1 . 探究铜与浓硫酸的反应。
加热铜与浓硫酸，在反应过程中，有刺激性气味的气体产生，溶液逐渐变为墨绿色浊液，试管底部有灰白色沉淀；继续加热，试管中出现“白雾”，浊液逐渐变澄清，溶液颜色慢慢变为浅蓝色，试管底部灰白色沉淀增多。
资料：ⅰ．
均为黑色固体。
ⅱ．
Ⅰ．沉淀成分探究。
(1)经检验灰白色沉淀中含有无水硫酸铜，结合化学方程式解释原因_______ 。
继续探究沉淀成分：取沉淀，用蒸馏水多次洗涤，干燥，得到沉淀样品，取少量样品于试管中，分别进行如下3个实验。
(2)根据实验①，推测沉淀中含有还原性物质，经检验有
，反应初期生成可能原因是_______ 。
(3)②中浅蓝色溶液变深的反应原理是(用离子方程式表示)_______ 。
(4)由以上实验推断沉淀成分主要有_______ 。
Ⅱ．溶液颜色探究。
猜测1：查阅资料：若铜丝不纯(含有铁)，导致体系中含有
和
，与水合铜离子调和成墨绿色。
猜测2：铜丝表面常常涂一层聚氯乙烯薄膜，聚氯乙烯在加热条件下易分解产生
，导致反应体系中形成
(黄色)，与水合铜离子混合溶液呈绿色。
(5)④中加入的试剂是_______ ；⑤中实验现象_______ 。
(6)总结：铜与浓硫酸反应的多样性与_______ 有关。
加热铜与浓硫酸，在反应过程中，有刺激性气味的气体产生，溶液逐渐变为墨绿色浊液，试管底部有灰白色沉淀；继续加热，试管中出现“白雾”，浊液逐渐变澄清，溶液颜色慢慢变为浅蓝色，试管底部灰白色沉淀增多。
资料：ⅰ．
均为黑色固体。 ⅱ．
Ⅰ．沉淀成分探究。
(1)经检验灰白色沉淀中含有无水硫酸铜，结合化学方程式解释原因
继续探究沉淀成分：取沉淀，用蒸馏水多次洗涤，干燥，得到沉淀样品，取少量样品于试管中，分别进行如下3个实验。
| 编号 | 试剂 | 实验操作 | 实验现象 | |
 | ① | 浓硝酸 | 滴加适量浓硝酸 | 沉淀逐渐溶解，产生大量红棕色气体 |
| ② | 氨水 | 滴加 氨水，振荡，在空气中放置一段时间 | 滴加氨水后，溶液呈极浅蓝色；静置后逐渐变深，呈深蓝色 | |
| ③ | 酒精 | 滴加 酒精，充分振荡，静置、过滤，将滤液移入盛有水的试管中，稍加振荡 | 酒精与水的界面呈现乳白色 |
(2)根据实验①，推测沉淀中含有还原性物质，经检验有
，反应初期生成可能原因是(3)②中浅蓝色溶液变深的反应原理是(用离子方程式表示)
(4)由以上实验推断沉淀成分主要有
Ⅱ．溶液颜色探究。
猜测1：查阅资料：若铜丝不纯(含有铁)，导致体系中含有
和，与水合铜离子调和成墨绿色。猜测2：铜丝表面常常涂一层聚氯乙烯薄膜，聚氯乙烯在加热条件下易分解产生
，导致反应体系中形成(黄色)，与水合铜离子混合溶液呈绿色。| 编号 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ④ | 取铜丝与浓硫酸反应后的混合液于试管中，滴入2滴 ，再加入____ | 溶液未变红 | 混合液中不含 |
| ⑤ | 取一段铜丝放入大试管中，加入浓硫酸，加热 | _______ | 铜丝表面含有氯元素 |
| ⑥ | 另取一段铜丝，在酒精灯上灼烧除去铜丝表面薄膜；放入大试管中，加入浓硫酸，加热 | 溶液慢慢变蓝色、蓝黑色 |
(5)④中加入的试剂是
(6)总结：铜与浓硫酸反应的多样性与
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解题方法
2 . 化学小组同学探究铜与过量浓硝酸反应后溶液呈绿色的原因。
资料：ⅰ．铜与浓硝酸反应过程中可生成
，易分解产生无色气体。
ⅱ．是一种弱酸。电离出
，与
发生如下反应：
(绿色)
下列说法不正确 的是
资料：ⅰ．铜与浓硝酸反应过程中可生成
，易分解产生无色气体。ⅱ．
是一种弱酸。电离出，与发生如下反应： (绿色)| 编号 | 操作 | 现象 |
| ① | 分别向  和 溶液中通入稳定的 气流 | 溶液变黄溶液不变黄 |
| ② | 将实验①的黄色溶液与蓝色 溶液混合 | 溶液呈绿色 |
| ③ | 将  溶液与溶液混合 | 溶液呈绿色 |
| ④ | 向实验③所得溶液中加入 浓硝酸 | 溶液变蓝 |
A．依据实验①，向  通入稳定的气流，溶液可能会变黄 |
B．实验④加入浓硝酸后可能发生 ，使 浓度下降，绿色消失 |
| C．铜与过量浓硝酸反应溶液呈绿色可能原因是：浓硝酸中溶解了生成的呈黄色，黄色与蓝色叠加呈绿色 |
D．铜与过量浓硝酸反应溶液呈绿色可能原因是：铜与浓硝酸反应过程中，生成 使溶液呈绿色 |
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3 . 某小组同学探究MnO
、MnO
的性质。
资料：i.MnO的氧化能力与溶液的酸碱度有关，在酸性环境、中性环境、碱性环境能
被SO
分别还原为Mn2+(无色)、MnO2、MnO (绿色)。
ii. MnO在强碱溶液中能稳定存在，在酸性或纯水环境中易转化为MnO和MnO2。
I.验证MnO与SO的反应，实验如下：
(1)实验①参与反应的高锰酸钾和亚硫酸钠物质的量之比为_______ 。
(2)实验④中绿色很快消失，有大量棕色沉淀生成，结合离子方程式分析可能的原因_______ 。甲同学补做了实验_______ (填操作和现象)，证明猜测合理。
II.验证 MnO的性质。
某同学用b试管得到的绿色溶液设计实验如下：
(3)c试管中得到紫色溶液和棕色浑浊的离子反应方程式为_______ 。继续滴加醋酸，沉淀溶解，得到无色透明溶液，有如下两种猜想：
① MnO、MnO2可能被CH3COOH还原。
设计实验：将1mL 0.01mol·L−1 KMnO4溶液与少量MnO2固体混合，再向其中加入少许2mol·L−1 CH3COOH溶液，_______ (填现象)，证明猜想不合理。
② MnO、MnO2 可能被_______ 还原，发生的反应：_______ ，_______ 。
经实验验证，猜想合理。
由以上实验可知：MnO、MnO2的性质不仅与溶液的酸碱度有关；还与试剂的用量等有关。
、MnO的性质。资料：i.MnO
的氧化能力与溶液的酸碱度有关，在酸性环境、中性环境、碱性环境能被SO
分别还原为Mn2+(无色)、MnO2、MnO (绿色)。ii. MnO
在强碱溶液中能稳定存在，在酸性或纯水环境中易转化为MnO和MnO2。I.验证MnO
与SO的反应，实验如下：| 实验 | 序号 | 试剂X | 现象 |
 1mL0.01mol·L−1 KMnO4溶液 | ① | 2滴3mol·L−1 H2SO4 3滴0.1mol·L−1 Na2SO3 | 溶液褪为无色 |
| ② | 2滴纯水 3滴0.1mol·L−1 Na2SO3 | 产生棕色沉淀 | |
| ③ | 2滴6mol·L−1 NaOH 3滴0.1 mol·L−1 Na2SO3 | 溶液变为绿色 | |
| ④ | 2滴6mol·L−1 NaOH 10滴0.1mol·L−1 Na2SO3 | 溶液变为绿色溶液， 有浑浊，绿色很快消失，有大量棕色沉淀生成 |
(2)实验④中绿色很快消失，有大量棕色沉淀生成，结合离子方程式分析可能的原因
II.验证 MnO
的性质。某同学用b试管得到的绿色溶液设计实验如下：
(3)c试管中得到紫色溶液和棕色浑浊的离子反应方程式为
① MnO
、MnO2可能被CH3COOH还原。设计实验：将1mL 0.01mol·L−1 KMnO4溶液与少量MnO2固体混合，再向其中加入少许2mol·L−1 CH3COOH溶液，
② MnO
、MnO2 可能被经实验验证，猜想合理。
由以上实验可知：MnO
、MnO2的性质不仅与溶液的酸碱度有关；还与试剂的用量等有关。
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4 . 为探究FeCl3的性质，进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1mol·L−1)。
分析上述实验现象，所得结论不合理 的是
| 实验 | 操作与现象 |
| ① |  |
| ② |  |
| ③ |  |
| A．实验①说明加热促进Fe3+水解反应 |
| B．实验②说明Fe3+ 既发生了水解反应，又发生了还原反应 |
| C．实验③说明Fe3+ 发生了水解反应，但没有发生还原反应 |
| D．实验①-③说明SO对Fe3+ 的水解反应无影响，但对还原反应有影响 |
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2023-04-14更新
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1038次组卷
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7卷引用：北京市门头沟区2023届高三下学期一模考试化学试题
北京市门头沟区2023届高三下学期一模考试化学试题（已下线）专题14 化学实验方案的设计与评价（已下线）题型45 物质性质探究型综合实验北京师范大学附属实验中学2023-2024学年暑期高三第一次督导化学试题 山东省泰安肥城市2023-2024学年高三9月阶段测试化学试题北京市海淀区教师进修学校附属实验学校2023届高三三模化学试题（已下线）第3讲 物质制备实验的设计与评价
5 . 某小组同学探究金属钠与不同盐溶液的反应，进行了如下实验。下列说法不正确 的是
查阅资料：溶液中离子的浓度越大，离子所带的电荷数目越多，溶液的离子强度越大。
查阅资料：溶液中离子的浓度越大，离子所带的电荷数目越多，溶液的离子强度越大。
| 实验 | 序号 | 盐溶液 | 现象 |
 | ① |  溶液 | 与钠与水的反应类似，钠熔化成一个闪亮的小球，四处游动，速度较快，没有火花出现 |
| ② | 2.0mol/LKCl溶液 | 反应比①剧烈，没有火花出现 | |
| ③ |  溶液 | 反应比②剧烈，没有火花出现 | |
| ④ |  溶液 | 反应瞬间即有黄色火花出现，并立即发生剧烈燃烧 |
| A．由①②可知，随着KCl溶液浓度的增加，钠与KCl溶液的反应速率明显加快 |
| B．实验③比②反应更加剧烈，一定是因为钠与碳酸根离子发生氧化还原反应 |
| C．实验④中出现燃烧现象，是因为钠与水、与硝酸根离子发生了氧化还原反应，导致反应放出大量的热，达到了钠的着火点 |
D．推测若采用 溶液进行上述实验，也会出现钠的燃烧现象 |
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6 . 某小组在Fe2+检验实验中观察到异常现象，为探究“红色褪去”的原因，进行如下实验：
分析上述三个实验，下列叙述不正确的是
| 编号 | 实验I | 实验II | 实验III |
| 实验步骤 |  | 将实验I褪色后的溶液分三份分别进行实验 | 进一步探究“红色褪去”的原因，又进行以下实验 ①  ②取反应后的溶液，滴加盐酸和BaCl2溶液 |
| 现象 | 溶液先变红，片刻后红色褪去，有气体生成（经检验为O2） | ①无明显现象 ②溶液变红 ③产生白色沉淀 | ①溶液变红，一段时间后不褪色。 ②无白色沉淀产生 |
分析上述三个实验，下列叙述不正确的是
| A．在此实验条件下H2O2氧化Fe2＋的速率比氧化SCN－的速率快 |
| B．通过实验Ⅱ推出实验Ⅰ中红色褪去的原因是由于SCN－被氧化 |
| C．通过实验Ⅰ和实验Ⅲ对比推出红色褪去只与H2O2的氧化性有关 |
| D．综上所述，实验Ⅰ中红色褪去的原因与化学平衡移动原理无关 |
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2020-04-02更新
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459次组卷
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3卷引用：北京市门头沟区2020届高三3月综合练习化学试题
7 . 文献记载，铁粉在稀硝酸中会放出氢气。某同学进行如下验证和对比实验。
实验I. 室温下 (20℃)， 在恒压密闭容器内放入过量铁粉和 2.0 mL 0.5 mol·L–1 HNO3，立即有气体生成。充分反应后，所得溶液几乎无色，收集到无色气体 6.0 mL。将该气体通入有空气的试管，无明显变化。点燃气体，有尖锐爆鸣声，试管壁出现液滴。取反应后溶液，加入足量 NaOH 溶液得到灰绿色沉淀。煮沸时，蒸气略有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝。
(1)气体产物为氢气的证据是______________________ 。
(2)根据实验现象， 写出铁粉与 0.5 mol·L–1 硝酸反应时还原反应的半反应方程式。① 2H+ + 2e– = H2↑； ②_____________ 。
(3)该同学对产生氢气的原因提出假设：
假设 1：该浓度的硝酸中 H+的氧化性大于NO3-；
假设 2： H+的还原速率大于NO3-的还原速率；
I. 验证假设 1：用____ (Cu或Mg)粉与_____ 硝酸反应，说明假设1不成立。实验证据是______________________ 。
II. 验证假设 2： 改变条件重复实验 I，结果如下(气体成分和溶液成分检验的现象与实验 I 相似)。
①根据实验现象，你认为假设2是否成立？简述理由。__________________________
②试分析温度对铁粉与硝酸反应生成氢气体积的影响。__________________________
(4)改用 3 mol·L–1 HNO3与过量铁粉反应， 有无色气体生成， 溶液变为深棕色。气体接触空气显红棕色，不可燃。 根据以上结论解释生成还原产物的原因__________________________
(5)综上所述，金属与硝酸生成氢气，需要控制哪些条件？__________________________________
实验I. 室温下 (20℃)， 在恒压密闭容器内放入过量铁粉和 2.0 mL 0.5 mol·L–1 HNO3，立即有气体生成。充分反应后，所得溶液几乎无色，收集到无色气体 6.0 mL。将该气体通入有空气的试管，无明显变化。点燃气体，有尖锐爆鸣声，试管壁出现液滴。取反应后溶液，加入足量 NaOH 溶液得到灰绿色沉淀。煮沸时，蒸气略有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝。
(1)气体产物为氢气的证据是
(2)根据实验现象， 写出铁粉与 0.5 mol·L–1 硝酸反应时还原反应的半反应方程式。① 2H+ + 2e– = H2↑； ②
(3)该同学对产生氢气的原因提出假设：
假设 1：该浓度的硝酸中 H+的氧化性大于NO3-；
假设 2： H+的还原速率大于NO3-的还原速率；
I. 验证假设 1：用
II. 验证假设 2： 改变条件重复实验 I，结果如下(气体成分和溶液成分检验的现象与实验 I 相似)。
| 序号 | 金属状态 | 反应温度 | 实验现象 |
| a | 铁粉 | 40℃ | 溶液略带黄色，气体 3.4 mL。 |
| b | 铁粉 | 60℃ | 黄色溶液，气体 2.6 mL。 |
②试分析温度对铁粉与硝酸反应生成氢气体积的影响。
(4)改用 3 mol·L–1 HNO3与过量铁粉反应， 有无色气体生成， 溶液变为深棕色。气体接触空气显红棕色，不可燃。 根据以上结论解释生成还原产物的原因
(5)综上所述，金属与硝酸生成氢气，需要控制哪些条件？
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2018-05-16更新
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357次组卷
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2卷引用：北京市门头沟区2018届高三5月综合练习(二)理综化学试题
8 . 以Al和不同的铜盐溶液间的反应为实验对象，探索Al与不同铜盐溶液反应的多样性。
（1）对实验Ⅰ进行研究②④
①实验Ⅰ中生成红色物质的离子方程式为：____________________________
经检验实验Ⅰ中产生的气体为氢气，用离子方程式解释溶液中存在H+的原因：_____________________
③请写出60s后反应进一步加快可能的原因（写出两条）_____________________________
(2)对实验Ⅱ进行研究
实验Ⅱ反应明显比实验Ⅰ缓慢，说明Al与不同的铜盐溶液反应呈现多样性，其原因可能有：
假设一：SO42-对Al与Cu2+的置换反应存在一定的抑制作用。
假设二：________________________
(3)为进一步研究上述假设，设计如下实验：
_____________________________________
其中，实验Ⅰ与实验Ⅲ、Ⅳ做对比，结论为：______________________________________
其中，实验Ⅱ与实验Ⅴ、Ⅵ做对比，结论为：______________________________________
（4）请设计实验证明Cl-对Al与H+的反应同样起到相似的作用：_________________
实验 | 向试管中加入2ml溶液 | 实验现象 |
| 实验Ⅰ：0.5mol/LCuCl2溶液 | 15s：大量气泡且有红色物质析出 60s：反应进一步加快且反应剧烈放热，液体几乎沸腾 120s：铝片反应完，试管中析出大量蓬松的红色物质 |
| 实验Ⅱ：0.5mol/LCuSO4溶液 | 15s 无明显现象 60s：铝片表面有极少气泡 120s：有少量气泡溢出，铝片边缘有很少红色物质生成 |
（1）对实验Ⅰ进行研究②④
①实验Ⅰ中生成红色物质的离子方程式为：
经检验实验Ⅰ中产生的气体为氢气，用离子方程式解释溶液中存在H+的原因：
③请写出60s后反应进一步加快可能的原因（写出两条）
(2)对实验Ⅱ进行研究
实验Ⅱ反应明显比实验Ⅰ缓慢，说明Al与不同的铜盐溶液反应呈现多样性，其原因可能有：
假设一：SO42-对Al与Cu2+的置换反应存在一定的抑制作用。
假设二：
(3)为进一步研究上述假设，设计如下实验：
实验 | 向试管中加入2mL溶液 | 实验现象 |
| 实验Ⅲ：0.5mol/LCuCl2溶液+1g Na2SO4固体 | 加入 Na2SO4固体后速率几乎不变，仍有大量气泡产生，红色物质生成且剧烈放热，铝片反应完全，溶液沸腾 |
| 实验Ⅳ：0.5mol/L CuCl2溶液+5g Na2SO4固体 | 加入Na2SO4固体后速率几乎不变，仍有大量气泡产生，红色物质生成且剧烈放热，铝片反应完全，溶液沸腾 | |
| 实验Ⅴ：0.5mol/LCuSO4溶液+0.02mol NaCl固体 | 未加入 NaCl固体前几乎没现象，加入后，铝片表面迅速产生大量气体和红色物质，溶液温度上升至沸腾，铝反应完全 | |
| 实验Ⅵ：0.5mol/LCuSO4溶液+ | 未加入 NH4Cl固体前几乎没现象，加入后，铝片表面迅速产生大量气体和红色物质，溶液温度上升至沸腾，铝反应完全 |
其中，实验Ⅰ与实验Ⅲ、Ⅳ做对比，结论为：
其中，实验Ⅱ与实验Ⅴ、Ⅵ做对比，结论为：
（4）请设计实验证明Cl-对Al与H+的反应同样起到相似的作用：
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9 . 下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论正确的是
选项 | 操作 | 现象 | 结论 |
A | 向二氧化锰固体中加入浓盐酸后加热，将产生的气体通入淀粉碘化钾溶液液 | 溶液变蓝 | Cl2具有氧化性 |
B | 向亚硫酸钠固体中加入浓硫酸，将产生的气体通入溴水 | 溴水褪色 | SO2具漂白性 |
C | 向蔗糖溶液中加稀硫酸，水浴加热后，加入新制氢氧化铜，加热 | 溶液变蓝 | 蔗糖水解产物没有还原性 |
D | 无水乙醇与浓硫酸共热170 ℃，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液 | 溶液褪色 | 乙烯可被酸性高锰酸钾氧化 |
| A．A | B．B | C．C | D．D |
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433次组卷
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2卷引用：2017届北京市门头沟区高三3月综合练习（一）理综化学试卷
