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化学综合实验与计算
专题七 大题突破3
核心精讲
01
江苏省高考题实验综合主要结合一定信息情境或实验工艺流程，考查物质制备、性质探究、定量分析、实验方案设计等，难度大、涉及的知识面广，对学生的综合能力要求较高，主要考查学生分析问题、综合思维、解决问题的能力。
1.物质检验和鉴别类答题规范
(1)离子的检验
单一离子检验 取试样→加水溶解→加……试剂 加……检验试剂→观察现象→得出结论
以S的检验为例：取少量溶液于试管中，加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则证明有S
多种离子检验 取少量溶液于两支试管中，分别加入……试剂，现象是……的是……物质；取少量溶液于两支试管中，分别加入……试剂，现象是……继续加入……试剂，现象是……的是……物质
检验某溶液中既含有Fe2+又含有Fe3+的方法：分别取少量溶液于两支试管中，向其中一支试管中滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色，则证明溶液中含有Fe3+，再向另一支试管中滴加几滴铁氰化钾[K3Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成，则证明溶液中含有Fe2+
(2)固体的检验
答题 模板 ①取少许固体样品于两支试管中，加水溶解，分别再加入……试剂(微热/振荡)，现象是……的是……物质
②取少许固体样品于试管中，加水溶解，把样品分为两等份，一份加……试剂，现象是……的是……物质，另一份加……试剂，现象是……的是……物质
实例 榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)：取矿石少许于试管中，加稀硫酸充分反应后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，则证明矿石中含有FeO(不能加盐酸溶解)
(3)气体检验
单一气体检验 将气体通入(或通过)→试剂[×××溶液(或××固体)]→描述现象→得出结论
混合气体的检验 检验气体甲→除去气体甲→确定气体甲已除尽→检验气体乙
实例 以“CO2气体检验”为例：将无色无味的气体通入澄清石灰水中，若溶液变浑浊，则证明该气体是CO2
微点拨 ①水蒸气最先检验；②有干扰的气体先检验；③关键词：如“少量”“除尽”等
2.沉淀某种离子沉淀剂是否过量的答题规范
(1)加沉淀剂：静置，向上层清液中继续滴加少量沉淀剂，若无沉淀产生，则证明沉淀剂已过量。
(2)加入与沉淀剂反应的试剂：静置，取适量上层清液于另一洁净试管中，向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂，若产生沉淀，证明沉淀剂已过量。注意：若需称量沉淀的质量而进行有关定量计算时则只能选用方法(1)。
(3)判断沉淀是否洗净的操作
取最后一次洗涤液，滴加……(试剂)，若没有……现象，证明沉淀已洗净(一般是现象明显的优先检验，比如Fe3+、Cl-、S等)。
3.沉淀的洗涤与洗涤是否干净的答题规范
(1)沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。
(2)洗涤方法：向漏斗内加……(蒸馏水)至浸没沉淀，待自然流出后，重复操作2~3次。
特别提醒　①凡是涉及冰水(或冷水)洗涤的目的：洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，最终提高产品产率。
②若用特殊溶剂洗涤，例如乙醇(丙酮)洗涤的目的：a.降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗；b.除去固体表面吸附的杂质；c.乙醇(丙酮)挥发带出水分，使固体易干燥。再如用沉淀的饱和溶液洗涤：减小沉淀的溶解。
4.原因、理由类答题规范
“有理”——化学原理，“有据”——事实依据，可采取以下两种方式：
(1)“正说”——“直接原因+根本目的”
(2)“反说”——“如果……就……”
某反应温度不高于×× ℃(或在某个反应温度范围内、或在此温度下转化率最大等)的原因：①(低温速率较慢)适当加快反应速率；②若有催化剂则考虑催化剂的催化活性；③但温度过高会造成反应物(如浓硝酸)挥发或分解(如H2O2、NH4HCO3、NH3·H2O等)；还要考虑温度过高，平衡移动的问题；④成本问题，某条件下，转化率已经很高，若再升高温度，转化率提高不大，生产成本增加，得不偿失。
5.定量实验误差分析
对于定量实验，要采用措施减小误差。减小误差从以下角度考虑：
(1)装置气密性良好；(2)排除装置中原有干扰气体；(3)减少副反应；(4)避免气体带杂质(如测定水的质量，气体必须干燥)；(5)防止空气中二氧化碳和水等进入装置。
真题演练
02
1.(2024·江苏，16)贵金属银应用广泛。Ag与稀HNO3制得AgNO3，常用于循环处理高氯废水。
(1)沉淀Cl-。在高氯水样中加入K2CrO4使浓度约为5×10-3 mol·L-1，当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉淀(忽略滴加过程的体积增加)，此时溶液中Cl-浓度约为　　　　 mol·L-1。[已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12]
1
2
3
9×10-6
1
2
3
浓度约为5×10-3mol·L-1，当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉淀，此时c(Ag+)== mol·L-1=2×10-5 mol·L-1，c(Cl-)=
= mol·L-1=9×10-6 mol·L-1。
(2)还原AgCl。在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实，加入足量0.5 mol·L-1盐酸后静置，充分反应得到Ag。
①铁将AgCl转化为单质Ag的化学方程式为　　　　　　 　。
1
2
3
Fe+2AgCl===FeCl2+2Ag
②不与铁圈直接接触的AgCl也能转化为Ag的原因是__________________
_______________________________________________________________
　　 　　。
形成了以Fe为负极，AgCl为正极，盐酸为电解质溶液的原电池，正极AgCl得到电子，电极反应式为AgCl+e-===Ag+Cl-，生成Ag
③为判断AgCl是否完全转化，补充完整实验方案：取出铁圈，搅拌均匀，取少量混合物过滤，_____________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________　　　 　　　　
[实验中必须使用的试剂和设备：稀HNO3、AgNO3溶液，通风设备]
1
2
3
洗涤，向最后一次洗涤液中滴加硝酸银溶液，确保氯离子洗净，开启通风设备，向滤渣中加入足量稀HNO3，搅拌，若固体完全溶解，则AgCl完全转化，若固体未完全溶解，则AgCl未完全转化
1
2
3
判断AgCl是否完全转化，即检验混合物中是否含有AgCl，若AgCl完全转化，则剩余固体全部为银，可完全溶于稀硝酸，若AgCl未完全转化，剩余AgCl不能溶于稀硝酸，则可用稀硝酸检验，稀硝酸参与反应可能会产生氮氧化物，反应需在通风设备中进行，反应后的溶液中存在氯离子，若未将滤渣洗净，氯离子会干扰实验，所以首先需要检验氯离子是否洗净。
(3)Ag的抗菌性能。纳米Ag表面能产生Ag+杀死细菌
(如图所示)，其抗菌性能受溶解氧浓度影响。
①纳米Ag溶解产生Ag+的离子方程式为___________
　　　　　　　。
1
2
3
4Ag+O2+4H+
===4Ag++2H2O
②实验表明溶解氧浓度过高，纳米Ag的抗菌性能下降，主要原因是
　　　 　　　　。
纳米Ag与氧气生成Ag2O，使得Ag+浓度下降
1
2
3
2.(2023·江苏，16)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4·H2O，其实验过程可表示为
1
2
3
(1)在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO2气体，生成MgSO3，反应为Mg(OH)2+H2SO3===MgSO3+2H2O，其平衡常数K与Ksp[Mg(OH)2]、Ksp(MgSO3)、Ka1(H2SO3)、Ka2(H2SO3)的代数关系式为K=
　　 　；下列实验操作一定能提高氧化镁浆
料吸收SO2效率的有　　　(填序号)。
A.水浴加热氧化镁浆料
B.加快搅拌速率
C.降低通入SO2气体的速率
D.通过多孔球泡向氧化镁浆料中通SO2
BD
1
2
3
已知下列反应：
①Mg(OH)2+H2SO3===MgSO3+2H2O　K
②Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) 　Ksp[Mg(OH)2]
③MgSO3(s) Mg2+(aq) 　Ksp(MgSO3)
④H2SO3 H+　Ka1(H2SO3)
⑤ H+　Ka2(H2SO3)
⑥H2O H++OH-　Kw
根据盖斯定律，①=②-③+④+⑤-⑥×2，故K=。
1
2
3
加热可加快反应速率，但温度升高，SO2在水中溶解度降低，且会导致H2SO3受热分解，不一定能提高吸收SO2效率，A错误；
加快搅拌速率，可以使反应物充分接触，提高吸收SO2效率，B正确；
降低通入SO2气体的速率，SO2可与MgO浆料充分接触，但会降低反应速率，不一定能提高吸收SO2效率，C错误；
多孔球泡可以让SO2与MgO浆料充分接触，能提高吸收SO2效率，D正确。
1
2
3
(2)在催化剂作用下MgSO3被O2氧化为MgSO4。已知MgSO3的溶解度为0.57 g (20 ℃)，O2氧化溶液中的离子方程式为_________________
　　 　； 在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，浆料中MgSO3被O2氧化的速率随pH的变化如图甲所示。在pH=6~8范围内，
pH增大，浆料中MgSO3的氧化速率增大，其主要原因是___________
________ 。
+O2
pH增大，
抑制的水解，反应物的浓度增大，故可加快氧化速率
1
2
3
(3)制取MgSO4·H2O晶体。在如图乙所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的MgSO3浆料与H2SO4溶液充分反应。MgSO3浆料与H2SO4溶液的加料方式是　　　　　 　　　；补充完整制取MgSO4·H2O晶体的实验方案：向含有少量Fe3+、Al3+的MgSO4溶液中，_______________________________________________________
_______________________________________________________________
　　。(已知：Fe3+、Al3+在pH≥5时完全转化为氢氧化物沉淀；室温下从MgSO4饱和溶液中结晶出MgSO4·7H2O，MgSO4·
7H2O在150~170 ℃下干燥得到MgSO4·H2O，实验
中需要使用MgO粉末)
用滴液漏斗向盛有MgSO3浆料的三颈烧瓶中缓慢滴加H2SO4溶液
分批加入少量氧化镁粉末，搅拌，直至用pH试纸测得pH≥5，过滤；将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150~170 ℃干燥
1
2
3
在进行含固体物质的反应物与液体反应的实验时，
应将含固体物质的反应物放在三颈烧瓶中，通过滴
液漏斗滴加液体，H2SO4溶液的滴加速率要慢，以
免H2SO4过量；根据题意，首先需要调节pH≥5以除
去Fe3+、Al3+杂质，需要用到的试剂为MgO粉末，操作为分批加入少量MgO粉末，以免pH过高，不断搅拌进行反应直至检测到pH≥5，然后过滤除去氢氧化铁、氢氧化铝沉淀；根据题目信息，室温下结晶只能得到MgSO4·7H2O，因此需要在150~170 ℃下干燥MgSO4·7H2O得到MgSO4·H2O，操作为将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150~170 ℃干燥。
3.(2022·江苏，16)实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl-含量少的Ce2(CO3)3，其部分实验过程如下：
1
2
3
(1)“酸浸”时CeO2与H2O2反应生成Ce3+并放出O2，该反应的离子方程式为　　 　　　　　。
1
2
3
2CeO2+H2O2+6H+===2Ce3++O2↑+4H2O
1
2
3
首先用稀盐酸和过氧化氢溶液酸浸二
氧化铈废渣，得到三价铈，加入氨水
调节pH后用萃取剂萃取其中的三价铈，
增大三价铈浓度，之后加入稀硝酸反萃取其中的三价铈，再加入氨水和碳酸氢铵制备产物，以此解题。
根据信息可知反应物为CeO2与H2O2，产物为Ce3+和O2，根据电荷守恒和元素守恒可知其离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+===2Ce3++O2↑+4H2O。
(2)pH约为7的CeCl3溶液与NH4HCO3溶液反应可生成Ce2(CO3)3沉淀，该沉淀中Cl-含量与加料方式有关。得到含Cl-量较少的Ce2(CO3)3的加料方式为　　　　(填序号)。
A.将NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中
B.将CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中
1
2
3
B
1
2
3
反应过程中保持CeCl3少量即可得到含Cl-量较少的Ce2(CO3)3，故选B。
(3)通过中和、萃取、反萃取、沉淀等过程，可制备Cl-含量少的Ce2(CO3)3。已知Ce3+能被有机萃取剂(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为Ce3+(水层)
+3HA(有机层) CeA3(有机层)+3H+(水层)
①加氨水“中和”去除过量盐酸，使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是__________________________________________________________
　　 　　。
1
2
3
降低溶液中氢离子的浓度，促进Ce3+的萃取平衡正向移动，提高Ce3+的萃取率
②反萃取的目的是将有机层Ce3+转移到水层。为使Ce3+尽可能多地发生上述转移，应选择的实验条件或采取的实验操作有__________________
　　 　 (填两项)。
1
2
3
适当提高稀硝酸浓度，
多次萃取
1
2
3
根据萃取原理可知，反萃取应选择的实验条件是酸性条件，为了使Ce3+尽可能多地发生转移，可以采用多次萃取。
③与“反萃取”得到的水溶液比较，过滤Ce2(CO3)3溶液的滤液中，物质的量减小的离子有　　 　　(填化学式)。
1
2
3
Ce3+、H+
(4)实验中需要测定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中Ce4+可用准确浓度的Fe溶液滴定。以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，滴定终点时溶液由紫红色变为亮黄色，滴定反应为Fe2++Ce4+===Fe3++Ce3+。请补充完整实验方案：①准确量取25.00 mL Ce3+溶液[c(Ce3+)约为0.2 mol·L-1]，加氧化剂将Ce3+完
1
2
3
全氧化并去除多余氧化剂后，用稀硫酸酸化，将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容；②按规定操作分别将0.020 00 mol·L-1Fe和待测Ce4+溶液装入如图所示的滴定管中：③_______________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
从左侧滴定管中放出一定体积的待测Ce4+溶液于锥形瓶中，加入指示剂苯代邻氨基苯甲酸，用0.020 00 mol·L-1Fe溶液来滴定，当滴入最后半滴标准液时，溶液由紫红色变为亮黄色，且半分钟内不变色，即达到滴定终点，记录标准液的体积
1
2
3
应该用标准液滴定待测Ce4+溶液，用苯代邻氨基苯甲酸作指示剂。化学综合实验与计算
　　江苏省高考题实验综合主要结合一定信息情境或实验工艺流程，考查物质制备、性质探究、定量分析、实验方案设计等，难度大、涉及的知识面广，对学生的综合能力要求较高，主要考查学生分析问题、综合思维、解决问题的能力。
1.物质检验和鉴别类答题规范
(1)离子的检验
单一离子检验 取试样→加水溶解→加……试剂加……检验试剂→观察现象→得出结论
以S的检验为例：取少量溶液于试管中，加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则证明有S
多种离子检验 取少量溶液于两支试管中，分别加入……试剂，现象是……的是……物质；取少量溶液于两支试管中，分别加入……试剂，现象是……继续加入……试剂，现象是……的是……物质
检验某溶液中既含有Fe2+又含有Fe3+的方法：分别取少量溶液于两支试管中，向其中一支试管中滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色，则证明溶液中含有Fe3+，再向另一支试管中滴加几滴铁氰化钾[K3Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成，则证明溶液中含有Fe2+
(2)固体的检验
答题 模板 ①取少许固体样品于两支试管中，加水溶解，分别再加入……试剂(微热/振荡)，现象是……的是……物质 ②取少许固体样品于试管中，加水溶解，把样品分为两等份，一份加……试剂，现象是……的是……物质，另一份加……试剂，现象是……的是……物质
实例 榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)：取矿石少许于试管中，加稀硫酸充分反应后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，则证明矿石中含有FeO(不能加盐酸溶解)
(3)气体检验
单一气体检验 将气体通入(或通过)→试剂[×××溶液(或××固体)]→描述现象→得出结论
混合气体的检验 检验气体甲→除去气体甲→确定气体甲已除尽→检验气体乙
实例 以“CO2气体检验”为例：将无色无味的气体通入澄清石灰水中，若溶液变浑浊，则证明该气体是CO2
微点拨 ①水蒸气最先检验；②有干扰的气体先检验；③关键词：如“少量”“除尽”等
2.沉淀某种离子沉淀剂是否过量的答题规范
(1)加沉淀剂：静置，向上层清液中继续滴加少量沉淀剂，若无沉淀产生，则证明沉淀剂已过量。
(2)加入与沉淀剂反应的试剂：静置，取适量上层清液于另一洁净试管中，向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂，若产生沉淀，证明沉淀剂已过量。注意：若需称量沉淀的质量而进行有关定量计算时则只能选用方法(1)。
(3)判断沉淀是否洗净的操作
取最后一次洗涤液，滴加……(试剂)，若没有……现象，证明沉淀已洗净(一般是现象明显的优先检验，比如Fe3+、Cl-、S等)。
3.沉淀的洗涤与洗涤是否干净的答题规范
(1)沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。
(2)洗涤方法：向漏斗内加……(蒸馏水)至浸没沉淀，待自然流出后，重复操作2~3次。
特别提醒　①凡是涉及冰水(或冷水)洗涤的目的：洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，最终提高产品产率。
②若用特殊溶剂洗涤，例如乙醇(丙酮)洗涤的目的：a.降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗；b.除去固体表面吸附的杂质；c.乙醇(丙酮)挥发带出水分，使固体易干燥。再如用沉淀的饱和溶液洗涤：减小沉淀的溶解。
4.原因、理由类答题规范
“有理”——化学原理，“有据”——事实依据，可采取以下两种方式：
(1)“正说”——“直接原因+根本目的”
(2)“反说”——“如果……就……”
某反应温度不高于×× ℃(或在某个反应温度范围内、或在此温度下转化率最大等)的原因：①(低温速率较慢)适当加快反应速率；②若有催化剂则考虑催化剂的催化活性；③但温度过高会造成反应物(如浓硝酸)挥发或分解(如H2O2、NH4HCO3、NH3·H2O等)；还要考虑温度过高，平衡移动的问题；④成本问题，某条件下，转化率已经很高，若再升高温度，转化率提高不大，生产成本增加，得不偿失。
5.定量实验误差分析
对于定量实验，要采用措施减小误差。减小误差从以下角度考虑：
(1)装置气密性良好；(2)排除装置中原有干扰气体；(3)减少副反应；(4)避免气体带杂质(如测定水的质量，气体必须干燥)；(5)防止空气中二氧化碳和水等进入装置。
1.(2024·江苏，16)贵金属银应用广泛。Ag与稀HNO3制得AgNO3，常用于循环处理高氯废水。
(1)沉淀Cl-。在高氯水样中加入K2CrO4使浓度约为5×10-3 mol·L-1，当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉淀(忽略滴加过程的体积增加)，此时溶液中Cl-浓度约为　　　　　 mol·L-1。[已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12]
(2)还原AgCl。在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实，加入足量0.5 mol·L-1盐酸后静置，充分反应得到Ag。
①铁将AgCl转化为单质Ag的化学方程式为　　　　。
②不与铁圈直接接触的AgCl也能转化为Ag的原因是　　　 　　　　。
③为判断AgCl是否完全转化，补充完整实验方案：取出铁圈，搅拌均匀，取少量混合物过滤，
　　　 　　　
[实验中必须使用的试剂和设备：稀HNO3、AgNO3溶液，通风设备]
(3)Ag的抗菌性能。纳米Ag表面能产生Ag+杀死细菌(如图所示)，其抗菌性能受溶解氧浓度影响。
①纳米Ag溶解产生Ag+的离子方程式为　　　 　　　　。
②实验表明溶解氧浓度过高，纳米Ag的抗菌性能下降，主要原因是　　　 　　　　。
2.(2023·江苏，16)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4·H2O，其实验过程可表示为
(1)在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO2气体，生成MgSO3，反应为Mg(OH)2+H2SO3MgSO3+2H2O，其平衡常数K与Ksp[Mg(OH)2]、Ksp(MgSO3)、Ka1(H2SO3)、Ka2(H2SO3)的代数关系式为K=　　　　　；下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收SO2效率的有　　　　　　　　(填序号)。
A.水浴加热氧化镁浆料
B.加快搅拌速率
C.降低通入SO2气体的速率
D.通过多孔球泡向氧化镁浆料中通SO2
(2)在催化剂作用下MgSO3被O2氧化为MgSO4。已知MgSO3的溶解度为0.57 g (20 ℃)，O2氧化溶液中的离子方程式为　　　　；
在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，浆料中MgSO3被O2氧化的速率随pH的变化如图甲所示。在pH=6~8范围内，pH增大，浆料中MgSO3的氧化速率增大，其主要原因是　　　　。
(3)制取MgSO4·H2O晶体。在如图乙所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的MgSO3浆料与H2SO4溶液充分反应。MgSO3浆料与H2SO4溶液的加料方式是　　　　　　　　；补充完整制取MgSO4·H2O晶体的实验方案：向含有少量Fe3+、Al3+的MgSO4溶液中， 　　　　。
(已知：Fe3+、Al3+在pH≥5时完全转化为氢氧化物沉淀；室温下从MgSO4饱和溶液中结晶出MgSO4·7H2O，MgSO4·7H2O在150~170 ℃下干燥得到MgSO4·H2O，实验中需要使用MgO粉末)
3.(2022·江苏，16)实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl-含量少的Ce2(CO3)3，其部分实验过程如下：
(1)“酸浸”时CeO2与H2O2反应生成Ce3+并放出O2，该反应的离子方程式为　　　 　　　　。
(2)pH约为7的CeCl3溶液与NH4HCO3溶液反应可生成Ce2(CO3)3沉淀，该沉淀中Cl-含量与加料方式有关。得到含Cl-量较少的Ce2(CO3)3的加料方式为　　　　(填序号)。
A.将NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中
B.将CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中
(3)通过中和、萃取、反萃取、沉淀等过程，可制备Cl-含量少的Ce2(CO3)3。已知Ce3+能被有机萃取剂(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为
Ce3+(水层)+3HA(有机层)CeA3(有机层)+3H+(水层)
①加氨水“中和”去除过量盐酸，使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是　　　 　　　　。
②反萃取的目的是将有机层Ce3+转移到水层。为使Ce3+尽可能多地发生上述转移，应选择的实验条件或采取的实验操作有　　　 　　　　(填两项)。
③与“反萃取”得到的水溶液比较，过滤Ce2(CO3)3溶液的滤液中，物质的量减小的离子有　　　　(填化学式)。
(4)实验中需要测定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中Ce4+可用准确浓度的Fe溶液滴定。以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，滴定终点时溶液由紫红色变为亮黄色，滴定反应为Fe2++Ce4++Ce3+。请补充完整实验方案：①准确量取25.00 mL Ce3+溶液[c(Ce3+)约为0.2 mol·L-1]，加氧化剂将Ce3+完全氧化并去除多余氧化剂后，用稀硫酸酸化，将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容；②按规定操作分别将0.020 00 mol·L-1Fe和待测Ce4+溶液装入如图所示的滴定管中；
③　　　 　　　　。
答案精析
真题演练
1.(1)9×10-6　(2)①Fe+2AgClFeCl2+2Ag
②形成了以Fe为负极，AgCl为正极，盐酸为电解质溶液的原电池，正极AgCl得到电子，电极反应式为AgCl+e-Ag+Cl-，生成Ag　③洗涤，向最后一次洗涤液中滴加硝酸银溶液，确保氯离子洗净，开启通风设备，向滤渣中加入足量稀HNO3，搅拌，若固体完全溶解，则AgCl完全转化，若固体未完全溶解，则AgCl未完全转化　(3)①4Ag+O2+4H+4Ag++2H2O　②纳米Ag与氧气生成Ag2O，使得Ag+浓度下降
解析　(1)浓度约为5×10-3mol·L-1，当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉淀，此时c(Ag+)== mol·L-1=2×10-5 mol·L-1，c(Cl-)== mol·L-1=9×10-6 mol·L-1。(2)③判断AgCl是否完全转化，即检验混合物中是否含有AgCl，若AgCl完全转化，则剩余固体全部为银，可完全溶于稀硝酸，若AgCl未完全转化，剩余AgCl不能溶于稀硝酸，则可用稀硝酸检验，稀硝酸参与反应可能会产生氮氧化物，反应需在通风设备中进行，反应后的溶液中存在氯离子，若未将滤渣洗净，氯离子会干扰实验，所以首先需要检验氯离子是否洗净。
2.(1)
BD　(2)+O2　pH增大，抑制的水解，反应物的浓度增大，故可加快氧化速率　(3)用滴液漏斗向盛有MgSO3浆料的三颈烧瓶中缓慢滴加H2SO4溶液　分批加入少量氧化镁粉末，搅拌，直至用pH试纸测得pH≥5，过滤；将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150~170 ℃干燥
解析　(1)已知下列反应：
①Mg(OH)2+H2SO3MgSO3+2H2O　K
②Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)
Ksp［Mg(OH)2］
③MgSO3(s)Mg2+(aq)
Ksp(MgSO3)
④H2SO3H+　Ka1(H2SO3)
⑤H+　Ka2(H2SO3)
⑥H2OH++OH-　Kw
根据盖斯定律，①=②-③+④+⑤-⑥×2，故K=。
加热可加快反应速率，但温度升高，SO2在水中溶解度降低，且会导致H2SO3受热分解，不一定能提高吸收SO2效率，A错误；加快搅拌速率，可以使反应物充分接触，提高吸收SO2效率，B正确；降低通入SO2气体的速率，SO2可与MgO浆料充分接触，但会降低反应速率，不一定能提高吸收SO2效率，C错误；多孔球泡可以让SO2与MgO浆料充分接触，能提高吸收SO2效率，D正确。(3)在进行含固体物质的反应物与液体反应的实验时，应将含固体物质的反应物放在三颈烧瓶中，通过滴液漏斗滴加液体，H2SO4溶液的滴加速率要慢，以免H2SO4过量；根据题意，首先需要调节pH≥5以除去Fe3+、Al3+杂质，需要用到的试剂为MgO粉末，操作为分批加入少量MgO粉末，以免pH过高，不断搅拌进行反应直至检测到pH≥5，然后过滤除去氢氧化铁、氢氧化铝沉淀；根据题目信息，室温下结晶只能得到MgSO4·7H2O，因此需要在150~170 ℃下干燥MgSO4·7H2O得到MgSO4·H2O，操作为将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150~170 ℃干燥。
3.(1)2CeO2+H2O2+6H+2Ce3++O2↑+4H2O　(2)B　(3)①降低溶液中氢离子的浓度，促进Ce3+的萃取平衡正向移动，提高Ce3+的萃取率
②适当提高稀硝酸浓度，多次萃取　③Ce3+、H+
(4)从左侧滴定管中放出一定体积的待测Ce4+溶液于锥形瓶中，加入指示剂苯代邻氨基苯甲酸，用0.020 00 mol·L-1Fe溶液来滴定，当滴入最后半滴标准液时，溶液由紫红色变为亮黄色，且半分钟内不变色，即达到滴定终点，记录标准液的体积
解析　首先用稀盐酸和过氧化氢溶液酸浸二氧化铈废渣，得到三价铈，加入氨水调节pH后用萃取剂萃取其中的三价铈，增大三价铈浓度，之后加入稀硝酸反萃取其中的三价铈，再加入氨水和碳酸氢铵制备产物，以此解题。(1)根据信息可知反应物为CeO2与H2O2，产物为Ce3+和O2，根据电荷守恒和元素守恒可知其离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+2Ce3++O2↑+4H2O。(2)反应过程中保持CeCl3少量即可得到含Cl-量较少的Ce2(CO3)3，故选B。(3)②根据萃取原理可知，反萃取应选择的实验条件是酸性条件，为了使Ce3+尽可能多地发生转移，可以采用多次萃取。(4)应该用标准液滴定待测Ce4+溶液，用苯代邻氨基苯甲酸作指示剂。

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