2020浙江高考化学二轮讲义：专题八第6讲　综合实验题的分析

第6讲　综合实验题的分析

[考试说明]

　物质性质的实验探究[学生用书P96]

1．铝及其化合物的性质探究实验

(1)铝及其化合物的化学性质：与酸、碱、非金属单质、某些金属氧化物、某些盐溶液发生化学反应。但也会发生一些生成配合物的反应，如[Al(OH)4]－、AlF等。

(2)铝的性质实验探究

续　表

2.乙醇与苯酚性质实验

(1)乙醇与苯酚羟基活性比较

(2)乙醇与苯酚的分离

取样，加入氢氧化钠溶液，蒸馏得到乙醇，剩余溶液，通入足量CO2，变浑浊后静置、分液，得到苯酚。

1．一位同学在复习时遇到这样一道习题：某无色溶液中可能含有H＋、OH－、Na＋、NO，加入铝粉后，只产生H2，问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。

(1)加入铝粉产生H2，说明铝具有________(填“氧化性”或“还原性”)。

(2)该同学分析：若H＋大量存在，则NO就不能大量存在。

设计实验证实如下：

①盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②根据现象ⅱ，推测溶液中产生了NO，为进一步确认，进行如下实验：

a.浅棕色气体是________。

b．实验1的目的是

________________________________________________________________________。

c．实验1、2说明反应生成了NO，将生成NO的离子方程式补充完整：

Al＋________NO＋________===________Al3＋＋________NO↑＋________。

(3)再假设：若OH－大量存在，NO也可能不能大量存在。

重新设计实验证实如下：

为确认“刺激性气味”气体，进行如下实验：用湿润的淀粉­KI试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。

①刺激性气味的气体是__________。

②产生该气体的离子方程式是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)在NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有H2生成，其化学方程式是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)加入铝粉产生H2，Al失去电子，H得到电子，则Al为还原剂，具有还原性。

(2)①盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水，该离子反应为6H＋＋Al2O3===2Al3＋＋3H2O。②液面上方呈浅棕色，一定不是氢气，为氮的氧化物，由将湿润的淀粉­KI试纸置于空气中未变蓝，说明KI在空气中不能被氧化，而用湿润的淀粉­KI试纸检验浅棕色气体试纸变蓝，则KI被氧化，即二氧化氮与水反应生成硝酸，再氧化碘离子生成碘单质。a.由上述分析可知，浅棕色气体是NO2；b.实验1的目的是对比实验；c.Al与H＋、NO发生氧化还原反应生成硝酸铝、NO和水，离子方程式为Al＋NO＋4H＋===Al3＋＋NO↑＋2H2O。

(3)①用湿润的淀粉­KI试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝，则气体为NH3。②由上述分析可知，碱性条件下Al与NO发生氧化还原反应生成氨气，离子方程式为8Al＋3NO＋5OH－＋2H2O===3NH3↑＋8AlO。

(4)NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有H2生成，即反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。

答案：(1)还原性

(2)①6H＋＋Al2O3===2Al3＋＋3H2O

②a.NO2　b．对比实验，排除氧气使湿润的淀粉­KI试纸变蓝的可能　c．1　4H＋　1　1　2H2O

(3)①NH3

②8Al＋3NO＋5OH－＋2H2O===3NH3↑＋8AlO

(4)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

2．醇和酚在人类生产和生活中扮演着重要的角色，根据醇和酚的概念和性质回答下列问题。

(1)下列物质属于醇类的是________。

①CH2===CH—CH2OH　②CH2OH—CH2OH

(2)300多年前，著名化学家波义耳发现了铁盐与没食子酸的显色反应，并由此发明了蓝黑墨水。没食子酸的结构简式为，用没食子酸制造墨水主要利用了________类化合物的性质(填代号)。

A．醇　　　　　　　 B．酚

C．油脂  D．羧酸

(3)尼泊金酯是国际上公认的广谱性高效食品防腐剂，是国家允许使用的食品添加剂。

①下列对尼泊金酯的判断不正确的是________。

a．能发生水解反应

b．能与FeCl3溶液发生显色反应

c．分子中所有原子都在同一平面上

d．与浓溴水反应时，1 mol尼泊金酯消耗1 mol Br2

②尼泊金酯与NaOH溶液在一定条件下反应的化学方程式是________________________________________________________________________。

解析：(1)羟基与链烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物为醇，羟基直接连在苯环上为酚，注意苯环和环己烷的区别。

(2)蓝黑墨水是著名化学家波义耳发现的铁盐与没食子酸的显色反应，所以用没食子酸制造墨水主要利用酚的性质。

(3)①尼泊金酯分子中含有酯基、酚羟基，能发生水解反应，能与FeCl3溶液发生显色反应。与浓溴水反应时1 mol尼泊金酯消耗2 mol Br2。含有一个甲基，分子中所有原子不可能都在同一平面上。②尼泊金酯在碱性条件下水解生成羧酸盐和醇，而酚呈酸性，也会与NaOH反应，所以与NaOH溶液在一定条件下反应的化学方程式是

答案：(1)①②③④　(2)B　(3)①cd

　综合实验题的突破策略[学生用书P98]

1．综合实验题常见考点

(1)探究新物质的制备；

(2)物质或离子检验；

(3)物质的分离和提纯；

(4)制备、检验、分离和提纯的综合考查；

(5)实验方案的设计与评价；

(6)实验数据的分析与处理。

2．综合实验题常见题型

(1)对未知物(产物或剩余物等)的探究；

(2)物质的性质探究；

(3)化学反应原理探究；

(4)对实验方案的探究；

(5)开放式考查验证实验设计。

3．综合实验题突破策略

突破综合实验题做到：读正文，找信息，灵活运用；看仪器，看装置，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。对装置型实验综合题进行“装置切割”，解题过程中应对常用仪器和装置的作用及使用时应注意的问题等知识融会贯通，要善于吸收新信息并且能灵活运用。装置切割的思路是“从装置到功能”，其技术路线可以概括为

4．综合实验题必考的反应条件

5.实验化学中相关操作的作用

(1)通惰性气体的作用是排空气、充分混合(起到搅拌作用)。

(2)气体装置导管连通器的作用是平衡上下压强便于液体下滴、去除下滴液体的体积精确测气体体积。

(3)产品用冷水、热水或酒精洗涤，原因主要是减少目标物的损失。

(4)减压蒸馏的作用是降低目标物的沸点，防止目标物的分解。

(5)封闭蒸馏的作用是防止空气中的成分与之反应。

(6)抽滤的作用是含减压装置和布氏漏斗，能加快过滤速率。

1．(2018·浙江11月选考，T31)某兴趣小组用镀锌铁皮按下列流程制备七水合硫酸锌(ZnSO4·7H2O)。

相关信息如下：

①金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH范围。

②ZnSO4的溶解度(物质在100 g水中溶解的质量)随温度变化曲线。

请回答：

(1)①镀锌铁皮上的油污可用Na2CO3溶液去除，理由是

________________________________________________________________________。

②步骤Ⅰ，可用于判断镀锌层完全反应的实验现象是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)步骤Ⅱ，须加入过量H2O2，理由是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)步骤Ⅲ，合适的pH范围是

________________________________________________________________________。

(4)步骤Ⅳ，需要用到下列所有操作：a.蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；b.在60 ℃蒸发溶剂；c.冷却至室温；d.在100 ℃蒸发溶剂；e.过滤。

请给出上述操作的正确排序______(操作可重复使用)。

(5)步骤Ⅴ，某同学采用不同降温方式进行冷却结晶，测得ZnSO4·7H2O晶体颗粒大小分布如图1所示。根据该实验结果，为了得到颗粒大小相对均一的较大晶粒，宜选择________方式进行冷却结晶。

A．快速降温　　 B．缓慢降温　　　C．变速降温

(6)ZnSO4·7H2O产品的纯度可用配位滴定法测定。

①下列关于滴定分析，正确的是________。

A．图2中，应将凡士林涂在旋塞的a端和旋塞套内的c端

B．滴定前，锥形瓶和滴定管均须用标准溶液润洗

C．将标准溶液装入滴定管时，应借助烧杯或漏斗等玻璃仪器转移

D．滴定时，通常用左手控制旋塞滴加溶液，右手摇动锥形瓶，使溶液向同一方向旋转

E．滴定前滴定管尖嘴内无气泡，滴定后尖嘴内有气泡，则测得的体积比实际消耗的小

②图3中显示滴定终点时的读数是________mL。

解析：(1)①碳酸钠溶液呈碱性，促使油污水解为可溶性物质而被除去。

②锌、铁、稀硫酸会形成原电池加快锌的消耗速率和产生氢气的速率，当锌层完全反应后，铁与稀硫酸反应产生氢气的速率会突然变慢。

(2)H2O2可以在酸性环境下将Fe2＋氧化为Fe3＋，且Fe3＋催化加速H2O2分解，所以加入过量H2O2的目的是确保Fe2＋完全转化为Fe3＋，利于后续分离除去。

(3)调节pH时需要确保Fe3＋完全沉淀，而Zn2＋未开始沉淀，根据信息①可知合适的pH范围是2.8～5.4。

(4)因为题目要求需要用到所有操作，所以需要从100 ℃开始蒸发溶剂加快蒸发速度，为了确保蒸发至饱和，需要出现晶膜，接下来在60 ℃蒸发溶剂，继续至饱和，然后通过冷却结晶的方法使ZnSO4·7H2O因溶解度降低而大量析出，最后过滤，得到粗晶体。

(5)由题图可知，变速降温得到的1 000～1 200 μm的晶粒总量在80%左右，缓慢降温得到的1 000～1 200 μm的晶粒总量在50%左右，快速降温得到的1 000～1 200 μm的晶粒总量在30%左右，所以为了达到颗粒相对均一的较大晶粒，宜选择变速降温方式进行冷却结晶。

(6)①A.酸式滴定管涂凡士林的方法为把酸式滴定管旋塞取出，将旋塞和旋塞套内擦干，然后分别在旋塞的大头表面上和旋塞套小口内壁周围均匀地涂一层薄薄的凡士林，然后把旋塞插入旋塞套内，向同一方向旋转使油膜在旋塞内均匀透明，且旋塞转动灵活。B.滴定管既需清洗干净，还需用标准溶液润洗，锥形瓶只需清洗干净，不能用标准溶液润洗。C.标准溶液转移至滴定管时，一定要用试剂瓶直接倾倒，决不可以借助其他仪器(如滴管、漏斗、烧杯等)完成。D.滴定操作时，左手控制旋塞滴加溶液，右手摇动锥形瓶，沿同一方向做圆周运动。E.滴定前无气泡，滴定后有气泡，则所测体积小于实际消耗体积。

②滴定管从上往下进行读数，保留两位小数，所以答案为20.60。

答案：(1)①Na2CO3水解，溶液呈碱性，促使油脂水解

②产生气泡的速率显著变慢

(2)使Fe2＋完全转化为Fe3＋；H2O2易分解(Fe3＋催化加速分解)

(3)2.8～5.4　(4)dabace　(5)C　(6)①ADE　②20.60

2．实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：

(1)酸溶过程中主要反应的热化学方程式为

MgCO3(s)＋2H＋(aq)===Mg2＋(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－50.4 kJ·mol－1

Mg2SiO4(s)＋4H＋(aq)===2Mg2＋(aq)＋H2SiO3(s)＋H2O(l)　ΔH＝－225.4 kJ·mol－1

酸溶需加热的目的是________________；所加H2SO4不宜过量太多的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)加入H2O2氧化时发生反应的离子方程式为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)用如图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3＋。

①实验装置图中仪器A的名称为______。

②为使Fe3＋尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，________、静置、分液，并重复多次。

(4)请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

过滤、用水洗涤固体2～3次，在50 ℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。[已知该溶液中pH＝8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH＝5.0时Al(OH)3沉淀完全]

解析：(1)酸溶时需加热，目的是加快溶解速率。(2)加入H2O2的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(3)①仪器A为分液漏斗。②加入有机萃取剂后，应充分振荡、静置、分液，并重复多次。(4)制备MgCO3·3H2O时，向溶液中滴加氨水，调节至5.0<pH<8.5，沉淀出Al3＋，过滤，然后边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量MgCO3沉淀产生，静置，再向上层清液中滴加Na2CO3溶液，以确保溶液中的Mg2＋沉淀完全，当无沉淀生成时，过滤，洗涤，干燥即可得到MgCO3·3H2O。

答案：(1)加快酸溶速率　避免制备MgCO3时消耗过多的碱

(2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

(3)①分液漏斗　②充分振荡

(4)至5.0<pH<8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成

1．巧审题，明确实验的目的和原理。实验原理是解答实验题的核心，是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情景(或题目所给的实验目的)并结合元素化合物等有关知识获取。在此基础上，遵循可靠性、简捷性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求的方案。

2．想过程，理清实验操作的先后顺序。根据由实验原理所确定的实验方案中的实验过程，确定实验操作的方法步骤，把握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。

3．看准图，分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合，思考容量大。在分析解答过程中，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用。

4．细分析，得出正确的实验结论。实验现象(或数据)是化学原理的外在表现。在分析实验现象(或数据)的过程中，要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因，或从有关数据中归纳出定量公式，绘制一定的变化曲线等。

　实验方案的设计思路[学生用书P99]

1．实验设计思维模型

2．化学实验方案设计的思路

3．化学实验设计的步骤

(1)认真审题，明确实验目的，找出实验原理。

(2)根据实验原理选择仪器和药品，并设计出合理的实验装置和操作步骤。

(3)准确地记录实验过程中的现象和数据，并运用分析、计算、图表、推理等方法处理有关实验现象和数据，得出正确的结论。

4．化学实验设计时遵循的原则

(1)科学性

实验原理准确，实验流程合理。

(2)安全性

保护人身、保护环境、保护仪器。

(3)可行性

条件允许、效果明显、操作方便。

(4)简约性

做到步骤少、时间短、节省药品、效果好等基本要求。

5．实验方案的评价

(1)从实验设计的“科学性”与“可行性”方面对实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确做出判断，并提出改进的措施。

(2)从实验设计的“安全性”方面对实验过程中是否对环境造成污染、能否发生爆炸或着火事故等做出判断，并提出改进措施。

(3)从实验设计的“简约性”方面判断实验经济上是否合算，是否符合“绿色化学”的理念，并优化实验方案。

1．(2017·浙江11月选考，T24)某兴趣小组查阅资料得知：连苯三酚的碱性溶液能定量吸收O2；CuCl的盐酸溶液能定量吸收CO，且易被O2氧化。拟设计实验方案，采用上述两种溶液和KOH溶液逐一吸收混合气体(由CO2、CO、N2和O2组成)的相应组分。有关该方案设计，下列说法不正确的是(　　)

A．采用上述3种吸收剂，气体被逐一吸收的顺序应该是CO2、O2和CO

B．其他两种吸收剂不变，O2的吸收剂可以用灼热的铜网替代

C．CO的吸收必须在吸收O2后进行，因为CuCl的盐酸溶液会被O2氧化

D．在3种气体被逐一吸收后，导出的气体中可能含有HCl

答案：B

2．(2019·长兴中学测试)下述实验方案能达到实验目的的是(　　)

解析：选D。A项，食盐水显中性，在中性条件下铁钉发生吸氧腐蚀；B项，在该装置中Fe作阳极，失电子生成Fe2＋，滴入K3[Fe(CN)6]溶液后有蓝色沉淀生成，Fe电极被腐蚀；C项，电石与水反应生成的乙炔中含有H2S杂质，H2S也能使酸性高锰酸钾溶液褪色；D项，甲烷与氯气在光照条件下可以发生取代反应生成氯代烃，使试管中的气体减少液面上升，饱和食盐水排除了氯气溶于水导致液面上升的干扰。

3．(2017·高考江苏卷)1­溴丙烷是一种重要的有机合成中间体，沸点为71 ℃，密度为1.36 g·cm－3。实验室制备少量1­溴丙烷的主要步骤如下：

步骤1：在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水，冰水冷却下缓慢加入28 mL浓H2SO4 ；冷却至室温，搅拌下加入24 g NaBr。

步骤2：如图所示搭建实验装置，缓慢加热，直到无油状物馏出为止。

步骤3：将馏出液转入分液漏斗，分出有机相。

步骤4：将分出的有机相转入分液漏斗，依次用12 mL H2O、12 mL 5% Na2CO3溶液和12 mL H2O洗涤，分液，得粗产品，进一步提纯得1­溴丙烷。

(1)仪器A的名称是________；加入搅拌磁子的目的是搅拌和________。

(2)反应时生成的主要有机副产物有2­溴丙烷和________________________________________________________________________。

(3)步骤2中需向接收瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行，目的是______________________________。

(5)步骤4中用5%Na2CO3溶液洗涤有机相的操作： 向分液漏斗中小心加入12 mL 5% Na2CO3溶液，振荡，________________________________，静置，分液。

解析：(1)仪器A的名称是蒸馏烧瓶；加入搅拌磁子的目的是搅拌加快反应速率和防止暴沸。

(2)反应时生成的主要有机副产物有正丙醇发生消去反应产生的丙烯、正丙醇分子之间脱水生成的正丙醚。

(3)步骤2中需向接收瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是降低接收瓶内的温度，减少1­溴丙烷的挥发。

(4)步骤2中发生反应：NaBr＋H2SO4===NaHSO4＋HBr，CH3CH2CH2OH＋HBrCH3CH2CH2Br＋H2O，需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行，目的是减少HBr挥发。

(5)萃取的操作：装液，振荡，将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体，静置，分液。将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体的目的是要使分液漏斗内外大气压强平衡，防止内部压强过大，将活塞冲开，使液体漏出。

答案：(1)蒸馏烧瓶　防止暴沸　(2)丙烯、正丙醚

(3)减少1­溴丙烷的挥发　(4)减少HBr挥发

(5)将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体

1．解答实验设计题的步骤

观察现象→根据物质的性质提出假设→寻求能够证明或检验假设的方法→根据设想的方法选择适当的实验仪器和药品→设计恰当的实验步骤→实施实验→观察记录实验现象、数据→验证实验结果是否符合实验预期(假设)。

2．解答实验设计题的策略

(1)确定实验方案要根据实验原理：实验原理是解答设计性实验题和评价实验方案的核心，是进行设计实验的依据和起点。实验原理一般可从题给的化学情境，并结合元素化合物、化学基本原理等有关知识获取。

(2)解析设计要求，调控实验条件，合理选择仪器，拟定实验步骤，得出正确结论。

3．解答实验设计题的注意事项

题目有无特殊要求；题给的药品、装置的数量；注意实验过程中的安全性操作；会画简单的实验装置图；注意仪器的规格；要防倒吸、防爆炸、防燃烧、防暴沸、防氧化、防吸水，冷凝、冷却、水浴加热时采取相应措施；同一仪器在不同位置的相应作用等。

4．实验数据的处理和筛选

实验所得的数据，可分为有用、有效数据，正确、合理数据，错误、无效数据，及无用、多余数据等，能从大量的实验数据中找出有用、有效、正确、合理的数据。对实验数据筛选的一般方法和思路为“五看”：一看数据是否符合测量仪器的精度，如用托盘天平测得的质量的精度为0.1 g，若精度值超过了这个范围，说明所得数据是无效的；二看数据是否在误差允许范围内，若所得的数据明显超出误差允许范围，要舍去；三看反应是否完全，是否是过量反应物作用下所得的数据，只有完全反应时所得的数据，才能进行有效处理和应用；四看所得数据的测试环境是否一致，特别是气体体积数据，只有在温度、压强一致的情况下才能进行比较、运算；五看数据测量过程是否规范、合理，错误和违反测量规则的数据需要舍去。

课后达标检测[学生用书P143(单独成册)]

1．实验探究是学习化学的一种重要方法，某实验小组的同学利用下列装置完成了一些常见气体的制备以及相关物质性质探究(夹持装置及连接用的橡胶管已省略，其中装置E有多个供使用)。

可供选择的液体试剂及固体药品：

请回答下列问题：

(1)装置B中a仪器的名称：________________。

(2)可由A装置制取相对分子质量小于32的气体有____________________(任意写两种)。

(3)已知氨气和氯气在常温下可以发生氧化还原反应，A、B分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气的反应装置，则仪器的连接顺序是A→________→C←________←________←B。写出装置B(无须加热)中反应的离子方程式：________________________________________________________________________。

(4)完成上述实验需选用仪器D和E，D中选用________、E中选用________。(填写序号)

a．无水氯化钙　　　　　b．饱和碳酸氢钠溶液

c．饱和食盐水  d．五氧化二磷

e．碱石灰  f．浓硫酸

(5)C内出现大量白烟，另一种生成物常用作食品包装袋内的保护气，请写出反应的化学方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(6)请你利用所学化学知识设计一个实验方案检验白烟物质中的离子：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案：(1)分液漏斗　(2)H2、NH3、NO、CH≡CH(任写两种)　(3)D　E　E　2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　(4)e　c、f　(5)3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2　(6)收集白烟配成水溶液取适量于试管中，取一份先用硝酸酸化，加入硝酸银有白色沉淀生成说明有Cl－，再取一份加入过量氢氧化钠，加热产生有刺激性气味的气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝说明有NH(或其他合理答案)

2．纳米CdSe(硒化镉)可用作光学材料。在一定条件下，由Na2SO3和Se(硒，与S为同族元素)反应生成Na2SeSO3(硒代硫酸钠)；再由CdCl2形成的配合物与Na2SeSO3反应制得CdSe纳米颗粒。流程图如下：

注：①CdCl2能与配位剂L形成配合物[Cd(L)n]Cl2

[Cd(L)n]Cl2===[Cd(L)n]2＋＋2Cl－；[Cd(L)n]2＋Cd2＋＋nL

②纳米颗粒通常指平均粒径为1～100 nm的粒子

请回答：

(1)图1加热回流装置中，仪器a的名称是____________，进水口为____________(填“1”或“2”)。

(2)①分离CdSe纳米颗粒不宜采用抽滤的方法，理由是

________________________________________________________________________。

②有关抽滤，下列说法正确的是______________。

A．滤纸应比漏斗内径略小，且能盖住所有小孔

B．图2抽滤装置中只有一处错误，即漏斗颈口斜面没有对着吸滤瓶的支管口

C．抽滤得到的滤液应从吸滤瓶的支管口倒出

D．抽滤完毕后，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管，再关水龙头，以防倒吸

(3)研究表明，CdSe的生成分成两步：①SeSO在碱性条件下生成HSe－；②HSe－与Cd2＋反应生成CdSe。

完成第①步反应的离子方程式：SeSO＋________===HSe－＋__________。

写出第②步反应的离子方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)CdSe纳米颗粒的大小影响其发光性质。某研究小组在一定配位剂浓度下，探究了避光加热步骤中反应时间和温度对纳米颗粒平均粒径的影响，如图3所示；同时探究了某温度下配位剂浓度对纳米颗粒平均粒径的影响，如图4所示。

下列说法正确的是____________。

A．改变反应温度和反应时间，可以得到不同发光性质的CdSe纳米颗粒

B．在图3所示的两种温度下，只有60 ℃反应条件下可得到2.7 nm的CdSe纳米颗粒

C．在其他条件不变时，若要得到较大的CdSe纳米颗粒，可采用降低温度的方法

D．若要在60 ℃得到3.0 nm的CdSe纳米颗粒，可尝试降低配位剂浓度的方法

解析：本题信息量大，落点低。考查了实验化学课本中的仪器名称、操作。难点在第(3)小题的方程式书写，可结合信息“硒，与S为同族元素”“硒代硫酸钠”类比“硫代硫酸钠”来解决。

答案：(1)(球形)冷凝管　2

(2)①抽滤不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀

②AD

(3)OH－　SO　HSe－＋Cd2＋＋OH－===CdSe＋H2O

(4)AD

3．直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。某化学实验小组进行了如下有关SO2性质的探究活动。

(1)写出利用装置A中产生的气体证明＋4价的硫元素具有氧化性的实验方案：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)选用以上装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱。

甲同学认为按照A→C→F顺序连接装置可以证明亚硫酸和次氯酸的酸性强弱，乙同学认为该方案不合理，其理由是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

丙同学设计的合理实验方案为A→C→________→________→D→F→尾气处理(填字母)。其中装置C的作用是______________________。证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的酸性的实验现象是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)利用如图的装置检测残液中SO2的含量。量取1.00 mL残液于烧瓶中，加适量蒸馏水稀释，加热使SO2全部逸出并与锥形瓶中的H2O2溶液恰好完全反应，然后用浓度为0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液进行滴定，至终点记录数据。重复滴定2次，平均消耗氢氧化钠溶液的体积为20.00 mL。

①该装置中球形冷凝管的冷凝水进口为________(填“a”或“b”)。

②残液中SO2的含量为________g·L－1。

解析：(1)利用装置A中产生的气体证明＋4价的硫元素具有氧化性的实验方案为将纯净的二氧化硫气体通入氢硫酸或硫化钠溶液中，出现淡黄色沉淀(或溶液变浑浊)。

(2)二氧化硫通入次氯酸钙溶液中，会发生氧化还原反应，不能证明亚硫酸与次氯酸的酸性强弱。装置C的作用是除去氯化氢气体，防止干扰实验。证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的酸性的实验现象是D中品红溶液不褪色，F中产生白色沉淀。

(3)球形冷凝管的冷凝水进口为b。SO2与H2O2反应的方程式为H2O2＋SO2 ===H2SO4，可知n(SO2)＝n(H2SO4)＝0.5n(NaOH)＝(0.5×0.100 0×20×0.001) mol＝0.001 mol，则残液中SO2的含量为64 g·mol－1×0.001 mol/10－3 L＝64 g·L－1。

答案：(1)将纯净的二氧化硫气体通入氢硫酸或硫化钠溶液中，出现淡黄色沉淀(或溶液变浑浊)　(2)二氧化硫通入次氯酸钙溶液中，会发生氧化还原反应，不能证明亚硫酸与次氯酸的酸性强弱　B　E　除去氯化氢气体，防止干扰实验　D中品红溶液不褪色，F中产生白色沉淀　(3)①b　②64

4．(2017·浙江4月选考，T31)ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，常将其制备成NaClO2固体以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。

已知：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O

2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O

ClO2熔点为－59 ℃、沸点为11 ℃；H2O2沸点为150 ℃

请回答：

(1)仪器A的作用是____________；冰水浴冷却的目的是

___________________________________________________(写出两种)。

(2)空气流速过快或过慢，均降低NaClO2产率，试解释其原因：________________________________________________________________________。

(3)Cl－存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：①__________________________(用离子方程式表示)，②H2O2＋Cl2===2Cl－＋O2＋2H＋。

(4)H2O2浓度对反应速率有影响，通过图2所示装置将少量30% H2O2溶液浓缩至40%，B处应增加一个设备。该设备的作用是____________，馏出物是________________________________________________________________________。

(5)抽滤法分离NaClO2过程中，下列操作不正确的是________。

A．为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤

B．先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀

C．洗涤沉淀时，应使洗涤剂快速通过沉淀

D．抽滤完毕，断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头

解析：(1)生成的气体在冰水浴中被吸收，使体系内部的压强减小，因此仪器A的作用是防止倒吸；由已知信息知，H2O2沸点为150 ℃，容易发生分解，ClO2沸点为11 ℃，易挥发，为了让其与NaOH、H2O2充分接触发生反应，因此实验用冰水浴冷却的目的，一是减少H2O2的分解，二是增加ClO2的溶解度，并减少ClO2的分解，三是为了降低NaClO2的溶解度。(2)通入空气的作用是使ClO2与NaOH、H2O2接触制备NaClO2，若空气流速过慢，ClO2不能及时被移走，使三颈烧瓶内ClO2浓度过高而导致分解；若空气流速过快，ClO2迅速通过NaOH与H2O2混合溶液，不能被充分吸收，而降低NaClO2的产率。(3)总反应为2ClO＋H2O2＋2H＋===2ClO2↑＋O2↑＋2H2O，Cl－为催化剂，根据总反应和第二步反应，第一步反应可由总反应减去第二步反应得到。(4)水浴加热的温度极限为100 ℃，由于传热等实际问题，瓶内温度很难达到100 ℃，因此需要添加抽气装置，降低体系内压强，从而降低H2O的沸点，促进水的挥发；由题给信息可知，H2O2的沸点为150 ℃，高于水的沸点，馏出物为水。(5)NaClO2具有氧化性，会和滤纸作用而腐蚀滤纸，可用玻璃纤维代替滤纸，A正确；用倾析法转移溶液，开大水龙头，待溶液快流尽时再转移沉淀，B正确；洗涤沉淀时，为保证充分洗涤，需要让洗涤剂缓慢通过沉淀，C错误；为防止倒吸，抽滤完毕后，应先断开水泵与吸滤瓶之间的橡皮管，再关闭水龙头，D正确。

答案：(1)防止倒吸　减少H2O2的分解；增加ClO2的溶解度；减少ClO2的分解；降低NaClO2的溶解度(任写两种即可)

(2)空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解；空气流速过快时，ClO2不能被充分吸收

(3)2ClO＋2Cl－＋4H＋===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O

(4)减压　H2O

(5)C