解答题-实验探究题 适中0.65 引用4 组卷638
化学小组同学学习了Fe3+与Fe反应后,猜想Cu2+也能与Cu发生反应。为了验证猜想,进行实验。
(1)Fe2(SO4)3溶液与Fe反应的离子方程式为___________ 。
(2)[实验探究]
[实验假设]
甲同学分析了实验Ⅰ无明显现象的原因,做出如下假设:
假设a:由于反应温度较低,导致Cu2+氧化性较弱。
假设b:由于___________ ,导致Cu2+氧化性较弱。(补全假设b)
针对上述假设,甲同学继续进行如下实验:
[实验探究]
实验结果:实验Ⅱ和实验Ⅲ中均未检测出Cu+。
(3)[实验探究]
乙同学用CuCl2溶液代替CuSO4溶液进行实验:
实验Ⅳ中发生的离子反应方程式为___________ 。
(4)[实验改进]
乙同学针对实验Ⅰ进行改进,设计并完成实验Ⅴ:向试管a中加入几滴浓盐酸,一段时间后,溶液蓝色明显变浅,铜片表面产生白色沉淀。
乙同学因此得出结论:Cl−对Cu2+与Cu发生反应有促进作用。
①丙同学认为通过实验Ⅴ不能得出乙同学的结论,原因是___________ 。
②丙同学继续设计实验:___________ (填操作和现象),证实了乙同学结论合理。
(5)[结论分析]
综合上述实验可知,Cu2+能否氧化Cu与___________ 有关
(1)Fe2(SO4)3溶液与Fe反应的离子方程式为
(2)[实验探究]
实验Ⅰ |
甲同学分析了实验Ⅰ无明显现象的原因,做出如下假设:
假设a:由于反应温度较低,导致Cu2+氧化性较弱。
假设b:由于
针对上述假设,甲同学继续进行如下实验:
[实验探究]
序号 | 实验 | 加入试剂或操作 |
实验Ⅱ | 加热试管 | |
实验Ⅲ | 加入CuSO4固体,振荡 |
(3)[实验探究]
乙同学用CuCl2溶液代替CuSO4溶液进行实验:
实验Ⅳ |
(4)[实验改进]
乙同学针对实验Ⅰ进行改进,设计并完成实验Ⅴ:向试管a中加入几滴浓盐酸,一段时间后,溶液蓝色明显变浅,铜片表面产生白色沉淀。
乙同学因此得出结论:Cl−对Cu2+与Cu发生反应有促进作用。
①丙同学认为通过实验Ⅴ不能得出乙同学的结论,原因是
②丙同学继续设计实验:
(5)[结论分析]
综合上述实验可知,Cu2+能否氧化Cu与
21-22高一上·北京朝阳·期末
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资料显示,酸性介质中,和反应转化为和。小组探究利用该反应测定含量的条件。
(1)实验Ⅱ中反应的离子方程式是___________ 。
(2)实验Ⅰ的条件下能将氧化为,推测实验Ⅰ未出现紫色的原因:________ 。
(3)经检验,棕黑色沉淀为,针对实验Ⅲ中的现象,提出以下假设:
假设1:的浓度较低,不足以将氧化为
假设2:溶液中存在还原剂,将生成的,还原为
①甲同学分析上述实验设计,认为假设1不成立,理由是___________ 。
②针对假设2,乙同学设计实验Ⅳ证实了推测合理。
请写出实验操作和现象:___________ 。
③实验Ⅲ中生成的离子方程式是___________ ,从化学反应原理的角度分析实验Ⅲ未得到紫色溶液的原因:___________ 。
(4)资料表明可作为和反应转化为的催化剂。丙同学设计实验Ⅲ的对比实验进行了证实。向___________ 中滴加2滴溶液,再加入固体,加热至沸腾,观察到溶液变为紫色。
(5)根据上述实验,要利用将转化为的反应来快速测定的含量,应控制的反应条件有;加热至沸腾、___________ 。
实验 | 序号 | 物质a | 实验现象 |
Ⅰ | 溶液 | 无明显变化 | |
Ⅱ | 溶液 | 加热至沸腾,后溶液变为紫色 | |
Ⅲ | 溶液 | 加热至沸腾,生成大量棕黑色沉淀,静置,上层溶液未变紫色 |
(1)实验Ⅱ中反应的离子方程式是
(2)实验Ⅰ的条件下能将氧化为,推测实验Ⅰ未出现紫色的原因:
(3)经检验,棕黑色沉淀为,针对实验Ⅲ中的现象,提出以下假设:
假设1:的浓度较低,不足以将氧化为
假设2:溶液中存在还原剂,将生成的,还原为
①甲同学分析上述实验设计,认为假设1不成立,理由是
②针对假设2,乙同学设计实验Ⅳ证实了推测合理。
请写出实验操作和现象:
③实验Ⅲ中生成的离子方程式是
(4)资料表明可作为和反应转化为的催化剂。丙同学设计实验Ⅲ的对比实验进行了证实。向
(5)根据上述实验,要利用将转化为的反应来快速测定的含量,应控制的反应条件有;加热至沸腾、
为探究、、氧化性强弱,某小组同学设计如下实验(夹持及尾气处理装置已略去,气密性已检验;查阅资料可知,易溶于)。
(1)A中发生反应(填“是”或“不是”)___________ 氧化还原反应。
(2)B中红棕色溴水褪色,此时发生反应的离子方程式___________ 。
(3)C中产生的白色沉淀是___________ 。
(4)甲同学通过C中产生白色沉淀,得出结论,氧化性:。
①乙同学认为不能得出此结论,对实验进行了改进:打开弹簧夹,通入,待排净装置内空气后,关闭弹簧夹,再打开A中分液漏斗活塞;
②丙同学进行了进一步的改进:在B和C之间增加盛放的洗气瓶D,丙同学的目的是___________ 。
③将乙和丙同学改进后的方案进行实验,C中产生白色沉淀,得出结论:氧化性。
(5)iii中滴入少量没有明显变化。提出假设:
观点1:的量少不能氧化
观点2:B中有未反应
为验证观点2,应进行的实验操作及现象是:取少量颜色变化前的B中溶液于试管中___________ 。继续滴加溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色,此时发生反应的离子方程式___________ 。
(6)通过上述全部实验,得出结论:、、氧化性由强到弱的顺序是___________ 。
实验操作 | 实验现象 |
i.打开A中分液漏斗活塞,滴加浓硫酸 | A中有气泡产生,B中红棕色溴水褪色,C中有白色沉淀 |
ii.取C中沉淀加入盐酸 | C中白色沉淀不溶解 |
iii.打开B中分液漏斗活塞,逐滴滴加 | 开始时颜色无明显变化;继续滴加溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色 |
(2)B中红棕色溴水褪色,此时发生反应的离子方程式
(3)C中产生的白色沉淀是
(4)甲同学通过C中产生白色沉淀,得出结论,氧化性:。
①乙同学认为不能得出此结论,对实验进行了改进:打开弹簧夹,通入,待排净装置内空气后,关闭弹簧夹,再打开A中分液漏斗活塞;
②丙同学进行了进一步的改进:在B和C之间增加盛放的洗气瓶D,丙同学的目的是
③将乙和丙同学改进后的方案进行实验,C中产生白色沉淀,得出结论:氧化性。
(5)iii中滴入少量没有明显变化。提出假设:
观点1:的量少不能氧化
观点2:B中有未反应
为验证观点2,应进行的实验操作及现象是:取少量颜色变化前的B中溶液于试管中
(6)通过上述全部实验,得出结论:、、氧化性由强到弱的顺序是
向硝酸酸化的2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液(pH=2)中加入过量铁粉,振荡后静置,溶液先呈浅绿色,后逐渐呈棕黄色,试管底部仍存在黑色固体,过程中无气体生成。实验小组同学针对该实验现象进行了如下探究。
Ⅰ.探究Fe2+产生的原因。
(1)提出猜想:Fe2+可能是Fe与________ 或________ 反应的产物。(均填化学式)
(2)实验探究:在两支试管中分别加入与上述实验等量的铁粉,再加入不同的液体试剂,5 min后取上层清液,分别加入相同体积和浓度的铁氰化钾溶液。
①2号试管中所用的试剂为_________ 。
②资料显示:该温度下,0.1 mol·L-1 AgNO3溶液可以将Fe氧化为Fe2+。但1号试管中未观察到蓝色沉淀的原因可能为_______ 。
③小组同学继续进行实验,证明了由2号试管得出的结论正确。实验如下:取100 mL 0.1 mol·L-1硝酸酸化的AgNO3溶液(pH=2),加入铁粉并搅拌,分别插入pH传感器和NO传感器(传感器可检测离子浓度),得到图甲、图乙,其中pH传感器测得的图示为________ (填“图甲”或“图乙”)。
④实验测得2号试管中有NH4+生成,则2号试管中发生反应的离子方程式为__________ 。
Ⅱ.探究Fe3+产生的原因。
查阅资料可知,反应中溶液逐渐变棕黄色是因为Fe2+被Ag+氧化了。小组同学设计了不同的实验方案对此进行验证。
(3)方案一:取出少量黑色固体,洗涤后,______ (填操作和现象),证明黑色固体中有Ag。
(4)方案二:按下图连接装置,一段时间后取出左侧烧杯中的溶液,加入KSCN溶液,溶液变红。该实验现象________ (填“能”或“不能”)证明Fe2+可被Ag+氧化,理由为________ 。
Ⅰ.探究Fe2+产生的原因。
(1)提出猜想:Fe2+可能是Fe与
(2)实验探究:在两支试管中分别加入与上述实验等量的铁粉,再加入不同的液体试剂,5 min后取上层清液,分别加入相同体积和浓度的铁氰化钾溶液。
液体试剂 | 加入铁氰化 | |
钾溶液 | ||
1号试管 | 2 mL 0.1 mol·L-1 | |
AgNO3溶液 | 无蓝色沉淀 | |
2号试管 | 硝酸酸化的2 mL 0.1 mol·L-1______溶液(pH=2) | 蓝色沉淀 |
①2号试管中所用的试剂为
②资料显示:该温度下,0.1 mol·L-1 AgNO3溶液可以将Fe氧化为Fe2+。但1号试管中未观察到蓝色沉淀的原因可能为
③小组同学继续进行实验,证明了由2号试管得出的结论正确。实验如下:取100 mL 0.1 mol·L-1硝酸酸化的AgNO3溶液(pH=2),加入铁粉并搅拌,分别插入pH传感器和NO传感器(传感器可检测离子浓度),得到图甲、图乙,其中pH传感器测得的图示为
④实验测得2号试管中有NH4+生成,则2号试管中发生反应的离子方程式为
Ⅱ.探究Fe3+产生的原因。
查阅资料可知,反应中溶液逐渐变棕黄色是因为Fe2+被Ag+氧化了。小组同学设计了不同的实验方案对此进行验证。
(3)方案一:取出少量黑色固体,洗涤后,
(4)方案二:按下图连接装置,一段时间后取出左侧烧杯中的溶液,加入KSCN溶液,溶液变红。该实验现象
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