2025屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí)專題十第四單元化學(xué)綜合實驗教案蘇教版

第四單元化學(xué)綜合試驗

■類型1探究型實胎

［知能深化一掃盲點］

1.考情分析

探究性試驗以其創(chuàng)新、敏捷的特點成為每年高考的熱點題型，試題將元素化合物學(xué)問與

化學(xué)試驗學(xué)問奇妙地融合在一起，增加了題目的新奇度和難度，能充分考杳學(xué)生的發(fā)散思維

實力和分析問題的實力。試驗往往通過對物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的試驗探究、反應(yīng)產(chǎn)物成分的試驗探

究、化學(xué)反應(yīng)原理的試驗探究，揭示反應(yīng)原理、說明產(chǎn)生某些現(xiàn)象的緣由等。

主要考查點：①對物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的試驗探究；②對反應(yīng)產(chǎn)物成分的試驗探究；③對化學(xué)

反應(yīng)原理的試驗探究。

2.解題指導(dǎo)

探究型試驗是中學(xué)化學(xué)試驗的重要內(nèi)容。設(shè)計試驗探究時，要求原理精確、步驟簡捷、

現(xiàn)象明顯、結(jié)論易得，且不對環(huán)境造成污染，中學(xué)化學(xué)性質(zhì)試驗探究的主要角度有：

(1)物質(zhì)氧化性、還原性的推斷。如探究S02具有還原性的方法是將氣體通入酸性KMnO.

溶液中，通過KMnO,溶液是否褪色來說明。

(2)物質(zhì)氧化性強弱、還原性強弱的推斷。如探究Fe”的氧化性強于L時，可利用FcCh

與KI淀粉溶液反應(yīng)，通過溶液是否變藍色來說明Fe，+的氧化性大于

(3)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律?般通過設(shè)計元素金屬性、非金屬性的強弱試驗

來完成，如通過Mg、A1與同濃度鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生”的快慢來說明Mg的活潑性強于Alo

(4)電解質(zhì)強弱的推斷。如探究一元酸HA是弱酸的方法是常溫下配制NaA的溶液，測pH,

若pH>7,則說明HA為弱酸。

(5)物質(zhì)酸性強弱的推斷。如探究碳酸和硅酸的酸性強弱，可利用相對強的酸制備相對■弱

的酸的反應(yīng)原理，將C()2氣體通入Na?Si()3溶液，看是否有白色沉淀生成來推斷。

(6)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的規(guī)律探究?？梢酝ㄟ^限制所含的雜質(zhì)是否與空氣接觸、所接觸

的電解質(zhì)溶液的酸堿度、鋼鐵在腐蝕過程中體系內(nèi)的氣壓變更等角度設(shè)計試驗，找出規(guī)律。

［典例1］(2024?全國卷HD綠研是含有肯定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具

有重要的用途。某化學(xué)愛好小組對綠鞏的一些性質(zhì)進行探究。回答下列問題：

(1)在試管中加入少量綠機樣品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變更。再

向試管中通入空氣，溶液漸漸變紅。由此可知：、O

(2)為測定綠研中結(jié)晶水含量，將石英玻璃管(帶兩端開關(guān)心和K“(設(shè)為裝置A)稱重，記

為面go將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱重，記為刑go按下圖連接好裝置進行

試驗。

①儀器B的名稱是。

②將下列試驗操作步驟正確排序（填標號）；重復(fù)上述操作步驟，直至A恒重,

記為融go

a.點燃酒精燈，加熱

b.熄滅酒精燈

C.關(guān)閉Ki和Ka

d.打開M和兒，緩線通入沖

e.稱量A

f.冷卻到室溫

③依據(jù)試驗記錄，計算綠磯化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=________（列式表示）。若試驗時按a、

d次序操作，則使^（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。

（3）為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物，將（2）中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中，打開

K和K?,緩緩?fù)ㄈ隢z,加熱。試驗后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。

①C、D中的溶液依次為（填標號）。C、D中有氣泡冒出，并可視察到的現(xiàn)象分別

為。

a.品紅b.NaOHc.BaCl2

d.Ba（NO。2e.濃H?SOi

②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式：

［解析］（1）綠磯溶液中加入KSCN溶液，溶液顏色無明顯變更，說明樣品中不含三價鐵:

再向試管中通入空氣，溶液漸漸變紅，說明FeSO」易被空氣中的氧氣氧化。（2）①儀器B是干

燥管。②依據(jù)試驗?zāi)康募熬G研易被氧化的性質(zhì)可知，試驗時先打開《和電，緩緩?fù)ㄈ隡排出

裝置中的空氣，避開空氣口的氧氣將綠磯氧化；再點燃酒精燈進行加熱；一段時間后熄滅酒

精燈，冷卻至室溫，關(guān)閉1和K2,再稱量A。故正確的操作依次是dabfee。③依據(jù)題意，綠

研樣品的質(zhì)量為優(yōu)一面）g,綠磯中結(jié)晶水的質(zhì)量為（以一而）g,則FeSOi的質(zhì)量為（例一明）g,設(shè)

綠磯的化學(xué)式為FeSOi?*1。則

FeSOi-AH20^=FeS0t+*即

15218A-

（加一加i）g（如—/7Z＜）g

15218x*=第三天。假如試驗時依據(jù)a、d次序操作,則部分綠磯

解得:

（例一例）g（很一曲）g'

被氧化，導(dǎo)致而增大，則測出結(jié)晶水的值X會偏小。（3）試驗后殘留的紅色固體是FC2O3。依據(jù)

氧化還原反應(yīng)規(guī)律，反應(yīng)中硫元素的化合價必定降低，生成S02。依據(jù)得失電子守恒和元素守

恒可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：2FeS（X避F&Os+SOU+S03f。由于S0：,極易溶于水且能與水

反應(yīng)生成H2s。4,欲檢驗SO?和S03,必需先用BaS溶液檢驗S03,再用品紅溶液檢驗SO”

［答案］（1）樣品中沒有Fe（III）Fe（II）易被氧氣短化為Fe（III）

⑵①干燥管②dabfee喘常偏小

⑶①c、a生成白色沉淀、褪色

@2FeS01=^Fe203+S0,t+S0："

［典例2］（2015?全國卷I）草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其A；=5.4X102,

髭=5.4X102草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體（H￡Qi-2出0）無

色，熔點為101

回答下列問題:

（1）甲組同學(xué)依據(jù)如圖所示的裝置，通過試驗檢驗草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可視察

到的現(xiàn)象是.,由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有。裝置

B的主要作用是

（2）乙組同學(xué)認為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有C0,為在行驗證，選用甲組試驗中的裝置A、

B和下圖所示的部分裝置（可以重復(fù)選用）進行試驗。

①乙組同學(xué)的試驗裝置中，依次連接的合理依次為A、B、。裝置H反

應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是_______。

②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是

(3)設(shè)計試驗證明：

①草酸的酸性比碳酸的強_______________________________________________________

____________________________________________________________________________O

②草酸為二元酸______________________________________________________________

［解析］第(1)問考直CP的檢驗方法、草酸的物理性質(zhì)，CO?能使澄清石灰水變渾濁，草

酸的熔點為1()1℃,故草酸蒸氣遇冷后會冷凝為非氣態(tài)物質(zhì)，故裝置B的作用是冷凝,冷凝

的目的是防止草酸蒸氣對CO?的檢驗造成干擾。第(2)①向考查試驗方案的設(shè)計，先分析如何

解除C0?對CO檢驗的干擾：

檢驗CO氣體，應(yīng)先在H裝置中進行CO還原CuO的反應(yīng)，氣體進入H裝置前需除去CO中

的CO：氣體，從H裝置中導(dǎo)出的氣體需用澄清石灰水檢驗CO2氣體的存在。

再設(shè)計試驗流程:

(草或(冷”因收(wacOt

分草收蠢氣)中的cop是布除星)

(C()i￡

水0》#C<X)>艮化戶"》

第⑵②問考查CO的瞼驗方法，CO還原CuO時，黑色的CuO變成紅色的單質(zhì)Cu,且CO

的氧化產(chǎn)物是CO?。故證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是H中的黑色粉末變成紅色，其

后的D中澄清石灰水變渾汨。第(3)問考查一元酸、二元酸的證明方法，向NaHC(h溶液中加入

草酸，若有C0?生成，即可證明草酸的酸性強于碳酸，當(dāng)1mol草酸與NaOH完全中和時，須

要消耗2molNaOH溶液即可證明草酸為二元酸。

［答案］(1)有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁CO,冷凝(水蒸氣、草酸等)，防止草酸

進入裝置C反應(yīng)生成沉淀，干擾C6的檢驗

(2)①F、D、G、H、D,ICuO②H中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后的D中澄清石灰水變渾

濁

(3)①向盛有少量NaHCO*的試管里滴加草酸溶液，有氣泡產(chǎn)生②用NaOH標準溶液滴定

草酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍

［題后歸納］物質(zhì)試驗探究設(shè)計須要留意的問題

(1)有水蒸氣生成時，先檢驗水蒸氣再檢驗其他成分。

(2)對于須要進行轉(zhuǎn)化才能檢測的成分要留意解除干擾。如CO的檢驗，要先檢測CO中是

否含有CO?,假如有C02,先除去C0?后才能對CO實施轉(zhuǎn)化，最終再檢測轉(zhuǎn)化生成的C02。

(3)若試題只給出部分藥品和裝置，則應(yīng)給出必要的補充；若給出多余的試劑品種，則應(yīng)

進行篩選。

(4)留意答題的規(guī)范性，有些題目要求指出試劑的名稱。如無水硫酸銅、澄清石灰水、酸

性高缽酸鉀溶液、飽和NaHCOs溶液等。

［題點全練一過高考］

1.(2024?山西重點中學(xué)協(xié)作體模擬)某探討性學(xué)習(xí)小組對過量炭粉與氧化鐵反應(yīng)的氣體

產(chǎn)物成分進行探討。

(1)提出假設(shè)

①該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是C02o

②該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物走CO。

③該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是O

(2)設(shè)計方案

如圖所示，將肯定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉完全反應(yīng)，測定參與反應(yīng)

的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

(3)查閱資料

氮氣不與炭粉、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)。試驗室可以用氯化鉉飽和溶液和亞硝酸鈉(NaNOj飽和

溶液混合加熱反應(yīng)制得氮氣。請寫出該反應(yīng)的離子方程式：

(4)試驗步驟

①按上圖連接裝置，,稱取3.20g氧化鐵、2.00g

炭粉混合勻稱，放入48.48g的硬質(zhì)玻璃管中；

②加熱前，先通一段時間純凈干燥的氮氣；

③停止通入吊后，夾緊彈簧夾，加熱一段時間，澄清石灰水(足量)變渾濁；

④待反應(yīng)結(jié)束，再緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間的氮氣。冷卻至室溫，稱得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)

量為52.24g：

⑤過濾出石灰水中的沉淀，洗滌、烘干后稱得質(zhì)量為2.00gu

步驟②、④中都分別通入N2,其作用分別為

(5)數(shù)據(jù)處理

試依據(jù)試驗數(shù)據(jù)分析，寫出該試驗中氧化鐵與炭粉發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:

(6)試驗優(yōu)先

學(xué)習(xí)小組有同學(xué)認為應(yīng)對試驗裝置進一步完善。

①甲同學(xué)認為：應(yīng)將澄清石灰水換戌Ba(OH)2溶液，其理由是

②從環(huán)境愛護的角度，請你再提出一個優(yōu)化方案：

解析：(1)依據(jù)極端假設(shè)可知還有一種狀況就是二者的混合物。(3)：Hj具有還原性，(07

具有氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，N-N,N-N,據(jù)比可寫出反應(yīng)的離子方程式。

(5)由于炭粉過量，氧化鐵完全反應(yīng)，因此反應(yīng)結(jié)束后所得固體是過量的炭粉和生成的

112

Fe的混合物，其質(zhì)量為mG的+///(€)?=52.24g-48.48g=3.76g,其中加(Fe)=7777X3.20

1oU

g=2.24g,則/(C)劊=3.76g—2.24g=l.52g,〃/(C)反=2.00g—1.52g=0.48g,〃(C)反

=0.04mol,由試驗步驟⑤可知，反應(yīng)中生成CO-0.02mol,則還生成CO0.02mol,"(CO)：”(CO。

=1：1,據(jù)此可寫出WOa與C反應(yīng)的化學(xué)方程式：2C+Fez()3誕2Fe+C0t+C02f。

(6)①Ca(()H)2的溶解度很小，所以澄清石灰水中Ca：0H)2的濃度很小，一般不用作C0?的

汲取劑，否則易導(dǎo)致汲取不完全造成試驗誤差，這是改用Ba(0H)2溶液的主要緣由。②本試驗

中能對環(huán)境造成污染的氣體是C0,所以對方案的優(yōu)化就是增加處理C0的裝置

答案：(DC。、CO的混合物

(3)NII；+NO；=^=N2f+2山0

(4)①檢查裝置的氣密性⑤步驟②中是為了排盡空氣，步驟④是為了趕出全部的CO?,

確保完全汲取

：

(5)2C+Fe203^^2Fe+C0t+C02t

(6)①Ba(OH)2溶解度大，濃度大，使CO?被汲取的更完全；V(BaC0*)＞必(CaCOj,稱量時相

對誤差小

②在尾氣出口處加點燃的酒精燈或增加尾氣處理裝置

2.(2024?湖北七市聯(lián)考)某化學(xué)愛好小組設(shè)計如下試驗方案。將濃硫酸與銅片反應(yīng)制備

SO?并進行相關(guān)試驗探究，：式驗裝置如圖所示:

請回答下列問題：

(1)裝置B的作用是o

(2)設(shè)計裝置C的目的是驗證S0?的________性，裝置C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

裝置D中NaOH全部轉(zhuǎn)化為NaHSO?的標記是

⑶向NallSOs溶液中加入NaClO溶液時，反應(yīng)有三種可能的狀況：

I.HSO；與C10一恰好反應(yīng)

II.NaClO不足

III.NaClO過量

甲同學(xué)分別取上述混合溶液于試管中，通過下列試驗確定該反應(yīng)屬于哪一種狀況，請完

成下表(已知酸性：H2S03>H-C0；l>HC10)：

序號試驗操作現(xiàn)象結(jié)論

①加入幾小塊CaCd固體有氣泡產(chǎn)生I或n

②滴加少量淀粉-KI溶液，振蕩in

③滴加少量濱水，振蕩n

滴加少量酸性KMn(h溶液，振蕩溶液呈紫色

(4)請設(shè)計簡潔試驗證明室溫下HSO；的甩離平衡常數(shù)反與水解平衡常數(shù)&的相對大小:

解析：(2)在裝置D中SO?先與NaOH反應(yīng)生成NaHSO：”然后才與品紅反應(yīng)，所以當(dāng)品紅溶

液褪色時，說明NaOH己反應(yīng)完全。⑶②HSO；與C10反應(yīng)的離子方程式為IISO：,+C1(T=SO>

+CF+H+,若NaClO過量，CIO」可將「氧化為12,從而使溶液變?yōu)樗{色。③若NaClO不足，

+

則HS。；過量，HSO；可與漠本發(fā)生反應(yīng)：HSO；+Br2+H2O=SOr+2Br-+3H,從而使'7臭水褪色。

④酸性KMnO1溶液具有強氧化性，可將HSO；氧化，若滴入酸性KMnOi溶液并振蕩后，溶液呈紫

色,說明溶液中不存在HSO；,故可能是狀況I或狀況III。(4)希與人的相對大小干脆關(guān)系到溶

液的酸堿性。若心K,說明HS07的電離程度大于水解程度，溶液呈酸性，反之，溶液呈堿性,

據(jù)此可通過測定溶液的pH來比較肥和4的相對大小。

答案：（1）防倒吸（或平安瓶）

+

（2）還原SO,+Br2+21L0=4H+SOf+2Br-溶液由紅色變無色

（3）②溶液變?yōu)樗{色③濱水褪色④I或III

（4）常溫下,用pH試紙（或pH計）測定NaHSP溶液的pH,若pH<7,則心始若pH>7,則

AX%.（或其他合理答案）

3.（2024?大連模擬）高鋸酸鉀俗稱灰缽氧，用途廣泛，常用作氧化劑、防腐劑、消毒劑

等。

I.某小組擬用酸性KMnOi溶液與H2co（爾=5.4X107）的反應(yīng)（此反應(yīng)為放熱反應(yīng)）來探

究“條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”，并設(shè)計了如下的方案記錄試驗結(jié)果（忽視溶液混合體積的

變更）。

限選試劑和儀器：0.2000mol限C2O4溶液、0.0100mol?廣1KMnO」溶液（酸性）、

蒸儲水、試管、鼠筒、秒表、恒溫水浴槽

物理量r(o.2000P(0.0100

甲乙

mol?L-lmol?L-177℃

編“、

H2c小溶液)/mLKMnO,溶液)/mL

?2.004.050

②2.004.025

③1.0a4.025

回答下列問題：

（1）配制100mL0.2000mol-的H2c2O1溶液，除用到托盤天平、藥匙、燒杯、量筒、

玻璃棒等儀器外，還必需用到的玻璃儀器是o

（2）在酸性條件下KMn）的氧化性會增加，用來酸化KMnOj溶液的最佳試劑是。

a.硝酸b.硫酸c.鹽酸

（3）上述試驗①②是探究對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；若上述試驗②③是探究濃度對'

化學(xué)反應(yīng)速率的影響，則表格中“甲”應(yīng)填寫,a為；乙是試驗須要測定的

物理量，則表格中“乙”應(yīng)填寫o

⑷將酸性KMnOi溶液逐滴滴入肯定體積的H￡O溶液中（溫度相同，并不斷振蕩；忽視滴

入KMnOi時溶液總體積變更），記錄的結(jié)果如表：

滴入KMnO.KUnOi溶液紫色

溶液的次序褪去所需的時間/s

先滴入第1滴60

褪色后，再滴入第2滴15

褪色后，再滴入第3滴3

褪色后，再滴入第4滴1

請分析KMn01溶液褪色時間變更的可能緣由

H.某化學(xué)小組利用如圖裝置進行試驗證明氧化性：KMnODClDBiz限選試劑：WBr溶液、

KMnO；、濃鹽酸、濃硫酸

（5）裝置d中盛放的試劑是________；試驗中視察到的現(xiàn)象為

;此試驗裝置的不足之處是。

解析：（2）高鎰酸鉀能氧化鹽酸，硝酸本身具有強氧化性，故選硫酸。（3）試驗①②只有

溫度不同，所以探究的是溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。為了達到試驗?zāi)康?，?yīng)當(dāng)讓混合后溶

液的體積相同，而HGOi的濃度不同，所以試驗③須要補充蒸儲水，則甲為，（蒸飽水）/mL,a

為1.（）,乙為￡（溶液褪色時間）/s。（4）反應(yīng)中生成了Mn",應(yīng)是反應(yīng)生成的Mr產(chǎn)對反應(yīng)有催

化作用,且c（Mn"）越大催化效果越好。（5）須要推斷氧化性：KMnO.>Cl2>Br2,首先要制取Ck、

Br2,再利用氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性來進行推斷，用KMnOi和濃鹽酸反應(yīng)制取

Cl2,用CL和NaBr反應(yīng)制取Bn,裝置d中盛放的試劑是NaBr溶液,試驗現(xiàn)象為c中有黃綠

色氣體產(chǎn)生，d中溶液變?yōu)樽兀ǔ龋S色；Ck是有毒氣體，須要尾氣處理裝置。

答案：（1）100mL容量瓶、膠頭滴管（2）b

（3）溫度也蒸儲水）/mL1.0￡（溶液褪色時間）/s

（4）反應(yīng)生成的M/+對反應(yīng)有催化作用，且c（M/+）越大催化效果越好

（5）NaBr溶液c中有黃綠色氣體產(chǎn)生，d中溶液變?yōu)樽兀ǔ龋S色沒有尾氣汲取裝置

■■類型￡定量如實?

［知能深化一掃盲點］

i.考情分析

定量試驗是將化學(xué)試驗與化學(xué)計量有機結(jié)合在一起測定物質(zhì)化學(xué)組成與含量的探究性試

驗，是近幾年高考命題的常考題型。一般先通過試驗測巳相關(guān)的有效數(shù)據(jù)，然后經(jīng)計算得出

物質(zhì)的組成與含量。由于定量試驗?zāi)康男?、好用性強，能賜予學(xué)生較大的創(chuàng)建空間，豆能激

發(fā)學(xué)牛?的學(xué)習(xí)愛好，培育學(xué)生.嚴謹求實的科學(xué)看法。因此復(fù)習(xí)過程中留意定性試驗拓展到定

量試驗的探討。

主要考查點：①物質(zhì)化學(xué)組成的試驗探究；②利用滴定原理確定物質(zhì)含量的試驗探究;

③通過精確測量沉淀的質(zhì)量或氣體的體積確定物質(zhì)含量的試驗探究。

2.解題指導(dǎo)

「典例11(2024?全國卷I)凱氏定氮法是測定蛋白質(zhì)中氯含量的經(jīng)典方法，其原理是

用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機氮轉(zhuǎn)化成鏤鹽，利用如圖所示裝置處理錢鹽，然后通

過滴定測量。已知：NH3+H3B03=NH3?HSB03；NH3?H3B03-|-HC1=NH4CH-H3B03O

回答下列問題：

(Da的作用是。

(2)b中放入少量碎瓷片的目的是of的名稱是o

(3)清洗儀器：g中加蒸餡水；打開k“關(guān)閉k八k3,加熱b,蒸氣充溢管路；停止加熱,

關(guān)閉k“g中蒸偏水倒吸進入c,緣由是；打開k?放掉水.

重復(fù)操作2?3次。

(4)儀器清洗后，g中加入硼酸(HBOJ和指示劑。俊鹽試樣由d注入e,隨后注入氫氧化

鈉溶液，用蒸得水沖洗d,關(guān)閉k3,d中保留少量水。打開加熱b,使水蒸氣進入c。

①d中保留少量水的目的是O

②e中主要反應(yīng)的離子方程式為,

e采納中空雙層玻璃瓶的作用是。

(5)取某甘氨酸(G&NOl樣品m克進行測定,滴定e中汲取液時消耗濃度為cmol-L-l

的鹽酸J/血，，則樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)為—%，樣品的純度W—%o

［解析］(1)導(dǎo)管a與大氣相通，其作用是避開燒瓶內(nèi)氣壓過大，發(fā)生危急。(2)加熱液

體時加入碎瓷片，其作用是防止液體暴沸。冷凝管有直形冷凝管和球形冷凝管等，要指明。

(3)停止加熱，瓶內(nèi)水蒸氣冷凝，氣體壓強減小，會引起g中液體倒吸入c中，利用蒸儲水倒

吸來洗滌儀器e、fo(4)①止水夾k?處可能漏氣，導(dǎo)致測定的N元素養(yǎng)量分數(shù)偏低，故d中保

留少量水起液封作用，防止氨氣逸出。②e中發(fā)生的主要反應(yīng)是錢鹽與氫氧化鈉反應(yīng)，須要加

熱，使氨氣全部逸出?！爸锌针p層玻璃瓶”比較生疏，可以聯(lián)想平常生活中保溫玻璃瓶來分

cy

eV0101x14g'm°r，

析問題。(5)〃(N)=〃(NH3)=〃(HC1)=T~^mol,郎(N)=-----------------------X100%=

1000mg

I4ryiArv757

——T。C2H5NO2的相對分子質(zhì)量為75,H/GHSNO?)=-—一-%,>

mm14m

［答案］(1)避開b中壓強過大(2)防止暴沸直形冷凝管(3)c中溫度下降，管路中

形成負壓(4)①液封，防止氨氣逸出②NH：+()l「aNH"+H2保溫使氨完全蒸出

一、1.4"7.5”

(5)

mm

［典例2］(2014?北京高考)碳、硫的含量影響鋼鐵性能。碳、硫含量的一種測定方法

是將鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為氣體，再用測碳、測硫裝置進行測定。

(1)采納裝置A,在高溫下將*克鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為CO?、SQ。

①氣體a的成分是o

②若鋼樣中硫以FeS形式存在，A中反應(yīng)：3FeS+502=l______+3

靖

(2)將氣體a通入測硫裝置中(如圖)，采納滴定法測定硫的含量。

①H4氧化S02的化學(xué)方程式：

②用NaOH溶液滴定生成的H2SO1,消耗zmLNaOH溶液。若消耗1mLNaOH溶液相當(dāng)于

硫的質(zhì)量為y克，則該鋼樣中硫的質(zhì)量分數(shù)：。

(3)將氣體a通入測碳裝置中(如圖)，采納重量法測定碳的含量。

①氣體a通過B和C的目的是o

②計算鋼樣中碳的質(zhì)量分數(shù)，應(yīng)測量的數(shù)據(jù)是。

［解析］(1)①依據(jù)題給信息可知氣體a的成分為CO?、SO?和過量的0”②依據(jù)原子守恒

和得失電子守恒配平方程式：3FeS+502量退Fe：O+3s()2。(2)①過氧化氫具有氧化性，二氧化

硫具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸。②消耗1mLNaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為y

g,則消耗zmLNaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為必g,所以鋼樣中硫的質(zhì)量分數(shù)為⑶①整

個裝置要精確測定C0,的含量，故須要解除干擾氣體S0?,由題給裝置可知，活性二氧化鋅的

作用是除去氣體a中的SO”重銘酸鉀和濃硫酸的作用是檢驗S0「是否除盡“②通過測量二氧

化碳汲取瓶汲取CO?前、后的質(zhì)量計算出鋼樣中碳的質(zhì)量分數(shù)。

［答案］(DOO?、SO?、CO［②Fes。，SO2

(2)①山。2+502=11￡口喏

(3)①解除S0?對C0?測定的干擾②汲取COH后汲取瓶的質(zhì)量

［題后歸納］

1.氣體體積的測顯方法

氣體體積法就是通過測量氣體的體積來確定被測物質(zhì)組分含量的方法。一般是先使被測

氣體從試樣中分別出來，通過量氣裝置測定氣體的體積，然后確定其他成分的含量。

(1)五種量氣裝置

(2)量氣時應(yīng)留意的叵題

①量氣時應(yīng)保持裝置處于室溫狀態(tài)。

②讀數(shù)時要特殊留意消退“壓強差”，保持液面相平還要留意視線與液面最低處相平。

如圖(H)(V)應(yīng)使左側(cè)和右側(cè)的液面高度保持相平。

2.測量沉淀質(zhì)量法

先將某種成分轉(zhuǎn)化為沉淀，然后稱量過濾、洗滌、干燥后沉淀的質(zhì)量再進行相關(guān)計算。

稱量固體一般用托盤天平，精確度為0.1g,但精價度高的試驗中可運用分析天平，可

精確到0.0001go

［題點全練一過高考］

1.(2024?天津高考)水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈實力的一個指標，通常用每升水中

溶解氧分子的質(zhì)量表示，單位mg?「L我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》規(guī)定，生活飲用水源的

DO不能低于5mg?:二某化學(xué)小組同學(xué)設(shè)計了下列裝置(夾持裝置略)，測定某河水的D0。

I.測定原理：

堿性條件下，一將氧化為Mn0(0H)2：

①2Mn2++02+40H—=2Mn0(0H)21

酸性條件下，Mn0(0H)2將廠氧化為必

②MnO(0H)2+1-+H+-MF+I2+H2O(未配平)

用NafG標準溶液滴定生成的L：

③2s2(T+l2=S就一+2廣

II.測定步驟：

a.安裝裝置，檢驗氣密性，充L排盡空氣后，停止充N?。

b.向燒瓶中加入200mL水樣。

c.向燒瓶中依次快速加入1mLMnSO,無氧溶液(過量)、2mL堿性KI無氧溶液(過量)，

開啟攪拌器，至反應(yīng)①完全。

d.攪拌并向燒瓶中加入2mLH2soi無氧溶液，至反應(yīng)②完全，溶液為中性或弱酸性。

e.從燒瓶中取出40.00mL溶液，以淀粉作指示劑，用0.01000mol-L-'Na2s嫗溶液

進行滴定，記錄數(shù)據(jù)。

g.處理數(shù)據(jù)(忽視氧氣從水樣中的逸出量和加入試劑后水樣體積的變更)。

回答下列問題：

(1)配制以上無氧溶液時，除去所用溶劑水中氧的簡潔操作為。

(2)在橡膠塞處加入水樣及有關(guān)試劑應(yīng)選擇的儀器是

①滴定管②注射器③量筒

(3)攪拌的作用是_________________________________________________________

⑷配平反應(yīng)②的方程式，其化學(xué)計量數(shù)依次為

(5)步驟f為。

⑹步驟。中達到滴定終點的標記為

若某次滴定消耗Na2sG溶液4.50mL,水樣的DO=______mg?廣］(保留一位小數(shù))。作

為飲用水源，此次測得DO是否達標：(填“是”或“否”)。

(7)步驟d中加入HzSCh溶液反應(yīng)后，若溶液pH過低，滴定時會產(chǎn)生明顯的誤差。寫出產(chǎn)

生此誤差的緣由(用離子方程式表示，至少寫出2

個)____________________________________________________________________________

解析：(1)氣體的溶解度隨溫度上升而減小，故可用洛水加熱煮沸法除去溶解在溶劑水中

的氧氣。(2)測定步驟中加入的試劑均為無氧溶液，且加入的水樣要防止空氣中氧氣的干擾，

故須要隔絕空氣，所以選用密封性較好的注射器。(3)攪拌能夠使物質(zhì)混合勻稱，加快化學(xué)反

應(yīng)的進行。(4)Mn0(0H)2中Mn顯+4價,2molI一化合價上升2價生成以故依據(jù)化合價升降

-+2+

總數(shù)相等和元素守恒、電荷守恒配平方程式為MnO(OH)2+21+4H=Mn+12+3H20o(5)中

和滴定一般采納重復(fù)滴定2?3次來減小滴定誤差。(6)用Na2s溶液進行滴定時，L的量漸

漸減小至消逝時為滴定終點，此時的現(xiàn)象是藍色消逝且半分鐘內(nèi)不變色。依據(jù)題中所給反應(yīng)

方程式得關(guān)系式：

2M/+?。2?2MnO(OH)2?2h?4Na2s2O3

14

〃(02)0.0045LXO.01000mol?L-1

14

7(o3=0.0045LX0.010()0mol?則

=；X0.0045LX0.01000mol?L-1,則D0=

；X0.0045LXO.01000mol?L-1X32g?mol-1

0.04L

=9.OXW3g?L',=9.0mg-L，依據(jù)生活飲用水的DO不低于5mg-知，此次測

得的DO達標。

(7)Na2s2O3在酸性條件下可以發(fā)生歧化反應(yīng)生成S和S02,且生成的SO?可被L氧化。另

外，在酸性條件下I.也可被氧氣氧化。

答案：(1)將溶劑水煮沸后冷卻(2)②

(3)使溶液混合勻稱，快速完成反應(yīng)(4)1,2,4,1,1,3

(5)重復(fù)步驟e的操作2?3次

(6)溶液藍色褪去(半分鐘內(nèi)不變色)9.0是

+

(7)2H4-S20r=SI+SO21+H2O、

+-

SO24-I2+2H2O=4H+SOr+2I>

4H++41—+02=212+2壓0(任寫其中2個)

2.某試驗小組欲制取氯酸鉀，并測定其純度。制取裝置如圖所示，請回答:

(1)11中玻璃管a的作用為o

⑵為了提高KOH的利用率，可將上述試驗裝置進行適當(dāng)改進，其方法是

臉

(3)反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后，H的大試管中有大量KCKh晶體析出。

圖中符合該晶體溶解度曲線的是(填編號字母)；要從H的大試管中分別已析出

的晶體，下列儀器中不須要的是(填儀器編號字母)。

A.鐵架臺B.長頸漏斗C.燒杯

D.蒸發(fā)皿E,玻璃棒F.酒精燈

(4)上述制得的晶體中含少量KC1O、KC1雜質(zhì)。

已知：堿性條件下，ci(r有強氧化性，CIO「很穩(wěn)定；酸性條件下，C10\CIO；都具有較

強的氧化性。

為測定KC10,的純度，進行如下試驗：

步驟1：取上述晶體3.00g,溶于水配成100mL溶液。

步驟2：取20.0()mL溶液于錐形瓶中，調(diào)至pH=10,滴加雙氧水至不再產(chǎn)生氣泡，煮沸。

步驟3：冷卻后，加入足量KI溶液，再逐滴加入足量稀硫酸。發(fā)生反應(yīng):C10；+U+H+-C1

-+I2+H2G(未配平)。

步驟4：加入指示劑，用0.5000mol-L_1NaSq.標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液

48.00mL,發(fā)生反應(yīng):2s2(T+l2=SQT+2I，

①步驟2中用雙氧水除去溶液中殘留C10一的離子方程式為

②該晶體中KClOa的質(zhì)量分數(shù)為o

③若步驟2中未進行煮沸，則所測KCW的質(zhì)量分數(shù)______（填“偏低”“偏高”或“無

影響”）。

解析：（1）為了避開裝置內(nèi)壓強增大，發(fā)生事故，用玻璃管a平衡壓強。（2）裝置I中制

取的氯氣中混有氯化氫，氯化氫也會與KOH反應(yīng)，故要凈化氯氣，用飽和食鹽水汲取氯氣中

的氯化氫。（3）降低溫度KCKh的溶解度急劇減小，會大量析出KC1O3晶體，圖中M曲線符合。

從H的大試管中分別已析出的晶體，采納過濾操作，須要一般漏斗、燒杯、玻璃棒和鐵架臺，

不須要長頸漏斗、蒸發(fā)皿、酒精燈。（4）①比。2與C1CF反應(yīng)生成02、crwH20O②C10；+6「

+6H+=C1-+3L+3H。2S20r+I2=S^~+2r,故CIO「?3b?6s就，KKCIO。=

1i7100mL,

TXO.048LXO.5000mol-LX———-X122.5g?mol1

620.00mL-

----------------------------------1昕-------------------------X100%^81.7%o③若未煮

,

沸，則溶液中含有&會氧化1-：4r4-02+4H=2L4-2IL0,故消耗硫代硫酸鈉溶液的體

積偏大，結(jié)果偏高。

答案：（1）平衡壓強（2）在I與II之間連接盛有飽和食鹽水的凈扮裝置（3）MBDF

⑷①口0一+乩0』=也0+d一+021②81.7%③偏高

3.化學(xué)愛好小組對某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進行以下探究：

查得資料：該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成：牙膏中其他成分遇到鹽酸時無氣體

產(chǎn)生。

I.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗

取適量牙膏樣品，加水充分攪拌、過濾。

（1）往濾渣中加入過量NaOH溶液，過濾。氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是

（2）往⑴所得濾液中先通入過量二氧化碳，再加入過量稀鹽酸。視察到的現(xiàn)象是

II.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定

利用下圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進行試驗，充分反應(yīng)后，測定C中生成的BaC03

沉淀的質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。

依據(jù)試驗過程回答下列問題：

⑶試驗過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝猓渥饔贸丝蓴嚢鐱、C中的反應(yīng)物外，還有

(4)C中反應(yīng)生成BaC03的化學(xué)方程式是

(5)下列各項措施中，不能提高測定精確度的是(填字母)。

a.在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的C6氣體

b.滴加鹽酸不宜過快

c.在A、B之間增加盛有濃硫酸的洗氣裝置

d.在B、C之間增加盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置

(6)試驗中精確稱取&00g樣品三份,進行三次測定,測得BaCO,的平均質(zhì)量為3.94go

則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為。

(7)有人認為不必測定C中生成的BaCOs的質(zhì)量，只要測定裝置C在汲取C0之前后的質(zhì)量

差，一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。試驗證明按此方法測定的結(jié)果明顯偏高，緣山是

+3+

解析：(2)發(fā)生的反應(yīng)有:A10；+2IL0+C02=Al(0H)3l4-HCO；,Al(0H)34-3H=Al4-

+

3H20,HCO^+H=CO21+H2O0(3)“緩緩?fù)ㄈ肟諝狻笔菫榱耸笴O?完全被Ba(OH)2溶液汲取。

(4)可將CO二與Ca(0H)2的反應(yīng)遷移應(yīng)用。(5)c項，要測定的是生成BaCO：,的質(zhì)量，與水蒸氣是

否存在無關(guān)；d項，由F反應(yīng)H'+HCO；=CO"+HO最終會導(dǎo)致測得CaCOs的質(zhì)量分數(shù)偏高。

3942

(6)/7(BaC03)=777^~~^=0.02mol,勿(CaC03)=100g-mor'XO.02mol=2.00g,貝lj

19/g,mol

?(CaC03)=|1黑上X100%=25%o(7)進入C并被汲取的物質(zhì)不僅有C0?還有水蒸氣及鹽酸中

o.UUg

揮發(fā)出的HC1氣體。

答案：⑴AISH3+O『=A10「+2H?0(2)通入CO?氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸有氣

體產(chǎn)生，沉淀溶解

⑶把生成的CO,全部排入C中，使之完全被Ba(OH)z溶液汲取(4)Ba(0H)2+

CO>=BaC031+H?0(5)cd(6)25%(7)B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中(或其他

合理答案)

■類型3化學(xué)工藝流程

［知能深化一掃盲點］

(一)考情分析

工藝流程題是近年來而考中備受關(guān)注的一種題型，該類題是將化工生產(chǎn)過程中的主要生

產(chǎn)階段即生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并依據(jù)生產(chǎn)流程中涉及的化學(xué)學(xué)問步步設(shè)問，構(gòu)成

與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的化學(xué)工藝流程題，它一般分為題頭介紹、流程圖示、問題設(shè)計三部分。

其示意圖為

規(guī)律：主線主產(chǎn)品，分支副產(chǎn)品，回頭為循環(huán)。

有以下特點：(1)試題源于社會實際，充分利用生產(chǎn)、生活中的鮮活實例為載體，使問題

情境真實，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科與工業(yè)生產(chǎn)和日常生活的緊密聯(lián)系，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的愛好。

(2)以解決化學(xué)實際問題為思路進行設(shè)問，考杳學(xué)生運用化學(xué)反應(yīng)原理及相關(guān)學(xué)問解決化

工生產(chǎn)中實際問題的實力，培育學(xué)生理論聯(lián)系實際、學(xué)以致用的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

(3)試題內(nèi)容豐富，涉及的化學(xué)學(xué)問面廣、綜合性強、思索容量大，考查學(xué)生化學(xué)學(xué)問的

駕馭狀況和應(yīng)用化學(xué)學(xué)問解決有關(guān)問題的實力。

(4)試題新奇，信息閱讀量大，考查學(xué)生的閱讀實力、資料收集處理實力和學(xué)問遷移實力。

(二)兩類典型的化學(xué)工藝流程題

題型一物質(zhì)制備類化工流程題

1.熟識常用的操作方法及其作用

(1)對原料進行預(yù)處理的常用方法及其作用

方法作用

研磨減小固體的顆粒度，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，加快反應(yīng)速率

水浸與水接觸反應(yīng)或溶解

酸浸與酸接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性金屬進入溶液，不溶物通過過濾除去

除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化，如從海帶中提取碘時的灼燒就是為了除去可燃

灼燒

性雜質(zhì)

煨燒變更結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解，如燃燒高嶺土

(2)常用的限制反應(yīng)條件的方法

①調(diào)整溶液的川。常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調(diào)整pH所需的物質(zhì)一般

應(yīng)滿意兩點：a.能與肘反應(yīng)，使溶液pH增大；b.不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去C/+中混有

的Fe'+,可加入CuO、CU(QH)2、Cu2(OH)2cO3等物質(zhì)來調(diào)整溶液的pH,不行加入NaOH溶液、氨

水等。

②限制溫度。依據(jù)須要升溫或降溫，變更反應(yīng)速率或使平衡向須要的方向移動。

③趁熱過濾。防止某物質(zhì)降溫時會析出。

④冰水洗滌。洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并削減晶體在洗滌過程中的溶解損耗。

2.識別流程圖

化工流程中箭頭指出的是投料(反應(yīng)物)，箭頭指向的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物),

返回的箭頭一般是被“循環(huán)利用”的物質(zhì)。

題型二提純類化工流程題

1.明確常用的提純方法

(D水溶法：除去可溶性雜質(zhì)。

(2)酸溶法：除去堿性雜質(zhì)。

(3)堿溶法：除去酸性雜質(zhì)。

(4)氧化劑或還原劑法：除去還原性或氧化性雜質(zhì)。

(5)加熱灼燒法：除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)。

(6)調(diào)整溶液的pH法：如除去酸性溶液中的Fe"等。

2.明確常用的分別方法

(1)過濾：分別難溶物和易溶物，依據(jù)特殊須要采納趁熱過濾或者抽濾等方法。

(2)萃取和分液：利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分別物質(zhì)，如用CC1,

或苯萃取澳水中的澳。

(3)蒸發(fā)結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變更不大的溶質(zhì)，如NaCl。

(4)冷卻結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變更較大的溶質(zhì)、易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物，如KNOs、

FeCl3.CuCl2>CuSO4-5H犯、FeSO4?7Hq等。

(5)蒸?；蚍帜悖悍謩e沸點不同且互溶的液體混合物，如分別乙醇和甘油。

(6)冷卻法：利用氣體液化的特點分別氣體，如合成氨工業(yè)采納冷卻法分別平衡混合氣體

中的氨氣。

[典例1](2024?全國卷I)L3TiQ2和LiFePO,都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦

鐵礦(主要成分為FeTiO「還含有少量MgO、Si()2等雜質(zhì))來制備。工藝流程如下：

回答下列問題：

(1)“酸浸”試驗中，鐵的浸出率結(jié)果如圖所示。由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為70%時，所

采納的試驗條件為o

⑵“酸浸”后，鈦主要以TiOCl廠形式存在，寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式:

(3)140??MU)沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40min所得試驗結(jié)果如下表所示:

溫度/℃3035404550

TiO2?AH20轉(zhuǎn)化率/%9295979388

分析40℃時丁山?刈2轉(zhuǎn)化率最高的緣由

(4)Li2Ti50l5^Ti的化合價為+4,其中過氧鍵的數(shù)目為_____