第十六章 第69讲 以定量测定为主的综合实验【精讲精练】-2027届高三化学一轮复习讲义●专题突破（新高考通）

该高中化学高考复习讲义聚焦定量测定综合实验，涵盖重量分析法、气体体积测量法、滴定分析法等核心考点，按方法类型梳理原理与误差分析，结合守恒及氧化还原化学观念构建知识体系。通过考点梳理、方法指导、真题训练三环节，帮助学生突破实验设计与数据处理难点，体现复习的系统性与针对性。 资料特色在于融合高考考向预测与分层训练，如热重曲线识图强化科学思维，滴定误差分析培养科学探究与实践能力。设置真题精讲与限时训练，确保学生高效掌握多重滴定、平行实验数据处理等高频考点，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

第十六章　化学实验综合应用 第69讲　以定量测定为主的综合实验 【高考考向预测】 定量测定类化学综合实验依托滴定法、气体量气法、沉淀称重法、热重分析法等手段，结合守恒、氧化还原、元素守恒开展样品纯度、组分含量计算，常涉及装置气密性、样品预处理、误差成因、数据取舍与方案优化；近三年是高考化学实验高频大题，穿插选择小考点，考频稳定；预测2027 年会侧重多重滴定、热重曲线识图、多步连续定量测算，融合陌生试样与平行实验数据处理，强化图像解读与误差分析的综合考查。 【核心梳理●明考点】 类型一　重量分析法 1.气体质量测量法 将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验前后吸收剂的质量，求得所吸收气体的质量，然后进行相关计算。 “通入N2”的原因： 答题模板：①实验前通N2：排尽装置中的空气，防止O2、H2O等干扰实验(如：O2氧化某物质、H2O使某物质水解)；②实验后通N2：将产生的某气体全部赶到后续装置；③实验中通N2：稀释某种气体或防止某物质被氧化(如生产白磷过程中在高纯N2保护下进行)。 2.热重分析法 将固体试样进行加热，随着温度的升高，剩余固体的质量逐渐减少，在热重曲线上常以失重率或剩余固体百分率等物理量体现出来，结合热重曲线进行剩余固体成分的推测。 3.沉淀测量法 将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀的质量，再进行相关计算。 【考点突破●明方向】 1.[2025·甘肃，15(5)]某兴趣小组按如下流程由稀土氧化物Eu2O3和苯甲酸钠制备配合物Eu(C7H5O2)3·xH2O，并通过实验测定产品纯度和结晶水个数(杂质受热不分解)。 已知：Eu(C7H5O2)3·xH2O在空气中易吸潮，加强热时分解生成Eu2O3。 取一定量产品进行热重分析，每个阶段的重量降低比例数据如图所示，0~92 ℃范围内产品质量减轻的原因为　　　 　　　　。  结晶水个数x=　　　　[M(C7H5)=121，结果保留两位有效数字]。  【答案】Eu(C7H5O2)3·xH2O吸潮的水分蒸发　1.7 【解析】Eu(C7H5O2)3·xH2O在空气中易吸潮，故0~92 ℃范围内产品质量减轻的原因是吸潮的水分蒸发。92~195 ℃时产品失去全部的结晶水，最终产物为Eu2O3，则195 ℃后产品失去“C7H5O1.5”则有=，解得x≈1.7。 2.[2021·全国甲卷，27(4)(5)]胆矾(CuSO4·5H2O)易溶于水，难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾，并测定其结晶水的含量。回答下列问题： (4)结晶水测定：称量干燥坩埚的质量为m1，加入胆矾后总质量为m2，将坩埚加热至胆矾全部变为白色，置于干燥器中冷至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为m3。根据实验数据，胆矾分子中结晶水的个数为　　　　　　　　　　(写表达式)。  (5)下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是　　　　(填标号)。  ①胆矾未充分干燥 ②坩埚未置于干燥器中冷却 ③加热时有少量胆矾迸溅出来 【答案】(4)　(5)①③ 【解析】(4)水的质量是(m2-m3)g，所以胆矾(CuSO4·nH2O)中n值的表达式为∶=n∶1，解得n=。 (5) ①胆矾未充分干燥，导致所测m2偏大，根据n=可知，最终会导致结晶水数目测定值偏高，符合题意；②坩埚未置于干燥器中冷却，部分白色硫酸铜会与空气中水蒸气结合重新生成胆矾，导致所测m3偏大，根据n=可知，最终会导致结晶水数目测定值偏低，不符合题意；③加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出，会使m3数值偏小，根据n=可知，最终会导致结晶水数目测定值偏高，符合题意。 (1)一般情况下，用差量法测定固体中的结晶水含量。 (2)若固体的吸湿性很强，进行重量分析时，需要将物质置于干燥器中冷却。 3.某浅绿色晶体X[x(NH4)2SO4·yFeSO4·zH2O]在分析化学中常用作还原剂。为确定其组成，某小组同学进行如下实验： Ⅰ.N含量的测定 采用蒸馏法，蒸馏的装置如图所示。 相关的实验步骤如下： ①准确称取58.80 g晶体X，加水溶解后，将溶液注入三颈烧瓶中； ②准确量取50.00 mL 3.030 mol·L-1 H2SO4溶液于锥形瓶中； ③向三颈烧瓶中加入足量NaOH溶液，通入氮气，加热，蒸氨结束后取下锥形瓶； ④用0.120 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定锥形瓶中过量的硫酸，滴定终点时消耗25.00 mL NaOH标准溶液。 (1)蒸氨结束后，为了减少实验误差，还需要对直形冷凝管进行“处理”，“处理”的操作方法是　　　　　　　。   (2)步骤④中，若振荡时锥形瓶中有液体溅出，则所测得的n(N)的值将　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。   Ⅱ.S含量的测定 采用重量分析法，实验步骤如下： ①另准确称取58.80 g晶体X于烧杯中，加水溶解，边搅拌边加入过量的BaCl2溶液； ②将得到的溶液用无灰滤纸(灰分质量很小，可忽略)过滤，洗涤沉淀3~4次； ③用滤纸包裹好沉淀取出，灼烧滤纸包至滤纸完全灰化； ④继续灼烧沉淀至恒重，称量，得沉淀质量为69.90 g。 (3)步骤①中，判断BaCl2溶液已过量的实验操作和现象是　　　　。  (4)步骤②中，采用冷水洗涤沉淀，其主要目的是　　　　。   (5)结合实验Ⅰ、Ⅱ通过计算得出晶体X的化学式为　　　　。  【答案】(1)用蒸馏水冲洗冷凝管内通道2~3次，将洗涤液注入锥形瓶中　(2)偏大 (3)待浊液分层后，向上层清液中加入1~2滴BaCl2溶液，若无白色浑浊出现，则说明BaCl2溶液已过量 (4)尽可能减少沉淀的溶解损失，减小实验误差 (5)(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O 【解析】(2)步骤④中，若振荡时锥形瓶中有液体溅出，消耗NaOH的量减少，则锥形瓶内溶液中剩余硫酸的量减少，计算中与氨气反应的硫酸的量增多，造成所测n(N)的值偏大。(5)过量的H+的物质的量为0.120 mol·L-1×0.025 L=0.003 mol，与NH3反应的H+的物质的量为3.030 mol·L-1×0.05 L×2-0.003 mol=0.3 mol，即n(N)=0.3 mol；69.90 g沉淀为BaSO4，n(S)==0.3 mol；利用电荷守恒：n(N)+2n(Fe2+)=2n(S)，得n(Fe2+)=0.15 mol；再利用质量守恒得m(H2O)=58.80 g-m(N)-m(S)-m(Fe2+)=16.2 g，则n(H2O)=0.9 mol，故n(N)∶n(Fe2+)∶n(S)∶n(H2O)=2∶1∶2∶6，晶体X的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O。 类型二　气体体积测量法 由于气体体积受到温度、压强的影响，所以读取数据时一定要“回温”即“恢复至室温”、“复压”即“将压强复原为大气压”。测定气体体积的方法主要有两种，分别是直接测定和间接测定。 方法 操作 图像 直接 测量法 将气体通入带有刻度的容器中，直接读取气体的体积。根据所用测量仪器的不同，直接测量法可分为倒置量筒法和量气管法两种 间接 测量法 利用气体将液体(通常为水)排出，通过测量所排出液体的体积从而得到气体体积；常用的测量装置为用导管连接的装满液体的广口瓶和空量筒。排水法测量气体的体积时，要保证“短进长出” 【考点突破●明方向】 1.欲测定金属镁的相对原子质量，请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次)。已知：常温常压下气体摩尔体积约为24.5 L·mol-1。 回答下列问题(气流从左到右)： (1)仪器连接的先后顺序是　　接　　、　　接　　、　　接　　、　　接　　(用小写字母表示)。  (2)连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是　　　　(填序号)。  ①待仪器B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为Va mL； ②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为m g，并将其投入试管B中的多孔塑料板上； ③检查装置的气密性； ④旋开装置A上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，这时A中共放入水Vb mL。 (3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为　　　　　　　　　　。  (4)若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的相对原子质量数据 　　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。  【答案】(1)a　h　g　b　c　f　e　d　(2)③②④①　(3)　(4)偏小 【解析】(2)该反应体系有气体参加，一般先检查装置的气密性。检查气密性良好后再加入试剂。由于镁条表面有一层氧化膜，使用之前需要用砂纸打磨，一般先加固体试剂，再加液体试剂。因为镁条和盐酸反应是剧烈的放热反应，所以立刻读数会导致所测气体体积偏大，因此待气体恢复室温(即“回温”)后再读取气体体积。综上所述，实验顺序为③②④①。(3)量筒中水的体积等于氢气体积与盐酸体积之和，而盐酸体积又等于装置A中放入水的体积，所以V(H2)=(Va-Vb) mL，Mg与HCl发生反应：Mg+2HCl===MgCl2+H2↑，则n(Mg)=n(H2)，即=，可解得M= g·mol-1，其数值为Mg的相对原子质量。(4)镁与盐酸反应是剧烈的放热反应，若未冷却至室温就读出量筒C中水的体积，会因为温度较高，气体体积偏大，而导致Va偏大，因此M偏小。 2.为测定CuSO4溶液的浓度，某同学设计了如下方案。回答下列问题： 实验原理：Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ 实验步骤： ①按图安装装置(夹持仪器略去) ②…… ③在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂 ④调整D、E中两液面相平，使D中液面保持在0或略低于0刻度位置，读数并记录 ⑤将CuSO4溶液滴入A中搅拌，反应完成后，再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生 ⑥待体系恢复到室温，移动E管，保持D、E中两液面相平，读数并记录 ⑦处理数据 (1)步骤②为　　　　　　　　　　。  (2)步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是　　　　　(填字母)。  a.反应热受温度影响 b.气体密度受温度影响 c.反应速率受温度影响 (3)Zn粉质量为a g，若测得H2体积为b mL，已知实验条件下ρ(H2)=d g·L-1，则c(CuSO4)=　　　  mol·L-1(列出计算表达式)。 (4)若步骤⑥E管液面高于D管，未调液面即读数，则测得c(CuSO4)　　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。  (5)是否能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度：　　　　　(填“是”或“否”)。  【答案】(1)检查装置气密性　(2)b (3)　(4)偏高　(5)否 【解析】(3)Zn粉的物质的量为 mol，反应产生H2的物质的量为= mol，由Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑知，与H2SO4反应的Zn的物质的量等于产生H2的物质的量，为 mol，与CuSO4反应消耗的Zn的物质的量为(-) mol，由化学方程式：Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu可知，与CuSO4反应消耗的Zn的物质的量等于CuSO4的物质的量，所以c(CuSO4)= mol·L-1。 (4)若步骤⑥E管液面高于D管，则D管内气体压强高于外界大气压，造成气体体积b的数值偏小，由c(CuSO4)= mol·L-1可知，c(CuSO4)会偏高。 (5)因为Zn和MgSO4溶液不反应，所以不能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度。 类型三　滴定分析法 1.滴定分析法是将已知准确浓度的标准溶液，滴加到待测溶液中(或者将待测溶液滴加到标准溶液中)，直到所加的标准溶液与待测溶液按化学计量关系定量反应完全为止，然后测量消耗标准溶液的体积，根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，计算出待测物质的含量。 2.实验的关键是准确量取待测溶液、准确读取标准溶液消耗的体积，根据指示剂的颜色变化确定滴定终点。 3.根据标准溶液和待测溶液间反应类型的不同，可将滴定分析法分为四大类：中和滴定、氧化还原滴定、络合滴定和沉淀滴定。 4.复杂滴定方法 (1)返滴定法：第一步用定量且过量的标准溶液将待测液完全反应；第二步再用另一种标准溶液滴定第一步过量的标准溶液。将第一种标准溶液的总量减去第二种标准溶液的消耗量，再通过一定的关系式即可计算出第一步所反应的待测液的量。 (2)连续滴定法：第一步将待测液完全反应，转化成另一种物质；再用标准溶液滴定第一步生成的产物；最后根据得失电子守恒或原子守恒进行计算。 【考点突破●明方向】 1.(2025·河南，16)某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫的含量，其中硫转化的总反应为S+2OH-+3H2O2===S+4H2O。 主要实验步骤如下： Ⅰ.如图所示，准确称取m g细粉状药用硫黄于①中，并准确加入V1 mL KOH乙醇溶液(过量)，加入适量蒸馏水，搅拌，加热回流。待样品完全溶解后，蒸馏除去乙醇。 Ⅱ.室温下向①中加入适量蒸馏水，搅拌下缓慢滴加足量30% H2O2溶液，加热至100 ℃，保持20 min，冷却至室温。 Ⅲ.将①中溶液全部转移至锥形瓶中，加入2滴甲基橙指示剂，用c mol·L-1 HCl标准溶液滴定至终点，消耗HCl溶液体积为V2 mL。 Ⅳ.不加入硫黄，重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验，消耗HCl标准溶液体积为V3 mL。计算样品中硫的质量分数。 Ⅴ.平行测定三次，计算硫含量的平均值。 (1)仪器①的名称是　　　　　　；②的名称是　　　　　　。  (2)步骤Ⅰ中，乙醇的作用是　　　　。  (3)步骤Ⅰ中，样品完全溶解后，必须蒸馏除去乙醇的原因是　　　 　　　　。  (4)步骤Ⅱ中不宜采用水浴加热的原因是　　　 　　　　。  步骤Ⅱ结束后，若要检验反应后溶液中的S，实验操作是　　　　。  (5)步骤Ⅲ中，判断滴定达到终点的现象为　　　　。  (6)单次样品测定中硫的质量分数可表示为　　　　(写出计算式)。  【答案】(1)圆底烧瓶　球形冷凝管 (2)作溶剂，溶解硫黄　(3)防止乙醇被过氧化氢氧化，干扰后续滴定　(4)水浴加热不能持续保持100 ℃　取少量溶液于试管中，先加入足量盐酸酸化，再加入氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则溶液中含有S，反之不含S　(5)加入最后半滴HCl标准溶液，溶液恰好由黄色变为橙色，且半分钟内颜色不恢复　(6)×100% 【解析】(6)不加入硫黄进行步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验，消耗HCl标准溶液体积为V3 mL，由此可知，起始加入的n(KOH)=cV3×10-3 mol。加入硫黄进行步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ操作，用c mol·L-1 HCl标准溶液滴定至终点，消耗HCl标准溶液体积为V2 mL，由此可知，与S反应后剩余的KOH的物质的量为cV2×10-3 mol，故与单质硫反应消耗的KOH的物质的量为c(V3-V2)×10-3 mol，结合题中所给的离子方程式可知，样品中硫的物质的量为 mol，故单次样品测定中硫的质量分数可表示为×100%。 2.(2024·安徽，16)测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2⁃HgCl2⁃K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为a g的某赤铁矿试样中的铁含量。 配制溶液 ①c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液。 ②SnCl2溶液：称取6 g SnCl2·2H2O溶于20 mL浓盐酸，加水至100 mL，加入少量锡粒。 测定含量按下图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。 已知：氯化铁受热易升华；室温时HgCl2可将Sn2+氧化为Sn4+，难以氧化Fe2+；Cr2可被Fe2+还原为Cr3+。 回答下列问题： (1)下列仪器在本实验中必须用到的有　　　　　(填名称)。  (2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因：　　　　。  (3)步骤Ⅰ中“微热”的原因是　　　　　。  (4)步骤Ⅲ中，若未“立即滴定”，则会导致测定的铁含量　　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。  (5)若消耗c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液V mL，则a g试样中Fe的质量分数为　　　(用含a、c、V的代数式表示)。  (6)SnCl2⁃TiCl3⁃KMnO4滴定法也可测定铁的含量，其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中Fe3+还原为Fe2+，再用KMnO4标准溶液滴定。 ①从环保角度分析，该方法相比于SnCl2⁃HgCl2⁃K2Cr2O7滴定法的优点是　　　　。  ②为探究KMnO4溶液滴定时，Cl-在不同酸度下对Fe2+测定结果的影响，分别向下列溶液中加入1滴0.1 mol·L-1KMnO4溶液，现象如下表： 溶液 现象 空白实验 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL试剂X 紫红色不褪去 实验ⅰ 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL 0.1 mol·L-1硫酸 紫红色不褪去 实验ⅱ 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL 6 mol·L-1硫酸 紫红色明显变浅 表中试剂X为　　　　　；根据该实验可得出的结论是　　　　。  【答案】(1)容量瓶、量筒　(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+，离子方程式为2Sn2++O2+4H+===2Sn4++2H2O，加入Sn，发生反应：Sn4++Sn===2Sn2+，可防止Sn2+被氧化　(3)提高试样与浓盐酸反应速率，同时可减少浓盐酸的挥发和氯化铁的升华　(4)偏小　(5)%　(6) ①不存在重金属汞、铬的污染，更安全，对环境更友好　②蒸馏水　酸性越强，KMnO4的氧化性越强，Cl-被KMnO4氧化的可能性越大，对Fe2+测定结果造成干扰的可能性越大，因此在KMnO4标准液进行滴定时，要控制溶液的pH 【解析】步骤Ⅰ，浓盐酸与赤铁矿试样反应，Fe元素以Fe3+、Fe2+形式存在；步骤Ⅱ，滴加稍过量的SnCl2，使Fe3+还原为Fe2+，冷却后滴加HgCl2，将多余的Sn2+氧化为S；步骤Ⅲ，加入硫酸和磷酸混合液后，滴加指示剂，用K2Cr2O7进行滴定，将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为6Fe2++Cr2+14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O。 (1)配制SnCl2溶液用到容量瓶和量筒，滴定用到酸式滴定管，给出的仪器中，本实验必须用到的有容量瓶、量筒。(4)步骤Ⅲ中，Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3+，若未“立即滴定”，会导致测定的铁含量偏小。(5)由分析可得关系式6Fe2+~Cr2，n(Fe2+)=6n(Cr2)=6×10-3cV mol，a g试样中铁元素的质量m(Fe)=6×10-3cV mol×56 g·mol-1=0.336cV g，铁元素的质量分数为×100%=%。(6)②2 mL 0.3 mol·L-1NaCl溶液+0.5 mL试剂X，为空白实验，因此X为蒸馏水。 【限时训练】 （40分钟） 1.(14分)某学习小组在实验室中利用如图装置(夹持装置略去)测定某铁硫化物(FexSy)的组成，并探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。 实验步骤： 步骤Ⅰ：按如图连接装置，检查装置气密性，装入试剂； 步骤Ⅱ：旋开分液漏斗活塞与旋塞，并点燃酒精喷灯； 步骤Ⅲ：足够长时间后，D中产生气泡速率变快时，停止加热，继续向烧瓶中滴水一段时间； 步骤Ⅳ：实验结束后，将D中所得溶液加水配制成250 mL溶液。 (1)有同学认为D中应设置防倒吸装置，你认为是否有必要？　　　　(填“是”或“否”)，说明理由：　　　　 　　　　。  (2)步骤Ⅳ需要的玻璃仪器除250 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒外，还需要　　　　　　　　，在步骤Ⅳ所得溶液的主要溶质为　　　　　　　　。   (3)取25.00 mL步骤Ⅳ中所配溶液，加入足量的双氧水，再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥，称其质量为4.66 g。写出FexSy与O2反应的化学方程式：　　　 　　　　。   设计实验方案检验FexSy与O2反应后产物的金属阳离子：　　　 　　　　。  (4)若步骤Ⅳ配制溶液时俯视容量瓶的刻度线，则测得铁硫化物的x∶y的值　　　　(填“偏大”“不影响”或“偏小”)。   【答案】(1)否　SO2中含不溶于NaOH溶液的O2 (2)胶头滴管　Na2SO3 (3)4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3　反应后的固体溶于稀盐酸，滴加硫氰化钾溶液，观察是否出现红色 (4)偏小 【解析】(3)C装置中产生的气体主要为SO2，所以D中生成Na2SO3，取25.00 mL步骤Ⅳ中所配溶液，加入足量的双氧水，将其全部氧化为Na2SO4，再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液，所得沉淀为BaSO4，质量为4.66 g，其物质的量为0.02 mol，250 mL溶液中含S元素的物质的量为0.2 mol，根据S原子守恒，12.0 g FexSy中n(S)=0.2 mol，m(S)=6.4 g，m(Fe)=5.6 g，n(Fe)=0.1 mol，所以x∶y=1∶2，故FexSy的化学式为FeS2，所以反应的化学方程式为4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3。(4)若步骤Ⅳ配制溶液时俯视容量瓶的刻度线，则所配溶液的体积小于250 mL，故所测硫元素含量偏高，使得铁硫化物的x∶y的值偏小。 2.(12分)(2025·南昌模拟)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。 Ⅰ.测定绿矾中结晶水的含量 为测定绿矾中结晶水的含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按如图连接好装置进行实验(夹持装置略)。 (1)将下列实验操作步骤排序：　　　→　　　→　　　　→　　　　→c→e(填字母)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。  a.点燃酒精灯，加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭K1和K2 d.打开K1和K2，缓缓通入N2 e.称量A f.冷却至室温 (2)根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=　　　　(列式表示)。  Ⅱ.探究绿矾的热分解产物 该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。 (3)在实验过程中，观察到A中固体变红棕色，B中的现象：　　　　；  C中试纸的颜色变化是　　　　。  (4)D中有白色沉淀生成，该沉淀的化学式为　　　　　　　　　　　。  有同学认为还应该增加一个实验，取D中沉淀，加入一定量的盐酸以确定其组成，从而确定FeSO4·xH2O的分解产物，你认为是否必要？　　　　(填“是”或“否”)，请说明你的理由：　　　　。  Ⅲ.测定绿矾热分解时的温度与剩余固体质量的关系 (5)将8.34 g FeSO4·7H2O样品隔绝空气加热脱水，其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。已知M(FeSO4·7H2O)=278 g·mol-1，在100 ℃时，M的化学式为　　　　。  【答案】(1)d　a　b　f　(2)　(3)固体由白色变为蓝色　由蓝色变为红色　(4)BaSO4、BaSO3　否　铁元素的化合价升高，则必有硫元素的化合价降低，根据原子守恒和得失电子守恒可知，只有一部分硫元素的化合价降低，则进入D中的气体为SO3和SO2　(5)FeSO4·4H2O 【解析】(1)测定晶体中结晶水含量时，需先排尽装置内的空气，再加热，依据固体颜色改变确定结晶水全部失去后，停止加热、冷却至室温后称量，则实验操作步骤排序为d→a→b→f→c→e。(2)根据实验记录，绿矾晶体的质量为(m2-m1)g，结晶水的质量为(m2-m3)g，硫酸亚铁的质量为(m3-m1)g，则绿矾化学式中结晶水数目x=。(3)在实验过程中，无水硫酸铜吸收水，生成硫酸铜晶体，观察到B中的现象：固体由白色变为蓝色；SO3、SO2都是酸性气体，则C中试纸的颜色变化是由蓝色变为红色。(4)SO3、SO2都能与Ba(OH)2溶液反应，则D中有白色沉淀生成，该沉淀的化学式为BaSO4、BaSO3。(5)n(FeSO4·7H2O)==0.03 mol，m(FeSO4)=0.03 mol×152 g·mol-1=4.56 g，则在100 ℃时，FeSO4·7H2O 只失去部分结晶水，此时M的摩尔质量为=224 g·mol-1，设化学式为FeSO4·xH2O，则152+18x=224，x=4，M的化学式为FeSO4·4H2O。 3.(12分)(2022·河北，14)某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量，设计实验如下： ①三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品和400 mL水；锥形瓶中加入125 mL水、1 mL淀粉溶液，并预加0.30 mL 0.010 00 mol·L-1的碘标准溶液，搅拌。 ②以0.2 L·min-1流速通氮气，再加入过量磷酸，加热并保持微沸，同时用碘标准溶液滴定，至终点时滴定消耗了1.00 mL碘标准溶液。 ③做空白实验，消耗了0.10 mL碘标准溶液。 ④用适量Na2SO3替代香菇样品，重复上述步骤，测得SO2的平均回收率为95%。 已知：Ka1(H3PO4)=7.1×10-3，Ka1(H2SO3)=1.3×10-2 回答下列问题： (1)装置图中仪器a、b的名称分别为　　　　、 　　　　　　　。  (2)三颈烧瓶适宜的规格为　　　　(填标号)。  A.250 mL　　B.500 mL　　C.1 000 mL (3)解释加入H3PO4，能够生成SO2的原因：　　　　。  (4)滴定管在使用前需要　　　　　、洗涤、润洗；滴定终点时溶液的颜色为　　　　　；滴定反应的离子方程式为　　　　。  (5)若先加磷酸再通氮气，会使测定结果　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。  (6)该样品中亚硫酸盐含量为　　　　 mg·kg-1(以SO2计，结果保留三位有效数字)。  【答案】(1)球形冷凝管　酸式滴定管　(2)C　(3)加入H3PO4后，溶液中存在化学平衡：H3PO4+S⥫⥬HP+H2SO3，H2SO3⥫⥬SO2+H2O，SO2的溶解度随着温度升高而减小，SO2逸出后，促进了化学平衡H2SO3⥫⥬SO2+H2O向右移动　(4)检漏　蓝色　I2+SO2+2H2O===2I-+4H++S　(5)偏低　(6)80.8 【解析】由题中信息可知，检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量的原理是用过量的磷酸与其中的亚硫酸盐反应生成SO2，用氮气将SO2排入到锥形瓶中被水吸收，最后用碘标准溶液滴定，测出样品中亚硫酸盐含量。(2)三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品和400 mL水，向其中加入H3PO4的体积不超过10 mL。在加热时，三颈烧瓶中的液体不能超过其容积的，因此，三颈烧瓶适宜的规格为1 000 mL，选C。(3)虽然Ka1(H3PO4)=7.1×10-3<Ka1(H2SO3)=1.3×10-2，但是H3PO4为难挥发性的酸，而H2SO3易分解为SO2和水，SO2的溶解度随着温度升高而减小，SO2逸出后，促进了化学平衡H2SO3⥫⥬SO2+H2O向右移动。(4)滴定管在使用前需要检漏、洗涤、润洗；滴定前，溶液中的碘被SO2还原为碘离子，溶液的颜色为无色，滴定终点时，过量的半滴碘标准溶液使淀粉溶液变为蓝色且半分钟之内不变色，因此，滴定终点时溶液为蓝色；滴定反应的离子方程式为I2+SO2+2H2O===2I-+4H++。(5)若先加磷酸再通氮气，则不能将装置中的空气及时排出，有部分亚硫酸盐和SO2被装置中的氧气氧化，碘标准溶液的消耗量将减少，因此会使测定结果偏低。(6)实验中SO2消耗的碘标准溶液的体积为0.30 mL+1.00 mL=1.30 mL，减去空白实验消耗的0.10 mL，则实际消耗碘标准溶液的体积为1.20 mL，根据反应I2+SO2+2H2O===2I-+4H++可以计算出n(SO2)=n(I2)=1.20 mL×10-3 L·mL-1×0.010 00 mol·L-1=1.20×10-5 mol，由于SO2的平均回收率为95%，则实际生成的n(SO2)=≈1.263×10-5 mol，则根据S元素守恒可知，该样品中亚硫酸盐含量为 ≈80.8 mg·kg-1。 4.(12分)(2024·山东，19)利用“燃烧⁃碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。 实验过程如下： ①加样，将a mg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖)，聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装c(KIO3)∶c(KI)略小于1∶5的KIO3碱性标准溶液，吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量KIO3碱性标准溶液，发生反应：KIO3+5KI+6HCl===3I2+6KCl+3H2O，使溶液显浅蓝色。 ②燃烧：按一定流速通入O2，一段时间后，加热并使样品燃烧。 ③滴定：当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应：SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI)，立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随SO2不断进入F，滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换，直至终点。 回答下列问题： (1)取20.00 mL 0.100 0 mol·L-1KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体，配制1 000 mL KIO3碱性标准溶液，下列仪器必须用到的是　　　　　　(填标号)。  A.玻璃棒 B.1 000 mL锥形瓶 C.500 mL容量瓶 D.胶头滴管 (2)装置B和C的作用是充分干燥O2，B中的试剂为　　　　　　　。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图)，目的是　　　　。  (3)该滴定实验达终点的现象是　　　 　　　　；  滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL，样品中硫的质量分数是　　　　　　　　　(用代数式表示)。  (4)若装置D中瓷舟未加盖，会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成，粉尘在该过程中的作用是　　　　　　　　　；若装置E冷却气体不充分，可能导致测定结果偏大，原因是　　　　 　　　　；  若滴定过程中，有少量不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，测定结果会　　　　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。  【答案】(1)AD　(2)浓硫酸　防止倒吸　(3)当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液后，溶液由无色突变为蓝色且30 s内不变色　%　(4)催化剂　通入F的气体温度过高，导致部分I2升华，从而消耗更多的KIO3碱性标准溶液　不变 【解析】 由题中信息可知，利用“燃烧⁃碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验中，将氧气经干燥、净化后通入管式炉中将钢铁中硫氧化为SO2，然后将生成的SO2导入碘液中吸收，通过消耗KIO3碱性标准溶液的体积来测定钢铁中硫的含量。(1)配制1 000 mL KIO3碱性标准溶液，不用锥形瓶，需用1 000 mL容量瓶，转移时用玻璃棒，定容用胶头滴管，因此选AD。(2)装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置磨砂浮子，相当于单向阀，能起到防倒吸的作用。(3)由S元素守恒及SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI、KIO3+5KI+6HCl===3I2+6KCl+3H2O可得关系式3S~3SO2~3I2~KIO3，若滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL，则n(KIO3)=V×10-3 L×0.002 000 mol·L-1=2.000×10-6V mol，n(S)=3n(KIO3)=3×2.000×10-6V mol=6.000×10-6V mol，样品中硫的质量分数是×100%=%。(4)粉尘在该过程中的作用是催化剂；若装置E冷却气体不充分，则通入F的气体温度过高，可能导致部分I2升华，这样就要消耗更多KIO3碱性标准溶液，从而可能导致测定结果偏大；若滴定过程中，有少量不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，从得失电子守恒的角度分析，得到6e-被还原为I-，仍能得到关系式3S~3SO2~KIO3，测定结果不变。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十六章　化学实验综合应用 第69讲　以定量测定为主的综合实验 【高考考向预测】 定量测定类化学综合实验依托滴定法、气体量气法、沉淀称重法、热重分析法等手段，结合守恒、氧化还原、元素守恒开展样品纯度、组分含量计算，常涉及装置气密性、样品预处理、误差成因、数据取舍与方案优化；近三年是高考化学实验高频大题，穿插选择小考点，考频稳定；预测2027 年会侧重多重滴定、热重曲线识图、多步连续定量测算，融合陌生试样与平行实验数据处理，强化图像解读与误差分析的综合考查。 【核心梳理●明考点】 类型一　重量分析法 1.气体质量测量法 将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验前后吸收剂的质量，求得所吸收气体的质量，然后进行相关计算。 “通入N2”的原因： 答题模板：①实验前通N2：排尽装置中的空气，防止O2、H2O等干扰实验(如：O2氧化某物质、H2O使某物质水解)；②实验后通N2：将产生的某气体全部赶到后续装置；③实验中通N2：稀释某种气体或防止某物质被氧化(如生产白磷过程中在高纯N2保护下进行)。 2.热重分析法 将固体试样进行加热，随着温度的升高，剩余固体的质量逐渐减少，在热重曲线上常以失重率或剩余固体百分率等物理量体现出来，结合热重曲线进行剩余固体成分的推测。 3.沉淀测量法 将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀的质量，再进行相关计算。 【考点突破●明方向】 1.[2025·甘肃，15(5)]某兴趣小组按如下流程由稀土氧化物Eu2O3和苯甲酸钠制备配合物Eu(C7H5O2)3·xH2O，并通过实验测定产品纯度和结晶水个数(杂质受热不分解)。 已知：Eu(C7H5O2)3·xH2O在空气中易吸潮，加强热时分解生成Eu2O3。 取一定量产品进行热重分析，每个阶段的重量降低比例数据如图所示，0~92 ℃范围内产品质量减轻的原因为　　　 　　　　。  结晶水个数x=　　　　[M(C7H5)=121，结果保留两位有效数字]。  2.[2021·全国甲卷，27(4)(5)]胆矾(CuSO4·5H2O)易溶于水，难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾，并测定其结晶水的含量。回答下列问题： (4)结晶水测定：称量干燥坩埚的质量为m1，加入胆矾后总质量为m2，将坩埚加热至胆矾全部变为白色，置于干燥器中冷至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为m3。根据实验数据，胆矾分子中结晶水的个数为　　　　　　　　　　(写表达式)。  (5)下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是　　　　(填标号)。  ①胆矾未充分干燥 ②坩埚未置于干燥器中冷却 ③加热时有少量胆矾迸溅出来 (1)一般情况下，用差量法测定固体中的结晶水含量。 (2)若固体的吸湿性很强，进行重量分析时，需要将物质置于干燥器中冷却。 3.某浅绿色晶体X[x(NH4)2SO4·yFeSO4·zH2O]在分析化学中常用作还原剂。为确定其组成，某小组同学进行如下实验： Ⅰ.N含量的测定 采用蒸馏法，蒸馏的装置如图所示。 相关的实验步骤如下： ①准确称取58.80 g晶体X，加水溶解后，将溶液注入三颈烧瓶中； ②准确量取50.00 mL 3.030 mol·L-1 H2SO4溶液于锥形瓶中； ③向三颈烧瓶中加入足量NaOH溶液，通入氮气，加热，蒸氨结束后取下锥形瓶； ④用0.120 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定锥形瓶中过量的硫酸，滴定终点时消耗25.00 mL NaOH标准溶液。 (1)蒸氨结束后，为了减少实验误差，还需要对直形冷凝管进行“处理”，“处理”的操作方法是　　　　　　　。   (2)步骤④中，若振荡时锥形瓶中有液体溅出，则所测得的n(N)的值将　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。   Ⅱ.S含量的测定 采用重量分析法，实验步骤如下： ①另准确称取58.80 g晶体X于烧杯中，加水溶解，边搅拌边加入过量的BaCl2溶液； ②将得到的溶液用无灰滤纸(灰分质量很小，可忽略)过滤，洗涤沉淀3~4次； ③用滤纸包裹好沉淀取出，灼烧滤纸包至滤纸完全灰化； ④继续灼烧沉淀至恒重，称量，得沉淀质量为69.90 g。 (3)步骤①中，判断BaCl2溶液已过量的实验操作和现象是　　　　。  (4)步骤②中，采用冷水洗涤沉淀，其主要目的是　　　　。   (5)结合实验Ⅰ、Ⅱ通过计算得出晶体X的化学式为　　　　。  类型二　气体体积测量法 由于气体体积受到温度、压强的影响，所以读取数据时一定要“回温”即“恢复至室温”、“复压”即“将压强复原为大气压”。测定气体体积的方法主要有两种，分别是直接测定和间接测定。 方法 操作 图像 直接 测量法 将气体通入带有刻度的容器中，直接读取气体的体积。根据所用测量仪器的不同，直接测量法可分为倒置量筒法和量气管法两种 间接 测量法 利用气体将液体(通常为水)排出，通过测量所排出液体的体积从而得到气体体积；常用的测量装置为用导管连接的装满液体的广口瓶和空量筒。排水法测量气体的体积时，要保证“短进长出” 【考点突破●明方向】 1.欲测定金属镁的相对原子质量，请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次)。已知：常温常压下气体摩尔体积约为24.5 L·mol-1。 回答下列问题(气流从左到右)： (1)仪器连接的先后顺序是　　接　　、　　接　　、　　接　　、　　接　　(用小写字母表示)。  (2)连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是　　　　(填序号)。  ①待仪器B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为Va mL； ②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为m g，并将其投入试管B中的多孔塑料板上； ③检查装置的气密性； ④旋开装置A上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，这时A中共放入水Vb mL。 (3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为　　　　　　　　　　。  (4)若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的相对原子质量数据 　　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。  2.为测定CuSO4溶液的浓度，某同学设计了如下方案。回答下列问题： 实验原理：Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ 实验步骤： ①按图安装装置(夹持仪器略去) ②…… ③在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂 ④调整D、E中两液面相平，使D中液面保持在0或略低于0刻度位置，读数并记录 ⑤将CuSO4溶液滴入A中搅拌，反应完成后，再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生 ⑥待体系恢复到室温，移动E管，保持D、E中两液面相平，读数并记录 ⑦处理数据 (1)步骤②为　　　　　　　　　　。  (2)步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是　　　　　(填字母)。  a.反应热受温度影响 b.气体密度受温度影响 c.反应速率受温度影响 (3)Zn粉质量为a g，若测得H2体积为b mL，已知实验条件下ρ(H2)=d g·L-1，则c(CuSO4)=　　　  mol·L-1(列出计算表达式)。 (4)若步骤⑥E管液面高于D管，未调液面即读数，则测得c(CuSO4)　　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。  (5)是否能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度：　　　　　(填“是”或“否”)。  类型三　滴定分析法 1.滴定分析法是将已知准确浓度的标准溶液，滴加到待测溶液中(或者将待测溶液滴加到标准溶液中)，直到所加的标准溶液与待测溶液按化学计量关系定量反应完全为止，然后测量消耗标准溶液的体积，根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，计算出待测物质的含量。 2.实验的关键是准确量取待测溶液、准确读取标准溶液消耗的体积，根据指示剂的颜色变化确定滴定终点。 3.根据标准溶液和待测溶液间反应类型的不同，可将滴定分析法分为四大类：中和滴定、氧化还原滴定、络合滴定和沉淀滴定。 4.复杂滴定方法 (1)返滴定法：第一步用定量且过量的标准溶液将待测液完全反应；第二步再用另一种标准溶液滴定第一步过量的标准溶液。将第一种标准溶液的总量减去第二种标准溶液的消耗量，再通过一定的关系式即可计算出第一步所反应的待测液的量。 (2)连续滴定法：第一步将待测液完全反应，转化成另一种物质；再用标准溶液滴定第一步生成的产物；最后根据得失电子守恒或原子守恒进行计算。 【考点突破●明方向】 1.(2025·河南，16)某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫的含量，其中硫转化的总反应为S+2OH-+3H2O2===S+4H2O。 主要实验步骤如下： Ⅰ.如图所示，准确称取m g细粉状药用硫黄于①中，并准确加入V1 mL KOH乙醇溶液(过量)，加入适量蒸馏水，搅拌，加热回流。待样品完全溶解后，蒸馏除去乙醇。 Ⅱ.室温下向①中加入适量蒸馏水，搅拌下缓慢滴加足量30% H2O2溶液，加热至100 ℃，保持20 min，冷却至室温。 Ⅲ.将①中溶液全部转移至锥形瓶中，加入2滴甲基橙指示剂，用c mol·L-1 HCl标准溶液滴定至终点，消耗HCl溶液体积为V2 mL。 Ⅳ.不加入硫黄，重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验，消耗HCl标准溶液体积为V3 mL。计算样品中硫的质量分数。 Ⅴ.平行测定三次，计算硫含量的平均值。 (1)仪器①的名称是　　　　　　；②的名称是　　　　　　。  (2)步骤Ⅰ中，乙醇的作用是　　　　。  (3)步骤Ⅰ中，样品完全溶解后，必须蒸馏除去乙醇的原因是　　　 　　　　。  (4)步骤Ⅱ中不宜采用水浴加热的原因是　　　 　　　　。  步骤Ⅱ结束后，若要检验反应后溶液中的S，实验操作是　　　　。  (5)步骤Ⅲ中，判断滴定达到终点的现象为　　　　。  (6)单次样品测定中硫的质量分数可表示为　　　　(写出计算式)。  2.(2024·安徽，16)测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2⁃HgCl2⁃K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为a g的某赤铁矿试样中的铁含量。 配制溶液 ①c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液。 ②SnCl2溶液：称取6 g SnCl2·2H2O溶于20 mL浓盐酸，加水至100 mL，加入少量锡粒。 测定含量按下图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。 已知：氯化铁受热易升华；室温时HgCl2可将Sn2+氧化为Sn4+，难以氧化Fe2+；Cr2可被Fe2+还原为Cr3+。 回答下列问题： (1)下列仪器在本实验中必须用到的有　　　　　(填名称)。  (2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因：　　　　。  (3)步骤Ⅰ中“微热”的原因是　　　　　。  (4)步骤Ⅲ中，若未“立即滴定”，则会导致测定的铁含量　　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。  (5)若消耗c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液V mL，则a g试样中Fe的质量分数为　　　(用含a、c、V的代数式表示)。  (6)SnCl2⁃TiCl3⁃KMnO4滴定法也可测定铁的含量，其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中Fe3+还原为Fe2+，再用KMnO4标准溶液滴定。 ①从环保角度分析，该方法相比于SnCl2⁃HgCl2⁃K2Cr2O7滴定法的优点是　　　　。  ②为探究KMnO4溶液滴定时，Cl-在不同酸度下对Fe2+测定结果的影响，分别向下列溶液中加入1滴0.1 mol·L-1KMnO4溶液，现象如下表： 溶液 现象 空白实验 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL试剂X 紫红色不褪去 实验ⅰ 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL 0.1 mol·L-1硫酸 紫红色不褪去 实验ⅱ 2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL 6 mol·L-1硫酸 紫红色明显变浅 表中试剂X为　　　　　；根据该实验可得出的结论是　　　　。  【限时训练】 （40分钟） 1.(14分)某学习小组在实验室中利用如图装置(夹持装置略去)测定某铁硫化物(FexSy)的组成，并探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。 实验步骤： 步骤Ⅰ：按如图连接装置，检查装置气密性，装入试剂； 步骤Ⅱ：旋开分液漏斗活塞与旋塞，并点燃酒精喷灯； 步骤Ⅲ：足够长时间后，D中产生气泡速率变快时，停止加热，继续向烧瓶中滴水一段时间； 步骤Ⅳ：实验结束后，将D中所得溶液加水配制成250 mL溶液。 (1)有同学认为D中应设置防倒吸装置，你认为是否有必要？　　　　(填“是”或“否”)，说明理由：　　　　 　　　　。  (2)步骤Ⅳ需要的玻璃仪器除250 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒外，还需要　　　　　　　　，在步骤Ⅳ所得溶液的主要溶质为　　　　　　　　。   (3)取25.00 mL步骤Ⅳ中所配溶液，加入足量的双氧水，再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥，称其质量为4.66 g。写出FexSy与O2反应的化学方程式：　　　 　　　　。   设计实验方案检验FexSy与O2反应后产物的金属阳离子：　　　 　　　　。  (4)若步骤Ⅳ配制溶液时俯视容量瓶的刻度线，则测得铁硫化物的x∶y的值　　　　(填“偏大”“不影响”或“偏小”)。   2.(12分)(2025·南昌模拟)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。 Ⅰ.测定绿矾中结晶水的含量 为测定绿矾中结晶水的含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按如图连接好装置进行实验(夹持装置略)。 (1)将下列实验操作步骤排序：　　　→　　　→　　　　→　　　　→c→e(填字母)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。  a.点燃酒精灯，加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭K1和K2 d.打开K1和K2，缓缓通入N2 e.称量A f.冷却至室温 (2)根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=　　　　(列式表示)。  Ⅱ.探究绿矾的热分解产物 该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。 (3)在实验过程中，观察到A中固体变红棕色，B中的现象：　　　　；  C中试纸的颜色变化是　　　　。  (4)D中有白色沉淀生成，该沉淀的化学式为　　　　　　　　　　　。  有同学认为还应该增加一个实验，取D中沉淀，加入一定量的盐酸以确定其组成，从而确定FeSO4·xH2O的分解产物，你认为是否必要？　　　　(填“是”或“否”)，请说明你的理由：　　　　。  Ⅲ.测定绿矾热分解时的温度与剩余固体质量的关系 (5)将8.34 g FeSO4·7H2O样品隔绝空气加热脱水，其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。已知M(FeSO4·7H2O)=278 g·mol-1，在100 ℃时，M的化学式为　　　　。  3.(12分)(2022·河北，14)某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量，设计实验如下： ①三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品和400 mL水；锥形瓶中加入125 mL水、1 mL淀粉溶液，并预加0.30 mL 0.010 00 mol·L-1的碘标准溶液，搅拌。 ②以0.2 L·min-1流速通氮气，再加入过量磷酸，加热并保持微沸，同时用碘标准溶液滴定，至终点时滴定消耗了1.00 mL碘标准溶液。 ③做空白实验，消耗了0.10 mL碘标准溶液。 ④用适量Na2SO3替代香菇样品，重复上述步骤，测得SO2的平均回收率为95%。 已知：Ka1(H3PO4)=7.1×10-3，Ka1(H2SO3)=1.3×10-2 回答下列问题： (1)装置图中仪器a、b的名称分别为　　　　、 　　　　　　　。  (2)三颈烧瓶适宜的规格为　　　　(填标号)。  A.250 mL　　B.500 mL　　C.1 000 mL (3)解释加入H3PO4，能够生成SO2的原因：　　　　。  (4)滴定管在使用前需要　　　　　、洗涤、润洗；滴定终点时溶液的颜色为　　　　　；滴定反应的离子方程式为　　　　。  (5)若先加磷酸再通氮气，会使测定结果　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。  (6)该样品中亚硫酸盐含量为　　　　 mg·kg-1(以SO2计，结果保留三位有效数字)。  4.(12分)(2024·山东，19)利用“燃烧⁃碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。 实验过程如下： ①加样，将a mg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖)，聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装c(KIO3)∶c(KI)略小于1∶5的KIO3碱性标准溶液，吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量KIO3碱性标准溶液，发生反应：KIO3+5KI+6HCl===3I2+6KCl+3H2O，使溶液显浅蓝色。 ②燃烧：按一定流速通入O2，一段时间后，加热并使样品燃烧。 ③滴定：当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应：SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI)，立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随SO2不断进入F，滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换，直至终点。 回答下列问题： (1)取20.00 mL 0.100 0 mol·L-1KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体，配制1 000 mL KIO3碱性标准溶液，下列仪器必须用到的是　　　　　　(填标号)。  A.玻璃棒 B.1 000 mL锥形瓶 C.500 mL容量瓶 D.胶头滴管 (2)装置B和C的作用是充分干燥O2，B中的试剂为　　　　　　　。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图)，目的是　　　　。  (3)该滴定实验达终点的现象是　　　 　　　　；  滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL，样品中硫的质量分数是　　　　　　　　　(用代数式表示)。  (4)若装置D中瓷舟未加盖，会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成，粉尘在该过程中的作用是　　　　　　　　　；若装置E冷却气体不充分，可能导致测定结果偏大，原因是　　　　 　　　　；  若滴定过程中，有少量不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，测定结果会　　　　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。  学科网（北京）股份有限公司 $