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2020版化学新增分大一轮苏教（江苏）讲义：专题9化学实验基础及实验热点第29讲
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第29讲 化学综合实验题题型研究
考纲要求 1.了解常见气体和一些简单化合物的制备原理和实验室制备方法。2.了解控制实验条件的方法，能改进简单的实验方案。3.能对实验数据进行初步分析或处理，并得出合理结论。4.能综合运用化学实验原理和方法，设计实验方案解决简单的化学问题，能对实验方案、实验过程和实验结果进行分析和评价。
(一)突破沉淀的洗涤
蒸馏水
(1)冷水
适用产物不溶于水，目的是除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为溶解而造成的损失。
(2)热水
适用其溶解度随着温度升高而下降的物质，目的是除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为温度变化而造成的溶解损失。
(3)有机溶剂(酒精、丙酮等)
适用固体易溶于水、难溶于有机溶剂，目的是减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥。
(4)饱和溶液
适用对纯度要求不高的产品，目的是减少固体溶解。
(5)酸、碱溶液
适用产物不溶于酸、碱，目的是除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质；减少固体溶解。
(二)突破实验条件控制
1.调节溶液pH
(1)目的
①使某种或某些离子转化为沉淀，而目标离子不转化为沉淀以达到分离的目的；
②抑制某微粒的水解。
(2)调节pH的方式多为加入某种能消耗H＋且不引入新杂质的物质，每种离子都有开始沉淀和沉淀完全的两个pH，一定要正确控制pH的范围(杂质离子沉淀完全，目标离子不沉淀)。如要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3 等来调节溶液的pH至3.7。
2.控制体系温度
(1)控制低温的目的
①防止某反应物或目标产物分解，如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2 、KMnO4、AgNO3、 HNO3(浓)等物质；
②防止某反应物或目标产物挥发，如盐酸、醋酸和氨水等；
③抑制物质的水解；
④反应放热，低温使反应正向进行；
⑤避免副反应的发生。
(2)控制某一温度范围
①低温反应速率慢，高温消耗能源；
②确保催化剂的催化效果，兼顾速率和转化率，追求更好的经济效益；
③防止副反应的发生，如乙醇的消去反应需迅速升温至170 ℃，防止140 ℃时生成乙醚。
(3)采取加热的目的
①加速某固体的溶解；
②减少气体生成物的溶解并加速其逸出；
③一般是加快反应速率；
④使平衡向需要的方向移动；
⑤趁热过滤，防止某物质降温时析出而损失或带入新的杂质。
3.控制体系压强
(1)改变速率，影响平衡；
(2)减压蒸馏，避免目标产物发生热分解。
4.反应物配比选择
低于配比，反应物转化率低；高于配比，浪费原料。
(三)突破步骤设计要领
1.分离提纯
(1)无机物的分离提纯
①从溶液中获得无水盐(如NaCl)，一般采用“蒸发”的方法；
②从溶液中获得含结晶水的盐(如CuSO4·5H2O)，一般采用“蒸发浓缩、冷却结晶(个别情况是趁热过滤)、过滤、洗涤、干燥”的方法，将固体(沉淀或结晶体)从水溶液中分离一般使用“过滤”的方法(如从CaCO3悬浊液中分离出CaCO3固体)。
(2)有机物的分离提纯
一般采取“蒸馏(或分馏)”的方法(如乙醇与乙酸)。
2.探究实验
(1)定性探究(物质性质检验)
①气体成分：例如CO2和SO2的共存，须先检验SO2、再除去SO2、后验证除尽了SO2、最终检验CO2；
②离子检验：例如Fe2＋和Fe3＋的共存，用KSCN或苯酚溶液检验Fe3＋，再用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋；
③官能团种类：例如卤代烃卤素种类探究，用NaOH溶液加热使其水解，再用硝酸酸化，最后检验卤素离子。
特别提醒 ①预测可能的反应、可能的成分，对比已有的实验步骤，类比缺省步骤；
②注意单因子条件下的探究和特征现象的推理；
③物质特征性质：两性、漂白性、氧化性、还原性；
④离子特征现象：焰色和颜色，沉淀和气泡，分层和溶解。
(2)定量探究(确定物质组成)
气体增重测质量、气体排水测体积、滴定测浓度。
特别提醒 气体增重实验一般缺省残留气体处理操作；气体排水实验一般缺省液面调平操作；滴定实验一般缺省滴定管洗涤操作。
(四)突破探究设计要领
1.物质组成的探究
(1)探究目标
(2)探究方法
观察外观特征、研究相关信息→预测物质组成(元素、微粒)
2.物质性质的探究
(1)探究过程
观察外观性质―→预测物质性质―→实验和观察―→解释及结论
(2)探究性质
题型特点
江苏高考化学实验探究题一般以物质的组成、性质、制备、及含量测定等为背景，加以流程图、装置图、其他数据图表(如溶解度曲线)等呈现方式，重点考查物质的分离与提纯、物质的检验、溶液的配制、滴定、反应原理等。解答这类题时，要先看清整个实验的基本原理，弄清主、副反应的化学方程式，结合流程图(或装置图)，弄清每个步骤发生的变化(或装置的作用)，相对陌生的实验环节要学会用所学知识进行类比迁移，最终使问题迎刃而解。
题组一 工艺流程与物质制备
1.(2018·徐州市高三考前模拟检测)活性ZnO在橡胶、塑料等工业中有重要应用，某工厂以含铅锌烟气(主要成分是ZnO、PbO，还有少量FeO、CuO)制备活性ZnO的工艺流程如下：
(1)下图为温度与Zn、Pb元素浸出率的关系图，“酸浸”时采用30 ℃而不是更高的温度的原因是：①减少盐酸挥发；②__________________________________________。
(2)“氧化”的目的是除去酸浸液中的Fe2＋，在pH约为5.1的溶液中，加入高锰酸钾溶液，生成MnO2和Fe(OH)3沉淀，该反应的离子方程式为____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)①若“过滤Ⅰ”所得的滤液浑浊，则处理的方法为________________________________。
②“除杂”时，滤渣Ⅱ的主要成分是Cu、Pb，试剂X应为________。
(4)在“过滤Ⅱ”后的溶液中加入Na2CO3溶液，生成碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3]等物质。
①该反应的化学方程式为__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②检验碱式碳酸锌是否洗涤干净的操作为____________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)随温度升高，Zn2＋浸出率基本不变，Pb2＋浸出率增大，杂质含量增大 (2)3Fe2＋＋MnO＋7H2O===MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋ (3)① 将滤液重新过滤
②Zn (4)①2Na2CO3＋2ZnCl2＋H2O===4NaCl＋Zn2(OH)2CO3↓＋CO2↑(或3Na2CO3＋2ZnCl2＋2H2O===4NaCl＋Zn2(OH)2CO3↓＋2NaHCO3) ②取少量最后一次洗涤液于试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则洗净
解析 (1)从Zn、Pb元素浸出率的关系图可知，“酸浸”时采用30 ℃而不是更高的温度的原因是除减少盐酸挥发外，随温度升高，Zn2＋浸出率基本不变，Pb2＋浸出率增大，杂质含量增大。
(4)①ZnCl2与Na2CO3溶液反应，生成碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3]，根据原子守恒确定其他产物并配平，化学方程式为2Na2CO3＋2ZnCl2＋H2O===4NaCl＋Zn2(OH)2CO3↓＋CO2↑或3Na2CO3＋2ZnCl2＋2H2O===4NaCl＋Zn2(OH)2CO3↓＋2NaHCO3。②碱式碳酸锌表面可能吸附Cl－，检验是否洗涤干净的操作为检验最后一次洗涤液中是否含有Cl－，即取少量最后一次洗涤液于试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则洗净。
2.利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下：
下表列出了相关该实验条件下金属离子生成氢氧化物沉淀的pH。
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
开始沉淀
2.7
3.8
7.5
完全沉淀
3.2
5.2
9.7
(1)“酸浸”时硫酸要适当过量，其目的除了提高铁的浸出率外，还可以______________
__________________________________________________________。
“酸浸”步骤后需要测定溶液中Fe3＋的含量，其原因是________________________________。
(2)“还原”是将Fe3＋转化为Fe2＋，同时FeS2被氧化为SO，该反应的离子方程为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)滤渣的主要成分是FeS2和________(填化学式)。
(4)过滤后的滤液中含有Fe3＋，产生Fe3＋的原因是__________________________________(用离子方程式表示)。
(5)请设计用“过滤”后的溶液制备Fe2O3的实验方案：_________________________________
(实验中必须使用的试剂：5%的H2O2溶液，0.5 mol·L－1 NaOH溶液)。
答案 (1)抑制Fe3＋的水解 为了确定加入FeS2的量
(2)14Fe3＋＋FeS2＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋
(3)SiO2
(4)4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
(5)向溶液中加入过量的5%的H2O2溶液，搅拌使其充分反应，滴加0.5 mol·L－1 NaOH溶液，调节溶液pH为3.2～3.8，过滤，洗涤，灼烧
解析 硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质)中加入稀硫酸酸浸，Fe2O3、Al2O3和稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3，然后向溶液中加入FeS2，FeS2将Fe3＋转化为Fe2＋，同时FeS2被氧化为SO，然后过滤得到滤渣，将滤液发生一系列变化得到氧化铁粉末。
(1)铁离子、铝离子为弱碱阳离子，易发生水解反应，且一种物质过量能提高另一种物质的转化，所以稀硫酸适当过量的原因是提高铁的浸出率，抑制Fe3＋的水解；为了确定加入FeS2的量，“酸浸”步骤后需要测定溶液中Fe3＋的含量。
(2)由信息Fe3＋转化为Fe2＋，同时FeS2被氧化为SO，根据电子得失守恒和原子守恒可知配平后的离子方程式为14Fe3＋＋FeS2＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋。
(3)二氧化硅不参与反应，所以滤渣的主要成分是FeS2和SiO2。
(4)亚铁离子易被氧化转化为铁离子，反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。
题组二 实验装置与物质制备
3.某研究小组设计如图所示实验装置(夹持及控温装置省略)，用Cu(NO3)2·3H2O晶体和SOCl2制备少量无水Cu(NO3)2。已知SOCl2熔点－105 ℃、沸点76 ℃、遇水剧烈水解生成两种酸性气体。
(1)①仪器c的名称是________________。
②向三颈烧瓶中缓慢滴加SOCl2时，需打开活塞______(填“a”“b”或“a 和 b”)。
(2)装置A中Cu(NO3)2·3H2O和SOCl2发生反应的化学方程式是__________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置B的作用是_________________________________________________________。
(4)实验室以含铁的铜屑为原料制备Cu(NO3)2·3H2O的实验方案如下：
铜屑(含铁)溶液Ⅰ―→…―→Cu(NO3)2·3H2O晶体
已知几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3＋
1.1
3.2
Fe2＋
5.8
8.8
Cu2＋
4.2
6.7
①步骤Ⅰ中所用稀HNO3稍过量的目的是_________________________________________
________________________________________________________________________。
②请补充完整由溶液Ⅰ制备Cu(NO3)2·3H2O晶体的实验方案：
向溶液Ⅰ中加入________________________________________________________________，
冰水洗涤得到Cu(NO3)2·3H2O晶体。
答案 (1)①球形干燥管 ②b
(2)Cu(NO3)2·3H2O＋3SOCl2Cu(NO3)2＋3SO2↑＋6HCl↑
(3)吸收SO2和HCl，防止倒吸
(4)①将铁元素全部转化为Fe3＋ ②Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3至溶液3.2
②为防止SOCl2遇空气中的水而剧烈水解，向三颈瓶中缓慢滴加SOCl2时，只需打开活塞b即可。
(2)装置A中Cu(NO3)2·3H2O和SOCl2发生反应的化学方程式是Cu(NO3)2·3H2O＋3SOCl2Cu(NO3)2＋3SO2↑＋6HCl↑。
(3)装置B是利用NaOH溶液吸收HCl和SO2，防止污染空气，同时使用球形干燥管防倒吸。
(4)①步骤Ⅰ中所用稀HNO3稍过量的目的是将废铜屑完全溶解，同时确保将铁元素全部转化为Fe3＋；
②溶液Ⅰ中含有Cu2＋和Fe3＋，可加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3至溶液3.2
(1)装置A在常温下制取SO2时，用较浓的硫酸而不用稀硫酸，其原因是________________________________________________________________________。
(2)装置B中发生反应的离子方程式为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置C的作用是____________。
(4)从B中获得的固体需先用蒸馏水充分洗涤，再真空干燥。
①检验已洗涤完全的方法是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
②不用烘干的方式得到产品，其原因是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)请补充完整由工业级氧化铜(含少量FeO)制备实验
原料(纯净CuSO4·5H2O)的实验方案：向工业级氧化铜中边搅拌边加入稍过量的硫酸溶液，微热使其完全溶解，_________________________________________________________
________________________________________________________________________，
过滤，用95%酒精洗涤晶体2～3次，晾干，得到CuSO4·5H2O。[已知：①该溶液中氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH范围分别为Fe(OH)2(5.8,8.8)；Cu(OH)2(4.2,6.7)；Fe(OH)3(1.1,3.2)。②在水溶液中超过100 ℃，硫酸铜晶体易失去结晶水。③硫酸铜晶体溶解度曲线如下图所示]
答案 (1)二氧化硫易溶于水
(2)3Cu2＋＋3SO2＋6H2O===Cu2SO3·CuSO3·2H2O↓＋8H＋＋SO
(3)防止倒吸
(4)①取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全 ②防止谢弗勒尔盐发生分解
(5)边搅拌边向其中滴入H2O2溶液，加入适量纯净的CuO[或Cu(OH)2]调节3.2＜pH＜4.2，静置，过滤，将滤液水浴加热蒸发，浓缩至表面出现晶膜，冷却结晶
解析 (1)二氧化硫易溶于水，所以在常温下制取SO2时，用较浓的硫酸而不用稀硫酸。
(2)装置B制备谢弗勒尔盐，其中发生反应的离子方程式为3Cu2＋＋3SO2＋6H2O===Cu2SO3·CuSO3·2H2O↓＋8H＋＋SO。
(3)SO2易溶于水，则装置C的作用是防止倒吸。
(4)从B中获得的固体需先用蒸馏水充分洗涤，再真空干燥。
①沉淀表面含有硫酸根，则检验洗涤已完全的方法是取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全。
②由于谢弗勒尔盐受热易分解，所以不用烘干的方式得到产品。
(5)根据已知信息可知由工业级氧化铜(含少量FeO)制备实验原料(纯净CuSO4·5H2O)的实验方案：向工业级氧化铜中边搅拌边加入稍过量的硫酸溶液，微热使其完全溶解，边搅拌边向其中滴入H2O2溶液，加入适量纯净的CuO[或Cu(OH)2]调节3.2＜pH＜4.2，静置，过滤，将滤液水浴加热蒸发，浓缩至表面出现晶膜，冷却结晶，过滤，用95%酒精洗涤晶体2～3次，晾干，得到CuSO4·5H2O。
题组三 实验步骤与物质制备
5.(2018·徐州市高三考前模拟检测)超细铜粉有重要用途，工业上可以通过铝黄铜合金(含Cu、Al、Zn)制超细铜粉。某小组在实验室模拟制备超细铜粉的方法如下：
步骤Ⅰ：取铝黄铜合金加入热浓硫酸溶解，再加入过量NaOH溶液只生成Cu(OH)2沉淀，过滤，洗涤。
步骤Ⅱ：向Cu(OH)2沉淀中加硫酸溶解，再加氨水，形成 [Cu(NH3)4]SO4溶液。
步骤Ⅲ：向[Cu(NH3)4]SO4溶液中通入SO2气体至溶液呈微酸性，生成NH4CuSO3。再与足量的1.000 mol·L－1的稀硫酸混合并微热，得到超细铜粉。
(1)步骤Ⅰ中完全溶解铝黄铜合金可以加入稀硫酸和________。
A.FeCl3 B.盐酸 C.热空气
(2)配制500 mL 1.000 mol·L－1的稀硫酸，需要用98%的浓硫酸(密度为1.84 g·mL－1)_____ mL。
(3)在步骤Ⅲ中生成NH4CuSO3的化学反应方程式为___________________________________
__________________________________________________。
(4)准确称取1.000 g铝黄铜合金与足量的1.000 mol·L－1稀硫酸完全反应，生成标准状况下气体体积为134.4 mL。将相同质量的合金完全溶于热的足量的浓硫酸，产生标准状况下气体体积为380.8mL。计算此合金中铜的质量分数________。
答案 (1)C (2)27.2 (3)2[Cu(NH3)4]SO4＋3SO2＋4H2O===2NH4CuSO3＋3(NH4)2SO4
(4)n(H2)＝0.134 4 L÷22.4 L·mol－1＝0.006 mol
n(SO2)＝0.380 8 L÷22.4 L·mol－1＝0.017 mol
因为Zn、Al与稀硫酸产生的H2和Zn、Al与浓硫酸产生的SO2的物质的量相同，所以n(Cu)＝n(SO2)－n(H2)＝0.017 mol－0.006 mol＝0.011 mol
铜的质量分数为：×100%＝70.4%
解析 (2)先求出浓硫酸的物质的量浓度，根据c＝＝ mol·L－1＝18.4 mol·L－1，根据稀释定律：c1V1＝c2V2,18.4 mol·L－1×V＝1 mol·L－1×500 mL，解得V≈27.2 mL。
(3)向[Cu(NH3)4]SO4溶液中通入SO2，生成NH4CuSO3，发生的是氧化还原反应，铜的化合价降低被还原，二氧化硫部分被氧化生成SO，根据得失电子守恒和原子守恒写出生成NH4CuSO3的化学反应方程式为2[Cu(NH3)4]SO4＋3SO2＋4H2O===2NH4CuSO3＋3(NH4)2SO4。
6.实验室中利用含银废料(主要含有AgNO3和AgCl)制取硝酸银的实验步骤如下：
步骤1：向废液中加入足量的NaCl溶液，将所得沉淀过滤，并洗涤干净。
步骤2：将沉淀放入烧杯中，并放入铝片，再加入20%的Na2CO3溶液至浸没固体，加热搅拌，至沉淀变为灰白色[含有Ag、Al(OH)3和少量仍未反应的AgCl]。取出铝片，过滤并洗涤沉淀。
步骤3：……
(1)步骤1中检验所加NaCl溶液已经足量的方法是___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)步骤2加热时还产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。写出该过程中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)已知AgNO3和Al(NO3)3的溶解度曲线如图所示，请补充完整由步骤2中所得灰白色沉淀制取硝酸银晶体的实验方案：向所得灰白色混合物中加入足量________，充分反应后，________________。向所得沉淀中加入足量________，充分反应后，过滤。_________________
________________________________________________________________________，
得到硝酸银晶体(实验中提供的试剂只有稀盐酸、稀硝酸、蒸馏水、冰水、酒精溶液)。
(4)已知：Ag＋＋SCN－===AgSCN↓(白色)。实验室可通过如下过程测定所制硝酸银样品的纯度(杂质不参与反应)。
①称取2.000 g制备的硝酸银样品，加水溶解，定容到100 mL。溶液配制过程中所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有_____________________________________________________。
②准确量取25.00 mL溶液，酸化后滴入几滴铁铵矾[NH4Fe(SO4)2]溶液作指示剂，再用0.100 mol·L－1 NH4SCN标准溶液滴定。滴定终点的实验现象为________________________________
________________________________________________________________________。
③若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定过程中该气泡消失，则所测硝酸银的质量分数________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
答案 (1)静置，向上层清液中继续滴加NaCl溶液，若溶液不变浑浊，则NaCl已足量
(2)2Al＋6AgCl＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3＋6Ag＋6Cl－＋3CO2↑
(3)稀盐酸 过滤，洗涤沉淀 稀硝酸 将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，用酒精溶液洗涤、干燥
(4)①100 mL容量瓶、胶头滴管 ②滴入最后一滴标准液，溶液变为血红色，且半分钟不褪色
③偏高
解析 (1)步骤1中检验所加NaCl溶液已经足量的方法：静置，向上层清液中继续滴加NaCl溶液，若溶液不变浑浊，则NaCl已足量。
(2)步骤2加热时产生的能使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳，反应生成了Ag、Al(OH)3，由电荷守恒可知应生成NaCl，根据元素守恒应有水参加反应，反应的离子方程式：2Al＋6AgCl＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3＋6Ag＋6Cl－＋3CO2↑。
(3)步骤2中所得灰白色沉淀主要含有Ag、Al(OH)3和少量仍未反应的AgCl，可向沉淀中加入足量稀盐酸，充分反应后，过滤，洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀硝酸，充分反应后，过滤，将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，用酒精溶液洗涤、干燥，可得硝酸银固体。
(4)①配制100 mL一定物质的量浓度的溶液，所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管。
②用 NH4SCN标准溶液滴定硝酸银溶液，滴定终点时，SCN－与铁离子络合生成血红色Fe(SCN)3，所以滴定终点的实验现象：滴入最后一滴标准液，溶液变为血红色，且半分钟不褪色。③若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定过程中该气泡消失，因有部分溶液补充气泡，则消耗的标准液读数偏大，导致所测硝酸银的质量分数偏高。
题组四 工艺流程、实验装置、图像图表的综合分析
7.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得：Na2SO3＋SNa2S2O3，常温下溶液中析出晶体为Na2S2O3·5H2O。Na2S2O3·5H2O于40～45 ℃熔化，48 ℃分解；Na2S2O3易溶于水，不溶于乙醇。在水中有关物质的溶解度曲线如下图所示。
Ⅰ.现按如下方法制备Na2S2O3·5H2O：
将硫化钠和碳酸钠按反应要求比例一并放入三颈烧瓶中，注入150 mL蒸馏水使其溶解，在分液漏斗中注入浓盐酸，在仪器2中加入亚硫酸钠固体，并按下图组装好装置。
(1)仪器2的名称为______________，装置6中可放入________(填字母)。
A.BaCl2溶液 B.浓H2SO4
C.酸性KMnO4溶液 D.NaOH溶液
(2)打开分液漏斗活塞，注入浓盐酸使反应产生的二氧化硫气体较均匀的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，并用磁力搅拌器搅动并加热，反应原理：
①Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2
②Na2S＋SO2＋H2O===Na2SO3＋H2S
③2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
④Na2SO3＋SNa2S2O3
总反应：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2
随着二氧化硫气体的通入，看到溶液中有大量浅黄色固体析出，继续通二氧化硫气体，反应约半小时。当溶液中pH接近或不小于7时，即可停止通气和加热。溶液pH要控制不小于7的理由是________________________________________________________________________
__________________________________________________________(用离子方程式表示)。
Ⅱ.分离Na2S2O3·5H2O并标定溶液的浓度：
(1)为减少产品的损失，操作①为____________，操作②是抽滤洗涤干燥，其中洗涤操作是用________(填试剂)作洗涤剂。
(2)蒸发浓缩滤液直至溶液呈微黄色浑浊为止，蒸发时为什么要控制温度不宜过高__________
________________________________________________________________________。
(3)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量294 g·mol－1)0.588 0 g。平均分成3份分别放入3个锥形瓶中，加水配成溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应：6I－＋Cr2O＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应：I2＋2S2O===2I－＋S4O， 三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为20.00 mL，则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为______mol·L－1。
答案 Ⅰ.(1)蒸馏烧瓶 CD
(2)S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O
Ⅱ.(1)趁热过滤 乙醇
(2)温度过高会导致析出的晶体分解
(3)0.200 0
解析 Ⅰ.(1)根据仪器的构造可知，仪器2的名称为蒸馏烧瓶；由于实验中有SO2生成，而SO2是大气污染物，不能随意排放，需要尾气处理，装置6的作用是吸收SO2，防止污染空气，SO2是酸性氧化物，且具有还原性，所以可用酸性高锰酸钾溶液或氢氧化钠溶液吸收，选CD。
(2)因为在酸性条件下，硫代硫酸钠易发生歧化反应生成SO2、S和水，反应的离子方程式是S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，所以溶液pH要控制不小于7。
Ⅱ.(1)由于硫代硫酸钠的溶解度随温度的升高而增大，所以操作①应该是趁热过滤；Na2S2O3易溶于水，不溶于乙醇，所以为防止洗涤损失硫代硫酸钠，应该用乙醇作洗涤剂。
(2)由于Na2S2O3·5H2O于40～45 ℃熔化，48 ℃分解，所以蒸发时要控制温度不宜过高的原因是温度过高会导致析出的晶体分解。
(3)根据反应的方程式可知
K2Cr2O7 ～ 3I2 ～ 6Na2S2O3
1 mol 6 mol
× mol c×0.020 00 L
＝，
解得c＝0.200 0 mol·L－1。
1.(2018·江苏，19)以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2为原料可制备N2H4·H2O(水合肼)和无水Na2SO3，其主要实验流程如下：
已知：①Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O是放热反应。
②N2H4·H2O沸点约118 ℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。
(1)步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度超过40 ℃，Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为__________________________；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是________。
(2)步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图1所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40 ℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110 ℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是________；使用冷凝管的目的是____________________________。
(3)步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO、SO随pH的分布如图2所示，Na2SO3的溶解度曲线如图3所示)。
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通SO2的实验操作为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案：__________________________
________________________________________________________________________，
用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。
答案 (1)3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O 缓慢通入Cl2
(2)NaClO碱性溶液 减少水合肼的挥发
(3)①测量溶液的pH，若pH约为4，停止通SO2
②边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，测量溶液pH，pH约为10时，停止滴加NaOH溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34 ℃条件下趁热过滤
解析 (1)由题意知，该反应的反应物为氯气和氢氧化钠，部分生成物为氯酸钠和氯化钠，根据氧化还原反应方程式的书写要求和步骤，可写出该反应的离子方程式为3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O。由题给信息①可知，该反应是放热反应，为防止温度过高，除用冰水浴外，还可采取缓慢通入氯气的措施，以使放出的热量能够充分散失。(2)由题给信息②可知，水合肼有强还原性，而次氯酸钠有强氧化性，因此次氯酸钠与尿素反应时，为防止生成的水合肼被次氯酸钠氧化，应保持尿素在反应过程中过量，则应用滴液漏斗滴加次氯酸钠。该反应的温度控制在110 ℃，而水合肼的沸点为118 ℃，为了减少水合肼的挥发，可使用冷凝管进行冷凝回流。(3)①由题给图2可知，当完全生成亚硫酸氢钠时，溶液的pH约为4，因此当溶液的pH约为4时，即可停止向溶液中通入二氧化硫。②首先加入氢氧化钠溶液，与亚硫酸氢钠反应生成亚硫酸钠，由题给图2可知，当完全生成亚硫酸钠时，溶液的pH约为10，当溶液的pH约为10时，停止滴加氢氧化钠溶液；然后加热、浓缩，当有大量晶体析出时，由题给图3可知，可在高于34 ℃条件下趁热过滤。
2.(2017·江苏，19)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略)。
已知：①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解，如3NaClO===2NaCl＋NaClO3
②AgCl可溶于氨水：AgCl＋2NH3·H2OAg(NH3)＋Cl－＋2H2O
③常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)：
4Ag(NH3)＋N2H4·H2O===4Ag↓＋N2↑＋4NH＋4NH3↑＋H2O
(1)“氧化”阶段需在80 ℃条件下进行，适宜的加热方式为________。
(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
HNO3也能氧化Ag，从反应产物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺点是________________________________________________________________________。
(3)为提高Ag的回收率，需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤，并_______________________
________________________________________________________________________。
(4)若省略“过滤Ⅰ”，直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水，则需要增加氨水的用量，除因过量NaClO与NH3·H2O反应外(该条件下NaClO3与NH3·H2O不反应)，还因为________________________________________________________________________。
(5)请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案：__________________________
________________________________________________________________________
(实验中须使用的试剂：2 mol·L－1水合肼溶液，1 mol·L－1 H2SO4)。
答案 (1)水浴加热 (2)4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑ 会释放出氮氧化物(或NO、NO2)，造成环境污染
(3)将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中
(4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水，且其中含有一定浓度的Cl－，不利于AgCl与氨水反应
(5)向滤液中滴加2 mol·L－1水合肼溶液，搅拌使其充分反应，同时用1 mol·L－1H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3，待溶液中无气泡产生，停止滴加，静置，过滤、洗涤，干燥
解析 (1)加热温度低于100 ℃，采用水浴加热，优点是便于控制温度，受热均匀。(2)HNO3也能氧化Ag，但生成NOx会污染环境。(3)滤渣沉淀时表面会附有溶质，因此洗涤液中含有Ag(NH3)，将洗涤液并入过滤Ⅱ的滤液中，以提高利用率。(5)由题给信息③，利用水合肼还原Ag(NH3)，但同时有NH3生成，利用H2SO4吸收防止逸出污染大气。
3.[2016·江苏，19(1)(2)(3)]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：
40%H2SO4 30%H2O2 有机萃取剂
↓ ↓ ↓
废渣→ →过滤→ →→……→MgCO3·3H2O
↓ ↓
滤渣 含Fe3＋的有机相
(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)用下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。
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
解析 (1)加热，加快酸溶的速率，提高酸溶的效率。后续反应中生成MgCO3，若酸过多，生成MgCO3时需要中和硫酸，消耗过多的碱，提高生产成本。(2)在酸性条件下，H2O2将
Fe2＋氧化为Fe3＋，自身被还原为H2O。
(3)①A为分液漏斗。②萃取时要充分振荡，使水相与有机相充分接触，提高萃取效率。
1.(2019·盐城市田家炳中学高三上学期开学考试)某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉，并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。
已知：①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气，同时生成MnCl2。
②氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时，氯气和碱还能发生如下反应：
3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O
该兴趣小组设计了下列实验装置，进行实验。
请回答下列问题：
(1)①甲装置用于制备氯气，乙装置的作用是_________________________________________
______________________________________________。
②该兴趣小组用100 mL 12 mol·L－1盐酸与8.7 g MnO2制备氯气，并将所得氯气与足量的石灰乳反应，则理论上最多可制得Ca(ClO)2________ g。
(2)小组成员发现，产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。他们讨论后认为，部分氯气未与石灰乳反应而逸出，以及温度升高是可能原因。为了探究反应条件对产物的影响，他们另取一定量的石灰乳，缓慢、匀速地通入足量氯气，得出了ClO－、ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线，粗略表示为下图(不考虑氯气和水的反应)。
①图中曲线Ⅰ表示________离子的物质的量随反应时间变化的关系。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为________ mol。
③另取一份与②等物质的量的石灰乳，以较大的速率通入足量氯气，反应后测得产物中Cl－的物质的量为0.37 mol，则产物中＝________。
(3)为了提高Ca(ClO)2的产率，可对丙装置作适当改进。请你给出一种改进方法：________________________________________________________________________。
答案 (1)①除去氯气中混有的氯化氢 ②7.15
(2)① ClO－ ② 0.25 ③ (3)将丙装置浸在盛有冷水的水槽中
解析 (1)②足量的浓盐酸与8.7 g MnO2制备氯气，并将所得氯气与过量的石灰乳反应制备Ca(ClO)2；可以依据反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，得到定量关系：8.7 g MnO2物质的量为0.1 mol；
2MnO2～Ca(ClO)2
2 1
0.1 mol 0.05 mol
所以理论上最多可制得Ca(ClO)2 的质量为0.05 mol×143 g·mol－1＝7.15 g。
(2)①当温度低时，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙；当温度高时，生成氯酸钙和氯化钙，刚开始反应时，温度较低，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙，所以图2中曲线Ⅰ表示离子ClO－的物质的量随反应时间变化的关系。
②根据氧化还原反应中得失电子数相等计算Cl－的物质的量，设被还原的氯的物质的量为n，则n×1＝0.10 mol×1＋0.05 mol×5＝0.35 mol，含氯离子的物质的量为：0.35 mol＋0.10 mol＋0.05 mol＝0.5 mol，氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯离子的个数比为1∶2，所以所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为0.25 mol。③取一份与②等物质的量的石灰乳，物质的量为0.25 mol，根据氧化还原反应中得失电子数相等，生成氯离子得到的电子和生成次氯酸根和氯酸根失去的电子守恒，设n(ClO－)＝x mol，n(ClO)＝y mol，则得到：0.37＝x×1＋y×5；依据氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯离子的物质的量比为1∶2，得到含氯离子物质的量为0.5 mol；x＋y＋0.37＝0.5，解得：x＝0.07，y＝0.06，则产物中＝。(3)由于反应在高温度下发生副反应，所以改进措施可以把丙装置放入冰水中，避免发生反应：3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O。
2.(2018·南京市三校高三第四次模拟)硼氢化钠(NaBH4，硼为＋3价)为白色粉末，在干燥空气中稳定，在潮湿空气中分解，是常用的还原剂。偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水，不溶于乙醇，易水解。目前有多种工艺可制备NaBH4。
(1)用硼精矿(含有一定量B2O3及Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)制取NaBH4的流程如下：
① “溶解”时，B2O3与NaOH反应生成了NaBO2，反应离子方程式为________________________________________________________________________。
② “除硅铝”步骤加入CaO，而不加入CaCl2的原因有：能将硅、铝以沉淀除去；尽量不带入杂质离子；_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③ “操作2”是将滤液蒸发、结晶、洗涤，其中洗涤选用的试剂最好是________。
④ “反应1”是MgH2与NaBO2混合得到NaBH4和MgO，其化学方程式为_________________
_______________________________________________________。
(2)我国孙彦平采用耐腐蚀电极材料，以阳离子交换膜为隔离膜，电解偏硼酸钠的碱溶液，也可以高效制备NaBH4。该工艺阳极产物为______，阴极电极方程式为____________________
____________________________________________________。
答案 (1)①B2O3＋2OH－===2BO＋H2O ②加入CaO使溶液呈碱性，抑制NaBO2的水解，而CaCl2溶液呈中性，不能抑制NaBO2的水解 ③乙醇 ④ 2MgH2＋NaBO2===NaBH4＋2MgO (2)O2 BO＋8e－＋6H2O===BH＋8OH－
解析 (1)①“溶解”时，B2O3与NaOH反应生成NaBO2和H2O，反应的离子方程式为B2O3＋2OH－===2BO＋H2O。
②根据流程加入CaO将硅铝转化为Na2O·3CaO·Al2O3·nSiO2沉淀而除去；根据题意“NaBO2易水解”，加入CaO使溶液呈碱性，抑制NaBO2的水解，而CaCl2溶液呈中性，不能抑制NaBO2的水解，所以“除硅铝”步骤中加入CaO，而不加入CaCl2。
③“操作2”将滤液蒸发、结晶、洗涤得到NaBO2，根据“NaBO2易溶于水、不溶于乙醇、易水解”，为了减少NaBO2的溶解损失和水解，洗涤选用的试剂最好为乙醇。
④NaBH4中B为＋3价，则NaBH4中H为－1价。“反应1”是MgH2与NaBO2混合得到NaBH4和MgO，该反应前后元素的化合价不变，为非氧化还原反应，根据原子守恒，反应的化学方程式为2MgH2＋NaBO2===NaBH4＋2MgO。
(2)电解NaBO2的碱溶液制备NaBH4，NaBH4中B为＋3价，则NaBH4中H为－1价，NaBH4为还原产物，在阴极生成；根据放电顺序，阳极电极反应式为8OH－－8e－===2O2↑＋4H2O，阳极产物为O2；阴极电极反应式为BO＋8e－＋6H2O===BH＋8OH－。
3.(2018·徐州市高三考前模拟检测)实验室用下图所示装置模拟石灰石燃煤烟气脱硫实验：
(1)实验中为提高石灰石浆液脱硫效率采取的措施是________________，写出通入SO2和空气发生反应生成石膏(CaSO4·2H2O)的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)将脱硫后的气体通入KMnO4溶液，可粗略判断烟气脱硫效率的方法是________________________________________________________________________。
(3)研究发现石灰石浆液的脱硫效率受pH和温度的影响。烟气流速一定时，脱硫效率与石灰石浆液pH的关系如图所示，在为5.7时脱硫效果最佳，石灰石浆液5.7
烟气通入石灰石浆液时的温度不宜过高，是因为______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)石灰石烟气脱硫得到的物质中的主要成分是CaSO4和CaSO3，实验人员欲测定石灰石浆液脱硫后的物质中CaSO3的含量，以决定燃煤烟气脱硫时通入空气的量。请补充完整测定CaSO3含量的实验方案：取一定量石灰石烟气脱硫后的物质，____________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[浆液中CaSO3能充分与硫酸反应。实验中须使用的药品：75%的硫酸、标准浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，标准浓度的酸性KMnO4溶液]
答案 (1)不断搅拌、制成浆液 2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O===2CaSO4·2H2O＋2CO2 (2)高锰酸钾溶液颜色褪去的快慢 (3)石灰石的溶解度减小，减慢了与SO2的反应 温度升高，SO2的溶解度减小 (4)加入足量的75%的硫酸，加热，将生成的SO2气体通入一定体积过量的标准浓度的酸性KMnO4溶液，记录加入KMnO4溶液的体积，充分反应后，用标准浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定(过量酸性KMnO4溶液)，记录达到滴定终点时消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积，计算得出结果
解析 (3)由脱硫效率与石灰石浆液pH的关系图知，在为5.7时脱硫效果最佳，pH增大石灰石的溶解度减小，减慢了与SO2的反应；温度升高，SO2的溶解度减小。
4.(2018·常州质检)亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等。
已知①亚氯酸钠(NaClO2)受热易分解。
②NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。
③纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下才安全。
以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：
(1)“反应1”需要鼓入空气，空气的作用是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)“反应2” 的化学方程式为_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是________________________________
________________________________________________________________________；
结晶后需要对晶体洗涤，为了减少损失，可以用________洗涤晶体。
(4)从“母液”中可回收的主要物质是_____________________________________________。
(5)要得到纯的亚氯酸钠晶体(NaClO2·3H2O)，对粗产品必须进行的操作名称是________________________________________________________________________。
答案 (1)稀释ClO2以防爆炸
(2)H2O2＋2ClO2＋2NaOH===2NaClO2＋2H2O＋O2
(3)常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解 冰水或酒精
(4)Na2SO4 (5)重结晶
解析 (1)根据信息③，ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释，因此鼓入空气的目的是稀释ClO2，防止发生爆炸。(2)实验的目的是生成NaClO2，其中Cl显＋3价，因此ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂，反应方程式：H2O2＋2ClO2＋2NaOH===2NaClO2＋2H2O＋O2。(3)根据信息①亚氯酸钠受热易分解，温度过高，造成NaClO2分解，因此采用减压蒸发，根据信息②，减少NaClO2的溶解，采用冰水或酒精洗涤。(4)反应1中发生反应2ClO＋SO2===2ClO2＋SO，因此母液中可回收的物质是Na2SO4。(5)对粗产品进行重结晶。
5.碘化钠是实验室中常见的分析试剂，常用于医疗和照相业。工业上通常用水合肼(N2H4·H2O，100 ℃以上分解)还原法制取碘化钠，工艺流程如下：
(1)合成过程的反应产物中含有IO，写出合成过程的离子方程式：_______________________
________________________________________________________________________。
(2)还原过程必须保持反应温度在60～70 ℃，这个温度既能保证反应的快速进行，又能________________________________________________________________________。
工业上也可以用Na2S或Fe屑还原制备碘化钠，但水合肼还原法制得的产品纯度更高，原因是__________________________________________________________________________。
(3)请补充完整检验还原液中是否含有IO的实验方案：取适量还原液，__________________
__________________________________________________________________________。
实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液。
(4)测定产品中NaI含量的实验步骤如下：
a.称取4.000 g样品、溶解，在250 mL容量瓶中定容；
b.量取25.00 mL待测液于锥形瓶中；
c.用0.100 0 mol·L－1 AgNO3溶液滴定至终点，记录消耗AgNO3溶液的体积；
d.重复b、c操作2～3次，记录相关实验数据。
①滴定过程中，AgNO3溶液应放在________________中；步骤d的目的是________________________________________________________________________。
②若用上述方法测定产品中的NaI含量偏低(忽略测定过程中的误差)，其可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)3I2＋6OH－===5I－＋IO＋3H2O
(2)避免N2H4·H2O高温分解 N2H4·H2O的氧化产物为N2和H2O
(3)加入淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO；若溶液不变蓝，说明废水中不含IO
(4)①酸式滴定管 减小实验误差 ②部分NaI被空气中O2氧化
解析 (1)根据题给流程和信息知，合成过程中I2和氢氧化钠溶液反应生成碘化钠、碘酸钠和水，离子方程式为3I2＋6OH－===5I－＋IO＋3H2O。
(2)根据题给信息：N2H4·H2O,100 ℃以上分解知还原过程必须保持反应温度在60～70 ℃，这个温度既能保证反应的快速进行，又能避免N2H4·H2O高温分解；工业上用Na2S或Fe屑还原制备碘化钠中含有硫或碘化亚铁等杂质，但水合肼还原法N2H4·H2O的氧化产物为N2和H2O，制得的产品纯度更高。
(3)根据题给信息知碘酸根具有氧化性，与I－在酸性条件下发生反应生成碘单质，结合题给试剂设计，检验还原液中是否含有IO的实验方案：取适量还原液，加入淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO；若溶液不变蓝，说明废水中不含IO。
(4)根据题给实验过程分析，①AgNO3溶液中银离子水解呈酸性，滴定过程中，AgNO3溶液应放在酸式滴定管中；步骤d的目的是减小实验误差。②若用上述方法测定产品中的NaI含量偏低，其可能的原因是部分NaI被空气中O2氧化。
6.草酸合铁酸钾晶体Kx[Fe(C2O4)y]·3H2O是一种光敏材料，下面是一种制备草酸合铁酸钾晶体的实验流程。
已知：(NH4)2SO4、FeSO4·7H2O、摩尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]的溶解度如下表：
温度/℃
10
20
30
40
50
(NH4)2SO4/g
73.0
75.4
78.0
81.0
84.5
FeSO4·7H2O/g
40.0
48.0
60.0
73.3
－
(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O/g
18.1
21.2
24.5
27.9
31.3
(1)“溶解1”应保证铁屑稍过量，其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
“溶解2”加“几滴H2SO4”的作用是__________________________________________。
(2)“复分解”制备摩尔盐晶体的基本实验步骤：蒸发浓缩、____________、过滤、用乙醇洗涤、干燥。用乙醇洗涤的目的是_____________________________________________________。
(3)“沉淀”时得到的FeC2O4·2H2O沉淀需用水洗涤干净。检验沉淀是否洗涤干净的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)“结晶”时应将溶液放在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是______________
_____________________________________________________。
(5)请补全测定草酸合铁酸钾产品中Fe3＋含量的实验步骤(备选试剂：KMnO4溶液、锌粉、铁粉、NaOH溶液)：
步骤1：准确称取所制备的草酸合铁酸钾晶体a g，配成250 mL待测液。
步骤2：用移液管移取25.00 mL待测液于锥形瓶中，加入稀H2SO4酸化，________________________________________________________________________，
C2O转化为CO2被除去。
步骤3：向步骤2所得溶液中__________________________________________________
加热至充分反应(溶液黄色刚好消失)，过滤、洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中。
步骤4：用c mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定步骤3所得溶液至终点，消耗V mL KMnO4标准溶液。
答案 (1)防止Fe2＋被氧化为Fe3＋ 抑制Fe2＋水解
(2)冷却结晶 洗去杂质，减少摩尔盐晶体溶解损失，便于快速干燥
(3)用小试管取少量最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，如出现白色沉淀，说明沉淀没有洗涤干净，否则，沉淀已洗涤干净
(4)黑暗可以防止晶体分解
(5)加入足量KMnO4溶液 加入稍过量的锌粉
解析 (1)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，“溶解1”应保证铁屑稍过量，其目的是防止Fe2＋被氧化为Fe3＋。FeSO4＋2H2OFe(OH)2＋H2SO4，“溶解2”加“几滴H2SO4”的作用是抑制Fe2＋水解。
(2)“复分解”制备摩尔盐晶体的基本实验步骤：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用乙醇洗涤、干燥。用乙醇洗涤的目的是洗去杂质，减少摩尔盐晶体溶解损失，便于快速干燥。
(3)检验沉淀是否洗涤干净就是检验沉淀吸附的SO等离子是否洗涤干净，方法是用小试管取少量最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，如出现白色沉淀，说明沉淀没有洗涤干净，否则，沉淀已洗涤干净。
(4)“结晶”时应将溶液放在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是黑暗可以防止晶体分解。
考纲要求 1.了解常见气体和一些简单化合物的制备原理和实验室制备方法。2.了解控制实验条件的方法，能改进简单的实验方案。3.能对实验数据进行初步分析或处理，并得出合理结论。4.能综合运用化学实验原理和方法，设计实验方案解决简单的化学问题，能对实验方案、实验过程和实验结果进行分析和评价。
(一)突破沉淀的洗涤
蒸馏水
(1)冷水
适用产物不溶于水，目的是除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为溶解而造成的损失。
(2)热水
适用其溶解度随着温度升高而下降的物质，目的是除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为温度变化而造成的溶解损失。
(3)有机溶剂(酒精、丙酮等)
适用固体易溶于水、难溶于有机溶剂，目的是减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥。
(4)饱和溶液
适用对纯度要求不高的产品，目的是减少固体溶解。
(5)酸、碱溶液
适用产物不溶于酸、碱，目的是除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质；减少固体溶解。
(二)突破实验条件控制
1.调节溶液pH
(1)目的
①使某种或某些离子转化为沉淀，而目标离子不转化为沉淀以达到分离的目的；
②抑制某微粒的水解。
(2)调节pH的方式多为加入某种能消耗H＋且不引入新杂质的物质，每种离子都有开始沉淀和沉淀完全的两个pH，一定要正确控制pH的范围(杂质离子沉淀完全，目标离子不沉淀)。如要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3 等来调节溶液的pH至3.7。
2.控制体系温度
(1)控制低温的目的
①防止某反应物或目标产物分解，如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2 、KMnO4、AgNO3、 HNO3(浓)等物质；
②防止某反应物或目标产物挥发，如盐酸、醋酸和氨水等；
③抑制物质的水解；
④反应放热，低温使反应正向进行；
⑤避免副反应的发生。
(2)控制某一温度范围
①低温反应速率慢，高温消耗能源；
②确保催化剂的催化效果，兼顾速率和转化率，追求更好的经济效益；
③防止副反应的发生，如乙醇的消去反应需迅速升温至170 ℃，防止140 ℃时生成乙醚。
(3)采取加热的目的
①加速某固体的溶解；
②减少气体生成物的溶解并加速其逸出；
③一般是加快反应速率；
④使平衡向需要的方向移动；
⑤趁热过滤，防止某物质降温时析出而损失或带入新的杂质。
3.控制体系压强
(1)改变速率，影响平衡；
(2)减压蒸馏，避免目标产物发生热分解。
4.反应物配比选择
低于配比，反应物转化率低；高于配比，浪费原料。
(三)突破步骤设计要领
1.分离提纯
(1)无机物的分离提纯
①从溶液中获得无水盐(如NaCl)，一般采用“蒸发”的方法；
②从溶液中获得含结晶水的盐(如CuSO4·5H2O)，一般采用“蒸发浓缩、冷却结晶(个别情况是趁热过滤)、过滤、洗涤、干燥”的方法，将固体(沉淀或结晶体)从水溶液中分离一般使用“过滤”的方法(如从CaCO3悬浊液中分离出CaCO3固体)。
(2)有机物的分离提纯
一般采取“蒸馏(或分馏)”的方法(如乙醇与乙酸)。
2.探究实验
(1)定性探究(物质性质检验)
①气体成分：例如CO2和SO2的共存，须先检验SO2、再除去SO2、后验证除尽了SO2、最终检验CO2；
②离子检验：例如Fe2＋和Fe3＋的共存，用KSCN或苯酚溶液检验Fe3＋，再用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋；
③官能团种类：例如卤代烃卤素种类探究，用NaOH溶液加热使其水解，再用硝酸酸化，最后检验卤素离子。
特别提醒 ①预测可能的反应、可能的成分，对比已有的实验步骤，类比缺省步骤；
②注意单因子条件下的探究和特征现象的推理；
③物质特征性质：两性、漂白性、氧化性、还原性；
④离子特征现象：焰色和颜色，沉淀和气泡，分层和溶解。
(2)定量探究(确定物质组成)
气体增重测质量、气体排水测体积、滴定测浓度。
特别提醒 气体增重实验一般缺省残留气体处理操作；气体排水实验一般缺省液面调平操作；滴定实验一般缺省滴定管洗涤操作。
(四)突破探究设计要领
1.物质组成的探究
(1)探究目标
(2)探究方法
观察外观特征、研究相关信息→预测物质组成(元素、微粒)
2.物质性质的探究
(1)探究过程
观察外观性质―→预测物质性质―→实验和观察―→解释及结论
(2)探究性质
题型特点
江苏高考化学实验探究题一般以物质的组成、性质、制备、及含量测定等为背景，加以流程图、装置图、其他数据图表(如溶解度曲线)等呈现方式，重点考查物质的分离与提纯、物质的检验、溶液的配制、滴定、反应原理等。解答这类题时，要先看清整个实验的基本原理，弄清主、副反应的化学方程式，结合流程图(或装置图)，弄清每个步骤发生的变化(或装置的作用)，相对陌生的实验环节要学会用所学知识进行类比迁移，最终使问题迎刃而解。
题组一 工艺流程与物质制备
1.(2018·徐州市高三考前模拟检测)活性ZnO在橡胶、塑料等工业中有重要应用，某工厂以含铅锌烟气(主要成分是ZnO、PbO，还有少量FeO、CuO)制备活性ZnO的工艺流程如下：
(1)下图为温度与Zn、Pb元素浸出率的关系图，“酸浸”时采用30 ℃而不是更高的温度的原因是：①减少盐酸挥发；②__________________________________________。
(2)“氧化”的目的是除去酸浸液中的Fe2＋，在pH约为5.1的溶液中，加入高锰酸钾溶液，生成MnO2和Fe(OH)3沉淀，该反应的离子方程式为____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)①若“过滤Ⅰ”所得的滤液浑浊，则处理的方法为________________________________。
②“除杂”时，滤渣Ⅱ的主要成分是Cu、Pb，试剂X应为________。
(4)在“过滤Ⅱ”后的溶液中加入Na2CO3溶液，生成碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3]等物质。
①该反应的化学方程式为__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②检验碱式碳酸锌是否洗涤干净的操作为____________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)随温度升高，Zn2＋浸出率基本不变，Pb2＋浸出率增大，杂质含量增大 (2)3Fe2＋＋MnO＋7H2O===MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋ (3)① 将滤液重新过滤
②Zn (4)①2Na2CO3＋2ZnCl2＋H2O===4NaCl＋Zn2(OH)2CO3↓＋CO2↑(或3Na2CO3＋2ZnCl2＋2H2O===4NaCl＋Zn2(OH)2CO3↓＋2NaHCO3) ②取少量最后一次洗涤液于试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则洗净
解析 (1)从Zn、Pb元素浸出率的关系图可知，“酸浸”时采用30 ℃而不是更高的温度的原因是除减少盐酸挥发外，随温度升高，Zn2＋浸出率基本不变，Pb2＋浸出率增大，杂质含量增大。
(4)①ZnCl2与Na2CO3溶液反应，生成碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3]，根据原子守恒确定其他产物并配平，化学方程式为2Na2CO3＋2ZnCl2＋H2O===4NaCl＋Zn2(OH)2CO3↓＋CO2↑或3Na2CO3＋2ZnCl2＋2H2O===4NaCl＋Zn2(OH)2CO3↓＋2NaHCO3。②碱式碳酸锌表面可能吸附Cl－，检验是否洗涤干净的操作为检验最后一次洗涤液中是否含有Cl－，即取少量最后一次洗涤液于试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则洗净。
2.利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下：
下表列出了相关该实验条件下金属离子生成氢氧化物沉淀的pH。
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
开始沉淀
2.7
3.8
7.5
完全沉淀
3.2
5.2
9.7
(1)“酸浸”时硫酸要适当过量，其目的除了提高铁的浸出率外，还可以______________
__________________________________________________________。
“酸浸”步骤后需要测定溶液中Fe3＋的含量，其原因是________________________________。
(2)“还原”是将Fe3＋转化为Fe2＋，同时FeS2被氧化为SO，该反应的离子方程为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)滤渣的主要成分是FeS2和________(填化学式)。
(4)过滤后的滤液中含有Fe3＋，产生Fe3＋的原因是__________________________________(用离子方程式表示)。
(5)请设计用“过滤”后的溶液制备Fe2O3的实验方案：_________________________________
(实验中必须使用的试剂：5%的H2O2溶液，0.5 mol·L－1 NaOH溶液)。
答案 (1)抑制Fe3＋的水解 为了确定加入FeS2的量
(2)14Fe3＋＋FeS2＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋
(3)SiO2
(4)4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
(5)向溶液中加入过量的5%的H2O2溶液，搅拌使其充分反应，滴加0.5 mol·L－1 NaOH溶液，调节溶液pH为3.2～3.8，过滤，洗涤，灼烧
解析 硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质)中加入稀硫酸酸浸，Fe2O3、Al2O3和稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3，然后向溶液中加入FeS2，FeS2将Fe3＋转化为Fe2＋，同时FeS2被氧化为SO，然后过滤得到滤渣，将滤液发生一系列变化得到氧化铁粉末。
(1)铁离子、铝离子为弱碱阳离子，易发生水解反应，且一种物质过量能提高另一种物质的转化，所以稀硫酸适当过量的原因是提高铁的浸出率，抑制Fe3＋的水解；为了确定加入FeS2的量，“酸浸”步骤后需要测定溶液中Fe3＋的含量。
(2)由信息Fe3＋转化为Fe2＋，同时FeS2被氧化为SO，根据电子得失守恒和原子守恒可知配平后的离子方程式为14Fe3＋＋FeS2＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋。
(3)二氧化硅不参与反应，所以滤渣的主要成分是FeS2和SiO2。
(4)亚铁离子易被氧化转化为铁离子，反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。
题组二 实验装置与物质制备
3.某研究小组设计如图所示实验装置(夹持及控温装置省略)，用Cu(NO3)2·3H2O晶体和SOCl2制备少量无水Cu(NO3)2。已知SOCl2熔点－105 ℃、沸点76 ℃、遇水剧烈水解生成两种酸性气体。
(1)①仪器c的名称是________________。
②向三颈烧瓶中缓慢滴加SOCl2时，需打开活塞______(填“a”“b”或“a 和 b”)。
(2)装置A中Cu(NO3)2·3H2O和SOCl2发生反应的化学方程式是__________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置B的作用是_________________________________________________________。
(4)实验室以含铁的铜屑为原料制备Cu(NO3)2·3H2O的实验方案如下：
铜屑(含铁)溶液Ⅰ―→…―→Cu(NO3)2·3H2O晶体
已知几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3＋
1.1
3.2
Fe2＋
5.8
8.8
Cu2＋
4.2
6.7
①步骤Ⅰ中所用稀HNO3稍过量的目的是_________________________________________
________________________________________________________________________。
②请补充完整由溶液Ⅰ制备Cu(NO3)2·3H2O晶体的实验方案：
向溶液Ⅰ中加入________________________________________________________________，
冰水洗涤得到Cu(NO3)2·3H2O晶体。
答案 (1)①球形干燥管 ②b
(2)Cu(NO3)2·3H2O＋3SOCl2Cu(NO3)2＋3SO2↑＋6HCl↑
(3)吸收SO2和HCl，防止倒吸
(4)①将铁元素全部转化为Fe3＋ ②Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3至溶液3.2
②为防止SOCl2遇空气中的水而剧烈水解，向三颈瓶中缓慢滴加SOCl2时，只需打开活塞b即可。
(2)装置A中Cu(NO3)2·3H2O和SOCl2发生反应的化学方程式是Cu(NO3)2·3H2O＋3SOCl2Cu(NO3)2＋3SO2↑＋6HCl↑。
(3)装置B是利用NaOH溶液吸收HCl和SO2，防止污染空气，同时使用球形干燥管防倒吸。
(4)①步骤Ⅰ中所用稀HNO3稍过量的目的是将废铜屑完全溶解，同时确保将铁元素全部转化为Fe3＋；
②溶液Ⅰ中含有Cu2＋和Fe3＋，可加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3至溶液3.2
(1)装置A在常温下制取SO2时，用较浓的硫酸而不用稀硫酸，其原因是________________________________________________________________________。
(2)装置B中发生反应的离子方程式为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置C的作用是____________。
(4)从B中获得的固体需先用蒸馏水充分洗涤，再真空干燥。
①检验已洗涤完全的方法是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
②不用烘干的方式得到产品，其原因是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)请补充完整由工业级氧化铜(含少量FeO)制备实验
原料(纯净CuSO4·5H2O)的实验方案：向工业级氧化铜中边搅拌边加入稍过量的硫酸溶液，微热使其完全溶解，_________________________________________________________
________________________________________________________________________，
过滤，用95%酒精洗涤晶体2～3次，晾干，得到CuSO4·5H2O。[已知：①该溶液中氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH范围分别为Fe(OH)2(5.8,8.8)；Cu(OH)2(4.2,6.7)；Fe(OH)3(1.1,3.2)。②在水溶液中超过100 ℃，硫酸铜晶体易失去结晶水。③硫酸铜晶体溶解度曲线如下图所示]
答案 (1)二氧化硫易溶于水
(2)3Cu2＋＋3SO2＋6H2O===Cu2SO3·CuSO3·2H2O↓＋8H＋＋SO
(3)防止倒吸
(4)①取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全 ②防止谢弗勒尔盐发生分解
(5)边搅拌边向其中滴入H2O2溶液，加入适量纯净的CuO[或Cu(OH)2]调节3.2＜pH＜4.2，静置，过滤，将滤液水浴加热蒸发，浓缩至表面出现晶膜，冷却结晶
解析 (1)二氧化硫易溶于水，所以在常温下制取SO2时，用较浓的硫酸而不用稀硫酸。
(2)装置B制备谢弗勒尔盐，其中发生反应的离子方程式为3Cu2＋＋3SO2＋6H2O===Cu2SO3·CuSO3·2H2O↓＋8H＋＋SO。
(3)SO2易溶于水，则装置C的作用是防止倒吸。
(4)从B中获得的固体需先用蒸馏水充分洗涤，再真空干燥。
①沉淀表面含有硫酸根，则检验洗涤已完全的方法是取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全。
②由于谢弗勒尔盐受热易分解，所以不用烘干的方式得到产品。
(5)根据已知信息可知由工业级氧化铜(含少量FeO)制备实验原料(纯净CuSO4·5H2O)的实验方案：向工业级氧化铜中边搅拌边加入稍过量的硫酸溶液，微热使其完全溶解，边搅拌边向其中滴入H2O2溶液，加入适量纯净的CuO[或Cu(OH)2]调节3.2＜pH＜4.2，静置，过滤，将滤液水浴加热蒸发，浓缩至表面出现晶膜，冷却结晶，过滤，用95%酒精洗涤晶体2～3次，晾干，得到CuSO4·5H2O。
题组三 实验步骤与物质制备
5.(2018·徐州市高三考前模拟检测)超细铜粉有重要用途，工业上可以通过铝黄铜合金(含Cu、Al、Zn)制超细铜粉。某小组在实验室模拟制备超细铜粉的方法如下：
步骤Ⅰ：取铝黄铜合金加入热浓硫酸溶解，再加入过量NaOH溶液只生成Cu(OH)2沉淀，过滤，洗涤。
步骤Ⅱ：向Cu(OH)2沉淀中加硫酸溶解，再加氨水，形成 [Cu(NH3)4]SO4溶液。
步骤Ⅲ：向[Cu(NH3)4]SO4溶液中通入SO2气体至溶液呈微酸性，生成NH4CuSO3。再与足量的1.000 mol·L－1的稀硫酸混合并微热，得到超细铜粉。
(1)步骤Ⅰ中完全溶解铝黄铜合金可以加入稀硫酸和________。
A.FeCl3 B.盐酸 C.热空气
(2)配制500 mL 1.000 mol·L－1的稀硫酸，需要用98%的浓硫酸(密度为1.84 g·mL－1)_____ mL。
(3)在步骤Ⅲ中生成NH4CuSO3的化学反应方程式为___________________________________
__________________________________________________。
(4)准确称取1.000 g铝黄铜合金与足量的1.000 mol·L－1稀硫酸完全反应，生成标准状况下气体体积为134.4 mL。将相同质量的合金完全溶于热的足量的浓硫酸，产生标准状况下气体体积为380.8mL。计算此合金中铜的质量分数________。
答案 (1)C (2)27.2 (3)2[Cu(NH3)4]SO4＋3SO2＋4H2O===2NH4CuSO3＋3(NH4)2SO4
(4)n(H2)＝0.134 4 L÷22.4 L·mol－1＝0.006 mol
n(SO2)＝0.380 8 L÷22.4 L·mol－1＝0.017 mol
因为Zn、Al与稀硫酸产生的H2和Zn、Al与浓硫酸产生的SO2的物质的量相同，所以n(Cu)＝n(SO2)－n(H2)＝0.017 mol－0.006 mol＝0.011 mol
铜的质量分数为：×100%＝70.4%
解析 (2)先求出浓硫酸的物质的量浓度，根据c＝＝ mol·L－1＝18.4 mol·L－1，根据稀释定律：c1V1＝c2V2,18.4 mol·L－1×V＝1 mol·L－1×500 mL，解得V≈27.2 mL。
(3)向[Cu(NH3)4]SO4溶液中通入SO2，生成NH4CuSO3，发生的是氧化还原反应，铜的化合价降低被还原，二氧化硫部分被氧化生成SO，根据得失电子守恒和原子守恒写出生成NH4CuSO3的化学反应方程式为2[Cu(NH3)4]SO4＋3SO2＋4H2O===2NH4CuSO3＋3(NH4)2SO4。
6.实验室中利用含银废料(主要含有AgNO3和AgCl)制取硝酸银的实验步骤如下：
步骤1：向废液中加入足量的NaCl溶液，将所得沉淀过滤，并洗涤干净。
步骤2：将沉淀放入烧杯中，并放入铝片，再加入20%的Na2CO3溶液至浸没固体，加热搅拌，至沉淀变为灰白色[含有Ag、Al(OH)3和少量仍未反应的AgCl]。取出铝片，过滤并洗涤沉淀。
步骤3：……
(1)步骤1中检验所加NaCl溶液已经足量的方法是___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)步骤2加热时还产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。写出该过程中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)已知AgNO3和Al(NO3)3的溶解度曲线如图所示，请补充完整由步骤2中所得灰白色沉淀制取硝酸银晶体的实验方案：向所得灰白色混合物中加入足量________，充分反应后，________________。向所得沉淀中加入足量________，充分反应后，过滤。_________________
________________________________________________________________________，
得到硝酸银晶体(实验中提供的试剂只有稀盐酸、稀硝酸、蒸馏水、冰水、酒精溶液)。
(4)已知：Ag＋＋SCN－===AgSCN↓(白色)。实验室可通过如下过程测定所制硝酸银样品的纯度(杂质不参与反应)。
①称取2.000 g制备的硝酸银样品，加水溶解，定容到100 mL。溶液配制过程中所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有_____________________________________________________。
②准确量取25.00 mL溶液，酸化后滴入几滴铁铵矾[NH4Fe(SO4)2]溶液作指示剂，再用0.100 mol·L－1 NH4SCN标准溶液滴定。滴定终点的实验现象为________________________________
________________________________________________________________________。
③若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定过程中该气泡消失，则所测硝酸银的质量分数________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
答案 (1)静置，向上层清液中继续滴加NaCl溶液，若溶液不变浑浊，则NaCl已足量
(2)2Al＋6AgCl＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3＋6Ag＋6Cl－＋3CO2↑
(3)稀盐酸 过滤，洗涤沉淀 稀硝酸 将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，用酒精溶液洗涤、干燥
(4)①100 mL容量瓶、胶头滴管 ②滴入最后一滴标准液，溶液变为血红色，且半分钟不褪色
③偏高
解析 (1)步骤1中检验所加NaCl溶液已经足量的方法：静置，向上层清液中继续滴加NaCl溶液，若溶液不变浑浊，则NaCl已足量。
(2)步骤2加热时产生的能使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳，反应生成了Ag、Al(OH)3，由电荷守恒可知应生成NaCl，根据元素守恒应有水参加反应，反应的离子方程式：2Al＋6AgCl＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3＋6Ag＋6Cl－＋3CO2↑。
(3)步骤2中所得灰白色沉淀主要含有Ag、Al(OH)3和少量仍未反应的AgCl，可向沉淀中加入足量稀盐酸，充分反应后，过滤，洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀硝酸，充分反应后，过滤，将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，用酒精溶液洗涤、干燥，可得硝酸银固体。
(4)①配制100 mL一定物质的量浓度的溶液，所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管。
②用 NH4SCN标准溶液滴定硝酸银溶液，滴定终点时，SCN－与铁离子络合生成血红色Fe(SCN)3，所以滴定终点的实验现象：滴入最后一滴标准液，溶液变为血红色，且半分钟不褪色。③若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定过程中该气泡消失，因有部分溶液补充气泡，则消耗的标准液读数偏大，导致所测硝酸银的质量分数偏高。
题组四 工艺流程、实验装置、图像图表的综合分析
7.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得：Na2SO3＋SNa2S2O3，常温下溶液中析出晶体为Na2S2O3·5H2O。Na2S2O3·5H2O于40～45 ℃熔化，48 ℃分解；Na2S2O3易溶于水，不溶于乙醇。在水中有关物质的溶解度曲线如下图所示。
Ⅰ.现按如下方法制备Na2S2O3·5H2O：
将硫化钠和碳酸钠按反应要求比例一并放入三颈烧瓶中，注入150 mL蒸馏水使其溶解，在分液漏斗中注入浓盐酸，在仪器2中加入亚硫酸钠固体，并按下图组装好装置。
(1)仪器2的名称为______________，装置6中可放入________(填字母)。
A.BaCl2溶液 B.浓H2SO4
C.酸性KMnO4溶液 D.NaOH溶液
(2)打开分液漏斗活塞，注入浓盐酸使反应产生的二氧化硫气体较均匀的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，并用磁力搅拌器搅动并加热，反应原理：
①Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2
②Na2S＋SO2＋H2O===Na2SO3＋H2S
③2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
④Na2SO3＋SNa2S2O3
总反应：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2
随着二氧化硫气体的通入，看到溶液中有大量浅黄色固体析出，继续通二氧化硫气体，反应约半小时。当溶液中pH接近或不小于7时，即可停止通气和加热。溶液pH要控制不小于7的理由是________________________________________________________________________
__________________________________________________________(用离子方程式表示)。
Ⅱ.分离Na2S2O3·5H2O并标定溶液的浓度：
(1)为减少产品的损失，操作①为____________，操作②是抽滤洗涤干燥，其中洗涤操作是用________(填试剂)作洗涤剂。
(2)蒸发浓缩滤液直至溶液呈微黄色浑浊为止，蒸发时为什么要控制温度不宜过高__________
________________________________________________________________________。
(3)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量294 g·mol－1)0.588 0 g。平均分成3份分别放入3个锥形瓶中，加水配成溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应：6I－＋Cr2O＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应：I2＋2S2O===2I－＋S4O， 三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为20.00 mL，则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为______mol·L－1。
答案 Ⅰ.(1)蒸馏烧瓶 CD
(2)S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O
Ⅱ.(1)趁热过滤 乙醇
(2)温度过高会导致析出的晶体分解
(3)0.200 0
解析 Ⅰ.(1)根据仪器的构造可知，仪器2的名称为蒸馏烧瓶；由于实验中有SO2生成，而SO2是大气污染物，不能随意排放，需要尾气处理，装置6的作用是吸收SO2，防止污染空气，SO2是酸性氧化物，且具有还原性，所以可用酸性高锰酸钾溶液或氢氧化钠溶液吸收，选CD。
(2)因为在酸性条件下，硫代硫酸钠易发生歧化反应生成SO2、S和水，反应的离子方程式是S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，所以溶液pH要控制不小于7。
Ⅱ.(1)由于硫代硫酸钠的溶解度随温度的升高而增大，所以操作①应该是趁热过滤；Na2S2O3易溶于水，不溶于乙醇，所以为防止洗涤损失硫代硫酸钠，应该用乙醇作洗涤剂。
(2)由于Na2S2O3·5H2O于40～45 ℃熔化，48 ℃分解，所以蒸发时要控制温度不宜过高的原因是温度过高会导致析出的晶体分解。
(3)根据反应的方程式可知
K2Cr2O7 ～ 3I2 ～ 6Na2S2O3
1 mol 6 mol
× mol c×0.020 00 L
＝，
解得c＝0.200 0 mol·L－1。
1.(2018·江苏，19)以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2为原料可制备N2H4·H2O(水合肼)和无水Na2SO3，其主要实验流程如下：
已知：①Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O是放热反应。
②N2H4·H2O沸点约118 ℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。
(1)步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度超过40 ℃，Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为__________________________；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是________。
(2)步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图1所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40 ℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110 ℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是________；使用冷凝管的目的是____________________________。
(3)步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO、SO随pH的分布如图2所示，Na2SO3的溶解度曲线如图3所示)。
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通SO2的实验操作为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案：__________________________
________________________________________________________________________，
用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。
答案 (1)3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O 缓慢通入Cl2
(2)NaClO碱性溶液 减少水合肼的挥发
(3)①测量溶液的pH，若pH约为4，停止通SO2
②边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，测量溶液pH，pH约为10时，停止滴加NaOH溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34 ℃条件下趁热过滤
解析 (1)由题意知，该反应的反应物为氯气和氢氧化钠，部分生成物为氯酸钠和氯化钠，根据氧化还原反应方程式的书写要求和步骤，可写出该反应的离子方程式为3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O。由题给信息①可知，该反应是放热反应，为防止温度过高，除用冰水浴外，还可采取缓慢通入氯气的措施，以使放出的热量能够充分散失。(2)由题给信息②可知，水合肼有强还原性，而次氯酸钠有强氧化性，因此次氯酸钠与尿素反应时，为防止生成的水合肼被次氯酸钠氧化，应保持尿素在反应过程中过量，则应用滴液漏斗滴加次氯酸钠。该反应的温度控制在110 ℃，而水合肼的沸点为118 ℃，为了减少水合肼的挥发，可使用冷凝管进行冷凝回流。(3)①由题给图2可知，当完全生成亚硫酸氢钠时，溶液的pH约为4，因此当溶液的pH约为4时，即可停止向溶液中通入二氧化硫。②首先加入氢氧化钠溶液，与亚硫酸氢钠反应生成亚硫酸钠，由题给图2可知，当完全生成亚硫酸钠时，溶液的pH约为10，当溶液的pH约为10时，停止滴加氢氧化钠溶液；然后加热、浓缩，当有大量晶体析出时，由题给图3可知，可在高于34 ℃条件下趁热过滤。
2.(2017·江苏，19)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略)。
已知：①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解，如3NaClO===2NaCl＋NaClO3
②AgCl可溶于氨水：AgCl＋2NH3·H2OAg(NH3)＋Cl－＋2H2O
③常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)：
4Ag(NH3)＋N2H4·H2O===4Ag↓＋N2↑＋4NH＋4NH3↑＋H2O
(1)“氧化”阶段需在80 ℃条件下进行，适宜的加热方式为________。
(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
HNO3也能氧化Ag，从反应产物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺点是________________________________________________________________________。
(3)为提高Ag的回收率，需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤，并_______________________
________________________________________________________________________。
(4)若省略“过滤Ⅰ”，直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水，则需要增加氨水的用量，除因过量NaClO与NH3·H2O反应外(该条件下NaClO3与NH3·H2O不反应)，还因为________________________________________________________________________。
(5)请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案：__________________________
________________________________________________________________________
(实验中须使用的试剂：2 mol·L－1水合肼溶液，1 mol·L－1 H2SO4)。
答案 (1)水浴加热 (2)4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑ 会释放出氮氧化物(或NO、NO2)，造成环境污染
(3)将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中
(4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水，且其中含有一定浓度的Cl－，不利于AgCl与氨水反应
(5)向滤液中滴加2 mol·L－1水合肼溶液，搅拌使其充分反应，同时用1 mol·L－1H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3，待溶液中无气泡产生，停止滴加，静置，过滤、洗涤，干燥
解析 (1)加热温度低于100 ℃，采用水浴加热，优点是便于控制温度，受热均匀。(2)HNO3也能氧化Ag，但生成NOx会污染环境。(3)滤渣沉淀时表面会附有溶质，因此洗涤液中含有Ag(NH3)，将洗涤液并入过滤Ⅱ的滤液中，以提高利用率。(5)由题给信息③，利用水合肼还原Ag(NH3)，但同时有NH3生成，利用H2SO4吸收防止逸出污染大气。
3.[2016·江苏，19(1)(2)(3)]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：
40%H2SO4 30%H2O2 有机萃取剂
↓ ↓ ↓
废渣→ →过滤→ →→……→MgCO3·3H2O
↓ ↓
滤渣 含Fe3＋的有机相
(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)用下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。
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
解析 (1)加热，加快酸溶的速率，提高酸溶的效率。后续反应中生成MgCO3，若酸过多，生成MgCO3时需要中和硫酸，消耗过多的碱，提高生产成本。(2)在酸性条件下，H2O2将
Fe2＋氧化为Fe3＋，自身被还原为H2O。
(3)①A为分液漏斗。②萃取时要充分振荡，使水相与有机相充分接触，提高萃取效率。
1.(2019·盐城市田家炳中学高三上学期开学考试)某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉，并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。
已知：①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气，同时生成MnCl2。
②氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时，氯气和碱还能发生如下反应：
3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O
该兴趣小组设计了下列实验装置，进行实验。
请回答下列问题：
(1)①甲装置用于制备氯气，乙装置的作用是_________________________________________
______________________________________________。
②该兴趣小组用100 mL 12 mol·L－1盐酸与8.7 g MnO2制备氯气，并将所得氯气与足量的石灰乳反应，则理论上最多可制得Ca(ClO)2________ g。
(2)小组成员发现，产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。他们讨论后认为，部分氯气未与石灰乳反应而逸出，以及温度升高是可能原因。为了探究反应条件对产物的影响，他们另取一定量的石灰乳，缓慢、匀速地通入足量氯气，得出了ClO－、ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线，粗略表示为下图(不考虑氯气和水的反应)。
①图中曲线Ⅰ表示________离子的物质的量随反应时间变化的关系。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为________ mol。
③另取一份与②等物质的量的石灰乳，以较大的速率通入足量氯气，反应后测得产物中Cl－的物质的量为0.37 mol，则产物中＝________。
(3)为了提高Ca(ClO)2的产率，可对丙装置作适当改进。请你给出一种改进方法：________________________________________________________________________。
答案 (1)①除去氯气中混有的氯化氢 ②7.15
(2)① ClO－ ② 0.25 ③ (3)将丙装置浸在盛有冷水的水槽中
解析 (1)②足量的浓盐酸与8.7 g MnO2制备氯气，并将所得氯气与过量的石灰乳反应制备Ca(ClO)2；可以依据反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，得到定量关系：8.7 g MnO2物质的量为0.1 mol；
2MnO2～Ca(ClO)2
2 1
0.1 mol 0.05 mol
所以理论上最多可制得Ca(ClO)2 的质量为0.05 mol×143 g·mol－1＝7.15 g。
(2)①当温度低时，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙；当温度高时，生成氯酸钙和氯化钙，刚开始反应时，温度较低，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙，所以图2中曲线Ⅰ表示离子ClO－的物质的量随反应时间变化的关系。
②根据氧化还原反应中得失电子数相等计算Cl－的物质的量，设被还原的氯的物质的量为n，则n×1＝0.10 mol×1＋0.05 mol×5＝0.35 mol，含氯离子的物质的量为：0.35 mol＋0.10 mol＋0.05 mol＝0.5 mol，氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯离子的个数比为1∶2，所以所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为0.25 mol。③取一份与②等物质的量的石灰乳，物质的量为0.25 mol，根据氧化还原反应中得失电子数相等，生成氯离子得到的电子和生成次氯酸根和氯酸根失去的电子守恒，设n(ClO－)＝x mol，n(ClO)＝y mol，则得到：0.37＝x×1＋y×5；依据氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯离子的物质的量比为1∶2，得到含氯离子物质的量为0.5 mol；x＋y＋0.37＝0.5，解得：x＝0.07，y＝0.06，则产物中＝。(3)由于反应在高温度下发生副反应，所以改进措施可以把丙装置放入冰水中，避免发生反应：3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O。
2.(2018·南京市三校高三第四次模拟)硼氢化钠(NaBH4，硼为＋3价)为白色粉末，在干燥空气中稳定，在潮湿空气中分解，是常用的还原剂。偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水，不溶于乙醇，易水解。目前有多种工艺可制备NaBH4。
(1)用硼精矿(含有一定量B2O3及Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)制取NaBH4的流程如下：
① “溶解”时，B2O3与NaOH反应生成了NaBO2，反应离子方程式为________________________________________________________________________。
② “除硅铝”步骤加入CaO，而不加入CaCl2的原因有：能将硅、铝以沉淀除去；尽量不带入杂质离子；_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③ “操作2”是将滤液蒸发、结晶、洗涤，其中洗涤选用的试剂最好是________。
④ “反应1”是MgH2与NaBO2混合得到NaBH4和MgO，其化学方程式为_________________
_______________________________________________________。
(2)我国孙彦平采用耐腐蚀电极材料，以阳离子交换膜为隔离膜，电解偏硼酸钠的碱溶液，也可以高效制备NaBH4。该工艺阳极产物为______，阴极电极方程式为____________________
____________________________________________________。
答案 (1)①B2O3＋2OH－===2BO＋H2O ②加入CaO使溶液呈碱性，抑制NaBO2的水解，而CaCl2溶液呈中性，不能抑制NaBO2的水解 ③乙醇 ④ 2MgH2＋NaBO2===NaBH4＋2MgO (2)O2 BO＋8e－＋6H2O===BH＋8OH－
解析 (1)①“溶解”时，B2O3与NaOH反应生成NaBO2和H2O，反应的离子方程式为B2O3＋2OH－===2BO＋H2O。
②根据流程加入CaO将硅铝转化为Na2O·3CaO·Al2O3·nSiO2沉淀而除去；根据题意“NaBO2易水解”，加入CaO使溶液呈碱性，抑制NaBO2的水解，而CaCl2溶液呈中性，不能抑制NaBO2的水解，所以“除硅铝”步骤中加入CaO，而不加入CaCl2。
③“操作2”将滤液蒸发、结晶、洗涤得到NaBO2，根据“NaBO2易溶于水、不溶于乙醇、易水解”，为了减少NaBO2的溶解损失和水解，洗涤选用的试剂最好为乙醇。
④NaBH4中B为＋3价，则NaBH4中H为－1价。“反应1”是MgH2与NaBO2混合得到NaBH4和MgO，该反应前后元素的化合价不变，为非氧化还原反应，根据原子守恒，反应的化学方程式为2MgH2＋NaBO2===NaBH4＋2MgO。
(2)电解NaBO2的碱溶液制备NaBH4，NaBH4中B为＋3价，则NaBH4中H为－1价，NaBH4为还原产物，在阴极生成；根据放电顺序，阳极电极反应式为8OH－－8e－===2O2↑＋4H2O，阳极产物为O2；阴极电极反应式为BO＋8e－＋6H2O===BH＋8OH－。
3.(2018·徐州市高三考前模拟检测)实验室用下图所示装置模拟石灰石燃煤烟气脱硫实验：
(1)实验中为提高石灰石浆液脱硫效率采取的措施是________________，写出通入SO2和空气发生反应生成石膏(CaSO4·2H2O)的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)将脱硫后的气体通入KMnO4溶液，可粗略判断烟气脱硫效率的方法是________________________________________________________________________。
(3)研究发现石灰石浆液的脱硫效率受pH和温度的影响。烟气流速一定时，脱硫效率与石灰石浆液pH的关系如图所示，在为5.7时脱硫效果最佳，石灰石浆液5.7
烟气通入石灰石浆液时的温度不宜过高，是因为______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)石灰石烟气脱硫得到的物质中的主要成分是CaSO4和CaSO3，实验人员欲测定石灰石浆液脱硫后的物质中CaSO3的含量，以决定燃煤烟气脱硫时通入空气的量。请补充完整测定CaSO3含量的实验方案：取一定量石灰石烟气脱硫后的物质，____________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[浆液中CaSO3能充分与硫酸反应。实验中须使用的药品：75%的硫酸、标准浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，标准浓度的酸性KMnO4溶液]
答案 (1)不断搅拌、制成浆液 2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O===2CaSO4·2H2O＋2CO2 (2)高锰酸钾溶液颜色褪去的快慢 (3)石灰石的溶解度减小，减慢了与SO2的反应 温度升高，SO2的溶解度减小 (4)加入足量的75%的硫酸，加热，将生成的SO2气体通入一定体积过量的标准浓度的酸性KMnO4溶液，记录加入KMnO4溶液的体积，充分反应后，用标准浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定(过量酸性KMnO4溶液)，记录达到滴定终点时消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积，计算得出结果
解析 (3)由脱硫效率与石灰石浆液pH的关系图知，在为5.7时脱硫效果最佳，pH增大石灰石的溶解度减小，减慢了与SO2的反应；温度升高，SO2的溶解度减小。
4.(2018·常州质检)亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等。
已知①亚氯酸钠(NaClO2)受热易分解。
②NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。
③纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下才安全。
以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：
(1)“反应1”需要鼓入空气，空气的作用是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)“反应2” 的化学方程式为_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是________________________________
________________________________________________________________________；
结晶后需要对晶体洗涤，为了减少损失，可以用________洗涤晶体。
(4)从“母液”中可回收的主要物质是_____________________________________________。
(5)要得到纯的亚氯酸钠晶体(NaClO2·3H2O)，对粗产品必须进行的操作名称是________________________________________________________________________。
答案 (1)稀释ClO2以防爆炸
(2)H2O2＋2ClO2＋2NaOH===2NaClO2＋2H2O＋O2
(3)常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解 冰水或酒精
(4)Na2SO4 (5)重结晶
解析 (1)根据信息③，ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释，因此鼓入空气的目的是稀释ClO2，防止发生爆炸。(2)实验的目的是生成NaClO2，其中Cl显＋3价，因此ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂，反应方程式：H2O2＋2ClO2＋2NaOH===2NaClO2＋2H2O＋O2。(3)根据信息①亚氯酸钠受热易分解，温度过高，造成NaClO2分解，因此采用减压蒸发，根据信息②，减少NaClO2的溶解，采用冰水或酒精洗涤。(4)反应1中发生反应2ClO＋SO2===2ClO2＋SO，因此母液中可回收的物质是Na2SO4。(5)对粗产品进行重结晶。
5.碘化钠是实验室中常见的分析试剂，常用于医疗和照相业。工业上通常用水合肼(N2H4·H2O，100 ℃以上分解)还原法制取碘化钠，工艺流程如下：
(1)合成过程的反应产物中含有IO，写出合成过程的离子方程式：_______________________
________________________________________________________________________。
(2)还原过程必须保持反应温度在60～70 ℃，这个温度既能保证反应的快速进行，又能________________________________________________________________________。
工业上也可以用Na2S或Fe屑还原制备碘化钠，但水合肼还原法制得的产品纯度更高，原因是__________________________________________________________________________。
(3)请补充完整检验还原液中是否含有IO的实验方案：取适量还原液，__________________
__________________________________________________________________________。
实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液。
(4)测定产品中NaI含量的实验步骤如下：
a.称取4.000 g样品、溶解，在250 mL容量瓶中定容；
b.量取25.00 mL待测液于锥形瓶中；
c.用0.100 0 mol·L－1 AgNO3溶液滴定至终点，记录消耗AgNO3溶液的体积；
d.重复b、c操作2～3次，记录相关实验数据。
①滴定过程中，AgNO3溶液应放在________________中；步骤d的目的是________________________________________________________________________。
②若用上述方法测定产品中的NaI含量偏低(忽略测定过程中的误差)，其可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)3I2＋6OH－===5I－＋IO＋3H2O
(2)避免N2H4·H2O高温分解 N2H4·H2O的氧化产物为N2和H2O
(3)加入淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO；若溶液不变蓝，说明废水中不含IO
(4)①酸式滴定管 减小实验误差 ②部分NaI被空气中O2氧化
解析 (1)根据题给流程和信息知，合成过程中I2和氢氧化钠溶液反应生成碘化钠、碘酸钠和水，离子方程式为3I2＋6OH－===5I－＋IO＋3H2O。
(2)根据题给信息：N2H4·H2O,100 ℃以上分解知还原过程必须保持反应温度在60～70 ℃，这个温度既能保证反应的快速进行，又能避免N2H4·H2O高温分解；工业上用Na2S或Fe屑还原制备碘化钠中含有硫或碘化亚铁等杂质，但水合肼还原法N2H4·H2O的氧化产物为N2和H2O，制得的产品纯度更高。
(3)根据题给信息知碘酸根具有氧化性，与I－在酸性条件下发生反应生成碘单质，结合题给试剂设计，检验还原液中是否含有IO的实验方案：取适量还原液，加入淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO；若溶液不变蓝，说明废水中不含IO。
(4)根据题给实验过程分析，①AgNO3溶液中银离子水解呈酸性，滴定过程中，AgNO3溶液应放在酸式滴定管中；步骤d的目的是减小实验误差。②若用上述方法测定产品中的NaI含量偏低，其可能的原因是部分NaI被空气中O2氧化。
6.草酸合铁酸钾晶体Kx[Fe(C2O4)y]·3H2O是一种光敏材料，下面是一种制备草酸合铁酸钾晶体的实验流程。
已知：(NH4)2SO4、FeSO4·7H2O、摩尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]的溶解度如下表：
温度/℃
10
20
30
40
50
(NH4)2SO4/g
73.0
75.4
78.0
81.0
84.5
FeSO4·7H2O/g
40.0
48.0
60.0
73.3
－
(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O/g
18.1
21.2
24.5
27.9
31.3
(1)“溶解1”应保证铁屑稍过量，其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
“溶解2”加“几滴H2SO4”的作用是__________________________________________。
(2)“复分解”制备摩尔盐晶体的基本实验步骤：蒸发浓缩、____________、过滤、用乙醇洗涤、干燥。用乙醇洗涤的目的是_____________________________________________________。
(3)“沉淀”时得到的FeC2O4·2H2O沉淀需用水洗涤干净。检验沉淀是否洗涤干净的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)“结晶”时应将溶液放在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是______________
_____________________________________________________。
(5)请补全测定草酸合铁酸钾产品中Fe3＋含量的实验步骤(备选试剂：KMnO4溶液、锌粉、铁粉、NaOH溶液)：
步骤1：准确称取所制备的草酸合铁酸钾晶体a g，配成250 mL待测液。
步骤2：用移液管移取25.00 mL待测液于锥形瓶中，加入稀H2SO4酸化，________________________________________________________________________，
C2O转化为CO2被除去。
步骤3：向步骤2所得溶液中__________________________________________________
加热至充分反应(溶液黄色刚好消失)，过滤、洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中。
步骤4：用c mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定步骤3所得溶液至终点，消耗V mL KMnO4标准溶液。
答案 (1)防止Fe2＋被氧化为Fe3＋ 抑制Fe2＋水解
(2)冷却结晶 洗去杂质，减少摩尔盐晶体溶解损失，便于快速干燥
(3)用小试管取少量最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，如出现白色沉淀，说明沉淀没有洗涤干净，否则，沉淀已洗涤干净
(4)黑暗可以防止晶体分解
(5)加入足量KMnO4溶液 加入稍过量的锌粉
解析 (1)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，“溶解1”应保证铁屑稍过量，其目的是防止Fe2＋被氧化为Fe3＋。FeSO4＋2H2OFe(OH)2＋H2SO4，“溶解2”加“几滴H2SO4”的作用是抑制Fe2＋水解。
(2)“复分解”制备摩尔盐晶体的基本实验步骤：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用乙醇洗涤、干燥。用乙醇洗涤的目的是洗去杂质，减少摩尔盐晶体溶解损失，便于快速干燥。
(3)检验沉淀是否洗涤干净就是检验沉淀吸附的SO等离子是否洗涤干净，方法是用小试管取少量最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，如出现白色沉淀，说明沉淀没有洗涤干净，否则，沉淀已洗涤干净。
(4)“结晶”时应将溶液放在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是黑暗可以防止晶体分解。
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