1、大一轮复习讲义 化学实验热点 第十章第51讲 根据化学实验的目的和要求，能做到： (1)设计、评价、改进实验方案； (2)正确选用实验装置； (3)掌握控制实验条件的方法； (4)预测或描述实验现象、分析或处理实验数据、得出合理结论。 热点一无机物的制备综合实验题 热点四实验探究与创新意识的综合 热点二有机物的制备综合实验题 热点三物质组成探究综合实验 课时精练巩固提高 热点一无机物的制备综合实验题 1.物质制备流程 2.气体发生装置 (1)设计原则：根据制备原理(化学方程式)、反应物状态和反应所需条件、 制取气体的量等因素来设计反应装置。 (2)气体发生装置的基本类型 制取装置可用来制取的气
2、体反应原理 固固 气 O2 NH3 2NH32H2O 固液 气 Cl2 HCl 固(块状)液 气 H22HZn=H2Zn2 CO2CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O 固液 气 O2、H2、CO2、NH3、Cl2、 SO2 O2：H2O2与MnO2 H2：Zn与稀硫酸 CO2：CaCO3与稀盐酸 NH3：浓氨水与CaO Cl2：浓盐酸与KMnO4 SO2：亚硫酸钠与硫酸 3.气体的净化(干燥)装置 (1)设计原则：根据主要气体及杂质气体的性质差异来选择除杂试剂及除 杂装置。 (2)除杂装置基本类型 装置 示意图 适用 范围 试剂与杂质气体反应，与主要气体不反 应；装置用固体吸收还原性或氧
3、化性 杂质气体 杂质气体被冷却后变 为液体，主要气体不 变为液体 (3)吸收剂的选择 选择吸收剂应根据被提纯气体的性质和杂质的性质而确定，一般情况如下： 易溶于水的气体杂质可用水来吸收； 酸性杂质可用碱性物质吸收； 碱性杂质可用酸性物质吸收； 水为杂质时，可用干燥剂来吸收； 能与杂质发生反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。 4.尾气处理装置的选择 a装置用于吸收溶解或反应速率不是很快的气体，如用NaOH溶液吸收Cl2、 CO2等。 b装置用于收集少量气体。 c、d装置用于吸收极易溶且溶解很快的气体，如HCl、HBr、NH3等；其 中d装置吸收量少。 e装置用于处理难以吸收的可燃性气体
4、，如H2、CO等。 5.实验条件的控制 (1)排气方法 为了防止空气中的氧气、CO2、水蒸气等干扰实验，常用其他稳定的气 体(如氮气)排尽装置中的空气；有时也可充分利用反应产物气体(如：氨 气、氯气、二氧化硫)等排尽装置中的空气。 (2)控制气体的流速及用量 用分液漏斗控制液体滴加的速度和用量。 观察气泡，控制气流速度，如图甲，可观 察气泡得到N2、H2的体积比约为13的混合 气体。 平衡气压如图乙，用长玻璃管平衡气压，防堵塞。 (3)压送液体 根据装置的密封性，让反应生成气体或消耗气体，产生压强差，将液体 压入或倒流入另一反应容器。 (4)温度控制 控制低温的目的：减少某些反应物或产品分解，
5、如H2O2、NH4HCO3 等；减少某些反应物或产品挥发，如盐酸、氨水等；防止某物质水解， 避免副反应发生等。 采取加热的目的：加快反应速率或使平衡移动，加速溶解等。 常考温度控制方式： a.水浴加热：均匀加热，反应温度100 以下。 b.油浴加热：均匀加热，反应温度100260 。 c.冰水冷却：使某物质液化、降低产物的溶解度；减少其他副反应，提 高产品纯度等。 d.保温：如中和热测定时，两烧杯之间填泡沫，真空双层玻璃容器等。 6.解答物质制备试题的思维流程 (1)认真阅读题干，提取有用信息，包括实验目的、反应条件、陌生物质 的性质、陌生反应原理等。 (2)仔细观察装置图(或框图)，联想熟悉
6、的实验，找出每件仪器(或步骤) 与熟悉的某一实验相似的地方，分析每件仪器中所装药品的作用。 (3)通读问题，整合信息，把所有的问题进行综合分析，运用题给信息和 化学基础知识做出正确答案。 典例剖析 答案(1)去除水中溶解氧分液漏斗 (2)Zn2Cr3=Zn22Cr2 排除c中空气 (3)c中产生H2使压强大于大气压(冰浴)冷却过滤 (4)敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触 热点集训 1.过氧化锶(SrO2)通常用作分析试剂、氧化剂、漂白剂等。制备原理为Sr O2 SrO2。某兴趣小组利用下列装置在实验室中模拟制备过氧化锶。 (1)选择必要仪器制备过氧化锶(气流按从左到右的流向)：_ (填字母)
7、。 ABEB 12 解析根据反应原理，需要制备氧气。由于锶是活泼金属，能与水发生 反应，因此需要预先除去氧气中的水蒸气，然后通入玻璃管中与锶发生 反应，同时防止空气中的水和二氧化碳进入E装置，因此装置的连接顺 序是ABEB。 12 (2)该实验制备氧气的化学方程式为_。 (3)连接好装置进行实验，实验步骤如下，正确的操作顺序为_ _(填序号)。 打开分液漏斗活塞，将水滴入烧瓶中在相应装置中装入药品 检查装置气密性加热停止加热 关闭分液漏斗活塞 解析由于有气体参加反应，所以首先要检查装置的气密性，然后加入 药品。打开分液漏斗活塞，排尽装置内的空气，对玻璃管进行加热，发 生反应，反应完全后，停止加
8、热，关闭分液漏斗活塞，故实验操作的顺 序是。 2Na2O22H2O=4NaOHO2 12 (4)利用反应Sr2H2O22NH38H2O=SrO28H2O 制备过氧 化锶，装置如下： 仪器X的作用是_。 解析氨气极易溶于水，因此仪器X的作用是防倒吸。 防倒吸 12 氨气在该反应中所起的作用是_。 解析根据反应原理Sr2H2O2=SrO22H，通入氨气可中和H， 促进反应的正向进行。 中和生成的氢离子，促进反应正向进行 12 实验结束后，得到SrO28H2O的操作为_。 (5)设计实验证明SrO2的氧化性比FeCl3的氧化性强：_ _ _。 过滤、洗涤、干燥 在盐酸酸化的氯化 亚铁溶液中滴加硫氰化
9、钾溶液，无明显现象，再向其中加入少量过氧 化锶，溶液变为红色，证明SrO2的氧化性比FeCl3的强 12 2.(2020广东省执信中学高三上学期第二次月考)MnSO4晶体是一种易溶 于水的微红色晶体，某校同学设计实验制备并检验MnSO4的性质。回答 下列问题： (1)甲组同学设计用SO2和适量 纯净的MnO2制备MnSO4， 其装置如右： A装置中固体药品X(正盐)通常 是_(填化学式)。 解析A装置制备二氧化硫气体，实验室一般用亚硫酸盐与浓硫酸制备， 固体药品X通常是Na2SO3。 Na2SO3 12 B装置中通SO2的导管末端接多孔球泡的目的是_ _。 解析B装置中通SO2的导管末端接多孔
10、球泡的目的是增大SO2与液体的 接触面积。 增大SO2与液体的接触 面积 12 (2)乙组同学定性检验甲组同学的产品中Mn2的存在，取少量晶体溶于 水，加入(NH4)2S2O8溶液，滴入硝酸银(作催化剂)，微热振荡，溶液显紫 色，发生反应的离子方程式为_ _。 12 (3)丙组同学为检验无水MnSO4(接近白色)的热分解产物，将MnSO4晶体 脱水后放入如图所示的装置中，打开K1和K2，缓慢通入N2，加热，硬质 玻璃管中最后得到黑色固体。 检验分解的气态产物中是否有 SO2及SO3，装置E、F中的溶液依次是 _、_(填字母)。 a.Ba(NO3)2溶液 b.BaCl2溶液 c.品红溶液 d.浓
11、硫酸 解析检验分解的气态产物中是否有SO2及SO3，检验三氧化硫时，为防 止二氧化硫的干扰，用氯化钡溶液检验，二氧化硫用品红溶液检验，装 置E、F中的溶液依次是BaCl2溶液、品红溶液。 bc 12 若D中得到的黑色粉末为Mn3O4，E、F中均有明显现象，则D中发生反 应的化学方程式为_。 12 (4)丁组同学设计实验，以丙组同学得到的黑色粉末为原料，利用铝热反 应原理将其还原为金属锰，所需的药品除氯酸钾外，还需要_。 解析利用铝热反应原理将其还原为金属锰，所需的药品有铝粉，氯酸 钾作供氧剂，还需要点燃的镁条提供高温条件。 铝粉、镁条 12返回 热点二有机物的制备综合实验题 把握三个关键，突破
12、有机物制备实验 1.有机物制备的思维流程 2.有机物制备的注意要点 (1)熟知常用仪器及用途 (2)依据物质性质和反应特点选择加热或冷却方式 加热：酒精灯的火焰温度一般在400500 ，乙酸乙酯的制取、石 油的蒸馏等实验选用酒精灯加热，若温度要求更高，可选用酒精喷灯 或电炉加热。除上述加热方式外还可以根据加热的温度要求选择水浴、 油浴、沙浴加热。 冷凝回流 有机物易挥发，因此在反应中通常要采用冷凝回流装置，以减少有机物的 挥发，提高原料的利用率和产物的产率。如图1、图3中的冷凝管，图2中的 长玻璃管B的作用都是冷凝回流。 防暴沸：加沸石(或碎瓷片)，防止溶液暴沸；若开始忘加沸石(或碎瓷片)，
13、需冷却后补加。 3.常见有机物分离提纯的方法 (1)分液：用于分离两种互不相溶(密度也不同)的液体。 (2)蒸馏：用于分离沸点不同的互溶液体。分馏的原理与此相同。 (3)洗气：用于除去气体混合物中的杂质，如乙烷中的乙烯可通过溴水洗 气除去。 (4)萃取分液：如 分离溴水中的溴 和水，可用四氯 化碳或苯进行萃 取，然后分液。 典例剖析 (2014全国卷，26)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香 蕉的香味，实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下： 相对分子质量 密度/(gcm3) 沸点/ 水中 溶解性 异戊醇880.812 3131微溶 乙酸601.049 2118溶 乙酸
14、异戊酯1300.867 0142难溶 实验步骤： 在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和23 片碎瓷片，开始缓慢加热A，回流50 min。反应液冷至 室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠 溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体， 静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集 140143 馏分，得乙酸异戊酯3.9 g。 回答下列问题： (1)仪器B的名称是_。 (2)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是_， 第二次水洗的主要目的是_。 (3)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置， 待分层后_(填字母)。 a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口
15、倒出 b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出 c.先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出 d.先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出 (4)本实验中加入过量乙酸的目的是_。 (5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是_。 (6)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是_(填字母)。 (7)本实验的产率是_(填字母)。 a.30% b.40%c.60% d.90% (8)在进行蒸馏操作时，若从130 开始收集馏分，会使实验的产率偏 _(填“高”或“低”)，其原因是_。 命题点研究与答题规范命题点研究与答题规范 第(1)问考查仪器的名称 仪器B为球形冷凝管 第(2)
16、问考查除杂方案的设计 依据各物质的溶解性确定乙酸异戊酯中混有的杂质是乙酸、异戊醇、浓硫酸、水等。 除杂的方案设计为： 第(3)问考查分液的实验操作 乙酸异戊酯难溶于水且密度比水小，故分层后，先将下层液体从下口放 出，再将乙酸异戊酯从上口倒出 第(4)问考查平衡移动原理的应用 乙酸与异戊醇的反应为可逆反应，增大乙酸的用量，可以使平衡正向移 动，提高异戊醇的转化率 第(5)问考查除杂知识参见第(2)问 第(6)问考查蒸馏的实验操作 蒸馏时温度计水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处，且应使用直形冷凝管， 若使用球形冷凝管会造成蒸馏液残留而损失 第(7)问考查产品纯度(即产率)的计算 由反应方程式： 4.4
17、 g异戊醇完全反应消耗3.0 g乙酸，生成6.5 g乙酸异戊酯，则可求得该 反应的产率为 100%60% 第(8)问考查除杂知识参见第(2)问 答案(1)球形冷凝管 (2)洗掉大部分硫酸和乙酸洗掉碳酸氢钠溶液 (3)d (4)提高异戊醇的转化率 (5)干燥 (6)b (7)c (8)高会收集少量未反应的异戊醇 热点集训 1.(2020全国卷，27)苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧 化制苯甲酸，其反应原理简示如下： 123 123 名称 相对分 子质量 熔点/沸点/ 密度/(gmL1)溶解性 甲苯9295110.60.867 不溶于水， 易溶于乙醇 苯甲酸122 122.4(100 左
18、 右开始升华) 248 微溶于冷水， 易溶于乙醇、 热水 实验步骤： (1)在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水 和4.8 g(约0.03 mol)高锰酸钾，慢慢开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出 现油珠。 (2)停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫 酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和 洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的 苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸水浴上干燥。称量，粗产品为1.0 g。 (3)纯度测定：称取0.122 g粗产品，配成乙醇溶液，于100 m
19、L容量瓶中定容。 每次移取25.00 mL溶液，用0.010 00 molL1的KOH标准溶液滴定，三次滴定 平均消耗21.50 mL的KOH标准溶液。 123 回答下列问题： (1)根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为_(填标号)。 A.100 mL B.250 mL C.500 mL D.1 000 mL 123 解析该反应需要向三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g高锰 酸钾，所以三颈烧瓶的最适宜规格为250 mL。 B (2)在反应装置中应选用_冷凝管(填“直形”或“球形”)，当回流 液不再出现油珠即可判断反应已完成，其判断理由是_ _。 123 解析反应
20、中应选用球形冷凝管，球形冷凝管散热面积大，冷凝效果好； 回流液中不再出现油珠，说明不溶于水的甲苯(油状液体)已经被KMnO4 完全氧化。 球形 无油珠说明不溶于 水的甲苯已经被完全氧化 (3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是_ _；该步骤亦可用草酸在酸性条件下处理， 请用反应的离子方程式表达其原理：_ _。 解析加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的：NaHSO3与KMnO4(H)发 生氧化还原反应除去过量的KMnO4(H)，防止用盐酸酸化时，KMnO4把 盐酸中的Cl氧化为Cl2；该过程也可用草酸在酸性条件下与KMnO4反应 除去KMnO4，反应的离子方程式为 5H2C2O46H=2Mn2 10
21、CO28H2O。 除去过量的高锰酸钾，避免 在用盐酸酸化时，产生氯气 10CO28H2O 123 (4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是_。 解析用少量热水洗涤滤渣的目的是使生成的 尽可能溶于水， 故滤渣的主要成分是KMnO4在中性条件下的还原产物MnO2。 MnO2 (5)干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是_ _。 苯甲酸升华而 损失 解析苯甲酸在100 左右开始升华，干燥苯甲酸晶体时，若温度过高， 苯甲酸易升华而损失。 123 (6)本实验制备的苯甲酸的纯度为_；据此估算本实验中苯甲酸的 产率最接近于_(填标号)。 A.70% B.60% C.50% D.40% 8
22、6.0% C 123 123 92122 1.5 mL0.867 gmL1m 苯甲酸的理论产量m1.72 g 123 (7)若要得到纯度更高的苯甲酸，可通过在水中_的方法提纯。 解析根据苯甲酸的水溶性可知，若要得到纯度更高的苯甲酸，需要利 用重结晶的方法进行提纯。 重结晶 123 2.(2019天津，9)环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下： 回答下列问题： .环己烯的制备与提纯 (1)原料环己醇中若含苯酚杂质，检验试剂为_，现象为_ _。 解析利用苯酚遇FeCl3溶液显紫色，检验环己醇中含有的苯酚。 FeCl3溶液 溶液 显紫色 123 (2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略
23、去)。 烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为 _，浓硫酸也 可作该反应的催化剂，选择FeCl36H2O而 不用浓硫酸的原因为_(填序号)。 a.浓硫酸易使原料炭化并产生SO2 b.FeCl36H2O污染小、可循环使用，符合绿色化学理念 c.同等条件下，用FeCl36H2O比浓硫酸的平衡转化率高 H2O ab 123 解析烧瓶A中进行的可逆反应为 。a项， 浓硫酸易使原料炭化并产生SO2，会降低原料利用率，正确； H2O b项，使用FeCl36H2O不产生有毒气体，污染小， 可以循环使用，符合绿色化学理念，正确； c项，同等条件下，浓硫酸能吸收反应生成的水， 促进反应向右进行，故用浓硫酸比用FeC
24、l36H2O 的平衡转化率高，错误。 123 仪器B的作用为_。 冷凝回流，减少环己醇蒸出 解析仪器B的作用为冷凝回流，减少环己醇蒸出。 123 (3)操作2用到的玻璃仪器是_。分液漏斗、烧杯 解析操作2得到有机相和水相，为分液操作，用到的玻璃仪器有分液 漏斗、烧杯。 123 (4)将操作3(蒸馏)的步骤补齐：安装蒸馏装置，加入待蒸馏的物质和沸石， _，弃去前馏分，收集83 的馏分。 通冷凝水，加热 解析蒸馏实验开始时，先通冷凝水，后加热。 123 .环己烯含量的测定 在一定条件下，向a g环己烯样品中加入定量制得的b mol Br2，与环己烯 充分反应后，剩余的Br2与足量KI作用生成I2，
25、用c molL1的Na2S2O3标 准溶液滴定，终点时消耗Na2S2O3标准溶液v mL(以上数据均已扣除干扰 因素)。 测定过程中，发生的反应如下： Br2 Br22KI=I22KBr I22Na2S2O3=2NaINa2S4O6 123 (5)滴定所用指示剂为_。样品中环己烯的质量分数为 _(用字母表示)。 淀粉溶液 123 (6)下列情况会导致测定结果偏低的是_(填序号)。 a.样品中含有苯酚杂质 b.在测定过程中部分环己烯挥发 c.Na2S2O3标准溶液部分被氧化 bc 解析a项，样品中含有苯酚杂质，苯酚能与溴反应，会导致样品消耗的Br2偏 多，剩余的Br2偏少，最终消耗的Na2S2O
26、3溶液偏少，测定结果偏高，错误； b项，在测定过程中部分环己烯挥发，会导致样品消耗的Br2偏少，剩余的Br2 偏多，最终消耗的Na2S2O3溶液偏多，导致测定结果偏低，正确； c项，Na2S2O3标准溶液部分被氧化，最终消耗的Na2S2O3溶液偏多，导致测定 结果偏低，正确。 123 3.(2019江苏，21B)丙炔酸甲酯(CHCCOOCH3)是一种重要的有机化 工原料，沸点为103105 。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为 CHCCOOHCH3OH CHCCOOCH3H2O。 实验步骤如下： 步骤1：在反应瓶中， 加入14 g丙炔酸、 50 mL甲醇 和2 mL浓硫酸，搅拌，加热回流一段时间
27、。 步骤2：蒸出过量的甲醇(装置如图)。 步骤3：反应液冷却后，依次用饱和NaCl溶液、5% Na2CO3溶液、水洗涤。 分离出有机相。 步骤4：有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏，得丙炔酸甲酯。 123 (1)步骤1中，加入过量甲醇的目的是_。 解析甲醇可作为溶剂，同时增加一种反应物的用量，可提高另一种反 应物的转化率。 123 作为溶剂、提高丙炔酸的转化率 (2)步骤2中，如图所示的装置中仪器A的名称是_；蒸馏 烧瓶中加入碎瓷片的目的是_。 解析蒸馏时用到的仪器A为直形冷凝管，蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目 的是防止暴沸。 (直形)冷凝管 防止暴沸 123 (3)步骤3中，用5% Na2C
28、O3溶液洗涤，主要除去的物质是_；分 离出有机相的操作名称为_。 解析Na2CO3可以与丙炔酸反应。丙炔酸甲酯在Na2CO3溶液中的溶解 度较小，故可以用分液法分离有机相和无机相。 丙炔酸 分液 (4)步骤4中， 蒸馏时不能用水浴加热的原因是_。 丙炔酸甲酯的沸点比水的高 解析丙炔酸甲酯的沸点比水高，若用水浴加热，则不能将丙炔酸甲酯 蒸出来。 123返回 热点三物质组成探究综合实验 1.物质(离子)检验的基本原则和方法 (1)物质检验的“三原则”：一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加 试剂)。 (2)物质检验的基本方法 (3)物质检验的注意事项 选取试剂要最佳：选取的试剂对试剂组中的各
29、物质反应现象：溶液颜 色的改变、沉淀的生成或溶解、气体的产生等要专一，使之一目了然。 尽可能选择特效反应以减少干扰，如用品红溶液检验SO2，用KSCN溶 液检验Fe3，用湿润的红色石蕊试纸检验NH3。 注意离子检验所要求的环境，如酸碱性、浓度、温度的选择。 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 将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验
30、前后吸收剂的质量， 求得所吸收气体的质量，然后进行相关计算。 (4)滴定法 利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原滴定等获 得相应数据后再进行相关计算。 (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
31、学式的 计算 根据题给信息，计算出有关物质的物质的量。根据电 荷守恒，确定出未知离子的物质的量。根据质量守恒， 确定出结晶水的物质的量。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 设晶体为1 mol。失重一般是先失水、再失气态非金属氧化物。计 算每步的m余， 固体残留率。晶体中金属质量不减 少，仍在m余中。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
32、：第一步用的滴定剂是过量的，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 典例剖析 (2016天津理综， 9)水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标， 通常 用每升水中溶解氧分子的质量表示，单位mgL1。我国地表水环境质量 标准规定，生活饮用水源的DO不能低于5 mgL1。某化学小组同学设计 了下列装置(夹持装置略)，测定某河水的DO。 .测定原理： 碱性条件下，O2将Mn2氧化为MnO(OH)2： 2Mn2O24OH=2MnO(OH)2 酸性条件下，MnO(OH)2将I氧化为I2：MnO(OH)2IH Mn2 I2H2
33、O(未配平) .测定步骤： a.安装装置，检验气密性，充N2排尽空气后，停止充N2。 b.向烧瓶中加入200 mL水样。 c.向烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4无氧溶液(过量)、2 mL碱性KI无氧 溶液(过量)，开启搅拌器，至反应完全。 d.搅拌并向烧瓶中加入2 mL H2SO4无氧溶液，至反应完全，溶液为中 性或弱酸性。 e.从烧瓶中取出40.00 mL溶液，以淀粉作指示剂，用0.010 00 molL1 Na2S2O3溶液进行滴定，记录数据。 f. g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。 回答下列问题： (1)配制以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中氧的简
34、单操作为_。 (2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器为_。 滴定管注射器量筒 (3)搅拌的作用是_。 (4)配平反应的方程式，其化学计量数依次为_。 (5)步骤f为_。 (6)步骤e中达到滴定终点的标志为_。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液 4.50 mL，水样的DO_mgL1(保留一位小数)。作为饮用水源， 此次测得DO是否达标：_(填“是”或“否”)。 (7)步骤d中加入H2SO4溶液反应后，若溶液pH过低，滴定时会产生明显 的误差。写出产生此误差的原因(用离子方程式表示，至少写出2个)： _。 命题点研究与答题规范命题点研究与答题规范 第(1)问考查化学实验的基本操作 气体的溶解
35、度随温度升高而减小，故可将水加热煮沸除去溶解在水中 的O2 第(2)问考查实验仪器的选择 测定步骤中加入的试剂为无氧溶液，且加入的水样要防止空气中氧气 的干扰，故需要隔绝空气，所以选用密封性较好的注射器 第(3)问考查化学实验基本操作的作用 搅拌使物质混合均匀，加快化学反应的进行 第(4)问考查氧化还原方程式的配平 MnO(OH)2中Mn的化合价为4，能将I氧化成I2，依据氧化还原方程式 配平的方法配平化学方程式：MnO(OH)22I4H=Mn2I23H2O 第(5)(6)问考查中和滴定的实验操作及滴定终点的判断 中和滴定一般采用重复滴定23次来减小滴定误差，用Na2S2O3溶液进行 滴定时，
36、I2的量逐渐减小至消失时为滴定终点，此时的现象是溶液蓝色褪 去且半分钟内不恢复 第(6)问考查多步反应方程式的计算 根据题中所给的反应方程式得出关系式： 2Mn2O22MnO(OH)22I24Na2S2O3 14 n(O2) 0.004 5 L0.010 00 molL1 高于5 mgL1，故此次测得DO达标 第(7)问考查氧化还原滴定的误差分析 Na2S2O3在酸性条件下可以发生歧化反应生成S和SO2，且生成的SO2 可被I2氧化，另外，I也可被O2氧化 答案(1)将溶剂水煮沸后冷却 (2) (3)使溶液混合均匀，快速完成反应 (4)1,2,4,1,1,3 (5)重复步骤e的操作23次 (6
37、)溶液蓝色褪去且半分钟内不恢复原色9.0是 (7)2H =SSO2H2O，SO2I22H2O=4H 2I，4H4IO2=2I22H2O(任写其中2个) 热点集训 1.2020新高考全国卷(山东)，20 某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的 装置如图所示(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： 回答下列问题： (1)装置A中a的作用是_；装置C中的试剂 为_；装置A中制备Cl2的化学方程式为_ _。 平衡气压，使浓盐酸顺利滴下 NaOH溶液 Ca(ClO)24HCl(浓) =CaCl22Cl22H2O 123 解析装置A中恒压
38、分液漏斗a的作用是平衡气压，使浓盐酸顺利滴下。 Cl2有毒，装置C用于Cl2的尾气处理，盛装的试剂为NaOH溶液。装置A 中利用浓盐酸与漂白粉反应制取Cl2，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，反 应的化学方程式为Ca(ClO)24HCl(浓)=CaCl22Cl22H2O。 123 (2)上述装置存在一处缺陷，会导致KMnO4产率降低，改进的方法是 _。 在装置A、B之间加装盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶 解析浓盐酸易挥发，装置A中制得的Cl2中混有挥发出的HCl，易与 KMnO4发生氧化还原反应，导致其产率降低，改进方法是在装置A、B 之间加装盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶。 123 (3)KM
39、nO4常作氧化还原滴定的氧化剂，滴定时应将KMnO4溶液加入 _(填“酸式”或“碱式”)滴定管中；在规格为50.00 mL的滴定管 中，若KMnO4溶液起始读数为15.00 mL，此时滴定管中KMnO4溶液的实 际体积为_(填标号)。 A.15.00 mL B.35.00 mLC.大于35.00 mL D.小于15.00 mL 酸式 解析KMnO4溶液具有强氧化性，易腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管，故 应选择酸式滴定管。酸式滴定管下端有一段未标注刻度，规格为50.00 mL 的滴定管，液面在“0”刻度时，溶液的体积大于50.00 mL，故KMnO4溶 液起始读数为15.00 mL时，滴定管中KMn
40、O4溶液的实际体积大于35.00 mL。 C 123 (4)某FeC2O42H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O42H2O， 采用KMnO4滴定法测定该样品的组成，实验步骤如下： .称取m g样品于锥形瓶中，加入稀H2SO4溶解，水浴加热至75 。用c molL1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色，消 耗KMnO4溶液V1 mL。 .向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3完全还原为Fe2，加入稀H2SO4 酸化后，在75 继续用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪 色，又消耗KMnO4溶液V2 mL。 123 样品中所含H2C2O42H
41、2O(M126 gmol1)的质量分数表达式为 _。 下列关于样品组成分析的说法，正确的是_(填标号)。 A.3时，样品中一定不含杂质 B. 越大，样品中H2C2O42H2O含量一定越高 C.若步骤中滴入KMnO4溶液不足，则测得样品中Fe元素含量偏低 D.若所用KMnO4溶液实际浓度偏低，则测得样品中Fe元素含量偏高 BD 123 解析设样品中FeC2O42H2O为x mol，Fe2(C2O4)3为y mol，H2C2O42H2O 为z mol，它们分别和KMnO4反应的关系式为： 5FeC2O42H2O3KMnO45H2C2O42H2O2KMnO4 5Fe2(C2O4)36KMnO4 所以
42、过程中消耗的KMnO4的物质的量(单位为mol)为 123 过程溶液中Fe2的物质的量为(x2y) mol 由式得：3x6y2z5cV1103 由式得：3x6y15cV2103 123 所以样品中H2C2O42H2O的质量分数表达式为 123 若步骤中滴入KMnO4溶液不足，H2C2O4未被完全氧化，引起V2偏大， 则样品中Fe元素含量偏高，C错误； 若所用KMnO4溶液实际浓度偏低，消耗KMnO4溶液体积V2实际偏大，故 测得样品中Fe元素含量偏高，D正确。 123 2.(2020天津，15)为测定CuSO4溶液的浓度，甲、乙两同学设计了两个 方案。回答下列问题： .甲方案 实验原理：CuS
43、O4BaCl2=BaSO4CuCl2 实验步骤： (1)判断 沉淀完全的操作为_ _。 向上层清液中(或取上层清液少许于试 管中)继续滴加BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全 123 (2)步骤判断沉淀是否洗净所选用的试剂为_。 解析BaSO4沉淀表面附着的离子是Cu2、Ba2和Cl，可向洗涤液中 加入AgNO3溶液，若没有沉淀生成，则证明BaSO4沉淀已洗净。 AgNO3溶液 123 (3)步骤灼烧时盛装样品的仪器名称为_。 解析步骤灼烧的是BaSO4固体，灼烧固体选择的仪器是坩埚。 坩埚 123 (4)固体质量为w g，则c(CuSO4)_ molL1。 123 (5)若步骤从烧杯中
44、转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得c(CuSO4)_(填 “偏高”“偏低”或“无影响”)。 解析若步骤中，转移沉淀时未洗涤烧杯，会造成BaSO4沉淀的质量 减少，所以使测得的c(CuSO4)偏低。 偏低 123 .乙方案 实验原理：ZnCuSO4=ZnSO4Cu ZnH2SO4=ZnSO4H2 实验步骤： 按图安装装置(夹持仪器略去) 在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂 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 123 将CuSO4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 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
45、 处理数据 (6)步骤为_。 检查装置气密性 123 (7)步骤需保证体系恢复到室温的原因是 _(填字母)。 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 解析步骤中保证体系恢复到室温的原因是气体密度受温度影响较大， 温度过高或过低都会造成气体密度的改变。 b 123 (8)Zn粉质量为a g，若测得H2体积为b mL，已知实验条件下(H2)d gL1， 则c(CuSO4)_ molL1(列出计算表达式)。 123 (9)若步骤E管液面高于D管，未调液面即读 数，则测得c(CuSO4)_(填“偏高”“偏 低”或“无影响”)。 偏高 123 (10)是否能用同样的装置和方
46、法测定MgSO4溶液的浓度：_(填“是” 或“否”)。 解析因为Zn和MgSO4溶液不反应，所以不能用同样的装置和方法测定 MgSO4溶液的浓度。 否 123 3.(2020长沙市雅礼中学月考)三氯氧磷(POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤 维原料，实验室制备POCl3并测定产品含量的实验过程如下： .制备POCl3 采用氧气氧化液态PCl3法制取POCl3 ， 实验装置(加热及夹持仪器略)如图所示： 已知：AgSCN=AgSCN； Ksp (AgCl)Ksp(AgSCN)；磷酸银溶于硝酸。 PCl3和POCl3的相关信息如下表： 物质熔点/沸点/相对分子质量性质 PCl3112.076.
47、0137.5两者互溶，均为无色液体，遇水 均剧烈反应生成含氧酸和氯化氢 POCl32.0106. 0153.5 123 (1)POCl3遇水反应的化学方程式为_。 (2)装置B的作用除干燥O2外，还有：_。 (3)反应温度要控制在6065 ，原因是_ _。 POCl33H2O=H3PO43HCl 平衡压强、观察O2的流速 温度过低，反应速率太慢；温 度过高，PCl3易挥发，利用率低 123 .测定POCl3产品的含量 实验步骤： 制备POCl3实验结束后，待三颈烧瓶中的液体冷却至室温，准确称取14.55 g POCl3产品，置于盛有60.00 mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解，将水解液配 成
48、100.00 mL溶液。 取10.00 mL溶液于锥形瓶中，加入10.00 mL 3.2 molL1 AgNO3标准溶液。 加入少许硝基苯用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖。 以NH4Fe(SO4)2为指示剂，用0. 2 molL1 KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液， 达到滴定终点时共用去10. 00 mL KSCN溶液。 (4)步骤中加入硝基苯的作用是_ _。 防止在滴加KSCN溶液时，将AgCl沉淀转化 为AgSCN沉淀 123 (5)产品中POCl3的质量分数为_(保留四位有效数字)。52.75% 解析滴定过程中消耗KSCN为10.00103 L0.2 molL10.002 mol，
49、AgNO3的物质的量为10.00103L3.2 molL1 0.032 mol；POCl3 3H 2O6AgNO3=Ag3PO43AgCl6HNO3，AgNO3 KSCN=AgSCNKNO3，设10 mL溶液中溶解了x mol POCl3； POCl36AgNO3KSCNAgNO3 1611 x 6x0.0020.002 123返回 热点四实验探究与创新意识的综合 新课程标准新课程标准对化学学科的核心素养“实验探究与创新意识”提出 明确的要求如下：应具有较强的问题意识，能发现和提出有探究价值的 化学问题，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对 观察记录的实验信息进行加工并获得结论
50、；能和同学交流实验探究的成 果，提出进一步探究或改进实验的设想；能尊重事实和证据，不迷信权 威，具有独立思考、敢于质疑和批判的创新精神。 【思维流程】【思维流程】 典例剖析 (2016北京理综，28)以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对 象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。 实验 试剂 现象 滴管试管 0.2 molL1 Na2SO3溶液 饱和Ag2SO4溶液.产生白色沉淀 0.2 molL1 CuSO4溶液 .溶液变绿，继续滴加产 生棕黄色沉淀 0.1 molL1 Al2(SO4)3溶液 .开始无明显变化，继续 滴加产生白色沉淀 (1)经检验，现象中的白色沉淀是Ag2SO3
