04实验现象描述类-2022年高考化学实验大题精做

专题4专题4实验现象描述类1．（2022·北京丰台·一模）实验室研究不同价态铜元素之间的转化。Ⅰ．研究、的转化(1)下列试剂能实现转化的是___________。A．浓硝酸

B．硫黄

C．氯气(2)两种转化所需试剂在性质上具有的共性和差异性是___________。Ⅱ．研究的转化已知：

为无色，在空气中极易被氧化为物质CuCl(白色)CuI(白色)(黑色)CuS(黑色)Ksp实验如下：实验a实验b现象：无明显变化现象：产生白色沉淀(3)实验a中反应难以发生的原因是___________。(4)实验b中反应的离子方程式为___________。(5)通过对上述实验的分析，甲预测溶液与KI溶液混合也能实现转化①甲预测的理由是___________。②为了验证猜测，甲进行实验c；向溶液中加入KI溶液，观察到溶液变为棕色，并伴有浑浊产生。甲认为仅依据溶液变为棕色这一现象，无法证明实现了转化，理由是___________。③甲将实验c中反应所得浊液过滤，___________，观察到___________，证明实验c中实现了转化。(6)基于实验c，乙认为与也能反应得到，但将两溶液混合后只得到了CuS。①从速率角度分析与反应没有生成的原因___________。②乙利用上述实验中的试剂，改进实验方案，证明在一定条件下可以将转化为＋1价Cu，并进一步得到了，实验方案是___________。【答案】(1)B(2)都具有氧化性，但氧化性强弱不同(3)反应限度太小或者溶液中不稳定极易转化为Cu和(4)(5)具有还原性且CuI是难溶于水的沉淀

可能存在氧化的干扰，同时无法判断是否转化为Cu

洗涤沉淀物，向其中加入氨水

观察到沉淀溶解，溶液变为蓝色(6)与生成CuS的反应速率比氧化还原反应速率快，导致与的浓度降低，使得的氧化性和的还原性降低，从而无法发生氧化还原反应

按照下图所示的装置进行实验，一段时间后，U形管的左侧产生白色沉淀，取该沉淀，洗涤后，向其中加入溶液，白色沉淀转化为黑色沉淀。【解析】(1)实现转化，需加入氧化性较弱的氧化剂，浓硝酸和氯气均是强氧化剂，把Cu直接氧化到+2价，硫黄氧化性较弱，能实现转化，故选B。(2)、的转化均是化合价升高的反应，故所需试剂在性质上都具有的氧化性，但需要强氧化剂，需要弱氧化剂，故在性质上具有的共性和差异性是：都具有氧化性，但氧化性强弱不同。(3)据已知

，K值大，即溶液中不稳定极易转化为Cu和，或者由于Cu与Cu2+反应限度太小，故实验a中反应难以发生。(4)实验b中加入KCl溶液，使Cu+转化为CuCl白色沉淀，平衡逆向移动，导致Cu单质溶解，发生反应的离子方程式为：。(5)①实现转化需加入还原剂，甲预测的理由是具有还原性且CuI是难溶于水的沉淀；②向溶液中加入KI溶液，观察到溶液变为棕色，伴有浑浊产生，由于可能存在氧化的干扰，同时无法判断是否转化为Cu，故无法证明实现了转化；③要证明实验c中实现了转化，需证明存在，故将实验c中反应所得浊液过滤，洗涤沉淀物，向其中加入氨水，由已知信息可知，CuI转化为无色的，随即在空气中被氧化为，观察到沉淀溶解，溶液变为蓝色，即可得证。(6)①与两溶液混合后只得到了CuS，是由于与生成CuS的反应速率比氧化还原反应速率快，导致与的浓度降低，使得的氧化性和的还原性降低，从而无法发生氧化还原反应；②因与生成CuS的反应速率比氧化还原反应速率快，导致生成CuS而得不到，故可将与分开使其不直接接触，但通过导线、盐桥等实现电子的移动从而得到，再用的溶度积较小，将转化为。实验方案是：按照下图所示的装置进行实验，一段时间后，U形管的左侧产生白色沉淀CuCl，取该沉淀，洗涤后，向其中加入溶液，白色沉淀转化为黑色沉淀，即。。实验基本操作类实验基本操作类有关溶液的现象描述有关溶液的现象描述【规范操作】(1)颜色由……变成……(2)液面上升或下降(形成液面差)；(3)溶液变浑浊或生成(产生)……(颜色)沉淀；(4)溶液发生倒吸；(5)产生大量气泡(或有气体从溶液中逸出)等。有关固体物质的现象描述有关固体物质的现象描述【规范操作】(1)……(固体)表面产生大量气泡；(2)……(固体)逐渐溶解；(3)……(固体)体积逐渐变小(变细)；(4)……(固体)颜色由……变成……有关气体的现象描述有关气体的现象描述【规范操作】(1)生成……色(味)气体；(2)气体由……色变成……色；(3)气体先变……后……(加深、变浅、褪色等)。现象描述时的注意事项现象描述时的注意事项(1)现象描述要全面：看到的、听到的、摸到的、闻到的。(2)要注重对本质现象的观察：本质现象就是揭示事物本质特征的现象。如镁带在空气中燃烧时“生成白色固体”是本质现象，因为由此现象可正确理解化学变化这个概念，而发出“耀眼的白光”则是非本质现象。因此，观察实验现象要有明确的观察目的和主要的观察对象。(3)现象描述要准确不能以结论代替现象。如铁丝在氧气中燃烧的实验现象是“火星四射，放出大量的热，生成黑色固体”，而不能用结论“生成四氧化三铁”代替“生成黑色固体”。要明确“光”和“火焰”、“烟”和“雾”等概念的区别，不能相互代替。1．（2022·安徽师范大学附属中学高三阶段练习）铋酸钠(NaBiO3)是分析化学中的重要试剂，在水中缓慢分解，遇沸水或酸则迅速分解。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用。回答下列问题：Ⅰ.制取铋酸钠制取装置如图(加热和夹持仪器已略去)，部分物质性质如表：物质NaBiO3Bi(OH)3性质不溶于冷水，浅黄色难溶于水；白色(1)B装置用于除去HCl，盛放的试剂是____。(2)C中盛放Bi(OH)3与NaOH混合物，与Cl2反应生成NaBiO3，反应的离子方程式为____。(3)当观察到____(填现象)时，可以初步判断C中反应已经完成。(4)拆除装置前必须先除去烧瓶中残留Cl2以免污染空气。除去Cl2的操作是____。(5)反应结束后，为从装置C中获得尽可能多的产品，需要的操作有____。Ⅱ.铋酸钠的应用——检验Mn2+(6)往待测液中加入铋酸钠晶体，加硫酸酸化，溶液变为紫红色，证明待测液中存在Mn2+。但某同学在较浓的MnSO4溶液中加入铋酸钠晶体，加硫酸酸化，结果没有紫红色出现，但观察到黑色固体(MnO2)生成。产生此现象的离子反应方程式为____。Ⅲ.产品纯度的测定(7)取上述NaBiO3产品wg，加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反应，再用cmo1·L1的H2C2O4标准溶液滴定生成的MnO(已知：H2C2O4+MnO——CO2+Mn2++H2O，未配平)，当溶液紫红色恰好褪去时，消耗vmL标准溶液。该产品的纯度为____(用含w、c、v的代数式表示)。【答案】(1)饱和食盐水(2)Bi(OH)3+3OH+Na++Cl2=NaBiO3+2Cl+3H2O(3)C中白色固体消失(或黄色不再加深)(4)关闭K1、K3，打开K2(5)在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥(6)3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2↓+4H+(7)×100%或×100%或%【解析】(1)A中生成的氯气中含有HCl，B装置用于除去氯气中的HCl，盛放的试剂是饱和食盐水；(2)C中Bi(OH)3、NaOH、Cl2反应生成NaBiO3、氯化钠、水，反应的离子方程式为Bi(OH)3+3OH+Na++Cl2=NaBiO3+2Cl+3H2O；(3)NaBiO3为浅黄色固体、Bi(OH)3为白色固体，C中白色固体消失(或黄色不再加深)说明C中反应已经完成；(4)拆除装置前必须先除去烧瓶中残留Cl2以免污染空气。从图上装置看，关闭K1、K3，打开K2，可使氢氧化钠溶液流下与剩余的Cl2反应，所以除去氯气的操作是关闭K1、K3，打开K2。(5)铋酸钠遇沸水迅速分解，为从装置C中获得尽可能多的产品，接下来的操作尽可能在冷水环境中进行，需要的操作有：在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；(6)Mn2+过量，过量的Mn2+与发生归中反应生成黑色MnO2，反应的离子方程式为3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2↓+4H+；(7)根据得失电子守恒，建立关系式5NaBiO3~~~2~~~5H2C2O4，n(NaBiO3)=n(H2C2O4)=cV×103mol；该产品的纯度为×100%。2．（2022·湖南·高三阶段练习）在碱性条件下以高锰酸钾做氧化剂，氧化环己醇制备己二酸的实验装置和反应原理如图。回答下列问题：(1)装置A的名称为____，装置B的作用____，冷凝水进出方向为____。(2)若将装置A和温度计更换插口位置，可能会引起的实验后果是____。(3)制备过程中正确的操作顺序为____(填写序号)。①在250mL四口烧瓶中加入50mL水和3.5g无水碳酸钠②将混合物在沸水浴中加热8min，使MnO2凝聚③用热水浴加热并搅拌，以合适的滴速滴加环己醇3.1mL，直至反应完全④安装电动搅拌装置，并慢慢加入10g高锰酸钾⑤安装装置A、B及温度计⑥减压抽滤，滤液导入100mL烧杯中，用浓盐酸酸化至pH为24，小火加热蒸发，冷却、结晶、抽滤、干燥、称重(4)实验选择碱性条件而不选择酸性条件的原因是____。(5)判断反应已经完成的现象为____。(6)粗产品因含MnO2杂质而显黄色或灰色，除MnO2外还可能存在的无机物杂质为____。(7)“抽滤”装置如图。下列关于抽滤的说法正确的是____(填标号)。A．抽滤的主要目的是对沉淀进行除杂净化B．滤纸的直径应略小于漏斗内径，又能盖住全部小孔C．抽滤前需检验装置气密性D．抽滤结束，从吸滤瓶的支管口倒出滤液【答案】(1)

恒压滴液漏斗

冷凝回流环己醇蒸汽，提高反应转化率

a进b出(2)电动搅拌器搅拌桨容易打碎温度计(3)①④⑤③②⑥(4)酸性条件下高锰酸钾氧化性强，反应剧烈，不易控制，且易产生其他副反应导致己二酸产率降低(或者碱性条件下，高锰酸钾氧化性弱，反应平稳，容易控制)(5)混合液紫红色消失(6)KCl和NaCl(7)BC【解析】在碱性条件下以高锰酸钾做氧化剂，氧化环己醇制备己二酸，根据反应原理设计实验装置，制备所得产品进行检验及探究，进行设计和评价。(1)装置A和B分别为恒压滴液漏斗、球形冷凝管，B的作用主要是冷凝回流乙醚蒸汽；冷凝水方向从a口进b口出；答案为恒压滴液漏斗；冷凝回流环己醇蒸汽，提高反应转化率；a进b出；(2)温度计是测量反应液温度，需深入到装置底部而不接触瓶底，插口位置应该是处在电动搅拌器搅拌桨凹槽部分，防止碰撞打碎，若与装置AB更换位置，会与搅拌桨叶片碰撞；答案为电动搅拌器搅拌桨容易打碎温度计；(3)根据实验过程：添加药品—组装辅助仪器—开始反应—产物提取，所以操作顺序为①④⑤③②⑥；答案为①④⑤③②⑥；(4)根据反应试剂性质和实验温度控制，可从高锰酸钾的氧化性考虑反应条件的选择为碱性而不酸性；答案为酸性条件下高锰酸钾氧化性强，反应剧烈，不易控制，且易产生其他副反应导致己二酸产率降低(或者碱性条件下，高锰酸钾氧化性弱，反应平稳，容易控制)；(5)高锰酸钾溶于水显紫红色，当反应结束时紫红色消失；答案为混合液紫红色消失；(6)反应混合物中存在钾离子和钠离子，最后要用浓盐酸酸化，所以会产生杂质氯化钾和氯化钠；答案为KCl和NaCl；(7)抽滤的目的是为了去除水分更充分，得到更加干燥的产品，布氏漏斗使用时滤纸的直径应略小于漏斗内径，又能盖住全部小孔，为确保抽滤彻底，需检验装置气密性良好，抽滤结束后，滤液从吸滤瓶上口倒出；答案选BC。3．（2022·河北·模拟预测）一水硫酸四氨合铜[]是深蓝色正交晶体，溶于水，不溶于乙醇，常用作杀虫剂、媒染剂，在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分。某学习小组以铁铜合金为主要原料制备，具体流程如图。已知：①②回答下列问题：(1)步骤I滴加时缓慢滴加并不断搅拌的目的是___________。(2)步骤I生成的离子方程式为___________，也可使用氨气与溶液反应制得，下列可作为制备氨气的实验装置的有___________(填标号)。(3)滤液中加入95％乙醇的实验现象是___________。(4)步骤Ⅴ中操作Ⅹ的名称是___________，具体操作过程为___________。(5)硫酸四氨合铜晶体的纯度可通过碘量法测定。在微酸陛溶液中，与过量作用，生成和CuI(不溶于水)，生成的用标准溶液滴定(已知滴定反应为：)。准确称取1.50g产品，配制成100mL溶液。取20mL该溶液，加入过量KI溶液，用标准溶液进行滴定，消耗标准溶液的体积如表所示，产品纯度为___________。序号1234消耗标准溶液体积/mL24.0024.8623.9524.05【答案】(1)防止分解，提高利用率(2)或

①②④(3)析出深蓝晶体(4)洗涤

将沉淀置于过滤器中，加入95％乙醇至没过沆淀最高处，静置，使95％乙醇自然溺，重复操作2～3次(5)98.4％或0.984【解析】(1)步骤I滴加H2O2时缓慢滴加并不断搅拌是为了防止H2O2分解，提高利用率；(2)结合步骤I提供的反应物，Cu、H2O2、氨水、(NH4)2SO4反应生成Cu(NH3)4SO4，Cu的化合价由0价升高为+2价，O的化合价由1价降低为2价，根据化合价升降守恒、电荷守恒和元素守恒，可得反应的离子方程式为：Cu+H2O2+2NH3+2NH=Cu(NH3)+2H2O或Cu+H2O2+2NH3⋅H2O+2NH=Cu(NH3)+4H2O；氨气可通过加热氯化铵与消石灰制备，固固加热装置，试管口略微向下倾斜，①符合题意；浓氨水滴到氢氧化钠中也可以得到氨气，固液不加热产生气体，②符合题意；加热浓氨水，也可以得到氨气，利用液加热制取气体，④符合题意；综上所述①②④符合题意；故选①②④。(3)根据一水硫酸四氨合铜，不溶于乙醇，Cu(NH3)4SO4溶液中加入95%乙醇，降低了Cu(NH3)4SO4的溶解度，发生醇析得到深蓝色晶体；(4)结合流程图分析可知操作x为洗涤；硫酸四氛合铜易溶于水，应选取95%乙醇洗涤，操作过程是将沉淀置于过滤器中，加入95%乙醇至没过沉淀最高处，静置，使95%乙醇自然流下，重复操作2~3次；(5)Cu2+与过量I作用，生成I2和CuI，即2Cu2++4I=2CuI↓+I2，可得2Cu2+～I2～2S2O，由于第二次滴定误差较大，舍去，消耗Na2S2O3标准溶液的平均体积为ml=24.00mL，产品纯度为：×100%=98.4%；4．（2022·福建省漳州第一中学高三阶段练习）某小组实验验证“Ag++Fe2+Fe3++Ag”为可逆反应并测定其平衡常数。(1)实验验证实验Ⅰ：将0.0100mol·L1Ag2SO4溶液与0.0400mol·L1FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。取沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag。实验Ⅱ：向少量Ag粉中加入0.0100mol·L1Fe2(SO4)3溶液pH=1，固体完全溶解。①Ⅱ中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因是____。综合上述实验，证实“Ag++Fe2+Fe3++Ag”为可逆反应。②小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图____、____、____，写出操作及现象____。(2)测定平衡常数实验Ⅲ：一定温度下，待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时，取vmL上层清液，用c1mol·L1KSCN标准溶液滴定Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v1mL。资料：Ag++SCN—AgSCN↓(白色)

K=1012Fe3++SCN—FeSCN2+(红色)

K=102.3①滴定过程中Fe3+的作用是____。②测得平衡常数K=____。(用c、v表示)(3)思考问题：①取实验Ⅰ的浊液测定c(Ag+)，会使所测K值____(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。②不用实验Ⅱ中清液测定K的原因是____。【答案】(1)防止酸性条件下，NO氧化Fe2+干扰实验

a：铂电极或石墨电极

b：FeSO4或Fe2(SO4)3或二者混合溶液

c：AgNO3溶液

闭合开关K，Ag电极上固体逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，与之前的现象相同或闭合开关K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转(2)指示剂

(3)偏低

Ag完全反应，无法判断体系是否达到化学平衡状态【解析】(1)①酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，为防止硝酸根离子干扰实验，不能选用硝酸铁溶液，应选用硫酸铁溶液；②由图可知，用原电池原理验证反应为可逆反应时，构成原电池的电极材料为银电极和铂电极或石墨电极，左侧烧杯中的电解质溶液为硫酸亚铁溶液或硫酸铁溶液或两者的混合溶液，右侧烧杯中的电解质溶液为硝酸银溶液，若选用的电解质溶液为硫酸铁溶液和硝酸银溶液，闭合开关K，银电极上固体逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的硫酸铁溶液，与之前的现象相同，说明该反应为可逆反应；若选用的电解质溶液为硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液，闭合开关K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓硫酸铁溶液，银电极上固体逐渐减少，指针向左偏转，说明该反应为可逆反应；(2)①由化学平衡常数可知，滴定时，铁离子为反应的指示剂，当银离子与硫氰酸根离子完全反应时，再滴入一滴硫氰化钾溶液，溶液会变为浅红色；②设硫酸银和硫酸亚铁溶液的体积都为amL，实验Ⅰ中起始银离子、亚铁离子的浓度分别为=0.01mol/L、=0.02mol/L，由滴定可知，平衡时溶液中银离子的浓度为=mol/L，由方程式可知，平衡时亚铁离子、铁离子的浓度分别为0.02mol/L—(0.01—)mol/L=(0.01+)mol/L、(0.01—)mol/L，则反应的平衡常数K=；(3)①实验Ⅰ得到的浊液中含有银，滴定时，溶液中的银离子与硫氰酸根离子反应生成硫氰化银沉淀时，银离子浓度减小，平衡会逆正反应反应移动，导致滴定消耗硫氰化钾溶液的体积偏大，使得的值偏小；②由题意可知，实验Ⅱ中银完全反应，无法判断反应是否达到平衡，所以不能用清液测定反应的平衡常数。5．（2022·江西赣州·高三阶段练习）某研究小组学生探究硫酸铁溶液与铜粉的反应，回答下列问题：(1)由Fe2(SO4)3固体配制250mL0.2mol·L1Fe2(SO4)3溶液，下列图示仪器中不需要用到的有____(写名称)。(2)研究小组设计如表实验，并记录实验现象：实验1现象步骤1：振荡试管后，溶液颜色呈浅蓝绿色步骤3：溶液颜色变红，振荡试管，红色消失，并有白色沉淀产生步骤4：溶液颜色变红，振荡试管，红色消失，白色沉淀增多【资料】i.Cu2+与SCN可发生氧化还原反应，也可发生配位反应生成［Cu(SCN)4]2。ii.淡黄色、可溶的［Cu(SCN)4]2，与Cu2+共存时溶液显绿色。iii.硫氰(SCN)2的性质与卤素单质相似。①步骤1溶液呈浅蓝绿色时，发生反应的离子方程式是____。②经x射线衍射实验检测，步骤3中白色不溶物为CuSCN，同时有硫氰(SCN)2生成，该反应的离子方程式是____。(3)某同学针对步骤4中溶液颜色变红且白色浑浊物增多的现象，提出大胆假设：当反应体系中同时存在Cu2+、SCN、Fe2+时，Cu2+氧化性增强，可将Fe2+氧化为Fe3+。并做实验验证该假设：实验2操作1操作2操作3现象溶液颜色立刻呈蓝绿色，几分钟后，溶液颜色完全呈绿色，久置，溶液绿色变浅，试管底部有白色不溶物。始终未见溶液颜色变红。溶液颜色立刻变红，产生白色浑浊，振荡后红色消失。③操作1中现象产生的可能原因是____。④操作2主要目的是____。⑤由操作3可知该同学的假设正确。操作3中Fe2+被氧化为Fe3+反应的离子方程式是____，已知该反应的平衡常数K=1.99×102，请用平衡移动原理解释实验1中步骤4出现相关现象的原因____。⑥由实验可知，影响氧化还原反应发生的因素有____。【答案】(1)分液漏斗(2)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

2Cu2++4SCN=2CuSCN↓+(SCN)2(3)Cu2+与SCN发生氧化还原反应较慢，两者发生络合反应较快，但氧化还原反应发生的程度比络合反应程度大

说明FeSO4溶液放置过程中不会生成Fe3+

Cu2++Fe2++SCN=CuSCN↓+Fe3+

Cu2+、Fe2+和SCN三者反应生成白色浑浊，降低SCN的浓度，使可逆反应Fe3++3SCNFe(SCN)3平衡逆向移动，故溶液红色消失。再反复多次滴加KSCN溶液，增大了SCN浓度，使Cu2++Fe2++SCNCuSCN↓+Fe3+平衡正向移动，白色浑浊物的量逐渐增多

反应物本身的性质、反应物与生成物的浓度等【解析】(1)配制250mL0.2mol·L1Fe2(SO4)3溶液需要250mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平、烧杯，不需要的是分液漏斗；(2)①步骤1铜和硫酸铁反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，溶液呈浅蓝绿色时，发生反应的离子方程式是2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；②步骤3中Cu2+与SCN可发生氧化还原反应生成CuSCN，和硫氰(SCN)2，反应的离子方程式是2Cu2++4SCN=2CuSCN↓+(SCN)2；(3)③已知Cu2+与SCN可发生氧化还原反应，也可发生配位反应生成［Cu(SCN)4]2，［Cu(SCN)4]2与Cu2+共存时溶液显绿色，则操作1中现象产生的可能原因是：Cu2+与SCN发生氧化还原反应较慢，两者发生络合反应较快，但氧化还原反应发生的程度比络合反应程度大；④操作2主要目的是说明FeSO4溶液放置过程中不会生成Fe3+；⑤操作3中Cu2+与Fe2+发生氧化还原反应生成Cu+和Fe3+，Cu+与SCN结合成CuSCN沉淀，反应的离子方程式是Cu2++Fe2++SCN=CuSCN↓+Fe3+；实验1中步骤4出现相关现象的原因是Cu2+、Fe2+和SCN三者反应生成白色浑浊，降低SCN的浓度，使可逆反应Fe3++3SCNFe(SCN)3平衡逆向移动，故溶液红色消失。再反复多次滴加KSCN溶液，增大了SCN浓度，使Cu2++Fe2++SCNCuSCN↓+Fe3+平衡正向移动，白色浑浊物的量逐渐增多；⑥由实验可知，操作1和操作2探究反应物本身的性质的影响，操作1和操作3的变量是反应物的浓度，则影响氧化还原反应发生的因素有反应物本身的性质、反应物与生成物的浓度等。1．（2021·北京卷）某小组实验验证“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数。(1)实验验证实验I：将0.0100mol/LAg2SO4溶液与0.0400mo/LFeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。实验II：向少量Ag粉中加入0.0100mol/LFe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。①取I中沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag。现象是_______。②II中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因是_______。综合上述实验，证实“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应。③小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图,写出操作及现象_______。(2)测定平衡常数实验Ⅲ：一定温度下，待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时，取vmL上层清液，用c1mol/LKSCN标准溶液滴定Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v1mL。资料：Ag++SCNAgSCN↓（白色）K=1012Fe3++SCNFeSCN2+（红色）K=102.3①滴定过程中Fe3+的作用是_______。②测得平衡常数K=_______。(3)思考问题①取实验I的浊液测定c(Ag+)，会使所测K值_______(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。②不用实验II中清液测定K的原因是_______。【答案】(1)灰黑色固体溶解，产生红棕色气体

防止酸性条件下，氧化性氧化Fe2+干扰实验结果

a：铂/石墨电极，b：FeSO4或Fe2(SO4)3或二者混合溶液，c：AgNO3溶液；操作和现象：闭合开关K，Ag电极上固体逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，与之前的现象相同；或者闭合开关K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转(2)指示剂

(3)偏低

Ag完全反应，无法判断体系是否达到化学平衡状态【解析】(1)①由于Ag能与浓硝酸发生反应：Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O，故当观察到的现象为灰黑色固体溶解，产生红棕色气体，即可证实灰黑色固体是Ag，故答案为：灰黑色固体溶解，产生红棕色气体。②由于Fe(NO3)3溶液电离出将与溶液中的H+结合成由强氧化性的HNO3，能氧化Fe2+，而干扰实验，故实验II使用的是Fe2(SO4)3溶液，而不是Fe(NO3)3溶液，故答案为：防止酸性条件下，氧化性氧化Fe2+干扰实验结果。③由装置图可知，利用原电池原理来证明反应Fe2++Ag+Ag+Fe3+为可逆反应，两电极反应为：Fe2+eFe3+，Ag++eAg，故另一个电极必须是与Fe3+不反应的材料，可用石墨或者铂电极，左侧烧杯中电解质溶液必须含有Fe3+或者Fe2+，采用FeSO4或Fe2(SO4)3或二者混合溶液，右侧烧杯中电解质溶液必须含有Ag+，故用AgNO3溶液，组装好仪器后，加入电解质溶液，闭合开关K，装置产生电流，电流从哪边流入，指针则向哪个方向偏转，根据b中所加试剂的不同，电流方向可能不同，因此可能观察到的现象为：Ag电极逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，与之前的现象相同，表明平衡发生了移动；另一种现象为：Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转，表明平衡发生了移动，故答案为：a：铂/石墨电极，b：FeSO4或Fe2(SO4)3或二者混合溶液，c：AgNO3溶液；操作和现象：闭合开关K，Ag电极上固体逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，与之前的现象相同；或者闭合开关K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转。(2)①Fe3+与SCN反应生成红色FeSCN2+，因Ag+与SCN反应相较于Fe3+与SCN反应更加容易及彻底，当溶液变为稳定浅红色，说明溶液中的Ag+恰好完全滴定，且溶液中Fe3+浓度不变，说明上述反应答案平衡，故溶液中Fe3+的作用是滴定反应的指示剂，故答案为：指示剂。②取I中所得上清液vmL。用c1mol/L的KSCN溶液滴定，至溶液变为稳定浅红色时，消耗v1mL，已知：Ag++SCNAgSCN，K=1012，说明反应几乎进行完全，故有I中上层清液中Ag+的浓度为：c(Ag+)=mol/L，根据平衡三段式进行计算如下：，故反应的平衡常数K==，故答案为：指示剂；。(3)①若取实验I所得浊液测定Ag+浓度，则浊液中还有Ag，因存在平衡Fe2++Ag+Ag+Fe3+，且随着反应Ag++SCNAgSCN，使得上述平衡逆向移动，则测得平衡体系中的c(Ag+)偏大，即偏大，故所得到的K=偏小，故答案为：偏小。②由于实验II中Ag完全溶解，故无法判断体系是否达到化学平衡状态，因而不用实验II所得溶液进行测定并计算K，故答案为：Ag完全反应，无法判断体系是否达到化学平衡状态。2．（2019北京卷28）化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。（1）实验一：用如下装置（夹持、加热仪器略）制备SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是____________________________________。②试剂a是____________。（2）对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。（资料：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水）实验二：验证B的成分①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式：__________。②加入盐酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3，进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂，可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是__________。（3）根据沉淀F的存在，推测的产生有两个途径：途径1：实验一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，随沉淀B进入D。途径2：实验二中，被氧化为进入D。实验三：探究的产生途径①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有________：取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由：_______。②实验三的结论：__________。（4）实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是_________________。（5）根据物质性质分析，SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间，有Ag和生成。（6）根据上述实验所得结论：__________________。【答案】（1）①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O②饱和NaHSO3溶液（2）①Ag2SO3+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2+++4H2O②H2O2溶液，产生白色沉淀（3）①Ag+Ag2SO4溶解度大于BaSO4，没有BaSO4沉淀时，必定没有Ag2SO4②途径1不产生，途径2产生（4）2Ag++SO2+H2O=Ag2SO3↓+2H+（6）实验条件下：SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和的速率碱性溶液中更易被氧化为【解析】（1）①铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫气体和水，反应方程式为；②为了除去可能混有的硫酸，故a为饱和亚硫酸氢钠溶液。（2）①亚硫酸银溶于氨水可得银氨络离子，故离子方程式为；②若B中有，则滤液E中含有亚硫酸，故可加溶液，将氧化为，产生白色沉淀。（3）①加入盐酸有白色沉淀，说明溶液中含有银离子；硫酸银微溶于水，难溶，若B中有，则加入过量盐酸后再加入氯化钡溶液，应有白色沉淀生成。②根据实验三①可知途径一不成立，即硫酸银不是硝酸银氧化二氧化硫产生的。（4）根据实验可知，二氧化硫和硝酸银反应生成亚硫酸银，故离子方程式为。（6）根据实验分析，二氧化硫和硝酸银可以快速发生反应生成沉淀，久置后可以发生氧化还原反应，故和溶液既能发生沉淀反应，又能发生氧化还原反应，其中沉淀反应速率较快。3．（2018全国Ⅲ卷26）硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O，M=248g·mol−1）可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：（1）已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10−10，Ksp(BaS2O3)=4.1×10−5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：试剂：稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液实验步骤现象①取少量样品，加入除氧蒸馏水②固体完全溶解得无色澄清溶液③___________④___________，有刺激性气体产生⑤静置，___________⑥___________（2）利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：①溶液配制：称取1.2000g某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在__________中溶解，完全溶解后，全部转移至100mL的_________中，加蒸馏水至____________。②滴定：取0.00950mol·L−1的K2Cr2O7标准溶液20.00mL，硫酸酸化后加入过量KI，发生反应：Cr2O72−+6I−+14H+3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：I2+2S2O32−S4O62−+2I−。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液__________，即为终点。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为24.80mL，则样品纯度为_________%（保留1位小数）。【答案】（1）③加入过量稀盐酸 ④出现乳黄色浑浊 ⑤（吸）取上层清液，滴入BaCl2溶液 ⑥产生白色沉淀（2）①烧杯 容量瓶 刻度②蓝色退去 95.0【解析】（1）取少量样品，加入除氧蒸馏水，固体完全溶解得无色澄清溶液，为了不引入可加入过量的稀盐酸，发生反应，则有淡黄色沉淀和刺激性气体生成，静置，取上层清液，加入溶液，产生白色沉淀，证明含有。（2）②加入淀粉溶液作指示剂，遇淀粉变蓝，继续滴定，当溶液由蓝色变为无色，且半分钟

不变色，则到达滴定终点。

根据反应1