实验中装置的连接顺序与应用
高考情况分析：
实验中装置的连接顺序与应用在近四年全国高考中出现的情况
2014新课标全国Ⅰ卷
26（6）
2015年新课标全国Ⅰ卷
26（2）
2016年新课标全国Ⅰ卷
26（2）
2017年全国
Ⅰ卷
10
2014年新课标全国Ⅱ卷
2015年新课标全国Ⅱ卷
2016年新课标全国Ⅱ卷
2017年全国
Ⅱ卷
2016年全国Ⅲ卷
2017年全国
Ⅲ卷
26（3）
由上表可见，实验中装置的连接顺序与应用在近年的全国高考题中常出现，属重要考点，试题出现的形式常有二种，一是给出零散装置图根据实验目的选择连接；二是给出完整实验装置，根据实验目的判断装置内试剂。考查的都是涉及到气体的，气体制备、有气体参与的制备及检验。
【专题目标】
明确实验目的、弄清各个仪器的作用，明确装置连接的基本模型，正确连接各个装置。
【引出问题】
无水AlCl3是作为有机合成和石油工业的催化剂，在水中会发生强烈的水解作用，甚至在空气中遇到水汽也会猛烈地冒烟。常温下纯AlCl3为无色晶体，加热到183oC时升华，某科研小组利用下图装置制取纯净的无水AlCl3。21世纪教育网
（1）上述装置中（可以重复选用），依次合理的连接顺序是 。（按气流方向，用小写字母表示）21cnjy.com
（2）该装置在设计上有无缺陷，若有，请指出。 。
【解析】加热条件下用浓盐酸和二氧化锰反应制得的氯气中含有水蒸气和氯化氢，所以要设置除去氯化氢的除杂装置和干燥装置，然后将所得纯净氯气与铁粉在加热的条件下反应制取目标产物，又由于AlCl3易升华，故需要设计收集装置，又由于遇水蒸汽易水解，故收集装置右侧应有吸收水蒸气的装置，氯气有毒，最后还要有尾气处理装置。2-1-c-n-j-y
综上分析，本实验所涉及的装置为：制取氯气装置 除氯化氢装置 干燥装置 制取收集氯化铝装置 防干扰装置（防止水蒸气进入制取氯化铝的装置） 尾气处理装置。
【答案】（1）a f g d e h i d e b c
连接制取和收集氯化铝的导气管较细，易被氯化铝固体堵塞。
气体制备实验
思维模型：
【例题1】（2015广东33节选）
NH3及其盐都是重要的化工原料。 (1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为 (2)按下图装置进行NH3性质实验。 ①先打开旋塞1，B瓶中的现象是 ，原因是 ，稳定后，关闭旋塞1。 ②再打开旋塞2，B瓶中的现象是 。【21教育】
【答案】(1)A、C、G。 (2)①产生白烟；A中压强大于B，HCl被压入B，与氨气反应生成了氯化铵固体小颗粒。 ②石蕊溶液倒吸进入B中，溶液颜色变为红色。 【变式训练1】（2017深圳二测节选）某兴趣小组在实验室中模拟从海水中提溴。
（1）用下图装置制备Cl2
①发生装置可选择图中的____ ，化学方程式为____________。
②欲收集一瓶纯净干燥的Cl2，选择图中装置，其连接顺序为：发生装置→______ （按气流方向，用小写字母表示，装置可重复使用）。21*教*育*名*师
（2）用下列装置模拟从海水中提溴。
对G中溶液继续如下实验（限选试剂：NaOH溶液、盐酸、稀H2SO4、CCl4）
已知：①3Br2＋3CO32－＝5Br－＋BrO3－＋3CO2↑；②Br2有强腐蚀性；③氧化性：BrO3－＞Cl2。
操作步骤
实验现象
结论或解释
适量G中溶液于试管中，加入____
产生气泡
G中溶液含有CO32－或HCO3－
向①的试管中加入CCl4，振荡、静置
②__
生成单质溴
③写出上述实验生成Br2的离子方程式：____ 。
【答案】（1）①B（1分）；MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O（2分）
②f→e→f→e→c→d→g（2分）
（2）①硫酸酸化（2分）
②溶液分层，下层为棕红色 （2分）③5Br?＋BrO3?＋6H+＝3Br2＋3H2O（2分）
二.有气体参与的制备实验
【例题2】（北京四中2018一模仿真A卷节选）
亚硝酰氯（NOCl，熔点：-64.5 ℃，沸点：-5.5 ℃）是一种黄色气体，遇水易水解。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。
（1）甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2，制备装置如下图所示：
为制备纯净干燥的气体，下表中缺少的药品是：
装置Ⅰ
装置Ⅱ
烧瓶中
分液漏斗中
制备纯净Cl2
MnO2
①
②
制备纯净NO
Cu
③
④
①_____ ______，②_______ ____，③_______ ____，④_____ ______。?
（2）乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl，装置如图所示：
①装置连接顺序为a→___________________（按气流自左向右方向，用小写字母表示）。?
②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外，另一个作用是______________ ____________。?
③装置Ⅶ的作用是__________________________________。?
④装置Ⅷ中吸收尾气时，NOCl发生反应的化学方程式为____________ _________________。?2·1·c·n·j·y
【答案】（1）①浓盐酸 ②饱和食盐水 ③稀硝酸 ④水
（2）①e→f（或f→e）→c→b→d ②通过观察气泡调节气体的流速 ③防止水蒸气进入反应器 ④NOCl+2NaOHNaCl+NaNO2+H2O【21·世纪·教育·网】
【变式训练2】实验室里用乙醇和浓硫酸反应生成乙烯，接着再用溴与之反应生成1，2-二溴乙烷．在制备过程中由于部分乙醇被浓硫酸氧化还会产生CO2、SO2，并进而与Br2反应生成HBr等酸性气体． （1）以上述三种物质为原料，用下列仪器（短接口或橡皮管均已略去）制备1，2-二溴乙烷． 如果气体流向为从左到右，正确的连接顺序是： （1）经A（1）B插入A中，D接A（2）；A（3）接______接______接______接______． （2）温度计水银球的正确位置是______，若用分液漏斗代替D，可能会产生的问题是______． （3）F的作用是______，G的作用是______． 【答案】（1）C、F、E、G； （2）插入三颈烧瓶中的液体中；容器内压力过大时液体无法滴落； （3）除去三颈瓶中产生的CO2、SO2；吸收挥发的溴蒸汽；21·世纪*教育网
【规律方法总结】
1.重目标
2.除干扰
【跟进练习】
1.用右图装置制取、提纯并收集下表中的四种气体(a、b、c?表示相应仪器中加入的试剂)，其中可行的是21-cnjy*com
选项
气体
a
b
c
A
SO2
浓硫酸
Na2SO3
NaOH溶液
B
H2
稀硫酸
锌片
浓硫酸
C
CO2
稀盐酸
石灰石
碱石灰
D
NO2
浓硝酸
铜粉
浓硫酸
【答案】D
2. 2016国乙（节选）
氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2，某同学在实验室中对NH3与NOx反应进行了探究。回答下列问题：21教育网
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的_________，反应的化学方程式为_______________。
②预收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→______(按气流方向，用小写字母表示)。21*cnjy*com
【答案】（1）① A； 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O(或B；NH3·H2ONH3↑+H2O)；②d c f e i；【21教育名师】
3..（2017广州一测节选）
SO2的防治与利用对于环境保护意义重大。某小组在实验室中对SO2的性质及回收利用等相关问题进行探究。
用下图装置制备纯净的SO2，发生装置中反应的化学方程式为________，装置的连接顺序为：a→________（按气流方向，用小写字母表示）。
【答案】（1）H2SO4+2NaHSO3 2SO2↑+2H2O+Na2SO4 b→c→g→f→d
4.（2013海南06）
下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是
A．a-b-c-d-e-e-f-g-h B.a-e-d-c-b-h-i-g
C．a-d-e-c-b-h-i-g D.a-c-b-d-e-h-i-f
【答案】B
5.已知氯化亚铁的熔点674℃、沸点1023℃；三氯化铁在300℃以上易升华，易溶于水并且有强烈的吸水性。在500℃条件下氯化亚铁与氧气可能发生多种反应，反应之一为：
12FeCl2 +3O22Fe2O3 +8FeCl3。某研究小组选用以下装置（夹持装置省略，装置可重复选用）进行反应的探究。回答下列问题：www-2-1-cnjy-com
装置的合理连接顺序为A、 、D，其中E装置U形管左边设计为粗导管的目的是
【答案】C B E C 防止FeCl3冷凝在导管中，堵塞导管
6.（2011全国课标节选）
氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组长拟选用如下装置制备氢化钙。
请回答下列问题：
请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号)
【答案】i→e，f→d，c→j，k（或k，j）→a??
7.（2018广州调研）水合草酸亚铁（FeC2O4·xH2O）是生产锂电池的原料，难溶于水，受热易分解。某化学兴趣小组对草酸亚铁的一些性质进行探究。回答下列问题：
（1）实验室用硫酸亚铁溶液和草酸制备水合草酸亚铁，反应的化学方程式是 。
（2）将水合草酸亚铁溶于适量盐酸。分别取2 mL此溶液于3支试管中，进行实验：
①第一支试管中加入几滴KSCN溶液，溶液不变红；
②第二支试管中加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；
③第三支试管中加入几滴酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去。
上述实验能证明水合草酸亚铁中存在Fe2+的是 （填编号）。
（3）为测定水合草酸亚铁中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K1和K2）（设为装置A）称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按下图连接好装置进行实验。
实验步骤如下：a.打开K1和K2，缓缓通入N2；b.加热装置A一段时间；c.停止加热，冷却到室温；d.关闭K1和K2，称量A；e.重复上述步骤，直至A恒重，记为m3 g。
①步骤b至步骤c继续通入N2的目的是 。
②根据实验数据记录，计算水合草酸亚铁化学式中结晶水数目x＝ （列式表示）。
（4）为探究草酸亚铁的分解产物，将（3）中已恒重的装置A接入下图所示部分的装置（可重复选用）进行实验。打开K1和K2，缓缓通入N2，充分加热。实验后石英玻璃管中固体仅残留一种有磁性的黑色化合物。
①写出草酸亚铁受热分解的化学方程式 。
②实验装置中，依次连接的合理顺序为A、 。
【答案】（1）FeSO4+H2C2O4+xH2O＝FeC2O4·xH2O↓+H2SO4（3分）
（2）②（2分）
（3）
① 将装置A中的水蒸气带走；同时防止FeC2O4冷却时被氧化。（2分）
② （2分）
（4）
①3FeC2O4 ＝ Fe3O4 + 4CO↑+ 2CO2↑（3分）
② C E (C) F G C H（3分）
8.2017年10月27日，世界工生组织国际癌症研究机构将三氯乙醛划为2A类致癌物，但它可用于生产氯霉素、合霉素等。某探究小组模拟备三氯乙醛自实验装置如图所示(夹持、加热装置均略去)。
已知：C2H5OH+4Cl2=CCl3CHO+5HCl，副反应是C2H5OH+HCl=C2H5Cl+H20。
容下列问题:
（1）写出装置A中发生反应的化学方程式:__________________。
（2）仪器b中冷凝水从________(填“p”或“q”，下同?)口进，______口出。
（3）进入装置D的是纯净、干燥的Cl2，则装置B中的试剂为_____，装置C中的试剂为____。若撤去装置B，对实验的影响是____________________。【21cnj*y.co*m】
（4）实验时发现D中导管口处气泡速率过快，合理的解决方法是__________________。
【答案】(1)MnO2+4HCl?(浓) MnCl2+Cl2?↑+2H2O(2分)
(2)p(1分)；q(1分)
(3)饱和食盐水(1分)；浓H2SO4(1分)；氯化氢杂质与乙醇反应，生成氯乙烷，导致三氯乙醛的纯度降低(2分)
(4)停止对A加热(或控制滴加1盐酸量等合理答案)(1分)
9. (2018唐山一模)?工业上可以直接氧化PCl3制备POCl3。某兴趣小组模拟该工艺设计实验装置如下(某些夹持装置、加热装置已略去):www.21-cn-jy.com
部分物质的性质如下表：
熔点/℃
沸点/℃
其他
PCl3
-112
75.5
遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3，缓慢通入氧气POCl3产率较高
POCl3
2
105.3
遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3
实验步骤如下
I.连接仪器，检查装置气密性。关闭K1、K2?打开K3、K4，点燃酒精灯制备气体。
II.缓慢向C中通入适量气体至C中白磷消失，熄灭酒精灯。
III.关闭K3、K4，打开K1、K2?，A中开始发生反应。
IV.C装置控制反应在60℃~65℃，最终制得POCl3产品。
回答下列问题:
?B、D装置中盛放的试剂是_____ __，B装置的作用除了干燥O2和平衡气压之外，还有21·cn·jy·com
__ _。
(2)?仪器a的名称是_____ _，装置E?中发生反应的离子方程式为______ ______。
(3)?步骤IV?控制温度60℃~65℃，其主要目的是_______ _____。
(4)?该实验装置存在一处明显的设计缺陷是________ _______。
【答案】（1）浓硫酸（1分），观察氧气的流速（1分）
（2）球形冷凝管（1分）（冷凝管也可）4H++2Cl－+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O（2分）
（3）加快反应速率，同时防止PCl3气化（2分）
（4）缺少尾气处理和干燥装置（2分）
学生的已有认识与实验试题情境冲突解决方案
高考情况分析
实验题是全国高考试卷必考题，每年占分14-15分，其中涉及到新情境问题主要体现在以下试题中：
14年
15年
16年
17年
I卷
26（1）（6）
26（2）
26（3）（4）
II卷
26（1）（5）
28（3）
26（1）
III卷
26（3）（4）
由此可见，实验题中的新情境问题属于高频考点，甚至在一道题中出现多次，多数是结合装置问题进行分析，还有进行知识点迁移两种主要形式。
[专题目标]：利用知识迁移的方法来根据学生已有的知识解决高考化学实验题的新情境问题。
[引出问题]：
硫代硫酸钠（Na2S2O3）又名大苏打、海波，主要用于照相业做定影剂、做鞣革是重铬酸盐的还原剂，易溶于水，遇酸易分解。其工艺制备流程如下：
某化学兴趣小组同学模拟该流程设计了如下实验装置：
回答下列问题：（1）a处可用来检验I中的反应是否发生，选用的试剂是 ，若要停止I中的化学反应，除停止加热外，还要采取的操作是 。
（2）仪器b的名称是 ，其作用是 。
一：实验题中的陌生情境在装置图上的体现
装置图是快速理解实验过程中反应顺序的图形形式，高考实验题中近年在创新方面的引领一直是不遗余力，尤其是体现在装置图上，由过去的似曾相识到现在的似是而非，陌生度很大。
（一）拼装式
例如：13年国乙26题制备环己烯。看到目的的时候想到乙醇制备乙烯，结果一看到装置图，又好像蒸馏装置,经过这样的分析之后能够理解题意是将产物及时蒸出，可以使平衡右移，提高产率。
练习：你知道13年国甲26题的图是由什么拼装出来的吗？在这套装置图中既要完成加料，控制反应液的温度，又要控制蒸馏的温度。【21·世纪·教育·网】
答案：
（二）截取式
14年国乙26题图截自选修五有机合成的图示（在有机合成一节的教材中，专门给出如下右图，便于在有机合成中进行加液，控温，回流，14年国乙26题装置图的考点就是球形冷凝管的冷凝回流的应用）
部分截取了选修5教材的有机合成图示
练习：试试看能在教材中找到它的影子吗？
17年I卷26（虽然在刚学习漏斗的时候知道漏斗主要是用来过滤和向酒精灯中加入酒精，选修四的教材中突破性的使用漏斗向锥形瓶中加入二氧化锰固体，其实就不难理解本题可以加入液体了）
答案：来自选修四教材
（三）替代式
所谓替代式，就是我们见过的仪器或装置在试题中以不同形式呈现，但是起着相同的作用。这是目前高考题中创新意识的体现，也是近年装置图中的常用手段。所以，见到不同的装置图，我们是不是要想方设法把它翻译成我们常见的装置来降低题的陌生度呢? 21*教*育*名*师
其实，在教学过程中我们已经尝试用不同的装置来完成同一个实验，学生能够分析出来装置中的每部分仪器所起的作用，就能够理解新装置。例如初中时候介绍氢气制备的时候引入了启普发生器，后来改成启普发生器的简易装置。再如铁与水蒸气的反应，可以用如下的四套装置，为什么教材选用第四套呢？
高考中依然秉承着创新意识，既能更好地完成实验，同时又对一线教学的创新意识有着引领的作用。例如：
就可以变成我们熟悉的形式，试题中的玻璃液封管是装置中气体最后的走向，应该起到进一步尾气处理的作用，防止ClO2的逸出，能够继续被吸收，起到保证测定结果准确性的作用，我们不会想到这种形式是因为觉得这个装置的玻璃工艺非常麻烦，而且吸收液也不好直接流入到锥形瓶中，还是要等实验结束后再倒入，但是，这样一个新的装置，学生第一次接触吓一跳，以为是分液漏斗？不像，到底要干什么？所以陌生装置的分析就要从其作用入手，发挥什么作用，常见的仪器是什么，为什么要替代它，就可以解决问题了。
那么我们来看看17年的I卷的实验题吧，你能把它恢复成熟悉的模样吗？
答案仅供参考。
跟踪练习: 研究下列仪器的作用,并且联想到常用仪器,总结创新装置的优点。
1、（14北京27）碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。 （1）采用装置A，在高温下x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。 （2）将气体a通入测硫装置中（如图），采用滴定法测定硫的含量。
（3）将气体a通入测碳装置中（如图），采用重量法测定碳的质量。
2、（14浙江28）葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下反应制得：
C6H12O6(葡萄糖)＋Br2＋H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)＋2HBr
2C6H12O7(葡萄糖酸)＋CaCO3→Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)＋H2O＋CO2↑
相关物质的溶解性见下表：
物质名称
葡萄糖酸钙
葡萄糖酸
溴化钙
氯化钙
水中的溶解性
可溶于冷水
易溶于热水
可溶
易溶
易溶
乙醇中的溶解性
微溶
微溶
可溶
可溶
实验流程如下：
C6H12O6溶液悬浊液Ca(C6H11O7)2
请回答下列问题：
(1)第①步中溴水氧化葡萄糖时，下列装置最合适的是________。
3、（14海南17）硫代硫酸钠（Na2S2O3）可用做分析试剂及鞣革的还原剂，它受热．遇酸易分解。工业上可用反应：2 Na2S + Na2CO3 + 4SO2 == 3 Na2S2O3 + CO2制得，实验室模拟该工业过程的装置如图所示，回答下列问题：
4、（13天津9）FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
Ⅰ．经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：
二、实验题中的陌生情境在知识点上的体现
在实验题的考点上，更是体现了知识迁移的重要性，高考不能脱离我们的教材，不能脱离我们的考纲，而我们一直在复习的往往就是需要深入理解的内在核心，高考考题就是它的外在呈现形式。
（一）、关于装置体系中的气体的性质
（I）已有知识：气体溶解度随温度的升高而减小，随压强增大而增大。
迁移应用：
1、（2017II卷28）（1）取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是______。
蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除____及二氧化碳。
2、（16国丙26）
步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈___（填“酸”、“碱”或“中”）性。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是___________。
3、（15福建25）某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。
实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量
该小组设计的实验方案为：使用如图装置，加热15.0ml饱和氯水试样，测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是___ ____。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)
（II）、已有知识：装置内气体压强过大或过小都会造成安全隐患
迁移应用：
1、无水四氯化锡（SnCl4）常用作有机合成的氯化催化剂。实验室可用熔融的锡（熔点231.9℃）与Cl2反应制备SnCl4，装置如图所示。已知：SnCl4在空气中极易水解生成SnO2·хH2O
物质
颜色、状态
熔点/℃
沸点/℃
SnCl2
无色晶体
246
652
SnCl4
无色液体
－33
114
回答下列问题：
（1）装置B的名称是 ，作用是 。
（2）G中的试剂是 ，作用是 。
（3）H中的试剂是 ，作用是 。
2、（17年I卷26）凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3+H3BO3=NH3·H3BO3；NH3·H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。www.21-cn-jy.com
回答下列问题：
（1）a的作用是_______________。
（3）清洗仪器：g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是__________；打开k2放掉水，重复操作2~3次。
3、（14山东31）工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3?5H2O，实验室可用如下装置（略去部分加持仪器）模拟生成过程。 烧瓶C中发生反应如下： Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）=Na2SO3（aq）+H2S（aq） （I） 2H2S（aq）+SO2（g）=3S（s）+2H2O（l） （II） S（s）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq） （III） （1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若 ，则整个装置气密性良好。装置D的作用是 。装置E中为 溶液。2·1·c·n·j·y
4、（16国乙26）氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2，某同学在实验室中对NH3与NOx反应进行了探究。回答下列问题：
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。www-2-1-cnjy-com
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中
①Y管中_____________
②反应的化学方程式
____________
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝集
打开K2
③_______________
④______________
（二）、关于典型定量实验的知识迁移
已有知识:酸碱中和滴定和滴定曲线
迁移应用：
1、（15浙江29）取0.0100mol?L﹣1的AgNO3标准溶液装入滴定管，取100.00mL海带浸取原液至滴定池，用电势滴定法测定碘含量．测得的电动势（E） 反映溶液中c（I﹣）的变化，部分数据如表：
V（AgNO3）/mL
15.00
19.00
19.80
19.98
20.00
20.02
21.00
23.00
25.00
E/mV
﹣225
﹣200
﹣150
﹣100
50.0
175
275
300
325
（2）①根据表中数据绘制滴定曲线：
2、（17年II卷28）水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下：21世纪教育网
Ⅰ．取样、氧的固定
采样。记录大气压及水体温度。氧的固定：O2+2Mn(OH)2 =2MnO(OH)2
Ⅱ．酸化、滴定
将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2被I?还原为Mn2+，在暗处静置5 min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2（2+I2=2I?+）。21·世纪*教育网
回答下列问题：
（4）取100.00 mL水样经固氧、酸化后，用a mol·L?1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为________________；若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL，则水样中溶解氧的含量为_________mg·L?1。【21cnj*y.co*m】
（5）上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测量结果偏___________。（填“高”或“低”）【21教育】
3、（15国甲28）（3）用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：
Ⅰ．在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入3 mL稀硫酸；
Ⅱ．在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；
Ⅲ．将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；
Ⅳ．将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；
Ⅴ．用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O32-＝2I－+S4O62-)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：
③V中加入的指示剂通常为 ，滴定至终点的现象是 。
④测得混合气中ClO2的质量为 g。
4、（16浙江29）无水MgBr2可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2，
（5）为测定产品的纯度，可用EDTA（简写为Y4-）标准溶液滴定，反应的离子方程式：
Mg2++ Y4-====Mg Y2-
①滴定前润洗滴定管的操作方法是__________。
②测定前，先称取0.2500g无水MgBr2产品，溶解后，用0.0500 mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至终点，消耗EDTA标准溶液26.50 mL，则测得无水MgBr2产品的纯度是___________（以质量分数表示）。
5、（14国甲28）某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体X。为确定其组成，进行如下实验： ①氨的测定：精确称取w g X，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10% NaOH溶液，通入水蒸气，将样品溶液中的氨全部蒸出，用V1 ml c1 mol·L－1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶，用c2 mol·L－1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V2 ml NaOH溶液。
②氯的测定：准确称取样品X，配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定，K2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点（Ag2CrO4为砖红色）。 回答下列问题： （2）用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用 式滴定管，可使用的指示剂为 。21cnjy.com
（4）测定氨前应该对装置进行气密性检验，若气密性不好测定结果将 (填“偏高”或“偏低”)。 （5）测定氯的过程中，使用棕色滴定管的原因是 滴定终点时，若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5mol·L-1，c(CrO42－)为 mol·L-1 。（已知：Ksp(Ag2CrO4)= 1.12×10－12） 【21教育名师】
（三）：元素化合物知识的迁移
1、已有知识：侯氏制碱法
迁移应用：
（16国丙26）过氧化钙微溶于水，溶于酸，可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：
(二)过氧化钙的制备
（4）步骤③中反应的化学方程式为________，该反应需要在冰浴下进行，原因是_________。
2、已有知识：B和Al元素同族，B与Si斜对角线关系
迁移应用：
（15国乙27）（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程 。
3、已有知识：二氧化硫中硫元素处于中间价态，易发生氧化反应
迁移应用:
（14天津9）Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO42－，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为_____________________________________
（14山东31）冷却结晶析出的产品Na2S2O3?5H2O中，可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作，现象和结论：
。
已知Na2S2O3?5H2O遇酸易分解：S2O32￣+2H+=S↓+SO2↑+H2O 供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
（四） 基础实验操作的知识迁移
已有知识：过滤操作
知识迁移：
1、（16国丙26）（2）如图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是______（填标号）。
a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁
b．玻璃棒用作引流
c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁
d．滤纸边缘高出漏斗
e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
2、（15江苏19）实验室先制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性质①可溶于水、微溶于浓KOH溶液，②在 0℃～ 5℃、强碱性溶液中比较稳定，③在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解，④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe(OH)3和O2。 (4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质的实验方案为：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·L－1KOH溶液中， (实验中须使用的试剂有：饱和KOH溶液，乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：砂芯漏斗，真空干燥箱)。
3、（16江苏实验）（3）析出固体的反应液经减压抽滤、洗涤、25℃~30℃干燥，可获得Na2S2O5固体。21教育网
①组成减压抽滤装置的主要仪器是布氏漏斗、________________和抽气泵。
4、实验室可用KClO3制备高纯KClO4固体，实验中必须使用的用品有：热过滤装置（如下图所示）、冰水。
①热过滤装置中玻璃漏斗的下端露出热水浴部分不宜过长，其原因是___________。
以上的分析就是常见高考题中的新情境与已有知识之间的联系，大家在遇到新情境的时候首先要分析是装置图中的新意还是知识背景中的新意，如果是装置图中的新意，通过分析它与常规装置的区别能够更好地理解题意，如果是知识背景的新意，则需要把我们掌握的相应的原理、元素化合物知识、操作等进行符合题意背景的相应的迁移去解决问题。2-1-c-n-j-y
【备注】:
1、回归教材：重点关注教材中的实验，设计装置，原理分析
2、知识迁移：常见物质的制备、合成原理，分离、除杂等操作，常见仪器的使用方法
3、创新性地使用仪器，设计不同的实验方案完成同一个实验，实验方案的选择和优化。
答案：
（1）品红溶液或是酸性高锰酸钾溶液；旋转手柄，使铜丝脱离硫酸
（2）球形干燥管，防止处理尾气时倒吸。
一：实验题中的陌生情境在装置图上的体现
跟踪练习:
1、（14北京27）
（1）管式炉能够更好地控温和提供更高的温度，比常规的硬质试管配酒精灯或酒精喷灯的温度都高
（2）导入气体的导管出现两个球形结构比普通的导管防倒吸和增加气体与液体的接触面积，能够保证气体充分被吸收。
（3）C装置实际上是个洗气装置，保证二氧化硫完全被吸收
2、（14浙江28）(1)BC
3、（14海南17）最后的d装置是尾气处理装置
4、（13天津9）A装置既是反应装置，又是导气装置，同时由于FeCl3冷却凝成固体会堵塞导管，所以用A的装置防堵塞更安全。21-cnjy*com
二、实验题中的陌生情境在知识点上的体现
（一）、（I）
1、（2017II卷28）（1）（1）使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差（防止造成水样中氧气含量的变化）；氧气21*cnjy*com
2、（16国丙26）酸性 除去溶液中溶解的二氧化碳
3、（15福建25）（4）因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等，此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案)。
（II）、1、（1）恒压分液漏斗，使盐酸顺利流下（避免由于装置中的气体压强过大，盐酸不能顺利流下，）21·cn·jy·com
（2）G中试剂是浓硫酸，防止收集器中的SnCl4遇到水蒸气水解
（3）H中的试剂是氢氧化钠，能够防止Cl2逸出造成污染。
2、（17年I卷26）（1）避免b中压强过大（平衡气压）（3）c中温度下降，管路中形成负压
3、（14山东31）（1）液柱高度保持不变；防止倒吸；NaOH（合理即得分）
4、（16国乙26）(2)①红棕色气体颜色慢慢变浅；②8NH3+6NO2 7N2 +12H2O；
③Z中NaOH溶液产生倒吸现象；④反应后气体分子数减少，Y管内压强小于外界大气压。
（二）、
1、（15浙江29）
2、（17年II卷28）（4）蓝色刚好褪去 80ab（5）低
3、（15国甲28）（3）③淀粉溶液；溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变 ④0.02700
4、（16浙江29） （5）①从滴定管上口加入少量待测液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿内壁，然后从下部放出，重复2-3次（2分）②97.5%（3分）
5、（14国甲28）（2）碱 酚酞（或甲基红）（4）偏低（5）防止硝酸银见光分解 2.8×10-3
（三）：
1、（16国丙26）
（4）CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2==CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O==CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl；温度过高时双氧水易分解；
2、（15国乙27）（6）2H3BO3 B2O3+3HO B2O3+3Mg 3MgO+2B
3、（14天津9）（7）S2O32－＋4Cl2＋5H2O===2SO42-＋8Cl－＋10H＋ （14山东31）（4）取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液（或过滤，取滤液），滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质。（合理即得分） （四）
1、（16国丙26）（2）ade
2、（15江苏19）(4)用砂芯漏斗过滤，将过滤液至于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH饱和溶液，搅拌，静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤2~3次后，在真空干燥箱中干燥。
3、（16江苏实验）（3）①吸滤瓶
4、防止滤液冷却析出的晶体堵塞漏斗
实验设计与评价
【本专题资料包括五大部分：?专题目标、Ⅱ引出问题、Ⅲ变式练习、Ⅳ跟进训练、Ⅴ备注】
?专题目标
化学实验设计与评价题考查知识面广，综合强度大，对学生思维的完整性、发散性、有序性及答题规范等能力要求高，学生感觉难度较大，无从下手，甚至有恐惧感、放弃。本专题一个重要的任务是帮学生建构答题模型，建立学生信心。通过同类试题的反复训练和琢磨，让学生在体验设计实验方案、并对不同方案设计做出恰当评价的过程，深刻理解实验方案设计的精髓，并逐步应用到解题中。
Ⅱ引出问题
一、物质制备实验
1. 某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略)。
已知：①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解，如：3NaClO===2NaCl＋NaClO3
②AgCl可溶于氨水：AgCl+2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
③常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)：
4Ag(NH3)＋N2H4·H2O===4Ag↓＋N2↑＋4NH＋4NH3↑＋H2O
(1)“氧化”阶段需在80℃条件下进行，适宜的加热方式为_____________________________。
(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为__________ __________________________________________。HNO3也能氧化Ag，从反应产物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺点是_____________________________________________。21·cn·jy·com
(3)为提高Ag的回收率，需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤，并__________________________。
(4)若省略“过滤Ⅰ”，直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水，则需要增加氨水的用量，除因过量NaClO与NH3·H2O反应外(该条件下NaClO3与NH3·H2O不反应)，还因为_____________________________________________________________________________。
(5)请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案：______________________
______________________________________________________________________________________________________(实验中须使用的试剂有：2mol·L－1水合肼溶液，1mol·L－1H2SO4)。
2. 无水氯化铝是有机化工常用的催化剂，易升华，遇潮湿空气即产生大量白雾。实验室欲制备少量无水AlCl3，据可供试剂，你能设计出哪些实验方案？请用化学方程式表示实验方案设计中的反应原理并画出实验装置图。可供试剂：饱和食盐水、NaOH溶液、铝粉、二氧化锰、浓盐酸、浓硫酸、碱石灰。
归纳（物质制备实验）
自主应用模型：制备—提纯—收集（防变质）—尾气处理（防倒吸）
（评价纯度、产率、安全、成本、环保）
二、物质检测实验
1. 氯气与碱溶液反应，在低温和稀碱溶液中主要产物是ClO—和Cl—，在75℃以上和浓碱溶液中主要产物是ClO3—和Cl—。研究小组用如下实验装置制取氯酸钾（KClO3），并测定其纯度。
回答下列问题：
（1）检查装置气密性后，添加药品，待装置Ⅲ水温升至75℃开始反应。
①装置Ⅰ的作用是制备_____________，反应的化学方程式为___________________________。
②若取消装置Ⅱ，对本实验的影响是______________________________________。
③实验结束，拆解装置Ⅰ前为了防止大量氯气逸出，可采取的措施是__________________________________________________________________________。
④从装置Ⅲ的试管中分离得到KClO3粗产品，其中混有的杂质是KClO和________。
（2）已知碱性条件下，ClO—有强氧化性，而ClO3—氧化性很弱。设计实验证明：碱性条件下，H2O2能被ClO—氧化，而不能被ClO3—氧化______________________________________
_______________________________________________________________________________。
（3）为测定产品KClO3的纯度，进行如下实验：
步骤1：取2.45g样品溶于水配成250mL溶液。
步骤2：取25.00mL溶液于锥形瓶中，调至pH＝10，滴加足量H2O2溶液充分振荡，然后煮沸溶液1~2分钟，冷却。
步骤3：加入过量KI溶液，再逐滴加入足量稀硫酸。（ClO3—+6I—+6H+＝Cl—+3I2+3H2O）
步骤4：加入指示剂，用0.5000 mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL。（2S2O32—+I2＝S4O62—+2I—）
①步骤2的目的是_____________________________________________________，写出煮沸时反应的化学方程式____________________________________________________________。
②样品中KClO3的质量分数为_______________________。（KClO3式量：122.5）
2. 某学习小组在研究水处理问题时，将一定量NaClO溶液与FeSO4溶液相混合，得到含有大量悬浮物的混合液。请完成对反应物剩余情况的探究。
（1）提出合理假设：
假设1：FeSO4有剩余；假设2：NaClO有剩余；
假设3：______________________________________。
（2）样品初步处理：取少量混合液于试管中，滴加足量稀硫酸得到澄清溶液。此澄清溶液中肯定含有的金属阳离子是________________________。
（3）设计后续实验方案验证假设，在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂：3 mol·L－1 H2SO4、0.01 mol·L－1 KMnO4、20% KSCN、3%H2O2、
淀粉－KI溶液、紫色石蕊溶液。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：将上述澄清溶液分置于A、B试管中。
步骤2：
步骤3：
归纳（检验检测实验）
利用物质特性（排除干扰，考虑体系中存在的所有微粒的所有性质）
三、性质及原理探究实验
1. 设计实验：证明碳能与浓硝酸反应。
2. 甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀，用下图所示装置进行实验（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验）。
操作
现象
关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热
A中有白雾生成，铜片表面产生气泡
B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀
C中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹，通入N2，停止加热，一段时间后关闭
从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸
均未发现白色沉淀溶解
（1）A中反应的化学方程式是_______________。
（2）C中白色沉淀是__________，该沉淀的生成表明SO2具有____________性。
（3）C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式___________________________。
（4）分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是____________参与反应，乙认为是____________参与反应。?①为证实各自的观点，在原实验基础上：甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是______________________________________________；乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是_________________。? ②进行实验，B中现象：甲观察到大量白色沉淀，乙观察到少量白色沉淀。
检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。写出甲的实验中白色沉淀产生的离子方程式：__________________________________________________________________。
（5）用离子方程式说明C中产生白色沉淀的原因：
_______________________________________________________________________________
（6）合并（4）中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是__________________________________________________。
归纳（性质及原理探究实验）
全面考虑体系中存在的所有微粒的所有性质
Ш变式练习
一、物质制备实验
3. 研究物质的合成或制备是有机化学、无机化学的重要任务之一。
（1）某实验小组探究实验室制备无水氯化镁的方法，设计了图1装置。
①分液漏斗中的A物质是______________ (填试剂名称)。
②利用中学常见的仪器，空白方框内补充完整实验装置___________
可选择的试剂有：稀NaOH溶液、无水氯化钙、稀硫酸、浓硫酸
③假设实验过程中MgCl2·6H2O未水解，不用任何试剂用最简单的方法检验MgCl2·6H2O是否完全转化为MgCl2。写出实验方法___________________________________________。
（2）实验室制备并收集纯净乙烯。
①有的同学通过乙醇制备乙烯，写出相关化学方程式____________；该实验除乙醇外，所需的试剂或用品（不包括仪器）有___________________。21世纪教育网
②有的同学探究其它制备乙烯的方法，他设计了图2装置制备乙烯。实验结果是量筒内壁附着较多无色油状液体，且得到很少量的气体。请分析气体产率很低的原因主要是_________。为增大气体产率，在图2装置的基础上，提出一点改进措施：_____________。21-cnjy*com
4. 实验室用下图所示装置制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性质①可溶于水、微溶于浓KOH溶液，②在 0℃～ 5℃、强碱性溶液中比较稳定，③在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解，④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe(OH)3和O2。 (1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2，其离子方程式为_____________(填化学式)。将制备的Cl2通过装置B可除去______________（填化学式）。 (2)Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在 0℃～ 5℃进行，实验中可采取的措施是_________。 (3)制备K2FeO4时，KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为 。 (4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·L－1KOH溶液中， (实验中须使用的试剂有：饱和KOH溶液，乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：砂芯漏斗，真空干燥箱)。
二、物质检测实验
3. 某小组利用如图装置，用苯与溴在FeBr3催化作
用下制备溴苯：
反应剧烈进行，烧瓶中有大量红棕色蒸气，锥形瓶中
导管口有白雾出现，蒸馏水逐渐变成黄色。反应停止后按
如下流程分离产品：
已知：溴苯难溶于水，与有机溶剂互溶；溴、苯、溴苯的沸点依次为59℃、80℃、156℃。
（1）操作Ⅰ为___________，操作Ⅱ为_____________。
（2）“水洗”、“NaOH溶液洗”需要用到的玻璃仪器是___________、烧杯。
（3）向“水洗”后所得水相中滴加KSCN溶液，溶液变红色。推测水洗的主要目的是除去______________。
（4）锥形瓶中蒸馏水变黄的原因是_______________________________________。
（5）已知苯与溴发生的是取代反应，推测反应后锥形瓶中液体含有的两种大量离子，并设计实验方案验证你的推测。
（限选试剂：镁条、四氯化碳、氯水、溴水、蒸馏水）
序号
实验步骤
预期现象
结论
1
2
锥形瓶中液体含大量______
3
锥形瓶中液体含大量______
4．（16分）大型钢铁企业酸洗钢材时产生的废液主要成分为Fe2+、H+、Cl－，可用下述方法处理该废液，回收盐酸，制备氧化铁涂料。21*教*育*名*师
（1）单质X的化学式是________________。
（2）氯化亚铁溶液经高温喷雾焙烧时转化为氯化氢气体和氧化铁粉末。有关的方程式为：
（3）某种铁红涂料的成分中，除含有Fe2O3外，还添加有CuO或FeO中的一种。请设计实验探究该铁红涂料中添加的物质。
①提出合理假设
假设1：添加了CuO。假设2：添加了FeO。
②基于假设（填“1”或“2”），设计实验方案，进行实验。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。限选实验试剂：铁粉、3mol·L－1H2SO4、0.01mol·L－1酸性KMnO4溶液、10%NaOH溶液、10%H2O2、KSCN溶液。
操作步骤
预期现象和结论
步骤1．取少量样品于试管中，_________________
____________________________________________
___________________________
步骤2．
____________________________________________
___________________________
（4）用水吸收“高温喷雾焙烧”时产生的氯化氢气体可得到盐酸。请计算：用1000g水需吸收标准状况下多少升氯化氢气体可得到36.5%的浓盐酸？（写出计算过程，结果可用数学表达式表示，不必化简）。
三、性质及原理探究实验
3. 某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。2·1·c·n·j·y
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：
编号
实验目的
碳粉/g
铁粉/g
醋酸/%
①
为以下实验作参照
0.5
2.0
90.0
②
醋酸浓度的影响
0.5
36.0
③
0.2
2.0
90.0
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了 腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了 (填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是 。 (3)该小组对图2中0~t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设： 假设一： ； 假设二： ；
假设三： ； (4)为验证各假设，请你设计实验方案验证，写出实验步骤和结论。
实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)：
4. 某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：
（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是________________________。www.21-cn-jy.com
（2）甲组同学取2mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_____________________。【21教育名师】
（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是______________。
（4）丙组同学取10 mL0.1mol·L-1KI溶液，加入6mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3 支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色；
②第二只试管中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成蓝色沉淀：
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子是_______（填离子符号）；实验①和③说明：在I—过量的情况下，溶液中仍含有_________（填离子符号），由此可以证明该氧化还原反应为____________________。
（5）丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_______________________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_______________________________________；生成沉淀的原因是___________________________________________（用平衡移动原理解释）。
Ⅳ跟进训练
一、物质制备实验
5. 柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备：FeSO4+Na2CO3===FeCO3↓+Na2SO4 FeCO3+C6H8O7===FeC6H6O7+CO2↑+H2O下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3＋
1. 1
3. 2
Al3＋
3. 0
5. 0
Fe2＋
5. 8
8. 8
（1）制备FeCO3时，选用的加料方式是 (填字母)，原因是 。 a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中 b．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中 c．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
（2）生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是 。 （3）将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉， 80℃下搅拌反应。①铁粉的作用是 。②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是 。 （4）最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是 。 （5）某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3 )出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应， ，得到FeSO4溶液， ，得到FeSO4·7H2O晶体。
二、物质检测实验
5. 某同学进行实验探究时，欲配制1.0mol?L-1Ba(OH)2溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂（化学式量：315）。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。为探究原因，该同学查得Ba(OH)2·8H2O在283K、293K和303K时的溶解度（g/100g H2O）分别为2.5、3.9和5.6。
（1）烧杯中未溶物可能仅为BaCO3，理由是 。 （2）假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成，设计实验方案，进行成分检验，写出实验步骤、预期现象和结论。（不考虑结晶水的检验；室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6） 限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。
步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。
步骤3：取适量步骤1中的沉淀于是试管中，
步骤4：
（3）将试剂初步提纯后，准确测定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。实验如下： ①配制250ml 约0.1mol?L-1Ba(OH)2溶液：准确称取w克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏
水， ，将溶液转入 ，洗涤，定容，摇匀。 ②滴定：准确量取25.00ml所配制Ba(OH)2溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将
（填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”）mol?L-1盐酸装入50ml酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸Vml。 ③计算Ba(OH)2·8H2O的质量分数= （只列出算式，不做运算）。 （4）室温下， (填“能”或“不能”) 配制1.0mol?L-1 Ba(OH)2溶液。
6. 实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2（发生装置如图所示）。 (1)制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是＿＿＿（填序号） A.往烧瓶中加入MnO2粉末 B.加热 C.往烧瓶中加入浓盐酸 (2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案： 甲方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。 乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。 丙方案：与已知量CaCO3（过量）反应，称量剩余的CaCO3质量。 丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H2体积。 继而进行下列判断和实验： ①判定甲方案不可行，理由是 。 ②进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。 a.量取试样20.00 mL，用0. 1000 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定，消耗22.00mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为 mol·L-1 b.平行滴定后获得实验结果。 ③判断丙方案的实验结果 （填“偏大”、“偏小”或“准确”）。 ［已知：Ksp（CaCO3 ) = 2.8×10-9、Ksp（MnCO3 ) = 2.3×10-11 ④进行丁方案实验：装置如图所示（夹持器具已略去）。
(i)使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将 转移到 中。 (ii)反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（排除仪器和实验操作的影响因素）。
7. 亚硫酸钠在印染、造纸等众多行业中有着广泛的应用。国家标准规定产品中Na2SO3的质量分数≥97.0%为优等品，≥93.0%为一等品 。为了确定一份已部分变质的Na2SO3样品等级，据可供试剂，你能设计出哪些实验方案？请分别用离子方程式表示出实验方案设计中的反应原理。可供试剂：样品、盐酸、硫酸、BaCl2溶液、0.1250mol/LI2标准溶液、蒸馏水、植物油、淀粉溶液、双氧水
三、性质及原理探究实验
5. 某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：
操作
现象
取4g漂粉精固体，加入100mL水
部分固体溶解，溶液略有颜色
过滤，测漂粉精溶液的pH
pH试纸先变蓝（约为12），后褪色
i.液面上方出现白雾；
ii.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；
iii.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去
（1）C12和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程是 。
（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。
（3）向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象i的白雾由HC1小液滴形成，进行如下实验：a．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；b．用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。
①实验a目的是 。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1，理由是 。
（4）现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和C1－发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是 。
（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X
①向沉淀X中加入稀HC1，无明显变化。取上层清液，加入BaC12溶液，产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是 。
③用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因： 。
6. 用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压（x）下电解pH=1的0.1mol/L的FeCl2溶液，研究废液再生机理。记录如下（a、b、c代表电压数值）：2-1-c-n-j-y
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
I
x≥a
电极附近出现黄色，有气泡产生
有Fe3+、有Cl2
II
a>x≥b
电极附近出现黄色，无气泡产生
有Fe3+、无Cl2
III
b>x>0
无明显变化
无Fe3+、无Cl2
（1）用KSCN检验出Fe3+的现象是_____________________________。
（2）I中，Fe3+产生的原因可能是Cl－在阳极放电，生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应：__________________________________________________________。
（3）由II推测，Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电，原因是Fe2+具有_________性。
（4）II中虽未检验出Cl2，但Cl－在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
IV
a>x≥c
无明显变化
有Cl2
V
c>x≥b
无明显变化
无Cl2
①NaCl的浓度是_________mol/L
②IV中检测Cl2的实验方法_____________________________________________。
③与II对比，得出的结论（写出两点）：________________________________
________________；__________________________________________________。
7. 用石墨电极完成下列电解实验。
实验一
实验二
装置
现象
a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化
两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生；……
下列对实验现象的解释或推测不合理的是
A．a、d处：2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B．b处：2Cl--2e-=Cl2↑
C．c处发生了反应：Fe-2e-=Fe2+
D．根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜
8. 某小组在验证反应“Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag”的实验中检测到Fe3＋，发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05mol·L－1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取出少量黑色固体，洗涤后，_____(填操作和现象)，证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有__________。
(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3＋，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3＋，乙依据的原理是________(用离子方程式表示)。
针对两种观点继续实验：
①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
序号
取样时间/min
现象
ⅰ
3
产生大量白色沉淀；溶液呈红色
ⅱ
30
产生白色沉淀；较3min时量少；溶液红色较3min时加深
ⅲ
120
产生白色沉淀；较30min时量少；溶液红色较30min时变浅
(资料：Ag＋与SCN－生成白色沉淀AgSCN)
②对Fe3＋产生的原因作出如下假设：
假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3＋；
假设b：空气中存在O2，由于_____________(用离子方程式表示)，可产生Fe3＋；
假设c：酸性溶液中NO具有氧化性，可产生Fe3＋；
假设d：根据________现象，判断溶液中存在Ag＋，可产生Fe3＋。
③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3＋的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ：向硝酸酸化的________溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3min时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ：装置如图。其中甲溶液是________，操作及现象是______。
(3)根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ～ⅲ中Fe3＋浓度变化的原因：________。
Ⅴ备注（补充说明及参考答案）
补充说明：从实验目的分类，高中化学实验可以分为物质制备实验、检验检测实验、性质及原理探究实验。“Ⅱ引出问题”中的蓝色字体部分，建议先不展示给学生。带领学生一起通过例题的解答、分析来归纳整理出不同类型实验的解题思路。跟进训练中的题目可以按需选用。
一、物质制备实验 参考答案
1. (1)水浴加热 (2)4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑ 会释放出氮氧化物(或NO、NO2)，造成环境污染 (3)将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中，将滤渣重新用10%氨水溶解 (4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水，且其中含有一定浓度的Cl－，不利于AgCl与氨水反应 (5)向滤液中滴加2mol·L－1水合肼溶液，搅拌使其充分反应，同时用1mol·L－1H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3，待溶液中无气泡产生，停止滴加，静置，过滤、洗涤，干燥
2.思路1：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 再将氯化铝溶液在氯化氢的气流中蒸干
思路2：MnO2+4HCl(浓) =MnCl2+Cl2↑+2H2O 2Al+3Cl2=2AlCl3【21教育】
饱和食盐水除浓盐酸不能省，因HCl与铝产生的氢气与氯气混合加热可能会爆炸
3. 【答案】 浓硫酸 称量所得的产物，若质量为95m/203g，则说明MgCl2?6H2O完全转化为MgCl2，否则未完全 CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O 浓硫酸、沸石、氢氧化钠溶液 加热温度过高，溴乙烷大量挥发,(或溴乙烷发生了副反应) 增加冷凝回流装置（或利用水浴加热，便于控制温度）
4. (1)2MnO4－+ 16H+ +10Cl－===2Mn2+ +5Cl2↑+ 8H2O HCl (2)缓慢滴加盐酸、装置C加冰水浴 (3)在搅拌下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中 (4)用砂芯漏斗过滤，将过滤液至于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH饱和溶液，搅拌，静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤2~3次后，在真空干燥箱中干燥。
5. （1）c 避免生成Fe(OH)2沉淀 （2）取最后一次的洗涤滤液1~2 mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净。 （3）①防止+2价的铁元素被氧化 ②加入适量柠檬酸让铁粉反应完全 （4）降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体析出 （5）“(过滤，)向反应液中加入足量的铁粉，充分搅拌后，滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5，过滤”或“过滤，向滤液中滴加过量的NaOH溶液，过滤，充分洗涤固体，向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解，再加入足量的铁粉，充分搅拌后，过滤” (滴加稀硫酸酸化，)加热浓缩得到 60℃饱和溶液，冷却至 0℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥
二、物质检测实验 参考答案
1.（1）①Cl2（1分）4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O（2分）
②杂质HCl消耗KOH，使KClO3产率降低（1分）
③将装置Ⅳ中的溶液从分液漏斗注入圆底烧瓶中（2分）④KCl（1分）
（2）分别取少量NaClO和NaClO3溶液于试管A、B中，均滴加少量NaOH溶液，再分别滴加H2O2溶液，A中有气泡产生并能使带火星的木条复燃，B中无明显现象。（也可以分别检验产物 Cl-，则在加入硝酸银之前一定要煮沸除去双氧水，再加硝酸酸化）（3分）
（3）①除去ClO—，防止因ClO﹣氧化I-而造成的测量结果偏高（1分）
2H2O2 2H2O + O2↑（1分） ②83.3%（2分）
2.（1）NaClO和FeSO4均无剩余；（3分）（2）Na＋、Fe3＋（4分）
（3）（9分）
实验步骤
预期现象和结论
步骤2：向A试管中滴加1～2滴0.01 mol·L－1 KMnO4溶液。
（1）若溶液紫红色褪去，则假设1成立；
（2）若溶液呈紫红色，则假设2或3成立。
步骤3：向B试管中滴加1～2滴紫色石蕊溶液。
（1）若石蕊先变红后褪色，则假设2成立；
（2）若石蕊变红后不褪色，结合步骤2中的（2），则假设3成立。
3. （1）过滤（2分）蒸馏（2分）（2）分液漏斗（2分）（3）FeBr3（2分）
（4）溶解了从烧瓶中挥发出的溴（2分）
（5）（6分）
方案一：
序号
实验步骤
预期现象
结论
1
将锥形瓶中液体转入分液漏斗，加入适量四氯化碳，振荡后分液。分别取少量上层无色溶液于试管A、B中
2
向试管A中加入少量氯水
溶液由无色变黄色
Br—
3
向试管B中加入镁条
有大量气泡生成
H+
方案二：
序号
实验步骤
预期现象
结论
1
用烧杯取适量溴水，加入蒸馏水使其与锥形瓶中液体的颜色一致
2
取等体积的锥形瓶中液体和步骤1所得溴水，分别加入试管A、B中，再分别滴加等体积的氯水
试管A中溶液颜色比试管B深
Br—
3
取等体积的锥形瓶中液体和步骤1所得溴水，分别加入试管C、D中，再分别加入等量的镁条
试管C中有大量气泡生成，试管D中气泡不明显
H+
4．（16分）
（1）Fe （1分）
（2）FeCl2 + 2H2OFe(OH)2 + 2HCl （1分）
4Fe(OH)2 + O2 +2H2O＝4Fe(OH)3 （1分）21cnjy.com
2Fe(OH)3Fe2O3 + 3H2O （1分，漏写条件不得分）21·世纪*教育网
（或：4FeCl2+4H2O+O22Fe2O3+8HCl （3分，漏写条件得2分）
（3）假设1 （1分）
（以下每空2分，共8分）
实验操作
预期现象和结论
步骤1：加入足量的3mol·L-1H2SO4，充分振荡。
样品全部溶解
步骤2：取少许溶液于试管中，加入足量铁粉，再充分振荡；再加入足量3mol·L-1H2SO4，充分振荡。
试管中出现红色固体，说明试样中有CuO
（评分说明）
步骤1：未加“足量”和“充分振荡”扣1分。
步骤2中方案为“加足量10%NaOH溶液，如果出现蓝色沉淀，说明试样中有CuO”，则步骤2和结论得0分，因为有Fe3+和H+干扰，不一定能观察到蓝色沉淀。www-2-1-cnjy-com
或：假设2 （1分）
实验操作
预期现象和结论
步骤1：加入足量的3mol·L-1H2SO4，充分振荡。
样品全部溶解
步骤2：取少许溶液于试管中，滴加1-2滴0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液
如果紫红色褪去，说明试样中有FeO；
（评分说明）
步骤1：未加“足量”和“充分振荡”扣1分。
步骤2中，用KSCN与H2O2的组合检验Fe2+，步骤2和结论得0分，因为有 Fe3+干扰。
（4）（3分）
设所需的HCl体积为V
(36.5V/22.4)/(1000+ 36.5V/22.4) ×100%=36.5% （2分。正确列式得2分）
解得V= 22400/63.5(L) （1分，其它正确的答案也得分）
5. （1）Ba(OH)2·8H2O与空气中的CO2反应，所取试剂大部分已变质为BaCO3，未变质的Ba(OH)2·8H2O在配制溶液时能全部溶解【21·世纪·教育·网】
（2）
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。
步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。
出现白色沉淀，说明该试剂中有Ba2+存在。
步骤3：取适量步骤1中的沉淀于是试管中，滴加稀盐酸，连接带塞导气管将产生的气体导入澄清石灰水中。
澄清石灰水变浑浊，说明该试剂含有BaCO3。
步骤4：取步骤1中的滤液于烧杯中，用pH计测其pH值。
pH明显大于9.6，说明该试剂含有Ba(OH)2。
（3）①搅拌溶解 250ml容量瓶
②0.1980
③ （4）不能
6. （1）ACB （2）①残余溶液中，n(Cl－)＞n(H+) ②0.1100 ③偏小 ④(i)Zn粒；残余清液（按序写出两项） （ii）装置内气体尚未冷至室温【21cnj*y.co*m】
7. 方案1：沉淀法 2H++SO32-=H2O+SO2↑ Ba2++SO42-=BaSO4↓
方案2：量气法 2H++SO32-=H2O+SO2↑
方案3：滴定法 SO32-+I2+H2O=SO42- + 2I- + 2H+
三、性质及原理探究实验 参考答案
1. 下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是(答案：D)
A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
2.（1）Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O （2）BaSO4；还原?（3）2NO+O2==2NO2?
（4）①通N2一段时间，排除装置中的空气；饱和NaHSO3溶液；
②甲：SO42-+Ba2+==BaSO4↓（5）SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀
（6）3SO2+2NO3－+2H2O+3Ba2+=3BaSO4↓+4H++2NO
2Ba2++2SO2+O2+2H2O==2BaSO4↓+4H+
3. 答案：．(1)
编号
实验目的
碳粉/g
铁粉/g
醋酸/%
①
为以下实验作参照
0.5
2.0
90.0
②
醋酸浓度的影响
0.5
2.0
36.0
③
碳粉质量的影响
0.2
2.0
90.0
(2)吸氧 还原 O2+4e－+2H2O=4OH－ (3) 假设一：发生析氢腐蚀产生了气体； 假设二：腐蚀过程放热使压强增大；
假设三：醋酸挥发或滴入的醋酸液体造成压强增大 (4)实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)：
检验收集的气体中是否含有H2的方案或 ①药品用量和操作同编号①实验(多孔橡皮塞增加进、出导管)； ②通入氩气排净瓶内空气； ③滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化，检验Fe2+等)。 如果瓶内压强增大，假设一成立。否则假设一不成立。 (本体属于开放性试题，合理答案均给分)
4.（1）防止Fe2+被氧化（2）2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—（3）隔绝空气（排除氧气对实验的影响）
（4）Fe2+；Fe3+；可逆反应 （5）H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，Fe3+催化H2O2分解产生O2； H2O2分解反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动。
5.（1）2Cl2+2Ca(OH)2＝CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O （2）碱性、漂白性
（3）①检验白雾中是否含有Cl2，排除Cl2干扰
②白雾中混有SO2，SO2可与酸化的AgNO3反应产生白色沉淀
（4）向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色
（5）①CaSO4 ②SO2+Cl2+2H2O＝SO42－+ 2Cl－+ 4H＋
6. （1）溶液变为（血）红色
（2）2Cl―－2e－ =Cl2↑ Cl2+2Fe2+=2Cl－+2Fe3+（3）还原
（4）①0.2 ②取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝
②当a>x≥c时，Fe2+在阳极放电变为Fe3＋，同时Cl－也会在阳极放电，生成的Cl2将Fe2+氧化为Fe3＋；当c>x≥b时，Cl－不会在阳极放电产生Cl2，而Fe2＋会放电变为Fe3＋（放电顺序：Fe2＋先于Cl－）。
7. 【答案】B
8. (1)①加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀 ②Fe2＋
(2)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
②4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O 加入KSCN溶液后产生白色沉淀
③0.05mol·L－1NaNO3 FeSO4溶液 分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深21教育网
(3)溶液中存在反应：①2Ag＋＋Fe===2Ag＋Fe2＋②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。反应开始时，c(Ag＋)大，以反应①、②为主，c(Fe3＋)增大。约30min后，c(Ag＋)小，以反应③为主，c(Fe3＋)减小21*cnjy*com
滴定原理的应用与拓展
专题目标
酸碱中和滴定是高中化学学生必做实验之一，近年来以酸碱中和滴定的基本原理延伸而来的氧化还原滴定、沉淀滴定、配位滴定在全国卷高考中每年必考，考查内容涉及滴定实验基本操作、滴定终点的判断、误差分析、定量计算等。每一道题目的设置都渗透了“以实验为基础”“定性与定量相结合”的化学学科基本思想，这些题目不仅在新情景境下考查基础知识、基本方法和原理，更注重对实验中提供的新信息的准确提取吸收，并结合已学的酸碱中和滴定知识进行转换整合，加工迁移应用的能力考查。
引出问题
［例题］氧化铁是重要工业颜料，在制备过程中常含有少量的FeO杂质。某同学为测定产品中Fe2O3的含量，进行如下实验：
A．称取样品8.00 g，加入足量稀H2SO4溶解，并加水稀释至100 mL；
B．量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中；
C．用酸化的0.010 00 mol·L－1 KMnO4标准液滴定至终点；
D．重复操作B、C 2～3次，得出消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。
（1）写出滴定过程中发生反应的离子方程式_____________________________
确定滴定达到终点的操作及现象_________________________________
上述样品的质量分数为________________
下列操作会导致样品中Fe2O3质量分数的测定结果偏低的有__(填字母)。
A．未干燥锥形瓶
B．盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗
C．滴定结束时仰视刻度线读数
D．量取待测液的滴定管没有润洗
答案：
（1）5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O （2）向待测液中再滴加最后一滴标准液时，溶液刚好由黄色变成浅紫色，且半分钟内不褪去 （3）96.4% （4）BC
题目解析：考点分析与方法指导
本题以氧化铁质量分数测定为背景，以滴定实验为知识基础考查（1）实验过程中物质反应的方程式书写（2）滴定终点判断（3）定量计算（4）实验误差分析
突破本题的关键是读懂滴定过程，得出已知物和未知物之间的关系，从而得出结果，滴定终点的判断，定量计算，误差的分析是建立在正确的关系式的基础上进行分析。学生可以将过程以流程图的方式进行可视化解读，如下：【21教育名师】
并建立定量关系式：5Fe2＋～MnO4－进行求算
三、变式训练
氧化还原滴定
（2015年国甲27节选）二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂。用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：
Ⅰ在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入3 mL稀硫酸；
Ⅱ在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；
Ⅲ将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；
Ⅳ将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；
Ⅴ用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O32-＝2I－+S4O62-)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：
①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 。
②玻璃液封装置的作用是 。
③V中加入的指示剂通常为 ，滴定至终点的现象是 。
④测得混合气中ClO2的质量为 g。
答案：
①2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O ②吸收残余的二氧化氯气体（避免碘的逸出） ③淀粉溶液；溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变 ④0.02700 21·世纪*教育网
方法总结：
参照例题中的方法将滴定过程以流程图方式可视化
建立测定ClO2含量过程中的定量关系式
2ClO2 ～5 I2 ～10 S2O32-
说明：
1.硫代硫酸钠标准溶液滴定具有氧化性的物质如ClO2，水中溶氧量的测定（2017国甲28题）具有还原性物质的测定通常用KIO3标准溶液进行滴定，如用KIO3溶液滴定SO32-的含量
2.对于氧化还原滴定可以直接建立氧化剂与还原剂的定量关系，以增加解题速度，如本题中可直接建立氧化剂ClO2 与还原剂S2O32- 之间的定量关系：ClO2～5 S2O32- 再如水中溶氧量的测定（2017国甲28题）通过题目分析建立定量关系其实没有必要建立这个定量关系，当厘清物质变化关系后，抓住氧化剂O2和还原剂 S2O32-直接建立O2～4 S2O32-
跟进训练1:氧化还原滴定
1.（2017国甲28题）水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下：21教育网
Ⅰ.取样、氧的固定
用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合，反应生成MnO(OH)2，实现氧的固定。21*cnjy*com
Ⅱ.酸化、滴定
将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2被I－还原为Mn2＋，在暗处静置5min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2O＋I2===2I－＋S4O)。【21教育】
回答下列问题：
(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是________________。
(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为________________。
(3)Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和_____；蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除____及二氧化碳。
(4)取100.00mL水样经固氧、酸化后，用amol·L－1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为__________；若消耗Na2S2O3溶液的体积为bmL，则水样中溶解氧的含量为________mg·L－1。
(5)上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测量结果偏___。(填“高”或“低”)
答案：
(1)使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差
(2)O2＋2Mn(OH)2===2MnO(OH)2
(3)量筒 氧气
(4)蓝色刚好褪去 80ab (5)低
要求：用可视化流程图表达滴定过程
2.（2017年国甲26题节选）水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：21cnjy.com
回答下列问题：
草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：MnO＋H＋＋H2C2O4―→Mn2＋＋CO2＋H2O。实验中称取0.400g水泥样品，滴定时消耗了0.0500mol·L－1的KMnO4溶液36.00mL，则该水泥样品中钙的质量分数为____________。
要求：用可视化流程图表达滴定过程
答案：5.0%
3. 工业上常利用废碱渣吸收硫酸厂尾气实现资源的综合利用，如制备应用广泛的无水亚硫酸钠。
KIO3滴定法可测定成品中Na2SO3的含量，室温下将mg成品溶于水并加入淀粉做指示剂，用c mol/L酸性KIO3标准溶液进行滴定至溶液恰好由无色变为蓝色，消耗KIO3标准溶液体积为VmL。
（1）达到滴定终点前发生反应的离子方程式为_______；
（2）成品中Na2SO3的质量分数是_______________。
要求：用可视化流程图表达滴定过程
答案：（1）IO3-＋3SO32-=3SO42-＋I-（2）
总结与提升：常见的氧化还原滴定
标准液
待测液
指示剂
原理（用离子方程式表达）
S2O32-
氧化性物质(举例：O2,ClO2等)
IO3-
还原性物质(举例：SO32- 等)
KMnO4
K2Cr2O7
还原剂物质(举例：H2C2O4 Fe2+ 等)
沉淀滴定
（2014国甲28题节选）某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体X。为确定其组成，进行如下实验： （1）氨的测定：省略 21·cn·jy·com
（2）氯的测定：准确称取样品X，配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定，K2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点（Ag2CrO4为砖红色）。回答下列问题：测定氯的过程中，使用棕色滴定管的原因是 滴定终点时，若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5mol·L-1，c(CrO42－)为 mol·L-1 。（已知：Ksp(Ag2CrO4)= 1.12×10－12）2·1·c·n·j·y
（5）防止硝酸银见光分解 2.8×10-3
方法总结：
参照例题中的方法将滴定过程以流程图方式可视化
建立测定Cl－含量过程中的定量关系式
1Cl－~1AgNO3
说明：
本题将沉淀溶解平衡知识与 滴定实验相结合进行考查，本题关键点是在于知道沉淀的
跟进训练2:沉淀滴定
1.（2017天津卷）用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I－)，实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。Ⅰ.准备标准溶液【21cnj*y.co*m】
a．准确称取AgNO3基准物4.2468g(0.0250mol)后，配制成250mL标准溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，备用。21-cnjy*com
b．配制并标定100mL0.1000mol·L-1NH4SCN标准溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，备用。Ⅱ.滴定的主要步骤
a．取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。
b．加入25.00mL0.1000mol·L－1AgNO3溶液(过量)，使I－完全转化为AgI沉淀。
c．加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。
d．用0.1000mol·L－1NH4SCN溶液滴定过量的Ag＋，使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后，体系出现淡红色，停止滴定。2-1-c-n-j-y
e．重复上述操作两次。三次测定数据如下表：
实验序号
1
2
3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL
10.24
10.02
9.98
f.数据处理。
回答下列问题：
(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有________。
(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是________________________。
(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行，其原因是________。
(4)b和c两步操作是否可以颠倒________，说明理由：___________。
(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为________mL，测得c(I－)＝________mol·L－1。
(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步，应进行的操作为________。
(7)判断下列操作对c(I－)测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果____________。
②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，则测定结果____________。
答案：
(1)250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管
(2)避免AgNO3见光分解
(3)防止因Fe3＋的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3＋的水解)
(4)否(或不能) 若颠倒，Fe3＋与I－反应，指示剂耗尽，无法判断滴定终点
(5)10.00 0.0600
(6)用NH4SCN标准溶液进行润洗
要求：用可视化流程图表达滴定过程
2．（2015年山东31题）毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:
?
Ca2+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2
（1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是 。实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的 。 ????? a．烧杯 ????b．容量瓶???? ?c．玻璃棒 ???d．滴定管 （2）加入NH3·H2O调节pH=8可除去 （填离子符号），滤渣Ⅱ中含 （填化学式）。加入H2C2O4时应避免过量，原因是 。? 已知：Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7，Ksp(CaC2O4)=2.3×10-921世纪教育网
（3）利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行。? 已知：2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O? Ba2++CrO42-=BaCrO4↓ 步骤Ⅰ 移取xmL一定浓度的Na2CrO4溶液与锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0mL。 步骤Ⅱ：移取y mLBaCl2溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤Ⅰ 相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL。 滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的??????? （填“上方”或“下方”）。BaCl2溶液的浓度为?????? mol·L－1。若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2+浓度测量值将????????? （填“偏大”或“偏小”）。www.21-cn-jy.com
要求：用可视化流程图表达滴定过程
答案：
（1）增大接触面积从而使反应速率加快；a、c （2）Fe3+；Mg(OH)2、Ca(OH)2；H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少? （3）上方；（V0b—V1b）/y；偏大www-2-1-cnjy-com
跟进训练3:配位滴定
1.（2017江苏18）碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。
(1)碱式氯化铜有多种制备方法
①方法1：45～50℃时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O，该反应的化学方程式为__________________________________________。【21·世纪·教育·网】
②方法2：先制得CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2，Fe3＋对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。M′的化学式为____________。
(2)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1.1160g，用少量稀HNO3溶解后配成100.00mL溶液A；②取25.00mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl0.1722g；③另取25.00mL溶液A，调节pH4～5，用浓度为0.08000mol·L－1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30.00mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。21*教*育*名*师
要求：用可视化流程图表达滴定过程
答案：
(1)①4CuCl＋O2＋8H2O2Cu2(OH)2Cl2·3H2O②Fe2＋
(2)n(Cl－)＝n(AgCl)×＝×＝4.800×10－3mol
n(Cu2＋)＝n(EDTA)×
＝0.08000mol·L－1×30.00mL×10－3L·mL－1×＝9.600×10－3mol
n(OH－)＝2n(Cu2＋)－n(Cl－)＝2×9.600×10－3mol－4.800×10－3mol＝1.440×10－2mol
m(Cl－)＝4.800×10－3mol×35.5g·mol－1＝0.1704g
m(Cu2＋)＝9.600×10－3mol×64g·mol－1＝0.6144g
m(OH－)＝1.440×10－2mol×17g·mol－1＝0.2448g
n(H2O)＝＝4.800×10－3mol
a∶b∶c∶x＝n(Cu2＋)∶n(OH－)∶n(Cl－)∶n(H2O)＝2∶3∶1∶1
化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O
2.（2016浙江29节选）无水MgBr2可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2。
为测定产品MgBr2的纯度，可用EDTA（简写为Y4-）标准溶液滴定，反应的离子方程式：
Mg2++ Y4-====Mg Y2-
①滴定前润洗滴定管的操作方法是__________。
②测定前，先称取0.2500g无水MgBr2产品，溶解后，用0.0500 mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至终点，消耗EDTA标准溶液26.50 mL，则测得无水MgBr2产品的纯度是________________________（以质量分数表示）。
答案：
①从滴定管上口加入少量待测液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿内壁，然后从下部放出，重复2-3次（2分）
②97.5%（3分）
化工流程中陌生化学方程式和电极方程式的书写
高考情况分析：
无机方程式书写在近四年全国高考中出现的情况
2014年全国大纲卷
27（1）（2）
2015年新课标全国Ⅰ卷
27（1）（6）28（2）②
2016年新课标全国Ⅱ卷
26（2）28（5）
2017年全国
Ⅰ卷
27（2）（6）
2014新课标全国Ⅰ卷
27（1）（3）
2015年新课标全国Ⅱ卷
28（2）①
（3）Ⅴ①
2016年新课标全国Ⅲ卷
26（4）27（2）28（1）（6）
2017年全国
Ⅱ卷
2014年新课标全国Ⅱ卷
27（2）（3）
2016年全国卷
27（2）28（2）
2017年全国
Ⅲ卷
27（1）配平
由上表可见，无机方程式书写在近年的全国高考题中均出现，属高频考点，试题出现的形式中以结合化工流程图书写方程式的考查方式最为频繁，考查的大部分是陌生方程式或离子方程式书写，也有电化学方程式书写。21世纪教育网
【专题目标】
1、快速从文字、流程和图型中获取信息书写方程式
2、离子方程式、化学方程式及电极方程式的书写及配平
【引出问题（原创）】2016年9月21日，东华大学实验室发生爆炸。三位研究生进行制备氧化石墨（烯）实验，操作如下：在敞口锥形瓶加入750ml浓硫酸，并与石墨粉混合，接着放入一勺高锰酸钾粉末。发生爆炸，致使一人双目失明，两人不同程度受伤。2-1-c-n-j-y
下图为氧化石墨制备工艺的一种方法：Hummers?法?
已知：高锰酸钾为紫色，Mn2O7为暗绿色液态，分解温度55℃，MnO2为褐色固体
1、浓硫酸中加入高锰酸钾有绿色物质出现，请写出方程式： 浓硫酸的作用是：
2、浓硫酸和石墨加热可发生反应：
3、浓硫酸中加入石墨和KMnO4反应有褐色固体生成，写出化学方程式：
4、KMnO4常用电解法制取，一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO4的装置如图所示(甲乙丙丁均为惰性电极)。
?该装置工作时，电极丁的反应式为：
一、非氧化还原反应
1、结合选修四及溶解相关内容等，书写方程式
【例题1】2015年江苏卷（1）
以磷石膏(主要成分CaSO4，杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。
(1)匀速向浆料中通入CO2，浆料清液的pH和c(SO42－)随时间变化见右图。清液pH>11时CaSO4转化
的离子方程式
【变式训练1】2014年山东卷（1）
工业上用重铬酸钠（Na2Cr2O7）结晶后的母液（含少量杂质Fe3+）生产重铬酸钾（K2Cr2O7）。工艺流程及相关物质溶解度曲线如图：www.21-cn-jy.com
（1）由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为____________________________
2、物质不清晰【考法指导：强化“箭头”意识，追踪产物】
【例题2】(2016·四川理综，11节选)资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案，制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其简化流程如下：
已知：①Ca5(PO4)3F在950 ℃不分解；
②4Ca5(PO4)3F＋18SiO2＋30C2CaF2＋30CO＋18CaSiO3＋3P4。
请回答下列问题：
(4)在浸取液Ⅱ中通入NH3，发生反应的化学方程式是
__________________________________________________________________。
【变式训练2】（2013年全国乙卷）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔炭黑（主要成分是C）和铝箔等。
（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式
二、氧化还原反应
1、流程中物质明确的。【考法指导：该部分进出箭头快速判断生成物和产物 ，或直接在文本阅读信息中给出。】【21·世纪·教育·网】
【例题3】（2016年全国乙卷27（2））将下列方程式的反应物和产物写出来，暂不配平
NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
回答下列问题：
（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。【21教育名师】
【变式训练3a】（2017年北京石景山）从海水中可以提取很多有用的物质，例如从海水制盐所得到的卤水中可以提取碘。活性炭吸附法是工业提碘的方法之一，其流程如下：
资料显示：Ⅰ. pH=2时，NaNO2溶液只能将 I－氧化为I2，同时生成NO
Ⅱ. I2+5Cl2+6H2O === 2HIO3+10HCl
Ⅲ. 5SO32－+2IO3－+2H+===I2+5SO42－+H2O
（1）反应①的离子方程式 。
【变式训练3b】（2013·江苏高考卷）24②该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。21-cnjy*com
发生器中生成ClO2的化学方程式为______________________________________________。
2、流程图中物质不明确的。【考法指导：利用流程图中的“箭头意识”，分析物理还是化学过程，逆向追踪，写出主要物质】
【例题4】2013年全国乙卷（2）（3）（改）
锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔炭黑（主要成分是C）和铝箔等。
回答下列问题：
（2）写出“正极碱浸”中发生反应的化学方程式 。 （3）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式 ；
【变式训练4a】将下列方程式的反应物和产物写出来
利用硫酸渣(主要含Fe2O3、FeO，杂质为Al2O3和SiO2等)生产铁基颜料铁黄(FeOOH)的制备流程如下：
(3)“氧化”中，生成FeOOH的离子方程式为__________________________
【变式训练4b】(2016广州一模27)以某厂排放的废酸（主要成分为盐酸，含Fe2+、Pb2+、Cu2+、H3AsO3等杂质）和锌渣（含ZnO、Zn及其他酸不溶物）为原料制备电池级ZnCl2溶液的工艺流程如下：
(3) “一次净化”的目的是除Fe、As，加入KClO3、FeCl3发生反应的化学方程式为
①__ ______②______ __③FeCl3+H3AsO4FeAsO4↓+3HCl【21教育】
3、涉及氧化还原计算【考法指导：利用守恒观分析得失电子情况】
【例题5】重金属元素铬的毒性较大，含铬废水需经处理达标后才能排放。
Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr3＋，同时还含有少量的Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋等，且酸性较强。为回收利用，通常采用如下流程处理：
注：常温下，部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时所需的pH，如下表：
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
Al(OH)3
Cr(OH)3
pH
3.7
9.6
11.1
8
9
(3)还原过程在酸性条件下进行，每消耗0.8molCr2O转移4.8mole－，该反应离子方程式为
________________________________________________________________________。
【变式训练5a】（2017年北京石景山）从海水中可以提取很多有用的物质，例如从海水制盐所得到的卤水中可以提取碘。活性炭吸附法是工业提碘的方法之一，其流程如下：
资料显示：Ⅰ. pH=2时，NaNO2溶液只能将 I－氧化为I2，同时生成NO
Ⅱ. I2+5Cl2+6H2O === 2HIO3+10HCl
Ⅲ. 5SO32－+2IO3－+2H+===I2+5SO42－+H2O
（3）已知：反应②中每吸收3mol I2转移5mol电子，离子方程式是__________。
【变式训练5b】（2018届肇庆二模改）醋酸镍[（CH3COO）2Ni]是一种重要的化工原料。一种以含镍废料（含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2）为原料，制取醋酸镍的工艺流程图如下：
（5）酸浸过程中，lmol NiS失去6NA个电子，同时生成两种无色有毒气体。该反应的化学方程式为____________________。21cnjy.com
三、化工流程图中涉及电池反应
【例题5】（2017届广州市高三一模）碱性锌锰电池是日常生活中消耗量最大的电池，其构造如图所示。放电时总反应为：
Zn + 2H2O + 2MnO2Zn(OH)2 + 2MnOOH
从废旧碱性锌锰电池中回收Zn和MnO2的工艺如下：
回答下列问题：
（4）“电解”时，阳极的电极反应式为_____ ___。
（5）若将“粉料”直接与盐酸共热反应后过滤，滤液的主要成分是ZnCl2和MnCl2。“粉料”中的MnOOH与盐酸反应的化学方程式为________。21*教*育*名*师
【变式训练5a】（2018届韶关调研27）含砷酸性废水中含亚砷酸(H3AsO3，弱酸)、硫酸锌、硫酸铜，工业处理含砷酸性废水的方法常用电解—絮凝法。絮凝时的铁砷渣是砷酸铁(FeAsO4)。工艺流程如下：
回答下列问题：
（5）中和时调节溶液的pH=5.6，Z是沉淀。电解时以铁作阳极，石墨作阴极，亚砷酸溶液作电解液，电解的阳极反应式是 。
【变式训练5b】七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：
(3)电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式_______________________。
(4)一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl和Al2Cl两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为_________________________________________________________________。
四、依据反应历程书写方程式
【例题6】（2018年广州一测28（3）②）
②用 H2制备 H2O2 的一种工艺简单、能耗低的方法， 反应原理如图(c)所示。总反应的
化学方程式为_____________________。
【规律方法总结】
1、非氧化还原方程式书写：①强化箭头意识，关注物质流动方向
②结合选修四化学反应原理中沉淀溶解平衡及溶解度曲线等信息书写
2、氧化还原方程式书写： ①重视文本信息阅读及非文本信息阅读（流程图），强化箭头意识，分析氧化还原产物21·cn·jy·com
②涉及氧化还原计算的题目，要回归基础，包括部分元素价态和存在形式；要懂得利用
得失电子数守恒确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的系数。强调守恒观。
3、流程中电池方程式书写：①分析电池类型，牢记放电顺序
②借力流程图，寻找电化学产物
4、反应历程图方程式书写：①关注箭头进、出。②找出催化剂
【跟进练习】
1、（2015年全国乙卷）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式 。
2、（2016年全国Ⅲ卷）以硅藻土为载体的五氧化二钒（V2O5）是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：
物质
V2O5
V2O4
K2SO4
SiO2
Fe2O3
Al2O3
质量分数/%
2.2~2.9
2.8~3.1
22~28
60~65
1~2
<1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：
回答下列问题：
（1）“酸浸”时V2O5转化为VO2+，反应的离子方程式为，同时V2O4转成VO2+。
（6）“沉钒”得到偏钒酸铵（NH4VO3）沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式____________。
3、（2016年全国Ⅰ卷）NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：www-2-1-cnjy-com
回答下列问题：
（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。
4、（2013年全国Ⅱ卷）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌（含有Fe（Ⅱ）、Mn（II）、Ni（II）等杂质）的流程如下：
提示：1、在本实验条件下，Ni（II）不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。
2、过滤得到的滤渣中，只有锌和镍
回答下列问题：
（1）反应②中除掉的杂质离子是 ， 发生反应的离子方程式为 ；
5、（2017年江苏化学高考卷）铝是应用广泛的金属。以铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质）为原料制备铝的一种工艺流程如下：
注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________。
（2） 向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_______ （(填“增大”、“不变”或“减小”)。
（3）“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________。
（4）“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。
阳极的电极反应式为_____________________，阴极产生的物质A的化学式为____________。
6、（2017届全国Ⅰ卷27）Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为Fe TiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：21教育网
回答下列问题：
（2）“酸浸”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。
（6）写出“高温煅烧②”中由制备的化学方程式 。
7、锂离子电池正极材料需要纯度较高的硫酸锰，目前工业硫酸锰中杂质（钙、镁、铁等）含量高，利用下图流程可制取纯度较高的硫酸锰溶液。2·1·c·n·j·y
反应①使杂质生成氟化物的沉淀，对反应①前后的杂质含量检测结果（以350g/LMnSO4计）如下：
杂质
净化前/g
净化后/g
去除率/%
Fe2+、Fe3+
0.001 275
0.001 275
—
Ca2+
0.490 000
0.021 510
95.61
Mg2+
0.252 000
0.025 100
90.04
（3）在滤液中加入KMnO4可以将Fe2+氧化为Fe3+，同时生成Mn2+。该反应的离子方程式为 。21*cnjy*com
（6）锂离子电池充放电过程中，锂离子在正极和负极之间来回移动，就像一把摇椅，称“摇椅式电池”。典型的锂离子电池工作原理如下图所示。
②已知电极总反应：LiCoO2＋CLi1－xCoO2＋CLix，写出放电时正极的电极反应式 。
8、工业以软锰矿（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质）为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其工业流程如下：
浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的化学方程式为Fe2O3+ SO2+2H+=2Fe2++ SO42－+ H2O，该反应是经历以下两步反应实现的。写出ⅱ的离子方程式： 。
ⅰ：Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3++3H2O
ⅱ：……
（3）写出氧化过程中MnO2与SO2反应的化学方程式： 。
（5）加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时还有气体生成，写出反应的离子方程式： 。
9、工业上用菱锰矿(MnCO3)[含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质]为原料制取二氧化锰，其流程示意图如下：
已知生成氢氧化物沉淀的pH：
Mn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Cu(OH)2
开始沉淀时
8.3
6.3
2.7
4.7
完全沉淀时
9.8
8.3
3.7
6.7
注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L－1
回答下列问题：
(1) 盐酸溶解MnCO3的化学方程式是__________________ _______________。
(2)向溶液1中加入双氧水时，反应的离子方程式是______________________________________________________。21·世纪*教育网
(3)滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS，以除去Cu2＋，反应的离子方程式是___________________________。【21cnj*y.co*m】
(4)将MnCl2转化为MnO2的一种方法是氧化法。其具体做法是用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化，该反应的离子方程式：5Mn2＋＋2ClO＋________===________＋________＋________。
(5)将MnCl2转化为MnO2的另一种方法是电解法。
①生成MnO2的电极反应式是_______________________________________________；
10、下图是一种用NH3脱除烟气中NO的原理。
①该反应的催化剂是
②写出该反应的化学方程式
【备注】
1、回归基础：常见氧化剂和还原剂及对应的产物和价态；电解时的放电顺序；得失电子总数的计算
2、强化意识：①重视文本阅读：流程图的题往往也有文字阅读部分，有时暗含信息，要注意。
②提高非文本阅读能力：在流程中强化“箭头”意识，学会快速分析物理过程还是化学变化。
③关注价态变化，尤其中心元素价态变化。
④加强非文本阅读能力
3、本教学设计中涉及题目进行分类，每题后所附的变式训练a较简单，b略难。各学校可根据实际情况选用。
跟进练习中1-6题为高考卷改编，7-9为本内容相对应较为综合的题，各校可根据实际情况选用。
化工流程中的除杂和结晶
1、教学内容分析：本内容以元素化合物性质为核心、以化工生产为背景，以无机化工工艺流程呈现方式考察，流程一般分为三个过程：原料处理阶段、分离提纯阶段、获得产品阶段。简单来说，即为利用原材料，通过除杂、分离和提纯来获得产品。明确流程中除杂试剂、分离和提纯方法是解决问题的关键。21世纪教育网
2、相关基础知识：
（1）物质除杂原则（2）化工工艺流程常见除杂方法（3）物质分离常用方法
3、高考情况分析：
2015年全国甲卷
27（3）（4）
2017年全国甲卷
27（3）
2015年全国乙卷
27（3）
2017年全国丙卷
27（2）（3）（4）
【引出问题1】（2018年深圳一模改编）某火电厂收捕到的粉煤灰的主要成分为SiO2、A12O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等。研究小组对其进行综合处理的流程如下：21教育网
Fe3+
Fe2+
A13+
Mg2+
开始沉淀pH
1.5
6.3
3.4
9.1
完全沉淀pH
2.8
8.3
4.7
11.1
回答下列问题：
（1）滤渣①的主要成分是______________；写出操作②的名称：______________。
（2）所得TiO2·xH2O沉淀进行酸洗的目的为_____________________________________。
（3）加入双氧水的目的是_____________________________________；21cnjy.com
为使滤渣2沉淀完全，需调pH范围为__________________________。
分析：（1）SiO2不与硫酸反应，且难溶于水，无物质与硫酸生产难溶物，故滤渣1的成分为SiO2；依箭头所示，操作②后得到滤液和TiO2·xH2O晶体，固液分离，即为过滤。www.21-cn-jy.com
TiO2·xH2O表面可能粘附Fe2+（主）、A13+、Mg2+等易水解离子，故可用酸洗洗去粘附的FeSO4，防止FeSO4水解，提高TiO2·xH2O的纯度。21·世纪*教育网
滤液2中含有Fe2+，氧化成Fe3+较易除去。明确滤液2中所含溶质离子及水解程度大小比较和pH的关系，即可得出答案。【21cnj*y.co*m】
答案：
（1）SiO2、过滤 （2）洗去粘附的FeSO4，防止FeSO4水解，提高TiO2·xH2O的纯度。
（3）将Fe2+氧化成Fe3+，易于除去；4.7~9.1。
考法指导：
（1）工艺流程中常见分离方法：过滤、蒸馏、萃取、升华。依据箭头和物质的物理性质判断流程选择的方法。
（2）添加的物质通常以溶解试剂、沉淀剂、还原剂和氧化剂为主，明确流程此步骤的具体目的是关键。
（3）注意流程中的一些关键词：例如酸浸、过滤、调pH、滤渣、滤液等。
小结：分析流程步骤，可从几个方面思考流程：反应物是什么、发生了什么反应、该反应造成了什么后果、对制造产品有什么作用？抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。
变式训练1：（2012广东32，改编）
难溶性杂卤石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O（s） 2Ca2+ + 2K+ + Mg2+ + 4SO42－+ 2H2O
为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH) 2溶液浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：
加入Ca（OH）2的目的是 。
（3）“除杂”环节中，先加入 溶液，经搅拌等操作后， ，再加入 溶液调滤液PH至中性。21*cnjy*com
提示：“除杂”环节中为了除去什么杂质？加什么物质即可除去杂质又不引入新杂质？
答案：（1）除去溶液中的 Mg2+
（3）K2CO3、过滤、稀H2SO4
变式训练2：（2017国丙27改编）
重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示： 21-cnjy*com
回答下列问题：
（1）步骤①的主要反应为
FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2
（2）滤渣1中含量最多的金属元素是________，滤渣2的主要成分是________及含硅杂质。
（3）步骤④调滤液2的pH使之变________(填“大”或“小”)。
分析：步骤①给出了主要物质和主要反应，结合②中的关键词：水浸和过滤，不难判断滤渣1和滤液1的成分。③通过调pH=7和过滤得到滤渣2和滤液2，结合滤液1成分和生产目的可知滤渣2为Al(OH)3。21·cn·jy·com
答案：（2）Fe、Al(OH)3 （3）小
考点：过滤、调pH除杂、结晶
变式训练3：（2017北京26改编）
TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：
资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质
化合物
SiCl4
TiCl4
AlCl3
FeCl3
MgCl2
沸点/℃
58
136
181(升华)
316
1412
熔点/℃
－69
－25
193
304
714
在TiCl4中的溶解性
互溶
—
微溶
难溶
④氯化产物冷却至室温，经________得到粗TiCl4混合液，则滤渣中含有____________。
（2）精制过程：粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下：
物质a是__________，T2应控制在____________________________________。
分析：明确TiCl4混有的杂质，从给出的资料中获取TiCl4及所含杂质氯化物的性质差异，利用蒸馏的原理分离和提纯。21*教*育*名*师
答案：
（1）④过滤；MgCl2、AlCl3、FeCl3
（2）SiCl4；高于136℃，低于181℃
考点：蒸馏
归纳总结：
当遇到混合物的除杂、分离和提纯这一类题时，我们一定要认真在题目中找出要得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些，认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去？这里特别要注意蒸发与结晶的方法。
跟进练习：
1：（2017海南17）
以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4?7H2O的过程如图所示：
镁泥的主要成分如下表：
MgO
SiO2
FeO、Fe2O3
CaO
Al2O3
B2O3
30%～40%
20%～25%
5%～15%
2%～3%
1%～2%
1%～2%
回答下列问题：
（1）“酸解”时应该加入的酸是 ，“滤渣1”中主要含有 （写化学式）。
（2）“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是 、 。
（3）判断“除杂”基本完成的检验方法是 。
分析：目标产物是MgSO4?7H2O，在不引入杂质的情况下选择硫酸，依据镁泥的主要成分，SiO2不溶于硫酸，溶液中的Ca2+会与硫酸反应生成CaSO4沉淀，则可知滤渣1主要成分。
次氯酸钙有强氧化性，氧化镁为了调pH值，可推断次氯酸钙是为了氧化溶液中的Fe2+，调pH值是为了沉淀溶液中Fe3+和Al3+。2·1·c·n·j·y
答案：
（1）浓硫酸；SiO2、CaSO4
（2）氧化亚铁离子；促进铁离子、铝离子转化为沉淀。
（3）溶液接近为无色。
小结：调节pH所需的物质一般满足两点：
①能与H＋反应，使溶液pH值增大 ②不引入新杂质。
例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。
2．（2014安徽27改编）
LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为原料，低温反应制备LiPF6，其流程如下： 已知：HCl的沸点是－85.0℃，HF的沸点是 19.5℃。 （3）第④步分离采用的方法是 ；第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是 。
提示：第④步从流程看显然是得到了固体和滤液，从流程和已知中获取信息判断步骤⑤ 答案：（3）过滤；冷凝
3．（2013国乙36）
草酸（乙二酸）可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸（含2个结晶水）的工艺流程如下： 回答下列问题： （2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作①的滤液是 ，滤渣是 ；过滤操作②的滤液是 和 ，滤渣是 。 答案：
（2）NaOH溶液；CaC2O4；H2C2O4溶液；H2SO4溶液；CaSO4
【引出问题2】（2017国丙27改编）
重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：
（4）有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，_____________________、_____________________、___________得到K2Cr2O7固体。冷却到________(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a．80℃ b．60℃ c．40℃ d．10℃
分析：为得到K2Cr2O7固体产品最多，那应该使K2Cr2O7的溶解度尽可能小，其余物质溶解度尽可能大，结合图像可知温度较低易于K2Cr2O7析出。
答案：
（4）蒸发浓缩，冷却结晶，过滤、d
归纳总结：
混合溶液中可先对比各物质溶质的量和溶解度的多少，结合操作目的，选择蒸发浓缩、冷却结晶或趁热过滤。
变式训练1：（2018年深圳一模）某火电厂收捕到的粉煤灰的主要成分为SiO2、A12O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等。研究小组对其进行综合处理的流程如下：
回答下列问题：
（5）实验室用MgCl2溶液制备MgCl2·7H2O，在不断滴加浓盐酸或通入HCl后，需要进行的操作是______________、_________________、___________、干燥。
答案：
（5）蒸发浓缩，冷却结晶，过滤
变式训练2：（2013四川11改编）
明矾石经过处理后得到明矾[KAl(SO4)2?12H2O]。从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示：
焙烧明矾的化学方程式为：4KAl(SO4)2?12H2O + 3S = 2K2SO4 + 2Al2O3 + 9SO2 + 48H2O
请回答下列问题：
（2）从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是 。
答案：
（2）蒸发结晶
变式训练3：（2013广东32）
银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：
[Cu(OH)2在800C以上分解；Al(OH)3在3000C以上分解]
（5）CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是 、过滤、洗涤和干燥。
答案：
（5）蒸发浓缩、冷却结晶
变式训练4：（2016北京27）
以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：www-2-1-cnjy-com
PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq），
其溶解度曲线如图所示。
②过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作：____________________。
答案：
（3）②将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到PbO固体。2-1-c-n-j-y
【规律方法总结】
1、单一溶质溶液：
①所得晶体不带结晶水：蒸发、结晶
②所得晶体带结晶水：蒸发浓缩（至有晶膜出现）、冷却晶体、过滤。
2、混合溶液：
①溶解度随温度升高而增大的晶体：蒸发浓缩（至有晶膜出现）、冷却晶体、过滤、洗涤（冰水洗、热水洗、乙醇洗）、干燥。【21教育名师】
②溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体：蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥。
3、注意问题：
①考虑物质是否受热分解；②考虑金属离子是否水解。
跟进练习：
1．（2013江苏19）
柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备：FeSO4+Na2CO3===FeCO3↓+Na2SO4 FeCO3+C6H8O7===FeC6H6O7+CO2↑+H2O
某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3 )出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤，向滤液中滴加过量的NaOH溶液，过滤，充分洗涤固体，向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解，再加入足量的铁粉，充分搅拌后，过滤，得到FeSO4溶液，滴加稀硫酸酸化， ，得到FeSO4·7H2O晶体。 答案：
（5）加热浓缩得到 60℃饱和溶液，冷却至 0℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥 常见除杂和结晶解题思路归纳：
2．（2017海南17改编）
以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4?7H2O的过程如图所示：
镁泥的主要成分如下表：
MgO
SiO2
FeO、Fe2O3
CaO
Al2O3
B2O3
30%～40%
20%～25%
5%～15%
2%～3%
1%～2%
1%～2%
MgSO4和CaSO4在不同温度下的溶解度如下表：
S(g)/T(℃)
25
50
60
70
90
MgSO4
11.6
23.3
32.5
38.1
42.5
CaSO4
0.2028
0.1817
0.1632
0.1569
0.1492
回答下列问题：
（4）分离滤渣3应趁热过滤的原因是 。
答案：
温度对硫酸镁、硫酸钙的溶解度影响不同，温度越高，硫酸钙溶解度越小，可以采用蒸发浓缩，趁热过滤方法除去硫酸钙。【21教育】
3．（2015天津09）
废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下： 回答下列问题： （4）操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 。 答案： （4）加热浓缩、冷却结晶、过滤
【课后练习】：
1．（2016江苏19）
实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：
（3）用右图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。
②为使Fe3+尽可能多的从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂， 、静置、分液，并重复多次。
（4）请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水， ，过滤、用水洗涤固体2~3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。
[已知该溶液中pH=8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH=5.0时Al(OH)3沉淀完全]。
【答案】
（3） ②充分振荡
（4）至5
2．（2015国乙27）
硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
（2）利用 的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是___________________________（化学式）。
（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是 。然后在调节溶液的pH约为5，目的是 。
答案：
Fe3O4；SiO2和CaSO4 （3）将Fe2+氧化成Fe3+；使Fe3+与Al3+形成氢氧化物沉淀而除去
4．（2015山东31）
毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:
Ca2+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2
加入NH3·H2O调节pH=8可除去 （填离子符号），滤渣Ⅱ中含
（填化学式）。
答案：
（2）Fe3+；Mg(OH)2、Ca(OH)2；
5．(2013国甲27)
氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌（含有Fe（Ⅱ）
Mn（II）、Ni（II）等杂质）的流程如下：
提示：在本实验条件下，Ni（II）不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。
回答下列问题：
（1）反应②中除掉的杂质离子是 。
（2）反应③过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有 。
答案：（1）Fe2+和Mn2+ （2）镍
6．（2013北京27）
用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O，工艺流程如下（部分操作和条件略）：【21·世纪·教育·网】
Ⅰ．向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤；
Ⅱ．向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；
Ⅲ．加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色；
Ⅳ．加入MnSO4至紫红色消失，过滤；
Ⅴ．浓缩、结晶、分离，得到产品。
（3）已知：
生成氢氧化物沉淀的pH
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀时
3.4
6.3
1.5
完全沉淀时
4.7
8.3
2.8
注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的： 。
答案：
（3）pH约为3时，Fe2+和Al3+不能形成沉淀，将Fe2+氧化为Fe3+，可使铁完全沉淀
7．（2014山东32）
工业上用重铬酸钠（Na2Cr2O7）结晶后的母液（含少量杂质Fe3+）生产重铬酸钾（K2Cr2O7）。工艺流程及相关物质溶解度曲线如图：
（1）由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7，通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是____________。 （2）向Na2Cr2O7母液中加碱液调PH的目的是____________________________。 （3）固体A主要为___________（填化学式），固体B主要为________（填化学式）。 答案：
（1）低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分，随温度的降低，K2Cr2O7溶解度明显减小。 （2）除去Fe3+
（3）NaCl；K2Cr2O7
【备注】
一、工艺流程解题思路：
1、从题头中获取有用信息，了解生产的产品。
2、然后整理浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。
3、分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：
①反应物是什么？ ②发生了什么反应？
③该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用？
抓住一个关键点：一切反应或操作为获得产品而服务。
4、从问题中获取信息，帮助解题。
二、基础知识回顾
1、物质除杂原则
①不增，即在除去杂质的同时，不引入新的杂质
②不减，即不减少被提纯的物质
③简便，即分离操作简便易行
④易得，即除杂试剂价格便宜，容易得到
2、化工工艺流程常见除杂方法
①调pH值除杂
通过添加试剂来控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀而除去。
例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示
物质
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
7.6
8.3
沉淀完全
3.7
9.6
9.8
问题：若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应该怎样做?
提示：先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH到3.7。
②试剂除杂
利用化学试剂直接将混合物中的杂质转化为气体或沉淀除去。
③加热除杂
通过加热等方式，使杂质挥发、分解、升华或者彻底水解而除去。
3、物质分离常用方法
①过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要可采用趁热过滤或者抽滤等方法。
②萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质。如用CCl4
或苯萃取溴水中的溴。
③蒸馏与分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。
④升华法：分离可以升华的固体物质和不能挥发的固体物质。
