化学新增分大一轮苏教（江苏）讲义专题9化学实验基础及实验热点第29讲

第29讲化学综合实验题题型研究

【考纲要求】1.了解常见气体和一些简单化合物的制备原理和实验室制备方法。2.了解控制实

验条件的方法，能改进简单的实验方案。3.能对实验数据进行初步分析或处理，并得出合理

结论。4.能综合运用化学实验原理和方法，设计实验方案解决简单的化学问题，能对实验方

案、实验过程和实验结果进行分析和评价。

(一)突破沉淀的洗涤

蒸储水

⑴冷水

适用产物不溶于水，目的是除去固体表面吸附着的XX杂质；可适当降低固体因为溶解而造

成的损失。

(2)热水

适用其溶解度随着温度升高而下降的物质，目的是除去固体表面吸附着的XX杂质；可适当

降低固体因为温度变化而造成的溶解损失。

(3)有机溶剂(酒精、丙酮等)

适用固体易溶于水、难溶于有机溶剂，目的是减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固

体表面的水分，产品易干燥。

(4)饱和溶液

适用对纯度要求不高的产品，目的是减少固体溶解,

(5)酸、碱溶液

适用产物不溶于酸、碱，目的是除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质；减少固体溶解。

(二)突破实验条件控制

1.调节溶液pH

⑴目的

①使某种或某些离子转化为沉淀，而目标离子不转化为沉淀以达到分离的目的；

②抑制某微粒的水解。

(2)调节pH的方式多为加入某种能消耗H-且不引入新杂质的物质，每种离子都有开始沉淀和

沉淀完全的两个pH,一定要正确控制pH的范围(杂质离子沉淀完全，目标离子不沉淀)。如

要除去C/+中混有的Fe3二可加入CuO、CU(OH)2>CU2(OH)2CO3等来调节溶液的pH至。

2.控制体系温度

⑴控制低温的目的

①防止某反应物或目标产物分解，如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HN(h(浓)

等物质；

②防止某反应物或Fl标产物挥发，如盐酸、醋酸和氨水等；

③抑制物质的水解；

④反应放热，低温使反应正向进行；

⑤避免副反应的发生。

⑵控制某一温度范围

①低温反应速率慢，高温消耗能源：

②确保催化剂的催化效果，兼顾速率和转化率，追求更好的经济效益；

③防止副反应的发生，如乙醇的消去反应需迅速升温至170℃,防止140°C时生成乙醛。

（3）采取加热的目的

①加速某固体的溶解；

②减少气体生成物的溶解并加速其逸出；

③一般是加快反应速率；

④使平衡向需要的方向移动；

⑤趁热过滤，防止某物质降温时析出而损失或带入新的杂质。

3.控制体系压强

（1）改变速率，影响平衡；

（2）减压蒸储，避免目标产物发生热分解。

4.反应物配比选择

低于配比，反应物转化率低；高于配比，浪费原料。

（三）突破步骤设计要领

1.分离提纯

（1）无机物的分离提纯

①从溶液中获得无水盐（如NaCl）,一般采用“蒸发”的方法；

②从溶液中获得含结晶水的盐（如CUSOT5H2O）,一般采用“蒸发浓缩、冷却结晶（个另J情况

是趁热过漉）、过滤、洗涤、干燥”的方法，将固体（沉淀或结晶体）从水溶液中分离一般使用

“过滤”的方法（如从CaCCh悬浊液中分离出CaCCh固体）。

（2）有机物的分离提纯

一般采取“蒸镭（或分镯）”的方法（如乙醇与乙酸）。

2.探究实验

⑴定性探究（物质性质检验）

①气体成分：例如CO2和SO2的共存，须先检验SCh、再除去SCh、后验证除尽了SO2、最

终检验CO2：

②离子检验：例如Fe2+和Fc3+的共存，用KSCN或苯酚溶液检验Fc3+,再用酸性KMnO4溶

液检验Fe?+；

③官能团种类：例如卤代燃卤素种类探究，用NaOH溶液加热使其水解，再用硝酸酸化，最

后检验卤素离子。

特别提醒①预测可能的反应、可能的成分，对比已有的实验步腺，类比缺省步骤；

②注意单因子条件下的探究和特征现象的推理；

③物质特征性质：两性、漂白性、氧化性、还原性；

④离子特征现象：焰色和颜色，沉淀和气泡，分层和溶解。

（2）定量探究（确定物质组成）

气体增重测质量、气体排水测体积、滴定测浓度。

特别提醒气体增重实验一般缺省残留气体处理操作；气体排水实险一般缺省液面调平操作：

滴定实脸一般缺省滴定管洗涤操作。

（四）突破探究设计要领

1.物质组成的探究

⑴探究目标

（2）探究方法

观察外观特征、研究相关信息一预测物质组成（元素、微粒）

2.物质性质的探究

（1）探究过程

观察外观性质一一预测物质性质一一实验和观察一一解释及结论

（2）探究性质

题型特点

江苏高考化学实脸探究题一般以物质的组成、性质、制备、及含量测定等为背景，加以流程

图、装置图、其他数据图表（如溶解度曲线）等呈现方式，重点考查物质的分离与提纯、物质

的检验、溶液的配制、滴定、反应原理等。解答这类题时，要先看清整个实脸的基本原理，

弄清主、副反应的化学方程式，结合流程图（或装置图），弄清每个步骤发生的变化（或装笈的

作用），相对陌生的实验环节要学会用所学知识进行类比迁移，最终使问题迎刃而解。

题组一工艺流程与物质制备

1.（2018•徐州市高三考前模拟检测）活性ZnO在橡胶、塑料等工业中有重要应用，某工厂以含

铅锌烟气（主要成分是ZnO、PbO,还有少量FeO、CuO）制备活性ZnO的工艺流程如下：

⑴卜.图为温度与Zn、Pb元素浸出率的关系图，“酸浸”时采用30C而不是更高的温度的原

因是：①减少盐酸挥发；②。

（2）“氧化”的目的是除去酸浸液中的Fe2十，在pH约为的溶液中，加入高钵酸钾溶液，生成

MnOz和Fe（OH）3沉淀，该反应的离子方程式为

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

（3）①若“过滤I”所得的滤液浑浊，则处理的方法为。

②“除杂”时，滤渣H的主要成分是Cu、Pb,试剂X应为。

(4)在“过滤II”后的溶液中加入Na2cCh溶液，生成碱式碳酸锌区小(0田2c01等物质。

①该反应的化学方程式为_____________________________________________________________

②检验碱式碳酸锌是否洗涤干净的操作为______________________________________________

答案(1)随温度升高，Z/+浸出率基本不变，Pb2+浸出率增大，杂质含量增大(2)3Fe2++

+

MnO；+7H2O=MnO2I+3Fe(OH)3I+5H(3)①将滤液重新过滤

②Zn(4)①2Na2cO3+2ZnCl2+H2O==4NaCl+Zn2(OH)2CO3I+CO2f(或3Na2CO3+

2ZnC124-2H2O=4NaCI+Zn2(OH)2CO3I+2NaHCO3)②取少量最后一次洗涤液于试管中，

加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则洗净

解析(1)从Zn、Pb元素浸出率的关系图可知，“酸浸”时采用30°C而不是更高的温度的原

因是除减少盐酸挥发外，随温度升高，ZM+浸出率基本不变，Pb2+浸出率增大，杂质含量增

大。

(4)①ZnCL与Na2cCh溶液反应，生成碱式碳酸锌亿山(0卜1)2co根据原子守恒确定其他产

物并配平，化学方程式为2Na2cCh+2ZnCh+H2O=4NaCl+Zn2(OH)2CO3I+CO2t或

3Na2CO3+2ZnCl2+2H2O=4NaCl+Zn2(OH)2CO3I+2NaHCO3<>②碱式碳酸锌表面可能吸

附c广，检验是否洗涤干净的操作为检验最后一次洗涤液中是否含有c「，即取少量最后一次

洗涤液于试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则洗净。

2.利用硫酸渣(主要含FezCh、SiCh、AI2O3等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下：

下表列出了相关该实验条件下金属离子生成氢氧化物沉淀的pH。

沉淀物Fe(OH)3AI(OH)3Fe(OH)2

开始沉淀

完全沉淀

(1)“酸浸”时硫酸要适当过量，其目的除了提高铁的浸出率外，还可以

_________________________________________________________0

“酸浸”步骤后需要测定溶液中Fe3+的含量，其原因是

(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS?被氧化为SOM,该反应的离子方程为

(3)滤渣的主要成分是FcS2和(填化学式)。

(4)过滤后的滤液中含有Fe3*,产生Fe3+的原因是(用

离子方程式表示)。

(5)请设计用“过滤”后的溶液制备Fez。,的实验方案：

(实验中必须使用的试剂：5%的此。2溶液，molL_1NaOH溶液)。

答案(1)抑制Fe3+的水解为了确定加入FeS2的量

2++

(2)14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe+2SOF+16H

(3)SiO2

2++i+

(4)4Fe+O2+4H=4Fc+2H2O

(5)向溶液中加入过量的5%的H2O2溶液，搅拌使其充分反应，滴力IINaOH溶液，调

节溶液pH为〜，过滤，洗涤，灼烧

解析硫酸渣(主要含FezCh、SiCh、ALO3等杂质)中加入稀硫酸酸浸，Fe2O3.AI2O3和稀硫

酸反应生成Fe2(SO4)3、A12(SO4)3,然后向溶液中加入FCSZ,FeSz将Fe3+转化为FC?*,同时

FeS?被氧化为SOU,然后过滤得到滤渣，将滤液发生一系列变化得到氧化铁粉末。

(1)铁禹子、铝离子为弱碱阳离子，易发生水解反应，且一种物质过量能提高另一种物质的转

化，所以稀硫酸适当过量的原因是提高铁的浸出率，抑制Fe3+的水解；为了确定加入FcSz

的量，“酸浸”步骤后需要测定溶液中Fe3+的含量。

(2)由信息Fe3+转化为Fe?+,同时FeSz被氧化为SO厂，根据电子得失守恒和原子守恒可知配

平后的离子方程式为14FC3++FCS2+8H2O=15FC2++2SO3-+16H%

(3)二氧化硅不参与反应，所以滤渣的主要成分是FeS?和SiOz。

2++3+

(4)亚铁离子易被氧化转化为铁离子，反应的离子方程式为4Fe+02+4H=4Fe+2H2O<>

题组二实验装置与物质制备

3.某研究小组设计如图所示实验装置(夹持及控温装置省略)，用CU(NO3)2-3H2O晶体和SOCh

制备少量无水CU(NO3)2。已知SOCb熔点一105℃、沸点76℃、遇水剧烈水解生成两种酸性

气体。

⑴①仪器c的名称是o

②向三颈烧瓶中缓慢滴加SOCL时，需打开活塞(演“a”“b”或“a和b”)。

(2)装置A中CU(NOJ)2-3H2O和SOCh发生反应的化学方程式是

(3)装置B的作用是____________________________________________________________

(4)实验室以含铁的铜屑为原料制备CU(NOJ)2-3H2O的实验方案如下：

铜屑(含铁)司空也‘溶液【----*CU(NO3)2,3H2O晶体

少3京1

已知几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表

开始沉淀的pH沉淀完全的pH

F3+

Fe2+

Cu2'

①步骤I中所用稀HNCh稍过量的目的是

②请补充完整由溶液I制备CU(NO3)2-3H2O晶体的实验方案：

向溶液］中加入,

冰水洗涤得到CU(NO3)2-3H2O晶体。

答案(1)①球形干燥管②b

(2)CU(NO3)2-3H2O+3SOC12=^=CU(NOJ)2+3SO2t+6HC1t

(3)吸收SO?和HCI,防止倒吸

(4)①将铁元素全部转化为Fe3+②Cu(OH)2或CR(OH)2cO3至溶液，过滤，将所得滤液蒸发

浓缩、冷却结晶、过滤

解析(1)①装置中仪器c的名称是球形干燥管；

②为防止SOCL遇空气中的水而剧烈水解，向三颈瓶中缓慢滴加SOCb时，只需打开活塞b

即可。

⑵装置A中CU(NO3)2-3H2O和SOCh发生反应的化学方程式是CU(NO3)2-3H2O+

3SOC12=^=CU(NO3)2+3SO2f+6HC1to

(3)装置B是利用NaOH溶液吸收HQ和SO2,防止污染空气，同时使用球形干燥管防倒吸。

(4)①步骤I中所用稀HNO3稍过量的目的是将废铜屑完全溶解，同时确保将铁元素全书转化

为Fe3+;

3+3+

②溶液I中含有C/+和Fe,可加入CU(OH)2或CU2(OH)2CO3至溶液3.2<pH<4.2,使Fe

完全沉淀，过滤除去Fe(OH)3,再将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，最后用冰水洗涤

得到CU(NO3)2-3H2O晶体。

4.谢弗勒尔盐(Cu2sO3・CuSO3・2H2O)是一种深红色固体，不溶于水和乙醇，100℃时发生分解。

可由CUSO4-5H2O和SO?等为原料制备，实验装置如下图所示：

(1)装置A在常温下制取SO?时，用较浓的硫酸而不用稀硫酸，其原因是

(2)装置B中发生反应的离子方程式为__________________________________________________

___________________________________________________________________________O

(3)装置C的作用是

(4)从B中获得的固体需先用蒸偏水充分洗涤，再真空干燥。

①检验已洗涤完全的方法是__________________________________________________________

___________________________________________________________________________O

②不用烘干的方式得到产品，其原因是____________________________________________

O

(5)请补充完整由工业级氧化铜(含少量FcO)制备实验

原料(纯净CuSO4-5H2O)的实验方案：向工业级氧化铜中边搅拌边加入稍过量的硫酸溶液，微

热使其完全溶解,

过滤，用95%酒精洗涤晶体2〜3次，晾干，得到CuSO45H20。［已知：①该溶液中氢氧化物

开始沉淀与沉淀完全时的pH范围分别为Fe(OH)2(5.8,8.8)；Cu(OH)2(426.7)；Fe(OH)3(l.l,3.2)。

②在水溶液中超过100°C,硫酸铜晶体易失去结晶水。③硫酸铜晶体溶解度曲线如下图所示］

答案(1)二氧化硫易溶于水

(2)3CU2++3SO?4-6H^O=CU>SOVCUSOV2H-OI+8H-+SOi-

(3)防止倒吸

(4)①取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的BaCh溶液，若不产生白色

沉淀，则表明已洗涤完全②防止谢弗勒尔盐发生分解

(5)边搅拌边向其中滴入H2O2溶液，加入适量纯净的CuO［或Cu(OH)2］调节<pHV,静置，

过滤，将滤液水浴加热蒸发，浓缩至表面出现晶膜，冷却结晶

解析(1)二氧化硫易溶于水，所以在常温下制取SO2时，用较浓的硫酸而不用稀硫酸。

(2)装置B制备谢弗勒尔盐，其中发生反应的离子方程式为3Cu2++3s02+

6H2O=Cu2SO3CuSOy2H2OI+8H'+S0y。

(3)SCh易溶于水，则装直C的作用是防止倒吸。

(4)从B中获得的固体需先用蒸馅水充分洗涤，再真空干燥。

①沉淀表面含有硫酸根，则检验洗涤已完全的方法是取少量最后一次的洗涤液于试管中，向

其中滴加盐酸酸化的BaCh溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全。

②由于谢弗勒尔盐受热易分解，所以不用烘干的方式得到产品。

(5)根据已知信息可知由工业级氧化铜(含少量FeO)制备实脸原料(纯净CuSOQHzO)的实验方

案：向工业级氧化铜中边搅拌边加入稍过量的硫酸溶液，微热使其完全溶解，边搅拌边向其

中滴入H2O2溶液，加入适量纯净的CuO［或Cu(OH)2］调节VpHV,静置，过滤，将滤液水浴

加热蒸发，浓缩至表面出现晶膜，冷却结晶，过滤，用95%酒精洗涤晶体2〜3次，晾干，

得到CUSO4-5H2OO

题组三实验步骤与物质制备

5.(2018•徐州市高三考前模拟检测)超细铜粉有重要用途，工业上可以通过铝黄铜合金(含Cu、

Al、Zn)制超细铜粉。某小组在实验室模拟制备超细铜粉的方法如下：

步骤I：取铝黄铜合金加入热浓硫酸溶解，再加入过量NaOH溶液只生成Cu(OH)2沉淀，过

滤，洗涤。

步骤n：向CU(OH)2沉淀中加硫酸溶解,再加氨水，形成［Cu(NH3)4］S04溶液。

步骤川：向［Cu(NH3)4］SO4溶液中通入SO2气体至溶液呈微酸性，生成NH4Q1SO3。再与足量

的mol【r的稀硫酸混合并微热，得到超细铜粉。

(I)步骤I中完全溶解铝黄铜合金可以加入稀硫酸和。

A.FeChB.盐酸C.热空气

(2)配制500mLmol-L1的稀硫酸，需要用98%的浓硫酸(密度为gmL')mJ

(3)在步骤IH中生成NH4CUSO3的化学反应方程式为

(4)准确称取g铝黄铜合金与足量的mo卜L।稀硫酸完全反应，生成标准状况下气体体积为

mLo将相同质量的合金完全溶于热的足量的浓硫酸，产生标准状况下气体体积为。计算此合

金中铜的质量分数.

答案⑴C(2)(3)2[CU(NH3)4]SO4+3SO2+4H2O=2NH4CUSO3+3(NH4)2SO4

(4)/7(H2)=4Lmol|=inol

〃(SO2)=8Lmor,=mol

因为Zn、Al与稀硫酸产生的H2和Zn、Al与浓硫酸产生的SO2的物质的量相同，所以〃(Cu)

=〃(SC)2)—〃(H2)=mol—mol=mol

铜的质量分数为：错误!XI0()%=70.4%

解析(2)先求出浓硫酸的物质的量浓度，根据c=1以=10002义98%moU=mo|-L

-1,根据稀释定律：c^=ciVi,mol-L_1XV=1mol-L-1X500mL,解得眸mL。

(3)向[Cu(NH3)4]SO4溶液中通入SO2,生成NH4C11SO3,发生的是氧化还原反应，铜的化合价

降低被还原，二氧化硫部分被氧化生成SOK,根据得失业子守恒和原子守恒写出生成

NHCuSCh的化学反应方程式为2[CU(NH3)4]SO4+3SO24-4H2O=2NH4CUSO3+3(NH4)2SO4O

6.实验室中利用含银废料(主要含有AgNCh和AgCl)制取硝酸银的实验步骤如下：

步骤1：向废液中加入足量的NaCl溶液，将所得沉淀过滤，并洗涤干净。

步骤2：将沉淀放入烧杯中，并放入铝片，再加入20%的Na2c03溶液至浸没固体，加热搅拌，

至沉淀变为灰白色[含有Ag、A1(OH)3和少量仍未反应的AgCl]。取出铝片，过游并洗涤员淀。

步骤3：……

(I)步骤I中检验所加Na。溶液已经足量的方法是

一___O

(2)步骤2加热时还产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。写出该过程中发生反应的离子方程式：

____________________________________________________________________________O

(3)已知AgNCh和A1(N()3)3的溶解度曲线如图所示，请补充完整由步骤2中所得灰白色沉淀

制取硝酸银晶体的实验方案：向所得灰白色混合物中加入足量,充分反应后，

O向所得沉淀中加入足量,充分反应后，过滤。

得到硝酸银晶体(实验中提供的试剂只有稀盐酸、稀硝酸、蒸储水、冰水、酒精溶液)。

(4)已知：Ag++SCbF==AgSCNl(白色)。实验室可通过如下过程测定所制硝酸银样品的纯

度(杂质不参与反应)。

①称取g制备的硝酸银样品，加水溶解，定容到10()mL。溶液配制过程中所用的玻璃仪器

除烧杯、玻璃棒外还有。

②准确量取mL溶液，酸叱后滴入几滴铁铁矶［NH4Fe(SO4)2］溶液作指示剂，再用mol-L'

NH4SCN标准溶液滴定。滴定终点的实验现象为

③若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定过程中该气泡消失，则所测硝酸银的质量分数

(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

答案(1)静置，向上层清液中继续滴加NaCl溶液，若溶液不变浑浊，则NaCl已足量

(2)2A1+6AgCl+3COF+3H2O=2A1(OH)3+6Ag+6C1-+3CO2t

(3)稀盐酸过滤，洗涤沉淀稀硝酸将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，用酒精溶液

洗涤、干燥

(4)①100mL容量瓶、胶头滴管②滴入最后一滴标准液，溶液变为血红色，且半分钟不褪色

③偏高

解析(1)步骤1中检验所加NaCl溶液已经足量的方法：静置，向上层清液中继续滴加NaCl

溶液，若溶液不变浑浊，则NaCl已足量。

(2)步骤2加热时产生的能使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳，反应生成了AgsA1(OH)3,

由电荷守恒可知应生成NaCl,根据元素守恒应有水参加反应，反应的离子方程式:2Al+6AgCl

-

4-3COf+3H2O=2A1(OH)3+6Ag+6C1+3CO2t。

(3)步骤2中所得灰白色沉淀主要含有Ag、A1(OH)3和少量仍未反应的AgCl,可向沉淀中加

入足量稀盐酸，充分反应后，过滤，洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀硝酸，充分反应后，过

滤，将所得淀液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，用酒精溶液洗涤、干燥，可得硝酸银固体。

(4)①配制100mL一定物质的量浓度的溶液，所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、100mL容

量瓶、胶头滴管。

②用NFLSCN标准溶液滴定硝酸银溶液，滴定终点时，SCN-与铁离子络合生成血红色

Fe(SCN)3,所以滴定终点的实脸现象：滴入最后一滴标准液，溶液变为血红色，且半分钟不

褪色。③若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定过程中该毛泡消失，因有部分溶液补充气泡，

则消耗的标准液读数偏大，导致所测硝酸银的质量分数偏高。

题组四工艺流程、实验装置、图像图表的综合分析

7.硫代硫酸钠(Na2s2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得：Na2so3+S=2=Na2s2O3,常

温下溶液中析出晶体为Na2s2。3・5比0。Na2s2。3・5比0于4()〜45℃熔化，48℃分解；Na2s2O3

易溶于水，不溶于乙醇。在水中有关物质的溶解度曲线如下图所示。

I.现按如下方法制备Na2szOKHq：

将硫化钠和碳酸钠按反应要求比例一并放入三颈烧瓶中，注入150mL蒸储水使其溶解，在

分液漏斗中注入浓盐酸，在仪器2中加入亚硫酸钠固体，并按卜.图组装好装置。

(I)仪器2的名称为,装置6中可放入(填字母)。

A.BaCL溶液B.浓H2s04

C.酸性KM11O4溶液D.NaOH溶液

(2)打开分液漏斗活塞，注入浓盐酸使反应产生的二氧化硫气体较均匀的通入Na2s和Na2cCh

的混合溶液中，并用磁力搅拌器搅动并加热，反应原理：

①Na2cCh+SO2=Na2SO3+C02

②Na2s+S02+H2O=Na;SO3+II2S

@2H2S+SO2=3SI+2H2O

④Na2sO3+S*=Na2s2O3

总反应：2Na2s+Na2cO3+4SO2=3Na2s2O3+C02

随着二氧化硫气体的通入，看到溶液中有大量浅黄色固体析出，继续通二氧化硫气体，反应

约半小时。当溶液144PH接近或不小于7时，即可停止通气和加热。溶液pH要控制不小于7

的理由是____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________(用离子方程式表示)。

II.分离Na2s2。3・5氏0并标定溶液的浓度：

反应混合液

磐㈣滤液戮蹩也翅里生丝粗晶体

活性炭脱色

(1)为减少产品的损失，操作①为，操作②是抽滤洗涤干燥，其中洗涤操作是用

(填试剂)作洗涤剂。

(2)蒸发浓缩滤液直至溶液呈微黄色浑浊为止，蒸发时为什么要控制温度不宜过高

(3)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：用分析

天平准确称取基准物质KzCnOX摩尔质量294g-mo「)()g。平均分成3份分别放入3个锥形

+

瓶中，加水配成溶液，并加入过量的K【并酸化，发生下列反应：6r+Cr20r+l4H=3I2

+2CN++7H2O,再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2s2O3溶液滴定，发生反应；L+

2s2or=2r+s4or,三次消耗Na2s2O3溶液的平均体积为mL,则所标定的硫代硫酸钠溶

液的浓度为molf1.

答案【.(1)蒸储烧瓶CD

+

(2)S20r+2H=SI+SO2t+H2O

n.(i)趁热过滤乙醇

(2)温度过高会导致析出的晶体分解

(3)0

解析I.(1)根据仪器的构造可知，仪器2的名称为蒸馆烧瓶：由于实脸中有S02生成，而

S02是大气污染物，不能随意排放，需要尾气处理，装电6的作用是吸收S02,防止污染空

气，SO2是酸性氧化物，且具有还原性，所以可用酸性高镒酸钾溶液或氢氧化钠溶液吸收，

选CD。

(2)因为在酸性条件下，硫代硫酸钠易发生歧化反应生成502、S和水，反应的离子方程式是

+

S20r+2H=SI+SO2f+H2O,所以溶液pH要控制不小于7o

H.(l)由于硫代硫酸钠的溶解度随温度的升高而增大，所以操作①应该是趁热过述；Na2s2。3

易溶于水，不溶于乙醇，所以为防止洗涤损失硫代硫酸钠，应该用乙醇作洗涤剂。

⑵由于Na2s2。3・5比0于40〜45℃熔化，48℃分解，所以蒸发时要控制温度不宜过高的原因

是温度过高会导致析出的晶体分解。

(3)根据反应的方程式可知

KzCnO7〜3L〜6Na2s2O3

1mol6mol

I..0.5880.nn1

xmolcX0.02000L

3294

1^0.5880.

12IXmol

1mol=3294,

6moi。X0.020()0L'

解得c=0.2()00molL，

1.(2018,江苏,19)以Ch、NaOH、(NHzbCO(尿素)和SO?为原料可制备N2H4H2。(水合肥9和

无水Na2so3，其主要实验流程如下：

己知：@C12+2OH-=ClO-f-cr+H2O是放热反应。

②N2H4・比0沸点约118℃,具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。

(1)步骤【制备NaClO溶液时，若温度超过40℃,CL与NaOH溶液反应生成NaCICh和NaCl,

其离子方程式为；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的

措施是o

(2)步骤H合成N2H4H2O的装置如图1所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40°C以下反

应一段时间后，再迅速升温至110°C继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是；

使用冷凝管的目的是o

⑶步骤IV用步骤in得到的副产品Na2c03制备无水Na2s。3(水溶液中H2sCh、HSO二、SO歹随

pH的分布如图2所示，Na2sCh的溶解度曲线如图3所示)。

①边搅拌边向Na2cCh溶液中通入SCh制备NaHS()3溶液。实验中确定何时停止通S()2的实

验操作为____________________________________________________________________________

②请补充完整由NaHSCh溶液制备无水Na2s03的实验方案:

用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。

-

答案(1)3Ch+6OH=^5CF+C10；+3H2O缓慢通入CL

⑵NaClO碱性溶液减少水合腓的挥发

⑶①测量溶液的pH,若pH约为4,停止通SO2

②边搅拌边向NaHSCh溶液中滴加NaOH溶液，测量溶液pH,pH约为10时，停止滴加NaOH

溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34℃条件下趁热过滤

解析(1)由题意知，该反应的反应物为氯气和氢氧化钠，部分生成物为氨酸钠和氯化钠，根

据氧化还原反应方程式的书写要求和步嘛，可写出该反应的离子方程式为3CL+60H一

=^=5Cr4-Clor+3H2Oo由题给信息①可知，该反应是放热反应，为防止温度过高，除用

冰水浴外，还可采取缓慢通入氯气的措施，以使放出的热量能够充分散失。(2)由题给信息②

可知，水合腓有强还原性，而次氯酸钠有强氧化性，因此次氯酸钠与尿素反应时，为防止生

成的水合腓被次氯酸钠氧化，应保持尿素在反应过程中过量，则应用滴液漏斗滴加次氯酸钠。

该反应的温度控制在IIOC,而水合腓的沸点为I18C,为了减少水合册的挥发，可使用冷

凝管进行冷凝回流。(3)①由题给图2可知，当完全生成亚硫酸氢钠时，溶液的pH约为4,

因此当溶液的pH约为4时，即可停止向溶液中通入二氧化硫。②首先加入氢氯化钠溶液，

与亚硫酸氢钠反应生成亚硫酸钠，由题给图2可知，当完全生成亚硫酸钠时，溶液的pH约

为10,当溶液的pH约为10时，停止滴加氢氧化钠溶液；然后加热、浓缩，当有大量晶体析

出时，由题给图3可知，可在高于34℃条件下趁热过滤。

2.(2017・江苏，19)某科研小组采用如卜.方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金

属含量过低，对实验的影响可忽略)。

已知：①NaQO溶液在受热或酸性条件下易分解，如3NaC10==2NaCl+NaCI03

②AgCl可溶于氨水：AgCH-2NH3-H2OAg(NH3)2+C1~+2H2O

③常温时N2H4,氏0(水合腓)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2：

4Ag(NH3)2+N2H4H2O=4AgI+N2t+4NH；+4NFht+H2O

(1)“氧化”阶段需在8(TC条件下进行，适宜的加热方式为。

(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCKNaOH和。2，该反应的化学方程式为

HNCh也能氧化Ag,从反应产物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺点是

(3)为提高Ag的回收率，需对“过滤II”的滤渣进行洗涤，并

(4)若省略“过滤I”，直接向冷却后的反应容器中滴加1()%氨水，则需要增加氨水的用最,

除因过量NaClO与NH3H2O反应外(该条件下NaClO?与NH3H2O不反应)，还因为

(5)请设计从“过滤H”后的滤液中获取单质Ag的实验方案：

(实验中须使用的试剂：2mo卜口水合肺溶液，1moUH2so0°

答案(1)水浴加热(2)4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+02t会释放出氮氧化

物(或NO、NO?),造成环境污染

(3)将洗涤后的滤液合并入过滤II的滤液中

(4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水，且其中含有一定浓度的C「，不利于AgCl与氨水反

应

⑸向滤液中滴加2mo卜!/：水合腓溶液，搅拌使其充分反应，同时用1m。卜L^H2s04溶液吸

收反应中放出的N%,待溶液中无气泡产生，停止滴加，静置，过滤、洗涤，干燥

解析(1)加热温度低于100°C,采用水浴加热，优点是便于控制温度，受热均匀。(2)HNO3

也能氧化Ag,但4成NO,会污染环境。(3)灌渣沉淀时表面会附有溶盾，因此洗涤液中含有

Ag(NH02,将洗涤液并入过滤H的滤液中，以提高利用生。(5)由题给信息③，利用水合册还

原Ag(NH3)9,但同时有NH3生成，利用H2s04吸收防止逸出污染大气。

3.[2016•江苏，19⑴⑵⑶]实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCCh、MgzSiO’和少量Fe、

Al的氧化物)为原料制备MgCChRLO。实验过程如下：

4()%H2SO430%H2O2有机萃取剂

III

废渣一酸溶一过滤一氧化一萃取分液.....-*MgCO3-3H2O

滤渣含Fe?’的有机相

(1)酸溶过程中主要反应的热化学方程式为

+2-1

MgCO3(s)+2H(aq)=Mg*(aq)+CO2(g)+H2O(l)△〃=一kJ-mol

+2+1

Mg2SiO4(s)+4H(aq)=2Mg(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l)\H=一kJ-moF

酸溶需加热的目的是；

所加H2s04不宜过量太多的原因是_____________________________________________________

(2)加入H2O2氧化时发生反应的离子方程式为o

(3)用下图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3\

①实验装置图中仪器A的名称为。

②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一

定量的有机萃取剂，、静置、分液，并重复多次。

答案(1)加快酸溶速率避免制备MgCCh时消耗过多的碱(2)2Fe2++H2O2+2H'=2Fe3

+2H2O

(3)①分液漏斗②充分振荡

解析(1)加热，加快酸溶的速率，提高酸溶的效率。后续反应中生成MgC03,若酸过多，

生成MgCCh时需要中和硫酸，消耗过多的碱，提高生产成本。(2)在酸性条件下，HzO；将

Fe2+|l化为Fc3+,自身被还原为HzO。

(3)①A为分液漏斗。②萃取时要充分振荡，使水相与有机相充分接触，提高萃取效率。

1.(2019・盐城市田家炳中学高三上学期开学考试)某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉，并探

究氯气与石灰乳反应的条件和产物。

已知：①二氧化镒与浓盐酸反应可制备氯气，同时生成MnCL

②氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时，氯气和碱还能发生如下反应：

3C124-6OH-=^=5Cr+CIO?+3H2O

该兴趣小组设计了下列实验装置，进行实验。

请回答下列问题：

(1)①甲装置用于制备氯气，乙装置的作用是___________________________________________

_________________________________________________O

②该兴趣小组用100mLi2moHL」盐酸与gMnO?制备氯气，并将所得氯气与足量的石灰乳

反应，则理论上最多可制得Ca(C10)2go

(2)小组成员发现，产物中Ca(C10)2的质量明显小于理论值。他们讨论后认为，部分氯气未与

石灰乳反应而逸出，以及温度升高是可能原因。为了探究反应条件对产物的影响，他们另取

一定量的石灰乳，缓慢、匀速地通入足量氯气，得出了CKT、CIO.，两种离子的物质的量(〃)

与反应时间⑺的关系曲线，粗略表示为下图(不考虑氯气和水的反应)。

①图中曲线I表示离子的物质的量随反应时间变化的关系。

②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为moL

③另取一份与②等物质的量的石灰乳，以较大的速率通入足量氯气，反应后测得产物中C「

的物质的量为mol,则产物中〃(0°)=o

“(C1O3)--------

⑶为了提高Ca(C10)2的产率，可对丙装置作适当改进。请你给出一种改进方法：

____________________________________________________________________________O

答案(1)①除去氯气中混有的氯化氢②

(2)①CKT②③:(3)将丙装置浸在盛有冷水的水槽中

解析(1)②足量的浓盐酸与gMnCh制备氯气，并将所得氯气与过量的石灰乳反应制备

Ca(C10)2;可以依据反应MnO2+4HC1(浓)=^=MnCL+Cl21+2H2O:2Ch+

2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(C10)2+2H2O,得到定量关系：gMnO2物质的量为mol：

2Mn02-Ca(C10)2

21

0.1molmol

所以理论上最多可制得Ca(QO)2的质量为molXI43gmor'=go

(2)①当温度低时，氯气和氮氧化钙反应生成氯化钙和次氮酸钙；当温度高时，生成氯酸钙和

氯化钙，刚开始反应时，温度较低，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙，所以图2

中曲线I表示离子CIO一的物质的量随反应时间变化的关系。

②根据氧化还原反应中得失业子数相等计算C厂的物质的量，设被还原的氯的物质的量为〃，

则〃Xl=molX1+molX5=mol,含氯离子的物质的量为：mol+mol+mol=mol,

氯化钙、次氯酸钙、氨酸钙中钙离子和含氯离子的个数比为1：2,所以所取石灰乳中含有

Ca(OH)2的物质的量为molo③取一份与②等物质的量的石灰乳，物质的量为mol,根据氧

化还原反应中得失电子数相等，生成氯离子得到的电子和生成次氯酸根和氯酸根失去的电子

守恒，设〃(ClCT)=xmol,〃(ClO》=ymol,则得到：=xXl+)，X5：依据氯化钙、次氯酸钙、

氯酸钙中钙离子和含氮离子的物质的量比为1：2,得到含氯离子物质的量为mo1;x+y+=,

解得：x=,y=,则产物中〃)=7。⑶由于反应在高温度下发生副反应，所以改进措施

■“(C1OJ6

-

可以把丙装置放入冰水中，避免发生反应：3Cl2+6OH=^=5Cr+ClOr+3H2Oo

2.(2018•南京市三校高三第四次模拟)硼氢化钠(NaBH4，硼为+3价)为白色粉末，在干慢空气

中稳定，在潮湿空气中分解，是常用的还原剂。偏硼酸纳(NaBCh)易溶于水，不溶于乙醇，

易水解。目前有多种工艺可制备NaBFU

⑴用硼精矿(含有一定量B2O3及AI2O3、SiCh、Fez。,等杂质)制取NaBH4的流程如下：

①“溶解”时，B2O3与NaOH反应生成了NaBCh，反应离子方程式为

②“除硅铝”步骤加入CaO,而不加入CaCL的原因有：能将硅、铝以沉淀除去：尽量不带

入杂质离子；___________________________________________________________________

③“操作2”是将滤液蒸发、结晶、洗涤，其中洗涤选用的试剂最好是。

④“反应1”是MgHz与NaBCh混合得到NaBIL和MgO,其化学方程式为

(2)我国孙彦平采用耐腐蚀电极材料，以阳离子交换膜为隔离膜，电解偏硼酸钠的碱溶液，也

可以高效制备NaBH.该工艺阳极产物为,阴极电极方程式为

答案⑴①B2O3+2OH-=2BOE+H2。②加入CaO使溶液呈碱性，抑制NaBCh的水解,

而CaCL溶液呈中性，不能抑制NaBCh的水解③乙醇④ZMgFh+NaBCh-NaBH4+

2MgO(2)O2B0£+8e4-6H2O=BH；+8Oir

解析(1)①“溶解”时，B2O3与NaOH反应生成NaBOz和HzO,反应的离子方程式为B2O3

+20H-=2B0r+H20o

②根据流程加入CaO将硅铝转化为NazCHCaOAbCh^SiCh沉淀而除去；根据题意“NaBCh

易水解”，加入CaCH吏溶液呈碱性，抑制NaBCh的水解，而CaCh溶液呈中性，不能抑制

NaBO?的水解，所以“除硅铝”步躲中加入CaO,而不加入CaCL。

③“操作2”将滤液蒸发、结晶、洗涤得到NaBCh,根据“NaBCh易溶于水、不溶于乙醇、

易水解”，为了减少NaBO2的溶解损失和水解，洗涤选用的试剂最好为乙醇。

®NaBH4中B为+3价，则NaBH4中H为一1价。“反应1”是MgH?与NaBCh混合得到

NaBE和MgO,该反应前后元素的化合价不变，为非氧化还原反应，根据原子守恒，反应的

化学方程式为2MgH2+NaBO2=NaBH4+2MgO。

(2)电解NaBCh的碱溶液制备NaBH4,NaBH4中B为+3价，则NaBH4中H为一1价，NaBH4

为还原产物，在阴极生成；根据放电顺序，阳极电极反应式为8OH—-8L=202t+4H8,

--

阳极产物为Ch;阴极电极反应式为B07+8e+6H2O=BH；+80Ho

3.(2018・徐州市高三考前模拟检测)实验室用卜.图所示装置模拟石灰石燃煤烟气脱硫实验：

(1)实验中为提高石灰石浆液脱硫效率采取的措施是，写出通入S02和空气

发生反应生成石膏(CaSCUNFhO)的化学方程式

(2)将脱硫后的气体通入KMnO4溶液，可粗略判断烟气脱硫效率的方法是

(3)研究发现石灰石浆液的脱硫效率受pH和温度的影响。烟气流速一定时，脱硫效率与石灰

石浆液pH的关系如图所示，在为时脱硫效果最佳，石灰石浆液时，烟气脱硫效果降低的可

能原因是___________________________________________________________

烟气通入石灰石浆液时的温度不宜过高，是因为

(4)石灰石烟气脱硫得到的物质中的主要成分是CaSO4和CaSCh，实验人员欲测定石灰石浆液

脱硫后的物质中CaS03的含量，以决定燃煤烟气脱硫时通入空气的量。请补充完整测定CaSO3

含量的实验方案：取一定量石灰石烟气脱硫后的物质，

［浆液中CaSCh能充分与硫酸反应。实验中须使用的药品：75%的硫酸、标准浓度的

(NH4)2Fe(SO4)2溶液，标准浓度的酸性KMnCh溶液］

答案(1)不断搅拌、制成浆液2CaCO3+2SO2+O2+4H2O=2CaSO42H2O+2CO2(2)高

钵酸钾溶液颜色褪去的快慢(3)石灰石的溶解度减小，减慢了与S02的反应温度升高，S02

的溶解度减小(4)加入足量的75%的硫酸，加热，将生成的SCh气体通入一定体积过量的标

准浓度的酸性KMnCh溶液，记录加入KMnCh溶液的体积，充分反应后，用标准浓度的

(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定(过量酸性KMnCh溶液)，记录达到滴定终点时消耗(NH^FefSChh

溶液的体积，计算得出结果

解析(3)由脱硫效率与石灰石浆液pH的关系图知，在为时脱硫效果最佳，pH增大石灰石的

溶解度减小，减慢了与S02的反应；温度升高，SCh的溶解度减小。

4.(2018・常州质检)亚氯酸钢(NaCQ)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处

理等。

已知①亚氯酸钠(NaClO》受热易分解。

②NaCKh的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaC102-3H20o

③纯CIO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下才安全。

以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如卜.：

(I)“反应1”需要鼓入空气，空气的作用是____________________________________________

(2)“反应2”的化学方程式为___________________________________________________

______________________________________________________________________Q

(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是

结晶后需要对晶体洗涤，为了减少损失，可以用