北京市2018届高三各城区一模化学试题分类汇编——科学探究
（海淀）27.(16 分)
实验小组探究KI 与Cu(NO3)2 的反应，进行实验一:
实验一
注: 本实验忽略Cu2+在此条件下的水解。
(1)取棕黄色清液，加入少量______溶液(试剂a)，清液变为______色，说明生成了I2。 (2)探究生成I2的原因。
①甲同学进行如下实验: 向2mL Imol/LKI 溶液中加入1mL______溶液( 硝酸酸化，pH=1.5 )，再加入少量试剂a，观察到与(1)相同的现象。甲同学由此得出结论: 实验一中生成I2 的原因是酸性条件下，NO3- 氧化了I-。
②乙同学认为仅由甲同学的实验还不能得出相应结论。他的理由是该实验没有排除____氧化I-的可能性。
③若要确证实验一中是NO3-氧化了I-，应在实验一的基础上进行检验______的实验。 (3)探究棕黑色沉淀的组成。
①查阅资料得知: CuI 为难溶于水的白色固体。于是对棕黑色沉淀的组成提出两种假设: a.CuI吸附I2； b.______吸附I2。
为证明上述假设是否成立，取棕黑色沉淀进行实验二: 实验二
已知: CuI难溶于CCl4；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-(无色)；Cu++2S2O32-=Cu(S2O3)23-(无色)。
1
由实验二得出结论: 棕黑色沉淀是CuI吸附I2 形成的。 ②现象ⅲ为______________。
③用化学平衡移动原理解释产生现象ii 的原因:________________。
④由实验二可推知，Cu(NO3)2 与KI 反应过程中，一定发生的反应的离子方程式为______。
+–
（朝阳）28.（15分）某小组以4H +4I+O2＝2I2 +2H2O为研究对象，探究影响氧化还原反
应的因素。
实验 通入气体a尾气处理气体a HCl SO2 CO2 编号及现象 Ⅰ．溶液迅速呈黄色 Ⅱ．溶液较快呈亮黄色 Ⅲ．长时间后，溶液呈很浅的黄色 Ⅳ．长时间后，溶液无明显变化 A1 mol/L KI溶液 空气 （1）实验Ⅳ的作用是 。用CCl4萃取Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的溶液，萃取后下层CCl4
的颜色均无明显变化。
（2）取萃取后上层溶液，用淀粉检验：Ⅰ、Ⅲ的溶液变蓝；Ⅱ、Ⅳ的溶液未变蓝。溶液 变蓝说明Ⅰ、Ⅲ中生成了 。
（3）查阅资料：I2易溶于KI溶液。下列实验证实了该结论并解释Ⅰ、Ⅲ的萃取现象。
现象x是 。
（4）针对Ⅱ中溶液未检出I2的原因，提出三种假设：
假设1：溶液中c(H+)较小。小组同学认为此假设不成立，依据是______。 假设2：O2只氧化了SO2，化学方程式是______。 假设3：I2不能在此溶液中存在。
（5）设计下列实验，验证了假设3，并继续探究影响氧化还原反应的因素。 ⅰ. 取Ⅱ中亮黄色溶液，滴入品红，红色褪去。
ⅱ. 取Ⅱ中亮黄色溶液，加热，黄色褪去，经品红检验无SO2。加入酸化的AgNO3
溶液，产生大量
AgI沉淀，长时间静置，沉淀无明显变化。
ⅲ. 取Ⅱ中亮黄色溶液，控制一定电压和时间进行电解，结果如下。
电解时间 / min t1 t2（t2> t1） 溶液 阳极 阴极 H2 H2 2-黄色变浅、有少量SO4 检出I2 ，振荡后消失 2-溶液无色、有大量SO4 检出I2 ，振荡后消失 2
结合化学反应，解释上表中的现象： 。
（6）综合实验证据说明影响I被氧化的因素及对应关系________。
-（东城）28.（16分）化学变化是有条件的。某小组同学探究I与金属阳离子的氧化还原反
–
应，实验过程如下。
已知同浓度的稀溶液中氧化性：
(1)根据实验I和Ⅱ，请回答下列问题。
①由“黄色立即加深”初步判断有I2生成，选择 （填试剂）进一步证实生成了I2。 ②写出Fe3+与I-反应的离子方程式 ，该条件下氧化性：Fe2+ I2 （选填“>”或“<”）。 ③实验Ⅱ的目的是____。
(2)实验Ⅳ中Cu2+与I-反应的离子方程式是 ，甲同学得出氧化性：Cu2+ >I2。 (3)乙同学认为甲同学的结论不合理，分析原因：实验Ⅲ应有 I2生成，但却生成了Agl沉淀，因此推测实验Ⅳ中I2的生 成，与Cul沉淀有关，故不能确定氧化性：Cu2+>I2，并用 右图装置进行验证。K闭合后，较长时间发现两侧溶 液均无明显变化。乙同学为了进一步判断Cu2+和I2
的氧化性强弱，将左侧电极改为Cu电极，并向右侧溶液中加入少量 （填试剂），发2+
现指针偏转，且左侧溶液颜色加深，证明该条件下氧化性：Cu I2（选填“>”或“<”）。
(4)该小组同学进一步分析认为，实验Ⅲ没有发生2Ag++ 2I-=2Ag+I2的反应，原因是生成AgI
3
沉淀，反应物浓度迅速降低，不利于该反应进行；请分析实验Ⅳ发生氧化还原反应的原因是____。
(5)小组同学反思实验，反应体系中，各物质浓度对氧化还原反应是否发生都有一定的影响。 （西城）27．（17分）某小组研究溶液中Fe2+与NO2?、NO3?的反应。 实验Ⅰ 试剂 滴管 试管 1 mol·L?1 NaNO2溶液 （pH＝8） 1 mol·L?1NaNO3溶液 （加NaOH溶液至 pH＝8） 现象 a．滴入1滴FeSO4溶液，溶液变黄色，继续滴加，溶液变为棕色。2小时后，无明显变化 b．持续滴加FeSO4溶液，无明显变化。 2 mL 1 mol·L?1FeSO4 溶液 （pH＝4） 资料： [Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。 （1）研究现象a中的黄色溶液。
①用______溶液检出溶液中含有Fe3+。
②甲认为是O2氧化了溶液中的Fe2+。乙认为O2不是主要原因，理由是______。 ③进行实验Ⅱ，装置如下图。左侧烧杯中的溶液只变为黄色，不变为棕色，右侧电极上产生无色气泡，经检验该气体为NO。 产生NO的电极反应式是______。 实验Ⅱ的目的是______。
（2）研究现象a中的棕色溶液。
①综合实验Ⅰ和实验Ⅱ，提出假设：现象a中溶液变为棕色可能是NO与溶液中的Fe2+或Fe3+发生了反应。进行实验Ⅲ，证实溶液呈棕色只是因为Fe2+与NO发生了反应。实验Ⅲ的操作和现象是______。
②加热实验Ⅰ中的棕色溶液，有气体逸出，该气体在接近试管口处变为红棕色，溶液中有红褐色沉淀生成。解释产生红褐色沉淀的原因是______。
（3）研究酸性条件下，溶液中Fe2+与NO2?、NO3?的反应。
序号 ⅰ ⅱ 操作 取1 mol·L?1的NaNO2溶液，加醋酸至pH=3，加入1 mol·L?1FeSO4溶液 取1 mol·L?1的NaNO3溶液，加醋酸至pH=3，加入1 mol·L?1FeSO4溶液 分别取0.5 mL 1 mol·L?1的NaNO3溶液与1 mol·L?1的FeSO4溶液，混合，小心加入0.5 mL浓硫酸 现象 溶液立即变为棕色 无明显变化 液体分为两层，稍后，在两层液体界面上出现棕色环 ⅲ ①ⅰ中溶液变为棕色的离子方程式是______、______。
②ⅲ中出现棕色的原因是______。
实验结论：本实验条件下，溶液中NO2?、NO3?的氧化性与溶液的酸碱性等有关。
4
（房山）28.（14分）某学习小组探究铁和硝酸银溶液的反应，实验过程如下： 实验序号 I 实验操作 将一束光亮洁净的铁丝伸入到0.1mol/L 的AgNO3溶液中 取少量实验I中上层清液，滴入K3[Fe(CN) 6]溶液 2+
实验现象 铁丝表面有银白色固体析出，溶液逐渐变为浅绿色 II 有蓝色沉淀生成 （1）根据上述实验现象，甲同学认为有Fe生成，铁和硝酸银溶液的反应的离子方程式是 ____________________。
（2）乙同学认为实验中可能生成Fe，设计并完成如下实验 实验序号 实验操作 取少量实验I中上层清液，滴入少量KSCN溶液，振荡 +
－
3+
实验现象 产生白色沉淀，溶液局部变红，振荡后红色消失，沉淀量增加 III 查阅资料：Ag与SCN生成白色沉淀AgSCN
乙同学判断有Fe，理由是 ____________________。 （3）乙同学继续探究红色褪去的原因，设计并完成如下实验 实验序号 IV 实验操作 实验现象 3+
取少量实验I中上层清液，滴加几滴稀盐酸 有白色沉淀生成 取1mL Fe(NO3)3溶液，滴加2滴等浓度的KSCN溶液，振荡，再滴加少量AgNO3溶液 溶液变红；振荡溶液颜色无变化，滴加AgNO3后溶液红色褪去，产生白色沉淀． V ① 实验IV的目的是____________________；
3+
2+
+
② 用平衡移动原理解释，实验V中溶液红色褪去的原因____________________。 （4）丙认为溶液中Fe是Fe被Ag氧化所致。按下图连接装置并进行实验，一段时间后取
出左侧烧杯溶液加入KSCN溶液，溶液变红 ① 其中X溶液是____________________； ② 由实验得出Ag和Fe反应的离子方程式是 ____________________；
+
2+
③ 丙同学的实验设计及结论是否合理，请说明理由____________________。
（丰台）28.（16分）碳酸亚铁（白色固体，难溶于水）是一种重要的工业原料，可用于制
备补血剂乳酸亚铁，也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验，寻找利用
5
复分解反应制备FeCO3的最佳方案： 实验 试剂 滴管 0.8 mol/L FeSO4溶液 （pH=4.5） 0.8 mol/L FeSO4溶液 （pH=4.5） 0.8 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 2mL 溶液（pH=4.0） 试管 1 mol/L Na2CO3溶液 （pH=11.9） 现象 实验Ⅰ：立即产生灰绿色沉淀，5min后出现明显的红褐色 产生白色沉淀及少量无1 mol/L NaHCO3溶液 实验Ⅱ：色气泡，2min后出现明显的灰（pH=8.6） 绿色 1 mol/L NaHCO3溶液 实验Ⅲ：产生白色沉淀及无色气（pH=8.6） 泡，较长时间保持白色 （1）实验I中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示，请补全反应：
Fe2++ +
+
H2O
Fe(OH)3 +
HCO3?
（2）实验II中产生FeCO3的离子方程式为 。
（3）为了探究实验III中NH4+所起的作用，甲同学设计了实验IV进行探究：
操作 向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入 ，再加入一实验IV 定量Na2SO4固体配制成混合溶液（已知Na+对实验无影响，忽略混合后溶液体积变化）。再取该溶液一滴管，与2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合 与实验III现象相同 现象 实验IV中加入Na2SO4固体的目的是 。
对比实验II、III、IV，甲同学得出结论：NH4+水解产生H+，降低溶液pH，减少了副产物Fe(OH)2的产生。
乙同学认为该实验方案不够严谨，应补充的对比实验操作是：
，再取该溶液一滴管，与2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合。
（4）小组同学进一步讨论认为，定性实验现象并不能直接证明实验III中FeCO3的纯度
最高，需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验I、II、III中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量，然后转移至A处的广口瓶中。
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① 补全A中装置并标明所用试剂。
② 为测定FeCO3的纯度，除样品总质量外，还需测定的物理量是 。 （5）实验反思：经测定，实验III中的FeCO3纯度高于实验I和实验II。通过以上实验
分析，制备FeCO3实验成功的关键因素是 。
（石景山）28.（15分）研究+6价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性，某小组同学进行如下实验：
已知：Cr2O7 (橙色)+H2O
3+
2-
2CrO4(黄色)+2H △H= +13.8 kJ/mol，+6价铬盐在一
3+
2-+
定条件下可被还原为Cr，Cr在水溶液中为绿色。 (1)试管c和b对比，推测试管c的现象是________。
(2)试管a和b对比，a中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动，橙色加深不一定是c(H)增大影响的结果；乙认为橙色加深一定是c(H)增大对平衡的影响。你认为是否需要再设计实验证明？____（“是”或“否”），理由是_________________________________。
(3)对比试管a、b、c的实验现象，得到的结论是________________。
(4)试管c继续滴加KI溶液、过量稀H2SO4，分析上图的实验现象，得出的结论是_______；写出此过程中氧化还原反应的离子方程式________________。
(5)小组同学用电解法处理含Cr2O7废水，探究不同因素对含Cr2O7废水处理的影响，
2-2-+
+
7
结果如下表所示（Cr2O7的起始浓度，体积、电压、电解时间均相同）。
实验 是否加入Fe2(SO4)3 是否加入H2SO4 电极材料 均为石墨 均为石墨 均为石墨 Cr2O7的去除率/% 2-2-2-
ⅰ 否 否 ⅱ 否 ⅲ 加入5g ⅳ 否 加入1mL 加入1mL 加入1mL 阴、阳极 阴、阳极 阴、阳极 阴极为石墨， 阳极为铁 57.3 0.922 12.7 20.8 ①实验ⅱ中Cr2O7放电的电极反应式是________________。
②实验ⅲ中Fe去除Cr2O7的机理如图所示，结合此机理，解释实验iv中Cr2O7去除率提高较多的原因_______________。
3+
2-2-
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北京市2018届高三各城区一模化学试题分类汇编——科学探究
参考答案
（海淀）27．（共16分，除特殊标注外，每空2分）
（1）淀粉 蓝（两空各1分） （2）①2 mol·L?1 NaNO3（或KNO3） ②溶液中的Cu2+，空气中的O2 ③NO3-的还原产物（NO、NO2等）
（3）①Cu ②棕黑色固体颜色变浅，溶液变为紫红色 ③CuI在溶液中存在沉淀溶解平衡：CuI(s) Cu+(aq) + I-(aq)，加入足量Na2S2O3
溶液后，S2O32-与Cu+反应生成Cu(S2O3)23-使c(Cu+)减小，平衡右移从而使白色沉淀溶解 ④2Cu2+ + 4I-
2CuI↓+ I2
（朝阳）28．（1）对照组，证明只有O2时很难氧化I? （2）I2
（3）上层黄色，下层无色
（4）假设1：SO2在水中的溶解度比CO2大，且H2SO3的酸性强于H2CO3，因此溶液
酸性更强 假设2：2SO2?O2?2H2O?2H2SO4
（5）阳极发生2I??2e??I2，生成的I2与溶液中的SO2发生反应：
?SO2?I2?2H2O?H2SO4?2HI，以上过程循环进行，SO2减少，SO24增多。
（6）通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ，说明c(H+)越大，I-越易被氧化；在酸性条件下，KI比AgI易氧化，
说明cI?越大（或指出与碘离子的存在形式有关亦可），越易被氧化；与反应条件
有关，相同条件下，电解时检出I2，未电解时未检出I2 。（其他分析合理给分）
（东城）
?? 9
（西城）27．（17分，（3）①第二个离子方程式1分，其它每空2分） （1）①KSCN
②两个实验过程均有O2，但NaNO3溶液中无明显变化 ③NO2?+e?+H2O== NO↑+2OH? 证实Fe2+被NO2?氧化生成Fe3+
（2）①将NO通入FeSO4溶液中，溶液由浅绿色变黄色最后变棕色，将NO通入Fe2(SO4)3
溶液中，无明显变化
②棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受热生成Fe2+，加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+，促进Fe3+水解，产生Fe(OH)3沉淀
（3）①Fe2++NO2?+2CH3COOH== Fe3++NO↑+H2O+2CH3COO?
Fe2++NO== [Fe(NO)]2+
②两层液体界面上H+、NO3?与Fe2+反应，生成棕色的[Fe(NO)]2+
（房山）28.（14分） （1）2Ag+＋Fe==== Fe2+＋2Ag （2）溶液局部变红
（3）①证明实验I上层清液中存在Ag+
② Fe3+＋3SCN
－
－
Fe(SCN)3，加入硝酸银后，Ag+与SCN生成白色沉淀AgSCN，SCN
－
浓度降低促使平衡逆向移动红色褪去。
（4） ①Fe(NO3)2 ( aq)
②Ag+＋Fe2+====Ag＋Fe3+
③不合理，有可能空气中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+（其他答案合理即可） （丰台）28.（16分，合理即给分） （1）4Fe2+ + 8CO32? + O2 + 10H2O
4Fe(OH)3 + 8HCO3?（2分）
10
（2）Fe2+ + 2HCO3?
FeCO3↓+ CO2↑ + H2O（2分）
（3）硫酸至pH=4.0（2分）
控制SO42-浓度，排除干扰（2分）
向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入Na2SO4固体至c(SO42-)=1.6 mol/L（2分）
（4） （2分）
C中U形管的增重（2分） （5）调节溶液pH（2分）
（石景山）28．（15分）（除特别注明，均每空2分）
(1)溶液变黄色（2分） (2)否（1分） Cr2O7（橙色）+H2O
2-
K 稀硫酸
2CrO4（黄色）+ 2H正向是吸热反应，若因浓H2SO4溶于水而
2-+
温度升高，平衡正向移动，溶液变为黄色。而实际的实验现象是溶液橙色加深，说明橙色加深就是增大c(H)平衡逆向移动的结果。（2分）
(3)碱性条件下，+6价铬主要以CrO4存在；酸性条件下，主要以Cr2O7存在。（2分） (4)碱性条件下，CrO4不能氧化I；酸性条件下，Cr2O7能氧化I。（或Cr2O7氧化 性强于CrO4）? ?（2分）
6I+ Cr2O7+14H==3I2+ 2Cr+ 7H2O（2分） (5)①Cr2O7+ 6e+14H+==2Cr+ 7H2O（2分）
②阳极Fe失电子生成Fe，Fe与Cr2O7在酸性条件下反应生成Fe，Fe在阴极得电子生成Fe，继续还原Cr2O7，Fe循环利用提高了Cr2O7的去除率。（2分）
2+
2-2+
2-2+
2+
2-3+
3+
2-一
3+
-2-+
3+
2-2--2--2-2-2-+
11
（2）Fe2+ + 2HCO3?
FeCO3↓+ CO2↑ + H2O（2分）
（3）硫酸至pH=4.0（2分）
控制SO42-浓度，排除干扰（2分）
向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入Na2SO4固体至c(SO42-)=1.6 mol/L（2分）
（4） （2分）
C中U形管的增重（2分） （5）调节溶液pH（2分）
（石景山）28．（15分）（除特别注明，均每空2分）
(1)溶液变黄色（2分） (2)否（1分） Cr2O7（橙色）+H2O
2-
K 稀硫酸
2CrO4（黄色）+ 2H正向是吸热反应，若因浓H2SO4溶于水而
2-+
温度升高，平衡正向移动，溶液变为黄色。而实际的实验现象是溶液橙色加深，说明橙色加深就是增大c(H)平衡逆向移动的结果。（2分）
(3)碱性条件下，+6价铬主要以CrO4存在；酸性条件下，主要以Cr2O7存在。（2分） (4)碱性条件下，CrO4不能氧化I；酸性条件下，Cr2O7能氧化I。（或Cr2O7氧化 性强于CrO4）? ?（2分）
6I+ Cr2O7+14H==3I2+ 2Cr+ 7H2O（2分） (5)①Cr2O7+ 6e+14H+==2Cr+ 7H2O（2分）
②阳极Fe失电子生成Fe，Fe与Cr2O7在酸性条件下反应生成Fe，Fe在阴极得电子生成Fe，继续还原Cr2O7，Fe循环利用提高了Cr2O7的去除率。（2分）
2+
2-2+
2-2+
2+
2-3+
3+
2-一
3+
-2-+
3+
2-2--2--2-2-2-+
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