第七章 第3讲 物质的制备-【金版教程】2025年高考化学一轮总复习首选用卷课件PPT（新教材 不定项版）

第一部分 基础过关 第七章　 化学实验 第3讲　物质的制备 基础巩固练 01 综合提升练 02 目录 CONTENTS 素养深化练 03 基础巩固练 答案 考点1 无机物的制备 1.(2021·全国甲卷)实验室制备下列气体的方法可行的是( ) 解析　氯化铵加热分解生成氨气和氯化氢，但两者遇冷又会化合生成氯化铵固体，所以不能用于制备氨气，A不可行；将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化，不能用于制备二氧化氮，B不可行；浓硫酸具有强氧化性，会与硫化钠发生氧化还原反应，不能用浓硫酸与硫化钠固体反应制备硫化氢气体， C不可行。 解析 气体 方法 A 氨气 加热氯化铵固体 B 二氧化氮 将铝片加到冷浓硝酸中 C 硫化氢 向硫化钠固体滴加浓硫酸 D 氧气 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 5 答案 解析　由实验装置图可知，制备气体的装置为固固加热装置，收集气体的装置为向上排空气法，说明该气体的密度大于空气的密度。氨气的密度比空气的小，不能用向上排空气法收集， A不合理；二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气为固液加热反应，不能选用固固加热装置，B不合理；氯化钠与浓硫酸共热制备HCl为固液加热反应，不能选用固固加热装置，D不合理。 解析 2.(2021·全国乙卷)在实验室采用如图装置制备气体，合理的是( ) 化学试剂 制备的气体 A Ca(OH)2＋NH4Cl NH3 B MnO2＋HCl(浓) Cl2 C MnO2＋KClO3 O2 D NaCl＋H2SO4(浓) HCl 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 6 答案 解析　侯氏制碱法中向饱和食盐水先通入NH3，后通入CO2，C错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 7 答案 考点2　有机物的制备 4．实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理如图1所示，已知苯甲醛易被空气氧化，苯甲醇的沸点为205.3 ℃，苯甲酸的熔点为121.7 ℃，沸点为249 ℃，溶解度为0.34 g；乙醚的沸点为34.8 ℃，难溶于水，制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如图2所示。 试根据上述信息，判断以下说法错误的是(　　) A．操作Ⅰ是萃取、分液 B．乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇 C．操作Ⅱ蒸馏所得产品甲是苯甲醇 D．操作Ⅲ过滤所得产品乙是苯甲酸钾 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 8 解析 解析　由流程可知，苯甲醛与KOH反应生成苯甲醇、苯甲酸钾，然后加水、乙醚萃取、分液(操作Ⅰ)，乙醚溶液中含苯甲醇，操作Ⅱ为蒸馏，得到产品甲为苯甲醇；水溶液中含苯甲酸钾，加盐酸发生强酸制取弱酸的反应生成苯甲酸，苯甲酸常温下为固体且溶解度小，则操作Ⅲ为过滤，产品乙为苯甲酸。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 9 5．(2023·湖北卷)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142 ℃)，实验中利用环己烷－水的共沸体系(沸点69 ℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81 ℃)，其反应原理： 下列说法错误的是(　　) A．以共沸体系带水促使反应正向进行 B．反应时水浴温度需严格控制在69 ℃ C．接收瓶中会出现分层现象 D．根据带出水的体积可估算反应进度 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 10 解析 解析　乙酸异戊酯的沸点为142 ℃，环己烷的沸点是81 ℃，环己烷－水的共沸体系的沸点为69 ℃，温度可以控制在69～81 ℃之间，不需要严格控制在69 ℃，B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 11 综合提升练 选项 试剂 反应装置 A 碳酸钙与稀盐酸 B 二氧化锰与过氧化氢溶液 C 浓硝酸与铜片 D 锌粒与稀硫酸 答案 解析　二氧化锰是粉末，无法被阻隔在有孔塑料板上，B不符合题意；浓硝酸具有挥发性，不能使用长颈漏斗，应该用分液漏斗盛放与滴加，C不符合题意。 解析 *本组内选择题有1个或2个选项符合题意。 6．用下面的试剂与反应装置制备气体，能满足“随开随制、随关随停”要求的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 13 答案 解析　粗溴苯(含溴苯、溴和苯)无固体杂质，无需过滤。 解析 7．某实验兴趣小组同学查阅资料如下，溴苯不溶于水，易溶于有机溶剂，沸点为156.2 ℃，苯的沸点为80 ℃，实验室用苯、液溴、活性铁粉作用制得粗溴苯(含溴苯、溴和苯)，为得到纯度符合要求的产品，需要对粗溴苯进行纯化，下列装置不需要用到的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 14 答案 8．铁粉具有平肝镇心、消痈解毒之功效，主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等病症。某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物，实验装置如图。下列说法不正确的是(　　) A．在锌粒中加入几粒硫酸铜晶体可加快H2的生成 B．装置②、③中的药品分别是无水硫酸铜、无水氯化钙 C．装置①、④中试剂均为浓H2SO4 D．加热装置Y前，应先让X装置反应一段时间，排除装置中的空气 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 15 解析 解析　在锌粒中加入几粒硫酸铜晶体，在溶液中Zn与CuSO4反应可生成铜，从而形成铜、锌原电池，能加快H2的生成，A正确；装置②中无水硫酸铜检验生成的水，装置③中无水氯化钙防止装置④中的水蒸气进入装置②中干扰实验，B正确；装置④中应用澄清石灰水检验CO2，C错误；H2与空气混合加热易发生爆炸，故加热Y前，应先通入一段时间的H2以排尽装置中的空气，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 16 9．无水FeCl3是芳香烃取代反应常用的催化剂，它具有易水解、易升华的性质。某同学用5.60 g干燥铁粉制得13.00 g无水FeCl3样品，实验装置如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该实验中FeCl3的产率为80% B．装置C、H中的药品可以都为P2O5 C．装置B用于干燥氯气，装置E和G用于收集产物 D．可用K4[Fe(CN)6]溶液检验FeCl3产品中是否存在FeCl2 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 17 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 18 10．(2023·辽宁卷)2­噻吩乙醇(Mr＝128) 是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制 备方法如下： Ⅰ.制钠砂。向烧瓶中加入300 mL液体A 和4.60 g金属钠，加热至钠熔化后，盖紧塞子，振荡至大量微小钠珠出现。 Ⅱ.制噻吩钠。降温至10 ℃，加入25 mL噻吩，反应至钠砂消失。 Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至－10 ℃，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应30 min。 Ⅳ.水解。恢复室温，加入70 mL水，搅拌30 min；加盐酸调pH至4～6，继续反应2 h，分液；用水洗涤有机相，二次分液。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 19 Ⅴ.分离。向有机相中加入无水MgSO4， 静置，过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢 呋喃、噻吩和液体A后，得到产品17.92 g。 回答下列问题： (1)步骤Ⅰ中液体A可以选择________。 a．乙醇 b．水 c．甲苯 d．液氨 (2)噻吩沸点低于吡咯( )的原因是____________________________________。 (3)步骤Ⅱ的化学方程式为__________________________________________。 答案 c 吡咯可形成分子间氢键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 20 (4)步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高 引发副反应，加入环氧乙烷溶液的方法是___ __________________________________。 (5)步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是___ ______________________________________。 (6)下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用的是______________________________(填名称)；无水MgSO4的作用为____________。 (7)产品的产率为________(用Na计算，精确至0.1%)。 答案 用分液漏斗缓慢滴加 中和水解生成的NaOH，促进水解完全 球形冷凝管、分液漏斗 除水 70.0% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 21 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 22 11．(2023·新课标卷)实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下： 相关信息列表如下： 物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 安息香 白色固体 133 344 难溶于冷水溶于热水、乙醇、乙酸 二苯乙二酮 淡黄色固体 95 347 不溶于水溶于乙醇、苯、乙酸 冰乙酸 无色液体 17 118 与水、乙醇互溶 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 23 装置示意图如下图所示，实验步骤为： ①在圆底烧瓶中加入10 mL冰乙酸、5 mL水及9.0 g FeCl3·6H2O，边搅拌边加热，至固体全部溶解。 ②停止加热，待沸腾平息后加入2.0 g安息香，加热回流45～60 min。 ③加入50 mL水，煮沸后冷却，有黄色固体析出。 ④过滤，并用冷水洗涤固体3次，得到粗品。 ⑤粗品用75%乙醇重结晶，干燥后得淡黄色结晶1.6 g。 回答下列问题： (1)仪器A中应加入________(填“水”或“油”)作为热传导介质。 (2)仪器B的名称是____________；冷却水应从________(填“a”或“b”)口通入。 答案 油 球形冷凝管 a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 24 (3)实验步骤②中，安息香必须待沸腾平息后方可加入，其主要目的是________。 (4)在本实验中，FeCl3为氧化剂且过量，其还原产物为________；某同学尝试改进本实验：采用催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行？简述判断理由___________________________________________________________________。 (5)本实验步骤①～③在乙酸体系中进行，乙酸除作溶剂外，另一主要作用是______________。 (6)若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量________洗涤的方法除去(填标号)。若要得到更高纯度的产品，可用重结晶的方法进一步提纯。 a．热水 b．乙酸 c．冷水 d．乙醇 (7)本实验的产率最接近于________(填标号)。 a．85% b．80% c．75% d．70% 答案 防暴沸 FeCl2 可行，空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3，FeCl3可循环参与反应 抑制FeCl3水解 a b 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 26 回答下列问题： (1)步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。 仪器a的名称是_______。加快NH4Cl溶解的操作有______________________。 (2)步骤Ⅱ中，将温度降至10 ℃以下以避免____________________________、_________________________；可选用_______________降低溶液温度。 答案 锥形瓶 升温，搅拌等 浓氨水分解和挥发 双氧水分解 冰水浴 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 27 (3)指出下列过滤操作中不规范之处：___________________________________ ___________________。 (4)步骤Ⅳ中，趁热过滤，除掉的不溶物主要为________。 (5)步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的是_______________________________________ __________________________。 答案 玻璃棒没有轻靠三层滤纸处，漏斗尖端没有紧贴烧杯内壁 活性炭 利用同离子效应，促进钴配合物[Co(NH3)6]Cl3尽可能完全析出，提高产率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 28 13．(2023·金版原创)硝酸氯(ClONO2)常用于有机合成，常温常压下，硝酸氯为淡黄色气体，熔点为－116 ℃，沸点为3.8 ℃，易溶于四氯化碳等有机物，易水解。实验室可由Cl2O和N2O5化合而成，反应装置如下图所示(夹持装置已省略)。 (1)装置A中发生反应的离子方程式为________________________________。 (2)装置B中盛放的试剂为______________。 答案 饱和食盐水 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 29 (3)装置C是Cl2O的发生装置，发生反应的化学方程式为____________________ _________________________。 (4)实验时，将装置E浸入________(填“热水”或“冰水”)中，打开装置A中分液漏斗的活塞，一段时间后E中液体变为黄绿色。关闭分液漏斗的活塞，打开活塞K，通过N2O5发生器向装置E中通入N2O5，充分反应后，蒸馏E中的液体得到硝酸氯产品。 (5)碱石灰的作用是________________________________________。 答案 2Na2CO3＋2Cl2＋H2O ===Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl 冰水 防止空气中的水蒸气进入E中使硝酸氯水解 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 30 (6)硝酸氯质量分数测定： 称量10.0 g硝酸氯产品，溶于稍过量NaOH溶液配成100 mL溶液；量取25 mL溶液，加入过量的KI溶液，充分反应后，用0.1 mol/L Na2S2O3溶液进行滴定，消耗Na2S2O3溶液的体积为V mL。反应过程中发生的反应为　 反应Ⅰ　ClONO2＋2NaOH===NaClO＋NaNO3＋H2O 反应Ⅱ　H2O＋ClO－＋2I－===I2＋Cl－＋2OH－ 反应Ⅲ　I2＋2Na2S2O3===Na2S4O6＋2NaI ①本实验用到的指示剂为____________。 ②产品中硝酸氯的质量分数为________________________。 答案 淀粉溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 31 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 目录 32 　　　　　　　　　　　　　 R 3.(2023·河北唐山高三二模)化学工业是国民产业的基础。下列说法错误的是( ) A.工业合成氨的反应原理为3H2＋N2eq \o(,\s\up15(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3 B．工业制盐酸的反应原理为H2＋Cl2eq \o(=====,\s\up15(点燃))2HCl C．侯氏制碱法中向饱和食盐水依次通入CO2、NH3，可得NaHCO3 D．高炉炼铁中用CO作还原剂 ―→＋ ―→＋ 解析　Cl2与铁粉发生反应2Fe＋3Cl2eq \o(=====,\s\up15(△))2FeCl3，5.6 g铁粉理论上制得氯化铁的质量x g，则eq \f(56×2,5.6)＝eq \f(162.5×2,x)，解得x＝16.25，产率＝eq \f(实际产量,理论产量)×100%＝eq \f(13.00,16.25)×100%＝80%，A正确；装置C和H起干燥作用，可以选择P2O5，B正确；装置A的目的是干燥氯气，装置B是检查后续装置是否堵塞，C错误；检验Fe2＋用K3[Fe(CN)6]溶液，D错误。 解析　(1)步骤Ⅰ中利用液体A与金属 钠制“钠砂”，目的是增大钠与有机物接触 面积，因此钠与液体A不反应，选项中只有 甲苯与钠不反应，c符合题意。 (7)根据反应关系式及Na原子守恒得到：Na～2­噻吩乙醇，开始加入4.60 g金属钠， n(Na)＝eq \f(4.60 g,23 g·mol－1)＝0.2 mol，理论上最终得2­噻吩乙醇0.2 mol，即0.2 mol×128 g·mol－1＝25.6 g，实际上最终得到产品17.92 g，则产率为eq \f(17.92 g,25.6 g)×100%＝70.0%。 12．(2023·全国甲卷)钴配合物[Co(NH3)6]Cl3溶于热水，在冷水中微溶，可通过如下反应制备： 2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O2eq \o(――→,\s\up15(活性炭))2[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O。 具体步骤如下： Ⅰ.称取2.0 g NH4Cl，用5 mL水溶解。 Ⅱ.分批加入3.0 g CoCl2·6H2O后，将溶液温度降至10 ℃以下，加入1 g活性炭、7 mL浓氨水，搅拌下逐滴加入10 mL 6%的双氧水。 Ⅲ.加热至55～60 ℃反应20 min。冷却，过滤。 Ⅳ.将滤得的固体转入含有少量盐酸的25 mL沸水中，趁热过滤。 Ⅴ.滤液转入烧杯，加入4 mL浓盐酸，冷却、过滤、干燥，得到橙黄色晶体。 6H＋＋ClOeq \o\al(－,3)＋5Cl－===3Cl2↑＋3H2O eq \f(0.1V×10－3×195,10)×100% 解析　(6)②n(Na2S2O3)＝0.1V×10－3 mol，则n(I2)＝n(ClONO2)＝0.1V×10－3×eq \f(1,2) mol；w(ClONO2)＝eq \f(0.1V×10－3×\f(1,2)×4×97.5,10)×100%＝eq \f(0.1V×10－3×195,10)×100%。 $$