資源簡介

(共36張PPT)
化學綜合實驗與計算
專題七 大題突破3
核心精講
01
江蘇省高考題實驗綜合主要結合一定信息情境或實驗工藝流程，考查物質制備、性質探究、定量分析、實驗方案設計等，難度大、涉及的知識面廣，對學生的綜合能力要求較高，主要考查學生分析問題、綜合思維、解決問題的能力。
1.物質檢驗和鑒別類答題規范
(1)離子的檢驗
單一離子檢驗 取試樣→加水溶解→加……試劑 加……檢驗試劑→觀察現象→得出結論
以S的檢驗為例：取少量溶液于試管中，加入足量稀鹽酸，無明顯現象，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀產生，則證明有S
多種離子檢驗 取少量溶液于兩支試管中，分別加入……試劑，現象是……的是……物質；取少量溶液于兩支試管中，分別加入……試劑，現象是……繼續加入……試劑，現象是……的是……物質
檢驗某溶液中既含有Fe2+又含有Fe3+的方法：分別取少量溶液于兩支試管中，向其中一支試管中滴加幾滴KSCN溶液，溶液顯紅色，則證明溶液中含有Fe3+，再向另一支試管中滴加幾滴鐵氰化鉀[K3Fe(CN)6]溶液，有藍色沉淀生成，則證明溶液中含有Fe2+
(2)固體的檢驗
答題 模板 ①取少許固體樣品于兩支試管中，加水溶解，分別再加入……試劑(微熱/振蕩)，現象是……的是……物質
②取少許固體樣品于試管中，加水溶解，把樣品分為兩等份，一份加……試劑，現象是……的是……物質，另一份加……試劑，現象是……的是……物質
實例 榴石礦石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成。試設計實驗證明榴石礦中含有FeO(試劑任選，說明實驗操作與現象)：取礦石少許于試管中，加稀硫酸充分反應后，向其中滴加酸性高錳酸鉀溶液，若紫色褪去，則證明礦石中含有FeO(不能加鹽酸溶解)
(3)氣體檢驗
單一氣體檢驗 將氣體通入(或通過)→試劑[×××溶液(或××固體)]→描述現象→得出結論
混合氣體的檢驗 檢驗氣體甲→除去氣體甲→確定氣體甲已除盡→檢驗氣體乙
實例 以“CO2氣體檢驗”為例：將無色無味的氣體通入澄清石灰水中，若溶液變渾濁，則證明該氣體是CO2
微點撥 ①水蒸氣最先檢驗；②有干擾的氣體先檢驗；③關鍵詞：如“少量”“除盡”等
2.沉淀某種離子沉淀劑是否過量的答題規范
(1)加沉淀劑：靜置，向上層清液中繼續滴加少量沉淀劑，若無沉淀產生，則證明沉淀劑已過量。
(2)加入與沉淀劑反應的試劑：靜置，取適量上層清液于另一潔凈試管中，向其中加入少量與沉淀劑作用產生沉淀的試劑，若產生沉淀，證明沉淀劑已過量。注意：若需稱量沉淀的質量而進行有關定量計算時則只能選用方法(1)。
(3)判斷沉淀是否洗凈的操作
取最后一次洗滌液，滴加……(試劑)，若沒有……現象，證明沉淀已洗凈(一般是現象明顯的優先檢驗，比如Fe3+、Cl-、S等)。
3.沉淀的洗滌與洗滌是否干凈的答題規范
(1)沉淀洗滌的目的：除去沉淀表面附著或沉淀中包夾的可溶性離子。
(2)洗滌方法：向漏斗內加……(蒸餾水)至浸沒沉淀，待自然流出后，重復操作2~3次。
特別提醒　①凡是涉及冰水(或冷水)洗滌的目的：洗去晶體表面的雜質離子并降低被洗滌物質的溶解度，減少其在洗滌過程中的溶解損耗，最終提高產品產率。
②若用特殊溶劑洗滌，例如乙醇(丙酮)洗滌的目的：a.降低被洗滌物質的溶解度，減少其在洗滌過程中的溶解損耗；b.除去固體表面吸附的雜質；c.乙醇(丙酮)揮發帶出水分，使固體易干燥。再如用沉淀的飽和溶液洗滌：減小沉淀的溶解。
4.原因、理由類答題規范
“有理”——化學原理，“有據”——事實依據，可采取以下兩種方式：
(1)“正說”——“直接原因+根本目的”
(2)“反說”——“如果……就……”
某反應溫度不高于×× ℃(或在某個反應溫度范圍內、或在此溫度下轉化率最大等)的原因：①(低溫速率較慢)適當加快反應速率；②若有催化劑則考慮催化劑的催化活性；③但溫度過高會造成反應物(如濃硝酸)揮發或分解(如H2O2、NH4HCO3、NH3·H2O等)；還要考慮溫度過高，平衡移動的問題；④成本問題，某條件下，轉化率已經很高，若再升高溫度，轉化率提高不大，生產成本增加，得不償失。
5.定量實驗誤差分析
對于定量實驗，要采用措施減小誤差。減小誤差從以下角度考慮：
(1)裝置氣密性良好；(2)排除裝置中原有干擾氣體；(3)減少副反應；(4)避免氣體帶雜質(如測定水的質量，氣體必須干燥)；(5)防止空氣中二氧化碳和水等進入裝置。
真題演練
02
1.(2024·江蘇，16)貴金屬銀應用廣泛。Ag與稀HNO3制得AgNO3，常用于循環處理高氯廢水。
(1)沉淀Cl-。在高氯水樣中加入K2CrO4使濃度約為5×10-3 mol·L-1，當滴加AgNO3溶液至開始產生Ag2CrO4沉淀(忽略滴加過程的體積增加)，此時溶液中Cl-濃度約為　　　　 mol·L-1。[已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12]
1
2
3
9×10-6
1
2
3
濃度約為5×10-3mol·L-1，當滴加AgNO3溶液至開始產生Ag2CrO4沉淀，此時c(Ag+)== mol·L-1=2×10-5 mol·L-1，c(Cl-)=
= mol·L-1=9×10-6 mol·L-1。
(2)還原AgCl。在AgCl沉淀中埋入鐵圈并壓實，加入足量0.5 mol·L-1鹽酸后靜置，充分反應得到Ag。
①鐵將AgCl轉化為單質Ag的化學方程式為　　　　　　 　。
1
2
3
Fe+2AgCl===FeCl2+2Ag
②不與鐵圈直接接觸的AgCl也能轉化為Ag的原因是__________________
_______________________________________________________________
　　 　　。
形成了以Fe為負極，AgCl為正極，鹽酸為電解質溶液的原電池，正極AgCl得到電子，電極反應式為AgCl+e-===Ag+Cl-，生成Ag
③為判斷AgCl是否完全轉化，補充完整實驗方案：取出鐵圈，攪拌均勻，取少量混合物過濾，_____________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________　　　 　　　　
[實驗中必須使用的試劑和設備：稀HNO3、AgNO3溶液，通風設備]
1
2
3
洗滌，向最后一次洗滌液中滴加硝酸銀溶液，確保氯離子洗凈，開啟通風設備，向濾渣中加入足量稀HNO3，攪拌，若固體完全溶解，則AgCl完全轉化，若固體未完全溶解，則AgCl未完全轉化
1
2
3
判斷AgCl是否完全轉化，即檢驗混合物中是否含有AgCl，若AgCl完全轉化，則剩余固體全部為銀，可完全溶于稀硝酸，若AgCl未完全轉化，剩余AgCl不能溶于稀硝酸，則可用稀硝酸檢驗，稀硝酸參與反應可能會產生氮氧化物，反應需在通風設備中進行，反應后的溶液中存在氯離子，若未將濾渣洗凈，氯離子會干擾實驗，所以首先需要檢驗氯離子是否洗凈。
(3)Ag的抗菌性能。納米Ag表面能產生Ag+殺死細菌
(如圖所示)，其抗菌性能受溶解氧濃度影響。
①納米Ag溶解產生Ag+的離子方程式為___________
　　　　　　　。
1
2
3
4Ag+O2+4H+
===4Ag++2H2O
②實驗表明溶解氧濃度過高，納米Ag的抗菌性能下降，主要原因是
　　　 　　　　。
納米Ag與氧氣生成Ag2O，使得Ag+濃度下降
1
2
3
2.(2023·江蘇，16)實驗室模擬“鎂法工業煙氣脫硫”并制備MgSO4·H2O，其實驗過程可表示為
1
2
3
(1)在攪拌下向氧化鎂漿料中勻速緩慢通入SO2氣體，生成MgSO3，反應為Mg(OH)2+H2SO3===MgSO3+2H2O，其平衡常數K與Ksp[Mg(OH)2]、Ksp(MgSO3)、Ka1(H2SO3)、Ka2(H2SO3)的代數關系式為K=
　　 　；下列實驗操作一定能提高氧化鎂漿
料吸收SO2效率的有　　　(填序號)。
A.水浴加熱氧化鎂漿料
B.加快攪拌速率
C.降低通入SO2氣體的速率
D.通過多孔球泡向氧化鎂漿料中通SO2
BD
1
2
3
已知下列反應：
①Mg(OH)2+H2SO3===MgSO3+2H2O　K
②Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) 　Ksp[Mg(OH)2]
③MgSO3(s) Mg2+(aq) 　Ksp(MgSO3)
④H2SO3 H+　Ka1(H2SO3)
⑤ H+　Ka2(H2SO3)
⑥H2O H++OH-　Kw
根據蓋斯定律，①=②-③+④+⑤-⑥×2，故K=。
1
2
3
加熱可加快反應速率，但溫度升高，SO2在水中溶解度降低，且會導致H2SO3受熱分解，不一定能提高吸收SO2效率，A錯誤；
加快攪拌速率，可以使反應物充分接觸，提高吸收SO2效率，B正確；
降低通入SO2氣體的速率，SO2可與MgO漿料充分接觸，但會降低反應速率，不一定能提高吸收SO2效率，C錯誤；
多孔球泡可以讓SO2與MgO漿料充分接觸，能提高吸收SO2效率，D正確。
1
2
3
(2)在催化劑作用下MgSO3被O2氧化為MgSO4。已知MgSO3的溶解度為0.57 g (20 ℃)，O2氧化溶液中的離子方程式為_________________
　　 　； 在其他條件相同時，以負載鈷的分子篩為催化劑，漿料中MgSO3被O2氧化的速率隨pH的變化如圖甲所示。在pH=6~8范圍內，
pH增大，漿料中MgSO3的氧化速率增大，其主要原因是___________
________ 。
+O2
pH增大，
抑制的水解，反應物的濃度增大，故可加快氧化速率
1
2
3
(3)制取MgSO4·H2O晶體。在如圖乙所示的實驗裝置中，攪拌下，使一定量的MgSO3漿料與H2SO4溶液充分反應。MgSO3漿料與H2SO4溶液的加料方式是　　　　　 　　　；補充完整制取MgSO4·H2O晶體的實驗方案：向含有少量Fe3+、Al3+的MgSO4溶液中，_______________________________________________________
_______________________________________________________________
　　。(已知：Fe3+、Al3+在pH≥5時完全轉化為氫氧化物沉淀；室溫下從MgSO4飽和溶液中結晶出MgSO4·7H2O，MgSO4·
7H2O在150~170 ℃下干燥得到MgSO4·H2O，實驗
中需要使用MgO粉末)
用滴液漏斗向盛有MgSO3漿料的三頸燒瓶中緩慢滴加H2SO4溶液
分批加入少量氧化鎂粉末，攪拌，直至用pH試紙測得pH≥5，過濾；將濾液蒸發濃縮、降溫至室溫結晶，過濾，所得晶體在150~170 ℃干燥
1
2
3
在進行含固體物質的反應物與液體反應的實驗時，
應將含固體物質的反應物放在三頸燒瓶中，通過滴
液漏斗滴加液體，H2SO4溶液的滴加速率要慢，以
免H2SO4過量；根據題意，首先需要調節pH≥5以除
去Fe3+、Al3+雜質，需要用到的試劑為MgO粉末，操作為分批加入少量MgO粉末，以免pH過高，不斷攪拌進行反應直至檢測到pH≥5，然后過濾除去氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀；根據題目信息，室溫下結晶只能得到MgSO4·7H2O，因此需要在150~170 ℃下干燥MgSO4·7H2O得到MgSO4·H2O，操作為將濾液蒸發濃縮、降溫至室溫結晶，過濾，所得晶體在150~170 ℃干燥。
3.(2022·江蘇，16)實驗室以二氧化鈰(CeO2)廢渣為原料制備Cl-含量少的Ce2(CO3)3，其部分實驗過程如下：
1
2
3
(1)“酸浸”時CeO2與H2O2反應生成Ce3+并放出O2，該反應的離子方程式為　　 　　　　　。
1
2
3
2CeO2+H2O2+6H+===2Ce3++O2↑+4H2O
1
2
3
首先用稀鹽酸和過氧化氫溶液酸浸二
氧化鈰廢渣，得到三價鈰，加入氨水
調節pH后用萃取劑萃取其中的三價鈰，
增大三價鈰濃度，之后加入稀硝酸反萃取其中的三價鈰，再加入氨水和碳酸氫銨制備產物，以此解題。
根據信息可知反應物為CeO2與H2O2，產物為Ce3+和O2，根據電荷守恒和元素守恒可知其離子方程式為2CeO2+H2O2+6H+===2Ce3++O2↑+4H2O。
(2)pH約為7的CeCl3溶液與NH4HCO3溶液反應可生成Ce2(CO3)3沉淀，該沉淀中Cl-含量與加料方式有關。得到含Cl-量較少的Ce2(CO3)3的加料方式為　　　　(填序號)。
A.將NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中
B.將CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中
1
2
3
B
1
2
3
反應過程中保持CeCl3少量即可得到含Cl-量較少的Ce2(CO3)3，故選B。
(3)通過中和、萃取、反萃取、沉淀等過程，可制備Cl-含量少的Ce2(CO3)3。已知Ce3+能被有機萃取劑(簡稱HA)萃取，其萃取原理可表示為Ce3+(水層)
+3HA(有機層) CeA3(有機層)+3H+(水層)
①加氨水“中和”去除過量鹽酸，使溶液接近中性。去除過量鹽酸的目的是__________________________________________________________
　　 　　。
1
2
3
降低溶液中氫離子的濃度，促進Ce3+的萃取平衡正向移動，提高Ce3+的萃取率
②反萃取的目的是將有機層Ce3+轉移到水層。為使Ce3+盡可能多地發生上述轉移，應選擇的實驗條件或采取的實驗操作有__________________
　　 　 (填兩項)。
1
2
3
適當提高稀硝酸濃度，
多次萃取
1
2
3
根據萃取原理可知，反萃取應選擇的實驗條件是酸性條件，為了使Ce3+盡可能多地發生轉移，可以采用多次萃取。
③與“反萃取”得到的水溶液比較，過濾Ce2(CO3)3溶液的濾液中，物質的量減小的離子有　　 　　(填化學式)。
1
2
3
Ce3+、H+
(4)實驗中需要測定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中Ce4+可用準確濃度的Fe溶液滴定。以苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑，滴定終點時溶液由紫紅色變為亮黃色，滴定反應為Fe2++Ce4+===Fe3++Ce3+。請補充完整實驗方案：①準確量取25.00 mL Ce3+溶液[c(Ce3+)約為0.2 mol·L-1]，加氧化劑將Ce3+完
1
2
3
全氧化并去除多余氧化劑后，用稀硫酸酸化，將溶液完全轉移到250 mL容量瓶中后定容；②按規定操作分別將0.020 00 mol·L-1Fe和待測Ce4+溶液裝入如圖所示的滴定管中：③_______________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
從左側滴定管中放出一定體積的待測Ce4+溶液于錐形瓶中，加入指示劑苯代鄰氨基苯甲酸，用0.020 00 mol·L-1Fe溶液來滴定，當滴入最后半滴標準液時，溶液由紫紅色變為亮黃色，且半分鐘內不變色，即達到滴定終點，記錄標準液的體積
1
2
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應該用標準液滴定待測Ce4+溶液，用苯代鄰氨基苯甲酸作指示劑。化學綜合實驗與計算
　　江蘇省高考題實驗綜合主要結合一定信息情境或實驗工藝流程，考查物質制備、性質探究、定量分析、實驗方案設計等，難度大、涉及的知識面廣，對學生的綜合能力要求較高，主要考查學生分析問題、綜合思維、解決問題的能力。
1.物質檢驗和鑒別類答題規范
(1)離子的檢驗
單一離子檢驗 取試樣→加水溶解→加……試劑加……檢驗試劑→觀察現象→得出結論
以S的檢驗為例：取少量溶液于試管中，加入足量稀鹽酸，無明顯現象，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀產生，則證明有S
多種離子檢驗 取少量溶液于兩支試管中，分別加入……試劑，現象是……的是……物質；取少量溶液于兩支試管中，分別加入……試劑，現象是……繼續加入……試劑，現象是……的是……物質
檢驗某溶液中既含有Fe2+又含有Fe3+的方法：分別取少量溶液于兩支試管中，向其中一支試管中滴加幾滴KSCN溶液，溶液顯紅色，則證明溶液中含有Fe3+，再向另一支試管中滴加幾滴鐵氰化鉀[K3Fe(CN)6]溶液，有藍色沉淀生成，則證明溶液中含有Fe2+
(2)固體的檢驗
答題 模板 ①取少許固體樣品于兩支試管中，加水溶解，分別再加入……試劑(微熱/振蕩)，現象是……的是……物質 ②取少許固體樣品于試管中，加水溶解，把樣品分為兩等份，一份加……試劑，現象是……的是……物質，另一份加……試劑，現象是……的是……物質
實例 榴石礦石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成。試設計實驗證明榴石礦中含有FeO(試劑任選，說明實驗操作與現象)：取礦石少許于試管中，加稀硫酸充分反應后，向其中滴加酸性高錳酸鉀溶液，若紫色褪去，則證明礦石中含有FeO(不能加鹽酸溶解)
(3)氣體檢驗
單一氣體檢驗 將氣體通入(或通過)→試劑[×××溶液(或××固體)]→描述現象→得出結論
混合氣體的檢驗 檢驗氣體甲→除去氣體甲→確定氣體甲已除盡→檢驗氣體乙
實例 以“CO2氣體檢驗”為例：將無色無味的氣體通入澄清石灰水中，若溶液變渾濁，則證明該氣體是CO2
微點撥 ①水蒸氣最先檢驗；②有干擾的氣體先檢驗；③關鍵詞：如“少量”“除盡”等
2.沉淀某種離子沉淀劑是否過量的答題規范
(1)加沉淀劑：靜置，向上層清液中繼續滴加少量沉淀劑，若無沉淀產生，則證明沉淀劑已過量。
(2)加入與沉淀劑反應的試劑：靜置，取適量上層清液于另一潔凈試管中，向其中加入少量與沉淀劑作用產生沉淀的試劑，若產生沉淀，證明沉淀劑已過量。注意：若需稱量沉淀的質量而進行有關定量計算時則只能選用方法(1)。
(3)判斷沉淀是否洗凈的操作
取最后一次洗滌液，滴加……(試劑)，若沒有……現象，證明沉淀已洗凈(一般是現象明顯的優先檢驗，比如Fe3+、Cl-、S等)。
3.沉淀的洗滌與洗滌是否干凈的答題規范
(1)沉淀洗滌的目的：除去沉淀表面附著或沉淀中包夾的可溶性離子。
(2)洗滌方法：向漏斗內加……(蒸餾水)至浸沒沉淀，待自然流出后，重復操作2~3次。
特別提醒　①凡是涉及冰水(或冷水)洗滌的目的：洗去晶體表面的雜質離子并降低被洗滌物質的溶解度，減少其在洗滌過程中的溶解損耗，最終提高產品產率。
②若用特殊溶劑洗滌，例如乙醇(丙酮)洗滌的目的：a.降低被洗滌物質的溶解度，減少其在洗滌過程中的溶解損耗；b.除去固體表面吸附的雜質；c.乙醇(丙酮)揮發帶出水分，使固體易干燥。再如用沉淀的飽和溶液洗滌：減小沉淀的溶解。
4.原因、理由類答題規范
“有理”——化學原理，“有據”——事實依據，可采取以下兩種方式：
(1)“正說”——“直接原因+根本目的”
(2)“反說”——“如果……就……”
某反應溫度不高于×× ℃(或在某個反應溫度范圍內、或在此溫度下轉化率最大等)的原因：①(低溫速率較慢)適當加快反應速率；②若有催化劑則考慮催化劑的催化活性；③但溫度過高會造成反應物(如濃硝酸)揮發或分解(如H2O2、NH4HCO3、NH3·H2O等)；還要考慮溫度過高，平衡移動的問題；④成本問題，某條件下，轉化率已經很高，若再升高溫度，轉化率提高不大，生產成本增加，得不償失。
5.定量實驗誤差分析
對于定量實驗，要采用措施減小誤差。減小誤差從以下角度考慮：
(1)裝置氣密性良好；(2)排除裝置中原有干擾氣體；(3)減少副反應；(4)避免氣體帶雜質(如測定水的質量，氣體必須干燥)；(5)防止空氣中二氧化碳和水等進入裝置。
1.(2024·江蘇，16)貴金屬銀應用廣泛。Ag與稀HNO3制得AgNO3，常用于循環處理高氯廢水。
(1)沉淀Cl-。在高氯水樣中加入K2CrO4使濃度約為5×10-3 mol·L-1，當滴加AgNO3溶液至開始產生Ag2CrO4沉淀(忽略滴加過程的體積增加)，此時溶液中Cl-濃度約為　　　　　 mol·L-1。[已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12]
(2)還原AgCl。在AgCl沉淀中埋入鐵圈并壓實，加入足量0.5 mol·L-1鹽酸后靜置，充分反應得到Ag。
①鐵將AgCl轉化為單質Ag的化學方程式為　　　　。
②不與鐵圈直接接觸的AgCl也能轉化為Ag的原因是　　　 　　　　。
③為判斷AgCl是否完全轉化，補充完整實驗方案：取出鐵圈，攪拌均勻，取少量混合物過濾，
　　　 　　　
[實驗中必須使用的試劑和設備：稀HNO3、AgNO3溶液，通風設備]
(3)Ag的抗菌性能。納米Ag表面能產生Ag+殺死細菌(如圖所示)，其抗菌性能受溶解氧濃度影響。
①納米Ag溶解產生Ag+的離子方程式為　　　 　　　　。
②實驗表明溶解氧濃度過高，納米Ag的抗菌性能下降，主要原因是　　　 　　　　。
2.(2023·江蘇，16)實驗室模擬“鎂法工業煙氣脫硫”并制備MgSO4·H2O，其實驗過程可表示為
(1)在攪拌下向氧化鎂漿料中勻速緩慢通入SO2氣體，生成MgSO3，反應為Mg(OH)2+H2SO3MgSO3+2H2O，其平衡常數K與Ksp[Mg(OH)2]、Ksp(MgSO3)、Ka1(H2SO3)、Ka2(H2SO3)的代數關系式為K=　　　　　；下列實驗操作一定能提高氧化鎂漿料吸收SO2效率的有　　　　　　　　(填序號)。
A.水浴加熱氧化鎂漿料
B.加快攪拌速率
C.降低通入SO2氣體的速率
D.通過多孔球泡向氧化鎂漿料中通SO2
(2)在催化劑作用下MgSO3被O2氧化為MgSO4。已知MgSO3的溶解度為0.57 g (20 ℃)，O2氧化溶液中的離子方程式為　　　　；
在其他條件相同時，以負載鈷的分子篩為催化劑，漿料中MgSO3被O2氧化的速率隨pH的變化如圖甲所示。在pH=6~8范圍內，pH增大，漿料中MgSO3的氧化速率增大，其主要原因是　　　　。
(3)制取MgSO4·H2O晶體。在如圖乙所示的實驗裝置中，攪拌下，使一定量的MgSO3漿料與H2SO4溶液充分反應。MgSO3漿料與H2SO4溶液的加料方式是　　　　　　　　；補充完整制取MgSO4·H2O晶體的實驗方案：向含有少量Fe3+、Al3+的MgSO4溶液中， 　　　　。
(已知：Fe3+、Al3+在pH≥5時完全轉化為氫氧化物沉淀；室溫下從MgSO4飽和溶液中結晶出MgSO4·7H2O，MgSO4·7H2O在150~170 ℃下干燥得到MgSO4·H2O，實驗中需要使用MgO粉末)
3.(2022·江蘇，16)實驗室以二氧化鈰(CeO2)廢渣為原料制備Cl-含量少的Ce2(CO3)3，其部分實驗過程如下：
(1)“酸浸”時CeO2與H2O2反應生成Ce3+并放出O2，該反應的離子方程式為　　　 　　　　。
(2)pH約為7的CeCl3溶液與NH4HCO3溶液反應可生成Ce2(CO3)3沉淀，該沉淀中Cl-含量與加料方式有關。得到含Cl-量較少的Ce2(CO3)3的加料方式為　　　　(填序號)。
A.將NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中
B.將CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中
(3)通過中和、萃取、反萃取、沉淀等過程，可制備Cl-含量少的Ce2(CO3)3。已知Ce3+能被有機萃取劑(簡稱HA)萃取，其萃取原理可表示為
Ce3+(水層)+3HA(有機層)CeA3(有機層)+3H+(水層)
①加氨水“中和”去除過量鹽酸，使溶液接近中性。去除過量鹽酸的目的是　　　 　　　　。
②反萃取的目的是將有機層Ce3+轉移到水層。為使Ce3+盡可能多地發生上述轉移，應選擇的實驗條件或采取的實驗操作有　　　 　　　　(填兩項)。
③與“反萃取”得到的水溶液比較，過濾Ce2(CO3)3溶液的濾液中，物質的量減小的離子有　　　　(填化學式)。
(4)實驗中需要測定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中Ce4+可用準確濃度的Fe溶液滴定。以苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑，滴定終點時溶液由紫紅色變為亮黃色，滴定反應為Fe2++Ce4++Ce3+。請補充完整實驗方案：①準確量取25.00 mL Ce3+溶液[c(Ce3+)約為0.2 mol·L-1]，加氧化劑將Ce3+完全氧化并去除多余氧化劑后，用稀硫酸酸化，將溶液完全轉移到250 mL容量瓶中后定容；②按規定操作分別將0.020 00 mol·L-1Fe和待測Ce4+溶液裝入如圖所示的滴定管中；
③　　　 　　　　。
答案精析
真題演練
1.(1)9×10-6　(2)①Fe+2AgClFeCl2+2Ag
②形成了以Fe為負極，AgCl為正極，鹽酸為電解質溶液的原電池，正極AgCl得到電子，電極反應式為AgCl+e-Ag+Cl-，生成Ag　③洗滌，向最后一次洗滌液中滴加硝酸銀溶液，確保氯離子洗凈，開啟通風設備，向濾渣中加入足量稀HNO3，攪拌，若固體完全溶解，則AgCl完全轉化，若固體未完全溶解，則AgCl未完全轉化　(3)①4Ag+O2+4H+4Ag++2H2O　②納米Ag與氧氣生成Ag2O，使得Ag+濃度下降
解析　(1)濃度約為5×10-3mol·L-1，當滴加AgNO3溶液至開始產生Ag2CrO4沉淀，此時c(Ag+)== mol·L-1=2×10-5 mol·L-1，c(Cl-)== mol·L-1=9×10-6 mol·L-1。(2)③判斷AgCl是否完全轉化，即檢驗混合物中是否含有AgCl，若AgCl完全轉化，則剩余固體全部為銀，可完全溶于稀硝酸，若AgCl未完全轉化，剩余AgCl不能溶于稀硝酸，則可用稀硝酸檢驗，稀硝酸參與反應可能會產生氮氧化物，反應需在通風設備中進行，反應后的溶液中存在氯離子，若未將濾渣洗凈，氯離子會干擾實驗，所以首先需要檢驗氯離子是否洗凈。
2.(1)
BD　(2)+O2　pH增大，抑制的水解，反應物的濃度增大，故可加快氧化速率　(3)用滴液漏斗向盛有MgSO3漿料的三頸燒瓶中緩慢滴加H2SO4溶液　分批加入少量氧化鎂粉末，攪拌，直至用pH試紙測得pH≥5，過濾；將濾液蒸發濃縮、降溫至室溫結晶，過濾，所得晶體在150~170 ℃干燥
解析　(1)已知下列反應：
①Mg(OH)2+H2SO3MgSO3+2H2O　K
②Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)
Ksp［Mg(OH)2］
③MgSO3(s)Mg2+(aq)
Ksp(MgSO3)
④H2SO3H+　Ka1(H2SO3)
⑤H+　Ka2(H2SO3)
⑥H2OH++OH-　Kw
根據蓋斯定律，①=②-③+④+⑤-⑥×2，故K=。
加熱可加快反應速率，但溫度升高，SO2在水中溶解度降低，且會導致H2SO3受熱分解，不一定能提高吸收SO2效率，A錯誤；加快攪拌速率，可以使反應物充分接觸，提高吸收SO2效率，B正確；降低通入SO2氣體的速率，SO2可與MgO漿料充分接觸，但會降低反應速率，不一定能提高吸收SO2效率，C錯誤；多孔球泡可以讓SO2與MgO漿料充分接觸，能提高吸收SO2效率，D正確。(3)在進行含固體物質的反應物與液體反應的實驗時，應將含固體物質的反應物放在三頸燒瓶中，通過滴液漏斗滴加液體，H2SO4溶液的滴加速率要慢，以免H2SO4過量；根據題意，首先需要調節pH≥5以除去Fe3+、Al3+雜質，需要用到的試劑為MgO粉末，操作為分批加入少量MgO粉末，以免pH過高，不斷攪拌進行反應直至檢測到pH≥5，然后過濾除去氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀；根據題目信息，室溫下結晶只能得到MgSO4·7H2O，因此需要在150~170 ℃下干燥MgSO4·7H2O得到MgSO4·H2O，操作為將濾液蒸發濃縮、降溫至室溫結晶，過濾，所得晶體在150~170 ℃干燥。
3.(1)2CeO2+H2O2+6H+2Ce3++O2↑+4H2O　(2)B　(3)①降低溶液中氫離子的濃度，促進Ce3+的萃取平衡正向移動，提高Ce3+的萃取率
②適當提高稀硝酸濃度，多次萃取　③Ce3+、H+
(4)從左側滴定管中放出一定體積的待測Ce4+溶液于錐形瓶中，加入指示劑苯代鄰氨基苯甲酸，用0.020 00 mol·L-1Fe溶液來滴定，當滴入最后半滴標準液時，溶液由紫紅色變為亮黃色，且半分鐘內不變色，即達到滴定終點，記錄標準液的體積
解析　首先用稀鹽酸和過氧化氫溶液酸浸二氧化鈰廢渣，得到三價鈰，加入氨水調節pH后用萃取劑萃取其中的三價鈰，增大三價鈰濃度，之后加入稀硝酸反萃取其中的三價鈰，再加入氨水和碳酸氫銨制備產物，以此解題。(1)根據信息可知反應物為CeO2與H2O2，產物為Ce3+和O2，根據電荷守恒和元素守恒可知其離子方程式為2CeO2+H2O2+6H+2Ce3++O2↑+4H2O。(2)反應過程中保持CeCl3少量即可得到含Cl-量較少的Ce2(CO3)3，故選B。(3)②根據萃取原理可知，反萃取應選擇的實驗條件是酸性條件，為了使Ce3+盡可能多地發生轉移，可以采用多次萃取。(4)應該用標準液滴定待測Ce4+溶液，用苯代鄰氨基苯甲酸作指示劑。

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