2025屆高三高考化學二輪復習題型突破51特殊實驗裝置的分析與應用1.(2022·浙江1月選考)某興趣小組用四水醋酸錳[(CH3COO)2Mn·4H2O]和乙酰氯(CH3COCl)為原料制備無水二氯化錳,按如下流程開展了實驗(夾持儀器已省略):已知:①無水二氯化錳極易吸水潮解,易溶于水、乙醇和醋酸,不溶于苯;②制備無水二氯化錳的主要反應:(CH3COO)2Mn+2CH3COClMnCl2↓+2(CH3CO)2O;③乙酰氯遇水發生反應:CH3COCl+H2OCH3COOH+HCl。請回答:(1)步驟Ⅰ:所獲固體主要成分是(用化學式表示)。

(2)步驟Ⅰ在室溫下反應,步驟Ⅱ在加熱回流下反應,目的分別是

。

(3)步驟Ⅲ:下列操作中正確的是。

A.用蒸餾水潤濕濾紙,微開水龍頭,抽氣使濾紙緊貼在漏斗瓷板上B.用傾析法轉移溶液,開大水龍頭,待溶液快流盡時再轉移沉淀C.用乙醇作為洗滌劑,在洗滌沉淀時,關小龍頭,使洗滌劑緩慢通過沉淀物D.洗滌結束后,將固體迅速轉移至圓底燒瓶進行后續操作(4)用滴定分析法確定產品純度。甲同學通過測定產品中錳元素的含量確定純度;乙同學通過測定產品中氯元素的含量確定純度。合理的是(填“甲”或“乙”)同學的方法。

2.(2024·河北卷)市售的溴(純度99%)中含有少量的Cl2和I2,某化學興趣小組利用氧化還原反應原理,設計實驗制備高純度的溴?；卮鹣铝袉栴}:(1)裝置如圖(夾持裝置等略),將市售的溴滴入盛有濃CaBr2溶液的B中,水浴加熱至不再有紅棕色液體餾出。儀器C的名稱為;

CaBr2溶液的作用為

;

D中發生的主要反應的化學方程式為

。

(2)將D中溶液轉移至(填儀器名稱)中,邊加熱邊向其中滴加酸化的KMnO4溶液至出現紅棕色氣體,繼續加熱將溶液蒸干得固體R。該過程中生成I2的離子方程式為

。

(3)利用圖示相同裝置,將R和K2Cr2O7固體混合均勻放入B中,D中加入冷的蒸餾水。由A向B中滴加適量濃H2SO4,水浴加熱蒸餾。然后將D中的液體分液、干燥、蒸餾,得到高純度的溴。D中蒸餾水的作用為

和。

(4)為保證溴的純度,步驟(3)中K2Cr2O7固體的用量按理論所需量的34計算,若固體R質量為m克(以KBr計),則需稱取gK2Cr2O(M=294g·mol-1)(用含m的代數式表示)。(5)本實驗所用鉀鹽試劑均經重結晶的方法純化。其中趁熱過濾的具體操作為:漏斗下端管口緊靠燒杯內壁,轉移溶液時用,

濾液沿燒杯壁流下。3.(2024·黑吉遼卷)某實驗小組為實現乙酸乙酯的綠色制備及反應過程可視化,設計實驗方案如下:Ⅰ.向50mL燒瓶中分別加入5.7mL乙酸(100mmol)、8.8mL乙醇(150mmol)、1.4gNaHSO4固體及4~6滴1‰甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中裝入變色硅膠。Ⅱ.加熱回流50min后,反應液由藍色變為紫色,變色硅膠由藍色變為粉紅色,停止加熱。Ⅲ.冷卻后,向燒瓶中緩慢加入飽和Na2CO3溶液至無CO2逸出,分離出有機相。Ⅳ.洗滌有機相后,加入無水MgSO4,過濾。Ⅴ.蒸餾濾液,收集73~78℃餾分,得無色液體6.60g,色譜檢測純度為98.0%?；卮鹣铝袉栴}:(1)NaHSO4在反應中起

作用,用其代替濃H2SO4的優點是

(答出一條即可)。

(2)甲基紫和變色硅膠的顏色變化均可指示反應進程。變色硅膠吸水,除指示反應進程外,還可

。

(3)使用小孔冷凝柱承載,而不向反應液中直接加入變色硅膠的優點是(填標號)。

A.無需分離B.增大該反應平衡常數C.起到沸石作用,防止暴沸D.不影響甲基紫指示反應進程(4)下列儀器中,分離有機相和洗滌有機相時均需使用的是(填名稱)。

(5)該實驗乙酸乙酯的產率為(精確到0.1%)。

(6)若改用C2H518OH作為反應物進行反應,質譜檢測目標產物分子離子峰的質荷比數值應為(精確至1)考情分析:綜合實驗設計與評價是高考的熱點,“源于教材,又不拘泥于教材”,考查創新思維能力?？疾榻嵌?(1)儀器的創新與使用;(2)特殊實驗裝置的應用分析。熱點實驗裝置的作用與分析1.索氏提取器該裝置常作為有機物的萃取裝置,其優點是使用溶劑少,可連續萃取(萃取效果好),加熱前還要加幾粒沸石。2.減壓過濾(吸濾或抽濾)減壓過濾裝置示意圖操作原理:利用裝置中的抽氣泵給吸濾瓶減壓,造成瓶內與布氏漏斗液面上的壓力差,從而加快過濾速率,吸濾瓶用于承接濾液。安全瓶用于防止水泵中的水產生溢流而倒灌入吸濾瓶中。適用對象:減壓過濾不宜用于過濾膠狀沉淀或顆粒太小的沉淀。膠狀沉淀在快速過濾時易透過濾紙;沉淀顆粒太小則易在濾紙上形成一層致密的沉淀,溶液不易透過。3.減壓蒸餾(1)原理:減壓蒸餾就是在低于大氣壓力下進行的蒸餾操作。它是分離和提純沸點高、熱穩定性差的有機化合物的重要方法。利用上述原理,在蒸餾裝置上連接真空泵,使系統內壓降低,從而使液體化合物在較低溫度下沸騰而被蒸出。(2)適用對象:在常壓蒸餾時未達到沸點即已受熱分解、氧化或聚合的物質。(3)實驗裝置A—克氏蒸餾燒瓶;B—接收器;C—毛細管;D—螺旋夾;E—緩沖用的吸濾瓶。4.水蒸氣蒸餾(1)原理許多不溶于水或微溶于水的有機化合物,無論是固體還是液體,只要在100℃左右具有一定的蒸氣壓,即有一定的揮發性時,若與水在一起加熱就能與水同時蒸餾出來,這就稱為水蒸氣蒸餾。利用水蒸氣蒸餾可把這些化合物同其他揮發性更低的物質分開而達到分離提純的目的。水蒸氣蒸餾也是從動植物中提取芳香油等天然產物最常用的方法之一。(2)裝置水蒸氣蒸餾的裝置一般由蒸氣發生器和蒸餾裝置兩部分組成。這兩部分在連接部分要盡可能緊湊,以防蒸氣在通過長的管道后部分冷凝成水而影響水蒸氣蒸餾的效率。5.恒壓分液漏斗的使用恒壓分液漏斗通過支管保證液面上下的壓強一致,從而使得液體能夠順利流下。6.冷凝回流(1)原理:利用熱交換原理使蒸氣冷卻凝結為液體的一種玻璃儀器。(2)應用:回流裝置常用于重結晶、回流提取和某些加熱化學反應。一般多用球形冷凝管和蛇形冷凝管,不用直形冷凝管。(3)實驗裝置1.無患子皂苷是化妝品及生物洗滌劑的良好原料。從無患子果皮中提取無患子皂苷的實驗步驟如下:步驟1:連接如圖Ⅰ所示的裝置(固定及加熱類儀器省略),將20g無患子果皮置于索氏提取管中,圓底燒瓶中加入一定量80%的酒精,保持在90℃加熱4小時。步驟2:將圖Ⅰ裝置中的提取液減壓過濾,除去無患子果皮殘渣。并將所得濾液蒸餾,乙醇完全蒸出后得到固體粗提物。步驟3:用正丁醇反復萃取固體粗提物,合并萃取液,并將所得萃取液蒸餾,正丁醇完全蒸出后得到固體無患子皂苷樣品。步驟4:將無患子皂苷樣品真空干燥。(1)步驟1實驗裝置中冷凝管的作用是。

保持在90℃加熱所需用到的玻璃儀器除酒精燈外,還有。

(2)圖Ⅱ所示的減壓過濾裝置存在的問題是、

。

若過濾時發現有大量濾渣掉落,可能的原因是。

(3)步驟4中采用圖Ⅲ真空干燥而不直接烘干的原因可能是

。

2.過氧乙酸(CH3COOOH)為無色有刺激性氣味液體,易揮發、見光或受熱易分解,其純品極為敏感、易發生爆炸性反應。作為一種常用的消毒劑,過氧乙酸的制備原理為H2O2+CH3COOHCH3COOOH+H2OΔH<0,實驗裝置如圖。已知:物質密度/(g·cm-3)熔點/℃沸點/℃乙酸1.0516.6118過氧化氫1.46-0.43150.2(分解)過氧乙酸0.790.7105(分解)乙酸丁酯0.88-78127注意:乙酸丁酯與水形成共沸物(沸點90.7℃),會一起蒸餾出來。(1)儀器2的名稱為。實驗中加入乙酸、雙氧水、乙酸丁酯和固體催化劑發生反應,儀器3中盛放的試劑為。

(2)反應體系采用抽氣泵抽氣減壓的目的是

。

(3)實驗過程中打開油水分離器活塞,分離出水的目的是,

當觀察到現象為,即可停止實驗。

(4)乙酸丁酯的作用除了作為過氧乙酸的穩定劑之外,還有

。

3.(2024·浙江義烏中學高三模擬)某興趣小組采用H2O2作氧化劑,在大量氨和氯化銨存在下,選擇活性炭作為催化劑將Co(Ⅱ)氧化為Co(Ⅲ),來制備三氯化六氨合鈷(Ⅲ)配合物。產品[Co(NH3)6]Cl3為橙黃色單斜晶體,20℃時在水中的溶解度為0.26mol·L-1,不溶于乙醇,NH3與中心原子Co(Ⅲ)的配位緊密,NH3不易在鹽酸溶液中發生解離。反應裝置如圖所示,實驗流程如下:CoCl2·6H2ONH4Cl[Co(H2O)2Cl4]2-[Co(NH3)6]Cl2[Co(NH3)6]Cl3沉淀[Co(NH3)6]Cl3成品稱重計算產率(1)儀器a的名稱是,請寫出該實驗制備[Co(NH3)6]Cl3的化學方程式

。

(2)操作(6)水浴加熱至60℃的原因

。

(3)洗滌操作中a試劑為;b試劑為。

A.氨水 B.氯化銨溶液C.2mol·L-1鹽酸 D.乙醇(4)下列說法不正確的是。

A.若稱取6.05gCoCl2·6H2O晶體,可使用電子天平稱量B.操作(6)水浴加熱至60℃,保持20min,并不斷搖動錐形瓶,其中蓋住錐形瓶的目的是防止氧氣進入C.系列操作(8)將粗產品溶解于稀HCl溶液后,通過過濾將活性炭除去,然后在高濃度的HCl溶液中析出D.操作(9)烘干可采用高溫烘干,加快烘干速率參考答案題型突破51特殊實驗裝置的分析與應用真題導航1.(1)(CH3COO)2Mn(2)步驟Ⅰ脫去四水醋酸錳的結晶水并防止生成MnCl2;步驟Ⅱ加熱回流促進反應生成MnCl2(3)BD(4)乙解析(1)由已知③,結合流程圖及已知②中制備原理知,步驟Ⅰ中(CH3COO)2Mn·4H2O在乙酰氯作用下脫去結晶水,得到醋酸錳。(3)無水二氯化錳易吸水潮解,易溶于水和乙醇,故在步驟Ⅲ中,不能用蒸餾水潤濕濾紙,也不能用乙醇作洗滌劑,A、C錯誤;用傾析法轉移溶液,開大水龍頭,可以加快過濾速度,待溶液快流盡時再轉移沉淀,B正確;洗滌結束后,將固體迅速轉移至圓底燒瓶進行后續操作,可防止產品吸水潮解,D正確。(4)因為產品MnCl2中可能含有(CH3COO)2Mn,故測量產品中氯的含量才是確定純度的合理方法。2.(1)直形冷凝管抑制液溴與水反應;除去Cl2K2C2O4+Br22CO2↑+2KBr(2)蒸發皿2MnO4?+16H++10I-2Mn2++5I2+8H2O(3)冷凝減少溴的揮發(4)21m68(5)玻璃棒引流解析(1)由儀器C的構造特點及在實驗中的作用可知,儀器C為直形冷凝管。CaBr2溶液中的Br-可抑制液溴與水反應,并可將Cl2還原為Cl-,蒸餾時增大液溴的餾出量。儀器D中K2C2O4溶液吸收蒸餾出的Br2和I2,發生氧化還原反應,溴和碘分別轉化為-1價,碳被氧化為CO2,由于餾分中的I2含量少,故D中發生的主要反應的化學方程式是K2C2O4+Br22CO2↑+2KBr。(2)由(1)中分析可知,D中有I-生成,則將儀器D中接收的溶液轉移至蒸發皿中,邊加熱邊向其中滴加酸性KMnO4溶液,KMnO4將I-氧化生成單質碘,離子方程式是2MnO4?+16H++10I-2Mn2++5I2+8H2O。(3)(2)中所得固體R的主要成分為KBr,蒸餾裝置中KBr被K2Cr2O7氧化為溴蒸氣,進入裝置D中遇冷的蒸餾水液化,沉入蒸餾水底部,蒸餾水起到冷凝和減少溴的揮發的作用。(4)由氧化還原反應得失電子守恒可得關系式:6KBr~K2Cr2O7,KBr全部反應,則n(K2Cr2O7)=16n(KBr)=16×m119mol,故稱取的K2Cr2O7為16×m119mol×2943.(1)催化劑NaHSO4無強氧化性,操作安全;副產物少,無有毒氣體SO2產生(答出一條即可)(2)促使反應正向進行,提高乙酸乙酯的產率(3)AD(4)分液漏斗(5)73.5%(6)90解析(1)乙酸和乙醇在濃硫酸催化和加熱條件下發生酯化反應生成乙酸乙酯和水,該實驗中用NaHSO4代替濃H2SO4,起催化劑作用。NaHSO4無強氧化性,實驗操作更安全;濃H2SO4具有強氧化性,可與乙醇反應生成SO2等副產物,用NaHSO4代替濃H2SO4,減少副產物的產生。(2)變色硅膠吸水,除指示反應進程外,還可使酯化反應正向進行,提高乙酸乙酯產率。(3)變色硅膠在小孔板上方,無需分離,A項正確;平衡常數只與溫度有關,故B項錯誤;變色硅膠沒有加入溶液中,不能防止暴沸,C項錯誤;根據反應液由藍色變為紫色、變色硅膠由藍色變為粉紅色,知變色硅膠與甲基紫不接觸才不影響甲基紫指示反應進程,D項正確。(4)分離和洗滌有機相均需用到的儀器為分液漏斗。(5)由于乙醇過量,故根據乙酸的量計算乙酸乙酯的理論產量為100×10-3mol×88g·mol-1=8.8g,則乙酸乙酯的產率為6.60g×98.0%8.8g×100%=73.5%。(6)若改用C2H518OH作為反應物進行反應,根據“酸脫羥基醇脫氫”知,生成的乙酸乙酯為CH3CO18OC2H5,其相對分子質量為90,模擬預測1.(1)將乙醇冷凝回流燒杯(水槽)、溫度計(2)布氏漏斗下端的斜切面應正對支管安全瓶中導管應左短右長濾紙損壞(或濾紙未貼緊漏斗底部)(3)加快干燥的速度,防止無患子皂苷在高溫下分解;防止無患子皂苷被氧化(任答1點即可)解析(1)步驟1實驗裝置中冷凝管的作用是將乙醇冷凝回流,提高原料的利用率;保持在90℃加熱,應用水浴加熱,所需用到的玻璃儀器除酒精燈外,還有燒杯(水槽)、溫度計;(2)圖Ⅱ所示的減壓過濾裝置存在的問題是布氏漏斗下端的斜切面應正對支管,減小抽濾時氣體流動的阻力;安全瓶中導管應左短右長,否則達不到防止倒吸的作用;若過濾時發現有大量濾渣掉落,可能的原因是濾紙損壞(或濾紙未貼緊漏斗底部),應重新過濾;(3)步驟4中采用真空干燥而不直接烘干的原因可能是加快干燥的速度、防止無患子皂苷在高溫下分解、防止無患子皂苷被氧化。2.(1)三頸燒瓶雙氧水(2)減壓可以降低共沸物的沸點,防止溫度過高導致過氧乙酸分解(3)減少水的量提高過氧乙酸的產率油水分離器中水量不再增加時(4)降低共沸物的沸點,利于產品蒸出,防止溫度過高導致過氧乙酸分解解析(1)實驗中加入乙酸、雙氧水、乙酸丁酯和固體催化劑發生反應,乙酸和過氧化氫反應,乙酸丁酯作為有機溶劑,過氧化氫易分解,故儀器3中盛放的試劑為雙氧水,使用恒壓滴液漏斗控制雙氧水的加入速度提高原料利用率。(2)過氧乙酸不穩定,受熱易分解,反應體系采用抽氣泵抽氣減壓的目的是減壓可以降低共沸物的沸點,防止溫度過高導致過氧乙酸分解。(4)乙酸丁酯與水形成共沸物的沸點為90.7℃,故乙酸丁酯的作用除了作為過氧乙酸的穩定劑之外,還有降低共沸物的沸點,利于產品蒸出,防止溫度過高使過氧乙酸分解的作用。3.(1)恒壓滴液漏斗2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O(2)溫度太低,反應速率過慢;溫度太高配合物會分解(3)CD(4)BD解析(1)根據儀器構造可判斷儀器a的名稱是恒壓滴液漏斗,反應物有CoCl2、氨氣、NH4Cl和雙氧水,反應中雙氧水被還原為水,則實驗制備[Co(NH3)6]Cl3的化學方程式為2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。(2)由于溫度太低,反應速率過慢;溫度太高配合物會分解,所以操作(6)水浴加熱至60℃左右。(3)由于20℃時[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度為0.26mol·L-1,且不溶于乙醇,所以為了減少溶解損失,洗滌操作中a試劑為2mol·L-1鹽酸,b試劑為乙醇,故選CD。(4)A項,托盤天平只能讀數到0.1g,所以若稱取6.05gCoCl2·6H2O晶體,可使用電子天平稱量,正確;B項,由于雙氧水易分解產生氧氣,所以蓋住錐形瓶的目的是防止生成的氧氣逸出,導致原料利用率低,錯誤;C項,增大氯離子濃度有利于析出晶體,因此系列操作(8)將粗產品溶解于稀HCl溶液后,通過過濾將活性炭除去,然后在高濃度的HCl溶液中析出,正確;D項,高溫會導致配合物分解,所以操作(9)烘干不可采用高溫烘干,錯誤。2025屆高三高考化學二輪復習題型突破52物質含量和純度的測定1.(2024·浙江6月選考)純化與分析:對粗產品純化處理后得到產品,再采用銀量法測定產品AlI3中I-含量以確定純度。滴定原理為:先用過量AgNO3標準溶液沉淀I-,再以NH4SCN標準溶液回滴剩余的Ag+。已知:難溶電解質AgI(黃色)AgSCN(白色)Ag2CrO4(紅色)溶度積常數Ksp8.5×10-171.0×10-121.1×10-12測定步驟:稱取產品1.0200g,用少量稀酸A溶解后轉移至250mL容量瓶,加水定容得待測溶液。取滴定管檢漏、水洗→潤洗→裝液、趕氣泡、調液面、讀數→用移液管準確移取25.00mL待測溶液加入錐形瓶→準確稱取25.00mL4.000×10-2mol·L-1AgNO3標準溶液加入錐形瓶→滴加指示劑硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2]溶液→加入稀酸B→用1.000×10-2mol·L-1NH4SCN標準溶液滴定→滴定至溶液呈淺紅色→讀數。(1)加入稀酸B的作用是

。

(2)三次滴定消耗NH4SCN標準溶液的平均體積為25.60mL,則產品純度為。

[M(AlI3)=408g·mol-1]2.(2024·浙江1月選考)H2S可用于合成光電材料。某興趣小組用CaS與MgCl2反應制備液態H2S,實驗裝置如圖,反應方程式為CaS+MgCl2+2H2OCaCl2+Mg(OH)2+H2S↑。已知:①H2S的沸點是-61℃,有毒;②裝置A內產生的H2S氣體中含有酸性氣體雜質。取0.680gH2S產品,與足量CuSO4溶液充分反應后,將生成的CuS置于已恒重、質量為31.230g的坩堝中,煅燒生成CuO,恒重后總質量為32.814g。產品的純度為。

3.(2023·浙江6月選考)某研究小組用鋁土礦為原料制備絮凝劑聚合氯化鋁{[Al2(OH)aClb]m,a=1~5}按如下流程開展實驗。已知:①鋁土礦主要成分為Al2O3,含少量Fe2O3和SiO2。用NaOH溶液溶解鋁土礦過程中SiO2轉變為難溶性的鋁硅酸鹽。②[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用鹽基度衡量,鹽基度=aa+b,測定產品的鹽基度。Cl-的定量測定:稱取一定量樣品,配成溶液,移取25.00mL溶液于錐形瓶中,調pH=6.5~10.5,滴加指示劑K2CrO4溶液。在不斷搖動下,用0.1000mol·L-1AgNO3標準溶液滴定至淺紅色(有Ag2CrO4沉淀),30秒內不褪色。平行測試3次,平均消耗AgNO3標準溶液22.50mL。另測得上述樣品溶液中c(Al3+)=0.1000mol·L-1。(1)產品的鹽基度為。

(2)測定Cl-過程中溶液pH過低或過高均會影響測定結果,原因是

。

4.(2024·安徽卷)測定鐵礦石中鐵含量的傳統方法是SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7滴定法。研究小組用該方法測定質量為ag的某赤鐵礦試樣中的鐵含量。[配制溶液]①cmol·L-1K2Cr2O7標準溶液。②SnCl2溶液:稱取6gSnCl2·2H2O溶于20mL濃鹽酸,加水至100mL,加入少量錫粒。[測定含量]按圖示所示(加熱裝置略去)操作步驟進行實驗。已知:氯化鐵受熱易升華;室溫時HgCl2可將Sn2+氧化為Sn4+,難以氧化Fe2+;Cr2O72?可被Fe2+還原為Cr回答下列問題:(1)下列儀器在本實驗中必須用到的有

(填名稱)。(2)結合離子方程式解釋配制SnCl2溶液時加入錫粒的原因:

。

(3)步驟Ⅰ中“微熱”的原因是

。

(4)步驟Ⅲ中,若未“立即滴定”,則會導致測定的鐵含量(填“偏大”“偏小”或“不變”)。

(5)若消耗cmol·L-1K2Cr2O7標準溶液VmL,則ag試樣中Fe的質量分數為(用含a、c、V的代數式表示)。

(6)SnCl2-TiCl3-KMnO4滴定法也可測定鐵的含量,其主要原理是利用SnCl2和TiCl3將鐵礦石試樣中Fe3+還原為Fe2+,再用KMnO4標準溶液滴定。①從環保角度分析,該方法相比于SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7滴定法的優點是

。

②為探究KMnO4溶液滴定時,Cl-在不同酸度下對Fe2+測定結果的影響,分別向下列溶液中加入1滴0.1mol·L-1KMnO4溶液,現象如表:溶液現象空白實驗2mL0.3mol·L-1NaCl溶液+0.5mL試劑X紫紅色不褪去實驗ⅰ2mL0.3mol·L-1NaCl溶液+0.5mL0.1mol·L-1硫酸紫紅色不褪去實驗ⅱ2mL0.3mol·L-1NaCl溶液+0.5mL6mol·L-1硫酸紫紅色明顯變淺表中試劑X為;根據該實驗可得出的結論是

。

考情分析:定量分析實驗是高考的熱點和必考點,考查學生的綜合分析、實驗數據的處理能力?？疾榻嵌?(1)物質純度的測定;(2)定量分析(誤差分析)等。1.定量實驗數據的測定方法2.常見測量氣體體積的實驗裝置3.定量測定實驗中要具備的三種意識(1)要有消除干擾氣體的意識:如用“惰性”氣體將干擾氣體排出,或用溶液吸收干擾氣體等。(2)要有被測量氣體全部被測量的意識:如可以采用反應結束后繼續向裝置中通入“惰性”氣體以使被測量的氣體全部被吸收劑吸收的方法。(3)要有“數據”的采集處理意識:實驗數據的采集是化學計算的基礎,一般的固體試劑稱取質量,而液體試劑和氣體試劑測量體積。1.過碳酸鈉(Na2CO4)是化工上常用的漂白劑和氧化劑,該產品中常常含有純堿雜質,實驗室在常溫常壓下利用如圖所示裝置測定過碳酸鈉樣品的純度。已知:常溫常壓下,氣體摩爾體積約為24.5L·mol-1;實驗過程中取mg樣品。回答下列相關問題:(1)生成的氣體體積不再變化后,水準管中的液面會高于量氣管中的液面,此時需要將水準管慢慢向下移動,則量氣管中的液面會

(填“上升”或“下降”)。(2)最終測量反應生成氧氣的體積為VmL,用m、V表示的樣品的純度(質量分數)為。

(3)下列實驗操作,可能會造成測定誤差,若使用儀器B代替儀器A,則測定的純度會(填“偏高”“偏低”或“無影響”,下同);反應結束后,沒有調節水準管與量氣管的液面就直接讀取量氣管中的氣體體積,則測定的純度會。

2.某12gNa2CO3樣品中混有一定量的Na2SO4(設均不含結晶水),某實驗小組設計如下方案測定樣品中Na2CO3的質量分數。(1)甲同學通過測定二氧化碳的質量來測定碳酸鈉的質量分數,實驗裝置如圖:①主要實驗步驟有:a.向裝置中通入空氣;b.稱量干燥管B與裝入堿石灰的總質量;c.打開分液漏斗活塞,使稀硫酸與樣品充分反應。合理的步驟是(可重復,用字母表示)。

②按氣體從左向右的流向,干燥管A的作用是,

干燥管C的作用是。

③干燥管B增重4.4g,則樣品中Na2CO3的質量分數為(結果保留四位有效數字)。

(2)乙同學利用圖ⅰ、ⅱ、ⅲ三個儀器組裝一套裝置完成該樣品中Na2CO3質量分數的測定,其中樣品已稱量完畢,ⅲ中裝有CO2難溶于其中的液體。①ⅱ中盛裝的是(填字母)。

a.濃硫酸b.飽和NaHCO3溶液c.10mol·L-1鹽酸d.2mol·L-1稀硫酸②用橡膠管連接對應接口的方式是:A接,B接,C接(填各接口的字母)。

③在測量氣體體積時,組合儀器與ⅳ裝置相比更為準確,主要原因是

。

組合儀器相對于ⅳ裝置的另一個優點是

。

④若樣品的質量為1.2g,在標準狀況下利用裝置ⅳ能否完成實驗?(填“能”或“不能”),說明理由:

。

3.(2024·浙江溫州高三適應性考試)硫代尿素[CS(NH2)2]是重要的工業原料。某小組按如圖流程開展制備實驗(部分裝置及夾持儀器已省略)。主要反應:步驟Ⅱ:CaCN2+3H2SCS(NH2)2+Ca(SH)2步驟Ⅲ:Ca(SH)2+2CaCN2+6H2O2CS(NH2)2+3Ca(OH)2已知:硫代尿素CS(NH2)2可溶于水、乙醇,微溶于乙醚(1)步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的部分操作如下,其正確的順序是:()→()→a→()→e→f→()

a.調節三通閥如圖,收集氣體一段時間b.開啟裝置A磁力攪拌器,慢慢加入一定量硫酸c.調節裝置B溫控磁力攪拌器,并控制溫度為30℃d.調節裝置B溫控磁力攪拌器,并迅速控溫在85℃e.調節三通閥如圖f.移動水準管并調節活塞Y控制氣體流速,反應一段時間后g.檢測氣體純凈后連接三通閥(2)產品含量的測定:滴定反應:10NaOH+4I2+CS(NH2)2CO(NH2)2+8NaI+Na2SO4+5H2O;I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI主要步驟:Ⅰ.稱取mg產品用蒸餾水溶解并定容至500mL。移取該溶液20.00mL注入碘量瓶中,加50mLc1mol·L-1碘標準液,20mL氫氧化鈉溶液,于暗處放置10min。加適量水及鹽酸搖勻,用c2mol·L-1硫代硫酸鈉標準溶液滴定,近終點時,加3mL淀粉指示液,繼續滴定至終點,消耗體積V1mL。Ⅱ.空白實驗:將上述樣品溶液改為蒸餾水20.00mL注入碘量瓶中,重復后續步驟,滴定至終點時消耗體積V2mL。①需要加入淀粉指示液時,錐形瓶中溶液的現象是。

②產品的質量分數為。

4.(2024·浙江寧波鎮海中學高三模擬)硼氫化鈉(NaBH4)是一種潛在儲氫劑,在有機合成中也被稱為“萬能還原劑”。實驗室制備、提純、分析NaBH4純度的步驟如下。Ⅰ.NaBH4的制備利用如圖甲裝置(加熱及夾持裝置略)進行操作:(ⅰ)打開K2,鼓入N2,升溫到110℃,快速攪拌,將融化的Na快速分散到石蠟油中;(ⅱ)升溫到200℃,關閉K2,打開K1通入H2,充分反應后制得NaH;(ⅲ)升溫到240℃,持續攪拌下通入N2,打開K3滴入硼酸三甲酯[分子式為B(OCH3)3];(ⅳ)降溫后,分離得到NaBH4和CH3ONa的固體混合物。已知:NaBH4:可溶于異丙胺或水,常溫下與水緩慢反應,強堿環境下能穩定存在;CH3ONa:難溶于異丙胺;異丙胺:有機溶劑,沸點:33℃。Ⅱ.NaBH4的提純NaBH4可采用索氏提取法提純,其裝置如圖乙所示,實驗時將NaBH4和CH3ONa的固體混合物放入濾紙套筒1中,燒瓶中加入異丙胺。燒瓶中異丙胺受熱蒸發上升,冷凝后滴入濾紙套筒1中,再經導管返回燒瓶,從而實現連續萃取。圖乙Ⅲ.純度分析步驟1:取mg產品(雜質不參加反應)溶于NaOH溶液后配成200mL溶液,取20mL置于碘量瓶中,加入V1mLc1mol·L-1的KIO3溶液充分反應。(3NaBH4+4KIO33NaBO2+4KI+6H2O)步驟2:向步驟1反應后溶液中加入過量的KI溶液,用稀硫酸調節pH,使過量KIO3轉化為I2,冷卻后于暗處放數分鐘。步驟3:將步驟2所得混合液調pH約為5.0,加入幾滴淀粉,用c2mol·L-1Na2S2O3標準溶液滴定至終點,消耗溶液V2mL。(I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI)回答下列問題:(1)下列有關說法不正確的是。

A.NaBH4和NaH中氫化合價相同B.裝置甲應該處于無水、無氧的反應環境C.裝置乙中異丙胺蒸汽沿導管2上升D.萃取完全后,NaBH4在圓底燒瓶中(2)按照先后順序對本實驗的滴定操作排序檢查是否漏水→蒸餾水洗滌→→→a→→→。

a.加液至“0”刻度以上2~3mL處b.調整液面至“0”刻度或“0”刻度下方,記錄讀數V1c.傾斜轉動滴定管,使標準液潤濕滴定管內壁,將潤洗液從下口排出d.趕出尖嘴部分氣泡e.向堿式滴定管中加3~5mLNa2S2O3標準液f.向酸式滴定管中加3~5mLNa2S2O3標準液g.左手控制活塞(或擠壓玻璃珠),右手振蕩錐形瓶h.左手振蕩錐形瓶,右手控制活塞(或擠壓玻璃珠)(3)產品中NaBH4的純度為%。參考答案題型突破52物質含量和純度的測定真題導航1.(1)抑制Fe3+發生水解反應,保證滴定終點的準確判斷(2)99.20%解析(1)Fe3+和Al3+均易發生水解,[NH4Fe(SO4)2]溶液中含有Fe3+,為防止影響滴定終點的判斷,必須抑制其發生水解,因此加入稀酸B的作用是:抑制Fe3+發生水解反應,保證滴定終點的準確判斷。(2)由滴定步驟可知,25.00mL4.000×10-2mol·L-1AgNO3標準溶液分別與AlI3溶液中的I-、1.000×10-2mol·L-1NH4SCN標準溶液中的SCN-發生反應生成AgI和AgSCN;由Ag+守恒可知,n(AgI)+n(AgSCN)=n(AgNO3),則n(AgI)=n(AgNO3)-n(AgSCN)=n(AgNO3)-n(NH4SCN);三次滴定消耗NH4SCN標準溶液的平均體積為25.60mL,則n(AgI)=n(AgNO3)-n(AgSCN)=n(AgNO3)-n(NH4SCN)=25.00mL×10-3L·mL-1×4.000×10-2mol·L-1-25.60mL×10-3L·mL-1×1.000×10-2mol·L-1=7.440×10-4mol,由I守恒可知n(AlI3)=13n(AgI)=7.440×10-4mol×13=2.480×10-4mol,因此,產品純度為2.480×2.99%解析根據銅元素守恒,氧化銅的質量為32.814g-31.230g=1.584g,則氧化銅物質的量為0.0198mol,CuS~CuO11n0.0198mol,硫化銅物質的量為0.0198mol,則H2S物質的量為0.0198mol,H2S的質量為0.6733.(1)0.7(2)pH過低,指示劑會與氫離子反應生成重鉻酸根離子,會氧化氯離子,導致消耗的硝酸銀偏少,而pH過高,氫氧根離子會與銀離子反應,導致消耗的硝酸銀偏多解析(1)根據Cl-~AgNO3,樣品溶液中氯離子物質的量濃度為0.1000mol·L?1×0.02250L0.025L=0.09mol·L-1,n(Al3+)∶n(Cl-)=10∶9,根據電荷守恒得到[Al2(OH)4.2Cl1.8]m產品的鹽基度為4.24.2+1.8=0.7。(2)pH過低,指示劑會與氫離子反應生成重鉻酸根離子,會氧化氯離子,導致消耗的硝酸銀偏少,而4.(1)容量瓶、量筒(2)Sn2+易被空氣氧化為Sn4+:2Sn2++O2+4H+2Sn4++2H2O,加入Sn,發生反應Sn4++Sn2Sn2+,從而防止Sn2+被氧化(3)加快赤鐵礦試樣的溶解(4)偏小(5)33.6cVa%(6)①不存在重金屬汞、鉻的污染②H2O溶液酸度過高時,KMnO4的氧化性越強,Cl-對Fe2+的測定會有影響,酸度較低時Cl-對Fe2+的測定基本無影響解析(1)實驗中配制K2Cr2O7標準溶液時需用到容量瓶和量筒,量取濃鹽酸也要用到量筒,K2Cr2O7標準溶液和SnCl2溶液均需盛放在酸式滴定管中,但圖中給的是堿式滴定管。(2)Sn2+易被空氣氧化為Sn4+,配制SnCl2溶液時加入少量錫粒,發生反應Sn+Sn4+2Sn2+,Sn4+被還原為Sn2+,從而防止Sn2+被氧化。(3)步驟Ⅰ中試樣和濃鹽酸反應時適當加熱可加快反應速率。(4)步驟Ⅲ中,若未“立即滴定”,會導致部分Fe2+被空氣中的O2氧化,則滴定時消耗K2Cr2O7標準溶液的體積偏小,從而導致測定的鐵含量偏小。(5)根據滴定時發生反應:6Fe2++Cr2O72?+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O和消耗VmL的K2Cr2O7標準溶液可計算出鐵礦石中鐵的含量為6×56cV×10?3a×100%=33.6cVa%。(6)①從環保角度看,SnCl2-TiCl3-KMnO4滴定法不存在重金屬汞、鉻的污染。②為了做對照實驗,實驗ⅰ、ⅱ逐漸增大硫酸的濃度,空白實驗為不加硫酸的對照組,為保持溶液總體積不變,且不引入其他離子,則試劑X應為H2O。結合實驗ⅰ、ⅱ來看,當硫酸的濃度為0.1mol·L-1時KMnO4溶液的紫紅色不褪去,說明Cl-與KMnO4未反應,當硫酸的濃度增至6mol·L-1時KMnO4溶液的紫