届高考化学复习专题四探究性试验.docx
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届高考化学复习专题四探究性试验
专题四探究性试验（综合训练）
1、（2020年朝阳5月）学习小组探究AgNO3、Ag2O（棕黑色固体，难溶于水）对氯水漂白性的影响。
实验记录如下：
实验
方案和现象
ⅰ
加入1mL蒸馏水，再滴加1滴品红溶液，品红溶液较快褪色
ⅱ
加入少量Ag2O固体，产生白色沉淀a。
再加入1mL蒸馏水和
1滴品红溶液，品红溶液褪色比i快
ⅲ
加入1mL较浓AgNO3溶液，产生白色沉淀b。
再滴加1滴品红溶液，品红溶液褪色比i慢
（1）用离子方程式表示i中品红溶液褪色的原因：
。
（2）经检验，ii中的白色沉淀a是AgCl。
产生AgCl的化学方程式是。
（3）ⅰ是iii的对比实验，目的是排除iii中造成的影响。
（4）研究白色沉淀b的成分。
进行实验iv（按实验iii的方案再次得到白色沉淀b，过
滤、洗涤，置于试管中）：
①设计对比实验证实白色沉淀b不只含有AgCl，实验方案和现象是_______。
②FeCl2溶液的作用是_______。
由此判断，白色沉淀b可能含有AgClO。
（5）进一步研究白色沉淀b和实验iii品红溶液褪色慢的原因，进行实验v：
①结合离子方程式解释加入饱和NaCl溶液的目的：
_______。
②推测品红溶液褪色的速率：
实验iii比实验v______（填“快”或“慢”）。
答案
（1）Cl2+H2O
H++Cl-+HClO
（2）Ag2O+2Cl2+2H2O==2AgCl+HClO
（3）稀释对溶液颜色
（4）①用纯净的AgCl沉淀代替白色沉淀b，先滴加盐酸，再滴加FeCl2溶液（含KSCN）后，溶液不变红。
或：
（其他答案合理给分）
②检验白色沉淀b中是否含有氧化性粒子
（5）①AgClO（s）+Cl-（aq）
AgCl（s）+ClO-（aq），使白色沉淀b中的ClO-进入上层清液便于检测
②慢
2、（2020年顺义4月二模）常温下，某化学小组探究硝酸银溶液的性质。
装置
实验序号
实验操作
实验现象
1mL0.1mol•L-1AgNO3溶液（pH≈4）
实验I
向试管中滴加2%氨水并不断振荡
产生棕褐色沉淀，继续滴加沉淀消失
实验II
1.向试管中加入0.1mol•L-1NaOH溶液1mL
2.继续滴加3%H2O2至过量
1.产生棕褐色沉淀
2.产生大量无色无味气体，有黑色沉淀生成
实验Ⅲ
1.向试管中滴加1mL0.1mol•L-1KI溶液
2.取少量上层清液于试管甲中，加入淀粉溶液
1.产生黄色沉淀
2.溶液无明显变化
已知：
AgOH是一种白色固体，常温下极不稳定，易分解为棕褐色难溶于水的Ag2O固体
（1）常温下，0.1mol•L-1AgNO3溶液pH约为4，请用离子方程式解释原因___________。
（2）实验Ⅰ中，反应的化学方程式是___________。
（3）实验Ⅱ中，经检验，黑色沉淀的成分为Ag。
有Ag产生的化学方程式是___________。
经测定，实验产生的气体体积远远大于该反应的理论值，可能的原因是___________。
（4）实验Ⅲ中，产生黄色沉淀的离子方程式是___________。
有同学猜想，I—有还原性，Ag+有氧化性，AgNO3溶液与KI溶液应该可以发生氧化还原反应，他设计了如下原电池，做实验Ⅳ证明了猜想成立：
其中，在A烧杯中，石墨电极表面变亮，经检测这种光亮的物质为Ag。
乙溶液是___________，检验B烧杯中产物的操作及现象是___________，该氧化还原反应的离子方程式是___________。
（5）对比实验Ⅲ和实验Ⅳ，实验Ⅲ中无I2生成的可能原因是___________（写出两点）。
答案
（1）Ag++H2O
AgOH+H+1分
（2）AgNO3+3NH3·H2O===Ag（NH3）2OH+NH4NO3+2H2O2分
（3）Ag2O+H2O2===2Ag+O2+H2O2分
Ag2O有催化作用，可以催化H2O2的分解，导致气体体积增多2分
（4）Ag++I—===AgI1分0.1mol•L-1KI溶液1分
取少量反应后B烧杯中溶液，滴加淀粉溶液，有蓝色出现1分
2Ag++2I—===2Ag+I2、1分
（5）Ag+与I—发生氧化还原反应的速率慢于发生沉淀反应的速率；物质的氧化性还原性受浓度影响，溶液中离子浓度较小时，氧化还原反应不易发生1分
3、（2020年北京西城4月）研究不同pH时CuSO4溶液对H2O2分解的催化作用。
资料：
a．Cu2O为红色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成Cu和Cu2+。
b．CuO2为棕褐色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成Cu2+和H2O2。
c．H2O2有弱酸性：
H2O2
H++HO2－，HO2－
H++O22－。
编号
实验
现象
Ⅰ
向1mLpH＝2的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30%H2O2溶液
出现少量气泡
Ⅱ
向1mLpH＝3的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30%H2O2溶液
立即产生少量棕黄色沉淀，出现较明显气泡
Ⅲ
向1mLpH＝5的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30%H2O2溶液
立即产生大量棕褐色沉淀，产生大量气泡
（1）经检验生成的气体均为O2，Ⅰ中CuSO4催化分解H2O2的化学方程式是______。
（2）对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出2种假设：
ⅰ.CuO2，ⅱ.Cu2O和CuO2的混合物。
为检验上述假设，进行实验Ⅳ：
过滤Ⅲ中的沉淀，洗涤，加入过量硫酸，沉淀完
全溶解，溶液呈蓝色，并产生少量气泡。
①若Ⅲ中生成的沉淀为CuO2，其反应的离子方程式是______。
②依据Ⅳ中沉淀完全溶解，甲同学认为假设ⅱ不成立，乙同学不同意甲同学的观点，理由是______。
③为探究沉淀中是否存在Cu2O，设计如下实验：
将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后，取ag固体溶于过量稀硫酸，充分加热。
冷却后调节溶液pH，以PAN为指示剂，向溶液中滴加cmol·L−1EDTA溶液至滴定终点，消耗EDTA溶液VmL。
V=______，可知沉淀中不含Cu2O，假设ⅰ成立。
（已知：
Cu2++EDTA==EDTA-Cu2+，M（CuO2）＝96g·mol−1，M（Cu2O）＝144g·mol−1）
（3）结合方程式，运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因：
______。
（4）研究Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同pH时H2O2分解速率不同的原因。
实验Ⅴ：
在试管中分别取1mLpH＝2、3、5的1mol·L−1Na2SO4溶液，向其中各加入0.5mL30%H2O2溶液，三支试管中均无明显现象。
实验Ⅵ：
______（填实验操作和现象），说明CuO2能够催化H2O2分解。
（5）综合上述实验，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同pH时H2O2的分解速率不同的原因是______。
CuSO4
答案（每空2分，共14分）
（1）2H2O2======O2↑+2H2O
（2）①H2O2+Cu2+==CuO2↓+2H+
②CuO2与H+反应产生的H2O2具有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化Cu2O或Cu，无法观察到红色沉淀Cu
③
（3）溶液中存在H2O2
H++HO2－，HO2－
H++O22－，溶液pH增大，两个平衡
均正向移动，O22－浓度增大，使得CuO2沉淀量增大
（4）将Ⅲ中沉淀过滤，洗涤，干燥，称取少量于试管中，加入30％H2O2溶液，立即
产生大量气泡，反应结束后，测得干燥后固体的质量不变
（5）CuO2的催化能力强于Cu2+；随pH增大，Cu2+与H2O2反应生成CuO2增多
4、（2020年北京海淀5月）某研究小组查阅资料发现Fe3+与I-的反应具有可逆性，推测亚铁盐与饱和碘水的混合液中会存在Fe3+，并据此设计实验1（如下图所示），发现溶液未变红。
该小组对溶液未变红的原因进行了如下探究。
I.初步探究
实验2：
用煮沸冷却后的蒸馏水重新配制两种饱和溶液进行实验，实验记录如下表。
编号
饱和（NH4）2Fe（SO4）2溶液
饱和
碘水
石蜡油
操作
KSCN
溶液
现象
2-1
1滴
5mL
1mL
不加热
1滴
无明显现象
2-2
1滴
5mL
1mL
加热一段时间后冷却
1滴
无明显现象
（1）研究小组同学根据所查阅资料写出的Fe3+与I-反应的离子方程式为________。
（2）实验2中，加入石蜡油的目的是________。
（3）小组同学做出推断：
反应速率不是导致实验1中溶液未变红的主要原因，他们的理
由是________。
II.查阅资料，继续探究
【资料】AgSCN为不溶于水的白色固体。
实验3：
试管b
（4）试管a的实验现象说明滤液1中含有________。
（5）试管b中，加入KSCN溶液后所产生实验现象的原因是________。
（6）甲同学对实验3提出了质疑，认为其实验现象并不能证明I2氧化了Fe2+。
他提出如
下假设：
i.可能是AgNO3氧化了Fe2+；ii.可能是空气中的O2氧化了Fe2+。
他设计、实施了实验4，实验记录如下表。
编号
实验操作
实验现象
4
在试管中加入1滴0.2mol/L（NH4）2Fe（SO4）2溶液，5mL蒸馏水，1滴试剂a，一段时间后加入1滴KSCN溶液
溶液不变红
①试剂a是________。
②依据实验4，甲同学做出判断：
_______。
（7）根据实验1～4所得结论是________。
答案
（1）2Fe3++2I-
2Fe2++I2
（2）隔绝空气中的O2，防止O2氧化Fe2+
（3）实验2中，采取了增大反应物浓度、升高温度的措施提高化学反应速率，但溶液仍
未变红（1分）
（4）Fe3+（1分）
（5）加入KSCN后，Fe3+先与SCN-反应生成Fe（SCN）3，溶液变红；Ag+与SCN-反应生
成AgSCN，使平衡Fe3++3SCN-
Fe（SCN）3逆向移动，红色褪去，产生白色沉
淀（3分）
（6）①0.1mol/LAgNO3溶液（1分）
②假设i、ii均不成立
（7）实验1溶液未变红是因为反应2Fe2++I2
2Fe3++2I-的限度很小，溶液中Fe3+浓
度太低，未能检出（其他合理答案均可得分）
5、（2020年北京朝阳二模）某小组设计不同实验方案比较Cu2+、Ag+的氧化性。
（1）方案1：
通过置换反应比较
向酸化的AgNO3溶液插入铜丝，析出黑色固体，溶液变蓝。
反应的离子方程式是，说明氧化性Ag+＞Cu2+。
（2）方案2：
通过Cu2+、Ag+分别与同一物质反应进行比较
实验
试剂
编号及现象
试管
滴管
1.0mol·L-1
KI溶液
1.0mol·L-1
AgNO3溶液
Ⅰ．产生黄色沉淀，溶液无色
1.0mol·L-1
CuSO4溶液
Ⅱ．产生白色沉淀A，溶液变黄
①经检验，Ⅰ中溶液不含I2，黄色沉淀是。
②经检验，Ⅱ中溶液含I2。
推测Cu2+做氧化剂，白色沉淀A是CuI。
确认A的实验如下：
a．检验滤液无I2。
溶液呈蓝色说明溶液含有（填离子符号）。
b．白色沉淀B是。
c．白色沉淀A与AgNO3溶液反应的离子方程式是，说明氧化性Ag+＞Cu2+。
（3）分析方案2中Ag+未能氧化I-，但Cu2+氧化了I-的原因，设计实验如下：
编号
实验1
实验2
实验3
实验
现象
无明显变化
a中溶液较快变棕黄色,b中电上析出银；电流计指针偏转
c中溶液较慢变浅黄色；电流计指针偏转
（电极均为石墨，溶液浓度均为1mol/L，b、d中溶液pH≈4）
①a中溶液呈棕黄色的原因是（用电极反应式表示）。
②“实验3”不能说明Cu2+氧化了I-。
依据是空气中的氧气也有氧化作用，设计实验证实了该依据，实验方案及现象是。
③方案2中，Cu2+能氧化I-,而Ag+未能氧化I-的原因：
（资料：
Ag++I-=AgI↓K1=1.2×1016；2Ag++2I-=2Ag↓+I2K2=8.7×108）
答案
（1）
（2）①AgI
②a．
b．AgClc．
（3）①
②将d烧杯内的溶液换为pH≈4的1mol/L
溶液，c中溶液较慢变浅黄，电流计指针偏转
（4）K1＞K2，故
更易与
发生复分解反应，生成AgI。
2Cu2++4I-=2CuI+I2，生成了CuI沉淀，使得
的氧化性增强。
6、（2020年朝阳一模）某小组以4H++4I–+O2＝2I2+2H2O为研究对象，探究影响氧化还原反应的因素。
实验
气体a
编号及现象
HCl
Ⅰ．溶液迅速呈黄色
SO2
Ⅱ．溶液较快呈亮黄色
CO2
Ⅲ．长时间后，溶液呈很浅的黄色
空气
Ⅳ．长时间后，溶液无明显变化
（1）实验Ⅳ的作用是。
用CCl4萃取Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的溶液，萃取后下层CCl4的颜色均无明显变化。
（2）取萃取后上层溶液，用淀粉检验：
Ⅰ、Ⅲ的溶液变蓝；Ⅱ、Ⅳ的溶液未变蓝。
溶液
变蓝说明Ⅰ、Ⅲ中生成了。
（3）查阅资料：
I2易溶于KI溶液。
下列实验证实了该结论并解释Ⅰ、Ⅲ的萃取现象。
现象x是。
（4）针对Ⅱ中溶液未检出I2的原因，提出三种假设：
假设1：
溶液中c（H+）较小。
小组同学认为此假设不成立，依据是_____
、
假设2：
O2只氧化了SO2，化学方程式是_____
假设3：
I2不能在此溶液中存在。
（5）设计下列实验，验证了假设3，并继续探究影响氧化还原反应的因素。
ⅰ.取Ⅱ中亮黄色溶液，滴入品红，红色褪去。
ⅱ.取Ⅱ中亮黄色溶液，加热，黄色褪去，经品红检验无SO2。
加入酸化的AgNO3
溶液，产生大量AgI沉淀，长时间静置，沉淀无明显变化。
加热检验无SO2可能的原因是：
ⅲ.取Ⅱ中亮黄色溶液，控制一定电压和时间进行电解，结果如下。
电解时间/min
溶液
阳极
阴极
t1
黄色变浅、有少量SO42-
检出I2，振荡后消失
H2
t2（t2>t1）
溶液无色、有大量SO42-
检出I2，振荡后消失
H2
结合化学反应，解释上表中的现象：
（6）综合实验证据说明影响I–被氧化的因素及对应关系________。
答案
（1）对照组，证明只有
时很难氧化
（2）
（3）上层黄色，下层无色
（4）假设1：
在水中的溶解度比
大，且
的酸性强于
，因此溶液
酸性更强
假设2：
（5）加热加快了SO2和I2的反应
阳极发生
，生成的
与溶液中的
发生反应：
，以上过程循环进行，
减少，
增多。
（6）通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ，说明c（H+）越大，I-越易被氧化；在酸性条件下，KI比AgI易氧化，说明
越大越易被氧化；与反应条件有关，相同条件下，电解时检出I2，未电解时未检出I2。
7、（2020年北京东城一模）化学变化是有条件的。
某小组同学探究I－与金属阳离子的氧化还原反应，实验过程如下。
已知：
同浓度的稀溶液中氧化性：
Ag+＞Fe3+＞Cu2+。
实验
现象
编号
溶液X
Ⅰ
0.1mol/LFe（NO3）3，
pH≈1
溶液黄色立即加深，30s后溶液变为褐色，无浑浊
Ⅱ
KNO3和HNO3，其中
c（NO3－）=0.3mol/L,
pH≈1
1小时内溶液颜色始终保持无色
Ⅲ
0.1mol/LAgNO3
迅速变浑浊，离心分离后上层溶液为无色（经检测无I2），固体为黄色（AgI）
Ⅳ
0.1mol/LCu（NO3）2，
5秒后溶液由浅蓝色变为黄色并产生浑浊，离心分离后上层溶液为黄色（经检测有I2），固体为白色（CuI）
（1）根据实验I和II回答下列问题。
①由“黄色立即加深”初步判断有I2生成，选择（填试剂）进一步证实生成了I2。
②写出Fe3+与I－反应的离子方程式，该条件下氧化性：
Fe3+____I2（填“＞”、“＜”）。
③实验II的目的是。
（2）实验IV中Cu2+与I－反应的离子方程式是，甲同学得出氧化性：
Cu2+＞I2。
（3）乙同学认为甲同学的结论不合理，分析原因：
实验Ⅲ应该有I2生成，但却生成了AgI沉淀，因此推测实验IV中I2的生成，与CuI沉淀有关，故不能确定氧化性：
Cu2+＞I2，并用右图装置进行验证。
K闭合后，较长时间发现两侧溶液均无明显变化。
乙同学为了进一步判断Cu2+和I2的氧化性强弱，将左侧电极改为Cu电极，并向右侧溶液中加入_____（填试剂）
，发现指针偏转，且左侧溶液颜色加深，证明该条件下氧化性：
Cu2+____I2（填“＞”、“＜”）。
（4）该小组同学进一步分析认为，实验Ⅲ没有发生2Ag+＋2I－
2Ag＋I2的原因是：
Ag+和I－生成AgI沉淀，反应物浓度迅速降低，不利于该反应进行；请分析实验IV发生氧化还原反应的原因是___
_。
（5）小组同学得出反思实验，在反应体系中，各物质浓度对氧化还原反应是否发生都有一定影响。
答案
（1）①淀粉溶液或CCl4
②2Fe3+＋2I－=2Fe2+＋I2＞
③对比实验排除了本实验条件下，I2可能是由NO3－或溶液中的O2氧化得到的。
（2）Cu2+＋4I－=2CuI↓＋I2
（3）I2＜
（4）（2Cu2+＋2I－
2Cu+＋I2Cu+与I－生成CuI沉淀，产物浓度迅速降低，促进反应的进行。
8、某小组探究Br2、I2能否将Fe2+氧化，实验如下。
实验
试剂x
现象及操作
溴水
i．溶液呈黄色，取出少量滴加KSCN溶液，变红
碘水
ii．溶液呈黄色，取出少量滴加KSCN溶液，未变红
（1）实验ⅰ中产生Fe3+的离子方程式是。
（2）以上实验体现出氧化性关系：
Br2I2（填“＞”或“＜”）。
（3）针对实验ⅱ中未检测到Fe3+，小组同学分析：
I2+2Fe2+2Fe3++2I-（反应a）
限度小，产生的c（Fe3+）低；若向ⅱ的黄色溶液中加入AgNO3溶液，可产生黄色
沉淀，平衡移动，c（Fe3+）增大。
（4）针对小组同学的分析，进行实验ⅲ：
向ⅱ的黄色溶液中滴加足量AgNO3溶液。
现象及操作如下：
Ⅰ．立即产生黄色沉淀，一段时间后，又有黑色固体从溶液中析出；取出少量黑
色固体，洗涤后，（填操作和现象），证明黑色固体含有Ag。
Ⅱ．静置，取上层溶液，用KSCN溶液检验，变红；用CCl4萃取，无明显现象。
（5）针对上述现象，小组同学提出不同观点并对之进行研究。
①观点1：
由产生黄色沉淀不能判断反应a的平衡正向移动，说明理由：
。
经证实观点1合理。
②观点2：
Fe3+可能由Ag+氧化产生。
实验ⅳ：
向FeSO4溶液滴加AgNO3溶液，（填现象、操作），观点2合理。
（6）观点1、2虽然合理，但加入AgNO3溶液能否使反应a的平衡移动，还需要进
一步确认。
设计实验：
取ⅱ的黄色溶液，（填操作、现象）。
由此得出结
论：
不能充分说明（4）中产生Fe3+的原因是由反应a的平衡移动造成的。
答案
（1）
（2）>
（3）正向
（4）加入浓硝酸，黑色固体消失，生成红棕色气体。
再向溶液中加入NaCl溶液，出现白
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