資源簡介

考點1　實驗儀器的選擇與連接順序
核心梳理
1.儀器的選擇
依據實驗原理(化學方程式)中反應物及制備物質的狀態、用量來選擇合適的容器。例如：
(1)固體與固體混合物加熱，多采用大試管盛放。
(2)液體與液體加熱多采用燒瓶盛放。
(3)固體與液體反應可采用大試管或燒瓶。
(4)反應需要加熱的應根據溫度的高低選擇酒精燈(500℃左右)、水浴(小于100℃)、酒精噴燈(高溫)等條件。
(5)反應物揮發或有副產物生成的需要選擇除雜裝置，如洗氣瓶(除氣體雜質)、過濾、蒸發結晶、分液、分餾裝置等。
(6)根據制備物質的量選擇合適規格的儀器。
2．儀器的連接
實驗儀器大多按物質制備→純化→性質探究或驗證→環保處理的順序裝配。
(1)若制備物質為液態時，裝置一般按制備(蒸餾燒瓶)→蒸餾(溫度計控溫)→冷凝(冷凝管)→接收(牛角管、錐形瓶)順序連接。
(2)若制備物質為氣態時，一般按如下思路思考并選擇裝置連接：
典題精研
考向實驗儀器的選擇與連接順序
例1化工專家侯德榜發明的侯氏制堿法為我國純堿工業和國民經濟發展做出了重要貢獻。某化學興趣小組在實驗室中模擬并改進侯氏制堿法制備NaHCO3，進一步處理得到產品Na2CO3和NH4Cl。實驗流程如圖：
回答下列問題：
(1)從A～E中選擇合適的儀器制備NaHCO3，正確的連接順序是________________(按氣流方向，用小寫字母表示)。為使A中分液漏斗內的稀鹽酸順利滴下，可將分液漏斗上部的玻璃塞打開或___________________________________________________________________。
(2)B中使用霧化裝置的優點是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
練1二氧化硫用途廣泛，既可用于制造硫酸，又可用于食品的漂白和防腐。
(1)工業上可用煅燒黃鐵礦(FeS2)的方法制取SO2，發生反應的化學方程式為____________________________。
(2)實驗室制備并收集干燥的SO2，所需儀器如圖。裝置A產生SO2，按氣流方向連接各儀器接口順序a→________→________→________→________→________。
[例1]　解析：(1)制備NaHCO3的具體過程為先制備CO2，再除去雜質HCl，然后將純凈的CO2通入飽和氨鹽水中制得NaHCO3，最后用NaOH溶液處理多余的CO2，所以裝置的連接順序為aefbcg。分液漏斗使用前需要讓其與大氣連通，否則液體無法滴落，所以為使A中分液漏斗內的稀鹽酸順利滴下，需要打開分液漏斗上部的玻璃塞，或者將分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽與分液漏斗上端的小孔對齊。(2)霧化裝置可以增大接觸面積，使飽和氨鹽水與CO2充分接觸，使反應更充分。
答案：(1)aefbcg　將分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽與分液漏斗上端的小孔對齊
(2)增大接觸面積，使反應更充分
[練1]　解析：(2)實驗室用亞硫酸鈉和濃硫酸反應制備二氧化硫，用濃硫酸干燥，用向上排空氣法收集，用氫氧化鈉吸收多余二氧化硫，裝置A產生SO2，按氣流方向連接各儀器接口順序a→d→e→c→b→f。
答案：(1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
(2)d　e　c　b　f考點2　實驗基本操作與條件的控制
核心梳理
1.基本操作的答題規范
基本操作 答題規范
檢查裝置氣密性 微熱法：封閉(關閉活塞、導管末端插入盛水的燒杯中等)、微熱(雙手捂熱或用酒精燈稍微加熱)、氣泡(觀察到導管口有氣泡逸出)、水柱(移開雙手或停止加熱，觀察到導管中液面上升形成一段穩定的水柱)
液差法：封閉(關閉活塞或用止水夾夾住橡皮管等)、液差(向×××容器中加水，使××和××形成液面差，停止加水，放置一段時間，液面差保持不變)
滴定操作 滴定時，左手控制滴定管活塞，右手振蕩錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內溶液顏色的變化
證明沉淀完全 靜置，取沉淀后的上層清液，加入××試劑(沉淀劑)，若沒有沉淀生成，說明沉淀完全
洗滌沉淀 沿玻璃棒向過濾器中的沉淀上加蒸餾水至沒過沉淀，靜置使其全部濾出，重復操作數2至3次
檢驗沉淀是否洗凈 取最后一次洗滌液，加入××試劑(根據沉淀可能吸附的雜質離子，選擇合適的檢驗試劑)，若沒有××(特征現象)出現，證明沉淀已洗滌干凈
降溫結晶 蒸發濃縮→冷卻結晶→過濾→洗滌(包括水洗、冰水洗、熱水洗、乙醇洗等)→干燥
蒸發結晶 將溶液轉移到蒸發皿中加熱，并用玻璃棒不斷攪拌，待有大量晶體出現時停止加熱，利用余熱蒸干剩余水分
2.操作目的分析角度
常考操作 思維方向
末端放置干燥管 防止空氣中的水蒸氣或二氧化碳干擾實驗
通入N2或惰性氣體 實驗前 防止可燃氣體與空氣混合加熱爆炸；防止反應物與空氣中的O2、CO2反應
實驗后 讓產生的氣體完全排至某一裝置被完全吸收
洗滌晶體 ①水洗：通常是為了除去晶體表面水溶性的雜質②冰水洗滌：能洗去晶體表面的雜質離子，同時防止晶體在洗滌過程中的溶解損耗③用特定有機試劑清洗晶體：洗去晶體表面的雜質，降低晶體的溶解度、有利于析出，減少損耗等
恒壓滴液漏斗上的支管的作用 保證反應器(一般為圓底燒瓶)內氣壓與恒壓滴液漏斗內氣壓相等(平衡氣壓)，使滴液漏斗中的液體易于滴下
冷凝回流的作用及目的 防止××蒸氣逸出(脫離反應體系)，提高××物質的轉化率
3.實驗條件控制分析角度
實驗條件控制 思維方向
改變試劑、用量 加過量試劑 使反應完全進行(或增大產率、提高另一反應物的轉化率)
加氧化劑(如H2O2) 氧化還原性物質，生成目標產物、除去某種離子
溫度控制 加熱 加快化學反應速率或使化學平衡向某方向移動
降溫 防止某物質在高溫時分解或使化學平衡向某方向移動
控制溫度范圍 若溫度過低，則反應速率(或溶解速率)較慢；若溫度過高，則某物質(如H2O2、氨水、草酸、濃硝酸、銨鹽等)會分解或揮發
水浴加熱 受熱均勻，溫度可控，且溫度不超過100 ℃
冰水浴冷卻 防止某物質分解或揮發
趁熱過濾 保持過濾溫度，防止溫度降低后某物質析出
減壓蒸發(蒸餾) 減壓蒸發(蒸餾)降低了溫度，可以防止某物質分解
控制溶液pH 分離除雜 抑制水解；使雜質充分沉淀或溶解，提高純度
調控反應 使溶液呈酸性，提高氧化性，除去氧化物(膜)等，促進氧化還原反應的發生；或使溶液呈堿性，除去油污，除去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅等；控制水解反應的發生
典題精研
考向實驗基本操作與條件的控制
例2H2O2作為綠色氧化劑應用廣泛，氫醌法制備H2O2原理及裝置如下：
已知：H2O、HX等雜質易使Ni催化劑中毒。回答下列問題：
(1)A中反應的離子方程式為______________________。
(2)裝置B應為________(填序號)。
(3)檢查裝置氣密性并加入藥品，所有活塞處于關閉狀態。開始制備時，打開活塞________，控溫45℃。一段時間后，僅保持活塞b打開，抽出殘留氣體。隨后關閉活塞b，打開活塞________，繼續反應一段時間。關閉電源和活塞，過濾三頸燒瓶中混合物，加水萃取，分液，減壓蒸餾，得產品。
(4)裝置F的作用為___________________________________________________。
(5)反應過程中，控溫45℃的原因為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
練2[2023·全國乙卷]元素分析是有機化合物的表征手段之一。按下圖實驗裝置(部分裝置略)對有機化合物進行C、H元素分析。
回答下列問題：
(1)將裝有樣品的Pt坩堝和CuO放入石英管中，先________，而后將已稱重的U型管c、d與石英管連接，檢查________。依次點燃煤氣燈________，進行實驗。
(2)O2的作用有________________________。CuO的作用是________________________________________________________________________
(舉1例，用化學方程式表示)。
(3)c和d中的試劑分別是________、________(填標號)。c和d中的試劑不可調換，理由是_______________________________________________________________________。
A．CaCl2
B．NaCl
C．堿石灰(CaO＋NaOH)
D．Na2SO3
(4)Pt坩堝中樣品CxHyOz反應完全后，應進行操作：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
取下c和d管稱重。
(5)若樣品CxHyOz為0.0236g，實驗結束后，c管增重0.0108g，d管增重0.0352g。質譜測得該有機物的相對分子量為118，其分子式為________。
[例2]　解析：從H2O2的制備原理圖可知，反應分兩步進行，第一步為H2在Ni催化作用下與乙基蒽醌反應生成乙基蒽醇，第二步為O2與乙基蒽醇反應生成H2O2和乙基蒽醌。啟普發生器A為制取H2的裝置，產生的H2中混有HCl和H2O，需分別除去后進入C中發生第一步反應。隨后氧氣源釋放的氧氣經D干燥后進入C中發生反應生成H2O2和乙基蒽醌，F中裝有濃H2SO4，與C相連，防止外界水蒸氣進入C中，使催化劑Ni中毒。(2)H2O、HX等雜質易使Ni催化劑中毒，需分別通過裝有飽和食鹽水和濃H2SO4的洗氣瓶除去，所以裝置B應該選③①。(3)開始制備時，打開活塞a、b，A中產生的H2進入C中，在Ni催化作用下與乙基蒽醌反應生成乙基蒽醇，一段時間后，關閉a，僅保持活塞b打開，將殘留H2抽出，隨后關閉活塞b，打開活塞c、d，將O2通入C中與乙基蒽醇反應生成H2O2和乙基蒽醌。(4)H2O容易使Ni催化劑中毒，實驗中需要保持C裝置為無水環境，F的作用為防止外界水蒸氣進入C中。(5)適當升溫加快反應速率，同時防止溫度過高H2O2分解，所以反應過程中控溫45℃。
答案：(1)Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
(2)③①　(3) a、b　c、d
(4)防止外界水蒸氣進入C中使催化劑中毒
(5)適當升溫加快反應速率，同時防止溫度過高H2O2分解
[練2]　解析：利用如圖所示的裝置測定有機物中C、H兩種元素的含量，這是一種經典的李比希元素測定法，將樣品裝入Pt坩堝中，后面放置CuO做催化劑，用于催化前置坩堝中反應不完全的物質，后續將產物吹入兩U型管中，稱量兩U型管的增重，計算有機物中C、H兩種元素的含量，結合其他技術手段，從而得到有機物的分子式。
(1)實驗前，應先通入一定的O2，排盡空石英管中的雜質氣體，保證沒有其他產物生成，而后將U型管c、d與石英管連接，檢查裝置氣密性，隨后先點燃b處酒精燈后點燃a處酒精燈，保證當a處發生反應時產生的CO能與CuO反應生成CO2。
(2)實驗中O2的作用有：為實驗提供氧化劑、提供氣流保證反應產物完全進入到U型管中；CuO的作用是催化a處產生的CO，使CO反應為CO2，反應方程式為CO＋CuOCu＋CO2。
(3)有機物燃燒后生成的CO2和H2O分別用堿石灰和無水CaCl2吸收，其中c管裝有無水CaCl2，d管裝有堿石灰，二者不可調換，因為堿石灰能同時吸收水蒸氣和二氧化碳，影響最后分子式的確定；
(4)反應完全以后應繼續吹入一定量的O2，保證石英管中的氣體產物完全吹入兩U型管中；
(5)c管裝有無水CaCl2，用來吸收生成的水蒸氣，則增重量為水蒸氣的質量，由此可以得到有機物中H元素的物質的量n(H)＝＝＝0.0012mol；d管裝有堿石灰，用來吸收生成的CO2，則增重量為CO2的質量，由此可以得到有機物中C元素的物質的量n(C)＝＝＝0.0008mol；有機物中O元素的質量為0.0128g，其物質的量n(O)＝＝＝0.0008mol；該有機物中C、H、O三種元素的原子個數比為0.0008∶0.0012∶0.0008＝2∶3∶2；質譜測得該有機物的相對分子質量為118，則其化學式為C4H6O4。
答案：(1)通入一定的O2　裝置氣密性　b、a
(2)為實驗提供氧化劑、提供氣流保證反應產物完全進入到U型管中　CO＋CuOCu＋CO2
(3)A　C　堿石灰可以同時吸收水蒸氣和二氧化碳
(4)熄滅a處的煤氣燈，繼續吹入一定量的O2，然后熄滅b處煤氣燈，待石英管冷卻至室溫，停止通入O2
(5)C4H6O考點3　實驗現象描述及方案設計
核心梳理
1.實驗現象描述答題模板
[微點撥]　描述實驗現象時要注意語言表達的規范性，同時還要注意不要遺漏現象，要從“海”“陸”“空”三個方面進行檢查和思考。
2．實驗方案設計的基本思路及原則
(1)基本思路
(2)基本原則
典題精研
考向實驗現象描述及方案設計
例3硫氰化銨(NH4SCN)可以作為聚合反應和過氧化氫生產的催化劑，某化學實驗小組在實驗室條件下模擬制備少量樣品，常壓下的制備原理為CS2＋2NH3NH4SCN＋H2S。
步驟1：將裝置Ⅰ中藥品A以恒定的速度滴入裝有藥品B的燒瓶中，確保有穩定的氨氣緩慢通入裝置Ⅱ；
步驟2：裝置Ⅱ加熱至95℃，發生反應，觀察到裝置Ⅱ下層液體逐漸減少，直至近乎消失時停止通入氨氣。
該實驗小組同學為檢驗生成的產物，設計了如下實驗探究。
(1)取少量Ⅱ中反應后的溶液于試管中，滴加________溶液，振蕩，出現________________(填現象)，得出結論產物中含有SCN－。
(2)設計實驗證明產物中存在：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(簡述實驗操作及現象)。
練3亞硝酸鈉(NaNO2)是一種常見的食品添加劑。某實驗小組制備NaNO2并對其性質進行探究。
資料：Ag＋與反應，可生成AgNO2白色沉淀或無色配離子。
Ⅰ.NaNO2的制取(夾持裝置略)
實驗ⅰ
向裝置A中通入一段時間N2，再通入NO和NO2混合氣體，待Na2CO3反應完全后，將所得溶液經系列操作，得到NaNO2白色固體。
(1)制取NaNO2的離子方程式是________________________________。
(2)小組成員推測HNO2是弱酸。為證實推測，向NaNO2溶液中加入試劑X，“實驗現象”證實該推測合理，加入的試劑及現象分別是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.NaNO2性質探究
將實驗ⅰ制取的NaNO2固體配制成約0.1mol·L－1NaNO2溶液，進行實驗ⅱ和ⅲ。
實驗ⅱ
(3)由實驗ⅱ的現象得出結論：白色沉淀的生成與______________________________有關。
(4)僅用實驗ⅱ的試劑，設計不同實驗方案進一步證實了上述結論，實驗操作及現象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
實驗ⅲ
(5)酸性條件下氧化I－的離子方程式是____________________________________。
(6)甲同學認為，依據實驗ⅲ的現象可以得出結論：該條件下能氧化I－。乙同學則認為A裝置中制取的NaNO2含有副產物，僅憑實驗ⅲ不能得出上述結論，還需要補充實驗ⅳ進行驗證，乙同學設計實驗ⅳ證明了實驗ⅲ條件下氧化I－的只有，實驗ⅳ的實驗方案是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[例3]　解析： (1)Fe3＋與SCN－反應使溶液變成血紅色，可滴加FeCl3溶液驗證產物中是否含有SCN－，若有SCN－，則遇到Fe3＋溶液會變紅。檢驗時需要將其轉化為NH3，然后用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗是否產生氨氣，具體操作為取少量Ⅱ中反應后的溶液于試管，滴加適量濃NaOH溶液，加熱，在試管口放置一張濕潤的紅色石蕊試紙，紅色石蕊試紙變藍。
答案：(1) FeCl3　溶液變成血紅色
(2)取少量Ⅱ中反應后的溶液于試管，滴加適量濃NaOH溶液，加熱，在試管口放置一張濕潤的紅色石蕊試紙，紅色石蕊試紙變藍
[練3]　解析：由實驗裝置圖可知，制備亞硝酸鈉時，先向盛有碳酸鈉溶液的三頸燒瓶中通入一段時間氮氣，排盡裝置中的空氣后，再通入一氧化氮和二氧化氮混合氣體，一氧化氮和二氧化氮在碳酸鈉溶液中反應生成亞硝酸鈉和二氧化碳，盛有酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶用于吸收一氧化氮，防止污染空氣。(1)由分析可知，一氧化氮和二氧化氮在碳酸鈉溶液中反應生成亞硝酸鈉和二氧化碳，反應的離子方程式為＋CO2。(2)若亞硝酸為弱酸，亞硝酸鈉會在溶液中水解使溶液呈堿性，則向亞硝酸鈉溶液中滴加酚酞溶液，若溶液會變成淺紅色，說明亞硝酸為弱酸。(3)由實驗現象可知，向NaNO2溶液中滴加AgNO3溶液時，先沒有白色沉淀生成，后有白色沉淀生成，說明白色沉淀的生成與AgNO3溶液和NaNO2溶液的相對用量有關。(4)由實驗現象可知，向NaNO2溶液中滴加AgNO3溶液時，先沒有白色沉淀生成，后有白色沉淀生成，則向AgNO3溶液中滴加NaNO2溶液時，先有白色沉淀生成，后沉淀逐漸溶解說明白色沉淀的生成與AgNO3溶液和NaNO2溶液的相對用量有關。(5)由實驗現象可知，向亞硝酸鈉溶液中滴加含淀粉的碘化鉀溶液，無明顯現象，滴加稀硫酸后，溶液變藍色，有無色氣體生成，說明酸性條件下，亞硝酸鈉溶液與碘化鉀溶液發生氧化還原反應生成硫酸鈉、硫酸鉀、碘、一氧化氮和水，反應的離子方程式為＋2I－＋4H＋===2NO↑＋I2＋2H2O。(6)由題意可知，一氧化氮和二氧化氮在碳酸鈉溶液中反應生成亞硝酸鈉和二氧化碳時，可能生成硝酸鈉，則設計酸性條件下，硝酸鈉溶液與碘化鉀溶液反應沒有碘生成的實驗，可以說明酸性條件下，只有亞硝酸鈉溶液與碘化鉀溶液發生氧化還原反應，故可以進行以下操作：取2mL0.1mol·L－1NaNO3溶液于試管中，加KI溶液(含淀粉)，再滴加三滴1mol·L－1硫酸溶液，溶液沒有變藍。
答案：＋CO2
(2)無色酚酞溶液，NaNO2溶液變成淺紅色
(3)AgNO3溶液和NaNO2溶液的相對用量
(4)向AgNO3溶液中逐滴滴加NaNO2溶液，先有白色沉淀生成，后沉淀逐漸溶解
＋2I－＋4H＋===2NO↑＋I2＋2H2O
(6)取2mL0.1mol·L－1NaNO3溶液于試管中，加2mL0.1mol·L－1KI溶液(含淀粉)，再滴加三滴1mol·L－1硫酸溶液，溶液沒有變藍考點4　定量實驗數據測定與計算
核心梳理
1.定量實驗數據的測定方法
(1)沉淀法
先將某種成分轉化為沉淀，然后稱量純凈、干燥的沉淀的質量，再進行相關計算。
(2)測氣體體積法
對于產生氣體的反應，可以通過測定氣體體積的方法測定樣品純度。
①常見測量氣體體積的實驗裝置
②量氣時應注意的問題
a．量氣時應保持裝置處于室溫狀態。
b．讀數時要特別注意消除“壓強差”，保持液面相平還要注意視線與液面最低處相平。如上圖(Ⅰ)(Ⅳ)應使左側和右側的液面高度保持相平。
(3)測氣體質量法
將生成的氣體通入足量的吸收劑中，通過稱量實驗前后吸收劑的質量，求得所吸收氣體的質量，然后進行相關計算。
(4)滴定法
即利用滴定操作原理，通過酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化還原反應滴定等獲得相應數據后再進行相關計算。
①儀器及使用
②指示劑的選擇
a．變色范圍與滴定終點的pH吻合或接近，若滴定終點為酸性，一般選用甲基橙，若滴定終點為堿性，一般選用酚酞。
b．氧化還原滴定中可根據物質具有的顏色或特性選擇特殊判斷滴定終點的方法。
③終點判斷：滴入最后一滴××溶液后，錐形瓶內顏色發生突變，半分鐘內不恢復原色。
2．常用計算方法
(1)關系式法
多步反應是多個反應連續發生，各反應物、生成物之間存在確定的物質的量的關系，根據有關反應物、生成物之間物質的量的關系，找出已知物與所求物間的數量關系；列比例式求解，能簡化計算過程。
(2)守恒法
所謂“守恒”就是物質在發生“變化”或兩物質在發生“相互作用”的過程中，某些物理量的總量保持“不變”。在化學變化中有各種各樣的守恒，如質量守恒、原子守恒、得失電子守恒、電荷守恒等。根據守恒關系可列等式求解。
典題精研
考向定量實驗數據測定與計算
例4利用碘量法測定WCl6產品純度，實驗如下：
①稱量：將足量CS2(易揮發)加入干燥的稱量瓶中，蓋緊稱重為m1g；開蓋并計時1分鐘，蓋緊稱重為m2g；再開蓋加入待測樣品并計時1分鐘，蓋緊稱重為m3g，則樣品質量為______g(不考慮空氣中水蒸氣的干擾)。
②滴定：先將WCl6轉化為可溶的Na2WO4，通過離子交換柱發生反應：+Ba(IO3)2===BaWO4＋；交換結束后，向所得含的溶液中加入適量酸化的KI溶液，發生反應：＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O；反應完全后，用Na2S2O3標準溶液滴定，發生反應：I2+===2I－＋S4。滴定達終點時消耗的Na2S2O3溶液VmL，則樣品中WCl6(摩爾質量為Mg·mol－1)的質量分數為____________________。稱量時，若加入待測樣品后，開蓋時間超過1分鐘，則滴定時消耗Na2S2O3溶液的體積將________(填“偏大”“偏小”或“不變”)，樣品中WCl6質量分數的測定值將________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
練4[2023·湖北卷]學習小組探究了銅的氧化過程及銅的氧化物的組成。回答下列問題：
(1)銅與濃硝酸反應的裝置如下圖，儀器A的名稱為________，裝置B的作用為________。
(2)銅與過量H2O2反應的探究如下：
實驗②中Cu溶解的離子方程式為____________________________；產生的氣體為________。比較實驗①和②，從氧化還原角度說明H＋的作用是______________________________。
(3)用足量NaOH處理實驗②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X為銅的氧化物，提純干燥后的X在惰性氛圍下加熱，mgX完全分解為ng黑色氧化物Y，＝。X的化學式為________。
(4)取含X粗品0.0500g(雜質不參加反應)與過量的酸性KI完全反應后，調節溶液至弱酸性。以淀粉為指示劑，用0.1000mol·L－1Na2S2O3標準溶液滴定，滴定終點時消耗Na2S2O3標準溶液15.00mL。(已知：2Cu2＋+4I－===2CuI↓+I2，I2+===2I－＋S4)標志滴定終點的現象是________________________________，粗品中X的相對含量為________。
[例4]　解析：①根據分析，稱量時加入足量的CS2，蓋緊稱重為m1g，由于CS2易揮發，開蓋時要揮發出來，稱量的質量要減少，開蓋并計時1分鐘，蓋緊稱重m2g，則揮發出的CS2的質量為(m1－m2) g，再開蓋加入待測樣品并計時1分鐘，又揮發出(m1－m2) g的CS2，蓋緊稱重為m3g，則樣品質量為：m3g＋2(m1－m2) g－m1g＝(m3＋m1－2m2) g；②滴定時，根據關系式：～6I2～12S2，樣品中n(WCl6)＝)＝)＝cV×10－3mol，m(WCl6)＝cV×10－3mol×Mg·mol－1＝g，則樣品中WCl6的質量分數為：×100%＝%；根據測定原理，稱量時，若加入待測樣品后，開蓋時間超過1分鐘，揮發的CS2的質量增大，m3偏小，但WCl6的質量不變，則滴定時消耗Na2S2O3溶液的體積將不變，樣品中WCl6質量分數的測定值將偏大。
答案：①m3＋m1－2m2　②%　不變　偏大
[練4]　解析：(1)由圖可知，儀器A的名稱為具支試管；銅和濃硝酸反應生成硝酸銅和二氧化氮，其中二氧化氮易溶于水，需要防倒吸，則裝置B的作用為防倒吸；
(2)根據實驗現象，銅片溶解，溶液變藍，可知在酸性條件下銅和過氧化氫發生反應，生成硫酸銅，離子方程式為：Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O；硫酸銅可以催化過氧化氫分解生成氧氣，則產生的氣體為O2；在Na2SO4溶液中H2O2不能氧化Cu，在稀H2SO4中能氧化，說明H＋使H2O2的氧化性增強；
(3)在該反應中銅的質量m(Cu)＝n×＝，因為＝，則m(O)＝n×＋(m－n)＝，則X的化學式中銅原子和氧原子的物質的量之比為：＝＝，則X為CuO2；
(4)CuO2在酸性條件下生成Cu2＋，Cu2＋與KI反應生成I2，I2遇淀粉變藍，用Na2S2O3標準溶液滴定I2，當滴入最后半滴Na2S2O3標準溶液時，溶液的藍色褪去，且半分鐘內不恢復時，表明I2已完全反應，達到滴定終點。CuO2中Cu為＋2價，O為－1價，結合已知反應可知，CuO2在酸性條件下與KI發生反應2CuO2＋8I－＋8H＋===2CuI↓＋3I2＋4H2O，則2CuO2～3I2～6Na2S2O3，則樣品中m(CuO2)＝×2×96g＝0.048g，w(CuO2)＝×100%＝96%。
答案：(1)具支試管　防倒吸
(2)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O　O2　增強H2O2的氧化性
(3)CuO2
(4)溶液藍色消失，且半分鐘不恢復原來的顏色　96.0%專題精練（12）　綜合實驗探究
1.[2023·北京卷]資料顯示，I2可以將Cu氧化為Cu2＋。某小組同學設計實驗探究Cu被I2氧化的產物及銅元素的價態。
已知：I2易溶于KI溶液，發生反應I2＋I－ I（紅棕色）；I2和I氧化性幾乎相同。
Ⅰ.將等體積的KI溶液加入到mmol銅粉和nmolI2（n>m）的固體混合物中，振蕩。
實驗記錄如下：
c（KI） 實驗現象
實驗Ⅰ 0.01mol·L－1 極少量I2溶解，溶液為淡紅色；充分反應后，紅色的銅粉轉化為白色沉淀，溶液仍為淡紅色
實驗Ⅱ 0.1mol·L－1 部分I2溶解，溶液為紅棕色；充分反應后，紅色的銅粉轉化為白色沉淀，溶液仍為紅棕色
實驗Ⅲ 4mol·L－1 I2完全溶解，溶液為深紅棕色；充分反應后，紅色的銅粉完全溶解，溶液為深紅棕色
（1）初始階段，Cu被氧化的反應速率：實驗Ⅰ　　　　（填“>”“<”或“＝”）實驗Ⅱ。
（2）實驗Ⅲ所得溶液中，被氧化的銅元素的可能存在形式有[Cu（H2O）4]2＋（藍色）或[CuI2]－（無色），進行以下實驗探究：
步驟a.取實驗Ⅲ的深紅棕色溶液，加入CCl4，多次萃取、分液。
步驟b.取分液后的無色水溶液，滴入濃氨水，溶液顏色變淺藍色，并逐漸變深。
ⅰ.步驟a的目的是
________________________________________________________________________。
ⅱ.查閱資料，2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，[Cu（NH3）2]＋（無色）容易被空氣氧化。用離子方程式解釋步驟b的溶液中發生的變化：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）結合實驗Ⅲ，推測實驗Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，實驗Ⅰ中銅被氧化的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　。分別取實驗Ⅰ和Ⅱ充分反應后的固體，洗滌后得到白色沉淀，加入濃KI溶液，　　　　　　　　　　　　　（填實驗現象），觀察到少量紅色的銅。分析銅未完全反應的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）上述實驗結果，I2僅將Cu氧化為＋1價。在隔絕空氣的條件下進行電化學實驗，證實了I2能將Cu氧化為Cu2＋。裝置如圖所示，a、b分別是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）運用氧化還原反應規律，分析在上述實驗中Cu被I2氧化的產物中價態不同的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.某實驗小組以BaS溶液為原料制備BaCl2·2H2O，并用重量法測定產品中BaCl2·2H2O的含量。設計了如下實驗方案：
可選用試劑：NaCl晶體、BaS溶液、濃H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸餾水
步驟1.BaCl2·2H2O的制備
按如圖所示裝置進行實驗，得到BaCl2溶液，經一系列步驟獲得BaCl2·2H2O產品。
步驟2.產品中BaCl2·2H2O的含量測定
①稱取產品0.5000g，用100mL水溶解，酸化，加熱至近沸；
②在不斷攪拌下，向①所得溶液逐滴加入熱的0.100mol·L－1H2SO4溶液；
③沉淀完全后，60℃水浴40分鐘，經過濾、洗滌、烘干等步驟，稱量白色固體，質量為0.4660g。
回答下列問題：
（1）Ⅰ是制取　　　　氣體的裝置，在試劑a過量并微熱時，發生主要反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
（2）Ⅱ中b儀器的作用是　　　　　　　　；Ⅲ中的試劑應選用　　　　；
（3）在沉淀過程中，某同學在加入一定量熱的H2SO4溶液后，認為沉淀已經完全，判斷沉淀已完全的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
（4）沉淀過程中需加入過量的H2SO4溶液，原因是
________________________________________________________________________；
（5）在過濾操作中，下列儀器不需要用到的是　　　　（填名稱）；
（6）產品中BaCl2·2H2O的質量分數為　　　（保留三位有效數字）。
3.苯胺又名氨基苯，是最重要的胺類物質之一，可作為炸藥中的穩定劑、汽油中的防爆劑，也可作為醫藥磺胺藥的原料等。苯胺為無色油狀液體，有特殊氣味，可用水蒸氣蒸餾提純。用納米鐵粉還原硝基苯制備苯胺的原理及裝置圖（略去夾持裝置和加熱裝置）如下：
＋9Fe＋4H2O＋3Fe3O4
已知部分有機物的一些數據如下表：
名稱 相對分 子質量 密度/ （g·mL－1） 熔點/℃ 沸點/℃ 溶解性
硝基苯 123 1.20 5.7 210.8 難溶于水，易溶于乙醇、乙醚
苯胺 93 1.02 －6.3 184.4 難溶于水，易溶于乙醇、乙醚
乙醚 74 0.71 －116.3 34.6 微溶于水，易溶于乙醇
Ⅰ.合成：在裝置1中的儀器X中，加入9g納米鐵粉、20mL水、1mL冰醋酸，加熱至煮沸，煮沸后冷卻至室溫，再將8.0mL硝基苯逐滴加入（該反應強烈放熱），攪拌、加熱、回流半小時，至反應完全。
Ⅱ.分離提純：將裝置1改為裝置2進行水蒸氣蒸餾，取裝置2中的餾出物約5～6mL，轉移至分液漏斗中，分離出有機層后，水層加入1.3gNaCl固體，用乙醚萃取3次（每次用7.0mL乙醚），合并有機層和乙醚萃取液，加入粒狀NaOH干燥，過濾后轉移至干燥的圓底燒瓶中，水浴蒸去乙醚，殘留物再利用裝置3蒸餾并收集溫度為T℃時的餾分。
請回答下列問題：
（1）儀器X的名稱是　　　　；加入硝基苯時，“逐滴加入”的目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）分離提純過程中加入NaCl固體的作用是
________________________________________________________________________。
（3）裝置2中長導管B的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）“水蒸氣蒸餾”結束后，應先打開止水夾T，再停止對“水蒸氣發生裝置”加熱，理由是
________________________________________________________________________。
（5）利用裝置3蒸餾時，溫度的范圍為　　　　，實驗結束得到產物6.0mL，則苯胺的產率為　　　　（保留三位有效數字）。
4.[2023·全國甲卷]鈷配合物[Co（NH3）6]Cl3溶于熱水，在冷水中微溶，可通過如下反應制備：
2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O22[Co（NH3）6]Cl3＋2H2O。
具體步驟如下：
Ⅰ.稱取2.0gNH4Cl，用5mL水溶解。
Ⅱ.分批加入3.0gCoCl2·6H2O后，將溶液溫度降至10℃以下，加入1g活性炭、7mL濃氨水，攪拌下逐滴加入10mL6%的雙氧水。
Ⅲ.加熱至55～60℃反應20min。冷卻，過濾。
Ⅳ.將濾得的固體轉入含有少量鹽酸的25mL沸水中，趁熱過濾。
Ⅴ.濾液轉入燒杯，加入4mL濃鹽酸，冷卻、過濾、干燥，得到橙黃色晶體。
回答下列問題：
（1）步驟Ⅰ中使用的部分儀器如下。
儀器a的名稱是　　　　。加快NH4Cl溶解的操作有
________________________________________________________________________。
（2）步驟Ⅱ中，將溫度降至10℃以下以避免　　　　、　　　　；可選用　　　　降低溶液溫度。
（3）指出下列過濾操作中不規范之處：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）步驟Ⅳ中，趁熱過濾，除掉的不溶物主要為　　　　。
（5）步驟Ⅴ中加入濃鹽酸的目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5.磷酸氫二銨[（NH4）2HPO4]常用于干粉滅火劑。某研究小組用磷酸吸收氨氣制備（NH4）2HPO4，裝置如圖所示（夾持和攪拌裝置已省略）。
回答問題：
（1）實驗室用NH4Cl（s）和Ca（OH）2（s）制備氨氣的化學方程式為
________________________________________________________________________。
（2）現有濃H3PO4質量分數為85%，密度為1.7g·mL－1。若實驗需100mL1.7mol·L－1的H3PO4溶液，則需濃H3PO4　　　　mL（保留一位小數）。
（3）裝置中活塞K2的作用為　　　　。實驗過程中，當出現　　　　現象時，應及時關閉K1，打開K2。
（4）當溶液pH為8.0～9.0時，停止通NH3，即可制得（NH4）2HPO4溶液。若繼續通入NH3，當pH>10.0時，溶液中OH－、　　　　和　　　　（填離子符號）濃度明顯增加。
（5）若本實驗不選用pH傳感器，還可選用　　　　作指示劑，當溶液顏色由　　　　變為　　　　時，停止通NH3。
6.硫酸鐵銨[aFe2（SO4）3·b（NH4）2SO4·cH2O]廣泛用于城鎮生活飲用水、工業循環水的凈化等。某化工廠以硫酸亞鐵（含少量硝酸鈣）和硫酸銨為原料，設計如圖工藝流程制取硫酸鐵銨。
請回答下列問題：
（1）硫酸亞鐵溶液加硫酸酸化的主要目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）下列物質中最適合的氧化劑B是　　　　（填字母）。
a.NaClO　　　　　b．H2O2
c.KMnO4d．K2Cr2O7
（3）操作甲的名稱是　　　　。
（4）上述流程中，氧化之后和加熱蒸發之前，需加入少量　　　　（填化學式），檢驗Fe2＋是否已全部被氧化的方法為
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）稱取14.00g所得產品，將其溶于水配制成100mL溶液，分成兩等份，向其中一份溶液中加入足量NaOH溶液，過濾、洗滌得到2.14g沉淀；向另一份溶液中加入含0.05molBa（NO3）2的溶液，恰好完全反應，則該硫酸鐵銨的化學式為　　　　　　　　　　　　。
專題精練（12）
1．解析：（1）提高KI濃度，便于提高I的濃度，與Cu接觸更加充分，Cu與I的反應速率加快，故實驗Ⅰ<實驗Ⅱ。
（2）加入CCl4，I2＋I－ I平衡逆向移動，I2濃度減小，I－濃度增加，其目的為：除去I，防止干擾后續實驗。加入濃氨水后[CuI2]－轉化為[Cu（NH3）2]＋，無色的[Cu（NH3）2]＋被氧化為藍色的[Cu（NH3）4]2＋，方程式為[CuI2]－＋2NH3·H2O===[Cu（NH3）2]＋＋2H2O＋2I－、4[Cu（NH3）2]＋＋O2＋8NH3·H2O===4[Cu（NH3）4]2＋＋4OH－＋6H2O。
（3）結合實驗Ⅲ，推測實驗Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，實驗Ⅰ中銅被氧化的化學方程式是2Cu＋I2===2CuI或2Cu＋KI3===2CuI＋KI；2Cu＋I2===2CuI反應為可逆反應，加入濃KI溶液，I2濃度減小，CuI轉化為Cu和I2，故產生白色沉淀溶解，出現紅色固體。
（4）要驗證I2能將Cu氧化為Cu2＋，需設計原電池負極材料為Cu，b為含nmolI2的4mol·L－1的KI溶液。
（5）含nmolI2的4mol·L－1的KI溶液、銅與碘反應的體系在原電池裝置中，I2將Cu氧化為Cu2＋；而在實驗Ⅰ、實驗Ⅱ和實驗Ⅲ中Cu以Cu＋形式存在，這是由于在實驗Ⅰ、實驗Ⅱ、實驗Ⅲ中Cu＋可以進一步與I－結合生成CuI沉淀或[CuI2]－，Cu＋濃度減小使得Cu2＋氧化性增強，發生反應2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2和2Cu2＋＋6I－===2[CuI2]－＋I2。
答案：（1）<
（2）除去I，防止干擾后續實驗　[CuI2]－＋2NH3·H2O===[Cu（NH3）2]＋＋2H2O＋2I－、4[Cu（NH3）2]＋＋O2＋8NH3·H2O===4[Cu（NH3）4]2＋＋4OH－＋6H2O
（3）2Cu＋I2===2CuI或2Cu＋KI3===2CuI＋KI　白色沉淀逐漸溶解　銅與碘的反應為可逆反應（或I濃度小未能氧化全部的Cu）
（4）銅、含nmolI2的4mol·L－1的KI溶液
（5）在實驗Ⅰ、實驗Ⅱ、實驗Ⅲ中Cu＋可以進一步與I－結合生成CuI沉淀或[CuI2]－，Cu＋濃度減小使得Cu2＋氧化性增強，發生反應2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2和2Cu2＋＋6I－===2[CuI2]－＋I2。
2．解析：由給出的試劑和裝置，結合實驗目的進行分析：
（1）由上述分析可知，Ⅰ是制取HCl氣體的裝置，在試劑a（濃H2SO4）過量并微熱時，NaCl晶體與濃H2SO4反應生成NaHSO4和HCl。（2）HCl氣體極易溶于水，故Ⅱ中b儀器的作用是防止倒吸；Ⅲ中的試劑是為了吸收H2S氣體，應選用CuSO4溶液，發生反應Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋。（3）若沉淀已經完全，則上層清液中無Ba2＋，可通過向上層清液中繼續滴加H2SO4溶液的方法判斷沉淀已經完全。（4）沉淀過程中需加入過量的H2SO4溶液，增大c（SO），可以減少Ba2＋在水中的溶解，使其盡可能完全轉化為沉淀。（5）過濾的實驗裝置為，故不需要用到錐形瓶。（6）0.4660gBaSO4的物質的量為0.002mol，由BaCl2·2H2O～BaSO4可知，產品中BaCl2·2H2O為0.002mol，質量分數為×100%＝97.6%。
答案：（1）HCl　H2SO4（濃）＋NaClNaHSO4＋HCl↑
（2）防止Ⅱ中溶液倒吸　CuSO4溶液
（3）取上層清液繼續滴加H2SO4溶液，無沉淀出現，說明已經沉淀完全
（4）減少Ba2＋在水中的溶解
（5）錐形瓶
（6）97.6%
3．解析：（5）根據已知部分有機物的數據表，實驗目的是為了得到苯胺，而不是硝基苯，因此溫度范圍為184.4～210.8℃，根據題干的化學方程式分析，硝基苯和苯胺的物質的量相同，則理論產量為≈7.26g，實驗結束得到產物6.0mL，實際產量為6mL×1.02g·mL－1＝6.12g，則苯胺的產率為×100%≈84.3%。
答案：（1）三頸燒瓶　控制反應速率防止爆炸并提高硝基苯的轉化率
（2）減小苯胺在水中的溶解度，提高苯胺的產率
（3）起安全管的作用（或平衡裝置內外氣壓）
（4）防止倒吸
（5）184.4～210.8℃　84.3%
4．解析：（1）由圖中儀器的結構特征可知，a為錐形瓶；加快氯化銨溶解可采用升溫，攪拌等；
（2）步驟Ⅱ中使用了濃氨水和雙氧水，它們高溫下易揮發，易分解，所以控制在10℃以下，避免濃氨水分解和揮發，雙氧水分解。要控制溫度在10℃以下，通常采用冰水浴降溫；
（3）圖中為過濾裝置，玻璃棒沒有緊靠三層濾紙處，可能戳破濾紙，造成過濾效果不佳。還有漏斗末端較長處（尖嘴部分）沒有緊靠在“盛濾液”的燒杯內壁，可能導致液滴飛濺；
（4）步驟Ⅳ中，將所得固體轉入有少量鹽酸的沸水中，根據題目信息，鈷配合物[Co（NH3）6]Cl3溶于熱水，活性炭不溶于熱水，所以趁熱過濾可除去活性炭；
（5）步驟Ⅴ中，將濾液轉入燒杯，由于鈷配合物[Co（NH3）6]Cl3中含有氯離子，加入4mL濃鹽酸，可利用同離子效應，促進鈷配合物[Co（NH3）6]Cl3盡可能完全析出，提高產率，故答案為：利用同離子效應，促進鈷配合物[Co（NH3）6]Cl3盡可能完全析出，提高產率。
答案：（1）錐形瓶　升溫，攪拌等
（2）濃氨水分解和揮發　雙氧水分解　冰水浴
（3）玻璃棒沒有緊靠三層濾紙處，漏斗末端較長處（尖嘴部分）沒有緊靠在“盛濾液”的燒杯內壁
（4）活性炭
（5）利用同離子效應，促進鈷配合物[Co（NH3）6]Cl3盡可能完全析出，提高產率
5．解析：（2）根據公式c＝可得，濃H3PO4的濃度c＝＝≈14.7mol·L－1，溶液稀釋前后溶質的物質的量不變，因此配制100mL1.7mol·L－1的H3PO4溶液，需要濃H3PO4的體積V＝≈0.0115L＝11.5mL；（3）由于NH3極易溶于水，因此可選擇打開活塞K2以平衡氣壓，防止發生倒吸，所以實驗過程中，當出現倒吸現象時，應及時關閉K1，打開K2；（4）繼續通入NH3，（NH4）2HPO4繼續反應生成（NH4）3PO4，當pH＞10.0時，溶液中OH－、NH、PO的濃度明顯增加；（5）由（4）小問可知，當pH為8.0～9.0時，可制得（NH4）2HPO4，說明（NH4）2HPO4溶液顯堿性，因此若不選用pH傳感器，還可以選用酚酞作指示劑，當溶液顏色由無色變為淺紅色時，停止通入NH3，即可制得（NH4）2HPO4溶液。
答案：（1）2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑
（2）11.5
（3）平衡氣壓防倒吸　倒吸
（4）NH　PO
（5）酚酞　無色　淺紅色
6．解析：（1）硫酸亞鐵溶液（含少量硝酸鈣）加硫酸酸化，可增大溶液中SO的濃度，將Ca2＋轉化為沉淀，同時可以抑制Fe2＋的水解。（2）氧化劑B的作用是將Fe2＋氧化為Fe3＋，H2O2的還原產物是水，不會引入新的雜質，而題給其他試劑都會引入新的雜質，故氧化劑B選H2O2。（3）根據流程圖可知，操作甲的名稱為冷卻結晶。（4）氧化之后和加熱蒸發之前，為了抑制Fe3＋水解，需要加入少量硫酸。由于溶液中含有Fe3＋，故不能用KSCN溶液和氯水檢驗Fe2＋是否已全部被氧化，應用K3[Fe（CN）6]溶液。（5）得到的2.14g沉淀為Fe（OH）3，則其中一份溶液中n（Fe3＋）＝2.14g÷107g·mol－1＝0.02mol，另一份溶液與0.05molBa（NO3）2恰好完全反應，則該溶液中n（SO）＝0.05mol，故7.00g產品中n[Fe2（SO4）3]＝0.01mol，n[（NH4）2SO4]＝0.05mol－0.01mol×3＝0.02mol，n（H2O）＝（7.00g－400g·mol－1×0.01mol－132g·mol－1×0.02mol）÷18g·mol－1＝0.02mol，該硫酸鐵銨中Fe2（SO4）3、（NH4）2SO4、H2O的物質的量之比為1∶2∶2，其化學式為Fe2（SO4）3·2（NH4）2SO4·2H2O。
答案：（1）增大溶液中SO的濃度，將Ca2＋轉化為沉淀，同時抑制Fe2＋水解
（2）b
（3）冷卻結晶
（4）H2SO4　加入K3[Fe（CN）6]溶液，若生成藍色沉淀，則說明亞鐵離子未全部被氧化
（5）Fe2（SO4）3·2（NH4）2SO4·2H2O模考精練·抓落實
1.某研究小組用鋁土礦為原料制備絮凝劑聚合氯化鋁([Al2(OH)aClb]m，a＝1～5)按如下流程開展實驗。
已知：①鋁土礦主要成分為Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2。用NaOH溶液溶解鋁土礦過程中SiO2轉變為難溶性的鋁硅酸鹽。
②[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用鹽基度衡量，鹽基度＝，當鹽基度為0.60～0.85時，絮凝效果較好。
請回答：
(1)步驟Ⅰ所得濾液中主要溶質的化學式是________。
(2)下列說法不正確的是________。
A．步驟Ⅰ，反應需在密閉耐高壓容器中進行，以實現所需反應溫度
B．步驟Ⅱ，濾液濃度較大時通入過量CO2有利于減少Al(OH)3沉淀中的雜質
C．步驟Ⅲ，為減少Al(OH)3吸附的雜質，洗滌時需對漏斗中的沉淀充分攪拌
D．步驟Ⅳ中控制Al(OH)3和AlCl3的投料比可控制產品鹽基度
(3)步驟Ⅴ采用如圖所示的蒸汽浴加熱，儀器A的名稱是________；步驟Ⅴ不宜用酒精燈直接加熱的原因是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)測定產品的鹽基度。
Cl－的定量測定：稱取一定量樣品，配成溶液，移取25.00mL溶液于錐形瓶中，調pH＝6.5～10.5，滴加指示劑K2CrO4溶液。在不斷搖動下，用0.1000mol·L－1AgNO3標準溶液滴定至淺紅色(有Ag2CrO4沉淀)，30秒內不褪色。平行測試3次，平均消耗AgNO3標準溶液22.50mL。另測得上述樣品溶液中c(Al3＋)＝0.1000mol·L－1。
①產品的鹽基度為________。
②測定Cl－過程中溶液pH過低或過高均會影響測定結果，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．2 噻吩乙醇(Mr＝128)是抗血栓藥物氯吡格雷的重要中間體，其制備方法如下：
Ⅰ.制鈉砂。向燒瓶中加入300mL液體A和4.60g金屬鈉，加熱至鈉熔化后，蓋緊塞子，振蕩至大量微小鈉珠出現。
Ⅱ.制噻吩鈉。降溫至10℃，加入25mL噻吩，反應至鈉砂消失。
Ⅲ.制噻吩乙醇鈉。降溫至－10℃，加入稍過量的環氧乙烷的四氫呋喃溶液，反應30min。
Ⅳ.水解。恢復室溫，加入70mL水，攪拌30min；加鹽酸調pH至4～6，繼續反應2h，分液；用水洗滌有機相，二次分液。
Ⅴ.分離。向有機相中加入無水MgSO4，靜置，過濾，對濾液進行蒸餾，蒸出四氫呋喃、噻吩和液體A后，得到產品17.92g。
回答下列問題：
(1)步驟Ⅰ中液體A可以選擇________。
a．乙醇 b．水
c．甲苯 d．液氨
(2)噻吩沸點低于吡咯()的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)步驟Ⅱ的化學方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)步驟Ⅲ中反應放熱，為防止溫度過高引發副反應，加入環氧乙烷溶液的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)步驟Ⅳ中用鹽酸調節pH的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)下列儀器在步驟Ⅴ中無需使用的是________(填名稱)；無水MgSO4的作用為________________________________________________________________________。
(7)產品的產率為________(用Na計算，精確至0.1%)。
3．三氯化鉻(CrCl3)是常用的媒染劑和催化劑，易潮解，易升華，高溫下易被氧氣氧化。實驗室制取CrCl3的反應為：Cr2O3(s)＋3CCl4(g)2CrCl3(s)＋3COCl2(g)，其實驗裝置如下圖所示：
已知：①COCl2(俗稱光氣)有毒，遇水發生水解：COCl2＋H2O===CO2＋2HCl；
②堿性條件下，H2O2可將Cr3＋氧化為(黃色)；酸性條件下，H2O2將 (橙色)還原為Cr3＋(綠色)。
(1)A裝置用于干燥N2和觀察其流速，A中的試劑是________；無水CaCl2的作用是________________________________；反應結束后要繼續通入一段時間氮氣，主要目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)裝置E用來收集產物。實驗過程中若D處因發生凝華出現堵塞，A裝置中可觀察到的現象是__________________________；可通過______________(填操作)使實驗繼續進行。
(3)尾氣與裝置G中過量的NaOH溶液發生反應的離子方程式是________________________________________________________________________。
(4)測定產品中CrCl3，質量分數的實驗步驟如下：
Ⅰ.取2.0gCrCl3產品，在強堿性條件下，加入過量30%H2O2溶液，小火加熱使CrCl3完全轉化為，再繼續加熱一段時間。
Ⅱ.冷卻后加適量的蒸餾水，再滴入適量的稀硫酸和濃磷酸(濃磷酸作用是防止指示劑提前變色)，使轉化為。
Ⅲ.在溶液中加入適量濃H2SO4混合均勻，滴入3滴試亞鐵靈做指示劑，用新配制的1.0mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定，溶液由黃色經藍綠色至紅褐色即為終點，消耗(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液30.00mL(滴定中被Fe2＋還原為Cr3＋)。
①計算產品中CrCl3質量分數為________。
②下列操作將導致產品中CrCl3質量分數測定值偏低的是________(填字母標號)。
A．步驟Ⅰ中未繼續加熱一段時間
B．步驟Ⅱ用鹽酸替代硫酸
C．步驟Ⅲ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液部分變質
D．步驟Ⅲ中讀數時，滴定前俯視，滴定后平視
4．二氯異氰尿酸鈉(NaC3N3O3Cl2)是一種高效廣譜殺菌消毒劑，它常溫下為白色固體，難溶于冷水。其制備原理為：2NaClO＋C3H3N3O3NaC3N3O3Cl2＋NaOH＋H2O。請選擇下列部分裝置制備二氯異氰尿酸鈉并探究其性質。
請回答下列問題：
(1)儀器X的名稱是________。
(2)裝置B的作用是________________________________________________________________________。
(3)D中發生反應的化學方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)選擇合適裝置，按氣流從左至右，導管連接順序為________(填字母)。
(5)實驗時，先向A中通入氯氣，生成高濃度的NaClO溶液后，再加入氰尿酸溶液，并在整個過程中不斷通入一定量的氯氣，其原因是
________________________________________________________________________。
(6)反應結束后，A中濁液經過濾、________、________得到粗產品mg。
(7)粗產品中NaC3N3O3Cl2含量測定。將mg粗產品溶于無氧蒸餾水中配制成100mL溶液，取20.00mL所配制溶液于碘量瓶中，加入適量稀硫酸和過量KI溶液，密封在暗處靜置5min。用cmol·L－1Na2S2O3標準溶液進行滴定，加入指示劑，滴定至終點，消耗VmLNa2S2O3溶液。(假設雜質不與KI反應，涉及的反應為：===2I－＋S4)
①加入的指示劑是________。
②則NaC3N3O3Cl2的百分含量為________%。(用含m、c、V的代數式表示)
5．苯甲酸乙酯(C9H10O2)(Mr＝150；密度為1.05g·cm－3)稍有水果氣味，用于配制香水香精和人造精油；也大量用于食品中，也可用作有機合成中間體、溶劑如纖維素酯、纖維素醚、樹脂等。可能用到的數據：
沸點(℃，1atm)
苯甲酸 苯甲酸乙酯 石油醚 水 乙醇 環己烷 共沸物(環己烷—水—乙醇)
249 212.6 40～80 100 78.3 80.75 62.6
其制備原理為：
制備過程：
Ⅰ.制備粗產品：
如圖所示的裝置中，于50mL圓底燒瓶中加入8.0g苯甲酸(固體)(Mr＝122)、20mL乙醇(Mr＝46)、15mL環己烷、3mL濃硫酸，搖勻，加沸石。在分水器上加水至c處，接通冷凝水，水浴回流約2h，反應基本完成。記錄體積，繼續蒸出多余的環己烷和乙醇(從分水器中放出)。
Ⅱ.粗產品的純化：加水30mL，分批加入固體NaHCO3。分液，水層用20mL石油醚分兩次萃取。合并有機層，用無水硫酸鎂干燥。回收石油醚，加熱精餾，收集210～213℃餾分。
(1)儀器d的名稱____________，水流方向為________進________出。
(2)該反應水浴控制的溫度為_______________________________________________。
(3)該反應加過量乙醇的目的為_____________________________________________
_______________________________________________________________________。
(4)分水器的作用：_______________________________________________________，
分水器的檢漏方法：_____________________________________________________
_______________________________________________________________________，
如何利用實驗現象判斷反應已基本完成_____________________________________
_______________________________________________________________________。
模考精練·抓落實
1．解析：鋁土礦主要成分為Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2，向鋁土礦中加氫氧化鈉溶液，得到難溶性鋁硅酸鹽、偏鋁酸鈉，氧化鐵不與氫氧化鈉溶液反應，過濾，濾液中主要含偏鋁酸鈉，向偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳，過濾，得到氫氧化鋁沉淀，分為兩份，一份加入鹽酸得到氯化鋁，將兩份混合得到聚合氯化鋁溶液，加熱得到聚合氯化鋁固體。
(1)根據題中信息步驟Ⅰ所得濾液中主要溶質的化學式是NaAlO2。(2)步驟Ⅰ，反應所學溫度高于100℃，因此反應需在密閉耐高壓容器中進行，以實現所需反應溫度，故A正確；步驟Ⅱ，濾液濃度較大時通入過量CO2生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉溶液，有利于減少Al(OH)3沉淀中的雜質，故B正確；步驟Ⅲ，洗滌時不需對漏斗中的沉淀充分攪拌，故C錯誤；[Al2(OH)aClb]m中a、b可通過控制Al(OH)3和AlCl3的投料比來控制產品鹽基度，故D正確。(3)步驟Ⅴ采用如圖所示的蒸汽浴加熱，根據圖中信息得到儀器A的名稱是蒸發皿；酒精燈直接加熱受熱不均勻，會導致產品鹽基度不均勻，而用蒸汽浴加熱，受熱均勻，得到的產品鹽基度均勻。(4)①根據Cl－～AgNO3，樣品溶液中氯離子物質的量濃度為＝0.09mol·L－1，n(Al3＋)∶n(Cl－)＝10∶9，根據電荷守恒得到產品的鹽基度為＝0.7。②測定Cl－過程中溶液pH過低或過高均會影響測定結果，原因是pH過低，指示劑會與氫離子反應生成重鉻酸根，會氧化氯離子，導致消耗的硝酸銀偏少，而pH過高，氫氧根會與銀離子反應，導致消耗的硝酸銀偏多。
答案：(1)NaAlO2　(2)C
(3)蒸發皿　酒精燈直接加熱受熱不均勻，會導致產品鹽基度不均勻
(4)①0.7　②pH過低，指示劑會與氫離子反應生成重鉻酸根，會氧化氯離子，導致消耗的硝酸銀偏少，而pH過高，氫氧根會與銀離子反應，導致消耗的硝酸銀偏多
2．解析：(1)步驟Ⅰ制鈉砂過程中，液體A不能和Na反應，而乙醇、水和液氨都能和金屬Na反應，故選c。
(2)噻吩沸點低于吡咯()的原因是：中含有—NH，可以形成分子間氫鍵，氫鍵可以使熔沸點升高。
(3)步驟Ⅱ中和Na反應生成2 噻吩鈉和H2，化學方程式為：。
(4)步驟Ⅲ中反應放熱，為防止溫度過高引發副反應，加入環氧乙烷溶液的方法是：將環氧乙烷溶液沿燒瓶壁緩緩加入，此過程中不斷用玻璃棒進行攪拌來散熱。
(5)2 噻吩乙醇鈉水解生成2 噻吩乙醇的過程中有NaOH生成，用鹽酸調節pH的目的是將NaOH中和，使平衡正向移動，增大反應物的轉化率。
(6)步驟Ⅴ中的操作有過濾、蒸餾，過濾需用到漏斗、玻璃棒、燒杯，蒸餾的過程中需要直形冷凝管不能用球形冷凝管，無需使用的是球形冷凝管和分液漏斗；向有機相中加入無水MgSO4的作用是：除去水。
(7)步驟Ⅰ中向燒瓶中加入300mL液體A和4.60g金屬鈉，Na的物質的量為＝0.2mol，步驟Ⅱ中Na完全反應，根據方程式可知，理論上可以生成0.2mol2 噻吩乙醇，產品的產率為×100%＝70.0%。
答案：(1)c
(2)中含有—NH，可以形成分子間氫鍵，氫鍵可以使熔沸點升高
(3)
(4)將環氧乙烷溶液沿燒瓶壁緩緩加入，此過程中不斷用玻璃棒進行攪拌來散熱
(5)將NaOH中和，使平衡正向移動，增大反應物的轉化率
(6)球形冷凝管和分液漏斗　除去水
(7)70.0%
3．解析：(1)實驗室制取CrCl3的反應為Cr2O3(s)＋3CCl4(g)2CrCl3(s)＋3COCl2(g)，CrCl3易潮解，高溫下易被氧氣氧化，所以要防止裝置內在高溫條件下不能存在空氣，反應結束后繼續通入一段時間氮氣，讓CrCl3在氮氣氛圍中冷卻，防止空氣進入使CrCl3氧化，A中裝濃H2SO4干燥N2并防止空氣中水蒸氣進入C裝置；無水CaCl2防止G中水蒸氣進入E及C裝置；反應結束后繼續通入一段時間氮氣，將CrCl3充分排入裝置E，將COCl2排入裝置G中并被充分吸收，回收尾氣；(2)若D處出現堵塞，則C裝置內壓強增大，A中導管內液面上升；D處堵塞是因CrCl3升華后在D處凝聚而產生的，故可對D處稍加熱，使實驗能繼續進行；(3)裝置G中可以看做是COCl2先與水反應生成二氧化碳和氯化氫，二氧化碳和氯化氫再與氫氧化鈉反應，根據電荷守恒和原子守恒，可得反應的離子方程式為：＋2Cl－＋2H2O；(4)①根據得失電子守恒和原子守恒可得測定過程中的物質的量的關系為：～6(NH4)2Fe(SO4)2，(NH4)2Fe(SO4)2的物質的量：n＝cV＝30.00×10－3L×1.0mol·L－1＝3×10－2mol，測定產品中CrCl3質量分數為：＝79.25%；
②A項，步驟Ⅰ未繼續加熱一段時間，過量的H2O2在步驟Ⅰ中會將還原為Cr3＋，則滴定時消耗標準溶液(NH)4Fe(SO4)2體積減小，測定的CrCl3質量分數偏低；B項，步驟Ⅱ中用鹽酸代替硫酸，由于Cl－具有還原性，會反應消耗，導致(NH)4Fe(SO4)2消耗的體積偏小，讀取標準液體積小于實際，測出的CrCl3質量分數偏低；C項，步驟Ⅰ中(NH)4Fe(SO4)2已變質，則滴定用標準液體積偏大，測出的CrCl3質量分數偏高；D項，步驟中讀數時，滴定前俯視(讀數偏小)，滴定后平視，讀取標準液的體積偏大，測出的CrCl3質量分數偏高。
答案：(1)濃H2SO4　防止G中水蒸氣進入E及C裝置　將CrCl3和COCl2分別充分排入裝置E和G中
(2)導管內液面上升　對D處稍加熱
＋2Cl－＋2H2O
(4)①79.25%　②AB
4．解析：由實驗裝置圖可知，裝置D中次氯酸鈣與濃鹽酸反應制備氯氣，濃鹽酸具有揮發性，制得的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣，裝置B中盛有的飽和食鹽水用于除去氯化氫氣體，裝置A中氯氣與氫氧化鈉溶液、氰尿酸溶液反應制備二氯異氰尿酸鈉，氯氣與裝置C中盛有的氫氧化鈉溶液用于吸收未反應的氯氣，防止污染空氣，則裝置的連接順序為DBAC，導管連接順序為fcdabe。(5)整個過程中不斷通入一定量的氯氣，能與反應生成的氫氧化鈉溶液反應，減少生成物的濃度，平衡向正反應方向移動，有利于二氯異氰尿酸鈉的生成；(6)反應結束后，A中濁液經過濾、冷水洗滌、干燥得到二氯異氰尿酸鈉；(7)①滴定終點時，I2完全反應，滴定時應選擇淀粉溶液做指示劑；②由涉及的反應方程式可得如下轉化關系：，由滴定消耗VmLcmol·L－1硫代硫酸鈉溶液可知，mg樣品中二氯異氰尿酸鈉的物質的量為cmol·L－1×V×10－3L×＝×10－3mol，則樣品的純度為×100%＝%。
答案：(1)三頸燒瓶
(2)除去氯氣中的氯化氫
(3)Ca(ClO)2＋4HCl(濃)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
(4)fcdabe
(5)通入Cl2與生成的NaOH反應，有利于NaC3N3O3Cl2的生成
(6)冷水洗滌　干燥
(7)①淀粉溶液　②
5．答案：(1)球形冷凝管　a　b
(2)略高于62.6℃
(3)乙醇相對廉價，增大反應物濃度，使平衡向正反應方向移動，提高苯甲酸的轉化率，提高產率；形成共沸物需要添加乙醇
(4)分離產生的水，使平衡向正反應方向移動，提高轉化率　關閉活塞，在分水器中加適量的水，觀察是否漏水，若不漏水，旋轉活塞180°，若仍不漏水，說明分水器不漏水　加熱回流至分水器中水位不再上升為止專題十二　綜合實驗探究
真題研練·析考情
真題研練
1.[2023·新課標卷]實驗室由安息香制備二苯乙二酮的反應式如下：
相關信息列表如下：
物質 性狀 熔點/℃ 沸點/℃ 溶解性
安息香 白色固體 133 344 難溶于冷水溶于熱水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮 淡黃色固體 95 347 不溶于水溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸 無色液體 17 118 與水、乙醇互溶
裝置示意圖如下圖所示，實驗步驟為：
①在圓底燒瓶中加入10mL冰乙酸、5mL水及9.0gFeCl3·6H2O，邊攪拌邊加熱，至固體全部溶解。
②停止加熱，待沸騰平息后加入2.0g安息香，加熱回流45～60min。
③加入50mL水，煮沸后冷卻，有黃色固體析出。
④過濾，并用冷水洗滌固體3次，得到粗品。
⑤粗品用75%的乙醇重結晶，干燥后得淡黃色結晶1.6g。
回答下列問題：
(1)儀器A中應加入________(填“水”或“油”)作為熱傳導介質。
(2)儀器B的名稱是________；冷卻水應從________(填“a”或“b”)口通入。
(3)實驗步驟②中，安息香必須待沸騰平息后方可加入，其主要目的是________。
(4)在本實驗中，FeCl3為氧化劑且過量，其還原產物為________；某同學嘗試改進本實驗：采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮。該方案是否可行________？簡述判斷理由________________________________________________________________________。
(5)本實驗步驟①～③在乙酸體系中進行，乙酸除作溶劑外，另一主要作用是防止________。
(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量________洗滌的方法除去(填標號)。若要得到更高純度的產品，可用重結晶的方法進一步提純。
a．熱水　　b．乙酸　
c．冷水　　d．乙醇
(7)本實驗的產率最接近于________(填標號)。
a．85%b．80%
c．75%d．70%
2．[2023·湖南卷]金屬Ni對H2有強吸附作用，被廣泛用于硝基或羰基等不飽和基團的催化氫化反應。將塊狀Ni轉化成多孔型雷尼Ni后，其催化活性顯著提高。
已知：①雷尼Ni暴露在空氣中可以自燃，在制備和使用時，需用水或有機溶劑保持其表面“濕潤”；
②鄰硝基苯胺在極性有機溶劑中更有利于反應的進行。
某實驗小組制備雷尼Ni并探究其催化氫化性能的實驗如下：
步驟1：雷尼Ni的制備
步驟2：鄰硝基苯胺的催化氫化反應
反應的原理和實驗裝置圖如下(夾持裝置和攪拌裝置略)。裝置Ⅰ用于儲存H2和監測反應過程。
回答下列問題：
(1)操作(a)中，反應的離子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(2)操作(d)中，判斷雷尼Ni被水洗凈的方法是
________________________________________________________________________；
(3)操作(e)中，下列溶劑中最有利于步驟2中氫化反應的是________；
A．丙酮 B．四氯化碳
C．乙醇 D．正己烷
(4)向集氣管中充入H2時，三通閥的孔路位置如下圖所示；發生氫化反應時，集氣管向裝置Ⅱ供氣，此時孔路位置需調節為________；
向集氣管中充入H2
集氣管向裝置Ⅱ供氣
(5)儀器M的名稱是________；
(6)反應前應向裝置Ⅱ中通入N2一段時間，目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(7)如果將三頸瓶N中的導氣管口插入液面以下，可能導致的后果是________________________________________________________________________；
(8)判斷氫化反應完全的現象是________________________________________________________________________。
3．[2022·山東卷]實驗室利用FeCl2·4H2O和亞硫酰氯(SOCl2)制備無水FeCl2的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知SOCl2沸點為76℃，遇水極易反應生成兩種酸性氣體。回答下列問題：
(1)實驗開始先通N2。一段時間后，先加熱裝置________(填“a”或“b”)。裝置b內發生反應的化學方程式為______________________。裝置c、d共同起到的作用是______________。
(2)現有含少量雜質的FeCl2·nH2O，為測定n值進行如下實驗：
實驗Ⅰ：稱取m1g樣品，用足量稀硫酸溶解后，用cmol·L－1K2Cr2O7標準溶液滴定Fe2＋達終點時消耗VmL(滴定過程中轉化為Cr3＋，Cl－不反應)。
實驗Ⅱ：另取m1g樣品，利用上述裝置與足量SOCl2反應后，固體質量為m2g。
則n＝________；下列情況會導致n測量值偏小的是________(填標號)。
A．樣品中含少量FeO雜質
B．樣品與SOCl2反應時失水不充分
C．實驗Ⅰ中，稱重后樣品發生了潮解
D．滴定達終點時發現滴定管尖嘴內有氣泡生成
(3)用上述裝置、根據反應TiO2＋CCl4TiCl4＋CO2制備TiCl4。已知TiCl4與CCl4分子結構相似，與CCl4互溶，但極易水解。選擇合適儀器并組裝蒸餾裝置對TiCl4、CCl4混合物進行蒸餾提純(加熱及夾持裝置略)，安裝順序為①⑨⑧________(填序號)，先餾出的物質為________。
4．[2022·廣東卷]食醋是烹飪美食的調味品，有效成分主要為醋酸(用HAc表示)。HAc的應用與其電離平衡密切相關。25℃時，HAc的Ka＝1.75×10－5＝10－4.76。
(1)配制250mL0.1mol·L－1的HAc溶液，需5mol·L－1HAc溶液的體積為________mL。
(2)下列關于250mL容量瓶的操作，正確的是________。
(3)某小組研究25℃下HAc電離平衡的影響因素。
提出假設　稀釋HAc溶液或改變Ac－濃度，HAc電離平衡會發生移動。
設計方案并完成實驗　用濃度均為0.1mol·L－1的HAc和NaAc溶液，按下表配制總體積相同的系列溶液；測定pH，記錄數據。
序號 V(HAc)/mL V(NaAc)/mL V(H2O)/mL n(NaAc)∶n(HAc) pH
Ⅰ 40.00 / / 0 2.86
Ⅱ 4.00 / 36.00 0 3.36
…
Ⅶ 4.00 a b 3∶4 4.53
Ⅷ 4.00 4.00 32.00 1∶1 4.65
①根據表中信息，補充數據：a＝________，b＝________。
②由實驗Ⅰ和Ⅱ可知，稀釋HAc溶液，電離平衡________(填“正”或“逆”)向移動；結合表中數據，給出判斷理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③由實驗Ⅱ～Ⅷ可知，增大Ac－濃度，HAc電離平衡逆向移動。
實驗結論　假設成立。
(4)小組分析上表數據發現：隨著的增加，c(H＋)的值逐漸接近HAc的Ka。
查閱資料獲悉：一定條件下，按＝1配制的溶液中，c(H＋)的值等于HAc的Ka。
對比數據發現，實驗Ⅷ中pH＝4.65與資料數據Ka＝10－4.76存在一定差異；推測可能由物質濃度準確程度不夠引起，故先準確測定HAc溶液的濃度再驗證。
①移取20.00mLHAc溶液，加入2滴酚酞溶液，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定至終點，消耗體積為22.08mL，則該HAc溶液的濃度為________。畫出上述過程的滴定曲線示意圖并標注滴定終點。
②用上述HAc溶液和0.1000mol·L－1NaOH溶液，配制等物質的量的HAc與NaAc混合溶液，測定pH，結果與資料數據相符。
(5)小組進一步提出：如果只有濃度均約為0.1mol·L－1的HAc和NaOH溶液，如何準確測定HAc的Ka？小組同學設計方案并進行實驗。請完成下表中Ⅱ的內容。
Ⅰ 移取20.00mLHAc溶液，用NaOH溶液滴定至終點，消耗NaOH溶液V1mL
Ⅱ ____________________，測得溶液的pH為4.76
實驗總結　得到的結果與資料數據相符，方案可行。
(6)根據Ka可以判斷弱酸的酸性強弱。寫出一種無機弱酸及其用途________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5．[2022·河北卷]某研究小組為了更準確檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量，設計實驗如下：
①三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400mL水；錐形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液，并預加0.30mL0.01000mol·L－1的碘標準溶液，攪拌。
②以0.2L·min－1流速通氮氣，再加入過量磷酸，加熱并保持微沸，同時用碘標準溶液滴定，至終點時滴定消耗了1.00mL碘標準溶液。
③做空白實驗，消耗了0.10mL碘標準溶液。
④用適量Na2SO3替代香菇樣品，重復上述步驟，測得SO2的平均回收率為95%。
已知：
Ka1(H3PO4)＝7.1×10－3，Ka1(H2SO3)＝1.3×10－2
回答下列問題：
(1)裝置圖中儀器a、b的名稱分別為________、________。
(2)三頸燒瓶適宜的規格為________(填標號)。
A.250mL　　B．500mL　　C．1000mL
(3)解釋加入H3PO4能夠生成SO2的原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)滴定管在使用前需要________、洗滌、潤洗；滴定終點時溶液的顏色為________；滴定反應的離子方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)若先加磷酸再通氮氣，會使測定結果________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
(6)該樣品中亞硫酸鹽含量為________(以SO2計，結果保留三位有效數字)。
考情分析
題型 考向 預測
制備型綜合實驗 儀器的名稱、選擇及連接 綜合性實驗仍會以經典傳統題型為主，注重對化學基本實驗知識的考查，通過實驗過程和實驗裝置的分析，要求回答儀器的名稱及儀器的選擇，常涉及除雜分離方法、尾氣處理方法、實驗現象描述、實驗方案的設計或評價，體現對實驗考查的全覆蓋。除常見的題型外還要關注課本必做實驗的改進、變式及實驗設計與評價的題型。
實驗條件的選擇及控制
實驗現象的描述
化學方程式、離子方程式的書寫
產物的分離與提純、尾氣的處理
產品純度或產率的計算
探究型綜合實驗 物質成分及性質的探究
化學反應原理的探究
實驗方案的設計與評價
定量型綜合實驗 物質組成、純度(含量)的測定
真題研練·析考情
1．解析：(1)該實驗需要加熱使冰乙酸沸騰，冰乙酸的沸點超過了100℃，應選擇油浴加熱，所以儀器A中應加入油作為熱傳導介質；(2)根據儀器的結構特征可知，B為球形冷凝管，為了充分冷卻，冷卻水應從a口進，b口出；(3)步驟②中，若沸騰時加入安息香(其室溫下為固體)，會暴沸，所以需要沸騰平息后加入；(4)FeCl3為氧化劑，則鐵的化合價降低，還原產物為FeCl2，若采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮，空氣可以將還原產物FeCl2又氧化為FeCl3，FeCl3可循環參與反應；(5)FeCl3易水解，乙酸還可以防止Fe3＋水解；(6)根據安息香和二苯乙二酮的溶解特征，安息香溶于熱水，二苯乙二酮不溶于水，所以可以采用熱水洗滌粗品除去安息香；(7)2.0g安息香(C14H12O2)的物質的量約為0.0094mol，理論上可產生二苯乙二酮(C14H10O2)的物質的量約為0.0094mol，質量約為1.98g，產率為×100%＝80.8%，最接近80%。
答案：(1)油
(2)球形冷凝管　a
(3)防暴沸
(4)FeCl2　可行　空氣可以將還原產物FeCl2又氧化為FeCl3，FeCl3可循環參與反應
(5)Fe3＋水解
(6)a
(7)b
2．解析：(1)結合圖示流程可知，操作(a)為用NaOH溶液處理Ni/Al合金，Al和NaOH溶液反應生成NaAlO2和H2，離子方程式為＋3H2↑。(2)水洗的上一步是堿洗，若雷尼Ni被水洗凈，則最后一次水洗液中不含堿，加入酚酞溶液不變紅。(3)根據題中信息可知，雷尼Ni被廣泛用于硝基或羰基等不飽和基團的催化氫化反應，故不能選丙酮，否則會發生副反應，又因為鄰硝基苯胺在極性有機溶劑中更有利于反應進行，而CCl4、正己烷均為非極性分子，乙醇為極性分子，所以應選乙醇。(4)根據向集氣管中通入H2時三通閥的孔路位置，可確定集氣管向裝置Ⅱ中供氣時，應保證下側、右側孔路通氣，故B正確。(6)為了排除裝置中空氣產生的干擾，反應前應向裝置Ⅱ中通入一段時間N2。(7)三頸瓶N中為雷尼Ni的懸浮液，若將導氣管插入液面下，雷尼Ni會堵塞導管。(8)氫化反應完全時，裝置Ⅱ中不再消耗H2，裝置I中水準瓶的液面不再發生變化。
答案：＋3H2↑
(2)向最后一次水洗液中加入酚酞，不變紅
(3)C　(4)B
(5)恒壓滴液漏斗　(6)排除空氣產生的干擾　(7)雷尼Ni堵塞導管　(8)水準瓶中液面不再發生變化
3．解析：SOCl2與H2O反應生成兩種酸性氣體，FeCl2·4H2O與SOCl2制備無水FeCl2的反應原理為SOCl2吸收FeCl2·4H2O受熱失去的結晶水生成SO2和HCl，HCl可抑制FeCl2的水解，從而制得無水FeCl2。
(1)實驗開始時先通N2，排盡裝置中的空氣，一段時間后，先加熱裝置a，產生SOCl2氣體充滿b裝置后再加熱b裝置，裝置b中發生反應的化學方程式為FeCl2·4H2O＋4SOCl2FeCl2＋4SO2↑＋8HCl↑；裝置c、d的共同作用是冷凝回流SOCl2。
(2)滴定過程中將Fe2＋氧化成Fe3＋，自身被還原成Cr3＋，反應的離子方程式為＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O，則m1g樣品中n(FeCl2)＝)＝6cV×10－3mol；m1g樣品中結晶水的質量為(m1－m2) g，結晶水物質的量為mol，n(FeCl2)∶n(H2O)＝1∶n＝(6cV×10－3mol)∶mol，解得n＝；A項，樣品中含少量FeO雜質，溶于稀硫酸后生成Fe2＋，導致消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏大，使n的測量值偏小；B項，樣品與SOCl2反應時失水不充分，則m2偏大，使n的測量值偏小；C項，實驗Ⅰ稱重后，樣品發生了潮解，樣品的質量不變，消耗的K2Cr2O7溶液的體積V不變，使n的測量值不變；D項，滴定達到終點時發現滴定管尖嘴內有氣泡生成，導致消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏小，使n的測量值偏大。
(3)組裝蒸餾裝置對TiCl4、CCl4混合物進行蒸餾提純，按由下而上、從左到右的順序組裝，安裝順序為①⑨⑧，然后連接冷凝管，蒸餾裝置中應選擇直形冷凝管⑥、不選用球形冷凝管⑦，接著連接尾接管⑩，TiCl4極易水解，為防止外界水蒸氣進入，最后連接③⑤，安裝順序為①⑨⑧⑥⑩③⑤；由于TiCl4、CCl4分子結構相似，TiCl4的相對分子質量大于CCl4，TiCl4分子間的范德華力較大，TiCl4的沸點高于CCl4，故先餾出的物質為CCl4。
答案：(1)a　FeCl2·4H2O＋4SOCl2FeCl2＋4SO2↑＋8HCl↑　冷凝回流SOCl2
(2)　AB
(3)⑥⑩③⑤　　CCl4
4．解析：(1)溶液稀釋過程中，溶質的物質的量不變，因此250mL×0.1mol·L－1＝V×5mol·L－1，解得V＝5.0mL。
(2)容量瓶使用過程中，不能用手等觸碰瓶口，以免污染試劑，故A錯誤；定容時，視線應與溶液凹液面和刻度線“三線相切”，不能仰視或俯視，故B錯誤；向容量瓶中轉移液體，需用玻璃棒引流，玻璃棒下端位于刻度線以下，同時玻璃棒不能接觸容量瓶口，故C正確；定容完成后，蓋上瓶塞，將容量瓶來回顛倒，將溶液搖勻，顛倒過程中，左手食指抵住瓶塞，防止瓶塞脫落，右手扶住容量瓶底部，防止容量瓶從左手掉落，故D錯誤。
(3)①實驗Ⅶ的溶液中n(NaAc)∶n(HAc)＝3∶4，V(HAc)＝4.00mL，因此V(NaAc)＝3.00mL，即a＝3.00，由實驗Ⅰ可知，溶液最終的體積為40.00mL，因此V(H2O)＝40.00mL－4.00mL－3.00mL＝33.00mL，即b＝33.00。
②實驗Ⅰ所得溶液的pH＝2.86，實驗Ⅱ的溶液中c(HAc)為實驗Ⅰ的，稀釋過程中，若不考慮電離平衡移動，則實驗Ⅱ所得溶液的pH＝2.86＋1＝3.86，但實際溶液的pH＝3.36<3.86，說明稀釋過程中，溶液中n(H＋)增大，即電離平衡正向移動。
(4)滴定過程中發生反應：HAc＋NaOH===NaAc＋H2O，由反應方程式可知，滴定至終點時，n(HAc)＝n(NaOH)，因此22.08mL×0.1mol·L－1＝20.00mL×c(HAc)，解得c(HAc)＝0.1104mol·L－1。滴定過程中，當V(NaOH)＝0時，c(H＋)＝≈mol·L－1＝10－2.88mol·L－1，溶液的pH＝2.88，當V(NaOH)＝11.04mL時，n(NaAc)＝n(HAc)，溶液的pH＝4.76，當V(NaOH)＝22.08mL時，達到滴定終點，溶液中溶質為NaAc溶液，Ac－發生水解，溶液呈弱堿性，當NaOH溶液過量較多時，c(NaOH)無限接近0.1mol·L－1，溶液pH接近13，因此滴定曲線如圖：
(5)向20.00mL的HAc溶液中加入V1mLNaOH溶液達到滴定終點，滴定終點的溶液中溶質為NaAc，當＝1時，溶液中c(H＋)的值等于HAc的Ka，因此可再向溶液中加入20.00mLHAc溶液，使溶液中n(NaAc)＝n(HAc)。
(6)不同的無機弱酸在生活中應用廣泛，如HClO具有強氧化性，在生活中可用于漂白和消毒，H2SO3具有還原性，可用作還原劑，在葡萄酒中添加適量H2SO3可用作防腐劑，H3PO4具有中強酸性，可用作食品添加劑，同時在制藥、生產肥料等行業有廣泛用途。
答案：(1)5.0　(2)C
(3)①3.00　33.00　②正　實驗Ⅱ相較于實驗Ⅰ，醋酸溶液稀釋了10倍，而實驗Ⅱ的pH增大值小于1
(4)0.1104
(5)向滴定后的混合液中加入20mLHAc溶液
(6)HClO：漂白劑和消毒液(或H2SO3：還原劑、防腐劑或H3PO4：食品添加劑、制藥、生產肥料)
5．解析：(1)裝置圖中a是用于冷凝回流的球形冷凝管，b帶玻璃旋塞，為酸式滴定管。
(2)三頸燒瓶中加入400mL水，由于三頸燒瓶盛放的溶液體積不能超過其容積的，故選用1000mL，C正確。
(3)Ka1(H3PO4)與Ka1(H2SO3)相差不大，H3PO4與亞硫酸鹽反應存在平衡：＋H2SO3、H2SO3 H2O＋SO2，加熱使SO2不斷逸出，促進反應向生成SO2的方向進行。
(4)滴定管使用前需檢漏，在確認不漏液的情況下方可使用；淀粉遇碘變藍，則滴定終點時，溶液呈藍色；滴定過程中SO2被氧化為，I2被還原為I－，根據得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒得反應的離子方程式為。
(5)若先加磷酸，生成的少量SO2被空氣中的O2氧化，消耗的碘標準溶液減少使測定結果偏低。
(6)由離子方程式可得n(SO2)＝n(I2)，而V(I2)＝V消耗＋V預加－V空白＝1.20mL，則樣品中亞硫酸鹽含量為mg·kg－1≈80.8mg·kg－1。
答案：(1)球形冷凝管　酸式滴定管　(2)C
(3)Ka1(H3PO4)與Ka1(H2SO3)相差不大，H3PO4與亞硫酸鹽反應存在平衡：＋H2SO3、H2SO3 H2O＋SO2，加熱使SO2不斷逸出，促進反應向生成SO2的方向進行
(4)檢漏　藍色　
(5)偏低　(6)80.8

展開更多......

收起↑