2026届高考化学二轮《化学综合实验》大题专练02

**基本信息** 聚焦化学综合实验全流程，以真实情境实验为载体，系统覆盖制备、提纯、测定等核心实验技能，强化科学探究与实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |无机物制备|3题（Na₂S₂O₃·5H₂O等）|装置识别、反应方程式、条件控制|从反应原理（如SO₂与Na₂S/Na₂CO₃反应）到实验操作（pH调控、防水解），构建“原理-装置-操作”逻辑链| |有机物合成|2题（苯甲酸、肉桂酸）|分离提纯、产率计算|结合物质溶解性（如苯甲酸冷水微溶）设计提纯方案，体现“性质决定分离方法”的化学观念| |物质测定|5题（滴定法为主）|终点判断、数据处理|基于氧化还原反应（如I₂与S₂O₃²⁻反应）建立定量计算模型，培养科学思维中的证据推理能力|

2026届高考化学二轮《化学综合实验》大题专练 (二) 1．实验室用SO2通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中来制备Na2S2O3∙5H2O并测定所得产品纯度。 已知：①Na2S2O3∙5H2O易溶于水，难溶于乙醇，温度高于50℃易失去结晶水。 ②S2O酸性条件下易发生反应：S2O＋2H+＝S↓＋SO2↑＋H2O。 实验步骤： Ⅰ．Na2S2O3的制备：装置B产生的SO2缓慢的通入装置C中n(Na2S)∶n(Na2CO3)＝2∶1的混合溶液，加热并搅拌至溶液pH约为7时，停止通入SO2，停止搅拌和加热得混合溶液。 Ⅱ．产品分离提纯：将C中混合溶液，经操作(a)、过滤、洗涤、干燥，得到Na2S2O3∙5H2O粗产品。 Ⅲ．产品纯度测定：取mg产品配制成200mL溶液，取出20.00mL置于锥形瓶中，加入淀粉溶液作指示剂，用nmol·L-1的碘标准溶液滴定至终点，发生反应：2Na2S2O3＋I2＝2NaI＋Na2S4O6，滴定三次平均消耗碘溶液xmL，计算样品中Na2S2O3∙5H2O纯度。 请回答： (1)装置C的名称为 。 (2)制取Na2S2O3的反应的化学方程式为 ；C中反应结束时混合溶液pH过高或过低将导致Na2S2O3产率降低，原因是 。 (3)Ⅱ为产品的分离提纯 ①操作(a)为 ，为减少产品损失，粗产品可以用 洗涤。 ②从下图选出Ⅱ中可能使用到的仪器 。 (4)Ⅲ为氧化还原滴定法测定样品中Na2S2O3∙5H2O的纯度 ①滴定终点的现象是 。 ②样品中Na2S2O3∙5H2O的纯度为 。 答案：(1)三颈烧瓶(三口烧瓶) (2)4SO2＋Na2CO3＋2Na2S＝3Na2S2O3＋CO2；pH过高，Na2CO3、Na2S反应不充分；pH过低，导致Na2S2O3转化为S和SO2 (3)①蒸发浓缩、冷却结晶 乙醇 ②ABDEH (4)①滴入最后半滴碘标准溶液后溶液由无色变蓝色，且半分钟内不恢复原色 ②% 解析：在装置B中浓硫酸与Na2SO3反应制备SO2，经过单向阀通入三颈烧瓶内，在合适pH环境下，SO2与Na2CO3、Na2S发生反应得到Na2S2O3混合液，再经分离、提纯得粗产品，用滴定实验测定其纯度。 (1)由图构造可知，装置C是三颈烧瓶； (2)SO2具有氧化性，Na2S具有还原性，在Na2CO3溶液环境下发生氧化还原反应生成Na2S2O3和CO2，其化学方程式为：4SO2+Na2CO3+2Na2S=3Na2S2O3+CO2，C中反应结束时混合溶液pH过高导致Na2CO3、Na2S反应不充分；pH过低，导致Na2S2O3转化为S和SO2； (3)①从C中反应后混合溶液中提纯Na2S2O3∙5H2O的操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；由于Na2S2O3∙5H2O难溶于乙醇，所以可以用乙醇洗涤粗产品； ②蒸发浓缩、冷却结晶需要AE，过滤和洗涤需要ABD，干燥需要H，所以Ⅱ中可能使用到的仪器为：ABDEH； (4)①淀粉作指示剂，遇碘变蓝色，所以滴定终点的现象是最后一滴碘标准溶液滴入后，溶液由无色变成蓝色，且半分钟内不恢复原色； ②20.00mL粗产品溶液中含n(Na2S2O3∙5H2O)＝2n(I2)＝2×n×0.001xnmol＝0.002nxm，所以样品中Na2S2O3∙5H2O的纯度为：×100%＝%。 2．超酸是一类比纯硫酸更强的酸。某兴趣小组的同学对超酸HSbF6的制备及性质进行了探究。制备HSbF6的初始实验装置如图，夹持、加热及搅拌装置略。 已知： ①制备HSbF6的反应为SbCl3+Cl2SbCl5，SbCl5+6HF ＝HSbF6+5HCl。 ②有关物质的性质如表。 物质 熔点 沸点 性质 SbCl3 73.4℃ 223.5℃ 极易水解 SbCl5 2.8℃ 140℃分解，79℃/2.9kPa 极易水解 回答下列问题： (1)试剂X的成分是 (填化学名称)，盛装试剂X的仪器名称为 。 (2)毛细管的作用是 。 (3)若无盛试剂X的装置，SbCl3可能发生水解生成Sb2O3，其水解反应的化学方程式为 。 (4)用真空泵抽气将SbCl5转移至双口烧瓶前，必须关闭的活塞是 (填“a”或“b”，再减压蒸馏而不是常压蒸馏的主要原因是 。 (5)由SbCl5制备HSbF6时，应选用_______材质的仪器。(填标号) A．玻璃 B．陶瓷 C．铁或铝 D．聚四氟乙烯 (6)为更好地理解超酸的强酸性，该小组的同学查阅相关资料了解到：弱酸在强酸性溶剂中表现出碱的性质，如冰醋酸与纯硫酸反应：CH3COOH+H2SO4＝[CH3C(OH)2]+[HSO4]-，以此类推，H2SO4与HSbF6反应的化学方程式为 。 答案：(1)碱石灰 球形干燥管 (2)作为蒸馏装置中的气化中心、起搅拌作用使体系受热均匀 (3)2SbCl3＋3H2OSb2O3＋6HCl (4)a 防止SbCl5分解 (5)D (6)H2SO4＋HSbF6＝[H3SO4]＋[SbF6]－ 解析：(1)结合题干信息可知，SbCl5极易水解，需在无水环境进行，试剂X防止空气中的水进入三颈烧瓶且吸收多余的氯气，故试剂X为碱石灰，装置名称为球形干燥管。答案为：碱石灰；球形干燥管。 (2)作为蒸馏装置中的气化中心，导气毛细管使蒸馏平稳，避免液体过热而暴沸；通入的气体在加热过程中起搅拌的作用,使得体系受热均匀。答案为：作为蒸馏装置中的气化中心、起搅拌作用使体系受热均匀。 (2)无盛试剂X的装置，空气中的水进入三颈烧瓶中，SbCl3可能发生水解生成Sb2O3，其水解反应的化学方程式为：2SbCl3＋3H2OSb2O3＋6HCl。答案为：2SbCl3＋3H2OSb2O3＋6HCl。 (4)在三颈烧瓶中SbCl3与Cl2反应，生成液态SbCl5，反应完成后，关闭活塞a、打开活塞b，减压转移SbCl5至双口烧瓶；结合题干信息可知SbCl5在140℃分解，减压蒸馏可降低SbCl5的沸点，防止常压蒸馏时SbCl5发生分解。答案为：a；防止SbCl5分解。 (5)由SbCl5制备HSbF6时，因为有HF参与反应，反应过程中不能选用玻璃材质、陶瓷材质的仪器，又因为HSbF6的酸性比纯硫酸酸性强，故不能选用铁质或铝质材料仪器，故选D。答案为：D。 (6)H2SO4比HSbF6的酸性弱，故HSbF6提供H+给H2SO4，生成[H3SO4]＋[SbF6]－，发生反应的化学方程式为：H2SO4＋HSbF6＝[H3SO4]＋[SbF6]－。答案为：H2SO4＋HSbF6＝[H3SO4]＋[SbF6]－。 3．苯甲酸可用于医药、染料载体、增塑剂、果汁饮料的保香剂和食品防腐剂等的生产。某化学兴趣小组欲在实验室制备苯甲酸、回收二氧化锰并测定其纯度，进行如下实验： 苯甲酸实验室制备原理为： 实验装置如图所示。 已知：甲苯的密度是0. 872g·L-1；苯甲酸微溶于冷水，溶于热水。 实验步骤： I．在50mL三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、20mL水和5.0g高锰酸钾，油浴加热至反应结束。 II．将反应液趁热减压过滤，得到滤渣1，滤液呈紫色，加入少量亚硫酸钠使紫色褪去，进行二次减压过滤，得到滤渣2；将滤液放入冰水浴中，然后加酸酸化，有晶体析出，减压过滤，洗涤、干燥，得到苯甲酸晶体。 III．回收二氧化锰：将滤渣2和滤纸一并转移到坩埚中，加热灼烧，所得固体与干燥后的滤渣1合并，称重得2.5 g固体。 IV．二氧化锰纯度的测定：称取0.5g回收的二氧化锰，放于烧杯中，再加入25 mL 0. 3 mol·L-1草酸钠溶液及50 mL12 mol·L-1硫酸，加热至二氧化碳不再产生，稀释至250 mL，加热至近沸。趁热以浓度为0.05mol·L-1的高锰酸钾标准液滴定过量的草酸钠，消耗高锰酸钾的体积为16.0mL。 已知：MnO2＋C2O＋4H+＝Mn2+＋2CO2↑＋2H2O 2MnO＋5C2O＋16H+＝2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O 回答下列问题： (1)仪器A的名称为 ， 该装置的作用是 。 (2)步骤I中，判断反应结束的现象是 。 (3)步骤II中加酸酸化，加的酸可以是 (填序号)。 ①稀硫酸        ②盐酸 滤液放入冰水浴的原因是 。 (4)滤渣2的主要成分为MnO(OH)2，请写出生成MnO(OH)2的离子方程式： 。 (5)用高锰酸钾标准液滴定时，滴定终点的现象是 ，二氧化锰的纯度为 %。 答案：(1)球形冷凝管 冷凝回流，增大反应物的利用率 (2)三颈烧瓶中无油状物 (3)①②；降低苯甲酸的溶解度，使苯甲酸充分析出，提高产率 (4)2MnO＋3SO＋3H2O＝2MnO(OH)2 ↓＋3SO＋2OH- (5)当滴加最后一滴高锰酸钾标准液时，溶液变为浅紫色，且半分钟内不褪色 95. 7 解析：甲苯被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸盐，苯甲酸盐与酸反应得到苯甲酸。图示装置中球形冷凝管的目的是使甲苯冷凝回流，增大反应物的利用率，苯甲酸在三颈烧瓶中生成，由于苯甲酸的溶解度较低，冰水浴有利于其析出。 (1)仪器A的名称为球形冷凝管，该装置的作用是：冷凝回流，增大反应物的利用率； (2)甲苯密度比水小且难溶于水，为油状物，步骤I中，甲苯完全反应，可以判断反应结束，故判断反应结束的现象是三颈烧瓶中无油状物； (3)根据制备原理，苯甲酸盐与酸反应可得到苯甲酸晶体，盐酸和硫酸均可，故选①②；苯甲酸微溶于冷水，溶于热水，冷水浴的目的是降低苯甲酸的溶解度，使苯甲酸充分析出，提高产率； (4)滤渣2的主要成分为MnO(OH)2，根据得失电子守恒，生成MnO(OH)2的离子方程式为：2MnO＋3SO＋3H2O＝2MnO(OH)2 ↓＋3SO＋2OH-； (5)草酸根能被酸高锰酸钾氧化，用高锰酸钾标准液滴定时，滴定终点的现象是：当滴加最后一滴高锰酸钾标准液时，溶液变为浅紫色，且半分钟内不褪色；草酸根一部分与二氧化锰反应，过量的草酸根与高锰酸根反应，故二氧化锰消耗的草酸根的物质的量为：(0.025×0.3－×0.05×0.016)mol，二氧化锰的纯度为： ×100%＝95.7%。 4．三氯化六氨合钴([Co(NH3)6]Cl3)是一种重要的化工产品。实验室以CoCl2为原料制备三氯六氨合钴的方法如下，回答下列问题： Ⅰ．制备氯化钴 已知CoCl2易潮解，可用高熔点金属钴与氯气反应制取。实验室提供下图装置进行组合(连接用橡胶管省略)： (1)A中固体为高锰酸钾，则反应的离子方程式为 。 (2)装置C中试剂Y为 。 (3)球形干燥管中试剂的作用为 。 Ⅱ．制备三氯化六氨合钴 (4)“氧化”步骤中应控温在60℃进行，加热方式可采取 。 (5)利用CoCl2、NH4Cl、浓氨水、H2O2制备[Co(NH3)6]Cl3的总反应化学方程式为 。 (6)操作X中，加入浓盐酸的作用是 。 Ⅲ．测定钴含量 准确称量3.0000g样品[Co(NH3)6]Cl3，加入KI溶液至样品恰好完全溶解，配成250mL溶液。已知Co3+将氧化成I2，自身被还原成Co2+，用淀粉溶液作指示剂，用0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定生成的，消耗Na2S2O3溶液的体积如下(已知：I2＋2S2O＝2I－＋S4O)。 滴定次数 待测溶液的体积/mL 消耗标准溶液的体积/mL 滴定前刻度 滴定后刻度 1 25.00 1.50 11.00 2 25.00 11.00 21.01 3 25.00 21.01 31.00 (7)计算样品中钴元素的质量分数为 %(保留至小数点后两位)。 答案：(1)2MnO＋10Cl－＋16H+＝2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O (2)浓硫酸 (3)吸收氯气，防止污染空气，同时防止空气中的水进入D中 (4)水浴加热 (5)2CoCl2＋2NH4Cl＋H2O2＋10NH3∙H2O＝2[Co(NH3)6]Cl3＋12H2O (6)增大氯离子浓度，利于[Co(NH3)6]Cl3晶体析出 (7)19.86% 解析：I：A中高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气，B中为饱和食盐水，吸收氯气中的HCl，C中为浓硫酸，干燥氯气，D中氯气与金属钴反应制备CoCl2，E中碱石灰可以吸收氯气，防止污染空气，同时防止空气中的水进入D中。 Ⅱ：利用CoCl2、NH4Cl、浓氨水、H2O2制备[Co(NH3)6]Cl3的总反应化学方程式为：2CoCl2＋2NH4Cl＋H2O2＋10NH3∙H2O＝2[Co(NH3)6]Cl3＋12H2O，操作中，加入浓盐酸的作用是：增大氯离子浓度，利于[Co(NH3)6] Cl3晶体析出； (1)A中制备氯气的离子方程式为：2MnO＋10Cl－＋16H+＝2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O； (2)装置C中试剂Y为：浓硫酸； (3)根据分析，E中碱石灰的作用是：吸收氯气，防止污染空气，同时防止空气中的水进入D中 (4)“氧化”步骤中应控温在60℃进行，加热方式可采取：水浴加热； (5)根据分析，利用CoCl2、NH4Cl、浓氨水、H2O2制备[Co(NH3)6] Cl3的总反应化学方程式为：2CoCl2＋2NH4Cl＋H2O2＋10NH3∙H2O＝2[Co(NH3)6]Cl3＋12H2O； (6)根据分析，加入浓盐酸的作用是：增大氯离子浓度，利于[Co(NH3)6] Cl3晶体析出； (7)根据得失电子守恒可找出关系式：2Co2+～I2～2S2O，根据表格， 消耗的硫代硫酸钠溶液的体积分别为：9.50mL、10.01mL、10.01mL，第一组误差较大，应该舍去，消耗的平均体积为10.01mL，根据元素守恒，n(Co)＝n(S2O)＝(0.1000×10.01×10-3)mol＝1.01×10-3mol，样品中钴元素的质量分数为：×100%＝19.86%。 5．水合肼(N2H4·H2O)为无色透明液体，沸点为120℃，具有强还原性，能与水、醇混溶，不溶于乙醚和氯仿，在空气中可吸收CO2而产生烟雾。广泛应用于合成农药、水处理剂、发泡剂、引发剂和固化剂等，开发利用前景广阔。工业上用尿素[CO(NH2)2]、NaOH和NaClO溶液反应制备水合肼的实验流程如图：据此某化学兴趣小组设计了下列实验制备N2H4·H2O。回答下列问题： Ⅰ．制备NaClO溶液。实验制备装置如图所示： (1)仪器B中盛放试剂为Cl2，则仪器A中盛放的液体为 。 (2)制备NaClO时，NaOH溶液用冰水浴控制温度在30℃以下，目的是 。 (3)配制质量分数为30%的NaOH溶液时，下列仪器中除托盘天平外，还需要使用的是 。(填仪器名称) Ⅱ．制备水合肼 (4)分液漏斗中盛装的溶液是 （填字母）。 A．CO(NH2)2溶液 B．NaOH和NaClO溶液 三颈烧瓶中生成水合肼的化学反应方程式： 。 (5)有同学认为该实验收集装置有缺陷，请你写出改进措施 。 (6)水合肼的纯度测定：取ag样品配成溶液，加入一定量的碳酸氢钠固体，用0.1mol/LI2标准溶液滴定(已知N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)，进行三次平行实验，平均消耗I2标准溶液VmL。该样品的纯度为 %(用含a、V的代数式表示)，若不加入适量NaHCO3固体，则测量结果会 (填“偏大”“偏小”“无影响”)。 答案：(1)饱和食盐水 (2)控制反应速率，防止副反应发生 (3)烧杯、量筒 (4)CO(NH2)2＋2NaOH＋NaClO＝Na2CO3＋N2H4·H2O＋NaCl；B (5)在锥形瓶导管上连接装有碱石灰的干燥管，防止空气中二氧化碳进入收集装置 (6) 偏大 解析：(1)制备NaClO溶液需用氯气和氢氧化钠溶液反应，则A中溶液应起到将B中氯气赶入NaOH溶液的作用，结合氯气的溶解性，可用饱和食盐水将氯气赶入氢氧化钠溶液； (2)制备NaClO时，NaOH溶液用冰水浴控制温度在30℃以下，温度过高氯气与氢氧化钠反应生成氯酸钠，导致产品不纯，同时有效控制反应速率，利于氯气充分反应； (3)配制质量分数为30%的NaOH溶液，需用天平称取一定质量的NaOH放入烧杯中，用量筒量取一定体积的水加入烧杯中溶解NaOH； (4)因水合肼具有强还原性，为防止生成的水合肼被次氯酸钠氧化，应将NaOH和NaClO溶液滴入尿素溶液中制取水合肼，以避免次氯酸钠过量氧化水合肼，因此分液漏斗中应为NaOH和NaClO溶液；三颈烧瓶中生成水合肼的化学反应方程式：CO(NH2)2＋2NaOH＋NaClO＝Na2CO3＋N2H4·H2O＋NaCl； (5)该装置中收集装置与空气连通，空气中的二氧化碳可能进入收集装置中与水合肼发生反应，应在锥形瓶导管上连接装有碱石灰的干燥管，防止空气中二氧化碳进入收集装置； (6)I2的消耗量为0.1×V×10-3 mol，结合反应可知n(N2H4·H2O)＝n(I2)＝0.05×V×10-3mol，该样品的纯度为×100%＝%%；加入的碳酸氢钠用于调控溶液的pH在弱酸性条件，如不加碳酸氢钠，随反应进行溶液酸性过大，碘单质用量偏高，所测结果偏大。 6．肉桂酸主要用于香精香料、食品添加剂、医药工业、美容、农药、有机合成等方面。合成原理及有关装置如图所示： 制备过程： ①在100mL仪器c中放入3.0mL(0.03mol)新蒸馏的苯甲醛、8.0mL(0.072mol)新蒸馏的乙酸酐以及适量的无水乙酸钾。加热回流30min。 ②待反应冷却后，加入10mL温水，改为水蒸气蒸馏装置蒸馏。再将烧瓶冷却，加入10mL10%NaOH溶液，以保证所有的肉桂酸和乙酸转化成钠盐而溶解。 ③抽滤，将滤液倒入100mL烧杯中，冷却至室温，在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。冷却，抽滤，用少量试剂A洗涤沉淀，抽干。 ④产品在空气中晾干，产量约3.0g。 已知相关物质的信息如表所示： 名称 分子量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解度：g∙(100mL)-1溶剂 水 醇 醚 苯甲醛 1.6 －26 178~179 0.3 互溶 互溶 乙酸酐 1.2 －73 138~140 遇水生成乙酸 溶 不溶 肉桂酸 148 133~134 300 0.04 24 溶 回答下列问题： (1)回流反应装置中仪器c的名称是 。 (2)回流反应装置中空气冷凝管的作用： 。 (3)用K2CO3替代乙酸钾，可缩短反应的时间，K2CO3的作用是 ，K2CO3使用前应干燥并研细的目的是 。 (4)用水蒸气蒸馏装置蒸馏出的主要物质为 ，试剂A为 (填“水”“醇”或“醚”)。 (5)肉桂酸的产率为 (保留三位有效数字)，若温度控制不当，使反应液剧烈沸腾，会导致肉桂酸的产率 (填“升高”“不变”或“降低”)。 答案：(1)三颈(口)烧瓶 (2)冷凝回流，提高原料利用率 (3)催化剂；乙酸酐遇水形成乙酸，影响反应的进行，碳酸钾也失去催化作用；研成粉末会增大表面积，加快反应速率 (4)苯甲醛；水 (5) 67.6% ；降低 解析：利用苯甲醛和乙酸酐无水环境下合成肉桂酸，按题干实验步骤，首先在装置甲三颈烧瓶中加入反应物以及碳酸钾，160~170℃回流30min，然后用装置乙除去未反应完的苯甲醛，加入10mL10%氢氧化钠溶液溶解肉桂酸，加活性炭吸附色素，进行抽滤，将滤液冷却后，搅拌并用浓盐酸酸化，将肉桂酸钾反应为肉桂酸结晶析出，冷却后抽滤，洗涤沉淀，抽干获得粗产品。 (1)仪器c为三颈(口)烧瓶。 (2)空气冷凝管的作用为冷凝回流，提高原料利用率。 (3)根据可缩短反应时间可知，K2CO3的作用是催化剂，如果有水乙酸酐会生成乙酸影响反应，而且碳酸钾也会失去催化作用；研成粉末会增大表面积，加快反应速率。 (4)水蒸气蒸馏时蒸馏出沸点低的苯甲醛，试剂A洗涤的目的为洗掉多余的盐酸、乙酸和氯化钠，故A为水。 (5)根据反应原理可知，肉桂酸的理论产量为0.03mol×148g∙mol-1，故产率×100%≈67.6%；加热回流时，若温度控制不当，使反应液剧烈沸腾，导致肉桂酸挥发，产率降低。 7．某小组在实验室用NaClO溶液和NH3反应制备肼(N2H4)，并进行相关性质探究实验。 Ⅰ．实验室制备N2H4 (1)装置D中反应的化学方程式是 。 (2)装置C中盛放的试剂是 。 (3)制备N2H4的离子方程式 。 Ⅱ．测定产品中水合肼(N2H4·H2O)的含量 (4)称取产品6.0g，加入适量NaHCO3固体(调节溶液的pH保持在6.5左右)，加水配成250mL溶液，移取25.00mL置于锥形瓶中，并滴加2~3滴淀粉溶液，用0.3000mol/L的碘标准溶液滴定(已知：N2H4·H2O ＋2I2 ＝N2↑＋4HI＋H2O)。 ①滴定到达终点的现象是 。 ②重复上述滴定实验2~3次，测得消耗碘标准溶液的平均值为20.00mL，产品中水合肼的质量分数为 。 Ⅲ．探究肼的化学性质。将制得的肼分离提纯后，进行如下实验。 【查阅资料】AgOH在溶液中不稳定，易分解生成黑色的Ag2O，Ag2O可溶于氨水。 【提出假设】黑色固体可能是Ag、Ag2O中的一种或两种。 【实验验证】 (5)设计如下方案，进行实验。 操作 现象 结论 ⅰ.取少量黑色固体于试管中，加入足量① ，振荡 黑色固体部分溶解 黑色固体有Ag2O ⅱ.取少量黑色固体于试管中，加入足量稀硝酸，振荡 ② 黑色固体是Ag和Ag2O ③综合上述实验，肼具有的性质是 (6)N2H4是一种二元弱碱，在水中的电离与NH3相似，写出肼的第一步电离方程式 答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O (2)NaOH溶液 (3)2NH3+ClO−=N2H4+Cl-+H2O (4)当加入最后半滴碘标准溶液时，溶液恰好变为蓝色，且半分钟内不褪色；25% (5)氨水；黑色固体溶解，并有气体产生，遇空气变为红棕色；还原性和碱性 (6)N2H4＋H2ON2H＋OH－ 解析：制备N2H4时，首先在装置A中利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气，此时关闭装置B的止水夹，将氯气通入装置C中的NaOH溶液，反应得到NaClO溶液，装置D中利用氯化铵和氢氧化钙固体共热制取氨气，通入装置C中和NaClO溶液反应得到N2H4，由于氨气极易溶于水，所以导管不能伸入液面以下，防止发生倒吸；制备完成后，打开B上方止水夹，关闭BC装置之间的止水夹，可以在装置B中利用排饱和食盐水的方法收集多余氯气，长颈漏斗可以平衡压强。 (1)装置D是用氯化铵和氢氧化钙反应制备氨气，反应方程式为：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O； (2)根据题意，制备N2H4需要用NaClO溶液与NH3反应，NaClO溶液通过氢氧化钠来制备，所以装置C中盛放NaOH溶液，和氯气反应得到NaClO； 根据电子守恒可知反应过程中ClO－与NH3的系数比为1∶2，再结合元素守恒可得离子方程式为2NH3+ClO−＝N2H4+Cl−+H2O； ①N2H4可以氧化碘单质，所以达到滴定终点时碘单质稍过量，而淀粉遇碘变蓝，所以滴定终点的现象为：当加入最后半滴碘标准溶液时，溶液恰好变为蓝色，且半分钟内不褪色； ②根据反应方程式N2H4∙H2O＋2I2＝N2↑＋4HI＋H2O，25.00mL待测液中，n(N2H4·H2O)＝×0.3000mol/L×0.02L＝0.0030mol，则250 mL溶液中有0.030mol N2H4·H2O，产品中水合肼的质量分数为×100%＝25%； (5)①操作i的结论为黑色固体有Ag2O，现象为黑色固体部分溶解，根据题目所给信息可知Ag2O可溶于氨水，所以①为加入足量氨水； ②操作ii证明有Ag，Ag可以被稀硝酸氧化，同时生成NO气体，所以现象②为黑色固体溶解，并有气体产生，该气体遇见空气变为红棕色； ③肼具有还原性将Ag+还原为Ag，同时肼具有碱性，与Ag+反应生成AgOH，而AgOH不稳定，易分解生成黑色的Ag2O； (6)类比氨在水中的电离方程式，肼的第一步电离方程式为N2H4＋H2ON2H＋OH－。 8．碳酸镧[La2(CO3)3，相对分子质量为458]能抑制人体内磷酸盐的吸收，降低体内血清磷酸盐和磷酸钙的水平，常用于慢性肾衰患者高磷血症的治疗。某课外小组成员进行实验探究La2(CO3)3的制备方法。 已知： ①La2(CO3)3难溶于水，易溶于盐酸，溶液pH较高时易生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3，相对分子质量为216]。 ②氯化镧(LaCl3)与易溶的碳酸盐或碳酸氢盐反应可制备La2(CO3)3。 Ⅰ．利用氯化镧溶液与碳酸氢铵溶液制备碳酸镧(装置如图1，其中夹持装置已略去)。 实验步骤如下： ⅰ．连接好实验装置，检查装置的气密性，关闭K1、K2、K3和K4。 ⅱ．实验时应先打开活塞______(填“K1”或“K2”)和K3，持续通入一段时间气体。 ⅲ．______，继续通入一段时间另一种气体。 ⅳ．……，最终制得碳酸镧沉淀。 (1)试剂b的名称是 ，试剂a的作用是 。装置中硬质玻璃管的作用是 。 (2)将操作ⅱ空白处补充完整： ，将操作ⅲ空白处补充完整： 。 (3)实验时，将三颈烧瓶放入冷水中的主要原因是 。 (4)氯化镧溶液与碳酸氢铵溶液反应的化学方程式为 。 Ⅱ．利用碳酸氢钠溶液与氯化镧溶液制备碳酸镧。 (5)将一定浓度的NaHCO3溶液滴入氯化镧溶液中，利用手持技术测得氯化镧溶液的pH随加入NaHCO3溶液的体积的变化如图2。试分析bc段发生pH突变的原因： 。 Ⅲ．碳酸镧粗产品[设杂质只有La(OH)CO3]组成的测定。 (6)准确称取6.844 g粗产品，溶于10.00 mL稀盐酸中，加入10.00mLNH3－NH4Cl缓冲溶液和0.200 g紫脲酸铵混合指示剂，用0.5 mol∙L EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至溶液呈蓝紫色(La3+＋H2Y2-＝LaY－＋2H+)，消耗60.00 mL EDTA标准溶液。则产品中n(碳酸镧)∶n(碱式碳酸镧)＝ 。 答案：(1)浓氨水；除去CO2中的HCl气体；防止倒吸 (2)K2；关闭K2，打开K1 (3)保持较低温度，防止生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3] (4)2LaCl3+6NH4HCO3＝La2(CO3)3+6NH4Cl+3H2O+3CO2↑ (5)a3+完全沉淀，再滴入Na2CO3溶液时，碳酸根离子水解使溶液的碱性增强，溶液的pH发生突跃（2分） (6)7∶8 解析：在装置中先用浓氨水与生石灰混合发生反应制取NH3，将氨气通入盛有LaCl3溶液的水槽中使溶液显碱性。然后用石灰石与稀盐酸发生复分解反应制取CO2气体，然后用饱和NaHCO3溶液，除去CO2中的HCl杂质气体，然后通入盛有LaCl3溶液的水槽中，在水槽中LaCl3、NH3、CO2及H2O发生反应：2LaCl3+6NH3+3CO2+3H2O＝La2(CO3)3↓+6NH4Cl，制取得到La2(CO3)3沉淀。 (1)试剂b的名称是浓氨水，试剂a为饱和碳酸氢钠溶液，作用是除去CO2中的HCl气体；装置中硬质玻璃管较粗，作用是防止倒吸； (2)氨气在水中溶解度较大，先通入氨气，则实验时应先打开活塞K2和K3，持续通入一段时间气体；然后关闭K2，打开K1，继续通入一段时间另一种气体； (3)实验时，将三颈烧瓶放入冷水中的主要原因是保持较低温度，防止生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3]； (4)氯化镧溶液与碳酸氢铵溶液反应的化学方程式为2LaCl3＋6NH4HCO3＝La2(CO3)3＋6NH4Cl＋3H2O＋3CO2↑； (5)利用手持技术测定溶液的pH从而监控反应过程，得到如图曲线。bc段pH变化的原因是：La3+完全沉淀，再滴入Na2CO3溶液时，碳酸根离子水解使溶液的碱性增强，溶液的pH发生突跃； (6)根据La3+＋H2Y2-＝LaY－＋2H+得关系式：La3+~H2Y2-，n(H2Y2-)=0.5mol/L×0.060 L=0.03mol，则n[La3+]=0.03 mol，设La2(CO3)3为xmol，La(OH)CO3为ymol，则2x+y=0.03，458x+216y=6.844，解得x=0.014，y=0.016，n(碳酸镧)∶n(碱式碳酸镧)=0.014:0.016=7:8。 9．十二钨硅酸在催化方面有重要用途。某实验小组制备十二钨硅酸晶体，并测定其结晶水含量的方法如下(装置如图，夹持装置省略)： Ⅰ．将适量Na2WO4∙2H2O、Na2SiO3∙9H2O加入三颈烧瓶中，加适量水，加热，溶解。 Ⅱ．持续搅拌下加热混合物至近沸，缓慢滴加浓盐酸至pH为2，反应30分钟，冷却。 Ⅲ．将反应液转至萃取仪器中，加入乙醚，再分批次加入浓盐酸，萃取。 Ⅳ．静置后液体分上、中、下三层，下层是油状钨硅酸醚合物。 Ⅴ．将下层油状物转至蒸发皿中，加少量水，加热至混合液表面有晶膜形成，冷却结晶，抽滤，干燥，得到十二钨硅酸晶体(H4[SiW12O40]∙nH2O)。 已知： ①制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀； ②乙醚易挥发、易燃，难溶于水且密度比水小； ③乙醚在高浓度盐酸中生成的与[SiW12O40]4-缔合成密度较大的油状钨硅酸醚合物。 回答下列问题： (1)仪器a中的试剂是_______(填名称)，其作用是______________________________。 (2)步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加的原因是___________________________________________。 (3)下列仪器中，用于“萃取、分液”操作的有_______(填名称)。 (4)步骤Ⅳ中“静置”后液体中间层的溶质主要是_____________。 (5)步骤Ⅴ中“加热”操作_______(选填“能”或“不能”)使用明火，原因是__________________________。 (6)结晶水测定：称取mg十二铇硅酸晶体(H4[SiW12O40]∙nH2O，相对分子质量为M)，采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重ω%，计算n＝_______(用含ω、M的代数式表示)若样品未充分干燥，会导致n的值_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 答案：(1)碱石灰(或NaOH固体等)；吸收挥发出来的氯化氢 (2)防止制备过程中局部pH过低而产生钨的水合氧化物沉淀 (3)分液漏斗、烧杯 (4)NaCl (5)不能；乙醚易挥发，易燃，遇明火极易发生危险 (6) ；偏小 解析：(1)浓盐酸具有挥发性，会污染环境，故a中的试剂的作用是吸收挥发出来的氯化氢，可以是碱石灰或NaOH固体等； (2)由于制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀，故步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加，防止制备过程中局部pH过低而产生钨的水合氧化物沉淀； (3)萃取分液需要使用分液漏斗，同时需要烧杯来盛放分液后的液体，故用于“萃取、分液”操作的有分液漏斗、烧杯； (4)步骤Ⅳ中“静置”后液体分为上中下三层，其中下层液体为油状钨硅酸醚合物，乙醚难溶于水，且密度小于水，故上层为乙醚，中层为水层，通过分析发生的反应可知，中间层的溶质主要为NaCl； (5)由于乙醚易挥发，易燃，故步骤Ⅴ中“加热”操作不能使用明火； (6)mg十二钨硅酸晶体的物质的量为n1＝，结晶水占总质量的ω%，则结晶水的物质的量为n2＝，则n＝＝；若未充分干燥，则ω%变小，n偏小。 10．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)＋CO(aq) CaCO3(s)＋SO(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_______。 A． B． C． D． ii．滴定数据及处理：Na2CO3溶液V0mL，消耗c1mol·L-1盐酸V1mL (滴定终点时，CO转化为HCO)，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m1g硫酸钙固体，反应t1min后，过滤，取V0mL滤液，用c1mol·L-1盐酸参照①进行滴定。记录的部分数据如下表(忽略CO水解的影响)。 序号 V(Na2CO3)/mL V(H2O)/mL V(滤液)/mL V消耗(盐酸)/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1.00g硫酸钙(M＝136g∙mol-1)加入100.00mL0.100mol·L-1Na2CO3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t2min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)①i．BD ii． ②20.0； 6∶5 (4)③过量稀盐酸；有气体产生；BaCl2溶液 ④将最少1.36g硫酸钙加入100.0mL0.100mol·L-1Na2CO3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值变大，说明反应Ⅰ平衡已建立 解析：探究反应CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq) (I)中Na2CO3溶液的浓度对反应速率的影响，通过HCl与Na2CO3的滴定反应，来测量Na2CO3浓度的变化量，从而计算平均反应速率； 探究反应CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)平衡的建立，利用CO水解呈碱性的性质，通过测定pH来判断CO离子浓度的变化情况，从而判断反应是否平衡。 (1)浓硫酸与铜丝反应方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↓＋2H2O，所产生的尾气为SO2，可用NaOH溶液吸收(其他合理答案也可)； (2)SO2生成石膏(主要成分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，该过程用到下列仪器中的烧杯、酸式滴定管，故选BD；根据离子方程式CO＋H+＝HCO可知，c(Na2CO3)＝＝mol·L-1； ②总体积应相同，x为20.0mL；a中消耗的盐酸体积为，即△c(Na2CO3)＝mol·L-1，同理可得，b中△c(Na2CO3)＝×－＝，由于v＝，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)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)可知，假设正反应100%进行，n(SO)＝n(CO)＝0.100mol·L-1×0.1L＝0.01mol，质量为0.01mol×136g/mol=1.36g，实验方案为：将最少1.36g硫酸钙加入100.0mL0.100mol·L-1Na2CO3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值变大，说明反应Ⅰ平衡已建立。 第 18 页 共 18 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高考化学二轮《化学综合实验》大题专练 (二) 1．实验室用SO2通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中来制备Na2S2O3∙5H2O并测定所得产品纯度。 已知：①Na2S2O3∙5H2O易溶于水，难溶于乙醇，温度高于50℃易失去结晶水。 ②S2O酸性条件下易发生反应：S2O＋2H+＝S↓＋SO2↑＋H2O。 实验步骤： Ⅰ．Na2S2O3的制备：装置B产生的SO2缓慢的通入装置C中n(Na2S)∶n(Na2CO3)＝2∶1的混合溶液，加热并搅拌至溶液pH约为7时，停止通入SO2，停止搅拌和加热得混合溶液。 Ⅱ．产品分离提纯：将C中混合溶液，经操作(a)、过滤、洗涤、干燥，得到Na2S2O3∙5H2O粗产品。 Ⅲ．产品纯度测定：取mg产品配制成200mL溶液，取出20.00mL置于锥形瓶中，加入淀粉溶液作指示剂，用nmol·L-1的碘标准溶液滴定至终点，发生反应：2Na2S2O3＋I2＝2NaI＋Na2S4O6，滴定三次平均消耗碘溶液xmL，计算样品中Na2S2O3∙5H2O纯度。 请回答： (1)装置C的名称为 。 (2)制取Na2S2O3的反应的化学方程式为 ；C中反应结束时混合溶液pH过高或过低将导致Na2S2O3产率降低，原因是 。 (3)Ⅱ为产品的分离提纯 ①操作(a)为 ，为减少产品损失，粗产品可以用 洗涤。 ②从下图选出Ⅱ中可能使用到的仪器 。 (4)Ⅲ为氧化还原滴定法测定样品中Na2S2O3∙5H2O的纯度 ①滴定终点的现象是 。 ②样品中Na2S2O3∙5H2O的纯度为 。 2．超酸是一类比纯硫酸更强的酸。某兴趣小组的同学对超酸HSbF6的制备及性质进行了探究。制备HSbF6的初始实验装置如图，夹持、加热及搅拌装置略。 已知： ①制备HSbF6的反应为SbCl3+Cl2SbCl5，SbCl5+6HF ＝HSbF6+5HCl。 ②有关物质的性质如表。 物质 熔点 沸点 性质 SbCl3 73.4℃ 223.5℃ 极易水解 SbCl5 2.8℃ 140℃分解，79℃/2.9kPa 极易水解 回答下列问题： (1)试剂X的成分是 (填化学名称)，盛装试剂X的仪器名称为 。 (2)毛细管的作用是 。 (3)若无盛试剂X的装置，SbCl3可能发生水解生成Sb2O3，其水解反应的化学方程式为 。 (4)用真空泵抽气将SbCl5转移至双口烧瓶前，必须关闭的活塞是 (填“a”或“b”，再减压蒸馏而不是常压蒸馏的主要原因是 。 (5)由SbCl5制备HSbF6时，应选用_______材质的仪器。(填标号) A．玻璃 B．陶瓷 C．铁或铝 D．聚四氟乙烯 (6)为更好地理解超酸的强酸性，该小组的同学查阅相关资料了解到：弱酸在强酸性溶剂中表现出碱的性质，如冰醋酸与纯硫酸反应：CH3COOH+H2SO4＝[CH3C(OH)2]+[HSO4]-，以此类推，H2SO4与HSbF6反应的化学方程式为 。 3．苯甲酸可用于医药、染料载体、增塑剂、果汁饮料的保香剂和食品防腐剂等的生产。某化学兴趣小组欲在实验室制备苯甲酸、回收二氧化锰并测定其纯度，进行如下实验： 苯甲酸实验室制备原理为： 实验装置如图所示。 已知：甲苯的密度是0. 872g·L-1；苯甲酸微溶于冷水，溶于热水。 实验步骤： I．在50mL三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、20mL水和5.0g高锰酸钾，油浴加热至反应结束。 II．将反应液趁热减压过滤，得到滤渣1，滤液呈紫色，加入少量亚硫酸钠使紫色褪去，进行二次减压过滤，得到滤渣2；将滤液放入冰水浴中，然后加酸酸化，有晶体析出，减压过滤，洗涤、干燥，得到苯甲酸晶体。 III．回收二氧化锰：将滤渣2和滤纸一并转移到坩埚中，加热灼烧，所得固体与干燥后的滤渣1合并，称重得2.5 g固体。 IV．二氧化锰纯度的测定：称取0.5g回收的二氧化锰，放于烧杯中，再加入25 mL 0. 3 mol·L-1草酸钠溶液及50 mL12 mol·L-1硫酸，加热至二氧化碳不再产生，稀释至250 mL，加热至近沸。趁热以浓度为0.05mol·L-1的高锰酸钾标准液滴定过量的草酸钠，消耗高锰酸钾的体积为16.0mL。 已知：MnO2＋C2O＋4H+＝Mn2+＋2CO2↑＋2H2O 2MnO＋5C2O＋16H+＝2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O 回答下列问题： (1)仪器A的名称为 ， 该装置的作用是 。 (2)步骤I中，判断反应结束的现象是 。 (3)步骤II中加酸酸化，加的酸可以是 (填序号)。 ①稀硫酸        ②盐酸 滤液放入冰水浴的原因是 。 (4)滤渣2的主要成分为MnO(OH)2，请写出生成MnO(OH)2的离子方程式： 。 (5)用高锰酸钾标准液滴定时，滴定终点的现象是 ，二氧化锰的纯度为 %。 4．三氯化六氨合钴([Co(NH3)6]Cl3)是一种重要的化工产品。实验室以CoCl2为原料制备三氯六氨合钴的方法如下，回答下列问题： Ⅰ．制备氯化钴 已知CoCl2易潮解，可用高熔点金属钴与氯气反应制取。实验室提供下图装置进行组合(连接用橡胶管省略)： (1)A中固体为高锰酸钾，则反应的离子方程式为 。 (2)装置C中试剂Y为 。 (3)球形干燥管中试剂的作用为 。 Ⅱ．制备三氯化六氨合钴 (4)“氧化”步骤中应控温在60℃进行，加热方式可采取 。 (5)利用CoCl2、NH4Cl、浓氨水、H2O2制备[Co(NH3)6]Cl3的总反应化学方程式为 。 (6)操作X中，加入浓盐酸的作用是 。 Ⅲ．测定钴含量 准确称量3.0000g样品[Co(NH3)6]Cl3，加入KI溶液至样品恰好完全溶解，配成250mL溶液。已知Co3+将氧化成I2，自身被还原成Co2+，用淀粉溶液作指示剂，用0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定生成的，消耗Na2S2O3溶液的体积如下(已知：I2＋2S2O＝2I－＋S4O)。 滴定次数 待测溶液的体积/mL 消耗标准溶液的体积/mL 滴定前刻度 滴定后刻度 1 25.00 1.50 11.00 2 25.00 11.00 21.01 3 25.00 21.01 31.00 (7)计算样品中钴元素的质量分数为 %(保留至小数点后两位)。 5．水合肼(N2H4·H2O)为无色透明液体，沸点为120℃，具有强还原性，能与水、醇混溶，不溶于乙醚和氯仿，在空气中可吸收CO2而产生烟雾。广泛应用于合成农药、水处理剂、发泡剂、引发剂和固化剂等，开发利用前景广阔。工业上用尿素[CO(NH2)2]、NaOH和NaClO溶液反应制备水合肼的实验流程如图：据此某化学兴趣小组设计了下列实验制备N2H4·H2O。回答下列问题： Ⅰ．制备NaClO溶液。实验制备装置如图所示： (1)仪器B中盛放试剂为Cl2，则仪器A中盛放的液体为 。 (2)制备NaClO时，NaOH溶液用冰水浴控制温度在30℃以下，目的是 。 (3)配制质量分数为30%的NaOH溶液时，下列仪器中除托盘天平外，还需要使用的是 。(填仪器名称) Ⅱ．制备水合肼 (4)分液漏斗中盛装的溶液是 （填字母）。 A．CO(NH2)2溶液 B．NaOH和NaClO溶液 三颈烧瓶中生成水合肼的化学反应方程式： 。 (5)有同学认为该实验收集装置有缺陷，请你写出改进措施 。 (6)水合肼的纯度测定：取ag样品配成溶液，加入一定量的碳酸氢钠固体，用0.1mol/LI2标准溶液滴定(已知N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)，进行三次平行实验，平均消耗I2标准溶液VmL。该样品的纯度为 %(用含a、V的代数式表示)，若不加入适量NaHCO3固体，则测量结果会 (填“偏大”“偏小”“无影响”)。 6．肉桂酸主要用于香精香料、食品添加剂、医药工业、美容、农药、有机合成等方面。合成原理及有关装置如图所示： 制备过程： ①在100mL仪器c中放入3.0mL(0.03mol)新蒸馏的苯甲醛、8.0mL(0.072mol)新蒸馏的乙酸酐以及适量的无水乙酸钾。加热回流30min。 ②待反应冷却后，加入10mL温水，改为水蒸气蒸馏装置蒸馏。再将烧瓶冷却，加入10mL10%NaOH溶液，以保证所有的肉桂酸和乙酸转化成钠盐而溶解。 ③抽滤，将滤液倒入100mL烧杯中，冷却至室温，在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。冷却，抽滤，用少量试剂A洗涤沉淀，抽干。 ④产品在空气中晾干，产量约3.0g。 已知相关物质的信息如表所示： 名称 分子量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解度：g∙(100mL)-1溶剂 水 醇 醚 苯甲醛 1.6 －26 178~179 0.3 互溶 互溶 乙酸酐 1.2 －73 138~140 遇水生成乙酸 溶 不溶 肉桂酸 148 133~134 300 0.04 24 溶 回答下列问题： (1)回流反应装置中仪器c的名称是 。 (2)回流反应装置中空气冷凝管的作用： 。 (3)用K2CO3替代乙酸钾，可缩短反应的时间，K2CO3的作用是 ，K2CO3使用前应干燥并研细的目的是 。 (4)用水蒸气蒸馏装置蒸馏出的主要物质为 ，试剂A为 (填“水”“醇”或“醚”)。 (5)肉桂酸的产率为 (保留三位有效数字)，若温度控制不当，使反应液剧烈沸腾，会导致肉桂酸的产率 (填“升高”“不变”或“降低”)。 7．某小组在实验室用NaClO溶液和NH3反应制备肼(N2H4)，并进行相关性质探究实验。 Ⅰ．实验室制备N2H4 (1)装置D中反应的化学方程式是 。 (2)装置C中盛放的试剂是 。 (3)制备N2H4的离子方程式 。 Ⅱ．测定产品中水合肼(N2H4·H2O)的含量 (4)称取产品6.0g，加入适量NaHCO3固体(调节溶液的pH保持在6.5左右)，加水配成250mL溶液，移取25.00mL置于锥形瓶中，并滴加2~3滴淀粉溶液，用0.3000mol/L的碘标准溶液滴定(已知：N2H4·H2O ＋2I2 ＝N2↑＋4HI＋H2O)。 ①滴定到达终点的现象是 。 ②重复上述滴定实验2~3次，测得消耗碘标准溶液的平均值为20.00mL，产品中水合肼的质量分数为 。 Ⅲ．探究肼的化学性质。将制得的肼分离提纯后，进行如下实验。 【查阅资料】AgOH在溶液中不稳定，易分解生成黑色的Ag2O，Ag2O可溶于氨水。 【提出假设】黑色固体可能是Ag、Ag2O中的一种或两种。 【实验验证】 (5)设计如下方案，进行实验。 操作 现象 结论 ⅰ.取少量黑色固体于试管中，加入足量① ，振荡 黑色固体部分溶解 黑色固体有Ag2O ⅱ.取少量黑色固体于试管中，加入足量稀硝酸，振荡 ② 黑色固体是Ag和Ag2O ③综合上述实验，肼具有的性质是 (6)N2H4是一种二元弱碱，在水中的电离与NH3相似，写出肼的第一步电离方程式 8．碳酸镧[La2(CO3)3，相对分子质量为458]能抑制人体内磷酸盐的吸收，降低体内血清磷酸盐和磷酸钙的水平，常用于慢性肾衰患者高磷血症的治疗。某课外小组成员进行实验探究La2(CO3)3的制备方法。 已知： ①La2(CO3)3难溶于水，易溶于盐酸，溶液pH较高时易生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3，相对分子质量为216]。 ②氯化镧(LaCl3)与易溶的碳酸盐或碳酸氢盐反应可制备La2(CO3)3。 Ⅰ．利用氯化镧溶液与碳酸氢铵溶液制备碳酸镧(装置如图1，其中夹持装置已略去)。 实验步骤如下： ⅰ．连接好实验装置，检查装置的气密性，关闭K1、K2、K3和K4。 ⅱ．实验时应先打开活塞______(填“K1”或“K2”)和K3，持续通入一段时间气体。 ⅲ．______，继续通入一段时间另一种气体。 ⅳ．……，最终制得碳酸镧沉淀。 (1)试剂b的名称是 ，试剂a的作用是 。装置中硬质玻璃管的作用是 。 (2)将操作ⅱ空白处补充完整： ，将操作ⅲ空白处补充完整： 。 (3)实验时，将三颈烧瓶放入冷水中的主要原因是 。 (4)氯化镧溶液与碳酸氢铵溶液反应的化学方程式为 。 Ⅱ．利用碳酸氢钠溶液与氯化镧溶液制备碳酸镧。 (5)将一定浓度的NaHCO3溶液滴入氯化镧溶液中，利用手持技术测得氯化镧溶液的pH随加入NaHCO3溶液的体积的变化如图2。试分析bc段发生pH突变的原因： 。 Ⅲ．碳酸镧粗产品[设杂质只有La(OH)CO3]组成的测定。 (6)准确称取6.844 g粗产品，溶于10.00 mL稀盐酸中，加入10.00mLNH3－NH4Cl缓冲溶液和0.200 g紫脲酸铵混合指示剂，用0.5 mol∙L EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至溶液呈蓝紫色(La3+＋H2Y2-＝LaY－＋2H+)，消耗60.00 mL EDTA标准溶液。则产品中n(碳酸镧)∶n(碱式碳酸镧)＝ 。 9．十二钨硅酸在催化方面有重要用途。某实验小组制备十二钨硅酸晶体，并测定其结晶水含量的方法如下(装置如图，夹持装置省略)： Ⅰ．将适量Na2WO4∙2H2O、Na2SiO3∙9H2O加入三颈烧瓶中，加适量水，加热，溶解。 Ⅱ．持续搅拌下加热混合物至近沸，缓慢滴加浓盐酸至pH为2，反应30分钟，冷却。 Ⅲ．将反应液转至萃取仪器中，加入乙醚，再分批次加入浓盐酸，萃取。 Ⅳ．静置后液体分上、中、下三层，下层是油状钨硅酸醚合物。 Ⅴ．将下层油状物转至蒸发皿中，加少量水，加热至混合液表面有晶膜形成，冷却结晶，抽滤，干燥，得到十二钨硅酸晶体(H4[SiW12O40]∙nH2O)。 已知： ①制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀； ②乙醚易挥发、易燃，难溶于水且密度比水小； ③乙醚在高浓度盐酸中生成的与[SiW12O40]4-缔合成密度较大的油状钨硅酸醚合物。 回答下列问题： (1)仪器a中的试剂是_______(填名称)，其作用是______________________________。 (2)步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加的原因是___________________________________________。 (3)下列仪器中，用于“萃取、分液”操作的有_______(填名称)。 (4)步骤Ⅳ中“静置”后液体中间层的溶质主要是_____________。 (5)步骤Ⅴ中“加热”操作_______(选填“能”或“不能”)使用明火，原因是__________________________。 (6)结晶水测定：称取mg十二铇硅酸晶体(H4[SiW12O40]∙nH2O，相对分子质量为M)，采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重ω%，计算n＝_______(用含ω、M的代数式表示)若样品未充分干燥，会导致n的值_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 10．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)＋CO(aq) CaCO3(s)＋SO(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_______。 A． B． C． D． ii．滴定数据及处理：Na2CO3溶液V0mL，消耗c1mol·L-1盐酸V1mL (滴定终点时，CO转化为HCO)，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m1g硫酸钙固体，反应t1min后，过滤，取V0mL滤液，用c1mol·L-1盐酸参照①进行滴定。记录的部分数据如下表(忽略CO水解的影响)。 序号 V(Na2CO3)/mL V(H2O)/mL V(滤液)/mL V消耗(盐酸)/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1.00g硫酸钙(M＝136g∙mol-1)加入100.00mL0.100mol·L-1Na2CO3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t2min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：_______。 第 10 页 共 11 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