1、- 1 - 20212021 高考真题和模拟题分类汇编高考真题和模拟题分类汇编 化学化学 专题专题 16 化学实验设计与探究化学实验设计与探究 2021 年化学高考题年化学高考题 1 （2021全国高考真题）氧化石墨烯具有稳定的网状结构，在能源、材料等领域有着重要的 应用前景，通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(装置如图所示)： .将浓 24 H SO、 3 NaNO、石墨粉末在 c 中混合，置于冰水浴中，剧烈搅拌下，分批缓慢加 入 4 KMnO粉末，塞好瓶口。 .转至油浴中，35搅拌 1 小时，缓慢滴加一定量的蒸馏水。升温至 98并保持 1 小时。 .转移至大烧杯中，静置冷却至室温
2、。加入大量蒸馏水，而后滴加 22 H O至悬浊液由紫色变 为土黄色。 .离心分离，稀盐酸洗涤沉淀。 .蒸馏水洗涤沉淀。 .冷冻干燥，得到土黄色的氧化石墨烯。 回答下列问题： (1)装置图中，仪器 a、c 的名称分别是_、_，仪器 b 的进水口是_(填字母)。 (2)步骤中，需分批缓慢加入 4 KMnO粉末并使用冰水浴，原因是_。 (3)步骤中的加热方式采用油浴，不使用热水浴，原因是_。 (4)步骤中， 22 H O的作用是_(以离子方程式表示)。 (5)步骤中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在 2 4 SO 来判断。检测的方法是 - 2 - _。 (6)步骤可用pH试纸检测来判断Cl是
3、否洗净，其理由是_。 【答案】滴液漏斗三颈烧瓶d反应放热，防止反应过快反应温度接近水的沸 点，油浴更易控温 2 42222 2MnO5H O6H2Mn8H O5O 取少量洗出 液，滴加 2 BaCl，没有白色沉淀生成 + H 与 - Cl电离平衡，洗出液接近中性时，可认为 - Cl 洗净 【解析】 (1)由图中仪器构造可知，a 的仪器名称为滴液漏斗，c 的仪器名称为三颈烧瓶；仪器 b 为球形 冷凝管，起冷凝回流作用，为了是冷凝效果更好，冷却水要从 d 口进，e 口出，故答案为：分 液漏斗；三颈烧瓶；d； (2)反应为放热反应，为控制反应速率，避免反应过于剧烈，需分批缓慢加入 KMnO4粉末并使
4、 用冰水浴，故答案为：反应放热，防止反应过快； (3)油浴和水浴相比，由于油的比热容较水小，油浴控制温度更加灵敏和精确，该实验反应温 度接近水的沸点，故不采用热水浴，而采用油浴，故答案为：反应温度接近水的沸点，油浴 更易控温； (4)由滴加 H2O2后发生的现象可知，加入的目的是除去过量的 KMnO4，则反应的离子方程式 为：2Mn 4 O+5H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H2O，故答案为： 2Mn 4 O+5H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H2O ； (5)该实验中为判断洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在 S 2 4 O 来判断，检测方法是： 取最后一次洗涤液，滴加 Ba
5、Cl2溶液，若没有沉淀说明洗涤完成，故答案为：取少量洗出液， 滴加 BaCl2，没有白色沉淀生成； (6)步骤 IV 用稀盐酸洗涤沉淀，步骤 V 洗涤过量的盐酸， + H 与 - Cl电离平衡，洗出液接近中 性时，可认为 - Cl洗净，故答案为： + H 与 - Cl电离平衡，洗出液接近中性时，可认为 - Cl洗净。 2（2021山东高考真题） 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： - 3 - (1)检查装置气密性
6、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：冷却，停止通 H2；以干燥的接收装置替换 E；在 B 处加装盛有碱石灰的干燥管；加热，通 Cl2；。碱石灰的作用是_；操作 是_，目的是_。 (3)利用碘量法测定 WCl6产品纯度，实验如下： 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
7、虑空气中水蒸气的干扰)。 滴定：先将 WCl6转化为可溶的 Na2WO4，通过 IO3 离子交换柱发生反应： WO 2 4 +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 +5I-+6H+=3I2+3H2O；反应完全后，用 Na2S2O3标准溶液滴定，发生反应： I2+2S2O 2 3 =2I-+S4O 2 6 。滴定达终点时消耗 cmolL-1的 Na2S2O3溶液 VmL，则样品中 WCl6(摩 尔质量为 Mgmol-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 Na2
8、S2O3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】排除装置中的空气直形冷凝管淡黄色固体变为银白色吸收多余氯气， 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( m3+m1- - 4 - 2m2) 312 1202 cVM mmm %不变偏大 【分析】 (1) 将 WO3在加热条件下用 H2还原为 W，为防止空气干扰，还原 WO3之前要除去装置中的 空气； (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
9、中的水蒸气进入 E 中； (3)利用碘量法测定 WCl6产品纯度，称量时加入足量的 CS2用于溶解样品，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；滴定时，利 用关系式：WO 2 4 2IO3 6I212 S2O 2 3 计算样品中含 WCl6的质量，进而计算样品中 WCl6的 质量分数；根据测定
10、原理分析是否存在误差及误差是偏大还是偏小。 【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，故答案为：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；在操作加热，通 Cl
11、2之前，装置中有多余的 H2，需要除 去，所以操作是再次通入 N2，目的是排除装置中的 H2，故答案为：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) 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，故答案为：(
12、 m3+m1- 2m2)； 滴定时，根据关系式：WO 2 4 2IO3 6I212 S2O 2 3 ，样品中 - 5 - n(WCl6)=n(WO 2 4 )= 1 12 n(S2O 2 3 )= 1 12 cV10-3mol， m(WCl6)= 1 12cV10-3molMg/mol= cVM 12000 g，则样品中 WCl6的质量分数为： 312 cVM g 12000 (2)mmm g 100%= 312 1202 cVM mmm %；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 Na2S2
13、O3溶液的体积将不变，样品中 WCl6质量分数的测定值将偏大，故答案为： 312 1202 cVM mmm %；不变；偏大。 3 （2021广东高考真题）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 2 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 2 Cl的化学方程式为_。 (2)实验室制取干燥 2 Cl时，净化与收集 2 Cl所需装置的接口连接顺序为_。 (3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色， 可推测氯水中_已分
14、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。 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。 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， 10 sp KAgCl =1.8 10。 提出猜想。 猜想 a：较高温度的AgCl饱和溶液的电导率较大。 - 6 - 猜想 b：AgCl在水中的溶解度s 45s 35s 25。 设计实验、验证猜想。取试样、(不同温度下配制的AgCl饱和溶液)，在设定的测 试温度下，进
15、行表中实验 13，记录数据。 实验序号试样测试温度/电导率/S/cm 1：25的AgCl饱和溶液25 1 A 2：35的AgCl饱和溶液35 2 A 3：45的AgCl饱和溶液45 3 A 数据分析、交流讨论。25的AgCl饱和溶液中， - c Cl=_mol/L。 实验结果为 321 AAA。小组同学认为，此结果可以证明中的猜想a成立，但不足以证 明猜想b成立。结合中信息，猜想b不足以成立的理由有_。 优化实验。 小组同学为进一步验证猜想b， 在实验 13 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/S/cm 4_ 1 B 5_ 2
16、B 实验总结。根据实验 15 的结果，并结合中信息，小组同学认为猜想b也成立。猜想b成 立的判断依据是_。 【答案】MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2Oc-d-b-a-eHClO向溶液中加入过量 稀硝酸，防止溶液中含有 C 2 3 O 、HC 3 O等，再加入少量 AgNO3溶液，若有白色沉淀生成， 则证明原溶液中含有 Cl-1.3410-5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45II45A3B2B1 - 7 - 【解析】 (1)实验室通常采用浓盐酸和 MnO2制取 2 Cl，化学方程式为： MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O，
17、故答案为：MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O； (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，故答案为：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 C 2 3 O 、HC 3 O等，再加入少量 AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证 明原溶液中含有 Cl-，故答案为：HClO；向溶液中加入过量稀硝酸，防止溶液中含有 C
18、 2 3 O 、 HC 3 O等，再加入少量 AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有 Cl-； (4)25时， sp KAgCl =c(Ag ) c(Cl ) ，根据沉淀溶解平衡可知，饱和的AgCl溶液中 c(Ag )=c(Cl ) ，所以有 - c Cl=AgCl sp K= 10 1.8 10 =1.3410-5mol/L； 实验 13 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 13 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，故答案为：1.3410-5；测试温度不同，根据电导率结
19、果无法 判断不同温度下饱和溶液的溶解度； 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。故答案为：45；II；45； 猜想b成立的判断依据是 A3B2B1，故答案为：A3B2B1。 4 （2021河北高考真题）化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展 做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备 NaH
20、CO3，进一步处 理得到产品 Na2CO3和 NH4Cl，实验流程如图： - 8 - 回答下列问题： (1)从 AE 中选择合适的仪器制备 NaHCO3，正确的连接顺序是_(按气流方向，用小写字母 表示)。为使 A 中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或_。 ABC DE. (2)B 中使用雾化装置的优点是_。 (3)生成 NaHCO3的总反应的化学方程式为_。 (4)反应完成后，将 B 中 U 形管内的混合物处理得到固体 NaHCO3和滤液： 对固体 NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量 Na2O2，Na2O2增重 0.14g，则固体 NaHCO
21、3的质量为_g。 向滤液中加入 NaCl 粉末，存在 NaCl(s)+NH4Cl(aq)NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使 NH4Cl 沉淀充分析出并分离，根据 NaCl 和 NH4Cl 溶解度曲线，需采用的操作为_、_、洗涤、干 燥。 - 9 - (5)无水 NaHCO3可作为基准物质标定盐酸浓度.称量前，若无水 NaHCO3保存不当，吸收了一 定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果_(填标号)。 A偏高B偏低不变 【答案】aefbcgh将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔使氨盐水雾化，可增大与二 氧化碳的接触面积，从而提高产率（或其他合理答案） NH3H2O+NaCl+CO2=NH
22、4Cl+NaHCO30.84蒸发浓缩冷却结晶A 【分析】 根据工艺流程知，浓氨水中加入氯化钠粉末形成饱和氨盐水后，再通入二氧化碳气体，发生 反应：NH3H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3，得到的碳酸氢钠晶体烘干后受热分解会生成 碳酸钠、二氧化碳和水，从而制备得到纯碱；另一方面得到的母液主要溶质为 NH4Cl，再从加 入氯化钠粉末，存在反应 44 NaCl(s)NH Cl(aq)=NaCl(aq)NH Cl(s)，据此分析解答。 【解析】 (1)根据分析可知，要制备 3 NaHCO，需先选用装置 A 制备二氧化碳，然后通入饱和碳酸氢钠 溶液中除去二氧化碳中的 HCl，后与饱和氨盐
23、水充分接触来制备 3 NaHCO，其中过量的二氧 化碳可被氢氧化钠溶液吸收，也能充分利用二氧化碳制备得到少量 3 NaHCO，所以按气流方 向正确的连接顺序应为：aefbcgh；为使 A 中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上 部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔，故答案为：aefbcgh；将玻璃塞上 的凹槽对准漏斗颈部的小孔； (2)B 中使用雾化装置使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率； - 10 - (3)根据上述分析可知，生成 3 NaHCO的总反应的化学方程式为 NH3H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3； (4)对固体 3 NaH
24、CO充分加热，产生二氧化碳和水蒸气，反应的化学方程式为： 32322 Na CO +C2Na COHH OO 将气体先通过足量浓硫酸，吸收水蒸气，再通过足量 22 Na O， 22 Na O与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式为： 222232 2Na O +2CO =2Na CO +O，根据方程式可知，根据差量法可知，当增重0.14g（2CO 的质量）时，消耗的二氧化碳的质量为 44 0.14g 28 =0.22g，其物质的量为 22g 0.005mol 44g/mol ，根据关系式 23 2NaHCOCO可知，消耗的 3 NaHCO的物质的量为 20.005mol=0.01mol，所
25、以固体 3 NaHCO的质量为 0.01mol84g/mol=0.84g； 根据溶解度虽温度的变化曲线可以看出，氯化铵的溶解度随着温度的升高而不断增大，而 氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显，所以要想使 4 NH Cl沉淀充分析出并分离，需 采用蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥的方法，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶； (5)称量前，若无水 3 NaHCO保存不当，吸收了一定量水分，标准液被稀释，浓度减小，所以 用其标定盐酸浓度时，消耗的碳酸氢钠的体积()V 标会增大，根据 c(测)= () () () cV c 标标 测 可知， 最终会使 c(测)偏高，A 项符合题意，故答案为：A。 202
26、1 年化学高考模拟题年化学高考模拟题 一、单选题一、单选题 1 （2021安徽高三一模）安徽高三一模）科学实验中，要尽可能避免干扰因素对实验的影响。下列分析错误科学实验中，要尽可能避免干扰因素对实验的影响。下列分析错误 的的 - 11 - A用甲操作检验用甲操作检验 K+，应透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，来排除，应透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，来排除 Na+干扰 干扰 B用乙装置制备氢氧化亚铁，胶头滴管插到覆盖一层苯的液面以下，以防止空气干扰用乙装置制备氢氧化亚铁，胶头滴管插到覆盖一层苯的液面以下，以防止空气干扰 C用丙装置制备并检验乙烯，氢氧化钠溶液用来排除用丙装置制备并检验乙烯，氢氧化钠溶液用
27、来排除 CO2对乙烯检验的干扰 对乙烯检验的干扰 D丁装置中，读出丁装置中，读出 H2的体积时，待装置冷却至室温，将漏斗缓缓下移至两端的液面处于相的体积时，待装置冷却至室温，将漏斗缓缓下移至两端的液面处于相 平，是为了防止温度和压强对气体体积的影响平，是为了防止温度和压强对气体体积的影响 【答案】【答案】C 【解析】 A用焰色试验检验钾离子时，观测钾元素的焰色时要透过蓝色钴玻璃片，滤去钠元素的黄光 的干扰，来排除钠离子的干扰，故 A 正确； B氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化，制备氢氧化亚铁时，长胶头滴管插到覆盖一层苯的液 面以下，以防止空气干扰，故 B 正确； C用乙醇与浓硫酸共热制备乙烯时，
28、乙醇具有挥发性，浓硫酸具有脱水性和强氧化性，会发 生副反应，使得乙烯气体中混有乙醇、二氧化硫、二氧化碳等杂质，其中乙烯和乙醇、二氧 化硫都能与酸性高锰酸钾溶液反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色，则检验乙烯时，应将混合气 体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶吸收乙醇、二氧化硫、二氧化碳等，用来排除乙醇、二氧 化硫对乙烯检验的干扰，故 C 错误； D测定气体体积时必须测定实验时的室温和压强，则读出氢气的体积时，应待装置冷却至室 温，将漏斗缓缓下移至两端的液面处于相平测定氢气体积，防止温度和压强对氢气体积的影 响，故 D 正确； 故选 C。 二、实验题二、实验题 2 （2021福建省南安第一中学高三二模）福建省
29、南安第一中学高三二模）过氧化钙可以用于改善地表水质，处理含重金属粒 过氧化钙可以用于改善地表水质，处理含重金属粒 子废水和治理赤潮子废水和治理赤潮，也可用于应急供氧等也可用于应急供氧等。实验室模仿工业上生产过氧化钙的主要流程如下实验室模仿工业上生产过氧化钙的主要流程如下： - 12 - 已知：已知：沉淀时需控制温度为沉淀时需控制温度为 0左右；左右； CaO28H2O 呈白色，微溶于水，加热至呈白色，微溶于水，加热至 350左右开始分解放出氧气。左右开始分解放出氧气。 (1)实验装置如下：实验装置如下： 沉淀步骤需控制温度为沉淀步骤需控制温度为 0左右，控温直接有效的方法是左右，控温直接有效的
30、方法是_。 仪器仪器 m 的名称是的名称是_；装置连接顺序为；装置连接顺序为_(填序号填序号)。 沉淀生成的反应方程式为沉淀生成的反应方程式为_。 (2)乙醇洗涤的目的是乙醇洗涤的目的是_。 (3)请设计实验定性检验产品为请设计实验定性检验产品为 CaO2(简单地描述实验步骤和现象简单地描述实验步骤和现象)_。 (4)产品纯度测定实验步骤如下：产品纯度测定实验步骤如下： 第一步：准确称取第一步：准确称取 ag 产品于烧杯中，加入适量的盐酸使其完全溶解；产品于烧杯中，加入适量的盐酸使其完全溶解； 第二步：向上述溶液中加入稍过量的第二步：向上述溶液中加入稍过量的(NH4)2C2O4，沉淀完全，过滤
31、并洗涤沉淀；，沉淀完全，过滤并洗涤沉淀； 第三步：将洗涤好的沉淀用稍过量的稀硫酸溶解，溶解液和洗涤液全部转移至锥形瓶中；第三步：将洗涤好的沉淀用稍过量的稀硫酸溶解，溶解液和洗涤液全部转移至锥形瓶中； 第四步：向锥形瓶中滴入几滴第四步：向锥形瓶中滴入几滴 MnSO4溶液，然后逐滴滴入浓度为溶液，然后逐滴滴入浓度为 cmolL-1的的 KMnO4溶液至溶液至 终点，消耗终点，消耗 KMnO4溶液溶液 VmL。 滴定前，滴入滴定前，滴入 MnSO4溶液的目的是溶液的目的是_。 产品的纯度为产品的纯度为_(用字母表示用字母表示)。 若第三步用稀盐酸溶解，所测纯度若第三步用稀盐酸溶解，所测纯度_(填填“
32、偏低偏低”“不变不变”或或“偏高偏高”) 【答案】【答案】冰水浴恒压漏斗fab(ba)cde CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO28H2O+2NH4Cl去除结晶表面的水分取适量的产品于 试管中，加热，将带火星的木条靠近试管口，若复燃则说明产品为 CaO2起催化作用，加 快反应速率 18cV a 偏高 - 13 - 【分析】 由题给流程可知，氯化钙固体溶于水得到氯化钙溶液，向溶液中加入 30%过氧化氢溶液和氨 水，氯化钙溶液与过氧化氢溶液和氨水反应生成八水过氧化钙沉淀，沉淀经水洗、乙醇洗后， 烘烤得到无水过氧化钙。 【解析】 (1)氨水和过氧化氢溶液受热易分解，则实验时，应采用冰水
33、浴控制反应温度为 0 左右， 防止氨水和过氧化氢溶液分解，导致产率降低，故答案为：冰水浴； 由实验装置图可知，仪器 m 为恒压滴液漏斗，便于浓氯化钙溶液顺利流下；第四个装置为 浓氨水与氧化钙反应制备氨气，由于氨气极易溶于水，为防止实验时产生倒吸，应在第四个 装置后连接第一个装置，该装置为空载仪器，起安全瓶、防倒吸的作用，第二个装置为制备 八水过氧化钙的装置，第三个装置为氨气的吸收装置，导致的漏斗起防倒吸的作用，则装置 的连接顺序为 fab(ba)cde，故答案为：fab(ba)cde； 沉淀生成的反应为浓氯化钙溶液与过氧化氢溶液和氨气反应生成八水过氧化钙沉淀和氯化 铵，反应的化学方程式为 Ca
34、Cl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO28H2O+2NH4Cl，故答案为： CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO28H2O+2NH4Cl； (2)由信息可知，CaO28H2O 微溶于水，水洗后，晶体表面残存水，用乙醇洗涤可除去晶体表 面的水，使晶体迅速变干，故答案为：去除结晶表面的水分； (3) 由信息可知， CaO28H2O 加热至 350左右开始分解放出氧气可知， 检验产品为 CaO2的操 作为取适量的产品于试管中，加热，将带火星的木条靠近试管口，若复燃则说明产品为 CaO2， 故答案为：取适量的产品于试管中，加热，将带火星的木条靠近试管口，若复燃则说明产品 为 CaO2
35、； (4)酸性条件下， 草酸溶液与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应时，MnSO4能起催化剂的作用， 使反应速率加快，故答案为：起催化作用，加快反应速率； 由题意可得如下关系式：5CaO25H2C2O42 KMnO4，由反应消耗 VmLcmolL-1KMnO4溶液 可得产品的纯度为 -3 5 cmol/L10 VL72g/mol 2 ag 100%= 18cV a ， 故答案为： 18cV a ； 若第三步用稀盐酸溶解，酸性条件下，氯离子也能与高锰酸钾溶液反应，会导致消耗高锰 酸钾溶液的体积偏大，使所测产品的纯度偏高，故答案为：偏高。 3 （2021南岸区南岸区重庆第二外国语学校高三三模）重庆第二外
36、国语学校高三三模）铋酸钠 铋酸钠(NaBiO3)是分析化学中的重要试剂是分析化学中的重要试剂， - 14 - 在水中缓慢分解，遇沸水或酸则迅速分解。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用。在水中缓慢分解，遇沸水或酸则迅速分解。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用。 回答下列问题：回答下列问题： .制取铋酸钠。制取装置如图制取铋酸钠。制取装置如图(加热和夹持仪器已略去加热和夹持仪器已略去)，部分物质性质如下：，部分物质性质如下： 物质物质NaBiO3Bi(OH)3 性质性质不溶于冷水；浅黄色不溶于冷水；浅黄色难溶于水；白色难溶于水；白色 (1)C 中盛放中盛放 Bi(OH)3与与 NaOH
37、 的混合物，与的混合物，与 Cl2反应生成反应生成 NaBiO3，反应的化学方程式为：，反应的化学方程式为： _，B 装置的作用是装置的作用是_。 (2)当观察到当观察到_(填现象填现象)时，可以初步判断时，可以初步判断 C 中反应已经完成。中反应已经完成。 (3)拆除装置前必须先除去残留的拆除装置前必须先除去残留的 Cl2，以免污染空气以免污染空气。除去烧瓶除去烧瓶 A 中残留中残留 Cl2的操作是的操作是：关闭关闭 _；打开；打开_。 (4)反应结束后反应结束后，为从装置为从装置 C 中获得尽可能多的产品中获得尽可能多的产品，需要的操作有需要的操作有_、过滤过滤、_。 .铋酸钠的应用铋酸钠
38、的应用检验检验 Mn2+ (5)往待检液中加入铋酸钠晶体，加硫酸酸化，生成往待检液中加入铋酸钠晶体，加硫酸酸化，生成 Bi3+，且溶液变为紫红色，证明待检液中，且溶液变为紫红色，证明待检液中 存在存在 Mn2+。产生紫红色现象的离子方程式为。产生紫红色现象的离子方程式为_。 .产品纯度的测定产品纯度的测定 (6)取上述取上述 NaBiO3产品产品 ag，加入足量稀硫酸和，加入足量稀硫酸和 MnSO4稀溶液使其完全反应，再用稀溶液使其完全反应，再用 bmolL1 的的 H2C2O4标准溶液滴定生成的标准溶液滴定生成的 MnO4 (已知：已知：H2C2O4+MnO4 CO2+Mn2+H2O，未配平
39、，未配平)， 当溶液紫红色恰好褪去时，消耗当溶液紫红色恰好褪去时，消耗 cmL 标准溶液。该产品的纯度为标准溶液。该产品的纯度为_(用含用含 a、b、c 的代的代 数式表示数式表示)。 【答案【答案】 Bi(OH)3+3NaOH+Cl2=NaBiO3+2NaCl+3H2O除去 HClC 中的白色固体消失(或 黄色不再加深；C 中上方充满黄绿色气体等)K1、K3(K1可不填)K2在冰水中冷却 结晶洗涤、干燥5NaBiO3+2Mn2+14H+=5Bi3+2MnO4 +5Na+7H2O280bc10-3/a 或 28bc/a 或 0.28bc/a100 - 15 - 【分析】 用浓盐酸和二氧化锰反应
40、制备氯气，其中混合有挥发出的氯化氢气体，要用饱和食盐水进行 除杂，然后利用氯气的强氧化性，在碱性环境下将 Bi(OH)3氧化为 NaBiO3；利用锰离子的还 原性将 NaBiO3还原，锰离子氧化为高锰酸根离子，检验 NaBiO3的氧化性；实验结束后，产 物有毒性， 故打开三颈烧瓶的氢氧化钠溶液， 吸收剩余的氯气； NaBiO3纯度的检测利用 NaBiO3 和锰离子反应生成高锰酸根，高锰酸根再与草酸反应来测定，根据氧化还原反应反应进行计 算。据此分析解题。 【解析】 (1)C 中盛放 Bi(OH)3与 NaOH 的混合物，与 Cl2反应生成 NaBiO3，根据氧化还原反应原理， Bi(OH)3+
41、3NaOH+Cl2=NaBiO3+2NaCl+3H2O 。浓盐酸具有挥发性，B 装置的作用是除去 HCl。 (2)C 中反应已经完成，则白色的 Bi(OH)3全部变成了黄色的 NaBiO3，白色固体消失。 (3)从图上装置看，关闭 K1、K3，打开 K2可使氢氧化钠流下与剩余的氯气反应。 (4)反应结束后，为从装置 C 中获得尽可能多的产品，由题意可知，NaBiO3不溶于冷水，接下 来的操作尽可能在冷水环境下进行，需要的操作可在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 (5)往待检液中加入铋酸钠晶体，加硫酸酸化，生成 Bi3+，且溶液变为紫红色，证明待检液中 存在 Mn2+，说明铋酸钠将锰离子氧化为
42、高锰酸根离子，因为属于酸性环境，所以铋酸钠被还 原为 Bi3+，根据氧化还原反应原理可知，产生紫红色现象的离子方程式为： 5NaBiO3+2Mn2+14H+=5Bi3+2MnO4 +5Na+7H2O。 (6)根据得失电子守恒可知，草酸和高锰酸根离子的反应比例 H2C2O4MnO4-=5：2，又因为 5NaBiO3+2Mn2+14H+=5Bi3+2MnO4 +5Na+7H2O，即：NaBiO3：H2C2O4=1：1， 3 (NaBiO) m=0.28bc 理论 ，纯度为= 0.28bcg0.28bc 100%=100% aga ，或 -3 280bc1028bc 100% aa 或。 4 （20
43、21青海西宁市青海西宁市高三二模高三二模）无水三氯化铁常用于净水剂 无水三氯化铁常用于净水剂、印染的媒染剂印染的媒染剂，印刷制版时的印刷制版时的 腐蚀剂，在化学工业中还可制造其他铁盐，及处理肥皂提取粗甘油等。它具有易水解、易升腐蚀剂，在化学工业中还可制造其他铁盐，及处理肥皂提取粗甘油等。它具有易水解、易升 华的性质。铁粉与氯气反应制备无水华的性质。铁粉与氯气反应制备无水 FeCl3的实验装置如图所示：的实验装置如图所示： - 16 - 回答下列问题：回答下列问题： (1)装置装置 A 的作用是的作用是_，通入氯气后，装置，通入氯气后，装置 A 中观察到有酸雾产生，原因是中观察到有酸雾产生，原因
44、是_。 。 (2)装置装置 C 中中 P2O5的作用是的作用是_，请写出装置，请写出装置 D 中发生反应的化学方程式：中发生反应的化学方程式：_。 。 (3)在在 E、G 处收集产物是利用了处收集产物是利用了 FeCl3_的性质；实验过程中若的性质；实验过程中若 F 处出现堵塞，则在 处出现堵塞，则在 B 处可观察到的现象是处可观察到的现象是_。 (4)装置装置 H 的作用是的作用是_；装置；装置 I 中发生反应的离子方程式是中发生反应的离子方程式是_。 。 (5)某同学用某同学用 11.2g 干燥铁粉制得无水干燥铁粉制得无水 FeCl3样品样品 29.9g，该次实验的产率是，该次实验的产率是
45、_。 (6)实验室中还常用实验室中还常用 SOCl2与与 FeCl36H2O 晶体共热制备无水晶体共热制备无水 FeCl3，其化学反应方程式为，其化学反应方程式为 _。 【答案【答案】干燥 Cl2潮湿的氯气通过浓硫酸时，水与浓硫酸相遇放出大量的热使三氧化硫逸 出， 三氧化硫遇到瓶内空气中的水蒸气形成酸雾除去酸雾 23 2Fe+3Cl2FeCl易 升华B 处有气泡产生防止装置 I 中水蒸气进入装置 G 中使氯化铁发生水解 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O92% 32232 FeCl 6H O+6SOClFeCl +12HCl+6SO 【分析】 该实验的目的是制备 FeCl3；由于 Fe
46、Cl3易水解，故要先将潮湿 Cl2通过装置 A，以获得干燥的 Cl2，其中潮湿的氯气通过浓硫酸时，水与浓硫酸相遇放出大量的热使三氧化硫逸出，三氧化 硫遇到瓶内空气中的水蒸气形成酸雾，故需要装置 C 来除去酸雾；装置 D 为 Fe 和 Cl2反应生 成 FeCl3的装置；装置 E、G 为 FeCl3的收集装置；装置 B、I 为 Cl2的吸收装置；由于 FeCl3 易升华，在 E、G 中可得到固体 FeCl3，则有部分 FeCl3固体会在 F 中积累，可能会引起堵塞， 这时 Cl2会进入到 B 中被吸收以防止污染环境；为防止装置 I 中的水蒸气进入 G 中，需装置 H 来吸收装置 I 中的水蒸气，
47、以防止 G 中 FeCl3水解。 【解析】 (1)装置 A 的作用是干燥 Cl2，以获得干燥的 Cl2；通入 Cl2后，装置 A 中观察到有酸雾产生， 其原因是潮湿的氯气通过浓硫酸时，水与浓硫酸相遇放出大量的热使三氧化硫逸出，三氧化 - 17 - 硫遇到瓶内空气中的水蒸气形成酸雾； (2)装置 C 中 P2O5的作用是除去酸雾；D 中 Fe 和干燥的 Cl2发生反应，化学方程式为 23 2Fe+3Cl2FeCl； (3)在 E、G 处收集产物是利用了 FeCl3易升华的性质；若 F 处出现堵塞，在 B 处可观察到有气 泡产生； (4)FeCl3易潮解，装置 H 可以防止装置 I 中水蒸气进入装
48、置 G 中使氯化铁发生水解；装置 I 用 来吸收 Cl2，相应的离子方程式为 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O； (5)n(Fe)= (Fe) (Fe) m M = 11.2g 56g/mol =0.2mol，则理论上，反应产生 0.2mol FeCl3，即 32.5g，则该次实 验的产率为 29.9g 100% 32.5g =92%； (6)该反应的化学方程式为 32232 FeCl 6H O+6SOClFeCl +12HCl+6SO。 5 （2021青海高三三模）青海高三三模）亚氯酸钠亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效漂白剂，其有效氯含量相当于漂白粉 是一种高效漂白剂，其有效氯含
49、量相当于漂白粉 的的 7 倍。可用倍。可用 ClO2与过氧化氢为原料制取亚氯酸钠，相关实验装置如图所示。请回答：与过氧化氢为原料制取亚氯酸钠，相关实验装置如图所示。请回答： 已知：已知： 2NaClO3H2O2H2SO4=2ClO2O2Na2SO42H2O； 2ClO22NaOH=NaClO2NaClO3H2O； 已已知知NaClO2饱和溶液在温度低饱和溶液在温度低于于38时析时析出出NaClO23H2O晶体晶体， 高高于于38时析时析出出NaClO2 晶体，高于晶体，高于 60时时 NaClO2分解成分解成 NaClO3和和 NaCl。 (1)仪器仪器 B 的作用是的作用是_。 (2)写出装
50、置写出装置 C 中制备中制备 NaClO2固体的化学方程式：固体的化学方程式：_。冰水浴冷却的目的是。冰水浴冷却的目的是 _(写两种写两种)。 - 18 - (3)在装置在装置 A 中发生反应生成中发生反应生成 NaClO2，反应过程中放出大量的热。，反应过程中放出大量的热。 研究表明，实验时装置研究表明，实验时装置 C 中中 H2O2与与 NaOH 的物料比需要控制在的物料比需要控制在 0.8 左右，原因可能是左右，原因可能是 _。 在吸收液中在吸收液中 H2O2和和 NaOH 的物料比的物料比、浓度和体积不变的条件下浓度和体积不变的条件下，控制反应在控制反应在 03进行进行， 实验中可采取
