3_精练册Word-第十四章　实验方案的设计与评价高中化学高考专区二轮试题

这是一份3_精练册Word-第十四章　实验方案的设计与评价高中化学高考专区二轮试题，共25页。试卷主要包含了★按如图装置进行实验等内容，欢迎下载使用。
五年高考
1.★(2024广东,8,2分)1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是( )
A.制备Cl2 B.净化、干燥Cl2
C.收集Cl2 D.验证Cl2的氧化性
答案 A
2.★(2022广东,8,2分)实验室用 MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )
答案 D
3.★(2023广东,9,2分)按如图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ中试管内的反应,体现H+的氧化性
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的还原性
C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象
D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去
答案 C
4.★★(教考衔接:人教版选择性必修2第三章第四节实验3-3)(2024安徽,9,3分)仅用下表提供的试剂和用品,不能实现相应实验目的的是( )
答案 A
5.★★(2023湖北,8,3分)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142 ℃),实验中利用环己烷—水的共沸体系(沸点69 ℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81 ℃),其反应原理:
下列说法错误的是( )
A.以共沸体系带水促使反应正向进行
B.反应时水浴温度需严格控制在69 ℃
C.接收瓶中会出现分层现象
D.根据带出水的体积可估算反应进度
答案 B
6.★★(2023湖北,13,3分)利用如图所示的装置(夹持及加热装置略)制备高纯白磷的流程如下:
红磷(s) 无色液体与P4(g) 白磷(s)
下列操作错误的是( )
A.红磷使用前洗涤以除去表面杂质
B.将红磷转入装置,抽真空后加热外管以去除水和氧气
C.从a口通入冷凝水,升温使红磷转化
D.冷凝管外壁出现白磷,冷却后在氮气氛围下收集
答案 C
7.★★(2023全国甲,27,14分)钴配合物[C(NH3)6]Cl3溶于热水,在冷水中微溶,可通过如下反应制备:
2CCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2 2[C(NH3)6]Cl3+2H2O
具体步骤如下:
Ⅰ.称取2.0 g NH4Cl,用5 mL水溶解。
Ⅱ.分批加入3.0 g CCl2·6H2O后,将溶液温度降至10 ℃以下,加入1 g活性炭、7 mL浓氨水,搅拌下逐滴加入10 mL 6%的双氧水。
Ⅲ.加热至55~60 ℃反应20 min。冷却,过滤。
Ⅳ.将滤得的固体转入含有少量盐酸的25 mL沸水中,趁热过滤。
Ⅴ.滤液转入烧杯,加入4 mL浓盐酸,冷却、过滤、干燥,得到橙黄色晶体。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。
仪器a的名称是 。加快NH4Cl溶解的操作有 。
(2)步骤Ⅱ中,将温度降至10 ℃以下以避免 、 ;可选用 降低溶液温度。
(3)指出下列过滤操作中不规范之处: 。
(4)步骤Ⅳ中,趁热过滤,除掉的不溶物主要为 。
(5)步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的是 。
答案 (1)锥形瓶 搅拌、加热 (2)NH3逸出 H2O2分解 冷水或冰水(浴) (3)玻璃棒末端未斜靠在三层滤纸的一边;漏斗下端管口未紧靠烧杯内壁 (4)活性炭 (5)增大Cl-浓度,有利于钴配合物结晶析出
三年模拟
8.★(教考衔接:人教版选择性必修3第二章第二节探究)(2024广东二模,4)实验室制备C2H2并检验其性质,下列装置不能达到实验目的的是( )
答案 D
9.★(2025届惠州一调,4)CuBr是常用的催化剂,受热易分解。可通过反应SO2+2Cu2++2Br-+2H2O 2CuBr↓+SO42-+4H+制备。下列实验室制备CuBr的实验装置和操作不能达到实验目的的是( )


A.用装置甲制备SO2气体
B.用装置乙收集SO2气体
C.用装置丙制备CuBr
D.用装置丁吸收多余的SO2气体
答案 B
10.★★(2025届东莞外国语学校第一次月考,4)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是( )
答案 D
11.★★(2025届广州一调,11)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)呈黄色,难溶于水,具有强还原性。用下列装置制备草酸亚铁晶体。
下列操作错误的是( )
A.配制溶液的蒸馏水需经煮沸后迅速冷却
B.检查装置气密性后,打开K1、K3、K4,关闭K2
C.P中不再冒出气泡时,打开K2,关闭K1、K3
D.反应结束后将N中混合物过滤、洗涤、干燥得草酸亚铁晶体
答案 C
12.★★(2025届广东八校9月联考,9)LiH是制备有机合成的重要还原剂LiAlH4的反应物,LiH遇水蒸气剧烈反应。某小组设计如图装置制备LiH。下列说法不正确的是( )
A.装置A中可通过控制盐酸的滴加速度来控制H2的生成速率
B.装置B、C可依次盛装饱和食盐水、浓硫酸
C.装置E用于吸收尾气,避免污染环境
D.实验中,先通入H2,后点燃酒精灯
答案 C
第2节 探究实验方案的设计与评价
五年高考
1.★(2021广东,12,4分)化学是以实验为基础的科学。下列实验操作或做法正确且能达到目的的是( )
答案 B
2.★(2023江苏,11,3分)室温下,探究0.1 ml·L-1 FeSO4溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是( )
答案 B
3.★★(2024河北,6,3分)下列实验操作及现象能得出相应结论的是( )
答案 C
4.★★(2024贵州,10,3分)根据下列实验操作及现象所推出的结论正确的是( )
答案 D
5.★★(2024浙江6月选考,16,3分)为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是( )
答案 C
6.★★(2024浙江1月选考,16,3分)根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计或结论不正确的是( )
答案 C
三年模拟
7.★(2024韶关二模,5)下列实验方案能达到实验目的的是( )


A.甲可制取无水MgCl2
B.乙可验证金属性:Zn>Fe
C.丙可验证非金属性:Cl>Br>S
D.丁可探究压强对平衡的影响
答案 B
8.★★(2025届深圳高级中学一诊,14)下列实验操作、现象、解释或结论均正确的是( )
答案 B
9.★★(2025届深圳罗湖9月质量检测,12)下列实验目的对应的实验方案、现象和结论都正确的是( )
答案 B
10.★★(2024深圳光明区高级中学5月模考,12)下列各组实验中,实验操作、实验现象及结论或解释均正确的是( )
答案 B
11.★★(2024汕尾揭阳期末,13)下列实验操作、现象及解释均正确的是( )
答案 D
12.★★(2024佛山顺德适应性考试,8)根据下列实验操作及现象,能推出相应结论的是( )
答案 D
微专题6 探究实验综合题的解题策略
五年高考
1.★★(2023湖北,18,14分)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题:
(1)铜与浓硝酸反应的装置如下图,仪器A的名称为 ,装置B的作用为 。
(2)铜与过量H2O2反应的探究如下:
实验②中Cu溶解的离子方程式为 ;产生的气体为 。比较实验①和②,从氧化还原角度说明H+的作用是 。
(3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X为铜的氧化物,提纯干燥后的X在惰性氛围下加热,m g X完全分解为n g黑色氧化物Y,nm=56。X的化学式为 。
(4)取含X粗品0.050 0 g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后,调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂,用0.100 0 ml·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液15.00 mL(已知:2Cu2++4I- 2CuI↓+I2,I2+2S2O32- 2I-+S4O62-)。标志滴定终点的现象是 ,粗品中X的相对含量为 。
答案 (1)具支试管 防倒吸
(2)Cu+H2O2+2H+ Cu2++2H2O O2 增强过氧化氢的氧化性
(3)CuO2 (4)当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时,溶液蓝色褪去且半分钟内不恢复 96.0%
2.★★(2021广东,17,15分)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlrine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为 。
(2)实验室制取干燥Cl2时,净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为 。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操作及现象是 。
(4)某合作学习小组进行以下实验探究。
①实验任务 通过测定溶液电导率,探究温度对AgCl溶解度的影响。
②查阅资料 电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大。25 ℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10。
③提出猜想 猜想a:较高温度的AgCl饱和溶液的电导率较大。
猜想b:AgCl在水中的溶解度S(45 ℃)>S(35 ℃)>S(25 ℃)。
④设计实验、验证猜想 取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的AgCl饱和溶液),在设定的测试温度下,进行表1中实验1~3,记录数据。
表1
⑤数据分析、交流讨论 25 ℃的AgCl饱和溶液中,c(Cl-)= ml/L。
实验结果为A3>A2>A1。小组同学认为,此结果可以证明③中的猜想a成立,但不足以证明猜想b成立。结合②中信息,猜想b不足以成立的理由有
。
⑥优化实验 小组同学为进一步验证猜想b,在实验1~3的基础上完善方案,进行实验4和5。请完成表2中内容。
表2
⑦实验总结 根据实验1~5的结果,并结合②中信息,小组同学认为猜想b也成立。猜想b成立的判断依据是 。
答案 (1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)cdbae (3)HClO 取少量久置氯水于试管中,滴加稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀
(4)⑤1.34×10-5 即使离子浓度相同,温度升高,电导率也会增大;温度升高,水的电离程度会增大 ⑥35 Ⅱ 45(或 45 Ⅱ 45) ⑦A2>B1,A3>B2(或A3>B2>B1)
3.★★(2020全国Ⅰ,27,15分)为验证不同化合价铁的氧化还原能力,利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题:
(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 ml·L-1 FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、 (从下列图中选择,写出名称)。
(2)电池装置中,盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应,并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据,盐桥中应选择 作为电解质。
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知,盐桥中的阳离子进入 电极溶液中。
(4)电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 ml·L-1。石墨电极上未见Fe析出。可知,石墨电极溶液中c(Fe2+)= 。
(5)根据(3)、(4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为 ,铁电极的电极反应式为 。因此,验证了Fe2+氧化性小于 、还原性小于 。
(6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是
。
答案 (1)烧杯、量筒、托盘天平 (2)KCl (3)石墨
(4)0.09 ml·L-1 (5)Fe3++e- Fe2+ Fe-2e- Fe2+ Fe3+ Fe (6)取少量溶液,滴入KSCN溶液,不出现血红色
4.★★★(创新点:从设计实验方案的角度考查化学平衡状态的判断)(2024广东,17,14分)含硫物质种类繁多,在一定条件下可相互转化。
(1)实验室中,浓硫酸与铜丝反应,所产生的尾气可用 (填化学式)溶液吸收。
(2)工业上,烟气中的SO2可在通空气条件下用石灰石的浆液吸收,生成石膏。该过程中, (填元素符号)被氧化。
(3)工业锅炉需定期除水垢,其中的硫酸钙用纯碱溶液处理时,发生反应:
CaSO4(s)+CO32-(aq) CaCO3(s)+SO42-(aq) (Ⅰ)
兴趣小组在实验室探究Na2CO3溶液的浓度对反应(Ⅰ)的反应速率的影响。
①用Na2CO3固体配制溶液,以滴定法测定其浓度。
ⅰ.该过程中用到的仪器有 。

ⅱ.滴定数据及处理:Na2CO3溶液V0 mL,消耗c1 ml·L-1盐酸V1 mL(滴定终点时,CO32-转化为HCO3-),则c(Na2CO3)= ml·L-1。
②实验探究:取①中的Na2CO3溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入m1 g硫酸钙固体,反应t1 min后,过滤,取V0 mL滤液,用c1 ml·L-1盐酸参照①进行滴定。记录的部分数据如下表(忽略CO32-水解的影响)。
则x= ,测得的平均反应速率之比va∶vb= 。
(4)兴趣小组继续探究反应(Ⅰ)平衡的建立,进行实验。
①初步实验 将1.00 g硫酸钙(M=136 g·ml-1)加入到100.0 mL 0.100 ml·L-1 Na2CO3溶液中,在25 ℃和搅拌条件下,利用pH计测得体系的pH随时间t的变化曲线如图。
②分析讨论 甲同学根据t2 min后pH不改变,认为反应(Ⅰ)已达到平衡;乙同学认为证据不足,并提出如下假设:
假设1 硫酸钙固体已完全消耗;
假设2 硫酸钙固体有剩余,但被碳酸钙沉淀包裹。
③验证假设 乙同学设计如下方案,进行实验。
④实验小结 假设1成立,假设2不成立。
①实验中反应(Ⅰ)平衡未建立。
⑤优化方案、建立平衡 写出优化的实验方案,并给出反应(Ⅰ)平衡已建立的判断依据: 。
答案 (1)NaOH
(2)S
(3)①ⅰ.BD ⅱ.c1V1V0 ②20.0 6∶5
(4)③足量稀盐酸 有气泡产生 少量BaCl2溶液
⑤取2.00 g(大于或等于1.36 g)硫酸钙固体加入100.0 mL 0.100 ml·L-1的Na2CO3溶液中,在25 ℃和搅拌条件下,利用pH计测定溶液pH,当溶液pH不变时,说明平衡状态已建立
5.★★★(2022北京,19,14分)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。
资料:ⅰ.Mn2+在一定条件下可被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、MnO42-(绿色)、MnO4-(紫色)。
ⅱ.浓碱性条件下,MnO4-可被OH-还原为MnO42-。
ⅲ.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关;NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)。
(1)B中试剂是 。
(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为 。
(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 。
(4)根据资料ⅱ,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将MnO42-氧化为MnO4-。
①用化学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。
②取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。溶液紫色迅速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Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是 。
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

。
答案 (1)饱和NaCl溶液
(2)2Mn(OH)2+O2 2MnO2+2H2O
(3)二价锰化合物在中性或弱酸性条件下只能被氧化到MnO2,在碱性条件下可以被氧化到更高价态
(4)①2NaOH+Cl2 NaCl+NaClO+H2O
②4MnO4-+4OH- 4MnO42-+O2↑+2H2O NaClO
③2MnO2+3ClO-+2OH- 2MnO4-+3Cl-+H2O
④溶液中存在反应:ⅰ.4MnO4-+4OH- 4MnO42-+O2↑+2H2O;ⅱ.2MnO42-+ClO-+H2O 2MnO4-+Cl-+2OH-;在浓碱性条件下,c(OH-)和c(ClO-)均很大时,反应ⅱ速率快于反应ⅰ
三年模拟
6.★★(2025届广东六校10月联考,17)某小组制备SO2并探究SO2与BaCl2溶液的反应。
(1)实验Ⅰ:室温下,按图示组装仪器(夹持装置已省略),检查装置气密性后向B注入一定量50%的H2SO4溶液,B中迅速产生大量气体,三到五分钟后D中出现白色浑浊,并闻到刺激性气味。据此回答:
①仪器A是 (填仪器名称)。
②C可以除去SO2中可能混有的H2SO4蒸气,写出相应的化学方程式: 。
(2)D中出现白色浑浊的理论及可能性分析
猜测一:SO2溶于水生成H2SO3,继而与BaCl2发生复分解反应,形成BaSO3白色沉淀。
查阅资料:
ⅰ.室温下:H2SO3 H++HSO3-,Ka1=1.4×10−2;HSO3- H++SO32-,Ka2=6.0×10-8;BaSO3(s) Ba2+(aq)+SO32-(aq),Ksp=5.0×10-10
ⅱ.室温下,H2SO3溶液中H+、HSO3-浓度与H2SO3浓度关系如下图:
①如图可知:当c(H2SO3)≥10-6 ml/L时,c(H+)与c(HSO3-)几乎相等,原因是 。
计算可得,此时c(SO32-)= ml/L,实验Ⅰ条件下 (填“可能”或“不可能”)生成BaSO3白色沉淀。
猜测二:SO2具有强还原性,可能被溶液或空气中的O2氧化,继而生成BaSO4白色沉淀。
②写出猜测二对应的离子方程式: 。
(3)实验探究:小组经过讨论,设计了室温条件下的实验Ⅱ~Ⅳ。
①实验Ⅱ煮沸、油覆的目的是 。
②综合实验Ⅱ、Ⅲ分析:实验Ⅰ中沉淀为 (填合适的选项)。
a.仅BaSO3
b.仅BaSO4
c.BaSO3和BaSO4的混合物
③实验Ⅳ数天后新增的沉淀经检验确认为BaSO4。结合速率相关知识,能够得出结论: 。
答案 (1)①分液漏斗 ②H2SO4+2NaHSO3 2SO2↑+2H2O+Na2SO4
(2)①当H2SO3浓度较大时,H2SO3的电离程度远大于水的电离程度;H2SO3的电离以第一步为主,所以H2SO3溶液中c(H+)与c(HSO3-)几乎相等 6.0×10-8 可能 ②2H2O+O2+2SO2+2Ba2+ 2BaSO4↓+4H+或O2+2H2SO3+2Ba2+ 2BaSO4↓+4H+
(3)①除去水中溶解氧和防止空气中氧气进入(或排除氧气对实验的干扰) ②a ③H2SO3与BaCl2发生复分解反应的速率大于O2氧化含硫物质的速率(或复分解反应速率大于氧化还原反应的速率)
7.★★★(2025届惠州二调,17)某兴趣小组研究Na2S溶液与不同盐溶液的反应。
(1)配制0.1 ml/L Fe(NO3)3溶液时先将Fe(NO3)3·9H2O晶体溶于硝酸中,目的是 ;用离子方程式解释Na2S溶液显碱性的原因: 。
(2)甲同学根据金属离子的氧化性:Ag+>Fe3+>Cu2+,推测现象②与③不同的原因是Cu2+与S2-反应生成CuS沉淀,而Fe3+氧化性较强,将S2-氧化成S单质。乙同学认为该解释不全面,理由是 。
(3)乙同学结合甲同学的信息,推测现象①出现的黑色沉淀为Ag,可能还含有Ag2O、Ag2S,并设计实验进行验证。
已知:ⅰ.浓硝酸能将Ag2S转化为Ag+和SO42-;
ⅱ.Ag2O能溶解在浓氨水中形成银氨溶液,而Ag2S和Ag均不能。银氨溶液中存在平衡:Ag++2NH3 [Ag(NH3)2]+。
(4)为确定黑色沉淀中是否存在Ag,兴趣小组成员查阅资料发现:在电解质溶液中,银表面存在Ag+,加入浓HI溶液可使Ag溶解形成[AgI2]-和H2,Ag溶解的原因一方面与电极电势有关,另一方面是由于 (请从平衡移动的角度分析)。加入浓HI溶液后,未观察到气泡产生,证明黑色沉淀中不存在Ag。
(5)进一步探究AgNO3在一定条件下是否能够氧化Na2S,丙同学设计如图实验,测得电压为U1(已知:电压大小反映了物质氧化性、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)。
①将0.1 ml/L的AgNO3(pH=a)的溶液替换为 溶液,记录电压为U2。
②上述实验证实了Ag+可以氧化S2-,其证据是 。
答案 (1)抑制Fe3+的水解 S2-+H2O HS-+OH-
(2)NO3-在酸性条件下具有强氧化性,可氧化S2-
(3)黑色沉淀不含Ag2O Ba(NO3)2 产生红棕色气体
(4)银表面存在平衡Ag(s)-e- Ag+(aq),加入浓HI溶液,I-与Ag+形成[AgI2]-,降低Ag+的浓度,促使平衡正向移动,Ag逐渐溶解
(5)0.1 ml/L NaNO3(pH=a) U1>U2
8.★★★(2024梅州二模,17)电解原理具有广泛的应用。某实验小组按照课本内容进行电解CuCl2溶液实验。
(1)溶液配制:
①实验室在配制CuCl2溶液时需加入少许盐酸,目的是 ;氯化铜溶液中存在:[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl- [CuCl4]2-(黄色)+4H2O ΔH>0,加热盛有CuCl2溶液的试管,试管中溶液颜色变为 。
②若要配制1 000 mL 2 ml/L的CuCl2溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,至少需要滴加0.2 ml/L的盐酸 滴(已知:Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20,每滴溶液的体积约0.05 mL,加入盐酸后溶液体积变化忽略不计)。
(2)按图中装置进行电解饱和CuCl2溶液实验:阴极发生的电极反应为 ;阳极口放置湿润的淀粉-KI试纸可观察到 (填实验现象)。
(3)按图电解饱和CuCl2溶液一段时间后,阴极石墨棒上有异常现象:石墨棒上除有红色固体外还附着大量白色固体。
探究异常现象:
已知:ⅰ.相关物质颜色:铜(红色)、Cu2O(砖红色)、CuCl(白色)、CuOH(黄色,不稳定,易分解)。
ⅱ.CuCl易溶于浓盐酸,CuCl(s)+Cl-(aq) [CuCl2]-(aq)(无色)。
ⅲ.Cu+在水中不稳定,易发生歧化反应。
经检验:红色固体中无Cu2O。
提出假设:红色固体是铜,白色固体是CuCl。
验证假设:设计下列实验。
①上表中空格处应填写的内容是:Ⅰ 、Ⅱ 。
②实验B加水后出现白色沉淀的原因是 。
结论:猜想正确。
(4)阴极生成CuCl的电极反应式为 。
答案 (1)①抑制Cu2+水解 黄绿色 ②10 (2)Cu2++2e- Cu 试纸变蓝 (3)①蓝色 浓盐酸 ②稀释后Cl-浓度减小,CuCl(s)+Cl-(aq) [CuCl2]-(aq)平衡逆向移动,产生白色沉淀 (4)Cu2++e-+Cl- CuCl
9.★★★(2023广州二模,17)某小组从电极反应的角度研究物质氧化性和还原性的变化规律。
(1)实验室以MnO2和浓盐酸为原料制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑。该反应的氧化产物是 。将该反应设计成原电池,氧化反应为2Cl--2e- Cl2↑,还原反应为 。
(2)当氯气不再逸出时,固液混合物A中仍存在MnO2和盐酸。小组同学分析认为随着反应的进行,MnO2的氧化性和Cl-的还原性均减弱,为此进行探究。
[实验任务] 探究离子浓度对MnO2氧化性的影响
[提出猜想]
猜想a:随c(H+)减小,MnO2的氧化性减弱。
猜想b:随c(Mn2+)增大,MnO2的氧化性减弱。
[查阅资料] 电极电势(φ)是表征氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)强弱的物理量。电极电势越大,氧化剂的氧化性越强;电极电势越小,还原剂的还原性越强。
[验证猜想] 用0.10 ml·L-1 H2SO4溶液、0.10 ml·L-1 MnSO4溶液和蒸馏水配制混合液(溶液总体积相同),将MnO2电极置于混合液中测定其电极电势φ,进行表中实验1~3,记录数据。
①根据实验1和2的结果,猜想a成立。补充数据:m= ,n= 。
②根据实验1和3的结果,猜想b成立。判断依据是 (用电极电势关系表示)。
[探究结果] 固液混合物A中仍存在MnO2和盐酸的原因:随着反应进行,溶液中c(H+)减小、c(Mn2+)增大,MnO2氧化性减弱。
③根据上述探究结果,小组同学作出如下推断:随c(Cl-)增大,Cl-还原性增强。
实验验证:在固液混合物A中加入 (填化学式)固体,加热。证明推断正确的实验现象是 。
(3)根据电化学的相关知识,小组同学分别利用电解池(图1)和原电池(图2)装置,成功实现了铜与稀硫酸制氢气。

①图1中阳极的电极反应式为 。
②结合(2)的探究结论,图2中试剂X是 ,试剂Y是 。
可选试剂:稀硫酸、Na2SO4溶液、NaOH溶液、NaNO3溶液、CuSO4溶液(浓度均为1.0 ml·L-1)。
答案 (1)Cl2 MnO2+2e-+4H+ 2H2O+Mn2+
(2)①10 20 ②φ1SCN-
C
比较HF与H2SO3的酸性
分别测定等物质的量浓度的NH4F与(NH4)2SO3溶液的pH
前者pH小
酸性:HF>H2SO3
D
探究温度对反应速率的影响
等体积、等物质的量浓度的Na2S2O3与H2SO4溶液在不同温度下反应
温度高的溶液中先出现浑浊
温度升高,该反应速率加快
选项
实验操作
实验现象
解释或结论
A
25 ℃时,用pH试纸分别测定等物质的量浓度的NaHCO3溶液和NaClO溶液的pH
NaClO溶液的pH更大
酸性:
H2CO3>
HClO
B
将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某试剂瓶瓶口
试剂瓶瓶口有白烟生成
该试剂可能是挥发性酸
C
先向某溶液中滴加新制氯水,再滴加少量KSCN溶液
溶液变为红色
原溶液中一定存在Fe2+
D
向BaCl2溶液中通入SO2和气体X
产生白色沉淀
气体X一定具有强氧化性
选项
实验目的
实验方案
现象和结论
A
探究金属钠在氧气中燃烧所得固体的成分
取少量固体粉末,加入2~3 mL蒸馏水
有气体生成,说明固体为Na2O2
B
探究温度对化学平衡的影响
将装有NO2气体的密闭烧瓶放入热水浴中
气体颜色变深,说明升温使平衡向生成NO2的方向移动
C
探究BaSO4是否属于强电解质
向稀硫酸中滴加等浓度等体积的Ba(OH)2溶液,同时测定溶液电导率变化
电导率下降,说明BaSO4为弱电解质
D
探究菠菜中Fe元素的价态
将菠菜研磨后加入稀硝酸,过滤后取滤液加入KSCN溶液
溶液变为红色,说明菠菜中Fe元素为+3价
选项
实验操作
实验现象
结论或解释
A
在外焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒
火焰呈现黄色
溶液中含Na元素
B
在干冰中央挖一个小穴,撒一些镁粉,用红热的铁棒把镁引燃,盖上另一块干冰
镁粉在干冰中继续燃烧,发出耀眼的白光
CO2不能扑灭金属镁引起的火灾
C
向K2S溶液中通入足量的CO2,然后将产生的气体导入CuSO4溶液中
CuSO4溶液中产生黑色沉淀
Ka1(H2S)>Ka1(H2CO3)
D
向蔗糖中加入适量浓硫酸,搅拌
产生黑色“面包”
浓硫酸具有酸性和吸水性
选项
操作
现象
解释
A
将浓硫酸加入盛有NaCl固体的试管中,加热
试管口有白雾出现
酸性:H2SO4>
HCl
B
向盛有无色溶液的试管中滴加几滴NaOH溶液,将湿润的pH试纸放在试管口
试纸无变化
溶液中不含NH4+
C
向盛有甲苯的试管中滴加几滴酸性KMnO4溶液,振荡
酸性KMnO4溶液褪色
甲苯中含有碳碳双键
D
向CuSO4溶液中加入一定量KCl固体
溶液由蓝色变为绿色
[Cu(H2O)4]2++4Cl-
[CuCl4]2-+4H2O
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向蔗糖溶液中加入稀硫酸煮沸,冷却,加入银氨溶液,水浴加热
无银镜产生
说明蔗糖的水解产物中无葡萄糖
B
常温下,将苯酚和NaOH溶液混合(已知:苯酚的Ka=1.0×10-10)
用pH计测得混合液的pH=10.0
混合液中:c(C6H5O-)>c(C6H5OH)
C
向溶液中滴加硝酸,再滴加BaCl2溶液
有白色沉淀生成
溶液中一定含有SO42-
D
将Ag和AgNO3溶液与Cu和Na2SO4溶液组成双液原电池,连通装置
Ag电极表面有银白色金属沉积,Cu电极附近溶液变蓝
金属性:Cu>Ag
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率/(μS/cm)
1
Ⅰ:25 ℃的AgCl饱和溶液
25
A1
2
Ⅱ:35 ℃的AgCl饱和溶液
35
A2
3
Ⅲ:45 ℃的AgCl饱和溶液
45
A3
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率/(μS/cm)
4
Ⅰ

B1
5


B2
阳离子
u∞×108/(m2·
s-1·V-1)
阴离子
u∞×108/(m2·
s-1·V-1)
Li+
4.07
HCO3-
4.61
Na+
5.19
NO3-
7.40
Ca2+
6.59
Cl-
7.91
K+
7.62
SO42-
8.27
序号
V(Na2CO3)/mL
V(H2O)/mL
a
100.0
0
b
80.0
x
序号
V(滤液)/mL
V消耗(盐酸)/mL
a
V0
2V1/5
b
V0
3V1/10
步骤
现象
ⅰ.将①实验中的反应混合物进行固液分离
/
ⅱ.取少量分离出的沉淀置于试管中,滴加
,沉淀完全溶解
ⅲ.继续向ⅱ的试管中滴加
无白色沉淀生成
序号
物质a
C中实验现象
通入Cl2前
通入Cl2后
Ⅰ
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ
5%
NaOH
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
Ⅲ
40%
NaOH
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
编号
实验操作
现象
Ⅱ
烧杯中出现白色浑浊
Ⅲ
白色浊液很快全部溶解,得到澄清溶液;数小时内烧杯中溶液依旧澄清
Ⅳ
烧杯中蒸馏水变浑浊,数小时内沉淀的量无明显变化;数天后沉淀量才明显增加
实验
试剂
现象
试管
滴管
0.1 ml/L AgNO3溶液(pH=a)
0.1 ml/L Na2S溶液(pH=9)
①出现黑色沉淀
0.1 ml/L Fe(NO3)3溶液(pH=a)
②溶液棕黄色变浅,有淡黄色沉淀生成
0.1 ml/L CuSO4溶液(pH=a)
③出现黑色沉淀
实验步骤
现象
结论
取少量黑色沉淀,加入适量浓氨水,振荡,静置后,取少量上层清液于试管中,滴加稀盐酸
无明显现象

另取少量黑色沉淀,加入适量浓硝酸,振荡,加入试剂a (填化学式)
,沉淀溶解,加入试剂a产生白色沉淀
黑色沉淀含Ag2S
序号
实验操作
实验现象
A
将有固体析出的石墨棒一端插入盛有2 mL稀硝酸的试管中,反应完后取出,再向试管中滴加几滴AgNO3溶液
石墨棒上红色和白色物质都消失;无色溶液变为 Ⅰ ,并有无色气体产生,在接近试管口处变红色;加入AgNO3溶液产生白色沉淀
B
将有固体析出的石墨棒一端插入盛有2 mL Ⅱ 的试管中,反应完后取出,再向试管中加入一定量的水
石墨棒上红色固体不溶,白色固体消失,溶液无色;加水后出现白色沉淀
实验
序号
V(H2SO4)/
mL
V(MnSO4)/
mL
V(H2O)/
mL
电极电势/
V
1
20
20
0
φ1
2
m
n
10
φ2
3
20
10
10
φ3