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第47 讲 物质的检测综合实验探究
1.掌握物质检验和组成测定的一般方法。
2.建立解答物质检测综合的思维模型。
考点一 物质的定性检验与分析
1．探究物质成分或反应产物的设计角度分析
通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质一一的检验来推测出究竟含有哪些物质
1钢铁发生电化学腐蚀的规律探究：可以通过控制钢铁是否与空气接触、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设计实验，找出规律
2常见物质的热分解反应规律
①难溶性碳酸盐
氧化物＋CO2↑
②碳酸的酸式盐
碳酸的正盐＋CO2↑＋H2O
③铵盐
NH3＋相应的酸(或酸性氧化物＋H2O)(NH4NO3除外)
④草酸晶体
CO2↑＋CO↑＋H2O
⑤硝酸盐的分解规律
2．常见气体的检验方法
1观察颜色法
2试纸检测法
(3)通入澄清石灰水法——变浑浊：CO2或SO2
(4)点燃法
3．常见的离子检验方法
根据物质性质，使被检验物质与加入的试剂作用，转变为某种已知物质，或产生某种特殊现象，从而确
定该物质的存在(物质性质也是帮助检验的重要依据)。常见的特殊现象有：
生成
气体
能够生成气体的离子很多，生成的气体的性质也常有相似之处，判断时要注意排除干扰离子
生成
沉淀
许多金属阳离子或酸根阴离子都可生成具有特殊颜色、特殊性质的沉淀，但同时也应注意排
除干扰离子
任务目标
必备知识
1
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呈现特
殊颜色
特殊颜色的出现或消失并配合特殊试剂，是鉴别物质的常见方法，如KSCN 检验Fe3＋、淀粉
检验I2等
4．解答综合实验题的技巧
一道综合实验题往往是由几个相互独立又有相互关联的小实验组成的，解答此类试题可按如下基本思路进
行：
综合实验―――――→小实验―――――→确定基本操作及其先后顺序
1.利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如下图所示(夹持装置略)：
已知：锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：3MnO4
2-+2H2O
=MnO2↓+2MnO4
-+ 4OH-。下列说法不正确的( )
A．向仪器a 中加入水，盖好玻璃塞关闭止水夹，打开仪器a 玻璃旋塞向烧瓶滴加水，若水一段时间不
能滴下，则气密性良好
B．装置A 中发生反应的化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O
C．若去掉装置B，可能会导致KMnO4产率降低
D．装置D 中的作用是除去过量的氯气，以免污染环境
【答案】A
【解析】A 项，仪器a 为恒压滴液漏斗，无论装置气密性是否良好，打开活塞，液体都能顺利流下，
不能检查装置的气密性，A 错误；B 项，装置A 中的漂白粉，与浓盐酸反应，方程式为：
Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O，B 正确；C 项，装置B 中饱和食盐水是为了除去Cl2中的HCl，若去掉
装置B，溶液在酸性条件下，会使KMnO4产率降低 ，C 正确；D 项，Cl2有毒，会污染空气，用NaOH 溶
要点突破
2
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液进行尾气处理，D 正确； 故选A。
2．下列说法不正确的是( )
A．在酸性K2Cr2O7溶液中，若加入
，溶液由橙色变成黄色；若加入Na2SO3，溶液则变成绿色
B．用K2Cr2O7标准液润洗酸式滴定管后，应将润洗液从酸式滴定管下口放出
C．酸或碱对酯的水解都有催化作用，在其他条件相同时，等量的酯在酸或碱催化下，水解效果差别
不大
D．为增强高锰酸钾的氧化性常对其进行酸化，酸化时常使用稀硫酸而不采用盐酸或硝酸
【答案】C
【解析】A 项，在水溶液中橙红色的Cr2O7
2-与黄色的CrO4
2-有下列平衡关系：Cr2O7
2-+H2O
2CrO4
2-+2H+，K2Cr2O7溶液呈橙色，加入少量NaOH 固体，中和氢离子，氢离子浓度降低，平衡向右移动，
溶液呈黄色；若将NaOH 溶液改成Na2SO3溶液，K2Cr2O7与Na2SO3溶液发生氧化还原反应生成Cr3+，溶液
变成绿色，A 正确；B 项，用 K2Cr2O7标准液润洗酸式滴定管后，应将润洗液从酸式滴定管下口放出，B
正确；C 项，酸或碱对酯的水解都有催化作用，在其他条件相同时，等量的酯在酸催化下，生成酸和醇，
为可逆反应，而等量的酯在碱催化下，生成盐和醇，为不可逆反应，水解效果更彻底，C 错误；D 项，为
增强高锰酸钾的氧化性常对其进行酸化，酸化时常使用稳定的稀硫酸而不采用具有还原性的盐酸或具有氧
化性的硝酸，D 正确；故选C。
3． Cl2O 是很好的氯化剂，实验室用如图装置(夹持仪器已省略)制备高纯Cl2O。已知：1
①HgO+2Cl2= HgCl2+Cl2O，合适反应温度为18~25℃；副反应： 2HgO+2Cl2= 2HgCl2+O2。
②常压下，Cl2沸点-34.0℃，熔点-101.0℃；Cl2O 沸点2.0℃，熔点-120.6℃。
③Cl2O+H2O
2HClO，Cl2O 在CCl4中的溶解度远大于其在水中的溶解度。
请回答：
(1)①装置A 的作用是去除原料气中的少量水分，可用的试剂是_______。
3
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②将上图中装置组装完整，虚框D 中应选用_______。
(2)有关反应柱B，须进行的操作是_______。
A．将HgO 粉末热处理除水分、增加表面积后填入反应柱
B．调控进入反应柱的混合气中Cl2和N2的比例
C．调控混合气从下口进入反应柱的流速
D．将加热带缠绕于反应柱并加热
(3)装置C，冷却液的温度通常控制在
。反应停止后，温度保持不变，为减少产品中的Cl2
含量，可采用的方法是_______。
(4)将纯化后的Cl2O 产品气化，通入水中得到高纯度Cl2O 的浓溶液，于阴凉暗处贮存。当需要Cl2O 时，
可将Cl2O 浓溶液用CCl4萃取分液，经气化重新得到。
针对萃取分液，从下列选项选择合适操作(操作不能重复使用)并排序：
c→_______→_______→e→d→f→_______。
a.检查旋塞、玻璃塞处是否漏水 b.将溶液和CCl4转入分液漏斗
c.涂凡士林 d.旋开旋塞放气
e.倒转分液漏斗，小心振摇 f.经几次振摇并放气后，将分液漏斗置于铁架台上静置
g.打开旋塞，向锥形瓶放出下层液体
h.打开旋塞，待下层液体完全流出后，关闭旋塞，将上层液体倒入锥形瓶
(5)产品分析：取一定量Cl2O 浓溶液的稀释液，加入适量CCl4、过量
溶液及一定量的稀H2SO4，充
分反应。用标准Na2S2O 溶液滴定(滴定Ⅰ)；再以酚酞为指示剂，用标准NaOH 溶液滴定(滴定Ⅱ)。已知产
生I2的反应(不考虑Cl2与水反应)：
2I-+ Cl2=I2+2Cl-、4I-+ Cl2O+2H+=2I2+2H2O+2Cl-、2I-+ HClO+H+=I2+ H2O+Cl-
实验数据如下表：
加入量n(H2SO4) /mol
2.505×10-3
滴定Ⅰ测出量n(I2) /mol
2.005×10-3
4
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滴定Ⅱ测出量
n(H2SO4) /mol
1.505×10-3
①用标准Na2S2O3溶液滴定时，无需另加指示剂。判断滴定Ⅰ到达终点的实验现象是_______。
②高纯度Cl2O 浓溶液中要求n(Cl2O)/ n(Cl2) ≥99 (Cl2O 和HClO 均以Cl2O 计)。结合数据分析所制备的
Cl2O 浓溶液是否符合要求_______。
【答案】(1)①浓H2SO4 ②a
(2)ABC (3)抽气(或通干燥氮气)
(4)a b g
(5)①CCl4中由紫红色突变到无色，且30s 不恢复
②溶液中Cl2O 和Cl2分别为1.000×10-3mol、5×10-6mol，
=200>99，符合要求
【解析】(1)①装置A 的作用是去除原料气(Cl2、N2)中的少量水分，可用的试剂是浓H2SO4；②Cl2和
Cl2O 都不能直接排放于空气中，因此需要进行尾气处理，Cl2、Cl2O 能与NaOH 溶液反应，同时需要防止
NaOH 溶液中水蒸气进入C 装置中，因此需要在C 和尾气处理装置之间连接吸收水蒸气的装置，所以虚框
D 中应选用a 装置。(2)装置B 为HgO 与Cl2反应制备Cl2O 的装置，A 项，因Cl2O 能与H2O 发生反应，因
此需要将HgO 粉末热处理除水分，该反应为固体与气体接触类反应，因此增加表面积能够加快反应速率，
故A 选；B 项，N2的作用是稀释Cl2，在气流速率一定的条件下，氯气所占的比例越小，其转化率越高，
同时Cl2不足时会发生副反应，因此需要调控进入反应柱的混合气中Cl2和N2的比例，故B 选；C 项，为了
让气体与固体充分接触，混合气体应从下口进入反应柱，同时需要控制气体的流速，防止副反应发生，故
C 选；D 项，HgO 与Cl2反应制备Cl2O 的合适反应温度为18℃～25℃，因此该反应在常温下进行，若对反
应柱加热会发生副反应，故D 不选；故选ABC。(3)由题可知，Cl2沸点小于Cl2O，在Cl2未发生冷凝时抽
气或通入氮气可以有效的去除产物中的Cl2。(4)萃取分液的操作顺序为：检漏→加入萃取剂和溶液→振荡
摇匀→放气→静置分层→放液，下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出，因CCl4密度大于水，因此萃
取后溶有Cl2O 的CCl4位于下层，因此操作顺序为：涂凡土林→检查旋塞、玻璃塞处是否漏水→将溶液和
CCl4转入分液漏斗→倒转分液漏斗，小心振摇→旋开旋塞放气→经几次振摇并放气后，将分液漏斗置于铁
架台上静置→打开旋塞，向锥形瓶放出下层液体，故答案为abg。(5)①溶有I2的CCl4溶液呈紫红色，用标
准Na2S2O3溶液滴定I2过程中，当I2恰好反应完全时，溶液呈无色，因此滴定I2到达终点的实验现象是
CCl4中由紫红色突变到无色，且30s 不恢复。②由2I-+ Cl2=I2+2Cl-、4I-+ Cl2O+2H+=2I2+2H2O+2Cl-、2I-+
HClO+H+=I2+ H2O+Cl- (HClO 为Cl2O 与H2O 反应的产物)可得关系式：Cl2O～2H+～2I2，由实验数据可知
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Cl2O 和HClO 共消耗n(H+)=2×(2.505×10-3mol-1.505×10-3mol)=2×10-3mol，生成I2的物质的量为2×10-3mol，
则高纯度Cl2O 浓溶液中n(Cl2O)=1×10-3mol，加入过量KI 溶液共生成I2的物质的量为2.005×10-3mol，因此
Cl2与I-反应生成I2的物质的量为2.005×10-3mol-2×10-3mol=5×10-6mol，由此可知高纯度Cl2O 浓溶液中
n(Cl2)=5×10-6mol，所以高纯度Cl2O 浓溶液中
=
=200>99，则所制备的高纯度Cl2O 浓
溶液符合要求，故答案为：溶液中Cl2O 和Cl2分别为1×10-3mol、5×10-6mol，
=200>99，符合要求。
考点二 物质组成的测定
1．定量测定中的相关计算
(1)常用的计算公式：n＝，n＝(标况下、气体)，n＝cV(aq)
(2)常见的计算类型
①物质的质量分数(或纯度)＝×100%
②产品的产率＝×100%
③物质的转化率＝×100%
④物质组成的计算
2．定量测定的常用方法
(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
①方法1：称反应装置在放出气体前后的质量减小值
②方法2：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
必备知识
6
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量，然后进行相关计算
(4)滴定法
①类型
a．连续滴定法：第一步滴定反应生成的产物，还可以继续参加第二步的滴定。根据第二步滴定的消
耗量，可计算出第一步滴定的反应物的量
b．返滴定法：第一步用的滴定剂是过量的，第二步再用另一物质返滴定过量的物质。根据第一步加
入的量减去第二步中过量的量，即可得出第一步所求物质的物质的量
c．碘量法测定：碘量法是氧化还原滴定中应用较为广泛的一种方法。I2可作氧化剂，能被Sn2＋、H2S
等还原剂还原；I－可作还原剂，能被IO、Cr2O、MnO 等氧化剂氧化。碘量法分为直接碘量法和间接
碘量法，直接碘量法是用碘滴定液直接滴定还原性物质的方法，在滴定过程中，I2被还原为I－；间接
碘量法(又称滴定碘法)，它是利用I－的还原性与氧化性物质反应产生I2，遇淀粉溶液显蓝色，再加入
Na2S2O3标准溶液与I2反应，滴定终点的现象为蓝色消失且半分钟内不变色，从而测出氧化性物质的含
量。如：用间接碘量法测定混合气中ClO2的含量，有关的离子方程式为2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋
5I2＋4H2O 和I2＋2S2O===2I－＋S4O，得关系式2ClO2～5I2～10S2O，然后根据已知条件进行计算
(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。热重法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。
3．物质组成计算的常用方法
类型
解题方法
物质含量计算
根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等，求出混合物中某一成分的
量，再除以样品的总量，即可得出其含量
确定物质化学式的
计算
①根据题给信息，计算出有关物质的物质的量。②根据电荷守恒，确定
出未知离子的物质的量。③根据质量守恒，确定出结晶水的物质的量。
④各粒子的物质的量之比即为物质化学式的下标比
热重曲线计算
①设晶体为1 mol。②失重一般是先失水、再失气态非金属氧化物。③
计算每步的m 余，＝固体残留率。④晶体中金属质量不减少，仍在m 余
中。⑤失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得mO，由n 金属∶nO即可
求出失重后物质的化学式
多步滴定计算
复杂的滴定可分为两类：
①连续滴定法：第一步滴定反应生成的产物，还可以继续参加第二步的
滴定。根据第二步滴定的消耗量，可计算出第一步滴定的反应物的量
②返滴定法：第一步用的滴定剂是过量的，第二步再用另一物质返滴定
过量的物质。根据第一步加入的量减去第二步中过量的量，即可得出第
一步所求物质的物质的量
4．确定物质组成的注意事项
(1)测定实验中要有消除干扰气体的意识
如用惰性气体将干扰气体排出，或用溶液吸收干扰气体等。
(2)测定实验中要有被测量气体全部被测量的意识
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如可采取反应结束后继续向装置中通入惰性气体以使被测量气体全部被吸收剂吸收的方法。
(3)测定实验中要有“数据”的采集处理意识
①称量固体质量时，中学一般用托盘天平，可估读到0.1 g，精确度要求高的实验中可以用分析天平或电子
天平。
②测量液体体积时，一般实验中选用适当规格的量筒，可估读到0.1 mL，准确度要求高的定量实验如中和
滴定中选用滴定管，可估读到0.01 mL。
③气体除了量取外，还可以称量。称气体的质量时一般有两种方法：一种方法是称反应装置在放出气体前
后的质量减小值；另一种方法是称吸收装置前后的质量增大值。
④用pH 试纸(测得整数值)或pH 计(精确到0.01)直接测出溶液的pH，经过计算可以得到溶液中H＋或OH－
的物质的量浓度。
5．在定量实验过程中如何有效地减小实验误差方法
(1)尽可能根据实验要求和实验条件精选精度比较高的计量仪器(如量体积时，尽可能用滴定管或移液管)；
(考试时要依据数据信息选择恰当仪器，如量取液体20.0ml，用量筒，20.00ml 则要用滴定管)
(2)准确规范地进行读数(如读量筒或移液管中液体体积，视线应该与管中的凹液面最低处平齐)；
(3)要重视测量实验中的“恒量”操作和重复测量，即在重复测量时，要确保两次量之间的差异符合实验要
求(按分析化学要求，两次所测量之间的差异不超过0.5%)，而且计算时应该取两次(或多次)可测量值之间
的平均值；
(4)注意外界条件的影响(如温度对气体体积的影响、压强对气体体积的影响，测量读数时要恢复到指定的
温度和压强，同时在数据处理时往往要换算为标准状况)。注意以上事项，一般就可以减小实验误差。
1．一定条件下，乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应[(CH3CO)2O+ROH→CH3COOR+CH3COOH]可进行完全，
利用此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟基含量，实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下：
①配制一定浓度的乙酸酐-苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中，加入
样品，充分反应后，加适量水使剩余乙酸
酐完全水解：(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH。
③加指示剂并用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液V1mL。
④在相同条件下，量取相同体积的乙酸酐-苯溶液，只加适量水使乙酸酐完全水解；加指示剂并用
cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液V2mL。
对于上述实验，下列做法正确的是( )
A．进行容量瓶检漏时，倒置一次即可
B．滴入半滴标准溶液，锥形瓶中溶液变色，即可判定达滴定终点
要点突破
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C．滴定读数时，应单手持滴定管上端并保持其自然垂直
D．滴定读数时，应双手一上一下持滴定管
【答案】C
【解析】A 项，进行容量瓶检漏时，倒置一次，然后玻璃塞旋转180 度后再倒置一次，故A 错误；B
项，滴入半滴标准溶液，锥形瓶中溶液变色，且半分钟内不变回原色，才是达到滴定终点，故B 错误；C
项，滴定读数时，应单手持滴定管上端无刻度处，并保持其自然垂直，故C 正确；D 项，滴定读数时，应
单手持滴定管上端无刻度处，并保持其自然垂直，故D 错误；故选C。
2.六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂，熔点为283℃，沸点为340℃，易溶于CS2，极易水解。实
验室中，先将三氧化钨(WO3)还原为金属钨(W)再制备WCl6，装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题：
(1)检查装置气密性并加入WO3。先通N2，其目的是________________________；一段时间后，加热
管式炉，改通H2，对B 处逸出的H2进行后续处理。仪器A 的名称为________，证明WO3已被完全还原的
现象是________________________________。
(2)WO3完全还原后，进行的操作为：①冷却，停止通H2；②以干燥的接收装置替换E；③在B 处加装
盛有碱石灰的干燥管；④……；⑤加热，通Cl2；⑥……。碱石灰的作用是___________________；操作④
是________，目的是_______________________。
(3)利用碘量法测定WCl6产品纯度，实验如下：
①称量：将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中，盖紧称重为m1g；开盖并计时1 分钟，盖紧称重为
m2g；再开盖加入待测样品并计时1 分钟，盖紧称重为m3g，则样品质量为_________g(不考虑空气中水蒸
气的干扰)。
②滴定：先将WCl6转化为可溶的Na2WO4，通过IO3
-离子交换柱发生反应：WO4
2-
+Ba(IO3)2=BaWO4+2IO3
-；交换结束后，向所得含IO3
-的溶液中加入适量酸化的KI 溶液，发生反应：IO3
-
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+5I-+6H+=3I2+3H2O；反应完全后，用Na2S2O3标准溶液滴定，发生反应：I2+2S2O3
2-=2I-+S4O6
2-。滴定达终点
时消耗cmol•L-1的Na2S2O3溶液VmL，则样品中WCl6(摩尔质量为Mg•mol-1)的质量分数为
________________。称量时，若加入待测样品后，开盖时间超过1 分钟，则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体
积将______ (填“偏大”“偏小”或“不变”)，样品中WCl6质量分数的测定值将_____ (填“偏大”“偏
小”或“不变”)。
【答案】(1)排除装置中的空气 直形冷凝管 淡黄色固体变为银白色
(2)吸收多余氯气，防止污染空气；防止空气中的水蒸气进入E 再次通入N2 排除装置中的H2
(3)①( m3+m1- 2m2) ②
% 不变 偏大
【解析】(1)用H2还原WO3制备W，装置中不能有空气，所以先通N2，其目的是排除装置中的空气；
由仪器构造可知仪器A 的名称为直形冷凝管；WO3为淡黄色固体，被还原后生成W 为银白色，所以能证
明WO3已被完全还原的现象是淡黄色固体变为银白色；(2) 由信息可知WCl6极易水解，W 与Cl2反应制取
WCl6时，要在B 处加装盛有碱石灰的干燥管，防止空气中的水蒸气进入E 中，所以碱石灰的作用其一是吸
收多余氯气，防止污染空气；其二是防止空气中的水蒸气进入E；在操作⑤加热，通Cl2之前，装置中有多
余的H2，需要除去，所以操作④是再次通入N2，目的是排除装置中的H2；(3) ①根据分析，称量时加入足
量的CS2，盖紧称重为m1g，由于CS2易挥发，开盖时要挥发出来，称量的质量要减少，开盖并计时1 分钟，
盖紧称重m2g，则挥发出的CS2的质量为(m1- m2)g，再开盖加入待测样品并计时1 分钟，又挥发出(m1- m2)g
的CS2，盖紧称重为m3g，则样品质量为：m3g+2(m1- m2)g-m1g=( m3+m1- 2m2)g；②滴定时，根据关系式：
WO4
2-~2IO3
-~6I2~12 S2O3
2-，样品中n(WCl6)=n(WO4
2-)=
n(S2O3
2-)=
cV
10-3mol，m(WCl6)=
cV
10-
3mol
Mg/mol=
g，则样品中WCl6的质量分数为：
100%=
%；根据测定原理，称量时，若加入待测样品后，开盖时间超过1 分钟，挥发的CS2的质量增大，m3偏小，
但WCl6的质量不变，则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将不变，样品中WCl6质量分数的测定值将偏大。
3．(NH4)2Cr2O7用于有机合成催化剂，媒染剂，显影液等。某化学兴趣小组对(NH4)2Cr2O7的部分性质
及组成进行探究。已知：Cr2O7
2-(橙色)+H2O
2CrO4
2-(黄色)+2H+。回答下列问题：
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(1)在试管中加入少量(NH4)2Cr2O7固体，滴加足量浓KOH 溶液，振荡、微热，观察到的主要现象是固
体溶解、________、______________。
(2)为探究(NH4)2Cr2O7 (摩尔质量252 g/mol)的分解产物，按下图连接好装置，在A 中加入2.52 g 样品
进行实验。
①C 的作用是_________________________。
②实验操作步骤：a，打开K1和K2，缓缓通入N2→b，点燃酒精灯，加热→c，熄灭酒精灯→d→e，关
闭K1和K2→f，称量A 和B，则d 的操作为_____________________。
③加热A 至恒重，观察到D 中溶液不变色，同时测得A、B 中质量变化分别为1.00 g、0.72 g，写出重
铬酸铵加热分解反应的化学方程式__________________________。
(3)实验室常用甲醛法测定含(NH4)2Cr2O7的样品中氮的质量分数，其反应原理为：
2Ba2++ Cr2O7
2-+H2O=2BaCrO4+2H+、4NH4
++6HCHO=(CH2)6N4H++6H2O+3H+、K=7×10-6，然后用NaOH
标准溶液滴定反应生成的酸。
实验步骤：
I.称取样品a g，配成250 mL 溶液。
II.量取25.00 mL 样品溶液，用氯化钡溶液使Cr2O7
2-完全沉淀后，加入10 mL 20%的中性甲醛溶液，摇
匀、静置5min。
III.以酚酞作指示剂，用cmol∙L-1标准NaOH 溶液滴定，记录数据。
IV.重复步骤II、III2~3 次，处理数据。
①滴定终点的颜色变化_________________________。
②滴定操作使用的玻璃仪器主要有___________________。
③步骤III 发生反应的离子方程式是_______________________________。
④若实验平均消耗NaOH 溶液的体积为b mL，该样品中氮的质量分数的计算式为
___________________(用含a、b、c 式子表示，需要化简)。
⑤下列情况会导致测定结果偏低的是_______(填序号)。
a．若实验中使用的甲醛常混有微量甲酸
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b．若步骤II 没有静置5min
c．若滴定终点读数时，俯视标准液液面
【答案】(1)有刺激性气味气体放出 溶液变为黄色
(2)①防止水蒸气进入装置B 中 ②继续通入N2
③(NH4)2Cr2O7
Cr2O3+N2↑+4H2O
(3)①由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色 ②碱式滴定管、锥形瓶
③H++OH-=H2O、(CH2)6N4H++OH-=(CH2)6N4+H2O ④
⑤bc
【解析】由实验装置图可知，探究重铬酸铵的分解产物的实验步骤为打开K1和K2，缓缓通入氮气，将装
置中的空气排尽后，点燃装置A 处酒精灯加热A 至恒重时，熄灭酒精灯，继续通入氮气，将产生的气体全
部赶入B 中，关闭K1和K2，然后分别称量A 和B，记录数据，依据重铬酸铵、A 和B 的质量计算得到重
铬酸铵的分解产物。(1)向重铬酸铵固体中滴加足量浓氢氧化钾溶液，振荡、微热发生的反应为重铬酸铵与
氢氧化钾浓溶液共热反应生成黄色的铬酸钾、氨气和水，则观察到的主要现象是固体溶解、有刺激性气味
气体放出、溶液变为黄色；(2)①装置B 用于测定反应生成水的质量，酚酞溶液中产生的水蒸气会进入装置
B 中干扰水的测定，则装置C 的作用是防止C 中产生水蒸气进入装置B 中，影响实验结果；②由分析可知，
d 的操作为继续通入氮气，将产生的气体全部赶入B 中，防止影响水的质量测定，造成实验误差；③由D
中溶液不变色可知，反应中没有氨气生成，B 中碱石灰质量增加，说明有水生成，水的质量为0.72g，由质
量守恒定律可知，反应中还生成(1.00—0.72)g=0.28g 气体，由原子个数守恒可知，该气体应该为氮气，设
A 中固体中铬元素化合价为+a 价，由得失电子数目守恒可得：
×(6—a)×2=
×[0—(—
3)]×2，解得a=3，则A 中固体为氧化铬，重铬酸铵、氧化铬、氮气和水的物质的量比为
：
：
：
=1:1:1:4，反应的化学方程式为NH4)2Cr2O7
Cr2O3+N2↑+4H2O；(3) ①由
题意可知，向酸性溶液中滴入酚酞溶液呈无色，当氢氧化钠溶液与溶液中氢离子和(CH2)6N4H+完全反应时，
再滴入一滴氢氧化钠溶液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色时，说明滴定达到终点；②氢氧化
钠溶液能与玻璃中的二氧化硅反应，所以滴定操作中使用的玻璃仪器为碱式滴定管、锥形瓶；③步骤III 发
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生的反应为氢氧根离子与溶液中氢离子和(CH2)6N4H+离子分别反应生成水和(CH2)6N4，反应的离子方程式为
H++OH-=H2O、(CH2)6N4H++OH-=(CH2)6N4+H2O；④由题意可得如下关系式：(NH4)2Cr2O7—4NaOH，a g 样品
消耗氢氧化钠的物质的量为cmol/L×b×10—3L×10=0.01bcmol，则(NH4)2Cr2O7的质量分数为
×100%=
；⑤a．若实验中使用的甲醛常混有微量甲酸，消耗氢氧化钠溶液
的体积会偏大，所测结果偏高，故不符合题意；b．若步骤II 没有静置5min，甲醛不可能将铵根离子完全
转化为(CH2)6N4H+离子，消耗氢氧化钠溶液的体积会偏小，所测结果偏低，故符合题意；c．若滴定终点读
数时，俯视标准液液面会导致氢氧化钠溶液的体积会偏小，所测结果偏低，故符合题意；bc 符合题意，故
选bc。
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