2019年 高三一轮复习 北京高考化学实验探究问题(ppt文件)(21张)
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现象
序号
取样时间/ min
ⅰ
ⅱ ⅲ
3
30 120
产生大量白色沉淀；溶液呈红色
产生白色沉淀，较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深 产生白色沉淀，较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅
（资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）
实验探究
序号 ⅰ ⅱ 取样时间/ min 3 30 现象 产生大量白色沉淀；溶液呈红色 产生白色沉淀，较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深
白色沉淀 AgSCN：随着时间的延长，沉淀量逐渐减少 溶液颜色 Fe(SCN)3：随着时间的延长，红色先加深后变浅 c(Ag+)不断降低、 c(Fe3+)先升高后降低
实验探究
② 对Fe3+产生的原因作出如下假设：
假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；
假设b：空气中存在O2，由于 假设d：根据 （用离子方程式表示），可产生Fe3+；
（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ～ⅲ中Fe3+浓度变化
的原因： 溶液中存在反应：
反应物 及其变化
影响
生成物 及其变化
① 2Ag+ + Fe = Fe2+ + 2Ag
② Ag+ + Fe2+ = Fe3+ + Ag
•
c(Ag+)
不断降低
①②产生Fe3+ ③消耗Fe3+
• Fe过量
③ Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
c(Fe3+)降低
Kw = c(H+) c(OH-) = [c(H+)水 + c(H+)酸] c(OH-)水 c(H+)酸 c(OH-)水
主要矛盾 H+
酸溶液中的 H+ 和OHOH次要矛盾
酸电离出的H+ 矛盾的主要方面
水电离出的H+
矛盾的次要方面（可忽略） 全部由水电离产生
（不可忽略）
搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3 min时溶液呈浅红色，
c. NO3-(H+)
d. 百度文库g+
× × ×
？
实验Ⅱ可证实假设d成立：装置如右图。其中甲溶液是FeSO4溶液， 操作及现象是分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶 液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深。
排除干扰因素后，体系中氧化性微粒只有Ag+ 原电池反应避免了氧化剂与还原剂的直接接触
Cl2 + H2O HCl + HClO
不同的时刻从反应体系中取样，滴加KSCN，预测反应现象。
氯水产生Fe3+
反应起始时
Fe消耗Fe3+ 次要矛盾
主要矛盾
氯水浓度的降低使主次矛盾发生翻转！
反应后期
次要矛盾
主要矛盾
北京四中2020届高一上期末考试
高三一轮复习 北京高考化学实验探究问题
【2017 北京】某小组在验证反应“Fe + 2Ag+ = Fe2+ + 2Ag”
的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。
L-1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁 向硝酸酸化的0.05 mol· 粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。
置换反应规律的验证
假设c：酸性溶液中的NO3-具有氧化性，可产生Fe3+；
现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。
实验探究
假设的提出要有理、有据、符合客观事实！
a. 铁粉表面氧化层
b. O2 Fe3+来源 c. NO3-(H+) 4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O
d. Ag+
存在证据是白色沉淀的生成
电离
HX
讨论
H+ + X-
水解
X-+ H2O
HX + OH-
① 电离程度> 水解程度
溶液显酸性
c(X-) > c(Na+) > c(HX) > c(H+)> c(OH-)
② 电离程度 < 水解程度 溶液显碱性
c(HX) > c(Na+) > c(X-) > c(OH-) > c(H+)
相似情境
“过量还原铁粉与新制氯水的反应”
• 普遍性
• 特殊性
规律的普遍性
（1）检验产物
Fe + 2Ag+ = Fe2+ + 2Ag
① 取出少量黑色固体，洗涤后，加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，
产生白色沉淀，证明黑色固体中含有Ag。
② 取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含
有
Fe2+ 。
答案的开放性：
加入过量稀 HCl （ H2SO4 ），
实验探究的一般程序
异常现象 提出假设
对比实验（控制变量）
除杂 检验产物
实验探究 得出结论
③ 下述实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。
严格的对比实验（控制变量）
实验Ⅰ：向硝酸酸化的0.05 mol· L-1 NaNO3溶液（pH≈2）中加入过量铁粉， 30 min后溶液几乎无色。 a. 铁粉表面氧化层 Fe3+来源 b. O2
ⅲ
120
产生白色沉淀，较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅
3min
30min
120min
实验探究
序号 ⅰ ⅱ 取样时间/ min 3 30 现象 产生大量白色沉淀；溶液呈红色 产生白色沉淀，较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深
ⅲ
120
产生白色沉淀，较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅
有气泡产生，固体部分溶解。
规律的特殊性
异常现象探究
（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不
可能有Fe3+，乙依据的原理是 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 。
甲: 结合证据——溶液呈黄色 乙: 依据原理——铁离子与铁单质的反应
实验探究
乙同学错了吗？ ① 取上层清液，滴加 KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时 发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关， 对比实验记录如下： 速率问题？
反应开始时，c(Ag+)大，以反应①、②为主，c(Fe3+)增大。约
30min后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小。
反应起始时 Ag+产生Fe3+ c(Ag+)降低
反应后期 Fe消耗Fe3+ 主次矛盾发生翻转！ Ag+产生Fe3+
主要矛盾
次要矛盾
Fe消耗Fe3+
作用结果
c(Fe3+)升高
NaHCO3 （碱性）
HCO3-
H+ + CO32-
次
HCO3- + H2O
H2CO3 + OH- 主
NaHSO3 （酸性） HSO3H+ + SO32主 次 HSO3- + H2O H2SO3 + OH-
判断0.1 mol/L一元弱酸HX和等浓度、等体积的NaX溶液混合后离子浓度 的大小关系。
序号
取样时间/ min
ⅰ
ⅱ ⅲ
3
30 120
产生大量白色沉淀；溶液呈红色
产生白色沉淀，较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深 产生白色沉淀，较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅
（资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）
实验探究
序号 ⅰ ⅱ 取样时间/ min 3 30 现象 产生大量白色沉淀；溶液呈红色 产生白色沉淀，较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深
白色沉淀 AgSCN：随着时间的延长，沉淀量逐渐减少 溶液颜色 Fe(SCN)3：随着时间的延长，红色先加深后变浅 c(Ag+)不断降低、 c(Fe3+)先升高后降低
实验探究
② 对Fe3+产生的原因作出如下假设：
假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；
假设b：空气中存在O2，由于 假设d：根据 （用离子方程式表示），可产生Fe3+；
（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ～ⅲ中Fe3+浓度变化
的原因： 溶液中存在反应：
反应物 及其变化
影响
生成物 及其变化
① 2Ag+ + Fe = Fe2+ + 2Ag
② Ag+ + Fe2+ = Fe3+ + Ag
•
c(Ag+)
不断降低
①②产生Fe3+ ③消耗Fe3+
• Fe过量
③ Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
c(Fe3+)降低
Kw = c(H+) c(OH-) = [c(H+)水 + c(H+)酸] c(OH-)水 c(H+)酸 c(OH-)水
主要矛盾 H+
酸溶液中的 H+ 和OHOH次要矛盾
酸电离出的H+ 矛盾的主要方面
水电离出的H+
矛盾的次要方面（可忽略） 全部由水电离产生
（不可忽略）
搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3 min时溶液呈浅红色，
c. NO3-(H+)
d. 百度文库g+
× × ×
？
实验Ⅱ可证实假设d成立：装置如右图。其中甲溶液是FeSO4溶液， 操作及现象是分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶 液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深。
排除干扰因素后，体系中氧化性微粒只有Ag+ 原电池反应避免了氧化剂与还原剂的直接接触
Cl2 + H2O HCl + HClO
不同的时刻从反应体系中取样，滴加KSCN，预测反应现象。
氯水产生Fe3+
反应起始时
Fe消耗Fe3+ 次要矛盾
主要矛盾
氯水浓度的降低使主次矛盾发生翻转！
反应后期
次要矛盾
主要矛盾
北京四中2020届高一上期末考试
高三一轮复习 北京高考化学实验探究问题
【2017 北京】某小组在验证反应“Fe + 2Ag+ = Fe2+ + 2Ag”
的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。
L-1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁 向硝酸酸化的0.05 mol· 粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。
置换反应规律的验证
假设c：酸性溶液中的NO3-具有氧化性，可产生Fe3+；
现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。
实验探究
假设的提出要有理、有据、符合客观事实！
a. 铁粉表面氧化层
b. O2 Fe3+来源 c. NO3-(H+) 4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O
d. Ag+
存在证据是白色沉淀的生成
电离
HX
讨论
H+ + X-
水解
X-+ H2O
HX + OH-
① 电离程度> 水解程度
溶液显酸性
c(X-) > c(Na+) > c(HX) > c(H+)> c(OH-)
② 电离程度 < 水解程度 溶液显碱性
c(HX) > c(Na+) > c(X-) > c(OH-) > c(H+)
相似情境
“过量还原铁粉与新制氯水的反应”
• 普遍性
• 特殊性
规律的普遍性
（1）检验产物
Fe + 2Ag+ = Fe2+ + 2Ag
① 取出少量黑色固体，洗涤后，加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，
产生白色沉淀，证明黑色固体中含有Ag。
② 取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含
有
Fe2+ 。
答案的开放性：
加入过量稀 HCl （ H2SO4 ），
实验探究的一般程序
异常现象 提出假设
对比实验（控制变量）
除杂 检验产物
实验探究 得出结论
③ 下述实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。
严格的对比实验（控制变量）
实验Ⅰ：向硝酸酸化的0.05 mol· L-1 NaNO3溶液（pH≈2）中加入过量铁粉， 30 min后溶液几乎无色。 a. 铁粉表面氧化层 Fe3+来源 b. O2
ⅲ
120
产生白色沉淀，较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅
3min
30min
120min
实验探究
序号 ⅰ ⅱ 取样时间/ min 3 30 现象 产生大量白色沉淀；溶液呈红色 产生白色沉淀，较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深
ⅲ
120
产生白色沉淀，较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅
有气泡产生，固体部分溶解。
规律的特殊性
异常现象探究
（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不
可能有Fe3+，乙依据的原理是 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 。
甲: 结合证据——溶液呈黄色 乙: 依据原理——铁离子与铁单质的反应
实验探究
乙同学错了吗？ ① 取上层清液，滴加 KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时 发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关， 对比实验记录如下： 速率问题？
反应开始时，c(Ag+)大，以反应①、②为主，c(Fe3+)增大。约
30min后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小。
反应起始时 Ag+产生Fe3+ c(Ag+)降低
反应后期 Fe消耗Fe3+ 主次矛盾发生翻转！ Ag+产生Fe3+
主要矛盾
次要矛盾
Fe消耗Fe3+
作用结果
c(Fe3+)升高
NaHCO3 （碱性）
HCO3-
H+ + CO32-
次
HCO3- + H2O
H2CO3 + OH- 主
NaHSO3 （酸性） HSO3H+ + SO32主 次 HSO3- + H2O H2SO3 + OH-
判断0.1 mol/L一元弱酸HX和等浓度、等体积的NaX溶液混合后离子浓度 的大小关系。