专题四 化学实验与化学计算 化学工艺流程
微专题6 化学实验与化学计算
纲举目张
化学实验基础
[实验装置与基本操作]
1. (2019·江苏卷)下列实验操作能达到实验目的的是(D)
甲 乙
A. 用经水湿润的pH试纸测量溶液的pH
B. 将4.0 g NaOH固体置于100 mL容量瓶中，加水至刻度，配制1.000 mol/L NaOH溶液
C. 用装置甲蒸干AlCl3溶液制无水AlCl3固体
D. 用装置乙除去实验室所制乙烯中的少量SO2
【解析】 用经水湿润的pH试纸测量溶液的pH，会将原溶液稀释，A错误；不能在容量瓶中溶解固体，B错误；由AlCl3溶液得到无水AlCl3固体，应该在氯化氢气流中蒸发，C错误；SO2是酸性氧化物，能被NaOH溶液吸收，乙烯与NaOH溶液不反应，D正确。
2. (江苏卷重组)下列实验操作错误的是(A)
甲 乙 丙
A. 生石灰能与水反应，可用来干燥氯气
B. 用装置甲分液，放出水相后，再从分液漏斗上口倒出有机相
C. 用装置乙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D. 用装置丙除去Cl2中混有的少量HCl
【解析】 不能用碱性干燥剂干燥Cl2，A错误；分液时，下层液体从分液漏斗下口放出，上层液体从分液漏斗上口倒出，B正确；二氧化锰不溶于水，因此分离二氧化锰和氯化锰溶液需要过滤，乙装置为过滤装置，C正确；氯气在饱和食盐水中溶解度很小，HCl极易溶于水，可用饱和食盐水进行洗气，D正确。
3. (2024·江苏卷)实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是(A)
【解析】 配制一定物质的量浓度的溶液时，溶质应放在烧杯中溶解，不能直接在容量瓶中溶解，A错误；油污的主要成分是油脂，油脂在碱性条件下发生水解反应生成可溶于水的甘油和高级脂肪酸盐，铁钉放在NaOH溶液中可除去其表面的油污，B正确；铁锈可溶于盐酸，将铁钉放在盐酸中可以除去其表面的铁锈，C正确；该装置为电解池，铁钉与电源负极相连作阴极，电解质溶液为ZnCl2溶液，Zn2＋在阴极得电子，可以实现铁钉上镀锌，D正确。
[实验装置与物质制备](常见气体制备见微专题2)
4. (2020·江苏卷)实验室以CaCO3为原料，制备CO2并获得CaCl2·6H2O晶体。下列图示装置和原理不能达到实验目的的是(D)
甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲制备CO2
B. 用装置乙收集CO2
C. 用装置丙过滤除去CaCO3
D. 用装置丁制备CaCl2·6H2O
【解析】 CaCl2·6H2O带有结晶水，不能直接蒸发结晶，应该蒸发浓缩、冷却结晶，D错误。
5. (2018·江苏卷)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是(B)
甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲灼烧碎海带
B. 用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C. 用装置丙制备用于氧化浸泡液中I－的Cl2
D. 用装置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾气
【解析】 需要在坩埚中灼烧海带，不能用烧杯灼烧，A错误；装置丙中缺少加热装置，无法获得氯气，C错误；氯气难溶于饱和氯化钠溶液，不能用饱和NaCl溶液吸收氯气，D错误。
[实验装置与物质性质探究]
6. (2022·江苏卷)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是(C)
A. 用装置甲制取SO2气体
B. 用装置乙制取SO2水溶液
C. 用装置丙吸收尾气中的SO2
D. 用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
【解析】 60%浓硫酸与亚硫酸氢钠反应生成二氧化硫，发生的反应为2NaHSO3＋H2SO4===Na2SO4＋2SO2↑＋2H2O，用图中固-液反应装置可制备SO2，A正确；SO2易溶于水，将SO2通入水中可制取SO2水溶液，B正确；二氧化硫不溶于饱和亚硫酸氢钠溶液，二者不反应，故不能用饱和亚硫酸氢钠溶液吸收二氧化硫，C错误；SO2水溶液显酸性，可用干燥pH试纸检验其酸性，D正确。
[实验过程、现象与结论]
7. (2024·江苏卷)室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是(B)
选项 实验过程及现象 实验结论
A 用0.1 mol/L NaOH溶液分别中和等体积的0.1 mol/L H2SO4溶液和0.1 mol/L CH3COOH溶液，H2SO4消耗的NaOH溶液多 酸性：H2SO4>CH3COOH
B 向2 mL 0.1 mol/L Na2S溶液中滴加几滴溴水，振荡，产生淡黄色沉淀 氧化性：Br2>S
C 向2 mL浓度均为0.1 mol/L 的CaCl2和BaCl2混合溶液中滴加少量0.1 mol/L Na2CO3溶液，振荡，产生白色沉淀 溶度积常数：CaCO3>BaCO3
D 用pH试纸分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液pH，CH3COONa溶液pH大 结合H＋能力：CH3COO－>NO
【解析】 H2SO4是二元酸，CH3COOH是一元酸，通过该实验无法说明H2SO4和CH3COOH酸性的强弱，A错误；向2 mL 0.1 mol/L Na2S溶液中滴加几滴溴水，振荡，产生淡黄色沉淀，说明发生反应：S2－＋Br2===2Br－＋S↓，则氧化性：Br2>S，B正确；CaCO3和BaCO3均为白色沉淀，无法通过现象确定沉淀种类，则无法比较CaCO3和BaCO3溶度积常数的大小，C错误；未说明CH3COONa溶液和NaNO2溶液的浓度是否相同，则无法比较CH3COO－和NO结合H＋的能力，D错误。
8. (2022·江苏卷)室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是(D)
选项 探究方案 探究目的
A 向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化 Fe2＋具有还原性
B 向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化 SO2具有漂白性
C 向盛有淀粉碘化钾溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化 Br2的氧化性比I2强
D 用pH计测量醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小 CH3COOH是弱电解质
【解析】 氯水可以将亚铁离子氧化为铁离子，使KSCN溶液显红色，说明亚铁离子具有还原性，A正确；二氧化硫具有漂白性，可以和有色物质结合为无色物质，但不稳定，加热易分解，加热又恢复原来的颜色，B正确；溴单质可以置换出碘化钾中的碘，使淀粉溶液显蓝色，说明溴的氧化性强于碘的氧化性，C正确；浓度大小未知，不能通过测量醋酸、盐酸的pH比较酸性强弱，D错误。
9. (2020·江苏卷)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(B)
选项 实验操作和现象 结论
A 向淀粉溶液中加适量20% H2SO4溶液，加热，冷却后加NaOH溶液至中性，再滴加少量碘水，溶液变蓝 淀粉未水解
B 室温下，向0.1 mol/L HCl溶液中加入少量镁粉，产生大量气泡，测得溶液温度上升 镁与盐酸反应放热
C 室温下，向浓度均为0.1 mol/L的BaCl2和CaCl2混合溶液中加入Na2CO3溶液，出现白色沉淀 白色沉淀是BaCO3
D 向0.1 mol/L H2O2溶液中滴加0.1 mol/L KMnO4溶液，溶液褪色 H2O2具有氧化性
【解析】 在淀粉水解液中加入少量碘水，溶液显蓝色，只能说明有淀粉存在，不能说明淀粉未水解，A错误；BaCO3和CaCO3都是白色沉淀，无法判断白色沉淀是哪一种，C错误；H2O2与高锰酸钾溶液反应，H2O2是还原剂，H2O2具有还原性，D错误。
化学综合实验(学用P94)
[实验方案]
10. (1)(2021·江苏卷节选)MnCO3经热解、酸浸等步骤可制备MnO2。MnCO3在空气气流中热解得到三种价态锰的氧化物，锰元素所占比例(×100%)随热解温度变化的曲线如图所示。
已知：MnO与酸反应生成Mn2＋；Mn2O3氧化性强于Cl2，加热条件下Mn2O3在酸性溶液中转化为MnO2和Mn2＋。为获得较高产率的MnO2，请补充实验方案：取一定量MnCO3置于热解装置中，通空气气流，加热到450 ℃分解一段时间，将冷却后的固体边搅拌边加入至一定量1 mol/L硫酸溶液中，加热，充分反应后过滤，洗涤，取最后一次洗涤滤液滴加0.1 mol/L BaCl2溶液，若溶液不变浑浊，过滤，固体干燥，得到MnO2(可选用的试剂：1 mol/L H2SO4溶液、2 mol/L HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。
(2)(2020·江苏卷节选)设计以FeSO4溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案：边搅拌边向FeSO4溶液中缓慢加入氨水-NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀，过滤、洗涤、干燥[FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH＝6.5]。
【解析】 (1)根据图像在450 ℃左右MnO2占比最高，所以加热到450℃最佳，MnO与酸反应生成Mn2＋，故用酸除MnO，Mn2O3氧化性强于Cl2，用盐酸会发生氧化还原产生氯气，加热，充分反应后过滤，洗涤，直到取最后一次洗涤滤液滴加0.1 mol/L BaCl2溶液不变浑浊。(2)根据题意Fe(OH)2开始沉淀的pH＝6.5，为防止产生Fe(OH)2沉淀，所以将FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液反应制备FeCO3沉淀的过程中要控制溶液的pH不大于6.5；FeCO3沉淀需“洗涤完全”，所以设计的实验方案中要用盐酸酸化的BaCl2溶液检验最后的洗涤液中不含SO。
[化学实验综合]
11. (2024·江苏卷)贵金属银应用广泛。Ag与稀硝酸制得AgNO3，常用于循环处理高氯废水。
(1)沉淀Cl－。在高氯水样中加入K2CrO4使CrO浓度约为5×10－3 mol/L，当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉淀(忽略滴加过程的体积增加)，此时溶液中Cl－浓度约为9×10－6mol/L[已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12]。
(2)还原AgCl。在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实，加入足量0.5 mol/L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Fe＋2AgCl===FeCl2＋2Ag。
②不与铁圈直接接触的AgCl也能转化为Ag的原因是Fe、盐酸、AgCl构成原电池，AgCl作正极，发生还原反应：AgCl＋e－===Ag＋Cl－。
③为判断AgCl是否完全转化，补充完整实验方案：取出铁圈，搅拌均匀，取少量混合物过滤，洗涤，向最后一次洗涤液中滴加硝酸银溶液，无明显现象，转移滤渣至烧杯中，在通风设备中，边搅拌边向烧杯中加入足量稀硝酸，若固体无剩余，则AgCl完全转化[实验中必须使用的试剂和设备：稀硝酸、AgNO3溶液，通风设备]。
(3)Ag的抗菌性能。纳米Ag表面能产生Ag＋杀死细菌(如图所示)，其抗菌性能受溶解氧浓度影响。
①纳米Ag溶解产生Ag＋的离子方程式为4Ag＋O2＋4H＋===4Ag＋＋2H2O。
②实验表明溶解氧浓度过高，纳米Ag的抗菌性能下降，主要原因是纳米Ag与氧气生成Ag2O，使得Ag＋浓度下降。
【解析】 (1)当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉淀，此时c(Ag＋)＝＝ mol/L＝2×10－5 mol/L，c(Cl－)＝＝9×10－6 mol/L。(2)③判断AgCl是否完全转化，即检验混合物中是否含有AgCl，若AgCl完全转化，则固体全部为银，可完全溶于稀硝酸，若AgCl未完全转化，则固体不能完全溶于稀硝酸。
12. (2023·江苏卷)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4·H2O，其实验过程可表示为
(1)在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO2气体，生成MgSO3，反应为Mg(OH)2＋H2SO3===MgSO3＋2H2O，其平衡常数K与Ksp[Mg(OH)2]、Ksp(MgSO3)、Ka1(H2SO3)、Ka2(H2SO3)的代数关系式为K＝；下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收SO2效率的有BD(填字母)。
A. 水浴加热氧化镁浆料
B. 加快搅拌速率
C. 降低通入SO2气体的速率
D. 通过多孔球泡向氧化镁浆料中通SO2
(2)在催化剂作用下MgSO3被O2氧化为MgSO4。已知MgSO3的溶解度为0.57 g(20 ℃)，O2氧化溶液中SO的离子方程式为O2＋2SO2SO；在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，浆料中MgSO3被O2氧化的速率随pH的变化如图甲所示。在pH＝6～8范围内，pH增大，浆料中MgSO3的氧化速率增大，其主要原因是SO在pH＝6时主要以HSO形式存在、在pH＝8时主要以SO形式存在，而SO更易被氧化，所以pH＝6～8范围内，随着pH的增大，浆料中MgSO3的氧化速率增大。
甲 乙
(3)制取MgSO4·H2O晶体。在如图乙所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的MgSO3浆料与H2SO4溶液充分反应。MgSO3浆料与H2SO4溶液的加料方式是将分液漏斗中的H2SO4溶液缓缓滴加到MgSO3浆料中；补充完整制取MgSO4·H2O晶体的实验方案：向含有少量Fe3＋、Al3＋的MgSO4溶液中，边搅拌边加入MgO粉末，调节溶液的pH≥5，静置、过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤所得固体在150～170 ℃下干燥。(已知：Fe3＋、Al3＋在pH≥5时完全转化为氢氧化物沉淀；室温下从MgSO4饱和溶液中结晶出MgSO4·7H2O，MgSO4·7H2O在150～170 ℃下干燥得到MgSO4·H2O，实验中需要使用MgO粉末)。
【解析】 (1)已知下列反应：
①Mg(OH)2＋H2SO3===MgSO3＋2H2O K
②Mg(OH)2(s)??Mg2＋(aq)＋2OH－(aq) Ksp[Mg(OH)2]
③MgSO3(s)??Mg2＋(aq)＋SO(aq) Ksp(MgSO3)
④H2SO3??H＋＋HSO Ka1(H2SO3)
⑤HSO??H＋＋SO Ka2(H2SO3)
⑥H2O??H＋＋OH－ Kw
根据盖斯定律：反应①＝②－③＋④＋⑤－⑥×2，可求出K；加热可加快反应速率，但温度升高，SO2在水中溶解度降低，且会导致H2SO3受热分解，不一定能提高吸收SO2效率，A错误；加快搅拌速率，可以使反应物充分接触，提高吸收SO2效率，B正确；降低通入SO2气体的速率，SO2可与MgO浆料充分接触，但会降低反应速率，不能提高吸收SO2效率，C错误；多孔球泡可以让SO2与MgO浆料充分接触，能提高吸收SO2效率，D正确。(2)O2氧化溶液中的SO，SO被氧化为SO，1 mol O2氧化2 mol SO，故O2氧化溶液中SO的离子方程式为2SO＋O22SO；随着pH增大，SO的浓度增大，SO还原性更强，更易被氧化，故可加快氧化速率。(3)若将MgSO3浆料加入H2SO4溶液，酸过量，会生成大量的二氧化硫；首先需要调节pH≥5以除去Fe3＋、Al3＋杂质，需要用到的试剂为MgO粉末，操作细节为分批加入少量MgO粉末，以免pH过高，不断搅拌进行反应直至检测到pH≥5，然后过滤除去氢氧化铁、氢氧化铝沉淀；接着需要从溶液中得到MgSO4·H2O，根据题目信息，室温下结晶只能得到MgSO4·7H2O，因此需要在150～170 ℃下干燥得到MgSO4·H2O，操作细节为将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150～170 ℃干燥。
13. (2022·江苏卷)实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备含少量Cl－的Ce2(CO3)3，其部分实验过程如下：
(1)“酸浸”时，CeO2与H2O2反应生成Ce3＋并放出O2，该反应的离子方程式为2CeO2＋H2O2＋6H＋===2Ce3＋＋O2↑＋4H2O。
(2)pH约为7的CeCl3溶液与NH4HCO3溶液反应可生成Ce2(CO3)3沉淀，该沉淀中Cl－含量与加料方式有关。得到含少量Cl－的Ce2(CO3)3的加料方式为B(填字母)。
A. 将NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中
B. 将CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中
(3)通过中和、萃取、反萃取、沉淀等过程，可制备含少量Cl－的Ce2(CO3)3。已知：Ce3＋能被有机萃取剂(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为Ce3＋(水层)＋3HA(有机层)??CeA3(有机层)＋3H＋(水层)。
①加氨水“中和”去除过量盐酸，使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是使c(H＋)减小，促进萃取平衡正向移动，提高Ce3＋的萃取率。
②反萃取的目的是将有机层Ce3＋转移到水层。使Ce3＋尽可能多地发生上述转移，应选择的实验条件或采取的实验操作有适当增大稀硝酸的浓度，多次萃取分液(填两项)。
③与“反萃取”得到的水溶液比较，过滤Ce2(CO3)3溶液的滤液中，物质的量减小的离子有Ce3＋、H＋(填离子符号)。
(4)实验中需要测定溶液中Ce3＋的含量。已知水溶液中Ce4＋可用准确浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，滴定终点时溶液由紫红色变为亮黄色，滴定反应为Fe2＋＋Ce4＋===Fe3＋＋Ce3＋。请补充完整实验方案：①准确量取25.00 mL Ce3＋溶液[c约为0.2 mol/L]，加氧化剂将Ce3＋完全氧化并去除多余氧化剂后，用稀硫酸酸化，将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容；②按规定操作分别将0.020 00 mol/L(NH4)2Fe(SO4)2和待测Ce4＋溶液装入如图所示的滴定管中；③准确量取一定体积的Ce4＋溶液于锥形瓶中，滴入数滴苯代邻氨基苯甲酸作指示剂，用0.020 00 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液进行滴定，当滴入最后半滴(NH4)2Fe(SO4)2溶液时，溶液由紫红色变成亮黄色，且半分钟内溶液颜色无明显变化，记录滴定所用(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积，重复上述操作2～3次。
【解析】 (1)CeO2为难溶于水的固体，H2O2为弱电解质，书写离子方程式时不可拆分为离子形式，由题给信息可写出CeO2＋H2O2―→Ce3＋＋O2，CeO2是氧化剂，H2O2是还原剂，Ce元素的化合价由＋4降低至＋3，O元素的化合价由－1升高至0，根据得失电子守恒知，CeO2、H2O2、Ce3＋、O2的系数分别为2、1、2、1，由于该反应是在酸性条件下进行的，由电荷守恒知，反应物中有H＋，H＋的系数为6，由H、O原子守恒知，生成物中有H2O，H2O的系数为4。(2)若将NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中，则生成的Ce2(CO3)3沉淀会浸泡在含Cl－较多的溶液中，所得Ce2(CO3)3沉淀的表面附着的Cl－较多；若将CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中，则所得Ce2(CO3)3沉淀的表面附着的Cl－较少，故选B。(3)①由萃取原理：Ce3＋(水层)＋3HA(有机层)??CeA3(有机层)＋3H＋(水层)知，酸性条件下，Ce3＋不易被HA萃取，加氨水去除过量盐酸，使溶液接近中性，更有利于Ce3＋由水层进入有机层。②“反萃取”时，需要使上述平衡逆向移动，故可以增大稀硝酸的浓度，使平衡逆向进行的程度增大；或通过多次萃取，使有机层中的Ce3＋尽可能多地进入水层。③“反萃取”得到的水溶液中含有较多的Ce3＋、H＋和NO，加入氨水和NH4HCO3生成Ce2(CO3)3沉淀时，氨水、NH4HCO3均会消耗H＋，Ce3＋转化为沉淀，故滤去Ce2(CO3)3沉淀的滤液中，Ce3＋和H＋的物质的量均减小。(4)测定溶液中Ce3＋的含量的实验方案如下：先将Ce3＋溶液转化为Ce4＋溶液，用准确浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定Ce4＋溶液，该反应的离子方程式为Fe2＋＋Ce4＋===Fe3＋＋Ce3＋，可得关系式：Fe2＋～Ce3＋，根据多次滴定实验中记录的消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积计算平均值，并结合其浓度，可计算出原溶液中Ce3＋的含量。
14. (2020·江苏卷)实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe2O3。其主要实验流程如下：
铁泥―→―→―→―→……→α-Fe2O3
(1)酸浸：用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变，下列措施能提高铁元素浸出率的有AB(填字母)。
A. 适当升高酸浸温度
B. 适当加快搅拌速率
C. 适当缩短酸浸时间
(2)还原：向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使Fe3＋完全转化为Fe2＋。“还原”过程中除生成Fe2＋外，还会生成H2(填化学式)；检验Fe3＋是否还原完全的实验操作是取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈现红色。
(3)除杂：向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液，使Ca2＋转化为CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低，将会导致CaF2沉淀不完全，其原因是pH偏低，形成HF，导致溶液中F－浓度减小，CaF2沉淀不完全[已知：Ksp(CaF2)＝5.3×10－9，Ka(HF)＝6.3×10－4]。
(4)沉铁：将提纯后的FeSO4溶液与NH4HCO3-氨水混合溶液反应，生成FeCO3沉淀。
①写出生成FeCO3沉淀的离子方程式：Fe2＋＋HCO＋NH3·H2O===FeCO3↓＋NH＋H2O或Fe2＋＋HCO＋NH3===FeCO3↓＋NH。
②设计以FeSO4溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案：边搅拌边向FeSO4溶液中缓慢加入氨水-NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀[FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH＝6.5]。
【解析】 (1)适当提高酸浸温度可加快反应速率，从而提高铁元素的浸出率，适当加快搅拌速率可加快反应速率，也可提高铁元素的浸出率，A、B正确；适当缩短酸浸时间，铁元素的浸出率降低，C错误。(2)铁粉参与两个反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，生成物中除了Fe2＋，还有H2。(3)pH偏低，F－与H＋结合生成HF分子，导致F－浓度减小，CaF2沉淀不完全。(4)②将FeSO4转化为FeCO3，不能转化为Fe(OH)2，则pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次，用BaCl2溶液检验SO是否洗净。
化学计算(学用P96)
[热重法]
15. (1)(2024·江苏卷)净化后的NdCl3溶液通过沉钕、焙烧得到Nd2O3。
①向NdCl3溶液中加入(NH4)2CO3溶液，Nd3＋可转化为Nd(OH)CO3沉淀。该反应的离子方程式为Nd3＋＋2CO＋H2O===Nd(OH)CO3↓＋HCO。
②将8.84 mg Nd(OH)CO3(摩尔质量为221 g/mol)在氮气氛围中焙烧，剩余固体质量随温度变化曲线如图所示。
550～600 ℃时，所得固体产物可表示为NdaOb(CO3)c，通过以上实验数据确定该产物中n(Nd3＋)∶n(CO)的比值为2∶1(计算过程见解析)(写出计算过程)。
(2)(2022·江苏卷节选)FeS2、FeS在空气中易被氧化，将FeS2在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。
800 ℃时，FeS2氧化成含有两种元素的固体产物为Fe2O3(填化学式)。
【解析】 (1)①向NdCl3溶液中加入(NH4)2CO3溶液，Nd3＋和CO发生反应生成Nd(OH)CO3沉淀和HCO。②8.84 mg Nd(OH)CO3的物质的量为＝4×10－5 mol，其在氮气氛围中焙烧后，金属元素的质量和化合价均保持不变，因此，n(Nd3＋)＝4×10－5 mol；550～600 ℃ 时剩余固体的质量为7.60 mg，固体减少的质量为1.24 mg，由于碱式盐在受热分解时易变为正盐，氢氧化物分解得到氧化物和H2O，碳酸盐分解得到氧化物和CO2，因此，可以推测固体变为NdaOb(CO3)c时失去的质量是生成H2O和CO2的质量；根据H元素守恒可知，固体分解时生成H2O的质量为4×10－5 mol××18×103 mg/mol＝0.36 mg，则生成CO2的质量为1.24 mg－0.36 mg＝0.88 mg，则生成CO2的物质的量为＝2×10－5 mol，由C元素守恒可知，分解后剩余的CO的物质的量为4×10－5 mol－2×10－5 mol＝2×10－5 mol，因此可以确定该产物中n(Nd3＋)∶n(CO)的比值为＝2∶1。
(2)由图可知，800 ℃时，氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值为66.7%，FeS2的摩尔质量120 g/mol，设FeS2氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx，则M(FeOx)＝120 g/mol×66.7%≈80 g/mol，则56＋16x＝80，x＝，即固体产物为Fe2O3。
[滴定分析法]
16. (2020·江苏卷)次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠 (C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠。
(1)NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。写出制备NaClO的离子方程式：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O；用于环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时使用，若在空气中暴露时间过长且见光，将会导致消毒作用减弱，其原因是NaClO溶液吸收空气中的CO2后产生HClO，HClO见光分解。
(2)二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理：C3N3O3Cl＋H＋＋2H2O===2HClO＋C3H3N3O3；HClO＋2I－＋H＋===I2＋Cl－＋H2O；I2＋2S2O===S4O＋2I－。
准确称取1.120 0 g样品，用容量瓶配成250 mL溶液；取25.00 mL上述溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量KI溶液，密封在暗处静置5 min；用0.100 0 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色，加入淀粉指示剂继续滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
①通过计算判断该样品是否为优质品(写出计算过程，该样品的有效氯＝×100%)。
答案：
①n(S2O)＝0.100 0 mol/L×20.00×10－3 L＝2.000×10－3 mol，根据物质转化和得失电子守恒可得：
C3N3O3Cl～2HClO～2I2～4S2O
n(HClO)＝0.5n(S2O)＝1.000×10－3 mol
测定中转化为HClO的氯元素的质量＝1.000×10－3 mol×35.5 g/mol＝0.035 50 g
该样品的有效氯＝×100%≈63.39%
该样品的有效氯大于60%，故该样品为优质品
②若在检测中加入稀硫酸的量过少，将导致样品的有效氯测定值偏低(填“偏高”或“偏低”)。
【解析】 (2)②若在检测中加入稀硫酸的量过少，则生成的HClO、I2的量偏小，则消耗的Na2S2O3的量偏小，导致样品的有效氯测定值偏低。
17. (2019·江苏卷)无机高分子聚合硫酸铁[Fe2(OH)6－2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料，经溶解、氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。
(1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸，在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液，继续反应一段时间，得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2＋的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；水解聚合反应会导致溶液的pH减小(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数：准确称取液态样品3.000 g，置于250 mL锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2＋将Fe3＋还原为Fe2＋)，充分反应后，除去过量的Sn2＋。用5.000×10－2 mol/L K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O与Fe2＋反应生成Cr3＋和Fe3＋)，消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。
①上述实验中若不除去过量的Sn2＋，样品中铁的质量分数的测定结果将偏大(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。
答案：
n(Cr2O)＝5.000×10－2 mol/L×22.00×10－3 L＝1.100×10－3 mol，由滴定时Cr2O～6e－～2Cr3＋和Fe2＋～e－～Fe3＋，根据得失电子守恒可得微粒的关系式：Cr2O～6Fe2＋
则n(Fe2＋)＝6n(Cr2O)＝6×1.100×10－3 mol＝6.600×10－3 mol
则样品中铁元素的质量：
m(Fe)＝6.600×10－3 mol×56 g/mol＝0.369 6 g
样品中铁元素的质量分数：
w(Fe)＝×100%＝12.32%
【解析】 (1)Fe3＋水解，导致c(H＋)逐渐增大，pH减小。(2)①根据题意，Sn2＋能将Fe3＋还原为Fe2＋，说明还原性：Sn2＋>Fe2＋，若不除去过量的Sn2＋，在K2Cr2O7溶液滴定Fe2＋时，K2Cr2O7也会与Sn2＋反应，导致K2Cr2O7用量增大，铁元素的质量分数会偏大。
实验操作与实验装置
1. 实验常识
(1)在分液时，下层液体从分液漏斗的下口放出，上层液体从分液漏斗的上口倒出。
(2)测量溶液的pH的操作：取一小块干燥的pH试纸放在表面皿或玻璃片上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液，滴在pH试纸中间，待pH试纸变色后与标准比色卡对比。
(3)蒸馏实验中，温度计水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处。
(4)用标准液润洗滴定管后，应将润洗液从滴定管下口放出。
(5)分离KCl(MnO2)混合物的实验操作：溶解、过滤、洗涤、干燥。
(6)常用碳酸钠溶液在加热的条件下除去油污。
(7)分离苯和溴苯可用蒸馏装置。
(8)干燥二氧化硫可用浓硫酸作干燥剂。
(9)干燥氨气应选用碱石灰作干燥剂。
(10)实验室用剩的金属钠块应放回原试剂瓶中。
(11)氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中。
(12)氢氟酸应保存在塑料瓶中。
(13)贮存白磷应用冷水。
(14)高锰酸钾固体应保存在棕色广口瓶中。
2. 实验安全
安全事项 处理方案
防爆炸 点燃可燃性气体前要先验纯
防污染 尾气吸收或点燃(可燃性气体)
防倒吸 防倒吸措施
少量浓硫酸不慎溅到皮肤上 立即用大量水冲洗，然后涂碳酸氢钠稀溶液
少量烧碱不慎溅到皮肤上 立即用大量水冲洗，然后涂硼酸稀溶液
酒精灯着火 用湿抹布盖灭
Na、Mg着火 用沙子盖灭
温度计破碎后水银洒落地面 用硫黄覆盖
3. 物质的分离
分离方法 过滤 蒸发 蒸馏 分液和萃取 升华
装置图
注意事项 ①一贴、二低、三靠；②用玻璃棒引流 ①用玻璃棒不断搅拌；②当有大量晶体析出时，停止加热 ①温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处；②冷凝水下进上出 下层液体从分液漏斗下口流出，上层液体从分液漏斗上口倒出 圆底烧瓶中盛冷水，升华属于物理变化
4. 实验操作、技能与答题
实验设问 目的与方法 常考归纳
实验技能 冷凝回流 目的：减少易挥发物质的损失 提高反应物的转化率
证明沉淀是否完全 方法：静置，在上层清液中再加入原沉淀试剂，当不再产生沉淀时，说明已经沉淀完全 常见离子检验：①检验SO：先加稀盐酸酸化，后加氯化钡溶液；②检验Cl－：先加稀硝酸酸化，后加硝酸银溶液；③检验Fe3＋：加硫氰化钾溶液
空白实验 目的：对比实验，做对照 消除其他试剂、实验操作等因素引起的误差
晶体洗涤 沉淀物(或晶体)的洗涤：①对于易溶于水的晶体，可以用其饱和溶液洗涤；②对于可溶于水的晶体，可以用乙醇等有机溶剂洗涤 ①向过滤器中加入洗涤液至完全浸没沉淀(或晶体)，待洗涤液自然流下后，重复洗涤2～3次；②用乙醇洗涤无机盐晶体的原因：减少晶体溶解损失，同时乙醇易挥发，利于产品快速干燥
证明晶体是否洗涤干净 方法：取少许最后一次洗涤滤液于一支洁净的试管中，加入某种特定沉淀试剂，若不再产生沉淀，则证明已经洗涤干净 证明晶体洗涤干净的实质：检验特定离子
一般操作 蒸发 蒸发浓缩与结晶是盐溶液分离的常用手段。蒸发浓缩至有晶膜出现，停止加热 减压蒸发的目的：降低蒸发温度，可防止所制备的物质分解
过滤 沉淀或结晶之后常见的分离方法是过滤 趁热过滤的目的：保持过滤温度，防止温度降低后某些溶质析出
分液 萃取之后常见的分离方法是分液；先将下层液体从分液漏斗下口放出，再将上层液体从分液漏斗上口倒出 分离互不相溶的两种液体
蒸馏 分液之后常见的分离方法是蒸馏 蒸馏时，要注意所制备物质的沸点，以确定收集何种温度下的馏分
5. 常见气体的发生、净化、收集和尾气处理装置
(1)气体发生装置
反应类型 固体＋固体气体 固体＋液体―→气体 固体＋液体气体
装置图
说明 ①加热高锰酸钾制O2；②用氯化铵与氢氧化钙共热制取氨气；③给固体加热时，试管口应略向下倾斜 ①用碳酸钙与稀盐酸制取CO2；②用浓硫酸与亚硫酸钠(或亚硫酸氢钠)制取SO2③用锌粒与稀硫酸制取H2；④简易启普发生器只适用于块状固体和液体反应 ①用二氧化锰与浓盐酸共热共热制氯气；②给烧瓶加热时，要垫上陶土网
(2)气体的净化、收集和尾气处理装置
实验目的 实验操作 说明
干燥气体或洗气 ①制取干燥的Cl2，先用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，再用浓硫酸除去氯气中的水蒸气，得到干燥氯气；②可用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2(或HCl)。③可用饱和NaHSO3溶液除去SO2中的HCl；④浓硫酸可以干燥的气体：H2、O2、Cl2、SO2等；不可以干燥的气体：NH3、H2S(写2种)
干燥气体或洗气 ①CaCl2可以干燥的气体：H2、O2、Cl2、HCl、SO2、CO、CO2、NO、NO2；不可以干燥的气体：NH3(写1种); ②碱石灰可以干燥的气体：NH3、H2、O2、CO、NO等；不可以干燥的气体：Cl2、HCl、SO2、CO2、NO2等
收集气体 可用排水法收集的气体：O2、H2、NO、CH4、C2H4等
①可用向上排空气法收集的气体：CO2、SO2、NO2等；②可用向下排空气法收集的气体：H2、NH3等
尾气处理 CO可以直接点燃处理
尾气处理 ①Cl2尾气可NaOH溶液溶液处理(不考虑倒吸)
防倒吸 ①HCl气体、NH3 极易溶于水，吸收气体时，要有防倒吸措施；②用稀硫酸与CCl4溶液(如图)也可以吸收NH3尾气
(3)常考三种气体制备装置
物质 装置图 注意事项
氯气 ①分液漏斗中应盛有浓盐酸，反应条件为加热；②先除HCl再除H2O；③用饱和食盐水除HCl气体；④用NaOH溶液吸收尾气
氨气 ①试管口略向下倾斜；②仅加热NH4Cl固体不能制得NH3，应该加热NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物；③导气管要伸入“集气”试管的底部；④用一团棉花塞在“集气”试管的口部，减小NH3与空气的对流速率，收集到较纯净的NH3，不能用塞子代替棉花
二氧化硫 ①尾气处理：SO2尾气可用NaOH溶液处理(要防止倒吸)；②也可用NaHSO3与浓硫酸反应制取SO2气体
6. 物质的除杂与检验
(1)常见物质的除杂(括号中的物质为杂质)
物质 除杂试剂 分离方法或主要操作步骤
Na2CO3固体(NaHCO3) — 加热
FeCl2溶液(FeCl3) 过量铁粉 过滤
Fe2O3(Al2O3) 过量NaOH溶液 过滤
KNO3固体(NaCl) 水 蒸发浓缩、冷却结晶，过滤
NaCl固体(KNO3) 水 蒸发结晶、趁热过滤
Fe粉(Al粉) 过量NaOH溶液 过滤
乙醇 (水) 新制CaO 蒸馏
苯(苯酚) NaOH溶液 分液
苯酚(苯) NaOH溶液 分液后在水层中通入足量CO2，过滤
乙酸乙酯(乙酸) 饱和Na2CO3溶液 分液
溴乙烷(溴) 饱和NaHSO3溶液 分液
(2)常见混合气体的除杂 (括号中的物质为杂质)
混合气体 除杂试剂及操作方法
N2(O2) 通过灼热铜网
CO(CO2) 依次通过盛有NaOH溶液、浓硫酸的洗气瓶
Cl2 (HCl) 依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶
CO2 (HCl) 依次通过盛有饱和NaHCO3溶液、浓硫酸的洗气瓶
CO2 (SO2) 依次通过盛有饱和NaHCO3溶液、浓硫酸的洗气瓶
SO2 (HCl) 依次通过盛有饱和NaHSO3溶液、浓硫酸的洗气瓶
NO(NO2) 依次通过盛有水、浓硫酸的洗气瓶
CH4(C2H4) 通过盛有溴的CCl4溶液的洗气瓶
(3)常见物质的检验
物质 检验试剂或用品或方法 现象
H2O 无水CuSO4 固体由白色变为蓝色
Cl2 湿润的淀粉碘化钾试纸 试纸变蓝
NH3 湿润的红色石蕊试纸 试纸变蓝
SO2 品红溶液 品红溶液褪色，加热后颜色又恢复
乙醛 新制氢氧化铜 混合后加热煮沸，有砖红色沉淀生成
乙醛 新制银氨溶液 混合后水浴温热，有银镜出现
淀粉 碘水 溶液变蓝
[及时巩固] 常见实验装置图错因分析
错因 举例 纠错或错因分析
(1)反应试剂错误 ①将稀盐酸换成浓盐酸；②将稀硫酸换成浓硫酸；③将浓硫酸换成稀盐酸；④将NH4Cl换成Ca(OH)2、NH4Cl的固体混合物
(2)除杂试剂错误 ③ ①将饱和NaHCO3(或NaOH)溶液换成饱和食盐水；②将饱和NaHSO3溶液换成饱和NaHCO3溶液；③将碱石灰换成NaHCO3固体
(3)吸收试剂错误 ①将饱和NaOH溶液换成饱和Na2CO3溶液；②将苯换成四氯化碳；③将饱和食盐水换成NaOH浓溶液；④将饱和NaHSO3溶液换成NaOH溶液
(4)反应条件错误 ①缺少加热装置；②缺少加热装置；③缺少加热装置
(5)仪器选用错误 ①固体(海带)灼烧应在坩埚中进行；②加热NaHCO3固体获得Na2CO3应在坩埚中进行；③硫酸应装在酸式滴定管中；④蒸发结晶要选用蒸发皿
(6)操作错误 ①胶头滴管不能伸入容量瓶中；②上层液体从分液漏斗上口倒出；③将浓硫酸稀释并恢复到室温后再转移；④试管口要略向下倾斜；⑤收集氨气，应该“短管进气，长管出气”
(6)操作错误 ⑥蒸干溶液获得CuSO4·5H2O) ⑦蒸干溶液获得Cu(NO3)2·6H2O) ⑥获得带有结晶水的CuSO4·5H2O，不能将溶液蒸干，应该蒸发浓缩、降温结晶⑦蒸发Cu(NO3)2溶液，Cu2＋会发生水解反应，导致生成Cu(OH)2
制备无水氯化铁 制备无水氯化镁 因为盐的水解，不能直接蒸发结晶，获得无水FeCl3、MgCl2，应该在HCl气流中加热，防止水解
(7)缺少仪器或位置错误 ①没有用玻璃棒引流，且漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁；②温度计水银球应该位于蒸馏烧瓶支管口处，不能伸入液体中
(8)试剂、装置图均错误 制取NaHCO3晶体 应该将CO2通入溶有氨气的饱和食盐水中；通CO2气体时，不需要有防倒吸措施
实验探究目的与方案(学用P104)
1. 有机基础实验
实验探究 装置图或实验操作 注意事项(或现象)
甲烷的取代反应 取一支大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，将试管倒置于盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，进行如图所示的实验 光照一段时间后，试管内液面上升，气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴
卤代烃中卤素的检验 向卤代烃中加入足量NaOH水溶液，加热，冷却后滴加稀硝酸至溶液呈酸性，最后加入AgNO3溶液 加入硝酸银溶液之前，一定要先加稀硝酸中和NaOH，若直接加入AgNO3溶液会生成AgOH，进而生成Ag2O，影响卤素的检验
葡萄糖的银镜反应 ①向试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液，边振荡边滴加2%氨水，观察到有白色沉淀产生并迅速转化为灰褐色；②向试管中继续滴加2%氨水，使最初产生的沉淀溶解，制得银氨溶液；③再向试管中加入1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡，在热水浴中温热，观察到试管内壁形成了光亮银镜 ①中观察到的白色沉淀为AgOH；②中沉淀溶解是因为生成了[Ag(NH3)2]OH；③中产生银镜，说明葡萄糖具有还原性
验证淀粉水解 ①取少量淀粉溶于水，充分搅拌后过滤，向滤液中加入少量稀硫酸并适当加热，反应一段时间后将溶液分成两等份；②取其中一份溶液，滴加一定浓度的碘水，观察到溶液显蓝色；③另取一份溶液，滴加稍过量的氢氧化钠溶液，充分振荡，再加入少量新制氢氧化铜，加热，观察到有砖红色沉淀生成 ①加稀硫酸作催化剂；②用碘水检验淀粉是否有剩余；③检验淀粉水解产物之前，要先加氢氧化钠溶液中和硫酸；再加少量新制氢氧化铜，加热，有砖红色沉淀生成，说明淀粉水解的产物分子中含有醛基(填官能团名称)
蔗糖水解及产物检验 ①取1 mL 20%蔗糖溶液，加入3～5滴稀硫酸，水浴加热5 min；②向①所得溶液中加入NaOH溶液调节pH至碱性；③再加入少量新制氢氧化铜，加热3～5 min，观察到有砖红色沉淀生成 ①加稀硫酸作催化剂；②检验蔗糖水解产物之前，要先加氢氧化钠溶液中和硫酸；再加少量新制氢氧化铜，加热，有砖红色沉淀生成，说明蔗糖水解的产物分子中含有醛基(填官能团名称)
检验溴乙烷的消去产物中是否含有乙烯 ①先将生成的气体通过水除去挥发的醇；②再将剩余气体通入酸性KMnO4溶液中，若酸性高锰酸钾溶液褪色，则产物中含有乙烯
[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体的制备 ①向CuSO4溶液中逐滴滴加氨水，观察到有蓝色沉淀生成；②向试管中继续滴加氨水，观察到沉淀逐渐溶解为深蓝色的透明溶液；③再向深蓝色的透明溶液中加入95%乙醇，深蓝色溶液变浑浊，静置后有深蓝色[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体析出，上层溶液颜色变浅 ①Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH；②蓝色沉淀溶解为深蓝色溶液的过程是Cu(OH)2转化为[Cu(NH3)4]2＋的过程；③有深蓝色[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体析出，说明[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度比水中小
2. 探究氧化性、还原性强弱
实验操作及现象 实验结论 判断(填“√”或“×”)
①将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸，滴加KSCN溶液，溶液变红 Fe(NO3)2晶体已氧化变质 ×
②向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中加入0.1 mol/L H2SO4溶液，试管口出现红棕色气体 溶液中NO被Fe2＋还原为NO2 ×
③向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色 说明氯水中含有HClO ×
④将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中，溶液变黄色 氧化性：H2O2＞Fe3＋ ×
⑤向0.1 mol/L H2O2溶液中滴加0.01 mol/L KMnO4溶液，溶液褪色 H2O2具有氧化性 ×
⑥向某黄色溶液中加入淀粉碘化钾溶液，溶液呈蓝色 溶液中含Br2 ×
⑦将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中，生成白色沉淀 此沉淀是BaSO3 ×
⑧将SO3、SO2气体通入BaCl2溶液中，生成白色沉淀 此沉淀是BaSO3、BaSO4 ×
[特别提醒] ①向含有NO的盐溶液中加入酸后，会有强氧化性；②溶液中含有多种氧化剂时，无法判断具体是哪种氧化剂起作用；③一般稀硝酸的还原产物为NO，但容器口会看到红棕色气体；④过氧化氢与强氧化剂(如KMnO4溶液)反应时，过氧化氢作还原剂
【解析】 ①Fe2＋能被H＋、NO氧化成Fe3＋而干扰实验。
②还原产物是NO，在试管口被O2氧化为NO2。
③氯气也能将Fe2＋氧化为Fe3＋，使溶液变为棕黄色。
④NO在酸性条件下也能氧化Fe2＋。
⑤高锰酸钾表现氧化性，H2O2表现还原性。
⑥黄色溶液中含有能氧化I－的物质，也可能是Fe3＋。
⑦H＋、NO能将S元素由＋4价氧化到＋6价，白色沉淀是BaSO4。
⑧SO2与BaCl2溶液不能反应生成BaSO3。
3. 探究电解质强弱
探究方案 探究目的 判断(填“√”或“×”)
①室温下，用pH计测量醋酸溶液、盐酸的pH，比较溶液pH大小 CH3COOH是弱电解质 ×
②室温下，用pH试纸测得：CH3COONa溶液的pH约为9，NaNO2溶液的pH约为8 HNO2电离出H＋的能力比CH3COOH强 ×
③室温下，用pH计测量浓度均为0.1 mol/L醋酸钠溶液、碳酸钠溶液的pH 比较酸性：醋酸>碳酸 ×
[特别提醒]应该比较同温度、同浓度、同类型的电解质
【解析】 ①起始浓度未知，无法判断。
②起始浓度未知，无法判断。
③碳酸钠的第一步水解生成碳酸氢钠。
4. 通过实验现象判断酸性强弱
实验操作及现象 实验结论 判断(填“√”或“×”)
①向Na2CO3溶液中加入冰醋酸，将产生的气体直接通入苯酚钠溶液中，溶液变浑浊 酸性：醋酸>碳酸>苯酚 ×
②分别向盛有0.1 mol/L醋酸和饱和硼酸溶液的试管中滴加等浓度Na2CO3溶液，前者产生无色气泡，后者无明显现象 酸性：醋酸＞碳酸＞硼酸 √
③向石灰石中加入醋酸，将产生的气体直接通入硅酸钠溶液中，溶液变浑浊 酸性：醋酸＞碳酸＞硅酸 ×
[特别提醒]挥发性酸(盐酸、硝酸、醋酸等)会干扰酸性强弱的比较。
【解析】 ①挥发出来的CH3COOH也能使苯酚钠溶液变浑浊。
②醋酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳，硼酸不能与碳酸钠反应生成二氧化碳。
③挥发出来的醋酸也能使硅酸钠溶液变浑浊。
5. 卤代烃、糖类水解
实验操作及现象 实验结论 判断(填“√”或“×”)
①溴乙烷与NaOH溶液共热后，滴加AgNO3溶液，未出现淡黄色沉淀 溴乙烷未发生水解 ×
②在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热，向水解后的溶液中加入新制 Cu(OH)2 并加热，无砖红色沉淀 说明淀粉未水解 ×
③在蔗糖的水解液中加入银氨溶液并加热，无银镜产生 蔗糖没有水解 ×
④在麦芽糖水解液中加入氢氧化钠溶液调节至碱性，加入银氨溶液，水浴加热，出现银镜 麦芽糖水解产物具有还原性 ×
卤代烃中卤素原子检验流程
淀粉水解程度检验流程
[特别提醒] ①水解液要先中和，后加检验试剂；②麦芽糖水解时，由于麦芽糖自身具有还原性，故无法根据是否有银镜(或砖红色沉淀)产生来判断麦芽糖是否水解
【解析】 ①OH－与Ag＋反应生成的AgOH极不稳定，会分解生成棕褐色的氧化银，干扰溴离子的检验，应该先加稀硝酸中和NaOH，然后再加AgNO3溶液。
②新制Cu(OH)2与H＋反应生成Cu2＋，再加热，得不到砖红色沉淀，应该先加氢氧化钠中和硫酸，然后再加新制Cu(OH)2。
③应该先加碱调节溶液至碱性，再加入银氨溶液。
④麦芽糖也具有还原性。
6. 有关离子的检验
实验操作及现象 实验结论 判断(填“√”或“×”)
①用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色 一定是钠盐溶液，该溶液中一定不含K＋ ×
②向溶液X中滴加NaOH稀溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝 溶液X中一定不含NH ×
③向溶液Y中滴加硝酸，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成 溶液Y中一定含有SO ×
④向溶液Z中滴加KSCN 溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色 溶液Z中一定含有Fe2＋ √
[特别提醒]①焰色试验显黄色，不一定是钠盐，还可能是碱(NaOH)；②判断是否含有钾元素，要透过蓝色钴玻璃观察；③检验Fe2＋时，要先加KSCN溶液；④检验SO时，要先加盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液；⑤检验NH时，若选用NaOH稀溶液，不加热，则不会有气体生成，无法判断原溶液中是否含有NH
【解析】 ①也可能是NaOH溶液，检验K元素时，要透过蓝色钴玻璃观察。
②NH3极易溶于水，加入NaOH稀溶液时，产生的NH3较少，不加热NH3不会逸出。
③溶液中含有SO或Ag＋时，也会产生相同的现象。
④溶液不变色，说明原溶液中无Fe3＋，加入氯水后，溶液显红色，说明原溶液中一定含有Fe2＋。
7. 有关SO2性质实验
实验操作及现象 实验结论 判断(填“√”或“×”)
①将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色 该气体一定是SO2 ×
②将SO2通入溴水(或碘水或酸性高锰酸钾溶液)中，溶液褪色 SO2有漂白性 ×
③将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液红色褪去 SO2具有漂白性 ×
④将SO2通入紫色石蕊试液中，溶液先变红后褪色 SO2具有酸性和漂白性 ×
[特别提醒]①在反应中，若SO2作还原剂，则体现还原性；②SO2与碱(或水)反应，体现酸性氧化物的性质；③在反应中，若SO2没有体现还原性和酸性氧化物的性质，但能使溶液(如品红溶液)褪色，则体现漂白性；④SO2能使紫色石蕊试液变红，但不能使其褪色
【解析】 ①O3、Cl2等具有强氧化性的气体也能使品红溶液褪色 。
②SO2在反应中作还原剂，体现还原性，不体现漂白性。
③SO2是酸性氧化物，能与碱反应生成盐和水，与漂白性无关。
④SO2不能漂白石蕊试液。
8. 有关Ksp的判断
实验操作及现象 实验结论 判断(填“√”或“×”)
①在硫酸钡沉淀中加入碳酸钠浓溶液，充分搅拌后，取沉淀(洗净)加入盐酸中，有气泡产生 Ksp(BaCO3)②将0.1 mol/L MgSO4溶液滴入NaOH溶液中至不再有沉淀产生，再滴加0.1 mol/L CuSO4溶液，先有白色沉淀生成，后变为浅蓝色沉淀 Ksp[Cu(OH)2]③向10 mL 0.2 mol/L NaOH溶液中滴入2滴0.1 mol/L MgCl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加2滴0.1 mol/L FeCl3溶液，有红褐色沉淀生成 Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3] ×
④室温下，向浓度均为0.1 mol/L的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液，出现白色沉淀 Ksp(BaSO4)⑤在2 mL 0.01 mol/L Na2S溶液中先滴入几滴0.01 mol/L ZnSO4溶液，有白色沉淀生成，再滴入几滴0.01 mol/L CuSO4 溶液，有黑色沉淀生成 Ksp(CuS)[特别提醒]①要看清楚沉淀是直接生成的，还是由其他沉淀转化而来的，若是直接生成的，则无法比较Ksp的大小。②生成沉淀的颜色要不同，否则无法比较Ksp的大小。③若往沉淀中加入浓溶液或饱和溶液，则无法比较Ksp的大小
【解析】 ①加入浓溶液时，Ksp相差不大的沉淀可以相互转化，无法比较Ksp的大小。
②发生了沉淀的转化，后生成的沉淀的Ksp小。
③NaOH溶液过量，OH－与Fe3＋可直接结合生成Fe(OH)3沉淀，无法比较Ksp的大小。
④BaSO4和CaSO4均为白色沉淀，沉淀的颜色相同，无法比较Ksp的大小。
⑤Na2S溶液过量，S2－与Cu2＋可直接结合生成CuS沉淀，无法比较Ksp的大小。
化学综合实验(学用P109)
1. 实验条件的控制
(1)温度的控制、溶液酸碱性的控制、氧化还原反应的防止与利用
实验条件控制 目的 解题指导
控制温度 (1)适当加热有利于反应速率的加快(2)控制反应在一定温度范围内进行的目的：①若温度过低，则反应速率(或溶解速率)较慢；②若温度过高，则某些物质会分解或挥发； 要充分利用题给信息，尤其关注物质受热易分解(分解温度)、物质的熔点和沸点、升华等信息。(1)水浴、油浴和冰水浴。①温度不超过100 ℃的反应，用水浴加热。优点：受热均匀、温度可控(油浴的温度超过100 ℃)；②冰水浴可防止物质受热分解[如H2O2、NaHCO3、NH3·H2O、AgNO3(见光易分解)、浓硝酸(见光易分解)、NH4Cl等铵盐、NaClO、NaClO2、草酸等物质]；
控制温度 ③对于有气体参与的反应，控制反应在较低温度下进行，有利于提高气体在溶液中的浓度(如氯气置换碘的反应) ③物质分离时使用冰水冷却，有利于降低产品的溶解度，提高产量。(2)对于放热反应，通过缓慢通入(或加入)反应物，可防止反应所产生的热量使体系升温过快。(3)对于有气体参与的反应，控制反应在较低温度下进行，有利于提高气体在溶液中的浓度
控制溶液的酸碱性 ①控制溶液的pH范围，使杂质金属离子形成氢氧化物(或碳酸盐)沉淀，从而达到除去杂质金属离子的目的；②防止盐类水解 ①对照题给信息表，通过金属离子形成氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH，控制溶液的pH范围，将杂质金属离子(一种或几种)除去；②为防止FeSO4水解，在配制FeSO4溶液时要加入稀硫酸。
氧化还原反应的控制 还原反应[如将Fe3＋转化为Fe2＋] [制备绿矾 ]①实验前要通入载气(如N2)：目的是排尽装置中的空气，防止Fe2＋被氧化；②在溶液中加入过量的铁粉把Fe3＋全部转化为Fe2＋
[制备氢氧化亚铁]①利用实验产生的还原性气体(如氢气)将产生的亚铁盐溶液从一个容器压到另一个容器；②配制氢氧化钠溶液、FeSO4溶液的蒸馏水要煮沸，除去溶解氧；③在FeSO4溶液上方加一层植物油，盛有氢氧化钠溶液的滴管应伸入FeSO4溶液中
氧化反应[如将Fe2＋转化为Fe3＋] 为了除去铁元素，常将溶液中Fe2＋氧化为Fe3＋，根据题给金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH，调节合理的pH范围，使Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀，过滤除去
其他 ①铁粉、柠檬酸具有强还原性，可防止Fe2＋被氧化；②煮沸反应液，可以除去前面实验步骤中加入的过量氧化剂(如H2O2)；③当前面步骤中加入过量的氧化剂时，要考虑其是否会对后面步骤产生影响(如过量的氧化剂会将目标产物中的Fe2＋、Co2＋、SO等氧化)
例 用FeSO4溶液和Na2CO3溶液制备FeCO3。(1)制备FeCO3的化学方程式：FeSO4＋Na2CO3===FeCO3↓＋Na2SO4。(2)加料方式：边搅拌边将Na2CO3溶液缓慢加入盛有FeSO4溶液的反应容器中；理由：碳酸钠溶液显碱性，若将FeSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，则会生成Fe(OH)2沉淀(pH＝5.8时，Fe2＋开始沉淀)
(2)减缓化学反应速率的操作
操作 说明
减缓通入气体的速率 有气体参与的反应
减缓滴入反应液的速率 用分液漏斗加入的反应物
分批加入反应物 放热反应或有气体生成的反应
将反应器置于冰水浴中 降低温度
(3)气压原理在实验装置中的运用
设问 装置图 解题指导
检查装置气密性 含分液漏斗的装置 实验开始前，关闭止水夹，打开分液漏斗活塞，通过分液漏斗向锥形瓶中滴加水，若一段时间后水不能顺利滴下，则装置气密性良好(或关闭分液漏斗活塞，打开止水夹，将导管口置于水槽中液面下，微热锥形瓶，若导管口有气泡产生，停止加热一段时间后，导管口形成一段稳定的水柱，则装置气密性良好)
含长颈漏斗的装置 实验开始前，关闭止水夹，由长颈漏斗向广口瓶中加水至长颈漏斗中的液面高于广口瓶中液面，一段时间后液面差不变，则装置气密性良好
压送液体 制备氢氧化亚铁 铁与稀盐酸在试管Ⅰ中反应生成氯化亚铁和氢气，氢气再将生成的氯化亚铁溶液压入含氢氧化钠溶液的试管Ⅱ中制备Fe(OH)2
N2作载气、控制气体流速、降低气体浓度 实验中为了排尽空气、充分吸收某种气体、降低某种气体的浓度，常用性质稳定的气体——氮气作载气。N2的作用：①实验前先把装置中的空气排尽；②实验结束前，把反应生成的气体充分压入指定的吸收装置中；③在测定某些气体含量的实验中，如果氮气的流速过快，则会导致测量结果偏小(填“偏大”或“偏小”)；④稀释气体，控制易爆炸气体的浓度
安全瓶——防倒吸 ①安全瓶的特点：进气管较短；②可用氢氧化钠溶液吸收氯气尾气，且不易发生倒吸现象，不需要采取防倒吸措施
减压过滤 使容器内压强减小，以达到固液快速分离的目的
2. 实验方案的设计
3. 综合实验的规范答题举例
例1 (2024·无锡四校)盐湖提盐后的浓缩卤水(含Na＋、Li＋、Cl－和少量Mg2＋、Ca2＋)也常用作制备Li2CO3的重要原料。
已知：常温时Li2SO4的溶解度为34.8 g，Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9，Ksp(CaSO4)＝9.1×10－6，Ksp(Li2CO3)＝2.5×10－2，Li2CO3的溶解度曲线如图所示。为获得较高产率和纯度的Li2CO3，请补充完整实验方案：向浓缩卤水中边搅拌边缓慢添加石灰乳，调节溶液pH略大于10.9，过滤，边搅拌边向滤液中缓慢加入饱和Na2SO4溶液至沉淀不再增加，过滤，用蒸馏水洗涤固体2～3次，将洗涤滤液与滤液合并，加热溶液并保持100 ℃，边搅拌边添加Na2CO3固体至沉淀不再增加，趁热过滤(5分)，洗涤，低温烘干[Mg(OH)2完全沉淀pH＝10.9，可选用的试剂：饱和Na2SO4溶液、饱和Na2CO3溶液、Na2CO3固体、蒸馏水]。
【解析】 由浓缩卤水中所含的离子可知，在制备Li2CO3之前应该除去Mg2＋和Ca2＋，故缓慢添加石灰乳调节溶液pH略大于10.9后，使得Mg2＋沉淀完全；因为Li2SO4的溶解度为34.8 g，Ksp(CaSO4)＝9.1×10－6，Ksp(Li2CO3)＝2.5×10－2，过滤后向滤液中缓慢加入饱和Na2SO4溶液至沉淀不再增加，此时使得溶液中的Ca2＋完全转变为CaSO4沉淀，过滤后用蒸馏水洗涤固体2～3次；将洗涤滤液与滤液合并，加热溶液并保持100 ℃(由溶解度曲线可知此温度下Li2CO3的溶解度最小)，边搅拌边添加Na2CO3固体至沉淀不再增加，趁热过滤，洗涤沉淀，低温烘干后得到Li2CO3。
例2 碳酸锂的制备：已知：25 ℃，Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－39，完全沉淀时离子浓度小于1.0×10－6 mol/L；LiOH易溶于水；Li2CO3的溶解度：0 ℃为1.54 g，20 ℃为1.33 g，80 ℃为0.85 g。补充完整由粗LiCl溶液(含少量Fe3＋)制备Li2CO3的实验方案：向粗LiCl溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液至溶液的pH为3(1分)，过滤(1分)，向滤液中加入0.1 mol/L Na2CO3溶液至不再产生沉淀(1分)，过滤，用热水洗涤沉淀2～3次(1分)，干燥(共4分)(若析出Li2CO3晶体采用蒸发结晶、趁热过滤的方法也可得分)，得到Li2CO3固体(须使用的试剂：0.1 mol/L NaOH溶液、0.1 mol/L Na2CO3溶液)。
【解析】 当Fe3＋完全沉淀时，溶液中c(OH－)＝＝10－11 mol/L，此时溶液pH＝3，故先在粗LiCl溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液至溶液的pH为3，使得Fe3＋沉淀完全，过滤后向滤液中加入0.1 mol/L Na2CO3溶液，使Li＋完全生成Li2CO3沉淀，过滤后用热水洗涤沉淀2～3次，干燥后得到Li2CO3固体。
例3 Na2SO4和Na2Cr2O7在不同温度时溶解度如表。
温度/ ℃ 20 30 40
溶解度/g Na2SO4 19.5 40.8 48.8
Na2Cr2O7 183 198 215
温度/ ℃ 60 80 90
溶解度/g Na2SO4 45.3 43.7 42.7
Na2Cr2O7 269 376 405
欲从Na2Cr2O7和Na2SO4的酸性混合溶液中分离得到Na2Cr2O7晶体(橙红色)的实验操作方法：先将溶液加热到90℃(以上)蒸发结晶，有大量无色晶体(Na2SO4)析出，至有少量橙红色晶体析出时，趁热过滤，除去Na2SO4晶体，再将滤液降温至40 ℃结晶，过滤、洗涤、干燥，得Na2Cr2O7晶体。
例4 ①NiSO4质量分数随温度变化曲线如图1所示，请补充完整由NiSO4粗品(含镍和少量其他不溶性杂质)得到NiSO4·6H2O晶体的实验方案：将粗品溶于适当过量的1 mol/L H2SO4溶液，过滤；将滤液蒸发浓缩，降温至28 ℃结晶，趁热过滤，用乙醇洗涤，低温干燥，得到NiSO4·6H2O晶体(实验中须使用的试剂：1 mol/L H2SO4溶液、乙醇)。
图1 图2
②结合图2所示的溶解度曲线，请补充完整由浸锰得到的MnSO4溶液(杂质为Fe3＋、Fe2＋、Al3＋)制备MnSO4·H2O的实验方案：边搅拌边先向溶液中滴加适量的双氧水，再向滤液中加入MnCO3粉末调节溶液的pH＝5.0～7.8，过滤、洗涤，将滤液与洗涤液合并，
控制温度在80～90 ℃之间蒸发结晶，趁热过滤，得到MnSO4·H2O，用80～90 ℃的蒸馏水洗涤2～3次，放在真空干燥箱中低温干燥(实验中须使用的试剂：双氧水、MnCO3粉末、80～90 ℃的蒸馏水；除常用仪器外须使用的仪器：真空干燥箱)[已知该溶液中pH＝5.0时Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全；pH＝7.8时 Mn(OH)2 开始沉淀；pH＝8.8时Fe(OH)2沉淀完全]。
例5 ①已知：MnSO4和Na2SO4的溶解度如图1所示。请补充完整由粗MnSO4溶液制取MnSO4·H2O晶体的实验方案：取实验所得粗MnSO4溶液，向其中加入1 mol/L NaHCO3溶液，边加边振荡，当静置后向上层清液中加入1 mol/L NaHCO3溶液无沉淀生成时停止滴加；过滤并洗涤沉淀，向沉淀中加入1 mol/L H2SO4至固体完全溶解，90～100 ℃条件下蒸发浓缩至有大量晶体析出，趁热过滤，得到MnSO4·H2O晶体(可选用的试剂：1 mol/L NaHCO3溶液、1 mol/L H2SO4溶液、1 mol/L盐酸)。
图1 图2
②图2为不同温度下硫酸锰焙烧2 h后残留固体的X射线衍射图。由MnSO4固体制取活性Mn2O3的方案：将MnSO4固体置于可控温度的反应管中，加热到850 ℃分解2小时，将产生的气体通入1 mol/L NaOH溶液中，将Mn2O3冷却、研磨、密封包装(可选用的试剂有1 mol/L BaCl2溶液，1 mol/L NaOH溶液)。
4. 定量计算
(1)画图审题：首先要快速审题，用线条、箭头、符号、数据等表示题意，“边读题边画图”，在图中标注出实验的主要过程和实验的数据。 “一次性审题”就是一次性完成审题，而不是反复多次。
(2)找出定量关系：
①关系式法：是最常用的计算方法；
②守恒法(包括质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒)。
质量守恒法：本质是化学方程式的计算。
得失电子守恒法：本质是氧化还原反应方程式的计算。
电荷守恒法：本质是溶液中阴、阳离子物质的量浓度的定量关系的计算。
③方程组法：利用“关系式法”和“守恒法”，建立二元方程组来求解化学定量关系的计算。
(3)连续滴定解题思路
连续滴定法中，第一步滴定反应生成的产物，将继续参加第二步的滴定反应。对于多步进行的连续滴定反应，可以通过多步反应的化学方程式(或定量关系式)，找出反应物和最终生成物之间的物质的量关系式，进一步计算。
例1 碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：
①称取样品1.116 0 g，用少量稀硝酸溶解后配成100.00 mL 溶液A；
②取25.00 mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl 0.172 2 g；
③另取25.00 mL溶液A，调节pH＝4～5，用浓度为0.080 00 mol/L的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2＋(离子方程式为 Cu2＋＋H2Y2－===CuY2－＋2H＋)，滴定至终点，消耗标准溶液 30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。
[审题要点]
[定量分析]
[计算过程]
样品中n(Cl－)＝n(AgCl)×＝×＝4.800×10－3 mol
样品中n(Cu2＋)＝n(EDTA)×＝0.080 00 mol/L×30.00 mL×10－3 L/mL×＝9.600×10－3 mol
n(OH－)＝2n(Cu2＋)－n(Cl－)＝2×9.600×10－3 mol－4.800×10－3 mol＝1.440×10－2 mol
m(Cl－)＝4.800×10－3 mol×35.5 g/mol＝0.170 4 g
m(Cu2＋)＝9.600×10－3 mol×64 g/mol＝0.614 4 g
m(OH－)＝1.440×10－2 mol×17 g/mol＝0.244 8 g
n(H2O)＝＝4.800×10－3 mol
a∶b∶c∶x＝n(Cu2＋)∶n(OH－)∶n(Cl－)∶n(H2O)＝2∶3∶1∶1 化学式为Cu2 (OH)3Cl·H2O
例2 称取2.449 g面粉经硝化处理后加入过量的氢氧化钠溶液，加热，蒸出的氨用100.00 mL 0.010 86 mol/L 盐酸标准溶液吸收，过量的盐酸用0.012 28 mol/L NaOH溶液滴定，用去15.30 mL，计算面粉中N元素的质量分数。
[定量分析]
例3 利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O，M＝248 g/mol)的纯度。测定步骤如下：
溶液配制：称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品，配制成100 mL溶液。
滴定：取0.009 50 mol/L K2Cr2O7标准溶液20.00 mL，硫酸酸化后加入过量KI，发生反应Cr2O＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：I2＋2S2O===S4O＋2I－。加入淀粉溶液作指示剂，继续滴定，滴定终点的现象为蓝色褪去，且30 s内溶液颜色不改变，即为终点。平行滴定3次，
样品溶液的平均用量为24.80 mL，则样品纯度为95.0%(保留1位小数，写出计算过程)。
答案：
由离子方程式可得关系式：
K2Cr2O7～3I2～6Na2S2O3，
n(Na2S2O3)＝6n(K2Cr2O7)，
故20.00 mL 标准K2Cr2O7溶液消耗的n(Na2S2O3)＝6×n(K2Cr2O7)＝6×0.009 50×20.00×10－3 mol＝1.14×10－3 mol，c(Na2S2O3)＝＝ mol/L，1.200 0 g样品中 n(Na2S2O3)＝ mol/L×0.100 0 L＝ mol，故样品纯度w(Na2S2O3·5H2O)＝ mol××100%＝95.0%
例4 废水中SO含量测定。准确量取50.00 mL水样于锥形瓶中，加入10.00 mL 0.050 0 mol/L BaCl2溶液，充分反应后，滴加氨水调节溶液pH＝10，用0.010 0 mol/L EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点，滴定反应为Ba2＋＋H2Y2－===BaY2－＋2H＋。平行滴定3次，平均消耗EDTA 溶液27.50 mL。计算处理后水样中SO的含量(用mg/L表示，写出计算过程)。
答案：
n总(Ba2＋)＝10.00×10－3 L× 0.050 0 mol/L＝5.000×10－4 mol，与EDTA反应的n(Ba2＋)＝n(H2Y2－)＝27.50×10－3 L×0.010 0 mol/L＝2.750×10－4 mol，
n(SO)＝n(BaSO4)＝与SO反应的n(Ba2＋)＝5.000×10－4 mol－2.750×10－4 mol＝2.250×10－4 mol，SO的含量＝＝432 mg/L
提示剂的选择、终点判断及误差分析
考查角度 解题依据 规范答题 举例说明
指示剂的选择 根据反应后溶液的酸碱性判断 通常选酚酞或甲基橙 ①用NaOH溶液滴定盐酸、CH3COOH溶液，应选酚酞作指示剂；②用盐酸滴定NaOH溶液、氨水，应选甲基橙作指示剂；
根据反应中物质自身颜色的变化判断 选淀粉溶液、KMnO4溶液等 ①用Na2S2O3溶液滴定I2，选淀粉溶液作指示剂；②用KMnO4溶液滴定Fe2＋或H2C2O4溶液，KMnO4自身颜色的变化可指示终点
终点的判断 根据指示剂或反应物自身颜色的变化 终点的判断：由××色变成××色，且30 s内无明显变化 用KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液，终点现象是滴入最后半滴KMnO4溶液，溶液由无色变成浅红色，且30 s内不褪色
简单计算 根据物质间反应的数量关系 ①做三次以上的平行实验，舍去误差较大的测定值，取平均值计算；②由定量关系列出比例式，再求解 2KMnO4～5H2C2O4 2 5 c1V1 c2V2已知c1、V1、V2，由比例关系可求出c2
误差分析 根据消耗的标准溶液体积所产生的误差进行分析 — ①未用标准溶液润洗滴定管，导致待测物浓度偏大；②滴定到终点时，俯视读数，导致待测物浓度偏小；③滴定前没有赶气泡，导致待测物浓度偏大
典型的实验装置
例1 (2024·南京期末)实验室以CaCO3为原料，制备CO2并获得CaCl2·6H2O晶体。下列装置和原理能达到实验目的的是(C)
甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲制取CO2
B. 用装置乙除去CO2中的HCl
C. 用装置丙干燥并收集CO2
D. 用装置丁蒸干溶液获得CaCl2·6H2O
【解析】 稀硫酸与CaCO3反应生成微溶于水的CaSO4，覆盖在大理石表面阻碍反应继续进行，不能用稀硫酸与大理石反应制备CO2，A错误；Na2CO3溶液也能吸收CO2，应该改用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl，B错误；蒸干溶液，会导致CaCl2·6H2O失去结晶水，D错误。
实验探究目的与实验方案(选择题)
例2 (2024·苏州)下列实验方案能达到探究目的的是(A)
选项 探究目的 实验方案
A 酸性：CH3COOH>HCN 用pH计测量浓度均为0.1 mol/L CH3COONa溶液和NaCN溶液的pH，比较溶液pH大小
B H2O2具有氧化性 向0.1 mol/L H2O2溶液中滴加0.1 mol/L KMnO4溶液，观察溶液颜色变化
C Ksp(AgI)D 提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯 向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量NaOH溶液，振荡后静置分液
【解析】 酸性：CH3COOH>HCN，等浓度的对应的盐的水解程度：CH3COONa＜NaCN，即溶液的pH：CH3COONa＜NaCN，A正确；H2O2溶液与 KMnO4溶液发生氧化还原反应，溶液紫色变浅，且有气泡冒出，即产生氧气，H2O2体现的是还原性，B错误；AgNO3和NaCl溶液发生反应，AgNO3过量，再向试管中滴加KI溶液，KI与过量的AgNO3反应生成沉淀，无法说明AgI与AgCl溶解度的大小，C错误；向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量NaOH溶液，乙酸和乙酸乙酯都能与氢氧化钠发生反应，不能达到提纯目的，D错误。
化学综合实验
例3 (2024·南京、盐城期末)实验室以菱锰矿(含MnCO3及少量Fe、Si的氧化物等)为原料制备高纯MnCO3和Mn3O4的流程如下图所示。已知：室温下Ksp(MnS)＝2.6×10－13、Ksp[Mn(OH)2]＝2.0×10－13、H2S电离常数Ka1＝1.1×10－7、Ka2＝1.3×10－13。
(1)该流程中可循环使用的物质有NH3或氨水、(NH4)2SO4。
(2)“沉铁”过程需加氨水调节溶液pH，使溶液中Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀同时得到MnSO4溶液。检验MnSO4溶液中是否含有Fe3＋的实验方法是取少量MnSO4溶液于试管中，向其中滴加KSCN溶液{或K4[Fe(CN)6]溶液}，若溶液不变红(或没有蓝色沉淀)，则溶液中无Fe3＋。
(3)沉铁过程中也会产生少量Mn(OH)2沉淀。Mn(OH)2在工业上可用于去除溶液中HS－，反应为Mn(OH)2＋HS－===MnS＋OH－＋H2O，其平衡常数K＝10。
(4)制取MnCO3。在图1所示的实验装置中，搅拌下使一定量的MnSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液充分反应。
图1
①滴液漏斗中添加的药品是氨水-NH4HCO3混合溶液。
②混合溶液中氨水的作用是调节溶液pH，增大c(CO)，使Mn2＋尽可能沉淀完全。
(5)制取Mn3O4。固定其他条件不变，反应物物质的量浓度比值、温度、空气流量对MnSO4溶液制取Mn3O4纯度的影响如图2、图3、图4所示。
图2 图3
图4
补充完整制取纯净Mn3O4的实验方案：取50 mL 0.7 mol/L的MnSO4溶液，边搅拌边向其中加入50 mL 1.4 mol/L NaOH溶液，并保持75 ℃水浴加热，同时以17 L/min的流量向溶液中通入空气，控制搅拌速率500 r/min反应8 h，静置过滤，用水洗涤，取最后一次洗涤滤液，向其中滴加1.0 mol/L BaCl2溶液，无沉淀生成,110 ℃干燥2 h，得到纯净的Mn3O4(须使用的试剂：1.4 mol/L NaOH溶液、1.0 mol/L BaCl2溶液)。
【解析】 (1)在“焙烧”步骤加入(NH4)2SO4，有NH3生成，加氨水“沉铁”时，有(NH4)2SO4生成，故在流程中可以循环使用的物质有NH3(或氨水)、(NH4)2SO4。(2)可使用KSCN溶液或K4[Fe(CN)6]溶液检验Fe3＋。(3)K＝＝＝
＝
＝＝10。
(4)①制备MnCO3时，为防止生成Mn(OH)2，应该将碱性试剂氨水-NH4HCO3混合溶液缓慢滴入MnSO4溶液中，故三颈烧瓶中盛有MnSO4溶液，滴液漏斗中盛有氨水-NH4HCO3混合溶液。②加入氨水的作用是调节溶液pH，使得HCO转变为CO，从而增大溶液中c(CO)，使Mn2＋尽可能全部转化为MnCO3沉淀。(5)由图2、3、4可以看出，c(NaOH)∶c(MnSO4)＝2、维持温度75 ℃、空气流量为17 L/min时Mn3O4的纯度最高，故制取纯净的Mn3O4的实验方案见答案。
例4 (2024·苏锡常镇一模)以电镀废水(主要成分为K2Cr2O7及少量Fe3＋)为原料获得Cr2O3的过程如下：
已知：①常温下，BaCr2O7易溶于水。部分难溶物的溶度积常数如下。
难溶物 Fe(OH)3 Cr(OH)3 BaCrO4 BaSO4
Ksp 1×10－38 1×10－32 1.2×10－10 1×10－10
②Cr(Ⅵ)在酸性条件下主要以Cr2O(橙红色)的形式存在，pH增大转化为CrO(黄色)。pH＝1～4，Cr(Ⅵ)较易被还原生成Cr3＋(绿色)。
③pH>5时Cr3＋完全转化为Cr(OH)3，pH>8时Cr(OH)3开始转化为Cr(OH)。
(1)“除杂”时调节废水pH将其中Fe3＋除去(浓度小于1×10－5 mol/L)，需加入熟石灰控制废水pH大于3。
(2)“沉铬”时先加入Ca(OH)2调节废水pH，再加入BaCl2使废水中的Cr(Ⅵ)转化为BaCrO4。调节后的废水pH对Cr(Ⅵ)沉淀率的影响如图1所示。
①沉铬过程中将K2Cr2O7转化为BaCrO4反应的化学方程式为Ca(OH)2＋K2Cr2O7＋2BaCl2===2BaCrO4↓＋2KCl＋CaCl2＋H2O。
②废水pH<8时，铬沉淀率随pH减小而下降的原因是pH减小，溶液中更多的Cr(Ⅵ)以Cr2O形式存在，BaCr2O7易溶于水。
③在废水中加入BaCl2沉淀前后废水pH减小(填“增大”“减小”或“不变”)。
图1 图2
(3)“转化”时将BaCrO4转化为Na2CrO4。BaCrO4的转化率随着Na2SO4浓度的变化如图2所示。当Na2SO4浓度超过0.450 mol/L时，Cr(Ⅵ)的转化率随Na2SO4浓度增大变化不明显，其原因是BaCrO4与BaSO4的Ksp相近，随着Na2SO4浓度增大，促进了BaCrO4转化为BaSO4；反应生成的BaSO4覆盖在BaCrO4表面，难以发生沉淀转化反应。
(4)请补充完整由Na2CrO4溶液制取Cr2O3的实验方案：向Na2CrO4溶液中，加入稀硫酸控制溶液的pH在1～4之间，边搅拌边加入Na2SO3·7H2O，当溶液由橙红色变为绿色时，停止加入Na2SO3·7H2O，加入NaOH溶液调节溶液的5＜pH＜8，静置过滤，洗涤，灼烧得到Cr2O3(可选用的仪器与药品：Na2SO3·7H2O、稀硫酸、NaOH溶液)。
【解析】 (1)Fe3＋浓度小于1×10－5 mol/L即认为完全除去，此时c(OH－)＝＝ mol/L＝1×10－11 mol/L，c(H＋)＝1×10－3 mol/L，pH＝3，故需加入熟石灰控制废水pH大于3。(2)③向废水中加入BaCl2溶液后，Ba2＋与CrO生成难溶的BaCrO4，使Cr2O＋H2O??2CrO＋2H＋平衡正向移动，溶液中氢离子浓度增大， pH减小。
1. (2024·北京卷)下列实验的对应操作不合理的是(D)
A. 甲装置：用HCl标准溶液滴定NaOH溶液
B. 乙装置：稀释浓硫酸
C. 丙装置：从提纯后的NaCl溶液获得NaCl晶体
D. 丁装置：配制一定物质的量浓度的KCl溶液
【解析】 配制一定物质的量浓度的溶液定容时，当液面在刻度线以下约1 cm时，应改用胶头滴管滴加蒸馏水，D不合理。
2. 下列图示实验操作规范的是(A)
【解析】 用pH试纸测定溶液pH时，不能将pH试纸伸入溶液中，B操作不规范；加热试管中的液体，试管中液体体积不能超过试管容积的三分之一，C操作不规范；向试管中滴加液体，胶头滴管应该在试管上方垂直悬滴，D操作不规范。
3. (2024·广东卷)1810年，化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验，其中，难以达到预期目的的是(A)
【解析】 实验室采用浓盐酸与二氧化锰共热制取Cl2，该装置缺少加热装置，且分液漏斗内应盛装浓盐酸，A符合题意；实验室制得的氯气中混有HCl，可以通过饱和食盐水洗气除杂，再通过无水氯化钙干燥，可以达到净化、干燥Cl2的目的，B不符合题意；氯气密度大于空气，可以用向上排空气法收集，可以达到预期目的，C不符合题意；H2可以在氯气中可安静地燃烧，产生苍白色火焰，氯气将氢气氧化，验证了氯气的氧化性，D不符合题意。
4. (2024·安徽卷)仅用下表提供的试剂和用品，不能实现相应实验目的的是(A)
选项 实验目的 试剂 用品
A 比较镁和铝的金属性强弱 MgCl2溶液、AlCl3溶液、氨水 试管、胶头滴管
B 制备乙酸乙酯 乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液 试管、橡胶塞、导管、乳胶管铁架台(带铁夹)、碎瓷片、酒精灯、火柴
C 制备硫酸四氨合铜溶液 CuSO4溶液、氨水 试管、胶头滴管
D 利用盐类水解制备Fe(OH)3胶体 饱和FeCl3溶液、蒸馏水 烧杯、胶头滴管、陶土网、三脚架、酒精灯、火柴
【解析】 MgCl2溶液、AlCl3溶液与氨水反应时现象相同，都只产生白色沉淀，不能比较Mg和Al的金属性强弱，A不能实现；实验室制备乙酸乙酯时，在一支试管中依次加入一定量的乙醇、浓硫酸、乙酸，并且放入几粒碎瓷片，另一支试管中加入适量饱和碳酸钠溶液，连接好装置，用酒精灯加热，在饱和碳酸钠溶液液面上可收集乙酸乙酯，B能实现；向盛有CuSO4溶液的试管中滴加氨水，首先产生蓝色Cu(OH)2沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解即得到深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4溶液，C能实现；将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中加入5～6滴饱和FeCl3溶液，继续加热至液体呈红褐色即制得Fe(OH)3胶体，D能实现。
1. 下列有关配制一定物质的量浓度溶液时的操作(图中箭头表示运动方向)正确的是(A)
【解析】 振荡时，应塞紧容量瓶的瓶塞，B错误；定容时，应平视刻度线，C错误；摇匀时，应盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手托住瓶底，把容量瓶反复倒转多次，摇匀，D错误。
2. (2024·南京、盐城一模)下列由废铁屑制取(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验装置与操作能达到实验目的的是(B)
甲 乙
丙 丁
A. 用装置甲称取一定质量的(NH4)2SO4固体
B. 用装置乙除去废铁屑表面的油污
C. 用装置丙将废铁屑充分溶解
D. 用装置丁蒸干溶液得到(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体
【解析】 用天平称量一定质量的固体时应“左物右码”，A错误；浓硫酸具有强氧化性，能使铁表面发生钝化，不能将废铁屑充分溶解，C错误；(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 晶体受热易失去结晶水，不能用蒸干溶液的方法制取，D错误。
3. (2024·南京二模)实验室以(NH4)2CO3和Cu(OH)2为原料制备高纯Cu2(OH)2CO3的方法如下：
(1)“浸取”时，加料完成后，保持反应温度不变，提高铜元素浸出率的方法有加快搅拌速率、延长浸取时间(答两点)。
(2)“蒸氨”在如图1所示的实验装置中进行。
图1
①三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为
2Cu(NH3)2CO3＋H2OCu2(OH)2CO3↓＋CO2↑＋4NH3↑。
②实验采用3个盛有水的洗气瓶吸收尾气的目的为提高氨气吸收率，防止污染空气。与图1所示洗气瓶相比，采用3个图2所示装置的优点为增大气体与水的接触面积，提高氨气吸收率；组装简单且气密性更好。
图2
③实验采用真空泵持续抽气，稳定的气流有利于真空泵的使用。实验中控制反应温度由80 ℃升高至95 ℃，采用变温加热操作的原因为反应初期反应物浓度高，温度较低可避免分解产生气体的速率过快；随着反应物浓度降低，升高温度有利于提高分解产生气体的速率，以上均有利于获得稳定的气流。
(3)已知：①Ksp[Cu(OH)2]＝1×10－20；
②Cu2＋＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋ K＝2×1013；
③沉淀速率过快时，Cu(OH)2絮状沉淀易裹挟杂质。
以CuSO4·5H2O固体为原料，补充完整制备纯净Cu(OH)2的实验方案：取一定质量的CuSO4·5H2O固体分批加入蒸馏水中，搅拌至完全溶解，边搅拌边向溶液中滴加浓氨水至产生的沉淀完全溶解，滴加1 mol/L NaOH溶液，直至向静置后的上层清液中继续滴加NaOH溶液无沉淀生成，过滤；用蒸馏水洗涤沉淀，直至向最后一次洗涤滤液中滴加0.1 mol/L BaCl2溶液无明显现象，低温烘干(须使用的试剂：浓氨水、1 mol/L NaOH溶液、0.1 mol/L BaCl2溶液、蒸馏水)。(共182张PPT)
第一篇
高考专题
专题四 化学实验与化学计算 化学工艺流程
微专题6 化学实验与化学计算
高考溯源
[实验装置与基本操作]
1. (2019·江苏卷)下列实验操作能达到实验目的的是( )
1
化学实验基础
甲
乙
A. 用经水湿润的pH试纸测量溶液的pH
B. 将4.0 g NaOH固体置于100 mL容量瓶中，加水至刻度，配制1.000 mol/L NaOH溶液
C. 用装置甲蒸干AlCl3溶液制无水AlCl3固体
D. 用装置乙除去实验室所制乙烯中的少量SO2
D
【解析】 用经水湿润的pH试纸测量溶液的pH，会将原溶液稀释，A错误；不能在容量瓶中溶解固体，B错误；由AlCl3溶液得到无水AlCl3固体，应该在氯化氢气流中蒸发，C错误；SO2是酸性氧化物，能被NaOH溶液吸收，乙烯与NaOH溶液不反应，D正确。
2. (江苏卷重组)下列实验操作错误的是( )
甲
乙
丙
A. 生石灰能与水反应，可用来干燥氯气
B. 用装置甲分液，放出水相后，再从分液漏斗上口倒出有机相
C. 用装置乙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D. 用装置丙除去Cl2中混有的少量HCl
A
【解析】 不能用碱性干燥剂干燥Cl2，A错误；分液时，下层液体从分液漏斗下口放出，上层液体从分液漏斗上口倒出，B正确；二氧化锰不溶于水，因此分离二氧化锰和氯化锰溶液需要过滤，乙装置为过滤装置，C正确；氯气在饱和食盐水中溶解度很小，HCl极易溶于水，可用饱和食盐水进行洗气，D正确。
3. (2024·江苏卷)实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是( )
A
【解析】 配制一定物质的量浓度的溶液时，溶质应放在烧杯中溶解，不能直接在容量瓶中溶解，A错误；油污的主要成分是油脂，油脂在碱性条件下发生水解反应生成可溶于水的甘油和高级脂肪酸盐，铁钉放在NaOH溶液中可除去其表面的油污，B正确；铁锈可溶于盐酸，将铁钉放在盐酸中可以除去其表面的铁锈，C正确；该装置为电解池，铁钉与电源负极相连作阴极，电解质溶液为ZnCl2溶液， Zn2＋在阴极得电子，可以实现铁钉上镀锌，D正确。
[实验装置与物质制备](常见气体制备见微专题2)
4. (2020·江苏卷)实验室以CaCO3为原料，制备CO2并获得CaCl2·6H2O晶体。下列图示装置和原理不能达到实验目的的是( )
甲
乙
丙
丁
A. 用装置甲制备CO2 B. 用装置乙收集CO2
C. 用装置丙过滤除去CaCO3 D. 用装置丁制备CaCl2·6H2O
D
【解析】 CaCl2·6H2O带有结晶水，不能直接蒸发结晶，应该蒸发浓缩、冷却结晶，D错误。
5. (2018·江苏卷)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是( )
甲
乙
丙
丁
A. 用装置甲灼烧碎海带
B. 用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C. 用装置丙制备用于氧化浸泡液中I－的Cl2
D. 用装置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾气
B
【解析】 需要在坩埚中灼烧海带，不能用烧杯灼烧，A错误；装置丙中缺少加热装置，无法获得氯气，C错误；氯气难溶于饱和氯化钠溶液，不能用饱和NaCl溶液吸收氯气，D错误。
[实验装置与物质性质探究]
6. (2022·江苏卷)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
A. 用装置甲制取SO2气体
B. 用装置乙制取SO2水溶液
C. 用装置丙吸收尾气中的SO2
D. 用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
C
【解析】 60%浓硫酸与亚硫酸氢钠反应生成二氧化硫，发生的反应为2NaHSO3＋H2SO4===Na2SO4＋2SO2↑＋2H2O，用图中固-液反应装置可制备SO2，A正确；SO2易溶于水，将SO2通入水中可制取SO2水溶液，B正确；二氧化硫不溶于饱和亚硫酸氢钠溶液，二者不反应，故不能用饱和亚硫酸氢钠溶液吸收二氧化硫，C错误；SO2水溶液显酸性，可用干燥pH试纸检验其酸性，D正确。
[实验过程、现象与结论]
7. (2024·江苏卷)室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是( )
选项 实验过程及现象 实验结论
A 用0.1 mol/L NaOH溶液分别中和等体积的0.1 mol/L H2SO4溶液和0.1 mol/L CH3COOH溶液，H2SO4消耗的NaOH溶液多 酸性：
H2SO4>CH3COOH
B 向2 mL 0.1 mol/L Na2S溶液中滴加几滴溴水，振荡，产生淡黄色沉淀 氧化性：
Br2>S
C 向2 mL浓度均为0.1 mol/L 的CaCl2和BaCl2混合溶液中滴加少量0.1 mol/L Na2CO3溶液，振荡，产生白色沉淀 溶度积常数：
CaCO3>BaCO3
D 用pH试纸分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液pH，CH3COONa溶液pH大 结合H＋能力：
CH3COO－>NO
B
8. (2022·江苏卷)室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是( )
选项 探究方案 探究目的
A 向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化 Fe2＋具有还原性
B 向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化 SO2具有漂白性
C 向盛有淀粉碘化钾溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化 Br2的氧化性比I2强
D 用pH计测量醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小 CH3COOH是弱电解质
D
【解析】 氯水可以将亚铁离子氧化为铁离子，使KSCN溶液显红色，说明亚铁离子具有还原性，A正确；二氧化硫具有漂白性，可以和有色物质结合为无色物质，但不稳定，加热易分解，加热又恢复原来的颜色，B正确；溴单质可以置换出碘化钾中的碘，使淀粉溶液显蓝色，说明溴的氧化性强于碘的氧化性，C正确；浓度大小未知，不能通过测量醋酸、盐酸的pH比较酸性强弱，D错误。
9. (2020·江苏卷)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 向淀粉溶液中加适量20% H2SO4溶液，加热，冷却后加NaOH溶液至中性，再滴加少量碘水，溶液变蓝 淀粉未水解
B 室温下，向0.1 mol/L HCl溶液中加入少量镁粉，产生大量气泡，测得溶液温度上升 镁与盐酸反应放热
C 室温下，向浓度均为0.1 mol/L的BaCl2和CaCl2混合溶液中加入Na2CO3溶液，出现白色沉淀 白色沉淀是BaCO3
D 向0.1 mol/L H2O2溶液中滴加0.1 mol/L KMnO4溶液，溶液褪色 H2O2具有氧化性
B
【解析】 在淀粉水解液中加入少量碘水，溶液显蓝色，只能说明有淀粉存在，不能说明淀粉未水解，A错误；BaCO3和CaCO3都是白色沉淀，无法判断白色沉淀是哪一种，C错误；H2O2与高锰酸钾溶液反应，H2O2是还原剂，H2O2具有还原性，D错误。
[实验方案]
2
化学综合实验
已知：MnO与酸反应生成Mn2＋；Mn2O3氧化性强于Cl2，加热条件下Mn2O3在酸性溶液中转化为MnO2和Mn2＋。为获得较高产率的MnO2，请补充实验方案：取一定量MnCO3置于热解装置中，通空气气流，____________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________，固体干燥，得到MnO2(可选用的试剂：1 mol/L H2SO4溶液、2 mol/L HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。
加热到450 ℃分解一段时间，将冷却后
的固体边搅拌边加入至一定量1 mol/L硫酸溶液中，加热，充分反应后过滤，洗涤，取最后一次洗涤滤液滴加0.1 mol/L BaCl2溶液，若溶液不变浑浊，过滤
(2)(2020·江苏卷节选)设计以FeSO4溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案：_______________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________ [FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH＝6.5]。
边搅拌边向FeSO4溶液中缓慢加入氨水-NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀，过滤、洗涤、干燥
[化学实验综合]
11. (2024·江苏卷)贵金属银应用广泛。Ag与稀硝酸制得AgNO3，常用于循环处理高氯废水。
9×10－6
(2)还原AgCl。在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实，加入足量0.5 mol/L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________________________ ____________________________________________________。
③为判断AgCl是否完全转化，补充完整实验方案：取出铁圈，搅拌均匀，取少量混合物过滤，__________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________[实验中必须使用的试剂和设备：稀硝酸、AgNO3溶液，通风设备]。
Fe＋2AgCl===FeCl2＋2Ag
Fe、盐酸、AgCl构成原电
池，AgCl作正极，发生还原反应：AgCl＋e－===Ag＋Cl－
洗涤，向最后一次洗涤液中滴加硝酸银溶液，无明显现象，转移滤渣至烧杯中，在通风设备中，边搅拌边向烧杯中加入足量稀硝酸，若固体无剩余，则AgCl完全转化
(3)Ag的抗菌性能。纳米Ag表面能产生Ag＋杀死细菌(如图所示)，其抗菌性能受溶解氧浓度影响。
①纳米Ag溶解产生Ag＋的离子方程式为_______________________________。
②实验表明溶解氧浓度过高，纳米Ag的抗菌性能下降，主要原因是__________ _________________________________。
4Ag＋O2＋4H＋===4Ag＋＋2H2O
纳米Ag与
氧气生成Ag2O，使得Ag＋浓度下降
12. (2023·江苏卷)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4·H2O，其实验过程可表示为
(1)在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO2气体，生成MgSO3，反应为Mg(OH)2＋H2SO3===MgSO3＋2H2O，其平衡常数K与Ksp[Mg(OH)2]、Ksp(MgSO3)、
Ka1(H2SO3)、Ka2(H2SO3)的代数关系式为K＝________________________________；下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收SO2效率的有______(填字母)。
A. 水浴加热氧化镁浆料
B. 加快搅拌速率
C. 降低通入SO2气体的速率
D. 通过多孔球泡向氧化镁浆料中通SO2
BD
甲
(3)制取MgSO4·H2O晶体。在如图乙所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的MgSO3浆料与H2SO4溶液充分反应。MgSO3浆料与H2SO4溶液的加料方式是________________________________________________；补充完整制取MgSO4·H2O晶体的实验方案：向含有少量Fe3＋、Al3＋的MgSO4溶液中，____________________ _____________________________________________________________________________________________(已知：Fe3＋、Al3＋在pH≥5时完全转化为氢氧化物沉淀；室温下从MgSO4饱和溶液中结晶出MgSO4·7H2O，MgSO4·7H2O在150～170 ℃下干燥得到MgSO4·H2O，实验中需要使用MgO粉末)。
乙
将分液漏斗中的H2SO4溶液缓缓滴加到MgSO3浆料中
边搅拌边加入MgO粉
末，调节溶液的pH≥5，静置、过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤所得固体在150～170 ℃下干燥。
【解析】 (1)已知下列反应：
①Mg(OH)2＋H2SO3===MgSO3＋2H2O K
根据盖斯定律：反应①＝②－③＋④＋⑤－⑥×2，可求出K；加热可加快反应速率，但温度升高，SO2在水中溶解度降低，且会导致H2SO3受热分解，不一定能提高吸收SO2效率，A错误；加快搅拌速率，可以使反应物充分接触，提高吸收
13. (2022·江苏卷)实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备含少量Cl－的Ce2(CO3)3，其部分实验过程如下：
(1)“酸浸”时，CeO2与H2O2反应生成Ce3＋并放出O2，该反应的离子方程式为_________________________________________。
2CeO2＋H2O2＋6H＋===2Ce3＋＋O2↑＋4H2O
(2)pH约为7的CeCl3溶液与NH4HCO3溶液反应可生成Ce2(CO3)3沉淀，该沉淀中Cl－含量与加料方式有关。得到含少量Cl－的Ce2(CO3)3的加料方式为___(填字母)。
A. 将NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中
B. 将CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中
B
①加氨水“中和”去除过量盐酸，使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是_____________________________________________________。
②反萃取的目的是将有机层Ce3＋转移到水层。使Ce3＋尽可能多地发生上述转移，应选择的实验条件或采取的实验操作有__________________________________ ____ (填两项)。
③与“反萃取”得到的水溶液比较，过滤Ce2(CO3)3溶液的滤液中，物质的量减小的离子有____________(填离子符号)。
使c(H＋)减小，促进萃取平衡正向移动，提高Ce3＋的萃取率
适当增大稀硝酸的浓度，多次萃取分
液
Ce3＋、H＋
(4)实验中需要测定溶液中Ce3＋的含量。已知水溶液中Ce4＋可用准确浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，滴定终点时溶液由紫红色变为亮黄色，滴定反应为Fe2＋＋Ce4＋===Fe3＋＋Ce3＋。请补充完整实验方案：①准确量取25.00 mL Ce3＋溶液[c(Ce3＋)约为0.2 mol/L]，加氧化剂将Ce3＋完全氧化并去除多余氧化剂后，用稀硫酸酸化，将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容；②按规定操作分别将0.020 00 mol/L(NH4)2Fe(SO4)2和待测Ce4＋溶液装入如图所示的滴定管中；③__________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
准确量取一定体积的Ce4＋溶液于锥形瓶中，滴入数滴苯代邻氨基苯甲酸作指示剂，用0.020 00 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液进行滴定，当滴入最后半滴(NH4)2Fe(SO4)2溶液时，溶液由紫红色变成亮黄色，且半分钟内溶液颜色无明显变化，记录滴定所用(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积，重复上述操作2～3次
14. (2020·江苏卷)实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe2O3。其主要实验流程如下：
(1)酸浸：用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变，下列措施能提高铁元素浸出率的有______(填字母)。
A. 适当升高酸浸温度
B. 适当加快搅拌速率
C. 适当缩短酸浸时间
AB
(2)还原：向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使Fe3＋完全转化为Fe2＋。“还原”过程中除生成Fe2＋外，还会生成______(填化学式)；检验Fe3＋是否还原完全的实验操作是______________________________________________________________ ____。
(3)除杂：向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液，使Ca2＋转化为CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低，将会导致CaF2沉淀不完全，其原因是____________________ ____________________________________[已知：Ksp(CaF2)＝5.3×10－9，Ka(HF)＝6.3×10－4]。
H2
取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈现红
色
pH偏低，形成HF，导
致溶液中F－浓度减小，CaF2沉淀不完全
(4)沉铁：将提纯后的FeSO4溶液与NH4HCO3-氨水混合溶液反应，生成FeCO3沉淀。
①写出生成FeCO3沉淀的离子方程式：___________________________________ _______________________________________________。
②设计以FeSO4溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案：____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________[FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH＝6.5]。
边搅拌边向FeSO4溶液中缓慢加入氨水-NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀
[热重法]
15. (1)(2024·江苏卷)净化后的NdCl3溶液通过沉钕、焙烧得到Nd2O3。
①向NdCl3溶液中加入(NH4)2CO3溶液，Nd3＋可转化为Nd(OH)CO3沉淀。该反应的离子方程式为___________________________________________。
3
化学计算
②将8.84 mg Nd(OH)CO3(摩尔质量为221 g/mol)在氮气氛围中焙烧，剩余固体质量随温度变化曲线如图所示。
2∶1(计算过程见解析)
(2)(2022·江苏卷节选)FeS2、FeS在空气中易被氧化，将FeS2在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。
800 ℃时，FeS2氧化成含有两种元素的固体产物为_______________(填化学式)。
Fe2O3
[滴定分析法]
16. (2020·江苏卷)次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠 (C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠。
(1)NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。写出制备NaClO的离子方程式：_______________________________；用于环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时使用，若在空气中暴露时间过长且见光，将会导致消毒作用减弱，其原因是_______________________________________________________。
Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
NaClO溶液吸收空气中的CO2后产生HClO，HClO见光分解
准确称取1.120 0 g样品，用容量瓶配成250 mL溶液；取25.00 mL上述溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量KI溶液，密封在暗处静置5 min；用0.100 0 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色，加入淀粉指示剂继续滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
答案：
测定中转化为HClO的氯元素的质量＝1.000×10－3 mol×35.5 g/mol＝0.035 50 g
该样品的有效氯大于60%，故该样品为优质品
②若在检测中加入稀硫酸的量过少，将导致样品的有效氯测定值______(填“偏高”或“偏低”)。
【解析】 (2)②若在检测中加入稀硫酸的量过少，则生成的HClO、I2的量偏小，则消耗的Na2S2O3的量偏小，导致样品的有效氯测定值偏低。
偏低
17. (2019·江苏卷)无机高分子聚合硫酸铁[Fe2(OH)6－2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料，经溶解、氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。
(1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸，在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液，继续反应一段时间，得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2＋的离子方程式：_________________________________；水解聚合反应会导致溶液的pH______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
减小
①上述实验中若不除去过量的Sn2＋，样品中铁的质量分数的测定结果将______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。
偏大
答案：
则样品中铁元素的质量：
m(Fe)＝6.600×10－3 mol×56 g/mol＝0.369 6 g
样品中铁元素的质量分数：
【解析】 (1)Fe3＋水解，导致c(H＋)逐渐增大，pH减小。(2)①根据题意，Sn2＋能将Fe3＋还原为Fe2＋，说明还原性：Sn2＋>Fe2＋，若不除去过量的Sn2＋，在K2Cr2O7溶液滴定Fe2＋时，K2Cr2O7也会与Sn2＋反应，导致K2Cr2O7用量增大，铁元素的质量分数会偏大。
核心突破
1. 实验常识
(1)在分液时，下层液体从分液漏斗的______放出，上层液体从分液漏斗的______倒出。
(2)测量溶液的pH的操作：取一小块干燥的pH试纸放在表面皿或玻璃片上，用____________的玻璃棒蘸取待测液，滴在pH试纸中间，待pH试纸变色后与标准比色卡对比。
(3)蒸馏实验中，温度计水银球应位于蒸馏烧瓶的_________处。
(4)用标准液润洗滴定管后，应将润洗液从滴定管______放出。
(5)分离KCl(MnO2)混合物的实验操作：_______________________________。
— 能力提升 —
1
实验操作与实验装置
下口
上口
干燥洁净
支管口
下口
溶解、过滤、洗涤、干燥
(6)常用_________溶液在加热的条件下除去油污。
(7)分离苯和溴苯可用______装置。
(8)干燥二氧化硫可用_________作干燥剂。
(9)干燥氨气应选用_________作干燥剂。
(10)实验室用剩的金属钠块应__________________中。
(11)氢氧化钠固体保存在_______________中。
(12)氢氟酸应保存在_________中。
(13)贮存白磷应用______。
(14)高锰酸钾固体应保存在_______________中。
碳酸钠
蒸馏
浓硫酸
碱石灰
放回原试剂瓶
广口塑料瓶
塑料瓶
冷水
棕色广口瓶
2. 实验安全
安全事项 处理方案
防爆炸 点燃可燃性气体前要先验纯
防污染 尾气吸收或点燃(可燃性气体)
防倒吸 防倒吸措施
少量浓硫酸不慎溅到皮肤上 立即用大量水冲洗，然后涂碳酸氢钠稀溶液
少量烧碱不慎溅到皮肤上 立即用大量水冲洗，然后涂硼酸稀溶液
酒精灯着火 用湿抹布盖灭
Na、Mg着火 用沙子盖灭
温度计破碎后水银洒落地面 用硫黄覆盖
3. 物质的分离
分离方法 过滤 蒸发 蒸馏 分液和萃取 升华
装置 图
注意 事项 ①一贴、二低、三靠； ②用玻璃棒引流 ①用玻璃棒不断搅拌； ②当有大量晶体析出时，停止加热 ①温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处； ②冷凝水下进上出 下层液体从分液漏斗下口流出，上层液体从分液漏斗上口倒出 圆底烧瓶中盛冷水，升华属于物理变化
4. 实验操作、技能与答题
实验设问 目的与方法 常考归纳
实验 技能 晶体洗涤 沉淀物(或晶体)的洗涤： ①对于易溶于水的晶体，可以用其饱和溶液洗涤； ②对于可溶于水的晶体，可以用乙醇等有机溶剂洗涤 ①向过滤器中加入洗涤液至完全浸没沉淀(或晶体)，待洗涤液自然流下后，重复洗涤2～3次；
②用乙醇洗涤无机盐晶体的原因：减少晶体溶解损失，同时乙醇易挥发，利于产品快速干燥
证明晶体 是否洗涤 干净 方法：取少许最后一次洗涤滤液于一支洁净的试管中，加入某种特定沉淀试剂，若不再产生沉淀，则证明已经洗涤干净 证明晶体洗涤干净的实质：检验特定离子
实验设问 目的与方法 常考归纳
一般 操作 蒸发 蒸发浓缩与结晶是盐溶液分离的常用手段。蒸发浓缩至有晶膜出现，停止加热 减压蒸发的目的：降低蒸发温度，可防止所制备的物质分解
过滤 沉淀或结晶之后常见的分离方法是过滤 趁热过滤的目的：保持过滤温度，防止温度降低后某些溶质析出
分液 萃取之后常见的分离方法是分液；先将下层液体从分液漏斗下口放出，再将上层液体从分液漏斗上口倒出 分离互不相溶的两种液体
蒸馏 分液之后常见的分离方法是蒸馏 蒸馏时，要注意所制备物质的沸点，以确定收集何种温度下的馏分
5. 常见气体的发生、净化、收集和尾气处理装置
(1)气体发生装置
氯化铵与氢氧化钙
略向下倾斜
浓硫酸与亚硫酸钠(或亚硫酸氢钠)
锌粒与稀硫酸
块状固体
二氧化锰与浓盐酸共热
(2)气体的净化、收集和尾气处理装置
实验目的 实验操作 说明
干燥气体 或洗气 ①制取干燥的Cl2，先用_______________除去氯气中的氯化氢气体，再用_________除去氯气中的水蒸气，得到干燥氯气；
②可用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2(或HCl)。
③可用饱和NaHSO3溶液除去SO2中的HCl；
④浓硫酸可以干燥的气体：H2、O2、Cl2、SO2等；
不可以干燥的气体：_____________________(写2种)
饱和食盐水
浓硫酸
NH3、H2S
实验目的 实验操作 说明
干燥气体 或洗气 ①CaCl2可以干燥的气体：H2、O2、Cl2、HCl、SO2、CO、CO2、NO、NO2；
不可以干燥的气体：_________(写1种);
②碱石灰可以干燥的气体：NH3、H2、O2、CO、NO等；
不可以干燥的气体：Cl2、HCl、SO2、CO2、NO2等
NH3
实验目的 实验操作 说明
收集 气体 可用排水法收集的气体：O2、H2、NO、CH4、C2H4等
①可用向上排空气法收集的气体：CO2、SO2、NO2等；
②可用向下排空气法收集的气体：H2、NH3等
尾气 处理 CO可以直接______处理
点燃
实验目的 实验操作 说明
尾气 处理 ①Cl2尾气可__________________溶液处理(不考虑倒吸)
防倒吸 ①HCl气体、NH3 极易溶于水，吸收气体时，要有防倒吸措施；
②用稀硫酸与CCl4溶液(如图)也可以吸收NH3尾气
NaOH溶液
(3)常考三种气体制备装置
物质 装置图 注意事项
氯气 ①分液漏斗中应盛有浓盐酸，反应条件为加热；
②先除_________再除_________；
③用饱和食盐水除HCl气体；
④用NaOH溶液吸收尾气
HCl
H2O
物质 装置图 注意事项
氨气 ①试管口略向下倾斜；
②仅加热NH4Cl固体不能制得NH3，应该加热NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物；
③导气管要伸入“集气”试管的底部；
④用一团棉花塞在“集气”试管的口部，减小NH3与空气的对流速率，收集到较纯净的NH3，不能用塞子代替棉花
二氧化硫 ①尾气处理：SO2尾气可用____________溶液处理(要防止倒吸)；
②也可用NaHSO3与浓硫酸反应制取SO2气体
NaOH
6. 物质的除杂与检验
(1)常见物质的除杂(括号中的物质为杂质)
物质 除杂试剂 分离方法或主要操作步骤
Na2CO3固体(NaHCO3) — 加热
FeCl2溶液(FeCl3) 过量铁粉 过滤
Fe2O3(Al2O3) 过量NaOH溶液 过滤
KNO3固体(NaCl) 水 蒸发浓缩、冷却结晶，过滤
NaCl固体(KNO3) 水 蒸发结晶、趁热过滤
物质 除杂试剂 分离方法或主要操作步骤
Fe粉(Al粉) 过量NaOH溶液 过滤
乙醇 (水) 新制CaO 蒸馏
苯(苯酚) NaOH溶液 分液
苯酚(苯) NaOH溶液 分液后在水层中通入足量CO2，过滤
乙酸乙酯(乙酸) 饱和Na2CO3溶液 分液
溴乙烷(溴) 饱和NaHSO3溶液 分液
(2)常见混合气体的除杂 (括号中的物质为杂质)
混合气体 除杂试剂及操作方法
N2(O2)
CO(CO2)
Cl2 (HCl)
CO2 (HCl)
CO2 (SO2)
SO2 (HCl)
NO(NO2)
CH4(C2H4)
通过灼热铜网
依次通过盛有NaOH溶液、浓硫酸的洗气瓶
依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶
依次通过盛有饱和NaHCO3溶液、浓硫酸的洗气瓶
依次通过盛有饱和NaHCO3溶液、浓硫酸的洗气瓶
依次通过盛有饱和NaHSO3溶液、浓硫酸的洗气瓶
依次通过盛有水、浓硫酸的洗气瓶
通过盛有溴的CCl4溶液的洗气瓶
(3)常见物质的检验
物质 检验试剂或用品或方法 现象
H2O 无水CuSO4 固体由白色变为蓝色
Cl2 湿润的淀粉碘化钾试纸 试纸变蓝
NH3 湿润的红色石蕊试纸 试纸变蓝
SO2 品红溶液 品红溶液褪色，加热后颜色又恢复
乙醛 新制氢氧化铜 混合后加热煮沸，有砖红色沉淀生成
乙醛 新制银氨溶液 混合后水浴温热，有银镜出现
淀粉 碘水 溶液变蓝
[及时巩固] 常见实验装置图错因分析
错因 举例 纠错或错因分析
(1)反应 试剂 错误 ①___________________________；
②___________________________；
③___________________________；
④______________________________ ____________
将稀盐酸换成浓盐酸
将稀硫酸换成浓硫酸
将浓硫酸换成稀盐酸
将NH4Cl换成Ca(OH)2、NH4Cl的固体混合物
错因 举例 纠错或错因分析
(2)除杂 试剂 错误 ③ ①_______________________________ ___________；
②_______________________________ _____________；
③_________________________
将饱和NaHCO3(或NaOH)溶液换成饱和食盐水
将饱和NaHSO3溶液换成饱和NaHCO3溶液
将碱石灰换成NaHCO3固体
错因 举例 纠错或错因分析
(3)吸收 试剂 错误 ①_____________________________ ____________；
②________________________；
③___________________________；
④_____________________________ ____
将饱和NaOH溶液换成饱和Na2CO3溶液
将苯换成四氯化碳
将饱和食盐水换成NaOH浓溶液
将饱和NaHSO3溶液换成NaOH溶液
错因 举例 纠错或错因分析
(4)反应 条件 错误 ①__________________；
②__________________；
③__________________
缺少加热装置
缺少加热装置
缺少加热装置
错因 举例 纠错或错因分析
(5)仪器 选用 错误 ①固体(海带)灼烧应在______中进行；
②_______________________________ ___________；
③硫酸应装在_______________中；
④______________________________
坩埚
加热NaHCO3固体获得Na2CO3应在坩埚中进行
酸式滴定管
蒸发结晶要选用蒸发皿
错因 举例 纠错或错因分析
(6)操作 错误 ①_____________________________；
②_____________________________；
③_______________________________ _________________；
④___________________________；
⑤收集氨气，应该_________________ __________
胶头滴管不能伸入容量瓶中
上层液体从分液漏斗上口倒出
将浓硫酸稀释并恢复到室温后再转移
试管口要略向下倾斜
“短管进气，长管
出气”
错因 举例 纠错或错因分析
(6)操作 错误 ⑥蒸干溶液获得CuSO4·5H2O) ⑦蒸干溶液获得Cu(NO3)2·6H2O) ⑥_______________________________ _______________________________________
⑦_______________________________ _________________________
获得带有结晶水的CuSO4·5H2O，不能将溶液蒸干，应该蒸发浓缩、降温结晶
蒸发Cu(NO3)2溶液，Cu2＋会发生水解反应，导致生成Cu(OH)2
错因 举例 纠错或错因分析
(6)操作 错误 制备无水氯化铁 制备无水氯化镁 _________________________________________________________________________________________
因为盐的水解，不能直接蒸发结晶，获得无水FeCl3、MgCl2，应该在HCl气流中加热，防止水解
错因 举例 纠错或错因分析
(7)缺少 仪器或 位置 错误 ①________________________________ ____________________；
②________________________________ __________________________________
没有用玻璃棒引流，且漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁
温度计水银球应该位于蒸馏烧瓶支管口处，不能伸入液体中
错因 举例 纠错或错因分析
(8)试剂、 装置图 均错误 制取NaHCO3晶体 _________________________________________________________________________
应该将CO2通入溶有氨气的饱和食盐水中；通CO2气体时，不需要有防倒吸措施
1. 有机基础实验
2
实验探究目的与方案
实验探究 装置图或实验操作 注意事项(或现象)
甲烷的取代反应 取一支大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，将试管倒置于盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，进行如图所示的实验 光照一段时间后，试管内液面______，气体颜色逐渐______，试管壁出现____________
上升
变浅
油状液滴
实验探究 装置图或实验操作 注意事项(或现象)
卤代烃中卤素的检验 向卤代烃中加入足量NaOH水溶液，加热，冷却后滴加稀硝酸至溶液呈酸性，最后加入AgNO3溶液 加入硝酸银溶液之前，一定要先加_________中和NaOH，若直接加入AgNO3溶液会生成AgOH，进而生成Ag2O，影响卤素的检验
稀硝酸
实验探究 装置图或实验操作 注意事项(或现象)
葡萄糖的银镜反应 ①向试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液，边振荡边滴加2%氨水，观察到有白色沉淀产生并迅速转化为灰褐色； ②向试管中继续滴加2%氨水，使最初产生的沉淀溶解，制得银氨溶液； ③再向试管中加入1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡，在热水浴中温热，观察到试管内壁形成了光亮银镜 ①中观察到的白色沉淀为____________；
②中沉淀溶解是因为生成了________________；
③中产生银镜，说明葡萄糖具有_________
AgOH
[Ag(NH3)2]OH
还原性
实验探究 装置图或实验操作 注意事项(或现象)
验证淀粉水解 ①取少量淀粉溶于水，充分搅拌后过滤，向滤液中加入少量稀硫酸并适当加热，反应一段时间后将溶液分成两等份； ②取其中一份溶液，滴加一定浓度的碘水，观察到溶液显蓝色； ③另取一份溶液，滴加稍过量的氢氧化钠溶液，充分振荡，再加入少量新制氢氧化铜，加热，观察到有砖红色沉淀生成 ①加稀硫酸作_________；
②用碘水检验淀粉是否有剩余；
③检验淀粉水解产物之前，要先加____________溶液中和硫酸；再加少量新制氢氧化铜，加热，有砖红色沉淀生成，说明淀粉水解的产物分子中含有______(填官能团名称)
催化剂
氢氧化钠
醛基
实验探究 装置图或实验操作 注意事项(或现象)
蔗糖水解及产物检验 ①取1 mL 20%蔗糖溶液，加入3～5滴稀硫酸，水浴加热5 min； ②向①所得溶液中加入NaOH溶液调节pH至碱性； ③再加入少量新制氢氧化铜，加热3～5 min，观察到有砖红色沉淀生成 ①加稀硫酸作催化剂；
②检验蔗糖水解产物之前，要先加____________溶液中和硫酸；再加少量新制氢氧化铜，加热，有砖红色沉淀生成，说明蔗糖水解的产物分子中含有______(填官能团名称)
氢氧化钠
醛基
实验探究 装置图或实验操作 注意事项(或现象)
检验溴乙烷的消去产物中是否含有乙烯 ①先将生成的气体通过___除去挥发的醇；
②再将剩余气体通入酸性KMnO4溶液中，若酸性高锰酸钾溶液褪色，则产物中含有乙烯
水
2. 探究氧化性、还原性强弱
×
×
×
×
实验操作及现象 实验结论 判断(填“√”或“×”)
⑤向0.1 mol/L H2O2溶液中滴加0.01 mol/L KMnO4溶液，溶液褪色 H2O2具有氧化性 ___
⑥向某黄色溶液中加入淀粉碘化钾溶液，溶液呈蓝色 溶液中含Br2 ___
⑦将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中，生成白色沉淀 此沉淀是BaSO3 ___
⑧将SO3、SO2气体通入BaCl2溶液中，生成白色沉淀 此沉淀是BaSO3、BaSO4 ___
×
×
×
×
②还原产物是NO，在试管口被O2氧化为NO2。
③氯气也能将Fe2＋氧化为Fe3＋，使溶液变为棕黄色。
⑤高锰酸钾表现氧化性，H2O2表现还原性。
⑥黄色溶液中含有能氧化I－的物质，也可能是Fe3＋。
⑧SO2与BaCl2溶液不能反应生成BaSO3。
3. 探究电解质强弱
探究方案 探究目的 判断(填“√”或“×”)
①室温下，用pH计测量醋酸溶液、盐酸的pH，比较溶液pH大小 CH3COOH是弱电解质 ___
②室温下，用pH试纸测得：CH3COONa溶液的pH约为9，NaNO2溶液的pH约为8 HNO2电离出H＋的能力比CH3COOH强 ___
③室温下，用pH计测量浓度均为0.1 mol/L醋酸钠溶液、碳酸钠溶液的pH 比较酸性：醋酸>碳酸 ___
[特别提醒]应该比较同温度、同浓度、同类型的电解质 ×
×
×
【解析】 ①起始浓度未知，无法判断。
②起始浓度未知，无法判断。
③碳酸钠的第一步水解生成碳酸氢钠。
4. 通过实验现象判断酸性强弱
实验操作及现象 实验结论 判断(填“√”或“×”)
①向Na2CO3溶液中加入冰醋酸，将产生的气体直接通入苯酚钠溶液中，溶液变浑浊 酸性：醋酸>碳酸>苯酚 ___
②分别向盛有0.1 mol/L醋酸和饱和硼酸溶液的试管中滴加等浓度Na2CO3溶液，前者产生无色气泡，后者无明显现象 酸性：醋酸＞碳酸＞硼酸 ___
③向石灰石中加入醋酸，将产生的气体直接通入硅酸钠溶液中，溶液变浑浊 酸性：醋酸＞碳酸＞硅酸 ___
[特别提醒]挥发性酸(盐酸、硝酸、醋酸等)会干扰酸性强弱的比较。 ×
√
×
【解析】 ①挥发出来的CH3COOH也能使苯酚钠溶液变浑浊。
②醋酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳，硼酸不能与碳酸钠反应生成二氧化碳。
③挥发出来的醋酸也能使硅酸钠溶液变浑浊。
5. 卤代烃、糖类水解
实验操作及现象 实验结论 判断(填“√”或“×”)
①溴乙烷与NaOH溶液共热后，滴加AgNO3溶液，未出现淡黄色沉淀 溴乙烷未发生水解 ___
②在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热，向水解后的溶液中加入新制 Cu(OH)2 并加热，无砖红色沉淀 说明淀粉未水解 ___
③在蔗糖的水解液中加入银氨溶液并加热，无银镜产生 蔗糖没有水解 ___
④在麦芽糖水解液中加入氢氧化钠溶液调节至碱性，加入银氨溶液，水浴加热，出现银镜 麦芽糖水解产物具有还原性 ___
×
×
×
×
卤代烃中卤素 原子检验流程
淀粉水解程 度检验流程
[特别提醒] ①水解液要先中和，后加检验试剂；②麦芽糖水解时，由于麦芽糖自身具有还原性，故无法根据是否有银镜(或砖红色沉淀)产生来判断麦芽糖是否水解 【解析】 ①OH－与Ag＋反应生成的AgOH极不稳定，会分解生成棕褐色的氧化银，干扰溴离子的检验，应该先加稀硝酸中和NaOH，然后再加AgNO3溶液。
②新制Cu(OH)2与H＋反应生成Cu2＋，再加热，得不到砖红色沉淀，应该先加氢氧化钠中和硫酸，然后再加新制Cu(OH)2。
③应该先加碱调节溶液至碱性，再加入银氨溶液。
④麦芽糖也具有还原性。
6. 有关离子的检验
×
×
×
√
【解析】 ①也可能是NaOH溶液，检验K元素时，要透过蓝色钴玻璃观察。
②NH3极易溶于水，加入NaOH稀溶液时，产生的NH3较少，不加热NH3不会逸出。
④溶液不变色，说明原溶液中无Fe3＋，加入氯水后，溶液显红色，说明原溶液中一定含有Fe2＋。
7. 有关SO2性质实验
实验操作及现象 实验结论 判断(填“√”或“×”)
①将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色 该气体一定是SO2 ___
②将SO2通入溴水(或碘水或酸性高锰酸钾溶液)中，溶液褪色 SO2有漂白性 ___
③将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液红色褪去 SO2具有漂白性 ___
④将SO2通入紫色石蕊试液中，溶液先变红后褪色 SO2具有酸性和漂白性 ___
×
×
×
×
【解析】 ①O3、Cl2等具有强氧化性的气体也能使品红溶液褪色 。
②SO2在反应中作还原剂，体现还原性，不体现漂白性。
③SO2是酸性氧化物，能与碱反应生成盐和水，与漂白性无关。
④SO2不能漂白石蕊试液。
[特别提醒]①在反应中，若SO2作还原剂，则体现还原性；②SO2与碱(或水)反应，体现酸性氧化物的性质；③在反应中，若SO2没有体现还原性和酸性氧化物的性质，但能使溶液(如品红溶液)褪色，则体现漂白性；④SO2能使紫色石蕊试液变红，但不能使其褪色
8. 有关Ksp的判断
实验操作及现象 实验结论 判断(填“√”或“×”)
①在硫酸钡沉淀中加入碳酸钠浓溶液，充分搅拌后，取沉淀(洗净)加入盐酸中，有气泡产生 Ksp(BaCO3)< Ksp(BaSO4) ___
②将0.1 mol/L MgSO4溶液滴入NaOH溶液中至不再有沉淀产生，再滴加0.1 mol/L CuSO4溶液，先有白色沉淀生成，后变为浅蓝色沉淀 Ksp[Cu(OH)2]③向10 mL 0.2 mol/L NaOH溶液中滴入2滴0.1 mol/L MgCl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加2滴0.1 mol/L FeCl3溶液，有红褐色沉淀生成 Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3] ___
×
√
×
实验操作及现象 实验结论 判断(填“√”或“×”)
④室温下，向浓度均为0.1 mol/L的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液，出现白色沉淀 Ksp(BaSO4)⑤在2 mL 0.01 mol/L Na2S溶液中先滴入几滴0.01 mol/L ZnSO4溶液，有白色沉淀生成，再滴入几滴0.01 mol/L CuSO4 溶液，有黑色沉淀生成 Ksp(CuS)[特别提醒]①要看清楚沉淀是直接生成的，还是由其他沉淀转化而来的，若是直接生成的，则无法比较Ksp的大小。②生成沉淀的颜色要不同，否则无法比较Ksp的大小。③若往沉淀中加入浓溶液或饱和溶液，则无法比较Ksp的大小 ×
×
【解析】 ①加入浓溶液时，Ksp相差不大的沉淀可以相互转化，无法比较Ksp的大小。
②发生了沉淀的转化，后生成的沉淀的Ksp小。
③NaOH溶液过量，OH－与Fe3＋可直接结合生成Fe(OH)3沉淀，无法比较Ksp的大小。
④BaSO4和CaSO4均为白色沉淀，沉淀的颜色相同，无法比较Ksp的大小。
⑤Na2S溶液过量，S2－与Cu2＋可直接结合生成CuS沉淀，无法比较Ksp的大小。
1. 实验条件的控制
(1)温度的控制、溶液酸碱性的控制、氧化还原反应的防止与利用
3
化学综合实验
实验条件控制 目的 解题指导
控制温度 (1)适当加热有利于反应速率的加快 (2)控制反应在一定温度范围内进行的目的： ①若温度过低，则反应速率(或溶解速率)较慢； ②若温度过高，则某些物质会分解或挥发； 要充分利用题给信息，尤其关注物质受热易分解(分解温度)、物质的熔点和沸点、升华等信息。
(1)水浴、油浴和冰水浴。
①温度不超过100 ℃的反应，用水浴加热。优点：___________________________(油浴的温度超过100 ℃)；
②冰水浴可防止物质受热分解[如H2O2、NaHCO3、NH3·H2O、AgNO3(见光易分解)、浓硝酸(见光易分解)、NH4Cl等铵盐、NaClO、NaClO2、草酸等物质]；
受热均匀、温度可控
实验条件控制 目的 解题指导
控制温度 ③对于有气体参与的反应，控制反应在较低温度下进行，有利于提高气体在溶液中的浓度(如氯气置换碘的反应) ③物质分离时使用冰水冷却，有利于降低产品的溶解度，提高产量。
(2)对于放热反应，通过缓慢通入(或加入)反应物，可防止反应所产生的热量使体系升温过快。
(3)对于有气体参与的反应，控制反应在较低温度下进行，有利于提高气体在溶液中的浓度
实验条件控制 目的 解题指导
控制溶液 的酸碱性 ①控制溶液的pH范围，使杂质金属离子形成氢氧化物(或碳酸盐)沉淀，从而达到除去杂质金属离子的目的； ②防止盐类水解 ①对照题给信息表，通过金属离子形成氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH，控制溶液的pH范围，将杂质金属离子(一种或几种)除去；
②为防止FeSO4水解，在配制FeSO4溶液时要加入_________。
稀硫酸
实验条件控制 目的 解题指导
氧化还原反应 的控制 还原反应 [如将Fe3＋转化为Fe2＋] [制备绿矾 ]
①实验前要通入载气(如N2)：目的是排尽装置中的空气，防止Fe2＋被氧化；
②在溶液中加入过量的铁粉把Fe3＋全部转化为Fe2＋
[制备氢氧化亚铁]
①利用实验产生的还原性气体(如氢气)将产生的亚铁盐溶液从一个容器压到另一个容器；
②配制氢氧化钠溶液、FeSO4溶液的蒸馏水要______，除去溶解氧；
③在FeSO4溶液上方加一层植物油，盛有氢氧化钠溶液的滴管应______________________________
煮沸
伸入FeSO4溶液中
例 用FeSO4溶液和Na2CO3溶液制备FeCO3。
(1)制备FeCO3的化学方程式：__________________________________。
(2)加料方式：_______________________________________________________；理由：碳酸钠溶液显碱性，若将FeSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，则会生成___________沉淀(pH＝5.8时，Fe2＋开始沉淀)
FeSO4＋Na2CO3===FeCO3↓＋Na2SO4
边搅拌边将Na2CO3溶液缓慢加入盛有FeSO4溶液的反应容器中
Fe(OH)2
(2)减缓化学反应速率的操作
操作 说明
减缓通入气体的速率 有气体参与的反应
减缓滴入反应液的速率 用分液漏斗加入的反应物
分批加入反应物 放热反应或有气体生成的反应
将反应器置于冰水浴中 降低温度
(3)气压原理在实验装置中的运用
设问 装置图 解题指导
检查装置气密性 含分液漏斗的装置 实验开始前，______止水夹，打开分液漏斗活塞，通过分液漏斗向锥形瓶中滴加水，若一段时间后水__________________，则装置气密性良好(或关闭分液漏斗活塞，打开止水夹，将导管口置于水槽中液面下，微热锥形瓶，若导管口有气泡产生，停止加热一段时间后，导管口形成_____________________，则装置气密性良好)
关闭
不能顺利滴下
一段稳定的水柱
设问 装置图 解题指导
检查装置气密性 含长颈漏斗的装置 实验开始前，______止水夹，由长颈漏斗向广口瓶中加水至长颈漏斗中的液面高于广口瓶中液面，一段时间后液面差______，则装置气密性良好
压送液体 制备氢氧化亚铁 铁与稀盐酸在试管Ⅰ中反应生成氯化亚铁和氢气，氢气再将生成的氯化亚铁溶液压入含氢氧化钠溶液的试管Ⅱ中制备Fe(OH)2
关闭
不变
设问 装置图 解题指导
N2作载气、 控制气体流速、 降低气体浓度 实验中为了排尽空气、充分吸收某种气体、降低某种气体的浓度，常用性质稳定的气体——氮气作载气。
N2的作用：
①实验前先把装置中的____________；
②实验结束前，把反应生成的气体充分压入指定的吸收装置中；
③在测定某些气体含量的实验中，如果氮气的流速过快，则会导致测量结果______(填“偏大”或“偏小”)；
④稀释气体，控制易爆炸气体的浓度
空气排尽
偏小
设问 装置图 解题指导
安全瓶——防倒吸 ①安全瓶的特点：进气管较短；
②可用氢氧化钠溶液吸收氯气尾气，且不易发生倒吸现象，不需要采取防倒吸措施
减压过滤 使容器内压强减小，以达到固液快速分离的目的
2. 实验方案的设计
3. 综合实验的规范答题举例
例1 (2024·无锡四校)盐湖提盐后的浓缩卤水(含Na＋、Li＋、Cl－和少量Mg2＋、Ca2＋)也常用作制备Li2CO3的重要原料。
已知：常温时Li2SO4的溶解度为34.8 g，Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9，Ksp(CaSO4)＝9.1×10－6，Ksp(Li2CO3)＝2.5×10－2，Li2CO3的溶解度曲线如图所示。为获得较高产率和纯度的Li2CO3，请补充完整实验方案：向浓缩卤水中边搅拌边缓慢添加石灰乳，____________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________，洗涤，低温烘干[Mg(OH)2完全沉淀pH＝10.9，可选用的试剂：饱和Na2SO4溶液、饱和Na2CO3溶液、Na2CO3固体、蒸馏水]。
调节溶液pH略大于10.9，过滤，边搅拌边向滤液中缓慢加入饱和Na2SO4溶液至沉淀不再增加，过滤，用蒸馏水洗涤固体2～3次，将洗涤滤液与滤液合并，加热溶液并保持100 ℃，边搅拌边添加Na2CO3固体至沉淀不再增加，趁热过滤(5分)
【解析】 由浓缩卤水中所含的离子可知，在制备Li2CO3之前应该除去Mg2＋和Ca2＋，故缓慢添加石灰乳调节溶液pH略大于10.9后，使得Mg2＋沉淀完全；因为Li2SO4的溶解度为34.8 g，Ksp(CaSO4)＝9.1×10－6，Ksp(Li2CO3)＝2.5×10－2，过滤后向滤液中缓慢加入饱和Na2SO4溶液至沉淀不再增加，此时使得溶液中的Ca2＋完全转变为CaSO4沉淀，过滤后用蒸馏水洗涤固体2～3次；将洗涤滤液与滤液合并，加热溶液并保持100 ℃(由溶解度曲线可知此温度下Li2CO3的溶解度最小)，边搅拌边添加Na2CO3固体至沉淀不再增加，趁热过滤，洗涤沉淀，低温烘干后得到Li2CO3。
例2 碳酸锂的制备：已知：25 ℃，Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－39，完全沉淀时离子浓度小于1.0×10－6 mol/L；LiOH易溶于水；Li2CO3的溶解度：0 ℃为1.54 g，20 ℃为1.33 g，80 ℃为0.85 g。补充完整由粗LiCl溶液(含少量Fe3＋)制备Li2CO3的实验方案：向粗LiCl溶液中_____________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________，得到Li2CO3固体(须使用的试剂：0.1 mol/L NaOH溶液、0.1 mol/L Na2CO3溶液)。
滴加0.1 mol/L NaOH溶液至溶液的pH为3(1分)，过滤(1分)，向滤液中加入0.1 mol/L Na2CO3溶液至不再产生沉淀(1分)，过滤，用热水洗涤沉淀2～3次(1分)，干燥(共4分)(若析出Li2CO3晶体采用蒸发结晶、趁热过滤的方法也可得分)
例3 Na2SO4和Na2Cr2O7在不同温度时溶解度如表。
温度/ ℃ 20 30 40
溶解度/g Na2SO4 19.5 40.8 48.8
Na2Cr2O7 183 198 215
温度/ ℃ 60 80 90
溶解度/g Na2SO4 45.3 43.7 42.7
Na2Cr2O7 269 376 405
欲从Na2Cr2O7和Na2SO4的酸性混合溶液中分离得到Na2Cr2O7晶体(橙红色)的实验操作方法：先将溶液加热到______℃(以上)蒸发结晶，有大量无色晶体(Na2SO4)析出，至有少量橙红色晶体析出时，______过滤，除去___________晶体，再将滤液降温至______ ℃结晶，过滤、洗涤、干燥，得Na2Cr2O7晶体。
90
趁热
Na2SO4
40
例4 ①NiSO4质量分数随温度变化曲线如图1所示，请补充完整由NiSO4粗品(含镍和少量其他不溶性杂质)得到NiSO4·6H2O晶体的实验方案：将粗品_______________________________________________________________________________________________________，得到NiSO4·6H2O晶体(实验中须使用的试剂：1 mol/L H2SO4溶液、乙醇)。
图1
图2
溶于适当过量的1 mol/L H2SO4溶液，过滤；将滤液蒸发浓缩，降温至28 ℃结晶，趁热过滤，用乙醇洗涤，低温干燥
②结合图2所示的溶解度曲线，请补充完整由浸锰得到的MnSO4溶液(杂质为 Fe3＋、Fe2＋、Al3＋)制备MnSO4·H2O的实验方案：边搅拌边先向溶液中滴加_______ _______________________________________________________________________________________，控制温度在80～90 ℃之间蒸发结晶，_______________________ ______________________________________________________________________(实验中须使用的试剂：双氧水、MnCO3粉末、80～90 ℃的蒸馏水；除常用仪器外须使用的仪器：真空干燥箱)[已知该溶液中pH＝5.0时Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全；pH＝7.8时 Mn(OH)2 开始沉淀；pH＝8.8时Fe(OH)2沉淀完全]。
适量的
双氧水，再向滤液中加入MnCO3粉末调节溶液的pH＝5.0～7.8，过滤、洗涤，将滤液与洗涤液合并
趁热过滤，得到
MnSO4·H2O，用80～90 ℃的蒸馏水洗涤2～3次，放在真空干燥箱中低温干燥
例5 ①已知：MnSO4和Na2SO4的溶解度如图1所示。请补充完整由粗MnSO4溶液制取MnSO4·H2O晶体的实验方案：取实验所得粗MnSO4溶液，______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，得到MnSO4·H2O晶体(可选用的试剂：1 mol/L NaHCO3溶液、1 mol/L H2SO4溶液、1 mol/L盐酸)。
图1
向其中加入1 mol/L NaHCO3溶液，边加边振荡，当静置后向上层清液中加入1 mol/L NaHCO3溶液无沉淀生成时停止滴加；过滤并洗涤沉淀，向沉淀中加入1 mol/L H2SO4至固体完全溶解，90～100 ℃条件下蒸发浓缩至有大量晶体析出，趁热过滤
②图2为不同温度下硫酸锰焙烧2 h后残留固体的X射线衍射图。由MnSO4固体制取活性Mn2O3的方案：将MnSO4固体置于可控温度的反应管中，__________________________________________________________，将Mn2O3冷却、研磨、密封包装(可选用的试剂有1 mol/L BaCl2溶液，1 mol/L NaOH溶液)。
图2
加热到850 ℃分解2小时，将产生的气体通入1 mol/L NaOH溶液中
4. 定量计算
(1)画图审题：首先要快速审题，用线条、箭头、符号、数据等表示题意，“边读题边画图”，在图中标注出实验的主要过程和实验的数据。“一次性审题”就是一次性完成审题，而不是反复多次。
(2)找出定量关系：
①关系式法：是最常用的计算方法；
②守恒法(包括质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒)。
质量守恒法：本质是化学方程式的计算。
得失电子守恒法：本质是氧化还原反应方程式的计算。
电荷守恒法：本质是溶液中阴、阳离子物质的量浓度的定量关系的计算。
③方程组法：利用“关系式法”和“守恒法”，建立二元方程组来求解化学定量关系的计算。
(3)连续滴定解题思路
连续滴定法中，第一步滴定反应生成的产物，将继续参加第二步的滴定反应。对于多步进行的连续滴定反应，可以通过多步反应的化学方程式(或定量关系式)，找出反应物和最终生成物之间的物质的量关系式，进一步计算。
例1 碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：
①称取样品1.116 0 g，用少量稀硝酸溶解后配成100.00 mL 溶液A；
②取25.00 mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl 0.172 2 g；
③另取25.00 mL溶液A，调节pH＝4～5，用浓度为0.080 00 mol/L的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2＋(离子方程式为 Cu2＋＋H2Y2－===CuY2－＋2H＋)，滴定至终点，消耗标准溶液 30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。
[审题要点]
[定量分析]
[计算过程]
n(OH－)＝2n(Cu2＋)－n(Cl－)＝2×9.600×10－3 mol－4.800×10－3 mol＝1.440×10－2 mol
m(Cl－)＝4.800×10－3 mol×35.5 g/mol＝0.170 4 g
m(Cu2＋)＝9.600×10－3 mol×64 g/mol＝0.614 4 g
m(OH－)＝1.440×10－2 mol×17 g/mol＝0.244 8 g
a∶b∶c∶x＝n(Cu2＋)∶n(OH－)∶n(Cl－)∶n(H2O)＝2∶3∶1∶1 化学式为
Cu2 (OH)3Cl·H2O
例2 称取2.449 g面粉经硝化处理后加入过量的氢氧化钠溶液，加热，蒸出的氨用100.00 mL 0.010 86 mol/L 盐酸标准溶液吸收，过量的盐酸用0.012 28 mol/L NaOH溶液滴定，用去15.30 mL，计算面粉中N元素的质量分数。
[定量分析]
例3 利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O，M＝248 g/mol)的纯度。测定步骤如下：
溶液配制：称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品，配制成100 mL溶液。
样品溶液的平均用量为24.80 mL，则样品纯度为_______________(保留1位小数，写出计算过程)。
蓝色褪去，且30 s内溶液颜色不改变
95.0%
答案：
由离子方程式可得关系式：
K2Cr2O7～3I2～6Na2S2O3，
n(Na2S2O3)＝6n(K2Cr2O7)，
答案：
n总(Ba2＋)＝10.00×10－3 L× 0.050 0 mol/L＝5.000×10－4 mol，与EDTA反应的n(Ba2＋)＝n(H2Y2－)＝27.50×10－3 L×0.010 0 mol/L＝2.750×10－4 mol，
4
提示剂的选择、终点判断及误差分析
考查角度 解题依据 规范答题 举例说明
指示剂 的选择 根据反应后溶液的酸碱性判断 通常选酚酞或甲基橙 ①用NaOH溶液滴定盐酸、CH3COOH溶液，应选酚酞作指示剂；
②用盐酸滴定NaOH溶液、氨水，应选甲基橙作指示剂；
根据反应中物质自身颜色的变化判断 选淀粉溶液、KMnO4溶液等 ①用Na2S2O3溶液滴定I2，选淀粉溶液作指示剂；
②用KMnO4溶液滴定Fe2＋或H2C2O4溶液，KMnO4自身颜色的变化可指示终点
考查角度 解题依据 规范答题 举例说明
终点的 判断 根据指示剂或反应物自身颜色的变化 终点的判断：由××色变成××色，且30 s 内无明显变化 用KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液，终点现象是滴入最后半滴KMnO4溶液，溶液由无色变成浅红色，且30 s内不褪色
简单 计算 根据物质间反应的数量关系 ①做三次以上的平行实验，舍去误差较大的测定值，取平均值计算； ②由定量关系列出比例式，再求解 2KMnO4～5H2C2O4
2 5
c1V1 c2V2
已知c1、V1、V2，由比例关系可求出c2
考查角度 解题依据 规范答题 举例说明
误差 分析 根据消耗的标准溶液体积所产生的误差进行分析 — ①未用标准溶液润洗滴定管，导致待测物浓度偏大；
②滴定到终点时，俯视读数，导致待测物浓度偏小；
③滴定前没有赶气泡，导致待测物浓度偏大
例1 (2024·南京期末)实验室以CaCO3为原料，制备CO2并获得CaCl2·6H2O晶体。下列装置和原理能达到实验目的的是( )
— 举题固法 —
1
典型的实验装置
甲
乙
丙
丁
A. 用装置甲制取CO2 B. 用装置乙除去CO2中的HCl
C. 用装置丙干燥并收集CO2 D. 用装置丁蒸干溶液获得CaCl2·6H2O
C
【解析】 稀硫酸与CaCO3反应生成微溶于水的CaSO4，覆盖在大理石表面阻碍反应继续进行，不能用稀硫酸与大理石反应制备CO2，A错误；Na2CO3溶液也能吸收CO2，应该改用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl，B错误；蒸干溶液，会导致CaCl2·6H2O失去结晶水，D错误。
例2 (2024·苏州)下列实验方案能达到探究目的的是( )
2
实验探究目的与实验方案(选择题)
选项 探究目的 实验方案
A 酸性： CH3COOH>HCN 用pH计测量浓度均为0.1 mol/L CH3COONa溶液和NaCN溶液的pH，比较溶液pH大小
B H2O2具有氧化性 向0.1 mol/L H2O2溶液中滴加0.1 mol/L KMnO4溶液，观察溶液颜色变化
C Ksp(AgI)D 提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯 向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量NaOH溶液，振荡后静置分液
A
【解析】 酸性：CH3COOH>HCN，等浓度的对应的盐的水解程度：CH3COONa＜NaCN，即溶液的pH：CH3COONa＜NaCN，A正确；H2O2溶液与 KMnO4溶液发生氧化还原反应，溶液紫色变浅，且有气泡冒出，即产生氧气，H2O2体现的是还原性，B错误；AgNO3和NaCl溶液发生反应，AgNO3过量，再向试管中滴加KI溶液，KI与过量的AgNO3反应生成沉淀，无法说明AgI与AgCl溶解度的大小，C错误；向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量NaOH溶液，乙酸和乙酸乙酯都能与氢氧化钠发生反应，不能达到提纯目的，D错误。
例3 (2024·南京、盐城期末)实验室以菱锰矿(含MnCO3及少量Fe、Si的氧化物等)为原料制备高纯MnCO3和Mn3O4的流程如下图所示。已知：室温下Ksp(MnS)＝2.6×10－13、Ksp[Mn(OH)2]＝2.0×10－13、H2S电离常数Ka1＝1.1×10－7、Ka2＝1.3×10－13。
3
化学综合实验
(1)该流程中可循环使用的物质有________________________。
NH3或氨水、(NH4)2SO4
(2)“沉铁”过程需加氨水调节溶液pH，使溶液中Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀同时得到MnSO4溶液。检验MnSO4溶液中是否含有Fe3＋的实验方法是________________ ___________________________________________________________________________________________________。
(3)沉铁过程中也会产生少量Mn(OH)2沉淀。Mn(OH)2在工业上可用于去除溶液中HS－，反应为Mn(OH)2＋HS－===MnS＋OH－＋H2O，其平衡常数K＝______。
取少量MnSO4溶
液于试管中，向其中滴加KSCN溶液{或K4[Fe(CN)6]溶液}，若溶液不变红(或没有蓝色沉淀)，则溶液中无Fe3＋
10
(4)制取MnCO3。在图1所示的实验装置中，搅拌下使一定量的MnSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液充分反应。
图1
①滴液漏斗中添加的药品是__________________________________________。
②混合溶液中氨水的作用是____________________________________________ ______。
氨水-NH4HCO3混合溶液
完全
(5)制取Mn3O4。固定其他条件不变，反应物物质的量浓度比值、温度、空气流量对MnSO4溶液制取Mn3O4纯度的影响如图2、图3、图4所示。
图2
图3
图4
补充完整制取纯净Mn3O4的实验方案：取50 mL 0.7 mol/L的MnSO4溶液，____________________________________________________________________________________________________，控制搅拌速率500 r/min反应8 h，______________ _____________________________________________________________________,110 ℃干燥2 h，得到纯净的Mn3O4(须使用的试剂：1.4 mol/L NaOH溶液、1.0 mol/L BaCl2溶液)。
边搅拌边向其中加入50 mL 1.4 mol/L NaOH溶液，并保持75 ℃水浴加热，同时以17 L/min的流量向溶液中通入空气
静置过滤，用
水洗涤，取最后一次洗涤滤液，向其中滴加1.0 mol/L BaCl2溶液，无沉淀生成
例4 (2024·苏锡常镇一模)以电镀废水(主要成分为K2Cr2O7及少量Fe3＋)为原料获得Cr2O3的过程如下：
已知：①常温下，BaCr2O7易溶于水。部分难溶物的溶度积常数如下。
难溶物 Fe(OH)3 Cr(OH)3 BaCrO4 BaSO4
Ksp 1×10－38 1×10－32 1.2×10－10 1×10－10
(1)“除杂”时调节废水pH将其中Fe3＋除去(浓度小于1×10－5 mol/L)，需加入熟石灰控制废水pH大于___。
(2)“沉铬”时先加入Ca(OH)2调节废水pH，再加入BaCl2使废水中的Cr(Ⅵ)转化为BaCrO4。调节后的废水pH对Cr(Ⅵ)沉淀率的影响如图1所示。
图1
①沉铬过程中将K2Cr2O7转化为BaCrO4反应的化学方程式为_________________ ________________________________________。
3
Ca(OH)2＋K2Cr2O7
＋2BaCl2===2BaCrO4↓＋2KCl＋CaCl2＋H2O
②废水pH<8时，铬沉淀率随pH减小而下降的原因是_______________________ _________________________________________。
③在废水中加入BaCl2沉淀前后废水pH______(填“增大”“减小”或“不变”)。
pH减小，溶液中更多的
减小
(3)“转化”时将BaCrO4转化为Na2CrO4。BaCrO4的转化率随着Na2SO4浓度的变化如图2所示。当Na2SO4浓度超过0.450 mol/L时，Cr(Ⅵ)的转化率随Na2SO4浓度增大变化不明显，其原因是____________________________________________________ _____________________________________________________________________________。
图2
BaCrO4与BaSO4的Ksp相近，随着Na2SO4浓度增大，促进了BaCrO4转化为BaSO4；反应生成的BaSO4覆盖在BaCrO4表面，难以发生沉淀转化反应
(4)请补充完整由Na2CrO4溶液制取Cr2O3的实验方案：向Na2CrO4溶液中，______________________________________________________________________________________________________________________________________________，静置过滤，洗涤，灼烧得到Cr2O3(可选用的仪器与药品：Na2SO3·7H2O、稀硫酸、NaOH溶液)。
加入稀硫酸控制溶液的pH在1～4之间，边搅拌边加入Na2SO3·7H2O，当溶液由橙红色变为绿色时，停止加入Na2SO3·7H2O，加入NaOH溶液调节溶液的5＜pH＜8
1. (2024·北京卷)下列实验的对应操作不合理的是( )
— 高考借鉴 —
D
A. 甲装置：用HCl标准溶液滴定NaOH溶液
B. 乙装置：稀释浓硫酸
C. 丙装置：从提纯后的NaCl溶液获得NaCl晶体
D. 丁装置：配制一定物质的量浓度的KCl溶液
【解析】 配制一定物质的量浓度的溶液定容时，当液面在刻度线以下约1 cm时，应改用胶头滴管滴加蒸馏水，D不合理。
2. 下列图示实验操作规范的是( )
A
【解析】 用pH试纸测定溶液pH时，不能将pH试纸伸入溶液中，B操作不规范；加热试管中的液体，试管中液体体积不能超过试管容积的三分之一，C操作不规范；向试管中滴加液体，胶头滴管应该在试管上方垂直悬滴，D操作不规范。
3. (2024·广东卷)1810年，化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验，其中，难以达到预期目的的是( )
A
【解析】 实验室采用浓盐酸与二氧化锰共热制取Cl2，该装置缺少加热装置，且分液漏斗内应盛装浓盐酸，A符合题意；实验室制得的氯气中混有HCl，可以通过饱和食盐水洗气除杂，再通过无水氯化钙干燥，可以达到净化、干燥Cl2的目的，B不符合题意；氯气密度大于空气，可以用向上排空气法收集，可以达到预期目的，C不符合题意；H2可以在氯气中可安静地燃烧，产生苍白色火焰，氯气将氢气氧化，验证了氯气的氧化性，D不符合题意。
4. (2024·安徽卷)仅用下表提供的试剂和用品，不能实现相应实验目的的是( )
选项 实验目的 试剂 用品
A 比较镁和铝的金属性强弱 MgCl2溶液、AlCl3溶液、氨水 试管、胶头滴管
B 制备乙酸乙酯 乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液 试管、橡胶塞、导管、乳胶管铁架台(带铁夹)、碎瓷片、酒精灯、火柴
C 制备硫酸四氨合铜溶液 CuSO4溶液、氨水 试管、胶头滴管
D 利用盐类水解制备Fe(OH)3胶体 饱和FeCl3溶液、蒸馏水 烧杯、胶头滴管、陶土网、三脚架、酒精灯、火柴
A
【解析】 MgCl2溶液、AlCl3溶液与氨水反应时现象相同，都只产生白色沉淀，不能比较Mg和Al的金属性强弱，A不能实现；实验室制备乙酸乙酯时，在一支试管中依次加入一定量的乙醇、浓硫酸、乙酸，并且放入几粒碎瓷片，另一支试管中加入适量饱和碳酸钠溶液，连接好装置，用酒精灯加热，在饱和碳酸钠溶液液面上可收集乙酸乙酯，B能实现；向盛有CuSO4溶液的试管中滴加氨水，首先产生蓝色Cu(OH)2沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解即得到深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4溶液，C能实现；将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中加入5～6滴饱和FeCl3溶液，继续加热至液体呈红褐色即制得Fe(OH)3胶体，D能实现。
能力评价
1. 下列有关配制一定物质的量浓度溶液时的操作(图中箭头表示运动方向)正确的是( )
【解析】 振荡时，应塞紧容量瓶的瓶塞，B错误；定容时，应平视刻度线，C错误；摇匀时，应盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手托住瓶底，把容量瓶反复倒转多次，摇匀，D错误。
A
2. (2024·南京、盐城一模)下列由废铁屑制取(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验装置与操作能达到实验目的的是( )
甲
乙
丙
丁
A. 用装置甲称取一定质量的(NH4)2SO4固体
B. 用装置乙除去废铁屑表面的油污
C. 用装置丙将废铁屑充分溶解
D. 用装置丁蒸干溶液得到(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体
B
【解析】 用天平称量一定质量的固体时应“左物右码”，A错误；浓硫酸具有强氧化性，能使铁表面发生钝化，不能将废铁屑充分溶解，C错误；(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 晶体受热易失去结晶水，不能用蒸干溶液的方法制取，D错误。
3. (2024·南京二模)实验室以(NH4)2CO3和Cu(OH)2为原料制备高纯Cu2(OH)2CO3的方法如下：
(1)“浸取”时，加料完成后，保持反应温度不变，提高铜元素浸出率的方法有_______________________________________(答两点)。
加快搅拌速率、延长浸取时间
(2)“蒸氨”在如图1所示的实验装置中进行。
图1
①三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为__________________________________ _______________________________。
Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑＋4NH3↑
②实验采用3个盛有水的洗气瓶吸收尾气的目的为_________________________ ______。与图1所示洗气瓶相比，采用3个图2所示装置的优点为_________________ ______________________________________________。
图2
提高氨气吸收率，防止污染
空气
增大气体与水的接
触面积，提高氨气吸收率；组装简单且气密性更好
③实验采用真空泵持续抽气，稳定的气流有利于真空泵的使用。实验中控制反应温度由80 ℃升高至95 ℃，采用变温加热操作的原因为_______________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________。
反应初期反应物浓度高，
温度较低可避免分解产生气体的速率过快；随着反应物浓度降低，升高温度有利于提高分解产生气体的速率，以上均有利于获得稳定的气流
(3)已知：①Ksp[Cu(OH)2]＝1×10－20；
②Cu2＋＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋ K＝2×1013；
③沉淀速率过快时，Cu(OH)2絮状沉淀易裹挟杂质。
以CuSO4·5H2O固体为原料，补充完整制备纯净Cu(OH)2的实验方案：取一定质量的CuSO4·5H2O固体分批加入蒸馏水中，搅拌至完全溶解，____________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，低温烘干(须使用的试剂：浓氨水、1 mol/L NaOH溶液、0.1 mol/L BaCl2溶液、蒸馏水)。
边搅拌边向溶液中滴
加浓氨水至产生的沉淀完全溶解，滴加1 mol/L NaOH溶液，直至向静置后的上层清液中继续滴加NaOH溶液无沉淀生成，过滤；用蒸馏水洗涤沉淀，直至向最后一次洗涤滤液中滴加0.1 mol/L BaCl2溶液无明显现象
