化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)考向一以無(wú)機(jī)物制備為主線的綜合實(shí)驗(yàn)1.有氣體參與的物質(zhì)制備綜合題考向分析2.物質(zhì)制備型實(shí)驗(yàn)題的思維方法1.[2023·河北，15(1)(2)(3)(4)(5)]配合物Na3[Co(NO2)6](M=404g·mol-1)在分析化學(xué)中用于K+的鑒定，其制備裝置示意圖(夾持裝置等略)如圖，步驟如下：①向三頸燒瓶中加入15.0gNaNO2和15.0mL熱蒸餾水，攪拌溶解。②磁力攪拌下加入5.0gCo(NO3)2·6H2O，從儀器a加入50%醋酸7.0mL。冷卻至室溫后，再?gòu)膬x器b緩慢滴入30%雙氧水8.0mL。待反應(yīng)結(jié)束，濾去固體。③在濾液中加入95%乙醇，靜置40分鐘。固液分離后，依次用乙醇、乙醚洗滌固體產(chǎn)品，稱重。已知：ⅰ.乙醇、乙醚的沸點(diǎn)分別是78.5℃、34.5℃；ⅱ.NaNO2的溶解度數(shù)據(jù)如下表。溫度/℃20304050溶解度/(g/100gH2O)84.591.698.4104.1回答下列問(wèn)題：(1)儀器a的名稱是，使用前應(yīng)。

(2)Na3[Co(NO2)6]中鈷的化合價(jià)是(3)步驟①中，用熱蒸餾水的目的是。

(4)步驟③中，用乙醚洗滌固體產(chǎn)品的作用是。

(5)已知：2K++Na++[Co(NO2)6]3-K2Na[Co(NO2)6]↓(亮黃色)，足量KCl與1.010g產(chǎn)品反應(yīng)生成0.872g亮黃色沉淀，產(chǎn)品純度為%。

答案(1)分液漏斗檢漏(2)+312NaNO2+2Co(NO3)2+H2O2+2CH3COOH=2Na3[Co(NO2)6]+4NaNO3+2CH3COONa+2H2O(3)增加NaNO2的溶解度(4)加速產(chǎn)品干燥(5)80解析(5)已知：2K++Na++[Co(NO2)6]3-K2Na[Co(NO2)6]↓(亮黃色)，足量KCl與1.010g產(chǎn)品反應(yīng)生成0.872g亮黃色沉淀，則n(K2Na[Co(NO2)6])=n(Na3[Co(NO2)6])=0.872436mol=0.002mol，m(Na3[Co(NO2)6])=0.002mol×404g·mol-1=0.808g，產(chǎn)品純度為0.8081.010×100%=80%考向二以有機(jī)物制備、提取、純化為主線的綜合實(shí)驗(yàn)解有機(jī)物制備類實(shí)驗(yàn)題的思維模型分析制備流程依據(jù)有機(jī)反應(yīng)特點(diǎn)作答(1)有機(jī)化合物易揮發(fā)，反應(yīng)中通常采用冷凝回流裝置，以減少有機(jī)物的揮發(fā)，提高原料的利用率和產(chǎn)物的產(chǎn)率；(2)有機(jī)反應(yīng)通常都是可逆反應(yīng)，且易發(fā)生副反應(yīng)，因此常使價(jià)格較低的反應(yīng)物過(guò)量，以提高另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的產(chǎn)率，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中需要控制反應(yīng)條件，以減少副反應(yīng)的發(fā)生；(3)根據(jù)產(chǎn)品與雜質(zhì)的性質(zhì)差異，選擇合適的分離、提純方法2.(2024·黑吉遼，17)某實(shí)驗(yàn)小組為實(shí)現(xiàn)乙酸乙酯的綠色制備及反應(yīng)過(guò)程可視化，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(yīng)液由藍(lán)色變?yōu)樽仙?，變色硅膠由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色，停止加熱。Ⅲ.冷卻后，向燒瓶中緩慢加入飽和Na2CO3溶液至無(wú)CO2逸出，分離出有機(jī)相。Ⅳ.洗滌有機(jī)相后，加入無(wú)水MgSO4，過(guò)濾。Ⅴ.蒸餾濾液，收集73~78℃餾分，得無(wú)色液體6.60g，色譜檢測(cè)純度為98.0%?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)NaHSO4在反應(yīng)中起作用，用其代替濃H2SO4的優(yōu)點(diǎn)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(yīng)進(jìn)程。變色硅膠吸水，除指示反應(yīng)進(jìn)程外，還可。

(3)使用小孔冷凝柱承載，而不向反應(yīng)液中直接加入變色硅膠的優(yōu)點(diǎn)是(填標(biāo)號(hào))。

A.無(wú)需分離B.增大該反應(yīng)平衡常數(shù)C.起到沸石作用，防止暴沸D.不影響甲基紫指示反應(yīng)進(jìn)程(4)下列儀器中，分離有機(jī)相和洗滌有機(jī)相時(shí)均需使用的是(填名稱)。

(5)該實(shí)驗(yàn)乙酸乙酯的產(chǎn)率為(精確至0.1%)。

(6)若改用C2H518OH作為反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)，質(zhì)譜檢測(cè)目標(biāo)產(chǎn)物分子離子峰的質(zhì)荷比數(shù)值應(yīng)為答案(1)催化劑無(wú)有毒氣體二氧化硫產(chǎn)生(2)吸收生成的水，使平衡正向移動(dòng)，提高乙酸乙酯的產(chǎn)率(3)AD(4)分液漏斗(5)73.5%(6)90解析(1)乙酸、乙醇中加濃硫酸制乙酸乙酯時(shí)，濃硫酸的作用是催化劑和吸水劑，故本實(shí)驗(yàn)NaHSO4在反應(yīng)中起催化劑作用；濃硫酸還具有強(qiáng)氧化性和脫水性，用濃H2SO4時(shí)可能發(fā)生副反應(yīng)，且濃硫酸的還原產(chǎn)物二氧化硫?yàn)橛卸練怏w，用NaHSO4代替濃H2SO4的優(yōu)點(diǎn)是副產(chǎn)物少，可綠色制備乙酸乙酯，無(wú)有毒氣體二氧化硫產(chǎn)生。(3)若向反應(yīng)液中直接加入變色硅膠，反應(yīng)后需要過(guò)濾出硅膠，而使用小孔冷凝柱承載則無(wú)需分離，故A正確；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，使用小孔冷凝柱承載不能增大該反應(yīng)平衡常數(shù)，故B錯(cuò)誤；小孔冷凝柱承載并沒(méi)有投入溶液中，不能起到沸石作用，不能防止暴沸，故C錯(cuò)誤；由題中“反應(yīng)液由藍(lán)色變?yōu)樽仙兩枘z由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色”可知，若向反應(yīng)液中直接加入變色硅膠，則變色硅膠由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色，會(huì)影響觀察反應(yīng)液由藍(lán)色變?yōu)樽仙?，使用小孔冷凝柱承載不影響甲基紫指示反應(yīng)進(jìn)程，故D正確。(5)由反應(yīng)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O可知，100mmol乙酸與150mmol乙醇反應(yīng)時(shí)，乙醇過(guò)量，理論上可獲得的乙酸乙酯的質(zhì)量為0.1mol×88g·mol-1=8.8g，該實(shí)驗(yàn)乙酸乙酯的產(chǎn)率為6.60g×98.0%8.8g×100%=73.5%。(6)若改用C2H518OH作為反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)：CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2O，生成的乙酸乙酯的摩爾質(zhì)量為90g·mol-1考向三以物質(zhì)性質(zhì)探究為主的綜合實(shí)驗(yàn)1.研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法和程序注意事項(xiàng)：(1)若探究影響物質(zhì)性質(zhì)的因素，首先應(yīng)確定變量，其次是“定多變一”，即其他因素不變，只改變一種因素，看這種因素與探究的問(wèn)題存在怎樣的關(guān)系。(2)多角度辯證地看問(wèn)題①研究反應(yīng)物中各微粒的性質(zhì)(即內(nèi)因)。②研究反應(yīng)條件的影響(如溫度、濃度、環(huán)境中的其他物質(zhì))。2.物質(zhì)性質(zhì)綜合實(shí)驗(yàn)探究題的審題思路強(qiáng)化證據(jù)意識(shí)：3.(2024·湖北，18)學(xué)習(xí)小組為探究Co2+、Co3+能否催化H2O2的分解及相關(guān)性質(zhì)，室溫下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)Ⅰ~Ⅳ。實(shí)驗(yàn)Ⅰ實(shí)驗(yàn)Ⅱ?qū)嶒?yàn)Ⅲ無(wú)明顯變化溶液變?yōu)榧t色，伴有氣泡產(chǎn)生溶液變?yōu)槟G色，并持續(xù)產(chǎn)生能使帶火星木條復(fù)燃的氣體已知：[Co(H2O)6](1)配制1.00mol·L-1的CoSO4溶液，需要用到下列儀器中的(填標(biāo)號(hào))。

(2)實(shí)驗(yàn)Ⅰ表明[Co(H2O)6]2+(填“能”或“不能”)催化H2O實(shí)驗(yàn)Ⅲ初步表明[Co(CO3)3]3?能催化H2O2的分解，寫(xiě)出H2O2(3)實(shí)驗(yàn)Ⅰ表明，反應(yīng)2[Co(H2O)6]2++H2O2+2H+2[Co(H2O)6]3++2H2O難以正向進(jìn)行，利用化學(xué)平衡移動(dòng)原理，分析Co3+(4)實(shí)驗(yàn)Ⅳ中，A到B溶液變?yōu)樗{(lán)色，并產(chǎn)生氣體；B到C溶液變?yōu)榉奂t色，并產(chǎn)生氣體。從A到C所產(chǎn)生的氣體的分子式分別為、。

實(shí)驗(yàn)Ⅳ：答案(1)bc(2)不能吸收產(chǎn)生的H+，維持pH，促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行2Co2++10HCO3?+H2O2=2[Co(CO3)3]3-+6H2O+4CO2↑2H2O22H2O+O2↑(3)實(shí)驗(yàn)Ⅲ的現(xiàn)象表明，Co3+、Co2+分別與CO32?配位時(shí)，[Co(H2O)6]3+更易與CO3解析實(shí)驗(yàn)Ⅰ中無(wú)明顯變化，證明[Co(H2O)6]2+不能催化H2O2的分解；實(shí)驗(yàn)Ⅱ中溶液變?yōu)榧t色，證明[Co(H2O)6]2+易轉(zhuǎn)化為[Co(CO3)2]2?；實(shí)驗(yàn)Ⅲ中溶液變?yōu)槟G色，說(shuō)明[Co(H2O)6]3+更易與CO32?反應(yīng)生成[Co(CO3)3]3?，并且初步證明[Co(H2O)6]2+在HCO3?的作用下易被H2O2氧化為[Co(CO3)3]3?；實(shí)驗(yàn)Ⅳ中溶液先變藍(lán)后變紅，并且前后均有氣體生成，證明在酸性條件下，[Co(CO3)3]3?易轉(zhuǎn)化為[Co(H2O)6]3+，[Co(H2O)6]3+氧化性強(qiáng)，可以把H2O題型突破練(A)[分值：50分]1.(14分)(2023·河北邢臺(tái)高三模擬)Na2S2O3是重要的化學(xué)試劑，遇高溫分解，與酸發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)如圖所示裝置制備Na2S2O3。(1)儀器A的名稱為。

(2)下列關(guān)于裝置B的作用敘述錯(cuò)誤的是(填字母)。

a.通過(guò)觀察氣泡可控制SO2氣流速率b.防止發(fā)生倒吸c(diǎn).通過(guò)長(zhǎng)頸漏斗液面升降判斷B后面裝置是否堵塞(3)C中生成產(chǎn)品的化學(xué)方程式為

。

(4)為保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)率和純度，實(shí)驗(yàn)中通入的SO2不能過(guò)量，原因是

。

(5)為測(cè)定所得產(chǎn)品純度，取mg所得產(chǎn)品溶于蒸餾水中配制成250mL溶液，取25.00mL置于錐形瓶中，加入2滴淀粉試劑，用cmol·L-1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。已知：2S2O32?+I2=S4O①滴定終點(diǎn)現(xiàn)象為

。

②產(chǎn)品的純度為(用m、c、V表示)。

(6)下列裝置和試劑不能代替E的是(填字母)。

答案(1)蒸餾燒瓶(2)b(3)2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2(4)Na2S2O3與酸反應(yīng)，過(guò)量SO2會(huì)使溶液呈酸性(5)①滴入最后半滴碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶液變?yōu)樗{(lán)色，且半分鐘內(nèi)不褪色②316cVm解析由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，70%硫酸與亞硫酸鈉固體反應(yīng)制備二氧化硫，裝置B用于控制二氧化硫的氣流速率和通過(guò)長(zhǎng)頸漏斗液面升降判斷B后面裝置是否堵塞；裝置C中二氧化硫與硫化鈉和碳酸鈉混合溶液共熱反應(yīng)制備硫代硫酸鈉，裝置D為空載儀器，作安全瓶，起防倒吸的作用；裝置E中盛有的氫氧化鈉溶液用于吸收二氧化碳和未反應(yīng)的二氧化硫，防止污染空氣。(5)②由題意可知，滴定消耗VmLcmol·L-1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液，則由方程式可知關(guān)系式：2S2O32?~I2，mcmol·L?1×10?3VL×2×250mL25.00mL×158g·mol2.(10分)(2023·遼寧，17)2?噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓藥物氯吡格雷的重要中間體，其制備方法如下：Ⅰ.制鈉砂。向燒瓶中加入300mL液體A和4.60g金屬鈉，加熱至鈉熔化后，蓋緊塞子，振蕩至大量微小鈉珠出現(xiàn)。Ⅱ.制噻吩鈉。降溫至10℃，加入25mL噻吩，反應(yīng)至鈉砂消失。Ⅲ.制噻吩乙醇鈉。降溫至-10℃，加入稍過(guò)量的環(huán)氧乙烷的四氫呋喃溶液，反應(yīng)30min。Ⅳ.水解?；謴?fù)室溫，加入70mL水，攪拌30min；加鹽酸調(diào)pH至4~6，繼續(xù)反應(yīng)2h，分液；用水洗滌有機(jī)相，二次分液。Ⅴ.分離。向有機(jī)相中加入無(wú)水MgSO4，靜置，過(guò)濾，對(duì)濾液進(jìn)行蒸餾，蒸出四氫呋喃、噻吩和液體A后，得到產(chǎn)品17.92g。(1)步驟Ⅰ中液體A可以選擇。

a.乙醇 b.水c.甲苯 d.液氨(2)噻吩沸點(diǎn)低于吡咯()的原因是。

(3)步驟Ⅱ的化學(xué)方程式為。

(4)步驟Ⅲ中反應(yīng)放熱，為防止溫度過(guò)高引發(fā)副反應(yīng)，加入環(huán)氧乙烷溶液的方法是。

(5)步驟Ⅳ中用鹽酸調(diào)節(jié)pH的目的是。

(6)下列儀器在步驟Ⅴ中無(wú)需使用的是(填名稱)；無(wú)水MgSO4的作用為。

(7)產(chǎn)品的產(chǎn)率為(用Na計(jì)算，精確至0.1%)。

答案(1)c(2)吡咯中含有—NH—，可以形成分子間氫鍵(3)(4)將環(huán)氧乙烷溶液沿?zé)诰従徏尤耄⒉粩嘤貌ＡО魯嚢?5)與水解生成的OH-反應(yīng)，使水解更徹底(6)球形冷凝管和分液漏斗除去水(7)70.0%解析(1)步驟Ⅰ制鈉砂過(guò)程中，液體A不能和Na反應(yīng)，而乙醇、水和液氨都能和金屬Na反應(yīng)，故選c。(5)2?噻吩乙醇鈉水解生成2?噻吩乙醇的過(guò)程中有NaOH生成，用鹽酸調(diào)節(jié)pH的目的是將NaOH中和，使平衡正向移動(dòng)，增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。(6)步驟Ⅴ中的操作有過(guò)濾、蒸餾，蒸餾的過(guò)程中需要直形冷凝管，不能用球形冷凝管，無(wú)需使用的是球形冷凝管和分液漏斗。(7)步驟Ⅰ中向燒瓶中加入300mL液體A和4.60g金屬鈉，Na的物質(zhì)的量為4.60g23g·mol?1=0.2mol，步驟Ⅱ中Na完全反應(yīng)，根據(jù)方程式可知，理論上可以生成0.2mol23.(10分)(2023·廣東清遠(yuǎn)高三聯(lián)考)全球?qū)︿囐Y源的需求不斷增長(zhǎng)，從海水、鹽湖中提取鋰越來(lái)越受到重視。金屬鋰(Li)的化學(xué)性質(zhì)與鎂相似，在加熱的條件下鋰能與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鋰(Li3N，遇水劇烈反應(yīng))。某課題組設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置制備氮化鋰(部分夾持裝置省略)并測(cè)定其純度?；卮鹣铝袉?wèn)題：已知：實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨(NH4Cl)溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)?，該反?yīng)為放熱反應(yīng)。(1)盛裝NaNO2溶液的儀器名稱為。

(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先點(diǎn)燃(填“A”或“D”)處酒精燈，這樣做的目的是

。

(3)經(jīng)查閱資料得知，裝置A處不需要持續(xù)加熱，分析可能的原因：

；

裝置B的作用是；裝置C中盛裝的試劑為堿石灰，其作用為

。

(4)測(cè)定Li3N產(chǎn)品純度，裝置如圖：取0.04gLi3N產(chǎn)品于蒸餾燒瓶中，打開(kāi)止水夾，通過(guò)安全漏斗向蒸餾燒瓶中加入足量的水。Li3N遇水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

；G中的液體可選擇(填字母)。

A.蒸餾水 B.煤油C.石蠟油 D.飽和食鹽水(5)當(dāng)反應(yīng)完全后，測(cè)得NH3體積為22.4mL(已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。該Li3N產(chǎn)品的純度為%。

答案(1)分液漏斗(2)A用生成的氮?dú)馀疟M裝置中的空氣(3)反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量可以維持反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行降低溫度，防止裝置D加熱之前鋰和氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)干燥氮?dú)?4)Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑BC(5)87.5解析(2)鋰化學(xué)性質(zhì)活潑，會(huì)與空氣中的氧氣等反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先點(diǎn)燃A處酒精燈，用生成的氮?dú)馀疟M裝置中的空氣。(3)Li3N遇水劇烈反應(yīng)，裝置C中盛裝的試劑為堿石灰，其作用為干燥氮?dú)狻?4)Li3N遇水劇烈反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，反應(yīng)生成氫氧化鋰和氨氣：Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑；生成的氨氣極易溶于水，不溶于有機(jī)溶劑，故G中的液體選煤油、石蠟油。(5)測(cè)得NH3體積為22.4mL(已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，即0.001mol，該Li3N產(chǎn)品的純度為0.001mol×35g·mo4.(16分)某小組同學(xué)根據(jù)Fe3+、Fe2+和Zn2+的氧化性推斷溶液中Zn與Fe3+可能先后發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)：2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+，F(xiàn)e2++Zn=Fe+Zn2+，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)試劑現(xiàn)象Ⅰ2mL0.1mol·L-1FeCl3溶液、過(guò)量鋅粉黃色溶液很快變淺，接著有無(wú)色氣泡產(chǎn)生，固體中未檢出鐵Ⅱ2mLpH≈0.70的1mol·L-1FeCl3溶液、過(guò)量鋅粉片刻后有大量氣體產(chǎn)生，出現(xiàn)紅褐色渾濁，約半小時(shí)后，產(chǎn)生紅褐色沉淀，溶液顏色變淺，產(chǎn)生少量鐵(1)實(shí)驗(yàn)Ⅰ結(jié)束后，F(xiàn)e3+的最終還原產(chǎn)物為。

(2)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋實(shí)驗(yàn)Ⅱ中產(chǎn)生紅褐色渾濁的原因：

。

(3)實(shí)驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ：用Fe2(SO4)3溶液和Fe(NO3)3溶液替代實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的FeCl3溶液：實(shí)驗(yàn)試劑現(xiàn)象Ⅲ2mLpH≈0.70的1mol·L-1Fe(NO3)3溶液、過(guò)量鋅粉約半小時(shí)后，溶液變?yōu)樯钭厣覝啙幔瑹o(wú)鐵產(chǎn)生Ⅳ2mLpH≈0.70的amol·L-1Fe2(SO4)3溶液、過(guò)量鋅粉約半小時(shí)后，溶液呈淺綠色且渾濁，有少量鐵產(chǎn)生資料：Fe2++NO[Fe(NO)]2+，[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。①a=。

②甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅲ的現(xiàn)象，判斷溶液中一定存在[Fe(NO)]2+，乙同學(xué)認(rèn)為甲的結(jié)論不正確。深棕色可能是生成的導(dǎo)致的現(xiàn)象。乙同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了深棕色溶液中存在[Fe(NO)]2+。其實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是

。

③對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ、Ⅳ，F(xiàn)e(NO3)3溶液與過(guò)量鋅粉反應(yīng)沒(méi)有生成鐵的原因可能是

。

(4)實(shí)驗(yàn)Ⅴ：將實(shí)驗(yàn)Ⅱ中FeCl3溶液換成FeCl3無(wú)水乙醇，加入足量鋅粉，片刻后，反應(yīng)放熱，有大量鐵產(chǎn)生。由實(shí)驗(yàn)Ⅰ~Ⅴ可知：反應(yīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，鋅能否與Fe3+反應(yīng)得到單質(zhì)鐵，與Zn和Fe3+的物質(zhì)的量、Fe3+的濃度、、等有關(guān)。

答案(1)Fe2+(2)FeCl3溶液中存在水解平衡：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入鋅粉，H+被消耗，F(xiàn)e3+的水解平衡正向移動(dòng)，產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀(3)①0.5②NO2過(guò)濾，取少量深棕色溶液，加熱，溶液棕色變淺，液面上方產(chǎn)生紅棕色氣體③Fe2+與NO結(jié)合生成[Fe(NO)]2+，溶液中Fe2+的濃度減小，使得Fe2+與Zn反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率減小(4)溶劑陰離子種類解析(1)向2mL0.1mol·L-1FeCl3溶液中加入過(guò)量鋅粉，溶液顏色變淺，固體中沒(méi)有鐵，說(shuō)明Fe3+的最終還原產(chǎn)物為Fe2+。(3)①實(shí)驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ是為了探究陰離子的影響，則Fe3+的物質(zhì)的量應(yīng)是定量，則n(Fe3+)=c1V1=c2V2，即1mol·L-1×2×10-3L=amol·L-1×2×2×10-3L，解得a=0.5。②NO2是紅棕色氣體，故推測(cè)可能是生成的NO2導(dǎo)致的現(xiàn)象；由可逆反應(yīng)Fe2++NO[Fe(NO)]2+可知，若實(shí)驗(yàn)Ⅲ中存在[Fe(NO)]2+，加熱溶液，會(huì)產(chǎn)生NO，NO會(huì)被空氣中的O2氧化成NO2，則會(huì)觀察到有紅棕色氣體產(chǎn)生。③Fe3+和H+、NO3?反應(yīng)生成Fe2+和NO，NO再與Fe2+結(jié)合生成[Fe(NO)]2+，而Fe3+和H+、SO42?不反應(yīng)，過(guò)量Zn與Fe3+反應(yīng)得到Fe2+，Zn再置換出Fe單質(zhì)。(4)由實(shí)驗(yàn)Ⅴ可知，溶劑由水換成無(wú)水乙醇，有鐵單質(zhì)生成，則鋅能否與Fe3+反應(yīng)得到單質(zhì)鐵與溶劑有關(guān)，實(shí)驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ將Cl-換成NO3?和SO4題型突破練(B)[分值：50分]1.(12分)貴重金屬的回收利用是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。黃金不僅是重要的化工原料，還具有貨幣屬性。提取金的方法之一是用硫代硫酸鹽在弱堿性條件下浸金。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)浸取電路板中金的過(guò)程如圖甲所示，金的浸取原理如圖乙所示。(1)打開(kāi)K1、K3，關(guān)閉K2、K4，向A中燒瓶加水，制取NH3。①請(qǐng)寫(xiě)出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

。

②安全漏斗的作用除加水外，還有。

(2)當(dāng)三頸燒瓶中出現(xiàn)現(xiàn)象后，關(guān)閉K1、K3，打開(kāi)K2、K4，滴入Na2S2O3溶液，請(qǐng)補(bǔ)全反應(yīng)的離子方程式：Au+S2O32?+O2+

=[Au(S2O3)2]3-+(3)為了驗(yàn)證圖乙原理中O2的作用，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：關(guān)閉K4，反應(yīng)一段時(shí)間后，溫度無(wú)明顯變化，U形管內(nèi)液柱左高右低，三頸燒瓶中溶液藍(lán)色變淺。然后(填操作和現(xiàn)象)，此現(xiàn)象證實(shí)了上述原理中O2的作用。由上述原理可知，[Cu(NH3)4]2+在浸金過(guò)程中起作用。

答案(1)①Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑②液封，防止氣體逸出(2)藍(lán)色沉淀消失482H2O44OH-(3)打開(kāi)K4，三頸燒瓶中溶液藍(lán)色復(fù)原催化解析裝置A中氮化鋰與水反應(yīng)制取氨，B為安全瓶，防止氨溶于C中溶液時(shí)出現(xiàn)倒吸，由圖乙可知Na2S2O3與Au反應(yīng)生成[Au(S2O3)2]3-，銅離子變成[Cu(NH3)4]2+，該離子與Au反應(yīng)生成[Cu(NH3)2]+，[Cu(NH3)2]+與氧氣反應(yīng)生成[Cu(NH3)4]2+，通過(guò)該轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)Au的浸取。(2)氨通入三頸燒瓶中與硫酸銅反應(yīng)先生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀，繼續(xù)通入氨，直至沉淀溶解，關(guān)閉K1、K3，打開(kāi)K2、K4，滴入Na2S2O3溶液，由題中信息可知1molAu失去1mol電子，1mol氧氣得到4mol電子，根據(jù)得失電子守恒得反應(yīng)的離子方程式：4Au+8S2O32?+O2+2H2O=4[Au(S2O3)2]3-+4OH-。(3)關(guān)閉K4，反應(yīng)一段時(shí)間后，溫度無(wú)明顯變化，U形管內(nèi)液柱左高右低，說(shuō)明氣體減少導(dǎo)致壓強(qiáng)減??；三頸燒瓶中溶液藍(lán)色變淺，可知[Cu(NH3)4]2+發(fā)生反應(yīng)生成[Cu(NH3)2]+。然后打開(kāi)K4，三頸燒瓶中溶液藍(lán)色復(fù)原，說(shuō)明[Cu(NH3)2]+重新被氧氣氧化為[Cu(NH3)4]2+，[Cu(NH3)4]2+在浸金過(guò)程中作催化劑，實(shí)現(xiàn)了2.(11分)碳酸鑭[La2(CO3)3，相對(duì)分子質(zhì)量為458]能抑制人體內(nèi)磷酸鹽的吸收，降低體內(nèi)血清磷酸鹽和磷酸鈣的水平，常用于慢性腎衰患者高磷血癥的治療。某課外小組成員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究La2(CO3)3的制備方法。已知：①La2(CO3)3難溶于水，易溶于鹽酸，溶液pH較高時(shí)易生成堿式碳酸鑭[La(OH)CO3，相對(duì)分子質(zhì)量為216]。②氯化鑭(LaCl3)與易溶的碳酸鹽或碳酸氫鹽反應(yīng)可制備La2(CO3)3。Ⅰ.利用氯化鑭溶液與碳酸氫銨溶液制備碳酸鑭(裝置如圖1，其中夾持裝置已略去)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：ⅰ.連接好實(shí)驗(yàn)裝置，檢查裝置的氣密性，關(guān)閉K1、K2、K3和K4。ⅱ.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先打開(kāi)活塞(填“K1”或“K2”)和K3，持續(xù)通入一段時(shí)間氣體。

ⅲ.，繼續(xù)通入一段時(shí)間另一種氣體。

ⅳ.……，最終制得碳酸鑭沉淀。(1)試劑b的名稱是，試劑a的作用是。裝置中硬質(zhì)玻璃管的作用是。

(2)將操作ⅱ空白處補(bǔ)充完整：，

將操作?？瞻滋幯a(bǔ)充完整：。

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將三頸燒瓶放入冷水中的主要原因是。

(4)氯化鑭溶液與碳酸氫銨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

Ⅱ.利用碳酸氫鈉溶液與氯化鑭溶液制備碳酸鑭。(5)將一定濃度的NaHCO3溶液滴入氯化鑭溶液中，利用手持技術(shù)測(cè)得氯化鑭溶液的pH隨加入NaHCO3溶液的體積的變化如圖2。試分析bc段發(fā)生pH突變的原因：

。

Ⅲ.碳酸鑭粗產(chǎn)品[設(shè)雜質(zhì)只有La(OH)CO3]組成的測(cè)定。(6)準(zhǔn)確稱取6.844g粗產(chǎn)品，溶于10.00mL稀鹽酸中，加入10.00mLNH3?NH4Cl緩沖溶液和0.200g紫脲酸銨混合指示劑，用0.5mol·L-1EDTA(Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈藍(lán)紫色(La3++H2Y2-=LaY-+2H+)，消耗60.00mLEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液。則產(chǎn)品中n(碳酸鑭)∶n(堿式碳酸鑭)=。

答案(1)濃氨水除去CO2中的HCl氣體防止倒吸(2)K2關(guān)閉K2，打開(kāi)K1(3)防止碳酸氫銨分解，同時(shí)降低碳酸鑭的溶解度，利于生成沉淀(4)2LaCl3+6NH4HCO3=La2(CO3)3↓+6NH4Cl+3H2O+3CO2↑(5)La3+完全沉淀，再滴入NaHCO3溶液時(shí)，碳酸氫根離子水解使溶液的堿性增強(qiáng)，溶液的pH發(fā)生突躍(6)7∶1解析在裝置中先用濃氨水與生石灰混合發(fā)生反應(yīng)制取NH3，將氨通入三頸燒瓶中使溶液顯堿性。再用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制取CO2氣體，用飽和NaHCO3溶液除去CO2中的雜質(zhì)HCl氣體后，通入三頸燒瓶中，在三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)，得到La2(CO3)3沉淀。(2)氨在水中溶解度較大，先通入氨，則實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先打開(kāi)活塞K2和K3，持續(xù)通入一段時(shí)間NH3；然后關(guān)閉K2，打開(kāi)K1，繼續(xù)通入一段時(shí)間CO2。(6)根據(jù)La3++H2Y2-=LaY-+2H+得關(guān)系式：La3+~H2Y2-，n(H2Y2-)=0.5mol·L-1×0.060L=0.03mol，則n(La3+)=0.03mol，設(shè)La2(CO3)3為xmol，La(OH)CO3為ymol，則2x+y=0.03，458x+216y=6.844，解得x=0.014，y=0.002，n(碳酸鑭)∶n(堿式碳酸鑭)=0.014∶0.002=7∶1。3.(11分)(2023·河南新鄉(xiāng)統(tǒng)考模擬)苯甲酸可用于醫(yī)藥、染料載體、增塑劑、果汁飲料的保香劑和食品防腐劑等的生產(chǎn)。某化學(xué)興趣小組欲在實(shí)驗(yàn)室制備苯甲酸、回收二氧化錳并測(cè)定其純度，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：苯甲酸實(shí)驗(yàn)室制備原理為：實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。已知：甲苯的密度是0.872g·mL-1；苯甲酸微溶于冷水，溶于熱水。實(shí)驗(yàn)步驟：Ⅰ.在50mL三頸燒瓶中加入1.5mL甲苯、20mL水和5.0g高錳酸鉀，油浴加熱至反應(yīng)結(jié)束。Ⅱ.將反應(yīng)液趁熱減壓過(guò)濾，得到濾渣1，濾液呈紫色，加入少量亞硫酸鈉使紫色褪去，進(jìn)行二次減壓過(guò)濾，得到濾渣2；將濾液放入冰水浴中，然后加酸酸化，有晶體析出，減壓過(guò)濾，洗滌、干燥，得到苯甲酸晶體。Ⅲ.回收二氧化錳：將濾渣2和濾紙一并轉(zhuǎn)移到坩堝中，加熱灼燒，所得固體與干燥后的濾渣1合并，稱重得2.5g固體。Ⅳ.二氧化錳純度的測(cè)定：稱取0.5g回收的二氧化錳，放于燒杯中，再加入25mL0.3mol·L-1草酸鈉溶液及50mL12mol·L-1硫酸溶液，加熱至不再產(chǎn)生二氧化碳，稀釋至250mL，加熱至近沸。趁熱以濃度為0.05mol·L-1的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)量的草酸鈉，消耗高錳酸鉀溶液的體積為16.0mL。已知：MnO2+C2O42?+4H+=Mn2++2CO2↑+2H2MnO4?+5C2O42?+16H+=2Mn2+(1)儀器A的名稱為，該裝置的作用是。

(2)步驟Ⅰ中，判斷反應(yīng)結(jié)束的現(xiàn)象是。

(3)步驟Ⅱ中加酸酸化，加的酸可以是(填序號(hào))。

①稀硫酸②鹽酸濾液放入冰水浴的原因是。

(4)濾渣2的主要成分為MnO(OH)2，請(qǐng)寫(xiě)出生成MnO(OH)2的離子方程式：

。

(5)用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí)，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是，二氧化錳的純度為%。

答案(1)球形冷凝管冷凝回流，提高反應(yīng)物的利用率(2)三頸燒瓶中無(wú)油狀物(3)①②降低苯甲酸的溶解度，使苯甲酸充分析出，提高產(chǎn)率(4)2MnO4?+3SO32?+3H2O=(5)當(dāng)?shù)渭幼詈蟀氲胃咤i酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，溶液變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色95.7解析甲苯被酸性高錳酸鉀氧化為苯甲酸鹽，苯甲酸鹽與酸反應(yīng)得到苯甲酸。圖示裝置中球形冷凝管的目的是使甲苯冷凝回流，提高反應(yīng)物的利用率，苯甲酸在三頸燒瓶中生成，由于苯甲酸在冷水中的溶解度較低，冰水浴有利于其析出。(3)根據(jù)制備原理，苯甲酸鹽與酸反應(yīng)可得到苯甲酸晶體，鹽酸和硫酸均可，故選①②；苯甲酸微溶于冷水，溶于熱水，冰水浴的目的是降低苯甲酸的溶解度，使苯甲酸充分析出