1、专题 16 化学实验综合题 1(2020 年新课标)为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。 回答下列问题： (1)由 FeSO4 7H2O 固体配制 0.10 mol L1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、_(从下列图中 选择，写出名称)。 (2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电 迁移率(u)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择_作为电解质。 阳离子 u 108/(m2 s1 V1) 阴离子 u 108/(m2 s1 V1) Li+ 4.07 3 HCO 4.61 Na+ 5.19 3 NO 7.4
2、0 Ca2+ 6.59 Cl 7.91 K+ 7.62 2 4 SO 8.27 (3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入_电极溶液中。 (4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中 c(Fe2+)增加了 0.02 mol L1。石墨电极上未见 Fe 析出。可知， 石墨电极溶液中 c(Fe2+)=_。 2020 年高考真题年高考真题 (5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为_，铁电极的电极反应式为_。因此， 验证了 Fe2+氧化性小于_，还原性小于_。 (6)实验前需要对铁电极表面活化。在 FeSO4溶液中加入几滴 Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡
3、一段时间，铁电 极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是_。 【答案】(1)烧杯、量筒、托盘天平 (2)KCl (3)石墨 (4)0.09mol/L (5)Fe3+e-=Fe2+ Fe-2e-=Fe2+ Fe3+ Fe (6)取活化后溶液少许于试管中，加入 KSCN 溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成 【解析】 (1)由 FeSO4 7H2O 固体配制 0.10mol L-1FeSO4溶液的步骤为计算、 称量、 溶解并冷却至室温、 移液、 洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签，由 FeSO4 7H2O 固体配制 0.10mol L-1FeSO4溶液需要的仪器有药匙、托 盘天平、合适的量筒、
4、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管，故答案为：烧杯、量筒、托盘天平。 (2)Fe2+、Fe3+能与 - 3 HCO反应，Ca2+能与 2- 4 SO反应，FeSO4、Fe2(SO4)3都属于强酸弱碱盐，水溶液呈酸性， 酸性条件下 - 3 NO能与 Fe2+反应，根据题意“盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应”，盐桥中阴 离子不可以选择 - 3 HCO、 - 3 NO，阳离子不可以选择 Ca2+，另盐桥中阴、阳离子的迁移率(u)应尽可能地相 近，根据表中数据，盐桥中应选择 KCl 作为电解质，故答案为：KCl。 (3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极， 则铁电极为负极， 石墨电极为正
5、极， 盐桥中阳离子向正极移动， 则盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中，故答案为：石墨。 (4)根据(3)的分析，铁电极的电极反应式为 Fe-2e-=Fe2+，石墨电极上未见 Fe 析出，石墨电极的电极反应式为 Fe3+e-=Fe2+，电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中 c(Fe2+)增加了 0.02mol/L，根据得失电子守恒，石墨 电极溶液中 c(Fe2+)增加 0.04mol/L，石墨电极溶液中 c(Fe2+)=0.05mol/L+0.04mol/L=0.09mol/L，故答案为： 0.09mol/L。 (5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为 Fe3+e-=Fe2+，
6、铁电极的电极反应式为 Fe-2e-=Fe2+； 电池总反应为 Fe+2Fe3+=3Fe2+，根据同一反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物、还原剂的还原性强于还原 产物，则验证了 Fe2+氧化性小于 Fe3+，还原性小于 Fe，故答案为：Fe3+e-=Fe2+ ，Fe-2e-=Fe2+ ，Fe3+，Fe。 (6)在 FeSO4溶液中加入几滴 Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化，发生的反应 为 Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4，要检验活化反应完成，只要检验溶液中不含 Fe3+即可，检验活化反应完成的方法 是：取活化后溶液少许于试管中，加入 KSCN 溶液，若溶
7、液不出现血红色，说明活化反应完成，故答案为： 取活化后溶液少许于试管中，加入 KSCN 溶液，若溶液不变红，说明活化反应完成。 2(2020 年新课标)苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸，其反应原理简示如下： +KMnO4+ MnO2+HCl+KCl 名称 相对分 子质量 熔点/ 沸点/ 密度 /(g mL1) 溶解性 甲苯 92 95 110.6 0.867 不溶于水， 易溶于 乙醇 苯甲 酸 122 122.4(100左右 开始升华) 248 微溶于冷水， 易溶 于乙醇、热水 实验步骤： (1)在装有温度计、 冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、 100 mL
8、水和 4.8 g(约 0.03 mol)高锰酸钾， 慢慢开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出现油珠。 (2)停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物 趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出 完全。将析出的苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸水浴上干燥。称量，粗产品为 1.0 g。 (3)纯度测定：称取 0. 122 g 粗产品，配成乙醇溶液，于 100 mL 容量瓶中定容。每次移取 25. 00 mL 溶液， 用 0.01000 mol L1的 KOH 标准溶液滴定，三次滴定平均消耗 21.
9、50 mL 的 KOH 标准溶液。 回答下列问题： (1)根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为_(填标号)。 A100 mL B250 mL C500 mL D1000 mL (2)在反应装置中应选用_冷凝管(填“直形”或“球形”)，当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成，其 判断理由是_。 (3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是_；该步骤亦可用草酸在酸性条件下处理，请用反应的 离子方程式表达其原理_。 (4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是_。 (5)干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是_。 (6)本实验制备的苯甲酸的纯度为_；据此估算本实验中苯甲酸的产率最
10、接近于_(填标号)。 A70% B60% C50% D40% (7)若要得到纯度更高的苯甲酸，可通过在水中_的方法提纯。 【答案】(1)B (2)球形 无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化 (3)除去过量的高锰酸钾，避免在用盐酸酸化时，产生氯气 2 4 MnO +5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O(4)MnO2 (5)苯甲酸升华而损失 (6)86.0 C (7)重结晶 【解析】 【分析】甲苯用高锰酸钾氧化时生成苯甲酸钾和二氧化锰，为增加冷凝效果，在反应装置中选用球形冷凝 管，加热回流，当回流液中不再出现油珠时，说明反应已经完成，加入适量的饱和亚硫酸氢钠溶液除去过 量的高锰
11、酸钾， 用盐酸酸化得苯甲酸， 过滤、 干燥、 洗涤得粗产品； 用 KOH 溶液滴定， 测定粗产品的纯度。 【详解】(1)加热液体，所盛液体的体积不超过三颈烧瓶的一半，三颈烧瓶中已经加入 100m 的水，1.5mL 甲 苯，4.8g 高锰酸钾，应选用 250mL 的三颈烧瓶，故答案为：B； (2)为增加冷凝效果，在反应装置中宜选用球形冷凝管，当回流液中不再出现油珠时，说明反应已经完成， 因为：没有油珠说明不溶于水的甲苯已经完全被氧化； (3)高锰酸钾具有强氧化性，能将 Cl-氧化。加入适量的饱和亚硫酸氢钠溶液是为了除去过量的高锰酸钾，避 免在用盐酸酸化时，产生氯气；该步骤亦可用草酸处理，生成二氧
12、化碳和锰盐，离子方程式为：5H2C2O4 2MnO46H=2Mn210CO28H2O； (4)由信息甲苯用高锰酸钾氧化时生成苯甲酸钾和二氧化锰，“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分 是：MnO2； (5)苯甲酸 100时易升华，干燥苯甲酸时，若温度过高，苯甲酸升华而损失； (6)由关系式 C6H5COOHKOH 得，苯甲酸的纯度为： -1-3-1 100 0.01000mol? L21.50 10 L122g?mol 25 0.122g 100%=86.0%；1.5mL 甲苯理论上可得到苯甲酸的质量： -1 -1 -1 1.5mL 0.867g? mL 122g? mol 92g? mo
13、l =1.72g，产品 的产率为 1g 86% 1.72g 100%=50%； (7)提纯苯甲酸可用重结晶的方法。 3 (2020 年新课标)氯可形成多种含氧酸盐， 广泛应用于杀菌、 消毒及化工领域。 实验室中利用下图装置(部 分装置省略)制备 KClO3和 NaClO，探究其氧化还原性质。 回答下列问题： (1)盛放 MnO2粉末的仪器名称是_，a 中的试剂为_。 (2)b 中采用的加热方式是_，c 中化学反应的离子方程式是_，采用冰水浴冷却的 目的是_。 (3)d 的作用是_，可选用试剂_(填标号)。 ANa2S BNaCl CCa(OH)2 DH2SO4 (4)反应结束后，取出 b 中试
14、管，经冷却结晶，_，_，干燥，得到 KClO3晶体。 (5)取少量 KClO3和 NaClO 溶液分别置于 1 号和 2 号试管中，滴加中性 KI 溶液。1 号试管溶液颜色不变。2 号试管溶液变为棕色，加入 CCl4振荡，静置后 CCl4层显_色。可知该条件下 KClO3的氧化能力 _NaClO(填“大于”或“小于)。 【答案】(1)圆底烧瓶 饱和食盐水 (2)水浴加热 Cl2+2OH=ClO+Cl+H2O 避免生成 NaClO3 (3)吸收尾气(Cl2) AC (4)过滤 少量(冷)水洗涤 (5)紫 小于 【解析】 【分析】本实验目的是制备 KClO3和 NaClO，并探究其氧化还原性质；首
15、先利用浓盐酸和 MnO2粉末共热 制取氯气， 生成的氯气中混有 HCl 气体， 可在装置 a 中盛放饱和食盐水中将 HCl 气体除去； 之后氯气与 KOH 溶液在水浴加热的条件发生反应制备 KClO3，再与 NaOH 溶液在冰水浴中反应制备 NaClO；氯气有毒会污 染空气，所以需要 d 装置吸收未反应的氯气。 【详解】(1)根据盛放 MnO2粉末的仪器结构可知该仪器为圆底烧瓶；a 中盛放饱和食盐水除去氯气中混有的 HCl 气体； (2)根据装置图可知盛有 KOH 溶液的试管放在盛有水的大烧杯中加热，该加热方式为水浴加热；c 中氯气在 NaOH 溶液中发生歧化反应生成氯化钠和次氯酸钠，结合元素
16、守恒可得离子方程式为 Cl2+2OH=ClO+Cl+H2O；根据氯气与 KOH 溶液的反应可知，加热条件下氯气可以和强碱溶液反应生成氯 酸盐，所以冰水浴的目的是避免生成 NaClO3； (3)氯气有毒，所以 d 装置的作用是吸收尾气(Cl2)； ANa2S 可以将氯气还原成氯离子，可以吸收氯气，故 A 可选； B氯气在 NaCl 溶液中溶解度很小，无法吸收氯气，故 B 不可选； C氯气可以 Ca(OH)2或浊液反应生成氯化钙和次氯酸钙，故 C 可选； D氯气与硫酸不反应，且硫酸溶液中存在大量氢离子会降低氯气的溶解度，故 D 不可选； 综上所述可选用试剂 AC； (4)b 中试管为 KClO3和
17、 KCl 的混合溶液，KClO3的溶解度受温度影响更大，所以将试管 b 中混合溶液冷却 结晶、过滤、少量(冷)水洗涤、干燥，得到 KClO3晶体； (5)1 号试管溶液颜色不变，2 号试管溶液变为棕色，说明 1 号试管中氯酸钾没有将碘离子氧化，2 号试管中 次氯酸钠将碘离子氧化成碘单质，即该条件下 KClO3的氧化能力小于 NaClO；碘单质更易溶于 CCl4，所以 加入 CCl4振荡，静置后 CCl4层显紫色。 4(2020 年江苏卷)羟基乙酸钠易溶于热水，微溶于冷水，不溶于醇、醚等有机溶剂。制备少量羟基乙酸钠 的反应为 222 ClCH COOH2NaOHHOCH COONaNaClH O
18、0H 实验步骤如下： 步骤 1：如图所示装置的反应瓶中，加入 40g 氯乙酸、50mL 水，搅拌。逐步加入 40%NaOH 溶液，在 95 继续搅拌反应 2 小时，反应过程中控制 pH 约为 9。 步骤 2：蒸出部分水至液面有薄膜，加少量热水，趁热过滤。滤液冷却至 15，过滤得粗产品。 步骤 3：粗产品溶解于适量热水中，加活性炭脱色，分离掉活性炭。 步骤 4：将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中，冷却至 15以下，结晶、过滤、干燥，得羟基乙酸钠。 (1)步骤1中， 如图所示的装置中仪器A的名称是_； 逐步加入NaOH溶液的目的是_。 (2)步骤 2 中，蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是_。 (
19、3)步骤 3 中，粗产品溶解于过量水会导致产率_(填“增大”或“减小”)；去除活性炭的操作名称是 _。 (4)步骤 4 中，将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的目的是_。 【答案】(1)(回流)冷凝管 防止升温太快、控制反应体系 pH (2)防止暴沸 (3)减小 趁热过滤 (4)提高羟基乙酸钠的析出量(产率) 【解析】 【分析】制备少量羟基乙酸钠的反应为 222 ClCH COOH2NaOHHOCH COONaNaClH O0H，根据羟基乙酸钠易溶于热水，粗 产品溶解于适量热水中，加活性炭脱色，分离掉活性炭，趁热过滤，根据羟基乙酸钠不溶于醇，将去除活 性炭后的溶液加到适量乙醇中，冷却至 15以
20、下，结晶、过滤、干燥，得羟基乙酸钠。 【详解】(1)根据图中仪器得出仪器 A 的名称为冷凝管，根据题中信息可知制备羟基乙酸钠的反应为放热反 应，逐步加入 NaOH 溶液的目的是防止升温太快，同时控制反应体系的 pH；故答案为：(回流)冷凝管；防 止升温太快，控制反应体系的 pH。 (2 步骤 2 中烧瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是防止暴沸；故答案为：防止暴沸。 (3)粗产品溶于过量水，导致在水中溶解过多，得到的产物减少，因此导致产率减小；由于产品易溶于热水， 微溶于冷水，因此去除活性炭的操作名称是趁热过滤；故答案为：减少；趁热过滤。 (4)根据信息，产品不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂中，因此步骤 4
21、 中，将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇 中的目的是降低产品的溶解度，提高羟基乙酸钠的析出量(产量)；故答案为：提高羟基乙酸钠的析出量(产 量)。 5(2020 年山东新高考)某同学利用 Cl2氧化 K2MnO4制备 KMnO4的装置如下图所示(夹持装置略)： 已知：锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应： 2 4242 3MnO2H O2MnOMnO4OH 回答下列问题： (1)装置 A 中 a 的作用是_；装置 C 中的试剂为_；装置 A 中制备 Cl2的化学 方程为_。 (2)上述装置存在一处缺陷，会导致 KMnO4产率降低，改进的方法是_。 (3)KMnO4
22、常作氧化还原滴定的氧化剂，滴定时应将 KMnO4溶液加入_(填“酸式”或“碱式”)滴定 管中；在规格为 50.00mL 的滴定管中，若 KMnO4溶液起始读数为 15.00mL，此时滴定管中 KMnO4溶液的 实际体积为_(填标号)。 A15.00 mL B35.00mL C大于 35.00mL D小于 15.00m1 (4)某 FeC2O42H2O 样品中可能含有的杂质为 Fe2(C2O4)3、H2C2O42H2O，采用 KMnO4滴定法测定该样品 的组成，实验步骤如下: .取 mg 样品于锥形瓶中，加入稀 H2SO4溶解，水浴加热至 75。用 c molL-1的 KMnO4溶液趁热滴定 至
23、溶液出现粉红色且 30s 内不褪色，消耗 KMnO4溶液 V1mL。 .向上述溶液中加入适量还原剂将 Fe3+完全还原为 Fe2+，加入稀 H2SO4酸化后，在 75继续用 KMnO4溶 液滴定至溶液出现粉红色且 30s 内不褪色，又消耗 KMnO4溶液 V2mL。 样品中所含 -1 2242 H C O2H O M=126g mol 的质量分数表达式为_。 下列关于样品组成分析的说法，正确的是_(填标号)。 A 1 2 V =3 V 时，样品中一定不含杂质 B 1 2 V V 越大，样品中 2242 H C O2H O含量一定越高 C若步骤 I 中滴入 KMnO4溶液不足，则测得样品中 Fe
24、 元素含量偏低 D若所用 KMnO4溶液实际浓度偏低，则测得样品中 Fe 元素含量偏高 【答案】(1)平衡气压，使浓盐酸顺利滴下 NaOH 溶液 2222 Ca(ClO)4HClCaCl2Cl2H O (2)在装置 A、B 之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶 (3)酸式 C (4) 12 0.315c V-3V 100% m BD 【解析】 【分析】 漂白粉的有效成分 Ca(ClO)2具有强氧化性， 和浓盐酸在 A 中发生归中反应产生 Cl2， Cl2和 K2MnO4 在 B 中反应产生 KMnO4，反应不完的 Cl2用 C 吸收，据此解答。 【详解】(1)装置 A 为恒压分液漏斗，它的作用是平衡
25、气压，使浓盐酸顺利滴下，C 的作用是吸收反应不完 的 Cl2，可用 NaOH 溶液吸收，Ca(ClO)2和浓盐酸在 A 中发生归中反应产生 Cl 2，反应的化学方程式为 Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2+2H2O； (2)锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生 3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2+4OH-，一部分 MnO42-转化为了 MnO2，导致最终 KMnO4的产率低，而浓盐酸易挥发，直接导致 B 中 NaOH 溶液的浓度减 小，故改进措施是在装置 A、B 之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶吸收挥发出来的 HCl； (3)高锰酸钾有强氧化性，强氧化性溶
26、液加入酸式滴定管，滴定管的“0”刻度在上，规格为 50.00mL 的滴定管 中实际的体积大于(50.00-15.00)mL，即大于 35.00mL； (4)设 FeC2O4 2H2O 的物质的量为 xmol，Fe2(C2O4)3的物质的量为 ymol，H2C2O4 2H2O 的物质的量为 zmol， 步骤 I 中草酸根和 Fe2+均被氧化，结合得失电子守恒有：2KMnO45H2C2O4(C2O42-)，KMnO45Fe2+，所以 -3 1 12 x+(x+3y+z)=cV10 55 ，步骤 II 中 Fe2+被氧化，由 KMnO45Fe2+可知， -3 2 1 (x+2y)=cV10 5 ，联
27、立二 个方程解得：z=2.5(cV1-3V2) 10-3，所以 H2C2O4 2H2O 的质量分数= -3 12 2.5 cV-3V10126 100% m = 12 cV-30.315 100% m V 。关于样品组成分析如下： A 1 2 V =3 V 时，H2C2O4 2H2O 的质量分数= 12 cV-30.315 100% m V =0，样品中不含 H2C2O4 2H2O，由 -3 1 12 x+(x+3y+z)=cV10 55 和 -3 2 1 (x+2y)=cV10 5 可知，y0，样品中含 Fe2(C2O4)3杂质，A 错误； B 1 2 V V 越大，由 H2C2O4 2H2
28、O 的质量分数表达式可知，其含量一定越大，B 正确； CFe 元素的物质的量= -3 2 1 (x+2y)mol=cV10 mol 5 ，若步骤 I 中 KMnO4溶液不足，则步骤 I 中有一部分 Fe2+没有被氧化，不影响 V2的大小，则 -3 2 cV10不变，则对于测得 Fe 元素的含量无影响，C 错误； D结合 C 可知：若 KMnO4溶液浓度偏低，则消耗 KMnO4溶液的体积 V1、V2均偏大，Fe 元素的物质的量 偏大，则测得样品中 Fe 元素含量偏高，D 正确。 6(2020 年 7 月浙江选考)硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小组用下图装置制备 2232 Na S O
29、5H O。 合成反应： 223232 SONa CO =Na SOCO 2223 2Na S3SO =2Na SO3S 23223 Na SOSNa S O 滴定反应： 2223246 I2Na S O2NaINa S O 已知： 2232 Na S O5H O易溶于水，难溶于乙醇，50开始失结晶水。 实验步骤： . 223 Na S O制备：装置 A 制备的 2 SO经过单向阀通入装置 C 中的混合溶液，加热、搅拌，至溶液pH约为 7 时，停止通入 2 SO气体，得产品混合溶液。 .产品分离提纯：产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥，得到 2232 Na S O5H O产品。 .
30、产品纯度测定：以淀粉作指示剂，用 2232 Na S O5H O产品配制的溶液滴定碘标准溶液至滴定终点，计算 2232 Na S O5H O含量。 请回答： (1)步骤:单向阀的作用是_；装置 C 中的反应混合溶液pH过高或过低将导致产率降低，原因是 _。 (2)步骤:下列说法正确的是_。 A 快速蒸发溶液中水分，可得较大晶体颗粒 B 蒸发浓缩至溶液表面出现品晶膜时，停止加热 C 冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率 D 可选用冷的 23 Na CO溶液作洗涤剂 (3)步骤 滴定前，有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列)： 检漏蒸馏水洗涤(_)(_)(_)(_)(_)开始滴定。
31、 A 烘干 B 装入滴定液至零刻度以上 C 调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下 D 用洗耳球吹出润洗液 E 排除气泡 F 用滴定液润洗 2 至 3 次 G 记录起始读数 装标准碘溶液的碘量瓶(带瓶塞的锥形瓶)在滴定前应盖上瓶塞，目的是_。 滴定法测得产品中 2232 Na S O5H O含量为100.5%，则 2232 Na S O5H O产品中可能混有的物质是 _。 【答案】(1)防止倒吸 pH过高， 23 Na CO、 2 Na S反应不充分；pH过低，导致 223 Na S O转化为 S 和 2 SO (2)BC (3)F B E C G 防止碘挥发损失 23 Na SO、失去部分结晶水
32、的 2232 Na S O5H O 【解析】 【分析】 本实验的目的是制备 Na2S2O3 5H2O， 首先装置 A 中利用浓硫酸和亚硫酸钠固体反应生成二氧化硫， 将 SO2通入装置 C 中的混合溶液，加热搅拌，发生题目所给合成反应，使用单向阀可以防止倒吸；为了使 Na2CO3、Na2S 充分反应，同时又不因酸性过强使 Na2S2O3发生歧化反应，至溶液 pH 约为 7 时，停止通入 SO2气体， 得到产品的混合溶液； 之后经蒸发浓缩， 冷却结晶、 过滤、 洗涤、 干燥得到产品， 已知 Na2S2O3 5H2O 难溶于乙醇，冷却结晶后可以加入适量乙醇降低 Na2S2O3的溶解度，析出更多的晶体
33、。 【详解】(1)SO2会与装置 C 中混合溶液发生反应，且导管进入液面以下，需要防倒吸的装置，单向阀可以 防止发生倒吸；Na2CO3、Na2S 水解都会使溶液显碱性，所以 pH 过高，说明 Na2CO3、Na2S 反应不充分； 而 pH 过低，又会导致 Na2S2O3发生歧化反应转化为 S 和 SO2，所以 pH 过高或过低都会导致产率降低； (2)A蒸发结晶时，快速蒸发溶液中的水分，可以得到较小的晶体颗粒，故 A 错误； B为防止固体飞溅，蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时，停止加热，故 B 正确； CNa2S2O3 5H2O 难溶于乙醇，所以冷却结晶后的固液混合物中可以加入适量乙醇降低 Na2
34、S2O3的溶解度， 析出更多的晶体，提高产率，故 C 正确； D用碳酸钠溶液洗涤会使晶体表面附着碳酸钠杂质，Na2S2O3 5H2O 难溶于乙醇，可以用乙醇作洗涤剂， 故 D 错误； 综上所述选 BC； (3)滴定前应检查滴定管是否漏液，之后用蒸馏水洗涤滴定管，为防止稀释滴定液使测定结果不准确，需 用滴定液润洗 2 至 3 次，之后装入滴定液至零刻度以上，排除装置中的气泡，然后调整滴定液液面至零刻 度或零刻度以下，并记录起始读数，开始滴定，所以正确的操作和顺序为：捡漏蒸馏水洗涤 FBECG开始滴定； 碘容易挥发，所以装标准碘溶液的碘量瓶在滴定前应盖上瓶塞，防止碘挥发损失； 测定的产品中 Na2
35、S2O3 5H2O 含量大于 100%，说明产品中混有失去部分结晶水的 Na2S2O3 5H2O。 7(2020 年天津卷)为测定 CuSO4溶液的浓度，甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题： .甲方案 实验原理： 4242 CuSO +BaCl =BaSO+CuCl 实验步骤： (1)判断 2- 4 SO沉淀完全的操作为_。 (2)步骤判断沉淀是否洗净所选用的试剂为_。 (3)步骤灼烧时盛装样品的仪器名称为_。 (4)固体质量为 wg，则 c(CuSO4)=_molL-1。 (5)若步骤从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得 c(CuSO4)_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 .乙方
36、案 实验原理： 44 =Zn+CuSOZnSO +Cu， 2442 =ZZn+H SOSO +Hn 实验步骤: 按右图安装装置(夹持仪器略去) 在仪器 A、B、C、D、E中加入图示的试剂 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。 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 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 处理数据 (6)步骤为_。 (7)步骤需保证体系恢复到室温的原因是_(填序号)。 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 (8)Zn 粉质量为
37、 ag， 若测得 H2体积为 bmL， 已知实验条件下 -1 2 H=dg L， 则 c(CuSO4)_molL-1(列 出计算表达式)。 (9)若步骤E 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”)。 (10)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)向上层清液中继续滴加 BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全 (2)AgNO3溶液 (3)坩埚 (4) 40w 233 (5)偏低 (6)检查装置气密性 (7)b (8) -3 -3 abd 10 - 652 25 10 (9)偏高
38、 (10)否 【解析】 【分析】甲方案是利用溶液中的硫酸铜与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，经灼烧、洗涤、称重后得到的固体 是硫酸钡，利用硫酸根守恒，计算出硫酸铜的物质的量，从而计算出浓度；乙方案是利用锌与稀硫酸反应 释放出氢气的体积，换算成质量，计算出与稀硫酸反应的锌的物质的量，再利用锌的总的物质的量减去与 酸反应的锌的物质的量，得到与硫酸铜反应的锌的物质的量，根据锌和硫酸铜的物质的量关系，计算出硫 酸铜的物质的量，根据 n c= V 得到硫酸铜的浓度，据此分析。 【详解】(1)硫酸根离子的检验是滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，证明溶液中含有硫酸根离子，故 判断 2- 4 SO沉淀完全的操作向上层
39、清液中继续滴加 BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全； (2)步骤判断沉淀是否洗净所选用的试剂为 AgNO3溶液，硫酸钡沉淀中可能附着有氯化钡，为了证明还有 没氯离子，需要加入硝酸银溶液，若产生白色沉淀，证明没有洗净； (3)步骤灼烧时盛装样品的仪器为坩埚； (4)固体质量为 wg，为硫酸钡的质量，硫酸钡的物质的量为 n= wg 233g / mol ，根据硫酸根守恒可知， CuSO4BaSO4，则 c(CuSO4)= n V = wg 233g/mol 0.025L = 40w 233 molL-1； (5)若步骤从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，会使固体的质量偏小，物质的量偏小，根据 n
40、 c= V 可知，则测 得 c(CuSO4)偏低； (6)加入药品之前需检查装置的气密性；步骤为检查装置气密性； (7)气体的体积受温度和压强的影响较大，气体的质量不随温度和压强的变化而改变，密度也受温度和压强 的影响，步骤需保证体系恢复到室温的原因是气体密度受温度影响；反应热不受温度的影响，只与反应 物和生成物自身的能量有关，不随温度压强而改变；反应速率受温度影响，温度越高，反应速率越快，步 骤需保证体系恢复到室温与反应速率无关； (8)Zn 粉质量为 ag，若测得 H2体积为 bmL，已知实验条件下 -1 2 H=dg L，氢气的质量= 2 3 b 1 HV=g0d ，利用氢气的质量得到氢
41、气的物质的量 n= 33 dgd =mol 2g/mol b 10b 10 2 ，根据 2442 =ZZn+H SOSO +Hn， 与酸反应的锌的物质的量为 3 b 1 mo 0d l 2 ， 锌的总物质的量为 ag 65g / mol ， 与硫酸铜反应的锌的物质的量为 3 d mol agb 10 65g/ol2m ，根据 44 =Zn+CuSOZnSO +Cu，则 c(CuSO4)= 3 3 agb 10d mo 65g / mo l 2 2 l 5 10 L ； (9)若步骤E 管液面高于 D 管，未调液面即读数，得到氢气的体积偏小，与硫酸反应的锌的质量偏小，与 硫酸铜反应的锌的质量偏大
42、，则测得 c(CuSO4)偏高； (10) 不能用同样的装置和方法测定 MgSO4溶液的浓度，硫酸镁不和锌发生置换反应。 8(2020 届广东省深圳市高三第一次调研)碱式氯化铜为绿色或墨绿色结晶性粉末，难溶于水，溶于稀酸和 氨水，在空气中十分稳定。 .模拟制备碱式氯化铜。 向 2 CuCl溶液中通入 3 NH和HCl， 调节 pH 至 5.05.5， 控制反应温度于 7080， 实验装置如图所示(部分夹持装置已省略)。 (1)仪器 X 的名称是_，其主要作用有导气、_。 (2)实验室利用装置 A 制 3 NH，发生反应的化学方程式为_。 (3)反应过程中，在三颈烧瓶内除观察到溶液蓝绿色褪去，还
43、可能观察到的现象是_、_、 _。 (4)若体系 3 NH过高会导致碱式氯化铜的产量_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 (5)反应结束后，将三颈瓶中的混合物过滤，从滤液中还可以获得的副产品是_(填化学式)，经提纯得 产品无水碱式氯化铜。 .无水碱式氯化铜组成的测定。称取产品4.290 g，加硝酸溶解，并加水定容至 200mL，得到待测液。 (6)铜的测定： 取 20.00mL 测液， 经测定， 2 Cu 浓为 -1 mol0. 000L2g。 则称取的样品中 2+ n Cu=_mol。 2020 届高考模拟试题届高考模拟试题 (7)采用沉淀滴定法测定氯：用 4 NH SCN标准溶液滴定过量
44、的 3 AgNO，实验如图： 滴定时，应选用下列哪种物质作为指示剂_(填标号)。 A 4 FeSO B 3 3 Fe NO C 3 FeCl 重复实验操作三次，消耗 4 NH SCN溶液的体积平均为 10.00mL。则称取的样品中 - n Cl=_mol。 (8)根据上述实验结果可推知无水碱式氯化铜的化学式为_。 【答案】(1)球形干燥管 防倒吸 (2) 42232 2NH ClCa(OH)CaCl2NH2H O V (3)溶液中有大量墨绿色固体产生 三颈烧瓶中有白烟 干燥管中有液体上升后下降的现象 (4)偏低 (5) 4 NH Cl (6)0.04000 或 0.04 (7)B 0.0200
45、0 或 0.02 (8) 23 Cu (OH) Cl 【解析】(1)仪器 X 的名称是球形干燥管，其主要作用有导气、防止倒吸； (2)实验室制取氨气的化学方程式为 42232 2NH ClCa(OH)CaCl2NH2H O V ； (3)在三颈烧瓶内，氯化铜，氨气和氯化氢气体反应制取碱式氯化铜，碱式氯化铜为绿色或墨绿色结晶性粉 末，难溶于水，故实验现象为：溶液中有大量墨绿色固体产生；由于通入的氯化氢气体和氨气相遇产生 氯化铵，故实验现象三颈烧瓶中有白烟生成；干燥管中充满了氨气和氯化氢气体，反应后气体的压强迅 速减小，故实验现象干燥管中有液体上升后下降的现象； (4)若 3 NH过高，会导致氨水
46、浓度增大，会使碱式氯化铜有损耗，故导致碱式氯化铜的产量偏低； (5)该反应为氯化铜，氨气和氯化氢反应，氨气会和氯化氢反应生成氯化铵，作为副产物； (6)20.00mL 待测液， 2 Cu 浓为 -1 mol0. 000L2g，则铜离子的物质的量为 0.2mol/L 0.02L=0.004mol，由于称 取的样品中是 20ml 溶液的 10 倍，所得铜离子的物质的量也是 20mL 溶液的 10 倍，样品中所含铜离子的物 质的量为 0.004mol 10=0.04000mol 或 0.04mol； (7)用 4 NH SCN标准溶液滴定过量的 3 AgNO，到达滴定终点，用三价铁离子检验硫氰根离子，可以使用 硝酸铁，不能使用氯化铁，由于氯化铁会和硝酸银反应生成氯化银沉淀，影响滴定终点的判断； 10.00mL0.1mol/L 的 4 NH SCN的物质的量等于 0.1mol/L 0.01L=0.001mol，由 4 NH SCN 3 AgNO可知， 未反应
