内容正文:
专题11 化学实验综合题
7年真题1年模拟
考点分类
海南考情(2020-2026)
命题规律
化学实验综合题
2026海南(1题)、2025海南(1题)、2024海南(1题)、2023海南(1题)、2022海南(1题)、2021海南(1题)、2020海南(1题)
情境设置:2020-2026年海南7道真题主要借助实验探究与装置操作、图表数据与信息转化组织材料与设问,围绕“化学实验综合题”呈现知识应用。考查重点:突出化学实验综合题中的多步推理、信息加工与规范表达,要求准确提取条件、建立证据联系并得出结论。命题趋势:预计继续强化真实情境、图表或实验信息的融合,由单点识记转向概念理解、综合推理和迁移应用。
1.(2026·海南·高考真题)氯化亚铜(CuCl)是应用广泛的有机合成催化剂。某实验小组用还原的方法制备微晶CuCl,制备时保持溶液稳定是控制晶粒尺寸的重要条件之一。实验装置如图所示(夹持装置已省略)。步骤如下:
①向三颈烧瓶中加入溶液、溶液,调节溶液至2~3后,置于恒温水浴锅中;
②维持水浴温度40°C,以合适比例缓慢滴入稍过量的溶液和一定量的溶液:
③反应完成后,抽滤,所得固体依次用已除去溶解的水、乙醇洗涤,干燥得产品。
回答问题:
(1)图中a处所连接仪器的作用是 。
(2)步骤②中先滴加 (填化学式)溶液。
(3)补充离子反应中的反应物和生成物(不需要配平) 。
____________________。
控制溶液与溶液滴加比例的依据是 。
(4)已知在潮湿的空气中易被氧化,但步骤②的反应过程中并未通入惰性气体保护,原因是 ;步骤③需使用除去溶解的水,除去的方法是 。
(5)CuCl在酸性溶液中易被空气氧化,溶液变蓝,该反应的离子方程式是 。
2.(2025·海南·高考真题)混合熔盐是“中国光塔(光热发电)”的基本热媒介质。其准确组成是保障光塔稳定运行的重要参数,熔盐中组分含量测定,可用如下流程进行。
回答问题:
(1)“称量”时应使用 (填“台秤”或“分析天平”)。“过滤”操作中承接滤液需用 (填仪器名称)。滤液定量转移至250 mL容量瓶,需要玻璃棒辅助,玻璃棒的作用是 。定容得到混合盐样品溶液。
(2)熔盐中总硝态盐()含量测定
①准确量取25.00 mL混合盐样品溶液于装置 (填标号)的反应容器中,加入过量盐酸,缓缓蒸干,完成由将定量固定的“转化”。“蒸干驱酸”产生、及HCl,需置于 橱中进行,其废气处理需用 溶液吸收。
②银量法的滴定剂为标准液,指示剂为,终点变化为乳白色至砖红色沉淀。滴定中,溶液pH应保持在6~9范围,原因是 。
(3)熔盐中含量测定
①测定 准确量取25.00 mL混合盐样品溶液于加有过量的碘量瓶中,加入10 mL稀,避光静置5 min完成“氧化”:,以浓度为 的标准溶液滴定,消耗体积为 ,反应式:。
②空白测定准 确量取25.00 mL蒸馏水替换混合盐样品溶液,并重复上述“测定”过程,消耗标准溶液体积为 。
样品中质量分数为 。
3.(2024·海南·高考真题)羟基磷酸钙是骨骼石灰和牙釉质的主要成分。某课题组按照下述步骤进行其制备探索:在75℃下向由一定量粉末配制的含有分散剂的浆液中,边搅拌边滴加计算量的稀,滴加完成后继续搅拌一段时间。冷至室温固液分离,烘干固体得纳米级微粉产品。制备依据的代表反应式为:,装置如图所示(固定器具已省略)。
回答问题:
(1)装置图中,安装不当的是 (填仪器标号)
(2)使用冷凝管的目的是 ,冷凝水进水口为 (填序号),干燥管中熟石灰用于吸收 (填化学式)。
(3)实验中使用水浴加热,其优点为 、 。
(4)投料时应使用新制粉末,以降低杂质 (填化学式)对实验的影响。
(5)完成反应后,可以保持产品组成稳定的固液分离方式有 、 (填标号)。
a.倾倒 b.常压过滤 c.减压过滤 d.离心分离
(6)实验中以题述加料方式所得产品中。某次实验将浆液滴入稀得到的产品中。造成这种结果差异的原因是 。
4.(2023·海南·高考真题)某小组开展“木耳中铁元素的检测”活动。检测方案的主要步骤有:粉碎、称量、灰化、氧化、稀释、过滤、滴定等。回答问题:
(1)实验方案中出现的图标 和 ,前者提示实验中会用到温度较高的设备,后者要求实验者 (填防护措施)。
(2)灰化:干燥样品应装入 中(填标号),置高温炉内,控制炉温850℃,在充足空气氛中燃烧成灰渣。
a.不锈钢培养皿 b.玻璃烧杯 c.石英坩埚
(3)向灰渣中滴加32%的硝酸,直至没有气泡产生。灰化容器中出现的红棕色气体主要成分是 (填化学式),因而本实验应在实验室的 中进行(填设施名称)。若将漏斗直接置于容量瓶上过滤收集滤液(如图所示),存在安全风险,原因是 。
(4)测定铁含量基本流程:将滤液在200mL容量瓶中定容,移取25.00mL,驱尽并将全部还原为。用5mL微量滴定管盛装标准溶液进行滴定。
①选用微量滴定管的原因是 。
②三次平行测定的数据如下表。针对该滴定数据,应采取的措施是 。
序号
1
2
3
标准溶液用量/mL
2.715
2.905
2.725
③本实验中,使测定结果偏小的是 (填标号)。
a.样品未完全干燥 b.微量滴定管未用标准溶液润洗 c.灰渣中有少量炭黑
5.(2022·海南·高考真题)磷酸氢二铵[]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气制备,装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
回答问题:
(1)实验室用和制备氨气的化学方程式为 。
(2)现有浓质量分数为85%,密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7mol/L的溶液,则需浓 mL(保留一位小数)。
(3)装置中活塞的作用为 。实验过程中,当出现 现象时,应及时关闭,打开。
(4)当溶液pH为8.0~9.0时,停止通,即可制得溶液。若继续通入,当时,溶液中、 和 (填离子符号)浓度明显增加。
(5)若本实验不选用pH传感器,还可选用 作指示剂,当溶液颜色由 变为 时,停止通。
6.(2021·海南·高考真题)亚硝酰氯可作为有机合成试剂。
已知:①
②沸点:为-6℃,为-34℃,为-152℃。
③易水解,能与反应。
某研究小组用和在如图所示装置中制备,并分离回收未反应的原料。
回答问题:
(1)通入和前先通入氩气,作用是 ;仪器的名称是 。
(2)将催化剂负载在玻璃棉上而不是直接平铺在玻璃管中,目的是 。
(3)实验所需的可用和溶液在稀中反应制得,离子反应方程式为 。
(4)为分离产物和未反应的原料,低温浴槽A的温度区间应控制在 ,仪器C收集的物质是 。
(5)无色的尾气若遇到空气会变为红棕色,原因是 。
7.(2020·海南·高考真题)以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用,减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。
回答下列问题:
(1)黄铁矿中硫元素的化合价为 。
(2)由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为 。
(3)欲得到更纯的NaHSO3,反应①应通入 (填 “过量”或“不足量”)的SO2气体。
(4)因为Na2S2O5具有 性, 导致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4。
检验其中含有的方法是 。
(5)一般用 K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤:称取一定量样品,用过量稀硫酸溶解,用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。
反应式:+6Fe2+ +14H+ = 2Cr3+ +6Fe3+ +7H2O
某次实验称取0.2800 g样品,滴定时消耗浓度为0.03000 mol·L-1的K2Cr2O7溶液25.10 mL,则样品中铁含量为 %。
……………………
1.(2026·海南定安中学等校·二模)HBr广泛应用于精细化工领域。实验室用H2和Br2制备无水HBr的装置(省略夹持仪器)如图。
已知:PBr3极易水解
回答下列问题:
(1)按上图连接仪器进行实验,正确的操作顺序是 (填序号)。
①通入氢气流 ②收集HBr ③管式炉加热 ④打开活塞,滴加液溴
(2)装置A的作用是 。
(3)仪器X的名称为 。
(4)装置D中,用湿润红磷的目的是 (用化学方程式表示)。
(5)仪器Y中盛装的试剂是 (填字母)。
a.CaO b.CaCl2 c.KOH d.KNO3
(6)整套实验装置的不足之处是 。
2.(2026·海南海口·模拟预测)碳酸亚铁()为白色难溶于水的固体,在潮湿的空气中易被氧化,可用作补血剂。某实验小组设计制备碳酸亚铁的装置如图所示(夹持装置已省略)。
回答下列问题:
(1)实验室配制溶液时通常要加入少量稀硫酸,其作用是 。
(2)实验开始前通入一段时间的目的是 。
(3)打开分液漏斗活塞,三颈烧瓶中逐渐产生白色沉淀及无色气体,写出该反应的离子方程式 。
(4)pH约为8时沉铁效果好,制备时常在中溶液添加少量氨水,其目的是 。
(5)实验结束,将反应后的混合物进行过滤、洗涤、干燥,得到碳酸亚铁粗品。
①检验碳酸亚铁粗品是否洗涤干净的试剂是 。
a.和
b.和
c.HCl和
②若粗品未及时干燥,在空气中暴露一段时间,可能产生 现象。
3.(2026·海南华侨中学·一模)(叠氮化钠)因含叠氮基团()而具有独特的化学性质,广泛应用于工业、科研及分析领域。某学习小组利用
原理制备并测定产品纯度。部分物质的性质如表所示:
物质
性质
有强氧化性,与酸、碱不反应
易氧化、易潮解
易溶于水,微溶于乙醇;遇强酸易爆炸
回答下列问题:
Ⅰ.制备
(1)写出的电子式: 。
(2)装置A用于制备,若参加反应的全部被还原且产物中Sn元素为+4价,则制备的化学方程式为 ;装置B中盛放的试剂可能是 。
(3)装置D有两个作用,一个是防止E中的水蒸气进入C,另一个是 。
(4)充分反应后,对装置C中所得固体混合物进行以下操作,得到固体;装置C中固体混合物固体,操作ⅱ的目的是 。
Ⅱ.利用如图装置和反应,测定该产品的纯度。
(5)实验结束后,读数前应先冷却至室温,读数时注意使量气管与水准管左右液面相平、视线与凹液面最低点水平相切。反应结束后水准管中液面会高于量气管,此时需要将水准管慢慢向下移动,则量气管中的液面会 (填“上移”“下移”或“不移动”)。
(6)若量气管的实验前读数为、实验后读数为,则产品中的质量分数为 (室温下气体摩尔体积为,用含、、、的代数式表示)。若实验后未冷却至室温便读数,会导致的质量分数 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
试卷第1页,共3页
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专题11化学实验综合题
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1.【答案】(1)为pH传感器,实时监测反应体系的pH,便于调控pH稳定在2~3,以此控制CuCl晶粒
尺寸
(2)Na2S03
(3)①H,0:S01
②维持溶液pH在23以控制
CuCl晶粒尺寸
(4)①稍过量的Na2SO3可消耗体系内的氧气,防止CuCl被氧化
②
蒸馏水煮沸后迅速冷却
(5)4CuC1+02+4H=4Cu2*+4CI+2H20
2.【答案】(1)①分析天平
②烧杯
③引流
(2)①c
②通
风
③氢氧化钠
④pH大于9,银离子会转化为AgOH沉淀,pH小于6,铬酸根会转化为
重铬酸根,影响滴定
(3)
69c(V:-Vol%
a
3.【答案】(1)a
(2)①使水冷凝回流
②②
③C02
(3)①
控温容易
②受热均匀:无明火,更安全:烧瓶使用后更易清洁(答出任意两点)
(4)
CaCO3
(5)①b
②d
(6)在将CaOH,浆液滴入稀H,PO,的整个加
料过程中,
局部和本体的H,PO4、H,PO:和HPO:都相对过量,限制了向含有更多OH组成的物质
的沉淀转化
4【答案】(1)佩戴护目镜
(2)c
(3)①NO2
②通风橱
③漏
斗没有固定,容易翻倒
(4)①使实验微型化,滴定更准确,节约试剂
②舍去第二
次数据
③a
5【答案】()2NH,C1+ca(oH
△
(2)11.5(3)①平衡气压防倒吸
②
倒吸
(4)①NH4
②P0
(5)①酚酞
②无
③浅
红
6.【答案】(1)①排尽装置中的空气,防止与空气中的反应,防止遇空气中的水而水解
②干
燥管
(2)增大与气体的接触面积,加快反应速率
(3)
112
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NO,+Fe2*+2H=NO1+Fe+H,O
(4)①
-34C<T≤-6℃或-34℃,-6℃]
②C12
(5)与空气中O的反应产生红棕色的NO:
7.【答案】①-1
②Fe0+3C02Fe+3C02
③过量
④还原
⑤先加入
盐酸,再加入氯化钡溶液,生成白色沉淀,说明含有S0
⑥90.36%
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1.【答案】(1)①③④②
(2)除去水蒸气:观察气体流速
(3)蒸馏烧
瓶
(4)3Br2+2P+6H2O=2H3PO3+6HBr
(5)b
(6)缺乏尾气
处理装置
2.【答案】(1)抑制Fe2水解
(2)排尽装置内的空气,防止Fe2+及生成的FeCO3被氧
化
(3)Fe2*+2HCO3=FeC031+C02↑+H20
(4)消耗溶液中的H,促进
HCO,电离,增大溶液中CO?-的浓度,有利于FeCO,沉淀的生成
(5)①c
②白色
固体变为红褐色
3.【答案】(1)
(2)①8HCl+2HNO3+4SnCl2=N2O↑+4SnCl4+5H,O
②
碱石灰
(3)吸收氨气
(4)降低NaN3的溶解度,使其从溶液中析
出
(5)下移
(6)①13V2-V1
②偏大
3xVm
212
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1.(2026·海南·高考真题)氯化亚铜(CuCl)是应用广泛的有机合成催化剂。某实验小组用还原的方法制备微晶CuCl,制备时保持溶液稳定是控制晶粒尺寸的重要条件之一。实验装置如图所示(夹持装置已省略)。步骤如下:
①向三颈烧瓶中加入溶液、溶液,调节溶液至2~3后,置于恒温水浴锅中;
②维持水浴温度40°C,以合适比例缓慢滴入稍过量的溶液和一定量的溶液:
③反应完成后,抽滤,所得固体依次用已除去溶解的水、乙醇洗涤,干燥得产品。
回答问题:
(1)图中a处所连接仪器的作用是 。
(2)步骤②中先滴加 (填化学式)溶液。
(3)补充离子反应中的反应物和生成物(不需要配平) 。
____________________。
控制溶液与溶液滴加比例的依据是 。
(4)已知在潮湿的空气中易被氧化,但步骤②的反应过程中并未通入惰性气体保护,原因是 ;步骤③需使用除去溶解的水,除去的方法是 。
(5)CuCl在酸性溶液中易被空气氧化,溶液变蓝,该反应的离子方程式是 。
【答案】(1)为pH传感器,实时监测反应体系的pH,便于调控pH稳定在2~3,以此控制CuCl晶粒尺寸 (2) (3)① ; ② 维持溶液在2~3以控制晶粒尺寸 (4)① 稍过量的可消耗体系内的氧气,防止被氧化 ② 蒸馏水煮沸后迅速冷却 (5)
【解析】本实验利用还原制备氯化亚铜,首先向三颈烧瓶加入溶液、溶液,调节体系至2~3,置于40℃恒温水浴;随后在磁力搅拌下缓慢滴加过量溶液与一定量溶液,作为还原剂,将还原,在控制稳定的条件下生成微晶沉淀;反应完成后抽滤,固体依次使用除去溶解氧的水、乙醇洗涤,干燥后获得产品;装置右侧尾气吸收试管内盛放溶液,用于吸收反应过程中可能逸出的酸性尾气。
(1)图中处所连接仪器为传感器(pH电极),伸入反应液中,作用是实时监测反应过程中溶液的,题干说明保持溶液稳定是控制晶粒尺寸的重要条件,通过传感器实时读数,可以及时调整和的滴加速率,维持稳定在2~3的目标区间,防止波动过大造成溶解或者生成氢氧化铜杂质;
(2)步骤② 中先滴加溶液,是本反应的还原剂,优先加入还原剂,能快速在反应体系内营造还原性氛围,消耗溶液中的溶解氧,防止后续生成的被氧气氧化;碳酸钠溶液用来消耗反应生成的氢离子,稳定pH,应后滴加,如果先滴加,会造成局部快速升高,会生成氢氧化铜类杂质,降低产品纯度;
(3)亚硫酸根被氧化为硫酸根,根据原子守恒,反应物还有水,结合氧化还原反应得失电子守恒规律可得离子反应:;控制溶液与溶液滴加比例的依据是,还原的过程不断生成,可以与氢离子反应,稳定维持溶液在2~3区间,而是调控晶粒尺寸的关键;加入过少,体系酸性太强,会发生溶解损耗;加入过多,溶液偏高,会生成铜的氢氧化物沉淀杂质;
(4)在潮湿空气中易被氧化,但步骤② 不需要通入惰性气体保护,原因是体系中加入过量的,具有较强还原性,可以消耗溶液内溶解的氧气,保护生成的不被氧化;除去水中溶解的方法是将蒸馏水煮沸后迅速冷却,加热可以降低气体溶解度,赶出水中溶解的氧气,迅速冷却能够减少氧气再次重新溶解进入水中;
(5)在酸性溶液中被空气中氧气氧化,溶液变蓝,说明产物含有,根据氧化还原得失电子守恒配平离子方程式:。
2.(2025·海南·高考真题)混合熔盐是“中国光塔(光热发电)”的基本热媒介质。其准确组成是保障光塔稳定运行的重要参数,熔盐中组分含量测定,可用如下流程进行。
回答问题:
(1)“称量”时应使用 (填“台秤”或“分析天平”)。“过滤”操作中承接滤液需用 (填仪器名称)。滤液定量转移至250 mL容量瓶,需要玻璃棒辅助,玻璃棒的作用是 。定容得到混合盐样品溶液。
(2)熔盐中总硝态盐()含量测定
①准确量取25.00 mL混合盐样品溶液于装置 (填标号)的反应容器中,加入过量盐酸,缓缓蒸干,完成由将定量固定的“转化”。“蒸干驱酸”产生、及HCl,需置于 橱中进行,其废气处理需用 溶液吸收。
②银量法的滴定剂为标准液,指示剂为,终点变化为乳白色至砖红色沉淀。滴定中,溶液pH应保持在6~9范围,原因是 。
(3)熔盐中含量测定
①测定 准确量取25.00 mL混合盐样品溶液于加有过量的碘量瓶中,加入10 mL稀,避光静置5 min完成“氧化”:,以浓度为 的标准溶液滴定,消耗体积为 ,反应式:。
②空白测定准 确量取25.00 mL蒸馏水替换混合盐样品溶液,并重复上述“测定”过程,消耗标准溶液体积为 。
样品中质量分数为 。
【答案】(1)① 分析天平 ② 烧杯 ③ 引流 (2)① c ② 通风 ③ 氢氧化钠 ④ pH大于9,银离子会转化为AgOH沉淀,pH小于6,铬酸根会转化为重铬酸根,影响滴定 (3)
【解析】本实验第一步进行熔盐中总硝态盐()含量测定,将混合熔盐配制成250mL溶液,根据,用将定量固定的“转化”,再用标准液滴定,进而测定()含量;第二步用过量的将转化为NO同时转化为,用标准溶液滴定,进而测定熔盐中含量测定,据此解答。
(1)称量时要精确至1 mg(0.001 g)需使用可以精确到万分位的分析天平;
过滤时承接滤液的仪器:常用“烧杯”收集滤液,便于后续定量转移;
转移溶液时玻璃棒的作用为引流。
(2)①加入过量盐酸,缓缓蒸干,完成由将定量固定的“转化”,故蒸干过程中要减少盐酸的挥发,选c;
反应生成有毒气体时应在通风橱进行;
废气为酸性气体,用NaOH溶液吸收即可;
②pH大于9,银离子会转化为AgOH沉淀,pH小于6,铬酸根会转化为重铬酸根,影响滴定。
(3)由题意得2Na2S2O3~~2,所以减去空白对照后25.00 mL样品含有的物质的量为,样品中NaNO2的质量分数为。
3.(2024·海南·高考真题)羟基磷酸钙是骨骼石灰和牙釉质的主要成分。某课题组按照下述步骤进行其制备探索:在75℃下向由一定量粉末配制的含有分散剂的浆液中,边搅拌边滴加计算量的稀,滴加完成后继续搅拌一段时间。冷至室温固液分离,烘干固体得纳米级微粉产品。制备依据的代表反应式为:,装置如图所示(固定器具已省略)。
回答问题:
(1)装置图中,安装不当的是 (填仪器标号)
(2)使用冷凝管的目的是 ,冷凝水进水口为 (填序号),干燥管中熟石灰用于吸收 (填化学式)。
(3)实验中使用水浴加热,其优点为 、 。
(4)投料时应使用新制粉末,以降低杂质 (填化学式)对实验的影响。
(5)完成反应后,可以保持产品组成稳定的固液分离方式有 、 (填标号)。
a.倾倒 b.常压过滤 c.减压过滤 d.离心分离
(6)实验中以题述加料方式所得产品中。某次实验将浆液滴入稀得到的产品中。造成这种结果差异的原因是 。
【答案】(1)a (2)① 使水冷凝回流 ② ② ③ (3)① 控温容易 ② 受热均匀;无明火,更安全;烧瓶使用后更易清洁(答出任意两点) (4) (5)① b ② d (6)在将浆液滴入稀的整个加料过程中,局部和本体的和都相对过量,限制了向含有更多组成的物质的沉淀转化
【解析】向三颈烧瓶中加入含有一定量的浆液中,水浴加热控制温度为75℃左右,边搅拌边滴加计算量的稀,滴加完成后继续搅拌一段时间,发生反应,冷至室温固液分离,烘干固体得纳米级微粉产品。
(1)装置图中,温度计应插入液面以下,故安装不当的是a;
(2)该反应产物为羟基磷酸钙和水,羟基磷酸钙骨骼石灰和牙釉质的主要成分,其熔沸点高,故冷凝管的作用是使水冷凝回流;冷凝管的水流方式为下进上出,则进水口为2;干燥管中熟石灰用于吸收空气中的二氧化碳,防止与浆液反应生成,影响产品纯度;
(3)水浴加热的优点为控温容易、受热均匀、无明火、更安全、烧瓶使用后更易清洁等;
(4)投料时应使用新制粉末,易与空气中二氧化碳反应生成碳酸钙固体,故应为降低杂质对实验的影响;
(5)a.倾倒法无法有效实现固液分离,故a错误;
b.常压过滤,即为普通过滤操作,可以保持产品组成稳定,故b正确;
c.减压过滤,俗称抽滤,其过滤速度较快,不利于提高纳米级微粉产品的产率,也不利于实现稳定的固液分离,故c错误;
d.离心分离法是利用离心力使重量不同的物质分隔开,可以实现稳定的固液分离,故d正确;
故选bd;
(6)题述加料方式所得产品中,某次实验将浆液滴入稀得到的产品中,相当于含量变大,则造成这种结果差异的原因是在将浆液滴入稀的整个加料过程中,局部和本体的和都相对过量,限制了向含有更多组成的物质的沉淀转化。
4.(2023·海南·高考真题)某小组开展“木耳中铁元素的检测”活动。检测方案的主要步骤有:粉碎、称量、灰化、氧化、稀释、过滤、滴定等。回答问题:
(1)实验方案中出现的图标 和 ,前者提示实验中会用到温度较高的设备,后者要求实验者 (填防护措施)。
(2)灰化:干燥样品应装入 中(填标号),置高温炉内,控制炉温850℃,在充足空气氛中燃烧成灰渣。
a.不锈钢培养皿 b.玻璃烧杯 c.石英坩埚
(3)向灰渣中滴加32%的硝酸,直至没有气泡产生。灰化容器中出现的红棕色气体主要成分是 (填化学式),因而本实验应在实验室的 中进行(填设施名称)。若将漏斗直接置于容量瓶上过滤收集滤液(如图所示),存在安全风险,原因是 。
(4)测定铁含量基本流程:将滤液在200mL容量瓶中定容,移取25.00mL,驱尽并将全部还原为。用5mL微量滴定管盛装标准溶液进行滴定。
①选用微量滴定管的原因是 。
②三次平行测定的数据如下表。针对该滴定数据,应采取的措施是 。
序号
1
2
3
标准溶液用量/mL
2.715
2.905
2.725
③本实验中,使测定结果偏小的是 (填标号)。
a.样品未完全干燥 b.微量滴定管未用标准溶液润洗 c.灰渣中有少量炭黑
【答案】(1)佩戴护目镜 (2)c (3)① NO2 ② 通风橱 ③ 漏斗没有固定,容易翻倒 (4)① 使实验微型化,滴定更准确,节约试剂 ② 舍去第二次数据 ③ a
【解析】(1) 标识提醒实验者需佩戴护目镜。
答案为:佩戴护目镜。
(2)高温灼烧固体物质需在石英坩埚中进行。
答案为:c。
(3)滴加32%的硝酸,灰化容器中出现的红棕色气体主要成分是NO2,由于NO2有毒,需在通风橱进行;若将漏斗直接置于容量瓶上过滤收集滤液(如图所示),存在安全风险,原因是漏斗没有固定,容易翻倒。
答案为:NO2;通风橱;漏斗没有固定,容易翻倒。
(4)① 木耳中铁含量较少,选用微量滴定管使实验微型化,滴定更准确,节约试剂;
② 三次平行滴定中,第二组数据偏差较大,应舍去。
③ a.铁元素的含量=,样品未完全干燥,使测定结果偏低,故选a;
b.微量滴定管未用标准溶液润洗,标准溶液被稀释,使测定结果偏高,故不选b;
c. 灰渣中有少量炭黑,对测定结果无影响,故不选c。
答案为:滴定更准确,节约试剂;舍去第二组数据;a。
5.(2022·海南·高考真题)磷酸氢二铵[]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气制备,装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
回答问题:
(1)实验室用和制备氨气的化学方程式为 。
(2)现有浓质量分数为85%,密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7mol/L的溶液,则需浓 mL(保留一位小数)。
(3)装置中活塞的作用为 。实验过程中,当出现 现象时,应及时关闭,打开。
(4)当溶液pH为8.0~9.0时,停止通,即可制得溶液。若继续通入,当时,溶液中、 和 (填离子符号)浓度明显增加。
(5)若本实验不选用pH传感器,还可选用 作指示剂,当溶液颜色由 变为 时,停止通。
【答案】(1) (2)11.5 (3)① 平衡气压防倒吸 ② 倒吸 (4)① ② (5)① 酚酞 ② 无 ③ 浅红
【解析】本实验的实验目的为制备磷酸二氢铵[(NH4)2HPO4],实验原理为2NH3+H3PO4=[(NH4)2HPO4],结合相关实验基础知识分析解答问题。
(1)实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)在加热的条件下制备氨气,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑;
(2)根据公式可得,浓H3PO4的浓度,溶液稀释前后溶质的物质的量不变,因此配制100mL 1.7mol/L的H3PO4溶液,需要浓H3PO4的体积V=;
(3)由于NH3极易溶于水,因此可选择打开活塞K2以平衡气压,防止发生倒吸,所以实验过程中,当出现倒吸现象时,应及时关闭K1,打开K2;
(4)继续通入NH3,(NH4)2HPO4继续反应生成(NH4)3PO4,当pH>10.0时,溶液中OH-、、的浓度明显增加;
(5)由(4)小问可知,当pH为8.0~9.0时,可制得(NH4)2HPO4,说明(NH4)2HPO4溶液显碱性,因此若不选用pH传感器,还可以选用酚酞作指示剂,当溶液颜色由无色变为浅红时,停止通入NH3,即可制得(NH4)2HPO4溶液。
6.(2021·海南·高考真题)亚硝酰氯可作为有机合成试剂。
已知:①
②沸点:为-6℃,为-34℃,为-152℃。
③易水解,能与反应。
某研究小组用和在如图所示装置中制备,并分离回收未反应的原料。
回答问题:
(1)通入和前先通入氩气,作用是 ;仪器的名称是 。
(2)将催化剂负载在玻璃棉上而不是直接平铺在玻璃管中,目的是 。
(3)实验所需的可用和溶液在稀中反应制得,离子反应方程式为 。
(4)为分离产物和未反应的原料,低温浴槽A的温度区间应控制在 ,仪器C收集的物质是 。
(5)无色的尾气若遇到空气会变为红棕色,原因是 。
【答案】(1)① 排尽装置中的空气,防止与空气中的反应,防止遇空气中的水而水解 ② 干燥管 (2)增大与气体的接触面积,加快反应速率 (3) (4)① 或 ② (5)与空气中O2的反应产生红棕色的NO2
【解析】通过实验原理可知,进气端为和,经过催化剂使其反应制备;经过低温浴槽A降温,使冷凝,得到产品;再经过低温浴槽B降温,使冷凝,防止逸出,污染空气;剩下NO经过无水氯化钙干燥后,进行回收,据此分析作答。
(1)通入和前先通入氩气,作用是排尽装置中的空气,防止与空气中的反应,防止遇空气中的水而水解;仪器的名称干燥管,故答案为:排尽装置中的空气,防止与空气中的反应,防止遇空气中的水而水解;干燥管;
(2)将催化剂负载在玻璃棉上而不是直接平铺在玻璃管中,目的是增大与气体的接触面积,加快反应速率,故答案为:增大与气体的接触面积,加快反应速率;
(3)实验所需的可用和溶液在稀中反应制得,则亚铁离子会被氧化为铁离子,离子反应方程式为:,故答案为:;
(4)为分离产物和未反应的原料,低温浴槽A使冷凝,得到产品,则温度区间应控制在或;再经过低温浴槽B降温,使冷凝,防止逸出,污染空气,仪器C收集的物质是,故答案为:或;;
(5)剩下的气体为NO,则无色的尾气若遇到空气会变为红棕色,原因是与空气中的氧气反应产生红棕色的NO2,故答案为:与空气中的氧气反应产生红棕色的NO2。
本题重点(4),两个沸点低的物质,要经过冷凝分离,沸点高的,要先分离,沸点低的,后分离,温度要根据其沸点判断。
7.(2020·海南·高考真题)以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用,减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。
回答下列问题:
(1)黄铁矿中硫元素的化合价为 。
(2)由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为 。
(3)欲得到更纯的NaHSO3,反应①应通入 (填 “过量”或“不足量”)的SO2气体。
(4)因为Na2S2O5具有 性, 导致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4。
检验其中含有的方法是 。
(5)一般用 K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤:称取一定量样品,用过量稀硫酸溶解,用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。
反应式:+6Fe2+ +14H+ = 2Cr3+ +6Fe3+ +7H2O
某次实验称取0.2800 g样品,滴定时消耗浓度为0.03000 mol·L-1的K2Cr2O7溶液25.10 mL,则样品中铁含量为 %。
【答案】① -1 ② Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2 ③ 过量 ④ 还原 ⑤ 先加入盐酸,再加入氯化钡溶液,生成白色沉淀,说明含有 ⑥ 90.36%
【解析】黄铁矿(主要成分FeS2)煅烧生成氧化铁和二氧化硫,氧化铁用CO还原得到还原铁粉,用 K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度;二氧化硫经过一系列步骤生成硫酸,尾气中含有二氧化硫,用氢氧化钠溶液吸收生成NaHSO3,加热后生成Na2S2O5,据此分析解答。
【解析】
(1)黄铁矿的主要成分是二硫化亚铁(FeS2),其中铁元素的化合价是+2价,因此硫元素的化合价为-1价,故答案为:-1;
(2)炉渣的主要成分为Fe2O3,由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2,故答案为:Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2;
(3) Na2SO3溶液能够与SO2反应生成NaHSO3,欲得到更纯的NaHSO3,反应① 应通入过量的SO2气体,故答案为:过量;
(4) Na2S2O5 转化为Na2SO4过程中S元素的化合价升高,被氧化,体现了Na2S2O5的还原性;检验其中含有的方法是首先用盐酸酸化,除去,再加入氯化钡溶液,看有无白色沉淀生成,若生成白色沉淀,证明含有,否则没有,故答案为:还原;先加入盐酸,再加入氯化钡溶液,生成白色沉淀,说明含有;
(5) 称取一定量样品,用过量稀硫酸溶解,用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+,存在关系式:6Fe~6Fe2+~,滴定过程中消耗的K2Cr2O7 物质的量为0.03000 mol·L-1×0.02510 L=0.000753mol,则样品中含有的铁的物质的量为0.000753mol×6=0.004518mol,样品中铁含量为×100%=90.36%,故答案为:90.36%。
……………………
1.(2026·海南定安中学等校·二模)HBr广泛应用于精细化工领域。实验室用H2和Br2制备无水HBr的装置(省略夹持仪器)如图。
已知:PBr3极易水解
回答下列问题:
(1)按上图连接仪器进行实验,正确的操作顺序是 (填序号)。
①通入氢气流 ②收集HBr ③管式炉加热 ④打开活塞,滴加液溴
(2)装置A的作用是 。
(3)仪器X的名称为 。
(4)装置D中,用湿润红磷的目的是 (用化学方程式表示)。
(5)仪器Y中盛装的试剂是 (填字母)。
a.CaO b.CaCl2 c.KOH d.KNO3
(6)整套实验装置的不足之处是 。
【答案】(1)① ③ ④ ② (2)除去水蒸气;观察气体流速 (3)蒸馏烧瓶 (4) (5)b (6)缺乏尾气处理装置
【解析】先通入气流,通过浓硫酸干燥,通入干燥氢气排除装置内空气,防止HBr与反应生成;管式炉加热,缓慢打开活塞滴加液溴,控制反应速率;在D中利用红磷与反应生成从而吸收未反应的,通过冰浴收集HBr,据此分析;
(1)先通入气流(①)排除装置内空气,防止HBr与反应生成;管式炉加热(③),促进与反应;缓慢打开活塞滴加液溴(④),控制反应速率;通过冰浴收集HBr(②),正确的操作顺序是① ③ ④ ②;
(2)装置A中盛装浓硫酸,作用是除去水蒸气,同时可以观察气体流速;
(3)仪器X的名称为蒸馏烧瓶;
(4)装置D中,用湿润红磷的目的是利用红磷与反应生成从而吸收未反应的,极易水解,和水反应生成和HBr,化学方程式为;
(5)a.可与HBr反应,a错误;
b.不与HBr反应,可用来干燥HBr,b正确;
c.可与HBr反应,c错误;
d.无吸水性,d错误;
(6)整套装置F后面缺乏尾气处理装置。
2.(2026·海南海口·模拟预测)碳酸亚铁()为白色难溶于水的固体,在潮湿的空气中易被氧化,可用作补血剂。某实验小组设计制备碳酸亚铁的装置如图所示(夹持装置已省略)。
回答下列问题:
(1)实验室配制溶液时通常要加入少量稀硫酸,其作用是 。
(2)实验开始前通入一段时间的目的是 。
(3)打开分液漏斗活塞,三颈烧瓶中逐渐产生白色沉淀及无色气体,写出该反应的离子方程式 。
(4)pH约为8时沉铁效果好,制备时常在中溶液添加少量氨水,其目的是 。
(5)实验结束,将反应后的混合物进行过滤、洗涤、干燥,得到碳酸亚铁粗品。
①检验碳酸亚铁粗品是否洗涤干净的试剂是 。
a.和
b.和
c.HCl和
②若粗品未及时干燥,在空气中暴露一段时间,可能产生 现象。
【答案】(1)抑制水解 (2)排尽装置内的空气,防止及生成的被氧化 (3) (4)消耗溶液中的,促进电离,增大溶液中的浓度,有利于沉淀的生成 (5)① c ② 白色固体变为红褐色
【解析】(1)FeSO4为强酸弱碱盐,Fe2+在溶液中水解使溶液显酸性;配制FeSO4溶液时加入少量稀硫酸,可增大溶液中H+的浓度,抑制Fe2+水解。
(2)实验开始前通入一段时间N2,可排尽装置内的空气,防止Fe2+及生成的FeCO3被空气中的O2氧化。
(3)硫酸亚铁与碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为。
(4)溶液pH约为8时沉铁效果好。加入少量氨水可消耗溶液中的H+,促进的电离平衡正向移动,增大溶液中的浓度,有利于FeCO3沉淀的生成。
(5)① 用H2SO4会引入产生硫酸钡沉淀,a不符合;
HNO3具有氧化性,会氧化亚铁离子,b不符合;
取最后一次洗涤液,加入稀盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,说明已洗涤干净;加稀盐酸可排除的干扰,c符合。
故选c。
②FeCO3具有还原性,干燥不及时会被空气中的O2氧化生成红褐色的Fe(OH)3,现象为白色固体逐渐变为红褐色。
3.(2026·海南华侨中学·一模)(叠氮化钠)因含叠氮基团()而具有独特的化学性质,广泛应用于工业、科研及分析领域。某学习小组利用
原理制备并测定产品纯度。部分物质的性质如表所示:
物质
性质
有强氧化性,与酸、碱不反应
易氧化、易潮解
易溶于水,微溶于乙醇;遇强酸易爆炸
回答下列问题:
Ⅰ.制备
(1)写出的电子式: 。
(2)装置A用于制备,若参加反应的全部被还原且产物中Sn元素为+4价,则制备的化学方程式为 ;装置B中盛放的试剂可能是 。
(3)装置D有两个作用,一个是防止E中的水蒸气进入C,另一个是 。
(4)充分反应后,对装置C中所得固体混合物进行以下操作,得到固体;装置C中固体混合物固体,操作ⅱ的目的是 。
Ⅱ.利用如图装置和反应,测定该产品的纯度。
(5)实验结束后,读数前应先冷却至室温,读数时注意使量气管与水准管左右液面相平、视线与凹液面最低点水平相切。反应结束后水准管中液面会高于量气管,此时需要将水准管慢慢向下移动,则量气管中的液面会 (填“上移”“下移”或“不移动”)。
(6)若量气管的实验前读数为、实验后读数为,则产品中的质量分数为 (室温下气体摩尔体积为,用含、、、的代数式表示)。若实验后未冷却至室温便读数,会导致的质量分数 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) (2)① ② 碱石灰 (3)吸收氨气 (4)降低的溶解度,使其从溶液中析出 (5)下移 (6)① ② 偏大
【解析】(1)是离子化合物,由和组成,离子中N与H以共价键连接,因此,的电子式为;
(2)反应过程中,N元素从+5价降至+1价,Sn元素从+2价升至+4价,结合质量守恒可写出化学方程式: ;利用装置A制得的气体中含有水蒸气,气体等杂质,可以利用碱石灰除去中的杂质,避免影响后续反应;
(3)由题干信息可知,制的过程中会生成氨气,可利用浓除去;
(4)由题干信息可知,易溶于水,微溶于乙醇,向含有的溶液中加入乙醇,可以降低在溶液中的溶解度,有助于其析出;
(5)该反应生成气体,反应结束后,水准管中液面高于量气管,量气管中压强高于大气压,测得的气体体积小于实际体积。此时应降低水准管,量气管中的液面也会降低;
(6)反应过程中量气管读数变化量即反应生成的体积,则的物质的量为,结合方程式可知,参与反应的的物质的量为,则的质量分数为;若未等装置冷却就读数,会使读数偏大,结合前述质量分数表达式可知,当偏大时,计算得到的质量分数也偏大。
试卷第1页,共3页
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