北京备战高考化学压轴题专题复习—化学反应原理的综合

北京备战高考化学压轴题专题复习—化学反应原理的综合
一、化学反应原理
1．硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药，用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒，临床常用于治疗荨麻疹，皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定，在酸性溶液中分解产生S和SO2
实验I：Na2S2O3的制备。

工业上可用反应：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得，实验室模拟该工业过程的装置如图所示：
(1)仪器a的名称是_______，仪器b的名称是_______。

b中利用质量分数为70%〜80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。

c中试剂为_______
(2)实验中要控制SO2的生成速率，可以采取的措施有_______ (写出一条)
(3)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是_______
实验Ⅱ：探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。

资料：Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色)
装置试剂X实验现象
Fe2(SO4)3溶液混合后溶液先变成紫黑色，30s 后几乎变为无色
(4)根据上述实验现象，初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+，通过_______(填操作、试剂和现象)，进一步证实生成了Fe2+。

从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象：
_______
实验Ⅲ：标定Na2S2O3溶液的浓度
(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g∙mol-1)0.5880g。

平均分成3份，分别放入3个锥形瓶中，加水配成溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应：6I-+Cr2O72-
+14H+ = 3I2+2Cr3++7H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应I2+2S2O32- = 2I- + S4O62-，三次消耗 Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL，则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______mol∙L-1
【答案】分液漏斗 蒸馏烧瓶 24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑ 硫化钠和碳酸钠的混合液 调节酸的滴加速度 若 SO 2过量，溶液显酸性．产物会发生分解 加入铁氰化钾溶液．产生蓝色沉淀 开始生成 Fe(S 2O 3)33-的反应速率快，氧化还原反应速率慢，但Fe 3+与S 2O 32- 氧化还原反应的程度大，导致Fe 3++3S 2O 32-⇌Fe(S 2O 3)33-(紫黑色)平衡向逆反应方向移动，最终溶液几乎变为无色 0.1600
【解析】
【分析】
【详解】
(1)a 的名称即为分液漏斗，b 的名称即为蒸馏烧瓶；b 中是通过浓硫酸和Na 2SO 3反应生成SO 2，所以方程式为：24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑；c 中是制备硫代硫酸钠的反应，SO 2由装置b 提供，所以c 中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液；
(2)从反应速率影响因素分析，控制SO 2生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度，或者改变反应温度；
(3)题干中指出，硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解，如果通过量的SO 2，会使溶液酸性增强，对制备产物不利，所以原因是：SO 2过量，溶液显酸性，产物会发生分解；
(4)检验Fe 2+常用试剂是铁氰化钾，所以加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀即证明有Fe 2+生成；解释原因时一定要注意题干要求，体现出反应速率和平衡两个角度，所以解释为：开始阶段，生成3233Fe(S O )-的反应速率快，氧化还原反应速率慢，所以有紫黑色出现，随着Fe 3+的量逐渐增加，氧化还原反应的程度变大，导致平衡逆向移动，紫黑色逐渐消失，最终溶液几乎变为无色；
(5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应：①2327226I Cr O 14H =3I 2Cr
7H O --++++++；②2222346=I 2S O 2I S O ---++；反应①I -被氧化成I 2，反应②中第一步所得的I 2又被还原成I -
，所以①与②电子转移数相同，那么滴定过程中消耗的227Cr O -得电子总数就与消耗的
223S O -失电子总数相同 ；在做计算时，不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。

所以假设c (Na 2S 2O 3)=a mol/L ，列电子得失守恒式：10.58806=a 0.02513294
⨯
⨯⨯⨯，解得a=0.1600mol/L 。

2．碳酸亚铁可用于制备补血剂。

某研究小组制备了 FeCO 3，并对 FeCO 3 的性质和应用进行了探究。

已知：①FeCO 3 是白色固体，难溶于水②Fe 2＋+6SCN -
Fe(SCN)64-(无色)
Ⅰ. FeCO 3 的制取（夹持装置略）
实验i ：
装置 C 中，向 Na2CO3溶液（pH＝11.9）通入一段时间 CO2至其 pH 为 7，滴加一定量 FeSO4溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到 FeCO3固体。

(1)试剂 a 是_____。

(2)向 Na2CO3溶液通入 CO2的目的是_____。

(3)C 装置中制取 FeCO3的离子方程式为_____。

(4)有同学认为 C 中出现白色沉淀之后应继续通 CO2，你认为是否合理并说明理由
________。

Ⅱ.FeCO3的性质探究
实验ii
实验iii
(5)对比实验ⅱ和ⅲ，得出的实验结论是_____。

(6)依据实验ⅱ的现象，写出加入 10%H2O2溶液的离子方程式_____。

Ⅲ.FeCO3的应用
(7)FeCO3溶于乳酸［CH3CH(OH)COOH］能制得可溶性乳酸亚铁（[CH3CH(OH)COO]2Fe，相对分子质量为 234）补血剂。

为测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数，树德中学化学实验小组准确称量 1.0g 补血剂，用酸性 KMnO4溶液滴定该补血剂，消耗
0.1000mol/L 的 KMnO4溶液 10.00mL，则乳酸亚铁在补血剂中的质量分数为_____，该数值异常的原因是________（不考虑操作不当以及试剂变质引起的误差）。

【答案】饱和NaHCO3溶液降低溶液中OH-浓度，防止生成Fe(OH)2 2HCO3- +
Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O 不合理，CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2(或合理，排出氧气的影响) Fe2+与SCN-的络合(或结合)会促进FeCO3固体的溶解或FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大 6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或
6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+ 117% 乳酸根中的羟基被KMnO4氧化，也消耗了KMnO4
【解析】
【分析】
I. 装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳中混有挥发的氯化氢气体，需要利用装置B中盛装的饱和碳酸氢钠溶液除去，装置C中，向碳酸钠溶液(pH=11.9)通入一段时间二氧化碳至其pH为7，滴加一定量硫酸亚铁溶液产生白色沉淀，过滤，洗涤，干燥，得到FeCO3；
II. (5)根据Fe2＋+6SCN-Fe(SCN)64-分析FeCO3在KCl和KSCN两种不同溶液中的溶解度不同判断；
(6)实验ii中溶液显红色且有红褐色沉淀生成，说明加入10%过氧化氢溶液后有Fe(OH)3和
Fe(SCN)3生成；
(7)FeCO 3溶于乳酸［CH 3CH(OH)COOH ］能制得可溶性乳酸亚铁补血剂，根据得失电子守恒和元素守恒建立关系式进行计算；乳酸根中有羟基，也能被高锰酸钾溶液氧化。

【详解】
I. (1)装置A 中制取的CO 2中混有HCl ，欲除去CO 2中混有的HCl ，B 中盛装的试剂a 应是饱和NaHCO 3溶液，故答案为：饱和NaHCO 3溶液；
(2)向Na 2CO 3溶液中通入CO 2的目的是利用CO 2和Na 2CO 3反应生成的NaHCO 3，提高溶液中HCO 3-的浓度，抑制CO 32-的水解，降低溶液中OH -的浓度，防止生成Fe(OH)2，故答案为：降低溶液中OH -浓度，防止生成Fe(OH)2；
(3)装置C 中，向Na 2CO 3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO 2至其pH 为7，此时溶液中溶质主要为NaHCO 3，再滴加FeSO 4溶液，有FeCO 3沉淀生成，发生反应的离子方程式为2HCO 3- + Fe 2+=FeCO 3↓+CO 2↑+H 2O ，故答案为：2HCO 3- + Fe 2+=FeCO 3↓+CO 2↑+H 2O ；
(4)FeCO 3沉淀能溶解在CO 2的水溶液中，生成可溶于水的Fe(HCO 3)2，降低产物的量，则当出现白色沉淀之后不应继续通入CO 2，或者：出现白色沉淀之后继续通CO 2，可防止空气中氧气氧化FeCO 3，提高产物的纯度，故答案为：不合理，CO 2会和FeCO 3反应生成Fe(HCO 3)2(或合理，排出氧气的影响)；
Ⅱ. (5)通过对比实验ii 和iii ，可知Fe 2+与SCN -的络合生成可溶于水的Fe(SCN)64-，会促进FeCO 3固体的溶解，故答案为：Fe 2+与SCN -的络合(或结合)会促进FeCO 3固体的溶解或FeCO 3固体在KSCN 溶液中的溶解性比KCl 溶液中大；
(6)依据实验ⅱ的现象，可知在含有Fe 2+的溶液中滴加10%的过氧化氢溶液后，有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成，发生反应的离子方程式为6Fe(SCN)64-+3H 2O 2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN -或6Fe 2++3H 2O 2+12SCN -=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe 2++3H 2O 2=2Fe(OH)3↓+4Fe 3+；
故答案为：6Fe(SCN)64-+3H 2O 2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN -或6Fe 2++3H 2O 2+12SCN -=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe 2++3H 2O 2=2Fe(OH)3↓+4Fe 3+；
Ⅲ. (7)FeCO 3溶于乳酸［CH 3CH(OH)COOH ］能制得可溶性乳酸亚铁（[CH 3CH(OH)COO]2Fe 补血剂，可得关系式MnO 4~5Fe 2+~5[CH 3CH(OH)COO]2Fe ，则乳酸亚铁的物质的量为
0.1000mol/L×0.01L×5=0.005mol ，则乳酸亚铁的质量分数
0.005mol 234g/mol 100%=117%1.0g
⨯⨯，由于乳酸根中含有羟基，也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致消耗高锰酸钾溶液的量增多，而计算中只按Fe 2+被氧化，故计算所得乳酸亚铁的质量偏大，导致产品中乳酸亚铁的质量分数大于100%，故答案为：117%；乳酸根中的羟基被KMnO 4氧化，也消耗了KMnO 4。

3．硫酸亚铁铵的化学式为（NH 4）2SO 4•FeSO 4•6H 2O ，商品名为莫尔盐，可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成。

一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化，而形成莫尔盐后就比较稳定了。

三种盐的溶解度（单位为g/100g 水）如下表：
FeSO4·7H2O20.026.532.9
（NH4）2SO4•FeSO417.221.628.1
（一）实验室制取少量莫尔盐的流程如下：
试回答下列问题：
（1）步骤1中加入10％Na2CO3溶液的主要作用是___________；反应中铁屑过量是为了______。

（2）步骤3需要趁热过滤，原因是___________。

（3）从步骤4到莫尔盐，必须进行的操作依次是______，析出的晶体常用________洗涤。

（4）若莫尔盐的饱和溶液中有水20克，当温度从30℃降至10℃，最多析出莫尔盐的质量是________（选填编号）。

A 2.18g
B 大于2.18g
C 小于 2.18g
D 无法确定
（二）称取质量为1.96g的莫尔盐制成溶液。

用未知浓度的酸性KMnO4溶液进行滴定。

（1）已知MnO4-被还原为Mn2+，试写出该滴定反应的离子方程式____。

（2）判断该反应到达滴定终点的现象为____________。

（3）假设到达滴定终点时，用去V mL 酸性KMnO4溶液，则该酸性KMnO4溶液的浓度为_______mol/L。

【答案】除铁屑表面的油污还原氧化生成的Fe3+，保证Fe2+稳定、纯净地存在，减少产物中的Fe3+杂质 FeSO4在温度低时溶解度较小，如果不趁热过滤就会有FeSO4·7H2O析出过滤、洗涤无水酒精或冰水 B 5Fe2++MnO4-+8H+→ 5Fe3++Mn2++4H2O 加入最后一滴KMnO4溶液紫红色不褪，且半分钟内不褪色 1/V
【解析】
【分析】
（一）（1）碳酸钠水解显碱性；
（2）FeSO4在温度低时溶解度较小；
（3）浓缩结晶后需要过滤、洗涤；温度低时，硫酸亚铁铵的溶解度小；
（4）（NH4）2SO4·FeSO4在30℃和10℃的溶解度分别为：28.1g和17.2g；
（二）（1）MnO4-将二价铁离子氧化为三价铁离子，被还原为Mn2+；
（2）高锰酸钾本身有颜色，滴定亚铁离子是不需要指示剂的；
（3）根据亚铁离子和高锰酸根反应的实质，可以找到亚铁离子与高锰酸根之间的量的关
系，根据原子守恒可以找到亚铁离子和酸亚铁铵之间量的关系，进而进行计算。

【详解】
（一）（1）碳酸钠水解显碱性，油脂在碱性条件下能水解，过量的Fe可以还原氧化生成的Fe3+，减少产物中的Fe3+杂质，
故答案为：除铁屑表面的油污；还原氧化生成的Fe3+，保证Fe2+稳定、纯净地存在，减少产物中的Fe3+杂质；
（2）如果不趁热过滤就会有FeSO4·7H2O析出，故答案为：FeSO4在温度低时溶解度较小，如果不趁热过滤就会有FeSO4·7H2O析出；
（3）浓缩结晶后需要过滤、洗涤；硫酸亚铁铵在无水乙醇中的溶解度小；温度低时，硫酸亚铁铵的溶解度小，可用冰水洗涤，故答案为：过滤、洗涤；无水酒精或冰水；
（4）（NH4）2SO4·FeSO4在30℃和10℃的溶解度分别为：28.1g和17.2g，即若溶剂为100g 水，冷却析出10.9g，有水20g析出2.18g，硫酸亚铁铵的化学式为（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O 含有结晶水，故析出质量大于2.18g，故答案为：B；
（二）（1）反应的离子方程式5Fe2++MnO4-+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O，故答案为：
5Fe2++MnO4-+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O；
（2）高锰酸钾本身有颜色，滴定亚铁离子不需要指示剂，当滴加最后一滴溶液后，溶液变成紫红色，30s内不褪色，说明达到滴定终点，故答案为：加入最后一滴KMnO4溶液紫红色不褪，且半分钟内不褪色；
（3）1.96g硫酸亚铁铵晶体的物质的量n=m
M
=
1.96
392/
g
g mol
=0.005mol，根据原子守恒则亚
铁离子的物质的量为0.005mol，反应5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，则5Fe2+～MnO4-
，所以高锰酸钾的物质的量为0.001mol，据c=n
V
=
3
0.001
10
mol
VL
=
1
V
mol/L，故答案为：
1
V。

4．化学学习小组进行如下实验。

[探究反应速率的影响因素]设计了如下的方案并记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。

限选试剂和仪器：0.20 mol·L-1H2C2O4溶液、0.010 mol·L-1KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽
(1)上述实验①、②是探究__________对化学反应速率的影响；若上述实验②、③是探究浓
度对化学反应速率的影响，则a为_____________；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”应填写___________ 。

[测定H2C2O4·x H2O 中x值] 已知：M(H2C2O4)=90 g·mol-1
①称取 1.260 g 纯草酸晶体，将其酸制成 100.00 mL 水溶液为待测液；
②取 25.00mL 待测液放入锥形瓶中，再加入适的稀H2SO4；
③用浓度为 0.05 000 mol·L-1的 KMnO4标准溶液进行滴定。

(2)请写出与滴定有关反应的离子方程式_________________________________________。

(3)某学生的滴定方式(夹持部分略去)如下，最合理的是________ (选填 a、b)。

(4)由图可知消耗KMnO4溶液体积为__________________________________________mL。

(5)滴定过程中眼睛应注视________________________。

(6)通过上述数据，求得x= ____ 。

以标准KMnO4溶液滴定样品溶液的浓度，未用标准KMnO4溶液润洗滴定管，引起实验结果________(偏大、偏小或没有影响) 。

【答案】温度 1.0 溶液褪色时间/s 5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O b 20.00 锥形瓶中颜色变色 2 偏小
【解析】
【分析】
【详解】
（1）探究影响化学反应速率因素，要求其他条件不变，即①②探究温度对化学反应速率的影响；混合溶液的总体积都是6.0mL，因此a=1.0；反应的快慢是通过酸性高锰酸钾溶液的褪色快慢来确定的，因此乙中要测定的物理量是溶液褪色时间，单位为s；
（2）草酸具有还原性，高锰酸钾具有强氧化性，把C转化成CO2，本身被还原成Mn2＋，
根据化合价升降法，进行配平，因此离子反应方程式为：5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O；
（3）酸式滴定管盛放酸性溶液和氧化性物质，碱式滴定管只能盛放碱性溶液，即b正确；（4）滴定前刻度为0.90ml，滴定后刻度是20.90ml，消耗高锰酸钾的体积为(20.90－
0.90)mL=20.00mL；
(5)滴定过程中，眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化；
(6)100mL溶液中草酸物质的量为20×10－3×0.05×5×100/(2×25)mol=0.01mol，1.260÷(90＋
18x)=0.01，解得x=2；未用待盛液润洗滴定管，稀释标准液，消耗高锰酸钾体积增大，草
酸的质量增大，x偏小。

5．连二亚硫酸钠（Na2S2O4）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：Na2S2O4是白色固体，还原性比Na2SO3强，易与酸反应（2S2O42-+4H+＝
3SO2↑+S↓+2H2O）。

（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SO2，反应后得到ZnS2O4溶液。

步骤2：将得到的ZnS2O4溶液加入NaOH溶液中，过滤，滤渣为Zn（OH）2，向滤液中加入一定量食盐，立即析出Na2S2O4•2H2O晶体。

步骤3：，经过滤，用乙醇洗涤，用120～140℃的热风干燥得到Na2S2O4。

（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、Na2CO3溶液和乙醇。

温度控制在70～83℃，持续通入SO2，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Na2S2O4。

步骤5：经过滤，用乙醇洗涤，干燥得到Na2S2O4。

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Na2S2O4•2H2O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，Na2S2O4在水、乙醇中的溶解性为：______。

（5）甲酸钠法中生成Na2S2O4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______。

【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。

CH CHClCOOH主要用于生产农药除草剂，还用于生产乳酸及有工业价6．2-氯丙酸()
3
值的低级醇酯。

如图为实验室制备2-氯丙酸的装置。

已知：相关物质的物理性质如下表所示：
物质熔点/℃，沸点/℃溶解性
2-氯丙酸14 190 能与水、乙醇互溶
制备方法：在三颈烧瓶中放置()148g 2mol 丙酸和1.5g 三氯化磷(作催化剂)，加热至100110～℃，缓慢通入氯气，保持温度在105110～℃之间大约反应5h 。

回答下列问题：
()1A 装置中反应的离子方程式为_____________________________________________，当生成26.72LCl （标准状况）时，转移电子的数目为________________。

()2某同学分析发现D 装置有两处缺陷，分别是_____________、________________。

()3设计实验提纯产品：
_________________________________________________________。

()4测定产品纯度。

步骤Ⅰ：称取1.20g 样品(杂质不含3PCl )于烧瓶中，加入1100.00mL4mol?L -氢氧化钠溶液共热，冷却至室温。

加入1100.00mL4mol?L -硝酸，一段时间后，将烧瓶中的溶液全部转移至250mL 容量瓶中，加水定容(溶液中为乳酸和NaCl)。

步骤Ⅱ：从容量瓶中各取50.00mL 溶液于锥形瓶中，用24Na CrO 作指示剂，用130.2000mol?L AgNO -溶液分别滴定溶液中的Cl (-已知：24Ag CrO 为砖红色沉淀、乳酸银不沉淀)，平行三次实验，所得滴定数据如表所示：
①加入硝酸的目的是_______________________________________。

②步骤Ⅱ操作中，达到滴定终点的现象是
___________________________________________。

③样品中2-氯丙酸的质量分数为__________(保留三位有效数字)。

【答案】3225Cl ClO 6H 3H O 3Cl --+++=+↑ A 0.5N (或233.0110)⨯ 缺少温度计 应
该用冷凝管对反应液冷凝回流，提高反应物的利用率 将产品移至蒸馏烧瓶中，蒸去少量的前馏分后，收集190℃的馏分，冷凝得到2-氯丙酸 ①中和NaOH 使溶液呈酸性，防
止OH -干扰 当滴入最后一滴3AgNO 溶液时，产生砖红色沉淀，且30s 内沉淀不消失 90.4%。

【解析】
【分析】
浓盐酸和KClO 3反应生成Cl 2，制取的氯气中含有HCl 和H 2O 杂质气体，需要除去，利用饱和食盐水除去HCl ，在用浓硫酸干燥，因此B 、C 中分别为饱和食盐水、浓硫酸；由于PCl 3与水剧烈反应，因此要防止外界的水蒸气进入，E 为干燥管，防止外界的水蒸气进入D ，最后F 为尾气处理装置。

【详解】
()1A 中浓盐酸和氯酸钾反应生成氯气，根据离子反应方程式
3225Cl ClO 6H 3H O 3Cl --+++=+↑，反应中生成23molCl 时转移5mol 电子，因此生成
20.3molCl 时，转移0.5mol 电子；
故答案为：3225Cl ClO 6H 3H O 3Cl --+++=+↑， A 0.5N (或233.0110)⨯；
()2根据信息反应需要加热，缺少温度计，有机物易挥发，应该用冷凝管对反应液冷凝回流，提高反应物的利用率；
故答案为：缺少温度计；应该用冷凝管对反应液冷凝回流，提高反应物的利用率； ()3根据信息，三颈烧瓶中有丙酸和2-氯丙酸混合有机物，可以利用沸点不同进行蒸馏提纯；
故答案为：将产品移至蒸馏烧瓶中，蒸去少量的前馏分后，收集190℃的馏分，冷凝得到2-氯丙酸；
()42-①氯丙酸碱性条件下水解得到氯离子，再用硝酸银滴定，但是残留的氢氧根离子有干扰，故加硝酸排除干扰；
故答案为：中和NaOH 使溶液呈酸性，防止OH -干扰；
②滴定终点前是氯化银白色沉淀，终点后有砖红色铬酸银生成，
故答案为：当滴入最后一滴3AgNO 溶液时，产生砖红色沉淀，且30s 内沉淀不消失； ③第二组数据误差较大舍去，余下两组取平均值得10.00mL ，根据关系式
33CH CHClCOOH NaCl AgNO ～～可知，样品中2-氯丙酸的质量
m=nM=cVM =0.01L×0.2000mol·L －1×108.5g·mol －1×5=1.085g ，则质量分数为
1.0851.2g g
×100%≈90.4%， 故答案为：90.4%。

7．已知CuSO 4溶液与K 2C 2O 4溶液反应，产物为只含一种阴离子的蓝色钾盐晶体(只含有1个结晶水)，某实验小组为确定该晶体的组成，设计实验步骤及操作如下：
已知：a.过程②：MnO4－被还原为Mn2+，C2O42－被氧化为CO2
b.过程③：MnO4－在酸性条件下，加热能分解为O2，同时生成Mn2+
c.过程④：2Cu2++4I－=2CuI↓+I2
d.过程⑥：I2+2S2O32－=21－+S4O62－
(1)过程①加快溶解的方法是________________________。

(2)配制100mL0.20mol·L－1KMnO4溶液时用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、胶头滴管、
____________；过程②和过程⑥滴定时，滴定管应分别选用____________、
____________(填“甲”或乙”)。

(3)完成过程②的离子反应方程式的配平：
___MnO4－+___C2O42－+___H+===___Mn2++___H2O+___CO2↑。

(4)过程③加热的目的是________________________。

(5)过程⑥，应以____________作指示剂，若溶液颜色刚刚褪去就停止滴加，则测定结果是____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
(6)已知两个滴定过程中消耗KMnO4和Na2S2O3的体积相等，据此推测该晶体为
____________·H2O。

【答案】粉碎、搅拌或加热 100mL容量甲乙25162810除去溶液中多余的MnO4-，防止过程④加入过量的KI，MnO4-在酸性氧化I-，引起误差；淀粉溶液偏小K2Cu(C2O4)2
【解析】
【分析】
（1）在由固体与液体的反应中，要想加快反应速率，可以粉碎固体物质或搅拌，都是增大固液的接触面积，也可以加热等；
（2）配制溶液要掌握好配制步骤，容量瓶的选择，因为配制100mL溶液，所以选择
100mL容量瓶，氧化还原滴定的时候，注意选择指示剂、滴定管等。

（3）利用氧化还原反应中得失电子守恒配平氧化还原反应离子方程式：2 MnO4-+5 C2O42-+16 H+=2 Mn2++8H2O+ 10CO2↑；
（4）、MnO4-在酸性条件下，加热能分解为O2，同时生成Mn2+，据此分析作答；
（5）结合实际操作的规范性作答；
（6）根据方程式找出关系式，通过计算确定晶体的组成。

【详解】
（1）为了加快蓝色晶体在2 mol·L-1稀硫酸中溶解，可以把晶体粉碎、搅拌、或者加热的方法；
（2）配制100mL0.20mol·L－1KMnO4溶液时需要用100mL容量瓶进行溶液配制，配置过程需要用到的玻璃仪器由玻璃棒、烧杯、胶头滴管、100mL容量瓶；过程②是用0.20mol·L-
1KMnO4溶液滴定，KMnO4具有强氧化性，因此选用甲（酸式滴定管）；过程⑥是用
0.25mol·L－1Na2S2O3溶液滴定，Na2S2O3在溶液中水解呈碱性，故选用乙（碱式滴定管）；（3）利用氧化还原反应中化合价升降总数相等，先配氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，然后再观察配平其他物质，过程②的离子反应方程式：2 MnO4++5 C2O42-+16 H+=2 Mn2++8H2O+ 10CO2↑
（4）MnO4-在酸性条件下，加热能分解为O2，同时生成Mn2+，故加热的目的是除去溶液中多余的MnO4-，防止过程④加入过量的KI，MnO4-在酸性氧化I-，引起误差；
（5）过程⑥是用0.25mol·L－1Na2S2O3溶液滴定含I2的溶液，反应方程式为I2+2S2O32-=21－+S4O62-，故过程⑥，应以淀粉溶液作指示剂；若溶液颜色刚刚褪去就停止滴加，则滴入Na2S2O3的物质的量偏小，造成测定Cu2+的含量偏小；
（6）由2 MnO4-+5 C2O42-+16 H+=2 Mn2++8H2O+ 10CO2↑可知n(C2O42-)=2.5⨯n(KMnO4)
=2.5⨯0.20mol·L－1⨯V(KMnO4)；由2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2S2O32-=21-+S4O62-可知2 S2O32- ~ I2 ~2Cu2+，n(Cu2+)=n(S2O32-)=0.25mol·L-1⨯V(Na2S2O3)，已知两个滴定过程中消耗KMnO4和
Na2S2O3的体积相等，所以n(C2O42-)=2 n(Cu2+)，因为晶体中只有一种阴离子，并且晶体中元素化合价代数和为0，故该晶体为K2Cu(C2O4)2·H2O 。

【点睛】
在氧化还原反应滴定中注意指示剂的选择、滴定管的选择。

8．草酸晶体的组成可表示为H2C2O4·xH2O。

实验室常用其加热分解制取CO气体，反应方程式为：H2C2O4·xH2O CO↑+CO2↑+(x+1)H2O。

下图为分解草酸晶体，用干燥纯净的CO
还原CuO制取Cu，并收集CO的实验装置(略去铁架台、铁夹等支撑加持装置)，回答下列问题。

（1）实验过程中涉及到如下操作：①点燃A处的酒精灯②熄灭A处的酒精灯③点燃D处的酒精灯④熄灭D处的酒精灯。

点燃D处酒精灯前必须要进行的操作名称是__________。

这4步操作由先到后的顺序为______________(填序号)。

（2）A装置为加热分解草酸的装置，指出该装置一处错误：_______________________，B 和F装置中盛放的试剂相同，其中溶质是__________ (填化学式)，E装置的作用是
__________。

（3）用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸晶体，求x的值。

实验步骤：准确称取1.08g 草酸晶体，配成100mL溶液；取出20.00mL于锥形瓶中，再向
瓶中加入足量稀H2SO4；用0.0500mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定，滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液16.00mL。

滴定时，所发生的反应为：2MnO4－+5H2C2O4+6H+= 10
CO2↑+2Mn2++8H2O。

①配制草酸溶液除需要胶头滴管、烧杯，还一定需要的玻璃仪器有_____________。

②x=________。

【答案】验纯①③④②试管口应向下倾斜 NaOH 安全瓶(或防倒吸) 100mL容量瓶，玻璃棒 1
【解析】
【分析】
草酸晶体受热分解为CO、CO2，用NaOH溶液除去CO2，用浓硫酸干燥后的CO通入D中，和CuO发生反应生成铜和CO2，E做安全瓶，起到防止F中的水进入D中的作用，F中装有NaOH溶液，用于除去生成的CO2，剩余的CO被收集起来。

【详解】
（1）纯度不足时一氧化碳气体会发生爆炸，所以先点燃A处酒精灯，用生成的CO将装置中空气排净，然后再点燃D处的酒精灯；熄灭酒精灯时，应该先熄灭D处酒精灯，然后再熄灭A处酒精灯；点燃D处酒精灯前必须要检验CO的纯度。

所以正确的操作方法为：
①③④②；避免发生爆炸现象，所以点燃D处酒精灯前必须要进行检验CO纯度；
（2）给试管中的固体加热时，试管口应该稍稍向下倾斜；根据图示装置及实验目的可知：B为澄清石灰水，目的是除去混合气体中二氧化碳，D为浓硫酸，目的是干燥CO气体；D 中氧化铜与一氧化碳反应制取铜；E为安全瓶，起到防止倒吸的作用；F为氢氧化钠溶液，除去二氧化碳气体，最后收集CO气体；
（3）①配制草酸溶液除需要玻璃棒、烧杯，配制100mL溶液需要选用100mL容量瓶，定容时还需要胶头滴管，故答案为100mL容量瓶、胶头滴管；
②16mL 0.0500mol/L高锰酸钾溶液中含有高锰酸钾的物质的量为：
0.0500mol/L×0.016L=0.0008mol，100mL该草酸溶液能够消耗高锰酸钾的物质的量为：
0.0008mol×100mL
20mL
=0.004mol，根据反应2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=10CO2+2Mn2++8H2O可知
1.08g样品中含有草酸的物质的量为：0.004mol×5
2
=0.01mol，草酸的质量为：
90g/mol×0.01mol=0.9g，含有结晶水的物质的量为：1.08g0.9g
18g/mol
=0.01mol，则该草酸晶体
中x=0.01mol
0.01mol
=1，故答案为1。

9．铜及其化合物在工业生产和日常生活中有着广泛的应用。

某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)来测定铜的相对原子质量，同时检验氯气的氧化性。