新情境命题7　实验探究类情境题

新情境命题7实验探究类情境题【情境解读】实验探究类情境题是新高考中实验题命题的焦点，在选择题中常以表格的形式呈现，一般在非选择题中作为一道实验大题考查考生综合实验探究能力。预测未来高考会通过实验探究反应原理、反应速率与平衡、物质性质等考查实验现象分析、实验方案设计等。以化学实验为主的多种探究活动，重视教学内容的结构化设计，激发考生的学习兴趣，培养考生的创新精神和实践能力，考查考生的辩证思维能力。1．(探究催化能力)(2025·北京昌平二模)学习小组为探究Co(Ⅱ)、Co(Ⅲ)能否催化H2O2的分解及相关性质，室温下进行实验。资料：①[Co(CO3)3]3－可催化H2O2的分解。②溶液颜色：[Co(H2O)6]2+(粉红色)、[Co(H2O)6]3+(蓝色)、[Co(CO3)2]2－(红色)、[Co(CO3)3]3－(墨绿色)下列说法不正确的是(

)A．实验ⅰ表明[Co(H2O)6]2+不能催化H2O2的分解B．实验ⅲ中，可能是[Co(H2O)6]2+与H2O2发生氧化还原反应C．实验ⅱ、ⅲ中的气体成分相同D．以上实验证明，配体的种类影响Co(Ⅱ)的还原性答案：C

2．(探究反应原理)某校兴趣小组对SO2与新制Cu(OH)2的反应进行探究，实验如下：实验Ⅰ.向一支试管中加入1.5mL1mol·L－1CuSO4溶液和3.5mL1mol·L－1NaOH溶液，混合均匀，通入过量SO2气体。开始时产生砖红色沉淀A，一段时间后，砖红色沉淀消失，静置，试管底部有少量紫红色固体B，溶液呈蓝色。实验Ⅱ.向一支试管中加入1.5mL1mol·L－1CuCl2溶液和3.5mL1mol·L－1NaOH溶液，混合均匀，通入过量SO2气体。开始时有浅红色沉淀出现，一段时间后，浅红色沉淀消失，静置，生成大量白色沉淀C，溶液呈无色。查阅资料：①CuCl为白色固体，难溶于水；能溶于浓盐酸，也能溶于浓(或稀)硝酸(CuCl被氧化)。②部分离子在水中的颜色如表所示。离子[Cu(H2O)4]2+[CuCl4]2－[CuCl4]3－在水中的颜色蓝色绿色无色

答案：B解析：实验Ⅰ中用CuSO4溶液和NaOH溶液制得新制Cu(OH)2。实验Ⅰ开始时产生砖红色沉淀A，A为Cu2O，则说明先发生反应CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，SO2可将Cu(OH)2还原为Cu2O。又因为SO2过量，溶液呈酸性，Cu2O会发生歧化反应Cu2O＋2H+===Cu2+＋Cu＋H2O，砖红色沉淀消失，有少量紫红色固体B生成，B为Cu，Cu2+与H2O配位形成[Cu(H2O)4]2+，溶液呈蓝色，C正确。实验Ⅱ中用CuCl2溶液和NaOH溶液制得新制Cu(OH)2；CuCl为白色固体。实验Ⅱ开始时有浅红色沉淀出现，颜色比实验Ⅰ中的浅，则说明SO2将Cu(OH)2还原为Cu2O、CuCl。SO2过量，一段时间后，Cu2O转化为白色的CuCl，浅红色沉淀消失，Cu+与Cl－结合形成[CuCl4]3－，溶液呈无色。实验Ⅰ、Ⅱ中前期实验均能说明Cu(OH)2被SO2还原，SO2具有还原性，B错误。

3．(探究化学反应平衡)探究铜和浓硝酸的反应，反应后溶液呈绿色{浓硝酸产生的NO2在溶液中达到饱和后呈黄色，[Cu(H2O)4]2+呈蓝色，两者混合后溶液呈绿色}；取少量该绿色溶液①，向其中加入少量水后，溶液变为蓝色溶液②。已知：在CuCl2溶液中存在反应[Cu(H2O)4]2+＋4Cl－⇌[CuCl4]2－＋4H2O。下列有关说法错误的是(

)A.加水稀释绿色溶液①，溶液中c(NO2)降低B.浓硝酸与铜的反应中体现强氧化性的浓硝酸占该反应消耗的浓硝酸总量的50%C.若向蓝色溶液②中加入NaCl(s)后溶液变为绿色，则[CuCl4]2－可能呈黄色D.若反应[Cu(H2O)4]2+＋4Cl－⇌[CuCl4]2－＋4H2O

ΔH＞0，则加热CuCl2溶液，溶液蓝色加深答案：D解析：加水稀释绿色溶液①，发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，溶液中c(NO2)降低，A正确；Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2H2O＋2NO2↑，浓硝酸体现强氧化性(生成NO2)和酸性(生成硝酸铜)，体现强氧化性的浓硝酸占该反应消耗的浓硝酸总量的50%，B正确；向蓝色溶液②中加入NaCl(s)发生反应[Cu(H2O)4]2+＋4Cl－⇌[CuCl4]2－＋4H2O，黄色溶液与蓝色溶液两者混合后溶液呈绿色，蓝色溶液中含有[Cu(H2O)4]2+，加入NaCl(s)，增大了c(Cl－)，则反应[Cu(H2O)4]2+＋4Cl－⇌[CuCl4]2－＋4H2O的平衡正向移动，溶液变为绿色，[CuCl4]2－可能呈黄色，[CuCl4]2－和[Cu(H2O)4]2+混合后溶液呈绿色，C正确；若反应[Cu(H2O)4]2+＋4Cl－⇌[CuCl4]2－＋4H2O的ΔH＞0，加热CuCl2溶液，平衡正向移动，[Cu(H2O)4]2+浓度减小，溶液蓝色变浅，D错误。4．(探究竞争反应)根据FeCl3与Na2SO3两种物质的性质，某化学学习小组认为两溶液间既能发生氧化还原反应(用反应a表示)，又能发生相互促进的水解反应(用反应b表示)，并设计实验进行探究(以下实验均在隔绝空气的条件下进行)。Ⅰ.探究竞争反应的先后顺序实验序号实验装置图实验操作与现象ⅰ①向5mL1mol·L－1FeCl3溶液中滴加2滴1mol·L－1Na2SO3溶液，溶液立即变为红褐色，且无气体生成；②3h后，混合溶液呈浅黄绿色；③将步骤②中的溶液分成2等份，分别滴加KSCN溶液和铁氰化钾溶液，前者溶液变为红色，后者有蓝色沉淀生成(1)溶液变为红褐色是因为生成了________(填化学式)。3h后，混合溶液呈浅黄绿色的原因是_________________________________(用离子方程式表示)。Fe(OH)3

解析：去情境抓关键分析设问实验ⅰ中FeCl3溶液过量(2)由实验ⅰ中的现象可知，两个竞争反应的反应速率：反应a________(填“＞”“＜”或“＝”，下同)反应b。反应活化能：反应a________反应b。＜＞去情境抓关键分析设问实验ⅰ中溶液立即变为红褐色；3h后，混合溶液呈浅黄绿色根据实验ⅰ中现象可知，先发生相互促进的水解反应(反应b)生成Fe(OH)3，后发生氧化还原反应(反应a)生成Fe2+，则说明反应b的活化能较低，反应速率较大；反应a的活化能较高，反应速率较小解析：

(3)设计实验ⅲ的目的是________________________________________________，实验ⅱ中，当Na2SO3溶液过量时，主要发生反应________(填“a”或“b”)，温度升高时，该反应进行的程度________(填“增大”“减小”或“不变”)。

作为对照实验，验证Na2SO3溶液对FeCl3的水解具有促进作用b增大解析：去情境抓关键分析设问实验ⅱ中Na2SO3溶液过量，实验ⅲ中无Na2SO3溶液(4)实验ⅳ中，加热后产生相应现象的原因是_____________________________________________________________________________。