2025届高三化学二轮复习 主观题突破 操作及现象、原因及目的分析

主观题突破 操作及现象、原因及目的分析 课前学习任务 一、聚焦核心要点 1.化学实验基本操作及答题规范[1] 基本操作 答题规范 滴定操作 滴定时,左手控制滴定管活塞(或挤压玻璃珠),右手振荡锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化 证明沉淀完全的操作 静置,取沉淀后的上层清液,加入××试剂(沉淀剂),若没有沉淀生成,说明沉淀完全 洗涤沉淀的操作 沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中的沉淀上加蒸馏水至没过沉淀,静置使其全部滤出,重复操作数次 检验沉淀是否洗涤干净的操作 取最后一次洗涤液,加入××试剂(根据沉淀可能吸附的杂质离子,选择合适的检验试剂),若没有××(特征现象)出现,证明沉淀已洗涤干净 从溶液中得到晶体的操作 蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤(包括水洗、冰水洗、热水洗、乙醇洗等)→干燥 蒸发结晶的操作 将溶液转移到蒸发皿中加热,并用玻璃棒不断搅拌,待有大量晶体出现时停止加热,利用余热蒸干剩余水分 装置气 密性 检查 微热 法 简易装置(如下图①):将导气管一端放入水中(液封气体),用手焐热试管,观察现象。若导管口有气泡冒出,冷却到室温后,导管口形成一段水柱,表明装置气密性良好 液差 法 有长颈漏斗的装置(如下图②):关闭止水夹,向长颈漏斗中加入适量水,长颈漏斗中会形成一段水柱,停止加水,过一段时间后,若漏斗中的水柱高度不变化,则装置气密性良好 【常见装置】 【应用示例1】葡萄糖酸亚铁[(C6H11O7)2Fe]是医疗上常用的补铁剂,易溶于水,几乎不溶于乙醇。某实验小组同学拟用如图装置先制备FeCO3,再用FeCO3与葡萄糖酸反应进一步制得葡萄糖酸亚铁。请回答下列问题: (1)与普通漏斗比较,a漏斗的优点是  　 。  (2)按上图连接好装置,检查气密性后加入药品,打开K1和K3,关闭K2。 ①b中的实验现象为  　。  ②一段时间后,关闭　　　,打开　　　(填“K1”“K2”或“K3”)。观察到b中的溶液会流入c中,同时c中析出FeCO3沉淀。  ③b中产生的气体的作用是 　 。  应用示例1　答案(1)平衡气压,利于稀硫酸顺利流下 (2)①铁屑溶解,溶液变为浅绿色,有大量气泡产生 ②K3　K2　③排出装置内的空气,防止生成的FeCO3被氧化;把b中溶液压进c中 解析(1)a为恒压滴液漏斗,可以平衡气压,使漏斗内液体顺利流下。(2)①b中铁屑与稀硫酸反应,铁屑会逐渐溶解,溶液中由于产生Fe2+而变为浅绿色,有大量气泡产生。②反应一段时间后,需要把FeSO4溶液压到c中。所以需要关闭K3,打开K2,利用压强把FeSO4溶液压到c中。③FeCO3易被氧化,b中反应产生的H2一是把装置内的空气排干净,防止生成的FeCO3被氧化;二是把b中溶液压进c中。 2.实验“十大目的”及答题方向[2] 加入某一物质的目的 一般可从洗涤、除杂、溶解、沉淀等方面考虑 反应前后通入某一气体的目的 一般可从排除气体、提供反应物等方面考虑 酸(碱)浸的目的 一般可从某些元素从矿物中溶解出来方面考虑 物质洗涤(水洗、有机物洗)的目的 一般可从洗去杂质离子和减少损耗方面及易干燥考虑 趁热过滤的目的 一般可从“过滤”和“趁热”两个方面考虑,如防止降温过程中杂质析出,提高产品的纯度 控制温度的目的 一般可从反应速率、平衡移动、溶解度、稳定性、挥发、升华等方面考虑 控制pH的目的 一般可从酸、碱性对反应的影响方面考虑 某一实验操作的目的 一般可从除杂、检验、收集、尾气处理、防倒吸、改变反应速率、保证实验安全等方面考虑 使用某一仪器的目的 一般可从仪器的用途方面考虑,注意一些组合仪器的使用如安全瓶、量气瓶 控制加入量的目的 一般可从加入的物质与反应体系中的其他物质发生的反应方面考虑。如为了防止发生反应消耗产物或生成其他物质,从而影响产品的产率或纯度 【应用示例2】 实验中为了排尽空气、充分吸收某种气体、降低某种气体的浓度,常用性质稳定的气体——氮气作载气。 回答在下列不同情况下氮气的作用: (1)若需测定该装置中生成的气体的质量,而系统内的空气干扰气体的测定,则实验前,通N2的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　;实验后,通N2的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)若生成的气体在浓度高时容易发生爆炸,则N2的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  应用示例2　答案(1)将空气排尽　使生成的气体被指定装置充分吸收　(2)稀释气体,控制易爆炸气体的浓度 二、链接高考 [1]1.(2021·福建卷)NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应:NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2O。为探究反应速率与c(NaNO2)的关系,利用下列装置(夹持仪器略去)进行实验。 (1)仪器A的名称为　。  (2)检验装置气密性的方法:关闭止水夹K,   　。  2.(2023·湖南卷)金属Ni对H2有强吸附作用,被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应。将块状Ni转化成多孔型雷尼Ni后,其催化活性显著提高。 已知:①雷尼Ni暴露在空气中可以自燃,在制备和使用时,需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”; ②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。 某实验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性能的实验如下: 步骤1:雷尼Ni的制备 回答下列问题。 (1)操作(a)中,反应的离子方程式是  (2)操作(d)中,判断雷尼Ni被水洗净的方法是  　 。  [2]1.(2023·湖南卷)接上题 步骤2:邻硝基苯胺的催化氢化反应 反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存H2和监测反应过程。 回答下列问题。 (1)操作(e)中,下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是　　　。  A.丙酮　　　　　　　B.四氯化碳 C.乙醇 D.正己烷 (2)反应前应向装置Ⅱ中通入N2一段时间,目的是  　。  (3)如果将三颈烧瓶N中的导气管口插入液面以下,可能导致的后果是  　。  (4)判断氢化反应完全的现象是  　　　　　　　　　　　　　。  2.(2023·全国甲卷,节选)钴配合物 [Co(NH3)6]Cl3溶于热水,在冷水中微溶,可通过如下反应制备: 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2 2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 具体步骤如下: Ⅰ.称取2.0 g NH4Cl,用5 mL水溶解。 Ⅱ.分批加入3.0 g CoCl2·6H2O后,将溶液温度降至10 ℃以下,加入1 g活性炭、7 mL浓氨水,搅拌下逐滴加入10 mL 6%的双氧水。 Ⅲ.加热至55~60 ℃反应20 min。冷却,过滤。 Ⅳ.将滤得的固体转入含有少量盐酸的25 mL沸水中,趁热过滤。 Ⅴ.滤液转入烧杯,加入4 mL浓盐酸,冷却、过滤、干燥,得到橙黄色晶体。 回答下列问题: (1)加快NH4Cl溶解的操作有　　　　　　　　　　　　　　。  (2)步骤Ⅱ中,将温度降至10 ℃以下以避免　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　;可选用　　　　　　　　　降低溶液温度。  (3)步骤Ⅳ中,趁热过滤,除掉的不溶物主要为　　　　　　　　。  (4)步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的是  　 。  答案与解析 链接高考[1]　1.答案(1)锥形瓶　(2)通过分液漏斗往A中加水,一段时间后水难以滴入,则气密性良好 解析(1)仪器A的名称为锥形瓶。(2)气体发生装置要检验装置的气密性,检验装置气密性的方法是关闭止水夹K,通过分液漏斗往A中加水,一段时间后水难以滴入,则气密性良好。 2.答案(1)2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑ (2)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加几滴酚酞,若无明显现象,证明已洗净 解析(1)铝可以和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气。(2)由于水洗之前是用碱洗,此时溶液显碱性,故可以用酸碱指示剂来判断是否洗净。 链接高考[2]　1.答案(1)C (2)排尽装置中的空气,防止雷尼Ni在空气中自燃 (3)雷尼Ni被吹起,降低催化效率,不利于反应的充分进行 (4)装置Ⅰ中集气管液面不再上升(或水准瓶液面不再下降)时,说明氢化反应完全 解析(1)A项中丙酮分子中含有羰基,会干扰邻硝基苯胺的催化氢化反应,依据信息“邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行”,在题给B、C、D项中的三种有机溶剂中,乙醇相对极性最大,故选C。 (2)依据上一道题信息①可知,雷尼Ni在空气中会自燃,故通入N2的作用为:排尽装置中的空气,防止雷尼Ni在空气中自燃。 (3)实验时装置Ⅱ中气体不断通入,若将导气管插入液面以下,会将雷尼Ni悬浮液吹起,降低其催化效率,不利于反应的充分进行。 (4)当氢化反应完全时,装置Ⅱ中H2不再参加反应即不再消耗H2,则装置Ⅰ中集气管液面不再变化(或水准瓶中液面不再变化)。 2.答案(1)加热、搅拌(振摇) (2)氨逸出　双氧水分解　冷水或冰水(浴) (3)活性炭 (4)(利用同离子效应)增大氯离子浓度,促进产物析出 解析(1)加热、搅拌可加快NH4Cl溶解。 (2)浓氨水是氨气的水溶液,应储存于避光阴凉处,受热时氨逸出,双氧水是H2O2的水溶液,该物质不稳定,易歧化生成水和氧气,受热、光照或重金属离子存在会加速歧化反应。因此,控制温度是为了避免“氨逸出、双氧水分解”。要控制温度在10 ℃以下,通常采用冷水或冰水浴降温。 (3)步骤Ⅳ中,将所得固体转入含有少量盐酸的沸水中,根据题目信息,钴配合物[Co(NH3)6]Cl3溶于热水,活性炭不溶于热水,所以趁热过滤可除去活性炭。 (4)步骤Ⅴ中,将滤液转入烧杯,由于钴配合物[Co(NH3)6]Cl3中含有氯离子,加入4 mL浓盐酸,根据同离子效应,促进钴配合物[Co(NH3)6]Cl3尽可能完全析出,提高产率。 课堂核心考点 考点 涵盖溶液的配制、浓度测定的探究实验综合题 例题 (2024·广东卷)含硫物质种类繁多,在一定条件下可相互转化。 (1)实验室中,浓硫酸与铜丝反应,所产生的尾气可用　　　(填化学式)溶液吸收。  (2)工业上,烟气中的SO2可在通空气条件下用石灰石的浆液吸收,生成石膏。该过程中,　　　　　　(填元素符号)被氧化。  (3)工业锅炉需定期除水垢,其中的硫酸钙用纯碱溶液处理时,发生反应:CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)(Ⅰ)。兴趣小组在实验室探究Na2CO3溶液的浓度对反应(Ⅰ)的反应速率的影响。 ①用Na2CO3固体配制溶液,以滴定法测定其浓度。 ⅰ.该过程中用到的仪器有　　　 。  ⅱ.滴定数据及处理:Na2CO3溶液V0 mL,消耗c1 mol·L-1盐酸V1 mL(滴定终点时,C转化为HC),则c(Na2CO3)=　　 　 mol·L-1。  ②实验探究:取①中的Na2CO3溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入m1 g硫酸钙固体,反应t1 min后,过滤,取V0 mL滤液,用c1 mol·L-1盐酸参照①进行滴定。记录的部分数据如下表(忽略C水解的影响)。 序号 V(滤 液)/mL a 100.0 0 V0 2V1/5 b 80.0 x V0 3V1/10 则x=　　　,测得的平均反应速率之比va∶vb=　　　。  (4)兴趣小组继续探究反应(Ⅰ)平衡的建立,进行实验。 ①初步实验:将1.00 g硫酸钙(M=136 g·mol-1)加入100.0 mL 0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液中,在25 ℃和搅拌条件下,利用pH计测得体系的pH随时间的变化曲线如图。 ②分析讨论:甲同学根据t2 min后pH不改变,认为反应(Ⅰ)已达到平衡;乙同学认为证据不足,并提出如下假设: 假设1:硫酸钙固体已完全消耗; 假设2:硫酸钙固体有剩余,但被碳酸钙沉淀包裹。 ③验证假设:乙同学设计如下方案,进行实验。 步骤 现象 ⅰ.将①实验中的反应混合物进行固液分离 — ⅱ.取少量分离出的沉淀置于试管中,滴加　　   　　　,沉淀完全溶解  ⅲ.继续向ⅱ的试管中滴加   无白色沉淀生成 ④实验小结:假设1成立,假设2不成立。①实验中反应(Ⅰ)平衡未建立。 ⑤优化方案、建立平衡:写出优化的实验方案,并给出反应(Ⅰ)平衡已建立的判断依据:  　。  答案(1)NaOH(其他合理答案也可) (2)S (3)①BD　　②20.0　6∶5 (4)③过量稀盐酸　有气体产生　BaCl2溶液 ⑤将最少1.36 g硫酸钙加入100.0 mL 0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液中,在25 ℃和搅拌条件下,利用pH计测得体系的pH,当pH不变时,加入Na2SO4固体,若pH变大,说明反应Ⅰ平衡已建立 解析(1)浓硫酸与铜丝反应的化学方程式为Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,所产生的尾气为SO2,可用NaOH溶液等吸收。 (2)SO2生成石膏(主要成分是CaSO4),S元素的化合价由+4价上升到+6价,失去电子,被氧化。 (3)①用Na2CO3固体配制溶液,以滴定法测定其浓度,该过程用到所给仪器中的烧杯、酸式滴定管,故选BD;根据离子方程式C+H+HC可知,c(Na2CO3)= mol·L-1。②总体积应相同,则x=20.0;a中消耗的盐酸的体积为 mL,即Δc(Na2CO3)= mol·L-1- mol·L-1= mol·L-1,同理可得,b中Δc(Na2CO3)= mol·L-1- mol·L-1= mol·L-1,由于v=,则va∶vb==6∶5。 (4)由结论假设1成立,假设2不成立,说明①实验中的沉淀均为CaCO3,要验证沉淀中无CaSO4,可酸溶后滴加BaCl2溶液。将①实验中的反应混合物进行固液分离后,取少量分离出的沉淀置于试管中,滴加过量稀盐酸,有气体产生,沉淀完全溶解,继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,说明沉淀均为CaCO3,无CaSO4;由方程式CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)可知,假设正反应100%进行,n(CaSO4)=n(C)=0.100 mol·L-1×0.1 L=0.01 mol,质量为0.01 mol×136 g·mol-1=1.36 g,实验方案为:将最少1.36 g硫酸钙加入100.0 mL 0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液中,在25 ℃和搅拌条件下,利用pH计测得体系的pH,当pH不变时,加入Na2SO4固体,若pH变大,说明反应Ⅰ平衡已建立。 [变式演练] (2024·广东二模)FeCl3在生产和生活中用途广泛。 Ⅰ.FeCl3溶液的配制及浓度的标定 (1)FeCl3溶液的配制 ①配制100 mL一定浓度的FeCl3溶液需用到的仪器有　　　　　(填字母)。  ②配制FeCl3溶液时,需要将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,目的为　。  (2)FeCl3溶液浓度的标定 量取10.00 mL FeCl3溶液置于碘量瓶中,加入过量KI溶液,充分反应后加入少量淀粉溶液,再用0.16 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色恰好消失,重复操作三次,平均消耗Na2S2O3标准溶液的体积为20.00 mL,已知:I2+2S22I-+S4,则该FeCl3溶液的浓度为　　　　　 mol·L-1。  Ⅱ.FeCl3与Na2SO3反应的探究 (3)预测现象1:向FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液由黄色变为浅绿色。作出该预测的理由为  (用离子方程式表示)。 预测现象2:向FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液,生成红褐色沉淀。 (4)实验验证:小组同学设计以下实验探究溶液中FeCl3浓度相同时Na2SO3的加入量对反应的影响,其中FeCl3溶液为Ⅰ中所配溶液,Na2SO3溶液浓度为0.04 mol·L-1。静置6小时观察现象,测定反应后溶液的pH,并记录数据: 序号 ⅰ ⅱ ⅲ ⅳ ⅴ ⅵ ⅶ 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 0 1.0 2.0 5.0 a 20.0 26.0 38.0 37.0 36.0 33.0 23.0 18.0 12.0 现象 溶液接近无色透明 出现褐 色沉淀 pH 1.7 1.7 1.7 1.8 2.8 5.4 6.2 ①请补充表格中的数据:a=　　　　　。  ②实验ⅱ~ⅳ中,反应后溶液的pH基本不变,其原因可能是  　。  ③实验ⅵ和ⅶ的实验现象说明溶液中FeCl3的水解与Na2SO3的水解相互促进(即发生了相互促进的水解反应),请写出反应的化学方程式:  　。  ④甲同学认为实验ⅵ和ⅶ中,FeCl3与Na2SO3除发生相互促进的水解反应外,还发生了氧化还原反应。请设计实验证明猜想:分别取实验ⅵ和ⅶ中上层清液置于两支试管中,  (填实验操作与现象),则说明猜想成立。 (5)请举出一种水解反应在生产或生活中的应用: 　。  答案(1)①CD　②防止Fe3+水解 (2)0.32 (3)2Fe3++S+H2OS+2Fe2++2H+ (4)①15.0　②发生氧化还原反应2Fe3++S+H2OS+2Fe2++2H+,生成H+使溶液的pH下降,而Fe3+不断消耗,Fe3+水解产生的H+减少,使溶液的pH升高,两者程度相当,最终溶液的pH基本不变　③2FeCl3+3Na2SO3+3H2O2Fe(OH)3↓+3SO2↑+6NaCl　④分别加入少量的铁氰化钾溶液(或盐酸酸化的氯化钡溶液),产生蓝色沉淀(或白色沉淀) (5)利用明矾净水(或利用硫酸铝与碳酸氢钠相互促进水解制作泡沫灭火器) 解析(1)①配制一定物质的量浓度溶液的步骤为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶,配制100 mL一定浓度的氯化铁溶液不需要用到试管和分液漏斗,故选CD。②氯化铁是强酸弱碱盐,在溶液中水解使溶液呈酸性,所以配制氯化铁溶液时,需要将氯化铁固体溶解在浓盐酸中防止氯化铁水解。 (2)由得失电子数目守恒可得转化关系:2FeCl3~I2~2Na2S2O3,滴定消耗20.00 mL 0.16 mol·L-1硫代硫酸钠溶液,则氯化铁溶液的浓度为=0.32 mol·L-1。 (3)由实验现象可知,预测现象1的理由是发生反应2Fe3++S+H2OS+2Fe2++2H+。 (4)①由探究实验变量唯一化原则可知,实验时溶液的总体积应保持不变,则由表格数据可知,a=40.0-25.0=15.0。②由实验现象可知,实验ⅱ~ⅳ中发生的反应为氯化铁溶液与亚硫酸钠溶液反应生成氯化亚铁、硫酸钠和HCl,反应生成的氢离子使溶液的pH下降,而溶液中铁离子不断被消耗,水解产生的氢离子浓度又减少,使溶液的pH升高,当两者程度相当时,溶液的pH基本不变。③由实验ⅵ和ⅶ的实验现象可知,氯化铁溶液与亚硫酸钠溶液发生相互促进的水解反应生成氯化钠、氢氧化铁沉淀和二氧化硫气体,反应的化学方程式为2FeCl3+3Na2SO3+3H2O2Fe(OH)3↓+3SO2↑+6NaCl。④若实验ⅵ和ⅶ中发生的反应除发生相互促进的水解反应外,还发生氧化还原反应,溶液中应该有能与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀的亚铁离子和能与盐酸酸化的氯化钡溶液生成白色沉淀的硫酸根离子,证明猜想的实验操作为分别取实验ⅵ和ⅶ中上层清液置于试管中,加入少量的铁氰化钾溶液(或盐酸酸化的氯化钡溶液),产生蓝色沉淀(或白色沉淀)。 (5)盐类水解反应在生产和生活中应用非常广泛,如利用明矾净水和利用硫酸铝与碳酸氢钠的相互促进水解制作泡沫灭火器都利用了盐类水解的原理。 课后分层练 1.(2024·广东大湾区联合模拟)滴定法是用于测定溶液中微粒浓度的重要方法。某实验小组利用滴定法测定碘酒中碘的含量。 (1)配制稀碘液:移取10.00 mL碘酒,准确配制100 mL稀碘液。需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、　　　　　(从下列图中选择,填选项)。  (2)测定碘含量:每次取25.00 mL稀碘液置于锥形瓶中,滴加几滴淀粉溶液,加入适量稀硫酸后,用浓度为0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,实验数据如下表所示。 序号 Na2S2O3溶液的用量/mL 稀碘液的用量/mL 1 21.32 25.00 2 20.02 25.00 3 19.98 25.00 已知:2Na2S2O3+I22NaI+Na2S4O6 ①第1次实验Na2S2O3溶液的用量明显多于后两次,原因可能是　　　　　。  A.盛装标准溶液的滴定管用蒸馏水洗净后,未润洗 B.滴入最后半滴标准溶液,溶液变色,即判定达滴定终点 C.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡产生 D.滴定终点读取滴定管刻度时,仰视标准液液面 ②该碘酒中碘的含量为　　　　　 g·mL-1。[已知M(I2)=254 g·mol-1]  (3)借鉴(2)的方法,用图所示的流程测定海带中的碘含量。 ①加入H2O2发生反应的离子方程式是  　 。  ②预测达到滴定终点的实验现象为  　 ,  在实验时却发现溶液变色片刻后,恢复滴定前的颜色。继续滴加Na2S2O3溶液,溶液变色片刻后再一次恢复原色。 (4)探究异常现象产生的原因。 该学习小组通过设计对照实验,发现空气中的氧气并不能较快地氧化待测液中的I-。 提出猜想:过量的　　　将生成的I-重新氧化成碘单质。  验证猜想:将2 mL待测液、2滴0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、2滴淀粉溶液和　　　　混合,用Na2S2O3溶液滴定,若待测液变为无色后又反复变色,则证明猜想不成立。  提出疑问:什么物质反复氧化碘离子。 寻找证据:按图中的流程,H2O2用量改为少量,氧化后的待测液静置半小时,利用氧化还原电势传感器测定滴定过程中电势的变化,待溶液变色后停止滴定,溶液恢复原色后继续滴加Na2S2O3溶液至溶液变色,循环往复,得到如图所示的曲线。 已知: ⅰ.氧化性物质的电势高于还原性物质; ⅱ.一定条件下,氧化性物质的浓度越高,电势越高,还原性物质浓度越高,电势越低。 a~b段电势升高的原因是　　　　　　(填化学符号)被氧化。由a~b段电势变化的斜率小于b~c段可推测溶液反复变色的原因是　  　。  优化流程:将用H2O2氧化后的待测液　　　　　　　　,再进行滴定,到达滴定终点时待测液变色后不会恢复原色。  答案(1)AB (2)①AD　②0.101 6 (3)①2I-+H2O2+2H+I2+2H2O　②溶液的蓝色恰好褪去,且半分钟内不恢复蓝色 (4)过氧化氢　少量的过氧化氢　I-　H2O2氧化I-的速率慢于Na2S2O3还原I2的速率　加热煮沸使过氧化氢完全分解 解析Na2S2O3能将I2还原:2Na2S2O3+I22NaI+Na2S4O6,利用淀粉做指示剂进行滴定;H2O2具有氧化性将I-氧化:2I-+H2O2+2H+I2+2H2O,利用淀粉做指示剂进行滴定;滴定终点,继续滴加Na2S2O3溶液,会有H2O2氧化I-与Na2S2O3还原I2的两过程,因速率不同而产生现象的循环往复。 (1)配制溶液需要容量瓶、胶头滴管,选AB。 (2)根据反应2Na2S2O3+I22NaI+Na2S4O6分析。①A.盛装标准溶液的滴定管用蒸馏水洗净后未润洗,会造成标准溶液用量过多;B.滴入最后半滴标准溶液,溶液变色后即刻判定达滴定终点,可能会使标准液用量少;C.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡产生,使标准液体积用量偏少;D.滴定终点读取滴定管刻度时,仰视标准液液面,使标准液体积增多;故选AD。②2Na2S2O3~I2,n(I2)=n(Na2S2O3)=(20×10-3L×0.100 mol·L-1)=10-3 mol,c(I2)==0.04 mol·L-1,碘酒中碘的含量为=0.101 6 g·mL-1。 (3)①H2O2把碘离子氧化为碘单质:2I-+H2O2+2H+I2+2H2O;②当最后半滴Na2S2O3溶液滴入时,溶液的蓝色恰好褪去,且半分钟内不恢复蓝色。 (4)因过氧化氢氧化I-生成具有氧化性的碘单质:2I-+H2O2+2H+I2+2H2O。H2O2氧化I-的速率慢于Na2S2O3还原I2的速率;将用H2O2氧化的待测液加热煮沸使过氧化氢完全分解后再进行滴定,达到滴定终点时待测液变色后不会恢复原来的颜色。 2.(2024·河南新乡一模)磷酸亚铁[Fe3(PO4)2·8H2O]是生产锂电池的原料,能溶于强酸,不溶于水。实验室中以绿矾(FeSO4·7H2O)、Na2HPO4·12H2O及CH3COONa·3H2O为原料制备磷酸亚铁,主要反应为3FeSO4+2Na2HPO4+2CH3COONa+8H2OFe3(PO4)2·8H2O↓+3Na2SO4+2CH3COOH。 Ⅰ.配制FeSO4溶液 (1)实验室常用绿矾配制FeSO4溶液,配制过程中需要用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、容量瓶外,还有　　　　　　　　　　　。若实验需要配制250 mL 0.1 mol·L-1的FeSO4溶液,则需要称取的绿矾的质量为　　　　 g。  Ⅱ.提纯制备晶体 (2)利用工业品十二水合磷酸氢二钠(含Na2HPO4·12H2O、重金属盐及有色杂质等)提纯得到Na2HPO4·12H2O晶体。已知:Na2HPO4溶液pH在8.2~8.4之间,重金属硫化物不溶于水。请将实验步骤补充完整: 将工业品溶于热水; ①　;  ②　;  ③　;  冷却结晶,过滤、洗涤及干燥。 (实验中可选用的试剂:Na2S溶液、0.1 mol·L-1 H3PO4溶液、0.1 mol·L-1 NaOH溶液、活性炭) Ⅲ.合成磷酸亚铁及杂质的检验 (3)在三颈烧瓶中先加入抗坏血酸(维生素C)稀溶液作底液,然后向烧瓶中滴入Na2HPO4与CH3COONa的混合溶液至pH=4时,再滴入FeSO4溶液,最终维持pH=6。 ①用抗坏血酸稀溶液作底液的作用是  　。  ②检验产品中是否混有Fe(OH)3或FePO4杂质的操作方法是 　 。  答案(1)玻璃棒、胶头滴管　6.95 (2)①逐滴滴入Na2S溶液,至不再生成沉淀为止 ②用0.1 mol·L-1 H3PO4和0.1 mol·L-1 NaOH溶液调节溶液pH至8.2~8.4　③加入活性炭煮沸,趁热过滤 (3)①防止亚铁离子被氧化　②取少量产品溶于适量盐酸中,向其中滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为红色,说明含有Fe(OH)3或FePO4杂质,反之不含 解析(1)实验室配制FeSO4溶液过程中需要用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、容量瓶外,还有玻璃棒、胶头滴管;若实验需要配制250 mL 0.1 mol·L-1的FeSO4溶液,则需要称取的绿矾(FeSO4·7H2O)的质量为0.1 mol·L-1×0.25 L×278 g·mol-1=6.95 g。 (2)将工业品溶于热水;①重金属硫化物不溶于水,所以可用过量Na2S溶液除去重金属离子,具体操作为逐滴滴入Na2S溶液,至不再生成沉淀为止;②Na2HPO4溶液pH在8.2~8.4之间,因此用0.1 mol·L-1 H3PO4溶液和0.1 mol·L-1 NaOH溶液调节溶液pH至8.2~8.4;③加入活性炭煮沸,趁热过滤,目的是除去有色杂质;最后冷却结晶,过滤、洗涤及干燥可得较纯的Na2HPO4·12H2O晶体。 (3)①抗坏血酸(维生素C)具有较强的还原性,可防止亚铁离子被氧化;②检验产品中是否混有Fe(OH)3或FePO4杂质,只需检验产品中是否含Fe3+即可,其操作方法是:取少量产品溶于适量盐酸中,向其中滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为红色,说明含有Fe(OH)3或FePO4杂质,反之不含。 3.(2024·湖南卷)亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备[Cu(CH3CN)4]ClO4的反应原理如下: Cu(ClO4)2·6H2O+Cu+8CH3CN2[Cu(CH3CN)4]ClO4+6H2O 实验步骤如下: 分别称取3.71 g Cu(ClO4)2·6H2O和0.76 g Cu粉置于100 mL乙腈(CH3CN)中,回流装置图和蒸馏装置图(加热、夹持等装置略)如下。 装置图Ⅰ 装置图Ⅱ 已知:①乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂; ②相关物质的信息如下: 化合物 [Cu(CH3CN)4]ClO4 Cu(ClO4)2·6H2O 相对分 子质量 327.5 371 在乙腈 中颜色 无色 蓝色 回答下列问题。 (1)下列与实验有关的图标表示排风的是　　　　　(填字母)。  (2)装置Ⅰ中仪器M的名称为　　　　　　　。  (3)装置Ⅰ中反应完全的现象是　 。  (4)装置Ⅰ和Ⅱ中N2气球的作用是  　。  (5)[Cu(CH3CN)4]ClO4不能由步骤c直接获得,而是先蒸馏至接近饱和,再经步骤d冷却结晶获得。这样处理的目的是　。  (6)为了使母液中的[Cu(CH3CN)4]ClO4结晶,步骤e中向母液中加入的最佳溶剂是　　　(填字母)。  A.水　　　　　B.乙醇　　　　　C.乙醚 (7)合并步骤d和e所得的产物,总质量为5.32 g,则总收率为　　　(用百分数表示,保留一位小数)。  答案(1)D　(2)球形冷凝管 (3)双颈烧瓶中溶液蓝色褪去变为无色 (4)排出装置内空气,防止产品[Cu(CH3CN)4]ClO4被氧化 (5)冷却过程中可降低[Cu(CH3CN)4]ClO4在水中的溶解度,从而获得更多晶体状[Cu(CH3CN)4]ClO4 (6)B　(7)81.2% 解析将Cu(ClO4)2·6H2O和Cu粉以及乙腈(CH3CN)加入双颈烧瓶中,经水浴加热并冷却回流进行充分反应,反应结束后过滤除去未反应完全的Cu粉,然后利用乙腈的挥发性进行蒸馏除去部分乙腈,将剩余溶液进行冷却结晶分离出[Cu(CH3CN)4]ClO4。 (1)A图标表示需佩戴护目镜,B图标表示当心火灾,C图标表示注意烫伤,D图标表示排风,E图标表示必须洗手,故答案为D项。 (2)装置Ⅰ中仪器M的名称为球形冷凝管。 (3)Cu(ClO4)2·6H2O在乙腈中为蓝色,[Cu(CH3CN)4]ClO4在乙腈中为无色,因此装置Ⅰ双颈烧瓶中溶液蓝色褪去变为无色,可证明Cu(ClO4)2·6H2O已充分反应。 (4)由于制备的[Cu(CH3CN)4]ClO4中Cu元素为+1价,具有较强的还原性,容易被空气中的氧气氧化,因此装置Ⅰ和Ⅱ中N2气球的作用是排出装置内空气,防止产品[Cu(CH3CN)4]ClO4被氧化。 (5)[Cu(CH3CN)4]ClO4为离子化合物,极性较大,在水中的溶解度较大,在温度较高的环境下蒸馏难以与水分离,若直接将水蒸干难以获得晶体状固体,因此需先蒸馏至接近饱和,再经步骤d冷却结晶,从而获得[Cu(CH3CN)4]ClO4晶体。 (6)为了使母液中的[Cu(CH3CN)4]ClO4结晶,可向母液中加入极性较小的溶剂,与水混溶的同时扩大与[Cu(CH3CN)4]ClO4的极性差,进而促进[Cu(CH3CN)4]ClO4析出,因此可选用的溶剂为乙醇,故答案为B项。 (7)3.71 g Cu(ClO4)2·6H2O的物质的量为=0.01 mol,Cu粉的物质的量为>0.01 mol,Cu粉过量,理论制得[Cu(CH3CN)4]ClO4的质量为0.01 mol×2×327.5 g·mol-1=6.55 g,总收率为×100%≈81.2%。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 主观题突破 操作及现象、原因及目的分析 课前学习任务 一、聚焦核心要点 1.化学实验基本操作及答题规范[1] 基本操作 答题规范 滴定操作 滴定时,左手控制滴定管活塞(或挤压玻璃珠),右手振荡锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化 证明沉淀完全的操作 静置,取沉淀后的上层清液,加入××试剂(沉淀剂),若没有沉淀生成,说明沉淀完全 洗涤沉淀的操作 沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中的沉淀上加蒸馏水至没过沉淀,静置使其全部滤出,重复操作数次 检验沉淀是否洗涤干净的操作 取最后一次洗涤液,加入××试剂(根据沉淀可能吸附的杂质离子,选择合适的检验试剂),若没有××(特征现象)出现,证明沉淀已洗涤干净 从溶液中得到晶体的操作 蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤(包括水洗、冰水洗、热水洗、乙醇洗等)→干燥 蒸发结晶的操作 将溶液转移到蒸发皿中加热,并用玻璃棒不断搅拌,待有大量晶体出现时停止加热,利用余热蒸干剩余水分 装置气 密性 检查 微热 法 简易装置(如下图①):将导气管一端放入水中(液封气体),用手焐热试管,观察现象。若导管口有气泡冒出,冷却到室温后,导管口形成一段水柱,表明装置气密性良好 液差 法 有长颈漏斗的装置(如下图②):关闭止水夹,向长颈漏斗中加入适量水,长颈漏斗中会形成一段水柱,停止加水,过一段时间后,若漏斗中的水柱高度不变化,则装置气密性良好 【常见装置】 【应用示例1】葡萄糖酸亚铁[(C6H11O7)2Fe]是医疗上常用的补铁剂,易溶于水,几乎不溶于乙醇。某实验小组同学拟用如图装置先制备FeCO3,再用FeCO3与葡萄糖酸反应进一步制得葡萄糖酸亚铁。请回答下列问题: (1)与普通漏斗比较,a漏斗的优点是  　 。  (2)按上图连接好装置,检查气密性后加入药品,打开K1和K3,关闭K2。 ①b中的实验现象为  　。  ②一段时间后,关闭　　　,打开　　　(填“K1”“K2”或“K3”)。观察到b中的溶液会流入c中,同时c中析出FeCO3沉淀。  ③b中产生的气体的作用是 　 。  2.实验“十大目的”及答题方向[2] 加入某一物质的目的 一般可从洗涤、除杂、溶解、沉淀等方面考虑 反应前后通入某一气体的目的 一般可从排除气体、提供反应物等方面考虑 酸(碱)浸的目的 一般可从某些元素从矿物中溶解出来方面考虑 物质洗涤(水洗、有机物洗)的目的 一般可从洗去杂质离子和减少损耗方面及易干燥考虑 趁热过滤的目的 一般可从“过滤”和“趁热”两个方面考虑,如防止降温过程中杂质析出,提高产品的纯度 控制温度的目的 一般可从反应速率、平衡移动、溶解度、稳定性、挥发、升华等方面考虑 控制pH的目的 一般可从酸、碱性对反应的影响方面考虑 某一实验操作的目的 一般可从除杂、检验、收集、尾气处理、防倒吸、改变反应速率、保证实验安全等方面考虑 使用某一仪器的目的 一般可从仪器的用途方面考虑,注意一些组合仪器的使用如安全瓶、量气瓶 控制加入量的目的 一般可从加入的物质与反应体系中的其他物质发生的反应方面考虑。如为了防止发生反应消耗产物或生成其他物质,从而影响产品的产率或纯度 【应用示例2】 实验中为了排尽空气、充分吸收某种气体、降低某种气体的浓度,常用性质稳定的气体——氮气作载气。 回答在下列不同情况下氮气的作用: (1)若需测定该装置中生成的气体的质量,而系统内的空气干扰气体的测定,则实验前,通N2的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　;实验后,通N2的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)若生成的气体在浓度高时容易发生爆炸,则N2的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  二、链接高考 [1]1.(2021·福建卷)NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应:NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2O。为探究反应速率与c(NaNO2)的关系,利用下列装置(夹持仪器略去)进行实验。 (1)仪器A的名称为　。  (2)检验装置气密性的方法:关闭止水夹K,   　。  2.(2023·湖南卷)金属Ni对H2有强吸附作用,被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应。将块状Ni转化成多孔型雷尼Ni后,其催化活性显著提高。 已知:①雷尼Ni暴露在空气中可以自燃,在制备和使用时,需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”; ②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。 某实验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性能的实验如下: 步骤1:雷尼Ni的制备 回答下列问题。 (1)操作(a)中,反应的离子方程式是  (2)操作(d)中,判断雷尼Ni被水洗净的方法是  　 。  [2]1.(2023·湖南卷)接上题 步骤2:邻硝基苯胺的催化氢化反应 反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存H2和监测反应过程。 回答下列问题。 (1)操作(e)中,下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是　　　。  A.丙酮　　　　　　　B.四氯化碳 C.乙醇 D.正己烷 (2)反应前应向装置Ⅱ中通入N2一段时间,目的是  　。  (3)如果将三颈烧瓶N中的导气管口插入液面以下,可能导致的后果是  　。  (4)判断氢化反应完全的现象是  　　　　　　　　　　　　　。  2.(2023·全国甲卷,节选)钴配合物 [Co(NH3)6]Cl3溶于热水,在冷水中微溶,可通过如下反应制备: 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2 2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 具体步骤如下: Ⅰ.称取2.0 g NH4Cl,用5 mL水溶解。 Ⅱ.分批加入3.0 g CoCl2·6H2O后,将溶液温度降至10 ℃以下,加入1 g活性炭、7 mL浓氨水,搅拌下逐滴加入10 mL 6%的双氧水。 Ⅲ.加热至55~60 ℃反应20 min。冷却,过滤。 Ⅳ.将滤得的固体转入含有少量盐酸的25 mL沸水中,趁热过滤。 Ⅴ.滤液转入烧杯,加入4 mL浓盐酸,冷却、过滤、干燥,得到橙黄色晶体。 回答下列问题: (1)加快NH4Cl溶解的操作有　　　　　　　　　　　　　　。  (2)步骤Ⅱ中,将温度降至10 ℃以下以避免　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　;可选用　　　　　　　　　降低溶液温度。  (3)步骤Ⅳ中,趁热过滤,除掉的不溶物主要为　　　　　　　　。  (4)步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的是  　 。  课堂核心考点 考点 涵盖溶液的配制、浓度测定的探究实验综合题 例题 (2024·广东卷)含硫物质种类繁多,在一定条件下可相互转化。 (1)实验室中,浓硫酸与铜丝反应,所产生的尾气可用　　　(填化学式)溶液吸收。  (2)工业上,烟气中的SO2可在通空气条件下用石灰石的浆液吸收,生成石膏。该过程中,　　　　　　(填元素符号)被氧化。  (3)工业锅炉需定期除水垢,其中的硫酸钙用纯碱溶液处理时,发生反应:CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)(Ⅰ)。兴趣小组在实验室探究Na2CO3溶液的浓度对反应(Ⅰ)的反应速率的影响。 ①用Na2CO3固体配制溶液,以滴定法测定其浓度。 ⅰ.该过程中用到的仪器有　　　 。  ⅱ.滴定数据及处理:Na2CO3溶液V0 mL,消耗c1 mol·L-1盐酸V1 mL(滴定终点时,C转化为HC),则c(Na2CO3)=　　 　 mol·L-1。  ②实验探究:取①中的Na2CO3溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入m1 g硫酸钙固体,反应t1 min后,过滤,取V0 mL滤液,用c1 mol·L-1盐酸参照①进行滴定。记录的部分数据如下表(忽略C水解的影响)。 序号 V(滤 液)/mL a 100.0 0 V0 2V1/5 b 80.0 x V0 3V1/10 则x=　　　,测得的平均反应速率之比va∶vb=　　　。  (4)兴趣小组继续探究反应(Ⅰ)平衡的建立,进行实验。 ①初步实验:将1.00 g硫酸钙(M=136 g·mol-1)加入100.0 mL 0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液中,在25 ℃和搅拌条件下,利用pH计测得体系的pH随时间的变化曲线如图。 ②分析讨论:甲同学根据t2 min后pH不改变,认为反应(Ⅰ)已达到平衡;乙同学认为证据不足,并提出如下假设: 假设1:硫酸钙固体已完全消耗; 假设2:硫酸钙固体有剩余,但被碳酸钙沉淀包裹。 ③验证假设:乙同学设计如下方案,进行实验。 步骤 现象 ⅰ.将①实验中的反应混合物进行固液分离 — ⅱ.取少量分离出的沉淀置于试管中,滴加　　   　　　,沉淀完全溶解  ⅲ.继续向ⅱ的试管中滴加   无白色沉淀生成 ④实验小结:假设1成立,假设2不成立。①实验中反应(Ⅰ)平衡未建立。 ⑤优化方案、建立平衡:写出优化的实验方案,并给出反应(Ⅰ)平衡已建立的判断依据:  　。  [变式演练] (2024·广东二模)FeCl3在生产和生活中用途广泛。 Ⅰ.FeCl3溶液的配制及浓度的标定 (1)FeCl3溶液的配制 ①配制100 mL一定浓度的FeCl3溶液需用到的仪器有　　　　　(填字母)。  ②配制FeCl3溶液时,需要将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,目的为　。  (2)FeCl3溶液浓度的标定 量取10.00 mL FeCl3溶液置于碘量瓶中,加入过量KI溶液,充分反应后加入少量淀粉溶液,再用0.16 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色恰好消失,重复操作三次,平均消耗Na2S2O3标准溶液的体积为20.00 mL,已知:I2+2S22I-+S4,则该FeCl3溶液的浓度为　　　　　 mol·L-1。  Ⅱ.FeCl3与Na2SO3反应的探究 (3)预测现象1:向FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液由黄色变为浅绿色。作出该预测的理由为  (用离子方程式表示)。 预测现象2:向FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液,生成红褐色沉淀。 (4)实验验证:小组同学设计以下实验探究溶液中FeCl3浓度相同时Na2SO3的加入量对反应的影响,其中FeCl3溶液为Ⅰ中所配溶液,Na2SO3溶液浓度为0.04 mol·L-1。静置6小时观察现象,测定反应后溶液的pH,并记录数据: 序号 ⅰ ⅱ ⅲ ⅳ ⅴ ⅵ ⅶ 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 0 1.0 2.0 5.0 a 20.0 26.0 38.0 37.0 36.0 33.0 23.0 18.0 12.0 现象 溶液接近无色透明 出现褐 色沉淀 pH 1.7 1.7 1.7 1.8 2.8 5.4 6.2 ①请补充表格中的数据:a=　　　　　。  ②实验ⅱ~ⅳ中,反应后溶液的pH基本不变,其原因可能是  　。  ③实验ⅵ和ⅶ的实验现象说明溶液中FeCl3的水解与Na2SO3的水解相互促进(即发生了相互促进的水解反应),请写出反应的化学方程式:  　。  ④甲同学认为实验ⅵ和ⅶ中,FeCl3与Na2SO3除发生相互促进的水解反应外,还发生了氧化还原反应。请设计实验证明猜想:分别取实验ⅵ和ⅶ中上层清液置于两支试管中,  (填实验操作与现象),则说明猜想成立。 (5)请举出一种水解反应在生产或生活中的应用: 　。  课后分层练 1.(2024·广东大湾区联合模拟)滴定法是用于测定溶液中微粒浓度的重要方法。某实验小组利用滴定法测定碘酒中碘的含量。 (1)配制稀碘液:移取10.00 mL碘酒,准确配制100 mL稀碘液。需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、　　　　　(从下列图中选择,填选项)。  (2)测定碘含量:每次取25.00 mL稀碘液置于锥形瓶中,滴加几滴淀粉溶液,加入适量稀硫酸后,用浓度为0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,实验数据如下表所示。 序号 Na2S2O3溶液的用量/mL 稀碘液的用量/mL 1 21.32 25.00 2 20.02 25.00 3 19.98 25.00 已知:2Na2S2O3+I22NaI+Na2S4O6 ①第1次实验Na2S2O3溶液的用量明显多于后两次,原因可能是　　　　　。  A.盛装标准溶液的滴定管用蒸馏水洗净后,未润洗 B.滴入最后半滴标准溶液,溶液变色,即判定达滴定终点 C.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡产生 D.滴定终点读取滴定管刻度时,仰视标准液液面 ②该碘酒中碘的含量为　　　　　 g·mL-1。[已知M(I2)=254 g·mol-1]  (3)借鉴(2)的方法,用图所示的流程测定海带中的碘含量。 ①加入H2O2发生反应的离子方程式是  　 。  ②预测达到滴定终点的实验现象为  　 ,  在实验时却发现溶液变色片刻后,恢复滴定前的颜色。继续滴加Na2S2O3溶液,溶液变色片刻后再一次恢复原色。 (4)探究异常现象产生的原因。 该学习小组通过设计对照实验,发现空气中的氧气并不能较快地氧化待测液中的I-。 提出猜想:过量的　　　将生成的I-重新氧化成碘单质。  验证猜想:将2 mL待测液、2滴0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、2滴淀粉溶液和　　　　混合,用Na2S2O3溶液滴定,若待测液变为无色后又反复变色,则证明猜想不成立。  提出疑问:什么物质反复氧化碘离子。 寻找证据:按图中的流程,H2O2用量改为少量,氧化后的待测液静置半小时,利用氧化还原电势传感器测定滴定过程中电势的变化,待溶液变色后停止滴定,溶液恢复原色后继续滴加Na2S2O3溶液至溶液变色,循环往复,得到如图所示的曲线。 已知: ⅰ.氧化性物质的电势高于还原性物质; ⅱ.一定条件下,氧化性物质的浓度越高,电势越高,还原性物质浓度越高,电势越低。 a~b段电势升高的原因是　　　　　　(填化学符号)被氧化。由a~b段电势变化的斜率小于b~c段可推测溶液反复变色的原因是　  　。  优化流程:将用H2O2氧化后的待测液　　　　　　　　,再进行滴定,到达滴定终点时待测液变色后不会恢复原色。  2.(2024·河南新乡一模)磷酸亚铁[Fe3(PO4)2·8H2O]是生产锂电池的原料,能溶于强酸,不溶于水。实验室中以绿矾(FeSO4·7H2O)、Na2HPO4·12H2O及CH3COONa·3H2O为原料制备磷酸亚铁,主要反应为3FeSO4+2Na2HPO4+2CH3COONa+8H2OFe3(PO4)2·8H2O↓+3Na2SO4+2CH3COOH。 Ⅰ.配制FeSO4溶液 (1)实验室常用绿矾配制FeSO4溶液,配制过程中需要用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、容量瓶外,还有　　　　　　　　　　　。若实验需要配制250 mL 0.1 mol·L-1的FeSO4溶液,则需要称取的绿矾的质量为　　　　 g。  Ⅱ.提纯制备晶体 (2)利用工业品十二水合磷酸氢二钠(含Na2HPO4·12H2O、重金属盐及有色杂质等)提纯得到Na2HPO4·12H2O晶体。已知:Na2HPO4溶液pH在8.2~8.4之间,重金属硫化物不溶于水。请将实验步骤补充完整: 将工业品溶于热水; ①　 ;  ②　 ;  ③　 ;  冷却结晶,过滤、洗涤及干燥。 (实验中可选用的试剂:Na2S溶液、0.1 mol·L-1 H3PO4溶液、0.1 mol·L-1 NaOH溶液、活性炭) Ⅲ.合成磷酸亚铁及杂质的检验 (3)在三颈烧瓶中先加入抗坏血酸(维生素C)稀溶液作底液,然后向烧瓶中滴入Na2HPO4与CH3COONa的混合溶液至pH=4时,再滴入FeSO4溶液,最终维持pH=6。 ①用抗坏血酸稀溶液作底液的作用是  　。  ②检验产品中是否混有Fe(OH)3或FePO4杂质的操作方法是 　 。  3.(2024·湖南卷)亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备[Cu(CH3CN)4]ClO4的反应原理如下: Cu(ClO4)2·6H2O+Cu+8CH3CN2[Cu(CH3CN)4]ClO4+6H2O 实验步骤如下: 分别称取3.71 g Cu(ClO4)2·6H2O和0.76 g Cu粉置于100 mL乙腈(CH3CN)中,回流装置图和蒸馏装置图(加热、夹持等装置略)如下。 装置图Ⅰ 装置图Ⅱ 已知:①乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂; ②相关物质的信息如下: 化合物 [Cu(CH3CN)4]ClO4 Cu(ClO4)2·6H2O 相对分 子质量 327.5 371 在乙腈 中颜色 无色 蓝色 回答下列问题。 (1)下列与实验有关的图标表示排风的是　　　　　(填字母)。  (2)装置Ⅰ中仪器M的名称为　　　　　　　。  (3)装置Ⅰ中反应完全的现象是　 。  (4)装置Ⅰ和Ⅱ中N2气球的作用是  　。  (5)[Cu(CH3CN)4]ClO4不能由步骤c直接获得,而是先蒸馏至接近饱和,再经步骤d冷却结晶获得。这样处理的目的是　。  (6)为了使母液中的[Cu(CH3CN)4]ClO4结晶,步骤e中向母液中加入的最佳溶剂是　　　(填字母)。  A.水　　　　　B.乙醇　　　　　C.乙醚 (7)合并步骤d和e所得的产物,总质量为5.32 g,则总收率为　　　(用百分数表示,保留一位小数)。  学科网（北京）股份有限公司 $$