2020届高考化学二轮复习常考题型大通关(全国卷)：(14)化学实验方案的设计与评价+Word版含答案

2020届高考化学二轮复习常考题型大通关（全国卷）
（14）化学实验方案的设计与评价
1、（NH 4)2Cr 2O 7可用作有机合成催化剂、媒染剂、显影液等。

某化学兴趣小组对(NH 4)2Cr 2O 7的部分性质及组成进行探究。

已知：227Cr O - (橙色）+H 2O==2 24
CrO -(黄色)+2H +。

请回答下列问题：
1.在试管中加入少量(NH 4)2Cr 2O 7固体，滴加足量浓K0H 溶液，振荡、微热，观察到的主要现象是________。

2.为探究(NH 4)2Cr 2O 7 (摩尔质量为252g/mol)的分解产物，按下图连接好装置，在A 中加入5.040g 样品进行实验。

①仪器C 的名称是______________。

②连接好装置，点燃酒精灯之前，需进行的必要操作是_________________________。

③反应结束后，依然要通一段时间的氮气的原因是_______________________。

④加热A 至恒重，观察到D 中溶液不变色，同时测得A 中残留物为Cr 2O 3、B 中质量的变化为1.44g ，写出重铬酸铵加热分解反应的化学方程式:_________。

3.实验室常用甲醛法测定含(NH 4)2Cr 2O 7的样品中氮的质量分数（杂质不发生反应），其反应原理为2Ba 2++227Cr O -+H 2O=2BaCrO 4↓+2H +、4+4NH +6HCHO=3H ++6H 2O+(CH 2)6N 4H +[滴
定时，1mo1 (CH 2)6N 4H +与1mo1 H +相当]，然后用NaOH 标准溶液滴定反应生成的酸。

实验步骤：称取样品5.600g ，配成500mL 溶液，移取25.00mL 样品溶液于250mL 锥形瓶中，用氯化钡溶液使227Cr O -完全沉淀后，加入10mL 20.00mol·L −1的中性甲醛溶液，摇匀、静置5min 后，加入1〜2滴酚酞试液，用0.200mol·L −1 NaOH 标准溶液滴定至终点。

重复上述操作3次，最终滴定用去Na0H 标准溶液体积的平均值为20.00mL 。

①若滴定终点时，仰视读数，则测定结果__________(填“偏大” “偏小”或“无影响”）。

②滴定计算得该样品中氮的质量分数为_________。

2、苯甲酸(C s H5COOH)是一种重要的化工原料，广泛应用于制药和化工行业。

某化学小组用甲苯作主要原料制备苯甲酸的步骤如下：
步骤一：在如图甲所示装置的三颈瓶中加入2. 7 mL甲苯（2. 3 g)、l00 mL水和2〜3片碎瓷片，开动电动搅拌器，a中通人流动的水，在石棉网上加热至沸腾，然后分批加入8.5 g高锰酸钾，在100 C
︒时，继续搅拌约4〜5 h，再停止反应。

步骤二:将反应后的混合液过滤，滤液用浓盐酸酸化后用图乙所示的装置抽滤得粗产品。

步骤三:将粗产品进行重结晶即得纯品苯甲酸。

甲苯、苯甲酸钾、苯甲酸的部分物理性质见下表：
物质熔点/C
︒密度/g •cm 3在水中溶解性
︒沸点/C
甲苯-95 110. 6 0. 866 9 难溶
苯甲酸钾121.5〜123.5 易溶
苯甲酸122.4(100 C
︒左右升华）248 1. 265 9 微溶(1)仪器A的名称为，其出水口是(填“a”或“b”）。

（2）步骤一中，应在三颈瓶中观察到的现象时才停止反应。

（3）反应结束时，测得三颈瓶中混合液为碱性，则三颈瓶内发生反应的化学方程式为(在本实验条件下，高锰酸钾的还原产物是MnO2)
(4) 步骤二中抽滤的优点是。

(5) 如图乙所示抽滤完毕时，应先断开之间的橡皮管。

(6) 步骤二中，如果滤液呈紫色，要先加KHSO3，原因。

(7) 若提纯得到2.9 g苯甲酸，则苯甲酸的产率是%（保留到小数点后一位)
3、实验室中制备对氯苯甲酸的反应以及装置如下图所示:
常温下,物质的有关数据和性质如表所示:
熔点/℃沸点/℃
密度/g •
cm-3 颜色水溶性对氯甲苯7.5 162 1.07 无色难溶
对氯苯甲酸243 275 1.54 白色微溶
对氯苯甲酸钾具有盐的通性，属于可溶性盐
实验步骤:在规格为250 mL的仪器A中加入一定量的催化剂、适量KMnO4,100 mL水;安装好装置,在滴液漏斗中加入6.00 mL对氯甲苯,在温度为93 ℃左右时,逐滴滴入对氯甲苯;控制温度在93 ℃左右,反应2 h,过滤,将滤渣用热水洗涤,使洗涤液与滤液合并,加入稀硫酸酸化,加热浓缩,冷却,然后过滤,将滤渣用冷水进行洗涤,干燥后称量其质量。

请回答下列问题:
1.仪器A的名称为____________。

2.仪器B是冷凝管,实验过程中,冷却水从a口进入,如此操作的目的是____________。

3.实验过程中两次过滤、洗涤操作,第一次过滤的滤渣成分为_____________(填化学式),洗涤该滤渣用热水,目的是______________,第二次过滤后,洗涤滤渣用冷水,目的是___________。

4.过滤、洗涤操作中能用到的仪器是_____________(填选项字母)。

a.烧杯
b.分液漏斗
c.锥形瓶
d.玻璃棒
5.第一次过滤后的滤液中加入硫酸,出现的现象是______________。

6.如图是温度对对氯苯甲酸产率的影响关系,最后干燥、称量得到的对氯苯甲酸的质量为
____________(保留小数点后两位)。

4、某实验小组对
3
FeCl分别与Na2S03、NaHS03的反应进行探究。

【甲同学的实验】 装置
编号 试剂X 实验现象
I
23Na SO 溶液（pH ≈9) 闭合开关后灵敏电流计指针发
生偏转 Ⅱ
3NaHSO 溶液（pH ≈5) 闭合开关后灵敏电流计指针未
发生偏转
(1)配制3FeCl 溶 液 时，先将3FeCl 溶于浓盐酸，再稀释至指定浓度。

结合化学用语说明浓盐酸
的作用: 。

(2)甲同学探究实验I 的电极产物。

①取少量23Na SO 溶液电极附近的混合液，加入
，产生白色沉淀，证明产生了2-4SO 。

②该同学又设计实验探究另一电极的产物，其实验方案为 。

(3)实验I 中负极的电极反应式为 。

【乙同学的实验】
乙同学进一步探究3FeCl 溶液与3NaHSO 溶液能否发生反应，设计、完成实验并记录如下：
(4)乙同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能，用离子方程式表示②的可能原因
①3+-332Fe +3HCO Fe(OH)+3SO 垐?噲?；② 。

(5)査阅资料:溶液中3+Fe 、2-3SO 、-OH 三种微粒会形成氧色配合物并存在如下转化： 2
2-4+4
+5
O 2+22HOFeO S O HOFeO S O Fe +SO −−→垐?噲?红色
橙色
从反应速率和化学平衡两个角度解释
1~30min 的实验现象 。

(6)解释30 min 后上层溶液又变为浅红色的可能原因： 。

【实验反思】
(7)分别对比Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和III ，3FeCl 能否与23Na SO 或3NaHSO 发生氧化还原反应 和 有关。

（写出两条）。

5、草酸亚铁晶体(FeC 2O 4·2H 2O,相对分子质量为180)呈淡黄色,可用作照相显影剂。

某实验小组对其进行了一系列探究。

I.纯净草酸亚铁晶体热分解产物的探究。

1.气体产物成分的探究。

小组成员采用如下装置(可重复选用)进行实验:
①装置D 的名称为__________。

②按照气流从左到右的方向,上述装置的连接顺序为尾气处理装置___________(填仪器接口的字母编号)。

③实验前先通入一段时间N 2,其目的为___________。

④实验证明了气体产物中含有CO,依据的实验现象为________________。

2.固体产物成分的探究。

充分反应后,A 处反应管中残留黑色固体。

查阅资料可知,黑色固体可能为Fe 或FeO 。

小组成员设计实验证明了其成分只有FeO,其操作及现象为____________
3.依据(1)和(2)结论,可知A 处反应管中发生反应的化学方程式为_____________。

Ⅱ.草酸亚铁晶体样品纯度的测定工业制得的草酸亚铁晶体中常含有FeSO 4杂质,测定其纯度的步骤如下:
步骤1:称取mg 草酸亚铁晶体样品并溶于稀H 2SO 4中,配成250 mL 溶液。

步骤2:取上述溶液25.00 mL,用cmol ·L -1KMnO 4标准液滴定至终点,消耗标准液V 1L; 步骤3:向反应后溶液中加入适量锌粉,充分反应后,加入适量稀H 2SO 4,再用cmol ·L -1KMnO 4标准溶液滴定至终点,消耗标准液V 2mL 。

4.步骤3中加入锌粉的目的为_________________。

5.草酸亚铁晶体样品的纯度为____________________；若步骤配制溶液时部分Fe 2+被氧化,则测定结果将_____________________(填“偏高”“偏低”或“不变”) 6、某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。

已知: 物质
AgCI
4BaSO
3BaSO
Agl 溶解度/g （20℃） 41.510-⨯ 42.410-⨯ 31.410-⨯
73.010-⨯
（1）探究3BaCO 和4BaSO 之间的转化
试剂A
试剂B
试剂C
加入盐酸后的现象
实验I 2BaCl
23Na CO 24Na SO …… 实验Ⅱ
24Na SO
23Na CO
有少量气泡产生，沉淀部分溶解
①实验I 说明4BaCO 全部转化为4BaSO ，依据的现象是加入盐酸后， . ②实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是 .
③实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化，结合4BaSO 的淀溶解平衡解释原因: . （2）探究AgCl 和AgI 之间的转化
实验Ⅳ:在试管中进行溶液间反应时，同学们无法观察到Agl 转化为AgCl ，于是又设计了如下实验（电压表读数:a ＞c ＞b ＞0） 装 置
步骤 电压表读数
ⅰ.如图连接装置并加试剂，
a
闭合K
b
ⅱ.向B中滴入
AgNO（aq），
2
至沉淀完全
c
ⅲ.再向B中投入一定量
NaCl（s）
ⅳ.重复ⅰ，再向B中加与ⅲ
a
等量NaCl（s）
注:其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强，原电池的电压越大；离子的氧化性（或还原性）强弱与其浓度有关。

①实验Ⅲ证明了AgCl转化为AgI，甲溶液可以是（填序号）。

a.
AgNO溶液 b.NaCl溶液 c.KI溶液
3
②实验Ⅳ的步骤i中，B中石墨上的电极反应式是.
③结合信息，解释实验Ⅳ中b＜a的原因: .
④实验Ⅳ的现象能说明AgI转化为AgCl，理由是.
（3）综合实验I～Ⅳ，可得出结论: .
7、硫代硫酸钠可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得：
Na2SO3+S = Na2S2O3。

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，在装置2中加入亚硫酸钠固体，并按如下图所示安装好装置。

1.仪器2的名称为_______________，装置6中可放入__________。

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Na 2S 和Na 2CO 3的混合溶液中，并用磁力搅拌器搅动并加热，反应原理为：①Na 2CO 3+SO 2=Na 2SO 3+CO 2 ②Na 2S+SO 2+H 2O=Na 2SO 3+H 2S ③2H 2S+SO 2=3S+2H 2O ④Na 2SO 3+S
Na 2S 2O 3
随着SO 2气体的通入，看到溶液中有大量浅黄色固体析出，继续通SO 2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：__________________（用文字和相关离子方程式表示）。

Ⅱ．分离Na 2S 2O 3·5H 2O 并测定含量：
3.为减少产品的损失，操作①为______________，操作②是过滤洗涤干燥，其中洗涤操作是用_____________________（填试剂）作洗涤剂。

4.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_____________。

5.制得的粗晶体中往往含有少量杂质。

为了测定粗产品中Na 2S 2O 3·5H 2O 的含量，一般采用在酸性条件下用KMnO 4标准液滴定的方法（假定粗产品中杂质与酸性KMnO 4溶液不反应）。

称取1.28 g 的粗样品溶于水，用0.40 mol/L KMnO 4溶液(加入适量硫酸酸化)滴定，当溶液中
2-23S O ,全部被氧化时，消耗KMnO 4溶液体积20.00 mL 。

(52-23S O +84MnO +14H + ＝
8Mn 2++102-4SO +7H 2O)
试回答：
①滴定终点时的颜色变化：_____________。

②产品中Na 2S 2O 3·5H 2O 的质量分数为_____________。

8、富马酸亚铁（424C H O Fe ）常用于治疗缺铁性贫血，也可作食品营养强化剂，可以糠醛
（）和硫酸亚铁为原料制备。

已知: 2HOOC-CH CH-COOH CO ↑＝＋。

回答下列问题:
Ⅰ.制备富马酸（实验装置如图所示，夹持装置已略去）
（1）将45.0 g 氯酸钠、0.2 g 五氧化温度计二钒置于三颈烧瓶中，加入适量水，滴加糠醛并加热至90～电动搅拌器100℃，维持此温度3～4h 。

实验中冷凝管的作用是冷却液宜从 （填“a”或“b”）处进入。

（2）三颈烧瓶中混合物经冰水冷却使其结晶，并通过 （填操作名称）可以得到富马酸粗品。

（3）用-11mol L HCl ⋅溶液重结晶，得到纯富马酸。

该操作中用-11mol L HCl ⋅溶液的原因是 Ⅱ.合成富马酸亚铁
（4）取富马酸溶于适量水中，加入碳酸钠井加热、搅拌，调节pH 6.5～6.7，产生大量气泡。

写出该反应的化学方程式: .
（5）将硫酸亚铁溶液和适量的23Na SO 溶液缓慢加入上述反应液中，维持温度100℃并充分搅拌3～4h
①该操作过程中加入适量的23Na SO 溶液，其目的是 . ②写出生成富马酸亚铁的离子方程式: . （6）过滤、干燥得到产品。

过滤时滤纸要紧贴漏斗内壁，原因是 . Ⅲ.产品纯度测定
（7）取0.300g 样品置于250mL 锥形瓶中，加入15.00mL 硫酸，加热溶解后冷却，再加入50.00mL 新煮沸过的冷水和2滴邻二氮菲指示剂，此时溶液呈红色，立即用-10.1000mol L ⋅硫酸铈（Ⅳ）铵()()4423NH Ce SO ［］标准液滴定（还原产物为3+Ce ），滴定终点溶液变为浅蓝
色，平行测定三次，平均消耗17.30mL 标准液，则样品的纯度为 . 9、223Na S O 是重要的化工原料，易溶于水，难溶于乙醇，在中性或碱性 溶液中稳定存在，在酸件溶液中易生成S 和2SO 工业上用硫化碱法制备223Na S O 的反应方程式为：223222322Na S+Na CO +4SO ==3S O Na +CO ，实验室用此法制备223Na S O 的装置如图所示：
请回答下列问题： (1)仪器a 的名称为 ，b 在装置A 中的作用是 .
(2)223Na S O 的制备：
①先组装好仪器，然后检验装置的气密性，将所需药品加入各仪器装置; 打开2K ，关 闭 3K ，调 节1K 使硫酸缓缓滴下，导管口有气泡冒出，pH 计读数逐渐减小，当pH 计读数接近7时，
必须立即打开3K ，关 闭 1K 、2K ，原 因 是 ;
②将装置C 中所得溶液经一系列操作，最后洗涤、干燥，得到223Na S O 样品。

洗涤时为尽可能避免产品损失应选用的试剂是 。

制备223Na S O 的上述装置的明显不足是 。

a.水
b.乙醇
c.氢氧化钠溶液
d.稀盐酸
(3) 223Na S O 样品纯度的测定：称取6. 0 g 样品，配制成200 mL 溶液；在锥形瓶中加入 25.00mL 0.01mol/L 3KIO 溶液和过量的酸性KI 溶液，再滴入几滴淀粉溶液，立即用所
配223Na S O 溶液滴定，当 时达到滴定终点，测得消耗223Na S O 溶液的
体积
为20. 00 mL ，则样品中硫代硫酸钠的质量分数为
_%。

（相关反应：
--+223I +IO +6H =3I =5+3H O ；2-2--232462S O +I ==S O +2I )
(4) 223Na S O 的应用：其溶液可除去漂白的织物及纸浆中残留的氯气，硫代硫酸钠被氧化成
2-4SO ，反应的离子方程式为。

10、Co(CH 3COO)2(乙酸钴)可用作酯交换反应的催化剂并可用于制备高质量锂电池电极。

在氮气氛围中,乙酸钴受热分解生成CO 、CO 2和C 2H 6等产物。

某研究小组利用下列装置检验乙酸钴热分解的部分产物。

已知:①CO+PdCl 2+H 2O=CO 2+ Pd ↓(黑色)+2HCl ②变色硅胶为深蓝色,吸水后变为粉红色。

回答下列问题：
1.B 装置的作用是______________，要检验乙酸钴分解产物中的CO 2,对以上装置的改进方案是________________。

2.仪器a 中的试剂是__________________,其作用是_____________。

3.能证明乙酸钴的分解产物含有C 2H 6的实验现象是_________________。

4.装置D 中C 2H 6被CuO 完全氧化的化学方程武是_________________。

5.另取一定量乙酸钴结晶水合物样品[Co(CH 3COO)2•nH 2O]在空气中加热,样品的固体残留率（固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%）随温度的变化如图所示（样品在200 ℃时已经完全失去结晶水，350℃以上残留固体为金属氧化物）。

根据以上实验数据列出残留氧化物Co x O y 中x ︰y 的计算式：_____________________。

答案以及解析
1答案及解析：
答案：1. 固体溶解，产生无色、有刺激性气味的气体，溶液由橙色变为黄色
2.①（球形）干燥管 ②检查装置的气密性后通入氮气一段时间将装置内空气排尽 ③将A 中分解产生的气体全部赶入B 中，防止产生实验误差 ④(NH 4)2Cr 2O 7 Cr 2O 3+N 2↑+4H 2O
3.偏大;10.00%
解析：1. (NH 4)2Cr 2O 7固体和浓KOH 溶液反应，生成氨气，227
Cr O - (橙色）+H 2O
224
CrO -
(黄色)+2H +
，在碱性条件下平衡正向移动，观察到的现象为：固体溶解，产生无色、有刺激性气味的气体，溶液由橙色变为黄色；
2.①仪器C 的名称是（球形）干燥管；②检查装置的气密性后通入氮气一段时间将装置内空气排尽，以免影响实验结果。

③反应结束后，依然要通一段时间的氮气的原因是将A 中分解产生的气体全部赶入B 中，防止产生实验误差；④根据产物和水的质量计算 (NH 4)2Cr 2O 7 (摩尔质量为252 g/mol)，5.040g 样品的物质的量为5.040g/252g/mol=0.02mol ，分解产生的
水：1.44g/18g·mol－1=0.08mol，观察到D中溶液不变色，同时测得A中残留物为Cr2O3、生成氮气，反应方程式为(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O。

3.①若滴定终点时，仰视读数，读出的NaOH溶液的体积偏大，则测定结果偏大。

②4NaOH ～(NH4)2Cr2O7 ～2N
4 2
0.200mol·L−1×0.020L 0.002mol
滴定计算得该样品中氮的质量分数为(0.002mol×14g·mol－
1×500mL)/(25mL×5.600g)=0.1，该样品中氮的质量分数为10%。

2答案及解析：
答案：（1)球形冷凝管;b
(2)甲苯层消失、回流液不再出现油珠
(3)
(4)过滤速度快,得到的固体水分少
(5)抽气汞和安全瓶
(6)过a的卨锰酸钾会氧化盐酸，产生氯气
(7)95.1
解析：（1）仪器A的名称为球形冷凝管，有机物易挥发，仪器A能冷凝回流蒸汽，防止甲苯的挥发而降低产品产率，为增强冷凝效果，进水口为a，出水口为b; （2）由题给信息可知，反应结束时，测得三颈瓶中混合液为城性，说明步骤一甲苯被易溶于水的高锰酸钾氧化生成苯甲酸钾，甲笨难溶于水，苯甲酸钾易溶于水，当甲苯完全反应时，不会再出现分层，而且冷凝回流的物质中不再存在甲苯；（3）由题意，步骤一甲笨与易溶于水的高锰酸钾氧化生成苯甲酸钾、二氧化锰和水，
反应的化学方程式为：
(4)抽滤相对于过滤而言过滤速度比普通过滤要快.得到的微溶于水的苯甲酸固体中
的水分少；
(5)柚虑完毕时，应伴止通入自来水，不再进行抽气操作，断开抽气泵和安全瓶之间
的橡皮管；
（6）由于高锰酸钾具有强氧化性，能够将盐酸氧化生 成有毒的氯气，为防止过量的高锰酸钾与浓盐酸反 应生成氯气，应加入还原性铎的KHS03与高锰酸钾 反应，防止生成氯气；
（7）由方程式可知，2. 3g 甲苯理论上可以生成=3.05 g 笨甲酸，则甲酸的产率是≈95. 1%。

3答案及解析： 答案：1.三颈烧瓶；
2.使水充满冷凝管，从而使挥发出的气体得到充分冷却、回流；
3.MnO 4；减少对氯苯甲酸钾的损失；降低对氯苯甲酸中杂质的含量，减少对氯苯甲酸的溶解损失；
4.ad ；
5.出现白色沉淀；
6.6.59g
解析：1.由仪器A 的结构特点为三口圆底，可知其名称为三颈烧瓶。

2.从冷凝管的下口进水，可使水慢慢充满冷凝管，从而使装置A 中挥发出的气体得到充分冷却、回流，减少反应物及生成物的挥发损失。

3.由题给反应可知，高锰酸钾被还原为MnO 2，故第一次过滤的滤渣为MnO 2；滤渣附着有对氯苯甲酸钾。

由表格中的信息知，酸钾的溶解度随着温度的升高而增大，故用可减少其损失；第二次过滤的滤渣为对氯苯我们的实验目标产物，使用冷水洗涤的目的对氯苯甲酸中的杂质，同时还可以减少对氯溶解损耗。

4.过滤和洗涤操作中均需要使玻璃棒，不需要使用分液漏斗和锥形瓶。

5.表格中的信息，可知对氯苯甲酸微溶于水，中加入硫酸后，会出现白色沉淀。

6.根据转化关系：
对氯甲苯 —— 对氯苯甲酸 126.5 156.5 6.00 mL ×1.07 g/cm 3 x /0.83 x =6.59 g
4答案及解析：
答案：（1）3++23Fe +3H =Fe(OH)+3H O ，盐酸抑制氯化铁水解
（2）足量盐酸和2BaCl 溶液取少量3FeCl 溶液电极附近的混合液.加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明产生了 2+Fe
（3）2-2--23
3432e H =SO O S =SO O 2H -++- （4）+-232O SO H HSO H +==+↑
（5）生成红色配合物的反应速率快，红色配合物生成橙色配合物的速率较慢，在2O 的作用下，橙色的2HOFeOSO 浓度下降，平衡
2
2-4+4
+5
O 2+22HOFeO S O HOFeO S O Fe +SO −−→垐?噲?红色
橙色
不断正向移动，最终溶液几乎无色
（6）反应后的2+Fe 被空气氧化为3+Fe ，过量的-3HSO 电离提供2-3SO ，溶液中
3+Fe 、2-3
SO 、-OH 三种微粒会继续反应形成红色配合物 （7）溶液pH 不同、23Na SO 、3NaHSO 溶液中2-3SO 浓度不同（或23Na SO 与3NaHSO 不
同，或23Na SO 与3NaHSO 的阴离子不同）、反应物是否接触形成红色配合物
解析：（1)氯化铁是强酸弱碱盐，在水中会发生水解， 水解方程式为3++23Fe +3H =Fe(OH)+3H O ， 则在配制3FeCl 溶液时，先将3FeCl 溶于浓盐酸，抑
制氯化铁水解。

(2)①实验I 中试剂X 为亚硫酸钠，亚硫酸钠溶液中的亚硫酸根离子在此电极失电子发生氧化反应生成硫酸根离子，当向此电极产物中滴加盐酸和2BaCl 溶液时产生白色沉淀且白色沉淀不溶于盐酸，证明此电极产物为硫酸根离子。

本小题答案为：足量盐酸和2BaCl 溶液。

②3+Fe 得电子发生还原反应生成2+Fe 则探究这一电极的产物时可取少量3FeCl 溶液,电极l 近的混合液加入铁氰化钾溶液，2+Fe 遇铁氰化钾产生蓝色沉淀。

（3）负极应发生氧化反应，亚硫酸钠中的硫元素化合价由+4价升高到+6价失电子发生氧化反应，则亚硫酸钠对应的一级为负极，电极反应式为
2-2--233432e H =SO O S =SO O 2H -++-
（4）3FeCl 强酸弱城盐水解显酸性，溶液中的氢离子再与亚硫酸氢根离子发生
复分解反应+-232O SO H HSO H +==+↑
(5)1〜30 min 的实验现象为沉淀迅速溶解形成红色溶液，随后溶液逐渐变为橙色，之后几乎无色，可见生成红色配合物的反应速率快，红色配合物生成橙色配合物的速率较慢；是因为在2O 的作用下，橙色的2HOFeOSO 浓度下降，
平衡2
2-4+4
+5
O 2+22HOFeO S O HOFeO S O Fe +SO −−→垐?噲?红色
橙色
不断正向移动，最终溶液几乎无
色。

（6）反应后的2+Fe 被空气氧化为3+Fe ，过量的-3HSO 电离提供2-3SO ，溶液中3+Fe 、
2-3SO 、-OH 三种微粒会继续反应形成红色配合物，则30 min 后与空气接触部分
的上层溶液又变为浅红色，随后逐渐变为浅橙色。

（7）I 和Ⅱ实验中亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的PH 不同，溶液中2-3SO 浓度不同，与
3FeCl 反应的现象也不同，是影响与3FeCl 是否发生氧化还原反应的原因之一；
Ⅱ和Ⅲ实验中3NaHSO 与3FeCl 一个接融，一 个没接触，反应现象不同，是影响与3FeCl 是否发生 氧化还原反应的原因之一。

5答案及解析：
答案：1.①（球形）干燥管;②agfbchi （或ih ）de （或ed ）bc; ③排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸;
④C 处反应管中固体由黑变红，其后的澄清石灰水变浑浊; 2.取固体少许溶于稀硫酸，无气体生成; 3.FeC 2O 4•2H 2O=FeO+CO ↑+CO 2↑+2H 2O 4.将Fe 3+还原为Fe 2+; 5.4.5c(V 1-V 2)/m ×100%;偏低
解析：1.①装置D 的名称为：（球形）干燥管；②草酸亚铁晶体在装置A 中加热分解，生成的气体通过装置D 无水硫酸铜检验水蒸气的存在，通过装置B 中澄清石灰水检验二氧化碳的生成，通过装置E 中碱石灰干燥后，气体通入装置C 中玻璃管和氧化钢反应生成铜和二氧化碳，再通过B 装置检验生成的二氧化碳气体，按照气流从左到右的方向，上述装置的连接顺
序为：agfbchi （或ih ）de （或ed ）bc ，最后连接尾气处理装置；③实验前先通入一段时间N 2，目的是排尽装置中的空气，防止加热时CO 与空气中的O 2反应，发生爆炸;④实验证明了气体产物中含有CO ，依据的实验现象为：C 处反应管中固体由黑变红，其后的澄清石灰水变浑浊；
2.充分反应后，A 处反应管中残留黑色固体，黑色固体可能为Fe 或FeO ，要证明其成分只有FeO ，可以将固体溶于酸，看有无气体放出即可，具体为：取固体少许溶于稀硫酸，无气体生成说明无铁存在，只有氧化亚铁；
3.依据（1）和（2）结论，可知A 处反应管中发生的反应是草酸亚铁晶体分解生成氧化亚铁、一氧化碳、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：FeC 2O 4•2H 2O=FeO+CO ↑+CO 2↑+2H 2O;
4.锌可以将Fe 3+还原，因此步骤3中加入锌粉的目的为：将Fe 3+还原为Fe 2+；
5.取上述溶液25.00 mL ，用cmol •L -1 KMnO 4标准液滴定至终点，消耗标准液V 1mL ，此过程中亚铁离子和草酸根离子都被氧化；向反应后的溶液中加入适量锋粉，锌将Fe 3+还原为Fe 2+，充分反应后，加入适量稀H 2SO 4，再用c mol •L -1 KMnO 4标准溶液滴定至终点，消耗标准液V 2mL ，此时滴定的是溶液中的亚铁离子。

第一次消耗的高锰酸钾减去第二次消耗的高锰酸
钾为滴定草酸根离子的量，反应的离子方程式：24MnO -+5224C O -+6H +
=10CO 2↑+ +8H 2O
+ 2Mn 2+，草酸亚铁晶体样品的纯度=4.5c(V 1-V 2)/m ×100%，若步骤1配制溶液时部分Fe 2+被氧化，会导致第一步滴定中消耗的高锰酸钾的量减少，即V 1偏小，则计算得到的亚铁离子物质的量减小，测定结果偏低。

6答案及解析：
答案:（1）①沉淀不溶解无气泡产生或无明显现象 ②3BaCO 2H ＋＋=22Ba CO H2O ↑＋＋＋
③ 4BaSO 在溶液中存在()()()2244BaSO s Ba aq +SO aq -
垐?噲?＋，当加入浓度较高的23Na CO 溶
液，23CO -
与2Ba ＋结合生成3BaCO 沉淀，使上述平衡向右移动
（2）①b ②--21-2e =2I ③由于生成AgI 沉淀使B 的溶液中()-I c 减小，-I 还原性减弱 ④实验ⅳ表明CI -本身对该原电池电压无影响，则c ＞b 说明加入Cl -使()-I c 增大，证明发
生了Ag Cl AgCI+I --
垐?噲?＋.
（3）溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀，反之则不易；溶解度差别越大，由溶
解度小的沉淀转
解析:①因为3BaCO 能溶于盐酸，放出2CO 气体，4BaSO 不溶于盐酸，所以实验Ⅰ说明全部转化为4BaSO ，依据的现象是加入盐酸后，沉淀不溶解且无气泡产生或无明显现象。

②实验Ⅱ是2BaCl 中加入24Na SO 和23Na CO 产生4BaSO 和3BaCO ，再加入稀盐酸有少量气泡产生，沉淀部分溶解，是3BaCO 和盐酸发生反应产生此现象，所以反应的离子方程式为:3BaCO 2H +＋=222Ba CO H O ↑＋＋＋。

③由实验Ⅱ知A 溶液为3滴0.1mol/ 2BaCl ，B 为
2mL0.1mol/L 的24Na SO 溶液，根据224Ba SO -
＋＋=4BaSO ，所以溶液中存在着
()()()2244BaSO s Ba aq SO aq -
垐?噲?＋＋，当加入浓度较高的23Na CO 溶液，23CO -与2Ba ＋结合
生成3BaCO 沉淀，使上述平衡向右移动。

所以4BaSO 沉淀也可以转化为3BaCO 沉淀 （2）①甲溶液可以是NaCl 溶液，滴入少量的3AgNO 溶液后产生白色沉淀，再滴入KI 溶液有黄色沉淀产生。

说明有AgCl 转化为Agl 。

②实验Ⅳ的步骤ⅰ中，B 中为0.01mol/L 的KI 溶液，A 中为0.1mol/L 的3AgNO 溶液，Ag 具有氧化性，作原电池的正极，I -具有还原性，作原电池的负极，所以B 中石墨上的电极反应式是2I -2e --=2I
③由于Ag 的溶解度小于AgCl ，B 中加入3AgNO 溶液后，产生了AgI 沉淀，使B 的溶液中
()I c -减小，-I 还原性减弱，根据已知其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂（或还原
剂）的氧化性（或还原性）越强，原电池的电压越大，而离子的浓度越大，离子的氧化性（或还原性）强。

所以实验Ⅳ中b ＜a 。

④虽然AgI 的溶解度小于AgCl ，但实验Ⅳ中加入了NaCl
（s ），原电池的电压c ＞b ，说明()I c -的浓度增大，说明发生了AgI Cl AgCl+I --
垐?噲?＋反
应，平衡向右移动，()I c -增大。

（3）综合实验I ～Ⅳ，可得出溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀，反之则不易；溶解度差别越大，由溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀越难实现。

7答案及解析： 答案：1.蒸馏烧瓶；CD
2.Na 2S 2O 3在酸性环境中不能稳定存在。

2-23S O +2H +=S ↓+SO 2+H 2O。