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[综合题专攻]　第8练　定量测定或性质探究类实验大题
1.(16分)(2024·湖北，18)学习小组为探究Co2+、Co3+能否催化H2O2的分解及相关性质，室温下进行了实验Ⅰ~Ⅳ。
实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
无明显变化 溶液变为红色，伴有气泡产生 溶液变为墨绿色，并持续产生能使带火星木条复燃的气体
已知：为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。回答下列问题：
(1)配制1.00 mol·L-1的CoSO4溶液，需要用到如图仪器中的　　　　　　(填标号)。
(2)实验Ⅰ表明　　　　　　(填“能”或“不能”)催化H2O2的分解。实验Ⅱ中大大过量的原因是　　　　　　　　。
实验Ⅲ初步表明能催化H2O2的分解，写出H2O2在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式　　　　、　　　　。
(3)实验Ⅰ表明，反应2+H2O2+2H+2[Co(H2O)6]3++2H2O难以正向进行，利用化学平衡移动原理，分析Co3+、Co2+分别与配位后，正向反应能够进行的原因　　　　　　　。
(4)实验Ⅳ中，A到B溶液变为蓝色，并产生气体；B到C溶液变为粉红色，并产生气体。从A到C所产生的气体的分子式分别为　　　　　　　　、　　　　　　　　　。
实验Ⅳ：
2.(18分)(2022·河北，14)某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量，设计实验如下：
①三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品和400 mL水；锥形瓶中加入125 mL水、1 mL淀粉溶液，并预加0.30 mL 0.010 00 mol·L-1的碘标准溶液，搅拌。
②以0.2 L·min-1流速通氮气，再加入过量磷酸，加热并保持微沸，同时用碘标准溶液滴定，至终点时滴定消耗了1.00 mL碘标准溶液。
③做空白实验，消耗了0.10 mL碘标准溶液。
④用适量Na2SO3替代香菇样品，重复上述步骤，测得SO2的平均回收率为95%。
已知：Ka1(H3PO4)=7.1×10-3，Ka1(H2SO3)=1.3×10-2
回答下列问题：
(1)装置图中仪器a、b的名称分别为　　　　、　　　　。
(2)三颈烧瓶适宜的规格为　　　　(填标号)。
A.250 mL　　B.500 mL　　C.1 000 mL
(3)解释加入H3PO4，能够生成SO2的原因：　　　　　　　。
(4)滴定管在使用前需要　　　　　、洗涤、润洗；滴定终点时溶液的颜色为　　　　　；滴定反应的离子方程式为　　　　。
(5)若先加磷酸再通氮气，会使测定结果　　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(6)该样品中亚硫酸盐含量为　　　 mg·kg-1(以SO2计，结果保留三位有效数字)。
3.(16分)(2024·山东，19)利用“燃烧-碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。
实验过程如下：
①加样，将a mg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖)，聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装c(KIO3)∶c(KI)略小于1∶5的KIO3碱性标准溶液，吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量KIO3碱性标准溶液，发生反应：KIO3+5KI+6HCl===3I2+6KCl+3H2O，使溶液显浅蓝色。
②燃烧：按一定流速通入O2，一段时间后，加热并使样品燃烧。
③滴定：当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应：SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI)，立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随SO2不断进入F，滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换，直至终点。
回答下列问题：
(1)取20.00 mL 0.100 0 mol·L-1KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体，配制1 000 mL KIO3碱性标准溶液，下列仪器必须用到的是　　　　　　(填标号)。
A.玻璃棒 B.1 000 mL锥形瓶
C.500 mL容量瓶 D.胶头滴管
(2)装置B和C的作用是充分干燥O2，B中的试剂为　　　　　　　。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图)，目的是　　　　。
(3)该滴定实验达终点的现象是　　　　　　　；滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL，样品中硫的质量分数是　　　　　　　　(用代数式表示)。
(4)若装置D中瓷舟未加盖，会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成，粉尘在该过程中的作用是　　　　　　　；若装置E冷却气体不充分，可能导致测定结果偏大，原因是　　　　　　　；
若滴定过程中，有少量不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，测定结果会　　　　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
1.(20分)(2023·河南平许济洛四市联考)三氯化氧磷(POCl3)是一种重要的化工原料，常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。
研究小组在实验室模拟反应：
PCl3+SO2+Cl2POCl3+SOCl2，制备POCl3并测定产品的含量。
资料卡片：
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 有关性质
PCl3 -93.6 76.1 遇水剧烈水解，易与O2反应
POCl3 1.25 105.8 遇水剧烈水解，能溶于PCl3
SOCl2 -105 78.8 遇水剧烈水解，受热易分解
(1)甲装置中盛放的试剂为　　　　　　　，洗气瓶甲、丁的作用是净化原料气体和　　　　　　　，实验室制备SO2的化学方程式为　　　　　　　　。
(2)反应装置图中装置丙、戊间方框内未画出的仪器应选择　　　　　　　　(填“球形冷凝管”或“直形冷凝管”)，如果没有装置戊，可能发生的反应是　　　　　　　　(写一个即可)。
(3)该实验需控制反应温度60~65 ℃，则温度不宜过高和过低的原因是　　　　，该实验应采用的加热方式为　　　　　　　　。
(4)测定提纯后产品中POCl3的含量：准确称取1.700 g样品在水解瓶中摇动至完全水解，将水解液配成100 mL溶液，取10.00 mL于锥形瓶中，加入0.200 0 mol·L-1的AgNO3溶液20.00 mL(发生的反应为Ag++Cl-===AgCl↓)，再加少许硝基苯，用力振荡，使沉淀被有机物覆盖。加入指示剂，用0.100 0 mol·L-1 KSCN标准溶液滴定过量的AgNO3至终点(Ag++SCN-===AgSCN↓)，做平行实验，平均消耗KSCN标准溶液10.00 mL。
①滴定选用的指示剂是　　　　(填字母)。
a.酚酞 b.淀粉
c.NH4Fe(SO4)2 d.甲基橙
②产品中POCl3的质量分数为　　　　%(保留三位有效数字)。
③已知：Ksp(AgCl)=3.2×10-10，Ksp(AgSCN)=2×10-12，若无硝基苯覆盖沉淀表面，测定产品中POCl3的质量分数将　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
2.(14分)(2024·江西高三模拟)回答下列问题：
(1)金属与硝酸反应通常不能生成H2，用过量3 mol·L-1 HNO3与铁粉反应，HNO3的还原产物主要是NO，请写出反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　。
有同学在查阅文献时发现文献有记载：HNO3与铁反应能产生H2。于是其小组进行了金属铁与硝酸反应能否产生H2及其有利条件的探究。
实验Ⅰ：20 ℃，将过量铁粉溶于0.5 mol·L-1 HNO3，立即有无色气体生成，充分反应后，溶液几乎无色。
(2)检验气体：方法如图所示。
确认气体是H2，不含NO。实验证据是　　　　　　　　　。
(3)检验溶液：取上层清液，等分两份
①向一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生　　　，说明含有Fe2+。
②向另一份加入NaOH溶液，产生灰绿色沉淀；加热至沸腾，有刺激性气味气体逸出，用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。综合①、②，说明实验Ⅰ中发生的反应有Fe+2HNO3===Fe+H2↑，另外还有　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出化学方程式)。
(4)对H2产生的原因提出假设：在稀的酸性溶液中，HNO3中H+的氧化性大于，验证如下：
实验Ⅱ：将铜粉溶于0.5 mol·L-1 HNO3。经检测，发现没有　　　　　　(填化学式)生成，初步证实假设不成立。
(5)再次查阅文献发现：在酸性介质中，尽管电极电势数据显示是强氧化剂，然而动力学原因导致它在稀酸中的反应一般都很慢。于是小组改变条件重复实验Ⅰ，向2 mL 0.5 mol·L-1 HNO3中加入过量铁粉，结果如下：
实验序号 Ⅲ Ⅳ Ⅴ
温度 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃
生成H2体积 6.0 mL 3.4 mL 2.6 mL
经检验，实验Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中，的还原产物与实验Ⅰ相同。从反应速率的角度解释温度升高H2体积减少的原因：　　　　　　　　　　。
(6)综上所述，有利于金属与硝酸反应生成氢气的条件是　　　　　　。
3.(16分)(2023·河南开封二模)某小组根据硫元素的化合价，预测SO2既有还原性又有氧化性，并设计实验进行探究。
Ⅰ.探究SO2的还原性：向试管中通入足量SO2 (尾气处理装置已略)，记录如下。
装置 编号 试剂 实验现象
a 碘水 溶液的棕黄色褪去
b Fe2(SO4)3溶液
(1)a中反应的离子方程式为　　　　。
(2)b中的实验现象为　　　　。
将b所得溶液分成三份，进行如下实验。
实验①：向第一份溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。
实验②：向第二份溶液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。
实验③：向第三份溶液中先加入稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。
上述实验不能证明SO2与Fe3+发生了氧化还原反应的是　　　　，原因是　　　　。
Ⅱ.探究SO2的氧化性：向试管中通入足量SO2(尾气处理装置已略)，记录如下。
装置 编号 试剂 实验现象
c 3 mol·L-1稀硫酸 始终无明显变化
d 3 mol·L-1稀盐酸 铜片表面变黑，溶液变为棕色
已知：ⅰ.水合Cu+既易被氧化也易被还原，因此水溶液中无法生成水合Cu+。
ⅱ.CuCl为白色固体，难溶于水，可溶于c(Cl-)较大的溶液生成[CuCl3]2-。
(3)证明d所得棕色溶液含有[CuCl3]2- ：用滴管吸取少量棕色溶液，滴入蒸馏水中，出现白色沉淀。用平衡移动原理解释产生该现象的原因：　　　　　　　。
(4)与c对比，d能发生反应的原因是　　　　　　　。
(5)由实验Ⅱ可推知，该条件下SO2、CuCl、Cu2+的氧化性由强到弱的顺序为　　　　　　。
答案精析
真题演练
1.(1)bc　(2)不能　吸收产生的H+，维持pH，促进反应正向进行　2Co2++10HC+H2O2===2[Co(CO3)3]3-+6H2O+4CO2↑　2H2O22H2O+O2↑　(3)实验Ⅲ的现象表明，Co3+、Co2+分别与配位时，更易与反应生成(该反应为快反应)，导致几乎不能转化为，这样使得的浓度减小的幅度远远大于减小的幅度，根据化学平衡移动原理，减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移动，因此，上述反应能够正向进行　(4)CO2　O2
解析　实验Ⅰ中无明显变化，证明 不能催化H2O2的分解；实验Ⅱ中溶液变为红色，证明易转化为；实验Ⅲ中溶液变为墨绿色，说明更易与反应生成，并且初步证明在的作用下易被H2O2氧化为；实验Ⅳ中溶液先变蓝后变粉红，并且前后均有气体生成，证明在酸性条件下，易转化为，氧化性强，可以把H2O氧化为O2。(2)CoSO4溶液中存在大量的，向其中加入30%的H2O2后无明显变化，因此实验Ⅰ表明不能催化H2O2的分解。(4)实验Ⅳ中，A到B溶液变为蓝色，并产生气体，说明发生了+6H++3H2O===+3CO2↑；B到C溶液变为粉红色，并产生气体，说明发生了4[Co+2H2O===4[Co]2++O2↑+4H+，因此从A到C所产生的气体的分子式分别为CO2和O2。
2.(1)球形冷凝管　酸式滴定管　(2)C　(3)加入H3PO4后，溶液中存在化学平衡H2SO3SO2+H2O，SO2的溶解度随着温度升高而减小，SO2逸出后，促进了化学平衡H2SO3SO2+H2O向右移动　(4)检漏　蓝色　I2+SO2+2H2O===2I-+4H++S　(5)偏低　(6)80.8
解析　由题中信息可知，检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量的原理是用过量的磷酸与其中的亚硫酸盐反应生成SO2，用氮气将SO2排入到锥形瓶中被水吸收，最后用碘标准溶液滴定，测出样品中亚硫酸盐含量。(2)三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品和400 mL水，向其中加入H3PO4的体积不超过10 mL。在加热时，三颈烧瓶中的液体不能超过其容积的，因此，三颈烧瓶适宜的规格为1 000 mL，选C。(4)滴定管在使用前需要检漏、洗涤、润洗；滴定前，溶液中的碘被SO2还原为碘离子，溶液的颜色为无色，滴定终点时，过量的半滴碘标准溶液使淀粉溶液变为蓝色且半分钟之内不变色，因此，滴定终点时溶液为蓝色；滴定反应的离子方程式为I2+SO2+2H2O===2I-+4H++。(5)若先加磷酸再通氮气，则不能将装置中的空气及时排出，有部分亚硫酸盐和SO2被装置中的氧气氧化，碘标准溶液的消耗量将减少，因此会使测定结果偏低。(6)实验中SO2消耗的碘标准溶液的体积为0.30 mL+1.00 mL=1.30 mL，减去空白实验消耗的0.10 mL，则实际消耗碘标准溶液的体积为1.20 mL，根据反应I2+SO2+2H2O===2I-+4H++可以计算出n(SO2)=n(I2)=1.20 mL×10-3 L·mL-1×0.010 00 mol·L-1=1.20×10-5 mol，由于SO2的平均回收率为95%，则实际生成的n(SO2)=≈1.263×10-5 mol，则根据S元素守恒可知，该样品中亚硫酸盐含量为≈80.8 mg·kg-1。
3.(1)AD　(2)浓硫酸　防止倒吸　(3)当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液后，溶液由无色突变为蓝色且30 s内不变色　%　(4)催化剂　通入F的气体温度过高，导致部分I2升华，从而消耗更多的KIO3碱性标准溶液　不变
解析　由题中信息可知，利用“燃烧-碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验中，将氧气经干燥、净化后通入管式炉中将钢铁中硫氧化为SO2，然后将生成的SO2导入碘液中吸收，通过消耗KIO3碱性标准溶液的体积来测定钢铁中硫的含量。(1)配制1 000 mL KIO3碱性标准溶液，不用锥形瓶，需用1 000 mL容量瓶，转移时用玻璃棒，定容用胶头滴管，因此选AD。(2)装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置磨砂浮子，相当于单向阀，能起到防倒吸的作用。(3)由S元素守恒及SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI、KIO3+5KI+6HCl===3I2+6KCl+3H2O可得关系式3S~3SO2~3I2~KIO3，若滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL，则n(KIO3)=V×10-3 L×0.002 000 mol·L-1=2.000×10-6V mol，n(S)=3n(KIO3)=3×2.000×10-6V mol=6.000×10-6V mol，样品中硫的质量分数是×100%=%。(4)粉尘在该过程中的作用是催化剂；若装置E冷却气体不充分，则通入F的气体温度过高，可能导致部分I2升华，这样就要消耗更多KIO3碱性标准溶液，从而可能导致测定结果偏大；若滴定过程中，有少量不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，从电子转移守恒的角度分析，得到6e-被还原为I-，仍能得到关系式3S~3SO2~KIO3，测定结果会不变。
模拟预测
1.(1)饱和食盐水　观察气泡，控制气体流速　Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)球形冷凝管　POCl3+3H2O===H3PO4+3HCl(或SOCl2+H2O===2HCl+SO2等)
(3)温度太低，反应速率太慢，温度太高，PCl3等物质受热挥发　水浴加热　(4)①c　②90.3　③偏小
解析　(4)①由于Fe3+和SCN-反应生成红色的Fe(SCN)3，所以滴定选用的指示剂是NH4Fe(SO4)2。②POCl3的水解方程式为POCl3+3H2O===H3PO4+3HCl，滴定过程中先后发生反应Cl-+Ag+===AgCl↓、SCN-+Ag+===AgSCN↓。n总(Ag+)=0.200 0 mol·L-1×0.02 L=0.004 mol，与KSCN反应的n(Ag+)=n(KSCN)=0.100 0 mol·L-1×0.01 L=0.001 mol，与Cl-反应的n(Ag+)=0.004 mol-0.001 mol=0.003 mol，则1.700 g样品中POCl3的物质的量n(POCl3)=n(HCl)=×0.003 mol×=0.01 mol，m(POCl3)=0.01 mol×153.5 g·mol-1=1.535 g，样品中POCl3的质量分数为×100%≈90.3%。③加入少量的硝基苯的目的是使生成的AgCl沉淀被覆盖，由于Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN)，如果不加硝基苯覆盖AgCl沉淀，在水溶液中部分AgCl沉淀会转化成AgSCN沉淀，使得实验中消耗的KSCN溶液体积偏大，从而使POCl3的质量分数偏小。
2.(1)Fe+4H++===Fe3++NO↑+2H2O　(2)气体遇空气未见红棕色，点燃肥皂泡，发出爆鸣声　(3)①蓝色沉淀
②4Fe+10HNO3===4Fe+NH4NO3+3H2O
(4)H2　(5)温度升高，H+、被还原的速率均增大，被还原的速率增大的更多；被还原时H+同时被消耗，H+得电子机会减少，导致产生的H2体积减少
(6)较低温度、低浓度硝酸
解析　(1)因为金属与硝酸反应通常不能生成H2，所以用过量3 mol·L-1 HNO3与铁粉反应，生成Fe(NO3)3、NO和水，其反应的离子方程式为Fe+4H++===Fe3++NO↑+2H2O。
(2)如图将无色气体通入空气中，如果未变成红棕色，说明没有NO；点燃肥皂泡，如果发出爆鸣声，说明是氢气。
(3)②向另一份溶液中加入NaOH溶液，产生灰绿色沉淀，说明该溶液中含有Fe2+；刺激性气味气体遇到湿润红色石蕊试纸变蓝，说明产生了氨气，所以该溶液中含有铵根离子；综合①、②，说明实验Ⅰ中发生的反应有Fe+2H+===Fe2++H2↑，另外还有4Fe+10HNO3===4Fe+NH4NO3+3H2O。
(4)假设：在稀的酸性溶液中，如果HNO3中H+的氧化性大于N，那么将铜粉溶于0.5 mol·L-1 HNO3中，就应该生成氢气和硝酸铜，经检测，发现没有H2生成，所以初步证实假设不成立。
3.(1)SO2+I2+2H2O===4H++2I- +　(2)溶液由棕黄色变为浅绿色　实验③　原溶液中含有　(3)棕色溶液滴入蒸馏水后离子浓度减小，使CuCl(s)+ 2Cl- (aq)[CuCl3]2- (aq)的Q>K，平衡逆向移动，析出CuCl 沉淀
(4)Cl-与Cu+结合成[CuCl3]2- ，其氧化性弱于SO2，能够被SO2氧化　(5)Cu2+>SO2>CuCl(共53张PPT)
[综合题专攻]
专题三　第8练　
定量测定或性质
探究类实验大题
真题演练
模拟预测
内容索引
实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ

无明显变化 溶液变为红色，伴有气泡产生 溶液变为墨绿色，并持续产生能使带火星木条复燃的气体
1.(2024·湖北，18)学习小组为探究Co2+、Co3+能否催化H2O2的分解及相关性质，室温下进行了实验Ⅰ~Ⅳ。
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2
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真题演练
PART ONE
已知：为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。回答下列问题：
(1)配制1.00 mol·L-1的CoSO4溶液，需要用到下列仪器中的　 　(填标号)。
1
2
3
bc
(2)实验Ⅰ表明　　　(填“能”或“不能”)催化H2O2的分解。实验Ⅱ中大大过量的原因是　　　　　　　　 。
实验Ⅲ初步表明能催化H2O2的分解，写出H2O2在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式　　　 　 、__________
　　　　 。
不能
吸收产生的H+，维持pH，促进反应正向进行
2Co2++10HC+H2O2===2[Co(CO3)3]3-+6H2O+4CO2↑
2H2O2
2H2O+O2↑
实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ

无明显变化 溶液变为红色，伴有气泡产生 溶液变为墨绿色，并持续产生能使带火星木条复燃的气体
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实验Ⅰ中无明显变化，证明 不能催化H2O2的分解；实验Ⅱ中溶液变为红色，证明；实验Ⅲ中溶液变为墨绿色，说明
的作用下易被H2O2氧化为；实验Ⅳ中溶液先变蓝后变粉红，并且前后均有气体生成，证明在酸性条件下，氧化性强，可以把H2O氧化为O2。CoSO4溶液中存在大量的，向其中加入30%的H2O2后无明显变化，因此实验Ⅰ表明不能催化H2O2的分解。
(3)实验Ⅰ表明，反应2+H2O2+2H+ 2[Co(H2O)6]3++2H2O难以正向进行，利用化学平衡移动原理，分析Co3+、Co2+分别与配位后，正向反应能够进行的原因　　　　　　 　。
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2
3
实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ

无明显变化 溶液变为红色，伴有气泡产生 溶液变为墨绿色，并持续产生能使带火星木条复燃的气体
答案　实验Ⅲ的现象表明，Co3+、Co2+分别与配位时，
更易与反应生成(该反应为快反应)，导致几乎不能转化为，这样使得的浓度减小的幅度远远大于减小的幅度，根据化学平衡移动原理，减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移动，因此，上述反应能够正向进行
1
2
3
(4)实验Ⅳ中，A到B溶液变为蓝色，并产生气体；B到C溶液变为粉红色，并产生气体。从A到C所产生的气体的分子式分别为　　 、　　　。
实验Ⅳ：
1
2
3
CO2
O2
实验Ⅳ中，A到B溶液变为蓝色，并产生气体，说明发生了
+6H++3H2O===+3CO2↑；B到C溶液变为粉红色，并产生气体，说明发生了4[Co+2H2O===4[Co]2++O2↑+
4H+，因此从A到C所产生的气体的分子式分别为CO2和O2。
1
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2.(2022·河北，14)某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量，设计实验如下：
①三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样
品和400 mL水；锥形瓶中加入
125 mL水、1 mL淀粉溶液，并预
加0.30 mL 0.010 00 mol·L-1的碘标
准溶液，搅拌。
②以0.2 L·min-1流速通氮气，再加入过量磷酸，加热并保持微沸，同时用碘标准溶液滴定，至终点时滴定消耗了1.00 mL碘标准溶液。
1
2
3
③做空白实验，消耗了0.10 mL碘标准溶液。
④用适量Na2SO3替代香菇样品，重
复上述步骤，测得SO2的平均回收
率为95%。
已知：Ka1(H3PO4)=7.1×10-3，
Ka1(H2SO3)=1.3×10-2
回答下列问题：
(1)装置图中仪器a、b的名称分别为　　 　　、　 　　　。
1
2
3
球形冷凝管
酸式滴定管
(2)三颈烧瓶适宜的规格为　　(填标号)。
A.250 mL　　
B.500 mL　　
C.1 000 mL
1
2
3
C
由题中信息可知，检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量的原理是用过量的磷酸与其中的亚硫酸盐反应生成SO2，用氮气将SO2排入到锥形瓶中被水吸收，最后用碘标准溶液滴
定，测出样品中亚硫酸盐含量。
三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品
和400 mL水，向其中加入H3PO4
的体积不超过10 mL。在加热时，
三颈烧瓶中的液体不能超过其容
积的，因此，三颈烧瓶适宜的规格为1 000 mL，选C。
1
2
3
(3)解释加入H3PO4，能够生成SO2的原因：__________________________
____________________________________________________________________________________________________________。
1
2
3
学平衡H2SO3 SO2+H2O，SO2的溶解度随着温度升高而减小，SO2逸出后，促进了化学平衡H2SO3 SO2+H2O向右移动
加入H3PO4后，溶液中存在化
(4)滴定管在使用前需要　　　、洗涤、润洗；滴定终点时溶液的颜色为　　　；滴定反应的离子方程式为　　　 　。
1
2
3
检漏
蓝色
I2+SO2+2H2O===2I-+4H++S
滴定管在使用前需要检漏、洗涤、润洗；滴定前，溶液中的碘被SO2还原为碘离子，溶液的颜色为无
色，滴定终点时，过量的半滴碘
标准溶液使淀粉溶液变为蓝色且
半分钟之内不变色，因此，滴定
终点时溶液为蓝色；滴定反应的
离子方程式为I2+SO2+2H2O===
2I-+4H++。
1
2
3
(5)若先加磷酸再通氮气，会使测定结果　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
偏低
若先加磷酸再通氮气，则不能将装置中的空气及时排出，有部分亚硫酸盐和SO2被装置中的氧气氧化，碘标准溶液的消耗量将减少，因此会使测定结果偏低。
1
2
3
(6)该样品中亚硫酸盐含量为　　　 mg·kg-1(以SO2计，结果保留三位有效数字)。
80.8
1
2
3
实验中SO2消耗的碘标准溶液的体积为0.30 mL+1.00 mL=1.30 mL，减去空白实验消耗的0.10 mL，则实际消耗碘标准溶液的体积为1.20 mL，根据反应I2+SO2+2H2O===2I-+4H++可以计算出n(SO2)=n(I2)=1.20 mL×10-3 L·
mL-1×0.010 00 mol·L-1=1.20×10-5 mol，由于
SO2的平均回收率为95%，则实际生成的n(SO2)
=≈1.263×10-5 mol，则根据S元
素守恒可知，该样品中亚硫酸盐含量为
≈80.8 mg·kg-1。
1
2
3
3.(2024·山东，19)利用“燃烧-碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。
实验过程如下：
①加样，将a mg样品加
入管式炉内瓷舟中(瓷舟
两端带有气孔且有盖)，
聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装c(KIO3)∶c(KI)略小于1∶5的KIO3碱性标准溶液，吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量KIO3碱性标准溶液，发生反应：KIO3+5KI+6HCl===3I2+6KCl+3H2O，使溶液显浅蓝色。
1
2
3
②燃烧：按一定流速通入O2，一段时间后，加热并使样品燃烧。
③滴定：当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应：SO2+I2+2H2O===H2SO4+
2HI)，立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随SO2不断进入F，滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换，直至终点。
1
2
3
回答下列问题：
(1)取20.00 mL 0.100 0 mol·L-1KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体，配制
1 000 mL KIO3碱性标准溶液，下列仪器必须用到的是　　　(填标号)。
A.玻璃棒 B.1 000 mL锥形瓶
C.500 mL容量瓶 D.胶头滴管
1
2
3
AD
由题中信息可知，利用“燃烧-碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验中，将氧气经干燥、净化后通入管式炉中将钢铁中硫氧化为SO2，然后将生成的SO2导入碘液中吸收，通过消耗KIO3碱性标准溶液的体积来测定钢铁中硫的含量。
配制1 000 mL KIO3碱性
标准溶液，不用锥形瓶，
需用1 000 mL容量瓶，
转移时用玻璃棒，定容用胶头滴管，因此选AD。
1
2
3
装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置磨砂浮子，相当于单向阀，能起到防倒吸的作用。
(2)装置B和C的作用是充分干燥O2，B中的试剂为　　　　。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图)，目的是
　　　 　。
1
2
3
浓硫酸
防止倒吸
(3)该滴定实验达终点的现象是____________________________________
　　　　　　 　；滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL，
样品中硫的质量分数是　　　　(用代数式表示)。
1
2
3
当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液后，溶液由无色突变为蓝色且30 s内不变色
%
由S元素守恒及SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI、KIO3+5KI+6HCl===3I2+
6KCl+3H2O可得关系式3S~3SO2~3I2~KIO3，若滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL，则n(KIO3)=V×10-3 L×0.002 000 mol·L-1=2.000×10-6V mol，n(S)=3n(KIO3)=3×
2.000×10-6V mol=
6.000×10-6V mol，
样品中硫的质量分
数是×100%=%。
1
2
3
(4)若装置D中瓷舟未加盖，会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成，粉尘在该过程中的作用是　　　　；若装置E冷却气体不充分，可能导致测定结果偏大，原因是_____________________________________________
　　　　　　 　； 若滴定过程中，有少量不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，测定结果会　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
1
2
3
催化剂
通入F的气体温度过高，导致部分I2升华，从而消耗更多的KIO3碱性标准溶液
不变
粉尘在该过程中的作用是催化剂；若装置E冷却气体不充分，则通入F的气体温度过高，可能导致部分I2升华，这样就要消耗更多KIO3碱性标准溶液，从而可能导致测定结果偏大；若滴定过程中，有少量不经I2直接将SO2氧
化成H2SO4，从电子
转移守恒的角度分析，
得到6e-被还原为I-，
仍能得到关系式3S~3SO2~KIO3，测定结果会不变。
1
2
3
1.(2023·河南平许济洛四市联考)三氯化氧磷(POCl3)是一种重要的化工原料，常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。
研究小组在实验室模拟反应：
PCl3+SO2+Cl2 POCl3
+SOCl2，制备POCl3并测定产
品的含量。
1
2
3
模拟预测
PART TWO
资料卡片：
1
2
3
(1)甲装置中盛放的试剂为　　　　　，洗气瓶甲、丁的作用是净化原料气体和　　　　　　 　，实验室制备SO2的化学方程式为_________
　　　　　　　　 。
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 有关性质
PCl3 -93.6 76.1 遇水剧烈水解，易与O2反应
POCl3 1.25 105.8 遇水剧烈水解，能溶于PCl3
SOCl2 -105 78.8 遇水剧烈水解，受热易分解
饱和食盐水
观察气泡，控制气体流速
Na2SO3+
H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)反应装置图中装置丙、戊间方框内未画出的仪器应选择____________
(填“球形冷凝管”或“直形冷凝管”)，如果没有装置戊，可能发生的反应是　　　　　 　　　(写一个即可)。
球形冷凝管
POCl3+3H2O===H3PO4+3HCl(或SOCl2+H2O===2HCl+SO2等)
1
2
3
(3)该实验需控制反应温度60~65 ℃，则温度不宜过高和过低的原因是　　 　　，该实验应采用的加热方式为　　　　　。
温度太低，反应速率太慢，温度太高，PCl3等物质受热挥发
1
2
3
水浴加热
(4)测定提纯后产品中POCl3的含量：准确称取1.700 g样品在水解瓶中摇动至完全水解，将水解液配成100 mL溶液，取10.00 mL于锥形瓶中，加入0.200 0 mol·L-1的AgNO3溶液20.00 mL(发生的反应为Ag++Cl-===AgCl↓)，再加少许硝基苯，用力振荡，使沉淀被有机物覆盖。加入指示剂，用0.100 0 mol·L-1 KSCN标准溶液滴定过量的AgNO3至终点(Ag++SCN-===
AgSCN↓)，做平行实验，平均消耗
KSCN标准溶液10.00 mL。
①滴定选用的指示剂是　　(填字母)。
a.酚酞 b.淀粉
c.NH4Fe(SO4)2 d.甲基橙
1
2
3
c
由于Fe3+和SCN-反应生成红色的Fe(SCN)3，所以滴定选用的指示剂是NH4Fe(SO4)2。
1
2
3
②产品中POCl3的质量分数为　　　　%(保留三位有效数字)。
1
2
3
90.3
POCl3的水解方程式为POCl3+3H2O===H3PO4+3HCl，滴定过程中先后发生反应Cl-+Ag+===AgCl↓、SCN-+Ag+===AgSCN↓。n总(Ag+)=0.200 0 mol·L-1
×0.02 L=0.004 mol，与KSCN反应的n(Ag+)=n(KSCN)=0.100 0 mol·L-1×0.01 L
=0.001 mol，与Cl-反应的n(Ag+)=0.004 mol-0.001 mol=0.003 mol，则1.700 g样品中POCl3的物质的量n(POCl3)=
n(HCl)=×0.003 mol×=
0.01 mol，m(POCl3)=0.01 mol×
153.5 g·mol-1=1.535 g，样品中POCl3
的质量分数为×100%≈90.3%。
1
2
3
③已知：Ksp(AgCl)=3.2×10-10，Ksp(AgSCN)=2×10-12，若无硝基苯覆盖沉淀表面，测定产品中POCl3的质量分数将　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
1
2
3
偏小
加入少量的硝基苯的目的是使生成的AgCl沉淀被覆盖，由于Ksp(AgCl)
>Ksp(AgSCN)，如果不加硝基苯覆盖AgCl沉淀，在水溶液中部分AgCl沉淀会转化成AgSCN沉淀，使得实验中消耗的KSCN溶液体积偏大，从而使POCl3的质量分数偏小。
1
2
3
2.(2024·江西高三模拟)回答下列问题：
(1)金属与硝酸反应通常不能生成H2，用过量3 mol·L-1 HNO3与铁粉反应，HNO3的还原产物主要是NO，请写出反应的离子方程式：_____________
　　　　　　　　　　。
有同学在查阅文献时发现文献有记载：HNO3与铁反应能产生H2。于是其小组进行了金属铁与硝酸反应能否产生H2及其有利条件的探究。
实验Ⅰ：20 ℃，将过量铁粉溶于0.5 mol·L-1 HNO3，立即有无色气体生成，充分反应后，溶液几乎无色。
1
2
3
===Fe3++NO↑+2H2O
Fe+4H++
因为金属与硝酸反应通常不能生成H2，所以用过量3 mol·L-1 HNO3与铁粉反应，生成Fe(NO3)3、NO和水，其反应的离子方程式为Fe+4H++
===Fe3++NO↑+2H2O。
1
2
3
(2)检验气体：方法如图所示。
确认气体是H2，不含NO。实验证据是______________________________
　　　　　　　　。
气体遇空气未见红棕色，点燃肥皂
泡，发出爆鸣声
如图将无色气体通入空气中，如果未变成红棕色，说明没有NO；点燃肥皂泡，如果发出爆鸣声，说明是氢气。
1
2
3
(3)检验溶液：取上层清液，等分两份
①向一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生　 　　，说明含有Fe2+。
②向另一份加入NaOH溶液，产生灰绿色沉淀；加热至沸腾，有刺激性气味气体逸出，用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。综合①、②，说明实验Ⅰ中发生的反应有Fe+2HNO3===Fe+H2↑，另外还有_____
　　　　　 　 　(写出化学方程式)。
1
2
3
蓝色沉淀
10HNO3===4Fe+NH4NO3+3H2O
4Fe+
向另一份溶液中加入NaOH溶液，产生灰绿色沉淀，说明该溶液中含有Fe2+；刺激性气味气体遇到湿润红色石蕊试纸变蓝，说明产生了氨气，所以该溶液中含有铵根离子；综合①、②，说明实验Ⅰ中发生的反应有Fe+2H+===Fe2++H2↑，另外还有4Fe+10HNO3===4Fe+
NH4NO3+3H2O。
1
2
3
(4)对H2产生的原因提出假设：在稀的酸性溶液中，HNO3中H+的氧化性大于，验证如下：
实验Ⅱ：将铜粉溶于0.5 mol·L-1 HNO3。经检测，发现没有　　　(填化学式)生成，初步证实假设不成立。
1
2
3
H2
假设：在稀的酸性溶液中，如果HNO3中H+的氧化性大于N，那么将铜粉溶于0.5 mol·L-1 HNO3中，就应该生成氢气和硝酸铜，经检测，发现没有H2生成，所以初步证实假设不成立。
(5)再次查阅文献发现：在酸性介质中，尽管电极电势数据显示是强氧化剂，然而动力学原因导致它在稀酸中的反应一般都很慢。于是小组改变条件重复实验Ⅰ，向
2 mL 0.5 mol·L-1 HNO3中
加入过量铁粉，结果如右：
经检验，实验Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中，的还原产物与实验Ⅰ相同。从反应速率的角度解释温度升高H2体积减少的原因：_________________________
____________________________________________________________________________________________________________。
实验序号 Ⅲ Ⅳ Ⅴ
温度 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃
生成H2体积 6.0 mL 3.4 mL 2.6 mL
温度升高，H+、被还原的速率均增大，被还原的速率增大的更多；被还原时H+同时被消耗，H+得电子机会减少，导致产生的H2体积减少
1
2
3
(6)综上所述，有利于金属与硝酸反应生成氢气的条件是______________
　　　　　。
1
2
3
较低温度、低
浓度硝酸
(1)a中反应的离子方程式为　 　　　。
SO2+I2+2H2O===4H++2I- +
装置 编号 试剂 实验现象
a 碘水 溶液的棕黄色褪去
b Fe2(SO4)3溶液
3.(2023·河南开封二模)某小组根据硫元素的化合价，预测SO2既有还原性又有氧化性，并设计实验进行探究。
Ⅰ.探究SO2的还原性：向试管中通入足量SO2 (尾气处理装置已略)，记录如下。
1
2
3
装置 编号 试剂 实验现象
a 碘水 溶液的棕黄色褪去
b Fe2(SO4)3溶液
(2)b中的实验现象为　　 　。
将b所得溶液分成三份，进行如下实验。
实验①：向第一份溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。
实验②：向第二份溶液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。
溶液由棕黄色变为浅绿色
1
2
3
装置 编号 试剂 实验现象
a 碘水 溶液的棕黄色褪去
b Fe2(SO4)3溶液
实验③：向第三份溶液中先加入稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。
上述实验不能证明SO2与Fe3+发生了氧化还原反应的是　　　　，原因是　　 　　。
实验③
原溶液中含有
1
2
3
Ⅱ.探究SO2的氧化性：向试管中通入足量SO2(尾气处理装置已略)，记录如下。
装置 编号 试剂 实验现象
c 3 mol·L-1稀硫酸 始终无明显变化
d 3 mol·L-1稀盐酸 铜片表面变黑，溶液变为棕色
已知：ⅰ.水合Cu+既易被氧化也易被还原，因此水溶液中无法生成水合Cu+。
ⅱ.CuCl为白色固体，难溶于水，可溶于c(Cl-)较大的溶液生成[CuCl3]2-。
1
2
3
(3)证明d所得棕色溶液含有[CuCl3]2- ：用滴管吸取少量棕色溶液，滴入蒸馏水中，出现白色沉淀。用平衡移动原理解释产生该现象的原因：
_________________________________________________________________________________________________。
棕色溶液滴入蒸馏水后离子浓度减小，使CuCl(s)+ 2Cl- (aq) [CuCl3]2- (aq)的Q>K，平衡逆向移动，析出CuCl 沉淀
装置 编号 试剂 实验现象
c 3 mol·L-1稀硫酸 始终无明显变化
d 3 mol·L-1稀盐酸 铜片表面变黑，溶液变为棕色
1
2
3
(4)与c对比，d能发生反应的原因是________________________________
　　　　　　 　。
(5)由实验Ⅱ可推知，该条件下SO2、CuCl、Cu2+的氧化性由强到弱的顺序为　　　　 　　。
Cu2+>SO2>CuCl
装置 编号 试剂 实验现象
c 3 mol·L-1稀硫酸 始终无明显变化
d 3 mol·L-1稀盐酸 铜片表面变黑，溶液变为棕色
Cl-与Cu+结合成[CuCl3]2-，其氧化性
弱于SO2，能够被SO2氧化
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2
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