2023年高考化學(xué)真題題源解密（新高考專用）專題15 化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題（解析版）

專題十五化學(xué)實(shí)驗(yàn)大題目錄：2023年真題展現(xiàn)考向一考查實(shí)驗(yàn)儀器、基本操作考向二考查有機(jī)實(shí)驗(yàn)考向三考查實(shí)驗(yàn)流程實(shí)驗(yàn)考向四考查定性實(shí)驗(yàn)與定量實(shí)驗(yàn)考向五考查工藝流程與化學(xué)實(shí)驗(yàn)考向六考查實(shí)驗(yàn)探究真題考查解讀近年真題對(duì)比考向一考查物質(zhì)的制備考向二考查實(shí)驗(yàn)方案考向三考查定量實(shí)驗(yàn)考向四考查實(shí)驗(yàn)流程考向五考查實(shí)驗(yàn)探究命題規(guī)律解密名校模擬探源易錯(cuò)易混速記考向一考查實(shí)驗(yàn)儀器、基本操作1.（2023·全國(guó)甲卷第27題）鈷配合物溶于熱水，在冷水中微溶，可通過(guò)如下反應(yīng)制備：。具體步驟如下：Ⅰ.稱取，用水溶解。Ⅱ.分批加入后，將溶液溫度降至以下，加入活性炭、濃氨水，攪拌下逐滴加入的雙氧水。Ⅲ.加熱至反應(yīng)。冷卻，過(guò)濾。Ⅳ.將濾得的固體轉(zhuǎn)入含有少量鹽酸的沸水中，趁熱過(guò)濾。Ⅴ.濾液轉(zhuǎn)入燒杯，加入濃鹽酸，冷卻、過(guò)濾、干燥，得到橙黃色晶體?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）步驟Ⅰ中使用的部分儀器如下。儀器a的名稱是_______。加快NH4Cl溶解的操作有_______。（2）步驟Ⅱ中，將溫度降至10℃以下以避免_______、_______；可選用_______降低溶液溫度。（3）指出下列過(guò)濾操作中不規(guī)范之處：_______。（4）步驟Ⅳ中，趁熱過(guò)濾，除掉的不溶物主要為_(kāi)______。（5）步驟Ⅴ中加入濃鹽酸的目的是_______?！敬鸢浮浚?）錐形瓶升溫，攪拌等（2）濃氨水分解和揮發(fā)雙氧水分解③.冰水?。?）玻璃棒沒(méi)有緊靠三層濾紙?zhí)帲┒纺┒溯^長(zhǎng)處（尖嘴部分）沒(méi)有緊靠在“盛濾液”的燒杯內(nèi)壁（4）活性炭（5）利用同離子效應(yīng)，促進(jìn)鈷配合物[Co(NH3)6]Cl3盡可能完全析出，提高產(chǎn)率【解析】稱取2.0g氯化銨，用5mL水溶解后，分批加入3.0gCoCl2·6H2O后，降溫，在加入1g活性炭，7mL濃氨水，攪拌下逐滴加入10mL6%的雙氧水，加熱反應(yīng)20min，反應(yīng)完成后，冷卻，過(guò)濾，鈷配合物在冷水中會(huì)析出固體，過(guò)濾所得固體為鈷配合物[Co(NH3)6]Cl3和活性炭的混合物，將所得固體轉(zhuǎn)入有少量鹽酸的沸水中，趁熱過(guò)濾，除去活性炭，將濾液轉(zhuǎn)入燒杯中，加入濃鹽酸，可促進(jìn)鈷配合物[Co(NH3)6]Cl3析出，提高產(chǎn)率，據(jù)此解答。（1）由圖中儀器的結(jié)構(gòu)特征可知，a為錐形瓶；加快氯化銨溶解可采用升溫，攪拌等；（2）步驟Ⅱ中使用了濃氨水和雙氧水，他們高溫下易揮發(fā)，易分解，所以控制在10℃以下，避免濃氨水分解和揮發(fā)，雙氧水分解，要控制溫度在10℃以下，通常采用冰水浴降溫；（3）下圖為過(guò)濾裝置，圖中玻璃棒沒(méi)有緊靠三層濾紙?zhí)?，可能戳破濾紙，造成過(guò)濾效果不佳。還有漏斗末端較長(zhǎng)處（尖嘴部分）沒(méi)有緊靠在“盛濾液”的燒杯內(nèi)壁，可能導(dǎo)致液滴飛濺；（4）步驟Ⅳ中，將所得固體轉(zhuǎn)入有少量鹽酸的沸水中，根據(jù)題目信息，鈷配合物[Co(NH3)6]Cl3溶于熱水，活性炭不溶于熱水，所以趁熱過(guò)濾可除去活性炭；（5）步驟Ⅴ中，將濾液轉(zhuǎn)入燒杯，由于鈷配合物為[Co(NH3)6]Cl3中含有氯離子，加入4mL濃鹽酸，可利用同離子效應(yīng)，促進(jìn)鈷配合物[Co(NH3)6]Cl3盡可能完全析出，提高產(chǎn)率?？枷蚨疾橛袡C(jī)實(shí)驗(yàn)2.（2023·遼寧卷第17題）2—噻吩乙醇()是抗血栓藥物氯吡格雷的重要中間體，其制備方法如下：Ⅰ.制鈉砂。向燒瓶中加入液體A和金屬鈉，加熱至鈉熔化后，蓋緊塞子，振蕩至大量微小鈉珠出現(xiàn)。Ⅱ.制噻吩鈉。降溫至，加入噻吩，反應(yīng)至鈉砂消失。Ⅲ.制噻吩乙醇鈉。降溫至，加入稍過(guò)量的環(huán)氧乙烷的四氫呋喃溶液，反應(yīng)。Ⅳ.水解。恢復(fù)室溫，加入水，攪拌；加鹽酸調(diào)至4~6，繼續(xù)反應(yīng)，分液；用水洗滌有機(jī)相，二次分液。Ⅴ.分離。向有機(jī)相中加入無(wú)水，靜置，過(guò)濾，對(duì)濾液進(jìn)行蒸餾，蒸出四氫呋喃、噻吩和液體A后，得到產(chǎn)品?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）步驟Ⅰ中液體A可以選擇_______。a.乙醇b.水c.甲苯d.液氨（2）噻吩沸點(diǎn)低于吡咯()的原因是_______。（3）步驟Ⅱ的化學(xué)方程式為_(kāi)______。（4）步驟Ⅲ中反應(yīng)放熱，為防止溫度過(guò)高引發(fā)副反應(yīng)，加入環(huán)氧乙烷溶液的方法是_______。（5）步驟Ⅳ中用鹽酸調(diào)節(jié)pH的目的是_______。（6）下列儀器在步驟Ⅴ中無(wú)需使用的是_______(填名稱)：無(wú)水的作用為_(kāi)______。（7）產(chǎn)品的產(chǎn)率為_(kāi)______(用計(jì)算，精確至0.1%)。【答案】（1）c（2）：中含有N原子，可以形成分子間氫鍵，氫鍵可以使熔沸點(diǎn)升高（3）2+2Na→2+H2↑（4）將環(huán)氧乙烷溶液沿?zé)诰従徏尤?，此過(guò)程中不斷用玻璃棒進(jìn)行攪拌來(lái)散熱（5）將NaOH中和，使平衡正向移動(dòng)，增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率（6）球形冷凝管和分液漏斗除去水（7）70.0%【解析】（1）步驟Ⅰ制鈉砂過(guò)程中，液體A不能和Na反應(yīng)，而乙醇、水和液氨都能和金屬Na反應(yīng)，故選c。（2）噻吩沸點(diǎn)低于吡咯()的原因是：中含有N原子，可以形成分子間氫鍵，氫鍵可以使熔沸點(diǎn)升高。（3）步驟Ⅱ中和Na反應(yīng)生成2-噻吩鈉和H2，化學(xué)方程式為：2+2Na→2+H2↑。（4）步驟Ⅲ中反應(yīng)放熱，為防止溫度過(guò)高引發(fā)副反應(yīng)，加入環(huán)氧乙烷溶液的方法是：將環(huán)氧乙烷溶液沿?zé)诰従徏尤?，此過(guò)程中不斷用玻璃棒進(jìn)行攪拌來(lái)散熱。（5）2-噻吩乙醇鈉水解生成-噻吩乙醇的過(guò)程中有NaOH生成，用鹽酸調(diào)節(jié)pH的目的是將NaOH中和，使平衡正向移動(dòng)，增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。（6）步驟Ⅴ中的操作有過(guò)濾、蒸餾，蒸餾的過(guò)程中需要直形冷凝管不能用球形冷凝管，無(wú)需使用的是球形冷凝管和分液漏斗；向有機(jī)相中加入無(wú)水MgSO4的作用是除去水。（7）步驟Ⅰ中向燒瓶中加入300ml液體A和4.60g金屬鈉，Na的物質(zhì)的量為，步驟Ⅱ中Na完全反應(yīng)，根據(jù)方程式可知，理論上可以生成0.2mol2-噻吩乙醇，產(chǎn)品的產(chǎn)率為=70.0%。3.（2023·山東卷第18題）三氯甲硅烷(SiHCl3)是制取高純硅的重要原料，常溫下為無(wú)色液體，沸點(diǎn)為31.8℃，熔點(diǎn)為-126.5℃，易水解。實(shí)驗(yàn)室根據(jù)反應(yīng)，利用如下裝置制備SiHCl3粗品(加熱及夾持裝置略)。回答下列問(wèn)題：（1）制備SiHCl3時(shí)進(jìn)行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)將盛有砫粉的瓷舟置于管式爐中；(ⅲ)通入HCl，一段時(shí)間后接通冷凝裝置，加熱開(kāi)始反應(yīng)。操作(ⅰ)為_(kāi)____；判斷制備反應(yīng)結(jié)束的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____。圖示裝置存在的兩處缺陷是_____。（2）已知電負(fù)性Cl＞H＞Si，SiHCl3在濃NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____。（3）采用如下方法測(cè)定溶有少量HCl的SiHCl3純度。m1g樣品經(jīng)水解、干燥等預(yù)處理過(guò)程得硅酸水合物后，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：①_____，②_____(填操作名稱)，③稱量等操作，測(cè)得所得固體氧化物質(zhì)量為m2g，從下列儀器中選出①、②中需使用的儀器，依次為_(kāi)____(填標(biāo)號(hào))。測(cè)得樣品純度為_(kāi)____(用含m1、m2的代數(shù)式表示)。【答案】（1）檢查裝置氣密性當(dāng)管式爐中沒(méi)有固體剩余時(shí)C、D之間沒(méi)有干燥裝置，沒(méi)有處理氫氣的裝置（2）SiHCl3+5NaOH=Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O（3）高溫灼燒冷卻AC【解析】氯化氫氣體通入濃硫酸干燥后，在管式爐中和硅在高溫下反應(yīng)，生成三氯甲硅烷和氫氣，由于三氯甲硅烷沸點(diǎn)為31.8℃，熔點(diǎn)為-126.5℃，在球形冷凝管中可冷卻成液態(tài)，在裝置C中收集起來(lái)，氫氣則通過(guò)D裝置排出同時(shí)D可處理多余吸收的氯化氫氣體，據(jù)此解答。（1）制備SiHCl3時(shí)，由于氯化氫、SiHCl3和氫氣都是氣體，所以組裝好裝置后，要先檢查裝置氣密性，然后將盛有硅粉的瓷舟置于管式爐中，通入氯化氫氣體，排出裝置中的空氣，一段時(shí)候后，接通冷凝裝置，加熱開(kāi)始反應(yīng)，當(dāng)管式爐中沒(méi)有固體剩余時(shí)，即硅粉完全反應(yīng)，SiHCl3易水解，所以需要在C、D之間加一個(gè)干燥裝置，防止D中的水蒸氣進(jìn)入裝置C中，另外氫氧化鈉溶液不能吸收氫氣，需要在D后面加處理氫氣的裝置；（2）已知電負(fù)性Cl＞H＞Si，則SiHCl3中氯元素的化合價(jià)為-1，H元素的化合價(jià)為-1，硅元素化合價(jià)為+4，所以氫氧化鈉溶液和SiHCl3反應(yīng)時(shí)，要發(fā)生氧化還原反應(yīng)，得到氯化鈉、硅酸鈉和氫氣，化學(xué)方程式為：SiHCl3+5NaOH=Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O；（3）m1g樣品經(jīng)水解，干燥等預(yù)處理過(guò)程得到硅酸水合物后，高溫灼燒，在干燥器中冷卻后，稱量，所用儀器包括坩堝和干燥器，所得固體氧化物為二氧化硅，質(zhì)量為m2g，則二氧化硅的物質(zhì)的量為n(SiO2)=，樣品純度為=。考向三考查實(shí)驗(yàn)流程實(shí)驗(yàn)4.（2023·浙江選考1月第18題）化合物X由三種元素組成，某學(xué)習(xí)小組按如下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：已知：白色固體A用溶解后，多余的酸用恰好中和，請(qǐng)回答：（1）X的組成元素是___________，X的化學(xué)式是___________。（2）寫(xiě)出溶液呈棕黃色所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式___________。（3）寫(xiě)出生成白色固體H的離子方程式___________。（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)溶液Ⅰ中的陽(yáng)離子___________?！敬鸢浮浚?）（2）（3）（4）用玻璃棒蘸取溶液Ⅰ，點(diǎn)在藍(lán)色石蕊試紙上，呈紅色說(shuō)明溶液中有H+；取取溶液于試管中，加入NaOH至堿性，加熱，將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于試管口，若試紙變藍(lán)說(shuō)明有NH4+【解析】由化合物X與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成白色固體A和無(wú)色溶液B可知，白色固體A可能為碳酸鈣或碳酸鋇沉淀，說(shuō)明化合物X中含有鈣離子或鋇離子，由多步轉(zhuǎn)化后溶液B得到白色沉淀H可知化合物X中一定含有氯元素和氧元素，由白色沉淀H的質(zhì)量為1.435g可知，化合物X中含有氯元素的物質(zhì)的量為=0.01mol，由白色固體A用0.0250mol鹽酸溶解后，多余的酸用0.0150mol氫氧化鈉溶液恰好中和可知，化合物X中含有鈣元素或鋇元素的物質(zhì)的量為(0.0250mol—0.0150mol)×EQ\f(1,2)=0.005mol，若化合物X含有鋇元素，白色固體A的質(zhì)量為=0.005mol×197g/mol=0.985g＞0.500g，所以X中含有鈣元素，含有的氧元素物質(zhì)的量為=0.04mol，則X中鈣元素、氯元素、氧元素的物質(zhì)的量比為0.005mol：0.01mol：0.04mol=1：2：8，則X的化學(xué)式為。（1）由分析可知，X的組成元素鈣原子、氯元素和氧元素，化學(xué)式為；（2）由圖可知，B→C溶液呈棕黃色所發(fā)生的反應(yīng)為高氯酸鈉溶液與氫碘酸反應(yīng)生成氯化鈉、碘和水，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為；（3）由圖可知，生成白色固體H的反應(yīng)為氯化二氨合銀與硝酸溶液反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸銨，反應(yīng)的離子方程式為；（4）由圖可知，溶液Ⅰ為硝酸和硝酸銨的混合溶液，則檢驗(yàn)溶液中氫離子銨根離子的操作為用玻璃棒蘸取溶液Ⅰ，點(diǎn)在藍(lán)色石蕊試紙上，呈紅色說(shuō)明溶液中有H+；取溶液于試管中，加入NaOH至堿性，加熱，將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于試管口，若試紙變藍(lán)說(shuō)明有NH4+?？枷蛩目疾槎ㄐ詫?shí)驗(yàn)與定量實(shí)驗(yàn)5.（2023·湖北卷第18題）學(xué)習(xí)小組探究了銅的氧化過(guò)程及銅的氧化物的組成?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）銅與濃硝酸反應(yīng)的裝置如下圖，儀器A的名稱為_(kāi)______，裝置B的作用為_(kāi)______。（2）銅與過(guò)量反應(yīng)的探究如下：實(shí)驗(yàn)②中Cu溶解的離子方程式為_(kāi)______；產(chǎn)生的氣體為_(kāi)______。比較實(shí)驗(yàn)①和②，從氧化還原角度說(shuō)明H+的作用是_______。（3）用足量NaOH處理實(shí)驗(yàn)②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X為銅的氧化物，提純干燥后的X在惰性氛圍下加熱，mgX完全分解為ng黑色氧化物Y，。X的化學(xué)式為_(kāi)______。（4）取含X粗品0.0500g(雜質(zhì)不參加反應(yīng))與過(guò)量的酸性KI完全反應(yīng)后，調(diào)節(jié)溶液至弱酸性。以淀粉為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液15.00mL。(已知：，)標(biāo)志滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______，粗品中X的相對(duì)含量為_(kāi)______。【答案】（1）具支試管防倒吸（2）Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2OO2既不是氧化劑，又不是還原劑（3）CuO2（4）溶液藍(lán)色消失，且半分鐘不恢復(fù)原來(lái)的顏色72%【解析】（1）由圖可知，儀器A的名稱為具支試管；銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和二氧化氮，其中二氧化氮易溶于水，需要防倒吸，則裝置B的作用為防倒吸；（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，銅片溶解，溶液變藍(lán)，可知在酸性條件下銅和過(guò)氧化氫發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸銅，離子方程式為：Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O；硫酸銅可以催化過(guò)氧化氫分解生成氧氣，則產(chǎn)生的氣體為O2；在銅和過(guò)氧化氫的反應(yīng)過(guò)程中，氫元素的化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化，故從氧化還原角度說(shuō)明H+的作用是：既不是氧化劑，又不是還原劑；（3）在該反應(yīng)中銅的質(zhì)量m(Cu)=n×，因?yàn)?，則m(O)=，則X的化學(xué)式中銅原子和氧原子的物質(zhì)的量之比為：，則X為CuO2；（4）滴定結(jié)束的時(shí)候，單質(zhì)碘消耗完，則標(biāo)志滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是：溶液藍(lán)色消失，且半分鐘不恢復(fù)原來(lái)的顏色；在CuO2中銅為+2價(jià)，氧為-1價(jià)，根據(jù)，，可以得到關(guān)系式：，則n(CuO2)=EQ\f(1,4)×0.1mol/L×0.015L=0.000375mol，粗品中X的相對(duì)含量為?？枷蛭蹇疾楣に嚵鞒膛c化學(xué)實(shí)驗(yàn)6.（2023·湖南卷第15題）金屬Ni對(duì)H2有強(qiáng)吸附作用，被廣泛用于硝基或羰基等不飽和基團(tuán)的催化氫化反應(yīng)，將塊狀Ni轉(zhuǎn)化成多孔型雷尼Ni后，其催化活性顯著提高。已知：①雷尼Ni暴露在空氣中可以自燃，在制備和使用時(shí)，需用水或有機(jī)溶劑保持其表面“濕潤(rùn)”；②鄰硝基苯胺在極性有機(jī)溶劑中更有利于反應(yīng)的進(jìn)行。某實(shí)驗(yàn)小組制備雷尼Ni并探究其催化氫化性能的實(shí)驗(yàn)如下：步驟1：雷尼Ni的制備步驟2：鄰硝基苯胺的催化氫化反應(yīng)反應(yīng)的原理和實(shí)驗(yàn)裝置圖如下(夾持裝置和攪拌裝置略)。裝置Ⅰ用于儲(chǔ)存H2和監(jiān)測(cè)反應(yīng)過(guò)程?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）操作(a)中，反應(yīng)的離子方程式是_______；（2）操作(d)中，判斷雷尼Ni被水洗凈的方法是_______；（3）操作(e)中，下列溶劑中最有利于步驟2中氫化反應(yīng)的是_______；A.丙酮 B.四氯化碳 C.乙醇 D.正己烷（4）向集氣管中充入H2時(shí)，三通閥的孔路位置如下圖所示：發(fā)生氫化反應(yīng)時(shí)，集氣管向裝置Ⅱ供氣，此時(shí)孔路位置需調(diào)節(jié)為_(kāi)______；（5）儀器M的名稱是_______；（6）反應(yīng)前應(yīng)向裝置Ⅱ中通入N2一段時(shí)間，目的是_______；（7）如果將三頸瓶N中的導(dǎo)氣管口插入液面以下，可能導(dǎo)致的后果是_______；（8）判斷氫化反應(yīng)完全的現(xiàn)象是_______?！敬鸢浮浚?）2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑（2）取最后一次洗滌液于試管中，滴加幾滴酚酞，如果溶液不變粉紅色，則證明洗滌干凈，否則沒(méi)有洗滌干凈（3）C（4）C恒壓滴液漏斗（6）排除裝置中的空氣，防止雷尼Ni自燃（7）管道中氣流不穩(wěn)，不利于監(jiān)測(cè)反應(yīng)過(guò)程（8）集氣管中液面不再改變【解析】本題一道工業(yè)流程兼實(shí)驗(yàn)的綜合題，首先用氫氧化鈉溶液溶解鎳鋁合金中的鋁，過(guò)濾后先后用堿和水來(lái)洗滌固體鎳，隨后加入有機(jī)溶劑制得雷尼鎳懸浮液，用于步驟2中鄰硝基苯胺的催化氫化，以此解題。（1）鋁可以和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子方程式為：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；（2）由于水洗之前是用堿洗，此時(shí)溶液顯堿性，故可以用酸堿指示劑來(lái)判斷是否洗凈，具體方法為，取最后一次洗滌液于試管中，滴加幾滴酚酞，如果溶液不變粉紅色，則證明洗滌干凈，否則沒(méi)有洗滌干凈；（3）根據(jù)題給信息可知，鄰硝基苯胺在極性有機(jī)溶劑中更有利于反應(yīng)的進(jìn)行，在丙酮，四氯化碳，乙醇，正己烷中極性較強(qiáng)的為乙醇，故選C；（4）向集氣管中充入H2時(shí)，氫氣從左側(cè)進(jìn)入，向下進(jìn)入集氣管，則當(dāng)由集氣管向裝置Ⅱ供氣，此時(shí)孔路位置需調(diào)節(jié)為氣體由下方的集氣管，向右進(jìn)入裝置Ⅱ，故選C；（5）由圖可知，儀器M的名稱是恒壓滴液漏斗；（6）根據(jù)題給信息可知，雷尼Ni暴露在空氣中可以自燃，故反應(yīng)前向裝置Ⅱ中通入N2一段時(shí)間，目的是排除裝置中的空氣，防止雷尼Ni自燃；（7）如果將三頸瓶N中的導(dǎo)氣管口插入液面以下，則會(huì)在三頸瓶中產(chǎn)生氣泡，從而導(dǎo)致管道中氣流不穩(wěn)，不利于監(jiān)測(cè)反應(yīng)過(guò)程；（8）反應(yīng)完成后，氫氣不再被消耗，則集氣管中液面不再改變?？枷蛄疾閷?shí)驗(yàn)探究7.（2023·北京卷第19題）資料顯示，I2可以將Cu氧化為Cu2+。某小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究Cu被I2氧化的產(chǎn)物及銅元素的價(jià)態(tài)。已知：I2易溶于KI溶液，發(fā)生反應(yīng)(紅棕色)；I2和I3-氧化性幾乎相同。I.將等體積的KI溶液加入到nmol銅粉和nmolI2(n＞m)的固體混合物中，振蕩。實(shí)驗(yàn)記錄如下：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)Ⅰ0.01mol·L-1極少量I2溶解，溶液為淡紅色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉轉(zhuǎn)化為白色沉淀，溶液仍為淡紅色實(shí)驗(yàn)Ⅱ0.1mol·L-1部分I2溶解，溶液為紅棕色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉轉(zhuǎn)化為白色沉淀，溶液仍為紅棕色實(shí)驗(yàn)Ⅲ4mol·L-1I2完全溶解，溶液為深紅棕色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉完全溶解，溶液為深紅棕色（1）初始階段，Cu被氧化的反應(yīng)速率：實(shí)驗(yàn)Ⅰ__________(填“>”“<”或“=”)實(shí)驗(yàn)Ⅱ。（2）實(shí)驗(yàn)Ⅲ所得溶液中，被氧化的銅元素的可能存在形式有(藍(lán)色)或(無(wú)色)，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究：步驟a.取實(shí)驗(yàn)Ⅲ的深紅棕色溶液，加入CCl4，多次萃取、分液。步驟b.取分液后的無(wú)色水溶液，滴入濃氨水。溶液顏色變淺藍(lán)色，并逐漸變深。ⅰ.步驟a的目的是_____________________。ⅱ.查閱資料，，(無(wú)色)容易被空氣氧化。用離子方程式解釋步驟b的溶液中發(fā)生的變化：______________。（3）結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅲ，推測(cè)實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，實(shí)驗(yàn)Ⅰ中銅被氧化的化學(xué)方程式是____________________。分別取實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ充分反應(yīng)后的固體，洗滌后得到白色沉淀，加入濃KI溶液，__________(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)，觀察到少量紅色的銅。分析銅未完全反應(yīng)的原因是____________________。（4）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，I2僅將Cu氧化為+1價(jià)。在隔絕空氣的條件下進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了I2能將Cu氧化為Cu2+。裝置如圖所示，a、b分別是_____________。（5）運(yùn)用氧化還原反應(yīng)規(guī)律，分析在上述實(shí)驗(yàn)中Cu被I2氧化的產(chǎn)物中價(jià)態(tài)不同的原因：_________。【答案】（1）<（2）除去I3-，防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)、（3）或白色沉淀逐漸溶解溶液變?yōu)闊o(wú)色銅與碘的反應(yīng)為可逆反應(yīng)(或I3-濃度小未能氧化全部的Cu)（4）銅、含nmolI2的4mol·L-1的KI溶液（5）在實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ、實(shí)驗(yàn)Ⅲ中Cu+可以進(jìn)一步與I-結(jié)合生成CuI沉淀或，Cu+濃度減小使得Cu2+氧化性增強(qiáng)，發(fā)生反應(yīng)和。【解析】因I2溶解度較小，Cu與I2接觸不充分，將轉(zhuǎn)化為I3-可以提高Cu與I3-的接觸面積，提高反應(yīng)速率。加入，平衡逆向移動(dòng)，I2濃度減小，I-濃度增加，濃度增加，加入氨水后轉(zhuǎn)化為，被氧化為，故而產(chǎn)生無(wú)色溶液變?yōu)樗{(lán)色溶液的現(xiàn)象。（1）提高KI濃度，便于提高I3-的濃度，與Cu接觸更加充分，Cu與I3-的反應(yīng)速率加快，故實(shí)驗(yàn)Ⅰ<實(shí)驗(yàn)Ⅱ。（2）加入，平衡逆向移動(dòng)，I2濃度減小，I-濃度增加，其目的為：除去I3-，防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)。加入氨水濃后轉(zhuǎn)化為無(wú)色的被氧化為藍(lán)色的，方程式為、。（3）結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅲ，推測(cè)實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，實(shí)驗(yàn)Ⅰ中銅被氧化的化學(xué)方程式是或；反應(yīng)為可逆反應(yīng)，加入濃KI溶液，I2濃度減小，CuI轉(zhuǎn)化為Cu和I2，故產(chǎn)生白色沉淀溶解，出現(xiàn)紅色固體的過(guò)程。（4）要驗(yàn)證I2能將Cu氧化為Cu2+，需設(shè)計(jì)原電池負(fù)極材料為Cu，b為含nmolI2的4mol·L-1的KI溶液。（5）含nmolI2的4mol·L-1的KI溶液銅與碘反應(yīng)的體系在原電池裝置中，I2將Cu氧化為Cu2+；而在實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅲ中Cu以Cu+形式存在，這是由于在實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ、實(shí)驗(yàn)Ⅲ中Cu+可以進(jìn)一步與I-結(jié)合生成CuI沉淀或，Cu+濃度減小使得Cu2+氧化性增強(qiáng)，發(fā)生反應(yīng)和?！久}意圖】試題主要對(duì)學(xué)生化學(xué)學(xué)科的“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng)的考查，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)是化學(xué)學(xué)科的重要特征之一，化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于全面發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)有著極為重要的作用?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的教學(xué)情境，幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識(shí)和技能，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀。【考查要點(diǎn)】物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離、提純和溶液配制、物質(zhì)分離、檢驗(yàn)和制備、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的定興分析、定量分析、實(shí)驗(yàn)探究、有機(jī)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算等?！菊n標(biāo)鏈接】1.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（1）圍繞物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)規(guī)律的研究、物質(zhì)的制備、物質(zhì)的分離與提純、物質(zhì)的檢測(cè)等方面選取實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。認(rèn)識(shí)解決這些類型的實(shí)驗(yàn)任務(wù)的一般思路和常用方法，掌握必需的實(shí)驗(yàn)操作技能。供參考的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)如下：物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)規(guī)律的研究，如生活中常見(jiàn)物質(zhì)的性質(zhì)研究、有害氣體的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的綠色化設(shè)計(jì)、水溶液中離子平衡的探究。（2）物質(zhì)的制備，如硫酸亞鐵銨的制備、膠體的制備與性質(zhì)、乙酸乙酯制備反應(yīng)條件的探究、對(duì)氨基苯磺酸的合成。（3）物質(zhì)的分離與提純，如海水的蒸餾、硝酸鉀粗品的提純、粗食鹽水的純化、層析分離甲基橙和酚酞（或鐵離子和銅離子）。（4）物質(zhì)的檢測(cè)，如亞硝酸鈉和食鹽的鑒別、加碘鹽的檢驗(yàn)、食醋總酸量的測(cè)定、阿司匹林藥片中有效成分的檢驗(yàn)。2.化學(xué)原理探究（1）從化學(xué)核心概念或基本原理中提出并選擇研究性問(wèn)題，開(kāi)展有關(guān)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。例如，阿伏加德羅常數(shù)的測(cè)定，配位平衡的研究與平衡常數(shù)測(cè)定，反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響，硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響因素，燃料電池、干電池、濃差電池等的模擬實(shí)驗(yàn)，鋁的陽(yáng)極氧化等。（2）從當(dāng)代化學(xué)科學(xué)研究成果中選擇內(nèi)容，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)成實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。例如，振蕩反應(yīng)的探究，納米材料的制備與性質(zhì)探究，離子液體的制備，化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的探究等。（3）借助化學(xué)軟件、實(shí)物模型進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)理論計(jì)算、分子結(jié)構(gòu)模型搭建。例如，利用有關(guān)軟件繪制分子的空間結(jié)構(gòu)和分子軌道圖形、模擬分子的各種譜圖。3.化工生產(chǎn)過(guò)程模擬實(shí)驗(yàn)（1）以真實(shí)的化工生產(chǎn)過(guò)程為研究對(duì)象，借助相關(guān)資料對(duì)化工生產(chǎn)的原理、流程進(jìn)行復(fù)原和模擬。供參考的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)如下：（2）純堿的制備，氨氧化法制硝酸，鐵、銅等金屬冶煉的模擬，電解熔融鹽制備金屬，肥皂的制備，糧食釀酒，化妝品的制備，聚合物（如尼龍-66、酚醛樹(shù)脂、膠水）的制備。4.綜合實(shí)驗(yàn)（1）圍繞資源、能源與環(huán)境等與可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)的問(wèn)題開(kāi)展綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。例如，用比色法測(cè)定水樣中的某項(xiàng)指標(biāo)；空氣中二氧化硫、甲醛等污染物濃度的檢測(cè)；電浮選凝聚法等污水處理技術(shù)。（2）圍繞材料性質(zhì)與性能探究，材料開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)，以及新型材料設(shè)計(jì)等開(kāi)展綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。例如，光伏材料的性能研究；液晶顯示材料的應(yīng)用探究；離子交換膜、反滲透膜等高分子膜的應(yīng)用探究。（3）圍繞生命健康相關(guān)問(wèn)題，以食物成分的檢測(cè)、食品加工過(guò)程探究、天然藥物提取、藥物成分檢驗(yàn)、藥物設(shè)計(jì)與合成，以及化妝品等日用化學(xué)品的制備等為載體開(kāi)展綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。例如，菠菜中的色素、茶葉中咖啡因等成分的提?。槐壬y(cè)定補(bǔ)鐵劑中鐵的含量；啤酒中酒精含量的測(cè)定；阿司匹林的合成；抑酸劑抗酸容量的探究?？枷蛞豢疾槲镔|(zhì)的制備1.（2022·海南卷）磷酸氫二銨[]常用于干粉滅火劑。某研究小組用磷酸吸收氫氣制備，裝置如圖所示(夾持和攪拌裝置已省略)。

回答問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)室用和制備氨氣的化學(xué)方程式為_(kāi)______。（2）現(xiàn)有濃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%，密度為1.7g/mL。若實(shí)驗(yàn)需100mL1.7mol/L的溶液，則需濃_______mL(保留一位小數(shù))。（3）裝置中活塞的作用為_(kāi)______。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)_______現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉，打開(kāi)。（4）當(dāng)溶液pH為8.0~9.0時(shí)，停止通，即可制得溶液。若繼續(xù)通入，當(dāng)時(shí)，溶液中、_______和_______(填離子符號(hào))濃度明顯增加。（5）若本實(shí)驗(yàn)不選用pH傳感器，還可選用_______作指示劑，當(dāng)溶液顏色由_______變?yōu)開(kāi)______時(shí)，停止通?！敬鸢浮浚?）（2）11.5（3）平衡氣壓防倒吸倒吸（4）（5）酚酞無(wú)淺紅【解析】本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑橹苽淞姿岫滗@[(NH4)2HPO4]，實(shí)驗(yàn)原理為2NH3+H3PO4=[(NH4)2HPO4]，結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)分析解答問(wèn)題。（1）實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)在加熱的條件下制備氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(=,\s\up5(△))CaCl2+2H2O+2NH3↑；（2）根據(jù)公式可得，濃H3PO4的濃度，溶液稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，因此配制100mL1.7mol/L的H3PO4溶液，需要濃H3PO4的體積V=；（3）由于NH3極易溶于水，因此可選擇打開(kāi)活塞K2以平衡氣壓，防止發(fā)生倒吸，所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉K1，打開(kāi)K2；（4）繼續(xù)通入NH3，(NH4)2HPO4繼續(xù)反應(yīng)生成(NH4)3PO4，當(dāng)pH＞10.0時(shí)，溶液中OH-、、的濃度明顯增加；（5）由(4)小問(wèn)可知，當(dāng)pH為8.0~9.0時(shí)，可制得(NH4)2HPO4，說(shuō)明(NH4)2HPO4溶液顯堿性，因此若不選用pH傳感器，還可以選用酚酞作指示劑，當(dāng)溶液顏色由無(wú)色變?yōu)闇\紅時(shí)，停止通入NH3，即可制得(NH4)2HPO4溶液。2.（2022·湖北卷）高技術(shù)領(lǐng)域常使用高純?cè)噭?。純磷?熔點(diǎn)為，易吸潮)可通過(guò)市售85%磷酸溶液減壓蒸餾除水、結(jié)晶除雜得到，純化過(guò)程需要嚴(yán)格控制溫度和水分，溫度低于易形成(熔點(diǎn)為)，高于則發(fā)生分子間脫水生成焦磷酸等。某興趣小組為制備磷酸晶體設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如下(夾持裝置略)：回答下列問(wèn)題：（1）A的名稱是___________。B的進(jìn)水口為_(kāi)__________(填“a”或“b”)。（2）的作用是___________。（3）空氣流入毛細(xì)管的主要作用是防止___________，還具有攪拌和加速水逸出的作用。（4）升高溫度能提高除水速度，實(shí)驗(yàn)選用水浴加熱的目的是___________。（5）磷酸易形成過(guò)飽和溶液，難以結(jié)晶，可向過(guò)飽和溶液中加入___________促進(jìn)其結(jié)晶。（6）過(guò)濾磷酸晶體時(shí)，除了需要干燥的環(huán)境外，還需要控制溫度為_(kāi)__________(填標(biāo)號(hào))。A.B.C.（7）磷酸中少量的水極難除去的原因是___________。【答案】（1）圓底燒瓶b（2）干燥氣體（3）溶液沿毛細(xì)管上升（4）使溶液受熱均勻（5）磷酸晶體（6）C（7）磷酸可與水分子間形成氫鍵【解析】空氣通過(guò)氯化鈣除水，經(jīng)過(guò)安全瓶后通過(guò)濃硫酸除水，然后通過(guò)五氧化二磷，干燥的空氣流入毛細(xì)管對(duì)燒瓶中的溶液進(jìn)行攪拌，同時(shí)還具有加速水逸出和防止溶液沿毛細(xì)管上升的作用，將85%磷酸溶液進(jìn)行減壓蒸餾除水、結(jié)晶除雜得到純磷酸。（1）由儀器構(gòu)造可知，儀器A為圓底燒瓶，儀器B為直形冷凝管，泠凝水應(yīng)從b口近、a口出，形成逆流冷卻，使冷卻效果更好。（2）純磷酸制備過(guò)程中要嚴(yán)格控制溫度和水分，因此五氧化二磷的作用為干燥氣體。（3）空氣流入毛細(xì)管可以對(duì)燒瓶中的溶液進(jìn)行攪拌，使受熱均勻，同時(shí)還具有加速水逸出和防止溶液沿毛細(xì)管上升的作用。（4）升高溫度能提高除水速度，而純磷酸制備過(guò)程中要嚴(yán)格控制溫度，水浴加熱可以避免直接加熱造成的過(guò)度劇烈與溫度的不可控性，使溶液受熱均勻。（5）過(guò)飽和溶液暫時(shí)處于亞穩(wěn)態(tài)，當(dāng)加入一些固體的晶體或晃動(dòng)時(shí)可使此狀態(tài)失去平衡，過(guò)多的溶質(zhì)就會(huì)結(jié)晶，因此可向磷酸的過(guò)飽和溶液中加入磷酸晶體促進(jìn)其結(jié)晶。（6）純磷酸純化過(guò)程中，溫度低于易形成(熔點(diǎn)為)，高于則發(fā)生分子間脫水生成焦磷酸，純磷酸的熔點(diǎn)為42℃，因此過(guò)濾磷酸晶體時(shí)，除了需要干燥的環(huán)境外，還需要控制溫度為42～100℃，故選C。（7）磷酸的結(jié)構(gòu)式為：，分子中含羥基，可與水分子間形成氫鍵，因此磷酸中少量的水極難除去。考向二考查實(shí)驗(yàn)方案3.（2022·湖南卷）某實(shí)驗(yàn)小組以溶液為原料制備，并用重量法測(cè)定產(chǎn)品中的含量。設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：可選用試劑：晶體、溶液、濃、稀、溶液、蒸餾水步驟1.的制備按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到溶液，經(jīng)一系列步驟獲得產(chǎn)品。步驟2，產(chǎn)品中的含量測(cè)定①稱取產(chǎn)品，用水溶解，酸化，加熱至近沸；②在不斷攪拌下，向①所得溶液逐滴加入熱的溶液，③沉淀完全后，水浴40分鐘，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、烘干等步驟，稱量白色固體，質(zhì)量為?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）Ⅰ是制取_______氣體的裝置，在試劑a過(guò)量并微熱時(shí)，發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______；（2）Ⅰ中b儀器的作用是_______；Ⅲ中的試劑應(yīng)選用_______；（3）在沉淀過(guò)程中，某同學(xué)在加入一定量熱的溶液后，認(rèn)為沉淀已經(jīng)完全，判斷沉淀已完全的方法是_______；（4）沉淀過(guò)程中需加入過(guò)量的溶液，原因是_______；（5）在過(guò)濾操作中，下列儀器不需要用到的是_______(填名稱)；（6）產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______(保留三位有效數(shù)字)?！敬鸢浮浚?）HClH2SO4(濃)+NaCleq\o(=,\s\up7(微熱))NaHSO4+HCl↑（2）防止倒吸CuSO4溶液（3）靜置，取上層清液于一潔凈試管中，繼續(xù)滴加硫酸溶液，無(wú)白色沉淀生成，則已沉淀完全（4）使鋇離子沉淀完全（5）錐形瓶（6）97.6%【解析】裝置I中濃硫酸和氯化鈉共熱制備HCl，裝置II中氯化氫與BaS溶液反應(yīng)制備BaCl2·2H2O，裝置III中硫酸銅溶液用于吸收生成的H2S，防止污染空氣。（1）由分析可知，裝置I為濃硫酸和氯化鈉共熱制取HCl氣體的裝置，在濃硫酸過(guò)量并微熱時(shí)，濃硫酸與氯化鈉反應(yīng)生成硫酸氫鈉和氯化氫，發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H2SO4(濃)+NaCleq\o(=,\s\up7(微熱))NaHSO4+HCl↑。（2）氯化氫極易溶于水，裝置II中b儀器的作用是：防止倒吸；裝置II中氯化氫與BaS溶液反應(yīng)生成H2S，H2S有毒，對(duì)環(huán)境有污染，裝置III中盛放CuSO4溶液，用于吸收H2S。（3）硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，因此判斷沉淀已完全的方法是靜置，取上層清液于一潔凈試管中，繼續(xù)滴加硫酸溶液，無(wú)白色沉淀生成，則已沉淀完全。（4）為了使鋇離子沉淀完全，沉淀過(guò)程中需加入過(guò)量的硫酸溶液。（5）過(guò)濾用到的儀器有：鐵架臺(tái)、燒杯、漏斗、玻璃棒，用不到錐形瓶。（6）由題意可知，硫酸鋇的物質(zhì)的量為：=0.002mol，依據(jù)鋇原子守恒，產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的物質(zhì)的量為0.002mol，質(zhì)量為0.002mol×244g/mol=0.488g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：100%=97.6%。4.（2022·河北卷）某研究小組為了更準(zhǔn)確檢測(cè)香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：①三頸燒瓶中加入香菇樣品和水；錐形瓶中加入水、淀粉溶液，并預(yù)加的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液，攪拌。②以流速通氮?dú)猓偌尤脒^(guò)量磷酸，加熱并保持微沸，同時(shí)用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，至終點(diǎn)時(shí)滴定消耗了碘標(biāo)準(zhǔn)溶液。③做空白實(shí)驗(yàn)，消耗了碘標(biāo)準(zhǔn)溶液。④用適量替代香菇樣品，重復(fù)上述步驟，測(cè)得的平均回收率為95%。已知：，回答下列問(wèn)題：（1）裝置圖中儀器a、b的名稱分別為_(kāi)______、_______。（2）三頸燒瓶適宜的規(guī)格為_(kāi)______(填標(biāo)號(hào))。A.B.C.（3）解釋加入，能夠生成的原因：_______。（4）滴定管在使用前需要_______、洗滌、潤(rùn)洗；滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的顏色為_(kāi)______；滴定反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。（5）若先加磷酸再通氮?dú)?，?huì)使測(cè)定結(jié)果_______(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。（6）該樣品中亞硫酸鹽含量為_(kāi)______(以計(jì)，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)?！敬鸢浮浚?）(球形)冷凝管(恒壓)滴液漏斗（2）C（3）加入H3PO4后，溶液中存在化學(xué)平衡H2SO3SO2+H2O，SO2的溶解度隨著溫度升高而減小，SO2逸出后，促進(jìn)了化學(xué)平衡H2SO3SO2+H2O向右移動(dòng)（4）檢驗(yàn)其是否漏水藍(lán)色加入H3PO4后，溶液中存在化學(xué)平衡H2SO3SO2+H2O，SO2的溶解度隨著溫度升高而減小，SO2逸出后，促進(jìn)了化學(xué)平衡H2SO3SO2+H2O向右移動(dòng)（5）偏低（6）80.8【解析】由題中信息可知，檢測(cè)香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量的原理是：用過(guò)量的磷酸與其中的亞硫酸鹽反應(yīng)生成SO2，用氮?dú)鈱O2排入到錐形瓶中被水吸收，最后用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，測(cè)出樣品中亞硫酸鹽含量。（1）根據(jù)儀器a、b的結(jié)構(gòu)可知，裝置圖中儀器a、b的名稱分別為球形冷凝管和恒壓滴液漏斗；（2）三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400mL水，向其中加入H3PO4的體積不超過(guò)10mL。在加熱時(shí)，三頸燒瓶中的液體不能超過(guò)其容積的，因此，三頸燒瓶適宜的規(guī)格為1000mL，故選C。（3）雖然Ka1(H3PO4)=7.1×10-3＜Ka1(H2SO3)=1.3×10-2，但是H3PO4為難揮發(fā)性的酸，而H2SO3易分解為SO2和水，SO2的溶解度隨著溫度升高而減小，SO2逸出后，促進(jìn)了化學(xué)平衡H2SO3SO2+H2O向右移動(dòng)，因此，加入H3PO4能夠生成SO2的原因是：加入H3PO4后，溶液中存在化學(xué)平衡H2SO3SO2+H2O，SO2的溶解度隨著溫度升高而減小，SO2逸出后，促進(jìn)了化學(xué)平衡H2SO3SO2+H2O向右移動(dòng)；（4）滴定管在使用前需要檢驗(yàn)其是否漏水、洗滌、潤(rùn)洗；滴定前，溶液中的碘被SO2還原為碘離子，溶液的顏色為無(wú)色，滴加終點(diǎn)時(shí)，過(guò)量的1滴或半滴標(biāo)準(zhǔn)碘液使淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色且半分鐘點(diǎn)之內(nèi)不變色，因此，滴定終點(diǎn)時(shí)溶液為藍(lán)色；滴定反應(yīng)的離子方程式為I2+SO2+2H2O=2I—+4H++SO42-；（5）若先加磷酸再通氮?dú)?，則不能將裝置中的空氣及時(shí)排出，有部分亞硫酸鹽和SO2被裝置中的氧氣氧化，碘的標(biāo)準(zhǔn)液的消耗量將減少，因此會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏低。（6）實(shí)驗(yàn)中SO2消耗的標(biāo)準(zhǔn)碘液的體積為0.30mL+1.00mL=1.30mL，減去空白實(shí)驗(yàn)消耗的0.10mL，則實(shí)際消耗標(biāo)準(zhǔn)碘液的體積為1.20mL，根據(jù)反應(yīng)I2+SO2+2H2O=2I—+4H++SO42-可以計(jì)算出n(SO2)=n(I2)=1.20mL10-3L·mL-10.01000mol·L-1=1.2010-5mol，由于SO2的平均回收率為95%，則實(shí)際生成的n(SO2)=，則根據(jù)S元素守恒可知，該樣品中亞硫酸鹽含量為mg?kg-1。考向三考查定量實(shí)驗(yàn)5.（2022·遼寧卷）作為綠色氧化劑應(yīng)用廣泛，氫醌法制備原理及裝置如下：已知：、等雜質(zhì)易使催化劑中毒。回答下列問(wèn)題：（1）A中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________。（2）裝置B應(yīng)為_(kāi)__________(填序號(hào))。（3）檢查裝置氣密性并加入藥品，所有活塞處于關(guān)閉狀態(tài)。開(kāi)始制備時(shí)，打開(kāi)活塞___________，控溫。一段時(shí)間后，僅保持活塞b打開(kāi)，抽出殘留氣體。隨后關(guān)閉活塞b，打開(kāi)活塞___________，繼續(xù)反應(yīng)一段時(shí)間。關(guān)閉電源和活塞，過(guò)濾三頸燒瓶中混合物，加水萃取，分液，減壓蒸餾，得產(chǎn)品。（4）裝置F的作用為_(kāi)__________。（5）反應(yīng)過(guò)程中，控溫的原因?yàn)開(kāi)__________。（6）氫醌法制備總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。（7）取產(chǎn)品，加蒸餾水定容至搖勻。取于維形瓶中，用酸性標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。平行滴定三次，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積分別為、、。假設(shè)其他雜質(zhì)不干擾結(jié)果，產(chǎn)品中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)__________。【答案】（1）（2）③①（3）a、bc、d（4）防止外界水蒸氣進(jìn)入C中使催化劑中毒（5）適當(dāng)升溫加快反應(yīng)速率，同時(shí)防止溫度過(guò)高分解（6）（7）17%【解析】從的制備原理圖可知，反應(yīng)分兩步進(jìn)行，第一步為在催化作用下與乙基蔥醌反應(yīng)生成乙基蒽醇，第二步為與乙基蒽醇反應(yīng)生成和乙基蒽醌。啟普發(fā)生器A為制取的裝置，產(chǎn)生的中混有和，需分別除去后進(jìn)入C中發(fā)生第一步反應(yīng)。隨后氧氣源釋放的氧氣經(jīng)D干燥后進(jìn)入C中發(fā)生反應(yīng)生成和乙基蒽醌，F(xiàn)中裝有濃，與C相連，防止外界水蒸氣進(jìn)入C中，使催化劑中毒。（1）A中鋅和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為；（2）、等雜質(zhì)易使催化劑中毒，需分別通過(guò)裝有飽和食鹽水和濃的洗氣瓶除去，所以裝置B應(yīng)該選③①；（3）開(kāi)始制備時(shí)，打開(kāi)活塞a、b，A中產(chǎn)生的進(jìn)入C中，在催化作用下與乙基蒽醌反應(yīng)生成乙基蒽醇，一段時(shí)間后，關(guān)閉a，僅保持活塞b打開(kāi)，將殘留抽出，隨后關(guān)閉活塞b，打開(kāi)活塞c、d，將通入C中與乙基蒽醇反應(yīng)生成和乙基蒽醌。（4）容易使催化劑中毒，實(shí)驗(yàn)中需要保持C裝置為無(wú)水環(huán)境，F(xiàn)的作用為防止外界水蒸氣進(jìn)入C中。（5）適當(dāng)升溫加快反應(yīng)速率，同時(shí)防止溫度過(guò)高分解，所以反應(yīng)過(guò)程中控溫；（6）第一步為在催化作用下與乙基蔥醌反應(yīng)生成乙基蒽醇，第二步為與乙基蒽醇反應(yīng)生成和乙基蒽醌，總反應(yīng)為。（7）滴定反應(yīng)的離子方程式為，可得關(guān)系式：。三組數(shù)據(jù)中偏差較大，舍去，故消耗酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為，的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。6.（2022·山東卷）實(shí)驗(yàn)室利用和亞硫酰氯()制備無(wú)水的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知沸點(diǎn)為，遇水極易反應(yīng)生成兩種酸性氣體?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先通。一段時(shí)間后，先加熱裝置_______(填“a”或“b”)。裝置b內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。裝置c、d共同起到的作用是_______。（2）現(xiàn)有含少量雜質(zhì)的，為測(cè)定n值進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)Ⅰ：稱取樣品，用足量稀硫酸溶解后，用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)消耗(滴定過(guò)程中Cr2OEQ\s(2-,7)轉(zhuǎn)化為，不反應(yīng))。實(shí)驗(yàn)Ⅱ：另取樣品，利用上述裝置與足量反應(yīng)后，固體質(zhì)量為。則_______；下列情況會(huì)導(dǎo)致n測(cè)量值偏小的是_______(填標(biāo)號(hào))。A.樣品中含少量雜質(zhì)B.樣品與反應(yīng)時(shí)失水不充分C.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，稱重后樣品發(fā)生了潮解D.滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡生成（3）用上述裝置、根據(jù)反應(yīng)制備。已知與分子結(jié)構(gòu)相似，與互溶，但極易水解。選擇合適儀器并組裝蒸餾裝置對(duì)、混合物進(jìn)行蒸榴提純(加熱及夾持裝置略)，安裝順序?yàn)棰佗幄郷______(填序號(hào))，先餾出的物質(zhì)為_(kāi)______?！敬鸢浮浚?）aFeCl2?4H2O+4SOCl2(g)eq\o(=,\s\up5(△))FeCl2+4SO2+8HCl冷凝回流SOCl2（2）AB（3）⑥⑩③⑤CCl4【解析】SOCl2與H2O反應(yīng)生成兩種酸性氣體，F(xiàn)eCl2?4H2O與SOCl2制備無(wú)水FeCl2的反應(yīng)原理為：SOCl2吸收FeCl2?4H2O受熱失去的結(jié)晶水生成SO2和HCl，HCl可抑制FeCl2的水解，從而制得無(wú)水FeCl2。（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先通N2，排盡裝置中的空氣，一段時(shí)間后，先加熱裝置a，產(chǎn)生SOCl2氣體充滿b裝置后再加熱b裝置，裝置b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCl2?4H2O+4SOCl2(g)eq\o(=,\s\up5(△))FeCl2+4SO2+8HCl；裝置c、d的共同作用是冷凝回流SOCl2；（2）滴定過(guò)程中Cr2OEQ\s(2-,7)將Fe2+氧化成Fe3+，自身被還原成Cr3+，反應(yīng)的離子方程式為6Fe2++Cr2OEQ\s(2-,7)+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，則m1g樣品中n(FeCl2)=6n(Cr2OEQ\s(2-,7))=6cV×10-3mol；m1g樣品中結(jié)晶水的質(zhì)量為(m1-m2)g，結(jié)晶水物質(zhì)的量為mol，n(FeCl2)：n(H2O)=1：n=(6cV×10-3mol)：mol，解得n=；樣品中含少量FeO雜質(zhì)，溶于稀硫酸后生成Fe2+，導(dǎo)致消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏大，使n的測(cè)量值偏小，A項(xiàng)選；樣品與SOCl2反應(yīng)時(shí)失水不充分，則m2偏大，使n的測(cè)量值偏小，B項(xiàng)選；實(shí)驗(yàn)I稱重后，樣品發(fā)生了潮解，樣品的質(zhì)量不變，消耗的K2Cr2O7溶液的體積V不變，使n的測(cè)量值不變，C項(xiàng)不選；滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡生成，導(dǎo)致消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏小，使n的測(cè)量值偏大，D項(xiàng)不選；答案選AB。（3）組裝蒸餾裝置對(duì)TiCl4、CCl4混合物進(jìn)行蒸餾提純，按由下而上、從左到右的順序組裝，安裝順序?yàn)棰佗幄啵缓筮B接冷凝管，蒸餾裝置中應(yīng)選擇直形冷凝管⑥、不選用球形冷凝管⑦，接著連接尾接管⑩，TiCl4極易水解，為防止外界水蒸氣進(jìn)入，最后連接③⑤，安裝順序?yàn)棰佗幄啖蔻猗邰?；由于TiCl4、CCl4分子結(jié)構(gòu)相似，TiCl4的相對(duì)分子質(zhì)量大于CCl4，TiCl4分子間的范德華力較大，TiCl4的沸點(diǎn)高于CCl4，故先蒸出的物質(zhì)為CCl4?？枷蛩目疾閷?shí)驗(yàn)流程7.（2022·浙江卷）某興趣小組用四水醋酸錳[(CH3COO)2Mn·4H2O]和乙酰氯(CH3COCl)為原料制備無(wú)水二氯化錳，按如圖流程開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已省略)：

已知：①無(wú)水二氯化錳極易吸水潮解，易溶于水、乙醇和醋酸，不溶于苯。②制備無(wú)水二氯化錳的主要反應(yīng)：(CH3COO)2Mn+CH3COClMnCl2↓+2(CH3COO)2O。③乙酰氯遇水發(fā)生反應(yīng)：CH3COCl+H2O→CH3COOH+HCl。請(qǐng)回答：（1）步驟Ⅰ：所獲固體主要成分是_________(用化學(xué)式表示)。（2）步驟Ⅰ在室溫下反應(yīng)，步驟Ⅱ在加熱回流下反應(yīng)，目的分別是________。（3）步驟Ⅲ：下列操作中正確的是_________。A.用蒸餾水潤(rùn)濕濾紙，微開(kāi)水龍頭，抽氣使濾紙緊貼在漏斗瓷板上B.用傾析法轉(zhuǎn)移溶液，開(kāi)大水龍頭，待溶液快流盡時(shí)再轉(zhuǎn)移沉淀C.用乙醇作為洗滌劑，在洗滌沉淀時(shí)，應(yīng)開(kāi)大水龍頭，使洗滌劑快速通過(guò)沉淀物D.洗滌結(jié)束后，將固體迅速轉(zhuǎn)移至圓底燒瓶進(jìn)行后續(xù)操作（4）步驟Ⅳ：①獎(jiǎng)裝有粗產(chǎn)品的圓底燒瓶接到純化裝置(圖2)上，打開(kāi)安全瓶上旋塞，打開(kāi)抽氣泵，關(guān)閉安全瓶上旋塞，開(kāi)啟加熱器，進(jìn)行純化。請(qǐng)給出純化完成后的操作排序：________。純化完成→(_____)→(_____)→(_____)→(_____)→將產(chǎn)品轉(zhuǎn)至干燥器中保存a.拔出圓底燒瓶的瓶塞b.關(guān)閉抽氣泵c.關(guān)閉加熱器，待燒瓶冷卻至室溫d.打開(kāi)安全瓶上旋塞②圖2裝置中U形管內(nèi)NaOH固體的作用是________。（5）用滴定分析法確定產(chǎn)品純度。甲同學(xué)通過(guò)測(cè)定產(chǎn)品中錳元素的含量確定純度；乙同學(xué)通過(guò)測(cè)定產(chǎn)品中氯元素的含量確定純度。合理的是_________(填“甲”或“乙”)同學(xué)的方法?！敬鸢浮浚?）(CH3COO)2Mn步驟Ⅰ脫去四水醋酸錳的結(jié)晶水并防止生成MnCl2；步驟Ⅱ加熱回流促進(jìn)反應(yīng)生成MnCl2（3）ABD（4）①cdba②防止可能產(chǎn)生的酸性氣體進(jìn)入抽氣泵；防止外部水氣進(jìn)入樣品（5）乙【解析】（1）根據(jù)制備無(wú)水二氯化錳的主要反應(yīng)：(CH3COO)2Mn+CH3COClMnCl2↓+2(CH3COO)2O以及乙酰氯遇水發(fā)生反應(yīng)：CH3COCl+H2O→CH3COOH+HCl可判斷步驟Ⅰ中利用CH3COCl吸水，因此所獲固體主要成分是(CH3COO)2Mn。（2）由于步驟Ⅰ脫去四水醋酸錳的結(jié)晶水并防止生成MnCl2，因此步驟Ⅰ在室溫下反應(yīng)；而步驟Ⅱ加熱回流促進(jìn)反應(yīng)生成MnCl2，所以步驟Ⅱ需要在加熱回流下反應(yīng)。（3）濾紙略小于布氏漏斗，但要把所有的孔都覆蓋，并用蒸餾水潤(rùn)濕濾紙，微開(kāi)水龍頭，抽氣使濾紙緊貼在漏斗瓷板上，故A正確；用傾析法轉(zhuǎn)移溶液，開(kāi)大水龍頭，待溶液快流盡時(shí)再轉(zhuǎn)移沉淀，故B正確；用抽濾洗滌沉淀時(shí)，抽濾速率不能過(guò)快，故C錯(cuò)誤；由于無(wú)水二氯化錳極易吸水潮解，洗滌結(jié)束后，將固體迅速轉(zhuǎn)移至圓底燒瓶進(jìn)行后續(xù)操作，故D正確；故答案為ABD；（4）①純化完成后首先關(guān)閉加熱器，待燒瓶冷卻至室溫，然后打開(kāi)安全瓶上旋塞，關(guān)閉抽氣泵，最后拔出圓底燒瓶的瓶塞，將產(chǎn)品轉(zhuǎn)至干燥器中保存，故答案為cdba；②由于可能混有酸性氣體且無(wú)水二氯化錳極易吸水潮解，因此圖2裝置中U形管內(nèi)NaOH固體的作用是防止可能產(chǎn)生的酸性氣體進(jìn)入抽氣泵，同時(shí)防止外部水氣進(jìn)入樣品。（5）由于無(wú)水二氯化錳極易吸水潮解，且錳離子水解，所以應(yīng)該通過(guò)測(cè)定產(chǎn)品中氯元素的含量確定純度，所以合理的是乙同學(xué)的方法?？枷蛭蹇疾閷?shí)驗(yàn)探究8.(2022·北京卷)某小組同學(xué)探究不同條件下氯氣與二價(jià)錳化合物的反應(yīng)資料：i.Mn2+在一定條件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(綠色)、(紫色)。ii.濃堿條件下，可被OH-還原為。iii.Cl2的氧化性與溶液的酸堿性無(wú)關(guān)，NaClO的氧化性隨堿性增強(qiáng)而減弱。實(shí)驗(yàn)裝置如圖(夾持裝置略)序號(hào)物質(zhì)aC中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象通入Cl2前通入Cl2后I水得到無(wú)色溶液產(chǎn)生棕黑色沉淀，且放置后不發(fā)生變化II5%NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀，在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多，放置后溶液變?yōu)樽仙?，仍有沉淀III40%NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀，在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多，放置后溶液變?yōu)樽仙?，仍有沉淀?）B中試劑是___________。（2）通入Cl2前，II、III中沉淀由白色變?yōu)楹谏幕瘜W(xué)方程式為_(kāi)__________。（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)I、II通入Cl2后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)于二價(jià)錳化合物還原性的認(rèn)識(shí)是___________。（4）根據(jù)資料ii，III中應(yīng)得到綠色溶液，實(shí)驗(yàn)中得到紫色溶液，分析現(xiàn)象與資料不符的原因：原因一：可能是通入Cl2導(dǎo)致溶液的堿性減弱。原因二：可能是氧化劑過(guò)量，氧化劑將氧化為。①化學(xué)方程式表示可能導(dǎo)致溶液堿性減弱的原因___________，但通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定溶液的堿性變化很小。②取III中放置后的1mL懸濁液，加入4mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速變?yōu)榫G色，且綠色緩慢加深。溶液紫色變?yōu)榫G色的離子方程式為_(kāi)__________，溶液綠色緩慢加深，原因是MnO2被___________(填“化學(xué)式”)氧化，可證明III的懸濁液中氧化劑過(guò)量；③取II中放置后的1mL懸濁液，加入4mL水，溶液紫色緩慢加深，發(fā)生的反應(yīng)是___________。④從反應(yīng)速率的角度，分析實(shí)驗(yàn)III未得到綠色溶液的可能原因___________?！敬鸢浮浚?）飽和NaCl溶液（2）2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O（3）Mn2+的還原性隨溶液堿性的增強(qiáng)而增強(qiáng)（4）①Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O②4+4OH-=4+O2↑+2H2OCl2③3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O④過(guò)量Cl2與NaOH反應(yīng)產(chǎn)生NaClO，使溶液的堿性減弱，c(OH-)降低，溶液中的被還原為的速率減小，因而不能實(shí)驗(yàn)III未得到綠色溶液【解析】在裝置A中HCl與KMnO4發(fā)生反應(yīng)制取Cl2，由于鹽酸具有揮發(fā)性，為排除HCl對(duì)Cl2性質(zhì)的干擾，在裝置B中盛有飽和NaCl溶液，除去Cl2中的雜質(zhì)HCl，在裝置C中通過(guò)改變?nèi)芤旱膒H，驗(yàn)證不同條件下Cl2與MnSO4反應(yīng)，裝置D是尾氣處理裝置，目的是除去多余Cl2，防止造成大氣污染。（1）B中試劑是飽和NaCl溶液，作用是吸收Cl2中的雜質(zhì)HCl氣體；1（2）通入Cl2前，II、III中Mn2+與堿性溶液中NaOH電離產(chǎn)生的的OH-反應(yīng)產(chǎn)生Mn(OH)2白色沉淀，該沉淀不穩(wěn)定，會(huì)被溶解在溶液中的氧氣氧化為棕黑色MnO2，則沉淀由白色變?yōu)楹谏幕瘜W(xué)方程式為：2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O；（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)I、II通入Cl2后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)于二價(jià)錳化合物還原性的認(rèn)識(shí)是：Mn2+的還原性隨溶液堿性的增強(qiáng)而增強(qiáng)；（4）①Cl2與NaOH反應(yīng)產(chǎn)生NaCl、NaClO、H2O，使溶液堿性減弱，反應(yīng)的離子方程式為：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；②取III中放置后的1mL懸濁液，加入4mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速變?yōu)榫G色，且綠色緩慢加深。溶液紫色變?yōu)榫G色就是由于在濃堿條件下，可被OH-還原為，根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒，可知該反應(yīng)的離子方程式為：4+4OH-=4+O2↑+2H2O；溶液綠色緩慢加深，原因是MnO2被Cl2氧化，可證明III的懸濁液中氧化劑過(guò)量；③取II中放置后的1mL懸濁液，加入4mL水，溶液堿性減弱，溶液紫色緩慢加深，說(shuō)明ClO-將MnO2氧化為，發(fā)生的反應(yīng)是：3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O；④從反應(yīng)速率的角度，過(guò)量Cl2與NaOH反應(yīng)產(chǎn)生NaClO，使溶液的堿性減弱，c(OH-)降低，溶液中的被還原為的速率減小，導(dǎo)致不能實(shí)驗(yàn)III未得到綠色溶液。分析近三年的高考試題，實(shí)驗(yàn)綜合大題主要結(jié)合新信息情境，考查物質(zhì)制備、性質(zhì)探究、定量分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)等，難度大、涉及的知識(shí)面廣，對(duì)學(xué)生的綜合能力要求較高，無(wú)論是平時(shí)學(xué)習(xí)還是考場(chǎng)解題都需要在具體的情境內(nèi)，調(diào)動(dòng)和遷移知識(shí)積累，運(yùn)用綜合思維，分析和解答問(wèn)題。預(yù)計(jì)2024年難度會(huì)有所增大，實(shí)驗(yàn)綜合題主要以物質(zhì)制備和性質(zhì)探究考查為主，讓考生用已有的化學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)技能，結(jié)合新信息、新問(wèn)題去研究和解決問(wèn)題，可能涉及到方案設(shè)計(jì)、定量分析等較高層次的要求。1.（2023·江蘇·揚(yáng)州中學(xué)模擬）和都是重要的鋰的化合物。I.電極材料是動(dòng)力型鋰離子電池的理想正極材料。它可以通過(guò)、LiOH和溶液發(fā)生共沉淀反應(yīng)、將所得沉淀干燥、高溫成型而制得。實(shí)驗(yàn)室制備的方法如下：步驟1

將LiOH置于題圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的三頸燒瓶中，加入煮沸過(guò)的蒸餾水，攪拌使其溶解。從分液漏斗中滴加溶液，并持續(xù)通入氮?dú)狻２襟E2

將固體溶于蒸餾水中，迅速倒入三頸燒瓶中，快速攪拌，充分反應(yīng)后，過(guò)濾、洗滌濾渣得固體。(1)共沉淀反應(yīng)投料時(shí)，不將和LiOH溶液直接混合的原因是。(2)寫(xiě)出共沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式：。(3)工業(yè)制取在高溫成型前，常向中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的導(dǎo)電性能外，還能。Ⅱ.磷酸鋰渣(主要成分為)和廢舊電極材料(含鋁、炭、和)均可用于制取。(4)實(shí)驗(yàn)室以磷酸鋰渣為原料制備高純的部分實(shí)驗(yàn)流程如下：①“低酸轉(zhuǎn)化”使轉(zhuǎn)化為。寫(xiě)出“磷鋰分離”的化學(xué)方程式：。②已知：三辛胺是一種有機(jī)堿，難溶于水。向“萃取”后的溶液中加入三辛胺再通入得到沉淀，加入三辛胺的目的是。(5)已知：微溶于水；、難溶于水和堿，可溶于鹽酸生成LiCl、、和；pH＞3.2時(shí)，沉淀完全。完善由某廢舊電極材料制取的實(shí)驗(yàn)方案：邊攪拌邊向廢舊電極材料中加入NaOH溶液至不再產(chǎn)生氣泡，過(guò)濾，，過(guò)濾、洗滌，低溫干燥得固體。(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：雙氧水、鹽酸、NaOH溶液、溶液)【答案】(1)和LiOH溶液直接混合生成，而極易被氧化，最終產(chǎn)品中混有化合物(2)(3)利用其還原性，防止被氧化(4)萃取后的LiCl溶液中混有HCl，三辛胺將溶液中的HCl反應(yīng)除去、減小溶液中濃度，又能增大濃度，從而有利于生成(5)向?yàn)V渣中邊攪拌邊加入鹽酸，至固體不再減少，過(guò)濾；向?yàn)V液中加入過(guò)量的雙氧水，再逐滴加入NaOH溶液至pH大于3.2，過(guò)濾；邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加溶液至產(chǎn)生大量沉淀生成，靜置，向上層清液中滴加溶液若無(wú)沉淀生成【解析】（1）和LiOH溶液直接混合生成，而極易被氧化，最終產(chǎn)品中混有化合物，所以共沉淀反應(yīng)投料時(shí)，不將和LiOH溶液直接混合。（2）、LiOH和溶液發(fā)生共沉淀反應(yīng)生成、硫酸氫銨、水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；（3）活性炭有吸附性、導(dǎo)電性、還原性等，在有的情境下，考慮利用其還原性，防止被氧化。（4）①根據(jù)流程圖可知“磷鋰分離”的原理是與反應(yīng)，將轉(zhuǎn)變?yōu)槎?，反?yīng)方程式為。②萃取后的LiCl溶液中混有HCl，利用三辛胺難溶于水、呈堿性，將溶液中的HCl反應(yīng)除去、減小溶液中濃度，又能增大濃度，從而有利于生成。（5）廢舊電極材料中加入NaOH溶液至不再產(chǎn)生氣泡時(shí)、過(guò)濾，已將鋁溶解除去，剩余固體成分為炭、和，從中獲得溶液并沉淀生成的基本思路是：用酸溶解、過(guò)濾，除炭；將氧化、調(diào)節(jié)pH除；用溶液沉淀得。具體方案為：向?yàn)V渣中邊攪拌邊加入鹽酸，至固體不再減少，過(guò)濾；向?yàn)V液中加入過(guò)量的雙氧水，再逐滴加入NaOH溶液至pH大于3.2，過(guò)濾；邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加溶液至產(chǎn)生大量沉淀生成，靜置，向上層清液中滴加溶液若無(wú)沉淀生成。2.（2023·河北秦皇島·三模）為探究FeCl3溶液與Na2SO3溶液的反應(yīng)，某研究小組的同學(xué)提出兩種觀點(diǎn)。(1)觀點(diǎn)一：兩溶液混合發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式為。觀點(diǎn)二：，離子方程式為。為驗(yàn)證上述觀點(diǎn)，該研究小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了探究實(shí)驗(yàn)(FeCl3溶液和Na2SO3溶液的濃度均為1.0mol·L-1)。實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象①在5mL水中滴加2滴FeCl3溶液，呈棕黃色；煮沸，溶液變紅褐色②在5mLFeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，溶液立即變?yōu)榧t褐色；再滴加溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀③在5mLNa2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液，溶液立即變?yōu)榧t褐色；將上述混合液分成兩份，一份滴加溶液，無(wú)藍(lán)色沉淀生成；另一份煮沸產(chǎn)生紅褐色沉淀，再加溶液，無(wú)藍(lán)色沉淀生成(2)實(shí)驗(yàn)①的目的是。(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①②的現(xiàn)象，可得結(jié)論：。(4)將實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的溶液放置3小時(shí)后，溶液變?yōu)闇\黃綠色，試提出合理的解釋：。(5)實(shí)驗(yàn)③的現(xiàn)象說(shuō)明二者混合只發(fā)生反應(yīng)，原因是。(6)對(duì)比實(shí)驗(yàn)②③可得影響反應(yīng)的因素可能有?！敬鸢浮?1)兩溶液混合發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)(2)做對(duì)照實(shí)驗(yàn)(3)兩溶液混合后水解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)同時(shí)發(fā)生(4)Fe3+與發(fā)生水解的速率快，故開(kāi)始溶液顯紅褐色。而氧化還原反應(yīng)的趨勢(shì)較大。長(zhǎng)時(shí)間放置后。因氧化還原反應(yīng)的程度增大，減少，平衡左移，最終都生成Fe2+，溶液變?yōu)闇\黃綠色(5)水解過(guò)量，溶液的堿性較強(qiáng)，而Fe3+濃度較小，氧化性弱。兩者主要發(fā)生水解反應(yīng)(6)試劑的滴加順序、溶液的酸堿性、溫度、濃度【解析】（1）Fe3+具有氧化性，具有還原性，二者相遇，可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)；Fe3+水解呈酸性，水解呈堿性，二者相遇。可以發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)。所以氧化還原方程式為，水解的方程式為；（2）實(shí)驗(yàn)①鐵離子在水溶液中顯棕黃色，說(shuō)明存在水解反應(yīng)，煮沸，促進(jìn)水解平衡正向移動(dòng)，得到紅褐色的氫氧化鐵膠體，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)做對(duì)照。所以實(shí)驗(yàn)①的目的是做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。（3）通過(guò)與實(shí)驗(yàn)①的對(duì)照，在5mLFeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，溶液立即變?yōu)榧t褐色，說(shuō)明促進(jìn)了Fe3+的水解，說(shuō)明二者水解相互促進(jìn)。再滴加溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。證明產(chǎn)生了Fe2+，說(shuō)明與Fe3+發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。綜合所述。實(shí)驗(yàn)②可得出的結(jié)論是與Fe3+相遇，既能發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)又能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。（4）Fe3+與既能發(fā)生水解反應(yīng)又能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，開(kāi)始溶液顯紅褐色，說(shuō)明二者水解的速率快，而長(zhǎng)時(shí)間放置后，溶液變?yōu)闇\黃綠色，說(shuō)明氧化還原反應(yīng)的程度大，最終發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2+。（5）在5mLNa2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液立即變?yōu)榧t褐色。說(shuō)明發(fā)生了水解反應(yīng)。一份滴加溶液。無(wú)藍(lán)色沉淀生成。說(shuō)明無(wú)Fe2+，沒(méi)有發(fā)生氧化還原反應(yīng)；另一份煮沸，產(chǎn)生紅褐色沉淀，再加溶液，無(wú)藍(lán)色沉淀生成，說(shuō)明加熱促進(jìn)水解反應(yīng)進(jìn)行的程度，但沒(méi)有發(fā)生氧化還原反應(yīng)。和實(shí)驗(yàn)②相比較，試劑的滴加順序發(fā)生了變化，過(guò)量，溶液的堿性較強(qiáng)，而Fe3+濃度較小，氧化性弱。兩者主要發(fā)生水解反應(yīng)。不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。（6）通過(guò)上述分析，因?yàn)榈渭釉噭╉樞虻牟煌谷芤旱乃釅A性不同，溶液的濃度不同，溫度不同，從而導(dǎo)致現(xiàn)象不同，所以影響反應(yīng)的因素有試劑的滴加順序、溶液的酸堿性、溫度、濃度。3.（2023·湖南郴州·三模）三氯化鉻()是常用的媒染劑和催化劑，易潮解，易升華，高溫下易被氧氣氧化。某化學(xué)小組用和(沸點(diǎn)76.8℃)在高溫下制備無(wú)水，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。已知：氣體有毒，遇水發(fā)生水解產(chǎn)生兩種酸性氣體。回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)裝置合理的連接順序?yàn)閍→i→j→(填儀器接口字母標(biāo)號(hào)，部分儀器可重復(fù)使用)。(2)儀器M中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要持續(xù)通入，其作用是。(3)從安全的角度考慮，整套裝置的不足是。(4)Cr(III)的存在形態(tài)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溶液pH的分布如圖所示。請(qǐng)補(bǔ)充完整由溶液制備純凈的的實(shí)驗(yàn)方案：取適量溶液，；充分反應(yīng)后過(guò)濾，用蒸餾水洗滌沉淀，，則證明沉淀已洗滌干凈；低溫烘干沉淀，得到晶體。(5)鉻、鈣、氧可形成一種具有特殊導(dǎo)電性的復(fù)合氧化物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示。①該化合物的化學(xué)式為。②請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出該晶胞沿z軸方向的投影圖。③氧離子與鈣離子的最近距離為apm，阿伏加德羅常數(shù)為，則該復(fù)合氧化物晶體的密度為g?cm-3(列出計(jì)算式)?！敬鸢浮?1)g→h→b→c→d→e→i→j→f(2)將四氯化碳吹入石英管中和反應(yīng)生成(3)升華的易凝華，堵塞導(dǎo)管(4)加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH在6~12范圍內(nèi)(加入其他堿溶液調(diào)pH也可以)取最后一次洗滌液少許，加入稀硝酸、溶液，若無(wú)白色沉淀生成(5)【分析】某化學(xué)小組用和(沸點(diǎn)76.8℃)在高溫下制備無(wú)水，易潮解，且高溫下易被氧氣氧化，所以要防止裝置內(nèi)在高溫條件下不能存在氧氣，反應(yīng)開(kāi)始前要先通入氮?dú)馀懦b置中的空氣，A裝置為氮?dú)獍l(fā)生裝置，A中濃H2SO4可以干燥N2并可觀察其流速，防止空氣中水蒸氣進(jìn)入E裝置，熱的干燥的N2通入E中將CCl4氣化后并且和N2混合進(jìn)入裝置B，裝置B中和發(fā)生反應(yīng)生成CrCl3，在C裝置中通過(guò)冰水浴收集CrCl3，裝置D可以用于吸收尾氣，但為了防止D中的水分進(jìn)入C，在D和C還要連接F，以此解答?！窘馕觥浚?）由分析可知，實(shí)驗(yàn)裝置合理的連接順序?yàn)閍→i→j→g→h→b→c→d→e→i→j→f。（2）儀器M中和在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)生成N2，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平化學(xué)方程式為：；在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要持續(xù)通入，其作用是將四氯化碳吹入石英管中和反應(yīng)生成。（3）從安全的角度考慮，整套裝置的不足是升華的易凝華，堵塞導(dǎo)管。（4）由圖可知，當(dāng)pH在6~12范圍內(nèi)，的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)最大，制備純凈的的實(shí)驗(yàn)方案：取適量溶液，加入溶液，調(diào)節(jié)pH在6~12范圍內(nèi)，充分反應(yīng)后過(guò)濾，用蒸餾水洗滌沉淀，取最后一次洗滌液少許，加入稀硝酸、溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則證明沉淀已洗滌干凈；低溫烘干沉淀，得到晶體。（5）①由均攤法可知，該晶胞中O2-的個(gè)數(shù)為6=3，Ga2+的個(gè)數(shù)為8=1，鉻離子的個(gè)數(shù)為1，該化合物的化學(xué)式為；②由晶胞結(jié)構(gòu)可知，該晶胞沿z軸方向的投影圖為：；③鈣離子和氧離子的最近距離為品胞面對(duì)角線長(zhǎng)度的一半，則晶胞面對(duì)角線長(zhǎng)度為2apm，晶胞參數(shù)為apm，晶體的密度為g?cm-3。4.（2023·山東濟(jì)南·實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬）NaNH2是制取靛青染料的原料，易與水、氧氣等反應(yīng)，在液氨中幾乎不溶解。實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置(夾持、攪拌、尾氣處理裝置已省略)制備氨基鈉(NaNH2)，步驟如下：Ⅰ.A中加入100mL液氨和0.05gFe(NO3)3·9H2O，通入氨氣排盡密閉體系中的空氣，攪拌。Ⅱ.加入5g鈉粒，反應(yīng)，得NaNH2小顆粒物。Ⅲ.除去液氨，得產(chǎn)品NaNH2。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能發(fā)生的反應(yīng)：2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑4NaNH2+3O2=2NaOH+2NaNO2+2NH3↑回答下列問(wèn)題：(1)Fe(NO3)3·9H2O的作用是；裝置B的作用是。(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案判斷步驟Ⅰ中密閉體系中空氣是否排盡：。(3)步驟Ⅱ，反應(yīng)速率應(yīng)保持在液氨微沸為宜。為防止速率過(guò)大，可采取的措施為(寫(xiě)出一條即可)。(4)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是___________(填標(biāo)號(hào))。A.步驟Ⅰ中，攪拌的目的是使Fe(NO3)3·9H2O均勻地分散在液氨中B.步驟Ⅱ中，為判斷反應(yīng)是否已完成，可在N處點(diǎn)火，如無(wú)火焰，則反應(yīng)已完成C.步驟Ⅲ中，為避免污染，應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)抽濾除去液氨，得到產(chǎn)品NaNH2D.產(chǎn)品NaNH2應(yīng)密封保存于充滿干燥氮?dú)獾钠恐?5)產(chǎn)品分析：經(jīng)分析，NaNH2中只含NaOH雜質(zhì)，可采用如下方法測(cè)定產(chǎn)品NaNH2純度：準(zhǔn)確稱取產(chǎn)品NaNH2xg→____→____→____→計(jì)算。請(qǐng)選擇最佳操作并排序。a.準(zhǔn)確加入過(guò)量的水b.準(zhǔn)確加入過(guò)量的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液c.準(zhǔn)確加入過(guò)量的NH4Cl標(biāo)準(zhǔn)溶液d.用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定e.用NH4Cl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定f.用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定g.滴加石蕊指示劑h.滴加酚酞指示劑i.滴加甲基紅指示劑(變色的pH范圍4.4~6.2)【答案】(1)催化防止氧氣、水進(jìn)入密閉體系(2)試管中加滿水倒扣于水槽中，M處通入氨氣，將N處排出的氣體導(dǎo)入試管內(nèi)；如試管底部出現(xiàn)氣泡，則空氣尚未排盡，如未出現(xiàn)氣泡，則說(shuō)明空氣已排盡(3)分批少量加入鈉粒，降低冷卻液溫度，適當(dāng)增加液氨量（任寫(xiě)一種即可）(4)BC(5)b；i；d【分析】用如圖裝置（夾持、攪拌、尾氣處理裝置已省略）制備氨基鈉（NaNH2），在硝酸鐵催化下鈉與液氨的反應(yīng)來(lái)生成NaNH2和氫氣，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，為保證液氨處于微沸狀態(tài)，需要用冷卻液控制一定的溫度；NaNH2易與水和氧氣發(fā)生反應(yīng)，所以裝置B中Hg可防止氧氣、水進(jìn)入密閉體系，導(dǎo)氣口N與尾氣處理連接裝置再處理氨氣等，據(jù)此結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理分析解答?！窘馕觥浚?）結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理，反應(yīng)中加入少量Fe(NO3)3·9H2O，可推知Fe(NO3)3·9H2O在反應(yīng)中作催化劑；結(jié)合已知信息可知，制備得到的NaNH2易與水和氧氣發(fā)生反應(yīng)，所以裝置B中Hg可防止氧氣、水進(jìn)入密閉體系，干擾NaNH2的制備，故答案為催化；防止氧氣、水進(jìn)入密閉體系。（2）結(jié)合氨氣極易溶于水，空氣中的氮?dú)怆y溶于水，氧氣不易溶于水的物理性質(zhì)，可設(shè)計(jì)方案如下：試管中加滿水倒扣于水槽中，M處通入氨氣，將N處排出的氣體導(dǎo)入試管內(nèi)。如試管底部出現(xiàn)氣泡，則空氣尚未排盡，如未出現(xiàn)氣泡，則說(shuō)明空氣已排盡，故答案為試管中加滿水倒扣于水槽中，M處通入氨氣，將N處排出的氣體導(dǎo)入試管內(nèi)；如試管底部出現(xiàn)氣泡，則空氣尚未排盡，如未出現(xiàn)氣泡，則說(shuō)明空氣已排盡。（3）結(jié)合影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，為防止反應(yīng)速率偏大，可實(shí)施的措施有：分批少量加入鈉粒；降低冷卻液溫度；適當(dāng)增加液氨量，故答案為分批少量加入鈉粒，降低冷卻液溫度，適當(dāng)增加液氨量（任寫(xiě)一種即可）。（4）A.步驟Ⅰ中，攪拌可使液體混合均勻，所以攪拌可使少量的催化劑Fe(NO3)3·9H2O均勻分散在液氨中，A故正確；B.步驟Ⅱ中，由于液氨處于微沸狀態(tài)，故生成的氫氣中混有一定量的氨氣；氫氣雖然是可燃性氣體，由于氨氣在空氣中不能被點(diǎn)燃，當(dāng)氨氣中只有少量氫氣時(shí)，則也不能被點(diǎn)燃、不會(huì)產(chǎn)生火焰，且對(duì)易氣體點(diǎn)火有安全隱患，故B錯(cuò)誤；C.步驟Ⅱ中得到的粒狀沉積物，顆粒較小，顆粒太小的沉淀易在濾紙上形成一層密實(shí)的沉淀，溶液不易透過(guò)，所以不適宜選用抽濾裝置進(jìn)行過(guò)濾，故C錯(cuò)誤；D.因?yàn)橹苽涞漠a(chǎn)品NaNH2易與水和氧氣發(fā)生反應(yīng)，所以可密封保存于充滿干燥氮?dú)獾钠恐?，故D正確，故答案選BC。（5）題干信息中提到假設(shè)產(chǎn)品NaNH2的唯一雜質(zhì)為NaOH，因?yàn)楫a(chǎn)品溶于水生成氫氧化鈉和氨氣，所以可設(shè)計(jì)利用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，因滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液中含氯化鈉和氯化銨，所以需選用酸性條件下的酸堿指示劑判斷滴定終點(diǎn)，過(guò)量的鹽酸再利用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液反滴定，最終利用所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算得出產(chǎn)品中NaNH2的純度，故涉及的操作步驟為：準(zhǔn)確稱取產(chǎn)品xg→加入過(guò)量鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液→加入滴加甲基紅指示劑→用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算產(chǎn)品純度，故答案為b；i；d。5.（2023·重慶渝中·巴蜀中學(xué)模擬）是一種重要的分析試劑和氧化劑。某研究小組通過(guò)如下步驟制備。已知：①存在于強(qiáng)堿性環(huán)境，在弱堿性或中性條件下易發(fā)生歧化反應(yīng)；②堿性條件下，的氧化性強(qiáng)于。Ⅰ.將固體和固體放入坩堝中，攪拌，加熱，待混合物熔融后，再將分多次加入坩堝中，不斷攪拌，繼續(xù)加熱，得到墨綠色熔融物，停止加熱。Ⅱ.將坩堝中的固體轉(zhuǎn)移到燒杯中，