2026江苏高考化学二轮复习专题16 大题突破-化学实验综合（专题专练）（解析版）

专题16大题突破——化学实验综合

目录

第一部分风向速递洞察考向，感知前沿

第二部分分层突破固本培优，精准提分

A组·保分基础练

题型01反应原理实验探究方案的设计

题型02物质制备实验方案的设计

B组·抢分能力练

第三部分真题验证对标高考，感悟考法

1．【结合莫尔法测定原理考查实验方案的设计】（25-26高三上·江苏盐城·期中）莫尔法测定溶

液中Cl得到Ag2CrO4、AgCl混合物。实验室从混合物中回收Ag并制备AgNO3。已知

AgClClAgCl2,AgSCNAgSCN(白色)。

(1)沉淀转化。向洗涤干净的Ag2CrO4、AgCl沉淀中加入稍过量的氯化钠溶液，充分搅拌使Ag2CrO4完全转

化为氯化银沉淀。写出转化的离子方程式。

(2)还原AgCl。将除锈后洁净的铁丝圈埋入AgCl沉淀里并压紧。加入盐酸后静置，充分反应得到银。

①银的回收率随盐酸浓度的变化如图所示。银的回收率随盐酸浓度增大逐渐降低的原因是。

②不与铁圈接触的AgCl也能转化为Ag的原因是。

(3)制备AgNO3。反应3Ag4HNO3(稀)=3AgNO3NO2H2O可制备AgNO3。实验室用63%的浓HNO3(其

11

密度为1.4gmL)配制240mL5.0molL稀HNO3。

①需选用的仪器有、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒。

②需量取浓硝酸mL。

③该反应通常在(填设备名称)中进行。

(4)测定AgNO3样品的纯度。补充实验步骤：称取硝酸银样品，加水溶解，定容到100mL。准确量取25.00mL

溶液，，重复滴定操作2~3次，计算硝酸银样品的纯度[杂质不参与反应。须使用的试剂：0.1000

-1标准溶液，溶液作指示剂。

mol·LNH4SCNNH4FeSO42]

2

【答案】(1)Ag2CrO42Cl2AgClCrO4

(2)因为较浓的盐酸中cCl大，与AgCl反应生成AgCl2而损失AgFe还原AgCl形成以盐酸为

电解质溶液的FeAg原电池，AgCl在Ag表面得到电子转化为Ag

(3)250mL容量瓶89.3通风橱

滴入滴溶液作指示剂，用1标准溶液滴定，当滴入最后半滴标

(4)23NH4FeSO420.1000molLNH4SCN

准液时，溶液变成血红色，半分钟内不褪色，即达到滴定终点，记录标准液的体积

【解析】（1）Ag2CrO4加入稍过量的氯化钠溶液完全转化为氯化银沉淀，转化的离子方程式为

2

Ag2CrO42Cl2AgClCrO4。

（2）①存在可逆反应AgClClAgCl2，较浓的盐酸中cCl大，与AgCl反应生成AgCl2而损失Ag，

故银的回收率随盐酸浓度增大逐渐降低。

②Fe还原AgCl形成以盐酸为电解质溶液的FeAg原电池，AgCl在Ag表面得到电子转化为Ag，故不与铁

圈接触的AgCl也能转化为Ag。

（3）①没有240mL的容量瓶，实际配制250mL，用到的仪器有250mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、

量筒。

-1

②nHNO3=cV=5.0molL0.250L=1.25mol，设需量取浓硝酸的体积为xmL，则

1，m1.4xg63%0.882xg，稀释前后溶质质量不变，故有

m液V1.4gmLxmL1.4xgHNO3

0.882xg=1.25mol63gmol-1，解得x≈89.3。

③硝酸具有挥发性且有一定的腐蚀性，该反应通常在通风橱中进行。

（4）利用滴定操作测定AgNO3样品的纯度，具体操作是称取硝酸银样品，加水溶解，定容到100mL。准

确量取溶液，滴入滴溶液作指示剂，用1标准溶液滴定，

25.00mL23NH4FeSO420.1000molLNH4SCN

当滴入最后半滴标准液时，溶液变成血红色，半分钟内不褪色，即达到滴定终点，记录标准液的体积，重

复滴定操作2~3次，计算硝酸银样品的纯度。

2．【结合脱硫原理考查物质制备方案】（2026·江苏扬州·一模）实验室用含磷尾矿［主要含Ca5(PO4)3F、

CaMg(CO3)2］的悬浊液模拟湿法烟气脱硫并制备H3PO4，实验装置如图1所示。

(1)进气时通过调节阀门控制SO2、O2、N2的流速。

缓冲罐的作用是。

①在O2足量的前提下，保持进入烧瓶中的气体总流速不变，为研究混合气体中SO2浓度增大对脱硫效率的

②影响，可采取的实验操作是。

(2)湿法脱硫时发生反应2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。

温度过高脱硫效率会降低，原因是。

①生成的H2SO4能将Ca5(PO4)3F转化为CaSO4·2H2O、H3PO4与HF，该反应的化学方程式为。

(②3)悬浊液中生成H3PO4的过程如图2所示。

-1

烟气中SO2浓度对浸出液中H3PO4含量的影响如图3所示。SO2浓度大于8mg·L时，随着SO2浓度增

①大，H3PO4含量变化的原因是。

加入少量ZnSO4溶液，对反应过程的影响如图4所示。该措施可提高磷浸出率的原因是。

②

-1

(4)浸出液经除杂处理后得到0.1mol·LH3PO4溶液，利用其高效率(短时间、高产率)制备FePO4·2H2O，请

补充实验方案：称取一定量铁粉，，过滤洗涤，固体干燥得FePO4·2H2O。

［已知：Fe3(PO4)2、FePO4·2H2O均难溶于水；反应终点pH=2.5时，FePO4·2H2O的产率最高。实验中还须

-1

使用的试剂：1.0mol·L的H2SO4溶液、30％H2O2溶液、30％氨水。］

【答案】(1)缓冲气流（或稳定气体流速）；将气体混合均匀保持O2流速不变，适当开大SO2阀

门（或增大SO2流速），同等程度关小N2阀门（或减小N2流速）

(2)温度升高，SO2、O2在悬浊液中溶解量减少

5H2SO4+Ca5PO43F+10H2O=5CaSO42H2O+3H3PO4+HF

浓度增大，生成增多，更多与反应生成2；沉淀速

(3)SO2H2SO4HCaMgCO32CaCaSO42H2O

①

率加快，覆盖在表面，会阻碍溶出2+更易吸附在表面，排斥与

Ca5PO43FH3PO4ZnCaMgCO32H

反应；更多地与反应，使磷浸出率增大

CaMgCO32HCa5PO43F

(4)加入稍过量的1.0mol/L的H2SO4溶液，加热、搅拌，充分反应后过滤；向滤液中加入稍过量的30%H2O2，

充分反应；再控制投料比nFe:nP1:1，加入0.1mol/LH3PO4溶液，再滴加30%氨水，调节pH=2.5

【分析】将SO2、O2、N2混合气体通入含磷尾矿的悬浊液，将Ca5(PO4)3F转化为CaSO4·2H2O、H3PO4与

HF。

【解析】（1）缓冲罐的作用是缓冲气流（或稳定气体流速）；将气体混合均匀；

在O2足量的①前提下，保持进入烧瓶中的气体总流速不变，为研究混合气体中SO2浓度增大对脱硫效率的

②影响，可采取的实验操作是保持O2流速不变，适当开大SO2阀门（或增大SO2流速），同等程度关小N2阀

门（或减小N2流速）。

（2）温度过高脱硫效率会降低，原因是温度升高，SO2、O2在悬浊液中溶解量减少；

生成①的H2SO4能将Ca5(PO4)3F转化为CaSO4·2H2O、H3PO4与HF，该反应的化学方程式为

②。

5H2SO4+Ca5PO43F+10H2O=5CaSO42H2O+3H3PO4+HF

-1

（3）烟气中SO2浓度对浸出液中H3PO4含量的影响如图3所示。SO2浓度大于8mg·L时，随着SO2浓

度增大①，含量变化的原因是浓度增大，生成增多，更多与反应生成2；

H3PO4SO2H2SO4HCaMgCO32Ca

沉淀速率加快，覆盖在表面，会阻碍溶出；

CaSO42H2OCa5PO43FH3PO4

由图可知，加入少量溶液，可提高磷浸出率的原因是2+更易吸附在表面，排斥

ZnSO4ZnCaMgCO32H

②

与反应；更多地与反应，使磷浸出率增大。

CaMgCO32HCa5PO43F

-1

（4）浸出液经除杂处理后得到0.1mol·LH3PO4溶液，利用其高效率(短时间、高产率)制备FePO4·2H2O，

请补充实验方案：称取一定量铁粉，加入稍过量的1.0mol/L的H2SO4溶液，加热、搅拌，充分反应后过滤；

向滤液中加入稍过量的30%H2O2，充分反应；再控制投料比nFe:nP1:1，加入0.1mol/LH3PO4溶液，

再滴加30%氨水，调节pH=2.5，过滤洗涤，固体干燥得FePO4·2H2O。

01反应原理实验探究方案的设计

1．（25-26高三上·江苏南京·开学考试）过氧化钙CaO2是一种多功能化工产品，常用作消毒剂、供氧剂。

已知：①CaO28H2O微溶于水，能溶于酸，在碱性溶液中能稳定存在；

②CaO2在室温下稳定，受热易分解成CaO和O2。

(1)CaO2的制备。实验室由CaCO3制备CaO2的流程如下：

①步骤Ⅰ中“煮沸”可除去溶液中的(填化学式)，进而提高CaO2的纯度。

②步骤Ⅰ在如题图-1的装置中完成，

主要发生反应：

2

CaaqH2O2aq2NH3H2Oaq6H2OlCaO28H2Os2NH4aqK1；已知25℃下

2135

Ca(aq)H2O2(aq)8H2O(l)CaO28H2O(s)2H(aq)K22.010,KbNH3H2O1.810。计算

25℃下的K1(填数值)。滴液漏斗中应盛有的试剂是(填序号)。

A．CaCl2溶液B．NH3H2O和H2O2的混合溶液

③步骤Ⅲ中用冰水洗涤沉淀，检验洗涤是否完全的方法是。

④步骤Ⅳ中需控温105℃烘干的原因是。

(2)CaO2纯度的测定。采用量气法可测定CaO2的纯度(假设杂质不产生气体)，装置如题图-2所示(部分装置

已省略)。

1

①在25℃和101kPa条件下，气体摩尔体积Vm(填“>”“<”或“=”)22.4molL。

②请补充完整实验方案：在25℃和101kPa条件下，准确称取mgCaO2样品，按题图-2所示装配好药品和

V

2MCaO

装置，确认气密性良好后，，计算气体体积的平均值V，代入公式V2计

m100%

m

算样品纯度。(实验中必须使用的仪器：酒精灯)

5

【答案】(1)CO26.4810A取少量最后一次洗涤滤液，向其中加入稀硝酸酸化，再滴

加少量AgNO3溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净温度过低，CaO28H2O中的结晶水不能

完全脱除，温度过高，会使得CaO2分解生成CaO和O2

(2)>调节水准管使两边液面相平，读取量气管内液面刻度数值；点燃酒精灯，加热试管至量气管

中液体不再下降；冷却至25℃，调节水准管使两边液面相平，读取量气管内液面刻度数值；重复上述操作

进行多次实验

【分析】碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙，加入氨水、过氧化氢反应后静置、过滤、洗涤得到过氧化钙晶

体，烘干得到过氧化钙；

【解析】（1）①步骤I中盐酸和碳酸钙生成的二氧化碳会溶于溶液中，“煮沸”可除去溶液中的CO2，进而

提高CaO2的纯度。

2

②Ca(aq)H2O2(aq)2NH3H2O(aq)6H2O(l)CaO28H2O(s)2NH4(aq)，

2222-

cNH4cHcNH4cOH

K1=22=222-2

cCacH2O2cNH3H2OcCacH2O2cNH3H2OcOHcH

2

22.010131.8105

K2Kb5

==2=6.4810；

K214

w10

将NH3H2O和H2O2的混合溶液滴入氯化钙溶液中，钙离子浓度较大，钙离子会和氢氧根离子生成溶解度

较小的氢氧化钙沉淀，导致产品不纯，故应将CaCl2溶液滴入NH3H2O和H2O2的混合溶液中，故滴液漏斗

中应盛有的试剂是A．CaCl2溶液；

③步骤Ⅲ中检验洗涤是否完全，就是检验最后一次洗涤液中是否含氯离子，故方法是取少量最后一次洗涤

滤液，向其中加入稀硝酸酸化，再滴加少量AgNO3溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净；

④步骤Ⅳ中烘干使得CaO28H2O失去结晶水得到CaO2，CaO2在室温下稳定，受热易分解成CaO和O2，

故需控温105℃烘干的原因是温度过低，CaO28H2O中的结晶水不能完全脱除，温度过高，会使得CaO2分

解生成CaO和O2；

（2）①25℃大于标况的0℃，温度升高，气体体积膨胀，则25℃和101kPa条件下，气体摩尔体积

1

Vm>22.4molL。

②在读数时，应该确认气密性良好后，调节水准管使两边液面相平，从而避免因为液差而导致的读数误差；

故实验方案为：确认气密性良好后，调节水准管使两边液面相平，读取量气管内液面刻度数值；点燃酒精

灯，加热试管至量气管中液体不再下降；冷却至25℃，调节水准管使两边液面相平，读取量气管内液面刻

V

2MCaO

度数值；重复上述操作进行多次实验，计算气体体积的平均值V，代入公式V2计算

m100%

m

样品纯度。

2．（25-26高三上·江苏连云港·期中）实验室以钴矿石（含Co2O3及少量NiO）为原料制取碱式碳酸钴。

(1)还原。使用如图所示的装置还原钴矿石。

2+2+

①反应后烧瓶溶液中主要存在的阳离子是Co和Ni。Co2O3被浓盐酸还原的化学方程式为。

②实验中提高钴元素浸出率的措施有。（任写两种）

(2)提钴。通过萃取和反萃取可获得CoCl2溶液。补充完整由“还原”后的溶液提取CoCl2的实验方案：将反应

后烧瓶中的混合物进行过滤，，得到CoCl2溶液。

2+-22

已知：①在浓NaCl溶液中会发生反应：Co+4Cl⇌CoCl4；②CoCl4易溶解于有机胺溶剂（密度比水小，

难溶于水），Ni2+不溶于有机胺。

实验中可选用的试剂：NaCl固体、有机胺、蒸馏水。

(3)沉钴。向CoCl2溶液中加入(NH4)2CO3溶液，得到2CoCO3·3Co(OH)2·H2O和HCO3，反应的离子方程式

为。

(4)产品分析。称取0.2140g碱式碳酸钴产品[主要成分为2CoCO3·3Co(OH)2·H2O，含少量NH4Cl]于锥形瓶中，

-1

加入适量稀硝酸充分溶解，滴加2滴K2CrO4指示剂，用0.01000mol·LAgNO3标准溶液滴定至终点时，消

耗AgNO3标准溶液20.00mL。已知：Ag2CrO4为砖红色沉淀。

①滴定终点时的现象为。

②产品中2CoCO3·3Co(OH)2·H2O的质量分数为（写出计算过程，否则不得分！）

【答案】(1)Co2O3+6HCl(浓)=2CoCl2+Cl2↑+3H2O适当加热或适当增大盐酸的浓度或延长反应时间

等

(2)向所得滤液中加入NaCl固体至其不再溶解，充分反应；向溶液中加入适量有机胺溶剂，充分振荡，静置，

分液，重复2-3次；向所得有机层(上层)中加入蒸馏水，充分振荡，静置，分液，有机层重复多次操作，取

水层

2+2

(3)5Co+8CO3+7H2O=2CoCO3·3Co(OH)2·H2O↓+6HCO3

(4)①出现砖红色沉淀，且半分钟内不褪色95.00%

【分析】钴矿石能浓盐酸加热生成CoCl2，通过萃取和反萃取可获得CoCl2溶液，向CoCl2溶液中加入

(NH4)2CO3溶液，得到2CoCO3·3Co(OH)2·H2O；

2+2+

【解析】（1）①反应后烧瓶溶液中主要存在的阳离子是Co和Ni，Co2O3被浓盐酸还原为二价钴，则HCl

中部分Cl被氧化为氯气，结合电子守恒，化学方程式为Co2O3+6HCl(浓)=2CoCl2+Cl2↑+3H2O；

②实验中提高钴元素浸出率的措施有适当加热或适当增大盐酸的浓度或延长反应时间等；

2+-22

（2）已知：①在浓NaCl溶液中会发生反应：Co+4Cl⇌CoCl4；②CoCl4易溶解于有机胺溶剂(密度比水

2+

小，难溶于水)，Ni不溶于有机胺，“还原”后的溶液提取CoCl2，则应该首先加入氯化钠使得二价钴离子

22

转化为CoCl4，然后使用有机溶剂萃取CoCl4，然后反萃取得到CoCl2溶液，实验方案：将反应后烧瓶中

的混合物进行过滤，向所得滤液中加入NaCl固体至其不再溶解，充分反应；向溶液中加入适量有机胺溶剂，

充分振荡，静置，分液，重复2-3次；向所得有机层(上层)中加入蒸馏水，充分振荡，静置，分液，有机层

重复多次操作，取水层，得到CoCl2溶液。

（3）向CoCl2溶液中加入(NH4)2CO3溶液，得到2CoCO3·3Co(OH)2·H2O和HCO3，反应的离子方程式为：

2+2

5Co+8CO3+7H2O=2CoCO3·3Co(OH)2·H2O↓+6HCO3；

（4）①已知：Ag2CrO4为砖红色沉淀。则滴定终点时的现象为：出现砖红色沉淀，且半分钟内不褪色。

-1-3-4

②n(AgNO3)=0.01000mol·L×20.00×10L=2.0000×10mol，由题意可得关系式：NH4Cl～AgNO3，

-4-4-1

n(NH4Cl)=n(AgNO3)=2.0000×10mol，m(NH4Cl)=n(NH4Cl)·M(NH4Cl)=2.0000×10mol×53.5g·mol=0.0107g，

0.2140g-0.0107g

2CoCO3·3Co(OH)2·H2O的质量分数=×100%=95.00%。

0.2140g

3．（25-26高三上·江苏盐城·月考）铁黑Fe3O4是常见的铁系颜料。一种制取铁黑的实验流程如图所示：

从合成到干燥阶段发生反应的原理如下：。

FeOH22FeOH3FeOH22FeOH3Fe3O4

(1)保存FeSO4溶液时，常在试剂瓶中加入铁粉，其目的是。

(2)加入氨水调pH至7~9时，发生的离子方程式为。

(3)“控制反应条件”是物质制备流程中的重要环节，为了保证铁黑样品的质量，“合成”需要控制的因素

有、。(写两条)

已知：也可以制备FeO晶体。请补充完整以

(4)FeSO4Fe2SO438NaOHFe3O44Na2SO44H2O34

1

FeSO4为原料制备Fe3O4的实验方案：取40mL1molLFeSO4溶液，静置、过滤、洗涤、干燥。(实

11

验中须选择的试剂：稀硫酸、双氧水、1moLLNaOH溶液、1molLFeSO4溶液)

(5)若实验测得反应后的装置A中不含有SO2，为测定其中所含FeSO4的物质的量浓度，现进行如下实验：

取装置中溶液，向其中逐滴加入溶液，发生反应2433，

20.00mLA0.1000mol/LCeSO42FeCeCeFe

当反应恰好完全时，共消耗溶液。计算FeSO的物质的量浓度写出计算过程。

CeSO4219.00mL4()

【答案】(1)防止Fe2被氧化为Fe3+

2

(2)Fe2NH3·H2OFeOH22NH4

(3)通入空气的量、空气的通入速率、氨水的浓度及反应温度（任意两条）通入空气的量、空气

的通入速率、氨水的浓度及反应温度（任意两条）

(4)边搅拌边加入适量稀硫酸和双氧水，充分反应后，加热至沸除去过量的双氧水，冷却，再加入20mL1mol/L

硫酸亚铁溶液，加入足量1mol/LNaOH溶液，加热、搅拌使其充分反应，静置、过滤、洗涤、干燥

已知，，则

(5)cCeSO420.1000mol/LVCeSO420.0190L

3，243，则该

nCeSO42c·V0.1000mol/L0.019L1.910molnFenCe1.910molFeSO4

1.9103mol

的物质的量浓度cFeSO0.0950mol/L。

40.02L

【分析】向硫酸亚铁溶液中加入氨水，亚铁离子在碱性条件下与氢氧根离子反应生成白色的氢氧化亚铁，

继续滴加氨水并通入空气，生成的氢氧化亚铁会很快被空气氧化，沉淀由白色迅速变成灰绿色，最终氢氧

化亚铁会被完全氧化成红褐色的氢氧化铁沉淀，最后过滤、洗涤、干燥并加热，获得铁黑。

【解析】（1）Fe2+具有还原性，可被空气中氧气氧化生成硫酸铁。加入铁粉，能够将氧化生成的硫酸铁还

原为硫酸亚铁，2Fe3Fe3Fe2，从而可以防止硫酸亚铁被氧化。

（2）在FeSO4溶液中加入氨水调pH至7~9时，生成氢氧化亚铁沉淀和硫酸铵，发生反应的离子方程式为：

2。

Fe2NH3·H2OFeOH22NH4

（3）为了保证铁黑样品的质量，“合成”过程中需要控制的因素有通入空气的量、空气的通入速率、氨水的

浓度及反应温度等。

（4）由反应知，要制备四氧化三铁，需要等物质的量硫酸亚铁和硫酸铁反应，故需将硫酸亚铁氧化为硫酸

铁，在等物质的量硫酸亚铁和硫酸铁的混合液中加入足量氢氧化钠溶液，反应得到四氧化三铁，过滤、洗

涤干燥即可。具体实验方案为：取40mL1mol/L硫酸亚铁溶液，边搅拌边加入适量稀硫酸和双氧水，充分反

应后，加热至沸除去过量的双氧水，冷却，再加入20mL1mol/L硫酸亚铁溶液，加入足量1mol/LNaOH溶

液，加热、搅拌使其充分反应，静置、过滤、洗涤、干燥。

（）根据反应2433，可知：24。已知，

5FeCeCeFenFenCecCeSO420.1000mol/L

VCeSO0.0190L，则3，

42nCeSO42c·V0.1000mol/L0.019L1.910mol

3

2431.910mol

nFenCe1.910mol，则该FeSO4的物质的量浓度cFeSO0.0950mol/L。

40.02L

4．（25-26高三上·江苏镇江·月考）碘是人体不可缺少的微量元素，也是制造各种无机及有机

碘化物的重要原料。

(1)采用离子交换法从卤水(含有I)中提取碘的工艺流程如下：

“还原”前对树脂进行处理。证明“还原”时Na2SO3被氧化的实验操作及现象是。

(2)实验室中，可采用如图所示装置制取碘。

实验中，冷凝管中的冷凝水通常从(填“a”或“b”)端通入。

(3)为测定卤水样品中I的含量，进行下列实验：

-1

取100.00mL卤水样品减压浓缩至20.00mL，加入过量的0.1500mol·LCuCl2溶液20.00mL(发生反应为

①2

2Cu4II22CuI)。

密封静置2h，生成白色沉淀，过滤。

②-122

用0.1000mol·LNa2S2O3标准溶液进行滴定(反应为I22S2O32IS4O6)。请补充完整滴定过程的有

关③实验操作：将过滤所得的滤液全部转移至锥形瓶中，；向洗涤干净的碱式滴定管中加入适量

Na2S2O3标准溶液，润洗23次，重新装液，排气泡，调节液面至0刻度(及以下)，记录读数，边振荡边逐

滴加入标准溶液，观察锥形∼瓶中溶液颜色变化，直至，停止滴定，读数并记录数据。实验测得消耗

Na2S2O3溶液的体积为22.00mL。

计算卤水样品中I的物质的量浓度(写出计算过程)。

④

【答案】(1)取少量待测液于试管中，加入足量稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明Na2SO3

被氧化

(2)a

(3)滴入几滴淀粉溶液滴入最后半滴标准液后，溶液由蓝色变为无色，半分钟内不恢复

4.400102mol/L

【分析】卤水酸化后通入氯气，发生置换反应生成碘单质，碘单质用树脂交换吸附，分离出碘单质，然后

用亚硫酸钠将碘单质从树脂中还原出来，溶液中的碘离子再次氧化生成碘单质，用热空气将碘单质吹出，

得到碘单质；

22

【解析】（1）“还原”时Na2SO3被氧化成SO4，可以检验SO4的存在证明其被氧化。取少量待测液于试

管中，加入足量稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明Na2SO3被氧化；

（2）从冷凝管下方进冷凝水，冷凝水是慢慢充满冷凝管的，这样冷水可以在冷凝管内停留最长的时间，同

时冷水和热气的热交换主要是通过冷凝管壁进行，冷凝管中充满了水，热交换效率也比较高；

（3）将过滤所得的滤液全部转移至锥形瓶中，滴加几滴淀粉溶液作指示剂；向洗涤干净的碱式滴定管中加

入Na2S2O3标准溶液，润洗2-3次，重新装液，排气泡，调节液面至0刻度(及以下)后记录读数，边振荡边

逐滴加入标准溶液，观察锥形瓶中溶液颜色变化，当滴入最后半滴标准液后，溶液由蓝色变为无色，半分

钟内不恢复，停止滴定。

2+-22-2

步骤发生反应为2Cu+4I=I2+2CuI↓，滴定中I22S2O32IS4O6，卤水中I和标准液S2O3的关系是：

①13

-cNa2S2O3VNa2S2O30.1000molL22.0010L3

4I-I2-2Na2S2O3；nI=1.10010mol，

222

--3

nI

nI-=4nI4.400103，-4.40010mol2-1。

2molcI==4.40010mol·L

V0.1L

02物质制备实验方案的设计

5．（2024·江苏盐城·模拟预测）LiFePO4和Li2CO3都是重要的锂的化合物。

I．LiFePO4电极材料是动力型锂离子电池的理想正极材料.它可以通过H3PO4、LiOH和(NH4)2Fe(SO4)2溶液

发生共沉淀反应、将所得沉淀干燥、高温成型而制得.实验室制备LiFePO4的方法如下：

步骤1：将LiOH置于如图所示实验装置的三颈烧瓶中，加入煮沸过的蒸馏水，搅拌使其溶解。从分液漏斗

中滴加H3PO4溶液，并持续通入氮气。

步骤2：将(NH4)2Fe(SO4)2固体溶于蒸馏水中，迅速倒入三颈烧瓶中，快速搅拌，充分反应后，过滤、洗涤

滤渣得LiFePO4固体。

(1)共沉淀反应投料时，不将FeSO4和LiOH溶液直接混合的原因是。

(2)写出共沉淀反应的化学方程式：。

(3)工业制取LiFePO4在高温成型前，常向LiFePO4中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后LiFePO4

的导电性能外，还能。

Ⅱ．磷酸锂渣(主要成分为Li3PO4)和废旧电极材料(含铝、炭、LiFePO4和FePO4)均可用于制取Li2CO3。

(4)实验室以磷酸锂渣为原料制备高纯Li2CO3的部分实验流程如下：

“低酸转化”使Li3PO4转化为Li2HPO4，写出“磷锂分离”的化学方程式：。

①向“萃取”后的溶液中加入三辛胺(N(C8H17)3)再通入CO2得到Li2CO3沉淀，从结构的角度解释三辛胺能吸

②收CO2的理由。

(5)已知：Li2CO3微溶于水；LiFePO4、FePO4难溶于水和碱，可溶于盐酸生成LiCl、FeCl2、FeCl3和H3PO4；

3+

pH>3.2时，Fe沉淀完全.完善由某废旧电极材料(含铝、炭、LiFePO4、FePO4)制取Li2CO3的实验方案：边

搅拌边向废旧电极材料中加入NaOH溶液至不再产生气泡，过滤，，过滤、洗涤，低温干燥得

Li2CO3固体。(实验中须使用的试剂有：双氧水、盐酸、NaOH溶液、Na2CO3溶液)

【答案】(1)直接混合生成Fe(OH)2极易被氧化，最终产品中混有FeⅢ化合物

(2)NH42FeSO42LiOHH3PO4LiFePO42NH4HSO4H2O

(3)利用其还原性，防止FeⅡ被氧化

三辛胺氮原子含有孤电子对，能与氢离子形

(4)2Li2HPO43CaCl2Ca3PO424LiCl2HCl

2

成配位键，既能除去溶液中的HCl，又能吸收CO2生成CO3，从而有利于Li2CO3生成

(5)边搅拌边向滤渣中加入盐酸，至固体不再减少，过滤；向滤液中加入足量的双氧水，再逐滴加入NaOH

溶液至pH至3.2，过滤；向滤液中滴加Na2CO3溶液，至静置向上层清液中滴加Na2CO3溶液无沉淀生成

【分析】实验室制备LiFePO4：H3PO4、LiOH和(NH4)2Fe(SO4)2溶液发生共沉淀反应生成LiFePO4、NH4HSO4、

，反应的化学方程式为：；

H2ONH42FeSO42LiOHH3PO4LiFePO42NH4HSO4H2O

工业制备LiFePO4：磷酸锂渣(主要成分为Li3PO4)加入适量盐酸，“低酸转化”使Li3PO4转化为Li2HPO4，加

入进行磷锂分离，将3转变为而除去，反应方程式为

CaCl2“”PO4Ca3PO42

，再加入萃取剂进行除杂，向萃取后的溶液中加入三辛

2Li2HPO43CaCl2Ca3PO424LiCl2HCl“”

胺(N(C8H17)3)再通入CO2得到Li2CO3沉淀。

【解析】（1）FeSO4和LiOH溶液直接混合生成Fe(OH)2极易被氧化，最终产品中混有FeⅢ化合物；

（2）H3PO4、LiOH和(NH4)2Fe(SO4)2溶液发生共沉淀反应生成LiFePO4、NH4HSO4、H2O，反应的化学方

程式为：；

NH42FeSO42LiOHH3PO4LiFePO42NH4HSO4H2O

（3）活性炭有吸附性、导电性、还原性等，在有FeⅡ的情境下，考虑利用其还原性，防止FeⅡ被氧化；

（）根据流程图可知磷锂分离的原理是LiHPO与反应，将3转变为而除去，反

4“”24CaCl2PO4Ca3PO42

①

应方程式为；

2Li2HPO43CaCl2Ca3PO424LiCl2HCl

2

三辛胺氮原子含有孤电子对，能与氢离子形成配位键，既能除去溶液中的HCl，又能吸收CO2生成CO3，

②

从而有利于Li2CO3生成；

（5）废旧电极材料中加入NaOH溶液至不再产生气泡时、过滤，已将铝溶解除去，剩余固体成分为炭、

+2+

LiFePO4和FePO4，从中获得Li溶液并沉淀生成Li2CO3的基本思路是：用酸溶解、过滤，除炭；将Fe

3++

氧化、调节pH除Fe；用Na2CO3溶液沉淀Li得Li2CO3，具体方案为：边搅拌边向滤渣中加入盐酸，至

固体不再减少，过滤；向滤液中加入足量的双氧水，再逐滴加入NaOH溶液至pH至3.2，过滤；向滤液中

滴加Na2CO3溶液，至静置向上层清液中滴加Na2CO3溶液无沉淀生成。

6．（25-26高三上·江苏苏州·月考）研究含铜电路板的蚀刻与蚀刻废液回收利用有重要作用。

2

已知：CuOH2OHCuOH。蚀刻含铜电路板有多种方法，用蚀刻废液可制备CuO。

24

(1)酸性蚀刻液法(过氧化氢-盐酸法)

①用过氧化氢和盐酸蚀刻含铜电路板时发生反应的离子方程式为。

②反应后有气泡产生，且反应一段时间后，随着溶液变蓝，产生气泡的速率加快，可能的原因是。

碱性蚀刻液法。碱性含铜蚀刻液主要成分为、氨水、氯化铵等。蚀刻过程中，

(2)CuNH34Cl2

与电路板上的铜发生反应生成CuNHCl，失去蚀刻能力，通入空气可恢复蚀刻能力。

CuNH34Cl232

①蚀刻过程发生的离子反应中，被还原的微粒主要存在形式的符号为。

②蚀刻过程主要的化学反应的化学方程式为。

酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液混合可析出沉淀，在之间易生成氢氧化铜胶体。

(3)3CuOH2CuCl2pH45

酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液混和反应装置如图1所示。不同pH时，铜元素回收率如图2所示。

①为减少胶体形成而影响后续操作，溶液为选填酸性或碱性蚀刻废液。

CuOH2A(“”“”)

②解释pH7.5时，铜元素回收率下降的原因为。

(4)已知：氢氧化铜悬浊液受热易分解生成CuO。设计从酸性蚀刻废液中制备氧化铜的实验方案：向一定质

量的酸性蚀刻废液中，。(实验中须使用的试剂：20%NaOH溶液、AgNO3溶液、稀硝酸、蒸

馏水)

22

【答案】(1)CuH2O22HCu2H2OCu对H2O2的分解有催化作用

2

(2)CuNHCuNHClCu2CuNHCl

3434232

2

(3)酸性pH7.5,CuOH2OHCuOH，铜元素回收率下降

24

(4)边搅拌边滴加20%的NaOH溶液，调节pH至7.5(或直至静置，上层清液中继续加NaOH溶液不再产生

沉淀为止)，把所得悬浊液加热，待悬浊液全部变黑后静置过滤，用蒸馏水洗涤沉淀2-3次，取最后一次

洗涤滤液，用稀HNO3酸化后滴入AgNO3溶液，检验不再产生白色沉淀，烘干沉淀

【分析】在酸性条件下，2，为络合物，在溶液中以

CuH2O22HCu2H2OCuNH34Cl2

2

CuNH形式存在，欲生成氢氧化铜沉淀，需控制pH，当pH>7.5时，发生反应

34

2

CuOH2OHCuOH；

24

2+

【解析】（1）①在酸性条件下，过氧化氢作为氧化剂将Cu氧化为Cu，过氧化氢被还原为H2O，故反应

2

的离子方程式为：CuH2O22HCu2H2O；

②反应后有气泡产生，且反应一段时间后，随着溶液变蓝，即有铜离子产生，产生气泡的速率加快，则铜

离子对过氧化氢的分解有催化作用；

（）①蚀刻过程中，与电路板上的铜发生反应生成CuNHCl，即价被还原为

2CuNH34Cl232+2Cu

2

+1价Cu，故蚀刻过程中被还原的微粒主要存在形式的符号为：CuNH；

34

②蚀刻过程中，Cu为还原剂，被氧化为+1价Cu，故发生的化学反应为：

；

CuNH34Cl2Cu2CuNH32Cl

（3）①pH在45之间，即酸性环境下易生成氢氧化铜胶体，为减少氢氧化铜胶体的生成，需将溶液调至

碱性，故溶液B为碱性蚀刻废液，溶液A为酸性蚀刻废液；

2

②当pH7.5时，溶液中氢氧根浓度较大，发生反应：CuOH2OHCuOH，导致析出的氢氧

24

化铜沉淀溶解，铜元素重新进入溶液，回收率下降；

（4）酸性蚀刻废液中主要含有Cu2+、H+、Cl-等，需先加碱调节pH，使Cu2+转化为碱式氯化铜沉淀，再加

热氢氧化铜悬浊液，分解为CuO，洗涤、烘干得到纯净的CuO；故其操作步骤为：边搅拌边滴加20%的NaOH

溶液，调节pH至7.5(或直至静置，上层清液中继续加NaOH溶液不再产生沉淀为止)，把所得悬浊液加

热，待悬浊液全部变黑后静置过滤，用蒸馏水洗涤沉淀2-3次，取最后一次洗涤滤液，用稀HNO3酸化后

滴入AgNO3溶液，检验不再产生沉淀，烘干沉淀；

、

7．（2025·江苏常州·模拟预测）以磷石膏(含CaSO4和少量SiO2Fe2O3等)为原料制备轻质碳酸钙和铝铵矾

的实验流程。如图-1所示。

(1)“转化”步骤CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为。

(2)“除杂”时通入NH3的目的是。

(3)“碳化”过程在如图-2所示的装置中进行。多孔球泡的作用是。

(4)制得的轻质CaCO3可以与Fe3O