化学实验大题综合
年份 试卷 考点
2023 广东卷 盐酸浓度的测定、热量的测定
2023 辽宁卷 2—噻吩乙醇的制备、产率
2023 湖北卷 铜的氧化过程及铜的氧化物的组成探究
2023 山东卷 三氯甲硅烷的制备
2023 北京卷 探究Cu被I2氧化的产物及铜元素的价态
2023 海南卷 木耳中铁元素的检测
2023 湖南卷 邻硝基苯胺的催化氢化反应
2022 海南卷 的制备
2022 湖北卷 磷酸的制备
2022 湖南卷 的制备
2022 辽宁卷 氢醌法制备H2O2
2022 山东卷 无水FeCl2的制备
2022 浙江卷 无水二氯化锰的制备
2022 北京卷 探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应
2022 河北卷 检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量
2021 北京卷 探究卤素参与的氧化还原反应
2021 广东卷 Cl2的制备、干燥、净化与收集
2021 海南卷 亚硝酰氯（NOCl）的制备
2021 河北卷 侯氏制碱法制备NaHCO3
2021 湖北卷 SbCl5的制备
2021 湖南卷 以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠
2021 辽宁卷 的制备
2021 山东卷 六氯化钨(WCl6)的制备
高考实验综合题通常以物质的制备流程、物质的性质探究为载体，主要考查预测实验现象、药品使用创新、仪器功能拓展、实验操作改变创新、新情境信息提取及处理、实验设计与评价、定量分析等，要求考生用已有的化学原理和实验技能，结合新信息、新问题去研究和解决问题，题型稳定。
一、仪器、操作、原理等无机制备型实验
试题一般以实验装置图(或实验流程图)的形式给出实验流程，其实验流程与考查内容如下：
1．熟知常见的气体发生装置
（1）固体与液体在常温下反应制备气体的装置(如图6)，分液漏斗与烧瓶用橡胶管连接，平衡气体压强，能使液体顺利滴下。
（2）制备气体能随制随停，便于控制反应(如图2)。
2．掌握常见的净化装置——用于除去气体中的杂质气体
（1）判断气体中杂质时，要考虑反应介质、反应物的性质(如挥发性)、生成物的成分、是否发生副反应等。
（2）选择干燥剂时，要从酸碱性角度考虑，还要考虑干燥剂的特殊性质，如浓硫酸具有强氧化性，不能用于干燥还原性气体(如H2S等)，无水氯化钙不能干燥NH3等。
3．明确常见的气体收集装置
（1）常温下，能与空气中成分反应的气体(如NO)，密度与空气接近的气体(如N2、CO、C2H4等)都不能采用排空气法收集。
（2）能溶于水但溶解度不大的气体，可用排饱和溶液的方法，如Cl2——排饱和食盐水法。
4．知道常见气体的尾气处理装置
（1）某些可燃性有毒气体(如CO)，可采用“燃烧式”处理。
（2）装置A适用于溶解度较小的有毒气体，如Cl2、H2S等。
（3）装置B和C适用于溶解度较大的气体，要防倒吸，如HCl、NH3等。
二、物质性质、检验、组成等设计探究型实验
1．物质检验的一般思路
根据物质性质，使被检验物质与加入的试剂作用，转变为某种已知物质，或产生某种特殊现象，从而确定该物质的存在(物质性质也是帮助检验的重要依据)。
常见的特殊现象：
（1）生成气体。能够生成气体的离子很多，生成的气体的性质也常有相似之处，判断时要注意排除干扰离子。
（2）生成沉淀。许多金属阳离子或酸根阴离子都可生成具有特殊颜色、特殊性质的沉淀，但同时也应注意排除干扰离子。
（3）显现特殊颜色。加入特殊试剂，特殊颜色出现或消失，这是鉴别物质的常见方法，如用KSCN检验Fe3＋、用淀粉检验I2等。
2．常见气体的检验
气体 物理性质初步检验 化学检验方法或思路
NO 无色 在空气中立即变成红棕色
CO 无色、无味 点燃时火焰呈淡蓝色，燃烧产物可使澄清石灰水变浑浊；将气体通过灼热的CuO，CuO由黑色变成红色，且气体产物可使澄清石灰水变浑浊
SO2 无色、有刺激性气味 使品红溶液褪色，加热后又恢复红色；使澄清石灰水变浑浊，继续通入又变澄清；使酸性高锰酸钾溶液褪色
NO2 红棕色、有刺激性气味 通入水中生成无色溶液并产生气泡，液面上方有红棕色气体产生，水溶液显酸性；使湿润的淀粉 碘化钾试纸变蓝
Cl2 黄绿色、有刺激性气味 使湿润的淀粉 碘化钾试纸变蓝
HCl 无色、有刺激性气味；在空气中可形成白雾 使湿润的蓝色石蕊试纸变红；靠近浓氨水时冒白烟；将气体通入AgNO3溶液中有白色沉淀生成
NH3 无色、有刺激性气味 使湿润的红色石蕊试纸变蓝；使酚酞溶液变红；靠近浓盐酸时冒白烟
CH2===CH2 无色、稍有气味 点燃，有明亮的火焰，并冒黑烟，燃烧产物能使澄清石灰水变浑浊；能使酸性高锰酸钾溶液、溴水、溴的四氯化碳溶液褪色
3.常见有机物的检验
有机物 检验方法或思路
卤代烃 首先，加NaOH溶液并加热；其次，加稀硝酸中和碱液至酸性；最后，滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明是氯代烃；若有浅黄色沉淀生成，则证明是溴代烃；若有黄色沉淀生成，则证明是碘代烃
乙醇 可使有黑色氧化膜的灼热铜丝变得光亮(生成铜)，并产生有刺激性气味的气体(乙醛)；与金属钠能够平缓地反应，产生气泡(氢气)
醛、葡萄糖 与银氨溶液(水浴加热)反应形成银镜；与新制Cu(OH)2悬浊液(加热)反应生成砖红色沉淀(Cu2O)
羧酸 使紫色石蕊溶液变红；使蓝色石蕊试纸变红
酯 与滴有酚酞的稀NaOH溶液共热，红色逐渐消失
淀粉 溶液遇碘单质变为蓝色
蛋白质 灼烧，有烧焦羽毛的气味；加浓硝酸并微热，颜色变黄(含苯环结构的蛋白质用此法检验)
三、定量测定型实验
常见的定量测定型实验题包括混合物成分的测定、物质纯度的测定以及化学式的确定等。该类试题常涉及物质的称量、物质的分离与提纯、中和滴定、一定物质的量浓度溶液的配制等实验操作。实验过程或问题解答中要特别注意以下几个问题：
1．定量实验数据的测量方法
（1）沉淀法：先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。
（2）测气体体积法：对于产生气体的反应，可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。
①常见测量气体体积的实验装置
②量气时应注意的问题
a．量气时应保持装置处于室温状态。
b．读数时要特别注意消除“压强差”，保持液面相平还要注意视线与凹液面最低处相平。如图中(Ⅰ)(Ⅳ)应使左侧和右侧的液面高度保持相平。
（3）测气体质量法：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。
（4）滴定法：即利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定等获得相应数据后再进行相关计算。
在多步反应中，可以把始态的反应物与终态的生成物之间的物质的量的关系表示出来，把多步计算简化成一步计算。如用Na2S2O3滴定法测水中溶氧量，经过如下三步反应：
①O2＋2Mn(OH)2===2MnO(OH)2；
②MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O；
③2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI。
因此水中溶氧量与Na2S2O3之间的关系为
O2～2MnO(OH)2～ 2I2 ～ 4Na2S2O3。
(中介物质) (中介物质)
正确找出关系式的关键：根据方程式，找出作为中介的物质，并确定最初反应物、中介物质、最终生成物之间的物质的量的关系。
（5）热重法：只要物质受热时发生质量变化，都可以用热重法来研究物质的组成。热重法是在控制温度的条件下，测量物质的质量与温度关系的方法。通过分析热重曲线，我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及最终产物等与质量相联系的信息。
2．定量实验数据的处理方法
（1）看数据是否符合测量仪器的精度特点，如用托盘天平测得质量的精度为0.1 g，若精度值超过了这个范围，说明所得数据是无效的。
（2）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。
（3）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。
（4）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、压强一致的情况下得出的数据才能进行比较、运算。
（5）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。
四、有机物制备型实验
“有机实验”在高考中频频出现，主要涉及有机物的制备、有机物官能团性质的实验探究等。常常考查蒸馏和分液操作、反应条件的控制、产率的计算等问题。
1．分离液体混合物的方法
方法 适用条件 实例 说明
萃取分液 不互溶的液体混合物 分离CCl4和水等 分液时下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出
蒸馏 两种或两种以上互溶的液体，沸点相差较大 分离酒精和水 在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片，防止液体暴沸
2.典型装置
（1）反应装置
（2）蒸馏装置
（3）高考中出现的实验装置
【特别提醒】球形冷凝管由于气体与冷凝水接触时间长，具有较好的冷凝效果，但必须竖直放置，所以蒸馏装置必须用直形冷凝管。
典例1（2023·广东卷第17题）化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式计算获得。
（1）盐酸浓度的测定：移取待测液，加入指示剂，用溶液滴定至终点，消耗溶液。
①上述滴定操作用到的仪器有___________。
A． B． C． D．
②该盐酸浓度为___________。
（2）热量的测定：取上述溶液和盐酸各进行反应，测得反应前后体系的温度值()分别为，则该过程放出的热量为___________(c和分别取和，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。
（3）借鉴（2）方法，甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。
序号 反应试剂 体系温度/
反应前 反应后
i 溶液 粉 a b
ii 粉 a c
①温度：b___________c(填“>”“<”或“=”)。
②___________(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。
（4）乙同学也借鉴（2）的方法，测量反应的焓变。
查阅资料：配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸。加酸的目的是___________。
提出猜想：Fe粉与Fe2(SO4)3溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在Fe粉和酸的反应。
验证猜想：用pH试纸测得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1；向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe粉，溶液颜色变浅的同时有气泡冒出，说明存在反应A和___________(用离子方程式表示)。
实验小结：猜想成立，不能直接测反应A的焓变。
教师指导：鉴于以上问题，特别是气体生成带来的干扰，需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。
优化设计：乙同学根据相关原理，重新设计了优化的实验方案，获得了反应A的焓变。该方案为___________。
（5）化学能可转化为热能，写出其在生产或生活中的一种应用___________。
【答案】（1） ①AD ②0.5500 （2） （3）> 或 （4）抑制Fe3+水解 将一定量的Cu粉加入一定浓度的Fe2(SO4)3溶液中反应，测量反应热，计算得到反应的焓变；根据（3）中实验计算得到反应的焓变；根据盖斯定律计算得到反应的焓变为 （5）燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等) 【解析】 （1）①滴定操作时需要用的仪器有锥形瓶、酸式滴定管、碱式滴管、铁架台等，故选AD； ②滴定时发生的反应为HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O，故； （2）由可得Q＝××(50mL＋50mL)×(T1－T2)＝，故答案为； （3）溶液含有溶质的物质的量为0.02mol，粉和粉的物质的量分别为0.021mol、0.01 mol，实验i中有0.02 mol CuSO4发生反应，实验ii中有0.01mol CuSO4发生反应，实验i放出的热量多，则b>c；若按实验i进行计算，；若按实验ii进行计算，； （4）Fe3+易水解，为防止Fe3+水解，在配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸；用pH试纸测得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1说明溶液中呈强酸性，向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe粉，溶液颜色变浅的同时有气泡即氢气产生，说明溶液中还存在Fe与酸的反应，其离子方程式为；乙同学根据相关原理，重新设计优化的实验方案的重点为如何防止Fe与酸反应产生影响，可以借助盖斯定律，设计分步反应来实现Fe2(SO4)3溶液与Fe的反应，故可将一定量的Cu粉加入一定浓度的Fe2(SO4)3溶液中反应，测量反应热，计算得到反应的焓变；根据（3）中实验计算得到反应的焓变；根据盖斯定律计算得到反应的焓变为； （5）化学能转化为热能在生产和生活中应用比较广泛，化石燃料的燃烧、炸药开山、放射火箭等都是化学能转化热能的应用，另外铝热反应焊接铁轨也是化学能转化热能的应用。
典例2（2023·辽宁卷第17题） 2—噻吩乙醇()是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备方法如下：
Ⅰ．制钠砂。向烧瓶中加入液体A和金属钠，加热至钠熔化后，盖紧塞子，振荡至大量微小钠珠出现。
Ⅱ．制噻吩钠。降温至，加入噻吩，反应至钠砂消失。
Ⅲ．制噻吩乙醇钠。降温至，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应。
Ⅳ．水解。恢复室温，加入水，搅拌；加盐酸调至4~6，继续反应，分液；用水洗涤有机相，二次分液。
Ⅴ．分离。向有机相中加入无水，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后，得到产品。
回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ中液体A可以选择_______。
a．乙醇 b．水 c．甲苯 d．液氨
（2）噻吩沸点低于吡咯()的原因是_______。
（3）步骤Ⅱ的化学方程式为_______。
（4）步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高引发副反应，加入环氧乙烷溶液的方法是_______。
（5）步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是_______。
（6）下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用的是_______(填名称)：无水的作用为_______。
（7）产品的产率为_______(用计算，精确至0.1%)。
【答案】（1）c （2）：中含有N原子，可以形成分子间氢键，氢键可以使熔沸点升高 （3）2+2Na→2+H2↑ （4）将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入，此过程中不断用玻璃棒进行搅拌来散热 （5）将NaOH中和，使平衡正向移动，增大反应物的转化率 （6）球形冷凝管和分液漏斗 除去水 （7）70.0% 【解析】 （1）步骤Ⅰ制钠砂过程中，液体A不能和Na反应，而乙醇、水和液氨都能和金属Na反应，故选c。 （2）噻吩沸点低于吡咯()的原因是：中含有N原子，可以形成分子间氢键，氢键可以使熔沸点升高。 （3）步骤Ⅱ中和Na反应生成2-噻吩钠和H2，化学方程式为：2+2Na→2+H2↑。 （4）步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高引发副反应，加入环氧乙烷溶液的方法是：将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入，此过程中不断用玻璃棒进行搅拌来散热。 （5）2-噻吩乙醇钠水解生成-噻吩乙醇的过程中有NaOH生成，用盐酸调节pH的目的是将NaOH中和，使平衡正向移动，增大反应物的转化率。 （6）步骤Ⅴ中的操作有过滤、蒸馏，蒸馏的过程中需要直形冷凝管不能用球形冷凝管，无需使用的是球形冷凝管和分液漏斗；向有机相中加入无水MgSO4的作用是除去水。 （7）步骤Ⅰ中向烧瓶中加入300ml液体A和4.60g金属钠，Na的物质的量为，步骤Ⅱ中Na完全反应，根据方程式可知，理论上可以生成0.2mol2-噻吩乙醇，产品的产率为=70.0%。
典例3（2023·湖北卷第18题）学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题：
（1）铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为_______，装置B的作用为_______。
（2）铜与过量反应的探究如下：
实验②中Cu溶解的离子方程式为_______；产生的气体为_______。比较实验①和②，从氧化还原角度说明H+的作用是_______。
（3）用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X为铜的氧化物，提纯干燥后的X在惰性氛围下加热，mgX完全分解为ng黑色氧化物Y，。X的化学式为_______。
（4）取含X粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，用标准溶液滴定，滴定终点时消耗标准溶液15.00mL。(已知：，)标志滴定终点的现象是_______，粗品中X的相对含量为_______。
【答案】（1）具支试管 防倒吸 （2） Cu+H2O2+2H+= Cu2++2H2O O2 既不是氧化剂，又不是还原剂 （3）CuO2 （4）溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色 72% 【解析】（1）由图可知，仪器A的名称为具支试管；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，其中二氧化氮易溶于水，需要防倒吸，则装置B的作用为防倒吸； （2）根据实验现象，铜片溶解，溶液变蓝，可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应，生成硫酸铜，离子方程式为：Cu+H2O2+2H+= Cu2++2H2O；硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气，则产生的气体为O2；在铜和过氧化氢的反应过程中，氢元素的化合价没有发生变化，故从氧化还原角度说明H+的作用是：既不是氧化剂，又不是还原剂； （3）在该反应中铜的质量m(Cu)=n×，因为，则m(O)=，则X的化学式中铜原子和氧原子的物质的量之比为：，则X为CuO2； （4）滴定结束的时候，单质碘消耗完，则标志滴定终点的现象是：溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色；在CuO2中铜为+2价，氧为-1价，根据，，可以得到关系式：，则n(CuO2)= ×0.1mol/L×0.015L=0.000375mol，粗品中X的相对含量为。
典例4（2023·山东卷第18题）三氯甲硅烷(SiHCl3)是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为31.8℃，熔点为-126.5℃，易水解。实验室根据反应，利用如下装置制备SiHCl3粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题：
（1）制备SiHCl3时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有砫粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)通入HCl，一段时间后接通冷凝装置，加热开始反应。操作(ⅰ)为_____；判断制备反应结束的实验现象是_____。图示装置存在的两处缺陷是_____。
（2）已知电负性Cl＞H＞Si，SiHCl3在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为_____。
（3）采用如下方法测定溶有少量HCl的SiHCl3纯度。
m1g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下实验操作：①_____，②_____(填操作名称)，③称量等操作，测得所得固体氧化物质量为m2g，从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器，依次为_____(填标号)。测得样品纯度为_____(用含m1、m2的代数式表示)。
【答案】（1）检查装置气密性 当管式炉中没有固体剩余时 C、D之间没有干燥装置，没有处理氢气的装置 （2）SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O （3）高温灼烧 冷却 AC 【解析】氯化氢气体通入浓硫酸干燥后，在管式炉中和硅在高温下反应，生成三氯甲硅烷和氢气，由于三氯甲硅烷沸点为31.8℃，熔点为-126.5℃，在球形冷凝管中可冷却成液态，在装置C中收集起来，氢气则通过D装置排出同时D可处理多余吸收的氯化氢气体，据此解答。 （1）制备SiHCl3时，由于氯化氢、SiHCl3和氢气都是气体，所以组装好装置后，要先检查装置气密性，然后将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中，通入氯化氢气体，排出装置中的空气，一段时候后，接通冷凝装置，加热开始反应，当管式炉中没有固体剩余时，即硅粉完全反应，SiHCl3易水解，所以需要在C、D之间加一个干燥装置，防止D中的水蒸气进入装置C中，另外氢氧化钠溶液不能吸收氢气，需要在D后面加处理氢气的装置； （2）已知电负性Cl＞H＞Si，则SiHCl3中氯元素的化合价为-1，H元素的化合价为-1，硅元素化合价为+4，所以氢氧化钠溶液和SiHCl3反应时，要发生氧化还原反应，得到氯化钠、硅酸钠和氢气，化学方程式为：SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O； （3）m1g样品经水解，干燥等预处理过程得到硅酸水合物后，高温灼烧，在干燥器中冷却后，称量，所用仪器包括坩埚和干燥器，所得固体氧化物为二氧化硅，质量为m2g，则二氧化硅的物质的量为n(SiO2)=，样品纯度为=。
典例5（2023·北京卷第19题）资料显示，I2可以将Cu氧化为Cu2+。某小组同学设计实验探究Cu被I2氧化的产物及铜元素的价态。
已知：I2易溶于KI溶液，发生反应(红棕色)；I2和I3-氧化性几乎相同。
I.将等体积的KI溶液加入到 nmol铜粉和nmolI2(n＞m)的固体混合物中，振荡。
实验记录如下：
实验现象
实验Ⅰ 0.01mol·L-1 极少量I2溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为淡红色
实验Ⅱ 0.1mol·L-1 部分I2溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为红棕色
实验Ⅲ 4mol·L-1 I2完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完全溶解，溶液为深红棕色
（1）初始阶段，Cu被氧化的反应速率：实验Ⅰ__________(填“>”“<”或“=”)实验Ⅱ。
（2）实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有(蓝色)或(无色)，进行以下实验探究：
步骤a．取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入CCl4，多次萃取、分液。
步骤b．取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。
ⅰ．步骤a的目的是_____________________。
ⅱ．查阅资料，，(无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤b的溶液中发生的变化：______________。
（3）结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是____________________。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓KI溶液，__________(填实验现象)，观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是____________________。
（4）上述实验结果，I2仅将Cu氧化为+1价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验，证实了I2能将Cu氧化为Cu2+。装置如图所示，a、b分别是_____________。
（5）运用氧化还原反应规律，分析在上述实验中Cu被I2氧化的产物中价态不同的原因：_________。
【答案】（1）< （2）除去I3-，防止干扰后续实验 、 （3）或 白色沉淀逐渐溶解 溶液变为无色铜与碘的反应为可逆反应(或I3-浓度小未能氧化全部的Cu) （4）铜、含nmolI2的4mol·L-1的KI溶液 （5）在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中Cu+可以进一步与I-结合生成CuI沉淀或，Cu+浓度减小使得Cu2+氧化性增强，发生反应和。 【解析】因I2溶解度较小，Cu与I2接触不充分，将转化为I3-可以提高Cu与I3-的接触面积，提高反应速率。加入，平衡逆向移动，I2浓度减小，I-浓度增加，浓度增加，加入氨水后转化为，被氧化为，故而产生无色溶液变为蓝色溶液的现象。 （1）提高KI浓度，便于提高I3-的浓度，与Cu接触更加充分，Cu与I3-的反应速率加快，故实验Ⅰ<实验Ⅱ。 （2）加入，平衡逆向移动，I2浓度减小，I-浓度增加，其目的为：除去I3-，防止干扰后续实验。加入氨水浓后转化为无色的被氧化为蓝色的，方程式为、。 （3）结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是或；反应为可逆反应，加入浓KI溶液，I2浓度减小，CuI转化为Cu和I2，故产生白色沉淀溶解，出现红色固体的过程。 （4）要验证I2能将Cu氧化为Cu2+，需设计原电池负极材料为Cu，b为含nmolI2的4mol·L-1的KI溶液。 （5）含nmolI2的4mol·L-1的KI溶液铜与碘反应的体系在原电池装置中，I2将Cu氧化为Cu2+；而在实验Ⅰ、实验Ⅱ和实验Ⅲ中Cu以Cu+形式存在，这是由于在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中Cu+可以进一步与I-结合生成CuI沉淀或，Cu+浓度减小使得Cu2+氧化性增强，发生反应和 。
预测1（2024·福建龙岩·二模）重铬酸钾()广泛应用于化学合成和定量分析。
（1）钾铬矾[]在鞣革、纺织等工业上有广泛的用途，可通过还原酸性重铬酸钾溶液制得，实验装置如图。
①选用质量分数为70%的而不用稀硫酸的原因是 。
②装置B中为了使尽可能吸收完全，除了控制适当搅拌速率外，还可以采取的一项措施是 。
③写出三颈烧瓶中析出晶体的化学方程式 。
（2）实验室利用溶液并采用滴定法(用二苯胺磺酸钠作指示剂)测定含有少量杂质(不参与反应)的中的n值。具体实验过程如下：
实验Ⅰ：称取a g试样，用足量稀硫酸在烧杯中充分溶解后，将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶，用少量蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯内壁2～3次，将洗涤液也都注入该容器；加蒸馏水至 ，改用胶头滴管加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切，盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。移取溶液25.00mL于锥形瓶中， ，用c 溶液滴定至终点(被还原为)，记录消耗溶液体积。重复上述实验2次，测得消耗溶液的体积为V mL(三次实验的平均值)。
实验Ⅱ：称取a g试样，隔绝空气加热至恒重(杂质及未发生分解)，固体质量减少了b g。
①请补充完整实验Ⅰ的实验方案。
②实验Ⅰ接近滴定终点时，向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为 (填序号)。
A． B． C． D．
③n= (用含字母的表达式表示)，若盛放标准液的滴定管未润洗，则测定的n值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)
预测2（2024·山西太原·一模）氯化亚铜化学式为CuCl，白色立方结晶或白色粉末，难溶于水，在潮湿的空气中易氧化，不溶于乙醇，常用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂等。
I．CuCl的制备
取25g CuSO4 5H2O和6.43gNaCl并加少量水溶解，将溶液倒入如图所示的三颈烧瓶中，加热至50℃，向三颈烧瓶中缓慢滴加Na2SO3和Na2CO3的混合溶液，使其持续反应30min。待反应结束后将混合物静置一段时间，抽滤，沉淀依次用36%的乙酸、无水乙醇、无水乙醚洗涤多次，得白色固体，真空或者充氮气保存。
（1）仪器a的名称为 。
（2）反应时使用NaCl浓溶液，主要目的是 。
（3）三颈烧瓶中CuSO4、NaCl、Na2SO3反应生成CuCl的离子方程式为 ；缓慢滴加Na2SO3和Na2CO3的混合溶液的主要原因是 。
（4）沉淀用无水乙醇洗涤的目的是 。
II．CuCl样品纯度的测定
准确称取CuCl样品0.25g，将其置于足量FeCl3溶液中，待固体完全溶解后，加水50mL和邻菲啰啉指示剂2滴，立即用amol L-1 Ce(SO4)2标准溶液滴定至绿色出现且30s不褪色，即为终点，重复2~3次，平均消耗Ce(SO4)2标准溶液bmL(已知：，)
（5）滴定时应将Ce(SO4)2标准溶液加入 (填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)中；该样品中CuCl的质量分数为 ×100%。(用含a、b的代数式表示，列出计算式即可)
（6）下列操作可能会导致样品纯度测量结果偏低的是___________。(填标号)
A．样品在空气中放置时间过长
B．盛装Ce(SO4)2标准溶液的滴定管未用标准溶液润洗
C．锥形瓶中装待测液前未干燥
D．滴定管内部滴定前无气泡，滴定后有气泡
预测3（2024·河北·二模）亚氯酸钠是一种高效氧化剂和漂白剂，主要用于纸浆、纤维、面粉、淀粉、油脂等的漂白，饮水净化和污水处理，皮革脱毛及制取水溶液等。
已知：I、在溶液中过饱和时，若溶液温度低于，析出；若溶液温度高于，则析出；若溶液温度高于分解为和。
ii．气体浓度超过时，长期存放易发生爆炸性分解，通常需现用现制。
iii．气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。
实验室制备亚氯酸钠晶体的装置如图所示(夹持装置已省略)。
回答下列问题：
（1）装置为气体的发生装置，产生气体的化学方程式为 。
（2）气体与装置试管中的混合溶液反应生成，该反应的离子方程式为 。
（3）反应结束后，为从装置试管中获得晶体，应将试管中的溶液在下蒸发结晶、趁热过滤，然后用 (填“35”“65”或“”)热水洗涤晶体，最后 干燥，得到成品。
（4）实验须使装置中稍微过量，原因是 。
（5）实验结束后，关闭，打开；一段时间后，断开左侧橡胶管与玻璃管的连接，并从接口处向装置中鼓入一定量空气。以上操作的目的是 。
（6）纯度的测定：取样品配制成溶液，从中取出；加入足量硒化钾固体和适量稀硫酸，再滴加几滴淀粉溶液(已知：)，然后用标准溶液滴定至终点，重复2次，测得平均消耗标准溶液(已知：)。样品中的纯度为 (用含c、V的代数式表示)。
预测4（2024·广东·一模）高炉煤气(主要成分为CO、N2、H2、H2S和少量COS)是炼铁过程中所得到的一种副产品，直接排放会污染空气。某化学兴趣小组利用高炉煤气和SO2制备Na2S2O3·5H2O，装置如图所示。回答下列问题：
资料：润湿的试纸可鉴别，方程式为：(黑色)
Ⅰ．Na2S2O3的制备
步骤一：关闭K1、K2，打开K3，通入高炉煤气。
发生的反应有：丁中；乙中。
（1）当润湿的(CH3COO)2Pb试纸 (填现象)，关闭K3，停止通入高炉煤气。
（2）导管b接盛有醋酸亚铜氨溶液的洗气瓶。醋酸亚铜氨溶液的洗气瓶用于吸收CO气体，方程式为： 。
①过量H2S会导致吸收CO的能力下降的原因是 。
②将吸收液通过 (任写一种)的方法实现吸收液的再生，同时释放CO，达到资源再利用。
步骤二：打开K1、K2，通入SO2气体。
（3）试剂a为 (填化学式)。
（4）装置乙中生成Na2S2O3的化学方程式为 。
（5）导管b接盛有 (填化学式)溶液的洗气瓶用于尾气处理。
Ⅱ．Na2S2O3·5H2O纯度的测定
（6）测定某样品中Na2S2O3·5H2O的含量的实验步骤如下(杂质不参加反应)：
i．取的溶液，用硫酸酸化后，加入过量溶液，发生反应：
ii．称取样品，配制成溶液，取该溶液滴定步骤i所得溶液(淀粉作指示剂)至终点。三次平行实验，平均消耗样品溶液。发生的反应为：
①判断步骤ii的滴定终点方法为 。
②样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为 。
预测5（2024·安徽合肥·一模）BiVO4难溶于乙醇，可作为制备过氧化氢的光催化剂。液相沉淀法制备BiVO4的实验步骤如下：
步骤Ⅰ：向盛有表面活性剂的烧杯中加入250mL0.1mol·L-1Bi(NO3)3溶液，搅拌混合均匀。
步骤Ⅱ：称取一定量NH4VO3溶于氨水，稀释后得到NH4VO3的碱性溶液。
步骤Ⅲ：在搅拌条件下，将NH4VO3碱性溶液滴加到步骤I的Bi(NO3)3溶液中，得到黄色BiVO4沉淀，调节pH约为6，控制温度90°C并保温1小时。
步骤IV：冷却、抽滤、洗涤、干燥后得到产品。
回答下列问题：
（1）步骤I中配制250mL0.1 mol·L-1Bi(NO3)3溶液，需要的仪器除天平、玻璃棒外还有 (填标号)。
A B C D E
（2）配制Bi(NO3)3溶液时，需先将Bi(NO3)3溶于浓硝酸，目的是 。
（3）步骤Ⅲ中生成BiVO4的化学方程式为 ；若将Bi(NO3)3溶液滴入NH4VO3的碱性溶液中会导致 。
（4）控制并保持温度在90℃的方法是 。
（5）步骤Ⅲ中判断Bi3+沉淀完全的方法是 。
（6）步骤IV中洗涤时，需先用大量蒸馏水洗涤，再用 洗涤。
（7）对所得产品进行X射线衍射实验，得到图谱如下，该产品属于 (填“晶体”或“非晶体”)。
押题1（2024·海南·一模）氯化亚铜(CuCl)是一种重要的化工原料，化学小组用如图装置(部分夹持装置略去)制备CuCl。
已知：①CuCl是一种白色固体，能溶于氨水，微溶于水，不溶于酒精；会被空气迅速氧化。
②在酸性条件下，某些中间价态的离子能发生自身氧化还原反应。
实验步骤：
I．打开分液漏斗活塞，向三颈瓶中加盐酸调pH至2~3，打开活塞K，通入SO2，溶液中产生白色沉淀，待反应完全后，再通一段时间气体。
Ⅱ．将反应混合液过滤、洗涤、干燥得CuCl粗产品，纯化后得CuCl产品。
回答下列问题：
（1）装置B的作用是 ，置C中的试剂为 。
（2）步骤I中通入SO2发生反应的离子方程式是 。
（3）步骤Ⅱ中采用抽滤法过滤的主要目的是： ；抽滤采用下图装置。滤完毕需进行下列操作，从实验安全角度考虑，你认为最合理的第一步操作为 (填标号)。
①取下布氏漏斗 ②关闭水泵开关 ③打开活塞K ④拔下抽滤瓶处橡皮管
（4）某小组同学发现，将分液漏斗中的0.1 mol·L-1盐酸换为6 mol·L-1盐酸，通入SO2，最终未得到白色沉淀。对此现象有如下猜想：
猜想一：Cl-浓度过大，与CuCl发生反应查阅资料知： CuCl+Cl-CuCl，据此设计实验：将上述未得到沉淀的溶液 (填操作)，若观察到有白色沉淀析出，证明猜想一正确。
猜想二： 。设计验证猜想二是否成立的实验方案： 。
押题2（2024·重庆·一模）草酸是一种用途广泛的二元有机中强酸，某同学通过查阅资料设计了如图所示的装置(夹持仪器省略)制备一定量的草酸晶体，回答下列问题：
已知：的溶解度数据表
温度 20 40 60 80
溶解度 9.52 21.5 44.3 84.5
（1）仪器A右侧玻璃导管的作用为 ，仪器A中使用饱和食盐水代替蒸馏水的目的是 。
（2）装置乙的作用是除杂，写出被除去的离子方程式 。
（3）在装置丙中已加入催化剂，请写出生成的化学方程式 ，研究表明当硝酸的质量分数超过或温度高于，草酸的产率开始下降，其原因是 。
（4）装置丁的作用是 。
（5）待反应结束后，从装置丙中分离出晶体的操作为 、 、过滤、洗涤、低温干燥。
（6）草酸纯度的测定(杂质不与空气反应)
步骤1：称取产品放置于管式炉中。
步骤2：将纯化后的空气(已换算为标况)通入管式炉中与产品充分反应。
步骤3：测出混合气体中的体积分数分别为
产品中草酸的质量分数为 (的摩尔质量为，化为最简式)。
押题3（2024·湖南常德·一模）我国是世界上最大的糠醛生产国和出口国，糠酸是一种重要的医药中间体和化工中间体，工业上以为催化剂，催化氧化糠醛制备糠酸，其反应原理如下：
其反应的步骤为：
已知：①相关物质的信息：
熔点 沸点 溶解性 相对分子质量
糠醛 -36.5℃ 161℃ 常温下与水部分互溶 96
糠酸 133℃ 230℃ 微溶于冷水、易溶于热水 112
②碱性条件下，糠醛分子间易发生自聚反应而生成高聚物。
回答下列问题：
（1）实验室利用图1所示装置完成步骤I，该步骤采用的加热方式为 。三颈烧瓶中发生的反应的化学方程式为 。
（2）步骤I的加料方式为：同时打开恒压滴液漏斗、下端的活塞，并使滴加速度相同，以便反应物滴加到三颈烧瓶内能与氧化铜瞬时混合。该操作的优点为 。
（3）步骤III中，悬浊液经“过滤、洗涤、干燥”得到糠酸粗品。进一步提纯糠酸的实验操作方法是 。
（4）糠酸纯度的测定：取1.120g提纯后的糠酸样品，配成100mL溶液，准确量取25.00mL于锥形瓶中，加入几滴酚酞溶液，用标准溶液滴定，平行滴定三次，平均消耗标准溶液24.80mL。
①量取糠酸溶液的仪器是 (填仪器名称)。
②糠酸的纯度为 。
（5）为了提高糠酸的纯度，需提纯糠醛。实验室常用蒸馏方法得到较纯糠醛。因蒸气温度高于140℃，实验时选用图2中空气冷凝管而不是直形冷凝管的原因是 。
押题4（2024·河北邯郸·一模）硫脲（）可用作橡胶的硫化促进剂、金属矿物的浮选剂。已知硫脲易溶于水，易被氧化，受热时部分发生异构化反应而生成硫氰化铵。实验室制备硫脲的装置如图所示（夹持和加热装置略）。
请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 ；装置A中发生反应的化学方程式为 。
（2）反应开始时，先打开，当观察到 时，再打开，这样操作的目的是 。
（3）装置B中除生成硫脲外，还生成一种碱，写出装置B中发生反应的化学方程式： ；检验装置B中硫脲是否异构化的试剂名称是 。
（4）装置B反应后的液体经分离、提纯、烘干可得产品。测定产品的纯度：
称取m g产品，加水溶解配成250 mL溶液，取25 mL于锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用 mol L酸性标准溶液滴定，滴定至终点时消耗标准溶液V mL（已知滴定时，硫脲转化为、和，假设杂质不参与反应）。
①该实验中滴加酸性标准溶液的正确操作是 （填字母）。
②样品中硫脲的质量分数为 %（用含m、、V的代数式表示）。
③若滴定前平视酸性标准溶液液面读数，滴定后俯视液面读数，计算得到的待测产品纯度比实际纯度 （填“大”或“小”）。
押题5（2024·四川成都·二模）某研究小组用氯酸钾为原料制备较高纯度的亚氯酸钾(KClO2)。按如下流程开展实验：
已知：①装置A反应需控制温度60℃左右，当试剂X为H2O2和少量NaCl时，在酸性情况下，氯离子会先和氯酸根发生化学反应生成二氧化氯和氯气：2+2Cl-+4H+=2ClO2↑+2H2O+Cl2↑，生成物中氯气再和过氧化氢快速反应生成氯离子：Cl2+H2O2=2Cl-+2H++O2。
②H2O2在浓碱溶液中易分解；
③ClO2气体在温度过高，浓度过大时易分解。
回答下列问题：
（1）装置C的名称是 ，装置A中加入少量NaCl的作用 。
（2）检查装置A的气密性的操作为 。
（3）A中产生的ClO2进入装置B反应生成KClO2，化学方程式为 ，KOH与H2O2的浓度比例需恰当，原因是当吸收液中KOH浓度较小时，通入的ClO2不能被完全吸收；当吸收液中KOH浓度过大时 。
（4）真空泵的作用是使整个制备装置处于负压状态，使装置A中不断吸入空气，吸入的空气既使得ClO2气体与溶液反应更充分，同时还可以 。
（5）取装置A中反应后母液1L蒸发至500mL后，过滤，滤液可循环利用，过滤得到的晶体可进行回收利用制备硫酸氢钾，流程如下图所示。
反应母液的主要成分表
离子 K+ H+
含量(mol·L-1) 6.0 8.0 0.1 7.0
蒸发浓缩至500mL，冷却至室温测得浓度为0.2mol·L-1.蒸发过程中，滤液中其他离子浓度变化如图所示。
根据以上数据分析，过滤获得的晶体的成分的化学式为 ，要制备硫酸氢钾，需加入试剂Y为 (写名称)。
名校预测
预测1
【答案】（1） 利于加快反应速率和生成二氧化硫气体的逸出 适当增加重铬酸钾的浓度、使二氧化硫通过球泡进入溶液
（2） 液面距离刻度线1～2cm 滴入1-2滴二苯胺磺酸钠 D 偏小
【分析】70%的和亚硫酸钠反应生成二氧化硫，气体进入B中还原酸性重铬酸钾溶液制得，尾气有毒，使用碱液吸收；
滴定实验的步骤是：滴定前的准备：滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录，锥形瓶：注液体→记体积→加指示剂；滴定：眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化；终点判断：记录数据；数据处理：通过数据进行计算；
【解析】（1）①选用质量分数为70%的而不用稀硫酸的原因是利于加快反应速率和生成二氧化硫气体的逸出，生成二氧化硫能溶于水，用稀硫酸不利于二氧化硫逸出。
②装置B中为了使尽可能吸收完全，除了控制适当搅拌速率外，还可以采取的一项措施是：适当增加重铬酸钾的浓度、使二氧化硫通过球泡进入溶液等；
③气体进入B中还原酸性重铬酸钾溶液制得，反应中硫化合价由+4变为+6、铬化合价由+6变为+3，结合电子守恒可知，反应为：；
（2）①容量瓶配制溶液的操作步骤中定容操作为：加蒸馏水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，最后定容颠倒摇匀。利用溶液并采用滴定法(用二苯胺磺酸钠作指示剂)测定含有少量杂质(不参与反应)的中的n值，则移取溶液25.00mL于锥形瓶中，滴入1-2滴二苯胺磺酸钠作指示剂，然后进行滴定操作；
②实验Ⅰ接近滴定终点时，酸性重铬酸钾溶液需要使用酸式滴定管，加入半滴的操作是：将滴定管的旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，将锥形瓶内壁与管口接触，使液滴流出，并用洗瓶以纯水冲下；故选D；
③滴定过程中铁化合价由+2变为+3，铬化合价由+6变为+3，由电子守恒可知，，则a g试样中为，a g试样中结晶水为，则，n=；若盛放标准液的滴定管未润洗，导致V值偏大，使得测定的n值偏小。
预测2
【答案】（1）球形冷凝管
（2）加快反应速率或增大Cl-浓度，有利于CuCl生成
（3） 消耗反应生成的H+，防止H+与反应生成SO2污染环境
（4）除去杂质，同时减少氯化亚铜的溶解损耗，提高产率
（5）酸式滴定管
（6）AD
【分析】制取CuCl时，先往三颈烧瓶中加入CuSO4 5H2O和NaCl的混合物，并加少量水溶解，加热至50℃，再向三颈烧瓶中缓慢滴加Na2SO3作还原剂，为防止生成的酸与Na2SO3反应生成SO2，需营造碱性环境，所以加入Na2CO3溶液。待反应结束后，将混合物抽滤，沉淀依次用36%的乙酸洗涤以去除表面吸附的Na2SO3、Na2CO3，用无水乙醇、无水乙醚洗涤多次，以洗去表面附着的乙酸和水分，最后得到白色固体，真空或者充氮气保存。
【解析】（1）仪器a是内管呈球形的冷凝管，名称为球形冷凝管。
（2）反应时NaCl为反应物之一，使用NaCl浓溶液，可增大反应物浓度，加快反应速率，则主要目的是：加快反应速率或增大Cl-浓度，有利于CuCl生成。
（3）三颈烧瓶中CuSO4、NaCl、Na2SO3反应生成CuCl和Na2SO4，离子方程式为；反应生成的H+能与后滴入的Na2SO3发生反应，生成SO2污染环境，同时消耗Na2SO3，所以需加入碱性物质去除，则缓慢滴加Na2SO3和Na2CO3的混合溶液的主要原因是：消耗反应生成的H+，防止H+与反应生成SO2污染环境。
（4）沉淀表面吸附溶液中的杂质，且在潮湿的空气中CuCl易氧化，用无水乙醇洗涤的目的是：除去杂质，同时减少氯化亚铜的溶解损耗，提高产率。
（5）Ce(SO4)2为强酸弱碱盐，溶液呈酸性，滴定时应将Ce(SO4)2标准溶液加入酸式滴定管中。由滴定时发生的反应，可建立关系式：CuCl——Ce(SO4)2，则该样品中CuCl的质量分数为×100%=×100%。
（6）A. 样品在空气中放置时间过长，有部分CuCl被氧化，从而使消耗的Ce(SO4)2溶液体积减少，测定结果偏低，A符合题意；
B. 盛装Ce(SO4)2标准溶液的滴定管未用标准溶液润洗，则所用体积偏大，测定结果偏高，B不符合题意；
C. 锥形瓶中装待测液前未干燥，对所用Ce(SO4)2标准溶液的体积不产生影响，测定结果不变，C不符合题意；
D. 滴定管内部滴定前无气泡，滴定后有气泡，则读取所用Ce(SO4)2标准溶液的体积偏小，测定结果偏低，D符合题意；
故选AD。
预测3
【答案】（1）
（2）2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2
（3） 低温
（4）防止过量，有二氧化硫气体生成，在装置D中被氧化，影响产品纯度
（5）稀释ClO2，防止ClO2浓度过高爆炸
（6）
【分析】装置B中制备得到ClO2，所以B中反应为NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4，二氧化氯和氢氧化钠反应生成NaClO2，B中发生反应为：，产生的SO2被带入D中，ClO2与H2O2和反氢氧化钠应生成亚氯酸钠，由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl；装置C的作用是安全瓶，有防倒吸作用，从装置D的溶液获得NaClO2晶体，需要蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，装置AE是吸收多余气体防止污染。
【解析】（1）装置为气体的发生装置，产生气体的化学方程式：；
（2）装置D反应后的溶液获得NaClO2晶体，装置D中生成NaClO2，Cl元素的化合价降低，双氧水应表现还原性，有氧气生成，结合原子守恒可知，还有水生成，配平后方程式为：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2；
（3）为防止析出晶体NaClO2 3H2O，应趁热过滤，由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃进行洗涤，低于60℃干燥，如果撤去④中的冷水浴，由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，最后低温干燥得到成品；
（4）为确保亚硫酸钠完全反应，添加的NaClO3应过量，否则过量的亚硫酸钠会与酸反应生成二氧化硫气体，在装置D中被氧化，影响产品纯度；
（5）实验结束后，关闭，打开；一段时间后，断开左侧橡胶管与玻璃管的连接，并从接口处向装置中鼓入一定量空气。以上操作的目的：稀释ClO2，防止ClO2浓度过高爆炸；
（6）根据题干方程式得关系式：，则产品中物质的量：，其质量分数：。
预测4
【答案】（1）变黑
（2） H2S能与亚铜离子反应生成沉淀，破坏配合物结构，从而降低了CO的吸收 加热(或减压)
（3）Na2SO3
（4）4NaHCO3+2NaHS+4SO2=3Na2S2O3+4CO2+3H2O
（5）NaOH
（6） 滴入最后半滴样品溶液后，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复蓝色 80.0%
【分析】本题为实验探究题，先关闭K1、K2，打开K3，通入高炉煤气，分别发生反应有：丁中；乙中H2S+Na2CO3=NaHCO3+NaHS，当湿润的(CH3COO)2Pb试纸变黑后，说明乙中反应完全，关闭K3，打开K1、K2，甲中产生SO2，原理为：Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O，向乙装置中通入SO2气体，发生反应：4NaHCO3+2NaHS+4SO2=3Na2S2O3+4CO2+3H2O，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥，得到Na2S2O3·5H2O，最后对所得样品进行定量实验检测其纯度，据此分析解题。
【解析】（1）H2S和(CH3COO)2Pb反应生成黑色的PbS，当润湿的(CH3COO)2Pb试纸变黑，说明H2S过量，关闭K3，停止通入高炉煤气，故选变黑；
（2）①过量H2S会导致吸收CO的能力下降的原因是过量H2S会与Cu+反应生成Cu2S沉淀，破坏了CH3COOCu(NH3)2，从而降低了CO的吸收，故选H2S能与亚铜离子反应生成沉淀，破坏配合物结构，从而降低了CO的吸收；
②CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g)CH3COOCu(NH3)2 CO(aq)ΔH＜0，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故将吸收液通过加热的方法实现吸收液的再生，同时释放CO，达到资源化利用，另该反应也是气体分子数减小的反应，减压也可以使平衡逆向移动，达到同样的目的，故选加热(或减压)；
（3）装置甲内利用浓硫酸与亚硫酸钠反应，制取SO2，故试剂a为Na2SO3，故选Na2SO3；
（4）装置乙中有NaHCO3、NaHS，通入后SO2，三者反应生成Na2S2O3的化学方程式为：4NaHCO3+2NaHS+4SO2=3Na2S2O3+4CO2+3H2O，故选4NaHCO3+2NaHS+4SO2=3Na2S2O3+4CO2+3H2O；
（5）多余的SO2可以用NaOH溶液吸收，故导管b接盛有NaOH溶液的洗气瓶用于尾气处理，故选NaOH；
（6）①由题干信息可知，步骤ii中一开始为淀粉和I2的溶液，溶液显蓝色，而后随着反应的进行I2消耗，当I2消耗完时溶液变为无色，故判断步骤ii的滴定终点方法为当滴入最后半滴样品溶液后，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复蓝色，故选滴入最后半滴样品溶液后，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复蓝色；
②根据反应方程式、可知：n(Na2S2O3·5H2O)=2n(I2)=2×3n(K2Cr2O7)=6×0.01mol/L×20.00×10-3L=1.2×10-3mol，故样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为80.0%。
预测5
【答案】（1）BCD
（2）防止 Bi3+水解
（3） (或) Bi3+在碱性条件下生成 Bi(OH)3 沉淀
（4）水浴加热
（5）取上层清液，继续滴加 NH4VO3 碱性溶液，若无黄色沉淀出现，证明 Bi3+已沉淀完全
（6）乙醇
（7）晶体
【解析】（1）步骤Ⅰ中配制250mL0.1mol L-1Bi(NO3)3溶液，需要的仪器除天平、玻璃棒外还有：250mL容量瓶、烧杯、胶头滴管，故选BCD；
（2）配制Bi(NO3)3溶液时，需先将Bi(NO3)3溶于浓硝酸，目的是：防止Bi3+水解；
（3）步骤Ⅲ中生成BiVO4的化学方程式为：Bi(NO3)3+NH4VO3+H2O=BiVO4↓+NH4NO3+2HNO3(或Bi(NO3)3+NH4VO3+2NH3 H2O=BiVO4↓+3NH4NO3+H2O)，若将Bi(NO3)3溶液滴入NH4VO3的碱性溶液中会导致Bi3+在碱性条件下生成Bi(OH)3 沉淀；
（4）控制并保持温度在90℃的方法是：水浴加热；
（5）步骤Ⅲ中判断Bi3+沉淀完全的方法是：取上层清液，继续滴加 NH4VO3 碱性溶液，若无黄色沉淀出现，证明 Bi3+已沉淀完全；
（6）步骤Ⅳ中洗涤时，需先用大量蒸馏水洗涤，再用乙醇洗涤；
（7）对所得产品进行X射线衍射实验，得到图谱中含衍射峰，该产品属于晶体。
名师押题
押题1
【答案】（1） 安全瓶或防倒吸 NaOH溶液
（2）SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO+4H+
（3）快速过滤，防止氯化亚铜被氧化 ③
（4）加水稀释 在酸性条件下，氯化亚铜发生自身氧化还原反应 取氯化亚铜固体，加入稀硫酸溶液，若白色沉淀消失，得到蓝色溶液，有红色固体生成，证明猜想二成立，反之不成立
【分析】A中二氧化硫、氯化铜溶液和盐酸发生氧化还原反应得到氯化亚铜，B是安全瓶、起到防倒吸的作用，C中用来吸收尾气，据此分析解题。
【解析】（1）据分析，装置B的作用是安全瓶或防倒吸，HCl、SO2属于大气污染物，不能排放到空气中，则装置C中的试剂为NaOH溶液。
（2）步骤I中通入SO2，SO2与氯化铜溶液发生氧化还原反应生成氯化亚铜和硫酸，离子反应方程式为：SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO+4H+。
（3）已知：氯化亚铜是一种白色固体，能溶于氨水，微溶于水，不溶于酒精，在空气中会被迅速氧化，步骤Ⅱ中采用抽滤法可加快过滤的速度，减少有空气接触的时间，防止氯化亚铜被氧化；抽滤时装置内气压远小于大气压接近于真空，结束抽滤时要使装置内外气压相等防止水回流，则最合理的第一步操作为为打开活塞K，故选③(填标号)。
（4）猜想一：Cl-浓度过大，与CuCl发生反应CuCl+Cl- ，平衡会随氯离子浓度减小而左移，则可通过减小Cl-的浓度观察是否有沉淀生成检验猜想是否正确，则操作为：将上述未得到沉淀的溶液加水稀释，若观察到有白色沉淀析出，说明猜想一正确；
猜想二：根据已知信息②：在酸性条件下，某些中间价态的离子能发生自身氧化还原反应，则猜想二为强酸性条件下，CuCl发生自身氧化还原反应(歧化反应)，验证猜想的方法为：取氯化亚铜固体，加入稀硫酸溶液，若白色沉淀消失，得到蓝色溶液，有红色固体生成，证明猜想二成立，反之不成立。
押题2
【答案】（1） 平衡气压，使饱和食盐水顺利流下 减缓反应速率(减缓气体产生的速率)
（2）
（3） 高浓度的会将草酸进一步氧化，当温度高于时浓硝酸易于挥发分解
（4）吸收尾气，防止其污染空气
（5）蒸发浓缩 冷却结晶
（6）
【分析】装置甲中饱和食盐水和电石（杂质CaS、Ca3P2）反应生成乙炔，乙炔中混有H2S和PH3，通过乙中CuSO4溶液除去H2S和PH3，乙炔进入丙中和浓硝酸反应生成草酸，以此解答。
【解析】（1）仪器A右侧玻璃导管的作用为平衡气压，使饱和食盐水顺利流下，仪器A中使用饱和食盐水代替蒸馏水的目的是减缓反应速率(减缓气体产生的速率)。
（2）由分析可知，装置乙的作用是除去乙炔中混有H2S和PH3，被除去的离子方程式为：。
（3）乙炔进入C中和浓硝酸反应生成草酸，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：，研究表明当硝酸的质量分数超过或温度高于，草酸的产率开始下降，其原因是高浓度的会将草酸进一步氧化，当温度高于时浓硝酸易于挥发分解。
（4）装置丁的作用是吸收生成的NO2，防止污染空气。
（5）待反应结束后，从装置丙中分离出晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥。
（6）标况下空气中n(N2)= ，测出反应后混合气体中的体积分数分别为，则n(CO2)=n(N2)= ，由碳原子守恒可知n()=n(CO2)= ，产品中草酸的质量分数为=。
押题3
【答案】（1）水浴加热(保持55℃水浴加热)
（2）使溶液充分接触，防止副反应(自聚反应)发生(或减少糠醛分子间的接触)
（3）重结晶
（4）酸式滴定管(或移液管) 89.28%
（5）蒸气温度与水温相差较大，易使冷凝管炸裂
【分析】根据题给的实验步骤，结合基本实验原理可知，醛类物质在碱溶液中歧化产生羧酸盐和醇类物质，羧酸盐经酸化后转化为羧酸类物质，进而通过分离提纯获得产品；
【解析】（1）
步骤I所需的温度为55℃，采用的加热方式为水浴加热(或保持55℃水浴加热)；三颈烧瓶所发生的反应为糠醛先催化氧化为康酸，继续与NaOH反应生成糠酸钠，总的化学方程式为：；
（2）同时打开恒压滴液漏斗、下端的活塞，并使滴加速度相同，以便反应物滴加到三颈烧瓶内能与氧化铜瞬时混合的优点是使溶液充分接触，防止副反应(自聚反应)发生；
（3）悬浊液经“过滤、洗涤、干燥”得到糠酸粗品，进一步将糠酸粗品提纯的方法是进行重结晶；
（4）①因为糠酸是酸性溶液，量取糠酸溶液的仪器是酸式滴定管(移液管)；
②糠酸为一元酸，与氢氧化钾1：1反应，分析测定流程可知，样品中糠酸的纯度为=89.28%；
（5）由于有机层中仍然存在少量的水，故需要使用无水碳酸钾作为干燥剂，蒸馏纯化时，收集170℃的馏分，因该温度高于140℃，实验室选用图4中的空气冷凝管而不用直形冷凝管的原因是蒸气温度与水温相差较大，易使冷凝管炸裂。
押题4
【答案】（1）三颈烧瓶
（2）装置C中出现黑色沉淀 排尽装置内的空气，防止生成的硫脲被氧化
（3） 氯化铁溶液
（4）b 小
【分析】装置A是利用固体和稀硫酸反应制备气体，气体通过导管进入装置B与和水在80℃水浴条件反应生成硫脲溶液和氢氧化钙，多余的气体进入C装置中与反应生成黑色沉淀硫化铜，可以防止气体污染空气。
【解析】（1）根据图可知，仪器a的名称是三颈烧瓶；装置A是利用固体和稀硫酸反应制备气体，反应的化学方程式为：；
（2）因为硫脲易被氧化，所以反应开始时，先打开，当观察到装置C中出现黑色沉淀时，说明装置内的空气被排尽，此时再打开，因此这样操作的目的是排尽装置内的空气，防止生成的硫脲被氧化；
（3）装置B中，气体与和水在80℃水浴条件反应生成硫脲溶液和氢氧化钙，反应的化学方程式为：；硫脲易溶于水，易被氧化，受热时部分发生异构化反应而生成硫氰化铵，所以检验装置B中硫脲是否异构化，即检验,会与三价铁离子反应生成血红色络合物，所以检验硫脲是否异构化的试剂名称是氯化铁溶液；
（4）①滴加酸性标准溶液应使用酸式滴定管，所以正确操作是b；
②滴定时反应的离子方程式为：，用 mol L酸性标准溶液滴定，滴定至终点时消耗标准溶液V mL，消耗的物质的量为：，根据反应方程式可知，m g产品中的物质的量为：，则样品中硫脲的质量分数为：；
③滴定后俯视液面读数会导致体积偏小，计算得到的待测产品纯度比实际纯度小。
押题5
【答案】（1）分液漏斗； Cl-作催化剂，加快反应速率
（2）关闭止水夹K1、K2，通过分液漏斗向三颈烧瓶中注入蒸馏水不能顺利流下，则装置A气密性良好；
（3）2ClO2+2KOH+H2O2=2KClO2+2H2O+O2↑； 双氧水大量分解；
（4）稀释生成的ClO2，避免浓度过大发生分解；
（5）K3H(SO4)2； H2SO4
【分析】利用装置A制备ClO2，加入少量NaCl的作用是Cl-作催化剂，加快反应速率。A中产生的ClO2通入装置B中，发生反应2ClO2+2KOH+H2O2=2KClO2+2H2O+O2↑，可制备亚氯酸钾(KClO2)。真空泵的作用是使整个制备装置处于负压状态，使装置A中不断吸入的空气，既使得反应溶液混合更均匀，同时还可稀释生成ClO2，防止浓度过大而分解。取装置A中反应后母液1L蒸发浓缩至500mL，再经冷却结晶、过滤后，所得滤液可循环利用，过滤得到的K3H(SO4)2晶体可加入H2SO4发生熔融反应制备硫酸氢钾，据此分析解答。
【解析】（1）根据仪器构造，可知C为分液漏斗；由信息①可知，酸性条件下Cl-先和反应生成Cl2，生成的Cl2可以和H2O2快速反应生成Cl-，故Cl-在反应中作催化剂，则装置A中加入少量NaCl的作用是Cl-作催化剂，加快反应速率；
（2）关闭止水夹K1、K2，通过分液漏斗向三颈烧瓶中注入蒸馏水不能顺利流下，则装置A气密性良好；
（3）A中产生的ClO2通入装置B中，发生反应2ClO2+2KOH+H2O2=2KClO2+2H2O+O2↑；
H2O2在浓碱溶液中易分解；浓度太高引起双氧水大量分解；
（4）通过真空泵可使整个制备装置形成负压，从而不断吸入空气进入装置A中，能使反应溶液混合更均匀，同时还可稀释生成的ClO2，避免浓度过大发生分解
（5）母液1L蒸发浓缩至500mL，冷却后析出晶体，使得溶液中部分离子的物质的量减少，由表格数据和离子浓度变化图可知，
n(ClO)=0.1mol/L×1L-0.2mol/L×0.5L=0mol，
n(K)=6.0mol/L×1L-6.0mol/L×0.5L=3mol，
n(H)=8.0mol/L×1L-14.0mol/L×0.5L=1mol，
n(SO)=7.0mol/L×1L-10.0mol/L×0.5L=2mol，
则 n(K)∶ n(H)∶ n(SO)=3∶1∶2，即过滤获得的晶体的成分的化学式K3H(SO4)2；要制备硫酸氢钾，即要将K3H(SO4)2转化为KHSO4，需加入的试剂Y应为H2SO4。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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化学实验大题综合
年份 试卷 考点
2023 广东卷 盐酸浓度的测定、热量的测定
2023 辽宁卷 2—噻吩乙醇的制备、产率
2023 湖北卷 铜的氧化过程及铜的氧化物的组成探究
2023 山东卷 三氯甲硅烷的制备
2023 北京卷 探究Cu被I2氧化的产物及铜元素的价态
2023 海南卷 木耳中铁元素的检测
2023 湖南卷 邻硝基苯胺的催化氢化反应
2022 海南卷 的制备
2022 湖北卷 磷酸的制备
2022 湖南卷 的制备
2022 辽宁卷 氢醌法制备H2O2
2022 山东卷 无水FeCl2的制备
2022 浙江卷 无水二氯化锰的制备
2022 北京卷 探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应
2022 河北卷 检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量
2021 北京卷 探究卤素参与的氧化还原反应
2021 广东卷 Cl2的制备、干燥、净化与收集
2021 海南卷 亚硝酰氯（NOCl）的制备
2021 河北卷 侯氏制碱法制备NaHCO3
2021 湖北卷 SbCl5的制备
2021 湖南卷 以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠
2021 辽宁卷 的制备
2021 山东卷 六氯化钨(WCl6)的制备
高考实验综合题通常以物质的制备流程、物质的性质探究为载体，主要考查预测实验现象、药品使用创新、仪器功能拓展、实验操作改变创新、新情境信息提取及处理、实验设计与评价、定量分析等，要求考生用已有的化学原理和实验技能，结合新信息、新问题去研究和解决问题，题型稳定。
一、仪器、操作、原理等无机制备型实验
试题一般以实验装置图(或实验流程图)的形式给出实验流程，其实验流程与考查内容如下：
1．熟知常见的气体发生装置
（1）固体与液体在常温下反应制备气体的装置(如图6)，分液漏斗与烧瓶用橡胶管连接，平衡气体压强，能使液体顺利滴下。
（2）制备气体能随制随停，便于控制反应(如图2)。
2．掌握常见的净化装置——用于除去气体中的杂质气体
（1）判断气体中杂质时，要考虑反应介质、反应物的性质(如挥发性)、生成物的成分、是否发生副反应等。
（2）选择干燥剂时，要从酸碱性角度考虑，还要考虑干燥剂的特殊性质，如浓硫酸具有强氧化性，不能用于干燥还原性气体(如H2S等)，无水氯化钙不能干燥NH3等。
3．明确常见的气体收集装置
（1）常温下，能与空气中成分反应的气体(如NO)，密度与空气接近的气体(如N2、CO、C2H4等)都不能采用排空气法收集。
（2）能溶于水但溶解度不大的气体，可用排饱和溶液的方法，如Cl2——排饱和食盐水法。
4．知道常见气体的尾气处理装置
（1）某些可燃性有毒气体(如CO)，可采用“燃烧式”处理。
（2）装置A适用于溶解度较小的有毒气体，如Cl2、H2S等。
（3）装置B和C适用于溶解度较大的气体，要防倒吸，如HCl、NH3等。
二、物质性质、检验、组成等设计探究型实验
1．物质检验的一般思路
根据物质性质，使被检验物质与加入的试剂作用，转变为某种已知物质，或产生某种特殊现象，从而确定该物质的存在(物质性质也是帮助检验的重要依据)。
常见的特殊现象：
（1）生成气体。能够生成气体的离子很多，生成的气体的性质也常有相似之处，判断时要注意排除干扰离子。
（2）生成沉淀。许多金属阳离子或酸根阴离子都可生成具有特殊颜色、特殊性质的沉淀，但同时也应注意排除干扰离子。
（3）显现特殊颜色。加入特殊试剂，特殊颜色出现或消失，这是鉴别物质的常见方法，如用KSCN检验Fe3＋、用淀粉检验I2等。
2．常见气体的检验
气体 物理性质初步检验 化学检验方法或思路
NO 无色 在空气中立即变成红棕色
CO 无色、无味 点燃时火焰呈淡蓝色，燃烧产物可使澄清石灰水变浑浊；将气体通过灼热的CuO，CuO由黑色变成红色，且气体产物可使澄清石灰水变浑浊
SO2 无色、有刺激性气味 使品红溶液褪色，加热后又恢复红色；使澄清石灰水变浑浊，继续通入又变澄清；使酸性高锰酸钾溶液褪色
NO2 红棕色、有刺激性气味 通入水中生成无色溶液并产生气泡，液面上方有红棕色气体产生，水溶液显酸性；使湿润的淀粉 碘化钾试纸变蓝
Cl2 黄绿色、有刺激性气味 使湿润的淀粉 碘化钾试纸变蓝
HCl 无色、有刺激性气味；在空气中可形成白雾 使湿润的蓝色石蕊试纸变红；靠近浓氨水时冒白烟；将气体通入AgNO3溶液中有白色沉淀生成
NH3 无色、有刺激性气味 使湿润的红色石蕊试纸变蓝；使酚酞溶液变红；靠近浓盐酸时冒白烟
CH2===CH2 无色、稍有气味 点燃，有明亮的火焰，并冒黑烟，燃烧产物能使澄清石灰水变浑浊；能使酸性高锰酸钾溶液、溴水、溴的四氯化碳溶液褪色
3.常见有机物的检验
有机物 检验方法或思路
卤代烃 首先，加NaOH溶液并加热；其次，加稀硝酸中和碱液至酸性；最后，滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明是氯代烃；若有浅黄色沉淀生成，则证明是溴代烃；若有黄色沉淀生成，则证明是碘代烃
乙醇 可使有黑色氧化膜的灼热铜丝变得光亮(生成铜)，并产生有刺激性气味的气体(乙醛)；与金属钠能够平缓地反应，产生气泡(氢气)
醛、葡萄糖 与银氨溶液(水浴加热)反应形成银镜；与新制Cu(OH)2悬浊液(加热)反应生成砖红色沉淀(Cu2O)
羧酸 使紫色石蕊溶液变红；使蓝色石蕊试纸变红
酯 与滴有酚酞的稀NaOH溶液共热，红色逐渐消失
淀粉 溶液遇碘单质变为蓝色
蛋白质 灼烧，有烧焦羽毛的气味；加浓硝酸并微热，颜色变黄(含苯环结构的蛋白质用此法检验)
三、定量测定型实验
常见的定量测定型实验题包括混合物成分的测定、物质纯度的测定以及化学式的确定等。该类试题常涉及物质的称量、物质的分离与提纯、中和滴定、一定物质的量浓度溶液的配制等实验操作。实验过程或问题解答中要特别注意以下几个问题：
1．定量实验数据的测量方法
（1）沉淀法：先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。
（2）测气体体积法：对于产生气体的反应，可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。
①常见测量气体体积的实验装置
②量气时应注意的问题
a．量气时应保持装置处于室温状态。
b．读数时要特别注意消除“压强差”，保持液面相平还要注意视线与凹液面最低处相平。如图中(Ⅰ)(Ⅳ)应使左侧和右侧的液面高度保持相平。
（3）测气体质量法：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。
（4）滴定法：即利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定等获得相应数据后再进行相关计算。
在多步反应中，可以把始态的反应物与终态的生成物之间的物质的量的关系表示出来，把多步计算简化成一步计算。如用Na2S2O3滴定法测水中溶氧量，经过如下三步反应：
①O2＋2Mn(OH)2===2MnO(OH)2；
②MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O；
③2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI。
因此水中溶氧量与Na2S2O3之间的关系为
O2～2MnO(OH)2～ 2I2 ～ 4Na2S2O3。
(中介物质) (中介物质)
正确找出关系式的关键：根据方程式，找出作为中介的物质，并确定最初反应物、中介物质、最终生成物之间的物质的量的关系。
（5）热重法：只要物质受热时发生质量变化，都可以用热重法来研究物质的组成。热重法是在控制温度的条件下，测量物质的质量与温度关系的方法。通过分析热重曲线，我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及最终产物等与质量相联系的信息。
2．定量实验数据的处理方法
（1）看数据是否符合测量仪器的精度特点，如用托盘天平测得质量的精度为0.1 g，若精度值超过了这个范围，说明所得数据是无效的。
（2）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。
（3）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。
（4）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、压强一致的情况下得出的数据才能进行比较、运算。
（5）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。
四、有机物制备型实验
“有机实验”在高考中频频出现，主要涉及有机物的制备、有机物官能团性质的实验探究等。常常考查蒸馏和分液操作、反应条件的控制、产率的计算等问题。
1．分离液体混合物的方法
方法 适用条件 实例 说明
萃取分液 不互溶的液体混合物 分离CCl4和水等 分液时下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出
蒸馏 两种或两种以上互溶的液体，沸点相差较大 分离酒精和水 在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片，防止液体暴沸
2.典型装置
（1）反应装置
（2）蒸馏装置
（3）高考中出现的实验装置
【特别提醒】球形冷凝管由于气体与冷凝水接触时间长，具有较好的冷凝效果，但必须竖直放置，所以蒸馏装置必须用直形冷凝管。
典例1（2023·广东卷第17题）化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式计算获得。
（1）盐酸浓度的测定：移取待测液，加入指示剂，用溶液滴定至终点，消耗溶液。
①上述滴定操作用到的仪器有___________。
A． B． C． D．
②该盐酸浓度为___________。
（2）热量的测定：取上述溶液和盐酸各进行反应，测得反应前后体系的温度值()分别为，则该过程放出的热量为___________(c和分别取和，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。
（3）借鉴（2）方法，甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。
序号 反应试剂 体系温度/
反应前 反应后
i 溶液 粉 a b
ii 粉 a c
①温度：b___________c(填“>”“<”或“=”)。
②___________(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。
（4）乙同学也借鉴（2）的方法，测量反应的焓变。
查阅资料：配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸。加酸的目的是___________。
提出猜想：Fe粉与Fe2(SO4)3溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在Fe粉和酸的反应。
验证猜想：用pH试纸测得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1；向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe粉，溶液颜色变浅的同时有气泡冒出，说明存在反应A和___________(用离子方程式表示)。
实验小结：猜想成立，不能直接测反应A的焓变。
教师指导：鉴于以上问题，特别是气体生成带来的干扰，需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。
优化设计：乙同学根据相关原理，重新设计了优化的实验方案，获得了反应A的焓变。该方案为___________。
（5）化学能可转化为热能，写出其在生产或生活中的一种应用___________。
典例2（2023·辽宁卷第17题） 2—噻吩乙醇()是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备方法如下：
Ⅰ．制钠砂。向烧瓶中加入液体A和金属钠，加热至钠熔化后，盖紧塞子，振荡至大量微小钠珠出现。
Ⅱ．制噻吩钠。降温至，加入噻吩，反应至钠砂消失。
Ⅲ．制噻吩乙醇钠。降温至，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应。
Ⅳ．水解。恢复室温，加入水，搅拌；加盐酸调至4~6，继续反应，分液；用水洗涤有机相，二次分液。
Ⅴ．分离。向有机相中加入无水，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后，得到产品。
回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ中液体A可以选择_______。
a．乙醇 b．水 c．甲苯 d．液氨
（2）噻吩沸点低于吡咯()的原因是_______。
（3）步骤Ⅱ的化学方程式为_______。
（4）步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高引发副反应，加入环氧乙烷溶液的方法是_______。
（5）步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是_______。
（6）下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用的是_______(填名称)：无水的作用为_______。
（7）产品的产率为_______(用计算，精确至0.1%)。
典例3（2023·湖北卷第18题）学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题：
（1）铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为_______，装置B的作用为_______。
（2）铜与过量反应的探究如下：
实验②中Cu溶解的离子方程式为_______；产生的气体为_______。比较实验①和②，从氧化还原角度说明H+的作用是_______。
（3）用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X为铜的氧化物，提纯干燥后的X在惰性氛围下加热，mgX完全分解为ng黑色氧化物Y，。X的化学式为_______。
（4）取含X粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，用标准溶液滴定，滴定终点时消耗标准溶液15.00mL。(已知：，)标志滴定终点的现象是_______，粗品中X的相对含量为_______。
典例4（2023·山东卷第18题）三氯甲硅烷(SiHCl3)是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为31.8℃，熔点为-126.5℃，易水解。实验室根据反应，利用如下装置制备SiHCl3粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题：
（1）制备SiHCl3时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有砫粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)通入HCl，一段时间后接通冷凝装置，加热开始反应。操作(ⅰ)为_____；判断制备反应结束的实验现象是_____。图示装置存在的两处缺陷是_____。
（2）已知电负性Cl＞H＞Si，SiHCl3在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为_____。
（3）采用如下方法测定溶有少量HCl的SiHCl3纯度。
m1g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下实验操作：①_____，②_____(填操作名称)，③称量等操作，测得所得固体氧化物质量为m2g，从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器，依次为_____(填标号)。测得样品纯度为_____(用含m1、m2的代数式表示)。
典例5（2023·北京卷第19题）资料显示，I2可以将Cu氧化为Cu2+。某小组同学设计实验探究Cu被I2氧化的产物及铜元素的价态。
已知：I2易溶于KI溶液，发生反应(红棕色)；I2和I3-氧化性几乎相同。
I.将等体积的KI溶液加入到 nmol铜粉和nmolI2(n＞m)的固体混合物中，振荡。
实验记录如下：
实验现象
实验Ⅰ 0.01mol·L-1 极少量I2溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为淡红色
实验Ⅱ 0.1mol·L-1 部分I2溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为红棕色
实验Ⅲ 4mol·L-1 I2完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完全溶解，溶液为深红棕色
（1）初始阶段，Cu被氧化的反应速率：实验Ⅰ__________(填“>”“<”或“=”)实验Ⅱ。
（2）实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有(蓝色)或(无色)，进行以下实验探究：
步骤a．取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入CCl4，多次萃取、分液。
步骤b．取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。
ⅰ．步骤a的目的是_____________________。
ⅱ．查阅资料，，(无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤b的溶液中发生的变化：______________。
（3）结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是____________________。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓KI溶液，__________(填实验现象)，观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是____________________。
（4）上述实验结果，I2仅将Cu氧化为+1价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验，证实了I2能将Cu氧化为Cu2+。装置如图所示，a、b分别是_____________。
（5）运用氧化还原反应规律，分析在上述实验中Cu被I2氧化的产物中价态不同的原因：_________。
预测1（2024·福建龙岩·二模）重铬酸钾()广泛应用于化学合成和定量分析。
（1）钾铬矾[]在鞣革、纺织等工业上有广泛的用途，可通过还原酸性重铬酸钾溶液制得，实验装置如图。
①选用质量分数为70%的而不用稀硫酸的原因是 。
②装置B中为了使尽可能吸收完全，除了控制适当搅拌速率外，还可以采取的一项措施是 。
③写出三颈烧瓶中析出晶体的化学方程式 。
（2）实验室利用溶液并采用滴定法(用二苯胺磺酸钠作指示剂)测定含有少量杂质(不参与反应)的中的n值。具体实验过程如下：
实验Ⅰ：称取a g试样，用足量稀硫酸在烧杯中充分溶解后，将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶，用少量蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯内壁2～3次，将洗涤液也都注入该容器；加蒸馏水至 ，改用胶头滴管加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切，盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。移取溶液25.00mL于锥形瓶中， ，用c 溶液滴定至终点(被还原为)，记录消耗溶液体积。重复上述实验2次，测得消耗溶液的体积为V mL(三次实验的平均值)。
实验Ⅱ：称取a g试样，隔绝空气加热至恒重(杂质及未发生分解)，固体质量减少了b g。
①请补充完整实验Ⅰ的实验方案。
②实验Ⅰ接近滴定终点时，向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为 (填序号)。
A． B． C． D．
③n= (用含字母的表达式表示)，若盛放标准液的滴定管未润洗，则测定的n值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)
预测2（2024·山西太原·一模）氯化亚铜化学式为CuCl，白色立方结晶或白色粉末，难溶于水，在潮湿的空气中易氧化，不溶于乙醇，常用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂等。
I．CuCl的制备
取25g CuSO4 5H2O和6.43gNaCl并加少量水溶解，将溶液倒入如图所示的三颈烧瓶中，加热至50℃，向三颈烧瓶中缓慢滴加Na2SO3和Na2CO3的混合溶液，使其持续反应30min。待反应结束后将混合物静置一段时间，抽滤，沉淀依次用36%的乙酸、无水乙醇、无水乙醚洗涤多次，得白色固体，真空或者充氮气保存。
（1）仪器a的名称为 。
（2）反应时使用NaCl浓溶液，主要目的是 。
（3）三颈烧瓶中CuSO4、NaCl、Na2SO3反应生成CuCl的离子方程式为 ；缓慢滴加Na2SO3和Na2CO3的混合溶液的主要原因是 。
（4）沉淀用无水乙醇洗涤的目的是 。
II．CuCl样品纯度的测定
准确称取CuCl样品0.25g，将其置于足量FeCl3溶液中，待固体完全溶解后，加水50mL和邻菲啰啉指示剂2滴，立即用amol L-1 Ce(SO4)2标准溶液滴定至绿色出现且30s不褪色，即为终点，重复2~3次，平均消耗Ce(SO4)2标准溶液bmL(已知：，)
（5）滴定时应将Ce(SO4)2标准溶液加入 (填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)中；该样品中CuCl的质量分数为 ×100%。(用含a、b的代数式表示，列出计算式即可)
（6）下列操作可能会导致样品纯度测量结果偏低的是___________。(填标号)
A．样品在空气中放置时间过长
B．盛装Ce(SO4)2标准溶液的滴定管未用标准溶液润洗
C．锥形瓶中装待测液前未干燥
D．滴定管内部滴定前无气泡，滴定后有气泡
预测3（2024·河北·二模）亚氯酸钠是一种高效氧化剂和漂白剂，主要用于纸浆、纤维、面粉、淀粉、油脂等的漂白，饮水净化和污水处理，皮革脱毛及制取水溶液等。
已知：I、在溶液中过饱和时，若溶液温度低于，析出；若溶液温度高于，则析出；若溶液温度高于分解为和。
ii．气体浓度超过时，长期存放易发生爆炸性分解，通常需现用现制。
iii．气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。
实验室制备亚氯酸钠晶体的装置如图所示(夹持装置已省略)。
回答下列问题：
（1）装置为气体的发生装置，产生气体的化学方程式为 。
（2）气体与装置试管中的混合溶液反应生成，该反应的离子方程式为 。
（3）反应结束后，为从装置试管中获得晶体，应将试管中的溶液在下蒸发结晶、趁热过滤，然后用 (填“35”“65”或“”)热水洗涤晶体，最后 干燥，得到成品。
（4）实验须使装置中稍微过量，原因是 。
（5）实验结束后，关闭，打开；一段时间后，断开左侧橡胶管与玻璃管的连接，并从接口处向装置中鼓入一定量空气。以上操作的目的是 。
（6）纯度的测定：取样品配制成溶液，从中取出；加入足量硒化钾固体和适量稀硫酸，再滴加几滴淀粉溶液(已知：)，然后用标准溶液滴定至终点，重复2次，测得平均消耗标准溶液(已知：)。样品中的纯度为 (用含c、V的代数式表示)。
预测4（2024·广东·一模）高炉煤气(主要成分为CO、N2、H2、H2S和少量COS)是炼铁过程中所得到的一种副产品，直接排放会污染空气。某化学兴趣小组利用高炉煤气和SO2制备Na2S2O3·5H2O，装置如图所示。回答下列问题：
资料：润湿的试纸可鉴别，方程式为：(黑色)
Ⅰ．Na2S2O3的制备
步骤一：关闭K1、K2，打开K3，通入高炉煤气。
发生的反应有：丁中；乙中。
（1）当润湿的(CH3COO)2Pb试纸 (填现象)，关闭K3，停止通入高炉煤气。
（2）导管b接盛有醋酸亚铜氨溶液的洗气瓶。醋酸亚铜氨溶液的洗气瓶用于吸收CO气体，方程式为： 。
①过量H2S会导致吸收CO的能力下降的原因是 。
②将吸收液通过 (任写一种)的方法实现吸收液的再生，同时释放CO，达到资源再利用。
步骤二：打开K1、K2，通入SO2气体。
（3）试剂a为 (填化学式)。
（4）装置乙中生成Na2S2O3的化学方程式为 。
（5）导管b接盛有 (填化学式)溶液的洗气瓶用于尾气处理。
Ⅱ．Na2S2O3·5H2O纯度的测定
（6）测定某样品中Na2S2O3·5H2O的含量的实验步骤如下(杂质不参加反应)：
i．取的溶液，用硫酸酸化后，加入过量溶液，发生反应：
ii．称取样品，配制成溶液，取该溶液滴定步骤i所得溶液(淀粉作指示剂)至终点。三次平行实验，平均消耗样品溶液。发生的反应为：
①判断步骤ii的滴定终点方法为 。
②样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为 。
预测5（2024·安徽合肥·一模）BiVO4难溶于乙醇，可作为制备过氧化氢的光催化剂。液相沉淀法制备BiVO4的实验步骤如下：
步骤Ⅰ：向盛有表面活性剂的烧杯中加入250mL0.1mol·L-1Bi(NO3)3溶液，搅拌混合均匀。
步骤Ⅱ：称取一定量NH4VO3溶于氨水，稀释后得到NH4VO3的碱性溶液。
步骤Ⅲ：在搅拌条件下，将NH4VO3碱性溶液滴加到步骤I的Bi(NO3)3溶液中，得到黄色BiVO4沉淀，调节pH约为6，控制温度90°C并保温1小时。
步骤IV：冷却、抽滤、洗涤、干燥后得到产品。
回答下列问题：
（1）步骤I中配制250mL0.1 mol·L-1Bi(NO3)3溶液，需要的仪器除天平、玻璃棒外还有 (填标号)。
A B C D E
（2）配制Bi(NO3)3溶液时，需先将Bi(NO3)3溶于浓硝酸，目的是 。
（3）步骤Ⅲ中生成BiVO4的化学方程式为 ；若将Bi(NO3)3溶液滴入NH4VO3的碱性溶液中会导致 。
（4）控制并保持温度在90℃的方法是 。
（5）步骤Ⅲ中判断Bi3+沉淀完全的方法是 。
（6）步骤IV中洗涤时，需先用大量蒸馏水洗涤，再用 洗涤。
（7）对所得产品进行X射线衍射实验，得到图谱如下，该产品属于 (填“晶体”或“非晶体”)。
押题1（2024·海南·一模）氯化亚铜(CuCl)是一种重要的化工原料，化学小组用如图装置(部分夹持装置略去)制备CuCl。
已知：①CuCl是一种白色固体，能溶于氨水，微溶于水，不溶于酒精；会被空气迅速氧化。
②在酸性条件下，某些中间价态的离子能发生自身氧化还原反应。
实验步骤：
I．打开分液漏斗活塞，向三颈瓶中加盐酸调pH至2~3，打开活塞K，通入SO2，溶液中产生白色沉淀，待反应完全后，再通一段时间气体。
Ⅱ．将反应混合液过滤、洗涤、干燥得CuCl粗产品，纯化后得CuCl产品。
回答下列问题：
（1）装置B的作用是 ，置C中的试剂为 。
（2）步骤I中通入SO2发生反应的离子方程式是 。
（3）步骤Ⅱ中采用抽滤法过滤的主要目的是： ；抽滤采用下图装置。滤完毕需进行下列操作，从实验安全角度考虑，你认为最合理的第一步操作为 (填标号)。
①取下布氏漏斗 ②关闭水泵开关 ③打开活塞K ④拔下抽滤瓶处橡皮管
（4）某小组同学发现，将分液漏斗中的0.1 mol·L-1盐酸换为6 mol·L-1盐酸，通入SO2，最终未得到白色沉淀。对此现象有如下猜想：
猜想一：Cl-浓度过大，与CuCl发生反应查阅资料知： CuCl+Cl-CuCl，据此设计实验：将上述未得到沉淀的溶液 (填操作)，若观察到有白色沉淀析出，证明猜想一正确。
猜想二： 。设计验证猜想二是否成立的实验方案： 。
押题2（2024·重庆·一模）草酸是一种用途广泛的二元有机中强酸，某同学通过查阅资料设计了如图所示的装置(夹持仪器省略)制备一定量的草酸晶体，回答下列问题：
已知：的溶解度数据表
温度 20 40 60 80
溶解度 9.52 21.5 44.3 84.5
（1）仪器A右侧玻璃导管的作用为 ，仪器A中使用饱和食盐水代替蒸馏水的目的是 。
（2）装置乙的作用是除杂，写出被除去的离子方程式 。
（3）在装置丙中已加入催化剂，请写出生成的化学方程式 ，研究表明当硝酸的质量分数超过或温度高于，草酸的产率开始下降，其原因是 。
（4）装置丁的作用是 。
（5）待反应结束后，从装置丙中分离出晶体的操作为 、 、过滤、洗涤、低温干燥。
（6）草酸纯度的测定(杂质不与空气反应)
步骤1：称取产品放置于管式炉中。
步骤2：将纯化后的空气(已换算为标况)通入管式炉中与产品充分反应。
步骤3：测出混合气体中的体积分数分别为
产品中草酸的质量分数为 (的摩尔质量为，化为最简式)。
押题3（2024·湖南常德·一模）我国是世界上最大的糠醛生产国和出口国，糠酸是一种重要的医药中间体和化工中间体，工业上以为催化剂，催化氧化糠醛制备糠酸，其反应原理如下：
其反应的步骤为：
已知：①相关物质的信息：
熔点 沸点 溶解性 相对分子质量
糠醛 -36.5℃ 161℃ 常温下与水部分互溶 96
糠酸 133℃ 230℃ 微溶于冷水、易溶于热水 112
②碱性条件下，糠醛分子间易发生自聚反应而生成高聚物。
回答下列问题：
（1）实验室利用图1所示装置完成步骤I，该步骤采用的加热方式为 。三颈烧瓶中发生的反应的化学方程式为 。
（2）步骤I的加料方式为：同时打开恒压滴液漏斗、下端的活塞，并使滴加速度相同，以便反应物滴加到三颈烧瓶内能与氧化铜瞬时混合。该操作的优点为 。
（3）步骤III中，悬浊液经“过滤、洗涤、干燥”得到糠酸粗品。进一步提纯糠酸的实验操作方法是 。
（4）糠酸纯度的测定：取1.120g提纯后的糠酸样品，配成100mL溶液，准确量取25.00mL于锥形瓶中，加入几滴酚酞溶液，用标准溶液滴定，平行滴定三次，平均消耗标准溶液24.80mL。
①量取糠酸溶液的仪器是 (填仪器名称)。
②糠酸的纯度为 。
（5）为了提高糠酸的纯度，需提纯糠醛。实验室常用蒸馏方法得到较纯糠醛。因蒸气温度高于140℃，实验时选用图2中空气冷凝管而不是直形冷凝管的原因是 。
押题4（2024·河北邯郸·一模）硫脲（）可用作橡胶的硫化促进剂、金属矿物的浮选剂。已知硫脲易溶于水，易被氧化，受热时部分发生异构化反应而生成硫氰化铵。实验室制备硫脲的装置如图所示（夹持和加热装置略）。
请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 ；装置A中发生反应的化学方程式为 。
（2）反应开始时，先打开，当观察到 时，再打开，这样操作的目的是 。
（3）装置B中除生成硫脲外，还生成一种碱，写出装置B中发生反应的化学方程式： ；检验装置B中硫脲是否异构化的试剂名称是 。
（4）装置B反应后的液体经分离、提纯、烘干可得产品。测定产品的纯度：
称取m g产品，加水溶解配成250 mL溶液，取25 mL于锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用 mol L酸性标准溶液滴定，滴定至终点时消耗标准溶液V mL（已知滴定时，硫脲转化为、和，假设杂质不参与反应）。
①该实验中滴加酸性标准溶液的正确操作是 （填字母）。
②样品中硫脲的质量分数为 %（用含m、、V的代数式表示）。
③若滴定前平视酸性标准溶液液面读数，滴定后俯视液面读数，计算得到的待测产品纯度比实际纯度 （填“大”或“小”）。
押题5（2024·四川成都·二模）某研究小组用氯酸钾为原料制备较高纯度的亚氯酸钾(KClO2)。按如下流程开展实验：
已知：①装置A反应需控制温度60℃左右，当试剂X为H2O2和少量NaCl时，在酸性情况下，氯离子会先和氯酸根发生化学反应生成二氧化氯和氯气：2+2Cl-+4H+=2ClO2↑+2H2O+Cl2↑，生成物中氯气再和过氧化氢快速反应生成氯离子：Cl2+H2O2=2Cl-+2H++O2。
②H2O2在浓碱溶液中易分解；
③ClO2气体在温度过高，浓度过大时易分解。
回答下列问题：
（1）装置C的名称是 ，装置A中加入少量NaCl的作用 。
（2）检查装置A的气密性的操作为 。
（3）A中产生的ClO2进入装置B反应生成KClO2，化学方程式为 ，KOH与H2O2的浓度比例需恰当，原因是当吸收液中KOH浓度较小时，通入的ClO2不能被完全吸收；当吸收液中KOH浓度过大时 。
（4）真空泵的作用是使整个制备装置处于负压状态，使装置A中不断吸入空气，吸入的空气既使得ClO2气体与溶液反应更充分，同时还可以 。
（5）取装置A中反应后母液1L蒸发至500mL后，过滤，滤液可循环利用，过滤得到的晶体可进行回收利用制备硫酸氢钾，流程如下图所示。
反应母液的主要成分表
离子 K+ H+
含量(mol·L-1) 6.0 8.0 0.1 7.0
蒸发浓缩至500mL，冷却至室温测得浓度为0.2mol·L-1.蒸发过程中，滤液中其他离子浓度变化如图所示。
根据以上数据分析，过滤获得的晶体的成分的化学式为 ，要制备硫酸氢钾，需加入试剂Y为 (写名称)。
名校预测
预测1
【答案】（1） 利于加快反应速率和生成二氧化硫气体的逸出 适当增加重铬酸钾的浓度、使二氧化硫通过球泡进入溶液
（2） 液面距离刻度线1～2cm 滴入1-2滴二苯胺磺酸钠 D 偏小
【分析】70%的和亚硫酸钠反应生成二氧化硫，气体进入B中还原酸性重铬酸钾溶液制得，尾气有毒，使用碱液吸收；
滴定实验的步骤是：滴定前的准备：滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录，锥形瓶：注液体→记体积→加指示剂；滴定：眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化；终点判断：记录数据；数据处理：通过数据进行计算；
【解析】（1）①选用质量分数为70%的而不用稀硫酸的原因是利于加快反应速率和生成二氧化硫气体的逸出，生成二氧化硫能溶于水，用稀硫酸不利于二氧化硫逸出。
②装置B中为了使尽可能吸收完全，除了控制适当搅拌速率外，还可以采取的一项措施是：适当增加重铬酸钾的浓度、使二氧化硫通过球泡进入溶液等；
③气体进入B中还原酸性重铬酸钾溶液制得，反应中硫化合价由+4变为+6、铬化合价由+6变为+3，结合电子守恒可知，反应为：；
（2）①容量瓶配制溶液的操作步骤中定容操作为：加蒸馏水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，最后定容颠倒摇匀。利用溶液并采用滴定法(用二苯胺磺酸钠作指示剂)测定含有少量杂质(不参与反应)的中的n值，则移取溶液25.00mL于锥形瓶中，滴入1-2滴二苯胺磺酸钠作指示剂，然后进行滴定操作；
②实验Ⅰ接近滴定终点时，酸性重铬酸钾溶液需要使用酸式滴定管，加入半滴的操作是：将滴定管的旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，将锥形瓶内壁与管口接触，使液滴流出，并用洗瓶以纯水冲下；故选D；
③滴定过程中铁化合价由+2变为+3，铬化合价由+6变为+3，由电子守恒可知，，则a g试样中为，a g试样中结晶水为，则，n=；若盛放标准液的滴定管未润洗，导致V值偏大，使得测定的n值偏小。
预测2
【答案】（1）球形冷凝管
（2）加快反应速率或增大Cl-浓度，有利于CuCl生成
（3） 消耗反应生成的H+，防止H+与反应生成SO2污染环境
（4）除去杂质，同时减少氯化亚铜的溶解损耗，提高产率
（5）酸式滴定管
（6）AD
【分析】制取CuCl时，先往三颈烧瓶中加入CuSO4 5H2O和NaCl的混合物，并加少量水溶解，加热至50℃，再向三颈烧瓶中缓慢滴加Na2SO3作还原剂，为防止生成的酸与Na2SO3反应生成SO2，需营造碱性环境，所以加入Na2CO3溶液。待反应结束后，将混合物抽滤，沉淀依次用36%的乙酸洗涤以去除表面吸附的Na2SO3、Na2CO3，用无水乙醇、无水乙醚洗涤多次，以洗去表面附着的乙酸和水分，最后得到白色固体，真空或者充氮气保存。
【解析】（1）仪器a是内管呈球形的冷凝管，名称为球形冷凝管。
（2）反应时NaCl为反应物之一，使用NaCl浓溶液，可增大反应物浓度，加快反应速率，则主要目的是：加快反应速率或增大Cl-浓度，有利于CuCl生成。
（3）三颈烧瓶中CuSO4、NaCl、Na2SO3反应生成CuCl和Na2SO4，离子方程式为；反应生成的H+能与后滴入的Na2SO3发生反应，生成SO2污染环境，同时消耗Na2SO3，所以需加入碱性物质去除，则缓慢滴加Na2SO3和Na2CO3的混合溶液的主要原因是：消耗反应生成的H+，防止H+与反应生成SO2污染环境。
（4）沉淀表面吸附溶液中的杂质，且在潮湿的空气中CuCl易氧化，用无水乙醇洗涤的目的是：除去杂质，同时减少氯化亚铜的溶解损耗，提高产率。
（5）Ce(SO4)2为强酸弱碱盐，溶液呈酸性，滴定时应将Ce(SO4)2标准溶液加入酸式滴定管中。由滴定时发生的反应，可建立关系式：CuCl——Ce(SO4)2，则该样品中CuCl的质量分数为×100%=×100%。
（6）A. 样品在空气中放置时间过长，有部分CuCl被氧化，从而使消耗的Ce(SO4)2溶液体积减少，测定结果偏低，A符合题意；
B. 盛装Ce(SO4)2标准溶液的滴定管未用标准溶液润洗，则所用体积偏大，测定结果偏高，B不符合题意；
C. 锥形瓶中装待测液前未干燥，对所用Ce(SO4)2标准溶液的体积不产生影响，测定结果不变，C不符合题意；
D. 滴定管内部滴定前无气泡，滴定后有气泡，则读取所用Ce(SO4)2标准溶液的体积偏小，测定结果偏低，D符合题意；
故选AD。
预测3
【答案】（1）
（2）2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2
（3） 低温
（4）防止过量，有二氧化硫气体生成，在装置D中被氧化，影响产品纯度
（5）稀释ClO2，防止ClO2浓度过高爆炸
（6）
【分析】装置B中制备得到ClO2，所以B中反应为NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4，二氧化氯和氢氧化钠反应生成NaClO2，B中发生反应为：，产生的SO2被带入D中，ClO2与H2O2和反氢氧化钠应生成亚氯酸钠，由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl；装置C的作用是安全瓶，有防倒吸作用，从装置D的溶液获得NaClO2晶体，需要蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，装置AE是吸收多余气体防止污染。
【解析】（1）装置为气体的发生装置，产生气体的化学方程式：；
（2）装置D反应后的溶液获得NaClO2晶体，装置D中生成NaClO2，Cl元素的化合价降低，双氧水应表现还原性，有氧气生成，结合原子守恒可知，还有水生成，配平后方程式为：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2；
（3）为防止析出晶体NaClO2 3H2O，应趁热过滤，由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃进行洗涤，低于60℃干燥，如果撤去④中的冷水浴，由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，最后低温干燥得到成品；
（4）为确保亚硫酸钠完全反应，添加的NaClO3应过量，否则过量的亚硫酸钠会与酸反应生成二氧化硫气体，在装置D中被氧化，影响产品纯度；
（5）实验结束后，关闭，打开；一段时间后，断开左侧橡胶管与玻璃管的连接，并从接口处向装置中鼓入一定量空气。以上操作的目的：稀释ClO2，防止ClO2浓度过高爆炸；
（6）根据题干方程式得关系式：，则产品中物质的量：，其质量分数：。
预测4
【答案】（1）变黑
（2） H2S能与亚铜离子反应生成沉淀，破坏配合物结构，从而降低了CO的吸收 加热(或减压)
（3）Na2SO3
（4）4NaHCO3+2NaHS+4SO2=3Na2S2O3+4CO2+3H2O
（5）NaOH
（6） 滴入最后半滴样品溶液后，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复蓝色 80.0%
【分析】本题为实验探究题，先关闭K1、K2，打开K3，通入高炉煤气，分别发生反应有：丁中；乙中H2S+Na2CO3=NaHCO3+NaHS，当湿润的(CH3COO)2Pb试纸变黑后，说明乙中反应完全，关闭K3，打开K1、K2，甲中产生SO2，原理为：Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O，向乙装置中通入SO2气体，发生反应：4NaHCO3+2NaHS+4SO2=3Na2S2O3+4CO2+3H2O，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥，得到Na2S2O3·5H2O，最后对所得样品进行定量实验检测其纯度，据此分析解题。
【解析】（1）H2S和(CH3COO)2Pb反应生成黑色的PbS，当润湿的(CH3COO)2Pb试纸变黑，说明H2S过量，关闭K3，停止通入高炉煤气，故选变黑；
（2）①过量H2S会导致吸收CO的能力下降的原因是过量H2S会与Cu+反应生成Cu2S沉淀，破坏了CH3COOCu(NH3)2，从而降低了CO的吸收，故选H2S能与亚铜离子反应生成沉淀，破坏配合物结构，从而降低了CO的吸收；
②CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g)CH3COOCu(NH3)2 CO(aq)ΔH＜0，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故将吸收液通过加热的方法实现吸收液的再生，同时释放CO，达到资源化利用，另该反应也是气体分子数减小的反应，减压也可以使平衡逆向移动，达到同样的目的，故选加热(或减压)；
（3）装置甲内利用浓硫酸与亚硫酸钠反应，制取SO2，故试剂a为Na2SO3，故选Na2SO3；
（4）装置乙中有NaHCO3、NaHS，通入后SO2，三者反应生成Na2S2O3的化学方程式为：4NaHCO3+2NaHS+4SO2=3Na2S2O3+4CO2+3H2O，故选4NaHCO3+2NaHS+4SO2=3Na2S2O3+4CO2+3H2O；
（5）多余的SO2可以用NaOH溶液吸收，故导管b接盛有NaOH溶液的洗气瓶用于尾气处理，故选NaOH；
（6）①由题干信息可知，步骤ii中一开始为淀粉和I2的溶液，溶液显蓝色，而后随着反应的进行I2消耗，当I2消耗完时溶液变为无色，故判断步骤ii的滴定终点方法为当滴入最后半滴样品溶液后，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复蓝色，故选滴入最后半滴样品溶液后，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复蓝色；
②根据反应方程式、可知：n(Na2S2O3·5H2O)=2n(I2)=2×3n(K2Cr2O7)=6×0.01mol/L×20.00×10-3L=1.2×10-3mol，故样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为80.0%。
预测5
【答案】（1）BCD
（2）防止 Bi3+水解
（3） (或) Bi3+在碱性条件下生成 Bi(OH)3 沉淀
（4）水浴加热
（5）取上层清液，继续滴加 NH4VO3 碱性溶液，若无黄色沉淀出现，证明 Bi3+已沉淀完全
（6）乙醇
（7）晶体
【解析】（1）步骤Ⅰ中配制250mL0.1mol L-1Bi(NO3)3溶液，需要的仪器除天平、玻璃棒外还有：250mL容量瓶、烧杯、胶头滴管，故选BCD；
（2）配制Bi(NO3)3溶液时，需先将Bi(NO3)3溶于浓硝酸，目的是：防止Bi3+水解；
（3）步骤Ⅲ中生成BiVO4的化学方程式为：Bi(NO3)3+NH4VO3+H2O=BiVO4↓+NH4NO3+2HNO3(或Bi(NO3)3+NH4VO3+2NH3 H2O=BiVO4↓+3NH4NO3+H2O)，若将Bi(NO3)3溶液滴入NH4VO3的碱性溶液中会导致Bi3+在碱性条件下生成Bi(OH)3 沉淀；
（4）控制并保持温度在90℃的方法是：水浴加热；
（5）步骤Ⅲ中判断Bi3+沉淀完全的方法是：取上层清液，继续滴加 NH4VO3 碱性溶液，若无黄色沉淀出现，证明 Bi3+已沉淀完全；
（6）步骤Ⅳ中洗涤时，需先用大量蒸馏水洗涤，再用乙醇洗涤；
（7）对所得产品进行X射线衍射实验，得到图谱中含衍射峰，该产品属于晶体。
名师押题
押题1
【答案】（1） 安全瓶或防倒吸 NaOH溶液
（2）SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO+4H+
（3）快速过滤，防止氯化亚铜被氧化 ③
（4）加水稀释 在酸性条件下，氯化亚铜发生自身氧化还原反应 取氯化亚铜固体，加入稀硫酸溶液，若白色沉淀消失，得到蓝色溶液，有红色固体生成，证明猜想二成立，反之不成立
【分析】A中二氧化硫、氯化铜溶液和盐酸发生氧化还原反应得到氯化亚铜，B是安全瓶、起到防倒吸的作用，C中用来吸收尾气，据此分析解题。
【解析】（1）据分析，装置B的作用是安全瓶或防倒吸，HCl、SO2属于大气污染物，不能排放到空气中，则装置C中的试剂为NaOH溶液。
（2）步骤I中通入SO2，SO2与氯化铜溶液发生氧化还原反应生成氯化亚铜和硫酸，离子反应方程式为：SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO+4H+。
（3）已知：氯化亚铜是一种白色固体，能溶于氨水，微溶于水，不溶于酒精，在空气中会被迅速氧化，步骤Ⅱ中采用抽滤法可加快过滤的速度，减少有空气接触的时间，防止氯化亚铜被氧化；抽滤时装置内气压远小于大气压接近于真空，结束抽滤时要使装置内外气压相等防止水回流，则最合理的第一步操作为为打开活塞K，故选③(填标号)。
（4）猜想一：Cl-浓度过大，与CuCl发生反应CuCl+Cl- ，平衡会随氯离子浓度减小而左移，则可通过减小Cl-的浓度观察是否有沉淀生成检验猜想是否正确，则操作为：将上述未得到沉淀的溶液加水稀释，若观察到有白色沉淀析出，说明猜想一正确；
猜想二：根据已知信息②：在酸性条件下，某些中间价态的离子能发生自身氧化还原反应，则猜想二为强酸性条件下，CuCl发生自身氧化还原反应(歧化反应)，验证猜想的方法为：取氯化亚铜固体，加入稀硫酸溶液，若白色沉淀消失，得到蓝色溶液，有红色固体生成，证明猜想二成立，反之不成立。
押题2
【答案】（1） 平衡气压，使饱和食盐水顺利流下 减缓反应速率(减缓气体产生的速率)
（2）
（3） 高浓度的会将草酸进一步氧化，当温度高于时浓硝酸易于挥发分解
（4）吸收尾气，防止其污染空气
（5）蒸发浓缩 冷却结晶
（6）
【分析】装置甲中饱和食盐水和电石（杂质CaS、Ca3P2）反应生成乙炔，乙炔中混有H2S和PH3，通过乙中CuSO4溶液除去H2S和PH3，乙炔进入丙中和浓硝酸反应生成草酸，以此解答。
【解析】（1）仪器A右侧玻璃导管的作用为平衡气压，使饱和食盐水顺利流下，仪器A中使用饱和食盐水代替蒸馏水的目的是减缓反应速率(减缓气体产生的速率)。
（2）由分析可知，装置乙的作用是除去乙炔中混有H2S和PH3，被除去的离子方程式为：。
（3）乙炔进入C中和浓硝酸反应生成草酸，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：，研究表明当硝酸的质量分数超过或温度高于，草酸的产率开始下降，其原因是高浓度的会将草酸进一步氧化，当温度高于时浓硝酸易于挥发分解。
（4）装置丁的作用是吸收生成的NO2，防止污染空气。
（5）待反应结束后，从装置丙中分离出晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥。
（6）标况下空气中n(N2)= ，测出反应后混合气体中的体积分数分别为，则n(CO2)=n(N2)= ，由碳原子守恒可知n()=n(CO2)= ，产品中草酸的质量分数为=。
押题3
【答案】（1）水浴加热(保持55℃水浴加热)
（2）使溶液充分接触，防止副反应(自聚反应)发生(或减少糠醛分子间的接触)
（3）重结晶
（4）酸式滴定管(或移液管) 89.28%
（5）蒸气温度与水温相差较大，易使冷凝管炸裂
【分析】根据题给的实验步骤，结合基本实验原理可知，醛类物质在碱溶液中歧化产生羧酸盐和醇类物质，羧酸盐经酸化后转化为羧酸类物质，进而通过分离提纯获得产品；
【解析】（1）
步骤I所需的温度为55℃，采用的加热方式为水浴加热(或保持55℃水浴加热)；三颈烧瓶所发生的反应为糠醛先催化氧化为康酸，继续与NaOH反应生成糠酸钠，总的化学方程式为：；
（2）同时打开恒压滴液漏斗、下端的活塞，并使滴加速度相同，以便反应物滴加到三颈烧瓶内能与氧化铜瞬时混合的优点是使溶液充分接触，防止副反应(自聚反应)发生；
（3）悬浊液经“过滤、洗涤、干燥”得到糠酸粗品，进一步将糠酸粗品提纯的方法是进行重结晶；
（4）①因为糠酸是酸性溶液，量取糠酸溶液的仪器是酸式滴定管(移液管)；
②糠酸为一元酸，与氢氧化钾1：1反应，分析测定流程可知，样品中糠酸的纯度为=89.28%；
（5）由于有机层中仍然存在少量的水，故需要使用无水碳酸钾作为干燥剂，蒸馏纯化时，收集170℃的馏分，因该温度高于140℃，实验室选用图4中的空气冷凝管而不用直形冷凝管的原因是蒸气温度与水温相差较大，易使冷凝管炸裂。
押题4
【答案】（1）三颈烧瓶
（2）装置C中出现黑色沉淀 排尽装置内的空气，防止生成的硫脲被氧化
（3） 氯化铁溶液
（4）b 小
【分析】装置A是利用固体和稀硫酸反应制备气体，气体通过导管进入装置B与和水在80℃水浴条件反应生成硫脲溶液和氢氧化钙，多余的气体进入C装置中与反应生成黑色沉淀硫化铜，可以防止气体污染空气。
【解析】（1）根据图可知，仪器a的名称是三颈烧瓶；装置A是利用固体和稀硫酸反应制备气体，反应的化学方程式为：；
（2）因为硫脲易被氧化，所以反应开始时，先打开，当观察到装置C中出现黑色沉淀时，说明装置内的空气被排尽，此时再打开，因此这样操作的目的是排尽装置内的空气，防止生成的硫脲被氧化；
（3）装置B中，气体与和水在80℃水浴条件反应生成硫脲溶液和氢氧化钙，反应的化学方程式为：；硫脲易溶于水，易被氧化，受热时部分发生异构化反应而生成硫氰化铵，所以检验装置B中硫脲是否异构化，即检验,会与三价铁离子反应生成血红色络合物，所以检验硫脲是否异构化的试剂名称是氯化铁溶液；
（4）①滴加酸性标准溶液应使用酸式滴定管，所以正确操作是b；
②滴定时反应的离子方程式为：，用 mol L酸性标准溶液滴定，滴定至终点时消耗标准溶液V mL，消耗的物质的量为：，根据反应方程式可知，m g产品中的物质的量为：，则样品中硫脲的质量分数为：；
③滴定后俯视液面读数会导致体积偏小，计算得到的待测产品纯度比实际纯度小。
押题5
【答案】（1）分液漏斗； Cl-作催化剂，加快反应速率
（2）关闭止水夹K1、K2，通过分液漏斗向三颈烧瓶中注入蒸馏水不能顺利流下，则装置A气密性良好；
（3）2ClO2+2KOH+H2O2=2KClO2+2H2O+O2↑； 双氧水大量分解；
（4）稀释生成的ClO2，避免浓度过大发生分解；
（5）K3H(SO4)2； H2SO4
【分析】利用装置A制备ClO2，加入少量NaCl的作用是Cl-作催化剂，加快反应速率。A中产生的ClO2通入装置B中，发生反应2ClO2+2KOH+H2O2=2KClO2+2H2O+O2↑，可制备亚氯酸钾(KClO2)。真空泵的作用是使整个制备装置处于负压状态，使装置A中不断吸入的空气，既使得反应溶液混合更均匀，同时还可稀释生成ClO2，防止浓度过大而分解。取装置A中反应后母液1L蒸发浓缩至500mL，再经冷却结晶、过滤后，所得滤液可循环利用，过滤得到的K3H(SO4)2晶体可加入H2SO4发生熔融反应制备硫酸氢钾，据此分析解答。
【解析】（1）根据仪器构造，可知C为分液漏斗；由信息①可知，酸性条件下Cl-先和反应生成Cl2，生成的Cl2可以和H2O2快速反应生成Cl-，故Cl-在反应中作催化剂，则装置A中加入少量NaCl的作用是Cl-作催化剂，加快反应速率；
（2）关闭止水夹K1、K2，通过分液漏斗向三颈烧瓶中注入蒸馏水不能顺利流下，则装置A气密性良好；
（3）A中产生的ClO2通入装置B中，发生反应2ClO2+2KOH+H2O2=2KClO2+2H2O+O2↑；
H2O2在浓碱溶液中易分解；浓度太高引起双氧水大量分解；
（4）通过真空泵可使整个制备装置形成负压，从而不断吸入空气进入装置A中，能使反应溶液混合更均匀，同时还可稀释生成的ClO2，避免浓度过大发生分解
（5）母液1L蒸发浓缩至500mL，冷却后析出晶体，使得溶液中部分离子的物质的量减少，由表格数据和离子浓度变化图可知，
n(ClO)=0.1mol/L×1L-0.2mol/L×0.5L=0mol，
n(K)=6.0mol/L×1L-6.0mol/L×0.5L=3mol，
n(H)=8.0mol/L×1L-14.0mol/L×0.5L=1mol，
n(SO)=7.0mol/L×1L-10.0mol/L×0.5L=2mol，
则 n(K)∶ n(H)∶ n(SO)=3∶1∶2，即过滤获得的晶体的成分的化学式K3H(SO4)2；要制备硫酸氢钾，即要将K3H(SO4)2转化为KHSO4，需加入的试剂Y应为H2SO4。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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