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专题跟踪检测（四）
1. （2024·保定二模）硫酸铜是较重要的铜盐之一，在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。CuSO4·5H2O的制备和性质探究实验如
下：Ⅰ.制备CuO。洗净的瓷坩埚经充分灼烧干燥并冷却后，在托盘天平上称
取3.0 g废铜粉（铜粉的含量为98％）放入其内。将坩埚置于泥三角上，用煤
气灯氧化焰小火微热，待铜粉干燥后，加大火焰高温灼烧，并不断搅拌，
搅拌时必须用坩埚钳夹住坩埚。灼烧至铜粉完全转化为黑色，停止加热并
冷却至室温。Ⅱ.制备粗CuSO4溶液。将冷却的CuO倒入100 mL小烧杯中，加入18 mL 3 mol·L－1硫酸，微热使之溶解。
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Ⅲ.精制CuSO4溶液。在粗CuSO4溶液中，滴加2 mL 3％的双氧水，将溶液
加热，随后检验溶液中是否存在Fe2＋。当Fe2＋完全反应后，慢慢加入
CuCO3粉末，同时不断搅拌直到溶液pH＝4，在此过程中，要不断地用pH
试纸测溶液的pH，控制溶液pH＝4，再加热至沸腾，趁热减压过滤（如图
所示），将滤液转移至洁净的烧杯中。
Ⅳ.制备CuSO4·5H2O。在精制的CuSO4溶液中，滴加3 mol·L－1硫酸酸化，调节溶液至pH＝1后，将溶液转移至洁净的蒸发皿中，蒸发至液面出现晶膜时停止加热。在室温下冷却至晶体析出，然后减压过滤，晶体用滤纸吸干后，称重得到产品7.0 g。
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回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ中，“搅拌时必须用坩埚钳夹住坩埚”的原因是
。
解析：步骤Ⅰ中，搅拌时易将坩埚打翻，因此“搅拌时必须用坩埚钳夹住坩埚”的原因是防止打翻坩埚或防止坩埚从泥三角上掉落。
防止打翻坩
埚或防止坩埚从泥三角上掉落
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（2）步骤Ⅲ中，双氧水的作用是 。
解析：步骤Ⅲ中加入双氧水的作用是氧化Fe2＋。
（3）步骤Ⅲ中，“控制溶液pH＝4，再加热至沸腾”的目的是
。
相比于过滤，趁热减压过滤的优点是
。
解析：步骤Ⅲ中，“控制溶液pH＝4，再加热至沸腾”的目的是使得Fe3＋完全水解，转化生成Fe（OH）3沉淀。相比于过滤，趁热减压过滤的优点：过滤速率快，避免产品结晶析出。
氧化亚铁离子
使Fe3＋完
全水解，并转化生成Fe（OH）3沉淀
过滤速率快，避免产品结晶
析出
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（4）步骤Ⅳ中，蒸发、结晶制备CuSO4·5H2O时，蒸发至刚出现晶膜即停
止加热，其原因是
。
用滤纸吸干晶体，而不用酒精灯烘干，原因是 。
解析：步骤Ⅳ中，蒸发、结晶制备CuSO4·5H2O时，蒸发至刚出现晶膜即停止加热，其原因是出现晶膜时已成热饱和溶液，余热可以使大部分晶体析出。用滤纸吸干晶体，而不用酒精灯烘干，原因是避免晶体失去结晶水。
（5）本实验产率为 ％。（保留2位有效数字）
解析：本实验产率为 ×100％≈61％。
出现晶膜时已成热饱和溶液，余热可以使大部
分晶体析出
避免晶体失去结晶水
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（6）探究CuSO4的性质。取少量产品溶于水，加入足量淀粉-KI溶液，充
分搅拌，发现溶液变蓝色，并产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，
测得白色沉淀由Cu、I元素组成且二者质量比为64∶127。该过程中
发生反应的离子方程式为 。
解析：根据测得白色沉淀由Cu、I元素组成且二者质量比为64∶127，假设两者质量分别为64 g、127 g，则两者物质的量之比为 ∶ ＝1∶1，可知白色沉淀为CuI，则CuSO4溶液
和KI发生氧化还原反应生成CuI和单质碘，该过程中发生反应的离子
方程式为2Cu2＋＋4I－ 2CuI↓＋I2。
2Cu2＋＋4I－ 2CuI↓＋I2
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2. （2024·重庆八中模拟）乙酰苯胺是一种无色有闪光的小叶状固体或白
色结晶粉末，是磺胺类药物的原料，可用作止痛剂、退热剂、防腐剂。
乙酰苯胺的一种制备原理为 ＋
CH3COOH ＋H2O。
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名称 相对分子
质量 性状 密度/
（g·cm－3） 沸点
/℃ 溶解度 备注
苯胺 93 无色油状
液体 1.02 184.
4 微溶于水，易溶于乙醇、乙醚 易被氧化
乙酸 60 无色液体 1.05 118.
1 易溶于水，易溶于乙醇、乙醚
乙酰苯胺 135 白色晶体 1.22 304 微溶于冷水，溶于热水，易溶于乙醇、乙醚
有关物质的性质如下表：
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实验步骤：
【步骤1】如图所示，在圆底烧瓶中加入无水苯胺5.0 mL（0.055
mol）、冰醋酸7.4 mL（0.13 mol）、锌粉0.1 g，安装仪器，加入沸
石，调节加热温度，使温度计温度控制在105～110 ℃，反应约60～80
min，当反应基本完成时，停止加热。
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【步骤2】将圆底烧瓶中的液体转入烧杯中，加入120～150 mL水，搅拌
加热至沸腾，使粗品完全溶解。
【步骤3】稍冷后，加入0.5 g活性炭，并煮沸10 min，趁热抽滤除去活
性炭。
【步骤4】将滤液倒入烧杯中，自然冷却，析出晶体。抽滤、洗涤、干
燥得产品，称其质量。
回答下列问题：
（1）仪器a的名称为 。
解析：仪器a的名称为直形冷凝管。
直形冷凝管
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（2）【步骤1】加热可用 （填“水浴”或“油浴”）。
解析：水的沸点是100 ℃，调节加热温度，要求分馏柱顶温度控制在105～110 ℃，所以步骤1加热应用油浴。
（3）制备过程中加入锌粉的作用为 。
解析：由于苯胺不稳定，容易被空气中的氧气氧化为硝基苯，加入还原剂Zn粉，可以防止苯胺在反应过程中被氧化。
油浴
防止苯胺在反应过程中被氧化
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（4）从化学平衡的角度分析，使用刺形分馏柱并控制分馏柱上端的温
度在105～110 ℃的原因：
。
解析：根据 ＋CH3COOH ＋H2O，水的沸点是100 ℃，加热至105 ℃左右，就可以不断分离出反应过程中生成的水，促进反应正向进行，提高生成物的产率。
不断分出反应过程中生成的水，促进
反应正向进行，提高生成物的产率
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（5）乙酰苯胺粗品因含杂质而显色，【步骤3】中加入活性炭吸附有色
杂质，加入活性炭需要待沸腾的溶液稍冷却后再加入，其目的
是 。
解析：加入活性炭需要待沸腾的溶液稍冷却后再加入，其目的是防止暴沸。
防止暴沸
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（6）该实验最终得到纯品5.5 g，则乙酰苯胺的产率为 （保
留一位小数）。
解析：产生乙酰苯胺的物质的量要根据不足量的苯胺的量来计算，乙酰苯胺的理论产量为0.055 mol，实际产量为 ≈0.040 74 mol，产率为 ×100％≈74.1％。
74.1％
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（7）乙酰苯胺可以在NaOH热溶液中发生水解，写出其反应方程
式： 。
＋NaOH CH3COONa＋　
解析：乙酰苯胺可以在NaOH热溶液中发生水解，生成醋酸钠和苯胺，化学方程式为 ＋NaOH CH3COONa＋ 。
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（8）当制备少量乙酰苯胺时，常用如图所示的微型仪器组装成实验装
置制备。当观察到 现象时，反应基
本结束。
解析：通过不断分离出反应过程中生成的水，促进反应正向进行，因此当观察到冷凝管中不再有液体流出时，说明反应基本结束。
冷凝管中不再有液体流出
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3. （2024·河北部分高中三模）某实验小组探究FeCO3的制取、性质及其应
用。按要求回答下列问题。
已知：①FeCO3是难溶于水的白色固体；
②Fe2＋＋6SCN－ [Fe（SCN）6]4－ （无色）。
【实验ⅰ】探究FeCO3的制取（如图所示装置，夹持装置略）
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向装置C的Na2CO3溶液（pH＝11.9）中通入CO2一段时间，至C中溶液
的pH为7时向其中滴加一定量FeSO4溶液，产生白色沉淀，过滤、洗
涤、干燥，得到FeCO3固体。
（1）试剂a是 。
饱和NaHCO3溶液
解析：装置A用于制备CO2，装置B用于除去CO2中含有的杂质HCl，试剂a为饱和NaHCO3溶液，CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度较小，HCl与NaHCO3能反应而被除去。
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（2）向Na2CO3溶液中通入CO2的目的可能是
。
降低溶液中c（OH －），
防止生成Fe（OH）2
解析：Na2CO3溶液显碱性，与FeSO4反应会有Fe（OH）2生成，向Na2CO3溶液中通入CO2的目的为降低溶液中c（OH－），防止生成Fe（OH）2。
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（3）pH为7时滴加一定量FeSO4溶液产生白色沉淀的离子方程式
为 。
2HC ＋Fe2＋ FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
解析：通入CO2一段时间，Na2CO3＋CO2＋H2O 2NaHCO3，溶液的pH为7时，溶液中溶质主要成分为NaHCO3，故加入FeSO4发生反应为2NaHCO3＋FeSO4 FeCO3↓＋Na2SO4＋H2O＋CO2↑，离子方程式为2HC ＋Fe2＋ FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。
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（4）同学甲在C中出现白色沉淀之后继续通CO2，阐述你认为同学甲的
操作合理与否的理由
。
不合理，CO2会和FeCO3反应生成Fe
（HCO3）2（或合理，排除O2的影响）
解析： CO2会和FeCO3反应生成Fe（HCO3）2，则不合理（或FeCO3中＋2价铁具有还原性，会被氧气氧化，通入CO2可以排除氧气对FeCO3的影响，则合理）。
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【实验ⅱ和实验ⅲ】探究FeCO3的性质
（5）写出H2O2的电子式： 。
H︰ ︰ ︰H
解析：H2O2的电子式为H︰ ︰ ︰H。
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（6）结合实验ⅱ现象，写出步骤②反应的离子方程式：
。
6[Fe（SCN）6]4
－＋3H2O2 2Fe（OH）3↓＋4[Fe（SCN）6]3－＋12SCN－
解析：由已知信息②可知Fe2＋＋6SCN－ [Fe（SCN）6]4－，实验ⅱ中FeCO3粉末中加入4 mol·L－1 KSCN溶液后，过滤得到的溶液A中含有[Fe（SCN）6]4－，滴入H2O2溶液后溶液变红色，说明生成了Fe3＋并与SCN－结合，有红褐色沉淀，说明有Fe（OH）3生成，故离子反应方程式为6[Fe（SCN）6]4－＋3H2O2 2Fe（OH）3↓＋4[Fe（SCN）6]3－＋12SCN－。
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（7）对比实验ⅱ和实验ⅲ，得出实验结论：

。
Fe2＋与SCN－形成易溶于水的
配合物的能力强，会促进FeCO3的溶解；FeCO3固体在KSCN溶液中
的溶解度比在KCl溶液中的大
解析： 对比实验ⅱ和实验ⅲ，实验ⅱ，FeCO3粉末中加入4 mol·L－1 KSCN溶液后，过滤得到的溶液A，滴入H2O2溶液后溶液变红色并有红褐色沉淀，说明溶液A中含有[Fe（SCN）6]4－，FeCO3粉末在KSCN溶液中溶解度较大；实验ⅲ，FeCO3粉末中加入4 mol·L－1 KCl溶液后，过滤得到溶液B，溶液B中滴入KSCN溶液及H2O2溶液后溶液无明显变化，说明溶液B中不含有Fe2＋，FeCO3粉末在KCl溶液中难溶。故得出实验结论：Fe2＋与SCN－形成易溶于水的配合物的能力强，会促进FeCO3的溶解；FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解度比在KCl溶液中的大。
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（8）将FeCO3溶于乳酸[CH3CH（OH）COOH]中制得可溶性的乳酸亚铁
补血剂。同学乙用酸性KMnO4测定该补血剂中亚铁含量，再计算乳
酸亚铁的质量分数。发现乳酸亚铁的质量分数总是大于100％（操作
误差略），其原因是
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CH3CH（OH）COO－中的羟基也被酸性
KMnO4氧化，也消耗了KMnO4
【实验ⅳ】探究FeCO3的应用
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解析：同学乙用酸性KMnO4测定该补血剂中亚铁含量，原理为Mn ＋5Fe2＋＋8H＋ Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，根据消耗的KMnO4的物质的量计算Fe2＋的物质的量，再计算乳酸亚铁的质量分数，但忽略了CH3CH（OH）COO－结构中含有羟基，羟基也能被酸性KMnO4氧化而消耗KMnO4，消耗的KMnO4的物质的量增大，使计算出的乳酸亚铁的质量分数大于100％。
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