2026版高考化学一轮总复习考点突破练习第九章第55讲考点二物质性质或反应机理的实验探究

这是一份2026版高考化学一轮总复习考点突破练习第九章第55讲考点二物质性质或反应机理的实验探究，共6页。试卷主要包含了草酸又称为乙二酸等内容，欢迎下载使用。
1．(2025·湖北武汉检测)某小组探究H2O2氧化性、还原性的变化规律。
资料：Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2、2H2O2===2H2O＋O2↑
(1)制备H2O2：将Na2O2溶于冰水中，产生少量气泡，得溶液A。向A中加入过量稀硫酸，得溶液B。溶解Na2O2用冰水，目的是_____________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)检验H2O2：向溶液A、B中分别滴加适量酸性KMnO4溶液。
Ⅰ.B中产生气泡，滴入的溶液紫色褪去。
MnOeq \\al(－,4)发生还原反应：MnOeq \\al(－,4)＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O
H2O2发生氧化反应：_______________________________________________
______________________________________________________________________________________________________。
Ⅱ.A中滴入的溶液紫色褪去，有棕褐色固体生成，产生大量气泡。推测固体可能含MnO2，对其产生的原因提出猜想：
猜想1.MnOeq \\al(－,4)有氧化性，能被还原为MnO2
猜想2.Mn2＋有________性，能与H2O2反应产生MnO2
猜想3.……
(3)探究猜想2的合理性，并分析Ⅰ中没有产生棕褐色固体的原因，设计实验如下：
ⅲ是ⅱ和ⅰ的对照实验。
①X是________。
②a是____________，b是____________。
③取ⅰ中棕褐色固体，滴加浓盐酸，加热，产生黄绿色气体。
(4)向一定浓度的H2O2溶液中加入少量MnO2，迅速产生大量气泡；随后加入H2SO4，固体溶解，气泡产生明显减弱。结合方程式解释原因________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)综上，H2O2做氧化剂还是做还原剂，与_____________________________
____________________________________________________________________________________________________________________等因素有关。
[答案] (1)降低温度、减缓过氧化氢分解
(2)H2O2－2e－===2H＋＋O2↑ 还原
(3)①MnSO4 ②H2O2、NaOH H2O2、H2SO4
(4)2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑，H2O2＋MnO2＋2H＋===Mn2＋＋O2↑＋2H2O，前者MnO2作催化剂，后者MnO2作氧化剂
(5)其他反应物的氧化性、还原性以及溶液的酸碱性
[解析] (1)Na2O2和H2O反应放热，而H2O2受热易分解，故溶解Na2O2用冰水，可降低温度、减缓过氧化氢分解。(2)H2O2发生氧化反应时有元素化合价升高，故H2O2失去电子生成O2。猜想2中Mn2＋―→MnO2，Mn的化合价升高，故Mn2＋有还原性，被H2O2氧化。(3)①猜想2中的反应原理是Mn2＋＋H2O2===MnO2↓＋2H＋，故X是含Mn2＋的盐(如MnSO4)。②根据③取ⅰ中棕褐色固体，滴加浓盐酸，加热，产生黄绿色气体可知ⅰ中产生的棕褐色固体为MnO2，结合检验H2O2时A中产生的现象可知，a是H2O2、NaOH，ⅲ是H2O2的水溶液，与ⅱ中产生的现象基本一致，故b为H2O2、H2SO4。(5)综合(2)(3)中探究可知，H2O2作氧化剂还是作还原剂，与其他反应物的氧化性、还原性以及溶液的酸碱性等因素有关。
2．K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：
(1)晒制蓝图时，用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感剂，以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]eq \(=====,\s\up7(光照))2FeC2O4＋3K2C2O4＋2CO2↑；显色反应的化学方程式为_________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________。
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是________________________________________________
________________________________________________________________________________________________。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有________________、________________。
③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是__________________________
______________________________________________________________________________________________________________________。
④样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________________________。
[答案] (1)3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4
(2)①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置
②CO2 CO
③先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气
④取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3
[解析] (1)加入K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色的Fe3[Fe(CN)6]2，反应的化学方程式为3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4。(2)①空气中含有O2，为防止Fe2＋被O2氧化，应先通入N2，隔绝空气，且使反应产生的气体全部进入后续装置。②B中澄清石灰水变浑浊，证明分解过程中产生CO2；F中澄清石灰水变浑浊，E中固体变为红色，说明E中发生反应：CuO＋COeq \(=====,\s\up7(△))Cu＋CO2，所以分解产物中一定含有CO。③实验结束时，为了防止倒吸，应先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气。④检验Fe2O3的方法是取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3。
微考点2 反应机理的实验探究
3．(2025·广东广州检测)草酸(H2C2O4)又称为乙二酸：是一种二元中强酸，主要用作还原剂和漂白剂。将用硫酸酸化的0.2 ml·L－1 KMnO4溶液与0.5 ml·L－1草酸溶液混合，发现开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显，半分钟后，反应速率加快，溶液快速褪色。
(1)已知酸性溶液中KMnO4的还原产物是Mn2＋，H2C2O4的氧化产物是CO2。写出上述反应的化学方程式：__________________________________________
______________________________________________________________________________________________________。
(2)某研究小组欲对产生上述实验现象的影响因素进行探究。
①提出合理假设。
假设1：草酸反应时先电离出C2Oeq \\al(2－,4)，再与MnOeq \\al(－,4)反应，硫酸对草酸的电离起抑制作用；
假设2：_________________________________________________________
_______________；
假设3：___________________________________________________________
_____________。
②结合上述假设，设计实验方案进行探究。请在下表中写出对应的实验方案。限选试剂：浓硫酸、MnSO4溶液、石蕊溶液、NaOH溶液、蒸馏水。
(3)草酸晶体的组成可用H2C2O4·xH2O表示。为了测定x的值，首先称取W g草酸晶体，配成100.00 mL水溶液。取25.00 mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内，加入适量稀硫酸后，用浓度为a ml·L－1的KMnO4溶液滴定。
①滴定过程中高锰酸钾溶液应放在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②若滴定时消耗V mL KMnO4溶液，则草酸溶液的物质的量浓度是________ml·L－1。
③x＝________(用含a、V、W的代数式表示)。
(4)已知20 ℃时H2C2O4·2H2O的溶解度是9.5 g。该温度下用H2C2O4·2H2O________(填“能”或“不能”)配制1.0 ml·L－1草酸溶液(忽略溶解过程中溶液体积的变化)。
[答案] (1)5H2C2O4＋2KMnO4＋3H2SO4===10CO2↑＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O
(2)①Mn2＋对反应有催化作用，Mn2＋浓度逐渐增大，反应速率加快 该反应是放热反应，温度逐渐升高，反应速率加快
②
(3)①酸式 ②eq \f(aV,10) ③eq \f(50W,9aV)－5 (4)不能
[解析] (2)产生题给实验现象的原因主要是半分钟后反应速率加快，反应速率的影响因素主要有温度、催化剂、浓度、压强等，可结合影响因素进行假设。(3)①滴定过程中高锰酸钾溶液应放在酸式滴定管中。②设草酸溶液的物质的量浓度是c ml·L－1，则根据对应关系有：
2KMnO4 ～ 5H2C2O4
2 ml 5 ml
aV×10－3 ml 0.025×c ml
eq \f(2,aV×10－3)＝eq \f(5,0.025c)，解得：c＝eq \f(aV,10)。③由②中答案知，W g草酸晶体的物质的量为eq \f(aV,10) ml·L－1×100.00×10－3 L＝aV×10－2 ml，则草酸晶体的摩尔质量为eq \f(W g,aV×10－2 ml)＝eq \f(100W,aV) g·ml－1，则有90＋18x＝eq \f(100W,aV)，解得x＝eq \f(50W,9aV)－5。(4)若要配制1.0 ml·L－1草酸溶液，则在100 g水(体积约100 mL)中大约需要溶解12.6 g H2C2O4·2H2O。而H2C2O4·2H2O 20 ℃时的溶解度仅为9.5 g，所以不能用H2C2O4·2H2O配制1.0 ml·L－1草酸溶液。
4．某化学研究性学习小组探究与铜有关的物质的性质，过程设计如下：
[提出猜想]
问题1：在元素周期表中，铜与铝的位置很接近，氢氧化铝具有两性，氢氧化铜有两性吗？
问题2：铁和铜都有变价，一般情况下，Fe2＋的稳定性小于Fe3＋，Cu＋的稳定性也小于Cu2＋吗？
问题3：硫酸铜溶液呈蓝色，铜与浓硝酸常温下反应生成的溶液也是蓝色吗？
[实验探究]
Ⅰ.解决问题1：
(1)实验需配制100 mL 0.50 ml·L－1 CuSO4溶液，必需的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、________、________。
(2)为达到目的，某同学认为只要进行两次实验即可得出结论。请写出实验②的具体内容。
①向盛有CuSO4溶液的试管中滴加NaOH溶液至过量，观察生成的Cu(OH)2沉淀是否溶解；
②________________________________________________________________
________________________________________________________________________________。
Ⅱ.解决问题2的实验步骤和现象如下：
①取一定量制得的氢氧化铜固体，在坩埚中灼烧，当温度达到80～100 ℃得到黑色固体粉末；继续加热至1 000 ℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜；
②取适量红色氧化亚铜粉末置于洁净试管中，加入过量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到试管底部还有红色固体存在。
(3)写出氧化亚铜与稀硫酸反应的离子方程式___________________________
__________________________________________________________________________________________________________。
(4)从实验中可得出的结论是：当温度在1 000 ℃以上时________(填“Cu2＋”或“Cu＋”，下同)稳定，在酸性溶液中________稳定。
Ⅲ.解决问题3，某同学设计的实验如下：
取一铜片装入试管，加入适量的浓硝酸，观察溶液的颜色变化。
(5)另一同学认为此同学设计的实验有缺陷，原因是______________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________。
(6)铜与浓硝酸反应后溶液呈绿色，有同学认为这是生成的NO2溶于其中的原因。请设计实验说明此解释是否正确。(只需要写出一种方法即可)
[答案] (1)玻璃棒 100 mL容量瓶
(2)②另取实验①中所得沉淀，滴加稀硫酸(或稀盐酸等)至过量，观察沉淀是否溶解
(3)Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O
(4)Cu＋ Cu2＋ (5)产生NO2气体，污染环境
(6)向反应后的溶液中通入足量空气 若溶液变蓝，则解释正确(合理即可)
[解析] (3)根据题干信息分析，氧化亚铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和铜，离子方程式为Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。(4)继续加热至1 000 ℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜，说明当温度在1 000 ℃以上时Cu＋稳定，但与硫酸反应生成铜离子，所以在酸性溶液中Cu2＋稳定。(5)铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体会污染环境。(6)二氧化氮与氧气及水反应生成硝酸，若向反应后的溶液中通入足量空气，反应生成硝酸，二氧化氮消失，若溶液变蓝，则解释正确。序号
实验
试剂
现象
ⅰ
a
生成棕褐色固体，产生大量气泡
ⅱ
b
有少量气泡
ⅲ
H2O2溶液
有少量气泡
实验方案
预期现象与结论
方案1：________________
若反应速率减慢，则假设1成立
方案2：________________
若反应速率加快，则假设2成立
方案3：________________
若反应速率加快，则假设3成立
实验方案
方案1：向反应液中加入少量的浓硫酸
方案2：向反应液中加入MnSO4溶液
方案3：反应开始时加热反应液
实验步骤
实验结论