1、第十一章 化学实验基础第36讲 物质的制备及实验方案的设计与评价微考点 大突破微充电 提素养微真题 大揭秘考纲解读考向预测1.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)2根据实验试题要求设计、评价或改进实验方案3分析或处理实验数据，得出合理结论。了解控制实验条件的方法4绘制和识别典型的实验仪器装置图以陌生有机物的制备为载体综合考查基本实验操作是近几年全国卷命题的主要形式。将定性实验与定量实验相结合，根据实验目的设计简单实验方案，或对已有方案进行评价，将实验基础与实验操作相结合，立足于综合实验能力的考查是今后高考命题的趋势微考点 大突破见学生用书P254 微考点 1 物质
2、的制备一、常见气体的制备1常见气体的实验制备原理与收集气体反应原理发生装置图含有的杂质收集方法O2 _ _AAB_ 2KMnO4=K2MnO4MnO2O22KClO3=MnO22KCl3O22H2O2=MnO22H2OO2H2O排水法或向上排空气法H2BCO2B向上排空气法Cl2C排_或向上排空气法NH3AZnH2SO4(稀)=ZnSO4H2CaCO32HCl=CaCl2CO2H2OMnO2 4HCl(浓)=MnCl2Cl22H2OCa(OH)2 2NH4Cl=CaCl22NH32H2OH2OHCl、H2OHCl、H2OH2O向下排空气法饱和食盐水法排水法或向下排空气法2.实验室典型的气体发生
3、装置3气体的净化(1)净化原则：不减少被净化气体的量，不引入新的杂质，操作简便，易于分离。(2)气体的净化装置与方法a b c d e易溶于水或能与水反应不生成其他气体的杂质用水吸收。如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括号内为杂质气体，下同)，可将混合气体通过盛水的 a 来除去杂质气体。酸性杂质用碱性吸收剂、碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。如CO(CO2)，可将气体通过盛 NaOH 溶液的 a 或盛碱石灰的 b 或 c 或 d 来除去杂质。还原性杂质，可用氧化性较强的物质来吸收或转化；氧化性杂质，可用还原性较强的物质来吸收。例如 CO2(CO)，可将混合气体通过盛灼热CuO 的 e
4、 来除去杂质。选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂作吸收剂来除去杂质。如 O2(H2S)可将混合气体通过盛有 CuSO4 溶液的 a 除去杂质。4气体的收集确定气体的收集方法时要考虑气体的密度、溶解性、稳定性。收集方法排水法向上排空气法向下排空气法收集原理收集的气体不与水反应或难溶于水收集的气体密度比空气大，且与空气密度相差较大收集的气体密度比空气小，且与空气密度相差较大收集装置适用的气体H2、O2、NO、CH4Cl2、CO2、NO2、SO2H2、NH35.尾气处理通常有毒和有污染的尾气必须适当处理，常用尾气处理装置有：a 用于 NaOH 溶液吸收氯气、CO2(气体溶解或反
5、应速率不很快，不易引起倒吸)。b 用于收集少量气体然后处理。c、d 用于收集极易溶且溶解很快的气体，如 HCl、HBr、NH3 等；其中 d 吸收量少。e 用于处理难以吸收且可燃的气体，如 H2、CO 等。二、典型物质的实验室制备1选择最佳反应途径如用铜制硝酸铜：_。用铝制氢氧化铝：_。2选择最佳原料如用氯化铝溶液制氢氧化铝：_。2CuO2=2CuO，CuO2HNO3=Cu(NO3)2H2O2Al6HCl=2AlCl33H2，AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4ClAl33NH3H2O=Al(OH)33NH43选择适宜操作方法如制氢氧化亚铁：_。4选择适宜收集分离方法如制乙酸乙酯：
6、。用胶头滴管吸取加热驱赶 O2 后的 NaOH 溶液，将滴管末端插入新制的 FeSO4 溶液液面下，挤出 NaOH 溶液饱和 Na2CO3 溶液分液微助学常见干燥剂的选择及装置归纳液态干燥剂固态干燥剂装置洗气瓶干燥管或 U 形管常见干燥剂浓硫酸无水氯化钙碱石灰可干燥的气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2H2、O2、N2、Cl2、SO2、CO2、CH4、H2S、HCl、HBr、HIN2、H2、O2、CH4、CO、NH3不可干燥的气体NH3、H2S、HBr、HINH3Cl2、HCl、H2S、SO2、CO2、NO2 两项原则、两项注意尾气吸收时应遵循的原则及注意事项1吸收原则(
7、1)能充分吸收气体。(2)不能倒吸。2注意事项当气体中含有多种杂质时，若采用洗气装置，通常是除杂在前，干燥在后。若用加热装置除杂时，通常是干燥在前，除杂在后。微诊断判断正误，正确的画“”，错误的画“”。1因为氢气无毒，制备氢气时多余的尾气可以直接排放到空气中。()21 mol MnO2 与含有 4 mol HCl 的浓盐酸在加热条件下反应，生成标准状况下 22.4 L 氯气。()提示 虽然氢气无毒，但是在一定范围内氢气浓度过大，遇明火时会发生爆炸，故多余 H2 应用点燃法处理。提示 二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应，随着反应的进行，盐酸浓度降低，反应停止，生成的氯气小于标准状态下 22.4 L
8、。3制备二氧化碳用大理石和稀硫酸反应。()4氨气通入氯化铝溶液中，现象是先有白色沉淀后溶解。()5用如图所示实验装置制备 BaSO3 沉淀：()提示 大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在碳酸钙上，阻止反应的进一步进行。提示 氢氧化铝是两性氢氧化物，只溶于强酸和强碱，不溶于氨水。提示 一方面，硝酸钡是强酸盐，不与弱酸的酸酐反应生成弱酸盐；另一个方面，硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，可使二氧化硫氧化为硫酸，得到硫酸钡沉淀。对点微练一 常见气体的制备1以下集气装置中不正确的是()AH2S 的收集 BNO 的收集CNH3 的收集 DCl2 的收集解析 收集 NH3 时堵塞试管口，无法将空气排
9、出去，故无法达到收集的目的。答案 C2如图，A、B、C 是实验室常用的三种制取气体的装置，提供的药品有大理石、浓盐酸、稀盐酸、锌粒、二氧化锰、氯化铵、熟石灰。现欲利用这些药品分别制取 NH3、Cl2、H2、CO2 四种气体，试回答以下问题：(1)用 A 装置可制取的气体有_，选用 B 装置可制取的气体有_，选用 C 装置可制取的气体有_。(2)标号的仪器名称依次为_、_。(3)写出利用上述有关药品制取氨气的化学方程式：_。若要制得干燥的氨气，可选用下列干燥剂中的_(填选项字母)。a生石灰 b浓硫酸 c五氧化二磷NH3H2、CO2Cl2分液漏斗圆底烧瓶Ca(OH)22NH4Cl=CaCl22NH
10、32H2Oa解析 根据所给药品的特点，NH3 用熟石灰和氯化铵固体加热制备，选A；Cl2 用浓盐酸和二氧化锰加热制备，选 C；H2 用 Zn 粒和稀盐酸制备，选B；CO2 用大理石和稀盐酸制备，选 B。有关气体制备实验装置解题总思路对点微练二 气体的制备与性质的综合实验3如图、是常见气体发生装置；、是气体收集装置，根据要求回答下列问题：(1)若用 MnO2 与浓盐酸反应制取氯气,应选用装置_,用化学方程式表示的制取氯气的反应原理是_。(2)若用 KMnO4 与浓盐酸反应制取氯气，应选用装置_，试完成并配平下列离子方程式：_MnO4 _Cl _H=_Mn2 _Cl2 _。(3)若选用为氯气的收集
11、装置，应该在试管口放置一团棉花，该棉花团应用_溶液浸湿，其作用是_。(4)若选用为氯气收集装置，则氯气应从_口通入，用化学方法检验氯气收集满了的方法是_。MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O2氢氧化钠防止氯气逸出污染空气A将湿润的淀粉-KI 试纸放在 B 口处，试纸变蓝色，证明氯气已集满1016258H2O解析(1)若用 MnO2 与浓盐酸反应制取氯气，反应物为固液混合物，且 反 应 需 要 加 热，应 选 用 装 置 ，反 应 的 化 学 方 程 式 是 MnO2 4HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O。(2)若用 KMnO4 与浓盐酸反应制取氯气，反应物为固液混合物，不需要加
12、热，应选用装置，反应的离子方程式为 2MnO4 10Cl16H=2Mn25Cl28H2O。(3)若选用为氯气的收集装置，应该在试管口放置一团棉花，该棉花团应用氢氧化钠溶液浸湿，以防止氯气逸出污染空气。(4)若选用为氯气收集装置，则氯气应从 A 口通入。检验氯气是否收集满了可以用淀粉-KI 试纸，具体方法是将湿润的淀粉-KI 试纸放在 B 口处，试纸变蓝色，证明氯气已集满。4如图所示 AG 为实验室常见的仪器、装置(部分固定夹持装置略去)，根据要求回答下列问题。(1)实验室制备氧气方案一：选用装置 A，则宜选用的药品是_，制备反应的化学方程式为_；方案二：选用装置 C，则宜选用的药品是_，制备反
13、应的化学方程式为_。(2)在实验室制取纯净、干燥的氯气，实验过程中要防止污染。下表是按仪器的连接顺序由上至下依次填写的，请将该表填写完整(加入试剂自选)。氯酸钾和二氧化锰2KClO3=MnO22KCl3O2双氧水和二氧化锰2H2O2=MnO22H2OO2选用的仪器(填字母)加入的试剂作用B浓盐酸、二氧化锰 反应器(或产生气体)D收集 Cl2答案选用的仪器(填字母)加入的试剂作用D饱和氯化钠溶液除去 HClD浓硫酸除去 H2OGNaOH 溶液吸收多余的 Cl2该实验中用仪器 D 收集 Cl2 时，进气口应为_(填字母)。(3)用装置 C 除了能制取氯气外，还能制取的气体有_(填 3 种气体的化学
14、式)。(4)某化学兴趣小组在实验室模拟合成氨的反应：将 N2 和 H2 分别由 a、b 通入装置 F，由 c 导入如下装置：装置 F 的作用是_；_。检验 NH3 的简单方法是_。b干燥 N2、H2通过观察气泡冒出的速率，调控 N2、H2 的体积比H2、O2、CO2(或 HCl 等)将湿润的红色石蕊试纸置于导管口处，红色石蕊试纸变蓝，证明有氨气生成解析(1)实验室可以利用二氧化锰催化分解氯酸钾或双氧水制取氧气。(2)制取的氯气中含有 HCl 和水蒸气，先通过饱和食盐水除去 HCl(净化)，再通过浓硫酸吸收水蒸气(干燥)，收集 Cl2 后用 NaOH 溶液吸收多余的 Cl2(尾气吸收)。氯气密度
15、比空气大，选择向上排空气法收集，进气口应为 b。(3)用装置 C 还能制取 H2、O2、CO2、HCl 等。(4)装置 F 既能起到干燥气体的作用(利用浓硫酸的吸水性干燥 N2、H2)，又能使气体混合，通过观察气泡冒出的速率，调控通入 N2、H2 的体积比。气体制备实验的操作原则1“从下往上”原则以 Cl2 实验室制法为例，装配发生装置顺序：放好铁架台摆好酒精灯根据酒精灯位置固定好铁圈垫上石棉网固定好圆底烧瓶。2“从左到右”原则装配复杂装置应遵循从左到右顺序。如上装置装配顺序：发生装置集气瓶尾气吸收。3先“塞”后“定”原则带导管的塞子在烧瓶固定前塞好，以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过
16、猛而损坏仪器。4“固体先放”原则上例中，烧瓶内试剂 MnO2 应在烧瓶固定前装入，以免固体放入时损坏烧瓶。总之固体试剂应在固定前加入相应容器中。5“液体后加”原则液体药品在烧瓶固定后加入。如上例中浓盐酸应在烧瓶固定后从分液漏斗中缓慢加入。6“先验气密性”原则收集或进行气体实验时，应在装入药品前先进行气密性的检查。7“后点酒精灯”原则所有装置装完后，再点燃酒精灯。对点微练三 有机物的制备与基本操作的融合5苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料，某研究性学习小组的同学拟用下列装置制取高纯度的苯甲酸甲酯。有关数据如表所示：熔点/沸点/密度/(gcm3)水溶性苯甲酸122.42491.27微溶甲醇9764.3
17、0.79互溶苯甲酸甲酯12.3199.61.09不溶请回答下列问题：(1)在烧瓶中混合有机物及浓硫酸的方法是_，在实际实验中，甲醇、苯甲酸的物质的量之比远大于理论上物质的量之比，目的是_。装置 C 中除加入甲醇、苯甲酸与浓硫酸外还需要加入_。先将一定量的苯甲酸放入烧瓶中，然后再加入甲醇，最后边振荡边缓慢加入一定量的浓硫酸提高苯甲酸的利用率沸石(或碎瓷片)(2)C 装置上部的冷凝管的主要作用是_，冷却剂在冷凝管中的流动方向是_。(3)制备和提纯苯甲酸甲酯的操作先后顺序为_(填装置字母代号)。(4)A 中 Na2CO3 的作用是_；D 装置的作用是_；当 C 装置中温度计显示_时可收集苯甲酸甲酯。
18、冷凝回流从 d 口进入、c 口流出CFEADB除去苯甲酸甲酯中的苯甲酸除去没有反应完的 Na2CO3199.6解析(1)混合试剂的过程中，固体试剂通常是最先放入相应的容器中，当涉及浓硫酸与液体有机物的混合时，应将浓硫酸缓慢加入到液体有机物中。因苯甲酸在常温下是固体，浓硫酸的密度又比甲醇的大，故应先将苯甲酸放入烧瓶中，再加入甲醇，最后向烧瓶中加入浓硫酸。为防止暴沸，还需要加沸石或碎瓷片。甲醇过量，可提高苯甲酸的利用率。(2)甲醇沸点较低，易汽化，C 中冷凝管的作用是冷凝回流，避免造成试剂的损失，其中冷却剂应从 d 口进入、c 口流出。(3)(4)反应完成后，取下冷凝管，向蒸馏烧瓶中加入水使反应液
19、冷却，然后转移到分液漏斗中进行萃取(主要是除去甲醇)、分液，有机层密度较大，分液时进入锥形瓶中，其中没有反应完的苯甲酸与Na2CO3 反应，没有反应完的 Na2CO3 再通过过滤的方法(利用 D 装置)除去，最后通过蒸馏的方法得到苯甲酸甲酯，蒸馏时温度达到苯甲酸甲酯的沸点时即可开始收集。1温度计水银球的位置：若要控制反应温度，应插入反应液中，若要选择收集某温度下的馏分，则应放在支管口附近。2冷凝管的选择：球形冷凝管只能用于冷凝回流，直形冷凝管既能用于冷凝回流，又能用于冷凝收集馏分。3冷凝管的进出水方向，下进上出。4加热方法的选择(1)酒精灯加热。酒精灯的火焰温度一般在 400500，所以需要温
20、度不太高的实验都可用酒精灯加热。(2)水浴加热。水浴加热的温度不超过 100。5防暴沸：加碎瓷片，防止溶液暴沸，若开始忘加沸石，需冷却后补加。对点微练四 以“化工流程”为载体的综合实验探究6氯化亚铜(CuCl)为白色晶体，微溶于水，能溶于氨水、浓盐酸，并生成配合物，不溶于硫酸、稀硝酸和醇，在工业上应用广泛。工业上制取氯化亚铜的工艺流程如下：实验药品：铜丝 20 g、氯化铵 20 g、65%硝酸 10 mL、36%盐酸 15 mL、水。(1)反应的化学方程式为_，用 95%乙醇代替蒸馏水洗涤的主要目的是_(写出一条即可)。(2)工业化生产时，95%乙醇可通过_的方法回收并循环利用，而NH4Cl、
21、_(填化学式)可直接循环利用。NH4CuCl2=CuClNH4Cl避免 CuCl 溶于水而造成损耗(洗去晶体表面的杂质离子及水分)蒸馏HNO3(3)实验室用右图装置制备 CuCl。实验时通入 O2 的速率不宜过大，为便于观察和控制产生 O2 的速率，最宜选择下列装置中的_(填选项字母)。B实验开始时，温度计显示反应液温度低于室温，主要原因是_。电炉加热升温至 50 时停止加热，反应快速进行，烧瓶上方气体颜色逐渐由无色变为红棕色，从环保角度考虑，当_时才能停止通入氧气；待冷却至室温后，再打开瓶塞，沿_(填字母)口倾出棕色反应液于 1 000 mL 大烧杯中，加水 500 mL，即有大量白色沉淀析
22、出。氯化铵溶于水吸收大量热，造成反应液温度降低烧瓶上方红棕色气体逐渐变为无色a(或 c)解析(1)注意反应的反应物和生成物，即可确定该反应的化学方程式为 NH4CuCl2=CuClNH4Cl。用 95%乙醇代替蒸馏水洗涤的主要目的是洗去晶体表面的杂质离子及水分，减小 CuCl 的溶解损失，同时可以加快固体的干燥。(2)将乙醇与水分离的操作是蒸馏，根据残液浓缩后的补充物质可知，可直接循环利用的有 NH4Cl 和 HNO3。(3)在题给三个装置中，能观察到产生 O2 速率的只有 B。实验开始时，温度计显示反应液温度低于室温的主要原因是氯化铵溶于水时吸热，造成反应液温度降低。为使反应产生的氮氧化物完
23、全转化为硝酸，消除氮氧化物对环境的影响，因此需到烧瓶上方红棕色气体逐渐变为无色时才能停止通入氧气。将三颈瓶中液体倒出时利用左口或右口，即从 a 口或 c 口倾出棕色反应液。解答操作流程题一般要思考的几个问题 对比分析生产流程示意图中的第一种物质原材料与最后一种物质产品，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清以下几个问题：1生产流程中原料转化为产品的过程中依次进行的反应。2每一步操作，加入的辅助试剂的作用。3除了目标物质外产生的杂质或副产物。4杂质是否要除去及除去的方法。5为了确保产品的纯度和产率，采取了什么措施。微考点 2 化学实验方案的设计一、基本要求二、基本内容一个相对完整的化学实验方
24、案一般包括下述内容：实验名称；实验目的；实验原理；实验用品(药品、仪器、装置、设备)及规格；实验装置图、实验步骤和操作方法；实验注意事项；实验现象的记录及结果处理；问题与讨论。三、基本思路四、基本步骤1认真审题，明确实验，找出实验。2根据实验原理选择，并设计出合理的实验_。3准确地记录实验过程中的，并运用、计算、图表、推理等方法处理有关实验，得出正确的是。目的原理仪器和药品装置和操作步骤现象和数据分析现象和数据结论五、实验方案设计的注意事项1实验操作顺序装置选择与连接气密性检查加固体药品加液体药品开始实验(按程序)拆卸仪器其他处理等。2加热操作先后顺序的选择若气体制备实验需加热，应先加热气体发
25、生装置，产生气体排出装置中的空气后，再给实验中需要加热的物质加热。目的是防止爆炸(如氢气还原氧化铜)；保证产品纯度，阻止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。3实验中试剂或产物防止变质或损失(1)实验中反应物或产物若易吸水、潮解、水解等，要采取措施防止吸水。(2)易挥发的液体产物要及时冷却。(3)易挥发的液体反应物，需在反应装置中加装冷凝回流装置(如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等)。(4)注意防止倒吸的问题。4仪器药品的准确描述(1)实验中所用试剂名称，如无水硫酸铜(CuSO4)；硫酸铜溶液；酸性高锰酸钾溶液；澄清石灰水；饱和碳酸氢钠溶液等。(2)仪器名称：如坩埚、研钵、1
26、00 mL 容量瓶。5会画简单的实验装置图考纲要求能够绘制和识别典型的实验仪器装置图，可用“示意装置图”表示。一般能画出简单的装置图即可，但要符合要求，例如形状、比例等。6实验装置的改进如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置；为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套一支小试管等。六、化学实验方案的评价对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确做出判断。要考虑是否完全合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。1从可行性方面对实验方案做出评价科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，在对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可行，实
27、验方案是否遵循化学理论和实验方法要求，在实际操作时能否做到可控易行。评价时，从以下 4 个方面分析：(1)实验原理是否正确、可行。(2)实验操作是否安全、合理。(3)实验步骤是否简单、方便。(4)实验效果是否明显等。2从“绿色化学”视角对实验方案做出评价“绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成线路，降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案从以下 4 个方面进行综合评价：(1)反应原料是否易得、安全、无毒。(2)反应速率是否较快。(3)原料利用率以及生成物的产率是否较高。(4)实验过程中是否造成环境污染。微助学我的总结实验方案设计中几个
28、易忽视的问题1净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸。2进行某些易燃、易爆实验时，要防止爆炸。如 H2 还原 CuO 实验中应先通入 H2，气体点燃前要先验纯。3防止氧化。如 H2 还原 CuO 要“先灭灯再停氢”，白磷切割要在水中进行等。4防止吸水。如实验、取用、制取易吸水、潮解、水解的物质要采取必要措施，以保证达到实验目的。5易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却。6仪器拆卸的科学性与安全性。如防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等。微诊断判断正误，正确的画“”，错误的画“”。1在水中加入氯化铁晶体，加热至沸腾，可得到氢氧化铁胶体。()2用蒸馏水、NaOH 固体，可除去镁粉中的杂
29、质铝粉。()3实验室中的 CCl4 含有少量溴，加适量的苯，振荡、静置后分液，可除去 CCl4 中的溴。()提示 制备 Fe(OH)3 胶体的方法是在煮沸的蒸馏水中滴加几滴 FeCl3饱和溶液，继续加热至溶液呈红褐色即可。提示 利用蒸馏水和 NaOH 固体配制成 NaOH 溶液，将含杂质的镁粉加入到所得溶液中，充分搅拌、过滤、洗涤即可除去杂质。提示 苯与四氯化碳互溶，苯不能作溴的 CCl4 溶液中溴的萃取剂。对点微练五“物质组成”型定性检测实验方案的设计7某混合粉末由 Fe2O3、Fe、CuO、C、Al 中的几种物质组成，为检测其成分，取样品进行下列实验(部分产物略去)：回答下列问题：(1)取
30、少量溶液 X，加入过量的 NaOH 溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入 CO2，无明显变化，说明样品中不含的物质是_(填化学式)。(2)Z 为一种或两种气体：若 Z 只为一种气体，试剂 a 为饱和 NaHCO3 溶液，则反应中能同时生成两种气体的化学方程式是_。若 Z 为两种气体的混合物，试剂 a 为适量水，则 Z 中两种气体的化学式是_。C2H2SO4(浓)=CO22SO22H2ONO、CO2Al(3)向 Y 溶液中通入过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是_(填离子符号)。(4)取 Y 溶液，调 pH 约为 7，加入淀粉-KI 溶液和 H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当
31、消耗 2 mol I时，共转移 3 mol 电子，该反应的离子方程式是_。(5)另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示)_。Fe3、H2Fe23H2O24I=2Fe(OH)32I2CuO、C 或 CuO、C、Fe2O3解析 首先要注意框图中量的描述为“过量”，其次进行大致推断，最后根据具体设问提供的信息具体分析。能与 Fe2O3、Fe、CuO、C、Al几种物质反应产生两种气体的浓酸不可能是浓盐酸；如果是浓硫酸，在加热时可以与 Fe、C、Al 发生氧化还原反应，浓硫酸被还原为 SO2，C 被氧化为 CO2，
32、Fe 和 Al 分别被氧化为 Fe3和 Al3；如果是浓硝酸，则两种气体是 CO2 和 NO2。无论是哪种浓酸均可以使两种氧化物 Fe2O3、CuO 转化为对应的盐。(1)无论加什么浓酸(浓硫酸或浓硝酸)，溶液 X 中都可能含有 Fe3、Cu2、Al3三种金属阳离子。向溶液 X 中加入过量的 NaOH 溶液，Fe3和 Cu2可转化为 Fe(OH)3 和 Cu(OH)2 沉淀析出，如果有 Al3，则转化为 AlO2，向上层清液中通入 CO2 后，会产生白色沉淀 Al(OH)3，离子方程式为 2AlO2 CO2(少 量)3H2O=2Al(OH)3 CO 23 或 AlO2 CO2(足 量)2H2O
33、=Al(OH)3HCO3，与题目中“取上层清液，通入 CO2，无明显变化”不相符。所以可以肯定溶液 X 中没有 Al3，样品中没有 Al。(2)有了前面的分析，问题(2)就比较容易解答了。(3)向溶液 X 中加入过量Fe 粉，得 Y 溶液和两种固体，且其中一种固体为红色(Cu)，另一种就是过量的 Fe 粉，Y 溶液中的阳离子为 Fe2，通入过量的 Cl2 后，Fe2被氧化为Fe3，Cl2 与水反应生成 HCl 和 HClO，两者电离产生 H，故溶液中的阳离子为 Fe3和 H。(4)依据信息“当消耗 2 mol I时，共转移 3 mol 电子”，转移的 3 mol 电子中有 2 mol 来自 I
34、，另外 1 mol 电子来自 Fe2。(5)根据前面四步设问可知，样品中一定没有 Al，一定有 CuO 和 C，不能确定是否有 Fe 和 Fe2O3。加入足量稀硫酸后一定不产生 Cu，那么排除 Fe，符合整个设问的组合只有两种：CuO、C；CuO、C、Fe2O3。固体成分检测实验方案设计的一般方法方法一：取少量固体试样溶于水配成溶液检测溶液中存在的阴、阳离子得出实验结论。方法二：取少量固体试样在氧气流等中反应检测所产生的物质(如气体)得出实验结论。方法三：取少量固体试样加酸(或碱)溶液产生气体检测气体产物的成分得出实验结论。对点微练六 固体物质组成的定量测定8已知亚硫酸钠在空气中能被氧气氧化生
35、成硫酸盐。.甲同学设计两种方案来检验 Na2SO3 溶液是否变质。方案一：取样，加入稀盐酸有气泡生成，认为亚硫酸钠溶液没有变质。方案二：取样，加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，认为亚硫酸钠溶液完全变质。请你对两方案作出评价。方案一：_(填“合理”或“不合理”)，理由是_。方案二：_(填“合理”或“不合理”)，理由是_。不合理亚硫酸钠部分变质时加入稀盐酸也会产生气泡不合理亚硫酸钠也能与氯化钡反应生成白色沉淀，亚硫酸钠未变质或部分变质时也会产生白色沉淀.乙同学探究 Na2SO3 溶液是否发生变质，设计如下实验测定1.0 molL1 Na2SO3 溶液的实际浓度。(1)分液漏斗中应加入足量的下列哪种试剂
36、？_(填选项字母)。a浓硝酸 b70%硫酸 c浓盐酸b(2)实验前后测得 C 装置增重 3.2 g，则 Na2SO3 溶液实际的物质的量浓度为_。(3)该实验装置还存在一个明显的缺陷是_。0.83 molL1缺少一个驱赶残留二氧化硫气体的装置(或其他合理答案)解析.加入稀盐酸有气泡生成，证明溶液中含有亚硫酸钠，Na2SO3溶液可能没有变质，也可能部分变质。亚硫酸钠、硫酸钠都能与氯化钡反应生成沉淀，故亚硫酸钠溶液未变质、部分变质、全部变质时的现象相同，都会生成白色沉淀。.制备二氧化硫气体选用硫酸。C 装置增重 3.2 g，产生的 n(SO2)0.05 mol，所以 n(Na2SO3)0.05 m
37、ol，c(Na2SO3)0.05 mol0.06 L0.83 molL1。该实验装置中一个明显的缺陷是缺少一个驱赶残留二氧化硫气体的装置。固体物质组成的定量测定数据测定的常用方法1沉淀法先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀的质量，再进行相关计算。2测气体体积法对于产生气体的反应，可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。量气装置的设计：下列装置中，A 是常规的量气装置，B、C、D 是改进后的量气装置。3测气体质量法将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验前后吸收剂的质量，求得所吸收气体的质量，然后进行相关计算。4滴定法即利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴
38、定等获得相应数据后再进行相关计算。5热重法只要物质受热时发生质量变化，都可以用热重法来研究物质的组成是在控制温度的条件下，测量物质的质量与温度关系的方法。通过分析热重曲线，我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息。对点微练七“原理探究”型实验方案的设计9碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用 0.50 molL1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 molL1 K2S2O8、0.10 molL1 Na2S2O3 等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：S2O28 2I=2SO24 I2(慢)I22S2O23=2IS4O26 (快)
39、(1)向 KI、Na2S2O3 与淀粉的混合溶液中加入一定量的 K2S2O8 溶液，当溶液中的_耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝 色，S2O 23 与 S2O 28 初 始 的 物 质 的 量 需 满 足 的 关 系 为 n(S2O 23)：n(S2O28)_。Na2S2O32(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：体积 V/mL实验序号K2S2O8溶液水KI 溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0Vx4.04.02.0表中 Vx_，理由是_。2.0保证反应物 K2S2O8 的浓度改变，而其
40、他物质的浓度不变(3)已知某条件下，浓度 c(S2O28)反应时间 t 的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时 c(S2O28)t 的变化曲线示意图(进行相应的标注)。答案 解析 解答本题时，要围绕实验目的(探究反应条件对化学反应速率的影响)进行分析与处理。(1)淀粉溶液遇 I2 显蓝色，溶液由无色变为蓝色时，溶液中有 I2，说明 Na2S2O3 消耗尽。为确保能观察到蓝色，溶液中 Na2S2O3要 耗 尽。由 题 给 离 子 反 应 可 得 关 系 式：S2O 28 I2 2S2O 23，则 有n(S2O23)n(S2O28)21 时，能观察
41、到蓝色。(2)实验的目的是探究 K2S2O8溶液的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相等，即溶液的总体积相等(即为 20.0 mL)，从而可知 Vx2.0。(3)降低温度时，化学反应速率减慢，c(S2O28)变化减慢；加入催化剂时，化学反应速率加快，c(S2O28)变化加快；c(S2O28)t 的变化曲线如答案图所示。控制变量法：物质变化往往受到多个因素的影响，在研究化学反应与外界因素之间的关系时，对影响物质变化规律的因素或条件加以人为控制，使其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，有利于在研究过程中，迅速寻找到物质变化的规律。常涉及的题型有外因(浓度
42、、温度、压强等)对化学反应速率、化学平衡的影响；物质性质的递变规律。1变量探究实验题的解题策略解答变量探究类试题关键是在其他条件相同的前提下，只改变一个条件对研究对象的影响规律。注意：选择数据要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。思路总结2规律探究实验题的解题策略物质性质递变规律的探究也是中学化学实验探究的一个重要内容。研究同周期、同主族元素性质的递变规律，物质的氧化还原反应(如置换反应)规律，物质的酸(碱)性强弱规律，电解质溶液的导电规律等，都是开展有关规律探究的重要素材，也是高考命题的经典情境。解决有关规律探究问题的实验设计，其常用方法示例如下：(1)同周期、同主族元素性质的递变规律，
43、一般通过设计判断元素金属性、非金属性的强弱实验来完成。如通过让金属单质与相同浓度的非氧化性酸反应产生 H2 的速率快慢来判断金属单质的还原性强弱，推断元素金属性强弱，从而找出相应的性质递变规律。(2)物质的酸(碱)性强弱的判断。(3)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制所含的杂质是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等角度设计实验，找出规律。对点微练八“猜想判断”型实验方案的设计10漂白粉是生产生活中常用的消毒剂和杀菌剂。实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品，其中肯定存在 CaCl2，请设计实验，探究该样品中可能存在的其他固体物质。(1)提出合理假设。假
44、设 1：该漂白粉未变质，只含有_；假设 2：该漂白粉全部变质，只含有_；假设 3：该漂白粉部分变质，既含有_，又含有_。Ca(ClO)2CaCO3Ca(ClO)2CaCO3(2)设计实验方案，进行实验。请写出实验步骤、预期现象和结论。限选用的仪器和药品：试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、1 molL1 盐酸、品红溶液、新制澄清石灰水。(提示：不必检验 Ca2和 Cl)实验步骤预期现象和结论取少量上述漂白粉于试管中，_答案 加入适量 1 molL1 盐酸溶解后，再将产生的气体通入澄清石灰水中若澄清石灰水未变浑浊，则假设 1 成立；若澄清石灰水变浑浊，则假设2 或假设 3 成立向步骤反应
45、后的试管中滴入 12 滴品红溶液，振荡(或另外取样操作)若品红溶液褪色，则假设 3 成立；若品红溶液不褪色，则假设 2成立猜想型实验题的思维流程对点微练九 化学实验方案的评价11世界环保联盟将全面禁止在自来水中加氯气，取而代之的是安全高效的杀菌消毒剂 ClO2。ClO2 在常温下是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，熔点：59，沸点：11.0，它可以看作是亚氯酸(HClO2)和氯酸(HClO3)的混合酸酐，少量的 ClO2可用饱和草酸(H2C2O4)溶液与 KClO3粉末在 60 时反应制得。甲、乙、丙三位同学分别设计了三套制备 ClO2 的实验装置：(1)从甲、乙、丙三套装置中选出合理部分(按气
46、流从左向右的方向)组成一套较为完善的实验装置(填所选部分的编号)_。(2)为了能使反应在适宜条件下进行，在组装的装置中还应添加某一仪器，该仪器名称是_。(3)在组装后的装置中尾气吸收剂与尾气(含 ClO2 等气体)发生反应，生成的主要物质(除水外)是_、_和_(填化学式)。(4)文献报道，等质量时，ClO2 的消毒效果是 Cl2 的 2.63 倍，由此可判断 ClO2 的最终还原产物是_(用离子符号或化学式表示)。A3B1C2温度计NaClO2NaClO3Na2CO3Cl解析 解答本题时应结合题给信息从反应条件、反应物、收集、尾气处理四个方面进行分析。(1)由题意“少量的 ClO2 可用饱和草
47、酸(H2C2O4)溶液与 KClO3 粉末在60 时反应制得”，因此反应宜采用水浴加热以控制温度，应选 A3 或 A2，其中 A3 较 A2 易于控制反应速率，A3 中有分液漏斗，故 A3 最佳；ClO2 的沸点：11.0，可通过冰水浴冷却获得，选 B1；为防止 ClO2 污染空气，应用碱液吸收，选 C2。(2)为使水浴温度控制在 60，需要温度计。(3)ClO2 可看作(Cl2O3 与 Cl2O5)的混合酸酐，与 NaOH 溶液会发生反应：2ClO22NaOH=NaClO3NaClO2H2O，而且 2KClO3H2C2O4=K2CO32ClO2CO2H2O，CO22NaOH=Na2CO3H2
48、O故产物中有 NaClO2、NaClO3 和 Na2CO3。(4)设 ClO2 被还原产物中，氯元素的化合价为 x。167.5(4x)2.63 1712，x1。故 ClO2 还原产物为 Cl。解答综合性实验设计与评价题的基本流程原理反应物质仪器装置现象结论作用意义联想。具体分析为(1)实验是根据什么性质和原理设计的？实验的目的是什么？(2)所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相关的化学反应原理，进行全面的分析比较和推理，并合理选择)。(3)有关装置：性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。(4)有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。(5)实验现
49、象：自下而上，自左而右全面观察。(6)实验结论：直接结论或导出结论。微充电 提素养见学生用书P261 气体制备的几种创新套装1利用“启普发生器”原理的制气装置创新(1)装置的优点：能做到随开随用，随关随停。(2)使用范围：块状固体与液体反应生成气体，反应不需要加热，且生成的气体难溶于水。这些装置能制取的气体有 H2(Zn稀 H2SO4)，CO2(CaCO3稀盐酸)、H2S(FeS稀 H2SO4)。2“固(液)液气体”装置的创新 图甲的改进优点是能控制反应液的温度。图乙的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体流下。3“块状固体液体气体”装置的创新大试管中的小试管中盛有液体反应物
50、，起液封的作用，防止气体从长颈漏斗中逸出，这样设计可节约试剂4.排液集气装置的创新从 a 管进气 b 管出水可收集难溶于水的气体，如 H2、O2 等。若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体：(1)饱和食盐水收集 Cl2。(2)饱和 NaHCO3 溶液收集 CO2。(3)饱和 NaHS 溶液收集 H2S。(4)四氯化碳收集 HCl 或 NH3。【对点微练】1下列气体发生装置，当加入适当的块状固体和液体时不具有随开随关功能的是()A.B C D解析 A、B、C 三装置原理与启普发生器相似，均具有随开随关功能；而 D 装置关闭止水夹后，反应仍持续进行，无法通过关闭止水夹控制反应的停止。答案 D2
51、如图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是()选项X收集气体YA.碱石灰氯化氢水B.碱石灰氨气水C.氯化钙二氧化硫氢氧化钠D.氯化钙一氧化氮氢氧化钠解析 碱石灰可以吸收氯化氢气体，故不能收集得到氯化氢气体，A项错误；氨气的密度比空气的密度小，故在进行收集时必须从短导管进入集气瓶中，B 项错误；氯化钙可以对二氧化硫进行干燥，且二氧化硫的密度比空气的大，收集时必须是长导管进入，二氧化硫是酸性氧化物，故可用氢氧化钠溶液进行吸收，C 项正确；一氧化氮不能用排空气法进行收集，D 项错误。答案 C微真题 大揭秘见学生用书P262 1(2017全国卷)实验室用 H2 还原 WO3 制备金属
52、W 的装置如图所示(Zn 粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是()A中依次盛装 KMnO4 溶液、浓 H2SO4、焦性没食子酸溶液B管式炉加热前，用试管在处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度C结束反应时，先关闭活塞 K，再停止加热D装置 Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气解析 通入管式炉前 H2 应为纯净、干燥的，故最后应用浓硫酸干燥气体，A 项错误；管式炉加热前通 H2，赶走装置中的空气，在处收集 H2并点燃，若 H2 点燃发出“噗”的声音，说明 H2 已纯净，B 项正确；为了防止 W 受热被氧化，应先停止加热，等 W 冷却后再关闭活
53、塞 K，C 项错误；MnO2 与浓盐酸反应制 Cl2 需要加热，而启普发生器不能用于加热，故不能用启普发生器，D 项错误。答案 B2(2017北京)下列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()A.由中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体B红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸发生了反应C由说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物D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解析 中灼热碎玻璃起加热作用，浓硝酸受热分解生成红棕色 NO2，硝酸中氮元素化合价降低，必有元素化合价升高，只能为氧元素，因此，还有 O2 生成，产生的气体为混合气体，A 项正确；由
54、可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体，所以中产生的“红棕色气体”不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生的，B 项正确；中浓硝酸挥发才能与红热木炭接触，产生的 NO2 是还原产物，C 项正确；红热的木炭还可与空气中的 O2 反应生成 CO2，不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成了 CO2，D 项错误。答案 D3(2017全国卷)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：回答下列问题：(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_，还可使用_代替硝酸。(2)沉淀
55、 A 的主要成分是_，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为_。(3)加氨水过程中加热的目的是_。沉淀 B 的主要成分为_、_(写化学式)。将样品中可能存在的 Fe2 氧化为 Fe3H2O2SiO2(或 H2SiO3)SiO24HF=SiF42H2O(或 H2SiO34HF=SiF43H2O)防止胶体生成，易沉淀分离Al(OH)3Fe(OH)3解析(1)水泥熟料中 CaO 以及铁、铝、镁的氧化物均与盐酸反应，硝酸能将水泥样品中含有的 Fe2氧化为 Fe3，便于水解除去；为了不引入新杂质，还可用 H2O2 代替硝酸。(2)由(1)中的分析可知，不溶于盐酸和硝酸的沉淀 A 为 SiO
56、2 或(H2SiO3)；SiO2(或 H2SiO3)能溶于唯一的酸氢氟酸，生成 SiF4。(3)加入氨水调节溶液的 pH 为 45，并加热，能防止胶体生成，使沉淀更加完全，易于分离；pH 为 45 时，发生水解的离子主要是 Fe3、Al3，故此步骤除去的是 Al3和 Fe3，所得沉淀 B 的主要成分是 Al(OH)3和 Fe(OH)3。4(2017全国卷)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加 KSCN 溶液，溶液颜色无明显变化，再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可
57、知：_、_。答案 硫酸亚铁与 KSCN 不发生反应 样品中无 Fe3 Fe2易被氧气氧化为 Fe3(答出其中两项即可)(2)为测定绿矾中结晶水含量，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。仪器 B 的名称是_。将下列实验操作步骤正确排序：_(填选项字母)，重复上述操作步骤，直至 A 恒重，记为 m3 g。a点燃酒精灯，加热b熄灭酒精灯c关闭 K1 和 K2d打开 K1 和 K2，缓缓通入 N2e称量 Af冷却至室温干燥管dabcfe根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水
58、数目 x_(列式表示)。若实验时按 a、d 次序操作，则使 x_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置 A 接入如图所示的装置中，打开 K1 和 K2，缓缓通入 N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。76m2m39m3m1偏小C、D 中的溶液依次为_(填选项字母)。C、D 中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_。a品红 bNaOHcBaCl2 dBa(NO3)2e浓 H2SO4写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：_。ca生成白色沉淀、褪色2FeSO4=高温 Fe2O3SO2SO3解析(1)样品溶于水后滴加 KSCN 溶液，溶液颜色无
59、明显变化，说明溶液中无 Fe3，通入空气，溶液逐渐变红，说明溶液中生成了 Fe3，即硫酸亚铁易被空气氧化成硫酸铁。(2)仪器 B 的名称是(球形)干燥管。实验前需排除装置中的空气，防止空气中的氧气氧化 Fe2，所以加热前需先通入 N2 排尽装置中的空气，然后加热，实验完成后熄灭酒精灯，继续通入氮气片刻后关闭 K1 和 K2，防止水蒸气进入 A，使装置冷却至室温后称重，所以顺序为 dabcfe。根据实验记录，样品的质量为(m2m1)g，加热后，剩余的硫酸亚铁的质量为(m3m1)g，根据加热前后的硫酸亚铁的物质的量相等，可得出m2m115218xm3m1152，则可解得 x76m2m39m3m1；
60、若实验时按 a、d 次序操作，加热过程中部分 Fe2被氧气氧化为 Fe3，则 m3 偏大，x 偏小。(3)反应管中最终得到红棕色固体，说明残留固体为 Fe2O3，铁元素化合价升高，则必有 S 元素化合价降低，根据元素守恒分析，生成物可能含有 SO2、SO3，检验 SO2 用品红溶液，检验 SO3 可以用可溶性钡盐，由于 SO3 可溶于品红溶液，所以不能先检验 SO2，需先检验 SO3，且只能用氯化钡溶液，因为酸性条件下，NO3 可氧化 SO2，影响 SO3 的检验，所以 C、D 中的溶液依次为 BaCl2 溶液和品红溶液；C、D 中均有气泡冒出，C 中另有白色沉淀生成，D 中品红溶液褪色。5(
61、2016全国卷)二氧化氯(ClO2，黄绿色易溶于水的气体)最高效、低毒的消毒剂。回答下列问题：(1)工业上可用 KClO3 与 Na2SO3 在 H2SO4 存在下制得 ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为_。(2)实验室用 NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备 ClO2：21电解时发生反应的化学方程式为_。溶液 X 中大量存在的阴离子有_。除去 ClO2 中的 NH3 可选用的试剂是_(填选项字母)。a水b碱石灰c浓硫酸d饱和食盐水NH4Cl2HCl=电解 3H2NCl3Cl、OHc(3)用如图装置可以测定混合气中 ClO2 的含量：.在锥形瓶中加入足量
62、的碘化钾，用 50 mL 水溶解后，再加入 3 mL稀硫酸；.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；.用 0.100 0 molL1 硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I22S2O23=2IS4O26)，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：锥形瓶内 ClO2 与碘化钾反应的离子方程式为_。玻璃液封装置的作用是_。中加入的指示剂通常为_，滴定至终点的现象是_。测得混合气中 ClO2 的质量为_g。(4)用 ClO2 处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯
63、酸盐，下列物质最适宜的是_(填选项字母)。a明矾b碘化钾c盐酸d硫酸亚铁2ClO210I8H=5I24H2O2Cl吸收多余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变淀粉溶液0.027 00d解析(1)氧化剂为 KClO3，还原剂为 Na2SO3，KClO3ClO2e，Na2SO3Na2SO42e，根据得失电子守恒可知，氧化剂与还原剂物质的量之比为 21。(2)酸性条件下不能生成 NH3，根据产物 NCl3 和 H2，写出电解方程式：NH4Cl2HCl=电解 3H2NCl3；根据原子个数守恒可知，X 中有 NaCl，又因有 NH3 生成，则溶液中的阴离子有 Cl
64、和 OH；由于ClO2 易溶于水，所以 a 和 d 错误；NH3 能够被浓硫酸吸收，应选 c。(3)ClO2 在酸性条件下与 I反应，生成 I2 和 Cl，离子方程式为 2ClO210I8H=5I22Cl4H2O；ClO2 易溶于水，故用于液封的水可以吸收多余的 ClO2 气体；用淀粉溶液检验碘单质，滴定终点时，碘单质完全反应，则终点现象是溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不再改变；根据关系式：2ClO25I210S2O 23，n(ClO2)1/5n(S2O 23)1/50.100 00.020.000 40(mol)，m(ClO2)0.000 40 mol67.5 g/mol0.027 00 g
65、。(4)需加入一种还原剂，将亚氯酸盐还原为 Cl，b、c 中的还原剂反应后会产生有毒物质 I2 和 Cl2，所以 Fe2合适，d 项正确。6(2015全国卷)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其 K15.4 102，K25.4105。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)无色，熔点为 101，易溶于水，受热脱水、升华，170 以上分解。回答下列问题：(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置 C 中可观察到的现象是_，由此可知草酸晶体分解的产物中有_。装置 B 的主要作用是_。A B C 有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊CO2冷凝
66、(水蒸气、草酸等)，防止草酸进入装置 C 反应生成沉淀，干扰 CO2 的检验(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有 CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置 A、B 和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为 A、B、_。装置 H 反应管中盛有的物质是_。能证明草酸晶体分解产物中有 CO 的现象是_。F、D、G、H、D、ICuOH 中黑色粉末变为红色，其后的 D 中澄清石灰水变浑浊(3)设计实验证明：草酸的酸性比碳酸的强_。草酸为二元酸_。向盛有少量 NaHCO3 的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生用 NaOH 标准溶液滴定草酸溶液，消耗 NaOH
67、的物质的量为草酸的 2 倍解析(1)结合题给装置中装的药品知，草酸晶体的分解产物中有二氧化碳气体，所以装置 C 中观察到有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊。通入澄清石灰水前，气体进行了冷却，由题中信息知，草酸钙难溶于水，若气体不冷却，则挥发出的草酸蒸气也会进入装置 C，与澄清石灰水反应生成沉淀，会干扰 CO2 的检验。(2)由题给实验仪器和药品知，CO 应与装置 H 中固体反应，可推测装置 H 中固体为 CuO，CO 还原氧化铜生成 Cu 和 CO2 气体，然后把 CO2 通入到 D 中，结合装置 H 和装置 D 中的现象可判断草酸晶体的分解产物中是否含有 CO。检验 CO 之前应先除去 CO 中混有的 CO2，连接顺序为 A、B、F、D、G、H、D、I。(3)向盛有碳酸氢钠的试管中加入草酸溶液，若有气泡产生，则证明草酸的酸性强于碳酸。证明草酸为二元酸可以用氢氧化钠标准溶液滴定草酸溶液，消耗 NaOH 的物质的量为草酸的 2 倍。
