专题16 大题突破——化学实验综合（讲义）-【上好课】2025年高考化学二轮复习讲练测（新高考通用）

专题16 大题突破——化学实验综合 目录 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03核心精讲·题型突破 题型一 实验仪器连接及现象作用描述 【真题研析】 【核心精讲】 1．仪器连接类顺序问题思维模型 2．实验操作类顺序问题思维模型 【命题预测】 题型二 特殊实验装置的分析应用 【真题研析】 【核心精讲】 1．常见的防倒吸装置 2．冷凝回流、分离装置 3．常见的液封措施及装置 4．几种多用途装置 5．减压蒸馏装置 【命题预测】 题型三 实验数据的分析与处理 【真题研析】 【核心精讲】 1．定量实验数据的测定方法 2．定量实验中“数据”采集处理意识 3．在定量实验过程中如何有效地减小实验误差方法 【命题预测】 考点要求 考题统计 考情分析 化学实验综合设计与评价 2024·福建卷，12，15分；2024·广西卷，16，14分；2024·天津卷，15；2024·海南卷，17，12分；2024·重庆卷，16，14分；2024·贵州卷，15，14分；2024·江西卷，17，15分；2024·广东卷，17；2024·甘肃卷，16；2024·北京卷，19；2024·湖南卷，15，3分；2024·山东卷，19，12分；2024·安徽卷，16，15分；2024·河北卷，15，15分；2024·湖北卷，18，14分；2024·浙江6月卷，20，10分；2024·全国新课标卷，9，15分；2024·全国甲卷，9，15分；2024·浙江1月卷，20，10分；2024·辽吉黑卷，17，14分；2023•全国乙卷，26；14分；2023•浙江省1月选考，20，10分； 2023•湖南卷，15，14分；2023•辽宁省卷，17；2023•全国甲卷，27，14分；2023•山东卷，18；2023•湖北卷，18；2023•全国新课标卷，28，14分；2023•浙江省6月选考，20，10分；2023•北京卷，19；2023•广东卷，17，14分；2023•海南卷，17，12分；2022•重庆卷，17，14分；2022•福建卷，12；14分；2022•海南卷，17，12分；2022•湖北卷，18，14分；2022•辽宁卷，17，14分；2022•北京卷，19，14分；2022•山东卷，18，12分；2022·浙江省1月，30，10分；2022·浙江省6月，10分； 通过近几年的高考实验研究发现，以物质的制备流程、物质的性质探究为载体，考查化学实验的设计及评价能力已成为高考实验的首选。近年高考综合实验试题往往是在教材实验、演示实验或考生已有实验知识的基础上进行改进，创设新情镜，提出新问题，考查考生的创新意识和对实验过程的评价能力。预计 2025年综合实验试题将以元素化合物知识为依托，以陌生物质制备为背景，充分体现了“源于教材，又不拘泥于教材”的命题指导思想，把化学实验基础知识和基本操作技能准确迁移到类似的实验中去，题目类型主要有物质制备类、实验探究类、定量测定类等。 题型一 实验仪器连接及现象作用描述 1．(2024·广西卷，16，14分)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mg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，用分光光度法测得该清液中Fe2+浓度为bmg·Lˉ1，计算Fe2O3的去除率。 回答下列问题： (1)仪器a的名称是_______。 (2)Ⅰ中控制“温度低于10℃和pH＜6”的目的是_______。 (3)写出制备TD的化学方程式_______。 (4)H2SO2中S的化合价为_______。Ⅰ的反应中，因条件控制不当生成了H2SO2，最终导致TD中出现黄色杂质，该杂质是_______(填化学式)。 (5)Ⅰ中“洗涤”选用乙醇的理由是_______。 (6)高岭土中Fe2O3去除率为_______(用含b、m、V的代数式表示)。Ⅱ中“静置”时间过长，导致脱色效果降低的原因是_______。 2．(2024·天津卷，15节选)柠檬酸钙[Ca(C6H5O7)2]微溶于水、难溶于乙醇，是一种安全的食品补钙剂。某学习小组以蛋壳为主要原料，开展制备柠檬酸钙的如下实验。 Ⅰ．实验流程 (1)实验中，需将蛋壳研磨成粉，其目的是_______。 (2)写出蛋壳主要成分与醋酸反应的离子方程式_______，此反应的实验现象是_______。 (3)实验流程中，先将蛋壳粉与醋酸反应，而不是直接与柠檬酸溶液反应。解释该设计的理由_______。 (4)过滤时用到的玻璃仪器有_______。 (5)洗涤柠檬酸钙最适宜的试剂是_______(填序号)。 a．水 b．乙醇 c．醋酸 (6)上述实验流程中可循环使用的反应物为_______。 3．(2024·江西卷，17节选) 一种可用于温度传感的红色配合物Z，其制备实验步骤及传感原理如图(反应物均按化学计量数之比进行投料)： Ⅰ．将Ni(NO3)2•6H2O和去离子水加入圆底烧瓶中，搅拌至完全溶解，再依次加入乙酰丙酮(HY)、无水Na2CO3和N，N，N'﹣三甲基乙二胺(X)溶液，继续搅拌5min； Ⅱ．加入NaB(C6H5)4溶液，立即生成红色沉淀，室温下继续反应35min； Ⅲ．减压过滤，用去离子水洗涤3次，烘干，重结晶，得到配合物Z； Ⅳ．室温下，将适量Z溶于丙酮(L)，温度降至15℃，溶液经混合色逐渐转为蓝绿色，得到配合物W的溶液。 回答下列问题： (1)已知配合物Z中Ni、N和O五个原子共平面，Ni2+的杂化方式 _______(填“是”或“不是”)sp3。 (2)步骤Ⅰ中，加入Na2CO3的目的是 _______。 (3)步骤Ⅱ中，为避免沉淀包裹反应物共沉，可采取的操作是 _______。 (4)步骤Ⅲ中，洗涤去除的无机盐产物是 _______。 18．(2023•湖北省选择性考试，18节选)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题： (1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为_______，装置B的作用为_______。 1．仪器连接类顺序问题思维模型 (1)填接口连接顺序时还应注意：仪器安装自下而上，从左到右；洗气或干燥气体时导气管长进短出，干燥管大口进小口出，量气装置应短进长出。 (2)净化气体时：一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去无毒、无味的气体，最后除水蒸气。 (3)实验中反应物或产物易吸水、潮解、水解，需要采取防水措施。 (4)检验混合气体时：先检验水蒸气，再检验并除去性质较活泼的气体，最后检验其他气体。如蔗糖与浓硫酸反应时会生成SO2、CO2及水蒸气，应先用无水CuSO4检验水蒸气，再用品红溶液检验SO2，用酸性高锰酸钾溶液除去SO2，然后用澄清石灰水检验CO2。 2．实验操作类顺序问题思维模型 加热操作注意事项：主体实验加热前一般应先通原料气赶走空气后再点燃酒精灯，其目的一是防止爆炸，如H2还原CuO、CO还原Fe2O3；二是保证产品纯度，如制Mg3N2、CuCl2等。反应结束时，应先熄灭酒精灯，继续通原料气直到冷却为止。 1．(2025·河南省南阳市高三联考，节选)某小组设计实验制备FeCl3并测定产品纯度。 (一)制备FeCl3 用如下装置制备氯化铁(部分夹持装置省略)。已知：FeCl3易升华，遇水蒸气易水解。 (1)盛放MnO2的仪器名称为 ，图中各装置连接顺序是A→ →F(装置可以重复使用)。 (2)写出装置A中发生反应的离子方程式： 。 (3)装置F中发生反应的离子方程式为 。若D和F直接相连，则制得产品中所含杂质的化学式为 。 2．(2025·安徽省皖北五校高三第一次联考，节选)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂，它有较强的还原性，常用于纺织工业中纸浆漂白后的脱氯剂。某兴趣小组设计了利用和Na2CO3、Na2S生成Na2S2O3并探究其性质，其制备装置图如图(加热和夹持装置略)： 已知：i．2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓、Na2SO3+S =Na2S2O3。 ii．硫单质在含乙醇的水溶液中析出时，颗粒更小，分布均匀。 (1)乙装置的作用为 。 (3)制备Na2S2O3时，丙中通常还会加入少量乙醇目的是 。 3．(2025·黑龙江省哈尔滨市高三期中，节选)纳米级TiO2广泛用于化妆品和功能纤维领域。实验室利用普通TiO2制备纳米xTiO2·yH2O并测定其组成(夹持装置略去)。 Ⅰ．制备TiCl4 已知：①TiO2可发生反应TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO； ②TiCl4易挥发，熔点-25℃，沸点136.4℃，极易与水反应。 ③PdCl2溶液可吸收CO生成黑色颗粒Pd。 请回答下列问题： (1)装置A中发生反应的离子方程式为 。 (2)上述装置按照由左向右，合理的连接顺序为 。 A→_______→_______→D→_______→_______→F(仪器序号)。 (3)E装置中仪器p的名称是： 。 (4)装置C的作用是： 。 (5)向制得的TiCl4中加入大量水，并加热，请写出TiCl4水解生成xTiO2·yH2O的化学方程 。 4．亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，制备亚氯酸钠的工艺流程如下 已知：二氧化氯(ClO2)沸点为11.0℃；已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O，高于38℃时析出晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。 (2)反应1在图1中进行，装置A的作用是____________________________________；通入空气，其作用是赶出ClO2，通空气不能过快的，空气流速过快时ClO2不能被充分吸收；通空气也不能过慢，其原因是____________________________________； (3)反应2在图2装置中进行，其中反应的化学方程式为_______________________，冰水浴冷却的目的是__________(写一条)； 图1 图2 5．(2025·湖北省鄂东南省级示范高中教革联盟高三联考，节选)亚硝酰硫酸(NOSO4H，相对分子质量为127)是一种浅黄色或蓝紫色液体，遇水分解，溶于浓硫酸不分解，主要用于染料、医药等领域。实验室用如图所示装置(部分夹持装置略)制备少量NOSO4H，并测定产品纯度。 (1)装置A用于制取SO2，A中反应的化学方程式为： ；导管a的作用是： ； (2)SO2与装置B中盛有的浓硝酸与浓硫酸的混合液在维持体系温度不高于20℃的条件下反应制得NOSO4H。反应过程中，NOSO4H和HNO3的物质的量随时间的变化如图所示。反应进行到10 min后，反应速率明显加快，其可能的原因是： ； (3)装置C的主要作用是： ； 6．(2025·浙江部分高中高三联考，节选)柠檬酸铁铵[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]是棕色或绿色的鳞片或粉末，易溶于水，不溶于乙醇和乙醚等有机溶剂，常用于照相业、制药工业，还可作为食品铁强化剂，实验室利用柠檬酸()制备柠檬酸铁铵的步骤如下： ⅰ.向仪器A中加入一定量处理过的铁粉，利用仪器B将过量的80℃柠檬酸溶液逐滴加入并不断搅拌，同时控温80℃至反应结束，此时溶液底部析出大量的白色沉淀柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)； ⅱ.用冷水降温至40℃，再用仪器C滴加一定量的浓氨水充分反应，生成柠檬酸亚铁铵[NH4FeC6H5O7]； ⅲ.继续控温40℃，再用另一个仪器C缓慢滴加一定量的双氧水充分反应； ⅳ.再向溶液中加入大量的乙醇，经一系列操作，称量得到mg产品。 已知：柠檬酸铁铵[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]是柠檬酸铁(FeC6H5O7)和柠檬酸铵[(NH4)3C6H5O7]形成的复盐；5%柠檬酸铁铵的pH约为6.5。 回答下列问题： (1)仪器A的名称是 ，步骤ⅰ中，用稍过量的柠檬酸溶液原因为 。 (2)步骤ⅱ、ⅲ中均需控温40℃的原因是 。 (3)步骤ⅲ中制备柠檬酸铁铵的化学方程式 。 (4)步骤ⅳ中，完成“一系列操作”所需要的装置有 (填标号)。 7．(2023·福建省高三联合测评)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型绿色、高效的水处理剂，对病毒的去除率可达99.95%。实验室设计如下实验制备K2FeO4并探究其性质。 已知：①K2FeO4为紫色固体，微溶于溶液。 ②FeO42-具有强氧化性，在酸性或中性溶液中能快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。 回答下列问题： (1)制备K2FeO4 (夹持装置略) ①如图所示，装置A为氯气发生装置，A中盛放KMnO4固体的仪器名称是_______，橡胶管的作用是_______。 ②装置B的作用是_______。 ③装置C中的溶液需过量，目的是_______。的电子式为_______。 ④装置C中得到紫色固体和溶液。则装置C中Cl2与Fe(OH)3发生反应生成K2FeO4的离子方程式为_______。 (2)探究K2FeO4的性质 取装置C中的紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，经检验气体中含有Cl2。该现象_______(填“能”或“不能”)证明“酸性条件下FeO42-氧化性强于Cl2”，理由是_______。 8．(2025·浙江省嘉兴市高三基础测试，节选)利用MnO2和H2SO3生成MnS2O6进而制备连二硫酸钠晶体(Na2S2O6·2H2O)。相关物质性质见下表。 物质(化学式) MnS2O6 Na2S2O6·2H2O 摩尔质量(g·molˉ1) 215 242 主要性质 空气中易分解 空气中不易变质 均可溶于水，时会释放出SO2气体 操作流程如下： (3)将步骤V中正确的仪器或操作的标号填入相应横线上： 将滤液转移入 中，用酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌→ → →洗涤、干燥。 a．坩埚 b．蒸发皿 c．蒸发溶剂至有大量晶体析出 d．浓缩溶液至有少量小晶体析出 e．停止加热，自然冷却，过滤 f．停止加热，利用余热蒸干 9．(2025·浙江省第二届辛愉杯高三测试，节选)十二钨硅酸H4[SiW12O40]·nH2O是一种一种性能优越的多功能催化剂，它的一种制备方法如下(步骤I、II的装置如图所示)。 I．称取Na2WO4·H2O置于三颈烧瓶中，加入蒸馏水剧烈后搅拌至澄清，加热； II．在90~98℃下缓慢加入Na2SiO3·9H2O使其充分溶解后，微沸时从滴液漏斗中缓慢地向其中加入浓盐酸，调节pH值为2，继续搅拌加热30 min，自然冷却； III．将冷却后的全部液体转移至分液漏斗中，加入乙醚，分多次加入浓盐酸，充分振荡，萃取； IV．将下层醚合物分出放于蒸发皿中，加水，水浴蒸发至溶液表面有晶体析出时为止，冷却结晶，抽滤，即可得到产品。 (1)装置a的名称是 。 (2)请写出步骤II中生成[SiW12O40]4-的离子方程式： 。 (3)步骤III的详细操作如下，请补充操作a并对下列操作进行排序：a→b→ →f，步骤c中放出的气体是 。 a． 。 b．将溶液和乙醚转入分液漏斗并逐滴加入盐酸 c．旋开旋塞放气 d．倒转分液漏斗，小心振荡 e．将分液漏斗置于铁架台上静置 f．打开旋塞，待下层液体完全流出后，关闭旋塞，将上层液体倒出 (4)步骤Ⅳ中为防止[SiW12O40]4-转化为[SiW12O40]6-，可以补充的操作为 。 题型二 特殊实验装置的分析应用 1．(2024·海南卷，17，12分)羟基磷酸钙Cax(PO4)yOH 是骨骼石灰和牙釉质的主要成分。某课题组按照下述步骤进行其制备探索：在75℃下向由一定量Ca(OH)2粉末配制的含有分散剂的浆液中，边搅拌边滴加计算量的稀H3PO4，滴加完成后继续搅拌一段时间。冷至室温固液分离，烘干固体得纳米级微粉产品。制备依据的代表反应式为：5Ca(OH)2+3H3PO4= Ca5(PO4)3OH+9H2O，装置如图所示(固定器具已省略)。 回答问题： (1)装置图中，安装不当的是 (填仪器标号) (2)使用冷凝管的目的是 ，冷凝水进水口为 (填序号)，干燥管中熟石灰用于吸收 (填化学式)。 (3)实验中使用水浴加热，其优点为 、 。 (4)投料时应使用新制Ca(OH)2粉末，以降低杂质 (填化学式)对实验的影响。 (5)完成反应后，可以保持产品组成稳定的固液分离方式有 、 (填标号)。 a．倾倒 b．常压过滤 c．减压过滤 d．离心分离 (6)实验中以题述加料方式所得产品中。某次实验将Ca(OH)2浆液滴入稀H3PO4得到的产品中。造成这种结果差异的原因是 。 2．(2024·山东卷，19，12分)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：KIO3+5KI+6 HCl =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：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI)，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。 回答下列问题： (1)取20.00mL 0.1000mol·Lˉ1 KIO3的碱性溶液和一定量的固体，配制1000 mL KIO3碱性标准溶液，下列仪器必须用到的是_______(填标号)。 A．玻璃棒 B．1000 mL锥形瓶 C．500 mL容量瓶 D．胶头滴管 (2)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_______。 (3)该滴定实验达终点的现象是_______；滴定消耗KIO3碱性标准溶液VmL，样品中硫的质量分数是_______(用代数式表示)。 (4)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IO3-不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，测定结果会_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 3．(2024·全国新课标卷，9，15分)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)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：)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。 回答下列问题： (1)量取己-2，5-二酮应使用的仪器为_______(填名称)。 (2)仪器①用铁夹固定在③上，③的名称是_______；仪器②的名称是_______。 (3)“搅拌”的作用是_______。 (4)“加热”方式为_______。 (5)使用的“脱色剂”是_______。 (6)“趁热过滤”的目的是_______；用_______洗涤白色固体。 (7)若需进一步提纯产品，可采用的方法是_______。 4．(2023·湖南卷，15节选)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。 (4)向集气管中充入H2时，三通阀的孔路位置如下图所示：发生氢化反应时，集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为_______； (5)仪器M的名称是_______； (6)反应前应向装置Ⅱ中通入N2一段时间，目的是_______； (7)如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下，可能导致的后果是_______； (8)判断氢化反应完全的现象是_______。 5．(2023·湖南卷，15节选)某实验小组以溶液为原料制备BaCl2·2H2O，并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案： 可选用试剂：NaCl晶体、BaS溶液、浓H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸馏水 (2)Ⅰ中b仪器的作用是_______；Ⅲ中的试剂应选用_______； 1．常见的防倒吸装置 2．冷凝回流、分离装置 图1、图2：冷凝、导气 图3：冷凝回流，防止气体逸出，提高产率 图4 、图5：油水分离器 3．常见的液封措施及装置 4．几种多用途装置 多管洗气瓶 平衡压强装置 恒压分液(滴液)漏斗 ①干燥气体 ②混合气体 ③观察气体流速 ①平衡气压 ②防倒吸 ③观察是否堵塞 ①平衡气压，便于液体顺利滴下 ②定量实验中加入的液体不占体积 5．减压蒸馏装置 1．该实验小组过滤时使用的装置如图所示，该小组使用折叠式滤纸的优点为_____________________。 2．(2025·河南省部分学校联考高三期中，节选)FeCl3在工业上常作催化剂。实验室中，先合成SOCl2，再与FeCl3·6H2O反应制备无水FeCl3，装置如图所示(加热及夹持仪器略)。 已知：①实验室合成SOCl2的原理为SO2+PCl5POCl3+SOCl2。 ②SOCl2的熔点为-101℃，沸点为74℃，遇水剧烈分解为两种酸性气体；POCl3沸点为106℃；忽略共沸。 回答下列问题： (1)仪器乙的名称为 ，仪器B中盛装的试剂为 。 (2)下列与实验有关的图标分别表示佩戴护目镜和排风的是 (填标号)。 A．    B．    C．    D．    E． (4)打开K2，将三通阀调至，接下来打开K1，一段时间后，加热装置C至60℃；仪器丙的作用为 。 (5)当C中出现较多液体后，关闭K1、K2。制得FeCl3的操作：①调节三通阀的位置为 (填标号)；②调节温度计水银球位置至三颈瓶口处，将C装置升温至 (填范围)；③加热E处硬质玻璃管。 3．(2025·湖南省a佳教育高三联考，节选)碘化亚铜(CuI)是一种白色粉末，不溶于水，能被氧化，可用作有机合成催化剂。实验室制备碘化亚铜的装置如图所示(部分夹持及加热装置已略去)。回答下列问题： 已知：常温下，pH=6.4时，Cu2+沉淀完全。Cu2+可将氧化为I2。 (1)仪器X的名称为 。 (2)NaI溶液中SO2的作用是 ，也可将Cu2+还原为CuI白色沉淀，则该过程的离子方程式为 。 (4)单向阀的作用是 。 4．用如图装置测定某[Co(NH3)6]Cl3样品中NH3的含量(部分装置已省略)： 蒸氨：取m g样品加入过量试剂后，加热三颈烧瓶，蒸出的NH3通入盛有H2SO4标准溶液的锥形瓶中，将液封装置2中的水倒入锥形瓶中，用NaOH标准溶液滴定剩余硫酸。 ①液封装置1的作用是________________________________________。 ②液封装置2的作用是_____________________________。 题型三 实验数据的分析与处理 1．(2024·福建卷，12节选)实验室用发光二极管(LED)的生产废料(主要成分为难溶于水的GaN，含少量In、Mg金属)制备Ga2O3。 (4)Ga2O3纯度测定：称取Ga2O3样品wg，经处理配制成VmL溶液，从中移取V0mL于锥形瓶中，一定条件下，加入V1mLc1mol/LNa2H2Y溶液(此时镓以[GaY]-存在)，再加入PAN作指示剂，用c2mol/L CuSO4标准溶液滴定过量的Na2H2Y，滴定终点为紫红色。 该过程涉及反应：Cu2++H2Y2-=[CuY]2-+2H+ ①终点时消耗CuSO4溶液V2mL，则Ga2O3纯度为_______。(列出计算式) ②滴定时会导致所测Ga2O3纯度偏小的情况是_______。(填标号) a．未使用标准溶液润洗滴定管 b．称重后样品吸收了空气中水汽 c．终点时滴定管尖嘴内有气泡 d．终点读数时仰视滴定管刻度线 2．(2024·天津卷，15节选)柠檬酸钙[Ca(C6H5O7)2]微溶于水、难溶于乙醇，是一种安全的食品补钙剂。某学习小组以蛋壳为主要原料，开展制备柠檬酸钙的如下实验。 Ⅱ．柠檬酸钙样品纯度的测定 已知：柠檬酸钙的摩尔质量为Mg·molˉ1，EDTA与Ca2+按1：1 (物质的量之比)形成稳定配合物。 将干燥后的柠檬酸钙样品ag置于锥形瓶中，按照滴定要求将其配成浅液，用溶液调节pH大于13，加入钙指示剂，用b mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至试液由紫红色变为蓝色，达到滴定终点，消耗EDTA标准溶液VmL。 (7)配制1mol·L-1NaOH溶液时，需将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中，其目的是_______。 (8)测定实验中，滴定管用蒸馏水洗涤后，加入EDTA标准溶液之前，需进行的操作为_______。若滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥，会导致测定结果_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 (9)样品中柠檬酸钙质量分数的表达式是_______(用字母表示)。 3．(2024·重庆卷，16节选)FeS2可用作锂电池和超级电容器的电极材料。 (2) 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) ①SnCl2比FeCl3易水解，且易被氧化。配制和保存SnCl2溶液需加入的试剂是 。 ②甲基橙指示终点的过程及作用原理是 。 ③若称取的产品为，K2Cr2O7标准溶液浓度为，用量为，FeS2的摩尔质量为M g·molˉ1，则产品中FeS2质量分数为 (写最简表达式)。 ④下列操作可能导致测定结果偏高的是 。 A．还原Fe3+时SnCl2溶液滴加过量 B．热的Fe2+溶液在空气中缓慢冷却 C．滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失 D．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数 4．(2024·江西卷，17节选)一种可用于温度传感的红色配合物Z，其制备实验步骤及传感原理如图(反应物均按化学计量数之比进行投料)： (5)采用EDTA配位滴定法测定Ni的含量。实验步骤如下： ⅰ．准确称取mg的配合物Z； ⅱ．加入稀硝酸使样品完全消解，再加入去离子水，用20%醋酸钠溶液调节pH至4～5； ⅲ．以PAN为指示剂，用cmol/LEDTA标准溶液滴定，平行测定三次，平均消耗EDTA体积VmL。 已知：EDTA与Ni2+化学计量数之比为1：1 ①除了滴定管外，上述测定实验步骤中，使用的仪器有 _______(填标号)。 ②Ni的质量百分含量为 _______%。 (6)利用上述配合物的变色原理(温差约10℃时，颜色有明显变化)，设计一种实用温度传感装置 _______。 5．(2024·安徽卷，16，15分)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的某赤铁矿试样中的铁含量。 【配制溶液】 ①cmol·L-1 K2Cr2O7标准溶液 ②SnCl2溶液：称取6gSnCl2·2H2O溶于10 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+；Cr2O72-可被Fe2+还原为Cr3+。回答下列问题： (1)下列仪器在本实验中必须用到的有_______(填名称)。 (2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因：_______。 (3)步骤I中“微热”的原因是_______。 (4)步琛Ⅲ中，若未“立即滴定”，则会导致测定的铁含量_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (5)若消耗cmol·L-1 K2Cr2O7标准溶液V mL，则试样中的质量分数为_______(用含a、c、V的代数式表示)。 (6) SnCl2- TiCl3- KMnO4滴定法也可测定铁的含量，其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中Fe3+还原为Fe2+，再用KMnO4标准溶液滴定。 ①从环保角度分析，该方法相比于SnCl2-HgCl2- K2Cr2O7，滴定法的优点是_______。 ②为探究KMnO4溶液滴定时，Cl-在不同酸度下对Fe2+测定结果的影响，分别向下列溶液中加入1滴0.1 mol·L-1KMnO4溶液，现象如下表： 溶液 现象 空白实验 2mL 0.3mol·L-1NaCl溶液+0.5mL试剂X 紫红色不褪去 实验I 2mL 0.3mol·L-1NaCl溶液+0.5mL 0.1mol·L-1硫酸 紫红色不褪去 实验ⅱ 2mL 0.3mol·L-1NaCl溶液+0.5mL 6mol·L-1硫酸 紫红色明显变浅 表中试剂X为_______；根据该实验可得出的结论是_______。 6．(2024·浙江6月卷，20，10分)某小组采用如下实验流程制备： 已知：是一种无色晶体，吸湿性极强，可溶于热的正己烷，在空气中受热易被氧化。 请回答： (1)如图为步骤I的实验装置图(夹持仪器和尾气处理装置已省略)，图中仪器A的名称是 ，判断步骤I反应结束的实验现象是 。 (2)下列做法不正确的是_______。 A．步骤I中，反应物和溶剂在使用前除水 B．步骤I中，若控温加热器发生故障，改用酒精灯(配石棉网)加热 C．步骤Ⅲ中，在通风橱中浓缩至蒸发皿内出现晶膜 D．步骤Ⅳ中，使用冷的正己烷洗涤 (3)所得粗产品呈浅棕黄色，小组成员认为其中混有碘单质，请设计实验方案验证 。 (4)纯化与分析：对粗产品纯化处理后得到产品，再采用银量法测定产品中含量以确定纯度。滴定原理为：先用过量AgNO3标准溶液沉淀I-，再以NH4SCN标准溶液回滴剩余的Ag+。已知： 难溶电解质 AgI(黄色) AgSCN (白色) Ag2CrO4 (红色) 溶度积常数Ksp 8.5×10-17 1.0×10-12 1.1×10-12 ①从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤 。 称取产品，用少量稀酸A溶解后转移至容量瓶，加水定容得待测溶液。取滴定管检漏、水洗→_______→装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取待测溶液加入锥形瓶→_______→_______→加入稀酸B→用1.00×10-2mol·L-1NH4SCN标准溶液滴定→_______→读数。 a．润洗，从滴定管尖嘴放出液体 b．润洗，从滴定管上口倒出液体 c．滴加指示剂K2CrO4溶液 d．滴加指示剂硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液 e．准确移取25.00mL4.00×10-2mol·L-1AgNO3标准溶液加入锥形瓶 f．滴定至溶液呈浅红色 g．滴定至沉淀变白色 ②加入稀酸B的作用是 。 ③三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60mL，则产品纯度为 。[M(AlI3)=408 g·molˉ1] 7．(2024·全国甲卷，9，15分)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 mL30% H2O2 (ρ=1.11g· cm-3)、40 mL蒸馏水和12.0 g尿素，搅拌溶解。下反应，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溶液。 滴定分析：量取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。 回答下列问题： (1)过滤中使用到的玻璃仪器有 (写出两种即可)。 (2)过氧化脲的产率为 。 (3)性质检测Ⅱ中的现象为 。性质检则I和Ⅱ分别说明过氧化脲具有的性质是 。 (4)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 。 (5)“滴定分析”步骤中，下列操作错误的是_____(填标号)。 A．KMnO4溶液置于酸式滴定管中 B．用量筒量取过氧化脲溶液 C．滴定近终点时，用洗瓶冲洗锥形瓶内壁 D．锥形瓶内溶液变色后，立即记录滴定管液面刻度 (6)以下操作导致氧化脲纯度测定结果偏低的是_____(填标号)。 A．容量瓶中液面超过刻度线 B．滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗 C．摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外 D．滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失 8．(2023•全国乙卷，26)元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。 回答下列问题： (1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先_______，而后将已称重的U型管c、d与石英管连接，检查_______。依次点燃煤气灯_______，进行实验。 (2)O2的作用有_______。CuO的作用是_______(举1例，用化学方程式表示)。 (3)c和d中的试剂分别是_______、_______(填标号)。c和d中的试剂不可调换，理由是_______。 A．CaCl2 B．NaCl C．碱石灰(CaO+NaOH) D．Na2SO3 (4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后，应进行操作：_______。取下c和d管称重。 (5)若样品CxHyOz为0.0236g，实验结束后，c管增重0.0108g，d管增重0.0352g。质谱测得该有机物的相对分子量为118，其分子式为_______。 9．(2023•山东卷，18)三氯甲硅烷(SiHCl3)是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为31.8℃，熔点为-126.5℃，易水解。实验室根据反应Si+3HClSiHCl3+H2，利用如下装置制备SiHCl3粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题： (1)制备SiHCl3时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有砫粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)通入，一段时间后接通冷凝装置，加热开始反应。操作(ⅰ)为_____；判断制备反应结束的实验现象是_____。图示装置存在的两处缺陷是_____。 (2)已知电负性Cl＞H＞Si，SiHCl3在浓溶液中发生反应的化学方程式为_____。 (3)采用如下方法测定溶有少量的SiHCl3纯度。 m1g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下实验操作：①_____，②_____(填操作名称)，③称量等操作，测得所得固体氧化物质量为m2g，从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器，依次为_____(填标号)。测得样品纯度为_____(用含m1、m2的代数式表示)。 10．(2023•湖北省选择性考试，18节选)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题： (2)铜与过量H2O2反应的探究如下： 实验②中Cu溶解的离子方程式为_______；产生的气体为_______。比较实验①和②，从氧化还原角度说明的作用是_______。 (3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X为铜的氧化物，提纯干燥后的X在惰性氛围下加热，mgX完全分解为ng黑色氧化物Y，。X的化学式为_______。 (4)取含X粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，用0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定，滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液15.00mL。(已知：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)标志滴定终点的现象是_______，粗品中X的相对含量为_______。 滴定法测定的一般思路：分析滴定反应原理→确定各步反应的化学计量数关系→找出已知量相应的物质与待求量相应物质间的关系式→列比例求未知量。 1．定量实验数据的测定方法 2．定量实验中“数据”采集处理意识 (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)气体除了可以测量体积外，还可以称量质量。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；另一种方法是称吸收装置吸收气体前后的质量。 (4)用广范pH试纸(测得整数值)或pH计(精确到0.01)直接测出溶液的pH，经过计算可以得到溶液中H＋或OH－的物质的量浓度。 (5)为了数据的准确性，实验中要采取必要的措施，确保离子完全沉淀、气体完全被吸收等，必要时可以进行平行实验，重复测定，然后取其平均值进行计算。如中和滴定实验中测量酸或碱的体积要平行做2～3次滴定，取体积的平均值求算未知溶液的浓度，但对于“离群”数据(指与其他数据有很大差异的数据)要舍弃，因为数据“离群”的原因可能是操作中出现了较大的误差。 3．在定量实验过程中如何有效地减小实验误差方法 (1)尽可能根据实验要求和实验条件精选精度比较高的计量仪器(如量体积时，尽可能用滴定管或移液管)；(考试时要依据数据信息选择恰当仪器，如量取液体20.0ml，用量筒，20.00ml则要用滴定管) (2)准确规范地进行读数(如读量筒或移液管中液体体积，视线应该与管中的凹液面最低处平齐)； (3)要重视测量实验中的“恒量”操作和重复测量，即在重复测量时，要确保两次量之间的差异符合实验要求(按分析化学要求，两次所测量之间的差异不超过0.5%)，而且计算时应该取两次(或多次)可测量值之间的平均值； (4)注意外界条件的影响(如温度对气体体积的影响、压强对气体体积的影响，测量读数时要恢复到指定的温度和压强，同时在数据处理时往往要换算为标准状况)。注意以上事项，一般就可以减小实验误差。 1．[新题型]CuCl常用作有机合成催化剂，现称取实验室制备CuCl产品mg，用硫酸酸化的硫酸铁溶解，并稀释成250mL。每次用移液管移取25.00mL溶液于锥形瓶中，用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定，平均消耗V mL。 ①用移液管吸取25.00mL溶液后，将移液管垂直放入稍倾斜的锥形瓶中，___________，数秒后，取出移液管。 ②有同学认为该实验方案明显不合理，会导致产品中CuCl的纯度严重偏高，理由是___________。 2．[新考法](2025·湖南省a佳教育高三联考，节选)碘化亚铜(CuI)是一种白色粉末，不溶于水，能被氧化，可用作有机合成催化剂。 (5)已知荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内的关系如图所示，取0.1mgCuI粗产品，经一系列处理得到含Cu2+溶液1L，取样1mL测得荧光强度比值为10.6，则产品中CuI的纯度为 。 3．[2021·浙江五校高三联考节选] 某化学兴趣小组的同学设计实验来定量检验茶叶中Ca、Mg元素的含量，具体流程如图所示： 250 mL容量瓶定容含Ca2+、Mg2+浸取原液 已知Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+完全沉淀的pH：Ca(OH)2：pH≥13；Mg(OH)2：pH≥10.9；Al(OH)3：pH≥5.5；Fe(OH)3：pH≥4.1。 (1)仪器A的名称为_________；加热煮沸除了增大Ca2+与Mg2+的浸出率外，还有____________________________________的目的。  (2)从容量瓶中准确吸取溶液25 mL置于250 mL锥形瓶中，加入三乙醇胺5 mL，再加入NH3·H2O~NH4Cl缓冲溶液10 mL，摇匀，最后加入铬黑T指示剂少许，用0.01 mol·L-1 EDTA标准溶液滴定至溶液由红紫色恰好变为纯蓝色，半分钟颜色不再变化，即达终点，三次平均消耗EDTA的体积为15.40 mL，则茶叶中Ca、Mg的总量为(以MgO的质量分数表示) _________ (已知：Ca2+、Mg2+与EDTA反应均是1∶1反应)。  3．(2025·浙江部分高中高三联考，节选)柠檬酸铁铵[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]是棕色或绿色的鳞片或粉末，易溶于水，不溶于乙醇和乙醚等有机溶剂，常用于照相业、制药工业。 (5)实验室制得含有杂质的柠檬酸铁铵常标记为(NH4)xFey(C6H5O7)2(Fe为正三价)。将mg实验室产品分为两等份，一份在空气中充分灼烧，冷却称量得0.32g红色固体。另一份配成250.00mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，向锥形瓶中再加入足量的甲醛溶液，反应原理4NH4++6HCHO=3H++6H2O+(CH2)6N4H+、[与NaOH反应时，lmol(CH2)6N4H+与1molH+相当]。摇匀、静置5min后，加入1~2滴酚酞试液，用0.1mol/LNaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液的体积为16.00mL。 ①则x= 。 ②下列操作使测定的y值偏大的是 (填标号)。 a．分成两等份时，第一份质量小于第二份的质量 b．在空气中灼烧时，产品没有完全反应就冷却、称量 c．用滴定管量取25.00mL溶液时，先俯视、后仰视读数 d．用NaOH标准溶液滴定时，开始尖嘴有气泡，结束时无气泡 4．(2025·浙江省Z20名校联盟高三开学考试，节选)氧钒()碱式碳酸铵晶体{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O}，紫红色，难溶于水和乙醇，是制备多种含钒产品和催化剂的基础原料和前驱体。实验室以V2O5为原料制备该晶体，过程如下： 已知：+4价钒的化合物易被氧化。 请回答： (1)步骤ⅰ生成VOCl2的同时，还生成一种无毒无害的气体，请写出该反应的化学方程式： 。 (2)步骤ⅱ可在如图装置中进行。 ①盛装VOCl2溶液的仪器名称为 。上述装置依次连接的顺序为 (按气流方向，用各接口小写字母表示)。 ②实验时，先打开K1，一段时间后，当观察到 (填实验现象)时，再关闭K1，打开K2，进行实验。 (3)下列说法不正确的是___________。 A．已知还原性：浓盐酸＞VOCl2，步骤ⅰ可用浓盐酸与V2O5反应制备VOCl2，更经济环保 B．步骤ⅱ中，盛装VOCl2溶液和NH4HCO3溶液的位置可以互换 C．步骤ⅲ中，可先用冷水洗涤晶体，再用无水乙醇洗涤 D．步骤ⅲ中，为快速得到干燥的产品，可采用高温烘干的方式 5．(2025·浙江省嘉兴市高三基础测试，节选)利用MnO2和H2SO3生成MnS2O6进而制备连二硫酸钠晶体(Na2S2O6·2H2O)。 (4)一定条件下，连二硫酸钠可与KMnO4发生以下反应： 5Na2S2O6+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+2H2SO4 某连二硫酸钠晶体的标定纯度(质量分数)为92.0%，为检测其实际纯度，称取0.8000 g样品溶于冷水，配成溶液，移取于锥形瓶中，用的酸性KMnO4溶液滴定(杂质不参加反应)，重复操作3次，消耗酸性KMnO4溶液的体积见表。 实验次数 第1次 第2次 第3次 消耗KMnO4溶液体积(mL) 19.92 20.00 20.08 根据以上数据计算该样品的纯度为 ；若操作无误，所测纯度与标定纯度存在较大差异的原因可能是 。 6．碱式碳酸钴[Cox(OH)y(CO3)2]可用作电子材料、磁性材料的添加剂，受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成，某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置进行实验。 (1)请完成下列实验步骤： ①称取3.65 g样品置于硬质玻璃管内，称量乙、丙装置的质量； ②按如图所示装置组装好仪器，并检验装置气密性； ③加热甲装置中硬质玻璃管，当乙装置中____________________(填实验现象)，停止加热； ④打开活塞K，缓缓通入空气数分钟后，称量乙、丙装置的质量； ⑤计算。 (2)步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是___________________________________。 (3)某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷，为解决这一问题，可选用下列装置中的________(填字母)连接在____________(填装置连接位置)。 (4)若按正确装置进行实验，测得如下数据： 乙装置的质量/g 丙装置的质量/g 加热前 80.00 62.00 加热后 80.36 62.88 则该碱式碳酸钴的化学式为____________________。 (5)有人认为用如图所示装置进行两次实验也可以确定碱式碳酸钴的组成。 实验Ⅰ：称取一定质量的样品置于Y形管a处，加入一定体积一定物质的量浓度的足量稀硫酸于Y形管b处，量气管中盛放饱和碳酸氢钠溶液，而不用蒸馏水，其原因是____________________________________，然后通过_______________________(填操作) 引发反应，测定产生的CO2的体积(假设实验条件是在室温下)。 实验Ⅱ：将实验Ⅰ中反应后的液体和足量的锌粒分别放置在另一个Y形管的a、b中，量气管中盛装蒸馏水，此时引发反应的方式与实验Ⅰ________(填“相同”“不同”或“可相同也可不同”)，然后测定产生H2的体积(假设实验条件是在室温下)。 两次实验结束时，读数前，先______________，再调节量气管两侧液面持平，然后平视读数；下列实验操作有可能会使y的值偏大的是________(填字母)。 A．实验Ⅰ读数时量气管左侧液面高于右侧液面 B．实验Ⅱ实验结束时，迅速调整两侧液面持平，立即读数 C．实验Ⅱ引发反应时将稀硫酸向锌粒倾斜 7．[真题改编] (2022•山东卷，18)(12分)实验室利用FeCl2∙4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2沸点为76℃，遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题： (1)实验开始先通N2。一段时间后，先加热装置_______(填“a”或“b”)。装置b内发生反应的化学方程式为_______。装置c、d共同起到的作用是_______。 (2)现有含少量杂质的FeCl2∙ nH2O，为测定n值进行如下实验： 实验Ⅰ：称取m1g样品，用足量稀硫酸溶解后，用cmol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定达终点时消耗(滴定过程中Cr2O72-转化为Cr3+，不反应)。 实验Ⅱ：另取m1g样品，利用上述装置与足量SOCl2反应后，固体质量为m2g。 则_______；下列情况会导致n测量值偏小的是_______(填标号)。 A．样品中含少量杂质 B．样品与SOCl2反应时失水不充分 C．实验Ⅰ中，称重后样品发生了潮解 D．滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成 (3)用上述装置、根据反应TiO2+CCl4 =TiCl4+CO2制备TiCl4。已知TiCl4与CCl4分子结构相似，与CCl4互溶，但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸榴提纯(加热及夹持装置略)，安装顺序为①⑨⑧_______(填序号)，先馏出的物质为_______。 8．三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·xH2O)是一种光敏材料，可用于摄影和蓝色印刷。为测定该晶体中铁的含量，某实验小组做了如下实验： (1)已知2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋10CO2↑＋2MnSO4＋8H2O。现称量5.000 g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250 mL溶液。取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至溶液完全由黄色变为浅绿色时，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。加入锌粉的目的是______________________。 (2)向(1)锥形瓶中先加入足量稀硫酸，后用0.010 mol/L KMnO4溶液滴定上一步骤所得溶液至终点，消耗KMnO4溶液20.02 mL，滴定中MnO被还原成Mn2＋ 。写出发生反应的离子方程式：__________________________________________________。 (3)上述实验滴定时，指示剂应该________(填“加”或“不加”)，判断滴定终点的现象是：________________________________________________________________________。 (4)再重复(1)、(2)步骤操作两次，滴定消耗0.010 mol/L KMnO4溶液平均每次为19.98 mL。计算确定该晶体中铁的质量分数(写出计算过程)。 9．(2025·浙江省Z20名校联盟高三开学考试，节选)氧钒()碱式碳酸铵晶体{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O}，紫红色，难溶于水和乙醇，是制备多种含钒产品和催化剂的基础原料和前驱体。 (4)粗产品中钒元素含量的测定：称取样品于锥形瓶中，用适量稀硫酸溶解后，加入稍过量的0.1mol·L-1 KMnO4溶液，充分反应后继续加1%NaNO2溶液至稍过量，再用尿素除去过量的NaNO2，滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，用0.1000mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，重复三次，消耗标准溶液的平均体积为。 已知：NaNO2具有还原性，滴定原理为：VO2++ Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O。 ①滴定终点的现象为 。 ②粗产品中钒元素的质量分数为 。 10．[新题型](2025·浙江省天域全国名校协作体高三联考，节选)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾K3[Fe(C2O4)3] ·3H2O，翠绿色晶体，可溶于水，难溶于乙醇，110℃开始失去结晶水，230℃时分解，有光敏性。 (4)产品纯度测定： 方法1：用KMnO4法测定三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体中C2O42-含量。 从下列选项选择合适操作(操作不能重复使用)并排序： 。 称取样品1.841g，配制250 mL溶液，用移液管量取25.00 mL溶液于锥形瓶中→(________)→(________)→(________)→(________) a．加热锥形瓶至75℃-80℃； b．加热锥形瓶至溶液沸腾； c．往锥形中加入5mL稀盐酸； d．往锥形瓶中加入5mL稀硫酸； e．往锥形瓶中加少量MnSO4溶液； f．用0.0200 mol/L KMnO4溶液滴定至溶液变为无色； g.用0.0200 mol/L KMnO4溶液滴定至溶液呈粉红色。 方法2：用分光光度法测定Fe3+含量，已知吸光度(A)与Fe3+在一定浓度范围内的关系如图2，称取样品0.15g，加水溶解，定容至250mL，取2.5mL，定容至50mL。取样测得吸光度值为0.185，根据吸光度标准曲线，样品中Fe3+的质量分数： (保留三位有效数字)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 34 / 35 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题16 大题突破——化学实验综合 目录 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03核心精讲·题型突破 题型一 实验仪器连接及现象作用描述 【真题研析】 【核心精讲】 1．仪器连接类顺序问题思维模型 2．实验操作类顺序问题思维模型 【命题预测】 题型二 特殊实验装置的分析应用 【真题研析】 【核心精讲】 1．常见的防倒吸装置 2．冷凝回流、分离装置 3．常见的液封措施及装置 4．几种多用途装置 5．减压蒸馏装置 【命题预测】 题型三 实验数据的分析与处理 【真题研析】 【核心精讲】 1．定量实验数据的测定方法 2．定量实验中“数据”采集处理意识 3．在定量实验过程中如何有效地减小实验误差方法 【命题预测】 考点要求 考题统计 考情分析 化学实验综合设计与评价 2024·福建卷，12，15分；2024·广西卷，16，14分；2024·天津卷，15；2024·海南卷，17，12分；2024·重庆卷，16，14分；2024·贵州卷，15，14分；2024·江西卷，17，15分；2024·广东卷，17；2024·甘肃卷，16；2024·北京卷，19；2024·湖南卷，15，3分；2024·山东卷，19，12分；2024·安徽卷，16，15分；2024·河北卷，15，15分；2024·湖北卷，18，14分；2024·浙江6月卷，20，10分；2024·全国新课标卷，9，15分；2024·全国甲卷，9，15分；2024·浙江1月卷，20，10分；2024·辽吉黑卷，17，14分；2023•全国乙卷，26；14分；2023•浙江省1月选考，20，10分； 2023•湖南卷，15，14分；2023•辽宁省卷，17；2023•全国甲卷，27，14分；2023•山东卷，18；2023•湖北卷，18；2023•全国新课标卷，28，14分；2023•浙江省6月选考，20，10分；2023•北京卷，19；2023•广东卷，17，14分；2023•海南卷，17，12分；2022•重庆卷，17，14分；2022•福建卷，12；14分；2022•海南卷，17，12分；2022•湖北卷，18，14分；2022•辽宁卷，17，14分；2022•北京卷，19，14分；2022•山东卷，18，12分；2022·浙江省1月，30，10分；2022·浙江省6月，10分； 通过近几年的高考实验研究发现，以物质的制备流程、物质的性质探究为载体，考查化学实验的设计及评价能力已成为高考实验的首选。近年高考综合实验试题往往是在教材实验、演示实验或考生已有实验知识的基础上进行改进，创设新情镜，提出新问题，考查考生的创新意识和对实验过程的评价能力。预计 2025年综合实验试题将以元素化合物知识为依托，以陌生物质制备为背景，充分体现了“源于教材，又不拘泥于教材”的命题指导思想，把化学实验基础知识和基本操作技能准确迁移到类似的实验中去，题目类型主要有物质制备类、实验探究类、定量测定类等。 题型一 实验仪器连接及现象作用描述 1．(2024·广西卷，16，14分)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mg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，用分光光度法测得该清液中Fe2+浓度为bmg·Lˉ1，计算Fe2O3的去除率。 回答下列问题： (1)仪器a的名称是_______。 (2)Ⅰ中控制“温度低于10℃和pH＜6”的目的是_______。 (3)写出制备TD的化学方程式_______。 (4)H2SO2中S的化合价为_______。Ⅰ的反应中，因条件控制不当生成了H2SO2，最终导致TD中出现黄色杂质，该杂质是_______(填化学式)。 (5)Ⅰ中“洗涤”选用乙醇的理由是_______。 (6)高岭土中Fe2O3去除率为_______(用含b、m、V的代数式表示)。Ⅱ中“静置”时间过长，导致脱色效果降低的原因是_______。 【答案】(1)恒压滴液漏斗 (2)防止二氧化硫脲水解、防止过氧化氢分解 (3) (4) ①. +2 ②. S (5)减少二氧化硫脲的溶解损失 (6) ①. ②. 亚铁离子被空气中氧气氧化 【解析】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进行反应生成二氧化硫脲，反应后，结晶、过滤、洗涤、干燥后得到产品。(1)由图，仪器a的名称是恒压滴液漏斗；(2)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；(3)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进行反应生成二氧化硫脲，结合质量守恒，反应还会生成水，反应为；(4)二氧化硫脲水解：(NH2)2CSO2+H2O=(NH2)2CO+H2SO2，生成H2SO2，则反应中元素化合价没有改变，(NH2)2CSO2中硫化合价为+2，则H2SO2中S的化合价为+2。TD具有还原性，Ⅰ的反应中因条件控制不当生成了H2SO2，最终导致TD中出现黄色杂质，该杂质是TD还原硫元素转化生成的硫单质；(5)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；(6)清液中Fe2+浓度为bmg·Lˉ1，则Fe2+为，那么Fe2O3的去除率；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。 2．(2024·天津卷，15节选)柠檬酸钙[Ca(C6H5O7)2]微溶于水、难溶于乙醇，是一种安全的食品补钙剂。某学习小组以蛋壳为主要原料，开展制备柠檬酸钙的如下实验。 Ⅰ．实验流程 (1)实验中，需将蛋壳研磨成粉，其目的是_______。 (2)写出蛋壳主要成分与醋酸反应的离子方程式_______，此反应的实验现象是_______。 (3)实验流程中，先将蛋壳粉与醋酸反应，而不是直接与柠檬酸溶液反应。解释该设计的理由_______。 (4)过滤时用到的玻璃仪器有_______。 (5)洗涤柠檬酸钙最适宜的试剂是_______(填序号)。 a．水 b．乙醇 c．醋酸 (6)上述实验流程中可循环使用的反应物为_______。 【答案】(1)增大反应物接触面积，使反应更加充分，提高反应速率 (2)①CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O ②. 蛋壳粉溶解，有气泡产生 (3)醋酸钙易溶，柠檬酸钙微溶，反应生成的柠檬酸钙覆盖在蛋壳粉表面会阻碍进一步反应 (4)烧杯、漏斗、玻璃棒 (5)b (6)CH3COOH或醋酸 (7)减少溶质的损失，降低实验误差 (8)① 用少量EDTA标准溶液润洗滴定管2~3次 ② 无影响 (9) 【解析】(1)需将蛋壳研磨成粉，其目的是增大固体反应物接触面积，使反应更加充分，提高反应速率；(2)蛋壳主要成分是碳酸钙，是难溶的固体，醋酸为弱酸，离子方程式中不能拆开要用化学式，碳酸钙与醋酸反应的离子方程式为：CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O；因为产生二氧化碳气体，实验现象是：蛋壳粉溶解，有气泡产生；(3)实验中先将蛋壳粉与醋酸反应，而不是直接与柠檬酸溶液反应，原因是：醋酸钙易溶，柠檬酸钙微溶，反应生成的柠檬酸钙覆盖在蛋壳粉表面会阻碍进一步反应；(4)过滤时用到的仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒和滤纸，玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒；(5)柠檬酸钙微溶于水、难溶于乙醇，洗涤柠檬酸钙最适宜的试剂乙醇，答案选b；(6)蛋壳制备柠檬酸钙的主要反应为：①CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O；②溶液中加柠檬酸，生成柠檬酸钙和醋酸。其中可以循环使用的物质是CH3COOH。 3．(2024·江西卷，17节选) 一种可用于温度传感的红色配合物Z，其制备实验步骤及传感原理如图(反应物均按化学计量数之比进行投料)： Ⅰ．将Ni(NO3)2•6H2O和去离子水加入圆底烧瓶中，搅拌至完全溶解，再依次加入乙酰丙酮(HY)、无水Na2CO3和N，N，N'﹣三甲基乙二胺(X)溶液，继续搅拌5min； Ⅱ．加入NaB(C6H5)4溶液，立即生成红色沉淀，室温下继续反应35min； Ⅲ．减压过滤，用去离子水洗涤3次，烘干，重结晶，得到配合物Z； Ⅳ．室温下，将适量Z溶于丙酮(L)，温度降至15℃，溶液经混合色逐渐转为蓝绿色，得到配合物W的溶液。 回答下列问题： (1)已知配合物Z中Ni、N和O五个原子共平面，Ni2+的杂化方式 _______(填“是”或“不是”)sp3。 (2)步骤Ⅰ中，加入Na2CO3的目的是 _______。 (3)步骤Ⅱ中，为避免沉淀包裹反应物共沉，可采取的操作是 _______。 (4)步骤Ⅲ中，洗涤去除的无机盐产物是 _______。 【答案】(1)不是 (2)中和X与HY反应生成的H+，使平衡正向移动，有利于Z的生成 (3)充分搅拌、剧烈振荡 (4)NaNO3 【解析】(1)已知配合物Z中Ni、N和O五个原子共平面，Ni2+的杂化方式为dsp2杂化，不是sp3杂化。(2)步骤Ⅰ中，加入Na2CO3的目的是中和X与HY反应生成的H+，使平衡正向移动，有利于Z的生成。(3)步骤Ⅱ中，为避免沉淀包裹反应物共沉，可采取的操作是充分搅拌、剧烈振荡。(4)步骤Ⅰ和Ⅱ中，引入了Na+和NO3-，则步骤Ⅲ中，洗涤去除的无机盐产物是NaNO3。 18．(2023•湖北省选择性考试，18节选)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题： (1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为_______，装置B的作用为_______。 【答案】(1)①具支试管 ②防倒吸 【解析】(1)由图可知，仪器A的名称为具支试管；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，其中二氧化氮易溶于水，需要防倒吸，则装置B的作用为防倒吸。 1．仪器连接类顺序问题思维模型 (1)填接口连接顺序时还应注意：仪器安装自下而上，从左到右；洗气或干燥气体时导气管长进短出，干燥管大口进小口出，量气装置应短进长出。 (2)净化气体时：一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去无毒、无味的气体，最后除水蒸气。 (3)实验中反应物或产物易吸水、潮解、水解，需要采取防水措施。 (4)检验混合气体时：先检验水蒸气，再检验并除去性质较活泼的气体，最后检验其他气体。如蔗糖与浓硫酸反应时会生成SO2、CO2及水蒸气，应先用无水CuSO4检验水蒸气，再用品红溶液检验SO2，用酸性高锰酸钾溶液除去SO2，然后用澄清石灰水检验CO2。 2．实验操作类顺序问题思维模型 加热操作注意事项：主体实验加热前一般应先通原料气赶走空气后再点燃酒精灯，其目的一是防止爆炸，如H2还原CuO、CO还原Fe2O3；二是保证产品纯度，如制Mg3N2、CuCl2等。反应结束时，应先熄灭酒精灯，继续通原料气直到冷却为止。 1．(2025·河南省南阳市高三联考，节选)某小组设计实验制备FeCl3并测定产品纯度。 (一)制备FeCl3 用如下装置制备氯化铁(部分夹持装置省略)。已知：FeCl3易升华，遇水蒸气易水解。 (1)盛放MnO2的仪器名称为 ，图中各装置连接顺序是A→ →F(装置可以重复使用)。 (2)写出装置A中发生反应的离子方程式： 。 (3)装置F中发生反应的离子方程式为 。若D和F直接相连，则制得产品中所含杂质的化学式为 。 【答案】(1)蒸馏烧瓶 CEBDE (2) MnO2+4H++2Cl-MnCl2+Cl2↑+2H2O (3) Cl2+2OH—=ClO—+Cl—+H2O Fe(OH)3 【解析】(1)盛放MnO2的仪器名称为蒸馏烧瓶；由分析可知，图中各装置连接顺序是A→C→E→B→D→E→F；(2)装置A中发生反应为浓盐酸与二氧化锰制备氯气，其离子方程式为MnO2+4H++2Cl-MnCl2+Cl2↑+2H2O；(3)装置F用来吸收多余的尾气，所以其离子方程式为Cl2+2OH—=ClO—+Cl—+H2O；D装置用来收集FeCl3，FeCl3遇水蒸气易水解而生成Fe(OH)3，若D和F直接相连，则F中的水蒸气会进入D中使FeCl3水解，所以制得产品中会含有杂质Fe(OH)3。 2．(2025·安徽省皖北五校高三第一次联考，节选)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂，它有较强的还原性，常用于纺织工业中纸浆漂白后的脱氯剂。某兴趣小组设计了利用和Na2CO3、Na2S生成Na2S2O3并探究其性质，其制备装置图如图(加热和夹持装置略)： 已知：i．2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓、Na2SO3+S =Na2S2O3。 ii．硫单质在含乙醇的水溶液中析出时，颗粒更小，分布均匀。 (1)乙装置的作用为 。 (3)制备Na2S2O3时，丙中通常还会加入少量乙醇目的是 。 【答案】(1)防止丙中溶液倒吸 (3)加入乙醇后析出的硫单质，颗粒更小，分布均匀，增大接触面积加快反应速率 【解析】(1)SO2易溶于水，在吸收时要防止倒吸，所以乙装置的作用为防止丙中溶液倒吸；(3)根据题目中的信息：硫单质在含乙醇的水溶液中析出时，颗粒更小，分布均匀。可知加入少量乙醇目的是析出的硫单质，颗粒更小，分布均匀，增大接触面积加快反应速率。 3．(2025·黑龙江省哈尔滨市高三期中，节选)纳米级TiO2广泛用于化妆品和功能纤维领域。实验室利用普通TiO2制备纳米xTiO2·yH2O并测定其组成(夹持装置略去)。 Ⅰ．制备TiCl4 已知：①TiO2可发生反应TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO； ②TiCl4易挥发，熔点-25℃，沸点136.4℃，极易与水反应。 ③PdCl2溶液可吸收CO生成黑色颗粒Pd。 请回答下列问题： (1)装置A中发生反应的离子方程式为 。 (2)上述装置按照由左向右，合理的连接顺序为 。 A→_______→_______→D→_______→_______→F(仪器序号)。 (3)E装置中仪器p的名称是： 。 (4)装置C的作用是： 。 (5)向制得的TiCl4中加入大量水，并加热，请写出TiCl4水解生成xTiO2·yH2O的化学方程 。 【答案】(1) 2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O (2)GBEC (3)球形冷凝管 (4)防止F中的水蒸气进入装置E中使TiCl4水解，除去Cl2，防止污染 (5)xTiCl4+(2x+y)H2OxTiO2·yH2O+4xHCl 【解析】(1)装置A中高锰酸钾和浓盐酸发应产生氯气、氯化锰和水，发生反应的离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；(2)由分析可知，上述装置按照由左向右，合理的连接顺序为A→G→B→D→E→C→F；(3)E装置中仪器p的名称是球形冷凝管；(4)装置C的作用是防止F中的水蒸气进入装置E中使TiCl4水解，除去Cl2，防止污染；(5)根据原子守恒，TiCl4水解生成xTiO2·yH2O的化学方程式为xTiCl4+(2x+y)H2OxTiO2·yH2O+4xHCl。 4．亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，制备亚氯酸钠的工艺流程如下 已知：二氧化氯(ClO2)沸点为11.0℃；已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O，高于38℃时析出晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。 (2)反应1在图1中进行，装置A的作用是____________________________________；通入空气，其作用是赶出ClO2，通空气不能过快的，空气流速过快时ClO2不能被充分吸收；通空气也不能过慢，其原因是____________________________________； (3)反应2在图2装置中进行，其中反应的化学方程式为_______________________，冰水浴冷却的目的是__________(写一条)； 图1 图2 【答案】(1)防止倒吸 ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解 (2)H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O(1分) 降低NaClO2的溶解度或减少H2O2的分解或增加H2O2的溶解度或减少ClO2的分解 【解析】(1)装置A的作用是安全瓶作用，防止液体倒吸；向A装詈中通入空气，其作用是赶出ClO2，通空气不能过快的，空气流速过快时ClO2不能被充分吸收；通空气也不能过慢，根据题中信息ClO2浓度过高时易发生分解，因此空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解；(2)根据最终产物NaClO2中氯元素的化合价可知反应2中ClO2被双氧水还原，反应的方程式为H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O；根据题中信息二氧化氯(ClO2)沸点为11.0℃，易溶于水，因此冰水浴冷却的目的是使ClO2变为液态，更充分的反应生成的NaClO2，减少H2O2的分解，提高利用率，降低NaClO2的溶解度，使的更利于生成NaClO2。 5．(2025·湖北省鄂东南省级示范高中教革联盟高三联考，节选)亚硝酰硫酸(NOSO4H，相对分子质量为127)是一种浅黄色或蓝紫色液体，遇水分解，溶于浓硫酸不分解，主要用于染料、医药等领域。实验室用如图所示装置(部分夹持装置略)制备少量NOSO4H，并测定产品纯度。 (1)装置A用于制取SO2，A中反应的化学方程式为： ；导管a的作用是： ； (2)SO2与装置B中盛有的浓硝酸与浓硫酸的混合液在维持体系温度不高于20℃的条件下反应制得NOSO4H。反应过程中，NOSO4H和HNO3的物质的量随时间的变化如图所示。反应进行到10 min后，反应速率明显加快，其可能的原因是： ； (3)装置C的主要作用是： ； 【答案】(1) Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O 平衡气压，使浓硫酸(或液体)能顺利滴下 (2)生成的NOSO4H可作为反应的催化剂 (3)防止空气中的水蒸气进入B中使NOSO4H反应，降低产率；吸收多余的二氧化硫和硝酸蒸气等酸性尾气，防止污染环境 【解析】(1)装置A用于制取SO2，A中反应的化学方程式为：Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O；导管a的作用是平衡压强，确保反应物浓硫酸顺利滴下；(2)反应开始缓慢，待生成少量NOSO4H后，温度变化不大，反应物浓度也在减小，但反应速率却明显加快，结合影响反应速率的因素，应是催化剂的影响，故NOSO4H可作为反应的催化剂；(3)由于NOSO4H与水反应，根据分析可知，装置C的作用是防止空气中的水蒸气进入B中使NOSO4H反应，降低产率(干扰实验)；吸收多余的二氧化硫和硝酸蒸气等酸性尾气，防止污染环境。 6．(2025·浙江部分高中高三联考，节选)柠檬酸铁铵[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]是棕色或绿色的鳞片或粉末，易溶于水，不溶于乙醇和乙醚等有机溶剂，常用于照相业、制药工业，还可作为食品铁强化剂，实验室利用柠檬酸()制备柠檬酸铁铵的步骤如下： ⅰ.向仪器A中加入一定量处理过的铁粉，利用仪器B将过量的80℃柠檬酸溶液逐滴加入并不断搅拌，同时控温80℃至反应结束，此时溶液底部析出大量的白色沉淀柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)； ⅱ.用冷水降温至40℃，再用仪器C滴加一定量的浓氨水充分反应，生成柠檬酸亚铁铵[NH4FeC6H5O7]； ⅲ.继续控温40℃，再用另一个仪器C缓慢滴加一定量的双氧水充分反应； ⅳ.再向溶液中加入大量的乙醇，经一系列操作，称量得到mg产品。 已知：柠檬酸铁铵[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]是柠檬酸铁(FeC6H5O7)和柠檬酸铵[(NH4)3C6H5O7]形成的复盐；5%柠檬酸铁铵的pH约为6.5。 回答下列问题： (1)仪器A的名称是 ，步骤ⅰ中，用稍过量的柠檬酸溶液原因为 。 (2)步骤ⅱ、ⅲ中均需控温40℃的原因是 。 (3)步骤ⅲ中制备柠檬酸铁铵的化学方程式 。 (4)步骤ⅳ中，完成“一系列操作”所需要的装置有 (填标号)。 【答案】(1)三颈烧瓶 使铁粉完全转化为柠檬酸亚铁、柠檬酸抑制亚铁离子水解、与后续加入的氨水反应生成柠檬酸铵 (2)温度低于40℃化学反应速率慢，高于40℃双氧水和氨水发生分解反应而损耗 (3)2NH4FeC6H5O7+2(NH4)3C6H5O7+H2O2=2(NH4)3Fe(C6H5O7)2+2NH3·H2O (4)AE 【解析】(1)仪器A的名称是三颈烧瓶，步骤ⅰ中，用稍过量的柠檬酸溶液原因是使铁粉完全转化为柠檬酸亚铁、柠檬酸抑制亚铁离子水解、与后续加入的氨水反应生成柠檬酸铵。(2)步骤ii使用的氨水受热易挥发、步骤iii使用的H2O2受热易分解，则需控温40℃的原因是：温度低于40℃化学反应速率慢，高于40℃双氧水和氨水发生分解反应而损耗。(3)步骤iii中制备柠檬酸铁铵时，使用柠檬酸亚铁铵[NH4FeC6H5O7]、柠檬酸铵(NH4)3C6H5O7、双氧水作为反应物，化学方程式为2NH4FeC6H5O7+2(NH4)3C6H5O7+H2O2=2(NH4)3Fe(C6H5O7)2+2NH3·H2O。(4)向溶液中加入大量的乙醇，降低柠檬酸铁铵的溶解度，从而结晶析出，再过滤后洗涤，干燥，则“一系列操作”包括：结晶、过滤、洗涤、干燥，故选AE。 7．(2023·福建省高三联合测评)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型绿色、高效的水处理剂，对病毒的去除率可达99.95%。实验室设计如下实验制备K2FeO4并探究其性质。 已知：①K2FeO4为紫色固体，微溶于溶液。 ②FeO42-具有强氧化性，在酸性或中性溶液中能快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。 回答下列问题： (1)制备K2FeO4 (夹持装置略) ①如图所示，装置A为氯气发生装置，A中盛放KMnO4固体的仪器名称是_______，橡胶管的作用是_______。 ②装置B的作用是_______。 ③装置C中的溶液需过量，目的是_______。的电子式为_______。 ④装置C中得到紫色固体和溶液。则装置C中Cl2与Fe(OH)3发生反应生成K2FeO4的离子方程式为_______。 (2)探究K2FeO4的性质 取装置C中的紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，经检验气体中含有Cl2。该现象_______(填“能”或“不能”)证明“酸性条件下FeO42-氧化性强于Cl2”，理由是_______。 【答案】(1) 蒸馏烧瓶(1分)     平衡压强，使浓盐酸顺利流下(1分)     除去氯气中的氯化氢(1分)     提供碱性环境，确保K2FeO4稳定存在，提高产率(1分)       (1分)   3Cl2+2 Fe(OH)3+10OH-=2FeO42-+6Cl-+8H2O(2分) (2) 不能(1分)     装置C中的紫色溶液可能混有KClO，酸性环境下可与Cl-反应产生Cl2(2分) 【解析】A中浓盐酸与高锰酸钾发生2MnO4-+10 Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，可制备氯气，B中饱和食盐水可除去挥发的HCl，C中碱性条件下氯气与氢氧化铁反应生成K2FeO4，D中NaOH可吸收过量氯气。(1)①装置A用于制取Cl2，其中盛放KMnO4的烧瓶侧而带有支管应为蒸馏烧瓶；为了防止因反应过于剧烈烧瓶内压强增大而使液体无法滴落，通过橡胶管将分液漏斗与蒸馏烧瓶连通平衡体系的压强，确保浓盐酸能顺利流下，故选蒸馏烧瓶；平衡压强，使浓盐酸顺利流下；②制取的Cl2中混有HCl气体，利用C装置中的饱和NaCl溶液除去氯气中的氯化氢，故选除去氯气中的氯化氢；③由题目它知信息可知K2FeO4在酸性或中性环境下不稳定，在碱性环境中能稳定存在，可知装置C需要确保碱性环境，即需KOH溶液过量，确保K2FeO4能稳定存在，则装置C中的KOH溶液需过量，目的是提供碱性环境，确保K2FeO4稳定存在，提高产率；KOH的电子式为 ；④装置C在碱性条件下用Cl2将Fe(OH)3氧化生成K2FeO4，则发生反应的离子方程式为3Cl2+2 Fe(OH)3+10OH-=2FeO42-+6Cl-+8H2O；(2)根据上述制备反应，装置C的紫色溶液含有K2FeO4、KCl，还可能含有KClO等，酸性条件下ClO−可与Cl−反应产生Cl2，所以不能说明酸性条件下FeO42-氧化性强于Cl2。 8．(2025·浙江省嘉兴市高三基础测试，节选)利用MnO2和H2SO3生成MnS2O6进而制备连二硫酸钠晶体(Na2S2O6·2H2O)。相关物质性质见下表。 物质(化学式) MnS2O6 Na2S2O6·2H2O 摩尔质量(g·molˉ1) 215 242 主要性质 空气中易分解 空气中不易变质 均可溶于水，时会释放出SO2气体 操作流程如下： (3)将步骤V中正确的仪器或操作的标号填入相应横线上： 将滤液转移入 中，用酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌→ → →洗涤、干燥。 a．坩埚 b．蒸发皿 c．蒸发溶剂至有大量晶体析出 d．浓缩溶液至有少量小晶体析出 e．停止加热，自然冷却，过滤 f．停止加热，利用余热蒸干 【答案】(3) b d e 解析】(3)步骤V经过滤得到Na2S2O6溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到连二硫酸钠晶体(Na2S2O6·2H2O)，正确操作或现象为：将滤液倒入蒸发皿中→用酒精灯加热→用玻璃棒不断搅拌→浓缩溶液至有少量小晶体析出→停止加热，自然冷却，过滤→洗涤、干燥得到Na2S2O6·2H2O，依次填入b、d、e。 9．(2025·浙江省第二届辛愉杯高三测试，节选)十二钨硅酸H4[SiW12O40]·nH2O是一种一种性能优越的多功能催化剂，它的一种制备方法如下(步骤I、II的装置如图所示)。 I．称取Na2WO4·H2O置于三颈烧瓶中，加入蒸馏水剧烈后搅拌至澄清，加热； II．在90~98℃下缓慢加入Na2SiO3·9H2O使其充分溶解后，微沸时从滴液漏斗中缓慢地向其中加入浓盐酸，调节pH值为2，继续搅拌加热30 min，自然冷却； III．将冷却后的全部液体转移至分液漏斗中，加入乙醚，分多次加入浓盐酸，充分振荡，萃取； IV．将下层醚合物分出放于蒸发皿中，加水，水浴蒸发至溶液表面有晶体析出时为止，冷却结晶，抽滤，即可得到产品。 (1)装置a的名称是 。 (2)请写出步骤II中生成[SiW12O40]4-的离子方程式： 。 (3)步骤III的详细操作如下，请补充操作a并对下列操作进行排序：a→b→ →f，步骤c中放出的气体是 。 a． 。 b．将溶液和乙醚转入分液漏斗并逐滴加入盐酸 c．旋开旋塞放气 d．倒转分液漏斗，小心振荡 e．将分液漏斗置于铁架台上静置 f．打开旋塞，待下层液体完全流出后，关闭旋塞，将上层液体倒出 (4)步骤Ⅳ中为防止[SiW12O40]4-转化为[SiW12O40]6-，可以补充的操作为 。 【答案】(1)(球形)冷凝管 (2) 12WO42-+SiO32-+22H+=[SiW12O40]4-+11H2O (3) d→c→e 氯化氢和乙醚 检查旋塞、玻璃塞是否漏水 (4)向溶液中加入H2O2 【解析】(1)根据仪器构造可知，装置a为球形冷凝管；(2)反应中Na2SiO3·9H2O与Na2WO4·H2O在酸性环境下反应生成H4[SiW12O40]，离子方程式为12WO42-+SiO32-+22H+=[SiW12O40]4-+11H2O；(3)步骤Ⅲ中，用如图2装置萃取、分液，操作为：检查旋塞、玻璃塞是否漏水、将溶液和乙醚转入分液漏斗并逐滴加入盐酸、倒转分液漏斗，小心振荡、旋开旋塞放气、将分液漏斗置于铁架台上静置、打开旋塞，待下层液体完全流出后，关闭旋塞，将上层液体倒出其中，排列顺序为a→b→d→c→e→f；氯化氢和乙醚易挥发，则放出的气体是氯化氢和乙醚；操作a为检查旋塞、玻璃塞是否漏水；(4)为防止[SiW12O40]4-转化为[SiW12O40]6-时W元素化合价降低，故可加入过氧化氢； 题型二 特殊实验装置的分析应用 1．(2024·海南卷，17，12分)羟基磷酸钙Cax(PO4)yOH 是骨骼石灰和牙釉质的主要成分。某课题组按照下述步骤进行其制备探索：在75℃下向由一定量Ca(OH)2粉末配制的含有分散剂的浆液中，边搅拌边滴加计算量的稀H3PO4，滴加完成后继续搅拌一段时间。冷至室温固液分离，烘干固体得纳米级微粉产品。制备依据的代表反应式为：5Ca(OH)2+3H3PO4= Ca5(PO4)3OH+9H2O，装置如图所示(固定器具已省略)。 回答问题： (1)装置图中，安装不当的是 (填仪器标号) (2)使用冷凝管的目的是 ，冷凝水进水口为 (填序号)，干燥管中熟石灰用于吸收 (填化学式)。 (3)实验中使用水浴加热，其优点为 、 。 (4)投料时应使用新制Ca(OH)2粉末，以降低杂质 (填化学式)对实验的影响。 (5)完成反应后，可以保持产品组成稳定的固液分离方式有 、 (填标号)。 a．倾倒 b．常压过滤 c．减压过滤 d．离心分离 (6)实验中以题述加料方式所得产品中。某次实验将Ca(OH)2浆液滴入稀H3PO4得到的产品中。造成这种结果差异的原因是 。 【答案】(1)a (2)使水冷凝回流 ② CO2 (3) 控温容易 受热均匀；无明火，更安全；烧瓶使用后更易清洁(答出任意两点) (4) CaCO3 (5) b d (6)在将Ca(OH)2浆液滴入稀H3PO4的整个加料过程中，局部和本体的H3PO4、H2PO4-和HPO42-都相对过量，限制了向含有更多OH-组成的物质的沉淀转化 【解析】向三颈烧瓶中加入含有一定量Ca(OH)2的浆液中，水浴加热控制温度为75℃左右，边搅拌边滴加计算量的稀H3PO4，滴加完成后继续搅拌一段时间，发生反应5Ca(OH)2+3H3PO4= Ca5(PO4)3OH+9H2O，冷至室温固液分离，烘干固体得纳米级微粉产品。(1)装置图中，搅拌器应插入液面以下进行搅拌，故安装不当的是a；(2)该反应产物为羟基磷酸钙和水，羟基磷酸钙骨骼石灰和牙釉质的主要成分，其熔沸点高，故冷凝管的作用是使水冷凝回流；冷凝管的水流方式为下进上出，则进水口为2；干燥管中熟石灰用于吸收空气中的二氧化碳，防止与Ca(OH)2浆液反应生成CaCO3，影响产品纯度；(3)水浴加热的优点为控温容易、受热均匀、无明火、更安全、烧瓶使用后更易清洁等；(4)投料时应使用新制Ca(OH)2粉末，Ca(OH)2易与空气中二氧化碳反应生成碳酸钙固体，故应为降低杂质CaCO3对实验的影响；(5)a．倾倒法无法有效实现固液分离，故a错误；b．常压过滤，即为普通过滤操作，可以保持产品组成稳定，故b正确；c．减压过滤，俗称抽滤，其过滤速度较快，不利于提高纳米级微粉产品的产率，也不利于实现稳定的固液分离，故c错误；d．离心分离法是利用离心力使重量不同的物质分隔开，可以实现稳定的固液分离，故d正确；故选bd；(6)题述加料方式所得产品中，某次实验将Ca(OH)2浆液滴入稀H3PO4得到的产品中，相当于PO43-含量变大，则造成这种结果差异的原因是在将Ca(OH)2浆液滴入稀H3PO4的整个加料过程中，局部和本体的H3PO4、H2PO4-和HPO42-都相对过量，限制了向含有更多OH-组成的物质的沉淀转化。 2．(2024·山东卷，19，12分)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：KIO3+5KI+6 HCl =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：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI)，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。 回答下列问题： (1)取20.00mL 0.1000mol·Lˉ1 KIO3的碱性溶液和一定量的固体，配制1000 mL KIO3碱性标准溶液，下列仪器必须用到的是_______(填标号)。 A．玻璃棒 B．1000 mL锥形瓶 C．500 mL容量瓶 D．胶头滴管 (2)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_______。 (3)该滴定实验达终点的现象是_______；滴定消耗KIO3碱性标准溶液VmL，样品中硫的质量分数是_______(用代数式表示)。 (4)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IO3-不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，测定结果会_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 【答案】(1)AD (2) ①浓硫酸 ②防止倒吸 (3) ①当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液后，溶液由无色突变为蓝色且30s内不变色 ② (4)①催化剂 ②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 ③不变 【解析】由题中信息可知，利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验中，将氧气经干燥、净化后通入管式炉中将钢铁中硫氧化为SO2，然后将生成的SO2导入碘液中吸收，通过消耗KIO3碱性标准溶液的体积来测定钢铁中硫的含量。(1)取20.00mL 0.1000mol·Lˉ1 KIO3的碱性溶液和一定量的固体，配制1000 mL KIO3碱性标准溶液(稀释了50倍后KIO3的浓度为0.0020000 mol·Lˉ1)，需要用碱式滴定管或移液管量取20.00mL 0.1000mol·Lˉ1 KIO3的碱性溶液，需要用一定精确度的天平称量一定质量的KI固体，需要在烧杯中溶解KI固体，溶解时要用到玻璃棒搅拌，需要用1000 mL容量瓶配制标准溶液，需要用胶头滴管定容，因此，下列仪器必须用到的是AD。(2)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。(3)该滴定实验是利用过量的1滴或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，溶液由无色突变为蓝色且30s内不变色；由S元素守恒及SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI、KIO3+5KI+6 HCl =6KCl+3I2+3H2O可得关系式3S~3SO2~3I2~KIO3，若滴定消耗KIO3碱性标准溶液VmL，则，，样品中硫的质量分数是。(4)若装置D中瓷舟未加盖，燃烧时产生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IO3-不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，从电子转移守恒的角度分析，IO3-得到6e-被还原为I-，仍能得到关系式3S~3SO2~ KIO3，测定结果会不变。 3．(2024·全国新课标卷，9，15分)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)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：)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。 回答下列问题： (1)量取己-2，5-二酮应使用的仪器为_______(填名称)。 (2)仪器①用铁夹固定在③上，③的名称是_______；仪器②的名称是_______。 (3)“搅拌”的作用是_______。 (4)“加热”方式为_______。 (5)使用的“脱色剂”是_______。 (6)“趁热过滤”的目的是_______；用_______洗涤白色固体。 (7)若需进一步提纯产品，可采用的方法是_______。 【答案】(1)酸式滴定管 (2) ①铁架台 ②球形冷凝管 (3)使固液充分接触，加快反应速率 (4)水浴加热 (5)活性炭 (6)①防止产品结晶损失，提高产率 ②50%的乙醇溶液 (7)重结晶 【解析】将100 mmol己-2，5-二酮(熔点：-5.5℃，密度：0.737 g· cm-3)与100 mmol 4-甲氧基苯胺(熔点：57℃)放入两颈烧瓶中，利用球形冷凝管进行冷凝回流提高原料利用率，通过搅拌来提高反应速率，反应完成后，加入50%的乙醇溶液，析出浅棕色固体(即含杂质的产品)，加热至65℃，至固体溶解，加入脱色剂(脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂的固体，如：活性炭)，回流20min，趁热过滤，使产品尽可能多地进入滤液，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)己-2，5-二酮的摩尔质量为114 g·molˉ1，根据题中所给数据可知，所需己-2，5-二酮的体积为，又因为酮类对橡胶有腐蚀性，所以选用酸式滴定管。(2)③为铁架台；仪器②用于冷凝回流，为球形冷凝管。(3)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。(4)由题给信息“加热至65℃”可知，应用水浴加热，这样便于控制温度，且受热更均匀。(5)“脱色剂”的作用是吸附反应过程中产生的有色物质，结合题中信息，加入脱色剂后回流，趁热过滤，保留滤液，即脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂的固体，所以可以选用活性炭作脱色剂。(6)由题给信息可知，产品吡咯X为白色固体，加热至65℃可溶解在50%的乙醇溶液中，所以需趁热过滤，使产品尽可能多地进入滤液，防止产品结晶损失，提高产率；由加入50%的乙醇溶液，析出浅棕色固体(即含杂质的产品)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，洗涤时可用50%的乙醇溶液。(7)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。 4．(2023·湖南卷，15节选)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。 (4)向集气管中充入H2时，三通阀的孔路位置如下图所示：发生氢化反应时，集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为_______； (5)仪器M的名称是_______； (6)反应前应向装置Ⅱ中通入N2一段时间，目的是_______； (7)如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下，可能导致的后果是_______； (8)判断氢化反应完全的现象是_______。 【答案】(4)B (5)恒压滴液漏斗 (6)排除装置中的空气，防止雷尼Ni自燃 (7)管道中气流不稳，不利于监测反应过程 (8)集气管中液面不再改变 【解析】(4)向集气管中充入H2时，氢气从左侧进入，向下进入集气管，则当由集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为气体由下方的集气管，向右进入装置Ⅱ，应该选B，而装置C方式中左侧会漏气，不符合题意，故选B；(5)由图可知，仪器M的名称是恒压滴液漏斗；(6)根据题给信息可知，雷尼Ni暴露在空气中可以自燃，故反应前向装置Ⅱ中通入N2一段时间，目的是排除装置中的空气，防止雷尼Ni自燃；(7)如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下，则会在三颈瓶中产生气泡，从而导致管道中气流不稳，不利于监测反应过程；(8)反应完成后，氢气不再被消耗，则集气管中液面不再改变。 5．(2023·湖南卷，15节选)某实验小组以溶液为原料制备BaCl2·2H2O，并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案： 可选用试剂：NaCl晶体、BaS溶液、浓H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸馏水 (2)Ⅰ中b仪器的作用是_______；Ⅲ中的试剂应选用_______； 【答案】(2)防止倒吸 CuSO4溶液 【解析】(2)氯化氢极易溶于水，装置II中b仪器的作用是：防止倒吸；装置II中氯化氢与BaS溶液反应生成H2S，H2S有毒，对环境有污染，装置III中盛放CuSO4溶液，用于吸收H2S。 1．常见的防倒吸装置 2．冷凝回流、分离装置 图1、图2：冷凝、导气 图3：冷凝回流，防止气体逸出，提高产率 图4 、图5：油水分离器 3．常见的液封措施及装置 4．几种多用途装置 多管洗气瓶 平衡压强装置 恒压分液(滴液)漏斗 ①干燥气体 ②混合气体 ③观察气体流速 ①平衡气压 ②防倒吸 ③观察是否堵塞 ①平衡气压，便于液体顺利滴下 ②定量实验中加入的液体不占体积 5．减压蒸馏装置 1．该实验小组过滤时使用的装置如图所示，该小组使用折叠式滤纸的优点为_____________________。 【答案】能增大滤纸的有效面积，加快过滤速度 【解析】该实验小组过滤时使用折叠式滤纸，能增大滤纸的有效面积，加快过滤速度； 2．(2025·河南省部分学校联考高三期中，节选)FeCl3在工业上常作催化剂。实验室中，先合成SOCl2，再与FeCl3·6H2O反应制备无水FeCl3，装置如图所示(加热及夹持仪器略)。 已知：①实验室合成SOCl2的原理为SO2+PCl5POCl3+SOCl2。 ②SOCl2的熔点为-101℃，沸点为74℃，遇水剧烈分解为两种酸性气体；POCl3沸点为106℃；忽略共沸。 回答下列问题： (1)仪器乙的名称为 ，仪器B中盛装的试剂为 。 (2)下列与实验有关的图标分别表示佩戴护目镜和排风的是 (填标号)。 A．    B．    C．    D．    E． (4)打开K2，将三通阀调至，接下来打开K1，一段时间后，加热装置C至60℃；仪器丙的作用为 。 (5)当C中出现较多液体后，关闭K1、K2。制得FeCl3的操作：①调节三通阀的位置为 (填标号)；②调节温度计水银球位置至三颈瓶口处，将C装置升温至 (填范围)；③加热E处硬质玻璃管。 【答案】(1)恒压滴液漏斗 浓H2SO4 (2)AD (4)吸收SO2，防止外界水蒸气进入C中 (5)c 74℃~106℃ 【解析】(1)由实验装置图可知，仪器乙为恒压滴液漏斗；由分析可知，装置B中盛有的浓硫酸用于干燥二氧化硫；(2)由图可知，表示佩戴护目镜的图标为、表示排风的图标为，故选AD；(4)由分析可知，装置丙中盛有的碱石灰用于吸收未反应的二氧化硫，同时防止空气中的水蒸气进入C中与SOCl2反应；(5)由题意可知，制备无水氯化铁的操作为调节三通阀的位置为c，调节温度计水银球位置至三颈瓶口处，将C装置升温至74℃~106℃使SOCl2气化进入装置E中，加热E处硬质玻璃管使SOCl2与六水氯化铁共热反应制备无水氯化铁，故答案为：c；74℃~106℃。 3．(2025·湖南省a佳教育高三联考，节选)碘化亚铜(CuI)是一种白色粉末，不溶于水，能被氧化，可用作有机合成催化剂。实验室制备碘化亚铜的装置如图所示(部分夹持及加热装置已略去)。回答下列问题： 已知：常温下，pH=6.4时，Cu2+沉淀完全。Cu2+可将氧化为I2。 (1)仪器X的名称为 。 (2)NaI溶液中SO2的作用是 ，也可将Cu2+还原为CuI白色沉淀，则该过程的离子方程式为 。 (4)单向阀的作用是 。 【答案】(1)圆底烧瓶 (2)防止NaI被空气氧化为I2 SO2+2Cu2++2I-+2H2O=CuI↓+SO42-+4H+ (4)防止倒吸 【解析】(1)由图知，仪器X的名称为圆底烧瓶；(2)碘离子具有强还原性，容易被空气中氧气氧化，溶有二氧化硫可以防止NaI被空气氧化为I2，SO2与Cu2+存在得失电子守恒关系，SO2+2Cu2+→2CuI↓+SO42-，结合I-守恒，得SO2+2Cu2++2I-→2CuI↓+SO42-，再结合电荷守恒，补充H+，即SO2+2Cu2++2I-+2H2O=CuI↓+SO42-+4H+；(4)SO2易溶于NaOH溶液，故需要防倒吸，此处未采用倒扣漏斗或安全瓶的方式，而是利用单向阀起到该作用。 4．用如图装置测定某[Co(NH3)6]Cl3样品中NH3的含量(部分装置已省略)： 蒸氨：取m g样品加入过量试剂后，加热三颈烧瓶，蒸出的NH3通入盛有H2SO4标准溶液的锥形瓶中，将液封装置2中的水倒入锥形瓶中，用NaOH标准溶液滴定剩余硫酸。 ①液封装置1的作用是________________________________________。 ②液封装置2的作用是_____________________________。 【答案】①平衡气压，防止倒吸，防止氨气逸出 ②防止氨气逸出 题型三 实验数据的分析与处理 1．(2024·福建卷，12节选)实验室用发光二极管(LED)的生产废料(主要成分为难溶于水的GaN，含少量In、Mg金属)制备Ga2O3。 (4)Ga2O3纯度测定：称取Ga2O3样品wg，经处理配制成VmL溶液，从中移取V0mL于锥形瓶中，一定条件下，加入V1mLc1mol/LNa2H2Y溶液(此时镓以[GaY]-存在)，再加入PAN作指示剂，用c2mol/L CuSO4标准溶液滴定过量的Na2H2Y，滴定终点为紫红色。 该过程涉及反应：Cu2++H2Y2-=[CuY]2-+2H+ ①终点时消耗CuSO4溶液V2mL，则Ga2O3纯度为_______。(列出计算式) ②滴定时会导致所测Ga2O3纯度偏小的情况是_______。(填标号) a．未使用标准溶液润洗滴定管 b．称重后样品吸收了空气中水汽 c．终点时滴定管尖嘴内有气泡 d．终点读数时仰视滴定管刻度线 【答案】(4)①或 ②ad 【解析】(4)①终点时消耗CuSO4溶液V2mL，根据反应Cu2++H2Y2-=[CuY]2-+2H+可知，过量的Na2H2Y的物质的量为：c2V2×10-3mol，则与Ga3+反应的Na2H2Y的物质的量为：(c1V1×10-3- c2V2×10-3)mol，原样品中含有Ga2O3的物质的量为：(c1V1×10-3- c2V2×10-3)mol，则Ga2O3纯度为：=；②a项，未使用标准溶液润洗滴定管，导致标准液的浓度偏小，V2偏大，故导致实验结果偏小，a符合题意；b项，称重后样品吸收了空气中水汽，对实验结果没有影响，b不符合题意；c项，终点时滴定管尖嘴内有气泡，导致标准液的体积V2偏小，故导致实验结果偏大，c不符合题意；d项，终点读数时仰视滴定管刻度线，导致标准液体积V2偏大，故导致实验结果偏小，d符合题意；故选ad。 2．(2024·天津卷，15节选)柠檬酸钙[Ca(C6H5O7)2]微溶于水、难溶于乙醇，是一种安全的食品补钙剂。某学习小组以蛋壳为主要原料，开展制备柠檬酸钙的如下实验。 Ⅱ．柠檬酸钙样品纯度的测定 已知：柠檬酸钙的摩尔质量为Mg·molˉ1，EDTA与Ca2+按1：1 (物质的量之比)形成稳定配合物。 将干燥后的柠檬酸钙样品ag置于锥形瓶中，按照滴定要求将其配成浅液，用溶液调节pH大于13，加入钙指示剂，用b mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至试液由紫红色变为蓝色，达到滴定终点，消耗EDTA标准溶液VmL。 (7)配制1mol·L-1NaOH溶液时，需将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中，其目的是_______。 (8)测定实验中，滴定管用蒸馏水洗涤后，加入EDTA标准溶液之前，需进行的操作为_______。若滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥，会导致测定结果_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 (9)样品中柠檬酸钙质量分数的表达式是_______(用字母表示)。 【答案】(7)减少溶质的损失，降低实验误差 (8)① 用少量EDTA标准溶液润洗滴定管2~3次 ② 无影响 (9) 【解析】(7)配制一定物质的量浓度的溶液，需将烧杯和玻璃棒进行洗涤，将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中，目的是将溶质全部转移至容量瓶中，减少溶质的损失，降低实验误差；(8)滴定管用蒸馏水洗涤后，加入EDTA标准溶液之前，需用EDTA对滴定管进行润洗，故操作为：用少量EDTA标准溶液润洗滴定管2~3次；滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥，这些水分不改变标准液和待测液中的溶质，所以对滴定结果无影响；(9)柠檬酸钙的摩尔质量为Mg·molˉ1，EDTA与Ca2+按1：1 (物质的量之比)形成稳定配合物，由 列比例可得样品中柠檬酸钙质量，样品中柠檬酸钙质量分数的表达式：。 3．(2024·重庆卷，16节选)FeS2可用作锂电池和超级电容器的电极材料。 (2) 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) ①SnCl2比FeCl3易水解，且易被氧化。配制和保存SnCl2溶液需加入的试剂是 。 ②甲基橙指示终点的过程及作用原理是 。 ③若称取的产品为，K2Cr2O7标准溶液浓度为，用量为，FeS2的摩尔质量为M g·molˉ1，则产品中FeS2质量分数为 (写最简表达式)。 ④下列操作可能导致测定结果偏高的是 。 A．还原Fe3+时SnCl2溶液滴加过量 B．热的Fe2+溶液在空气中缓慢冷却 C．滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失 D．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数 【答案】(2)浓盐酸 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 % AC 【解析】(2)①SnCl2比FeCl3易水解，且易被氧化，配制和保存SnCl2溶液时要隔绝空气且需要抑制水解，SnCl2水解生成HCl，需要将SnCl2溶于浓盐酸中，以抑制其水解，再加水稀释到需要的浓度；②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；加入SnCl2后，SnCl2溶液将Fe3+还原至Fe2+，溶液呈无色，则甲基橙变为还原态；③Fe2+被K2Cr2O7氧化为Fe3+，Cr2O72-被还原为Cr3+，关系式为6Fe2+～Cr2O72-，n(FeS2)=n(Fe2+)=6n(K2Cr2O7)=6×cmol/L×10-3VL=6×10-3cVmol，产品中FeS2质量分数为；④A项，还原Fe3+时SnCl2溶液滴加过量，消耗的V(K2Cr2O7)偏大，测定值偏高，故A正确；B项，热的Fe2+溶液在空气中缓慢冷却，导致部分Fe2+被氧化Fe3+，消耗的V(K2Cr2O7)偏小，测定值偏低，故B错误；C项，滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，消耗的V(K2Cr2O7)偏大，测定值偏高，故C正确；D项，滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，消耗的V(K2Cr2O7)偏小，测定值偏低，故D错误；故选C。 4．(2024·江西卷，17节选)一种可用于温度传感的红色配合物Z，其制备实验步骤及传感原理如图(反应物均按化学计量数之比进行投料)： (5)采用EDTA配位滴定法测定Ni的含量。实验步骤如下： ⅰ．准确称取mg的配合物Z； ⅱ．加入稀硝酸使样品完全消解，再加入去离子水，用20%醋酸钠溶液调节pH至4～5； ⅲ．以PAN为指示剂，用cmol/LEDTA标准溶液滴定，平行测定三次，平均消耗EDTA体积VmL。 已知：EDTA与Ni2+化学计量数之比为1：1 ①除了滴定管外，上述测定实验步骤中，使用的仪器有 _______(填标号)。 ②Ni的质量百分含量为 _______%。 (6)利用上述配合物的变色原理(温差约10℃时，颜色有明显变化)，设计一种实用温度传感装置 _______。 【答案】(5)① bcd ② (6)具有温度指示功能的水杯，水杯外壁涂有配位化合物W(含少量丙酮)并以透明材料密封，并附有比色卡，水温可通过所示颜色与比色卡比较，大致判断，是否适合饮用 【解析】(5)①称取mg的配合物Z需要电子天平，加去离子水可以使用洗瓶，滴定过程需要用到滴定管和锥形瓶，所以上述测定实验步骤中，使用的仪器除了滴定管外，还有天平、锥形瓶、洗瓶；故选bcd；②根据题意有关系式：EDTA~Ni2+，则，所以Ni的质量百分含量为。(6)利用上述配合物的变色原理(温差约10℃时，颜色有明显变化)，设计一种实用温度传感装置，该装置可以是具有温度指示功能的水杯，水杯外壁涂有配位化合物W(含少量丙酮)并以透明材料密封，并附有比色卡，水温可通过所示颜色与比色卡比较，大致判断，是否适合饮用。 5．(2024·安徽卷，16，15分)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的某赤铁矿试样中的铁含量。 【配制溶液】 ①cmol·L-1 K2Cr2O7标准溶液 ②SnCl2溶液：称取6gSnCl2·2H2O溶于10 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+；Cr2O72-可被Fe2+还原为Cr3+。回答下列问题： (1)下列仪器在本实验中必须用到的有_______(填名称)。 (2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因：_______。 (3)步骤I中“微热”的原因是_______。 (4)步琛Ⅲ中，若未“立即滴定”，则会导致测定的铁含量_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (5)若消耗cmol·L-1 K2Cr2O7标准溶液V mL，则试样中的质量分数为_______(用含a、c、V的代数式表示)。 (6) SnCl2- TiCl3- KMnO4滴定法也可测定铁的含量，其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中Fe3+还原为Fe2+，再用KMnO4标准溶液滴定。 ①从环保角度分析，该方法相比于SnCl2-HgCl2- K2Cr2O7，滴定法的优点是_______。 ②为探究KMnO4溶液滴定时，Cl-在不同酸度下对Fe2+测定结果的影响，分别向下列溶液中加入1滴0.1 mol·L-1KMnO4溶液，现象如下表： 溶液 现象 空白实验 2mL 0.3mol·L-1NaCl溶液+0.5mL试剂X 紫红色不褪去 实验I 2mL 0.3mol·L-1NaCl溶液+0.5mL 0.1mol·L-1硫酸 紫红色不褪去 实验ⅱ 2mL 0.3mol·L-1NaCl溶液+0.5mL 6mol·L-1硫酸 紫红色明显变浅 表中试剂X为_______；根据该实验可得出的结论是_______。 【答案】(1)容量瓶、量筒 (2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+，离子方程式为2Sn2++O2+4H+=2 Sn4++2H2O，加入Sn，发生反应Sn4++ Sn=2 Sn2+，可防止Sn2+氧化 (3)增大SnCl2·2H2O的溶解度，促进其溶解 (4)偏小 (5) (6) 更安全，对环境更友好 H2O 酸性越强，KMnO4的氧化性越强，Cl-被KMnO4氧化的可能性越大，对Fe2+测定结果造成干扰的可能性越大，因此在KMnO4标准液进行滴定时，要控制溶液的pH值 【解析】浓盐酸与试样反应，使得试样中Fe元素以离子形式存在，滴加稍过量的SnCl2使Fe3+还原为Fe2+，冷却后滴加HgCl2，将多余的Sn2+氧化为Sn4+，加入硫酸和磷酸混合液后，滴加指示剂，用K2Cr2O7进行滴定，将Fe2+氧化为Fe3+，化学方程式为6Fe2++Cr2O72-+14H+=6 Fe3++2Cr3++7H2O。(1)配制SnCl2溶液需要用到容量瓶和量筒，滴定需要用到酸式滴定管，但给出的为碱式滴定管，因此给出仪器中，本实验必须用到容量瓶、量筒；(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+，离子方程式为2Sn2++O2+4H+=2 Sn4++2H2O，加入Sn，发生反应Sn4++ Sn=2 Sn2+，可防止Sn2+氧化；(3)步骤I中“微热”是为了增大SnCl2·2H2O的溶解度，促进其溶解；(4)步琛Ⅲ中，若未“立即滴定”，Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3+，导致测定的铁含量偏小；(5)根据方程式6Fe2++Cr2O72-+14H+=6 Fe3++2Cr3++7H2O可得：，ag试样中Fe元素的质量为，质量分数为。(6)①SnCl2-HgCl2- K2Cr2O7方法中，HgCl2氧化Sn2+的离子方程式为：Sn2++Hg2+= Sn4++Hg，生成的Hg有剧毒，因此SnCl2- TiCl3- KMnO4相比于SnCl2-HgCl2- K2Cr2O7的优点是：更安全，对环境更友好；②2mL0.3mol·L-1NaCl溶液+0.5mL试剂X，为空白试验，因此X为H2O；由表格可知，酸性越强，KMnO4的氧化性越强，Cl-被KMnO4氧化的可能性越大，对Fe2+测定结果造成干扰的可能性越大，因此在KMnO4标准液进行滴定时，要控制溶液的pH值。 6．(2024·浙江6月卷，20，10分)某小组采用如下实验流程制备： 已知：是一种无色晶体，吸湿性极强，可溶于热的正己烷，在空气中受热易被氧化。 请回答： (1)如图为步骤I的实验装置图(夹持仪器和尾气处理装置已省略)，图中仪器A的名称是 ，判断步骤I反应结束的实验现象是 。 (2)下列做法不正确的是_______。 A．步骤I中，反应物和溶剂在使用前除水 B．步骤I中，若控温加热器发生故障，改用酒精灯(配石棉网)加热 C．步骤Ⅲ中，在通风橱中浓缩至蒸发皿内出现晶膜 D．步骤Ⅳ中，使用冷的正己烷洗涤 (3)所得粗产品呈浅棕黄色，小组成员认为其中混有碘单质，请设计实验方案验证 。 (4)纯化与分析：对粗产品纯化处理后得到产品，再采用银量法测定产品中含量以确定纯度。滴定原理为：先用过量AgNO3标准溶液沉淀I-，再以NH4SCN标准溶液回滴剩余的Ag+。已知： 难溶电解质 AgI(黄色) AgSCN (白色) Ag2CrO4 (红色) 溶度积常数Ksp 8.5×10-17 1.0×10-12 1.1×10-12 ①从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤 。 称取产品，用少量稀酸A溶解后转移至容量瓶，加水定容得待测溶液。取滴定管检漏、水洗→_______→装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取待测溶液加入锥形瓶→_______→_______→加入稀酸B→用1.00×10-2mol·L-1NH4SCN标准溶液滴定→_______→读数。 a．润洗，从滴定管尖嘴放出液体 b．润洗，从滴定管上口倒出液体 c．滴加指示剂K2CrO4溶液 d．滴加指示剂硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液 e．准确移取25.00mL4.00×10-2mol·L-1AgNO3标准溶液加入锥形瓶 f．滴定至溶液呈浅红色 g．滴定至沉淀变白色 ②加入稀酸B的作用是 。 ③三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60mL，则产品纯度为 。[M(AlI3)=408 g·molˉ1] 【答案】(1) 球形冷凝管 溶液由紫红色恰好变为无色(或溶液褪为无色) (2)BC (3)取少量粗产品置于少量冷的正己烷中充分搅拌，静置后，取少量上层清液，向其中滴加淀粉溶液，观察液体是否变蓝，若变蓝则其中混有碘单质，否则没有 (4) a e d f 抑制Fe3+发生水解反应，保证滴定终点的准确判断 99.20% 【解析】由流程信息可知，铝、碘和正己烷一起加热回流时，铝和碘发生反应生成AlI3，过滤后滤液经浓缩、结晶、过滤、洗涤、干燥后得到粗产品。(1)由实验装置图中仪器的结构可知，图中仪器A的名称是球形冷凝管，其用于冷凝回流；碘溶于正己烷使溶液显紫红色，AlI3是无色晶体，当碘反应完全后，溶液变为无色，因此，判断步骤I反应结束的实验现象是：溶液由紫红色恰好变为无色(或溶液褪为无色)。(2)A项，AlI3吸湿性极强，因此在步骤I中，反应物和溶剂在使用前必须除水，A正确；B项，使用到易烯的有机溶剂时，禁止使用明火加热，因此在步骤I中，若控温加热器发生故障，不能改用酒精灯(配石棉网)加热，B不正确；C项，AlI3在空气中受热易被氧化，因此在步骤Ⅲ中蒸发浓缩时，要注意使用有保护气(如持续通入氮气的蒸馏烧瓶等)的装置中进行，不能直接在蒸发皿浓缩，C不正确；D项，AlI3在空气中受热易被氧化、可溶于热的正己烷因此，为了减少溶解损失，在步骤Ⅳ中要使用冷的正己烷洗涤，D正确；故BC。(3)碘易溶于正己烷，而AlI3可溶于热的正己烷、不易溶于冷的正己烷，因此，可以取少量粗产品置于少量冷的正己烷中充分搅拌，静置后，取少量上层清液，向其中滴加淀粉溶液，观察液体是否变蓝，若变蓝则其中混有碘单质，否则没有。(4)①润洗时，滴定管尖嘴部分也需要润洗；先加25.00mL待测溶液，后加25.00mL4.00×10-2mol·L-1AgNO3标准溶液，两者充分分反应后，剩余的Ag+浓度较小，然后滴加指示剂硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液作指示剂，可以防止生成Ag2SO4沉淀； Ag2CrO4的溶度积常数与AgSCN非常接近，因此，K2CrO4溶液不能用作指示剂，应该选用[NH4Fe(SO4)2]溶液，其中的Fe3+可以与过量的半滴[NH4Fe(SO4)2]溶液中的SCN-反应生成溶液呈红色的配合物，故滴定至溶液呈浅红色；综上所述，需要补全的操作步骤依次是：a e d f。②Fe3+和Al3+均易发生水解，[NH4Fe(SO4)2]溶液中含有Fe3+，为防止影响滴定终点的判断，必须抑制其发生水解，因此加入稀酸B的作用是：抑制Fe3+发生水解反应，保证滴定终点的准确判断。③由滴定步骤可知，25.00mL4.00×10-2mol·L-1AgNO3标准溶液分别与AlI3溶液中的I-、1.00×10-2mol·L-1NH4SCN标准溶液中的SCN-发生反应生成AgI和AgSCN；由Ag+守恒可知，，则；三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60mL，则=，由I守恒可知，因此，产品纯度为。 7．(2024·全国甲卷，9，15分)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 mL30% H2O2 (ρ=1.11g· cm-3)、40 mL蒸馏水和12.0 g尿素，搅拌溶解。下反应，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溶液。 滴定分析：量取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。 回答下列问题： (1)过滤中使用到的玻璃仪器有 (写出两种即可)。 (2)过氧化脲的产率为 。 (3)性质检测Ⅱ中的现象为 。性质检则I和Ⅱ分别说明过氧化脲具有的性质是 。 (4)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 。 (5)“滴定分析”步骤中，下列操作错误的是_____(填标号)。 A．KMnO4溶液置于酸式滴定管中 B．用量筒量取过氧化脲溶液 C．滴定近终点时，用洗瓶冲洗锥形瓶内壁 D．锥形瓶内溶液变色后，立即记录滴定管液面刻度 (6)以下操作导致氧化脲纯度测定结果偏低的是_____(填标号)。 A．容量瓶中液面超过刻度线 B．滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗 C．摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外 D．滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失 【答案】(1)烧杯、漏斗、玻璃棒，可任选两种作答 (2)50% (3)液体分层，上层为无色，下层为紫红色 还原性、氧化性 (4)避免溶质损失 盖好瓶塞，反复上下颠倒、摇匀 (5)BD (6)A 【解析】(1)过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，可任选两种作答。(2)实验中加入尿素的质量为12.0g，物质的量为0.2mol，过氧化氢的质量为，物质的量约为0.245mol，过氧化氢过量，产率应按照尿素的质量计算，理论上可得到过氧化脲0.2mol，质量为0.2mol×94g/mol=18.8g，实验中实际得到过氧化脲9.4g，故过氧化脲的产率为。(3)在过氧化脲的性质检测中，检测Ⅰ用稀硫酸酸化，加入高锰酸钾溶液，紫红色消失，说明过氧化脲被酸性高锰酸钾氧化，体现了过氧化脲的还原性；检测Ⅱ用稀硫酸酸化，加入KI溶液和四氯化碳溶液，过氧化脲会将KI氧化为I2单质，体现了过氧化脲的氧化性，生成的I2在四氯化碳中溶解度大，会溶于四氯化碳溶液，且四氯化碳密度大于水，振荡，静置后出现的现象为：液体分层，上层为无色，下层为紫红色。(4)操作a为洗涤烧杯和玻璃棒，并将洗涤液转移到容量瓶中，目的是避免溶质损失；定容后应盖好瓶塞，反复上下颠倒、摇匀。(5)A项，KMnO4溶液是强氧化性溶液，应置于酸式滴定管中，A正确；B项，量筒的精确度不能达到0.01mL，量取25.00mL的溶液应选用滴定管，B错误；C项，滴定过程中，待测液有可能会溅到锥形瓶内壁，滴定近终点时，为了使结果更精确，可用洗瓶冲洗锥形瓶内壁，C正确；D项，锥形瓶内溶液变色后，应等待30s，观察溶液不再恢复原来的颜色后，才能记录滴定管液面刻度，D错误；故选BD。(6)A项，在配制过氧化脲溶液时，容量瓶中页面超过刻度线，会使溶液体积偏大，配制溶液的浓度偏低，会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏低，导致测定结果偏低，A项符合题意；B项，滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗，会导致KMnO4溶液浓度偏低，会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高，导致测定结果偏高，B项不符合题意；C项，摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外，会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高，导致测定结果偏高，C项不符合题意；D项，滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高，导致测定结果偏高，D项不符合题意；故选A。 8．(2023•全国乙卷，26)元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。 回答下列问题： (1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先_______，而后将已称重的U型管c、d与石英管连接，检查_______。依次点燃煤气灯_______，进行实验。 (2)O2的作用有_______。CuO的作用是_______(举1例，用化学方程式表示)。 (3)c和d中的试剂分别是_______、_______(填标号)。c和d中的试剂不可调换，理由是_______。 A．CaCl2 B．NaCl C．碱石灰(CaO+NaOH) D．Na2SO3 (4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后，应进行操作：_______。取下c和d管称重。 (5)若样品CxHyOz为0.0236g，实验结束后，c管增重0.0108g，d管增重0.0352g。质谱测得该有机物的相对分子量为118，其分子式为_______。 【答案】(1) 通入一定的O2 装置气密性 b、a (2)为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入到U型管中 CO+CuOCu+CO2 (3) A C 碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳 (4)继续吹入一定量的O2，冷却装置 (5)C4H6O4 【解析】利用如图所示的装置测定有机物中C、H两种元素的含量，这是一种经典的李比希元素测定法，将样品装入Pt坩埚中，后面放置一CuO做催化剂，用于催化前置坩埚中反应不完全的物质，后续将产物吹入道两U型管中，称量两U型管的增重计算有机物中C、H两种元素的含量，结合其他技术手段，从而得到有机物的分子式。(1)实验前，应先通入一定的O2吹空石英管中的杂质气体，保证没有其他产物生成，而后将已U型管c、d与石英管连接，检查装置气密性，随后先点燃b处酒精灯后点燃a处酒精灯，保证当a处发生反应时产生的CO能被CuO反应生成CO2；(2)实验中O2的作用有：为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入到U型管中；CuO的作用是催化a处产生的CO，使CO反应为CO2，反应方程式为CO+CuOCu+CO2；(3)有机物燃烧后生成的CO2和H2O分别用碱石灰和无水CaCl2吸收，其中c管装有无水CaCl2，d管装有碱石灰，二者不可调换，因为碱石灰能同时吸收水蒸气和二氧化碳，影响最后分子式的确定；(4)反应完全以后应继续吹入一定量的O2，保证石英管中的气体产物完全吹入两U行管中，使装置冷却；(5)c管装有无水CaCl2，用来吸收生成的水蒸气，则增重量为水蒸气的质量，由此可以得到有机物中H元素的物质的量n(H)===0.0012mol；d管装有碱石灰，用来吸收生成的CO2，则增重量为CO2的质量，由此可以得到有机物中C元素的物质的量n(C)===0.0008mol；有机物中O元素的物质的量为0.0128g，其物质的量n(O)===0.0008mol；该有机物中C、H、O三种元素的原子个数比为0.0008：0.0012：0.0008=2：3：2；质谱测得该有机物的相对分子质量为118，则其化学式为C4H6O4。 9．(2023•山东卷，18)三氯甲硅烷(SiHCl3)是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为31.8℃，熔点为-126.5℃，易水解。实验室根据反应Si+3HClSiHCl3+H2，利用如下装置制备SiHCl3粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题： (1)制备SiHCl3时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有砫粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)通入，一段时间后接通冷凝装置，加热开始反应。操作(ⅰ)为_____；判断制备反应结束的实验现象是_____。图示装置存在的两处缺陷是_____。 (2)已知电负性Cl＞H＞Si，SiHCl3在浓溶液中发生反应的化学方程式为_____。 (3)采用如下方法测定溶有少量的SiHCl3纯度。 m1g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下实验操作：①_____，②_____(填操作名称)，③称量等操作，测得所得固体氧化物质量为m2g，从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器，依次为_____(填标号)。测得样品纯度为_____(用含m1、m2的代数式表示)。 【答案】(1) 检查装置气密性 当管式炉中没有固体剩余时 C、D之间没有干燥装置，没有处理氢气的装置 (2)SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O (3) 高温灼烧 冷却 AC 【解析】氯化氢气体通入浓硫酸干燥后，在管式炉中和硅在高温下反应，生成三氯甲硅烷和氢气，由于三氯甲硅烷沸点为31.8℃，熔点为-126.5℃，在球形冷凝管中可冷却成液态，在装置C中收集起来，氢气则通过D装置排出同时D可处理多余吸收的氯化氢气体。(1)制备SiHCl3时，由于氯化氢、SiHCl3和氢气都是气体，所以组装好装置后，要先检查装置气密性，然后将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中，通入氯化氢气体，排出装置中的空气，一段时候后，接通冷凝装置，加热开始反应，当管式炉中没有固体剩余时，即硅粉完全反应，SiHCl3易水解，所以需要在C、D之间加一个干燥装置，防止D中的水蒸气进入装置C中，另外氢氧化钠溶液不能吸收氢气，需要在D后面加处理氢气的装置；(2)已知电负性Cl＞H＞Si，则SiHCl3中氯元素的化合价为-1，H元素的化合价为-1，硅元素化合价为+4，所以氢氧化钠溶液和SiHCl3反应时，要发生氧化还原反应，得到氯化钠、硅酸钠和氢气，化学方程式为：SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O；(3)m1g样品经水解，干燥等预处理过程得到硅酸水合物后，高温灼烧，在干燥器中冷却后，称量，所用仪器包括坩埚和干燥器，所得固体氧化物为二氧化硅，质量为m2g，则二氧化硅的物质的量为n(SiO2)=，样品纯度为=。 10．(2023•湖北省选择性考试，18节选)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题： (2)铜与过量H2O2反应的探究如下： 实验②中Cu溶解的离子方程式为_______；产生的气体为_______。比较实验①和②，从氧化还原角度说明的作用是_______。 (3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X为铜的氧化物，提纯干燥后的X在惰性氛围下加热，mgX完全分解为ng黑色氧化物Y，。X的化学式为_______。 (4)取含X粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，用0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定，滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液15.00mL。(已知：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)标志滴定终点的现象是_______，粗品中X的相对含量为_______。 【答案】(2)①Cu+H2O2+2H+= Cu2++2H2O ②O2 ③既不是氧化剂，又不是还原剂 (3)CuO2 (4)①溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色 ② 72% 【解析】(2)根据实验现象，铜片溶解，溶液变蓝，可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应，生成硫酸铜，离子方程式为：Cu+H2O2+2H+= Cu2++2H2O；硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气，则产生的气体为O2；在铜和过氧化氢的反应过程中，氢元素的化合价没有发生变化，故从氧化还原角度说明H+的作用是：既不是氧化剂，又不是还原剂；(3)在该反应中铜的质量m(Cu)=n×，因为，则m(O)=，则X的化学式中铜原子和氧原子的物质的量之比为：，则X为CuO2；(4)滴定结束的时候，单质碘消耗完，则标志滴定终点的现象是：溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色；在CuO2中铜为+2价，氧为-1价，根据2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，可以得到关系式：CuO2~2I2~4S2O32-，则n(CuO2)=×0.1mol/L×0.015L=0.000375mol，粗品中X的相对含量为。 滴定法测定的一般思路：分析滴定反应原理→确定各步反应的化学计量数关系→找出已知量相应的物质与待求量相应物质间的关系式→列比例求未知量。 1．定量实验数据的测定方法 2．定量实验中“数据”采集处理意识 (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)气体除了可以测量体积外，还可以称量质量。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；另一种方法是称吸收装置吸收气体前后的质量。 (4)用广范pH试纸(测得整数值)或pH计(精确到0.01)直接测出溶液的pH，经过计算可以得到溶液中H＋或OH－的物质的量浓度。 (5)为了数据的准确性，实验中要采取必要的措施，确保离子完全沉淀、气体完全被吸收等，必要时可以进行平行实验，重复测定，然后取其平均值进行计算。如中和滴定实验中测量酸或碱的体积要平行做2～3次滴定，取体积的平均值求算未知溶液的浓度，但对于“离群”数据(指与其他数据有很大差异的数据)要舍弃，因为数据“离群”的原因可能是操作中出现了较大的误差。 3．在定量实验过程中如何有效地减小实验误差方法 (1)尽可能根据实验要求和实验条件精选精度比较高的计量仪器(如量体积时，尽可能用滴定管或移液管)；(考试时要依据数据信息选择恰当仪器，如量取液体20.0ml，用量筒，20.00ml则要用滴定管) (2)准确规范地进行读数(如读量筒或移液管中液体体积，视线应该与管中的凹液面最低处平齐)； (3)要重视测量实验中的“恒量”操作和重复测量，即在重复测量时，要确保两次量之间的差异符合实验要求(按分析化学要求，两次所测量之间的差异不超过0.5%)，而且计算时应该取两次(或多次)可测量值之间的平均值； (4)注意外界条件的影响(如温度对气体体积的影响、压强对气体体积的影响，测量读数时要恢复到指定的温度和压强，同时在数据处理时往往要换算为标准状况)。注意以上事项，一般就可以减小实验误差。 1．[新题型]CuCl常用作有机合成催化剂，现称取实验室制备CuCl产品mg，用硫酸酸化的硫酸铁溶解，并稀释成250mL。每次用移液管移取25.00mL溶液于锥形瓶中，用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定，平均消耗V mL。 ①用移液管吸取25.00mL溶液后，将移液管垂直放入稍倾斜的锥形瓶中，___________，数秒后，取出移液管。 ②有同学认为该实验方案明显不合理，会导致产品中CuCl的纯度严重偏高，理由是___________。 【答案】使管尖与锥形瓶内壁接触，松开食指使溶液全部流 Cl-也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致消耗的酸性高锰酸钾标准溶液偏多 【解析】移液管是量取一定体积的液体的仪器，用移液管吸取25.00mL溶液后，将移液管垂直放入稍倾斜的锥形瓶中，使管尖与锥形瓶内壁接触，松开食指使溶液全部流出，数秒后，取出移液管；该实验是利用Fe3++CuCl=Cu2++ Fe2++Cl-和5Fe2++ MnO4 -+8H+=5Fe3++ Mn2++4H2O可得关系式5CuCl~MnO4 -，利用此关系式根据高锰酸钾的物质的量求样品中CuCl的物质的量和质量，但溶液中的氯离子在酸性条件下也会被高锰酸根离子氧化，2MnO4 -+10Cl-+16H+=Mn2++5Cl2↑+8H2O，导致消耗的高锰酸钾溶液的量增加，从而使产品中CuCl的纯度严重偏高。 2．[新考法](2025·湖南省a佳教育高三联考，节选)碘化亚铜(CuI)是一种白色粉末，不溶于水，能被氧化，可用作有机合成催化剂。 (5)已知荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内的关系如图所示，取0.1mgCuI粗产品，经一系列处理得到含Cu2+溶液1L，取样1mL测得荧光强度比值为10.6，则产品中CuI的纯度为 。 【答案】(5)91.68%或0.9168 【解析】(5)在图像中直接读取数据，纵坐标为10.6时，对应横坐标为，则1L溶液中含有，根据铜元素守恒，可知，则，则其纯度。 3．[2021·浙江五校高三联考节选] 某化学兴趣小组的同学设计实验来定量检验茶叶中Ca、Mg元素的含量，具体流程如图所示： 250 mL容量瓶定容含Ca2+、Mg2+浸取原液 已知Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+完全沉淀的pH：Ca(OH)2：pH≥13；Mg(OH)2：pH≥10.9；Al(OH)3：pH≥5.5；Fe(OH)3：pH≥4.1。 (1)仪器A的名称为_________；加热煮沸除了增大Ca2+与Mg2+的浸出率外，还有____________________________________的目的。  (2)从容量瓶中准确吸取溶液25 mL置于250 mL锥形瓶中，加入三乙醇胺5 mL，再加入NH3·H2O~NH4Cl缓冲溶液10 mL，摇匀，最后加入铬黑T指示剂少许，用0.01 mol·L-1 EDTA标准溶液滴定至溶液由红紫色恰好变为纯蓝色，半分钟颜色不再变化，即达终点，三次平均消耗EDTA的体积为15.40 mL，则茶叶中Ca、Mg的总量为(以MgO的质量分数表示) _________ (已知：Ca2+、Mg2+与EDTA反应均是1∶1反应)。  【答案】(1)坩埚　　使部分Al(OH)3、Fe(OH)3胶体完全转化为沉淀  (2)0.77%  【解析】 (1)根据题图得到仪器A的名称为坩埚；根据题知含有铝、铁元素需要除掉，因此加热煮沸可增大Ca2+与Mg2+的浸出率外，部分以胶体的形式存在，加热煮沸可使铝离子、铁离子完全转化为沉淀。(2)根据题意得到MgO~EDTA，因此n(MgO)=0.01 mol·L-1×15.40×10-3 L×10=1.54×10-3 mol，茶叶中Ca、Mg的总量以MgO的质量分数表示为w=×100%=0.77%。 3．(2025·浙江部分高中高三联考，节选)柠檬酸铁铵[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]是棕色或绿色的鳞片或粉末，易溶于水，不溶于乙醇和乙醚等有机溶剂，常用于照相业、制药工业。 (5)实验室制得含有杂质的柠檬酸铁铵常标记为(NH4)xFey(C6H5O7)2(Fe为正三价)。将mg实验室产品分为两等份，一份在空气中充分灼烧，冷却称量得0.32g红色固体。另一份配成250.00mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，向锥形瓶中再加入足量的甲醛溶液，反应原理4NH4++6HCHO=3H++6H2O+(CH2)6N4H+、[与NaOH反应时，lmol(CH2)6N4H+与1molH+相当]。摇匀、静置5min后，加入1~2滴酚酞试液，用0.1mol/LNaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液的体积为16.00mL。 ①则x= 。 ②下列操作使测定的y值偏大的是 (填标号)。 a．分成两等份时，第一份质量小于第二份的质量 b．在空气中灼烧时，产品没有完全反应就冷却、称量 c．用滴定管量取25.00mL溶液时，先俯视、后仰视读数 d．用NaOH标准溶液滴定时，开始尖嘴有气泡，结束时无气泡 【答案】(5) 1.5 bc 【解析】(5)①一份在空气中充分灼烧，冷却称量得0.32g红色固体为Fe2O3，物质的量为0.002mol，则Fe3+的物质的量为0.004mol；另一份经过一系列反应消耗氢氧化钠，其中Fe3+消耗氢氧化钠0.012mol，则(CH2)6N4H+与H+物质的量为0.004mol，故NH4+为0.004mol，则NH4+与Fe3+的物质的量相等，即x=y，有x+3y=6，则x=1.5。②a项，分成两等份时，第一份质量小于第二份的质量，则测得的NH4+的量偏多，Fe3+的量偏小，y值偏小；b项，在空气中灼烧时，产品没有完全反应就冷却、称量，测得的Fe3+的量偏大，y值偏大c项，用滴定管量取25.00mL溶液时，先俯视、后仰视读数，测得的NH4+的量偏小， y值偏大；d项，用NaOH标准溶液滴定时，开始尖嘴有气泡，结束时无气泡，测得的NH4+的量偏大，y值偏小；故选bc。 4．(2025·浙江省Z20名校联盟高三开学考试，节选)氧钒()碱式碳酸铵晶体{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O}，紫红色，难溶于水和乙醇，是制备多种含钒产品和催化剂的基础原料和前驱体。实验室以V2O5为原料制备该晶体，过程如下： 已知：+4价钒的化合物易被氧化。 请回答： (1)步骤ⅰ生成VOCl2的同时，还生成一种无毒无害的气体，请写出该反应的化学方程式： 。 (2)步骤ⅱ可在如图装置中进行。 ①盛装VOCl2溶液的仪器名称为 。上述装置依次连接的顺序为 (按气流方向，用各接口小写字母表示)。 ②实验时，先打开K1，一段时间后，当观察到 (填实验现象)时，再关闭K1，打开K2，进行实验。 (3)下列说法不正确的是___________。 A．已知还原性：浓盐酸＞VOCl2，步骤ⅰ可用浓盐酸与V2O5反应制备VOCl2，更经济环保 B．步骤ⅱ中，盛装VOCl2溶液和NH4HCO3溶液的位置可以互换 C．步骤ⅲ中，可先用冷水洗涤晶体，再用无水乙醇洗涤 D．步骤ⅲ中，为快速得到干燥的产品，可采用高温烘干的方式 【答案】(1)2V2O5+N2H4·2HCl+6HCl4VOCl2+N2↑+6H2O (2)恒压滴(分)液漏斗 abfgc 装置乙中不再产生红棕色气体 (3)ABD 【解析】(1)V2O5中加入盐酸和N2H4·2HCl，微沸数分钟，反应生成VOCl2同时生成一种无色无污染的气体，根据质量守恒定律，该气体为氮气，则该化学反应方程式为：2V2O5+N2H4·2HCl+6HCl4VOCl2+N2↑+6H2O。(2)①根据仪器结构特点可知盛装VOCl2溶液的仪器名称为：恒压滴(分)液漏斗；根据分析，丙为制备CO2气体的发生装置，甲为除杂装置，丁为制备氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体反应装置，乙为检验CO2的装置，则依次连接的合理顺序为：eabfgcd；②为防止反应生成的氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体中的VO2+被空气中的氧气氧化，因此实验开始时，先关闭K2，打开K1，丙装置中碳酸钙和盐酸反应产生二氧化碳气体，盐酸具有挥发性，则甲装置为除去HCl气体，产生的二氧化碳将体系中的空气排出，当观察到装置乙中不再产生红棕色气体，说明空气已排尽，再关闭K1，打开K2，进行实验，故答案为：装置乙中不再产生红棕色气体。(3)A项，浓盐酸具有还原性更强，能与V2O5发生氧化还原反应：V2O5+6HCl(浓)=2VOCl2+Cl2↑ +3H2O，但由于产生有毒的Cl2，因此步骤ⅰ不可用浓盐酸与V2O5反应制备VOCl2，故A错误；B项，VOCl2溶液与NH4HCO3溶液混合反应生成氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵，同时会有氯化铵，晶体过滤后会有氯化铵残留，因此用饱和碳酸氢铵溶液洗去晶体表面的氯离子，若是交换顺序，则氯离子会有残留，故B错误；C项，用乙醇洗涤，减少产品的损失，同时乙醇易挥发，方便干燥，故C正确；D项，用加热的方法烘干，容易造成晶体失去结晶水，故D错误；故选ABD。 5．(2025·浙江省嘉兴市高三基础测试，节选)利用MnO2和H2SO3生成MnS2O6进而制备连二硫酸钠晶体(Na2S2O6·2H2O)。 (4)一定条件下，连二硫酸钠可与KMnO4发生以下反应： 5Na2S2O6+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+2H2SO4 某连二硫酸钠晶体的标定纯度(质量分数)为92.0%，为检测其实际纯度，称取0.8000 g样品溶于冷水，配成溶液，移取于锥形瓶中，用的酸性KMnO4溶液滴定(杂质不参加反应)，重复操作3次，消耗酸性KMnO4溶液的体积见表。 实验次数 第1次 第2次 第3次 消耗KMnO4溶液体积(mL) 19.92 20.00 20.08 根据以上数据计算该样品的纯度为 ；若操作无误，所测纯度与标定纯度存在较大差异的原因可能是 。 【答案】(4) 60.5% 随着反应的进行，溶液酸性增强，Na2S2O6与酸反应产生SO2，SO2溢出未能与KMnO4充分反应 【解析】(4)3次实验消耗0.0100mol·L-1酸性KMnO4溶液体积的平均值为=20.00mL，由方程式可找出关系式：可知，该样品的纯度为=60.5%；若操作无误，所测纯度与标定纯度存在较大差异的原因可能是：随着反应的进行，溶液酸性增强，Na2S2O6与酸反应产生SO2，SO2溢出未能与KMnO4充分反应。 6．碱式碳酸钴[Cox(OH)y(CO3)2]可用作电子材料、磁性材料的添加剂，受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成，某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置进行实验。 (1)请完成下列实验步骤： ①称取3.65 g样品置于硬质玻璃管内，称量乙、丙装置的质量； ②按如图所示装置组装好仪器，并检验装置气密性； ③加热甲装置中硬质玻璃管，当乙装置中____________________(填实验现象)，停止加热； ④打开活塞K，缓缓通入空气数分钟后，称量乙、丙装置的质量； ⑤计算。 (2)步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是___________________________________。 (3)某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷，为解决这一问题，可选用下列装置中的________(填字母)连接在____________(填装置连接位置)。 (4)若按正确装置进行实验，测得如下数据： 乙装置的质量/g 丙装置的质量/g 加热前 80.00 62.00 加热后 80.36 62.88 则该碱式碳酸钴的化学式为____________________。 (5)有人认为用如图所示装置进行两次实验也可以确定碱式碳酸钴的组成。 实验Ⅰ：称取一定质量的样品置于Y形管a处，加入一定体积一定物质的量浓度的足量稀硫酸于Y形管b处，量气管中盛放饱和碳酸氢钠溶液，而不用蒸馏水，其原因是____________________________________，然后通过_______________________(填操作) 引发反应，测定产生的CO2的体积(假设实验条件是在室温下)。 实验Ⅱ：将实验Ⅰ中反应后的液体和足量的锌粒分别放置在另一个Y形管的a、b中，量气管中盛装蒸馏水，此时引发反应的方式与实验Ⅰ________(填“相同”“不同”或“可相同也可不同”)，然后测定产生H2的体积(假设实验条件是在室温下)。 两次实验结束时，读数前，先______________，再调节量气管两侧液面持平，然后平视读数；下列实验操作有可能会使y的值偏大的是________(填字母)。 A．实验Ⅰ读数时量气管左侧液面高于右侧液面 B．实验Ⅱ实验结束时，迅速调整两侧液面持平，立即读数 C．实验Ⅱ引发反应时将稀硫酸向锌粒倾斜 【答案】(1)不再有气泡产生时 (2)将甲装置中产生的CO2和水蒸气全部赶入乙、丙装置中 (3)D　活塞K前(或甲装置前) (4)Co3(OH)4(CO3)2 (5)饱和碳酸氢钠溶液会降低CO2的溶解度　将b向a倾斜，使稀硫酸流入a中　不同　恢复至室温　B 【解析】(1)碱式碳酸钴分解会产生CO2和水蒸气，所以主要实验现象为浓硫酸中有气泡产生，如果样品分解完全，则无气体产生。(2)甲装置中会有生成的气体滞留而未进入吸收装置，影响实验结果，所以需要通入空气。(3)由于空气中也有CO2和水蒸气，会影响实验结果，所以需要将空气中的CO2和水蒸气除去。(4)n(H2O)＝＝0.02 mol，n(CO2)＝＝0.02 mol，由C元素守恒知，该样品物质的量为0.01 mol，H元素物质的量为0.04 mol，则y为4，Co元素质量为3.65 g－0.04 mol×17 g·mol－1－0.02 mol×60 g·mol－1＝1.77 g，Co的物质的量为0.03 mol，故碱式碳酸钴的化学式为Co3(OH)4(CO3)2。(5)该实验原理：通过一定量的样品与稀硫酸反应确定产生的CO2的量，进而确定样品中CO的量，通过产生的氢气的量确定多余的稀硫酸的量，再根据样品消耗的稀硫酸的量和产生的CO2的量可确定样品中OH－的量，结合样品的质量从而确定n(Co)。实验Ⅰ中应该让样品完全反应，所以引发反应时应该将稀硫酸向样品中倾斜；而实验Ⅱ中应该让稀硫酸完全反应，所以引发反应时应该将锌粒向稀硫酸中倾斜；测定CO2体积时，由于CO2能溶于水，所以可用饱和碳酸氢钠溶液来降低CO2的溶解度；而且测量气体体积时应该注意三点：先恢复至室温、再调节液面持平、然后平视读数。 7．[真题改编] (2022•山东卷，18)(12分)实验室利用FeCl2∙4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2沸点为76℃，遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题： (1)实验开始先通N2。一段时间后，先加热装置_______(填“a”或“b”)。装置b内发生反应的化学方程式为_______。装置c、d共同起到的作用是_______。 (2)现有含少量杂质的FeCl2∙ nH2O，为测定n值进行如下实验： 实验Ⅰ：称取m1g样品，用足量稀硫酸溶解后，用cmol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定达终点时消耗(滴定过程中Cr2O72-转化为Cr3+，不反应)。 实验Ⅱ：另取m1g样品，利用上述装置与足量SOCl2反应后，固体质量为m2g。 则_______；下列情况会导致n测量值偏小的是_______(填标号)。 A．样品中含少量杂质 B．样品与SOCl2反应时失水不充分 C．实验Ⅰ中，称重后样品发生了潮解 D．滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成 (3)用上述装置、根据反应TiO2+CCl4 =TiCl4+CO2制备TiCl4。已知TiCl4与CCl4分子结构相似，与CCl4互溶，但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸榴提纯(加热及夹持装置略)，安装顺序为①⑨⑧_______(填序号)，先馏出的物质为_______。 【答案】(1) a     FeCl2∙4H2O+4SOCl2FeCl2+4SO2↑+8HCl↑     冷凝回流SOCl2 (2)     AB (3) ⑥⑩③⑤     CCl4 【解析】SOCl2与H2O反应生成两种酸性气体，FeCl2∙4H2O与SOCl2制备无水FeCl2的反应原理为：SOCl2吸收FeCl2∙4H2O受热失去的结晶水生成SO2和HCl，HCl可抑制FeCl2的水解，从而制得无水FeCl2。(1)实验开始时先通N2，排尽装置中的空气，一段时间后，先加热装置a，产生SOCl2气体充满b装置后再加热b装置，装置b中发生反应的化学方程式为FeCl2∙4H2O+4SOCl2FeCl2+4SO2↑+8HCl↑；装置c、d的共同作用是冷凝回流SOCl2；(2)滴定过程中Cr2O72-将Fe2+氧化成Fe3+，自身被还原成Cr3+，反应的离子方程式为6Fe2++ Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，则m1g样品中n(FeCl2)=6n(Cr2O72-)=6cV×10-3mol；m1g样品中结晶水的质量为(m1-m2)g，结晶水物质的量为mol，n(FeCl2)：n(H2O)=1：n=(6cV×10-3mol)：mol，解得n=；A项，样品中含少量FeO杂质，溶于稀硫酸后生成Fe2+，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏大，使n的测量值偏小，A项选；B项，样品与SOCl2反应时失水不充分，则m2偏大，使n的测量值偏小，B项选；C项，实验I称重后，样品发生了潮解，样品的质量不变，消耗的K2Cr2O7溶液的体积V不变，使n的测量值不变，C项不选；D项，滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏小，使n的测量值偏大，D项不选；故选AB。(3)组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸馏提纯，按由下而上、从左到右的顺序组装，安装顺序为①⑨⑧，然后连接冷凝管，蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥、不选用球形冷凝管⑦，接着连接尾接管⑩，TiCl4极易水解，为防止外界水蒸气进入，最后连接③⑤，安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤；由于TiCl4、CCl4分子结构相似，TiCl4的相对分子质量大于CCl4，TiCl4分子间的范德华力较大，TiCl4的沸点高于CCl4，故先蒸出的物质为CCl4。 8．三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·xH2O)是一种光敏材料，可用于摄影和蓝色印刷。为测定该晶体中铁的含量，某实验小组做了如下实验： (1)已知2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋10CO2↑＋2MnSO4＋8H2O。现称量5.000 g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250 mL溶液。取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至溶液完全由黄色变为浅绿色时，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。加入锌粉的目的是______________________。 (2)向(1)锥形瓶中先加入足量稀硫酸，后用0.010 mol/L KMnO4溶液滴定上一步骤所得溶液至终点，消耗KMnO4溶液20.02 mL，滴定中MnO被还原成Mn2＋ 。写出发生反应的离子方程式：__________________________________________________。 (3)上述实验滴定时，指示剂应该________(填“加”或“不加”)，判断滴定终点的现象是：________________________________________________________________________。 (4)再重复(1)、(2)步骤操作两次，滴定消耗0.010 mol/L KMnO4溶液平均每次为19.98 mL。计算确定该晶体中铁的质量分数(写出计算过程)。 【答案】(1)将Fe3＋还原成Fe2＋ ，为进一步测定铁元素的含量做准备 (2)5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O (3)不加　当待测液中出现紫红色，且振荡后半分钟内不再褪色，就表明到了终点 (4)511.12% 【解析】(1)“溶液由黄色变为浅绿色”，说明加锌将Fe3＋全部转化成Fe2＋。结合步骤(2)可知，测定样品中铁含量的原理是：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，测定前需要将原溶液中的Fe3＋全部转化成Fe2＋。(3)由于高锰酸钾溶液具有明显的紫红色，所以当反应到达终点时，待测液会出现紫红色。(4)依据5Fe2＋~MnO得，n(Fe2＋)= 5×0.010×0.0199 8 mol，故晶体中w(Fe)＝[10×5×0.010×0.0199 8 mol×56 g/mol]÷5.000 g×100%＝11.12%。 9．(2025·浙江省Z20名校联盟高三开学考试，节选)氧钒()碱式碳酸铵晶体{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O}，紫红色，难溶于水和乙醇，是制备多种含钒产品和催化剂的基础原料和前驱体。 (4)粗产品中钒元素含量的测定：称取样品于锥形瓶中，用适量稀硫酸溶解后，加入稍过量的0.1mol·L-1 KMnO4溶液，充分反应后继续加1%NaNO2溶液至稍过量，再用尿素除去过量的NaNO2，滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，用0.1000mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，重复三次，消耗标准溶液的平均体积为。 已知：NaNO2具有还原性，滴定原理为：VO2++ Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O。 ①滴定终点的现象为 。 ②粗产品中钒元素的质量分数为 。 【答案】(1)2V2O5+N2H4·2HCl+6HCl4VOCl2+N2↑+6H2O (2)恒压滴(分)液漏斗 abfgc 装置乙中不再产生红棕色气体 (3)ABD (4)当滴入最后半滴标准液时，有蓝色沉淀生成且半分钟内沉淀不消失 21% 【解析】(4)①铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液与亚铁离子反应生成蓝色沉淀，滴定终点时的现象为：当加入最后半滴标准液时，有蓝色沉淀产生且或半分钟内沉淀不消失；②滴定反应为：VO2++ Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O，，根据离子方程式可得：，则产品中钒元素的质量分数。 10．[新题型](2025·浙江省天域全国名校协作体高三联考，节选)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾K3[Fe(C2O4)3] ·3H2O，翠绿色晶体，可溶于水，难溶于乙醇，110℃开始失去结晶水，230℃时分解，有光敏性。 (4)产品纯度测定： 方法1：用KMnO4法测定三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体中C2O42-含量。 从下列选项选择合适操作(操作不能重复使用)并排序： 。 称取样品1.841g，配制250 mL溶液，用移液管量取25.00 mL溶液于锥形瓶中→(________)→(________)→(________)→(________) a．加热锥形瓶至75℃-80℃； b．加热锥形瓶至溶液沸腾； c．往锥形中加入5mL稀盐酸； d．往锥形瓶中加入5mL稀硫酸； e．往锥形瓶中加少量MnSO4溶液； f．用0.0200 mol/L KMnO4溶液滴定至溶液变为无色； g.用0.0200 mol/L KMnO4溶液滴定至溶液呈粉红色。 方法2：用分光光度法测定Fe3+含量，已知吸光度(A)与Fe3+在一定浓度范围内的关系如图2，称取样品0.15g，加水溶解，定容至250mL，取2.5mL，定容至50mL。取样测得吸光度值为0.185，根据吸光度标准曲线，样品中Fe3+的质量分数： (保留三位有效数字)。 【答案】(4) deag (de可互换) 11.5% 【解析】(4)用KMnO4法测定三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体中C2O42-含量，称取样品1.841g，配制250 mL溶液，用移液管量取25.00 mL溶液于锥形瓶中，往锥形瓶中加入5mL稀硫酸酸化，往锥形瓶中加少量MnSO4溶液，加热锥形瓶至75℃-80℃，用0.0200 mol/L KMnO4溶液滴定至溶液呈粉红色，选择合适操作(操作不能重复使用)并排序为：deag (de可互换)。用分光光度法测定Fe3+含量，已知Fe3+吸光度(A)与Fe3+在一定浓度范围内的关系如图2，称取样品0.15g，加水溶解，定容至250mL，取2.5mL，定容至50mL。取样测得吸光度值为0.185，则c(Fe3+)= =3.46×10-3g/L，样品中Fe3+的质量分数为：11.5%。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 28 / 53 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$