《2026年学易优高考二轮总复习化学》

2. (2025·河南卷)某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫的含量，其中硫转化的总反应为$S+2OH^{-}+3H_{2}O_{2}=SO_{4}^{2 - }+4H_{2}O$。
主要实验步骤如下：
Ⅰ. 如图所示，准确称取$m\ g$细粉状药用硫黄于①中，并准确加入$V_{1}\ mL\ KOH$乙醇溶液（过量），加入适量蒸馏水，搅拌，加热回流。待样品完全溶解后，蒸馏除去乙醇。
Ⅱ. 室温下向①中加入适量蒸馏水，搅拌下缓慢滴加足量$30\%\ H_{2}O_{2}$溶液，加热至$100\ ^{\circ}C$，保持$20\ min$，冷却至室温。
Ⅲ. 将①中溶液全部转移至锥形瓶中，加入$2$滴甲基橙指示剂，用$c\ mol·L^{-1}\ HCl$标准溶液滴定至终点，消耗$HCl$溶液体积为$V_{2}\ mL$。
Ⅳ. 不加入硫黄，重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验，消耗$HCl$标准溶液体积为$V_{3}\ mL$。计算样品中硫的质量分数。
Ⅴ. 平行测定三次，计算硫含量的平均值。
回答下列问题：
(1) 仪器①的名称是圆底烧瓶；②的名称是球形冷凝管。
(2) 步骤Ⅰ中，乙醇的作用是________。
(3) 步骤Ⅰ中，样品完全溶解后，必须蒸馏除去乙醇的原因是________。
(4) 步骤Ⅱ中不宜采用水浴加热的原因是________。步骤Ⅱ结束后，若要检验反应后溶液中的$SO_{4}^{2 - }$，实验操作是________。
(5) 步骤Ⅲ中，判断滴定达到终点的现象为________。
(6) 单次样品测定中硫的质量分数可表示为________（写出计算式）。

答案： 2.
(1)圆底烧瓶 球形冷凝管
(2)作溶剂，溶解硫黄
(3)防止乙醇被过氧化氢氧化，干扰后续滴定
(4)水浴加热不能持续保持$100^{\circ}C$ 取少量溶液于试管中，先加入$HCl$酸化，再加入氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则溶液中含有$SO_4^{2-}$，反之不含$SO_4^{2-}$
(5)加入最后半滴$HCl$标准溶液，溶液恰好由黄色变为橙色，且半分钟内颜色不恢复
(6)$\frac{16c(V_3 - V_2)×10^{-3}}{m}×100\%$
解析:
(1)由图中仪器构造特点可知，仪器①的名称是圆底烧瓶，仪器②的名称是球形冷凝管。
(2)由于$S$难溶于水，微溶于乙醇，故步骤Ⅰ中，乙醇的作用是作溶剂，溶解硫黄。
(3)由于过氧化氢能将乙醇氧化，干扰后续滴定，故步骤Ⅰ中，样品完全溶解后必须蒸馏除去乙醇。
(4)由于水浴加热不能持续保持$100^{\circ}C$，故步骤Ⅱ中不宜采用水浴加热。步骤Ⅱ结束后，若要检验反应后溶液中的$SO_4^{2-}$，实验操作是取少量溶液于试管中，先加入$HCl$酸化，再加入氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则溶液中含有$SO_4^{2-}$，反之不含$SO_4^{2-}$。
(5)步骤Ⅲ中是用盐酸标准溶液滴定溶液中过量的碱，指示剂为甲基橙，故判断滴定达到终点的现象为加入最后半滴$HCl$标准溶液，溶液恰好由黄色变为橙色，且半分钟内颜色不恢复。
(6)不加入硫黄进行步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验，消耗$HCl$标准溶液体积为$V_3mL$，由此可知，起始加入的$n(KOH)=cV_3×10^{-3}mol$。加入硫黄进行步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ操作，用$c mol· L^{-1}HCl$标准溶液滴定至终点，消耗$HCl$标准溶液体积为$V_2mL$，由此可知，与$S$反应后剩余的$KOH$的物质的量为$cV_2×10^{-3}mol$，故与单质硫反应消耗的$KOH$的物质的量为$c(V_3 - V_2)×10^{-3}mol$，结合题中所给的离子方程式可知，样品中硫的物质的量为$\frac{c(V_3 - V_2)×10^{-3}}{2}mol$，故单次样品测定中硫的质量分数可表示为$\frac{16c(V_3 - V_2)×10^{-3}}{m}×100\%$。

3. (2025·云南卷)三氟甲基亚磺酸锂$(M_{r}=140)$是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂，其合成原理如下：

$F_{3}C-S-Cl+Na_{2}SO_{3}\xrightarrow{NaHCO_{3},80\ ^{\circ}C}F_{3}C-S-ONa\xrightarrow{HCl,THF}M\xrightarrow{LiOH,H_{2}O}F_{3}C-S-OLi$
实验步骤如下：
Ⅰ. 向$A$中加入$3.5\ g\ NaHCO_{3}$、$5.2\ g\ Na_{2}SO_{3}$和$20.0\ mL$蒸馏水，搅拌下逐滴加入$2.1\ mL$（$3.3\ g$）三氟甲磺酰氯$(M_{r}=168.5)$，有气泡产生（装置如图，夹持及加热装置省略）。$80\ ^{\circ}C$下反应$3\ h$后，减压蒸除溶剂得浅黄色固体。

Ⅱ. 向上述所得固体中加入$10.0\ mL$四氢呋喃（$THF$），充分搅拌后，加入无水$Na_{2}SO_{4}$，振荡，抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除$THF$，得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。
Ⅲ. 将所得三氟甲基亚磺酸钠和$3.0\ mL\ THF$加入圆底烧瓶中，搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸，析出白色固体。抽滤、洗涤。
Ⅳ. 将滤液转入圆底烧瓶中，加入$2.0\ mL$蒸馏水和过量$LiOH$。室温搅拌反应$1\ h$后，减压蒸除溶剂，得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶，得产品$1.1\ g$。
已知：$THF$是一种有机溶剂，与水任意比互溶。
回答下列问题：
(1) 仪器$A$的名称为三颈烧瓶，冷凝管中冷却水应从b(填“$b$”或“$c$”)口通入。
(2) 步骤Ⅰ反应中有气泡产生，其主要成分为二氧化碳。
(3) 步骤Ⅱ中第一次洗涤的目的是________。
(4) 步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为________，判断加入浓盐酸已足量的方法为________。
(5) 步骤Ⅳ中加入蒸馏水的作用是作为溶剂，溶解后加快反应速率。
(6) 三氟甲基亚磺酸锂的产率为40%。

答案： 3.
(1)三颈烧瓶 b
(2)二氧化碳
(3)将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中，提高产率
(4)$F_3CSONa + HCl\xrightarrow{THF}F_3CSOH + NaCl$
取少量上层清液于小试管中，滴加浓盐酸，若无白色沉淀，则浓盐酸已足量
(5)作为溶剂，溶解后加快反应速率
(6)40%
解析:
(1)由图可知，A为三颈烧瓶，中间为冷凝管，为了提高冷凝效果，冷却水从b口通入，c口流出，故答案为:三颈烧瓶;b;
(2)向A中加入$3.5gNaHCO_3$、$5.2gNa_2SO_3$和$20.0mL$蒸馏水，搅拌下逐滴加入$2.1mL(3.3g)$三氟甲磺酰氯($Mr = 168.5$)，生成了三氟甲基亚磺酸钠、硫酸钠和氯化氢，碳酸氢钠与氯化氢反应生成二氧化碳，所以有气泡产生，故答案为:二氧化碳;
(3)A中反应生成了三氟甲基亚磺酸钠、硫酸钠和氯化氢等，上述所得固体中加入$10.0mL$四氢呋喃(THF)，充分搅拌后，加入无水$Na_2SO_4$，可促进硫酸钠结晶析出，振荡，抽滤除去硫酸钠等固体、洗涤，洗涤可将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中，提高产率，故答案为:将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中，提高产率;
(4)由分析可知，将所得三氟甲基亚磺酸钠和$3.0mLTHF$加入圆底烧瓶中，搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸，发生的化学方程式为:$F_3CSONa + HCl\xrightarrow{THF}F_3CSOH + NaCl$，析出白色固体，所以判断加入盐酸已足量的方法为:取少量上层清液于小试管中，滴加浓盐酸，若无白色沉淀，则浓盐酸已足量，故答案为:$F_3CSONa + HCl\xrightarrow{THF}F_3CSOH + NaCl$;取少量上层清液于小试管中，滴加浓盐酸，若无白色沉淀，则浓盐酸已足量;
(5)将滤液转入圆底烧瓶中，加入$2.0mL$蒸馏水和过量$LiOH$，水可作为溶剂，溶解后加快反应速率，故答案为:作为溶剂，溶解后加快反应速率;
(6)已知向A中加入$3.5gNaHCO_3$、$5.2gNa_2SO_3$和$2.1mL(3.3g)$三氟甲磺酰氯($Mr = 168.5$)，三氟甲磺酰氯量不足，以三氟甲磺酰氯计算理论产量为:$\frac{140×3.3}{168}g = 2.75g$，氟甲基亚磺酸锂的产率为$\frac{1.1g}{2.75g}×100\% = 40\%$，故答案为:40%。