第三講性質(zhì)、原理探究綜合實(shí)驗(yàn)(能力課)復(fù)習(xí)目標(biāo)1.能根據(jù)不同情景、不同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)評(píng)價(jià)或設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的簡(jiǎn)單方案。2.建立解答探究類(lèi)綜合實(shí)驗(yàn)的思維模型。3.能正確選用實(shí)驗(yàn)裝置，掌握控制實(shí)驗(yàn)條件的方法。4.能預(yù)測(cè)或描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、得出合理結(jié)論。能力點(diǎn)探究實(shí)驗(yàn)方法1.物質(zhì)性質(zhì)的探究(1)根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案(2)根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)(或官能團(tuán))設(shè)計(jì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案(3)物質(zhì)性質(zhì)探究的考查角度熱分解產(chǎn)物的性質(zhì)探究、判斷①難溶性碳酸鹽eq\o(→,\s\up7(△))氧化物＋CO2②碳酸的酸式鹽eq\o(→,\s\up7(△))碳酸的正鹽＋CO2＋H2O③銨鹽eq\o(→,\s\up7(△))NH3＋相應(yīng)的酸(或酸性氧化物＋H2O)(NH4NO3除外)④硝酸鹽eq\o(→,\s\up7(△))金屬(或金屬氧化物、亞硝酸鹽)＋氮氧化物(NO或NO2)＋O2⑤草酸晶體eq\o(→,\s\up7(△))CO2＋CO＋H2O物質(zhì)氧化性、還原性的判斷如探究SO2具有還原性的方法是將氣體通入酸性KMnO4溶液中，通過(guò)觀察酸性KMnO4溶液是否褪色來(lái)說(shuō)明；如探究Fe3＋的氧化性強(qiáng)于I2時(shí)，可利用FeCl3與淀粉－KI溶液反應(yīng)，通過(guò)溶液變藍(lán)色來(lái)說(shuō)明Fe3＋的氧化性強(qiáng)于I2驗(yàn)證同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律一般通過(guò)設(shè)計(jì)比較元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)來(lái)完成。如通過(guò)比較Mg、Al與同濃度鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的快慢來(lái)說(shuō)明Mg、Al的活潑性順序電解質(zhì)強(qiáng)弱的判斷如探究一元酸HA是弱酸的方法是常溫下配制NaA溶液，測(cè)pH，若pH＞7，則說(shuō)明HA為弱酸物質(zhì)酸性強(qiáng)弱的判斷如探究碳酸和硅酸的酸性強(qiáng)弱，可利用相對(duì)強(qiáng)的酸制備相對(duì)弱的酸的反應(yīng)原理，將CO2氣體通入Na2SiO3溶液，看是否有白色沉淀生成來(lái)判斷鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的規(guī)律探究可以通過(guò)控制鋼鐵是否與空氣接觸、所接觸的電解質(zhì)溶液的酸堿度、鋼鐵在腐蝕過(guò)程中體系內(nèi)的氣壓變化等設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，找出規(guī)律2.反應(yīng)原理的探究化學(xué)反應(yīng)原理的探究也是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的一個(gè)重要內(nèi)容，該類(lèi)探究實(shí)驗(yàn)往往是通過(guò)改變影響反應(yīng)的條件(如濃度、溫度、壓強(qiáng)、酸堿度等)和反應(yīng)物的用量，分析反應(yīng)產(chǎn)物的變化情況，進(jìn)而確定反應(yīng)的原理。解答該類(lèi)試題的關(guān)鍵是從反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象四個(gè)方面，抓住變化、分析得出反應(yīng)的規(guī)律和原理。3.影響因素的探究物質(zhì)變化往往受到多個(gè)因素的影響，在研究化學(xué)反應(yīng)與外界因素之間的關(guān)系時(shí)，對(duì)影響物質(zhì)變化規(guī)律的因素或條件加以人為控制，使其他幾個(gè)因素不變，集中研究其中一個(gè)因素的變化所產(chǎn)生的影響，以利于研究過(guò)程中，迅速尋找到物質(zhì)變化的規(guī)律。4.探究驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)(1)在離子檢驗(yàn)、氣體成分檢驗(yàn)的過(guò)程中，要嚴(yán)格掌握檢驗(yàn)的先后順序，防止各成分檢驗(yàn)過(guò)程中的相互干擾。(2)若有水蒸氣生成，先檢驗(yàn)水蒸氣，再檢驗(yàn)其他成分，如C和濃H2SO4的反應(yīng)，產(chǎn)物有SO2、CO2和H2O(g)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可檢驗(yàn)三種氣體物質(zhì)的存在，但SO2、CO2都要通過(guò)溶液進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)檢驗(yàn)H2O(g)有干擾。(3)對(duì)于需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化才能檢驗(yàn)的成分，如CO的檢驗(yàn)，要注意先檢驗(yàn)CO中是否含有CO2，如果有CO2，應(yīng)先除去CO2再對(duì)CO實(shí)施轉(zhuǎn)化，最后再檢驗(yàn)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物CO2，如HOOC—COOHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))CO2↑＋CO↑＋H2O↑中CO的檢驗(yàn)。(4)要重視試劑名稱(chēng)的描述，如有些試劑的準(zhǔn)確描述為無(wú)水硫酸銅、澄清石灰水、酸性高錳酸鉀溶液、濃硫酸、飽和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。此外還應(yīng)注意某些儀器的規(guī)格。(一)物質(zhì)性質(zhì)的探究1.某研究性學(xué)習(xí)小組通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證AgI沉淀的生成會(huì)使I2的氧化能力增強(qiáng)，可將Fe2＋氧化。回答下列問(wèn)題：(1)由AgNO3固體配制0.1mol·L－1的AgNO3溶液50mL，下列儀器中不需要使用的有____________________________________________________________(填名稱(chēng))，配制好的溶液應(yīng)轉(zhuǎn)移到(填試劑瓶的名稱(chēng))中保存。(2)步驟1的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__________________________________________；步驟2無(wú)明顯現(xiàn)象；步驟3最終的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液中生成黃色沉淀，____________________________________________________________。由此可知，步驟3反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________________________________________________________。(3)為了確證AgI的生成使I2的氧化能力增強(qiáng)而將Fe2＋氧化，學(xué)習(xí)小組在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：分別取少量的和步驟3試管中的上層清液于試管a和試管b中，向兩支試管中加入過(guò)量的，觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)蒸餾燒瓶、分液漏斗棕色細(xì)口瓶(2)溶液變藍(lán)溶液藍(lán)色褪去I2＋2Fe2＋＋2Ag＋=2AgI↓＋2Fe3＋(3)步驟2中的溶液NaOH溶液試管a中藍(lán)色褪去、先出現(xiàn)白色沉淀、迅速變成灰綠色最后變成紅褐色，試管b中有白色沉淀(轉(zhuǎn)變?yōu)楹稚恋?和紅褐色沉淀解析(3)由于步驟2的溶液中有亞鐵離子而沒(méi)有鐵離子，要確證AgI的生成使I2的氧化能力增強(qiáng)而將Fe2＋氧化，只要證明步驟3的溶液中存在氧化產(chǎn)物鐵離子即可，由實(shí)驗(yàn)知，步驟2溶液中有碘與淀粉混合液和亞鐵離子，步驟3中加入了過(guò)量的硝酸銀溶液，則上層清液中銀離子與鐵離子共存。2.(2023·北京海淀區(qū)期中)某興趣小組研究FeSO4溶液與NaOH溶液反應(yīng)過(guò)程中的物質(zhì)變化。(1)小組實(shí)驗(yàn)如圖，向2mL0.1mol·L－1新制FeSO4溶液中滴加少量0.1mol·L－1NaOH溶液，生成白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，顏色逐漸加深。充分振蕩，靜置一段時(shí)間后變?yōu)榧t褐色。寫(xiě)出由白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀的反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________________。(2)探究灰綠色沉淀的成因猜想1：白色沉淀吸附Fe2＋，呈現(xiàn)灰綠色。猜想2：鐵元素部分被氧化后，F(xiàn)e(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)形成的共沉淀物為灰綠色。實(shí)驗(yàn)ⅠⅡ操作向兩片玻璃片中心分別滴加試劑ⅰ和ⅱ，面對(duì)面快速夾緊試劑(均為0.1mol·L－1)ⅰ.ⅱ.2滴NaOH溶液ⅰ.2滴FeSO4溶液1滴Fe2(SO4)3溶液ⅱ.2滴NaOH溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象玻璃片夾縫中有白色渾濁。分開(kāi)玻璃片，白色渾濁迅速變?yōu)榛揖G色玻璃片夾縫中立即有灰綠色渾濁①將試劑ⅰ補(bǔ)充完整。②根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論，猜想正確。(3)探究灰綠色沉淀的結(jié)構(gòu)和組成資料：ⅰ.Fe(OH)2層狀結(jié)構(gòu)示意圖如圖，OH－位于八面體的頂點(diǎn)，F(xiàn)e2＋占據(jù)八面體的中心。當(dāng)部分Fe(Ⅱ)被氧化為Fe(Ⅲ)時(shí)，層狀結(jié)構(gòu)不被破壞。ⅱ.Fe2＋在強(qiáng)酸條件下不易被空氣氧化；低濃度的Cl－難以體現(xiàn)還原性。ⅲ.I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)。稱(chēng)取一定量灰綠色沉淀，用稀鹽酸完全溶解后，定容至250mL得樣品液。①小組同學(xué)根據(jù)資料推測(cè)：灰綠色沉淀的層間可能嵌入了SOeq\o\al(2－,4)，理由是________________________________________________________________________________________________________________________。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該推測(cè)正確，實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是____________________________________________________________。②取樣品液100.00mL，測(cè)得其中SOeq\o\al(2－,4)的物質(zhì)的量為6.4×10－4mol。③取樣品液25.00mL，用0.0050mol·L－1酸性KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液25.60mL。寫(xiě)出該滴定過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式：____________________________________________________________。④取樣品液25.00mL，加適量水及KI固體靜置后，立即以0.025mol·L－1Na2S2O3溶液滴定至淺黃色，加入淀粉溶液后再滴定至藍(lán)色恰好消失，消耗Na2S2O3溶液12.80mL。結(jié)論：用Fe(Ⅱ)xFe(Ⅲ)y(OH)z(SO4)m表示灰綠色沉淀的組成，則此樣品中x∶y∶z∶m＝(取最簡(jiǎn)整數(shù)比)。(4)實(shí)驗(yàn)反思與改進(jìn)有文獻(xiàn)指出：表面吸附的Fe2＋可與沉淀中已有的Fe(Ⅲ)快速發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，使沉淀呈現(xiàn)灰綠色。原理如圖所示。①利用同位素示蹤法證明電子轉(zhuǎn)移過(guò)程的存在：將56Fe(OH)3固體與57FeSO4溶液混合得到懸濁液，一段時(shí)間后______________________________(將實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果補(bǔ)充完整)。②小組同學(xué)根據(jù)文獻(xiàn)觀點(diǎn)改進(jìn)了(1)中的實(shí)驗(yàn)方案，在試管中獲得了可較長(zhǎng)時(shí)間存在的白色沉淀，寫(xiě)出合理的實(shí)驗(yàn)操作：______________________________________________________________________________________。答案(1)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(2)①2滴FeSO4溶液和1滴蒸餾水②2(3)①層狀結(jié)構(gòu)不被破壞時(shí)，根據(jù)電荷守恒，當(dāng)Fe2＋被部分氧化為Fe3＋時(shí)，層間需引入陰離子平衡電荷取少量樣品液于試管中，加BaCl2溶液后生成白色沉淀(或取少量灰綠色沉淀于試管中，加足量的稀HCl溶解，加BaCl2溶液后生成白色沉淀)③5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O④4∶2∶12∶1(4)①溶液中檢測(cè)得到56Fe2＋②將長(zhǎng)滴管插入濃NaOH溶液中，緩慢擠入少量0.1mol·L－1FeSO4溶液(方案合理，體現(xiàn)隔絕空氣和減少Fe2＋的吸附即可)解析(1)白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀，說(shuō)明Fe(OH)2被空氣中氧氣氧化為Fe(OH)3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(2)①實(shí)驗(yàn)Ⅰ的目的是驗(yàn)證猜想1，根據(jù)控制單一變量的思想知，試劑ⅰ應(yīng)為2滴FeSO4溶液和1滴蒸餾水。②實(shí)驗(yàn)Ⅰ夾縫中有白色渾濁[Fe(OH)2]，分開(kāi)玻璃片，白色渾濁迅速變?yōu)榛揖G色，說(shuō)明猜想1錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)Ⅱ夾縫中立即有灰綠色渾濁，說(shuō)明猜想2正確。(3)①當(dāng)Fe2＋被部分氧化為Fe3＋時(shí)，層狀結(jié)構(gòu)不被破壞，根據(jù)電荷守恒知，層間需引入陰離子平衡電荷，因此灰綠色沉淀的層間可能嵌入了SOeq\o\al(2－,4)?？梢酝ㄟ^(guò)檢驗(yàn)樣品液中含有SOeq\o\al(2－,4)來(lái)驗(yàn)證該推測(cè)正確。③滴定過(guò)程中Fe2＋被氧化為Fe3＋，MnOeq\o\al(－,4)被還原為Mn2＋，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平離子方程式為5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。④25.00mL樣品液中n(SOeq\o\al(2－,4))＝6.4×10－4mol×eq\f(1,4)＝1.6×10－4mol；根據(jù)5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，可得關(guān)系式：5Fe2＋～MnOeq\o\al(－,4)，則n(Fe2＋)＝5n(MnOeq\o\al(－,4))＝0.0050mol·L－1×0.02560L×5＝6.4×10－4mol；根據(jù)2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2、I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)，可得關(guān)系式：2Fe3＋～I(xiàn)2～2S2Oeq\o\al(2－,3)，則n(Fe3＋)＝n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝0.025mol·L－1×0.01280L＝3.2×10－4mol；則Fe(Ⅱ)xFe(Ⅲ)y(OH)z(SO4)m中x∶y∶m＝6.4×10－4∶3.2×10－4∶1.6×10－4＝4∶2∶1，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0知，F(xiàn)e(Ⅱ)4Fe(Ⅲ)2(OH)zSO4中z＝12。則此樣品中x∶y∶z∶m＝4∶2∶12∶1。(4)①根據(jù)題圖知，若電子轉(zhuǎn)移過(guò)程存在，則56Fe2＋會(huì)進(jìn)入到溶液，溶液中可檢測(cè)到56Fe2＋。②由上述實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程知，制備Fe(OH)2的關(guān)鍵是隔絕空氣，創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境，并要減少表面吸附的Fe2＋，故實(shí)驗(yàn)操作為將長(zhǎng)滴管插入濃NaOH溶液中，緩慢擠入少量0.1mol·L－1FeSO4溶液。探究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法和程序(二)反應(yīng)原理探究3.(2024·首都師大附中月考)實(shí)驗(yàn)小組探究酸對(duì)Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3平衡的影響。將0.005mol/LFeCl3溶液(接近無(wú)色)和0.01mol/LKSCN溶液等體積混合，得到紅色溶液。取兩等份紅色溶液，進(jìn)行如下操作并記錄現(xiàn)象。(1)FeCl3水解顯酸性的原因是__________________________________________________________________________________(用方程式表示)。(2)甲同學(xué)認(rèn)為加入酸后，會(huì)使Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3體系中濃度改變，導(dǎo)致該平衡正向移動(dòng)，溶液顏色加深。[設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)][查閱資料]①Fe3＋和Cl－、SOeq\o\al(2－,4)均能發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)：Fe3＋＋4Cl－[FeCl4]－(黃色)；Fe3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)[Fe(SO4)2]－(無(wú)色)。②0.005mol/L時(shí)，F(xiàn)e3＋顯無(wú)色。實(shí)驗(yàn)Ⅰ.探究現(xiàn)象a中溶液顏色變化的原因編號(hào)操作現(xiàn)象①向2mL紅色溶液中滴加5滴水溶液顏色無(wú)明顯變化②向2mL紅色溶液中滴加5滴3mol/LKCl溶液溶液顏色變淺，呈橙色(3)實(shí)驗(yàn)①的目的是_____________________________________________。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②的結(jié)果，從平衡移動(dòng)角度解釋現(xiàn)象a：________________________________________________________________________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)Ⅱ.探究現(xiàn)象b中溶液呈淺黃色的原因編號(hào)操作現(xiàn)象③取1mL0.0025mol/LFe2(SO4)3溶液(無(wú)色)，加入1mL0.01mol/LKSCN溶液，再加入5滴1.5mol/LH2SO4溶液溶液先變紅，加硫酸后變?yōu)闇\黃色④取1mL0.005mol/LFeCl3溶液，(5)結(jié)合實(shí)驗(yàn)③可推測(cè)現(xiàn)象b中使溶液呈淺黃色的微?？赡苡袃煞N，分別是[FeCl4]－和。(6)乙同學(xué)進(jìn)一步補(bǔ)充了實(shí)驗(yàn)④，確證了現(xiàn)象b中使溶液呈淺黃色的微粒不是[FeCl4]－，請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)④的操作及現(xiàn)象補(bǔ)充完整：_________________________、____________________________________________________________。答案(1)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋(2)Fe3＋(3)排除稀釋使溶液顏色變化的干擾(4)在Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3平衡體系中加入鹽酸，鐵離子、氯離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，使得鐵離子濃度減小，平衡逆向進(jìn)行，F(xiàn)e(SCN)3離子濃度減小，溶液顏色變淺，呈橙色(5)Fe(SCN)3(6)加入1mL蒸餾水，再加入5滴1.5mol/LH2SO4溶液得到無(wú)色溶液解析(1)FeCl3水解顯酸性的原因是溶液中的鐵離子水解，溶液顯酸性，反應(yīng)的離子方程式：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋；(2)甲同學(xué)認(rèn)為加入酸后，F(xiàn)e3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋平衡逆向移動(dòng)，F(xiàn)e3＋濃度增大，會(huì)使Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3平衡正向移動(dòng)，溶液顏色加深；(3)滴入KCl溶液時(shí)，溶液被稀釋?zhuān)瑢?shí)驗(yàn)①滴入相同體積的水，可以排除稀釋使溶液顏色變化的干擾；(4)由實(shí)驗(yàn)①②的現(xiàn)象分析，從平衡移動(dòng)角度解釋現(xiàn)象a，F(xiàn)e3＋和Cl－、SOeq\o\al(2－,4)均能發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，在Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3平衡體系中加入鹽酸，鐵離子、氯離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，使得鐵離子濃度減小，平衡逆向進(jìn)行，F(xiàn)e(SCN)3離子濃度減小，溶液顏色變淺，呈橙色；(5)題干信息，硫酸鐵溶液中加入KSCN溶液得到紅色溶液，在加入稀硫酸，題干中得到[Fe(SO4)2]－為無(wú)色，溶液中的離子結(jié)合實(shí)驗(yàn)③可以推測(cè)現(xiàn)象b中使溶液呈淺黃色的微?？赡苡袃煞N，為[FeCl4]－或Fe(SCN)3；(6)乙同學(xué)進(jìn)一步補(bǔ)充了實(shí)驗(yàn)④，確證了現(xiàn)象b中使溶液呈淺黃色的微粒只能是(5)中的一種，取1mL0.005mol/LFeCl3溶液，加入1mL蒸餾水，與實(shí)驗(yàn)③加入的1mLKSCN溶液相同的體積，再加入5滴1.5mol/LH2SO4溶液，分析溶液是否變化，最后得到無(wú)色溶液，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)③中溶液呈淺黃色的是Fe(SCN)3。尋求反應(yīng)機(jī)理類(lèi)探究性實(shí)驗(yàn)解題流程

1.(2023·北京卷)資料顯示，I2可以將Cu氧化為Cu2＋。某小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究Cu被I2氧化的產(chǎn)物及銅元素的價(jià)態(tài)。已知：I2易溶于KI溶液，發(fā)生反應(yīng)I2＋I(xiàn)－Ieq\o\al(－,3)(紅棕色)；I2和Ieq\o\al(－,3)氧化性幾乎相同。I.將等體積的KI溶液加入到mmol銅粉和nmolI2(n>m)的固體混合物中，振蕩。實(shí)驗(yàn)記錄如下：c(KI)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)Ⅰ0.01mol·L－1極少量I2溶解，溶液為淡紅色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉轉(zhuǎn)化為白色沉淀，溶液仍為淡紅色實(shí)驗(yàn)Ⅱ0.1mol·L－1部分I2溶解，溶液為紅棕色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉轉(zhuǎn)化為白色沉淀，溶液仍為紅棕色實(shí)驗(yàn)Ⅲ4mol·L－1I2完全溶解，溶液為深紅棕色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉完全溶解，溶液為深紅棕色(1)初始階段，Cu被氧化的反應(yīng)速率：實(shí)驗(yàn)Ⅰ(填“>”“<”或“＝”)實(shí)驗(yàn)Ⅱ。(2)實(shí)驗(yàn)Ⅲ所得溶液中，被氧化的銅元素的可能存在形式有[Cu(H2O)4]2＋(藍(lán)色)或[CuI2]－(無(wú)色)，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究：步驟a.取實(shí)驗(yàn)Ⅲ的深紅棕色溶液，加入CCl4，多次萃取、分液。步驟b.取分液后的無(wú)色水溶液，滴入濃氨水。溶液顏色變淺藍(lán)色，并逐漸變深。ⅰ.步驟a的目的是___________________________________________。ⅱ.查閱資料，2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I(xiàn)2，[Cu(NH3)2]＋(無(wú)色)容易被空氣氧化。用離子方程式解釋步驟b的溶液中發(fā)生的變化：________________________________________________________________________________。(3)結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅲ，推測(cè)實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，實(shí)驗(yàn)Ⅰ中銅被氧化的化學(xué)方程式是_________________________________________________________________________________________________________。分別取實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ充分反應(yīng)后的固體，洗滌后得到白色沉淀，加入濃KI溶液，____________________________________________________________(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)，觀察到少量紅色的銅。分析銅未完全反應(yīng)的原因是________________________________________________________________________________________________________________________。(4)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，I2僅將Cu氧化為＋1價(jià)。在隔絕空氣的條件下進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了I2能將Cu氧化為Cu2＋。裝置如圖所示，a、b分別是。(5)運(yùn)用氧化還原反應(yīng)規(guī)律，分析在上述實(shí)驗(yàn)中Cu被I2氧化的產(chǎn)物中價(jià)態(tài)不同的原因：___________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)<(2)除去Ieq\o\al(－,3)，防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)[CuI2]－＋2NH3·H2O=[Cu(NH3)2]＋＋2H2O＋2I－、4[Cu(NH3)2]＋＋O2＋8NH3·H2O=4[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O(3)2Cu＋I(xiàn)2=2CuI或2Cu＋KI3=2CuI＋KI白色沉淀逐漸溶解、溶液變?yōu)榧t棕色銅與碘的反應(yīng)為可逆反應(yīng)(或Ieq\o\al(－,3)濃度小未能氧化全部的Cu)(4)銅、含nmolI2的4mol·L－1的KI溶液(5)銅與碘反應(yīng)的體系在原電池裝置中，I2將Cu氧化為Cu2＋；而在實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ、實(shí)驗(yàn)Ⅲ中Cu以Cu＋形式存在，Cu＋可以進(jìn)一步與I－結(jié)合生成CuI沉淀或[CuI2]－，Cu＋濃度減小使得Cu2＋氧化性增強(qiáng)，發(fā)生反應(yīng)2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I(xiàn)2和2Cu2＋＋6I－=2[CuI2]－＋I(xiàn)2解析(1)提高KI濃度，便于提高Ieq\o\al(－,3)的濃度，與Cu接觸更加充分，Cu與Ieq\o\al(－,3)的反應(yīng)速率加快，故實(shí)驗(yàn)Ⅰ<實(shí)驗(yàn)Ⅱ。(2)加入CCl4，I2＋I(xiàn)－Ieq\o\al(－,3)平衡逆向移動(dòng)，I2濃度減小，I－濃度增加，其目的為除去Ieq\o\al(－,3)，防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)。加入濃氨水后[CuI2]－轉(zhuǎn)化為[Cu(NH3)2]＋，無(wú)色的[Cu(NH3)2]＋被氧化為藍(lán)色的[Cu(NH3)4]2＋，方程式為[CuI2]－＋2NH3·H2O=[Cu(NH3)2]＋＋2H2O＋2I－、4[Cu(NH3)2]＋＋O2＋8NH3·H2O=4[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O。(3)結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅲ，推測(cè)實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，實(shí)驗(yàn)Ⅰ中銅被氧化的化學(xué)方程式是2Cu＋I(xiàn)2=2CuI或2Cu＋KI3=2CuI＋KI；2Cu＋I(xiàn)2=2CuI反應(yīng)為可逆反應(yīng)，加入濃KI溶液，I2濃度減小，CuI轉(zhuǎn)化為Cu和I2，故產(chǎn)生白色沉淀溶解，出現(xiàn)紅色固體的過(guò)程。(4)要驗(yàn)證I2能將Cu氧化為Cu2＋，需設(shè)計(jì)原電池負(fù)極材料為Cu，b為含nmolI2的4mol·L－1的KI溶液。(5)銅與碘反應(yīng)的體系在原電池裝置中，I2將Cu氧化為Cu2＋；而在實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅲ中Cu以Cu＋形式存在，這是由于在實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ、實(shí)驗(yàn)Ⅲ中Cu＋可以進(jìn)一步與I－結(jié)合生成CuI沉淀或[CuI2]－，Cu＋濃度減小使得Cu2＋氧化性增強(qiáng)，發(fā)生反應(yīng)2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I(xiàn)2和2Cu2＋＋6I－=2[CuI2]－＋I(xiàn)2。2.(2022·福建卷)某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究Ce－MnOx催化空氣氧化CO的效率?；卮鹣铝袉?wèn)題：步驟Ⅰ制備CO在通風(fēng)櫥中用下圖裝置制備CO(加熱及夾持裝置省略)，反應(yīng)方程式：HCOOHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))CO↑＋H2O(1)裝置A中盛放甲酸的儀器的名稱(chēng)是_________________________。(2)從B、C、D中選擇合適的裝置收集CO，正確的接口連接順序?yàn)閍→→→→→h(每空填一個(gè)接口標(biāo)號(hào))。步驟Ⅱ檢驗(yàn)CO將CO通入新制銀氨溶液中，有黑色沉淀生成。(3)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________________________________________________________________。步驟Ⅲ探究Ce－MnOx催化空氣氧化CO的效率將一定量CO與空氣混合，得到CO體積分?jǐn)?shù)為1%的氣體樣品。使用下圖裝置(部分加熱及夾持裝置省略)，調(diào)節(jié)管式爐溫度至120℃，按一定流速通入氣體樣品。(已知：I2O5是白色固體，易吸水潮解：5CO＋I(xiàn)2O5=I2＋5CO2)(4)通入11.2L(已折算為標(biāo)況)的氣體樣品后，繼續(xù)向裝置內(nèi)通入一段時(shí)間氮?dú)?，最終測(cè)得U形管內(nèi)生成了0.1016gI2。①能證明CO被空氣氧化的現(xiàn)象是____________________________________________________________________________________________；②CO被催化氧化的百分率為；③若未通入氮?dú)?，②的結(jié)果將(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。(5)探究氣體與催化劑接觸時(shí)長(zhǎng)對(duì)催化氧化效率的影響時(shí)，采用方法可以縮短接觸時(shí)長(zhǎng)。(6)步驟Ⅲ裝置存在的不足之處是______________________________。答案(1)分液漏斗(2)decb(3)CO＋2[Ag(NH3)2]OH=2Ag↓＋(NH4)2CO3＋2NH3(4)①石灰水變渾濁②60%③偏大(5)增大氣體樣品流速(6)尾氣出口未加防潮裝置(或其他相似表述)解析(1)裝置A中盛放甲酸的儀器為分液漏斗。(2)用C除去甲酸，B收集一氧化碳，E接收排出的水，故接口連接順序?yàn)閍→d→e→c→b→h。(3)一氧化碳和銀氨溶液反應(yīng)生成黑色的銀，同時(shí)生成碳酸銨和氨氣，方程式為：CO＋2[Ag(NH3)2]OH=2Ag↓＋(NH4)2CO3＋2NH3。(4)①一氧化碳被氧氣氧化生成二氧化碳，能使澄清的石灰水變渾濁。②碘的物質(zhì)的量為eq\f(0.1016g,254g/mol)＝0.0004mol，則結(jié)合方程式分析，還有0.002mol一氧化碳未被氧氣氧化，11.2L氣體為0.5mol其中一氧化碳為0.005mol，則被空氣氧化的一氧化碳為(0.005－0.002)mol＝0.003mol，則被氧化的百分率為eq\f(0.003,0.005)×100%＝60%。③如果沒(méi)有通入氮?dú)鈩t計(jì)算的未被氧化的一氧化碳的物質(zhì)的量減少，則被氧化的百分率增大。(5)增大氣流速率可以提高催化效率。(6)I2O5是白色固體，易吸水潮解，但該裝置出氣口未加防潮裝置?；A(chǔ)落實(shí)1.(2023·馬鞍山雨山紅星中學(xué)月考)氯氣是一種重要的化工原料，可用于制備許多化合物。現(xiàn)用下圖裝置制取氯氣，進(jìn)行氯氣性質(zhì)探究，并制備其他物質(zhì)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)檢驗(yàn)A、B裝置的氣密性：將分液漏斗的活塞和開(kāi)關(guān)K關(guān)閉，____________________________________________________________，則氣密性良好。(2)實(shí)驗(yàn)室若用MnO2和濃鹽酸制取Cl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________。(3)C裝置中Ⅰ處為濕潤(rùn)的石蕊試紙，該處顏色的變化說(shuō)明氯水具有性；Ⅱ處為濕潤(rùn)的淀粉KI試紙，通入Cl2后的現(xiàn)象為_(kāi)____________________，說(shuō)明Cl2具有性。(4)已知氧化性：Cl2>Fe3＋>I2。則1.25amolCl2通入含有1.0amolFeI2溶液中，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________________________________________。(5)D裝置用于制K2FeO4，高鐵酸鹽是一種原料價(jià)廉、來(lái)源廣泛的新型強(qiáng)氧化劑，在化工制備、電池材料和水處理等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。寫(xiě)出D中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________________________________________。高鐵酸鉀在水中可被還原為Fe3＋，則高鐵酸鉀與氯氣的消毒效率(以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示)之比為。答案(1)從長(zhǎng)頸漏斗處加水至液面高于錐形瓶中的液面，若一段時(shí)間后長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面不下降(2)MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(3)酸性、漂白性試紙變藍(lán)氧化性(4)5Cl2＋2Fe2＋＋8I－=2Fe3＋＋4I2↓＋10Cl－(5)3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH=2K2FeO4＋6KCl＋8H2O71∶132解析在裝置A中用濃鹽酸與MnO2混合加熱制取Cl2，在裝置B中用飽和食鹽水除去Cl2中的雜質(zhì)HCl，同時(shí)裝置B也可以緩沖氣流；在裝置C中Cl2與石蕊試液及淀粉KI溶液作用，在裝置D中Cl2與Fe(OH)3、KOH作用制取K2FeO4；K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，會(huì)將細(xì)菌、病毒氧化，其本身被還原為Fe3＋，F(xiàn)e3＋水解產(chǎn)生的Fe(OH)3膠體具有凈水作用；裝置E是尾氣處理裝置，用于吸收多余Cl2，防止大氣污染。(1)有氣體參加的反應(yīng)，組裝好裝置后，首先要檢查裝置的氣密性；檢驗(yàn)裝置的氣密性方法是將分液漏斗的活塞和開(kāi)關(guān)K關(guān)閉，從長(zhǎng)頸漏斗處加水至液面高于錐形瓶中的液面，若一段時(shí)間后長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面不下降，說(shuō)明裝置氣密性良好。(2)在裝置A中用MnO2和濃鹽酸制取Cl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(3)在裝置C中Ⅰ處，Cl2溶于水，反應(yīng)產(chǎn)生HCl、HClO，酸使石蕊試液變?yōu)榧t色，同時(shí)HClO具有強(qiáng)氧化性，又將紅色物質(zhì)氧化變?yōu)闊o(wú)色，表現(xiàn)漂白性，因此看到石蕊試液先變紅后褪色，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明氯水具有酸性和漂白性；在Ⅱ處，Cl2與KI在溶液中發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2，I2遇淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色，故通入Cl2后的現(xiàn)象為試紙變藍(lán)色，說(shuō)明Cl2具有強(qiáng)氧化性。(4)1.25amolCl2通入含有1.0amolFeI2溶液中，反應(yīng)生成氯化鐵、單質(zhì)碘，離子反應(yīng)方程式為5Cl2＋2Fe2＋＋8I－=2Fe3＋＋4I2↓＋10Cl－。(5)根據(jù)分析可知D中反應(yīng)生成高鐵酸鉀和氯化鉀，反應(yīng)方程式為3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH=2K2FeO4＋6KCl＋8H2O；高鐵酸鉀在水中可被還原為Fe3＋，則1molK2FeO4被還原為Fe3＋轉(zhuǎn)移3mol電子，則1g高鐵酸鉀轉(zhuǎn)移電子eq\f(1g,198g/mol)×3＝eq\f(1,66)mol，1molCl2被還原生成2molCl－，轉(zhuǎn)移電子2mol，則1g氯氣轉(zhuǎn)移電子eq\f(1g,71g/mol)×2＝eq\f(2,71)mol，高鐵酸鉀與氯氣的消毒效率(以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示)之比為71∶132。2.(2024·南寧二中入學(xué)考試)小寶同學(xué)從餅干袋中找到一小包“脫氧劑”，與化學(xué)興趣小組同學(xué)討論后，對(duì)脫氧劑的成分展開(kāi)探究。剪開(kāi)包裝袋，發(fā)現(xiàn)脫氧劑大部分為黑色粉末，其中混有少量白色粉末，接著同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)活動(dòng)一：探究脫氧劑中黑色粉末的成分。[作出猜想]經(jīng)過(guò)查閱資料，小組同學(xué)提出猜想：甲同學(xué)：可能含有鐵粉乙同學(xué)：可能含有炭粉[實(shí)驗(yàn)探究Ⅰ](1)小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并完成如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論Ⅰ.取黑色粉末放入燒杯中，加入足量稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，溶液變?yōu)闇\綠色，有黑色不溶物甲同學(xué)猜想正確，黑色粉末中含有鐵粉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________Ⅱ.將步驟Ⅰ中黑色不溶物濾出，洗滌、干燥后，將濾渣與氧化銅混合后高溫加熱，把產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁乙同學(xué)猜想也正確，黑色粉末中含有炭粉[實(shí)驗(yàn)結(jié)論Ⅰ]脫氧劑中黑色粉末中含有鐵粉與炭粉[表達(dá)交流](2)小鐘同學(xué)提出，可以用一種簡(jiǎn)單的物理方法驗(yàn)證甲同學(xué)的猜想，請(qǐng)寫(xiě)出使用此方法的實(shí)驗(yàn)操作：____________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)二：探究脫氧劑中白色固體作用。[查閱資料]實(shí)驗(yàn)所用脫氧劑中還含有氯化鈉和硅藻土，氯化鈉可以加快鐵生銹的反應(yīng)速率，硅藻土是一種填充劑，不溶于水，疏松配料，使氧氣易于接觸鐵粉。[實(shí)驗(yàn)探究2]小初同學(xué)為了驗(yàn)證氯化鈉的作用，用控制變量法按圖1裝置設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：(3)一段時(shí)間后，觀察到燒杯內(nèi)左側(cè)導(dǎo)管液面右側(cè)導(dǎo)管液面(填“高于”或“低于”)，證明氯化鈉確實(shí)可以加快鐵生銹的反應(yīng)速率。[思維拓展](4)圖2為硅藻土用量(g)與脫氧時(shí)間(h)的關(guān)系圖，則硅藻土的最佳用量是g。答案(1)Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑黑色粉末變成紅色(2)用磁鐵吸引，若能吸引就含有鐵粉，若不能吸引就不含有鐵粉(3)高于(4)0.35解析(1)Ⅰ.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論甲同學(xué)猜想正確，黑色粉末中含有鐵粉，取黑色粉末放入燒杯中，加入足量稀鹽酸，鐵和稀鹽酸生成氯化亞鐵和氫氣，觀察到有氣泡產(chǎn)生，溶液變?yōu)闇\綠色，有黑色不溶物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；Ⅱ.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論乙同學(xué)猜想也正確，黑色粉末中含有炭粉，將步驟Ⅰ中黑色不溶物濾出，洗滌、干燥后，將濾渣與氧化銅混合后高溫加熱，碳與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，把產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，故可觀察到黑色粉末變成紅色，澄清石灰水變渾濁；(2)甲同學(xué)的猜想是含有鐵粉，鐵能被磁鐵吸引，可由此驗(yàn)證鐵的存在，實(shí)驗(yàn)操作為用磁鐵吸引，若能吸引就有鐵粉，若不能吸引就沒(méi)有鐵粉；(3)鐵和水、氧氣接觸生銹，在食鹽水中生銹速度更快，故相同時(shí)間左側(cè)消耗氧氣和水更多，壓強(qiáng)更小，故一段時(shí)間后觀察到燒杯內(nèi)左側(cè)導(dǎo)管液面高于右側(cè)導(dǎo)管液面，證明氯化鈉確實(shí)可以加快鐵生銹的反應(yīng)速率；(4)由圖2信息可知，硅藻土為0.35g時(shí)，脫氧時(shí)間最短，為硅藻土的最佳用量。3.(2024·北京一○一中學(xué)月考)探究溶液中Ag＋與單質(zhì)S的反應(yīng)。資料：Ag2S不溶于6mol/L鹽酸，Ag2SO3和Ag2SO4在6mol/L鹽酸中均發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)Ⅰ：將10mL0.04mol/LAgNO3溶液與0.01gS粉混合，水浴加熱，充分反應(yīng)后，過(guò)濾，得到無(wú)色溶液a(pH＝1)，沉淀除S、洗滌后得到黑色固體b。(1)研究黑色固體b的組成①根據(jù)S具有性，推測(cè)b中可能含有Ag2S、Ag、Ag2SO3或Ag2SO4。②檢驗(yàn)黑色固體b的成分實(shí)驗(yàn)Ⅱ：i.取少量濾液c，先加入足量稀鹽酸，再滴加BaCl2溶液，未出現(xiàn)白色沉淀，判斷黑色固體b中不含。ii.用濾液c繼續(xù)實(shí)驗(yàn)證明了黑色固體b中不含Ag2SO3，可選擇的試劑是(填序號(hào))。a.酸性KMnO4溶液b.H2O2和BaCl2的混合溶液c.溴水iii.進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)了黑色固體b中不含Ag。根據(jù)沉淀e含有Ag、氣體含有H2S，寫(xiě)出同時(shí)生成Ag和H2S的離子方程式：______________________________________________________________________________________。(2)研究無(wú)色溶液a的組成結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析溶液a中可能存在SOeq\o\al(2－,4)或H2SO3，依據(jù)是____________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)Ⅲ：①說(shuō)明溶液a中不含H2SO3的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是。②加入足量稀鹽酸的作用是_________________________________________________________________________________________________。(3)甲同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)Ⅰ中NOeq\o\al(－,3)對(duì)反應(yīng)可能有影響，設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明了NOeq\o\al(－,3)對(duì)該反應(yīng)沒(méi)有影響，實(shí)驗(yàn)操作是______________________________________________________________________________________________。(4)綜合以上實(shí)驗(yàn)，寫(xiě)出溶液中Ag＋與S反應(yīng)的離子方程式并簡(jiǎn)要說(shuō)明Ag＋的作用：________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)①氧化性和還原②Ag2SO4bcFe＋Ag2S＋2H＋=2Ag＋Fe2＋＋H2S↑(2)S轉(zhuǎn)化為Ag2S發(fā)生了還原反應(yīng)，反應(yīng)同時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)，能發(fā)生氧化反應(yīng)的只有S，則溶液a中可能存在SOeq\o\al(2－,4)或H2SO3①向溶液a中加入足量稀鹽酸后，再加入碘水和淀粉溶液，藍(lán)色不褪去②排除Ag＋對(duì)SOeq\o\al(2－,4)和H2SO3檢驗(yàn)的干擾(3)將10mL0.04mol/LAgNO3溶液換為10mL0.02mol/LAg2SO4溶液，其余條件、操作與實(shí)驗(yàn)Ⅰ相同，所得產(chǎn)物與實(shí)驗(yàn)Ⅰ相同(4)6Ag＋＋4S＋4H2O=3Ag2S＋SOeq\o\al(2－,4)＋8H＋，Ag＋可與S2－形成沉淀，降低c(S2－)，提高S的氧化性，利于反應(yīng)發(fā)生解析(1)①S的化合價(jià)為0價(jià)，可以升高，也可以降低，同時(shí)具有氧化性和還原性；②i.取少量濾液c，先加入足量稀鹽酸，再滴加BaCl2溶液，未出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明不含SOeq\o\al(2－,4)，即黑色固體b中不含Ag2SO4；ii.用濾液c繼續(xù)實(shí)驗(yàn)證明了黑色固體b中不含Ag2SO3，可選H2O2和BaCl2的混合溶液，若未出現(xiàn)白色沉淀，則證明無(wú)Ag2SO3；可選溴水，若溴水未褪色，則證明無(wú)Ag2SO3；不可選擇酸性KMnO4溶液，因?yàn)槿芤褐械腃l－會(huì)使酸性KMnO4溶液褪色，干擾Ag2SO3的檢驗(yàn)；iii.Fe、鹽酸、Ag2S反應(yīng)生成H2S和Ag，離子方程式為Fe＋Ag2S＋2H＋=2Ag＋Fe2＋＋H2S↑；(2)S轉(zhuǎn)化為Ag2S發(fā)生了還原反應(yīng)，同時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)，能發(fā)生氧化反應(yīng)的只有S，溶液a中可能存在SOeq\o\al(2－,4)或H2SO3；向溶液a中加入足量稀鹽酸后，再加入碘水和淀粉溶液，藍(lán)色不褪去，證明a中不含H2SO3；加入足量鹽酸，可以排除Ag＋對(duì)SOeq\o\al(2－,4)和H2SO3檢驗(yàn)的干擾；(3)排除NOeq\o\al(－,3)的干擾，可將AgNO3溶液換為Ag2SO4溶液，保證Ag＋濃度相同，則選擇10mL0.02mol/LAg2SO4溶液實(shí)驗(yàn)，其余條件、操作與實(shí)驗(yàn)Ⅰ相同，所得產(chǎn)物與實(shí)驗(yàn)Ⅰ相同，說(shuō)明NOeq\o\al(－,3)不影響該實(shí)驗(yàn)；(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)，證明Ag＋與S反應(yīng)生成Ag2S和SOeq\o\al(2－,4)，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒配平該方程式為6Ag＋＋4S＋4H2O=3Ag2S＋SOeq\o\al(2－,4)＋8H＋；Ag＋可與S2－形成沉淀，降低c(S2－)，提高S的氧化性，利于反應(yīng)發(fā)生。4.(2024·梅河口五中月考)Na2O2具有強(qiáng)氧化性，H2具有還原性，某探究小組的同學(xué)學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)的知識(shí)后推測(cè)Na2O2與H2可以發(fā)生反應(yīng)。為了驗(yàn)證他們的猜想，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。Ⅰ.實(shí)驗(yàn)探究：(1)利用裝置A制取H2，寫(xiě)出裝有稀鹽酸的儀器名稱(chēng)，B裝置里面盛放的試劑可以是________________(填序號(hào))，作用是___________________。A.濃硫酸 B.堿石灰C.無(wú)水氯化鈣 D.無(wú)水硫酸銅(2)下面是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的重要步驟，選出正確的操作順序(填序號(hào))。①用小試管收集氣體，并檢驗(yàn)其純度②組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，檢查裝置的氣密性③加熱裝有Na2O2的硬質(zhì)玻璃管，使其逐漸熔化，反應(yīng)一段時(shí)間④打開(kāi)止水夾K1和K2，通過(guò)分液漏斗向A中滴加稀鹽酸⑤停止加熱，充分冷卻后，關(guān)閉止水夾K1和K2(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到C中淡黃色固體逐漸變成白色，無(wú)水硫酸銅未變成藍(lán)色，則Na2O2與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________________________________________________________。(4)若只用水和酚酞溶液(填“能”或“不能”)檢驗(yàn)C中Na2O2是否反應(yīng)完全。Ⅱ.數(shù)據(jù)處理：(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束以后，該小組的同學(xué)還想測(cè)定C裝置內(nèi)白色固體中未反應(yīng)完的Na2O2含量。操作流程如下：①白色固體中Na2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用含m1和m2的式子表示)。②若在轉(zhuǎn)移溶液的過(guò)程中，不小心將溶液濺到蒸發(fā)皿外面，則測(cè)得的Na2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(填“偏大”“偏小”或“不變”)答案(1)分液漏斗B干燥H2、并除去揮發(fā)出的HCl氣體(2)②④①③⑤(3)Na2O2＋H2eq\o(=,\s\up7(△))2NaOH(4)能(5)①eq\f(39（m2－m1）,m1)×100%②偏小解析(1)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)知，裝有稀鹽酸的儀器的名稱(chēng)為分液漏斗；A裝置制得的H2中混有HCl和H2O(g)，HCl和H2O(g)會(huì)與Na2O2反應(yīng)、干擾Na2O2與H2的反應(yīng)，故B裝置的作用是干燥H2、并除去揮發(fā)出的HCl氣體；濃硫酸、無(wú)水氯化鈣只能干燥H2，不能除去HCl；無(wú)水硫酸銅用于檢驗(yàn)H2O(g)，不用于干燥氣體、且不能除去HCl；堿石灰既能干燥H2、又能吸收HCl氣體；故B裝置中盛放的試劑可以是B。(2)該實(shí)驗(yàn)是與氣體有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，故先組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，檢查裝置的氣密性；由于要加熱H2和Na2O2，同時(shí)要排除空氣中CO2和H2O(g)對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，故接著打開(kāi)止水夾K1和K2，通過(guò)分液漏斗向A中滴加稀鹽酸，利用H2排出裝置中的空氣，用小試管收集氣體，檢驗(yàn)其純度確定空氣是否排盡；然后加熱裝有Na2O2的硬質(zhì)玻璃管，使其逐漸熔化，反應(yīng)一段時(shí)間，停止加熱，充分冷卻后，關(guān)閉止水夾K1和K2；即正確的操作順序?yàn)棰冖堍佗邰荨?3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到C中淡黃色固體逐漸變成白色，無(wú)水硫酸銅未變成藍(lán)色，說(shuō)明反應(yīng)沒(méi)有生成H2O，則Na2O2與H2加熱反應(yīng)生成NaOH，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2O2＋H2eq\o(=,\s\up7(△))2NaOH。(4)取C中反應(yīng)的固體少量于試管中，加水后滴加酚酞溶液，若溶液先變紅后褪色，說(shuō)明Na2O2沒(méi)有反應(yīng)完全；若溶液僅變紅、不褪色說(shuō)明Na2O2反應(yīng)完全；即只用水和酚酞溶液能檢驗(yàn)C中Na2O2是否反應(yīng)完全。(5)①裝置C中的樣品加入足量的水發(fā)生反應(yīng)2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，經(jīng)操作1、溶液轉(zhuǎn)移、操作2、固體NaOH的質(zhì)量為m2g；根據(jù)eq\a\vs4\ac\hs10\co8(2Na2O2,＋,2H2O,=,4NaOH,＋,O2↑,增重,2×78g,,,,4×40g,,,4×40g－2×78g＝4g,m（Na2O2）,,,,,,,（m2－m1）g)列式eq\f(2×78g,m（Na2O2）)＝eq\f(4g,（m2－m1）g)，解得m(Na2O2)＝39(m2－m1)g，白色固體中Na2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(39（m2－m1）,m1)×100%；②若在轉(zhuǎn)移溶液的過(guò)程中，不小心將溶液濺到蒸發(fā)皿外面，導(dǎo)致m2偏小，則測(cè)得的Na2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。能力提升5.(2024·廣州執(zhí)信中學(xué)月考)H2O2是一種綠色氧化還原試劑，在化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛。(一)A實(shí)驗(yàn)小組擬在同濃度Fe3＋的催化下，探究H2O2濃度對(duì)H2O2分解反應(yīng)速率的影響。(1)寫(xiě)出本實(shí)驗(yàn)H2O2分解反應(yīng)方程式并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：____________________________________________________________。(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：在不同H2O2濃度下，測(cè)定_________________________________________________________________________________(要求所測(cè)得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小)。(二)B實(shí)驗(yàn)小組在驗(yàn)證H2O2氧化Fe2＋時(shí)發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，并進(jìn)行了深入探究。實(shí)驗(yàn)Ⅰ：裝置與操作現(xiàn)象溶液立即變紅，繼續(xù)滴加H2O2溶液，紅色變淺并逐漸褪去(3)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中溶液變紅的原因是________________________________________________________________________________________________。(請(qǐng)用離子方程式表示其原理)(4)探究實(shí)驗(yàn)Ⅰ中紅色褪去的原因：取反應(yīng)后溶液，____________________________________________________________(填實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象)，證明溶液中有Fe3＋，而幾乎無(wú)SCN－。(5)查閱資料發(fā)現(xiàn)，酸性溶液中H2O2能氧化SCN－，但反應(yīng)很慢且無(wú)明顯現(xiàn)象，SOeq\o\al(2－,4)對(duì)該反應(yīng)沒(méi)影響。實(shí)驗(yàn)Ⅰ中褪色相對(duì)較快，由此推測(cè)Fe3＋在酸性溶液中能加快H2O2與SCN－的反應(yīng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ得到了證實(shí)。參照實(shí)驗(yàn)Ⅱ的圖例，補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)Ⅲ加入的試劑和現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)Ⅱ：實(shí)驗(yàn)Ⅲ：(三)C實(shí)驗(yàn)小組猜測(cè)，F(xiàn)e2＋是否也能加快H2O2與SCN－的反應(yīng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅳ得到了證實(shí)。(6)實(shí)驗(yàn)Ⅳ：實(shí)驗(yàn)得知，t′<t，對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅳ得到結(jié)論：在本實(shí)驗(yàn)條件下，____________________________________________________________。答案(1)(2)生成相同體積的O2所需的時(shí)間(或相同時(shí)間內(nèi)收集O2的體積)(3)Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(4)滴加KSCN溶液，溶液變紅(5)①0.5mLpH＝1的硫酸溶液②數(shù)滴Fe2(SO4)3溶液③溶液變紅(6)Fe2＋也能加速H2O2與SCN－反應(yīng)，且效果比Fe3＋更好解析(1)雙氧水為共價(jià)化合物，分子中存在兩個(gè)氧氫鍵和一個(gè)O－O鍵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O2eq\o(=,\s\up7(催化劑))2H2O＋O2↑，氧元素的化合價(jià)從－1價(jià)降為－2價(jià)，還有的從－1價(jià)升高到了0價(jià)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)＝化合價(jià)升高數(shù)＝化合價(jià)降低數(shù)＝2，電子轉(zhuǎn)移情況為。(2)H2O2分解生成O2，在不同H2O2濃度下，測(cè)定生成相同體積的O2所需的時(shí)間(或相同時(shí)間內(nèi)收集O2的體積)，以此表示反應(yīng)速率的快慢。(3)Fe3＋與SCN－發(fā)生反應(yīng)生成Fe(SCN)3，使溶液顯紅色，其反應(yīng)的離子方程式為Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3。(4)檢驗(yàn)Fe3＋，常用KSCN溶液，若溶液變紅，說(shuō)明含有Fe3＋，反之，則不含F(xiàn)e3＋，證明實(shí)驗(yàn)中含有Fe3＋，幾乎無(wú)SCN－，具體操作是取反應(yīng)后溶液少量于試管中，滴入KSCN溶液，溶液變紅，證明溶液中有Fe3＋，幾乎無(wú)SCN－。(5)根據(jù)題意，酸性溶液中H2O2能氧化SCN－，但反應(yīng)很慢且無(wú)明顯現(xiàn)象，滴加Fe2(SO4)3溶液后，溶液褪色相對(duì)較快；實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅲ應(yīng)為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅱ，推出實(shí)驗(yàn)Ⅲ：先加入0.5mLpH＝1的硫酸溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，靜置后，滴加數(shù)滴Fe2(SO4)3溶液，溶液立即變紅。(6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅳ加入FeSO4溶液，溶液變紅，靜置后，溶液紅色恰好褪去，說(shuō)明Fe2＋也能加速H2O2與SCN－的反應(yīng)，t′<t，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)Ⅳ的反應(yīng)速率比實(shí)驗(yàn)Ⅱ快，即Fe2＋催化的效果比Fe3＋更好。6.(2024·南粵名校聯(lián)考)科學(xué)探究要實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有關(guān)氯化物的探究實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：Ⅰ.FeCl3在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程制備無(wú)水FeCl3。經(jīng)查閱資料得知：無(wú)水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。他們?cè)O(shè)計(jì)了以Fe粉和Cl2為原料制備無(wú)水FeCl3的實(shí)驗(yàn)方案，裝置示意圖如下：(1)儀器F的名稱(chēng)是。(2)裝置A中設(shè)計(jì)g管的作用是______________________________________________________________________________________________。(3)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________。Ⅱ.利用惰性電極電解0.1mol·L－1FeCl2溶液，探究外界條件對(duì)電極反應(yīng)(離子放電順序)的影響。(4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：實(shí)驗(yàn)編號(hào)電壓/VpH陽(yáng)極現(xiàn)象陰極現(xiàn)象11.51.00無(wú)氣泡，滴加KSCN顯紅色較多氣泡，極少量金屬析出21.55.52無(wú)氣泡，滴加KSCN顯紅色無(wú)氣泡，銀白色金屬析出33.05.52少量氣泡，滴加KSCN顯紅色無(wú)氣泡，銀白色金屬析出44.55.52大量氣泡，滴加KSCN顯紅色較多氣泡，極少量金屬析出①由實(shí)驗(yàn)1、2現(xiàn)象可以得出結(jié)論：增大pH，_____________優(yōu)先于放電。②若由實(shí)驗(yàn)2、3、4現(xiàn)象可以得出結(jié)論：____________________________________________________________________________________。Ⅲ.為了探究外界條件對(duì)氯化銨水解平衡的影響，興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)編號(hào)c(NH4Cl)/mol·L－1溫度/℃待測(cè)物理量X實(shí)驗(yàn)?zāi)康?0.530a61.5ⅰb探究濃度對(duì)氯化銨水解平衡的影響71.535cⅱ82.040d探究溫度、濃度同時(shí)對(duì)氯化銨水解平衡的影響(5)該實(shí)驗(yàn)限選藥品和儀器：恒溫水浴、pH傳感器、燒杯、0.1mol·L－1硝酸銀溶液、蒸餾水和各種濃度的NH4Cl溶液。①實(shí)驗(yàn)中，“待測(cè)物理量X”是。②為了探究濃度對(duì)氯化銨水解平衡的影響，實(shí)驗(yàn)6可與實(shí)驗(yàn)作對(duì)照實(shí)驗(yàn)。③實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑⑹莀____________________________________。④上述表格中，bd(填“>”“<”或“＝”)。⑤氯化銨在生產(chǎn)生活中有很多實(shí)用的用途，請(qǐng)寫(xiě)出一種應(yīng)用：________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)球形干燥管(2)既能導(dǎo)氣，又能平衡壓強(qiáng)，使?jié)恹}酸順利滴下(3)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(4)①Fe2＋H＋②相同pH時(shí)，增加電壓，陽(yáng)極上Cl－失去電子能力增強(qiáng)，陰極上H＋優(yōu)先于Fe2＋放電(5)①溶液的pH②5或8(任答一個(gè)都可)③探究溫度對(duì)氯化銨水解平衡的影響(其他合理回答也可)④>⑤可做金屬的除銹劑、可做農(nóng)業(yè)中的氮肥、可用來(lái)制備氨氣等(任答一個(gè)都可，其他合理答案也可)解析在裝置A中發(fā)生MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O制取氯氣，A中g(shù)管的作用是保持壓強(qiáng)平衡，使?jié)恹}酸能順利流下，但由于濃鹽酸易揮發(fā)，得到的氯氣中混有氯化氫氣體和水蒸氣，所以B中用飽和食鹽水除去氯化氫氣體，C中用濃硫酸除去水蒸氣，純凈干燥的氯氣進(jìn)去D中和Fe在加熱條件下發(fā)生2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(加熱))2FeCl3反應(yīng)，制得氯化鐵，最后E裝置在冷卻液中冷凝收集FeCl3，球形干燥管中用堿石灰處理尾氣和防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置，據(jù)此回答。(1)由分析知，F(xiàn)的名稱(chēng)為球形干燥管；(2)由分析知，裝置A中g(shù)管的作用是保持壓強(qiáng)平衡，使?jié)恹}酸能順利流下；(3)A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；(4)在實(shí)驗(yàn)1、2中在電壓為1.5V時(shí)陽(yáng)極上無(wú)氣泡，滴加KSCN顯紅色，說(shuō)明是Fe2＋失去電子變?yōu)镕e3＋，電極反應(yīng)式是Fe2＋－e－=Fe3＋；陰極上有較多氣泡是H＋放電產(chǎn)生H2；銀白色金屬是Fe2＋放電析出的單質(zhì)Fe；故可知pH越大，F(xiàn)e2＋比H＋先放電；在實(shí)驗(yàn)2、3、4中電壓增大至4.5V，陽(yáng)極上現(xiàn)象是大量氣泡，滴加KSCN顯紅色，說(shuō)明電壓增大，陽(yáng)極上Cl－失去電子能力增強(qiáng)，發(fā)生反應(yīng)：2Cl－－2e－=Cl2↑；而在pH相同時(shí)，溶液電壓越大，陰極產(chǎn)生的氣泡就越多，產(chǎn)生的金屬單質(zhì)就越少，說(shuō)明H＋優(yōu)先于Fe2＋放電；(5)①由提供的藥品和儀器可知，pH傳感器是準(zhǔn)確測(cè)定溶液的pH的，所以待測(cè)物理量X是溶液的pH。②探究濃度對(duì)氯化銨水解平衡的影響，則溫度必須相同，所以實(shí)驗(yàn)6的溫度可與實(shí)驗(yàn)5相同，即為30度；可與實(shí)驗(yàn)8相同，即為40度。③實(shí)驗(yàn)6和實(shí)驗(yàn)7濃度相同，溫度不同，所以是探究溫度對(duì)氯化銨水解平衡的影響。④水解反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，溫度越高水解程度越大，氫離子濃度增大，c(NHeq\o\al(＋,4))越高，水解生成的氫離子濃度越大，則溶液的酸性越強(qiáng)，已知實(shí)驗(yàn)8的濃度大，溫度高，所以溶液的pH小，即b>d。7.(2024·北京大學(xué)附中月考)實(shí)驗(yàn)小組探究(NH4)2S2O8溶液與KI溶液的反應(yīng)：[資料]①(NH4)2S2O8是強(qiáng)電解質(zhì)，具有強(qiáng)氧化性。S2Oeq\o\al(2－,8)易被還原為SOeq\o\al(2－,4)；②I2可與Na2S2O3發(fā)生反應(yīng)：2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I(xiàn)2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－③在溶液中I2淀粉復(fù)合物必須有足夠的濃度才能顯示明顯的藍(lán)色Ⅰ.實(shí)驗(yàn)小組設(shè)