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高考解密14 综合实验探究
A 组 基础练
1．（2023·广东清远·清新一中校考模拟预测）六氟磷酸锂 是锂离子电池的关键材料。一种 的
制备工艺流程如图所示。
已知：① ， 易发生分解反应；② 熔点为−93.8℃，沸点为−84.6℃。
下列说法错误的是
A．N 环境中，反应先生成六氟磷酸 ， 再分解生成五氟化磷
2
B．发烟硫酸 的作用是吸收铅皿中的水分：
C．工艺流程中，无水HF只是反应物
D．五氟化磷冷却到 ，保证了 与LiF的无水HF在液相中反应生成
【答案】C
【解析】在铅皿中HF和磷酸发生 ， 不稳定，易发生分解反应生成 和
HF，发烟硫酸加入，发烟硫酸和水结合，在常温下除杂，再五氟化磷冷却到 ，加到LiF和无水HF
的混合物中反应生成 。A．N 环境中，根据题中信息 ， 易发生分解反
2
应；则反应先生成六氟磷酸 ， 再分解生成五氟化磷 ，故A正确；B．发烟硫酸的作用是吸收铅皿中的水分： ，将HF变为无水HF，故B正确；C．工艺流程中，
无水HF不仅只是反应物，在 发生分解反应中是产物，故C错误；D．无水HF在 状态下是液态，
五氟化磷冷却到 ，保证了 与LiF的无水HF在液相中反应生成 ，故D正确。综上所述，答案
为C。
2．（2022·上海闵行·统考一模）下列有机物的实验室制备装置(夹持仪器省略)中，正确的是
A．制乙
B．制乙炔 C．制乙酸乙酯 D．制乙酸丁酯
烯
【答案】C
【解析】A．实验室用浓硫酸与乙醇制备乙烯时，应用温度计控制反应温度为170℃，由图可知，装置中缺
少温度计，故A错误；B．实验室用电石与饱和食盐水反应制备乙炔，电石与水反应会放出大量的热，且
生成的氢氧化钙乳状物易堵塞导气管，所以不能用启普发生器制备乙炔气体，故B错误；C．加热加有碎
瓷片的乙酸、乙醇和浓硫酸的混合溶液能制得乙酸乙酯，盛有饱和碳酸钠溶液的试管可以除去乙酸、吸收
乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，便于析出乙酸乙酯，故C正确；D．加热没有加碎瓷片的乙酸、1—丁醇和
浓硫酸的混合溶液能制乙酸丁酯时，溶液受热会发生暴沸导致实验失败或发生意外事故，故D错误；故选
C。
3．（2022·陕西渭南·一模）实验室中某些气体的制取、收集及尾气处埋装置如图所示(省略夹持和净化装
置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的是
选项 a物质 b物质 c收集的气体 d中的物质A 稀硫酸 CaCO CO HO
3 2 2
B 稀盐酸 Zn H 澄清石灰水
2
C 浓硝酸 Cu NO HO
2 2
D 浓盐酸 KMnO Cl NaOH溶液
4 2
【答案】D
【解析】A． 应用稀盐酸与碳酸钙反应制二氧化碳，不用稀硫酸，可用向上排空气法收集，但二氧化碳不
是空气污染物且可溶于水，不用倒扣的漏斗吸收尾气，故A错误；B． 稀盐酸与锌反应制取氢气，氢气不
溶于澄清石灰水，不能用澄清石灰水吸收氢气，故B错误；C． 浓硝酸与铜生成的是NO ，二氧化氮和水
2
反应生成NO，NO与水不反应，不能用水吸收尾气，故C错误；D． 浓盐酸与KMnO 在常温下发生氧化
4
还原反应生成氯气，氯气的密度大于空气，可以使用向上排空气方法收集，氯气是大气污染物，可以用
NaOH溶液进行尾气处理，故D正确；答案选D。
4．（2023·广东广州·一模）将浓盐酸加到 中进行如图(a～c均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实
验，反应一段时间后，下列分析正确的是
A．a处变黄色，说明 具有还原性 B．b处变橙色，说明非金属性
C．c处红色逐渐变浅，说明 具有漂白性 D．浓盐酸与 反应，只体现HCl的酸性
【答案】B
【解析】高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气，氯气具有强氧化性；A．a处变黄色，说明 好和亚铁离子反
应生成铁离子，氯元素化合价降低，体现氧化性，A错误；B．b处变橙色，说明氯气和溴化钠反应生成溴
单质，则非金属性 ，B正确；C．挥发出的盐酸能和氢氧化钠反应，导致c处红色逐渐变浅，故不
能说明 具有漂白性，C错误；D．浓盐酸与 反应，反应中氯元素化合价升高，HCl也体现出还
原性，D错误；故选B。5．（2023春·河南漯河·高三漯河高中校考开学考试）某小组为了探究KI的性质，设计了如表实验：
操作图示 实验 试剂X 现象
I AgNO 溶液 产生黄色沉淀
3
II AgCl浊液 产生黄色沉淀
III FeCl 溶液和淀粉溶液 溶液变为蓝色
3
IV NaSO 溶液 溶液由蓝色变为无色
2 2 3
注：实验在实验III反应后的基础上进行。
下列推断正确的是A．实验I、II发生反应的离子方程式相同
B．实验II足以说明K (AgCl)＞K (AgI)
sp sp
C．由实验III知，还原性：I-＞Fe2+
D．由实验IV知：NaSO 具有氧化性
2 2 3
【答案】C
【解析】A．书写离子方程式时，AgCl不能拆开， 必须拆开，故离子方程式不同，A错误；B．碘
化钾溶液中碘离子浓度大，加入的AgCl浊液为过饱和溶液，生成黄色的AgI沉淀，并不一定是发生了沉
淀的转化，不能说明 ，B错误；C．由实验Ⅲ现象可知： 溶液和KI反应生成碘单
质，离子方程式为 ，使淀粉溶液变蓝，还原性： ，C正确；D． 具有氧化
性，与 发生氧化还原反应，生成 ，溶液颜色褪去，反应中 体现还原性，D错误；答案
选C。
6．（2023春·河北邯郸·高三校联考开学考试）下列实验方案不能达到探究目的的是
选项 实验方案 探究目的
两个封有 和 混合气体的圆底烧瓶分别浸泡在热水和冷水中，比 探究温度对化学平衡移
A
较两个烧瓶里气体的颜色 动的影响
向两支盛有 溶液的试管中分别加入 的 溶液和 探究 、 对
B
的 溶液，比较产生气泡速率 分解速率的影响C 向苯酚浊液中加入 溶液，观察溶液变化 探究苯酚、 酸性
强弱
向盛有 溶液的试管中滴加2滴 的 溶
探究 与
D
液，振荡，再向其中滴加4滴 的 溶液，观察沉淀及颜色变
的大小
化
【答案】B
【解析】A． 是红棕色气体， 是无色气体，可以观察颜色变化探究温度对化学平衡移动的影响，
A项能达到实验目的；B．未控制单一变量，阴离子种类不同，B项不能达到实验目的；C．向苯酚浊液中
加入碳酸钠，溶液变澄清，可说明酸性：苯酚 ，C项能达到实验目的；D．因加入 的物质
的量小， 无剩余，且加入的 少量，若生成 沉淀，可以证明 ，D项能达到实
验目的；故选B。
7．（2023·福建·校联考一模）某实验小组设计如下实验探究 的制备，下列有关分析不合理的是
实验 操作 现象
一分钟后，晶块表面仍为浅绿色，溶液呈更浅
Ⅰ 将一块 晶体浸入 蒸馏水中
的绿色。
将另一块 晶体浸入 一分钟后，晶块表面变白；捞出晶块露置空气
Ⅱ
溶液中 中，表面逐渐变为红褐色。
将 溶液与 立即出现大量灰绿色浑浊，一分钟后，液面附
Ⅲ
近出现红褐色浑浊。
溶液混合
A．实验Ⅰ起对照作用，排除 晶体自身在水中的颜色变化
B．实验Ⅱ晶块表面长时间保持白色，与 难溶、未分散于水有关
C．捞出晶块后发生了反应：
D．实验Ⅲ溶液中氧气含量明显多于实验Ⅱ中
【答案】D
【解析】A．实验Ⅰ中，晶块表面为浅绿色，起对照作用，目的是排除实验Ⅱ中晶块表面变白，不是因为晶体自身在水中的颜色变化引起的，A符合题意；B． 具有较强的还原性，易被溶液中溶
解的氧气氧化，因此实验Ⅱ晶块表面之所以能长时间保持白色，与 难溶、未分散于水有关，B符
合题意；C． 具有较强的还原性，易被氧气氧化，捞出晶块后发生的反应为
，C符合题意；D．根据控制单一变量的原则，实验Ⅱ和Ⅲ反应条件不
一样（实验Ⅱ为 晶体，而实验Ⅲ为 溶液），单从实验结果，无法得出实验Ⅲ溶液中氧气含量
明显多于实验Ⅱ的结论，D不符合题意； 故选D。
8．（2023秋·河南三门峡·高三统考期末）下列方案设计、现象和结论不正确的是
目的 方案设计 现象和结论
取 与 溶液于试 观察到氯化镁溶液出现白色沉淀，氯化
比较镁与铝元素的金属性
A 管，加入足量NaOH溶液，观 铝溶液先出现白色沉淀后溶解。证明镁
强弱
的金属性更强
察现象
检验溶液中是否含有 取少量溶液于试管中，先滴加 先产生白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀不
B
溶液，再加入稀盐酸 溶解，则说明溶液中一定含有
溶液由黄色变为橙色，则说明增大氢离
探究氢离子浓度对 向 溶液中缓慢滴加硫
C
子浓度，转化平衡向生成 的方向
酸观察实验现象
、 相互转化的影响
移动
向盛有少量待测液的试管里滴 试管中溶液出现血红色，证明溶液中含
D 检验溶液中是否含有
加2滴KSCN溶液，观察现象 有
【答案】B
【解析】A．取 与 溶液于试管，加入足量NaOH溶液，观察现象，观察到氯化镁溶液出现白色
沉淀，氯化铝溶液先出现白色沉淀后溶解，证明氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝，故镁的金属性更强，选项
A正确；B．取少量溶液于试管中，先滴加 溶液，再加入稀盐酸，先产生白色沉淀，再加稀盐酸，沉
淀不溶解，产生的不溶于盐酸的白色沉淀可能为氯化银也可能为硫酸钡，则溶液中不一定含有 ，选项B不正确；C．向 溶液中缓慢滴加硫酸观察实验现象，溶液由黄色变为橙色，则说明增大氢离子浓
度，转化平衡向生成 的方向移动 ，选项C正确；D．向盛有少量待测
液的试管里滴加2滴KSCN溶液，试管中溶液出现血红色，证明溶液中含有 ，选项D正确；答案选
B。
9．（2023秋·河北邯郸·高三统考期末）配制一定物质的量浓度的NaOH溶液并用来滴定白醋样品，下列图
示操作不能达到实验目的的是
A．操作甲：用玻璃棒搅拌以加速NaOH固体溶解
B．操作乙：配制NaOH溶液时向容量瓶中加水至刻度线
C．操作丙：弯曲并挤压胶管中玻璃珠以排除滴定管尖端气泡
D．操作丁：滴定时滴入液体和摇动锥形瓶同时进行
【答案】B
【解析】A．搅拌可以加速固体的溶解，则操作甲为用玻璃棒搅拌以加速氢氧化钠固体溶解，故A正确；
B．配制一定物质的量浓度浓度溶液定容时，应用玻璃棒引流向容量瓶中加水至刻度线1—2cm处，则操作
乙中缺少玻璃棒引流，故B错误；C．排出碱式滴定管中尖嘴部分气泡时应使带有玻璃小球的橡胶管弯曲
并挤压胶管中玻璃珠迅速排液以排除滴定管尖端气泡，则操作丙为弯曲并挤压胶管中玻璃珠以排除滴定管
尖端气泡，故C正确；D．中和滴定时，左手应控制滴定管滴入液体，同时右手摇动锥形瓶进行滴定，眼
睛注视锥形瓶中溶液颜色变化，故D正确；故选B。
10．（2023·辽宁·校联考一模）金属M与单质碘在无水醋酸中反应，得到化合物 ，提纯干燥后测得其
熔点为144.5℃。为确定 的组成，进行以下实验：称取0.6263g ，置于特制的梨形瓶中，加入50mL6mol L-1的盐酸，同时加入适量 ，用0.1000mol L-1的碘酸钾溶液进行滴定。随着碘酸钾溶液的加入，
可观察到 层呈紫色，后逐渐变浅，滴至紫色褪去为终点，此时 层呈淡黄色，滴定消耗碘酸钾溶
液20.00mL。在 中显黄色的物质在历史上曾被误认为 。下面有关实验细节的描述中，错误的是
A．滴定终点时的操作：当滴入最后半滴标准液时，溶液恰好由紫色变为淡黄色，且半分钟不变色
B．滴定结束后 中主要的溶质为
C．如果用过量的碘化钾溶液滴定碘酸钾溶液，则滴定过程中 层颜色逐渐加深，直至不变
D．紫色褪去反应的离子方程式为：
【答案】C
【解析】用碘酸钾溶液进行滴定，随着碘酸钾溶液的加入，可观察到 层呈紫色，是生成碘单质，后逐
渐变浅，滴至紫色褪去是碘单质、碘酸根离子、氢离子和氯离子发生反应生成氯化碘，此时 层呈淡黄
色。A．滴定终点时的操作：当滴入最后半滴标准液时，溶液恰好由紫色变为淡黄色，且半分钟不变色，A
正确；B．根据上述分析可知，滴定结束后 中主要的溶质为 ，B正确；C．碘离子与碘酸根离子反
B 组 提升练
应中需消耗氢离子，当氢离子不足时不会再生成碘单质, 层颜色不会加深，C错误；D．紫色褪去反应
的离子方程式为： ，D正确； 故选C。
1．（2023·浙江杭州·学军中学校考模拟预测）连二亚硫酸钠(Na SO)是重要的化工产品，可用SO 与Zn、
2 2 4 2
NaOH溶液反应制取。实验室模拟制备的工艺流程及制取装置如图。已知：①连二亚硫酸钠易溶于水、难溶于乙醇、在碱性介质中较稳定、在空气中易被氧化。
②二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系如图。
请回答下列问题：
(1)通入一段时间SO 的作用除了充当反应物以外还有______。需调节溶液为弱碱性的原因______。
2
(2)写出制取连二亚硫酸钠的总化学方程式______。
(3)下列说法正确的是______。
A．将锌粉投入水中形成悬浮液主要是为了加快反应速率
B．向NaSO 溶液中加NaCl溶液或固体对NaSO 的产率无明显影响
2 2 4 2 2 4
C．洗涤NaSO•2H O时用冰水洗涤效果比酒精好
2 2 4 2
D．单向阀的主要作用是防倒吸
(4)请选择最佳操作并排序完成制备NaSO•2H O晶体。安装好整套装置，并检查装置的气密性
2 2 4 2
→______→______→______→过滤取滤液并加入NaCl固体，冷却至室温、过滤，洗涤，干燥得晶体。
______
a.将一定量的Zn粉与蒸馏水混合搅拌成悬浊液b.将一定量的Zn粉与NaOH溶液混合搅拌成悬浊液
c.将一定量的Zn粉与HCl混合搅拌成悬浊液
d.向悬浊液中通入SO 至澄清，并加热
2
e.28～35℃加热条件下，向悬浊液中通入SO 至澄清
2
f.28～35C加热条件下，向悬浊液中加入NaSO 溶液
2 3
g.向溶液中滴加NaOH至pH在8.2～10.5之间
h.向溶液中滴加HCl至pH在8.2以下
i.向溶液中滴加1mol•L-1NaOH至pH在10.5以上
(5)称取上述制得的连二亚硫酸钠样品0.0870g加入另一三颈烧瓶，通过自动电位滴定仪控制滴定管向三颈
烧瓶中快速滴加K[Fe(CN) ]溶液将连二亚硫酸钠氧化为硫酸钠，记录终点读数，共消耗
3 6
10.00mL0.2000mol•L-1的K[Fe(CN) ]溶液，则样品中连二亚硫酸钠的纯度为______。(结果保留1位小数)，
3 6
样品中可能存在的杂质有______。
【答案】(1)排除装置内的空气，防止连二亚硫酸钠没氧化；碱性条件下， 能稳定存在；
(2)
(3)D
(4)a e g
(5)66.7％ 、
【解析】（1）连二亚硫酸钠空气中易被氧化、在碱性介质中较稳定，故通入 可以排除装置内的空气，
防止连二亚硫酸钠被氧化；溶液显碱性，使 能稳定存在。
（2） 的水溶液中通入 发生反应： 和 ，制取连
二亚硫酸钠的总化学方程式为：
（3）A. 将锌粉投入水中形成悬浮液主要是为了增大接触面，加快反应速率，A 正确；
B. 向 溶液中加 固体，使 增大，减小 的溶解量，促进 晶体析出，产率增大，加入 溶液， 减小，减少 晶体析出，产率降低，B错误；
C. 连二亚硫酸钠易溶于水、难溶于乙醇，洗涤 时用酒精洗涤效果比冰水好，C错误；
D. 单向阀的主要作用是防止氧气防倒吸进入装置中，将连二亚硫酸钠氧化，D正确；
故选D。
（4）制备 晶体，先安装好整套装置，并检查装置的气密性→将一定量的Zn粉与蒸馏水混
合搅拌成悬浊液→28～35℃加热条件下，向悬浊液中通入 至澄清→向溶液中滴加 至pH在8.2～
10.5之间，过滤取滤液并加入 固体，冷却至室温、过滤，洗涤，干燥得晶体。故答案为：a→e→g；
（5） 与 发生反应，根据 升高6价， ，降
1价，根据得失电子守恒， ，
， 晶体的纯度为： ；
可能被氧化成 ，结晶过程中可能含有 等杂质。
2．（2022·全国·校联考模拟预测）2022年8月7日欧盟官方公报(OJ)发布RoHS2.0修订指令
(EU)2015/863，欧盟RoHS2.0更新终于尘埃落定，由原来的六项管控物质变为十项管控物质，新增物质中
有邻苯二甲酸二丁酯，实验室制备该物质的装置和实验操作如下(已知邻苯二甲酸二丁酯温度超过180℃时
易发生分解)。
实验所需相关物质的物理性质如下表：
物质 摩尔质量/( ) 密度/( ) 沸点/℃ 20℃100g水中溶解质量/g
正丁醇 74 0.80 117.6 7.7
乙醇 46 0.79 78.3 互溶
硫酸 98 1.83 337.0 互溶
邻苯二甲酸酐 148 1.53 284 不溶步骤一：125mL三颈烧瓶上分别装温度计、搅拌器、分水器及冷凝管，如图所示；
步骤二：向三颈烧瓶内依次加入44.4g邻苯二甲酸酐、36.0g正丁醇、1.0mL浓硫酸；
步骤三：向分水器中加入某种试剂X，与支管口相平；
步骤四：小火加热并不断搅拌，温度升高到120~130℃时，发现冷凝管中有正丁醇一水的共沸物蒸出，明
显看出共沸物中的小液珠沉降至分水器的底部；
步骤五：温度上升至145~160℃，依据相关实验现象，判断反应停止；
步骤六：待三颈烧瓶温度降至70℃以下时，将反应液转移至分液漏斗中，依次用15mL5%的碳酸钠溶液与
温热的饱和食盐水，分别洗涤三次；
步骤七：将上述洗涤好的油层转移到圆底烧瓶中，安装减压蒸馏装置，收集馏分。
(1)分水器中加入某种试剂X，最好选用_______(填字母序号)。A．乙醇 B．浓硫酸 C．
正丁醇 D．邻苯二甲酸二丁酯
(2)初始阶段，三颈烧瓶内邻苯二甲酸酐的物质的量浓度是_______，(忽略混合时细微的体积变化)该实验中
温度计最好选择的规格为_______(填字母序号)。
A．100℃ B．145℃ C．160℃ D．200℃
(3)第五步操作中，判断反应停止所依据的相关实验现象是_______。
(4)三颈烧瓶温度降至70℃以下才进行洗涤的原因为_______。
(5)探究该反应的最佳条件时，考虑仅改变邻苯二甲酸酐和正丁醇的物质的量之比(酸醇比)对反应的影响，
反应270min后，测得实验结果如下表：
实验序号 1 2 3 4
酸醇比 1∶2.4 1∶3.0 1∶3.5 1∶4.0
收率% 88.3 94.2 94.1 93.3
结合上述信息分析当酸醇比小于1∶3.0时，随着正丁醇的量不断增加，收率呈现上述变化的原因：
_______。(6)第七步在进行分离油状液体时采用减压蒸馏装置，其原因是_______。
【答案】(1)C
(2)4mol/L D
(3)当不在有小液珠沉降至分水器的底部，水的量不在增加的时候，没有水的生成则反应停止
(4)酯类物质在后续用碳酸钠溶液洗涤，为减少皂化反应对产物的影响，应降低温度再进行后续洗涤
(5)正丁醇的量增多会导致体系中核心反应物的浓度降低，单位时间内生成的产品量减少，收率降低
(6)邻苯二甲酸二丁酯在温度超过180℃时易发生分解
【解析】邻苯二甲酸酐、正丁醇、浓硫酸在三颈烧瓶中加热反应生成邻苯二甲酸二丁酯和水，水是反应产
物之一，根据平衡移动的原理，不断从分水器下部分离出产物水的目的是：使平衡向生成苯二甲酸二丁酯
的方向移动，提高产率；水层和有机物互不相溶，当不在有小液珠沉降至分水器的底部，水的量不在增加
的时候，则反应停止；
（1）分水器中加入某种试剂X，最好选用正丁醇，根据冷凝管中有正丁醇一水的共沸物蒸出，明显看出共
沸物中的小液珠沉降至分水器的底部，可知分水器是分离出水的，需要选密度小于水且与水不互溶的，故
选用正丁醇，故选C；
（2）初始阶段，混合后溶液的体积为 =75mL，邻苯二甲酸酐的物质的量为
，则三颈烧瓶内邻苯二甲酸酐的物质的量浓度是 =4mol/L；根据实验中温度需要
上升至145~160℃，所选用温度计量程应该略大于160℃，故该实验中温度计最好选择的规格为200℃，故
选D；
（3）根据分析，当不在有小液珠沉降至分水器的底部，水的量不在增加的时候，没有水的生成则反应停
止；
（4）酯类物质在后续用碳酸钠溶液洗涤，温度较高时酯在碱性溶液中会水解，为减少皂化反应对产物的
影响，应降低温度再进行后续洗涤；
（5）正丁醇的量增多会导致体系中核心反应物的浓度降低，单位时间内生成的产品量减少，收率降低；
（6）邻苯二甲酸二丁酯在温度超过180℃时易发生分解，减压蒸馏装置可以降低邻苯二甲酸二丁酯的沸点，
避免温度过高造成分解使产率降低。
3．（2022·陕西汉中·统考模拟预测）实验室模拟拉希法用氨和次氯酸钠反应制备肼( )并探究肼的性质。
制备装置如图所示。
已知：硫酸肼为无色无味鳞状结晶或斜方结晶，微溶于冷水，易溶于热水。回答下列问题：
(1)装置C中仪器b的名称是_______。
(2)装置A试管中反应的化学方程式为________，仪器a的作用是_______。
(3)装置B中制备肼反应的离子方程式为___________________。
(4)上述装置存在一处缺附，会导致肼的产率降低，改进方法是_________________。
(5)①探究性质。取装置B中溶液，加入适量稀硫酸振荡，置于冰水浴冷却，容器底部有无色晶体析出。过
滤后用______洗涤，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在 来判断。检测的方法是________。
②测定产品中肼的质量分数。称取 装置B中溶液，加入适量 固体(滴定过程中，调节溶液的
保持在6.5左右)，加水配成 溶液，移取 置于锥形瓶中，并滴加2～3滴指示剂，用
的碘溶液滴定，滴定过程中有无色无味无毒气体产生。滴定过程中指示剂可选用_______________，
滴定终点平均消耗标准溶液 ，产品中肼质量分数的表达式为_______________。
【答案】(1)滴液恒压漏斗
(2)2NH Cl+Ca(OH) 2NH ↑+ CaCl + 2H O 将氨气通入装置B中，且球形部分可以防止倒吸
4 2 3 2 2
(3)ClO-+2NH=Cl-+ +H O
3 2
(4)在装置B、C之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶，除去氯化氢气体
(5)冷水 取最后一次洗涤液，用稀盐酸酸化，无明显现象，再滴入几滴BaCl 溶液，若没有白色沉淀产生，
2
证明没有 ，说明洗涤完成，若有白色沉淀产生，证明有 ，说明洗涤未完成 淀粉溶液
【解析】实验室模拟拉希法用氨和次氯酸钠反应制备肼，装置A为生成氨气的装置，装置C为生成氯气装
置，氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，次氯酸钠再和氨生成。
（1）装置C中仪器b的名称是滴液恒压漏斗。
（2）装置A中加热NH Cl和Ca(OH) 的混合物制取氨气，化学方程式为：2NH Cl+Ca(OH) 2NH ↑+
4 2 4 2 3
CaCl + 2H O；氨气极易溶于水，仪器a的作用是将氨气通入装置B中，且球形部分可以防止倒吸。
2 2
（3）装置B中氨和次氯酸钠反应生成肼，氮元素化合价升高，次氯酸具有氧化性则氯元素化合价降低生
成氯化钠，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：ClO-+2NH=Cl-+ +H O。
3 2
（4）装置C反应生成氯气，浓盐酸具有挥发性，导致氯气不纯，氯化氢会和装置B中氢氧化钠溶液反应，
导致肼的产率降低，改进方法是在装置B、C之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶，除去氯化氢气体。
（5）①已知硫酸肼为无色无味鳞状结晶或斜方结晶，微溶于冷水，易溶于热水，过滤后用冷水洗涤，洗
涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在 来判断，检测的方法是：取最后一次洗涤液，用稀盐酸
酸化，无明显现象，再滴入几滴BaCl 溶液，若没有白色沉淀产生，证明没有 ，说明洗涤完成，若有
2
白色沉淀产生，证明有 ，说明洗涤未完成。②碘溶液能使淀粉变蓝色，故滴定过程中指示剂可选用
淀粉溶液；滴定过程中有无色无味无毒气气体产生，碘具有氧化性，则碘和肼发生氧化还原反应生成碘离
子和氮气，根据电子守恒可知，2I~4e-~N H，则产品中NH 质量为cV×10-3 mol× × ×32g/ mol=
2 2 4 2 4
64cV×10-3g ，质量分数的表达式为 。
4．（2023·北京朝阳·北京八十中校考模拟预测）某研究小组为探究饱和NaHCO 溶液中是否还能溶解少量
3
NaHCO 固体，设计并完成了下列实验。
3
【查阅资料】
常温下：Ksp(CaCO )=4.96×10−9 ；Ksp(MgCO )=6.82×10−6
3 3
碳酸的电离常数：HCO HCO ＋ H+ K＝4.3×10−7 ；HCO CO ＋ H+ K=5.6×10−12
2 3 1 2Mg(OH) 沉淀范围：pH 9.4 ~ 12.4
2
【实验过程】
实验
实验操作 现象或结论
编号
ⅰ 测饱和NaHCO 溶液的pH pH为8.3
3
向20 mL 饱和NaHCO 溶液中再加入少量的 少量的气体X从溶液底部固体中缓慢逸出，最
ⅱ 3
NaHCO 固体，静置24小时。 终固体全部溶解，得到溶液Y
3
【分析解释】
(1)用化学用语解释饱和NaHCO 溶液pH为8.3的原因：______。
3
(2)为探究NaHCO 固体溶解的原理，取实验ⅱ反应后的气体X和溶液Y，检验其成分。
3
a．气体X能使澄清的石灰水变浑浊。
b．测得溶液Y的pH为8.7。
c．向溶液Y中滴加MgCl 溶液，有白色沉淀生成。
2
d．将c的悬浊液加热，继续有气体产生，白色沉淀不消失。
e．向2 mL饱和NaHCO 溶液中加入MgCl 溶液，无明显现象。
3 2
f．向2 mL饱和NaCO 溶液中加入MgCl 溶液，有白色沉淀生成。
2 3 2
① 气体X是______。
② 步骤d中反应的化学方程式是______。
③ 步骤e中若用CaCl 溶液代替MgCl 溶液完成实验，会观察到白色沉淀。其原因是______。
2 2
④ 步骤e、f的目的是______。
【得出结论】
(3)通过上述实验证明饱和NaHCO 溶液中还能溶解少量NaHCO 固体，结合化学用语解释其原因______。
3 3
【答案】(1)HCO +H O HCO＋OH－
2 2 3
(2)CO 溶液中存在平衡 ，Ksp(CaCO)＜
2 3
Ksp(MgCO )，说明 结合 能力比 强，所以可以得到 沉淀 证明饱和 溶液中
3
离子浓度不足以和 溶液反应生成沉淀(3)体系中存在平衡：2HCO (aq) CO (aq)＋CO↑+H O(l)，由于CO 不断逸出，平衡正向移动，固体
2 2 2
溶解。
【解析】（1）NaHCO 为强碱弱酸盐，HCO 发生水解HCO +H O HCO＋OH－，碳酸氢根也能电离，
3 2 2 3
但水解程度大于电离程度，使c(OH－)＞c(H＋)，溶液显碱性；故答案为HCO +H O HCO＋OH－；
2 2 3
（2）①根据题中信息可知，气体X能使澄清石灰水变浑浊，则气体X为CO；故答案为CO；
2 2
②步骤c中产生的白色沉淀可能是Mg(OH) ，也可能是MgCO ，但根据题中所给信息可知，Mg(OH) 沉淀
2 3 2
范围是9.4～12.4，而此时溶液的pH为8.7，因此白色沉淀为MgCO ，将步骤c生成的MgCO 悬浊液加热，
3 3
继续有气体产生，由于Mg(OH) 比MgCO 更难溶，因此加热过程中发生反应的化学方程式为
2 3
，故答案为 ；
③HCO 既能发生电离，也能发生水解，碳酸氢钠溶液中存在HCO CO +H＋，根据题中数据
Ksp(CaCO)＜Ksp(MgCO )，说明CaCO 比MgCO 更难溶，所以得到CaCO 沉淀；故答案为溶液中存在平
3 3 3 3 3
衡 ，Ksp(CaCO)＜Ksp(MgCO )，说明 结合 能力比 强，所以可以得到
3 3
沉淀；
④步骤d和e作对照实验，e中证明碳酸氢钠溶液中CO 不足以和MgCl 反应产生白色沉淀；故答案为证
2
明饱和 溶液中 离子浓度不足以和 溶液反应生成沉淀；
（3）根据上述分析，饱和碳酸氢钠溶液中存在2HCO (aq) CO (aq)＋CO↑+H O(l)，由于CO 不断
2 2 2
逸出，平衡正向移动，固体溶解，故答案为体系中存在平衡：HCO (aq) CO (aq)＋CO↑+H O(l)，由
2 2
于CO 不断逸出，平衡正向移动，固体溶解。
2
5．（2023·北京顺义·一模）某化学小组探究铜和稀硝酸的反应：
资料1 铜与浓度低于 反应很慢，且放热极少。(1)实验预测
①铜与稀 反应的离子方程式为_______。
②小组同学预测铜与稀 的反应速率应逐渐减慢，其理论依据是_______。
(2)实验实施
实验I：铜丝与 反应。
实验装置 实验操作 实验现象
反应较慢阶段A：反应前90min几
在洁净的注射器中装入已活化铜丝2.3g，再用 乎没有现象，90min左右才有很少气
泡产生(该气体遇空气变成红棕色)，
注射器抽取 ，同时排尽
溶液为浅蓝色；反应较快阶段B：
注射器中的空气，关闭注射器止水开关，以保
之后溶液逐渐变为绿色；最后阶段
证铜丝与稀 反应体系处于无氧环境中。 C：在反应结束前15min左右时，体
系溶液为深蓝色。
实验II：探究Cu与稀 在无氧环境下反应所得溶液显绿色的原因：
操作及 实验现象
现象 取不同阶段的溶液进行实
实验序 验操作
阶段A溶液 阶段B溶液 阶段C溶液
号
滴加 酸性 褪色，滴6滴后溶 褪色，但滴20滴后溶 褪色，滴10滴后溶
1
液不褪色 液仍然褪色 液不再褪色
溶液
2 滴加3% 溶液 无明显现象 少量淡黄色沉淀 较多黄色沉淀
3 滴加稀 溶液 无明显现象 变蓝色 无明显现象
资料2：
i.上述溶液中均不存在-3价的氮； 为淡黄色沉淀。
ii. 是一种弱酸， ；
①通过上述实验，证明铜与稀 反应过程中可能有 生成，理由是_______。
②分析阶段B溶液呈绿色的原因_______。
③从平衡角度分析实验II中，阶段B溶液中滴加稀硫酸溶液由绿色变蓝的原因_______。④写出铜和稀 反应的生成 的化学方程式_______。
(3)继续探究：
探究铜和稀 反应速率变化的原因：小组同学依据实验I的数据，画出铜和稀硝酸反应的速率时间图
像为下图：
甲同学提出，铜与稀硝酸反应，反应开始较慢(阶段A)，后较快(阶段B)，可能是因为反应生成的产物
有催化作用，并通过实验证明了自己的猜想：甲同学设计的实验方案为_______。
(4)反思总结：通过上述实验探究过程，铜和 的反应实际过程可能为_______。
【答案】(1) 随着反应的进行，硝酸浓度减小，反应速率减慢
(2)在B阶段和C阶段，加入 溶液，产生 黄色沉淀 B阶段产生 ，电离产生 ，发
生反应； ，溶液为绿色； B阶段，滴加稀硫酸， 增大，
平衡逆向移动，使 减小， ，平衡逆向移动，溶液从绿
色变成蓝色
(3)在另一只洁净的注射器中装入相同质量铜丝，再注入相同多的同浓度的稀硝酸，滴加几滴 溶液，
其余的操作与上述实验相同，观察现象；
(4)铜和稀 反应先生成少量 ， 作催化剂，反应速率加快生成 越多。【解析】（1）铜和稀硝酸反应的离子方程式为： ，随着反应的进行，
硝酸浓度减小，反应速率减慢；
（2）在B阶段和C阶段，加入 溶液，产生 黄色沉淀，说明在反应的过程有 生成；B
阶段产生 ，电离产生 ，发生反应； （绿色），所以溶液为绿色；B
阶段，滴加稀硫酸， 增大， 平衡逆向移动，使 减小，
，平衡逆向移动，溶液从绿色变成蓝色；铜和稀 反应的生成 的化
学方程式为： ；
（3）要证明 在该反应中作催化剂，直接加入 溶液，其他的试剂和操作和上述一样，形成更好
的对比，所以方案设计为：在另一只洁净的注射器中装入相同质量铜丝，再注入相同多的同浓度的稀硝酸，
滴加几滴 溶液，其余的操作与上述实验相同，观察现象。
（4）根据实验现象和实验探究，铜和稀 反应先生成少量 ， 作催化剂，反应速率加快，
生成 越多。
C 组 真题练
1．（2021·湖北·统考高考真题）某兴趣小组为制备1—氯—2—甲基丙烷(沸点69℃)，将2—甲基—1—丙醇
和POCl 溶于CHCl 中，加热回流(伴有HCl气体产生)。反应完全后倒入冰水中分解残余的POCl ，分液
3 2 2 3
收集CHCl 层，无水MgSO 干燥，过滤、蒸馏后得到目标产物。上述过程中涉及的装置或操作错误的是
2 2 4
(夹持及加热装置略)A． B． C． D．
【答案】B
【解析】A．将2-甲基-1-丙醇和POCl 溶于盛在三口烧瓶中的CHCl 中，搅拌、加热回流(反应装置中的球
3 2 2
形冷凝管用于回流)，制备产物，A项正确；B．产生的HCl可用NaOH溶液吸收，但要防止倒吸，导气管
不能直接插入NaOH溶液中，B项错误；C．分液收集CHCl 层需用到分液漏斗，振摇时需将分液漏斗倒
2 2
转过来，C项正确；D．蒸馏时需要用温度计控制温度，冷凝水从下口进、上口出，D项正确；故选B。
2．（2022·广东·高考真题）实验室用 和浓盐酸反应生成 后，按照净化、收集、性质检验及尾气
处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是
【答案】D
【解析】A．浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，可用饱和食盐水除去HCl，Cl 可用浓硫酸干燥，A
2
装置能达到实验目的，故A不符合题意；B．氯气的密度大于空气，用向上排空气法收集，B装置能收集
氯气，故B不符合题意；C．湿润的红布条褪色，干燥的红色布条不褪色，可验证干燥的氯气不具有漂白
性，故C不符合题意；D．氯气在水中的溶解度较小，应用NaOH溶液吸收尾气，D装置不能达到实验目
的，故D符合题意；答案选D。
3．（2022·湖北·统考高考真题）高技术领域常使用高纯试剂。纯磷酸(熔点为 ，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 易形成
(熔点为 )，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) 的作用是___________。
(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． B． C．
(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)防止暴沸
(4)使溶液受热均匀
(5)磷酸晶体
(6)B
(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防止暴沸，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 易形成 (熔点为 )，高于 则发生分子间脱水
生成焦磷酸，纯磷酸的熔点为42℃，因此过滤磷酸晶体时，除了需要干燥的环境外，还需要控制温度为
30 42℃，这个区间内答案选B。
∼
（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。
4．（2022·海南·统考高考真题）磷酸氢二铵[ ]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气
制备 ，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
回答问题：
(1)实验室用 和 制备氨气的化学方程式为_______。
(2)现有浓 质量分数为85%，密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7mol/L的 溶液，则需浓
_______mL(保留一位小数)。
(3)装置中活塞 的作用为_______。实验过程中，当出现_______现象时，应及时关闭 ，打开 。
(4)当溶液pH为8.0~9.0时，停止通 ，即可制得 溶液。若继续通入 ，当 时，
溶液中 、_______和_______(填离子符号)浓度明显增加。(5)若本实验不选用pH传感器，还可选用_______作指示剂，当溶液颜色由_______变为_______时，停止通
。
【答案】(1)
(2)11.5
(3)平衡气压防倒吸 倒吸
(4)
(5)酚酞 无 浅红
【解析】（1）实验室用NH Cl(s)和Ca(OH) (s)在加热的条件下制备氨气，反应的化学方程式为
4 2
2NH Cl+Ca(OH) CaCl +2H O+2NH ↑；
4 2 2 2 3
（2）根据公式 可得，浓HPO 的浓度 ，溶液稀释
3 4
前后溶质的物质的量不变，因此配制100mL 1.7mol/L的HPO 溶液，需要浓HPO 的体积V=
3 4 3 4
；
（3）由于NH 极易溶于水，因此可选择打开活塞K 以平衡气压，防止发生倒吸，所以实验过程中，当出
3 2
现倒吸现象时，应及时关闭K，打开K；
1 2
（4）继续通入NH ，(NH )HPO 继续反应生成(NH )PO ，当pH＞10.0时，溶液中OH-、 、 的浓
3 4 2 4 4 3 4
度明显增加；
（5）由(4)小问可知，当pH为8.0~9.0时，可制得(NH )HPO ，说明(NH )HPO 溶液显碱性，因此若不选
4 2 4 4 2 4
用pH传感器，还可以选用酚酞作指示剂，当溶液颜色由无色变为浅红时，停止通入NH ，即可制得
3
(NH )HPO 溶液。
4 2 4
5．（2020·北京·高考真题）探究NaSO 固体的热分解产物。
2 3
资料：①4NaSO NaS+3Na SO ②NaS能与S反应生成NaS，NaS 与酸反应生成S和HS。③BaS易
2 3 2 2 4 2 2 x 2 x 2溶于水。
隔绝空气条件下，加热无水NaSO 固体得到黄色固体A，过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到
2 3
浊液，放置得无色溶液B。
(1)检验分解产物NaS：取少量溶液B，向其中滴加CuSO 溶液，产生黑色沉淀，证实有S2-。反应的离子
2 4
方程式是____。
(2)检验分解产物NaSO ：取少量溶液B，滴加BaCl 溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该
2 4 2
沉淀含S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H S)，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液B，加入足
2
量盐酸，离心沉降(固液分离)后，____(填操作和现象)，可证实分解产物中含有SO 。
(3)探究(2)中S的来源。
来源1：固体A中有未分解的NaSO ，在酸性条件下与NaS反应生成S。
2 3 2
来源2：溶液B中有NaS，加酸反应生成S。
2 x
针对来源1进行如图实验：
①实验可证实来源1不成立。实验证据是____。
②不能用盐酸代替硫酸的原因是____。
③写出来源2产生S的反应的离子方程式：____。
(4)实验证明NaSO 固体热分解有NaS，NaSO 和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合
2 3 2 2 4
理性：____。
【答案】(1)S2-+Cu2+=CuS↓
(2)滴加BaCl 溶液，产生白色沉淀，
2
(3)①向溶液2中加入KMnO 溶液，溶液没有褪色
4
②盐酸中Cl元素为-1价，是Cl元素的最低价，具有还原性，会与KMnO 溶液发生氧化还原反应，使
4
KMnO 溶液应该褪色，干扰实验现象和实验结论；
4
③S2-+2H+=H S↑+(x-1)S↓
x 2
(4)根据反应4NaSO NaS+3Na SO 可知，NaSO 发生歧化反应，其中的S元素化合价即可升高也可降低，
2 3 2 2 4 2 3能从+4价降为-2价，也应该可以降到0价生成硫单质
【解析】(1)Na S和CuSO 溶液反应生成硫化铜和硫酸钠，反应的离子方程式是S2-+Cu2+=CuS↓；
2 4
(2)根据题干资料：NaS能与S反应生成NaS，NaS 与酸反应生成S和HS，取少量溶液B，滴加BaCl 溶
2 2 x 2 x 2 2
液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该沉淀含S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H S)，说明
2
B溶液中含有NaS，NaS 与酸反应生成S和HS，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液B，加入
2 x 2 x 2
足量盐酸，离心沉降(固液分离)后，滴加BaCl 溶液，产生白色沉淀，可证实分解产物中含有SO ；
2
(3)①实验可证实来源1不成立。根据分析，溶液2为HSO ，向溶液2中加入少量KMnO 溶液，HSO 具
2 3 4 2 3
有还原性，酸性条件下KMnO 具有强氧化性，二者混合和后应发生氧化还原反应，KMnO 溶液应该褪色，
4 4
但得到的仍为紫色，说明溶液B中不含NaSO ；
2 3
②不能用盐酸代替硫酸的原因是盐酸中Cl元素为-1价，是Cl元素的最低价，具有还原性，会与KMnO 溶
4
液发生氧化还原反应，使KMnO 溶液应该褪色，干扰实验现象和实验结论；
4
③来源2认为溶液B中有NaS，加酸反应生成S，反应的离子方程式：S2-+2H+=H S↑+(x-1)S↓；
2 x x 2
(4)根据已知资料：4NaSO NaS+3Na SO ，亚硫酸钠中硫为+4价，硫酸钠中硫为+6价，硫化钠中硫为-2
2 3 2 2 4
价，根据反应可知NaSO 发生歧化反应，其中的S元素化合价即可升高也可降低，能从+4价降为-2价，
2 3
也应该可以降到0价生成硫单质。
