2026版《课堂新坐标》高三化学一轮复习不定项版79第一篇第六部分第十章第54讲综合实验试题突破(能力课)

第54讲综合实验试题突破(能力课)第一篇

考点突破第六部分

化学实验基础第十章化学实验基础1．掌握物质制备型综合实验试题的分析和方案设计、评价与改进。2．掌握物质性质的定性、定量探究方案的设计、评价与改进。3．培养学生的创新意识、科学探究精神和社会责任。考点一物质制备探究型综合实验1．基于气体制备类综合实验题的审题分析制备流程装置排气目的和方法常用稳定气体(如N2等)或反应产物气体(如SO2等)排尽装置中的空气，以防止空气中的O2、CO2、水蒸气干扰实验温度控制目的和方式(1)控制低温的目的：减少某些反应物、产品分解或挥发，如H2O2、氨水等；防止某物质水解，避免副反应发生等。(2)加热目的：增大反应速率或使平衡移动，加速溶解等。(3)温度控制方式：水浴、油浴均匀加热；冰水浴冷却等2．物质制备实验方案的设计与评价方法(1)从实验方案可行性角度设计与评价只有合理且切实可行的实验方案才有意义。可行性是方案的第一要素，评价方案时应注意从实验原理和操作两个方面分析：理论上要科学合理，操作上要简单可行。(2)从经济效益角度设计与评价评价一种实验方案，不仅要从科学性上判断是否可行，还要从经济效益上考虑是否切合实际。(3)从环保角度设计与评价防止污染的根本途径在于控制“三废”的排放，在对实验方案进行评价时，不可忽视环境保护的重要性。(4)从“安全性”角度设计与评价实验首先是安全第一，实验安全往往有以下几个方面，如规范操作、防止暴沸或爆炸、防止倒吸、防止污染等。3．实验设计中的三个顺序(1)实验操作顺序装置选择与连接→气密性检查→加固体试剂→加液体试剂→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。(2)加热顺序选择若气体制备实验需加热，应先加热气体发生装置，通入气体排出装置中的空气后，再给实验中需要加热的物质加热。目的：a．防止爆炸(如氢气还原氧化铜)；b．保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。(3)仪器的连接顺序①涉及气体的一般连接顺序发生装置→除杂装置→干燥装置→性质探究或收集装置→尾气处理装置(注意防倒吸)。②一般装置的进出气口洗气瓶：长进短出；U形管和加热玻璃管：无前后；干燥管：粗进细出；排液量气：短进长出。[示例]

(2024·泉州三检，节选)某研究小组利用下图所示装置模拟高炉煤气(主要成分为CO、N2、H2、H2S和少量COS)和金属冶炼厂尾气(含SO2)联合制备Na2S2O3·5H2O。回答下列问题。

冷却气体(2)当湿润的(CH3COO)2Pb试纸__________(填现象)时，关闭K3，停止通入高炉煤气。(3)导管b接盛有醋酸亚铜氨溶液的洗气瓶用于吸收CO气体，反应的化学方程式为CH3COOCu(NH3)2(aq)＋CO(g)⥫⥬CH3COOCu(NH3)2·CO(aq)

ΔH<0。①过量H2S会导致吸收CO的能力下降的原因是________________________________________________________________________________。变黑H2S能与CH3COOCu(NH3)2发生反应，平衡逆向移动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，达到资源化利用。步骤二：打开K1、K2，通入SO2气体。(4)试剂a为_________________________(填化学式)。(5)装置乙中生成Na2S2O3的化学方程式为_______________________________________________________________________________。加热Na2SO32NaHS＋4NaHCO3＋4SO2===3Na2S2O3＋4CO2＋3H2O

NaOH(或其他合理答案)

“物质制备”综合实验试题解答模型

分别称取3.71gCu(ClO4)2·6H2O和0.76gCu粉置于100mL乙腈(CH3CN)中反应，回流装置图和蒸馏装置图(加热、夹持等装置略)如下：已知：①乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂；②相关物质的信息如下：化合物[Cu(CH3CN)4]ClO4Cu(ClO4)2·6H2O相对分子质量327.5371在乙腈中颜色无色蓝色回答下列问题：(1)下列与实验有关的图标表示排风的是________(填字母)。A

B

C

D

ED(2)装置Ⅰ中仪器M的名称为_________________________。(3)装置Ⅰ中反应完全的现象是______________________________。(4)装置Ⅰ和Ⅱ中N2气球的作用是______________________________________________________________________________________。球形冷凝管溶液蓝色褪去变为无色排出装置内空气，防止制备的产品被氧化(5)[Cu(CH3CN)4]ClO4不能由步骤c直接获得，而是先蒸馏至接近饱和，再经步骤d冷却结晶获得。这样处理的目的是________________________________________________________________________。(6)为了使母液中的[Cu(CH3CN)4]ClO4结晶，步骤e中向母液中加入的最佳溶剂是________(填字母)。A．水B．乙醇C．乙醚(7)合并步骤d和e所得的产物，总质量为5.32g，则总收率为________(用百分数表示，保留一位小数)。冷却过程中降低[Cu(CH3CN)4]ClO4在水中的溶解度B81.2%

已知：物质相对分子质量密度/(g·cm-3)沸点/℃溶解性AlCl3133.52.41181极易潮解并产生白色烟雾，微溶于苯780.8880.1难溶于水ClC(CH3)392.50.8551.6难溶于水，可溶于苯1340.87169难溶于水，易溶于苯Ⅰ．实验室模拟制备无水AlCl3的实验装置如图所示：(1)写出装置A中发生反应的化学方程式：_______________________________________________________________________________。(2)装置B中的试剂为______________。若缺少C，则D中AlCl3发生副反应的化学方程式为____________________________________。

饱和食盐水

(3)加热顺序：应先点燃________(填“A”或“D”)处酒精灯。Ⅱ．实验室制取叔丁基苯的装置如图：①将35mL苯和足量的无水AlCl3加入三颈烧瓶中；②滴加10mL氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]；③打开恒温磁力搅拌器反应一段时间；④洗涤，将反应后的混合物依次用稀盐酸、Na2CO3溶液、H2O洗涤分离；⑤在所得产物中加入少量无水MgSO4固体，静置，过滤，蒸馏；⑥称量，得到10.0g叔丁基苯。A(4)图中弯管C的作用为____________________________________。(5)用稀盐酸洗涤的目的是__________________________________，“洗涤”后“分离”的操作名称是________。(6)加无水MgSO4固体的作用是_____________________________。(7)叔丁基苯的产率为________%(保留至小数点后1位)。平衡气压，有利于液体滴下除去AlCl3并防止其水解分液干燥或除水81.2

考点二物质性质探究型综合实验漂白粉是生产生活中常用的消毒剂和杀菌剂。实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品，其中肯定存在CaCl2，请设计实验，探究该样品中可能存在的其他固体物质。(1)提出合理假设。假设1：该漂白粉未变质，只含有__________(填化学式，下同)；假设2：该漂白粉全部变质，只含有________________________；假设3：该漂白粉部分变质，既含有____________，又含____________。猜想型实验Ca(ClO)2CaCO3Ca(ClO)2CaCO3(2)设计实验方案，进行实验。请写出实验步骤、预期现象和结论。限选用的仪器和试剂：试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、1mol·L-1盐酸、品红溶液、新制澄清石灰水。(提示：不必检验Ca2+和Cl－)

实验步骤预期现象和结论①取少量上述漂白粉于试管中，_______________________________________________________②________________________________________________________[答案]

①加入适量1mol·L-1盐酸溶解后，再将产生的气体通入澄清石灰水中若澄清石灰水未变浑浊，则假设1成立；若澄清石灰水变浑浊，则假设2或假设3成立②向步骤①反应后的试管中滴入1～2滴品红溶液，振荡(或另外取样操作)若品红溶液褪色，则假设3成立；若品红溶液不褪色，则假设2成立第一步明确目的原理设计实验探究漂白粉变质后物质的成分，涉及反应：①2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。②Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO。第二步提出合理假设根据假设和提供的物质及反应原理判断样品中可能含有Ca(ClO)2或CaCO3或二者的混合物。第三步寻找验证方法用CaCO3与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的CO2来验证CaCO3的存在；用Ca(ClO)2与盐酸反应生成能使品红溶液褪色的HClO来验证Ca(ClO)2的存在。第四步设计操作步骤①向固体样品中加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中(用于检验CO2)。②向步骤①反应后的溶液中滴入1～2滴品红溶液，振荡(用于检验HClO)。

猜想型实验试题的一般思路1．(2024·沈阳一模)铜盐是五颜六色的。某学习小组发现固体CuSO4(白色)、固体CuCl2(棕黄色)、固体CuBr2(深褐色)。CuSO4和CuBr2溶液呈蓝色，CuCl2溶液时而呈绿色，时而呈蓝色，于是对颜色不同的原因展开了探究。【查阅资料】1．固体铜盐的颜色与阴离子极化能力有关，随化学键共价性增强，吸收光的能量下降，因此颜色加深。2．在CuCl2溶液中存在如下平衡：[Cu(H2O)4]2+(蓝色)＋4Cl－⥫⥬[CuCl4]2-(黄色)＋4H2O

ΔH>0。【提出假设】1．铜盐的颜色不同与离子种类有关。2．CuCl2溶液呈绿色的原因是溶液中既有黄色的[CuCl4]2-，又有蓝色的[Cu(H2O)4]2+，根据光学原理蓝色和黄色的混合色为绿色。【设计方案】序号温度/℃V(0.5mol·L-1氯化铜)/mLV(饱和硫酸铜)/mLV(饱和___)/mLV(饱和氯化钠)/mLV(水)/mL溶液颜色125

4.0

无色225

4.0

无色325

4.0

蓝色4254.0

绿色5252.0

a蓝绿色6252.02.0

蓝绿色7252.0

2.0

黄绿色8504.0

黄绿色回答下列问题：(1)解释CuBr2的颜色深于CuCl2的原因：___________________________________________________________________________。(2)配制CuCl2溶液的方法是___________________________________________________________________________________________。(3)根据表中信息，补充试剂和数据：饱和________，a＝________。电负性氯大于溴，溴化铜中化学键共价性更强，吸收光的能量低，颜色更深将氯化铜固体溶解在浓盐酸中，加水稀释至所需浓度硫酸钠2.0(4)实验4和5中溶液颜色差异的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(用平衡移动原理解释)。(5)以上实验说明影响CuCl2溶液颜色的因素主要有______________(答两点即可)。稀释后，[Cu(H2O)4]2+、Cl－和[CuCl4]2-浓度下降，平衡[Cu(H2O)4]2+(蓝色)＋4Cl－⥫⥬[CuCl4]2-(黄色)＋4H2O向离子数增多的方向移动，即逆向移动，颜色以蓝绿色为主离子浓度、温度【实验结论】假设1、假设2成立。(6)CuCl2溶液呈现不同颜色的根本原因与Cl－、[CuCl4]2-和_________________________________________________________(写微粒结构式)的浓度有关。[解析]

(1)根据题给信息可知，固体铜盐的颜色与阴离子极化能力有关，随化学键共价性增强，吸收光的能量下降，因此颜色加深。(2)铜离子可以水解，在配制氯化铜溶液时可以加入盐酸防止铜离子水解。(3)本题分别探究了硫酸根离子和氯离子对铜离子在溶液中颜色的影响，根据表格中的信息可知，为了作对比实验，需要补充的试剂为饱和硫酸钠溶液；根据表格中数据可以发现，表格中每组数据溶液的总体积都为4mL，则a＝2.0。(2024·石景山模拟)某小组通过实验探究NO的某些性质。(1)从氮元素的价态角度分析，NO有________性和________性。(2)设计实验探究NO的氧化性。实验Ⅰ：用排水法收集一瓶NO，将其倒扣在盛有碱性Na2SO3溶液的水槽中，振荡，观察到集气瓶中液面上升。探究型实验氧化还原

先加盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，出现白色沉淀②某同学认为，需通过进一步实验验证NO的氧化性，补充以下实验：实验Ⅱ：取饱和Na2SO4溶液，加入少量冰醋酸，再滴加5滴0.1mol·L-1的AgNO3溶液，未产生黄色沉淀。实验Ⅲ：取少量实验Ⅰ反应后集气瓶中的溶液，加入少量冰醋酸，再滴加5滴0.1mol·L-1的AgNO3溶液，________________________(填实验现象)。出现黄色沉淀上述实验证明NO有氧化性。实验Ⅱ的目的是___________________________________________。③写出NO与碱性Na2SO3溶液反应的离子方程式：_____________________________________________________。

2NO＋O2===2NO2

探究型实验试题的思维模型2．(2025·北京丰台区模拟)研究小组探究高铜酸钠(NaCuO2)的制备和性质。资料：高铜酸钠为棕黑色固体，难溶于水。实验Ⅰ．向2mL1mol·L-1NaClO溶液中滴加1mL1mol·L-1CuCl2溶液，迅速产生蓝绿色沉淀，振荡后得到棕黑色的浊液a，将其等分成两份。(1)蓝绿色沉淀中含有OH－。用离子方程式表示NaClO溶液显碱性的原因：_________________________________________________。探究棕黑色沉淀的组成。实验Ⅱ．将一份浊液a过滤、洗涤、干燥，得到固体b。取少量固体b，滴加稀硫酸，沉淀溶解，有气泡产生，得到蓝色溶液。ClO－＋H2O===HClO＋OH－

焰色试验4NaCuO2＋12H＋===4Cu2+＋4Na＋＋O2↑＋6H2O(3)①对Cl2的来源，甲同学认为是NaCuO2和Cl－反应生成了Cl2，乙同学认为该说法不严谨，提出了生成Cl2的其他原因：__________________________________________________。②探究“继续滴加CuCl2溶液，NaCuO2能氧化Cl－”的原因。ⅰ．提出假设1：c(Cl－)增大，Cl－的还原性增强。实验证明假设成立。操作和现象是：取少量NaCuO2固体于试管中，______________________________________________________________________。ⅱ．提出假设2：_________________________________，经证实该假设也成立。pH减小，ClO－也可能氧化Cl－生成Cl2滴加浓NaCl溶液，产生使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体c(H＋)增大，NaCuO2的氧化性增强改进实验方案，进行实验。实验Ⅳ．向1mL1mol·L-1NaClO溶液中滴加0.5mL1mol·L-1CuSO4溶液，迅速生成蓝色沉淀，振荡后得到棕黑色浊液。浊液放置过程中，沉淀表面缓慢产生气泡并出现蓝色固体，该气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。

(5)根据上述实验，制备在水溶液中稳定存在的NaCuO2，应选用的试剂是NaClO溶液、_____________和________________。CuSO4溶液NaOH溶液[解析]

(1)NaClO为强碱弱酸盐，水解显碱性，溶液显碱性的原因：ClO－＋H2O===HClO＋OH－。(2)①钠元素的焰色试验为黄色，可以通过焰色试验证明钠元素的存在。②NaCuO2与稀硫酸反应生成硫酸铜、硫酸钠、氧气、水，反应的离子方程式是4NaCuO2＋12H＋===4Cu2+＋4Na＋＋O2↑＋6H2O。(3)①溶液中存在次氯酸根离子，具有氧化性，也可能氧化氯离子生成氯气，则生成Cl2的其他原因：pH减小，ClO－也可能氧化Cl－生成Cl2。②ⅰ．提出假设1：c(Cl－)增大，Cl－的还原性增强。证明假设成立的操作和现象是：取少量NaCuO2固体于试管中，滴加浓NaCl溶液，产生使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体。

考点三定量探究型综合实验1．四种定量测定的方法与原理(1)测量沉淀质量法先将某种成分转化为沉淀，然后称量过滤、洗涤、干燥后沉淀的质量，再进行相关计算。称量固体一般用托盘天平，精确度为0.1g，要求精确度高的实验中可使用分析天平，可精确到0.0001g。(2)测量气体体积法①量气装置的设计下列装置中，A是常规的量气装置，B、C、D是改进后的量气装置。②读数时先要将其恢复至室温，再调整量气装置使两侧液面相平，最后读数要求视线与凹液面最低点相切。(3)测量气体质量法一般有两种方法：一种方法是称量反应装置在放出气体前后的质量减小值；另一种方法是称量吸收装置在反应前后的质量增大值。(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再进行相关计算。

六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂，熔点为283℃，沸点为340℃，易溶于CS2，极易水解。实验室中，先将三氧化钨(WO3)还原为金属钨(W)再制备WCl6，装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题：(1)检查装置气密性并加入WO3。先通N2，其目的是________________________；一段时间后，加热管式炉，改通H2，对B处逸出的H2进行后续处理。仪器A的名称为____________，证明WO3已被完全还原的现象是_____________________________。排出装置中的空气直形冷凝管锥形瓶中不再有水凝结(2)WO3完全还原后，进行的操作为①冷却，停止通H2；②以干燥的接收装置替换E；③在B处加装盛有碱石灰的干燥管；④……⑤加热，通Cl2；⑥……碱石灰的作用是_________________________；操作④是______________，目的是_________________________。吸收Cl2、防止水蒸气进入通入N2排出装置中的H2(3)利用碘量法测定WCl6产品纯度，实验如下：①称量：将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中，盖紧称重为m1

g；开盖并计时1分钟，盖紧称重为m2g；再开盖加入待测样品并计时1分钟，盖紧称重为m3g，则样品质量为_______________g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。m3＋m1－2m2

不变偏大审读题干审读题意，明确实验目的和信息反应抽取信息①WCl6熔点为283℃，沸点为340℃，极易水解，易溶于CS2；②H2还原WO3；③W与Cl2反应生成WCl6；④碘量法测定WCl6产品纯度思路导引(1)H2还原WO3生成H2O，WO3被完全还原时现象应为不再有H2O凝结(2)在B处加装盛有碱石灰的干燥管，目的是吸收Cl2，氯气有毒，防止污染空气，同时还起到防止水蒸气进入装置的目的。WO3完全被还原后，冷却、停止通氢气，以干燥的接收装置替换E，在B处加装盛有碱石灰的干燥管，为了实验安全，操作④是继续通入氮气，排尽装置内残余的氢气，然后加热通入氯气，制备六氯化钨(3)①根据题意可知1分钟CS2挥发的质量为(m1－m2)g，开盖加入待测样品时，质量为m3g，则样品的质量为[m3＋(m1－m2)－m2]g＝(m3＋m1－2m2)g②根据题意可得关系式：～I2～WCl6定量测定实验的解题模型1．(2024·安徽卷，T16节选)测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为ag的某赤铁矿试样中的铁含量。【配制溶液】①cmol·L-1K2Cr2O7标准溶液。②SnCl2溶液：称取6gSnCl2·2H2O溶于20mL浓盐酸，加水至100mL，加入少量锡粒。【测定含量】按下图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。

Sn2+易被空气氧化为Sn4+，离子方程式为2Sn2+＋O2＋4H＋===2Sn4+＋2H2O，加入Sn，发生反应Sn4+＋Sn===2Sn2+，可防止Sn2+被氧化增大试样的溶解度，促进其溶解(3)步骤Ⅲ中，若未“立即滴定”，则会导致测定的铁含量________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(4)若消耗cmol·L-1K2Cr2O7标准溶液VmL，则ag试样中Fe的质量分数为__________(用含a、c、V的代数式表示)。偏小

2．为测定未知CuSO4溶液的浓度，某同学设计了如图所示装置，实验步骤如下：步骤1：组装仪器，并检查装置气密性。步骤2：将xg锌粉装入仪器A中，将足量稀硫酸和ymLCuSO4溶液分别装入两个恒压滴液漏斗中，并在仪器E内装入水，调整液面相平并记下量气管D刻度amL。步骤3：将CuSO4溶液逐滴滴入仪器A中并搅拌，充分反应后，滴加稀硫酸至不再有气体产生。步骤4：恢复至室温，调整量气管D和仪器E中液面相平并记下量气管D刻度bmL。回答下列问题：(1)步骤4中若未恢复至室温，则测量得到的气体体积________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(2)实验温度下，气体摩尔体积为VmL·mol-1，则c(CuSO4)＝__________________mol·L-1(列出计算表达式)。偏大

(3)下列操作中，会使测得CuSO4溶液的浓度偏大的是___(填字母)。A．步骤1中未检验装置气密性，装置漏气B．步骤2中俯视读数C．步骤3中稀硫酸加入过多A

高考真题衍生变式1．(2024·贵州卷，T15)十二钨硅酸在催化方面有重要用途。某实验小组制备十二钨硅酸晶体，并测定其结晶水含量的方法如下(装置如图，夹持装置省略)：Ⅰ．将适量Na2WO4·2H2O、Na2SiO3·9H2O加入三颈烧瓶中，加适量水，加热，溶解。Ⅱ．持续搅拌下加热混合物至近沸，缓慢滴加浓盐酸至pH为2，反应30分钟，冷却。Ⅲ．将反应液转至萃取仪器中，加入乙醚，再分批次加入浓盐酸，萃取。Ⅳ．静置后液体分上、中、下三层，下层是油状钨硅酸醚合物。Ⅴ．将下层油状物转至蒸发皿中，加少量水，加热至混合液表面有晶膜形成，冷却结晶，抽滤，干燥，得到十二钨硅酸晶体[H4(SiW12O40)·nH2O]。已知：①制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀；②乙醚易挥发、易燃，难溶于水且密度比水小；③乙醚在高浓度盐酸中生成的

与[SiW12O40]4-缔合成密度较大的油状钨硅酸醚合物。回答下列问题：(1)仪器a中的试剂是______________________(填名称)，其作用是_________________________________________________________。(2)步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加的原因是________________________________________________________________________________。碱石灰(或NaOH固体等)吸收挥发出来的氯化氢防止制备过程中局部pH过低而产生钨的水合氧化物沉淀(3)下列仪器中，用于“萃取、分液”操作的有_______________(填名称)。(4)步骤Ⅳ中“静置”后液体中间层的溶质主要是_______。分液漏斗、烧杯NaCl(5)步骤Ⅴ中“加热”操作________(填“能”或“不能”)使用明火，原因是_________________________________________。(6)结晶水测定：称取mg十二钨硅酸晶体[H4(SiW12O40)·nH2O，相对分子质量为M]，采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重ω%，计算n＝___________(用含ω、M的代数式表示)；若样品未充分干燥，会导致n的值________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。不能乙醚易挥发、易燃，遇明火极易发生危险

偏大[解析]

(1)浓盐酸具有挥发性，会污染环境，故a中试剂的作用是吸收挥发出来的氯化氢，可以是碱石灰或NaOH固体等。(2)由于制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀，故步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加，防止制备过程中局部pH过低而产生钨的水合氧化物沉淀。(3)萃取分液需要使用分液漏斗，同时需要烧杯来盛放分液后的液体，故用于“萃取、分液”操作的有分液漏斗、烧杯。

2．(2024·湖北卷，T18)学习小组为探究Co2+、Co3+能否催化H2O2的分解及相关性质，室温下进行了实验Ⅰ～Ⅳ。实验Ⅰ实验Ⅱ实验Ⅲ无明显变化溶液变为红色，伴有气泡产生溶液变为墨绿色，并持续产生能使带火星木条复燃的气体已知：[Co(H2O)6]2+为粉红色、[Co(H2O)6]3+为蓝色、[Co(CO3)2]2-为红色、[Co(CO3)3]3-为墨绿色。回答下列问题：(1)配制1.00mol·L-1的CoSO4溶液，需要用到下列仪器中的________(填字母)。a

b

c

dbc

不能吸收转化过程中产生的H＋，促进反应正向进行

(4)实验Ⅳ中，A到B溶液变为蓝色，并产生气体；B到C溶液变为粉红色，并产生气体。从A到C所产生的气体的分子式分别为________、________。CO2O2

课时数智作业(五十四)综合实验试题突破题号13524

(建议用时：50分钟总分：70分)题号13524(1)已知：二甘氨酸合铜有顺式(

)和反式()两种结构。则二甘氨酸合铜中铜原子的配位数为___________；顺式二甘氨酸合铜的极性___________(填“大于”或“小于”)反式二甘氨酸合铜。(2分)4大于题号13524(2)向硫酸铜溶液中滴加氨水，先出现蓝色沉淀，然后沉淀溶解形成深蓝色的溶液。写出此蓝色沉淀溶解的化学方程式：___________________________________________________。(2分)(3)为检验Cu(OH)2沉淀已洗涤干净，设计实验方案：_____________________________________________________________________________________________________________。(2分)

取最后一次洗涤液于试管中，先加盐酸，再加氯化钡溶液，无沉淀生成说明Cu(OH)2沉淀已洗涤干净题号13524(4)抽滤装置如图所示，抽滤的优点是_______________________________________________________________；抽滤完毕需进行下列操作，从实验安全角度考虑，你认为接下来最合理的第一步操作为_________(填序号)。(3分)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过滤和洗涤速度快、液体和固体分离比较完全、滤出固体容易干燥③题号13524(5)制备二甘氨酸合铜时加入10mL95%乙醇溶液的作用是__________________________________________________。(1分)减小产物在水中的溶解度使其能大量结晶析出题号13524

题号13524

0.25M题号13524[解析]向CuSO4溶液中滴加氨水，先生成氢氧化铜蓝色沉淀，后蓝色沉淀消失，溶液变为深蓝色硫酸四氨合铜。再加入过量的NaOH溶液生成氢氧化铜。将Cu(OH)2固体置于烧杯中，加入甘氨酸溶液，充分反应后趁热过滤，向滤液中加入10mL95%的乙醇溶液降低产品的溶解度，冷却结晶，过滤、洗涤、干燥，得产品(H2NCH2COO)2Cu。(1)二甘氨酸合铜中铜原子与2个N、2个O原子形成配位键，配位数为4；顺式甘氨酸合铜分子对称性弱，极性强；反式甘氨酸合铜分子对称性强，极性弱，顺式二甘氨酸合铜的极性大于反式二甘氨酸合铜。题号13524

题号13524(4)抽滤的优点是：过滤和洗涤速度快、液体和固体分离比较完全、滤出固体容易干燥；抽滤完毕需进行下列操作，从实验安全角度考虑，先打开安全瓶的活塞K，拔下抽滤瓶处橡皮管，关闭水泵开关，取下布氏漏斗，最合理的第一步操作为打开活塞K，选③。(5)滤液中加入10mL95%乙醇溶液，冷却结晶能析出二甘氨酸合铜，乙醇的作用是减小产物在水中的溶解度使其能大量结晶析出。题号13524

题号135242．(15分)(2024·佛山二模)某合作学习小组将铜片放进氯化铁溶液中，观察到溶液呈无色，产生红褐色固体，铜片表面有白色物质。Ⅰ．探究红褐色固体成分(1)过滤得到红褐色固体，所需的仪器有________(填字母)。(1分)A

B

C

DBC题号13524(2)①取少量红褐色固体加盐酸溶解，滴加_________溶液，溶液变红色，证明是氢氧化铁。②产生氢氧化铁的原因可能是________________________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。(3分)KSCNFeCl3＋3H2O⥫⥬Fe(OH)3＋3HCl[或4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3]题号13524Ⅱ．查阅资料：CuCl是白色难溶物(3)探究产生白色物质的原因。设计实验方案如下：实验铜粉/gFeCl3·H2O/g蒸馏水/mL实验现象10.11.82棕黄色溶液变为墨绿色20.51.82棕黄色溶液变为白色浊液题号13524①由以上实验可知，产生白色物质的条件是________________。②实验2生成白色物质的化学方程式为_____________________。③请你从氧化还原反应规律角度分析实验1中未产生白色物质的原因：________________________________________________。(5分)铜粉过量CuCl2＋Cu===2CuClFe3+氧化性强于Cu2+，Fe3+过量时，Cu不与Cu2+反应题号13524(4)以石墨为电极电解CuCl2溶液，发现在石墨上析出的铜在切断电源后消失。从电化学角度进行分析，铜消失的原因是_______________________________________________________________。(2分)析出的铜单质、石墨和氯化铜溶液形成原电池，铜作负极被氧化溶解题号13524

提供配体，促使平衡Cu2+＋Cu＋4Cl－⥫⥬2[CuCl2]－正向移动题号13524(6)氧化还原反应的应用十分广泛。写出一种氧化剂在生活中的应用：_____________________________________。(2分)过氧化氢或次氯酸钠用于杀菌消毒题号13524[解析]铜与氯化铁反应生成氢氧化铁，可用酸溶解后加入硫氰化钾溶液进行检验，氯化铜与过量的铜反应可生成白色固体氯化亚铜，通过对比实验的铜的用量的控制可进行验证。题号135243．(13分)(2024·淮北一模)二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na，Mr＝220g·mol-1)是一种新型的杀菌剂，具有高效、安全、便于存储运输的特点。实验室利用NaClO溶液和氰尿酸(C3H3N3O3)溶液在10℃以下制备二氯异氰尿酸钠，实验装置如图所示。题号13524已知：①2NaClO＋C3H3N3O3⥫⥬C3N3O3Cl2Na＋NaOH＋H2O

ΔH<0。②二氯异氰尿酸钠难溶于冷水，受热易分解出有毒气体。回答下列问题：(1)仪器a的名称为_________________________。(1分)(2)装置B的作用是_____________________________________。(1分)球形干燥管除去氯气中的氯化氢题号13524(3)上述装置存在一处缺陷会导致装置C中产率降低，改进的方法是___________________________________________________。改进后产率得到提高，原因是_____________________________、_________________________________________________________。(4分)(4)反应结束后，装置C中的浊液经____________________________等一系列操作得到粗品。(1分)把三颈烧瓶放在盛有冷水的水槽中降低温度使平衡正向移动降低温度能防止二氯异氰尿酸钠分解过滤、洗涤、干燥题号13524

C3N3O3Cl2Na＋2H2O＋H2SO4===C3H3N3O3＋2HClO＋NaHSO4题号13524②滴定终点的现象为_______________________________________________________________________________________________。③粗品的纯度为________(保留3位有效数字)。(6分)滴入最后半滴Na2S2O3溶液，溶液颜色由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不恢复原色60.8%题号13524

题号135244．(13分)(2024·北京卷，T19)某小组同学向pH＝1的0.5mol·L-1的FeCl3溶液中分别加入过量的铜粉、锌粉和镁粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。(1)理论分析依据金属活动性顺序，Cu、Zn、Mg中可将Fe3+还原为Fe的金属是____________。(1分)Mg、Zn题号13524(2)实验验证实验金属操作、现象及产物Ⅰ过量Cu一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到Fe单质Ⅱ过量Zn一段时间后有气泡产生，反应缓慢，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液pH为3～4，取出固体，固体中未检测到Fe单质题号13524实验金属操作、现象及产物Ⅲ过量Mg有大量气泡产生，反应剧烈，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质题号13524①分别取实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，证明都有Fe2+生成，依据的现象是______________________。②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，用平衡移动原理解释原因：___________________________________________________________________________________________________________________。产生蓝色沉淀Fe3+水解方程式为Fe3+＋3H2O⥫⥬Fe(OH)3＋3H＋，加入的Mg或Zn会消耗H＋，促进Fe3+水解平衡正向移动，使其转化为Fe(OH)3沉淀题号13524③对实验Ⅱ未检测到Fe单质进行分析及探究。ⅰ．a．甲认为实验Ⅱ中，当Fe3+、H＋浓度较大时，即使Zn与Fe2+反应置换出少量Fe，Fe也会被Fe3+、H＋消耗。写出Fe与Fe3+、H＋反应的离子方程式：__________________________________________________________________________________________________________________。2Fe3+＋2Fe＋2H＋===4Fe2+＋H2↑(或2Fe3+＋Fe===3Fe2+、2H＋＋Fe===Fe2+＋H2↑)题号13524b．乙认为在pH为3～4的溶液中即便生成Fe也会被H＋消耗。设计实验：_____________________________________________________________________________________________(填实验操作和现象)。证实了此条件下可忽略H＋对Fe的消耗。向pH为3～4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不产生蓝色沉淀题号13524c．丙认为产生的红褐色沉淀包裹在锌粉上，阻碍了Zn与Fe2+的反应。实验证实了锌粉被包裹。ⅱ．查阅资料：0.5mol·L-1Fe3+开始沉淀的pH约为1.2，完全沉淀的pH约为3。结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3～4时，不取出固体，向固液混合物中持续加入盐酸，控制pH<1.2，___________________________________________________(填实验操作和现象)，待pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。(10分)加入几滴KSCN溶液，待溶液红色消失后，停止加入盐酸题号13524(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ，解释实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质的原因：_______________________________________________________。(2分)

题号13524[解析]实验Ⅰ中，加入过量Cu，Cu与Fe3+发生反应2Fe3+＋Cu===Cu2+＋2Fe2+，一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到Fe单质；实验Ⅱ中，加入过量Zn，发生反应Zn＋2H＋===Zn2+＋H2↑，有气泡产生，pH逐渐增大，使得Fe3+转化为红褐色沉淀Fe(OH)3，固体中未检测到Fe单质，原因可能是Fe3+的干扰以及Fe(OH)3沉淀对锌粉的包裹；实验Ⅲ中，加入过量Mg，发生反应Mg＋2H＋===Mg2+＋H2↑，由于Mg很活泼，该反应非常剧烈，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质，对比实验Ⅱ和Ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。题号13524

题号13524实验Ⅱ未检测到Fe单质的原因可能是Fe3+的干扰以及Fe(OH)3沉淀对锌粉的包裹，因此可控制反应条件，在未生成Fe(OH)3沉淀时将Fe3+还原，即可排除两个干扰因素，具体操作：重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3～4时，不取出固体，向固液混合物中持续加入盐酸，控制pH<1.2，加入几滴KSCN溶液，待溶液红色消失后，停止加入盐酸，待pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。题号135245．(16分)某学习小组按如图所示流程，在实验室模拟处理含苯酚的工业废水，并进行相关实验探究。回答下列问题：(1)“操作Ⅰ”所使用的玻璃仪器有烧杯和__________(填仪器名称)，流程中可循环使用的物质是______(填名称)。(2分)分液漏斗苯题号13524(2)“水层