第47讲 物质的检测综合实验探究（分层练习）2024年高考化学一轮复习讲义分层练习

第47讲物质的检测综合实验探究

1.下列方案设计、现象和结论有不正确的是()

目的方案设计现象和结论

检验硫酸厂周用注射器多次抽取空气，慢慢注入盛有酸

溶液不变色，说明空气中

A边空气中是否性KMnO4稀溶液的同一试管中，观察溶液

不含二氧化硫

含有二氧化硫颜色变化

鉴定某涂改液取涂改液与KOH溶液混合加热充分反应，

出现白色沉淀，说明涂改

B中是否存在含取上层清液，硝酸酸化，加入硝酸银溶液，

液中存在含氯化合物

氯化合物观察现象

将适量牙膏样品与蒸储水混合，搅拌，静

检验牙膏中是溶液出现绛蓝色，说明牙

C置一段时间，取上层清液，加入新制的

否含有甘油膏中含有甘油

CU(OH)2,振荡，观察现象

鉴别食盐与亚各取少量固体加水溶解，分别滴加含淀粉溶液变蓝色的为亚硝酸

D

硝酸钠的KI溶液，振荡，观察溶液颜色变化钠；溶液不变蓝的为食盐

【答案】D

【解析】A项，二氧化硫具有还原性，酸性KMnCU稀溶液具有氧化性，两者发生氧化还原反应生成无色的

Mn2+,若溶液不变色，说明空气中不含二氧化硫，A正确；B项，涂改液与KOH溶液混合加热可得KC1

于溶液中，取上层清液，硝酸酸化，加入硝酸银溶液，出现白色沉淀，证明有氯元素存在，B正确；C项，

甘油能够与新制的Cu(0H)2悬浊液反应生成绛蓝色溶液，所以可用新制的Cu(0H)2悬浊液检验甘油，C正

确；D项，亚硝酸钠在酸性条件下具有氧化性，滴加含淀粉的酸性KI溶液，生成了碘单质，反应的离子方

程式为：2NO2+2I+4H+=2NO+l2+2H2。，该实验没有酸化，D错误；故选D。

2.下列实验现象与实验操作不相匹配的是()

实验操作实验现象

将盛有Fe(0H)3胶体的烧杯置于暗处，用红色激光笔照射烧在与光束垂直的方向看

A

杯中的液体到一条光亮的“通路”

B向盛有少量Mg(0H)2沉淀的试管中加入适量饱和NH4C1溶白色沉淀溶解

液，振荡

C向盛有无水乙醇的试管中加人一小块金属钠有气泡产生

向盛有甲苯的试管中加入3滴酸性KMnCU,溶液，用力振

D紫色不变

荡

【答案】D

【解析】氢氧化铁胶体能发生丁达尔现象，A项正确；饱和氯化镂溶液呈酸性，NHt+H2O^NH3H2O+

2+

H+,Mg(OH)2+2H+=Mg+H2O,B项正确；乙醇中羟基上活泼氢与钠发生置换反应，产生H2,2cH3cH20H

+2Na-2cH3cH2ONa+H2f,钠的密度小于乙醇，可观察到乙醇中产生气泡，C项正确；甲苯中苯环使甲

基上氢变活泼，能被酸性高锯酸钾溶液氧化，溶液由紫色变为无色，D项错误。

3.实验探究是化学发展的必要路径，下列为达到实验目的所用实验操作或原理解释存在错误的是()

实验目的实验操作原理解释

钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入盛满C02

A探究CO2有氧化性C02被还原成碳单质

的集气瓶中

探究硫的酒精溶液属于胶硫的酒精溶液中分散质粒子

B用激光笔照射硫的酒精溶液

体的直径在1〜lOOnm之间

在加热搅拌的条件下向溶液中加入足

除去MgCl2酸性溶液中的

C量的MgCCh固体，过滤后，再向滤液Ksp：Mg(OH)2>Fe(OH)3

Fe3+

中加入适量的稀盐酸

探究温度对CH3COONa水用pH计测3coONa溶液的pH随温度随温度升高，溶液中

D

解程度的影响变化CH3coONa水解程度增大

【答案】C

【解析】A项，该反应中，二氧化碳被还原为C单质，二氧化碳作氧化剂，说明二氧化碳具有氧化性，A

不符合题意；B项，用激光笔照射硫的酒精溶液，若产生丁达尔效应，说明硫的酒精溶液属于胶体，则硫的

酒精溶液中分散质粒子的直径在1〜lOOnm之间，B不符合题意；C项，在加热搅拌的条件下加入碳酸镁除

3+2+

去三价铁离子，发生反应2Fe+3MgCO3+3H2O=2Fe(OH)3+3Mg+3CO2T，说明氢氧化铁的溶解度小于碳酸

镁，氢氧化镁和氢氧化铁不是同一类型，不能说明Ksp：Mg(OH)2>Fe(OH)3,C符合题意；D项，随温度升

高，溶液中CH3coONa水解程度增大，说明温度升高，CH3coONa的水解平衡正向移动，能探究温度对

CH3coONa水解程度的影响，D不符合题意；故选C。

4.下列现象或事实的叙述及解释均正确的是()

选项现象或事实解释

NazCh固体加入紫色石蕊溶液，先变蓝，先变蓝是因为有碱性物质生成，后褪色是因为

A

后褪色NazCh有氧化性

漂白粉中的Ca(C10)2与HC1反应生成HC10的

B漂白粉中滴加浓盐酸会增强漂白性

原因

往红色的Fe(SCN)3溶液中滴加新制的氯因为新制的氯水有强氧化性，能将SCN氧化

C

水，红色褪去而使之褪色

DFezCh可与CO反应制取单质FeCO有还原性，能把Fe置换出来

【答案】A

【解析】A项，Na2C)2固体与水反应，生成氢氧化钠和氧气，则加入紫色石蕊溶液后变蓝，因为NazCh有氧

化性，蓝色后面会褪去，A项正确；B项，浓盐酸具有还原性，次氯酸钙具有强氧化性，二者能发生氧化还

原反应生成氯气，而不是发生复分解反应生成HC10,B项错误；C项，氯气具有强氧化性，如果往血红色

的Fe(SCN)3溶液中滴加新制的氯水，红色褪去，说明氯气将硫鼠根离子氧化而导致溶液褪色，C项错误；

D项，CO还原Fe2O3而得到Fe,反应物中没有单质，不符合置换反应条件，D项错误；故选A。

5.下列方案设计、现象和结论都正确的是()

目的方案设计现象和结论

检验溶液中是取少量该溶液于试管中，通入足量

A若有白色沉淀产生，则该溶液中含有Ca2+

否含有Ca2+C02

比较HC1与HI将AgCl固体加入水中，再向其中滴

B若固体由白色变为黄色，则HI酸性强

的酸性强弱入几滴HI

AlCh溶液的烧杯中出现白色沉淀后不溶

比较A1与Cu将足量氨水分别滴入盛有A1CL溶液、

C解，CuCb溶液的烧杯中出现蓝色沉淀后

的金属性强弱CuCL溶液的烧杯中，观察现象

溶解，金属性强弱：Al>Cu

苯和液澳在FeBn催化下发生反应，

验证苯和液澳若紫色石蕊试液变红，则苯和液澳发生取

D将得到的气体通过足量CC。后通入

发生取代反应代反应

紫色石蕊试液中

【答案】D

【解析】A项，取少量该溶液于试管中，通入足量C02,若有白色沉淀产生，也可以是偏铝酸盐反应产生氢

氧化铝沉淀，且若为强酸性钙盐则不产生沉淀，故该溶液中不一定含有Ca2+,A错误；B项，将AgCl固

体加入水中，再向其中滴入几滴HI,固体由白色变为黄色，是因为碘化银的溶度积小于氯化银，转化为更

难溶的沉淀，不能说明酸性强弱，B错误；C项，将足量氨水分别滴入盛有AlCb溶液、CuCb溶液的烧杯中，

AlCb溶液的烧杯中出现白色沉淀后不溶解，CuCb溶液的烧杯中出现蓝色沉淀后溶解，是因为氨水不能溶解

氢氧化铝而能与铜离子形成络合物，不能说明金属性强弱，C错误；D项，苯和液澳在FeBn催化下发生取

代反应，得到的澳化氢和挥发出的澳气体经足量CC14后，液澳溶解，而澳化氢气体进入紫色石蕊试液中，

紫色石蕊试液遇酸变红，D正确；故选D。

6.实验室将粗盐提纯并配制O.lOOOmoLLT的NaCl溶液。下列仪器中，本实验必须用到的有（）

①天平②温度计③用烟④分液漏斗⑤容量瓶⑥烧杯⑦滴定管⑧酒精灯

A.①②④⑥B.①④⑤⑥C.②③⑦⑧D.①⑤⑥⑧

【答案】D

【解析】实验室将粗盐提纯时，需要将其溶于一定量的水中，然后将其中的硫酸根离子、钙离子、镁离子

依次用稍过量的氯化领溶液、碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液除去，该过程中有过滤操作，需要用到烧杯、漏

斗和玻璃棒；将所得滤液加适量盐酸酸化后蒸发结晶得到较纯的食盐，该过程要用到蒸发皿和酒精灯；用

提纯后得到的精盐配制溶液的基本步骤有称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等操作，需要用到天平、

容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。综上所述，本实验必须用到的有①天平、⑤容量瓶、⑥烧杯、⑧酒

精灯，故选D。

7.测定浓硫酸试剂中H2s04含量的主要操作包括：①量取一定量的浓硫酸，稀释；②转移定容得待测液；

③移取mL待测液，用moHJNaOH的NaOH溶液滴定。上述操作中，不需要用到的仪器为

【答案】B

【解析】实验过程中，①量取一定量的浓硫酸并稀释所需仪器为：量筒、烧杯、玻璃棒；②转移定容得待

测液所需仪器为：玻璃棒、容量瓶、胶头滴管；③移取待测液，用的NaOH溶液滴定所需仪器为：酸式滴

定管、碱式滴定管、锥形瓶，选项中A为容量瓶，B为分液漏斗，C为锥形瓶，D为碱式滴定管，上述操

作中，不需要用到的仪器为分液漏斗，故选B。

8.实验室用基准Na2c03配制标准溶液并标定盐酸浓度，应选甲基橙为指示剂，并以盐酸滴定Na2cCh标准

溶液。下列说法错误的是()

A.可用量筒量取25.00mLNa2c。3标准溶液置于锥形瓶中

B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na2cCh标准溶液

C.应选用烧杯而非称量纸称量Na2c。3固体

D.达到滴定终点时溶液显橙色

【答案】A

【解析】根据中和滴定过程批示剂选择原则，以盐酸滴定Na2cCh标准溶液，选甲基橙为指示剂，则应利用

盐酸滴定碳酸钠，即将Na2cCh标准溶液置于锥形瓶中，将待测盐酸置于酸式滴定管中，滴定终点时溶液由

黄色变为橙色。A项，量筒的精确度为0.1mL,不可用量简量取Na2cCh标准溶液，应该用碱式滴定管或移

液管量取25.00mLNa2cCh标准溶液置于锥形瓶中，A错误；B项，Na2c。3溶液显碱性，盛放Na2cCh溶液

的容器不能用玻璃塞，以防碱性溶液腐蚀玻璃产生有粘性的硅酸钠溶液而将瓶塞粘住，故应选用配带塑料

塞的容量瓶配制Na2c03标准溶液，B正确；C项，Na2cCh有吸水性且有一定的腐蚀性，故应选用烧杯而非

称量纸称量Na2c03固体，C正确；D项，Na2cCh溶液显碱性，甲基橙滴入Na2cCh溶液中显黄色，当滴入

最后一滴盐酸时，溶液由黄色突变为橙色且半分钟之内不变色即为滴定终点，故达到滴定终点时溶液显橙

色，D正确；故选A。

9.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型绿色、高效的水处理剂，对病毒的去除率可达99.95%。实验室设计如下实

验制备K2FeO4并探究其性质。

已知：①K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液。

②FeC^具有强氧化性，在酸性或中性溶液中能快速产生。2,在碱性溶液中较稳定。

回答下列问题：

（1）制备K2FeC>4（夹持装置略）

①如图所示，装置A为氯气发生装置,A中盛放KMnO4固体的仪器名称是,橡胶管的作用是=

②装置B的作用是

③装置C中的KOH溶液需过量，目的是-KOH的电子式为。

④装置C中得到紫色固体和溶液。则装置C中CL与Fe（0H）3发生反应生成KzFeCU的离子方程式为。

⑵探究K2FeO4的性质

取装置C中的紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，经检验气体中含有Ch=该现象（填“能”或“不

2

能"）证明“酸性条件下FeO4氧化性强于CL"，理由是o

【答案】（1）蒸储烧瓶（1分）平衡压强，使浓盐酸顺利流下（1分）除去氯气中的氯化氢（1分）提供碱

性环境，确保KzFeCU稳定存在，提高产率（1分）

+2

K［：0:H「（1分）3cl2+2Fe（OH）3+10OH=2FeO4+6Cl+8H2O（2分）

（2）不能（1分）装置C中的紫色溶液可能混有KC10,酸性环境下可与C1反应产生Cl2（2分）

【解析】A中浓盐酸与高锯酸钾发生2MnO4+10Cl+l6H+=2Mn2++5C12f+8H2。，可制备氯气，B中饱和食盐

水可除去挥发的HC1,C中碱性条件下氯气与氢氧化铁反应生成KzFeCU，D中NaOH可吸收过量氯气。（1）

①装置A用于制取CL,其中盛放KMnCU的烧瓶侧而带有支管应为蒸镭烧瓶；为了防止因反应过于剧烈烧

瓶内压强增大而使液体无法滴落，通过橡胶管将分液漏斗与蒸储烧瓶连通平衡体系的压强，确保浓盐酸能

顺利流下，故选蒸储烧瓶；平衡压强，使浓盐酸顺利流下；②制取的CL中混有HC1气体，利用C装置中

的饱和NaCl溶液除去氯气中的氯化氢，故选除去氯气中的氯化氢；③由题目它知信息可知KzFeCU在酸性

或中性环境下不稳定，在碱性环境中能稳定存在，可知装置C需要确保碱性环境，即需KOH溶液过量，确

保KzFeCU能稳定存在，则装置C中的KOH溶液需过量，目的是提供碱性环境，确保KzFeCU稳定存在，提

高产率；KOH的电子式为K+［：Q：H］一;④装置C在碱性条件下用CL将Fe（OH）3氧化生成KzFeCU,

则发生反应的离子方程式为3cl2+2Fe（OH）3+10OH=2FeO42+6Cl+8H2O；（2）根据上述制备反应，装置C的紫色

溶液含有KzFeCU、KC1,还可能含有KC1O等，酸性条件下CKT可与C「反应产生CL,所以不能说明酸性条

件下Fe（V氧化性强于CL。

10.亚硝酰硫酸［MNOSO4H）=127gmo「］主要用于分散染料重氮反应中取代亚硝酸钠，从而降低成本，

提高产品质量。实验室用如图装置（夹持装置略）制备少量NOSO4H,并测定产品的纯度。已知：NOSO4H

遇水分解，但溶于浓硫酸不分解

(1)装置A制取SO?,则A中反应的化学方程式为,导管b的作用

是_____________________________________________

(2)SC>2与装置B中盛有的浓硫酸和浓硝酸的混合液在维持体系温度不得高于20℃的条件下，反应制得

N0S04Ho反应过程中，亚硝酰硫酸和硝酸的物质的量随时间的变化如图所示

①装置B中发生反应的化学方程式为______________________________________________________

②反应进行到10min后，反应速率明显加快，其可能的原因是

③反应过程中，硝酸减少的物质的量大于NOSO4H生成的物质的量的可能原因是

(3)装置C的主要作用是______________________________________________

(4)该实验装置存在可能导致NOSO4H产量降低的缺陷是

(5)测定亚硝酰硫酸NOSO4H的纯度

准确称取1.500g产品放入250mL的碘量瓶中，加入60.00mL0.1000molirKM11O4标准溶液和10mL

25%H2sO4溶液，然后摇匀。用0.2500molir草酸钠标准溶液滴定，消耗草酸钠溶液的体积为20.00mL

已知：2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4

+2+

2MnO；+5C2Or+16H=2Mn+1OCO2T+8H2O

达到滴定终点时的现象为,亚硝酰硫酸的纯度为(精确到0.1%)

【答案】⑴NazSCh+H2sO4=Na2sO4+H2O+SO2T平衡压强，使分液漏斗中的液体能顺利流下

(2)①HNO3+SO2用&些4NOSO4H②生成的NOSO4H对该反应有催化作用③硝酸会挥发和分解

(3)吸收尾气中的有毒气体，防止污染环境

(4)C装置中的水蒸气会进入B中使NOSO4H分解

(5)溶液恰好由紫红色变为无色，且半分钟内不恢复84.7%

【解析】(1)装置A无加热设备，故用可溶性的亚硫酸盐与H2s04反应制取S02,则反应的化学方程式为Na2sCh

+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2T；导管b连接分液漏斗和锥形瓶，可以平衡两个仪器内气体压强，从而使

分液漏斗中的液体顺利流下。(2)①根据题意可知，装置B中SO2与浓硝酸在浓硫酸为催化剂的条件下反应

生成亚硝酰硫酸，故反应的化学方程式是HNO3+SO2"'些些4NOSCMH。②随着反应进行，亚硝酰硫酸的

浓度逐渐增大，10min后反应速率明显增大，综合考虑影响反应速率的因素，可能是生成物亚硝酰硫酸作

为催化剂，加快了后续反应的进行。③硝酸具有挥发性且易分解，反应过程中导致部分硝酸挥发、分解。(3)

装置C的作用是吸收尾气中的有毒气体，防止污染环境。(4)由已知信息可知亚硝酰硫酸遇水分解，而装置

C中水蒸气会进入B使亚硝酰硫酸分解，从而降低了NOSO4H的产量。(5)该滴定实验中，高铳酸钾既是氧

化剂，也是指示剂，故达到滴定终点的现象是溶液恰好由紫红色变为无色，且半分钟内不恢复；根据已知

的方程式可知滴定过程中存在关系式：2KMnO4〜5NOSO4H、2KMnCU〜5c2。彳一，由题中数据可得0.1000

-1

mol-L1x0.060L=：x„(NOSO4H)+|xQ,2500mol-Lx0.020L,贝l|"(NOSC)4H)=0.01mol,则亚硝酰硫酸的

纯度为127g-mor'xO.Olmol-1.500gxl00%~84.7%o

1.根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是()

选项实验操作和现象实验结论

将少量的硝酸铜受热分解(产物为CuO、NO2、O2)

ANO2能支持燃烧

后的气体收集后，用带火星的木条检验，木条复燃

取少量Fe与水蒸气高温反应的固体产物于试管中，若前者溶液变血红色，后者溶液

B加足量的稀硫酸中溶解，分成两份：一份中滴加硫紫色褪去，则固体产物中铁元素

氧化钾溶液，另一份中滴加高锈酸钾溶液有+2、+3两种化合价

向AgNCh溶液中加入过量的O.lmoMJ的NaCl溶液，

C产生白色沉淀。再滴加几滴NaBr溶液，出现浅黄色Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl)

沉淀

Ca2+与CO32结合促进HCO3的电

向饱和NaHCCh溶液中滴加饱和CaCL溶液，先有白

D离,溶液中H+浓度增大，与HC03

色沉淀产生，后放出无色气泡

反应产生CO2

【答案】B

【解析】A项，硝酸铜受热分解的产物中，N02、02的体积比为4:1,02的含量与空气相当，用带火星的木

条检验，木条复燃，则表明N02能支持燃烧，A正确；B项，Fe与水蒸气高温反应的固体产物中可能有铁,

加足量的稀硫酸溶解,+3价铁可能被铁粉还原为+2价，故B错误;C项,AgNCh溶液中加入过量的O.lmobL1

的NaCl溶液，Ag+全部转化为AgCl沉淀，再滴加几滴NaBr溶液，出现浅黄色沉淀，说明AgCl沉淀转化

为更难溶的AgBr沉淀，故C正确；D项，向饱和NaHCCh溶液中滴加饱和CaCL溶液，先有白色沉淀产生,

说明Ca2+与CIV结合生成CaCCh沉淀，破坏了HCCh的电离平衡，溶液中H+浓度增大，H+与HCCh反应产

生气体，故D正确；故选B。

2.一定条件下，乙酸酎［(CH3co)20］醇解反应［(CH3co)20+R0H-CH3coOR+CH3coOH］可进行完全，利用

此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟基含量，实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下：

①配制一定浓度的乙酸酎苯溶液。

②量取一定体积乙酸酎苯溶液置于锥形瓶中，加入mgROH样品，充分反应后，加适量水使剩余乙酸酎完全

水解：(CH3co)2O+H2O72CH3coOH。

③加指示剂并用cmol-UNaOH甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液VimL。

④在相同条件下，量取相同体积的乙酸酎苯溶液，只加适量水使乙酸酎完全水解;加指示剂并用cmol-LNaOH

甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液VzmL。

ROH样品中羟基含量(质量分数)计算正确的是()

A.—xl。。％B.虫32x100%

1000m1000m

C.°-5c^-V^17xl00%

D.生空X100%

1000m1000m

【答案】C

【解析】用cmoHJNaOH甲醇标准溶液滴定乙酸酎完全水解生成的乙酸，可以计算乙酸酎的总物质的量,

根据反应方程式［(CH3co)2O+ROH—CH3coOR+CH3coOH］系数关系，得出ROH与乙酸酎反应后剩余的乙

酸酎的物质的量，由此可以计算与ROH反应的乙酸酎的物质的量，即ROH的物质的量，即羟基的含量。

根据滴定过程中，用cmol-UNaOH甲醇标准溶液滴定乙酸酎完全水解生成的乙酸，消耗标准溶液V2mL,

需要消耗cmoHJNaOH甲醇的物质的量为V?xcxl(T3mol,即乙酸酎的总物质的量匚mol；则ROH

与乙酸酎反应后剩余的乙酸酎的物质的量=见丝史mol,所以与ROH反应的乙酸酎的物质的量

2

33

=V2xcxlO--V1xcxlO-mol,也即样品ROH中羟基的物质的量，所以ROH样品中羟基质量分数

V,xcxlO-3-V,xcxlO_3、…,

--------------!--------------molx17g/mol

0.5(V2-Vjxcxl7故选Co

xl00%=xlOO%

mg103m

3.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10.00g香菇样品和400mL水；锥形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液，并预加

0.30mLO.OlOOOmolL1的碘标准溶液，搅拌。

②以0.2L.min」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1.00mL碘标准溶液。

③做空白实验，消耗了0.10mL碘标准溶液。

④用适量Na2s03替代香菇样品，重复上述步骤，测得SO2的平均回收率为95%。

3

已知：Kal(H,PO4)=7.1xl0-,K£H2so3)=1.3x10-2

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.250mLB.500mLC.1000mL

⑶解释加入H3Po4,能够生成S02的原因：o

(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-kg1(以S02计，结果保留三位有效数字)。

【答案】(1)(球形)冷凝管(恒压)滴液漏斗(2)C

⑶加入H3P。4后，溶液中存在化学平衡H2so3=^SO2+H2O,S02的溶解度随着温度升高而减小，SO2逸

出后，促进了化学平衡H2SO3SO2+H2O向右移动

(4)检验其是否漏水蓝色加入H3Po4后，溶液中存在化学平衡H2s03SO2+H2O,SO2的溶解度

随着温度升高而减小，S02逸出后，促进了化学平衡H2so3=^SO2+H2O向右移动

(5)偏低

【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S02,用氮气将S02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。

(1)根据仪器a、b的结构可知，装置图中仪器a、b的名称分别为球形冷凝管和恒压滴液漏斗；(2)三颈烧瓶

中加入香菇样品和400mL水，向其中加入H3P。4的体积不超过10mL。在加热时，三颈烧瓶中的液体不能

2

超过其容积的因此，三颈烧瓶适宜的规格为1000mL选C。(3)虽然Kai(H3P04尸7」xlO3〈Kai(H2so3)

=l.3xl02,但是H3P04为难挥发性的酸，而H2sCh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H2so3SO2+H2O向右移动，因此，加入H3P。4能够生成SO2的原因是:

加入H3P。4后，溶液中存在化学平衡H2s03SO2+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)滴定管在使用前需要检验其是否漏水、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，滴加终点时，过量的1滴或半滴标准

碘液使淀粉溶液变为蓝色且半分钟点之内不变色，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+2H2O2I—+4H++SCU2；(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S02被装置中的氧气氧化，碘的标准液的消耗量将减少，因此会使测定结果偏低。(6)实验中S02消

耗的标准碘液的体积为0.30mL+1.00mL=1.30mL,减去空白实验消耗的0.10mL,则实际消耗标准碘液的

+5

体积为，根据反应L+SO2+2H2O=2I-+4H+SCV可以计算出n(SO2)=nChxlO^-mL'xQ.OlO00mol-L'xlOmol,

由于SO2的平均回收率为95%,则实际生成的n(S02)=120~1.263x10-5mol,则根据S元素守恒

—rm人01.263x10-5molx64g«mof1x1000rrg«g-1亦c,,

可知，该样品中亚硫酸盐含量为---------—――~zi-------^^«80.8mg-kg」

10.00gxlO^Kg-g-1

4.连二亚硫酸钠(Na2s20。俗称保险粉，可以用作染色工艺的还原剂，纸浆、肥皂等的漂白剂。Na2s2。4易

溶于水，难溶于甲醇，在碱性介质中较稳定，在潮湿空气中易被氧化生成两种常见的酸式盐。锌粉法制备

Na2s2。4的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

(1)保险粉水溶液有极强的还原性，在空气中被氧化生成NaHSO3的离子方程式为o

(2)下列说法错误的是。

A.将锌粉投入水中形成悬浮液主要是为了加快反应速率

B.向Na2s2。4溶液中加NaCl溶液或固体对Na2s2。4的产率无明显影响

C.洗涤Na2s204。压0时用冰水效果好于常温蒸储水

D.该流程中涉及化合反应、分解反应、复分解反应，不涉及氧化还原反应

(3)步骤n需要控制温度在35℃的原因是己知pH>ll时,Zn(OH)2转化为ZnO2,

为了使Zn2+沉淀完全，则加入氢氧化钠溶液调节溶液的pH范围是(25℃时

17

KsP［Zn(OH)2］=1.0xlO-,35℃时Ksp与Kw的变化可忽略)。

(4)“后续处理”过程中主要包括“过滤、洗涤、干燥”，洗涤方法：在无氧环境中，；干

燥步骤如图所示，选用此装置的目的是o

(5)为测定所制保险粉的纯度，取ag产品溶于适量NaOH溶液，加入亚甲基蓝指示剂，用cmol-U的

K3［Fe(CN)6］标准溶液滴定，至终点时消耗K3［Fe(CN)6］标准溶液VmL。已知：［Fe(CN)6p被还原为［Fe(CN)614,

22

S2O4被氧化为SO3O产品中Na2s2。4的质量分数为(列出计算式)。

2

［答案］(1)2S2O4+O2+2H2O==4HSO3(2)BD

(3)温度低于35℃,反应速率太慢，温度太高，Na2s2。4容易分解(1分)［811)

(4)加入甲醇溶液至浸没晶体，待甲醇溶液顺利流下后，重复2〜3次即可

抽除空气，避免保险粉被氧化，减压，有利于脱去甲醇

-CKX10-3X174

(5)2-------------------x100%

a

【解析】由流程图可知，锌粉与二氧化硫反应生成Z11S2O4,向ZnSzCU溶液中加入氢氧化钠溶液，两者反应

生成氢氧化锌沉淀和Na2s2。4,过滤后，向Na2s2。4溶液中加入NaCl固体降低Na2s2。4溶解度，析出

Na2s2O4,2H2。晶体，过滤后，使Na2s2()4,2H2O晶体脱去结晶水生成Na2s2O4。(1)保险粉水溶液有极强的还

原性，在空气中被氧化生成NaHSCh,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得该反应的离子方程式为

2

2S2O4+O2+2H2O==4HS03O(2)A项，将锌粉投入水中形成悬浮液可增大与二氧化硫的接触面积，加快反

应速率，故A正确;B项,加NaCl固体和冷却搅拌都有利于溶解平衡逆向移动,可析出更多的Na2s2O42H2O,

若使用NaCl溶液，会降低钠离子浓度使析出的Na2s2Or2H2O减少，Na2s2。4产率降低，故B错误；C项，

用冰水洗涤可减少Na2s2。甲21120的损失，故C正确；D项，锌粉与二氧化硫的反应是化合反应，反应中元

素有化合价变化，也是氧化还原反应，Z11S2O4溶液与NaOH溶液的反应是复分解反应，加热Na2s2O42H2O

的反应是分解反应，故D错误；故选BD。(3)温度低于35℃,反应速率太慢，温度太高，Na2s2。4容易分解,

所以步骤②需要控制温度在35℃。Zn2+沉淀完全，即c(Zn2+)W105,(:亿都+尸修时，L()X1O-I7=I05XC2(OH),

IO14

解得：c(OH)=106,c(H+)==108,pH=8o当c(Zn2+)V105时,OH浓度比及大，碱性更强，pH>8,当

IO-6

pH>ll时，Zn(OH)2转化为ZnC^,所以，为了使ZB沉淀完全，需控制pH范围在[811)；增大c(Na+),使

平衡Na2s2。心)2Na+(aq)+SzCMaq)逆向移动，便于Na2S2O4晶体析出；(4)结合Na2s2。4在空气中极

易被氧化，不溶于甲醇，易溶于水，遇水迅速分解为亚硫酸氢钠和硫代硫酸钠，在碱性介质中较稳定的性

质，步骤IV保险粉的洗涤方法：在无氧环境中，加入甲醇溶液至浸没晶体，待甲醇溶液顺利流下后，重复

2~3次即可；如图为减压干燥装置，可以抽除空气，避免保险粉被氧化；也可以减压，有利于脱去甲醇；(5)

根据题干信息“[Fe(CN)6]3被还原为[Fe(CN)6F，S2O42被氧化为SCh"可知，Fe元素化合价降低1价，S元素

化合价从+3升高到+4价，S2O42共升高2价，结合电子转移数守恒可知，[Fe(CN)6『与S2O42的化学计量数

之比为2:1,所以参与反应的两者物质的量之比也为2:1,因n(S2O42)=5n([Fe(CN)6]3)=—c「xl()-3moi,所

22

11

以Na2s2。4的质量为万eVX10-3molX174g/mol=5c-X10-3X174g,所以其在产品中的质量分数为

1,13

-cKxlO_3xl74g-CKX10-3X174

2-----------------------X100%=Z----------------------X100%°

aga

5.乳酸亚铁｛[CH3cH(OH)COO]2Fe-3H2O,gmoli｝是一种常见的食品铁强化剂，溶于水，难溶于乙醇。某

研究小组以矿渣X(主要成分是Fe2C>3,含少量AI2O3、SiO2杂质)制备乳酸亚铁并进行产品Fe?+含量测定，制

备流程如下(部分环节已略去)：

已知：①一定浓度的金属离子生成相应的氢氧化物沉淀的pH如下表所示：

金属氢氧化物开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH

Fe(0H)2

Fe(OH)3

AI(OH)3

2

②Fe++2HCO3=FeCO3l+CO2T+H2OFA+ZHPC^mFelKPOOz］(无色配离子)

请回答：

(1)步骤IV,转化时使用如图装置，仪器A的名称是o

(2)下列有关说法不正确的是o

A.步骤II,加入氨水调节pH后，组分A中主要含铁成分为Fe^、Fe(OH)3

B.步骤III,固体B为铁

C.固体C为FeCCh和Fe

D.重结晶后可选择乙醇洗涤晶体

E.为得到干燥的乳酸亚铁晶体，采用高温烘干的方式

(3)实验室常用已知浓度的重铭酸钾标准溶液滴定Fe"。

①从下列选项中选择合理的仪器和操作，补全如下步骤［“”上填写一件最关键仪器，“()”

内填写一种操作，均用字母表示］

蒸储水洗涤一润洗一()―装液)-()-用(量取一定体积的Fe?+)T加指示剂,

准备开始滴定。

仪器：a.烧杯；b.酸式滴定管；c.碱式滴定管；d.锥形瓶

操作：e.调整液面至“0”或“0”刻度以下，记录读数

f.橡皮管向上弯曲，挤压玻璃球，放液

g.打开活塞快速放液

h.控制活塞，将洗涤液从滴定管下部放出

i.将洗涤液从滴定管上口倒出

②滴定曲线如下图所示(曲线a未加磷酸，曲线b加磷酸)。滴定操作中向溶液中加入磷酸溶液的原因是：溶

液酸化抑制Fe2+水解、(写出两个理由)。

(4)研究小组为了测定乳酸亚铁产品中的Fe?+含量，称取5.600g乳酸亚铁产品溶于蒸储水，定容至250mL,

进行如下实验。

【实验一】铀量法测定Ff含量。

取25.00mL试液，用0.1000mol/L的Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点。滴定反应为：Ce4++Fe2+=Ce34++Fe3+,4

次滴定消耗Ce(SO4)2溶液的体积如下：

实验次数1234

消耗Ce（SO4）2溶液的体积/mL

①则该产品中Ff含量为%（保留四位有效数字）。

【实验二】高镒酸钾法测定FM+含量。

取25.00mL试液，加入适量硫酸，用0.0200mol/L的高锦酸钾标准溶液滴定至终点。4次滴定测得的Fe2卡34

含量如下：

实验次数1234

Fe?+含量(％)

②比较实验一、二测得的产品中FM+含量，认为锦量法适合于乳酸亚铁中Fd+含量的测定，原因是

【答案】（1）恒压滴液漏斗（恒压漏斗）（2）AE

（3）bhgeb使滴定突变范围变大，减少滴定误差；生成的配合物为无色，降低三价铁离子对终点颜色

的干扰

（4）18.70铀量法可避免乳酸根的干扰（或高铳酸钾法未考虑乳酸根被酸性高锦酸钾溶液氧化）

【解析】利用矿渣制备乳酸亚铁，矿渣中含有少量氧化铝和二氧化硅杂质，稀硫酸酸浸、过滤可除去二氧

化硅，滤液中含有铁离子和铝离子，由表格中数据可知，用氨水调节，铁离子转化为氢氧化铁沉淀，铝离

子尚未沉淀，组分A为氢氧化铁，氢氧化铁酸溶后还原为亚铁离子，为避免引入新的杂质，可用铁单质进

行还原，因此B为铁单质，亚铁离子与碳酸氢钱反应生成碳酸亚铁沉淀，固体C为碳酸亚铁和过量的B；

碳酸亚铁与乳酸反应生成乳酸亚铁，经重结晶得到纯净的乳酸亚铁晶体。（1）仪器A为恒压滴液漏斗（恒压漏

斗）。（2）加入氨水调节pH后，组分A中的含铁物质为氢氧化铁沉淀，没有亚铁离子，A错误；步骤III目的

是将铁离子还原为亚铁离子，为避免引入其它离子，因此加入的还原剂B为铁单质，B正确；步骤HI所用

Fe为过量，因此固体C中含有Fe,亚铁离子与碳酸氢根反应生成碳酸亚铁，因此固体C中有碳酸亚铁，C

正确；乳酸亚铁难溶于乙醇，因此重结晶后的晶体可用乙醇洗涤，D正确；乳酸亚铁晶体中带有三个结晶

水，高温烘干会使结晶水丢失，因此不可采用高温烘干的方式，E错误；故选AE。（3）重铭酸钾标准液具有

强氧化性，需盛放在酸式滴定管中，滴定管在使用前需要用蒸储水洗涤；洗涤之后用标准液润洗，为保证

润洗效果，润洗液应从下端放出，装液后需排出尖嘴处的气体并保证液面在0刻度以下；亚铁离子呈酸性，

应用酸式滴定管取用，因此答案为bhgeb。由图可知，加入磷酸后突变范围变大，因此可以减小滴定误差；

由已知信息可知，铁离子能与磷酸反应生成无色配离子，可以避免铁离子的颜色影响滴定终点的判断。（4）

由滴定原理方程式可知，亚铁离子的物质的量等于钠离子的物质的量，由滴定数据可知，第二次滴定数据

异常需舍去，因此滴定待测液平均用量为，铀离子的物质的量为，即亚铁离子的物质的量为，质量为，即

亚铁离子总质量为；含量为粤遑X100%=18.70%。乳酸根也能被高锦酸钾氧化，由题中数据可知，用高

5.6g

锦酸钾滴定时计算出的亚铁含量明显偏高，因此铺量法可避免乳酸根的干扰。

6.2—曝吩乙醇(M『128)是抗血栓药物氯口比格雷的重要中间体，其制备方法如下：

I,制钠砂。向烧瓶中加入300mL液体A和g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.制口塞吩钠。降温至10℃,加入25mL曝吩，反应至钠砂消失。

III.制睡吩乙醇钠。降温至10℃,加入稍过量的环氧乙烷的四氢吠喃溶液，反应30min。

IV.水解。恢复室温，加入70mL水，搅拌30min；加盐酸调pH至4〜6,继续反应2h,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MgSO4,静置，过滤，对滤液进行蒸储，蒸出四氢吠喃、睡吩和液体A后,

得到产品go

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)睡吩沸点低于此r咯\，)的原因是_______0

N

H

(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o

(6)下列仪器在步骤V中无需使用的是(填名称)：无水MgSCU的作用为o

(7)产品的产率为(用Na计算，精确至0.1%)。

【答案】(l)c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

+2Na—2

(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