化学实验综合题-物质的成分、性质探究类-2020-2024年高考化学试题分类汇编（解析版）

冷集21化学实龄除含泉——物质的应令、植质探究类

五年考情­探规律

五年考情

考向命题趋势

(2020-2024)

2024•山东卷

2024•安徽卷

2023•全国乙卷

考向一物质的检测综合实验题

2021•全国甲卷

2021•湖南卷

2021•山东卷

2024•湖北卷作为最能体现化学学科核心素养的高考实验大题

2024•江苏卷来说，每年均是以陌生无机物或有机物的性质探

2023•天津卷究、物质制备等为载体，在实验原理、实验仪器、

2023•重庆卷实验操作规范及实验相关计算等角度出题。分析

2023•湖南卷近5年高考实验综合题不难发现，其知识容量大、

2023•广东卷命题素材广、综合程度高，考查仪器的基本操作

2023•北京卷使用、实验现象的分析描述、物质的制备方法、

2022•北京卷除杂分离、性质探究、组成测定等，其巧妙的设

考向二物质性质和化学反应探

2022•江苏卷问真正从解答问题转型为解决问题。化学实验综

究实验综合题

2022•福建卷合题主要有两大类型：物质的制备类和物质的成

2022•广东卷分、性质探究类。

2022•辽宁卷

2022•北京卷

2021.广东卷

2020•新课标I卷

2020•山东卷

2020•天津卷

分考点•精准练

考向一物质的检测综合实验题

1.（2024.山东卷）利用“燃烧一碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示（夹持装置略）。

实验过程如下：

①加样，将amg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖)，聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装

C(KIO3):C(KI)略小于1：5的KIO3碱性标准溶液，吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量

KIC)3碱性标准溶液，发生反应：KIO3+5KI+6HC1=3I2+6KC1+3H2O,使溶液显浅蓝色。

②燃烧：按一定流速通入。2,一段时间后，加热并使样品燃烧。

③滴定：当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI),立即用KIO3碱性标准溶液滴定

至浅蓝色复现。随SO?不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝"不断变换，直至终点。

回答下列问题：

(1)取20.00mL0.1000mol.L」KK)3的碱性溶液和一定量的KI固体，酉己制1000mLKIO3碱性标准溶液，下列

仪器必须用到的是(填标号)o

A.玻璃棒B.1000mL锥形瓶C.500mL容量瓶D.胶头滴管

(2)装置B和C的作用是充分干燥。2,B中的试剂为。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密

度小于水的磨砂浮子(见放大图)，目的是o

(3)该滴定实验达终点的现象是；滴定消耗KI。,碱性标准溶液VmL,样品中硫的质量分数是

(用代数式表示)。

(4)若装置D中瓷舟未加盖，会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成，粉尘在该过程中的作用是;

若装置E冷却气体不充分，可能导致测定结果偏大，原因是；若滴定过程中，有少量I。!不经I?直接

将so2氧化成H2SO4,测定结果会(填“偏大”“偏小”或“不变，

K答案』(1)AD

(2)浓硫酸防止倒吸

19200V

(3)当加入最后半滴KK)3碱性标准溶液后，溶液由无色突变为蓝色且30s内不变色%

a

(4)催化剂通入F的气体温度过高，导致部分匕升华，从而消耗更多的KK)3碱性标准溶液不变

(祥解》由题中信息可知，利用“燃烧一碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验中，将氧气经干燥、净化

后通入管式炉中将钢铁中硫氧化为SO2,然后将生成的SO?导入碘液中吸收，通过消耗KIO3碱性标准溶液

的体积来测定钢铁中硫的含量。

K解析》(1)取20.00僦0.1000111011」］<103的碱性溶液和一定量的1<1固体，酉己制1000mLKI。?碱性标准

溶液(稀释了50倍后KK)3的浓度为0.0020000mol-L」)，需要用碱式滴定管或移液管量取

20.OOmLO.lOOOmol-L-1KIO3的碱性溶液，需要用一定精确度的天平称量一定质量的KI固体，需要在烧杯中

溶解KI固体，溶解时要用到玻璃棒搅拌，需要用1000mL容量瓶配制标准溶液，需要用胶头滴管定容，因

此，下列仪器必须用到的是AD。

(2)装置B和C的作用是充分干燥浓硫酸具有吸水性，常用于干燥某些气体，因此B中的试剂为浓

硫酸。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子，其目的是防止倒吸，因为磨砂浮子

的密度小于水，若球泡内水面上升，磨砂浮子也随之上升，磨砂浮子可以作为一个磨砂玻璃塞将导气管的

出气口堵塞上，从而防止倒吸。

(3)该滴定实验是利用过量的1滴或半滴标准溶液来指示滴定终点的，因此，该滴定实验达终点的现象是

当加入最后半滴KK)3碱性标准溶液后，溶液由无色突变为蓝色且30s内不变色；由S元素守恒及

SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,KIO3+5KI+6HC1=3I2+6KC1+3H,O可得关系式3S~3SO2~312~KIO3,若滴定消

耗KK)3碱性标准溶液VmL,则n(KIC>3)=Vxl0-3Lx0.0020000mol-L」=2.0000xl0-6Vmol,

6

n(S)=3n(KIO3)=3x2.0000xl0-Vmol=6.0000xlO^ymol,样品中硫的质量分数是

6.0000xIO-6Vmolx32g-mol-119.200V

--------------------------2--------x100%=n%/

axlOg-----------------ao

(4)若装置D中瓷舟未加盖，燃烧时产生粉尘中含有铁的氧化物，铁的氧化物能催化SO?的氧化反应从而

促进SO3的生成，因此，粉尘在该过程中的作用是催化剂；若装置E冷却气体不充分，则通入F的气体温

度过高，可能导致部分I?升华，这样就要消耗更多KIC>3碱性标准溶液，从而可能导致测定结果偏大；若滴

定过程中，有少量I。!不经匕直接将SO2氧化成HA。，，从电子转移守恒的角度分析，IO；得到6e一被还原为

「，仍能得到关系式3S~3sOz-KIO,,测定结果会不变。

2.(2024•安徽卷)测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCL-HgCU-KCrzO7,滴定法。研究小组用该方法测

定质量为ag的某赤铁矿试样中的铁含量。

【配制溶液】

①cmoLL-iKCrq,标准溶液。

②SnCl2溶液：称取GgSnCb-ZH?。溶于20mL浓盐酸，加水至100mL,加入少量锡粒。

【测定含量】按下图所示(加热装置路去)操作步骤进行实验。

微热溶解后,将溶液边振荡边滴加SnCk加入硫酸和磷酸

表面弋移入锥形瓶;用水洗溶液至黄色消失，过混含液甩滴加

7涤表面皿凸面和烧量1〜2滴;冷却后指示剂，立即用

杯内壁，洗涤液并入滴入HgCb饱和溶凡。2。7标准溶

锥形瓶液，静置液滴定数据

处理

浓盐酸试样

已知：氯化铁受热易升华;室温时HgC"，可将St?+氧化为S/+。难以氧化Fe?+;Crq；可被Fe?+还原为C产。

回答下列问题：

(1)下列仪器在本实验中必须用到的有(填名称)。

(2)结合离子方程式解释配制SnC"溶液时加入锡粒的原因：。

(3)步骤I中“微热”的原因是。

(4)步琛III中，若未“立即滴定”，则会导致测定的铁含量_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

(5)若消耗cmollkzCrz。?标准溶液VmL,则ag试样中Fe的质量分数为(用含a、c、V的代数式

表示)。

(6)SnCl「TiC13-KMnC)4滴定法也可测定铁的含量，其主要原理是利用SnCl?和TiCL将铁矿石试样中Fe?+还

原为Fe",再用KMnO4标准溶液滴定。

①从环保角度分析，该方法相比于SnCL-HgCLKCrO,滴定法的优点是。

②为探究KMnO,溶液滴定时，Cr在不同酸度下对Fe?+测定结果的影响，分别向下列溶液中加入1滴

0.1mol・L」KMnC)4溶液，现象如下表：

溶液现象

空白实验2mL0.3mol•L-NaCl溶液M).5mL试剂X紫红色不褪去

实验I2mLOJmol-L'NaCl溶液+0.5mLO.lmolL1硫酸紫红色不褪去

实验ii2mLO.Smol-L'NaCl溶液+0.5mL6moi•I?硫酸紫红色明显变浅

表中试剂X为；根据该实验可得出的结论是。

R答案》(1)容量瓶、量筒

(2)S/+易被空气氧化为SB,离子方程式为2Sr?++O?+4川=2S/+2H。，加入Sn,发生反应

Sn4++Sn=2Sn2+，可防止Sn?+氧化

(3)增大SnCl?.2HQ的溶解度，促进其溶解

(4)偏小

2%

(5)

a

(6)更安全，对环境更友好H2o酸性越强，KMnO4的氧化性越强，C1-被KMnCU氧化的可能性

越大，对Fe2+测定结果造成干扰的可能性越大，因此在KMnCU标准液进行滴定时，要控制溶液的pH值

K祥解》浓盐酸与试样反应，使得试样中Fe元素以离子形式存在，滴加稍过量的SnCb使Fe3+还原为Fe2+,

冷却后滴加HgCb,将多余的SiP+氧化为Sn4+,加入硫酸和磷酸混合液后，滴加指示剂，用KzCrzCh进行滴

定，将Fe2+氧化为Fe3+,化学方程式为6Fe"+Cr2。；+14ET=2CE+6Fe?++71^0。

（解析可（1）配制SnCL溶液需要用到容量瓶和量筒，滴定需要用到酸式滴定管，但给出的为碱式滴定管，

因此给出仪器中，本实验必须用到容量瓶、量筒；

（2）SM+易被空气氧化为Sn4+,离子方程式为2S/+O?+4JT=2Sn“++2应€）,加入Sn,发生反应

Sn4++Sn=2Sn2+，可防止Sd+氧化；

（3）步骤I中“微热”是为了增大SnCl「2HQ的溶解度，促进其溶解；

（4）步琛III中，若未“立即滴定"，Fe2+易被空气中的02氧化为Fe3+,导致测定的铁含量偏小；

2++3+3+2+-3

（5）根据方程式6Fe+Cr2O^'+14H=2Cr+6Fe+7Hq可得：n（Fe）=6xn（jO,=6xlOcVmol,

0.336cVs33.6cV

ag试样中Fe元素的质量为6xl（y3cVmolx56g/mol=0.336cVg,质量分数为...-..xlOO%=---%

（6）①SnCU-HgCkKCrO方法中，HgCb氧化S/+的离子方程式为：Hg2++Sn2+=Sn4++Hg,生成的

Hg有剧毒，因此SnCb-TiCVKMnO’相比于SnCL-HgCbKCB’的优点是：更安全，对环境更友好；

②2mL0.3moLL」NaCl溶液+0.5mL试剂X,为空白试验，因此X为H2O；由表格可知，酸性越强，KMnO4

的氧化性越强，C1-被KMnO4氧化的可能性越大，对Fe2+测定结果造成干扰的可能性越大，因此在KMnCU

标准液进行滴定时，要控制溶液的pH值。

3.（2023•全国乙卷）元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置（部分装置略）对有机化合物进

行C、H元素分析。

回答下列问题：

（1）将装有样品的Pt生烟和CuO放入石英管中，先,而后将已称重的U型管c、d与石英管连接，

检查_______o依次点燃煤气灯,进行实验。

（2）02的作用有oCuO的作用是（举1例，用化学方程式表示）。

（3）c和d中的试剂分别是、（填标号）。c和d中的试剂不可调换，理由是。

A.CaChB.NaClC.碱石灰（CaO+NaOH）D.Na2sO3

（4）Pt生期中样品CxHyOz反应完全后，应进行操作：o取下c和d管称重。

（5）若样品CxHyOz为0.0236g,实验结束后，c管增重0.0108g,d管增重0.0352g。质谱测得该有机物的

相对分子量为118,其分子式为o

R答案』（1）通入一定的02装置气密性b、a

A

（2）为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入到U型管中CO+CuO=Cu+CO2

(3)AC碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳

(4)继续吹入一定量的02,冷却装置

(5)C4H6。4

K祥解》利用如图所示的装置测定有机物中C、H两种元素的含量，这是一种经典的李比希元素测定法，

将样品装入Pt用烟中，后面放置一CuO做催化剂，用于催化前置用瑞中反应不完全的物质，后续将产物吹

入道两U型管中，称量两U型管的增重计算有机物中C、H两种元素的含量，结合其他技术手段，从而得

到有机物的分子式。

K解析工(1)实验前，应先通入一定的。2吹空石英管中的杂质气体，保证没有其他产物生成，而后将已U

型管c、d与石英管连接，检查装置气密性，随后先点燃b处酒精灯后点燃a处酒精灯，保证当a处发生反

应时产生的CO能被CuO反应生成C02

(2)实验中02的作用有：为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入到U型管中；CuO的作用

A

是催化a处产生的CO,使CO反应为CO2,反应方程式为CO+CuO=Cu+CO2

(3)有机物燃烧后生成的CO2和H2O分别用碱石灰和无水CaCL吸收，其中c管装有无水CaCb,d管装

有碱石灰，二者不可调换，因为碱石灰能同时吸收水蒸气和二氧化碳，影响最后分子式的确定；

(4)反应完全以后应继续吹入一定量的02,保证石英管中的气体产物完全吹入两U行管中，使装置冷却；

(5)c管装有无水CaCL,用来吸收生成的水蒸气，则增重量为水蒸气的质量，由此可以得到有机物中H

元素的物质的量〃3)=与鲁黑=等色警=0.0012mol；d管装有碱石灰，用来吸收生成的C02,则增重

Az(H2O)18g-mol

m(C0)0,0352g

量为CO2的质量,由此可以得到有机物中C元素的物质的量"(C尸方百9:艰嬴尸二。。。。8mol；有机

物中O元素的物质的量为0.0128g,其物质的量以O)=黑^=兽处鲁=0.0008mol；该有机物中C、H、O

三种元素的原子个数比为0.0008：0.0012：0.0008=2：3：2；质谱测得该有机物的相对分子质量为118,则

其化学式为C4H6。4；

【『点石成金』】本实验的重点在于两U型管的摆放顺序，由于CO2需要用碱石灰吸收，而碱石灰的主要成

分为CaO和NaOH,其成分中的CaO也可以吸收水蒸气，因此在摆放U型管位置时应将装有碱石灰的U

型管置于无水CaCL之后，保证实验结果。

4.(2021•全国甲卷)胆研(CUSO/5H2。)易溶于水，难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂

质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆帆，并测定其结晶水的含量。回答下列问题：

(1)制备胆矶时，用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，还必须使用的仪器有(填标

号)。

A.烧杯B.容量瓶C.蒸发皿D.移液管

(2)将CuO加入到适量的稀硫酸中，加热，其主要反应的化学方程式为,与直接用废铜和浓硫酸

反应相比，该方法的优点是o

（3）待CuO完全反应后停止加热，边搅拌边加入适量Hz。？，冷却后用NH3・H2。调pH为3.5〜4,再煮

沸lOmin,冷却后过滤。滤液经如下实验操作：加热蒸发、冷却结晶、、乙醇洗涤、,得

到胆矶。其中，控制溶液pH为3.5〜4的目的是,煮沸lOmin的作用是。

（4）结晶水测定：称量干燥生期的质量为，加入胆矶后总质量为m2,将用烟加热至胆矶全部变为白色，

置于干燥器中冷至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为m3。根据实验数据，胆矶分子中结晶水

的个数为（写表达式）。

（5）下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是（填标号）。

①胆研未充分干燥②用期未置于干燥器中冷却③加热时有少胆研迸溅出来

A

（答案》A、CCUO+H2SO4=CUSO4+H2O不会产生二氧化硫且产生等量胆矶消耗硫酸少（硫酸利

80（m,-mJ

用率高）过滤干燥除尽铁，抑制硫酸铜水解破坏氢氧化铁胶体，易于过滤—7-

9（叫一叫）

①③

K解析H

（1）制备胆研时，根据题干信息可知，需进行溶解、过滤、结晶操作，用到的实验仪器除量筒、酒精灯、

玻璃棒、漏斗外，还必须使用的仪器有烧杯和蒸发皿，A、C符合题意，故（答案I为：A、C；

A

（2）将CuO加入到适量的稀硫酸中，加热，其主要反应的化学方程式为CuO+H2s04:CuSCU+HzO；直接

用废铜和浓硫酸反应生成硫酸铜与二氧化硫和水，与这种方法相比，将CuO加入到适量的稀硫酸中，加热

制备胆研的实验方案具有的优点是：不会产生二氧化硫且产生等量胆矶消耗硫酸少（硫酸利用率高）；

（3）硫酸铜溶液制硫酸铜晶体，操作步骤有加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥；CuO中含氧

化铁杂质，溶于硫酸后会形成铁离子，为使铁元素以氢氧化铁形成沉淀完全，需控制溶液pH为3.5〜4,酸

性环境同时还可抑制铜离子发生水解；操作过程中可能会生成氢氧化铁胶体，所以煮沸lOmin,目的是破

坏氢氧化铁胶体，使其沉淀，易于过滤，故K答案可为：过滤；干燥；除尽铁，抑制硫酸铜水解；破坏氢

氧化铁胶体，易于过滤；

（4）称量干燥甜期的质量为机1,加入胆研后总质量为加2,将堪堀加热至胆帆全部变为白色，置于干燥器

中冷至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为机3。则水的质量是（机2—加3电，所以胆矶

（CuSO4-nH2O）中n值的表达式为曾普：的/）=n:l,解得n=；

181609（加3一叫）

80（m-m）

（5）①胆矶未充分干燥，导致所测m2偏大，根据n=-—o—宁Q可知，最终会导致结晶水数目定值偏高，

9（m3一叫）

符合题意；②用期未置于干燥器中冷却，部分白色硫酸铜会与空气中水蒸气结合重新生成胆帆，导致所测

""偏大,根据"访80（m丁9-＞mJ可知,最终会导致结晶水数目定值偏低，不符合题意；③加热胆矶晶体时有

80（内-mJ

晶体从生堀中溅出，会使m3数值偏小，根据n=R^~?可知，最终会导致结晶水数目定值偏高，符

9（m3-mJ

合题意；综上所述，①③符合题意，故K答案』为：①③。

5.（2021•湖南卷）碳酸钠俗称纯碱，是一种重要的化工原料。以碳酸氢钱和氯化钠为原料制备碳酸钠，并

测定产品中少量碳酸氢钠的含量，过程如下：

步骤i.Na2cO3的制备

步骤II产品中NaHCO3含量测定

①称取产品2.500g,用蒸储水溶解，定容于250mL容量瓶中；

②移取25.00mL上述溶液于锥形瓶，加入2滴指示剂M,用O.lOOOmoLlJi盐酸标准溶液滴定，溶液由红

色变至近无色（第一滴定终点），消耗盐酸YmL；

③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用（MOOOmoLlji盐酸标准溶液滴定至终点（第二滴定终点）,

又消耗盐酸V2mL；

④平行测定三次，V1平均值为22.45,V2平均值为23.51。

已知：⑴当温度超过35℃时，NHdHCOs开始分解。

（ii）相关盐在不同温度下的溶解度表（g/100gH20）

温度/℃0102030405060

NaCl35.735.836.036.336.637.037.3

NH4HCO311.915.821.027.0

NaHCO36.98.29.611.112.714.516.4

NH4C129.433.337.241.445.850.455.2

回答下列问题：

（1）步骤I中晶体A的化学式为,晶体A能够析出的原因是

（2）步骤I中“300℃加热”所选用的仪器是（填标号）；

(3)指示剂N为,描述第二滴定终点前后颜色变化；

(4)产品中NaHCC>3的质量分数为(保留三位有效数字)；

(5)第一滴定终点时，某同学俯视读数，其他操作均正确，则NaHCC>3质量分数的计算结果(填“偏

大”“偏小”或'无影响")。

R答案』NaHCCh在30-35°C时NaHCCh的溶解度最小(意思合理即可)D甲基橙由黄色

变橙色，且半分钟内不褪色3.56%偏大

1祥解》

步骤I：制备Na2cCh的工艺流程中，先将NaCl加水溶解，制成溶液后加入NH4HCO3粉末，水浴加热，根

据不同温度条件下各物质的溶解度不同，为了得到NaHCCh晶体，控制温度在30-35°C发生反应，最终得

到滤液为NH4C1,晶体A为NaHCCh,再将其洗涤抽干，利用NaHCCh受热易分解的性质，在300°C加热

分解NaHCCh制备Na2co3；

步骤II：利用酸碱中和滴定原理测定产品中碳酸氢钠的含量，第一次滴定发生的反应为：

Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,因为Na2co3、NaHCCh溶于水显碱性，且碱性较强，所以可借助酚醐指示剂

的变化来判断滴定终点，结合颜色变化可推出指示剂M为酚麟试剂；第二次滴定时溶液中的溶质为NaCl,

同时还存在反应生成的CO2,溶液呈现弱酸性，因为酚蹴的变色范围为8-10,所以不适合利用酚酸指示剂

检测判断滴定终点，可选择甲基橙试液，所以指示剂N为甲基橙试液，发生的反应为：

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2t,再根据关系式求出总的NaHCCh的物质的量，推导出产品中NaHCCh的，

最终通过计算得出产品中NaHCCh的质量分数。

K解析工

根据上述分析可知，

(1)根据题给信息中盐在不同温度下的溶解度不难看出，控制温度在30-35°C,目的是为了时NH4HCO3

不发生分解，同时析出NaHCCh固体，得到晶体A,因为在30-35°C时，NaHCCh的溶解度最小，故K答案X

为：NaHCO3；在30-35°C时NaHCCh的溶解度最小；

(2)300°C加热抽干后的NaHCCh固体，需用坦堀、泥三角、三脚架进行操作，所以符合题意的为D项，

故(答案I为：D；

(3)根据上述分析可知，第二次滴定时，使用的指示剂N为甲基橙试液，滴定到终点前溶液的溶质为碳酸

氢钠和氯化钠，滴定达到终点后溶液的溶质为氯化钠，所以溶液的颜色变化为：由黄色变为橙色，且半分

钟内不褪色；

(4)第一次滴定发生的反应是：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,则n(Na2co3)=n生成

33

(NaHCO3)=n(HCl)=0.1000mol/Lx22.45x10-L=2.245x10-mol,第二次滴定消耗的盐酸的体积V2=23.51mL,

则根据方程式NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2T可知，消耗的NaHCO3的物质的量n总(NaHCC)3)=0.1000mol/L

X23.51X10-3L=2.351xICPmol,则原溶液中的NaHCO3的物质的量n(NaHCC>3)=n总(NaHCCh)-n生成(NaHCC>3)=

2.351x10-3mol-2.245x10-3mol=l.06xlO4mol,则原产品中NaHCCh的物质的量为3则々1.06xl0"mol

10mL

-1.06X10-3mol,故产品中NaHCCh的质量分数为103moi.“g/mol幻。。％=3§616%—3.56%，

2.5000g

故K答案I为：3.56%；

（5）若该同学第一次滴定时，其他操作均正确的情况下，俯视读数，则会使标准液盐酸的体积偏小，即测

得0偏小，所以原产品中NaHCCh的物质的量会偏大，最终导致其质量分数会偏大，故］答案》为：偏大。

6.（2021.山东卷）六氯化鸨（WCk）可用作有机合成催化剂，熔点为283℃,沸点为340℃,易溶于CS2,极

易水解。实验室中，先将三氧化鸨（WO3）还原为金属鸨（W）再制备WC16,装置如图所示（夹持装置略）。回答

下列问题：

（1）检查装置气密性并加入WO3。先通N2,其目的是—；一段时间后，加热管式炉，改通H2,对B处

逸出的H2进行后续处理。仪器A的名称为—，证明WO3已被完全还原的现象是一。

（2）WC）3完全还原后，进行的操作为：①冷却，停止通H2；②以干燥的接收装置替换E；③在B处加装盛

有碱石灰的干燥管；④……；⑤加热，通CI2;@……。碱石灰的作用是—；操作④是—，目的是—。

（3）利用碘量法测定WC16产品纯度，实验如下：

①称量：将足量CS2（易挥发）加入干燥的称量瓶中，盖紧称重为mig；开盖并计时1分钟，盖紧称重为mzg；

再开盖加入待测样品并计时1分钟，盖紧称重为m3g,则样品质量为—g（不考虑空气中水蒸气的干扰）。

②滴定:先将WCk转化为可溶的Na2WO4,通过IO；离子交换柱发生反应:WO：+Ba（IO3）2=BaWCU+2IO；；

+

交换结束后，向所得含101的溶液中加入适量酸化的KI溶液，发生反应：IO；+5I-+6H=3I2+3H2O；反应完

全后，用Na2s2O3标准溶液滴定，发生反应：l2+2S2O：=2r+S4O7。滴定达终点时消耗cmol—i的Na2s2O3

溶液VmL,则样品中WC®摩尔质量为Mg・moH）的质量分数为—。称量时，若加入待测样品后，开盖时

间超过1分钟，则滴定时消耗Na2s2O3溶液的体积将一（填“偏大”“偏小”或"不变’），样品中WCk质量分数

的测定值将—（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

(答案I排除装置中的空气直形冷凝管淡黄色固体变为银白色吸收多余氯气，防止污染空气;

防止空气中的水蒸气进入E再次通入N2排除装置中的H2(ma+mi-2m2)

cVM

120(%+叫—2加2)%不变偏大

k祥解》

(1)将WO3在加热条件下用H2还原为W,为防止空气干扰，还原WO3之前要除去装置中的空气；

(2)由信息可知WC16极易水解，W与Cb反应制取WCk时，要在B处加装盛有碱石灰的干燥管，防止

空气中的水蒸气进入E中；

(3)利用碘量法测定WCk产品纯度，称量时加入足量的CS2用于溶解样品，盖紧称重为mig,由于CS2

易挥发，开盖时要挥发出来，称量的质量要减少，开盖并计时1分钟，盖紧称重m2g,则挥发出的CS2的质

量为(m-m2)g,再开盖加入待测样品并计时1分钟，又挥发出(mi-m2)g的CS2,盖紧称重为m3g,则样品质

量为：m3g+2(mi-m2)g-mig=(ms+mi-2mz)g；滴定时，利用关系式：WOj~2IO]~6L~12s2。;计算样品中

含WC16的质量，进而计算样品中WCk的质量分数；根据测定原理分析是否存在误差及误差是偏大还是偏

小。

K解析H

(1)用H2还原WO3制备w,装置中不能有空气，所以先通N2,其目的是排除装置中的空气；由仪器构造

可知仪器A的名称为直形冷凝管；WO3为淡黄色固体，被还原后生成W为银白色，所以能证明WO3已被

完全还原的现象是淡黄色固体变为银白色，故K答案》为：淡黄色固体变为银白色；

(2)由信息可知WC16极易水解，W与C12反应制取WC16时，要在B处加装盛有碱石灰的干燥管，防止

空气中的水蒸气进入E中，所以碱石灰的作用其一是吸收多余氯气，防止污染空气；其二是防止空气中的

水蒸气进入E；在操作⑤加热，通C12之前，装置中有多余的H2,需要除去，所以操作④是再次通入N2,

目的是排除装置中的H2,故K答案』为：吸收多余氯气，防止污染空气；防止空气中的水蒸气进入E；再

次通入N2；排除装置中的H2；

(3)①根据分析，称量时加入足量的CS2,盖紧称重为mig,由于CS2易挥发，开盖时要挥发出来，称量

的质量要减少，开盖并计时1分钟，盖紧称重m2g,则挥发出的CS2的质量为(mi-m2)g,再开盖加入待测样

品并计时1分钟，又挥发出(m「m2)g的CS2,盖紧称重为m3g,则样品质量为：m3g+2(mi-m2)g-mig=(m3+mi-

2m2)g,故K答案U为：(im+mi-2m2)；

-

②滴定时，根据关系式：WOt-210--612-12S2O3,样品中n(WC16)=n(WO：)=」-n(S2O：)=」-cVx

1212

cVM

1VM-------g

33C则样品中的质量分数为：

10-mol,m(WCl6)=—cVx10-molxMg/mol=---------g,WCk12000v

1212000(乃+班-2..

cVM

100%=~-------丁1％；根据测定原理，称量时，若加入待测样品后，开盖时间超过1分钟，挥发

120(加3+班-2加2J

的CS2的质量增大，H13偏小，但WC16的质量不变，则滴定时消耗Na2s2。3溶液的体积将不变，样品中WC16

cVM

质量分数的测定值将偏大，故k答案》为：―Z--------丁1%；不变；偏大。

120（%+/叫-2m,）

考向二物质性质和化学反应探究实验综合题

7.（2024.湖北卷）学习小组为探究C（？+、C（?+能否催化的分解及相关性质，室温下进行了实验I~W。

已知：［COHO］『为粉红色、［COM。,「为蓝色、［COCO）『为红色、［Co（CC>3）3『为墨绿色。回

答下列问题：

（1）配制1.OOmol•I?的CoSO”溶液，需要用到下列仪器中的（填标号）o

（2）实验I表明［CO（HQ）6「（填“能”或‘不能"）催化Hz。？的分解。实验II中HCO!大大过量的原因

是。实验III初步表明［Co（CC>3）3『能催化的分解，写出HZ。?在实验III中所发生反应的离子方程

式、O

（3）实验I表明，反应2仁0（凡0）6『+HQ2+2H+02］（20（凡0）6『+2凡0难以正向进行，利用化学平衡

移动原理，分析C03+、C（?+分别与CO；配位后，正向反应能够进行的原因_____。

一慢慢加入

稀硫酸酸化稍长时间放置

--------------->------------►

实验IV：三

1

头新制1mol-L'XZX

,Cs［Co（CO）］

333BC

（4）实验IV中，A到B溶液变为蓝色，并产生气体；B到C溶液变为粉红色，并产生气体。从A到C所

产生的气体的分子式分别为

R答案I(1)be

2+2

(2)不能HCO；与c(?+按物质的量之比4:1^M4HCO；+CO=[CO(CO3)J-+2CO2T+2H2O,

2+2+

实验中HCO；与Co的物质的量之比为32:32CO+10HCO；+H2O2=2[CO(CO3)3]^+6H2O+4CO2T

3

?Hn[Co(CO3)3]

/口2°2——2£1202十口2।

(3)实验m的现象表明，C°3+、C02+分别与CO：配位时，仁0(应0订+更易与CO：反应生成[Co(CO3)3/

(该反应为快反应)，导致仁。(凡。)6厂几乎不能转化为[&(83)2羊，这样使得仁。(凡。)6丁的浓度减

小的幅度远远大于仁0(耳0)6『减小的幅度，根据化学平衡移动原理，减小生成物浓度能使化学平衡向正

反应方向移动，因此，上述反应能够正向进行

(4)CO2O2

3+2+

(祥解』本题探究Co?*、Co能否催化HQ?的分解及相关性质。实验I中无明显变化,证明[CO(H2O)6]

不能催化HQ的分解；实验n中溶液变为红色，证明仁0(氏0)6『易转化为[CO(CO3)2『实验ni中溶液

3

变为墨绿色，说明[CO(H06「更易与CO：反应生成[Co(CO3)J',并且初步证明[CO(HQ)6厂在HCO；的

作用下易被HQ?氧化为[Co(CC)3)3:；实验W中溶液先变蓝后变红，并且前后均有气体生成，证明在酸性

条件下，[Co(CC>3)3『易转化为[Co(Hq)6/，[€：0(凡0)6『氧化性强，可以把H?。氧化为。2。

K解析R(1)配制LOOmolL-1的CoSO4溶液，需要用到容量瓶、胶头滴管等等，因此选be。

(2)CoSCU溶液中存在大量的m0附0)67，向其中加入30%的H。后无明显变化，因此，实验I表明

仁。(凡0)6『不能催化Hz。Z的分解。实验II中发生反应的离子方程式为

2+2

4HCO；+Co=[Co(CO3),]+2CO2T+2H2O,实验中HCO；与C(？+的物质的量之比为32:3,因此，HCO；

大大过量的原因是：HCO]与C(?+按物质的量之比4:1发生反应

2+2

4HCO-+Co=[CO(CO3)2]+2CO2T+2H2O,实验中HCO；与C(？+的物质的量之比为32:3»实验III的实

验现象表明在H2O2的作用下Co?+能与HCO；反应生成[Co(CC>3)3/，然后[Co(CC>3)3了能催化H?。？的分解,

因此，此。?在实验山中所发生反应的离子方程式为

「r3「CO(CO)Y.

2+3j

2CO+10HCO；+H2O2=2[CO(CO3)3J+6H2O+4CO2T,2H2O2^=2H2O2+O2T。

(3)实验I表明，反应2[€：0(1120)6『+旦02+211+^^2]€：0(凡0)6]"+2应0难以正向进行。实验III的现

象表明，Co3\C02+分别与CO：配位时，[0（凡0）6『更易与CO：反应生成[Co（CC）3）3『（该反应为快反

应），导致[CO（HQ）6厂几乎不能转化为[Co（CC）3）2了，这样使得[Co（Hq）6「的浓度减小的幅度远远大

于2+减小的幅度，根据化学平衡移动原理，减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移动，

[CO（H2O）J

因此，上述反应能够正向进行。

（4）实验IV中，A到B溶液变为蓝色，并产生气体，说明发生了

3+3+

[Co（CO3）3]-+6H+3H2O=[Co（H2O）6]+3CO2T；B到C溶液变为粉红色，并产生气体，说明发生了

3+2++

4[Co（H2O）6]+2H2O=4[Co（H2O）6]+O2T+4H,因此从A到C所产生的气体的分子式分别为CO?和

O2o

8.（2024.江苏卷）贵金属银应用广泛。Ag与稀HNC）3制得AgNOs，常用于循环处理高氯废水。

（1）沉淀C「。在高氯水样中加入KzCrO,使CrO：浓度约为5x10-3mol.广，当滴加AgNC^溶液至开始产

生Ag^CrOa沉淀（忽略滴加过程的体积增加），此时溶液中C「浓度约为moLL-。[已知：

1012

Ksp（AgCl）=1.8X1O,Ksp（Ag2cgJ=2.0xIO]

（2）还原AgCl。在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实，加入足量O.SmoLL4盐酸后静置，充分反应得到Ag。

①铁将AgCl转化为单质Ag的化学方程式为。

②不与铁圈直接接触的AgCl也能转化为Ag的原因是