2019届一轮复习人教版化学探究实验题考题类型及解题策略学案

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第44讲　高考必考题突破讲座 ‎——化学探究实验题考题类型及解题策略 题型特点 考情分析 命题趋势 化学实验探究题是新课标高考的热点题型，具有情境新颖、取材广泛、考查灵活的特点。试题集探究性与开放性于一体，以探究物质的性质、物质的组成等为主线，具有较好的考查学生思维能力及化学素养的功能。‎ ‎2017，北京卷，28T ‎2016，全国卷甲，28T ‎2016，北京卷，28T ‎2016，浙江卷，27T 探究实验题近几年逐渐成为一种热门的实验题型，预计2019年高考会加大对探究实验题的考查力度。‎ 分值：4～10分 ‎1．化学反应原理的实验探究题 主要利用对比、归纳、分析等方法，在探究过程中常可以通过对比实验，即设置几组平行实验来对照、比较，从而研究和揭示某种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应原理。‎ 解题策略 ‎(1)变量探究实验题的解题策略 解答变量探究类试题关键是在其他条件相同的前提下，只改变一个条件对研究对象的影响规律。注意：选择数据要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。‎ ‎(2)规律探究实验题的解题策略 物质性质递变规律的探究也是中学化学实验探究的一个重要内容。研究同周期、同主族元素性质的递变规律，物质的氧化还原反应(如置换反应)规律，物质的酸(碱)性强弱规律，电解质溶液的导电规律等，都是开展有关规律探究的重要素材，也是高考命题的经典情境。‎ ‎2．物质组成的实验探究题 通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质→作出合理的假设→在假设的基础上应用化学反应原理设计实验步骤→进行实验操作→记录实验现象→得出实验结论。‎ 定量测定数据的方法 ‎(1)沉淀法：先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀的质量，再进行相关计算。‎ ‎(2)测气体体积法：对于产生气体的反应，可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。‎ ‎(3)测气体质量法：将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验前后吸收剂的质量，求得所吸收气体的质量，然后进行相关计算。‎ ‎(4)滴定法：即利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定等获得相应数据后再进行相关计算。‎ ‎(5)热重法：只要物质受热时发生质量变化，都可以用热重法来研究物质的组成，是在控制温度的条件下，测量物质的质量与温度关系的方法。通过分析热重曲线，我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息。‎ ‎3．物质性质的实验探究题 基本思路和方法 根据物质的组成(或成分)→提出各物质(或离子)性质的假设→根据这些性质找到可能存在的反应→确定检验的试剂和仪器→确定实验的顺序→叙述实验的操作和预期的现象，得出结论。‎ ‎[例1](2016·北京卷)以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。‎ 实验 试剂 现象 滴管 试管 ‎0.2 mol·L－1 Na2SO3溶液 饱和Ag2SO4溶液 Ⅰ.产生白色沉淀 ‎0.2 mol·L－1 CuSO4溶液 Ⅱ.溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀 ‎0.1 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液 Ⅲ.开始无明显变化，继续滴加产生白色沉淀 ‎(1)经检验，现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象Ⅰ：__2Ag＋＋SO===Ag2SO3↓__。‎ ‎(2)经检验，现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO，含有Cu＋、Cu2＋和SO。已知：Cu＋Cu＋Cu2＋，Cu2＋CuI↓(白色)＋I2。‎ ‎①用稀H2SO4证实沉淀中含有Cu＋的实验现象是__析出红色固体__。‎ ‎②通过下列实验证实，沉淀中含有Cu2＋和SO。‎ a．白色沉淀A是BaSO4，试剂1是__HCl和BaCl2溶液__。‎ b．证实沉淀中含有Cu2＋和SO的理由是__在I－的作用下，Cu2＋转化为白色沉淀CuI，SO转化为SO__。‎ ‎(3)已知：Al2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验，现象Ⅲ的白色沉淀中无SO，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO4溶液褪色。‎ ‎①推测沉淀中含有亚硫酸根和__Al3＋、OH－__。‎ ‎②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设：ⅰ.被Al(OH)3所吸附；ⅱ.存在于铝的碱式盐中。对假设ⅱ设计了对比试验，证实了假设ⅱ成立。‎ a．将对比实验方案补充完整。‎ 步骤一：‎ 步骤二：____(按如图形式呈现)。‎ b．假设ⅱ成立的实验证据是__V1明显大于V2__。‎ ‎(4)根据实验，亚硫酸盐的性质有__还原性、水解呈碱性__。盐溶液间反应的多样性与__两种盐溶液中阴阳离子的性质和反应条件__有关。‎ 解析 (1)饱和溶液中的Ag＋与Na2SO3反应会生成更难溶的Ag2SO3。(2)①根据现象Ⅱ和已知信息知，取少量洗涤干净的棕黄色沉淀，滴加稀硫酸，若有红色固体析出，则证明有Cu＋。②a.根据沉淀A是BaSO4，知加入的试剂1含Ba2＋，可以选用盐酸酸化的BaCl2溶液。b.由白色沉淀A为BaSO4可知原沉淀中的SO被氧化为SO，则加入KI时反应生成了I2，说明原沉淀中有Cu2＋，即加入KI时Cu2＋与I－反应生成白色沉淀CuI和I2，I2又与SO反应生成SO与I－，所以加入淀粉无明显现象。(3)①根据题意知，现象Ⅲ的白色沉淀中无SO，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO4溶液褪色，推测沉淀中含有亚硫酸根、Al3＋和OH－。②与Al(OH)3相比，铝的碱式盐中每个铝离子所对应的氢氧根离子不足3个，因此可设计定量实验，记录数据V1，设计对比实验，记录数据V2，对比V1与V2即可得出结论。(4)I2被还原，酸性KMnO4溶液褪色，均显示了亚硫酸盐的还原性，亚硫酸盐与Al3＋发生双水解反应生成氢氧化铝，证明了亚硫酸盐在水溶液中水解而显碱性，根据实验流程及现象可知，盐溶液间反应的多样性和盐的性质及反应条件有关。‎ ‎1．(2017·北京卷)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。‎ 向硝酸酸化的0.05 mol·L－1 硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，‎ 烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。‎ ‎(1)检验产物 ‎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__‎ ‎(填操作和现象)，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＋__。‎ ‎(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＋__(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验：‎ ‎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：‎ 序号 取样时间/min 现象 ⅰ ‎3‎ 产生大量白色沉淀；溶液呈红色 ⅱ ‎30‎ 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 ‎(资料：Ag＋与SCN－生成白色沉淀AgSCN)‎ ‎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__4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O__(用离子方程式表示)，可产生Fe3＋；‎ 假设c：酸性溶液中的NO具有氧化性，可产生Fe3＋；‎ 假设d：根据__加入KSCN溶液后产生白色沉淀__现象，判断溶液中存在Ag＋，可产生Fe3＋。‎ ‎③下述实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3＋的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。‎ 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，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，30 min后溶液几乎无色。‎ 实验Ⅱ：装置如图，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__。‎ ‎(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：①2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag，②Ag＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ag，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。反应开始时，c(Ag＋)大，以反应①②为主，c(Fe3＋)增大。约30 min后，c(Ag＋)小，以反应③为主，c(Fe3＋)减小　。‎ 解析 (1)①黑色固体溶于热的硝酸溶液后，向其中加入稀盐酸，产生白色沉淀，可证明黑色固体中含有Ag。②可利用K3[ Fe(CN)6]检验Fe2＋的存在。(2)过量的铁粉会与Fe3＋反应。②空气中的O2会与Fe2＋发生氧化还原反应，产生Fe3＋；加入KSCN溶液后产生白色沉淀，说明溶液中存在Ag＋，Ag＋可与Fe2＋反应产生Fe3＋。③实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3＋ 的主要原因，只要将原实验反应体系中的Ag＋替换，其他微粒的种类及浓度保持不变，做对比实验即可，所以可选用0.05 mol·L－1 NaNO3溶液(pH≈2)；实验Ⅱ利用原电池装置证明反应Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋能发生，所以甲溶液是FeSO4溶液。操作和现象：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。‎ ‎2．为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe3＋＋2I－??2Fe2＋＋I‎2”‎反应中Fe3＋和Fe2＋的相互转化。实验如下：‎ ‎(1)待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，再进行实验Ⅱ，目的是使实验Ⅰ的反应达到__化学平衡状态__。‎ ‎(2)ⅲ是ⅱ的对比实验，目的是排除ⅱ中__溶液稀释对颜色变化__造成的影响。‎ ‎(3)ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2＋向Fe3＋转化。用化学平衡移动原理解释原因：　加入Ag＋发生反应：Ag＋＋I－===AgI↓，c(I－)降低，或增大c(Fe2＋)，平衡均逆向移动　。‎ ‎(4)根据氧化还原反应的规律，该同学推测ⅰ中Fe2＋向Fe3＋转化的原因：外加Ag＋使c(I－)降低，导致I－的还原性弱于Fe2＋。用下图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。‎ ‎①K闭合时，指针向右偏转，b作__正__极。‎ ‎②当指针归零(反应达到平衡)后，向U形管左管中滴加0.01 mol·L－1 AgNO3溶液。产生的现象证实了其推测。该现象是__左管产生黄色沉淀，指针向左偏转__。‎ ‎(5)按照(4)的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ⅱ中Fe2＋向Fe3＋转化的原因。‎ ‎①转化原因是__Fe2＋随浓度增大，还原性增强，使Fe2＋的还原性强于I－__。‎ ‎②与(4)实验对比，不同的操作是__向U形管右管中加入1_mol·L－1_FeSO4溶液__。‎ ‎(6)实验Ⅰ中，还原性：I－>Fe2＋；而实验Ⅱ中，还原性：Fe2＋>I－。将(3)和(4)、(5)作对比，得出的结论是__该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向__。‎ 解析 (1)实验Ⅰ溶液颜色不再改变，则达到化学平衡状态。(2)ⅲ为空白对照实验，目的是排除ⅱ中溶液被稀释，c(Fe2＋)降低造成溶液颜色变化的影响。(3)ⅰ中加入AgNO3，c(I－)降低，平衡2Fe3＋＋2I－??2Fe2＋＋I2逆向移动；ⅱ中加入FeSO4，c(Fe2＋)增大，平衡2Fe3＋＋2I－??2Fe2＋＋I2逆向移动。(4)①K闭合时，指针向右偏转，Fe3＋得到电子，b为正极。②向U形管左管滴加0.01 mol/L AgNO3溶液，左侧有黄色沉淀生成，同时平衡2Fe3＋＋2I－??2Fe2＋＋I2逆向移动，a为正极，电流计指针向左偏转。(5)①c(Fe2＋)增大，Fe2＋的还原性强于I－，因此平衡逆向移动。②不同于(4)的操作是(4)中通过向左管滴加AgNO3溶液使平衡逆向移动，而(5)中是通过向右管滴加FeSO4溶液使平衡逆向移动。‎ 课时达标　第41讲 ‎1．(2016·天津卷)水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标，通常用每升水中溶解氧分子的质量表示，单位：mg·L－1。我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的DO不能低于5 mg·L－1。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略)，测定某河水的DO。‎ Ⅰ.测定原理：‎ 碱性条件下，O2将Mn2＋氧化为MnO(OH)2：‎ ‎①2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓‎ 酸性条件下，MnO(OH)2将I－氧化为I2：‎ ‎②MnO(OH)2＋I－＋H＋―→Mn2＋＋I2＋H2O(未配平)‎ 用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2：‎ ‎③2S2O＋I2===S4O＋2I－‎ Ⅱ.测定步骤：‎ a．安装装置，检验气密性。充N2排尽空气后，停止充N2。‎ b．向烧瓶中加入200 mL水样。‎ c．向烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4无氧溶液(过量)、2 mL碱性KI无氧溶液(过量)，开启搅拌器，至反应①完全。‎ d．搅拌并向烧瓶中加入2 mL H2SO4无氧溶液，至反应②完全，溶液为中性或弱酸性。‎ e．从烧瓶中取出40.00 mL溶液，以淀粉作指示剂，用0.0100 mol·L－1 Na2S2O3溶液进行滴定，记录数据。‎ f．……‎ g．处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)配制以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中氧的简单操作为__将溶剂水煮沸后冷却__。　‎ ‎(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器是__②__。‎ ‎①滴定管　　　②注射器　　　 ③量筒 ‎(3)搅拌的作用是__使溶液混合均匀，快速完成反应__。‎ ‎(4)配平反应②的方程式，其化学计量数依次为__1,2,4,1,1,3__。‎ ‎(5)步骤f为__重复步骤e的操作2～3次__。‎ ‎(6)步骤e中达到滴定终点的标志为__溶液蓝色褪去(半分钟内不变色)__。‎ 若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50 mL，水样的DO＝__9.0__mg·L－1(保留一位小数)。作为饮用水源，此次测得DO是否达标？__是__(填“是”或“否”)。‎ ‎(7)步骤d中加入H2SO4溶液反应后，若溶液pH过低，滴定时会产生明显的误差。写出产生此误差的原因：__2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O、SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－、4H＋＋4I－＋O2===2I2＋2H2O(任写其中两个)__(用离子方程式表示，至少写出两个)。‎ 解析 (1)可将溶剂水煮沸除去水中的溶解氧，然后再冷却至室温即可。(2)在橡胶塞处加水样，为了防止空气中的O2进入三颈烧瓶中，可用注射器向三颈烧瓶中注入水样。(3)开启搅拌器，能使Mn2＋与O2在碱性条件下快速完成生成MnO(OH)2的反应。(4)根据反应前后元素化合价变化利用升降法可配平反应②为MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O。(5)为了减小实验误差，步骤e操作还需重复2～3次。(6)I2与淀粉混合，溶液中出现蓝色，随着反应③的进行，当溶液中I2恰好完全反应时，溶液中蓝色褪去，且保持30 s 内颜色不再发生变化，即达到滴定终点。根据①②③三个反应可以找出关系式：O2～2MnO(OH)2～2I2～4S2O，40.00 mL水样中含氧量为0.0100 mol·L－1×4.5×10－‎3 L××‎32 g·mol－1＝0.36 mg，根据正比关系可求出‎1 L水样中的溶解O2为9.0 mg，即DO＝9.0 mg/L>5 mg/L，故该水源作为饮用水源，DO达标。(7)若步骤d中溶液酸性过强，则S2O发生自身氧化还原反应生成SO2和单质S，SO2还能与I2在溶液中继续反应生成H2SO4和HI，酸性较强时I－易被空气中的O2氧化等，均能给实验带来较大的误差，影响测定结果。‎ ‎2．‎2017年1月9日，中国中医科学院青蒿素专家屠呦呦研究员获得2016年度国家科学技术奖最高奖。青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，易溶于丙酮、氯仿和苯，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156～‎157 ℃‎，热稳定性差，青蒿素是高效的抗疟药。已知：乙醚的沸点为‎35 ℃‎。从青蒿中提取青蒿素的方法主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺为：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)操作Ⅱ的名称是__蒸馏__。‎ ‎(2)操作Ⅲ的主要过程可能是__B__(填字母)。‎ A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 C．加入乙醚进行萃取分液 ‎(3)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下：‎ 将‎28.2 g青蒿素样品放在硬质玻璃管C中，缓缓通入空气数分钟后，再充分燃烧，精确测定装置E和F实验前后的质量，根据所测数据计算。‎ ‎①装置D的作用是__将可能生成的CO氧化为CO2__，‎ 装置E中吸收的物质是__H2O(水蒸气)__，装置F中盛放的物质是__碱石灰__。‎ ‎②实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是__在装置F后连接一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置__。‎ ‎③用合理改进后的装置进行实验，称得：‎ 装置 实验前/g 实验后/g E ‎22.6‎ ‎42.4‎ F ‎80.2‎ ‎146.2‎ 则测得青蒿素的实验式是__C15H22O5__。‎ ‎(4)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解量较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液红色变浅，说明青蒿素与__C__(填字母)具有相同的性质。‎ A．乙醇　　 B．乙酸 C．乙酸乙酯　　 D．葡萄糖 解析 (2)青蒿素在水中几乎不溶，A项错误；获得的精品应是固体，C项错误。(3)青蒿素分子式的测定原理：燃烧一定质量的青蒿素样品，使其完全转化为CO2和H2O，然后测量CO2和H2O的质量，据此求出样品中C、H、O三种元素的质量，进而可确定青蒿素的实验式(最简式)，若已知青蒿素的相对分子质量，则可确定其分子式。②测定的含氧量偏低是由于外界空气中的CO2和水蒸气进入装置F中引起测定的含碳量偏高而造成的，因此改进方法是在装置F后再连接一个防止空气中CO2和水蒸气进入F的装置(如盛有碱石灰的干燥管)。③由实验数据可知，m(H2O)＝‎42.4 g－‎22.6 g＝‎19.8 g，m(CO2)＝‎146.2 g－‎80.2 g＝‎66 g，则n(H2O)＝1.1 mol，n(CO2)＝1.5 mol，n(H)＝2.2 mol，n(C)＝1.5 mol，m(H)＝‎2.2 g，m(C)＝‎18.0 g，m(O)＝m(样品)－m(C)－m(H)＝‎28.2 g－‎18.0 g－‎2.2 g＝‎8.0 g，n(O)＝0.5 mol，所以n(C)∶n(H)∶n(O)＝1.5∶2.2∶0.5＝15∶22∶5，即青蒿素的实验式是C15H22O5。‎ ‎3．(2018·河南郑州三模)资料显示：O2的氧化性随溶液pH的增大而逐渐减弱。室温下，某学习小组利用下图装置探究不同条件下KI与O2的反应，实验记录如下：‎ 装置 序号 烧杯中的液体 ‎5分钟后现象 ‎①‎ ‎2 mL 1 mol·L－1KI溶液＋5滴淀粉溶液 无明显变化 ‎②‎ ‎2 mL 1 mol·L－1KI溶液＋5滴淀粉溶液＋2 mL 0.2 mol·L－1 HCl溶液 溶液变蓝 ‎③‎ ‎2 mL 1 mol·L－1KI溶液＋5滴淀粉溶液＋2 mL 0.2 mol·L－1 KCl溶液 无明显变化 ‎④‎ ‎2 mL 1 mol·L－1KI溶液＋5滴淀粉溶液＋2 mL 0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液 溶液变蓝，颜色较②浅 回答下列问题：‎ ‎(1)实验③的目的是__验证Cl－是否影响KI与O2的反应__。‎ ‎(2)实验②中发生反应的离子方程式是__4I－＋O2＋4H＋===2I2＋2H2O__。‎ ‎(3)实验②比实验④溶液颜色深的原因是__其他条件相同时，HCl是强电解质，其溶液中c(H＋)较醋酸溶液中的大，O2的氧化性较强__。‎ 为进一步探究KI与O2的反应，用上述装置继续进行实验：‎ 序号 烧杯中的液体 ‎5小时后现象 ‎⑤‎ ‎2 mL混有KOH的pH＝8.5的1 mol·L－1 KI溶液＋5滴淀粉溶液 溶液略变蓝 ‎⑥‎ ‎2 mL混有KOH的pH＝10的1 mol·L－1KI溶液＋5滴淀粉溶液 无明显变化 对于实验⑥的现象，甲同学猜想“pH＝10时O2不能氧化I－”，他设计了下列装置进行实验以验证猜想。‎ ‎(4)烧杯a中的溶液为__pH＝10的KOH溶液__。‎ ‎(5)实验结果表明此猜想不成立。支持该结论的实验现象是：通入O2后，__电流表指针偏转，烧杯b中的溶液逐渐变成蓝色__。‎ ‎(6)乙同学向pH＝10的“KOH－淀粉溶液”中滴加碘水，溶液先变蓝后迅速褪色，经检测褪色后的溶液中含有IO，用离子方程式表示褪色的原因是__3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O__。‎ ‎(7)该小组同学对实验过程进行了整体反思，推测实验①和实验⑥的现象产生的原因分别可能是__中性条件下，O2的氧化性比较弱，短时间内难以生成“一定量”碘单质使溶液颜色发生变化；pH＝10的KOH溶液中I－被氧化生成I2，I2迅速发生歧化反应变为IO和I－__。‎ 解析 (1)对比实验①可知，实验②中溶液变蓝肯定是加入了HCl溶液引起的，但HCl溶液中还有Cl－，无法确定是H＋的影响还是Cl－的影响，因此设计了实验③，加入含Cl－而不含H＋的溶液，以验证Cl－是否影响KI与O2的反应。(3)由实验②和实验④不难看出，二者的不同之处是所加的酸不同，一个是强酸，一个是弱酸，而两种酸的浓度相同，所以两溶液中的c(H＋)不同，则实验现象的差别必然是由c(H＋)的不同引起的，且c(H＋)越大，溶液蓝色越深，说明O2的氧化性随c(H＋)的增大而增强。(4)甲同学设计的是原电池装置，可通过电流表指针是否发生偏转来判断反应是否发生，因此烧杯a中的溶液应是pH＝10的KOH溶液。(5)实验结果表明猜想不成立，说明pH＝10时O2能氧化I－，其中负极上的反应为4I－－4e－===2I2，正极上的反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，因此可看到电流表指针偏转，烧杯b中的溶液逐渐变蓝色。(6)由题中信息可知，I2在KOH溶液中发生了歧化反应，除生成IO 外，还生成I－，故反应的离子方程式是3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O。‎ ‎4．某实验小组同学依据资料深入探究Fe3＋在水溶液中的行为。‎ 资料：ⅰ.Fe3＋在水溶液中以水合铁离子的形式存在，如[Fe(H2O)6]3＋，[Fe(H2O)6]3＋发生如下水解反应：[Fe(H2O)6]3＋(几乎无色)＋nH2O??[Fe(H2O)6－n(OH)n]3－n(黄色)＋nH3O＋(n＝1～6)；ⅱ.[FeCl4(H2O)2]－为黄色。‎ 进行实验：‎ ‎[实验Ⅰ]‎ ‎[实验Ⅱ]‎ 分别用试管①、③中的试剂作为待测液，用色度计测定其透光率。透光率越小，溶液颜色越深；透光率越大，溶液颜色越浅。‎ ‎(1)实验Ⅰ中，试管②溶液变为无色的原因是__加入HNO3后，c(H＋)增大，导致平衡逆向移动，溶液由黄色变为无色__。‎ ‎(2)实验Ⅰ中，试管③溶液呈棕黄色与[FeCl4(H2O)2]－有关，支持此结论的实验现象是__‎ 试管②、④中加入等量的HNO3后，②中溶液褪色，而④中溶液变为黄色__。‎ ‎(3)由实验Ⅱ图甲、乙可知：加热时，溶液颜色__变深__(填“变浅”“变深”或“不变”)。‎ ‎(4)由实验Ⅱ可以得出如下结论：‎ ‎[结论一]　FeCl3溶液中存在可逆反应：[FeCl4(H2O)2]－＋4H2O??[Fe(H2O)6]3＋＋4Cl－，得出此结论的理由是__升高或降低相同温度时，FeCl3溶液透光率随温度变化幅度明显大于Fe(NO3)3溶液，说明在FeCl3溶液中存在水合铁离子的水解平衡之外，还存在[FeCl4(H2O)2]－＋4H2O??[Fe(H2O)6]3＋＋4Cl－__。‎ ‎[结论二]　结论一中反应的ΔH__<__0(填“>”或“<”)。‎ ‎(5)实验小组同学重新设计了一个实验证明(4)中结论一，实验方案：取试管①中溶液，__先滴加HNO3，再滴加几滴NaCl溶液，最后测此溶液透光率随温度改变的情况__(请描述必要的实验操作和现象)。‎ 解析 (1)由已知：[Fe(H2O)6]3＋(几乎无色)＋nH2O??[Fe(H2O)6－n(OH)n]3－n(黄色)＋nH3O＋，实验Ⅰ中，加入HNO3后，c(H＋)增大，导致此平衡逆向移动，溶液由黄色变为无色。(2)实验Ⅰ中，试管①中为Fe(NO3)3溶液，试管③中为FeCl3溶液，两试管中只有阴离子种类不同，分别加入等量的HNO3后，②中溶液褪色，而④中溶液变为黄色，据此分析可知试管③溶液呈棕黄色与[FeCl4(H2O)2]－有关。(3)由实验Ⅱ图甲、乙可知，温度升高，透光率逐渐减小，说明溶液的颜色逐渐变深。(5)考虑影响平衡[FeCl4(H2O)2]－＋4H2O??[Fe(H2O)6]3＋＋4Cl－移动的因素，设计合理实验方案。‎