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考点 53 化学实验方案设计与评价
综合实验题是高考必考题型，分析近几年全国卷试题，非选择题涉及的综合实验题是每年考查能力的
综合压轴题，具有知识容量大、出题素材新、考查角度广、综合程度高，能力要求强等特点，也是区分度
较大的主要题型。以选择题和综合实验题为主，充分体现了“源于教材，又不拘泥于教材”的命题指导思
想，把化学实验基础知识和基本操作技能准确迁移到类似的实验中去，在一定程度考查创新思维能力。
预计2023年高考将会以元素及其化合物和典型有机物的性质为基础，依托新的信息背景进行实验设计
和方案的评价进行考查。备考中要注意有机物的涉入，理清关系，熟记切入点——从安全、环保、可行、
简约等角度进行评价分析。
一、化学实验方案的设计
二、化学性质实验的探究
三、综合实验方案的评价
化学实验方案的设计
1．实验方案设计的基本要求
2．化学实验设计的基本内容
一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容：
(1)实验名称；(2)实验目的；(3)实验原理；(4)实验用品(药品、仪器、装置、设备)及规格；(5)实验装
置图、实验步骤和操作方法；(6)实验注意事项；(7)实验现象的记录及结果处理；(8)问题与讨论。
3．实验方案设计的基本思路
根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的实验方案，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。
【典例】
例1 测定Cu(NO )•nH O的结晶水含量，下列方案中肯定不可行的是( )
3 2 2
A．称量样品→加热→冷却→称量CuO
B．称量样品→加热→冷却→称量Cu(NO )
3 2
C．称量样品→加热→用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量
D．称量样品→加NaOH→过滤→加热→冷却→称量CuO
【答案】B
【解析】Cu(NO ) 受热易分解，其分解反应为：2Cu(NO ) 2CuO+4NO ↑+O ↑。A项，称量样品→加
3 2 3 2 2 2
热→冷却→称量CuO，根据硝酸铜分解的方程式以及氧化铜的质量可测定Cu(NO )•nH O的结晶水含量，
3 2 2
故A正确；B项，因硝酸铜易分解，称量样品→加热无法恰好使结晶水合物恰好分解为硝酸铜，故B错误；
C项，称量样品→加热→用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量，根据水的质量以及结晶水合物的质
量可以求解，故C正确；D项，称量样品→加NaOH将硝酸铜转化为氢氧化铜，→过滤→加热氢氧化铜分
解生成氧化铜→冷却→称量CuO，根据铜原子守恒求解无水硝酸铜的质量，据此求解结晶水含量，故D正
确；故选B。
例2 某机械加工工厂在生产加工过程中会产生一种铁铝合金废料，研究小组的同学将一定量铁铝合
金样品溶解后提取50 mL试样，分离并测定Fe3＋的浓度，实验方案设计如下：
已知：乙醚[(C H)O]沸点34.5℃，易挥发、易燃、低毒，挥发后点燃易发生爆炸，微溶于水，密度比
2 5 2
水小。含Fe3+的HCl溶液，在HCl浓度较高时，用3倍体积的含HCl的乙醚溶液萃取，可形成易溶于乙醚
的缔合物[(C H)O·H]+·[FeCl ]-；降低HCl浓度，该缔合物解离。请回答：
2 5 2 4
(1)经操作A可得溶液Ⅰ、Ⅱ，具体操作为：静置后，_____________。
(2)适量加入的试剂甲，最好是难溶性还原剂，原因是________________________。
(3)蒸馏装置如图所示，装置中存在的错误是____________、______________。(4)下列有关说法不正确的是__________。
A．滴定管在使用前需用待装液润洗，锥形瓶则不用润洗
B．判断经操作A后，Fe3＋是否有残留，可以使用KSCN溶液检测
C．开始滴定前，滴定管尖嘴处悬有标准液液滴，滴定终点时尖嘴处无悬液，则测得的Fe3＋浓度偏高
D．溶液由黄色变为浅紫色时，滴定到达终点
(5)先除去溶液中溶解的HCl，再用0.0500mol·L－1 KMnO 溶液进行滴定，实验三次，达到终点时平均
4
消耗KMnO 溶液12.00 mL。根据该实验数据，试样X中c(Fe3＋)为________。
4
【答案】(1)打开分液漏斗的玻璃塞和活塞，待下层液体流尽后，关闭活塞，将上层液体从上口倒出
(2)加入过量的可溶性还原剂，滴定时会与KMnO 反应，引起误差
4
(3)冷凝水进出方向 使用明火加热 (4)CD (5)2.40 mol·L－1 【解析】(1)经操作A可得溶液
Ⅰ、Ⅱ，操作为分液，具体操作为：静置后，打开分液漏斗的玻璃塞和活塞，待下层液体流尽后，关闭活
塞，将上层液体从上口倒出；(2)适量加入的试剂甲，加入过量的可溶性还原剂，滴定时会与KMnO 反应，
4
引起误差，故最好是难溶性还原剂；(3)蒸馏时冷凝水应下进上出，故根据蒸馏装置可知，装置中存在的错
误是冷凝水进出方向；(4)A项，酸碱中和滴定时，为了避免待装液被蒸馏水稀释，滴定管使用前需用待装
液润洗；而锥形瓶中的水分不影响待测液的物质的量，则锥形瓶不需要润洗，A正确；B项，Fe3＋的检验
可以使用KSCN溶液，B正确；C项，开始滴定前，滴定管尖嘴处悬有标准液液滴，滴定终点时尖嘴处无
悬液，则滴定的标准液体积读数偏小，测得的Fe3＋浓度偏低，C不正确；D项，溶液由黄色变为浅紫色时，
可能还没达到滴定终点，应等溶液变浅紫色且半分钟内不变色，则滴定到达终点，D不正确；故选CD；
(5)根据反应MnO -+8H++5Fe2+=Mn2++5Fe3++4H O可知，试样X中c(Fe3＋)=
4 2
=2.40 mol·L－1。
【对点提升】对点1 下列设计的实验方案能达到实验目的的是( )
A．制备Al(OH) 悬浊液：向1 mol·L－1 AlCl 溶液中加过量的6 mol·L－1NaOH溶液
3 3
B．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适量 NaOH溶液，振荡后静置
分液，并除去有机相的水
C．检验溶液中是否含有Fe2＋：取少量待检验溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，
观察实验现象
D．探究催化剂对HO 分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管中加入 2 mL 5% H O 和1 mL
2 2 2 2
HO，向另一支试管中加入2 mL 5% HO 和1 mL FeCl 溶液，观察并比较实验现象
2 2 2 3
【答案】D
【解析】A 项中 AlCl ＋4NaOH===NaAlO ＋3NaCl＋2HO，AlCl 在过量的 NaOH 溶液中生成
3 2 2 3
NaAlO ，而不是Al(OH) ；B项乙酸与NaOH溶液反应，且乙酸乙酯在NaOH溶液中发生水解反应，从而
2 3
不能提纯；C项检验Fe2＋，应先加入KSCN溶液，不变色，再滴加氯水，呈红色，说明Fe2＋存在，D项浓
度相同，催化剂不同，催化效果不同，可以比较。
对点2 PCl 可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下：
3
熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·mL－1 其他
2P(过量)＋3Cl 2PCl ；2P(少量)＋
2 3
黄磷 44.1 280.5 1.82
5Cl 2PCl
2 5
遇水生成HPO 和HCl，遇O 生成
3 3 2
PCl －112 75.5 1.574
3
POCl
3
POCl 2 105.3 1.675 遇水生成HPO 和HCl，能溶于PCl
3 3 4 3
(一)制备：
如图是实验室制备PCl 的装置(部分仪器已省略)。
3
(1)仪器乙的名称是________。
(2)实验室用漂白粉加浓盐酸制备Cl 的化学方程式为_________________________。
2
(3)碱石灰的作用是___________________________________。
(4)向仪器甲中通入干燥Cl 之前，应先通入一段时间的CO，其目的是_______________。
2 2
(二)提纯：(5)粗产品中常含有POCl 、PCl 等。加入黄磷加热除去PCl 后，通过________(填实验操作名称)，即
3 5 5
可得到PCl 的纯品。
3
(三)分析：
测定产品中PCl 纯度的方法如下：迅速称取4.200 g产品，水解完全后配成500 mL溶液，取出25.00
3
mL加入过量的0.100 0 mol·L－1 20.00 mL碘溶液，充分反应后再用0.100 0 mol·L－1 Na SO 溶液滴定过量
2 2 3
的碘，终点时消耗10.00 mL Na SO 溶液。
2 2 3
已知：HPO ＋HO＋I===H PO ＋2HI；I ＋2NaSO===2NaI＋NaSO ；假设测定过程中没有其他反
3 3 2 2 3 4 2 2 2 3 2 4 6
应。
(6)根据上述数据，该产品中PCl 的质量分数为________。若滴定终点时俯视读数，则PCl 的质量分数
3 3
________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)冷凝管 (2)Ca(ClO) ＋4HCl(浓)===CaCl ＋2HO＋2Cl↑
2 2 2 2
(3)吸收多余的Cl，防止污染环境；防止空气中的水分进入，影响产品纯度
2
(4)排尽装置中的空气，防止O 和水与PCl 反应
2 3
(5)蒸馏 (6)98.21% 偏大
【解析】(1)仪器乙为冷凝管。(2)用漂白粉加浓盐酸制备Cl 的反应为Ca(ClO) ＋4HCl(浓)===CaCl ＋
2 2 2
2HO＋2Cl↑。(3)根据PCl 遇水能发生反应，氯气有毒知，碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入并吸
2 2 3
收多余的Cl。(4)甲中通入干燥Cl 之前，先通入CO，是为了排尽装置中的空气，防止O 和水与PCl 反应。
2 2 2 2 3
(5)PCl 、POCl 的沸点相差较大，可以利用蒸馏的方法分离。(6)根据提供的反应，有n(H PO )＋n(Na SO)
3 3 3 3 2 2 3
＝n(I)，则25.00 mL溶液中n(H PO )＝0.100 0 mol·L－1×0.02 L－×0.100 0 mol·L－1×0.01 L＝0.001 5 mol。根
2 3 3
据PCl ＋3HO===H PO ＋3HCl，则4.2 g产品中n(PCl )＝0.001 5 mol×20＝0.03 mol，PCl 的质量分数为
3 2 3 3 3 3
×100%＝98.21%。由于滴定管“0”刻度在上，若滴定终点时俯视读数，则计算时 NaSO 溶液的体积偏小，
2 2 3
根据n(H PO )＝n(I)－n(Na SO)知n(H PO )偏大，故PCl 的质量分数偏大。
3 3 2 2 2 3 3 3 3
【巧学妙记】
1．物质制备型实验方案的设计
(1)应遵循以下原则：①条件合适，操作方便；②原理正确，步骤简单；③原料丰富，价格低廉；④产
物纯净，污染物少。
(2)设计的基本流程为根据目标产物→确定可能原理→设计可能实验方案→优化实验方案→选择原料→
设计反应装置(方法、仪器等)→实施实验(步骤、操作要点、控制反应条件等)→分离提纯产品。
2．性质探究型实验方案的设计
(1)主要是从物质的结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此
设计出合理的实验方案，去探索它所可能具有的性质。
(2)设计的基本流程为根据物质的组成、结构和类型→提出性质猜想→设计实验逐个验证→记录现象和
数据→归纳分析→合理推断、得出结论。
3．性质验证型实验方案的设计
(1)主要是求证物质具备的性质，关键是设计出简捷的实验方案，要求操作简单，简便易行，现象明显，
且安全可行。
(2)设计的基本流程为根据物质的性质→设计可能实验方案→优化实验方案→实施实验(原理、方法、步骤、仪器、药品、操作要点等)→观察现象、记录数据→综合分析、得出结论。
化学性质实验的探究
1．对未知产物的探究
通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质逐一进行检验来确定究竟含有哪些物质。虽然
探究型实验主要考查学生的探究能力，但在问题中常常包含了对实验基础知识的考查。例如：
(1)常见物质分离的提纯方法：结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取法、渗析法等。
(2)常见气体的制备、净化、干燥、收集等方法。
(3)熟悉重点的操作：气密性检查、测量气体体积、防倒吸、防污染等。
2．物质性质的探究
(1)在探究过程中往往可以利用对比实验，即设置几组平行实验来进行对照和比较，从而研究和揭示某
种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理。
(2)无机物、有机物性质的探究，必须在牢牢掌握元素化合物知识的基础上，大胆猜想，细心论证。脱
离元素化合物知识，独立看待实验问题是不科学的，只有灵活运用已有的元素化合物知识，才能变探究型
实验为验证型实验，使复杂问题简单化。
【典例】
例1 (2021•广东选择性考试)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成
分是MnO )的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元
2
素组成的单质，并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl 的化学方程式为_______。
2
(2)实验室制取干燥Cl 时，净化与收集Cl 所需装置的接口连接顺序为_______。
2 2
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中_______已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操
作及现象是_______。
(4)某合作学习小组进行以下实验探究。
①实验任务。通过测定溶液电导率，探究温度对AgCl溶解度的影响。
②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随
溶液中离子浓度的增大而增大；离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时，
K (AgCl)=1.8×10-10。
sp③提出猜想。
猜想a：较高温度的AgCl饱和溶液的电导率较大。
猜想b：AgCl在水中的溶解度s(45℃)＞s(35℃)＞s(25℃)。
④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的AgCl饱和溶液)，在设定的测试温度下，
进行表中实验1~3，记录数据。
实验序
试样 测试温度/℃ 电导率/
号
1 Ⅰ：25℃的AgCl饱和溶液 25 A
1
2 Ⅱ：35℃的AgCl饱和溶液 35 A
2
3 Ⅲ：45℃的AgCl饱和溶液 45 A
3
⑤数据分析、交流讨论。25℃的AgCl饱和溶液中，c(Cl-)= ______________mol·L－1。
实验结果为A＞A＞A。小组同学认为，此结果可以证明③中的猜想 成立，但不足以证明猜想 成
3 2 1
立。结合②中信息，猜想 不足以成立的理由有_______。
⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想 ，在实验1~3的基础上完善方案，进行实验4和5。请在答
题卡上完成表中内容。
实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/
4 Ⅰ _______ B
1
5 _______ _______ B
2
⑦实验总结。根据实验1~5的结果，并结合②中信息，小组同学认为猜想 也成立。猜想 成立的判
断依据是_______。
【答案】(1)MnO +4HCl(浓) MnCl +Cl↑+2H O (2) c-d-b-a-e
2 2 2 2
(3)HClO 向溶液中加入过量稀硝酸，防止溶液中含有CO2-、HCO -等，再加入少量AgNO 溶液，
3 3 3
若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl-
(4)⑤1.34×10-5 测试温度不同，根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度 ⑥ 45℃
II 45℃ ⑦A>B >B
3 2 1
【解析】(1)实验室通常采用浓盐酸和MnO 制取Cl，化学方程式为：MnO +4HCl(浓)
2 2 2
MnCl +Cl↑+2H O；(2)根据化学方程式可知，制取的氯气中混有氯化氢、水蒸气，氯气有毒，必须进行尾
2 2 2
气处理，因此使用饱和食盐水吸收氯化氢气体，浓硫酸除去水蒸气，最后用NaOH溶液吸收尾气，因此接
口连接顺序为c-d-b-a-e；(3)久置后不能使品红溶液褪色，说明HClO已分解；检验Cl-的方法为向溶液中加入过量稀硝酸，防止溶液中含有CO2-、HCO -等，再加入少量AgNO 溶液，若有白色沉淀生成，则证明原
3 3 3
溶液中含有Cl-；(4)⑤25℃时， K (AgCl)=c(Ag＋) ×c(Cl-)，根据沉淀溶解平衡可知，饱和的AgCl溶液中
sp
c(Ag＋) =c(Cl-)，所以有 = =1.34×10-5 mol·L－1；实验1~3中，不同的饱
和溶液浓度不同且测试温度不同，根据资料显示离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高而增大，所
以根据实验1~3无法判断温度较高的饱和溶液离子浓度大，进而不能得出溶解度关系；⑥如果要判断AgCl
在水中的溶解度随温度的变化情况，可以设计不相同温度下的饱和溶液在相同温度下测试，如果温度较高
下的饱和溶液电导率比温度较低的饱和溶液电导率高，则可以得出温度升高饱和溶液中离子浓度高。所以
可以设计试样Ⅰ在45℃下测试与实验3比较；设计试样II在45℃下测试与实验3比较；⑦猜想b成立的判
断依据是A>B >B 。
3 2 1
例2 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0.05 mol·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K[Fe(CN) ]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有________。
3 6
(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
色深浅、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3 min时量少；溶液红色较3 min时加深
ⅲ 120 产生白色沉淀，较30 min时量少；溶液红色较30 min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O，由于___________________(用离子方程式表示)，可产生Fe3＋；
2
假设c：酸性溶液中的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下述实验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。3 min 时溶液呈浅红色，30 min 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 ：
____________________________。
【答案】(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＋＋O ＋4H＋===4Fe3＋＋2HO 加入 KSCN 溶液后产生白色沉淀 ③0.05 mol·L－1 NaNO
2 2 3
FeSO 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
4
(3)溶液中存在反应：①2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag，②Ag＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ag，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2
＋。反应开始时，c(Ag＋)大，以反应①、②为主，c(Fe3＋) 增大。约30 min后，c(Ag＋)小，以反应③为主，
c(Fe3＋)减小
【解析】(1)①黑色固体溶于热的硝酸溶液后，向其中加入稀盐酸，产生白色沉淀，可证明黑色固体中
含有Ag。②可利用K[Fe(CN) ]检验Fe2＋的存在。(2)过量的铁粉会与Fe3＋反应。②空气中的O 会与Fe2＋发
3 6 2
生氧化还原反应，产生Fe3＋；加入KSCN溶液后产生白色沉淀，说明溶液中存在Ag＋，Ag＋可与Fe2＋反应
产生Fe3＋。③实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3＋的主要原因，只要将原实验反应体系中的Ag＋替换，
其他微粒的种类及浓度保持不变，做对比实验即可，所以可选用0.05 mol·L－1 NaNO 溶液(pH≈2)；实验Ⅱ
3
利用原电池装置证明反应Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋能发生，所以甲溶液是FeSO 溶液。操作和现象：分别取
4
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。
【对点提升】
对点1 某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe(NO ) 溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他
3 3
们对蚀刻银的原因进行了如下探究：
[实验]制备银镜，并与Fe(NO ) 溶液反应，发现银镜溶解。
3 3
(1)下列有关制备银镜过程的说法正确的是 。
a.边振荡盛有2％的AgNO 溶液的试管，边滴入2％的氨水。至最初的沉淀恰好溶解为止
3
b.将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中
c.制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热
d.银氨溶液具有较弱的氧化性
e.在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大
[提出假设]
假设1：Fe1＋具有氧化性，能氧化Ag。
假设2：Fe(NO ) 溶液显酸性，在此酸性条件下NO 能氧化Ag。
3 3 3
[设计实验方案，验证假设]
(2)甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe3＋，验证了假设1成立。请写出Fe3＋氧化Ag的离子方程式：
。(3)乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容(提示： NO -在不同条件下的还原产物较复杂，
3
有时难以观察到气体产生)。
实验步骤(不要求写具体操作过程) 预期现象和结论
①
若银镜消失，假设2成立。
②
若银镜不消失，假设2不成立。
……
[思考与交流]
(4)甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论：Fe(NO ) 溶液
3 3
中的Fe3＋和NO -都氧化了Ag。
3
你是否同意丙同学的结论，并简述理由： 。
【答案】(1)ade
(2)Fe3＋＋Ag= Fe2＋＋Ag＋
(3)①测定上述实验用的Fe(NO ) 溶液的pH；②配制相同pH的稀硝酸溶液，将此溶液加入到有银镜的
3 3
试管内
(4)不同意，甲同学检验出了Fe2＋，可确定Fe3＋一定氧化了Ag；乙同学虽然验证了此条件下NO －能氧
3
化Ag，但在硝酸铁溶液氧化银时，由于没有检验NO －的还原产物，因此不能确定NO －是否氧化了Ag
3 3
【解析】(1)银镜反应是将几滴乙醛滴入银氨溶液，故b错；银镜反应不能直接加热，应该采取水浴加
热，故c错。从银氨溶液生成反应的离子方程式可知，生成的是强碱，溶液中 OH－浓度增大，pH增大。
(3)采取稀硝酸溶液或者没有Fe3＋的其它可溶的酸性硝酸盐溶液(如Al(NO ) 、Cu(NO ) 等溶液)，看能否溶
3 3 3 2
解银镜。但应注意保持溶液的pH相同，因为溶液酸碱性不同，NO －的氧化性是不相同的。(4)甲同学检验
3
出了Fe2＋，可确定Fe3＋一定氧化了Ag；乙同学只是验证了此条件下NO －能氧化Ag，并没有检验硝酸铁
3
溶液氧化银时是否有NO －的还原产物，考虑到微粒氧化性有强弱之别，反应有先后之分，不能确定NO －
3 3
是否氧化了Ag。
对点2 绿矾(FeSO ·xHO)是生血片的主要成分。某研究性学习小组拟对绿矾热分解产物进行探究。
4 2
实验猜想
猜想1：生成Fe O、SO 、HO；
2 3 2 2
猜想2：生成Fe、Fe O、SO 、HO；
2 3 2 2
猜想3：生成Fe O、SO 、SO 、HO；
2 3 2 3 2
……
实验探究 该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。请回答下列问题：
(1)实验操作的先后顺序是________(填字母)。
a．熄灭酒精灯，冷却
b．先检查装置的气密性，后加入药品
c．点燃酒精灯，加热
d．在“气体入口”处通入干燥的N
2
其中操作d的作用是________________________________________________。
(2)在实验过程中，观察到A中固体变红色，B中无水CuSO ____________________，C中试纸的颜色
4
变化是______________。
(3)反应结束后，取A中固体进行实验，实验操作及现象如下：
①将固体加入盛有足量稀硫酸的试管中，固体完全溶解，且无气体放出；
②取①中溶液滴入适量KMnO 溶液中，KMnO 溶液不退色；
4 4
③取①中溶液滴入KSCN溶液中，溶液变红色。
由此得出结论：红色固体为________。
(4)D中有白色沉淀生成，该沉淀的化学式为________________。有同学认为还应该增加一个实验，取
D中沉淀，加入一定量的盐酸以确定其组成，从而确定FeSO ·xHO的分解产物，你认为是否需要？说明你
4 2
的理由：___________________________________。
实验结论
(5)硫酸亚铁晶体加热分解的化学方程式为___________________________________。
实验改进
(6)有同学对上述实验装置进行了改进，设计出如图所示装置，认为该装置也可以验证硫酸亚铁晶体热
分解的产物。
①G中的现象是____________________，反应的离子方程式为__________________。
②H中球形干燥管的作用是__________。
【答案】(1)bdca 排净装置内的空气，防止Fe2＋被空气中的氧气氧化而干扰实验
(2)由白色变蓝色 蓝色变红色
(3)Fe O
2 3
(4)BaSO 、BaSO 不需要；Fe元素的化合价升高，则必有S元素的化合价降低，根据原子守恒和得
4 3失电子守恒，可知只有部分S元素的化合价降低，则进入D中的气体为SO 和SO
3 2
(5)2(FeSO ·xHO)=====Fe O＋SO ↑＋SO ↑＋2xHO
4 2 2 3 2 3 2
(6)①高锰酸钾溶液退色 5SO ＋2MnO＋2HO===2Mn2＋＋5SO＋4H＋ ②防倒吸
2 2
【解析】(1)该实验需要探究是否有气体生成，故首先应检查装置的气密性；Fe2＋具有还原性，易被空
气中的氧气氧化，影响探究结果，故应在“气体入口”处通入干燥的N ，排净装置内的空气；点燃酒精灯，
2
对样品进行加热，实验结束时，熄灭酒精灯，进行冷却。故实验操作的先后顺序是 bdca。(2)加热时，
FeSO ·xHO首先会失去结晶水，然后FeSO 分解。B中无水CuSO 用于检验水的生成，吸水后固体由白色
4 2 4 4
变成蓝色；C中收集到酸性气体，该气体会使湿润的蓝色石蕊试纸变红。(3)由实验①可知，没有气体放出，
可能的原因有两个：一是A中固体没有单质Fe，二是有单质Fe与Fe O，二者反应生成Fe2＋；由实验②可
2 3
知，溶液中不存在Fe2＋，则可知A中固体没有单质Fe；由实验③和固体颜色可知，A中固体应为Fe O 。
2 3
(4)由(3)可知，Fe元素的化合价升高，则必有S元素的化合价降低，根据原子守恒和得失电子守恒可知，
只有部分S元素的化合价降低，从而可知进入D中的气体为SO 和SO ，因此D中的白色沉淀为BaSO 和
3 2 4
BaSO ，不需要再经过实验验证。(6)②SO 有毒，不能排放到空气中，应用NaOH溶液吸收。若直接将导
3 2
管插入溶液中，容易引起倒吸，故用球形干燥管防止倒吸。
【巧学妙记】
实验探究题的思维流程
综合实验方案的评价
1．从可行性方面对实验方案进行评价
(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、准确。
2．从“绿色化学”角度对实验方案进行评价
(1)反应原料是否易得、安全、无毒。(2)化学反应速率是否较快。
(3)原料利用率以及制取物质的产率是否较高。
(4)制取过程中是否造成环境污染。
3．从“安全性”方面对实验方案进行评价
(1)进行某些易燃易爆实验时，要防爆炸(如H 还原CuO应先通H，气体点燃前先验纯等)。
2 2
(2)冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷
凝回流装置，如长玻璃管、冷凝管等)。
(3)其他问题，如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等。
【典例】
例1 (2022•全国甲卷)根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是( )
选项 实验目的 实验及现象 结论
分别测浓度均为0.1 mol·L-1
比较CHCOO-和
A 3 的CHCOONH 和NaHCO K(CHCOO-)＜K(HCO -)
HCO -的水解常数 3 4 3 h 3 h 3
3 溶液的pH，后者大于前者
检验铁锈中是否含 将铁锈溶于浓盐酸，滴入
B 铁锈中含有二价铁
有二价铁 KMnO 溶液，紫色褪去
4
探究氢离子浓度对
向KCrO 溶液中缓慢滴加 增大氢离子浓度，转化平衡
C CrO2-、Cr O2-相互 2 4
4 2 7 硫酸，黄色变为橙红色 向生成Cr O2-的方向移动
转化的影响 2 7
检验乙醇中是否含 向乙醇中加入一小粒金属
D 乙醇中含有水
有水 钠，产生无色气体
【答案】C
【解析】A项，CHCOONH 中NH +水解，NH ++H O NH ·H O+H+，会消耗CHCOO-水解生成
3 4 4 4 2 3 2 3
的OH-，测定相同浓度的CHCOONH 和NaHCO 溶液的pH，后者大于前者，不能说明K(CHCOO-)＜
3 4 3 h 3
K(HCO -)，A错误；B项，浓盐酸也能与KMnO 发生反应，使溶液紫色褪去，B错误；C项，KCrO 中存
h 3 4 2 4
在平衡2 CrO 2-(黄色)+2H+ Cr O2- (橙红色)+H O，缓慢滴加硫酸，H+浓度增大，平衡正向移动，故
4 2 7 2
溶液黄色变成橙红色，C正确；D项，乙醇和水均会与金属钠发生反应生成氢气，故不能说明乙醇中含有
水，D错误；故选C。
例2 (2020•天津卷)为测定CuSO 溶液的浓度，甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题：
4
Ⅰ.甲方案
实验原理：
实验步骤：(1)判断SO 2-沉淀完全的操作为____________。
4
(2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为_____________。
(3)步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为__________。
(4)固体质量为wg，则c(CuSO )=________mol‧L-1。
4
(5)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得c(CuSO )_________(填“偏高”、“偏低”或
4
“无影响”)。
Ⅱ.乙方案
实验原理：Zn+CuSO = ZnSO +Cu，Zn+H SO = ZnSO +H ↑
4 4 2 4 4 2
实验步骤:
①按右图安装装置(夹持仪器略去)
②……
③在仪器A、B、C、D、E…中加入图示的试剂
④调整D、E中两液面相平，使D中液面保持在0或略低于0刻度位置，读数并记录。
⑤将CuSO 溶液滴入A中搅拌，反应完成后，再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生
4
⑥待体系恢复到室温，移动E管，保持D、E中两液面相平，读数并记录
⑦处理数据
(6)步骤②为___________。
(7)步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是________(填序号)。
a.反应热受温度影响 b.气体密度受温度影响 c.反应速率受温度影响
(8)Zn粉质量为ag，若测得H 体积为bmL，已知实验条件下 ，则c(CuSO )______mol‧
2 4L-1(列出计算表达式)。
(9)若步骤⑥E管液面高于D管，未调液面即读数，则测得c(CuSO )________(填“偏高”、“偏低”
4
或“无影响”)。
(10)是否能用同样的装置和方法测定MgSO 溶液的浓度：_________(填“是”或“否”)。
4
【答案】(1)向上层清液中继续滴加BaCl 溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全
2
(2)AgNO 溶液 (3)坩埚 (4) (5)偏低
3
(6)检查装置气密性 (7)b (8) (9) 偏高 (10) 否
【解析】Ⅰ．(1)硫酸根离子的检验是滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，证明溶液中含有硫酸根离子，
故判断SO 2-沉淀完全的操作向上层清液中继续滴加BaCl 溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全；(2)步骤②
4 2
判断沉淀是否洗净所选用的试剂为AgNO 溶液，硫酸钡沉淀中可能附着有氯化钡，为了证明还有没氯离子，
3
需要加入硝酸银溶液，若产生白色沉淀，证明没有洗净；(3)步骤③灼烧时盛装样品的仪器为坩埚；(4)固体
质量为wg，为硫酸钡的质量，硫酸钡的物质的量为n= ，根据硫酸根守恒可知，
CuSO ~BaSO ，则c(CuSO )= = = mol‧L-1；(5)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，
4 4 4
会使固体的质量偏小，物质的量偏小，根据 可知，则测得c(CuSO )偏低。
4
Ⅱ．(6)加入药品之前需检查装置的气密性；步骤②为检查装置气密性；(7)气体的体积受温度和压强的
影响较大，气体的质量不随温度和压强的变化而改变，密度也受温度和压强的影响，步骤⑥需保证体系恢
复到室温的原因是气体密度受温度影响；反应热不受温度的影响，只与反应物和生成物自身的能量有关，
不随温度压强而改变；反应速率受温度影响，温度越高，反应速率越快，步骤⑥需保证体系恢复到室温与
反应速率无关；(8)Zn粉质量为ag，若测得H 体积为bmL，已知实验条件下 ，氢气的质量
2= ，利用氢气的质量得到氢气的物质的量n= ，根据
Zn+H SO = ZnSO +H ↑，与酸反应的锌的物质的量为 ，锌的总物质的量为 ，与
2 4 4 2
硫酸铜反应的锌的物质的量为 ，根据Zn+CuSO = ZnSO +Cu，则c(CuSO )=
4 4 4
；(9)若步骤⑥E管液面高于D管，未调液面即读数，得到氢气的体积偏小，与
硫酸反应的锌的质量偏小，与硫酸铜反应的锌的质量偏大，则测得c(CuSO )偏高；(10) 不能用同样的装置
4
和方法测定MgSO 溶液的浓度，硫酸镁不和锌发生置换反应。
4
【对点提升】
对点1 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 实验结论
向盛有饱和NaSO 溶液的试管中 溶液变浑浊且有气体
A 2 2 3 说明生成了S和HS
滴加稀盐酸 生成 2
室温下，用pH试纸测定浓度均为
NaClO溶液的pH较
B 0.1moL/L的NaClO溶液、 酸性：HClO<CH COOH
大 3
CHCOONa溶液的pH
3
向1mL0.1moL/LNaOH溶液中滴入
沉淀颜色变化：白色
C 2滴0.1moL/LMgCl 溶液，再滴入2 K ：Cu(OH) <Mg(OH)
2 —蓝色 sp 2 2
滴0.1moL/LCuSO 溶液
4
在两支试管中各加入2mL5%H O 两支试管中都有气泡
2 2 Fe3+对HO 分解的催化效
D 溶液，再分别滴入FeCl 和CuCl 溶 产生，滴入FeCl 溶 2 2
3 2 3 果强于Cu2+
液，摇匀 液产生的气泡更快些
【答案】D
【解析】A项，NaSO 溶液与稀盐酸反应生成单质硫和二氧化硫气体，溶液变浑浊且有气体生成，该
2 2 3
反应为氧化还原反应，硫元素的价态即有升高又有降低；若要都生成S和HS，硫元素的价态均降低，不
2
符合氧化还原反应发生的规律，故A错误；B项，NaClO溶液具有强氧化性，能够漂白pH试纸，不能测出0.1moL/L的NaClO溶液的pH，无法得出结论，故B错误；C项，向1mL0.1moL/LNaOH溶液中滴入2
滴0.1moL/LMgCl 溶液，生成了氢氧化镁白色沉淀，由于反应发生后氢氧化钠溶液过量，再滴入2滴
2
0.1moL/LCuSO 溶液，氢氧化钠溶液与硫酸铜直接反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，不能证明发生了沉淀的转
4
化，不能得出结论，故C错误；D项，在两支试管中各加入2mL5%H O 溶液，再分别滴入FeCl 和CuCl
2 2 3 2
溶液，摇匀，两支试管中都有气泡产生，滴入FeCl 溶液产生的气泡更快些，由于两种溶液中，阴离子种
3
类相同，阳离子种类不同，所以可以得出Fe3+对HO 分解的催化效果强于Cu2+的结论，故D正确；故选
2 2
D。
对点2 甘氨酸亚铁［(H NCH COO) Fe]可有效改善缺铁性贫血，化学兴趣小组的同学设计了如下两
2 2 2
个实验：装置1制备碳酸亚铁晶体；装置2制备甘氨酸亚铁。已知：柠檬酸易溶于水，具有较强的酸性和
还原性。回答下列问题：
I.碳酸亚铁晶体(FeCO·nH O)的制备
3 2
(1)实验操作如下：关闭f，打开e，然后关闭活塞a，打开活塞b、c，加入适量稀硫酸反应一段时间后，
关闭活塞b、c，打开活塞a，以上操作的目的是___________；实验结束后，若装置B中没有出现碳酸亚铁
晶体，可能的原因是___________。
(2)反应结束后，对装置B中的反应液进行静置、过滤、洗涤、干燥，得到碳酸亚铁晶体。过滤操作过
程中用到的玻璃仪器有___________；干燥过程中可能有少量碳酸亚铁晶体被氧化为FeOOH，反应的化学
方程式为___________。
II.甘氨酸亚铁［(H NCH COO) Fe]的制备
2 2 2
实验操作如下：将装置1制取的碳酸亚铁晶体与甘氨酸的水溶液混合加入C中，关闭e，打开f，然后
利用E中盐酸和碳酸钙反应生成的气体排尽装置中的空气，接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤，
滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥，得到甘氨酸亚铁。
(3)仪器h的名称为___________；试剂g为___________(填试剂名称)。
(4)为了提高(H NCH COO) Fe的产率，需要控制C中反应溶液的pH在5.6~6.0之间。若pH过低，
2 2 2(H NCH COO) Fe的产率将降低，其原因为___________；滴入柠檬酸溶液的作用除了促进FeCO 的溶解，
2 2 2 3
调节溶液的pH外，还有___________。
(5)(H NCH COO) Fe中Fe2+含量的测定：使用电子天平准确称取3.640g产品，用蒸馏水配制成100mL
2 2 2
溶液。取出25.00mL溶液于锥形瓶中，向其中加入一定量的稀硫酸酸化，用0.05000 mol∙L−1KMnO ；标准
4
溶液滴定至终点(已知滴定过程中只有Fe2+被氧化)，消耗KMnO 标准溶液的体积为17.20mL。则产品中
4
Fe2+的质量分数为___________％(保留1位小数)。
【答案】(1)排除装置内的空气，使A产生的硫酸亚铁压入到B装置中发生反应
装置A中稀硫酸量过多，太早关闭活塞b、c，打开活塞a，导致A中生成的硫酸亚铁量很少，很多稀
硫酸被压入到B中，从而导致实验失败
(2)烧杯、漏斗、玻璃棒 4FeCO∙nHO＋O＝4FeOOH＋4CO＋(4n−2)H O
3 2 2 2 2
(3)圆底烧瓶 饱和碳酸氢钠溶液
(4)pH过低，氢离子较大，氢离子和HNCH COOH反应，不利于(H NCH COO) Fe的生成 防止亚
2 2 2 2 2
铁离子被氧化
(5)26.5
【解析】稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，利用氢气将装置内的空气排除，再利用装置A中压强
不断增大，将硫酸亚铁压入到装置B中从而生成碳酸亚铁；利用盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳
和水，由于盐酸易挥发，因此利用饱和碳酸氢钠溶液除掉挥发出的HCl气体。(1)实验操作如下：关闭f，
打开e，然后关闭活塞a，打开活塞b、c，加入适量稀硫酸反应一段时间后，关闭活塞b、c，打开活塞a，
以上操作的目的是排除装置内的空气，使A产生的硫酸亚铁压入到B装置中发生反应；实验结束后，若装
置B中没有出现碳酸亚铁晶体，可能的原因是装置A中稀硫酸量过多，太早关闭活塞b、c，打开活塞a，
导致A中生成的硫酸亚铁量很少，很多稀硫酸被压入到B中，从而导致实验失败；(2)反应结束后，对装置
B中的反应液进行静置、过滤、洗涤、干燥，得到碳酸亚铁晶体。过滤操作过程中用到的玻璃仪器有烧杯、
漏斗、玻璃棒；干燥过程中可能有少量碳酸亚铁晶体被氧化为FeOOH，反应的化学方程式为4FeCO∙nHO
3 2
＋O＝4FeOOH＋4CO＋(4n−2)H O；(3)仪器h的名称为圆底烧瓶；试剂g主要是除掉二氧化碳中HCl，因
2 2 2
此g为饱和碳酸氢钠溶液；(4)为了提高(H NCH COO) Fe的产率，需要控制C中反应溶液的pH在5.6~6.0
2 2 2
之间。若pH过低，(H NCH COO) Fe的产率将降低，其原因为pH过低，氢离子较大，氢离子和
2 2 2
HNCH COOH反应，不利于(H NCH COO) Fe的生成；由于柠檬酸具有还原性，亚铁盐具有还原性，柠檬
2 2 2 2 2
酸溶液的作用除了促进FeCO 的溶解，调节溶液的pH外，还有防止亚铁离子被氧化；(5)根据题意5Fe2+～
3
MnO -，因此n(Fe2+)=5×0.05000 mol∙L−1×17.20×10−3L×4=0.01720mol，
4。
【巧学妙记】
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→作用或意义→联想。
具体分析如下：
(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：操作顺序、注意事项或操作错误的后果。
(5)实验现象：自下而上，自左而右全面观察。
→→→→→
1．下列实验方案设计可行的是( )
A．在水中加入氯化铁晶体，加热至沸腾，可得到氢氧化铁胶体
B．氢氧化铁胶体中的H＋、Cl－可用过滤的方法除去
C．用蒸发的方法使NaCl从溶液中析出时，将蒸发皿中NaCl溶液全部加热蒸干
D．鉴别氯化铁溶液与氢氧化铁胶体较简便的方法是用激光束照射
【答案】D
【解析】A项，实验操作不会制得胶体，会得到沉淀，A项错误；B项，胶体粒子也能通过滤纸，可
通过渗析除去胶体中的杂质离子，B项错误；C项，蒸发溶液到溶液表面出现一层晶膜时停止加热，用余
热蒸干即可，C项错误。
2．下列实验设计方案或判断中正确的是( )
A．加入足量铜粉后，搅拌、可过滤可除去Cu(NO ) 溶液中混有的AgNO
3 2 3
B．通过装有NaOH溶液的确洗气瓶来除去CO 中混有的HCl气体
2
C．某无色未知溶液中加入BaCl 溶液，有白色沉淀，可推断溶液中的一定含有SO 2-
2 4
D．未知溶液中加入盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则溶液中一定大量含CO2-
3
【答案】A
【解析】A项，利用置换反应，故A正确；B项，同时除去了CO，故B错误；C项，还可能是
2
CO2-、Ag+，故C错误；D项，可能是HCO -、SO 2-、HSO -，故D错误；故选A。
3 3 3 3
3．为达到相应的实验目的，下列实验的设计或操作最合理的是( )A．为比较Cl与S元素的非金属性强弱，相同条件下，测定相同浓度的 NaCl溶液和NaS溶液的pH
2
值
B．为观察Mg条在CO 气体中的燃烧，在一个集气瓶中收集满CO 气体，取一小段除去表面氧化膜
2 2
的Mg条用坩埚钳夹持点燃后迅速投入上述集气瓶底部。
C．为比较HA和HB两种弱酸的Ka大小，可用pH计测定同温同浓度的NaA溶液和NaB 溶液的pH
值
D．为测定一定浓度的NaOH溶液放置空气中是否部分转化为NaCO ，用甲基橙作指示剂，用标准
2 3
盐酸溶液滴定
【答案】C
【解析】A项，测定相同浓度的NaCl溶液和NaS溶液的pH值只能判断HCl和HS的酸性强弱，非
2 2
金属性是通过最高价氧化物水化物的酸性强弱判断的，故A错误；B项，集气瓶底应铺一层细沙，故B错
误；C项，同温同浓度的NaA溶液和NaB 溶液因弱酸酸性不同水解程度不同造成PH不同，故C正确；D
项，甲基橙变色的 PH范围是3.1～4.4，用甲基橙作指示剂滴定后溶液呈酸性，滴定时Na CO 全部
2 3
反 应 ； ① 2NaOH+CO =Na CO +H ONa CO +2HCl=NaCl+CO ↑+H O ， 2molNaOH 反 应 生 成
2 2 3 2 2 3 2 2
1molNa CO ， 滴 定 时 消 耗 2molHCl ， ② NaOH+HCl=NaCl+H O 2molNaOH 滴 定 时 消 耗
2 3 2
2molHCl，所以从量的角度分析无变化；故D错误；故选C。
4．某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质，现设计一实验方案，既除去杂质，又配成硝酸
钠溶液。实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。
选择试剂 ① NaCO 溶液 ④
2 3
实验操作 ② ③ 加热
下列试剂或操作不合理的是( )
A．试剂①为Ba(OH) 溶液 B．操作②为结晶
2
C．操作③为过滤 D．试剂④为稀HNO
3
【答案】B
【解析】根据题意，可用Ba(OH) 溶液除去SO、NH和HCO，NH ·H O通过加热除去，操作②为加热；
2 3 2
过量的Ba2＋用NaCO 溶液除去，过滤除去沉淀，滤液中过量的OH－和CO用硝酸除去，则操作③为过滤，
2 3
试剂④为稀HNO。
3
5．下列实验方案中，不能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
用硫酸酸化的HO 溶液滴入Fe(NO ) 溶液中，溶
2 2 3 2
A 证明氧化性：HO 比Fe3＋强
2 2
液变黄色
分别通入硝酸银溶液中，产生淡黄色沉淀的是溴
B 鉴别溴蒸气和NO
2
蒸气C 证明盐类水解是吸热反应 在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后红色加深
往黄色固体难溶物PbI 中加水，振荡，静置。取
2
D 证明难溶物存在沉淀溶解平衡
上层清液，然后加入NaI固体，产生黄色沉淀
【答案】A
【解析】在酸性条件下，NO表现强氧化性，也会把Fe2＋氧化为Fe3＋，所以不能证明HO 的氧化性比
2 2
Fe3＋强。
6．下列实验过程可以达到实验目的的是( )
编号 实验目的 实验过程
配制 0.100mol·L-1的 称取5.3g固体NaCO 于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解、冷却
A 2 3
NaCO 溶液 后，转移至500mL容量瓶中定容
2 3
探究温度对化学平 将少量95%的乙醇和氯化钴晶体(CoCl ·6H O)溶于水配成粉红
B 2 2
衡移动的影响 色溶液，然后用酒精灯加热，观察实验现象
验证淀粉水解产物 淀粉与稀硫酸溶液共热，再加入新制的氢氧化铜悬浊液并加
C
有无还原性 热，观察实验现象
探究浓度对反应速 向 2 支盛有 5mL 不同浓度 NaHSO 溶液的试管中同时加入
D 3
率的影响 2mL5%H O 溶液，观察实验现象
2 2
【答案】B
【解析】A项，该项中实验操作过程未洗涤，正确的做法是：称取 5.3g固体NaCO 于烧杯中，加入
2 3
少量蒸馏水溶解、冷却后，转移至500mL容量瓶，需洗涤2-3次，再进行定容，A项错误；B项，将少量
95%的乙醇和氯化钴晶体(CoCl ·6H O)溶于水配成粉红色溶液，存在平衡：Co(HO) 2+[粉红色]+4Cl-
2 2 2 6
6HO+CoCl 2-[蓝色] H＞0，则加热溶液中颜色会变蓝，可实验实验目的，B项正确；C项，新制的氢氧
2 4
化铜悬浊液在碱性条件△下才能与醛基发生反应，因此探究淀粉水解产物有无还原性可先加过量的碱将稀硫
酸中和后，再加入新制的氢氧化铜悬浊液并加热，C项错误；D项，要探究浓度对化学反应速率影响实验
时，应该只有浓度不同其它条件必须完全相同，该实验没有明确说明温度是否相同，并且实验无明显现象，
所以不能实现实验目的，D项错误；故选B。
7．下列实验方案中，可以达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
先将亚酸钠样品溶于水配成溶液，然后加入足量稀盐
检验亚硫酸钠是否变
A 酸酸化，再加入Ba(NO ) 溶液观察是否生成白色沉淀
质 3 2
观察是否产生白色沉淀
B 除去苯中混有的苯酚 加入适量的溴水充分反应后过滤弃去沉淀
除去NaCl晶体中少量 先将晶体溶于水配成溶液，然后蒸发结晶并趁热过滤
C
的KNO 杂质 弃去滤液
3检验CHCHBr中存在 将CHCHBr与NaOH溶液共热，冷却后，取出上层
D 3 2 3 2
的溴元素 水溶液，加入AgNO 溶液，观察是否产生淡黄色沉淀
3
【答案】C
【解析】A项，稀硝酸能氧化亚硫酸盐生成硫酸盐，所以造成干扰，应用用盐酸酸化，错误，不选
A；B项，溴水和苯酚反应生成三溴苯酚，过量的溴溶解在苯和苯酚中，不能将苯和三溴苯酚分开，错误，
不选B；C项，硝酸钾溶解度受温度变化较大，氯化钠溶解度受温度变化小，可以蒸发结晶，趁热过滤的
方法除去硝酸钾，正确，选C；D项，溴乙烷和氢氧化钠溶液发生水解反应，检验溴离子应在酸性溶液中
应在水解后，冷却加入酸到酸性，再加入硝酸银溶液，错误，不选D。
8．表中实验对应的操作、现象、结论正确的是( )
实验操作 现 象 结论
将 SO 通入BaCl 溶液中， 然 先有白色沉淀生成，滴加氯 先生成 BaSO 沉淀，
A． 2 2 3
后滴加氯水 水后沉淀不溶解 后被氧化为 BaSO
4
向酸性 KMnO 和 HC O 的混 生成气体的速率加快，溶液 MnSO 可能是该反应
B 4 2 2 4 4
合液中加入一小块 MnSO 迅速褪色 的催化剂
4
向某补铁剂溶液中加入酸性高 酸性高锰酸钾的紫红色褪 该补铁剂中所含的铁
C
锰酸钾，然后再加入KSCN 去，加入 KSCN 溶液变红 元素为+2 价
得到黑色蓬松的固体并产生 该过程中浓硫酸仅体
D 将浓硫酸滴入蔗糖中并搅拌
有刺激性气味的气体 现了吸水性和脱水性
【答案】B
【解析】根据物质具有的性质进行判断。二氧化硫溶于水显弱酸性，生成亚硫酸。速率的影响因素主
要是内因，其次是外因，常见外因有温度、浓度、压强、催化剂等。根据可能情况进行判断。二价铁具有
还原性，高锰酸钾具有氧化性，两者能发生氧化还原反应。蔗糖在脱水过程中变成黑色的碳，并且放热，
在此条件下碳和浓硫酸会发生反应。A项，SO 通入BaCl 溶液中，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸
2 2
与氯化钡不反应，故没有沉淀生成，故A不正确；B项，在高锰酸钾和草酸反应过程中，硫酸酸化的高锰
酸钾，故溶液中含有硫酸根离子，当加入硫酸锰后，起催化作用的是二价锰离子，故B正确；C项，结论
错误，也可能是原补铁剂含有二价铁和三价铁。故不正确；D项，刺激性气味的气体是二氧化硫，浓硫酸
还体现了强氧化性。故不正确。故选B。
9．关于以下实验装置，说法不正确的是( )A．用装置A盛装KMnO 粉末来制取氧气，并用排水法收集，导气管有可能堵塞，水槽里的水有可能
4
变红
B．装置B既可以防止倒吸，又可以检查实验时装置B后的装置是否发生堵塞
C．装置C、F中盛装的试剂都为浓硫酸，装置C用来除去Cl 中的水蒸气，装置F用来防止空气中的
2
水蒸气进入装置E
D．装置D中的产物受热易升华，最好用粗短导管连接装置D、E
【答案】C
【解析】装置A的大试管口没有塞一团棉花，故高锰酸钾粉末可能会通过导气管进入水槽中，使水槽
中的水变红，并有可能堵塞导气管，A项正确；装置B后的装置发生堵塞时，会导致装置B中压强增大，
从而使装置B中水面下降，长直玻璃导管中的水柱上升，因此装置B可以用于检查实验时装置B后的装置
是否发生堵塞，装置B还可以用于防止倒吸，B项正确；干燥管中不能盛装浓硫酸，故C项错误；装置D
中的产物受热易升华，为了防止气体凝结为固体，堵塞导管，最好用粗短导管连接装置D、E，D项正确。
10．实验室利用下图装置制取无水AlCl (183 ℃升华，遇潮湿空气即产生大量白雾)。下列说法正确的
3
是( )
A．①的试管中盛装二氧化锰，用于常温下制备氯气
B．②、③、⑥、⑦的试管中依次盛装浓HSO 、饱和食盐水、浓HSO 、NaOH溶液
2 4 2 4
C．滴加浓盐酸的同时点燃④的酒精灯
D．⑤用于收集AlCl ，⑥、⑦可以用一个装有碱石灰的干燥管代替
3
【答案】D
【解析】①为氯气的发生装置，MnO 和浓盐酸在加热时才发生反应生成氯气，A项错误；制得的氯气
2
中含有HCl和水蒸气，先通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气，④为无水AlCl 的制备装
3
置，⑥中盛放浓硫酸，以防止空气中的水蒸气进入④中，⑦中盛放NaOH溶液，以除去未充分反应的氯气，
B项错误；滴加浓盐酸，产生氯气一段时间，排出装置中的空气后，再点燃④的酒精灯，C项错误；⑤用
于收集AlCl ，⑥、⑦用一个装有碱石灰的干燥管代替，既可以起到吸收未充分反应的氯气的作用，也可以
3
防止空气中的水蒸气进入④中，D项正确。
11．乙同学探究NaSO 溶液是否发生变质，设计如下实验测定1.0 mol·L－1 Na SO 溶液的实际浓度。
2 3 2 3(1)分液漏斗中应加入足量的下列哪种试剂？________(填字母)。
a．浓硝酸 b．65%硫酸 c．浓盐酸
(2)实验前后测得C装置增重3.2 g，则NaSO 溶液实际的物质的量浓度为____________。
2 3
(3)该实验装置还存在一个明显的缺陷是________________________________；如何改进？
_____________________________________________________________。
【答案】(1)b (2)0.83 mol·L－1
(3)缺少一个驱赶残留二氧化硫气体的装置(或其他合理答案) 在A装置中加引一个带活塞的导气管
【解析】制备二氧化硫气体选用硫酸。C装置增重3.2 g，产生的n(SO )＝0.05 mol，所以n(Na SO )＝
2 2 3
0.05 mol，c(Na SO )＝0.05 mol÷0.06 L≈0.83 mol·L－1。该实验装置中一个明显的缺陷是缺少一个驱赶残留二
2 3
氧化硫气体的装置。
12．SO 气体为无色气体，有强烈刺激性气味，是大气主要污染物之一，某学习小组为了探究 SO 的
2 2
某些性质，进行了如下实验。
Ⅰ.如图所示，使用药品和装置①探究SO 的还原性：
2
(1)装置C的名称为________________。
(2)B中溶液的现象为________________________。
(3)学生甲预测装置D中没有白色沉淀产生，但随着反应的进行，发现D中产生了少量白色沉淀。学生
乙经过查阅资料发现少量白色沉淀可能是硫酸钡，因为装置或溶液中少量的氧气参与了氧化反应，请写出
装置D中的反应方程式___________________________。
Ⅱ.经过思考，设计了如图装置②，且所配制的溶液均使用无氧蒸馏水，检验SO 在无氧干扰时，是否
2
与氯化钡反应生成沉淀。
(4)碳酸钠粉末的目的是________________。(5)当_____________________________________时，
氯化钡溶液中没有沉淀出现，说明二氧化硫不与氯化钡溶液反应，此时滴加双氧水，出现了白色沉淀。
(6)装置②选用澄清石灰水而不用氢氧化钠溶液的目的是_________________________。
【答案】(1)分液漏斗 (2)溶液由棕黄色变为浅绿色
(3)2SO ＋O＋2BaCl ＋2HO===2BaSO ↓＋4HCl
2 2 2 2 4
(4)产生二氧化碳，排出装置中的空气 (5)淀粉碘溶液蓝色褪去 (6)检验二氧化碳是否已排尽装置中
的空气(或澄清石灰水变浑浊，证明装置中空气被全部赶出等其他合理答案也可)
【解析】(2)A中生成SO ，气体进入B中，SO 会将氯化铁还原为氯化亚铁，所以看到的现象为溶液
2 2
由棕黄色变为浅绿色。(3)题目认为是装置或溶液中少量的氧气参与了氧化反应，则一定是氧气将＋4价的
S氧化为＋6价，反应物一定有SO 、O 和BaCl ，生成物一定有硫酸钡沉淀，那么Cl元素只能以HCl的形
2 2 2
式存在，所以反应还要添加HO，即2SO ＋O ＋2BaCl ＋2HO===2BaSO ↓＋4HCl。(4)装置需要排除空气
2 2 2 2 2 4
干扰，所以用碳酸钠和硫酸反应，生成的二氧化碳来排空气。(5)当淀粉碘溶液蓝色褪去时，说明二氧化硫
已经到达淀粉碘溶液，但是氯化钡中无沉淀，说明二氧化硫不与氯化钡溶液反应。(6)最后的澄清石灰水溶
液的主要作用是指示装置内的空气是否被排净，即看到澄清石灰水溶液变浑浊，代表二氧化碳气体已经到
达最后的烧杯中，装置中的空气被排净。
13．由一种短周期金属元素和一种非金属元素组成的化合物X可与水发生复分解反应。某校兴趣小组
用如图装置(夹持装置略去)对其进行探究实验。
(1)仪器C的名称是________，B中红色石蕊试纸变蓝，则单质M的电子式为__________。
(2)化合物 X 中含组成单质 M 的元素质量分数为 16.9%，写出 X 与水反应的化学方程式：
____________________________________________。
(3)C中的试剂名称为____________。
(4)实验时，装置D中硬质玻璃管内的现象为__________________________________。
(5)装置E中试剂Z为________(填化学式)，装置E的作用是_____________________________________。
(6)若不通过E、F两装置，请设计实验方案证明D中发生了反应(不通过观察D中固体颜色发生的变
化)：_______________________________________________。
(7)若装置A中固体样品含有杂质(杂质不参与反应)，某同学通过测定F中单质M在标准状况下的体积
和固体样品的质量，以确定固体样品中 X 的质量分数，判断该方案是否可行，并说明原因：
_______________________________________________________。
【答案】(1)干燥管 N N (2)Na N＋3HO===3NaOH＋NH ↑
3 2 3
(3)碱石灰 (4)黑色粉末逐渐变为红色，硬质玻璃管末端有水珠凝结
⋮⋮
(5)CCl 吸收未反应的NH ，并防止倒吸
4 3
(6)称量反应前后硬质玻璃管内固体物质的质量
(7)不可行，因为装置A中生成的氨气不可能完全与CuO反应【解析】(1)仪器C的名称是干燥管；B中红色石蕊试纸变蓝，说明产生氨气，氨气与氧化铜加热，反
应生成的单质M为氮气，其电子式为N N。(2)化合物X中含氮元素质量分数为16.9%，X应该为氮与活
泼金属形成的氮化物，则≈83，＝23，则 X 为 NaN，NaN 与水反应的化学方程式为 NaN＋
⋮⋮ 3 3 3
3HO===3NaOH＋NH ↑。(3)C中的试剂用于干燥氨气，名称为碱石灰。(4)实验时，装置D中硬质玻璃管
2 3
内的现象为黑色粉末逐渐变为红色，硬质玻璃管末端有水珠凝结。(5)装置E中试剂Z为CCl ，装置E的作
4
用是吸收未反应的NH ，并防止倒吸。(6)若不通过E、F两装置，不通过观察D中固体颜色发生的变化，
3
可称量反应前后硬质玻璃管内固体物质的质量，通过固体质量的变化证明 D中发生了反应。(7)题给方案不
可行，因为装置A中生成的氨气不可能完全与CuO反应。
14．某铜矿中铜元素含量较低，且含有铁、镁、钙等杂质离子。某小组在实验室中用浸出萃取法制备
硫酸铜：
(1)操作Ⅰ为________。操作Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、____________。
(2)操作Ⅱ、操作Ⅲ的主要目的是____________， 富集铜元素。
(3)小组成员利用CuSO 溶液与NaCO 溶液混合反应，制备环保型木材防腐剂Cu (OH) CO 悬浊液。
4 2 3 2 2 3
多次实验发现所得蓝色悬浊液颜色略有差异，查阅资料表明，可能由于条件控制不同使其中混有较多的
Cu(OH) 或Cu (OH) SO 。
2 4 6 4
已知Cu(OH) 、Cu (OH) CO 、Cu (OH) SO 均难溶于水，可溶于酸；分解温度依次为80 ℃、200 ℃、
2 2 2 3 4 6 4
300 ℃。
设计实验检验悬浊液成分，完成表中内容。
限选试剂：2 mol·L－1 HCl、1 mol·L－1 HSO 、0.1 mol·L－1 NaOH、0.1 mol·L－1 BaCl 、蒸馏水，仪器
2 4 2
和用品自选。
实验步骤 预期现象和结论
步骤1：取少量悬浊液，过滤，充分洗
涤后，取滤渣于试管中，
________________，说明悬浊液中混有
________________
Cu (OH) SO
4 6 4
___________________________________
___________________________________
步骤2：另取少量悬浊液于试管中，
______________________，说明悬浊液中混
___________________________________
有Cu(OH)
2
__________________________________
(4)上述实验需要100 mL 0.5 mol·L－1 CuSO 溶液，配制时需称取________ g CuSO ·5H O。
4 4 2
【答案】(1)过滤 分液漏斗 (2)除去杂质
(3)加入过量2 mol·L－1的盐酸，充分振荡，再滴入几滴0.1 mol·L－1氯化钡溶液 有白色沉淀生成 将
试管放入装有沸水的小烧杯中，水浴加热一段时间后取出试管观察 试管中有黑色固体生成
(4)12.5
【解析】铜矿石溶于酸，然后采用过滤的方法将难溶性固体和溶液分离，则操作Ⅰ为过滤；向滤液中加入有机物，采用萃取方法将含铜物质和溶液分离，所以操作Ⅱ为萃取，得到的有机相中含有铜元素，再
采用硫酸作萃取剂将含铜有机相萃取，得到硫酸铜溶液和有机相，将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶后，
得到硫酸铜晶体。(1)依据流程图分析，操作Ⅰ是矿石酸溶后分离固体和液体，实验操作是过滤；操作Ⅱ是
加入有机物溶解铜的化合物且能和水分层，实验操作是分液，用到的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗等。(2)利
用水和有机溶剂萃取提纯硫酸铜溶液，结晶得到硫酸铜晶体；操作Ⅱ、操作Ⅲ的主要目的是除去溶液中的
杂质。(3)利用CuSO 溶液与NaCO 溶液混合反应，制备环保型木材防腐剂Cu (OH) CO 悬浊液，由于条
4 2 3 2 2 3
件控制不同使其中混有较多的Cu(OH) 或Cu (OH) SO 。通过实验验证杂质是否存在，可以检验是否含硫
2 4 6 4
酸根离子来检验Cu (OH) SO 是否存在，加入盐酸排除其他离子的干扰，加入氯化钡，若生成白色沉淀，
4 6 4
则证明含Cu (OH) SO 。依据氢氧化铜受热分解生成黑色氧化铜沉淀设计实验来分析验证，取少量悬浊液
4 6 4
于试管中，利用沸水浴加热试管；试管中有黑色沉淀生成，证明含Cu(OH) ；水浴加热的目的是避免温度
2
过高氧化铜分解。(4)溶质CuSO 的物质的量为0.05 mol，则需要的CuSO ·5H O也为0.05 mol，其质量为
4 4 2
12.5 g。
15．某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化实验。
实验Ⅰ：将Fe3＋转化为Fe2＋
(1)Fe3＋与Cu粉发生反应的离子方程式为__________________________________。
(2)探究白色沉淀产生的原因，请填写实验方案：
实验方案 现象 结论
步骤1：取4 mL________ mol·L－1 CuSO 溶
4
产生白色沉淀 CuSO 溶液与
4
液，向其中滴加3滴0.1 mol·L－1 KSCN溶液
KSCN溶液反应
步骤2：取_________________________
无明显现象 产生了白色沉淀
_________________________________
查阅资料：
已知：①SCN－的化学性质与I－相似；②2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I。
2
Cu2＋与SCN－反应的离子方程式为________________________________________。
实验Ⅱ：将Fe2＋转化为Fe3＋
实验方案 现象
向3 mL 0.1 mol·L－1 FeSO 溶液中加入 溶液变为棕色，放置一段时间后，棕色消
4
1 mL稀硝酸 失，溶液变为黄色
探究上述现象出现的原因：
查阅资料：Fe2＋＋NOFe(NO)2＋(棕色)
(3)用离子方程式解释NO产生的原因___________________________________。
(4)从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行分析：反应Ⅰ：Fe2＋与HNO 反应；
3
反应Ⅱ：Fe2＋与NO反应
①依据实验现象，可推知反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ的____(填“快”或“慢”)。
②反应Ⅰ是一个不可逆反应，设计实验方案加以证明：_______________________。
③请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因：____________________。
【答案】(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(2)0.1 4 mL 0.2 mol·L－1 FeSO 溶液，向其中滴加 3滴0.1 mol·L－1 KSCN 溶液 2Cu2＋＋4SCN－
4
===2CuSCN↓＋(SCN)
2
(3)3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2HO
2
(4)①慢 ②取少量反应Ⅰ的溶液于试管中，向其中加入几滴K[Fe(CN) ]溶液，溶液无明显变化，说明
3 6
反应Ⅰ是一个不可逆反应 ③Fe2＋被硝酸氧化为Fe3＋，溶液中Fe2＋浓度降低，导致平衡Fe2＋＋NO
Fe(NO)2＋逆向移动，最终Fe(NO)2＋完全转化为Fe3＋，溶液由棕色变为黄色
【解析】(1)Fe3＋与Cu反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。(2)由反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋
＋Cu2＋，可知得到的溶液中Fe2＋浓度为0.2 mol·L－1，Cu2＋为0.1 mol·L－1，分别取相同浓度的硫酸铜溶液、硫
酸亚铁溶液，滴入KSCN溶液进行对照实验；由题目信息可知，Cu2＋与SCN－反应生成CuSCN沉淀，同时
生成(SCN) ，反应的离子方程式为2Cu2＋＋4SCN－===2CuSCN↓＋(SCN) 。(3)Fe2＋具有还原性，酸性条件下
2 2
NO具有强氧化性，二者反应生成Fe3＋、NO与水，反应的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑
＋2HO。(4)①溶液先变为棕色，放置一段时间后，棕色消失，溶液变为黄色，反应速率快的反应现象最先
2
表现，反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ的慢。
1．(2022·湘豫名校高三联考)下列实验能达到预期目的的是( )
选项 实验 预期目的
A 在蒸馏装置中对工业酒精进行蒸馏 制备无水酒精
测量浓度均为0.001mol·L-1的硫酸、高氯酸溶液 确定HSO 、HClO 酸性的相对强
B 2 4 4
的pH 弱
C 将铁片分别插入ZnCl·CuSO 溶液中 验证活动性：Zn>Fe>Cu
2 4
在麦芽糖溶液中加入麦芽糖酶，反应一段时间
D 确定麦芽糖水解产物中含有葡萄糖
后，再加入适量新制Cu(OH) 浊液并加热至沸腾
2
【答案】C
【解析】A项，酒精与水形成共沸物，直接蒸馏不能制备无水乙醇，需要加入氧化钙，再进行蒸馏，A项错误；B项，两种酸同为强酸，在水中完全电离，且硫酸中H+浓度大，酸性较强，所以根据pH大小
可确定酸溶液酸性的强弱，不能确定酸的强弱，B项错误；C项，铁可与CuSO 溶液反应但不能与ZnCl 溶
4 2
液反应，说明活动性Zn>Fe>Cu，C项正确；D项，麦芽糖、葡萄糖均能与新制的Cu(OH) 浊液反应得到红
2
色沉淀，无法确定麦芽糖水解产物中含有葡萄糖，D项错误；故选C。
2．(2022·浙江省杭州二中、温州中学、金华一中高三选考模拟)下列方案设计、现象和结论有不正确
的是( )
目的 方案设计 现象和结论
出现白色沉淀
比较HCO -与Al(OH) 的 向NaAlO 溶液中滴加NaHCO 溶
A 3 3 2 3 能确定：酸性
酸性 液
HCO -＞Al(OH)
3 3
白色沉淀转化为红褐色沉
2 mL0.1mol·L-1的NaOH溶液中滴 淀
比较Mg (OH) 、Fe(OH)
B 2 3 加2滴0.1mol·L-1的MgCl 溶液，
溶解度 2 能确定：溶解度
再滴加2滴0.1mol·L-1的FeCl 溶液
3
Mg (OH) ＞Fe(OH)
2 3
试管1、2、3中分别装有3mL的
苯、甲基环己烷、甲苯，分别滴
试管1、2不褪色，3褪色
C 判断基团之间的影响
加3滴0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶
不能确定：苯环影响甲基
液，振荡
比较Fe3+和I 的氧化性强 向含有淀粉的KI溶液中滴入 溶液变蓝
D 2
弱 Fe(NO 3 ) 3 溶液，观察溶液颜色变化 不能确定：氧化性Fe3+＞I 2
【答案】B
【解析】A项，向NaAlO 溶液中滴加NaHCO 溶液，出现白色沉淀，AlO-+HCO-=Al(OH) ↓+CO 2-，
2 3 2 3 3 3
能确定：酸性HCO -＞Al(OH) ，方案设计、现象和结论均正确，故A不符合题意；B项，2 mL0.1mol·L-1
3 3
的NaOH溶液中滴加2滴0.1mol·L-1的MgCl 溶液，白色沉淀，此时溶液中碱过量，再滴加2滴0.1mol·L-1
2
的FeCl 溶液，直接与过量的氢氧化钠反应，红褐色沉淀，不能确定：溶解度Mg (OH) ＞Fe(OH) ，方案设
3 2 3
计有问题，方案设计、现象和结论有不正确，故B符合题意；C项，试管1、2、3中分别装有3mL的苯、
甲基环己烷、甲苯，分别滴加3滴0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶液，振荡，盛甲苯的试管中酸性高锰酸钾溶液
褪色，试管1、2不褪色，3褪色，无法证明环己烷不使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能确定：苯环影响甲基，
使甲基变得更容易被氧化，题中不正确的方案设计，得到的现象、结论正确，故C不符合题意；D项，向
含有淀粉的KI溶液中滴入Fe(NO ) 溶液，观察溶液颜色变化，Fe3+和NO -均能将I-氧化，溶液变蓝，不能
3 3 3
确定：氧化性Fe3+＞I，题中不正确的方案设计，得到的现象和结论正确，故D不符合题意；故选B。
2
3．(2022·浙江省宁波市高三选考适应性测试)下列实验操作、现象和结论都正确的是( )实验操作 实验现象 实验结论
常温下，用pH计测得Mg(OH) 饱和溶液pH值为
A 2 a＞b 金属性：Mg＞Al
a，Al(OH) 饱和溶液pH值为b
3
常温下，用pH计分别测定1mol·L－1的 同温下，不同浓度的
B CHCOONH 溶液和0.1mol·L－1的CHCOONH 溶 测得pH都等于7 CHCOONH 溶液中水的电离
3 4 3 4 3 4
液的pH 程度相同
溶液中c(H＋)逐渐增大，
缓缓加热0.5mol·L－1CHCOONa溶液到60℃，并 溶液的pH逐渐减
C 3 c(OH―)逐渐减小，说明温度
用pH传感器测定溶液的pH 小
升高，水解平衡逆向移动
随着反应进行，
利用电导仪测定碱性条件下乙酸乙酯水解反应中 相同浓度的OH-的导电能力强
D 导电能力逐渐减
导电能力的变化(溶液温度不变) 于CHCOO-
小 3
【答案】D
【解析】A项，由溶液的碱性强弱推断金属性强弱时，两种碱的浓度必须相同，而Mg(OH) 、Al(OH)
2 3
饱和溶液的浓度不同，所以不能通过比较溶液的pH推断Mg、Al的金属性强弱，A不正确；B项，醋酸与
一水合氨的电离常数相同，所以CHCOONH 溶液呈中性，但CHCOONH 浓度不同时，发生双水解反应
3 4 3 4
后，对水电离的影响程度不同，B不正确；C项，水解反应是吸热反应，升高温度水解程度增大，所以加
热CHCOONa溶液，CHCOO-的水解程度增大，溶液的pH增大，C不正确；D项，CHCOOC H+OH-
3 3 3 2 5
→CHCOO-+C HOH，CHCOO-是由CHCOOH与OH-反应生成，所以CHCOO-的碱性比OH-弱，随反应
3 2 5 3 3 3
进行，导电能力不断减弱，D正确；故选D。
4．(2022·浙江省山水联盟高三联考)下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
目的 方案设计 现象和结论
验证压强对化学 先将注射器充满NO 气体，然后 侧面观察到注射器内气体颜色加深，证
A 2
平衡的影响 将活塞往里推压缩体积 明加压平衡朝生成NO 气体的方向移动
2
证明苯酚与溴水 向苯酚饱和溶液中滴加少量溴 出现白色沉淀，说明苯酚与溴发生了反
B
发生反应 水，充分振荡 应
确定某钠盐的成 向某钠盐中滴加浓盐酸，并将产 品红溶液褪色，说明该钠盐一定为
C
分 生的气体通入品红溶液 NaSO 或者 NaHSO
2 3 3钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈，说明
比较羟基的活泼 将大小相同的金属钠分别投入到
D 乙醇羟基中氢原子不如水分子中的氢原
性 水和乙醇中
子活泼
【答案】D
【解析】A项，将活塞往里推压缩体积，浓度增大，颜色加深，不能证明压强对平衡移动的影响，A
错误；B项，苯酚和溴生成的三溴苯酚溶于苯酚，所以得不到白色沉淀，B错误；C项，使品红褪色的气
体可能为二氧化硫或氯气等，则钠盐可能为NaClO溶液，与盐酸反应生成氯气使品红褪色，C错误；D项，
钠与水反应比与乙醇反应剧烈，则乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼，D正确；故选D。
5．(2022·辽宁省锦州市一模)某化学实验小组为探究过氧化物性质，进行下图所示实验。经检验实验
①、③中的白色沉淀为BaO。下列说法合理的是 ( )
2
序号 实验① 实验② 实验③
实验
HO 与NaOH混合溶液
NaO 与HO反应后的溶液 2 2
2 2 2
现象 出现白色沉淀 无明显现象 出现白色沉淀
A．实验①、②说明在碱性条件下HO 电离得到
2 2
B．实验①、②、③证明NaO 与HO反应过程中发生反应：NaO+2H O=2 NaOH+HO
2 2 2 2 2 2 2 2
C．实验①、③生成白色沉淀的反应属于氧化还原反应
D．可用BaCl、HO检验长期放置的NaO 中是否含有NaCO
2 2 2 2 2 3
【答案】B
【解析】A项，实验②、③说明在碱性条件下HO 电离得到O2-，A项错误；B项，实验②、③说明
2 2 2
在碱性条件下HO 与BaCl 溶液反应生成BaO，在对比实验①可证明NaO 与HO反应过程中发生反应：
2 2 2 2 2 2 2
NaO+2H O=2NaOH+H O，B项正确；C项，实验①、③生成白色沉淀的反应属于复分解反应：BaCl +
2 2 2 2 2 2
HO= BaO+2HCl，不是氧化还原反应，C项错误；D项，NaO 与NaCO 均可以与BaCl 溶液反应生成白
2 2 2 2 2 2 3 2
色沉淀，D项错误；故选B。
6．(2022·广东省深圳市高三第二次调研考试)某学习小组设计了如图的实验装置(夹持装置已省略)模拟常压下工业合成氨，并检验氨的生成。Y形管左侧支管中盛有NH Cl与NaNO 的混合溶液，加热后生成N
4 2 2
及少量NH 。下列有关描述不正确的是( )
3
A．实验时，点燃a处酒精灯一段时间后，再点燃c处酒精喷灯
B．b处装置可用盛有碱石灰的U形管代替
C．硬质玻璃管中的石棉可增大混合气体与铁粉的接触面积
D．若d处锥形瓶中溶液变红，则说明硬质玻璃管中有NH 生成
3
【答案】B
【解析】A项，实验时，为防止氢气和氧气混合后加热爆炸，用氮气排出装置内的空气后再加热铁粉，
所以点燃a处酒精灯一段时间后，再点燃c处酒精喷灯，故A正确；B项，b装置的作用是吸收氨气并干燥
气体，碱石灰不能吸收氨气，b处装置不能用盛有碱石灰的U形管代替，故B错误；C项，硬质玻璃管中
的石棉可增大混合气体与铁粉的接触面积，加快反应速率，故C正确；D项，氨气溶于水，溶液呈碱性，
若d处锥形瓶中溶液变红，则说明硬质玻璃管中有NH 生成，故D正确；故选B。
3
7．(2022·广东省深圳市二模)某学习小组在实验室进行了有关碘化铅(PbI )的实验探究。回答下列问题：
2
I.制备PbI 的悬浊液
2
(1)KI溶液和Pb(NO ) 溶液反应，会产生金黄色的PbI 沉淀，形成美丽的“黄金雨”。
3 2 2
①KI溶液在空气中久置会变质，其原因是_______________________________。
②生成PbI 的化学方程式为________________________。充分反应后，经系列操作得到纯净的PbI 固
2 2
体，向其中加入蒸馏水，得到PbI 悬浊液。
2
II.探究浓度对PbI 沉淀溶解平衡的影响
2
【查阅资料】ⅰ.温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大；
ii.26.5℃时，PbI 饱和溶液的电导率为368μS•cm-1。
2
(2)稀释对PbI 溶解平衡的影响
2
26.5℃时，向PbI 悬浊液中加入一定体积的蒸馏水，通过图甲所示装置测定电导率，并得到电导率随
2
时间变化的曲线(图乙)。①实验装置中仪器X的名称为__________________。
②由电导率变化曲线可知：实验中通过仪器X加入蒸馏水的方式是_____(填标号)。
A．连续逐滴加入 B．分三次快速放入 C．一次性快速放入
③曲线图中，__________段(用字母表示，任写一段)表示PbI 固体的溶解达到平衡状态：c→d段溶液
2
的电导率逐渐增大的原因是________________________导致了溶液中离子浓度不断增大。
(3)c(KI)对PbI 沉淀溶解平衡的影响
2
26.5℃时，将PbI 悬浊液静置后，取200mL上层清液[c(I-)=2.5×10-3mol·L-1]于烧杯中，另取蒸馏水于相
2
同规格的烧杯中进行对比实验，再分别向其中加入1mol·L-1KI溶液。实验数据记录如表：
电导率/(μS•cm-1)
KI溶液累计加入量/mL
PbI 饱和溶液 蒸馏水
2
0 368 4
0.50 A B
1 1
1.00 A B
2 2
①上述实验过程中，增大PbI 饱和溶液中I-的浓度，可观察到的实验现象是____。
2
②利用蒸馏水进行对比实验时，所取蒸馏水的体积为___________mL。
③表格数据A-A __________B -B (填“大于”“小于”或“等于”)，说明增大KI的浓度，PbI 沉淀
2 1 2 1 2
溶解平衡向生成沉淀的方向移动。
【答案】(1) I-会被空气中的O 氧化 2KI+2Pb(NO )=PbI↓+2KNO
2 3 2 3
(2) 酸式滴定管 B ab或ba(答“de”“ed”“gh”“hg”“jk”“kj”均可) PbI 固体不断溶解
2
(3)产生金黄色沉淀(或“产生亮黄色沉淀”“产生黄色浑浊”) 200 小于
【解析】(1)①I-具有较强还原性，会被空气中的O 氧化，导致KI溶液变质；②根据题意KI和
2
Pb(NO ) 发生复分解反应生成PbI 沉淀，根据元素守恒可得化学方程式为2KI+2Pb(NO )=PbI↓+2KNO ；
3 2 2 3 2 3
(2)①根据仪器X的结构特点可知其为酸式滴定管；②由电导率变化曲线可知，电导率出现3次急剧的下降，
说明蒸馏水是分三次快速放入，故选B；③悬浊液导电是因为存在平衡PbI Pb2++2I-，加水稀释后，
2离子浓度瞬间下降，电导率瞬间减小，之后反应正向移动，PbI 固体不断溶解，重新达到平衡，而PbI 饱
2 2
和溶液中Pb2+和I-的浓度不变，所以平衡后电导率相同，即ab、de、gh、jk均可以表示PbI 固体的溶解达
2
到平衡状态，而c→d段溶液的电导率逐渐增大的原因是PbI 固体不断溶解，导致了溶液中离子浓度不断增
2
大；(3)①增大PbI 饱和溶液中I-的浓度，沉淀溶解平衡逆向移动，清液中产生金黄色的PbI沉淀；②为保
2
证变量唯一，所用蒸馏水的体积应与所用“上层清液”的体积相同，即200mL；③增大KI的浓度，PbI 沉
2
淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动，导致溶液中的离子浓度减小，电导率的变化会小于蒸馏水中，所以
A-A 小于B -B 。
2 1 2 1
8．(2022·湖南省大联考雅礼十六校高三二模)FeCO 可用于制备补血剂。某研究小组制备FeCO，并对
3 3
FeCO 的性质和应用进行探究。
3
已知：①FeCO 是白色固体，难溶于水
3
②Fe2++6SCN- Fe(SCN) (无色)
Ⅰ.FeCO 的制取(夹持装置略)
3
装置C中，向NaCO 溶液(pH=11.9)通入一段时间CO 至其pH为7，滴加一定量FeSO 溶液，产生白
2 3 2 4
色沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到FeCO 固体。
3
(1)试剂a是______________。
(2)向NaCO 溶液通入CO 的目的是_____________________。
2 3 2
(3)C装置中制取FeCO 的离子方程式为_____________________。
3
(4)有同学认为C中出现白色沉淀之后应继续通CO，你认为是否合理？说明理由
2
__________________________________________。
Ⅱ.FeCO 的性质探究
3(5)对比实验ⅱ和ⅲ，得出的实验结论是_______。(写2个)
(6)依据实验ⅱ的现象，写出加入10%H O 溶液的离子方程式______________。
2 2
Ⅲ.FeCO 的应用
3
(7)FeCO 溶于乳酸［CHCH(OH)COOH］能制得可溶性乳酸亚铁补血剂。该实验小组用KMnO 测定补
3 3 4
血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数，发现乳酸亚铁的质量分数总是大于100%，其原因是
______________(不考虑操作不当引起的误差)。
【答案】(1)饱和NaHCO 溶液
3
(2)降低溶液中OH-浓度，防止生成Fe(OH)
2
(3)2HCO -+Fe2+=FeCO +CO ↑+H O
3 3 2 2
(4)不合理，CO 会和FeCO 反应生成Fe(HCO )；合理，排除氧气影响
2 3 3 2
(5)Fe2+与SCN-的络合会促进FeCO 的溶解；FeCO 固体在KSCN溶液中溶解度比KCl溶液中大
3 3
(6)6Fe(SCN) 4-+3H O=2Fe(OH) ↓+4Fe(SCN) +24SCN-
4 2 2 3 3
(7)乳酸根中的羟基被KMnO 氧化，也消耗了KMnO
4 4
【解析】装置A发生反应的化学方程式为CaCO +2HCl=CaCl +CO ↑+H O，制取的二氧化碳混有氯化
3 2 2 2
氢气体，可通过装置B饱和的NaHCO 溶液除去，装置C中产生FeCO 的离子方程式为2HCO -
3 3 3
+Fe2+=FeCO +CO ↑+H O。(1)在装置A中，是为了制取二氧化碳，其化学方程式为
3 2 2
CaCO +2HCl=CaCl +CO ↑+H O，制取的二氧化碳常混有氯化氢气体，可通过饱和的NaHCO 溶液除去其中
3 2 2 2 3
的氯化氢气体；(2)碳酸钠溶液碱性强，溶液中c(OH-)大，就会出现生成氢氧化亚铁与制备的FeCO 成为竞
3
争反应，而导致制备的FeCO 纯度低，NaHCO 溶液碱性弱，制得FeCO 纯度高；(3)实验中产生FeCO 的
3 3 3 3
离子方程式为2HCO -+Fe2+=FeCO +CO ↑+H O；(4)碳酸正盐溶液均可以与二氧化碳反应，生成碳酸酸式盐，
3 3 2 2
C中出现白色沉淀之后FeCO 继续通CO，CO 会和FeCO 反应生成Fe(HCO )，降低了产量；或者：出现
3 2 2 3 3 2
白色沉淀之后继续通CO，可防止空气中氧气氧化FeCO，提高产物的纯度；(5)对比实验ⅱ和ⅲ，可知
2 3
Fe2+与SCN-络合生成可溶于水的Fe(SCN) 4-，会促进FeCO 固体的溶解；(6)依据实验Ⅱ|的现象，可知在含
6 3
有Fe2+的溶液中滴加10%H O 溶液后，红褐色沉淀说明有Fe(OH) 和红色溶液说明有Fe(SCN) 生成，发生
2 2 3 3反应的离子方程式为6Fe(SCN) 4-+3H O=2Fe(OH) ↓+4Fe(SCN) +24SCN-；(7)乳酸根中羟基也能被高锰酸钾
6 2 2 3 3
溶液氧化导致消耗高锰酸钾的增大，而计算中按亚铁离子被氧化，故计算所得乳酸亚铁的质量偏大，产品
中乳酸亚铁的质量分数会大于100%。
9．(2022·天津市河东区高三学业水平等级考试第二次模拟考试)制备银氨溶液的反应：
AgNO+NH•H O=AgOH↓+NH NO ；AgOH+2NH•H O=[Ag(NH)]OH+2H O。因此认为银氨溶液的溶质主
3 3 2 4 3 3 2 3 2 2
要为强碱性的[Ag(NH)]OH。某研究小组认为第二步反应生成的OH-将与第一步反应生成的NH +反应，银
3 2 4
氨溶液的溶质应是[Ag(NH)]NO 。该小组拟用自制的氨水制取银氨溶液，并探究其主要成分。回答下列问
3 2 3
题：
I.氨水的制备(如图1)
(1)C装置的名称是________；C装置的作用是________________。
(2)A中反应的化学方程式为________________；A装置还能用于制备____气体。
(3)使用加装单向阀的导管，目的是____________；为有利于制备氨水，装置B的大烧杯中应盛装
_______(填“热水”或“冰水”)，氨气溶于水时放热或吸热的主要原因是____________________________。
(4)制得的氨水稀释到质量分数约2%，并用盐酸标准溶液标定，测得浓度为1.275mol·L-1，标定时应选
用的指示剂为____(填“酚酞”或“甲基橙”)。
II.银氨溶液的制备及其主要成分探究
如图2所示装置，向25.00c(AgNO )=0.12mol·L-1溶液中逐滴加入上述自制氨水，所加氨水体积由滴数
3
传感器测量，实验测得烧杯内溶液的pH随氨水加入体积的变化曲线如图3所示。(5)滴加氨水过程中，BC段溶液的pH变化不大，原因是________________。
关于D点溶液有两种假设。
假设1：溶质为强碱性的[Ag(NH)]OH。25.00mLc(AgNO )=0.12mol·L-1溶液中加入5.00mL氨水恰好澄
3 2 3
清时，计算溶液的理论pH约为________。
假设2：溶质为[Ag(NH)]NO 。由于银氨离子一定程度解离出氨，理论计算pH=10.26，非常接近实验
3 2 3
值；假设1或假设2成立的是_______________。
(6)乙醛发生银镜反应的化学方程式被认为是CHCHO+2[Ag(NH )]OH
3 3 2
CHCOONH+2Ag↓+3NH+H O，若银氨溶液的溶质为[Ag(NH)]NO ，则上述化学方程式应改为
3 4 3 2 3 2 3
____________________。
【答案】(1) (孟氏)洗气瓶 吸收氨气，防止污染空气
(2) 2NH Cl＋Ca(OH) CaCl ＋2HO＋2NH ↑ 氧气等
4 2 2 2 3
(3) 防止倒吸 冰水 氨与水之间形成分子间氢键
(4)甲基橙
(5)加入的氨水主要用于 AgOH 沉淀和部分溶解生成[Ag( NH3)2]+ 13 2
(6)CH CHO + 2[Ag( NH )]NO +2H O CHCOONH+2Ag↓+2NHNO + NH ·H O 或 CHCHO +
3 3 2 3 2 3 4 4 3 3 2 3
2[Ag( NH )]NO +H O CHCOONH+2Ag↓+2NHNO + NH ↑
3 2 3 2 3 4 4 3 3
【解析】(1)C装置的名称是(孟氏)洗气瓶，主要作用是吸收氨气，防止污染空气；(2)A中反应制备氨
气，化学方程式为：2NH Cl＋Ca(OH) CaCl ＋2HO＋2NH ↑，A装置还能用于制备氧气； (3)单向阀导
4 2 2 2 3
管，只允许气体或液体向一个方向流动，可保证液体不逆流，所以使用加装单向阀的导管，目的是防倒吸；
氨气溶于水形成氨水，其溶解度随温度的升高而减小，为增大氨气的溶解度，应尽可能降低温度，所以装
置B的大烧杯中应装冰水，氨分子与水分子间可形成氢键，从而放出热量，所以氨气溶于水时放热或吸热的主要原因是氨与水分子间形成氡键而放热；(4)氨水与盐酸反应生成的氯化铵为强酸弱碱盐，其水溶液呈
酸性，所以标定时应选用的指示剂为甲基橙；(5)滴加氨水过程中，BC段主要发生AgNO 与 NH ·H O反
3 3 2
应生成AgOH和NHNO ，AgOH与NH ·H2O反应生成Ag(NH)OH等，所以溶液的pH变化不大，原因是
3 3 3 2
加入的氨水主要用于 AgOH 沉淀和部分溶解生成[Ag( NH )]+ 假设1：溶质为强碱性的 Ag(NH)OH，从
3 2 3 2
图中可以看出，25mL0.12mol/L的AgNO 溶液中加4.71mL1.275mol/L的氨水，则
3
c[Ag(NH )OH=0.1mol/L，，Ag(NH)OH为强碱，发生完全电离，则 c(OH)=0.1mol/L，pH的计算值应为
3 2 3 2
13，所以假设2成立；(6)若银氨溶液的溶质为[Ag(NH)]NO ，则上述化学方程式为：CHCHO +
3 2 3 3
2[Ag( NH )]NO +2H O CHCOONH+2Ag↓+2NHNO + NH ·H O 或 CHCHO +
3 2 3 2 3 4 4 3 3 2 3
2[Ag( NH )]NO +H O CHCOONH+2Ag↓+2NHNO + NH ↑。
3 2 3 2 3 4 4 3 3
10．(2022·北京市101中学三模)实验小组同学为探究Fe2+性质，进行如下实验。
【实验Ⅰ】向2mL0.1mol·L-1 FeSO 溶液滴中几滴0.1mol·L-1KSCN溶液，无明显现象，再滴加几滴
4
3%H O 溶液(用HSO 酸化至 )，溶液颜色变红。
2 2 2 4
(1)甲同学通过上述实验分析Fe2+具有_______(填“氧化”或“还原”)性。
乙同学查阅资料发现Fe2+与 可发生反应，生成无色的配合物。为证实该性质，利用进行如下实验。
(2) FeCO 的制备：用过量NH HCO 溶液与FeSO 溶液反应得到FeCO，离子方程式为_______。
3 4 3 4 3
【实验Ⅱ】验证Fe2+与SCN-发生反应
(3)实验b的目的是_______。
(4)从沉淀溶解平衡角度解释实验a和b最终溶液颜色不同的原因是_______。丙同学设计实验进一步证明Fe2+可与SCN-反应。
【实验Ⅲ】
(5)上述实验中，d为c的对照实验。
①X为_______。
②实验能够证实Fe2+可与SCN-反应，则应观察到的现象是_______。
(6)实验Ⅲ中若未加适量水稀释，则无法通过现象得出结论。推测加水稀释的目的可能有：使后续实验
颜色变化易于观察；降低c Fe3+)，_______。
【答案】(1)还原
(2) Fe2++2HCO-=FeCO ↓+CO ↑+H O
3 3 2 2
(3)通过实验b排除了FeCO 溶解产生的Fe2+对实验的影响
3
(4)SCN-与FeCO 溶解电离产生的Fe2+结合，沉淀溶液平衡正向移动，溶液中的Fe2+(包括Fe2+与SCN-生
3
成物)浓度增大，与酸性HO 反应产生的Fe3+增大，Fe3+与SCN-生成物浓度增大，溶液红色加深
2 2
(5) H SO 溶液红色更浅
2 4
(6)使Fe3++3SCN- Fe(SCN) 平衡逆向移动
3
【解析】(1)向2 m⇌L0.1 mol•L-1FeSO
4
溶液中滴加几滴0.1 mol•L-1KSCN溶液，无明显现象，再滴加几滴
3%H O 溶液(用HSO 酸化至pH=1)，溶液颜色变红，说明Fe2+能够被酸性HO 溶液氧化为Fe3+，Fe3+遇
2 2 2 4 2 2
SCN-溶液变为血红色，这证明Fe2+具有还原性；(2)用过量NH HCO 溶液与FeSO 溶液反应得到FeCO，同
4 3 4 3
时反应产生(NH )SO 、HO、CO，该反应的离子方程式为：Fe2++2HCO-=FeCO ↓+CO ↑+H O；(3)通过对
4 2 4 2 2 3 3 2 2
实验进行对比可知：实验b排除了加水稀释对沉淀溶解平衡移动的影响；(4)FeCO 是难溶性物质，在溶液
3
中存在沉淀溶解平衡：FeCO(s) Fe2+(aq)+CO 2-(aq)，溶液中含有Fe2+浓度较小，向其中滴加酸性
3 3
HO，发生反应2Fe2++2H++H O=2Fe3++2H O，反应产生的Fe3+浓度较小，因此加入KSCN溶液时，发生反
2 2 2 2 2
应Fe3++3SCN-=Fe(SCN) ，溶液变为浅红色，而向FeCO 沉淀中加入等体积4 mol/LKSCN溶液，FeCO 溶
3 3 3
解电离产生的Fe2+与SCN-结合，使FeCO 溶解电离程度增大，溶液中Fe2+及Fe2+与SCN-结合物与酸性HO
3 2 2
反应产生的Fe3+浓度较大，溶液中Fe3++3SCN- Fe(SCN) 平衡正向移动，c[Fe(SCN) ]增大，因而溶液红色
3 3
⇌比实验b加深；(5)①因为要探究Fe2+与SCN-的反应，对照实验也应该加入相同阴离子(SO 2-)的溶液，因此
4
X为HSO ；②Fe2+与SCN-反应，降低了溶液中c(SCN-)，使Fe3++3SCN- Fe(SCN) 平衡逆向移动，溶液中
2 4 3
c[Fe(SCN) ]减小，因而应该观察到的实验现象是溶液红色变浅；(6)加水稀⇌释的目的可能有：使后续实验颜
3
色变化易于观察；降低c(Fe3+)，使Fe3++3SCN- Fe(SCN) 平衡逆向移动，溶液中c[Fe(SCN) ]减小，因而溶
3 3
液红色变浅。 ⇌
1．【2022•辽宁省选择性考试】下列实验能达到目的的是( )
实验目的 实验方法或操作
A 测定中和反应的反应热 酸碱中和滴定的同时，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
探究浓度对化学反应速率的影 量取同体积不同浓度的NaCl溶液，分别加入等体积等浓度的
B
响 NaSO 溶液，对比现象
2 3
将NaCO 溶液与BaCl 溶液混合，反应后静置，向上层清液中再
C 判断反应后 是否沉淀完全 2 3 2
加1滴NaCO 溶液
2 3
D 检验淀粉是否发生了水解 向淀粉水解液中加入碘水
【答案】C
【解析】A项，酸碱中和滴定操作中没有很好的保温措施，热量损失较多，不能用于测定中和反应的
反应热，A错误；B项，NaClO和NaSO 反应无明显现象，无法根据现象进行浓度对化学反应速率的影响
2 3
的探究，B错误；C项，将NaCO 溶液与BaCl 溶液混合，反应后静置，向上层清液中滴加1滴NaCO 溶
2 3 2 2 3
液，若有浑浊产生，则说明Ba2+没有沉淀完全，反之，则沉淀完全，C正确；D项，检验淀粉是否发生了
水解，应检验是否有淀粉的水解产物(葡萄糖)存在，可选用银氨溶液或新制氢氧化铜，碘水是用来检验淀
粉的试剂，可用于检验淀粉是否完全水解，D错误。故选C。
2．【2022•北京卷】利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验，b中现象不能证明a中产物生成的是(
)a中反应 b中检测试剂及现象
A 浓HNO 分解生成NO 淀粉 溶液变蓝
3 2
B Cu与浓HSO 生成SO 品红溶液褪色
2 4 2
C 浓NaOH与NH Cl溶液生成NH 酚酞溶液变红
4 3
D CHCH BrCH 与NaOH乙醇溶液生成丙烯 溴水褪色
3 3
【答案】A
【解析】A项，浓硝酸具有挥发性，挥发出的硝酸也能与碘化钾溶液反应生成遇淀粉溶液变蓝色的碘，
则淀粉碘化钾溶液变蓝色不能说明浓硝酸分解生成二氧化氮，故A符合题意；B项，铜与浓硫酸共热反应
生成的二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，则品红溶液褪色能说明铜与浓硝酸共热反应生成二氧化
硫，故B不符合题意；C项，浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成能使酚酞溶液变红的氨气，则酚
酞溶液变红能说明浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨气，故C不符合题意；D项，乙醇具有挥
发性，挥发出的乙醇不能与溴水反应，则2—溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成能使溴水
褪色的丙烯气体，则溴水褪色能说明2—溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成丙烯，故D不
符合题意；故选A。
3．【2022•海南省选择性考试】依据下列实验，预测的实验现象正确的是( )
选
实验内容 预测的实验现象
项
A MgCl 溶液中滴加NaOH溶液至过量 产生白色沉淀后沉淀消失
2
B FeCl 溶液中滴加KSCN溶液 溶液变血红色
2
C AgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量 黄色沉淀全部转化为白色沉淀
D 酸性KMnO 溶液中滴加乙醇至过量 溶液紫红色褪去
4
【答案】D
【解析】A项，MgCl 济液中滴加NaOH溶液至过量，两者发生反应产生白色沉淀，白色沉淀为氢氧
2
化镁，氢氧化镁为中强碱，其不与过量的NaOH溶液发生反应，因此，沉淀不消失，A不正确；B项，
FeCl 溶液中滴加 KSCN洛液，溶液变血红色，实验室通常用这种方法检验的Fe3+存在；FeCl 溶液中滴加
3 2
KSCN洛液，溶液不变色，B不正确；C项，AgI的溶解度远远小于AgCl，因此，向AgI悬浊液中滴加
NaCl溶液至过量，黄色沉淀不可能全部转化为白色沉淀，C不正确；D项，酸性KMnO 溶液呈紫红色，
4
其具有强氧化性，而乙醇具有较强的还原性，因此，酸性KMnO 溶液中滴加乙醇至过量后溶液紫红色褪去，
4
D正确；故选D。4．【2022•湖南选择性考试】为探究FeCl 的性质，进行了如下实验(FeCl 和NaSO 溶液浓度均为
3 3 2 3
)。
实验 操作与现象
① 在 水中滴加2滴FeCl 溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色。
3
在5mL FeCl 溶液中滴加2滴NaSO 溶液，变红褐色；
3 2 3
②
再滴加K[Fe(CN) ]溶液，产生蓝色沉淀。
3 6
在5mL Na SO 溶液中滴加2滴FeCl 溶液，变红褐色；
2 3 3
③ 将上述混合液分成两份，一份滴加K[Fe(CN) ]溶液，无蓝色沉淀生成；
3 6
另一份煮沸，产生红褐色沉淀。
依据上述实验现象，结论不合理的是( )
A．实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B．实验②说明Fe3+既发生了水解反应，又发生了还原反应
C．实验③说明Fe3+发生了水解反应，但没有发生还原反应
D．整个实验说明SO 2-对Fe3+的水解反应无影响，但对还原反应有影响
3
【答案】D
【解析】铁离子水解显酸性，亚硫酸根离子水解显碱性，两者之间存在相互促进的水解反应，同时铁
离子具有氧化性，亚硫酸根离子具有还原性，两者还会发生氧化还原反应，在同一反应体系中，铁离子的
水解反应与还原反应共存并相互竞争，结合实验分析如下：实验①为对照实验，说明铁离子在水溶液中显
棕黄色，存在水解反应Fe3++3H O Fe(OH) +3H+，煮沸，促进水解平衡正向移动，得到红褐色的氢氧
2 3
化铁胶体；实验②说明少量亚硫酸根离子加入铁离子后，两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体；
根据铁氰化钾检测结果可知，同时发生氧化还原反应，使铁离子被还原为亚铁离子，而出现特征蓝色沉淀；
实验③通过反滴操作，根据现象描述可知，溶液仍存在铁离子的水解反应，但由于铁离子少量，没检测出
亚铁离子的存在，说明铁离子的水解反应速率快，铁离子的还原反应未来得及发生。A项，铁离子的水解
反应为吸热反应，加热煮沸可促进水解平衡正向移动，使水解程度加深，生成较多的氢氧化铁，从而使溶
液显红褐色，故A正确；B项，在5mLFeCl 溶液中滴加2滴同浓度的NaSO 溶液，根据现象和分析可知，
3 2 3
Fe3+既发生了水解反应，生成红褐色的氢氧化铁，又被亚硫酸根离子还原，得到亚铁离子，加入铁氰化钾
溶液后，出现特征蓝色沉淀，故B正确；C项，实验③中在5mL Na SO 溶液中滴加2滴同浓度少量FeCl
2 3 3
溶液，根据现象和分析可知，仍发生铁离子的水解反应，但未来得及发生铁离子的还原反应，即水解反应
比氧化还原反应速率快，故C正确；D项，结合三组实验，说明铁离子与亚硫酸根离子混合时，铁离子的水解反应占主导作用，比氧化还原反应的速率快，因证据不足，不能说明亚硫酸离子对铁离子的水解作用
无影响，事实上，亚硫酸根离子水解显碱性，可促进铁离子的水解反应，故D错误。故选D。
5．【2022•全国乙卷】由实验操作和现象，可得出相应正确结论的是( )
实验操作 现象 结论
向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉KI 氧化性：Cl＞Br
A 先变橙色，后变蓝色 2 2
溶液 ＞I
2
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热，加入新
B 无砖红色沉淀 蔗糖未发生水解
制的Cu(OH) 悬浊液
2
石蜡油加强热，将产生的气体通入Br 的CCl 溶 气体中含有不饱
C 2 4 溶液红棕色变无色
液 和烃
试管口润湿的蓝色石 氯乙烯加聚是可
D 加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片
蕊试纸变红 逆反应
【答案】C
【解析】A项，向NaBr溶液中滴加过量氯水，溴离子被氧化为溴单质，但氯水过量，再加入淀粉KI
溶液，过量的氯水可以将碘离子氧化为碘单质，无法证明溴单质的氧化性强于碘单质，A错误；B项，向
蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热后，应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性，若不加氢氧化钠，未反应的稀
硫酸会和新制氢氧化铜反应，则不会产生砖红色沉淀，不能说明蔗糖没有发生水解，B错误；C项，石蜡
油加强热，产生的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明气体中含有不饱和烃，与溴发生加成反应使溴的
四氯化碳溶液褪色，C正确；D项，聚氯乙烯加强热产生能使湿润蓝色湿润试纸变红的气体，说明产生了
氯化氢，不能说明氯乙烯加聚是可逆反应，可逆反应是指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又
能向逆反应的方向进行的反应，而氯乙烯加聚和聚氯乙烯加强热分解条件不同，D错误；故选C。
6．【2022·浙江省1月选考】下列方案设计、现象和结论有不正确的是( )
目的 方案设计 现象和结论
检验硫酸厂
用注射器多次抽取空气，慢慢注入盛有酸
周边空气中 溶液不变色，说明空气中
A 性KMnO 稀溶液的同一试管中，观察溶
是否含有二 4 不含二氧化硫
液颜色变化
氧化硫
鉴定某涂改
取涂改液与KOH溶液混合加热充分反
液中是否存 出现白色沉淀，说明涂改
B 应，取上层清液，硝酸酸化，加入硝酸银
在含氯化合 液中存在含氯化合物
溶液，观察现象
物
检验牙膏中 将适量牙膏样品与蒸馏水混合，搅拌，静
溶液出现绛蓝色，说明牙
C 是否含有甘 置一段时间，取上层清液，加入新制的
膏中含有甘油
油 Cu(OH) ，振荡，观察现象
2鉴别食盐与 各取少量固体加水溶解，分别滴加含淀粉 溶液变蓝色的为亚硝酸
D
亚硝酸钠 的KI溶液，振荡，观察溶液颜色变化 钠；溶液不变蓝的为食盐
【答案】D
【解析】A项，二氧化硫具有还原性，酸性KMnO 稀溶液具有氧化性，两者发生氧化还原反应生成无
4
色的Mn2+，若溶液不变色，说明空气中不含二氧化硫，A正确；B项，涂改液与KOH溶液混合加热可得
KCl于溶液中，取上层清液，硝酸酸化，加入硝酸银溶液，出现白色沉淀，证明有氯元素存在，B正确；C
项，甘油能够与新制的Cu(OH) 悬浊液反应生成绛蓝色溶液，所以可用新制的Cu(OH) 悬浊液检验甘油，C
2 2
正确；D项，亚硝酸钠在酸性条件下具有氧化性，滴加含淀粉的酸性KI溶液，生成了碘单质，反应的离子
方程式为：2NO -+2I-+4H+═2NO+I +2H O，该实验没有酸化，D错误；故选D。
2 2 2
7．【2022·浙江省6月选考】亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观、口感与食盐相似，人若误服会中毒。
现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液，分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列
方案设计、现象和结论都正确的是( )
方案设计 现象和结论
A 先加入少量KClO 溶液，再加AgNO 溶液和足量稀硝酸，振荡 若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
3 3
B 加到少量KMnO 溶液中，再加硫酸酸化，振荡 若溶液褪色，则样品为亚硝酸钠
4
C 先加到少量FeCl 溶液中，再加入稀盐酸酸化，振荡 若溶液变黄色，则样品为亚硝酸钠
2
D 先加入少量NaSO 溶液，再加入 BaCl 溶液和稀硝酸，振荡 若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
2 3 2
【答案】C
【解析】A项，KClO 与亚硝酸钠会发生反应：KClO +3NaNO =KCl+3NaNO ，滴加硝酸银和足量稀硝
3 3 2 3
酸也能生成白色沉淀，A错误；B项，氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化，而使其褪色，
B错误；C项，亚硝酸有氧化性，可以把二价铁氧化为三价铁，溶液变为黄色，C正确；D项，稀硝酸可
以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀，D错误；故选C。
8．【2022•河北省选择性考试】某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量，设计实验
如下：①三颈烧瓶中加入 香菇样品和 水；锥形瓶中加入 水、 淀粉溶液，并预加
的碘标准溶液，搅拌。
②以 流速通氮气，再加入过量磷酸，加热并保持微沸，同时用碘标准溶液滴定，至终点时
滴定消耗了 碘标准溶液。
③做空白实验，消耗了 碘标准溶液。
④用适量NaSO 替代香菇样品，重复上述步骤，测得SO 的平均回收率为95%。
2 3 2
已知： ，
回答下列问题：
(1)装置图中仪器a、b的名称分别为_______、_______。
(2)三颈烧瓶适宜的规格为_______(填标号)。
A． B． C．
(3)解释加入HPO ，能够生成SO 的原因：_______。
3 4 2
(4)滴定管在使用前需要_______、洗涤、润洗；滴定终点时溶液的颜色为_______；滴定反应的离子方
程式为_______。
(5)若先加磷酸再通氮气，会使测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(6)该样品中亚硫酸盐含量为_______ mg•kg -1 (以SO 计，结果保留三位有效数字)。
2
【答案】(1) (球形)冷凝管 (恒压)滴液漏斗 (2)C
(3)加入HPO 后，溶液中存在化学平衡HSO SO +H O，SO 的溶解度随着温度升高而减小，
3 4 2 3 2 2 2
SO 逸出后，促进了化学平衡HSO SO +H O向右移动
2 2 3 2 2
(4)检验其是否漏水 蓝色 加入HPO 后，溶液中存在化学平衡HSO
3 4 2 3
SO +H O，SO 的溶解度随着温度升高而减小，SO 逸出后，促进了化学平衡HSO SO +H O向右移
2 2 2 2 2 3 2 2
动
(5)偏低 (6)80.8【解析】由题中信息可知，检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量的原理是：用过量的磷酸与其中的亚硫
酸盐反应生成SO ，用氮气将SO 排入到锥形瓶中被水吸收，最后用碘标准溶液滴定，测出样品中亚硫酸
2 2
盐含量。(1)根据仪器a、b的结构可知，装置图中仪器a、b的名称分别为球形冷凝管和恒压滴液漏斗；(2)
三颈烧瓶中加入10.00g香菇样品和400 mL水，向其中加入HPO 的体积不超过10 mL。在加热时，三颈烧
3 4
瓶中的液体不能超过其容积的 ，因此，三颈烧瓶适宜的规格为1000 mL 选C。(3)虽然
K (H PO )=7.1×10-3＜K (H SO ) =1.3×10-2，但是HPO 为难挥发性的酸，而HSO 易分解为SO 和水，
a1 3 4 a1 2 3 3 4 2 3 2
SO 的溶解度随着温度升高而减小，SO 逸出后，促进了化学平衡HSO SO +H O向右移动，因此，
2 2 2 3 2 2
加入HPO 能够生成SO 的原因是：加入HPO 后，溶液中存在化学平衡HSO SO +H O，SO 的溶
3 4 2 3 4 2 3 2 2 2
解度随着温度升高而减小，SO 逸出后，促进了化学平衡HSO SO +H O向右移动；(4)滴定管在使
2 2 3 2 2
用前需要检验其是否漏水、洗涤、润洗；滴定前，溶液中的碘被SO 还原为碘离子，溶液的颜色为无色，
2
滴加终点时，过量的1滴或半滴标准碘液使淀粉溶液变为蓝色且半分钟点之内不变色，因此，滴定终点时
溶液为蓝色；滴定反应的离子方程式为I+ SO +2H O=2I—+4H++SO2-；(5)若先加磷酸再通氮气，则不能将
2 2 2 4
装置中的空气及时排出，有部分亚硫酸盐和SO 被装置中的氧气氧化，碘的标准液的消耗量将减少，因此
2
会使测定结果偏低。(6)实验中SO 消耗的标准碘液的体积为0.30 mL+1.00 mL=1.30 mL，减去空白实验消
2
耗的0.10 mL，则实际消耗标准碘液的体积为1.20mL，根据反应I+ SO +2H O=2I—+4H++ SO 2-可以计算出
2 2 2 4
n(SO )= n(I )= 1.20mL×10-3L·mL-1×0.010 00 mol· L-1=1.20 10-5 mol，由于SO 的平均回收率为95%，则实际
2 2 2
生成的n(SO )= ，则根据S元素守恒可知，该样品中亚硫酸盐含量为
2
mg•kg -1。
9．【2022•湖南选择性考试】某实验小组以 溶液为原料制备BaCl ·2H O，并用重量法测定产品中
2 2
BaCl ·2H O的含量。设计了如下实验方案：
2 2
可选用试剂：NaCl晶体、BaS溶液、浓HSO 、稀HSO 、CuSO 溶液、蒸馏水
2 4 2 4 4
步骤1. BaCl ·2H O的制备
2 2
按如图所示装置进行实验，得到BaCl 溶液，经一系列步骤获得BaCl ·2H O产品。
2 2 2步骤2，产品中BaCl ·2H O的含量测定
2 2
①称取产品0.5000g，用 水溶解，酸化，加热至近沸；
②在不断搅拌下，向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L-1HSO 溶液，
2 4
③沉淀完全后，60℃水浴40分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固体，质量为0.4660g。
回答下列问题：
(1)Ⅰ是制取_______气体的装置，在试剂a过量并微热时，发生主要反应的化学方程式为_______；
(2)Ⅰ中b仪器的作用是_______；Ⅲ中的试剂应选用_______；
(3)在沉淀过程中，某同学在加入一定量热的HSO 溶液后，认为沉淀已经完全，判断沉淀已完全的方
2 4
法是_______；
(4)沉淀过程中需加入过量的HSO 溶液，原因是_______；
2 4
(5)在过滤操作中，下列仪器不需要用到的是_______(填名称)；
(6)产品中BaCl ·2H O的质量分数为_______(保留三位有效数字)。
2 2
【答案】(1) HCl HSO (浓)+NaCl NaHSO+HCl↑
2 4 4
(2)防止倒吸 CuSO 溶液
4
(3)静置，取上层清液于一洁净试管中，继续滴加硫酸溶液，无白色沉淀生成，则已沉淀完全
(4)使钡离子沉淀完全 (5)锥形瓶 (6)97.6%
【解析】装置I中浓硫酸和氯化钠共热制备HCl，装置II中氯化氢与BaS溶液反应制备BaCl ·2H O，
2 2装置III中硫酸铜溶液用于吸收生成的HS，防止污染空气。(1)由分析可知，装置I为浓硫酸和氯化钠共热
2
制取HCl气体的装置，在浓硫酸过量并微热时，浓硫酸与氯化钠反应生成硫酸氢钠和氯化氢，发生主要反
应的化学方程式为：HSO (浓)+NaCl NaHSO+HCl↑。(2)氯化氢极易溶于水，装置II中b仪器的作用
2 4 4
是：防止倒吸；装置II中氯化氢与BaS溶液反应生成HS，HS有毒，对环境有污染，装置III中盛放
2 2
CuSO 溶液，用于吸收HS。(3)硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，因此判断沉淀已完全的方法是静置，
4 2
取上层清液于一洁净试管中，继续滴加硫酸溶液，无白色沉淀生成，则已沉淀完全。(4)为了使钡离子沉淀
完全，沉淀过程中需加入过量的硫酸溶液。(5)过滤用到的仪器有：铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒，用不到
锥形瓶。(6)由题意可知，硫酸钡的物质的量为： =0.002mol，依据钡原子守恒，产品中
BaCl ·2H O的物质的量为0.002mol，质量为0.002mol×244g/mol=0.488g，质量分数为：
2 2
100%=97.6%。
10．【2022•湖北省选择性考试】(14分)高技术领域常使用高纯试剂。纯磷酸(熔点为42℃，易吸潮)可
通过市售85%磷酸溶液减压蒸馏除水、结晶除杂得到，纯化过程需要严格控制温度和水分，温度低于21℃
易形成2HPO ·H O (熔点为30℃)，高于 则发生分子间脱水生成焦磷酸等。某兴趣小组为制备磷酸晶
3 4 2
体设计的实验装置如下(夹持装置略)：
回答下列问题：
(1)A的名称是___________。B的进水口为___________(填“a”或“b”)。
(2)P O 的作用是___________。
2 5
(3)空气流入毛细管的主要作用是防止_________，还具有搅拌和加速水逸出的作用。
(4)升高温度能提高除水速度，实验选用水浴加热的目的是___________。
(5)磷酸易形成过饱和溶液，难以结晶，可向过饱和溶液中加入___________促进其结晶。
(6)过滤磷酸晶体时，除了需要干燥的环境外，还需要控制温度为________(填标号)。A．＜20℃ B．30~35℃ C．42~100℃
(7)磷酸中少量的水极难除去的原因是___________。
【答案】(1) 圆底烧瓶 b (2)干燥气体
(3)溶液沿毛细管上升 (4)使溶液受热均匀
(5)磷酸晶体 (6)C (7)磷酸可与水分子间形成氢键
【解析】空气通过氯化钙除水，经过安全瓶后通过浓硫酸除水，然后通过五氧化二磷，干燥的空气流
入毛细管对烧瓶中的溶液进行搅拌，同时还具有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升的作用，将85%磷酸
溶液进行减压蒸馏除水、结晶除杂得到纯磷酸。 (1)由仪器构造可知，仪器A为圆底烧瓶，仪器B为直形
冷凝管，泠凝水应从b口近、a口出，形成逆流冷却，使冷却效果更好。(2)纯磷酸制备过程中要严格控制
温度和水分，因此五氧化二磷的作用为干燥气体。(3)空气流入毛细管可以对烧瓶中的溶液进行搅拌，使受
热均匀，同时还具有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升的作用。(4)升高温度能提高除水速度，而纯磷酸
制备过程中要严格控制温度，水浴加热可以避免直接加热造成的过度剧烈与温度的不可控性，使溶液受热
均匀。(5)过饱和溶液暂时处于亚稳态，当加入一些固体的晶体或晃动时可使此状态失去平衡，过多的溶质
就会结晶，因此可向磷酸的过饱和溶液中加入磷酸晶体促进其结晶。(6)纯磷酸纯化过程中，温度低于21℃
易形成2HPO ·H O (熔点为30℃)，高于1000℃则发生分子间脱水生成焦磷酸，纯磷酸的熔点为42℃，因
3 4 2
此过滤磷酸晶体时，除了需要干燥的环境外，还需要控制温度为42 100℃，答案选C。(7)磷酸的结构式为：
∼
，分子中含羟基，可与水分子间形成氢键，因此磷酸中少量的水极难除去。
11．【2022•北京卷】某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应
资料：i．Mn2+在一定条件下被Cl 或ClO-氧化成MnO (棕黑色)、MnO 2- (绿色)、MnO 2 (紫色)。
2 2 4 4
ii．浓碱条件下，MnO -可被OH-还原为MnO 2-。
4 4
iii．Cl 的氧化性与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
2
实验装置如图(夹持装置略)C中实验现象
序
物质a
号
通入Cl 前 通入Cl 后
2 2
I 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化
产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，
II 5%NaOH溶液
黑色沉淀 仍有沉淀
40%NaOH 溶 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，
III
液 黑色沉淀 仍有沉淀
(1)B中试剂是___________。
(2)通入Cl 前，II、III中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为___________。
2
(3)对比实验I、II通入Cl 后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是___________。
2
(4)根据资料ii，III中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资料不符的原因：
原因一：可能是通入Cl 导致溶液的碱性减弱。
2
原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将MnO 2-氧化为MnO -。
4 4
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因___________，但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取III中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加
深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为___________，溶液绿色缓慢加深，原因是MnO 被___________(填
2
“化学式”)氧化，可证明III的悬浊液中氧化剂过量；
③取II中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液紫色缓慢加深，发生的反应是___________。
④从反应速率的角度，分析实验III未得到绿色溶液的可能原因___________。
【答案】(1)饱和NaCl溶液
(2)2Mn(OH) +O =2MnO+2H O
2 2 2 2
(3)Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强(4) Cl +2OH-=Cl-+ClO-+H O 4 MnO-+4OH-=4 MnO 2-+O ↑+2H O Cl 3ClO-+2MnO+2OH-=2
2 2 4 4 2 2 2 2
MnO -+3Cl-+H O 过量Cl 与NaOH反应产生NaClO，使溶液的碱性减弱，c(OH-)降低，溶液中的MnO -
4 2 2 4
被还原为MnO 2-的速率减小，因而不能实验III未得到绿色溶液
4
【解析】在装置A中HCl与KMnO 发生反应制取Cl，由于盐酸具有挥发性，为排除HCl对Cl2性质
4 2
的干扰，在装置B中盛有饱和NaCl溶液，除去Cl 中的杂质HCl，在装置C中通过改变溶液的pH，验证
2
不同条件下Cl 与MnSO 反应，装置D是尾气处理装置，目的是除去多余Cl，防止造成大气污染。(1)B中
2 4 2
试剂是饱和NaCl溶液，作用是吸收Cl 中的杂质HCl气体；(2)通入Cl 前，II、III中Mn2+与碱性溶液中
2 2
NaOH电离产生的的OH-反应产生Mn(OH) 白色沉淀，该沉淀不稳定，会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕
2
黑色MnO ，则沉淀由白色变为黑色的化学方程式为：2Mn(OH) +O =2MnO+2H O；(3)对比实验I、II通入
2 2 2 2 2
Cl 后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是：Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强；(4)①Cl
2 2
与NaOH反应产生NaCl、NaClO、HO，使溶液碱性减弱，反应的离子方程式为：Cl+2OH-=Cl-+ClO-
2 2
+H O；②取III中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢
2
加深。溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下，MnO -可被OH-还原为MnO 2-，根据电子守恒、电荷守
4 4
恒及原子守恒，可知该反应的离子方程式为：4 MnO-+4OH-=4 MnO 2-+O ↑+2H O；溶液绿色缓慢加深，原
4 4 2 2
因是MnO 被Cl 氧化，可证明III的悬浊液中氧化剂过量；③取II中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，
2 2
溶液碱性减弱，溶液紫色缓慢加深，说明ClO-将MnO 氧化为MnO -，发生的反应是：3ClO-+2MnO+2OH-
2 4 2
=2 MnO -+3Cl-+H O；④从反应速率的角度，过量Cl 与NaOH反应产生NaClO，使溶液的碱性减弱，
4 2 2
c(OH-)降低，溶液中的MnO -被还原为MnO 2-的速率减小，导致不能实验III未得到绿色溶液。
4 4
