第11章 第1讲 物质制备综合实验(教用Word)-【金榜题名】2026年高考化学一轮总复习

第十一章　化学综合实验 第一讲　物质制备综合实验 高考目标定位　1.掌握物质制备型实验方案设计的原则。2.掌握解答物质制备型实验综合题的思维模型。3.能正确选用实验装置；掌握控制实验条件的方法。4.能预测或描述实验现象、分析或处理实验数据、得出合理结论。 金榜题名　创新高考总复习　化学(这是双页眉，请据需要手工删加) 第十一章　化学综合实验(这是单页眉，请据需要手工删加) 考点一　无机物的制备 1．物质（固体物质）制备的三大原则 (1)选择最佳反应途径 如用铝制取氢氧化铝： 2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑、Al2(SO4)3＋6Na[Al(OH)4]===8Al(OH)3↓＋3Na2SO4，当n(Al3+)∶n[Al(OH)4]－＝1∶3时，Al(OH)3产率最高。 (2)选择最佳原料 如实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝，应选用氨水，而不能选用强碱（如氢氧化钠）溶液；用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜，应选用氢氧化钠溶液，而不能选用氨水（氢氧化铜可溶解在氨水中）等。 (3)选择适宜操作方法 如实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，所以要注意隔绝空气。 2．物质制备实验的操作顺序 (1)实验操作顺序 装置选择与连接⇨气密性检查⇨装入固体试剂⇨加入液体试剂⇨按程序实验⇨拆卸仪器⇨其他处理等 (2)加热操作先后顺序的选择 若气体制备实验需加热，应先加热气体发生装置，通入气体排出装置中的空气后，再给实验中需要加热的物质加热。 其目的是：①防止爆炸（如氢气还原氧化铜）；②保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中的物质反应。而完成实验后，熄灭酒精灯的顺序则相反。 (3)防止实验中反应物或产物变质或损失 ①实验中反应物或产物若易吸水潮解、水解等，要采取措施防止吸水； ②易挥发的液体产物要及时冷却； ③易挥发的液体反应物，需在反应装置中加装冷凝回流装置（如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等）； ④注意防止倒吸的问题。 (4)选用仪器及连接顺序 思考　 某化学小组用下图实验装置模拟工业制备四氯化碳。 已知：CS2可与溴水反应生成硫酸和氢溴酸，CS2与Cl2在铁作催化剂的条件下，在85 ℃～95 ℃反应可生成四氯化碳；硫单质的沸点445 ℃，CS2的沸点46.5 ℃，CCl4的沸点76.8 ℃、密度1.6 g/cm3。 上述装置的连接顺序为 a→　 　　→　　 　→　　　　→　　　　→　　 　→　 　　→　　　　→　　　　→　　　　 提示　i→j→f→g→d→e→b→c→h 3．热点制备——气固反应制目标无机物 (1)思维流程例解 制备方法 或物质 原理 装置 H2还原WO3制备W WO3＋3H2W＋3H2O 无水FeCl3 2Fe（铁粉）＋3Cl22FeCl3 CO还原CuO制备Cu CuO＋COCu＋CO2 铁与水蒸气反应制Fe3O4 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 CaH2 Ca＋H2CaH2 (2)实验仪器和操作步骤 实验 仪器 反应容器——硬质玻璃管（或大试管）；热源——酒精灯、酒精喷灯或管式炉等 操作 步骤 连接仪器→检查装置的气密性→添加固体反应物→用反应气体排尽装置中的空气→预热后加热反应 练一　陌生无机物的制备 1．（2025·山东枣庄模拟）无水二氯化锰常用于铝合金冶炼、有机氯化物触媒制备等。某研究小组用四水醋酸锰[(CH3COO)2Mn·4H2O]和乙酰氯(CH3COCl)为原料制备无水氯化锰，按如图流程和装置进行实验（夹持仪器已省略）： 已知：①无水二氯化锰极易吸水潮解，易溶于水、乙醇和醋酸，不溶于苯，沸点1 190 ℃。乙酰氯是无色液体，沸点51 ℃，熔点－112 ℃，易水解。 ②制备无水二氯化锰的主要反应：(CH3COO)2Mn＋2CH3COClMnCl2↓＋2(CH3CO)2O。 回答下列问题： (1)图1装置中仪器a的名称为　　　　，作用是　　　　　　　　　　，该装置存在缺陷，改进方法为　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)步骤Ⅰ反应化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　；步骤Ⅰ设置室温下反应，而步骤Ⅱ设置在加热回流下反应，原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)步骤Ⅳ：将装有粗产品的圆底烧瓶接到纯化装置上（图2），打开安全瓶上旋塞，打开抽气泵，关闭安全瓶上旋塞，开启加热器，进行纯化，纯化完成后的操作排序：纯化完成→关闭加热器，待烧瓶冷却至室温→　　　　　→将产品转至干燥器中保存（填标号）。 a．打开安全瓶上旋塞 b．拔出圆底烧瓶的瓶塞 c．关闭抽气泵 装置中U型管内NaOH固体的作用是　　　　　　　　　　　　（写一条即可）。 (4)可通过沉淀法测定产品纯度，甲同学通过滴入Na2CO3溶液测定生成的MnCO3沉淀质量来计算纯度；乙同学通过滴入硝酸酸化的AgNO3溶液测定生成的AgCl沉淀质量来计算纯度。方法更合理的是　　　　　（填“甲同学”或“乙同学”）。 答案　(1) 球形冷凝管　冷凝回流乙酰氯和苯，提高原料利用率　在a上方加上装有碱石灰的干燥管 (2)4CH3COCl＋(CH3COO)2Mn·4H2O===(CH3COO)2Mn＋4CH3COOH＋4HCl（或CH3COCl＋H2O===CH3COOH＋HCl）　步骤Ⅰ常温下可防止反应生成MnCl2，步骤Ⅱ加热回流能促进反应生成MnCl2 (3)acb　吸收产生的酸性气体、防止外部水蒸气进入样品 (4)乙同学 解析　分析流程可知，四水醋酸锰[(CH3COO)2Mn·4H2O]和乙酰氯(CH3COCl)溶解在苯中搅拌抽滤，获得产物(CH3CO)2Mn，固体加入苯和乙酰氯回流搅拌，发生反应(CH3COO)2Mn＋2CH3COClMnCl2↓＋2(CH3CO)2O，抽滤洗涤，粗产品纯化后获得无水二氯化锰，以此解答。(1)图1装置中a仪器名称为：球形冷凝管，球形冷凝管可以使气体冷却回流，让反应更为彻底，故其作用是：冷凝回流乙酰氯和苯，提高原料利用率，虽然有球形冷凝管冷凝回流，但是还是会有少量乙酰氯和苯扩散到空气中，故该装置缺陷的改进方法为在a上方加上装有碱石灰的干燥管；(2)根据已知②制备无水二氯化锰的主要反应：(CH3COO)2Mn＋2CH3COClMnCl2↓＋2(CH3CO)2O，则步骤Ⅰ的过程中得到(CH3COO)2Mn，故步骤Ⅰ的反应化学方程式为4CH3COCl＋(CH3COO)2Mn·4H2O===(CH3COO)2Mn＋4CH3COOH＋4HCl（或CH3COCl＋H2O===CH3COOH＋HCl），根据已知信息可知，CH3COCl沸点较低，容易挥发，步骤I为了使反应更加充分，防止CH3COCl挥发，应该在低温下进行，而步骤Ⅱ有回流装置，可防止挥发，加热可以加快反应速率，故步骤Ⅰ常温下可防止生成MnCl2，步骤Ⅱ加热回流能促进反应生成MnCl2；(3)步骤Ⅳ：①将装有粗产品的圆底烧瓶接到纯化装置（图2）上，打开安全瓶上旋塞，打开抽气泵，关闭安全瓶上旋塞，开启加热器，进行纯化。纯化完成后的操作排序：纯化完成→关闭加热器，待烧瓶冷却至室温→打开安全瓶上旋塞→关闭抽气泵→拔出圆底烧瓶的瓶塞→将产品转至干燥器中保存，故答案为：acb，乙酰氯与水反应生成CH3COOH和HCl，则可能混有酸性气体，且无水二氯化锰极易吸水潮解，因此NaOH固体的作用是吸收产生的酸性气体或防止外部水气进入样品，故装置中U型管内NaOH固体的作用是吸收产生的酸性气体、防止外部水蒸气进入样品；(4)MnCl2易水解成Mn(OH)Cl或者Mn(OH)2沉淀混在MnCO3中，造成实验不准确，通过生成氯化银沉淀进行氯离子测定更为稳定，通过测定产品中氯元素的含量确定纯度更加合理，故方法更合理的是乙同学。 练二　与流程结合类无机物制备 2．（2024·甘肃高考）某兴趣小组设计了利用MnO2和H2SO3生成MnS2O6，再与Na2CO3反应制备Na2S2O6·2H2O的方案： (1)采用下图所示装置制备SO2，仪器a的名称为　　　　　　　；步骤Ⅰ中采用冰水浴是为了　　　　； (2)步骤Ⅱ应分数次加入MnO2，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (3)步骤Ⅲ滴加饱和Ba(OH)2溶液的目的是　　　　　　　　　　　　　　； (4)步骤Ⅳ生成MnCO3沉淀，判断Mn2+已沉淀完全操作是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (5)将步骤Ⅴ中正确操作或现象的标号填入相应括号中　　　　。 A．蒸发皿中出现少量晶体 B．使用漏斗趁热过滤 C．利用蒸发皿余热使溶液蒸干 D．用玻璃棒不断搅拌 E．等待蒸发皿冷却 答案　(1)①恒压滴液漏斗　②增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度，同时为步骤Ⅱ提供低温 (2)防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4，同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10 ℃ (3)除去过量的SO2（或H2SO3） (4)静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液，若不再产生沉淀，说明Mn2+已沉淀完全 (5)D、A、E 解析　步骤Ⅱ中MnO2与H2SO3在低于10℃时反应生成MnS2O6，反应的化学方程式为MnO2＋2H2SO3===MnS2O6＋2H2O，步骤Ⅲ中滴加饱和Ba(OH)2除去过量的SO2（或H2SO3），步骤Ⅳ中滴入饱和Na2CO3溶液发生反应MnS2O6＋Na2CO3===MnCO3↓＋Na2S2O6，经过滤得到Na2S2O6溶液，步骤Ⅴ中Na2S2O6溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到Na2S2O6·2H2O。(1)根据仪器a的特点知，仪器a为恒压滴液漏斗；步骤Ⅰ中采用冰水浴是为了增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度，同时为步骤Ⅱ提供低温；(2)由于MnO2具有氧化性、SO2（或H2SO3）具有还原性，步骤Ⅱ应分数次加入MnO2，原因是：防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4，同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10 ℃；(3)步骤Ⅲ中滴加饱和Ba(OH)2溶液的目的是除去过量的SO2（或H2SO3），防止后续反应中SO2与Na2CO3溶液反应，增加饱和Na2CO3溶液的用量、并使产品中混有杂质；(4)步骤Ⅳ中生成MnCO3沉淀，判断Mn2+已沉淀完全的操作是：静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液，若不再产生沉淀，说明Mn2+已沉淀完全；(5)步骤Ⅴ的正确操作或现象为：将滤液倒入蒸发皿中→用酒精灯加热→用玻璃棒不断搅拌→蒸发皿中出现少量晶体→停止加热→等待蒸发皿冷却→过滤、洗涤、干燥得到Na2S2O6·2H2O，依次填入D、A、E。 【题后归纳】　 解答物质制备综合实验题的一般程序 (1)认真阅读题干，提取有用信息，包括实验目的、反应条件、陌生物质的性质、陌生反应原理等。 (2)仔细观察装置图（或框图），联想熟悉的实验，找出每件仪器（或步骤）与熟悉的某一实验相似的地方，分析每件仪器中所装药品的作用。 (3)通读问题，整合信息，把所有的问题进行综合分析，运用题给信息和化学基础知识做出正确解答。 考点二　有机物的制备 1．有机物制备的注意要点 (1)熟知常用仪器及用途 (2)依据物质性质和反应特点选择加热或冷却方式 ①加热：酒精灯的火焰温度一般在400～500 ℃，乙酸乙酯的制取、石油的蒸馏等实验选用酒精灯加热，若温度要求更高，可选用酒精喷灯或电炉加热。除上述加热方式外还可以根据加热的温度要求选择水浴、油浴、沙浴加热。 ②冷凝回流：有机物易挥发，因此在反应中通常要采用冷凝回流装置，以减少有机物的挥发，提高原料的利用率和产物的产率。如图1、图3中的冷凝管，图2中的长玻璃管B的作用都是冷凝回流。 ③防暴沸：加沸石（或碎瓷片），防止液体暴沸；若开始忘加沸石（或碎瓷片），需冷却后补加。 2．有机物制备的思维流程 思考　 精制溴苯（含Br2、HBr、FeBr3、杂质）的工艺流程： ①的作用________________________________________________________________________。 ②的作用________________________________________________________________________。 ③的作用________________________________________________________________________。 ④的作用________________________________________________________________________。 ⑤的作用________________________________________________________________________。 提示　①的作用为除去FeBr3、HBr水溶性杂质　②的作用为除去溴　③的作用为除去前一步引入的氢氧化钠和反应生成的溴化钠　④的作用为除水　⑤的作用为除去苯 3．有机物的提纯流程 制取的有机物中常含有一定量的杂质（无机物与有机物），提纯时可根据杂质与制得有机物性质的差异设计实验进行分离提纯，常用的提纯流程如下： 1．（2025·西安二模）实验室制备乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)的反应原理如下：2CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5＋CH3CH2OH，制备装置（烧瓶中物质充分反应后再滴加乙酸溶液）如图所示。 已知：①几种物质的部分性质如表所示。 物质 沸点/℃ 相对分 子质量 水中溶 解性 乙酸 乙酯 77.2 88 微溶 乙酰乙 酸乙酯 181（温度超过 95℃，易分解） 130 微溶 乙酸 118 60 易溶 ②10 mL乙酸乙酯粗品中含乙酸乙酯8.8 g和少量乙醇。③CH3COCH2COOC2H5亚甲基上的H有一定的酸性，制备时部分形成乙酰乙酸乙酯的钠盐。 回答下列问题： (1)仪器X的名称是　　　　 　。仪器Z的名称是　　　　 　，其作用是　　　　 　，冷凝水从　　　　 　（填“a”或“b”）端流进。 (2)制备反应需要加热才能发生，最适合的加热方式为　　　　　（填序号）。 A．酒精灯直接加热 B．水浴加热 C．垫陶土网用酒精灯加热 D．油浴加热 (3)仪器Y盛放碱石灰的作用是　　　　 　。 (4)反应结束后，滴加50%酸至混合液呈弱酸性的原因是　　　　 　。 (5)提纯产品时需要进行蒸馏，如图所示的装置中温度计位置正确的是　　　　 　（填序号）。 (6)最终得到3.40 g乙酰乙酸乙酯，则上述实验中乙酰乙酸乙酯的产率为　　　　 　（保留两位有效数字）。 答案　(1)（恒压）滴液漏斗　球形冷凝管　冷凝回流提高原料利用率　a (2)B (3)防止水蒸气进入三颈烧瓶中与钠、乙醇钠反应 (4)使制备时生成的乙酰乙酸乙酯的钠盐转化为乙酰乙酸乙酯 (5)C　(6)52% 解析　乙酸乙酯和乙醇的混合液与钠粒混合，乙醇和钠反应生成乙醇钠，乙醇钠催化乙酸乙酯生成乙酰乙酸乙酯，结合装置特点、物质的性质和问题分析解答。(1)由图可知，仪器X的名称是（恒压）滴液漏斗；仪器Z的名称是球形冷凝管；制备反应中使用的反应物容易挥发，则冷凝管的作用是：冷凝回流提高原料利用率；为了达到较好的冷凝效果，冷凝水从a端流进；(2)根据题中信息可知，乙酰乙酸乙酯温度超过95 ℃，易分解，则可以选择水浴加热，故选B；(3)该反应使用了单质钠和乙醇钠，这两者都可以和水反应，则碱石灰的作用是防止水蒸气进入三颈烧瓶中与钠、乙醇钠反应；(4)根据题中信息可知，制备时部分形成乙酰乙酸乙酯的钠盐，则滴加50%酸至混合液呈弱酸性可以使其转化为乙酰乙酸乙酯，故答案为：使制备时生成的乙酰乙酸乙酯的钠盐转化为乙酰乙酸乙酯；(5)蒸馏时温度计应该放在蒸馏烧瓶的支管口处，故选C；(6)8.8 g乙酸乙酯的物质的量是0.1 mol，根据方程式可知理论上生成乙酰乙酸乙酯的质量是0.05 mol×130 g/mol＝6.5 g，由于最终得到乙酰乙酸乙酯3.40 g，则上述实验中乙酰乙酸乙酯的产率为×100%≈52%。 2．（2025·临沂一模）盐酸羟胺(NH2OH·HCl)是一种重要的分析试剂，化学性质与铵盐相似。实验室以丁酮肟(CH3CH3CH2CNOH)、盐酸为原料制备盐酸羟胺的装置如图所示（加热、夹持装置省略）。 已知：①盐酸羟胺易溶于水，溶解度随温度升高显著增大。 ②盐酸羟胺的熔点为152 ℃，丁酮肟的沸点为153 ℃，丁酮的沸点为79.6 ℃。 回答下列问题： (1)直形冷凝管的进水口为　　　　（填“a”或“b”）。 (2)甲装置中生成盐酸羟胺和丁酮的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　；该反应为可逆反应，反应过程中，将丁酮不断蒸出的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；乙装置接真空系统，采用减压蒸馏，其目的是　　　　　　　　　　　　　　。 (3)从反应后的溶液中获取盐酸羟胺的方法为　　　　　　，洗涤干燥。 (4)测定产品纯度。 称取m g盐酸羟胺产品，配制成100 mL溶液，量取25.00 mL于锥形瓶中，加入适量稀硫酸酸化，再加入过量硫酸铁溶液，发生反应：2[NH3OH]＋＋4Fe3+===4Fe2+＋N2O↑＋6H＋＋H2O，充分反应后，用c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+（滴定过程中Cr2O转化为Cr3+，Cl－不反应），滴定达终点时消耗K2Cr2O7溶液V mL。则样品中NH2OH·HCl的质量分数为　　　　；滴定达终点时，发现滴定管尖嘴内有气泡生成，则测定结果　　　　（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。 答案　(1)b (2)＋HCl＋H2O＋NH2OH·HCl　降低生成物浓度，促进平衡向正反应方向移动　在较低温度下分离出丁酮，防止盐酸羟胺受热分解 (3)冷却（降温）结晶，过滤 (4) %　偏低 解析　在三颈烧瓶中丁酮肟与盐酸反应生成丁酮和盐酸羟胺，采用减压蒸馏分离出丁酮。(1)直形冷凝管中水流是下进上出，故直形冷凝管的进水口为b。(2)甲装置中丁酮肟与盐酸发生可逆反应生成丁酮和盐酸羟胺，反应的化学方程式为＋HCl＋H2O＋NH2OH·HCl；该反应为可逆反应，反应过程中，将丁酮不断蒸出的主要原因是：降低生成物浓度，促进平衡向正反应方向移动；盐酸羟胺的化学性质与铵盐相似，结合题目已知②，乙装置接真空系统，采用减压蒸馏，其目的是：降低压强、在较低温度下分离出丁酮，同时防止盐酸羟胺受热分解。(3)盐酸羟胺的化学性质与铵盐相似，盐酸羟胺的熔点为152 ℃，盐酸羟胺易溶于水，溶解度随温度升高显著增大，故从反应后的溶液中获取盐酸羟胺的方法为：冷却（降温）结晶，过滤，洗涤，干燥。(4)根据反应：2[NH3OH]＋＋4Fe3+===4Fe2+＋N2O↑＋6H＋＋H2O、6Fe2+＋Cr2O＋14H＋===6Fe3+＋2Cr3+＋7H2O可得3NH2OH·HCl～K2Cr2O7，25.00 mL溶液中含NH2OH·HCl物质的量为3c mol/L×V×10-3L＝3cV×10-3 mol，样品中NH2OH·HCl的质量分数为×100%＝%；滴定达终点时，发现滴定管尖嘴内有气泡生成，消耗的K2Cr2O7溶液的体积偏小，则测定结果偏低。 1．（2024·浙江6月选考）某小组采用如下实验流程制备AlI3： 已知：AlI3是一种无色晶体，吸湿性极强，可溶于热的正己烷，在空气中受热易被氧化。 请回答： (1)如图为步骤Ⅰ的实验装置图（夹持仪器和尾气处理装置已省略），图中仪器A的名称是　　　　　　　，判断步骤Ⅰ反应结束的实验现象是　　　　　　　　　　。 (2)下列做法不正确的是　　　　。 A．步骤Ⅰ中，反应物和溶剂在使用前除水 B．步骤Ⅰ中，若控温加热器发生故障，改用酒精灯（配石棉网）加热 C．步骤Ⅲ中，在通风橱中浓缩至蒸发皿内出现晶膜 D．步骤Ⅳ中，使用冷的正己烷洗涤 (3)所得粗产品呈浅棕黄色，小组成员认为其中混有碘单质，请设计实验方案验证________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)纯化与分析：对粗产品纯化处理后得到产品，再采用银量法测定产品中I－含量以确定纯度。滴定原理为：先用过量AgNO3标准溶液沉淀I－，再以NH4SCN标准溶液回滴剩余的Ag＋。已知： 难溶电解质 AgI（黄色） AgSCN （白色） Ag2CrO4 （红色） 溶度积常数 Ksp 8.5×10-17 1.0×10-12 1.1×10-12 ①从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤　　　　。 称取产品1.0200 g，用少量稀酸A溶解后转移至250 mL容量瓶，加水定容得待测溶液。取滴定管检漏、水洗→　　　　→装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取25.00 mL待测溶液加入锥形瓶→　　　　→　　　　→加入稀酸B→用1.000×10-2 mol/L NH4SCN标准溶液滴定→　　　　→读数。 a．润洗，从滴定管尖嘴放出液体 b．润洗，从滴定管上口倒出液体 c．滴加指示剂K2CrO4溶液 d．滴加指示剂硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液 e．准确移取25.00 mL 4.000×10-2 mol/L AgNO3标准溶液加入锥形瓶 f．滴定至溶液呈浅红色 g．滴定至沉淀变白色 ②加入稀酸B的作用是　　　　。 ③三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60 mL，则产品纯度为　　　　　　　。[M(AlI3)＝408 g/mol] 答案　(1)①球形冷凝管　②溶液由紫红色恰好变为无色（或溶液褪为无色）　(2)BC (3)取少量粗产品置于少量冷的正己烷中充分搅拌，静置后，取少量上层清液，向其中滴加淀粉溶液，观察液体是否变蓝，若变蓝则其中混有碘单质，否则没有 (4)①aedf　②抑制Fe3+发生水解反应，保证滴定终点的准确判断　③99.20% 解析　由流程信息可知，铝、碘和正己烷一起加热回流时，铝和碘发生反应生成AlI3，过滤后滤液经浓缩、结晶、过滤、洗涤、干燥后得到粗产品。(1)由实验装置图中仪器的结构可知，图中仪器A的名称是球形冷凝管，其用于冷凝回流；碘溶于正己烷使溶液显紫红色，AlI3是无色晶体，当碘反应完全后，溶液变为无色，因此，判断步骤Ⅰ反应结束的实验现象是：溶液由紫红色恰好变为无色（或溶液褪为无色）。(2)A.AlI3吸湿性极强，因此在步骤Ⅰ中，反应物和溶剂在使用前必须除水，A正确；B.使用到易烯的有机溶剂时，禁止使用明火加热，因此在步骤Ⅰ中，若控温加热器发生故障，不能改用酒精灯（配石棉网）加热，B不正确；C.AlI3在空气中受热易被氧化，因此在步骤Ⅲ中蒸发浓缩时，要注意使用有保护气（如持续通入氮气的蒸馏烧瓶等）的装置中进行，不能直接在蒸发皿浓缩，C不正确；D.AlI3在空气中受热易被氧化、可溶于热的正己烷因此，为了减少溶解损失，在步骤Ⅳ中要使用冷的正己烷洗涤，D正确；综上所述，本题选BC。(3)碘易溶于正己烷，而AlI3可溶于热的正己烷、不易溶于冷的正己烷，因此，可以取少量粗产品置于少量冷的正己烷中充分搅拌，静置后，取少量上层清液，向其中滴加淀粉溶液，观察液体是否变蓝，若变蓝则其中混有碘单质，否则没有。(4)①润洗时，滴定管尖嘴部分也需要润洗；先加25.00 mL待测溶液，后加25.00 mL 4.000×10-2 mol/LAgNO3标准溶液，两者充分反应后，剩余的Ag＋浓度较小，然后滴加指示剂硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液作指示剂，可以防止生成Ag2SO4沉淀； Ag2CrO4的溶度积常数与AgSCN非常接近，因此，K2CrO4溶液不能用作指示剂，应该选用[NH4Fe(SO4)2]溶液，其中的Fe3+可以与过量的半滴[NH4Fe(SO4)2]溶液中的SCN－反应生成溶液呈红色的配合物，故滴定至溶液呈浅红色；综上所述，需要补全的操作步骤依次是：aedf。②Fe3+和Al3+均易发生水解，[NH4Fe(SO4)2]溶液中含有Fe3+，为防止影响滴定终点的判断，必须抑制其发生水解，因此加入稀酸B的作用是：抑制Fe3+发生水解反应，保证滴定终点的准确判断。③由滴定步骤可知，25.00 mL 4.000×10-2 mol/L AgNO3标准溶液分别与AlI3溶液中的I－、1.000×10-2 mol/L NH4SCN标准溶液中的SCN－发生反应生成AgI和AgSCN；由Ag＋守恒可知，n(AgI)＋n(AgSCN)＝n(AgNO3)，则n(AgI)＝n(AgNO3)－n(AgSCN)＝n(AgNO3)－n(NH4SCN)；三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60 mL，则n(AgI)＝n(AgNO3)－n(AgSCN)＝n(AgNO3)－n(NH4SCN)＝25.00 mL×10-3 L·mL-1×4.000×10-2 mol/L－25.60 mL×10-3 L·mL-1×1.000×10-2 mol/L＝7.440×10-4 mol，由I守恒可知n(AlI3)＝n(AgI)＝7.440×10-4 mol×＝2.480×10-4 mol，因此，产品纯度为×100%＝99.20%。 2．（2024·黑吉辽高考）某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化，设计实验方案如下： Ⅰ.向50 mL烧瓶中分别加入5.7 mL乙酸(100 mmol)、8.8 mL乙醇(150 mmol)、1.4 g NaHSO4固体及4～6滴1‰甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。 Ⅱ.加热回流50 min后，反应液由蓝色变为紫色，变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热。 Ⅲ.冷却后，向烧瓶中缓慢加入饱和Na2CO3溶液至无CO2逸出，分离出有机相。 Ⅳ.洗涤有机相后，加入无水MgSO4，过滤。 Ⅴ.蒸馏滤液，收集73～78 ℃馏分，得无色液体6.60 g，色谱检测纯度为98.0%。 回答下列问题： (1)NaHSO4在反应中起　　　　作用，用其代替浓H2SO4的优点是　　　　　　　　　（答出一条即可）。 (2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水，除指示反应进程外，还可　　　　。 (3)使用小孔冷凝柱承载，而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是　　　　（填标号）。 A．无需分离 B．增大该反应平衡常数 C．起到沸石作用，防止暴沸 D．不影响甲基紫指示反应进程 (4)下列仪器中，分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是　　　　（填名称）。 (5)该实验乙酸乙酯的产率为　　　　（精确至0.1%）。 (6)若改用C2HOH作为反应物进行反应，质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为　　　　（精确至1）。 答案　(1)①催化剂　②无有毒气体二氧化硫产生 (2)吸收生成的水，使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率　(3)AD (4)分液漏斗　(5)73.5% (6)90 解析　乙酸与过量乙醇在一定温度下、硫酸氢钠作催化剂、甲基紫的乙醇溶液和变色硅胶作指示剂的条件下反应制取乙酸乙酯，用饱和碳酸钠溶液除去其中的乙酸至无二氧化碳逸出，分离出有机相、洗涤、加无水硫酸镁后过滤，滤液蒸馏时收集73～78 ℃馏分，得纯度为98.0%的乙酸乙酯6.60 g。(1)该实验可实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化，用浓H2SO4时，浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂，所以NaHSO4在反应中起催化剂作用；浓硫酸还具有强氧化性和脱水性，用浓H2SO4在加热条件下反应时，可能发生副反应，且浓硫酸的还原产物二氧化硫有毒气体，所以用其代替浓H2SO4的优点是副产物少，可绿色制备乙酸乙酯，无有毒气体二氧化硫产生；(2)变色硅胶吸水，除指示反应进程外，还可吸收加热时生成的水，使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率；(3)A.若向反应液中直接加入变色硅胶，则反应后需要过滤出硅胶，而使用小孔冷凝柱承载则无需分离，故A正确；B.反应的平衡常数只与温度有关，使用小孔冷凝柱承载不能增大该反应平衡常数，故B错误；C.小孔冷凝柱承载并没有投入溶液中，不能起到沸石作用，不能防止暴沸，故C错误；D.由题中“反应液由蓝色变为紫色，变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热”可知，若向反应液中直接加入变色硅胶，则变色硅胶由蓝色变为粉红色，会影响观察反应液由蓝色变为紫色，所以使用小孔冷凝柱承载不影响甲基紫指示反应进程，故D正确；故答案为：AD；(4)容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液，分离有机相和洗涤有机相不需要容量瓶；漏斗用于固液分离，分离有机相和洗涤有机相不需要漏斗；分离液态有机相和洗涤液态有机相也不需要洗气瓶；分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是分液漏斗；(5)由反应CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOC2H5＋H2O可知，100 mmol乙酸与150 mmol乙醇反应时，理论上可获得的乙酸乙酯的质量为0.1 mol×88 g/mol＝8.8 g，则该实验乙酸乙酯的产率为×100%＝73.5%；(6)若改用C2HOH作为反应物进行反应，则因为CH3COOH＋CH3CHOHCH3CO18OC2H5＋H2O，生成的乙酸乙酯的摩尔质量为90 g/mol，所以质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为90。 学科网（北京）股份有限公司 $$