2024版新教材高考化学全程一轮总复习第十章化学实验基础第37讲化学实验综合应用（课件+课时作业+学生用书）（3份）

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复 习 目 标1．掌握常见物质的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法等)；2.根据化学实验的目的和要求，能做到：(1)设计实验方案；(2)掌握控制实验条件的方法；(3)正确选用实验装置；(4)预测或描述实验现象，分析或处理实验数据，得出合理结论；(5)评价或改进实验方案；3.实验知识与技能的综合应用。
考点一　气体的制备必备知识整理1.气体制备的发生装置选择反应装置一般需从反应物的状态、溶解性和反应条件确定制气装置类型，具体如下：
2．气体的净化和干燥(1)原理酸性杂质用________性物质吸收；碱性杂质用________性物质吸收；易溶于水或能与水反应的杂质用水吸收；还原性杂质，可用________性较强的物质来吸收或转化；氧化性杂质，可用________性较强的物质来吸收或转化。(2)气体的净化与干燥装置
(1)吸收式容器中盛有与有毒气体反应的溶液，将未反应的有毒气体吸收，使其不扩散到空气中造成污染。(2)燃烧式适当时候，点燃尖嘴中的可燃性气体，充分燃烧后，转化为对环境无污染的产物。(3)收集式利用气球或球胆将有毒气体收集后，另做处理，避免其逸散到空气中污染环境。
4．实验条件的控制(1)排气方法为了防止空气中的O2、CO2、水蒸气等干扰实验，常用其他稳定的气体(如氮气)排尽装置中的空气；有时也可充分利用反应产物气体(如氨气、氯气、二氧化硫)等排尽装置中的空气。
(2)控制气体的流速及用量①用分液漏斗控制液体滴加的速度和用量。②观察气泡，控制气流速度，如图甲，可观察气泡得到N2、H2的体积比约为1∶3的混合气体。③平衡气压，如图乙，用长玻璃管平衡气压，防堵塞。
(3)温度控制①控制低温的目的：减少某些反应物或产物分解，如H2O2、NH4HCO3等；减少某些反应物或产物挥发，如盐酸、氨水等；防止某些物质水解，避免副反应发生等。②采取加热的目的：加快反应速率或使平衡移动，加速溶解等。③常考的温度控制方式：a．水浴加热：均匀加热，反应温度在100℃以下。b．油浴加热：均匀加热，反应温度在100～260℃之间。c．冰水冷却：使某物质液化、降低产物的溶解度；减少其他副反应，提高产品纯度等。d．保温：如真空双层玻璃容器等。
微点拨　选择仪器及连接顺序
对点题组训练1.在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2，可以制得纳米级碳酸钙(粒子直径在1～10 nm之间)。如图所示A～E为实验室常见的仪器装置(部分固定夹持装置略去)，请根据要求回答问题。
(1)实验室制取氨气的化学方程式：_________________________________，选用上图所示装置制取、收集干燥的NH3，接口的连接顺序是：a→________→________→________→________→h(填小写字母)。(2)向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2气体制纳米级碳酸钙时，应先通入的气体是________，试写出制纳米级碳酸钙的离子方程式：________________________________________。
(3)在浓CaCl2溶液和NH3用量正确的情况下，CO2不足或过量都会导致纳米级碳酸钙产量下降，若CO2过量，溶液中大量存在的离子有(不考虑弱电解质的电离和盐类水解产生的少量离子)：____________________。(4)取反应后去除CaCO3的溶液分别做以下实验，下列实验判断合理的是______(填字母)。A．滴加少量Na2CO3溶液，若有沉淀生成，说明CO2一定不足B．滴加少量盐酸，若有气泡产生，说明CO2一定过量C．测量溶液pH，若pH小于7，说明CO2一定过量D．滴加少量BaCl2溶液，若无沉淀生成，说明CO2一定没有过量
回答下列问题：(1)盛放浓磷酸的仪器名称为________。(2)写出烧瓶中发生反应的化学方程式：________________________ (磷酸过量)，该反应中体现的制酸原理是_____________________。(3)上述装置中，X、Y分别盛装的试剂依次是________(填字母)。A．氯化钙、碱石灰 B．碱石灰、氯化钙C．氯化钙、硫酸铜 D．氢氧化钠、硫酸铜(4)实验结束后，关闭热源，仍需要通入一段时间N2，其目的是________________________________________________________。(5)若用浓硫酸(生成SO2和Br2)代替浓磷酸，同样可以制备FeBr2，请简述原因：________________________________________________。
难挥发性酸制取挥发性酸
将装置中的HBr全部排出到干燥管中，被试剂Y完全吸收，避免污染环境
浓硫酸代替浓磷酸，生成SO2和Br2，SO2不与铁反应，Br2和铁反应生成FeBr3，FeBr3在高温下又分解为FeBr2和Br2
考点二　有机物的制备必备知识整理1.有机实验中常用的操作(1)加热：酒精灯的火焰温度一般在400～500 ℃，乙酸乙酯的制取、石油的蒸馏等实验选用酒精灯加热，若温度要求更高，可选用酒精喷灯或电炉加热。除上述加热方式外还可以根据加热的温度要求选择水浴、油浴、沙浴加热。
(2)冷凝回流：有机物易挥发，因此在反应中通常要采用冷凝回流装置，以减少有机物的挥发，提高原料的利用率和产物的产率。如图1、图3中的冷凝管，图2中的长玻璃管B的作用都是冷凝回流。(3)防暴沸：加沸石(碎瓷片)，防止溶液暴沸，若开始忘加沸石(碎瓷片)，需冷却后补加。
2．提纯有机物的常用流程制取的有机物中常含有一定量的杂质(无机物与有机物)，提纯时可根据杂质与制得有机物性质的差异设计实验进行分离提纯，常用的提纯流程如下：
例如：精制溴苯(含Br2、HBr、FeBr3、杂质)的工艺流程：
对点题组训练1.苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸，其反应原理简示如下：
实验步骤：(1)在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g(约0.03 ml)高锰酸钾，慢慢开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出现油珠。(2)停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸水浴上干燥。称量，粗产品为1.0 g。(3)纯度测定：称取0.122 g粗产品，配成乙醇溶液，于100 mL容量瓶中定容。每次移取25.00 mL溶液，用0.010 00 ml·L－1的KOH标准溶液滴定，三次滴定平均消耗21.50 mL的KOH标准溶液。
回答下列问题：(1)根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为________(填标号)。A.100 mL B．250 mLC.500 mL D．1 000 mL(2)在反应装置中应选用________冷凝管(填“直形”或“球形”)，当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成，其判断理由是__________________________________。(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是_________________ __________________________；该步骤亦可用草酸在酸性条件下处理，请用反应的离子方程式表达其原理__________________________________________。
无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化
除去过量的高锰酸钾，避免在用盐酸酸化时，产生氯气
(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是_______。(5)干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是________________。(6)若要得到纯度更高的苯甲酸，可通过在水中________的方法提纯。
解析：(4)根据题给制备苯甲酸的第一步反应可知，用少量热水洗涤的滤渣为MnO2。(5)因苯甲酸在100 ℃左右开始升华，若干燥时温度过高，可能导致部分苯甲酸升华而损失。(6)由于苯甲酸微溶于冷水，易溶于热水，若要得到纯度更高的苯甲酸，可通过在水中重结晶的方法提纯。
2．聚异丁烯是一种性能优异的功能高分子材料。某科研小组研究了使用特定引发剂、正己烷为溶剂、无水条件下异丁烯的聚合工艺。已知：异丁烯沸点266 K。反应方程式及主要装置示意图如下：
回答下列问题：(1)仪器A的名称是________________，P4O10的作用是__________________________________。(2)将钠块加入正己烷中，除去微量的水，反应的方程式为________________________。(3)浴槽中可选用的适宜冷却剂是______(填序号)。
吸收空气中的水分，防止水分进入三口瓶中
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
解析：(1)仪器A的名称是U形管或U形干燥管；由信息知，聚异丁烯是在无水条件下由异丁烯发生加聚反应获得，P4O10能吸收水分，作用是吸收空气中的水分，防止水分进入三口瓶中；(2)正己烷不和钠反应，而钠可与水反应，故将钠块加入正己烷中除去微量的水，反应的方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；(3)由信息知，加聚反应需在－60 ℃～－30 ℃和引发剂作用下发生，由信息知，甲最低温度为－21 ℃，不合适；乙最低温度为－55 ℃，比较合适；丙最低温度为－33 ℃，离－60 ℃～－30 ℃的上限－30 ℃很接近，也不合适，故浴槽中可选用的适宜冷却剂是乙；
(4)补齐操作步骤(从a、b中选)a.向三口瓶中通入一定量异丁烯b.向三口瓶中加入一定量正己烷①________(填编号)；②待反应体系温度下降至既定温度；③________(填编号)；④搅拌下滴加引发剂，一定时间后加入反应终止剂停止反应。经后续处理得成品。(5)测得成品平均相对分子质量为2.8×106，平均聚合度为________。
微点拨　有机制备实验题的解题模板
考点三　物质性质探究型实验必备知识整理一、性质验证型实验设计性质验证实验方案可分为多种情况：一是已知物质的性质，设计实验验证物质的某些性质；二是已知某类物质的结构(或含有的官能团)，设计性质实验来验证这类物质的结构；三是根据性质设计定量实验；四是根据物质性质验证化学原理(理论)或根据化学原理来验证物质的某些性质。设计性质验证实验方案的常用程序有如下两种：
1．根据物质性质设计实验方案2．根据物质的结构(或官能团)设计验证性质实验方案
2．物质氧化性、还原性的判断如探究SO2具有还原性的方法是将气体通入酸性KMnO4溶液中，通过观察酸性KMnO4溶液是否褪色来说明；如探究Fe3＋的氧化性强于I2时，可利用FeCl3与淀粉­KI溶液反应，通过溶液变蓝色来说明Fe3＋的氧化性强于I2。3．验证同周期、同主族元素性质的递变规律一般通过设计比较元素金属性、非金属性强弱的实验来完成。如通过比较Mg、Al与同浓度盐酸反应产生H2的快慢来说明Mg、Al的活泼性顺序。
4．电解质强弱的判断如探究一元酸HA是弱酸的方法是常温下配制NaA溶液，测pH，若pH>7，则说明HA为弱酸。5．物质酸性强弱的判断如探究碳酸和硅酸的酸性强弱，可利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应原理，将CO2气体通入Na2SiO3溶液，看是否有白色沉淀生成来判断。6．钢铁发生电化学腐蚀的规律探究可以通过控制钢铁是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等设计实验，找出规律。
微点拨　性质探究型实验设计性质探究实验方案时要注意：
S2－＋Cu2＋===CuS↓
滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀
(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反应生成S。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的反应的离子方程式：__________________________。
向溶液2中加入KMnO4溶液，溶液没有褪色
盐酸中Cl元素为－1价，是Cl元素的最低价，具有还原性，会与KMnO4溶液发生氧化还原反应，使KMnO4溶液褪色，干扰实验现象和实验结论
(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：__________________________________________________________。
提供碱性溶液环境或OH－与Cu(OH)2反应生成[Cu(OH)4]2－
①摇动锥形瓶ⅰ的目的是___________________________。②锥形瓶ⅱ中固体完全溶解得到深蓝色溶液的离子方程式为___________________________________________。③将容量瓶ⅱ中的溶液稀释100倍后，溶液的颜色与容量瓶ⅰ相近。由此可知固体产物的组成及物质的量之比约为____________________。
有利于溶液与空气中的氧气接触
2Cu＋8NH3·H2O＋O2===2[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O
n(Cu2O)∶n(Cu)＝1∶200
(3)为进一步确认生成的气体是CO，将收集的气体利用如图所示的装置进行实验(部分夹持仪器略去)。①无水氯化钙的作用是___________。②实验中“先通气，后加热”的目的是__________________________________。③证明气体是CO的现象：________________________________。(4)甲醛与氢氧化铜反应的实验中，甲醛可能被氧化的产物为甲酸钠或碳酸钠。请设计实验方案证明溶液中甲醛的氧化产物。
排尽装置中的空气， 防止加热时发生爆炸
黑色粉末变为红色， 澄清石灰水变浑浊
取少量反应后的澄清溶液于试管中，滴入过量的盐酸，若无气泡产生，说明甲醛被氧化成甲酸钠，若有气泡产生，说明甲醛被氧化为碳酸钠
解析：(3)①无水氯化钙可吸收CO气体中混有的水蒸气；②CO与空气混合加热可能会爆炸，有安全隐患，因此实验中“先通气，后加热”目的是为了排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；③CO具有还原性，可与黑色的CuO发生氧化还原反应生成红色的铜，并生成CO2气体，因此气体是CO的现象为黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊；(4)甲醛可能被氧化的产物为甲酸钠或碳酸钠，碳酸钠可与盐酸反应生成CO2气体，而甲酸钠不可以，因此证明溶液中甲醛的氧化产物时，可取少量反应后的澄清溶液于试管中，滴入过量的盐酸，若无气泡产生，说明甲醛被氧化成甲酸钠，若有气泡产生，说明甲醛被氧化为碳酸钠。
考点四　定量分析型实验必备知识整理一、五种定量测定的方法与原理1．测量沉淀质量法先将某种成分转化为沉淀，然后称量过滤、洗涤、干燥后沉淀的质量再进行相关计算。称量固体一般用托盘天平，精确度为0.1 g，但精确度高的实验中可使用分析天平，可精确到0.000 1 g。
2．测量气体体积法(1)量气装置的设计下列装置中，A是常规的量气装置，B、C、D是改进后的装置。(2)读数时先要将其恢复室温后，再调整量气装置使两侧液面相平，最后读数要求视线与凹液面最低点相平。
3．测量气体质量法一般有两种方法：一种方法是称反应装置在放出气体前后的质量减小值；另一种方法是称吸收装置在反应前后的质量增大值。4．滴定法即利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定或氧化还原反应滴定等获得相应数据再进行相关计算。5．热重法只要物质受热时发生质量变化，都可以用热重法来研究物质的组成。热重法是在控制温度的条件下，测量物质的质量与温度关系的方法。通过分析热重曲线，我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息。
二、定量实验数据的处理方法(1)看数据是否符合测量仪器的精度特点，如用托盘天平测得质量的精度为0.1 g，若精度值超过了这个范围，说明所得数据是无效的。(2)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。(3)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。(4)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、压强一致的情况下得出的数据才能进行比较、运算。(5)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。
三、物质组成计算的常用方法
对点题组训练1.化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。Ⅰ.用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的a ml·L－1 KBrO3标准溶液；Ⅱ.取v1 mL上述溶液，加入过量KBr，加H2SO4酸化，溶液颜色呈棕黄色；Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入v2 mL废水；Ⅳ.向Ⅲ中加入过量KI；Ⅴ.用b ml·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时，滴加2滴淀粉溶液，继续滴定至终点，共消耗Na2S2O3溶液v3 mL。已知：I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色
(1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和________。(2)Ⅱ中发生反应的离子方程式是_____________________________。(3)Ⅲ中发生反应的化学方程式是____________________________。(4)Ⅳ中加KI前，溶液颜色须为黄色，原因是____________________。
Br2过量，保证苯酚完全反应
(5)KI与KBrO3物质的量关系为n(KI)≥6n(KBrO3)时，KI一定过量，理由是___________________________________________________________。(6)Ⅴ中滴定至终点的现象是________________。(7)由于Br2具有________性质，Ⅱ～Ⅳ中反应须在密闭容器中进行，否则会造成测定结果偏高。
反应物用量存在关系：KBrO3～3Br2～6KI，若无苯酚时，消耗KI物质的量是KBrO3物质的量的6倍，因有苯酚消耗Br2，所以当n(KI)≥6n(KBrO3)时，KI一定过量
[思维建模]　定量实验题的解题流程
2．已知CaCrO4微溶于水，某传统测定CaCrO4溶度积的实验如下：①配制250 mL待标定的K2CrO4溶液。②标定测得K2CrO4溶液浓度为0.602 5 ml·L－1。③按下表数据将0.200 0 ml·L－1 CaCl2溶液、K2CrO4溶液及蒸馏水混匀，静置(溶液体积变化忽略不计)。
1s22s22p63s23p63d54s1
(6)利用上表数据经计算绘制出如下图点，请根据图点绘出溶度积曲线。(7)请结合图线推测Ksp(CaCrO4)≈________(保留两位有效数字)。
考点五　实验方案的设计与评价必备知识整理 1.实验方案应包括的内容
2.实验方案设计的基本要求
3.实验方案评价的主要形式从评价的主要针对点来看，实验综合题可分为装置评价型和原理评价型两类。
微点拨　实验方案评价类试题的解题思路(1)从可行性方面进行评价　①实验原理(如药品的选择)是否正确、可行；②实验操作(如仪器的选择、连接)是否安全、合理；③实验步骤是否简单、方便；④实验现象是否明显，实验结论是否正确。(2)从规范性视角进行评价①仪器的安装与拆卸；②仪器的查漏、气密性检验；③试剂添加的顺序与用量；④加热的方式方法和时机；⑤温度计的规范使用、水银球的位置；⑥实验数据的读取；⑦冷却、冷凝的方法等。(3)从“绿色化学”视角进行评价①反应原料是否易得、安全、无毒；②反应速率是否较快；③原料利用率以及合成物质的产率是否较高；④合成过程中是否造成环境污染。
(4)从实验设计的安全性方面进行评价①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等)；③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)；④防吸水(如取用、制取易吸水、潮解、水解的药品，宜采取必要措施，以保证达到实验目的)；
⑤冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、冷凝管等)；⑥易挥发液体产物导出时若为蒸气的要及时冷却；⑦实验方案的科学性与安全性(从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)；⑧其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。(5)从经济效益和社会效益方面进行评价①经济效益指原料的获得成本，转化率、产率等；②社会效益指对环境的污染分析。
对点题组训练1.为测定CuSO4溶液的浓度，甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题：Ⅰ.甲方案实验原理：CuSO4＋BaCl2===BaSO4↓＋CuCl2实验步骤：
向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全
Ⅱ.乙方案实验原理：Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
实验步骤：①按如图安装装置(夹持仪器略去)②……③在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂④调整D、E中两液面相平，使D中液面保持在0或略低于0刻度位置，读数并记录⑤将CuSO4溶液滴入A中并搅拌，反应完成后，再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生⑥待体系恢复到室温，移动E管，保持D、E中两液面相平，读数并记录⑦处理数据
(6)步骤②为______________。(7)步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是____(填标号)。a．反应热受温度影响b．气体密度受温度影响c．反应速率受温度影响(8)Zn粉质量为a g，若测得H2体积为b mL，已知实验条件下ρ(H2)＝d g·L－1，则c(CuSO4)＝________ml·L－1(列出计算表达式)。(9)若步骤⑥E管液面高于D管，未调液面即读数，则测得c(CuSO4)________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。(10)是否能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度：________(填“是”或“否”)。
2．某化学研究性学习小组探究与铜有关的物质的性质，过程设计如下：[提出猜想]问题1：在周期表中，铜与铝的位置很接近，氢氧化铝具有两性，氢氧化铜有两性吗？问题2：铁和铜都有变价，一般情况下，Fe2＋的稳定性小于Fe3＋，Cu＋的稳定性也小于Cu2＋吗？问题3：硫酸铜溶液呈蓝色，铜与浓硝酸常温下反应生成的溶液也是蓝色吗？
[实验探究]Ⅰ.解决问题1：(1)实验需配制100 mL 0.50 ml·L－1 CuSO4溶液，必需的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、________、____________。(2)为达到目的，某同学认为只要进行两次实验即可得出结论。请写出实验②的具体内容。①向盛有CuSO4溶液的试管中滴加NaOH溶液至过量，观察生成的Cu(OH)2沉淀是否溶解；②_________________________________________________________。
另取实验①中所得沉淀，滴加稀硫酸(或稀盐酸等)至过量，观察沉淀是否溶解
解析：(1)实验需配制100 mL 0.50 ml·L－1 CuSO4溶液，必需的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶。(2)两性氢氧化物能溶于强酸强碱溶液，所以需要检验氢氧化铜是否溶于氢氧化钠或硫酸，所以需要另取实验①中所得沉淀，滴加稀硫酸(或稀盐酸等)至过量，观察沉淀是否溶解。
Ⅱ.解决问题2的实验步骤和现象如下：①取一定量制得的氢氧化铜固体，于坩埚中灼烧，当温度达到80～100 ℃得到黑色固体粉末；继续加热至1 000 ℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜；②取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中，加入过量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到试管底部还有红色固体存在。(3)写出氧化亚铜与稀硫酸反应的离子方程式_________________________。(4)从实验中可得出的结论是：当温度在1 000 ℃以上时________(填“Cu2＋”或“Cu＋”，下同)稳定，在酸性溶液中________稳定。
Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O
解析：(3)根据题干信息分析，氧化亚铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和铜，离子方程式为Cu2O＋2H＋ ===Cu＋Cu2＋＋H2O。(4)继续加热至1 000 ℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜，说明当温度在1 000 ℃以上时Cu＋稳定，但与硫酸反应生成铜离子，所以在酸性溶液中Cu2＋稳定。
Ⅲ.解决问题3，某同学设计的实验如下：取一铜片装入试管，加入适量的浓硝酸，观察溶液的颜色变化。(5)另一同学认为此同学设计的实验有缺陷，原因是____________________。(6)铜与浓硝酸反应溶液呈绿色，有同学认为这是生成的NO2溶于其中的原因。请设计实验说明此解释是否正确。(只需要写出一种方法即可)
产生NO2气体，污染环境
向反应后的溶液中通入足量空气
若溶液变蓝，则假设成立
解析：(5)铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体，污染环境。(6)二氧化氮和氧气和水反应生成硝酸，若向反应后的溶液中通入足量空气，反应生成硝酸，二氧化氮消失，若溶液变蓝，则假设成立。
新 情 境 新 高 考探究莫尔盐莫尔盐[硫酸亚铁铵(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]又称马尔氏盐；浅蓝绿色结晶或粉末；对光敏感；在空气中逐渐风化及氧化；溶于水，几乎不溶于乙醇；低毒，有刺激性。硫酸亚铁铵是一种重要的化工原料，用途十分广泛。它可以作净水剂；在无机化学工业中，它是制取其他铁化合物的原料，如用于制造氧化铁系颜料、磁性材料、黄血盐和其他铁盐等；它还有许多方面的直接应用，如可用作印染工业的媒染剂，制革工业中用于鞣革，木材工业中用作防腐剂，医药中用于治疗缺铁性贫血，农业中施用于缺铁性土壤，畜牧业中用作饲料添加剂等，还可以与鞣酸、没食子酸等混合后配制蓝黑墨水。
[实验一]　莫尔盐热分解产物的实验探究2 500 ℃时把117.6 g莫尔盐隔绝空气加热完全分解，为检验其分解产物的成分，设计如下实验装置进行实验，加热A中的莫尔盐至分解完全。
[问题探究](1)装置A中固体充分加热较长时间后，通入N2的目的是什么？___________________________________________________________(2)实验中观察到装置B中出现白色浑浊，由此判断莫尔盐分解产物中含有哪种气体？写出装置B中发生反应的化学方程式。___________________________________________________________(3)实验中，观察到装置C中有白色沉淀生成，由此判断莫尔盐分解产物中含有哪种气体？写出装置C中发生反应的离子方程式。___________________________________________________________
通入N2可将装置A中分解产生的气体全部驱赶至B、C装置中，以保证莫尔盐分解产生的气体在B、C装置中被充分吸收。
SO3　SO3＋H2O＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl。
(4)莫尔盐在装置A中完全分解后得到23.2 g等物质的量的FeO和Fe2O3的混合物，同时装置B、C中得到沉淀的质量分别是46.6 g和93.2 g，通过其他实验测得生成6.8 g NH3和2.24 L(标况)N2，试通过计算写出莫尔盐分解的化学方程式。___________________________________________________________
[实验二]　莫尔盐含量的实验测定为测定硫酸亚铁铵晶体纯度，某学生取m g硫酸亚铁铵样品配制成500 mL溶液，根据物质组成，甲、乙两位同学设计了如下三个实验方案，请回答：(甲)方案一：取20.00 mL硫酸亚铁铵溶液用0.100 0 ml·L－1酸性KMnO4溶液分三次进行滴定。滴定数据如下：
[问题探究](5)写出方案一中酸性KMnO4氧化Fe2＋的离子方程式，依据滴定数据计算硫酸亚铁铵晶体的纯度。
(6)方案二中A、B两套装置中哪一个较为合理？你判断的理由是什么？___________________________________________________________(7)若测得NH3的体积为V L(已折算为标准状况)，则该硫酸亚铁铵晶体的纯度是多少？___________________________________________________________
装置B更合理；原因是NH3极易溶于水，A装置会出现倒吸。
本讲真题研练1．[2022·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，HAc的Ka＝1.75×10－5＝10－4.76。(1)配制250 mL 0.1 ml·L－1的HAc溶液，需5 ml·L－1HAc溶液的体积为________mL。(2)下列关于250 mL容量瓶的操作，正确的是________。
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 ml·L－1＝V×5 ml·L－1，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，故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，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。
(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 ml·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＝________。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
(5)小组进一步提出：如果只有浓度均约为0.1 ml·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。请完成下表中Ⅱ的内容。实验总结　得到的结果与资料数据相符，方案可行。(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____________________。
HClO：漂白剂和消毒液
2．[2022·湖北卷]高技术领域常使用高纯试剂。纯磷酸(熔点为42 ℃，易吸潮)可通过市售85%磷酸溶液减压蒸馏除水、结晶除杂得到，纯化过程需要严格控制温度和水分，温度低于21 ℃易形成2H3PO4·H2O(熔点为30 ℃)，高于100 ℃则发生分子间脱水生成焦磷酸等。某兴趣小组为制备磷酸晶体设计的实验装置如下(夹持装置略)：
回答下列问题：(1)A的名称是________。B的进水口为________(填“a”或“b”)。(2)P2O5的作用是____________________。(3)空气流入毛细管的主要作用是防止______________，还具有搅拌和加速水逸出的作用。(4)升高温度能提高除水速度，实验选用水浴加热的目的是____________________________________________________________。(5)磷酸易形成过饱和溶液，难以结晶，可向过饱和溶液中加入___________促进其结晶。(6)过滤磷酸晶体时，除了需要干燥的环境外，还需要控制温度为________(填标号)。A.