2020-2021高考化学化水溶液中的离子平衡(大题培优 易错 难题)含答案

2020-2021高考化学化水溶液中的离子平衡(大题培优 易错 难题)含答案
一、水溶液中的离子平衡
1．硫代硫酸钠晶体(Na 2S 2O 3·5H 2O )俗名“大苏打”。

已知它易溶于水，难溶于乙醇，在中性或碱性环境中稳定，受热、遇酸易分解。

某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠，其反应装置及所需试剂如图：
（1）装置甲中，a 仪器的名称是____________；a 中盛有浓硫酸，b 中盛有亚硫酸钠，实验中要控制SO 2生成速率，可以采取的措施有_________________________(写出一条即可)。

（2）装置乙的作用是____________________________________。

（3）装置丙中，将Na 2S 和Na 2CO 3以2：1的物质的量之比配成溶液再通入SO 2，便可制得Na 2S 2O 3和CO 2。

反应的化学方程式为：________________________________________。

（4）本实验所用的Na 2CO 3中含少量NaOH ，检验含有NaOH 的实验方案为_________。

(实验中供选用的试剂及仪器：CaCl 2溶液、Ca (OH )2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH 计、烧杯、试管、滴管．提示：室温时CaCO 3饱和溶液的pH =9.5)
（5）反应结束后过滤丙中的混合物，滤液经蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥等得到产品，生成的硫代硫酸钠粗品可用_____________洗涤。

为了测定粗产品中Na 2S 2O 3·5H 2O 的含量，采用在酸性条件下用KMnO 4标准液滴定的方法(假设粗产品中的杂质与酸性KMnO 4溶液不反应)。

称取1.50g 粗产品溶于水，用0.20 mol ·L －1KMnO 4溶液(加适量稀硫酸酸化)
滴定，当溶液中2-23S O 全部被氧化为2-
4SO 时，消耗高锰酸钾溶液体积40.00mL 。

①写出反应的离子方程式：________________________________________。

②产品中Na 2S 2O 3·5H 2O 的质量分数为____________________(保留小数点后一位)。

【来源】山东省潍坊市2020届高三下学期第三次线上检测化学试题
【答案】分液漏斗 控制反应温度、控制滴加硫酸的速度 安全瓶，防倒吸
4SO 2+2Na 2S +Na 2CO 3＝3Na 2S 2O 3+CO 2 取少量样品于试管(烧杯)中，加水溶解，加入过量的CaCl 2溶液，振荡(搅拌)，静置，用pH 计测定上层清液的pH ，若pH 大于9．5，则含有NaOH 乙醇 2--+2+2-
234425S O +8MnO +14H =8Mn +10SO +7H O 82.7％
【解析】
【分析】
装置甲为二氧化硫的制取：Na 2SO 3+H 2SO 4(浓)=Na 2SO 4+SO 2↑+H 2O ，丙装置为Na 2S 2O 3的生成装置：2Na 2S +Na 2CO 3+4SO 2=3Na 2S 2O 3+CO 2，因SO 2易溶于碱性溶液，为防止产生倒吸，在甲、丙之间增加了乙装置；另外二氧化硫有毒，不能直接排放到空气中，装置丁作用为尾气吸收装置，吸收未反应的二氧化硫。

据此解答。

【详解】
(1)装置甲中，a仪器的名称是分液漏斗；利用分液漏斗控制滴加硫酸的速度、控制反应温度等措施均能有效控制SO2生成速率；
(2)SO2易溶于碱性溶液，则装置乙的作用是安全瓶，防倒吸；
(3)Na2S和Na2CO3以2：1的物质的量之比配成溶液再通入SO2，即生成Na2S2O3和CO2，结合原子守恒即可得到发生反应的化学方程式为4SO2+2Na2S+Na2CO3＝3Na2S2O3+CO2；(4)碳酸钠溶液和NaOH溶液均呈碱性，不能直接测溶液的pH或滴加酚酞，需要先排除Na2CO3的干扰，可取少量样品于试管(烧杯)中，加水溶解，加入过量的CaCl2溶液，振荡(搅拌)，静置，用pH计测定上层清液的pH，若pH大于9.5，则含有NaOH；
(5)硫代硫酸钠易溶于水，难溶于乙醇，在中性或碱性环境中稳定，则硫代硫酸钠粗品可用乙醇洗涤；
①Na2S2O3溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去，溶液中2-
23
S O全部被氧化为
2-
4
SO，同时有Mn2+生成，结合电子守恒和原子守恒可知发生反应的离子方程式为5S2O32-+8MnO4-+14H+＝8Mn2++10SO42-+7H2O；
②由方程式可知n(Na2S2O3•5H2O)=n(S2O32-
)=5
8
n(KMnO4)=
5
8
×0.04L×0.2mol/L=0.005mol，则
m(Na2S2O3•5H2O)=0.005mol×248g/mol=1.24g，则Na2S2O3•5H2O在产品中的质量分数为1.24g
1.5g
×100%=82.7%。

【点睛】
考查硫代硫酸钠晶体制备实验方案的设计和制备过程分析应用，主要是实验基本操作的应用、二氧化硫的性质的探究，侧重于学生的分析能力、实验能力的考查，为高考常见题型和高频考点，注意把握物质的性质以及实验原理的探究。

2．食品加工中常用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)作漂白剂、防腐剂和疏松剂。

现实验室欲制备焦亚硫酸钠，其反应依次为：(ⅰ)2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O；
(ⅱ)Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3；
(ⅲ)2NaHSO3Na2S2O5+H2O。

查阅资料：焦亚硫酸钠为黄色结晶粉末，150℃时开始分解，在水溶液或含有结晶水时更易被空气氧化。

实验装置如下：
（1）实验室可用废铝丝与NaOH溶液制取H2，其离子方程式为___。

（2）通氢气一段时间后，以恒定速率通入SO2，开始的一段时间溶液温度迅速升高，随后温度缓慢变化，溶液开始逐渐变黄。

“温度迅速升高”的原因为__。

实验后期须利用水浴使温度保持在约80℃。

（3）反应后的体系中有少量白色亚硫酸钠析出，除去其中亚硫酸钠固体的方法是___；然后获得较纯的无水Na2S2O5，应将溶液冷却到30℃左右过滤，控制“30℃左右”的理由是
___。

（4）丙为真空干燥Na2S2O5晶体的装置，通入H2的目的是___。

（5）常用剩余碘量法测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数。

已知：S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+；2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。

请补充实验步骤(可提供的试剂有：焦亚硫酸钠样品、标准碘溶液、淀粉溶液、酚酞溶液、标准Na2S2O3溶液及蒸馏水)。

①精确称取产品0.2000g放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中。

②准确移取一定体积的已知浓度的标准碘溶液(过量)并记录数据，在暗处放置5min，然后加入5mL冰醋酸及适量的蒸馏水。

③用标准Na2S2O3溶液滴定至接近终点。

④___。

⑤重复步骤①～③；根据相关记录数据计算出平均值。

【来源】云南省楚雄州大姚县实验中学2020届高三下学期4月月考理综化学试题
【答案】2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑ SO2与NaOH溶液的反应是放热反应趁热过滤此时溶液中Na2SO3不饱和，不析出排出空气，防止焦亚硫酸钠被氧化加入少量淀粉溶液，继续用标准Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复色，记录滴定所消耗的体积
【解析】
【分析】
(1)铝和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；
(2)SO2与NaOH溶液的反应是放热反应导致溶液温度升高；
(3)根据图知，温度越高Na2S2O5溶解度增大，当接近40℃时亚硫酸钠溶解度减小；控制“30℃左右”时，此时溶液中Na2SO3不饱和；
(4)焦亚硫酸钠能被压强氧化；真空干燥时，干燥室内部的压力低，水分在低温下就能气
化；
(5)④碘能使淀粉变蓝色，所以可以用淀粉试液检验滴定终点，继续做实验为：加入少量淀粉溶液，继续用标准Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复现，记录滴定所消耗的体积。

【详解】
(1)铝和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-
+3H2↑；
(2)SO2与NaOH溶液的反应是放热反应导致溶液温度升高，所以溶液“温度迅速升高”；
(3)根据图知，温度越高Na2S2O5溶解度增大，当接近40℃时亚硫酸钠溶解度减小，所以要趁热过滤；控制“30℃左右”时，此时溶液中Na2SO3不饱和，不析出；
(4)焦亚硫酸钠能被压强氧化，则通入氢气的目的是排出空气，防止焦亚硫酸钠被氧化；
(5)④继续做实验为：加入少量淀粉溶液，继续用标准Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复现，记录滴定所消耗的体积，然后再重复实验，减少实验误差。

3．草酸铵[(NH4)2C2O4]为无色柱状晶体，不稳定，受热易分解，可用于测定Ca2+、Mg2+的含量。

I．某同学利用如图所示实验装置检验草酸铵的分解产物。

(l)实验过程中，观察到浸有酚酞溶液的滤纸变红，装置B中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中含有____（填化学式）；若观察到____，说明分解产物中含有CO2草酸铵分解的化学方程式为____。

(2)反应开始前，通人氮气的目的是____。

(3)装置C的作用是 ____。

(4)还有一种分解产物在一定条件下也能还原CuO，该反应的化学方程式为 _____。

Ⅱ．该同学利用草酸铵测定血液中钙元素的含量。

(5)取20. 00mL血液样品，定容至l00mL，分别取三份体积均为25. 00mL稀释后的血液样品，加入草酸铵，生成草酸钙沉淀，过滤，将该沉淀溶于过量稀硫酸中，然后用0.
0l00mol/LKMnO4溶液进行滴定。

滴定至终点时的实验现象为____。

三次滴定实验消耗KMnO4溶液的体积分别为0.43mL，0.4lmL，0.52mL，则该血液样品中钙元素的含量为
__________ mmol/L。

【来源】东北三省三校2020届高三第一次联合模拟考试理综化学试题
【答案】NH3、CO2 E中黑色固体变红，F中澄清石灰水变浑浊
(NH4)2C2O42NH3↑+CO2↑+CO↑+H2O 排尽装置中的空气充分吸收CO2，防止干扰CO
的检验 2NH 3+3CuO
3Cu+N 2+3H 2O 因最后一滴KMnO 4溶液的滴入，溶液变为粉红色，且半分钟内不褪去 2.1
【解析】
【分析】 (l)按实验过程中观察到现象，推测分解产物并书写草酸铵分解的化学方程式；
(2) 氮气驱赶装置内原有气体，从空气对实验不利因素来分析；
(3)由所盛装的物质性质及实验目的推测装置C 的作用；
(4)从分解产物中找到另一个有还原性的物质，结合氧化还原反应原理写该反应的化学方程式；
Ⅱ．(5)三次平行实验，计算时要数据处理，结合关系式进行计算；
【详解】
(l)实验过程中，观察到浸有酚酞溶液的滤纸变为红色说明分解产物中含有氨气，装置B 中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中含有二氧化碳气体；若观察到装置E 中氧化铜由黑色变为红色，装置F 中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中含有CO ；
答案为：NH 3；CO 2 ； E 中黑色固体变红，F 中澄清石灰水变浑浊；
草酸铵分解产生了CO 2、NH 3、CO ，结合质量守恒定律知，另有产物H 2O ，则草酸铵分解的化学方程式为(NH 4)2C 2O 4===∆2NH 3↑+CO 2↑+CO↑+H 2O ；
答案为：(NH 4)2C 2O 4===∆2NH 3↑+CO 2↑+CO↑+H 2O ；
(2)反应开始前，通人氮气的目的是排尽装置中的空气，避免CO 与空气混合加热发生爆炸，并防止空气中的CO 2干扰实验；
答案为：排尽装置中的空气；
(3) 装置E 和F 是验证草酸铵分解产物中含有CO ，所以要依次把分解产生的CO 2、气体中的水蒸气除去，所以装置C 的作用是：吸收CO 2，避免对CO 的检验产生干扰；
答案为：充分吸收CO 2，防止干扰CO 的检验；
(4)还有一种分解产物在一定条件下也能还原CuO ，那就是氨气，NH 3也会与CuO 反应，其产物是N 2和水，该反应的化学方程式为2NH 3+3CuO ===一定条件3Cu+N 2+3H 2O ；
答案为：2NH 3+3CuO ===一定条件3Cu+N 2+3H 2O ；
(5)草酸钙沉淀溶于过量稀硫酸中得到草酸，用0. 0l00mol/LKMnO 4溶液进行滴定，反应为-
+2+4224222MnO +5H C O +6H =2Mn +10CO +8H O ↑，滴定至终点时，因最后一滴
KMnO 4溶液的滴入，溶液变为粉红色，且半分钟内不褪去；
答案为：因最后一滴KMnO 4溶液的滴入，溶液变为粉红色，且半分钟内不褪去； 三次滴定实验消耗KMnO 4溶液的体积分别为0.43mL ，0.4lmL ，0.52mL ，应舍弃0.52mL ，误差较大，则平均体积为0.42mL ，滴定反应为
-
+2+4224222MnO +5H C O +6H =2Mn +10CO +8H O ↑，
-
4
224132242MnO ~5H C O 2mol
5mol 0.0100mol L 0.4210L (H C O )
n --⋅⨯⨯； 224(H C O )n =1.05×10−5mol ，所以20mL 血液样品中含有的钙元素的物质的量为
55100mL 1.0510mol=4.210mol 25mL --⨯⨯⨯，即4.2×10−2mmol ，则该血液中钙元素的含量为234.210mmol 2.1mmol /L 2010L
--⨯=⨯； 答案为：2.1。

4．连二亚硫酸钠（Na 2S 2O 4）俗称保险粉，是工业上重要的还原性漂白剂，也是重要的食品抗氧化剂。

某学习小组模拟工业流程设计实验制取保险粉。

已知：Na 2S 2O 4是白色固体，还原性比Na 2SO 3强，易与酸反应（2S 2O 42-+4H +＝
3SO 2↑+S ↓+2H 2O ）。

（一）锌粉法
步骤1：按如图方式，温度控制在40～45℃，当三颈瓶中溶液pH 在3～3.5时，停止通入SO 2，反应后得到ZnS 2O 4溶液。

步骤2：将得到的ZnS 2O 4溶液加入NaOH 溶液中，过滤，滤渣为Zn （OH ）2，向滤液中加入一定量食盐，立即析出Na 2S 2O 4•2H 2O 晶体。

步骤3：，经过滤，用乙醇洗涤，用120～140℃的热风干燥得到Na 2S 2O 4。

（二）甲酸钠法
步骤4：按上图方式，将装置中的Zn 粉和水换成HCOONa 、Na 2CO 3溶液和乙醇。

温度控制在70～83℃，持续通入SO 2，维持溶液pH 在4～6，经5～8小时充分反应后迅速降温45～55℃，立即析出无水Na 2S 2O 4。

步骤5：经过滤，用乙醇洗涤，干燥得到Na 2S 2O 4。

回答下列问题：
（1）步骤1容器中发生反应的化学方程式是______；容器中多孔球泡的作用是______。

（2）步骤2中“向滤液中加入一定量食盐，立即析出Na 2S 2O 4•2H 2O 晶体”的原理是（用必要的化学用语和文字说明）______。

（3）两种方法中控制温度的加热方式是______。

（4）根据上述实验过程判断，Na 2S 2O 4在水、乙醇中的溶解性为：______。

（5）甲酸钠法中生成Na 2S 2O 4的总反应为______。

（6）两种方法相比较，锌粉法产品纯度高，可能的原因是______。

（7）限用以下给出的试剂，设计实验证明甲酸钠法制得的产品中含有Na2SO4。

稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、AgNO3溶液、BaCl2溶液______。

【来源】四川省攀枝花市2020届高三第二次统一考试理综化学试题
【答案】H2O+SO2=H2SO3，Zn+2H2SO3=∆ZnS2O4+2H2O或Zn+2SO2=∆ZnS2O4增大气体与溶液的接触面积，加快气体的吸收速率溶液中存在：
S O(aq)[或
Na2S2O4(s)ƒNa2S2O4(aq)ƒ2Na+(aq)+2-
24
S O(aq)]，增大c(Na+)，平衡向逆反应方向移动水浴加热Na2S2O4(s)ƒ2Na+(aq)+2-
24
Na2S2O4在水中溶解度较大，在酒精中溶解度较小
2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2 Zn(OH)2难溶于水，易与Na2S2O4分离取少量产品配成稀溶液，加入足量稀盐酸，充分反应后静置，取上层清液，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可确定产品中含有Na2SO4
【解析】
【分析】
合成保险粉的反应物为Zn、SO2、H2O，根据温度控制在40～45℃，当三颈瓶中溶液pH在3～3.5时，停止通入SO2，反应后得到ZnS2O4溶液，据此分析解答。

【详解】
（1）合成保险粉的反应物有Zn、SO2、H2O，根据温度控制在40～45℃，当三颈瓶中溶液pH在3～3.5时，说明发生了：H2O+SO2=H2SO3反应，最后反应得到ZnS2O4溶液，说明又发生了：Zn+2H2SO3=∆ZnS2O4+2H2O反应，总过程也可以写成：Zn+2SO2=∆ZnS2O4，多孔球泡可以增大气体与液体的接触面积，加快气体的吸收速率；
S O(aq)[或
（2）溶液中存在：Na2S2O4(s)ƒNa2S2O4(aq)ƒ2Na+(aq)+2-
24
S O(aq)]，增大c(Na+)，平衡向逆反应方向移动，所以向滤液Na2S2O4(s)ƒ2Na+(aq)+2-
24
中加入一定量食盐，立即析出Na2S2O4•2H2O晶体；
（3）根据温度控制在40～45℃可知需要控制温度的加热方式一般是水浴加热；
（4）根据步骤2中将得到的ZnS2O4溶液加入NaOH溶液中，过滤，滤渣为Zn(OH)2，向滤液中加入食盐，才析出Na2S2O4•2H2O晶体，可知Na2S2O4在水中溶解度较大；根据步骤5析出的晶体用无水乙醇洗涤的目的是使晶体迅速干燥，避免溶解而减少损耗，可知其在酒精中溶解度较小；
（5）由题意可知甲酸钠、二氧化硫、碳酸钠反应生成Na2S2O4，同时生成二氧化碳，反应的方程式为2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2；
（6）锌粉法产品纯度高，可能的原因是Zn(OH)2难溶于水，易与Na2S2O4分离；
（7）设计实验证明甲酸钠法制得的产品中含有Na2SO4，要避免Na2S2O4干扰，所以取少量产品配成稀溶液，加入足量稀盐酸，充分反应后静置，取上层清液，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可确定产品中含有Na2SO4。

5．CuCl广泛应用于化工和印染等行业。

某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备
CuCl，并进行相关探究。

（资料查阅）
（实验探究）该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。

请回答下列问题：
(1)仪器X的名称是__________。

(2)实验操作的先后顺序是a→______→e(填操作的编号)
a.检查装置的气密性后加入药品
b.熄灭酒精灯，冷却
c.在“气体入口”处通入干燥HCl
d.点燃酒精灯，加热
e.停止通入HCl，然后通入N2
【来源】内蒙古赤峰二中人教版高中化学必修1同步练习：第一章第1节第一课时化学实验安全
【答案】球形干燥管或干燥管 c d b
【解析】
【分析】
热分解CuCl2•2H2O制备CuCl，为抑制水解，气体入口通入HCl气体，然后加热A处试管，X为球形干燥管，X中无水硫酸铜变蓝，可知CuCl2•2H2O分解生成水，利用C装置检验生成的氯气，D中NaOH溶液吸收尾气，以此来解答。

【详解】
（1）由图及常见的仪器可知，仪器X的名称为球形干燥管或干燥管；
（2）实验操作时先检查装置的气密性，气密性良好后装入药品，先通入HCl（防止没有HCl的情况下加热生成碱式氯化铜），点燃酒精灯加热，熄灭酒精灯，后停止通入HCl，最后通入氮气将装置内的HCl和氯气排空被尾气装置中的氢氧化钠吸收，所以顺序为
a→c→d→b→e。

【点睛】
解答时要利用好题中所给信息，CuCl2·2H2O的热分解反应是在氯化氢的气流中进行的，实验结束后通入氮气的目的。

6．三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料，实验室制备BCl3的原理为:
B 2O3+3C+3Cl22BCl3+3CO。

某实验小组利用干燥的氯气和下列装置（装置可重复使用）制备BCl3并验证反应中有CO生成。

（已知：BCl3极易水解，其熔点为-107.3℃，沸点为12.5℃）请回答下列问题：
实验Ⅰ：制备BCl 3并验证产物CO
（1）该实验装置中合理的连接顺序为G→___→___→____→____→F→D→I 。

____________ （2）BCl 3接触潮湿空气时，发生反应的化学方程式为________________。

（3）能证明反应中有CO 生成的现象是_______________________________________。

实验Ⅱ：产品中氯含量的测定
①准确称取少许m 克产品，置于蒸馏水中完全水解，并配成100mL 溶液。

②取10.00mL 溶液于锥形瓶中。

③向其中加入V 1mL C 1 mol/L 的AgNO 3溶液使氯离子完全沉淀。

然后向其中加入少许硝基苯用力振荡。

④向锥形瓶中逐滴加入C 2 mol/L KSCN 标准溶液滴定过量的AgNO 3溶液。

重复步骤②~④二次，达到滴定终点时用去KSCN 溶液的平均体积为V 2mL 。

已知：Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN)。

（4）步骤②移取溶液时所需仪器名称为____，步骤④加入的指示剂为________，（写化学式），达到终点时的现象为_____________________________________________。

（5）产品中氯元素的质量分数为_______。

（6）下列操作，可能引起测得产品中氯含量偏高是_____。

A ．步骤③中未加入硝基苯
B ．步骤①中配制100mL 溶液时，定容时俯视刻度线
C ．用KSCN 溶液滴定剩余AgNO 3溶液时，滴定前有气泡，滴定后无气泡
D ．滴定剩余AgNO 3溶液时，KSCN 溶液滴到锥形瓶外面一滴
【来源】山西省太原市第五中学2020届高三10月月考化学试题
【答案】EHJH BCl 3+3H 2O=H 3BO 3+3HCl 澄清石灰水变浑浊且F 中黑色固体变成红色 酸式滴定管或移液管 Fe(NO 3)3 滴入最后一滴KSCN 溶液时，溶液由无色变为血红色且在半分钟内不褪色
112235.5C V -C V %m
（） B 【解析】
【分析】
实验Ⅰ、由反应的化学方程式可知氯气与B 2O 3、C 共热反应生成三氯化硼和CO ，因三氯化硼的熔点为-107.3℃，沸点为12.5℃，则收集三氯化硼要用冰水冷却，未反应的氯气尾气用氢氧化钠吸收，由题给信息可知三氯化硼易水解，为防止氢氧化钠溶液中水蒸气进入装置E ，在E 和J 之间接上H 干燥装置，用于吸收水蒸气，生成的CO 经干燥后再通过F 装置
还原氧化铜，再将生成的气体通过澄清石灰水检验，可以证明原反应中有一氧化碳生成，多余的CO 不能排放到空气中，要用排水法收集；
实验Ⅱ、实验Ⅱ的实验原理为向配制的产品溶液中加入AgNO 3溶液，发生反应Ag + +Cl
—=AgCl ↓，为了使溶液中的Cl —沉淀完全，应加入过量的AgNO 3溶液，然后以硝酸铁为指示剂，若溶液中Cl —沉淀完全，用C 2 mol/LKSCN 标准溶液滴定过量的AgNO 3溶液，会发生反
应Ag ++SCN —=AgSCN ↓，若KSCN 标准溶液过量，KSCN 溶液与硝酸铁溶液反应生成红色硫氰合铁溶液。

【详解】
（1）由反应的化学方程式可知氯气与B 2O 3、C 共热反应生成三氯化硼和CO ，因三氯化硼的熔点为-107.3℃，沸点为12.5℃，则收集三氯化硼要用冰水冷却，未反应的氯气尾气用氢氧化钠吸收，由题给信息可知三氯化硼易水解，为防止氢氧化钠溶液中水蒸气进入装置E ，在E 和J 之间接上H 干燥装置，用于吸收水蒸气，生成的CO 经干燥后再通过F 装置还原氧化铜，再将生成的气体通过澄清石灰水检验，可以证明原反应中有一氧化碳生成，多余的CO 不能排放到空气中，要用排水法收集，则依次连接的合理顺序为
G →E →H →J →H →F →D →I ，故答案为：G 、E 、H 、J 、H ；
（2）三氯化硼水解生成HCl 和硼酸，反应的化学方程式BC13+3H 2O=H 3BO 3+3HC1，故答案为：BC13+3H 2O=H 3BO 3+3HC1；
（3）根据实验的原理可知，生成的CO 能将黑色的氧化铜还原为红色的铜，同时产生能使澄清石灰水变浑的气体，所以能证明反应中有CO 生成的现象是装置F 中黑色粉末变为红色，装置D 中澄清石灰水变浑浊，故答案为：澄清石灰水变浑浊且F 中黑色固体变成红色；
（4）步骤②取用10.00mL 溶液应选用精量器，可以选择酸式滴定管或移液管；实验Ⅱ的
实验原理为向配制的产品溶液中加入AgNO 3溶液，发生反应Ag + +Cl —=AgCl ↓，为了使溶液
中的Cl —沉淀完全，应加入过量的AgNO 3溶液，然后以硝酸铁为指示剂，若溶液中Cl —沉淀完全，用C 2 mol/LKSCN 标准溶液滴定过量的AgNO 3溶液，会发生反应Ag ++SCN —
=AgSCN ↓，若KSCN 标准溶液过量，KSCN 溶液与硝酸铁溶液反应生成红色硫氰合铁溶液，溶液变为血红色，则滴定终点现象为滴入最后一滴KSCN 溶液时，溶液由无色变为血红色且半分钟内不褪色，故答案为：酸式滴定管或移液管；Fe(NO 3)3；滴入最后一滴KSCN 溶液时，溶液由无色变为血红色且在半分钟内不褪色；
（5）由题意可知n （Cl —）= n （Ag +）—n （SCN —）=（C 1V 1—C 2V 2）×10—3mol ，则产品中氯元素的质量分数为31122C V -C V 35.5mol/L
（）10-⨯⨯mol mg ×100%=112235.5C V -C V %m
（），故答案为：112235.5C V -C V %m
（）； （6）A 、步骤③中未加硝基苯，会使-部分AgCl 转化为AgSCN ，导致n(SCN —)增大,根据关系式n （Cl —）= n （Ag +）—n （SCN —）可知，样品中含有n （Cl —）偏小，产品中氯含量偏低，故错误；
B 、步骤①中配制100mL 溶液时，定容时俯视刻度线会使c （Cl —）偏大，等体积时含有的n （Cl —）偏大，产品中氯含量偏高，故正确；
C、用KSCN溶液滴定剩余AgNO3溶液时，滴定前有气泡，滴定后无气泡，V(标)偏大，导致样品中n（Cl—）偏小，产品中氯含量偏低，故错误；
D、滴定剩余AgNO3溶液时，KSCN溶液滴到锥形瓶外面一滴，V(标)偏大，导致样品中n （Cl—）偏小，产品中氯含量偏低，故错误；
B正确，故答案为：B。

【点睛】
三氯化硼易水解，为防止氢氧化钠溶液中水蒸气进入装置E，在E和J之间接上H干燥装置，用于吸收水蒸气是解答关键，也是解答的易错点。

7．莫尔盐［(NH4)2Fe(SO4)2・6H2O，Mr＝392］是一种重要的还原剂，在空气中比一般的亚铁盐稳定。

某学习小组设计如下实验制备少量的莫尔盐并测定其纯度。

回答下列问题：
Ⅰ制取莫尔盐
（1）连接装置，检査装置气密性。

将0.1mol（NH4）2SO4，晶体置于玻璃仪器中______（填仪器名称），将6.0g洁浄铁屑加人锥形瓶中。

（2）①打开分液漏斗瓶塞，关闭活塞K3，打开K2、K1，加完55.0mL2mol·L-1稀硫酸后关闭K1。

A装置中反应的离子方程式为____
②待大部分铁粉溶解后，打开K3、关闭K2，此时可以看到的现象为_______，原因是
_______
③关闭活塞K2、K3，采用100℃水浴蒸发B中水分，液面产生晶膜时，停止加热，冷却结晶、____、用无水乙醇洗涤晶体。

该反应中硫酸需过量，保持溶液的pH在1～2之间，其目的为____
④装置C的作用为 ____，装置C存在的缺点是____
Ⅱ．测定莫尔盐样品的纯度
（3）称取所得莫尔盐样品10.0g，用煮沸后冷却的蒸馏水配成100mL溶液，取20.00mL溶液加人稀硫酸，用0.1mol・L-1的KMnO4溶液滴定，达到滴定终点时消耗10.00mlKMnO4溶液。

滴定反应的离子方程式为____，该样品的纯度为____
【来源】河南省郑州市2019届高中毕业班第二次质量预测理综化学试题
【答案】三颈烧瓶（三颈瓶或三口瓶或三口烧瓶） Fe+2H+H2↑+Fe2+ A中的液体被压入B中 A中产生氢气，使A中压强增大过滤抑制Fe2+水解液封作用，防止空气进入三颈烧瓶氧化Fe2+不能除去尾气中的H2或答可能会倒吸均可 5Fe2++MnO4-
+8H +5Fe 3++Mn 2++4H 2O 98%
【解析】
【分析】
Ⅰ．制取莫尔盐：打开分液漏斗瓶塞，关闭活塞K 3 ，打开K 2、K 1，加入55.0mL2mol ·L -1稀硫酸和铁反应生成氢气，将装置内的空气赶出，待大部分铁粉溶解后，打开K 3、关闭K 2，A 中的液体被压入B 中，关闭活塞K 2、K 3，采用100℃水浴蒸发B 中水分，可生成莫尔盐，冷却结晶，过滤，用无水乙醇洗涤，得莫尔盐晶体，装置C 可用于液封，防止空气进入三颈烧瓶氧化Fe 2＋
；
Ⅱ．测定莫尔盐样品的纯度：根据5Fe 2＋+MnO 4－+8H ＋═5Fe 3＋+Mn 2＋+4H 2O 离子方程式计算。

【详解】
（1）由装置结构可知该装置为三颈烧瓶；
（2）①铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为：Fe+2H ＋═H 2↑+Fe 2＋； ②待大部分铁粉溶解后，打开K 3、关闭K 2，A 中生成氢气，压强增大，将A 中的液体压入B 中，此时可以看到的现象为：A 中的液体被压入B 中；原因是：A 中产生氢气，使A 中压强增大；
③采用100℃水浴蒸发B 中水分，液面产生晶膜时，停止加热，冷却结晶，然后用过滤的方法将晶体从溶液中分离出来；硫酸过量，保持溶液的pH 在1～2之间，其目的为抑制Fe 2＋ 水解；
④装置C 的导管插入液面以下，可起到液封作用，前可防止空气进入三颈烧瓶将Fe 2＋氧
化。

装置C 存在的缺点是：不能除去尾气中的H 2，也不能防止倒吸；
（3）Fe 2＋具有还原性，与高锰酸钾反应5Fe 2＋+MnO 4－+8H ＋═5Fe 3＋+Mn 2＋+4H 2O ，n
（KMnO 4）=0.01L ×0.1mol ·L －1=0.001mol ，则20.00mL 溶液中n （Fe 2＋）=0.005mol ，10.0g
样品中n （Fe 2＋）=0.005mol ×100mL/20mL=0.025mol ，则10.0g 样品中（NH 4）2Fe （SO 4）2·6H 2O 的物质的量为0.025mol ，样品的含量为0.025mol ×392g ·mol －1/10g ×100%=98%。

【点睛】
本题以莫尔盐的制备为载体，考查实验原理与装置、氧化还原反应滴定应用以计算，易错点：注意（3）中计算，容易忽略所取溶液体积。

8．这次中美贸易战的矛盾激化，也让我们看到了中国半导体产业存在的诸多不足，俗话说“亡羊补牢，为时未晚”，找出存在的不足，然后针对地去解决问题，才能让半导体产业链发展壮大起来。

三氯化氧磷(POCl 3)是一种重要的化工原料，常用作半导体掺杂剂及光导
纤维原料。

一研究小组在实验室模拟反应6065C 32232PCl +SO +Cl POCl +SOCl −−−−→o
:制备POCl 3并测定产品含量。

资料卡片：
物质熔点/℃沸点/℃相对分子质量其他
PCl3-93.676.1137.5遇水剧烈水解，易与O2反应
POCl3 1.25105.8153.5遇水剧烈水解，能溶于PCl3
SOCl2-10578.8119遇水剧烈水解，受热易分解
（1）若选用Na2SO3固体与70％浓H2SO4制取SO2，反应的离子方程式是：
______________。

（2）溶液A为饱和食盐水，乙装置中应该盛装的试剂为__________(填“P2O5”或“碱石灰”或“浓H2SO4”或“无水硫酸铜”)；反应装置图的虚框中未画出的仪器最好选择
______(填“己”或“庚”)。

（3）甲、丁装置的作用除了用于气体的净化除杂外，还有
_____________________________。

（4）水浴加热三颈烧瓶，控制反应温度在60～65℃，其原因是
_________________________。

（5）产品经提纯后仍含少量PCl3杂质，通过佛尔哈德法可测定产品中POCl3的含量：准确称取1.500g样品在碘量瓶中摇动至完全水解，将水解液配成100 mL溶液，取10．00 mL 于锥形瓶中，加入0.2000 mol·L-1的AgNO3溶液20.00mL(Ag++C1-AgC1↓)，再加少许硝基苯，用力振荡，使沉淀被有机物覆盖。

加入NH4Fe(SO4)2作指示剂，用0.1000mol·L-1KSCN 标准溶液滴定过量的AgNO3至终点(Ag++SCN-AgSCN↓)，做平行实验，平均消耗KSCN标准溶液10.00mL。

①达到滴定终点的现象是_____________________________________________________。

②POCl3的质量分数为________________________。

③已知：K SP(AgC1)=3．2×10-10 mol2·L-2，K SP(AgSCN)=2×10-12 mol2·L-2，若无硝基苯覆盖沉淀表面，测定POCl3的质量分数将___________(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。