2023届高考化学二轮复习专题五实验原理与方法大题突破五化学实验综合课件

这是一份2023届高考化学二轮复习专题五实验原理与方法大题突破五化学实验综合课件，共60页。PPT课件主要包含了物质制备类综合实验，答案5A，答案150，答案2C，⑦A3B2B1，定量测定型综合实验，使钡离子沉淀完全，答案5锥形瓶，答案3酸式C，2防污染装置等内容，欢迎下载使用。
大题突破五　化学实验综合
物质制备类综合实验
1.(2022·山东卷,18)实验室利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2沸点为76 ℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:(1)实验开始先通N2。一段时间后,先加热装置　　　 　(填“a”或“b”)。装置b内发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。装置c、d共同起到的作用是　 。
1.(2022·山东卷,18)实验室利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2沸点为76 ℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
1.(2022·山东卷,18)实验室利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2沸点为76 ℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
解析:(3)组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸馏提纯,按由下而上、从左到右的顺序组装,先安装①⑨⑧,然后连接冷凝管,蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥,接着连接尾接管⑩,TiCl4极易水解,为防止外界水蒸气进入,最后连接③⑤,故安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤;由于TiCl4、CCl4分子结构相似,TiCl4的相对分子质量大于CCl4的,TiCl4分子间的范德华力较大,TiCl4的沸点高于CCl4的,故先馏出的物质为CCl4。
答案:(3)⑥⑩③⑤　CCl4
2.(2021·河北卷,14)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl。实验流程如图:
回答下列问题:(1)从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3,正确的连接顺序是　　　　 　(按气流方向,用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或　  　。
解析:(1)制备NaHCO3的具体过程为先制备CO2,再除去杂质HCl,然后将纯净的CO2通入饱和氨盐水中制得NaHCO3,最后用NaOH溶液处理多余的CO2,所以装置的连接顺序为aefbcg。分液漏斗使用前需要让其与大气连通,否则液体无法滴落,所以为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,需要打开分液漏斗上部的玻璃塞或者将分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上端的小孔对齐。
答案:(1)aefbcg　将分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上端的小孔对齐
2.(2021·河北卷,14)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl。实验流程如图:回答下列问题:(2)B中使用雾化装置的优点是 　　　 　　　　　　　　。
解析:(2)雾化装置可以增大接触面积,使饱和氨盐水与CO2充分接触,使反应更充分。
答案:(2)增大接触面积,使反应更充分
2.(2021·河北卷,14)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl。实验流程如图:回答下列问题:(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为 　 。
2.(2021·河北卷,14)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl。实验流程如图:回答下列问题:(4)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液:①对固体NaHCO3充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,Na2O2增重0.14 g,则固体NaHCO3的质量为　　　　 g。 
答案:(4)①0.84
2.(2021·河北卷,14)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl。实验流程如图:回答下列问题:(4)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液:
解析:②根据题图中NaCl和NH4Cl的溶解度曲线可知,NH4Cl的溶解度随温度的升高变化较大,而NaCl的溶解度随温度的升高变化不大,为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,需采用的操作为降温结晶、过滤、洗涤、干燥。
答案:②降温结晶　过滤
2.(2021·河北卷,14)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl。实验流程如图:回答下列问题:(5)无水Na2CO3可作为基准物质标定盐酸浓度。称量前,若无水Na2CO3保存不当,吸收了一定量水分,用其标定盐酸浓度时,会使结果　　　　(填标号)。 A.偏高 B.偏低 C.不变
解析:(5)若称量前的无水Na2CO3吸收了一定量的水分,此时Na2CO3的含量偏低,则用其标定盐酸浓度时,会使滴定结果偏高。
答案:(5)A
性质、原理探究类综合实验
1.(2022·广东卷,17)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,HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。(1)配制250 mL 0.1 mol·L-1的HAc溶液,需5 mol·L-1HAc溶液的体积为　　mL。
解析:(1)溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,因此250 mL×0.1 mol·L-1=V×5 mol·L-1,解得 V=5.0 mL。
答案:(1)5.0
1.(2022·广东卷,17)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,HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。(2)下列关于250 mL容量瓶的操作,正确的是　　 　　。
解析:(2)不能用手等触碰瓶口,以免污染试剂,应用瓶塞塞住容量瓶口,故A错误;定容时,视线应与刻度线相平,不能仰视或俯视,且胶头滴管尖嘴不能插入容量瓶内,故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,故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,故D错误。
答案:(2)C　
1.(2022·广东卷,17)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,HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。(3)某小组研究25 ℃下HAc电离平衡的影响因素。提出假设　稀释HAc溶液或改变Ac-浓度,HAc电离平衡会发生移动。设计方案并完成实验　用浓度均为0.1 mol·L-1的HAc和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。
①根据表中信息,补充数据:a=　　　　,b=　　　　。 
解析:(3)①实验Ⅶ的溶液中,n(NaAc)∶n(HAc)=3∶4,V(HAc)=4.00 mL,因此V(NaAc)=3.00 mL,即a=3.00,由实验Ⅰ可知,溶液最终的体积为40.00 mL,因此V(H2O)=40.00 mL-4.00 mL-3.00 mL=33.00 mL,即b=33.00。
答案:(3)①3.00　33.00
1.(2022·广东卷,17)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,HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。(3)某小组研究25 ℃下HAc电离平衡的影响因素。提出假设　稀释HAc溶液或改变Ac-浓度,HAc电离平衡会发生移动。设计方案并完成实验　用浓度均为0.1 mol·L-1的HAc和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。
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:　  　。③由实验Ⅱ～Ⅷ可知,增大Ac-浓度,HAc电离平衡逆向移动。实验结论　假设成立。
答案:②正　实验Ⅱ相较于实验Ⅰ,醋酸溶液稀释了10倍,而实验Ⅱ的pH增大值小于1,说明稀释HAc时,促进了HAc的电离
1.(2022·广东卷,17)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,HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。
(ⅰ)移取20.00 mL HAc溶液,加入2滴酚酞溶液,用0.100 0 mol·L-1NaOH溶液滴定至终点,消耗体积为22.08 mL,则该HAc溶液的浓度为　　　　mol·L-1。请画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点。 (ⅱ)用上述HAc溶液和0.100 0 mol·L-1NaOH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。
答案:(4)0.110 4　
1.(2022·广东卷,17)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,HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为 0.1 mol·L-1 的HAc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。请完成表中Ⅱ的内容。
实验总结　得到的结果与资料数据相符,方案可行。
答案:(5)向滴定后的混合液中加入20.00 mL HAc溶液
1.(2022·广东卷,17)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,HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。(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　 。
解析:(6)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是一种中强酸,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。
答案:(6)HClO,漂白剂和消毒液(或H2SO3,还原剂、防腐剂或H3PO4,食品添加剂、制药、生产肥料)
2.(2021·广东卷,17)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为 　　　　　　　　　。
解析:(2)实验室制得的Cl2中含有HCl、H2O,可依次通过饱和食盐水、浓硫酸分别除去HCl、H2O,再收集Cl2并进行尾气处理,因此装置的接口连接顺序为cdbae。
答案:(2)cdbae
2.(2021·广东卷,17)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。(2)实验室制取干燥Cl2时,净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为　　　　。
解析:(3)氯水中能使品红溶液褪色的物质是HClO,氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中HClO已分解。检验Cl-存在的方法是取少量样品于试管中,加入几滴AgNO3溶液,若有AgCl白色沉淀生成,则该久置氯水中存在Cl-。
答案:(3)HClO　取少量样品于试管中,加入几滴AgNO3溶液,若有AgCl白色沉淀生成,则该久置氯水中存在Cl-
2.(2021·广东卷,17)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中　　　 　已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操作及现象是　  　　　　　　　 　　　　　。
2.(2021·广东卷,17)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。(4)某合作学习小组进行以下实验探究。①实验任务　通过测定溶液电导率,探究温度对AgCl溶解度的影响。②查阅资料　电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大。25 ℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10。③提出猜想　猜想a:较高温度的AgCl饱和溶液的电导率较大。猜想b:AgCl在水中的溶解度S(45 ℃)>S(35 ℃)>S(25 ℃)。
④设计实验、验证猜想　取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的AgCl饱和溶液),在设定的测试温度下,进行表1中实验1～3,记录数据。表1
⑤数据分析、交流讨论　25 ℃的AgCl饱和溶液中,c(Cl-)=　　　 mol·L-1。实验结果为A3>A2>A1。小组同学认为,此结果可以证明③中的猜想a成立,但不足以证明猜想b成立。结合②中信息,猜想b不足以成立的理由有　  　　　　　　　　　　　　。
⑥优化实验　小组同学为进一步验证猜想b,在实验 1～3 的基础上完善方案,进行实验4和5。请完成表2中内容。表2
⑦实验总结　根据实验1～5的结果,并结合②中信息,小组同学认为猜想b也成立。猜想b成立的判断依据是　 。
⑥
⑦A3>B2>B1
定量测定型综合实验
1.(2022·湖南卷,15)某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O,并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案:可选用试剂:NaCl晶体、BaS溶液、浓H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸馏水步骤1.BaCl2·2H2O的制备按如图所示装置进行实验,得到BaCl2溶液,经一系列步骤获得BaCl2·2H2O产品。步骤2.产品中BaCl2·2H2O的含量测定①称取产品0.500 0 g,用100 mL水溶解,酸化,加热至近沸;②在不断搅拌下,向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L-1 H2SO4溶液;③沉淀完全后,60 ℃水浴40分钟,经过滤、洗涤、烘干等步骤,称量白色固体,质量为0.466 0 g。回答下列问题:(1)Ⅰ是制取　　　 　气体的装置,在试剂a过量并微热时,发生主要反应的化学方程式为　 　　　　　　 　　　　　　。
1.(2022·湖南卷,15)某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O,并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案:可选用试剂:NaCl晶体、BaS溶液、浓H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸馏水步骤1.BaCl2·2H2O的制备按如图所示装置进行实验,得到BaCl2溶液,经一系列步骤获得BaCl2·2H2O产品。步骤2.产品中BaCl2·2H2O的含量测定①称取产品0.500 0 g,用100 mL水溶解,酸化,加热至近沸;②在不断搅拌下,向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L-1 H2SO4溶液;③沉淀完全后,60 ℃水浴40分钟,经过滤、洗涤、烘干等步骤,称量白色固体,质量为0.466 0 g。回答下列问题:(2)Ⅱ中b仪器的作用是　　　　　　　　　　;Ⅲ中的试剂应选用　　　　　　　。 
解析:(2)氯化氢极易溶于水,装置Ⅱ中b仪器的作用是防止倒吸;装置Ⅱ中氯化氢与BaS溶液反应生成H2S,H2S有毒,对环境有污染,装置Ⅲ中盛放CuSO4溶液,用于吸收H2S。
答案:(2)防止Ⅱ中溶液倒吸　CuSO4溶液
1.(2022·湖南卷,15)某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O,并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案:可选用试剂:NaCl晶体、BaS溶液、浓H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸馏水步骤1.BaCl2·2H2O的制备按如图所示装置进行实验,得到BaCl2溶液,经一系列步骤获得BaCl2·2H2O产品。步骤2.产品中BaCl2·2H2O的含量测定①称取产品0.500 0 g,用100 mL水溶解,酸化,加热至近沸;②在不断搅拌下,向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L-1 H2SO4溶液;③沉淀完全后,60 ℃水浴40分钟,经过滤、洗涤、烘干等步骤,称量白色固体,质量为0.466 0 g。回答下列问题:(3)在沉淀过程中,某同学在加入一定量热的H2SO4溶液后,认为沉淀已经完全,判断沉淀已完全的方法是 　 。
静置,取上层清液于一洁净试管中,继续滴加硫酸溶液,无白色沉淀生成,则说明已沉淀完全
1.(2022·湖南卷,15)某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O,并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案:可选用试剂:NaCl晶体、BaS溶液、浓H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸馏水步骤1.BaCl2·2H2O的制备按如图所示装置进行实验,得到BaCl2溶液,经一系列步骤获得BaCl2·2H2O产品。步骤2.产品中BaCl2·2H2O的含量测定①称取产品0.500 0 g,用100 mL水溶解,酸化,加热至近沸;②在不断搅拌下,向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L-1 H2SO4溶液;③沉淀完全后,60 ℃水浴40分钟,经过滤、洗涤、烘干等步骤,称量白色固体,质量为0.466 0 g。回答下列问题:(4)沉淀过程中需加入过量的H2SO4溶液,原因是　 。
使钡离子沉淀完全
1.(2022·湖南卷,15)某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O,并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案:可选用试剂:NaCl晶体、BaS溶液、浓H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸馏水步骤1.BaCl2·2H2O的制备按如图所示装置进行实验,得到BaCl2溶液,经一系列步骤获得BaCl2·2H2O产品。步骤2.产品中BaCl2·2H2O的含量测定①称取产品0.500 0 g,用100 mL水溶解,酸化,加热至近沸;②在不断搅拌下,向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L-1 H2SO4溶液;③沉淀完全后,60 ℃水浴40分钟,经过滤、洗涤、烘干等步骤,称量白色固体,质量为0.466 0 g。回答下列问题:(5)在过滤操作中,下列仪器不需要用到的是　　　　　　(填名称)。 
解析:(5)过滤用到的仪器有铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒,用不到锥形瓶。
答案:(5)锥形瓶
1.(2022·湖南卷,15)某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O,并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案:可选用试剂:NaCl晶体、BaS溶液、浓H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸馏水步骤1.BaCl2·2H2O的制备按如图所示装置进行实验,得到BaCl2溶液,经一系列步骤获得BaCl2·2H2O产品。步骤2.产品中BaCl2·2H2O的含量测定①称取产品0.500 0 g,用100 mL水溶解,酸化,加热至近沸;②在不断搅拌下,向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L-1 H2SO4溶液;③沉淀完全后,60 ℃水浴40分钟,经过滤、洗涤、烘干等步骤,称量白色固体,质量为0.466 0 g。回答下列问题:(6)产品中BaCl2·2H2O的质量分数为　　　　(保留三位有效数字)。 
答案:(6)97.6%
2.(2020·山东卷,20)某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略):
已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:
回答下列问题:(1)装置A中a的作用是　　　　　　　　　　;装置C中的试剂为　　　　　 　　;装置A中制备Cl2的化学方程式为　  　　　　 　　　　　　　　。 
2.(2020·山东卷,20)某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略):
已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:
回答下列问题:(2)上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,改进的方法是  　。 
答案:(2)在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶
2.(2020·山东卷,20)某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略):已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:
回答下列问题:(3)KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂,滴定时应将KMnO4溶液加入　　　　(填“酸式”或“碱式”)滴定管中;在规格为50.00 mL的滴定管中,若KMnO4溶液起始读数为15.00 mL,此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积为　　　 　(填标号)。A.15.00 mLB.35.00 mLC.大于35.00 mLD.小于15.00 mL
解析:(3)KMnO4具有强氧化性,可腐蚀橡胶管,因此KMnO4溶液应采用酸式滴定管盛装。滴定管的构造特点是0刻度在上,最大刻度在下,最大刻度线下仍然存在一定容积,因此滴定管起始读数为15.00 mL时,滴定管中KMnO4溶液的实际体积大于35.00 mL(即50.00 mL-15.00 mL),C项正确。
答案:(3)酸式　C
2.(2020·山东卷,20)某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略):已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:
回答下列问题:(4)某FeC2O4·2H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,采用KMnO4滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:Ⅰ.称取m g样品于锥形瓶中,加入稀H2SO4溶解,水浴加热至75 ℃。用c mol·L-1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色,消耗KMnO4溶液V1 mL。Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+,加入稀H2SO4酸化后,在75 ℃继续用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色,又消耗 KMnO4 溶液V2 mL。样品中所含H2C2O4·2H2O(M=126 g·mol-1)的质量分数表达式为　 。下列关于样品组成分析的说法,正确的是　　　　(填标号)。
以物质的制备、物质性质或化学原理的探究所用到的仪器、装置或物质制备工艺流程图的形式,重点考查实验仪器的识别、使用;实验过程的原理分析、实验现象、操作目的描述;制备物质的分离提纯与含量测定有关的必备知识以及实验方案的设计与评价能力。实验题的综合性以及实验原理的分析都能很好地体现一个考生的证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任三个维度的学科素养水平。
命题热点1　试剂、仪器选择与使用及装置连接问题
1.试剂的选择与使用在实验设计中的试剂选用原则:(1)根据反应的原理确定试剂的种类(酸、碱、盐、金属、非金属等)。
(2)根据实验目的和实验要求确定试剂(要考虑氧化性、还原性、酸碱性的强弱、溶解性、挥发性等)。例如,某学习小组为探究Na2S2O3的性质,取Na2S2O3晶体,溶解配成0.2 mol/L的溶液;取4 mL 溶液,向其中加入1 mL饱和氯水(pH=2.4),溶液立即出现浑浊。对溶液变浑浊的原因,提出假设:假设1:氯水氧化了-2价硫元素;假设2:酸性条件下Na2S2O3分解产生S。实验验证:a、b试管均盛有4 mL 0.2 mol/L Na2S2O3溶液。用胶头滴管向试管b中加入的试剂为　　　　。 分析:实验目的是确认到底是氯水中氯气氧化了-2 价硫元素,还是氯水的酸性导致Na2S2O3分解。所以试剂应选择不含氯气且酸性与氯水相同的盐酸。
2.高考实验综合题中出现的重要仪器
3.重要的仪器组合(1)物质制取装置。
(2)气体压强原理的应用装置。
(3)冷凝冷却装置(气冷、液冷)。
(4)物质的分离提纯装置。
4.化学实验安全装置(1)防倒吸装置。
(2)防污染装置。
5.高考综合实验题中有机物制备常见装置
6.实验仪器的连接与操作顺序(1)仪器的连接顺序。①各种装置的前后顺序。
注:a.发生装置、主反应装置和尾气处理装置是基本装置,其他装置需要根据实验要求进行选用。b.安全防护装置主要是为了防倒吸、防堵塞等,可能会出现在整个装置中需要防护的地方。②常见仪器的连接顺序。洗气瓶要长进短出;量气装置则要短进长出;干燥管要粗进细出;冷凝管要低进高出。
(2)实验操作顺序。①与气体有关的实验操作顺序:装置选择与连接→气密性检查→装入固体药品→加液体药品→按程序实验→拆卸仪器。②加热操作的顺序。a.当空气成分(主要是O2)影响实验时,需要在实验开始前通入惰性气体驱除装置内的空气。b.实验开始先点燃发生装置酒精灯,排净空气后再点燃反应装置酒精灯。c.实验结束时,应先熄灭反应装置酒精灯,继续通原料气至试管冷却,再熄灭发生装置酒精灯。
1.(2022·河北衡水二模节选)氨基甲酸铵(NH2COONH4)用于生产制药原料、医药试剂、发酵促进剂、电子元件等,是一种重要的氨化剂。常温常压下稳定,在59 ℃时升华并完全分解,易溶于水,溶于醇,在潮湿空气或水溶液中放置时转化成碳酸铵。将NH3和CO2以2∶1的速率经过纯化、干燥后制取氨基甲酸铵,反应装置如图:回答下列问题:(1)请写出上述装置(可以重复使用)正确的连接顺序:a→　　　　　　　　　(填接口字母)→b。
解析:(1)根据题意A装置用于制取二氧化碳气体,B装置用于制取氨气,C装置为制取氨基甲酸铵的主装置,D装置盛放碱石灰,可用于干燥氨气,E装置为洗气瓶,用于除去CO2气体中的HCl和水蒸气,因此E装置选择2个,正确的连接顺序为a→h→g→h→g→c→d(或d→c)→e→f(或f→e)→b。
答案:(1)h→g→h→g→c→d(或d→c)→e→f(或f→e)
1.(2022·河北衡水二模节选)氨基甲酸铵(NH2COONH4)用于生产制药原料、医药试剂、发酵促进剂、电子元件等,是一种重要的氨化剂。常温常压下稳定,在59 ℃时升华并完全分解,易溶于水,溶于醇,在潮湿空气或水溶液中放置时转化成碳酸铵。将NH3和CO2以2∶1的速率经过纯化、干燥后制取氨基甲酸铵,反应装置如图:回答下列问题:(2)D装置的名称为　　　 　,用A装置制取气体的优点是　　　　　　　　　　　　;B装置中制备气体所用试剂名称是　 。 
解析:(2)D装置的名称为U形管,用A装置制取气体的优点是易于控制反应的发生和停止;B装置是用于制取氨气且不需要加热的固体和液体反应装置,因此用浓氨水和碱石灰(或浓氨水和氧化钙)。
答案:(2)U形管　易于控制反应的发生和停止　浓氨水和碱石灰(或浓氨水和氧化钙)
1.(2022·河北衡水二模节选)氨基甲酸铵(NH2COONH4)用于生产制药原料、医药试剂、发酵促进剂、电子元件等,是一种重要的氨化剂。常温常压下稳定,在59 ℃时升华并完全分解,易溶于水,溶于醇,在潮湿空气或水溶液中放置时转化成碳酸铵。将NH3和CO2以2∶1的速率经过纯化、干燥后制取氨基甲酸铵,反应装置如图:回答下列问题:(3)本实验尾气处理,需要在C装置出气口接一个盛装　　　　　 　　　(填试剂名称)的洗气瓶,防止污染空气,同时避免空气中的水进入C装置。 
解析:(3)产生的尾气中主要是氨气,而且还需避免外界水蒸气进入C装置中,所以用浓硫酸吸收尾气。
答案:(3)浓硫酸
2.(2022·湖南长沙二模节选)硫脲[CS(NH2)2]是用来合成磺胺噻唑和蛋氨酸等药物的原料,也可用作橡胶的硫化促进剂以及金属矿物的浮选剂等,是一种白色晶体,熔点180 ℃,易溶于水和乙醇,受热时部分发生异构化反应而生成硫氰化铵。回答下列问题:硫脲的制备:已知:将石灰氮(CaCN2)和水的混合物加热至 80 ℃时,通入硫化氢气体反应可生成硫脲溶液和石灰乳,实验装置如图所示。(1)装置的试剂X和试剂Y的最佳组合是　 　　(填序号)。 A.FeS固体+稀盐酸B.FeS固体+稀硝酸C.FeS固体+浓硫酸
解析:本实验采用硫化氢、石灰氮(CaCN2)和水的混合物反应制备硫脲,B装置为制备硫化氢气体的装置,选用FeS固体和稀盐酸,A装置可用来除去硫化氢气体中的HCl,将硫化氢气体通入C装置制备硫脲,D装置用于尾气处理,防止污染空气,装置的连接顺序为BACD,导管口连接顺序为c→a→b→d→e→f。(1)硫化氢气体具有强还原性,不能用硝酸和浓硫酸来制备,结合分析,制备硫化氢气体可选的组合为A。
答案:(1)A
2.(2022·湖南长沙二模节选)硫脲[CS(NH2)2]是用来合成磺胺噻唑和蛋氨酸等药物的原料,也可用作橡胶的硫化促进剂以及金属矿物的浮选剂等,是一种白色晶体,熔点180 ℃,易溶于水和乙醇,受热时部分发生异构化反应而生成硫氰化铵。回答下列问题:硫脲的制备:已知:将石灰氮(CaCN2)和水的混合物加热至 80 ℃时,通入硫化氢气体反应可生成硫脲溶液和石灰乳,实验装置如图所示。(2)仪器M的名称为　　　　　 　　。按(1)中所选试剂组合,按气流从左到右的方向,上述装置的合理连接顺序为c→　　　　　　　　　　(填仪器接口的小写字母)。 
解析:(2)仪器M的名称为恒压滴液漏斗;根据分析,装置的连接顺序为c→a→b→d→e→f。
答案:(2)恒压滴液漏斗　a→b→d→e→f
命题热点2　现象、原因、目的、作用等规范描述问题
1.实验现象的规范描述(1)实验现象描述的原则:不能把理论性分析当成现象;确实是感官感觉到的现象,要从视觉、听觉、嗅觉、触觉多角度考虑。如可以看到的是浓盐酸瓶口出现白雾,而不宜描述为浓盐酸挥发。①视觉:看到的(物质颜色变化、某色沉淀生成、气泡冒出、液面的变化、生成某色烟或雾、产生某色火焰、发出某色光等)。②听觉:听到的(声音)。③嗅觉:闻到的(气体的气味)。④触觉:摸到的(温度变化等)。
(2)实验现象的描述模板。
(3)滴定终点的判断。①有色→有色或有色→无色:当滴入最后半滴……溶液,溶液由……色变成……色,且半分钟内不恢复……色。②无色→有色:当滴入最后半滴……溶液,溶液由无色变成……色,且半分钟内不褪色。2.原因、目的等的规范描述(1)分析考虑的角度。①从实验的目的与原理角度,对出现的各种现象从化学反应原理方面给出解释。②从选择某种仪器或进行某种操作在整个实验中的作用角度,明确缺少该仪器或操作对实验的影响。
(2)回答的文字模板。①正面描述:由于……,所以会出现……(现象);为了……而……。②说出后果:如果……就会……(出现的结果)。(3)以“某反应温度为何控制在不高于××℃”为示例,进行分析:①考虑反应物的性质。如温度过高会造成反应物挥发(浓HNO3等)或分解(H2O2、NH4HCO3、NH3·H2O等)。②考虑催化剂的催化活性。③考虑可逆反应的平衡问题。如温度过高,不利于××的生成。④考虑生产成本。如该温度下,转化率已经很高,若再升高温度,转化率提高不大,生产成本增加。
3.实验评价的规范描述(1)实验评价的角度。①从实验的可行性方面对实验方案做出评价:a.实验原理是否正确、可行;b.实验操作是否安全、合理;c.实验步骤是否简单、方便;d.实验效果是否明显等。②从绿色化学视角对实验方案做出评价:a.反应原料是否易得、安全、无毒;b.原料利用率或产物的产率是否较高;c.实验过程中是否造成环境污染。③从实验安全性方面对实验方案做出评价:a.防倒吸、防爆炸、防氧化;b.防吸水(易水解的物质)、防挥发(采用冷凝回流装置)。④从实验过程顺序做出评价:实验操作的顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序是否合理。(2)实验评价的规范。①从优点角度作答:采取……(操作或使用……装置),可以防止……(上述四个角度出现的问题)。②从造成后果角度作答:如果不采取……(操作或使用……装置)会造成……(上述四个角度出现的问题的后果)。
4.实验操作、实验装置、实验试剂的作用(1)常见实验操作的规范。
(2)装置或试剂的作用。
(3)实验操作的目的或原因。
1.(2022·山东菏泽二模节选)Na2S2O3又名“大苏打”“海波”,易溶于水,难溶于乙醇,水溶液呈微弱的碱性,在中性和碱性环境中稳定。某化学实验小组用如图装置(略去对乙的加热装置)制备Na2S2O3·5H2O(M=248 g·mol-1)。(1)连接实验装置后,首先进行的实验操作为　　　　　　　　　　。 
解析:(1)该实验是有气体制备和参与的实验,为防止实验过程中气体逸出导致实验失败,连接实验装置后,应首先检查装置气密性。
答案:(1)检查装置气密性
1.(2022·山东菏泽二模节选)Na2S2O3又名“大苏打”“海波”,易溶于水,难溶于乙醇,水溶液呈微弱的碱性,在中性和碱性环境中稳定。某化学实验小组用如图装置(略去对乙的加热装置)制备Na2S2O3·5H2O(M=248 g·mol-1)。(2)在装置乙中溶解两种固体时,需先将Na2CO3溶于水配成溶液,再将Na2S固体溶于Na2CO3的溶液中,其目的:  　 ;装置乙中生成Na2S2O3的总反应的化学方程式为　 。
解析:(2)碳酸钠和硫化钠都是强碱弱酸盐,在溶液中都能发生水解使溶液呈碱性,在装置乙中先溶Na2CO3、后溶Na2S,目的是利用碳酸钠在溶液中水解生成的氢氧根离子抑制硫化钠的水解,防止生成有毒的硫化氢污染空气;装置乙中生成硫代硫酸钠的反应为二氧化硫与碳酸钠、硫化钠混合溶液反应生成硫代硫酸钠和二氧化碳。
1.(2022·山东菏泽二模节选)Na2S2O3又名“大苏打”“海波”,易溶于水,难溶于乙醇,水溶液呈微弱的碱性,在中性和碱性环境中稳定。某化学实验小组用如图装置(略去对乙的加热装置)制备Na2S2O3·5H2O(M=248 g·mol-1)。(3)实验过程中,当装置乙中pH接近7.0时,应立即停止通SO2的原因是   (用离子方程式表示)。
1.(2022·山东菏泽二模节选)Na2S2O3又名“大苏打”“海波”,易溶于水,难溶于乙醇,水溶液呈微弱的碱性,在中性和碱性环境中稳定。某化学实验小组用如图装置(略去对乙的加热装置)制备Na2S2O3·5H2O(M=248 g·mol-1)。(4)装置乙中需向反应后的混合液加入一定量的无水乙醇,其目的是 　 。
解析:(4)由题给信息可知,硫代硫酸钠易溶于水,难溶于乙醇,所以制备五水硫代硫酸钠时应向反应后的混合液加入一定量的无水乙醇,降低硫代硫酸钠晶体的溶解度,便于晶体的析出。
答案:(4)降低硫代硫酸钠晶体的溶解度,便于晶体的析出
2.(2021·全国乙卷,27)氧化石墨烯具有稳定的网状结构,在能源、材料等领域有着重要的应用前景。通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(装置如图所示):Ⅰ.将浓H2SO4、NaNO3、石墨粉末在c中混合,置于冰水浴中。剧烈搅拌下,分批缓慢加入KMnO4粉末,塞好瓶口。Ⅱ.转至油浴中,35 ℃搅拌1小时。缓慢滴加一定量的蒸馏水,升温至98 ℃并保持1小时。Ⅲ.转移至大烧杯中,静置冷却至室温。加入大量蒸馏水,而后滴加H2O2至悬浊液由紫色变为土黄色。Ⅳ.离心分离,稀盐酸洗涤沉淀。Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。Ⅵ.冷冻干燥,得到土黄色的氧化石墨烯。回答下列问题:(1)装置图中,仪器a、c的名称分别是　　　　、　　　　,仪器b的进水口是　　　　(填字母)。
解析:(1)由题给实验装置图可知,a为滴液漏斗,c为三颈烧瓶,为保证冷凝效果,应从球形冷凝管的下口进水,即d口为进水口。
答案:(1)滴液漏斗　三颈烧瓶　d
2.(2021·全国乙卷,27)氧化石墨烯具有稳定的网状结构,在能源、材料等领域有着重要的应用前景。通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(装置如图所示):Ⅰ.将浓H2SO4、NaNO3、石墨粉末在c中混合,置于冰水浴中。剧烈搅拌下,分批缓慢加入KMnO4粉末,塞好瓶口。Ⅱ.转至油浴中,35 ℃搅拌1小时。缓慢滴加一定量的蒸馏水,升温至98 ℃并保持1小时。Ⅲ.转移至大烧杯中,静置冷却至室温。加入大量蒸馏水,而后滴加H2O2至悬浊液由紫色变为土黄色。Ⅳ.离心分离,稀盐酸洗涤沉淀。Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。Ⅵ.冷冻干燥,得到土黄色的氧化石墨烯。回答下列问题:(2)步骤Ⅰ中,需分批缓慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴,原因是 　　　　　　　　　　　　　。
解析:(2)步骤Ⅰ中,分批缓慢加入KMnO4粉末是为了控制反应速率,防止因体系温度过高而发生爆炸。
答案:(2)控制反应速率,防止因体系温度过高而发生爆炸
2.(2021·全国乙卷,27)氧化石墨烯具有稳定的网状结构,在能源、材料等领域有着重要的应用前景。通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(装置如图所示):Ⅰ.将浓H2SO4、NaNO3、石墨粉末在c中混合,置于冰水浴中。剧烈搅拌下,分批缓慢加入KMnO4粉末,塞好瓶口。Ⅱ.转至油浴中,35 ℃搅拌1小时。缓慢滴加一定量的蒸馏水,升温至98 ℃并保持1小时。Ⅲ.转移至大烧杯中,静置冷却至室温。加入大量蒸馏水,而后滴加H2O2至悬浊液由紫色变为土黄色。Ⅳ.离心分离,稀盐酸洗涤沉淀。Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。Ⅵ.冷冻干燥,得到土黄色的氧化石墨烯。回答下列问题:(3)步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴,不使用热水浴,原因是  　　　　 　　　。
解析:(3)该装置需控制反应体系温度为98 ℃,该温度接近水的沸点,为了使反应物受热均匀,且便于控制反应温度,故采取油浴,不使用热水浴。
答案:(3)需要控制反应体系温度为98 ℃,该温度接近水的沸点,为了使反应物受热均匀,且便于控制反应温度,采取油浴
2.(2021·全国乙卷,27)氧化石墨烯具有稳定的网状结构,在能源、材料等领域有着重要的应用前景。通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(装置如图所示):Ⅰ.将浓H2SO4、NaNO3、石墨粉末在c中混合,置于冰水浴中。剧烈搅拌下,分批缓慢加入KMnO4粉末,塞好瓶口。Ⅱ.转至油浴中,35 ℃搅拌1小时。缓慢滴加一定量的蒸馏水,升温至98 ℃并保持1小时。Ⅲ.转移至大烧杯中,静置冷却至室温。加入大量蒸馏水,而后滴加H2O2至悬浊液由紫色变为土黄色。Ⅳ.离心分离,稀盐酸洗涤沉淀。Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。Ⅵ.冷冻干燥,得到土黄色的氧化石墨烯。回答下列问题:(4)步骤Ⅲ中,H2O2的作用是　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(以离子方程式表示)。
2.(2021·全国乙卷,27)氧化石墨烯具有稳定的网状结构,在能源、材料等领域有着重要的应用前景。通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(装置如图所示):Ⅰ.将浓H2SO4、NaNO3、石墨粉末在c中混合,置于冰水浴中。剧烈搅拌下,分批缓慢加入KMnO4粉末,塞好瓶口。Ⅱ.转至油浴中,35 ℃搅拌1小时。缓慢滴加一定量的蒸馏水,升温至98 ℃并保持1小时。Ⅲ.转移至大烧杯中,静置冷却至室温。加入大量蒸馏水,而后滴加H2O2至悬浊液由紫色变为土黄色。Ⅳ.离心分离,稀盐酸洗涤沉淀。Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。Ⅵ.冷冻干燥,得到土黄色的氧化石墨烯。回答下列问题:
解析:(5)判断固体是否洗涤干净的具体操作为取最后一次洗涤液于试管中,向其中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则已洗净,反之,则未洗净。
答案:(5)取最后一次洗涤液于试管中,向其中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则已洗净,反之,则未洗净
2.(2021·全国乙卷,27)氧化石墨烯具有稳定的网状结构,在能源、材料等领域有着重要的应用前景。通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(装置如图所示):Ⅰ.将浓H2SO4、NaNO3、石墨粉末在c中混合,置于冰水浴中。剧烈搅拌下,分批缓慢加入KMnO4粉末,塞好瓶口。Ⅱ.转至油浴中,35 ℃搅拌1小时。缓慢滴加一定量的蒸馏水,升温至98 ℃并保持1小时。Ⅲ.转移至大烧杯中,静置冷却至室温。加入大量蒸馏水,而后滴加H2O2至悬浊液由紫色变为土黄色。Ⅳ.离心分离,稀盐酸洗涤沉淀。Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。Ⅵ.冷冻干燥,得到土黄色的氧化石墨烯。回答下列问题:(6)步骤Ⅴ可用pH试纸检测来判断Cl-是否洗净,其理由是   　。
解析:(6)固体表面沾有的Cl-全部来自第Ⅳ步洗涤固体时加入的稀盐酸,依据溶液呈电中性可知,若最后一次洗涤液的pH=7,可认为固体表面无H+,则无Cl-。
答案:(6)固体表面沾有的Cl-全部来自第Ⅳ步洗涤固体时加入的稀盐酸,依据溶液呈电中性可知,若最后一次洗涤液的pH=7,可认为固体表面无H+,则无Cl-
沉淀是否完全与检验沉淀是否洗净思维角度(1)检验沉淀是否完全既可以待沉淀完全沉降后继续加沉淀剂,也可取上层清液检验。(2)当需要定量测定沉淀质量时,只能等沉淀析出后,向上层清液中继续滴加沉淀剂,观察是否有沉淀来判断。(3)检验沉淀是否洗净时选择洗涤液中浓度较大、检验方法简单、现象明显的离子进行检验。
命题热点3　物质组成计算及含量的测定问题
1.定量实验数据的测定方法(1)沉淀法:先将欲测定离子转化为沉淀,然后称量沉淀(经洗涤、干燥)的质量,再通过原子守恒进行计算。(2)测定气体法。①测定气体的体积:把待测定元素转化为气体,通过排液量气装置测定气体体积,转化为标准状况下体积并进行计算。②测定气体的质量:一种是测定反应装置反应或分解释放出气体前后的质量差;另一种是根据气体性质选择恰当的吸收剂,计算吸收剂吸收前后的质量差,即为气体的质量。
(3)滴定法:通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原滴定等获得相应数据后再进行相关计算。(4)热重法。分析热重曲线(物质质量与温度关系曲线),通过计算验证就可以知道样品热分解的产物的组成及其发生的分解反应等信息。2.定量实验数据测定的要点欲测定元素要完全转化为沉淀或气体。(1)生成沉淀时,沉淀剂要过量,称量沉淀前要洗涤沉淀上附着的离子。(2)由于气体体积受到温度、压强的影响,所以量气时应保持装置处于室温状态,读数时要注意消除“压强差”,保持液面相平,还要注意视线与液面最低处相平。(3)测定气体质量时,最后需要通入惰性气体,把生成的气体全部驱入吸收剂以确保被完全吸收。
4.定量实验的误差分析(1)造成实验误差的原因。定量实验需要测定相关的数据并进行计算,数据测定的误差就会影响到实验结论。其中误差主要有三种。①系统误差,是由实验方案、实验仪器造成的,可以通过合理的实验方案、选用精度高的仪器来降低实验误差。如用分析天平代替托盘天平进行溶液配制。在实验考查中体现为合理仪器的选择。②随机误差,是由实验装置、实验操作者的感官、实验条件和环境因素造成的,可通过多次实验,舍弃误差较大数据。如酸碱中和滴定做三到四次,舍弃差异较大的数据后,取有效数据的平均值计算。③过失误差,是实验操作者在实验时操作失误造成的,这是综合实验题中主要的考查部分。(2)实验误差的判定。①首先确定实验数据的误差类型(偏大、偏小)。②利用数据的处理公式确定实验数据对最终实验结论造成什么影响。
1.(2022·山东滨州二模节选)氯化亚铜(CuCl)是一种非常重要的化工原料。查阅资料可知:CuCl为白色固体,微溶于水,不溶于乙醇,在空气中能被迅速氧化。可用两种方案制备:方案一:SO2还原氯化铜制备CuCl;方案二:高温加热分解氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)制备CuCl。(1)准确称取氯化亚铜产品m g,溶于过量的FeCl3溶液中得V1 mL待测液,从中量取V2 mL于锥形瓶中,加入2滴邻菲罗啉指示剂,立即用a mol·L-1硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定至终点,消耗Ce(SO4)2溶液b mL。产品中CuCl的质量分数为　　　 　%。 
1.(2022·山东滨州二模节选)氯化亚铜(CuCl)是一种非常重要的化工原料。查阅资料可知:CuCl为白色固体,微溶于水,不溶于乙醇,在空气中能被迅速氧化。可用两种方案制备:方案一:SO2还原氯化铜制备CuCl;方案二:高温加热分解氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)制备CuCl。(2)下列有关滴定的说法错误的是　　　　(填字母)。 A.未用标准溶液润洗滴定管会使测定结果偏低B.滴定时要适当控制滴定速度C.在接近终点时,使用“半滴操作”可提高滴定的准确度D.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后无气泡会使测定结果偏低
解析:(2)未用标准溶液润洗滴定管,会使得消耗的标准溶液体积偏大,使最终结果偏高,A错误;滴定时需要适当控制滴速,使反应充分进行,B正确;当滴定接近终点时,用锥形瓶内壁将半滴标准液刮落,并用蒸馏水冲洗内壁,可减小实验误差,提高滴定的准确度,C正确;滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后无气泡会使读得的消耗标准溶液的体积偏大,使最终结果偏高,D错误。
答案:(2)AD
2.实验室测定MgCO3·nH2O中的n值。称量1.000 g 碳酸镁晶体,放入图1所示的广口瓶中,加入适量水,滴入稀硫酸与晶体反应,生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室温下反应4～5 h,后期将温度升到30 ℃,最后烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得生成CO2的总量;重复上述操作2次。
解析:(1)题述反应后期将温度升到30 ℃,是为了使生成的二氧化碳全部逸出,便于其被氢氧化钠溶液完全吸收,从而减小测定产生的误差。
答案:(1)升高温度,气体的溶解度减小,使溶解在水中的CO2逸出,便于其被氢氧化钠溶液完全吸收　
(1)上述反应后期要升温到30 ℃,主要目的是   　。
2.实验室测定MgCO3·nH2O中的n值。称量1.000 g 碳酸镁晶体,放入图1所示的广口瓶中,加入适量水,滴入稀硫酸与晶体反应,生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室温下反应4～5 h,后期将温度升到30 ℃,最后烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得生成CO2的总量;重复上述操作2次。
(2)若实验测得1.000 g碳酸镁晶体产生CO2的平均物质的量为a mol,则n为　　　 　(用含a的表达式表示)。 
2.实验室测定MgCO3·nH2O中的n值。称量1.000 g 碳酸镁晶体,放入图1所示的广口瓶中,加入适量水,滴入稀硫酸与晶体反应,生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室温下反应4～5 h,后期将温度升到30 ℃,最后烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得生成CO2的总量;重复上述操作2次。
(3)若称取100 g上述晶体进行热重分析,得到的热重曲线如图2所示,则晶体中n=　　　(取整数)。
答案:(3)1
命题热点4　实验方案的设计与评价
1.实验方案的设计(1)实验设计的基本原则。
(2)实验设计流程。
(3)三类常见实验的设计。
2.实验方案的评价
1.(2021·天津卷,15节选)某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2,再用O2氧化C2H5OH,并检验氧化产物。Ⅰ.制备O2该小组同学设计了如下气体发生装置(夹持装置省略):(1)丙装置可用于制备较多O2,催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大,安全管中的现象是　　　　　,此时可以将铂丝抽离H2O2溶液,还可以采取的安全措施是　　　　　　　。
解析:Ⅰ.(1)丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液,可用于制备较多O2,催化剂铂丝可上下移动,可以控制反应速率。制备过程中如果体系内压强过大,H2O2溶液会被压入安全管中,可观察到安全管中液面上升,圆底烧瓶中液面下降。此时可以将铂丝抽离H2O2溶液,使反应速率减慢,还可以打开弹簧夹K2,使圆底烧瓶内压强降低。
答案:(1)液面上升　打开弹簧夹K2
1.(2021·天津卷,15节选)某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2,再用O2氧化C2H5OH,并检验氧化产物。Ⅰ.制备O2该小组同学设计了如下气体发生装置(夹持装置省略):(2)丙装置的特点是　　　　(填序号)。 a.可以控制制备反应的开始和结束b.可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率c.与乙装置相比,产物中的O2含量高、杂质种类少
解析:(2)催化剂铂丝可上下移动,可以控制制备反应的开始和结束,a正确;催化剂与液体接触的面积越大,反应速率越快,可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率,b正确;丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液,与乙装置相比,可用于制备较多O2,但产物中的O2含量和杂质种类与乙中没有区别,c错误。
答案:(2)ab
1.(2021·天津卷,15节选)某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2,再用O2氧化C2H5OH,并检验氧化产物。Ⅱ.氧化C2H5OH该小组同学设计的氧化C2H5OH的装置如图(夹持装置省略):(3)在图中方框内补全干燥装置和干燥剂。
解析:Ⅱ.(3)氧气可以用浓硫酸干燥,所以可以用盛装浓硫酸的洗气瓶来干燥氧气,如图, 。
答案:(3)
1.(2021·天津卷,15节选)某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2,再用O2氧化C2H5OH,并检验氧化产物。Ⅲ.检验产物(4)为检验上述实验收集到的产物,该小组同学进行了如下实验并得出相应结论。
解析:Ⅲ.(4)实验①不合理,因为乙醇有挥发性,会混入生成的乙醛中,乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色,所以酸性KMnO4溶液褪色不能证明产物中含有乙醛。
答案:(4)①　乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色
实验①～③中的结论不合理的是　　　　(填序号),原因是　 。 
2.醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是　　　　　 　　　　　　,仪器a的名称是　　　　 　　　。 
解析:(1)由于醋酸亚铬易被氧化,所以需要尽可能避免与氧气接触,因此实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是去除水中溶解氧;根据仪器构造可知仪器a是分液漏斗。
答案:(1)去除水中溶解氧　分液漏斗
2.醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开K1、K2,关闭K3。①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为　 。
2.醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开K1、K2,关闭K3。②同时c中有气体产生,该气体的作用是　　　　　　　　。 
解析:②锌还能与盐酸反应生成氢气,由于装置中含有空气,能氧化Cr2+,所以氢气的作用是排除c中空气。
答案:②排除c中空气
2.醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:(3)打开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是　 ;d中析出砖红色沉淀,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是　　 　、　　 　、洗涤、干燥。
解析:(3)打开K3,关闭K1和K2,由于锌继续与盐酸反应生成氢气,导致c中压强增大,所以c中亮蓝色溶液能流入d装置,与醋酸钠反应;根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于冷水,所以为使沉淀充分析出并分离,需要采取的操作是(冰浴)冷却、过滤、洗涤、干燥。
答案:(3)c中产生H2,使压强大于大气压　(冰浴)冷却 过滤
2.醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:(4)指出d装置可能存在的缺点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
解析:(4)由于d装置是敞开体系,因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化,使产品不纯。
答案:(4)敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化
物质制备类综合实验
相关性质如表:
　　　　 　　　　　　　 
[审题指导]①这里的信息意味着HSbF6的酸性要强于硫酸的,为后面的解答提供理论依据。②制备过程中要用到HF,因此在制备HSbF6阶段,不能使用玻璃器皿。③观察装置图中两种冷凝管的差异,球形冷凝管只能应用于垂直状态。④这里提供两个重要信息:一个是SbCl5在2.9 kPa下沸点为79 ℃,意味着常压(101 kPa)下沸点远高于79 ℃;另一个是SbCl5达到140 ℃会分解,为(3)的解答找到论据。⑤SbCl3、SbCl5都易水解,则与大气相通时必须隔离空气中的水蒸气,有助于理解X试剂的作用。⑥利用这里的化学方程式,结合题干中的信息①,很容易写出H2SO4与HSbF6反应的化学方程式。⑦这里的信息结合2-甲基丙烷的结构,可确定2-甲基丙烷中的次甲基与HSbF6反应。
解析:(1)与直形冷凝管相比,球形冷凝管的冷却面积大,冷却效果好,且由于球形冷凝管的内芯管为球泡状,容易在球部积留蒸馏液,故不适宜用于倾斜式蒸馏装置,多用于垂直式蒸馏装置,故实验装置中两个冷凝管不能交换使用。(2)根据表中信息,SbCl3、SbCl5极易水解,可知试剂X的作用是防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶,同时吸收氯气,防止污染空气。(3)由实验装置知,反应完成后,关闭活塞a、打开活塞b,减压转移三颈烧瓶中生成的SbCl5至双口烧瓶中;减压蒸馏前,必须关闭活塞b,以保证装置密封,便于后续抽真空;根据表中提供信息知,SbCl5容易分解,用减压蒸馏而不用常压蒸馏,可以降低SbCl5沸点,防止SbCl5分解。
答案:(1)不能(2)防止水蒸气进入(干燥)　吸收氯气(防止污染空气/保护环境)(3)三颈烧瓶　b　降低SbCl5沸点,防止SbCl5分解
(2022·山东济南二模)二茂铁[Fe(C5H5)2,Fe 为+2 价]是最早被发现的夹心配合物,橙色晶体,100 ℃以上升华,熔点172 ℃,沸点249 ℃,难溶于水,空气中稳定,与酸、碱一般不作用。实验室中,先由二聚环戊二烯C10H12(沸点170 ℃)热解聚制备环戊二烯C5H6(密度0.88 g·cm-3,熔点-85 ℃,沸点42.5 ℃)(图1),然后制备二茂铁(图2),最后纯化(图3),夹持装置已略。回答下列问题:
(1)检查装置气密性并在烧瓶中加入二聚环戊二烯。实验中需要一直慢慢地通入N2,其作用是 　 。 将电热棒调至350～400 ℃,同时170 ℃油浴加热烧瓶,油浴加热的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　 　。反应完成后在接收瓶中得到环戊二烯纯品。 
解析:(1)由题干信息知,二茂铁中Fe为+2价,容易被空气中氧气氧化,所以实验中需要一直慢慢地通入N2,其作用是作保护气,将产生的环戊二烯蒸气吹入接收瓶中,提高环戊二烯的产率;油浴加热的优点是受热均匀,便于控温。
答案:(1)作保护气,将产生的环戊二烯蒸气吹入接收瓶中,提高环戊二烯的产率　受热均匀,便于控温
(2022·山东济南二模)二茂铁[Fe(C5H5)2,Fe 为+2 价]是最早被发现的夹心配合物,橙色晶体,100 ℃以上升华,熔点172 ℃,沸点249 ℃,难溶于水,空气中稳定,与酸、碱一般不作用。实验室中,先由二聚环戊二烯C10H12(沸点170 ℃)热解聚制备环戊二烯C5H6(密度0.88 g·cm-3,熔点-85 ℃,沸点42.5 ℃)(图1),然后制备二茂铁(图2),最后纯化(图3),夹持装置已略。回答下列问题:
(2)将磁子和足量KOH粉末放在三颈烧瓶中,加入适量有机溶剂和15.0 mL环戊二烯,缓慢搅拌,烧瓶左侧口用A塞紧,中间瓶口装上仪器C(已打开旋塞B和玻璃塞),右侧口接带T形管的汞起泡器和氮气瓶,用氮气流吹洗烧瓶和C直至空气完全吹出,关上B,将溶解了11.94 g FeCl2·4H2O的有机溶剂注入仪器C,……打开B,滴加完后快速搅拌30 min,制备反应结束。……向烧瓶中加入稍过量的盐酸和适量碎冰。……将烧瓶内的沉淀收集到过滤器上,用水洗涤,干燥,得到二茂铁粗品。仪器C的名称为　　　　　　。将空气完全吹出的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。加入碎冰的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。证明盐酸已稍过量的试剂是　　　　　　　　　。写出生成二茂铁的反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
解析:(2)根据图示装置特点,仪器C的名称为滴液漏斗;将空气完全吹出的目的是防止Fe(Ⅱ)被空气中氧气氧化;反应为放热反应,加入碎冰的作用是迅速降温,有利于二茂铁结晶析出;盐酸稍过量使溶液呈酸性,则可以选用的试剂是紫色石蕊溶液(或甲基橙溶液、pH试纸、湿润的蓝色石蕊试纸);根据题干信息知,氯化亚铁与环戊二烯、氢氧化钾反应生成二茂铁、氯化钾和水。
(2022·山东济南二模)二茂铁[Fe(C5H5)2,Fe 为+2 价]是最早被发现的夹心配合物,橙色晶体,100 ℃以上升华,熔点172 ℃,沸点249 ℃,难溶于水,空气中稳定,与酸、碱一般不作用。实验室中,先由二聚环戊二烯C10H12(沸点170 ℃)热解聚制备环戊二烯C5H6(密度0.88 g·cm-3,熔点-85 ℃,沸点42.5 ℃)(图1),然后制备二茂铁(图2),最后纯化(图3),夹持装置已略。回答下列问题:
(3)将盛有粗品的培养皿放在电热板上加热,最终得到纯品10.20 g,二茂铁的产率为　　　%(保留到小数点后一位)。
答案:(3)91.4
性质、原理探究类综合实验
实验步骤:往A中加入一定体积(V)的2.0 mol·L-1NaNO2溶液、2.0 mol·L-1NH4Cl溶液和水,充分搅拌。控制体系温度,通过分液漏斗往A中加入 1.0 mol·L-1醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时,开始用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0 mL N2所需的时间,重复多次取平均值(t)。回答下列问题:(1)仪器A的名称为　　　 　。 (2)检验装置气密性的方法:关闭止水夹K, 　 。 (3)若需控制体系的温度为36 ℃③,采取的合理加热方式为　　　 　　　。 
　　　　　　　　　　 
②
　　 　　　　　　　　　　　　　 　　　　 ①V1=　　　　,V3=　　　　。 ②该反应的速率方程为v=k·cm(NaNO2)·c(NH4Cl)·c(H+),k为反应速率常数⑤。利用实验数据计算得m=　　　 　.(填整数)。 ③醋酸的作用是　 。(5)如果用同浓度的盐酸代替醋酸进行实验1,NaNO2与盐酸反应生成HNO2,HNO2分解产生等物质的量的两种气体。反应结束后,A中红棕色气体逐渐变浅⑥,装置中还能观察到的现象有 　 。HNO2分解的化学方程式为　　　　　　　 　　　　　　。 
(4)每组实验过程中,反应物浓度变化很小,忽略其对反应速率测定的影响。实验数据如下表所示。
④
　　 　 
　　　　　　　 　 　　 
[审题指导]①明确实验的目的,探究反应速率v与c(NaNO2)的关系,根据控制变量原则,其他量应该保持相同。②观察装置的特点,关闭K之后,左侧形成密闭体系,利用压强差进行气密性检验。③控制加热温度,且低于100 ℃,要用到水浴加热。
⑤速率方程中k、c(NH4Cl)、c(H+)都是常数,所以v只与c(NaNO2)有关,分析表中3、4组数据与1组的关系发现NaNO2溶液浓度增大2倍和 3倍,相应反应速率增大了4倍和9倍,可确定m的值。⑥这里出现红棕色气体,表明生成了NO2,根据氧化还原反应的得失电子守恒,可知另一产物是NO。
解析:(1)仪器A的名称为锥形瓶。(2)气体发生装置要检验装置的气密性,检验装置气密性的方法是关闭止水夹K,通过分液漏斗往A中加水,一段时间后水难以滴入,则气密性良好。(3)若需控制体系的温度为36 ℃,可采取水浴加热使温度均匀平稳。(4)①为探究反应速率与c(NaNO2)的关系,NH4Cl浓度应不变,根据实验3和4的数据可知溶液总体积为20 mL,故V1为4.0;根据变量单一可知V2为6.0,V3为6.0。
③醋酸在反应前后没变,起催化剂作用,可加快反应速率。
(2022·山东枣庄三模)无水FeCl2为黄绿色晶体,在空气中易被氧化和易吸水,不溶于氯仿等有机溶剂。回答下列问题:
(1)仪器A的名称是　　　　　 　　　,仪器B的作用是　　　　 　　　　 　　　　　　,装置C中的试剂是　　　　　　　　　　(填化学式)。 
解析:Ⅰ.(1)由实验装置图可知,仪器A的名称是三颈烧瓶,由于C6H5Cl的沸点为132 ℃,故需用球形冷凝管(仪器B)进行冷凝回流,提高氯苯(C6H5Cl)的利用率,因为FeCl2易水解,球形干燥管C的作用为防止装置E中的水蒸气进入A中,装置E的作用为吸收HCl,装置C中所装试剂不能吸收HCl,故可以是无水CaCl2或者P2O5。
答案:(1)三颈烧瓶　进行冷凝回流,提高氯苯的利用率　无水CaCl2(或P2O5)
(2022·山东枣庄三模)无水FeCl2为黄绿色晶体,在空气中易被氧化和易吸水,不溶于氯仿等有机溶剂。回答下列问题:
(2)为测定FeCl2的产率,用1.00 mol·L-1NaOH溶液滴定溶于水的HCl,达到滴定终点时消耗NaOH溶液19.00 mL,则FeCl2的产率为　　　　　　。下列操作中,导致产率测定值偏低的是　　　　(填字母)。 a.滴定终点时俯视读数b.滴定管未用NaOH标准溶液润洗c.配制NaOH标准溶液时,转移溶液未洗涤烧杯d.滴定前滴定管内无气泡,滴定结束后有气泡
答案:(2)95%　ad
(2022·山东枣庄三模)无水FeCl2为黄绿色晶体,在空气中易被氧化和易吸水,不溶于氯仿等有机溶剂。回答下列问题:Ⅱ.FeCl2性质探究:将FeCl2晶体配成溶液后进行如下表实验。
(3)对实验ⅰ中溶液为浅红色的原因,甲同学提出以下假设:假设1:加入氯水的量少,生成的Fe3+浓度低;假设2:氯水氧化性强,　　　　　 　　　　　。 取实验ⅰ中浅红色溶液,　　　　　　　　　　　　　　　　　(填实验操作),溶液浅红色消失,从而排除了假设1;向2 mL水中滴加0.5 mL 0.1 mol·L-1 KSCN溶液,滴加0.5 mL饱和氯水,加入　　　　 　　,产生白色沉淀,说明假设2正确。 
答案:(3)部分SCN-被氧化　继续滴加饱和氯水 BaCl2溶液
(2022·山东枣庄三模)无水FeCl2为黄绿色晶体,在空气中易被氧化和易吸水,不溶于氯仿等有机溶剂。回答下列问题:Ⅱ.FeCl2性质探究:将FeCl2晶体配成溶液后进行如下表实验。
(4)分析实验ⅱ“一段时间后,溶液褪为无色”的原因是　　　　　　　　　　　　　 　　　　.(用离子方程式表示,已知SCN-中C元素为+4价)。 
定量测定型综合实验
(2021·山东卷,18)六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂,熔点为283 ℃,沸点为340 ℃,易溶于CS2,极易水解①。实验室中,先将三氧化钨(WO3)还原为金属钨(W)②再制备WCl6,装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题:
　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 (1)检查装置气密性并加入WO3。先通N2,其目的是　　　　　 　　　　 　 　　　;一段时间后,加热管式炉,改通H2,对B处逸出的H2进行后续处理。仪器A的名称为　　 　　　,证明WO3已被完全还原的现象是　 。 
③
(2)WO3完全还原后,进行的操作为:①冷却,停止通H2;②以干燥的接收装置替换E;③在B处加装盛有碱石灰的干燥管;④……;⑤加热,通Cl2④;⑥……。碱石灰的作用是 　 ;操作④是　　　　　　,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)利用碘量法测定WCl6产品纯度,实验如下:①称量:将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中⑤,盖紧称重为m1 g;开盖并计时1分钟,盖紧称重为m2 g;再开盖加入待测样品并计时1分钟,盖紧称重为m3 g,则样品质量为　　　　　　　　g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。 
　　 　　　　　　　　 　　　　 
　　　　　　　　 　　 　　　 　 
　　　　　 　　　 
[审题指导]①对于易水解的物质,装置的末端考虑加装空气隔离装置。②结合后面设问提供信息是用H2还原WO3,会生成水。③装置中有直形冷凝管,还原反应生成的水蒸气将被冷凝为液态水,可用来判定反应进行的程度。④通入氯气是为了与金属W反应制取WCl6,第一段反应结束后,整个装置中仍充满氢气,所以通氯气前要通氮气驱除装置中的氢气。⑤CS2易挥发信息点明了前两次称量是为了测定挥发的CS2的质量,以减少实验的误差。⑥对于多步反应的滴定的计算,利用原子守恒与化学方程式得出的关系式法是最佳的应对之道。⑦这里一定要考虑导致m3变化的根本原因是CS2挥发较多,但WCl6的量没发生变化。
解析:(1)用H2还原WO3制备W,装置中不能有空气,所以先通N2,其目的是排除装置中的空气;由仪器构造可知仪器A的名称为直形冷凝管;当WO3被完全还原后,不再有水生成,则可观察到的现象为锥形瓶中不再有液滴滴下,即不再有水凝结。(2)由信息可知WCl6极易水解,W与Cl2反应制取WCl6时,要在B处加装盛有碱石灰的干燥管,防止空气中的水蒸气进入E中,所以碱石灰的作用其一是吸收多余氯气,防止污染空气;其二是防止空气中的水蒸气进入E;在操作⑤加热、通Cl2之前,装置中有多余的H2,需要除去,所以操作④是再次通入N2,目的是排除装置中的H2。(3)①称量时加入足量的CS2,盖紧称重为m1 g,由于CS2易挥发,开盖时要挥发出来,称量的质量要减少,开盖并计时1分钟,盖紧称重为m2 g,则挥发出的CS2的质量为(m1-m2) g,再开盖加入待测样品并计时1分钟,又挥发出(m1-m2) g的CS2,盖紧称重为m3 g,则样品质量为m3 g-m1 g+2(m1-m2) g=(m3+m1-2m2) g。
(1)A装置用于干燥N2和观察其流速,A中的试剂是　　　　　;无水CaCl2的作用是　　　　　　　;反应结束后要继续通入一段时间氮气,主要目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。 
解析:(1)CrCl3易潮解,高温下易被氧气氧化,反应结束后要继续通入一段时间氮气,让CrCl3在氮气氛围中冷却,防止空气进入使CrCl3被氧化,A中装浓H2SO4干燥N2并防止空气中水蒸气进入装置C;无水CaCl2防止G中水蒸气进入E装置;反应结束后继续通入一段时间氮气,将CrCl3充分排入装置E,将COCl2排入装置G中并被充分吸收,回收尾气。
答案:(1)浓H2SO4　防止G中水蒸气进入E装置　将 CrCl3和 COCl2分别充分排入装置E和G中
(2)装置E用来收集产物。实验过程中若D处因发生凝华出现堵塞,A装置中可观察到的现象是　　　;可通过　　　　　　　　(填操作名称)使实验继续进行。 
解析:(2)若D处出现堵塞,则C装置内压强增大,A中导管内液面上升;D处堵塞是CrCl3升华后在D处凝聚而造成的,故可对D处稍加热,使实验能继续进行。
答案:(2)A中导管内液面上升　对D处稍加热
(3)尾气与装置G中过量的NaOH溶液发生反应的离子方程式是 　　　　　 　　。 
①计算产品中CrCl3质量分数为　　　　　　。 
答案:(4)①79.25%
②下列操作将导致产品中CrCl3质量分数测定值偏低的是　　　　(填字母)。 A.步骤Ⅰ中未继续加热一段时间B.步骤Ⅱ用盐酸替代硫酸C.步骤Ⅲ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液部分变质D.步骤Ⅲ中读数时,滴定前俯视,滴定后平视
答案:②AB