实验的类型(1)根据物质性质设计实验方案(2)根据物质的结构(或官能团)设计实验方案
2.物质性质探究类实验的常见操作及原因
1.某研究性学习小组通过下列实验验证AgI沉淀的生成会使I2的氧化能力增强，可将Fe2＋氧化。
回答下列问题：(1)由AgNO3固体配制0.1 ml·L－1的AgNO3溶液50 mL，下列仪器中不需要使用的有　　　　　　 .(填名称)，配制好的溶液应转移到　　　 (填试剂瓶的名称)中保存。
(2)步骤1的实验现象是　　　　　　；步骤2无明显现象；步骤3最终的实验现象是溶液中生成黄色沉淀，　 .　　　　　　　　。由此可知，步骤3反应的离子方程式为　　　　　　　 .　　　　　 。
I2＋2Fe2＋＋2Ag＋
(3)为了确证AgI的生成使I2的氧化能力增强而将Fe2＋氧化，学习小组在上述实验基础上进行补充实验：分别取少量的　　　　　　　　和步骤3试管中的上层清液于试管a和试管b中，向两支试管中加入适量的　　 .　　 ，观察到的现象为　　　　 。
试管a溶液不变红，试管b溶液变红
由于步骤2的溶液中有亚铁离子而没有铁离子，要确证AgI的生成使I2的氧化能力增强而将Fe2＋氧化，只要证明步骤3的溶液中存在氧化产物铁离子即可。
2.某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)，以验证Fe3＋、Cl2、SO2氧化性的强弱。根据题目要求回答下列问题：
(1)检查装置气密性后，关闭K1、K3、K4，打开K2，旋开旋塞a，加热A，则B中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。
(2)B中溶液变黄时，停止加热A，关闭K2。打开旋塞b，使约2 mL的溶液流入试管D中，关闭旋塞b，检验B中生成离子的方法是　　　　　　 .　　　　　　 。
向试管D中滴加KSCN溶液，观察试管D中溶液是否变红色
(3)若要继续证明Fe3＋和SO2氧化性的强弱，需要进行的操作是　 .　　　　　　　　 . . 。
(4)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如表所示，他们的检测结果一定能够证明氧化性强弱顺序为Cl2＞Fe3＋＞SO2的有　　　　(填“甲”“乙”或“丙”)。
(5)验证结束后，将D换成盛有NaOH溶液的烧杯，打开K1、K2、K3和K4，关闭旋塞a、c，打开旋塞b，从两端鼓入N2，这样做的目的是　　 .　　　　　　　　　　 　。
除去A和C中分别产生的氯气和二氧化硫，防止污染大气
A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，C中亚硫酸钠与70％硫酸反应生成二氧化硫，通过控制止水夹可以实现实验探究：将氯气通入B中可以验证Fe3＋、Cl2的氧化性；将氯气通入C中可以验证Cl2、SO2的氧化性，将二氧化硫通入B中可以验证Fe3＋、SO2的氧化性。
反应产物、反应原理的探究
1.解答产物确定题的思路分析由性质确定反应产物是解此类题目的根本思路，而题目中所涉及的物质，一般分为两类。
2.寻求反应机理类探究性实验解题流程
3.文字表述题的各种答题规范(1)检验沉淀洗涤是否完全的答题模板取少许最后一次洗涤液，滴入少量……溶液(试剂)，若……(现象)，表示已经洗涤完全。解答此类题目要注意四个得分点：取样＋试剂＋现象＋结论。
(2)实验操作的原因、目的、作用的答题要点
(3)实验现象的准确、全面描述
(4)试剂的作用的答题模板
Fe3＋＋3H2O⥫⥬ Fe(OH)3＋3H＋
FeCl3水解显酸性的原因是溶液中的铁离子水解，溶液显酸性，反应的离子方程式：Fe3＋＋3H2O⥫⥬Fe(OH)3＋3H＋；
甲同学认为加入酸后，Fe3＋＋3H2O⥫⥬Fe(OH)3＋3H＋平衡逆向移动，Fe3＋浓度增大，会使Fe3＋＋3SCN－⥫⥬Fe(SCN)3平衡正向移动，溶液颜色加深；
实验Ⅰ.探究现象a中溶液颜色变化的原因(3)实验①的目的是　　　　　　 　。
排除稀释使溶液颜色变化的干扰
滴入KCl溶液时，溶液被稀释，实验①滴入相同体积的水，可以排除稀释使溶液颜色变化的干扰；
(4)根据实验①和实验②的结果，从平衡移动角度解释现象a：　　　 　　. 　　　　　　　　　　 　 .　　　　　　 　 　　　　 　 . 　 。
在Fe3＋＋3SCN－⥫⥬ Fe(SCN)3 平衡体系中加入盐酸，铁离子、氯离子发生络合反应，使得铁离子浓度减小，平衡逆向移动，Fe(SCN)3浓度减小，溶液颜色变浅，呈橙色
实验Ⅱ.探究现象b中溶液呈浅黄色的原因(5)结合实验③可推测现象b中使溶液呈浅黄色的微粒可能有两种，分别是[FeCl4]－和　　　 　。
硫酸铁溶液中加入KSCN溶液得到红色溶液，再加入稀硫酸，题干中得到[Fe(SO4)2]－为无色，溶液中的离子结合实验③可以推测现象b中使溶液呈浅黄色的微粒可能有两种，为[FeCl4]－或Fe(SCN)3；
(6)乙同学进一步补充了实验④，确证了现象b中使溶液呈浅黄色的微粒不是[FeCl4]－，请将实验④的操作及现象补充完整：　　　　　 　 .　　　　　 　　、　　　　　　　。
加入1 mL蒸馏水，再加
入5滴1.5 ml/L H2SO4溶液
若要确证现象b中使溶液呈浅黄色的微粒不是[FeCl4]－，应取1 mL 0.005 ml/L FeCl3溶液，加入1 mL蒸馏水，与实验③加入的1 mL KSCN溶液体积相同，再加入5滴1.5 ml/L H2SO4溶液，观察溶液是否变化，最后得到无色溶液，说明实验③中使溶液呈浅黄色的是Fe(SCN)3。
2.某小组为探究Mg与NH4Cl溶液的反应机理，常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均为0.5 g，分别加入选取的实验试剂中，资料：①CH3COONH4溶液呈中性。②Cl－对该反应几乎无影响。(1)经检验实验2中刺激性气味气体为NH3，检验方法是　　　　 　　 .　 。再用排水法收集一小试管产生的气体，经检验小试管中气体为H2。
将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝
(2)已知灰白色沉淀中含有Mg2＋、OH－。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊。将洗涤后的固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀。推测沉淀中含有　　　　，灰白色固体可能是　　　　 　　(填化学式)。
将洗涤后的固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀，说明灰白色沉淀含有Cl－，结合已知灰白色沉淀中含有Mg2＋、OH－和化合物中各元素化合价代数和为0，可推测灰白色固体可能是Mg(OH)Cl。
(3)甲同学认为实验2比实验1反应剧烈的原因是NH4Cl溶液中c(H＋)大，与Mg反应快。用化学用语解释NH4Cl溶液显酸性的原因是　　　 .　　　　　　　　 　。
⥫⥬NH3·H2O＋H＋
(4)乙同学通过实验3证明甲同学的说法不合理。①X是　　　　　　　　 。
5 mL 1.0 ml·L－1 CH3COONH4溶液
②由实验3获取的证据为　　 　　　 。
两试管反应剧烈程度相当
乙同学通过实验3来证明甲同学的说法是不合理的，故由实验3获取的证据为两试管反应剧烈程度相当。
取5 mL无水乙醇，加入0.5 g镁粉，无明显
(6)由以上实验可以得出的结论是　　　　　　　　 . 　　　　 　 。
NH4Cl水解产生的H＋对反应影响小，
1.(2024·湖北卷)学习小组为探究C2＋、C3＋能否催化H2O2的分解及相关性质，室温下进行了实验Ⅰ～Ⅳ。已知：[C(H2O)6]2＋为粉红色、[C(H2O)6]3＋为蓝色、[C(CO3)2]2－为红色、[C(CO3)3]3－为墨绿色。回答下列问题：
实验Ⅲ初步表明[C(CO3)3]3－能催化H2O2的分解，写出H2O2在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式：　　　　　　 　、 　　　 　　　　。
2H2O2 2H2O＋O2↑
(3)实验Ⅳ中，A到B溶液变为蓝色，并产生气体；B到C溶液变为粉红色，并产生气体。从A到C所产生的气体的分子式分别为　　　、　　　　。
2.(2024·北京卷)某小组同学向pH＝1的0.5 ml·L－1的FeCl3溶液中分别加入过量的Cu粉、Zn粉和Mg粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。(1)理论分析依据金属活动性顺序，Cu、Zn、Mg中可将Fe3＋还原为Fe的金属是　 　。
①分别取实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，证明都有Fe2＋生成，依据的现象是　　　　　　　。
后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质，对比实验Ⅱ和Ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。Fe2＋与K3[Fe(CN)6]会生成蓝色的KFe[Fe(CN)6]沉淀；
②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，用平衡移动原理解释原因：　 .　　　　　　　　　　　 . 　。
Fe3＋水解方程式为Fe3＋＋3H2O⥫⥬Fe(OH)3＋3H＋，加入的Mg或Zn会消耗H＋，促进Fe3＋水解平衡正向移动，使其转化为红褐色Fe(OH)3沉淀
后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质，对比实验Ⅱ和Ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。Fe3＋水解方程式为Fe3＋＋3H2O⥫⥬Fe(OH)3＋3H＋，加入的Mg或Zn会消耗H＋，促进Fe3＋水解平衡正向移动，使其转化为Fe(OH)3沉淀；
③对实验Ⅱ未检测到Fe单质进行分析及探究。ⅰ.a.甲认为实验Ⅱ中，当Fe3＋、H＋浓度较大时，即使Zn与Fe2＋反应置换出少量Fe，Fe也会被Fe3＋、H＋消耗。写出Fe与Fe3＋、H＋反应的离子方程式：　　　　　　 .　　　　　 。
2Fe3＋＋2Fe＋2H＋
b.乙认为在pH为3～4的溶液中即便生成Fe也会被H＋消耗。设计实验：　　　 .　　　　　　　　　 . (填实验操作和现象)。证实了此条件下可忽略H＋对Fe的消耗。
向pH为3～4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不产生蓝色沉淀
后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质，对比实验Ⅱ和Ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。要证实在pH为3～4的溶液中可忽略H＋对Fe的消耗，可向pH为3～4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不产生蓝色沉淀，即说明此条件下Fe未与H＋反应生成Fe2＋；
c.丙认为产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉上，阻碍了Zn与Fe2＋的反应。实验证实了Zn粉被包裹。
ⅱ.查阅资料：0.5 ml·L－1 Fe3＋开始沉淀的pH约为1.2，完全沉淀的pH约为3。结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3～4时，不取出固体，向固－液混合物中持续加入盐酸，控制pH＜1.2，　　　　　　　　　 　 .(填实验操作和现象)，待pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。
加入几滴KSCN溶液，待溶液红色消失后，停止加入盐酸
后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质，对比实验Ⅱ和Ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。结合a、b和c
可知，实验Ⅱ未检测到Fe单质的原因可能是Fe3＋的干扰以及Fe(OH)3沉淀对锌粉的包裹，因此可控制反应条件，在未生成Fe(OH)3沉淀时使Fe3＋被Zn还原，即可排除两个干扰因素，具体操作为重新做实验Ⅱ，
当溶液pH为3～4时，不取出固体，向固－液混合物中持续加入盐酸，控制pH＜1.2，加入几滴KSCN溶液，待溶液红色消失后，停止加入盐酸，待pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质；
(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ，解释实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质的原因：　 .　　　　　　　　　　　 。
加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹
后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质，对比实验Ⅱ和Ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。对比实验Ⅱ和Ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。
1.(12分)某小组为了探究硫酸的性质，设计如下实验：
回答下列问题：(1)实验①没有明显现象的原因是　　　　　　　　 ；改变一个条件，为使实验①中的反应持续发生，改变条件是　　　 . 。
铁片表面生成一层致密保护膜
(2)为了引发实验②中的反应，宜采取的措施是　　　　；实验后，观察产物水溶液的颜色，其操作方法是　　　　　　　　　　　　　　。
将混合物倒入盛有水的烧杯中
(3)实验④产生的气体是　　(填化学式)，比较实验③和④可知，从氧化还原角度分析，H＋的作用是　　　　　　 　；写出该反应的离子方程式：　　　　　　　　　　 　　　。
增强了H2O2的氧化性
(4)向实验④所得溶液中加入过量NaOH溶液得到沉淀M，用元素分析，M为铜的氧化物，提纯干燥后的M在惰性气体氛围下加热，12 g M完全分解为10 g CuO。M的化学式为　　　　；
M能与稀硫酸酸化的KI溶液反应生成白色沉淀CuI(碘化亚铜)，在滤液中加入淀粉溶液，溶液变蓝色。写出M和稀硫酸酸化的KI溶液反应的离子方程式：　　　　　　　　　 　　　　。
2.(10分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及还原剂，受热、遇酸易分解。某学习小组用如图装置模拟古法制硫酸，同时利用生成的SO2气体制备硫代硫酸钠。
回答下列问题：Ⅰ.硫代硫酸钠的制备(1)检查装置气密性，加入药品。Na2S和Na2CO3混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制，煮沸的目的是　　　　　　　　；B装置的作用是　　　　　 .　　　　 。
并除去SO2中的SO3
(2)从锥形瓶中得到Na2S2O3晶体需水浴加热浓缩至液体表面出现结晶为止，使用水浴加热的原因是　　　　　　　　　　 　。Ⅱ.硫代硫酸钠性质的探究①取Na2S2O3晶体，溶解，配成0.2 ml·L－1的溶液。
防止温度过高造成硫代硫酸钠分解
②取4 mL所配溶液，向其中加入1 mL饱和氯水(pH＝2.4)，溶液立即出现浑浊，经检验浑浊物为S。实验小组研究S产生的原因，提出了以下假设：假设1：Cl2等含氯的氧化性微粒氧化了－2价硫元素。假设2：酸性条件下，Na2S2O3分解产生S(不考虑空气中氧气氧化)。依据假设设计实验方案：
(3)第②组实验中的某试剂是　　　　 　　　。
根据控制变量法，与第①组相比，第②组只能缺少氧化性微粒，所以第②组实验中的某试剂是pH＝2.4的盐酸。
(4)依据现象，S产生的主要原因是　　　　　　　　　 .　　　 　　　　　　 (用离子方程式表示)。
第①组反应快且生成沉淀多，说明S产生的主要原因是Cl2等含氯的氧化性微粒氧化了－2价硫元素。
(1)B中试剂是　　　　 　。
(2)通入Cl2前，实验Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为　　　　　　　　　　　　 。
在装置A中盐酸与KMnO4发生反应制取Cl2，由于盐酸具有挥发性，在装置B中盛有饱和NaCl溶液，除去Cl2中的杂质HCl，在装置C中通过改变溶液的pH，验证不同条件下Cl2与MnSO4的反应，装置D是尾气处理装置。通入Cl2前，实验Ⅱ、Ⅲ中
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是　　　　　 　　。
Mn2＋的还原性随溶液碱性的增强而增强
①用离子方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因：　　　　　 .　　 ，但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
在装置A中盐酸与KMnO4发生反应制取Cl2，由于盐酸具有挥发性，在装置B中盛有饱和NaCl溶液，
②取实验Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL 40％ NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为　　　　　　　　 .　　　　 ，溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被　　 . (填化学式)氧化，可证明实验Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
在装置A中盐酸与KMnO4发生反应制取Cl2，由于盐酸具有挥发性，在装置B中盛有饱和NaCl溶液，除去Cl2中的杂质HCl，在装置C中通过改变溶液的pH，验证不同条件下Cl2与MnSO4的反应，装置D是尾气处理装置。溶液紫色变为绿色就是由
③取实验Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液紫色缓慢加深，发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　 　　　　。
④从反应速率的角度，分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因：　　　 .　　　　　　　　　　 。
4.(12分)某小组探究Cu和H2O2的反应为氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。[实验探究]实验ⅰ：向装有0.5 g Cu的烧杯中加入20 mL 30％H2O2溶液，一段时间内无明显现象，10小时后，溶液中有少量蓝色浑浊，Cu片表面附着少量蓝色固体。
(1)写出该反应的化学方程式：　　　　　 　　。[继续探究]针对该反应速率较慢，该小组同学查阅资料，设计并完成了下列实验。
(2)实验ⅱ中溶液变蓝的原因是　　　　　　　　　 　　　　(用离子方程式表示)；经检验产生的气体为氧气，产生氧气的原因是　　　 . 　。
离子催化了过氧化氢分解
(3)对比实验ⅰ和ⅲ，为探究氨水对Cu的还原性或H2O2氧化性的影响，该同学利用如图装置继续实验。
已知：电压大小反映了物质氧化性与还原性强弱的差异；物质氧化性与还原性强弱差异越大，电压越大。a.K闭合时，电压为x。b.向U形管右侧溶液中滴加氨水后，电压不变。c.继续向U形管左侧溶液中滴加氨水后，电压增大了y。①利用电极反应解释该实验的结论：　　　　　　　 .　　　　　　　 .　 。②利用该方法也可证明酸性增强可提高H2O2的氧化性，与上述实验操作不同的是　　　 　　　　。
氨水与Cu2＋形成[Cu(NH3)4]2＋，使c(Cu2＋)减小，提高了Cu的还原性
先后向U形管左右两侧溶液中滴加硫酸
(4)总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是　　　　　　　 　　　.　　　　　　　　 .. 。
在还原反应(氧化反应)中，增大反应物浓度或降低生成物浓度，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)增强
(5)应用：Ag分别与1 ml·L－1的盐酸、氢溴酸、氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应产生H2，试解释原因：　　　　　　　　　　　　 .　 . . 。
溶解度：AgI＜AgBr＜AgCl，I－、
5.(12分)某化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。实验一：用如图装置制备SO2，并将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B(省略夹持、加热仪器)。
(1)制备的SO2中会混有少量的SO3，原因可能为　　　　　　　　 . 　。为了排除SO3的干扰，试剂a可以为　　　　(填字母)。a.浓硫酸b.饱和Na2SO3溶液c.饱和NaHS溶液d.饱和NaHSO3溶液
制备的SO2中会混有少量的SO3，烧瓶内没有SO2催化氧化的催化剂，则不是SO2氧化生成，可能是浓硫酸或硫酸铜受热分解产生SO3。为了排除SO3的干扰，试剂a可以为浓硫酸或饱和NaHSO3溶液，故选ad。
(2)欲检验溶液C中加入的Ba(NO3)2是否已经过量，请简述实验方法：　　.　 　　　　　　　　　　　　 .　 。
往上层清液中继续滴加Ba(NO3)2溶液，若无沉淀产生，表明Ba(NO3)2已过量，否则未过量
BaSO3易溶于盐酸，而BaSO4不溶于盐酸，加入过量稀盐酸后，只有少量沉淀剩余，则表明大部分沉淀为BaSO3
滤液E中含有亚硫酸，加入H2O2溶液后，被氧化为硫酸，与Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀。
(4)取少量溶液A，滴加过量盐酸，产生白色沉淀。静置后，取上层清液再滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断猜想1不合理。理由是　 .　　　　　　　　　　　 。
Ag2SO4溶解度大于BaSO4，没有BaSO4时，必定没有Ag2SO4
SO2与AgNO3溶液既能生成沉淀，又能发生氧化还原反应，但生成沉淀反应的速率比氧化还原反应快