2013届高三化学题型专题复习专题五 实验综合题

2013届高三化学题型专题复习
专题五 实验综合题
【考点梳理】
1．制备实验
（1）实验反应原理
①仪器、试剂的选择
②实验原理——制备反应及可能的副反应。
（2）实验条件控制
①通过pH的控制来除去溶液中的金属离子
②控制反应溶液的温度，温度太低反应速率慢，温度太高反应物（如H2O2、HNO3）会分解。
③将块状固体粉碎、使用催化剂等加快反应速率。
（3）实验基本操作
①测溶液pH的方法
②离子检验的方法：Cl－、SO42－、Na＋、K＋、Fe3＋、NH4＋。
答题注意点：操作、现象、结论。
（4）实验方案的设计
①物质分离提纯的方法：提纯缓升型物质用蒸发结晶法；提纯陡升型物质用降温结晶法。
②根据溶解度随温度变化的图表来确定物质分离提纯的方法。
（5）实验方案的评价
①绿色化学、环境保护（尾气的处理）
②物质的循环利用、能量的综合利用
2．定量实验
（1）中和滴定法
①一定溶质质量分数、物质的量浓度的溶液配制方法。
②指示剂选择：酚酞、甲基橙。
（2）氧化还原滴定法
①KMnO4滴定法，不需要外加指示剂
②碘量法，用淀粉做指示剂
（3）沉淀滴定法
（4）配位滴定法
【真题再现】
1．（2008年江苏卷，15）金矿开采、冶炼和电镀工业会产生大量含氰化合物的污水，其中含氰化合物以HCN、CN－和金属离子的配离子M(CN)nm－的形式存在于水中。测定污水中含氰化合物含量的实验步骤如下：
① 水样预处理：水样中加入磷酸和EDTA，在pH＜2的条件下加热蒸馏，蒸出所有的HCN，并用NaOH溶液吸收。
② 滴定：将吸收液调节至pH＞11，以试银灵作指示剂，用AgNO3标准溶液滴定：Ag＋＋2CN－＝[Ag(CN)2]－，终点时，溶液由黄色变成橙红色。根据以上知识回答下列问题：
⑴水样预处理的目的是 ▲ 。
⑵水样预处理的装置如右图，细导管插入吸收液中是为了 ▲ 。
⑶蒸馏瓶比吸收液面要高出很多，其目的是 ▲ 。
⑷如果用盐酸代替磷酸进行预处理，实验结果将 (填“偏高”、“无影响”或“偏低”)。
⑸准确移取某工厂污水100 mL，经处理后用浓度为0.01000 mol·L－1的硝酸银标准溶液滴定，终点时消耗了21.00 mL。此水样中含氰化合物的含量为 ▲ mg·L－1的（以CN－计，计算结果保留一位小数）。
【参考答案】：
⑴将含氰化合物全部转化为CN－ ⑵完全吸收HCN，防止气体放空
⑶防止倒吸 ⑷偏高 ⑸109.2
2．（2009年江苏卷，15）医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量Na＋、Al3＋、Fe3＋等杂质）生产医药级二水合氯化钙（CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%～103.0%）的主要流程如下：
⑴除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为8.0～5.0，以除去溶液中的少量Al3＋、Fe3＋。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是 ▲ 。
⑵酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH约为4.0，其目的有：①将溶液中的少量Ca(OH)2转化为CaCl2；②防止Ca2＋在蒸发时水解；③ ▲ 。
⑶测定样品中Cl—含量的方法是：a．称取0.7500 g样品，溶解在250 mL容量瓶中定容；b．量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中；c．用0.0500 mol·L－1AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39mL。
①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有 ▲ 。
②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为 ▲ 。
③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有 ▲ ； ▲ 。
【参考答案】：
⑴取少量上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明Fe(OH)3沉淀完全
⑵防止溶液吸收空气中的CO2
⑶①酸式滴定管 ②99.9% ③样品中存在少量的NaCl 少量CaCl2·2H2O失水
3．（2010年江苏卷，15）高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的操作步骤如下：
（1）制备MnSO4溶液：
在烧瓶中（装置见右图）加入一定量MnO2和水，搅拌，通入SO2和N2混合气体，反应3h。停止通入SO2，继续反应片刻，过滤（已知MnO2＋H2SO3＝MnSO4＋H2O）
①石灰乳参与反应的化学方程式为
。
②反应过程中，为使SO2尽可能转化完全，在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料的条件下，可采取的合理措施有 、
。
③若实验中将N2换成空气，测得反应液中Mn2+ 、SO42－的浓度随反应时间t的浓度变化如右图。导致溶液中Mn2+ 、SO42－浓度变化产生明显差异的原因是 。
（2）制备高纯MnCO3固体：已知MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解；Mn(OH)2开始沉淀时pH＝7.7。请补充由（1）时制得的MnSO4制备高纯MnCO3的操作步骤【实验中可选用的试剂：Ca(OH)2、、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH】。
① ；
② ；
③ ；
④ ；⑤低于100℃。
【参考答案】
（1）①Ca(OH)2＋SO2＝CaSO3＋H2O ②控制适当的温度 缓慢通入混合气体
③Mn2+催化与O2 与H2SO3反应生成H2SO4
（2）①边搅拌边加入NaHCO3（或Na2CO3），并控制溶液pH < 7.7；
②过滤，用少量水洗涤2~3次；③检验SO42－是否洗涤干净；④用少量C2H5OH洗涤； （凡合理答案均可）
4．（2011年江苏卷，19）高氯酸铵（NH4ClO4）是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取
NaClO4 (aq)＋NH4Cl(aq)NH4ClO4 (aq)＋NaCl(aq)
(1)若NH4Cl用氨气和浓盐酸代替，上述反应不需要外界供热就能进行，其原因
是 。
(2）反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分
别为0．30和0．l5（相关物质的溶解度曲线见图9）。从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为（填操作名称）
干燥。
(3）样品中NH4ClO4的含量可用蒸馏法进行测定，蒸馏装置如图10所示（加热和仪器固定装代已略去），实验步骤如下：
步骤1：按图10所示组装仪器，检查装置气密性。
步骤2：准确称取样品a g（约0.5g）于蒸馏烧瓶中，加入约150mL水溶解。
步骤3：准确量取40．00mL约0．1 mol·L－1H2SO4 溶解于锥形瓶中。
步骤4：经滴液漏斗向蒸馏瓶中加入20mL 3 mol·L－1NaOH 溶液。
步骤5：加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约100mL溶液。
步骤6：用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2～3次，洗涤液并入锥形瓶中。
步骤7：向锥形瓶中加入酸碱指示剂，用c mol·L－1NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液V1mL
步骤8．将实验步骤1-7重复2次
步骤3中，准确量取40.00ml H2SO4 溶液的玻璃仪器是 。
步骤1-7中确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验是
（填写步骤号）。
为获得样品中NH4ClO4 的含量，还需补充的实验是
。
【参考答案】
（1）氨气与浓盐酸反应放出热量 （2）蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，冰水洗涤
（3）①酸式滴定管 ②1，5，6 ③用NaOH标准溶液标定H2SO4溶液的浓度（或不加高氯酸铵样品，保持其他条件相同，进行蒸馏和滴定实验）
5．（2012年江苏卷，19）废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收铜并制备ZnO的部分实验过程如下：
(1)①铜帽溶解时加入H2O2的目的是 (用化学方程式表示)。
②铜帽溶解后需将溶液中过量H2O2除去。除去H2O2的简便方法是 。
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物)含量，实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2＋的含量。实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu2＋的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节pH=3～4，加入过量KI，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中的离子方程式如下：
2Cu2＋＋4I－=2CuI(白色)↓＋I2 I2＋2S2O32－=2I－＋S4O62－
①滴定选用的指示剂为 ，滴定终点观察到的现象为 。
②若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的Cu2＋的含量将会 (填“偏高”“偏低”“不变”)。
(3)已知pH＞11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2－。下表列出了
几种离子生成氢氧化物沉淀pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1．0 mol·L－1计算)
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
Fe3＋
1．1
3．2
Fe2＋
5．8
8．8
Zn2＋
5．9
8．9
实验中可选用的试剂：30% H2O2、1．0 mol·L－1HNO3、1．0 mol·L－1 NaOH。
由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为：① ；
② ；③过滤；
④ ；⑤过滤、洗涤、干燥 ⑥900℃煅烧。
【参考答案】
(1)①Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O ②加热(至沸)
(2)①淀粉溶液 蓝色褪去 ②偏高
(3)①向滤液中加入30%的H2O2使其充分反应 ②滴加1．0 moL· L－1的氢氧化钠，调节pH约为5(或3．2≤pH＜5．9)，使Fe3＋沉淀完全 ④向滤液中滴加1．0 moL· L－1的氢氧化钠，调节pH约为10(或8．9≤pH≤11)，使Zn2＋沉淀完全
【命题趋势】
1.近5年江苏高考化学试卷对于元素化合物综合题的考点分析：
年份
试题背景
考点分析
2008年
金矿开采、冶炼和电镀工业会产生大量含氰化合物的污水，测定污水中含氰化合物含量。
（1）水样预处理的目的（反应物完全转化）
（2）细导管插入吸收液中的目的（完全吸收气体，防止气体排空导致污染）
（3）蒸馏瓶比吸收液面要高出很多的目的（防倒吸）
（4）如果用盐酸代替磷酸进行预处理，实验结果的误差判断
（5）水样中含氰化合物的含量的计算
2009年
医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙生产医药级二水合氯化钙的主要流程；测定样品中Cl—含量。
（1）检验是否沉淀完全的实验操作
（2）调节溶液的pH约为4.0的目的
（3）需用溶液润洗的仪器（酸式滴定管）
（4）计算产品纯度
（5）系统误差分析
2010年
高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3。
（1）实验中反应的化学方程式的书写
（2）为使SO2尽可能转化完全，可采取的合理措施。
（3）根据图像分析导致溶液中Mn2+ 、SO42－浓度变化产生明显差异的原因
（4）补充实验操作步骤
2011年
高氯酸铵是复合火箭推进剂的重要成分，实验室制取NH4ClO4；样品中NH4ClO4的含量可用蒸馏法进行测定。
（1）实验中的能量提供（利用放热反应）
（2）补充实验操作步骤
（3）准确量取40.00ml H2SO4 溶液的玻璃仪器
（4）步骤1-7中确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验是
（5）补充实验
2012年
废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收铜并制备ZnO的部分实验过程。
（1）用化学方程式表示铜帽溶解时加入H2O2的目的。
（2）除去H2O2的简便方法
（3）滴定选用的指示剂，终点现象。
（4）H2O2没有除尽，所测定的Cu2＋的含量的误差分析
（5）补充实验步骤
2.考查特点分析
从江苏5年的考题可以发现如下特点：
（1）题目的呈现方式有2种：一是以工艺流程方式呈现，如2009年和2012年；二是以实验步骤方式呈现。
（2）实验考查的内容有：试剂与仪器的选用、实验条件的控制、实验原理的理解、实验误差的分析、实验方案的设计等。
（3）实验涉及的类型有物质的制备和定量测定，如2008年污水中含氰化合物含量的测定，2009年医用氯化钙的制备及含量测定，2010年MnCO3的制备，2011年高氯酸铵的制备及含量测定，2012年ZnO的制备及Cu2+含量的测定。
【典型错误】
以2012年江苏卷第19题为例分析如下：
（1）审题不清，不按要求答题。如试题要求书写化学方程式，学生却写离子方程式，写出的化学方程式也不配平；试题要求用所给试剂进行分离提纯，但学生自选了其它试剂；试题要求选用H2O2的最简便的方法，结果学生不用加热的方法，而用加入KMnO4等氧化剂的方法除去H2O2。
（2）对溶液的组成和pH的控制缺乏分析。学生在完成“由除去铜的滤液制备ZnO的实验方案设计”时，出现的两种错误主要是：在调节溶液pH前没有先氧化；没有分步调节溶液的pH。究其原因是学生不清楚滤液的组成，以及缺乏对表中数据信息的分析、处理和应用的能力。
（3）对指示剂的理解和选用存在偏差。有部分学生认为指示剂就是“石蕊、甲基橙、酚酞”等。因而选用这些物质作为指示剂；也有学生认为碘溶液有颜色，I-无色，所以无需外加指示剂。
（4）思维的缜密性欠缺。试题问“用硫酸溶解铜帽时加入H2O2的目的是 (用化学方程式表示)。”不少学生写出了“Cu＋Zn＋H2O2＋2H2SO4=CuSO4＋ZnSO4＋2H2O，或将其分开写”，其实在稀硫酸中不加H2O2也能溶解锌，因此加H2O2是为了氧化铜而不是溶解锌。
（5）逻辑思维混乱。设计实验方案时，不理解实验过程和原理胡乱作答。如加入稀硝酸使溶液的pH升高；将记忆中的所谓“经典”实验操作步骤（如加热浓缩、冷却结晶等）生搬硬套。
【思路方法】
考试说明和课程标准对综合实验提出的要求是：“能综合运用化学实验原理和方法，设计实验方案解决简单的化学问题，能对实验方案、实验过程和实验结果进行分析和评价。”
针对这一特点，在复习中应做到如下几点：
（1）重视读题和审题能力的培养
近几年高考化学试卷的信息量较大，这对学生快速阅读、快速获取信息的能力提出了较高的要求。在平时的复习中，应加强阅读能力的培养。如何快速地获取信息？
首先要掌握一定的阅读技巧，如对关键词或关键信息进行标记。例如从2012年综合实验题的题干部分“废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收铜并制备ZnO的部分实验过程如下：”中我们可以找到以下关键词：“铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)”（实验原料）、“回收铜并制备ZnO”。（实验目的）。
第二，要进行一定的限时训练。在规定的时间阅读一道题目，在阅读时，带着以下问题：“本实验的目的是什么？”、“本实验所用的原料有哪些”、“是定性实验还是定量实验”等。
（2）重视实验流程图的分析和解读
综合实验题常以实验流程图或实验步骤的方式呈现。在分析实验流程时要弄清楚两个问题：第一是进入这一步的原料有哪些、这一步骤发生了什么反应，进入下一步流程的物质是什么？第二是这一步实验流程的目的是什么？以2012年第19题综合实验题的流程为例分析如下：
第1步“超声清洗”其主要目的是出去表面油污；第2 步“溶解”的目的是将锌和铜转化为硫酸锌和硫酸铜进入溶液；第3步“调pH=2”的目的是中和硫酸，以减少后续锌灰的加入量；第4步加锌灰反应的目的是置换出铜；第5步“过滤”则是将铜分离出来，过滤后的滤液的主要成分有：硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸钠、硫酸等。
（3）利用典型实验进行复习
实验的复习应结合典型实验来进行。单纯进行实验基本操作、物质分离提纯方法等内容的复习，死记硬背的成分多，记忆量大，不仅枯燥，而且由于缺乏情境，学生即使记住也难以综合应用。而结合经典实验来复习基本操作、物质的分离提纯的方法等内容，不仅有真实的情境，而且是在解决实际问题。在亲身体验的过程中能收到很好的复习效果。
例如以“测定碳酸钠和碳酸氢钠的混合物中碳酸钠的含量” 为例可以对定量实验方法进行系统的总结。测定碳酸钠和碳酸氢钠的混合物中碳酸钠的含量可以采用“重量法”——直接加热测定剩余固体的质量；“滴定法”——以酚酞（或甲基橙）为指示剂，用一定浓度的盐酸进行滴定测量消耗盐酸的体积；“测气体体积法”——加入足量盐酸，用排液法测定生成的CO2的体积。
【拓展练习】
1．（2012南京期初·19）（15分）实验室用硫酸铵、硫酸和废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体的方法如下：
步骤1：将废铁屑依次用热的碳酸钠溶液、蒸馏水洗涤。
步骤2：向盛有洁净铁屑的烧杯中加入稀H2SO4溶液，水浴加热，使铁屑与稀硫酸反应至基本不再冒出气泡为止。趁热过滤。
步骤3：向滤液中加入一定量的(NH4)2SO4固体。
表1 硫酸亚铁晶体、硫酸铵、硫酸亚铁铵晶体的溶解度（g/100 g H2O）
物质
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
FeSO4?7H2O
15.6
20.5
26.5
32.9
40.2
48.6
—
(NH4)2SO4
70.6
73.0
75.4
78.0
81.0
—
88.0
(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O
12.5
17.2
21.0
28.1
33.0
40.0
44.6
（1）步骤2中控制生成的硫酸亚铁中不含硫酸铁的方法是 ▲ 。
（2） 在0~60℃范围内，从硫酸亚铁和硫酸铵的混合溶液中可获得硫酸亚铁铵晶体的原因是 ▲ 。
（3）为了从步骤3所得溶液中获得硫酸亚铁铵晶体，操作是 ▲ 。
（4）测定硫酸亚铁铵晶体中Fe2+含量的步骤如下：
步骤1：准确称取硫酸亚铁铵晶体样品a g（约为0.5 g），并配制成100 mL溶液；
步骤2：准确移取25.0 mL硫酸亚铁铵溶液于250 mL锥形瓶中；
步骤3：立即用浓度约为0.1mol·L-1 KMnO4溶液滴定至溶液呈稳定的粉红色，即为终点；
步骤4：将实验步骤1~3重复2次。
① 步骤1中配制100 mL溶液需要的玻璃仪器是 ▲ 。
② 为获得样品中Fe2+的含量，还需补充的实验是 ▲ 。
2．（2012南通市期末调研·16）（14分）工业上常回收冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质），并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体，其工艺流程为：
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
氢氧化物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀的pH
3.3
1.5
6.5
4.2
5.4
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
6.7
8.0
⑴在“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是 ▲ 。
⑵上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有 ▲ 。
⑶在“除杂I”步骤中，需再加入适量H2O2溶液，H2O2与Fe2+反应的离子方程式为 ▲ 。为使Fe(OH)3 、Al(OH)3沉淀完全，而Zn(OH)2不沉淀，应控制溶液的pH范围为 ▲ 。检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是 ▲ 。
⑷加入Zn粉的作用是 ▲ 。“操作A”的名称是 ▲ 。
3．（2012扬州市期末调研·16）（16分）实验室制备氨基甲酸铵（NH2COONH4）的反应如下：
2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(s)
该反应在干燥条件下仅生成氨基甲酸铵，若有水存在则生成碳酸铵或碳酸氢铵。
（1）该反应在一定条件下能够自发进行，则反应的ΔH ▲ 0。（填大于、小于或等于）
（2）写出生成碳酸氢铵的化学方程式 ▲ 。
（3）实验步骤如下：
步骤1：按图所示组装仪器，检查装置气密性。
步骤2：在相应仪器中装入药品，其中在三颈烧瓶中加入氢氧化钠固体，恒压滴液漏斗中装入浓氨水。
步骤3：滴加浓氨水并搅拌，调节反应速率，在反应器中得到产品
……
①干燥管中盛放的药品是 ▲ 。
②对比碳酸盐和酸反应制CO2，该实验利用干冰升华产生CO2气体的优点有 ▲ ， ▲ 。
③以恒压滴液漏斗代替分液漏斗的目的是 ▲ 。
④反应后期CO2气流量下降时，可采取的相应措施是 ▲ 。
（4）该实验装置可能面临的安全问题是 ▲ 。
4．（2012镇江期末调研·19）（15分）工业上以铬铁矿（主要成分FeO·Cr2O3）、碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠（Na2Cr2O7·2H2O）的主要反应如下：
① 4FeO·Cr2O3＋8Na2CO3＋7O28Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2
② 2Na2CrO4＋H 2SO4Na2SO4＋Na2Cr2O7＋H2O
（1）工业上反应①需不断搅拌，其目的是 ▲ 。
（2）右图是红矾钠（Na2Cr2O7·2H2O）和Na2SO4溶解度曲线。
从Na2Cr2O7和 Na2SO4的混合溶液中提取Na2Cr2O7晶体的操作：
先将混合溶液蒸发浓缩，趁热过滤。趁热过滤的目的是 ▲ ；
然后将滤液 ▲ ，从而析出红矾钠。
（3）Na2Cr2O7与KCl进行复分解反应可制取K2Cr2O7，现用Na2Cr2O7
与 KCl来制备K2Cr2O7，简述操作步骤（有关物质的溶解度见右表）： ▲ 。
（4）用重铬酸钾测定铁矿石中铁的含量，实验步骤如下：
步骤1：将m g铁矿石加浓盐酸加热溶解
步骤2：加入SnCl2溶液将Fe3＋还原
步骤3：将所得溶液冷却，加入HgCl2溶液，将过量的Sn2＋氧化为Sn4＋
步骤4：加入15 mL硫酸和磷酸的混合酸及5滴0.2%二苯胺磺酸钠指示剂
步骤5：立即用c mol·L－1重铬酸钾溶液滴定至溶液呈稳定紫色，即为终点，消耗重铬酸钾溶液V mL
①写出SnCl2还原Fe3＋的离子方程式 ▲ 。
②如省去步骤③，则所测定的铁的含量 ▲ （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
③步骤5使用的玻璃仪器有 ▲ 。
5．（2012苏中三市一模·19）（15分）过硫酸钾（）具有强氧化性（常被还原为硫酸钾），80℃以上易发生分解。实验室模拟工业合成过硫酸钾的流程如下：
⑴硫酸铵和硫酸配制成电解液，以铂作电极进行电解，生成过硫酸铵溶液。写出电解时发生反应的离子方程式 ▲ 。
⑵已知相关物质的溶解度曲线如右图所示。在实验室中提纯过硫酸钾粗产品的实验具体操作依次为：将过硫酸钾粗产品溶于适量水中， ▲ ，干燥。
⑶样品中过硫酸钾的含量可用碘量法进行测定。实验步骤如下：
步骤1：称取过硫酸钾样品0.3000 g于碘量瓶中，加入30 mL水溶解。
步骤2：向溶液中加入4.000 g KI固体（略过量），摇匀，在暗处放置30 min。
步骤3：在碘量瓶中加入适量醋酸溶液酸化，以淀粉溶液作指示剂，用0.1000 mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，共消耗Na2S2O3标准溶液21.00 mL。
（已知反应：I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－）
①若步骤2中未将碘量瓶“在暗处放置30 min”，立即进行步骤3，则测定的结果可能 ▲ （选填“偏大”、“偏小”、“无影响”）；上述步骤3中滴定终点的现象是 ▲ 。
②根据上述步骤可计算出该样品中过硫酸钾的质量分数为 ▲ 。
③为确保实验结果的准确性，你认为还需要 ▲ 。
⑷将0.40 mol过硫酸钾与0.20 mol硫酸配制成1 L溶液，在80 ℃条件下加热并在t时刻向溶液中滴加入少量FeCl3溶液，测定溶液中各成分的浓度如右图所示（H+浓度未画出）。图中物质X的化学式为 ▲ 。
6．（2011淮安四模）（12分）四氧化三铁纳米微粒可用于涂料、油墨、隐身材料、磁记录、电极材料、催化剂等多领域，实验室可用如下的方法来制备这种材料并进行检测。
Ⅰ．制备
（1）溶解、沉淀操作中不断通入氮气有两个作用：①是通过在反应过程中通入气体形成微型气泡，将刚生成的四氧化三铁微粒包围，来阻止微粒的长大或聚集成团；② ▲ 。
（2）操作Ⅲ的名称是________▲___ 。
Ⅱ．产品检测
一、定性检测：产品中铁元素价态检测
试剂主要有：3mol/L硫酸、0.1mol/L氢氧化钠溶液、20%硫氰化钾溶液、0.01mol/L酸性高锰酸钾溶液、氯水 （其它用品任选）
（3）请选用上述试剂完成下表
步骤
操作
现象、结论
1
▲
2
取少量产品于试管中加适量步骤1处理好溶液溶解，配成溶液
固体溶解，溶液呈浅黄色
3
取少量步骤2配好溶液于试管中，滴加几滴20%硫氰化钾溶液，振荡
▲ ，产品含有Fe3+
4
▲
▲ ，产品含有Fe2+
二、定量测定：
称取23.2g样品于烧杯中，加入加热煮沸后的稀硫酸充分溶解，并不断加热、搅拌，待固体完全溶解后，向所得溶液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。取滤液体积的1/10用浓度为0.200 mol·L－1的酸性KMnO4滴定，至终点时消耗KMnO4溶液体积29.80mL。
(4)产品中Fe3+和Fe2+的物质的量之比为 ▲ 。
III．结果讨论
（5）产品中Fe3+和Fe2+的物质的量之比略大于2：1的可能原因是 ▲ 。
【参考答案】
1．（本题15分）
（1）保持铁过量（2）在0~60℃范围内，同一温度下硫酸亚铁铵晶体的溶解度最小（3）蒸发浓缩，冷却结晶，过滤、冰水洗涤，干燥（4）①玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管、烧杯（5）②准确测定KMnO4溶液的物质的量浓度
2．⑴适当升高反应温度（或增大硝酸浓度、将锌废渣粉碎等）（写出一个措施即得2分）
⑵烧杯、玻璃棒、漏斗 （2分，漏写一个得1分，漏写两个得0分）
⑶2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O （2分）
5.2~5.4 （2分，错一个得1分） 静置片刻，取少量上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明Fe3+沉淀完全 （2分）
⑷除去溶液中的Cu2+ （2分） 冷却结晶 （2分）
3．（16分）（1）小于（2分）（2）NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3（2分）
（3）①固体氢氧化钠或碱石灰（2分）
②不需要干燥；提供低温环境，提高转化率（各2分，共4分）
③使氨水顺利滴下（2分）④调节恒压滴液漏斗旋塞，减慢氨水滴加速度（2分）
（4）产品易堵塞导管，稀硫酸会倒吸（2分）
4．（15分）（1）使反应物接触更充分，加快反应速率（2分）
（2）有利于Na2SO4结晶析出，又能防止Na2Cr2O7·2H2O结晶析出而损失（2分，意思相近均给分）冷却结晶（2分）
（3）在100℃（或较高温度）下，将Na2Cr2O7和KCl配制成饱和溶液后混合，然后降温到0℃（或室温），过滤洗涤，即得K2Cr2O7（3分，意思相近均给分）
（4）①Sn2＋＋2Fe3＋＝Sn4＋＋2Fe2＋（2分） ②偏高（2分）
③酸式滴定管 锥形瓶（每个仪器1分，共2分）
5．⑴2SO42－＋2H+S2O82－＋H2↑
⑵在不超过80℃的条件下加热浓缩，冷却结晶，过滤，用冷水洗涤
⑶①偏小 最后一滴滴入后溶液由蓝色变为无色，且30 s不变色
②94.50%（或0.9450）
③重复上述实验步骤1～2次
⑷H2O2（除第⑵题3分外，其余每空2分，共15分）
6、（共12分）(1) ②作保护气，防止Fe2+被氧化 (2分)
（2）过滤、洗涤 (共2分，各1分)
(3)1：取一定量3mol/L硫酸于试管中，加热煮沸去除溶解氧气(1分) 3：溶液呈血红色(1分) 4：取少量步骤2配好溶液于试管中，滴加几滴0.01mol/L酸性高锰酸钾溶液，振荡 (1分) 高锰酸钾溶液紫红色颜色褪去(1分)
(4) 2：0.98 （或100：49）(2分)
(5)制备或测定过程中少量Fe2+被氧化了 (2分) （其它合理答案也给分）