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2024届高考化学一轮总复习第十章化学实验基础第四节化学实验方案的设计与评价课件
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这是一份2024届高考化学一轮总复习第十章化学实验基础第四节化学实验方案的设计与评价课件，共60页。PPT课件主要包含了②使两种气体充分混合，物中含有，Na2S，SO4进而与，氧化为，出氢离子H2SO3，pH小于，BaCl2，Ba2+反应生，无明显现象等内容，欢迎下载使用。
于提出自己的见解，并进行进一步的研究。
[自主测评]1.(2021 年台州一模)下列实验室中制取气体的药品和装置图
正确的是(A.制NH3
D.制 Fe(OH)2
C.制乙酸乙酯答案：D
2.实验室合成氨装置如图 1 所示，试回答问题。
①_________________________________________________，②_________________________________________________，
③_________________________________________________。(2)已知氨气在水中的溶解度大约为 1∶700，若用如图 2 所示的装置吸收氨气，制成氨水，从实验安全的角度考虑应选用的装置是________(填字母)。
(3)某同学用 B 装置吸收产生的氨气，结果 B 中溶液能使酚酞变红，且未看到倒吸现象，试分析未造成倒吸的可能原因是____________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1)①干燥气体
③观察气泡以调节氢气、氮气气流的速率及两者的比例(2)AD(3)反应后混合气体中氨气的含量较小，未造成装置中气体压强明显减小
考点一 实验方案的设计
1.实验方案设计的五项基本原则
2.实验方案设计的基本内容
3.实验方案设计的基本思路
根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的实
验方案，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。
4.实验设计的关键要点(1)实验操作顺序
装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品→
开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。
若气体制备实验需加热，应先加热气体发生装置，通入气体排出装置中的空气后，再给实验中需要加热的物质加热。目的：①防止爆炸(如氢气还原氧化铜)；②保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯时的顺序则相反。
①涉及气体的一般连接顺序
发生装置→除杂装置→干燥装置→性质探究或收集装置→尾
气处理装置(注意防倒吸)。②一般装置的进、出气口
a.洗气瓶：长进短出；b.U 形管：无前后；c.干燥管：粗入细
出；d.加热玻璃管：无前后；e.排液量气：短进长出。
①安装仪器时：先下后上，先左后右。
②仪器拆卸的一般过程：从右到左，自上而下，先拆主体，
③净化气体时，一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后
除去无毒、无气味的气体，最后除去水蒸气。
④制备易潮解的物质时，制备装置前、后要连干燥装置。
5.实验方案创新设计的两个方面(1)量气装置的设计
例如：下列装置中，A 装置是常规的量气装置，B、C、D 装
置是改进后的装置，而 E 装置不能测量气体体积。
(2)启普发生器具有随开随用、随关随停的特点，是气体制备的常用装置。实验室中没有启普发生器时，可以根据启普发生器的原理设计出如图所示的简易制气装置。
考点二 实验方案评价
1.设计实验方案或评价实验方案时，主要从可行性、安全性、规范性、经济性和绿色化学五个角度入手，要求原理准确、步骤简洁、现象明显、结论易得和对环境无污染。具体评价角度如下。
2.最佳实验方案的选择
几个实验方案都能达到目的，应选出最佳方案。所谓最佳，就是装置最简单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，无污染。
3.实验方案评价分类(1)实验装置的评价
对比各方案所用装置，从装置选用的合理性、操作的简便可
行性等方面进行全面分析，选出最佳装置。
紧扣实验目的，对各方案的原理综合考虑，从原理是否科学正确、原料是否节省、涉及的操作是否简便易行、误差是否较小等方面进行全面分析，设计或选出最佳方案。
考向1 性质探究型综合实验1.(2020年北京卷)探究 Na2SO3 固体的热分解产物。
资料：①4Na2SO3
Na2S＋3Na2SO4
②Na2S 能与 S 反应生成 Na2Sx，Na2Sx 与酸反应生成S和H2S；③BaS 易溶于水。隔绝空气条件下，加热无水 Na2SO3 固体得到黄色固体 A，过程中未检测到气体生成。黄色固体 A 加水得到浊液，放置得无色溶液 B。
液，产生黑色沉淀，证实有S 。反应的离子方程式是__________
_______________(填操作和现象)，可证实分解产物中含有SO4 。
(1)检验分解产物 Na2S：取少量溶液 B，向其中滴加 CuSO4 溶
__________________________________。
(2)检验分解产物 Na2SO4：取少量溶液 B，滴加 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该沉淀含 S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液 B，加入足量盐酸，离心沉降(固液分离)后，________
(3)探究(2)中 S 的来源。
来源 1：固体 A 中有未分解的 Na2SO3，在酸性条件下与 Na2S
来源 2：溶液 B 中有 Na2Sx，加酸反应生成 S。针对来源 1 进行如图所示的实验。
①实验可证实来源 1 不成立，实验证据是______________________________________________________________________；②不能用盐酸代替硫酸的原因是_______________________________________________________________________________；③写出来源 2 产生 S 反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(4)实验证明 Na2SO3 固体热分解有 Na2S、Na2SO4 和 S 产生。运用氧化还原反应规律分析产物中 S 产生的合理性：_________________________________________________________________。
的离子方程式：S ＋Cu2+===CuS↓。(2)根据题干资料：Na2S能
解析：(1)Na2S 和 CuSO4 溶液反应生成硫化铜和硫酸钠，反应
与S反应生成 Na2Sx，Na2Sx 与酸反应生成S和H2S，取少量溶液 B，滴加 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该沉淀含 S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)，说明 B 溶液中含有 Na2Sx，Na2Sx 与酸反应生成 S 和 H2S，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液 B，加入足量盐酸，离心沉降(固液分离)后，取上层清液，滴加 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，可证实分解产
SO4 。(3)①实验可证实来源
1 不成立。根据分析，若溶
液 B 中含有 Na2SO3，则溶液 2 为 H2SO3，向溶液 2 中加入少量酸性 KMnO4 溶液，H2SO3 具有还原性，酸性条件下 KMnO4 具有强氧化性，二者混合后应发生氧化还原反应，酸性 KMnO4 溶液应该褪色，但得到的溶液仍为紫色，说明溶液 B 中不含 Na2SO3。②不能用盐酸代替硫酸的原因是盐酸中 Cl 元素为－1 价，是 Cl 元素的最低价，具有还原性，与酸性 KMnO4 溶液发生氧化还原反应，使
S，反应的离子方程式：Sx ＋
2H+===(x－1)S↓＋H2S↑。(4)根据已知资料：4Na2SO3
酸性 KMnO4 溶液褪色，干扰实验现象和实验结论。③来源2认为
溶液 B 中有 Na2Sx，加酸反应生成
＋3Na2SO4，亚硫酸钠中硫为＋4 价，硫酸钠中硫为＋6 价，硫化钠中硫为－2 价，根据反应可知 Na2SO3 发生歧化反应，其中的 S元素化合价既可升高也可降低，能从＋4 价降为－2 价，也可以降为 0 价生成硫单质。
2.(2022 年淄博二模)某研究小组成员将纯净的 SO2 气体缓缓
地通入盛有25 mL 0.1 ml·L
Ba(NO3)2 的溶液中，得到BaSO4 沉
淀。为探究该反应中的氧化剂，该小组提出了如下假设。假设Ⅱ：________________________。请回答下列问题。
(1)该小组成员设计了以下实验验证了假设Ⅰ成立(为排除假设Ⅱ对假设Ⅰ的干扰，在配制下列实验所用溶液时，______________________________)，请填写下表。
(2)为深入研究该反应，该小组成员还测得上述两个实验中溶液的 pH 随通入 SO2 体积的变化曲线，如图所示。V1 时，实验②中溶液的 pH 小于实验①中溶液的 pH，原因是：_______________________________________________(用离子方程式表示)。
(4)查资料知 H2SO3 是二元酸(Ka1＝1.54×10 ，Ka2＝1.02×
(3)验证假设Ⅱ。某成员设计了以下方案，请完成下列表格。
(5)请设计实验方案验证 H2SO3 是二元酸：_______________________________________________________(试剂及仪器自选)。解析：二氧化硫具有还原性，在溶液中能被硝酸和溶解的氧气氧化为硫酸。将二氧化硫气体缓缓通入硝酸钡溶液中，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，使溶液呈酸性，生成白色沉淀硫酸钡。可能因为在酸性条件下，硝酸根将二氧化硫氧化为硫酸，进而与Ba2+反应生成硫酸钡沉淀；也可能因为溶液中溶解的氧气将亚硫酸
Ba2+反应生成硫酸钡沉淀，则假设Ⅱ为溶解
在溶液(或水)中的 O2。(1)为排除假设Ⅱ对假设Ⅰ的干扰，在配制实验所用溶液时，应在配制溶液前，将蒸馏水煮沸，排出溶解的氧气，再密封冷却。实验①中，二氧化硫溶于水后生成亚硫酸，亚硫酸酸性弱于盐酸，依据强酸制弱酸规律，亚硫酸与氯化钡溶液不反应，不会产生沉淀，所以无明显现象。实验②中，二氧化硫溶于水，与水反应生成亚硫酸，亚硫酸被硝酸根离子氧化为硫酸根离子，硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，所以会产生白色沉淀。(2)由图可知，实验②中溶液的 pH 小于实验①中溶
H+＋HSO3 ，所以溶液的 pH 减小；实验②中
＋3SO4 ，反应中有强酸生成，导致实验②中溶液的
液的 pH，原因是二氧化硫溶于水后生成 H2SO3，亚硫酸部分电离
在酸性条件下，硝酸根与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和
实验①中溶液的 pH。(3)实验③，向盛有 25 mL 0.1 ml·L
溶液的烧杯中缓慢通入纯净的 SO2 气体，无明显现象，目的是作对照实验，验证假设Ⅱ成立。实验④，将纯净的 SO2 气体通入未
经脱O2处理的25 mL 0.1 ml·L
BaCl2 溶液中，有白色沉淀生成，
说明溶液中溶解的氧气将亚硫酸氧化为
成硫酸钡沉淀，证明假设Ⅱ成立。(4)若亚硫酸为一元酸，等物质的量的二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性；若亚硫酸为二元酸，等物质的量的二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成酸式盐，由 H2SO3 的电离常数可知，亚硫酸氢钠的水解
氢根的电离常数大于水解常数，则溶液呈酸性，所以只要测定等物质的量的二氧化硫和氢氧化钠溶液反应所得溶液的 pH，即可证明亚硫酸是一元酸还是二元酸。实验方案为向一定体积和一定浓度的 NaOH 溶液中缓缓通入与 NaOH 等物质的量的 SO2 气体至全部溶解，然后用 pH 试纸测定溶液的 pH，若 pH<7，则证明 H2SO3为二元酸。答案：溶解在溶液(或水)中的 O2
(1)应在配制前将蒸馏水煮沸后密封冷却色沉淀
向盛有未经脱 O2 处理的 25 mL 0.1 ml·L
BaCl2 溶液的烧杯中缓慢通入纯净的 SO2 气体 产生白色沉淀 证
明 O2 可将 SO2 氧化为硫酸或可将 H2SO3 氧化为
(4)向一定体积和一定浓度的NaOH 溶液中缓缓通入与NaOH等物质的量的SO2 气体至全部溶解，然后用pH 试纸测定溶液的pH，若pH<7，则证明 H2SO3 为二元酸
考向2 成分推断型综合题
3.(2020 年浙江 7 月选考)Ⅰ.化合物 X 由四种短周期元素组成，加热 X，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 Y，Y 为纯净物；取3.01 g X，用含HCl 0.0600 ml 的盐酸完全溶解得溶液 A，将溶液 A 分成 A1 和A2 两等份，完成如下实验(白色沉淀 C 可溶于NaOH 溶液)。
(1)组成 X 的四种元素是 N、H 和________(填元素符号)，X
的化学式是________。
(2)溶液 B 通入过量 CO2 得到白色沉淀 C 的离子方程式是___________________________________________________________。(3) 写出一个化合反应__________________( 用化学方程式或
离子方程式表示)。要求同时满足如下条件。
①其中一种反应物的组成元素必须是 X 中除 N、H 外的两种
②反应原理与“HCl＋NH3===NH4Cl”相同。
Ⅱ.某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行如图所示的实验。实验中观察到圆底烧瓶内有白雾，烧杯中出现白色沉淀。请回答问题。
＝0.02ml，n(Cl－)＝0.06ml，则可计算出含有n(H)＝0.06ml，
(4)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生 HCl 气体的原因是________
__________________。
(5)烧杯中出现白色沉淀的原因是________________________
解析：Ⅰ.(1)气体Y为NH3，其物质的量为 0.0100 ml；白色固体D为Al2O3，物质的量为 0.00500 ml；白色沉淀 E 为AgCl，n(AgCl)＝0.0600 ml。故在3.01 g X中含有n(N)＝0.02 ml，n(Al)
可得到Al(OH)3沉淀AlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3。
Cl－===AlCl4 或AlCl3＋NH3===AlCl3NH3。Ⅱ.(4)浓硫酸有吸水性，
X 的化学式为AlCl3NH3。(2)溶液B 中含有NaAlO2，通入过量CO2
(3)满足题意的离子方程式，应满足以下两个条件 a.一种反应物是AlCl3；b.化合反应(形成配位键)，则反应的方程式应为 AlCl3＋
吸水过程会放热，导致 HCl 气体挥发。(5)烧杯中为Ba(NO3)2 溶液，产生的白色沉淀只能是BaSO4，这说明会有部分H2SO4 分子被HCl气体挥发时带入烧杯溶液中。
4.(2022 年江苏联考)草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体{Ka[Fe(C2O4)b]·
cH2O}易溶于水，难溶于乙醇，110 ℃时可完全失去结晶水，是制备某些铁触媒的主要原料。实验室通过下列方法制备Ka[Fe(C2O4)b]·cH2O 并测定其组成。
Ⅰ.草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的制备
(1)“转化”过程中若条件控制不当，会发生 H2O2 氧化 H2C2O4的副反应，写出该副反应的化学方程式：______________________________________。
(2)“操作 X”中加入乙醇的目的是_____________________。Ⅱ.草酸合铁(Ⅲ)酸钾组成的测定
步骤 1：准确称取两份质量均为 0.4910 g草酸合铁(Ⅲ)酸钾样
步骤 2：一份在N2 氛围下保持110 ℃加热至恒重，称得残留
固体质量为 0.4370 g。
(3)若步骤 3 中未用蒸馏水冲洗交换柱，则测得的样品中 K
的物质的量____________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(4)通过计算确定草酸合铁(Ⅲ)酸钾样品的化学式(写出计算过程)。
用蒸馏水冲洗交换柱，则一部分Cl－残留在交换柱内，使测得的样
品中K＋的物质的量偏小。
解析：(1)H2O2 具有氧化性，草酸具有还原性，二者会发生氧化还原反应，根据反应过程中电子守恒、原子守恒，可得化学方程式为 H2O2＋H2C2O4===2CO2↑＋2H2O。(2)由于草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体易溶于水，难溶于乙醇，为降低草酸合铁(Ⅲ)酸钾的溶解度，促进草酸合铁(Ⅲ)酸钾的析出，因此要加入乙醇。(3)若步骤3中未
考向3 “定量探究型”实验方案的设计与评价
5.亚硝酰硫酸(NOSO4H)主要用于染料、医药等工业。实验室制备亚硝酰硫酸的方法如下：将SO2通入盛有浓硫酸和浓硝酸的混合液中，维持体系温度略低于20 ℃，搅拌使其充分反应。反应过程中，亚硝酰硫酸的物质的量和硝酸的物质的量随时间的变化如图所示。
(1)①实验室制备NOSO4H反应的化学方程式为____________
__________________；
②反应进行到 10 min 后，反应速度明显加快，其可能的原因
是__________________；
③反应过程中，硝酸减少的物质的量大于 NOSO4H 生成的物质的量的可能原因是__________________________。(2)为了测定亚硝酰硫酸的纯度，进行如下实验。准确称取 1.200 g 产品放入锥形瓶中，加入 50.00 mL 0.1000
KMnO4 标准溶液和足量稀硫酸，摇匀使其充分反应。再将
反应后的溶液加热至 60～70 ℃(使生成的 HNO3 挥发逸出)，冷却
至室温，用 0.2500 ml·L
Na2C2O4 标准溶液滴定至终点，消耗
Na2C2O4 溶液的体积为 16.00 mL。
已知：2KMnO4＋5NOSO4H＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋5HNO3＋2H2SO4；KMnO4 在酸性条件下被还原为 Mn2+。根据以上实验数据计算亚硝酰硫酸的纯度。(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。解析：(1)①N 元素的化合价从＋5价降低到＋3 价，必有S元素的化合价从＋4 价升高到＋6 价，N 元素和 S 元素的物质的量之
比为 1∶1，反应的化学方程式为 HNO3＋SO2
②反应前十分钟，反应速度没有明显加快，说明不是温度在起作
用，十分钟后反应速度明显加快，说明生成的物质对反应有催化作用。③由反应的化学方程式得，参加反应的硝酸和生成的NOSO4H 物质的量之比为 1∶1，而图中显示消耗的硝酸多，可能因为有一部分挥发和分解了 。 (2) 一 部 分 KMnO4 标 准 溶 液 和NOSO4H反应，剩余的KMnO4 标准溶液用Na2C2O4 溶液进行滴定，KMnO4 和 Na2C2O4 反应，KMnO4 的 Mn 元素的化合价从＋7 价降低到＋2 价，作氧化剂，Na2C2O4 的 C 元素的化合价从＋3 价升高到＋4价，作还原剂，根据得失电子守恒，氧化剂和还原剂的物质的量之比＝2∶5，所以和 Na2C2O4 反应的 KMnO4 的物质的量 n1
L×0.1000 ml·L ＝
L ×16.00×10
L×— ＝1.6×10－3
答案：(1)①HNO3＋SO2
②生成的 NOSO4H 对该反应有催化作用③硝酸会挥发和分解
(2)KMnO4 总的物质的量为 50.00×10
ml，与Na2C2O4 反应的 KMnO4 的物质的量为0.2500 ml·
－1 －3
ml，则与 NOSO4H 反应的
ml×—×127 g·ml ＝1.0795 g，所以亚硝酰硫酸的纯度为
KMnO4 的物质的量为 5×10
由已知信息 2KMnO4～5NOSO4H，可得 NOSO4H 的质量为 3.4×
5 －12
1.0795 g1.200 g
[归纳提升] 物质组成计算的常用方法
1.(2022年江苏卷)实验室制取少量 SO2 水溶液并探究其酸性，
下列实验装置和操作不能达到实验目的的是(A.用装置甲制取 SO2 气体B.用装置乙制取 SO2 水溶液C.用装置丙吸收尾气中的 SO2D.用干燥的 pH 试纸检验 SO2水溶液的酸性
解析：60% 硫酸和 NaHSO3(s) 可发生反应 H2SO4 ＋2NaHSO3=== Na2SO4＋2SO2↑＋2H2O，因此装置甲可以制取 SO2 气体，A正确；气体通入液体时“长进短出”，装置乙可以制取 SO2 水溶液，B 正确；SO2 不会与饱和 NaHSO3 溶液发生反应，因此装置丙不能吸收尾气中的 SO2，C 符合题意；SO2 水溶液显酸性，可用干燥的 pH 试纸检验其酸性，D 正确。
2.(2022 年北京卷)利用如图所示的装置(夹持装置略)进行实
验，b 中现象不能证明 a 中产物生成的是(
解析：浓硝酸具有挥发性，挥发出的硝酸也能与碘化钾溶液反应生成遇淀粉溶液变蓝色的碘，则淀粉 KI 溶液变蓝色不能说明浓硝酸分解生成二氧化氮，A 错误；铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，则品红溶液褪色能说明铜与浓硝酸共热反应生成二氧化硫，B 正确；浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成能使酚酞溶液变红的氨气，则酚酞溶液变红能说明浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨气，C 正确；乙醇具有挥发性，挥发出的乙醇不能与溴水反应，则 2-溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成能使溴水褪色的丙烯气体，则溴水褪色能说明 2-溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成丙烯，D 正确。
3.(2022 年全国乙卷)由实验操作和现象，可得出相应正确结论
解析：向NaBr溶液中滴加过量氯水，溴离子被氧化为溴单质，但氯水过量，再加入淀粉 KI 溶液，过量的氯水可以将碘离子氧化为碘单质，无法证明溴单质的氧化性强于碘单质，A 错误；向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热后，应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性，再加入新制的Cu(OH)2 悬浊液，若不加氢氧化钠，未反应的稀硫酸会和新制的氢氧化铜反应，则不会产生砖红色沉淀，不能说明蔗糖未发生水解，B 错误；石蜡油加强热，产生的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明气体中含有不饱和烃，C 正确；
聚氯乙烯加强热产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体，说明产生了氯化氢，不能说明氯乙烯加聚是可逆反应，可逆反应是指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应的方向进行的反应，而氯乙烯加聚和聚氯乙烯加强热分解条件不同，D 错误。答案：C
4.(2022 年全国甲卷)根据实验目的，下列实验及现象、结论都
平衡正向移动，溶液由黄色变成橙红色，C 正确；乙醇和水均会与金属钠发生反应生成氢气，不能说明乙醇中含有水，D 错误。答案：C
(1)配制 250 mL 0.1 ml·L 的 HAc 溶液，需 5 ml·L
5.(2022 年广东卷)食醋是烹饪美食的调味品，有效成分主要为醋酸(用 HAc 表示)。HAc 的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时，
－1 －1
液的体积为________ mL。(2)下列关于 250 mL 容量瓶的操作，正确的是________(填字母)。
时，HAc的Ka＝1.75×10－5＝10－4.76。
提出假设 稀释HAc溶液或改变Ac－浓度，HAc电离平衡会
(3)某小组研究 25 ℃下 HAc 电离平衡的影响因素。
用浓度均为 0.1 ml·L
NaAc 溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液；测定 pH，记录数据。
③由实验Ⅱ～Ⅷ可知，增大Ac－浓度，HAc电离平衡逆向移
①根据表中信息，补充数据：a＝__________，b＝________。②由实验Ⅰ和Ⅱ可知，稀释 HAc 溶液，电离平衡________(填“正”或“逆”)向移动；结合表中数据，给出判断理由：_______
________________________________________________________
______________________________________________________。
的增加，c(H＋)的值
c(H＋)的值等于 HAc 的 Ka。
对比数据发现，实验Ⅷ中 pH＝4.65 与资料数据 Ka＝10
n(NaAc)n(HAc)
(4)小组分析上表数据发现：随着逐渐接近 HAc 的 Ka。
查阅资料获悉：一定条件下，按
在一定差异；推测可能由物质浓度准确程度不够引起，故先准确测定 HAc 溶液的浓度再验证。
①移取 20.00 mL HAc 溶液，加入 2 滴酚酞溶液，用 0.1000
NaOH 溶液滴定至终点，消耗体积为22.08 mL，则该 HAc
②用上述 HAc 溶液和 0.1000 ml·L
NaOH 溶液，配制等物
质的量的HAc与NaAc混合溶液，测定pH，结果与资料数据相符。和 NaOH 溶液，如何准确测定 HAc 的 Ka？小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。
溶液的浓度为________ ml·L－1。画出上述过程的滴定曲线示意
(5)小组进一步提出：如果只有浓度均约为0.1 ml·L－1的HAc
实验总结 得到的结果与资料数据相符，方案可行。
(6)根据 Ka 可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途：________________________________________________。
mL×0.1 ml·L
解析：(1)溶液稀释过程中，溶质的物质的量不变，因此 250
，解得 V＝5.0 mL。(2)容量瓶使
用过程中，不能用手等触碰瓶口，以免污染试剂，A 错误；定容时，视线应与溶液凹液面和刻度线“三线相切”，不能仰视或俯视，且胶头滴管的尖端不能伸入容量瓶内，B 错误；向容量瓶中转移液体，需用玻璃棒引流，玻璃棒下端位于刻度线以下，同时玻璃棒不能接触容量瓶口，C 正确；定容完成后，盖上瓶塞，将容量瓶来回颠倒，将溶液摇匀，颠倒过程中，左手食指抵住瓶塞，防止瓶塞脱落，右手扶住容量瓶底部，防止容量瓶从左手掉落，
pH 接近13。(5)向 20.00 mL 的 HAc 溶液中加入 V1 mL NaOH 溶液
达到滴定终点，滴定终点的溶液中溶质为 NaAc，当
mL HAc 溶液，使溶液中 n(NaAc)＝n(HAc)。(6)不同的无机弱酸在生活中应用广泛，如 HClO 具有强氧化性，在生活中可用于漂白和消毒；H2SO3 具有还原性，可用作还原剂，在葡萄酒中添加适量H2SO3 可用作防腐剂；H3PO4 具有中强酸性，可用作食品添加剂，同时在制药、生产肥料等行业有广泛用途。
时，溶液中c(H＋)的值等于HAc的Ka，因此可再向溶液中加入 20
答案：(1)5.0 (2)C(3)①3.00 33.00 ②正 实验Ⅱ相较于实验Ⅰ，HAc 溶液稀释了 10 倍，而实验Ⅱ的 pH 增大值小于 1
于提出自己的见解，并进行进一步的研究。
[自主测评]1.(2021 年台州一模)下列实验室中制取气体的药品和装置图
正确的是(A.制NH3
D.制 Fe(OH)2
C.制乙酸乙酯答案：D
2.实验室合成氨装置如图 1 所示，试回答问题。
①_________________________________________________，②_________________________________________________，
③_________________________________________________。(2)已知氨气在水中的溶解度大约为 1∶700，若用如图 2 所示的装置吸收氨气，制成氨水，从实验安全的角度考虑应选用的装置是________(填字母)。
(3)某同学用 B 装置吸收产生的氨气，结果 B 中溶液能使酚酞变红，且未看到倒吸现象，试分析未造成倒吸的可能原因是____________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1)①干燥气体
③观察气泡以调节氢气、氮气气流的速率及两者的比例(2)AD(3)反应后混合气体中氨气的含量较小，未造成装置中气体压强明显减小
考点一 实验方案的设计
1.实验方案设计的五项基本原则
2.实验方案设计的基本内容
3.实验方案设计的基本思路
根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的实
验方案，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。
4.实验设计的关键要点(1)实验操作顺序
装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品→
开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。
若气体制备实验需加热，应先加热气体发生装置，通入气体排出装置中的空气后，再给实验中需要加热的物质加热。目的：①防止爆炸(如氢气还原氧化铜)；②保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯时的顺序则相反。
①涉及气体的一般连接顺序
发生装置→除杂装置→干燥装置→性质探究或收集装置→尾
气处理装置(注意防倒吸)。②一般装置的进、出气口
a.洗气瓶：长进短出；b.U 形管：无前后；c.干燥管：粗入细
出；d.加热玻璃管：无前后；e.排液量气：短进长出。
①安装仪器时：先下后上，先左后右。
②仪器拆卸的一般过程：从右到左，自上而下，先拆主体，
③净化气体时，一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后
除去无毒、无气味的气体，最后除去水蒸气。
④制备易潮解的物质时，制备装置前、后要连干燥装置。
5.实验方案创新设计的两个方面(1)量气装置的设计
例如：下列装置中，A 装置是常规的量气装置，B、C、D 装
置是改进后的装置，而 E 装置不能测量气体体积。
(2)启普发生器具有随开随用、随关随停的特点，是气体制备的常用装置。实验室中没有启普发生器时，可以根据启普发生器的原理设计出如图所示的简易制气装置。
考点二 实验方案评价
1.设计实验方案或评价实验方案时，主要从可行性、安全性、规范性、经济性和绿色化学五个角度入手，要求原理准确、步骤简洁、现象明显、结论易得和对环境无污染。具体评价角度如下。
2.最佳实验方案的选择
几个实验方案都能达到目的，应选出最佳方案。所谓最佳，就是装置最简单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，无污染。
3.实验方案评价分类(1)实验装置的评价
对比各方案所用装置，从装置选用的合理性、操作的简便可
行性等方面进行全面分析，选出最佳装置。
紧扣实验目的，对各方案的原理综合考虑，从原理是否科学正确、原料是否节省、涉及的操作是否简便易行、误差是否较小等方面进行全面分析，设计或选出最佳方案。
考向1 性质探究型综合实验1.(2020年北京卷)探究 Na2SO3 固体的热分解产物。
资料：①4Na2SO3
Na2S＋3Na2SO4
②Na2S 能与 S 反应生成 Na2Sx，Na2Sx 与酸反应生成S和H2S；③BaS 易溶于水。隔绝空气条件下，加热无水 Na2SO3 固体得到黄色固体 A，过程中未检测到气体生成。黄色固体 A 加水得到浊液，放置得无色溶液 B。
液，产生黑色沉淀，证实有S 。反应的离子方程式是__________
_______________(填操作和现象)，可证实分解产物中含有SO4 。
(1)检验分解产物 Na2S：取少量溶液 B，向其中滴加 CuSO4 溶
__________________________________。
(2)检验分解产物 Na2SO4：取少量溶液 B，滴加 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该沉淀含 S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液 B，加入足量盐酸，离心沉降(固液分离)后，________
(3)探究(2)中 S 的来源。
来源 1：固体 A 中有未分解的 Na2SO3，在酸性条件下与 Na2S
来源 2：溶液 B 中有 Na2Sx，加酸反应生成 S。针对来源 1 进行如图所示的实验。
①实验可证实来源 1 不成立，实验证据是______________________________________________________________________；②不能用盐酸代替硫酸的原因是_______________________________________________________________________________；③写出来源 2 产生 S 反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(4)实验证明 Na2SO3 固体热分解有 Na2S、Na2SO4 和 S 产生。运用氧化还原反应规律分析产物中 S 产生的合理性：_________________________________________________________________。
的离子方程式：S ＋Cu2+===CuS↓。(2)根据题干资料：Na2S能
解析：(1)Na2S 和 CuSO4 溶液反应生成硫化铜和硫酸钠，反应
与S反应生成 Na2Sx，Na2Sx 与酸反应生成S和H2S，取少量溶液 B，滴加 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该沉淀含 S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)，说明 B 溶液中含有 Na2Sx，Na2Sx 与酸反应生成 S 和 H2S，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液 B，加入足量盐酸，离心沉降(固液分离)后，取上层清液，滴加 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，可证实分解产
SO4 。(3)①实验可证实来源
1 不成立。根据分析，若溶
液 B 中含有 Na2SO3，则溶液 2 为 H2SO3，向溶液 2 中加入少量酸性 KMnO4 溶液，H2SO3 具有还原性，酸性条件下 KMnO4 具有强氧化性，二者混合后应发生氧化还原反应，酸性 KMnO4 溶液应该褪色，但得到的溶液仍为紫色，说明溶液 B 中不含 Na2SO3。②不能用盐酸代替硫酸的原因是盐酸中 Cl 元素为－1 价，是 Cl 元素的最低价，具有还原性，与酸性 KMnO4 溶液发生氧化还原反应，使
S，反应的离子方程式：Sx ＋
2H+===(x－1)S↓＋H2S↑。(4)根据已知资料：4Na2SO3
酸性 KMnO4 溶液褪色，干扰实验现象和实验结论。③来源2认为
溶液 B 中有 Na2Sx，加酸反应生成
＋3Na2SO4，亚硫酸钠中硫为＋4 价，硫酸钠中硫为＋6 价，硫化钠中硫为－2 价，根据反应可知 Na2SO3 发生歧化反应，其中的 S元素化合价既可升高也可降低，能从＋4 价降为－2 价，也可以降为 0 价生成硫单质。
2.(2022 年淄博二模)某研究小组成员将纯净的 SO2 气体缓缓
地通入盛有25 mL 0.1 ml·L
Ba(NO3)2 的溶液中，得到BaSO4 沉
淀。为探究该反应中的氧化剂，该小组提出了如下假设。假设Ⅱ：________________________。请回答下列问题。
(1)该小组成员设计了以下实验验证了假设Ⅰ成立(为排除假设Ⅱ对假设Ⅰ的干扰，在配制下列实验所用溶液时，______________________________)，请填写下表。
(2)为深入研究该反应，该小组成员还测得上述两个实验中溶液的 pH 随通入 SO2 体积的变化曲线，如图所示。V1 时，实验②中溶液的 pH 小于实验①中溶液的 pH，原因是：_______________________________________________(用离子方程式表示)。
(4)查资料知 H2SO3 是二元酸(Ka1＝1.54×10 ，Ka2＝1.02×
(3)验证假设Ⅱ。某成员设计了以下方案，请完成下列表格。
(5)请设计实验方案验证 H2SO3 是二元酸：_______________________________________________________(试剂及仪器自选)。解析：二氧化硫具有还原性，在溶液中能被硝酸和溶解的氧气氧化为硫酸。将二氧化硫气体缓缓通入硝酸钡溶液中，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，使溶液呈酸性，生成白色沉淀硫酸钡。可能因为在酸性条件下，硝酸根将二氧化硫氧化为硫酸，进而与Ba2+反应生成硫酸钡沉淀；也可能因为溶液中溶解的氧气将亚硫酸
Ba2+反应生成硫酸钡沉淀，则假设Ⅱ为溶解
在溶液(或水)中的 O2。(1)为排除假设Ⅱ对假设Ⅰ的干扰，在配制实验所用溶液时，应在配制溶液前，将蒸馏水煮沸，排出溶解的氧气，再密封冷却。实验①中，二氧化硫溶于水后生成亚硫酸，亚硫酸酸性弱于盐酸，依据强酸制弱酸规律，亚硫酸与氯化钡溶液不反应，不会产生沉淀，所以无明显现象。实验②中，二氧化硫溶于水，与水反应生成亚硫酸，亚硫酸被硝酸根离子氧化为硫酸根离子，硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，所以会产生白色沉淀。(2)由图可知，实验②中溶液的 pH 小于实验①中溶
H+＋HSO3 ，所以溶液的 pH 减小；实验②中
＋3SO4 ，反应中有强酸生成，导致实验②中溶液的
液的 pH，原因是二氧化硫溶于水后生成 H2SO3，亚硫酸部分电离
在酸性条件下，硝酸根与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和
实验①中溶液的 pH。(3)实验③，向盛有 25 mL 0.1 ml·L
溶液的烧杯中缓慢通入纯净的 SO2 气体，无明显现象，目的是作对照实验，验证假设Ⅱ成立。实验④，将纯净的 SO2 气体通入未
经脱O2处理的25 mL 0.1 ml·L
BaCl2 溶液中，有白色沉淀生成，
说明溶液中溶解的氧气将亚硫酸氧化为
成硫酸钡沉淀，证明假设Ⅱ成立。(4)若亚硫酸为一元酸，等物质的量的二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性；若亚硫酸为二元酸，等物质的量的二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成酸式盐，由 H2SO3 的电离常数可知，亚硫酸氢钠的水解
氢根的电离常数大于水解常数，则溶液呈酸性，所以只要测定等物质的量的二氧化硫和氢氧化钠溶液反应所得溶液的 pH，即可证明亚硫酸是一元酸还是二元酸。实验方案为向一定体积和一定浓度的 NaOH 溶液中缓缓通入与 NaOH 等物质的量的 SO2 气体至全部溶解，然后用 pH 试纸测定溶液的 pH，若 pH<7，则证明 H2SO3为二元酸。答案：溶解在溶液(或水)中的 O2
(1)应在配制前将蒸馏水煮沸后密封冷却色沉淀
向盛有未经脱 O2 处理的 25 mL 0.1 ml·L
BaCl2 溶液的烧杯中缓慢通入纯净的 SO2 气体 产生白色沉淀 证
明 O2 可将 SO2 氧化为硫酸或可将 H2SO3 氧化为
(4)向一定体积和一定浓度的NaOH 溶液中缓缓通入与NaOH等物质的量的SO2 气体至全部溶解，然后用pH 试纸测定溶液的pH，若pH<7，则证明 H2SO3 为二元酸
考向2 成分推断型综合题
3.(2020 年浙江 7 月选考)Ⅰ.化合物 X 由四种短周期元素组成，加热 X，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 Y，Y 为纯净物；取3.01 g X，用含HCl 0.0600 ml 的盐酸完全溶解得溶液 A，将溶液 A 分成 A1 和A2 两等份，完成如下实验(白色沉淀 C 可溶于NaOH 溶液)。
(1)组成 X 的四种元素是 N、H 和________(填元素符号)，X
的化学式是________。
(2)溶液 B 通入过量 CO2 得到白色沉淀 C 的离子方程式是___________________________________________________________。(3) 写出一个化合反应__________________( 用化学方程式或
离子方程式表示)。要求同时满足如下条件。
①其中一种反应物的组成元素必须是 X 中除 N、H 外的两种
②反应原理与“HCl＋NH3===NH4Cl”相同。
Ⅱ.某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行如图所示的实验。实验中观察到圆底烧瓶内有白雾，烧杯中出现白色沉淀。请回答问题。
＝0.02ml，n(Cl－)＝0.06ml，则可计算出含有n(H)＝0.06ml，
(4)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生 HCl 气体的原因是________
__________________。
(5)烧杯中出现白色沉淀的原因是________________________
解析：Ⅰ.(1)气体Y为NH3，其物质的量为 0.0100 ml；白色固体D为Al2O3，物质的量为 0.00500 ml；白色沉淀 E 为AgCl，n(AgCl)＝0.0600 ml。故在3.01 g X中含有n(N)＝0.02 ml，n(Al)
可得到Al(OH)3沉淀AlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3。
Cl－===AlCl4 或AlCl3＋NH3===AlCl3NH3。Ⅱ.(4)浓硫酸有吸水性，
X 的化学式为AlCl3NH3。(2)溶液B 中含有NaAlO2，通入过量CO2
(3)满足题意的离子方程式，应满足以下两个条件 a.一种反应物是AlCl3；b.化合反应(形成配位键)，则反应的方程式应为 AlCl3＋
吸水过程会放热，导致 HCl 气体挥发。(5)烧杯中为Ba(NO3)2 溶液，产生的白色沉淀只能是BaSO4，这说明会有部分H2SO4 分子被HCl气体挥发时带入烧杯溶液中。
4.(2022 年江苏联考)草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体{Ka[Fe(C2O4)b]·
cH2O}易溶于水，难溶于乙醇，110 ℃时可完全失去结晶水，是制备某些铁触媒的主要原料。实验室通过下列方法制备Ka[Fe(C2O4)b]·cH2O 并测定其组成。
Ⅰ.草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的制备
(1)“转化”过程中若条件控制不当，会发生 H2O2 氧化 H2C2O4的副反应，写出该副反应的化学方程式：______________________________________。
(2)“操作 X”中加入乙醇的目的是_____________________。Ⅱ.草酸合铁(Ⅲ)酸钾组成的测定
步骤 1：准确称取两份质量均为 0.4910 g草酸合铁(Ⅲ)酸钾样
步骤 2：一份在N2 氛围下保持110 ℃加热至恒重，称得残留
固体质量为 0.4370 g。
(3)若步骤 3 中未用蒸馏水冲洗交换柱，则测得的样品中 K
的物质的量____________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(4)通过计算确定草酸合铁(Ⅲ)酸钾样品的化学式(写出计算过程)。
用蒸馏水冲洗交换柱，则一部分Cl－残留在交换柱内，使测得的样
品中K＋的物质的量偏小。
解析：(1)H2O2 具有氧化性，草酸具有还原性，二者会发生氧化还原反应，根据反应过程中电子守恒、原子守恒，可得化学方程式为 H2O2＋H2C2O4===2CO2↑＋2H2O。(2)由于草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体易溶于水，难溶于乙醇，为降低草酸合铁(Ⅲ)酸钾的溶解度，促进草酸合铁(Ⅲ)酸钾的析出，因此要加入乙醇。(3)若步骤3中未
考向3 “定量探究型”实验方案的设计与评价
5.亚硝酰硫酸(NOSO4H)主要用于染料、医药等工业。实验室制备亚硝酰硫酸的方法如下：将SO2通入盛有浓硫酸和浓硝酸的混合液中，维持体系温度略低于20 ℃，搅拌使其充分反应。反应过程中，亚硝酰硫酸的物质的量和硝酸的物质的量随时间的变化如图所示。
(1)①实验室制备NOSO4H反应的化学方程式为____________
__________________；
②反应进行到 10 min 后，反应速度明显加快，其可能的原因
是__________________；
③反应过程中，硝酸减少的物质的量大于 NOSO4H 生成的物质的量的可能原因是__________________________。(2)为了测定亚硝酰硫酸的纯度，进行如下实验。准确称取 1.200 g 产品放入锥形瓶中，加入 50.00 mL 0.1000
KMnO4 标准溶液和足量稀硫酸，摇匀使其充分反应。再将
反应后的溶液加热至 60～70 ℃(使生成的 HNO3 挥发逸出)，冷却
至室温，用 0.2500 ml·L
Na2C2O4 标准溶液滴定至终点，消耗
Na2C2O4 溶液的体积为 16.00 mL。
已知：2KMnO4＋5NOSO4H＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋5HNO3＋2H2SO4；KMnO4 在酸性条件下被还原为 Mn2+。根据以上实验数据计算亚硝酰硫酸的纯度。(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。解析：(1)①N 元素的化合价从＋5价降低到＋3 价，必有S元素的化合价从＋4 价升高到＋6 价，N 元素和 S 元素的物质的量之
比为 1∶1，反应的化学方程式为 HNO3＋SO2
②反应前十分钟，反应速度没有明显加快，说明不是温度在起作
用，十分钟后反应速度明显加快，说明生成的物质对反应有催化作用。③由反应的化学方程式得，参加反应的硝酸和生成的NOSO4H 物质的量之比为 1∶1，而图中显示消耗的硝酸多，可能因为有一部分挥发和分解了 。 (2) 一 部 分 KMnO4 标 准 溶 液 和NOSO4H反应，剩余的KMnO4 标准溶液用Na2C2O4 溶液进行滴定，KMnO4 和 Na2C2O4 反应，KMnO4 的 Mn 元素的化合价从＋7 价降低到＋2 价，作氧化剂，Na2C2O4 的 C 元素的化合价从＋3 价升高到＋4价，作还原剂，根据得失电子守恒，氧化剂和还原剂的物质的量之比＝2∶5，所以和 Na2C2O4 反应的 KMnO4 的物质的量 n1
L×0.1000 ml·L ＝
L ×16.00×10
L×— ＝1.6×10－3
答案：(1)①HNO3＋SO2
②生成的 NOSO4H 对该反应有催化作用③硝酸会挥发和分解
(2)KMnO4 总的物质的量为 50.00×10
ml，与Na2C2O4 反应的 KMnO4 的物质的量为0.2500 ml·
－1 －3
ml，则与 NOSO4H 反应的
ml×—×127 g·ml ＝1.0795 g，所以亚硝酰硫酸的纯度为
KMnO4 的物质的量为 5×10
由已知信息 2KMnO4～5NOSO4H，可得 NOSO4H 的质量为 3.4×
5 －12
1.0795 g1.200 g
[归纳提升] 物质组成计算的常用方法
1.(2022年江苏卷)实验室制取少量 SO2 水溶液并探究其酸性，
下列实验装置和操作不能达到实验目的的是(A.用装置甲制取 SO2 气体B.用装置乙制取 SO2 水溶液C.用装置丙吸收尾气中的 SO2D.用干燥的 pH 试纸检验 SO2水溶液的酸性
解析：60% 硫酸和 NaHSO3(s) 可发生反应 H2SO4 ＋2NaHSO3=== Na2SO4＋2SO2↑＋2H2O，因此装置甲可以制取 SO2 气体，A正确；气体通入液体时“长进短出”，装置乙可以制取 SO2 水溶液，B 正确；SO2 不会与饱和 NaHSO3 溶液发生反应，因此装置丙不能吸收尾气中的 SO2，C 符合题意；SO2 水溶液显酸性，可用干燥的 pH 试纸检验其酸性，D 正确。
2.(2022 年北京卷)利用如图所示的装置(夹持装置略)进行实
验，b 中现象不能证明 a 中产物生成的是(
解析：浓硝酸具有挥发性，挥发出的硝酸也能与碘化钾溶液反应生成遇淀粉溶液变蓝色的碘，则淀粉 KI 溶液变蓝色不能说明浓硝酸分解生成二氧化氮，A 错误；铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，则品红溶液褪色能说明铜与浓硝酸共热反应生成二氧化硫，B 正确；浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成能使酚酞溶液变红的氨气，则酚酞溶液变红能说明浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨气，C 正确；乙醇具有挥发性，挥发出的乙醇不能与溴水反应，则 2-溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成能使溴水褪色的丙烯气体，则溴水褪色能说明 2-溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成丙烯，D 正确。
3.(2022 年全国乙卷)由实验操作和现象，可得出相应正确结论
解析：向NaBr溶液中滴加过量氯水，溴离子被氧化为溴单质，但氯水过量，再加入淀粉 KI 溶液，过量的氯水可以将碘离子氧化为碘单质，无法证明溴单质的氧化性强于碘单质，A 错误；向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热后，应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性，再加入新制的Cu(OH)2 悬浊液，若不加氢氧化钠，未反应的稀硫酸会和新制的氢氧化铜反应，则不会产生砖红色沉淀，不能说明蔗糖未发生水解，B 错误；石蜡油加强热，产生的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明气体中含有不饱和烃，C 正确；
聚氯乙烯加强热产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体，说明产生了氯化氢，不能说明氯乙烯加聚是可逆反应，可逆反应是指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应的方向进行的反应，而氯乙烯加聚和聚氯乙烯加强热分解条件不同，D 错误。答案：C
4.(2022 年全国甲卷)根据实验目的，下列实验及现象、结论都
平衡正向移动，溶液由黄色变成橙红色，C 正确；乙醇和水均会与金属钠发生反应生成氢气，不能说明乙醇中含有水，D 错误。答案：C
(1)配制 250 mL 0.1 ml·L 的 HAc 溶液，需 5 ml·L
5.(2022 年广东卷)食醋是烹饪美食的调味品，有效成分主要为醋酸(用 HAc 表示)。HAc 的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时，
－1 －1
液的体积为________ mL。(2)下列关于 250 mL 容量瓶的操作，正确的是________(填字母)。
时，HAc的Ka＝1.75×10－5＝10－4.76。
提出假设 稀释HAc溶液或改变Ac－浓度，HAc电离平衡会
(3)某小组研究 25 ℃下 HAc 电离平衡的影响因素。
用浓度均为 0.1 ml·L
NaAc 溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液；测定 pH，记录数据。
③由实验Ⅱ～Ⅷ可知，增大Ac－浓度，HAc电离平衡逆向移
①根据表中信息，补充数据：a＝__________，b＝________。②由实验Ⅰ和Ⅱ可知，稀释 HAc 溶液，电离平衡________(填“正”或“逆”)向移动；结合表中数据，给出判断理由：_______
________________________________________________________
______________________________________________________。
的增加，c(H＋)的值
c(H＋)的值等于 HAc 的 Ka。
对比数据发现，实验Ⅷ中 pH＝4.65 与资料数据 Ka＝10
n(NaAc)n(HAc)
(4)小组分析上表数据发现：随着逐渐接近 HAc 的 Ka。
查阅资料获悉：一定条件下，按
在一定差异；推测可能由物质浓度准确程度不够引起，故先准确测定 HAc 溶液的浓度再验证。
①移取 20.00 mL HAc 溶液，加入 2 滴酚酞溶液，用 0.1000
NaOH 溶液滴定至终点，消耗体积为22.08 mL，则该 HAc
②用上述 HAc 溶液和 0.1000 ml·L
NaOH 溶液，配制等物
质的量的HAc与NaAc混合溶液，测定pH，结果与资料数据相符。和 NaOH 溶液，如何准确测定 HAc 的 Ka？小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。
溶液的浓度为________ ml·L－1。画出上述过程的滴定曲线示意
(5)小组进一步提出：如果只有浓度均约为0.1 ml·L－1的HAc
实验总结 得到的结果与资料数据相符，方案可行。
(6)根据 Ka 可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途：________________________________________________。
mL×0.1 ml·L
解析：(1)溶液稀释过程中，溶质的物质的量不变，因此 250
，解得 V＝5.0 mL。(2)容量瓶使
用过程中，不能用手等触碰瓶口，以免污染试剂，A 错误；定容时，视线应与溶液凹液面和刻度线“三线相切”，不能仰视或俯视，且胶头滴管的尖端不能伸入容量瓶内，B 错误；向容量瓶中转移液体，需用玻璃棒引流，玻璃棒下端位于刻度线以下，同时玻璃棒不能接触容量瓶口，C 正确；定容完成后，盖上瓶塞，将容量瓶来回颠倒，将溶液摇匀，颠倒过程中，左手食指抵住瓶塞，防止瓶塞脱落，右手扶住容量瓶底部，防止容量瓶从左手掉落，
pH 接近13。(5)向 20.00 mL 的 HAc 溶液中加入 V1 mL NaOH 溶液
达到滴定终点，滴定终点的溶液中溶质为 NaAc，当
mL HAc 溶液，使溶液中 n(NaAc)＝n(HAc)。(6)不同的无机弱酸在生活中应用广泛，如 HClO 具有强氧化性，在生活中可用于漂白和消毒；H2SO3 具有还原性，可用作还原剂，在葡萄酒中添加适量H2SO3 可用作防腐剂；H3PO4 具有中强酸性，可用作食品添加剂，同时在制药、生产肥料等行业有广泛用途。
时，溶液中c(H＋)的值等于HAc的Ka，因此可再向溶液中加入 20
答案：(1)5.0 (2)C(3)①3.00 33.00 ②正 实验Ⅱ相较于实验Ⅰ，HAc 溶液稀释了 10 倍，而实验Ⅱ的 pH 增大值小于 1
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