1、2020 年高考真题剖析与省市名校模拟好题同步训练：化学实验设计与探究 真题再现 （2020 年高考新课标卷）为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。 回答下列问题： （1）由 FeSO4 7H2O 固体配制 0.10 mol L1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、_(从下 列图中选择，写出名称)。 （2）电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应， 并且电迁移率(u)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择_作为电解质。 阳离子 u 108/（m2 s1 V1） 阴离子 u 108/（m2 s1 V1） Li+ 4.07
2、 3 HCO 4.61 Na+ 5.19 3 NO 7.40 Ca2+ 6.59 Cl 7.91 K+ 7.62 2 4 SO 8.27 （3）电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入_电极溶液中。 （4）电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中 c(Fe2+)增加了 0.02 mol L1。石墨电极上未见 Fe 析出。 可知，石墨电极溶液中 c(Fe2+)=_。 （5）根据（3）、（4）实验结果，可知石墨电极的电极反应式为_，铁电极的电极反应式 为_。因此，验证了 Fe2+氧化性小于_，还原性小于_。 （6） 实验前需要对铁电极表面活化。 在 FeSO4溶液中加入几滴 Fe2
3、(SO4)3溶液， 将铁电极浸泡一段时间， 铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是_。 【参考答案】 （1）烧杯、量筒、托盘天平 （2）KCl （3）石墨 （4）0.09 mol L1 （5）Fe3+e=Fe2+ Fe2e= Fe2+ Fe3+ Fe （6）取少量溶液，滴入 KSCN 溶液，不出现血红色 【试题解析】(1)由 FeSO4 7H2O固体配制 0.10mol L-1FeSO4溶液的步骤为计算、称量、溶解并冷却至室温、 移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签，由 FeSO4 7H2O 固体配制 0.10mol L-1FeSO4溶液需要的仪器有药 匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、
4、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管，故答案为：烧杯、量筒、托盘天 平。 (2)Fe2+、Fe3+能与 - 3 HCO反应，Ca2+能与 2- 4 SO反应，FeSO4、Fe2(SO4)3都属于强酸弱碱盐，水溶液呈酸性， 酸性条件下 - 3 NO能与 Fe2+反应，根据题意“盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应”，盐桥中阴 离子不可以选择 - 3 HCO、 - 3 NO，阳离子不可以选择 Ca2+，另盐桥中阴、阳离子的迁移率（u）应尽可能地 相近，根据表中数据，盐桥中应选择 KCl 作为电解质，故答案为：KCl。 (3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极，则铁电极为负极，石墨电极为正极，盐桥
5、中阳离子向正极移动， 则盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中，故答案为：石墨。 (4)根据(3)的分析，铁电极的电极反应式为 Fe-2e-=Fe2+，石墨电极上未见 Fe 析出，石墨电极的电极反应式为 Fe3+e-=Fe2+，电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中 c（Fe2+）增加了 0.02mol/L，根据得失电子守恒， 石墨电极溶液中 c（Fe2+）增加 0.04mol/L，石墨电极溶液中 c（Fe2+）=0.05mol/L+0.04mol/L=0.09mol/L，故 答案为：0.09mol/L。 (5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为 Fe3+e-=Fe2+，铁电极的电
6、极反应式为 Fe-2e-=Fe2+； 电池总反应为 Fe+2Fe3+=3Fe2+，根据同一反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物、还原剂的还原性强于还原 产物，则验证了 Fe2+氧化性小于 Fe3+，还原性小于 Fe，故答案为：Fe3+e-=Fe2+ ，Fe-2e-=Fe2+ ，Fe3+，Fe。 (6)在 FeSO4溶液中加入几滴 Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化，发生的反应 为 Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4，要检验活化反应完成，只要检验溶液中不含 Fe3+即可，检验活化反应完成的方法 是：取活化后溶液少许于试管中，加入 KSCN溶液，若溶液不出现血红
7、色，说明活化反应完成，故答案为： 取活化后溶液少许于试管中，加入 KSCN溶液，若溶液不变红，说明活化反应完成。 【点睛】 本题的难点是第(2)题盐桥中电解质的选择和第(6)实验方法的设计， 要充分利用题给信息和反应的原理解答。 【命题意图】本题是一个探究性试题，主要考查实验方案设计与评价，考查考生实验理解能力、根据要求 进行实验设计的能力和对问题的综合分析能力。 【命题方向】实验方案设计与探究的综合考查是高考的热点，该类试题的一般考查为：考查化学实验基础 知识、元素及化合物及相关理论知识，还涉及对探究方法的考查；将化学基本理论、探究性实验、定性与 定量实验放在一起综合考查学生分析问题、解决问
8、题的能力；结合题目给定的信息，对知识进行迁移应用， 解决相关问题。2020 年实验方案设计与探究的考查仍为热点，涉及气体制备、物质的提纯和分离、离子的 检验、实验方案的设计等，将继续以生产、生活为背景，题目中会提供制备物质的性质。 【得分要点】探究实验异常现象成为近几年实验探究命题的热点，突出对实验能力的考查。该类试题的解 题策略为： （1）确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。 （2） 定多变：在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的 关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，
9、得出所有影响因 素与所探究问题之间的关系。 （3）数据有效；解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则 无法做出正确判断。另外探究性题型中考虑问题的思路不能局限于个别问题、不能局限于固定的知识，需 要全面考虑。尤其注意最后一空为开放性答案，要注重多角度思考。 易错点一易错点一 不能速解装置图评价题不能速解装置图评价题 1. 查实验装置中的仪器的使用和连接是否正确； 2. 查所用反应试剂是否符合实验原理； 3. 查气体收集方法是否正确； 4. 查尾气吸收装置、安全装置是否正确； 5. 查实验目的与相应操作是否相符，现象、结论是否统一。 易错点二易错点二 物质制备和实验设计中的易错点
10、物质制备和实验设计中的易错点 1. 净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸。 2. 进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如 H2还原 CuO 应先通 H2，气体点燃前先验纯等)。 3. 防氧化(如 H2还原 CuO 后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)。 4. 防吸水(实验取用和制取易吸水、 潮解、 水解的物质宜采取必要措施， 以保证达到实验目的。 如 NaOH 固体应放在烧杯等玻璃器皿中称量)。 5. 冷凝回流：有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷 凝回流装置(如长玻璃管、冷凝管等)。 6. 易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却。 7.
11、 仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)。 8. 其他，如实验操作顺序，试剂加入顺序等。 易错点三易错点三 不能正确评价实验方案不能正确评价实验方案 评价实验方案的三角度 省市名校模拟好题 1 （2020 届四川省泸州市高三第三次质检） 一水硫酸四氨合铜晶体Cu(NH3)4SO4 H2O， 相对分子质量为 246 是一种重要的染料及农药中间体。常温下该物质可溶于水，难溶于乙醇。某化学兴趣小组通过以下实验制 备一水硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。回答相关问题： I实验室制取 CuSO4溶液 方案 i：铜与浓硫酸加热制备。 方案 ii：将铜粉在空气中充分加热
12、至完全变黑，再加稀硫酸即可得到硫酸铜溶液。 （1）请写出方案 i 反应的化学方程式_，其缺点是_（写 1 点） 。 （2）实际生产中方案 ii 常常有紫红色固体未反应，猜想原因可能是_。 （3）基于此，实验进行了改进，其中一种方案是在硫酸和铜的反应容器中滴加 H2O2溶液，观察到的现象 是_（写 1 点） 。H2O2的沸点为 150.2。为加快反应需要提高 H2O2溶液的浓度，可通过下图将 H2O2稀 溶液浓缩，冷水入口是_（填 a 或 b） ，增加减压设备的目的是_。 II一水硫酸四氨合铜晶体的制备 （4）硫酸铜溶液含有一定的硫酸，呈酸性，加入适量 NH3 H2O 调节溶液 pH，产生浅蓝色
13、沉淀，已知其成 分为 Cu2(OH)2SO4，试写出生成此沉淀的离子反应方程式_。 （5）继续滴加 NH3 H2O，会转化成深蓝色溶液。从深蓝色溶液中析出深蓝色晶体的简便实验是滴加 _。 III产品纯度的测定 （6）精确称取 mg 晶体，加适量水溶解，然后逐滴加入足量 NaOH 溶液，通入水蒸气将氨全部蒸出，用 V1mL0.200mol L1的盐酸完全吸收。以甲基橙作指示剂，用 0.200mol L1NaOH 标准溶液滴定过剩的 HCl， 到终点时消耗 V2mLNaOH 溶液。产品纯度的表达式为_。 【答案】 （1）Cu2H2SO4（浓） CuSO4 SO22H2O 会产生有污染的 SO2气体
14、（或硫酸利用率 比较低或不节能） （2）表面生成的 CuO 阻止内部铜与 O2接触或反应 （3）铜溶解、溶液变蓝、产 生气泡 a 降低水的沸点，避免 H2O2分解 （4）2Cu2+2NH3 H2OSO42-=Cu2(OH)2SO42NH4+ （5）乙醇 （6） 3 12 0.2() 10246 100% 4 VV m = 12 1.23() % VV m 【解析】 （1）方案 i 铜与浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式 Cu2H2SO4（浓） CuSO4 SO22H2O， 其缺点是会产生有污染的 SO2气体 （或硫酸利用率比较低或不节能） （写 1 点） 。 故答案为： Cu2
15、H2SO4（浓） CuSO4 SO22H2O； 会产生有污染的 SO2气体 （或硫酸利用率比较低或不节能） ； （2）实际生产中方案 ii 常常有紫红色固体未反应，猜想原因可能是表面生成的 CuO 阻止内部铜与 O2接触 或反应。故答案为：表面生成的 CuO 阻止内部铜与 O2接触或反应； （3）在硫酸和铜的反应容器中滴加 H2O2溶液，Cu 在 H2O2作用下与稀硫酸反应生成硫酸铜，该反应的化 学方程式为：Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+H2O，观察到的现象是铜溶解、溶液变蓝、产生气泡（写 1 点） 。H2O2 的沸点为 150.2。为加快反应需要提高 H2O2溶液的浓度，可通过减压蒸
16、馏将 H2O2稀溶液浓缩，冷凝水逆 流时热交换效率高，冷水入口是 a（填 a 或 b） ，过氧化氢受热易分解，故采用减压蒸馏的方式，增加减压设 备的目的是降低水的沸点，避免 H2O2分解。 故答案为：铜溶解、溶液变蓝、产生气泡；a；降低水的沸点，避免 H2O2分解； II（4） 硫酸铜溶液含有一定的硫酸， 呈酸性， 加入适量 NH3 H2O 调节溶液 pH， 产生浅蓝色沉淀 Cu 2(OH)2SO4， 生成此沉淀的离子反应方程式 2Cu2+2NH3 H2OSO42-=Cu2(OH)2SO42NH4+ 。故答案为：2Cu2+ 2NH3 H2OSO42-=Cu2(OH)2SO42NH4+ ； （5
17、）继续滴加 NH3 H2O，会转化成深蓝色溶液。由于 Cu（NH3）4SO4 H2O 晶体难溶于乙醇，可溶于水， 从深蓝色溶液中析出深蓝色晶体的简便实验是滴加乙醇。故答案为：乙醇； III （6）与氨气反应的 n（HCl）=10-3V1L 0.200mol L-1-0.200mol L-1 10-3V2L=2 10-4（V1-V2）mol，根据 NH3HCl 可知，n（NH3）=n（HCl）=2 10-4（V1-V2）mol，则 nCu（NH3）4SO4 H2O= 1 4 n（NH3）=5 10-5 （V1-V2）mol，样品中产品纯度的表达式为： 3 12 0.2() 10246 100%
18、4 VV m = 5 12 5() 10246 100% VV m = 12 1.23() % VV m 。 故答案为： 3 12 0.2() 10246 100% 4 VV m = 12 1.23() % VV m 。 2 （北京市平谷区 2020 届高三第一次模拟）水中的溶解氧（DO）的多少是衡量水体水质的重要指标。某 化学小组测定某河流中氧的含量，经查阅有关资料了解到溶解氧测定可用“碘量法”， 用已准确称量的硫代硫酸钠（Na2S2O3）固体配制一定体积的 cmol/L标准溶液； 用水样瓶取河流中水样 v1mL 并立即依次序注入 1.0mLMnCl2溶液和 1.0mL碱性 KI溶液，塞紧瓶
19、塞（瓶 内不准有气泡） ，反复震荡后静置约 1 小时； 向水样瓶中加入 1.0mL硫酸溶液，塞紧瓶塞，振荡水样瓶至沉淀全部溶解，此时溶液变为黄色； 将 水样瓶内溶液全量倒入锥形瓶中，用硫代硫酸钠标准溶液滴定； V待试液呈淡黄色后，加 1mL淀粉溶液，继续滴定到终点并记录消耗的硫代硫酸钠溶液体积为 v2。 已知：I2 +2Na2S2O3 =2NaI+Na2S4O6 （1）在滴定环节中使用的仪器有滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶和_。 （2）在步骤中，水样中出现了 MnMnO3沉淀，离子方程式为 4Mn2+O2+8OH2MnMnO3+4H2O。 （3）步骤中发生反应的离子方程式为 _。 （4）滴定时
20、，溶液由_色到_色，且半分钟内颜色不再变化即达到滴定终点。 （5）河水中的溶解氧为_mg/L。 （6）当河水中含有较多 NO3时，测定结果会比实际值_(填偏高、偏低或不变) 【答案】 （1）碱式滴定管 （3）MnMnO3+2I+6H+I2+2Mn2+3H2O （4）蓝 无 （5） 2 1 8000cv v （6）偏高 【解析】 【分析】(1)滴定环节中使用的仪器有滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶和滴定管，滴定管装 Na2S2O3 溶液，Na2S2O3显碱性； (3)中有 MnMnO3沉淀生成同时有碘离子剩余，加入 1.0mL硫酸溶液，塞紧瓶塞，振荡水样瓶，沉淀全部 溶解，此时溶液变为黄色，说明产
21、生 I2，根据氧化还原反应方程式分析； (4)待测液中有 I2，用淀粉溶液做指示剂，溶液为蓝色，终点时为无色； (5)根据关系式，进行定量分析； (6)含有较多 NO3时，在酸性条件下，形成硝酸，具有强氧化性，会氧化 Na2S2O3。 【详解】(1)滴定环节中使用的仪器有滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶和滴定管，滴定管装 Na2S2O3溶液， Na2S2O3显碱性，用碱式滴定管，故答案为：碱式滴定管； (3)中有 MnMnO3沉淀生成同时有碘离子剩余，加入 1.0mL硫酸溶液，塞紧瓶塞，振荡水样瓶，沉淀全部 溶解，此时溶液变为黄色，说明产生 I2，即碘化合价升高，Mn的化合价会降低，离子方程式为
22、 MnMnO3+2I +6H+ I2+2Mn2+3H2O，故答案为：MnMnO3+2I+6H+I2+2Mn2+3H2O； (4)待测液中有 I2，用淀粉溶液做指示剂，溶液为蓝色，终点时为无色，故答案为：蓝；无； (5)由 4Mn2+O2+8OH2MnMnO3+4H2O，MnMnO3+2I+6H+I2+2Mn2+3H2O，I2 +2Na2S2O3 =2NaI+Na2S4O6，可知关系式 232223 O2MnMnO4I2I4Na S O :，即 2223 3 2 O4Na S O 1mol4mol xcmol/L (v10 )L : ，则氧气的物质的量 x= 3 2 c (v10 ) mol 4
23、 ，v1mL水样中溶解氧 = 3 2 22 3 111 c (v10 ) mol 32g/mol 8cv8000cvnM 4 =g / L=mg / L V(v10 )Lvv ，故答案为： 2 1 8000cv v ； (6)含有较多 NO3时，在酸性条件下，形成硝酸，具有强氧化性，会氧化 Na2S2O3，即 Na2S2O3用量增加， 结果偏高，故答案为：偏高。 【点睛】本题难点(3)，信息型氧化还原反应方程式的书写，要注意对反应物和生成物进行分析，在根据得 失电子守恒配平；易错点(5)，硝酸根存在时，要注意与氢离子在一起会有强氧化性。 3 （山西运城市 2020 届高三一模）某小组为测定化合
24、物 Co(NH3)yClx(其中 Co为+3 价)的组成，进行如下实 验。 （1）氯的测定：准确称取 2.675g该化合物，配成溶液后用 1.00mol L-1AgNO3标准溶液滴定，K2CrO4溶液 为指示剂，至出现淡红色沉淀(Ag2CrO4为砖红色)且不再消失时，消耗 AgNO3溶液 30.00mL。已知： Ksp(AgCl)=1.8 10-10、Ksp(Ag2CrO4)=1.12 10-12 AgNO3标准溶液需要放在棕色的滴定管中的原因是_。(用化学方程式表示) 若滴定终点读数时滴定管下口悬挂了一滴液体，会使得测定结果_。(填“偏大”、“偏小”、“无影响”) 用 K2CrO4溶液作指示
25、剂的理由是_。 （2）氨的测定：再准确称取 2.675g该化合物，加适量水溶解，注入如图 4_ (填仪器名称)中，然后通过仪 器 3滴加足量的 NaOH 溶液，加热 1 装置，产生的氨气被 5中的盐酸吸收，多余的盐酸再用 NaOH标准溶 液反滴定，经计算，吸收氨气消耗 1.00mol L-1盐酸 60.00mL。 装置 A在整个实验中的作用是_，如果没有 6 中的冰盐水，会使得测定结果_(填“偏大”、“偏小”、“无影 响”)。 （3）通过处理实验数据可知该化合物的组成为_。 【答案】 （1）2AgNO3 光照 2Ag+2NO2+O2 偏大 Ag2CrO4为砖红色，由 Ksp 可知 AgCl 的
26、溶解度 更小，当溶液中 Cl-消耗完时，才会产生砖红色沉淀 （2）三颈烧瓶 产生水蒸气，将装置 B 中产生的氨气全部蒸出 偏大 （3）Co(NH3)6Cl3 【解析】 【分析】Co(NH3)yClx中 Co的化合价为+3，NH3为 0，Cl为-1，则 x=3，通过实验测出 NH3和 Cl的 物质的量之比即得出结果。 【详解】（1） AgNO3不稳定， 见光易分解成Ag和NO2和O2， 发生的反应为： 2AgNO3 光照 2Ag+2NO2+O2， 故答案为：2AgNO3 光照 2Ag+2NO2+O2； 若滴定终点读数时滴定管下口悬挂了一滴液体，使得 V2读数偏大，导致滴定结果骗大，故答案为：偏大
27、； 一方面 Ag2CrO4为砖红色，另一方面由 Ksp(AgCl)=1.8 10-10、Ksp(Ag2CrO4)=1.12 10-12可知，AgCl 饱和溶 液中 c(Ag+)= -5 1.8 10 mol/L，Ag2CrO4饱和溶液中 c(Ag+)= 3 1.12 10 -4mol/L，所以，AgCl的溶解度更小， 当滴入 AgNO3时溶解度小的沉淀先形成，当 AgCl 形成的差不多的时候，溶液中 Cl-几乎沉淀完了，此时再 滴 AgNO3溶液就会立刻产生 Ag2CrO4，即终点的时候会产生砖红色沉淀，故答案为：Ag2CrO4为砖红色， 由 Ksp 可知 AgCl 的溶解度更小，当溶液中 C
28、l-消耗完时，才会产生砖红色沉淀； （2）图 4 为三颈烧瓶，装置 A 的作用是产生水蒸气，将装置 B 中产生的氨气全部蒸出，如果没有 6 的冰盐 水，HCl 吸收氨气时可能形成倒吸，溶液中的 HCl 有一部分被倒吸，被反滴定的 HCl 的量就少，计算吸收 氨气时的 HCl 就偏大，氨气的含量就偏大，故答案为：三颈烧瓶；产生水蒸气，将装置 B 中产生的氨气全 部蒸出；偏大； （3）滴定 Cl-时，2.675g样品消耗 30mL 1.00mol L-1AgNO3，所以 n(Cl-)=n(Ag+)=1.00mol L-130mL 10-3=0.03mol，测定氨时，2.675g样品消耗 1.00m
29、ol L-1盐酸 60.00mL，所 以 n(NH3)=n(HCl)= 1.00mol L-1 60.00mL 10-3=0.06mol，故 n(Cl-):n(NH3)=0.03:0.06=1:2，由于化合物 Cox(NH3)yClx中 Co的化合价为+3，NH3的化合价为 O，Cl的化合价为-1，所以 x=3，y=6，该化合物为： Co(NH3)6Cl3，故答案为：Co(NH3)6Cl3。 【点睛】测氨的含量时 HCl 总物质的量=氨气消耗的 HCl 的物质的量+反滴定时 NaOH 消耗的 HCl的物质的 量。 4 （2020 届黑龙江省大庆实验中学综合训练）高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂
30、，实验室制备高锰酸钾 所涉及的化学方程式如下： MnO2熔融氧化：3MnO2+ KClO3+ 6KOH 3K2MnO4+ KCl+3H2O ； K2MnO4歧化：3K2MnO4+ 2CO22KMnO4+ MnO2+2K2CO3 。 已知 K2MnO4溶液显绿色。请回答下列问题： （1）MnO2熔融氧化应放在_中加热（填仪器编号） 。 烧杯 瓷坩埚 蒸发皿 铁坩埚 （2）在 MnO2熔融氧化所得产物的热浸取液中通入 CO2气体，使 K2MnO4歧化的过程在如图装置中进行， A、B、C、D、E 为旋塞，F、G 为气囊，H 为带套管的玻璃棒。 为了能充分利用 CO2，装置中使用了两个气囊。当试管内依
31、次加入块状碳酸钙和盐酸后，关闭旋塞 B、E， 微开旋塞 A， 打开旋塞 C、D，往热 K2MnO4溶液中通入 CO2气体，未反应的 CO2被收集到气囊 F 中。待 气囊 F 收集到较多气体时，关闭旋塞_，打开旋塞_，轻轻挤压气囊 F，使 CO2气体 缓缓地压入 K2MnO4溶液中再次反应，未反应的 CO2气体又被收集在气囊 G 中。然后将气囊 G 中的气体挤 压入气囊 F 中，如此反复，直至 K2MnO4完全反应。 检验 K2MnO4歧化完全的实验操作是_。 （3）将三颈烧瓶中所得产物进行抽滤，将滤液倒入蒸发皿中，蒸发浓缩至_，自然冷却结晶， 抽滤，得到针状的高锰酸钾晶体。本实验应采用低温烘干
32、的方法来干燥产品，原因是_。 （4）利用氧化还原滴定法进行高锰酸钾纯度分析，原理为：2MnO4+5C2O42+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O 现称取制得的高锰酸钾产品 7.245g，配成 500mL 溶液，用移液管量取 25.00 mL 待测液，用 0.1000 mol L1 草酸钠标准溶液液进行滴定，终点时消耗标准液体积为 50.00mL（不考虑杂质的反应） ，则高锰酸钾产品的 纯度为_（保留 4 位有效数字，已知 M(KMnO4)=158g mol1） 。若移液管用蒸馏水洗净后没有用待 测液润洗或烘干，则测定结果将_。 （填“偏大”、“偏小”、“不变”） 【答案】 （1） （2）
33、A、C B、D、E 用玻璃棒蘸取三颈烧瓶内的溶液点在滤纸上，若滤纸 上只有紫红色痕迹，无绿色痕迹，表明反应已歧化完全 （3）溶液表面出现晶膜为止 高锰酸钾晶体 受热易分解 （4）87.23% 偏小 【解析】 （1）熔融固体物质需要在坩埚内加热，加热熔融物中含有碱性 KOH，瓷坩埚中含有二氧化硅，二氧化硅 能够与氢氧化钾反应，所以应用铁坩埚，所以正确； （2）待气囊 F 收集到较多气体时，需要将气囊 F 中二氧化碳排出到热 K2MnO4溶液中，所以需要关闭 A、 C，打开 B、D、E，轻轻挤压气囊 F，从而使 CO2气体缓缓地压入 K2MnO4溶液中再次反应； 由于 K2MnO4溶液显绿色，所以
34、用玻璃棒蘸取三颈烧瓶内的溶液点在滤纸上，若滤纸上只有紫红色痕迹， 无绿色痕迹，表明反应已歧化完全； （3）蒸发溶液获得高锰酸钾时为避免固体飞溅及高锰酸钾的分解，不能将溶液蒸干，应该加热到溶液表面 出现晶膜时停止加热，并且应采用低温烘干的方法来干燥产品，避免高锰酸钾晶体受热发生分解； （4）50mL 0.1000molL-1 草酸钠标准溶液中含有醋酸钠的物质的量为：0.1mol/L 0.05L=0.005mol，根据反 应 2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O 可知，消耗 0.005mol 草酸钠需要消耗高锰酸根离子的物质 的量为：0.005mol2 5 =0.
35、002mol，则 500mL 配制的样品溶液中含有高锰酸根离子的物质的量为： 0.002mol500mL 25mL =0.04mol，则样品中含有高锰酸钾的质量为：0.04mol158gmol-1=6.32g，则高锰酸钾产 品的纯度为： 6.32g 7.245g 100%=87.23%； 若移液管用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗或烘干，会导致待测液浓度减小，滴定时消耗的标准液体积偏 小，测定结果偏小。 5绿矾（FeSO4 7H2O）可作还原剂、着色剂、制药等，在不同温度下易分解得到各种铁的氧化物和硫的氧 化物。已知 SO3是一种无色晶体，熔点 16.8，沸点 44.8，氧化性及脱水性较浓硫酸强，
36、能漂白某些有 机染料，如品红等。回答下列问题： （1）甲组同学按照上图所示的装置，通过实验检验绿矾的分解产物。装置 B中可观察到的现象是 _，甲组由此得出绿矾的分解产物中含有 SO2。装置 C 的作用是 _。 （2）乙组同学认为甲组同学的实验结论不严谨，认为需要补做实验。对甲组同学做完实验的 B 装置的试管 加热，发现褪色的品红溶液未恢复红色，则可证明绿矾分解的产物中_（填字母） 。 A不含 SO2 B可能含 SO2 C一定含有 SO3 （3）丙组同学查阅资料发现绿矾受热分解还可能有 O2放出，为此，丙组同学选用甲组同学的部分装置和 下图部分装置设计出了一套检验绿矾分解所得气态产物的装置： 丙
37、组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为_。 能证明绿矾分解产物中有 O2的检验方法是_。 （4）为证明绿矾分解产物中含有三价铁的操作及现象_。 【答案】 （1）品红溶液褪色 吸收尾气，防止 SO2(SO3)等气体扩散到空气中污染环境 （2）BC （3）AFGBDH 用带火星的木条检验 H中收集到的气体，木条复燃 （4）取少量分解产物于试管中，加入足量稀盐酸溶解，再滴加几滴 KSCN 溶液，溶液变红色，说明有三价 铁 【解析】 【分析】二氧化硫、三氧化硫能使品红褪色，但二氧化硫使品红褪色后加热能恢复红色；检验绿矾 分解所得气态产物，根据可能的产物性质，用无水硫酸铜验证没水、用冰水冷却气体看是否
38、有无色晶体生 成，若有无色晶体则含有三氧化硫；用品红检验二氧化硫；用氢氧化钠除去二氧化硫，用排水法收集可能 生成的氧气；氧气能使带火星的木条复燃；三价铁能使 KSCN溶液变红。 【详解】 （1）二氧化硫能使品红褪色，装置 B中可观察到的现象是品红溶液褪色。二氧化硫、三氧化硫是 酸性气体，有毒，为防止 SO2(SO3)等气体扩散到空气中污染环境，装置 C 的作用是尾气处理。 （2）二氧化硫、三氧化硫能使品红褪色，但二氧化硫使品红褪色后加热能恢复红色；对甲组同学做完实 验的 B装置的试管加热，发现褪色的品红溶液未恢复红色，则可证明绿矾分解的产物中可能含 SO2或一定 含有 SO3。 （3）检验绿矾
39、分解所得气态产物，根据可能的产物性质，用无水硫酸铜验证没水、用冰水冷却气体看是 否有无色晶体生成，若有无色晶体则含有三氧化硫；用品红检验二氧化硫；用氢氧化钠除去二氧化硫，用 排水法收集可能生成的氧气，所以仪器连接顺序是 AFGBDH； 氧气能使带火星的木条复燃，所以检验氧气的方法是用带火星的木条检验 H中收集到的气体，木条复燃 证明有氧气生成； （4）三价铁能使 KSCN 溶液变红，证明绿矾分解产物中含有三价铁的操作及现象是取少量分解产物于试管 中，加入足量稀盐酸溶解，再滴加几滴 KSCN溶液，溶液变红色，说明有三价铁。 【点睛】检验 Fe3+的方法是滴加 KSCN 溶液，若变红则含有 Fe3
40、+；检验 Fe2+的一种方法是滴加 KSCN溶液 不变红，再滴加双氧水，若变红则含有 Fe2+。 6 （重庆市凤鸣山中学 2020 届高三第一次诊断）甲烷在加热条件下可还原氧化铜，气体产物除水蒸气外， 还有碳的氧化物，某化学小组利用如图装置探究其反应产物。 查阅资料： CO能与银氨溶液反应：CO+2Ag(NH3)2+2OH-=2Ag+2NH4+CO32-+2NH3 Cu2O为红色，不与 Ag反应，发生反应：Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O 已知 Al4C3与 CaC2类似易水解，CaC2的水解方程式为：CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2 （1）装置 A中反应的化学方程式为_。 （
41、2）装置 F的作用为_；装置 B 的名称为_。 （3）按气流方向各装置从左到右的连接顺序为 A_。(填装置名称对应字母，每个装置限用一次) （4）实验中若将 A中分液漏斗换成（恒压漏斗）更好，其原因是_。 （5）装置 D中可能观察到的现象是_。 （6）当反应结束后，装置 D 处试管中固体全部变为红色。设计实验证明红色固体中含有 Cu2O（简述操作 过程及现象） ：_。 【答案】 （1）Al4C3+12HCl=3CH4+4AlCl3 （2）除去甲烷中的 HCl和 H2O （球形）干燥管 （3）FDBECG （4）平衡气压使盐酸顺利流下，减少盐酸的挥发 （5）D中黑色氧化铜变红，硬质玻璃管内壁有水
42、珠附着 （6）取少量红色固体，加入适量稀硫酸，若溶液变蓝色，则证明含 Cu2O 【解析】 【分析】装置 A中反应是稀盐酸和 Al4C3反应生成氯化铝和甲烷，甲烷在加热条件下可还原氧化铜， 气体产物除水蒸气外，还有碳的氧化物,，生成的甲烷气体通过装置 F吸收混有的氯化氢，干燥气体，通过 装置 D加热还原氧化铜，通过装置 B检验生成的水蒸气，通过裝置 E 检验吸收生成产物二氧化碳，通过装 置 C 中银氨溶液验证一氧化碳， CO能与银氨溶液反应： CO+2Ag(NH3)2+2OH-=2Ag+2NH4+CO32-+2NH3， 最后用排水法吸收和收集尾气。 【详解】(1)装置 A是用于制取甲烷，可判断
43、A中反应是稀盐酸和 Al4C3反应生成氯化铝和甲烷,反应的化学 方程式为 Al4C3+12HCl=3CH4+4AlCl3，故答案为: Al4C3+12HCl=3CH4+4AlCl3； (2)A中稀盐酸和Al4C3反应生成的甲烷中混有杂质HCl和H2O， 碱石灰的作用就是除去甲烷中的HCl和H2O， 故答案为：除去甲烷中的 HCl 和 H2O ；装置 B为球形干燥管； (3)装置 A中反应是稀盐酸和 Al4C3反应生成氯化铝和甲烷，生成的甲烷气体通过装置 F除杂并干燥，甲烷 在加热条件下可还原氧化铜,气体产物除水蒸气外，还有碳的氧化物，通过装置 D 加热还原氧化铜，通过装 置 B 检验生成的水蒸
44、气。通过装置 E检验吸收生成产物二氧化碳，通过装置 C中银氨溶液验证一氧化碳， 最后用排水法吸收和收集气体， 按气流方向各装置从左到右的连接顺序为 AFDBECG， 故答案 为：FDBECG ； (4)如果是普通分液漏斗，需先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再将分液漏斗下面的旋塞打开，使稀盐酸缓慢 滴下，对比起来，恒压分液漏斗的好处是平衡气压使盐酸顺利流下，减少盐酸的挥发，故答案为：平衡气 压使盐酸顺利流下，减少盐酸的挥发； (5)D中是甲烷在加热条件下还原氧化铜，产物为铜或 Cu2O、水蒸气、碳的氧化物，故答案为：D 中黑色氧 化铜变红，硬质玻璃管内壁有水珠附着； (6). 当反应结束后，装置 D
45、处试管中固体全部变为红色，根据信息 Cu2O为红色，不与 Ag 反应，与稀硫酸 发生反应 Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O，故可加稀硫酸观察溶液是否变蓝来判断，答案为：取少量红色固体， 加入适量稀硫酸，若溶液变蓝色，则证明含 Cu2O。 【点睛】实验题的重中之重是实验目的，如本题目的是探究甲烷在加热条件下可还原氧化铜的产物。同时 要注意实验方案设计的基本要求，如科学性、安全性、可行性、简约性。设计的实验方案要严谨，具有可 持续发展意识和绿色化学理念。 7 （北京市平谷区 2020 届高三第一次模拟）某化学兴趣小组利用硫酸铁溶液与铜粉反应，又向反应后溶液 中加入 KSCN 溶液以检验 Fe
46、3+是否有剩余，实验记录如下； 实验编号 操作 现象 实验 1 i加入 Cu 粉后充分振荡，溶液逐渐变蓝； ii取少量 i中清液于试管中，滴加 2 滴 0.2mol/LKSCN 溶液，溶液变为红色，但振 荡后红色迅速褪去并有白色沉淀生成。 （1）写出实验 1 中第 i步的离子方程式_。甲同学猜想第 ii步出现的异常现象是由于溶液中 的 Cu2+干扰了检验 Fe3+的现象。查阅相关资料如下 2Cu2+4SCN- 2CuSCN（白色）+(SCN)2（黄色） 硫氰(SCN)2：是一种拟卤素，性质与卤素单质相似，其氧化性介于 Br2和 I2之间。 该同学又通过如下实验验证猜想 实验编号 操作 现象 实验 2 溶液呈绿色，一段时间后后开始出现白 色沉淀，上层溶液变为黄色 实验 3 无色溶液立即变红， 同时生成白色沉淀。 （2）经检测，实验 2反应后的溶液 pH值减小，可能的原因是_。 （3）根据实验 2、3 的实验现象，甲同学推断实验 3 中溶液变红是由于 Fe2+被(SCN)2氧化，写出溶液变红 的离子方程式_。继续将实验 2中的浊液进一步处理，验证了这一结论的可能性。
