专题12 综合实验设计与评价-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学下学期期末真题分类汇编（浙江专用）

专题12 综合实验设计与评价 内容概览 考向1 无机物质的制备与定量测定 考向2 有机物质的制备 考向1无机物质的制备与定量测定 1．(浙江省温州市环大罗山联盟2023-2024学年高二下学期期末)三氯三(四氢呋喃)合铬(III)[CrCl3(THF)3]可催化烯烃加聚，制备的方法加下。 已知：①CrCl3易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。 ②COCl2气体有毒，遇水发生水解产生两种酸性气体。 I．制备无水CrCl3； 某化学小组用CCl4 (沸点76.8℃)和1.52gCr2O3在高温下制备无水CrCl3，同时生成COCl2气体，实验装置如图所示： (1)装置A用于制备N2，实验装置合理的连接顺序为A→ →B(填装置字母标号，可重复使用)。 (2)尾气处理时发生反应的离子方程式： 。 II．合成CrCl3(THF)3； ①四氢呋喃(THF)为常见的有机溶剂，沸点66℃，易燃。 ②实验室在非水体系中合成CrCl3(THF)3原理为：。 实验操作：按如图组装仪器，将步骤I所得无水CrCl3和0.15g锌粉放入滤纸套筒内，双颈烧瓶中加入100mL无水四氢呋喃(THF)，通N25min后关闭，接通冷却水，加热四氢呋喃至沸腾，在索氏提取器中发生反应，回流2.5h后再通入N2冷却至室温；取下双颈烧瓶，在通风橱中蒸发至有较多固体析出，冷却、抽滤、干燥后称量即得产品4.50g。 (3)该反应不能使用明火加热的原因 。 (4)产品沿索氏提取器的管 (填“2”或“3”)流回双颈烧瓶。 (5)实验所用的四氢呋喃需进行无水处理，下列可以除去四氢呋喃中少量水分的试剂是 。 A．无水CaCl2 B．浓硫酸 C．具有吸水能力的分子筛 (6)产品产率为 %[已知：Cr2O3的摩尔质量为152g/mol；CrCl3(THF)3的摩尔质量为374.5g/mol]。 2．(浙江省新力量联盟2023-2024学年高二下学期期末)DCCNa ()是一种高效、安全的消毒杀菌剂，它常温下为白色固体，难溶于冷水，受热易分解。实验室利用NaClO溶液和氰尿酸(C3H3N3O3)溶液反应制备DCCNa，实验装置如图所示： 已知：2NaClO+C3H3N3O3=NaC3H3N3O3Cl2+ NaOH+H2O 回答下列问题： (1)仪器的名称为 。 (2)装置中发生的离子反应方程式为 。 (3)下列说法正确的是 A．当装置的三颈烧瓶内液面上方出现黄绿色气体时，则停止通入氯气 B．装置中温度过低，则会发生副反应：C3H3N3O3+9Cl2+3H2O=3NCl3+3CO2+9HCl C．装置中溶液可选择饱和食盐水 D．反应结束后，装置B中的浊液经过滤、冷水洗涤、干燥得产品 (4)有效氯含量是判断产品质量的标准。通过下列方法测定有效氯含量的原理为： ①C3N3O3Cl2-+H++2H2O=C3H3N3O3+2HClO ②HClO+2I-+H+=I2+Cl-+H2O ③I2+2S2O32-=S4O62-+2I- 准确称取1.2000g样品，配成250 mL溶液；取25.00 mL上述溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量溶液，密封在暗处静置；用0.1000mol·L-1 Na2S2O3 标准溶液滴定至溶液呈微黄色，加入淀粉指示剂继续滴定至终点，消耗Na2S2O3 溶液20.00 mL。该样品的有效氯为 %(计算结果保留三位有效数字，该样品的有效氯)。 (5)如何检验该反应尾气可安全排放 。 3．(浙江省温州市十校2023-2024学年高二下学期期末)亚硝酰氯(NOCl)是一种黄色气体，熔点为，沸点为，常用于合成洗涤剂、触媒及用作中间体，可由NO与Cl2在通常条件下反应得到。某实验小组设计实验制备NOCl并测定产品中NOCl的含量。 步骤1．制备NOCl 按如图所示装置进行实验(夹持装置略)。 已知：①2NOCl +H2O=2H+ +2Cl-+NO↑+NO2↑ ②NO2+NO+2OH-=2NO2-+H2O ③2NO2-+4H++2I-=I2+2NO↑+2H2O ④I2+2S2O32-=S4O62-+2I- 步骤2．NOCl含量的测定(假设杂质不参与反应) ①取5.00g三颈烧瓶中所得产物溶于适量氢氧化钠溶液中，然后加入一定量稀硫酸和KI，并通入足量N2，将NO全部赶出，最后将溶液稀释至500.00mL； ②取25.00 mL上述所得溶液，用淀粉作指示剂，用0.15mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，最终消耗标准溶液的体积为20.00 mL。 回答下列问题： (1)装置B中盛放碱石灰的仪器名称为 ；装置A中发生反应的离子方程式为 。 (2)仪器连接的顺序为 ， (仪器可重复使用)；装置C中所盛试剂的名称是 ；若装置B中压强过大，可以观察到的现象是 。 (3)实验时，待装置B中三颈烧瓶内充满黄绿色气体时，再将NO通入三颈烧瓶中，这样做的目的是 。 (4)实验测得产品中NOCl的含量为 %(保留一位小数)。 4．(浙江省舟山市2023-2024学年高二下学期期末)亚硝酸钠(NaNO2)是一种肉制品生产中常见的食品添加剂，生产过程中必须严格控制其用量。某化学兴趣小组查阅资料得知2NO+Na2O2=2NaNO2，该兴趣小组利用如图装置(夹持及加热装置已省略)制备干燥的NaNO2。 已知：NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化，但不能被浓硫酸氧化。 回答下列问题： (1)仪器A的名称是 。 (2)反应开始前打开活塞a，通入过量氮气的目的是 。 (3)盛水的洗气瓶的作用是 。 (4)如果实验前未通入过量氮气，硬质玻璃管中过氧化钠可能发生的副反应的化学方程式为 。 (5)酸性高锰酸钾(氧化性强于硝酸)溶液与尾气反应的离子方程式为 。 (6)为测定咸菜中亚硝酸根离子的含量(忽略硝酸根离子的干扰)，取1kg咸菜榨汁，收集榨出的液体，加入提取剂，过滤得到无色滤液，将该滤液稀释至体积为1L，取100 mL稀释后的滤液与过量的稀硫酸和碘化钾溶液的混合液反应，再滴加几滴淀粉溶液，用0.0100mol·L-1Na2S2O3溶液进行滴定，共消耗Na2S2O3溶液的体积为15.00 mL。 ①在滴定管中装入Na2S2O3溶液后，要先排放滴定管尖嘴处的气泡，其正确的图示为 (填字母)。 A． B． C． D． ②该咸菜中亚硝酸根离子的含量为 (已知：2NO2-+4H++2I-=I2+2NO↑+2H2O，I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)。 5．(浙江省浙南名校2023-2024学年高二下学期期末)FeCl3在工业上常作催化剂和刻蚀剂。实验室中，先合成SOCl2，再与FeCl3·6H2O反应制备无水FeCl3，所用装置如下图所示(加热及夹持仪器略)。 已知：①SOCl2+PCl5POCl3+SOCl2； ②SOCl2的熔点为，沸点为，易水解；POCl3沸点为。 回答下列问题： (1)仪器乙的名称是 。 (2)写出一个FeCl3作催化剂的化学方程式 。 (3)按气体的流向将装置连接起来： a→h→( )→( )→( )→d→( )→( )→( )→j (4)下列说法正确的是_______。 A．打开K1前，需打开K2和将三通阀调至 B．丙装置中盛放的是无水氯化钙 C．乙中盛放的是的浓硫酸 D．实验过程中需要将温度计水银球调至三颈烧瓶的瓶口处 (5)制得的FeCl3可以用来制备铁强化盐。市售铁强化盐中铁含量测定： 已知：a．铁强化盐含有NaClKIO3 NaFeX，其中 b．I2+2S2O32-=S4O62-+2I- c．能溶解在稀硫酸中，其中的铁元素会完全转化为Fe3+ 称取样品，加稀硫酸溶解后配成溶液。取出，加入稍过量的溶液，充分反应后，滴入淀粉溶液，cmol·L-1Na2S2O3标准液滴定，重复操作2~3次，消耗Na2S2O3标准液平均值为。 ①若用移液管取出所配溶液，从移液管中将其放出的操作是 。 ②样品中铁元素的质量分数为 。 6．(浙江省宁波市九校2023-2024学年高二下学期期末)某兴趣小组设计如图实验装置制备次磷酸钠(NaH2PO2)定产品中次磷酸钠的含量。 已知：①磷化钙(Ca3P2)可与水反应生成 ②次磷酸(H3PO2)与足量的NaOH反应生成NaH2PO2 ③PH3是一种有强还原性的有毒气体，空气中可自燃，可与NaClO溶液反应生成NaH2PO2 步骤I：NaH2PO2的制备 (1)仪器a的名称是 。 (2)写出c中发生反应的离子方程式 。 (3)下列说法正确的是___________。 A．次磷酸(H3PO2)是三元酸 B．装置b的作用是收集PH3 C．检查装置气密性后，应先打开K通入N2一段时间，目的是排尽装置内的空气，防止反应生成的PH3自燃引起爆炸 D．d中的硫酸铜溶液可用酸性高锰酸钾溶液代替 步骤Ⅱ：NaH2PO2的提取 仪器c中的产物，经过一系列操作可获得NaH2PO2，相关物质的溶解度(S)如表1： S(25℃) S(100℃) NaCl 37 39 NaH2PO2 100 667 (4)从下列选项a-g中选择合理的仪器或操作，补全步骤： 。 取仪器c中溶液，用蒸发皿(___________)→用___________(趁热过滤)→用烧杯(冷却结晶)→用漏斗(过滤得到次磷酸钠)→___________→干燥。 选项：a．溶解b．过滤c．洗涤d．普通三角漏斗e．保温漏斗f．蒸发浓缩至有大量晶体析出g．蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜 步骤Ⅲ：NaH2PO2的纯度测定 取m克样品溶于水，先加入足量盐酸，再加入足量的c1mol·L-1的碘水V₁mL，充分反应后，用c2mol•L-1的Na2S2O3标准溶液滴定，平均消耗V2mLNa2S2O3溶液。 已知：测定过程中发生的反应如下：NaH2PO2+ HCl =NaCl+H3PO2，H3PO2+I2+H2O=H3PO2+2HI，I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI (5)①求样品中NaH2PO2的含量 (用含m、c1、c2、V1、V2的代数式表示)。 ②下列关于滴定分析的操作，不正确的是 。 A．该实验用淀粉溶液作指示剂 B．用标准溶液润洗滴定管后，液体从上口倒出 C．滴定接近终点时，不可用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁 D．读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直 7．(浙江省嘉兴市2023-2024学年高二下学期期末)某研究小组用印刷电路板的腐蚀废液(主要含CuCl2、FeCl2、FeCl3)制备[Cu(NH3)4]SO4·H2O和FeCl2·4H2O。 I．制备流程图(部分步骤有省略) Ⅱ．[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体纯度测定 ①取ag [Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体，加入适量1稀硫酸，溶解后配成250mL溶液。 ②取25.00mL溶液，调节溶液至弱酸性(pH=3～4)，加入过量KI溶液，避光静置几分钟。 ③用cNa2S2O3标准溶液滴定至溶液呈淡黄色，再加入淀粉溶液，继续滴定至溶液变浅蓝色，再加入一定量KSCN溶液，蓝色变深，继续滴定至蓝色刚好消失，平行滴定三次，消耗Na2S2O3标准溶液的平均体积为V mL。 已知： ①[Cu(NH3)4]SO4·H2O易溶于水，难溶于乙醇，受热易分解产生NH3； ②2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，I2+2S2O32-=S4O62-+2I-； ③CuI和CuSCN均为白色固体，且对I2的吸附能力不同。 请回答： (1)滴定操作时用于盛放Na2S2O3标准溶液的仪器是 。 (2)下列说法正确的是___________。 A．操作1通过蒸发至出现晶膜后趁热过滤，快速冷却结晶，可得较大晶体FeCl2·4H2O B．加入过量KI溶液可以增大I2的溶解性，减少实验滴定误差 C．若滴定恰好完全时，滴定管尖端悬半滴未滴下，会导致测定结果偏高 D．溶液B转化为溶液C的现象说明结合能力大小为：NH3＜H2O (3)溶液C经过操作2生成[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体的操作(选出正确操作并排序)是： 。 将溶液C倒入烧杯中→___________→___________→___________→低温干燥 A．过滤 B．用乙醇洗涤沉淀 C．用蒸馏水洗涤沉淀 D．加热蒸发浓缩，冷却结晶 E．加入95%乙醇，并用玻璃棒摩擦烧杯内壁至晶体出现 (4)固体A中去除一种单质所用物质X不可行的是 。 A．稀硫酸溶液 B．稀硝酸溶液 C．硫酸铜溶液 (5)加入KSCN溶液是为了将CuI固体表面吸附的释放出来，提高测定结果的准确度，请用离子反应方程式说明理由 。 (6) [Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体样品的纯度为 (用含a、c、V的代数式表示)。 8．(浙江省金华市2023-2024学年高二下学期期末)某兴趣小组用铜屑(含少量铁)按下列流程制备少量无水Cu(NO3)2。 已知：①FeSO4+NO=Fe(NO)SO4；②Cu(NO3)2易溶于水和乙醇，几乎不溶于乙酸乙酯；③熔点、沸点76℃、遇水剧烈水解生成两种酸性气体。请回答： (1)下列说法不正确的是_______。 A．步骤①须在通风橱中进行，气体用FeSO4饱和溶液吸收 B．步骤②调pH适合的物质是NaOH或氨水 C．步骤③中，蒸发浓缩的具体操作是将Cu(NO3)2溶液置于蒸发皿中，控制温度加热浓缩，加热至溶液表面出现极薄的晶膜时，停止加热 D．步骤③中，冷却结晶后加入适量乙醇可析出更多的硝酸铜晶体 (2)某同学设计如下实验装置完成步骤④(夹持及控温装置省略)。 ①仪器B的名称是 ，上述装置有一处不合理，请提出改进方案 。 ②装置改进后，向仪器A中缓慢滴加SOCl2时，需打开活塞 (填“a”、“b”或“a和b”)。 ③写出步骤④发生反应的化学方程式 。 (3)无水Cu(NO3)2产品纯度的测定。称取0.320g样品，溶于水配成100mL溶液。移取25.00mL样品溶液于锥形瓶中，加75mL水，15mL NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液(pH约为10)及0.2g紫脲酸铵指示剂，用0.02mol/L乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y，水溶液显酸性)标准滴定溶液滴定至溶液呈蓝紫色；重复上述实验两次，测得滴定所需Na2H2Y溶液平均值为20.00mL。(已知：Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+) ①滴定前，需要将装有标准滴定溶液中的气泡排尽，应选择下图中 。 A． B． C． D． ②该产品纯度为 。 9．(浙江省杭州市2023-2024学年高二下学期期末)摩尔盐的化学式为((NH4)2SO4•FeSO4•6H2O)，摩尔质量为392g/mol，常用来配制亚铁离子的标准溶液。实验室制备摩尔盐的流程如下： 已知不同温度下三种盐的溶解度((g/100gH2O)如下： 温度/℃ FeSO4 (NH4)2SO4 (NH4)2SO4•FeSO4•6H2O 10 20.0 73.0 17.2 20 26.5 75.4 21.6 30 32.9 78.0 28.1 请回答： (1)步骤Ⅳ系列操作包含蒸发浓缩、 。蒸发装置如图所示，仪器a的名称为 。 (2)下列说法正确的是________。 A．可用热的Na2CO3溶液洗去铁屑表面的油污 B．为了加快反应速率，可用浓硫酸代替3mol/L稀硫酸 C．步骤Ⅱ的目的是除去杂质并防止FeSO4析出 D．常温下，可用蒸馏水洗涤摩尔盐粗产品 (3)可用0.01000mol/L酸性K2Cr2O7标准溶液滴定摩尔盐，操作顺序为： 。 ③→________→________→④→⑤→________→________。(填入合理的操作步骤序号) ①用少量待测液润洗锥形瓶。 ②重复实验2次。 ③检查酸式滴定管是否漏水，并用少量蒸馏水洗涤酸式滴定管。 ④取2.500g固体溶于水并加入硫酸、磷酸，配制成250mL溶液。 ⑤取25.00mL待测液于锥形瓶中，滴加数滴无色二苯胺磺酸钠指示剂。 ⑥开始滴定，当溶液由绿色变为紫色且30s不变色时，记录读数。 ⑦用少量标准溶液润洗酸式滴定管，将润洗液从滴定管下口放出。 ⑧用少量标准溶液润洗酸式滴定管，将润洗液从滴定管上口倒出。 ⑨向酸式滴定管中加入标准溶液，排出气泡，调节液面至“0”刻度，记录读数。 (4)已知：Fe2++ Cr2O72-+H+→Fe3++Cr3+(绿色)+H2O(未配平)。 某同学按照正确操作进行了3次平行实验，平均消耗0.01000mol/L酸性K2Cr2O710.00mL(已知杂质不参与反应、Fe3+在该体系中以无色配离子形式存在)。 ①样品中摩尔盐质量分数为 %(保留两位小数)。 ②滴定终点由绿色变为紫色的原因是 。 考向2有机物质的制备 10．(浙江省2023-2024学年高二下学期期末)实验室制备溴苯的反应装置如图所示(夹持装置已略去)，回答下列问题： (1)实验开始前，应先 。 (2)仪器a的名称为 。 (3) (填“能”或“不能”)用溴水代替液溴进行上述实验。 (4)烧杯中倒扣漏斗的作用是 。 (5)仪器a中发生反应的化学方程式为 。 (6)反应结束后，把仪器a中的液体倒入盛有冷水的烧杯里，烧杯底部有褐色不溶于水的液体生成： ①溴苯为无色油状液体，烧杯底部却出现褐色，原因为 。 ②提纯溴苯的实验步骤：第一次水洗→碱洗(NaOH溶液)→第二次水洗→蒸馏→干燥，其中碱洗的目的为 ，该反应的化学方程式为 。 11．(浙江省湖州市2023-2024学年高二下学期期末)三苯甲醇是重要的有机合成中间体，某实验小组按如下流程进行制备。 已知：①格氏试剂非常活泼，易与水和二氧化碳等物质反应； ② ③ ④部分物质的物理性质如下： 物质 相对分子质量 沸点/℃ 溶解性 二苯酮 182 305.4 难溶于水的晶体，溶于乙醚 三苯甲醇 260 380.0 难溶于水的晶体，溶于乙醚、乙醇 实验装置如图所示，实验过程如下： 步骤Ⅰ：向三颈烧瓶中加入0.75g镁屑和少量碘(引发剂)，连接好装置，在恒压漏斗中加入3.20mL(0.03mol)溴苯和15.00mL乙醚混匀，开始缓慢滴加混合液，滴完后待用。 步骤Ⅱ：将5.50g二苯酮与15.00mL乙醚在恒压漏斗中混匀，滴入三颈烧瓶中，40℃左右加热回流0.5h。 步骤Ⅲ：加入20.00mL饱和氯化铵溶液，使晶体析出，经分离后得到粗产品。 (1)仪器X的名称为 。 (2)乙醚中的少量水分会对格氏试剂的制备产生严重的影响，以下操作或试剂可有效降低市售乙醚(含水体积分数0.2%)含水量的是______。 A．过滤 B．金属钠 C．五氧化二磷 D．通入乙烯 (3)下列说法正确的是______。 A．仪器Y中加入的试剂可以为碱石灰 B．步骤Ⅱ可以采用水浴加热 C．使用恒压滴液漏斗滴加混合液前，要打开上方的玻璃塞 D．用乙醚(沸点34.5℃)作溶剂，可在过程中产生乙醚蒸气隔绝空气，防止产品变质 (4)步骤Ⅰ中，混合液滴加过快会导致格氏试剂产率下降，其原因是 。 (5)该实验小组用如下方法对提纯后的产品进行纯度测定：常温常压下，准确称取产品配成10.00mL溶液，记录量气管B起始体积读数V1。将溶液全部转移至分液漏斗，打开旋塞至滴加完所有液体，立即关闭旋塞，充分反应后调整量气管B，读数为V2。 ①将产品配成溶液时应选用的溶剂为 。 A．水 B．乙醇 C．乙醚 ②三苯甲醇的质量分数为 (用含、V1、V2的代数式表达)。(量气管B由碱式滴定管改装；常温常压下气体摩尔体积约为24.5L/mol) 12．(浙江省衢州市2023-2024学年高二下学期期末)实验室以2-丁醇(CH3CHOHCH2CH3)为原料制备2-氯丁烷(CH3CHClCH2CH3)，实验装置如图所示(夹持、加热装置已略去)： 已知： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(ρg· cm-3) 其他 2-丁醇 -114.7 99.5 0.81 与水互溶 2-氯丁烷 -131.3 68.2 0.87 微溶于水，不溶于酸 实验步骤如下： 步骤1：在甲装置中的圆底烧瓶内加入少量ZnCl2和100mL 12 mol·L-1浓盐酸，充分溶解、冷却，再加入45.68mL 2-丁醇，加热一段时间； 步骤2：将反应混合物移至乙装置的蒸馏烧瓶内，蒸馏并收集115℃以下的馏分； 步骤3：从馏分中分离出有机相，进行系列操作，放置一段时间后过滤； 步骤4：滤液经进一步精制得产品。 回答下列问题： (1)Ⅰ中缺少的仪器名称为 。 (2)步骤1中加入少量ZnCl2的作用是 。 (3)判断步骤1反应发生的现象 。 (4)步骤3进行如下系列操作，则顺序依次为③→ → → (填标号，可重复使用) ①10% Na2CO3溶液洗涤 ②加入无水CaCl2固体 ③蒸馏水洗涤 (5)下列说法正确的是______。 A．甲装置应选择容积为150ml的圆底烧瓶 B．甲中烧杯所盛液体可能是NaOH溶液 C．该实验操作时动作要尽量快，以减少挥发造成的损失 D．步骤4进一步精制得产品所采用的操作方法是重结晶 (6)测定2-氯丁烷的产率：将全部产品加入足量NaOH溶液中，加热，冷却后，滴入硝酸溶液至溶液呈酸性，再滴入足量的硝酸银溶液，得到43.05g沉淀，则2-氯丁烷的产率是 。 13．(浙江省丽水市2023-2024学年高二下学期期末)阿司匹林(乙酰水杨酸)是目前常用药物之一。下列是实验室制备阿司匹林的一种方法： 实验室制备流程图如下： 已知：醋酸酐极易水解生成乙酸；乙酰水杨酸和水杨酸均微溶于水。 回答下列问题： (1)制备乙酰水杨酸时，操作①采用的加热方式是 ；投料时，醋酸酐过量的目的是 。 (2)下列说法不正确的是 。 A．实验中盛放反应物的实验仪器需要洁净干燥 B．操作②的目的是除去硫酸、醋酸以及未反应的醋酸酐等 C．滤渣是通过水杨酸分子间的加聚反应生成的 D．加入饱和NaHCO3溶液的主要目的是将乙酰水杨酸转化为可溶于水的乙酰水杨酸钠 E．操作③的步骤为：加入适量盐酸，过滤，热水洗涤，干燥 (3)得到的产品中通常含有水杨酸，主要原因是 ；分离提纯的方法是 。 (4)最后称得乙酰水杨酸的质量为1.5 g，本实验的产率是 。 14．(浙江省慈溪市2023-2024学年高二下学期期末)亚硝酰氯(NOCl)是一种黄色气体，熔点为-64.5℃，沸点为-5.5℃，常用于合成洗涤剂、触媒等，可由与Cl2在通常条件下反应得到。某实验小组设计实验制备NOCl并测定产品中NOCl的含量。 步骤1.制备NOCl 按如图装置进行实验(夹持装置略)，已知：a. 2NOCl +H2O=2H+ +2Cl-+NO↑+NO2↑。 (1)装置中盛放稀硝酸的仪器名称为 ；装置A中反应的离子方程式为 。 (2)仪器连接的顺序为 ：(仪器可重复使用)；装置C中所盛的试剂是 。 (3)实验时，待装置B中三颈烧瓶内充满黄绿色气体时，再将通入三颈烧瓶中，这样做的目的是 。 步骤2. NOCl含量的测定(假设杂质不参与反应) 又知：b. NO2+NO+2OH-=2NO2-+H2O； c. 2NO2-+4H++2I-=I2+2NO↑+2H2O； d. I2+2S2O32-=S4O62-+2I-； ①取4.00g三颈烧瓶中所得产物溶于适量氢氧化钠溶液中，然后加入一定量稀硫酸和，并通入足量N2，将全部赶出，最后将溶液稀释至； ②取上述所得溶液，用淀粉作指示剂，用0.10mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，最终消耗标准溶液的体积为。 (4)实验测得产品中NOCl的含量为 (保留一位小数)。 (5)下列操作将导致NOCl测量含量偏低的是 (填标号)。 加入的氢氧化钠溶液过少 滴定前滴定管有气泡，滴定后气泡消失 锥形瓶内溶液蓝色消失后立即读数 读数时，滴定前仰视，滴定后平视 15．(浙江省台州市2023-2024学年高二下学期期末)保险粉是一种常用的漂白剂，主要成分为连二亚硫酸钠(Na2S2O4)，其性质如下表所示： 溶解性 易溶于水，且溶解度随温度升高而增大 难溶于酒精 稳定性 酸性条件下易分解 碱性条件下稳定 结晶形态 低于52℃以Na2S2O4·2H2O形态存在 高于52℃以无水盐形态存在 工业上通常以SO2、、为原料进行保险粉的制备，实验室模拟流程如下： (1)下图是步骤①的实验装置，装置图中的仪器a名称为 ，虚线方框内仪器的作用是 。 (2)下列叙述不正确的是___________。 A．步骤①为氧化还原反应，反应中SO2作为氧化剂 B．步骤②中的唯一作用是使ZnS2O4充分反应生成产物 C．仪器b的作用是维持浓硫酸液面上方的气压，使液体能顺利滴下 D．步骤①的加热温度不宜过高，目的是为了防止产物失去结晶水 (3)从下列操作中选择合理操作完成步骤③并排序： Na2S2O4溶液→___________→a→___________→___________→干燥。 a．搅拌下通入略高于60℃的水蒸气；b．分批逐步加入细食盐粉，搅拌使其结晶，用倾析法除去上层溶液，余少量母液；c．趁热过滤；d．热酒精水溶液洗涤；e．热酒精洗涤；f．热水洗涤 (4)副产物纯度测定 副产物Zn(OH)2固体中通常含有ZnSO3杂质，为了测定其纯度，取25.00g产品投入足量稀硫酸中充分溶解，用足量的酸性KMnO4溶液充分吸收逸出的气体，并将所得溶液在容量瓶中稀释至250mL，用移液管取10mL至锥形瓶中，使用0.01000mol/L的Na2C2O4标准溶液滴定至终点，消耗Na2C2O4标准溶液25.00mL。则产品的纯度为 (精确到0.01%)。下列操作会导致测定的纯度偏低的是 。 A．装Na2C2O4标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后没有用标准液润洗 B．滴定前尖嘴处有气泡，滴定后无气泡 C．起始读数正确，滴定后俯视读数 D．滴定时当溶液由紫红色变成无色时立即读数，半分钟后又变回紫红色 16．(浙江省宁波市2023-2024学年高二下学期期末)烟酸又称维生素B3，实验室可用3-甲基吡啶为原料来制备。 已知：烟酸在冷水中微溶，随温度升高，溶解度逐渐增大。 实验步骤： 1．氧化：在如图所示的装置中加入2.40g 3-甲基吡啶、70mL水，分次加入10.0g高锰酸钾，加热控制温度在85~90℃，搅拌反应60min，反应过程中有难溶物MnO2生成。 2．合成粗产品 3．重结晶：将粗产品用热水溶解，加活性炭脱色，趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得纯品。 4．纯度测定：取提纯后产品0.500g溶于水，配成100mL的溶液，每次取25.00mL溶液于锥形瓶中，滴加几滴酚酞试液，用0.0500molL氢氧化钠溶液滴定，平均消耗氢氧化钠溶液20.00mL。 请回答： (1)仪器A的名称是 。 (2)①从下列选项中选出合理的操作并排序，完善合成粗产品实验步骤：a→(______)→(______)→(______)→(______)→干燥、称量粗产品 。 a．将反应液转移至蒸馏烧瓶中，常压下144℃蒸馏 b．用浓盐酸酸化至pH为3.8~4.0 c．趁热过滤，用热水洗涤滤渣 d．冷却、过滤、冷水洗涤 e．合并洗涤液与滤液 ②上述合成粗产品的实验步骤中，下列有关说法正确的是 。 A．蒸馏的目的是为了除去未反应完的3-甲基吡啶； B．用浓盐酸酸化时，可用广泛pH试纸测定 C．趁热过滤后，若滤液呈紫红色，可加入适量乙醇，再重新过滤 D．若未用冷水洗涤，则粗产品的产率偏高 (3)重结晶过程中，趁热过滤的目的是 。 (4)纯度测定中，滴定终点的现象是 ，产品的纯度为 ［］，若滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，则测定的结果 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 20 / 20 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 综合实验设计与评价 内容概览 考向1 无机物质的制备与定量测定 考向2 有机物质的制备 考向1无机物质的制备与定量测定 1．(浙江省温州市环大罗山联盟2023-2024学年高二下学期期末)三氯三(四氢呋喃)合铬(III)[CrCl3(THF)3]可催化烯烃加聚，制备的方法加下。 已知：①CrCl3易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。 ②COCl2气体有毒，遇水发生水解产生两种酸性气体。 I．制备无水CrCl3； 某化学小组用CCl4 (沸点76.8℃)和1.52gCr2O3在高温下制备无水CrCl3，同时生成COCl2气体，实验装置如图所示： (1)装置A用于制备N2，实验装置合理的连接顺序为A→ →B(填装置字母标号，可重复使用)。 (2)尾气处理时发生反应的离子方程式： 。 II．合成CrCl3(THF)3； ①四氢呋喃(THF)为常见的有机溶剂，沸点66℃，易燃。 ②实验室在非水体系中合成CrCl3(THF)3原理为：。 实验操作：按如图组装仪器，将步骤I所得无水CrCl3和0.15g锌粉放入滤纸套筒内，双颈烧瓶中加入100mL无水四氢呋喃(THF)，通N25min后关闭，接通冷却水，加热四氢呋喃至沸腾，在索氏提取器中发生反应，回流2.5h后再通入N2冷却至室温；取下双颈烧瓶，在通风橱中蒸发至有较多固体析出，冷却、抽滤、干燥后称量即得产品4.50g。 (3)该反应不能使用明火加热的原因 。 (4)产品沿索氏提取器的管 (填“2”或“3”)流回双颈烧瓶。 (5)实验所用的四氢呋喃需进行无水处理，下列可以除去四氢呋喃中少量水分的试剂是 。 A．无水CaCl2 B．浓硫酸 C．具有吸水能力的分子筛 (6)产品产率为 %[已知：Cr2O3的摩尔质量为152g/mol；CrCl3(THF)3的摩尔质量为374.5g/mol]。 【答案】(1)G→F→E→D→C (2)COCl2+4OH-= CO32-+2Cl-+2H2O (3)THF易挥发，易燃，遇明火可能发生爆炸 (4)3 (5)AC (6)60.1% 【解析】I．制备无水CrCl3的过程为：利用A装置产生N2，通入浓硫酸中进行干燥，继续通入F中，在热水浴的作用下将气态CCl4带出，进入E中制备CrCl3，反应在高温下进行，CrCl3以气态生成，在D中进行冷凝收集，再通入浓硫酸，防止右边的水蒸气进入D中，最后用B装置吸收产生的COCl2气体； II．根据装置图分析，首先在圆底烧瓶中加入无水四氢呋喃，在纸质反应管加入无水CrCl3和锌粉，开始加热四氢呋喃蒸气通过联接管进入提取管在冷凝管中冷凝回流到纸质反应管中进行反应，从而生成产物。 (1)实验装置合理的连接顺序为A→G→F→E→D→C→B。 (2)COCl2遇水发生水解产生两种酸性气体，结合价态分析可知生成CO2、HCl，用B装置中的NaOH溶液吸收产生的COCl2气体生成Na2CO3和NaCl、H2O，发生反应的离子方程式：COCl2+4OH-=CO32-+2Cl-+2H2O。 (3)该反应不能使用明火加热的原因：THF易挥发，易燃，遇明火可能发生爆炸。 (4)根据虹吸原理，产品沿索氏提取器的管3流回双颈烧瓶。 (5)A项，无水CaCl2具有吸水性，与THF不反应，可用于除去THF中的水，A选；B项，浓硫酸具有脱水性和腐蚀性，不选用浓硫酸除水，B不选；C项，孔径大小与水分子大小接近的分子筛可与除水，可除去THF中的水，C选；故选AC。 (6)15.2gCr2O3物质的量为 =0.01mol，根据铬元素守恒，理论可生成0.02molCrCl3(THF3)，即0.02mol×374.5g/mol =7.49g，其产率：。 2．(浙江省新力量联盟2023-2024学年高二下学期期末)DCCNa ()是一种高效、安全的消毒杀菌剂，它常温下为白色固体，难溶于冷水，受热易分解。实验室利用NaClO溶液和氰尿酸(C3H3N3O3)溶液反应制备DCCNa，实验装置如图所示： 已知：2NaClO+C3H3N3O3=NaC3H3N3O3Cl2+ NaOH+H2O 回答下列问题： (1)仪器的名称为 。 (2)装置中发生的离子反应方程式为 。 (3)下列说法正确的是 A．当装置的三颈烧瓶内液面上方出现黄绿色气体时，则停止通入氯气 B．装置中温度过低，则会发生副反应：C3H3N3O3+9Cl2+3H2O=3NCl3+3CO2+9HCl C．装置中溶液可选择饱和食盐水 D．反应结束后，装置B中的浊液经过滤、冷水洗涤、干燥得产品 (4)有效氯含量是判断产品质量的标准。通过下列方法测定有效氯含量的原理为： ①C3N3O3Cl2-+H++2H2O=C3H3N3O3+2HClO ②HClO+2I-+H+=I2+Cl-+H2O ③I2+2S2O32-=S4O62-+2I- 准确称取1.2000g样品，配成250 mL溶液；取25.00 mL上述溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量溶液，密封在暗处静置；用0.1000mol·L-1 Na2S2O3 标准溶液滴定至溶液呈微黄色，加入淀粉指示剂继续滴定至终点，消耗Na2S2O3 溶液20.00 mL。该样品的有效氯为 %(计算结果保留三位有效数字，该样品的有效氯)。 (5)如何检验该反应尾气可安全排放 。 【答案】(1)恒压滴液漏斗 (2) MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O (3)BD (4)59.2 (5)用湿润的淀粉碘化钾试纸置于出气口，若试纸不变蓝，则可安全排放 【解析】考查利用氯气的化学性质来制取相关物质的化学实验，要综合考虑到氯气的氧化性和尾气处理 【解析】(1)仪器a为恒压滴液漏斗； (2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O； (3)A项，当装置B的三颈烧瓶内液面上方有黄绿色气体现象时，说明Cl2已经和NaOH溶液反应完全，再加入氰尿酸溶液，并在整个过程中不断通入一定量的氯气，其原因是氯气会使反应生成的NaOH再次生成次氯酸钠，提高原料的利用率，故A错误；B项，装置B中温度过低，氯气会氧化氰尿酸，故B正确；C项，装置C是除去多余的氯气，其中溶液不可以选择饱和食盐水，应该选择与氯气反应的碱溶液，故C错误；D项，DCCNa难溶于冷水，反应结束后，装置B中的浊液经过滤、冷水洗涤、干燥得DCCNa产品，故D正确；故选BD； (4)n(Na2S2O3)=0.002mol，根据已知离子方程式列出关系式为3N3O3Cl2-~2HClO~2I2~4S2O32-在250mL样品溶液中，，则样品的有效氯为：； (5)尾气是氯气，所以可以用淀粉碘化钾试纸检测。 3．(浙江省温州市十校2023-2024学年高二下学期期末)亚硝酰氯(NOCl)是一种黄色气体，熔点为，沸点为，常用于合成洗涤剂、触媒及用作中间体，可由NO与Cl2在通常条件下反应得到。某实验小组设计实验制备NOCl并测定产品中NOCl的含量。 步骤1．制备NOCl 按如图所示装置进行实验(夹持装置略)。 已知：①2NOCl +H2O=2H+ +2Cl-+NO↑+NO2↑ ②NO2+NO+2OH-=2NO2-+H2O ③2NO2-+4H++2I-=I2+2NO↑+2H2O ④I2+2S2O32-=S4O62-+2I- 步骤2．NOCl含量的测定(假设杂质不参与反应) ①取5.00g三颈烧瓶中所得产物溶于适量氢氧化钠溶液中，然后加入一定量稀硫酸和KI，并通入足量N2，将NO全部赶出，最后将溶液稀释至500.00mL； ②取25.00 mL上述所得溶液，用淀粉作指示剂，用0.15mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，最终消耗标准溶液的体积为20.00 mL。 回答下列问题： (1)装置B中盛放碱石灰的仪器名称为 ；装置A中发生反应的离子方程式为 。 (2)仪器连接的顺序为 ， (仪器可重复使用)；装置C中所盛试剂的名称是 ；若装置B中压强过大，可以观察到的现象是 。 (3)实验时，待装置B中三颈烧瓶内充满黄绿色气体时，再将NO通入三颈烧瓶中，这样做的目的是 。 (4)实验测得产品中NOCl的含量为 %(保留一位小数)。 【答案】(1)球形干燥管 MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O (2) a→d→e→f→g→b c←g←f←h 饱和的NaCl溶液 长颈漏斗液面上升 (3)排尽装置内的空气，防止NO被氧化 (4)78.6 【解析】KMnO4具有氧化性，能氧化浓盐酸生成Cl2，A中离子反应方程式为：MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，浓盐酸含有挥发性，所以得到的Cl2中含有HCl，C装置除去Cl2中的HCl且起安全瓶的作用，C中溶液为饱和的NaCl溶液，根据已知①知，NOCl能和水反应，所以B中发生反应的氯气必须是干燥的，所以D装置的作用是干燥氯气，D中溶液为浓硫酸，E用于生成NO；B中发生反应2NO+Cl2=2NOC1，干燥管是干燥空气，防止空气中水蒸气进入B装置，NOCl的熔沸点较低，所以用-10℃冰盐水降低B装置温度。 【解析】(1)装置B中盛放碱石灰的仪器名称为球形干燥管，装置A中发生反应为浓盐酸和KMnO4反应生成Cl2，的离子方程式为MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O； (2)A中生成Cl2后，浓盐酸含有挥发性，所以得到的Cl2中含有HCl，应C装置除去Cl2中的HCl且起安全瓶的作用，C中溶液为饱和的NaCl溶液，根据已知①知，NOCl能和水反应，所以B中发生反应的氯气必须是干燥的，所以D装置的作用是干燥氯气，D中溶液为浓硫酸；E用于生成NO，且是干燥的，所以连接顺序为a→d→e→f→g→b，c←g←f←h，因为B装置和D装置连接，若装置B中压强过大，可以观察到的现象为装置C中长颈漏斗液面上升； (3)实验时，待装置B中三颈烧瓶内充满黄绿色气体时，再将NO通入三颈烧瓶中，这样做的目的是排尽装置内的空气，防止NO被氧化，故答案为排尽装置内的空气，防止NO被氧化； (4)根据I2+2S2O32-=S4O62-+2I-，得，则250mL的溶液中，根据方程式2NOCl＋H2O＝2H＋＋2Cl−＋NO↑＋NO2↑，NO2+NO+2OH-=2NO2-+H2O，2NO2-+4H++2I-=I2+2NO↑+2H2O得关系式2NOCl～I2，则5.00g三颈烧瓶所得产物中n(NOCl)＝2n(I2)＝2×0.03mol＝0.06mol，其质量分数。 4．(浙江省舟山市2023-2024学年高二下学期期末)亚硝酸钠(NaNO2)是一种肉制品生产中常见的食品添加剂，生产过程中必须严格控制其用量。某化学兴趣小组查阅资料得知2NO+Na2O2=2NaNO2，该兴趣小组利用如图装置(夹持及加热装置已省略)制备干燥的NaNO2。 已知：NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化，但不能被浓硫酸氧化。 回答下列问题： (1)仪器A的名称是 。 (2)反应开始前打开活塞a，通入过量氮气的目的是 。 (3)盛水的洗气瓶的作用是 。 (4)如果实验前未通入过量氮气，硬质玻璃管中过氧化钠可能发生的副反应的化学方程式为 。 (5)酸性高锰酸钾(氧化性强于硝酸)溶液与尾气反应的离子方程式为 。 (6)为测定咸菜中亚硝酸根离子的含量(忽略硝酸根离子的干扰)，取1kg咸菜榨汁，收集榨出的液体，加入提取剂，过滤得到无色滤液，将该滤液稀释至体积为1L，取100 mL稀释后的滤液与过量的稀硫酸和碘化钾溶液的混合液反应，再滴加几滴淀粉溶液，用0.0100mol·L-1Na2S2O3溶液进行滴定，共消耗Na2S2O3溶液的体积为15.00 mL。 ①在滴定管中装入Na2S2O3溶液后，要先排放滴定管尖嘴处的气泡，其正确的图示为 (填字母)。 A． B． C． D． ②该咸菜中亚硝酸根离子的含量为 (已知：2NO2-+4H++2I-=I2+2NO↑+2H2O，I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)。 【答案】(1)滴液漏斗(恒压分液漏斗或恒压漏斗) (2)排尽装置内的空气，防止过氧化钠或NO与其反应(写出一点即可给分) (3)除去挥发的HNO3并将生成的NO2转化为NO (4) 2NO2+Na2O2=2NaNO3 (5) 5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O (6)B 69 【解析】首先浓硝酸与铜反应制取NO2，浓硝酸易挥发，和NO2通入水中，与水反应，生成HNO3和NO，然后通过浓硫酸干燥，得干燥的NO与Na2O2反应生成NaNO2，浓硫酸用于隔绝反应装置和溶液，防止后面水分进入反应装置，酸性高锰酸钾溶液用于吸收尾气，防止污染。 (1)仪器A为恒压滴液漏斗； (2)装置中空气中的氧气可以和一氧化氮反应，需要用氮气排尽装置内的空气，防止过氧化钠或NO与其反应； (3)浓硝酸和铜反应生成二氧化氮，NO2和水反应生成NO，另外硝酸也会挥发，洗气瓶可以除去挥发的HNO3并将生成的NO2转化为NO； (4)如果实验前未通入过量氮气，则装置中会有空气，则一氧化氮会和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮有还原性，和过氧化钠反应生成硝酸钠，方程式为：2NO2+Na2O2=2NaNO3； (5)酸性高锰酸钾具有强氧化性，可以将一氧化氮氧化为硝酸根离子，则方程式为5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O； (6)①Na2S2O3溶液显碱性，应该用碱式滴定管，排放其中的气泡的方法时尖嘴部分应该向上倾斜，故选B；②根据反应：2NO2-+4H++2I-=I2+2NO↑+2H2O，I2+2S2O32-=S4O62-+2I-，可推出关系式：2 NO2-～I2～2Na2S2O3，共消耗Na2S2O3溶液的物质的量是15.00mL×10-3L/mL×0.0100mol/L=1.5×10-4mol，则100mL咸菜汁中含NO2-的物质的量是1.5×10-4mol，原1L溶液中含NO2-的物质的量是1.5×10-3mol，则该咸菜中亚硝酸根离子的含量为=69。 5．(浙江省浙南名校2023-2024学年高二下学期期末)FeCl3在工业上常作催化剂和刻蚀剂。实验室中，先合成SOCl2，再与FeCl3·6H2O反应制备无水FeCl3，所用装置如下图所示(加热及夹持仪器略)。 已知：①SOCl2+PCl5POCl3+SOCl2； ②SOCl2的熔点为，沸点为，易水解；POCl3沸点为。 回答下列问题： (1)仪器乙的名称是 。 (2)写出一个FeCl3作催化剂的化学方程式 。 (3)按气体的流向将装置连接起来： a→h→( )→( )→( )→d→( )→( )→( )→j (4)下列说法正确的是_______。 A．打开K1前，需打开K2和将三通阀调至 B．丙装置中盛放的是无水氯化钙 C．乙中盛放的是的浓硫酸 D．实验过程中需要将温度计水银球调至三颈烧瓶的瓶口处 (5)制得的FeCl3可以用来制备铁强化盐。市售铁强化盐中铁含量测定： 已知：a．铁强化盐含有NaClKIO3 NaFeX，其中 b．I2+2S2O32-=S4O62-+2I- c．能溶解在稀硫酸中，其中的铁元素会完全转化为Fe3+ 称取样品，加稀硫酸溶解后配成溶液。取出，加入稍过量的溶液，充分反应后，滴入淀粉溶液，cmol·L-1Na2S2O3标准液滴定，重复操作2~3次，消耗Na2S2O3标准液平均值为。 ①若用移液管取出所配溶液，从移液管中将其放出的操作是 。 ②样品中铁元素的质量分数为 。 【答案】(1)恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗 (2) (3)a→h→i→f→g→d→e→b→c→j (4)AD (5)将移液管垂直放入稍倾斜的容器中，并使管尖与容器内壁接触，松开食指使溶液全部流出，数秒后，取出移液管 【解析】硫酸与亚硫酸钠制取的SO2从a流出经过h→i浓硫酸干燥进入f→g得到SOCl2，进入d→e与FeCl3·6H2O反应得到无水氯化铁，经过b→c，最后尾气进入j被吸收。 (1)仪器乙的名称是恒压滴液漏斗； (2)苯与氯气的取代反应用氯化铁做催化剂，反应的化学方程式为：； (3)根据分析，得出气体的流向顺序是：a→h→i→f→g→d→e→b→c→j； (4)A项，打开K1前需要排除装置中的空气和水蒸气，要打开K2，并将三通阀调至，使之与大气相通，A正确；B项，丙装置的作用吸收尾气和防止空气中的水蒸气进入，应该盛放碱石灰，B错误；C项，制取SO2用70%的浓硫酸，不用98%的浓硫酸，C错误；D项，实验过程中温度计测定的是蒸汽的温度，需要将温度计水银球调至三颈烧瓶的瓶口处，D正确；故选AD； (5)用移液管取出10.00 mL所配溶液，从移液管中将其放出的操作是：将移液管垂直放入稍倾斜的容器中，并使管尖与容器内壁接触，松开食指使溶液全部流出，数秒后，取出移液管； 已知I2+2S2O32-=S4O62-+2I-可知：生成n(I2)=10×=5cmol/L×0.001VL=0.005cVmol，设样品中含KIO3物质的量为xmol，则NaFeY物质的量为50xmol，建立关系式：KIO3~3I2，2NaFeY~2Fe3+~I2，所以生成I2的物质的量为3x+25x=0.005cV，得x=mol，样品中铁元素的质量分数为：，所以样品中铁元素的质量分数为。 6．(浙江省宁波市九校2023-2024学年高二下学期期末)某兴趣小组设计如图实验装置制备次磷酸钠(NaH2PO2)定产品中次磷酸钠的含量。 已知：①磷化钙(Ca3P2)可与水反应生成 ②次磷酸(H3PO2)与足量的NaOH反应生成NaH2PO2 ③PH3是一种有强还原性的有毒气体，空气中可自燃，可与NaClO溶液反应生成NaH2PO2 步骤I：NaH2PO2的制备 (1)仪器a的名称是 。 (2)写出c中发生反应的离子方程式 。 (3)下列说法正确的是___________。 A．次磷酸(H3PO2)是三元酸 B．装置b的作用是收集PH3 C．检查装置气密性后，应先打开K通入N2一段时间，目的是排尽装置内的空气，防止反应生成的PH3自燃引起爆炸 D．d中的硫酸铜溶液可用酸性高锰酸钾溶液代替 步骤Ⅱ：NaH2PO2的提取 仪器c中的产物，经过一系列操作可获得NaH2PO2，相关物质的溶解度(S)如表1： S(25℃) S(100℃) NaCl 37 39 NaH2PO2 100 667 (4)从下列选项a-g中选择合理的仪器或操作，补全步骤： 。 取仪器c中溶液，用蒸发皿(___________)→用___________(趁热过滤)→用烧杯(冷却结晶)→用漏斗(过滤得到次磷酸钠)→___________→干燥。 选项：a．溶解b．过滤c．洗涤d．普通三角漏斗e．保温漏斗f．蒸发浓缩至有大量晶体析出g．蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜 步骤Ⅲ：NaH2PO2的纯度测定 取m克样品溶于水，先加入足量盐酸，再加入足量的c1mol·L-1的碘水V₁mL，充分反应后，用c2mol•L-1的Na2S2O3标准溶液滴定，平均消耗V2mLNa2S2O3溶液。 已知：测定过程中发生的反应如下：NaH2PO2+ HCl =NaCl+H3PO2，H3PO2+I2+H2O=H3PO2+2HI，I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI (5)①求样品中NaH2PO2的含量 (用含m、c1、c2、V1、V2的代数式表示)。 ②下列关于滴定分析的操作，不正确的是 。 A．该实验用淀粉溶液作指示剂 B．用标准溶液润洗滴定管后，液体从上口倒出 C．滴定接近终点时，不可用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁 D．读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直 【答案】(1)三颈烧瓶 (2)PH3+2ClO-+OH-=H2PO2-+2Cl-+H2O (3)CD (4)f、e、c (5) BC 【解析】先打开K通入一会儿氮气，排出装置中的空气，然后关闭K，在三颈烧瓶中加入磷化钙，再滴加水，a中生成PH3，装置b的作用是安全瓶，防止c中溶液倒吸入a中，在c装置中PH3被NaC1O溶液氧化为NaH2PO2，同时产生NaCl。实验结束后继续打开K通入一会儿氮气，含有PH3的尾气用CuSO4溶液吸收。 【解析】(1)根据装置图可知：仪器a的名称是三颈烧瓶； (2)根据得失电子守恒以及电荷、原子守恒，c中发生反应的离子方程式：PH3+2ClO-+OH-=H2PO2-+2Cl-+H2O； (3)A项，已知次磷酸(H3PO2)与足量的NaOH反应生成NaH2PO2，则NaH2PO2是正盐，说明H3PO2是一元酸，A错误；B项，装置b的作用是安全瓶，防止c中溶液倒吸入a中，B错误；C项，检查装置气密性后，应先打开K通入N2一段时间，目的是排尽装置内的空气，防止反应生成的PH3自燃引起爆炸，正确；D项，反应产生的PH3是有毒气体，在排放前要进行尾气处理，可以使用CuSO4溶液吸收，也可以使用酸性KMnO4溶液吸收，正确；故选CD； (4)根据表格数据可知：NaH2PO2的溶解度受温度的影响较大，而温度对 NaCl的溶解度影响小，故要从c中溶液中获得NaH2PO2的粗产品，取仪器c中溶液，用蒸发皿蒸发浓缩至有大量晶体析出，再用保温漏斗(趁热过滤)→用烧杯(冷却结晶)→用漏斗(过滤得到NaH2PO2)→洗涤→干燥→NaH2PO2粗产品，故合理选项是f、e、c； (5)根据I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI，与Na2S2O3标准溶液反应的n(I2) = n(Na2S2O3)= c₂ mol，则与H3PO2反应的n(I2) =(c1-c₂)mol，根据NaH2PO2+ HCl =NaCl+H3PO2，H3PO2+I2+H2O=H3PO2+2HI，得到n(NaH2PO2)=(c1-c₂)mol，则m(NaH2PO2)=(c1-c₂)×88g=g，则样品中NaH2PO2的含量：；A项，滴定过程发生I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI，则该实验用淀粉溶液作指示剂，正确；B项，用标准溶液润洗滴定管后，液体从下口倒出，错误；C项，滴定接近终点时，可以用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁，错误；D项，读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直，正确；故选BC。 7．(浙江省嘉兴市2023-2024学年高二下学期期末)某研究小组用印刷电路板的腐蚀废液(主要含CuCl2、FeCl2、FeCl3)制备[Cu(NH3)4]SO4·H2O和FeCl2·4H2O。 I．制备流程图(部分步骤有省略) Ⅱ．[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体纯度测定 ①取ag [Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体，加入适量1稀硫酸，溶解后配成250mL溶液。 ②取25.00mL溶液，调节溶液至弱酸性(pH=3～4)，加入过量KI溶液，避光静置几分钟。 ③用cNa2S2O3标准溶液滴定至溶液呈淡黄色，再加入淀粉溶液，继续滴定至溶液变浅蓝色，再加入一定量KSCN溶液，蓝色变深，继续滴定至蓝色刚好消失，平行滴定三次，消耗Na2S2O3标准溶液的平均体积为V mL。 已知： ①[Cu(NH3)4]SO4·H2O易溶于水，难溶于乙醇，受热易分解产生NH3； ②2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，I2+2S2O32-=S4O62-+2I-； ③CuI和CuSCN均为白色固体，且对I2的吸附能力不同。 请回答： (1)滴定操作时用于盛放Na2S2O3标准溶液的仪器是 。 (2)下列说法正确的是___________。 A．操作1通过蒸发至出现晶膜后趁热过滤，快速冷却结晶，可得较大晶体FeCl2·4H2O B．加入过量KI溶液可以增大I2的溶解性，减少实验滴定误差 C．若滴定恰好完全时，滴定管尖端悬半滴未滴下，会导致测定结果偏高 D．溶液B转化为溶液C的现象说明结合能力大小为：NH3＜H2O (3)溶液C经过操作2生成[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体的操作(选出正确操作并排序)是： 。 将溶液C倒入烧杯中→___________→___________→___________→低温干燥 A．过滤 B．用乙醇洗涤沉淀 C．用蒸馏水洗涤沉淀 D．加热蒸发浓缩，冷却结晶 E．加入95%乙醇，并用玻璃棒摩擦烧杯内壁至晶体出现 (4)固体A中去除一种单质所用物质X不可行的是 。 A．稀硫酸溶液 B．稀硝酸溶液 C．硫酸铜溶液 (5)加入KSCN溶液是为了将CuI固体表面吸附的释放出来，提高测定结果的准确度，请用离子反应方程式说明理由 。 (6) [Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体样品的纯度为 (用含a、c、V的代数式表示)。 【答案】(1)碱式滴定管 (2)BC (3)E→A→B (4)B (5) CuI+SCN-I-+CuSCN (6) 【解析】印刷电路板的腐蚀废液含CuCl2、FeCl2、FeCl3，加入足量铁粉发生反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2Fe3+=3Fe2+，则固体A为Cu和过量的Fe，溶液A主要成分为FeCl2，经过结晶制得FeCl2·4H2O晶体；固体A中加入过量稀硫酸或者硫酸铜溶液，反应除去Fe，得到固体B，即单质Cu；然后加入稀硫酸和H2O2溶液，氧化单质Cu得到CuSO4溶液，则溶液B为CuSO4；向其中加入氨水，直至最初产生的沉淀恰好溶解为止，得到[Cu(NH3)4]SO4的深蓝色溶液，结晶制得[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。 (1)滴定操作时，应使用碱式滴定管盛放Na2S2O3标准溶液。 (2)A项，操作1通过蒸发至出现晶膜后趁热过滤，要得到较大FeCl2·4H2O晶体，应该缓慢冷却降温，A错误；B项，加入过量KI溶液，可以与I2反应生成I3-，增大I2的溶解性，减少实验滴定误差，B正确；项，若滴定恰好完全时，滴定管尖端悬半滴未滴下，则消耗标准溶液体积偏大，会导致测定的晶体纯度偏高，C正确；D项，溶液B中，Cu2+以[Cu(H2O)4]2+形式存在，加入氨水转化为溶液C，Cu2+以[Cu(NH3)4]2+形式存在，说明结合Cu2+能力大小为：NH3＞H2O，D错误；故选BC。 (3)生成[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体的操作：将溶液C倒入烧杯中，加入95%乙醇，降低[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度，并用玻璃棒摩擦烧杯内壁至晶体出现，过滤后由于[Cu(NH3)4]SO4·H2O难溶于乙醇，可用乙醇洗涤沉淀，即操作为E→A→B。 (4)固体A为Cu和Fe，可用稀硫酸或硫酸铜溶液反应除去Fe，Cu与稀硝酸反应，不可用于除杂，因此固体A中去除单质Fe所用试剂不能为稀硝酸，故选B。 (5)加入KSCN溶液，发生反应CuI+SCN-I-+CuSCN，将难溶的CuI转化为更难溶的CuSCN，从而可以将CuI固体表面吸附的I2释放出来。 (6)根据已知信息②中的反应，25.00mL[Cu(NH3)4]SO4溶液中铜元素的物质的量为，则a g[Cu(NH3)4]SO4•H2O晶体样品的纯度为。 8．(浙江省金华市2023-2024学年高二下学期期末)某兴趣小组用铜屑(含少量铁)按下列流程制备少量无水Cu(NO3)2。 已知：①FeSO4+NO=Fe(NO)SO4；②Cu(NO3)2易溶于水和乙醇，几乎不溶于乙酸乙酯；③熔点、沸点76℃、遇水剧烈水解生成两种酸性气体。请回答： (1)下列说法不正确的是_______。 A．步骤①须在通风橱中进行，气体用FeSO4饱和溶液吸收 B．步骤②调pH适合的物质是NaOH或氨水 C．步骤③中，蒸发浓缩的具体操作是将Cu(NO3)2溶液置于蒸发皿中，控制温度加热浓缩，加热至溶液表面出现极薄的晶膜时，停止加热 D．步骤③中，冷却结晶后加入适量乙醇可析出更多的硝酸铜晶体 (2)某同学设计如下实验装置完成步骤④(夹持及控温装置省略)。 ①仪器B的名称是 ，上述装置有一处不合理，请提出改进方案 。 ②装置改进后，向仪器A中缓慢滴加SOCl2时，需打开活塞 (填“a”、“b”或“a和b”)。 ③写出步骤④发生反应的化学方程式 。 (3)无水Cu(NO3)2产品纯度的测定。称取0.320g样品，溶于水配成100mL溶液。移取25.00mL样品溶液于锥形瓶中，加75mL水，15mL NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液(pH约为10)及0.2g紫脲酸铵指示剂，用0.02mol/L乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y，水溶液显酸性)标准滴定溶液滴定至溶液呈蓝紫色；重复上述实验两次，测得滴定所需Na2H2Y溶液平均值为20.00mL。(已知：Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+) ①滴定前，需要将装有标准滴定溶液中的气泡排尽，应选择下图中 。 A． B． C． D． ②该产品纯度为 。 【答案】(1)BD (2)干燥管 在A、B之间增加干燥装置 b Cu(NO3)2·3H2O+3SOCl2=Cu(NO3)2+3SO2↑+·6HCl↑ (3) B 94% 【解析】铜屑(含少量铁)与足量硝酸反应，得到硝酸铜、硝酸铁，调pH的目的是把铁离子转化为氢氧化铁沉淀。然后将所得滤液蒸发浓缩、降温结晶得到硝酸铜晶体，最后在SOCl2的保护下脱去结晶水得到无水硝酸铜。 (1)A项，铜屑(含少量铁)与足量硝酸反应时有NO生成，则步骤①须在通风橱中进行，根据信息①NO气体可用FeSO4饱和溶液吸收，A正确；B项，步骤②用NaOH或氨水调pH会引入杂质，适合的物质是氧化铜、氢氧化铜或碳酸铜等，B不正确；C项，用冷却热饱和溶液可得到Cu(NO3)2·3H2O，则步骤③中，蒸发浓缩的具体操作是将Cu(NO3)2溶液置于蒸发皿中，控制温度加热浓缩，加热至溶液表面出现极薄的晶膜时，停止加热，C正确；D项，根据信息②Cu(NO3)2易溶于水和乙醇，步骤③中，冷却结晶后加入适量乙醇会导致Cu(NO3)2溶解，不能析出更多的硝酸铜晶体，D不正确；故选BD。 (2)①仪器B的名称是干燥管，使晶体脱水时，应保持干燥环境，根据装置图可知应该是氢氧化钠溶液中的水蒸气可以进入A中影响A中的硝酸铜晶体脱水反应，则：上述装置有一处不合理，请提出改进方案：在A、B之间增加干燥装置。②由恒压滴液漏斗的构造可知，只要打开活塞b液体就能顺利滴下，则装置改进后，向仪器A中缓慢滴加SOCl2时，需打开活塞b。③根据信息③SOCl2遇水剧烈水解生成两种酸性气体，它们是氯化氢和二氧化硫，则步骤④发生反应的化学方程式：Cu(NO3)2·3H2O+3SOCl2=Cu(NO3)2+3SO2↑+·6HCl↑。 (3)①已知0.02mol/L乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y)水溶液显酸性，则使用酸性滴定管，酸式滴定管下端为玻璃塞，其排气泡的方式为：快速放液，滴定前，需要将装有标准滴定溶液中的气泡排尽，应选择B。②按Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+，该产品纯度为94%。 9．(浙江省杭州市2023-2024学年高二下学期期末)摩尔盐的化学式为((NH4)2SO4•FeSO4•6H2O)，摩尔质量为392g/mol，常用来配制亚铁离子的标准溶液。实验室制备摩尔盐的流程如下： 已知不同温度下三种盐的溶解度((g/100gH2O)如下： 温度/℃ FeSO4 (NH4)2SO4 (NH4)2SO4•FeSO4•6H2O 10 20.0 73.0 17.2 20 26.5 75.4 21.6 30 32.9 78.0 28.1 请回答： (1)步骤Ⅳ系列操作包含蒸发浓缩、 。蒸发装置如图所示，仪器a的名称为 。 (2)下列说法正确的是________。 A．可用热的Na2CO3溶液洗去铁屑表面的油污 B．为了加快反应速率，可用浓硫酸代替3mol/L稀硫酸 C．步骤Ⅱ的目的是除去杂质并防止FeSO4析出 D．常温下，可用蒸馏水洗涤摩尔盐粗产品 (3)可用0.01000mol/L酸性K2Cr2O7标准溶液滴定摩尔盐，操作顺序为： 。 ③→________→________→④→⑤→________→________。(填入合理的操作步骤序号) ①用少量待测液润洗锥形瓶。 ②重复实验2次。 ③检查酸式滴定管是否漏水，并用少量蒸馏水洗涤酸式滴定管。 ④取2.500g固体溶于水并加入硫酸、磷酸，配制成250mL溶液。 ⑤取25.00mL待测液于锥形瓶中，滴加数滴无色二苯胺磺酸钠指示剂。 ⑥开始滴定，当溶液由绿色变为紫色且30s不变色时，记录读数。 ⑦用少量标准溶液润洗酸式滴定管，将润洗液从滴定管下口放出。 ⑧用少量标准溶液润洗酸式滴定管，将润洗液从滴定管上口倒出。 ⑨向酸式滴定管中加入标准溶液，排出气泡，调节液面至“0”刻度，记录读数。 (4)已知：Fe2++ Cr2O72-+H+→Fe3++Cr3+(绿色)+H2O(未配平)。 某同学按照正确操作进行了3次平行实验，平均消耗0.01000mol/L酸性K2Cr2O710.00mL(已知杂质不参与反应、Fe3+在该体系中以无色配离子形式存在)。 ①样品中摩尔盐质量分数为 %(保留两位小数)。 ②滴定终点由绿色变为紫色的原因是 。 【答案】(1)冷却结晶 蒸发皿 (2)AC (3)⑦；⑨；⑥；② (4) 94.08% 滴定终点时，指示剂被K2Cr2O7溶液氧化 【解析】实验室制备摩尔盐，首先铁屑和稀硫酸发生反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，水浴加热后趁热过滤，除去杂质，FeSO4溶解度随温度升高而增大，则趁热过滤可防止FeSO4结晶析出，加入硫酸铵，制备摩尔盐，调节pH后溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到摩尔盐。 (1)由分析可知步骤Ⅳ系列操作包含蒸发浓缩、冷却结晶，图中a仪器为蒸发皿，故答案为：冷却结晶；蒸发皿； (2)A项，油污可在碱性环境下水解，热的Na2CO3溶液碳酸根水解程度大，碱性强，去油污能力强，故A正确；B项，浓硫酸代替稀硫酸，铁和浓硫酸会钝化，故B错误；C项，由分析可知趁热过滤目的是除去杂质并防止FeSO4析出，故C正确；D项，摩尔盐在常温下溶解度较大，故不能用蒸馏水洗涤，故D错误；故选AC； (3)滴定的步骤为：检查滴定管是否漏液→加入标准液润洗滴定管→注入标准液→赶走气泡→调零→开始滴定→读数→重复做2次，故顺序为③→⑦→⑨→④→⑤→⑥→②，故答案为：⑦；⑨；⑥；②； (4)滴定过程中发生反应Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，平均消耗0.01000mol/L酸性K2Cr2O710.00mL，则，根据Cr2O72-~6Fe2+，则，则2.500g固体样品中，，样品中摩尔盐质量分数为，当滴定终点时溶液中有Cr3+，溶液呈绿色，呈紫色是因为指示剂被K2Cr2O7溶液氧化，故答案为：滴定终点时，指示剂被K2Cr2O7溶液氧化。 考向2有机物质的制备 10．(浙江省2023-2024学年高二下学期期末)实验室制备溴苯的反应装置如图所示(夹持装置已略去)，回答下列问题： (1)实验开始前，应先 。 (2)仪器a的名称为 。 (3) (填“能”或“不能”)用溴水代替液溴进行上述实验。 (4)烧杯中倒扣漏斗的作用是 。 (5)仪器a中发生反应的化学方程式为 。 (6)反应结束后，把仪器a中的液体倒入盛有冷水的烧杯里，烧杯底部有褐色不溶于水的液体生成： ①溴苯为无色油状液体，烧杯底部却出现褐色，原因为 。 ②提纯溴苯的实验步骤：第一次水洗→碱洗(NaOH溶液)→第二次水洗→蒸馏→干燥，其中碱洗的目的为 ，该反应的化学方程式为 。 【答案】(1)检查装置的气密性 (2)圆底烧瓶 (3)不能 (4)防止产生的溴化氢气体因极易溶于Na2CO3溶液中而发生倒吸 (5) (6)溴苯中溶解了溴而呈褐色 除去多余的溴 Br2+2NaOH= NaBr+NaBrO+H2O 【解析】由实验装置图可知，圆底烧瓶中在溴化铁做催化剂条件下苯与液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，中间装置中的四氯化碳用于吸收挥发出的溴和苯，烧杯中的碳酸钠溶液用于吸收溴化氢，防止污染空气，其中倒扣漏斗的作用是防倒吸。 (1)该实验有气体的生成，为防止实验中气体逸出，实验开始前应检查装置气密性，故答案为：检查装置的气密性； (2)由实验装置图可知，仪器a为圆底烧瓶，故答案为：圆底烧瓶； (3)溴在水中的溶解度小，催化剂作用下苯和溴水不反应，所以不能用溴水代替液溴进行上述反应； (4)由分析可知，烧杯中倒扣漏斗的作用是防倒吸； (5)由分析可知，仪器a中发生的反应为溴化铁做催化剂条件下苯与液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，反应的化学方程式为：； (6)①溴苯为无色油状液体，烧杯底部却出现褐色是因为溴苯中溶解了溴而呈褐色；②溴能与氢氧化钠溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水，反应的化学方程式为Br2+2NaOH= NaBr+NaBrO+H2O，溴苯常温下不能与氢氧化钠溶液反应，所以提纯溴苯时，要用氢氧化钠溶液洗涤除去溴苯中溶有的溴。 11．(浙江省湖州市2023-2024学年高二下学期期末)三苯甲醇是重要的有机合成中间体，某实验小组按如下流程进行制备。 已知：①格氏试剂非常活泼，易与水和二氧化碳等物质反应； ② ③ ④部分物质的物理性质如下： 物质 相对分子质量 沸点/℃ 溶解性 二苯酮 182 305.4 难溶于水的晶体，溶于乙醚 三苯甲醇 260 380.0 难溶于水的晶体，溶于乙醚、乙醇 实验装置如图所示，实验过程如下： 步骤Ⅰ：向三颈烧瓶中加入0.75g镁屑和少量碘(引发剂)，连接好装置，在恒压漏斗中加入3.20mL(0.03mol)溴苯和15.00mL乙醚混匀，开始缓慢滴加混合液，滴完后待用。 步骤Ⅱ：将5.50g二苯酮与15.00mL乙醚在恒压漏斗中混匀，滴入三颈烧瓶中，40℃左右加热回流0.5h。 步骤Ⅲ：加入20.00mL饱和氯化铵溶液，使晶体析出，经分离后得到粗产品。 (1)仪器X的名称为 。 (2)乙醚中的少量水分会对格氏试剂的制备产生严重的影响，以下操作或试剂可有效降低市售乙醚(含水体积分数0.2%)含水量的是______。 A．过滤 B．金属钠 C．五氧化二磷 D．通入乙烯 (3)下列说法正确的是______。 A．仪器Y中加入的试剂可以为碱石灰 B．步骤Ⅱ可以采用水浴加热 C．使用恒压滴液漏斗滴加混合液前，要打开上方的玻璃塞 D．用乙醚(沸点34.5℃)作溶剂，可在过程中产生乙醚蒸气隔绝空气，防止产品变质 (4)步骤Ⅰ中，混合液滴加过快会导致格氏试剂产率下降，其原因是 。 (5)该实验小组用如下方法对提纯后的产品进行纯度测定：常温常压下，准确称取产品配成10.00mL溶液，记录量气管B起始体积读数V1。将溶液全部转移至分液漏斗，打开旋塞至滴加完所有液体，立即关闭旋塞，充分反应后调整量气管B，读数为V2。 ①将产品配成溶液时应选用的溶剂为 。 A．水 B．乙醇 C．乙醚 ②三苯甲醇的质量分数为 (用含、V1、V2的代数式表达)。(量气管B由碱式滴定管改装；常温常压下气体摩尔体积约为24.5L/mol) 【答案】(1)(球形)冷凝管 (2)BC (3)ABD (4)滴加过快导致生成的格氏试剂与溴苯反应生成副产物联苯 (5)C 【解析】本实验是制备三苯甲醇，首先利用溴苯和镁屑在无水乙醚中反应制取格氏试剂，之后加入二苯酮，发生反应得到，然后加入饱和氯化铵溶液，促进水解，产生三苯甲醇。 【解析】(1)根据仪器的构造可知A为(球形)冷凝管； (2)A项，乙醚微溶于水中，不可用过滤分离，故A错误；B项，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，可以使水和乙醚分离，故B正确；C项，五氧化二磷是酸性干燥剂，可吸收水分，故C正确；D项，乙烯在催化剂条件才能与水反应，并引入杂质，故D错误；故选BC； (3)A项，格氏试剂非常活泼，易与水和二氧化碳等，故可在装置A中加入碱石灰，故A正确；B项，步骤Ⅱ将二苯酮与乙醚在恒压漏斗中混匀，滴入三颈烧瓶中，40℃左右加热回流，温度低于水的沸点，故可用水浴加热，故B正确；C项，恒压滴液漏斗有导管与外界相连，不需要打开打开上方玻璃塞，故C错误；D项，乙醚是良好的有机溶剂，且沸点低，在加热过程中容易除去，可防止试剂与空气接触，故D正确；故选ABD； (4)根据题目信息滴入过快会产生联苯，使格林试剂产率下降，故合成格氏试剂过程中，缓慢滴加混合液；故答案为：滴加过快导致生成的格氏试剂与溴苯反应生成副产物联苯； (5)①三苯甲醇难溶于水，易溶于乙醇和乙醚，本实验采用金属钠做反应物，故不能选用乙醇，故答案为C；②三苯甲醇与金属钠反应生成氢气，则生成氢气的体积为，则生成氢气的物质的量为根据比例关系有，则样品中三苯甲醇物质的量为，故三苯甲醇的质量分数为。 12．(浙江省衢州市2023-2024学年高二下学期期末)实验室以2-丁醇(CH3CHOHCH2CH3)为原料制备2-氯丁烷(CH3CHClCH2CH3)，实验装置如图所示(夹持、加热装置已略去)： 已知： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(ρg· cm-3) 其他 2-丁醇 -114.7 99.5 0.81 与水互溶 2-氯丁烷 -131.3 68.2 0.87 微溶于水，不溶于酸 实验步骤如下： 步骤1：在甲装置中的圆底烧瓶内加入少量ZnCl2和100mL 12 mol·L-1浓盐酸，充分溶解、冷却，再加入45.68mL 2-丁醇，加热一段时间； 步骤2：将反应混合物移至乙装置的蒸馏烧瓶内，蒸馏并收集115℃以下的馏分； 步骤3：从馏分中分离出有机相，进行系列操作，放置一段时间后过滤； 步骤4：滤液经进一步精制得产品。 回答下列问题： (1)Ⅰ中缺少的仪器名称为 。 (2)步骤1中加入少量ZnCl2的作用是 。 (3)判断步骤1反应发生的现象 。 (4)步骤3进行如下系列操作，则顺序依次为③→ → → (填标号，可重复使用) ①10% Na2CO3溶液洗涤 ②加入无水CaCl2固体 ③蒸馏水洗涤 (5)下列说法正确的是______。 A．甲装置应选择容积为150ml的圆底烧瓶 B．甲中烧杯所盛液体可能是NaOH溶液 C．该实验操作时动作要尽量快，以减少挥发造成的损失 D．步骤4进一步精制得产品所采用的操作方法是重结晶 (6)测定2-氯丁烷的产率：将全部产品加入足量NaOH溶液中，加热，冷却后，滴入硝酸溶液至溶液呈酸性，再滴入足量的硝酸银溶液，得到43.05g沉淀，则2-氯丁烷的产率是 。 【答案】(1)冷凝管 (2)作催化剂 (3)圆底烧瓶上层出现油(珠)状物质 (4)① ③ ② (5)BC (6)60% 【解析】本题是以物质的分离、提纯为主线的有机制备实验。实验的制备原理是2-丁醇(CH3CHOHCH2CH3)与浓盐酸的取代反应，其中无水氯化锌作催化剂，以制备出2-氯丁烷(CH3CHClCH2CH3)。接下来根据题目中的已知条件，如沸点差异、溶解性等信息对所得产物进行分离、提纯。 (1)直形冷凝管，倾斜放置，用于冷凝馏分； (2)甲装置中圆底烧瓶中反应是CH3CHOHCH2CH3+HCl→CH3CHClCH2CH3+H2O，步骤1中加入的无水ZnCl2不作反应物，故其作催化剂，加快化学反应速率； (3)甲装置中圆底烧瓶中反应是CH3CHOHCH2CH3+HCl→CH3CHClCH2CH3+H2O，反应对应现象为圆底烧瓶上层出现油(珠)状物质； (4)步骤3进行系列操作的顺序是用蒸馏水洗去产品中含有的HCl、ZnCl2→用10%Na2CO3溶液洗去少量的HCl→用蒸馏水洗去少量的Na2CO3→用CaCl2固体干燥产品，放置一段时间后过滤； (5)A项，试剂体积不低于容器体积，不超过容器体积，根据实验试剂用量可判断不能选择容积为150ml的圆底烧瓶，A错误；B项，实验中盐酸易挥发出HCl气体，可用NaOH溶液进行吸收，B正确；C项，由表格信息可知，2-氯丁烷在碱性溶液中水解，为了防止2-氯丁烷水解，同时减少2-氯丁烷(沸点较低)挥发，故洗涤时操作要迅速，C正确；D项，蒸馏可分离互溶的、有一定沸点差的液体混合物，故步骤4进一步精制得产品所采用的操作方法是蒸馏，D错误；故选BC； (6)45.68mL2-丁醇的物质的量：，则理论上可得到0.50mol2-氯丁烷；由2-氯丁烷在测定实验中的反应可得关系CH3CHClCH2CH3～NaCl～AgCl，，则2-氯丁烷的产率：。 13．(浙江省丽水市2023-2024学年高二下学期期末)阿司匹林(乙酰水杨酸)是目前常用药物之一。下列是实验室制备阿司匹林的一种方法： 实验室制备流程图如下： 已知：醋酸酐极易水解生成乙酸；乙酰水杨酸和水杨酸均微溶于水。 回答下列问题： (1)制备乙酰水杨酸时，操作①采用的加热方式是 ；投料时，醋酸酐过量的目的是 。 (2)下列说法不正确的是 。 A．实验中盛放反应物的实验仪器需要洁净干燥 B．操作②的目的是除去硫酸、醋酸以及未反应的醋酸酐等 C．滤渣是通过水杨酸分子间的加聚反应生成的 D．加入饱和NaHCO3溶液的主要目的是将乙酰水杨酸转化为可溶于水的乙酰水杨酸钠 E．操作③的步骤为：加入适量盐酸，过滤，热水洗涤，干燥 (3)得到的产品中通常含有水杨酸，主要原因是 ；分离提纯的方法是 。 (4)最后称得乙酰水杨酸的质量为1.5 g，本实验的产率是 。 【答案】(1)热水浴 提高水杨酸的转化率 (2)CE (3)乙酰水杨酸水解 重结晶 (4)57.5％ 【解析】2克水杨酸和过量醋酸酐在浓硫酸作用，在水浴加热80—90℃通过一系列操作得到乙酰水杨酸粗产品，经分析可知一系列操作是除去体系中的水杨酸，醋酸酐还有乙酸，乙酰水杨酸粗产品中有乙酰水杨酸和水杨酸，由于水杨酸微溶于水，水杨酸可以发生缩聚反应，其产物属于滤渣，乙酰水杨酸和饱和碳酸氢钠溶液反应生成乙酰水杨酸钠，乙酰水杨酸钠和适量盐酸反应生成乙酰水杨酸和氯化钠，由于乙酰水杨酸微溶于水，加入适量盐酸，冰水冷却、抽滤、冷水洗涤、干燥，得到乙酰水杨酸。 【解析】(1)①操作一加热80——90℃，采用的加热方式为热水浴法；②已知如下方程式。加入过量的醋酸酐可以提高水杨酸的转化率； (2)A项，醋酸酐极易水解生成乙酸，所以实验中盛放反应物的实验仪器需要洁净干燥，A正确；B项，操作二是为了除杂。反应体系中的杂质有硫酸、醋酸以及醋酸酐，B正确；C项，滤渣是水杨酸分子间通过缩聚反应而形成的聚合物，C错误；D项，加入饱和NaHCO3溶液的主要目的是将乙酰水杨酸和水杨酸分开，将微溶于水的乙酰水杨酸转化为可溶于水的乙酰水杨酸钠，D正确；E项，纯化目的是将乙酰水杨酸钠转化为乙酰水杨酸，因为乙酰水杨酸微溶于水，故操作③的步骤为：加入适量盐酸，冰水冷却、抽滤、冷水洗涤、干燥，E错误；故选CE; (3)①因为乙酰水杨酸易水解，所以得到的产品中通常含有水杨酸；②分离提纯的方法为：重结晶； (4)根据题干可知：2克水杨酸的物质的量，理论上乙酰水杨酸的物质的量，理论上乙酰水杨酸的质量为，乙酰水杨酸的产率。 14．(浙江省慈溪市2023-2024学年高二下学期期末)亚硝酰氯(NOCl)是一种黄色气体，熔点为-64.5℃，沸点为-5.5℃，常用于合成洗涤剂、触媒等，可由与Cl2在通常条件下反应得到。某实验小组设计实验制备NOCl并测定产品中NOCl的含量。 步骤1.制备NOCl 按如图装置进行实验(夹持装置略)，已知：a. 2NOCl +H2O=2H+ +2Cl-+NO↑+NO2↑。 (1)装置中盛放稀硝酸的仪器名称为 ；装置A中反应的离子方程式为 。 (2)仪器连接的顺序为 ：(仪器可重复使用)；装置C中所盛的试剂是 。 (3)实验时，待装置B中三颈烧瓶内充满黄绿色气体时，再将通入三颈烧瓶中，这样做的目的是 。 步骤2. NOCl含量的测定(假设杂质不参与反应) 又知：b. NO2+NO+2OH-=2NO2-+H2O； c. 2NO2-+4H++2I-=I2+2NO↑+2H2O； d. I2+2S2O32-=S4O62-+2I-； ①取4.00g三颈烧瓶中所得产物溶于适量氢氧化钠溶液中，然后加入一定量稀硫酸和，并通入足量N2，将全部赶出，最后将溶液稀释至； ②取上述所得溶液，用淀粉作指示剂，用0.10mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，最终消耗标准溶液的体积为。 (4)实验测得产品中NOCl的含量为 (保留一位小数)。 (5)下列操作将导致NOCl测量含量偏低的是 (填标号)。 加入的氢氧化钠溶液过少 滴定前滴定管有气泡，滴定后气泡消失 锥形瓶内溶液蓝色消失后立即读数 读数时，滴定前仰视，滴定后平视 【答案】(1)分液漏斗 MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O (2) d→e→f→g；g←f 饱和NaCl溶液 (3)排尽装置内的空气，防止NO被氧化 (4)65.5 (5) acd 【解析】据可知，NOCl会和水反应，则生成NOCl的原料气需要干燥处理；A中生成Cl2后，浓盐酸含有挥发性，所以得到的Cl2中含有HCl，应C装置除去Cl2中的HCl且起安全瓶的作用，C中溶液为饱和的NaCl溶液，D装置的作用是干燥氯气，D中溶液为浓硫酸，E用于生成NO，生成NO通过D浓硫酸装置干燥，氯气和NO在B中反应生成NOCl，尾气通过碱石灰吸收且可以防止空气中水进入B。 (1)装置E中盛放稀硝酸的仪器名称为分液漏斗；装置A中发生反应为浓盐酸和KMnO4反应生成Cl2，离子方程式为MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O； (2)A中生成Cl2后，浓盐酸有挥发性，所以得到的Cl2中含有HCl，C装置除去Cl2中的HCl且起安全瓶的作用，C中溶液为饱和的NaCl溶液，根据已知，NOCl能和水反应，所以B中发生反应的氯气必须是干燥的，所以D装置的作用是干燥氯气，D中溶液为浓硫酸；E用于生成NO，且是干燥的，所以连接顺序为a→d→e→f→g→b，c←g←f←h，C装置作用为除去Cl2中的HCl且起安全瓶的作用，C中溶液为饱和的NaCl溶液； (3)实验时，待装置B中三颈烧瓶内充满黄绿色气体时，再将NO通入三颈烧瓶中，这样做的目的是排尽装置内的空气，防止NO被氧化； (4)由已知反应可知，则产品中NOCl 的含量为。 (5)a项，加入的氢氧化钠溶液过少会导致n(NOCl)偏小，则NOCl含量偏低，故a符合题意；b项，滴定前滴定管有气泡，滴定后气泡消失，会导致n(NOCl)偏大，则NOCl含量偏高，故b不符合题意；c项，锥形瓶内溶液蓝色消失后立即读数，会导致n(NOCl)偏小，则NOCl含量偏低，故c符合题意；d项，读数时，滴定前仰视，滴定后平视，会导致n(NOCl)偏小，则NOCl含量偏低，故d符合题意；故选acd。 15．(浙江省台州市2023-2024学年高二下学期期末)保险粉是一种常用的漂白剂，主要成分为连二亚硫酸钠(Na2S2O4)，其性质如下表所示： 溶解性 易溶于水，且溶解度随温度升高而增大 难溶于酒精 稳定性 酸性条件下易分解 碱性条件下稳定 结晶形态 低于52℃以Na2S2O4·2H2O形态存在 高于52℃以无水盐形态存在 工业上通常以SO2、、为原料进行保险粉的制备，实验室模拟流程如下： (1)下图是步骤①的实验装置，装置图中的仪器a名称为 ，虚线方框内仪器的作用是 。 (2)下列叙述不正确的是___________。 A．步骤①为氧化还原反应，反应中SO2作为氧化剂 B．步骤②中的唯一作用是使ZnS2O4充分反应生成产物 C．仪器b的作用是维持浓硫酸液面上方的气压，使液体能顺利滴下 D．步骤①的加热温度不宜过高，目的是为了防止产物失去结晶水 (3)从下列操作中选择合理操作完成步骤③并排序： Na2S2O4溶液→___________→a→___________→___________→干燥。 a．搅拌下通入略高于60℃的水蒸气；b．分批逐步加入细食盐粉，搅拌使其结晶，用倾析法除去上层溶液，余少量母液；c．趁热过滤；d．热酒精水溶液洗涤；e．热酒精洗涤；f．热水洗涤 (4)副产物纯度测定 副产物Zn(OH)2固体中通常含有ZnSO3杂质，为了测定其纯度，取25.00g产品投入足量稀硫酸中充分溶解，用足量的酸性KMnO4溶液充分吸收逸出的气体，并将所得溶液在容量瓶中稀释至250mL，用移液管取10mL至锥形瓶中，使用0.01000mol/L的Na2C2O4标准溶液滴定至终点，消耗Na2C2O4标准溶液25.00mL。则产品的纯度为 (精确到0.01%)。下列操作会导致测定的纯度偏低的是 。 A．装Na2C2O4标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后没有用标准液润洗 B．滴定前尖嘴处有气泡，滴定后无气泡 C．起始读数正确，滴定后俯视读数 D．滴定时当溶液由紫红色变成无色时立即读数，半分钟后又变回紫红色 【答案】(1)圆底烧瓶 防止倒吸 (2)BD (3) Na2S2O4溶液→b→a→c→e→干燥 (4) 85.5% CD 【解析】分析流程可知，Zn粉加蒸馏水形成悬浊液，通入足量的SO2，在35温度下反应生成ZnS2O4溶液，加入足量NaOH溶液发生复分解反应生成Na2S2O4溶液和Zn(OH)2固体，过滤分离两者，对Na2S2O4溶液进行加食盐析出、趁热过滤、洗涤、干燥得到产品。 【解析】(1)装置图中仪器a为圆底烧瓶；虚线框内倒扣的漏斗作用是防倒吸； (2)A项，步骤①为Zn与足量SO2反应生成ZnS2O4溶液，Zn的化合价升高，S的化合价降低，即SO2是氧化剂，故A正确；B项，根据题干中表格的信息，NaOH还有防止Na2S2O4分解的作用，故B错误；C项，仪器b是恒压滴液漏斗，其作用是维持浓硫酸液面上方的气压，使液体能顺利滴下，故C正确；D项，步骤①的加热温度不宜过高，如果温度过高，SO2的溶解度降低，会导致其挥发而浪费，故D错误；故选BD； (3)根据题干信息，从Na2S2O4溶液得到Na2S2O4固体，应先加食盐细粉，增大Na+浓度，析出Na2S2O4固体，搅拌下通入略高于60℃的水蒸气，更有利于固体析出Na2S2O4，趁热过滤，用热酒精洗涤，干燥；故选为Na2S2O4溶液→b→a→c→e→干燥； (4)按照实验步骤，应该先计算出剩余的KMnO4，剩余的KMnO4用Na2C2O4滴定，n(Na2C2O4)=0.01000mol/L=0.00025mol，根据关系式：2KMnO4~5Na2C2O4，可得KMnO4的物质的量n(KMnO4)=0.00025mol=0.0001mol，由于是在稀释的溶液中取10mL滴定，故剩余的KMnO4的物质的量为0.0001mol=0.0025mol，则与SO2反应的KMnO4的物质的量为0.5000mol/L-0.0025mol=0.01mol；根据关系式2 KMnO4~SO2~5 ZnSO3，可得n()=0.01mol=0.025mol，质量为0.025mol=3.625g，产品的纯度为=85.5%；A项，装Na2C2O4标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后没有用标准液润洗，导致Na2C2O4标准溶液体积偏大，则剩余的KMnO4偏大，计算出的ZnSO3杂质的量偏小，则纯度会偏高，故A不选；B项，滴定前尖嘴处有气泡，滴定后无气泡，导致Na2C2O4标准溶液体积偏大，则剩余的KMnO4偏大，计算出的ZnSO3杂质的量偏小，则纯度会偏高，故B不选；C项，起始读数正确，滴定后俯视读数，导致Na2C2O4标准溶液体积偏小，则剩余的KMnO4偏小，计算出的ZnSO3杂质的量偏大，则纯度会偏低，故C选；D项，滴定时当溶液由紫红色变成无色时立即读数，半分钟后又变回紫红色，导致Na2C2O4标准溶液体积偏小，则剩余的KMnO4偏小，计算出的ZnSO3杂质的量偏大，则纯度会偏低，故D选；故选CD。 16．(浙江省宁波市2023-2024学年高二下学期期末)烟酸又称维生素B3，实验室可用3-甲基吡啶为原料来制备。 已知：烟酸在冷水中微溶，随温度升高，溶解度逐渐增大。 实验步骤： 1．氧化：在如图所示的装置中加入2.40g 3-甲基吡啶、70mL水，分次加入10.0g高锰酸钾，加热控制温度在85~90℃，搅拌反应60min，反应过程中有难溶物MnO2生成。 2．合成粗产品 3．重结晶：将粗产品用热水溶解，加活性炭脱色，趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得纯品。 4．纯度测定：取提纯后产品0.500g溶于水，配成100mL的溶液，每次取25.00mL溶液于锥形瓶中，滴加几滴酚酞试液，用0.0500molL氢氧化钠溶液滴定，平均消耗氢氧化钠溶液20.00mL。 请回答： (1)仪器A的名称是 。 (2)①从下列选项中选出合理的操作并排序，完善合成粗产品实验步骤：a→(______)→(______)→(______)→(______)→干燥、称量粗产品 。 a．将反应液转移至蒸馏烧瓶中，常压下144℃蒸馏 b．用浓盐酸酸化至pH为3.8~4.0 c．趁热过滤，用热水洗涤滤渣 d．冷却、过滤、冷水洗涤 e．合并洗涤液与滤液 ②上述合成粗产品的实验步骤中，下列有关说法正确的是 。 A．蒸馏的目的是为了除去未反应完的3-甲基吡啶； B．用浓盐酸酸化时，可用广泛pH试纸测定 C．趁热过滤后，若滤液呈紫红色，可加入适量乙醇，再重新过滤 D．若未用冷水洗涤，则粗产品的产率偏高 (3)重结晶过程中，趁热过滤的目的是 。 (4)纯度测定中，滴定终点的现象是 ，产品的纯度为 ［］，若滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，则测定的结果 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 【答案】(1)(球形)冷凝管 (2) cebd ACD (3)滤去活性炭等不溶性物质，防止烟酸晶体析出 (4)加入半滴氢氧化钠溶液后，溶液变为粉红色，且半分钟内不变色 98.4% 偏小 【解析】3-甲基吡啶被高锰酸钾氧化先生成烟酸钾，再经过盐酸酸化得到烟酸粗产品，粗产品经过重结晶得到纯品，纯品用氢氧化钠溶液滴定测定其纯度。 (1)仪器A的名称是球形冷凝管； (2)合成粗产品先将反应液转移至蒸馏烧瓶中，常压下144℃蒸馏，除去未反应的3-甲基吡啶，再趁热过滤除去生成物中的MnO2，用热水洗涤滤渣，同时可以防止产品析出，合并洗涤液与滤液，再用盐酸酸化至pH为3.8~4.0，最后冷却、过滤、冷水洗涤得到烟酸产品，故实验步骤为acebd；A项，蒸馏的目的是为了除去未反应完的3-甲基吡啶，A正确；B项，广泛pH试纸测定值只能是整数值，B错误；C项，趁热过滤后，若滤液呈紫红色，说明高锰酸钾过量，可加入适量乙醇除去高锰酸钾，再重新过滤，C正确；D项，若未用冷水洗涤，产品中混有可溶性杂质，则粗产品的产率偏高，D正确；故选ACD； (3)由于烟酸在冷水中微溶，随温度升高，溶解度逐渐增大，重结晶过程中，趁热过滤的目的是：滤去活性炭等不溶性物质，防止烟酸晶体析出； (4)NaOH滴定烟酸，用酚酞做指示剂，达到终点的现象是：加入半滴氢氧化钠溶液后，溶液变为粉红色，且半分钟内不变色；烟酸是一元酸，与NaOH反应物质的量之比为1：1，消耗NaOH的物质的量为：0.0500molL×20.00×10-3L=1×10-3mol，烟酸的质量为1×10-3mol×123g/mol×=0.492g，纯度为98.4%；若滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，读出的NaOH体积偏小，则测定的结果偏小。 1 / 33 学科网（北京）股份有限公司 $$