2026版化学步步高大二轮专题复习-专题八　第36练　无机物、配合物制备为主线的综合实验

第36练无机物、配合物制备为主线的综合实验[分值：50分]1.(16分)(2025·陕晋青宁，15)某实验室制备糖精钴[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O，并测定其结晶水含量。已知：Sac-表示糖精根离子，其摩尔质量为182g·mol-1；糖精钴的溶解度在热水中较大，在冷水中较小；丙酮沸点为56℃，与水互溶。CoCl2·6H2O+2NaSac·2H2O=[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O+(6-x)H2O+2NaCl(一)制备Ⅰ.称取1.0gCoCl2·6H2O，加入18mL蒸馏水，搅拌溶解，得溶液1。Ⅱ.称取2.6g(稍过量)糖精钠(NaSac·2H2O)，加入10mL蒸馏水，加热搅拌，得溶液2。Ⅲ.将溶液2加入到接近沸腾的溶液1中，反应3分钟后停止加热，静置，冷却结晶。Ⅳ.过滤，依次用三种不同试剂洗涤晶体，晾干得产品。回答下列问题：(1)Ⅰ和Ⅱ中除烧杯外，还需用到的玻璃仪器有(写出两种)。

(2)Ⅲ中静置过程有少量晶体出现时，可将烧杯置于中，以使大量晶体析出。

(3)Ⅳ中用①丙酮、②冷水、③冷的1%NaSac溶液洗涤晶体，正确顺序为。

A.①③② B.③②① C.②①③(4)Ⅳ中为了确认氯离子已经洗净，取水洗时的最后一次滤液于试管中，(将实验操作、现象和结论补充完整)。(5)与本实验安全注意事项有关的图标有。

(二)结晶水含量测定EDTA和Co2+形成1∶1配合物。准确称取mg糖精钴产品于锥形瓶中，加蒸馏水，加热溶解，再加入缓冲溶液和指示剂，在50~60℃下，用cmol·L-1的EDTA标准溶液滴定。(6)下列操作的正确顺序为(用字母排序)。

a.用标准溶液润洗滴定管b.加入标准溶液至“0”刻度以上2~3mL处c.检查滴定管是否漏水并清洗d.赶出气泡，调节液面，准确记录读数(7)滴定终点时消耗标准溶液VmL，则产品[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O中x的测定值为(用含m、c、V的代数式表示)；若滴定前滴定管尖嘴处无气泡，滴定后有气泡，会导致x的测定值(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

答案(1)玻璃棒、量筒、酒精灯(写出两种即可)(2)冷水浴(3)B(4)加入硝酸酸化的AgNO3溶液，没有白色沉淀生成，说明氯离子已经洗净(5)ABC(6)c→a→b→d(7)500m9解析(1)Ⅰ和Ⅱ步骤中，在烧杯中搅拌溶解固体需要用到玻璃棒，量取10mL或18mL蒸馏水需要用到量筒，加热时需要用到酒精灯。(2)根据已知信息“糖精钴的溶解度在热水中较大，在冷水中较小”，故Ⅲ中静置过程有少量晶体出现时，可将烧杯置于冷水浴中，以使大量晶体析出。(3)Ⅳ中洗涤时先用③冷的1%NaSac溶液洗涤晶体以除去晶体表面的可溶性杂质并减少其溶解损失，再用②冷水洗涤以除去晶体表面的NaSac并减少其溶解损失，最后用①丙酮洗涤晶体以除去晶体表面的水，丙酮沸点较低，便于快速干燥，故B正确。(5)实验步骤Ⅲ中“将溶液2加入到接近沸腾的溶液1中”，为防止液体飞溅造成伤害，需要佩戴护目镜(A)、防止热烫(C)，钴离子是重金属离子，实验完毕应注意洗手(B)。故与本实验安全注意事项有关的图标有A、B、C。(6)将cmol·L-1的EDTA标准溶液装入滴定管进行滴定操作时，需先检查滴定管是否漏水，滴定管确定可用后用水清洗，然后用标准溶液润洗滴定管，防止标准溶液被稀释，之后加入标准溶液至“0”刻度以上2~3mL处，最后赶出气泡，调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下，准确记录初始读数。故顺序是c→a→b→d。(7)根据“EDTA和Co2+形成1∶1配合物”可知，n{[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O}=n(EDTA)=cmol·L-1×V×10-3L=cV×10-3mol=mg(495+18x)g·mol-1，解得x=5002.(18分)(2024·重庆，16)FeS2可用作锂电池和超级电容器的电极材料。制备FeS2的一种实验装置如图所示(加热及夹持装置略)。(1)FeS2的制备N2保护下，将溶有S的热二苯醚溶液注射到FeS热油胺溶液中(S过量)，继续加热回流2h，冷却至室温，离心分离，经洗涤得产品FeS2。①仪器a的名称为；N2保护的目的是。

②生成FeS2的化学方程式为。

③为除去产品中残留的S，洗涤选用的试剂是(填“H2O”或“CS2”)。

(2)FeS2的含量测定产品先用王水溶解，再经系列处理后，在热盐酸条件下，以甲基橙为指示剂，用SnCl2溶液将Fe3+还原至Fe2+，终点为无色，用冰水迅速冷却，再以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+至终点。已知甲基橙的还原反应：氧化态(红色)+ne-=还原态(无色)。①SnCl2比FeCl3易水解，且易被氧化。配制和保存SnCl2溶液需加入的试剂是。

②甲基橙指示终点的过程及作用原理是。

③若称取的产品为ag，K2Cr2O7标准溶液浓度为cmol·L-1，用量为VmL，FeS2的摩尔质量为Mg·mol-1，则产品中FeS2质量分数为(写最简表达式)。

④下列操作可能导致测定结果偏高的是。

A.还原Fe3+时SnCl2溶液滴加过量B.热的Fe2+溶液在空气中缓慢冷却C.滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失D.滴定前仰视读数，滴定后俯视读数答案(1)①三颈烧瓶防止Fe2+被氧气氧化②FeS+SFeS2③CS2(2)①浓盐酸②当加入还原剂SnCl2后，甲基橙得电子，由氧化态变为还原态，颜色由红色变为无色且半分钟内不恢复原来的颜色③3cVM5a%解析(1)③S难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，所以洗涤选用的试剂是CS2。(2)①SnCl2比FeCl3易水解，且易被氧化，配制和保存SnCl2溶液时要隔绝空气且需要抑制水解，SnCl2水解生成HCl，需要将SnCl2溶于浓盐酸中，以抑制其水解，再加水稀释到需要的浓度。③Fe2+被K2Cr2O7氧化为Fe3+，Cr2O72-被还原为Cr3+，关系式为6Fe2+~Cr2O72-，n(FeS2)=n(Fe2+)=6n(K2Cr2O7)=6×cmol·L-1×10-3VL=6×10-3cVmol，产品中FeS2质量分数为6×10④还原Fe3+时SnCl2溶液滴加过量，消耗的V(K2Cr2O7)偏大，测定值偏高，故A正确；热的Fe2+溶液在空气中缓慢冷却，导致部分Fe2+被氧化为Fe3+，消耗的V(K2Cr2O7)偏小，测定值偏低，故B错误；滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，消耗的V(K2Cr2O7)偏大，测定值偏高，故C正确；滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，消耗的V(K2Cr2O7)偏小，测定值偏低，故D错误。3.(16分)(2025·湖南模拟)三氯化六氨合钴(Ⅲ)[Co(NH3)6]Cl3是重要的化工原料。制备反应式：2CoCl2·6H2O+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)已知：①反应放出大量热；②Co2+不易被氧化，Co3+具有强氧化性；[Co(NH3)6]2+具有较强还原性，[Co(NH3)6]3+性质稳定；制备[Co(NH3)6]Cl3的实验步骤：Ⅰ.取研细的CoCl2·6H2O和NH4Cl溶解后转入三颈烧瓶，控制温度在10℃以下，加入浓氨水和活性炭粉末。再逐滴加入30%的H2O2溶液，水浴加热至50~60℃，保持20min。实验装置如图2所示。Ⅱ.然后用冰水浴冷却至0℃左右，吸滤，把沉淀溶于于50mL沸水中，经操作X后，慢慢加入浓盐酸于滤液中，即有大量[Co(NH3)6]Cl3晶体析出；Ⅲ.吸滤，晶体以冷的盐酸洗涤，再用少许乙醇洗涤，吸干。(1)Co3+的价层电子排布式为。

(2)步骤Ⅰ中，加入H2O2溶液前，先加浓氨水的目的是。

(3)步骤Ⅰ中水浴加热温度应控制在50~60℃的原因是：①低于50℃，反应速率过慢；②高于60℃，。

(4)步骤Ⅱ中的“操作X”是。

(5)[Co(NH3)6]Cl3中的Cl-可以被NO3-、Br-、I-等一系列阴离子交换形成相应的[Co(NH3)6]X3，请写出[Co(NH3)6]Cl3与AgNO3反应的化学方程式：(6)用如图3装置测定产品中NH3的含量(部分装置已省略)：①蒸氨：取mg样品加入过量试剂后，加热三颈烧瓶，蒸出的NH3通入盛有V1mLc1mol·L-1H2SO4标准溶液的锥形瓶中。液封装置1的作用是。

②滴定：将液封装置2中的水倒入锥形瓶后滴定剩余的H2SO4，消耗c2mol·L-1的NaOH标准溶液V2mL。若未将液封装置2中的水倒入锥形瓶，测得NH3的质量分数将(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

答案(1)3d6(2)将不易被氧化的Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6]2+(3)氨的挥发和H2(5)[Co(NH3)6]Cl3+3AgNO3=[Co(NH3)6](NO3)3+3AgCl↓(6)①平衡气压，防倒吸，同时防止氨气逸出②偏低解析(2)将Co2+转化[Co(NH3)6]3+过程中，加入过氧化氢前先加浓氨水，是将不易被氧化的Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6]2+。(3)步骤Ⅰ中控制反应温度为50~60℃，既能保证较快的反应速率，又能减少氨的挥发