大题突破(三)　化学综合实验（含解析）-2024年江苏高考化学大二轮复习讲义

这是一份大题突破(三)　化学综合实验（含解析）-2024年江苏高考化学大二轮复习讲义，共19页。
1．(2023·江苏，16)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4·H2O，其实验过程可表示为
(1)在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO2气体，生成MgSO3，反应为Mg(OH)2＋H2SO3===MgSO3＋2H2O，其平衡常数K与Ksp[Mg(OH)2]、Ksp(MgSO3)、Ka1(H2SO3)、Ka2(H2SO3)的代数关系式为K＝________________；下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收SO2效率的有________________(填序号)。
A．水浴加热氧化镁浆料
B．加快搅拌速率
C．降低通入SO2气体的速率
D．通过多孔球泡向氧化镁浆料中通SO2
(2)在催化剂作用下MgSO3被O2氧化为MgSO4。已知MgSO3的溶解度为0.57 g (20 ℃)，O2氧化溶液中SOeq \\al(2－,3)的离子方程式为__________________________________________________；在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，浆料中MgSO3被O2氧化的速率随pH的变化如图甲所示。在pH＝6～8范围内，pH增大，浆料中MgSO3的氧化速率增大，其主要原因是________________________________________________________________________。
(3)制取MgSO4·H2O晶体。在如图乙所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的MgSO3浆料与H2SO4溶液充分反应。MgSO3浆料与H2SO4溶液的加料方式是________________；补充完整制取MgSO4·H2O晶体的实验方案：向含有少量Fe3＋、Al3＋的MgSO4溶液中，________________。(已知：Fe3＋、Al3＋在pH≥5时完全转化为氢氧化物沉淀；室温下从MgSO4饱和溶液中结晶出MgSO4·7H2O，MgSO4·7H2O在150～170 ℃下干燥得到MgSO4·H2O，实验中需要使用MgO粉末)
2．(2022·江苏，16)实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl－含量少的Ce2(CO3)3，其部分实验过程如下：
(1)“酸浸”时CeO2与H2O2反应生成Ce3＋并放出O2，该反应的离子方程式为_____________
______________________________________________________________________________。
(2)pH约为7的CeCl3溶液与NH4HCO3溶液反应可生成Ce2(CO3)3沉淀，该沉淀中Cl－含量与加料方式有关。得到含Cl－量较少的Ce2(CO3)3的加料方式为________(填序号)。
A．将NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中
B．将CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中
(3)通过中和、萃取、反萃取、沉淀等过程，可制备Cl－含量少的Ce2(CO3)3。已知Ce3＋能被有机萃取剂(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为
Ce3＋(水层)＋3HA(有机层)CeA3(有机层)＋3H＋(水层)
①加氨水“中和”去除过量盐酸，使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是______________
______________________________________________________________________________。
②反萃取的目的是将有机层Ce3＋转移到水层。为使Ce3＋尽可能多地发生上述转移，应选择的实验条件或采取的实验操作有____________________________________________(填两项)。
③与“反萃取”得到的水溶液比较，过滤Ce2(CO3)3溶液的滤液中，物质的量减小的离子有________(填化学式)。
(4)实验中需要测定溶液中Ce3＋的含量。已知水溶液中Ce4＋可用准确浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，滴定终点时溶液由紫红色变为亮黄色，滴定反应为Fe2＋＋Ce4＋===Fe3＋＋Ce3＋。请补充完整实验方案：①准确量取25.00 mL Ce3＋溶液[c(Ce3＋)约为0.2 ml·L－1]，加氧化剂将Ce3＋完全氧化并去除多余氧化剂后，用稀硫酸酸化，将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容；②按规定操作分别将0.020 00 ml·L－1(NH4)2Fe(SO4)2和待测Ce4＋溶液装入如图所示的滴定管中：③__________。
综合实验题是每年考查的综合压轴题，其综合性强、难度大，是一道拉分的主要试题。从题型设计上有评价型实验题、定量测定实验题等；从考查的角度上有仪器的识别与应用、物质的制备、除杂与分离、物质的性质探究与验证、实验现象的分析与描述、实验结论的评价与计算。其中物质制备和定量实验是高考的两大热点题型，物质制备主要以气体、无机物、有机物的制备为载体，考查学生常见化学仪器的使用、物质的分离与提纯等基本实验操作，以及实验条件的控制、产率的计算；而定量实验是将化学实验与化学计量有机的结合在一起测定物质化学组成与含量的探究性实验，是近几年高考命题的常考题型。设计中先通过实验测出相关的有效数据，然后经计算得出物质的组成与含量。由于定量实验目的性、实用性强，能给予学生较大的创造空间，更能激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实的科学态度。因此复习过程中注重定性实验拓展到定量实验的探讨。
(一)2023真题回访
1．(2023·山东，18)三氯甲硅烷(SiHCl3)是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为31.8 ℃，熔点为－126.5 ℃，易水解。实验室根据反应Si＋3HCleq \(=====,\s\up7(△))SiHCl3＋H2，利用如图装置制备SiHCl3粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题：
(1)制备SiHCl3时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)通入HCl，一段时间后接通冷凝装置，加热开始反应。操作(ⅰ)为___________________；判断制备反应结束的实验现象是___________________。图示装置存在的两处缺陷是__________________。
(2)已知电负性：Cl>H>Si，SiHCl3在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为___________
_____________________________________________________________________________。
(3)采用如下方法测定溶有少量HCl的SiHCl3纯度。
m1 g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下实验操作：①____________，②____________(填操作名称)，③称量等操作，测得所得固体氧化物质量为m2 g，从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器，依次为________(填标号)。测得样品纯度为_____________(用含m1、m2的代数式表示)。
2．(2023·新课标卷，28)实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下：
相关信息列表如下：
装置示意图如下图所示，实验步骤为：
①在圆底烧瓶中加入10 mL冰乙酸、5 mL水及9.0 g FeCl3·6H2O，边搅拌边加热，至固体全部溶解。
②停止加热，待沸腾平息后加入2.0 g安息香，加热回流45～60 min。
③加入50 mL水，煮沸后冷却，有黄色固体析出。
④过滤，并用冷水洗涤固体3次，得到粗品。
⑤粗品用75%的乙醇重结晶，干燥后得淡黄色结晶1.6 g。
回答下列问题：
(1)仪器A中应加入________(填“水”或“油”)作为热传导介质。
(2)仪器B的名称是________；冷却水应从________(填“a”或“b”)口通入。
(3)实验步骤②中，安息香必须待沸腾平息后方可加入，其主要目的是___________________
______________________________________________________________________________。
(4)在本实验中，FeCl3为氧化剂且过量，其还原产物为________；某同学尝试改进本实验：采用催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行？________________，简述判断理由____________________________________________________________________。
(5)本实验步骤①～③在乙酸体系中进行，乙酸除作溶剂外，另一主要作用是防止______________________________________________________________________________。
(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量________洗涤的方法除去(填字母)。若要得到更高纯度的产品，可用重结晶的方法进一步提纯。
a．热水 b．乙酸
c．冷水 d．乙醇
(7)本实验的产率最接近于________(填字母)。
a．85% b．80%
c．75% d．70%
3．(2023·湖南，15)金属Ni对H2有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，将块状Ni转化成多孔型雷尼Ni后，其催化活性显著提高。
已知：①雷尼Ni暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
某实验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性能的实验如下：
步骤1：雷尼Ni的制备
步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应
反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存H2和监测反应过程。
回答下列问题：
(1)操作(a)中，反应的离子方程式是________________________________________________。
(2)操作(d)中，判断雷尼Ni被水洗净的方法是_______________________________________。
(3)操作(e)中，下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是__________________。
A．丙酮 B．四氯化碳
C．乙醇 D．正己烷
(4)向集气管中充入H2时，三通阀的孔路位置如下图所示；发生氢化反应时，集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为___________________________________________________。
(5)仪器M的名称是_________________________________________________。
(6)反应前应向装置Ⅱ中通入N2一段时间，目的是____________________________________
_______________________________________________________________________________。
(7)如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下，可能导致的后果是____________________
______________________________________________________________________________。
(8)判断氢化反应完全的现象是___________________________________________________。
4．(2023·浙江1月选考，20)某研究小组制备纳米ZnO，再与金属有机框架(MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF，流程如下：
已知：①含锌组分间的转化关系：Zn2＋eq \(,\s\up7(OH－),\s\d5(H＋))Zn(OH)2eq \(,\s\up7(OH－),\s\d5(H＋))[Zn(OH)4]2－
②ε-Zn(OH)2是Zn(OH)2的一种晶型，39 ℃以下稳定。
请回答：
(1)步骤Ⅰ，初始滴入ZnSO4溶液时，体系中主要含锌组分是__________________________。
(2)下列有关说法不正确的是______(填字母)。
A．步骤Ⅰ，搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高，使反应充分
B．步骤Ⅰ，若将过量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制备ε-Zn(OH)2，可提高ZnSO4的利用率
C．步骤Ⅱ，为了更好地除去杂质，可用50 ℃的热水洗涤
D．步骤Ⅲ，控温煅烧的目的是为了控制ZnO的颗粒大小
(3)步骤Ⅲ，盛放样品的容器名称是________________________________________________。
(4)用Zn(CH3COO)2和过量(NH4)2CO3反应，得到的沉淀可直接控温煅烧得纳米ZnO，沉淀无需洗涤的原因是________________________________________________________________。
(5)为测定纳米ZnO产品的纯度，可用已知浓度的EDTA标准溶液滴定Zn2＋，从下列选项中选择合理的仪器和操作，补全如下步骤[“__________”上填写一件最关键仪器，“( )”内填写一种操作，均用字母表示]。
用________(称量ZnO样品x g)→用烧杯( )→用________( )→用移液管( )→用滴定管(盛装EDTA标准溶液，滴定Zn2＋)
仪器：a.烧杯；b.托盘天平；c.容量瓶；d.分析天平；e.试剂瓶
操作：f.配制一定体积的Zn2＋溶液；g.酸溶样品；h.量取一定体积的Zn2＋溶液；i.装瓶贴标签
(6)制备的ZnO@MOF荧光材料可测Cu2＋浓度。已知ZnO@MOF的荧光强度比值与Cu2＋在一定浓度范围内的关系如图。
某研究小组取7.5×10－3 g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量1.5×105)，经预处理，将其中Cu元素全部转化为Cu2＋并定容至1 L。取样测得荧光强度比值为10.2，则1个血浆铜蓝蛋白分子中含________个铜原子。
(二)模拟预测
5．(2023·连云港高级中学高三下学期5月模拟)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，难溶于乙醇，受热易分解，110 ℃时可失去结晶水，230 ℃时发生分解，可用于晒制蓝图。
(1)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的制备。取一定量的草酸钾加水溶解，加热溶液至微沸后，在搅拌下向其中加入FeCl3溶液，充分反应后得到亮绿色透明溶液，经过一系列操作得到K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。
①制取K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的化学方程式为_________________________________________
______________________________________________________________________________。
②若加热温度过高，会导致K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的产率偏低，其原因是_________________
______________________________________________________________________________。
③三草酸合铁酸钾的溶解度如图所示。得到K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的“一系列操作”为______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)测定三草酸合铁酸钾K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中铁的含量：
第一步，称量m g样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用c ml·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V1 mL。
第二步，向上述溶液中加入过量锌粉将Fe3＋转化为Fe2＋，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化，用c ml·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V2 mL。
该晶体中铁的质量分数的表达式是_______________________________________________。
(3)将三草酸合铁酸钾置于氮气气氛下加热，测得在0～600 ℃之间剩余固体质量与起始固体质量的比值随温度变化的曲线如图所示。则450 ℃时，剩余固体的成分为__________________
____________________________________________________________________(填化学式)。
6．(2023·海安高级中学高三下学期3月月考)废弃的锂离子电池中含有多种金属元素，需回收处理。柠檬酸因具有酸性和较好的络合性，可用于浸出金属离子并得到柠檬酸浸出液。下图是某小组研究从柠檬酸浸出液中分离出铜并制备碱式碳酸铜[xCuCO3·yCuOH2·zH2O]的制备流程。
eq \x(柠檬酸浸出液)―→eq \x(调pH分离铜)―→eq \x(还原法沉铜)―→eq \x(CuSO4溶液)―→eq \x(xCuCO3·yCuOH2·zH2O)
(1)在“调pH分离铜”的步骤中，理论上铜离子完全沉淀时pH为6.67，本实验中测得pH＝8时铜的沉淀率仅为7.2%，远小于理论分析结果，可能的原因为_______________________
______________________________________________________________________________。
(2)在“还原法沉铜”的步骤中，利用抗坏血酸(C6H8O6)能有效的将Cu(Ⅱ)还原成金属Cu。抗坏血酸(C6H8O6)易被氧化为脱氢抗坏血酸(C6H6O6)，且受热易分解。
①抗坏血酸还原Cu(OH)2的离子方程式为_________________________________________。
②某实验小组研究了相同条件下温度对Cu沉淀率的影响(如图所示)。从图中可以看出，随着温度的升高，相同时间内Cu的沉淀率先逐渐增加，在80 ℃时达到最高点，后略有下降，下降可能的原因是________________________________________________________________。
(3)将所得铜粉制成CuSO4溶液后再制备碱式碳酸铜。已知碱式碳酸铜的产率随起始n(Na2CO3)与n(CuSO4)的比值和溶液pH的关系如图所示。
①补充完整由0.5 ml·L－1 CuSO4溶液制取碱式碳酸铜的实验方案：向烧杯中加入30 mL 0.5 ml·L－1 Na2CO3溶液，将烧杯置于70 ℃的水浴中，_____________________________，低温烘干，得到碱式碳酸铜(实验中可选用的试剂或仪器：0.1 ml·L－1 BaCl2溶液、0.1 ml·L－1 NaOH溶液、0.1 ml·L－1盐酸、pH计)。
②实验时发现，若反应时溶液pH过大，所得碱式碳酸铜的产率偏低，但产品中Cu元素含量偏大，原因是____________________________________________________________________。
③称取9.55 g碱式碳酸铜[xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O]产品，通入氢气充分加热反应后，得到4.8 g固体残留物，同时生成2.2 g二氧化碳和2.7 g水。则该产品的化学式为_________________
______________________________________________________________________________。
7．(2023·江苏省决胜新高考高三下学期大联考)KI可用作利尿剂、治疗慢性支气管炎，实验室中制备一定量KI的过程及实验装置(加热及夹持装置已省略)如图：
(1)“碱溶”时，适宜的加热方式为________________________，“还原”后分离出S的操作中用到的玻璃仪器除玻璃棒外还有________________________。
(2)仪器a的名称是________________，实验中不能用稀硝酸代替稀硫酸的根本原因是________________。
(3)装置C的作用是________________，试剂X可能是________________。
(4)“碱溶”时得到的氧化产物可用于加碘盐的生产中，则I2与KOH溶液反应的离子方程式为________________。
(5)已知KI的溶解度受温度的影响不大。若产品中含有少量KOH杂质，可利用_____________法提纯KI。为测定KI的纯度，称取0.500 0 g样品溶于水，加入稍过量硫酸酸化的H2O2充分反应后，加热除去过量H2O2，加入几滴淀粉溶液，用0.200 0 ml·L－1的Na2S2O3标准溶液滴定 (I2＋2S2Oeq \\al(2－,3)===S4Oeq \\al(2－,6)＋2I－)，终点时消耗14.50 mL标准溶液，计算样品的纯度(写出计算过程，计算结果保留两位有效数字)。
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
8．(2023·淮阴中学高三下学期一模)三氯化铬是很多含铬化合物的起始原料。实验室利用Cr2O3固体和CCl4反应制备无水CrCl3，并收集该反应产生的光气(COCl2)，实验装置如图1所示(夹持及加热装置已省略)。
已知：Ⅰ.光气与水易反应，能溶于CCl4溶液；
Ⅱ.有关物质熔、沸点如下表：
(1)组装好装置，检查气密性完好后往装置中加料，保持K1、K2、K3处于打开状态，接着通入N2，此时通入N2的目的是_________________________________________。
(2)通入N2一段时间后，保持K1、K2打开，关闭K3，将装置A在85 ℃下进行水浴加热，此时B中发生反应的化学方程式为_________________________________________________。
(3)待B中反应结束后，停止高温加热，将装置C在30 ℃下进行水浴加热，同时关闭K1、K2，打开K3，温度计显示的温度为________℃。
(4)称取B中所得产品6.34 g溶于水配制成250 mL溶液，取25.00 mL样品溶液于带塞的锥形瓶中，加入稀硫酸，完全溶解后加入NaOH溶液形成绿色的Cr(OH)3沉淀后，再加入过量H2O2，小火加热至沉淀完全转变为Na2CrO4溶液后，继续加热一段时间，再滴入指示剂，用新配制的0.20 ml·L－1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液进行滴定，到达滴定终点时，消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液36.00 mL。
①沉淀完全转变为Na2CrO4溶液后，继续加热一段时间的原因__________________________。
②产品中CrCl3的质量分数为________。
(5)PbCrO4的制备。已知：
①PbCrO4难溶于水，可由沸腾的铬酸盐溶液与铅盐溶液作用制得，含PbCrO4晶种时更易生成。
②Pb(NO3)2易溶于水；Pb(OH)2开始沉淀时pH为7.2，完全沉淀时pH为8.7。
③六价铬在溶液中物种分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH关系如图2所示。
设计用Na2CrO4溶液制备PbCrO4晶体的实验方案：___________________________________，实验中须使用的试剂：6 ml·L－1醋酸，0.5 ml·L－1 Pb(NO3)2溶液
大题突破(三) 化学综合实验
真题研究
1．(1)eq \f(Ksp[MgOH2]×Ka1H2SO3×Ka2H2SO3,KspMgSO3×K\\al(2,w))
BD (2)2SOeq \\al(2－,3)＋O2eq \(=====,\s\up7(催化剂))2SOeq \\al(2－,4) pH增大，抑制SOeq \\al(2－,3)的水解，反应物SOeq \\al(2－,3)的浓度增大，故可加快氧化速率
(3)用滴液漏斗向盛有MgSO3浆料的三颈烧瓶中缓慢滴加硫酸溶液 分批加入少量氧化镁粉末，搅拌，直至用pH试纸测得pH≥5，过滤；将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150～170 ℃干燥
解析 (1)已知下列反应：
①Mg(OH)2＋H2SO3===MgSO3＋2H2O K
②Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)Ksp[Mg(OH)2]
③MgSO3(s)Mg2＋(aq)＋SOeq \\al(2－,3)(aq) Ksp(MgSO3)
④H2SO3H＋＋HSOeq \\al(－,3) Ka1[H2SO3]
⑤HSOeq \\al(－,3)H＋＋SOeq \\al(2－,3) Ka2[H2SO3]
⑥H2OH＋＋OH－ Kw
根据盖斯定律，①＝②－③＋④＋⑤－⑥×2，故K＝eq \f(Ksp\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(MgOH2))×Ka1H2SO3×Ka2H2SO3,KspMgSO3×K\\al(2,w))。
加热可加快反应速率，但温度升高，SO2在水中溶解度降低，且会导致H2SO3受热分解，不一定能提高吸收SO2效率，A错误；加快搅拌速率，可以使反应物充分接触，提高吸收SO2效率，B正确；降低通入SO2气体的速率，SO2可与MgO浆料充分接触，但会降低反应速率，不一定能提高吸收SO2效率，C错误；多孔球泡可以让SO2与MgO浆料充分接触，能提高吸收SO2效率，D正确。(2)根据题意，O2氧化溶液中的SOeq \\al(2－,3)，SOeq \\al(2－,3)被氧化为SOeq \\al(2－,4)，1 ml O2氧化2 ml SOeq \\al(2－,3)，故O2氧化溶液中SOeq \\al(2－,3)的离子方程式为2SOeq \\al(2－,3)＋O2eq \(=====,\s\up7(催化剂))2SOeq \\al(2－,4)；pH增大，抑制SOeq \\al(2－,3)的水解，反应物SOeq \\al(2－,3)的浓度增大，故可加快氧化速率。(3)在进行含固体物质的反应物与液体反应的实验时，应将含固体物质的反应物放在三颈烧瓶中，通过滴液漏斗滴加液体，H2SO4溶液的滴加速率要慢，以免H2SO4过量；根据题意，首先需要调节pH≥5以除去Fe3＋、Al3＋杂质，需要用到的试剂为MgO粉末，操作细节为分批加入少量MgO粉末，以免pH过高，不断搅拌进行反应直至检测到pH≥5，然后过滤除去氢氧化铁、氢氧化铝沉淀；根据题目信息，室温下结晶只能得到MgSO4·7H2O，因此需要在150～170 ℃下干燥得到MgSO4·H2O，操作细节为将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150～170 ℃干燥。
2．(1)2CeO2＋H2O2＋6H＋===2Ce3＋＋O2↑＋4H2O (2)B
(3)①降低溶液中氢离子的浓度，促进Ce3＋的萃取平衡正向移动，提高Ce3＋的萃取率 ②适当提高稀硝酸浓度，多次萃取 ③Ce3＋、H＋ (4)从左侧滴定管中放出一定体积的待测Ce4＋溶液，加入指示剂苯代邻氨基苯甲酸，用0.020 00 ml·L－1(NH4)2Fe(SO4)2溶液来滴定，当滴入最后半滴标准液时，溶液由紫红色变为亮黄色，且半分钟内不变色，即达到滴定终点，记录标准液的体积
解析 首先用稀盐酸和过氧化氢溶液酸浸二氧化铈废渣，得到三价铈，加入氨水调节pH后用萃取剂萃取其中的三价铈，增大三价铈浓度，之后加入稀硝酸反萃取其中的三价铈，再加入氨水和碳酸氢铵制备产物，以此解题。(1)根据信息可知反应物为CeO2与H2O2，产物为Ce3＋和O2，根据电荷守恒和元素守恒可知其离子方程式为2CeO2＋H2O2＋6H＋===2Ce3＋＋O2↑＋4H2O。(2)反应过程中保持CeCl3少量即可得到含Cl－量较少的Ce2(CO3)3，故选B。(3)②根据萃取原理可知，反萃取应选择的实验条件是酸性条件，为了使Ce3＋尽可能多地发生转移，可以采用多次萃取。(4)应该用标准液滴定待测Ce4＋溶液，用苯代邻氨基苯甲酸作指示剂。
考向预测
1．(1)组装仪器并检查装置气密性 管式炉中没有固体剩余，烧瓶中无液体滴下 C、D之间没有干燥装置，没有处理氢气的装置
(2)SiHCl3＋5NaOH===Na2SiO3＋3NaCl＋H2↑＋2H2O
(3)高温灼烧 冷却干燥 A、C eq \f(135.5m2,60m1)×100%
解析 (1)制备SiHCl3时，组装好装置后，要先检查装置气密性，然后将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中，通入氯化氢气体，排出装置中的空气，一段时间后，接通冷凝装置，加热开始反应，当管式炉中没有固体剩余时，即硅粉完全反应，SiHCl3易水解，所以需要在C、D之间加一个干燥装置，防止D中的水蒸气进入装置C中，另外氢氧化钠溶液不能吸收氢气，需要在D后面加处理氢气的装置。(2)已知电负性：Cl＞H＞Si，则SiHCl3中氯元素的化合价为－1，H元素的化合价为－1，硅元素化合价为＋4，所以氢氧化钠溶液和SiHCl3反应时，要发生氧化还原反应，得到氯化钠、硅酸钠和氢气，化学方程式为SiHCl3＋5NaOH===Na2SiO3＋3NaCl＋H2↑＋2H2O。(3)m1 g样品经水解、干燥等预处理过程得到硅酸水合物后，高温灼烧，在干燥器中冷却干燥后，称量，所用仪器包括坩埚和干燥器，所得固体氧化物为二氧化硅，质量为m2 g，则二氧化硅的物质的量n(SiO2)＝eq \f(m2,60) ml，样品纯度为eq \f(\f(m2,60)×28＋1＋35.5×3,m1)×100%＝eq \f(135.5m2,60m1)×100%。
2．(1)油 (2)球形冷凝管 a (3)防暴沸 (4)FeCl2 可行
空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3，FeCl3可循环参与反应 (5)氯化铁水解 (6)a (7)b
解析 (1)该实验需要加热使冰乙酸沸腾，冰乙酸的沸点超过了100 ℃，应选择油浴加热。(2)根据仪器的结构特征可知，B为球形冷凝管，为了充分冷却，冷却水应从a口进，b口出。(3)步骤②中，若沸腾时加入安息香，会引起暴沸，所以需要待沸腾平息后加入。(4)FeCl3为氧化剂，则铁元素的化合价降低，还原产物为FeCl2，若采用催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮，空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3，FeCl3可循环参与反应。(5)氯化铁易水解，所以步骤①～③中，乙酸除做溶剂外，另一主要作用是防止氯化铁水解。(6)根据安息香和二苯乙二酮的溶解特征，安息香溶于热水，二苯乙二酮不溶于水，所以可以用热水洗涤粗品除去安息香。(7)2.0 g安息香(C14H12O2)的物质的量约为0.009 4 ml，理论上可产生二苯乙二酮(C14H10O2)的物质的量约为0.009 4 ml，质量约为1.98 g，产率为eq \f(1.6 g,1.98 g)×100%≈80.8%，最接近80%。
3．(1)2Al ＋ 2OH－ ＋ 2H2O===2AlOeq \\al(－,2) ＋ 3H2↑ (2)取最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加酚酞，如果溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净 (3)C (4)B (5)恒压滴液漏斗
(6)排尽装置内空气 (7)雷尼Ni堵塞导管、管道中气流不稳，不利于监测反应过程 (8)集气管中液面保持不变
解析 (1)铝可以和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑。(2)由于水洗之前是用碱洗，此时溶液显碱性，故可以用酸碱指示剂来判断是否洗净，具体方法为取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净。(3)根据题中信息可知，雷尼Ni被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，故不能选丙酮，否则会发生副反应，又因为邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应进行，而CCl4、正己烷均为非极性分子，乙醇为极性分子，所以应选乙醇。(4)根据向集气管中通入H2时三通阀的孔路位置，可确定集气管向装置Ⅱ中供气时，应保证只有下侧、右侧孔路通气，故B正确。(6)根据题给信息可知，雷尼Ni暴露在空气中可以自燃，故反应前向装置Ⅱ中通入N2一段时间，目的是排尽装置中的空气，防止雷尼Ni自燃。(8)反应完成后，氢气不再被消耗，则集气管中液面不再发生变化。
4．(1)[Zn(OH)4]2－ (2)BC (3)坩埚 (4)杂质中含有CH3COO－、COeq \\al(2－,3)、NHeq \\al(＋,4)，在控温煅烧过程中分解或被氧化为气体而除去 (5)d g c f h (6)8
5．(1)①3K2C2O4＋3H2O＋FeCl3===K3[Fe(C2O4)3]·3H2O＋3KCl ②温度过高，铁离子水解转化为氢氧化铁胶体，导致产率降低 ③蒸发浓缩、降温结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥 (2)eq \f(5×56×cV2,1 000 m)×100% (3)K2C2O4、FeO
解析 (2)加入过量锌粉能将溶液中Fe3＋转化为Fe2＋，酸化后Fe2＋与KMnO4溶液反应，根据化合价变化可找出关系式为5Fe2＋～MnOeq \\al(－,4)，n(Fe2＋)＝c ml·L－1×V2×10－3L×5＝5×10－3cV2 ml，则该晶体中铁元素的质量分数为eq \f(5×10－3×cV2 ml×56 g·ml－1,m g)×100%＝eq \f(5×56×cV2,1 000 m)×100%。(3)1 ml K3[Fe(C2O4)3]·3H2O失去3 ml结晶水的质量为54 g，失去的水百分含量为eq \f(54 g,491 g)×100%≈11%，则200 ℃时失去3个结晶水，反应为K3[Fe(C2O4)3]·3H2Oeq \(=====,\s\up7(△))K3[Fe(C2O4)3]＋3H2O；接着失去原始固体质量的8.96%，约44 g，接近1 ml CO2的质量，反应为2K3[Fe(C2O4)3]eq \(=====,\s\up7(△))2FeC2O4＋3K2C2O4＋2CO2↑；然后失去原始固体质量的14.66%，约72 g，接近1 ml CO和1 ml CO2的质量，反应为FeC2O4eq \(=====,\s\up7(△))FeO＋CO↑＋CO2↑，则此时固体为K2C2O4、FeO。
6．(1)铜离子与柠檬酸(或柠檬酸根离子)形成配合物，使铜离子浓度减小，形成的Cu(OH)2较少 (2)①Cu(OH)2＋C6H8O6===Cu＋C6H6O6＋2H2O ②当温度超过80 ℃时，抗坏血酸分解，浓度降低，还原铜的能力减弱 (3)①边搅拌边加入25 mL 0.5 ml·L－1 CuSO4溶液，在pH计测定溶液pH条件下，用0.1 ml·L－1 NaOH溶液或0.1 ml·L－1盐酸调节溶液pH约为9，充分反应后过滤，洗涤沉淀至最后一次洗涤滤液滴加0.1 ml·L－1 BaCl2溶液无沉淀生成
②pH过大，生成了Cu(OH)2沉淀，Cu(OH)2中的Cu元素含量高于碱式碳酸铜 ③2CuCO3·Cu(OH)2·2H2O
解析 (3)①从图中可以看出，当eq \f(nNa2CO3,nCuSO4)＝1.2时碱式碳酸铜的产率最大，此时需加入0.5 ml·L－1 CuSO4溶液的体积为eq \f(30 mL,1.2)＝25 mL；当pH＝9.0时碱式碳酸铜的产率最大，可通过加盐酸或NaOH溶液调节溶液的pH为9.0，过滤出沉淀后，还需检验SOeq \\al(2－,4)是否除尽。③n(Cu)＝eq \f(4.8 g,64 g·ml－1)＝0.075 ml，n(C)＝n(CO2)＝eq \f(2.2 g,44 g·ml－1)＝0.05 ml，n(O)＝n(H2O)＋2n(CO2)＝eq \f(2.7 g,18 g·ml－1)＋eq \f(2.2 g,44 g·ml－1)＝0.25 ml，则n(Cu)∶n(C)∶n(O)＝0.075∶0.05∶0.25＝3∶2∶10，即(x＋y)∶x∶(3x＋2y＋z)＝3∶2∶10，解得x∶y∶z＝2∶1∶2，则该产品的化学式为2CuCO3·Cu(OH)2·2H2O。
7．(1)水浴加热 烧杯、漏斗 (2)锥形瓶 稀HNO3具有强氧化性，无法制取H2S (3)吸收H2S尾气，防止污染空气
氢氧化钠溶液 (4)3I2＋6OH－eq \(=====,\s\up7(60 ℃))5I－＋IOeq \\al(－,3)＋3H2O (5)重结晶 根据方程式可知关系式I2～2S2Oeq \\al(2－,3)～2KI，则n(KI)＝n(S2Oeq \\al(2－,3))＝0.200 0×14.50×10－3 ml＝0.002 9 ml，其质量m(KI)＝(0.002 9×166) g＝0.481 4 g，样品的纯度＝eq \f(0.481 4,0.5)×100%≈96%
8．(1)排尽装置中的空气 (2)Cr2O3＋3CCl4eq \(=========,\s\up7(700～800 ℃))2CrCl3＋3COCl2 (3)8.2 (4)①除去残留的H2O2，防止氧化(NH4)2Fe(SO4)2，导致实验结果偏高 ②60% (5)在不断搅拌下，向Na2CrO4溶液中加入6 ml·L－1醋酸至弱酸性(pH略小于7)，将溶液加热至沸腾，先加入一滴0.5 ml·L－1 Pb(NO3)2溶液搅拌片刻产生少量沉淀，然后继续滴加至有大量沉淀，静置，向上层清液中滴入Pb(NO3)2溶液，直至不再生成沉淀，静置、过滤、洗涤、干燥
解析 (3)装置B中反应结束后，生成的光气在CCl4中溶解，可根据二者的沸点不同进行分离，当温度达到8.2 ℃时，即可将光气蒸馏并收集。(4)②根据Cr守恒、得失电子守恒可得：CrCl3～Cr(OH)3～Na2CrO4～3(NH4)2Fe(SO4)2，则产品中CrCl3质量分数为
eq \f(\f(1,3)×0.2 ml·L－1× 0.036 L×\f(250,25)×158.5 g·ml－1,6.34 g)×100%＝60%。
物质
性状
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
安息香
白色固体
133
344
难溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮
淡黄色固体
95
347
不溶于水，溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸
无色液体
17
118
与水、乙醇互溶
物质
Cr2O3
CrCl3
CCl4
COCl2
熔点/℃
1 435
1 152
－23
－118
沸点/℃
4 000
1 300
76
8.2