专题讲座（九）化学实验中规范答题第一部分：高考真题感悟1．（2022·湖南·高考真题）某实验小组以溶液为原料制备，并用重量法测定产品中的含量。设计了如下实验方案：可选用试剂：晶体、溶液、浓、稀、溶液、蒸馏水步骤1.的制备按如图所示装置进行实验，得到溶液，经一系列步骤获得产品。步骤2，产品中的含量测定①称取产品，用水溶解，酸化，加热至近沸；②在不断搅拌下，向①所得溶液逐滴加入热的溶液，③沉淀完全后，水浴40分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固体，质量为。回答下列问题：(1)Ⅰ是制取_______气体的装置，在试剂a过量并微热时，发生主要反应的化学方程式为_______；(2)Ⅰ中b仪器的作用是_______；Ⅲ中的试剂应选用_______；(3)在沉淀过程中，某同学在加入一定量热的溶液后，认为沉淀已经完全，判断沉淀已完全的方法是_______；(4)沉淀过程中需加入过量的溶液，原因是_______；(5)在过滤操作中，下列仪器不需要用到的是_______(填名称)；(6)产品中的质量分数为_______(保留三位有效数字)。【答案】(1)HCl H2SO4(浓)+NaClNaHSO4+HCl↑(2)防止倒吸 CuSO4溶液(3)静置，取上层清液于一洁净试管中，继续滴加硫酸溶液，无白色沉淀生成，则已沉淀完全(4)使钡离子沉淀完全(5)锥形瓶(6)97.6%【解析】装置I中浓硫酸和氯化钠共热制备HCl，装置II中氯化氢与BaS溶液反应制备BaCl2·2H2O，装置III中硫酸铜溶液用于吸收生成的H2S，防止污染空气。（1）由分析可知，装置I为浓硫酸和氯化钠共热制取HCl气体的装置，在浓硫酸过量并微热时，浓硫酸与氯化钠反应生成硫酸氢钠和氯化氢，发生主要反应的化学方程式为：H2SO4(浓)+NaClNaHSO4+HCl↑。（2）氯化氢极易溶于水，装置II中b仪器的作用是：防止倒吸；装置II中氯化氢与BaS溶液反应生成H2S，H2S有毒，对环境有污染，装置III中盛放CuSO4溶液，用于吸收H2S。（3）硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，因此判断沉淀已完全的方法是静置，取上层清液于一洁净试管中，继续滴加硫酸溶液，无白色沉淀生成，则已沉淀完全。（4）为了使钡离子沉淀完全，沉淀过程中需加入过量的硫酸溶液。（5）过滤用到的仪器有：铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒，用不到锥形瓶。（6）由题意可知，硫酸钡的物质的量为：=0.002mol，依据钡原子守恒，产品中BaCl2·2H2O的物质的量为0.002mol，质量为0.002mol244g/mol=0.488g，质量分数为：100%=97.6%。2．（2022·河北·高考真题）某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量，设计实验如下：①三颈烧瓶中加入香菇样品和水；锥形瓶中加入水、淀粉溶液，并预加的碘标准溶液，搅拌。②以流速通氮气，再加入过量磷酸，加热并保持微沸，同时用碘标准溶液滴定，至终点时滴定消耗了碘标准溶液。③做空白实验，消耗了碘标准溶液。④用适量替代香菇样品，重复上述步骤，测得的平均回收率为95%。已知：，回答下列问题：(1)装置图中仪器a、b的名称分别为_______、_______。(2)三颈烧瓶适宜的规格为_______(填标号)。A．        B．        C．(3)解释加入，能够生成的原因：_______。(4)滴定管在使用前需要_______、洗涤、润洗；滴定终点时溶液的颜色为_______；滴定反应的离子方程式为_______。(5)若先加磷酸再通氮气，会使测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。(6)该样品中亚硫酸盐含量为_______(以计，结果保留三位有效数字)。【答案】(1)(球形)冷凝管 酸式滴定管(2)C(3)加入H3PO4后，溶液中存在化学平衡H2SO3SO2+H2O，SO2的溶解度随着温度升高而减小，SO2逸出后，促进了化学平衡H2SO3SO2+H2O向右移动(4)检验其是否漏水 蓝色 I2+SO2+2H2O=2I-+4H++(5)偏低(6)【解析】由题中信息可知，检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量的原理是：用过量的磷酸与其中的亚硫酸盐反应生成SO2，用氮气将SO2排入到锥形瓶中被水吸收，最后用碘标准溶液滴定，测出样品中亚硫酸盐含量。（1）根据仪器a、b的结构可知，装置图中仪器a、b的名称分别为球形冷凝管和酸式滴定管；（2）三颈烧瓶中加入10.00g香菇样品和400mL水，向其中加入H3PO4的体积不超过10mL。在加热时，三颈烧瓶中的液体不能超过其容积的，因此，三颈烧瓶适宜的规格为1000mL选C。（3）虽然Ka1(H3PO4)=7.1×10-3＜Ka1(H2SO3)=1.3×10-2，但是H3PO4为难挥发性的酸，而H2SO3易分解为SO2和水，SO2的溶解度随着温度升高而减小，SO2逸出后，促进了化学平衡H2SO3SO2+H2O向右移动，因此，加入H3PO4能够生成SO2的原因是：加入H3PO4后，溶液中存在化学平衡H2SO3SO2+H2O，SO2的溶解度随着温度升高而减小，SO2逸出后，促进了化学平衡H2SO3SO2+H2O向右移动；（4）滴定管在使用前需要检验其是否漏水、洗涤、润洗；滴定前，溶液中的碘被SO2还原为碘离子，溶液的颜色为无色，滴加终点时，过量的1滴或半滴标准碘液使淀粉溶液变为蓝色且半分钟点之内不变色，因此，滴定终点时溶液为蓝色；滴定反应的离子方程式为I2+SO2+2H2O=2I—+4H++；（5）若先加磷酸再通氮气，则不能将装置中的空气及时排出，有部分亚硫酸盐和SO2被装置中的氧气氧化，碘的标准液的消耗量将减少，因此会使测定结果偏低。（6）实验中SO2消耗的标准碘液的体积为0.30mL+1.00mL=1.30mL，减去空白实验消耗的0.10mL，则实际消耗标准碘液的体积为1.20mL，根据反应I2+SO2+2H2O=2I—+4H++可以计算出n(SO2)=n(I2)=1.20mL10-3L·mL-10.01000mol·L-1=1.2010-5mol，由于SO2的平均回收率为95%，则实际生成的n(SO2)=，则根据S元素守恒可知，该样品中亚硫酸盐含量为mg•kg-1。3．（2022·辽宁·高考真题）作为绿色氧化剂应用广泛，氢醌法制备原理及装置如下：已知：、等杂质易使催化剂中毒。回答下列问题：(1)A中反应的离子方程式为___________。(2)装置B应为___________(填序号)。(3)检查装置气密性并加入药品，所有活塞处于关闭状态。开始制备时，打开活塞___________，控温。一段时间后，仅保持活塞b打开，抽出残留气体。随后关闭活塞b，打开活塞___________，继续反应一段时间。关闭电源和活塞，过滤三颈烧瓶中混合物，加水萃取，分液，减压蒸馏，得产品。(4)装置F的作用为___________。(5)反应过程中，控温的原因为___________。(6)氢醌法制备总反应的化学方程式为___________。(7)取产品，加蒸馏水定容至摇匀，取于锥形瓶中，用酸性标准溶液滴定。平行滴定三次，消耗标准溶液体积分别为、、。假设其他杂质不干扰结果，产品中质量分数为___________。【答案】(1)(2)②(3)a、b    c、d(4)防止外界水蒸气进入C中使催化剂中毒(5)适当升温加快反应速率，同时防止温度过高分解(6)(7)17%【解析】从的制备原理图可知，反应分两步进行，第一步为在催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇，第二步为与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌。启普发生器A为制取的装置，产生的中混有和，需分别除去后进入C中发生第一步反应。随后氧气源释放的氧气经D干燥后进入C中发生反应生成和乙基蒽醌，F中装有浓，与C相连，防止外界水蒸气进入C中，使催化剂中毒。（1）A中锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，反应的离子方程式为；（2）、等杂质易使催化剂中毒，需通过碱石灰除去HX和H2O，所以装置B应该选②；（3）开始制备时，打开活塞a、b，A中产生的进入C中，在催化作用下与乙基蒽醌反应生成乙基蒽醇，一段时间后，关闭a，仅保持活塞b打开，将残留抽出，随后关闭活塞b，打开活塞c、d，将通入C中与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌。（4）容易使催化剂中毒，实验中需要保持C装置为无水环境，F的作用为防止外界水蒸气进入C中。（5）适当升温加快反应速率，同时防止温度过高分解，所以反应过程中控温；（6）第一步为在催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇，第二步为与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌，总反应为。（7）滴定反应的离子方程式为，可得关系式：。三组数据中偏差较大，舍去，故消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为，的质量分数。第二部分：最新模拟精练完卷时间：50分钟1．（20分）亚硫酰氯(SOCl2)是无色液体，其熔点为-101℃、沸点75.6℃，广泛用于生产有机中间体、除草剂、杀虫剂、医药、染料等领域，也常作为原电池的非水电解质。140℃以上会分解，遇水剧烈反应。实验室合成SOCl2的原理为SO2+PCl5POCl3+SOCl2。实验装置如图所示(夹持仪器已略)。(1)盛放70%H2SO4的仪器名称_______，装置甲中制备SO2的化学方程式_______。(2)反应需控制温度在40℃-80℃，采用的加热方式_______。(3)装置乙所盛试剂的化学式为_______；装置丁的作用为_______。(4)反应后将产物SOCl2从丙中的液态混合物中蒸馏出来，在蒸馏操作中，仪器选择及安装正确的是_______。(5)向盛有20ml水的锥形瓶中，小心滴加ag产品SOCl2，立即可观察到剧烈反应，有带刺激性气味且使品红溶液褪色的气体产生，轻轻振荡锥形瓶，向溶液中加入足量AgNO3溶液，产生不溶于HNO3的白色沉淀，过滤、洗涤、烘干、称量得bg固体。①根据实验现象，写出SOCl2与水反应的化学方程式_______。②蒸干FeCl3溶液不能得到无水FeCl3，让SOCl2与FeCl3·6H2O混合并加热，可得到无水FeCl3，试解释原因_______。③该产物SOCl2的纯度为_______。【答案】（除标注外，每空2分）(1)恒压滴定漏斗(滴液漏斗) Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O(2)水浴加热(3)浓H2SO4 吸收SO2等气体，防止污染空气，同时防止空气中水蒸气进入装置丙中(4)b(5)SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl FeCl3·6H2O受热分解产生H2O，SOCl2与生成的水反应，消耗了H2O，同时产生的HCl抑制了FeCl3的水解  （4分）【解析】装置甲用浓硫酸和亚硫酸钠反应，制得二氧化硫；亚硫酰氯怕水，则装置乙中装有浓硫酸干燥二氧化硫；装置丙中，发生目标反应，合成亚硫酰氯；最后装置丁吸收SO2等气体，防止污染空气，同时防止空气中水蒸气进入装置丙中，据此分析作答。（1）盛放70%H2SO4的仪器名称为恒压滴定漏斗(滴液漏斗)；室验室制SO2，利用较浓H2SO4的强酸性，强酸制弱酸，化学方程式为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑，故答案为：恒压滴定漏斗(滴液漏斗)；Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；（2）反应需控制温度在40℃-80℃，水浴加热可以控制100℃以下的反应温度，故答案为：水浴加热；（3）结合SOCl2的性质遇水剧烈反应，故制备前后都应严格控制防止水蒸气的进入接触SOCl2，乙中盛浓H2SO4干燥SO2；丁的作用为吸收SO2等气体，防止污染空气，同时防止空气中水蒸气进入装置丙中，故答案为：浓H2SO4；吸收SO2等气体，防止污染空气，同时防止空气中水蒸气进入装置丙中；（4）蒸馏时温度计的水银球应在蒸馏烧瓶支管口，不能用球形冷凝管，因为管内低凹处会残留液体不能流出，则选用b，故答案为：b；（5）①根据刺激性气味及使品红溶液褪色可知反应为SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑，故答案为：SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl