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2018年高考化学真题分类汇编 专题12 化学实验
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2018年高考化学真题分类汇编
专题12 化学实验
Ⅰ—化学实验常见仪器与基本方法
1.[2018浙江卷-2]下列仪器名称为“漏斗”的是
A B C D
【答案】D
【解析】A为冷凝管，B为容量瓶，C为量筒，D为漏斗
【考点】常见仪器名称
2. [2018全国卷Ⅰ-9]在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中，下列操作中末涉及的是
A B C D
【答案】D
【解析】A.浓硫酸的作用下乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，反应物均是液体，且需要加热，因此试管口要高于试管底，A正确； B.生成的乙酸乙酯中混有末反应完的乙酸和乙醇，因此可用饱和碳酸钠溶液溶解乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度，且导气管不可伸入溶液中，以防倒吸，B正确；乙酸乙酯不溶于水，可通过分液分离，故C正确。 D.本实验中不需要灼烧的操用，D错误。
【考点】乙酸乙酯的制备原理、装置；乙酸、乙醇、乙酸乙酯的溶解性；蒸发、分液、防倒吸等实验操作方法与装置等。
3.[2018全国卷Ⅱ-13]下列实验过程可以达到实验目的的是
编号
实验目的
实验过程
A
配制0.4000 mol·L−1的NaOH溶液
称取4.0 g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250 mL容量瓶中定容
B
探究维生素C的还原性
向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化
C
制取并纯化氢气
向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5%H2O2溶液，观察实验现象
【答案】B
【解析】A. 配制0.4000 mol·L−1的NaOH溶液，所用天平不可用托盘天平，称得的NaOH固体为4.000 g；另氢氧化钠溶于水放热，需等其溶液冷却后才可转移到容量瓶中。A错误； B. 黄色氯化铁溶液遇到浓的维生素C溶液，会被还原成Fe2+,溶液变为浅绿色。B正确； C.生成的氢气中混有氯化氢和水蒸气，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸即可，不需KMnO4溶液； D. 反应的离子方程式为HSO3－+H2O2＝SO42－+H＋+H2O，反应过程中没有明显的实验现象，因此无法探究浓度对反应速率的影响，D错误。
答案选B。
【考点】称量仪量的精确度； Fe3+的氧化性及Fe3+、Fe2+在溶液中的颜色；氢气的制备与除杂；用实验现象明显的实验来探究外界条件对反应速率的影响。
4.[2018全国卷Ⅲ-10]下列实验操作不当的是
A. 用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
B. 用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度，选择酚酞为指示剂
C. 用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na+
D. 常压蒸馏时，加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二
【答案】B
【解析】A. 用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液后，锌粒与CuSO4反应置换出铜，形成铜锌原电池，使锌与稀硫酸反应速率加快，A正确。 B. HCl与NaHCO3刚好完全反应方程式为HCl+NaHCO3= NaCl+H2O+CO2↑，生成的CO2溶于水使溶液呈弱酸性，故用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度，不宜选择酚酞为指示剂，而宜用甲基橙为指示剂，B错误。 C．钠的焰色为黄色，用铂丝蘸取盐溶液在火焰上灼烧，进行焰色反应，火焰为黄色，说明该盐溶液中一定有Na+， C正确。 D．蒸馏时，为保证加热的过程中液体不会从烧瓶内溢出，一般要求液体的体积不超过烧瓶体积的三分之二， 也不少于三分之一，D正确。
【考点】置换反应；铜锌原电池；HCl与NaHCO3的反应原理；指示剂的选择；焰色反应；圆底烧瓶的正确使用。
5.[2018天津卷-9]烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：Ⅰ.采样
采样步骤：
①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至140℃；③打开抽气泵置换系统内空气；④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。
（1）A中装有无碱玻璃棉，其作用是___________。
（2）C中填充的干燥剂是（填序号）___________。
a.碱石灰 b.无水CuSO4 c.P2O5
（3）用实验室常用仪器组装一套装置，其作用是与D(装有碱液)相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。
（4）采样步骤②加热烟道气的目的是 。
Ⅱ.NOx含量的测定
将v L气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO3−，加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液，加入v1 mL c1 mol·L−1 FeSO4标准溶液（过量），充分反应后，用c2 mol·L−1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗v2 mL。
（5）NO被H2O2氧化为NO3−的离子方程式是 。
（6）滴定操作使用的玻璃仪器主要有 。
（7）滴定过程中发生下列反应：3Fe2++NO3−+4H+=NO↑+3Fe3++2H2O
Cr2O72− + 6Fe2+ +14H+ =2Cr3+ +6Fe3++7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为_________mg·m−3。
（8）判断下列情况对NOx含量测定结果的影响（填“偏高” 、“偏低”或“无影响 ”）
若缺少采样步骤③，会使测试结果___________。
若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果___________。
【答案】 (1)除尘 (2) c (3) (4)防止NOx溶于冷凝水 (5) 2NO+3H2O2=
2H++2NO3–+2H2O (6)锥形瓶、酸式滴定管 (7)23(c1V1-6c2V2)·104/3V (8)偏低 偏高
【解析】（1）A的过程叫“过滤”，所以其中玻璃棉的作用一定是除去烟道气中的粉尘。 （2）碱石灰是碱性干燥剂可能与NOX反应，所以不能使用。硫酸铜的吸水能力不强，一般不用做干燥剂，所以不能使用。五氧化二磷是酸性干燥剂，与NOX不反应，所以选项c正确。
（3）实验室通常用洗气瓶来吸收气体，与D相同应该在洗气瓶中加入强碱（氢氧化钠）溶液，装置如右图。
（4）加热烟道气的目的是避免水蒸气冷凝后，NOX溶于水中。
（5）NO被H2O2氧化为硝酸，所以反应的离子方程式为：2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O。
（6）滴定中使用酸式滴定管和锥形瓶。
(7) 用c2 mol·L−1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗v2 mL，此时加入的K2Cr2O 7为c2×V2×10-3mol，依反应：Cr2O72− + 6Fe2+ +14H+ =2Cr3+ +6Fe3++7H2O知，过量的Fe2+的物质的量为6c2×V2×10-3mol。
与硝酸根离子反应的Fe2+的物质的量为(c1×V1×10-3—6c2×V2×10-3)mol, 依反应：3Fe2++NO3−+4H+= NO↑
+3Fe3++2H2O知，NO3—的物质的量为(c1×V1×10-3—6c2×V2×10-3)mol/3,依氮原子守恒有，NO3—与NO2的物质的量相等。，NO2的物质的量为：(100/20)×(c1×V1×10-3—6c2×V2×10-3)mol/3 =5(c1×V1×10-3—6c2×V2×10-3)mol/3, NO2的质量为：46×5(c1×V1×10-3—6c2×V2×10-3)g/3=230(c1×V1—6c2×V2)mg/3。所以
，气样中NOx折合成NO2的含量为：230(c1×V1—6c2×V2) /(3V) mg/L= 23(c1V1-6c2V2)·104/3V mg·m−3
（8）若缺少采样步骤③，装置中有空气，则实际测定的是烟道气和空气混合气体中NOX的含量，测定结果必然偏低。若FeSO4标准溶液部分变质，一定是部分Fe2+被空气中的氧气氧化，计算时仍然认为这部分被氧化的Fe2+是被硝酸根离子氧化的，所以测定结果偏高。
【考点】干燥剂；洗气装置；给定条件下氧化还原反应与离子反应的书写；中和滴定操作与误差分析。
Ⅱ—物质的分离、提纯与检验
6.[2018浙江卷-5]下列属于物理变化的是
A.煤的气化 B.天然气的燃烧 C.烃的裂解 D.石油的分馏
【答案】D
【解析】物理变化是没有生成新物质的变化(物理变化只是物质在外形和状态方面发生了变化，与化学变化相对)。符合题意的只有D。
【考点】煤的气化；天然气的燃烧；烃的裂解；石油的分馏
[2018浙江卷-10]下列操作或试剂的选择不合理的是
A.可用蒸发结晶的方法从碘水中提取砷单质
B.可用灼烧法除去氧化铜中混有的铜粉
C.可用硫酸鉴别碳酸钠、硅酸钠和硫酸钠
D.可用含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液鉴别乙醇、乙醛和乙酸
【答案】A
【解析】A. 碘易升华，不可用蒸发结晶的方法从碘水中提取碘，宜采用萃取法。 B. 灼烧时铜粉转化为氧化铜，故可用灼烧法除去氧化铜中混有的铜粉
C. 硫酸与碳酸钠反应会产生二氧化碳气体、水和硫酸钠，硫酸与硅酸钠反应会产生硅酸胶体，硫酸与硫酸钠不反应。故可用硫酸鉴别碳酸钠、硅酸钠和硫酸钠
D. 含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液与乙醛反应产生砖红色的氧化亚铜，含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液与乙酸反应生成乙酸铜，得到蓝色溶液，故可用含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液鉴别乙醇、乙醛和乙酸
【考点】蒸发、萃取的实验操作；铜的性质；碳酸钠、硅酸钠和硫酸钠及硫酸的性质；氢氧化铜、乙醇、乙醛和乙酸的性质。
7.[2018天津卷-1] 以下是中华民族为人类文明进步做出巨大贡献的几个事例，运用化学知识对其进行的分析不合理的是
A. 四千余年前用谷物酿造出酒和醋，酿造过程中只发生水解反应
B. 商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎，该鼎属于铜合金制品
C. 汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏士
D. 屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素，该过程包括萃取操作
【答案】A
【解析】A．谷物中的淀粉在酿造中发生水解反应只能得到葡萄糖，葡萄糖要在酒化酶作用下分解，得到酒精和二氧化碳。酒中含有酒精，醋中含有醋酸，显然都不是只水解就可以生成的。选项A不合理。
B．商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎属于青铜器，青铜是铜锡合金。选项B合理。
C．陶瓷的制造原料为黏土。选项C合理。
D．屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素，是利用青蒿素在乙醚中溶解度较大的原理，将青蒿素提取到乙醚中，所以属于萃取操作。选项D合理。
【考点】淀粉的水解、铜合金、传统无机非金属材料、萃取。
8. [2018全国卷Ⅰ-9]在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中，下列操作中末涉及的是
A B C D
【答案】D
【解析】A.浓硫酸的作用下乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，反应物均是液体，且需要加热，因此试管口要高于试管底，A正确； B.生成的乙酸乙酯中混有末反应完的乙酸和乙醇，因此可用饱和碳酸钠溶液溶解乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度，且导气管不可伸入溶液中，以防倒吸，B正确；乙酸乙酯不溶于水，可通过分液分离，故C正确。 D.本实验中不需要灼烧的操用，D错误。
【考点】乙酸乙酯的制备原理、装置；乙酸、乙醇、乙酸乙酯的溶解性；蒸发、分液、防倒吸等实验操作方法与装置等。
Ⅲ—气体的制取
9.[2018江苏卷-5]下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是
甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲灼烧碎海带
B. 用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C. 用装置丙制备用于氧化浸泡液中I−的Cl2
D. 用装置丁吸收氧化浸泡液中I−后的Cl2尾气
【答案】B
【解析】A.灼烧碎海带应使用坩埚，A错误； B.海带灰的浸泡液用过滤法分离获得含I－的溶液，B正确； C. MnO2与浓盐酸反应制Cl2需要加热，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O，C 错误； D项，Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度很小，不能用饱和NaCl溶液吸收尾气Cl2，可用NaOH溶液吸收尾气Cl2，D错误B。
【考点】海带提碘的考查基本实验操作；Cl2的实验室制备与尾气处理。
10.[2018江苏卷-22] [实验化学] 3，4−亚甲二氧基苯甲酸是一种用途广泛的有机合成中间体，微溶于水，实验室可用KMnO4氧化3，4−亚甲二氧基苯甲醛制备，其反应方程式为
实验步骤如下：
步骤1：向反应瓶中加入3，4−亚甲二氧基苯甲醛和水，快速搅拌，于70～80 ℃滴加KMnO4溶液。反应结束后，加入KOH溶液至碱性。
步骤2：趁热过滤，洗涤滤饼，合并滤液和洗涤液。
步骤3：对合并后的溶液进行处理。
步骤4：抽滤，洗涤，干燥，得3，4−亚甲二氧基苯甲酸固体。
（1）步骤1中，反应结束后，若观察到反应液呈紫红色，需向溶液中滴加NaHSO3溶液，转化为 (填化学式)；加入KOH溶液至碱性的目的是
。
（2）步骤2中，趁热过滤除去的物质是__________________（填化学式）。
（3）步骤3中，处理合并后溶液的实验操作为 。
（4）步骤4中，抽滤所用的装置包括_______________、吸滤瓶、安全瓶和抽气泵。
【答案】（1）SO42− 将反应生成的酸转化为可溶性的盐 （2）MnO2
（3）向溶液中滴加盐酸至水层不再产生沉淀 （4）布氏漏斗
【解析】（1）反应结束后，溶液呈紫红色，则KMnO4过量，KMnO4将HSO3—氧化成SO42—，反应的离子方程式为2MnO4-+3HSO3-=2MnO2↓+3SO42-+H2O+H+。根据中和反应原理，加入KOH将转化为可溶于水的。
（2）MnO2难溶于水，步骤2中趁热过滤是减少的溶解，步骤2中趁热过滤除去的物质是MnO2。
（3）步骤3中，合并后的滤液中主要成分为，为了制得，需要将合并后的溶液进行酸化；处理合并后溶液的实验操作为：向溶液中滴加盐酸至水层不再产生沉淀。
（4）抽滤所用的装置包括布氏漏斗、吸滤瓶、安全瓶和抽气泵。
【考点】本题以“3，4−亚甲二氧基苯甲酸的制备实验步骤”为背景，侧重了解学生对《实验化学》模块的学习情况，考查物质的分离和提纯、实验步骤的补充、基本实验装置和仪器、利用所学知识解决问题的能力。
Ⅳ—综合实验（实验方案的设计与评价）
11.[2018全国卷Ⅰ-26] (14分)醋酸亚铬[ (CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体，难溶于水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬，二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答下列问题：
⑴实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是
。仪器a的名称是 。
⑵将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置。打开K1、K2，关闭K3。①c中溶液由绿色惭变为亮蓝色，该反应的离子方程式为： 。
②同时c中有气体产生，该气体的作用是 。
⑶打开K3，关闭K1、K2。c中亮蓝色溶液流入d中，其原因是
；d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是
、洗涤、干燥。
⑷指出d装置可能存在的缺点 。
【答案】【答案】(1) 去除水中溶解氧；分液(滴液)漏斗 (2) ①Zn+2Cr3＋＝Zn2＋+2Cr2＋ ②排除c中空气 (3) c中产生H2使压强大于大气压； (冰浴)冷却、过滤 (4) 敞开体系中醋酸亚铬能接触到空气。
【解析】在盐酸溶液中 Zn把Cr3＋还原为Cr2＋，同时锌与盐酸反应产生氢气排尽装置中的空气防止Cr2＋被氧化，并使c中压强增大，把生成的CrCl2压入d装置中。
（1）由于醋酸亚铬易被氧化，所以需要尽可能避免与氧气接触，因此实验中所用蒸馏水均需煮沸后迅速冷却，目的是去除水中溶解氧；根据仪器构造可知仪器a是分液（或滴液）漏斗； （2）①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，说明Cr3＋被锌还原为Cr2＋，反应的离子方程式为Zn+2Cr3＋＝Zn2＋+2Cr2＋； ②锌还能与盐酸反应生成氢气，由于装置中含有空气，能氧化Cr2＋，所以氢气的作用是排除c中空气； （3）打开K3，关闭K1和K2，由于锌继续与盐酸反应生成氢气，导致c中压强增大， c中亮蓝色溶液能流入d装置，与醋酸钠反应；根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于冷水，所以为使沉淀充分析出并分离，需要采取的操作是（冰浴）冷却、过滤、洗涤、干燥。 （4）由于d装置是敞开体系，因此装置的缺点是醋酸亚铬可能与空气接触被氧化而使产品不纯。
【考点】醋酸亚铬的制备；化学实验与探究的能力；氧化还原、离子反应、阿伏加德罗定律。
12. [2018全国卷Ⅱ-9]实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。
光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是
A B C D
【答案】D
【解析】在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成HCl和CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，其中：氯化氢为气体，极易溶于水，CH3Cl为不溶于水的气体，CH2Cl2、CHCl3、CCl4是不溶于水的油状液体，所以液面会上升，但水不会充满试管，答案选D。
【考点】甲烷的取代反应实验与原理；卤代烃的溶解性及状态。
[2018全国卷Ⅱ-28]K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：
（1）晒制蓝图时，用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂，以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为：2K3[Fe(C2O4)3] 2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑；显色反应的化学方程式为
。
（2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是________________________________________。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有___________、___________。
③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是 。
④样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是：
。
（3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
①称量m g样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是 。
②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化，用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为________________________________。
【答案】 (1) 3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2↓+3K2C2O4 (2) ①排尽装置中的空气，使反应生成的气体全部进入后续装置 ②CO2、CO ③先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气。 ④取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1~2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3 (3) ①溶液变为浅紫(红)色 ②5cv×56×10-3×100%/m
【解析】（1）光解反应的化学方程式为：2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑，生成的Fe2+(草酸亚铁)遇K3[Fe(CN)6]会产生有特征蓝色的沉淀，所以显色反应的化学方程式为3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]＝Fe3[Fe(CN)6]2↓+3K2C2O4。
（2）①装置中的空气在高温下能氧化金属铜，能影响E中的反应，所以反应前通入氮气的目的是：排尽装置中的空气，使反应生成的气体全部进入后续装置。 ②实验中观察到装置B澄清石灰水均变浑浊、说明反应中一定产生了CO2； E中固体变为红色，F中澄清石灰水均变浑浊，说明氧化铜被CO还原为铜，说明反应中一定产生了CO，由此判断热分解产物中一定含有CO2、CO； 为防止倒吸，必须保证装置中保持一定的气体压力，所以停止实验时应进行的操作是先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气即。
④要检验Fe2O3存在首先要转化为可溶性铁盐，方法是：少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3。
（3）①三草酸合铁酸钾于锥形瓶中溶解后，加稀H2SO4酸化，用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点，实为高锰酸钾氧化草酸根离子，高锰酸钾溶液显紫色，所以滴定终点的现象是溶液变为浅紫(红)色。
②锌把Fe3+还原为Fe2+，酸性高锰酸钾溶液又把Fe2+氧化为Fe3+。反应中消耗高锰酸钾是0.001cVmol，MnO4-被还原成Mn2+,Mn元素化合价从+7价降低到+2价，所以根据电子得失守恒可知铁离子的物质的量是0.005cVmol，则该晶体中铁的质量分数的表达式为：5cv×56×10-3×100%/m。
【考点】用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+；Fe2+、C2O42-的还原性；高锰酸钾的强氧化性；装置中空气的排除；通气法防倒吸；Fe2O3的性质、Fe3+的检验；草酸与高锰酸钾溶液反应；元素含量测定实验方案设计与评价；
实验安全：净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；[进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等) ；防氧化(如H2还原CuO后要“氢气早出晚归”，白磷宜在水中进行切割等)；尾气处理；防止导气管堵塞；注意防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)]。
13.[2018北京卷-28]实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。 资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。
（1）制备K2FeO4（夹持装置略）
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是 (锰被还原为Mn2+)。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂 。
③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外还有 。
（2）探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2，设计以下方案：
方案Ⅰ
取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生。
Ⅰ．由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有 离子，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl－氧化，还可能由 产生（用方程式表示）。
Ⅱ．方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl－。用KOH溶液洗涤的目的是 。
②根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2________ FeO42—（填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ实验表明，Cl2和FeO42—的氧化性强弱关系相反，原因是 。
③资料表明，酸性溶液中的氧化性FeO42—＞MnO4—，验证实验如下：将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明氧化性FeO42—＞MnO4—。若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。
理由或方案： 。
【答案】 (1) ①2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl +5Cl2↑+8H2O ；② ；③Cl2+2OH−=Cl−+
ClO−+H2O (2) ①Ⅰ．Fe3+； 4FeO42−+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O Ⅱ．排除ClO−的干扰 ②>；溶液的酸碱性不同；③ 若能，理由：FeO42−在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2，溶液浅紫色一定是MnO4−的颜色（若不能，方案：向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色）
【解析】 (1)①A为氯气发生装置，KMnO4与浓盐酸反应时，锰被还原为Mn2+，浓盐酸被氧化成Cl2，
反应的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，离子方程式为:2MnO4—+10Cl—+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。 ②由于盐酸具有挥发性，
所得Cl2中混有HCl和H2O(g)，HCl会消耗Fe(OH) 3、KOH，用饱和食
盐水除去HCl，除杂装置B如图：
③ C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH) 3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，以及Cl2与KOH反应的化学方程式为Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O，反应的离子方程式为Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O。
（2）①根据上述制备反应，C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl，还可能含有KClO等。 I.方案I加入KSCN溶液，溶液变红说明a中含Fe3+。但Fe3+的产生不能判断K2FeO4与Cl—发生了反应，根据题意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速产生O2，自身被还原成Fe3+，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，可能的反应为4FeO42-+20H+=3O2↑+4Fe3++10H2O。 II.产生Cl2还可能是ClO－+Cl－+2H+=Cl2↑+H2O，即KClO的存在干扰判断；K2FeO4微溶于KOH溶液，用KOH溶液洗涤的目的是除去KClO、排除ClO－的干扰，同时保持K2FeO4稳定存在。②依反应：3Cl2+2Fe(OH) 3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O知，此反应中Cl2是氧化剂，K2FeO4是氧化产物，所以氧化性：Cl2>FeO42—；方案Ⅱ的反应为：2FeO42-+6Cl—+16H+=3Cl2↑+2Fe3++8H2O,
此反应中K2FeO4是氧化剂，Cl2是氧化产物，所以氧化性：FeO42—>Cl2；对比两个反应的条件，制备高铁酸钾(K2FeO4)在碱性条件下，方案Ⅱ的反应在酸性条件下发生，说明溶液的酸碱性的不同影响物质氧化性强弱。
③该小题为开放性试题。若能，根据题意K2FeO4在足量H2SO4溶液中会转化为Fe3+和O2，最后溶液中不存在FeO42-，溶液振荡后呈浅紫色一定是MnO4-的颜色，说明FeO42-将Mn2+氧化成MnO4-，所以该实验方案能证明氧化性FeO42-MnO4-。（或不能，因为溶液b呈紫色，溶液b滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液中，c（FeO42-）变小，溶液的紫色也会变浅；则设计一个空白对比的实验方案，方案为：向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色）。
【考点】本题考查K2FeO4的制备和K2FeO4的性质探究。与气体有关的制备实验装置的连接顺序一般为：气体发生装置→除杂净化装置→制备实验装置→尾气吸收。进行物质性质实验探究是要排除其他物质的干扰。尤其注意最后一空为开放性答案，要注重多角度思考。
专题12 化学实验
Ⅰ—化学实验常见仪器与基本方法
1.[2018浙江卷-2]下列仪器名称为“漏斗”的是
A B C D
【答案】D
【解析】A为冷凝管，B为容量瓶，C为量筒，D为漏斗
【考点】常见仪器名称
2. [2018全国卷Ⅰ-9]在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中，下列操作中末涉及的是
A B C D
【答案】D
【解析】A.浓硫酸的作用下乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，反应物均是液体，且需要加热，因此试管口要高于试管底，A正确； B.生成的乙酸乙酯中混有末反应完的乙酸和乙醇，因此可用饱和碳酸钠溶液溶解乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度，且导气管不可伸入溶液中，以防倒吸，B正确；乙酸乙酯不溶于水，可通过分液分离，故C正确。 D.本实验中不需要灼烧的操用，D错误。
【考点】乙酸乙酯的制备原理、装置；乙酸、乙醇、乙酸乙酯的溶解性；蒸发、分液、防倒吸等实验操作方法与装置等。
3.[2018全国卷Ⅱ-13]下列实验过程可以达到实验目的的是
编号
实验目的
实验过程
A
配制0.4000 mol·L−1的NaOH溶液
称取4.0 g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250 mL容量瓶中定容
B
探究维生素C的还原性
向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化
C
制取并纯化氢气
向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5%H2O2溶液，观察实验现象
【答案】B
【解析】A. 配制0.4000 mol·L−1的NaOH溶液，所用天平不可用托盘天平，称得的NaOH固体为4.000 g；另氢氧化钠溶于水放热，需等其溶液冷却后才可转移到容量瓶中。A错误； B. 黄色氯化铁溶液遇到浓的维生素C溶液，会被还原成Fe2+,溶液变为浅绿色。B正确； C.生成的氢气中混有氯化氢和水蒸气，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸即可，不需KMnO4溶液； D. 反应的离子方程式为HSO3－+H2O2＝SO42－+H＋+H2O，反应过程中没有明显的实验现象，因此无法探究浓度对反应速率的影响，D错误。
答案选B。
【考点】称量仪量的精确度； Fe3+的氧化性及Fe3+、Fe2+在溶液中的颜色；氢气的制备与除杂；用实验现象明显的实验来探究外界条件对反应速率的影响。
4.[2018全国卷Ⅲ-10]下列实验操作不当的是
A. 用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
B. 用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度，选择酚酞为指示剂
C. 用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na+
D. 常压蒸馏时，加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二
【答案】B
【解析】A. 用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液后，锌粒与CuSO4反应置换出铜，形成铜锌原电池，使锌与稀硫酸反应速率加快，A正确。 B. HCl与NaHCO3刚好完全反应方程式为HCl+NaHCO3= NaCl+H2O+CO2↑，生成的CO2溶于水使溶液呈弱酸性，故用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度，不宜选择酚酞为指示剂，而宜用甲基橙为指示剂，B错误。 C．钠的焰色为黄色，用铂丝蘸取盐溶液在火焰上灼烧，进行焰色反应，火焰为黄色，说明该盐溶液中一定有Na+， C正确。 D．蒸馏时，为保证加热的过程中液体不会从烧瓶内溢出，一般要求液体的体积不超过烧瓶体积的三分之二， 也不少于三分之一，D正确。
【考点】置换反应；铜锌原电池；HCl与NaHCO3的反应原理；指示剂的选择；焰色反应；圆底烧瓶的正确使用。
5.[2018天津卷-9]烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：Ⅰ.采样
采样步骤：
①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至140℃；③打开抽气泵置换系统内空气；④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。
（1）A中装有无碱玻璃棉，其作用是___________。
（2）C中填充的干燥剂是（填序号）___________。
a.碱石灰 b.无水CuSO4 c.P2O5
（3）用实验室常用仪器组装一套装置，其作用是与D(装有碱液)相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。
（4）采样步骤②加热烟道气的目的是 。
Ⅱ.NOx含量的测定
将v L气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO3−，加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液，加入v1 mL c1 mol·L−1 FeSO4标准溶液（过量），充分反应后，用c2 mol·L−1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗v2 mL。
（5）NO被H2O2氧化为NO3−的离子方程式是 。
（6）滴定操作使用的玻璃仪器主要有 。
（7）滴定过程中发生下列反应：3Fe2++NO3−+4H+=NO↑+3Fe3++2H2O
Cr2O72− + 6Fe2+ +14H+ =2Cr3+ +6Fe3++7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为_________mg·m−3。
（8）判断下列情况对NOx含量测定结果的影响（填“偏高” 、“偏低”或“无影响 ”）
若缺少采样步骤③，会使测试结果___________。
若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果___________。
【答案】 (1)除尘 (2) c (3) (4)防止NOx溶于冷凝水 (5) 2NO+3H2O2=
2H++2NO3–+2H2O (6)锥形瓶、酸式滴定管 (7)23(c1V1-6c2V2)·104/3V (8)偏低 偏高
【解析】（1）A的过程叫“过滤”，所以其中玻璃棉的作用一定是除去烟道气中的粉尘。 （2）碱石灰是碱性干燥剂可能与NOX反应，所以不能使用。硫酸铜的吸水能力不强，一般不用做干燥剂，所以不能使用。五氧化二磷是酸性干燥剂，与NOX不反应，所以选项c正确。
（3）实验室通常用洗气瓶来吸收气体，与D相同应该在洗气瓶中加入强碱（氢氧化钠）溶液，装置如右图。
（4）加热烟道气的目的是避免水蒸气冷凝后，NOX溶于水中。
（5）NO被H2O2氧化为硝酸，所以反应的离子方程式为：2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O。
（6）滴定中使用酸式滴定管和锥形瓶。
(7) 用c2 mol·L−1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗v2 mL，此时加入的K2Cr2O 7为c2×V2×10-3mol，依反应：Cr2O72− + 6Fe2+ +14H+ =2Cr3+ +6Fe3++7H2O知，过量的Fe2+的物质的量为6c2×V2×10-3mol。
与硝酸根离子反应的Fe2+的物质的量为(c1×V1×10-3—6c2×V2×10-3)mol, 依反应：3Fe2++NO3−+4H+= NO↑
+3Fe3++2H2O知，NO3—的物质的量为(c1×V1×10-3—6c2×V2×10-3)mol/3,依氮原子守恒有，NO3—与NO2的物质的量相等。，NO2的物质的量为：(100/20)×(c1×V1×10-3—6c2×V2×10-3)mol/3 =5(c1×V1×10-3—6c2×V2×10-3)mol/3, NO2的质量为：46×5(c1×V1×10-3—6c2×V2×10-3)g/3=230(c1×V1—6c2×V2)mg/3。所以
，气样中NOx折合成NO2的含量为：230(c1×V1—6c2×V2) /(3V) mg/L= 23(c1V1-6c2V2)·104/3V mg·m−3
（8）若缺少采样步骤③，装置中有空气，则实际测定的是烟道气和空气混合气体中NOX的含量，测定结果必然偏低。若FeSO4标准溶液部分变质，一定是部分Fe2+被空气中的氧气氧化，计算时仍然认为这部分被氧化的Fe2+是被硝酸根离子氧化的，所以测定结果偏高。
【考点】干燥剂；洗气装置；给定条件下氧化还原反应与离子反应的书写；中和滴定操作与误差分析。
Ⅱ—物质的分离、提纯与检验
6.[2018浙江卷-5]下列属于物理变化的是
A.煤的气化 B.天然气的燃烧 C.烃的裂解 D.石油的分馏
【答案】D
【解析】物理变化是没有生成新物质的变化(物理变化只是物质在外形和状态方面发生了变化，与化学变化相对)。符合题意的只有D。
【考点】煤的气化；天然气的燃烧；烃的裂解；石油的分馏
[2018浙江卷-10]下列操作或试剂的选择不合理的是
A.可用蒸发结晶的方法从碘水中提取砷单质
B.可用灼烧法除去氧化铜中混有的铜粉
C.可用硫酸鉴别碳酸钠、硅酸钠和硫酸钠
D.可用含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液鉴别乙醇、乙醛和乙酸
【答案】A
【解析】A. 碘易升华，不可用蒸发结晶的方法从碘水中提取碘，宜采用萃取法。 B. 灼烧时铜粉转化为氧化铜，故可用灼烧法除去氧化铜中混有的铜粉
C. 硫酸与碳酸钠反应会产生二氧化碳气体、水和硫酸钠，硫酸与硅酸钠反应会产生硅酸胶体，硫酸与硫酸钠不反应。故可用硫酸鉴别碳酸钠、硅酸钠和硫酸钠
D. 含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液与乙醛反应产生砖红色的氧化亚铜，含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液与乙酸反应生成乙酸铜，得到蓝色溶液，故可用含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液鉴别乙醇、乙醛和乙酸
【考点】蒸发、萃取的实验操作；铜的性质；碳酸钠、硅酸钠和硫酸钠及硫酸的性质；氢氧化铜、乙醇、乙醛和乙酸的性质。
7.[2018天津卷-1] 以下是中华民族为人类文明进步做出巨大贡献的几个事例，运用化学知识对其进行的分析不合理的是
A. 四千余年前用谷物酿造出酒和醋，酿造过程中只发生水解反应
B. 商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎，该鼎属于铜合金制品
C. 汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏士
D. 屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素，该过程包括萃取操作
【答案】A
【解析】A．谷物中的淀粉在酿造中发生水解反应只能得到葡萄糖，葡萄糖要在酒化酶作用下分解，得到酒精和二氧化碳。酒中含有酒精，醋中含有醋酸，显然都不是只水解就可以生成的。选项A不合理。
B．商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎属于青铜器，青铜是铜锡合金。选项B合理。
C．陶瓷的制造原料为黏土。选项C合理。
D．屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素，是利用青蒿素在乙醚中溶解度较大的原理，将青蒿素提取到乙醚中，所以属于萃取操作。选项D合理。
【考点】淀粉的水解、铜合金、传统无机非金属材料、萃取。
8. [2018全国卷Ⅰ-9]在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中，下列操作中末涉及的是
A B C D
【答案】D
【解析】A.浓硫酸的作用下乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，反应物均是液体，且需要加热，因此试管口要高于试管底，A正确； B.生成的乙酸乙酯中混有末反应完的乙酸和乙醇，因此可用饱和碳酸钠溶液溶解乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度，且导气管不可伸入溶液中，以防倒吸，B正确；乙酸乙酯不溶于水，可通过分液分离，故C正确。 D.本实验中不需要灼烧的操用，D错误。
【考点】乙酸乙酯的制备原理、装置；乙酸、乙醇、乙酸乙酯的溶解性；蒸发、分液、防倒吸等实验操作方法与装置等。
Ⅲ—气体的制取
9.[2018江苏卷-5]下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是
甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲灼烧碎海带
B. 用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C. 用装置丙制备用于氧化浸泡液中I−的Cl2
D. 用装置丁吸收氧化浸泡液中I−后的Cl2尾气
【答案】B
【解析】A.灼烧碎海带应使用坩埚，A错误； B.海带灰的浸泡液用过滤法分离获得含I－的溶液，B正确； C. MnO2与浓盐酸反应制Cl2需要加热，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O，C 错误； D项，Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度很小，不能用饱和NaCl溶液吸收尾气Cl2，可用NaOH溶液吸收尾气Cl2，D错误B。
【考点】海带提碘的考查基本实验操作；Cl2的实验室制备与尾气处理。
10.[2018江苏卷-22] [实验化学] 3，4−亚甲二氧基苯甲酸是一种用途广泛的有机合成中间体，微溶于水，实验室可用KMnO4氧化3，4−亚甲二氧基苯甲醛制备，其反应方程式为
实验步骤如下：
步骤1：向反应瓶中加入3，4−亚甲二氧基苯甲醛和水，快速搅拌，于70～80 ℃滴加KMnO4溶液。反应结束后，加入KOH溶液至碱性。
步骤2：趁热过滤，洗涤滤饼，合并滤液和洗涤液。
步骤3：对合并后的溶液进行处理。
步骤4：抽滤，洗涤，干燥，得3，4−亚甲二氧基苯甲酸固体。
（1）步骤1中，反应结束后，若观察到反应液呈紫红色，需向溶液中滴加NaHSO3溶液，转化为 (填化学式)；加入KOH溶液至碱性的目的是
。
（2）步骤2中，趁热过滤除去的物质是__________________（填化学式）。
（3）步骤3中，处理合并后溶液的实验操作为 。
（4）步骤4中，抽滤所用的装置包括_______________、吸滤瓶、安全瓶和抽气泵。
【答案】（1）SO42− 将反应生成的酸转化为可溶性的盐 （2）MnO2
（3）向溶液中滴加盐酸至水层不再产生沉淀 （4）布氏漏斗
【解析】（1）反应结束后，溶液呈紫红色，则KMnO4过量，KMnO4将HSO3—氧化成SO42—，反应的离子方程式为2MnO4-+3HSO3-=2MnO2↓+3SO42-+H2O+H+。根据中和反应原理，加入KOH将转化为可溶于水的。
（2）MnO2难溶于水，步骤2中趁热过滤是减少的溶解，步骤2中趁热过滤除去的物质是MnO2。
（3）步骤3中，合并后的滤液中主要成分为，为了制得，需要将合并后的溶液进行酸化；处理合并后溶液的实验操作为：向溶液中滴加盐酸至水层不再产生沉淀。
（4）抽滤所用的装置包括布氏漏斗、吸滤瓶、安全瓶和抽气泵。
【考点】本题以“3，4−亚甲二氧基苯甲酸的制备实验步骤”为背景，侧重了解学生对《实验化学》模块的学习情况，考查物质的分离和提纯、实验步骤的补充、基本实验装置和仪器、利用所学知识解决问题的能力。
Ⅳ—综合实验（实验方案的设计与评价）
11.[2018全国卷Ⅰ-26] (14分)醋酸亚铬[ (CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体，难溶于水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬，二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答下列问题：
⑴实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是
。仪器a的名称是 。
⑵将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置。打开K1、K2，关闭K3。①c中溶液由绿色惭变为亮蓝色，该反应的离子方程式为： 。
②同时c中有气体产生，该气体的作用是 。
⑶打开K3，关闭K1、K2。c中亮蓝色溶液流入d中，其原因是
；d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是
、洗涤、干燥。
⑷指出d装置可能存在的缺点 。
【答案】【答案】(1) 去除水中溶解氧；分液(滴液)漏斗 (2) ①Zn+2Cr3＋＝Zn2＋+2Cr2＋ ②排除c中空气 (3) c中产生H2使压强大于大气压； (冰浴)冷却、过滤 (4) 敞开体系中醋酸亚铬能接触到空气。
【解析】在盐酸溶液中 Zn把Cr3＋还原为Cr2＋，同时锌与盐酸反应产生氢气排尽装置中的空气防止Cr2＋被氧化，并使c中压强增大，把生成的CrCl2压入d装置中。
（1）由于醋酸亚铬易被氧化，所以需要尽可能避免与氧气接触，因此实验中所用蒸馏水均需煮沸后迅速冷却，目的是去除水中溶解氧；根据仪器构造可知仪器a是分液（或滴液）漏斗； （2）①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，说明Cr3＋被锌还原为Cr2＋，反应的离子方程式为Zn+2Cr3＋＝Zn2＋+2Cr2＋； ②锌还能与盐酸反应生成氢气，由于装置中含有空气，能氧化Cr2＋，所以氢气的作用是排除c中空气； （3）打开K3，关闭K1和K2，由于锌继续与盐酸反应生成氢气，导致c中压强增大， c中亮蓝色溶液能流入d装置，与醋酸钠反应；根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于冷水，所以为使沉淀充分析出并分离，需要采取的操作是（冰浴）冷却、过滤、洗涤、干燥。 （4）由于d装置是敞开体系，因此装置的缺点是醋酸亚铬可能与空气接触被氧化而使产品不纯。
【考点】醋酸亚铬的制备；化学实验与探究的能力；氧化还原、离子反应、阿伏加德罗定律。
12. [2018全国卷Ⅱ-9]实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。
光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是
A B C D
【答案】D
【解析】在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成HCl和CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，其中：氯化氢为气体，极易溶于水，CH3Cl为不溶于水的气体，CH2Cl2、CHCl3、CCl4是不溶于水的油状液体，所以液面会上升，但水不会充满试管，答案选D。
【考点】甲烷的取代反应实验与原理；卤代烃的溶解性及状态。
[2018全国卷Ⅱ-28]K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：
（1）晒制蓝图时，用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂，以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为：2K3[Fe(C2O4)3] 2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑；显色反应的化学方程式为
。
（2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是________________________________________。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有___________、___________。
③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是 。
④样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是：
。
（3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
①称量m g样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是 。
②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化，用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为________________________________。
【答案】 (1) 3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2↓+3K2C2O4 (2) ①排尽装置中的空气，使反应生成的气体全部进入后续装置 ②CO2、CO ③先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气。 ④取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1~2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3 (3) ①溶液变为浅紫(红)色 ②5cv×56×10-3×100%/m
【解析】（1）光解反应的化学方程式为：2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑，生成的Fe2+(草酸亚铁)遇K3[Fe(CN)6]会产生有特征蓝色的沉淀，所以显色反应的化学方程式为3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]＝Fe3[Fe(CN)6]2↓+3K2C2O4。
（2）①装置中的空气在高温下能氧化金属铜，能影响E中的反应，所以反应前通入氮气的目的是：排尽装置中的空气，使反应生成的气体全部进入后续装置。 ②实验中观察到装置B澄清石灰水均变浑浊、说明反应中一定产生了CO2； E中固体变为红色，F中澄清石灰水均变浑浊，说明氧化铜被CO还原为铜，说明反应中一定产生了CO，由此判断热分解产物中一定含有CO2、CO； 为防止倒吸，必须保证装置中保持一定的气体压力，所以停止实验时应进行的操作是先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气即。
④要检验Fe2O3存在首先要转化为可溶性铁盐，方法是：少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3。
（3）①三草酸合铁酸钾于锥形瓶中溶解后，加稀H2SO4酸化，用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点，实为高锰酸钾氧化草酸根离子，高锰酸钾溶液显紫色，所以滴定终点的现象是溶液变为浅紫(红)色。
②锌把Fe3+还原为Fe2+，酸性高锰酸钾溶液又把Fe2+氧化为Fe3+。反应中消耗高锰酸钾是0.001cVmol，MnO4-被还原成Mn2+,Mn元素化合价从+7价降低到+2价，所以根据电子得失守恒可知铁离子的物质的量是0.005cVmol，则该晶体中铁的质量分数的表达式为：5cv×56×10-3×100%/m。
【考点】用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+；Fe2+、C2O42-的还原性；高锰酸钾的强氧化性；装置中空气的排除；通气法防倒吸；Fe2O3的性质、Fe3+的检验；草酸与高锰酸钾溶液反应；元素含量测定实验方案设计与评价；
实验安全：净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；[进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等) ；防氧化(如H2还原CuO后要“氢气早出晚归”，白磷宜在水中进行切割等)；尾气处理；防止导气管堵塞；注意防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)]。
13.[2018北京卷-28]实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。 资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。
（1）制备K2FeO4（夹持装置略）
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是 (锰被还原为Mn2+)。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂 。
③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外还有 。
（2）探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2，设计以下方案：
方案Ⅰ
取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生。
Ⅰ．由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有 离子，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl－氧化，还可能由 产生（用方程式表示）。
Ⅱ．方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl－。用KOH溶液洗涤的目的是 。
②根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2________ FeO42—（填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ实验表明，Cl2和FeO42—的氧化性强弱关系相反，原因是 。
③资料表明，酸性溶液中的氧化性FeO42—＞MnO4—，验证实验如下：将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明氧化性FeO42—＞MnO4—。若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。
理由或方案： 。
【答案】 (1) ①2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl +5Cl2↑+8H2O ；② ；③Cl2+2OH−=Cl−+
ClO−+H2O (2) ①Ⅰ．Fe3+； 4FeO42−+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O Ⅱ．排除ClO−的干扰 ②>；溶液的酸碱性不同；③ 若能，理由：FeO42−在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2，溶液浅紫色一定是MnO4−的颜色（若不能，方案：向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色）
【解析】 (1)①A为氯气发生装置，KMnO4与浓盐酸反应时，锰被还原为Mn2+，浓盐酸被氧化成Cl2，
反应的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，离子方程式为:2MnO4—+10Cl—+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。 ②由于盐酸具有挥发性，
所得Cl2中混有HCl和H2O(g)，HCl会消耗Fe(OH) 3、KOH，用饱和食
盐水除去HCl，除杂装置B如图：
③ C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH) 3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，以及Cl2与KOH反应的化学方程式为Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O，反应的离子方程式为Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O。
（2）①根据上述制备反应，C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl，还可能含有KClO等。 I.方案I加入KSCN溶液，溶液变红说明a中含Fe3+。但Fe3+的产生不能判断K2FeO4与Cl—发生了反应，根据题意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速产生O2，自身被还原成Fe3+，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，可能的反应为4FeO42-+20H+=3O2↑+4Fe3++10H2O。 II.产生Cl2还可能是ClO－+Cl－+2H+=Cl2↑+H2O，即KClO的存在干扰判断；K2FeO4微溶于KOH溶液，用KOH溶液洗涤的目的是除去KClO、排除ClO－的干扰，同时保持K2FeO4稳定存在。②依反应：3Cl2+2Fe(OH) 3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O知，此反应中Cl2是氧化剂，K2FeO4是氧化产物，所以氧化性：Cl2>FeO42—；方案Ⅱ的反应为：2FeO42-+6Cl—+16H+=3Cl2↑+2Fe3++8H2O,
此反应中K2FeO4是氧化剂，Cl2是氧化产物，所以氧化性：FeO42—>Cl2；对比两个反应的条件，制备高铁酸钾(K2FeO4)在碱性条件下，方案Ⅱ的反应在酸性条件下发生，说明溶液的酸碱性的不同影响物质氧化性强弱。
③该小题为开放性试题。若能，根据题意K2FeO4在足量H2SO4溶液中会转化为Fe3+和O2，最后溶液中不存在FeO42-，溶液振荡后呈浅紫色一定是MnO4-的颜色，说明FeO42-将Mn2+氧化成MnO4-，所以该实验方案能证明氧化性FeO42-MnO4-。（或不能，因为溶液b呈紫色，溶液b滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液中，c（FeO42-）变小，溶液的紫色也会变浅；则设计一个空白对比的实验方案，方案为：向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色）。
【考点】本题考查K2FeO4的制备和K2FeO4的性质探究。与气体有关的制备实验装置的连接顺序一般为：气体发生装置→除杂净化装置→制备实验装置→尾气吸收。进行物质性质实验探究是要排除其他物质的干扰。尤其注意最后一空为开放性答案，要注重多角度思考。
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