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专题 14 化学实验探究综合题
（本卷共10小题，满分100分，考试用时75分钟）
可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5
一、实验题：本题共10个小题，每小题10分，共100分。
1．某兴趣小组同学们对SO 的性质进行探究。
2
实验一：探究SO 的漂白原理，装置如图所示，部分装置省略。实验发现，装置B中溶液变红色，不褪
2
色；装置C中溶液为红色，装置D中溶液褪色。向烧瓶中加入200mL18.4mol/L浓硫酸，充分反应直至装置A
中反应停止。
回答下列问题：
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)根据装置C、D中出现的现象，对漂白品红的粒子提出如下猜想：
猜想1：HSO ；
2 3
猜想2：HSO ；
猜想3：_______。
针对猜想2设计简单实验探究漂白原理：_______。
(3)实验完毕后，甲同学设计如下实验测定剩余硫酸浓度(不考虑体积变化，假设锌与稀硫酸反应只产生氢
气)：①实验部分操作：(a)调平量气管和烧杯的液面；(b)冷却至室温；(c)读数正确的先后操作顺序是
_______(填字母)。
②已知开始时量气管读数为VmL，最终读数为VmL(均折合成标准状况，且V>V )。则铜与浓硫酸发生
1 2 2 1
反应的最低硫酸浓度为_______mol/L。
实验二：结合实验一的装置，乙同学添加一些装置(如图)，利用SO 和Cl 在活性炭催化作用下制取亚硫
2 2
酰氯SOCl 。亚硫酰氯是重要的化工试剂，沸点较低，易水解。
2
(4)①G仪器的进水口是_______(填“a”或“b”)，其作用是_______。
②F仪器的作用是_______。
(5)已知SOCl 具有还原性，其氧化产物为SO 。丙同学为了验证SOCl 和FeCl ·6H O能发生氧化还原反
2 2 3 2
应，做以下实验：取少量SOCl 和FeCl ·6H O反应后的混合物于试管中，加水充分溶解后……接下来的实验操
2 3 2
作和现象都正确是_______(填字母序号)。
A．滴加几滴KSCN溶液，溶液变为红色
B．滴加几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成
C．加入少量稀硝酸，再滴加几滴BaCl 溶液，有白色沉淀生成
2
D．滴加几滴酸性KMnO 溶液，紫红色消失
4【答案】(1) (2) SO 2- 取少量的品红溶液于另一支试管中，滴加
3
溶液，振荡，若品红褪色，则猜想2正确，若品红不褪色，则猜想2不正确(3) bac
(4) a 使生成的SOCl 冷凝回流 吸收多余的Cl，防止污染空气，同时防止空气中的水蒸气进入装
2 2
置中使SOCl 发生水解 (5)B
2
【分析】装置A中，用浓硫酸和铜粉制备SO ，紫色石蕊溶液可以检验SO 的酸性，同时可以验证SO 能
2 2 2
否漂白品红，由于SO 不与酒精反应，而能与水反应生成HSO ，通过C、D对比，可以探究是何种粒子使品
2 2 3
红褪色。
【解析】（1）装置A中，用浓硫酸和铜粉制备SO ，反应的方程式为：
2
；（2）C中品红不褪色，说明能使品红褪色的不是SO ，D中的SO 与
2 2
水反应生成HSO ，HSO 一级电离生成 ， 二级电离产生SO 2-，所以猜想3为SO 2-；在品红溶液
2 3 2 3 3 3
中直接滴加 溶液，可以探究使品红褪色的是否为 ，具体操作为：取少量的品红溶液于另一支试
管中，滴加 溶液，振荡，若品红褪色，则猜想2正确，若品红不褪色，则猜想2不正确；（3）先冷
却，再调节液面向平，使两边压强相等，最后读数，所以顺序为：bac；根据读数，生成的
，因为 ， ，所以剩余的硫酸浓度为：
；（4）SOCl 沸点低，用球形冷凝管冷凝回流，冷却水下口进
2
上口出，所以进水口为a，其作用是使生成的SOCl 冷凝回流；F中装得试剂为碱石灰，作用是吸收多余的
2
Cl，防止污染空气，同时防止空气中的水蒸气进入装置中使SOCl 发生水解；（5）SOCl 和 发生氧
2 2 2化还原反应生成SO 2-和 ，检验SO 2-和 的实验操作：A. 滴加几滴KSCN溶液，溶液变为红色，不能证
4 4
明 ；B. 滴加几滴BaCl 溶液，有白色沉淀生成，证明有SO 2-生成，反应发生；C.加入少量稀硝酸，稀硝
2 4
酸具有强氧化性，可以将SOCl 氧化生成SO 2-，再滴加几滴BaCl 溶液，有白色沉淀生成，无法证明是
2 4 2
将其氧化；D. 滴加几滴酸性 溶液，SOCl 能被 氧化而使紫红色消失，不能证明与
2
反应，故选B。
2．苯甲酸是一种重要的化工产品，在25℃和95℃下在水中的溶解度分别为0.3 g和6.9 g。实验室制备苯
甲酸并测定其纯度的步骤如下：
I.苯甲酸的制备
量取一定量的甲苯和足量 溶液发生反应： +2KMnO
4
+KOH+3MnO ↓+H O，装置如图所示。待甲苯完全反应后趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣，合并滤液和洗涤
2 2
液，然后放在冷水浴中冷却，用浓硫酸酸化使溶液由强碱性变为强酸性，至苯甲酸全部析出，过滤得到粗产
品。
(1)仪器X的名称为_______，冷凝管的出水口为_______(填“a”或“b”)。
(2)三颈烧瓶中反应基本完成的现象为_______，用油浴加热的优点是_______。
(3)“滤渣”的主要成分为_______(填化学式)；每得到1 mol滤渣，理论上转移的电子的物质的量为
_______mol。
(4)酸化时，_______(填“能”或“不能”)用冰醋酸代替浓硫酸，理由是_______。
II.纯度测定(5)称取0.10 g样品，溶于15 mL NaOH溶液中，加入2滴酚酞作指示剂，用 盐酸
滴定至红色恰好消失，加入20 mL乙醚，再加入10滴溴酚蓝作指示剂，摇匀，用 盐酸滴定，边滴
边将水层和乙醚层充分摇匀使生成的苯甲酸及时被乙醚溶解，滴定至终点时，消耗8.0 mL盐酸，则苯甲酸的
纯度为_______，若第二次滴定过程中，滴定管起始有气泡，滴定终点时气泡消失，则导致所测得样品中苯甲
酸的纯度_______(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
【答案】(1) 恒压滴液漏斗 b (2) 溶液上方不再有明显油珠 受热均匀，容易控制
温度(3) MnO 3 (4) 不能 醋酸是弱酸。无法将溶液调至强酸性 (5) 97.6% 偏高
2
【解析】（1）根据仪器的构造知，仪器X为恒压滴液漏斗；冷凝管的出水口为b；（2）由于甲苯不溶于
水，而苯甲酸在水中能溶解，因此当三颈烧瓶中溶液不分层，说明甲苯已完全反应；油浴加热的优点是受热均
匀，容易控制温度。（3）由题给信息可知，反应有二氧化锰沉淀生成，所以“滤渣”的主要成分为：MnO ；
2
根据反应方程式可知，锰元素得化合价由+7价变为+4价，故每得到1 mol MnO ，理论上转移的电子的物质的
2
量为3mol；（4）醋酸是弱酸，无法将溶液调至强酸性，酸化时，不能用冰醋酸代替浓硫酸；（5）根据盐酸
与氢氧化钠反应时，参加反应的溶质的物质的量之比为1∶1可知，与苯甲酸反应的 ，所
以苯甲酸的纯度为97.6%；滴定过程中，滴定管起始有气泡，滴定终点时气泡消失，读数得出消耗盐酸的体积
偏大，则与苯甲酸反应的NaOH溶液体积偏小，所以测得样品中苯甲酸的纯度偏高。
3．叠氮化钠(NaN )是一种防腐剂和分析试剂，在有机合成和汽车行业也有重要应用。学习小组对叠氮化
3
钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。制备NaN 的装置如图1所示。
3
查阅资料：①氨基钠(NaNH )的熔点为208℃，易潮解和氧化；NO有强氧化性，不与酸、碱反应；叠氮
2 2
酸(HN )不稳定，易分解爆炸。② ，
3
。回答下列问题：
(1)①按气流方向，图1中装置的连接顺序为___________(填仪器接口字母)。
②实验时装置E中生成 沉淀，反应的化学方程式为______________________。
③装置C中物质充分反应后，停止加热，需继续进行的操作为__________________，其目的为
_____________。
(2)用如图2所示装置测定(1)中所得产品的纯度。
①装置F中发生反应的离子方程式为______________________。
②仪器q的作用为___________。
③若仪器G的初始读数为 ，实验结束时读数为 ，本实验条件下气体摩尔体积为 ，
则产品中 的质量分数为___________(用含 的式子表示)。
【答案】(1) a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h继续通入 至三颈烧瓶冷却，关闭装置A中分液漏斗活塞 防止装置B中液体倒吸入装置C中
（2） 平衡压强，使液体顺利滴下，减小测定气体体积的误
差
【分析】(1)根据反应原理，利用盐酸与混合液中加入稀硝酸反应产生一氧化二氮，利用D中的碱石灰吸
收NO中混有的HNO 和水蒸气，进入装置C中与NaNH 反应制备NaN ，B用于防止E中水蒸气进入C中干
2 3 2 3
扰实验，E用于尾气处理，进而对产品的纯度进行探究；(2)F中发生NaClO与NaN 生成N 的反应，通过测量
3 2
产生的N 的体积来计算NaN 的质量分数，据此分析解题。
2 3
【解析】（1）①由上述分析可知，按气流方向，装置的连接顺序为a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h；②由
信息，NO有强氧化性，故E中生成SnO •xH O沉淀的化学方程式为SnCl +N O+
2 2 2 2 2
(x+1)HO=SnO •xH O↓+N+2HCl；③C处充分反应后，停止加热，为防止倒吸，需继续进行的操作为继续通入
2 2 2 2
NO至三颈瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞；（2）①由分析可知，装置F中发生反应的离子方程式为
2
；②管q可以平衡压强、使液体容易流下和减小测定气体体积时误差的
作用；③由题给信息可知，N 的体积为(V -V )mL，由关系式2NaN ~3N 可得，产品中NaN 的质量分数为
2 1 2 2 2 3
。
4．乙酰苯胺可用作止痛剂、防腐剂等。实验室通过如下方法制备、提纯乙酰苯胺。已知：
苯胺 乙酸酐 冰醋酸 乙酰苯胺
沸点为 ，微溶于 沸点为 沸点为 无色晶体，沸点为 ，难溶
水，易被氧化而变色。相对 ，相对分子质量为 ，相对分子质量为 于冷水，易溶于乙醇等有机溶剂，
分子质量为93 102 60 相对分子质量为135
I．粗乙酰苯胺的制备
制备原理： 。
实验装置如图1所示(夹持装置略)。实验步骤：将 ( )乙酸酐、 ( )冰醋酸加入三颈烧瓶中，在仪器B中加入 ( )苯
胺，逐滴滴加到三颈烧瓶中，边滴边搅拌，滴加完毕后小火加热 。在搅拌下，趁热把反应混合物慢慢倒
入 冷水中，析出固体。将混合物抽滤得到乙酰苯胺粗品。
II．乙酰苯胺的提纯
①将粗乙酰苯胺晶体加入盛有 热水的烧杯中，加热至沸，使之溶解。
②稍冷却后，加入适量粉末状活性炭，充分搅拌后趁热进行抽滤。
③将滤液转移到干净烧杯中，冷却、抽滤，用少量冷水洗涤、抽滤。
④将产物放在干净的表面皿中晾干、称重，质量为 。
回答下列问题：
(1)仪器A的名称是___________，其作用为______________________。
(2)本实验所用三颈烧瓶的适宜规格为___________ (填标号)。
A．100 B．250 C．500
(3)制备乙酰苯胺粗品过程中，将反应混合物倒入冷水中的目的是_________________。
(4)提纯过程中步骤②中加入活性炭的目的是________________。
(5)用图2所示装置进行提纯过程中步骤③中的抽滤和洗涤。请按正确的操作顺序补充完整(只进行一次洗
涤操作)：打开抽气泵→转移混合物至布氏漏斗→关闭活塞K→确认抽干→打开活塞K→___________
→___________→确认抽干→打开活塞K→关闭抽气泵。本实验多次采用抽滤操作，其优点是________。
(6) 本实验中乙酰苯胺的产率为___________%(保留三位有效数字)。
【答案】(1) 球形冷凝管 使未参与反应的反应物冷凝回流，提高产率 (2)B (3)充分析出乙酰苯胺固
体
(4)吸附有机杂质 (5) 加冷水 关闭活塞K 加快过滤，使固液混合物充分分离 (6)60.8
【分析】采用苯胺和乙酸酐在醋酸溶剂中反应来制备乙酰苯胺；图1为制备乙酰苯胺的装置，球形冷凝管
的作用是使未参与反应的反应物冷凝回流，产物乙酰苯胺在冷水中的溶解度低，得到的产物倒入冷水中可析出
乙酰苯胺固体。【解析】（1）A的名称为球形冷凝管；球形冷凝管可以使易挥发的物质冷凝回流，故其作用是使未参与
反应的反应物冷凝回流；（2）实验中用到的试剂总体积为100mL左右，可选择250mL的三颈烧瓶，故选B；
（3）产物乙酰苯胺难溶于冷水，故将反应混合物倒入冷水中，目的是充分析出乙酰苯胺固体；（4）活性炭具
有吸附作用，故步骤②中加入活性炭的作用是吸附除去溶液中的有机杂质；（5）将混合物先抽滤除去反应溶
剂，再加冷水进行洗涤产品，确认抽干后再打开活塞K与外界空气连通，关闭抽气泵，故抽滤过程的步骤：
打开抽气泵→转移混合物至布氏漏斗→关闭活塞K→确认抽干→打开活塞K→加冷水→关活塞K→确认抽干→
打开活塞K→关闭抽气泵。本实验多次用到抽滤操作，其优点是加快过滤，使固液充分分离；（6）35mL(38g)
乙酸酐的物质的量为0.373mol，25mL(25.5g)苯胺的物质的量为0.274mol，根据反应方程式可知乙酸酐过量，
故理论产量应该用苯胺来计算，苯胺与乙酰苯胺的物质的量之相同，乙酰苯胺的理论质量为
，本实验的产率为： 。
5．某学习小组利用下图装置探究铜与浓 的反应(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验)。
编号 实验用品 实验现象
浓 过量铜 剧烈反应，品红溶液褪色， 时铜片表面产生大量黑色沉淀，
①
溶液 片 继续加热， 时黑色沉淀消失。
浓 适量铜 剧烈反应，品红溶液褪色， 时铜片表面产生少量黑色沉淀，
②
溶液 片 继续加热， 时黑色沉淀消。
【资料】①微量 与过量 溶液发生反应： ， 溶于甘油形
成特征的绛蓝色溶液。
② 和 均为黑色固体。
回答下列问题：
(1)A中主要反应的化学方程式为_______。
(2)装置B的作用是_______。(3)为了探究黑色沉淀的成分，进行了下列实验：
实验Ⅰ：将含黑色固体的铜片取出放入到试管中，加入稀硫酸搅拌，充分反应后加入过量的 溶液，
再滴入几滴甘油，无明显现象；
实验Ⅱ：将含黑色固体的铜片取出放入到试管中，加入溶液X并加热，一段时间后，黑色沉淀全部溶
解，试管口处出现红棕色气体，底部有淡黄色固体生成。
①实验Ⅰ说明黑色固体中_______(填“含有”或“不含有”) 。
②实验Ⅱ中“溶液X”是_______，实验证明固体为 或 。
(4)用仪器分析黑色沉淀的成分，数据如下：
取样：铜元素 ，硫元素 。
取样：铜元素 ，硫元素 。
则 时黑色沉淀的成分是_______。
(5)为探究黑色沉淀消失的原因，取 时的黑色沉淀，加入浓 ，加热至 时，黑色沉淀溶
解，有刺激性气味的气体生成，试管底部出现淡黄色固体，溶液变为蓝色。该过程的反应方程式为_______。
(6)实验可知， 和浓 除发生主反应外，还发生着其他副反应，为了避免副反应的发生， 和浓
反应时应选择的实验方案是_______(填标号)。
A．将烧瓶中 的浓 加热至 以上，然后加入适量铜片
B．将烧瓶中 的浓 加热至 以上，然后加入适量铜片
【答案】(1)Cu＋2HSO (浓)=====CuSO ＋SO ↑＋2HO (2)检验二氧化硫 (3) 不含有 稀
2 4 4 2 2
硝酸
(4)CuS (5)CuS + 2HSO (浓)=====S + CuSO + SO ↑ + 2H O (6)B
2 4 4 2 2
【分析】理论上铜和浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，二氧化硫能使品红溶液褪
色，氢氧化钠溶液可吸收多余的二氧化硫，防止污染环境。根据实验①和实验②的现象和结论探究产物成分。
【解析】（1）A中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水，反应的化学方程式是Cu＋2HSO (浓)
2 4
=====CuSO ＋SO ↑＋2HO；（2）品红溶液可检验二氧化硫的生成；（3） 和 均为黑色固
4 2 2
体，①CuO与稀HSO 反应生成Cu2+，溶液变蓝；实验i和ii对比，i中上层溶液无色，说明不含Cu2+，因此
2 4黑色沉淀不含CuO；②实验Ⅱ中黑色沉淀中加入适量硝酸发生氧化还原反应，硝酸被还原为红棕色气体是
NO ，氧化产物是S单质，则说明“溶液X”是稀硝酸，可推出黑色固体为 或 ；（4）230℃取样，铜
2
元素1.28g，硫元0.64g，则n(Cu):n(S)= ，所以230℃时黑色沉淀的成分是CuS；（5）取230℃
时的黑色沉淀，加入浓HSO ，加热至250℃时，黑色沉淀溶解，有刺激性气味的气体生成说明放出二氧化硫
2 4
气体，试管底部出现淡黄色固体S，溶液变蓝说明有CuSO 生成，反应方程式是CuS + 2HSO (浓)=====S +
4 2 4
CuSO + SO ↑ + 2H O；（6）将烧瓶中10mL15mol/L的浓HSO 加热至250℃以上，其后加入适量铜片只发生
4 2 2 2 4
Cu＋2HSO (浓) CuSO ＋SO ↑＋2HO，可防止副反应。
2 4 4 2 2
6．莫尔盐[ ， ]，易溶于水，不溶于乙醇，用途广泛。某实验小组以
废铁屑等为原料制备莫尔盐并设计实验检验其热分解产物。
Ⅰ.莫尔盐的制备
(1)净化铁屑：为去除废铁屑表面的油污，可采用的方法为_______。
(2)制备 溶液：实验步骤如图1所示。
“酸溶”过程中，为加快反应速率，可向其中加入少量固体单质X，则X可以为_______(填化学式，写出
一种即可)；“过滤”过程如图2所示，为防止大量铁屑进入漏斗引起堵塞，可将_______紧贴在烧杯外壁a
处，再倾倒烧杯中的混合物。
(3)制备莫尔盐：将所得 溶液转移至蒸发皿中，加入适量 固体充分溶解，再经_______、
过滤、洗涤、干燥，得产品。
(4)测定纯度
称取4.000 g上述产品，配成100 mL溶液，取出25.00 mL置于锥形瓶中，用 ，标准溶液滴定，重复三次，消耗 标准溶液的平均体积为10.00 mL。
①将 标准溶液装入滴定管后，排气泡的正确操作为_______(填选项字母)。
a. b. c. d.
②经计算，该产品的纯度为_______%。
Ⅱ.热分解产物的检验
莫尔盐自身受热分解会产生 、 、 、 等气体，小组同学欲用下图装置检验其中的 和
。
(5)装置连接的合理顺序为_______(填装置编号)，装置C中盛装碱石灰的仪器名称为_______。
(6)D中加入的盐酸需足量，否则可能会引发的后果为_______(用化学方程式表示)。
【答案】(1)加热的NaCO 溶液浸泡 (2) Cu、Ag或石墨等 Fe O (3)蒸发浓缩、冷却结晶
2 3 3 4
(4) b 98.0 (5) AEDBC 球形干燥管 (6)2NH +SO+H O=(NH )SO ，
3 2 2 4 2 3
(NH )SO +BaCl =BaSO ↓+2NHCl
4 2 3 2 3 4
【解析】（1）已知NaCO 溶液呈碱性，热的NaCO 溶液碱性更强，碱性条件下能够促进油脂水解，故
2 3 2 3
为去除废铁屑表面的油污，可采用的方法为加热的NaCO 溶液浸泡；（2）已知形成原电池反应可以加快反应
2 3
速率，故“酸溶”过程中，为加快反应速率，可向其中加入少量固体单质X，X做正极即可与Fe、稀硫酸形成
原电池反应而加快反应速率，则X可以为Cu、Ag、石墨等；已知磁铁可以吸引铁屑，故“过滤”过程如图2
所示，为防止大量铁屑进入漏斗引起堵塞，可将Fe O 紧贴在烧杯外壁a处，再倾倒烧杯中的混合物；（3）制
3 4
备莫尔盐：将所得 溶液转移至蒸发皿中，加入适量 固体充分溶解，再经蒸发浓缩、冷却结
晶、过滤、洗涤、干燥，得产品；（4）①由于酸性高锰酸钾溶液能够腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管，应将KMnO 标准溶液装入酸式滴定管后，排气泡的正确操作为b；②根据反应方程式：5Fe2++ +8H+=5Fe3+
4
+Mn2++4H O可知，100mL中Fe2+的物质的量为：n(Fe2+)=5n( )=5× ×0.0500mol/L×10.00×10-
2
3L=0.01mol，经计算，该产品的纯度为 =98.0%；（5）SO 易溶于水且与水反应生成
3
HSO 能与BaCl 溶液反应生成BaSO 白色沉淀，所以用装置D先检验SO ，再将剩余气体通入装置B中检验
2 4 2 4 3
SO ，可观察到品红溶液褪色，SO 、SO 均为酸性氧化物，可用碱石灰进行尾气吸收，且由于SO 、SO 均易
2 3 2 2 3
溶于水，则D之前需接一个安全瓶即装置E以防止倒吸，由此确定合理通气顺序为AEDBC，由题干实验装置
图可知，装置C仪器名称为球形干燥管；（6）D中盐酸的作用是吸收NH ，若盐酸不足，则会发生反应：
3
2NH +SO+H O=(NH )SO ，(NH )SO +BaCl =BaSO ↓+2NHCl，将影响SO 的检验。
3 2 2 4 2 3 4 2 3 2 3 4 3
7．草酸(H C O)及其盐类化合物在化学工业中有重要作用。请回答下列问题：
2 2 4
(1)实验室中可以在 用浓硝酸在硝酸汞催化下氧化乙炔(C H)气体来制备草酸。其主要装置如图所示。
2 2
的电子式为_______；仪器X的名称为_______；装置中浓硝酸的还原产物为 ，生成草酸的化学
方程式为_______，若反应温度高于 ，生成草酸的速率会减慢，主要原因是_______。
(2)三草酸合铁酸钾 为绿色晶体，溶于水，难溶于乙醇，可作有机反应的催化剂。某
实验小组用 为原料制备三草酸合铁酸钾的步骤如下：
①称取 晶体，溶解，加硫酸酸化，边搅拌边加入 溶液，静
置，析出黄色的 沉淀，过滤并洗涤沉淀 3次。②将上述 沉淀溶解在 饱和草酸钾溶液中，再加入 饱和 溶液，保持溶液
温度为 ，缓慢滴加 溶液，不断搅拌，沉淀慢慢变为深棕色；加热至沸腾 ，再加入
草酸溶液，控制 为 ，变为绿色透明的三草酸合铁酸钾溶液。
③加热浓缩，缓慢加入95%的乙醇，冷却结晶、过滤，洗涤晶体 次，干燥、称量。
其中生成 的化学方程式为_______；保持溶液温度为 所采用的加热方式是_______，加
热至沸腾 的目的是_______；洗涤晶体所用试剂为_______。
(3)制得的三草酸合铁酸钾晶体中往往会混有少量草酸。为测定 的
纯度，进行如下实验：
称取样品 ，加稀硫酸溶解后配成 溶液。取 配制的溶液，用浓度为 的
溶液滴定至终点时消耗 溶液 ，已知：
，样品中 的质量分数为_______(结果
保留三位有效数字)。
【答案】(1) 球形冷凝管
温度高于 时，硝酸会大量挥发和分解，浓度降低
(2) 水浴加热 使过量的
分解，以防其氧化 (或 ) 95%的乙醇 (3)91.6%
【分析】由题意可知，该实验的实验目的是在硝酸汞做催化剂条件下乙炔和硝酸共热反应制备草酸，反应
生成的草酸与摩尔盐反应制备三草酸合铁酸钾，并用滴定的方法测定三草酸合铁酸钾的纯度。
【解析】（1）乙炔是共价化合物，电子式为 ；由实验装置图可知，仪器X为球形冷凝管；由
分析可知，装置中生成草酸的反应为在硝酸汞做催化剂条件下乙炔和硝酸共热反应生成草酸、二氧化氮和水，反应化学方程式为 ；若反应温度高于50℃，硝酸会大量挥
发和分解，浓度降低会生成草酸的速率会减慢；（2）由题意可知，生成 沉淀的反应为硫酸亚铁
铵溶液与草酸溶液反应生成 沉淀和硫酸氢铵，反应的化学方程式为
；由反应温度低于100℃可知，应采用水浴
加热的方法保持溶液温度为40℃；过氧化氢具有氧化性，能将溶液中的草酸根离子和草酸氧化，所以实验时
应加热至沸腾30min使过氧化氢受热分解，防止草酸根离子和草酸被氧化；由三草酸合铁酸钾溶于水，难溶于
乙醇可知，用 的乙醇洗涤，可以洗去盐表面的杂质离子，同时防止产品溶解造成损失；（3）设样品中含
有草酸xmol，三草酸合铁酸钾ymol，由样品的质量可得90x+491y=10.72，由方程式可得关系式
、 ，由消耗高锰酸钾溶液的体积可得 ，解联立方程可得
x=0.01、y=0.02，则 ，所以样品中
的质量分数为 。
8．硫氰化钾(KSCN)是一种用途广泛的化学药品，常用于检验铁离子、银离子等。某化学兴趣小组制备硫
氰化钾的简易实验装置如图所示(三颈烧瓶内盛放CS、水和固体难溶催化剂)：
2
(1)NH SCN的制备：关闭K，打开K，向三颈烧瓶中CS 层通入NH 并水浴加热制取NH SCN，同时生
4 2 1 2 3 4
成一种酸式盐，反应前后元素化合价均不发生变化，写出该反应的化学方程式___________。
(2)KSCN的制备：关闭K，加热使酸式盐杂质分解除去。打开K，缓缓滴入适量的KOH溶液制备KSCN
1 2
溶液。一段时间后，将三颈烧瓶中的混合物过滤，所得滤液再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到KSCN晶体。第一次过滤的目的是___________；酸性KCr O 溶液用于除去尾气中两种污染性气体
2 2 7
___________、___________(填化学式)。
(3)测定晶体中KSCN的含量：称取8.0g样品配成500mL溶液，量取20.00mL溶液于锥形瓶中，加入适量
稀硝酸，再加入几滴Fe(NO ) 溶液作指示剂，用0.1000mol·L-1AgNO 标准溶液滴定[发生反应：SCN-
3 3 3
+Ag+=AgSCN↓(白色)]。
①滴定过程中使用酸式滴定管，选出正确的操作，将其标号填入操作流程：蒸馏水洗涤
→___________→___________→滴定。
A．用装有标准液的试剂瓶直接向滴定管中注入标准溶液到“0”刻度以上，赶气泡，调液面，记录起始读
数。
B．用烧杯向滴定管中注入标准液“0”刻度以上2～3mL，打开玻璃活塞，使尖嘴部分充满液体。
C．向滴定管加入适量标准溶液进行润洗，洗涤液从上口倒出。
D．向滴定管加入适量标准溶液进行润洗，洗涤液从下口放出
②滴定终点的现象是___________。
③进行三次测定，达到滴定终点时消耗AgNO 标准溶液体积(V)数据如下表所示：
3
实验序号 1 2 3
V/mL 23.98 24.02 24.22
晶体中KSCN的质量分数为___________。
④若用硝酸银固体配制0.1000mol·L-1AgNO 标准溶液，定容时，眼睛俯视容量瓶刻度线，则测得晶体中
3
KSCN的质量分数___________(填“偏高”“偏低”或“不影响”)；若在滴定终点读取滴定管刻度时，眼睛处
于图中___________(填标号)位，则测得晶体中KSCN的质量分数偏高。
【答案】(1) (2) 除去固体催化剂 NH HS
3 2
（3） D A 当滴入最后半滴AgNO3溶液，溶液颜色由红色变为无色，且半分钟内不恢复红色
72.75%
偏低 c【解析】（1）反应物为： 和 ，生成物为 和一种酸式盐 ，反应的方程式为
；（2）固体催化剂不溶于水，所以第一次过滤时为了除去固体催化剂；酸
性 溶液有强氧化性，可以吸收还原性气体和碱性气体，所以用于除去尾气中 和 ；（3）滴定操
作的流程为：先用蒸馏水洗涤滴定管，再用待盛装的标准液润洗，装液，排气泡，调节液面在0刻度或0刻度
以下，读出初始体积，然后开始滴定，所以选D和A；用 溶液作指示剂，用0.1000mol·L-1 标
准溶液滴定，当当滴入最后半滴 溶液，溶液颜色由红色变为无色，且半分钟内不恢复红色，达到滴定
终点；根据三组实验数据，消耗的标准 溶液体积24mL，根据反应 ，
，质量为： ，质量分数为：
。
9．我国C919大飞机制造过程中用到的某些新型材料是以 作催化剂制备的。 是白色粉末，微溶
于水、难溶于乙醇及稀硫酸，在空气中迅速被氧化成绿色。某实验小组设计如下装置(夹持装置略)，利用
溶液与 气体制备 。回答下列问题：
(1)检查装置气密性并加入药品，①打开止水夹先氮气通一段时间，后关闭止水夹；②打开分液漏斗旋
塞，向仪器a中加盐酸调pH至2~3，关闭分液漏斗旋塞；③……，溶液中产生白色沉淀；④待反应完全后，
再通一段时间。装置A中发生反应的离子方程式为_______；仪器a的名称是_______；操作③是_______。
(2)将装置A中的混合物过滤、洗涤、干燥后密封保存，洗涤时选择的最佳洗涤液是___ (填标号)；判断沉淀洗涤干净的实验操作是___。
A．蒸馏水 B．稀硫酸 C．95%的乙醇 D．饱和食盐水
(3)测定产品纯度：称取所制备的CuCl产品mg，将其置于足量的FeCl 溶液中，待样品完全溶解后，加入
3
适量稀硫酸，配成250mL溶液。移取25.00mL溶液于锥形瓶中，用cmol/L的Ce(SO) 标准溶液滴定至终点，
4 2
再重复滴定2次，三次平均消耗Ce(SO) 标准溶液VmL，反应中Ce4+被还原为Ce3+，则样品中CuCl (摩尔质量
4 2
为Mg/mol)的质量分数为___。滴定时Ce(SO) 标准溶液应盛放在_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中；
4 2
下列操作会导致质量分数的测定值偏大的是_______(填标号)。
A．滴定终点时，仰视读数
B．滴定前锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C．滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
D．滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
【答案】(1) 三颈烧瓶 打开止水夹通入二氧化
硫(2) C 取最后一次洗涤液加入过量的稀盐酸，再滴加氯化钡溶液，若无白色沉淀产生，则说明洗涤干净
(3) 酸式 AC
【分析】实验中先通一段时间氮气气体排出装置中空气，然后加入盐酸调pH至2~3，关闭分液漏斗旋
塞，通入二氧化硫气体反应生成氯化亚铜沉淀；过滤分离出沉淀、洗涤、干燥得到产品；
【解析】（1）装置A中发生反应二氧化硫、铜离子、氯离子和水反应生成氯化亚铜沉淀和硫酸根离子、
氢离子，反应为 ；仪器a的名称是三颈烧瓶；操作③是打开止水
夹通入二氧化硫，使得反应生成氯化亚铜；（2） 微溶于水、难溶于乙醇及稀硫酸，故洗涤时选择的最佳
洗涤液是95%的乙醇，乙醇具有挥发性更易使产品干燥，故选C；洗涤液中硫酸根离子会和钡离子生成硫酸钡
白色沉淀，故判断沉淀洗涤干净的实验操作是：取最后一次洗涤液加入过量的稀盐酸，再滴加氯化钡溶液，若
无白色沉淀产生，则说明洗涤干净；（3）已知， 在空气中迅速被氧化成绿色，则其具有还原性。反应中
和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，氯化亚铁被Ce(SO) 氧化，而Ce4+被还原为Ce3+，根据电子守恒
4 2
可知， ，则样品中CuCl的质量分数为 ；滴定时
Ce(SO) 标准溶液应盛放在酸式滴定管中；A．滴定终点时，仰视读数，标准液读数偏大，则测定值偏大，A
4 2
正确；B．滴定前锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥，不影响标准液用量，不影响测定结果，B错误； C．滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失，标准液读数偏大，导致测定值偏大，C正确；D．滴定过程中振荡锥形
瓶时不慎将瓶内溶液溅出，导致标准液用量偏小，测定值偏小，D错误；故选AC。
10．三氯氧磷 是一种化工原料，可用于制取有机磷农药，长效磺胺药物等，还可用作染料中间体、
有机合成的氯化剂和催化剂、阻燃剂等。利用 和 为原料可制备三氯氧磷，其制备装置如图所示(夹持装
置略去)：
已知 和三氯氧磷的性质如表：
熔点 沸点/ 其它物理或化学性质
76.0
和 互溶，均为无色液体，遇水均剧烈水解，发生复分解反应
生成磷的含氧酸和
1.25 106.0
回答下列问题：
(1)仪器乙的名称是____________，进水口为____________(填“a”或“b”)。
(2)装置B中长颈漏斗的作用是____________。
(3)干燥管中碱石灰的作用________________________。
(4)装置C中发生反应的化学方程式________________________，用温度计控制温度在 之间，温
度不宜过高也不宜过低的原因是________________________。
(5)通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中 元素含量，实验步骤如下：
I．取 产品于锥形瓶中，加入足量 溶液待完全水解后加稀硝酸至溶液呈酸性。
Ⅱ．向锥形瓶中加入 的 溶液 ，使 完全沉淀。
Ⅲ．向其中加入 硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖。Ⅳ．加入指示剂，用 溶液滴定过量 至终点，记录所用体积为 。
已知： 。
①滴定选用的指示剂是____________(填字母)。
a． b． c．淀粉 d．甲基橙
②实验过程中加入硝基苯的目的是________________________。
③所测 元素含量为____________________________________(列出表达式)。
【答案】(1) 球形冷凝管或冷凝管 a
(2)平衡气压(或与大气相通，保持装置压强恒定或防止装置内压强过大)
(3)防止空气中的水蒸气进入装置C导致产物水解或防止空气中的水进入
(4) 温度低，反应速率慢，温度高，原料易挥发，利用率低
(5)b 使生成的沉淀被硝基苯覆盖，防止(或减少) 转化为
【分析】A装置中用双氧水与二氧化锰反应制备氧气，通过加入双氧水的量，可以控制产生氧气的速率，
氧气中含有的水蒸气用浓硫酸除去，装置B中有长颈漏斗，可以平衡装置内外的压强，起到安全瓶的作用，
纯净的氧气与三氯化磷在装置C中反应生成POCl ，为了控制反应速率，同时防止三氯化磷挥发，反应的温度
3
控制在60 ~ 65℃，所以装置C中用水浴加热，POCl 遇水剧烈水解为含氧酸和氯化氢，为防止空气中水蒸气进
3
入装置，同时吸收尾气，所以在装置的最后连有碱石灰的干燥管。
【解析】（1）根据装置图，仪器乙为球形冷凝管，为了提高冷却效果，应该从冷凝管的下口进水，即进
水口为a；（2）装置B中所装试剂为浓硫酸，用于干燥氧气，装置B中的长颈漏斗可以调节装置内气体压
强，使装置B起到安全瓶的作用；（3）POCl 遇水剧烈水解，因此干燥管中碱石灰的作用为：避免空气中的
3
水进入装置C导致产物水解； （4）装置C中三氯化磷和氧气发生氧化还原反应生成POCl ，反应的化学方程
3
式为： ；根据上面的分析可知，反应温度应控制在 ，原因是温度过低，反应速率
过慢，温度过高，三氯化磷易挥发，利用率低；（5）用 溶液滴定过量的银离子至终点，当滴定达到终点时， 稍过量一点，加入 作指示剂，铁离子与硫氰酸根离子反应使溶液变
红，故选b；加入少量硝基苯可将生成的氧化银沉淀与溶液隔开，如果不加硝基苯，根据
，可知在水溶液中部分氯化银可以转化为AgSCN，使得实验中生成的AgSCN偏多，
测定结果将偏小； ，则
，所测Cl元素含量为 。
