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1.下列实验装置，试剂选用或操作正确的是(　　)
应的停止，则该装置不能制备少量氧气，故D错误。
2.某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A.实验①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，说明稀硝酸被Cu还原为NO2
B.实验③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强
C.实验③发生反应的化学方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO44CuSO4+2NO↑+4H2O
D.由上述实验可得出结论：Cu在常温下既可以和稀硝酸反应，也可以和稀硫酸反应
【解析】选C。①中发生3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，生成硝酸铜溶液为蓝色，试管口NO被氧气氧化生成红棕色的二氧化氮，但硝酸被还原生成NO，故A错误;③中加稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性，继续与Cu反应，而硝酸的氧化性强，故B错误;实验③发生反应的化学方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO44CuSO4+2NO↑+4H2O，故C正确;由上述实验可得出结论：Cu在常温下可以和稀硝酸反应，故D错误。
3.下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是(　　)
实验
现象
结论
A
将盐酸滴入0.5 mol·L-1 Fe(NO3)2溶液中
溶液变黄色;有无色气体逸出，后又变成红棕色
Fe2+被HNO3氧化
B
向浓NaOH溶液中滴入几滴2 mol·L-1AlCl3，溶液，振荡
有白色沉淀出现
Al3+和OH-结合生成难溶性物质
C
乙酸乙酯与稀硫酸共热、搅拌
液体不再分层
乙酸乙酯在酸性条件下完全水解生成可溶性物质
D
将盐酸酸化的BaCl2溶液滴入某溶液中
出现白色沉淀
该溶液含有S
【解析】选A。硝酸盐在酸性溶液中具有强氧化性，则将盐酸滴入0.5 mol·L-1
误。
4.某地污水中含有Zn2+、Hg2+、Fe3+和Cu2+四种阳离子。甲、乙、丙三位同学设计的从该污水中回收金属铜的方案如下：
下列判断正确的是(　　)
A.三种实验方案中都能制得纯净的铜
B.乙方案中加过量铁粉可以将四种阳离子全部还原
C.甲方案中的反应涉及置换、分解、化合、复分解四种反应类型
D.丙方案会产生环境污染
【解析】选D。甲实验得到的沉淀中含有Fe(OH)3、Cu(OH)2，加热后得到Fe2O3和CuO，通H2还原后不能得到纯净的铜;乙实验中加入过量铁粉，过滤所得的滤渣中含有铁、铜等物质，最后也不能得到纯净的铜;丙实验中用盐酸溶解了滤渣中过量的铁，最后可以得到纯净的铜。因为锌比铁活泼，所以方案乙中加入的铁不能还原Zn2+。甲方案中没有涉及化合反应。丙方案有可能产生汞和酸性废水，从而导致环境污染。
5.下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是(　　)
选项
实验
现象
结论
A
用燃烧的镁条引燃铝热剂
剧烈
反应
该反应是吸热反应
B
向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液
生成白
色沉淀
蛋白质发生了变性
C
处理锅炉水垢中的CaSO4时，依次加入饱和Na2CO3溶液和盐酸
水垢
溶解
Ksp：CaCO3>CaSO4
D
向饱和Na2CO3溶液中通入足量的CO2
溶液
变浑浊
析出了溶解度更小的NaHCO3
发生了沉淀转化，Ksp：CaCO36.实验室用含有杂质(FeO、Fe2O3)的废CuO制备胆矾晶体经历下列过程(已知：Fe3+在pH=5时已完全沉淀)：
下列分析正确的是(　　)
A.用98%的浓硫酸配制溶解所用的4.5 mol·L-1的稀硫酸，需4种玻璃仪器
B.步骤②目的是将溶液Ⅰ中的Fe2+充分转化成Fe3+，实验操作是向溶液Ⅰ中通入足量的氯气
C.利用Cu(OH)2替代CuO也可调节溶液pH而不影响实验结果
D.步骤④之后的实验操作是蒸干溶剂结晶，所需仪器是蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、泥三角、三脚架
【解析】选C。用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸溶液，需使用量筒量取浓硫酸的体积，溶解过程需要烧杯和玻璃棒，还要用到容量瓶和胶头滴管，A错误。步骤②中氧化Fe2+若选用Cl2，则最终难以得到纯净的胆矾晶体，氧化剂最好选用H2O2，B错误。步骤④之后要得到胆矾晶体，应通过加热蒸发浓缩、冷却结晶的方法，题中仪器不需要泥三角，三脚架也可改为铁架台和铁圈，D错误。
7.下列实验装置应用于铜与浓硫酸反应制取二氧化硫和硫酸铜晶体，能达到实验目的的是(　　)
A.用图甲装置制取并收集二氧化硫
B.用图乙装置向反应后的混合物中加水稀释
C.用图丙装置过滤出稀释后混合物中的不溶物
D.用图丁装置将硫酸铜溶液蒸发浓缩后冷却结晶
图丁装置将硫酸铜溶液蒸发浓缩后冷却结晶，故D正确。
8.下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　)
选项
实验操作
现象
结论
A
将干燥纯净的氯气通入装有湿润的红色纸条的试剂瓶中
红色褪去
干燥的氯气有漂白性
B
往乙醇中加入适量浓硫酸制备乙烯，并将产生的气体直接通入酸性KMnO4溶液中
酸性KMnO4溶液紫红色褪去
证明乙烯能被酸性高锰酸钾氧化
C
取少量BaSO4固体于试管中，加入足量的盐酸
固体不溶解
BaSO4不溶于盐酸，且可以用盐酸和BaCl2溶液检验S
D
在分液漏斗中加入碘水后再加入CCl4，充分振荡
分层，且上层溶液呈紫色
CCl4可作为碘的萃取剂
【解析】选C。氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸有漂白性，氯气无漂白性，故A错误;乙醇可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，应先除去乙醇，故B错误;加入足量盐酸，没有沉淀生成，说明不是银离子，没有气体产生，说明不是碳酸根离子、亚硫酸根离子，再滴加氯化钡，产生白色沉淀，则溶液中一定含有硫酸根离子，故C正确;四氯化碳密度比水大，下层呈紫色，故D错误。
9.下列实验不能达到目的的是(　　)
A.向HClO溶液中通入SO2，生成H2SO4，证明H2SO4的酸性比HClO强
B.向Na2SiO3溶液中滴加酚酞，溶液变红，证明Na2SiO3发生了水解反应
C.将铝箔在酒精灯火焰上加热，铝箔熔化但不滴落，证明氧化铝熔点高于铝
D.将饱和氯水滴到蓝色石蕊试纸上，试纸先变红后褪色，证明氯水有漂白性
石蕊试纸上，试纸变红色，次氯酸有漂白性，所以试纸最后褪色，故D正确。
10.下列实验方案的设计、结论正确的是(　　)
A.用NaHCO3溶液可一次鉴别出稀盐酸、NaOH溶液、AlCl3溶液、NaAlO2溶液
B.高锰酸钾试剂瓶内壁上黑色物质可用稀盐酸洗涤
C.除去SO2中少量HCl，将其通入饱和的Na2SO3溶液
D.将硝酸铵晶体溶于水，测得水温下降，证明硝酸铵水解是吸热的
【解析】选A。NaHCO3溶液分别与稀盐酸、NaOH溶液、AlCl3溶液、NaAlO2溶液混合的现象为气体生成、无现象、气体和沉淀生成、沉淀生成，现象不同，可鉴别，故A正确;黑色物质为二氧化锰，与稀盐酸不反应，应选浓盐酸加热洗涤，故B错误;二者均与Na2SO3溶液反应，应选饱和NaHSO3溶液除杂，故C错误;水温下降，可能为溶解时吸热，则不能说明硝酸铵水解是吸热的，故D错误。
11.某黑色粉末可能是Fe3O4或Fe3O4与FeO的混合物，为进一步确认该黑色粉末的成分，下列实验方案不可行的是(　　)
A.准确称量一定质量的黑色粉末，用H2充分还原，并用干燥剂收集所得水，获得水的准确质量，进行计算
B.准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变，称量所得粉末质量，进行计算
C.准确称量一定质量的黑色粉末，用CO充分还原，在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质量，计算
D.准确称量一定质量的黑色粉末，与一定量铝粉混合后点燃，充分反应后冷却，准确称量剩余固体质量，进行计算
【解析】选D。准确称量一定质量的黑色粉末，用H2充分还原，并用干燥剂收集所得水，获得水的准确质量，可计算出氧原子和铁原子的质量，依据铁原子和氧原子物质的量之比可得到黑色粉末的成分，A项可行;准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变，所得粉末为氧化铁，根据氧化铁的质量可以计算出原黑色粉末中铁原子的质量，从而计算出黑色粉末中氧原子的质量，依据铁原子和氧原子的物质的量之比可得到黑色粉末的成分，B项可行;准确称量一定质量的黑色粉末，用CO充分还原，在CO气流中冷却后得到的固体为铁，根据铁的质量可以计算出原黑色粉末中铁原子的质量，从而计算出黑色粉末中氧原子的质量，依据铁原子和氧原子的物质的量之比可得到黑色粉末的成分，C项可行;反应物和生成物都是固体，反应前后固体质量不变，不能得到黑色粉末的成分，D项不可行。
12.用铁制备较纯净的三氧化二铁，下列实验方案最好的是(　　)
A.使铁在潮湿的空气中缓慢氧化
B.铁在氯气中燃烧，加水溶解，再加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，然后充分加热分解
C.使铁溶解于稀硫酸，再加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，然后充分加热分解
D.使铁与足量稀硝酸反应，再加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，然后充分加热分解
13.氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料，某AlN样品仅含有Al2O3杂质，为测定AlN的含量，设计如下实验方案。
(1)实验原理。
AlN溶于浓的强碱生成氨气，请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程_________。
(2)实验装置。
如图C装置中球形干燥管的作用是____________________________________。
(3)实验过程。
①连接好实验装置________，然后称得C装置的质量为yg。
②称取xg AlN样品置于A装置中;塞好胶塞，关闭________打开________(填“K1”或“K2”);通过分液漏斗加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段时间，称得C装置的质量变为zg，通入氮气的目的是__________________，
装置B的作用是_____________________________________________________。
(4)数据分析。
①AlN的质量分数为________。(相对原子质量Al：27，N：14)
②由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见________________。
【解析】(1)根据题目信息：AlN溶于强碱溶液时会生成NH3，化学方程式为：
AlN+NaOH+H2ONaAlO2+NH3↑。
(3)①利用装置生成气体，应先检验装置的气密性，然后称得C装置的质量为yg为吸收氨气的质量;
②用足量NaOH溶液与样品中AlN完全反应，充分吸收生成的氨气，并称量其质量，故应关闭活塞K1，打开活塞K2，使生成的氨气被浓硫酸全部吸收，通过分液漏斗加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段时间，称得C装置的质量变为zg，通入氮气的目的是把装置中残留的氨气全部赶入C装置，使氨气被充分吸收，避免氨气中的水蒸气影响测定结果，通过装置B中的碱石灰吸收水蒸气，对氨气进行干燥。
(4)①氨气的质量为(z-y)g，物质的量为mol，根据氮原子的守恒，氨气的物质的量等于AlN的物质的量，所以AlN的质量为mol×41 g·mol-1=g，故AlN的质量分数为×100%=×100%;
②装置C处浓硫酸会吸收空气中的水蒸气使测定的氨气质量增大，改进意见是C装置出口处连接一个干燥装置，以防止空气中的水蒸气进入。
答案：(1)AlN+NaOH+H2ONaAlO2+NH3↑
(2)防止倒吸
(3)①检验装置的气密性
②K1　K2　把装置中残留的氨气全部赶入C装置，使氨气被充分吸收　干燥氨气
(4)①×100%
14.硝基苯是一种无色、苦杏仁味的液体，是一种温和的氧化剂，可用于制造苯胺、绝缘物质和光泽剂等。已知：
物质
密度/g·cm-3
沸点/℃
水中溶解度
硝基苯
1.205
210.9
难溶
苯
0.879
80.0
难溶
实验室制备硝基苯的过程如下：
步骤一：配制混酸。将20.0 mL浓硫酸和14.6 mL浓硝酸混合均匀。
步骤二：仪器组装。按照下图，在250 mL的三口烧瓶中加入配制好的混酸，三口烧瓶上配一支c仪器，左口装一支0～100℃的温度计，控制反应温度50～60℃，右口装上一支b仪器，在b仪器中加入17.8 mL的苯，将三口烧瓶放在水浴中。
步骤三：水油分液。反应结束后，将三口烧瓶移出水浴，待反应液冷却后，将其倒入分液漏斗，静置、分层、分液。
步骤四：产物除杂。此时所得的硝基苯略显黄色，需进行除杂处理。先用等体积的冷水洗涤，再用10%的Na2CO3溶液多次洗涤，直至洗涤液不显酸性，最后用蒸馏水洗涤至中性，将粗硝基苯从分液漏斗中转移到锥形瓶中，加入无水CaCl2，震荡、过滤，将产物转移到干燥的锥形瓶中。对产物进行蒸馏操作，蒸出硝基苯混有的苯，得纯净的硝基苯。
步骤五：余酸滴定。将所得的酸液稀释到250 mL，取25 mL用0.1 mol·L-1的NaOH溶液进行滴定，记录消耗碱液的体积为V1mL，再取25 mL待测酸液，再次滴定，消耗标准NaOH溶液V2mL。
请回答下列问题：
(1)配制浓硫酸和浓硝酸的混酸的步骤是________________________________。
(2)三口烧瓶上口的仪器名称为________，右口的仪器名称为________。
(3)硝基苯和溶液层的分离过程，硝基苯应该从分液漏斗的________放出。
(4)除杂过程第一次水洗和Na2CO3溶液洗涤的目的是_____________________，
第二次水洗的目的是________________________________________________。
(5)无水CaCl2用途是________________________________________________。
(6)蒸馏操作加入碎瓷片目的是________________________________________，
冷却水应该________口进水________口出水，温度计水银球位置应在_______。
(7)通过滴定剩余酸的量可以大体推断，反应物的消耗量和产物的产率。滴定过程选择________作为指示剂，滴定终点的现象为_________________________，
若在滴定起点正常读数，滴定终点俯视读数会导致所测定酸的浓度________(填“偏大”“偏小”“不变”)，根据实验数据计算，稀释后酸液中H+浓度为________mol·L-1。
(3)硝基苯密度大于水且难溶于水，故应从分液漏斗的下口放出。
(4)第一次水洗和碱洗是为了洗去过量的酸，第二次水洗是为了洗去后来加入的过量的Na2CO3和后来引入的Na2SO4和NaNO3。
(5)无水CaCl2是一种中性干燥剂，可用于干燥硝基苯。
(6)加碎瓷片的目的是防止暴沸。冷却水采取逆流冷却，下进上出。为了准确测定馏出蒸汽的温度，温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口附近。
(7)碱滴定酸，最后碱过量一滴，锥形瓶中溶液显碱性，故选酚酞作为指示剂，当最后一滴碱液滴入后，溶液变为浅红色，且半分钟不褪色即达到滴定终点。
c(H+)==mol·L-1=mol·L-1，当滴定终点俯视时导致标准液体积偏小，待测液浓度偏小。
答案：(1)将浓硫酸沿烧杯内壁注入浓硝酸中，并用玻璃棒不断搅拌，冷却至室温
(2)冷凝管　分液漏斗　(3)下口
(4)洗去硝基苯中的酸液　洗去过量的Na2CO3和新产生的Na2SO4和NaNO3
(5)干燥硝基苯
(6)形成汽化中心，防止液体暴沸　下　上　蒸馏烧瓶支管口附近
(7)酚酞　当滴入最后一滴NaOH标准液后，锥形瓶中液体由无色变为浅红色，且半分钟不恢复原色　偏小　
15.某化学兴趣小组以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料进行如下实验探究，为测定黄铜矿中硫元素的质量分数，将m1g该黄铜矿样品放入如图所示装置中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铜矿样品。
(1)锥形瓶A内所盛试剂是________溶液;装置B的作用是________________;
锥形瓶D内发生反应的离子方程式为__________________________________。
(2)反应结束后将锥形瓶D中的溶液进行如下处理：
如图则向锥形瓶D中加入过量H2O2溶液反应的离子方程式为________________;
操作Ⅱ是洗涤、烘干、称重，其中洗涤的具体方法_________________________;
该黄铜矿中硫元素的质量分数为________(用含m1、m2的代数式表示)。
(3)反应后固体经熔炼、煅烧后得到泡铜(Cu、Cu2O)和熔渣(Fe2O3、FeO)，要验证熔渣中存在FeO，应选用的最佳试剂是________。
A.KSCN溶液、氯水
B.稀盐酸、KMnO4溶液
C.稀硫酸、KMnO4溶液
D.NaOH溶液
(4)已知：Cu+在强酸性环境中会发生反应生成Cu和Cu2+，设计实验方案验证泡铜中是否含有Cu2O?
___________________________________________________________________。
(2)亚硫酸根离子具有还原性能被过氧化氢氧化生成硫酸根离子，反应的离子方程式为
H2O2+SS+H2O，洗涤固体在过滤器中进行，加水至浸没固体使水自然流下，重复几次洗涤干净，具体操作为固体放入过滤器中，用玻璃棒引流向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复上述操作2～3次;m2g固体为硫酸钡的质量，结合硫元素守恒计算得到硫元素的质量分数=×100%=×100%。
(3)反应后固体经熔炼、煅烧后得到泡铜(Cu、Cu2O)和熔渣(Fe2O3、FeO)，要验证熔渣中存在FeO，应选用的最佳试剂是加入硫酸溶解后加入高锰酸钾溶液，观察高锰酸钾溶液是否褪色设计检验方案。
(4)泡铜成分为Cu、Cu2O，Cu+在强酸性环境中会发生反应生成Cu和Cu2+，据此设计实验验证是否含有氧化亚铜，取少量泡铜于试管中加入适量稀硫酸，若溶液呈蓝色说明泡铜中含有Cu2O，否则不含有。
答案：(1)氢氧化钠　干燥气体　SO2+2OH-S+H2O
(2)H2O2+SS+H2O　固体放入过滤器中，用玻璃棒引流向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复上述操作2～3次
×100%
(3)C
(4)取少量泡铜于试管中加入适量稀硫酸，若溶液呈蓝色说明泡铜中含有Cu2O，否则不含有
16.硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂。
[查阅资料]隔绝空气加热至500℃时硫酸亚铁铵能完全分解，分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。
[实验探究]某化学小组选用下图所示部分装置进行实验(夹持装置略)
实验Ⅰ　验证分解产物中含有氨气和水蒸气，并探究残留固体成分。
(1)所选用装置的正确连接顺序为_______(填装置的字母序号)。
(2)证明有水蒸气生成的实验现象为___________________________________。
(3)证明有氨气生成的实验现象为_____________________________________。
(4)A中固体完全分解后变为红棕色粉末，设计实验证明A中残留固体仅为Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4：_________________________________________________。
实验Ⅱ　乙同学为探究分解产物中的硫氧化物，连接装置A-E-F-B进行实验。
(5)实验过程中观察到：E中没有明显现象，F中溶液褪色，据此得出的结论是___
___________________________________________________________________。
(6)B的作用是______________________________________________________。
(7)实验证明(NH4)2Fe(SO4)2受热分解除上述产物外，还有N2生成，写出A中反应的化学方程式________________________________________________________。
(3)氨气溶于水显碱性，故遇酚酞变红。
(4)氧化铁中没有二价铁，氧化亚铁和四氧化三铁中都含有亚铁离子，可使高锰酸钾褪色，故可加入适量稀硫酸使其完全溶解，向溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液不褪色，则残留固体是Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4。
(5)SO3遇盐酸酸化的氯化钡会产生白色沉淀，而E中没有明显现象，说明产物中没有SO3，二氧化硫能使品红褪色，F中溶液褪色，故含有二氧化硫。
(6)产物中有二氧化硫会污染空气，故要用碱石灰吸收二氧化硫。
(7)据以上分析产物中含有Fe2O3、SO2、NH3、N2和H2O，故方程式为
2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O。
答案：(1)ACBD
(2)C中无水硫酸铜变蓝
(3)D中溶液变为红色
(4)取少量A中残留固体，加入适量稀硫酸使其完全溶解，向溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液不褪色，则残留固体是Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4
(5)分解产物中有SO2，没有SO3
(6)吸收SO2，防止污染
(7)2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O
17.苯甲酸是一种重要的化工原料。实验室合成苯甲酸的原理、有关数据及装置示意图如下：
名称
性状
熔点/℃
沸点/℃
密度
/g·cm-3
溶解性
水
乙醇
甲苯
无色液体易燃易挥发
-95
110.6
0.866 9
不溶
互溶
苯甲酸
白色片状或针状晶体
112.4
(100℃左右升华)
248
1.265 9
微溶
易溶
苯甲酸在水中的溶解度如表中所示：
温度/℃
4
18
75
溶解度/g
0.2
0.3
2.2
某学习小组在实验室制备、分离、提纯苯甲酸，并测定所得样品的纯度，步骤如下：
一、制备苯甲酸
在三颈烧瓶中加入2.7 mL甲苯、100 mL水和2～3片碎瓷片，开动电动搅拌器，a中通入流动水，在石棉网上加热至沸腾，然后分批加入8.5 g高锰酸钾，继续搅拌约4～5 h，直到甲苯层几乎近于消失、回流液不再出现油珠，停止加热和搅拌，静置。
二、分离提纯
在反应混合物中加入一定量草酸(H2C2O4)充分反应，过滤、洗涤，将滤液放在冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化，苯甲酸全部析出后减压过滤，将沉淀物用少量冷水洗涤，挤压去水分后放在沸水浴上干燥，得到粗产品。
三、测定纯度
称取mg产品，配成100 mL乙醇溶液，移取25.00 mL溶液于锥形瓶中，滴加2～3滴酚酞，然后用标准浓度KOH溶液滴定。
请回答下列问题：
(1)装置a的名称是________，其作用为_________________________________。
(2)甲苯被高锰酸钾氧化的原理为+KMnO4+MnO2↓+H2O+　________，请完成并配平该化学方程式。
(3)分离提纯过程中加入的草酸是一种二元弱酸，反应过程中有酸式盐和无色气体生成。加入草酸的作用是__________________________________________，
请用离子方程式表示反应原理：_______________________________________。
(4)产品减压过滤时用冷水洗涤的原因是_______________________________。
(5)选用下列________(选填字母)操作，可以将粗产品进一步提纯。
A.溶于水后过滤　　　　　　　 B.溶于乙醇后蒸馏
C.用甲苯萃取后分液 D.升华
(6)测定纯度步骤中，滴定终点溶液的颜色变化是_________________________。
若m=1.200 g，滴定时用去0.120 0 mol·L-1标准KOH溶液20.00 mL，则所得产品中苯甲酸的质量分数为________。
【解析】(1)该反应中反应物与产物都易挥发，需要加球形冷凝管进行冷凝回流。
(2)甲苯被氧化为苯甲酸，相当于增加了2个氧原子、去掉了2个氢原子，则化合价升高6，而KMnO4～3e-～MnO2，所以有～2KMnO4，再结合原子守恒配平。
(3)反应混合物中有过量的KMnO4，苯甲酸也溶于水，加入具有还原性的草酸将KMnO4还原为难溶的二氧化锰除去，同时还生成KHCO3和CO2，Mn～3e-～MnO2，H2C2O4～2e-～2CO2↑(或HC)，则根据得失电子守恒有2Mn～3H2C2O4，再结合电荷守恒、原子守恒配平离子方程式。
(6)酸溶液中加入酚酞没有明显现象，当显碱性时呈红色。根据反应有n(苯甲酸)=n(KOH)=0.120 0 mol·L-1×20.00 mL×10-3L·mL-1=2.4×10-3mol，m(苯甲酸)=2.4×10-3mol×122 g·mol-1=0.292 8 g，则产品中苯甲酸的质量分数是
0.292 8 g×4÷1.200 g×100%=97.6%。
答案：(1)球形冷凝管　冷凝回流，防止甲苯的挥发而降低产品产率
(2)1　2　1　2　1　KOH
(3)将过量的高锰酸钾转化为二氧化锰，以便过滤除去　
2Mn+3H2C2O42MnO2↓+2HC+4CO2↑+2H2O
(4)苯甲酸在冷水中的溶解度较小，用冷水洗涤可以减少产品的损失
(5)D
(6)溶液由无色变浅红色，且半分钟不褪色　97.6%
19．三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷，它受热易分解，为了验证其气态产物，某同学设计了如下实验装置：
(1)若实验中，观察到B、E中的溶液均变浑浊，则D中的现象是__________________________________________________________________；
说明其气态产物是________、________；为验证另一种气态产物，应在A、B之间增加的装置为____________。
(2)为了使实验更安全、更严密，你认为该实验设计需要如何改进？
①_______________________________________________________________；
②_______________________________________________________________。
(3)固体产物中铁元素不可能以＋3价形式存在，理由是_________________
__________________________________________________________________。
现设计实验，探究固体产物中铁元素的存在形式。
①提出合理假设。
假设1：_________________________________________________________；
假设2：__________________________________________________________；
假设3：____________________________________________________________。
②某学生设计实验探究上述假设，除3%H2O2、蒸馏水外，还需要下列试剂中的
______________________________________________________________。
限选试剂：浓硫酸、1.0 mol·L－1HNO3、1.0 mol·L－1盐酸、1.0 mol·L－1NaOH溶液、0.1 mol·L－1KI溶液、0.1 mol·L－1CuSO4溶液、20%KSCN溶液。
性角度考虑，要在C装置后增加一个检验CO2是否除尽的装置。(3)①由于反应过程中有CO生成，能还原三价的铁，故固体产物中无三价铁，其成分可能有三种情况：Fe、FeO、Fe和FeO。②探究固体产物中铁元素的存在形式；可以将固体产物放入足量的0.1 mol·L－1的CuSO4溶液中搅拌使其充分反应，然后过滤洗涤沉淀，再加入足量的1.0 mol·L－1的盐酸，若溶液中有不溶的红色物质，则说明固体产物中含有Fe(发生反应为Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu)，向溶液中加入20%KSCN溶液，不变红色，然后再向溶液中滴加双氧水，若变红色，则说明固体产物中含有FeO。
答案　(1)溶液褪色或变浅　CO2　CO　盛有无水CuSO4的干燥管
(2)①在B装置之前加一个防倒吸装置　②在C装置后增加一个检验二氧化碳是否除尽的装置(或盛有澄清石灰水的试管)
(3)有还原性气体CO生成，能将三价铁还原，故不可能有三价铁存在
①铁元素的存在形式为Fe单质　铁元素的存在形式为FeO　铁元素的存在形式为Fe与FeO的混合物
②1.0 mol·L－1盐酸、20%KSCN溶液、0.1 mol·L－1CuSO4溶液
20．某化学兴趣小组为研究生铁(含碳)与浓硫酸的反应情况及产物性质，设计如下实验。请回答下列问题：
(1)按上图所示装置进行实验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。仪器b的名称为________；实验过程中，装置B中观察的现象是______________________。
(2)装置C中有白色沉淀生成，该反应化学方程式为_______________________。
(3)装置A中还会产生CO2气体，请写出产生CO2的化学方程式：
__________________________________________________________________。
(4)为了验证装置A中产生的气体中含有CO2，应先从下列①～④中选出必要的装置连接A装置中c处管口，从左到右的顺序为________(填序号)；然后再进行的操作是从a处多次鼓入N2，其目的是___________________________。
(5)某同学通过验证实验后期装置A中产生的气体中还含有H2，反应的离子方程式是
___________________________________________________________。
石蕊试纸变红；(2)装置C中有白色沉淀的原因是SO2与水反应生成H2SO3，遇到Ba(NO3)2溶液被NO氧化为SO，SO＋Ba2＋===BaSO4↓，该反应的化学方程式为Ba(NO3)2＋3SO2＋2H2O===BaSO4↓＋2NO＋2H2SO4；(3)生铁中的炭与浓硫酸反应会产生CO2，其化学方程式为C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；(4)检验CO2通常用澄清的石灰水，检验前要排除SO2的干扰，并保证除净，要用到KMnO4溶液和品红溶液，从左到右的顺序为③②④；由于装置中有空气，而空气中的CO2对实验有影响，应从a处多次鼓入N2，赶尽装置中的空气；(5)反应后期浓硫酸会变稀，Fe与稀H2SO4反应会产生H2，反应的离子方程式是Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
答案　(1)分液漏斗　品红试纸褪色，石蕊试纸变红
(2)Ba(NO3)2＋3SO2＋2H2O===BaSO4↓＋2NO＋2H2SO4(书写2个方程式也可)
(3)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
(4)③②④　赶尽装置中的空气，防止空气的CO2影响实验
(5)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
21.亚硝酸和亚硝酸盐在生产、医药等领域有着广泛应用。
(1)某校化学兴趣小组用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究硫酸与亚硝酸钠反应生成气体的成分。已知NO2和NO液化温度分别为21 ℃和－152 ℃。
①反应前通入氮气的目的是____________________________________________________；
仪器的连接顺序(按左→右连接)为A→________→________→________→B；
②在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是_______________________________________________；
③装置A中反应的化学方程式为________________________________________________；
④如果没有装置C，对实验结论造成的影响是
________________________________________________________________________。
(2)将AgNO2和AgCl的饱和溶液等体积混合后，加入足量的硝酸银溶液，生成的沉淀n(AgNO2)____________(填“大于”、“小于”或“等于”)n(AgCl)。[该温度下，Ksp(AgNO2)＝2×10－8；Ksp(AgCl)＝1.8×10－10]
(3)设计实验证明HNO2是弱酸__________________________________________________。
答案　(1)①排尽装置内的空气，防止产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰　C　E　D
②装置D中通入氧气后会出现红棕色气体
③2NaNO2＋H2SO4===Na2SO4＋NO↑＋NO2↑＋H2O
④水蒸气会与NO2反应产生NO，造成对NO的来源认识不清
(2)大于
(3)测NaNO2溶液的pH，或测0.1 mol·L－1 HNO2溶液的pH等
②无色的NO与氧气反应生成红棕色的二氧化氮，所以确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是装置D中通入氧气后会出现红棕色气体。
③装置A中为硫酸与亚硝酸钠反应生成硫酸钠、NO、NO2和水，反应的化学方程式为2NaNO2＋H2SO4===Na2SO4＋NO↑＋NO2↑＋H2O。
④C装置主要作用是干燥混合气体，如果有水，二氧化氮与水反应生成一氧化氮，所以如果没有装置C，水蒸气会与NO2反应产生NO，造成对NO的来源认识不清；
(2)在AgCl和AgNO2两饱和溶液中，前者c(Ag＋)小于后者c(Ag＋)，c(Cl－)＜c(NO)，当将AgCl、AgNO2两饱和溶液混合时，发生沉淀的转化，生成更多的AgCl沉淀，与此同时，溶液中n(NO)比原来AgNO2饱和溶液中大，当加入足量的浓AgNO3溶液时，AgCl沉淀有所增多，但AgNO2沉淀增加更多。
(3)证明HNO2是弱酸的方法有测NaNO2溶液的pH，或测0.1 mol·L－1 HNO2溶液的pH等。
22.醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一种氧气吸收剂，为红棕色晶体，易被氧化，微溶于乙醇，不溶于水和乙醚(易挥发的有机溶剂)。其制备装置及步骤如下：
①检查装置气密性，往三颈烧瓶中依次加入过量锌粒、适量CrCl3溶液。
②关闭k2打开k1，旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。
③待三颈烧瓶内的溶液由深绿色(Cr3＋)变为亮蓝色(Cr2＋)时，把溶液转移到装置乙中，当出现大量红棕色晶体时，关闭分液漏斗的旋塞。
④将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥，称量得到2.76 g [Cr(CH3COO)2]2·2H2O。
(1)装置甲中连通管a的作用是_____________________________________________。
(2)三颈烧瓶中的Zn除了与盐酸生成H2外，发生的另一个反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)实现步骤③中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为________________________________________________________________________。
(4)装置丙中导管口水封的目的是________________________________________________________________________。
(5)洗涤产品时，为了去除可溶性杂质和水分，下列试剂的正确使用顺序是________(填字母)。
a.乙醚　　　b.去氧冷的蒸馏水　　　c.无水乙醇
(6)若实验所取用的CrCl3溶液中含溶质3.17 g，则[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(相对分子质量为376)的产率是________________________________________________________________。
(7)一定条件下，[Cr(CH3COO)2]2·2H2O受热得到CO和CO2的混合气体，请设计实验检验这两种气体的存在。
答案　(1)保证分液漏斗中的液体顺利流下
(2)2Cr3＋＋Zn===2Cr2＋＋Zn2＋
(3)关闭k1，打开k2
(4)防止空气进入装置乙氧化二价铬
(5)bca
(6)73.4%
(7)混合气体通入澄清石灰水，变浑浊，说明混合气体中含有CO2；混合气体通过灼热的氧化铜，固体颜色由黑色变红色，说明混合气体中含有CO
(3)关闭k1，打开k2，三颈烧瓶中锌与盐酸反应生成的氢气不能排出使得三颈烧瓶中液面上方压强增大，将三颈烧瓶中溶液压入装置乙中，故实验操作为关闭k1，打开k2。
(4)根据题给信息知醋酸亚铬水合物易被氧化，故装置丙中导管口水封的目的是防止空气进入装置乙氧化二价铬。
(5)根据题给信息知醋酸亚铬水合物微溶于乙醇，不溶于水和乙醚(易挥发的有机溶剂)。洗涤产品时，先用去氧冷的蒸馏水洗去可溶性杂质，再用无水乙醇去除水分，最后用乙醚去除无水乙醇，试剂的使用顺序是b、c、a。
(6)CrCl3的质量为3.17 g，物质的量为0.02 mol，根据铬原子守恒知理论上生成[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的物质的量为0.01 mol，质量为3.76 g，而实际产量为2.76 g，则[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的产率是2.76/3.76×100%＝73.4%。
(7)CO2属于酸性氧化物，能使澄清石灰水变浑浊，CO具有还原性，能与灼热的氧化铜反应生成CO2和铜单质，故检验CO和CO2的混合气体中这两种气体的存在的实验方案：混合气体通入澄清石灰水，变浑浊，说明混合气体中含有CO2；混合气体通过灼热的氧化铜，固体颜色由黑色变红色，说明混合气体中含有CO。
23.丙烯酸甲酯是一种重要的工业原料，某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示：
CH2==CHCOOH＋HOCH3―→CH2==CHCOOCH3＋H2O
①取10.0 g丙烯酸和6.0 g甲醇放置于三颈烧瓶中，连接好冷凝管，用搅拌棒搅拌，水浴加热。
②充分反应后，冷却，向混合液中加入5% Na2CO3溶液洗至中性。
③分液，取上层油状液体，再用无水Na2SO4干燥后蒸馏，收集70～90 ℃馏分。
可能用到的信息：
沸点
溶解性
性质
丙烯酸
141 ℃
与水互溶，易溶于有机溶剂
有毒
甲醇
65 ℃
与水互溶，易溶于有机溶剂
易挥发，有毒
丙烯酸甲酯
80.5 ℃
难溶于水，易溶于有机溶剂
易挥发
回答下列问题：
(1)仪器c的名称是________________。
(2)混合液用5% Na2CO3溶液洗涤的目的是
________________________________________________________________________。
(3)请写出配制100 g 5% Na2CO3溶液所使用的玻璃仪器________________________________________________________________________。
(4)关于产品的蒸馏操作(夹持装置未画出)，下图中有2处错误，请分别写出________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
为检验产率，设计如下实验：
①将油状物质提纯后平均分成5份，取出1份置于锥形瓶中，加入2.5 mol·L－1的KOH溶液10.00 mL，加热使之完全水解。
②用酚酞做指示剂，向冷却后的溶液中滴加0.5 mol·L－1的盐酸，滴到终点时共消耗盐酸20.00 mL。
(5)计算本次酯化反应丙烯酸的转化率________________________________________________________________________。
(6)请列举2条本实验中需要采取的安全防护措施
________________________________________________________________________。
答案　(1)分液漏斗　(2)除去混合液中的丙烯酸和甲醇，降低丙烯酸甲酯的溶解度(答案合理即可)　(3)烧杯、玻璃棒、量筒　(4)温度计水银球位置　尾接管与锥形瓶接口密封　(5)54.0%　(6)在通风橱中实验、防止明火
据此回答此题。(5)中和过量的KOH溶液需要的盐酸为n(HCl)＝0.5 mol·L－1×0.02 L＝0.01 mol，则用于丙烯酸甲酯水解的KOH为n(KOH)＝2.5 mol·L－1×0.01 L－0.01 mol＝0.015 mol，因此消耗原料丙烯酸的质量为m＝0.015 mol×72 g·mol－1＝1.08 g，参加实验的样品是原样品的，因此丙烯酸的转化率为×100%＝54%。(6)丙烯酸与甲醇为易燃物，因此要防止明火；甲醇易挥发，且对人体有毒，因此需要在通风橱中进行。

【考向解读】
1．了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。
2．能根据实验试题要求，做到：(1)设计、评价或改进实验方案； (2)了解控制实验条件的方法；(3)分析或处理实验数据，得出合理结论；(4)绘制和识别典型的实验仪器装置图。
3．各部分实验基础知识与技能的综合应用。
【命题热点突破一】化学实验方案的设计与探究
1．实验方案的设计
(1)基本要求
(2)基本步骤
①认真审题，明确实验目的，确定实验原理。
②根据实验原理选择仪器和药品，并设计出合理的实验装置和操作步骤。
③准确地记录实验过程中的现象和数据，并运用分析、计算、图表、推理等方法处理有关实验现象和数据，得出正确的结论。
2．实验方案的评价
(1)评价原则
①实验原理科学合理；②操作和装置简单可行；
③符合绿色化学理念；④药品和操作安全可靠。
(2)评价类型
①评价实验原理；②评价实验方案；
③评价药品和仪器；④评价实验现象和结论。
3．探究型实验的基本程序
解答探究型实验题的基本程序可用以下流程图表示：
(1)提出问题
要提出问题，首先得发现问题，对题给信息进行对比、质疑，通过思考提出值得探究的问题。此外，实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。
(2)提出猜想
所谓猜想就是根据已有知识对问题的解决提出的几种可能的情况。有一些问题，结论有多种可能(这就是猜想)，只能通过实验进行验证。
(3)设计验证方案
提出猜想后，就要结合题给条件，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实验设计中，关键点是对试剂的选择和实验条件的调控。
(4)观察实验现象，得出结论
根据设计的实验方案，根据实验现象进行推理分析或计算分析得出结论。
例1．【2017江苏卷】1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体，沸点为71℃，密度为1.36 g·cm-3。实验室制备少量1-溴丙烷的主要步骤如下:
步骤1: 在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水,冰水冷却下缓慢加入28 mL浓H2 SO4 ;冷却至室温,搅拌下加入24 g NaBr。
步骤2: 如图所示搭建实验装置, 缓慢加热,直到无油状物馏出为止。
步骤3: 将馏出液转入分液漏斗,分出有机相。
步骤4: 将分出的有机相转入分液漏斗,依次用12 mL H2O、12 mL 5% Na2CO3溶液和12 mL H2O洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得1-溴丙烷。
（1）仪器A的名称是_____________;加入搅拌磁子的目的是搅拌和___________________。
（2）反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和__________________________________。
（3）步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是___________________。
（4）步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的是______________________________。
（5）步骤4中用5%Na2CO3溶液洗涤有机相的操作: 向分液漏斗中小心加入12 mL 5% Na2CO3溶液,振荡,____________,静置,分液。
【答案】 蒸馏烧瓶 防止暴沸 丙烯、正丙醚 减少1-溴丙烷的挥发 减少HBr挥发 将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体
（3）步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是降低温度，减少1-溴丙烷的挥发；
（4）步骤2中发生NaBr＋H2SO4=NaHSO4＋HBr，CH3CH2OH＋HBr→CH3CH2Br＋H2O，需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行，目的是减少HBr挥发；
（5）萃取的操作：装液，振荡,将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体,静置,分液。将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体目的是要使分液漏斗内外大气体压强平衡防止内部压强过高，将活塞冲开，使液体漏出。
【变式探究】(2016·北京，27，12分)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：
(1)过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是
____________________________________________________________。
(2)过程Ⅰ中，Fe2＋催化过程可表示为：
i：2Fe2＋＋ PbO2＋4H＋＋SO===2Fe3＋＋PbSO4＋2H2O
ii: ……
①写出ii的离子方程式：_______________________________________________。
②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。
a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。
b．___________________________________________________________________。
(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)＋NaOH(aq)NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图所示。
①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是________(选填序号)。
A．减少PbO的损失，提高产品的产率
B．重复利用NaOH，提高原料的利用率
C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率
②过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作
__________ ______________________________________________________________。
【解析】　(1)根据题给化学工艺流程知，过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4
＋H2O，滤液1中含有NaOH及少量PbO，故经处理后在过程Ⅱ中重复使用，可循环使用。既可循环使用NaOH，又可减少PbO的损失。②根据PbO的溶解度曲线，提纯粗PbO的方法为将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液并趁热过滤，降温结晶、过滤，得PbO。
【答案】　(1)Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O
(2)①2Fe3＋＋Pb＋SO===PbSO4＋2Fe2＋　②b.取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色褪去　(3)①AB　②向PbO粗品中加入一定量的35% NaOH溶液，加热至110 ℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体
【变式探究】Fe2O3熔点为 1 565 ℃，其红棕色粉末为一种低级颜料，工业上称为“铁红”，用于油漆、油墨、橡胶等工业中，也可作催化剂和玻璃、宝石、金属的抛光剂等。某同学以碳酸亚铁为原料，设计3种方案制备高纯度的Fe2O3。
方案1：碳酸亚铁Fe2O3；
方案2：碳酸亚铁溶液沉淀Fe2O3；
方案3：碳酸亚铁溶液溶液沉淀Fe2O3。
根据上述方案，回答下列问题：
(1)为了验证方案1，甲同学设计了下列实验。
①请你完成下列实验设计：
实验步骤
实验操作及现象
Ⅰ
____________________
Ⅱ
取少量实验步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中，用足量的________溶解
Ⅲ
向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色
②由此甲同学得出结论：4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2，乙同学分析上述实验步骤，认为甲同学的实验结论不严密，他的理由是______________________________________
________________________________________________________________________。
请帮他选择试剂进行进一步探究：取灼烧后的固体溶于稀硫酸，滴加________(填字母)，观察现象。
A．氯水 B．氯水和KSCN溶液
C．酸性高锰酸钾溶液 D．K3[Fe(CN)6]溶液
(2)方案2中得到的沉淀的化学式为________和________；方案2得到的Fe2O3中可能含有的杂质是________________(填化学式)。
(3)用离子方程式表示方案3中加入双氧水的目的：________________；还可以用NaClO、NaNO3或Cl2等替代双氧水，氧化等量的FeSO4，分别需要H2O2、NaClO、NaNO3和Cl2的物质的量之比为________________。
(4)综合分析上述方案可知，以碳酸亚铁为原料制备高纯度的Fe2O3，最佳方案是方案________________(填序号)。
解析　(1)①方案1是将碳酸亚铁高温灼烧来制备Fe2O3，应该在坩埚中进行，需注意物质经高温灼烧后一定要冷却至室温才能进行步骤Ⅱ的实验。实骤Ⅱ是将步骤Ⅰ所得固体加稀硫酸或稀盐酸溶解形成溶液。②碳酸亚铁中铁元素为＋2价，可以升至＋3价或＋8/3价(实际上是部分铁元素显＋3价，部分铁元素显＋2价)，即氧化产物可能是Fe2O3或Fe3O4，二者与稀硫酸反应都能生成Fe3＋：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O，在Fe3＋存在下应用酸性高锰酸钾溶液或K3[Fe(CN)6]溶液(与Fe2＋反应生成蓝色沉淀)检验Fe2＋。
(2)Fe(OH)2在空气中易被氧化，方案2得到的沉淀应是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物，灼烧得到的Fe2O3中可能含有FeO、Fe3O4。
(4)由上述分析可知，方案3制得的Fe2O3纯度最高。
答案　(1)①称取一定质量的碳酸亚铁固体置于坩埚中，高温灼烧至质量不再变化，冷却至室温　稀硫酸(或稀盐酸)　②若灼烧产物为Fe3O4，溶于稀硫酸(或稀盐酸)也能生成Fe3＋，滴入KSCN溶液，溶液也能变红色　CD　(2)Fe(OH)2　Fe(OH)3　FeO、Fe3O4　(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　3∶3∶2∶3　(4)3
【变式探究】二氧化硫是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义，请回答下列问题。
(1)某学习小组实验室中用图甲装置测定SO2被催化氧化为SO3的转化率。(已知SO3熔点为16.8 ℃，假设气体进入装置时分别被完全吸收，且忽略空气中CO2的影响)
①实验过程中，需要通入氧气。试写出一个用图乙所示装置制取氧气的化学方程式：________________________________________________________________________。
②当停止通入SO2，熄灭酒精灯后，需要继续通一段时间的氧气，其目的是________________________________________________________________________。
③实验结束后，若装置D增加的质量为 m g，装置E中产生白色沉淀的质量为 n g，则此条件下SO2的转化率是________________(用含字母的代数式表示，不用化简)。
(2)该学习小组设计图丙所示装置验证二氧化硫的化学性质。
图丙
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为________________________。
②为验证二氧化硫的还原性，充分反应后取试管 b 中的溶液分成三份，分别进行如下实验：
方案Ⅰ：向第一份溶液中加入 AgNO3溶液，有白色沉淀生成；
方案Ⅱ：向第二份溶液加入品红溶液，红色褪去；
方案Ⅲ：向第三份溶液加入 BaCl2 溶液，产生白色沉淀。
上述方案中合理的是________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)；试管 b 中发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________。
解析　(1)①实验室制备氧气，利用KMnO4或KClO3受热分解即可。②继续通入O2的目的是使残留在质硫，产生淡黄色沉淀。②探究 SO2 还原性，需要选取氧化剂，Cl2可将SO2氧化为硫酸。氯水中含有Cl－，会与AgNO3 溶液反应生成白色沉淀，且氯水具有漂白性，可使品红溶液褪色，均干扰实验。
答案　(1)①2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑(或2KClO32KCl＋3O2↑)　②使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收　③× 100%
(2)①a试管中有淡黄色沉淀生成　②Ⅲ　Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO
【方法技巧】探究型实验题解题模板
一、弄清探究类实验题的模式
提出问题―→进行假设或猜想―→设计实验―→验证假设―→得出结论―→反思与拓展
二、找出实验探究的目的，是探究未知产物的成分还是探究物质的性质
通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质逐一进行检验来确定反应产物：(1)在探究过程中往往可以利用对比实验，即设置几组平行实验来进行对照和比较，从而研究和揭示某种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理。(2)无机物、有机物性质的探究，必须在牢牢掌握元素化合物及典型有机反应等知识的基础上，大胆猜想，细心论证
三、结合题目信息及物质的性质回答问题
首先要加工、分析题给信息(包括明确的和隐含的信息)，搞清实验目的；在分析问题的基础上，有针对地提出尽可能多的合理的假设(假设是制定研究方案的基础)。在假设的基础上，合理应用知识与技能制定探究方案、开展研究并进行观察与记录，最终得出结论。设计探究方案时应注意干扰因素的排除，如用澄清石灰水检验CO2时应先排除SO2存在的干扰
【命题热点突破二】定量测定型实验题
1．测定实验中要有“数据”的采集处理意识
实验数据的采集是化学计算的基础，一般来讲，固体试剂称质量，而液体试剂和气体试剂则测量体积。
(1)称量固体质量时，中学一般用托盘天平，可估读到0.1 g，精确度要求高的实验中可以用分析天平或电子天平，可精确到 0.000 1 g。
(2)测量液体体积时，一般实验中选用适当规格的量筒，可估读到 0.1 mL，准确度要求高的定量实验如中和滴定中选用滴定管(酸式或碱式)，可估读到 0.01 mL。容量瓶作为精密的定容仪器，用于配制一定物质的量浓度的溶液，一般不用于量取液体的体积。
(3)气体除了量取外，还可以称量。称气体的质量时一般有两种方法：一种方法是称反应装置在放出气体前后的质量减小值；另一种方法是称吸收装置前后的质量增大值。
2．气体体积的测量
(1)量气装置的改进
(2)量气时应注意的问题
①量气时应保持装置处于室温状态。
②读数时要特别注意消除“压强差”，保持液面相平还要注意视线与液面最低处相平。如上图(Ⅰ)(Ⅳ)应使左侧和右侧的液面高度保持相平。
例2．【2017新课标1卷】（15分）
凯氏定氨法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：
NH3+H3BO3=NH3·H3BO3；
NH3·H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。
回答下列问题：
（1）a的作用是_______________。
（2）b中放入少量碎瓷片的目的是____________。f的名称是__________________。
（3）清洗仪器：g中加蒸馏水：打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路：停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是____________；打开k2放掉水，重复操作2~3次。
（4）仪器清洗后，g中加入硼酸（H3BO3）和指示剂，铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水，打开k1，加热b，使水蒸气进入e。
①d中保留少量水的目的是___________________。
②e中主要反应的离子方程式为________________，e采用中空双层玻璃瓶的作用是________。
（5）取某甘氨酸（C2H5NO2）样品m 克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·L-1的盐酸V mL，则样品中氮的质量分数为_________%，样品的纯度≤_______%。
【答案】 避免b中压强过大 防止暴沸 直形冷凝管 c中温度下降，管路中形成负压 液封，防止氨气逸出 NH4＋+OH?NH3↑+H2O 保温使氨完全蒸出
【解析】（1）a中导管与大气相连，所以作用是平衡气压，以避免b中压强过大。
（2）b中放入少量碎瓷片的目的是防止暴沸。f的名称是直形冷凝管。
（3）由于c、e及其所连接的管道内水蒸气冷凝为水后，气压远小于外界大气压，在大气压的作用下，因此锥形瓶内的蒸馏水被倒吸入c中。
（4）①氨气是气体，因此d中保留少量水的目的是液封，防止氨气逸出。②e中主要反应是铵盐与碱
（5）取某甘氨酸（C2H5NO2）样品m 克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L-1的盐酸V mL，根据反应NH3·H3BO3+HCl＝NH4Cl+H3BO3，可以求出样品中n(N)＝n(HCl)＝c mol·L-1 ＝0.001cV mol，则样品中氮的质量分数为，样品中甘氨酸的质量≤0.001cV，所以样品的纯度≤。
【变式探究】(2016·浙江，29，15分)无水MgBr2可用作催化剂，实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2，装置如图1，主要步骤如下：
步骤1　三颈瓶中装入10 g镁屑和150 mL无水乙醚；装置B中加入15 mL液溴。
步骤2　缓慢通入干燥的氮气，直至溴完全导入三颈瓶中。
步骤3　反应完毕后恢复至常温，过滤，滤液转移至另一干燥的烧瓶中，冷却至0 ℃，析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。
步骤4　室温下用苯溶解粗品，冷却至0 ℃，析出晶体，过滤、洗涤得三乙醚合溴化镁，加热至160 ℃分解得无水MgBr2产品。
已知：①Mg与Br2反应剧烈放热；MgBr2具有强吸水性。
②MgBr2＋3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5
请回答：
(1)仪器A的名称是________。实验中不能用干燥空气代替干燥N2，原因是
_____________________________________________________________________。
(2)如将装置B改为装置C(图2)，可能会导致的后果是_______________________。
(3)步骤3中，第一次过滤除去的物质是________。
(4)有关步骤4的说法，正确的是________。
A．可用95%的乙醇代替苯溶解粗品
B．洗涤晶体可选用0 ℃的苯
C．加热至160 ℃的主要目的是除去苯
D．该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴
(5)为测定产品的纯度，可用EDTA(简写为Y4－)标准溶液滴定，反应的离子方程式：Mg2＋＋Y4－===MgY2－。
①滴定前润洗滴定管的操作方法是____________________________________。
②测定时，先称取0.250 0 g无水MgBr2产品，溶解后，用0.050 0 mol·L－1的EDTA标准溶液滴定至终点，消耗EDTA标准溶液26.50 mL，则测得无水MgBr2产品的纯度是________(以质量分数表示)。
【解析】　(1)仪器A为干燥管。本实验中要用镁屑和液溴反应生成无水溴化镁，所以装置中不能含有的苯，可以减少产品的溶解，B正确；加热至160 ℃的主要目的是三乙醚合溴化镁分解得到溴化镁，C错误；步骤4的目的是除去乙醚和可能残留的溴，D正确。(5)根据方程式分析，溴化镁的物质的量为0.050 0 mol·L－1×26.50 ×10－3 L＝0.001 325 mol，则溴化镁的质量为0.001 325 mol×184 g·mol－1＝0.243 8 g，无水MgBr2产品的纯度是×100%＝97.5%。
【答案】　(1)干燥管　防止镁屑与氧气反应，生成的MgO阻碍Mg与Br2的反应　(2)会将液溴快速压入三颈瓶，反应过快大量放热而存在安全隐患　(3)镁屑　(4)BD　(5)①从滴定管上口加入少量待装液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿内壁，然后从下部放出，重复2～3次　②97.5%
【变式探究】电石的主要成分为 CaC2，易与水反应生成C2H2，故乙炔俗称电石气。某同学设计如下方案，来测定电石中 CaC2 的纯度(杂质不参加反应)。
实验原理：CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑
通过测定生成的气体的体积(标准状况)，可确定样品中 CaC2 的含量。
实验步骤：
①称取样品 1.2 g。
②把 1.2 g 样品放入气密性良好的气体发生装置，如图所示；
③向样品中滴入水，至不再产生气泡，用量筒排水集气，量筒内液面在360 mL处恰与水槽内液面相平；
④作为反应器的烧瓶中有24 mL 液体。
请回答下列问题：
(1)上述实验所用的玻璃仪器的名称为_________________________________________。
(2)若实验前有 1 000 mL、500 mL、250 mL 的量筒备用，则应选用________mL 的量筒。
(3)生成气体体积是________mL，为保证生成气体体积的准确性，读取量筒刻度时应注意的问题是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若将C2H2通入KMnO4溶液，KMnO4溶液的紫红色会变浅，化学反应方程式为 KMnO4＋C2H2＋H2SO4―→K2SO4＋MnSO4＋CO2↑＋H2O(未配平)。若上面实验生成的C2H2完全被 KMnO4 溶液吸收，请计算需 0.1 mol/L 的KMnO4 溶液________________mL。
(5)通过以上数据计算，可得样品中 CaC2 的纯度为________________。
解析　(2)实验前选择量筒的规格应用 100% 的样品纯度估计，CaC2～C2H2，列式解得V(C2H2)＝0.42 L＝420 mL。(3)由题意知C2H2气体的体积为 360 mL－24 mL＝336 mL。(4)先配平：2KMnO4＋C2H2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋2CO2↑＋4H2O，2KMnO4～C2H2，列式解得V(KMnO4)＝＝0.3 L＝300 mL。(5)CaC2～C2H2，列式解得w(CaC2)＝×64 g·mol－1÷1.2 g×100%＝80%。
答案　(1)分液漏斗、烧瓶、量筒、水槽　(2)500
(3)336　使量筒内外液面持平、视线与量筒内液面的最低处相切　(4)300　(5)80%
【变式探究】
资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。
(1)提出假设
实验Ⅰ：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。
该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测：
猜测1：白色不溶物可能为________。
猜测2：白色不溶物可能为 MgCO3。
猜测3：白色不溶物可能为碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。
(2)设计定性实验确定产物并验证猜测：
实验序号
实验
实验现象
结论
实验Ⅱ
将实验Ⅰ中收集到的气体点燃
能安静燃烧、产生淡蓝色火焰
气体成分为①________
实验Ⅲ
取实验Ⅰ中的白色不溶物，洗涤，加入足量②____
③________
________
白色不溶物可能含有MgCO3
实验Ⅳ
取实验Ⅰ中的澄清液，向其中加入少量 CaCl2稀溶液
产生白色沉淀
溶液中存在④________离子
(3)为进一步确定实验Ⅰ的产物，设计定量实验方案，如图所示：
称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物 22.6 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验前后装置A增重 1.8 g，装置B增重 8.8 g，试确定白色不溶物的化学式___________________________________________________。
(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释 Mg 和 NaHCO3 溶液反应产生大量气泡的原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)Mg(OH)2 (2)①氢气　②稀盐酸(合理均可)　③产生气泡，沉淀全部溶解　④CO
(3)2MgCO3·Mg(OH)2或Mg(OH)2·2MgCO3或Mg3(OH)2(CO3)2
(4)NaHCO3溶液中存在如下平衡：HCOH＋＋CO、H2OH＋＋OH－；Mg和H＋反应生成H2和Mg2＋，Mg2＋跟OH－、CO生成难溶物Mg(OH)2·2MgCO3，则H＋、OH－、CO的浓度均降低，促使上述两平衡均向右移动。故Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气体H2
【方法技巧】定量型实验题的解题模板
一、巧审题，明确实验目的、原理
实验原理可从题给的化学情境(或题目所给的实验目的)并结合元素化合物的有关知识获取。在此基础上，依据可靠性、简捷性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求的实验方案
二、想过程，理清操作先后顺序
根据由实验原理所确定的实验方案中的实验过程，确定实验操作的方法和步骤，把握各实验步骤的要点，理清实验操作的先后顺序
三、看准图，分析装置或流程作用
若题目中给出装置图，在分析解答过程中，要认真细致地分析图中的各部分装置，并结合实验目的和原理，确定它们在实验中的作用
四、细分析，得出正确的实验结论
在定性实验的基础上研究量的关系，根据实验现象和记录的数据，对实验数据进行筛选，通过分析、计算、推理等确定有关样品含量及化学式
【命题热点突破三】有机化学综合实验
1．有机物的分离、提纯常用方法
(1)洗气法：如除去气态烷烃中混有的气态烯烃，可通过盛有溴水的洗气瓶；
(2)分液法：如除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇，用饱和碳酸钠溶液洗涤、静置、分液；
(3)蒸馏法：乙酸和乙醇的分离，先加固体NaOH，蒸出乙醇，再加稀硫酸，再蒸馏出乙酸。
2．蒸馏装置
例3．【2017江苏卷】1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体，沸点为71℃，密度为1.36 g·cm-3。实验室制备少量1-溴丙烷的主要步骤如下:
步骤1: 在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水,冰水冷却下缓慢加入28 mL浓H2 SO4 ;冷却至室温,搅拌下加入24 g NaBr。
步骤2: 如图所示搭建实验装置, 缓慢加热,直到无油状物馏出为止。
步骤3: 将馏出液转入分液漏斗,分出有机相。
步骤4: 将分出的有机相转入分液漏斗,依次用12 mL H2O、12 mL 5% Na2CO3溶液和12 mL H2O洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得1-溴丙烷。
（1）仪器A的名称是_____________;加入搅拌磁子的目的是搅拌和___________________。
（2）反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和__________________________________。
（3）步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是___________________。
（4）步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的是______________________________。
（5）步骤4中用5%Na2CO3溶液洗涤有机相的操作: 向分液漏斗中小心加入12 mL 5% Na2CO3溶液,振荡,____________,静置,分液。
【答案】 蒸馏烧瓶 防止暴沸 丙烯、正丙醚 减少1-溴丙烷的挥发 减少HBr挥发 将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体
【解析】（1）仪器A的名称是蒸馏烧瓶；加入搅拌磁子的目的是搅拌加快反应速率和防止暴沸；
（2）（2）反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和正丙醇发生消去反应产生丙烯、正丙醇分子之间脱水生成正丙醚。
（3）步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是降低温度，减少1-溴丙烷的挥发；
（4）步骤2中发生NaBr＋H2SO4=NaHSO4＋HBr，CH3CH2OH＋HBr→CH3CH2Br＋H2O，需缓慢加热开，使液体漏出。
【变式探究】环己酮是一种重要的化工原料，实验室常用下列反应和装置进行制备和精制(部分夹持仪器和加热装置未画出)：
环己醇、环己酮和水的部分物理性质如表所示(*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的共沸混合物的沸点)：
物质
相对分子质量
沸点(℃)
密度(g·cm－3，20 ℃)
水中溶解性
环己醇
100
161.1(97.8)
0.962 4
微溶
环己酮
98
155.6(95)
0.947 8
微溶
水
18
100.0
0.998 2
－
请回答下列问题：
(1)已知合成环己酮的反应是放热反应，剧烈反应将导致体系温度迅速上升，副反应增多。实验时，先向合成装置中加入 5.2 mL(5 g)环己醇和几粒沸石，再用分液漏斗向三颈瓶中加入足量酸性 Na2Cr2O7 溶液。酸性 Na2Cr2O7 溶液的加料方式为________(填字母)。
A．一次性加入　 B．缓慢加入　 C．怎样加入都可以
(2)若酸性 Na2Cr2O7溶液的体积为35 mL，则应选取________(填 “100 mL”或“250 mL”)的三颈瓶。
(3)反应完成后，向三颈瓶中加入适量水，将合成装置改为蒸馏装置，蒸馏，收集95 ～100 ℃的馏分A，其主要成分是________。
(4)合成装置中冷凝管的作用是______________________________________________，
冷凝水从冷凝管的________(填“a”或“b”)口进入。
(5)向馏分A中加入氯化钠固体至饱和，静置、分液、得有机层B，加入氯化钠固体的作用是________________。
(6)向有机层B中加入无水硫酸镁固体，除去其中的少量水分。过滤，将滤液置于精制装置中蒸馏，收集________(填字母)的馏分，得到纯净的环己酮。
A．100.0～102.0 ℃ B．154.0～156.0 ℃
C．160.0～162.0 ℃
(7)请指出精制装置中的两处错误：________、________。
(8)若最终得到环己酮的质量为3.43 g，则环己酮的产率是________。
解析　(1)酸性 Na2Cr2O7溶液应缓慢加入，防止剧烈反应导致体系温度过高，使副反应增多。
(2)反应液的总体积约为 40.2 mL，加热时液体体积一般不超过三颈瓶容积的，不少于容积的，
(4)合成装置中的球形冷凝管用于冷凝回流反应物和产物，提高原料的利用率和产物的产率。冷凝水应从冷凝管的下口进入，上口流出。
(5)馏分A的主要成分为水和环己酮，环己酮的密度与水相近，不容易分层，加入氯化钠固体可增大水层的密度，有利于分层。
(6)环己酮的沸点是155.6 ℃，所以应收集154.0～156.0 ℃的馏分。
(8)5 g环己醇的物质的量＝＝0.05 mol，理论上应生成 0.05 mol 环己酮，即4.9 g，所以环己酮的产率＝×100%＝70%。
答案　(1)B　(2)100 mL　(3)环己酮和水　(4)冷凝回流反应物和产物，提高原料的利用率和产物的产率　a　(5)增大水层的密度，有利于液体分层　(6)B　(7)温度计的水银球未放在蒸馏烧瓶支管口处　冷凝水进、出口方向颠倒　(8)70%
【变式探究】
溴乙烷是有机合成的重要原料。农业上用作仓储谷物的熏蒸杀虫剂。实验室制备溴乙烷的反应、装置示意图及有关数据如下：
NaBr＋H2SO4―→HBr＋NaHSO4
CH3CH2OH＋HBr―→CH3CH2Br＋H2O
相对分子质量
沸点/℃
溶解性
CH3CH2OH
46
78.4
0.789
混溶
NaBr
103
1 390
3.203
易溶
CH3CH2Br
109
38.4
1.424
难溶
CH3CH2OCH2CH3
74
34.5
0.714
微溶
浓硫酸
98
338
1.84
易溶
实验步骤：
在图甲仪器A中加入 10 mL 95% 乙醇和几滴水，并缓缓加入 19.0 mL 浓硫酸，再加入15.0 g 溴化钠粉末和几粒沸石；在仪器C中加入少量水，并浸于冰水浴中；仪器A用酒精灯加热(先小火，30 min 后用大火)，至无油状馏出物时，停止加热；将仪器C中液体转入分液漏斗中，振摇后静置分层，取下层液体于干燥的锥形瓶中，缓缓加入 5 mL浓硫酸；将锥形瓶中混合液转移到一个干燥的分液漏斗中，静置分液，将上层液体转移到图乙仪器D中，再加入几粒沸石，用水浴加热，收集一定温度范围内的馏分。
(1)仪器C的名称是________________。
(2)实验中加入沸石的作用是________________，仪器B为冷凝管，实验开始时，b口进水，a口出水，原因是________________。
(3)仪器C中加入少量水的目的是_________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验步骤中，两次使用到浓硫酸，第一次浓硫酸的作用是________________，第二次浓硫酸的作用是_________________________________________________________________。
(5)实验步骤中，将锥形瓶中的混合液转移到一个干燥的分液漏斗中，静置分液。分液时，取上层液体的正确操作方法是________。
(6)图乙蒸馏操作中，需要收集的馏分温度范围为________。
A．34 ℃～38 ℃ B．36 ℃～40 ℃
C．34.5 ℃～78.4 ℃ D．38.4 ℃～78.4 ℃
(7)实验中测得仪器G的质量为 56.8 g，收集一定温度范围内的馏分后质量为 66.9 g，则该溴乙烷制备的产率为________。
解析　(1)根据图示中仪器的结构特点可知C为锥形瓶。(2)沸石多孔，可防止加热过程中的暴沸度范围可知，36 ℃～40 ℃最适合。(7)收集到的溴乙烷的质量为 66.9 g－56.8 g＝10.1 g。n(CH3CH2OH)＝＝0.163 mol，n(HBr)＝n(NaBr)＝15 g÷103 g·mol－1＝0.146 mol，故理论上n(CH3CH2Br)＝n(NaBr)＝0.146 mol，即溴乙烷的质量为m(CH3CH2Br)＝0.146 mol×109 g·mol－1＝15.9 g，产率为×100%＝63.5%。
答案　(1)锥形瓶　(2)防止暴沸　下口进、上口出可使水充满整个装置，冷却效果好　(3)吸收挥发出的可溶性杂质　(4)反应物　吸水(或答“干燥”)　(5)D　(6)B　(7)63.5%
【方法技巧】有机制备解题模板
一、分析制备流程
二、熟悉重要仪器
三、结合有机物和有机反应特点回答问题
(1)有机物通常易挥发，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；
(2)有机反应通常都是可逆反应，且易发生副反应，因此常常需要使某种价格较低廉的反应物过量，以提高另一反应物的转化率和产物的产率(如本实验中使甲醇过量)，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，如蒸馏、分液等
【高考真题解读】
1．【2017新课标1卷】（15分）
凯氏定氨法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：
NH3+H3BO3=NH3·H3BO3；
NH3·H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。
回答下列问题：
（1）a的作用是_______________。
（2）b中放入少量碎瓷片的目的是____________。f的名称是__________________。
（3）清洗仪器：g中加蒸馏水：打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路：停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是____________；打开k2放掉水，重复操作2~3次。
（4）仪器清洗后，g中加入硼酸（H3BO3）和指示剂，铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水，打开k1，加热b，使水蒸气进入e。
①d中保留少量水的目的是___________________。
②e中主要反应的离子方程式为________________，e采用中空双层玻璃瓶的作用是________。
（5）取某甘氨酸（C2H5NO2）样品m 克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·L-1的盐酸V mL，则样品中氮的质量分数为_________%，样品的纯度≤_______%。
【答案】 避免b中压强过大 防止暴沸 直形冷凝管 c中温度下降，管路中形成负压 液封，防止氨气逸出 NH4＋+OH?NH3↑+H2O 保温使氨完全蒸出
【解析】（1）a中导管与大气相连，所以作用是平衡气压，以避免b中压强过大。
（2）b中放入少量碎瓷片的目的是防止暴沸。f的名称是直形冷凝管。
（5）取某甘氨酸（C2H5NO2）样品m 克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L-1的盐酸V mL，根据反应NH3·H3BO3+HCl＝NH4Cl+H3BO3，可以求出样品中n(N)＝n(HCl)＝c mol·L-1 ＝0.001cV mol，则样品中氮的质量分数为，样品中甘氨酸的质量≤0.001cV，所以样品的纯度≤。
2．【2017江苏卷】1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体，沸点为71℃，密度为1.36 g·cm-3。实验室制备少量1-溴丙烷的主要步骤如下:
步骤1: 在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水,冰水冷却下缓慢加入28 mL浓H2 SO4 ;冷却至室温,搅拌下加入24 g NaBr。
步骤2: 如图所示搭建实验装置, 缓慢加热,直到无油状物馏出为止。
步骤3: 将馏出液转入分液漏斗,分出有机相。
步骤4: 将分出的有机相转入分液漏斗,依次用12 mL H2O、12 mL 5% Na2CO3溶液和12 mL H2O洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得1-溴丙烷。
（1）仪器A的名称是_____________;加入搅拌磁子的目的是搅拌和___________________。
（2）反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和__________________________________。
（3）步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是___________________。
（4）步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的是______________________________。
（5）步骤4中用5%Na2CO3溶液洗涤有机相的操作: 向分液漏斗中小心加入12 mL 5% Na2CO3溶液,振荡,____________,静置,分液。
【答案】 蒸馏烧瓶 防止暴沸 丙烯、正丙醚 减少1-溴丙烷的挥发 减少HBr挥发 将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体
【解析】（1）仪器A的名称是蒸馏烧瓶；加入搅拌磁子的目的是搅拌加快反应速率和防止暴沸；
（2）（2）反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和正丙醇发生消去反应产生丙烯、正丙醇分子之间
（5）萃取的操作：装液，振荡,将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体,静置,分液。将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体目的是要使分液漏斗内外大气体压强平衡防止内部压强过高，将活塞冲开，使液体漏出。
3．【2017新课标2卷】（15分）
水中溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下：
Ⅰ.取样、氧的固定
用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液（含有KI）混合，反应生成MnO(OH)2，实现氧的固定。
Ⅱ.酸化，滴定
将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2被I?还原为Mn2+，在暗处静置5 min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2（2 S2O32?+I2=2I?+ S4O62?）。
回答下列问题：
（1）取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是_____________。
（2）“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_______________。
（3）Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和____________；蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除____及二氧化碳。
（4）取100.00 mL水样经固氧、酸化后，用a mol·L?1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为________________；若消耗Na2S2O3 溶液的体积为b mL，则水样中溶解氧的含量为_________mg·L?1。
（5）上述滴定完成后，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测量结果偏___________。（填“高”或“低”）
【答案】 使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差 2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2 量筒、容量瓶 氧气 当最后一滴标准液滴入时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内无变化 80ab 低
【解析】本题采用碘量法测定水中的溶解氧的含量，属于氧化还原滴定。
（1）取水样时，若搅拌水体，会造成水底还原性杂质进入水样中，或者水体中的氧气因搅拌溶解度降低逸出。
（3）一定物质的量浓度溶液的配制还需要容量瓶和量筒；加热可以除去溶解的氧气，避免实验结果不准确。
（4）该实验用硫代硫酸钠标准液滴定I2，因此终点现象为当最后一滴标准液滴入时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内无变化；根据题干，MnO(OH)2把I－氧化成I2，本身被还原成Mn2＋，根据得失电子数目守恒，即有n[MnO(OH)2]×2=n(I2)×2，因此建立关系式O2~2MnO(OH)2~2I2~4Na2S2O3
可得水样中溶解氧的含量为 [（ab×10-3）÷4×32×103]÷0.1=80ab。
（5）终点读数时有气泡，气泡占据液体应占有的体积，导致b减小，根据[（ab×10-3）÷4×32×103]÷0.1=80ab，最终结果偏低。
4．【2017新课标3卷】（14分）
绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：
（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：______________、_______________。
（2）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带端开关K1和K2）（设为装置A）称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是____________________。
②将下列实验操作步骤正确排序___________________（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。
a.点燃酒精灯，加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭K1和K2
d.打开K1和K2，缓缓通入N2 e.称量A f.冷却至室温
③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________（列式表示）。若实验时按a、d次序操作，则使x__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将（2）中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为_________（填标号）。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_______________。
a．品红 b．NaOH c．BaCl2 d．Ba(NO3)2 e．浓H2SO4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。
【答案】 样品中无Fe3+ 硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁 干燥管 dabfce 偏小 c、a 产生白色沉淀、品红溶液褪色 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3
【解析】（1）样品溶于水滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，说明样品中无Fe3+；再向试管中通入空气，溶液逐渐变红，这说明有铁离子产生，即硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁，铁离子遇KSCN溶液显红色；
（2）①根据仪器构造可知B是干燥管；
②由于装置中含有空气，空气能氧化硫酸亚铁，所以加热前需要排尽装置中空气，利用氮气排出空气，为了使生成的水蒸气完全排除，应该先熄灭酒精灯再冷却，然后关闭K1和K2，最后称量，即正确的排序是dabfce；
③样品的质量是（m2－m1）g，加热后剩余固体是硫酸亚铁，质量为（m3－m1）g，生成水的质量为（m2－m3）g，
FeSO4·xH2OFeSO4 + xH2O
152 18x
（m3－m1）g （m2－m3）g
则： ，解得：x=；
若实验时按a、d次序操作，在加热过程中硫酸亚铁被空气氧化为硫酸铁，导致m3增加，因此x偏小；
（3）①最终得到红棕色固体，说明有氧化铁生成，即分解过程发生了还原还原反应，根据化合价变化
②根据以上分析可知硫酸亚铁高温分解生成氧化铁、SO2和SO3，根据电子守恒和原子守恒得此反应的方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3。
5．【2017北京卷】（16分）
某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。
（1）检验产物
①取少量黑色固体，洗涤后，_______（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_______________。
（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是___________________（用离子方程式表示）。针对两种观点继续实验：
①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
序号
取样时间/min
现象
ⅰ
3
产生大量白色沉淀；溶液呈红色
ⅱ
30
产生白色沉淀；较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深
ⅲ
120
产生白色沉淀；较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅
（资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）
② 对Fe3+产生的原因作出如下假设：
假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；
假设b：空气中存在O2，由于________（用离子方程式表示），可产生Fe3+；
假设c：酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生Fe3+；
假设d：根据_______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。
③ 下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ：向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ：装置如图。其中甲溶液是________，操作及现象是________________。
（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：______。
【答案】 加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀。（或者加入足量稀盐酸（或稀硫酸），固体未完全溶解） Fe2+ Fe+2Fe3+=3Fe2+ 4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O 白色沉淀 0.05 mol·L-1 NaNO3溶液 FeCl2溶液（或FeSO4溶液） 按图连接好装置，电流表指针发生偏转，分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深 溶液中存在反应：①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ，②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时，c(Ag+)大，以反应①②为主，c(Fe3+)增大。约30分钟后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小
【解析】（1）①黑色固体中含有过量铁，如果同时含有银，则可以加入HCl或H2SO4溶解Fe，而银不③证明假设abc错误，就是排除Ag+时实验比较，相当于没有Ag+存在的空白实验，考虑其他条件不要变化，可以选用0.05 mol·L-1 NaNO3溶液。原电池实验需要证明的是假设d的反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够实现，所以甲池应当注入FeCl2（或者FeSO4溶液）。假设d成立，则上述原电池中能够产生电流，左侧溶液中生成的Fe3+遇到KSCN时红色会更深。（3）由于存在过量铁粉，溶液中存在反应有①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag，反应生成的Fe2+能够被Ag+氧化发生反应②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，生成的Fe3+与过量铁粉发生反应③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时，c(Ag+)大，以反应①②为主，c(Fe3+)增大。约30分钟后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小。
6．【2017天津卷】（18分）
用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I?)，实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。
Ⅰ．准备标准溶液
a．准确称取AgNO3基准物4.2468 g（0.0250 mol）后，配制成250 mL标准溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，备用。
b．配制并标定100 mL 0.1000 mol·L?1 NH4SCN标准溶液，备用。
Ⅱ．滴定的主要步骤
a．取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。
b．加入25.00 mL 0.1000 mol·L?1 AgNO3溶液（过量），使I?完全转化为AgI沉淀。
c．加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。
d．用0.1000 mol·L?1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+，使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后，体系出现淡红色，停止滴定。
e．重复上述操作两次。三次测定数据如下表：
实验序号
1
2
3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL
10.24
10.02
9.98
f．数据处理。
回答下列问题：
（1）将称得的AgNO3配制成标准溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有_________。
（2）AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是________________________。
（3）滴定应在pH＜0.5的条件下进行，其原因是________________________________。
（4）b和c两步操作是否可以颠倒________________，说明理由___________________。
（5）所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为_____mL，测得c(I-)=_______________mol·L-1。
（6）在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步，应进行的操作为____________________。
（7）判断下列操作对c(I-)测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）
①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果_______________。
②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，则测定结果____________________。
【答案】 250 mL（棕色）容量瓶、胶头滴管 避免AgNO3见光分解 防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断（或抑制Fe3+的水解） 否（或不能） 若颠倒，Fe3+与I-反应，指示剂耗尽，无法判断滴定终点 10.00 0.0600 用NH4SCN标准溶液进行润洗 偏高 偏高
【解析】（1）因要配制成250 mL标准溶液，所以使用的仪器除需烧杯和玻璃棒外还有250 mL（棕色）容量瓶及定容时需要的胶头滴管。
（2）AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存是因为AgNO3见光易分解。
（3）因Fe3+的水解会影响滴定终点的判断，所以滴定应在pH＜0.5的条件下进行，抑制Fe3+的水解。
（4）b和c两步操作不可以颠倒，若颠倒，Fe3+与I-反应，指示剂耗尽，无法判断滴定终点。
（5）根据所提供的三组数据，第一组数据误差较大，舍去，二三两组数据取平均值即可，所以所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为10.00 mL。
（6）在滴定管中装入NH4SCN标准溶液前应用NH4SCN标准溶液进行润洗。
（7）①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，造成溶质减少，所配制的AgNO3标准溶液浓度偏低，测定结果偏高。
②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，造成读数偏小，则测定结果偏高。
1．(2016·课标Ⅲ，26，14分)过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：
(一)碳酸钙的制备
(1)步骤①加入氨水的目的是____________________。
小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于____________。
(2)右图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是________(填标号)。
a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁
b．玻璃棒用作引流
c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁
d．滤纸边缘高出漏斗
e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
(二)过氧化钙的制备
CaCO3滤液白色结晶
(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是
_______________________________________________________________。
(4)步骤③中反应的化学方程式为________________________________________，
该反应需要在冰浴下进行，原因是________________________________________。
(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是___________________________________________________________________。
(6)制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是______________________________，
产品的缺点是_________________________________________________________。
【解析】　(1)步骤①加入氨水的目的是调节溶液pH，使Fe(OH)3沉淀。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于过滤分离。(2)过滤时漏斗末端颈尖应该紧靠烧杯壁，a错误；玻璃棒用作引流，b正确；将滤 (5)乙醇可除去结晶表面水分。(6)该制备过氧化钙工艺方法的优点是工艺简单、操作方便；产品中混有CaCO3杂质，故缺点是纯度较低。
【答案】　(1)调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀　过滤分离　(2)ade　(3)酸　除去溶液中的CO2
(4)CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O
温度过高时双氧水易分解
(5)去除结晶表面水分　(6)工艺简单、操作方便　纯度较低
2．(2016·浙江，29，15分)无水MgBr2可用作催化剂，实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2，装置如图1，主要步骤如下：
步骤1　三颈瓶中装入10 g镁屑和150 mL无水乙醚；装置B中加入15 mL液溴。
步骤2　缓慢通入干燥的氮气，直至溴完全导入三颈瓶中。
步骤3　反应完毕后恢复至常温，过滤，滤液转移至另一干燥的烧瓶中，冷却至0 ℃，析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。
步骤4　室温下用苯溶解粗品，冷却至0 ℃，析出晶体，过滤、洗涤得三乙醚合溴化镁，加热至160 ℃分解得无水MgBr2产品。
已知：①Mg与Br2反应剧烈放热；MgBr2具有强吸水性。
②MgBr2＋3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5
请回答：
(1)仪器A的名称是________。实验中不能用干燥空气代替干燥N2，原因是
_____________________________________________________________________。
(2)如将装置B改为装置C(图2)，可能会导致的后果是_______________________。
(3)步骤3中，第一次过滤除去的物质是________。
(4)有关步骤4的说法，正确的是________。
A．可用95%的乙醇代替苯溶解粗品
B．洗涤晶体可选用0 ℃的苯
C．加热至160 ℃的主要目的是除去苯
D．该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴
(5)为测定产品的纯度，可用EDTA(简写为Y4－)标准溶液滴定，反应的离子方程式：Mg2＋＋Y4－===MgY2－。
①滴定前润洗滴定管的操作方法是____________________________________。
②测定时，先称取0.250 0 g无水MgBr2产品，溶解后，用0.050 0 mol·L－1的EDTA标准溶液滴定至终点，消耗EDTA标准溶液26.50 mL，则测得无水MgBr2产品的纯度是________(以质量分数表示)。
【解析】　(1)仪器A为干燥管。本实验中要用镁屑和液溴反应生成无水溴化镁，所以装置中不能含有能与镁反应的气体，因此不能用干燥空气代替干燥N2。(2)将装置B改为装置C时，当干燥的N2通入，会步骤4的目的是除去乙醚和可能残留的溴，D正确。(5)根据方程式分析，溴化镁的物质的量为0.050 0 mol·L－1×26.50 ×10－3 L＝0.001 325 mol，则溴化镁的质量为0.001 325 mol×184 g·mol－1＝0.243 8 g，无水MgBr2产品的纯度是×100%＝97.5%。
【答案】　(1)干燥管　防止镁屑与氧气反应，生成的MgO阻碍Mg与Br2的反应　(2)会将液溴快速压入三颈瓶，反应过快大量放热而存在安全隐患　(3)镁屑　(4)BD　(5)①从滴定管上口加入少量待装液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿内壁，然后从下部放出，重复2～3次　②97.5%
3．(2016·江苏，20，14分)铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。
(1)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上Cr2O转化为Cr3＋，其电极反应式为_______________________________________________。
(2)在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中
Cu2＋和Pb2＋的去除率，结果如图所示。
①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2＋和Pb2＋，其原因是________________________________________________________________。
②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，Cu2＋和Pb2＋的去除率不升反降，其主要原因是____________________________________。
(3)纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。
①一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH(B元素的化合价为＋3)与Fe2＋反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)，其离子方程式为_________________________________________。
②纳米铁粉与水中NO反应的离子方程式为4Fe＋NO＋10H＋===4Fe2＋＋NH＋3H2O，研究发现，若pH偏低将会导致NO的去除率下降，其原因是________________________________________________。
③相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中NO的速率有较大差异(如图)，产生该差异的可能原因是__________________________________________________。
【解析】　(1)将含有Cr2O的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上Cr2O获得电子，被还原产生Cr3＋，则正极上发生反应的电极反应式为Cr2O＋6e－＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O。(2)①当铁炭混合物中铁强，会发生反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，导致NO的去除率下降；③根据图像可知，在相同条件下，纳米铁粉去除含有Cu2＋的水样中的NO的速率较快，原因可能是Cu2＋或Cu对反应起促进作用，是该反应的催化剂。
【答案】　(1)Cr2O＋14H＋＋6e－===2Cr3＋＋7H2O
(2)①活性炭对Cu2＋和Pb2＋有吸附作用
②铁的质量分数增加，铁炭混合物中微电池数目减少
(3)①2Fe2＋＋BH＋4OH－===2Fe＋2H2↑＋B(OH)
②纳米铁粉与H＋反应生成H2
③Cu或Cu2＋催化纳米铁粉去除NO的反应(或形成的Fe—Cu原电池增大纳米铁粉去除NO的反应速率)
4．(2016·北京，27，12分)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：
(1)过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是
________ ____________________________________________________________。
(2)过程Ⅰ中，Fe2＋催化过程可表示为：
i：2Fe2＋＋ PbO2＋4H＋＋SO===2Fe3＋＋PbSO4＋2H2O
ii: ……
①写出ii的离子方程式：_______________________________________________。
②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。
a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。
b．___________________________________________________________________。
(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)＋NaOH(aq)NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图所示。
①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是________(选填序号)。
A．减少PbO的损失，提高产品的产率
B．重复利用NaOH，提高原料的利用率
C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率
②过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作
__________ ______________________________________________________________。
【解析】　(1)根据题给化学工艺流程知，过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和H2O，化学方程式为Pb＋PbO2 ＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。(2)①总反应－反应i即可得到反应ii的离子方程式。②a实验证明发生反应i，则b实验需证明发生反应ii，实验方案为取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去。(3)①过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为PbSO4＋2NaOH===PbO＋Na2SO4
溶液中配成高温下的饱和溶液并趁热过滤，降温结晶、过滤，得PbO。
【答案】　(1)Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O
(2)①2Fe3＋＋Pb＋SO===PbSO4＋2Fe2＋　②b.取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色褪去　(3)①AB　②向PbO粗品中加入一定量的35% NaOH溶液，加热至110 ℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体
5．(2016·江苏，19，15分)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：
　40% H2SO4　　　 30% H2O2 有机萃取剂
　 　 　↓　　　　 　 　 ↓　 　　↓
废渣―→―→―→―→―→……―→MgCO3·3H2O
　　　 　 　 ↓　　　　　　 　↓
　　　　　　 　滤渣　　　　 含Fe3＋的有机相
(1)酸溶过程中主要反应的热化学方程式为
MgCO3(s)＋2H＋(aq)===Mg2＋(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝－50.4 kJ·mol－1
Mg2SiO4(s)＋4H＋(aq)===2Mg2＋(aq)＋H2SiO3(s)＋H2O(l)
ΔH＝－225.4 kJ·mol－1
酸溶需加热的目的是__________________________________________________；
所加H2SO4不宜过量太多的原因是______________________________________。
(2)加入H2O2氧化时发生反应的离子方程式为______________________________
____________________________________________________________________。
(3)用如图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3＋。
①实验装置图中仪器A的名称为________。
②为使Fe3＋尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，______________、静置、分液，并重复多次。
(4)请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，____________________________________________________
__________________________________，过滤、用水洗涤固体2～3次，在50 ℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。
[已知该溶液中pH＝8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH＝5.0时Al(OH)3沉淀完全]。
【解析】　(1)加热可以加快酸溶速率；为了避免制备MgCO3时消耗过多的碱，所加H2SO4不宜过量太振荡、静置、分液，并重复多次。(4)根据Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀的pH可知，为了除去Al3＋，滴加氨水的同时必须控制溶液的pH不能超过8.5，也不能低于5.0。
【答案】　(1)加快酸溶速率　避免制备MgCO3时消耗过多的碱
(2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(3)①分液漏斗　②充分振荡
(4)至56．(2016·课标Ⅱ，28，15分)某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是__________________________。
(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为______________________________________________。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是________________________
_____________________________________________________________________。
(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子是________(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有________(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为___________________________________。
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为__________________________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是________________________；生成沉淀的原因是________________________(用平衡移动原理解释)。
【解析】　(1)Fe2＋具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁屑的目原反应为可逆反应。(5)H2O2溶液中加入几滴酸化的FeCl3溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，铁离子的溶液呈棕黄色，一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是反应产生的Fe3＋是H2O2分解的催化剂，使H2O2分解产生O2；生成沉淀的原因是Fe3＋＋3H2O??Fe(OH)3＋3H＋为吸热反应，H2O2分解放出的热量使水解平衡正向移动。
【答案】　(1)防止Fe2＋被氧化
(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(3)隔绝空气(排除O2对实验的影响)
(4)Fe2＋　Fe3＋　可逆反应
(5)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　Fe3＋催化H2O2分解产生O2　H2O2分解反应放热，促使Fe3＋的水解平衡正向移动
7．(2016·北京，26，13分)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO)已成为环境修复研究的热点之一。
(1)Fe还原水体中NO的反应原理如图所示。
①作负极的物质是________。
②正极的电极反应式是________________________________________________。
(2)将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO的去除率和pH，结果如下：
初始pH
pH＝2.5
pH＝4.5
NO的去除率
接近100%
＜50%
24小时pH
接近中性
接近中性
铁的最终物质形态
pH＝4.5时，NO的去除率低。其原因是__________________________________。
(3)实验发现：在初始pH＝4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe2＋可以明显提高NO的去除率。对Fe2＋的作用提出两种假设：
Ⅰ.Fe2＋直接还原NO；
Ⅱ.Fe2＋破坏FeO(OH)氧化层。
做对比实验，结果如图所示，可得到的结论是
________________________________________________________________________________________。
pH ＝4.5(其他条件相同)
②同位素示踪法证实Fe2＋能与FeO(OH)反应生成Fe3O4。结合该反应的离子方程式，解释加入Fe2＋提高NO去除率的原因：_______________________________________________________。
(4)其他条件与(2)相同，经1小时测定NO的去除率和pH，结果如下：
初始pH
pH＝2.5
pH＝4.5
NO的去除率
约10%
约3%
1小时pH
接近中性
接近中性
与(2)中数据对比，解释(2)中初始pH不同时，NO去除率和铁的最终物质形态不同的原因：____________________________________________________________。
【解析】　(1)①由Fe还原水体中NO的反应原理图可知，Fe被氧化作负极；②正极硝酸根离子被还原为NH，结合元素和电荷守恒可知电极反应式为：NO＋8e－＋10H＋===NH＋3H2O。(2)初始pH＝4.5
【答案】　(1)①铁　②NO＋8e－＋10H＋===NH＋3H2O
(2)FeO(OH)不导电，阻碍电子转移
(3)①本实验条件下，Fe2＋不能直接还原NO；在Fe和Fe2＋共同作用下能提高NO的去除率
②Fe2＋＋2FeO(OH)===Fe3O4＋2H＋，Fe2＋将不导电的FeO(OH)转化为可导电的Fe3O4，利于电子转移
(4)初始pH低时，产生的Fe2＋充足，初始pH高时，产生的Fe2＋不足
8．(2016·浙江，27，18分)Ⅰ.化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料，受热时按如下化学方程式分解：
2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O↑＋10MgO＋3Al2O3
(1)写出该化合物作阻燃剂的两条依据_____________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)用离子方程式表示除去固体产物中Al2O3的原理
_______________________________________________________________________________________。
(3)已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化学方程式表示其原理
________________ _______________________________________________________。
Ⅱ.磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：
请回答：
(1)A的组成元素为________(用元素符号表示)，化学式为________。
(2)溶液C可溶解铜片，例举该反应的一个实际应用
_______________________________________________________________________________________。
(3)已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518 g·L－1)，该气体分子的电子式为____________。写出该反应的离子方程式
______________________________________________________________________________。
(4)写出F→G反应的化学方程式____________________________________。
设计实验方案探究溶液G中的主要微粒(不考虑H2O、H＋、K＋、I－)
___________ _____________________________________________________________________。
【解析】　Ⅰ.(1)此反应为吸热反应，能降低温度，反应产生的固体氧化物能隔绝空气，并且产生水蒸
Ⅱ.(1)红棕色固体B为氧化铁，与盐酸反应后生成黄色溶液C为氯化铁，氯化铁遇硫氰化钾显血红色，的质量为1.280 g，硫的物质的量为0.040 mol，则铁与硫的物质的量比为0.030∶0.040＝3∶4，则化学式为Fe3S4。(2)溶液C为FeCl3，可以溶解铜，用来制印刷电路板。(3)化合物A与硫酸反应生成的淡黄色不溶物为硫，气体的摩尔质量为1.518×22.4＝34.00，则为硫化氢。硫化氢的电子式为HH。该反应的离子方程式为：Fe3S4＋6H＋===3H2S↑＋3Fe2＋＋S。(4)H2SO3与I2反应的化学方程式为：H2SO3＋I2＋H2O===H2SO4＋2HI；溶液G中还含有SO，也可能含有H2SO3，SO用钡盐检验，H2SO3可以用氧化剂氧化成SO再检验。
【答案】　Ⅰ.(1)反应吸热降低温度，固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气(任意两条)
(2)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
(3)MgO＋2NH4Cl＋H2O===MgCl2＋2NH3·H2O(或NH4Cl＋H2ONH3·H2O＋HCl，MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O)
Ⅱ.(1)S，Fe　Fe3S4　(2)制印刷电路板
(3)HH　Fe3S4＋6H＋===3H2S↑＋3Fe2＋＋S
(4)H2SO3＋I2＋H2O===H2SO4＋2HI
取溶液G，加入过量BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有SO；过滤后取滤液，滴加H2O2溶液，若再产生白色沉淀，则有H2SO3。
1．[2015·广东理综，33(3)]设计实验，探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。
限选试剂与仪器：固体NH4Cl、蒸馏水、100 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽(可调控温度)
(1)实验目的：探究________对溶液中NH4Cl水解程度的影响。
(2)设计实验方案，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据，数据用字母表示；表中“V(溶液)”表示所配制溶液的体积)。
　 物理量
实验序号 　　
V(溶液)/mL
……
1
100
……
2
100
……
(3)按实验序号1所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为Y，则NH4Cl水解反应的平衡转化率为________(只列出算式，忽略水自身电离的影响)。
解析　(1)根据所给的仪器：100 mL容量瓶是配制一定物质的量浓度的NH4Cl溶液，pH计用来测量不同温度的恒温水浴槽中一段时间后，用pH计测两份NH4Cl溶液的pH，并填写在相应的表格中，表格见答案所示。(3)按实验序号1所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为Y，n(NH4Cl)＝ mol，则水解的n(NH4Cl)＝n(H＋)＝c(H＋)·V＝10－Ymol·L－1×0.1 L＝0.1×10－Y mol，NH水解反应的平衡转化率为：＝。
答案　(1)温度(或浓度)
(2)温度的影响
　　物理量
实验序号 　　
V(溶液)/mL
NH4Cl质量(g)
pH
温度(℃)
……
1
100
m
pH1
T1
……
2
100
m
pH2
T2
……
(或浓度的影响)
　　物理量
实验序号 　　
V(溶液) /mL
NH4Cl质量(g)
pH
温度(℃)
……
1
100
m1
pH1
T
……
2
100
m2
pH2
T
……
(3)
2．(2015·安徽理综，28)某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1 mol·L－1的Ba(NO3)2溶液中，得到了BaSO4沉淀。为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2，该小组提出了如下假设：
假设一：溶液中的NO
假设二：溶液中溶解的O2
(1)验证假设一
该小组设计实验验证了假设一，请在下表空白处填写相关实验现象
实验步骤
实验现象
结论
实验1：在盛有不含O2的25 mL 0.1 mol/L BaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体。
________
实验2：在盛有不含O2的25 mL 0.1mol/L Ba(NO3)2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体。
________
假设一成立
(2)为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液的pH随通入SO2体积的变化曲线如下图。
实验1中溶液pH变小的原因是________；V1时，实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用离子方程式表示)___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)验证假设二
请设计实验验证假设二，写出实验步骤、预期现象和结论。
(实验步骤、预期现象和结论（不要求写具体操作过程）：
(4)若假设二成立，请预测：在相同条件下，分别用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液体积变化忽略不计)，充分反应后两溶液的pH前者________(填“大于”或“小于”)后者，理由是_______________________________________________________________。
解析　(1)实验1中，在没有O2 的条件下，SO2与BaCl2溶液不反应，所以无沉淀产生；实验2中小于实验1。(3)通过对比假设一的验证过程，可设计如下实验步骤：
实验步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程)：
实验1作为参照实验
实验3：将纯净的SO2气体缓慢通入未经脱O2处理的25 mL 0.1 mol·L－1 BaCl2溶液中，若有白色沉淀，表明假设二成立，否则不成立
(4)2H2SO3＋ O2===4H＋＋2SO；3H2SO3＋2NO===2NO↑＋4H＋＋H2O＋3SO，由此可知氧化相同的亚硫酸，用O2氧化比用KNO3氧化产生的H＋浓度大 。
答案　(1)无明显现象　有白色沉淀
(2) SO2溶于水后生成H2SO3
3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋2NO ＋4H＋ (或 3H2SO3＋2NO===2NO↑＋3SO＋4H＋＋H2O)
(3)
实验步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程)：
实验1作为参照实验
实验3：将纯净的SO2气体缓慢通入未经脱O2处理的25 mL 0.1 mol·L－1 BaCl2溶液中，若有白色沉淀，表明假设二成立，否则不成立
(4)小于　反应的离子方程式表明，足量的O2和NO分别氧化相同量的H2SO3，生成H＋的物质的量前者多于后者(本题部分小题属于开放性试题，合理答案均给分)
3.(2015·浙江理综，29)某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。
实验(一)　碘含量的测定
取0.010 0 mol·L－1的AgNO3标准溶液装入滴定管，取100.00 mL海带浸取原液至滴定池，用电势滴定法测定碘含量。测得的电动势(E)反映溶液中c(I－)的变化，部分数据如下表：
V(AgNO3)/mL
15.00
19.00
19.80
19.98
20.00
20.02
21.00
23.00
25.00
E/mV
－225
－200
－150
－100
50.0
175
275
300
325
实验(二)　碘的制取
另制海带浸取原液，甲、乙两种实验方案如下：
已知：3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O。
请回答：
(1)实验(一)中的仪器名称：仪器A________，仪器B________。
(2)①根据表中数据绘制滴定曲线：
②该次测定终点时用去AgNO3溶液的体积为________mL，计算得海带中碘的百分含量为________%。
(3)①分液漏斗使用前须检漏，检漏方法为________。
②步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是___________________________________。
③下列有关步骤Y的说法，正确的是________。
A．应控制NaOH溶液的浓度和体积
B．将碘转化成离子进入水层
C．主要是除去海带浸取原液中的有机杂质
D．NaOH溶液可以由乙醇代替
④实验(二)中操作Z的名称是________。
(4)方案甲中采用蒸馏不合理，理由是__________________________________________。
解析　(1)仪器A为坩埚；由于含I－的海带浸取原液为500 mL，故仪器 B为500 mL容量瓶。
(2)①根据表格中的数据，先找出对应的点，然后连接成平滑的曲线即可(见答案)；
②根据表中数据，滴定终点时用去AgNO3溶液的体积约为20.00 mL；由关系式：Ag＋～I－得，n(I－)＝n(Ag＋)＝0.02 L×0.010 0 mol·L－1×＝1×10－3 mol，故m(I－)＝1×10－3 mol×127 g·mol－1＝0.127 g，海带中碘的百分含量为0.127 g/20.00 g＝0.635%。
(3)①分液漏斗的检漏应先检查漏斗颈旋塞处是否漏水，再检查漏斗口玻璃塞处是否漏水，其方法液漏斗内观察到的现象液体分为上下两层，上层呈无色，下层呈紫红色。③据题中所给信息：3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O，步骤Y目的是把碘元素全部由CCl4层转移入水层，NaOH溶液应过量，为了下一步便于提取碘，所加氢氧化钠溶液的体积不能过多也不能过少，故其浓度不能过小也不能过大，故A、B项正确，C项错误，由于I2在CCl4和酒精中都易溶解，且CCl4和酒精互溶，酒精不能从I2的CCl4溶液中萃取I2，D项错误。④实验(二)中，由于碘单质在酸性溶液的溶解度很小，碘在水溶液中以晶体析出，故操作Z是过滤。(4)由于碘易升华，加热碘的四氯化碳溶液时，碘易挥发，会导致碘的损失，故不采用蒸馏方法。
答案　(1)坩埚　500 mL容量瓶
(2)①
②20.00　0.635
(3)①检查漏斗颈旋塞处是否漏水时，先关闭分液漏斗的旋塞，加入适量的水，看是否漏水，若不漏，璃塞处不漏水
②液体分上下两层，下层呈紫红色
③AB　④过滤
(4)主要由于碘易升华，会导致碘的损失
4.(2015·江苏化学，21B)实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置见下图，相关物质的沸点见附表)。其实验步骤为：
附表　相关物质的沸点(101 kPa)
物质
沸点/℃
物质
沸点/℃
溴
58.8
1，2－二氯乙烷
83.5
苯甲醛
179
间溴苯甲醛
229
步骤1：将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1，2－二氯乙烷和苯甲醛充分混合后，升温至60 ℃，缓慢滴加经浓H2SO4干燥过的液溴，保温反应一段时间，冷却。
步骤2：将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中，搅拌、静置、分液。有机相用10% NaHCO3溶液洗涤。
步骤3：经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体，放置一段时间后过滤。
步骤4：减压蒸馏有机相，收集相应馏分。
(1)实验装置中冷凝管的主要作用是____________________________________________，
锥形瓶中的溶液应为________。
(2)步骤1所加入的物质中，有一种物质是催化剂，其化学式为________________________________________________________________________。
(3)步骤2中用10% NaHCO3溶液洗涤有机相，是为了除去溶于有机相的________(填化学式)。
(4)步骤3中加入无水MgSO4固体的作用是________。
(5)步骤4中采用减压蒸馏技术，是为了防止________。
解析　(1)冷凝管的主要作用是冷凝回流，防止反应物逸出，提高原料的利用率。由于液溴易挥发剂除去有机相的水，吸水生成MgSO4·7H2O晶体。(5)减压蒸馏是为了降低蒸馏的温度，防止间溴苯甲醛被氧化。
答案　(1)冷凝回流　NaOH溶液　(2)AlCl3　(3)Br2、HCl　(4)除去有机相的水　(5)间溴苯甲醛被氧化
5.(2015·福建理综，25)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。
实验一　制取氯酸钾和氯水
利用下图所示的实验装置进行实验。
(1)制取实验结束后，取出B中试管冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有________________________________________________________________________。
(2)若对调B和C装置的位置，________(填“能”或 “不能”)提高B中氯酸钾的产率。
实验二　氯酸钾与碘化钾反应的探究
(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响，其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行)：
试管编号
1
2
3
4
0.20 mol·L－1 KI/mL
1.0
1.0
1.0
1.0
KClO3(s)/g
0.10
0.10
0.10
0.10
6.0 mol·L－1 H2SO4/mL
0
3.0
6.0
9.0
蒸馏水/mL
9.0
6.0
3.0
0
实验现象
①系列a实验的实验目的是__________________________________________________。
②设计1号试管实验的作用是_______________________________________________。
③若2号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色；假设氧化产物唯一，还原产物为KCl，则此反应的离子方程式为________________________________。
实验三　测定饱和氯水中氯元素的总量
(4)该小组设计的实验方案为：使用下图装置，加热15.0 mL饱和氯水试样，测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是______________________________________________。
(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)
(5)根据下列资料，为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
资料：i.次氯酸会破坏酸碱指示剂；
ii.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2和FeCl2等物质还原成Cl－。
解析　(1)制取实验结束后，由取出B中试管进行的操作(冷却结晶、过滤、洗涤)，可知该实验操若氧化产物唯一，还原产物为KCl，根据氧化还原反应中电子守恒、电荷守恒及元素原子守恒可知该反应的离子方程式为：ClO＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O。(4)该小组设计的实验方案不可行的主要原因是溶液中存在Cl2的重新溶解以及HClO分解生成HCl和O2等，无法测定试样含氯总量。(5)由于HClO具有强氧化性会破坏酸碱指示剂，因此实验设计时不能用酸碱指示剂，可以利用氯水的强氧化性，向该溶液中加入足量的H2O2溶液，H2O2把氯元素完全还原为Cl－，H2O2被氧化成O2，然后加热除去过量的H2O2，冷却，再加入足量的AgNO3溶液，过滤、洗涤生成的AgCl沉淀，干燥后称量沉淀质量，结合氯原子守恒即可确定其中含有的氯元素的质量。
答案　(1)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)
(2)能
(3)①研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响
②硫酸浓度为0的对照实验　③ClO＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O
(4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等，此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案)
(5)量取一定量的试样，加入足量的H2O2溶液，待反应完全加热除去过量的H2O2，冷却，再加入足量的硝酸银溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀质量(或其他合理答案)
1．【2014年高考新课标Ⅰ卷第26题】 (13分)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素质的成分之一，具有香蕉的香味，实验室制备乙酸异戊酯的反应装置示意图和有关数据如下：
实验步骤：
在A中加入4.4 g的异戊醇，6.0 g的乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片，开始缓慢加热A，回流50分钟，反应液冷至室温后，倒入分液漏斗中，分别用少量水，饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤，分出的产物加入少量无水硫酸镁固体，静置片刻，过滤除去硫酸镁固体，，进行蒸馏纯化，收集140～143 ℃馏分，得乙酸异戊酯3.9 g。回答下列问题：
（1）装置B的名称是：
（2）在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是： ； 第二次水洗的主要目的是： 。
（3）在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后 （填标号），
A．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出
B．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出
C．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出
D．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口放出
（4）本实验中加入过量乙酸的目的是：
（5）实验中加入少量无水硫酸镁的目的是：
（6）在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是： (填标号)
（7）本实验的产率是：
A、30℅ B、40℅ C、 50℅ D、60℅
（8）在进行蒸馏操作时，若从130 ℃开始收集馏分，产率偏 (填高或者低)原因是
【答案】（1）球形冷凝管；（2）洗掉大部分硫酸和醋酸；洗掉碳酸氢钠；（3）D；（4）提高醇的转化率；（5）干燥；（6）b；（7）D；（8）高；会收集少量的未反应的异戊醇。
【解析】（1）由装置示意图可知装置B的名称是球形冷凝管；（2）反应后的溶液要经过多次洗涤，在放出，待到两层液体界面时关闭分液漏斗的活塞，再将乙酸异戊酯从上口放出。因此选项是D。（4）酯化反应是可逆反应，增大反应物的浓度可以使平衡正向移动。增加一种反应物的浓度，可能使另一种反应物的转化率提高。因此本实验中加入过量乙酸的目的是提高醇的转化率；（5）实验中加入少量无水硫酸镁的目的是吸收酯表面少量的水分，对其减小干燥。（6）在蒸馏操作中，温度计的水银球要在蒸馏烧瓶的支管口附近。排除a、d，而在c中使用的是球形冷凝管，容易使产品滞留，不能全部收集到锥形瓶中，因此仪器选择及安装都正确的是b。n(乙酸)=6.0g÷60g/mol=0.1mol.n(异戊醇) =4.4g÷88g/mol=0.05mol;由于二者反应时是1:1反应的，所以乙酸过量要按照醇来计算。n(乙酸异戊酯)= 3.9 g÷130g/mol=0.03mol。所以本实验的产率是0.03mol÷0.05mol×100℅=60℅。选项是D。（8）在进行蒸馏操作时，若从130 ℃开始收集馏分，此时的蒸气中含有醇，会收集少量的未反应的异戊醇，因此产率偏高。
【考点定位】考查仪器的识别与安装、混合物的分离、物质的制取、药品的选择与使用、物质产率的计算的知识。
2．【2014年高考新课标Ⅱ卷第26题】（15分）某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体X。为测定其组成，进行如下实验。
①氨的测定：精确称取wgX，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用V1mLc1 mol·L—1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶，用c2 mol·L—1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V2mLNaOH溶液。
②氯的测定：准确称取样品X，配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定，K2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点（Ag2CrO4为砖红色）。
回答下列问题：
（1）装置中安全管的作用原理是 。
（2）用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用 式滴定管，可使用的指示剂为 。
（3）样品中氨的质量分数表达式为 。
（4）测定氨前应该对装置进行气密性检验，若气密性不好测定结果将 （填“偏高”或“偏低”）。
（5）测定氯的过程中，使用棕色滴定管的原因是 ；滴定终点时，若溶液中c(Ag＋)=2.0×10—5 mol·L—1，c(CrO42—)为 mol·L—1。（已知：Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10—12）
（6）经测定，样品X中钴．氨．氯的物质的量之比为1:6:3，钴的化合价为 ，制备X的化学方程式为 ；X的制备过程中温度不能过高的原因是 。
【答案】(1)当A中压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定
(2)碱 酚酞（或甲基红）
(3)
(4)偏低
(5)防止硝酸银见光分解 2.8×10—3
(6)+3 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出
【解析】（1）分析题给装置知，装置中安全管的作用原理是当A中压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定。（2）用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用碱式滴定管，可使用的指示剂为酚酞（或甲基红）。（3）根据题给信息知，氨的测定过程中发生反应HCl+NH3NH4Cl，则样品中氨的物质的量与和氨气反应的HCl的物质的量相等，为（c1V1—c2V2）×10—3mol，则氨气的质量为（c1V1—c2V2）×10—3×17g，质量分数表达式为。（4）测定氨前应该对装置进行气密性检验，若气密性不好会则X的化学式为[Co(NH3)6]Cl3，利用化合价规则判断，钴的化合价?

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