室温下，某实验小组探究等量且表面积相同的镁条与硫酸铜溶液的反应。（注：反应前镁条用砂纸打磨除去表面氧化膜且镁条过量）实验操作实验现象Ⅰ4mL0.1mol/LCu-组卷网

解答题-实验探究题适中0.65 引用1 组卷96

室温下，某实验小组探究等量且表面积相同的镁条与硫酸铜溶液的反应。（注：反应前镁条用砂纸打磨除去表面氧化膜且镁条过量）

实验	操作	实验现象
Ⅰ	4mL 0.1mol/LCuSO₄溶液（pH约为4.2）	1.有无色无味气体生成 2.镁条表面逐渐生成大量黑褐色膨松状不溶物 3.反应一段时间后，溶液逐渐变浑浊，有蓝绿色沉淀生成
Ⅱ	4mL 0.5mol/LCuSO₄溶液（pH约为3.6）	1.有大量无色无味气体生成 2.镁条表面逐渐生成红褐色不溶物 3.反应一段时间后，溶液中逐渐有蓝绿色沉淀生成，镁条上红褐色物质脱落，有光亮的红色物质生成
Ⅲ		开始无明显现象，一段时间后产生微量无色无味气体

(1)实验Ⅰ中生成的无色无味气体的主要成分是________，产生原因是_________(用简单文字和离子方程式表示）。设计实验Ⅲ的目的是________。
(2)为了探究实验Ⅰ中黑褐色不溶物的成分，做实验Ⅳ。

实验	操作	实验现象
Ⅳ		1.加入浓盐酸后，沉淀部分溶解。溶液为黄色 2.多次洗涤后的残余固体加入浓硝酸，有大量红棕色气体生成，溶液变为蓝色

查阅资料：Cu₂O可溶于浓盐酸，得到黄色溶液。
经检测，黑褐色不溶物中含有Cu₂O，请解释Cu₂O产生的可能原因_________。由实验Ⅳ可以推测，黑褐色不溶物中还含有_______。残余固体加入浓硝酸时，反应的化学方程式是________。
(3)经X射线检测，蓝绿色沉淀中含Cu²⁺、SO₄^2-、OH^—。小组同学查阅资料：碱式硫酸铜【Cu₂(OH)₂SO₄】是一种绿色晶体，在水中溶解度极小，能溶于稀酸和氨水。据此对沉淀成分提出两种假设：
i．是【Cu₂(OH)₂SO₄】；
ii．是Cu(OH)₂和【Cu₂(OH)₂SO₄】的混合。
经检验，最终确定蓝绿色沉淀的成分是碱式硫酸铜。请设计实验证明假设i成立________。
(4)根据上述实验推断，镁与硫酸铜溶液产物的生成与__________有关。

18-19高三·北京顺义·期末

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知识点：铜铜的其他化合物盐类水解的应用化学实验方案的设计与评价答案解析【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！

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某小组同学为探究FeCl₃溶液与Mg的反应，设计并完成了如下实验。

操作	现象及产物检验
5mL 0.5mol﹒L^-1 FeCl₃溶液[pH约为1，即c(H⁺)=0.1mol﹒L^-1]	立即产生大量气泡，液体颜色由黄色逐渐变为红褐色，此时检测到溶液中存在Fe²⁺，镁条表面仍为光亮的银白色；一段时间后，底部有红褐色沉淀，溶液颜色接近无色，金属表面产生大量黑色固体

(1)产生的气体是_______。
(2)开始反应后，立即检测到溶液中含有Fe²⁺的原因是_______(用离子方程式表示)。
(3)生成的红褐色沉淀是_______。
(4)反应后，最终溶液呈无色。甲同学认为上层清液中仍然可能存在Fe²⁺，并设计如下方案：取上层清液于试管中，滴加酸性KMnO₄溶液，若紫色褪去，则说明上层清液中含有Fe²⁺。乙同学认为该方案不合理，其理由是_______。最终乙同学利用Fe²⁺的特征反应证实了溶液中存在Fe²⁺。
(5)已知Fe和Fe₃O₄都能被磁铁吸引，分离出黑色固体，经下列实验证实了其中含有的主要物质。
ⅰ．黑色固体可以被磁铁吸引；
ⅱ．将黑色固体用蒸馏水洗涤后，加入稀盐酸，产生大量气泡；
ⅲ．向ⅱ反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无变化。
a．黑色固体中一定含有的物质是_______。
b．小组同学认为上述实验无法确定黑色固体中是否含有Fe₃O₄，理由是_______。

探究0.5mol/L FeCl₃溶液（pH=1）与不同金属反应时的多样性的原因。 (各组实验中：所用FeCl₃溶液体积相同；金属过量；静置、不振荡）

实验	金属	现象及产物检验
I	镁条	立即产生大量气体；金属表面变黑，该黑色固体能被磁铁吸引；液体颜色由棕黄色逐渐变为红褐色；片刻后气泡减少；金属表面覆盖有红褐色沉淀，此时取反应后的液体，滴加K₃[Fe(CN)₆]溶液，生成蓝色沉淀。
II	铜粉	无气体产生；溶液逐渐变为蓝绿色；取反应后的溶液，滴加K₃[Fe(CN)₆]溶液，生成蓝色沉淀。

（1）根据实验I的现象，推测红褐色液体为胶体，并用光束照射该液体，在与光束垂直的方向观察到_________得以证实。
（2）已知Fe和Fe₃O₄均能被磁铁吸引。
①为了确定黑色固体的成分是否含有Fe和Fe₃O₄，重复实验I，及时取少量镁条表面生成的黑色粉末，洗净后进行实验如下：

该实验说明黑色固体中一定含有_________，结合现象写出判断的理由_________。
②除上述结论外，分析实验I的现象，可知被还原得到的产物一定还有_________。
（3）实验Ⅰ、Ⅱ现象的差异，与Fe³⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、H⁺、Cu²⁺的氧化性强弱有关，其顺序是Mg²⁺<Fe²⁺<_________。
（4）继续研究0.5mol/L FeCl₃溶液（pH=1）与Fe的反应。

实验	金属	现象及产物检验
Ⅲ	铁粉	持续产生少量气体；一段时间后，溶液颜色变浅，底部有红褐色沉淀，经检验，溶液pH=4；含有Fe²⁺，无Fe³⁺。
Ⅳ	铁丝	无明显的气泡产生；一段时间后，溶液变为浅绿色，经检验，溶液 pH=2，含有Fe²⁺和Fe³⁺；Fe³⁺被还原的量多于实验Ⅲ。

①实验Ⅲ中发生反应的离子方程式有_________。
②已知：相同条件下，H⁺在溶液中的移动速率远大于Fe³⁺。结合实验I、Ⅱ，由反应中金属表面离子浓度的变化，推测实验III、IV现象差异的原因:_________。

研究小组探究高铜酸钠(NaCuO₂)的制备和性质。
资料：高铜酸钠为棕黑色固体，难溶于水。
【实验I】向2mL1mol/LNaClO溶液中滴加1mL1mol/LCuCl₂溶液，迅速产生蓝绿色沉淀，振荡后得到棕黑色的浊液a，将其等分成2份。
(1) CuCl₂溶液显酸性，用离子方程式解释原因：_____；制备时滴加的CuCl₂溶液不宜过量。
探究棕黑色沉淀的组成。
【实验Ⅱ】将一份浊液a过滤、洗涤、干燥，得到固体b．取少量固体b，滴加稀H₂SO₄，沉淀溶解，有气泡产生，得到蓝色溶液。
(2)①另取少量固体b进行实验，证实了固体中钠元素的存在，实验操作的名称是______。
②经进一步检验确认棕黑色固体是NaCuO₂。NaCuO₂与稀H₂SO₄反应的离子方程式是______。
探究实验条件对NaCuO₂制备的影响。
【实验Ⅲ】向另一份浊液a中继续滴加1.5mLlmol/L CuCl₂溶液，沉淀由棕黑色变为蓝绿色，溶液的pH约为5，有产生。
(3)①对Cl₂的来源，甲同学认为是NaCuO₂和

反应生成了Cl₂，乙同学认为该说法不严谨，提出了生成Cl₂的其他原因：___________。
②探究继续滴加CuCl₂溶液，NaCuO₂能氧化Cl^-的原因。
i．提出假设1：c(Cl^-)增大，Cl^-的还原性增强。实验证明假设成立。
操作和现象是：取少量NaCuO₂固体于试管中，___________。
ii．提出假设2：___________，经证实该假设也成立。
【实验Ⅳ】向1mL1mol/LNaClO溶液中滴加0.5mL1mol/LCuSO₄溶液，迅速生成蓝色沉淀，振荡后得到棕黑色浊液。浊液放置过程中，沉淀表面缓慢产生气泡并出现蓝色固体，该气体能使带火星木条复燃但不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
(4)通过以上实验，对于NaCuO₂化学性质的认识是___________。
(5)根据上述实验，制备在水溶液中稳定存在的NaCuO₂，应选用的试剂是NaClO溶液、___________溶液和___________溶液。

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