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主观题突破(五)　化学实验的综合分析(A)
1.(2025·湖北模拟)苯酚能与Fe3+形成[Fe(C6H5O)6]3-的紫色配合物,该过程属于可逆反应。某小组同学探究铁离子与苯酚的反应。
(1)配制100 mL 0.1 mol/L苯酚溶液,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、__________________________。
(2)探究铁盐种类和pH对苯酚与Fe3+显色反应的影响。查阅资料:
ⅰ.Na+对苯酚与Fe3+的显色反应无影响;
ⅱ.小组同学得出猜想H+对Fe3+与苯酚的显色反应有抑制作用,从化学平衡角度解释其原因是______________________________________________________________________________。
ⅲ.[Fe(C6H5O)6]3-对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与[Fe(C6H5O)6]3-浓度在一定范围内成正比。
提出猜想:
猜想1:Cl-对苯酚与Fe3+的显色反应有影响
猜想2:对苯酚与Fe3+的显色反应有影响
进行实验:常温下,用盐酸调节pH,配制得到pH分别为a和b的0.1 mol/L FeCl3溶液(a>b);用硫酸调节pH,配制得到pH分别为a和b的0.05 mol/L Fe2(SO4)3溶液。取4支试管各加入5 mL 0.1 mol/L苯酚溶液,按实验1~4分别再加入0.1 mL 含Fe3+的试剂,显色10 min后用紫外-可见分光光度计测定该溶液的吸光度(本实验条件下,pH改变对Fe3+水解程度的影响可忽略)。
序号 含Fe3+的试剂 吸光度
0.1 mol/L FeCl3溶液 0.05 mol/L Fe2(SO4)3溶液
1 pH=a / A1
2 pH=b / A2
3 / pH=a A3
4 / pH=b A4
结果讨论:实验结果为A1>A2>A3>A4
①根据实验结果,小组同学认为此结果不足以证明猜想“H+对Fe3+与苯酚的显色反应有抑制作用”成立的理由是____________________________________________________。
②为进一步验证猜想,小组同学设计了实验5和6,补充下表中试剂M为_______。
序号 含Fe3+的试剂 再加入的试剂 吸光度
0.1 mol/L FeCl3溶液 0.05 mol/L Fe2(SO4)3溶液
5 / pH=a NaCl 固体 A5
6 pH=a / 试剂M A6
③根据实验1~6的结果,小组同学得出猜想1不成立,猜想2成立,且对苯酚与Fe3+的显色反应起抑制作用,得出此结论的实验依据是_______。
(3)通过以上实验结论分析:与苯酚相比,对羟基苯甲酸与FeCl3溶液发生显色反应_____________。 (填“更容易”或“更难”)
(4)实验室中常用某些配合物的性质进行物质的检验,请举一例子并说明现象:____________________________________________________。
2.已知三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3(Mr=267.5 g/mol)为橙黄色晶体易溶于热水,在冷水中微溶,可在氯化铵和氨水的混合溶液中活性炭作催化剂条件下,利用双氧水氧化CoCl2制备,制备装置如图所示。已知:Co2+在溶液中较稳定,[Co(NH3)6]2+具有较强还原性。
Ⅰ.制备产品,步骤如下:
①称取1.0 g NH4Cl固体,用5 mL水溶解,加到三颈烧瓶中。
②分批加入1.5 g CoCl2后,再加入0.3 g活性炭、一定体积的浓氨水和双氧水。
③加热至55~60 ℃反应20 min,冷却,过滤。
④向滤渣中加入80 ℃左右的热水,充分搅拌后,趁热过滤。
⑤向滤液加入少量甲,冷却结晶后过滤,用乙洗涤晶体2~3次,低温干燥得到橙黄色晶体。
回答下列问题:
(1)写出制备[Co(NH3)6]Cl3的化学方程式:
__________________________。
(2)向混合液加入H2O2溶液与氨水时,应最先打开活塞_____________(填字母);加入所有试剂后,水浴的温度控制在55~60 ℃左右,温度不宜过高的原因是_____________________;干燥管中试剂为_____________________。
(3)步骤④中趁热过滤的目的是____________________________________________________。
(4)步骤⑤中关于甲、乙溶液的选择合理的是_____________(填字母)。
A.甲为浓盐酸,乙为水
B.甲为乙醇,乙为水
C.甲为浓盐酸,乙为乙醇
Ⅱ.测定产品纯度,实验如下:
①称取a g产品溶于足量稀硝酸中,并用蒸馏水稀释,置于锥形瓶中,加入过量V1 mL c1 mol·L-1AgNO3溶液,并加3 mL 的硝基苯用力振荡。
②向锥形瓶中滴入3滴Fe(NO3)3溶液为指示剂,用c2 mol·L-1 KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时用去V2 mL 溶液。(已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgSCN)=1.0×10-12)
(5)产品的质量分数为__________________________。(列出计算式)
(6)加入硝基苯的目的是____________________________________________________。
3.(2025·眉山联考)过硫酸钠(Na2S2O8)可用作漂白剂、氧化剂、乳液聚合促进剂。某化学小组对Na2S2O8制备进行探究(夹持装置略去)。
实验过程与步骤:检查装置气密性,向三颈烧瓶中加入一定量的(NH4)2S2O8溶液,通入空气,通过恒压滴液漏斗向三颈烧瓶中加入稍过量的NaOH溶液,保持反应装置的温度为55 ℃,一段时间后得到Na2S2O8溶液;将反应后溶液减压蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥,可得过硫酸钠。
已知:Na2S2O8是白色晶状粉末,易溶于水,加热至65 ℃就会发生分解,在碱性加热条件下能将氨气氧化为N2,自身被还原为Na2SO4。
(1)Ⅱ中盛放S2O8溶液的仪器名称_____________,恒压滴液漏斗相对于分液漏斗,所具有的优点是_____________________。Na2S2O8中-1价与-2价氧原子个数比为_____________。写出Ⅱ中发生反应的化学方程式:____________________________________________________。
(2)装置Ⅰ的作用是__________________________;装置Ⅲ的作用是__________________________。
(3)上述装置(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)中还需补充的实验仪器或装置有_____________(填字母)。
A.温度计 B.水浴加热装置
C.干燥装置 D.玻璃棒
(4)实验过程中若不持续通入空气,可能发生副反应,降低Na2S2O8的产率,写出Na2S2O8发生副反应的化学方程式:____________________________________________________。
(5)采用减压蒸发的原因可能为_____________________。
4.(2025·沧州模拟)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于有机合成,难溶于水和乙醇,在潮湿空气中易氧化水解。实验室用浓盐酸、K2Cr2O7、Cu和SO2制备CuCl的方法如下:
Ⅰ.CuCl2的制备(部分夹持装置省略)
(1)实验开始时需先打开分液漏斗活塞滴加浓盐酸,待观察到_______后再点燃C处酒精灯。
(2)上述装置需改进之处是____________________________。
Ⅱ.CuCl的制备(加热及夹持装置省略)
向装置中通入一段时间N2后,向反应瓶中加水使粉末溶解,调整三通阀向装置中通入适量SO2气体,加热得到白色沉淀,将过滤后的白色沉淀用乙醇洗涤2~3次后,真空干燥即可得到CuCl晶体。
(3)向装置中通入N2时,三通阀的孔路位置如图所示,通入SO2气体时,孔路位置需要调节为_____________(填字母)。
(4)制备CuCl的离子方程式为____________________________________________________。
(5)真空干燥的目的为__________________________。
Ⅲ.CuCl纯度测定
称取CuCl成品0.2 g,将其置于过量的FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,配成250 mL 溶液。移取25.00 mL 溶液于锥形瓶中,加入邻菲罗啉指示剂2滴(该指示剂遇Fe2+显橙红色,遇Fe3+显浅蓝色),用0.010 0 mol·L-1的Ce(SO4)2标准液滴定至终点,重复滴定3次,平均每次消耗标准液20.00 mL。反应的离子方程式为CuCl+Fe3+===Cu2++Cl-+Fe2+;Fe2++Ce4+===Fe3++Ce3+。
(6)产品中CuCl的质量分数为_____________%,若定容时俯视读数将导致质量分数_____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
5.叠氮化钠(NaN3)是汽车安全气囊的主要成分。实验室制备叠氮化钠并测定产品纯度。
已知:ⅰ.NaN3易溶于水和液氨,微溶于乙醇,不溶于乙醚,300 ℃以上分解。
ⅱ.NaNH2熔点为208 ℃,易潮解、易氧化。
ⅲ.N2O有氧化性,不与酸、碱反应,但可与SnCl2溶液反应生成沉淀。
Ⅰ.制备NaN3
先制备NaNH2,再与N2O反应制备NaN3,实验装置如图所示。
实验步骤:
①组装仪器,检查装置的气密性,加装药品。
②打开K2、K3,关闭K1。加热装置C,待NH3充满装置后,调整加热套温度为350 ℃。
③E中反应充分后,持续通入NH3,将加热套温度调至210~220 ℃,停止加热C,关闭K2。
④打开K1和装置A中活塞,装置A中生成N2O。……
回答下列问题:
(1)装置F的作用是____________________________;本装置中有一处缺陷,请指出:____________________________。
(2)装置B中的仪器及药品为__________________________。
(3)装置A中SnCl2做还原剂被氧化为SnCl4,则生成N2O的离子方程式为____________________________________。
(4)制备NaN3的化学方程式为____________________________________________________。
(5)产品的后处理操作用到的试剂有:乙醇、乙醚、蒸馏水。操作如下:将产品溶解于X,加入Y并搅拌,过滤,再使用Z洗涤。试剂X、Y、Z依次为_____________________。
Ⅱ.测定NaN3纯度
实验小组采用数字化实验仪器测定产品纯度。滴定计数器可以准确记录滴定针筒滴下的液体滴数,每滴液体体积为V0=0.05 mL。
ⅰ.将m g粗产品溶解,定容至100 mL,取25 mL加入锥形瓶。如图连接数字化实验仪器,向滴定针筒内加入足量浓度为c mol·L-1的Ce溶液。
ⅱ.缓慢推动滴定针筒活塞,使针筒内液体逐滴滴下,压强传感器和滴定计数器采集数据。待压强稳定后,关闭活塞。数据如图所示。
已知:Ce与NaN3反应生成一种无污染气体,Ce元素被还原为+3价;杂质不参与反应。
(6)在滴定时使用磁力搅拌器的目的是____________________________________________________。
(7)样品纯度为_____________%。
主观题突破(五)　化学实验的综合分析(A)
1.答案　(1)100 mL 容量瓶、胶头滴管
(2)铁离子与苯酚发生显色时,存在反应Fe3++6C6H5OH[Fe(C6H5O)6]3-+6H+,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,[Fe(C6H5O)6]3-的浓度减小,溶液颜色变浅　①氯离子或硫酸根对苯酚与铁离子的显色反应也有影响　②硫酸钠　③A3=A5　(3)更难　(4)Fe3+的检验:在溶液中加入几滴KSCN溶液,溶液变为红色
解析　苯酚能与Fe3+形成[Fe(C6H5O)6]3-的紫色配合物,该过程属于可逆反应,某小组同学探究铁离子与苯酚的反应,铁离子与苯酚发生显色时,存在反应Fe3++6C6H5OH [Fe(C6H5O)6]3-+6H+,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,[Fe(C6H5O)6]3-的浓度减小,溶液颜色变浅,为进一步验证氯离子或硫酸根对苯酚与铁离子显色反应也有影响,实验5和实验6中改变氯离子或硫酸根的浓度,据此解答。(1)配制100 mL 0.1 mol/L苯酚溶液,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、100 mL 容量瓶、胶头滴管。(2)小组同学得出猜想H+对Fe3+与苯酚的显色反应有抑制作用,从化学平衡角度解释其原因是铁离子与苯酚发生显色时,存在反应Fe3++6C6H5OH [Fe(C6H5O)6]3-+6H+,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,[Fe(C6H5O)6]3-的浓度减小,溶液颜色变浅。①根据实验结果,小组同学认为此结果不足以证明猜想“H+对Fe3+与苯酚的显色反应有抑制作用”成立的理由是氯离子或硫酸根对苯酚与铁离子的显色反应也有影响;②为进一步验证氯离子或硫酸根对苯酚与铁离子显色反应也有影响,实验5和实验6中改变氯离子或硫酸根的浓度,由表格可知,溶液总体积不变的情况下,实验5加入氯化钠固体改变氯离子的浓度,实验6需要改变硫酸根的浓度,则试剂M为硫酸钠;③根据实验1~6的结果,小组同学得出猜想1不成立,猜想2成立,且对苯酚与Fe3+的显色反应起抑制作用,即说明氯离子对苯酚与铁离子的显色反应没有影响,得出此结论的实验依据是A5=A3。(3)H+对Fe3+与苯酚的显色反应有抑制作用,对羟基苯甲酸中—COOH的电离导致溶液中c(H+)增大,抑制酚羟基的电离,所以与苯酚相比,对羟基苯甲酸与FeCl3溶液发生显色反应更难。(4)实验室中常用某些配合物的性质进行物质的检验,如Fe3+与SCN-形成配合物Fe(SCN)3,可用于Fe3+的检验:在溶液中加入几滴KSCN溶液,溶液变为红色。
2.答案　(1)2CoCl2+10NH3·H2O+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+12H2O
(2)d　既能保证较快的反应速率,同时减少氨的挥发和H2O2的分解　P2O5或CaCl2
(3)防止冷却时析出三氯化六氨合钴晶体,造成损失
(4)C
(5)%
(6)使生成的AgCl沉淀被硝基苯覆盖,防止AgCl转化为AgSCN沉淀
解析　(1)根据题意,在氨气和氯化铵存在条件下,以活性炭为催化剂,用双氧水氧化CoCl2溶液来制备[Co(NH3)6]Cl3,反应的化学方程式为2CoCl2+10NH3·H2O+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+12H2O。(2)Co2+在溶液中较稳定,[Co(NH3)6]2+具有较强还原性,为了将不易被氧化的Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6]2+,应该先打开d进行络合反应,再打开b进行氧化;控制三颈烧瓶中水浴的温度在55 ℃左右,温度不宜过高的原因是既能保证较快的反应速率,同时减少氨的挥发和H2O2的分解。干燥管的作用是吸收多余的氨气且防止空气中的水蒸气进入装置,干燥管中试剂为P2O5或CaCl2。(3)由题干信息可知,三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3为橙黄色晶体,易溶于热水,在冷水中微溶,故步骤④中趁热过滤的目的是防止冷却时析出三氯化六氨合钴晶体,造成损失。(4)为了促进[Co(NH3)6]Cl3结晶析出,应增大c(Cl-),则甲应为浓盐酸,因[Co(NH3)6]Cl3晶体能溶于水,所以应用乙醇洗涤晶体。(5)滴定原理为过量V1 mL c1 mol·L-1AgNO3溶液将a g产品中的Cl-全部沉淀,过量的AgNO3溶液用c2 mol·L-1KSCN溶液滴定,根据反应的计量关系可知n(Cl-)=(c1V1-c2V2)×10-3 mol,结合[Co(NH3)6]Cl3~3Cl-,可得产品的质量分数为% 。(6)由题干信息可知,Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN),AgCl易转化为AgSCN,硝基苯的密度比水的大,故实验过程中加入硝基苯的目的是使生成的AgCl沉淀被硝基苯覆盖,防止AgCl转化为AgSCN沉淀。
3.答案　(1)三颈烧瓶　平衡气压,使溶液顺利滴入圆底烧瓶中　1∶3　(NH4)2S2O8+2NaOHNa2S2O8+2NH3↑+2H2O
(2)吸收空气中的二氧化碳　吸收氨气　(3)AB
(4)3Na2S2O8+2NH3+6NaOH6Na2SO4+6H2O+N2　(5)防止温度过高,过硫酸钠分解
解析　Na2S2O8制备原理为S2O8+2NaOHNa2S2O8+2NH3↑+2H2O,Na2S2O8易溶于水,加热至65 ℃就会发生分解,制备时应控制反应温度不宜过高,Na2S2O8在碱性加热条件下能将氨气氧化为N2,故会有副反应发生,需不断通入空气,据此分析解答。(1)Ⅱ中盛放(NH4)2S2O8溶液的仪器名称是三颈烧瓶,恒压滴液漏斗相对于分液漏斗,所具有的优点是平衡气压,使溶液顺利滴入三颈烧瓶中;设-1价的氧原子有x个,在Na2S2O8中根据正负化合价代数和为0,x+(8-x)×2=2+6×2,解得x=2,-1价与-2价氧原子个数比为2∶6=1∶3;由分析可知Ⅱ中发生反应的化学方程式为(NH4)2S2O8+2NaOHNa2S2O8+2NH3↑+2H2O。(2)空气中含有二氧化碳,三颈烧瓶中二氧化碳会与NaOH反应产生杂质,故装置Ⅰ的作用是吸收空气中的二氧化碳,反应过程中会释放氨气,装置Ⅲ的作用是吸收氨气。(3)制备Na2S2O8需保持反应装置的温度为55 ℃,加热至65 ℃就会发生分解,故需温度计辅助于控制温度和水浴加热装置加热。(4)若不持续通入空气,反应过程产生的氨气不能及时排出去, 在碱性加热条件下Na2S2O8能将氨气氧化为N2,反应方程式为3Na2S2O8+2NH3+6NaOH6Na2SO4+6H2O+N2。(5)减压导致溶液沸点降低,从而在温度低的条件下将水蒸发掉,防止过硫酸钠在较高温度下分解。
4.答案　(1)装置中充满黄绿色气体　(2)在装置B、C之间增加一个干燥装置　(3)B　(4)2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O===2CuCl↓+S+4H+　(5)防止CuCl被氧化
(6)①99.5　②偏大
解析　由实验装置图可知,装置A中重铬酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置C中氯气与铜粉共热反应制备氯化铜,装置D中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,该装置缺少干燥氯气的装置,可能会使氯化铜水解而变质;由题意可知,制备氯化亚铜的过程为向装置中通入一段时间氮气后,向三颈烧瓶中加水使粉末溶解,调整三通阀向装置中通入适量二氧化硫气体,加热得到白色沉淀,将过滤后的白色沉淀用乙醇洗涤2~3次后,真空干燥即可得到氯化亚铜晶体。(1)铜能与装置中空气中的氧气共热反应生成氧化铜而干扰反应,所以实验开始时需先打开分液漏斗活塞滴加浓盐酸制备氯气,利用反应生成的氯气排尽装置中的空气,待观察到装置中充满黄绿色气体后再点燃C处酒精灯制备氯化铜。(2)由分析可知,该装置缺少干燥氯气的装置,可能会使氯化铜水解而变质,所以上述装置需改进之处是在装置B、C之间增加一个干燥装置。(3)由向装置中通入氮气时三通阀的孔路位置可知,从三通阀的下部通入二氧化硫气体时,孔路位置需要调节为图B所示位置,故选B。(4)由题意可知,制备氯化亚铜的反应为二氧化硫与氯化铜溶液反应生成氯化亚铜沉淀、硫酸和盐酸,反应的离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O===2CuCl↓+SO+4H+。(5)由题给信息可知,氯化亚铜在潮湿空气中易氧化水解,所以为防止氯化亚铜被氧化,应真空干燥得到氯化亚铜。(6)由方程式可得如下转化关系:CuCl~Fe2+~Ce4+,滴定消耗20.00 mL 0.010 0 mol·L-1硫酸铈溶液,则产品中氯化亚铜的质量分数为×100%=99.5%;若定容时俯视读数会使待测液中亚铁离子浓度偏大,使得滴定消耗硫酸铈溶液体积偏大,导致质量分数偏大。
5.答案　(1)吸收NH3尾气,防止NH3引发倒吸,防止水蒸气进入E引发NaNH2潮解　未设置H2尾气的处理装置
(2)干燥管、碱石灰
(3)4Sn2++2N+10H+===4Sn4++N2O+5H2O
(4)2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3
(5)蒸馏水、乙醇、乙醚　(6)加快反应速率,使溶液混合均匀,防止假终点到来,从而减少测定误差　(7)
解析　本题是无机物制备类的实验题,由装置C制备氨气,在装置E中和钠反应生成NaNH2,方程式为2NH3+2Na2NaNH2+H2↑,随后在装置A中生成N2O,除杂后在装置E中和NaNH2反应生成产品,以此解题。(1)该反应中使用到了氨气,会污染空气,同时根据题给信息可知,NaNH2易潮解,制备过程中要注意防水,故装置F的作用是吸收NH3尾气,防止NH3引发倒吸,防止水蒸气进入E引发NaNH2潮解;制备过程中生成了氢气,需要进行尾气处理,则本装置中有一处缺陷是未设置H2尾气的处理装置。(2)装置A制备N2O同时要注意除去挥发出来的硝酸和氯化氢,则装置B中的仪器及药品为干燥管、碱石灰。(3)结合题意,装置A中SnCl2和硝酸反应生成SnCl4和N2O,离子方程式为4Sn2++10H+===4Sn4++N2O+5H2O。(4)根据题意在装置E中N2O和NaNH2反应生成NaN3,方程式为2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。(5)根据题给信息可知,NaN3易溶于水和液氨,微溶于乙醇,不溶于乙醚,则将产品溶解于水,加入乙醇降低产品的溶解度,随后搅拌,过滤,再使用乙醚洗涤。(6)通过搅拌可加快反应速度,故在滴定时使用磁力搅拌器的目的是加快反应速率,使溶液混合均匀,防止假终点到来,从而减少测定误差。(7)根据题意与NaN3反应生成一种无污染气体,方程式为2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3===4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑,由图可知,n滴时压强不再变化,达到滴定终点,则n(NaN3)=n×0.05 mL×10-3 L/mL×c mol·L-1×=2nc×10-4 mol,样品纯度为×100%=%。(共47张PPT)
主观题突破(五)　化学实验的综合分析(A)
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1.(2025·湖北模拟)苯酚能与Fe3+形成[Fe(C6H5O)6]3-的紫色配合物，该过程属于可逆反应。某小组同学探究铁离子与苯酚的反应。
(1)配制100 mL 0.1 mol/L苯酚溶液，需要用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、__________________________。
100 mL 容量瓶、胶头滴管
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(2)探究铁盐种类和pH对苯酚与Fe3+显色反应的影响。查阅资料：
ⅰ.Na+对苯酚与Fe3+的显色反应无影响；
ⅱ.小组同学得出猜想H+对Fe3+与苯酚的显色反应有抑制作用，从化学平衡角度解释其原因是_____________________________________
______________________________________________________________________________________________________。
ⅲ.[Fe(C6H5O)6]3-对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与[Fe(C6H5O)6]3-浓度在一定范围内成正比。
铁离子与苯酚发生显色时，存在反应Fe3+
+6C6H5OH [Fe(C6H5O)6]3-+6H+，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，[Fe(C6H5O)6]3-的浓度减小，溶液颜色变浅
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提出猜想：
猜想1：Cl-对苯酚与Fe3+的显色反应有影响
猜想2：对苯酚与Fe3+的显色反应有影响
进行实验：常温下，用盐酸调节pH，配制得到pH分别为a和b的0.1 mol/L FeCl3溶液(a>b)；用硫酸调节pH，配制得到pH分别为a和b的0.05 mol/L Fe2(SO4)3溶液。取4支试管各加入5 mL 0.1 mol/L苯酚溶液,按实验1~4分别再加入0.1 mL 含Fe3+的试剂，显色10 min后用紫外-可见分光光度计测定该溶液的吸光度(本实验条件下，pH改变对Fe3+水解程度的影响可忽略)。
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序号 含Fe3+的试剂 吸光度
0.1 mol/L FeCl3溶液 0.05 mol/L Fe2(SO4)3溶液 1 pH=a / A1
2 pH=b / A2
3 / pH=a A3
4 / pH=b A4
结果讨论：实验结果为A1>A2>A3>A4
①根据实验结果，小组同学认为此结果不足以证明猜想“H+对Fe3+与苯酚的显色反应有抑制作用”成立的理由是______________________
____________________________。
氯离子或硫酸根对苯酚与铁离子的显色反应也有影响
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②为进一步验证猜想，小组同学设计了实验5和6，补充下表中试剂M为__________。
序号 含Fe3+的试剂 再加入 的试剂 吸光度
0.1 mol/L FeCl3溶液 0.05 mol/L Fe2(SO4)3溶液 5 / pH=a NaCl固体 A5
6 pH=a / 试剂M A6
③根据实验1~6的结果，小组同学得出猜想1不成立，猜想2成立，且对苯酚与Fe3+的显色反应起抑制作用，得出此结论的实验依据是__________。
硫酸钠
A3=A5
1
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(3)通过以上实验结论分析：与苯酚相比，对羟基苯甲酸与FeCl3溶液发生显色反应_________。 (填“更容易”或“更难”)
(4)实验室中常用某些配合物的性质进行物质的检验，请举一例子并说明现象：_________________________________________________
______。
更难
Fe3+的检验：在溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液变为红色
苯酚能与Fe3+形成[Fe(C6H5O)6]3-的紫色配合物，该过程属于可逆反应，某小组同学探究铁离子与苯酚的反应，铁离子与苯酚发生显色时，存在反应Fe3++6C6H5OH [Fe(C6H5O)6]3-+6H+，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，[Fe(C6H5O)6]3-的浓度减小，溶液颜色变浅，为进一步验证氯离子或硫酸根对苯酚与铁离子显色反应也有影响，实验5和实验6中改变氯离子或硫酸根的浓度,据此解答。(1)配制100 mL 0.1 mol/L苯酚溶液,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、
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玻璃棒、100 mL 容量瓶、胶头滴管。(2)小组同学得出猜想H+对Fe3+与苯酚的显色反应有抑制作用，从化学平衡角度解释其原因是铁离子与苯酚发生显色时，存在反应Fe3++6C6H5OH [Fe(C6H5O)6]3-
+6H+，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，[Fe(C6H5O)6]3-的浓度减小,溶液颜色变浅。①根据实验结果，小组同学认为此结果不足以证明猜想“H+对Fe3+与苯酚的显色反应有抑制作用”成立的理由是氯离子或硫酸根对苯酚与铁离子的显色反应也有影响；②为进一步验证氯
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离子或硫酸根对苯酚与铁离子显色反应也有影响，实验5和实验6中改变氯离子或硫酸根的浓度，由表格可知，溶液总体积不变的情况下，实验5加入氯化钠固体改变氯离子的浓度，实验6需要改变硫酸根的浓度，则试剂M为硫酸钠；③根据实验1~6的结果，小组同学得出猜想1不成立，猜想2成立，且对苯酚与Fe3+的显色反应起抑制作用，即说明氯离子对苯酚与铁离子的显色反应没有影响，得出此结论的实验依据是A5=A3。(3)H+对Fe3+与苯酚的
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显色反应有抑制作用，对羟基苯甲酸中—COOH的电离导致溶液中c(H+)增大，抑制酚羟基的电离，所以与苯酚相比，对羟基苯甲酸与FeCl3溶液发生显色反应更难。(4)实验室中常用某些配合物的性质进行物质的检验，如Fe3+与SCN-形成配合物Fe(SCN)3，可用于Fe3+的检验：在溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液变为红色。
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2.已知三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3(Mr=267.5 g/mol)为橙黄色晶体易溶于热水，在冷水中微溶，可在氯化铵和氨水的混合溶液中活性炭作催化剂条件下，利用双氧水氧化CoCl2制备，制备装置如图所示。已知：Co2+在溶液中较稳定，[Co(NH3)6]2+具有较强还原性。
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Ⅰ.制备产品，步骤如下：
①称取1.0 g NH4Cl固体，用5 mL水溶解，加到三颈烧瓶中。
②分批加入1.5 g CoCl2后，再加入0.3 g活性炭、一定体积的浓氨水和双氧水。
③加热至55~60 ℃反应20 min，冷却，过滤。
④向滤渣中加入80 ℃左右的热水，充分搅拌后，趁热过滤。
⑤向滤液加入少量甲，冷却结晶后过滤，用乙洗涤晶体2~3次，低温干燥得到橙黄色晶体。
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回答下列问题：
(1)写出制备[Co(NH3)6]Cl3的化学方程式：_______________________
____________________________________________。
(2)向混合液加入H2O2溶液与氨水时，应最先打开活塞____(填字母)；加入所有试剂后，水浴的温度控制在55~60 ℃左右，温度不宜过高的原因是_____________________________________________________；干燥管中试剂为__________________。
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2CoCl2+10NH3·H2O+
2NH4Cl+H2O2 2[Co(NH3)6]Cl3+12H2O
d
既能保证较快的反应速率，同时减少氨的挥发和H2O2的分解
P2O5或CaCl2
(3)步骤④中趁热过滤的目的是_________________________________
_______________。
(4)步骤⑤中关于甲、乙溶液的选择合理的是___________(填字母)。
A.甲为浓盐酸，乙为水
B.甲为乙醇，乙为水
C.甲为浓盐酸，乙为乙醇
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防止冷却时析出三氯化六氨合钴晶体，造成损失
C
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Ⅱ.测定产品纯度，实验如下：
①称取a g产品溶于足量稀硝酸中，并用蒸馏水稀释，置于锥形瓶中，加入过量V1 mL c1 mol·L-1AgNO3溶液，并加3 mL 的硝基苯用力振荡。
②向锥形瓶中滴入3滴Fe(NO3)3溶液为指示剂，用c2 mol·L-1 KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液，达到滴定终点时用去V2 mL 溶液。(已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgSCN)=1.0×10-12)
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(5)产品的质量分数为___________________。(列出计算式)
(6)加入硝基苯的目的是_______________________________________
___________________。
%
使生成的AgCl沉淀被硝基苯覆盖，防止AgCl转化为AgSCN沉淀
(1)根据题意，在氨气和氯化铵存在条件下，以活性炭为催化剂，用双氧水氧化CoCl2溶液来制备[Co(NH3)6]Cl3，反应的化学方程式为2CoCl2+10NH3·H2O+2NH4Cl+H2O2 2[Co(NH3)6]Cl3+
12H2O。(2)Co2+在溶液中较稳定，[Co(NH3)6]2+具有较强还原性，为了将不易被氧化的Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6]2+，应该先打开d进行络合反应，再打开b进行氧化；控制三颈烧瓶中水浴的温度在55 ℃左右，温度不宜过高的原因是既能保证较快的
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反应速率，同时减少氨的挥发和H2O2的分解。干燥管的作用是吸收多余的氨气且防止空气中的水蒸气进入装置，干燥管中试剂为P2O5或CaCl2。(3)由题干信息可知，三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3为橙黄色晶体，易溶于热水，在冷水中微溶，故步骤④中趁热过滤的目的是防止冷却时析出三氯化六氨合钴晶体，造成损失。(4)为了促进[Co(NH3)6]Cl3结晶析出，应增大c(Cl-)，则甲应为浓盐酸,因[Co(NH3)6]Cl3晶体能溶于水，所以应用乙醇洗涤晶体。(5)滴定
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原理为过量V1 mL c1 mol·L-1AgNO3溶液将a g产品中的Cl-全部沉淀，过量的AgNO3溶液用c2 mol·L-1KSCN溶液滴定，根据反应的计量关系可知n(Cl-)=(c1V1-c2V2)×10-3 mol，结合[Co(NH3)6]Cl3~
3Cl-，可得产品的质量分数为% 。(6)由题干信息可知，Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN)，AgCl易转化为AgSCN，硝基苯的密度比水的大，故实验过程中加入硝基苯的目的是使生成的AgCl沉淀被硝基苯覆盖，防止AgCl转化为AgSCN沉淀。
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3.(2025·眉山联考)过硫酸钠(Na2S2O8)可用作漂白剂、氧化剂、乳液聚合促进剂。某化学小组对Na2S2O8制备进行探究(夹持装置略去)。
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实验过程与步骤：检查装置气密性，向三颈烧瓶中加入一定量的(NH4)2S2O8溶液，通入空气，通过恒压滴液漏斗向三颈烧瓶中加入稍过量的NaOH溶液，保持反应装置的温度为55 ℃，一段时间后得到Na2S2O8溶液；将反应后溶液减压蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥，可得过硫酸钠。
已知：Na2S2O8是白色晶状粉末，易溶于水，加热至65 ℃就会发生分解，在碱性加热条件下能将氨气氧化为N2，自身被还原为Na2SO4。
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(1)Ⅱ中盛放S2O8溶液的仪器名称___________，恒压滴液漏斗相对于分液漏斗，所具有的优点是_____________________________
__________。Na2S2O8中-1价与-2价氧原子个数比为_____________。写出Ⅱ中发生反应的化学方程式：______________________________
________________。
(2)装置Ⅰ的作用是___________________________；装置Ⅲ的作用是___________。
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三颈烧瓶
平衡气压，使溶液顺利滴入圆底烧瓶中
1∶3
(NH4)2S2O8+2NaOH Na2S2O8
+2NH3↑+2H2O
吸收空气中的二氧化碳
吸收氨气
(3)上述装置(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)中还需补充的实验仪器或装置有_________
(填字母)。
A.温度计 B.水浴加热装置
C.干燥装置 D.玻璃棒
(4)实验过程中若不持续通入空气，可能发生副反应，降低Na2S2O8的产率，写出Na2S2O8发生副反应的化学方程式：__________________
__________________________________。
(5)采用减压蒸发的原因可能为_____________________________。
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AB
3Na2S2O8+2NH3+
6NaOH 6Na2SO4+6H2O+N2
防止温度过高，过硫酸钠分解
Na2S2O8制备原理为S2O8+2NaOH Na2S2O8+2NH3↑+
2H2O，Na2S2O8易溶于水，加热至65 ℃就会发生分解，制备时应控制反应温度不宜过高，Na2S2O8在碱性加热条件下能将氨气氧化为N2，故会有副反应发生，需不断通入空气，据此分析解答。(1)Ⅱ中盛放(NH4)2S2O8溶液的仪器名称是三颈烧瓶，恒压滴液漏斗相对于分液漏斗，所具有的优点是平衡气压，使溶液顺利滴入三颈烧瓶中；设-1价的氧原子有x个，在Na2S2O8中根据正负化合
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价代数和为0，x+(8-x)×2=2+6×2，解得x=2，-1价与-2价氧原子个数比为2∶6=1∶3；由分析可知Ⅱ中发生反应的化学方程式为(NH4)2S2O8+2NaOH Na2S2O8+2NH3↑+2H2O。(2)空气中含有二氧化碳，三颈烧瓶中二氧化碳会与NaOH反应产生杂质，故装置Ⅰ的作用是吸收空气中的二氧化碳，反应过程中会释放氨气，装置Ⅲ的作用是吸收氨气。(3)制备Na2S2O8需保持反应装置的温度为55 ℃，加热至65 ℃就会发生分解，故需温度计辅助于控制温度和
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水浴加热装置加热。(4)若不持续通入空气，反应过程产生的氨气不能及时排出去， 在碱性加热条件下Na2S2O8能将氨气氧化为N2,反应方程式为3Na2S2O8+2NH3+6NaOH 6Na2SO4+6H2O+N2。(5)减压导致溶液沸点降低，从而在温度低的条件下将水蒸发掉，防止过硫酸钠在较高温度下分解。
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4.(2025·沧州模拟)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于有机合成，难溶于水和乙醇，在潮湿空气中易氧化水解。实验室用浓盐酸、K2Cr2O7、Cu和SO2制备CuCl的方法如下：
Ⅰ.CuCl2的制备(部分夹持装置省略)
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(1)实验开始时需先打开分液漏斗活塞滴加浓盐酸，待观察到_______
_________________后再点燃C处酒精灯。
(2)上述装置需改进之处是__________________________________。
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装置中充满黄绿色气体
在装置B、C之间增加一个干燥装置
Ⅱ.CuCl的制备(加热及夹持装置省略)
向装置中通入一段时间N2后，向反应瓶中加水使粉末溶解，调整三通阀向装置中通入适量SO2气体，加热得到白色沉淀，将过滤后的白色沉淀用乙醇洗涤2~3次后，真空干燥即可得到CuCl晶体。
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(3)向装置中通入N2时，三通阀的孔路位置如图所示，通入SO2气体时，孔路位置需要调节为________(填字母)。
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(4)制备CuCl的离子方程式为__________________________________
____________。
(5)真空干燥的目的为____________________。
B
2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O===2CuCl↓+
S+4H+
防止CuCl被氧化
Ⅲ.CuCl纯度测定
称取CuCl成品0.2 g，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，配成250 mL 溶液。移取25.00 mL 溶液于锥形瓶中，加入邻菲罗啉指示剂2滴(该指示剂遇Fe2+显橙红色，遇Fe3+显浅蓝色)，用0.010 0 mol·L-1的Ce(SO4)2标准液滴定至终点，重复滴定3次，平均每次消耗标准液20.00 mL。反应的离子方程式为CuCl+Fe3+===Cu2++Cl-+Fe2+；Fe2++Ce4+===Fe3++Ce3+。
(6)产品中CuCl的质量分数为________%，若定容时俯视读数将导致质量分数__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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99.5
偏大
由实验装置图可知，装置A中重铬酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置C中氯气与铜粉共热反应制备氯化铜，装置D中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，该装置缺少干燥氯气的装置，可能会使氯化铜水解而变质；由题意可知，制备氯化亚铜的过程为向装置中通入一段时间氮气后，向三颈烧瓶中加水使粉末溶解，调整三通阀向装置中通入适量二氧化硫气体，加热得到白色沉淀,
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将过滤后的白色沉淀用乙醇洗涤2~3次后，真空干燥即可得到氯化亚铜晶体。(1)铜能与装置中空气中的氧气共热反应生成氧化铜而干扰反应，所以实验开始时需先打开分液漏斗活塞滴加浓盐酸制备氯气，利用反应生成的氯气排尽装置中的空气，待观察到装置中充满黄绿色气体后再点燃C处酒精灯制备氯化铜。(2)由分析可知，该装置缺少干燥氯气的装置，可能会使氯化铜水解而变质，所以上述装置需改进之处是在装置B、C之间增加一个干燥装置。
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(3)由向装置中通入氮气时三通阀的孔路位置可知，从三通阀的下部通入二氧化硫气体时，孔路位置需要调节为图B所示位置，故选B。(4)由题意可知，制备氯化亚铜的反应为二氧化硫与氯化铜溶液反应生成氯化亚铜沉淀、硫酸和盐酸，反应的离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O===2CuCl↓+S+4H+。(5)由题给信息可
知，氯化亚铜在潮湿空气中易氧化水解，所以为防止氯化亚铜被氧化，应真空干燥得到氯化亚铜。(6)由方程式可得如下转化关系:
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CuCl~Fe2+~Ce4+，滴定消耗20.00 mL 0.010 0 mol·L-1硫酸铈溶液,则产品中氯化亚铜的质量分数为×100%=99.5%；若定容时俯视读数会使待测液中亚铁离子浓度偏大，使得滴定消耗硫酸铈溶液体积偏大，导致质量分数偏大。
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5.叠氮化钠(NaN3)是汽车安全气囊的主要成分。实验室制备叠氮化钠并测定产品纯度。
已知：ⅰ.NaN3易溶于水和液氨，微溶于乙醇，不溶于乙醚，300 ℃以上分解。
ⅱ.NaNH2熔点为208 ℃，易潮解、易氧化。
ⅲ.N2O有氧化性，不与酸、碱反应，但可与SnCl2溶液反应生成沉淀。
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Ⅰ.制备NaN3
先制备NaNH2，再与N2O反应制备NaN3，实验装置如图所示。
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实验步骤：
①组装仪器，检查装置的气密性，加装药品。
②打开K2、K3，关闭K1。加热装置C，待NH3充满装置后，调整加热套温度为350 ℃。
③E中反应充分后，持续通入NH3，将加热套温度调至210~220 ℃，停止加热C，关闭K2。
④打开K1和装置A中活塞，装置A中生成N2O。……
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回答下列问题：
(1)装置F的作用是____________________________________________
______________________；本装置中有一处缺陷，请指出：____________________________。
(2)装置B中的仪器及药品为________________。
(3)装置A中SnCl2做还原剂被氧化为SnCl4，则生成N2O的离子方程式为________________________________________。
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吸收NH3尾气，防止NH3引发倒吸，防止水蒸气进入E引发NaNH2潮解
未设置H2尾气的处理装置
干燥管、碱石灰
4Sn2++2N+10H+===4Sn4++N2O+5H2O
(4)制备NaN3的化学方程式为__________________________________
______________。
(5)产品的后处理操作用到的试剂有：乙醇、乙醚、蒸馏水。操作如下：将产品溶解于X，加入Y并搅拌，过滤，再使用Z洗涤。试剂X、Y、Z依次为_____________________。
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2NaNH2+N2O NaN3+
NaOH+NH3
蒸馏水、乙醇、乙醚
Ⅱ.测定NaN3纯度
实验小组采用数字化实验仪器测定产品纯度。滴定计数器可以准确记录滴定针筒滴下的液体滴数，每滴液体体积为V0=0.05 mL。
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ⅰ.将m g粗产品溶解，定容至100 mL，取25 mL加入锥形瓶。如图连接数字化实验仪器，向滴定针筒内加入足量浓度为c mol·L-1的溶液。
ⅱ.缓慢推动滴定针筒活塞，使针筒内液体逐滴滴下，压强传感器和滴定计数器采集数据。待压强稳定后，关闭活塞。数据如图所示。
已知：与NaN3反应生成一种无污染气体，Ce元素被还原为+3价；杂质不参与反应。
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(6)在滴定时使用磁力搅拌器的目的是__________________________
__________________________________________。
(7)样品纯度为_____________%。
加快反应速率，使溶液混合均匀，防止假终点到来，从而减少测定误差
本题是无机物制备类的实验题，由装置C制备氨气，在装置E中和钠反应生成NaNH2，方程式为2NH3+2Na 2NaNH2+H2↑，随后在装置A中生成N2O，除杂后在装置E中和NaNH2反应生成产品，以此解题。(1)该反应中使用到了氨气，会污染空气，同时根据题给信息可知，NaNH2易潮解，制备过程中要注意防水，故装置F的作用是吸收NH3尾气，防止NH3引发倒吸，防止水蒸气进入E引发NaNH2潮解；制备过程中生成了氢气，需要进行尾气处理，则本
装置中有一处缺陷是未设置H2尾气的处理装置。(2)装置A制备
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N2O同时要注意除去挥发出来的硝酸和氯化氢，则装置B中的仪器及药品为干燥管、碱石灰。(3)结合题意，装置A中SnCl2和硝酸反应生成SnCl4和N2O，离子方程式为4Sn2++10H+===4Sn4++
N2O+5H2O。(4)根据题意在装置E中N2O和NaNH2反应生成NaN3，方程式为2NaNH2+N2O NaN3+NaOH+NH3。(5)根据题给信息可知，NaN3易溶于水和液氨，微溶于乙醇，不溶于乙醚，则
将产品溶解于水，加入乙醇降低产品的溶解度，随后搅拌，过滤,再使用乙醚洗涤。(6)通过搅拌可加快反应速度，故在滴定时使用
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磁力搅拌器的目的是加快反应速率，使溶液混合均匀，防止假终点到来，从而减少测定误差。(7)根据题意与NaN3反应生成一种无污染气体，方程式为2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3===
4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑，由图可知，n滴时压强不再变化，达到滴定终点，则n(NaN3)=n×0.05 mL×10-3 L/mL×c mol
·L-1×=2nc×10-4 mol，样品纯度为×
100%=%。
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4主观题突破(五)　化学实验的综合分析(B)
1.(2025·四川模拟)实验室用如图装置(夹持、搅拌等装置已省略)制备氢化铝钠(NaAlH4)。
简要步骤如下:
Ⅰ.在A瓶中分别加入50 mL 含3.84 g NaH的四氢呋喃悬浮液、0.10 g NaAlH4固体,搅拌,接通冷凝水,控温30 ℃。
Ⅱ.滴加50 mL 含5.34 g AlCl3的四氢呋喃溶液,有白色固体析出。
Ⅲ.滴加完后,充分搅拌1 h,放置沉降,分离出固体和清液,经一系列操作得到产品。
已知:①NaAlH4在室温干燥空气中能稳定存在,遇水易燃烧爆炸,易溶于四氢呋喃(),难溶于甲苯。常压下,四氢呋喃沸点66 ℃。
②4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl;3NaAlH4+AlCl3===4AlH3+3NaCl;
AlH3+NaH===NaAlH4。
请回答下列问题:
(1)仪器B名称是_____________,装置中CaCl2的主要作用是__________________________。
(2)请写出NaAlH4遇水发生反应的化学方程式:__________________________。
(3)步骤Ⅰ中,加少量NaAlH4固体的作用是_____________________(写出其中一条)。步骤Ⅲ中,“沉降”得到的清液的主要成分为______________。
(4)若称量纯化后的NaAlH4质量为1.612 g,计算该反应的产率为_____________。
(5)氢化钠是一种重要的还原剂和供氢剂。氢化钠的晶胞类似氯化钠的晶胞,如图所示。
已知:晶胞参数为a nm。NaH晶体中阴、阳离子半径之比为_______。
2.(2025·湖北联考)钴元素化合物具有极其丰富的颜色特征,学习小组为了解钴及其化合物性质,做了如下探究:
Ⅰ.钴水配合物
(1)学习小组发现,无水的CoCl2固体遇水便会由蓝色变为粉色。学习小组猜测其可能具有的用途为_____________________。
Ⅱ.钴氨配合物
现有四种颜色的钴氨配合物,分别为黄色、紫红色、绿色、紫色,且都符合[Co(NH3)aClb]Cl(3-b)的化学通式。学习小组选择紫红色的配合物,并进行定量分析。称取m g纯样品,均分为3份。(配合物的摩尔质量为M g/mol)
第一份:溶解后在微碱性条件下,以5%的K2CrO4溶液作指示剂,用浓度为c1 mol/L的AgNO3标准液滴定,消耗V1 mL。已知Ag2CrO4为棕红色沉淀。
(2)达到滴定终点的实验现象是____________________________________________________。
第二份:溶解后加入过量EDTA(乙二胺四乙酸),在微碱性条件下,以5%的K2CrO4溶液作指示剂,用浓度为c1 mol/L的AgNO3标准液滴定,消耗V2 mL。
已知:未加入EDTA时,发生反应:Ag++Cl-===AgCl↓
加入EDTA后,发生反应为[Co(NH3)aClb](3-b)++EDTA===[Co(EDTA)]3++aNH3+bCl-
(3)写出b的表达式:b=_____________________(用V1、V2表示)。
第三份:在锥形瓶A中溶解后,加入一定浓度的NaOH溶液10 mL,另取一锥形瓶D中装入40 mL 硼酸溶液,并用H2SO4溶液滴定锥形瓶D中的溶液,实验装置如图所示。
(4)①装置B中可选用下列哪些物质_____________(填字母)。
A.无水CaCl2 B.P2O5
C.碱石灰 D.NaOH固体
②关于上述实验说法正确的是_______(填字母)。
A.该滴定利用了NH3在热碱水溶液中易挥发的性质
B.若滴定前酸式滴定管内无气泡,滴定结束后出现气泡,则测定的a值偏大
C.吸收装置中仅保证硼酸过量即可,无需测定硼酸溶液浓度
D.实验结束后,先撤去酒精灯,再断开B、C装置连接的导管
Ⅱ.钴氰配合物
学习小组为探究钴氰配合物的性质,进行了如下A、B、C、D四组对比实验。
已知:上述所有实验均没有沉淀生成。
(5)写出D组实验中发生的离子反应方程式:__________________________。
(6)对比A组、C组和实验B组、D组,可得出与CN-配位后,Co2+、Co3+的性质发生了哪些变化
____________________________。
3.(2025·绵阳诊断)V2O5常用作催化剂,并广泛用于冶金,化工行业。实验室利用废催化剂(含V2O5)富集回收V2O5,并测定其产品纯度的过程如下,回答下列问题:
已知:①VOCl3常温下为黄色液体,沸点127.2 ℃,熔点-78 ℃,遇水强烈水解生成HVO3。
②V2O5是一种橙黄色至深红色结晶粉末或片状固体,无味、有毒,微溶于水。
Ⅰ.制备VOCl3
(1)装置B的作用是_______;仪器X的名称为_______。
(2)实验室可用漂粉精与浓盐酸常温下反应快速制备Cl2,其制取装置与下列气体制取装置肯定不相同的是_____________(填字母)。
A.铜与浓硫酸反应制SO2
B.石灰石与盐酸反应制CO2
C.熟石灰与氯化铵反应制NH3
D.过氧化钠和水反应制O2
(3)制备VOCl3粗品时进行操作:①检查装置的气密性;②盛装药品;③通氯气一段时间;④……;⑤加热开始反应。操作③的目的是____________________________。操作④是_____________。可以通过观察_____________________现象确定废催化剂已经反应完全。
Ⅱ.制备V2O5
(4)VOCl3用铵盐沉淀-氧化煅烧法制备高纯V2O5的流程如图。“沉钒”过程可以表示为化学方程式:____________________________。
Ⅲ.测定V2O5纯度
(5)称取1.000 g样品,用稀硫酸溶解、定容得100 mL (VO2)2SO4溶液。量取20.00 mL溶液放入锥形瓶中,加入过量的5.00 mL 0.500 0 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液,再用0.010 00 mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液12.00 mL。
①接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为_____________(填字母)。
②已知:V+Fe2++2H+===VO2++Fe3++H2O,产品纯度为_____________%。
4.(2025·江西模拟)苯甲酸(,其在水中的溶解度见表)具有广泛的用途,可用作食品防腐剂及有机合成的原料。回答下列问题:
温度/℃ 20 25 50 75 95
溶解度/g 0.17 0.35 0.95 2.2 6.8
Ⅰ.粗苯甲酸的制备
实验室利用高锰酸钾溶液氧化甲苯(沸点为110.6 ℃)制备苯甲酸(高锰酸钾自身转化为MnO2沉淀),实验装置如图(部分装置已略去)。
实验步骤:①在分水器中注入适量蒸馏水,将反应物加入三口烧瓶中混合,加热至沸腾,边搅拌边反应;②待反应完全后,停止加热,冷却片刻后拆除分水器;③向三口烧瓶中慢慢加入适量草酸溶液,搅拌一段时间;④适当加热,将反应后的混合液趁热过滤、洗涤,合并滤液,将滤液经冷却、浓盐酸酸化、减压过滤、洗涤、干燥等步骤后得到粗苯甲酸。
(1)仪器甲的名称是_______。
(2)写出步骤①中三口烧瓶中发生反应的化学方程式:_____________________;根据______________(填现象)可以判断三口烧瓶中反应已经基本完成。
(3)实验步骤③中加入适量草酸溶液的目的是_____________________,该步骤所加草酸不宜过量,原因是_____________________。
Ⅱ.粗苯甲酸的提纯
(4)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中均需使用的玻璃仪器有______________。
(5)操作Ⅲ冷却结晶时为减少杂质被包裹,且得到较大的晶体颗粒便于分离,应_____________(填“缓慢”或“快速”)冷却。
(6)苯甲酸产品纯度测定:称取1.220 g苯甲酸产品,配成100 mL苯甲酸的乙醇溶液,移取25.00 mL 溶液,用0.100 mol·L-1的KOH溶液进行滴定,消耗KOH溶液的体积为24.75 mL。则苯甲酸产品的纯度为_____________(保留三位有效数字)。
主观题突破(五)　化学实验的综合分析(B)
1.答案　(1)温度计　避免空气中的水分与NaAlH4接触发生爆炸　(2)NaAlH4+4H2O===Na[Al(OH)4]+4H2↑
(3)可加快反应速率(合理即可)　四氢呋喃和NaAlH4
(4)70%　(5)1+
解析　向50 mL 含4.32 g NaH的四氢呋喃悬浮液中加入50 mL 含5.34 g AlCl3的四氢呋喃溶液发生反应:4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl,NaAlH4易溶于四氢呋喃,而NaCl为离子晶体,难溶于四氢呋喃,故析出的白色固体为NaCl,过滤之后,向NaAlH4的四氢呋喃溶液中加入甲苯,可以析出NaAlH4,据此回答。(1)由于要控制反应的温度为30 ℃,故仪器B为温度计;由于NaAlH4在室温干燥空气中能稳定存在,遇水易燃烧爆炸,故CaCl2用于吸收水蒸气,避免空气中的水分与NaAlH4接触发生爆炸。(2)NaAlH4遇水发生NaAlH4+4H2O===Na[Al(OH)4]+4H2↑反应,生成Na[Al(OH)4]和氢气。(3)在步骤Ⅰ中,加少量NaAlH4固体,使3NaAlH4+AlCl3===4AlH3+3NaCl速率加快,生成AlH3,AlH3再与NaH发生AlH3+NaH===NaAlH4反应,可以加快整个反应速率;由于NaAlH4易溶于四氢呋喃(),难溶于甲苯,故步骤Ⅲ中,“沉降”得到的清液的主要成分为四氢呋喃和NaAlH4。(4)3.84 g NaH的物质的量为=0.16 mol,5.34 g AlCl3的物质的量为=0.04 mol,由4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl可知,理论上生成的NaAlH4的物质的量为0.04 mol,质量为m=0.04 mol×54 g/mol=2.16 g,纯化后的NaAlH4质量为1.612 g,则实际生成的NaAlH4质量为1.612 g-0.10 g=1.512 g,计算该反应的产率为×100%=70%。(5)由晶胞截面图可列式,4=a,2+2=a,即可解得=1+。
2.答案　(1)作指示剂,检验水的存在　(2)滴入最后半滴AgNO3溶液,产生棕红色沉淀,且半分钟内不发生明显变化
(3)　(4)①CD　②AC　(5)2[Co(CN)6]4-+2H2O===2[Co(CN)6]3-+2OH-+H2↑
(6)Co2+的还原性增强,Co3+的氧化性减弱
解析　(1)无水的CoCl2固体遇水便会由蓝色变为粉色,则其可能具有的用途为作指示剂,检验水的存在。(3)由题意可知,第一份滴定过程中是外界氯离子和银离子反应,第二份滴定过程中内界和外界氯离子和银离子反应,则=,b=。(4)①装置B用于干燥氨气,氨气会和无水CaCl2、P2O5反应,故应该选用碱石灰、NaOH固体;②A项,该滴定利用了NH3在热碱水溶液中易挥发的性质,使得生成氨气逸出被硼酸吸收,正确;B项,若滴定前酸式滴定管内无气泡,滴定结束后出现气泡,使得标准液用量读数偏小,则使得测定的a值偏小,错误;C项,吸收装置中硼酸用于吸收氨气,最终使用硫酸滴定吸收的氨气,仅保证硼酸过量即可,无需测定硼酸溶液浓度,正确;D项,实验结束后,为防止倒吸,应先断开B、C装置连接的导管,再撤去酒精灯,错误。(5)D组实验中生成气体有淡蓝色火焰,结合质量守恒,则生成氢气,结合电子守恒,反应中Co化合价升高被氧化、水中氢化合价降低被还原,发生的离子反应方程式2[Co(CN)6]4-+2H2O===2[Co(CN)6]3-+2OH-+H2↑。(6)由实验现象,A中生成氧气,B组没有生成氧气,说明与CN-配位后,Co3+的氧化性减弱;C中没有生成氢气,D组生成氢气,说明与CN-配位后,Co2+的还原性增强。
3.答案　(1)干燥氯气　球形冷凝管　(2)AC
(3)排出装置内空气,防止空气中水蒸气使VOCl3水解
通冷凝水　球形冷凝管中不再有黄色液体流出
(4)VOCl3+2H2O+4NH3===NH4VO3↓+3NH4Cl
(5)①B　②86.45
解析　A为饱和食盐水除去氯气中的HCl,再通过B中的浓硫酸干燥,在C中与粗V2O5、碳粉发生反应生成产物VOCl3,装置D冷凝收集产物,E中装碱石灰,用于吸收多余的Cl2,并防止空气中的水蒸气进入E中使产物水解。(1)据分析,VOCl3易水解,实验需要在无水条件下进行,则装置B中盛装的试剂是浓硫酸,作用是干燥氯气;仪器X的名称为球形冷凝管。(2)漂粉精与浓盐酸发生反应制取Cl2,该反应是固体与液体不需要加热制备气体,则与B、D的装置相同,浓硫酸与铜反应制SO2属于固体液体加热制气体,熟石灰与氯化铵反应制氨气是固体加热制备气体,则与A、C的装置不同。(3)制备VOCl3粗品时首先通氯气,目的是排出装置内空气,防止空气中水蒸气使VOCl3水解;操作④是通冷凝水;三氯氧钒常温下为黄色液体,故证明含钒废催化剂反应完全的现象是球形冷凝管中不再有黄色液体流出。(4)根据图示,“沉钒”过程中VOCl3在水、氨气作用下转化为NH4VO3,结合质量守恒,还生成氯化铵,反应为VOCl3+2H2O+4NH3===NH4VO3↓+3NH4Cl。(5)①由于高锰酸钾具有氧化性,接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为:应使用酸式滴定管,从滴定管中放出半滴溶液,使其悬挂在滴定管的尖端,倾斜锥形瓶,用锥形瓶的颈部将半滴溶液碰下来即可。②5Fe2++8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,过量的亚铁离子为12×10-3L×0.01 mol·L-1×5=6×10-4 mol,与V反应的亚铁离子为0.5 mol/L×5×10-3L-6×10-4 mol=1.9×10-3 mol,结合反应+2H++Fe2+===VO2++Fe3++H2O和V元素守恒,产品中V2O5的纯度是×100%=86.45%。
4.答案　(1)球形冷凝管
(2)+2KMnO4+KOH+2MnO2↓+H2O　当回流液不再出现油珠
(3)将过量的KMnO4还原,防止在后续操作中将盐酸氧化　苯甲酸会溶于草酸,降低产率　(4)玻璃棒、烧杯
(5)缓慢　(6)99.0%
解析　一定量的甲苯和适量的KMnO4在三口烧瓶中反应,球形冷凝管的作用是使甲苯冷凝回流。反应一段时间后停止加热,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量草酸溶液,还原多余的高锰酸钾,适当加热,将反应后的混合液趁热过滤、洗涤,合并滤液,将滤液经冷却、浓盐酸酸化、减压过滤、洗涤、干燥等步骤后得到粗苯甲酸。(1)仪器甲的名称是球形冷凝管。(2)步骤①中三口烧瓶中高锰酸钾溶液氧化甲苯生成苯甲酸钾,高锰酸钾自身转化为MnO2沉淀,发生反应的化学方程式为+2KMnO4+KOH+2MnO2↓+H2O;根据表中数据甲苯的沸点110.6 ℃,甲苯为油状液体,当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,表明甲苯反应完全。(3)后续需要加浓盐酸酸化,KMnO4与浓盐酸反应,因此需要加草酸溶液将过量的KMnO4还原,防止在后续操作中将盐酸氧化;所加草酸不宜过量,原因是苯甲酸会溶于草酸,降低产率。(4)操作Ⅰ溶解、Ⅱ过滤、Ⅳ洗涤中均需使用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯。(5)操作Ⅲ冷却结晶时缓慢结晶可以减少杂质被包裹,且得到较大的晶体颗粒便于分离。(6)根据关系式,苯甲酸产品的纯度为×100%=99.0%。(共38张PPT)
主观题突破(五)　化学实验的综合分析(B)
1
2
3
4
1.(2025·四川模拟)实验室用如图装置(夹持、搅拌等装置已省略)制备氢化铝钠(NaAlH4)。
简要步骤如下：
Ⅰ.在A瓶中分别加入50 mL 含3.84 g NaH的四氢呋喃悬浮液、0.10 g NaAlH4固体，搅拌，接通冷凝水，控温30 ℃。
Ⅱ.滴加50 mL 含5.34 g AlCl3的四氢呋喃溶液，有白色固体析出。
1
2
3
4
Ⅲ.滴加完后，充分搅拌1 h，放置沉降，分离出固体和清液，经一系列操作得到产品。
已知：①NaAlH4在室温干燥空气中能稳定存在，遇水易燃烧爆炸，易溶于四氢呋喃( )，难溶于甲苯。常压下，四氢呋喃沸点66 ℃。
②4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl；3NaAlH4+AlCl3===4AlH3+3NaCl;
AlH3+NaH===NaAlH4。
1
2
3
4
请回答下列问题：
(1)仪器B名称是________，装置中CaCl2的主要作用是_____________
____________________________。
(2)请写出NaAlH4遇水发生反应的化学方程式：___________________
___________________。
温度计
避免空气中的水分与NaAlH4接触发生爆炸　
NaAlH4+4H2O===
Na[Al(OH)4]+4H2↑
1
2
3
4
(3)步骤Ⅰ中，加少量NaAlH4固体的作用是_______________________
(写出其中一条)。步骤Ⅲ中，“沉降”得到的清液的主要成分为___________________。
(4)若称量纯化后的NaAlH4质量为1.612 g，计算该反应的产率为_____________。
可加快反应速率(合理即可)
四氢呋喃和NaAlH4
70%
1
2
3
4
(5)氢化钠是一种重要的还原剂和供氢剂。氢化钠的晶胞类似氯化钠的晶胞，如图所示。
已知：晶胞参数为a nm。NaH晶体中阴、阳离子半径之比为______。
1+
向50 mL 含4.32 g NaH的四氢呋喃悬浮液中加入50 mL 含5.34 g AlCl3的四氢呋喃溶液发生反应：4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl，NaAlH4易溶于四氢呋喃，而NaCl为离子晶体，难溶于四氢呋喃，故析出的白色固体为NaCl，过滤之后，向NaAlH4的四氢呋喃溶液中加入甲苯，可以析出NaAlH4，据此回答。(1)由于要控制反应的温度为30 ℃，故仪器B为温度计；由于NaAlH4在室温干燥空气中能稳定存在，遇水易燃烧爆炸，故CaCl2用于吸收水蒸气，避免空
解析
1
2
3
4
气中的水分与NaAlH4接触发生爆炸。(2)NaAlH4遇水发生NaAlH4+
4H2O===Na[Al(OH)4]+4H2↑反应，生成Na[Al(OH)4]和氢气。(3)在步骤Ⅰ中，加少量NaAlH4固体，使3NaAlH4+AlCl3===4AlH3+
3NaCl速率加快，生成AlH3，AlH3再与NaH发生AlH3+NaH===
NaAlH4反应，可以加快整个反应速率；由于NaAlH4易溶于四氢呋喃( )，难溶于甲苯，故步骤Ⅲ中，“沉降”得到的清液的主要成分为四氢呋喃和NaAlH4。(4)3.84 g NaH的物质的量为=0.16
解析
1
2
3
4
mol，5.34 g AlCl3的物质的量为=0.04 mol，由4NaH
+AlCl3===NaAlH4+3NaCl可知，理论上生成的NaAlH4的物质的量为0.04 mol，质量为m=0.04 mol×54 g/mol=2.16 g，纯化后的NaAlH4质量为1.612 g，则实际生成的NaAlH4质量为1.612 g-0.10 g=
1.512 g，计算该反应的产率为×100%=70%。(5)由晶胞截面图可列式，4=a，2+2=a，即可解得=1+。
解析
1
2
3
4
2.(2025·湖北联考)钴元素化合物具有极其丰富的颜色特征，学习小组为了解钴及其化合物性质，做了如下探究：
Ⅰ.钴水配合物
(1)学习小组发现，无水的CoCl2固体遇水便会由蓝色变为粉色。学习小组猜测其可能具有的用途为_________________________。
1
2
3
4
作指示剂，检验水的存在
Ⅱ.钴氨配合物
现有四种颜色的钴氨配合物，分别为黄色、紫红色、绿色、紫色，且都符合[Co(NH3)aClb]Cl(3-b)的化学通式。学习小组选择紫红色的配合物，并进行定量分析。称取m g纯样品，均分为3份。(配合物的摩尔质量为M g/mol)
第一份：溶解后在微碱性条件下，以5%的K2CrO4溶液作指示剂，用浓度为c1 mol/L的AgNO3标准液滴定，消耗V1 mL。已知Ag2CrO4为棕红色沉淀。
(2)达到滴定终点的实验现象是_________________________________
__________________________________。
1
2
3
4
滴入最后半滴AgNO3溶液，产生棕红色沉淀，且半分钟内不发生明显变化
第二份：溶解后加入过量EDTA(乙二胺四乙酸)，在微碱性条件下，以5%的K2CrO4溶液作指示剂，用浓度为c1 mol/L的AgNO3标准液滴定，消耗V2 mL。
已知：未加入EDTA时，发生反应：Ag++Cl-===AgCl↓
加入EDTA后，发生反应为[Co(NH3)aClb](3-b)++EDTA===[Co(EDTA)]3+
+aNH3+bCl-
(3)写出b的表达式：b=___________(用V1、V2表示)。
1
2
3
4
　
第三份：在锥形瓶A中溶解后，加入一定浓度的NaOH溶液10 mL，另取一锥形瓶D中装入40 mL 硼酸溶液，并用H2SO4溶液滴定锥形瓶D中的溶液，实验装置如图所示。
1
2
3
4
(4)①装置B中可选用下列哪些物质________(填字母)。
A.无水CaCl2 B.P2O5
C.碱石灰 D.NaOH固体
②关于上述实验说法正确的是_______(填字母)。
A.该滴定利用了NH3在热碱水溶液中易挥发的性质
B.若滴定前酸式滴定管内无气泡，滴定结束后出现气泡，则测定的a值偏大
C.吸收装置中仅保证硼酸过量即可，无需测定硼酸溶液浓度
D.实验结束后，先撤去酒精灯，再断开B、C装置连接的导管
1
2
3
4
CD
AC
Ⅱ.钴氰配合物
学习小组为探究钴氰配合物的性质，进行了如下A、B、C、D四组对比实验。
1
2
3
4
1
2
3
4
已知：上述所有实验均没有沉淀生成。
(5)写出D组实验中发生的离子反应方程式：______________________
________________________。
(6)对比A组、C组和实验B组、D组，可得出与CN-配位后，Co2+、Co3+的性质发生了哪些变化 _____________________________________。
1
2
3
4
2[Co(CN)6]4-+2H2O===
2[Co(CN)6]3-+2OH-+H2↑
Co2+的还原性增强，Co3+的氧化性减弱
(1)无水的CoCl2固体遇水便会由蓝色变为粉色，则其可能具有的用途为作指示剂，检验水的存在。(3)由题意可知，第一份滴定过程中是外界氯离子和银离子反应，第二份滴定过程中内界和外界氯离子和银离子反应，则=，b=。(4)①装置B用于干燥氨气，氨气会和无水CaCl2、P2O5反应，故应该选用碱石灰、NaOH固体；②A项，该滴定利用了NH3在热碱水溶液中
解析
1
2
3
4
易挥发的性质，使得生成氨气逸出被硼酸吸收，正确；B项，若滴定前酸式滴定管内无气泡，滴定结束后出现气泡，使得标准液用量读数偏小，则使得测定的a值偏小，错误；C项，吸收装置中硼酸用于吸收氨气，最终使用硫酸滴定吸收的氨气，仅保证硼酸过量即可，无需测定硼酸溶液浓度，正确；D项，实验结束后，为防止倒吸，应先断开B、C装置连接的导管，再撤去酒精灯，错误。(5)D组实验中生成气体有淡蓝色火焰，结合质量守恒，则生
解析
1
2
3
4
成氢气，结合电子守恒，反应中Co化合价升高被氧化、水中氢化合价降低被还原，发生的离子反应方程式2[Co(CN)6]4-+2H2O===
2[Co(CN)6]3-+2OH-+H2↑。(6)由实验现象，A中生成氧气，B组没有生成氧气，说明与CN-配位后，Co3+的氧化性减弱；C中没有生成氢气，D组生成氢气，说明与CN-配位后，Co2+的还原性增强。
解析
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4
3.(2025·绵阳诊断)V2O5常用作催化剂，并广泛用于冶金，化工行业。实验室利用废催化剂(含V2O5)富集回收V2O5，并测定其产品纯度的过程如下，回答下列问题：
已知：①VOCl3常温下为黄色液体，沸点127.2 ℃，熔点-78 ℃，遇水强烈水解生成HVO3。
②V2O5是一种橙黄色至深红色结晶粉末或片状固体，无味、有毒，微溶于水。
1
2
3
4
Ⅰ.制备VOCl3
1
2
3
4
(1)装置B的作用是___________；仪器X的名称为_____________。
干燥氯气
球形冷凝管
(2)实验室可用漂粉精与浓盐酸常温下反应快速制备Cl2，其制取装置与下列气体制取装置肯定不相同的是_____________(填字母)。
A.铜与浓硫酸反应制SO2
B.石灰石与盐酸反应制CO2
C.熟石灰与氯化铵反应制NH3
D.过氧化钠和水反应制O2
1
2
3
4
AC
(3)制备VOCl3粗品时进行操作：①检查装置的气密性；②盛装药品；③通氯气一段时间；④……；⑤加热开始反应。操作③的目的是________________________________________________。操作④是__________。可以通过观察_________________________________现象确定废催化剂已经反应完全。
1
2
3
4
排出装置内空气，防止空气中水蒸气使VOCl3水解
通冷凝水
球形冷凝管中不再有黄色液体流出
Ⅱ.制备V2O5
(4)VOCl3用铵盐沉淀-氧化煅烧法制备高纯V2O5的流程如图。“沉钒”过程可以表示为化学方程式：________________________________
___________。
1
2
3
4
VOCl3+2H2O+4NH3===NH4VO3↓
+3NH4Cl
Ⅲ.测定V2O5纯度
(5)称取1.000 g样品，用稀硫酸溶解、定容得100 mL (VO2)2SO4溶液。量取20.00 mL溶液放入锥形瓶中，加入过量的5.00 mL 0.500 0 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液，再用0.010 00 mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液12.00 mL。
1
2
3
4
①接近滴定终点时，向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为_______
(填字母)。
1
2
3
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②已知：V+Fe2++2H+===VO2++Fe3++H2O，产品纯度为_____________%。
B
86.45
A为饱和食盐水除去氯气中的HCl，再通过B中的浓硫酸干燥，在C中与粗V2O5、碳粉发生反应生成产物VOCl3，装置D冷凝收集产物，E中装碱石灰，用于吸收多余的Cl2，并防止空气中的水蒸气进入E中使产物水解。(1)据分析，VOCl3易水解，实验需要在无水条件下进行，则装置B中盛装的试剂是浓硫酸，作用是干燥氯气;仪器X的名称为球形冷凝管。(2)漂粉精与浓盐酸发生反应制取Cl2,该反应是固体与液体不需要加热制备气体，则与B、D的装置相
同，浓硫酸与铜反应制SO2属于固体液体加热制气体，熟石灰与氯
解析
1
2
3
4
化铵反应制氨气是固体加热制备气体，则与A、C的装置不同。
(3)制备VOCl3粗品时首先通氯气，目的是排出装置内空气，防止空气中水蒸气使VOCl3水解；操作④是通冷凝水；三氯氧钒常温下为黄色液体，故证明含钒废催化剂反应完全的现象是球形冷凝管中不再有黄色液体流出。(4)根据图示，“沉钒”过程中VOCl3在水、氨气作用下转化为NH4VO3，结合质量守恒，还生成氯化铵，反应为VOCl3+2H2O+4NH3===NH4VO3↓+3NH4Cl。(5)①由于高锰酸钾具有氧化性，接近滴定终点时，向锥形瓶中滴入半滴标准液
解析
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3
4
的操作为：应使用酸式滴定管，从滴定管中放出半滴溶液，使其悬挂在滴定管的尖端，倾斜锥形瓶，用锥形瓶的颈部将半滴溶液碰下来即可。②5Fe2++8H+===5Fe3++Mn2++4H2O，过量的亚铁离子为12×10-3L×0.01 mol·L-1×5=6×10-4 mol，与V反应的亚铁离子为0.5 mol/L×5×10-3L-6×10-4 mol=1.9×10-3 mol，结合反应+2H++Fe2+===VO2++Fe3++H2O和V元素守恒，产品中V2O5的纯度是×100%=86.45%。
解析
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4.(2025·江西模拟)苯甲酸( ，其在水中的溶解度见表)具有广泛的用途，可用作食品防腐剂及有机合成的原料。回答下列问题：
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温度/℃ 20 25 50 75 95
溶解度/g 0.17 0.35 0.95 2.2 6.8
Ⅰ.粗苯甲酸的制备
实验室利用高锰酸钾溶液氧化甲苯(沸点为110.6 ℃)制备苯甲酸(高锰酸钾自身转化为MnO2沉淀)，实验装置如图(部分装置已略去)。
1
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实验步骤：①在分水器中注入适量蒸馏水，将反应物加入三口烧瓶中混合，加热至沸腾，边搅拌边反应；②待反应完全后，停止加热，冷却片刻后拆除分水器；③向三口烧瓶中慢慢加入适量草酸溶液，搅拌一段时间；④适当加热，将反应后的混合液趁热过滤、洗涤，合并滤液，将滤液经冷却、浓盐酸酸化、减压过滤、洗涤、干燥等步骤后得到粗苯甲酸。
(1)仪器甲的名称是_____________。
1
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球形冷凝管
(2)写出步骤①中三口烧瓶中发生反应的化学方程式：_____________
____________________________________________；根据_________
______________(填现象)可以判断三口烧瓶中反应已经基本完成。
(3)实验步骤③中加入适量草酸溶液的目的是_____________________
___________________________，该步骤所加草酸不宜过量，原因是_____________________________。
1
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+
2KMnO4
+KOH+2MnO2↓+H2O
当回流液不再出现油珠
将过量的KMnO4还原，防止在后续操作中将盐酸氧化
苯甲酸会溶于草酸，降低产率
Ⅱ.粗苯甲酸的提纯
1
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(4)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中均需使用的玻璃仪器有______________。
(5)操作Ⅲ冷却结晶时为减少杂质被包裹，且得到较大的晶体颗粒便于分离，应________(填“缓慢”或“快速”)冷却。
玻璃棒、烧杯
缓慢
(6)苯甲酸产品纯度测定：称取1.220 g苯甲酸产品，配成100 mL苯甲酸的乙醇溶液，移取25.00 mL 溶液，用0.100 mol·L-1的KOH溶液进行滴定，消耗KOH溶液的体积为24.75 mL。则苯甲酸产品的纯度为_____________(保留三位有效数字)。
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解析热点题空1　实验仪器的选择与连接顺序
一、常考重要仪器的识别
仪器
名称 蒸发皿 坩埚 表面皿 球形 干燥管 蒸馏 烧瓶 锥形瓶
仪器
名称 分液 漏斗 容量瓶 直形 冷凝管 球形 冷凝管 酸式 滴定管 碱式 滴定管
二、仪器装置的选择与连接
1.解题原则。
(1)明确实验目的,弄清各个仪器的作用。
(2)排干扰,一般对气体物质有干扰性的气体应先检验,除去,再检验是否除尽,才能检验(或验证)另一气体。
(3)安全措施:①防倒吸;②尾气处理;③与大气相通,使多余气体能排出,防止装置内压强过大。
2.思维模型。
(1)气体制备实验的连接顺序。
(2)装置内气体的流向。
①洗气瓶:,长管进气,短管出气。
②贮气瓶:,贮存密度比空气密度大的气体(如Cl2)时,A管进气,B管出气;贮存密度比空气密度小的气体(如H2)时,B管进气,A管出气。
③干燥管:,粗口进气,细口出气。
1.(2024·浙江卷1月)H2S可用于合成光电材料。某兴趣小组用CaS与MgCl2反应制备液态H2S,实验装置如图,反应方程式为CaS+MgCl2+2H2O===CaCl2+Mg(OH)2+H2S↑。
已知:①H2S的沸点是-61 ℃,有毒;
②装置A内产生的H2S气体中含有酸性气体杂质。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是_______。
(2)完善虚框内的装置排序:A→B→_______→_______→_______→F→G
(3)下列干燥剂,可用于装置C中的是_____________(填字母)。
A.氢氧化钾 B.五氧化二磷
C.氯化钙 D.碱石灰
(4)装置G中汞的两个作用是①平衡气压;②_____________________。
(5)下列说法正确的是_____________(填字母)。
A.该实验操作须在通风橱中进行
B.装置D的主要作用是预冷却H2S
C.加入的MgCl2固体可使MgCl2溶液保持饱和,有利于平稳持续产生H2S
D.该实验产生的尾气可用硝酸吸收
2.(2021·河北卷)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献,某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl,实验流程如图:
回答下列问题:
(1)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3,正确的连接顺序是__________________________(按气流方向,用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或____________________________________________________。
(2)B中使用雾化装置的优点是______________________。
热点题空1
1.答案　(1)圆底烧瓶　(2)E　C　D　(3)BC　(4)液封　(5)ABC
解析　(2)制备气体的装置包括发生装置、除杂装置、收集装置和尾气处理,由于不能骤冷,要逐步冷却,所以B连E,E连C,C连D,D连F。(3)H2S是酸性气体,不可以用碱性干燥剂,所以不可以用氢氧化钾和碱石灰,故选BC。(4)装置G中汞的两个作用是:①平衡气压;②液封。(5)H2S有毒,该实验操作须在通风橱中进行,A项正确;气体不能骤冷,装置D的主要作用是预冷却H2S,B项正确;加入的MgCl2固体可使MgCl2溶液保持饱和,有利于平稳持续产生H2S,C项正确;该实验产生的尾气不可用硝酸吸收,硝酸的氧化性虽然可以把H2S氧化为S单质,但是稀硝酸产生的NO或者浓硝酸产生的NO2会污染空气,D项错误。
2.答案　(1)aefbcgh　将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔
(2)使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率(或其他合理答案)
解析　根据工艺流程知,浓氨水中加入氯化钠粉末形成饱和氨盐水后,再通入二氧化碳气体,发生反应NH3·H2O+NaCl+CO2===NH4Cl+NaHCO3↓,得到的碳酸氢钠晶体烘干后受热分解会生成碳酸钠、二氧化碳和水,从而制备得到纯碱;另一方面得到的母液的主要溶质为NH4Cl,再加入氯化钠粉末,存在反应NaCl(s)+NH4Cl(aq)===NaCl(aq)+NH4Cl(s),据此分析解答。(1)根据分析可知,要制备NaHCO3,需先选用装置A制备二氧化碳,然后通入饱和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的HCl,后与饱和氨盐水充分接触来制备NaHCO3,其中过量的二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸收,也能充分利用二氧化碳制备得到少量NaHCO3,所以按气流方向正确的连接顺序应为aefbcgh;为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔。(2)B中使用雾化装置使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率。(共15张PPT)
主观题突破(五)
专题七　化学实验
化学实验的综合分析
热点题空考法
热点题空1　实验仪器的选择与连接顺序
一、常考重要仪器的识别
核心整合——抓关键
二、仪器装置的选择与连接
1.解题原则。
(1)明确实验目的，弄清各个仪器的作用。
(2)排干扰，一般对气体物质有干扰性的气体应先检验，除去，再检验是否除尽，才能检验(或验证)另一气体。
(3)安全措施：①防倒吸；②尾气处理；③与大气相通，使多余气体能排出，防止装置内压强过大。
2.思维模型。
(1)气体制备实验的连接顺序。
1.(2024·浙江卷1月)H2S可用于合成光电材料。某兴趣小组用CaS与MgCl2反应制备液态H2S，实验装置如图，反应方程式为CaS+MgCl2+2H2O===CaCl2+Mg(OH)2+H2S↑。
真题对练——品考向
已知：①H2S的沸点是-61 ℃，有毒；
②装置A内产生的H2S气体中含有酸性气体杂质。
回答下列问题：
(1)仪器X的名称是______________。
(2)完善虚框内的装置排序：A→B→_______→_______→_______→F→G
(3)下列干燥剂，可用于装置C中的是_____________(填字母)。
A.氢氧化钾 B.五氧化二磷
C.氯化钙 D.碱石灰
圆底烧瓶
E
C
D
BC
(4)装置G中汞的两个作用是①平衡气压；②____________________。
(5)下列说法正确的是_____________(填字母)。
A.该实验操作须在通风橱中进行
B.装置D的主要作用是预冷却H2S
C.加入的MgCl2固体可使MgCl2溶液保持饱和，有利于平稳持续产生H2S
D.该实验产生的尾气可用硝酸吸收
液封
ABC
(2)制备气体的装置包括发生装置、除杂装置、收集装置和尾气处理，由于不能骤冷，要逐步冷却，所以B连E，E连C，C连D，D连F。(3)H2S是酸性气体，不可以用碱性干燥剂，所以不可以用氢氧化钾和碱石灰，故选BC。(4)装置G中汞的两个作用是：①平衡气压；②液封。(5)H2S有 毒，该实验操作须在通风橱中进行，A项正确；气体不能骤冷，装置D的主要作用是预冷却H2S，B项正确；加入的MgCl2固体可使MgCl2溶液保持饱和，有利于平稳持续产生H2S，C项正确；该实验产生的尾气不可用硝酸吸收，硝酸的氧化性虽然可以把H2S氧化为S单质，但是稀硝酸产生的NO或者浓硝酸产生的NO2会污染空气，D项错误。
解析
2.(2021·河北卷)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图：
回答下列问题：
(1)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是__________________________(按气流方向，用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或____________________________________________________。
aefbcgh
将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔
(2)B中使用雾化装置的优点是_________________________________
__________________________________________________。
使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率(或其他合理答案)
根据工艺流程知，浓氨水中加入氯化钠粉末形成饱和氨盐水后，再通入二氧化碳气体，发生反应NH3·H2O+NaCl+CO2===NH4Cl
+NaHCO3↓，得到的碳酸氢钠晶体烘干后受热分解会生成碳酸 钠、二氧化碳和水，从而制备得到纯碱；另一方面得到的母液的主要溶质为NH4Cl，再加入氯化钠粉末，存在反应NaCl(s)+
NH4Cl(aq)===NaCl(aq)+NH4Cl(s)，据此分析解答。(1)根据分析可知，要制备NaHCO3，需先选用装置A制备二氧化碳，然后通入饱
解析
和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的HCl，后与饱和氨盐水充分接触来制备NaHCO3，其中过量的二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸 收，也能充分利用二氧化碳制备得到少量NaHCO3，所以按气流方向正确的连接顺序应为aefbcgh；为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔。(2)B中使用雾化装置使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率。
解析热点题空2　实验基本操作与条件的控制
1.常考基本实验操作目的分析
常考基本 实验操作 思维方向
检查装置 气密性 微热法:封闭(关闭活塞、导管末端插入盛水的烧杯中等)、微热(双手捂热或用酒精灯稍微加热)、气泡(观察到导管口有气泡逸出)、水柱(移开双手或停止加热,观察到导管中液面上升形成一段稳定的水柱)
液差法:封闭(关闭活塞或用止水夹夹住橡皮管等)、液差(向××容器中加水,使××和××形成液面差,停止加水,放置一段时间,液面差保持不变)
末端放置 干燥管 防止空气中的水蒸气或二氧化碳干扰实验
洗涤晶体 ①水洗:通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质 ②冰水洗涤:能洗去晶体表面的杂质离子,同时防止晶体在洗涤过程中溶解损耗 ③用特定有机试剂清洗晶体:洗去晶体表面的杂质,降低晶体的溶解度、有利于析出,减少损耗等 ④洗涤沉淀的方法:往过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下,重复以上操作2~3次
固液加热型制气装置中恒压滴液漏斗上的支管的作用 保证反应器(一般为圆底烧瓶)内气压与恒压滴液漏斗内气压相等(平衡气压),使滴液漏斗中的液体易于滴下
冷凝回流的作用及目的 防止××蒸气逸出(脱离反应体系),提高××物质的转化率
2.实验条件控制分析
实验条件控制 目的
实验前 排空气 涉及可燃气体(H2、CO)的性质验证 防止可燃气体与空气混合加热爆炸
涉及与空气中O2、CO2作用的物质 防止反应物与空气中的O2、CO2反应
改变试 剂或通 入气体 加过量试剂 使反应完全进行(或增大产率、提高另一反应物的转化率)
加氧化剂 (如H2O2) 氧化还原性物质,生成目标产物、除去某种离子
通入N2或其他稀有气体 除去装置中的空气,涉及可燃气体时,防止可燃气体与空气混合加热爆炸;涉及与空气中O2、CO2作用的物质时,防止反应物与空气中的O2、CO2反应
温度 控制 加热 加快化学反应速率或使化学平衡向某方向移动
降温 防止某物质在高温时分解或使化学平衡向某方向移动
控制温度在一定范围 若温度过低,则反应速率(或溶解速率)较慢;若温度过高,则某物质(如H2O2、氨水、草酸、浓硝酸、铵盐等)会分解或挥发
水浴加热 受热均匀,温度可控,且温度不超过100 ℃
冰水浴冷却 防止某物质分解或挥发
趁热过滤 保持过滤温度,防止温度降低后某物质析出
减压蒸发 减压蒸发降低了蒸发温度,可以防止某物质分解(如浓缩双氧水需减压蒸发低浓度的双氧水溶液)
控制溶 液pH 分离除杂 抑制水解;使杂质充分沉淀或溶解,提高纯度
调控反应 使溶液呈酸性,提高氧化性,除去氧化物(膜)等,促进氧化还原反应的发生;或使溶液呈碱性,除去油污,除去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅等;控制反应的发生
1.(2025·甘肃卷)某兴趣小组按如下流程由稀土氧化物Eu2O3和苯甲酸钠制备配合物Eu(C7H5O2)3·xH2O,并通过实验测定产品纯度和结晶水个数(杂质受热不分解)。已知Eu3+在碱性溶液中易形成Eu(OH)3沉淀。Eu(C7H5O2)3·xH2O在空气中易吸潮,加强热时分解生成Eu2O3。
(1)步骤①中,加热的目的为____________________________________________________。
(2)步骤②中,调节溶液pH时需搅拌并缓慢滴加NaOH溶液,目的为_____________________;pH接近6时,为了防止pH变化过大,还应采取的操作为__________________________。
(3)如图所示玻璃仪器中,配制一定物质的量浓度的苯甲酸钠溶液所需的仪器名称为___________。
(4)准确称取一定量产品,溶解于稀硝酸中,萃取生成的苯甲酸,蒸去有机溶剂,加入一定量的NaOH标准溶液,滴入1~2滴酚酞溶液,用HCl标准溶液滴定剩余的NaOH。滴定终点的现象为______________________。实验所需的指示剂不可更换为甲基橙,原因为______________________。
(5)取一定量产品进行热重分析,每个阶段的重量降低比例数据如图所示,0~92 ℃范围内产品质量减轻的原因为_____________________。结晶水个数x=_____________[M(C7H5)=121,结果保留两位有效数字]。
2.(2024·甘肃卷)某兴趣小组设计了利用MnO2和H2SO3生成MnS2O6,再与Na2CO3反应制备Na2S2O6·2H2O的方案:
(1)采用如图所示装置制备SO2,仪器a的名称为_______;步骤Ⅰ中采用冰水浴是为了____________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ应分数次加入MnO2,原因是______________________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅲ滴加饱和Ba(OH)2溶液的目的是______________________。
(4)步骤Ⅳ生成MnCO3沉淀,判断Mn2+已沉淀完全的操作是____________________________________________________。
(5)将步骤Ⅴ中正确操作或现象的标号填入相应括号中。
A.蒸发皿中出现少量晶体
B.使用漏斗趁热过滤
C.利用蒸发皿余热使溶液蒸干
D.用玻璃棒不断搅拌
E.等待蒸发皿冷却
热点题空2
1.答案　(1)加快溶解速率,提高浸出速率
(2)防止局部pH过大生成Eu(OH)3沉淀　逐滴加NaOH溶液,并同时检测溶液的pH
(3)容量瓶、烧杯
(4)滴入最后半滴HCl标准溶液时,溶液由红色变为无色,且半分钟内颜色不恢复　甲基橙的变色范围为3.1~4.4,误差较大
(5)Eu(C7H5O2)3·xH2O吸潮的水分蒸发　1.7
解析　(1)步骤①中,加热的目的是加快溶解速率并提高浸出率。(2)搅拌的目的是混合均匀,且加快反应速率,搅拌和缓慢加入NaOH溶液可防止体系内局部pH过大生成Eu(OH)3沉淀。pH接近6时,应逐滴加入NaOH溶液,并且要随时检测溶液pH,以防超过6。(3)配制一定物质的量浓度的苯甲酸钠溶液时,溶解苯甲酸钠要用到烧杯,定容要使用容量瓶。(4)盐酸标准溶液滴定NaOH溶液,酚酞为指示剂,则达到滴定终点的现象是滴入最后半滴HCl标准溶液,溶液由红色变为无色,且半分钟内颜色不恢复。甲基橙的变色范围为3.1~4.4,误差较大,故不能用甲基橙代替酚酞。(5)Eu(C7H5O2)3·xH2O在空气中易吸潮,故0~92 ℃范围内产品质量减轻的原因是吸潮的水分蒸发。92~195 ℃时产品失去全部的结晶水,最终产物为Eu2O3,则195 ℃后产品失去“C7H5O1.5”,则有=,解得x≈1.7。
2.答案　(1)恒压滴液漏斗　增大SO2的溶解度,增大H2SO3的浓度,同时为步骤Ⅱ提供低温　(2)防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4,同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10 ℃　(3)除去过量的SO2(或H2SO3)　(4)静置,向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液,若不再产生沉淀,说明Mn2+已沉淀完全　(5)D　A　E
解析　(1)根据仪器a的特点知,仪器a为恒压滴液漏斗;步骤Ⅰ中采用冰水浴是为了增大SO2的溶解度,增大H2SO3的浓度,同时为步骤Ⅱ提供低温。(2)由于MnO2具有氧化性,SO2(或H2SO3)具有还原性,步骤Ⅱ应分数次加入MnO2,原因是防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4,同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10 ℃。(3)步骤Ⅲ中滴加饱和Ba(OH)2溶液的目的是除去过量的SO2(或H2SO3),防止后续反应中SO2与Na2CO3溶液反应,增加饱和Na2CO3溶液的用量并使产品中混有杂质。(4)步骤Ⅳ中生成MnCO3沉淀,判断Mn2+已沉淀完全的操作是:静置,向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液,若不再产生沉淀,说明Mn2+已沉淀完全。(5)步骤Ⅴ的正确操作或现象为将滤液倒入蒸发皿中→用酒精灯加热→用玻璃棒不断搅拌→蒸发皿中出现少量晶体→停止加热→等待蒸发皿冷却→过滤、洗涤、干燥得到Na2S2O6·2H2O,依次填入D、A、E。(共22张PPT)
主观题突破(五)
专题七　化学实验
化学实验的综合分析
热点题空考法
热点题空2　实验基本操作与条件的控制
1.常考基本实验操作目的分析
核心整合——抓关键
常考基本 实验操作 思维方向
检查装置 气密性 微热法：封闭(关闭活塞、导管末端插入盛水的烧杯中等)、微热(双手捂热或用酒精灯稍微加热)、气泡(观察到导管口有气泡逸出)、水柱(移开双手或停止加热，观察到导管中液面上升形成一段稳定的水柱)
检查装置 气密性 液差法：封闭(关闭活塞或用止水夹夹住橡皮管等)、液差(向××容器中加水，使××和××形成液面差，停止加水，放置一段时间，液面差保持不变)
末端放置 干燥管 防止空气中的水蒸气或二氧化碳干扰实验
洗涤晶体 ①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质
②冰水洗涤：能洗去晶体表面的杂质离子，同时防止晶体在洗涤过程中溶解损耗
③用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等
④洗涤沉淀的方法：往过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下，重复以上操作2~3次
固液加热型制气装置中恒压滴液漏斗上的支管的作用 保证反应器(一般为圆底烧瓶)内气压与恒压滴液漏斗内气压相等(平衡气压)，使滴液漏斗中的液体易于滴下
冷凝回流的作用及目的 防止××蒸气逸出(脱离反应体系)，提高××物质的转化率
2.实验条件控制分析
实验条件控制 目的
实验前 排空气 涉及可燃气体(H2、CO)的性质验证 防止可燃气体与空气混合加热爆炸
涉及与空气中O2、CO2作用的物质 防止反应物与空气中的O2、CO2反应
改变试 剂或通 入气体 加过量试剂 使反应完全进行(或增大产率、提高另一反应物的转化率)
加氧化剂 (如H2O2) 氧化还原性物质，生成目标产物、除去某种离子
通入N2或其他稀有气体 除去装置中的空气，涉及可燃气体时，防止可燃气体与空气混合加热爆炸；涉及与空气中O2、CO2作用的物质时，防止反应物与空气中的O2、CO2反应
温度 控制 加热 加快化学反应速率或使化学平衡向某方向移动
降温 防止某物质在高温时分解或使化学平衡向某方向移动
控制温度在一定范围 若温度过低，则反应速率(或溶解速率)较慢；若温度过高，则某物质(如H2O2、氨水、草酸、浓硝酸、铵盐等)会分解或挥发
温度 控制 水浴加热 受热均匀，温度可控，且温度不超过100 ℃
冰水浴冷却 防止某物质分解或挥发
趁热过滤 保持过滤温度，防止温度降低后某物质析出
减压蒸发 减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止某物质分解(如浓缩双氧水需减压蒸发低浓度的双氧水溶液)
控制溶 液pH 分离除杂 抑制水解；使杂质充分沉淀或溶解，提高纯度
调控反应 使溶液呈酸性，提高氧化性，除去氧化物(膜)等，促进氧化还原反应的发生；或使溶液呈碱性，除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等；控制反应的发生
1.(2025·甘肃卷)某兴趣小组按如下流程由稀土氧化物Eu2O3和苯甲酸钠制备配合物Eu(C7H5O2)3·xH2O，并通过实验测定产品纯度和结晶水个数(杂质受热不分解)。已知Eu3+在碱性溶液中易形成Eu(OH)3沉淀。Eu(C7H5O2)3·xH2O在空气中易吸潮，加强热时分解生成Eu2O3。
真题对练——品考向
(1)步骤①中，加热的目的为_______________________________。
(2)步骤②中，调节溶液pH时需搅拌并缓慢滴加NaOH溶液，目的为_______________________________；pH接近6时，为了防止pH变化过大，还应采取的操作为___________________________________。
(3)如图所示玻璃仪器中，配制一定物质的量浓度的苯甲酸钠溶液所需的仪器名称为______________。
加快溶解速率，提高浸出速率
防止局部pH过大生成Eu(OH)3沉淀
逐滴加NaOH溶液，并同时检测溶液的pH
容量瓶、烧杯
(4)准确称取一定量产品，溶解于稀硝酸中，萃取生成的苯甲酸，蒸去有机溶剂，加入一定量的NaOH标准溶液，滴入1~2滴酚酞溶液，用HCl标准溶液滴定剩余的NaOH。滴定终点的现象为_____________
_________________________________________________________。实验所需的指示剂不可更换为甲基橙，原因为___________________
________________________。
滴入最后半滴HCl标准溶液时，溶液由红色变为无色，且半分钟内颜色不恢复
甲基橙的变色范围为3.1~4.4，误差较大
(5)取一定量产品进行热重分析，每个阶段的重量降低比例数据如图所示，0~92 ℃范围内产品质量减轻的原因为_______________________________。结晶水个数x=________[M(C7H5)
=121，结果保留两位有效数字]。
Eu(C7H5O2)3·xH2O吸潮的水分蒸发
1.7
(1)步骤①中，加热的目的是加快溶解速率并提高浸出率。(2)搅拌的目的是混合均匀，且加快反应速率，搅拌和缓慢加入NaOH溶液可防止体系内局部pH过大生成Eu(OH)3沉淀。pH接近6时，应逐滴加入NaOH溶液，并且要随时检测溶液pH，以防超过6。(3)配制一定物质的量浓度的苯甲酸钠溶液时，溶解苯甲酸钠要用到烧杯，定容要使用容量瓶。(4)盐酸标准溶液滴定NaOH溶液，酚酞为指示剂，则达到滴定终点的现象是滴入最后半滴HCl标准溶液，溶液由红色变为无色，且半分钟内颜色不恢复。甲基橙的变色范围
解析
解析
2.(2024·甘肃卷)某兴趣小组设计了利用MnO2和H2SO3生成MnS2O6，再与Na2CO3反应制备Na2S2O6·2H2O的方案：
(1)采用如图所示装置制备SO2，仪器a的名称为_________________；步骤Ⅰ中采用冰水浴是为了_____________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ应分数次加入MnO2，原因是____________
______________________________________________________________________________________。
恒压滴液漏斗
增大SO2的溶解度，增大H2SO3的浓度，同时为步骤Ⅱ提供低温
防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4，同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10 ℃
(3)步骤Ⅲ滴加饱和Ba(OH)2溶液的目的是______________________。
(4)步骤Ⅳ生成MnCO3沉淀，判断Mn2+已沉淀完全的操作是________________________________________________________________________________________。
除去过量的SO2(或H2SO3)
静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液，若不再产生沉淀，说明Mn2+已沉淀完全
(5)将步骤Ⅴ中正确操作或现象的标号填入相应括号中。

A.蒸发皿中出现少量晶体
B.使用漏斗趁热过滤
C.利用蒸发皿余热使溶液蒸干
D.用玻璃棒不断搅拌
E.等待蒸发皿冷却
D
A
E
(1)根据仪器a的特点知，仪器a为恒压滴液漏斗；步骤Ⅰ中采用冰水浴是为了增大SO2的溶解度，增大H2SO3的浓度，同时为步骤Ⅱ提供低温。(2)由于MnO2具有氧化性，SO2(或H2SO3)具有还原性，步骤Ⅱ应分数次加入MnO2，原因是防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4，同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10 ℃。(3)步骤Ⅲ中滴加饱和Ba(OH)2溶液的目的是除去过量的SO2(或H2SO3)，防止后续反应中SO2与Na2CO3溶液反应，增加饱和Na2CO3溶液的用量并使产品中混有杂质。(4)步骤Ⅳ中生成
解析
MnCO3沉淀，判断Mn2+已沉淀完全的操作是：静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液，若不再产生沉淀，说明Mn2+已沉淀完全。(5)步骤Ⅴ的正确操作或现象为将滤液倒入蒸发皿中→用酒精灯加热→用玻璃棒不断搅拌→蒸发皿中出现少量晶体→停止加热→等待蒸发皿冷却→过滤、洗涤、干燥得到Na2S2O6· 2H2O，依次填入D、A、E。
解析热点题空3　实验现象的描述及实验方案的设计与评价
1.实验现象描述
不同状态物质变化时实验现象的规范描述。
2.实验方案设计
(1)实验方案设计的基本思路。
(2)实验方案设计的原则。
(2024·北京卷)某小组同学向pH=1的0.5 mol·L-1的FeCl3溶液中分别加入过量的Cu粉、Zn粉和Mg粉,探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。
(1)理论分析
依据金属活动性顺序,Cu、Zn、Mg中可将Fe3+还原为Fe的金属是_____________。
(2)实验验证
实验 金属 操作、现象及产物
Ⅰ 过量Cu 一段时间后,溶液逐渐变为蓝绿色,固体中未检测到Fe单质
Ⅱ 过量Zn 一段时间后有气泡产生,反应缓慢,pH逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,无气泡冒出,此时溶液pH为3~4,取出固体,固体中未检测到Fe单质
Ⅲ 过量Mg 有大量气泡产生,反应剧烈,pH逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,持续产生大量气泡,当溶液pH为3~4时,取出固体,固体中检测到Fe单质
①分别取实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,证明都有Fe2+生成,依据的现象是____________________________________________________。
②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成,用平衡移动原理解释原因:______________________________________________________________________________。
③对实验Ⅱ未检测到Fe单质进行分析及探究。
ⅰ.a.甲认为实验Ⅱ中,当Fe3+、H+浓度较大时,即使Zn与Fe2+反应置换出少量Fe,Fe也会被Fe3+、H+消耗。写出Fe与Fe3+、H+反应的离子方程式:____________________________________________________。
b.乙认为在pH为3~4的溶液中即便生成Fe也会被H+消耗。设计实验:______________________________________________________________________________(填实验操作和现象)。
证实了此条件下可忽略H+对Fe的消耗。
c.丙认为产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉上,阻碍了Zn与Fe2+的反应。实验证实了Zn粉被包裹。
ⅱ.查阅资料:0.5 mol·L-1 Fe3+开始沉淀的pH约为1.2,完全沉淀的pH约为3。
结合a、b和c,重新做实验Ⅱ,当溶液pH为3~4时,不取出固体,向固-液混合物中持续加入盐酸,控制pH<1.2,_________________________________(填实验操作和现象),待pH为3~4时,取出固体,固体中检测到Fe单质。
(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ,解释实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质的原因:_______________________________________________。
热点题空3
答案　(1)Mg、Zn　(2)① 产生蓝色沉淀　②Fe3+水解方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入的Mg或Zn会消耗H+,促进Fe3+水解平衡正向移动,使其转化为Fe(OH)3沉淀　③ⅰ.2Fe3++2Fe+2H+===4Fe2++H2↑或2Fe3++Fe===3Fe2+、2H++Fe===Fe2++H2↑　向pH为3~4的稀盐酸中加铁粉,一段时间后取出少量溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液不产生蓝色沉淀　ⅱ.加入几滴KSCN溶液,待溶液红色消失后,停止加入盐酸　(3)加入镁粉后产生大量气泡,使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹
解析　(1)在金属活动性顺序中,Mg、Zn排在Fe之前,Cu排在Fe之后,因此Mg、Zn可将Fe3+还原为Fe。(2)①Fe2+与K3[Fe(CN)6]会生成蓝色的KFe[Fe(CN)6]沉淀;②Fe3+水解方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入的Mg或Zn会消耗H+,促进Fe3+水解平衡正向移动,使其转化为Fe(OH)3沉淀;③ⅰ.a.Fe与Fe3+、H+反应的离子方程式为2Fe3++2Fe+2H+===4Fe2++H2↑或2Fe3++Fe===3Fe2+、2H++Fe===Fe2++H2↑;b.要证实在pH为3~4的溶液中可忽略H+对Fe的消耗,可向pH为3~4的稀盐酸中加铁粉,一段时间后取出少量溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液不产生蓝色沉淀,即说明此条件下Fe未与H+反应生成Fe2+;ⅱ.结合a、b和c可知,实验Ⅱ未检测到Fe单质的原因可能是Fe3+的干扰以及Fe(OH)3沉淀对锌粉的包裹,因此可控制反应条件,在未生成Fe(OH)3沉淀时将Fe3+还原,即可排除两个干扰因素,具体操作为重新做实验Ⅱ,当溶液pH为3~4时,不取出固体,向固-液混合物中持续加入盐酸,控制pH<1.2,加入几滴KSCN溶液,待溶液红色消失后,停止加入盐酸,待pH为3~4时,取出固体,固体中检测到Fe单质。(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ,加入镁粉后产生大量气泡,使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹,实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。(共13张PPT)
主观题突破(五)
专题七　化学实验
化学实验的综合分析
热点题空考法
热点题空3　实验现象的描述及实验方案的设计与评价
1.实验现象描述
不同状态物质变化时实验现象的规范描述。
核心整合——抓关键
2.实验方案设计
(1)实验方案设计的基本思路。
(2)实验方案设计的原则。
(2024·北京卷)某小组同学向pH=1的0.5 mol·L-1的FeCl3溶液中分别加入过量的Cu粉、Zn粉和Mg粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。
(1)理论分析
依据金属活动性顺序，Cu、Zn、Mg中可将Fe3+还原为Fe的金属是_____________。
真题对练——品考向
Mg、Zn
(2)实验验证
实验 金属 操作、现象及产物
Ⅰ 过量Cu 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到Fe单质
Ⅱ 过量Zn 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液pH为3~4，取出固体，固体中未检测到Fe单质
Ⅲ 过量Mg 有大量气泡产生，反应剧烈，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质
①分别取实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，证明都有Fe2+生成，依据的现象是______________________。
②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，用平衡移动原理解释原因：___________________________________________________________________________________________________________________________。
产生蓝色沉淀
Fe3+水解方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+，加入的Mg或Zn会消耗H+，促进Fe3+水解平衡正向移动，使其转化为Fe(OH)3沉淀
③对实验Ⅱ未检测到Fe单质进行分析及探究。
ⅰ.a.甲认为实验Ⅱ中，当Fe3+、H+浓度较大时，即使Zn与Fe2+反应置换出少量Fe，Fe也会被Fe3+、H+消耗。写出Fe与Fe3+、H+反应的离子方程式：___________________________________________________
___________________。
b.乙认为在pH为3~4的溶液中即便生成Fe也会被H+消耗。设计实验：____________________________________________________________________________________________(填实验操作和现象)。
证实了此条件下可忽略H+对Fe的消耗。
2Fe3++2Fe+2H+===4Fe2++H2↑或2Fe3++Fe===3Fe2+、2H++Fe===Fe2++H2↑
向pH为3~4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液不产生蓝色沉淀
c.丙认为产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉上，阻碍了Zn与Fe2+的反应。实验证实了Zn粉被包裹。
ⅱ.查阅资料：0.5 mol·L-1 Fe3+开始沉淀的pH约为1.2，完全沉淀的pH约为3。
结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制pH<1.2，____________________
____________________________________(填实验操作和现象)，待pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。
加入几滴KSCN溶液，待溶液红色消失后，停止加入盐酸
(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ，解释实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质的原因：_______________________________________________________。
加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹
解析
量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液不产生蓝色沉淀，即说明此条件下Fe未与H+反应生成Fe2+；ⅱ.结合a、b和c可知，实验Ⅱ未检测到Fe单质的原因可能是Fe3+的干扰以及Fe(OH)3沉淀对锌粉的包裹，因此可控制反应条件，在未生成Fe(OH)3沉淀时将Fe3+还原，即可排除两个干扰因素，具体操作为重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制pH<1.2，加入几滴KSCN溶液，待溶液红色消失后，停止加入盐酸，待pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。
解析热点题空4　滴定法的应用
1.实验仪器
2.检查是否漏液
酸式 滴定管 关闭活塞,向滴定管中加入适量水,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察是否漏水,若2分钟内不漏水,将活塞旋转180°,重复上述操作
碱式 滴定管 向滴定管中加入适量水,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察是否漏水,若2分钟内不漏水,轻轻挤压玻璃球,放出少量液体,再次观察滴定管是否漏水
3.滴定管排气泡的操作
酸式 滴定管 右手将滴定管倾斜30°左右,左手迅速打开活塞使溶液流出,从而使溶液充满尖嘴
碱式 滴定管 将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜,用两指捏住胶管,轻轻挤压玻璃球,使溶液从尖嘴流出
4.指示剂的选择
类型 滴定过程 指示剂 终点颜色变化
酸碱中 和反应 强酸滴定强碱(或弱碱) 甲基橙 溶液由黄色变为橙色
强碱滴定强酸(或弱酸) 酚酞 溶液由无色变为浅红色
氧化还 原反应 Na2S2O3溶液滴定未知浓度的碘水 淀粉 溶液 溶液由蓝色变为无色
酸性KMnO4溶液滴定H2O2(或H2C2O4)溶液 不需要 指示剂 溶液由无色变为浅红色
沉淀 反应 AgNO3溶液滴定含Cl-的溶液 K2CrO4 溶液 出现淡红色沉淀(Ag2CrO4为砖红色沉淀)
判断滴定终点答题模板:当滴入最后半滴标准液,溶液由××色变成××色,且30 s内不变化。
5.滴定操作
滴定时,左手控制滴定管活塞,右手振荡锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
6.误差分析
写出计算式,分析操作对V标的影响,由计算式得出对最终测定结果的影响,切忌死记硬背结论。此外对读数视线问题要学会画图分析。
如:①没有用标准溶液润洗滴定管,导致待测物浓度偏大。
②滴定到终点时,俯视读数,导致待测物浓度偏小。
③滴定前没有赶气泡,导致待测物浓度偏大。
1.(2025·河南卷)某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫的含量,其中硫转化的总反应为S+2OH-+3H2O2===S+4H2O。
主要实验步骤如下:
Ⅰ.如图所示,准确称取m g细粉状药用硫黄于①中,并准确加入V1 mL KOH乙醇溶液(过量),加入适量蒸馏水,搅拌,加热回流。待样品完全溶解后,蒸馏除去乙醇。
Ⅱ.室温下向①中加入适量蒸馏水,搅拌下缓慢滴加足量30% H2O2溶液,加热至100 ℃,保持20 min,冷却至室温。
Ⅲ.将①中溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴甲基橙指示剂,用c mol·L-1 HCl标准溶液滴定至终点,消耗HCl溶液体积为V2 mL。
Ⅳ.不加入硫黄,重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验,消耗HCl标准溶液体积为V3 mL。计算样品中硫的质量分数。
Ⅴ.平行测定三次,计算硫含量的平均值。
回答下列问题:
(1)仪器①的名称是_______;②的名称是___________。
(2)步骤Ⅰ中,乙醇的作用是_____________________。
(3)步骤Ⅰ中,样品完全溶解后,必须蒸馏除去乙醇的原因是__________________________。
(4)步骤Ⅱ中不宜采用水浴加热的原因是_____________________。步骤Ⅱ结束后,若要检验反应后溶液中的S,实验操作是_____________________。
(5)步骤Ⅲ中,判断滴定达到终点的现象为______________________。
(6)单次样品测定中硫的质量分数可表示为___________(写出计算式)。
2.(2024·全国甲卷)CO(NH2)2·H2O2(俗称过氧化脲)是一种消毒剂,实验室中可用尿素与过氧化氢制取,反应方程式如下:
CO(NH2)2+H2O2===CO(NH2)2·H2O2
(一)过氧化脲的合成
烧杯中分别加入25 mL 30%的H2O2溶液(ρ=1.11 g·cm-3)、40 mL蒸馏水和12.0 g尿素,搅拌溶解。30 ℃下反应40 min,冷却结晶、过滤、干燥,得白色针状晶体9.4 g。
(二)过氧化脲性质检测
Ⅰ.过氧化脲溶液用稀硫酸酸化后,滴加KMnO4溶液,紫红色消失。
Ⅱ.过氧化脲溶液用稀硫酸酸化后,加入KI溶液和四氯化碳,振荡,静置。
(三)产品纯度测定
溶液配制:称取一定量产品,用蒸馏水溶解后配制成100 mL溶液。
滴定分析:量取25.00 mL过氧化脲溶液至锥形瓶中,加入一定量稀硫酸,用准确浓度的KMnO4溶液滴定至微红色,记录滴定体积,计算纯度。
回答下列问题:
(1)过滤中使用到的玻璃仪器有_______(写出两种即可)。
(2)过氧化脲的产率为_____________。
(3)性质检测Ⅱ中的现象为_______。性质检测Ⅰ和Ⅱ分别说明过氧化脲具有的性质是___________。
(4)如图为“溶液配制”的部分过程,操作a应重复3次,目的是_____________,定容后还需要的操作为__________________________。
(5)“滴定分析”步骤中,下列操作错误的是_____________(填字母)。
A.KMnO4溶液置于酸式滴定管中
B.用量筒量取25.00 mL过氧化脲溶液
C.滴定近终点时,用洗瓶冲洗锥形瓶内壁
D.锥形瓶内溶液变色后,立即记录滴定管液面刻度
(6)以下操作导致氧化脲纯度测定结果偏低的是_____________(填字母)。
A.容量瓶中液面超过刻度线
B.滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗
C.摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
3.(2024·浙江卷6月)某小组采用如下实验流程制备AlI3:
已知:AlI3是一种无色晶体,吸湿性极强,可溶于热的正己烷,在空气中受热易被氧化。
请回答下列问题:
(1)如图为步骤Ⅰ的实验装置图(夹持仪器和尾气处理装置已省略),图中仪器A的名称是_______,判断步骤Ⅰ反应结束的实验现象是__________________________。
(2)下列做法不正确的是_____________(填字母)。
A.步骤Ⅰ中,反应物和溶剂在使用前除水
B.步骤Ⅰ中,若控温加热器发生故障,改用酒精灯(配陶土网)加热
C.步骤Ⅲ中,在通风橱中浓缩至蒸发皿内出现晶膜
D.步骤Ⅳ中,使用冷的正己烷洗涤
(3)所得粗产品呈浅棕黄色,小组成员认为其中混有碘单质,请设计实验方案验证:____________________________________________。
(4)纯化与分析:对粗产品纯化处理后得到产品,再采用银量法测定产品中I-含量以确定纯度。
滴定原理为先用过量AgNO3标准溶液沉淀I-,再以NH4SCN标准溶液回滴剩余的Ag+。已知:
难溶电解质 AgI(黄色) AgSCN(白色) Ag2CrO4(红色)
溶度积常数Ksp 8.5×10-17 1.0×10-12 1.1×10-12
①从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤。
称取产品1.020 0 g,用少量稀酸A溶解后转移至250 mL容量瓶,加水定容得待测溶液。取滴定管检漏、水洗→_____________(填字母,下同)→装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取25.00 mL待测溶液加入锥形瓶→_____________→_____________→加入稀酸B→用1.000×10-2 mol/L NH4SCN标准溶液滴定→_____________→读数。
a.润洗,从滴定管尖嘴放出液体
b.润洗,从滴定管上口倒出液体
c.滴加指示剂K2CrO4溶液
d.滴加指示剂硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液
e.准确移取25.00 mL 4.000×10-2 mol/L AgNO3标准溶液加入锥形瓶
f.滴定至溶液呈浅红色
g.滴定至沉淀变白色
②加入稀酸B的作用是__________________________。
③三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60 mL,则产品纯度为_______。[M(AlI3)=408 g/mol]
热点题空4
1.答案　(1)圆底烧瓶　球形冷凝管　(2)作溶剂,溶解硫黄
(3)防止乙醇被过氧化氢氧化,干扰后续滴定　(4)水浴加热不能持续保持100 ℃　取少量溶液于试管中,先加入HCl酸化,再加入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则溶液中含有S,反之不含S　(5)加入最后半滴HCl标准溶液,溶液恰好由黄色变为橙色,且半分钟内颜色不恢复　(6)×100%
解析　(2)由于S难溶于水,微溶于乙醇,故步骤Ⅰ中,乙醇的作用是作溶剂,溶解硫黄。(3)由于过氧化氢能将乙醇氧化,干扰后续滴定,故步骤Ⅰ中,样品完全溶解后必须蒸馏除去乙醇。(4)由于水浴加热不能持续保持100 ℃,故步骤Ⅱ中不宜采用水浴加热。步骤Ⅱ结束后,若要检验反应后溶液中的S,实验操作是取少量溶液于试管中,先加入HCl酸化,再加入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则溶液中含有S,反之不含S。(5)步骤Ⅲ中是用盐酸标准溶液滴定溶液中过量的碱,指示剂为甲基橙,故判断滴定达到终点的现象为加入最后半滴HCl标准溶液,溶液恰好由黄色变为橙色,且半分钟内颜色不恢复。(6)不加入硫黄进行步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验,消耗HCl标准溶液体积为V3 mL,由此可知,起始加入的n(KOH)=cV3×10-3 mol。加入硫黄进行步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ操作,用c mol·L-1 HCl标准溶液滴定至终点,消耗HCl标准溶液体积为V2 mL,由此可知,与S反应后剩余的KOH的物质的量为cV2×10-3 mol,故与单质硫反应消耗的KOH的物质的量为c(V3-V2)×10-3 mol,结合题中所给的离子方程式可知,样品中硫的物质的量为 mol,故单次样品测定中硫的质量分数可表示为×100%。
2.答案　(1)烧杯、漏斗、玻璃棒(可任选两种作答)　(2)50%
(3)液体分层,上层为无色,下层为紫红色　还原性、氧化性　(4)避免溶质损失　盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀　(5)BD　(6)A
解析　(1)过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,可任选两种作答。(2)实验中加入尿素的质量为12.0 g,物质的量为0.2 mol,过氧化氢的质量为25 mL×1.11 g·cm-3×30%=8.325 g,物质的量约为0.245 mol,过氧化氢过量,产率应按照尿素的质量计算,理论上可得到过氧化脲0.2 mol,质量为0.2 mol×94 g/mol=18.8 g,实验中实际得到过氧化脲9.4 g,故过氧化脲的产率为×100%=50%。(3)在过氧化脲的性质检测中,检测Ⅰ用稀硫酸酸化,加入高锰酸钾溶液,紫红色消失,说明过氧化脲被酸性高锰酸钾氧化,体现了过氧化脲的还原性;检测Ⅱ用稀硫酸酸化,加入KI溶液和四氯化碳溶液,过氧化脲会将KI氧化为I2单质,体现了过氧化脲的氧化性,生成的I2在四氯化碳中溶解度大,会溶于四氯化碳溶液,且四氯化碳的密度大于水,振荡,静置后出现的现象为液体分层,上层为无色,下层为紫红色。(4)操作a为洗涤烧杯和玻璃棒,并将洗涤液转移到容量瓶中,目的是避免溶质损失;定容后应盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀。(5)KMnO4溶液是强氧化性溶液,应置于酸式滴定管中,A项正确;量筒的精确度不能达到0.01 mL,量取25.00 mL的溶液应选用滴定管,B项错误;滴定过程中,待测液有可能会溅到锥形瓶内壁,滴定近终点时,为了使结果更精确,可用洗瓶冲洗锥形瓶内壁,C项正确;锥形瓶内溶液变色后,应等待30 s,观察溶液不再恢复原来的颜色后,才能记录滴定管液面刻度,D项错误。(6)在配制过氧化脲溶液时,容量瓶中液面超过刻度线,会使溶液体积偏大,配制溶液的浓度偏低,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏低,导致测定结果偏低,A项符合题意;滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗,会导致KMnO4溶液浓度偏低,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致测定结果偏高,B项不符合题意;摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致测定结果偏高,C项不符合题意;滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致测定结果偏高,D项不符合题意。
3.答案　(1)球形冷凝管　溶液由紫红色恰好变为无色(或溶液褪为无色)　(2)BC　(3)取少量粗产品置于少量冷的正己烷中充分搅拌,静置后,取少量上层清液,向其中滴加淀粉溶液,观察液体是否变蓝,若变蓝则其中混有碘单质,否则没有　(4)①a　e　d　f　②抑制Fe3+发生水解反应,保证滴定终点的准确判断　③99.20%
解析　由流程信息可知,铝、碘和正己烷一起加热回流时,铝和碘发生反应生成AlI3,过滤后滤液经浓缩、结晶、过滤、洗涤、干燥后得到粗产品。(1)由实验装置图中仪器的结构可知,图中仪器A的名称是球形冷凝管,其用于冷凝回流;碘溶于正己烷使溶液显紫红色,AlI3是无色晶体,当碘反应完全后,溶液变为无色,因此,判断步骤Ⅰ反应结束的实验现象是:溶液由紫红色恰好变为无色(或溶液褪为无色)。(2)AlI3吸湿性极强,因此在步骤Ⅰ中,反应物和溶剂在使用前必须除水,A项正确;使用到易燃的有机溶剂时,禁止使用明火加热,因此在步骤Ⅰ中,若控温加热器发生故障,不能改用酒精灯(配陶土网)加热,B项不正确;AlI3在空气中受热易被氧化,因此在步骤Ⅲ中蒸发浓缩时,要注意使用有保护气(如持续通入氮气的蒸馏烧瓶等)的装置中进行,不能直接在蒸发皿浓缩,C项不正确;AlI3在空气中受热易被氧化、可溶于热的正己烷,因此为了减少溶解损失,在步骤Ⅳ中要使用冷的正己烷洗涤,D项正确。故选BC。(3)碘易溶于正己烷,而AlI3可溶于热的正己烷、不易溶于冷的正己烷,因此,可以取少量粗产品置于少量冷的正己烷中充分搅拌,静置后,取少量上层清液,向其中滴加淀粉溶液,观察液体是否变蓝,若变蓝则其中混有碘单质,否则没有。(4)①润洗时,滴定管尖嘴部分也需要润洗;先加25.00 mL待测溶液,后加25.00 mL 4.000×10-2 mol/L AgNO3标准溶液,两者充分反应后,剩余的Ag+浓度较小,然后滴加硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液作指示剂,可以防止生成Ag2SO4沉淀;Ag2CrO4的溶度积常数与AgSCN非常接近,因此,K2CrO4溶液不能用作指示剂,应该选用NH4Fe(SO4)2溶液,其中的Fe3+可以与过量的半滴NH4SCN溶液中的SCN-反应生成溶液呈红色的配合物,故滴定至溶液呈浅红色;综上所述,需要补全的操作步骤依次是a、e、d、f。②Fe3+和Al3+均易发生水解,NH4Fe(SO4)2溶液中含有Fe3+,为防止影响滴定终点的判断,必须抑制其发生水解,因此加入稀酸B的作用是抑制Fe3+发生水解反应,保证滴定终点的准确判断。③由滴定步骤可知,25.00 mL 4.000×10-2 mol/L AgNO3标准溶液分别与AlI3溶液中的I-、1.000×10-2 mol/L NH4SCN标准溶液中的SCN-发生反应生成AgI和AgSCN;由Ag+守恒可知,n(AgI)+n(AgSCN)=n(AgNO3),则n(AgI)=n(AgNO3)-n(AgSCN)=n(AgNO3)-n(NH4SCN);三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60 mL,则n(AgI)=n(AgNO3)-n(AgSCN)=n(AgNO3)-n(NH4SCN)=25.00 mL×10-3 L·mL-1×4.000×10-2 mol/L-25.60 mL×10-3 L·mL-1×1.000×10-2 mol/L=7.440×10-4 mol,由I元素守恒可知n(AlI3)=n(AgI)=7.440×10-4 mol×=2.480×10-4 mol,因此,产品纯度为×100%=99.20%。(共34张PPT)
主观题突破(五)
专题七　化学实验
化学实验的综合分析
热点题空考法
热点题空4　滴定法的应用
1.实验仪器
核心整合——抓关键
2.检查是否漏液
酸式 滴定管 关闭活塞，向滴定管中加入适量水，用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上，观察是否漏水，若2分钟内不漏水，将活塞旋转180°，重复上述操作
碱式 滴定管 向滴定管中加入适量水，用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上，观察是否漏水，若2分钟内不漏水，轻轻挤压玻璃球，放出少量液体，再次观察滴定管是否漏水
3.滴定管排气泡的操作
酸式 滴定管 右手将滴定管倾斜30°左右，左手迅速打开活塞使溶液流出，从而使溶液充满尖嘴
碱式 滴定管 将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜，用两指捏住胶管，轻轻挤压玻璃球，使溶液从尖嘴流出
4.指示剂的选择
类型 滴定过程 指示剂 终点颜色变化
酸碱中 和反应 强酸滴定强碱(或弱碱) 甲基橙 溶液由黄色变为橙色
强碱滴定强酸(或弱酸) 酚酞 溶液由无色变为浅红色
氧化还 原反应 Na2S2O3溶液滴定未知浓度的碘水 淀粉 溶液 溶液由蓝色变为无色
酸性KMnO4溶液滴定H2O2(或H2C2O4)溶液 不需要 指示剂 溶液由无色变为浅红色
沉淀 反应 AgNO3溶液滴定含Cl-的溶液 K2CrO4 溶液 出现淡红色沉淀(Ag2CrO4为砖红色沉淀)
判断滴定终点答题模板：当滴入最后半滴标准液，溶液由××色变成××色，且30 s内不变化。
5.滴定操作
滴定时，左手控制滴定管活塞，右手振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
6.误差分析
写出计算式，分析操作对V标的影响，由计算式得出对最终测定结果的影响，切忌死记硬背结论。此外对读数视线问题要学会画图分析。
如：①没有用标准溶液润洗滴定管，导致待测物浓度偏大。
②滴定到终点时，俯视读数，导致待测物浓度偏小。
③滴定前没有赶气泡，导致待测物浓度偏大。
1.(2025·河南卷)某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫的含量，其中硫转化的总反应为S+2OH-+3H2O2===S+4H2O。
主要实验步骤如下：
真题对练——品考向
Ⅰ.如图所示，准确称取m g细粉状药用硫黄于①中，并准确加入V1 mL KOH乙醇溶液(过量)，加入适量蒸馏水，搅拌，加热回流。待样品完全溶解后，蒸馏除去乙醇。
Ⅱ.室温下向①中加入适量蒸馏水，搅拌下缓慢滴加足量30% H2O2溶液，加热至100 ℃，保持20 min，冷却至室温。
Ⅲ.将①中溶液全部转移至锥形瓶中，加入2滴甲基橙指示剂，用 c mol·L-1 HCl标准溶液滴定至终点，消耗HCl溶液体积为V2 mL。
Ⅳ.不加入硫黄，重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验，消耗HCl标准溶液体积为V3 mL。计算样品中硫的质量分数。
Ⅴ.平行测定三次，计算硫含量的平均值。
回答下列问题：
(1)仪器①的名称是__________；②的名称是___________。
(2)步骤Ⅰ中，乙醇的作用是_____________________。
(3)步骤Ⅰ中，样品完全溶解后，必须蒸馏除去乙醇的原因是_______________________________________。
(4)步骤Ⅱ中不宜采用水浴加热的原因是_________________________
_________。步骤Ⅱ结束后，若要检验反应后溶液中的S，实验操作是_______________________________________________________
____________________________________________________。
圆底烧瓶
球形冷凝管
作溶剂，溶解硫黄
防止乙醇被过氧化氢氧化，干扰后续滴定
水浴加热不能持续保持
100 ℃
取少量溶液于试管中，先加入HCl酸化，再加入氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则溶液中含有S，反之不含S
(5)步骤Ⅲ中，判断滴定达到终点的现象为______________________
_____________________________________________________。
(6)单次样品测定中硫的质量分数可表示为_______________________
(写出计算式)。
加入最后半滴HCl标准溶液，溶液恰好由黄色变为橙色，且半分钟内颜色不恢复
×100%
(2)由于S难溶于水，微溶于乙醇，故步骤Ⅰ中，乙醇的作用是作溶剂，溶解硫黄。(3)由于过氧化氢能将乙醇氧化，干扰后续滴 定，故步骤Ⅰ中，样品完全溶解后必须蒸馏除去乙醇。(4)由于水浴加热不能持续保持100 ℃，故步骤Ⅱ中不宜采用水浴加热。步骤Ⅱ结束后，若要检验反应后溶液中的S，实验操作是取少量溶液于试管中，先加入HCl酸化，再加入氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则溶液中含有S，反之不含S。(5)步骤Ⅲ中是用盐酸标准溶液滴定溶液中过量的碱，指示剂为甲基橙，故判断
解析
解析
2.(2024·全国甲卷)CO(NH2)2·H2O2(俗称过氧化脲)是一种消毒剂，实验室中可用尿素与过氧化氢制取，反应方程式如下：
CO(NH2)2+H2O2===CO(NH2)2·H2O2
(一)过氧化脲的合成
烧杯中分别加入25 mL 30%的H2O2溶液(ρ=1.11 g·cm-3)、40 mL蒸馏水和12.0 g尿素，搅拌溶解。30 ℃下反应40 min，冷却结晶、过滤、干燥，得白色针状晶体9.4 g。
(二)过氧化脲性质检测
Ⅰ.过氧化脲溶液用稀硫酸酸化后，滴加KMnO4溶液，紫红色消失。
Ⅱ.过氧化脲溶液用稀硫酸酸化后，加入KI溶液和四氯化碳，振荡，静置。
(三)产品纯度测定
溶液配制：称取一定量产品，用蒸馏水溶解后配制成100 mL溶液。
滴定分析：量取25.00 mL过氧化脲溶液至锥形瓶中，加入一定量稀硫酸，用准确浓度的KMnO4溶液滴定至微红色，记录滴定体积，计算纯度。
回答下列问题：
(1)过滤中使用到的玻璃仪器有_________________________________
_______ (写出两种即可)。
(2)过氧化脲的产率为_____________。
(3)性质检测Ⅱ中的现象为_____________________________________
_________。性质检测Ⅰ和Ⅱ分别说明过氧化脲具有的性质是________________。
烧杯、漏斗、玻璃棒(可任选两种作答)
50%
液体分层，上层为无色，下层为紫
红色
还原性、氧化性
(4)如图为“溶液配制”的部分过程，操作a应重复3次，目的是_______________，定容后还需要的操作为_____________________
________________。
避免溶质损失
盖好瓶塞，反复上下
颠倒、摇匀
(5)“滴定分析”步骤中，下列操作错误的是_____________(填字母)。
A.KMnO4溶液置于酸式滴定管中
B.用量筒量取25.00 mL过氧化脲溶液
C.滴定近终点时，用洗瓶冲洗锥形瓶内壁
D.锥形瓶内溶液变色后，立即记录滴定管液面刻度
BD
(6)以下操作导致氧化脲纯度测定结果偏低的是_____________(填字母)。
A.容量瓶中液面超过刻度线
B.滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗
C.摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失
A
解析
(3)在过氧化脲的性质检测中，检测Ⅰ用稀硫酸酸化，加入高锰酸钾溶液，紫红色消失，说明过氧化脲被酸性高锰酸钾氧化，体现了过氧化脲的还原性；检测Ⅱ用稀硫酸酸化，加入KI溶液和四氯化碳溶液，过氧化脲会将KI氧化为I2单质，体现了过氧化脲的氧化性，生成的I2在四氯化碳中溶解度大，会溶于四氯化碳溶液，且四氯化碳的密度大于水，振荡，静置后出现的现象为液体分 层，上层为无色，下层为紫红色。(4)操作a为洗涤烧杯和玻璃棒，并将洗涤液转移到容量瓶中，目的是避免溶质损失；定容后应盖
解析
好瓶塞，反复上下颠倒、摇匀。(5)KMnO4溶液是强氧化性溶液，应置于酸式滴定管中，A项正确；量筒的精确度不能达到0.01 mL，量取25.00 mL的溶液应选用滴定管，B项错误；滴定过程 中，待测液有可能会溅到锥形瓶内壁，滴定近终点时，为了使结果更精确，可用洗瓶冲洗锥形瓶内壁，C项正确；锥形瓶内溶液变色后，应等待30 s，观察溶液不再恢复原来的颜色后，才能记录滴定管液面刻度，D项错误。(6)在配制过氧化脲溶液时，容量瓶中液面超过刻度线，会使溶液体积偏大，配制溶液的浓度偏
解析
低，会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏低，导致测定结果偏低，A项符合题意；滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗，会导致KMnO4溶液浓度偏低，会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高，导致测定结果偏高，B项不符合题意；摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外，会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高，导致测定结果偏高，C项不符合题意；滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高，导致测定结果偏高，D项不符合题意。
解析
3.(2024·浙江卷6月)某小组采用如下实验流程制备AlI3：
已知：AlI3是一种无色晶体，吸湿性极强，可溶于热的正己烷，在空气中受热易被氧化。
请回答下列问题：
(1)如图为步骤Ⅰ的实验装置图(夹持仪器和尾气处理装置已省略)，图中仪器A的名称是_________________，判断步骤Ⅰ反应结束的实验现象是___________________________________________。
球形冷凝管
溶液由紫红色恰好变为无色(或溶液褪为无色)
(2)下列做法不正确的是_____________(填字母)。
A.步骤Ⅰ中，反应物和溶剂在使用前除水
B.步骤Ⅰ中，若控温加热器发生故障，改用酒精灯(配陶土网)加热
C.步骤Ⅲ中，在通风橱中浓缩至蒸发皿内出现晶膜
D.步骤Ⅳ中，使用冷的正己烷洗涤
(3)所得粗产品呈浅棕黄色，小组成员认为其中混有碘单质，请设计实验方案验证：_____________________________________________
______________________________________________________________________________________________________。
BC
取少量粗产品置于少量冷的正己烷中充分搅拌，静置后，取少量上层清液，向其中滴加淀粉溶液，观察液体是否变蓝，若变蓝则其中混有碘单质，否则没有
(4)纯化与分析：对粗产品纯化处理后得到产品，再采用银量法测定产品中I-含量以确定纯度。
滴定原理为先用过量AgNO3标准溶液沉淀I-，再以NH4SCN标准溶液回滴剩余的Ag+。已知：
难溶电解质 AgI(黄色) AgSCN(白色) Ag2CrO4(红色)
溶度积常数Ksp 8.5×10-17 1.0×10-12 1.1×10-12
①从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤。
称取产品1.020 0 g，用少量稀酸A溶解后转移至250 mL容量瓶，加水定容得待测溶液。取滴定管检漏、水洗→_____________(填字母，下同)→装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取25.00 mL待测溶液加入锥形瓶→_____________→_____________→加入稀酸B→用1.000×10-2 mol/L NH4SCN标准溶液滴定→____________→读数。
a.润洗，从滴定管尖嘴放出液体
b.润洗，从滴定管上口倒出液体
a
e
d
f
c.滴加指示剂K2CrO4溶液
d.滴加指示剂硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液
e.准确移取25.00 mL 4.000×10-2 mol/L AgNO3标准溶液加入锥形瓶
f.滴定至溶液呈浅红色
g.滴定至沉淀变白色
②加入稀酸B的作用是_______________________________________
___________。
③三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60 mL，则产品纯度为_______。[M(AlI3)=408 g/mol]
抑制Fe3+发生水解反应，保证滴定终点的
准确判断
99.20%
由流程信息可知，铝、碘和正己烷一起加热回流时，铝和碘发生反应生成AlI3，过滤后滤液经浓缩、结晶、过滤、洗涤、干燥后得到粗产品。(1)由实验装置图中仪器的结构可知，图中仪器A的名称是球形冷凝管，其用于冷凝回流；碘溶于正己烷使溶液显紫红色，AlI3是无色晶体，当碘反应完全后，溶液变为无色，因 此，判断步骤Ⅰ反应结束的实验现象是：溶液由紫红色恰好变为无色(或溶液褪为无色)。(2)AlI3吸湿性极强，因此在步骤Ⅰ中，反应物和溶剂在使用前必须除水，A项正确；使用到易燃的有机溶
解析
剂时，禁止使用明火加热，因此在步骤Ⅰ中，若控温加热器发生故障，不能改用酒精灯(配陶土网)加热，B项不正确；AlI3在空气中受热易被氧化，因此在步骤Ⅲ中蒸发浓缩时，要注意使用有保护气(如持续通入氮气的蒸馏烧瓶等)的装置中进行，不能直接在蒸发皿浓缩，C项不正确；AlI3在空气中受热易被氧化、可溶于热的正己烷，因此为了减少溶解损失，在步骤Ⅳ中要使用冷的正己烷洗涤，D项正确。故选BC。(3)碘易溶于正己烷，而AlI3可溶于热的正己烷、不易溶于冷的正己烷，因此，可以取少量粗产品置
解析
于少量冷的正己烷中充分搅拌，静置后，取少量上层清液，向其中滴加淀粉溶液，观察液体是否变蓝，若变蓝则其中混有碘单 质，否则没有。(4)①润洗时，滴定管尖嘴部分也需要润洗；先加25.00 mL待测溶液，后加25.00 mL 4.000×10-2 mol/L AgNO3标准溶液，两者充分反应后，剩余的Ag+浓度较小，然后滴加硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液作指示剂，可以防止生成Ag2SO4沉淀；Ag2CrO4的溶度积常数与AgSCN非常接近，因此，K2CrO4溶液不能用作指示剂，应该选用NH4Fe(SO4)2溶液，其中的Fe3+可以与
解析
过量的半滴NH4SCN溶液中的SCN-反应生成溶液呈红色的配合 物，故滴定至溶液呈浅红色；综上所述，需要补全的操作步骤依次是a、e、d、f。②Fe3+和Al3+均易发生水解，NH4Fe(SO4)2溶液中含有Fe3+，为防止影响滴定终点的判断，必须抑制其发生水解，因此加入稀酸B的作用是抑制Fe3+发生水解反应，保证滴定终点的准确判断。③由滴定步骤可知，25.00 mL 4.000×10-2 mol/L AgNO3标准溶液分别与AlI3溶液中的I-、1.000×10-2 mol/L NH4SCN标准溶液中的SCN-发生反应生成AgI和AgSCN；由Ag+守
解析
解析热点题空5　定量实验数据的测定与计算
1.定量实验测定的几种常用方法
(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(常见装置如图)。
对于含有能与其他物质反应产生气体的样品,可以通过测定气体体积的方法测定样品的纯度。
(3)滴定法。
利用滴定操作原理,通过酸碱中和滴定、沉淀滴定或氧化还原反应滴定等获得相应数据后,再进行相关计算。
(4)热重分析法。
热重分析是指在程序控制温度下测量待测样品的质量与温度变化关系的一种热分析技术,用来研究材料的热稳定性和组分。晶体加热时失重一般是先失水、再失非金属氧化物,晶体中金属质量不减少,仍在残余固体中,失重最后一般为金属氧化物,由质量守恒得m(O),由n(金属原子)∶n(O)可求出失重后所得物质的化学式。
2.测定实验中“数据”的采集及处理
为了数据的准确性,实验中要采取必要的措施,确保离子完全沉淀、气体完全被吸收等,必要时可以进行平行实验,重复测定,然后取其平均值进行计算。如中和滴定实验中测量酸或碱溶液的体积要平行做2~3次滴定,取体积的平均值求算未知溶液的浓度,但对于“离群”数据(指与其他数据有很大差异的数据)要舍弃,因为数据“离群”的原因可能是操作中出现了失误。
3.定量实验的计算方法
(1)牢记“一个中心、六个基本公式”必须以“物质的量”为中心——“见量化摩,遇问设摩”。
n=、n=、n=、c(B)=、
w=×100%、
c=(ρ的单位为g·cm-3)
(2)三个计算公式。
①物质转化率=×100%。
②物质的质量分数(或纯度)=×100%。
③产品产率=×100%。
(3)常用的计算方法。
①关系式法。
多步反应是多个反应连续发生,各反应物、生成物之间存在确定的物质的量的关系,根据有关反应物、生成物之间物质的量的关系,找出已知物与所求物间的数量关系;列比例式求解,能简化计算过程。
②守恒法。
所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中,某些物理量的总量保持“不变”。在化学变化中有各种各样的守恒,如质量守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。根据守恒关系可列等式求解。
1.(2025·安徽卷)侯氏制碱法以NaCl、CO2和NH3为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上,以NaCl和NH4HCO3为反应物,在实验室制备纯碱,步骤如下:
①配制饱和食盐水;
②在水浴加热下,将一定量研细的NH4HCO3加入饱和食盐水中,搅拌,使NH4HCO3溶解,静置,析出NaHCO3晶体;
③将NaHCO3晶体减压过滤、煅烧,得到Na2CO3固体。
回答下列问题:
(1)步骤①中配制饱和食盐水,下列仪器中需要使用的有______________________(填名称)。
(2)步骤②中NH4HCO3需研细后加入,目的是_____________________。
(3)在实验室使用NH4HCO3代替CO2和NH3制备纯碱,优点是_____________________。
(4)实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的pH随滴加盐酸体积变化的曲线如图所示。
ⅰ.到达第一个滴定终点B时消耗盐酸V1 mL,到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸V2 mL。V1=V2,所得产品的成分为_____________(填字母)。
a.Na2CO3 b.NaHCO3
c.Na2CO3和NaHCO3 d.Na2CO3和NaOH
ⅱ.到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓。该同学所记录的V1'_____________(填“>”“<”或“=”)V1。
(5)已知常温下Na2CO3和NaHCO3的溶解度分别为30.7 g和10.3 g。向饱和Na2CO3溶液中持续通入CO2气体会产生NaHCO3晶体。实验小组进行相应探究:
实验 操作 现象
a 将CO2匀速通入置于烧杯中的20 mL饱和Na2CO3溶液,持续20 min,消耗600 mL CO2 无明显现象
b 将20 mL饱和Na2CO3溶液注入充满CO2的500 mL矿泉水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶1~2 min,静置 矿泉水瓶变瘪,3 min后开始有白色晶体析出
ⅰ.实验a无明显现象的原因是_________________________________。
ⅱ.析出的白色晶体可能同时含有NaHCO3和Na2CO3·10H2O。称取0.42 g晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水CaCl2和NaOH溶液,NaOH溶液增重0.088 g,则白色晶体中NaHCO3的质量分数为_____________。
2.(2024·贵州卷)十二钨硅酸在催化方面有重要用途。某实验小组制备十二钨硅酸晶体,并测定其结晶水含量的方法如下(装置如图,夹持装置省略):
Ⅰ.将适量Na2WO4·2H2O、Na2SiO3·9H2O加入三颈烧瓶中,加适量水,加热,溶解。
Ⅱ.持续搅拌下加热混合物至近沸,缓慢滴加浓盐酸至pH为2,反应30分钟,冷却。
Ⅲ.将反应液转至萃取仪器中,加入乙醚,再分批次加入浓盐酸,萃取。
Ⅳ.静置后液体分上、中、下三层,下层是油状钨硅酸醚合物。
Ⅴ.将下层油状物转至蒸发皿中,加少量水,加热至混合液表面有晶膜形成,冷却结晶,抽滤,干燥,得到十二钨硅酸晶体(H4[SiW12O40]·nH2O)。
已知:
①制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀;
②乙醚易挥发、易燃,难溶于水且密度比水小;
③乙醚在高浓度盐酸中生成的与[SiW12O40]4-缔合成密度较大的油状钨硅酸醚合物。
回答下列问题:
(1)仪器a中的试剂是_____________(填名称),其作用是___________。
(2)步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加的原因是_____________________。
(3)下列仪器中,用于“萃取、分液”操作的有______________________(填名称)。
(4)步骤Ⅳ中“静置”后液体中间层的溶质主要是_____________。
(5)步骤Ⅴ中“加热”操作_____________(填“能”或“不能”)使用明火,原因是____________________________________________________。
(6)结晶水测定:称取m g十二钨硅酸晶体(H4[SiW12O40]·nH2O,相对分子质量为M),采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重ω%,计算n=_____________(用含ω、M的代数式表示)；若样品未充分干燥,会导致n的值_____________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
3.(2024·安徽卷)测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为a g的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液。
②SnCl2溶液:称取6 g SnCl2·2H2O溶于20 mL浓盐酸,加水至100 mL,加入少量锡粒。
【测定含量】按如图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。
已知:氯化铁受热易升华;室温时HgCl2可将Sn2+氧化为Sn4+。难以氧化Fe2+;Cr2可被Fe2+还原为Cr3+。
回答下列问题:
(1)下列仪器在本实验中必须用到的有___________(填名称)。
(2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因:______________________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅰ中“微热”的原因是____________________________________________________。
(4)步骤Ⅲ中,若未“立即滴定”,则会导致测定的铁含量________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若消耗c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液V mL,则a g试样中Fe的质量分数为_______(用含a、c、V的代数式表示)。
(6)SnCl2-TiCl3-KMnO4滴定法也可测定铁的含量,其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中的Fe3+还原为Fe2+,再用KMnO4标准溶液滴定。
①从环保角度分析,该方法相比于SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7滴定法的优点是____________________________________________________。
②为探究KMnO4溶液滴定时,Cl-在不同酸度下对Fe2+测定结果的影响,分别向下列溶液中加入1滴0.1 mol·L-1 KMnO4溶液,现象如表:
溶液 现象
空白 实验 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL试剂X 紫红色不褪去
实验ⅰ 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL 0.1 mol·L-1硫酸 紫红色不褪去
实验ⅱ 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL 6 mol·L-1硫酸 紫红色明显变浅
表中试剂X为_____________;根据该实验可得出的结论是____________________________________________。
热点题空5
1.答案　(1)烧杯、玻璃棒　(2)加快NH4HCO3的溶解速率　(3)原料易得、操作简单、污染小　(4)ⅰ.a　ⅱ.>　(5)ⅰ.CO2的吸收率低,生成NaHCO3的量小,未达到饱和　ⅱ.80%
解析　(1)用固体试剂配制溶液时,需要用烧杯溶解,用玻璃棒搅拌。(2)将碳酸氢铵研细后加入溶液中,可以加快NH4HCO3的溶解速率。(3)用CO2和NH3制备纯碱时,NH3是有毒气体,会污染空气,且操作复杂,用NH4HCO3代替CO2和NH3制备纯碱,原料更易获得,污染小,且由实验步骤知,操作简单。(4)ⅰ.由反应:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl===CO2↑+NaCl+H2O知,若产品为纯净的碳酸钠,到达两个滴定终点时消耗的盐酸的量相等,a项正确;若产品为NaHCO3,则只有1个滴定终点,b项错误;若产品为Na2CO3、NaHCO3的混合物,则V2>V1,c项错误;若产品为Na2CO3和NaOH的混合物,则有3个滴定终点,d项错误。ⅱ.达到第一个滴定终点前,盐酸局部过浓,说明相对第一个滴定终点,滴加盐酸较多,故V1'>V1。(5)ⅰ.实验a中盛装饱和碳酸钠溶液的烧杯为敞口体系,通入二氧化碳时,部分CO2逸出,且CO2在水中的溶解度小,导致CO2无法全部与碳酸钠反应,生成的NaHCO3的量少,没有达到饱和状态,故无NaHCO3晶体析出。ⅱ.CaCl2用于除去水蒸气,故NaOH溶液增加的质量为产生的二氧化碳的质量,n(CO2)=0.088 g÷44 g·mol-1=0.002 mol,由2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑知,n(NaHCO3)=0.004 mol,故NaHCO3的质量为0.004 mol×84 g·mol-1=0.336 g,白色晶体中NaHCO3的质量分数为0.336 g÷0.42 g×100%=80%。
2.答案　(1)碱石灰(或NaOH固体等)　吸收挥发出来的氯化氢　(2)防止制备过程中局部pH过低而产生钨的水合氧化物沉淀　(3)分液漏斗、烧杯　(4)NaCl　(5)不能　乙醚易挥发,易燃,遇明火极易发生危险　(6)　偏大
解析　(1)浓盐酸具有挥发性,会污染环境,故a中的试剂的作用是吸收挥发出来的氯化氢,可以是碱石灰或NaOH固体等。(2)由于制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀,故步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加,防止制备过程中局部pH过低而产生钨的水合氧化物沉淀。(3)萃取分液需要使用分液漏斗,同时需要烧杯来盛放分液后的液体,故用于“萃取、分液”操作的有分液漏斗、烧杯。(4)步骤Ⅳ中“静置”后液体分为上中下三层,其中下层液体为油状钨硅酸醚合物,乙醚难溶于水,且密度小于水,故上层为乙醚,中层为水层,通过分析发生的反应可知,中间层的溶质主要为NaCl。(5)由于乙醚易挥发,易燃,故步骤Ⅴ中“加热”操作不能使用明火。(6)m g十二钨硅酸晶体的物质的量为n1=,结晶水占总质量的ω%,则结晶水的物质的量为n2=,则n==;若未充分干燥,则ω%变大,n偏大。
3.答案　(1)容量瓶、量筒
(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+:2Sn2++O2+4H+===2Sn4++2H2O,加入锡粒,发生反应Sn4++Sn===2Sn2+,从而防止Sn2+被氧化
(3)加快赤铁矿试样的溶解　(4)偏小　(5)%
(6)①不存在重金属汞、铬的污染　②H2O　溶液酸度过高时,Cl-会被KMnO4氧化,Cl-对Fe2+的测定会有影响,酸度较低时Cl-对Fe2+的测定基本无影响
解析　(1)实验中配制K2Cr2O7标准溶液时需用到容量瓶和量筒,量取浓盐酸也要用到量筒,K2Cr2O7标准溶液和SnCl2溶液均需盛放在酸式滴定管中,但图中给的是碱式滴定管。(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+,配制SnCl2溶液时加入少量锡粒,发生反应Sn+Sn4+===2Sn2+,Sn4+被还原为Sn2+,从而防止Sn2+被氧化。(3)步骤Ⅰ中试样和浓盐酸反应时适当加热可加快反应速率。(4)步骤Ⅲ中,若未“立即滴定”,会导致部分Fe2+被空气中的O2氧化,则滴定时消耗K2Cr2O7标准溶液的体积偏小,从而导致测定的铁含量偏小。(5)根据滴定时发生反应6Fe2++Cr2+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O和消耗V mL的K2Cr2O7标准溶液可计算出铁矿石中铁的含量为×100%=%。(6)①从环保角度看,SnCl2-TiCl3-KMnO4滴定法不存在重金属汞、铬的污染。②为了做对照实验,实验ⅰ、ⅱ逐渐增大硫酸的浓度,空白实验为不加硫酸的对照组,为保持溶液总体积不变且不引入其他离子,则试剂X应为H2O。结合实验ⅰ、ⅱ来看,当所加硫酸的浓度为0.1 mol·L-1时,KMnO4溶液的紫红色不褪去,说明Cl-与KMnO4未反应,当所加硫酸的浓度增至6 mol·L-1时,KMnO4溶液的紫红色明显变浅,说明此时KMnO4将溶液中Cl-氧化为Cl2,则溶液酸度过高时Cl-对Fe2+的测定会有影响。(共33张PPT)
主观题突破(五)
专题七　化学实验
化学实验的综合分析
热点题空考法
热点题空5　定量实验数据的测定与计算
1.定量实验测定的几种常用方法
(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。
核心整合——抓关键
(2)测气体体积法(常见装置如图)。
对于含有能与其他物质反应产生气体的样品，可以通过测定气体体积的方法测定样品的纯度。
(3)滴定法。
利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定或氧化还原反应滴定等获得相应数据后，再进行相关计算。
(4)热重分析法。
热重分析是指在程序控制温度下测量待测样品的质量与温度变化关系的一种热分析技术，用来研究材料的热稳定性和组分。晶体加热时失重一般是先失水、再失非金属氧化物，晶体中金属质量不减 少，仍在残余固体中，失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得m(O)，由n(金属原子)∶n(O)可求出失重后所得物质的化学式。
2.测定实验中“数据”的采集及处理
为了数据的准确性，实验中要采取必要的措施，确保离子完全沉 淀、气体完全被吸收等，必要时可以进行平行实验，重复测定，然后取其平均值进行计算。如中和滴定实验中测量酸或碱溶液的体积要平行做2~3次滴定，取体积的平均值求算未知溶液的浓度，但对于“离群”数据(指与其他数据有很大差异的数据)要舍弃，因为数据“离群”的原因可能是操作中出现了失误。
(3)常用的计算方法。
①关系式法。
多步反应是多个反应连续发生，各反应物、生成物之间存在确定的物质的量的关系，根据有关反应物、生成物之间物质的量的关系，找出已知物与所求物间的数量关系；列比例式求解，能简化计算过程。
②守恒法。
所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程 中，某些物理量的总量保持“不变”。在化学变化中有各种各样的守恒，如质量守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。根据守恒关系可列等式求解。
1.(2025·安徽卷)侯氏制碱法以NaCl、CO2和NH3为反应物制备纯 碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上，以NaCl和NH4HCO3为反应 物，在实验室制备纯碱，步骤如下：
①配制饱和食盐水；
②在水浴加热下，将一定量研细的NH4HCO3加入饱和食盐水中，搅拌，使NH4HCO3溶解，静置，析出NaHCO3晶体；
③将NaHCO3晶体减压过滤、煅烧，得到Na2CO3固体。
回答下列问题：
真题对练——品考向
(1)步骤①中配制饱和食盐水，下列仪器中需要使用的有______________________(填名称)。
烧杯、玻璃棒
(2)步骤②中NH4HCO3需研细后加入，目的是_____________________
________。
(3)在实验室使用NH4HCO3代替CO2和NH3制备纯碱，优点是_____________________________。
加快NH4HCO3的溶解
速率
原料易得、操作简单、污染小
(4)实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的pH随滴加盐酸体积变化的曲线如图所示。
ⅰ.到达第一个滴定终点B时消耗盐酸V1 mL，到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸V2 mL。V1=V2，所得产品的成分为_____________(填字母)。
a.Na2CO3 b.NaHCO3
c.Na2CO3和NaHCO3 d.Na2CO3和NaOH
ⅱ.到达第一个滴定终点前，某同学滴定速度过快，摇动锥形瓶不均匀，致使滴入盐酸局部过浓。该同学所记录的V1'_____________(填“>”“<”或“=”)V1。
a
>
(5)已知常温下Na2CO3和NaHCO3的溶解度分别为30.7 g和10.3 g。向饱和Na2CO3溶液中持续通入CO2气体会产生NaHCO3晶体。实验小组进行相应探究：
实验 操作 现象
a 将CO2匀速通入置于烧杯中的20 mL饱和Na2CO3溶液，持续20 min，消耗600 mL CO2 无明显现象
b 将20 mL饱和Na2CO3溶液注入充满CO2的500 mL矿泉水瓶中，密闭，剧烈摇动矿泉水瓶1~2 min，静置 矿泉水瓶变瘪，3 min后开始有白色晶体析出
ⅰ.实验a无明显现象的原因是_________________________________
___________________。
ⅱ.析出的白色晶体可能同时含有NaHCO3和Na2CO3·10H2O。称取0.42 g晾干后的白色晶体，加热至恒重，将产生的气体依次通过足量的无水CaCl2和NaOH溶液，NaOH溶液增重0.088 g，则白色晶体中NaHCO3的质量分数为_____________。
CO2的吸收率低，生成NaHCO3的量小，未达到饱和
80%
(1)用固体试剂配制溶液时，需要用烧杯溶解，用玻璃棒搅拌。 (2)将碳酸氢铵研细后加入溶液中，可以加快NH4HCO3的溶解速 率。(3)用CO2和NH3制备纯碱时，NH3是有毒气体，会污染空气，且操作复杂，用NH4HCO3代替CO2和NH3制备纯碱，原料更易获得，污染小，且由实验步骤知，操作简单。(4)ⅰ.由反应：Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl===CO2↑+NaCl+
H2O知，若产品为纯净的碳酸钠，到达两个滴定终点时消耗的盐酸的量相等，a项正确；若产品为NaHCO3，则只有1个滴定终点，
解析
b项错误；若产品为Na2CO3、NaHCO3的混合物，则V2>V1，c项错误；若产品为Na2CO3和NaOH的混合物，则有3个滴定终点，d项错误。ⅱ.达到第一个滴定终点前，盐酸局部过浓，说明相对第一个滴定终点，滴加盐酸较多，故V1'>V1。(5)ⅰ.实验a中盛装饱和碳酸钠溶液的烧杯为敞口体系，通入二氧化碳时，部分CO2逸出，且CO2在水中的溶解度小，导致CO2无法全部与碳酸钠反应，生成的NaHCO3的量少，没有达到饱和状态，故无NaHCO3晶体析出。
解析
解析
2.(2024·贵州卷)十二钨硅酸在催化方面有重要用途。某实验小组制备十二钨硅酸晶体，并测定其结晶水含量的方法如下(装置如图，夹持装置省略)：
Ⅰ.将适量Na2WO4·2H2O、Na2SiO3·9H2O加入三颈烧瓶中，加适量 水，加热，溶解。
Ⅱ.持续搅拌下加热混合物至近沸，缓慢滴加浓盐酸至pH为2，反应30分钟，冷却。
Ⅲ.将反应液转至萃取仪器中，加入乙醚，再分批次加入浓盐酸，萃取。
Ⅳ.静置后液体分上、中、下三层，下层是油状钨硅酸醚合物。
Ⅴ.将下层油状物转至蒸发皿中，加少量水，加热至混合液表面有晶膜形成，冷却结晶，抽滤，干燥，得到十二钨硅酸晶体(H4[SiW12O40]· nH2O)。
碱石灰(或NaOH固体等)
吸收挥发出来的氯化氢
(2)步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加的原因是________________________
_______________________________。
(3)下列仪器中，用于“萃取、分液”操作的有_____________________
(填名称)。
防止制备过程中局部pH过低而产生钨的水合氧化物沉淀
分液漏斗、烧杯
(4)步骤Ⅳ中“静置”后液体中间层的溶质主要是_____________。
NaCl
(5)步骤Ⅴ中“加热”操作____________(填“能”或“不能”)使用明火，原因是_______________________________________。
(6)结晶水测定：称取m g十二钨硅酸晶体(H4[SiW12O40]·nH2O，相对分子质量为M)，采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重ω%，计
算n=_____________(用含ω、M的代数式表示)；若样品未充分干燥，会导致n的值_____________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
不能
乙醚易挥发，易燃，遇明火极易发生危险
偏大
(1)浓盐酸具有挥发性，会污染环境，故a中的试剂的作用是吸收挥发出来的氯化氢，可以是碱石灰或NaOH固体等。(2)由于制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀，故步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加，防止制备过程中局部pH过低而产生钨的水合氧化物沉淀。(3)萃取分液需要使用分液漏斗，同时需要烧杯来盛放分液后的液体，故用于“萃取、分液”操作的有分液漏斗、烧杯。(4)步骤Ⅳ中“静置”后液体分为上中下三层，其中下层液体为油状
解析
解析
3.(2024·安徽卷)测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为a g的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液。
②SnCl2溶液：称取6 g SnCl2·2H2O溶于20 mL浓盐酸，加水至100 mL，加入少量锡粒。
【测定含量】按如图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。
已知：氯化铁受热易升华；室温时HgCl2可将Sn2+氧化为Sn4+。难以氧化Fe2+；Cr2可被Fe2+还原为Cr3+。
回答下列问题：
(1)下列仪器在本实验中必须用到的有______________(填名称)。

(2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因：_________________________________________________________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅰ中“微热”的原因是_________________________。
容量瓶、量筒
Sn2+易被空气氧化为Sn4+：2Sn2++O2+4H+===2Sn4++2H2O，加入锡粒，发生反应Sn4++Sn===2Sn2+，从而防止Sn2+被氧化
加快赤铁矿试样的溶解
(4)步骤Ⅲ中，若未“立即滴定”，则会导致测定的铁含量________(填 “偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若消耗c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液V mL，则a g试样中Fe的质量分
数为_________(用含a、c、V的代数式表示)。
(6)SnCl2-TiCl3-KMnO4滴定法也可测定铁的含量，其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中的Fe3+还原为Fe2+，再用KMnO4标准溶液滴定。
①从环保角度分析，该方法相比于SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7滴定法的优点是_____________________________。
偏小
%
不存在重金属汞、铬的污染
②为探究KMnO4溶液滴定时，Cl-在不同酸度下对Fe2+测定结果的影 响，分别向下列溶液中加入1滴0.1 mol·L-1 KMnO4溶液，现象如表：
溶液 现象
空白 实验 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL试剂X 紫红色不褪去
实验ⅰ 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL 0.1 mol·L-1硫酸 紫红色不褪去
实验ⅱ 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL 6 mol·L-1硫酸 紫红色明显变浅
表中试剂X为_____________；根据该实验可得出的结论是_________
___________________________________________________________________________________________。
H2O
溶液酸度过高时，Cl-会被KMnO4氧化，Cl-对Fe2+的测定会有影响，酸度较低时Cl-对Fe2+的测定基本无影响
(1)实验中配制K2Cr2O7标准溶液时需用到容量瓶和量筒，量取浓盐酸也要用到量筒，K2Cr2O7标准溶液和SnCl2溶液均需盛放在酸式滴定管中，但图中给的是碱式滴定管。(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+，配制SnCl2溶液时加入少量锡粒，发生反应Sn+Sn4+=== 2Sn2+，Sn4+被还原为Sn2+，从而防止Sn2+被氧化。(3)步骤Ⅰ中试样和浓盐酸反应时适当加热可加快反应速率。(4)步骤Ⅲ中，若未 “立即滴定”，会导致部分Fe2+被空气中的O2氧化，则滴定时消耗K2Cr2O7标准溶液的体积偏小，从而导致测定的铁含量偏小。
解析
解析
ⅱ来看，当所加硫酸的浓度为0.1 mol·L-1时，KMnO4溶液的紫红色不褪去，说明Cl-与KMnO4未反应，当所加硫酸的浓度增至 6 mol·L-1时，KMnO4溶液的紫红色明显变浅，说明此时KMnO4将溶液中Cl-氧化为Cl2，则溶液酸度过高时Cl-对Fe2+的测定会有影响。
解析

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