2023届人教版高中化学二轮复习讲义-高考综合大题研究-化学实验综合模拟演练

模拟演练

类型1以陌生物质制备为主的综合实验

1.（2022•河南省实验中学期中）过碳酸钠（2Na2CO3∙3H2O2）是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体

的漂白剂。某兴趣小组用工业Na2CO3（含杂质Fe3'）制备过碳酸钠的实验方案如下所示，装置

如图1所示（夹持装置已省略）。

图1

查阅资料：①主反应为2Na2CO3(aq)+3H2O2(aq)-2Na2CO3∙3H2O2(s)ΔW<0;②50℃时

2Na2CO3∙3H2O2(s)开始分解。

（1）仪器A的名称是.

（2）步骤①除了需要控制反应温度外，还需要加入适量特殊稳定剂，与杂质Fe?+生成稳定的配

合物，加入特殊稳定剂的目的是。

⑶在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇，也可析出少量过碳酸钠，原理是

（4）步骤③中选用乙醇洗涤产品的目的是»

（5汨2。2的浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量20%小。2溶液浓缩至30%,B

处应增加一个装置，该装置的作用是.

答案（1）球形冷凝管（2）防止Fe3+催化H2O2分解（3）降低过碳酸钠的溶解度（4）洗去固体

表面的杂质，减少产品的溶解损失，利于干燥（5）降低体系压强，减少过氧化氢的分解

解析(1)仪器A的名称是球形冷凝管。(2)Fe3+对H2O2分解有催化作用，故需要加入适量的

稳定剂。(3)滤液X中含有少量溶解的过碳酸钠，在滤液X中加入适量NaCl固体，增大了

Na卡的浓度，从而降低了过碳酸钠的溶解度；过碳酸钠在有机溶剂中的溶解度小，加入乙醇,

可降低其溶解度。(4)过碳酸钠在乙醇中的浓解度小，选用乙醇洗涤产品的目的是洗去固体表

面的杂质，减少产品的溶解损失，且乙醇挥发能带走水分，利于干燥。(5汨2。2受热易分解，

故可采用减压蒸镭的方法，则B处应增加一个减压装置，减少过氧化氢分解。

2.(2022・重庆一模)二氯异氟尿酸钠(NaC3N3O3Cl2)是一种高效广谱杀菌消毒剂，常温下为白

色固体，难溶于冷水。其制备原理为2NaClθ+C3H3N3O3旦婴旦NaC3N3O3Q2+NaOH+H2(‰

请选择如图部分装置制备二氯异氟尿酸钠并探究其性质。

DE

请回答下列问题：

(1)仪器X的名称是.

(2)装置B的作用是.

(3)D中发生反应的化学方程式为»

(4)选择合适装置，按气流从左至右，导管连接的顺序为(填字母)。

(5)实验时，先向A中通入氯气，生成高浓度的NaClO溶液后，再加入鼠尿酸溶液，并在整

个过程中不断通入一定量的氯气，其原因是o

(6)反应结束后，A中浊液经过滤、、得到粗产品mg。

(7)粗产品中NaC3N3O3Q2含量的测定。将mg粗产品溶于无氧蒸镭水中配制成100mL溶液，

取mL所配制溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量Kl溶液，密封在暗处静置5min。用

CmoI∙L∣Na2S2O3标准溶液进行滴定，加入指示剂，滴定至终点，消耗VmLNa2S2O3溶液。

+-

(假设杂质不与KI反应，涉及的反应为C3N3θ3Cl7+3H+4I=C3H3N3θ3+2l2+2CΓsI2

+2S2θF=2i+S4O5)

①加入的指示剂是o

②则NaC3N3O3Cl2的百分含量为%。(用含〃八C、V的代数式表示)

答案(1)三颈烧瓶

(2)除去氯气中的氯化氢

(3)Ca(ClO)2+4HCI(⅛)=CaCl2+2CI2t+2H2O

(4)fcdabe

(5)通入的CL与生成的NaOH反应，有利于NaC3N3O3Cl2的生成

(6)冷水洗涤干燥

(7)①淀粉溶液喏

解析(4)由实验装置图可知，装置D中次氯酸钙与浓盐酸反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，

制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置

A中氯气与氢氧化钠溶液、氤尿酸溶液反应制备二氯异氯尿酸钠，装置C中盛有的氢氧化钠

溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，则装置的连接顺序为DBAC,导管连接顺序为

fcdabeo(5)由题给化学方程式可知，整个过程中不断通入一定量的氯气，能与反应生成的氢

氧化钠反应，减少生成物的浓度，使平衡向正反应方向移动，有利于二氯异氤尿酸钠的生成。

(6)由题给信息可知，反应结束后，A中浊液经过滤、冷水洗涤、干燥得到二氯异氯尿酸钠。

(7)①由涉及的反应方程式可知，滴定时应选择淀粉溶液做指示剂。②由涉及的化学方程式可

,

得如下转化关系：C3N3O3CI2~2I2~4S2OΓ,由滴定消耗VmLcmol∙L^硫代硫酸钠溶液可

知，mg样品中二氯异象尿酸钠的物质的量为Cmol∙L^l×V×10^3呼=苧

4TNUillLu4T

ScV_

∙-j-×IO3mol×220g∙mol1

XI。一?mol,则样品的纯度为----------而q-----------------X100%=^%O

3.氯化亚飒(SOCl2)是一种液态化合物，沸点为79℃,在农药、制药行业中用途广泛。SOCl2

遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并有刺激性气味的气体产生。

(1)用三氧化硫、硫黄(S)和液氯为原料可以在一定条件合成氯化亚碉,反应物原子全部被利用，

则三者的物质的量之比为o

(2)①蒸干MgCL溶液不能得到无水MgCI2,用SoCl2与MgCl2∙6H2O混合加热。可得到无水

MgCl2)写出反应的化学方程式：。

②SoCI2与FeCl3∙6H2O混合加热不能制取无水FeCl3,是因为。

∕y]pC(X21ʒ

(3)制药厂可用阿司匹林和氯化亚飒合成乙酰水杨酰氯H"),实验室模拟制备乙

酰水杨酰氯的装置与操作步骤如下：

无水CaCl2

NaOH溶液

∕x)-C()()H

步骤1：取g阿司匹林(T-0()CCH3)置于三颈烧瓶中，加入2〜3滴DMF；

步骤2：向三颈烧瓶中滴加氯化亚碉(SOCl2);

步骤3：70℃条件下充分反应后，除去过量的SoCI2,经一系列操作即可得到乙酰水杨酰氯。

()H/xVCOCl

r,.AJL-()(X2CHDMFXJLOOCCH

已知：反应原理π为'ZZ3+SOCL-------►、/3+SC>2t+HClI；

有关物质的沸点如表：

物质阿司匹林乙酰水杨酰氯

SOCl2

沸点/℃79321107-110

回答下列问题：

①仪器M的名称为；球形干燥管中的无水CaCI2若更换为试剂，

则可省去尾气吸收的NaOH溶液及其装置；若省去装置N,三颈烧瓶中会产生_______现象。

②反应温度适宜选取70℃的原因是；除去过量Soel2宜采用

X

)q、∕∣QCOCIΛ

方法；反应最终得到g纯净的JT)(XXH3,则该实验过程中S)CCH3的产率为

(结果保留3位有效数字)。

答案(1)1：2：3

⑵①6S0Cb+MgCbGHzO=S=MgCL+12HCIt+6SO2↑(S)SOCl2水解产生的二氧化硫

能与铁离子发生氧化还原反应

(3)①恒压滴液漏斗碱石灰(答案合理即可)大量白雾②温度过低反应速率较慢，温度过

高则会导致Se)Cl2挥发，降低产率蒸馆32.5%

解析(1)三氧化琉、硫黄(S)和液氯,为原料可以在一定条件合成二氯亚碉，反应物原子全部被

利用，则反应的化学方程式为SO3+2S+3C12=3SOC∣2,三者的物质的量之比为1：2：3。

(2)①已知Sc)Cl2遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并有刺激性气味气体产生，则SOCb遇水

生成HeI和二氧化硫；则用SOCI2与MgCl2∙6H2O混合加热，可得到无水MgCl2,反应的化

学方程式为6Sθα2+MgCl2∙6H2O^^MgCl2+12HC1t+6SO2↑0②SOCL与FeCl3∙6H2O

混合加热不宜制取无水FeCI3,是因为SoCI2水解产生的二氧化硫能与铁黑子发生氧化还原

反应。（3）①仪器M的名称为恒压滴液漏斗；尾气中含有二氧化琉、氯化氢等有毒气体，干

燥管中的无水CaCl2若更换为碱石灰试剂，则可以吸收二氧化硫、氯化氢，又可以吸收水分

干燥；若省去装置N,则会有水蒸气进入三颈烧瓶，SoCl2水解会生成氯化氢气体，导致装

置中出现大量白雾。②反应温度适宜选取70°C的原因是温度过低反应速率较慢，温度过高则

会导致SoCI2挥发，降低产率；根据表格物质沸点数据可知，除去过量SOCI2宜采用蒸储方

∕∖^C（X）H

法；g阿司匹林\/匚°°CCH,

的物质的量为mol,理论生成molV-0（KCH；i,质量

∕∖-c（x;i,C匚c（）cL

为g,反应最终得到g纯净的CCH3,则该实验过程中、「°℃（凡的产率为

错误！X100%≈≡32.5%.

4.（2022.郑州模拟）连二硫酸镐（MnS2θ6,易溶于水，其溶液呈粉红色，能缓慢释放SCh,并

生成MnSO4）常用于灭菌以及水果、蔬菜的保鲜等。可用MnC）2悬浊液吸收SCh气体制取连二

硫酸锦（同时生成硫酸镐）。回答下列问题：

石

灰

乳

Mno2、HzO憎

ABCD

（1）制备连二硫酸钛的装置（部分夹持装置省略）如图所示。

①装置A的烧瓶中盛放的试剂不能是单质铜,其理由是。

②写出装置C中反应生成MnSo八Mι⅛θ6的化学方程式：[产物中

n（MnSO4）:/J（MnS2O6）=I：1]»反应结束后，先在室温下将装置C抽气除去（填化

学式，下同），然后向混合溶液中加入适量_________溶液除去SoΓ,过滤，再向滤液中通

入适量____________调节PH至溶液呈粉红色,再经浓缩结晶等步骤得到MnSzOwzHzO产品。

（2）测定MnS2θ6∙nH2O产品中Mn元素的质量分数及结晶水的数目：a.称取4g产品，在240℃

以上充分加热（将SaCT转化为SOΓ）;b.将加热后的固体放入锥形瓶中，加适量水溶解并加

热到80℃以上,用Omol∙L1KMnO4标准溶液直接滴定溶液中的MN（氧化产物与还原产物

均为Mno2），达到滴定终点时消耗mL标准溶液。

①上述实验若不经过步骤a,直接进行步骤b,则测得的样品中Mn的质量分数将（填

“偏大”“偏小”或“无影响”）。

②产品中Mn的质量分数为%（结果保留2位小数）；结晶水的数目为（忽

略产品中杂质的影响）。

答案⑴①浓硫酸与铜反应需要加热②3SO2+2Mnθ2=MnSC>4+MnS2θ6SO2

Ba(OH)2SO2

⑵①偏大②4

解析(1)①浓硫酸与铜反应需要加热，装置A没有加热装置，故盛放的试剂不能是单质铜。

②由于产物中H(MnSO4)：n(MnS2O6)=l：1,由Mn,S、0原子守恒得反应的化学方程式为

3SO2+2Mnθ2=MnSO4+MnS2O6o装置C中有未反应的SCh,故先在室温下抽气除去，然

后在不引入其他阴离子的情况下，加入适量Ba(OH)2溶液除去混合液中的SoF,过滤，再向

滤液中通入适量SCh调节PH至溶液呈粉红色。(2)①若不在240°C以上充分加热产品将S2O，

转化为SoF,KMnO4也能氧化S?0『，会导致滴定时KMnO4标准溶液的用量增大，使测得

的样品中Mn的质量分数偏大。②由滴定反应2MnOI+3Mn2++2H2θ=5Mnθ2I+4H+⅛,

33

2l33

«(Mn)=2∏(KMnO4)×Omol∙L^××10^L=×IO_mol,产品中Mn元素的质量分数为

错误！X100%Q19.16%OMnS206∙nH20中Mn的质量分数为错误！X100%=19.16%,解得

〃七4,则结晶水的数目为4。

类型2以物质的提纯为主的综合实验

5.海带中含有丰富的碘元素，某学习小组设计如下实验流程提取海带中的碘。

,仪器A

g干海带含「的

；加水.

煮沸过滤海带浸

取原液

适量。2

pH=4.5

浓NaoH

l----------------CCL1萃l-------

溶液含k的胆分液含卜的

［个层:含r∖κ⅞U黑`静置,ccιl溶液Wx水溶液

45%的H2SO∣溶液含L的操作A

步骤Y［悬血液［固态碘单质)

请回答下列问题:

⑴仪器A的名称为,操作A为»

(2)煮沸的作用是O

(3)步骤X中，使用了分液漏斗。分液漏斗使用前，须进行的操作是；萃取后,

分液漏斗内观察到的现象是»

(4)向海带浸取原液中通入适量02,并控制溶液PH为，此时发生反应的离子方程式为

(5)步骤Y中发生反应的离子方程式为_______________________________________

(6)该实验流程中，能循环使用的物质是。

答案(1)用期过滤

(2)使「充分溶解，防止碘离子被溶解的氧气氧化

(3)检查是否漏液溶液分层，上层接近无色，下层为紫红色

-

(4)O2+4I+4H'=2H2O+2I2

+

(5)10?+5「+6H=3I2+3H2θ

(6)CC14

解析由图可知主要考查碘的提取，海带中的碘元素通过灼烧，使其变为可溶于水的碘离子，

再经过萃取、富集水中的碘离子，这个过程中需要用到萃取和分液，实验仪器为分液漏斗，

经过萃取后加入氧化剂使碘离子变为碘单质，最后采用过滤可得碘单质。

6.实验室在非水体系中合成Creb(THFX［化学名称为三氯三(四氯吠喃)合铭(W)］的原理为

CrCl3+STHF==CrCl3(THF)30相关物质的性质见下表：

物质摩尔质量/(g∙mor1)熔点/℃沸点/℃密度/(g∙C∏Γ3)

THF(四氢陕喃，0)

72-10866

一一

CrCl383

一一

CrCl3(THF)3143

实验步骤如下:

①组装实验仪器：按如图所示装置组装仪器。

②填装反应物：称取g无水CrCb和g锌粉放入纸质反应管(用滤纸制作)内，圆底烧瓶中加

入IOOmL无水四氢吠喃。

③合成CrCl3(THF)3：先通入一段时间NzB,然后在球形冷凝管中通入冷却水，加热四氢峡

喃至沸腾，四氢吠喃蒸气通过联接管进入提取管中，在冷凝管中冷凝回流到纸质反应管中进

行反应，当纸质反应管中的液面高于虹吸管最高处时，发生虹吸现象，纸质管中的液体流入

圆底烧瓶，从而实现了四氢吠喃与CrCl3的连续反应及产物的连续萃取。

④分离CrCb(THF如回流h,再通入N2冷却至室温。取下圆底烧瓶，在通风橱中蒸发THF

至有较多固体析出，冷却、抽滤、干燥称量，得产品go

回答下列问题：

(1)步骤①中按图连接装置后，需进行的实验操作名称是。

(2)步骤③中冷却水应从球形冷凝管的(填“a"或"b")口通入。

(3)CrCl3和CrCI3(THF)3在THF的溶解性分别为、(填“溶”或“不溶”)。

⑷铭(∏)对CrCl3(THF)3的合成有催化作用，加入Zn的作用为(用化学方

程式表示)。

(5)该实验中THF的作用是o

(6)纸质反应管的作用：①提供反应场所；②。

(7)该实验过程用电热套加热，不可用明火直接加热的原因是。

(8)本实验制得产品CrCl3(THF)3的产率为(结果保留4位有效数字)。

答案⑴检查装置气密性(2)a(3)不溶溶(4)Zn+2CrCb-2CrC12+ZnC12(5)作反应

物、作萃取剂(6)过滤CK⅛,防止堵塞虹吸管(7)THF易挥发，易燃，遇明火可能发生爆

炸

(8)45.39%

解析(1)实验仪器连接好后，首先需要检查装置气密性。(2)冷却水是下进上出，这样冷凝效

果最好，故应该从a口通入。(3)由实验步麻③中实验原理可知，四氢。夫嘀在圆底烧瓶和纸质

反应器中循环，只有Crel3不溶于四氢啖喃、CrCb(THF)3溶于四氢。夫喃才能实现四氢“夫喃与

CrCl3的连续反应及产物的连续萃取。(4)加入锌可以把三价铭■还原为二价格，化学方程式为

Zn+2CrCl3=2CrC12+ZnCl2»(5)由题目中的信息可知，THF是反应物之一，还是萃取剂。

(6)CrCb不溶于THF,故纸质反应管可以过滤掉CrCl3。(7)由题中信息可知THF的沸点较低，

且可以燃烧，故不可用明火直接加热。(8)由题目中的信息可知如下对应关系式：

CrCl3+3THF==CrC13(THF)3

gX

X=错误！=g,产率为错误！X100%^45.39%θ

7.目前中药在世界医学界越来越受到关注。中药药剂砒霜(主要成分AS2θ3,两性氧化物)可

用于治疗急性白血病。工业上利用酸性高浓度含神废水(碑主要以亚碎酸H3AsO3形式存在)

提取As2O3的工艺流程如图：

已知：As2S3与过量的S?存在以下反应：As2S3(s)÷3S2-(aq)2AsSΓ(aq)o

(1)已知碑元素与N同一主族，比N原子多两个电子层，则碎元素的原子结构示意图为

,用电子式表示“沉碑”时所用NazS的形成过程:0

(2)“沉碑"中FeSo4的作用是0

⑶“焙烧”过程中由于条件的原因，生成的Fe2O3中混有Fe3O4,证明Fe3O4存在的试剂是

____________(写名称)。

⑷有同学认为“碱浸过滤”也可以换作“酸浸过滤”，你认为是否合理并说明理由：

。“碱浸过滤”的滤渣主要成分是(填化学式)。在实验室中常用如

图装置代替普通过滤装置，该装置的优点是、固体液体分离彻底、固体易干燥等。

(5)调节pH=O时，由Na3AsO4制备As2O3的禺子方程式为。

(6)一系列操作后加热溶液，H3AsO3分解为As2θ3,结晶得到粗As2O3,As2O3在不同温度和

不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如图所示。为了提高粗AS2θ3的沉淀率，“结晶”过程进行

的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，在此过程中应控制的条件为。

(

L

E

∙

O

E

L

二

×

s∖

(7)工艺中的SCh气体..(填“能”或“不能”)用NaCIO溶液替代。若在本工艺中

得到kg产品，至少需要通入SO2的体积为nA标准状况)。

Na→>S<+^Na--Na+[⅛=]2^Na*

(2)与过量的S?一结合生成FeS沉淀，防止As2S3与S?一结合生成ASS『(或与S?一结合生成FeS

沉淀，使平衡左移，提高沉碑效果)

(3)稀硫酸、铁氟化钾(或稀硫酸、高锌酸钾)

(4)不合理，As2O3为两性氧化物，酸浸时As2O3和Fe2O3均溶解，无法分离Fe2O3固体液

体分离速率快

+

(5)2As0Γ+2SO2+2H=As2O3+2SOΓ+H2O

(6)调节硫酸浓度约为7mol∙LI并将温度冷却至25℃(7)不能

解析酸性高浓度含碑废水加入硫化钠、硫酸亚铁，发生反应生成As2S3和FeS,其中硫酸

亚铁可除去过量的硫离子，“过滤”得到的“滤渣”中含有As2S3和FeS,焙烧滤渣，可生

成As2O3和Fe2O3,向其中加入NaOH溶液生成Na3AsO3,Na3AsO3被氧化生成Na3AsO4,

烧”生成的气体A为SO2,SO2与Na3AsO4在酸性条件下发生氧化还原反应生成As2O3o

(4)由于As2O3为两性氧化物，酸浸时As2O3和FeKh均溶解，无法分离，故“碱浸过滤”不

可以换作“酸浸过滤”，由分析可知，“碱浸过滤”前固体为As2O3Fe2O3,其中As2O3

与NaOH溶液反应生成Na2AsO3溶液，Fe2O3不与NaOH溶液反应，则滤渣的主要成分是

Fe2O3o(6)由溶解度曲线图可知，在硫酸浓度为7moLL-∣∖温度在25℃时，As2O3的溶解度

最小，则在此过程中应控制的条件为调节硫酸浓度约为7mol∙Ll,并将温度冷却至25°C。

(7)本工艺中的SO2气体是将ASo厂还原为As2O3,而NaClO溶液具有强氧化性，不能将AsθΓ

还原为As2O3,即不能用NaCIO溶液替代SO2,若在本工艺中得到kg产品，根据反应方程

式可知：

+

2ASOΓ+2SO2+2H=AS2O3+2SOΓ+H2O

2×L198g

V×IO3g

解得V=2240L=nʌ

类型3以物质性质探究为主的综合实验

8.为探究NaHSO3与C/'的反应，设计实验如下：向2mL1molL〉NaHSCh溶液中加入

2mL1mol∙LrCUSO4溶液，得到蓝色溶液，3min内无明显变化。将所得混合液分为两等份,

进行实验1和2。

实验操作及现象

~Γ加入Na2SO4固体，瞬间无明显变化，30s时也无明显变化

加入适量Nae固体，瞬间无明显变化，30s时有无色气体和白色沉淀，

2

上层溶液颜色变浅

己知：i.Cu?+U[Cu(NH3)4产(深蓝色溶液)。

ii.Cu+箜与CU(NH3)2/(无色溶液)=⅛5⅛*[Cu(NH3)4]2+(深蓝色溶液)。

(1)推测实验2产生的无色气体为SO2,设计实验证实推测正确：用滴有碘水的淀粉试纸接近

试管口，观察到,反应的离子方程式为。

⑵某同学推测实验2产生SCh的原因是Cl存在时，C/+与HSO3反应生成CUCl白色沉淀，

溶液中C(H')增大。

①设计实验验证实验2产生的白色沉淀为CUC1：实验2完成后，立即过滤、洗涤。取少量已

洗净的白色沉淀于试管中，滴加足量浓氨水，先观察到,反应的离子方程式为

;露置一段时间，又观察到

②实验证实假设合理，实验2中发生反应的离子方程式有、H'+HSO3

=So2t+H2O<)

(3)通过上述分析可知，Cl增强了CM+的氧化性。某同学设计原电池证明该实验结果。

①补全实验乙的现象。

②已知E为电池电动势(电池电动势即电池的理论电压，是两个电极电势之差，E=E+-E),

△G为电池反应的自由能变，不同电池的电势差越大，电池反应的自由能变越小。则

Em(填或“="，下同闽乙)，AGWAGs。

+

答案(1)试纸由蓝色变为无色I2+SO2+2H2O=4H+SOΓ+2I

(2)①沉淀溶解，得到无色溶液CuCI+ZNH3H2O=CCu(NH3)2]+2H2O+CΓ溶液变为深

蓝色

2+,

(2)2CU+HSO3+2C1+H2O=2CUC1I+SO?+3H

(3)①电流表指针发生明显偏转，右侧烧杯中有白色沉淀产生②<>

解析(1)二氧化硫具有还原性，能与碘水反应，使滴有碘水的淀粉试纸由蓝色变为无色，反

+

应的离子方程式为I2+Sθ2+2H2θ=4H+SθΓ+2Γo(2)①设计实验验证实验2中的白色

沉淀为CUC1,可取少量已洗净的白色沉淀于试管中，滴加足量浓氨水，先观察到沉淀溶解，

得到无色溶液，反应的离子方程式为CuCl+2NH3∙H2O=[Cu(NH3)2]++2H2O+CΓ;露置一

段时间，又观察到溶液变为深蓝色。(3)①由题意可知，实验乙用于验证氯离子增强了Cu2+

的氧化性，则实验乙可以形成原电池，电流表指针会发生明显偏转，右侧烧杯中有白色氯化

亚铜沉淀生成。②由实验甲电流表指针发生微小偏转，实验乙电流表指针发生明显偏转可知，

实验乙的电池电动势大于实验甲，电池反应的自由能小于实验甲。

9.(2022.河北石家庄一模)镁条投入盐酸中，快速溶解并产生大量气泡；投入热水中，其表面

会附着微量气泡。受此启发，某兴趣小组对Mg与NaHCO3溶液的反应进行了如下探究：

实验序号实验操作实验现象

向mL1molL1NaHCO3溶液中加入持续快速产生大量气泡,溶液略显

1

长3cm的镁条浑浊

I.探究反应产生的气体成分。

（1）经检验反应产生的气体有H2,实验室检验出的方法为.

（2）小组成员认为反应产生的气体中可能有C02,并对此进行了如下实验（图1、图2中曲线②

均为对应加入镁条的数据）：

实验序号实验操作

分别量取两份mL1mol∙L∣NaHCO3溶液于两个相同塑料瓶中（其中一个加入

2g镁条），塞紧CCh气体传感器，采集数据，各重复实验1次，得到图1所示

曲线

分别量取两份mL1mol∙LrNaHCCh溶液于两个相同烧杯中（其中一个加入g

3

镁条），插入PH传感器，搅拌并采集数据，得到图2所示曲线

2500

2000

1500

1()0()

500

051015

图1中曲线②对应的CO2含量逐渐增大的原因为（用化学方程式表示）；结合实验

3解释，随着时间推移，图1中曲线②的数值低于曲线①的原因为o

∏.探究Mg与NaHCO3溶液反应比与热水反应快的原因。

小组成员推测可能是溶液中的Na.或HCc）,加快了该反应的发生，对比实验1设计实验如下：

实验序号实验操作实验现象

4向溶液中加入长3cm的镁条持续快速产生大量气泡,溶液略显浑浊

（3）结合实验1和4,可知溶液中的HCof加快了反应的发生。

①实验4中横线处内容为o

②查阅文献可知，Mg(OH)2质地致密，MgCO3质地疏松，请结合必要的文字和化学用语解释

HCO?能加快该反应的原因为。

答案(1)用试管收集气体，并用拇指堵住试管口，将试管口朝下靠近火焰，有爆鸣声

(2)2NaHeo3W=Na2CO3+H2θ+CO2t反应过程中溶液的碱性不断增强，不利于CO2的

生成

1

(3)mL1mol∙LKHCO3溶液中存在Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OHX叫)，HCO］与OH

反应生成Cor,CoF结合Mg2+形成质地疏松的MgCo3,使平衡正向移动，Mg(OH)2膜溶

解，增大了Mg与水的接触面积，产生气体的速率加快

解析镁与盐酸、水反应的实质都是与它们电离出的氢离子反应生成氢气。

(1)氢气具有可燃性，检验氢气的方法为用试管收集气体，并用拇指堵住试管口，将试管口朝

下靠近火焰，有爆鸣声，证明是氨气。(2)由图1可知加与不加镁条均产生二氧化碳，且二氧

化碳数据均随时间的推移而增大，则产生二氧化碳的主要原因是碳酸氢钠分解，用化学方程

式表示为2NaHCO3=^=Na2CO3+H2θ+CO2t;由图2可知随着时间的推移，溶液的PH增

大，碱性增强，故图1中曲线②的数值低于曲线①的原因为反应过程中溶液的碱性不断增强，

不利于CO2的生成。(3)①实验目的是探究Na卡或HCO3^加快了反应的发生，而实验结论是

HCol加快了反应的发生，则实验4所选试剂与实验1相比阳离子不同，阴离子相同，应为mL

l

1mol∙L^KHCO3o

10∙(2022∙重庆一模)“84消毒液”(主要溶质为次氯酸钠和氯化钠)与硫酸加热反应可以制取

氯气•为探究氯气的性质，某同学设计了如图所示的实验装置。(已知：氧化性：C12>I2)

请回答：

(1)在该实验中，用“84消毒液”制取氯气的化学方程式为,A方框中应选用

如图装置中的(填字母)。

bc

(2)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条，实验过程中该同学发现装置

B中的布条也褪色，分析原因并提出改进方法：。

(3)将装置D中的混合物，振荡静置后观察到的现象是o

(4)E中通入氯气后，得到的混合物可用于杀菌消毒，其有效成分为(化学式)；

但该物质敞口放在空气中会失效，用化学方程式解释其原因：。F的作用为

答案(I)NaClo+NaCl+H2SO4=^=Na2SO4+Cht+H2OC

(2)氯气中混有水蒸气，改进方法为在装置A、B之间添加一个盛有浓硫酸的洗气瓶

(3)溶液分层，下层液体呈紫红色

(4)Ca(C10)2Ca(ClO)2+CO2+H2O=2HC1O+CaCO3I、2HC1O^=2HC1+O2↑吸U攵多

余氯气，防止污染空气

解析(1)由题意可知，反应原理为加热条件下，次氯酸钠、氯化钠与硫酸反应生成氯气，反

应的化学方程式为NaClO+NaCl+H2SO4^=Na2SO4+CI2t+H2O,根据制备Cb的原理可

知，制备氯气的反应物为固体与液体，反应条件为加热，所以应选择装置C作发生装置。

(2)氯气中混有少量的水蒸气，氯气与水反应的化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO,生

成的HClO使装置B中干燥的有色布条褪色，可在装置A、B之间加一个盛装浓硫酸的洗气

瓶,除去氯气中的水蒸气。(3)氯气与Kl反应生成L单质，离子方程式为C12+2I-=L+2C1

",CCL萃取生成的E单质呈紫红色，且溶有L单质的CCk不溶于水，出现分层现象。(4)

石灰乳的主要成分是Ca(OH)2,CL能与Ca(OH)2反应生成CaCl2、Ca(ClO)2,Ca(ClO卜具有

强氧化性，可用于杀菌消毒，但二氧化碳能与次氯酸钙反应生成碳酸钙和次氯酸，HClO见

光照

光易分解，导致漂白粉失效，反应为Ca(ClO)2+CO2+H2O=2HC1O+CaCO3I、2HC1O一

2HC1+O2f,氯气是有毒气体，会污染空气，但能与NaOH溶液反应：Cb+2NaoH-NaCIO

+NaCl+H2O,则F中盛装的NaoH溶液可吸收多余氯气，防止污染空气。

类型4以组成测定为主的综合实验

11.(2022・贵州模拟)氧化亚铜和澳化亚铜均是常见的一价铜化合物，氧化亚铜在强酸性溶液

中易发生歧化反应，溟化亚铜常用作有机合成原料和反应催化剂。

(1)可利用葡萄糖还原CUSO4溶液制备氧化亚铜。

①配制49OmLmol∙L-∣CuSCU溶液，需要称取胆研晶体的质量为。

②某同学为检验CuO样品中是否含有Cu2O,可向样品中加入足量稀硫酸，若观察到

,则说明样品中含有CsO杂质。

(2)向CuSO4和NaBr的混合溶液中通入足量的二氧化硫可得到漠化亚铜沉淀。完成该反应的

离子方程式：CU+Br+SCh+H2O=CuBrI

+SOF+。该反应完毕的现象是，洗涤CUBr沉淀时采用二

氧化硫的水溶液而不采用蒸储水的目的是O

（3）某小组同学取含有少量CuO杂质的Cu2O样品进行如下实验，以测定氧化亚铜的纯度。

①装置a中所加的酸X是（填化学式）。

②通过测定下列物理量，能达到实验目的的是（填字母）。

A.反应前后装置a的质量

B.充分反应后装置C所得固体的质量

C.反应前后装置d的质量

D.反应前后装置e的质量

③熄灭酒精灯之后，仍需通一段时间H2至试管冷却，原因是。

答案（IXDg②有红色固体剩余

⑵2112214H+溶液由蓝色变无色并产生沉淀防止CUBr被氧化

⑶①H2SO4②BC③防止CU单质被重新氧化

解析⑴①配制49OmLmol∙I∕∣CuSC>4溶液，需选用500mL的容量瓶，则所需溶质的物

质的量应为0.5L×0,lmol∙L^'=0.05mol,需要称取胆双晶体的质量m=0.05mol×250g∙mol^l

=go②Cu2θ与稀硫酸反应生成铜单质和硫酸铜，因此加稀硫酸后产生红色的固体铜单质，

则说明存在氧化亚铜。（2）1molCU2+得1mol电子生成CuBr,1molSO2失去2mol电子生成

SOF,根据得失电子守恒及元素守恒得反应的离子方程式：2Cu2++2Bι∙-+Sθ2+

+

2H2O=2CuBr1+S0Γ+4H,当反应终止时溶液中的铜离子完全转化成CUBr,溶液颜色

由蓝色变为无色并产生沉淀；CUBr具有强的还原性，易被氧化，因此洗涤时用具有还原性的

二氧化硫的水溶液，以防止其被氧化。（3）该实验通过氢气还原铜的氧化物，得到铜单质和水，

通过称量氧化物反应前后的质量或者称量生成水的质量以确定氧化铜和氧化亚铜的质量，则

a中应选用不挥发性的稀硫酸与锌反应制取氢气，用浓硫酸干燥氢气后，再通入C中，加热

条件下氢气还原铜的两种氧化物得到铜单质和水，生成的水进入d中被碱石灰吸收，可通过

称量其反应前后的质量差确定水的质量，装置e的目的是防止空气的中水蒸气进入d中干扰

实验测定：实验结束后需再通一段时间氢气，使产生的铜单质在氢气氛围中冷却下来，以防

止其被氧化。

12∙（2022∙安徽蚌埠模拟）测定某明研样品（含硅酸盐）中碑的含量，实验步骤如下：

实验一：配制碑标准溶液

①取一定质量的As2O3,用NaoH溶液完全溶解后，配制成1LNa3AsO3溶液（此溶液mL相

当于g碑）。

②取一定量上述溶液，配制500mL含碑量为g∙L'的碑标准溶液。

⑴②需取用①中Na3AsO3溶液.mL

实验二；

①往B中加入mL碑标准溶液，再依次加入一定量的盐酸、Kl溶液和SnCI2溶液，室温放置

IOmin,使碑元素全部转化为H3ASO3。

②往B中加入足量锌粒(含有ZnS杂质)，立即塞上装有乙酸铅棉花的导气管C,并使C管右

侧末端插入比色管D中银盐吸收液的液面下，控制反应温度25〜40°C。45min后，打开Kl

通入N2,生成的神化氢气体被完全吸收，Ag+被还原为红色胶态银。

③用明帆样品代替mL碑标准溶液进行实验，相同条件下生成相同量红色胶态银，需要g

明帆样品。

⑵量取mL碑标准溶液使用的定量仪器为,乙酸铅棉花的作用是

(3)写出Zn与KAsCh反应生成碑化氢的离子方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目

(4)控制B中反应温度的方法是，

反应中通入N2的作用是«

(5)明州样品中种的含量为%。

答案(1)5

(2)酸式滴定管除去HzS,以免干扰D中反应

6e-

2

⑶H3AsO.1+3Zn+6H∙=AsH4+3Zn*+3H2O

(4)水浴加热将碑化氢气体完全带入D中，使其完全反应

(5)

解析⑴根据质量守恒，配制50OmL含碑量为g∙L^^∣的碑标准溶液，需取用Na3AsO3溶液

错误!=5mL<.

(2)量取mL碑标准溶液使用的定量仪器为酸式滴定管，乙酸铅和H2S反应生成PbS沉淀，

乙酸铅棉花的作用是吸附H2So

(3)Zn与H3AsO3生成碑化氢，碑元素化合价由+3价降低为一3价、锌元素化合价由0价升

高为+2价。

(4)控制反应温度25〜40°C的方法是水浴加热；打开Kl通入N2,使生成的碑化氢气体被D

中银盐完全吸收。

(5)mL碑标准溶液含碑量为LXg∙L^^∣=g,明研样品中碑的含量为错误！X100%=0.4%.

13.某浅绿色晶体X[x(NH4)2SO”FeSO4∙zH2O]在分析化学中常用作还原剂。为确定其组成,

某小组同学进行如下实验：

I.NH；含量的测定：采用蒸僧法，蒸镯的装置如图所示.

相关的实验步骤如下：

①准确称取g晶体X,加水溶解后，将溶液注入三颈烧瓶中；

②准确量取mLmol∙LiH2SO4溶液于锥形瓶中；

③向三颈烧瓶中加入足量NaOH溶液，通入氮气，加热，蒸氨结束后取下锥形瓶；

④用mol∙L1的NaOH标准溶液滴定锥形瓶中过量的硫酸，滴定终点时消耗mLNaOH标准

溶液.

(1)仪器M的名称为。

(2)步骤③中，发生的氧化还原反应的化学方程式为,

蒸氨结束后，为了减小实验误差，还需要对直形冷凝管进行“处理”，