填空题突破2  实验操作目的、实验现象的精准描述(含解析)2026届高考化学二轮专题复习 模块六 实验原理与方法

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填空题突破2  实验操作目的、实验现象的精准描述(含解析)2026届高考化学二轮专题复习 模块六 实验原理与方法

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填空题突破2  实验操作目的、实验现象的精准描述
【高考必备知识】
1.描述“实验现象”的答题规范
(1)实验现象描述的原则:不能把理论性分析当成现象;确实是感官感觉到的现象,要从视觉、听觉、嗅觉、触觉多角度考虑。如可以看到的是浓盐酸瓶口出现白雾,而不宜描述为浓盐酸挥发
①视觉:看到的(物质颜色变化、某色沉淀生成、气泡冒出、液面的变化、生成某色烟或雾、产生某色火焰、发出某色光等)
②听觉:听到的(声音)
③嗅觉:闻到的(气体的气味)
④触觉:摸到的(温度变化等)
(2)实验现象描述的答题模板
有关溶液的现象描述 ①溶液颜色由××色变为××色②溶液中产生××(颜色)沉淀(溶液中有××(颜色)固体析出)③溶液变浑浊(澄清)④液面上升或下降(形成液面差)⑤溶液中产生大量气泡(有××色气体逸出)⑥液体分层(上层显××色,下层显××色)⑦溶液发生倒吸
有关固体物质的现象描述 ①固体逐渐溶解,最后完全消失(固体部分溶解)②固体表面产生大量气泡③固体由××色逐渐变为×××色④固体体积逐渐变小(变细)
有关气体的现象描述 ①生成××色、××味的气体②气体由××色变为××色③气体先变××色,再变××色④气体颜色逐渐变深(变浅)
其他色泽变化的现象 ①发出××色的光②产生××色的火焰③产生××色的烟(雾)
(3)现象描述时的注意事项
①现象描述要全面:看到的、听到的、摸到的、闻到的
②要注重对本质现象的观察:本质现象就是揭示事物本质特征的现象。如镁带在空气中燃烧时“生成白色固体”是本质现象,因为由此现象可正确理解化学变化这个概念,而发出“耀眼的白光”则是非本质现象。因此,观察实验现象要有明确的观察目的和主要的观察对象
③现象描述要准确
a.如A试管中××××××,B处观察到××××××
b.不能以结论代替现象。如铁丝在氧气中燃烧的实验现象是“火星四射,放出大量的热,生成黑色固体”,而不能用结论“生成四氧化三铁”代替“生成黑色固体”
④格式要正确:按“现象+结论”的模式描述,不能“以结论代替现象”,忌结论现象不分
⑤汉字使用规范:如“溢出”“逸出”,注意“光”和“火焰”“烟”和“雾”等区别
2.描述“操作或措施”的答题规范
(1)获取晶体的操作
①蒸发结晶(溶解度受温度影响小的):将溶液转移到蒸发皿中,加热并用玻璃棒不断搅拌,待有大量晶体出现时停止加热,利用余热将剩余水分蒸干
②冷却结晶(溶解度受温度影响较大或带结晶水的):蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤(包括水洗、冰水洗、热水洗、乙醇洗等)→干燥
③过饱和溶液:加入晶种、摩擦器壁
(2)测定溶液pH的操作:取一小块pH试纸放在表面皿或玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃棒点在(或用胶头滴管吸取待测液滴在)试纸中部,观察试纸颜色变化,并与标准比色卡对比,读出对应的pH
(3)证明沉淀完全的操作(或沉淀剂是否过量的判断方法):静置,取上层清液少量于另一洁净试管中,继续加入××试剂(沉淀剂),若无沉淀生成,说明沉淀完全
(4)洗涤沉淀的操作:沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中加蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复实验2~3次
(5)检验沉淀已洗涤干净的操作:取最后一次洗涤液少量于试管中,加入××试剂(根据沉淀可能吸附的杂质离子,选择合适的检验试剂),若没有×××出现(特征现象),则证明沉淀已洗涤干净
如:在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的质量分数时,可以在混合物中加入过量BaCl2溶液,沉淀SO,然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量,试问:怎样判断沉淀是否洗净?
取最后一次洗涤液少量于试管中,加入稀HNO3酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀产生,则证明沉淀已洗净
(6)检验溶液中含有××离子的操作:取少量待测液于试管中,滴加××溶液,若产生××色沉淀、××色××气味的气体或溶液颜色由××色变为××色,则说明含有××离子
(7)判断反应完全的现象:溶液中不再有气泡(或沉淀)产生;溶液的颜色不再变化;××中的液面不再发生变化(或液面高度保持不变),则反应完全
(8)滴定终点的判断
①有色有色(或有色无色):当滴入最后半滴××溶液,溶液由××色变成××色,且半分钟内不恢复××色
②无色有色:当滴入最后半滴××溶液,溶液由无色变成××色,且半分钟内不褪色
如:用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,酚酞作指示剂,滴定终点的判断:当加入最后一滴标准盐酸后,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复原来的颜色
(9)焰色试验的操作
①将铂丝蘸取盐酸在酒精灯火焰上灼烧,反复几次,直到与酒精灯火焰颜色接近为止
②然后用铂丝蘸取少量待测液(粉末),置于酒精灯外焰上灼烧,观察火焰颜色(如为黄色,则说明溶液中含Na+;若透过蓝色钴玻璃呈紫色,则说明溶液中含K+)
(10)分液漏斗查漏的操作:加水,观察分液漏斗旋塞是否漏水,盖上上口瓶塞,倒置,看是否漏水,旋转分液漏斗旋塞180°,观察是否漏水,正放后旋转分液漏斗上口瓶塞180°,再倒置,观察是否漏水,如果均不漏水,说明分液漏斗不漏水
(11)萃取分液的操作:关闭分液漏斗旋塞,将混合液倒入分液漏斗中,塞上瓶塞,用右手心顶住瓶塞,左手握住旋塞部分,将分液漏斗倒置,充分振荡、静置、分层,在漏斗下面放一个小烧杯,先打开上口瓶塞或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,再打开分液漏斗旋塞,使下层液体从下口沿烧杯壁流下,流完后关闭旋塞,上层液体从上口倒出
(12)滴定管查漏操作
酸式滴定管 关闭旋塞,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,将旋塞旋转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
(13)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,即可排出碱式滴定管中的气泡
(14)滴定管的洗涤(润洗):向不漏水的滴定管中加入一定量的蒸馏水(待装液),将滴定管倾斜旋转几周,然后从尖
嘴将液体放出,重复操作2~3次
(15)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
(16)容量瓶查漏的操作::向容量瓶中加入一定量的水,塞好瓶塞,用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶倒立过来,观察瓶塞周围有无水漏出。如果不漏水,将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧,把容量瓶倒立过来,再检查是否漏水。如果仍不漏水,即可使用
(17)量气管读数:恢复到室温,量气管两端液面相平,视线与量气管凹液面最低点相平
(18)装置气密性检查
方法 装置图 操作
液差法 实验开始前,关闭止水夹,由长颈漏斗向锥形瓶中加水至长颈漏斗中的液面高于锥形瓶中液面,一段时间后液面差保持不变,则气密性良好
实验开始前,向乙管中加入适量水,使乙管液面高于甲管液面,一段时间后液面差保持不变,则气密性良好
滴液法 实验开始前,关闭止水夹,打开分液漏斗活塞,向圆底烧瓶中滴加水,若一段时间后水不能滴下,则反应装置气密性良好
抽气法 实验开始前,关闭分液漏斗的活塞,轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞,一段时间后,若活塞能回到原来的位置,证明装置气密性良好
吹气法 实验开始前,打开弹簧夹,向导管口吹气,如果长颈漏斗中的液面上升,且停止吹气后,夹上弹簧夹,长颈漏斗中的液面保持稳定,证明装置气密性良好
3.化学实验中常见操作的目的、作用或原因
(1)沉淀用水洗的目的:除去晶体表面水溶性的杂质
(2)沉淀用冰水洗涤的目的:既能洗去晶体表面的杂质离子,同时减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗
(3)沉淀用乙醇洗涤的目的:①减小固体的溶解损失;②除去固体表面吸附的杂质;③乙醇挥发带走水分,使固体快速干燥
(4)冷凝回流的作用及目的:使用球形冷凝管防止××蒸气逸出,提高××物质的转化率
(5)控制溶液pH的目的:抑制××离子水解;防止××离子沉淀;确保××离子沉淀完全;防止××物质溶解等
(6)逐步(分批)加入××物质的目的:反应放热,防止升温太快;防止反应速率过大;控制反应体系pH等
(7)加入氧化性试剂的目的:使××(还原性)物质转化为××物质
(8)不能用A溶液代替B溶液的原因:防止××离子沉淀;防止发生××反应,干扰实验现象和实验结论等
(9)趁热过滤的原因:保持过滤温度,防止温度降低后××物质(溶解度随温度升高而增大)析出,提高产品的纯度或便于××物质(溶解度随温度升高而减小)析出
(9)控制温度在一定范围内的原因:若温度过低,则反应速率(或溶解速率)较小;温度过高××物质(如H2O2、氨水、硝酸、草酸、NH4HCO3等)分解或××物质(如浓硝酸、浓盐酸)挥发或防止副反应的发生
(10)用减压蒸馏而不用常压蒸馏的原因:减小压强,使液体沸点降低,防止××物质(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)受热分解
(11)加过量A试剂的原因:使B物质反应完全或提高B物质的转化率等
(12)配制某溶液时事先煮沸水的原因:除去溶解在水中的氧气,防止某物质被氧化
(13)用平衡移动原理解释某现象的原因:溶液中存在××平衡,该平衡是××(平衡反应的特点),××(条件改变)使平衡向××方向移动,产生××现象
(14)加热的目的:加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成目标产物的方向)移动
(15)蒸发、反应时的气体氛围:抑制××离子的水解(如蒸发AlCl3溶液得无水AlCl3时需在HCl气流中进行,加热MgCl2·6H2O得MgCl2时需在HCl气流中进行等)
【真题演练】
1.(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一下五个步骤制备糖精钠(部分操作及反应条件略)。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___________________________________________________
2.(2025·北京卷)化学反应平衡常数对认识化学反应的方向和限度具有指导意义。实验小组研究测定
“MnO2+4H++2Br-===Mn2++Br2+2H2O””平衡常数的方法,对照理论数据判断方法的可行性。
(1)理论分析
①Br2易挥发,需控制生成c(Br2)较小
②根据25℃时K=6.3×104分析,控制合适pH,可使生成c(Br2)较小;用浓度较大的KBr溶液与过量MnO2反应,反应前后c(Br-)几乎不变;c(Mn2+)=c(Br2),仅需测定平衡时溶液pH和c(Br2)
③Br2与水反应程度很小,可忽略对测定干扰;低浓度HBr挥发性很小,可忽略。
(2)实验探究
序号 实验内容及现象
I 25℃,将0.200 mol·L-1 KBr溶液(pH≈1)与过量MnO2混合,密闭并搅拌,充分反应后,溶液变为黄色,容器液面上方有淡黄色气体
Ⅱ 25℃,将0.200 mol·L-1 KBr溶液(pH≈2)与过量MnO2混合,密闭并搅拌,反应时间与I相同,溶液变为淡黄色,容器液面上方未观察到黄色气体
Ⅲ 测定I、Ⅱ反应后溶液的pH;取一定量反应后溶液,加入过量KI固体,用Na2S2O3标准溶液滴定,测定c(Br2)
已知:I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6;Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色
Ⅲ中,滴定时选用淀粉作指示剂,滴定终点时的现象是_____________________________________
3.(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,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
(1)步骤②中NH4HCO3需研细后加入,目的是_____________________________________________
(2)在实验室使用NH4HCO3代替CO2和NH3制备纯碱,优点是___________________
4.(2025·云南卷)三氟甲基亚磺酸锂(Mr=140)是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂,其合成原理如下:
实验步骤如下:
Ⅰ.向A中加入3.5 gNaHCO3、5.2 gNa2SO3和20.0mL蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1 mL(3.3g)三氟甲磺酰氯(Mr=168.5),有气泡产生(装置如图,夹持及加热装置省略)。80℃下反应3 h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
Ⅱ.向上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水Na2SO4,振荡,抽滤、洗涤。将
所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶
Ⅲ.将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0 mL THF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,析出白色固。抽滤、洗涤。
Ⅳ.将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0 mL蒸馏水和过量LiOH。室温搅拌反应1h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.1 g
已知:THF是一种有机溶剂,与水任意比互溶
回答下列问题:
(1)步骤Ⅱ中第一次洗涤的目的是______________________________________________
(2)判断加入浓盐酸已足量的方法为__________________________________________________________
(3)步骤Ⅳ中加入蒸馏水的作用是_____________________________________
5.(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,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
已知常温下Na2CO3和NaHCO3的溶解度分别为30.7g和10.3g。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 mLCO2 无明显现象
b 将20 mL饱和Na2CO3溶液注入充满CO2的500 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
实验a无明显现象的原因是____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________
6.(2025·广东卷)该小组尝试测弱酸HClO的Ka。小组讨论后,选用0.100 mol·L-1NaClO溶液(含少量NaCl)进行实验,以获得HClO的Ka。简述该方案___________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________(包括所用仪器及数据处理思路)
7.(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===SO+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
步Ⅲ中,判断滴定达到终点的现象为_______________________________________________________
8.(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_______
(2)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___________________________________________
9.(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)步骤Ⅱ应分数次加入MnO2,原因是__________________________________________________________
(2)步骤Ⅳ生成MnCO3沉淀,判断Mn2+已沉淀完全的操作是_______
【题组训练】
1.某实验室制备糖精钴[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O,并测定其结晶水含量。
已知:Sac-表示糖精根离子,其摩尔质量为182 g·mol-1,糖精钴的溶解度在热水中较大,在冷水中较小;丙酮沸点为56℃,与水互溶
CoCl2·6H2O+2NaSac·2H2O===[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O+(6-x)H2O+2NaCl
(一)制备
I.称取1.OgCoCl2·6H2O,加入18mL蒸馏水,搅拌溶解,得溶液1
Ⅱ.称取2.6g(稍过量)糖精钠(NaSac·2H2O),加入10mL蒸馏水,加热搅拌,得溶液2
Ⅲ.将溶液2加入接近沸腾的溶液1中,反应3分钟后停止加热,静置,冷却结晶
Ⅳ.过滤,依次用三种不同试剂洗涤晶体,晾干得产品
Ⅳ中为了确认氯离子已经洗净,取水洗时的最后一次滤液于试管中,___________________________________
_______________________________________________(将实验操作、现象和结论补充完整)
2.双水杨醛缩乙二胺(H2L,Mr=268)的锰配合物(MnLClx)常用作有机氧化反应的催化剂。某化学课外小组制备了该配合物并确定其组成。
Ⅰ.MnLClx配合物的制备
制备原理:
实验步骤:实验装置如图所示(省略夹持和加热等装置)。将反应物用乙醇溶解,在空气中,65~70℃反应30分钟。反应结束后,经冷却、结晶、过滤、洗涤、干燥,获得产物
Ⅱ.MnLClx配合物中x的测定
①移取20.00 mL 3.5 mg·mL-1的MnLClx溶液置于锥形瓶中,加入10.00 mL 0.03000 mol·L-1的维生素C(C6H8O6)
溶液充分混合,放置3~4分钟
②往上述锥形瓶中加入5滴1%的淀粉溶液,立即用0.01000 mol·L-1的I2标准溶液滴定至终点。平行测定三次,消耗标准溶液的平均体积为20.02 mL。
上述测定过程所涉及的反应如下:2MnLClx+xC6H8O6===2MnL+xC6H6O6+2xHCl
C6H8O6+I2===C6H6O6+2HI
步骤②中,MnLClx标准溶液应置于_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管;滴定接近终点时,加入半滴MnLClx标准溶液的操作过程是__________________________________________________________________________
________________________________________________________
3.海洋出水铁质文物表面有凝结物,研究其形成原理和脱氯方法对保护文物意义重大。为比较含氯FeOOH在NaOH溶液与蒸馏水中浸泡的脱氯效果,请补充实验方案:取一定量含氯FeOOH模拟样品,将其分为两等份,_________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________,比较滴加AgNO3溶液体积。[Ksp(AgCl) =1.8×10-10。实验须遵循节约试剂用量的原则,必须使用的试剂:蒸馏水、0.5 mol·L-1 NaOH溶液、0.5 mol·L-1 HNO3溶液、0.05 mol·L-1 AgNO3溶液]
4.FeS2可用作锂电池和超级电容器的电极材料。制备FeS2的一种实验装置如图所示(加热及夹持装置略)
FeS2的含量测定:产品先用王水溶解,再经系列处理后,在热盐酸条件下,以甲基橙为指示剂,用SnCl2溶液将 Fe3+还原至 Fe2+,终点为无色:用冰水迅速冷却,再以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+至终点。已知甲基橙的还原反应:氧化态(红色)+ne-=还原态(无色)。甲基橙指示终点的过程及作用原理是_______
______________________________________________________________________________________________
5.(2025·江苏卷)海洋出水铁质文物表面有凝结物,研究其形成原理和脱氯方法对保护文物意义重大。有氧环境中,海水中的铁质文物表面形成FeOOH等凝结物。铁在盐水中腐蚀的可能原理如图所示。依据原理设计如下实验:向NaCl溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液(能与Fe2+形成蓝色沉淀)和酚酞,将混合液滴到生铁片上。预测该实验的现象为__________________________________________________________________
6.碘具有重要经济价值。实验室利用沉淀法从含碘废液中回收碘,相关反应的化学方程式为:
2CuSO4+2NaI+Na2SO3+H2O===2CuI (白色)↓+2NaHSO4+Na2SO4
2CuI+8HNO3(浓)===2Cu(NO3)2+I2+4NO2↑+4H2O
实验装置如图所示
实验步骤如下:
①向A中加入Na2SO3,搅拌使其溶解。将CuSO4饱和溶液加入B中
②加热至60~70℃,逐滴加入饱和CuSO4溶液。停止加热,静置,沉降
③检查I-是否沉淀完全。确认沉淀完全后,弃去上层清液
④将B中溶液更换为浓硝酸,连接装置D。不断搅拌下,逐滴加入浓硝酸
⑤待析出的I2沉降后,过滤,洗涤,干燥得到产品
(1)称取CuSO4·5H2O于烧杯中,向其中加入适量蒸馏水,微热,搅拌,静置冷却,得到CuSO4 饱和溶液。判断CuSO4溶液饱和的实验现象是
(2)步骤③中,确认I-沉淀完全的操作及现象是:取少量清液,加入一滴淀粉溶液,
(3)步骤④中,加入浓硝酸后A中的现象是 ,D中盛放
(4)步骤⑤中,使用 (填标号)洗涤
a.水 b.四氯化碳 c.乙醇
(5)若要进一步精制产品,可采取的方法是
7.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% H2O2 (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H2SO4酸化后,滴加KMnO4溶液,紫红色消失
Ⅱ.过氧化脲溶液用稀H2SO4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H2SO4,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
(1)性质检测Ⅱ中的现象为_________________________________________,性质检则I和Ⅱ分别说明过氧化脲具有的性质是_____________________________
(2)下图为“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_________________________________________
8.吡咯类化合物在导电聚合物、化学传感器及药物制剂上有着广泛应用。一种合成1-(4-甲氧基苯基)-2,5-二甲基吡咯(用吡咯X表示)的反应和方法如下:
实验装置如图所示,将100 mmol己-2,5-二酮(熔点:-5.5℃,密度:0.737g·cm-3)与100 mmol 4-甲氧基苯胺(熔点:57℃)放入①中,搅拌
待反应完成后,加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体。加热至65℃,至固体溶解,加入脱色剂,回流20 min,趁热过滤。滤液静置至室温,冰水浴冷却,有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产品
(1)“搅拌”的作用是_______________________
(2)“趁热过滤”的目的是___________________________;用___________洗涤白色固体
(3)若需进一步提纯产品,可采用的方法是_______________________
9.利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)
实验过程如下:
①加样,将a mg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装
c(KIO3)∶c(KI)略小于1∶5的KIO3碱性标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量KIO3碱性标准溶液,发生反应:5KI+KIO3+6HCl===6KCl+3I2↑+3H2O,使溶液显浅蓝色
②燃烧:按一定流速通入O2,一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应:I2+SO2+2H2O===2HI+H2SO4),立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随SO2不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换,直至终点
(1)装置B和C的作用是充分干燥O2,B中的试剂为_______,装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是_______
(2)该滴定实验达终点的现象是_________________________________________
(3)若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成,粉尘在该过程中的作用是_____________;若装置E冷却气体不充分,可能导致测定结果偏大,原因是___________________________________________
____________________________________________________;若滴定过程中,有少量IO不经I2直接将SO2氧化成H2SO4,测定结果会_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)
10.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】按下图所示(加热装置路去)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+;Cr2O可被Fe2+还原为C
(1)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因_____________________________________________
__________________________________________________
(2)步骤I中“微热”的原因是_____________________________
11.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
(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),判断步骤I反应结束的实验现象是____________
_______________________________________________________
(2)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__________________________
12.亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备[Cu(CH3CN)4]ClO4的反应原理如下:
Cu(ClO4)2 6H2O+Cu+8CH3CN===2[Cu(CH3CN)4]ClO4+6H2O
实验步骤如下:
分别称取3.71 g Cu(ClO4)2 6H2O和0.76 g Cu粉置于100 mL乙腈(CH3CN)中应,回流装置图和蒸馏装置图(加热、夹持等装置略)如下:
装置图Ⅰ 装置图Ⅱ
已知:①乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂;
②相关物质的信息如下:
化合物 [Cu(CH3CN)4]ClO4 Cu(ClO4)2 6H2O
相对分子质量 327.5 371
在乙腈中颜色 无色 蓝色
回答下列问题:
(1)装置Ⅰ中反应完全的现象是______________________
(2)装置Ⅰ和Ⅱ中N2气球的作用是_________________________________________________
(3)[Cu(CH3CN)4]ClO4不能由步骤c直接获得,而是先蒸馏至接近饱和,再经步骤d冷却结晶获得。这样处理的目的是_________________________________________________
13.二氧化硫脲[(NH2)2CSO2](TD)是还原性漂白剂,可溶于水,难溶于乙醇,在受热或碱性条件下易水解:(NH2)2CSO2+H2O===(NH2)2CO+H2SO2。其制备与应用探究如下:
Ⅰ.由硫脲[(NH2)2CS]制备TD
按如图装置,在三颈烧瓶中加入硫脲和水,溶解,冷却至5℃后,滴入H2O2溶液,控制温度低于10 ℃和
pH<6进行反应。反应完成后,结晶、过滤、洗涤、干燥后得到产品TD
Ⅱ.用TD进行高岭土原矿脱色(去除Fe2O3)探究
将m g高岭土原矿(Fe2O3质量分数为0.68%)制成悬浊液,加入TD,在一定条件下充分反应,静置,分离出上层清液V mL,用分光光度法测得该清液中Fe2+浓度为b mg·L-1,计算Fe2O3的去除率
(1)Ⅰ中控制“温度低于10 ℃和pH<6”的目的是_______________________________________________
(2)Ⅰ中“洗涤”选用乙醇的理由是_______________________
(3)Ⅱ中“静置”时间过长,导致脱色效果降低的原因是___________________
14.金属Ni对H2有强吸附作用,被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应,将块状Ni转化成多孔型雷尼Ni后,其催化活性显著提高。
已知:①雷尼Ni暴露在空气中可以自燃,在制备和使用时,需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行
某实验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性能的实验如下:
步骤1:雷尼Ni的制备
步骤2:邻硝基苯胺的催化氢化反应
反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存H2和监测反应过程
(1)操作(d)中,判断雷尼Ni被水洗净的方法是_________________________________________________________
(2)判断氢化反应完全的现象是_______________________
15.甲苯氧化可生成苯甲酸。向盛有2 mL甲苯的试管中,加入几滴酸性KMnO4溶液,振荡,观察到体系颜色_________________________
16.二草酸合铜(Ⅱ)酸钾(K2[Cu(C2O4)2])可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤:
Ⅰ.取已知浓度的CuSO4溶液,搅拌下滴加足量NaOH溶液,产生浅蓝色沉淀。加热,沉淀转变成黑色,过滤
Ⅱ.向草酸(H2C2O4)溶液中加入适量K2CO3固体,制得(KHC2O4和K2C2O4混合溶液。
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80~85℃,加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后,趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,经一系列操作后,干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体,进行表征和分析。
(1)长期存放的CuSO4 5H2O中,会出现少量白色固体,原因是_____________________________________
(2)Ⅱ中,为防止反应过于剧烈而引起喷溅,加入K2CO3应采取___________的方法
(3)Ⅲ中应采用___________进行加热
(4)Ⅳ中“一系列操作”包括____________________
17.配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸。加酸的目的是_________________________
18.氯化铁是重要的化工原料。针对氯化铁的实验室的制备方法。FeCl3·6H2O的制备
制备流程图如下:
(1)将废铁屑分批加入稀盐酸中,至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为_____________________________。含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快,原因为_______________________________________
(2)操作②为____________________________________________________________________
【填空题突破2  实验操作目的、实验现象的精准描述】答案
【真题演练】
1.溶液紫色褪去 2MnO+3SO+H2O===2MnO2+3SO+2OH-
解析:氧化过程中为保证氧化完全,需要加入过量的KMnO4,反应完全后,向其中滴加Na2SO3以除去过量KMnO4溶液,KMnO4溶液被消耗,则反应完全的现象是溶液紫色褪去,该溶液为碱性,则KMnO4被还原成二氧化锰,根据氧化还原规律,得出离子方程式为:2MnO+3SO+H2O===2MnO2+3SO+2OH-,故答案为:溶液紫色褪去;2MnO+3SO+H2O===2MnO2+3SO+2OH-;
2.滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复
解析:淀粉遇I2显蓝色,I2被Na2S2O3消耗后蓝色消失,故滴定终点现象:滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复;
3.(1)加快NH4HCO3溶解、加快NH4HCO3与NaCl反应
(2)工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高
解析:(1)固体的颗粒越小,其溶解速率越大,且其与其他物质反应的速率越大,因此,步骤②中需研细后加入,目的是加快NH4HCO3溶解、加快NH4HCO3与NaCl反应。
(2)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、气体的利用率低且对环境会产生不好的影响,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。
4.(1)将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率
(2)取少量上层清液于小试管中,滴加浓盐酸,若无白色沉淀,则浓盐酸已足量
(3)作为溶剂,溶解后加快反应速率
解析:(1)A中反应生成了三氟甲基亚磺酸钠,硫酸钠和氯化氢等,上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水Na2SO4,可促进硫酸钠结晶析出,振荡,抽滤除去硫酸钠等固体、洗涤,洗涤可将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率,故答案为:将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率;
(2)由分析可知,将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0 mL THF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,发生的化学方程式为:+HCl+NaCl,析出白色固体,所以判断加入盐酸已足量的方法为:取少量上层清液于小试管中,滴加浓盐酸,若无白色沉淀,则浓盐酸已足量,故答案为:+HCl+NaCl;取少量上层清液于小试管中,滴加浓盐酸,若无白色沉淀,则浓盐酸已足量;
(3)将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0 mL蒸馏水和过量LiOH,水可作为溶剂,溶解后加快反应速率,故答案为:作为溶剂,溶解后加快反应速率;
5.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
解析:实验a无明显现象的原因是:CO2在饱和CO2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。
6.取适量0.100 mol·L-1NaClO溶液放入烧杯中,用pH计测得体系在25℃下的pH,记录数据;数据处理思路:由于NaClO溶液中存在ClO-的水解,故根据0.100 mol·L-1NaClO溶液在25℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数Kh,再利用公式Ka=求出HClO的Ka。
解析:取适量0.100 mol·L-1NaClO溶液放入烧杯中,用pH计测得体系在25℃下的pH,记录数据;
数据处理思路:由于NaClO溶液中存在ClO-的水解,故根据0.100 mol·L-1NaClO溶液在25℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数Kh,再利用公式Ka=求出HClO的Ka。
7.滴入最后半滴盐酸,溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复原色
解析:甲基橙作指示剂,盐酸滴定氢氧化钾溶液,则滴定终点的现象为滴入最后半滴盐酸,溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复原色;
8.(1)防止生成Eu(OH)3沉淀 缓慢滴加NaOH溶液,同时测定溶液的pH值
(2)滴入最后半滴标准溶液,溶液有浅红色变无色,并保持半分钟不褪色
滴定终点呈碱性,使用甲基橙误差较大
解析:(1)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值;
(2)用酚酞做指示剂,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,溶液有浅红色变无色,并保持半分钟不褪色;滴定终点呈碱性,甲基橙变色范围在酸性范围内,使用甲基橙做指示剂误差较大;
9.(1)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℃
(2)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
解析:(1)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℃;
(2)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;
【题组训练】
1.加稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,无白色沉淀生成,说明Cl-已洗净
解析:Ⅳ中为了确认氯离子已经洗净的步骤为:取最后一次水洗滤液于试管中,加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,无白色沉淀生成,说明Cl-已洗净。
2.酸式 微微转动酸式滴定管的活塞,使溶液悬在滴定管口,形成半滴,用锥形瓶内壁将其沾落,再以洗瓶用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁将I2的标准溶液冲入
解析:I2的标准溶液具有一定的氧化性,所以应该置于酸式滴定管;需要注意的是,最后接近滴定终点时,要半滴滴定避免滴定过量导致结果有误差,加入半滴的操作应该是微微转动酸式滴定管的活塞,使溶液悬在滴定管口,形成半滴,用锥形瓶内壁将其沾落,再以洗瓶用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁将I2的标准溶液冲入
3.分别加等体积蒸馏水和0.5 mol·L-1 NaOH溶液。浸泡相同时间后,取等体积上层浸泡液, 分别加入0.5
mol·L-1 HNO3溶液酸化,再分别滴加0.05 mol·L-1 AgNO3(1分) 至沉淀完全
解析:本题采用对照实验的方案。方案中要注意控制变量法。①样品在等体积的蒸馏水和0.5 mol·L-1 NaOH溶液中浸泡;②浸泡相同时间后,再取等体积的上层清液;③向上层清液中滴加0.5 mol·L-1 HNO3酸化后;④再分别加入0.05 mol·L-1 AgNO3;⑤至不再产生沉淀时,停止滴加AgNO3,且记录消耗的AgNO3溶液的体积,消耗AgNO3较多者,说明溶解出来的Cl-的量较多,即脱氯效果好。
4.当加入还原剂SnCl2后,甲基橙得电子,由氧化态变为还原态,颜色由红色变为无色且半分钟内部不恢复原来的颜色
解析:甲基橙的还原反应:氧化态(红色)+ne =还原态(无色),产品先用王水溶解,再经系列处理后,在热盐酸条件下,以甲基橙为指示剂,用SnCl2溶液将Fe3+还原至Fe2+终点为无色,溶液呈酸性,则甲基橙显红色,则甲基橙为氧化态;
5.中间出现蓝色沉淀,液滴边缘显红色
解析:由图示知,O2得电子转化为OH-,与酚酞变红;Fe失电子转化为Fe2+,Fe2+与K3[Fe(CN)6]形成蓝色沉淀。(ii)Fe2+被O2氧化生成Fe3+,Fe3+水解生成FeOOH。
6.(1)烧杯底部有少量固体
(2)缓慢滴加过量氯水,无蓝色出现
(3)白色固体消失,析出紫黑色沉淀,产生红棕色气体,溶液呈绿色 碱液
(4)a
(5)升华
解析:(1)考查对基本概念的理解和基本技能。在一定温度和压强下,物质在溶剂中存在溶解沉淀平衡,达到平衡时,溶质不再继续溶解,溶液中溶质浓度达到最大,此时的溶液被称为饱和溶液。因此,只有当观察到溶液中依然存在未溶解的溶质时,才能确定溶液为饱和溶液。因此,此问应答“烧杯底部有少量固体”。
(2)考查的是I-的检验方法,选择氯水作氧化剂是最适宜的。若I-未沉淀完全,加入氯水,将发生反应 Cl2+2I-===I2+2CI-,产生的碘单质遇淀粉显蓝色;若I-已沉淀完全,则不会有蓝色出现。
(3)步骤④中,加入浓硝酸后发生反应2CuI+8HNO3(浓)===2Cu(NO3)2+I2+4NO2↑+4H2O,则可观察到:白色固体消失,析出紫黑色沉淀,产生红棕色气体,溶液呈绿色。吸收尾气NO2可以用碱液。
(4)步骤⑤中,洗涤I2时要求I2不与洗涤剂反应同时在此洗涤剂中溶解度不大,选择水。
(5)精制I2利用碘的易升华的物理性质。
7.(1)液体分层,上层为无色,下层为紫红色 还原性、氧化性
(2)避免溶质损失 盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀
解析:(1)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。
(2)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。
8.(1)使固液充分接触,加快反应速率
(2)防止产品结晶损失,提高产率 50%的乙醇溶液
(3)重结晶
解析:(1)己-2,5-二酮的熔点为-5.5℃,常温下为液体,4-甲氧基苯胺的熔点为57℃,常温下为固体,搅拌可使固液反应物充分接触,加快反应速率;
(2)“趁热过滤”可滤出脱色剂等杂质,同时减少产物析出;得到的白色固体为吡咯X,由题中信息可知,常温下产品不溶于50%的乙醇溶液,所以为减少溶解损失,洗涤时用50%的乙醇溶液;
(3)由产品的分离提纯过程可知,若需进一步提纯,可采用的方法为重结晶。
9.(1)浓硫酸 防止倒吸
(2)当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液后,溶液由无色突变为浅蓝色且30 s内不褪色
(3)作催化剂 通入F的气体温度过高,导致部分I2升华,从而消耗更多的KIO3碱性标准溶液 不变
解析:(1)装置B和C的作用是充分干燥O2,浓硫酸具有吸水性,常用于干燥某些气体,因此B中的试剂为浓硫酸。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子,其目的是防止倒吸,因为磨砂浮子的密度小于水,若球泡内水面上升,磨砂浮子也随之上升,磨砂浮子可以作为一个磨砂玻璃塞将导气管的出气口堵塞上,从而防止倒吸。
(2)该滴定实验是利用过量的半滴标准溶液来指示滴定终点的,因此,该滴定实验达终点的现象是当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液后,溶液由无色突变为浅蓝色且30 s内不褪色;
(3)若装置D中瓷舟未加盖,燃烧时产生的粉尘中含有铁的氧化物,铁的氧化物能催化SO2的氧化反应从而促进SO3的生成,因此,粉尘在该过程中的作用是作催化剂;若装置E冷却气体不充分,则通入F的气体温度过高,可能导致部分I2升华,这样就要消耗更多KIO3碱性标准溶液,从而可能导致测定结果偏大;若滴定过程中,有少量IO不经I2直接将SO2氧化成H2SO4,从电子转移守恒的角度分析,IO得到6e-被还原为I-,仍能得到关系式3S~3SO2~KIO3,测定结果不变。
10.(1)Sn2+易被空气氧化为Sn4+:2Sn2++O2+4H+===2Sn4++2H2O,加入Sn,发生反应Sn4++Sn===2Sn2+,从而防止Sn2+被氧化
(2)加快赤铁矿试样的溶解
解析:(1)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。
(2)步骤Ⅰ中试样和浓盐酸反应时适当加热可加快反应速率。
11.(1)三颈烧瓶中溶液由紫红色恰好变为无色(或溶液褪为无色)
(2)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
解析:(1)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:三颈烧瓶中溶液由紫红色恰好变为无色(或溶液褪为无色)。
(2)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。
12.(1)溶液蓝色褪去变为无色
(2)防止乙腈挥发至大气中,平衡气压,排出装置内空气,防止制备的产品被氧化
(3)防止乙腈被蒸发完全,导致产物分解
解析:(1)Cu(ClO4)2·6H2O在乙腈中为蓝色,[Cu(CH3CN)4]ClO4在乙腈中为无色,因此装置Ⅰ中反应完全的现象是溶液蓝色褪去变为无色,可证明Cu(ClO4)2 6H2O已充分反应完全;
(2)乙腈易挥发且有毒,N2气球可密封出口防止乙腈挥发至大气中,平衡气压,且制备的[Cu(CH3CN)4]ClO4中Cu元素为+1价,具有较强的还原性,容易被空气中氧气氧化,因此装置Ⅰ和Ⅱ中N2气球可排出装置内空气,防止制备的产品被氧化。
(3)产物中乙腈作为配体,若直接蒸馏会将体系中乙腈全部蒸出,易导致产物分解。
13.(1)防止二氧化硫脲水解、防止过氧化氢分解
(2)减少二氧化硫脲的溶解损失
(3)亚铁离子被空气中氧气氧化
解析:(1)已知,二氧化硫脲在受热或碱性条件下易水解,且过氧化氢不稳定受热易分解,故Ⅰ中控制“温度低于10℃和pH<6”的目的是防止二氧化硫脲水解、防止过氧化氢分解;
(2)二氧化硫脲可溶于水,难溶于乙醇,Ⅰ中“洗涤”选用乙醇的理由是减少二氧化硫脲的溶解损失;
(3)清液中Fe2+ 浓度为b mg·L-1,则Fe2+ 为b mg·L-1×V×10-3L=bV×10-3 mg=bV×10-6 g,那么Fe2O3的去除率
eq \f(\f(bV×10-6 g,56 g/mol)××160 g/mol,m g×0.68%)×100%=%;亚铁离子具有还原性,Ⅱ中“静置”时间过长,导致脱色效果降低的原因是亚铁离子被空气中氧气氧化,导致实验误差。
14.(1)取最后一次洗涤液于试管中,滴加几滴酚酞,如果溶液不变粉红色,则证明洗涤干净,否则没有洗涤干净
(2)集气管中液面不再改变
解析:(1)由于水洗之前是用碱洗,此时溶液显碱性,故可以用酸碱指示剂来判断是否洗净,具体方法为,取最后一次洗涤液于试管中,滴加几滴酚酞,如果溶液不变粉红色,则证明洗涤干净,否则没有洗涤干净;
(2)反应完成后,氢气不再被消耗,则集气管中液面不再改变。
15.由紫色变为无色
解析:酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可以将甲苯氧化生成苯甲酸,故向盛有2mL甲苯的试管中,加入几滴酸性KMnO4溶液,振荡,观察到体系颜色由紫色变为无色。
16.(1)CuSO4 5H2O部分风化失去结晶水生成无水硫酸铜
(2)分批加入并搅拌
(3)水浴
(4)冷却结晶、过滤、洗涤
解析:(1)CuSO4 5H2O含结晶水,长期放置会风化失去结晶水,生成无水硫酸铜,无水硫酸铜为白色固体。
(2)为防止草酸和碳酸钾反应时反应剧烈,造成液体喷溅,可将碳酸钾分批加入并搅拌以减缓反应速率。
(3)Ⅲ中将混合溶液加热至80-85℃,应采取水浴加热,使液体受热均匀。
(4)从溶液获得晶体的一般方法为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,因此将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。
17.抑制Fe3+水解
18.(1)不再有气泡产生 Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池,加快反应速率 
(2)在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥得到FeCl3·6H2O晶体 
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