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(共144张PPT)
大题拆解 主观题逐点通关
突破点1 实验装置的识别与连接
【核心整合 模型重塑】　
1.常见的化学仪器
2.装置连接考查方向
3.仪器选择及顺序的注意事项
4.无机物(气体)制备实验装置的选择
发生
装置
净化
装置
收集
装置
尾气
处理
装置
5.有机物制备实验装置的选择
分析
制备
流程
熟悉
常见
仪器
及典
型装置
【真题再练 通法培优】　
(2025·河北卷)氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。
步骤如下:
ⅰ.在A中加入150 mL H2O和127 g I2,快速搅拌,打开K1通入H2S,反应完成后,关闭K1,静置、过滤得滤液;
ⅱ.将滤液转移至B中,打开K2通入N2,接通冷凝水,加热保持微沸,直至H2S除尽;
ⅲ.继续加热蒸馏,C中收集沸点为125~127 ℃间的馏分,得到117 mL氢碘酸(密度为1.7 g·mL 1,HI质量分数为57%)。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称:__________,通入H2S发生反应的化学方程式:
__________________。
(2)步骤ⅰ中快速搅拌的目的:___ (填序号)。
a.便于产物分离　
b.防止暴沸
c.防止固体产物包覆碘
(3)步骤ⅰ中随着反应的进行,促进碘溶解的原因:__________
(用离子方程式表示)。
圆底烧瓶
I2+H2S===S+2HI
c
(4)步骤ⅱ中的尾气常用_______ (填化学式)溶液吸收。
(5)步骤ⅱ实验开始时的操作顺序:先通入N2,再加热;步骤ⅲ实验结束
时相对应的操作顺序:______________________________________。
(6)列出本实验产率的计算表达式:__________________。
(7)氢碘酸见光易分解,易被空气氧化,应保存在_____________________
__________________。
NaOH
先停止加热,再通一段时间的N2后关闭K2
密封的棕色细口瓶中,
并放在避光低温处
【解析】I2的氧化性比S强,A中发生I2+H2S===S+2HI,过滤除去S,得到含H2S的氢碘酸滤液;将滤液转移到B中,先通氮气、加热保持微沸除去H2S,升高温度,收集沸点为125~127 ℃间的馏分,得到117 mL密度为1.7 g·mL 1、质量分数为57%的HI溶液。
(1)仪器A的名称为圆底烧瓶;I2的氧化性比S强,通入H2S发生反应的化学方程式为I2+H2S===S+2HI。
(2)I2在水中的溶解度较小,生成的S可能包裹在其表面阻止反应的继续进行,故步骤ⅰ中快速搅拌的目的是防止固体产物包覆碘,选c。
【新题精练 素养提升】　
1.(2025·广州模拟)高铁酸钾(K2FeO4)是一种环境友好的综合型水处理剂,通常为紫黑色固体,在pH为10~11时稳定存在。某学习小组在实验室中制备K2FeO4并进行相关探究。
(1)制备pH为10~11的NaClO和NaOH的混合溶液,其中制备Cl2所选
试剂为MnO2和浓盐酸。
选择图示装置,按气流方向从左到右合理的连接顺序为_______(填仪器
接口处小写字母,尾气吸收装置及部分夹持装置已略去);其中盛放
MnO2的仪器名称为__________。
bfehg
圆底烧瓶
【解析】(1)由实验目的和实验原理可知,装置B用于MnO2和浓盐酸反应制备Cl2,装置D用于除去Cl2中的HCl,装置E用于Cl2与一定量NaOH溶液反应制备pH为10~11的NaClO和NaOH的混合溶液,则按气流方向从左到右装置合理的连接顺序为bfehg;盛放MnO2的仪器是圆底烧瓶。
(2)将制得的NaClO和NaOH的混合溶液与Fe(NO3)3
溶液反应制备Na2FeO4,装置如图所示。
①仪器m中适合盛放的试剂为______________。
②该制备反应的离子方程式为_____________________
_________________________;
该反应需控制温度在10 ℃以下,控制反应温度适宜
选用的方法为__________________。
Fe(NO3)3溶液
2Fe3++3ClO +10OH
冷水浴(或冰水浴)
(3)向制得的Na2FeO4溶液中加入KOH,析出K2FeO4晶体。该实验条
件下,K2FeO4的溶解度______(填“大于”或“小于”)Na2FeO4的溶解度。
【解析】(3)向Na2FeO4溶液中加入KOH,析出K2FeO4晶体,说明该实验条件下,溶解度:K2FeO4小于
有无色无味气体生成
75.00%
2.FeCl3在无机化工产业中有重要用途,已知无水FeCl3易潮解,加热易升华。实验室制备FeCl3并对其进行性质探究。
Ⅰ.制备无水FeCl3
平衡气压,使浓盐酸能
顺利流下
5Cl2↑+8H2O
(2)B中的试剂是____________,装置F的作用是__________________
_________________________。
【解析】(2)B中的试剂是饱和食盐水,用于除去Cl2中的HCl;装置F的作用是防止G中的水蒸气进入E中使FeCl3发生潮解。
饱和食盐水
防止G中的水蒸气
进入E中使FeCl3发生潮解
Ⅱ.探究FeCl3的性质
(3)将制得的无水FeCl3配成250 mL
0.1 mol·L 1 FeCl3溶液,以下操作
错误的是______________。
定容时采用操作4,所配溶液浓度
______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
操作2和操作4
偏低
【解析】(3)操作1中,将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,可抑制FeCl3的水解,得到FeCl3溶液,1正确;操作2中,转移溶液时,应使用玻璃棒引流,不应使用漏斗,2错误;操作3中,用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转移入容量瓶内,3正确;操作4中,仰视容量瓶刻度线进行定容,4错误;操作5中,定容后振荡、摇匀,5正确。定容时采用操作4,仰视刻度线,所配溶液体积偏大,浓度偏低。
(5)为进一步探究FeCl3的性质,某小组进行了如下实验:
操作 序号 现象
a 蒸发时,试管内有白雾
b 灼烧时,导出的黄绿色气体可以使NaBr溶液变黄
c 最终,试管底部留有黑色固体
①结合化学方程式,解释a中的实验现象_______________________
___________________________________________________________
______。
②将c中黑色固体溶于浓盐酸,无气泡产生,小组同学判断黑色固体中
含有正二价铁,其判断理由是___________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
____________________________。
加热促进FeCl3+3H2O
Fe(OH)3+3HCl平衡正向移动,挥发出的HCl遇空气中的水蒸气形成
白雾
实验b确认有氯气生成,氯元素化合价
升高,黑色固体溶于浓盐酸没有H2产生,说明没有铁单质,则Fe3+化合
价降低被还原成+2价,黑色固体有可能是FeO或Fe3O4或FeO和Fe3O4
的混合物,它们均含有+2价铁
【解析】(5)①蒸发FeCl3溶液时,FeCl3不断发生水解,加热促进FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl平衡正向移动,水解生成的HCl挥发,遇空气中的水蒸气形成白雾。
②灼烧时,导出的黄绿色气体可以使NaBr溶液变黄,则表明生成Br2,气体中含有Cl2。Cl 表现还原性,则Fe3+表现氧化性,将c中黑色固体溶于浓盐酸,无气泡产生,则黑色固体中不含有Fe,应含有正二价铁,其判断理由:实验b确认有氯气生成,氯元素化合价升高,黑色固体溶于浓盐酸没有H2产生,说明没有铁单质,则Fe3+化合价降低被还原成+2价,黑色固体有可能是FeO或Fe3O4或FeO和Fe3O4的混合物,它们均含有+2价铁。
突破点2 物质制备型实验
【核心整合 模型重塑】　
1.物质制备实验方案设计
2.物质制备实验题的思维流程
3.实验条件控制的操作与目的
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)
4.有机物的制备
具体思维答题方法
①有机物易挥发,因此在反应中通常要采用冷凝回流装置,以减少有机物的挥发,提高原料的利用率和产物的产率。如图1、图3中的冷凝管,图2中的长玻璃管B的作用都是冷凝回流
具体思维答题方法
②有机反应通常都是可逆反应,且易发生副反应,因此常使价格较低的反应物过量,以提高另一反应物的转化率和产物的产率,同时在实验中需要控制反应条件,以减少副反应的发生
③根据产品与杂质的性质特点,选择合适的分离、提纯方法
④防暴沸:加沸石(或碎瓷片),防止溶液暴沸;若开始忘加沸石(或碎瓷片),需冷却后补加
【真题再练 通法培优】　
(2025·重庆卷)糖精钠是一种甜味剂。某实验小组在实验室利用甲苯氯磺化法按以下五个步骤制备糖精钠(部分操作及反应条件略)。
(1)步骤Ⅰ:氯磺化
实验装置示意图如图所示(夹持及控温装置略)。
①仪器a的名称为________。
②烧杯中吸收的尾气是_____ (填化学式)。
温度计
HCl
【解析】(1)由方程式可知,反应过程中还生成了氯化氢,所以用水来吸收,由装置图可知,a为温度计;
(2)步骤Ⅱ:氨化
若取邻甲基苯磺酰氯0.3 mol,理论上至少需加入15 mol·L 1
氨水____mL。
40
【解析】(2)由方程式可知,邻甲基苯磺酰氯与NH3·H2O为1∶1
进行反应,0.3 mol邻甲基苯磺酰氯消耗的NH3·H2O为0.3 mol,加入
15 mol·L 1的氨水,充分反应后,消耗20 mL的氨水,同时产生
0.3 mol的氯化氢,氯化氢与氨水发生中和反应,消耗的NH3·H2O为
0.3 mol,即20 mL,所以一共需要消耗15 mol·L 1 氨水的体积为
40 mL;
(3)步骤Ⅲ:氧化
氧化过程中为保证氧化完全,需加入过量的KMnO4。反应完成后,
向其中滴加Na2SO3溶液将过量的KMnO4转化成MnO2。观察到现象
为______________时,停止加入Na2SO3溶液,其离子方程式为
________________________________________________。
溶液紫色褪去
(4)步骤Ⅳ:酸化
将步骤Ⅲ所得溶液进行酸化,经过滤得糖精。过滤需用到下列的仪器有
________。
ACEG
【解析】(4)过滤需要烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台等,故需要的仪器:ACEG;
(5)步骤Ⅴ:成盐
加热反应体系,过程中产生大量气体,该气体为_____ (填化学式)。
待NaHCO3反应完全,趁热过滤。由滤液获得糖精钠产品的过程中,
冷却结晶之后的操作步骤还有__________________。
CO2
过滤、洗涤、干燥
【解析】(5) 能水解生成羧基等,与NaHCO3反应产生大量
的二氧化碳气体,当NaHCO3完全反应,趁热过滤,冷却结晶的后续操作
是过滤、洗涤、干燥。
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1.(2025·武汉模拟)硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如图所示,回答下列问题:
已知:①CS2不溶于水,密度比水的大;②NH3不溶于CS2;③三颈烧瓶内
盛放有CS2、水和催化剂。
(1)制备NH4SCN溶液:
①实验前,经检验装置的气密性良好。其中装置B中的试剂是
________。
②实验开始时,打开K1,加热装置A、D,使A中产生的气体缓缓通入D
中,发生反应CS2+3NH3 NH4SCN+NH4HS(该反应比较缓慢),
当看到_________________________现象时说明该反应接近完全。
碱石灰
三颈烧瓶中液体不再分层
【解析】(1)①装置B中的试剂用于干燥NH3,则应是碱石灰。
②CS2不溶于水,液体分层,当反应完全后,产物都易溶于水,则当看到三颈烧瓶中液体不再分层时,说明该反应接近完全。
(2)制备KSCN溶液:
①熄灭A处的酒精灯,关闭K1,移开水浴,将装置D继续加热至105 ℃,
当NH4HS完全分解后(NH4HS H2S↑+NH3↑),打开K2,继续保持
液温105 ℃,缓缓滴入适量的KOH溶液,发生反应的化学方程式为
_________________________________________。
②装置E中多孔球泡的作用是___________________________________
__________。
NH4SCN+KOH KSCN+NH3↑+H2O
增大气体与液体的接触面积,使气体被
充分吸收
【解析】(2)①反应NH4HS H2S↑+NH3↑完成后,溶质为NH4SCN。
打开K2,继续保持液温105 ℃,缓缓滴入适量的KOH溶液,此时NH4SCN
与KOH发生复分解反应,生成NH3逸出。
②装置E中,多孔球泡的作用是增大气体与液体的接触面积,使气体被充
分吸收。
(3)制备KSCN晶体:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,蒸发浓缩、降温
结晶,过滤、洗涤、干燥,得到KSCN晶体。测定晶体中KSCN的含量:
称取10.0 g样品,配成500 mL溶液。量取20.00 mL溶液于锥形瓶中,
________________________________________________
________________________________________(补充完整实验步骤),
消耗标准溶液20.00 mL[须使用的试剂:稀硝酸、Fe(NO3)3溶液、
0.100 0 mol·L 1 AgNO3溶液]。
加入少量稀硝酸,滴入1~2滴Fe(NO3)3溶液作指示剂,
用0.100 0 mol·L 1 AgNO3溶液滴定至终点
①滴定时发生的反应:SCN +Ag+===AgSCN↓(白色)。则判断到达
滴定终点的方法是___________________________________________
___________________________。
②晶体中KSCN的质量分数为________ (结果精确至0.1%)。
当加入最后半滴AgNO3溶液时,溶液的红色恰好
褪去,且半分钟内不恢复红色
48.5%
【解析】(3)测定晶体中KSCN的含量时,为准确测定KSCN的含量,要确
保滴加的AgNO3溶液与KSCN刚好完全反应,则需加入Fe(NO3)3溶液作
指示剂,从而得出实验操作为称取10.0 g样品,配成500 mL溶液,量取
20.00 mL溶液于锥形瓶中,加入少量稀硝酸,滴入1~2滴Fe(NO3)3溶液作
指示剂,用0.100 0 mol·L 1 AgNO3溶液滴定至终点,消耗标准溶液
20.00 mL。
2.环己基甲醇是重要的有机合成中间体,其合成方法如下:
相关物质的物理性质如表。
物质 氯代环己烷 正丁醚 环己基甲醇
沸点 142 ℃ 143 ℃ 182 ℃(熔点
43 ℃)
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
密度 0.975 g·cm 3 0.764 g·cm 3 0.9 g·cm 3
相对分
子质量 118.5 130 114
注意:①环己基甲醇在120~140 ℃易发生脱水反应;②涉及格氏试剂的反应需要在无水的条件下进行。
具体步骤如下:
Ⅰ.制备
步骤1:(格氏试剂的制备)将2.67 g镁条及10 mL正丁醚加入250 mL三颈烧瓶中,于恒压滴液漏斗中加入12.1 mL (0.1 mol)氯代环己烷和45 mL正丁醚。水浴条件下逐滴滴加混合液,冷凝回流直至反应完毕。
步骤2:分批量加入10 g干燥的多聚甲醛,加热至100~110 ℃,搅拌、反应0.5 h。
步骤3:冷却反应混合物,加入30 g碎冰,搅拌至水解完全,加入稀硫酸,分液。
Ⅱ.环己基甲醇的分离和提纯
步骤4:向有机相中加入饱和氯化钠溶液,分液。
步骤5:向有机层加入无水碳酸钾,过滤,__ __,得到产品6.3 g。
回答下列问题:
(1)反应装置中仪器A的名称为____________,实验中恒压滴液漏斗
的作用是_________________________________________________
____________________。
【解析】(1)反应装置中仪器A的名称为球形冷凝管,实验中恒压滴液漏斗的作用是平衡压强,使液体顺利流下,防止外界空气中的水进入,与格氏试剂发生反应。
球形冷凝管
平衡压强,使液体顺利流下,防止外界空气中的水进入,
与格氏试剂发生反应
(2)环己基甲醇的沸点高于氯代环己烷主要原因是
_______________________________。
【解析】(2)环己基甲醇含有O—H键,故环己基甲醇的沸点高于氯代环己烷的主要原因是环己基甲醇可以形成分子间氢键。
环己基甲醇可以形成分子间氢键
(3)制备过程中,步骤3水解反应(ⅰ)的化学方程式为
___________________________________________________,
加入稀硫酸的作用为_________________。
【解析】(3)制备过程中,步骤3水解反应(ⅰ)的化学方程式为
2 +2H2O→2 +Mg(OH)2↓+MgCl2,
加入稀硫酸的作用为中和Mg(OH)2。
中和Mg(OH)2
(4)分离提纯中,步骤4饱和氯化钠溶液的作用为___________________
______________________________________________________。
【解析】(4)分离提纯中,步骤4饱和氯化钠溶液的作用为降低产品的
溶解度,增大有机相与水相的密度差距,便于分层(或提高分液效率)。
(5)步骤5得到产品的操作为__________。
【解析】(5)环己基甲醇在120~140 ℃易发生脱水反应,则步骤5得到
产品的操作为减压蒸馏,防止环己基甲醇发生脱水反应。
降低产品的溶解度,
增大有机相与水相的密度差距,便于分层(或提高分液效率)
减压蒸馏
55.3%
突破点3 定量测定型实验
【核心整合 模型重塑】　
1.解答实验数据处理与计算的思维模型
阅读题干 弄清所有的物理量
分析原理 根据题中信息,寻找出涉及的化学反应原理和有关数据
确定关系量 弄清目标物质与题目中已知量物质之间的关系
列出关系式 求得最终的目的量
2.热重分析法测定物质组成的思维模型
3.实验中气体质量的测量方法
(1)反应装置在放出气体前后的质量减小值。
(2)将生成的气体通入足量的吸收剂中,通过称量实验前后吸收剂的质量,求得所吸收气体的质量,然后进行相关计算。
4.实验中气体体积的测量方法
(1)直接量气法
(2)间接量气法
5.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。
6.滴定法解题模型
【真题再练 通法培优】　
(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)。
【解析】(1)步骤①中配制饱和食盐水,要在烧杯中放入一定量的食盐,然后向其中加入适量的水并用玻璃棒搅拌使其恰好溶解,因此需要使用的有烧杯和玻璃棒。
烧杯、玻璃棒
(2)步骤②中NH4HCO3需研细后加入,目的是____________________
__________________________。
【解析】(2)固体的颗粒越小,其溶解速率越大,且与其他物质反应的速率越大,因此,步骤②中NH4HCO3需研细后加入,目的是加快NH4HCO3溶解,加快NH4HCO3与NaCl反应。
加快NH4HCO3溶解,
加快NH4HCO3与NaCl反应
(3)在实验室使用NH4HCO3代替CO2和NH3制备纯碱,优点是
_______________________________________________________
___________。
【解析】(3)CO2和NH3在水中可以发生反应生成NH4HCO3,但是存在气体不能完全溶解、气体的利用率低且会对环境产生不好的影响等因素,因此,在实验室使用NH4HCO3代替CO2和NH3制备纯碱,其优点是工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高等。
工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高
(合理即可)
(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下图所示。
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___ (填标号)。
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V'1___V1(填“>”“<”或“=”)。
a
>
【解析】(4)ⅰ.根据图中的曲线变化可知,到达第一个滴定终点B时,发
生的反应为Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,消耗盐酸V1 mL,到达第二
个滴定终点C时, 发生的反应为NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,
又消耗盐酸V2 mL,因为V1=V2,说明产品中不含NaHCO3和NaOH,因此,
所得产品的成分为Na2CO3,故选a。
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,其必然会使一部分Na2CO3与盐酸反应生成CO2,
从而使得V1偏大、V2偏小,因此,该同学所记录的V'1>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______。
CO2在饱和Na2CO3溶液中的溶解速率
小、溶解量小,且两者发生反应的速率也较小,生成的NaHCO3的量较
少,NaHCO3在该溶液中没有达到过饱和状态,故不能析出晶体
80%
【解析】(5)ⅰ.实验a无明显现象的原因:CO2在饱和Na2CO3溶液中的溶解速率小、溶解量小,且两者发生反应的速率也较小,生成的NaHCO3的量较少,NaHCO3在该溶液中没有达到过饱和状态,故不能析出晶体。
【补偿训练】(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_________________________。
【解析】(1)步骤①中,加热的目的是加快溶解速率,提高浸出率。
(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______________________________________。
【解析】(2)Eu3+在碱性溶液中易形成Eu(OH)3沉淀,步骤②中,调节溶液pH时需搅拌并缓慢滴加NaOH溶液,目的是防止生成Eu(OH)3沉淀;pH接近6时,为了防止pH变化过大,要缓慢滴加NaOH溶液,同时测定溶液的pH。
加快溶解速率,提高浸出率
防止生成Eu(OH)3沉淀
缓慢滴加NaOH溶液,同时测定溶液的pH
(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______________。
【解析】(3)配制一定物质的量浓度的苯甲酸钠溶液所需的仪器有容量瓶、烧杯,不需要漏斗和圆底烧瓶。
容量瓶、烧杯
(4)准确称取一定量产品,溶解于稀HNO3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____________________
________________。
【解析】(4)用酚酞作指示剂,HCl标准溶液滴定剩余的NaOH,滴定终点的现象为滴入最后半滴标准溶液,溶液由浅红色变无色,并保持半分钟不变色;滴定终点呈中性,甲基橙变色范围在酸性范围内,使用甲基橙作指示剂误差较大。
滴入最后半滴标准
溶液,溶液由浅红色变无色,并保持半分钟不变色
滴定终点呈中性,使用
甲基橙误差较大
失去的是Eu(C7H5O2)3·xH2O吸潮的水
1.7
【新题精练 素养提升】　
1.煤中的硫以有机硫和无机硫(CaSO4、硫化物及微量单质硫等)的形式存在,可以采用库伦滴定法检测m g煤中硫的含量,实验装置如图所示。
已知:①空气中含有少量杂质气体(SO2、H2S、HCHO);②在燃烧舟
中,煤中S元素均转化为SO2和SO3;③钍试剂呈橙黄色,遇钡离子生成
橙红色络合物。
(1)浮子流量计的作用为______________,仪器a盛放的试剂为
______________________________。
(2)燃烧舟中CaSO4分解生成SO2的化学方程式
_______________________________。
检测气体流速
酸性高锰酸钾溶液(或双氧水等)
2CaSO4 2CaO+2SO2↑+O2↑
滴入最后半滴BaCl2标准液,溶液由橙黄色变橙红色,
且半分钟内不恢复原色

AD
(1)由分析可知,浮子流量计的作用是检测气体流速,仪器a盛放的试剂为
酸性高锰酸钾溶液或双氧水等。
(2)燃烧舟中CaSO4分解生成SO2,S元素化合价降低,可以推知该过程中
O元素化合价升高,有O2生成,Ca元素化合价不变,该过程中还有CaO生
成,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为2CaSO4 2CaO+2SO2↑+O2↑。
2.四水合磷酸锌[Zn3(PO4)2·4H2O]难溶于水,是一种性能优良的绿色环保防锈颜料,某实验小组设计以ZnO为原料来制取该物质。
实验步骤如下:
步骤一:制备[Zn(NH3)4]CO3。在30 ℃下,用足量的(NH4)2CO3、氨水混合液浸取ZnO,制得[Zn(NH3)4]CO3溶液。
步骤二:将[Zn(NH3)4]CO3溶液滴加到三颈烧瓶中,然后向溶液中分批滴加稍过量的H3PO4溶液,保持70~80 ℃、回流条件下发生转化反应,装置如图。充分反应后,过滤出Zn3(PO4)2·4H2O,洗涤、干燥。
已知:Zn3(PO4)2在水中几乎不溶,其在水中的溶解度随温度的升高
而降低。
回答下列问题:
(1)仪器b的名称为____________。
【解析】(1)仪器b的名称为球形冷凝管。
球形冷凝管
(2)步骤一中“浸取ZnO”时,不采取更高温度的原因是_____________
_____________________________;写出实验步骤一中发生反应的化学
方程式: _________________________________________________。
【解析】(2)步骤一中使用了(NH4)2CO3和氨水,在温度较高的条件下会
分解,因此“浸取ZnO”时不采取更高温度;步骤一中用足量的(NH4)2CO3、
氨水混合液浸取ZnO制得[Zn(NH3)4]CO3溶液,化学方程式为
(NH4)2CO3+2NH3·H2O+ZnO [Zn(NH3)4]CO3+3H2O。
(NH4)2CO3和
氨水在温度较高的条件下会分解
(NH4)2CO3+2NH3·H2O+ZnO [Zn(NH3)4]CO3+3H2O
(3)步骤二中“保持70~80 ℃”可采用水浴加热,水浴加热的优点是
______________________;洗涤四水合磷酸锌沉淀时应选用______
(填“冷水”或“热水”)。
【解析】(3)水浴加热的优点是受热均匀,便于控制温度;Zn3(PO4)2在水中的溶解度随温度的升高而降低,因此洗涤四水合磷酸锌沉淀时应选用热水。
受热均匀,便于控制温度
热水
(4)为测定产品中Zn3(PO4)2·4H2O(摩尔质量为457 g·mol 1)的含量,进行如下实验(已知:Zn2+与H2Y2 按1∶1反应;杂质不反应):
步骤Ⅰ:准确称取0.924 0 g产品于烧杯中,加入适量盐酸使其溶解,将溶液转移至250 mL容量瓶,定容。
步骤Ⅱ:移取25.00 mL上述溶液于锥形瓶中,加入指示剂,在pH=5~6的缓冲溶液中用0.030 0 mol·L 1 Na2H2Y标准溶液滴定至终点,测得Na2H2Y标准溶液的用量为20.00 mL。
①产品中Zn3(PO4)2·4H2O的质量分数为________ (保留三位有效数字)。
②下列操作中,导致产品中Zn3(PO4)2·4H2O含量测定值偏低的是____
(填标号)。
a.步骤Ⅰ中定容时俯视刻度线
b.步骤Ⅰ中转移溶液时未洗涤烧杯
c.步骤Ⅱ中滴定管未用Na2H2Y标准溶液润洗
d.步骤Ⅱ中滴定前滴定管内无气泡,滴定结束后有气泡
98.9%
bd
②步骤Ⅰ中定容时俯视刻度线,导致产品浓度偏高,测定值偏高,不符合题意,故a错误;步骤Ⅰ中转移溶液时未洗涤烧杯,导致产品浓度偏低,测定值偏低,符合题意,故b正确;步骤Ⅱ中滴定管未用Na2H2Y标准溶液润洗,所需标准液体积偏高,测定值偏高,不符合题意,故c错误;步骤Ⅱ中滴定前滴定管内无气泡,滴定结束后有气泡,计算时所用标准液体积偏小,测定值偏低,符合题意,故d正确。
突破点4 探究型实验
【核心整合 模型重塑】　
一、探究型实验解题流程
二、文字表述题的各种答题规范
(1)实验操作的原因、目的、作用的答题要点
答题
要素 明确实验目的:做什么
明确操作目的:为什么这样做
明确结论:这样做会有什么结果,理由是什么
得分点
及关键词 操作:怎么“做”,为什么这样“做”
作用:须有明确的结论、判断、理由
(2)实验现象的准确、全面描述
答题要素 现象描述要全面:看到的、听到的、触摸到的、闻到的
现象描述要准确:如A试管中……B处有……
按“现象+结论”格式描述,忌现象结论不分、由理论推现象、指出具体生成物的名称等
得分点及
关键词 溶液中:颜色由……变成……,液面上升或下降(形成液面差),溶液变浑浊,生成(产生)……沉淀,溶液发生倒吸,产生大量气泡(或有气体从溶液中逸出),有液体溢出等
固体:表面产生大量气泡,逐渐溶解,体积逐渐变小,颜色由……变成……等
气体:生成……色(味)气体,气体由……色变成……色,先变……后……(加深、变浅、褪色)等
(3)试剂的作用的答题模板
答题要素 试剂的作用是什么
要达到的目的是什么
得分点及
关键词 作用类:“除去”“防止”“抑制”“使……”等,回答要准确
作用—目的类:“作用”是“……”,“目的”是“……”,回答要准确全面
【真题再练 通法培优】　
(2025·湖北卷)某小组在探究Cu2+的还原产物组成及其形态过程中,观
察到的实验现象与理论预测有差异。根据实验描述,回答下列问题:
(1)向2 mL 10% NaOH溶液加入5滴5% CuSO4溶液,振荡后加入
2 mL 10%葡萄糖溶液,加热。
①反应产生的砖红色沉淀为_______ (写化学式),葡萄糖表现出______
(填“氧化”或“还原”)性。
②操作时,没有加入葡萄糖溶液就加热,有黑色沉淀生成。用化学反应
方程式说明该沉淀产生的原因: ________________________。
Cu2O
还原
Cu(OH)2 CuO+H2O
【解析】(1)①向2 mL 10% NaOH溶液加入5滴5% CuSO4溶液制得新制
氢氧化铜悬浊液,振荡后加入2 mL 10%葡萄糖溶液,加热,新制氢氧化铜
悬浊液与葡萄糖中的醛基反应产生的砖红色沉淀为Cu2O,Cu被葡萄糖
从+2价还原为+1价,葡萄糖表现出还原性。
②操作时,没有加入葡萄糖溶液就加热,有黑色沉淀生成,该黑色沉淀为
CuO,用化学反应方程式说明该沉淀产生的原因:Cu(OH)2 CuO+H2O。
(2)向20 mL 0.5 mol·L 1 CuSO4溶液中加入Zn粉使蓝色完全褪去,
再加入盐酸并加热至溶液中无气泡产生为止。过滤得固体,洗涤并
真空干燥。
①加入盐酸的目的是________________。
②同学甲一次性加入1.18 g Zn粉,得到0.78 g红棕色固体,其组成是
___ (填标号)。
a.Cu　b.Cu包裹Zn　c.CuO　d.Cu和Cu2O
除去过量的锌粉
b
③同学乙搅拌下分批加入1.18 g Zn粉,得到黑色粉末X。分析结果表
明,X中不含Zn和Cu(Ⅰ)。关于X的组成提出了三种可能性:Ⅰ CuO;
Ⅱ CuO和Cu;Ⅲ Cu,开展了下面2个探究实验:
由实验结果可知,X的组成是____ (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。从物质形态
角度分析,X为黑色的原因是___________________________________
_________________________。
Ⅲ
金属固体Cu呈粉末状时,光线进入后被
多次反射吸收,所以呈黑色
【解析】(2)①由题干加入盐酸并加热至溶液中无气泡产生为止可知,加
入盐酸的作用是除去过量的锌粉。
②先加Zn粉、后加盐酸,得到固体为红棕色,则一定有Cu(Cu2O和HCl发
生歧化反应生成Cu),20 mL 0.5 mol·L 1 CuSO4中n(Cu2+)=0.5 mol·L 1
×20×10 3 L=0.01 mol,Cu的最大物质的量为0.01 mol,质量为0.64 g,生
成Cu2O的最大质量为0.72 g,实际固体质量为0.78 g。若只有Cu,则固体
质量应小于等于0.64 g,a不符合题意;若是Cu包裹Zn,则0.64 g<固体质量
<1.18 g,b符合题意;若是CuO,则不可能为红棕色,c不符合题意;若是Cu
和Cu2O,0.64 g<固体质量<0.72 g,d不符合题意。
③实验1得到的溶液呈无色,说明一定无CuO,那么X的组成只能是Cu,选Ⅲ;从物质形态角度分析,X为黑色的原因是金属固体Cu呈粉末状时,光线进入后被多次反射吸收,所以呈黑色。
【解题策略】
实验装置如图(夹持装置略):
实验 物质a C中实验现象
通入Cl2前 通入Cl2后
Ⅰ 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ 5% NaOH
溶液 产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
Ⅲ 40% NaOH
溶液 产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)仪器m的名称为__________。
【解析】(1)仪器m的名称为双颈烧瓶;
(2)B中试剂是_______________。
【解析】(2)B中试剂是饱和NaCl溶液,用来除去Cl2中的HCl;
双颈烧瓶
饱和NaCl溶液
(3)通入Cl2前,实验Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程
式为________________________________。
【解析】(3)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中Mn2+与碱性溶液中NaOH电离产生的OH 反应产生Mn(OH)2白色沉淀,该沉淀不稳定,会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕黑色的MnO2,则沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为2Mn(OH)2+O2===2MnO2+2H2O;
2Mn(OH)2+O2===2MnO2+2H2O
(4)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原
性的认识是______________________________________。
【解析】(4)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强;
Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
(6)取实验Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL 40% NaOH溶液,溶液紫
色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2
被_________(填化学式)氧化,可证明实验Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
【解析】(6)溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被NaClO氧化,可证明
实验Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量;
NaClO
【补偿训练】(2025·深圳模拟)氯化铁常用于污水处理、印染、电子等领域。实验小组制备FeCl3并对其进行探究。
Ⅰ.无水氯化铁的制备
(1)A装置中装浓盐酸仪器的名称是__________。
【解析】(1)A装置中装浓盐酸仪器的名称是分液漏斗。
(2)实验中,同学发现装置B中出现浑浊,请用化学平衡原理解释NaCl
固体析出的主要原因: _______________________________________
_________________________________________________________
____________________。
【解析】(2)A装置中浓盐酸会挥发出HCl气体,B装置中饱和氯化钠溶液可吸收HCl气体,使得溶液中氯离子浓度增大,Na+(aq)+Cl (aq) NaCl(s)平衡正向移动,从而析出氯化钠晶体。
分液漏斗
B装置中饱和氯化钠溶液吸收HCl气体,使得
溶液中氯离子浓度增大,Na+(aq)+Cl (aq) NaCl(s)平衡正向移动,
从而析出氯化钠晶体
(3)①装置F吸收多余Cl2,反应的离子方程式是
_____________________________。
反应后的溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=
________________________(请补充完整)。
②25 ℃时Ka(HClO)=3×10 8,当装置F吸收较多Cl2时,
溶液的c(H+) ___c(HClO)(填“>”“<”或“=”)。
Cl2+2OH ===Cl +ClO +H2O
c(OH )+c(Cl )+c(ClO )
<
【解析】(3)①氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水:Cl2+2OH ===Cl +ClO +H2O;反应后的溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH )+c(Cl )+c(ClO )。
Ⅱ.实验探究
文文同学博览群书,查阅资料:电极电势(φ/V)是衡量微粒进行氧化还原反应能力的重要参数。电极:氧化态+ne ===还原态,φ越大,氧化态的氧化性越强;φ越小,还原态的还原性越强。电极电势通常会受温度和二者的浓度影响。于是便邀请慧慧和欣欣一起展开探究。
实验
序号 T/ ℃ c(FeCl3)/
(mol·L 1) c(FeCl2)/
(mol·L 1) φ/V
1 25 1.0 1.0 0.77
2 25 a 0.74
3 25 b 0.70
①已知1.0>a,即可推测a___b(填“>”“<”或“=”)。
②慧慧梳理了一下数据便得出结论:25 ℃时,当____________
________________越大,φ越大,Fe3+的氧化性越强。
>
D[或c(Fe2+)
一定时,c(Fe3+)]
(5)进一步探究(反应ⅰ)Fe3++Ag Fe2++Ag+能否正向进行。
查阅资料:25 ℃时,当各离子浓度均为1 mol·L 1时,Fe3++e ===Fe2+　φ1=0.77 V,Ag++e ===Ag φ2=0.80 V。
①三位同学根据所查阅的资料和所学知识
推测反应ⅰ很难正向进行,他们的依据是
__________________________________
__________。
实验验证:为了证明推测,欣欣同学发挥
创造性思维,参照资料设计实验装置如下:
φ1=0.77 V<φ2=0.80 V,则此时氧化性
Fe3+②烧杯A中的电解质溶液是____________________________________。
实验现象和结论:电流表指针向右偏转(电流表指针偏向与电子的
流向相同),证明在此条件下反应ⅰ很难正向进行。
思考再探究:能否通过改变条件让反应ⅰ正向反应能力显著提升
他们根据前面的查阅资料学习和实验,想到了在原装置中分别向
A或B烧杯中添加试剂来使反应ⅰ正向反应能力显著提升。
③若只向B烧杯中添加试剂,则该试剂是_________________________。
1 mol·L 1 FeCl3和1 mol·L 1 FeCl2溶液
NaCl固体(或NaCl溶液等)
【解析】(5)①φ越大,氧化态的氧化性越强;当各离子浓度均为1 mol·L 1时,Fe3++e ===Fe2+　φ1=0.77 V,Ag++e ===Ag φ2=0.80 V,
φ1=0.77 V<φ2=0.80 V,则此时氧化性Fe3+②由题干信息,当各离子浓度均为1 mol·L 1时,研究反应进行情况,则烧杯A中的电解质溶液是1 mol·L 1 FeCl3和1 mol·L 1 FeCl2溶液。
③使反应ⅰ正向反应能力显著提升,则需要提高φ1(Fe3+/Fe2+)或者降低φ2(Ag+/Ag),若只向B烧杯中添加试剂,则该试剂是NaCl固体或NaCl溶液等,使得φ2(Ag+/Ag)降低。

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