2023届高三化学二轮复习 03 物质成分或反应产物探究类综合实验

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物质成分或反应产物探究类综合实验

【方法与技巧】

1．探究物质成分或反应产物的设计角度分析：通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质一一的检

验来推测出究竟含有哪些物质

(1)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究：可以通过控制钢铁是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁

在腐蚀过程中体系内的气压变化等设计实验，找出规律

(2)常见物质的热分解反应规律

①难溶性碳酸盐氧化物＋CO2↑

②碳酸的酸式盐碳酸的正盐＋CO2↑＋H2O

③铵盐 NH3＋相应的酸(或酸性氧化物＋H2O)(NH4NO3除外)

④草酸晶体 CO2↑＋CO↑＋H2O

⑤硝酸盐的分解规律

2．根据特殊现象进行成分确定

根据物质性质，使被检验物质与加入的试剂作用，转变为某种已知物质，或产生某种特殊现象，从而确定该

物质的存在(物质性质也是帮助检验的重要依据)。常见的特殊现象有：

生成

气体能够生成气体的离子很多，生成的气体的性质也常有相似之处，判断时要注意排除干扰离子

生成

沉淀

许多金属阳离子或酸根阴离子都可生成具有特殊颜色、特殊性质的沉淀，但同时也应注意排

除干扰离子

呈现特

殊颜色

特殊颜色的出现或消失并配合特殊试剂，是鉴别物质的常见方法，如 KSCN 检验 Fe3＋、淀粉

检验 I2等

3．解物质成分或反应产物探究类实验题的思维流程

【题组训练】

1．某实验小组同学为了探究铜的相关性质的反应及产物，进行了如下系列实验

实验 1：铜与浓硫酸反应及产物性质实验，装置如图所示

实验步骤：①先连接好装置，检查气密性，加入试剂

②加热 A试管直到 B中品红褪色，熄灭酒精灯；③将 Cu 丝上提，离开液面

(1)反应过程中以及熄灭酒精灯时，因为有导管 D的存在，不必担心 B中的液体会倒吸，其原因是____________

______________________________________________________________________________________________

实验 2：实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝表面还产生黑色固体甲，其中可能含有氧化铜、硫化

铜、硫化亚铜以及被掩蔽的氧化亚铜。

(2)试管内产生的白色固体的主要成分为________。查阅资料：①氧化亚铜在酸性环境中会发生自身氧化还原反

应生成 Cu2＋和铜单质，在氧气流中煅烧，可以转化为氧化铜。②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀硫酸，

在氧气流中煅烧，硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫。为了研究甲的成分，该小组同学在收集到

足够量的固体甲后，进行了如图实验：

(3)③ 中在煅烧过程中一定发生反应的化学方程式为______________________________

(4)下列对于固体甲的成分的判断，正确的是______

A．固体甲中，CuS 和Cu2S不能同时存在 B．固体甲中，CuO 和Cu2O至少有一种

C．固体甲中若没有Cu2O，则一定有 Cu2S D．固体甲中若存在 Cu2O，也可能有 Cu2S

实验 3：如图是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分装置(加热及夹持固定装置均已略去)。请根据

下列要求回答问题

(5)若烧瓶中盛装锌片，分液漏斗中盛装稀硫酸，则：

①当仪器的连接顺序为A→C→B→B→D 时(两次使用 B装置，其中所盛的药品依次是CuO、无水 CuSO4粉

末)，此实验的目的是___________________________________________

②为了使 B中CuO 反应充分，在不改变现有药品的条件下，可采取的方法有____________________(写一种)

2．草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其 K1＝5.4×10－2，K2＝5.4×10－5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其

钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101 ℃，易溶于水，受热脱水、升华，170 ℃以上分解。

回答下列问题：

(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置 C中可观察到的现象是__________

__，由此可知草酸晶体分解的产物中有________。装置 B的主要作用是____________________

(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有 CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置 A、B和如图所示的部分

装置(可以重复选用)进行实验

①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、________。装置 H反应管中盛有的物质是_______

②能证明草酸晶体分解产物中有 CO 的现象是__________________________________________________

(3)设计实验证明：

①草酸的酸性比碳酸的强：__________________________________________________________

②草酸为二元酸：__________________________________________________________________

3．绿矾(FeSO4·7H2O)在不同温度下可分解得到各种铁的氧化物和硫的氧化物。已知 SO3是一种无色晶体，熔点

16.8 ℃，沸点 44.8 ℃，氧化性及脱水性较浓硫酸强，能漂白某些有机染料，如品红等。回答下列问题：

(1)同学甲按如图所示装置实验检验绿矾的分解产物。装置 B中可观察到的现象是______________________，由

此得出绿矾的分解产物中含有 SO2。装置 C的作用是___________________________________

(2)同学乙认为同学甲的实验结论不严谨。乙对甲做完实验的 B装置试管进行加热，发现褪色的品红溶液未恢复

红色，则可证明绿矾分解的产物中________

A．不含 SO2　 B．可能含 SO2　　C．一定含有 SO3

(3)同学丙查阅资料发现绿矾受热分解还可能有 O2放出。为此，丙选用甲的部分装置和下列图示部分装置设计出

了一套检验绿矾分解气态产物的装置：

①同学丙的实验装置中，依次连接的合理顺序为__________

②能证明绿矾分解产物中有 O2的实验操作及现象是____________________________

(4)为证明绿矾分解产物中含有三价铁，选用的实验仪器有试管、药匙、________；选用的试剂为________

4．甲烷在加热条件下可还原氧化铜，气体产物除水蒸气外，还有碳的氧化物。某化学小组利用如图装置探究其

反应产物

[查阅资料]

①CO 能与银氨溶液反应：CO＋2[Ag(NH3)2 ]＋＋2OH－===2Ag↓＋2NH＋CO＋2NH3

②Cu2O 为红色，不与 Ag＋反应，能发生反应：Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。回答下列问题：

(1)装置 A 中反应的化学方程式为________________________________

(2)按气流方向各装置从左到右的连接顺序为 A→　　　　(填字母编号)

(3)实验中滴加稀盐酸的操作为　　　　

(4)已知气体产物中含有 CO，则装置 C 中可观察到的现象是_________________________________________；

装置 F 的作用为____________________________________________________

(5)当反应结束后，装置 D 处试管中固体全部变为红色。

①设计实验证明红色固体中含有 Cu2O：_____________________________________________________

②欲证明红色固体中是否含有 Cu，甲同学设计如下实验：向少量红色固体中加入适量 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液，

发现溶液变蓝，据此判断红色固体中含有 Cu。乙同学认为该方案不合理，欲证明甲同学的结论，还需增加如

下对比实验，完成表中内容。

实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期现象和结论

若观察到溶液不变蓝，则证明红色固体中含有 Cu；若

观察到溶液变蓝，则不能证明红色固体中含有 Cu

5．三草酸合铁酸钾{K3[Fe(C2O4)3]}为翠绿色晶体，溶于水，难溶于乙醇，230 ℃时分解。该物质对光敏感，光

照下即发生分解。实验室以废铁屑为原料制备三草酸合铁酸钾晶体，然后探究三草酸合铁酸钾受热分解的产

物，并对所得气体产物和固体产物进行验证

Ⅰ．实验室以废铁屑为原料制备三草酸合铁酸钾晶体反应过程如图所示：

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