专题限时集训(十一)综合实验探究——突破实验大题(限时：45分钟)(对应学生用书第149页)1．(2019·郑州模拟)莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，M r＝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0.1 mol (NH4)2SO4晶体置于玻璃仪器________(填仪器名称)中，将6.0 g洁净铁屑加入锥形瓶中。
(2)①打开分液漏斗瓶塞，关闭活塞K3，打开K2、K1，加完55.0 mL 2 mol·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10.0 g，用煮沸后冷却的蒸馏水配成100 mL溶液，取20.00 mL溶液加入稀硫酸中，用0.1 mol·L－1的KMnO4溶液滴定，达到滴定终点时消耗10.00 mL KMnO4溶液。
滴定反应的离子方程式为____________________________，该样品的纯度为________。
[解析](2)④装置C的导管插入液面以下，起到液封作用，可防止空气进入三颈烧瓶将Fe2＋氧化。
装置C存在的缺点是：不能除去尾气中的H2(就本实验而言，不会产生倒吸)。
(3)Fe2＋具有还原性，与高锰酸钾反应的方程式为5Fe2＋＋MnO－4＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，n(KMnO4)＝0.01 L×0.1 mol·L－1＝0.001 mol，则20.00 mL溶液中n(Fe2＋)＝0.005 mol10.0 g样品中n(Fe2＋)＝0.005 mol×100 mL/20 mL ＝0.025 mol，则10.0 g样品中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的物质的量为0.025 mol，样品的含量为0.025 mol×392 g·mol－110 g×100%＝98%。
[答案](1)三颈烧瓶(三颈瓶或三口瓶或三口烧瓶)(2)①Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋②A中的液体被压入B中A中产生氢气，使A中压强增大③过滤抑制Fe2＋水解④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(3)5Fe2＋＋MnO－4＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O98%2．(2019·黄山二模)亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂，可由NO 与Cl2在常温常压下反应得到。
ClNO 部分性质如下：黄色气体，熔点：－59.6 ℃；沸点：－6.4 ℃，遇水易水解。
已知：HNO2既有氧化性又有还原性；AgNO2微溶于水，能溶于硝酸：AgNO2＋HNO3===AgNO3＋HNO2。
(1)利用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置制备原料气NO和Cl2①写出利用装置Ⅰ制备氯气的离子反应方程式：_________________________________________________________________________。
②利用上述装置制备NO时，Ⅱ中盛装物质为________________(写化学式)。
(2)利用以下装置在常温常压下制备ClNO①装置连接顺序为a →__________________(按气流自左向右方向，用小写字母表示)。
②为使NO 和Cl 2恰好完全反应生成ClNO ，理论上通入NO 和Cl 2两种气体的流速比为________。
③装置Ⅸ的作用是___________________________________。
④装置Ⅷ吸收尾气时，有同学认为尾气中的某种气体不能完全被吸收，为了充分吸收尾气，可将尾气与________(气体)同时通入NaOH 溶液中。
⑤王水是浓盐酸和浓硝酸的混酸，一定条件下混酸可生成ClNO 和Cl 2，该反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________。
⑥写出验证ClNO 与H 2O 完全反应后的溶液中存在Cl －和HNO 2的实验步骤及现象：取少量反应后的溶液于试管中，_______________________________________________________________________________________________________________________________________(限选试剂：AgNO 3溶液，稀硝酸，KMnO 4溶液)。
[答案] (1)①MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O ②H 2O(2)①e →f →c →b →d(或f →e →c →b →d) ②2∶1 ③冷凝亚硝酰氯，便于收集 ④O 2(或空气) ⑤HNO 3(浓)＋3HCl(浓)===ClNO ↑＋Cl 2↑＋2H 2O ⑥依次滴加足量的AgNO 3溶液和稀硝酸，充分振荡、静置，有白色沉淀生成；另取静置后上层清液少许于另一支试管中，滴加KMnO 4溶液，溶液紫色褪去3．(2019·济南模拟)辉铜矿与铜蓝矿都是天然含硫铜矿，在地壳中二者常伴生存在。
现取一份该伴生矿样品，经检测后确定仅含Cu 2S 、CuS 和惰性杂质。
为进一步确定其中Cu 2S 、CuS 的含量，某同学进行了如下实验：①称取2.6 g样品，加入200.0 mL 0.200 0 mol·L－1酸性KMnO4溶液，加热(硫元素全部转化为SO2－4)，滤去不溶杂质；②收集滤液至250 mL容量瓶中，定容；③取25.00 mL溶液，用0.100 0 mol·L－1 FeSO4溶液滴定，消耗20.00 mL；④加入适量NH4HF2溶液(掩蔽Fe3＋和Mn2＋，使其不再参与其他反应)，再加入过量KI固体，轻摇使之溶解并发生反应：2Cu2＋＋4I－===2CuI＋I2；⑤加入2滴淀粉溶液，用0.100 0 mol·L－1Na2S2O3溶液滴定，消耗30.00 mL(已知：2S2O2－3＋I2===S4O2－6＋2I－)。
回答下列问题：(1)写出Cu2S溶于酸性KMnO4溶液的离子方程式：_______________________________________________________________________。
(2)配制0.100 0 mol·L－1FeSO4溶液时要用煮沸过的稀硫酸，原因是__________________________________，配制过程中所需玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、容量瓶外还有________。
(3)③中取25.00 mL待测溶液所用的仪器是________。
(4)⑤中滴定至终点时的现象为_________________________。
(5)混合样品中Cu2S和CuS的含量分别为________%、________%(结果均保留1位小数)。
[解析](5)设2.6 g样品中，Cu2S和CuS的物质的量分别为x、y，据5Fe2＋～MnO－4(5Fe2＋＋MnO－4＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O)，得样品反应后剩余n(MnO－4)＝0.100 0 mol·L－1×20.00×10－3L×15×25025.00＝4.000×10－3mol，样品消耗n(MnO－4)＝0.200 0 mol·L－1×200.0×10－3L－4.000×10－3 mol＝36.00×10－3 mol。
由Cu2S～2MnO－4和5CuS～8MnO－4(5CuS＋8MnO－4＋24H＋===5Cu2＋＋5SO2－4＋8Mn2＋＋12H2O)，得2x＋85y＝36.00×10－3 mol，又据2Cu2＋～I2～2S2O2－3，得2x＋y＝0.100 0 mol·L－1×30.00×10－3 L×25025.00＝30.00×10－3 mol，解方程组得x＝y＝0.01 mol。
故w(Cu2S)＝0.01 mol×160 g·mol－12.6 g×100%≈61.5%，w(CuS)＝0.01 mol×96 g·mol－12.6 g×100%≈36.9%。
[答案](1)Cu2S＋2MnO－4＋8H＋===2Cu2＋＋SO2－4＋2Mn2＋＋4H2O(2)除去水中溶解的氧气，防止Fe2＋被氧化胶头滴管(3)酸式滴定管(或移液管)(4)溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色(5)61.536.94．(2019·广东名校联考)苯甲酸(C6H5COOH)的相对分子质量为122，熔点为122.4 ℃，沸点为249 ℃，密度为1.265 9 g·cm－3，在水中的溶解度：0.35 g(25 ℃)、2.7 g(80 ℃)、5.9 g(100 ℃)，不易被氧化，是一种一元有机弱酸，微溶于水、溶于乙醇。
实验室中由甲苯(分子式：C6H5CH3、相对分子质量：92，沸点为110.6 ℃，密度为0.866 9 g·cm－3)制备苯甲酸的实验如下：第一步：将9.2 g甲苯和硫酸酸化的KMnO4溶液(过量)置于如图的三颈烧瓶中，加热保持反应物溶液温度在90 ℃左右至反应结束，制备过程中不断从分水器分离出水。
第二步：将反应后混合液趁热过滤，滤液冷却后用硫酸酸化，抽滤得粗产品。
第三步：粗产品用水洗涤2～3次，干燥称量得固体11.7 g。
请回答下列问题：(1)第一步发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________________。