2018届二轮复习5个解答题之1——化学实验综合题学案（全国通用） 42页

‎5个解答题之——化学实验综合题 ‎1．(2017·全国卷Ⅱ)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下：‎ Ⅰ.取样、氧的固定 用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合，反应生成MnO(OH)2，实现氧的固定。‎ Ⅱ.酸化、滴定 将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2被I－还原为Mn2＋，在暗处静置5 min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2O＋I2===2I－＋S4O)。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是__________________。‎ ‎(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_____________________________。‎ ‎(3)Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和________；蒸馏水必须经过煮沸，冷却后才能使用，其目的是杀菌、除________及二氧化碳。‎ ‎(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后，用a mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为________；若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL，则水样中溶解氧的含量为________ mg·L－1。‎ ‎(5)上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏________(填“高”或“低”)。‎ 解析：(1)取水样时避免扰动水体表面，这样能保证所取水样中溶解氧量与水体中实际溶解氧量基本相同，以减小实验误差。(2)根据水样与Mn(OH)2碱性悬浊液反应生成MnO(OH)2，可写出固氧的反应为O2＋2Mn(OH)2===2MnO(OH)2。(3)由于Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定，配制该溶液时无需用容量瓶，只需粗略配制，故配制Na2S2O3溶液时，还需要用到的玻璃仪器为量筒；所用蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，这样能除去水中溶解的氧气和CO2，且能杀菌。(4)根据Ⅱ可知MnO(OH)2能将水样中的I－氧化为I2，滴定过程中用淀粉溶液作指示剂，在滴定终点前I2遇淀粉变蓝，达到滴定终点时，I2完全被消耗，溶液蓝色刚好褪去。根据关系式O2～2MnO(OH)2～2I2～4Na2S2O3，结合消耗n(Na2S2O3)＝a mol·L－1×b×10－‎3 L＝ab×10－3 mol，可求出100.00 mL水样中溶解氧的质量为ab×10－3 mol×‎32 g·mol－1＝8ab×10－‎3 g＝8ab mg，则该水样中溶解氧的含量为8ab mg÷0.100 ‎00 L＝80ab mg·L－1‎ ‎。(5)滴定完成时，滴定管尖嘴处留有气泡，会导致读取的Na2S2O3标准液体积偏小，根据关系式O2～4Na2S2O3，可知测定的溶解氧的含量偏低。‎ 答案：(1)使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差 ‎(2)O2＋2Mn(OH)2===2MnO(OH)2‎ ‎(3)量筒　氧气 ‎(4)蓝色刚好褪去　80ab ‎(5)低 ‎2．(2016·全国卷Ⅱ)某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_______________________________________。‎ ‎(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为______________。‎ ‎(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：‎ ‎①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；‎ ‎②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；‎ ‎③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。‎ 实验②检验的离子是________(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有________(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为________。‎ ‎(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为______________________________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是__________________________；‎ 生成沉淀的原因是__________________________________________‎ ‎(用平衡移动原理解释)。‎ 解析：(1)Fe2＋具有很强的还原性，易被空气中的O2氧化为Fe3＋，在FeCl2溶液中加入少量铁屑，可防止Fe2＋被氧化。‎ ‎(2)Fe2＋被氧化为Fe3＋，Cl2被还原为Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。‎ ‎(3)O2难溶于煤油，加入煤油能隔绝空气，排除O2对实验的影响。‎ ‎(4)KI溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋。K3[Fe(CN)6]是检验Fe2＋的试剂。实验③溶液变红，说明溶液中仍存在Fe3＋‎ ‎，由此可说明该氧化还原反应为可逆反应。‎ ‎(5)酸化的FeCl2溶液与H2O2反应，Fe2＋被氧化为Fe3＋，H2O2被还原为H2O，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。Fe3＋对H2O2的分解起催化作用，当反应一段时间后，会发生反应：2H2O22H2O＋O2↑，故溶液中产生气泡。由于H2O2分解反应放热，促使Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋平衡右移，最终出现Fe(OH)3红褐色沉淀。‎ 答案：(1)防止Fe2＋被氧化 ‎(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ ‎(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)‎ ‎(4)Fe2＋　Fe3＋　可逆反应 ‎(5)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O Fe3＋催化H2O2分解产生O2　H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动 ‎3．(2016·全国卷Ⅲ)过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：‎ ‎(一)碳酸钙的制备 ‎ (1)步骤①加入氨水的目的是________。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于________。‎ ‎(2)右图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是________(填标号)。‎ a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b．玻璃棒用作引流 c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁 d．滤纸边缘高出漏斗 e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度 ‎(二)过氧化钙的制备 CaCO3滤液 白色结晶 ‎(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是________________________。‎ ‎(4)步骤③中反应的化学方程式为______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 该反应需要在冰浴下进行，原因是_________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是__________________________。‎ ‎(6)制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是______________________，产品的缺点是________________________。‎ 解析：(1)石灰石中含少量铁的氧化物，加入盐酸后生成CaCl2及铁的氯化物，加入双氧水可将Fe2＋氧化成Fe3＋，加入氨水的目的是中和剩余盐酸，调节溶液的pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，再通过过滤除去杂质。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于过滤分离。(2)过滤操作中要求“一贴、二低、三靠”，图中漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁，a错误；过滤时，玻璃棒用作引流，b正确；将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁，防止存在气泡，c正确；滤纸边缘要低于漏斗边缘，液面要低于滤纸边缘，d错误；用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动，容易使滤纸破损，e错误。(3)步骤②中逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，该固体为CaCO3，溶液中含有CaCl2，由于溶解了生成的CO2，溶液呈弱酸性。将溶液煮沸，可排出溶解的CO2，防止与后续加入的氨水及生成的CaO2反应。(4)滤液中含有CaCl2，加入氨水和双氧水在冰浴条件下反应，经过滤得到白色晶体(CaO2)，结合元素守恒推知步骤③中反应还生成NH4Cl和H2O，化学方程式为CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O。H2O2不稳定，受热易分解生成H2O和O2，故该反应在冰浴条件下进行，其目的是防止H2O2受热分解。(5)过氧化钙微溶于水，能溶于酸，白色结晶(CaO2)可依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是去除结晶表面水分。(6)将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。与第一种方法相比，其优点是工艺简单、操作方便；产品的缺点是纯度较低。‎ 答案：(1)调节溶液pH 使Fe(OH)3沉淀　过滤分离 ‎(2)ade　(3)酸　除去溶液中的CO2　(4)CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O　温度过高时双氧水易分解　(5)去除结晶表面水分　(6)工艺简单、操作方便　纯度较低 ‎4.(2014·全国卷Ⅰ)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下：‎ 相对分 子质量 密度 ‎(g·cm－3)‎ 沸点/℃‎ 水中 溶解性 异戊醇 ‎88‎ ‎0.812 3‎ ‎131‎ 微溶 乙酸 ‎60‎ ‎1.049 2‎ ‎118‎ 溶 乙酸异戊酯 ‎130‎ ‎0.867 0‎ ‎142‎ 难溶 实验步骤：‎ 在A中加入‎4.4 g异戊醇、‎6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片。开始缓慢加热A，回流50 min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集140～143 ℃馏分，得乙酸异戊酯‎3.9 g。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)仪器B的名称是________。‎ ‎(2)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是________，第二次水洗的主要目的是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后________(填标号)。‎ a．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出 b．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出 c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出 d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出 ‎(4)本实验中加入过量乙酸的目的是___________________________________。‎ ‎(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是_______________________________。‎ ‎(6)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。‎ ‎(7)本实验的产率是________(填标号)。‎ a．30%　　　　　　　　 B．40%‎ c．60% D．90%‎ ‎(8)在进行蒸馏操作时，若从‎130 ℃‎便开始收集馏分，会使实验的产率偏________(填“高”或“低”)，其原因是_________________________。‎ 解析：(1)仪器B为球形冷凝管。(2)第一次水洗的目的是除去作催化剂的硫酸和过量的乙酸，接下来用饱和碳酸氢钠溶液进一步除去残留的少量乙酸，第二次水洗的目的是除去过量的饱和碳酸氢钠溶液。(3)洗涤、分液后有机层密度小，在上面，密度大的水层在下面，需将水层从分液漏斗下口放出，然后将有机层从分液漏斗上口倒出，d项正确。(4)制备乙酸异戊酯的反应为可逆反应，加入过量的乙酸，能提高异戊醇的转化率，从而提高乙酸异戊酯的产率。(5)加入少量无水MgSO4能除去有机层中的少量水，起到干燥作用。(6)蒸馏实验中温度计水银球需和蒸馏烧瓶支管口在同一高度，而c中不应该用球形冷凝管，球形冷凝管一般用于反应装置，即在反应时考虑到反应物的蒸发流失而用球形冷凝管冷凝回流，使反应更彻底，故b正确。(7)根据题中化学方程式及所给各物质的量，可知实验中异戊醇完全反应，理论上应生成乙酸异戊酯‎6.5 g，实验中实际生成乙酸异戊酯‎3.9 g，故乙酸异戊酯的产率为×100%＝60%。(8)若从‎130 ℃‎便开始收集馏分，则收集得到的是乙酸异戊酯和少量未反应的异戊醇的混合物，导致所测出的实验产率偏高。‎ 答案：(1)球形冷凝管　(2)洗掉大部分硫酸和乙酸　洗掉碳酸氢钠溶液　(3)d　(4)提高醇的转化率　(5)干燥　(6)b　(7)c　(8)高　收集少量未反应的异戊醇 高考综合实验题知识容量大、出题素材新、考查角度广、综合程度高，纵观近几年全国卷中的综合实验题：‎ ‎①涉及的题型有物质制备实验题、性质探究实验题、定量测定实验题等。‎ ‎②考查的角度有仪器的识别与应用、物质的制备、除杂与分离、物质的性质探究与验证、实验现象的分析与描述、实验结论的评价与计算。‎ ‎(一)熟知高考中的经典实验——感悟高考经典，能力举一反三 实验目的 实验装置 注意事项 ClO2的制备、吸收、释放和应用 ‎(1)反应原理：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O ‎(2)F中导管应该长进短出 ‎(3)ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是吸收Cl2‎ 制备无水MgBr2(强吸水性)‎ ‎(1)通入干燥的N2是为了防止镁屑与氧气反应，同时依靠气流将溴蒸气带入反应体系 ‎(2)冰水浴的目的是防止液溴和乙醚的挥发 ‎(3)装置A的作用是防止外界水蒸气进入，因为MgBr2有强吸水性 制备KClO溶液 ‎(1)B的作用是除去HCl，没有B装置KClO的产率会下降 ‎(2)为了减少副反应，C中加冰水浴 制备无水氯化铁 ‎(1)制备无水氯化铁，分液漏斗中加入浓盐酸、烧瓶中加入二氧化锰 ‎(2)B装置内液体为饱和食盐水吸收Cl2中的HCl，C装置内液体为浓H2SO4，干燥Cl2‎ 热分解CuCl2·2H2O制备CuCl ‎(1)反应原理 ‎(2)反应结束后先熄灭酒精灯，冷却，停止通入HCl，继续通入氮气是为了防止生成的CuCl被氧化 检验草酸晶体(易升华)的分解产物 B的作用是冷凝草酸蒸气，防止草酸进入C干扰分解产物CO2的检验 化学综合实验题涉及的题型主要有物质组成和性质探究型，物质制备和应用探究型，该类试题一般以实验装置图的形式给出实验流程，其实验流程与考查内容一般如下：‎ 搭配仪器的顺序：从下往上，从左往右。‎ ‎(二)高考中常见实验条件的控制——抓关键信息，定思考方向 常见的操作 思考方向 加过量试剂 使反应完全进行(或增大产率、转化率)‎ 加氧化剂(如H2O2)‎ 氧化还原性物质，生成目标产物或除去某种离子 通入N2或其他惰性气体 除去装置中的空气，排除氧气的干扰 末端放置干燥管 防止空气中的水蒸气干扰实验 调节溶液的pH ‎①调节溶液的酸碱性，抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀) ‎ ‎②“酸作用”还可除去氧化物(膜) ‎ ‎③“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等 ‎④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)‎ 控制温度 ‎(水浴、冰浴、油浴)‎ ‎①防止副反应的发生 ‎②使化学平衡移动；控制化学反应的方向 ‎③控制固体的溶解与结晶(如趁热过滤能防止某物质降温时析出)‎ ‎④控制反应速率；使催化剂达到最大活性 ‎⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发 ‎⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离 ‎⑦趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量 ‎⑧降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或减压)可以减少能源成本，降低对设备的要求 洗涤晶体 ‎①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质 ‎②“冰水洗涤”：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗 ‎③用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等 ‎④洗涤沉淀方法：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2～3次 分离、提纯 过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等 从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥 ‎(三)高考化学实验中常用的计算方法——记牢公式法则，避免考场卡壳 实验题中涉及的计算主要有：样品的质量分数或纯度的计算，物质的转化率或产率、物质的量浓度、物质的质量的计算。‎ ‎1．计算公式 ‎(1) n＝，n＝，n＝cV(aq)‎ ‎(2)物质的质量分数(或纯度)＝×100%‎ ‎(3) 产品产率＝×100%‎ ‎(4) 物质的转化率＝×100%‎ ‎2．计算方法——关系式法 关系式法常应用于一步反应或分多步进行的连续反应中，利用该法可以节省不必要的中间运算过程，避免计算错误，并能迅速准确地获得结果。一步反应中可以直接找出反应物与目标产物的关系；在多步反应中，若第一步反应的产物是下一步反应的反应物，可以根据化学方程式将某中间物质作为“中介”，找出已知物质和所求物质之间量的关系。‎ 如水中溶氧量(DO)的测定：‎ 碱性条件下，O2将Mn2＋氧化为MnO(OH)2：‎ ‎①2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓‎ 酸性条件下，MnO(OH)2将I－氧化为I2：‎ ‎②MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O 用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2：‎ ‎③2S2O＋I2===S4O＋2I－‎ 可得关系式：O2～2Mn2＋～2MnO(OH)2～2I2～4Na2S2O3‎ ‎(四)高考综合实验中的各种答题规范 ‎——标准规范作答，力避无谓失分 ‎1．描述实验现象的答题规范 ‎[真题再现]‎ ‎(2016·全国卷Ⅰ节选)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3＋(蓝紫色)、Cr(OH)(绿色)、Cr2O(橙红色)、CrO(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：‎ Cr3＋与Al3＋的化学性质相似，在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到的现象是____________________________________________________________。‎ 答案：蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液 ‎[答题规范]‎ 类型一　有关溶液的现象描述(五大类)‎ ‎①颜色由……变成……；‎ ‎②液面上升或下降(形成液面差)；‎ ‎③溶液变浑浊或生成(产生)……(颜色)沉淀；‎ ‎④溶液发生倒吸；‎ ‎⑤产生大量气泡(或有气体从溶液中逸出)等。‎ 类型二　有关固体物质的现象描述(四大类)‎ ‎①……(固体)表面产生大量气泡；‎ ‎②……(固体)逐渐溶解；‎ ‎③……(固体)体积逐渐变小(变细)；‎ ‎④……(固体)颜色由……变成……。‎ 类型三　有关气体的现象描述(三大类)‎ ‎①生成……色(味)气体；‎ ‎②气体由……色变成……色；‎ ‎③气体先变……后……(加深、变浅、褪色等)。‎ ‎2．判断滴定终点的答题规范 ‎[真题再现]‎ ‎(2015·全国卷Ⅱ节选)用右图装置可以测定混合气中ClO2的含量：‎ Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL 水溶解后，再加入3 mL稀硫酸；‎ Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；‎ Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；‎ Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；‎ Ⅴ.用0.100 0 mol·L－1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2＋2S2O===2I－＋S4O)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。‎ 步骤Ⅴ中加入的指示剂通常为________，滴定至终点的现象是____________________。‎ 答案：淀粉溶液　溶液由蓝色变为无色，且半分钟内颜色不再改变 ‎[答题规范]‎ ‎(1)答题模板 当滴入最后一滴×××标准溶液后，溶液由×××色变成×××色，或溶液×××色褪去，且半分钟内不恢复原来的颜色 ‎(2)注意问题 ‎3．描述离子检验现象的答题规范 ‎[真题再现]‎ ‎(2015·全国卷Ⅰ改编)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如下所示：‎ 回答下列问题：‎ 如何验证“净化除杂”前的溶液中含有Fe2＋：_______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：取少量滤液于试管中，滴加几滴酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去，证明溶液中含有Fe2＋‎ ‎[答题规范]‎ 以“Cl－检验”为例 取样→滴加××试剂→描述现象→得出结论取少量溶液于一洁净试管中，滴入几滴硝酸酸化的AgNO3溶液，观察到有白色沉淀生成，说明溶液中含有Cl－。‎ ‎4．判断沉淀是否洗涤干净的答题规范 ‎[真题再现]‎ ‎(2015·江苏高考节选)以磷石膏(主要成分CaSO4，杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。‎ 匀速向浆料中通入CO2，浆料清液的pH和c(SO)随时间变化见上图。当清液pH接近6.5时，过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为SO和HCO，检验洗涤是否完全的方法是____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：取少量最后一次的洗涤滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全 ‎[答题规范]‎ 取少许最后一次的洗涤滤液于试管中，滴入少量××溶液(试剂)，若出现×××现象，表明沉淀已洗涤干净。‎ 解答这类试题的三个关键得分点：‎ ‎5．气体检验的答题规范 ‎[真题再现]‎ ‎(2013·四川高考节选)用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体。当反应结束以后，试管中残留固体为黑色。‎ 经小组讨论并验证该无色气体为O2，其验证方法是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：用带火星的木条靠近瓶口，如果木条复燃，则证明该气体是氧气，否则不是氧气 ‎[答题规范]‎ 以“用澄清石灰水检验CO2气体”为例 ‎6．检查装置气密性的答题规范 ‎[真题再现]‎ ‎(2014·山东高考)工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O，实验室可用如图装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。‎ 仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若________________________________________________________________________，‎ 则整个装置气密性良好。‎ 答案：液柱高度保持不变 ‎[答题规范]‎ 气密性检查的两种常用方法 ‎(1)微热法检查 封闭(关闭活塞、导管末端插入盛水的烧杯中等)、微热(双手捂热或用酒精灯稍微加热)、气泡(观察到导管口有气泡逸出)、水柱(移开双手或停止加热，观察到导管中液面上升形成一段稳定的水柱)。‎ ‎(2)液差法检查 封闭(关闭活塞或用止水夹夹住橡皮管等)、液差(向×××容器中加水，使×××和×××形成液面差，停止加水，放置一段时间，液面差保持不变)。‎ 题型一　物质制备类实验 ‎[典例]　醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一种氧气吸收剂，为红棕色晶体，易被氧化，微溶于乙醇，不溶于水和乙醚(易挥发的有机溶剂)。其制备装置及步骤如下：‎ ‎①检查装置气密性后，往三颈烧瓶中依次加入过量锌粒、适量CrCl3溶液。‎ ‎②关闭K2打开K1，旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。‎ ‎③待三颈烧瓶内的溶液由深绿色(Cr3＋)变为亮蓝色(Cr2＋)时，把溶液转移到装置乙中，当出现大量红棕色晶体时，关闭分液漏斗的旋塞。‎ ‎④将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥，称量。‎ ‎(1)三颈烧瓶中的Zn除了与盐酸生成H2外，发生的另一个反应的离子方程式为_________________________。‎ ‎(2)实现步骤③中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为________________。‎ ‎(3)装置丙中导管口水封的目的是___________________________________________。‎ ‎(4)为洗涤[Cr(CH3COO)2]2·2H2O产品，下列方法中最适合的是________。‎ A．先用盐酸洗，后用冷水洗 B．先用冷水洗，后用乙醇洗 C．先用冷水洗，后用乙醚洗 D．先用乙醇洗涤，后用乙醚洗 ‎(5)已知其他反应物足量，实验时取用的CrCl3溶液中含溶质‎9.51 g，取用的醋酸钠溶液为‎1.5 L 0.1 mol·L－1；实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O ‎9.4 g，则该实验所得产品的产率为________________(不考虑溶解的醋酸亚铬水合物)。‎ ‎(6)含铬离子会污染水，常温下要除去上述实验中多余的Cr2＋，最好往废液中通入足量的空气，再加入碱液，调节pH至少为________才能使铬的离子沉淀完全。‎ ‎[已知Cr(OH)3的溶度积为6.3×10－31，≈4，lg 2≈0.3]‎ ‎(7)一定条件下，[Cr(CH3COO)2]2·2H2O受热得到CO和CO2的混合气体，请设计实验检验这两种气体的存在。‎ ‎[解题示范]‎ 明确实验目的 制备醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 通览实验装置 甲为产生Cr2＋的装置，‎ 乙为生成[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的装置。‎ 细挖解题信息 ‎(1)“深绿色(Cr3＋)变为亮蓝色(Cr2＋)”，说明Zn与Cr3＋反应生成Cr2＋，反应的离子方程式为Zn＋2Cr3＋===2Cr2＋＋Zn2＋。‎ ‎(2)实验开始生成氢气后，为使生成的CrCl2溶液与醋酸钠溶液顺利混合，打开K2关闭K1，把生成的CrCl2溶液压入装置乙中反应。‎ ‎(3)根据题目信息“[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一种氧气吸收剂，为红棕色晶体，易被氧化”， 装置丙中导管口水封的目的是防止空气进入装置乙中氧化Cr2＋。‎ ‎(4)根据题目信息“微溶于乙醇，不溶于水和乙醚”， 应该先用冷水洗，后用乙醚洗。‎ 套用公式解题 ‎(5)氯化铬为＝0.06 mol，得到的氯化亚铬为0.06 mol，而醋酸钠为0.15 mol，由方程式可知，醋酸钠足量，如反应完全，理论上得到的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的质量为×‎376 g·mol－1＝‎11.28 g，所得产品的产率为≈83.3%。‎ ‎(6)铬的离子沉淀完全时，浓度应小于10－5 mol·L－1，根据溶度积计算，此时溶液中氢氧根离子浓度为4×10－9 mol·L－1，则c(H＋)＝＝×10－5 mol·L－1，故pH＝5.6。‎ ‎[答案]　(1)Zn＋2Cr3＋===2Cr2＋＋Zn2＋　(2)关闭K1，打开K2　(3)防止空气进入装置乙中氧化Cr2＋　(4)C　(5)83.3%　(6)5.6　(7)①混合气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，说明混合气体中含有CO2。②混合气体通入灼热的CuO，固体颜色由黑色变为红色，说明混合气体中含有CO(其他合理答案均可)。‎ ‎[针对训练]‎ ‎1．高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂，实验室制备高锰酸钾所涉及的化学方程式如下：‎ MnO2熔融氧化：3MnO2＋KClO3＋6KOH3K2MnO4＋KCl＋3H2O；‎ K2MnO4的歧化反应：3K2MnO4＋2CO2===2KMnO4＋MnO2↓＋2K2CO3。‎ 已知K2MnO4溶液显绿色。请回答下列问题：‎ ‎(1)MnO2熔融氧化应放在________中加热(填仪器编号)。‎ ‎①烧杯　②瓷坩埚　③蒸发皿　④铁坩埚 ‎(2)在MnO2熔融氧化所得产物的热浸取液中通入CO2气体，使K2MnO4歧化的过程在如图所示装置中进行，A、B、C、D、E为弹簧夹，F、G为气囊，H为带套管的玻璃棒。‎ ‎①为了能充分利用CO2，装置中使用了两个气囊。当试管内依次加入块状碳酸钙和稀盐酸后，关闭弹簧夹B、E，微开弹簧夹A，打开弹簧夹C、D，往热K2MnO4溶液中通入CO2气体，未反应的CO2被收集到气囊F中。待气囊F中收集到较多气体时，关闭弹簧夹________，打开弹簧夹________，轻轻挤压气囊F，将CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应，未反应的CO2气体又被收集在气囊G中。然后将气囊G中的气体挤压入气囊F中，如此反复，直至K2MnO4完全反应。‎ ‎②检验K2MnO4歧化反应已反应完全的实验操作是____________________________。‎ ‎(3)将三颈烧瓶中所得产物进行抽滤，将滤液倒入蒸发皿中，蒸发浓缩至________，自然冷却结晶，抽滤，得到针状的高锰酸钾晶体。本实验应采用低温烘干的方法来干燥产品，原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)利用氧化还原滴定法进行高锰酸钾纯度分析，原理为2MnO＋‎5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。‎ 现称取制得的高锰酸钾产品‎7.245 g，配成500 mL溶液，用移液管量取25.00 mL待测液，用0.100 0 mol·L－1草酸钠标准溶液进行滴定，终点时消耗标准液的体积为50.00 mL(不考虑杂质的反应)，则高锰酸钾产品的纯度为__________[保留4位有效数字，已知M(KMnO4)＝‎158 g·mol－1]。若移液管用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗，则测定结果将______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。‎ 解析：(1)熔融固体物质需要在坩埚内加热，但加热熔融物中含有强碱KOH，瓷坩埚中含有SiO2，SiO2能与KOH反应，所以应用铁坩埚，④正确。(2)①待气囊F中收集到较多气体时，需要将气囊F中的CO2排出到热K2MnO4溶液中，所以需要关闭弹簧夹A、C，打开弹簧夹B、E(弹簧夹D在之前的操作中已打开)，轻轻挤压气囊F，从而将CO2‎ 气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应。②由于K2MnO4溶液显绿色，所以用玻璃棒蘸取三颈烧瓶内的溶液点在滤纸上，若滤纸上只有紫红色痕迹，无绿色痕迹，表明歧化反应已反应完全。(3)蒸发溶液获得KMnO4时不能蒸干，避免固体飞溅及KMnO4分解，所以应该加热到溶液表面出现晶膜时停止加热，并且应采用低温烘干的方法来干燥产品，避免KMnO4晶体受热发生分解。(4)50 mL 0.100 0 mol·L－1草酸钠标准溶液中含有草酸钠的物质的量为0.100 0 mol·L－1×‎0.05 L＝0.005 mol，根据反应2MnO＋‎5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O可知，消耗0.005 mol草酸钠需要MnO的物质的量为0.005 mol×＝0.002 mol,500 mL配制的样品溶液中含有MnO的物质的量为0.002 mol×＝0.04 mol，则样品中含有KMnO4的质量为0.04 mol×‎158 g·mol－1＝‎6.32 g，则KMnO4产品的纯度为×100%≈87.23%。若移液管用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗，则导致待测液浓度减小，滴定时消耗的标准液体积偏小，测定结果偏小。‎ 答案：(1)④　(2)①A、C　B、E　②用玻璃棒蘸取三颈烧瓶内的溶液点在滤纸上，若滤纸上只有紫红色痕迹，无绿色痕迹，表明歧化反应已反应完全　(3)溶液表面出现晶膜为止　高锰酸钾晶体受热易分解　(4)87.23%　偏小 ‎2．丙烯酸甲酯是一种重要的工业原料，某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示：‎ CH2===CHCOOH＋CH3OH―→CH2===CHCOOCH3＋H2O ‎①取‎10.0 g丙烯酸和‎6.0 g甲醇放置于三颈烧瓶中，连接好冷凝管，用搅拌棒搅拌，水浴加热。‎ ‎②充分反应后，冷却，向混合液中加入5% Na2CO3溶液洗至中性。‎ ‎③分液，取上层油状液体，再用无水Na2SO4干燥后蒸馏，收集70～‎90 ℃‎馏分。‎ 可能用到的信息：‎ 沸点 溶解性 性质 丙烯酸 ‎141 ℃‎ 与水互溶，易溶于有机溶剂 有毒 甲醇 ‎65 ℃‎ 与水互溶，易溶于有机溶剂 易挥发，有毒 丙烯酸甲酯 ‎80.5 ℃‎ 难溶于水，易溶于有机溶剂 易挥发 回答下列问题：‎ ‎(1)仪器c的名称是________。‎ ‎(2)混合液用5% Na2CO3溶液洗涤的目的是_______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)请写出配制‎100 g 5% Na2CO3溶液所使用的玻璃仪器________________。‎ ‎(4)关于产品的蒸馏操作(夹持装置未画出)，下图中有2处错误，请分别写出______________________________、______________________。‎ 为检验产率，设计如下实验：‎ ‎①将油状物质提纯后平均分成5份，取出1份置于锥形瓶中，加入2.5 mol·L－1的KOH溶液10.00 mL，加热使之完全水解。‎ ‎②用酚酞做指示剂，向冷却后的溶液中滴加0.5 mol·L－1的盐酸，滴到终点时共消耗盐酸20.00 mL。‎ ‎(5)计算本次酯化反应丙烯酸的转化率为____________________________________。‎ ‎(6)请列举2条本实验中需要采取的安全防护措施____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)仪器c为分液漏斗。(2)混合液中有丙烯酸、甲醇和丙烯酸甲酯，由于丙烯酸能够与Na2CO3溶液反应，甲醇能够溶于Na2CO3溶液，且Na2CO3溶液能够降低丙烯酸甲酯的溶解度，因此混合溶液用5% Na2CO3溶液洗涤。(3)配制‎100 g 5% Na2CO3溶液所使用的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒和量筒。(4)产品蒸馏时，温度计测的是蒸气的温度，因此温度计的水银球应该在蒸馏烧瓶的支管口处；尾接管与锥形瓶接口不能密封。(5)中和过量的KOH溶液需要的盐酸为n(HCl)＝0.5 mol·L－1×‎0.02 L＝0.01 mol，则用于丙烯酸甲酯水解的KOH为n(KOH)＝2.5 mol·L－1×‎0.01 L－0.01 mol＝0.015 mol，因此消耗原料丙烯酸的质量为m＝0.015 mol×‎72 g·mol－1＝‎1.08 g，参加实验的样品是原样品的，因此丙烯酸的转化率为×100%＝54.0%。(6)丙烯酸与甲醇为易燃物，因此要防止明火；甲醇易挥发，且对人体有毒，因此需要在通风橱中进行。‎ 答案：(1)分液漏斗　(2)除去混合液中的丙烯酸和甲醇，降低丙烯酸甲酯的溶解度(答案合理即可)　(3)烧杯、玻璃棒、量筒　(4)温度计水银球位置　尾接管与锥形瓶接口密封　(5)54.0%　(6)在通风橱中实验、防止明火 ‎题型二　性质探究类实验 ‎[典例]　(2015·全国卷Ⅰ)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1＝5.4×10－2，K2＝5.4×10－5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H‎2C2O4·2H2O)无色，熔点为‎101 ℃‎，易溶于水，受热脱水、升华，‎170 ℃‎以上分解。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是________________________，由此可知草酸晶体分解的产物中有____________。装置B的主要作用是____________。‎ ‎(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。‎ ‎①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、_________________________。‎ 装置H反应管中盛有的物质是________。‎ ‎②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)设计实验证明：‎ ‎①草酸的酸性比碳酸的强_______________________________________________。‎ ‎②草酸为二元酸_______________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎[解题示范]‎ 一、明确实验目的 ‎1．验证草酸晶体分解产物中有CO2和CO；‎ ‎2．设计实验证明草酸的酸性比碳酸强且草酸为二元酸。‎ 二、分析确定原理 ‎1．验证CO2气体的方法是该气体能使澄清石灰水变浑浊；验证CO气体的方法是用CO还原CuO，通过CuO颜色的变化及检验氧化产物来确认；‎ ‎2．利用强酸制弱酸原理来设计实验方案证明草酸的酸性强于碳酸；‎ ‎3．利用酸碱中和原理，采用中和滴定的方法，计算出草酸与NaOH的物质的量之比，从而可判断草酸是一元酸还是二元酸。‎ 三、通览实验装置 ‎(1)此装置是检验草酸晶体分解产物中含有CO2，特别注意B中冰水的作用 ‎(2)此装置的组合是除去产物中的CO2，并检验含有CO，并对CO进行尾气处理 四、细挖解题信息 ‎1．由题给信息知：‎ ‎(1)草酸的酸性强于碳酸的酸性；‎ ‎(2)草酸的熔点低，易升华，故草酸分解产生的气体中混有草酸蒸气；‎ ‎(3)草酸钙难溶于水，故在用澄清石灰水来检验CO2气体前，应除去草酸。‎ ‎2．根据每问要求，认真分析，依次做答：‎ ‎(1)可用澄清石灰水变浑浊来证明草酸分解产物中含有CO2，但由于草酸易升华，草酸钙不溶于水，故在通入澄清石灰水前，必须除尽CO2气体中的草酸。再结合实验所给装置可知，B装置就可起到此作用。‎ ‎(2)首先要仔细观察题目提供的6个装置的作用可能是什么？然后逐一分析。‎ ‎①要验证草酸晶体分解产物中还有CO，根据题目提供的H装置，通过检验CO与CuO反应的产物CO2的存在来达到这一目的，草酸晶体的分解产物本身含有CO2，会对CO的检验造成干扰，所以在检验CO前应将分解产物中的CO2除尽，根据题目提供的F、D装置，可选用F装置来除去CO2，D装置用来检验CO2是否除尽。将除去CO2的气体通过盛有无水氯化钙的装置G干燥，然后通过盛有CuO的装置H，CuO将CO氧化为CO2，再将气体通过盛有澄清石灰水的D装置，用来检验CO2的存在，因CO有毒，最后可将尾气通过排水法收集。‎ ‎②若前一个装置D中澄清石灰水不变浑浊，说明草酸晶体分解的产物CO2已除尽；H中黑色CuO变红，同时其后的装置D中澄清石灰水变浑浊，说明草酸晶体分解产物中含有CO。‎ ‎(3)①可选择NaHCO3加入草酸溶液的实验方法来证明草酸的酸性比碳酸的强。‎ ‎②根据反应的草酸与NaOH的物质的量的比值为1∶2，证明草酸是二元酸。‎ ‎[答案]　(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊　CO2　冷凝(水蒸气、草酸等)，防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验 ‎(2)①F、D、G、H、D、I　CuO　②H中黑色粉末变为红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊 ‎(3)①向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生　②用NaOH标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍 ‎[针对训练]‎ ‎3．(2017·合肥质检)亚硝酸钠常用作食品防腐剂。现用如图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸的反应及生成气体产物的成分。已知气体液化的温度分别为NO2：‎21 ℃‎，NO：－‎152 ℃‎。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序为(按从左到右连接)：A→C→________→________→________。‎ ‎(2)组装好仪器后，接下来进行的操作是______________________________；实验开始时通入N2的作用是____________________________________。‎ ‎(3)关闭弹簧夹K1，打开分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。确认A中产生的气体中含有NO，依据的现象是________________________；装置E的作用是______________________。‎ ‎(4)根据上述实验，写出A中反应的化学方程式：__________________________。如果没有装置C，对验证结论造成的影响是__________________________________。‎ ‎(5)实验结束后还需通入N2的作用是____________________________；如果向D中通入过量O2，则装置B中发生反应的离子方程式为___________________________。‎ 解析：(1)A是反应发生装置，B的作用是进行尾气处理，以防止污染空气，C的作用是吸收水蒸气，D的作用是检验NO，E的作用是冷凝，使NO2完全液化，所以仪器的连接顺序为A→C→E→D→B。(2)组装好仪器后，首先应检查装置的气密性。(3)D中通氧气后，无色气体变成红棕色，说明产生的气体中含有NO。装置E的作用是冷凝，使NO2完全液化。(4)根据实验，反应生成NO、NO2，根据得失电子守恒、原子守恒写出化学方程式：2NaNO2＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O。若没有装置C，则NO2和H2O反应生成NO，从而影响后面NO的检验。(5)实验结束后继续通入N2，目的是把装置中残留的气体全部赶入到B中被吸收，从而防止污染环境。如果向D中通入过量O2，则装置B中NO2、O2和NaOH反应生成NaNO3和H2O，反应的离子方程式为4NO2＋O2＋4OH－===4NO＋2H2O。‎ 答案：(1)E　D　B ‎(2)检查装置的气密性　赶走装置中的氧气，防止对NO的观察造成影响 ‎(3)D中通氧气后，出现红棕色气体　冷凝，使NO2完全液化 ‎(4)2NaNO2＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O　水会与NO2反应生成NO，影响后面NO的检验 ‎(5)把装置中的气体全部赶入到B中被吸收，以防污染环境　4NO2＋O2＋4OH－===4NO＋2H2O 题型三　定量测定类实验 ‎[典例]　(2017·全国卷Ⅰ)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)a的作用是________。‎ ‎(2)b中放入少量碎瓷片的目的是________。f的名称是________。‎ ‎(3)清洗仪器：g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是__________________________；打开k2放掉水。重复操作2～3次。‎ ‎(4)仪器清洗后，g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水。打开k1，加热b，使水蒸气进入e。‎ ‎①d中保留少量水的目的是______________________________________________。‎ ‎②e中主要反应的离子方程式为______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ e采用中空双层玻璃瓶的作用是___________________。‎ ‎(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L－1的盐酸V mL，则样品中氮的质量分数为______%，样品的纯度≤______%。‎ ‎[解题示范]‎ 明确目的原理 ‎1.目的：用凯氏定氮法测定蛋白质中的氮含量 ‎2.原理：‎ ‎①先用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐 ‎②再利用题给实验装置发生反应：‎ NH＋OH－===NH3↑＋H2O NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3‎ ‎③最后再通过滴定测量确定氮含量，其反应为 NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3‎ 分析实验装置 ‎①a的作用是平衡内外压强，避免烧瓶内气压过大，发生危险 ‎②b中加入少量碎瓷片，其目的是防止液体暴沸 ‎③d中加入少量的水，其目的是液封，防止氨气逸出 ‎④e采用中空双层玻璃瓶，其作用是保温使氨气能完全蒸出 套用公式解题 反应过程中根据氮元素守恒可得 n(N)＝n(NH3)＝n(HCl)＝ mol 则样品中氮的质量分数 w(N)＝×100%＝%‎ 再由C2H5NO2的相对分子质量为75，则样品的纯度≤%×＝%‎ ‎[答案]　(1)避免b中压强过大　(2)防止暴沸　直形冷凝管　(3)c中温度下降，管路中形成负压　(4)①液封，防止氨气逸出　②NH＋OH－NH3↑＋H2O　保温使氨完全蒸出　(5)　 ‎[针对训练]‎ ‎4．(2017·海南五校模拟)氮化铝(AlN)是一种新型无机材料，工业上由氧化铝与焦炭在氮气流中高温制得，产品中常含有Al‎4C3、C和Al2O3等杂质。某实验小组为测定a g工业氮化铝样品中AlN的质量及Al‎4C3的质量分数，设计了如下装置，已知装置B、C、D中的药品均足量。‎ 已知：①AlN和Al‎4C3均能与水反应，分别生成NH3和CH4。‎ ‎②CH4能与CuO发生反应：CH4＋4CuO4Cu＋CO2＋2H2O。‎ ‎(1)写出锥形瓶中发生反应的化学方程式。‎ AlN与H2O反应：__________________________________________________________；‎ Al‎4C3与H2O反应：________________________________________________________。‎ ‎(2)有下列操作步骤：①缓缓鼓入一定量的N2；②称量C和D(酒精灯和铁架台等除外)的质量，按顺序组装仪器，检查装置的气密性，将样品放入锥形瓶中；③点燃D处酒精灯；④再次称量C和D的质量；⑤从分液漏斗缓缓滴入水，直到不再产生气体时为止；⑥再次缓缓鼓入一定量的N2。正确的操作顺序是__________________。‎ ‎(3)C的作用是吸收氨气，则C中所盛试剂的最佳选择是________(填代号)。‎ a．蒸馏水　　　　　　　 B．浓硝酸 c．浓盐酸 D．浓硫酸 ‎(4)A中反应结束后，还要通入一段时间的N2至D中固体恢复到室温，其目的是____________________________________(写两条)。‎ ‎(5)实验结束后，测得反应后D中固体质量减少m g，C中增加n g，则a g样品中AlN的质量为________g，Al‎4C3的质量分数为________×100%。‎ 解析：(2)由题意可知该实验的原理是：根据装置C的增重测定生成NH3的量，通过D中氧化铜粉末的质量变化测定CH4的量。实验前，首先称量C和D的质量，其次通入氮气排空气，再次点燃D处酒精灯，然后使样品与水反应，生成的氨气被C吸收，甲烷与氧化铜发生反应，最后，再通入氮气，使装置内的气体充分反应或被吸收，同时避免生成的铜重新被氧化。(3)浓硝酸和浓盐酸易挥发，会造成质量误差，所以b、c错误。氨气虽然极易溶于水，但氨水易挥发，挥发出的氨气和水蒸气都会对D中实验造成干扰，所以a错误。(5)装置C增加的质量即为氨气的质量，n g氨气的物质的量为 mol，则AlN的物质的量亦为 mol，质量为 g。根据CH4＋4CuO4Cu＋CO2＋2H2O和D中固体质量减少m g，可求得消耗CH4为 mol，则a g样品中含Al‎4C3为 mol，其质量为 mol×‎144 g·mol－1＝ g，其质量分数为×100%。‎ 答案：(1)AlN＋3H2O===Al(OH)3＋NH3↑‎ Al‎4C3＋12H2O===4Al(OH)3＋3CH4↑‎ ‎(2)②①③⑤⑥④‎ ‎(3)d ‎(4)使生成的甲烷充分反应或生成的氨气完全被吸收或防止高温下铜与空气中的氧气反应，重新生成氧化铜 ‎(5)　 ‎[课堂练——练熟方法]‎ ‎1．亚硝酰氯(NOCl)是一种黄色气体，熔点为－‎64.5 ℃‎，沸点为－‎5.5 ℃‎，遇水易水解，可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下制备亚硝酰氯。‎ ‎(1)甲组同学拟制备原料气NO和Cl2，制备装置如图所示。‎ 为制备纯净干燥的气体，请补充表中缺少的药品。‎ 装置Ⅰ 装置Ⅱ 烧瓶中 分液漏斗中 制备纯净Cl2‎ MnO2‎ ‎①________‎ ‎②________‎ 制备纯净NO Cu ‎③________‎ ‎④________‎ ‎(2)乙组同学利用甲组同学制得的NO和Cl2制备NOCl，装置如图所示。(已知：Cl2的熔点为－‎101 ℃‎，沸点为－‎34 ℃‎；NO的熔点为－‎163.6 ℃‎，沸点为－‎151 ℃‎)‎ ‎①装置连接顺序为a→____________________(按气流自左向右方向，用小写字母表示)。‎ ‎②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外，另一个作用是_________________________。‎ ‎③装置Ⅶ的作用是________________________________________________。‎ ‎④装置Ⅷ中吸收尾气时，NOCl发生反应的化学方程式为________________________。‎ ‎(3)丙组同学查阅资料得知王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸，一定条件下混酸可生成亚硝酰氯和氯气，该反应的化学方程式为___________________________________。‎ 解析：(1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制备Cl2，分液漏斗中盛放浓盐酸，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，需要用装置Ⅱ除去氯化氢，因此装置Ⅱ 中应盛放饱和食盐水。常用铜和稀硝酸反应制备NO，分液漏斗中盛放稀硝酸，烧瓶中含有空气，制得的NO中含有NO2，因此通过水除去NO2。‎ ‎(2)①NOCl的熔点为－‎64.5 ℃‎，沸点为－‎5.5 ℃‎，收集的NOCl应放在冰水中，因此a应接e或f，NOCl遇水易水解，应防止水蒸气进入，因此e(或f)后接c，Cl2和NO有毒，必须进行尾气处理，b后接d，综上所述，装置连接顺序为a→e(或f)→f(或e)→c→b→d。‎ ‎②装置Ⅳ、Ⅴ的另一个作用是观察气泡调节气体的流速。‎ ‎③NOCl遇水易水解，装置Ⅶ可防止水蒸气进入装置Ⅸ中。‎ ‎④NOCl和NaOH发生反应的化学方程式为NOCl＋2NaOH===NaCl＋NaNO2＋H2O。‎ ‎(3)HNO3中N的化合价由＋5降为＋3，HCl中Cl的化合价由－‎1升为0，根据化合价升降相等进行配平，反应的化学方程式为HNO3(浓)＋3HCl(浓)===NOCl↑＋Cl2↑＋2H2O。‎ 答案：(1)①浓盐酸　②饱和食盐水　③稀硝酸　④水　(2)①e(或f)→f(或e)→c→b→d　②通过观察气泡调节气体的流速(说法合理即可)　③防止水蒸气进入装置Ⅸ中(说法合理即可)　④NOCl＋2NaOH===NaCl＋NaNO2＋H2O　(3)HNO3(浓)＋3HCl(浓)===NOCl↑＋Cl2↑＋2H2O ‎2．(2017·全国卷Ⅲ)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：‎ ‎(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：______________、______________。‎ ‎(2)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m‎1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m‎2 g。按下图连接好装置进行实验。‎ ‎①仪器B的名称是________。‎ ‎②将下列实验操作步骤正确排序________(填标号)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m‎3 g。‎ a．点燃酒精灯，加热 b．熄灭酒精灯 c．关闭K1和K2‎ d．打开K1和K2，缓缓通入N2‎ e．称量A f．冷却到室温 ‎③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x＝________(列式表示)。若实验时按a、d次序操作，则使x________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。‎ ‎(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。‎ ‎①C、D中的溶液依次为________(填标号)。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为__________________。‎ a．品红　　　　 　 　　 B．NaOH c．BaCl2 D．Ba(NO3)2‎ e．浓H2SO4‎ ‎②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：_______________________。‎ 解析：(1)绿矾溶液中加入KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，说明样品中不含三价铁；再向试管中通入空气，溶液逐渐变红，说明FeSO4易被空气中的氧气氧化。(2)①仪器B是干燥管。②根据实验目的及绿矾易被氧化的性质可知，实验时先打开K1和K2，缓缓通入N2排出装置中的空气，避免空气中的氧气将绿矾氧化；再点燃酒精灯进行加热；一段时间后熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭K1和K2，再称量A。故正确的操作顺序是dabfce。③根据题意，绿矾样品的质量为(m2－m1)g，绿矾中结晶水的质量为(m2－m3)g，则FeSO4的质量为(m3－m1)g，设绿矾的化学式为FeSO4·xH2O，则 FeSO4·xH2OFeSO4　＋　xH2O ‎　　　　　　　152　　 　　18x ‎ 　　　　　(m3－m1)g　 (m2－m3)g ＝解得：x＝。如果实验时按照a、d次序操作，则部分绿矾被氧化，导致m3增大，则测出结晶水的值x会偏小。(3)实验后残留的红色固体是Fe2O3。根据氧化还原反应规律，反应中硫元素的化合价必然降低，生成SO2。根据得失电子守恒和元素守恒可写出反应的化学方程式：2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。由于SO3极易溶于水且能与水反应生成H2SO4，欲检验SO2和SO3，必须先用BaCl2溶液检验SO3，再用品红溶液检验SO2。‎ 答案：(1)样品中没有Fe(Ⅲ)‎ Fe(Ⅱ)易被氧气氧化为Fe(Ⅲ)‎ ‎(2)①干燥管　②dabfce　③　偏小 ‎(3)①c、a　生成白色沉淀、褪色 ‎②2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑‎ ‎3．(2017·吉林大学附中模拟)一氯化碘(沸点‎97.4 ℃‎)，是一种红棕色易挥发的液体，不溶于水，易溶于乙醇和乙酸。某校研究性学习小组的同学利用干燥、纯净的氯气与碘反应制备一氯化碘，其装置如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)ICl中I元素化合价为________。‎ ‎(2)各装置连接顺序为a→________________________；如何检验A装置的气密性：_______________________________________________________________________。‎ ‎(3)B装置烧瓶需放在冷水中，其目的是__________________；D装置中溶质如果改用Na2CO3溶液。发生反应的离子方程式为________________________。(已知电离常数H2CO3：Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11；HClO：Ka＝3.0×10－8)‎ ‎(4)将B装置得到的液态产物进一步提纯可得到较纯净的ICl，提纯采取的操作方法是________。‎ ‎(5)测定ICl的纯度。实验过程如下(设杂质不参与反应)：‎ 步骤1：称取‎4.00 g ICl与冰醋酸配成500 mL标准液。‎ 步骤2：取上述标准液25.00 mL于锥形瓶中，加入足量KI溶液、100 mL蒸馏水，滴入几滴________作指示剂(填名称)，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定(I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6)，滴定到终点时消耗Na2S2O3溶液24.00 mL。‎ ‎①步骤1配制标准液需要的玻璃仪器除烧杯、量筒及玻璃棒外，还需要____________________(填仪器名称)。‎ ‎②ICl的纯度是_______________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________。(列式并计算)‎ 解析：(1)在ICl分子中，Cl吸引电子的能力更强，为－1价，所以I为＋1价。(2)题目中提示“用干燥、纯净的氯气与碘反应制备一氯化碘”，所以首先通过A、C、E制备干燥、纯净的氯气，再通入到B中与I2反应，逸出的氯气用D装置吸收，故装置连接顺序为adegjbcf。检验A装置气密性时，可以先关闭分液漏斗活塞，将a连接长导管并通入水中，加热烧瓶，此时水中有气泡产生，停止加热后，导管中会倒吸形成一小段水柱并且能够保持一段时间。(3)由于ICl易挥发，将B烧瓶放入冷水中可以防止ICl挥发产生损失。D中若盛放饱和Na2CO3溶液，根据电离常数可知酸性H2CO3>HClO>HCO，所以在足量Na2CO3溶液中通入Cl2生成NaHCO3、NaClO和NaCl，不可能得到CO2‎ ‎，也不会生成HClO。即反应的离子方程式为Cl2＋2CO＋H2O===Cl－＋ClO－＋2HCO(由于需要确保氯气完全吸收，所以饱和Na2CO3应该是足量的)。(4)B中最后得到的是ICl、I2及Cl2的混合物，其中I2和Cl2溶解在液态ICl中，因此可以通过蒸馏的方法提纯ICl。(5)步骤2取用步骤1配成的标准液进行实验，加入KI后，ICl＋KI===KCl＋I2，使用Na2S2O3滴定时，I2不断消耗，所以可以选用淀粉溶液作指示剂。反应过程中ICl→I2→2Na2S2O3，则n(ICl)＝×0.024 ‎00 L×0.100 0 mol·L－1＝0.001 200 mol，ICl纯度为×100%＝97.50%。‎ 答案：(1)＋1　(2)degjbcf　关闭分液漏斗的活塞，在a处连接长导管插入水中，加热烧瓶，在导管末端产生气泡，停止加热，导管中形成一段液柱，说明装置A气密性良好　(3)防止ICl挥发　Cl2＋2CO＋H2O===Cl－＋ClO－＋2HCO　(4)蒸馏　(5)淀粉溶液　①胶头滴管、500 mL容量瓶 ‎②×100%＝97.50%‎ ‎[课下练——练通高考]‎ 专题检测A ‎1．高铁酸钾是环保型水处理剂，制备原理如下：‎ ‎ (1)从环保角度考虑，“酸溶”发生的反应中，氧化产物和还原产物的物质的量之比为________。吸收尾气的试剂可能是________。‎ ‎(2)洗涤产品常用75%酒精作洗涤液，不用蒸馏水，其目的是_______________________。‎ ‎(3)写出“氧化”过程中反应的化学方程式：___________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)下列是制备次氯酸钾的装置：‎ 已知3KClOKClO3＋2KCl。‎ ‎①B装置中的试剂可能是________(填代号)。‎ a．饱和碳酸氢钠溶液 B．饱和食盐水 c．浓硫酸 D．稀硫酸 ‎②C装置的水槽中盛装________(填“热水”或“冰水”)。‎ ‎(5)为了测定高铁酸钾产品纯度，进行如下实验：取5.000 ‎0 g K2FeO4样品溶于稀硫酸中，充分反应后，配制成250 mL溶液。准确量取25.00 mL溶液于锥形瓶中，加足量的KI溶液，并滴加指示剂，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。‎ 有关反应：4FeO＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O,2S2O＋I2===2I－＋S4O。‎ ‎①如果配制的溶液中含少量K2FeO4，会使测定结果____(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。‎ ‎②进行上述实验需要的定量仪器有电子天平、滴定管、量筒和________。‎ ‎③该高铁酸钾产品的纯度为________。‎ 解析：(1)酸溶过程发生的反应为Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，氧化产物为Fe(NO3)3，还原产物为NO，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1。用NaOH溶液或Na2CO3溶液吸收NO与空气的混合气：4NaOH＋4NO＋3O2===4NaNO3＋2H2O。(2)产品难溶于酒精，酒精易挥发，故酒精洗涤产品能减少产品损失，同时易干燥。(3)反应物为Fe(OH)3、KOH、KClO，产物为K2FeO4、KCl和H2O。化学方程式为2Fe(OH)3＋4KOH＋3KClO===2K2FeO4＋3KCl＋5H2O。(4)①因为氯气通入KOH溶液中反应，不必除去水，要除去氯化氢(避免消耗碱)，B装置的作用是除去氯化氢，减少氯气溶解量。a项，碳酸氢钠溶液呈碱性，会促进氯气溶解，错误；b项，饱和食盐水吸收氯化氢，抑制氯气与水反应；c项，浓硫酸不能除去氯化氢，错误；d项，稀硫酸能吸收氯化氢，抑制氯气与水的反应，正确。②因为次氯酸钾受热会发生歧化反应生成氯酸钾，所以，C装置中应用冰水浴冷却。(5)①配制的溶液中含高铁酸钾，消耗KI的量会增大，最终消耗硫代硫酸钠的量增大，测定结果会偏高。②本实验包括配制溶液、量取溶液、滴定实验，在配制250 mL溶液时需要用到250 mL容量瓶。③上述转化中，还隐含一个反应为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，得关系如下：2K2FeO4～2Fe3＋～I2～2Na2S2O3，n(K2FeO4)＝n(Na2S2O3)＝0.100 0 mol·L－1×20.00×10－‎3 L＝2.0×10－3 mol。m(K2FeO4)＝2.0×10－3 mol×‎198 g· mol－1＝‎0.396 g。K2FeO4产品纯度为×100%＝79.2%。‎ 答案：(1)1∶1　烧碱(或纯碱)溶液 ‎(2)减少产品损失 ‎(3)2Fe(OH)3＋4KOH＋3KClO===2K2FeO4＋3KCl＋5H2O ‎(4)①bd　②冰水 ‎(5)①偏高　②250 mL容量瓶　③79.2%‎ ‎2．(2017·天津高考)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I－)，实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。‎ Ⅰ.准备标准溶液 a．准确称取AgNO3基准物4.246 ‎8 g(0.025 0 mol)后，配制成250 mL标准溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，备用。‎ b．配制并标定100 mL 0.100 0 mol·L－1NH4SCN标准溶液，备用。‎ Ⅱ.滴定的主要步骤 a．取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。‎ b．加入25.00 mL 0.100 0 mol·L－1AgNO3溶液(过量)，使I－完全转化为AgI沉淀。‎ c．加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。‎ d．用0.100 0 mol·L－1NH4SCN溶液滴定过量的Ag＋，使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后，体系出现淡红色，停止滴定。‎ e．重复上述操作两次。三次测定数据如下表：‎ 实验序号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ 消耗NH4SCN标准溶液体积/mL ‎10.24‎ ‎10.02‎ ‎9.98‎ f.数据处理。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有________。‎ ‎(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是_________________________。‎ ‎(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行，其目的是___________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)b和c两步操作是否可以颠倒________，说明理由____________________________。‎ ‎(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为________mL，测得c(I－)＝________mol·L－1。‎ ‎(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步，应进行的操作为__________________。‎ ‎(7)判断下列操作对c(I－)测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。‎ ‎①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果________。‎ ‎②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，则测定结果________。‎ 解析：(1)配制一定物质的量浓度的标准溶液，除烧杯和玻璃棒外，还需用到的仪器有250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管。(2)AgNO3见光容易分解，因此需要保存在棕色试剂瓶中。(3)滴定实验中用NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂，Fe3＋‎ 容易发生水解，影响滴定终点判断，因此控制pH<0.5，目的是抑制Fe3＋的水解。(4)Fe3＋能与I－发生氧化还原反应：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，因此b、c不能颠倒，否则指示剂耗尽，无法判断滴定终点。(5)第1组数据误差较大，舍去，取第2组、第3组实验数据的平均值，消耗NH4SCN标准溶液的体积为(10.02＋9.98)mL×＝10.00 mL。根据滴定原理，则n(Ag＋)＝n(I－)＋n(SCN－)，故n(I－)＝n(Ag＋)－n(SCN－)＝‎0.025 L×0.100 0 mol·L－1－‎0.01 L×0.100 0 mol·L－1＝0.001 5 mol，则c(I－)＝＝0.060 0 mol·L－1。(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液之前，要先用NH4SCN标准溶液润洗滴定管。(7)①在配制AgNO3标准溶液时，若烧杯中溶液有少量溅出，配制的AgNO3标准溶液的浓度偏低，则滴定时消耗的NH4SCN标准溶液的体积偏小，测得的c(I－)偏高。②滴定管0刻度在上，读数时从上往下读数，读取体积偏小，计算所用NH4SCN的物质的量偏低，测得的c(I－)偏高。‎ 答案：(1)250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管　‎ ‎(2)避免AgNO3见光分解　‎ ‎(3)防止因Fe3＋的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3＋的水解)‎ ‎(4)否(或不能)　若颠倒，Fe3＋与I－反应，指示剂耗尽，无法判断滴定终点 ‎(5)10.00　0.060 0　‎ ‎(6)用NH4SCN标准溶液进行润洗 ‎(7)偏高　偏高 ‎3．(2017·江西名校联盟质检)某探究小组设计如图所示装置(夹持、加热仪器略)，模拟工业生产进行制备三氯乙醛(CCl3CHO)的实验。‎ 查阅资料，有关信息如下：‎ ‎①制备反应原理：C2H5OH＋4Cl2―→CCl3CHO＋5HCl 可能发生的副反应：‎ C2H5OH＋HCl―→C2H5Cl＋H2O CCl3CHO＋HClO―→CCl3COOH(三氯乙酸)＋HCl ‎②相关物质的相对分子质量及部分物理性质如表所示：‎ C2H5OH CCl3CHO CCl3COOH C2H5Cl 相对分子质量 ‎46‎ ‎147.5‎ ‎163.5‎ ‎64.5‎ 熔点/℃‎ ‎－114.1‎ ‎－57.5‎ ‎58‎ ‎－138.7‎ 沸点/℃‎ ‎78.3‎ ‎97.8‎ ‎198‎ ‎12.3‎ 溶解性 与水互溶 可溶于水、乙醇 可溶于水、乙醇、三氯乙醛 微溶于水，可溶于乙醇 ‎(1)仪器A中发生反应的化学方程式为________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)装置B中的试剂是________，若撤去装置B，可能导致装置D中副产物________(填化学式)的量增加；装置D可采用________加热的方法以控制反应温度在‎70 ℃‎左右。‎ ‎(3)装置D中球形冷凝管的作用为____________。写出E中所有可能发生的无机反应的离子方程式：______________________________________。‎ ‎(4)测定产品纯度：称取产品‎0.40 g配成待测溶液，加入0.100 0 mol·L－1碘标准溶液22.00 mL，再加入适量Na2CO3溶液，待反应完全后，加盐酸调节溶液的pH，立即用0.020 00 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验，测得消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。则产品的纯度为____________。(计算结果保留三位有效数字)‎ 滴定的反应原理：CCl3CHO＋OH－===CHCl3＋HCOO－；HCOO－＋I2===H＋＋2I－＋CO2↑；I2＋2S2O===2I－＋S4O。‎ ‎(5)为证明三氯乙酸的酸性比乙酸强，某学习小组的同学设计了以下三种方案，能够达到实验目的的是________。‎ a．分别测定0.1 mol·L－1两种酸溶液的pH，三氯乙酸的pH较小 b．用仪器测量浓度均为0.1 mol·L－1的三氯乙酸和乙酸溶液的导电性，测得乙酸溶液的导电性弱 c．测定等物质的量浓度的两种酸的钠盐溶液的pH，乙酸钠溶液的pH较大 解析：由题给反应原理和装置图可知，A是制取Cl2的装置，B、C是干燥除杂装置，D是制备三氯乙醛的装置，E是尾气吸收装置。(1)MnO2与浓盐酸反应制取Cl2的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)装置B的作用是除去Cl2中的HCl气体，故B中应盛放饱和食盐水。结合题给反应，C2H5OH和HCl反应生成C2H5Cl和H2O，故若撤去装置B，则副产物C2H5Cl的量增加。可以采用水浴加热的方法控制反应温度在‎70 ℃‎左右。(3)球形冷凝管起冷凝回流的作用。装置E的作用是吸收过量的Cl2和HCl，发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、H＋＋OH－===H2O。(4)反应消耗的n(S2O)＝0.020 00 mol·L－1×20.00×10－‎3 L＝4.0×10－4 mol，根据I2＋2S2O===2I－＋S4O知，4.0×10－4 mol S2O消耗的n(I2)＝＝2.0×10－4 mol，则参加反应HCOO－＋I2===H＋＋2I－＋CO2↑的I2的物质的量为22.00×10－‎3 L×0.100 0 mol·L－1－2.0×10‎ ‎－4 mol＝2.0×10－3 mol，根据滴定反应原理知，存在关系式：CCl3CHO～HCOO－～I2，故参加反应的CCl3CHO的物质的量为2.0×10－3 mol，样品中m(CCl3CHO)＝2.0×10－3 mol×‎147.5 g·mol－1＝‎0.295 g，故产品纯度为×100%≈73.8%。(5)分别测定0.1 mol·L－1两种酸溶液的pH，三氯乙酸的pH较小，说明三氯乙酸的酸性比乙酸强，a项能达到实验目的；用仪器测量浓度均为0.1 mol·L－1的三氯乙酸和乙酸溶液的导电性，测得乙酸溶液的导电性弱，说明乙酸溶液中电离出的离子少，从而说明乙酸酸性弱，b项能达到实验目的；测定等物质的量浓度的两种酸的钠盐溶液的pH，乙酸钠溶液的pH较大，说明乙酸钠水解程度大，根据“越弱越水解”知，乙酸的酸性弱，c项能达到实验目的。‎ 答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　(2)饱和食盐水　C2H5Cl　水浴　(3)冷凝回流　Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、H＋＋OH－===H2O　(4)73.8%　(5)abc ‎4．(2017·张掖一诊)亚硝酸钠(NaNO2)是一种重要的工业盐，易溶于水，微溶于乙醇。某化学兴趣小组对亚硝酸钠进行多角度探究：‎ Ⅰ.亚硝酸钠的制备。‎ ‎(1)实验中用恒压滴液漏斗，相比普通分液漏斗，显著的优点是_____________________。‎ ‎(2)D中澄清石灰水变浑浊，则C中制备NaNO2的离子方程式为____________________。‎ Ⅱ.探究亚硝酸钠与硫酸反应的气体产物成分。‎ 已知：①NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O ‎②气体液化的温度：NO2为‎21 ℃‎，NO为－‎‎152 ℃‎ ‎(3)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，目的是__________________________。‎ ‎(4)为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左→右连接)：A、C、________、________、________。‎ ‎(5)在关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，装置A中产生红棕色气体。‎ ‎①确认装置A中产生的气体含有NO，依据的现象是______________________。‎ ‎②装置B的作用是_____________________________________________________。‎ Ⅲ.设计实验证明酸性条件下NaNO2具有氧化性。‎ 供选用的试剂：NaNO2溶液、KMnO4溶液、FeSO4溶液、KI溶液、稀硫酸、淀粉溶液、KSCN溶液______________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：Ⅰ.(1)恒压滴液漏斗可以将滴液漏斗与烧瓶连通，平衡滴液漏斗与烧瓶中压强，便于硝酸滴下。(2)D中澄清石灰水变浑浊，说明C中产生CO2，故C中NO、O2通入Na2CO3溶液中发生反应的离子方程式为4NO＋O2＋2CO===4NO＋2CO2。‎ Ⅱ.(3)先通入一段时间氮气，排尽装置中的空气，目的是防止生成的NO被氧化，干扰气体产物的检验。(4)在装置A中制取气体，用浓硫酸(C)对气体进行干燥，然后用冰水浴(E)检验NO2，再用O2和热水浴(D)检验NO，最后用NaOH溶液(B)进行尾气处理。所以仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、C、E、D、B。(5)①确认装置A中产生的气体含有NO，依据的现象是装置D中通入氧气后气体由无色变为红棕色，发生反应：2NO＋O2===2NO2。②由于NO、NO2都是大气污染物，装置B的作用是尾气处理，吸收氮氧化物，防止污染空气。‎ Ⅲ.要证明酸性条件下NaNO2具有氧化性，则证明酸性条件下NaNO2能将Fe2＋氧化为Fe3＋(或将I－氧化为I2)即可。‎ 答案：Ⅰ.(1)平衡滴液漏斗与烧瓶中压强，便于硝酸流下 ‎(2)4NO＋O2＋2CO===4NO＋2CO2‎ Ⅱ.(3)排尽装置中的空气，防止生成的NO被氧化，干扰气体产物的检验 ‎(4)E　D　B ‎(5)①D中通入氧气后，气体由无色变为红棕色 ‎②尾气处理，吸收氮氧化物，防止污染空气 Ⅲ.取硫酸亚铁溶液并滴加稀硫酸酸化，滴加几滴KSCN溶液，溶液仍为浅绿色，滴加少许NaNO2溶液，此时溶液由浅绿色变为血红色，证明NaNO2具有氧化性(或者取KI溶液并滴加稀硫酸酸化，滴加淀粉溶液，无明显现象，滴加少许NaNO2溶液，溶液变蓝，证明NaNO2具有氧化性)‎ 专题检测B ‎1．甲酸(HCOOH)易挥发，熔点为‎8.6 ℃‎，电离常数K＝1.8×10－4。某化学兴趣小组进行以下实验。‎ Ⅰ.制取一氧化碳 ‎(1)用A图所示装置进行实验。利用浓硫酸的脱水性，将甲酸与浓硫酸混合，甲酸发生分解反应生成CO，反应的化学方程式是______________________；实验时，不需加热也能产生CO，其原因是_________________________。‎ ‎(2)欲收集CO气体，连接上图中的装置，其连接顺序为a→________(按气流方向，用小写字母表示)。‎ Ⅱ.一氧化碳性质的探究 资料：ⅰ.常温下，CO与PdCl2溶液反应，有金属Pd和CO2生成，可用于检验CO；‎ ⅱ.一定条件下，CO能与NaOH固体发生反应：‎ CO＋NaOHHCOONa。‎ 利用下列装置进行实验，验证CO具有上述两个性质。‎ ‎(3)打开k2，F装置中发生反应的化学方程式为______________________；为了使气囊收集到纯净的CO，以便循环使用，G装置的作用是______________，H装置中盛放的试剂是________。‎ ‎(4)某同学为了证明E装置中CO与NaOH固体发生了反应，设计下列实验方案：取固体产物，配成溶液，常温下测溶液的pH，若pH>7，证明CO与NaOH固体发生了反应。‎ 经小组讨论，该方案不可行，理由是________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)某同学为了测定产物中甲酸钠(HCOONa)的纯度，设计如下实验方案：准确称取固体产物m g配成100 mL溶液，取20.00 mL溶液，加入指示剂，用c mol·L－1的盐酸标准溶液平行滴定剩余的NaOH三次，平均消耗的体积为V mL。‎ 已知：三种指示剂的变色范围如下所示。‎ 则指示剂应选用____________；产物中甲酸钠的纯度为________(用含m、c、V的代数式表示)。‎ 解析：(1)甲酸发生分解反应生成CO和H2O，反应的化学方程式为HCOOHCO↑＋H2O。(2)甲酸易挥发，故制得的CO中含有HCOOH，应先用碱石灰除去HCOOH，再用排水法收集CO，则装置的连接顺序为：a→c→b→e→d→f。(3)结合资料ⅰ，根据得失电子守恒、原子守恒写出反应的化学方程式：PdCl2＋CO＋H2O===Pd↓＋CO2＋2HCl。欲收集到纯净的CO，需要先除去F中生成的CO2、HCl，再使气体通过浓硫酸以得到干燥的CO。(4)CO与NaOH固体反应得到的HCOONa为强碱弱酸盐，其溶液呈碱性，而NaOH溶液本身也呈碱性，故无论CO与NaOH固体是否发生反应，溶液的pH始终大于7，因此不能根据pH>7来证明CO与NaOH固体发生了反应。(5)达到滴定终点时，得到HCOONa和NaCl的混合溶液，溶液呈碱性，因此应选择酚酞作指示剂。20.00 mL溶液中n(NaOH)＝n(HCl)＝c mol·L－1×V×10－‎3 L＝cV×10－3 mol，则产物中NaOH的质量分数为＝，故产物中甲酸钠的纯度为×100%。‎ 答案：(1)HCOOHCO↑＋H2O　浓硫酸与甲酸混合时放出大量的热 ‎(2)c→b→e→d→f ‎(3)PdCl2＋CO＋H2O===Pd↓＋CO2＋2HCl　除去酸性气体　浓硫酸 ‎(4)无论CO与NaOH固体是否发生反应，溶液的pH均大于7(或其他合理答案)‎ ‎(5)酚酞　×100%或×100%等合理答案 ‎2．(2017·宝鸡质检)某Na2CO3样品中混有一定量的Na2SO4(设均不含结晶水)，某实验小组设计如下方案测定样品中Na2CO3的质量分数。‎ ‎(1)甲同学通过测定二氧化碳的质量来测定碳酸钠的质量分数，实验装置如图：‎ ‎①主要实验步骤有：a.向装置中通入空气；b.称量干燥管B与装入碱石灰的总质量；c.打开分液漏斗活塞，使稀硫酸与样品充分反应。合理的步骤是________(可重复)。‎ ‎②按气体从左向右的流向，干燥管A的作用是________________，干燥管C的作用是______________________。‎ ‎(2)乙同学利用图ⅰ、ⅱ、ⅲ三个仪器组装一套装置完成Na2CO3质量分数的测定，其中样品已称量完毕，ⅲ中装有CO2难溶于其中的液体。‎ ‎①ⅱ中盛装的是________(填代号)。‎ a．浓硫酸 B．饱和NaHCO3溶液 c．10 mol·L－1盐酸 D．2 mol·L－1硫酸 ‎②用橡胶管连接对应接口的方式是：A接________，B接________，C接________(填各接口的编号)。‎ ‎③在测量气体体积时，组合仪器与ⅳ装置相比更为准确，主要原因是______________。组合仪器相对于ⅳ装置的另一个优点是____________________________。‎ 解析：(1)反应前先向装置中通入空气，除去装置中的CO2，此时要测出干燥管B与所盛碱石灰的总质量，然后才能使样品与酸开始反应。充分反应后，再通入空气使反应生成的CO2气体被干燥管B充分吸收，最后称量干燥管B的总质量，可求出反应生成的CO2的质量，进一步求出样品中碳酸钠的质量分数。‎ ‎(2)ⅰ、ⅱ、ⅲ三个仪器的连接方式如图：‎ ⅱ中盛装的应该是能与碳酸钠反应生成CO2的液体，应从酸中选择，不选c是由于盐酸浓度太大，易挥发；在测量气体体积时，ⅰ、ⅱ、ⅲ组合仪器装置与ⅳ相比更为准确，是由于组合仪器装置的气体发生部分相当于一个恒压装置，液体可以顺利滴下，并且滴下的酸的体积没有计入气体体积，减小了实验误差。‎ 答案：(1)①abcab　②除去空气中的二氧化碳　防止空气中的水分和二氧化碳被干燥管B吸收 ‎(2)①d　②D　E　F　③ⅳ将滴下酸的体积也计入气体体积，而组合仪器没有　液体可以顺利滴下 ‎3．(2017·石家庄二中三模)硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂，氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法。‎ 实验室合成硫酰氯的实验装置如下图所示(部分夹持装置未画出)：‎ 已知：①SO2(g)＋Cl2(g)===SO2Cl2(l)ΔH＝－97.3 kJ·mol－1。‎ ‎②硫酰氯常温下为无色液体，熔点为－‎54.1 ℃‎，沸点为‎69.1 ℃‎，在潮湿空气中“发烟”。‎ ‎③‎100 ℃‎以上或长时间存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯气。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)装置A中发生反应的离子方程式为______________________________________。‎ ‎(2)装置B的作用为__________________，若缺少装置C，装置D中SO2与Cl2还可能发生反应的化学方程式为________________________________________________。‎ ‎(3)E中冷凝水的入口是________(填“a”或“b”)，F的作用为_____________________。‎ ‎(4)当装置A中排出氯气‎1.12 L(已折算成标准状况)时，最终得到‎5.4 g纯净的硫酰氯，则硫酰氯的产率为________，为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有________(填序号)。‎ ‎①先通冷凝水，再通气 ‎②控制气流速率，宜慢不宜快 ‎③若三颈烧瓶发烫，可适当降温 ‎④加热三颈烧瓶 ‎(5)氯磺酸(ClSO3H)加热分解，也能制得硫酰氯2ClSO3H===SO2Cl2＋H2SO4，分离产物的方法是________。‎ A．重结晶 B．过滤　 C．蒸馏　 D．萃取 ‎(6)长期存放的硫酰氯会发黄，其原因可能为________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)装置A制备氯气，其中发生反应的离子方程式为2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；(2)生成的氯气中含有氯化氢，因此装置B中饱和食盐水的作用为除去HCl；氯气具有强氧化性，能氧化SO2，因此若缺少装置C，装置D中SO2与Cl2还可能发生反应的化学方程式为SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4；(3)E中冷凝水的入口是a；氯气和SO2均是污染性气体，则F的作用为吸收尾气，防止污染空气。又因为硫酰氯在潮湿空气中“发烟”，因此同时防止水蒸气进入；(4)氯气的物质的量为＝0.05 mol，由方程式可知n(SO2Cl2)＝n(Cl2)＝0.05 mol，故理论上生成SO2Cl2的质量为0.05‎ ‎ mol×‎135 g·mol－1＝‎6.75 g，故其产率为×100%＝80%；为提高本实验中硫酰氯的产率，可以控制气体流速，宜慢不宜快，使其充分反应，由于‎100 ℃‎以上SO2Cl2开始分解，该反应为放热反应，可以对三颈烧瓶进行适当的降温；(5)二者为互溶液体，沸点相差较大，采取蒸馏法进行分离；(6)‎100 ℃‎以上或长时间存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯气，氯气为黄绿色气体，可能是溶解氯气所致。‎ 答案：(1)2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　(2)除去HCl　SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4　(3)a　吸收尾气，防止污染空气，防止水蒸气进入　(4)80%　①②③　(5)C　(6)硫酰氯分解产生氯气 ‎4．联苄(CH2CH2)是一种重要的有机合成中间体，其制取原理为2＋ClCH2CH2ClCH2CH2＋2HCl↑，反应的最佳条件为n(苯)∶n(1,2二氯乙烷)＝10∶1，反应温度在60～‎65 ℃‎之间。实验室制取联苄的装置如图所示(加热和夹持仪器略去)：‎ 实验步骤：‎ 在三口烧瓶中加入120.0 mL苯和适量无水AlCl3，由滴液漏斗滴加10.7 mL 1,2二氯乙烷，控制反应温度在60～65 ℃，反应约60 min。将反应后的混合物依次用稀盐酸、2%Na2CO3溶液和H2O洗涤分离，在所得产物中加入少量无水MgSO4固体，静置、过滤，先常压蒸馏，再减压蒸馏收集170～172 ℃的馏分，得联苄‎18.2 g。‎ 相关物理常数和物理性质如下表：‎ 名称 相对分子质量 密度/(g·cm－3)‎ 熔点/℃‎ 沸点/℃‎ 溶解性 苯 ‎78‎ ‎0.88‎ ‎5.5‎ ‎80.1‎ 难溶于水，易溶于乙醇 ‎1,2二氯乙烷 ‎99‎ ‎1.27‎ ‎－35.3‎ ‎83.5‎ 难溶于水，‎ 可溶于苯 无水氯化铝 ‎133.5‎ ‎2.44‎ ‎190‎ ‎178(升华)‎ 遇水水解，微溶于苯 联苄 ‎182‎ ‎0.98‎ ‎52‎ ‎284‎ 难溶于水，易溶于苯 ‎(1)仪器a的名称为________，和普通分液漏斗相比，使用滴液漏斗的优点是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)洗涤操作中，水洗的目的是________；无水硫酸镁的作用是________。‎ ‎(3)常压蒸馏时，最低控制温度是________。‎ ‎(4)该实验的产率约为________。(小数点后保留两位有效数字)‎ 解析：(3)常压蒸馏的目的是除去苯、1,2二氯乙烷，由表中数据可知，应控制最低温度为‎83.5 ℃‎。(4)反应中苯过量，以1,2二氯乙烷的量求出联苄的理论产量：×‎182 g≈24.981 ‎8 g，则产率为×100%≈72.85%。‎ 答案：(1)球形冷凝管　可以使液体顺利滴下　(2)洗掉Na2CO3(或洗掉可溶性无机物)　吸水剂(或干燥剂)　(3)83.5 ℃　(4)72.85%‎