综合实验题型探究（练习）-2025年高考化学一轮复习（新教材新高考）

第04讲综合实验题型探究

01模拟基础练

【题型一】物质制备型

【题型一】分析评价型

【题型一】实验探究型

【题型一】定量分析型

【题型一】有机制备型

02重难创新练

03真题实战练

题型一物质制备型

1.（2024•安徽安庆市三模）过氧化锯鼠（\）通常用作分析试剂、氧化剂、漂白剂等。SrCh是一种

白色粉末，加热条件下可与CO2、水蒸气反应，室温时在水中逐渐形成无色晶体SrO2-8H2O,与酸作用生成

H2O2=

（1）甲同学在实验室利用银单质制备过氧化银可能用到的仪器如图：

◎-水4a

铲aTT

J

化钠碱石灰饱和碳酸

»〜1氢钠溶液溶液」」

①按气流从左到右的流向，制备过氧化锅的导管接口顺序为a-______（选择必要的仪器，可重复选择）。

②SrO2在空气中会变质生成碳酸盐，写出该反应的化学方程式_

③连接好装置进行实验，实验步骤如下，正确的操作顺序为——（填序号）。

a、打开分液漏斗活塞，将水滴入烧瓶中b、检查装置气密性c、在相应装置中装入药品d、加热e、关

闭分液漏斗活塞f、停止加热

（2）乙同学在通入氨气的条件下，在水溶液中可制备得到SrO2-8H2O,实验装置如图:

30%H2C）2溶液

SrCh溶液

①盛装SrCl2溶液的仪器名称为，仪器X的作用是0

②写出该方法制备SrO2-8H2O的离子方程式,NH3的作用是=（从平衡角度回答）

③实验结束后，得到SrO2-8H2O的操作为0

（3）除SrO2-8H2。外，请选择下列试剂：FeCL溶液、HC1溶液、HNCh溶液、KSCN溶液、H2O2溶液设

计实验证明SrO2的氧化性比FeCh的氧化性强：。

【答案】（1）b—>c-h-i（或i—>h）—>b-c；2SrC）2+2CC）2=2SrCO3+O2bcadfe

2++

（2）三颈烧瓶或三颈瓶防止倒吸Sr+2NH3+8H2O+H2O2=SrO2'8H2O+2NH4中和反应生

成的H+,促进反应进行，同时防止产物和酸发生反应蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥

（3）可在盐酸酸化的氯化亚铁溶液中滴加硫氧化钾溶液，再向其中加少量过氧化铜，溶液变为红色，说

明有铁离子生成，则证明SrO2的氧化性比FeCh的强

【解析】（l）Na2O2和H2O反应生成NaOH和。2,加热条件下Sr和O2反应生成SrO2,SrO2能和水蒸气、

CO2反应，为防止生成的Sr和水蒸气、CO2反应，所以Sr和02反应前应该除去。2中的杂质CO2、水蒸气,

用碱石灰除去水蒸气、CO2,并且为防止生成的SrO2和空气中的二氧化碳、水蒸气反应，所以生成SrCh装

置连接盛有碱石灰的干燥管；（2）装置中SrCb溶液和H2O2溶液以及NH3反应可以得到SrO2-8H2O,NH3能

污染空气，为防止污染空气，用水吸收，（3）利用氧化剂的氧化性大于氧化产物可以判断氧化性强弱，设计

实验证明SrCh的氧化性比FeCb的氧化性强。（1）①过氧化钠和水反应生成氧气，根据题干信息可知，过氧

化铜在加热条件下可与C02、水蒸气反应，室温时在水中逐渐形成无色晶体SrO2-8H2O,所以反应制备得到

的氧气必须干燥后才能和银在加热条件下发生反应，由于SrCh在加热条件下可与水蒸气反应，所以装置的

最后必须有防止空气中的水蒸气进入硬质玻璃管的装置，所以按气流从左到右的流向，制备过氧化锅的导

管接口顺序为a—bTC-hri（或i—h）-b-c；②SrCh和过氧化钠相似，能和空气中的二氧化碳反应生成碳

酸锅和氧气，该反应的化学方程式为：2SrO2+2CO2=2SrCO3+C>2；③连接好装置后，正确的操作顺序为：检

查装置气密性，在相应装置中装入药品，打开分液漏斗活塞，将水滴入烧瓶中，以便用产生的02排空装置

内的其他气体，加热让Sr与纯净的02反应生成SrCh，停止加热后续继续产生O2，防止空气中CCh的杂质

气体进入硬质玻璃管中与SrO2反应，冷却后在关闭分液漏斗活塞，即顺序为：bcadfe；(2)①由题干实验装

置可知，盛装SrCL溶液的仪器名称为三颈烧瓶或三颈瓶，由于NH3极易溶于水，以产生倒吸，故仪器X

的作用是防止倒吸；②SrCL、过氧化氢和氨气在溶液中发生反应可以生成SrO2-8H2O,该反应中没有化合

2++

价的变化，根据质量守恒和电荷守恒配平该反应，离子方程式为：Sr+2NH3+8H2O+H2O2=SrO2-8H2O+2NH4；

NH3可以保持碱性环境，防止产物和酸反应；③从溶液中析出晶体的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤

干燥，故实验结束后，得到SrO2-8H2O的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥；(3)利用氧化剂的氧

化性大于氧化产物可以判断氧化性强弱，设计实验证明SrO2的氧化性比FeCl3的氧化性强的操作为可在盐

酸酸化的氯化亚铁溶液中滴加硫氧化钾溶液，再向其中加少量过氧化锢，溶液变为红色，说明有铁离子生

成，则证明SrO2的氧化性比FeCh的强。

2.(2024•浙江省A9协作体高三联考)某兴趣小组设计如图实验装置制备次磷酸钠(NaH2Po2)。

已知：①白磷(P4)在空气中可自燃，与过量烧碱溶液混合，80〜9(FC生成NaH2P02和PH3。

②PH3是一种有强还原性的有毒气体，空气中可自燃，可与NaClO溶液反应生成NaH2Po2。

加热磁力搅拌器

(1)仪器a的名称是,a中发生反应的化学方程式是0

(2)仪器b组成的装置的作用是,检查装置气密性后，应先打开K通入N2一段时间，目的

是O

(3)下列有关说法正确的是o

A.次磷酸(H3Po2)是三元酸

B.为加快反应速率，投料前应先在通风橱内将白磷碾成薄片状

C.d中所盛硫酸铜溶液，可用酸性高镒酸钾溶液代替

(4)①仪器c中充分反应后生成NaH2P。2和NaCl,经过一系列操作可获得固体NaH2P。2,相关物质的溶

解度(S)如下：

S(25℃)S(100℃)

NaCl3739

NaH2PO2100667

从下列选项a-g中选择合理的仪器或操作，补全如下步骤。

取仪器C中溶液，用蒸发皿-（趁热过滤）一用烧杯（冷却结晶）一用漏斗（过滤得

到NaH2Po2）f一干燥—NaH2PC）2粗品。

选项：a.溶解b.过滤c.洗涤d.普通三角漏斗e.保温漏斗f.蒸发浓缩至有大量晶体析出g.蒸

发浓缩至溶液表面出现晶膜

②写出c中发生反应的离子方程式。

（5）产品纯度的测定：

取产品mg配成250mL溶液，取25mL于锥形瓶中，然后用0.01molLkMnCU标准溶液滴定至终点（还

原产物是Mn2+,氧化产物是PC》）达到滴定终点时消耗VmL标准溶液，产品的纯度为。

【答案】⑴三颈烧瓶P4+3NaOH+3H2（）A3NaH2PC）2+PH3T

（2）安全瓶，防止c中溶液倒吸入a中排尽装置内的空气，防止反应生成的pE自燃引起爆炸

（3）C

（4）f、e、cPH3+2ClO+OH-=H2PO2+2C1+H2O

⑸3％

m

【解析】由题意和图示可知，在三颈烧瓶中加入白磷，用分液漏斗加入烧碱溶液，先打开K通入一会

儿氮气，排出装置中空气，然后关闭K,再滴加NaOH溶液并加热，生成NaH2PCh和P%,生成的PH3在c

中被NaClO溶液氧化为NaH2Po2,同时NaClO被反应生成NaCl,实验结束后继续打开K通一会儿氮气，

含有PH3的尾气被硫酸铜溶液吸收，防止污染空气。在进行NaH2P02含量测定时，要利用关系式法进行计

算。（1）根据装置仪器结构可知，仪器a的名称是三颈烧瓶；已知白磷与过量烧碱溶液混合，在80〜9（TC生

成NaH2P。2和PH3,则反应的化学方程式P4+3NaOH+3H2OA3NaH2PO2+PH3T。（2）仪器b是空的集气瓶，导

气管短进长出，组成的装置的作用是安全瓶，防止c中溶液倒吸入a中；检查装置气密性后，应先打开K

通入N2一段时间，目的是排尽装置内的空气，防止白磷及反应产生的PH3被氧化自燃。（3）A项，在c中白

磷与过量NaOH反应产生NaH2P02,则NaH2PO2是正盐，说明H3P。2是一元酸，A错误；B项，投料前若

先在通风橱内将白磷碾成薄片状，白磷会被空气中的氧气氧化，因此不可以进行该操作，B错误；C项，反

应产生的PE是有毒气体，在排放前要进行尾气处理，可以使用CuSC>4溶液吸收，也可以使用酸性KMnC»4

溶液吸收，C正确；故选C。（4）①根据表格数据可知在仪器c中生成的NaH2P02、NaCl的溶解度受温度的

影响不同，可知：NaH2P。2的溶度受温度的影响变化较大，而温度对NaCl的溶解度几乎无影响，故要从

c中溶液中获得NaH2PCh的粗产品，取仪器c中溶液，用蒸发皿蒸发浓缩至有大量晶体析出，再用铜制保温

漏斗（趁热过滤）一用烧杯（冷却结晶）一用漏斗（过滤得到NaH2Po2）一洗涤一干燥—NaH2P。2粗产品，故合理

选项是f、e、c；②PH3和NaClO反应生成NaH2PO2和NaCl,反应的离子方程式为PH3+2Cl（y+OH-=

H2PO2+2CI-+H2OO（5）根据电子转移列关系式：

2+

KMnO4~Mn~5e-

O.Olmol/LxV5x0.01mol/LxV

NaH2P。2〜P。：〜4e-

—x5xO.Olmol/LxV5xO.Olmol/LxV

4

—x5x0.01mol/LxVxlO_3L/mLx88g/molxlO12

产品纯度为^_____________________________-_______xioo%=W%。

mm

3.(2024•山东济宁高三期中)某小组用淀粉水解液和浓H2so4(作催化齐U)、HN03为原料制取草酸晶体

(H2C2O4XH2O),进而制备纳米草酸钙(CaC2O4),按如下流程开展实验(夹持仪器略)：

浓H2SO4、HNO,CaCl2

IIIIIIIVV

己知：①草酸能溶于水，易溶于乙醇;

②纳米草酸钙难溶于水，高温易分解;

③淀粉水解液与混酸反应的方程式：C6H12O6+12HN0,=3H2C2O4+9NO2T+3NOT+9H2Oo

请回答下列问题:

(1)仪器甲相比普通分液漏斗的优点是,仪器乙的名称为,步骤II的操作名称

是

(2)NO不与NaOH反应，但在本实验中可以完全被吸收，请用离子方程式表示NO被完全吸收的原

因

(3)催化剂浓硫酸用量过多，会导致草酸产率减少，原因是一

(4)下列有关操作说法正确的是.

A.步骤in洗涤可用乙醇水溶液，步骤iv洗涤可用蒸储水

B.步骤IV采用离心分离，装置如图2所示，操作时应将两支离心管放置于1、4处

C.步骤IV干燥采用图3装置，取用时，手握干燥器盖顶圆球向上拉，取下盖子倒放在桌上，将装有产

品的器皿放在陶瓷板上

D.步骤V为提高反应速率，也可采用更高温度加热

(5)草酸晶体(H2c2O/XH2O)含有结晶水，某同学准确称取一定质量草酸晶体于锥形瓶中，用蒸储水溶解，

以酚酥作指示剂，用NaOH标准溶液滴定，若草酸晶体中混有H2c2。4,则该滴定法测得产品中x的值____

(填“偏大”“偏小”、“无影响”)。

【答案】(1)平衡气压，便于液体顺利流下球形冷凝管冷却结晶

(2)NO+NO2+2OH=2NO2-+H2O

(3)浓硫酸具有脱水性，会使有机物脱水碳化

(4)B

(5)偏小

【解析】由题给流程和实验装置图可知，装置A中发生的反应为浓硫酸作用下淀粉水解液中的葡萄糖

与混酸中的浓硝酸反应生成草酸、一氧化氮、二氧化氮和水，装置B为空载仪器，做安全瓶，起防倒吸的

作用，装置C中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收氮的氧化物，防止污染空气；将装置A中得到的反应液冷却

结晶、抽滤、洗涤得到草酸晶体；向草酸晶体中加入氯化钙溶液，加热充分反应后，经离心分离、洗涤、

干燥得到纳米二水草酸钙；纳米二水草酸钙在250。(2条件下加热脱水转化为纳米草酸钙。(1)由实验装置图可

知，仪器甲为滴液漏斗，与普通分液漏斗相比，滴液漏斗可以起到平衡气压，便于液体顺利流下的作用；

仪器乙为球形冷凝管，起冷凝回流的作用；由分析可知，步骤II为冷却结晶；(2)一氧化氮为不成盐氧化物，

不能与氢氧化钠溶液反应，一氧化氮和二氧化氮在氢氧化钠溶液中发生归中反应生成亚硝酸钠和水，反应

的离子方程式为NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O；(3)由分析可知，装置A中发生的反应为浓硫酸作用下淀粉水

解液中的葡萄糖与混酸中的浓硝酸反应生成草酸、一氧化氮、二氧化氮和水，若催化剂浓硫酸用量过多，

具有脱水性的浓硫酸会使反应生成的草酸脱水碳化，导致草酸产率减少；(4)A项，由题给信息可知，草酸

能溶于水，易溶于乙醇，则步骤III洗涤如果用乙醇水溶液，草酸晶体会因部分溶解而造成损失，故错误；B

项，步骤IV采用离心分离得到纳米二水草酸钙，由对称平衡原理可知，分离操作时应将两支离心管放置于1、

4处，故正确；C项，打开干燥器时，不能向上拉，应用左手按住干燥器，右手小心将盖子稍微平推，等空

气缓缓进入，器内质量平衡后，才能将开口推大成全开，取下的盖子必须仰放，故错误；D项，由题给信

息可知，纳米草酸钙高温易分解，步骤V如果采用更高温度加热，纳米草酸钙会分解导致产率降低，故错误；

故选B；(5)若草酸晶体中混有草酸会使溶质的物质的量增大，消耗氢氧化钠溶液的体积偏小，导致测得产

品中x的值偏小。

题型二分析评价型

4.(2024•江苏镇江高三期中)实验室利用钻渣［含CO(OH)3、Fe(OH)3等］制备磁性材料Co3O4o

(1)浸取。将一定量的钻渣粉与Na2s。3、H2s04溶液中的一种配成悬浊液，加入到三颈瓶中(装置如图)，

7(rc下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液，充分反应，过滤，滴液漏斗中的溶液是；CO(OH)3

转化为Co?+的离子方程式为o

滴液漏斗

电磁搅拌器

(2)沉钻。Co(n)盐溶液可以CO(OH)2、C083和COC2O4等多种形式沉淀。

已知：向O.lmolLiCoSCU溶液中滴力口NaOH溶液调节pH,pH=7时开始出现Co(OH)2沉淀。向除杂后

CoSO4溶液中加入H2c2。4溶液或(NH62C2O4溶液作沉淀剂，可得到CoC2O4o

①基态C02+的价电子排布式为;

②不能用同浓度的Na2c2。4溶液代替(NH4)2C2O4溶液的原因是o

(3)制备CO3O4。以CoSO4为原料先制得CoC03；然后再制备CO3O4。

已知：①尿素水溶液呈弱碱性，70。(2以上能缓慢水解产生CO32-,pH为1〜3时水解速率对生成CoCO3

沉淀较为适宜。

②取ImolCoCCh在空气中加热，反应温度对反应产物的影响如图所示。

1.0

uo

*v

g0.5

眼

於

0

2004006008001000

温度『C

请补充完整以CoSO4溶液、尿素、稀硫酸、蒸储水为原料，制备CO3O4的实验方案：取一定体积CoSC>4

溶液，;充分反应，;反应至固体质量不再变化，即可制得CO3O4。

(4)利用该工艺制成的改性CO3O4是一种优良的磁性材料，该CO3O4晶胞的1的结构如图所示，研究发

O

现结构中的C02+只可能出现在图中某一“▲”所示位置上，请确定C02+所在晶胞的位置并说明理

由：。

【答案】(I)硫酸溶液2co(OH)3+SC)32-+4H+A2cO2++SO42-+5H2O

(2)3d7若用草酸钠溶液替换草酸镂溶液，会有氢氧化亚钻沉淀生成，导致草酸亚钻的产率降低

(3)加入一定量尿素，水浴加热控制温度在7(TC以上，加入硫酸调节溶液pH至1-3,搅拌冷却过

滤，所得沉淀用蒸储水洗涤2-3次，干燥后在空气中加热至300-600。。反应至固体质量不再变化

(4)在c位，由均摊法计算可得该结构中Co3+数目为2,CP-数目为明根据电荷守恒可得C02+数目为1,

所以Cc>2+应该在c位

【解析】实验室利用钻渣制备四氧化三钻的实验过程为向钻渣粉中加入亚硫酸钠、稀硫酸将氢氧化钻

转化为硫酸钻，除去溶液中的铁离子后，过滤得到硫酸钻溶液；向溶液中氢氧化钠溶液或草酸镀溶液将钻

元素转化为氢氧化亚钻或草酸钻沉淀，过滤得到氢氧化亚钻或草酸钻沉淀，向沉淀中加入硫酸，将钻元素

转化为硫酸亚钻，硫酸亚钻溶液与尿素溶液共热反应制得碳酸亚钻，过滤得到碳酸亚钻，碳酸亚钻在空气

中加热制得四氧化三钻。(1)由钻渣粉与题给溶液配成悬浊液可知，滴液漏斗中的溶液是硫酸溶液；由题意

可知，氢氧化钻转化为亚钻离子的反应为酸性条件下，氢氧化钻与亚硫酸根离子共热反应生成亚钻离子、

硫酸根离子和水，反应的离子方程式为：2co(OH)3+SC>32-+4H+&CO2++SO42-+5H2O；(2)C02+的价电子排布式

为3d7；草酸钠是强碱弱酸盐，草酸钱是弱酸弱碱盐，草酸钠溶液的碱性强于草酸镀溶液，若用草酸钠溶液

替换草酸镂溶液，会有氢氧化亚钻沉淀生成，导致草酸亚钻的产率降低，所以不能用草酸钠溶液替换草酸

镂溶液；(3)由题给信息可知，制备四氧化三钻的实验方案取一定体积硫酸亚钻溶液，加入一定量尿素，水

浴加热控制温度在70。(3以上，加入硫酸调节溶液pH至1-3,搅拌，充分反应，冷却过滤，所得沉淀用蒸储

水洗涤2-3次，干燥后在空气中加热至300-600。。反应至固体质量不再变化，即可制得四氧化三钻；(4)在

c位，由均摊法计算可得该结构中C03+数目为2,02-数目为*根据电荷守恒可得C02+数目为1,所以C02+

应该在c位。

5.(2024•湖北省八市第二次模拟考试)铭酰氯是一种无机化合物，化学式为CrChCb,熔点-96.5。0沸

点117。(2,常温下为深红棕色液体，放置在空气中会迅速挥发并水解，主要在有机合成中作氧化剂、氯化剂

和溶剂。在实验室中可由重铭酸钾、浓硫酸与氯化钠反应得到铭酰氯，反应机理为：浓硫酸先分别与重修

酸钾和氯化钠反应生成CrCh和氯化氢气体两种中间产物，然后CrO3迅速与氯化氢气体反应生成铭酰氯。实

验装置如下(夹持装置略)：

回答下列问题：

(1)A的名称是。B的进水口为(填“a”或"b”)。

(2)浓硫酸在反应前应装入冰箱中冷却至0。(2左右，其目的是。

(3)写出CrO3与氯化氢气体反应生成倍酰氯的化学反应方程式0

(4)投料时，加入过量氯化钠粉末可以显著增大铭酰氯的产率，原因是0

(5)反应结束后，用电热套加热装置A,收集H70C左右的微分，收集装置选用冰水浴的目的

是O

(6)图中C装置未画出，应为下列装置中的哪一种___________(填标号)，该装置的作用是.

NaHO

无水氯化钠碱石灰善三三

ABCD

【答案】(1)圆底烧瓶b

(2)防止温度过高，反应速率过快

(3)CrOs+2HCl=CrO2cI2+H2O

(4)加入过量氯化钠可产生过量的氯化氢气体，使更多的CrO3参与反应

(5)将CrO2cb迅速冷凝便于收集，提高产率(或答减缓铭酰氯挥发)

(6)B吸收未参与反应的HC1气体和逸出的铭酰氯蒸气，防止空气中的水蒸气进入装置

【解析】装置A中浓硫酸先分别与重铭酸钾和氯化钠反应生成CrCh和氯化氢气体两种中间产物，然后

CrCh迅速与氯化氢气体反应生成倍酰氯，CrO2cL的熔点-96.5。。沸点117℃,在冰水浴中收集CrO2cb。(1)A

的名称是圆底烧瓶，直形冷凝管中冷水遵循“下进上出”，B的进水口为b。(2)该反应过程中要冷凝生成的

CrO2cL，反应速率不能过快，浓硫酸在反应前应装入冰箱中冷却至VC左右，其目的是防止温度过高，反

应速率过快。(3)CrO3与氯化氢气体反应生成倍酰氯，该反应的化学方程式为：CrO3+2HCl=CrO2C12+H2。。

(4)CrCh与氯化氢气体反应的方程式为CrO3+2HCl=CrO2Cl2+H2O,加入过量氯化钠可产生过量的氯化氢气体,

使更多的CrCh参与反应。(5)CrO2cb的沸点为117。。反应结束后，用电热套加热装置A,收集117P左右

的储分，收集装置选用冰水浴的目的是将CrO2cL迅速冷凝便于收集，提高产率(或答减缓铭酰氯挥发)。(6)

装置C的作用是吸收未参与反应的HC1气体和逸出的络酰氯蒸气，防止空气中的水蒸气进入装置，可以用

碱性的碱石灰来吸收，A中无水氯化钙不能吸收酸性气体，D装置没有防倒吸设置，C中不能吸收空气中的

水分，故选B。

6.(2024•天津市宁河区高三模拟考试)三氯氧磷(POCb)广泛用于制药等行业。某兴趣小组用过量。2直

接氧化PC13，制备POC13,反应放出大量热，实验装置设计如图(加持装置已略)

有关物质的部分性质如表:

物质熔点/。。沸点FC其他性质

PC13-11275.5遇水生成H3P。3和HC1,遇02生成P0C13

POC132105.3遇水生成H3P。4和HC1,能溶于PCb

请按要求回答下列问题：

(1)若X为黑色固体，则Y的电子式为o

(2)装置B的作用是干燥氧气、观察气体流速和o其中盛有的试剂为0

(3)装置C三颈烧瓶中反应的化学方程式为o装置D的作用：o

(4)请在

E处画出需补充的装置，并标注盛装药品名称。

(5)反应一段时间后，测定装置C中产品的C1元素的含量的实验步骤如下：

I.取m克产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全反应后加入足量稀硝酸；

II.向锥形瓶中加入O.lOOOmolLi的AgNO3溶液50.00mL,使C1完全沉淀；

III.向其中加入2mL硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖；

IV.加入指示剂，用cmolL-NfUSCN溶液滴定过量Ag+至终点，记下所用体积为VmL。

10

已矢口：Ksp(AgCl)=3.2xlO-,Ksp(AgSCN)=2x10-12

①Cl元素的质量分数=______(列出算式)。

②若取消步骤ni,会使步骤iv中将出现两种沉淀共存，此时C(CI)C(SCN-尸______。这样操作会造成

结果(填“偏大’或“偏小”或“无影响”)。

【答案】⑴H:6:6:H

(2)平衡内外压强起到安全瓶的作用浓硫酸

⑶2PC13+O2=2POC13冷凝回流

碱石灰

(4)^K>

，八(0.1X50X10-3-CXVX10^x35.5,,八自,

(5)A----------------------』-----xlOO%160偏小

m

【解析】用过量02直接氧化PC13,可制备POC13。装置A中，双氧水加入MnO2中，发生催化分解反

应，生成水和氧气；因为POCb易发生水解，所以02进入C装置前，应去除水蒸气，装置B中应加入浓硫

酸；装置C中，。2与PCb反应生成POCb;蒸储出PC13时，为防止空气中的水蒸气进入装置C中，E装置

内应盛有碱石灰。(1)若X为黑色固体，则X为MnCh,Y为H2O2,电子式为H：O：O：H。(2)装置B中，安

装了长颈漏斗与空气相通，可调节装置内外压强，作用是：干燥氧气、观察气体流速和平衡内外压强起到

安全瓶的作用。其中盛有的试剂能吸收气体中的水蒸气，则为浓硫酸。(3)装置C的三颈烧瓶中，。2与PCb

反应生成POCb，反应的化学方程式为2PCb+O2=2POC13。为提高产品的质量，应阻止蒸气中的POCb逸出，

则装置D的作用：冷凝回流。(4)为防止空气中的水蒸气进入装置C中，E装置内应盛有碱石灰，装置及药

碱石灰

品为czQgQ==»。(5)①与C1-反应的AgN03的物质的量为

0.lOOOmolL-'x50xlO^L-cmol-L-'xVx10-3L=(0.1x50x103L-cVxlO-3)mol,Cl元素的质量分数

(0.1x50xW3-cxVxlO^)molx35.5g/mol(0.1x50xl0-3-cxVxlO^IxSS.S…什―

=-------------------------------------xlOO%=----------------------->------x100%。②若取消步

mgm

骤in,因为Kp(AgCl)>Ksp(AgSCN),将使一部分AgCl转化为AgSCN,从而使步骤IV中将出现两种沉淀共

K*(AgCl)3.2x10-。

存，止匕时c(Cl)c(SCN-尸2x10-2=160。这样操作会造成消耗的NH4SCN体积偏大，则计算

Ksp(AgSCN)

与C1-结合Ag+的量偏少,结果偏小。

题型三实验探究型

7.绿矶(FeSCVxfhO)是生血片的主要成分。某研究性学习小组拟对绿矶热分解产物进行探究。

【实验猜想】

猜想1：生成Fe2O3>SO2、H2O；

猜想2：生成Fe、Fe2O3>SO2、H2O；

猜想3：生成FezCh、SO2、SO3、H2O；

【实验探究】该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。

请回答下列问题：

(1)实验操作的先后顺序是(填字母)。

A.熄灭酒精灯，冷却

B.先检查装置的气密性，后加入药品

C.点燃酒精灯，加热

D.在“气体入口”处通入干燥的N2

其中操作d的作用是

(2)在实验过程中，观察到A中固体变成红色，B中无水CuS04，C中试纸的颜色变化

是O

(3)反应结束后，取A中固体进行实验，实验操作及现象如下：

①将固体加入盛有足量稀硫酸的试管中，固体完全溶解，且无气体放出；

②取①中溶液滴入适量KMnCU溶液中，KMnCU溶液不褪色；

③取①中溶液滴入KSCN溶液中，溶液变成红色。

由此得出结论：红色固体为=

(4)D中有白色沉淀生成，该沉淀的化学式为o有同学认为还应该增加一个实验，取D中

沉淀，加入一定量的盐酸以确定其组成，从而确定FeSO’xHzO的分解产物，你认为是否需要?说明你的理

由：o

【实验结论】

(5)硫酸亚铁晶体受热分解的化学方程式为

【答案】(l)bdca排尽装置内的空气，防止Fe2+被空气中的氧气氧化而干扰实验(2)变成蓝色变成

红色(3)Fe2O3(4)BaSO4>BaSO3不需要；Fe元素的化合价升高，则必有S元素的化合价降低，根据原

子守恒和得失电子守恒可知，一定有部分S元素的化合价降低，则进入D中的气体为S03和SO2

(5)2(FeSO4-xH2O)AFe2O3+SO2t+SO3l'+2xH2O

【解析】(1)该实验需要探究是否有气体生成，故首先应检查装置的气密性；Fe2+具有还原性，易被空气

中的氧气氧化，影响探究结果，故应在“气体入口”处通入干燥的N2,排尽装置内的空气后，再点燃酒精灯，

对样品进行加热，实验结束时，熄灭酒精灯，进行冷却，故实验操作的先后顺序是bdca。⑵加热时,FeSCVxHzO

首先会失去结晶水，然后FeS04分解。B中无水CuS04用于检验水的生成，吸水后固体由白色变成蓝色；C

中收集到酸性气体，该气体会使湿润的蓝色石蕊试纸变红。（3）由实验①可知，没有气体放出，可能的原因

有两个：一是A中固体没有单质Fe；二是A中固体有单质Fe与Fe2O3，加入足量稀硫酸后，Fe与Fe3+反

应生成Fe2+；由实验②可知，溶液中不存在Fe2+,说明A中固体没有单质Fe；由实验③可知，A中固体应

为FezCh。

8.（2024•湖南省三湘名校联盟、湘湖名校教育联合体高三大联考）碘化钾用作制有机物及制药原料，医

疗上用于防治甲状腺肿大，作祛痰药，还可用于照相制版等。实验小组设计实验制备KI并探究相关性质。

（一）制备KI

某实验小组设计制备一定量KI的实验（加热及夹持装置已省略）如下：

反应I：3l2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O

反应II：3H2S+KIO3=3S；+KI+32O

（1）实验开始前，先进行装置气密性检查：将C中导管下端管口浸入液面以下，塞紧瓶塞，微热A装置，

若，则气密性良好。

（2）在装置B中先滴入KOH溶液，待观察到三颈烧瓶中溶液颜色由___________色变为____________色，

停止滴入KOH溶液；然后打开装置A中分液漏斗活塞，待三颈烧瓶和烧杯中产生气泡的速率接近相等时停

止通气，反应完成。

（3）实验中不能用稀硝酸代替稀硫酸的根本原因是o

（4）装置B中所得KI溶液经分离提纯后得到KI粗产品，为测定KI的纯度，称取1.0g样品溶于水，然

后用0.0500mol[r酸性KMnCU标准溶液滴定（2MnO4-+16H++101=2Mn2++5l2+8H2O）,杂质不与酸性KMnO4

溶液反应。平行滴定三次，滴定到终点平均消耗酸性KMnO4标准溶液20.00mL,则样品的纯度为

（保留两位有效数字）。

（二）实验探究：FeCb与KI的反应

序号操作现象

取5mL0.1molL-1KI溶液，滴加O.lmolL-

实验I溶液变为棕黄色，20min后棕黄色变深

1FeCb溶液5〜6滴（混合溶液的pH=5）

取少量实验I中棕黄色溶液于试管中，滴加

实验II溶液变红，20min后红色变浅

2滴KSCN溶液

(5)证明实验I中有12生成，加入的试剂为(有机溶剂除外)

(6)已知在酸性较强的条件下，「可被空气氧化为12,为探究实验I中20min后棕黄色变深的原因，甲同

学提出假设：该反应条件下空气将「氧化为H使实验I中溶液棕黄色变深。甲同学设计的实验

为：，若20min后溶液不变蓝，证明该假设不成立。(可选试剂：OlmolL-iKI溶液、O.lmobL

一TeCb溶液、淀粉溶液、稀硫酸)

(7)乙同学查阅资料可知：①Fe3++3SCN-Fe(SCN)3；②FeCb与KI反应的平衡体系中还存在反应

I2+I-_-13-，b-呈棕褐色。依据资料从平衡移动原理解释实验n中20min后溶液红色变浅的原

因：O

【答案】(1)C中导管口有气泡冒出，停止加热后C中导管内形成一段水柱

(2)棕黄(或黄)无

(3)稀HNO3具有强氧化性，无法制取H2s

(4)83%

(5)淀粉溶液

(6)向试管中加入5mL0.1molL'KI溶液和2滴淀粉溶液，加稀硫酸调至溶液的pH=5

(7)由于:T过量，发生反应L+rb，使c(L)减小，平衡2Fe3++21=^2Fe2++L正向移动，c(Fe3+)

减小，平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3逆向移动，溶液红色变浅

【解析】装置B中通过发生反应I,生成KIO3和KI,A装置通过稀硫酸与FeS反应制取H2s气体，H2s

通过导管进入装置B,发生反应n,装置C为尾气处理装置，吸收多余的H2S。(1)当微热A装置时，若装

置气密性良好，则C中导管口有气泡冒出，停止加热后C中导管内形成一段水柱；(2)在装置B中先滴入

KOH溶液，会发生反应：3l2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,所以三颈烧瓶中溶液颜色会由棕黄色变为无色；⑶

稀HNO3具有强氧化性，与FeS反应无法制取H2S,所以不能用稀硝酸代替稀硫酸；(4)根据反应的离子方

程式：2MnO4-+16H++10I=2Mn2++5l2+8H2O,滴定到终点时，平均消耗酸性高锯酸钾溶液为20.00mL,即消

耗的酸性高锦酸钾物质的量为O.OOlmol,则样品中碘离子的物质的量为0.005mol,样品的纯度为

0.005m。；1：6g/mol*I。。%=83%；(5)检验碘单质可以选用淀粉溶液，溶液变为蓝色证明有碘单质生成；

(6)向试管中加入5mL0.1mol・LFKI溶液和2滴淀粉溶液，加稀硫酸调至溶液的pH=5；(7)由于「过量，发

生反应b+rH，使c(L)减小，平衡2Fe3++21=^2Fe2++L正向移动，c(Fe3+)减小，平衡

Fe3++3SCN-Fe(SCN)3逆向移动，溶液红色变浅。

9.某学习小组为了探究SO2的还原性，按图示设计并进行实验(部分装置省略)。回答下列问题：

⑴仪器a的名称为,装置B的作用是o

(2)预测S02与FeCb溶液发生氧化还原反应的离子方程式为0

(3)往C中持续通入S02至饱和，观察到溶液先变红色，5分钟后变黄，约9小时后变为浅绿色。

经查资料：红色物质可能是Fe3+与HSO八SO1形成的配合物，配合物可表示为[FeHMHzO)/』

(A为HSO?或SOI,x为1或2,n+m=6,〃越大配合物越稳定，溶液颜色越深)。室温下进行以下实

验。

序号操作现象

向1mL1molL-1FeCb溶液中滴加3溶液先变红，随后产生沉淀和刺激性气

实验1

mL1molL-1NaHSCh溶液味气体。抽滤得到橙黄色沉淀

溶液先变红，析出少量沉淀，加至2mL

向1mL1molL-1FeCb溶液中滴加3

实验2析出大量沉淀，加至3mL沉淀溶解，溶

mL1molL1Na2sO3溶液

液颜色加深

实验3[略，判断实验1抽滤得到的沉淀不是Fe(OH)3]

①通过计算说明实验1得到的沉淀为Fe2(SC>3)3，而非Fe(HSC>3)3：。

已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.6x10—39、^al(H2SO3)=1.2xl0"\Ka2(H2so3)=5.6xl(n。

②实验1生成沉淀和气体的离子方程式为.0

实验4：为了进一步确定红色物质，利用分光光度仪(吸光度越大，溶液颜色越深)进行检测。将浓度均

为1mollF的FeCb、Na2sO3、NaHSCh溶液按一定体积比配制，实验数据如下表。

实验P7mL

吸光度

编号FeCl3Na2SO3NaHSO3

10.54.00.00.412

20.53.2a0.331

30.51.62.40.118

40.50.04.00.018

③表中a为，红色物质可表示为o

④装置C中的溶液5分钟后变黄，约9小时后变为浅绿色，相关解释为0

3+2++

【答案】(1)分液漏斗作安全瓶(或防止倒吸)(2)SO2+2Fe+2H2O=2Fe+4H+SOF

(3)①根据已知Ksp[Fe(0H)3]=2.6x10-39、&i(H2so3)=1.2x10=、&2(H2so3)=5.6'10-8可知，

~csorn

&p「Fe2SO33]=c2Fe3+p3SOf=c(Fe3+)-_cHSO3_3=c(Fe3+)■[—%—]3=c(Fe3

3+3

&p[FeHSO33]-cFe-cHSO3cH

3393-19

+)[j_OH_^]3=^sp[Fe(OH)3]-(-)=2.6X10-X(^^)~4.57X10,可知Fe2(SO3)3的溶解度远小于

KwKw10

Fe(HSC)3)3的溶解度，故沉淀为Fe2(SO3)3

3+

@2Fe+6HSO?=Fe2(SO3)31+3SO2t+3H2O

32

③0.8[Fe(SO3)„(H2O)ffl]-«

④由于溶液中存在Fe3+和+4价的硫之间的氧化还原反应，溶液酸性增强，SOI的浓度减小，促使Fe3

++〃SO〉+〃?H2O=^[Fe(SO3)"(H2O)“F-”,平衡逆向移动，解离出Fe3+,由于解离出Fe?*的速率较快，而

Fe3+与+4价硫的反应速率较慢，所以导致装置C中的溶液较长时间保持变黄，最终溶液变为浅绿色

【解析】用Na2sCh与70%浓硫酸反应制备SO2,并探究S02的还原性,则装置A中发生的反应为Na2sCh

+H2sC»4=Na2sO4+H2O+SO2T，装置B为安全瓶，防止倒吸，装置C为探究SCh的还原性，反应原理为

S02+2FeC13+2H2O=2FeCl2+H2SO4+2HC1,据此分析解题。(3)③根据实验探究控制变量法可知，实验中

需使混合溶液的总体积相等，表中。为0.8；由表中实验数据可知，Na2sCh的浓度越大，溶液颜色越深即生

成的配合物浓度越大，可知A为SOF,故红色物质可表示为[Fe(SO3>,(H2OKF2"。

题型四定量分析型

10.(2024•河南平顶山高三第一次质量监测)亚硝酸钙是白色粉末，易潮解，易溶于水，微溶于乙醇、

乙醛。实验室用NO和CaO2(淡黄色固体)制备无水亚硝酸钙的装置(夹持装置略)如图所示。

R

回答下列问题：

(1)实验开始先通N2,一段时间后，向三颈烧瓶中滴加稀硝酸制取NO,B中产生大量气泡时，D处开

始加热。仪器a与普通分液漏斗相比，其优点是o

_

(2)装置E中，酸性H2O2溶液可将剩余的NO氧化为NO3,该反应的离子方程式为=

(3)CaO2完全还原后，进行的操作是：①停止滴加稀硝酸，停止通电；②打开止水夹，向装置中通入一

段时间N2；③冷却后，将所得产品完全转移到试剂瓶中密封保存；④……。则操作②的目的是o

(4)上述装置存在一处缺陷，会导致亚硝酸钙产率降低，改进的方法是