第04讲 综合实验题型探究（复习讲义）（浙江专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第04讲 综合实验题型探究 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 物质性质探究类综合实验 知识点1 探究型实验的常见类型 知识点2 探究型实验的基本程序 考向1 验证型综合实验 【思维建模】验证型实验题的解题模型 考向2 猜想型综合实验 【思维建模】猜想型实验题的解题模型 考点二 定量测定实验综合题 知识点1 定量实验测定的常用方法 知识点2 定量测定实验中“数据”的采集 知识点3 定量测定实验中数据处理的常用方法 考向1 滴定操作型在定量测定实验中的应用 考向2 气体关联型在定量测定实验中的应用 【思维建模】定量测定实验综合题答题模板 考点三 有机制备实验综合题 知识点1 有机制备实验流程 知识点2 解有机综合题基本策略 考向 有机物质的制备 【思维建模】有机物制备综合实验题的思维流程 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 实验方案的设计与评价 选择题 非选择题 浙江6月卷T19，12分 浙江6月卷T20，10分 浙江1月卷T20，10分 浙江6月卷T20，10分 浙江1月卷T20，10分 探究性实验综合题 选择题 非选择题 浙江1月卷T19，12分 —— —— 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，浙江选考第19题以实验综合题呈现，，其综合性强、难度大，是一道拉分的主要试题。本讲试题将以元素化合物知识为依托，集实验基本操作、物质性质探究、综合计算等于一体，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。 2．从命题思路上看，综合实验题类型主要有物质制备类、实验探究类、定量测定类等，但并不拘泥于固定的形式，但由于物质陌生、设问巧妙，在解题中，往往让考生感到“老虎吃天、无从下口”的畏惧感。备考中要注意有机物的涉入，理清关系，熟记切入点——从安全、环保、可行、简约等角度进行评价分析。 复习目标： 1．设计、评价、改进实验方案； 2．正确选用实验装置； 3．掌握控制实验条件的方法； 4．预测或描述实验现象、分析或处理实验数据、得出合理结论。 ( )考点一 物质性质探究类综合实验 知识点1 探究型实验的常见类型 1．研究物质性质的基本程序 2．对未知产物的探究 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究竟含有哪些物质。虽然探究型实验主要考查学生的探究能力，但在问题中常常包含了对实验基础知识的考查。例如： (1)常见物质分离的提纯方法：_________法、_________法、_________法、升华法、_________法、渗析法等。 (2)常见气体的制备、净化、干燥、收集等方法。 (3)熟悉重点的操作：气密性检查、测量气体体积、防_________、防_________等。 3．物质性质的探究 (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知识的基础上，大胆猜想，细心论证。脱离元素化合物知识，独立看待实验问题是不科学的，只有灵活运用已有的元素化合物知识，才能变探究型实验为验证型实验，使复杂问题简单化。 得分速记 (1)物质氧化性、还原性的判断。如探究SO2具有还原性的方法是将气体通入酸性KMnO4溶液中，通过酸性KMnO4溶液褪色或变浅来说明SO2的还原性；验证Fe3+的氧化性强于I2时，可利用FeCl3与淀粉-KI溶液反应，通过溶液变为蓝色的现象来说明Fe3+的氧化性强于I2。 (2)同周期、同主族元素性质递变规律的验证，一般通过设计比较元素金属性、非金属性强弱的实验来完成。如通过比较Mg、Al与同浓度盐酸反应产生H2的快慢来比较Mg、Al的金属活动性。 (3)电解质强弱的判断。如探究一元酸HA是弱酸的方法是常温下配制NaA溶液，测其pH，若pH>7，说明HA为弱酸。 (4)物质酸性强弱的判断。如探究碳酸和硅酸的酸性强弱，可利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应原理，将CO2气体通入Na2SiO3溶液，看是否有白色胶状沉淀生成来判断H2CO3与H2SiO3酸性的强弱。 (5)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制钢铁是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等设计实验，找出规律。 知识点2 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 考向1 验证型综合实验 例1某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。 (1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。 ①反应的离子方程式是________________________。 ②电极反应： ⅰ.还原反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O ⅱ.氧化反应：________________________。 ③根据电极反应，分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。 ⅰ.随着c(H+)降低或c(Mn2+)升高，MnO2氧化性减弱。 ⅱ.随着c(Cl-)降低，________________________。 ④补充实验证实③中的分析。 实验操作 试剂 产物 Ⅰ 较浓H2SO4 有氯气 Ⅱ a 有氯气 Ⅲ a+b 无氯气 a是________________________，b是________________________。 (2)利用c(H+)对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr、KI溶液与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是________________________，从原子结构角度说明理由：________________________。 (3)根据(1)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以增强溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测，该化合物是________________________。 (4)Ag分别与1 mol·L-1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因： 　。  (5)总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是________________________。 思维建模 验证型实验题的解题模型 【变式训练1·变载体】某研究性学习小组通过下列实验验证AgI沉淀的生成会使I2的氧化能力增强而将Fe2+氧化。 回答下列问题： (1)由AgNO3固体配制50 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液，配制好的溶液应转移到________________试剂瓶中保存。 (2)步骤1的实验现象是___________________；步骤2无明显现象；步骤3最终的实验现象是溶液中生成黄色沉淀，__________________。由此可知，步骤3反应的离子方程式为____________________。 (3)某同学在实验时漏掉步骤2，直接加入过量AgNO3溶液，也观察到与步骤3相同的实验现象。该同学推测溶液中还有生成，并由此对I2氧化Fe2+的结论产生了质疑。 (4)为了确证AgI的生成使I2的氧化能力增强而将Fe2+氧化，学习小组在上述实验基础上进行补充实验：分别取少量的___________________和步骤3试管中的上层清液于试管a和试管b中，往两支试管中加入过量的___________________，观察到的现象为________________________。 【变式训练2·变考法】某小组为探究Mg与NH4Cl溶液的反应机理，常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均为0.5 g，分别加入选取的实验试剂中，资料：①CH3COONH4溶液呈中性。②Cl－对该反应几乎无影响。 实验 实验试剂 实验现象 1 5 mL蒸馏水 反应缓慢，有少量气泡产生(经检验为H2) 2 5 mL 1.0 mol·L－1 NH4Cl溶液(pH＝4.6) 剧烈反应，产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体 (1)经检验实验2中刺激性气味气体为NH3，检验方法是_______________________________。用排水法收集一小试管产生的气体，经检验小试管中气体为H2。 (2)已知灰白色沉淀中含有Mg2＋、OH－。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊。将洗涤后的固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀。推测沉淀中含有________，灰白色固体可能是________(填化学式)。 (3)甲同学认为实验2比实验1反应剧烈的原因是NH4Cl溶液中c(H＋)大，与Mg反应快。用化学用语解释NH4Cl溶液显酸性的原因是_______________________________________。 (4)乙同学通过实验3证明甲同学的说法不合理。 实验 实验装置 3 ①X是__________________。 ②由实验3获取的证据为_______________________________。 (5)为进一步探究实验2反应剧烈的原因，进行实验4。 实验 实验试剂 实验现象 4 5 mL NH4Cl乙醇溶液 有无色无味气体产生(经检验为H2) 依据上述实验，可以得出Mg能与NH反应生成H2。乙同学认为该方案不严谨，需要补充的实验方案是__________________________________________________。 (6)由以上实验可以得出的结论是____________________________________________。 【变式训练3·变题型】某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)，以验证Fe3＋、Cl2、SO2氧化性的强弱。根据题目要求回答下列问题： (1)检查装置气密性后，关闭K1、K3、K4，打开K2，旋开旋塞a，加热A，则B中发生反应的离子方程式为______________________________________。 (2)B中溶液变黄时，停止加热A，关闭K2。打开旋塞b，使约2 mL的溶液流入试管D中，关闭旋塞b，检验B中生成离子的方法是___________________________________________。 (3)若要继续证明Fe3＋和SO2氧化性的强弱，需要进行的操作是___________________。 (4)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如表所示，他们的检测结果一定能够证明氧化性强弱顺序：Cl2>Fe3＋>SO2的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。 过程(2)B中溶液含有的离子 过程(3)B中溶液含有的离子 甲 既有Fe3＋又有Fe2＋ 有SO 乙 有Fe3＋无Fe2＋ 有SO 丙 有Fe3＋无Fe2＋ 有Fe2＋ (5)验证结束后，将D换成盛有NaOH溶液的烧杯，打开K1、K2、K3和K4，关闭旋塞a、c，打开旋塞b，从两端鼓入N2，这样做的目的是_______________________________________。 考向2 猜想型综合实验 例2为更好地利用化学变化中的物质变化和能量变化，在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢和进行程度等。 (1)研究小组向4.5mL1mol·L-1KCl溶液中加入0.50mL0.2mol·L-1 AgNO3溶液，产生AgCl沉淀，静置，得到AgCl滤液；在AgCl滤液中放入5cm长的镁条后，立即有无色气泡产生，气体可燃，滤液中逐渐出现白色浑浊。 【发现问题】对比发现，Mg+AgCl滤液反应比Mg+H2O反应速率快。研究小组对此实验现象产生的原因进行了探究。 【查阅资料】Cl-类体积较小的阴离子，能够“钻入” Mg(OH)2膜，达到使其溶解的效果，称作“离子钻入效应”， 【提出猜想】 猜想一：Cl-钻入Mg(OH)2膜形成孔径，增大了Mg和H2O的接触面积，加快了Mg+H2O的反应速率； 猜想二：在“离子钻入效应”基础上，置换Ag+形成许多微小的Mg-Ag原电池，使Mg+H2O反应速率进一步加快。 【实验设计】用砂纸擦去镁条表面氧化膜，取表面积和质量相同的镁条(5cm)，用浓度分别为1 mol·L-1KCl、0.2 mol·L-1 AgNO3、0.2 mol·L-1 KNO3溶液，按照下表进行系列实验，若有沉淀，先将沉淀过滤后，将滤液加入装Mg条的试管，并观察Mg条表面实验现象。 序号 V(KCl)/mL V(AgNO3) /mL V(KNO3) /mL V(H2O)/mL 实验现象 1 / / / 5.00 微小气泡附着 2 4.50 0.50 / / 大量气泡放出 3 4.50 / / 0.50 少量气泡放出 4 a / b / 少量气泡放出 ①根据表中信息，补充数据：a=_______，b=_______。 ②由实验1和实验3对比可知：有加快Mg+H2O反应速率的作用。 ③由实验_______和实验_______对比可知：Ag+有加快Mg+H2O反应速率的作用。 【实验结论】猜想一和猜想二成立。 (2)为了进一步证明原电池能加快Mg+H2O+ Cl-体系中Mg+H2O的反应速率，研究小组利用数字化实验进行了验证。 【实验设计】选取实验2和实验4两个实验方案，将各实验Mg条、溶液量等比例放大至30cm，，采集两个实验的时间、温度-时间变化数据(先采集约10s时溶液的时间、温度-时间数据，再投入Mg条继续采集时间、温度-时间数据)。实验数据如图所示： ④由初始数据可知，曲线_______(填“a”或“b”)表示实验2的pH-时间变化曲线，请你解释原因_______。 ⑤在左右，两实验的变化都明显趋于平缓的原因_______。 ⑥“温度-时间”曲线分析：两种溶液的初始温度一致，投入镁条后，实验2温度增幅明显大于实验4，说明相同反应时间内，_______(填“实验2”或“实验4”)放热更多，因此速率更快。 【实验结论2】结合pH-时间、温度-时间曲线可知，Mg-Ag原电池能加快Mg+H2O+ Cl-体系中Mg+H2O的反应速率。 思维建模 猜想型实验题的解题模型 【探究物质性质】【变式训练1】硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及还原剂，受热、遇酸易分解。某学习小组用如图装置模拟古法制硫酸，同时利用生成的SO2气体制备硫代硫酸钠。 已知：①绿矾化学式为FeSO4·7H2O，2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O； ②SO3的沸点为44.8 ℃； ③Na2S2O3中S元素的化合价分别为－2价和＋6价。 回答下列问题： Ⅰ．硫代硫酸钠的制备 (1)检查装置气密性，加入药品。Na2S和Na2CO3混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制，煮沸的目的是__________________；B装置的作用是_________________________。 (2)从锥形瓶中得到Na2S2O3晶体需水浴加热浓缩至液体表面出现结晶为止，使用水浴加热的原因是________________________________。 Ⅱ．硫代硫酸钠性质的探究 ①取Na2S2O3晶体，溶解，配成0.2 mol·L－1的溶液。 ②取4 mL所配溶液，向其中加入1 mL饱和氯水(pH＝2.4)，溶液立即出现浑浊，经检验浑浊物为S。 实验小组研究S产生的原因，提出了以下假设： 假设1：Cl2等含氯的氧化性微粒氧化了－2价硫元素。 假设2：酸性条件下，Na2S2O3分解产生S(不考虑空气中氧气氧化)。 依据假设设计实验方案： 所加试剂 现象 第①组 1 mL饱和氯水＋4 mL Na2S2O3溶液 立即出现浑浊 第②组 1 mL某试剂＋4 mL Na2S2O3溶液 一段时间后出现浑浊，且浑浊度比①组小 (3)第②组实验中的某试剂是____________________________。 (4)依据现象，S产生的主要原因是________________________________(用离子方程式表示)。 【变式训练2·变载体】实验室以浓硫酸、铜与NaOH溶液为原料制取少量NaHSO3并探究其性质，已知CuCl为白色难溶于水的化合物。 Ⅰ．制备NaHSO3(装置如图所示)。 (1)仪器a的名称是________。 (2)装置丙的作用是____________。 Ⅱ．探究：NaHSO3与Cu2＋的反应，设计实验：向2 mL 1 mol·L－1 NaHSO3溶液中加入2 mL1 mol·L－1 CuSO4溶液，得到绿色溶液，3 min内无明显变化。将所得混合液分为两等份。 ①第一份加入适量Na2SO4固体，瞬间无明显变化，30 s时也无明显变化。 ②另一份加入适量NaCl固体，瞬间无明显变化，30 s时有无色气体和白色沉淀生成，上层溶液颜色变浅。 (3)推测实验②产生的无色气体为SO2，用新制的氯水检验该无色气体，可观察到淡黄绿色消失，滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成。写出SO2与氯气反应的离子方程式：______________________________。 (4)对实验Ⅱ产生SO2的原因进行分析，提出两种假设： 假设1：Cu2＋水解使溶液中c(H＋)增大。 假设2：Cl－存在时，Cu2＋与HSO反应生成CuCl白色沉淀，溶液中c(H＋)增大。 ①假设1不合理，实验证据是_________________________________________________。 ②实验证实假设2合理，实验Ⅱ中发生反应的离子方程式有____________________________和H＋＋HSO===SO2↑＋H2O。 【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】某学习小组对Cu与HNO3的反应进行了研究。 (1)铜与稀硝酸反应的化学方程式是_______。 (2)利用下图装置完成Cu与HNO3制取氮氧化物的反应。实验可观察到装置B中液面上方为无色气体，C中液面上为红棕色气体。 ①盛稀硝酸的仪器名称_______。 ②为排尽整套装置内的空气，先打开弹簧夹，通入_______(填化学式)，一段时间后关闭弹簧夹。 ③C中液面上为红棕色气体，其原因是_______(用化学方程式表示)。 (3)下图是学习小组在做铜与硝酸反应的实验时的操作和现象。图中溶液A遇铜片立即产生气泡，而相同条件下稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生。分析溶液A的成分后，学习小组探究溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。 ①假设1：_______(填化学式)对该反应有催化作用。 实验验证：向溶液B中加入少量硝酸铜固体，溶液呈浅蓝色，放入铜片，没有明显变化。 结论：假设1不成立。 ②假设2：NO2对该反应有催化作用。 方案1：向放有铜片的溶液B中通入少量NO2，铜片表面立即产生气泡，反应持续进行。有同学认为应补充对比实验：另取一份放有铜片的溶液B，向其中加入数滴5mol·L—1硝酸，无明显变化。补充该实验的目的是_______。 方案2：向A中鼓入N2数分钟得溶液C．相同条件下，铜片与A、C溶液的反应速率分别为、，当_______。(填“>”、“=”、“＜”)时，实验能够证明假设2成立。 ③经检验，A溶液中还含有少量亚硝酸HNO2。 设计实验证明HNO2也对该反应有催化作用。操作和预期现象是：向含有铜片的B溶液中_______。 最后结论：NO2和HNO2对铜与硝酸的反应都有催化作用。 ( )考点二 定量测定实验综合题 知识点1 定量实验测定的常用方法 知识点2 定量实验中“数据”的采集 1．称量固体质量时，中学一般用托盘天平，可估读到_________g，精确度要求高的实验中可以用电子天平。 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_________mL，精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_________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_________值；另一种方法是称吸收装置前后的质量_________值。 4．用pH试纸(测得整数值)或pH计(精密测量溶液的pH)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，要进行平行实验，重复测定。如中和滴定实验中要平行做_________次滴定实验，求算未知溶液的浓度再取平均值，但对于“离群”数据(指与其他数据有很大差异的数据)要_________，因为数据“离群”的原因可能是操作中出现了较大的误差。 得分速记 实验数据采集时的“五看” 一看数据是否符合测量仪器的精度特点，如用托盘天平测得的质量的精度为0.1 g，若精度值超过了这个范围，说明所得数据是无效的； 二看数据是否在误差允许范围内，若所得的数据明显超出误差允许范围，要舍去； 三看反应是否完全，是否是过量反应物作用下所得的数据，只有完全反应时所得的数据，才能进行有效处理和应用； 四看所得数据的测试环境是否一致，特别是气体体积数据，只有在温度、压强一致的情况下才能进行比较、运算； 五看数据测量过程是否规范、合理，错误和违反测量规则的数据需要舍去。 知识点3 定量测定实验中数据处理的常用方法 1．物质含量计算 根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等，求出混合物中某一成分的量，再除以样品的总量，即可得出其含量。 2．确定物质化学式的计算 (1)根据题给信息，计算出有关物质的物质的量。 (2)根据电荷守恒，确定出未知离子的物质的量。 (3)根据质量守恒，确定出结晶水的物质的量。 (4)各粒子的物质的量之比即为物质化学式的下标比。 3．热重曲线计算 (1)设晶体为1 mol。 (2)失重一般是先失水、再失气态非金属氧化物。 (3)计算每步的m余，＝固体残留率。 (4)晶体中金属质量不减少，仍在m余中。 (5)失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得mO，由n金属∶nO，即可求出失重后物质的化学式。 4．多步滴定计算 复杂的滴定可分为两类： ①连续滴定法：第一步滴定反应生成的产物，还可以继续参加第二步的滴定。根据第二步滴定的消耗量，可计算出第一步滴定的反应物的量。 ②返滴定法：第一步用的滴定剂是过量的，第二步再用另一物质返滴定过量的物质。根据第一步加入的量减去第二步中过量的量，即可得出第一步所求物质的物质的量。 考向1 滴定操作型在定量测定实验中的应用 例1(2025·浙江省绍兴市高三第一次模拟)钴的配合物[Co(NH3)6]Cl3，难溶于乙醇，稍溶于水。常温下较稳定，强热时部分分解，实验室可用CoCl2·6H2O为原料来制备。 已知：[Co(NH3)6]2+具有较强还原性；Co3+的氧化性比H2O2和O2强。具体制备步骤如下： 步骤1：在如图装置中经过下列操作得到含粗产品的混合物 步骤2：取出三颈烧瓶中的混合物，用冰水冷却，过滤。将沉淀溶于50mL热稀盐酸中，趁热过滤。在滤液中慢慢加入6mL浓盐酸，先用自来水冷却再用冰水冷却，过滤、洗涤、干燥，称量。 请回答： (1)仪器a的名称 ； (2)三颈烧瓶中先加浓氨水，后加H2O2的目的是 ； (3)写出三颈烧瓶中发生的化学方程式 ； (4)下列对于制备过程说法正确的是___________ A．控温333K的目的既保证了反应的速率，又减少了H2O2的分解和浓氨水的挥发 B．步骤2中先用自来水较慢地冷却，可以减少杂质的混入 C．步骤2中的洗涤，可以先用热的稀盐酸，再用乙醇洗涤 D．NH4Cl除了作为反应物，还能抑制氨水的电离，促进产物的生成 (5)为了测定产品中氨的含量，进行了如下步骤： A．准确称取ag产品，加入到蒸馏烧瓶中，再加入足量的NaOH溶液，加几粒沸石 B．检查装置气密性 C．加热蒸馏，用盛有V1mLc1mol·L-1盐酸标准液的锥形瓶(浸在冰水浴中)吸收气体 D．加入甲基橙作指示剂 E．加入酚酞作指示剂 F．取下锥形瓶 G．锥形瓶中的吸收液用c2mol·L-1的NaOH标准液滴定至终点，消耗NaOH标准液V2mL H．用移液管移取V0mL吸收液于另一锥形瓶中，再用c2mol·L-1NaOH标准液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液V2 mL 从上述步骤中选出正确的步骤并排序 ，本次测定可得产品中氨的含量为 (用含c1、c2、V1、V2的式子表示)，重复操作取平均值。 【莫尔法】【变式训练1】(2025·浙江省桐乡市三模)氯化铁是重要的化工原料，其实验室制备方法为： Ⅰ．制备FeCl3∙6H2O：流程如图1。 Ⅱ．由FeCl3∙6H2O制备无水FeCl3：将FeCl3∙6H2O与液体SOCl2混合并加热，制得无水FeCl3，装置如图2(夹持和加热装置略)。 已知：①SOCl2沸点为77℃；②反应方程式为：FeCl3∙6H2O+SOCl2FeCl3+6SO2↑+12HCl↑ 请回答： (1)图2中仪器B的名称是 。 (2)下列说法不正确的是_______。 A．检验稀FeCl3溶液中是否残留Fe2+，可滴加少量酸性高锰酸钾 B．图2中的加热宜采用水浴的方式 C．图2中的无水CaCl2可替换为碱石灰 D．可采用同样方式由Na2SO4·10H2O制备Na2SO4 (3)请对图1中“系列操作”排序： 。 _______→_______→_______→_______→_______ (填字母)。 a．冷却至室温 b．用饱和NaCl溶液洗涤 c．用浓HCl洗涤 d．蒸发至出现晶膜 e．蒸发至出现大量固体 f．常温干燥 g．低温干燥 h．过滤 i．趁热过滤 (4)制得的无水FeCl3含有少量还原性杂质，试分析原因 。 (5)用莫尔法测定无水FeCl3的纯度：准确称取0.4000g样品配成100mL溶液，移取25.00mL于锥形瓶中，加入三乙醇胺屏蔽铁离子形成稳定配合物，调节pH=8.5~10.5，滴加指示剂K2CrO4溶液。不断摇动下，用0.1000mol·L-1AgNO3标准溶液滴定至浅红色(有Ag2CrO4沉淀)，30秒内不褪色。 平行测试3次，平均消耗AgNO3标准溶液15.00mL。 ①无水FeCl3的纯度为 。 ②测定过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果，原因是 。 【变式训练2·变载体】(2025·浙江省第一届NBchem三模)钛白粉的主要成分是TiO2，它是一种染料及颜料，广泛用于油漆、塑料、造纸等行业。 如下是以钛铁矿[主要成分为FeTiO3，含SiO2、FeO等杂质]为主要原料生产钛白粉并获得副产品FeSO4·7H2O的工艺流程。 已知：①发生的主要反应：a．FeTiO3+2H2SO4TiOSO4+FeSO4+2H2O；b．TiOSO4+ 2H2OH2TiO3↓ +H2SO4；c．H2TiO3TiO2+H2O。②TiO2+遇H2O2溶液呈橙黄色。③Fe3++Ti3++H2O=TiO2++ Fe2++2H+。请回答： (1)步骤1控制反应温度为160～200℃的目的是 。 (2)步骤3、4为了除去浸取液中的铁元素杂质并回收FeSO4·7H2O。往浸出液中加入铁粉至溶液中的完全转化，然后抽滤，滤液用冰盐水快速冷却至FeSO4·7H2O结晶析出，再次抽滤并洗涤。下列说法正确的是_______。 A．可能是在实验过程中氧化产生的 B．再次抽滤获得的滤液中溶质是TiOSO4和FeSO4 C．利用冰盐水快速冷却有利于形成较大的晶体 D．再次抽滤后的洗涤，应选用蒸馏水进行多次洗涤 (3)步骤5包括钛盐的水解、产物的分离和物质的转化。操作步骤如下：取一部分步骤4获得的滤液→____→____→____→____→抽滤得偏钛酸(H2TiO3)→将偏钛酸在坩埚中加热到二氧化钛(TiO2)。将下列操作按合理顺序填入以上空格 。 a．静置沉降后，用倾析法除去上层水 b．逐滴加入到沸水中并不停搅拌，继续煮沸约10分钟 c．用热的稀硫酸溶液洗涤沉淀2～3次，然后用热水洗涤沉淀 d．慢慢加入其余全部滤液，继续煮沸约30分钟(过程中适当补充水至原体积) (4)测定样品中TiO2纯度 步骤一：精准称取0.2000g样品放入锥形瓶中，一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3+。 步骤二：称取48.20g硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·12H2O]配制成1000mL硫酸铁铵标准溶液。 步骤三：用配制的硫酸铁铵标准溶液滴定至终点。重复操作2次，消耗硫酸铁铵标准溶液体积的平均值为20.00mL。 ①步骤三应选用 作指示剂指示反应终点。 A．H2O2 B．NH4SCN C．甲基橙 ②在滴定接近终点时，使用“半滴”操作可提高测量的准确度，其方法是将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口， ，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。 ③样品中TiO2的质量分数为 。(保留4位有效数字) 【变式训练3·变载体】(2025·浙江省宁波市高三第一次模拟)某小组采用如下实验流程制备无水(CH3COO)2 Mg： 已知：醋酸与镁反应放热且剧烈，醋酸镁固体具有高吸水性。 请回答： (1)①如图为步骤I的实验装置图(夹持装置已省略)，图中仪器A的名称是 。 ②仪器A中的试剂可以是 。 (2)下列说法正确的是___________。 A．该实验需要在通风橱中进行 B．反应过程中进行搅拌有利于散热和生成的气体排出 C．当无水醋酸加入到三颈烧瓶后，加热引发反应，待镁片表面产生气泡时即可停止加热 D．采用稀醋酸代替无水醋酸，可以防止反应过于剧烈 (3)反应物醋酸加入量过多，会导致步骤Ⅱ过滤后所得醋酸镁的产率下降，请结合步骤Ⅲ分析醋酸镁的产率下降原因： 。 (4)由于镁片中含有杂质，所制得(CH3COO)2Mg粗产品中含有少量(CH3COO)2Ca。现取粗产品溶解于蒸馏水中配成待测液，用滴定法测定粗产品中镁的含量从而确定产品的纯度，后续步骤如下(已知：标准液的浓度为，且与Mg2+、Ca2+反应的化学计量数之比均为1：1。)： 步骤1，Mg2+、Ca2+总量测定：移取50.00 mL待测液于锥形瓶中，滴定到终点时，消耗标准液V1mL。 步骤2，Ca2+含量的测定：移取50.00 mL待测液于锥形瓶中，并调节溶液pH=12~13，滴定到终点时，消耗EDTA标准液V2mL。 步骤3，空白测定：移取50.00 mL蒸馏水于锥形瓶中，滴定到终点时，消耗EDTA标准液V3mL。 ①步骤2中，调节溶液pH=12~13的作用为 。 ②进行空白测定的目的是 。 ③产品的纯度为 (将空白测定所得结果记为空白试验值，需在样品的分析结果中扣除)。 考向2 气体关联型在定量测定实验中的应用 例2氢化钙可作为轻便的氢气发生剂，也可用作还原剂、干燥剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。 请回答： (1)请从图1中选择必要的装置，按气流方向连接顺序为 。(填仪器接口的字母编号，装置不可重复使用) _________→__________，__________→d，__________→__________，k→__________ (2)利用所选装置进行实验，步骤如下：①检查装置气密性后，装入药品；②打开启普发生器活塞；__________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。 A．加热反应一段时间 B．收集气体并检验其纯度 C．关闭启普发生器活塞 D．停止加热，充分冷却 (3)为验证实验确有CaH2生成。某同学取少量产物，小心加入水中，并滴加酚酞，观察到有气泡生成，加入酚酞后溶液显红色，该同学据此推断有CaH2生成。该同学的推断不正确，原因是 。 (4)某同学利用图2装置测定氢化钙产品含量。他称取所制得的氢化钙样品(假设唯一杂质是钙)，实验前后量气管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。(上述气体体积均已换算为标准状况下) ①装置中导管a的作用是 ， 。 ②氢化钙样品的纯度为 %。 思维建模 定量测定实验综合题答题模板 【变式训练1·变载体】(2025·浙江省精诚联盟二模)氮化钡(Ba3N2)是医药和材料科学的重要中间体。某实验小组利用如图装置(部分固定装置略)进行制备： 已知：①制备原理为：3Ba+N2Ba3N2； ②氮化钡为黄色固体，沸点1000℃，极易与水反应生成氨气和氢氧化钡。 请回答： (1)仪器X的名称是 ，其中可用的固体中性干燥剂是 (填1种)。 (2)有同学认为虚线框内的装置Y部分需要改进，理由是 。 (3)下列有关说法正确的是_______。 A．相比于其他液体，用Hg液封不易引起倒吸 B．镍舟可用铂舟或瓷舟等替换 C．浓H2SO4除干燥作用外，也可用来观察并调控鼓入N2的速率 D．该实验反应完全时，反应物金属光泽消失，并由银白色转变为黄色 (4)制备氮化钡的所有操作具体如下，请排序： 。 ⑦→_______→_______→_______→_______→_______→_______→⑧(填序号)。 ①通入N2 ②关闭管式炉并冷却至室温 ③停止通入N2 ④打开K1、K2 ⑤填装试剂与药品 ⑥加热管式炉 ⑦装置连接并检查气密性 ⑧关闭K1、K2 (5)利用化学方法定性检验反应后固体中的氮化钡，实验方案为 。 (6)用天平称量反应前后玻璃管中固体的质量，实际增重值总是大于理论值，可能的原因是 。 【防腐剂和消毒剂与学科知识结合】【变式训练2】(2025·浙江省嘉兴市高三三模)CaO2可作为医用防腐剂和消毒剂，也可为农业、园艺和生物技术应用提供氧气。某研究小组探究用石灰石为原料制备过氧化钙(CaO2)，实验流程为： 已知：i. CaO2溶于酸，微溶于水，不溶于乙醇； ii.CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓ +2NH4Cl。 (1)关于步骤①，下列说法正确的是_______。 A．可用稀硫酸代替稀盐酸 B．为使CaCO3充分反应，稀盐酸应当过量 C．煮沸是为了除去溶液中的CO2，防止后续步骤在碱性条件下与Ca2+生成CaCO3沉淀，影响产品纯度 D．过滤的目的是除去一些难溶性杂质，提高CaO2的纯度 (2)步骤②中的操作是将氯化钙溶液加入氨水-H2O2混合液中，解释选择这样混合方式的原因 。 (3)步骤③三颈烧瓶(如图)中的晶体转入漏斗时，瓶壁上还粘有少量晶体，需选用液体将瓶壁上的晶体冲洗下来后转入漏斗，下列液体最合适的是_______。 A．无水乙醇 B．饱和溶液 C．70%乙醇水溶液 D．滤液 (4)可采用量气法测定产品中CaO2的含量。量气法实验装置如图所示，加热至350℃以上时CaO2迅速分解生成CaO和O2(假设杂质不产生气体)。 ①装置图中量气管可以用化学实验室里的一种常用仪器来改装，这种仪器的名称是 。 ②有关量气法测定产品中CaO2的含量的正确操作为 (选出正确操作并排序，操作可以重复)。 _______→_______→_______→C→_______→_______ A．停止加热，冷却至室温； B．向试管中加入样品； C．加热试管，使样品完全分解； D．停止加热，立即读数； E.向漏斗中注入一定体积的水，检查装置气密性； F.上下移动水准管，使量气管与水准管液面相平，记录读数； ③某同学准确称量烘干恒重后的CaO2样品，置于试管中加热使其完全分解，收集到(已换算为标准状况)气体，计算产品中CaO2的质量分数 。 (5)有研究团队在高压(约)条件下合成了另一种钙的氧化物CaO(s)：CaO(s)+ O2(g)CaO3(s)，CaO3中各原子均满足8电子稳定结构。 ①写出CaO3电子式 。 ②指出促使上述反应发生的主要因素(单选) 。 a. CaO3比CaO离子间的作用力大 b.反应的熵增大 c.反应中体积减小 【变式训练3·变载体】 (2025·浙江省湖州、衢州、丽水高三三地市一模)实验室可用熔融的Sn与Cl2反应制备SnCl4。已知SnCl4易水解；该反应易生成杂质SnCl2。请回答： 有关物理性质如下表： 物质 颜色、状态 熔点 沸点 Sn 银白色固体 231.9 2260 SnCl4 无色液体 114 SnCl2 无色晶体 246 652 (1)装置I中仪器甲的名称为 ；检查装置Ⅱ气密性的操作是 。 (2)将上述装置组装成一套制备SnCl4的实验装置(每个装置使用一次)，正确的顺序是 (填各接口字母序号)。 B→_______________→N→A→_________ (3)下列说法不正确的是___________。 A．该实验须在通风橱中进行 B．装置Ⅱ中导管乙可使浓盐酸顺利滴下 C．装置Ⅲ中应使用球形冷凝管 D．装置VI可用装有浓NaOH溶液的洗气瓶代替 (4)检查装置气密性并装好药品后，应先打开Ⅱ中的分液漏斗活塞，待 (填实验现象)后，再点燃I处的酒精灯。 (5)产品SnCl4中常混有SnCl2，利用反应：Sn2++I2= Sn4++2I-可测定产品的纯度。称取产品，用浓盐酸溶解并加水稀释，以淀粉溶液为指示剂，用cmol·L-1碘标准液滴定至终点，消耗标准液VmL。产品的纯度为 (用含字母的代数式表示)。 ( )考点三 有机制备实验综合题 知识点1 有机制备实验流程 1．分析制备流程 2．熟悉重要仪器 3．典型反应装置和蒸馏装置 知识点2 解有机综合题基本策略 1．找准答题思路 根据题给信息，初步判定物质的性质 有机化合物制备中一般会给出相应的信息，通常会以表格的形式给出，表格中的数据主要是有机化合物的密度、沸点和在水中的溶解性，在分析这些数据时要多进行横向和纵向的比较，密度主要是与水比较，沸点主要是表中各物质的比较，溶解性主要是判断溶还是不溶。主要是根据这些数据选择分离、提纯的方法 注意仪器名称和作用 所给的装置图中有一些不常见的仪器，要明确这些仪器的作用，特别是无机制备实验中不常见的三颈烧瓶、球形冷凝管等 关注有机反应条件 大多数有机反应的副反应较多，且为可逆反应，因此设计有机化合物制备实验方案时，要注意控制反应条件，尽可能选择步骤少、副产物少的反应;由于副产物多，所以需要进行除杂、净化。另外，若为两种有机化合物参加的可逆反应，应考虑多加一些相对价廉的有机化合物，以提高另一种有机化合物的转化率和生成物的产率 2．依据有机反应特点作答 (1)有机物易挥发，反应中通常采用冷凝回流装置，以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，因此常使价格较低的反应物过量，以提高另一反应物的转化率和产物的产率，同时在实验中需要控制反应条件，以减少副反应的发生。 (3)根据产品与杂质的性质特点，选择合适的分离提纯方法。 得分速记 (1)温度计水银球的位置：若要控制反应温度，应插入反应液中，若要选择收集某温度下的的馏分，则应放在蒸馏烧瓶支管口附近。 (2)冷凝管的选择：球形冷凝管只能用于冷凝回流，直形冷凝管既能用于冷凝回流，又能用于冷凝收集馏分。 (3)冷凝管的进出水方向：下进上出。 (4)加热方式的选择： ①酒精灯加热。酒精灯的火焰温度一般在400～500度，所以需要温度不太高的实验都可用酒精灯加热。 ②水浴加热。水浴加热的温度不超过100度。 (5)防暴沸：加碎瓷片，防止溶液暴沸，若开始忘加沸石，需冷却后补加。 考向 有机物的制备 例(2025·浙江省新阵地教育联盟高三第一次联考)亚磷酸三乙酯是一种重要的有机化工中间体，实验室可用PCl3与无水乙醇为原料制备，反应原理如下： PCl3+3CH3CH2OH→P(OCH2CH3)3+3HCl 副反应：P(OCH2CH3)3+HCl→ (C2H5O)2POH+CH3CH2Cl 制备装置如图1所示 (忽略夹持装置)，制备步骤如下： I．向三颈烧瓶中加入14.6mL (0.25mol)无水乙醇，33.4mL (0.25mol)N，N-二甲基苯胺()和73mL干燥过的石油醚； II．①___________，②___________，③___________，④___________。 Ⅲ．滴加完毕后，升温至40~45℃，继续搅拌1h，得到含有固体的悬浮液，冷却后过滤，滤渣用20mL干燥石油醚分三次洗涤； IV．合并滤液和洗涤液，先常压分馏出溶剂，再减压蒸馏收集产品。 表1 有关物质的部分物理性质 物质 密度(g/cm 3) 熔点(℃) 沸点(℃) 溶解性 三氯化磷 1.575 -112 76.1 与水、乙醇剧烈反应，能溶于石油醚 亚磷酸三乙酯 0.963 -112 157.9 易溶于乙醇、石油醚等有机溶剂，不溶于水，在水中易逐渐水解，在酸性介质中水解加快。 N，N-二甲基苯胺 0.956 1.5-2.5 193-194 溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，微溶于水 N，N-二甲基苯胺盐酸盐 1.1156 90 259.56 在水中有一定溶解度，但不溶于醚类有机溶剂 请回答： (1)仪器A的名称是 ，b管的作用是 。 (2)该制备装置存在一处缺陷会使亚磷酸三乙酯产率降低，改进的方法是 。 (3)步骤I中N，N-二甲基苯胺的作用是 。 (4)步骤Ⅱ中的①②③④操作依次是 (填标号)。 a．通冷凝水(m口进) b．通冷凝水(n口进) c．开启搅拌器 d．调节滴加速度使反应体系温度保持在5~10℃ e．经仪器B加入7.6mL (0.083mol)PCl3(溶于38mL干燥的石油醚中) (5)步骤Ⅲ所得滤饼中回收N，N-二甲基苯胺的操作是 。 (6)收集到亚磷酸三乙酯10.4g，该合成反应的产率是 (列出数字计算表达式即可)。 思维建模 有机物制备综合实验题的思维流程 【变式训练1·变载体】(2025·浙江省绍兴市三模)实验室分离提纯甲苯、苯胺与苯甲酸的混合物的方案如下。 (1)写出水洗操作中用到最主要的玻璃仪器名称： ；苯胺沸点高于甲苯沸点的原因是 。 (2)步骤①加入盐酸发生反应的化学方程式为 。 (3)步骤②利用强酸制弱酸得到的产物固体的主要成分为苯甲酸，为进一步分离提纯固体，下列操作步骤正确的排序为 (填序号)。 a．趁热过滤 b．冷却结晶 c．加热溶解 d．常温过滤 e．洗涤、干燥 (4)当时，认为苯甲酸沉淀完全，则苯甲酸恰好沉淀完全时，溶液的pH= (已知：苯甲酸的Ka=10-4.12)。 (5)粗品有机相Ⅲ需要通过水蒸气蒸馏进一步提纯，该方法是将水蒸气通入有机物中，使该有机物在低于100℃的温度下，随着水蒸气一起蒸馏出来，从而保证有机物不被破坏。装置如图所示(夹持装置已略去)。 ①装置中长玻璃管A的作用是 。 ②实验结束后，锥形瓶中的现象为 。 【变式训练2·变载体】 (2025·浙江省部分学校高三选考模拟)实验室以液态环己醇()为原料制取己二酸[HOOC(CH2)4COOH]晶体的实验流程如图： 反应原理：HOOC(CH2)4COOH 已知每100g水中己二酸的溶解度如表： 温度/℃ 15 25 50 70 100 溶解度/g 1.44 2.3 8.48 34.1 160 环己醇被高锰酸钾氧化时的实验装置如图，请回答： (1)①仪器a的名称是 。 ②用仪器b滴加环己醇时，需逐滴加入的原因是 。 ③若发现b中有环己醇残留偏多，可以向b中加入 (填“水”或“乙醇”)稀释从而降低黏性，防止产率降低。 (2)加盐酸的目的是 。 (3)用重结晶法提纯己二酸，提纯过程中需要用活性炭脱色，请从下列选项中选出合理的操作并排序： 。 (____________)→(____________)→(____________)→(____________)→(____________)→i。 a.用冷水洗涤晶体 b.把粗产品配成热的浓溶液 c.用乙醇洗涤晶体 d.冷却至室温，过滤 e.把粗产品溶于水 f.蒸发至有大量晶体析出，过滤 g.趁热过滤 h.加入活性炭脱色 i.干燥 (4)己二酸纯度测定 将0.5000g己二酸样品配制成100mL溶液，每次取25.00mL试样溶液于锥形瓶中，滴入几滴酚酞试液，用0.1000mol/LNaOH溶液滴定至终点，平均消耗NaOH溶液16.00mL (己二酸被完全中和)。 ①下列说法正确的是 。 A．用100mL容量瓶配制成溶液后，最好用25mL规格的量筒量取待测液于锥形瓶中 B．润洗滴定管时，待液体润湿全部滴定管内壁后，应将液体从滴定管上口倒入预置的烧杯中 C．接近滴定终点时，应控制活塞，改为滴加半滴标准溶液，直至溶液变为粉红色，且半分钟内不变色 D．若滴定前滴定管尖嘴部分气泡未赶走，滴定后气泡消失，则测定结果偏高 ②己二酸的纯度为 %。 【变式训练3·变载体】(2025·浙江省金华市高三二模)某实验小组探究苯甲醛与甲醛在浓NaOH作用下制备苯甲醇，实验原理及流程如下： 已知：(1)苯甲醛微溶于水、苯甲醇在水中溶解度不大，两者均易溶于乙醚、密度均约为1g/cm3。 (2)苯甲醛能与NaHSO3反应生成难溶于水、乙醚的固体。 请回答： (1)甲醛试剂会缔合为三聚甲醛()，实验前需解聚，方法是：取50mL甲醛试剂，加1mL10%稀硫酸，加热回流。稀硫酸的作用是 。 (2)步骤Ⅰ所用的装置如下图所示。虚线框内装置的作用是 。 (3)步骤Ⅱ为分液，步骤Ⅳ为蒸馏。下列说法正确的是_______。 A．步骤Ⅰ，实验操作必须在通风橱中完成 B．步骤Ⅱ，加适量水的目的是溶解甲酸钠 C．步骤Ⅱ，分离出的水层可用乙醚再次萃取并回收乙醚层 D．步骤Ⅳ，温度计插入混合物M3中，会收集到沸点稍高的杂质 (4)步骤Ⅲ对分离得到的有机层的“一系列操作”有如下步骤，请排序 (填序号)。 ①加NaHCO3溶液至不再产生气泡 ②加无水MgSO4固体吸水，过滤 ③水洗，分液 ④加过量饱和NaHSO3溶液 ⑤分液 ⑥过滤 (5)步骤Ⅱ不选择按下图所示操作进行，原因是 。 (6)HCHO的还原性强于苯甲醛的原因是 。 1．(2025·浙江6月卷，19，12分)配合物二草酸合铜(II)酸钾K2[Cu(C2O4)2](M=318 g·molˉ1)，是制备金属有机框架材料的一种前驱体。某研究小组开展探究实验，步骤如下： 步骤I：80℃下，100mL水中依次加入0.024molH2C2O4·2H2O、0.016mol K2CO3充分反应后，得到混合溶液M； 步骤Ⅱ：混合溶液M中加入0.008molCuO充分反应，趁热过滤得滤液N； 步骤Ⅲ： 步骤Ⅳ：200℃加热脱水，化合物P、化合物Q均转化为K2[Cu(C2O4)2]。 已知： i．25℃时，H2C2O4的Ka1=5.6×10-2，Ka2=5.4×10-5；H2CO3的Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11。 ⅱ．K2[Cu(C2O4)2]微溶于冷水、易溶于热水，在约250℃时分解。 请回答： (1)K2[Cu(C2O4)2] ·4H2O中，与Cu2+形成配位键的配位原子是_______(填元素符号)。 (2)步骤I所得的混合溶液M ，在25℃时其pH最接近于_______。 A．2 B．3 C．4 D．5 (3)步骤Ⅱ，过滤去除杂质需趁热进行的原因是_______。 (4)下列说法不正确的是_______。 A．步骤I，制备混合溶液M时，K2CO3应一次性快速加入，以确保反应完全 B．步骤Ⅳ，应用水浴控制温度，以避免K2[Cu(C2O4)2]分解 C．热重分析法测得K2[Cu(C2O4)2] ·xH2O样品完全脱水后质量降低10.17%，则x=4 D．粉末形态的化合物P和化合物Q，可通过X射线衍射法进行区分 (5)室温下，化合物P在空气中会转化为化合物Q。下列选项中，通过计算能得到混合样品中化合物P和化合物Q物质量分数的是_______。 A．样品质量、钾的物质的量 B．钾的物质的量、铜的物质的量 C．铜的物质的量、草酸根的物质的量 D．草酸根的物质的量、水的物质的量 (6)有同学认为：根据现有探究实验结果可知，化合物P、化合物Q结晶形状不同是由降温速率不同引起的。请判断该同学观点正误，并说明理由_______。 2．(2024·浙江6月卷，20，10分)某小组采用如下实验流程制备AlI3： 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] 3．(2023·浙江1月卷，20，10分)某研究小组制备纳米ZnO，再与金属有机框架(MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF，流程如下： 已知：①含锌组分间的转化关系： ②ε-Zn(OH)2是Zn(OH)2的一种晶型，39℃以下稳定。 请回答： (1)步骤Ⅰ，初始滴入ZnSO4溶液时，体系中主要含锌组分的化学式是___________。 (2)下列有关说法不正确的是___________。 A．步骤Ⅰ，搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高，使反应充分 B．步骤Ⅰ，若将过量溶液滴入ZnSO4溶液制备ε-Zn(OH)2，可提高ZnSO4的利用率 C．步骤Ⅱ，为了更好地除去杂质，可用的热水洗涤 D．步骤Ⅲ，控温煅烧的目的是为了控制的颗粒大小 (3)步骤Ⅲ，盛放样品的容器名称是___________。 (4)用Zn(CH3COO)2和过量(NH4)2CO3反应，得到的沉淀可直接控温煅烧得纳米ZnO，沉淀无需洗涤的原因是___________。 (5)为测定纳米ZnO产品的纯度，可用已知浓度的标准溶液滴定。从下列选项中选择合理的仪器和操作，补全如下步骤[“___________”上填写一件最关键仪器，“(___________)”内填写一种操作，均用字母表示]。___________ 用___________(称量ZnO样品)→用烧杯(___________)→用___________(___________)→用移液管(___________)→用滴定管(盛装标准溶液，滴定) 仪器：a.烧杯；b.托盘天平；c.容量瓶；d.分析天平；e.试剂瓶 操作：f.配制一定体积的Zn2+溶液；g.酸溶样品;h.量取一定体积的Zn2+溶液；i.装瓶贴标签 (6)制备的ZnO@MOF荧光材料可测Cu2+浓度。已知ZnO@MOF的荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内的关系如图。 某研究小组取7.5×10-3g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量1.5×105)，经预处理，将其中Cu元素全部转化为Cu2+并定容至1L。取样测得荧光强度比值为10.2，则1个血浆铜蓝蛋白分子中含___________个铜原子。 4．(2022·浙江6月卷，30，10分)氨基钠(NaNH2)是重要的化学试剂，实验室可用下图装置(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略)制备。 简要步骤如下： Ⅰ.在瓶A中加入液氨和0.05 g Fe(NO3)3•9H2O，通入氨气排尽密闭体系中空气，搅拌。 Ⅱ.加入5g钠粒，反应，得NaNH2粒状沉积物。 Ⅲ.除去液氨，得产品NaNH2。 已知：NaNH2几乎不溶于液氨，易与水、氧气等反应。 2Na+2NH3 =NaNH2 +H2↑ NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑ 4NaNH2+3O2=2NaOH++2NaNO2+2NH3 请回答： (1) Fe(NO3)3•9H2O的作用是_______；装置B的作用是_______。 (2)步骤Ⅰ，为判断密闭体系中空气是否排尽，请设计方案_______。 (3)步骤Ⅱ，反应速率应保持在液氨微沸为宜。为防止速率偏大，可采取的措施有_______。 (4)下列说法不正确的是_______。 A．步骤Ⅰ中，搅拌的目的是使Fe(NO3)3•9H2O均匀地分散在液氨中 B．步骤Ⅱ中，为判断反应是否已完成，可在N处点火，如无火焰，则反应己完成 C．步骤Ⅲ中，为避免污染，应在通风橱内抽滤除去液氨，得到产品NaNH2 D．产品NaNH2应密封保存于充满干燥氮气的瓶中 (5)产品分析：假设NaOH是产品NaNH2的唯一杂质，可采用如下方法测定产品NaNH2纯度。从下列选项中选择最佳操作并排序_______。 准确称取产品NaNH2 xg→( )→( )→( )→计算 a.准确加入过量的水 b.准确加入过量的HCl标准溶液 c.准确加入过量的NH4Cl标准溶液 d.滴加甲基红指示剂(变色的范围4.4～6.2) e.滴加石蕊指示剂(变色的范围4.5～8.3) f.滴加酚酞指示剂(变色的范围8.2～10.0) g.用NaOH标准溶液滴定 h.用NH4Cl标准溶液滴定 i.用HCl标准溶液滴定 5．(2021·浙江1月卷，30，10分)某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO2)2]制备K2Cr2O7晶体，流程如下： 已知：4Fe (CrO2)2 + 10Na2CO3+7O28Na2CrO4 +4NaFeO2+10CO2 2H++2CrOCr2O+H2O 相关物质的溶解度随温度变化如下图。 请回答： (1)步骤I，将铬铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是______。 (2)下列说法正确的是______。 A．步骤II，低温可提高浸取率 B．步骤II，过滤可除去NaFeO2水解产生的Fe(OH)3 C．步骤III，酸化的目的主要是使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7 D．步骤IV，所得滤渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3 (3)步骤V，重结晶前，为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：溶解KCl →______→______→______→______→重结晶。 a．50℃蒸发溶剂； b．100℃ 蒸发溶剂；c．抽滤；d．冷却至室温；e．蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；f．蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热。 (4)为了测定K2Cr2O7产品的纯度，可采用氧化还原滴定法。 ①下列关于滴定分析的操作，不正确的是______。 A．用量筒量取25.00mL待测液转移至锥形瓶 B．滴定时要适当控制滴定速度 C．滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化 D．读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直 E．平行滴定时，须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下 ②在接近终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，______继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。(请在横线上补全操作) (5)该小组用滴定法准确测得产品中K2Cr2O7的质量分数为98.50%。某同学还用分光光度法测定产品纯度(K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例)，但测得的质量分数明显偏低。分析其原因，发现配制K2Cr2O7待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是______，添加该试剂的理由是______。 37 / 38 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 综合实验题型探究 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 物质性质探究类综合实验 知识点1 探究型实验的常见类型 知识点2 探究型实验的基本程序 考向1 验证型综合实验 【思维建模】验证型实验题的解题模型 考向2 猜想型综合实验 【思维建模】猜想型实验题的解题模型 考点二 定量测定实验综合题 知识点1 定量实验测定的常用方法 知识点2 定量测定实验中“数据”的采集 知识点3 定量测定实验中数据处理的常用方法 考向1 滴定操作型在定量测定实验中的应用 考向2 气体关联型在定量测定实验中的应用 【思维建模】定量测定实验综合题答题模板 考点三 有机制备实验综合题 知识点1 有机制备实验流程 知识点2 解有机综合题基本策略 考向 有机物质的制备 【思维建模】有机物制备综合实验题的思维流程 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 实验方案的设计与评价 选择题 非选择题 浙江6月卷T19，12分 浙江6月卷T20，10分 浙江1月卷T20，10分 浙江6月卷T20，10分 浙江1月卷T20，10分 探究性实验综合题 选择题 非选择题 浙江1月卷T19，12分 —— —— 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，浙江选考第19题以实验综合题呈现，，其综合性强、难度大，是一道拉分的主要试题。本讲试题将以元素化合物知识为依托，集实验基本操作、物质性质探究、综合计算等于一体，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。 2．从命题思路上看，综合实验题类型主要有物质制备类、实验探究类、定量测定类等，但并不拘泥于固定的形式，但由于物质陌生、设问巧妙，在解题中，往往让考生感到“老虎吃天、无从下口”的畏惧感。备考中要注意有机物的涉入，理清关系，熟记切入点——从安全、环保、可行、简约等角度进行评价分析。 复习目标： 1．设计、评价、改进实验方案； 2．正确选用实验装置； 3．掌握控制实验条件的方法； 4．预测或描述实验现象、分析或处理实验数据、得出合理结论。 ( )考点一 物质性质探究类综合实验 知识点1 探究型实验的常见类型 1．研究物质性质的基本程序 2．对未知产物的探究 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究竟含有哪些物质。虽然探究型实验主要考查学生的探究能力，但在问题中常常包含了对实验基础知识的考查。例如： (1)常见物质分离的提纯方法：结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取法、渗析法等。 (2)常见气体的制备、净化、干燥、收集等方法。 (3)熟悉重点的操作：气密性检查、测量气体体积、防倒吸、防污染等。 3．物质性质的探究 (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知识的基础上，大胆猜想，细心论证。脱离元素化合物知识，独立看待实验问题是不科学的，只有灵活运用已有的元素化合物知识，才能变探究型实验为验证型实验，使复杂问题简单化。 得分速记 (1)物质氧化性、还原性的判断。如探究SO2具有还原性的方法是将气体通入酸性KMnO4溶液中，通过酸性KMnO4溶液褪色或变浅来说明SO2的还原性；验证Fe3+的氧化性强于I2时，可利用FeCl3与淀粉-KI溶液反应，通过溶液变为蓝色的现象来说明Fe3+的氧化性强于I2。 (2)同周期、同主族元素性质递变规律的验证，一般通过设计比较元素金属性、非金属性强弱的实验来完成。如通过比较Mg、Al与同浓度盐酸反应产生H2的快慢来比较Mg、Al的金属活动性。 (3)电解质强弱的判断。如探究一元酸HA是弱酸的方法是常温下配制NaA溶液，测其pH，若pH>7，说明HA为弱酸。 (4)物质酸性强弱的判断。如探究碳酸和硅酸的酸性强弱，可利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应原理，将CO2气体通入Na2SiO3溶液，看是否有白色胶状沉淀生成来判断H2CO3与H2SiO3酸性的强弱。 (5)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制钢铁是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等设计实验，找出规律。 知识点2 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 考向1 验证型综合实验 例1某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。 (1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。 ①反应的离子方程式是________________________。 ②电极反应： ⅰ.还原反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O ⅱ.氧化反应：________________________。 ③根据电极反应，分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。 ⅰ.随着c(H+)降低或c(Mn2+)升高，MnO2氧化性减弱。 ⅱ.随着c(Cl-)降低，________________________。 ④补充实验证实③中的分析。 实验操作 试剂 产物 Ⅰ 较浓H2SO4 有氯气 Ⅱ a 有氯气 Ⅲ a+b 无氯气 a是________________________，b是________________________。 (2)利用c(H+)对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr、KI溶液与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是________________________，从原子结构角度说明理由：________________________。 (3)根据(1)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以增强溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测，该化合物是________________________。 (4)Ag分别与1 mol·L-1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因： 　。  (5)总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是________________________。 【答案】(1)①MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O ②2Cl--2e-=Cl2↑到 ③Cl-的还原性减弱(或Cl2的氧化性增强) ④KCl固体(或KCl饱和溶液) MnSO4固体(或MnSO4饱和溶液) (2)KCl>KBr>KI Cl、Br、I位于第ⅦA族，从上到下电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强 (3)AgNO3 (4)比较AgX的溶解度，AgI的溶解度最小，反应Ag++I-=AgI↓使得Ag还原性增强得最多，使得反应2Ag+2H+=2Ag++H2↑得以发生 (5)氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(氧化产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越弱 【解析】(1)①二氧化锰和浓盐酸制氯气的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。②氧化反应中元素化合价升高，故氧化反应为2Cl--2e-=Cl2↑。③反应不能继续发生也可能是因为还原剂的还原性减弱或氧化产物的氧化性增强。④可以从增大氯离子浓度的角度再结合实验Ⅱ的产物分析，试剂a可以是KCl固体或KCl饱和溶液；实验Ⅲ的产物没有氯气，且实验Ⅲ也加入了试剂a，则一定是试剂b影响了实验Ⅲ的产物，再结合原因ⅰ可知试剂b是MnSO4固体或MnSO4饱和溶液。 (2)元素非金属性越弱，其阴离子的还原性越强，反应时所需的氢离子浓度越小，故相同浓度的KCl、KBr和KI溶液与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是KCl>KBr>KI。 (3)根据(1)中的结论推测：降低Br-浓度可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2，故可以通过加入 AgNO3的方法来提高溴的氧化性。 (4)根据本题的提示，若要使反应2Ag+2H+=2Ag++H2↑发生，可以降低Ag+浓度，对比AgX的溶解度，AgI的溶解度最小，故Ag只与氢碘酸发生置换反应的原因是AgI的溶解度最小。 思维建模 验证型实验题的解题模型 【变式训练1·变载体】某研究性学习小组通过下列实验验证AgI沉淀的生成会使I2的氧化能力增强而将Fe2+氧化。 回答下列问题： (1)由AgNO3固体配制50 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液，配制好的溶液应转移到________________试剂瓶中保存。 (2)步骤1的实验现象是___________________；步骤2无明显现象；步骤3最终的实验现象是溶液中生成黄色沉淀，__________________。由此可知，步骤3反应的离子方程式为____________________。 (3)某同学在实验时漏掉步骤2，直接加入过量AgNO3溶液，也观察到与步骤3相同的实验现象。该同学推测溶液中还有生成，并由此对I2氧化Fe2+的结论产生了质疑。 (4)为了确证AgI的生成使I2的氧化能力增强而将Fe2+氧化，学习小组在上述实验基础上进行补充实验：分别取少量的___________________和步骤3试管中的上层清液于试管a和试管b中，往两支试管中加入过量的___________________，观察到的现象为________________________。 【答案】(1)棕色细口 (2)溶液变蓝 溶液蓝色褪去 I2+2Fe2++2Ag+=2AgI↓+2Fe3+ (4)步骤2试管中的溶液 NaOH溶液 试管a中溶液蓝色褪去，先出现白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，试管b中有白色沉淀(转变为褐色沉淀)和红褐色沉淀生成(答案合理即可) 【解析】(1)硝酸银见光易分解，故配制好的硝酸银溶液应转移到棕色细口试剂瓶中保存。 (2)步骤1中淀粉遇碘变蓝，现象是溶液变蓝；步骤2中再加入硫酸亚铁铵溶液，无明显现象，说明亚铁离子和碘水不发生反应；步骤3最终的实验现象是溶液中生成黄色沉淀，该沉淀为AgI，则碘分子中碘元素化合价降低，溶液中发生氧化还原反应，碘为氧化剂，亚铁离子为还原剂，氧化产物为铁离子，故反应中还有另一个现象——溶液蓝色褪去，由此可知，步骤3反应的离子方程式为 I2+2Fe2++2Ag+=2AgI↓+2Fe3+。 (4)要确证AgI的生成使I2的氧化能力增强而将Fe2+氧化，只需证明步骤2的溶液中不存在铁离子而步骤3的溶液中存在铁离子即可。由实验可知，步骤2的溶液中有碘、淀粉、亚铁离子，步骤3中加入过量的硝酸银溶液，则上层清液中银离子与铁离子共存，可以用氢氧化钠溶液进行检验，补充实验为分别取少量的步骤2试管中的溶液和步骤3试管中的上层清液于试管a和试管b中，往两支试管中加入过量的氢氧化钠溶液。试管a中，过量的氢氧化钠溶液消耗了碘，使溶液蓝色褪去，亚铁离子转化为白色氢氧化亚铁沉淀，最终氧化为红褐色氢氧化铁沉淀；试管b中，过量的氢氧化钠溶液与银离子反应生成白色氢氧化银沉淀(不稳定，分解为褐色氧化银)，铁离子转化为红褐色氢氧化铁沉淀。 【变式训练2·变考法】某小组为探究Mg与NH4Cl溶液的反应机理，常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均为0.5 g，分别加入选取的实验试剂中，资料：①CH3COONH4溶液呈中性。②Cl－对该反应几乎无影响。 实验 实验试剂 实验现象 1 5 mL蒸馏水 反应缓慢，有少量气泡产生(经检验为H2) 2 5 mL 1.0 mol·L－1 NH4Cl溶液(pH＝4.6) 剧烈反应，产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体 (1)经检验实验2中刺激性气味气体为NH3，检验方法是_______________________________。用排水法收集一小试管产生的气体，经检验小试管中气体为H2。 (2)已知灰白色沉淀中含有Mg2＋、OH－。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊。将洗涤后的固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀。推测沉淀中含有________，灰白色固体可能是________(填化学式)。 (3)甲同学认为实验2比实验1反应剧烈的原因是NH4Cl溶液中c(H＋)大，与Mg反应快。用化学用语解释NH4Cl溶液显酸性的原因是_______________________________________。 (4)乙同学通过实验3证明甲同学的说法不合理。 实验 实验装置 3 ①X是__________________。 ②由实验3获取的证据为_______________________________。 (5)为进一步探究实验2反应剧烈的原因，进行实验4。 实验 实验试剂 实验现象 4 5 mL NH4Cl乙醇溶液 有无色无味气体产生(经检验为H2) 依据上述实验，可以得出Mg能与NH反应生成H2。乙同学认为该方案不严谨，需要补充的实验方案是__________________________________________________。 (6)由以上实验可以得出的结论是____________________________________________。 【答案】(1)将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝 (2)Cl－ Mg(OH)C (3)NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ (4)①5 mL 1.0 mol·L－1 CH3COONH4溶液 ②两试管反应剧烈程度相当 (5)取5 mL 无水乙醇，加入0.5 g 镁粉无明显变化 (6)NH4Cl水解产生的H＋对反应影响小，NH对反应影响大 【解析】(2)将洗涤后的固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀，说明灰白色沉淀含有Cl－，结合已知灰白色沉淀中含有Mg2＋、OH－和化合物中各元素化合价代数和为0，可推测灰白色固体可能是Mg(OH)Cl。(4)①由上述(3)分析可知，NH4Cl溶液因水解呈酸性，故为了进行对照实验，必须找到一种含有相同阳离子即NH且溶液显中性的试剂，由题干信息可知，X是5 mL 1.0 mol·L－1 CH3COONH4溶液。②乙同学通过实验3来证明甲同学的说法是不合理的，故由实验3获取的证据为两试管反应剧烈程度相当。 (5)依据上述实验，可以得出Mg能与NH反应生成H2，乙同学认为该方案不严谨，故需要补充对照实验，在无NH的情况下是否也能与Mg反应放出H2，故实验方案为取5 mL无水乙醇，加入0.5 g 镁粉无明显变化。 【变式训练3·变题型】某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)，以验证Fe3＋、Cl2、SO2氧化性的强弱。根据题目要求回答下列问题： (1)检查装置气密性后，关闭K1、K3、K4，打开K2，旋开旋塞a，加热A，则B中发生反应的离子方程式为______________________________________。 (2)B中溶液变黄时，停止加热A，关闭K2。打开旋塞b，使约2 mL的溶液流入试管D中，关闭旋塞b，检验B中生成离子的方法是___________________________________________。 (3)若要继续证明Fe3＋和SO2氧化性的强弱，需要进行的操作是___________________。 (4)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如表所示，他们的检测结果一定能够证明氧化性强弱顺序：Cl2>Fe3＋>SO2的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。 过程(2)B中溶液含有的离子 过程(3)B中溶液含有的离子 甲 既有Fe3＋又有Fe2＋ 有SO 乙 有Fe3＋无Fe2＋ 有SO 丙 有Fe3＋无Fe2＋ 有Fe2＋ (5)验证结束后，将D换成盛有NaOH溶液的烧杯，打开K1、K2、K3和K4，关闭旋塞a、c，打开旋塞b，从两端鼓入N2，这样做的目的是_______________________________________。 【答案】(1)Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－ (2)向试管D中滴加KSCN溶液，试管D中溶液变红色 (3)打开K3，打开旋塞c，向C中加入70%硫酸，一段时间后关闭K3。更换试管D，打开旋塞b，使少量溶液流入D中，检验D溶液中的SO和Fe2＋ (4)甲、丙 (5)除去A和C中分别产生的氯气和二氧化硫，防止污染大气 【解析】A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，C中亚硫酸钠与70%硫酸反应生成二氧化硫，通过控制止水夹可以实现实验探究：将氯气通入B中可以验证Fe3＋、Cl2的氧化性；将氯气通入C中可以验证Cl2、SO2的氧化性，将二氧化硫通入B中可以验证Fe3＋、SO2的氧化性。 考向2 猜想型综合实验 例2为更好地利用化学变化中的物质变化和能量变化，在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢和进行程度等。 (1)研究小组向4.5mL1mol·L-1KCl溶液中加入0.50mL0.2mol·L-1 AgNO3溶液，产生AgCl沉淀，静置，得到AgCl滤液；在AgCl滤液中放入5cm长的镁条后，立即有无色气泡产生，气体可燃，滤液中逐渐出现白色浑浊。 【发现问题】对比发现，Mg+AgCl滤液反应比Mg+H2O反应速率快。研究小组对此实验现象产生的原因进行了探究。 【查阅资料】Cl-类体积较小的阴离子，能够“钻入” Mg(OH)2膜，达到使其溶解的效果，称作“离子钻入效应”， 【提出猜想】 猜想一：Cl-钻入Mg(OH)2膜形成孔径，增大了Mg和H2O的接触面积，加快了Mg+H2O的反应速率； 猜想二：在“离子钻入效应”基础上，置换Ag+形成许多微小的Mg-Ag原电池，使Mg+H2O反应速率进一步加快。 【实验设计】用砂纸擦去镁条表面氧化膜，取表面积和质量相同的镁条(5cm)，用浓度分别为1 mol·L-1KCl、0.2 mol·L-1 AgNO3、0.2 mol·L-1 KNO3溶液，按照下表进行系列实验，若有沉淀，先将沉淀过滤后，将滤液加入装Mg条的试管，并观察Mg条表面实验现象。 序号 V(KCl)/mL V(AgNO3) /mL V(KNO3) /mL V(H2O)/mL 实验现象 1 / / / 5.00 微小气泡附着 2 4.50 0.50 / / 大量气泡放出 3 4.50 / / 0.50 少量气泡放出 4 a / b / 少量气泡放出 ①根据表中信息，补充数据：a=_______，b=_______。 ②由实验1和实验3对比可知：有加快Mg+H2O反应速率的作用。 ③由实验_______和实验_______对比可知：Ag+有加快Mg+H2O反应速率的作用。 【实验结论】猜想一和猜想二成立。 (2)为了进一步证明原电池能加快Mg+H2O+ Cl-体系中Mg+H2O的反应速率，研究小组利用数字化实验进行了验证。 【实验设计】选取实验2和实验4两个实验方案，将各实验Mg条、溶液量等比例放大至30cm，，采集两个实验的时间、温度-时间变化数据(先采集约10s时溶液的时间、温度-时间数据，再投入Mg条继续采集时间、温度-时间数据)。实验数据如图所示： ④由初始数据可知，曲线_______(填“a”或“b”)表示实验2的pH-时间变化曲线，请你解释原因_______。 ⑤在左右，两实验的变化都明显趋于平缓的原因_______。 ⑥“温度-时间”曲线分析：两种溶液的初始温度一致，投入镁条后，实验2温度增幅明显大于实验4，说明相同反应时间内，_______(填“实验2”或“实验4”)放热更多，因此速率更快。 【实验结论2】结合pH-时间、温度-时间曲线可知，Mg-Ag原电池能加快Mg+H2O+ Cl-体系中Mg+H2O的反应速率。 【答案】(1)4.50 0.50 2 4 (2)a 实验2溶液中存在Ag+，Ag+水解使溶液呈酸性，初始阶段溶液pH＜7     大量的氢氧化镁沉淀覆盖在镁条表面，阻碍了Mg和H2O反应的继续进行     实验2 【解析】(1)①两种猜想均有“离子钻入效应”，因此除实验1为对照实验不需要加Cl-之外，实验中都需要有Cl-，故实验4需要加KCl，为了保持Cl-浓度相同，a=4.50；由表格可知，实验2、3加入的溶液总体积为5mL，为了保证体积相同，b=0.50；③由表格数据可知，实验2加入AgNO3，产生气泡较多，实验4加KNO3，产生气泡较少，说明NO3-对实验没有影响，是Ag+加快了反应速率； (2)④实验2加入AgNO3，Ag+水解生成H+，导致溶液显酸性，初始的pH＜7，因此a曲线是实验2的pH-时间变化曲线；⑤随着反应的进行，Mg与H2O反应生成的Mg(OH)2逐渐增多，Mg(OH)2难溶于水，附着在Mg的表面阻碍Mg与H2O的进一步反应，因此pH=11左右，两实验的pH变化都明显趋于平缓；⑥由图像可知，实验2的曲线a温度的增幅明显大于实验4的曲线b，因此相同时间内实验2放热更多，反应速率更快。 思维建模 猜想型实验题的解题模型 【探究物质性质】【变式训练1】硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及还原剂，受热、遇酸易分解。某学习小组用如图装置模拟古法制硫酸，同时利用生成的SO2气体制备硫代硫酸钠。 已知：①绿矾化学式为FeSO4·7H2O，2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O； ②SO3的沸点为44.8 ℃； ③Na2S2O3中S元素的化合价分别为－2价和＋6价。 回答下列问题： Ⅰ．硫代硫酸钠的制备 (1)检查装置气密性，加入药品。Na2S和Na2CO3混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制，煮沸的目的是__________________；B装置的作用是_________________________。 (2)从锥形瓶中得到Na2S2O3晶体需水浴加热浓缩至液体表面出现结晶为止，使用水浴加热的原因是________________________________。 Ⅱ．硫代硫酸钠性质的探究 ①取Na2S2O3晶体，溶解，配成0.2 mol·L－1的溶液。 ②取4 mL所配溶液，向其中加入1 mL饱和氯水(pH＝2.4)，溶液立即出现浑浊，经检验浑浊物为S。 实验小组研究S产生的原因，提出了以下假设： 假设1：Cl2等含氯的氧化性微粒氧化了－2价硫元素。 假设2：酸性条件下，Na2S2O3分解产生S(不考虑空气中氧气氧化)。 依据假设设计实验方案： 所加试剂 现象 第①组 1 mL饱和氯水＋4 mL Na2S2O3溶液 立即出现浑浊 第②组 1 mL某试剂＋4 mL Na2S2O3溶液 一段时间后出现浑浊，且浑浊度比①组小 (3)第②组实验中的某试剂是____________________________。 (4)依据现象，S产生的主要原因是________________________________(用离子方程式表示)。 【答案】(1)除去溶解的氧气 除去SO2中的SO3 (2)防止温度过高造成硫代硫酸钠分解 (3)pH＝2.4的盐酸 (4)S2O＋Cl2＋H2O===S↓＋SO＋2H＋＋2Cl－ 【解析】(3)根据控制变量法，与第①组相比，第②组只能缺少氧化性微粒，所以第②组实验中的某试剂是pH＝2.4的盐酸。(4)第①组反应快且生成沉淀多，说明S产生的主要原因是Cl2等含氯的氧化性微粒氧化了－2价硫元素。 【变式训练2·变载体】实验室以浓硫酸、铜与NaOH溶液为原料制取少量NaHSO3并探究其性质，已知CuCl为白色难溶于水的化合物。 Ⅰ．制备NaHSO3(装置如图所示)。 (1)仪器a的名称是________。 (2)装置丙的作用是____________。 Ⅱ．探究：NaHSO3与Cu2＋的反应，设计实验：向2 mL 1 mol·L－1 NaHSO3溶液中加入2 mL1 mol·L－1 CuSO4溶液，得到绿色溶液，3 min内无明显变化。将所得混合液分为两等份。 ①第一份加入适量Na2SO4固体，瞬间无明显变化，30 s时也无明显变化。 ②另一份加入适量NaCl固体，瞬间无明显变化，30 s时有无色气体和白色沉淀生成，上层溶液颜色变浅。 (3)推测实验②产生的无色气体为SO2，用新制的氯水检验该无色气体，可观察到淡黄绿色消失，滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成。写出SO2与氯气反应的离子方程式：______________________________。 (4)对实验Ⅱ产生SO2的原因进行分析，提出两种假设： 假设1：Cu2＋水解使溶液中c(H＋)增大。 假设2：Cl－存在时，Cu2＋与HSO反应生成CuCl白色沉淀，溶液中c(H＋)增大。 ①假设1不合理，实验证据是_________________________________________________。 ②实验证实假设2合理，实验Ⅱ中发生反应的离子方程式有____________________________和H＋＋HSO===SO2↑＋H2O。 【答案】(1)分液漏斗 (2)防倒吸、尾气处理 (3)SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO (4)实验①无气体放出 2Cu2＋＋HSO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋3H＋ 【解析】甲中浓硫酸和铜在加热条件下反应生成二氧化硫，乙中过量二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸氢钠，二氧化硫有毒，用丙中的高锰酸钾氧化二氧化硫，防止污染。(4)②Cl－存在时，Cu2＋与HSO反应生成CuCl白色沉淀，氢离子浓度增大，亚硫酸氢根离子在酸性条件下放出二氧化硫气体，反应的离子方程式为2Cu2＋＋HSO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋3H＋、H＋＋HSO===SO2↑＋H2O。 【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】某学习小组对Cu与HNO3的反应进行了研究。 (1)铜与稀硝酸反应的化学方程式是_______。 (2)利用下图装置完成Cu与HNO3制取氮氧化物的反应。实验可观察到装置B中液面上方为无色气体，C中液面上为红棕色气体。 ①盛稀硝酸的仪器名称_______。 ②为排尽整套装置内的空气，先打开弹簧夹，通入_______(填化学式)，一段时间后关闭弹簧夹。 ③C中液面上为红棕色气体，其原因是_______(用化学方程式表示)。 (3)下图是学习小组在做铜与硝酸反应的实验时的操作和现象。图中溶液A遇铜片立即产生气泡，而相同条件下稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生。分析溶液A的成分后，学习小组探究溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。 ①假设1：_______(填化学式)对该反应有催化作用。 实验验证：向溶液B中加入少量硝酸铜固体，溶液呈浅蓝色，放入铜片，没有明显变化。 结论：假设1不成立。 ②假设2：NO2对该反应有催化作用。 方案1：向放有铜片的溶液B中通入少量NO2，铜片表面立即产生气泡，反应持续进行。有同学认为应补充对比实验：另取一份放有铜片的溶液B，向其中加入数滴5mol·L—1硝酸，无明显变化。补充该实验的目的是_______。 方案2：向A中鼓入N2数分钟得溶液C．相同条件下，铜片与A、C溶液的反应速率分别为、，当_______。(填“>”、“=”、“＜”)时，实验能够证明假设2成立。 ③经检验，A溶液中还含有少量亚硝酸HNO2。 设计实验证明HNO2也对该反应有催化作用。操作和预期现象是：向含有铜片的B溶液中_______。 最后结论：NO2和HNO2对铜与硝酸的反应都有催化作用。 【答案】(1)3Cu+8HNO3 (稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (2)分液漏斗或滴液漏斗  N2、CO2、稀有气体等 NO+2HNO3 (浓)=3NO2+H2O (3) Cu2+或Cu(NO3)2 排除通NO2带来的硝酸浓度增大的影响 > 加入少量的固体NaNO2，B中铜片上立即生成气泡，反应持续进行 【解析】(1)稀硝酸是氧化剂，铜是还原剂，铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，配平后方程式为3Cu+8HNO3 (稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O； (2)装置A中稀硝酸和铜反应生成NO，装置B除去NO中的硝酸，装置C中NO和浓硝酸反应生成了NO2，装置D除去尾气，避免污染空气。①根据装置图，可得盛稀硝酸的仪器名称为分液漏斗或滴液漏斗；②为了排除装置内的空气，需要通入不与产生气体反应的气体，可通入N2、CO2、稀有气体等；③根据装置B中为无色气体，可知通入C中的气体为NO，装置C中液面上为红棕色气体，可知NO和浓硝酸反应生成了NO2，所以方程式为NO+2HNO3 (浓)=3NO2+H2O； (3)①由验证性实验加少量硝酸铜固体可得，该假设是探究Cu2+或Cu(NO3)2 对该反应有催化作用；②因为NO2会和水反应产生硝酸，致使硝酸浓度增大，避免浓度对反应的影响，故需增加对照实验；向A中鼓入N2数分钟，使得溶液中NO2的浓度下降，得溶液C，当>时，实验能够证明假设2成立；③欲设计实验证明HNO2也对该反应有催化作用，只需证明往含有铜片的B溶液中加入少量的固体NaNO2比没加的速率快就行。 ( )考点二 定量测定实验综合题 知识点1 定量实验测定的常用方法 知识点2 定量实验中“数据”的采集 1．称量固体质量时，中学一般用托盘天平，可估读到0.1g，精确度要求高的实验中可以用电子天平。 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，精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。 4．用pH试纸(测得整数值)或pH计(精密测量溶液的pH)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，要进行平行实验，重复测定。如中和滴定实验中要平行做2~3次滴定实验，求算未知溶液的浓度再取平均值，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。 得分速记 实验数据采集时的“五看” 一看数据是否符合测量仪器的精度特点，如用托盘天平测得的质量的精度为0.1 g，若精度值超过了这个范围，说明所得数据是无效的； 二看数据是否在误差允许范围内，若所得的数据明显超出误差允许范围，要舍去； 三看反应是否完全，是否是过量反应物作用下所得的数据，只有完全反应时所得的数据，才能进行有效处理和应用； 四看所得数据的测试环境是否一致，特别是气体体积数据，只有在温度、压强一致的情况下才能进行比较、运算； 五看数据测量过程是否规范、合理，错误和违反测量规则的数据需要舍去。 知识点3 定量测定实验中数据处理的常用方法 1．物质含量计算 根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等，求出混合物中某一成分的量，再除以样品的总量，即可得出其含量。 2．确定物质化学式的计算 (1)根据题给信息，计算出有关物质的物质的量。 (2)根据电荷守恒，确定出未知离子的物质的量。 (3)根据质量守恒，确定出结晶水的物质的量。 (4)各粒子的物质的量之比即为物质化学式的下标比。 3．热重曲线计算 (1)设晶体为1 mol。 (2)失重一般是先失水、再失气态非金属氧化物。 (3)计算每步的m余，＝固体残留率。 (4)晶体中金属质量不减少，仍在m余中。 (5)失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得mO，由n金属∶nO，即可求出失重后物质的化学式。 4．多步滴定计算 复杂的滴定可分为两类： ①连续滴定法：第一步滴定反应生成的产物，还可以继续参加第二步的滴定。根据第二步滴定的消耗量，可计算出第一步滴定的反应物的量。 ②返滴定法：第一步用的滴定剂是过量的，第二步再用另一物质返滴定过量的物质。根据第一步加入的量减去第二步中过量的量，即可得出第一步所求物质的物质的量。 考向1 滴定操作型在定量测定实验中的应用 例1(2025·浙江省绍兴市高三第一次模拟)钴的配合物[Co(NH3)6]Cl3，难溶于乙醇，稍溶于水。常温下较稳定，强热时部分分解，实验室可用CoCl2·6H2O为原料来制备。 已知：[Co(NH3)6]2+具有较强还原性；Co3+的氧化性比H2O2和O2强。具体制备步骤如下： 步骤1：在如图装置中经过下列操作得到含粗产品的混合物 步骤2：取出三颈烧瓶中的混合物，用冰水冷却，过滤。将沉淀溶于50mL热稀盐酸中，趁热过滤。在滤液中慢慢加入6mL浓盐酸，先用自来水冷却再用冰水冷却，过滤、洗涤、干燥，称量。 请回答： (1)仪器a的名称 ； (2)三颈烧瓶中先加浓氨水，后加H2O2的目的是 ； (3)写出三颈烧瓶中发生的化学方程式 ； (4)下列对于制备过程说法正确的是___________ A．控温333K的目的既保证了反应的速率，又减少了H2O2的分解和浓氨水的挥发 B．步骤2中先用自来水较慢地冷却，可以减少杂质的混入 C．步骤2中的洗涤，可以先用热的稀盐酸，再用乙醇洗涤 D．NH4Cl除了作为反应物，还能抑制氨水的电离，促进产物的生成 (5)为了测定产品中氨的含量，进行了如下步骤： A．准确称取ag产品，加入到蒸馏烧瓶中，再加入足量的NaOH溶液，加几粒沸石 B．检查装置气密性 C．加热蒸馏，用盛有V1mLc1mol·L-1盐酸标准液的锥形瓶(浸在冰水浴中)吸收气体 D．加入甲基橙作指示剂 E．加入酚酞作指示剂 F．取下锥形瓶 G．锥形瓶中的吸收液用c2mol·L-1的NaOH标准液滴定至终点，消耗NaOH标准液V2mL H．用移液管移取V0mL吸收液于另一锥形瓶中，再用c2mol·L-1NaOH标准液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液V2 mL 从上述步骤中选出正确的步骤并排序 ，本次测定可得产品中氨的含量为 (用含c1、c2、V1、V2的式子表示)，重复操作取平均值。 【答案】(1)分液漏斗 (2)[Co(NH3)6]2+具有较强还原性，能被H2O2氧化，而酸性下，H2O2无法氧化Co2+ (3)2CoCl2·6H2O+10NH3+2NH4Cl2+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3↓ +14H2O (4)ABD (5)BACFDG 【解析】将CoCl2∙6H2O、NH4Cl溶液、活性炭混合，加入浓氨水得到[Co(NH3)6]Cl2，再加入H2O2的水溶液，在活性炭的催化作用下，溶液中Co(II)被氧化为Co(Ⅲ)，生成[Co(NH3)6]Cl3和活性炭的浊液，过滤，得到沉淀中含有[Co(NH3)6]Cl3和活性炭，将沉淀溶于热稀盐酸中，活性炭不溶于稀盐酸，趁热过滤。向滤液中加入浓盐酸，先用自来水冷却再用冰水冷却，过滤、洗涤、干燥得到产品。 (1)仪器a的名称是分液漏斗。 (2)若在CoCl2∙6H2O、NH4Cl溶液中先加H2O2，Co3+的氧化性比H2O2强，H2O2无法氧化Co2+，因此应先加入浓氨水得到[Co(NH3)6]Cl2，[Co(NH3)6]2+具有较强还原性，能被H2O2氧化，生成[Co(NH3)6]Cl3。 (3)CoCl2∙6H2O、NH4Cl溶液与浓氨水、H2O2的水溶液，在活性炭的催化作用下，溶液中Co(II)被氧化为Co(Ⅲ)，生成[Co(NH3)6]Cl3，化学方程式为：2CoCl2·6H2O+10NH3+2NH4Cl2+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3↓ +14H2O； (4)A项，高温时，H2O2易分解、浓氨水易挥发，低温时反应的速率慢，因此需控温333K，A正确；B项，缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹，因此产品先用自来水缓慢冷却，B正确；C项，[Co(NH3)6]Cl3能溶于热的稀盐酸，因此洗涤时应先用浓盐酸洗涤，除去溶于盐酸的杂质，后用无水乙醇洗涤除水，C错误；D项，氨水存在电离NH3·H2ONH4++OH-，加入NH4Cl能抑制氨水的电离，因此NH4Cl既参与反应，还能抑制氨水的电离，D正确；故选ABD。 (5)首先应检查蒸馏装置的气密性，然后将产品加入到蒸馏烧瓶中，加足量的NaOH溶液，加几粒沸石，加热蒸馏，蒸馏出的游离NH3用盐酸标准溶液吸收，取下锥形瓶，加入指示剂，因为滴定后NH4Cl、NaCl混合溶液呈酸性，因此选用甲基橙作指示剂，最后用NaOH标准溶液滴定剩余的盐酸，综上所述正确的步骤为BACFDG；用c2mol·L-1NaOH标准溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液V2 mL，则说明剩余盐酸的物质的量为，则与NH3反应的HCl为，根据关系式可知，氨的物质的量为，因此产品中氨的含量为。 【莫尔法】【变式训练1】(2025·浙江省桐乡市三模)氯化铁是重要的化工原料，其实验室制备方法为： Ⅰ．制备FeCl3∙6H2O：流程如图1。 Ⅱ．由FeCl3∙6H2O制备无水FeCl3：将FeCl3∙6H2O与液体SOCl2混合并加热，制得无水FeCl3，装置如图2(夹持和加热装置略)。 已知：①SOCl2沸点为77℃；②反应方程式为：FeCl3∙6H2O+SOCl2FeCl3+6SO2↑+12HCl↑ 请回答： (1)图2中仪器B的名称是 。 (2)下列说法不正确的是_______。 A．检验稀FeCl3溶液中是否残留Fe2+，可滴加少量酸性高锰酸钾 B．图2中的加热宜采用水浴的方式 C．图2中的无水CaCl2可替换为碱石灰 D．可采用同样方式由Na2SO4·10H2O制备Na2SO4 (3)请对图1中“系列操作”排序： 。 _______→_______→_______→_______→_______ (填字母)。 a．冷却至室温 b．用饱和NaCl溶液洗涤 c．用浓HCl洗涤 d．蒸发至出现晶膜 e．蒸发至出现大量固体 f．常温干燥 g．低温干燥 h．过滤 i．趁热过滤 (4)制得的无水FeCl3含有少量还原性杂质，试分析原因 。 (5)用莫尔法测定无水FeCl3的纯度：准确称取0.4000g样品配成100mL溶液，移取25.00mL于锥形瓶中，加入三乙醇胺屏蔽铁离子形成稳定配合物，调节pH=8.5~10.5，滴加指示剂K2CrO4溶液。不断摇动下，用0.1000mol·L-1AgNO3标准溶液滴定至浅红色(有Ag2CrO4沉淀)，30秒内不褪色。 平行测试3次，平均消耗AgNO3标准溶液15.00mL。 ①无水FeCl3的纯度为 。 ②测定过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果，原因是 。 【答案】(1)(球形)干燥管 (2)ACD (3)dahcg (4)FeCl3∙6H2O+SOCl2FeCl3+6SO2↑+12HCl↑，产物中SO2具有强还原性，可将Fe3+还原为Fe2+ (5)81.25% pH过低，部分CrO42-转化为Cr2O72-：pH过高，可能生成AgOH，均会使消耗的AgNO3偏多 【解析】稀盐酸与废铁屑反应生成氯化亚铁，过滤，向滤液中通入氯气反应生成氯化铁，向氯化铁溶液中加入铁粉反应生成氯化亚铁，再通入氯气将氯化亚铁氧化得到浓氯化铁溶液，浓氯化铁溶液或稀氯化铁溶液在氯化氢气流中经过一系列过程得到FeCl3∙6H2O，将FeCl3∙6H2O与液体SOCl2混合并加热，在烧瓶中发生反应，制得无水FeCl3，无水氯化钙用于吸收水蒸气保证烧瓶内是干燥环境，尾气用氢氧化钠溶液吸收。 (1)根据结构可知，图2中仪器B的名称是(球形)干燥管。 (2)A项，亚铁离子、氯离子在酸性条件下均能还原高锰酸钾溶液出现褪色现象，则不能通过滴加少量酸性高锰酸钾检验稀FeCl3溶液中是否残留Fe2+，A错误；B项，已知SOCl2沸点为77℃，图2中的加热宜采用水浴的方式，以控制加热温度防止SOCl2挥发，B正确；C项，无水CaCl2主要作用是干燥，防止氢氧化钠溶液中水蒸气进入到发生装置中，而碱石灰会与二氧化硫、HCl反应，从而失去干燥作用，则图2中的无水CaCl2不可替换为碱石灰，C错误；D项，氯化铁溶液易水解，不采取措施直接加热FeCl3∙6H2O通常不能得到FeCl3、得到氢氧化铁等，通过FeCl3∙6H2O+SOCl2FeCl3+6SO2↑+12HCl↑则可得到无水FeCl3，而硫酸钠是不挥发性强酸的钠盐，不会水解，在控制一定温度下加热可由Na2SO4·10H2O制备Na2SO4，D错误；选ACD。 (3)图1中氯化铁稀溶液经“系列操作”得到FeCl3∙6H2O，氯化铁是挥发性强酸的弱碱盐，应采用冷却结晶法获得晶体、经过滤后洗涤干燥，由于氯化铁易水解，采用浓盐酸洗涤，氢离子浓度大可抑制其水解又不会引入杂质，还可以减少产品损失，而低温干燥可以防止晶体失去结晶水；故对图1中“系列操作”排序：d．先蒸发浓缩，蒸发至出现晶膜，此时溶液达到饱和状态；a．冷却至室温析出FeCl3∙6H2O晶体；h．过滤分离出晶体；c．用浓HCl洗涤，洗去晶体表面的杂质；g．低温干燥；故答案为dahcg； (4)制得的无水FeCl3含有少量还原性杂质，试分析原因为：根据信息②反应方程式为：FeCl3∙6H2O+SOCl2FeCl3+6SO2↑+12HCl↑，产物中SO2具有强还原性，可将Fe3+还原为Fe2+。 (5)①FeCl3+3AgNO3=3AgCl↓+Fe(NO3)3，根据方程式可知n(FeCl3)=n(AgNO3)=×0.1000mol·L-1 ×0.01500L=5×10-4mol，产品无水FeCl3的纯度为。②测定过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果，原因是：pH过低，发生2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O，部分CrO42-转化为Cr2O72-，pH过高，可能生成AgOH，均会使消耗的AgNO3偏多。 【变式训练2·变载体】(2025·浙江省第一届NBchem三模)钛白粉的主要成分是TiO2，它是一种染料及颜料，广泛用于油漆、塑料、造纸等行业。 如下是以钛铁矿[主要成分为FeTiO3，含SiO2、FeO等杂质]为主要原料生产钛白粉并获得副产品FeSO4·7H2O的工艺流程。 已知：①发生的主要反应：a．FeTiO3+2H2SO4TiOSO4+FeSO4+2H2O；b．TiOSO4+ 2H2OH2TiO3↓ +H2SO4；c．H2TiO3TiO2+H2O。②TiO2+遇H2O2溶液呈橙黄色。③Fe3++Ti3++H2O=TiO2++ Fe2++2H+。请回答： (1)步骤1控制反应温度为160～200℃的目的是 。 (2)步骤3、4为了除去浸取液中的铁元素杂质并回收FeSO4·7H2O。往浸出液中加入铁粉至溶液中的完全转化，然后抽滤，滤液用冰盐水快速冷却至FeSO4·7H2O结晶析出，再次抽滤并洗涤。下列说法正确的是_______。 A．可能是在实验过程中氧化产生的 B．再次抽滤获得的滤液中溶质是TiOSO4和FeSO4 C．利用冰盐水快速冷却有利于形成较大的晶体 D．再次抽滤后的洗涤，应选用蒸馏水进行多次洗涤 (3)步骤5包括钛盐的水解、产物的分离和物质的转化。操作步骤如下：取一部分步骤4获得的滤液→____→____→____→____→抽滤得偏钛酸(H2TiO3)→将偏钛酸在坩埚中加热到二氧化钛(TiO2)。将下列操作按合理顺序填入以上空格 。 a．静置沉降后，用倾析法除去上层水 b．逐滴加入到沸水中并不停搅拌，继续煮沸约10分钟 c．用热的稀硫酸溶液洗涤沉淀2～3次，然后用热水洗涤沉淀 d．慢慢加入其余全部滤液，继续煮沸约30分钟(过程中适当补充水至原体积) (4)测定样品中TiO2纯度 步骤一：精准称取0.2000g样品放入锥形瓶中，一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3+。 步骤二：称取48.20g硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·12H2O]配制成1000mL硫酸铁铵标准溶液。 步骤三：用配制的硫酸铁铵标准溶液滴定至终点。重复操作2次，消耗硫酸铁铵标准溶液体积的平均值为20.00mL。 ①步骤三应选用 作指示剂指示反应终点。 A．H2O2 B．NH4SCN C．甲基橙 ②在滴定接近终点时，使用“半滴”操作可提高测量的准确度，其方法是将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口， ，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。 ③样品中TiO2的质量分数为 。(保留4位有效数字) 【答案】(1)温度过低，则反应速率慢或反应不能发生；温度过高，反应过于剧烈，易造成危险 (2)AB (3)b→d→a→c (4)B 用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁 80.00% 【解析】向钛铁矿[主要成分为FeTiO3，含SiO2、FeO等杂质]加浓硫酸后发生反应FeTiO3+2H2SO4TiOSO4+FeSO4+2H2O转化为TiOSO4、FeSO4，可能生成Fe2(SO4)3，SiO2不溶解，经水浸、抽滤后，滤液①中含有TiO2+、Fe2+，可能含有Fe3+，加入铁屑后将Fe3+完全转化为Fe2+，并结晶得到FeSO4·7H2O，过滤后得到滤液③中只有TiO2+，再经过水解、产物的分离和物质的转化得到TiO2，具体反应为TiOSO4+ 2H2OH2TiO3↓ +H2SO4、H2TiO3TiO2+H2O。 (1)步骤1设计反应为FeTiO3+2H2SO4TiOSO4+FeSO4+2H2O，控制反应温度为160～200℃的目的是温度过低，则反应速率慢或反应不能发生；温度过高，反应过于剧烈，易造成危险。 (2)A项，浓硫酸具有氧化性，可能将Fe2+氧化为Fe3+，故A正确；B项，加铁屑后再次抽滤已将Fe3+完全转化为Fe2+，因此获得的滤液中溶质是TiOSO4和FeSO4，故B正确；C项，利用冰盐水快速冷却的目的是降低FeSO4·7H2O的溶解度，不能得到颗粒较大的晶体，缓慢冷却可以得到较大的晶体，故C错误；D项，为减少FeSO4·7H2O的溶解，再次抽滤后的洗涤应选用冰水进行多次洗涤，故D错误；故选AB。 (3)步骤5包括钛盐的水解、产物的分离和物质的转化，主要目的是获得偏钛酸，将偏钛酸在坩埚中加热得到二氧化钛(TiO2)。操作步骤为：取一部分步骤4获得的滤液，逐滴加入到沸水中并不停搅拌，继续煮沸约 10min，慢慢加入其余全部滤液，继续煮沸约 30min(过程中适当补充水至原体积)，静置沉降后，用倾析法除去上层水，用热的稀硫酸洗涤沉淀2~3次，然后用热水洗涤沉淀，经过抽滤得偏钛酸(H2TiO3)，将偏钛酸在坩埚中加热得到二氧化钛(TiO2)，则操作顺序为 b→d→a→c。 (4)①步骤三中的反应为Fe3++Ti3++H2O=TiO2++ Fe2++2H+。A项，滴定开始就生成TiO2+，TiO2+遇H2O2溶液呈橙黄色，溶液在整个滴定过程均保持橙黄色，无法指示滴定终点，故A错误；B项，滴定开始存在Fe3+，终点时Fe3+完全转化为Fe2+，与NH4SCN形成红色络合物，终点是红色褪去，故B正确；C项，滴定反应不涉及H+和OH-，不能使用甲基橙，故C错误；故选B。②在滴定接近终点时，使用“半滴”操作可提高测量的准确度，其方法是将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。③称取48.20g硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·12H2O]配制成1000mL硫酸铁铵标准溶液，则。则按Fe3++Ti3++H2O=TiO2++ Fe2++2H+可知，NH4Fe(SO4)2~ Fe3+~Ti3+~TiO2，，则，，样品中TiO2的质量分数为。 【变式训练3·变载体】(2025·浙江省宁波市高三第一次模拟)某小组采用如下实验流程制备无水(CH3COO)2 Mg： 已知：醋酸与镁反应放热且剧烈，醋酸镁固体具有高吸水性。 请回答： (1)①如图为步骤I的实验装置图(夹持装置已省略)，图中仪器A的名称是 。 ②仪器A中的试剂可以是 。 (2)下列说法正确的是___________。 A．该实验需要在通风橱中进行 B．反应过程中进行搅拌有利于散热和生成的气体排出 C．当无水醋酸加入到三颈烧瓶后，加热引发反应，待镁片表面产生气泡时即可停止加热 D．采用稀醋酸代替无水醋酸，可以防止反应过于剧烈 (3)反应物醋酸加入量过多，会导致步骤Ⅱ过滤后所得醋酸镁的产率下降，请结合步骤Ⅲ分析醋酸镁的产率下降原因： 。 (4)由于镁片中含有杂质，所制得(CH3COO)2Mg粗产品中含有少量(CH3COO)2Ca。现取粗产品溶解于蒸馏水中配成待测液，用滴定法测定粗产品中镁的含量从而确定产品的纯度，后续步骤如下(已知：标准液的浓度为，且与Mg2+、Ca2+反应的化学计量数之比均为1：1。)： 步骤1，Mg2+、Ca2+总量测定：移取50.00 mL待测液于锥形瓶中，滴定到终点时，消耗标准液V1mL。 步骤2，Ca2+含量的测定：移取50.00 mL待测液于锥形瓶中，并调节溶液pH=12~13，滴定到终点时，消耗EDTA标准液V2mL。 步骤3，空白测定：移取50.00 mL蒸馏水于锥形瓶中，滴定到终点时，消耗EDTA标准液V3mL。 ①步骤2中，调节溶液pH=12~13的作用为 。 ②进行空白测定的目的是 。 ③产品的纯度为 (将空白测定所得结果记为空白试验值，需在样品的分析结果中扣除)。 【答案】(1)干燥管 碱石灰(其他合理答案也给分) (2)ABC (3)醋酸镁固体溶解在过量的醋酸中，导致产率下降 (4)使Mg2+生成难溶的Mg(OH)2沉淀 消除蒸馏水中能与EDTA反应的物质对测定结果的影响或消除系统误差 或 【解析】在三颈烧瓶中，向镁片慢慢加入无水醋酸，发生反应2CH3COOH+Mg=(CH3COO)2Mg+H2↑，由于醋酸镁固体具有高吸水性，所以A中盛放碱石灰，防止空气中的水蒸气进入被醋酸镁吸收及吸收挥发出来的醋酸，由方程式可知0.032mol醋酸过量，所以反应完成后经过过滤得到无水醋酸镁和滤液，滤液为醋酸镁的醋酸溶液，滤液经过浓缩过滤得到无水醋酸镁。 (1)①由实验装置图可知，仪器A的名称是干燥管；②由分析知，干燥管中的试剂为碱石灰； (2)A项，由于醋酸易挥发，所以该实验需要在通风橱中进行，故A正确；B项，醋酸与镁反应放热且剧烈，反应过程中进行搅拌，即可以加快反应速率，也有利于散热和生成的气体排出，故B正确；C项，当无水醋酸加入到三颈烧瓶后，加热引发反应，待镁片表面产生气泡时即可停止加热，此时利用反应自身放出的热量维持反应继续进行，故C正确；D项，醋酸镁固体具有高吸水性，所以采用10%稀醋酸代替无水醋酸不能得到无水醋酸镁，故D错误；故选ABC； (3)若反应物醋酸加入量过多，醋酸镁固体溶解在过量的醋酸中，导致产率下降，故答案为：醋酸镁固体溶解在过量的醋酸中，导致产率下降； (4)①步骤2中，调节溶液pH=12~13的作用为使Mg2+生成难溶的Mg(OH)2沉淀；②进行空白测定的目的是消除蒸馏水中能与EDTA反应的物质对测定结果的影响或消除系统误差，故答案为：消除蒸馏水中能与EDTA反应的物质对测定结果的影响或消除系统误差；③根据题意，结合关系式：Mg2+~EDTA、Ca 2+~EDTA，可得50.00 mL待测液中，含有的Mg2+的物质的量为，再结合关系式Mg2+~(CH3COO)2Mg，可得产品的纯度为，故答案为：。 考向2 气体关联型在定量测定实验中的应用 例2氢化钙可作为轻便的氢气发生剂，也可用作还原剂、干燥剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。 请回答： (1)请从图1中选择必要的装置，按气流方向连接顺序为 。(填仪器接口的字母编号，装置不可重复使用) _________→__________，__________→d，__________→__________，k→__________ (2)利用所选装置进行实验，步骤如下：①检查装置气密性后，装入药品；②打开启普发生器活塞；__________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。 A．加热反应一段时间 B．收集气体并检验其纯度 C．关闭启普发生器活塞 D．停止加热，充分冷却 (3)为验证实验确有CaH2生成。某同学取少量产物，小心加入水中，并滴加酚酞，观察到有气泡生成，加入酚酞后溶液显红色，该同学据此推断有CaH2生成。该同学的推断不正确，原因是 。 (4)某同学利用图2装置测定氢化钙产品含量。他称取所制得的氢化钙样品(假设唯一杂质是钙)，实验前后量气管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。(上述气体体积均已换算为标准状况下) ①装置中导管a的作用是 ， 。 ②氢化钙样品的纯度为 %。 【答案】(1)i→e，f，c→j，a (2)BADC (3)Ca单质也可以和水反应，生成氢氧化钙，溶液显碱性 (4)平衡压强，使分液漏斗中的水顺利滴下 消除由于加入水引起的氢气体积误差 【解析】先制取氢气，经过氢氧化钠溶液除HCl、再用浓硫酸干燥后与金属钙反应，最后防止空气中水蒸气与产品反应，再加上干燥装置。 (1)气流方向连接顺序：i→e→f→d→c→j →k→a→b； (2)打开启普发生器活塞后，锌粒与稀盐酸反应生成氢气，收集气体并检验其纯度后通入盛有金属钙的硬质玻璃管，加热反应一段时间，停止加热，继续在氢气氛围中充分冷却，最后关闭启普发生器活塞，所以为BADC； (3)因为Ca单质也可以和水反应，生成氢氧化钙，溶液显碱性，也能观察到有气泡生成，加入酚酞后溶液显红色，所以该同学的推断不正确。 (4)装置中导管a的作用是平衡压强，使分液漏斗中的水顺利滴下；消除由于加入水引起的氢气体积误差；设产品中CaH2为xg，则Ca为(m-x)g，xgCaH2为，生成氢气，(m-x)g Ca为，生成氢气，则，则，所以氢化钙样品的纯度为：。 思维建模 定量测定实验综合题答题模板 【变式训练1·变载体】(2025·浙江省精诚联盟二模)氮化钡(Ba3N2)是医药和材料科学的重要中间体。某实验小组利用如图装置(部分固定装置略)进行制备： 已知：①制备原理为：3Ba+N2Ba3N2； ②氮化钡为黄色固体，沸点1000℃，极易与水反应生成氨气和氢氧化钡。 请回答： (1)仪器X的名称是 ，其中可用的固体中性干燥剂是 (填1种)。 (2)有同学认为虚线框内的装置Y部分需要改进，理由是 。 (3)下列有关说法正确的是_______。 A．相比于其他液体，用Hg液封不易引起倒吸 B．镍舟可用铂舟或瓷舟等替换 C．浓H2SO4除干燥作用外，也可用来观察并调控鼓入N2的速率 D．该实验反应完全时，反应物金属光泽消失，并由银白色转变为黄色 (4)制备氮化钡的所有操作具体如下，请排序： 。 ⑦→_______→_______→_______→_______→_______→_______→⑧(填序号)。 ①通入N2 ②关闭管式炉并冷却至室温 ③停止通入N2 ④打开K1、K2 ⑤填装试剂与药品 ⑥加热管式炉 ⑦装置连接并检查气密性 ⑧关闭K1、K2 (5)利用化学方法定性检验反应后固体中的氮化钡，实验方案为 。 (6)用天平称量反应前后玻璃管中固体的质量，实际增重值总是大于理论值，可能的原因是 。 【答案】(1)球形干燥管 CaCl2、Na2SO4等 (2)Hg极易挥发，敞口实验会污染环境 (3)ACD (4)⑤④①⑥②③ (5)取少量固体样品，加蒸馏水，在试管口放一张润湿的pH试纸，若变蓝则说明含氮化钡 (6)N2中含有少量O2、H2O，导致产物中混入BaO、Ba(OH)2等；称量操作动作过慢，导致产物Ba3N2部分水解 【解析】反应前先通入氮气排除空气，接着高温加热镍舟，金属钡与氮气在镍舟中发生反应，生成黄色固体氮化钡；因为氮化钡极易与水反应生成氨气和氢氧化钡，在发生装置前后要加干燥剂，浓硫酸的作用是除去氮气中的水蒸气，装置X应为固体干燥剂防治空气中的水蒸气进入；未反应的钡在高温下会进入汞液，因此汞液的作用是液封未反应的金属钡，防治钡与空气中的氧气、水发生反应。 (1)仪器X的名称是球形干燥管，固体中性干燥剂主要由强酸强碱盐组成，其中可用的有CaCl2、Na2SO4等。 (2)装置Y部分需要改进，理由是：Hg极易挥发，敞口实验会污染环境。 (3)A项，金属钡易与其它液体发生反应，而液汞不与钡发生反应，因此用Hg液封不易引起倒吸，A正确；B项，高温下钡可溶解铂形成合金，瓷舟的主要成分为氧化铝，钡会还原氧化铝，因此不可用铂舟或瓷舟等替换镍舟，B错误；C项，浓H2SO4可干燥氮气带进来的水分，也可通过浓H2SO4中气泡的生成速率观察并调控鼓入N2的速率，C正确；D项，该实验反应完全时，金属钡完全转化为黄色固体氮化钡，因此金属光泽消失，固体由银白色转变为黄色，D正确；故选ACD。 (4)制备氮化钡前先通气再加热，反应结束后先停止加热再停止通气，因此操作顺序如下：连接装置并检查装置气密性，填装试剂与药品，打开K1、K2通入N2，加热管式炉，待充分反应后关闭管式炉并冷却至室温，停止通入N2，关闭K1、K2，因此具体的排序为：⑤④①⑥②③。 (5)氮化钡极易与水反应生成氨气和氢氧化钡，因此可通过检验氨气从而定性检验反应后固体中存在氮化钡，实验方案为：取少量固体样品，加蒸馏水，在试管口放一张润湿的pH试纸，若变蓝则说明含氮化钡。 (6)反应前后玻璃管中固体的质量实际增重值总是大于理论值，可能的原因是：N2中含有少量O2、H2O，导致产物中混入BaO、Ba(OH)2等；称量操作动作过慢，导致产物Ba3N2部分水解等等。 【防腐剂和消毒剂与学科知识结合】【变式训练2】(2025·浙江省嘉兴市高三三模)CaO2可作为医用防腐剂和消毒剂，也可为农业、园艺和生物技术应用提供氧气。某研究小组探究用石灰石为原料制备过氧化钙(CaO2)，实验流程为： 已知：i. CaO2溶于酸，微溶于水，不溶于乙醇； ii.CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓ +2NH4Cl。 (1)关于步骤①，下列说法正确的是_______。 A．可用稀硫酸代替稀盐酸 B．为使CaCO3充分反应，稀盐酸应当过量 C．煮沸是为了除去溶液中的CO2，防止后续步骤在碱性条件下与Ca2+生成CaCO3沉淀，影响产品纯度 D．过滤的目的是除去一些难溶性杂质，提高CaO2的纯度 (2)步骤②中的操作是将氯化钙溶液加入氨水-H2O2混合液中，解释选择这样混合方式的原因 。 (3)步骤③三颈烧瓶(如图)中的晶体转入漏斗时，瓶壁上还粘有少量晶体，需选用液体将瓶壁上的晶体冲洗下来后转入漏斗，下列液体最合适的是_______。 A．无水乙醇 B．饱和溶液 C．70%乙醇水溶液 D．滤液 (4)可采用量气法测定产品中CaO2的含量。量气法实验装置如图所示，加热至350℃以上时CaO2迅速分解生成CaO和O2(假设杂质不产生气体)。 ①装置图中量气管可以用化学实验室里的一种常用仪器来改装，这种仪器的名称是 。 ②有关量气法测定产品中CaO2的含量的正确操作为 (选出正确操作并排序，操作可以重复)。 _______→_______→_______→C→_______→_______ A．停止加热，冷却至室温； B．向试管中加入样品； C．加热试管，使样品完全分解； D．停止加热，立即读数； E.向漏斗中注入一定体积的水，检查装置气密性； F.上下移动水准管，使量气管与水准管液面相平，记录读数； ③某同学准确称量烘干恒重后的CaO2样品，置于试管中加热使其完全分解，收集到(已换算为标准状况)气体，计算产品中CaO2的质量分数 。 (5)有研究团队在高压(约)条件下合成了另一种钙的氧化物CaO(s)：CaO(s)+ O2(g)CaO3(s)，CaO3中各原子均满足8电子稳定结构。 ①写出CaO3电子式 。 ②指出促使上述反应发生的主要因素(单选) 。 a. CaO3比CaO离子间的作用力大 b.反应的熵增大 c.反应中体积减小 【答案】(1)CD (2)反应体系保持弱碱性，易于生成过氧化钙(使H+浓度降低，促进反应向生成CaO2的方向进行)，且过氧化钙更稳定 (3)D (4)碱式滴定管 EBFCAF 57.60% (5) c 【解析】碳酸钙固体用稀盐酸溶解后得到CaCl2溶液，用双氧水、氨水和CaCl2溶液反应制备CaO2，在冰水浴中反应完全后过滤得到CaO2·8H2O，洗涤、烘干即可得到CaO2固体。 (1)A项，硫酸钙微溶于水，影响后续反应速率，不可用稀硫酸代替稀盐酸，故A错误；B项，后续步骤需控制溶液为碱性，过量盐酸会混入氯化钙使溶液呈酸性，且煮沸也难以完全去除HCl，所以盐酸不能过量，故B错误；C项，后续步骤加入氨水会使溶液呈碱性，CO2在碱性条件下与Ca2+反应生成CaCO3沉淀影响产品纯度，因此需煮沸除去溶液中的CO2，防止后续步骤在碱性条件下与Ca2+生成CaCO3沉淀，故C正确；D项，第一步过滤分离过量的碳酸钙沉淀和可溶的氯化钙，防止碳酸钙混入产物CaO2·8H2O影响纯度，故D正确；故选CD。 (2)过氧化氢在水溶液中电离：H2O2H++HO2-、HO2-H++O22-，加入氨水，控制反应体系保持弱碱性，使H+浓度降低，促进过氧化氢电离，O22-提高浓度，易于生成更稳定的过氧化钙。 (3)三颈烧瓶中的晶体转入到抽滤装置中时，瓶壁上往往还粘有少量晶体，需选用液体将瓶壁上的晶体冲洗下来后转入到抽滤装置中，最合适的液体是滤液，防止增加新的杂质，故选D。 (4)①量气管可以用化学实验室中一种常用仪器来改装，该仪器的名称是碱式滴定管；②有关量气法测定产品中CaO2的含量的正确操作为.向漏斗中注入一定体积的水，检查装置气密性，向试管中加入样品，上下移动水准管，使量气管与水准管液面相平，记录读数，加热试管，使样品完全分解，停止加热，冷却至室温，上下移动水准管，使量气管与水准管液面相平，记录读数，故选EBFCAF；③CaO2分解反应为2CaO22CaO+O2↑，计算产品中CaO2的质量分数为。 (5)①CaO3为离子化合物，有Ca2+和O32-组成，由于各原子均满足8电子稳定结构，因此O32-的结构为[O-O-O]2-，故电子式为；②反应在高压下进行，压力增加反应向体积减小方向进行，因此促使上述反应发生的主要因素反应中体积减小，故选c。 【变式训练3·变载体】 (2025·浙江省湖州、衢州、丽水高三三地市一模)实验室可用熔融的Sn与Cl2反应制备SnCl4。已知SnCl4易水解；该反应易生成杂质SnCl2。请回答： 有关物理性质如下表： 物质 颜色、状态 熔点 沸点 Sn 银白色固体 231.9 2260 SnCl4 无色液体 114 SnCl2 无色晶体 246 652 (1)装置I中仪器甲的名称为 ；检查装置Ⅱ气密性的操作是 。 (2)将上述装置组装成一套制备SnCl4的实验装置(每个装置使用一次)，正确的顺序是 (填各接口字母序号)。 B→_______________→N→A→_________ (3)下列说法不正确的是___________。 A．该实验须在通风橱中进行 B．装置Ⅱ中导管乙可使浓盐酸顺利滴下 C．装置Ⅲ中应使用球形冷凝管 D．装置VI可用装有浓NaOH溶液的洗气瓶代替 (4)检查装置气密性并装好药品后，应先打开Ⅱ中的分液漏斗活塞，待 (填实验现象)后，再点燃I处的酒精灯。 (5)产品SnCl4中常混有SnCl2，利用反应：Sn2++I2= Sn4++2I-可测定产品的纯度。称取产品，用浓盐酸溶解并加水稀释，以淀粉溶液为指示剂，用cmol·L-1碘标准液滴定至终点，消耗标准液VmL。产品的纯度为 (用含字母的代数式表示)。 【答案】(1)蒸馏烧瓶 将出口B连接玻璃导管，将导管口放入水中，微热圆底烧瓶，导管口出现气泡，停止加热，冷却到室温后，导管中产生一段稳定的液柱 (2)B→H→I→E→F→N→A→C→D→J(→K) (3)CD (4)装置中充满黄绿色气体 (5) 【解析】(1)根据装置图可知仪器甲为蒸馏烧瓶；实验开始前要检查装置的气密性，检查装置II的气密性时，将出口B连接玻璃导管，将导管口放入水中，微热圆底烧瓶，导管口出现气泡，停止加热，冷却到室温后，导管中产生一段稳定的液柱时，证明气密性良好； (2)根据题干可知，利用熔融的Sn与Cl2反应制备SnCl4用装置II制备Cl2，浓盐酸具有挥发性，因此制得的Cl2中混有HCl和H2O，用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl，用浓硫酸干燥Cl2，此时得到纯净的Cl2，将纯净的Cl2通入装置I，因SnCl4水解，故装置末端放置盛有碱石灰的干燥管，故装置的正确连接顺序为B→H→I→E→F→N→A→C→D→J(→K)； (3)A项，实验过程中用到了Cl2，应在通风橱中进行，A项正确；B项，装置Ⅱ中使用了恒压滴液漏斗，导管乙能平衡气压，使浓盐酸顺利滴下，B项正确；C项，装置Ⅲ中应使用直形冷凝管，C项错误；D项，装置VI既能吸收未反应完的Cl2，同时还能防止空气中的水蒸气进入装置，若换成浓NaOH溶液的洗气瓶，就无法防止空气中的水蒸气进入装置，因此不能用装有浓NaOH溶液的洗气瓶代替，D项错误；故选CD； (4)因SnCl4易水解，因此在实验开始时，应先将制备的纯净干燥的Cl2通入一段时间，将装置内部所有空气排出后再进行实验，故装置中充满黄绿色气体时，再点燃I处的酒精灯； (5)产品SnCl4中常混有SnCl2，利用反应：Sn2++I2= Sn4++2I-可计算出杂质SnCl2的量，用cmol·L-1碘标准液滴定至终点，消耗标准液VmL，消耗的I2的物质的量与杂质SnCl2的物质的量相等，即，产品中SnCl4的质量为，则产品的纯度为。 ( )考点三 有机制备实验综合题 知识点1 有机制备实验流程 1．分析制备流程 2．熟悉重要仪器 3．典型反应装置和蒸馏装置 知识点2 解有机综合题基本策略 1．找准答题思路 根据题给信息，初步判定物质的性质 有机化合物制备中一般会给出相应的信息，通常会以表格的形式给出，表格中的数据主要是有机化合物的密度、沸点和在水中的溶解性，在分析这些数据时要多进行横向和纵向的比较，密度主要是与水比较，沸点主要是表中各物质的比较，溶解性主要是判断溶还是不溶。主要是根据这些数据选择分离、提纯的方法 注意仪器名称和作用 所给的装置图中有一些不常见的仪器，要明确这些仪器的作用，特别是无机制备实验中不常见的三颈烧瓶、球形冷凝管等 关注有机反应条件 大多数有机反应的副反应较多，且为可逆反应，因此设计有机化合物制备实验方案时，要注意控制反应条件，尽可能选择步骤少、副产物少的反应;由于副产物多，所以需要进行除杂、净化。另外，若为两种有机化合物参加的可逆反应，应考虑多加一些相对价廉的有机化合物，以提高另一种有机化合物的转化率和生成物的产率 2．依据有机反应特点作答 (1)有机物易挥发，反应中通常采用冷凝回流装置，以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，因此常使价格较低的反应物过量，以提高另一反应物的转化率和产物的产率，同时在实验中需要控制反应条件，以减少副反应的发生。 (3)根据产品与杂质的性质特点，选择合适的分离提纯方法。 得分速记 (1)温度计水银球的位置：若要控制反应温度，应插入反应液中，若要选择收集某温度下的的馏分，则应放在蒸馏烧瓶支管口附近。 (2)冷凝管的选择：球形冷凝管只能用于冷凝回流，直形冷凝管既能用于冷凝回流，又能用于冷凝收集馏分。 (3)冷凝管的进出水方向：下进上出。 (4)加热方式的选择： ①酒精灯加热。酒精灯的火焰温度一般在400～500度，所以需要温度不太高的实验都可用酒精灯加热。 ②水浴加热。水浴加热的温度不超过100度。 (5)防暴沸：加碎瓷片，防止溶液暴沸，若开始忘加沸石，需冷却后补加。 考向 有机物的制备 例(2025·浙江省新阵地教育联盟高三第一次联考)亚磷酸三乙酯是一种重要的有机化工中间体，实验室可用PCl3与无水乙醇为原料制备，反应原理如下： PCl3+3CH3CH2OH→P(OCH2CH3)3+3HCl 副反应：P(OCH2CH3)3+HCl→ (C2H5O)2POH+CH3CH2Cl 制备装置如图1所示 (忽略夹持装置)，制备步骤如下： I．向三颈烧瓶中加入14.6mL (0.25mol)无水乙醇，33.4mL (0.25mol)N，N-二甲基苯胺()和73mL干燥过的石油醚； II．①___________，②___________，③___________，④___________。 Ⅲ．滴加完毕后，升温至40~45℃，继续搅拌1h，得到含有固体的悬浮液，冷却后过滤，滤渣用20mL干燥石油醚分三次洗涤； IV．合并滤液和洗涤液，先常压分馏出溶剂，再减压蒸馏收集产品。 表1 有关物质的部分物理性质 物质 密度(g/cm 3) 熔点(℃) 沸点(℃) 溶解性 三氯化磷 1.575 -112 76.1 与水、乙醇剧烈反应，能溶于石油醚 亚磷酸三乙酯 0.963 -112 157.9 易溶于乙醇、石油醚等有机溶剂，不溶于水，在水中易逐渐水解，在酸性介质中水解加快。 N，N-二甲基苯胺 0.956 1.5-2.5 193-194 溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，微溶于水 N，N-二甲基苯胺盐酸盐 1.1156 90 259.56 在水中有一定溶解度，但不溶于醚类有机溶剂 请回答： (1)仪器A的名称是 ，b管的作用是 。 (2)该制备装置存在一处缺陷会使亚磷酸三乙酯产率降低，改进的方法是 。 (3)步骤I中N，N-二甲基苯胺的作用是 。 (4)步骤Ⅱ中的①②③④操作依次是 (填标号)。 a．通冷凝水(m口进) b．通冷凝水(n口进) c．开启搅拌器 d．调节滴加速度使反应体系温度保持在5~10℃ e．经仪器B加入7.6mL (0.083mol)PCl3(溶于38mL干燥的石油醚中) (5)步骤Ⅲ所得滤饼中回收N，N-二甲基苯胺的操作是 。 (6)收集到亚磷酸三乙酯10.4g，该合成反应的产率是 (列出数字计算表达式即可)。 【答案】(1) 球形冷凝管 平衡气压，保证液体顺利流下 (2)球形冷凝管上口接装有碱石灰的球形干燥管 (3)及时结合反应生成的HCl，①使主反应平衡正移，②减少副反应，提高亚磷酸三乙酯的产率 (4)bced/cbed (5)将N，N-二甲基苯胺盐酸盐(滤饼)用稀NaOH溶液中和至弱碱性，静置分层，分液分出油层即为N，N-二甲基苯胺 (6) 【解析】三颈烧瓶中，PCl3与无水乙醇(N，N-二甲基苯胺环境中)发生反应，反应原理如下：PCl3+3CH3CH2OH→P(OCH2CH3)3+3HCl，副反应：P(OCH2CH3)3+HCl→ (C2H5O)2POH+CH3CH2Cl，先加入无水乙醇，N，N-二甲基苯胺()和石油醚；通冷凝水，开启搅拌器，经仪器B加入PCl3，调节滴加速度使反应体系温度保持在5~10℃，滴加完毕后，升温，继续搅拌，得到含有固体的悬浮液，冷却后过滤，滤渣用干燥石油醚分三次洗涤；合并滤液和洗涤液，先常压分馏出溶剂，再减压蒸馏收集产品。 (1)仪器A的名称是球形冷凝管，B为恒压滴液漏斗，b管的作用是平衡气压，保证液体顺利流下； (2)亚磷酸三乙酯在水中易逐渐水解，在酸性介质中水解加快，反应生成HCl，故在球形冷凝管上口接装有碱石灰的球形干燥管，吸收HCl，防亚磷酸三乙酯水解； (3)因亚磷酸三乙酯在水中易逐渐水解，在酸性介质中水解加快，N，N-二甲基苯胺具碱性，可及时结合反应生成的HCl，①使主反应平衡正移，②减少副反应，提高亚磷酸三乙酯的产率； (4)先通冷凝水(球型冷凝管下口进水上口出水)，再投放PCl3参加反应，调节滴加速率控温在5~10℃，故选bced/cbed； (5)N，N-二甲基苯胺盐酸盐，不溶于醚类有机溶剂，N，N-二甲基苯胺溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，故将N，N-二甲基苯胺盐酸盐(滤饼)用稀NaOH溶液中和至弱碱性，静置分层，分液分出油层即为N，N-二甲基苯胺； (6)根据反应得关系式：PCl3~P(OCH2CH3)3，反应加入7.6mL (0.083mol)PCl3，理论产量为0.083mol P(OCH2CH3)3，产率是。 思维建模 有机物制备综合实验题的思维流程 【变式训练1·变载体】(2025·浙江省绍兴市三模)实验室分离提纯甲苯、苯胺与苯甲酸的混合物的方案如下。 (1)写出水洗操作中用到最主要的玻璃仪器名称： ；苯胺沸点高于甲苯沸点的原因是 。 (2)步骤①加入盐酸发生反应的化学方程式为 。 (3)步骤②利用强酸制弱酸得到的产物固体的主要成分为苯甲酸，为进一步分离提纯固体，下列操作步骤正确的排序为 (填序号)。 a．趁热过滤 b．冷却结晶 c．加热溶解 d．常温过滤 e．洗涤、干燥 (4)当时，认为苯甲酸沉淀完全，则苯甲酸恰好沉淀完全时，溶液的pH= (已知：苯甲酸的Ka=10-4.12)。 (5)粗品有机相Ⅲ需要通过水蒸气蒸馏进一步提纯，该方法是将水蒸气通入有机物中，使该有机物在低于100℃的温度下，随着水蒸气一起蒸馏出来，从而保证有机物不被破坏。装置如图所示(夹持装置已略去)。 ①装置中长玻璃管A的作用是 。 ②实验结束后，锥形瓶中的现象为 。 【答案】(1)分液漏斗 苯胺分子间存在氢键，沸点较高 (2) (3)cabde (4)2.12 (5)平衡气压，防止烧瓶内压强过大 液体分层 【解析】甲苯不溶于水，苯甲酸与苯胺微溶于水，苯胺的盐酸盐易溶于水，向混合物中加入盐酸充分反应后分液，得到含有苯胺盐酸盐的水相I和含有甲苯、苯甲酸的有机相I。在水相I中加入NaOH溶液，苯胺盐酸盐与NaOH反应生成苯胺，分液得到有机相Ⅲ，即苯胺粗品。有机相1经水洗除去步骤①中的多余盐酸，分液得到有机相Ⅱ，向有机相Ⅱ中加入Na2CO3溶液，使苯甲酸转化成溶于水的苯甲酸钠进入水相Ⅱ，有机相Ⅳ即为甲苯粗品，向水相Ⅱ中加入盐酸，生成的苯甲酸微溶于水，过滤得到粗产品。 (1)水洗后分离有机相与水相，故需要分液漏斗。苯胺分子间存在氢键，甲苯分子间没有，分子间氢键可以使物质的熔沸点升高。 (2)苯胺具有弱碱性，可与盐酸反应: 。 (3)固体I主要成分为苯甲酸，为进一步分离提纯，需要进行重结晶，苯甲酸的溶解度随温度变化较大，应加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故正确操作顺序为cabde。 (4)，已知，则，。 (5)①A连接大气与水蒸气发生器，可以平衡气压，防止烧瓶中因生成水蒸气而压强过大产生危险。②苯胺在低于100的温度下，随水蒸气一起蒸馏出来，苯胺微溶于水，经冷凝，锥形瓶中液体出现分层现象。 【变式训练2·变载体】 (2025·浙江省部分学校高三选考模拟)实验室以液态环己醇()为原料制取己二酸[HOOC(CH2)4COOH]晶体的实验流程如图： 反应原理：HOOC(CH2)4COOH 已知每100g水中己二酸的溶解度如表： 温度/℃ 15 25 50 70 100 溶解度/g 1.44 2.3 8.48 34.1 160 环己醇被高锰酸钾氧化时的实验装置如图，请回答： (1)①仪器a的名称是 。 ②用仪器b滴加环己醇时，需逐滴加入的原因是 。 ③若发现b中有环己醇残留偏多，可以向b中加入 (填“水”或“乙醇”)稀释从而降低黏性，防止产率降低。 (2)加盐酸的目的是 。 (3)用重结晶法提纯己二酸，提纯过程中需要用活性炭脱色，请从下列选项中选出合理的操作并排序： 。 (____________)→(____________)→(____________)→(____________)→(____________)→i。 a.用冷水洗涤晶体 b.把粗产品配成热的浓溶液 c.用乙醇洗涤晶体 d.冷却至室温，过滤 e.把粗产品溶于水 f.蒸发至有大量晶体析出，过滤 g.趁热过滤 h.加入活性炭脱色 i.干燥 (4)己二酸纯度测定 将0.5000g己二酸样品配制成100mL溶液，每次取25.00mL试样溶液于锥形瓶中，滴入几滴酚酞试液，用0.1000mol/LNaOH溶液滴定至终点，平均消耗NaOH溶液16.00mL (己二酸被完全中和)。 ①下列说法正确的是 。 A．用100mL容量瓶配制成溶液后，最好用25mL规格的量筒量取待测液于锥形瓶中 B．润洗滴定管时，待液体润湿全部滴定管内壁后，应将液体从滴定管上口倒入预置的烧杯中 C．接近滴定终点时，应控制活塞，改为滴加半滴标准溶液，直至溶液变为粉红色，且半分钟内不变色 D．若滴定前滴定管尖嘴部分气泡未赶走，滴定后气泡消失，则测定结果偏高 ②己二酸的纯度为 %。 【答案】(1)冷凝管 防止反应过于剧烈 水 (2)把己二酸盐转化为己二酸 (3)bhgda (4) CD 93.44 【解析】往KMnO4碱性溶液中滴加己二醇，己二醇发生氧化反应生成己二酸钠，蒸发浓缩后再加入盐酸，将己二酸钠转化为己二酸。 (1)①仪器a的名称是冷凝管。②KMnO4具有强氧化性，与乙二醇能发生剧烈反应，用仪器b滴加环己醇时，需逐滴加入的原因是：防止反应过于剧烈。③因为乙醇也能被KMnO4碱性溶液氧化，若发现b中环己醇残留偏多，可以向b中加入水稀释从而降低黏性，防止产率降低。 (2)盐酸的酸性比己二酸的酸性强，加盐酸的目的是：把己二酸盐转化为己二酸。 (3)用重结晶法提纯己二酸，提纯过程中需要用活性炭脱色，所以应进行的操作为：b.把粗产品配成热的浓溶液→h.加入活性炭脱色→g.趁热过滤→d.冷却至室温，过滤→a.用冷水洗涤晶体→i.干燥，答案为：bhgda。 (4)①A项，量筒只能读到小数点后一位，量取25.00mL待测液于锥形瓶中时，最好用25mL规格的酸式滴定管，A不正确；B项，润洗滴定管时，滴定管内壁、橡皮管、尖嘴管都需要润洗，所以，液体润湿全部滴定管内壁后，应将液体从滴定管下口流入预置的烧杯中，B不正确；C项，看到溶液变红后又变为无色，表明接近滴定终点，此时应控制活塞，改为滴加半滴标准溶液，直至溶液变为粉红色，且半分钟内不变色，C正确；D项，若滴定前滴定管尖嘴部分气泡未赶走，滴定后气泡消失，则读取的所用标准液的体积偏大，测定结果偏高，D正确；故选CD；②由反应可以建立如下关系式：HOOC(CH2)4COOH——2NaOH，则己二酸的纯度为≈93.44%。 【变式训练3·变载体】(2025·浙江省金华市高三二模)某实验小组探究苯甲醛与甲醛在浓NaOH作用下制备苯甲醇，实验原理及流程如下： 已知：(1)苯甲醛微溶于水、苯甲醇在水中溶解度不大，两者均易溶于乙醚、密度均约为1g/cm3。 (2)苯甲醛能与NaHSO3反应生成难溶于水、乙醚的固体。 请回答： (1)甲醛试剂会缔合为三聚甲醛()，实验前需解聚，方法是：取50mL甲醛试剂，加1mL10%稀硫酸，加热回流。稀硫酸的作用是 。 (2)步骤Ⅰ所用的装置如下图所示。虚线框内装置的作用是 。 (3)步骤Ⅱ为分液，步骤Ⅳ为蒸馏。下列说法正确的是_______。 A．步骤Ⅰ，实验操作必须在通风橱中完成 B．步骤Ⅱ，加适量水的目的是溶解甲酸钠 C．步骤Ⅱ，分离出的水层可用乙醚再次萃取并回收乙醚层 D．步骤Ⅳ，温度计插入混合物M3中，会收集到沸点稍高的杂质 (4)步骤Ⅲ对分离得到的有机层的“一系列操作”有如下步骤，请排序 (填序号)。 ①加NaHCO3溶液至不再产生气泡 ②加无水MgSO4固体吸水，过滤 ③水洗，分液 ④加过量饱和NaHSO3溶液 ⑤分液 ⑥过滤 (5)步骤Ⅱ不选择按下图所示操作进行，原因是 。 (6)HCHO的还原性强于苯甲醛的原因是 。 【答案】(1)催化剂 (2)吸收挥发的HCHO，防止空气中O2的进入装置内 (3)ABC (4)④⑥①⑤③② (5)苯甲醛、苯甲醇密度均约为1g/cm3，与水难以有效分层 (6)苯甲醛中苯环使醛基中的C-H键极性减弱，不易断裂 【解析】苯甲醛与过量甲醛在浓NaOH溶液中发生Cannizzaro反应，生成苯甲醇和甲酸钠，得到混合物M1，加入适量水可将未反应的HCHO、生成的HCOONa及催化剂NaOH溶解，再加适量乙醚可将未反应的苯甲醛和生成的苯甲醇溶解，由于水和乙醚不互溶，分液后弃去水层，加入过滤饱和NaHSO3溶液与苯甲醛反应生成固体，除去苯甲醛，过滤后加NaHCO3溶液至不再产生气泡以除去过量的NaHSO3溶液，分液后弃去水层，水洗有机层后再弃去水层，除去可能溶于有机层中的少量盐类物质，在有机层中加无水MgSO4干燥有机层，过滤后再蒸馏得到苯甲醇粗品。 (1)三聚甲醛在稀硫酸的催化下会解聚生成甲醛，反应过程中稀硫酸为催化剂； (2)虚线框内装置中的水可以吸收挥发出的甲醛，防止倒吸，反应物的醛类物质具有较强的还原性，因此该装置还可以防止空气中O2的进入装置内发生副反应； (3)A项，由于反应物HCHO是气体，易从体系中挥发，因此步骤Ⅰ的实验操作必须在通风橱中完成，A正确；B项，步骤Ⅱ中加适量水的目的之一是溶解甲酸钠，B正确；C项，步骤Ⅱ中分离出的水层可用乙醚再次萃取并回收乙醚层可以增大产率，C正确；D项，步骤Ⅳ为蒸馏操作，温度计的水银球需在支管口处，不能插入混合物中，D错误；故选ABC； (4)根据分析，“一系列操作”的顺序为④⑥①⑤③②； (5)混合物M1中含有水、苯甲醛、苯甲醇等，苯甲醛、苯甲醇虽然难溶于水，但它们的密度均约为1g/cm3，与水难以有效分层，因此不采用图中的操作； (6)醛基表现还原性时要断裂C-H键，苯环中含有大π键，电子云密度较高，导致醛基中C-H键的极性减弱，不易断裂。 1．(2025·浙江6月卷，19，12分)配合物二草酸合铜(II)酸钾K2[Cu(C2O4)2](M=318 g·molˉ1)，是制备金属有机框架材料的一种前驱体。某研究小组开展探究实验，步骤如下： 步骤I：80℃下，100mL水中依次加入0.024molH2C2O4·2H2O、0.016mol K2CO3充分反应后，得到混合溶液M； 步骤Ⅱ：混合溶液M中加入0.008molCuO充分反应，趁热过滤得滤液N； 步骤Ⅲ： 步骤Ⅳ：200℃加热脱水，化合物P、化合物Q均转化为K2[Cu(C2O4)2]。 已知： i．25℃时，H2C2O4的Ka1=5.6×10-2，Ka2=5.4×10-5；H2CO3的Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11。 ⅱ．K2[Cu(C2O4)2]微溶于冷水、易溶于热水，在约250℃时分解。 请回答： (1)K2[Cu(C2O4)2] ·4H2O中，与Cu2+形成配位键的配位原子是_______(填元素符号)。 (2)步骤I所得的混合溶液M ，在25℃时其pH最接近于_______。 A．2 B．3 C．4 D．5 (3)步骤Ⅱ，过滤去除杂质需趁热进行的原因是_______。 (4)下列说法不正确的是_______。 A．步骤I，制备混合溶液M时，K2CO3应一次性快速加入，以确保反应完全 B．步骤Ⅳ，应用水浴控制温度，以避免K2[Cu(C2O4)2]分解 C．热重分析法测得K2[Cu(C2O4)2] ·xH2O样品完全脱水后质量降低10.17%，则x=4 D．粉末形态的化合物P和化合物Q，可通过X射线衍射法进行区分 (5)室温下，化合物P在空气中会转化为化合物Q。下列选项中，通过计算能得到混合样品中化合物P和化合物Q物质量分数的是_______。 A．样品质量、钾的物质的量 B．钾的物质的量、铜的物质的量 C．铜的物质的量、草酸根的物质的量 D．草酸根的物质的量、水的物质的量 (6)有同学认为：根据现有探究实验结果可知，化合物P、化合物Q结晶形状不同是由降温速率不同引起的。请判断该同学观点正误，并说明理由_______。 【答案】(1)O (2)C (3)防止遇冷后产物析出而损失 (4)ABC (5)AD (6)错误，降温速率与浓度同时在变化，无法判断 【解析】 【解析】80℃下，100mL水中依次加入0.024molH2C2O4·2H2O、0.016mol K2CO3充分反应后，得到含有KHC2O4和K2C2O4的混合溶液M；向混合溶液M中加入0.008molCuO充分反应生成K2[Cu(C2O4)2]，趁热过滤得滤液N，滤液N分为两份，一份蒸发到40mL，快速冷却、结晶、过滤得到K2[Cu(C2O4)2] ·4H2O针状晶体，另一份蒸发到10mL，缓慢冷却、结晶、过滤得到K2[Cu(C2O4)2] ·2H2O片状晶体，以此解答。 (1)提供电中，端基的氧原子有孤电子对，可与具有空轨道的金属离子形成配位键，则K2[Cu(C2O4)2] ·4H2O中，与Cu2+形成配位键的配位原子是O。 (2)步骤I中100mL水中依次加入0.024molH2C2O4·2H2O、0.016molK2CO3，由于Ka2(H2C2O4)>Ka1(H2CO3)，充分反应后生成KHC2O4和K2C2O4，根据K元素守恒和C元素守恒可知，溶液M中含有0.016molKHC2O4、0.008mol K2C2O4，在25℃时溶液中c(H+)==，则pH=-lg(1.08×10-4)≈4，故选C。 (3)K2[Cu(C2O4)2]微溶于冷水、易溶于热水，步骤Ⅱ，过滤去除杂质需趁热进行的原因是：防止遇冷后产物析出而损失。 (4)A项，步骤I，制备混合溶液M时，K2CO3应缓慢多次加入，使反应更加充分，确保反应完全，A错误；B项，K2[Cu(C2O4)2]在约250℃时分解，步骤Ⅳ中200℃加热脱水，沸水浴只能控制温度100°C，B错误；C项，热重分析法测得K2[Cu(C2O4)2] ·xH2O样品完全脱水后质量降低10.17%，则H2O在K2[Cu(C2O4)2] ·xH2O中的质量分数为10.17%，，解得x=2，C错误；D项，射线衍射法是利用X射线探测晶体或分子结构的分析方法，粉末形态的化合物P和化合物Q，可通过X射线衍射法进行区分，D正确；故选ABC。 (5)A项，若已知样品质量(mg)、钾的物质的量(nmol)，可以设P的物质的量为xmol，Q的物质的量为ymol，2x+2y=n、390x+351y=m，可以计算出x和y的数值，可以得到混合样品中化合物P和化合物Q物质的量分数，A选；B项，若已知钾的物质的量(amol)、铜的物质的量(bmol)，可以设P的物质的量为xmol，Q的物质的量为ymol，2x+2y=a、x+y=b，由于a=2b，无法计算出x和y的数值，无法得到混合样品中化合物P和化合物Q物质的量分数，B不选；C项，若已知铜的物质的量(amol)、草酸根的物质的量(bmol)，可以设P的物质的量为xmol，Q的物质的量为ymol，x+y=a、2x+2y=b，由于2a=b，无法计算出x和y的数值，无法得到混合样品中化合物P和化合物Q物质的量分数，C不选；D项，若已知草酸根的物质的量(amol)、水的物质的量(bmol)，可以设P的物质的量为xmol，Q的物质的量为ymol，2x+2y=a、4x+2y=b，可以计算出x和y的数值，可以得到混合样品中化合物P和化合物Q物质的量分数，D选；故选AD。 (6)步骤Ⅲ中除了降温速率不同外，蒸发后溶液的体积也不同即浓度也不同，不能得出化合物P、化合物Q结晶形状不同是由降温速率不同引起的这样的观点。 2．(2024·浙江6月卷，20，10分)某小组采用如下实验流程制备AlI3： 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。 3．(2023·浙江1月卷，20，10分)某研究小组制备纳米ZnO，再与金属有机框架(MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF，流程如下： 已知：①含锌组分间的转化关系： ②ε-Zn(OH)2是Zn(OH)2的一种晶型，39℃以下稳定。 请回答： (1)步骤Ⅰ，初始滴入ZnSO4溶液时，体系中主要含锌组分的化学式是___________。 (2)下列有关说法不正确的是___________。 A．步骤Ⅰ，搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高，使反应充分 B．步骤Ⅰ，若将过量溶液滴入ZnSO4溶液制备ε-Zn(OH)2，可提高ZnSO4的利用率 C．步骤Ⅱ，为了更好地除去杂质，可用的热水洗涤 D．步骤Ⅲ，控温煅烧的目的是为了控制的颗粒大小 (3)步骤Ⅲ，盛放样品的容器名称是___________。 (4)用Zn(CH3COO)2和过量(NH4)2CO3反应，得到的沉淀可直接控温煅烧得纳米ZnO，沉淀无需洗涤的原因是___________。 (5)为测定纳米ZnO产品的纯度，可用已知浓度的标准溶液滴定。从下列选项中选择合理的仪器和操作，补全如下步骤[“___________”上填写一件最关键仪器，“(___________)”内填写一种操作，均用字母表示]。___________ 用___________(称量ZnO样品)→用烧杯(___________)→用___________(___________)→用移液管(___________)→用滴定管(盛装标准溶液，滴定) 仪器：a.烧杯；b.托盘天平；c.容量瓶；d.分析天平；e.试剂瓶 操作：f.配制一定体积的Zn2+溶液；g.酸溶样品;h.量取一定体积的Zn2+溶液；i.装瓶贴标签 (6)制备的ZnO@MOF荧光材料可测Cu2+浓度。已知ZnO@MOF的荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内的关系如图。 某研究小组取7.5×10-3g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量1.5×105)，经预处理，将其中Cu元素全部转化为Cu2+并定容至1L。取样测得荧光强度比值为10.2，则1个血浆铜蓝蛋白分子中含___________个铜原子。 【答案】(1)[Zn(OH)4]2- (2)BC (3)坩埚 (4)杂质中含有CH3COO-、CO32-、NH4+，在控温煅烧过程中分解或被氧化为气体而除去 (5)d→(g)→c(f)→(h) (6)8 【解析】本题为一道无机物制备类的工业流程题，首先向氢氧化钠溶液中滴加硫酸锌溶液并搅拌，此时生成ε-Zn(OH)2，分离出ε-Zn(OH)2后再控温煅烧生成纳米氧化锌，进一步处理后得到最终产品。 (1)初始滴入ZnSO4溶液时，氢氧化钠过量，根据信息①可知，体系中主要含锌组分的化学式是[Zn(OH)4]2-； (2)A项，步骤Ⅰ，搅拌可以使反应物充分接触，加快反应速率，避免反应物浓度局部过高，A正确；B项，根据信息①可知，氢氧化钠过量时，锌的主要存在形式是[Zn(OH)4]2-，不能生成ε-Zn(OH)2，B错误；C项，由信息②可知，ε-Zn(OH)239℃以下稳定，故在用50℃的热水洗涤时会导致，ε-Zn(OH)2分解为其他物质，C错误；D项，由流程可知，控温煅烧时ε-Zn(OH)2会转化为纳米氧化性，故，控温煅烧的目的是为了控制ZnO的颗粒大小，D正确；故选BC； (3)给固体药品加热时，应该用坩埚，故步骤Ⅲ，盛放样品的容器名称是坩埚； (4)两者反应时，除了生成固体ZnO外，还会生成二氧化碳，氨气和水蒸气，即杂志都是气体，故沉淀不需要洗涤的原因是：杂质中含有CH3COO-、CO32-、NH4+，在控温煅烧过程中分解或被氧化为气体而除去； (5)为了使测定结果尽可能准确，故可以用分析天平称量ZnO的质量，选择d，随后可以用酸来溶解氧化锌，故选g，溶解后可以用容量瓶配制一定浓度的溶液，故选c(f)，再用移液管量取一定体积的配好的溶液进行实验，故选h，故答案为：d→(g)→c(f)→(h)； (6)人血浆铜蓝蛋白的物质的量n(人血浆铜蓝蛋白)= ，由于实验测得荧光强度比值为10.2，则铜离子浓度n(Cu2+)= ，则则1个血浆铜蓝蛋白分子中含8个铜原子。 4．(2022·浙江6月卷，30，10分)氨基钠(NaNH2)是重要的化学试剂，实验室可用下图装置(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略)制备。 简要步骤如下： Ⅰ.在瓶A中加入液氨和0.05 g Fe(NO3)3•9H2O，通入氨气排尽密闭体系中空气，搅拌。 Ⅱ.加入5g钠粒，反应，得NaNH2粒状沉积物。 Ⅲ.除去液氨，得产品NaNH2。 已知：NaNH2几乎不溶于液氨，易与水、氧气等反应。 2Na+2NH3 =NaNH2 +H2↑ NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑ 4NaNH2+3O2=2NaOH++2NaNO2+2NH3 请回答： (1) Fe(NO3)3•9H2O的作用是_______；装置B的作用是_______。 (2)步骤Ⅰ，为判断密闭体系中空气是否排尽，请设计方案_______。 (3)步骤Ⅱ，反应速率应保持在液氨微沸为宜。为防止速率偏大，可采取的措施有_______。 (4)下列说法不正确的是_______。 A．步骤Ⅰ中，搅拌的目的是使Fe(NO3)3•9H2O均匀地分散在液氨中 B．步骤Ⅱ中，为判断反应是否已完成，可在N处点火，如无火焰，则反应己完成 C．步骤Ⅲ中，为避免污染，应在通风橱内抽滤除去液氨，得到产品NaNH2 D．产品NaNH2应密封保存于充满干燥氮气的瓶中 (5)产品分析：假设NaOH是产品NaNH2的唯一杂质，可采用如下方法测定产品NaNH2纯度。从下列选项中选择最佳操作并排序_______。 准确称取产品NaNH2 xg→( )→( )→( )→计算 a.准确加入过量的水 b.准确加入过量的HCl标准溶液 c.准确加入过量的NH4Cl标准溶液 d.滴加甲基红指示剂(变色的范围4.4～6.2) e.滴加石蕊指示剂(变色的范围4.5～8.3) f.滴加酚酞指示剂(变色的范围8.2～10.0) g.用NaOH标准溶液滴定 h.用NH4Cl标准溶液滴定 i.用HCl标准溶液滴定 【答案】(1)催化 防止氧气、水进入密闭体系 (2)试管中加满水倒扣于水槽中，M处通入氨气，将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡，则空气尚未排尽，如未出现气泡，则说明空气已排尽 (3)分批少量加入钠粒；降低冷却液温度；适当增加液氨量(任写一种即可) (4)BC (5)bdg 【解析】在硝酸铁催化下钠与液氨的反应来生成NaNH2和氢气，该反应是放热反应，为保证液氨处于微沸状态，需要用冷却液控制一定的温度。NaNH2易与水和氧气发生反应，所以装置B中Hg可防止氧气、水进入密闭体系，导气口N与尾气处理连接装置再处理氨气等。 (1)结合实验原理，根据实验操作中加入Fe(NO3)3•9H2O的用料很少，可推知，Fe(NO3)39H2O在反应中作催化剂，加快反应速率；结合已知信息可知，制备得到的NaNH2易与水和氧气发生反应，所以装置B中Hg可防止氧气、水进入密闭体系，干扰NaNH2的制备； (2)结合氨气极易溶于水，空气中的氮气难溶于水，氧气不易溶于水的物理性质，所以为判断密封体系中空气是否排尽，可设计方案如下：试管中加满水倒扣于水槽中，M处通入氨气，将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡，则空气尚未排尽，如未出现气泡，则说明空气已排尽； (3)上述化学反应中，反应物的浓度、温度均可影响化学反应速率，所以为防止反应速率偏大，可实施的措施有：分批少量加入钠粒；降低冷却液温度；适当增加液氨量(任写一种即可)； (4)A项，步骤I中，搅拌可使液体混合均匀，所以搅拌可使少量的催化剂Fe(NO3)3•9H2O均匀分散在液氨中，A正确；B项，步骤II中，由于液氨处于微沸状态，故生成的氢气中混有一定量的氨气；氢气虽然是可燃性气体，由于氨气在空气中不能被点燃，当氨气中只有少量氢气时，则也不能被点然、不会产生火焰，且对易气体点火有安全隐患，B错误；C项，步骤II中得到的粒状沉积物，颗粒较小，颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层密实的沉淀，溶液不易透过，所以不适宜选用抽滤装置进行过滤，C错误；D项，因为制备的产品NaNH2易与水和氧气发生反应，所以可密封保存于充满干燥氮气的瓶中，D正确；故选BC； (5)题干信息中提到假设产品NaNH2的唯一杂质为NaOH，因为产品溶于水生成氢氧化钠和氨气，所以可设计利用盐酸标准溶液进行滴定，因滴定终点时，溶液中含氯化钠和氯化铵，所以需选用酸性条件下的酸碱指示剂判断滴定终点，过量的盐酸再利用氢氧化钠标准液反滴定，最终利用所测数据计算得出产品中NaNH2的纯度，故涉及的操作步骤为：准确称取产品xg→加入过量盐酸标准溶液→加入滴加甲基橙指示剂用氢氧化钠标准溶液进行滴定，根据实验所测数据，计算产品纯度，故选bdg。 5．(2021·浙江1月卷，30，10分)某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO2)2]制备K2Cr2O7晶体，流程如下： 已知：4Fe (CrO2)2 + 10Na2CO3+7O28Na2CrO4 +4NaFeO2+10CO2 2H++2CrOCr2O+H2O 相关物质的溶解度随温度变化如下图。 请回答： (1)步骤I，将铬铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是______。 (2)下列说法正确的是______。 A．步骤II，低温可提高浸取率 B．步骤II，过滤可除去NaFeO2水解产生的Fe(OH)3 C．步骤III，酸化的目的主要是使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7 D．步骤IV，所得滤渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3 (3)步骤V，重结晶前，为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：溶解KCl →______→______→______→______→重结晶。 a．50℃蒸发溶剂； b．100℃ 蒸发溶剂；c．抽滤；d．冷却至室温；e．蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；f．蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热。 (4)为了测定K2Cr2O7产品的纯度，可采用氧化还原滴定法。 ①下列关于滴定分析的操作，不正确的是______。 A．用量筒量取25.00mL待测液转移至锥形瓶 B．滴定时要适当控制滴定速度 C．滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化 D．读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直 E．平行滴定时，须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下 ②在接近终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，______继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。(请在横线上补全操作) (5)该小组用滴定法准确测得产品中K2Cr2O7的质量分数为98.50%。某同学还用分光光度法测定产品纯度(K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例)，但测得的质量分数明显偏低。分析其原因，发现配制K2Cr2O7待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是______，添加该试剂的理由是______。 【答案】(1)增大反应物的接触面积 (2)BC (3)a e d c (4)①AC ②再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁 (5)H2SO4 抑制Cr2O72-转化为CrO42-，且与Cr2O72-不反应 【解析】根据题给已知，铬铁矿与足量熔融Na2CO3发生高温氧化反应生成Na2CrO4、NaFeO2和CO2，所得固体冷却后用水浸取，其中NaFeO2发生强烈水解：NaFeO2+2H2O=NaOH+Fe(OH)3↓，过滤得到含Na2CrO4、NaOH、Na2CO3的滤液，加入适量硫酸酸化，NaOH、Na2CO3与硫酸反应生成Na2SO4，Na2CrO4转化为Na2Cr2O7(发生的反应为2Na2CrO4+H2SO4 Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O)，经蒸发结晶、过滤、洗涤得到的滤液中主要含Na2Cr2O7，加入KCl后经多步操作得到K2Cr2O7。 (1)步骤I中铬铁矿与足量熔融Na2CO3发生高温氧化反应生成Na2CrO4、NaFeO2和CO2，将铬铁矿粉碎，可增大反应物的接触面积，加快高温氧化的速率；故答案为：增大反应物的接触面积。 (2)A项，根据Na2CrO4的溶解度随着温度的升高而增大，步骤II中应用高温提高浸取率，A错误；B项，步骤II中用水浸取时NaFeO2发生强烈水解：NaFeO2+2H2O=NaOH+Fe(OH)3↓，经过滤可除去Fe(OH)3，B正确；C项，步骤III酸化时，平衡2H++2 CrO42- Cr2O72-+H2O正向移动，主要目的使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，C正确；D项，根据分析，步骤IV中过滤所得滤渣主要成分为Na2SO4，D错误；故选BC。 (3)Na2Cr2O7中加入KCl发生反应Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl，根据各物质的溶解度随温度的变化曲线可知，K2Cr2O7的溶解度随温度升高明显增大，NaCl溶解度随温度升高变化不明显，50℃时两者溶解度相等，故为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品，步骤V重结晶前的操作顺序为：溶解KCl→50℃蒸发溶剂→蒸发至溶液出现晶膜，停止加热→冷却至室温→抽滤→重结晶；故答案为aedc。 (4)①A项，量筒属于粗量器，不能用量筒量取25.00mL溶液，由于K2Cr2O7具有强氧化性，量取25.00mL待测液应用酸式滴定管，A错误；B项，滴定时要适当控制滴定的速率，确保反应物之间充分反应，同时防止滴加过快使得滴加试剂过量，B正确；C项，滴定时应一直观察锥形瓶中溶液颜色的变化，以便准确判断滴定的终点，C错误；D项，读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直，平视读取读数，D正确；E项，为了确保每次滴定时滴定管中的溶液充足，平行滴定时，须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下，并记录初始读数，E正确；故选AC。②在接近终点时，使用“半滴操作”的方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化；故答案为：再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁。 (5)根据题意，K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例，在K2Cr2O7溶液中存在平衡Cr2O72-+H2O2H++2 CrO42-，即有部分Cr2O72-会转化为CrO42-，从而使测得的质量分数明显偏低，为抑制Cr2O72-转化为CrO42-，可加入与Cr2O72-不反应的酸，如硫酸。 30 / 57 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $