2023年化学高考押题化学实验综合题

化学实验综合题

1.（2022广东佛山二模）铜是生活中常见的金属,以铜为原料进行如下实验。回答下列问

题：

I.制备SO2

⑴利用铜与浓硫酸制备SO2,适宜的装置是（从A、B、C中选择），该装

置内发生反应的化学方程式为。

（2）收集干燥的SO2,所需装置的接口连接顺序为:发生装置-（填小写字

母）。

（3）反应后，发生装置中未观察到蓝色溶液,原因是o

II.探究温度对铜与过氧化氢反应的影响

向10mL30%的H2O2溶液中滴加1mL3mol-L-1的硫酸，将光洁无锈的铜丝置于其中，铜

丝表面产生气泡并逐渐变多，剩余溶液呈蓝色。经检验产生的气体为02,查阅资料发现

是Ci?+催化H2O2分解的结果。

（4）写出生成Ci?+的离子方程式:。

⑸学习小组提出猜想:升高温度,Q?+催化能力增强，该小组设计如下实验验证猜想。

3min时

HO1温度

22lmolL_CuS04水生成02的

实验序号30%^-水浴工

mLmL平均速率

mLmin_1

11()112()2.4

21()113()9

31()114090

410022()4

54

61002404

①小组同学认为实验1~3的结果，不能证明猜想成立，理由是o

②为进一步验证猜想，请在表中完善实验5的方案。小组同学结合实验1~6,判断猜想成

立,依据是o

2.（2022广东梅州第一次质检）实验室制备SO2并探究其性质的方案如图，回答下列问题:

I.制备SO2（部分固定装置略）

DE

⑴制备SO2可以选择的发生装置为—(填大写字母),其反应的化学方程式

为O

(2)选用图中装置制备并收集一瓶干燥的S02,其连接顺序为:发生装置-(按

气流方向，填小写字母)。

II.探究S02与Cu(0H)2悬浊液的反应

查阅资料:S02在酸性条件下还原性较差，碱性条件下较强。

实验步骤：i.配制Cu(0H)2悬浊液:往NaOH溶液中加入CuSCU溶液可得到Cu(OH)2悬

浊液。

ii.将SO2通入Cu(OH)2悬浊液中(实验装置如图F)o

实验现象:F中出现少量红色固体，稍后，溶液呈绿色，与CuSO4溶液、CuCb溶液的颜色有

明显不同。

+尾气处理装置

CU(OH)2

悬浊液

F

⑶配制Cu(OH)2悬浊液时,要保证(填“NaOH”或“CuSO4”)溶液过

量。

(4)为确定红色固体成分，进行以下实验：

收集红|洗涤、下械|红色固体|氧气流中J黑色固体

色固体＞称重1.6g|燧烧、冷却称重［称重2.0g

①根据上述实验可得结论:该红色固体为O

②产生红色固体的原因是(用离子

方程式表示)。

(5)为探究F中溶液呈绿色而不是蓝色的原因，实验如下：

i.向4mLimolL1的CuSCU溶液中通入过量SO2,未见溶液颜色发生变化。

ii.取少量F中滤液，加入少量稀盐酸,产生无色刺激性气味的气体，得到澄清的蓝色溶

液。再加入BaCb溶液，出现白色沉淀。

①实验i的目的是0

②溶液显绿色的原因可能是溶液中含有较多CU(HS03)2O小组同学通过进一步实验确

认了这种可能性,在少量1molL-1的CuSCU溶液中加入(填化学式)，得到绿色溶

液。

3.(2022福建泉州五模)某小组用四氢化祭(结构简式：00，无色有刺激性气味的

催化剂

液体，沸点207℃)、液澳、蒸镭水和纯铁粉为原料，利用反应CioHi2+4Br2-----

CioH8Br4+4HBr制取少量粗HBr溶液,同时获得四澳化蔡(常温下为固态,不溶于水)。

实验步骤：

①按一定质量比把四氢化恭和水加入反应器中，加入少量纯铁粉。

②缓慢滴入液漠，不断搅拌，直到四氢化蔡反应完全。

③，得到粗HBr溶液。

回答下列问题：

(1)图中适合步骤①和②的装置是乙，不选用甲的理由是。

(2)步骤②中，反应完全、达到终点的现象是。

(3)乙中玻璃导管的作用是、o

(4)请将步骤③补充完整:。

(5)粗HBr溶液在空气中长期放置，溶液呈黄色，其原因可能是(用

离子方程式表示)。

(6)检验实验所得HBr溶液中是否含有Fe2+：取少量粗HBr溶液加入过量AgNCh溶液，静

置，取上层清液滴入到酸性KMnCU溶液中，若紫色的酸性KMnCU溶液褪色，证明溶液中

2+

含Fe2+,若紫色不褪色，则不含Fe0该方法是否可行，并说明理

由_______________________________________________________________________________

(7)有人认为Fe3+起催化作用。欲验证该想法，按上述实验步骤进行实验，只须改动的

是o

(8)若得到的粗HBr溶液浓度为4mol-L」S=L2g<m-3),则四氢化祭(M=132g-moH)和水

的质量比是(列式即可，设澳化反应进行完全)。

4.(2022四川成都三诊)纯品氯化钠可用于食品、制药、氯碱工业等许多领域。实验室

中利用下列装置进行从海水提取纯品氯化钠的实验。海水中主要离子及浓度如表所示:

离子ClNa+Mg2+so亍Ca2+K+

浓度

54646853.328.110.49.97

(xlO-Smol-L1)

回答下列问题。

(1)盛放BaCb溶液的仪器名称为，球形冷凝管的出水管为(填

“a”或"b”)。

⑵在95°C下对30mL海水混合物进行加热搅拌，同时缓慢滴加约2mL1mol-L'BaCh

溶液，加热10min后取下，确定沉淀完全的实验方法

是，能否

用CaCb代替BaCb为沉淀剂(填“能”或“否

(3)减压过滤(第一次)出泥沙与BaSO%减压过滤的主要优点是

(写一条)。

(4)加热滤液至沸，分别加入2mL3molL-1NaOH溶液和2mL饱和Na2co3溶液,10min

后减压过滤(第二次)。进行两次过滤而不是合并一次过滤的主要目的是:①防止泥沙溶

于NaOH溶液;②防止发生沉淀转化:(写出离子方程式)。工业上不宜

选择用Ba(OH)2同时除去Mg2+和SOf,可能的合理考虑是(填字母，双选)。

1012

已知Ksp(BaS04)=l.lxl0XSp[Mg(OH)2]=1.6x1O-

A.Ba(OH)2比较贵

B.Ba(0H)2的溶解度比较低

C.Ba(0H)2属于二元强碱

D.SO子恰好沉淀完全时,Mg2+不能完全沉淀

⑸在滤液中滴加2mol-L1盐酸，直至溶液pH在2~3之间,搅拌。有人认为调节溶液酸碱

性呈中性即可，这样做的后果是o

(6)根据如图所示，将调节pH后的溶液转移至蒸发皿中，小火加热，再

经、，乙醇洗涤，干燥，得到纯品氯化钠。

5.(2022广东韶关二模)KMnCU是一种常用的氧化剂。某实验小组利用氯气氧化

K2M11O4制备KMnCU并对其性质进行探究。

资料:①镐酸钾（KMnCU）在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反

j5Z:3MnOi-+2H20—=2Mn0；+MnO21+4OH-

②酸性条件下的氧化性:KMnO4>KIO3>l2

I.KMnO4的制备

⑴从A-D中选择合适的装置制备KMnCU,正确的连接顺序是a一

（按气流方向，用小写字母表示）;装置A中m的作用

是O

LMnO,溶液

（含NaOH）饱和食盐水NaOH溶液

ABCD

（2）若没有使用装置C,造成的影响是。

II.KMnCU性质探究

取适量制取的KMnO4溶液稀释至约

0.01mol-L」（用硫酸酸化至pH=l）,取配制好的KMnO4溶液2mL于试管中，逐滴滴加0.1

mol-L"KI溶液,KMnCU紫色溶液迅速变为棕褐色悬浊液，然后沉淀逐渐消失，最终溶液变

为棕黄色。

（3）最终溶液呈现棕黄色推测生成了（写化学式）。

（4）实验小组对初始阶段的产物成分进行探究：

①黑色固体是MnCh,试剂X是（写化学式）。

②在“紫色清液”中存在1。3,写出生成1。3的离子方程式:。

③下列实验方案中，可用于检验“紫色清液'’中是否存在I0&的是（填字母）。

A.用洁净的玻璃棒蘸取紫色清液滴在淀粉-KI试纸上，观察试纸是否变蓝色。

B.取少量紫色清液于试管中，向其中加入几滴淀粉溶液，溶液不变蓝，再加入过量NaHSOs

溶液,观察溶液是否变色。

C.取少量紫色清液于试管中，向其中加入稀硝酸酸化，再加入几滴硝酸银溶液，观察是否

生成黄色沉淀。

⑸探究实验H中棕褐色沉淀消失的原因：

加1人2mL

1］过滤，洗涤口0.111101・1/厂|加1人2滴2moi•L-i

保留固体_KI溶液，振荡一硫酸溶液，振荡一

棕褐黑色无明显固体溶解,

色悬固体变化溶液变为

浊液棕黄色

用离子方程式解释步骤③中固体消失的原因:

（6）由上述实验可知,KMnCU的还原产物与_________________________________________

有关。

6.（2022辽宁省实验中学二模）1-滨丁烷主要用于生产染料和香料。实验室可通过正丁醇

（CH3cH2cH2cH20H）和氢漠酸反应制得，其反应原理如下:NaBr+H2s04+

△_

CH3cH2cH2cH20H『^CH3cH2cH2cH2Br+NaHSO4+H2O,副产物有1-丁烯、正丁醛

等。

密度

名称相对分子质量沸点/七溶解性

(gmL-i)

正丁醇74117.70.80微溶于水，易溶于浓硫酸及有机溶剂

1-漠丁烷137101.61.28不溶于水，易溶于醇、酸等有机溶剂

正丁酸130142.21.77不溶于水，易溶于浓硫酸及有机溶剂

实验步骤：

（一）1-澳丁烷的合成

在10mL三颈烧瓶中，加入2.60g（约0.025mol）研细的澳化钠、1.85mL正丁醇并放入

一粒搅拌子,安装好回流吸气装置（图1）。加入预先混合的2.80mL浓硫酸和2.00mL水

的混合液，搅拌，硅油浴回流fmin,反应完毕，稍冷却后，改成蒸储装置,蒸出粗产物。

（二）粗产物洗涤

将储出液依次用等体积水、浓硫酸、水、饱和碳酸氢钠溶液及水洗涤后,用无水氯化钙

干燥。

（三）蒸储得纯1-溟丁烷

将干燥好的液体转入干燥的蒸储烧瓶中，空气浴加热，收集99-102°C的微分，得到1-澳丁

烷1.15mLo

回答下列问题：

(I)图1冷凝管的进水口是—(填"a”或"b”),实验中使用球形冷凝管而不用直形冷凝管

的原因是o

如果加热一段时间后，发现没有通冷凝水，应该采取的措施

是。

(2)图2表示1-漠丁烷产量随时间的变化,反应进行选择的适宜时间为20min,其原因

(3)合成1-澳丁烷时，为了防止反应中生成的HBr挥发，烧杯中盛放(填字母)作

吸收剂。

A.氢氧化钠溶液B.浓盐酸

C.四氯化碳D.二硫化碳

(4)洗涤粗产物时，用到的玻璃仪器有.加入浓硫酸洗

涤的目的是。

(5)实验中1-澳丁烷的产率是(保留3位有效数字)。

(6)不同的物料比对1-澳丁烷的产量有影响，如果反应开始时多增加1.00mL浓硫酸，其余

实验条件不变，测得1-澳丁烷的产量是0.80mL,产量减小可能的原因是

(答一点即可)。

7.(2022辽宁省协作体二模)硫酸亚铁铁是一种重要的化工原料，其晶体

(NH4)2Fe(SO4»6H2O为浅蓝绿色晶体，较硫酸亚铁不易被氧化。

(1)硫酸亚铁锈晶体的制备：

①铁屑需先用碱洗后，再用少量酸洗,酸洗的目的是O

②制备硫酸亚铁过程中，初始时活塞a、b、c的开关状态依次

是,

反应一段时间后，调整活塞a、b、c的开关状态依次为，最后得到

晶体产品。

(2)产品的相关实验：

0.2mol♦l/HCl和《，乩。?和BaC。

BaC"混合溶液ffiT混合溶液

甲乙丙

①硫酸亚铁镂晶体在500C时隔绝空气加热完全分解，将方程式补充完整(合理即可)。

3NH4)2Fe(S04)2.6H2O^^FeO+[i]Fe2O3+0NH3T+0N2T+

口5027+口5031+0氏0(系数为1时，也要写出)

②为验证甲中残留物含有Fe2O3可选用的试剂有(填字母)。

a.稀硝酸b.稀硫酸

c.新制氯水d.硫氟化钾

③装置乙中HC1的作用

是-实验中，观察

到装置丙中有白色沉淀生成，发生反应的离子方程式

为O

(3)样品纯度的测定:准确称量20.00g硫酸亚铁铁晶体样品，配制成100mL溶液。取所

配溶液20.00mL于锥形瓶中，加稀硫酸酸化,实验测定其与20.00mL0.1000mol-L-1酸性

KMnCU溶液恰好完全反应。已知：

(NH4)2Fe(SO4)2-6H2O的摩尔质量是

392g・mol",则产品中(NH4)2Fe(SCU)2-6H2O的质量分数为。

8.(2022广东四校第二次联考)AgNCh为中学常用化学试剂，某学习小组研究其性质。

⑴测得0.1mol.L"AgNO3溶液pH为4,用离子方程式解释其原

因:。

(2)AgSCN为白色沉淀,设计实验证明Ksp(AgSCN)>Ksp(AgI)浣善以下实验步骤：

取0.1mL1molL"AgNO3溶液于洁净的试管中，加入，振荡，再

加入，振荡，观察到白色沉淀变成黄色，则证明上述结论成

立。

探究一:证明AgNCh具有氧化性

(3)往4mL0.1mol-L」(NH4)2Fe(SO4)2[pHu2]溶液中滴加几滴.

把混合溶液均分到a、b两支试管中。同学甲往a试管中滴加少量0.1mol.L」AgNO3溶

液,观察到产生少量白色沉淀和(填实验现象)，证明AgNCh具有

氧化性。

(4)同学乙认为:氧化Fe2+的,可能是Ag+,也可能是NO3。若向b试管中滴加少量“检测试

剂”，无明显现象，则证明氧化剂为Ag+o写出这种“检测试剂”的配

方:。

探究二:AgNCh溶液与过量铁粉的反应

向酸化的0.1mol-L」AgNO3溶液[pH=2]中加入过量铁粉，搅拌后静置，随着反应进行，在不

同时间取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红,同时有白色沉淀生成，且溶液颜色深浅、

沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：

取样时间

序号现象

min

①3产生大量白色沉淀;溶液呈红色

②30产生白色沉淀，较3min时量少;溶液红色较3min时加深

③120产生白色沉淀，较30min时量少;溶液红色较30min时变浅

(5)用离子方程式解释实验中①出现红色的原因:Fe+2Ag+-

Fe2++2Ag,,o

⑹解释实验②的现象:o

(7)用离子方程式解释实验③中红色变浅的原因:。

9.(2022辽宁沈阳第120中学四模)保险粉(Na2s2。4)大量用于印染业，并用来漂白纸张、

纸浆和陶土等。某化学兴趣小组同学用甲酸法制取保险粉的装置如图所示(加持装置略

去)。

已知:保险粉易溶于水，不溶于甲醇，具有强还原性，在空气中易被氧

化:2Na2s2O4+O2+2H2O_4NaHSO3或Na2s2O4+O2+H2O-NaHSO3+NaHSO4。实验

时先把甲酸(HCOOH)与溶于甲醇和水混合溶剂的NaOH混合,再通入SCh气体。回答下

歹！J问题：

(1)仪器a的名称是;装置B的作用是。

(2)装置C中甲醇不参加反应,甲醇的作用是;生成Na2s2。4

的离子方程式为。

(3)下列有关该实验的说法正确的是(填字母)。

24

A.可用硝酸和BaCh溶液检验制得的Na2s。中是否混有NaHSO4

B.实验中甲酸和NaOH最合适的物质的量之比为1：1

C.用N2排尽装置内的空气,有利于提高的Na2s2。4纯度

D.得到Na2s2。4固体后可用甲醇洗涤

(4)测定产品中Na2s2。4质量分数，其实验步骤如下，准确称取0.5000g产品放入锥形瓶

中,加入适量水使其溶解，然后加入足量甲醛，充分反应,再滴加几滴指示剂用0.2000

mol-L'1的标准12溶液滴定，至终点时，消耗25.00mL标准L溶液。实验过程中涉及的反

应:Na2s2O4+2HCHO+H2O—

NaHSO3HCHO+NaHSO2HCHO;NaHSO2-HCHO+2I2+2H2O-NaHS04+HCH0+4HIo

该实验加入指示剂是，

产品Na2s2。4(加=174g-moH)的质量分数为%(保留一位小数)。

(5)探究Na2s2。4的性质。隔绝空气加热Na2s2。4固体完全分解得到固体产物Na2so3、

Na2s2O3和气体SO2,但该兴趣小组没有做到完全隔绝空气，得到的固体产物中还含有

Na2so4。请设计实验证明该分解产物中含有Na2so4。实验方案

是_________________________________________________________________________

。(可选试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCb溶液、酸性KMnCh溶液)

10.(2022福建龙岩三模)某化学实验小组探究SO2与FeCh溶液的反应。

实验一:用如图所示实验装置制备SO2,并将足量SO2通入FeC13溶液中，溶液迅速变为红

色;停止通入气体川寺红色溶液密闭放置5小时后，溶液变为浅绿色。

蘸有少量NaOH

/\惹阿液的棉花

C_J睛^FeCb溶液

(1)制备SO,的化学方程式为；

(2)仪器a的名称为，按图示装好药品后，打开K之前的操作

是。

(3)某同学取适量酸性KMnO4溶液于试管中，滴入几滴红色溶液，溶液的紫色褪去,据此推

断红色溶液中含有Fe2\此结论(填“正确”或“不正确”)，理由

是。

实验二:探究红色溶液产生的原因

实验-过程如表：

实

验

序假设实验内容结论

号

假设不成

①与溶液中c(H+)有关取适量上述红色溶液，滴入Y溶液，溶液又变为黄色

与c(H2so3)或c(SO2)向实验①溶液中，滴入1mol-L」NaHSO3溶液，溶液呈红色，再逐滴滴入HC1假设不成

②

有关溶液，出现XXX现象立

与c(HSOg)或c(SOi')

③在FeCls溶液中加入Na2s溶液,立即变为红色

有关

(4)实验①中,Y是(填化学式);实验②中现象是;实验③的结论

是O

(5)为了进一步探究红色物质产生的主要原因，又进行了以下实验：

在0.5mL1molL-1的FeCh溶液中，加入浓度相同的Na2s。3溶液VimL、NaHSCh溶液

V2mL并混合均匀，改变0、/的值并维持0+丫2=4.0进行多组实验，测得混合溶液的吸

光度与*的关系如图所示(已知吸光度越大，溶液颜色越深)。

5

0.

0a.4

3

o.

0.2

1

0.0

-0.1

0%20%40%60%80%100%

匕

x100%

匕+匕

①维持Vi+^=4.0的目的是________________________________

②该实验得出的结论是。

参考答案

大题突破练2化学实验综合题

1.答案(1)BCu+2H2sOH浓)&CuSC)4+SO2T+2H2O

(2)g-h-e-d—i

(3)浓硫酸具有吸水性，反应后的硫酸铜以固体形式存在

+2+

(4)CU+H2O2+2H—CU+2H2O

(5)①温度升高促进H2O2的分解

②1()0230实验组1~3生成氧气平均速率随温度升高的增加程度比对照组4~6大

解析(1)铜固体和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫气体、硫酸铜和水，因此适宜的装置是

B,该装置内发生反应的化学方程式为Cu+2H2soK浓)2cuS04+S02T+2H20。

(2)收集干燥的S02,先用浓硫酸干燥二氧化硫气体，再用向上排空气法收集二氧化硫气体,最后进

行尾气处理,因此所需装置的接口连接顺序为发生装置—g—h-e—d—i。

(3)反应后，发生装置中未观察到蓝色溶液，可能是浓硫酸具有吸水性，将硫酸铜溶液中的水吸收，

最后硫酸铜以固体形式存在。

+

(4)铜、硫酸和双氧水反应生成硫酸铜和水，则生成Cu2*的离子方程式为CU+H2O2+2H—

2+

CU+2H2OO

(5)①小组同学认为实验1~3的结果，不能证明猜想成立，理由是H2O2的热稳定性较差，温度升高

促进H2O2的分解。

②为进一步验证猜想，根据实验1和4、3和6的水浴温度相同，硫酸铜溶液的用量不同,则实验2

和5是一组对照实缝,其方案中加入的体积分别为10、0、2、30;小组同学结合实验1~6,判断猜

想成立，则实验组1~3生成氧气的平均速率随温度升高的增加程度比对照组4~6的大。

2.答案(1)ANa2sO3+H2so4(浓)——Na2sO4+SO2T+H2O

(2)g—h—d-c-e(3)NaOH

(4)①Cu(或铜)@SO2+CU(OH)2+2OH'=Cu+SOf+2H2O

(5)①排除溶解的SO?、H2so3导致溶液显绿色的可能性②NaHSC>3(或KHSO3)

解析(1)实验室用亚硫酸钠固体和浓硫酸反应制取二氧化硫，应选择固液不加热型发生装置，因此

应选择装置A,反应的化学方程式为Na2so3+H2so式浓)——Na2so4+SO2T+H2O。

(2)利用装置A制备二氧化硫气体，经浓硫酸干燥后，用向上排空气法收集二氧化硫，因二氧化硫

有毒,需要用碱石灰进行尾气吸收，则利用图中装置制备并收集一瓶干燥的SCh,其连接顺序为:发

生装置一>g—>h―>d―>c—>e0

(3)配制Cu(OH)2悬浊液时，要保证氢氧化钠溶液过量，使溶液呈碱性。

(4)①根据题意可知，二氧化硫在碱性条件下有较强的还原性，可将氢氧化铜还原为红色的铜或氧

化亚铜，而1.6g红色物质在氧气流中燃烧生成2.0g黑色的氧化铜，其中铜的质量为2.0gxM=1.6

g,则原来的红色物质中含铜元素1.6g,即红色物质为单质铜；

②二氧化硫与氢氧化铜发生氧化还原反应生成单质铜的离子方程式为SO2+CU(OH)2+2OH-

C11+SO4+2H2O0

(5)①实验i是空白对照实验，可排除溶液中溶解的二氧化硫、生成的亚硫酸导致溶液显绿色的

可能性；

②实验结论为溶液显绿色的原因是溶液中含有较多的CU(HSC)3)2,即溶液显绿色是由于亚硫酸氢

根离子的影响造成的，要进一步确认这种可能性，可向少量1mol的硫酸铜溶液中加入少量的

NaHSCh或KHSO3O

3.答案(1)澳易挥发,会污染空气;澳会腐蚀胶头滴管的胶帽

(2)滴入最后半滴液澳时，溶液呈浅黄色

(3)冷凝回流平衡气压

(4)过滤(5)4Br-+4H++O2——2Br2+2H2。

(6)不可行,NOg在酸性条件下能将Fe2+氧化成F1+,观察不到紫色的酸性KMnC)4溶液褪色

(7)将步骤①中的铁粉改为FeBr3

(8瑁

解析四氢化茶和澳单质在一定条件下反应，四淡化茶常温下是固体不溶于水，故可过滤分离。浪

化氢具有还原性，能被空气中的氧气氧化。Fe?+能在酸性条件下被NOg氧化。根据物质的量浓度

计算其物质的量,结合反应确定反应物的质量和水的质量。

(1)甲中使用的胶头滴管，澳易挥发，会污染空气;;臭会腐蚀胶头滴管的胶帽,故不选用甲；

(2)该反应到终点的现象为滴入最后半滴液澳时，溶液呈浅黄色；

+

(5)淡化氢能被空气中的氧气氧化生成湿单质，显黄色,反应的离子方程式为4Br+4H+O2——

2Br2+2H2O;

(6)NOg在酸性条件下能将Fe?+氧化成Fe3+,观察不到紫色的酸性KMnC)4溶液褪色，故该实验不

可行；

(8)假设澳化氢溶液为1L,则澳化氢的物质的量为4mol,说明四氢化茶的物质的量为1mol,；臭单

质为4mol,则水的质量为1.2g-cm-3xl000cm3-4x81g-mol"=876g,则四氧化恭和水的质量比为

132_11

876~73°

4.答案(1)恒压分液漏斗b

(2)静置，向上层清液中滴加BaCb溶液,若不再产生白色沉淀，则沉淀完全否

(3)分离速率快,固液分离彻底，分离效率高(任写一条，合理即可)

(4)BaSO4(s)+C01-(aq)-BaCO3(s)+SO1-(aq)AD

(5)导致COf未除干净,最终所得产品中含有NaHCCh或者Na2co3

(6)蒸发结晶趁热过滤

解析⑴由题干实验装置图可知，盛放BaCL溶液的仪器名称为恒压分液漏斗，球形冷凝管中冷却

水应该下进上出，以提高冷凝效果,故球形冷凝管中的出水管为bo

⑵在95℃下对3()mL海水混合物进行加热搅拌，同时缓慢滴加约2mL1molL」BaCb溶液，加

热10min后取下，确定沉淀完全的实验方法是静置，向上层清液中滴加BaCb溶液,若不再产生白

色沉淀，则沉淀完全，由于CaSCU是微溶物，若用CaCL代替BaCb为沉淀剂，则使SO亍沉淀不完全,

即SO彳不能完全除去，故不能用CaCL代替BaCL为沉淀剂。

(4)加热滤液至沸，分别加入2mL3mol-L'NaOH溶液和2mL饱和Na2cCh溶液』0min后减压过

滤(第二次)。进行两次过滤而不是合并一次过滤即先过滤出泥沙和BaSO%再过滤出Mg(OH)2

和BaCCh、CaCCh等，其主要目的是①由于泥沙中的SiO2等能与NaOH发生反应生成可溶性的

硅酸盐，引入新的杂质，则能防止泥沙溶于NaOH溶液;②防止发生沉淀转化即BaSO4转化为

BaCCh,导致SO亍除不干净，该转化的离子方程式为BaS04(s)+CO1'(aq)=BaCC>3(s)+SO彳(aq),由

于Ba(OH)2比较贵，工业生产中需考虑成本，原料的价格是工业生产中必须考虑的因素,A正

确;Ba(OH)2的溶解度虽然比较低，但能溶于水中，足以沉淀Mg?+和SOeB错误;沉淀Mg?+和SO^

与几元碱无关，故Ba(OH)2属于二元强碱不属于工业生产中考虑的问题,C错

误;Ksp(BaSO4)=l」xl0吗Ksp[Mg(OH)2]=1.6xl(严，且溶液中的Mg?+浓度和SO孑浓度不同，可能

导致当SO亍恰好沉淀完全时,Mg2+不能完全沉淀，这也是工业生产中需要考虑的因素,D正确。

(5)二次过滤之后的滤液中主要含有过量的OH和COr已知NaHCCh溶液显弱碱性，碳酸显弱酸

性，则若调节pH呈中性，则溶液中可能含有碳酸氢钠和碳酸，导致COf未除干净，最终所得产品中

含有NaHCCh或者Na2co3。

(6)由题干图示可知,KC1的溶解度随温度变化明显，而NaCl的溶解度随温度变化不明显，将调节

pH后的溶液转移至蒸发皿中，小火加热，再经蒸发结晶、趁热过滤，乙醇洗涤，干燥，得到纯品氯化

钠。

5.答案⑴d—e—c-b—f(或d,e-c,b一。平衡气压，使液体能顺利流下

(2)HC1进入B装置使溶液碱性减弱生成Mn02,导致KMnO4的产率降低(3)12

(4)①H2O2②2MnO[+r+2H+-ZMnChl+IOg+HzO③B

+2+

(5)MnO2+2I+4H—Mn+I2+2H2O

(6)还原剂的用量、溶液的酸碱性、氧化剂的浓度

解析(1)装置A制备氯气,经装置C除去HC1,进入装置B中发生反应制备KMnO*最后用装置D

吸收尾气。从A-D中选择合适的装置制备KMnCU的正确的连接顺序是a—d—eTC—b—f或

d,e—c,b-f(按气流方向，用小写字母表示);装置A中m的作用是平衡气压,使液体能顺利流下。

(2)若没有使用装置C,造成的影响是HC1进入B装置使溶液碱性减弱生成MnCh,导致KMnO4

产率降低。

(3)低浓度碘水的颜色为黄色,KI和酸性KMnCU溶液反应的生成物中使溶液呈棕黄色只可能是

生成b在酸性条件下,KMnO4将r氧化生成L,最终溶液呈现棕黄色推测生成了L。

(4)实验n初始阶段r的氧化产物不是L,则有机溶剂四氯化碳中未溶解L而呈无色，但四氯化碳

不溶于水、密度比水大，导致液体分层；

①KI和酸性KM11O4溶液反应的黑色生成物能催化H2O2分解，黑色固体是MnCh,二氧化镒催化

双氧水分解，试剂X是

H2O2O

②KI和酸性KMnO4溶液反应生成KICh和MnCh,根据电子守恒和电荷守恒配平写出的离子方

程式为2MnO/r+2H+-ZMnCM+IOg+H?。。

③酸性条件下氧化性:KICh>l2,可加入不含I元素的还原剂将103还原为L,利用淀粉遇到碘单

质变蓝色检验L的存在，间接证明10&的存在。

用洁净的玻璃棒蘸取紫色清液滴在淀粉-KI试纸上，引入碘元素,A错误;取少量紫色清液于试管

中，向其中加入几滴淀粉溶液，溶液不变蓝，再加入过量NaHSCh溶液,HS0&与I0&反应，生成b观

察溶液是否变色,B正确;取少量紫色清液于试管中，向其中加入稀硝酸酸化，再加入几滴AgNOj

溶液，碘酸银溶于硝酸,C错误。

(5)MnO2、KI和硫酸反应生成的棕黄色溶液中含有L,根据化合价升降规律可知还生成MnS04,

结合分析,用离子方程式解释步骤③中固体消失的原因:MnO2+2r+4H+——Mn2++l2+2H2。。

(6)由上述实验可知，所得产物成分与试剂的相对用量(滴加顺序)有关，由探究实验H中棕褐色沉

淀消失原因的实验可知,所得产物成分与溶液酸性强弱有关，实际上，物质的变化主要与其自身的

性质有关,还与外界条件，如浓度大小、用量多少、溶液的酸碱性等因素有关。

6.答案(l)a球形冷凝管的接触面积大，冷凝效果好停止加热，待冷凝管冷却到室温后,再先通

冷凝水后重新加热

(2)反应进行到20min时1-溪丁烷产量较大接近1.15mL,再延长反应时间，对其产量变化不大，且

浪费能源

(3)A(4)烧杯和分液漏斗除去1-滨丁烷中的正丁醇

(5)53.7%

(6)浓硫酸能催化正丁醇分子间脱水转化为正丁酸或者浓硫酸能催化正丁醇分子内脱水发生消

去反应转化为1-丁烯

解析(1)冷凝管中冷却水的流向为“下进上出”,则题图1冷凝管的进水口是a,球形冷凝管的接触

面积大，冷凝效果好，则实验中使用球形冷凝管而不用直形冷凝管,如果加热一段时间后，发现没有

通冷凝水,应该采取的措施是停止加热，待冷凝管冷却到室温后,再先通冷凝水后重新加热；

(2)由题图2表示的信息可知，反应进行到20min时1-;臭丁烷产量较大，再延长反应时间,对其产

量变化不大，且浪费能源，则一般反应进行选择的适宜时间为20min;

(3)合成1-；臭丁烷时，为了防止反应中生成的HBr挥发,HBr为酸性气体，能与NaOH溶液反应，难

溶于CCk和CS2等非极性溶剂，则烧杯中盛放氢氧化钠溶液为吸收剂；

(4)2臭丁烷不溶于水，易溶于醇、酸等有机溶剂，正丁醇微溶于水，易溶于浓硫酸及有机溶剂，则洗

涤粗产物时用分液操作进行分离,用到的玻璃仪器有烧杯和分液漏斗，加入浓硫酸洗涤的目的是

除去1-澳丁烷中的正丁醇；

⑸在10mL三颈烧瓶中，加入2.60g(约0.025mol)研细的漠化钠』.85mL正丁醇并放入一粒搅

拌子，根据反应的化学方程式NaBr+H2sO4+CH3cH2cH2cH20H9

CH3cH2cH2cHzBr+NaHSCU+H?。可知,NaBr稍微过量,按正丁醇的量进行计算可知，理论上生成

的1-澳丁烷的物质的量为〃=〃(正丁醇)J85mLx0.80亨mL-l=002mol,则实险中的理论产量为0.02

74gmol

molxl37g-mo『=2.74g,实验中1二臭丁烷的产率为坐吟等里吐工53.7%;

(6)不同的物料比对1，臭丁烷的产量有影响，如果反应开始时多增加1.00mL浓硫酸，其余实验条

件不变，测得1-澳丁烷的产量为0.80mL,产量减小可能的原因是浓硫酸能催化正丁醇分子间脱

水转化为正丁酸或者浓硫酸能催化正丁醇分子内脱水发生消去反应转化为1-丁烯。

7.答案(1)①去除表面的氧化物

②活塞a关闭，活塞b、c打开活塞a打开，活塞b、c关闭

(2)①4614431(或4427134)

②bd

③保持酸性环境，防止SO2反应产生沉淀，干扰SO3的检验

2++

SO2+H2O2+Ba=BaSO41+2H

(3)98.00%

解析⑴①铁表面会因潮湿腐蚀生成FezCh等氧化物,加酸洗是为了去除表面的氧化物；

②制取硫酸亚铁过程中，先打开活塞b、c,同时关闭活塞a,平衡装置内的大气压，排除氧气防止

Fe?+被氧化;反应一段时间后，为了将锥形瓶中的硫酸亚铁进入饱和硫酸馁中反应制取产品，则应

关闭活塞b、c,打开活塞a,利用产生的氨气的压强差将硫酸亚铁溶液压至饱和硫酸镁中反应。

⑵①根据已知化学方程式(NH4)2Fe(S04)2・6H2O—2FeO+lFe2O3+NH3+N2+SO2+SO3+H2O,根据铁

原子守恒可知(NH4)2Fe(SO4)2,6H2。前化学计量数为4,令化学方程式为4(NH4)2Fe(S04)2-6H20

——2FeO+lFe2()3+aNH圻+6NzT+cSChT+dSChT+eHzO,根据得失电子守恒，则有6/?+2=2c,当b=l时,

则c=4<8,满足质量守恒定律，且。=6、g4、e=31,配得化学方程式为4(NH4)2Fe(S04)2•6H20——

2FeO+lFe2O3+6NH3f+lN2T+4SO2T+4SC6T+31H2。;当b=2时，则c=7<8,满足质量守恒定律，且

a=4、d=l、e=34,配得化学方程式为4(NH4)2Fe(S04)2•6H20——

2FeO+lFe2Ch+4NH3f+2N2T+7SO2T+ISO3T+34H2。;当b=3时，则c=l()>8,不满足质量守恒定律；

②先用稀硫酸溶解甲中残留物，得到溶液，向所得溶液中滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，说明

含有Fe3+,若无明显现象，说明不含有Fe3+,则可选用的试剂有:bd;

③产生的气体有SO2和SO3,加稀盐酸可排除BaSCh沉淀的影响,生成不溶于稀盐酸的BaSO4才

能证明气体含有SO3,则HC1的作用是:保持酸性环境，防止SO2反应产生沉淀，干扰SC>3的检验；

装置丙中比。2具有氧化性，能将+4价的S氧化成+6价，再与Ba?+结合生成BaSO4沉淀，反应的离

2++

子方程式为SO2+H2O2+Ba=BaSO41+2Ho

(3)用酸性KMnO4滴定是利用其与样品中Fe?+发生氧化还原反应，反应的离子方程式为

Mn01+5Fe2++8H+——Mn2++5Fe3++4H2O,则存在关系式：

MnOi〜5Fe2+

15

20.00x103Lx0.1000mol-L1n

解得〃=0.01mol,则2().00g硫酸亚铁锭晶体样品中铁元素的物质的量为n(Fe2+)=0.01

molx黑乎=0.05mol,则样品中(NH4)2Fe(S04)2,6H20的物质的量为0.05mol,质量为m=nM=Q.05

molx392gmol-^19.6g,20.00g样品中质量分数为黑J<100%=98.00%。

++

8.答案(l)Ag+H2O-AgOH+H

(2)过量KSCN溶液少量KI溶液

(3)KSCN溶液溶液变红色

(4)向0.1molL“NaNO3溶液中，滴加0.1mol-L1硝酸，调pH为4

2++3+3+

(5)Fe+Ag—Fe+AgFe+3SCN-^Fe(SCN)3

(6)此时主要发生的反应为Ag++Fe2+—Ag+Fe3+,c(Ag+)3min时减小，产生的AgSCN白色沉淀

减少;c(Fe3+)较3min时增大，生成的Fe(SCN方增多,溶液红色加深

(7)Fe+2Fe3+=3Fe2+

解析(l)AgN03是强酸弱碱盐，在溶液中Ag+会发生水解反应，消耗水电离产生的OH产生AgOH

和H+,水解反应的离子方程式为Ag*+H?O=AgOH+H*,最终达到平衡时溶液中c(H+)>c(OH)因

此溶液显酸性,pH=4o

⑵向0.1mL1molL”的AgNCh溶液中加入过量KSCN溶液，产生AgSCN白色沉淀,AgSCN在

溶液中存在沉淀溶解平衡:AgSCN(s)=Ag+(aq)+SCN-(aq),再向溶液中加入少量KI溶液I与

AgSCN溶解电离产生的Ag+反应产生Agl黄色沉淀，从而证明在溶液中存在沉淀转化，说明溶度

积常数:Ksp(AgSCN)>Ksp(AgI)o

⑶往4mL().1molL"(NH4)2Fe(SO4)2[pHx2]溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液显无色，说明溶液

中无Fe3+。然后把混合溶液均分到a、b两支试管中。同学甲往a试管中滴加少量0.1moLI/

।AgNCh溶液，观察到产生少量白色沉淀，同时看到溶液变为红色，说明溶液中产生了Fe",Fe2+被

氧化产生Fe-"。

(4)该检测试剂中应该含有NO3,无Ag+,同时溶液pH=4,则这种“检测试剂”的配方为响0.1mol-L

NaNCh溶液中滴加0.1mol-L"硝酸，调pH为4。

(5)实验①产生的白色沉淀可能为Ag+与SCN反应生成的AgSCN,Ag++SCN—AgSCN],溶液变

+2+2++3+3+

为红色的原因可能是Fe+2Ag—Fe+2Ag,Fe+Ag—Fe+Ag,Fe+3SCN'-Fe(SCN)3o

(6)实验②中产生的白色沉淀较3min时量少，溶液红色较3min时加深，可能是由于此时主要发

生反应:Fe"+Ag+=_=Fe3++Ag,导致c(Ag+)比3min时减小，产生的AgSCN白色沉淀减少;c(Fe")较

3min时增大，生成的Fe(SCN)3增多,c[Fe(SCN)3]增大，溶液红色加深。

(7)在120min时溶液红色较30min时变浅，可能是由于溶液中生成的Fe"与加入的过量的Fe发

3+

生反应:Fe+2Fe3+——3Fe2+,导致c(Fe)M3()min