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第十章 化学实验基础与探究
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O16 Na 23 Mg 24 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题(每小题只有一个正确选项，共15×3 分)
1.（2025·辽宁·一模）实验室将苯甲醛、K2CO3固体、乙酸酐混合加热回流反应制备肉桂酸。反应结束后蒸
馏得到粗产品，粗产品中加入适量浓盐酸酸化后冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到纯净的产品。此过程中
肯定不需要用到的化学仪器是
A．蒸馏烧瓶
B．冷凝管
C．分液漏斗
D．玻璃棒
【答案】C
【解析】蒸馏需要用到蒸馏烧瓶，A 不符合题意；蒸馏需要用到冷凝管，B 不符合题意；根据题中实验步
骤，不需要分液漏斗，C 符合题意；过滤、洗涤需要用到玻璃棒，D 不符合题意；故选C。
2.（2025·辽宁辽阳·二模）关于实验室安全，下列表述正确的是
A．含重金属离子的废液可用沉淀法进行处理
B．乙醇应与KMnO4存放在同一药品柜，并远离火种和热源
C．实验室可采用NH4 NO3晶体和Ca (OH)2固体加强热制氨气
D．实验中未用完的金属钠、白磷应放入废液缸中
【答案】A
【解析】含重金属离子的废液（如Pb2+、Hg2+等）可通过加入沉淀剂（Na2S）使其生成难溶的硫化物沉
淀，从而降低毒性，符合实验室废液处理规范，A 正确；乙醇为易燃液体，而KMnO4是强氧化剂，两者混
合存放可能引发剧烈反应甚至燃烧爆炸，应分开存放，B 错误；实验室制NH3通常用NH4Cl 与Ca(OH)2固
体加热，而NH4NO3受热易爆炸，存在安全隐患，C 错误；未用完的金属钠遇水剧烈反应，应放回原瓶或
置于煤油中；白磷需存于水中，直接投入废液缸可能引发燃烧或爆炸，D 错误；故选A。
3.（2025·辽宁·一模）下列实验操作正确且能达到目的的是
A．甲：碱式滴定管排气泡
B．乙：将有机相与水相分液分离
C．丙：焰色试验观察钾盐火焰颜色
D．丁：配制溶液时摇匀
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【答案】A
【解析】碱式滴定管排气泡：将橡皮管稍向上弯曲，挤压玻璃球，气泡被流水挤出，故A 正确；分液操作
时，分液漏斗下颈长边要紧贴烧杯内壁，故B 错误；焰色试验，不能用玻璃棒蘸样，同时需透过蓝色钴玻
璃观察钾的焰色，故C 错误；配制溶液时需要上下颠倒摇匀：
，故D 错误；故选A。
4.（25-26 高三上·黑龙江双鸭山一中·期末）某同学选择下列装置制取纯净NH3，其中正确的装置是
A．加热NH4Cl 制备NH3
B．干燥氨气
C．收集氨气
D．吸收氨气
【答案】C
【解析】加热NH4Cl 制备NH3时，NH4Cl 受热分解生成NH3和HCl，二者在试管口遇冷又会重新化合生成
NH4Cl 固体，无法得到NH3，A 错误；无水氯化钙会与NH3反应生成络合物CaCl2·8NH3，它不能用于干燥
氨气，应使用碱性干燥剂（如碱石灰），B 错误；NH3密度比空气小，可用向下排空气法收集，装置中应
短导管进气（NH3聚集在集气瓶上方）、长导管出气，符合收集要求，C 正确；氨气极易溶于水，直接将
导管插入水中（无防倒吸措施），可产生倒吸现象；且苯的密度小于水（在上层），无法有效阻断倒吸
（防倒吸可选用倒扣漏斗等装置），D 错误；故选C。
5.（2025·东北师大附属实验学校·一模）下列各项选用的仪器(部分夹持装置已略去)和药品能达到实验目的
的是
A．制取并收集氨气
B．测定中和热
C．制取少量氯气
D．灼烧海带
【答案】D
【解析】制取氨气时，药品应为氯化铵固体与熟石灰固体共热（需加热装置），或浓氨水与生石灰（固
体）混合（无需加热），图中使用浓氨水与熟石灰[Ca(OH)2]，不能有效产生氨气；A 不能达到实验目的；
测定中和热的简易装置中两个烧杯的上口应该相平，并且测定中和热需使用环形玻璃搅拌棒搅拌使酸碱充
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分反应，图中缺少环形玻璃搅拌棒，导致热量测量不准确，B 不能达到实验目的；制取氯气用KMnO4与浓
盐酸常温反应，但装置中多孔隔板适用于难溶块状固体，KMnO4为粉末状且溶于水，无法控制反应；C 不
能达到实验目的；灼烧海带需用坩埚，装置中坩埚置于泥三角上，下方酒精灯加热，符合灼烧固体的仪器
要求，D 能达到实验目的；故选D。
6.（2025·黑龙江·三模）氯化氨基汞[Hg(NH2)Cl]是消毒防腐药，用于皮肤及黏膜感染。实验兴趣小组利用
下列装置在实验室中制备氯化氨基汞。下列说法错误的是
A．装置连接顺序为A→D→B→E→C→F
B．反应方程式为Hg+2NH3+Cl2=[Hg(NH2)Cl]↓+ NH4Cl
C．为使反应物充分混合，E 中长导管通入的气体是Cl2
D．实验缺少尾气吸收装置，宜在通风橱中进行实验
【答案】C
【分析】根据制备反应，装置需要制备氯气和氨气，由A 制备氯气，反应为：MnO2+4H++2Cl-Δ
¿
¿
Mn2+
+Cl2↑+2H2O，制得的氯气中混有HCl 和水蒸气，用D 中饱和食盐水除去HCl 气体，用B 中浓硫酸干燥吸
水，制得干燥的氯气。由F 装置制备氨气，反应为：NH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2，用装置C 的碱石灰干
燥氨气，制得干燥的氨气。将干燥纯净的氨气、氯气通入E 中发生反应：
Hg+2NH3+Cl2=[Hg(NH2)Cl]↓+NH4Cl，氯气的密度大于空气，氨气的密度小于空气，采用逆流原理，可
使氯气、氨气、汞充分混合，短管通入氯气，长管通入氨气，未反应的过量的NH3或Cl2会污染空气，应
该在装置末端安装一个尾气处理装置，据此分析作答。
【解析】根据上述分析可知：A 为Cl2发生装置，产生的Cl2先经装置D 除HCl、然后通过装置B 干燥
Cl2，再通入装置E；F 为NH3发生装置，需经装置C 干燥后通入装置E 中，在装置E 中，NH3与Cl2、Hg
反应制取得到Hg(NH2)Cl，故装置连接正确顺序为：A→D→B→E→C→F，A 正确；根据上述分析可知：
装置E 为制取Hg(NH2)Cl 的装置，根据电子守恒、原子守恒，可知发生反应方程式为：
Hg+2NH3+Cl2=[Hg(NH2)Cl]↓+ NH4Cl，B 正确；根据上述分析可知：装置E 为制取Hg(NH2)Cl 的反应装
置，由于Cl2密度大于空气，NH3的密度比空气小，长导管通入NH3，可使NH3深入反应器与Hg 充分接
触，短导管通入Cl2，反应物充分接触，从而可以加快反应速率，C 错误；反应尾气中可能含未反应的Cl2
或NH3，它们都是有毒气体，装置中无尾气处理装置，需要增加一个尾气处理杂质，为安全起见，反应需
在通风橱中进行，D 正确；故选C。
7.（25-26 高三上·黑龙江哈尔滨三中·期末）下列装置依次为实验室制取SO2、收集SO2、验证SO2漂白性、
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吸收尾气中的SO2、能达到实验目的的是
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】实验室制取SO2若用Cu 与浓H2SO4，反应需加热，若装置中无加热装置则无法反应，A 错误；
SO2密度比空气大，用向上排空气法收集，长导管进气（伸入瓶底）、短导管出气（排出空气），装置正
确，B 正确；验证SO2漂白性应使用品红溶液（SO2使品红褪色），酸性KMnO4溶液与SO2反应褪色体现
的是SO2的还原性，C 错误；吸收尾气SO2需用碱性溶液（如NaOH 溶液），浓硫酸不与SO2反应，无法
吸收尾气，D 错误；故选B。
8.（25-26 高三上·辽宁鞍山·期末）实验室中模拟侯氏制碱法制备纯碱，下列操作错误或不能达到实验目的
的是
A．制备氨气
B．制备CO2
C．制备NaHCO3
D．分离NaHCO3晶体
【答案】A
【解析】制备氨气用NH4Cl 和Ca(OH)2固体混合加热，试管口应向下倾斜，以防止冷凝水回流炸裂试管，
装置错误，A 符合题意；制备CO2用稀盐酸与大理石反应，生成的CO2中混有HCl，将气体通过饱和
NaHCO3溶液可除去HCl（HCl 与NaHCO3反应生成CO2），洗气装置导管长进短出，操作正确，B 不符合
题意；制备NaHCO3需在饱和食盐水中先通NH3（形成碱性环境）再通CO2；NH3极易溶于水，直接通入
溶液会导致倒吸，漏斗的作用是防倒吸，操作正确，C 不符合题意；分离NaHCO3晶体用过滤法，装置中
有玻璃棒引流，漏斗下端紧靠烧杯内壁，操作正确，D 不符合题意；故选A。
9.（25-26 高三上·吉林长春·期末）实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
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气体
试剂
制备装置
收集方法
A
O2
KMnO4
a
d
B
H2
Zn+(稀)H2SO4
b
e
C
NO
Cu+(稀)HNO3
b
c
D
CO2
石灰石+稀H2SO4
b
c
【答案】B
【解析】制备O2用KMnO4，反应为固固加热型，装置a 正确，但O2密度比空气大，应采用向上排空气法
（c）或排水法（e），收集方法d（向下排空气法）错误，A 错误；制备H2用Zn 与稀H2SO4，反应为固液
不加热型，装置b 正确，H2难溶于水，可用排水法（e）收集，试剂、装置及收集方法均正确，B 正确；制
备NO 用Cu 与稀HNO3，反应为固液不加热型，装置b 正确，但NO 易与空气中O2反应生成NO2，不能用
向上排空气法（c）收集，应选排水法，收集方法错误，C 错误；制备CO2用石灰石与稀H2SO4，因生成的
CaSO4微溶会覆盖石灰石表面，阻止反应继续进行，试剂错误（应选稀盐酸），D 错误；故选B。
10.（2025·黑龙江·二模）下列装置不能达到预期实验目的的是
A．用过氧化钠与水反应制备少量氧气
B．实验室制备乙烯
C．制备并收集纯净、干燥的氯气
D．除去乙酸钠中混有的少量乙
醇
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【答案】A
【解析】过氧化钠与水反应制备少量氧气，过氧化钠为固体，水为液体，反应无需加热。装置中多孔隔板
适用于块状固体，过氧化钠为粉末会漏下，A 不能达到目的；实验室制备乙烯是乙醇在浓硫酸催化下
170℃发生消去反应，B 能达到目的；制备氯气用MnO2与浓盐酸加热，饱和食盐水除去HCl，浓硫酸干
燥，向上排空气法收集（集气瓶长进短出），尾气用NaOH 吸收，装置顺序合理，能收集纯净干燥的氯
气，C 能达到目的；乙酸钠沸点高，乙醇沸点低（78℃），蒸馏可分离。二者沸点差异大，加热时乙醇先
蒸出，能除去少量乙醇，D 能达到目的；故选A。
11.（25-26 高三上·内蒙古·期末）实验室制备下列气体的原理、除杂试剂、检验试剂均正确的是
气体
制备原理
除杂试剂
检验试剂
A
C2H4
C2H5OH →
170℃
浓H2SO4
C2H4↑+ H2O
KMnO4溶液
溴水
B
SO2
2H2S+3O2
点燃
¿2SO2+2H2O
¿
NaOH 溶液
CuSO4溶液
C
Cl2
MnO2+ 4 HCl(浓)
Δ
¿
¿
MnCl2+Cl2↑+2H2O
饱和食盐水、浓硫酸
湿润淀粉-KI 试纸
D
NH3
2NH4Cl+Ca (OH)2
Δ
¿CaCl2+2NH3↑+2H2O
¿
碱石灰
湿润蓝色石蕊试纸
【答案】C
【解析】制备乙烯时，浓硫酸作催化剂且170℃条件正确，但除杂试剂KMnO4溶液会氧化乙烯，导致产物
损失，A 错误；H2S燃烧生成SO2的反应方程式正确，但NaOH 溶液会吸收SO2，且检验试剂应为品红而非
CuSO4溶液，B 错误；MnO2与浓盐酸加热制Cl2正确，饱和食盐水除HCl、浓硫酸干燥合理，湿润淀粉-KI
试纸遇Cl2变蓝检验正确，C 正确；NH4Cl与Ca (OH)2加热制NH3正确，碱石灰干燥合理，但湿润蓝色石蕊试
纸无法有效检验NH3（应用红色试纸），D 错误；故选C。
12.（2025·辽宁锦州中学·一模）化学是以实验为基础的科学。下列实验操作和现象能得出相应结论的是(
)
选项
实验操作和现象
实验结论
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A
向菠菜汁中加入少量稀硝酸，再滴入几滴KSCN
溶液，溶液变红
菠菜汁中含有Fe2＋
B
将收集满NO2的试管倒扣在盛有足量水的水槽
中，试管中液面上升，试管顶部仍有少量气体
收集的NO2气体中含有不溶于水的杂质
气体
C
向CuCl2溶液中加入NaCl 固体，溶液由蓝色变为
绿色
增大反应物浓度，[Cu(H2O)4]2＋＋
4Cl－⇌[CuCl4]2－＋4H2O 平衡正向移动
D
取少量溶液于试管中，加入NaOH 溶液并加热，用
湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体，试纸变红
溶液中含有NH4
+
【答案】C
【解析】A.若菠菜汁中没有Fe2＋，有Fe3＋，也会出现同样的现象；B.NO2与水发生反应：3NO2＋
H2O===2HNO3＋NO，NO 不溶于水，故将收集满NO2的试管倒扣在盛有足量水的水槽中，试管顶部的少量
气体中必定含有NO，不能证明收集的NO2气体中含有不溶于水的杂质气体；C.CuCl2 溶液中存在平衡
[Cu(H2O)4]2＋＋4Cl－⇌[CuCl4]2－＋4H2O，向CuCl2溶液中加入NaCl 固体时，增大了反应物浓度，该平衡正
向移动，溶液由蓝色变为绿色；D.应用湿润的红色石蕊试纸检验生成的NH3，若试纸变蓝，说明溶液中含
有NH4
+。
13.（2025·内蒙古·二模）以铁屑(含Cu、Ag等杂质)为原料制备六水氯化铁的流程如图。下列叙述错误的是
不同温度下，六水氯化铁在水中的溶解度如下：
温度/℃
0
10
20
30
50
80
100
溶
解
度
/g
(100g H2O)
74.4
81.9
91.8
106.8
315.1
525.8
535.7
A．“滤渣”的主要成分是Cu 和Ag
B．“氧化”中的离子反应为Fe
2++ H2O2+2H
+= Fe
3++2H2O
C．“结晶”中浓盐酸的作用是抑制FeCl3水解
D．“结晶”中包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】B
【分析】铁屑(含Cu、Ag等杂质)中加入稀硫酸，Cu、Ag不反应，为滤渣，Fe 生成硫酸亚铁，双氧水氧化
Fe2+生成Fe3+，加入浓盐酸结晶得到FeCl3·6H2O。
【解析】根据流程图可知，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，而铜、银与稀硫酸不反应，则滤渣的主
要成分是Cu 和Ag，故A 正确，不符合题意；“氧化”中发生2Fe2++H2O2+ 2H+= 2Fe3++ 2H2O，故B 错误，
符合题意；“结晶”中浓盐酸既可以提供Cl-又可以抑制FeCl3的水解，故C 正确，不符合题意；结合六水
氯化铁在水中的溶解度可知，“结晶”中包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故D 正
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确，不符合题意；故选B。
14.（2025·内蒙古师大附中·一模）化学是一门以实验为基础的学科。下列实验操作或方法可达到实验目的
的是( )
选项
实验目的
实验操作或方法
A
测定乙酸的相对分子质量
对乙酸晶体进行X 射线衍射实验
B
制[Cu(NH3)4]SO4·H2O 晶体
向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入95%的乙醇
C
检验蔗糖在酸性条件下的水解产物
取少量蔗糖水解液，加入新制的Cu(OH)2，加热
D
检验1溴丁烷中含有溴元素
取适量样品于试管中，加入适量NaOH 水溶液后加
热，再滴加AgNO3溶液
【答案】B
【解析】A.一般用质谱仪测定有机化合物的相对分子质量，测定分子结构最普遍的方法是X 射线衍射法，
A 不能达到实验目的；B.向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入95%的乙醇，可以降低[Cu(NH3)4]SO4的溶解度，析出
[Cu(NH3)4]SO4·H2O 晶体，B 能达到实验目的；C.取少量蔗糖水解液，先加入氢氧化钠调节溶液呈碱性，再
加入新制的Cu(OH)2，加热，C 不能达到实验目的；D.加热水解后应先加入硝酸调节溶液呈酸性，再滴加
AgNO3溶液检验溴离子，D 不能达到实验目的。
15.（2025·辽宁盘锦·三模）碳酸钴(CoCO3)可用作微肥、陶瓷及生产氧化钴的原料。以钴渣(Co2O3、Fe2O3
和SiO2)为原料生产碳酸钴的流程如图所示：
已知：Co2O3+6 HCl=2CoCl2+Cl2↑+3 H2O。
下列有关说法错误的是
A．“研磨”的目的是增大反应物的接触面积，提高酸浸率
B．为不引入新的杂质，加入的物质B 可为CoO 或Co(OH)2等
C．“酸浸”过程中，发生氧化还原反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：6
D．“调pH”应控制pH 使Fe
3+完全沉淀而Co
2+不生成沉淀
【答案】C
【分析】钴渣(Co2O3、Fe2O3和SiO2)研磨后用HCl 溶液酸浸，SiO2不溶于盐酸，滤渣A 为SiO2，滤液中
含有Co2+、Fe3+，加入物质B 调pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3，且不引入新杂质，物质B 可以是CoO 或
Co(OH)2，过滤后加入碳酸钠，将Co2+转化为碳酸钴，以此解答。
【解析】研磨固体可增大反应物接触面积，使酸浸更充分，提高酸浸率，A 正确；调pH 需消耗H+且不引
入新杂质，CoO 或Co(OH)2与H+反应生成Co2+和水，符合要求，B 正确；酸浸中Co2O3中Co 由+3 价降为
+2 价，HCl 中部分Cl-由-1 价升为0 价，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：
Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O，氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2，C 错误；调pH 需使Fe3+完全沉淀
为Fe(OH)3，而Co2+不沉淀，以分离Fe3+和Co2+，D 正确；故选C。
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二、非选择题(共4 小题，共55 分)
16.（2025·辽宁抚顺·二模）山梨酸乙酯对细菌、霉菌等有很好的灭活作用，广泛地用作各类食品的保鲜剂
以及家畜、家禽的消毒剂。直接酯化法合成山梨酸乙酯的装置(夹持装置省略)如图所示，该方法简单，原
料易得，产物纯度高，反应方程式如下：
可能用到的有关数据如下表：
物质
相对分子质
量
密度/(g·cm-3)
沸
点/℃
水溶性
山梨酸
112
1.204
228
易溶
乙醇
46
0.789
78
易溶
山梨酸乙酯
140
0.926
195
难溶
环己烷
84
0.780
80.7
难溶
实验步骤：
在三颈烧瓶中加入5.6g 山梨酸、乙醇、带水剂环己烷、少量催化剂和几粒沸石，油浴加热三口烧瓶，反应
温度为110℃，回流4 小时后停止加热和搅拌，反应液冷却至室温，滤去催化剂和沸石，将滤液倒入分液
漏斗中，先用5% NaHCO3溶液洗涤至中性，再用水洗涤，分液，在有机层中加入少量无水MgSO4，静置
片刻，过滤，将滤液进行蒸馏，收集195℃的馏分得到纯净的山梨酸乙酯5.0g。
回答下列问题：
(1)仪器a 的名称是 ，仪器b 的作用是 。
(2)为了将反应中生成的水及时移出反应体系，常加入带水剂。该山梨酸乙酯合成过程中在使用带水剂的同
时还需在三颈烧瓶和仪器b 之间装一个干燥管，该干燥管中可填充的试剂是 。
a．浓硫酸 b．无水Na2SO4 c．碱石灰
(3)洗涤、分液过程中，加入5% NaHCO3溶液的目的是 ，有机层从分液漏斗的 (填
“上口倒出”或“下口放出”)。
(4)对滤液进行蒸馏时，可使用到的仪器是下列中的 (填标号)。
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(5)本实验中，山梨酸乙酯的产率是 (精确至0.1%)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗 冷凝回流
(2)b
(3)除去剩余的山梨酸 上口倒出
(4)BD
(5)71.4%
【分析】由反应方程式，反应是可逆反应，反应时间长，反应不完全，要进行冷凝回流，提高反应产率，
生成的产物可用干燥剂进行干燥。先根据方程式，计算出5.6g 山梨酸理论上可生成山梨酸乙酯的产量，再
根据产率= 实际产量
理论产量×100 %，进行计算。
【解析】（1）①根据a 的结构特征，仪器a 的名称是恒压滴液漏斗；
②乙醇、带水剂环己烷沸点比较低，易气化，仪器b 的作用是冷凝回流末反应乙醇和带水剂环己烷；
（2）浓硫酸是酸性干燥剂，吸水性强，但通常以液态形式用于洗气瓶，而非干燥管，干燥管一般填充固
体干燥剂；碱石灰是碱性干燥剂，会与反应体系中的山梨酸发生反应，不适用在此干燥管中填充；无水硫
酸钠是中性干燥剂，它能有效吸收水分且不会与反应体系中的物质发生反应，故答案选b；
（3）①山梨酸中含有羧基，能与碳酸氢钠反应生成山梨酸钠、二氧化碳和水，洗涤、分液过程中，加入
5% NaHCO3溶液的目的是除去剩余的山梨酸；
②有机层的密度小于水，浮在水上，水层从下口放出，有机层从分液漏斗的上口倒出；
（4）蒸馏需蒸馏烧瓶（B）和冷凝管(D)，A 是分液漏斗用于分液，C 是容量瓶用于配制溶液，E 是漏斗用
于过滤，均不选，故答案选BD;
（5）根据反应方程式，1mol 山梨酸理论上生成1mol 山梨酸乙酯，5.6g 山梨酸理论上生成山梨酸乙酯
=
5.6
112g⋅mol
−1 ×140g⋅mol
−1=7.0 g，本实验中，山梨酸乙酯的产率是 = 5.0 g
7.0 g ×100 % =71.4 %；
17.（2025·辽宁沈阳·一模）二氧化氯(ClO2)是一种绿色氧化剂，可作漂白剂和饮用水消毒剂。某兴趣小组
通过图1 装置（夹持装置略）对二氧化氯制备、吸收、释放和应用进行了研究。（已知：装置A 中反应生
成ClO2气体和Cl2气体）
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请回答下列问题：
(1)仪器C 的名称是 。
(2)关闭B 的活塞，ClO2在D 中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F 中溶液的颜色不变，则装置C 的作
用是 。
(3)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl 并释放出ClO2（不考虑其他副反应），在ClO2释放实验
中，打开E 的活塞，D 中发生反应，则装置F 的作用是 ，安装F 中导管时，应选用图2 中的
（填字母序号）。
(4)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图所示。若将其用于水
果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是 ，原因是 。
(5)装置F 后的尾气处理装置中，可加入的试剂有______（填序号）。
A．饱和食盐水
B．Na2S溶液
C．NaOH 和H2O2溶液D．AgNO3溶液
(6)已知：Cl2、ClO2被I
−还原的程度随pH 的不同而变化，具体情况如下：①Cl2 →
PH≤7
Cl
−；②
ClO2 →
pH =7
ClO2
−→
pH≤2
Cl
−。取某Cl2和ClO2的混合溶液1.00mL，稀释至20.00mL，加过量KI 后用Na2S2O3标
准溶液滴定，消耗标准液amL。将滴定后溶液用稀硫酸调溶液pH 至pH =2，补加KI 且除酸后再次滴定，
又消耗Na2S2O3标准溶液bmL（注：两次滴定均只发生反应I2+2Na2S2O3= Na2S4O6+2NaI）。求ClO2纯
度=n(ClO2)
n(ClO2)+n(Cl2)
= （用含a、b 的式子表示）。
【答案】(1)球形干燥管
(2)吸收Cl2
(3) 验证是否有ClO2生成 b
(4) Ⅱ 稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度
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(5)BC
(6) 2b
4a+ b
【分析】A 是发生装置，圆底烧瓶装有NaClO3溶液，通过分液漏斗加入稀盐酸，产生ClO2和Cl2气体的反
应为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O，NaClO3作氧化剂，HCl既体现酸性又体现还原性。装
置C 的作用是除去ClO2中混有的Cl2，防止Cl2对后续反应产生影响。装置D 装有稳定剂，作用是吸收
ClO2，使ClO2稳定存在。装置 E 装有稀盐酸，当需要释放ClO2时，加入稀盐酸与稳定剂作用，释放出
ClO2。装置F 装有淀粉-KI 溶液，可用于检验ClO2的氧化性。ClO2能将I
-氧化为I2，淀粉遇I2变蓝，反应
离子方程式为2ClO2+10I
-+8H
+=2Cl
-+5I2+4H2O，所以装置F 中导管的连接方式应该是长进短出。最后
连接尾气处理装置，防止尾气污染环境。
【解析】（1）根据外观可知其为球形干燥管；故选：球形干燥管；
（2）装置A 生成ClO2和Cl2，关闭B 活塞后ClO2在D 中被吸收，F 中溶液颜色不变，说明无Cl2进入F 氧
化I
-，所以装置C 的作用是除去混合气体中的Cl2，防止其干扰后续对ClO2的研究；故选：吸收Cl2；
（3）ClO2能将I
-氧化为I2使淀粉变蓝，所以装置F 中淀粉-KI 溶液可用于验证是否有ClO2生成；为使ClO2
与淀粉-KI 溶液充分接触反应，导气管应长进短出，所以选b；故选：验证是否有ClO2生成；b；
（4）水果保鲜需要ClO2持续发挥作用。从图中看，稳定剂Ⅱ释放ClO2的速率相对缓慢，能在较长时间内
维持一定的ClO2浓度，相比其他稳定剂，更有利于水果的长期保鲜；故选：Ⅱ；稳定剂Ⅱ可以缓慢释放，
能较长时间维持保鲜所需的浓度；
（5）A．饱和食盐水主要用于除去Cl2中的HCl，不能吸收ClO2和Cl2，所以A 选项错误；Na2S具有还原
性，ClO2和Cl2具有氧化性，它们能与Na2S发生氧化还原反应而被吸收，所以B 选项正确；NaOH和H2O2
溶液中，NaOH提供碱性环境，H2O2作还原剂，可与ClO2和Cl2发生氧化还原反应将其吸收，所以C 选项正
确；AgNO3溶液与Cl2、ClO2反应不能有效吸收这两种气体，所以D 选项错误；故选：BC；
（6）由题意可知，第一次用Na2S2O3溶液显过酸性，发生的反应为：①Cl2+2I
-=2Cl
-+I2，②
2ClO2+2I
-=2ClO2
−+I2，③I2+2Na2S2O3= Na2S4O6+2NaI，I
-被氧化为I2后又被还原为I
-，第一次滴定
结束后Cl2全部被还原为Cl
-，不再参与第二次的滴定，ClO2第一次滴定结束后被还原为ClO2
−。用稀硫酸调
溶液pH 至pH=2，补加KI 且除酸后第二次滴定时发生的反应为④ClO2
-+4I
-+4H
+=Cl
-+2I2+2H2O，③
I2+2Na2S2O3= Na2S4O6+2NaI，由反应③④可得第二次滴定对应的关系：ClO2
−~2I2~4Na2S2O3（设
Na2S2O3标准液浓度为cmol/L），由反应②可得n(ClO2
−)=n(ClO2)=1
4 n(Na2S2O3)=1
4 ×b×c×10
-3。由反
应②③可得第一次滴定时ClO2与Na2S2O3的关系：2ClO2~I2~2Na2S2O3，n1(Na2S2O3)= n(ClO2)=
1
4 ×b×c×10
-3，由反应①③可得第一次滴定时Cl2与Na2S2O3的关系：Cl2~I2~2Na2S2O3，n(Cl2)=
1
2 n2(Na2S2O3)=1
2 [n总-n1(Na2S2O3)]= 1
2 (a×c×10
-3−1
4 ×b×c×10
-3)，ClO2的纯度
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=n(ClO2)
n(ClO2)+n(Cl2)
=
1
4 ×b×c×10
-3
1
4 ×b×c×10
-3+ 1
2 (a×c×10
-3−1
4 ×b×c×10
-3)
=
2b
4a+ b；故选：2b
4a+b 。
18.（2025·黑龙江大庆·一模）三氯化六氨合钴{[Co(NH3)6]Cl3}是一种橙黄色晶体，实验室以活性炭为催化
剂，由CoCl2制备三氯化六氨合钴{[Co(NH3)6]Cl3}的实验步骤如下，装置如图所示：
已知：[Co(NH3)6]
2+具有较强还原性，Co
2+不易被氧化。
步骤1：在三颈烧瓶中加入CoCl2和NH4Cl 的混合液，加入0.4 g 活性炭，冷却后，先加入A 溶液充分混合
后，再逐滴加入B 溶液，水浴加热至50~60℃，保持20 min。
步骤2：将所得浊液趁热过滤，向滤液中逐滴加入适量浓盐酸；
步骤3：冷却结晶后抽滤，用少量冷水和无水乙醇分别洗涤晶体2~3 次，干燥得到粗产品。
回答下列问题：
(1)仪器d 的作用是 。
(2)步骤1 中的A 溶液为 ，B 溶液为 。
(3)CoCl2制备[Co(NH3)6]Cl3的化学方程式为 。
(4)步骤2 趁热过滤的目的是 。
(5)步骤3 为了得到较大颗粒的[Co(NH3)6]Cl3晶体，应该 降温。 如果溶液发生过饱和现象，可
采用 、 等方法促进晶体析出。
(6)抽滤装置如图所示，抽滤完毕，从实验安全角度考虑，首先需进行的操作为 。
(7)进一步提纯粗产品的方法为 。
【答案】(1)吸收氨气，防止污染空气
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(2) 浓氨水 双氧水
(3)2CoCl2+10NH3·H2O+H2O2+2NH4Cl
活性炭
¿
¿
2[Co(NH3)6]Cl3+12H2O
(4)滤去活性炭，避免滤液冷却后析出晶体，降低产率
(5) 缓慢 用玻璃棒摩擦容器内壁 加入晶种
(6)拔下抽滤瓶处橡皮管或打开活塞K
(7)重结晶
【分析】由题意可知，由氯化亚钴制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)的过程为先向氯化亚钴和氯化铵的混合溶液中
加入氨水，将溶液中的亚钴离子转化为易被氧化的[Co(NH3)6]2+离子，向充分反应后的溶液中再加入双氧水
溶液，在活性炭做催化剂的条件下，过氧化氢溶液与[Co(NH3)6]2+离子水浴加热反应生成[Co(NH3)6]3+离子。
【解析】（1）该反应中使用了浓氨水，会挥发出氨气，对环境有污染，则仪器d 的作用是：吸收氨气，防
止污染空气；
（2）根据题给信息可知，[Co(NH3)6]
2+具有较强还原性，Co
2+不易被氧化，则应该先加氨水，将Co
2+转化
为[Co(NH3)6]
2+，即步骤1 中的A 溶液为浓氨水；随后在活性炭做催化剂的条件下，用过氧化氢将
[Co(NH3)6]
2+氧化为[Co(NH3)6]
3+，即B 溶液为双氧水；
（3）由图可知，制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)的反应为氯化亚钴溶液与氯化铵溶液、氨水和过氧化氢溶液反应
生成三氯化六氨合钴(Ⅲ)和水，反应的化学方程式为
2CoCl2+10NH3⋅H2O+H2O2+2NH4Cl
活性炭
¿2[Co（NH3）6]Cl3+12H2O
¿
；
（4）三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3易溶于热水，在冷水中溶解度较小，实验室以活性炭为催化剂，来制备
产品，故步骤2 中趁热过滤的目的是滤去活性炭，避免滤液冷却后析出晶体，降低产率；
（5）晶体颗粒的大小与结晶条件有关，溶质的溶解度越小，或溶液浓度越高，或溶剂的蒸发速度越快，
或溶液冷却越快，析出的晶粒就越小，反之可得到较大的晶体颗粒，故为了得到较大颗粒的[Co(NH3)6]Cl3
晶体，应该缓慢降温；当溶液发生过饱和现象时，振荡容器，用玻璃棒搅动或轻轻地摩擦器壁，或投入几
粒晶体(晶种)，都可促使晶体析出，故答案为：缓慢；用玻璃棒摩擦容器内壁；加入晶种；
（6）抽滤完毕应首先打开活塞K，保持抽滤瓶与外界大气沟通，使内外压强保持平衡，避免有危险发生，
故答案为：拔下抽滤瓶处橡皮管或打开活塞K；
（7）得到的产品是固体，其中含有杂质，则进一步提纯粗产品的方法为：重结晶。
19.（2025·黑龙江·一模）“锰白”（MnCO3，在潮湿介质中易被氧化）常用作脱硫催化剂、饲料添加剂。
某小组设计如下步骤制备锰白：
步骤1：将FeSO4溶液加入含有稀硫酸的MnO2悬浊液中，搅拌下充分反应得到含Mn
2+的混合液X；
步骤2：用氨水调节混合液X的pH = 4，过滤，得MnSO4溶液和滤渣Y；
步骤3：向MnSO4溶液中加入NH4 HCO3溶液，抽滤、洗涤、干燥得到MnCO3。
回答下列问题：
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(1)实验室新配制FeSO4溶液时，为了防止其氧化变质，常采用的措施是 。
(2)步骤1 反应的化学方程式为 。
(3)滤渣Y 经灼烧得到的固体是 （填化学式）。
(4)步骤1 中也可用SO2代替FeSO4，实验室常用Na2SO3粉末和75%硫酸在常温下制备SO2，宜选择的发生装
置是 （填字母）。
(5)步骤3 反应的离子方程式为 。
(6)步骤3 洗涤包括先水洗、后酒精洗，用酒精洗涤的目的是除固体表面水、 。
(7)MnCO3产品纯度测定。称取w g产品溶于稀硫酸，配制成250 mL溶液。量取25.00 mL配制溶液于锥形瓶
中，加入过量(NH4)2S2O8溶液，充分反应后，将溶液煮沸一段时间。冷却至室温后，加入指示剂，用标准
c mol⋅L
−1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定，滴定终点时消耗标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为20.00 mL（提
示：2Mn
2++5S2O8
2−+8 H2O =2MnO4
−+10SO4
2−+16 H
+）。
①MnCO3产品纯度为 %。
②若上述过程没有“煮沸”操作，测得结果 （填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
【答案】(1)在溶液中加铁粉
(2)2FeSO4+ MnO2+2H2SO4=Fe2(SO4)3+ MnSO4+2H2O
(3)Fe2O3
(4)B
(5)Mn
2++2HCO3
−= MnCO3↓+CO2↑+ H2O
(6)酒精易挥发，干燥速率快，防止MnCO3被氧化
(7) 460c
w
偏高
【分析】将FeSO4溶液加入含有稀硫酸的MnO2悬浊液中，FeSO4与MnO2反应的化学方程式为
2FeSO4+ MnO2+2H2SO4= Fe2(SO4)3+ MnSO4+2H2O，混合液X中含有Mn2+、Fe3+，用氨水调节混合液X的
pH = 4，过滤，得MnSO4溶液和滤渣Fe(OH)3，向MnSO4溶液中加入NH4 HCO3溶液，抽滤、洗涤、干燥得到
MnCO3，以此解答。
【解析】（1）Fe
2+易被氧化生成Fe
3+，可以添加铁粉将Fe
3+还原为Fe
2+，实验室新配制FeSO4溶液时，为
了防止其氧化变质，常采用的措施是在溶液中加铁粉。
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（2）将FeSO4溶液加入含有稀硫酸的MnO2悬浊液中，MnO2将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3，MnO2被还原为
MnSO4，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：
2FeSO4+ MnO2+2H2SO4= Fe2(SO4)3+ MnSO4+2H2O。
（3）由分析可知，滤渣Y为Fe(OH)3，经灼烧失水生成Fe2O3。
（4）步骤1 中也可用SO2代替FeSO4，实验室常用Na2SO3粉末和75%硫酸在常温下制备SO2，该反应不需
要加热，Na2SO3粉末颗粒较小且溶于水，不能盛放在D 中的多孔隔板上，宜选择的发生装置是B。
（5）步骤3 发生MnSO4与NH4 HCO3反应生成MnCO3，同时有二氧化碳气体产生，离子方程式为
Mn
2++2HCO3
−= MnCO3↓+CO2↑+ H2O。
（6）碳酸锰在潮湿空气中易被O2氧化，而乙醇挥发较快，较短时间与空气接触，则用乙醇洗涤的目的是
除水以及干燥速率快，防止MnCO3被氧化。
（7）①根据5n(Fe
2+)=n(MnO4
−)∼n(MnO
2+)，
ω(MnCO3)=
20×10
−3×c× 1
5 × 250
25 ×115
w
×100 % = 460c
w
%；
②煮沸目的是除过量(NH4)2S2O8，避免过量(NH4)2S2O8氧化Fe
2+，如果没有煮沸，导致过量的(NH4)2S2O8
消耗标准溶液，测得标准溶液体积偏大，结果产品纯度偏高。
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