1、2020 年高考真题剖析与省市名校模拟好题同步训练：物质的制备和定量实验 真题再现 （2020 年高考新课标卷）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： +KMnO4+ MnO2 +HCl+KCl 名称 相对分 子质量 熔点/ 沸点/ 密度 /(g mL1) 溶解性 甲苯 92 95 110.6 0.867 不溶于水， 易溶于 乙醇 苯甲酸 122 122.4 （100左右 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 m
2、ol） 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 mL 容量瓶中定容。每次移取 25. 00 mL 溶液，用 0.01000 mol L1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。
3、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） 。 A100 mL B250 mL C500 mL D1000 mL （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_。 （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_。 （4） “用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是_。 （5）干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是_。 （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
4、70% B60% C50% D40% （7）若要得到纯度更高的苯甲酸，可通过在水中_的方法提纯。 【参考答案】 （1）B （2）球形 无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化 （3）除去过量的高锰酸钾，避免在用盐酸酸化时，产生氯气 2 4 MnO +5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O （4）MnO2 （5）苯甲酸升华而损失 （6）86.0 C （7）重结晶 【试题解析】甲苯用高锰酸钾氧化时生成苯甲酸钾和二氧化锰，为增加冷凝效果，在反应装置中选用球形 冷凝管，加热回流，当回流液中不再出现油珠时，说明反应已经完成，加入适量的饱和亚硫酸氢钠溶液除 去过量的高锰酸钾，用盐酸酸化得苯甲
5、酸，过滤、干燥、洗涤得粗产品；用 KOH 溶液滴定，测定粗产品的 纯度。 （1）加热液体，所盛液体的体积不超过三颈烧瓶的一半，三颈烧瓶中已经加入 100m的水，1.5mL甲苯， 4.8g高锰酸钾，应选用 250mL的三颈烧瓶，故答案为：B； （2）为增加冷凝效果，在反应装置中宜选用球形冷凝管，当回流液中不再出现油珠时，说明反应已经完成， 因为：没有油珠说明不溶于水的甲苯已经完全被氧化；故答案为：球形；没有油珠说明不溶于水的甲苯已 经完全被氧化； （3）高锰酸钾具有强氧化性，能将 Cl-氧化。加入适量的饱和亚硫酸氢钠溶液是为了除去过量的高锰酸钾， 避免在用盐酸酸化时，产生氯气；该步骤亦可用草酸处
6、理，生成二氧化碳和锰盐，离子方程式为：5H2C2O4 2MnO46H=2Mn210CO28H2O；故答案为：除去过量的高锰酸钾，避免在用盐酸酸化时，产生 氯气；5H2C2O42MnO46H=2Mn210CO28H2O； （4）由信息甲苯用高锰酸钾氧化时生成苯甲酸钾和二氧化锰，“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成 分是：MnO2，故答案为：MnO2； （5）苯甲酸 100时易升华，干燥苯甲酸时，若温度过高，苯甲酸升华而损失；故答案为：苯甲酸升华而 损失； （6） 由关系式 C6H5COOHKOH 得， 苯甲酸的纯度为： -1-3-1 100 0.01000mol?L21.50 10 L122
7、g?mol 25 0.122g 100%=86.0%；1.5mL甲苯理论上可得到苯甲酸的质量： -1 -1 -1 1.5mL 0.867g?mL 122g? mol 92g? mol =1.72g，产品 的产率为 1g 86% 1.72g 100%=50%；故答案为：86.0%；C； （7）提纯苯甲酸可用重结晶的方法。故答案为：重结晶。 【命题意图】本题考查制备方案的设计，涉及物质的分离提纯、仪器的使用、产率计算等，清楚原理是解 答的关键，注意对题目信息的应用，是对学生实验综合能力的考查，难点（6）注意产品纯度和产率的区别。 【命题方向】预计 2021 年高考将以给定实验情境或物质性质，要求考
8、生设计实验方案；提出实验问题，要 求考生选择仪器、药品，组装实验装置，确定实验步骤，评价实验方案;结合给定的实验情境分析现象与得 出结论，并绘制和识别典型的实验仪器、装置图，以考查考生的实际操作技能和分析能力，体现了科学探 究的学科素养。高考可能会加大对氧化还原滴定、沉淀滴定等的考查，涉及标准溶液的配制操作以及相关 计算，考查考生的实验操作能力和计算能力。 【得分要点】明确实验原理、有关物质的性质尤其是题干信息中提取和应用是解答的关键。解答该类试题 时基本流程为：原理反应物质仪器装置现象结论作用意义联想。 易错点一易错点一 不能掌握定量测定实验题的解题思路不能掌握定量测定实验题的解题思路 常见
9、的定量测定实验包括混合物成分的测定、物质纯度的测定等。该类试题常涉及物质的称量、物质 的分离与提纯、中和滴定等实验操作。实验过程中要特别注意以下几个问题： （1）气体体积的测定是考查的重点，对于气体体积的测量，读数时要特别注意消除“压强差”，保持液 面相平，还要注意视线与液面最低处相平。 （2）测定实验中还要注意消除干扰气体的影响，如可利用“惰性”气体将装置中的干扰气体排出。 （3）要使被测量气体全部被测量，反应结束后可继续向装置中通入“惰性”气体以使被测量气体全部被 吸收剂吸收。 （4）许多实验中的数据处理，都是对多次测定的结果求取平均值，但对于“离群”数据(指与其他测定数 据有很大差异的数
10、据)要舍弃。 易错点易错点二二 物质制备实验操作中应注意的四个问题物质制备实验操作中应注意的四个问题 1实验操作顺序。如与气体有关实验的操作为：装置选择与连接气密性检验装固体药品加液体 药品开始实验(按程序)拆卸仪器其他处理等。 2加热操作的要求。主体实验加热前一般应先用原料气赶走空气后，再点燃酒精灯，其目的一是防止 爆炸，如 H2还原 CuO、CO 还原 Fe2O3；二是保证产品纯度，如制备 Mg3N2、CuCl2等。反应结束时，应先 熄灭酒精灯，继续通原料气直到冷却为止。 3尾气处理方法。有毒气体常采用溶液(或固体)吸收或将之点燃，无毒气体直接排放。 4特殊的实验装置。 （1）制取在空气中
11、易吸水、潮解以及易水解的物质(如 Al2S3、AlCl3、Mg3N2等) 及易受潮的物质时，往往在装置末端再接一个干燥装置，以防止空气中水蒸气进入。 （2）用碱石灰吸收测 定实验中生成 CO2的质量时，前面要干燥，末端要防止空气中的水蒸气和 CO2进入。 易错点三易错点三 气体制备中的常见易错点气体制备中的常见易错点 1制备气体时误认为先加药品后检查装置的气密性，为了避免浪费，应该先检查装置气密性后加药品。 2无水氯化钙是中性干燥剂，误认为可以干燥任何气体，其实 CaCl2不能干燥氨气。 3实验室里用大理石和稀盐酸反应制取 CO2，而不能用大理石和稀硫酸反应制取。 4实验室里用 MnO2和浓盐
12、酸加热制取 Cl2，错误认为 MnO2和稀盐酸加热也能发生反应。 5SO2具有还原性，浓 H2SO4具有强氧化性，错误认为 SO2不能用浓硫酸干燥，其实不然。 6误认为倒扣的漏斗一定能防止倒吸。如图装置不能防倒吸。 易错点四易错点四 中和滴定中的几个易模糊点中和滴定中的几个易模糊点 1 滴定管的“0”刻度在滴定管的上方， 大刻度在滴定管下端， 故前仰后俯体积偏小， 前俯后仰体积偏大。 2恰好中和酸碱恰好完全反应溶液呈中性滴定终点。 3在酸碱中和滴定误差分析中，要看清楚是标准液滴定待测液还是待测液滴定标准液。标准液在滴定 管中与标准液在锥形瓶中产生误差情况相反。 省市名校模拟好题 1 （2020
13、 届广东省佛山市质检）DCCNa (二氯异氰尿酸钠)固体是一种高效、安全的消毒剂。20以上易溶 于水。(CNO)3H3 (氰尿酸)为三元弱酸。 I.制备 DCCA (二氯异氰尿酸)装置如图。主要反应有： 碱溶 (CNO)3H3+ 2NaOH=(CNO)3Na2H + 2H2O H0 氯化 (CNO)3Na2H +2Cl2=(CNO)3Cl2H + 2NaCl H0 回答下列问题： （1）装置 C 中的溶液是_，作用为_。 （2）装置 A 中反应的离子方程式为_。 （3）装置 B 用冰水浴的原因是_， 碱溶时若氢氧化钠过量，(CNO)3Na2H 中可能混有的杂质是 _。 .制备 DCCNa （4
14、）步骤 II 中过滤洗盐”洗去的盐是_。 （5）“中和”反应的化学方程式为_。 （6）氧元素含量的测定：称取 0. 1000 g DCNa 样品，加入一定量醋酸溶液溶解，样品中的氯元素全邵转化 成 HClO，再加入足量的 KI 溶液，用淀粉作指示剂， 用 01000 mol L-1Na2S2O3标准溶液滴定生成的碘，消 耗 VmL.已知： I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，样品中氯元素的质量分数=_% 【答案】 （1）氢氧化钠溶液 吸收多余氯气，防止污染空气 （2） - 422 2MnO +10Cl +16H+=2Mn2+5Cl+8H O （3） 该反应放热，冰水浴可降温促进反应向正
15、反应 方向进行，同时降低产品溶解度 (CNO)3Na3 （4） NaCl （5） 222 33 CNOCl H+NaOH= CNOCl Na+H O （6） 1.775V 【分析】 由图中装置和实验药品可知，A 装置为氯气发生装置，B 装置发生氯化反应生成 DCCA，C 装置用于尾气处 理，吸收多余的氯气。利用 DCCA 生产 DCCNa 先将 B 中产物主要成分为 DCCA 和 NaCl 的混合物进行过 滤洗盐，得到 DCCA，DCCA 与氢氧化钠反应得到 DCCNa，再经过冷却结晶，过滤干燥得到产品 DCCNa， 以此分析。 【详解】 （1）由上述分析可知 C 装置用于尾气处理，吸收多余的
16、氯气，防止污染空气，试剂为氢氧化钠溶液，故答 案为：氢氧化钠溶液；吸收多余氯气，防止污染空气； （2）A 装置为氯气发生装置离子反应为： -+2+ 422 2MnO +10Cl +16H =2Mn+5Cl+8H O，故答案为： -+2+ 422 2MnO +10Cl +16H =2Mn+5Cl+8H O； （3）由已知反应可知装置 B 中反应H11 时，Zn(OH)2能生成 ZnO22-。实验中须使用的试剂有 1.0molL-1NaOH 溶液、1.0molL-1HCl 溶液、水） （6）产物组成测定实验： 准确称取 1.5400g 样品，溶于水配成 l00mL 溶液；取 25.00mL 样品溶
17、液经 AHMT 分光光度法测得溶液吸光 度 A=0.4000(如图） ；另取 25.00mL 样品溶液，加入过量碘水后，加入 BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、 干燥至恒重得到 BaSO4固体 0.5825g。 样品溶液 HCHO 浓度为_molL-1。 通过计算确定 aNaHSO2bHCHOcH2O 的化学式为_。 【答案】 （1）NaOH 溶液(或 Na2CO3溶液) （2）ZnNaHSO3H2O=NaHSO2Zn(OH)2 加快搅 拌的速度 （3）HCHO （4）次硫酸氢钠甲醛被空气中氧气氧化 （5）向烧杯中加入 1.0mol L-1HCl 溶液，充分搅拌至固体完全溶解。向所得溶液中
18、滴加 1.0mol L-1NaOH 溶液，调节溶液 pH 约为 10(或 8.9pH11)。过滤、用水洗涤固体 23 次或向烧杯中加入 1.0mol L-1NaOH 溶液，充分搅拌至固体完全溶 解。向所得溶液中滴加 1.0mol L-1HCl 溶液，调节溶液 pH 约为 10(或 8.9pH11)。过滤、用水洗涤固体 2 3 次 （6）0.1000 NaHSO2 HCHO 2H2O 【解析】 （1）实验中未反应的二氧化硫会通过导管进入装置 B，可以用 NaOH 溶液(或 Na2CO3溶液)吸收二氧化硫， 以防止污染空气，故答案为：NaOH 溶液(或 Na2CO3溶液)； （2）NaHSO3溶液
19、与锌粉反应生成 NaHSO2和 Zn(OH)2，反应中 S 元素的化合价由+4 价降为+2 价，Zn 元素的化合价由 0 价升至+2 价，根据得失电子守恒、原子守恒，化学反应方程式为：ZnNaHSO3 H2O=NaHSO2Zn(OH)2，故答案为：ZnNaHSO3H2O=NaHSO2Zn(OH)2； 为防止生成的 Zn(OH)2会覆盖在锌粉表面阻止反应进行，可以快速搅拌避免氢氧化锌在锌粉表面沉积， 故答案为：加快搅拌的速度； （3）甲醛易挥发，在 8090 下会大量挥发，加冷凝管可以使甲醛冷凝回流，提高甲醛利用率，故答案 为：HCHO； （4）次硫酸氢钠甲醛具有强还原性，在敞口容器中蒸发浓缩，
20、遇到空气中的氧气易被氧化变质，故答案为： 次硫酸氢钠甲醛被空气中氧气氧化； （5） 为了使 Zn 和氢氧化锌尽可能转化为 ZnO， 结合 Zn 和氢氧化锌的性质， 可以先加盐酸使滤渣完全溶解， 后加 NaOH 溶液调节 pH 使 Zn 元素完全转化成氢氧化锌沉淀（或先加 NaOH 溶液使滤渣完全溶解，后加盐 酸调节 pH 使 Zn 元素完全转化成氢氧化锌沉淀） ，故实验步骤为：向烧杯中加入 1.0mol L-1HCl 溶液，充分 搅拌至固体完全溶解。 向所得溶液中滴加 1.0mol L-1NaOH 溶液， 调节溶液 pH 约为 10(或 8.9pH11)。 过滤、 用水洗涤固体 23 次或向烧
21、杯中加入 1.0mol L-1NaOH 溶液，充分搅拌至固体完全溶解。向所得溶液中滴 加 1.0mol L-1HCl 溶液，调节溶液 pH 约为 10(或 8.9pH11)。过滤、用水洗涤固体 23 次，故答案为：向 烧杯中加入 1.0mol L-1HCl 溶液，充分搅拌至固体完全溶解。向所得溶液中滴加 1.0mol L-1NaOH 溶液，调节 溶液 pH 约为 10(或 8.9pH11)。过滤、用水洗涤固体 23 次或向烧杯中加入 1.0mol L-1NaOH 溶液，充分 搅拌至固体完全溶解。向所得溶液中滴加 1.0mol L-1HCl 溶液，调节溶液 pH 约为 10(或 8.9pH11)
22、。过滤、 用水洗涤固体 23 次； （6） 25.00mL 样品溶液经 AHMT 分光光度法测得溶液吸光度 A=0.4000， 根据图示可知， 样品溶液 HCHO 浓度为 0.1000molL-1，故答案为：0.1000； 25 00 mL溶液中： 根据S守恒， n(NaHSO2)n(NaHSO4)n( BaSO4) 1 0.5825 g 233g mol 0.0025 mol， n(HCHO) 0.1000mol/L 0.025L=0.0025 mol；100 mL 溶液中：n(NaHSO2)4 0.0025mol0.01mol，n(HCHO) 4 0.0025mol0.01 mol，n(H
23、2O) 11 1 (1.5400 g88 g mol0.01 mol30 g mol0.01 mol) 18 g mol 0.02 mol，a：b：cn(NaHSO2)：n(HCHO)：n(H2O)0.01mol：0.01mol：0.02 mol1：1：2，所以次硫酸氢钠 甲醛的化学式为 NaHSO2 HCHO 2H2O，故答案为：NaHSO2 HCHO 2H2O。 3 （2020 届安徽省合肥市高三线上考试）实验室利用如图装置探究 SO2还原 CuO，并进一步检测产物含量。 已知 Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O。回答下列相关问题： .SO2还原 CuO 的探究 （1）装置 B 中宜放
24、入的试剂为_，消膜泡的作用是_。 （2）使用 98%的 H2SO4溶液制备 SO2的速率明显小于使用 65的 H2SO4溶液制备 SO2，原因是_。 （3）充分反应后，黑色固体变为红色。取 C 中适量的产物，加水后溶液显蓝色并有红色沉淀物，取红色沉 淀物滴加盐酸，溶液又呈蓝色并仍有少量红色不溶物，由此可以得出 SO2与 CuO 反应的方程式为_。 .生成物中 CuSO4含量检测 （4）用“碘量法”测定产物中 CuSO4含量。取 mg 固体溶解于水配制为 250mL 溶液，取 20.00mL 溶液滴加几 滴稀硫酸，再加入过量 KI 溶液，以淀粉为指示剂用 Na2S2O3标准溶液滴定，相关化学反应
25、为 2Cu2+4I-=2CuI+I2，I2+I-I3-，I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。 Na2S2O3标准溶液易变质，滴定前需要标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、_、玻璃棒和试剂 瓶。 若消耗 0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液 VmL，则产物中 CuSO4质量分数为_(写表达式)。 CuI 沉淀物对 I3-具有强的吸附能力，由此会造成 CuSO4质量分数测定值_(填“偏大”或“偏小”)。为减少 实验误差，滴定过程中，常常在接近终点时加入 KSCN，使 CuI 转化为溶解度更小的 CuSCN，该沉淀物对 I3-吸附能力极弱，KSCN 加入太早，I2的浓度较大，I2
26、会将 SCN-氧化生成 SO42-和 ICN，该反应的离子方程 式为_。 【答案】 （1）浓硫酸 防止 B 中液体被吹入装置 C 中 （2）98%的 H2SO4溶液中 c(H+)较小，反应速 率较小 （3） 3CuO+SO2CuSO4+Cu2O （4） 量筒 250 0.1000 V 160 25 m 1000 100% 偏 小 SCN-+4I2+4H2O=SO42-+7I-+ICN+8H+ 【分析】 实验室一般用中等浓度的硫酸和亚硫酸盐反应制备 SO2，所以装置 A 是制备 SO2的装置，发生的反应为： Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2，制备的 SO2中含有水蒸气，应用
27、浓硫酸干燥，消膜泡防止 B 中的浓硫 酸被 SO2的气流吹入 C 装置中，SO2进入 C 装置中与 CuO 发生氧化还原反应，其反应方程式为： 3CuO+SO2CuSO4+Cu2O，多余的 SO2被 NaOH 溶液吸收，D 装置是尾气处理装置。 【详解】 .（1）制备 SO2时含有水蒸气杂质，应用浓硫酸干燥，所以装置 B 中放入浓硫酸，目的是除去水蒸气； 消膜泡所起的主要作用是防止 B 中的浓硫酸被 SO2的气流吹入 C 装置中，故答案为：浓硫酸；防止 B 中液 体被吹入装置 C 中； （2）制取 SO2的反应实质是氢离子和亚硫酸根离子反应，98%的硫酸溶液中溶质主要是硫酸分子，而氢离 子浓度
28、较小，所以反应速率较慢，故答案为：98%的 H2SO4溶液中 c(H+)较小，反应速率较小； （3）根据信息，可以得出产物有硫酸铜和氧化亚铜，其反应方程式为：3CuO+SO2CuSO4+Cu2O，故答 案为：3CuO+SO2CuSO4+Cu2O； . （4）标准溶液滴定前需要标定，不需要特别精准体积的容量瓶，所以配制 Na2S2O3标准溶液时需要 的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒和试剂瓶外，配制时选取量筒即可，故答案为：量筒； 根据相关化学反应为 2Cu2+4I-=2CuI+I2，I2+I-I3-，I2+2S2O32-=S4O62-+2I-，可以得出关系式： Cu2+S2O32-，n(Cu2+)=
29、n(S2O32-)=(0.1000 V 10-3)mol，则 mg 生成物中硫酸铜质量分数为： 250 0.1000 V 160 25 m 1000 100%，故答案为： 250 0.1000 V 160 25 m 1000 100%； 因为 CuI 沉淀对 I3-具有强的吸附能力，会造成碘单质实际消耗量偏少，由此造成硫酸铜质量分数测定值 偏小；根据氧化还原反应特点，可以得出碘单质与硫氰化钾之间的离子反应方程式为： SCN-+4I2+4H2O=SO42-+7I-+ICN+8H+，故答案为：SCN-+4I2+4H2O=SO42-+7I-+ICN+8H+。 4 （2020 届河北省名校联盟高三联考
30、）实验室以 V2O5为原料制备氧钒（）碱式碳酸铵晶体 (NH4)5(VO)6(CO3)4(OH)9 10H2O，其流程如图： V2O5VOCl2溶液氧钒（）碱式碳酸铵晶体 （1）“还原”过程中的还原剂是_（填化学式） 。 （2）已知 VO2+能被 O2氧化，“转化”可在如图装置中进行。 仪器 M 的名称是_，实验开始前的操作是_。 装置 B 的作用是_。 加完 VOCl2溶液后继续搅拌一段时间，使反应完全，再进行下列操作，顺序为_（填字母） 。 a.锥形瓶口塞上橡胶塞 b.取下 P c.将锥形瓶置于干燥器中，静置过滤 得到紫红色晶体，抽滤，并用饱和 NH4HCO3溶液洗涤 3 次，用无水乙醇洗
31、涤 2 次，再用乙醚洗涤 2 次， 抽干称重。用饱和 NH4HCO3溶液洗涤除去的阴离子主要是_（填离子符号） ，用无水乙醇洗涤的目的是_。 称量 mg 产品于锥形瓶中，用 20mL 蒸馏水与 30mL 稀硫酸溶解后，加入 0.02mol L-1KMnO4溶液至稍过 量，充分反应后继续滴加 1%的 NaNO2溶液至稍过量，再用尿素除去过量 NaNO2，最后用 cmol L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点（已知滴定反应为 VO2+Fe2+2H+=VO2+Fe3+H2O） ，消耗标准 溶液的体积为 VmL。 若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质， 会使测定结果_ （填“
32、偏高”“偏低”或“无影响”） ， 产品中钒的质量分数为_（以 VO2+的量进行计算，列出计算式） 。 【答案】 （1）N2H42HC1 （2）长颈漏斗 检查装置的气密性 除去二氧化碳气体中的氯化氢 bac C1- 除去晶体表面的水 偏高 -3 67 10 cV m 100%或 6.7cV/m% 【分析】 （2）VO2+能被 O2氧化，所以转化过程应在无氧环境中进行，装置 A 中稀盐酸和石灰石反应生成二氧化碳， B 装置盛放饱和碳酸氢钠溶液可以除去二氧化碳中混有的 HCl 气体，之后二氧化碳进入装置 C，将装置内 的空气排尽；然后滴加 VOCl2溶液，进行搅拌，使反应完全。 【详解】 （1）氧化
33、还原反应中还原剂失电子被氧化化合价升高，对比反应物和生成物，V 的化合价降低被还原，O、 Cl 化合价不变，H 元素已是最高价不能被氧化，所以被氧化的元素应为 N 元素，所以还原剂为 N2H42HCl； （2）根据 M 的结构特点可知其为长颈漏斗；实验开始前要检查装置的气密性； 稀盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳气体中有 HCl 杂质，装置 B 中盛放饱和碳酸氢钠溶液可以除去二氧 化碳气体中的氯化氢； 加完 VOCl2溶液后继续搅拌一段时间， 使反应完全， 取下 P 装置， 为防止氧钒()碱式碳酸铵晶体被氧化， 需要在锥形瓶口塞上橡胶塞，之后将锥形瓶置于干燥器中，静置过滤，所以顺序为 bac；
34、根据元素守恒可知用饱和 NH4HCO3溶液洗涤除去的阴离子主要是 Cl-；乙醇与水互溶，无水乙醇易挥发， 可以带走晶体表面的水分； 若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，溶液中 Fe2+浓度减小，会消耗更多的标准液，导致测定结果偏高； 消耗标准溶液的体积为 VmL，根据滴定反应可知 n(VO2+)=n(Fe2+)=cV 10-3mol，所以产品中钒的质量分数为 -3 67 10 cV m 100%或 6.7cV/m%。 5 （2020 届广东省茂名市高三综合测试）草酸亚铁晶体(FeC2O4xH2O)在电池工业、制药、照片显影等方面 有重要作用。在实验室中用制备草酸亚铁并研究其性质，具
35、体流程如图： 已知： 常温下， pH4 时， Fe2+容易被氧化； H2C2O4的 Ka1=5.9 10-2， Ka2=6.5 10-5； Ksp(FeC2O4xH2O)=3.2 10-7 回答下列问题： （1）步骤用水溶解的过程中，加入少量稀 H2SO4的作用是_。 （2）步骤中加入的 H2C2O4属于_酸，生成固体 I 的离子反应方程式为_。 （3）步骤中先用水洗涤，再用乙醇洗涤，其目的是_。 （4）步骤是检验草酸亚铁晶体加热分解后的产物 H2O、CO、CO2，首先检验的气体为_，然后将剩 余气体依次通过_（填序号，装置可重复使用）尾气处理。实验前需要将装置中的空气排尽，理由是 _。 （5
36、）步骤采用滴定分析法测定 FeC2O4xH2O 中 x 的值。取 0.18g 样品溶于稀硫酸配成 100.00mL 溶液， 取 20.00mL 于锥形瓶中，用 0.0100molL-1KMnO4溶液滴定至终点，消耗 KMnO4溶液 12.00mL。滴定终点 的现象为_，x 值为_。 【答案】（1） 抑制 Fe2+水解， 防止氧化 （2） 二元弱酸 Fe2+H2C2O4+xH2O=FeC2O4xH2O+2H+ （3） 除去表面杂质，易于干燥 （4） H2O CDCBAC 或 CDBAC 防止爆炸 （5）滴加最后一滴，溶 液由无色变成浅红色，且半分钟不褪色 2 【分析】 （NH4）2SO4FeSO
37、46H2O 晶体，加稀硫酸溶解，滴入几滴稀硫酸防止亚铁离子水解，加入草酸沉淀亚铁离 子， 过滤得到草酸亚铁晶体 （FeC2O4xH2O） ， 过滤， 再用无水乙醇洗涤 23 次， 干燥， 加热得固体FeC2O4， 草酸亚铁晶体与 KMnO4溶液反应得溶液。 【详解】 （1）溶液中亚铁离子水解，加入少量硫酸，抑制亚铁离子水解，防止其被氧化； （2）H2C2O4属于二元弱酸，反应是 H2C2O4和 Fe2+生成固体FeC2O4xH2O，离子反应方程式为： Fe2+H2C2O4+xH2O=FeC2O4xH2O+2H+； （3）先用水洗涤再用乙醇洗涤，洗涤除去晶体表面附着的硫酸盐等杂质，用乙醇洗涤，乙
38、醇具有挥发性， 可以使 FeC2O4xH2O 快速干燥； 故答案为：除去晶体表面附着的杂质，易于干燥； （4）验证生成的产物中有氧化铁、H2O、CO、CO2，因大部分物质的验证需要经过水溶液，因此验证水放 在第一位，无水硫酸铜与水反应得到五水硫酸铜，颜色由白色变为蓝色；CO 通入到氧化铜固体中将又有 CO2生成,从而验证 CO2的存在放在 CO 前面，所以顺序为：CDCBAC 或 CDBAC；实验前需要将装置中的 空气排尽，否则加热不纯的可燃气体，易发生爆炸； 故答案为：H2O；CDCBAC 或 CDBAC；防止爆炸； （5）KMnO4溶液呈紫色，反应完毕，当滴入最后一滴 KMnO4溶液时，溶
39、液由无色变为浅红色，且半分钟 内不褪色，即达滴定终点； FeC2O4xH2O+KMnO4+H2SO4Fe2(SO4)3+CO2+MnSO4+K2SO4+H2O，反应中铁元素化合价+2 价升高为+3 价，碳元素化合价+3 价升高为+4 价，电子转移 1+1 2=3，锰元素化合价+7 价降低为+2 价，电子转移 5， 最小公倍数 15，结合守恒找出数量关系： 2424 -1-3 5FeC OxH O3KMnO 5144+18x g3mol 00.0100mol L12.00L 105.18g ，x=2； 故答案为：当滴入最后一滴 KMnO4溶液时，溶液由无色变为浅红色，且半分钟不褪色；x=2。 6
40、 （2020 届河南省六市高三第二次联合调研）高铁酸钾是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂，主要用 于饮水处理。实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。 资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于 KOH 溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生 O2，在碱性 溶液中较稳定。 （1）制备 K2FeO4（夹持装置略） 如图所示，A 为氯气发生装置。装置 A、B、C、D 中存在错误的是_（填序号） 。 C 中得到紫色固体和溶液。C 中通入氯气发生反应，生成高铁酸钾（K2FeO4）的化学方程式为_， 此外 Cl2还可能与过量的 KOH 反应。 （2）探究 K2FeO4的性质 取 C 中紫色
41、溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液 a，经检验气体中含有 Cl2。为证明是否 K2FeO4， 氧化了 Cl而产生 Cl2，设计以下方案： 方案 I 取少量溶液 a，滴加 KSCN 溶液至过量，溶液呈红色。 方案 II 用 KOH 溶液充分洗涤 C 中所得固体，再用 KOH 溶液将 K2FeO4溶出， 得到紫色溶液 b。取少量 b，滴加盐酸，有 Cl2产生。 i.由方案 I 中溶液变红可知溶液 a 中含有_离子，但该离子的存在不能判断一定是 K2FeO4，氧化了 Cl2，因为 K2FeO4，在酸性溶液中不稳定，请写出 K2FeO4在酸性溶液中发生反应的离子方程式 _。 ii方案可证明 K2
42、FeO4，氧化了 Cl用 KOH 溶液洗涤的目的是_。 根据 K2FeO4的制备实验得出： 氧化性 Cl2_FeO42 （填“”或“”） ， 而方案实验表明， Cl2和 FeO42 的氧化性强弱关系恰好相反，原因是_。 （3） 若在制备装置 C 中加入 Fe(OH)3的质量为 14.0g， 充分反应后经过滤、 洗涤、 干燥得 K2FeO4固体 19.3g， 则 K2FeO4的产率为_。 【答案】 （1）B 3C12+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O （2）i：Fe3+ 4FeO42-+20H+=4Fe3+3O2+10H2O ii：确保 K2FeO4在碱性环境中的
43、稳定性，同时排除 ClO-对验证的干扰 溶液的酸碱性不同 （3）74.5% 【解析】 （1）A 为氯气发生装置，B 除去氯气中的 HCl，应左侧长导管，右侧短导管，长进短出，装置 A、B、C、 D 中存在错误的是 B（填序号） 。故答案为：B； C 中得到紫色固体和溶液，C 中通入氯气将氢氧化亚铁氧化，生成高铁酸钾（K2FeO4） ，化学方程式为 3C12+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O。故答案为：3C12+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O； （2）i.Fe3+离子与 SCN-发生络合反应，生成红色的络离子，由方案 I 中溶液变
44、红可知溶液 a 中含有 Fe3+ 离子，但该离子的存在不能判断一定是 K2FeO4，氧化了 Cl2，因为 K2FeO4在酸性溶液中不稳定，K2FeO4 在酸性溶液中发生反应的离子方程式 4FeO42-+20H+=4Fe3+3O2+10H2O。故答案为：Fe3+； 4FeO42-+20H+=4Fe3+3O2+10H2O； ii方案可证明 K2FeO4，氧化了 Cl，用 KOH 溶液洗涤的目的是确保 K2FeO4在碱性环境中的稳定性，同 时排除 ClO-对验证的干扰。故答案为：确保 K2FeO4在碱性环境中的稳定性，同时排除 ClO-对验证的干扰； 根据 K2FeO4的制备实验得出： 3C12+2
45、Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O 中氧化剂的氧化性强于氧化 产物，氧化性 Cl2FeO42 ，而方案实验表明，Cl2和 FeO42的氧化性强弱关系恰好相反，原因是溶液的 酸碱性不同。故答案为：；溶液的酸碱性不同； （3） 若在制备装置 C 中加入 Fe(OH)3的质量为 14.0g， 充分反应后经过滤、 洗涤、 干燥得 K2FeO4固体 19.3g， 根据铁原子守恒： 324 () 107198 14.0 Fe OHK FeO gm m= 14.0198 107 g =25.9g，则 K2FeO4的产率为 19.3 100% 25.9 g g =74.5%。 故答
46、案为：74.5%； 7 （2020 届四川省内江市三模）亚硝酰氯( NOCl) 是有机合成中的重要试剂，为黄色气体或红褐色液体（熔 点- 64. 5，沸点-5.5） ，具有刺鼻恶臭味，遇水和潮气水解，有多种方法制备。 （1）方法一：将 5 g 经 300下干燥了 3h 并研细的 KCl 粉末装入 50 mL 带有接头及抽真空用活塞的玻 璃容器内。 将容器尽量减压， 在减压下通入 0. 002 mol NO2。 反应 12 36 min 即可完成， NO2红棕色消失 ， 出现黄色亚硝酰氯，同时还得到一种盐。写出亚硝酰氯的电子式_，该方法制备 NOCl 的化学方程式 为_，氯化钾需要“干燥”的原因
47、是_。 （2）方法二：实验室可用如图装置制备亚硝酰氯(NOCl)，检验装置气密性并装入药品打开 K2，然后再打 开_（填“K1 ”或“K3 ”） 通入一段时间气体，其目的为_，然后进行其他操作，当 Z 有一 定量液体生成时，停止实验。写出 X 装置中反应的离子方程式_ 。 （3）测定产品纯度：取（2）中 w g Z 中液态产品溶于蒸馏水，配制成 250 ml 溶液；用酸式滴定管准确量 取 25. 00mL 所配溶液于锥形瓶中，滴加几滴 K2CrO4溶液作指示剂，用滴定管盛装 c mol L-1 AgNO3标准 溶液滴定至终点，消耗标准溶液体积为 V mL。 已知：Ksp( AgCl ) =1.56 10-10 ，Ksp(Ag2CrO4)=1 10-12， Ag2CrO4为砖红色固体，忽略杂质参与反应 盛装 AgNO3 标准溶液的滴定管是_（填“酸式”或“碱式”)棕色滴定管；判断达到滴定终点的方法是
