79第54讲　以物质制备为主的综合实验-【优化指导】2026年化学一轮复习高中总复习·第1轮（浙江专版人教单选版）

第54讲　以物质制备为主的综合实验 课标引领 1.认识科学探究是进行科学解释与发现、应用与创造的科学实践活动。 2．了解科学探究过程包括提出问题和假设、设计方案、实施实验、获取证据、分析解释和构建模型、形成结论及交流评价等核心要素。 考点一　无机化合物的制备 [对应学生用书P306] 1．物质制备的流程 2．实验条件的控制 (1)排气方法 ①利用其他稳定的气体(如氮气)排尽装置中的空气。 ②利用反应产物气体(如：氨、氯气、二氧化硫)等排尽装置中的空气。 (2)控制气体的流速及用量 ①用分液漏斗控制液体滴加的速度和用量。 ②观察气泡，控制气流速度，如图甲，可通过观察气泡得到N2、H2的体积比约为1∶3的混合气体。 　　 ③平衡气压，如图乙，用长玻璃管平衡气压，防堵塞。 (3)压送液体 利用装置的密封性，让反应生成气体或消耗气体，产生压强差，将液体压入或倒流入另一反应容器。 (4)温度控制 ①控制低温的目的： a．减少某些反应物或产物分解，如H2O2、NH4HCO3等； b．减少某些反应物或产物挥发，如盐酸、氨水等； c．防止某些物质水解，避免副反应发生等。 ②采取加热的目的：增大反应速率或使平衡移动、加速溶解等。 ③常考温度控制方式： a．水浴加热：均匀加热，反应温度在100 ℃以下； b．油浴加热：均匀加热，反应温度为100～260 ℃； c．冰水冷却：使某物质液化、降低产物的溶解度；减少其他副反应发生，提高产品纯度等； d．保温：如测定中和反应的反应热时，在两烧杯之间填充泡沫或使用真空双层玻璃容器等。 考向一　无机化合物的制备与性质 [例1] (2023·浙江6月选考卷，节选)某研究小组的同学用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝{[Al2(OH)aClb]m，a＝1～5}按如下流程开展实验。 已知：①铝土矿主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2。用NaOH溶液溶解铝土矿过程中SiO2转变为难溶性的铝硅酸盐。 ②[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用盐基度衡量，盐基度＝。 当盐基度为0.60～0.85时，絮凝效果较好。 请回答： (1)步骤 Ⅰ 所得滤液中主要溶质的化学式是________。 (2)下列说法不正确的是________(填标号)。 A．步骤 Ⅰ ，反应须在密闭耐高压容器中进行，以实现所需反应温度 B．步骤 Ⅱ ，滤液浓度较大时通入过量CO2，有利于减少Al(OH)3沉淀中的杂质 C．步骤 Ⅲ ，为减少Al(OH)3吸附的杂质，洗涤时需对漏斗中的沉淀充分搅拌 D．步骤 Ⅳ 中控制Al(OH)3和AlCl3的投料比可控制产品盐基度 (3)步骤 Ⅴ 采用如图所示的蒸汽浴加热，仪器A的名称是______；步骤 Ⅴ 不宜用酒精灯直接加热的原因是_____________________________________________________。 答案：(1)Na[Al(OH)4]　(2)BC (3)蒸发皿　酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀 解析：(2)步骤 Ⅰ ，反应所需温度高于100 ℃，反应须在密闭耐高压容器中进行，以实现所需反应温度，A正确；步骤 Ⅱ ，通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠溶液，NaHCO3溶解度相对较小，滤液浓度较大时易析出成为杂质，不利于减少Al(OH)3沉淀中的杂质，B错误；步骤 Ⅲ ，洗涤时不能对漏斗中的沉淀进行搅拌，C错误；[Al2(OH)aClb]m中a、b可通过控制Al(OH)3和AlCl3的投料比来控制产品盐基度，D正确。 (3)步骤Ⅴ采用如图所示的蒸汽浴加热，根据图中信息得到仪器A的名称是蒸发皿；酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀，而用蒸汽浴加热，受热均匀，得到的产品盐基度均匀。 [练1] (2024·浙江1月选考卷)H2S可用于合成光电材料。某兴趣小组用CaS与MgCl2反应制备液态H2S，实验装置如图，反应方程式为：CaS＋MgCl2＋2H2O===CaCl2＋Mg(OH)2＋H2S↑。 已知：①H2S的沸点是－61 ℃，有毒； ②装置A内产生的H2S气体中含有酸性气体杂质。 请回答： (1)仪器X的名称是________。 (2)完善虚框内的装置排序：A→B→_______→F＋G (3)下列干燥剂，可用于装置C中的是______。 A．氢氧化钾 B．五氧化二磷 C．氯化钙 D．碱石灰 (4)装置G中汞的两个作用是：①平衡气压；②____________________________________。 (5)下列说法正确的是________。 A．该实验操作须在通风橱中进行 B．装置D的主要作用是预冷却H2S C．加入的MgCl2固体，可使MgCl2溶液保持饱和，有利于平稳持续产生H2S D．该实验产生的尾气可用硝酸吸收 (6)取0.680 g H2S产品，与足量CuSO4溶液充分反应后，将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中，煅烧生成CuO，恒重后总质量为32.814 g。产品的纯度为________。 答案：(1)圆底烧瓶　(2)E→C→D　(3)BC　 (4)液封，防止空气中水蒸气等进入体系 (5)ABC　(6)99% 解析：A作为H2S的发生装置，由于不能骤冷，所以D、E都是冷却H2S的装置，装置C干燥H2S，F冷却并收集H2S，G作为平衡气压和液封，防止空气中水蒸气等进入体系。(1)仪器X的名称是圆底烧瓶。(2)制备气体的装置包括发生装置，除杂装置，收集装置和尾气处理装置，由于不能骤冷，要逐步冷却，所以B连E，E连C，C连D，D连F＋G。(3)H2S是酸性气体，不可以用碱性干燥剂，所以不可以用氢氧化钾和碱石灰。(4)装置G中汞的两个作用是①平衡气压；②液封，防止空气中水蒸气等进入体系。(5)H2S有毒，该实验操作须在通风橱中进行，A正确；气体不能骤冷，装置D的主要作用是预冷却H2S，B正确；加入的MgCl2固体，可使MgCl2溶液保持饱和，有利于平稳持续产生H2S，C正确；该实验产生的尾气不可用硝酸吸收，硝酸的氧化性虽然可以把H2S氧化为S单质，但是稀硝酸产生的NO或者浓硝酸产生的NO2，会污染空气，D错误。(6)根据铜原子守恒，氧化铜的质量为32.814 g－31.230 g＝1.584 g，则氧化铜物质的量为n(CuO)＝＝0.019 8 mol，，硫化铜物质的量为0.019 8 mol，则H2S物质的量为0.019 8 mol，H2S的质量为0.0198 mol×34 g/mol＝0.673 2 g，产品纯度为×100%＝99%。 [练2] 三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料。实验室制备BCl3的原理：B2O3＋3C＋3Cl2 ===2BCl3＋3CO，某实验小组利用干燥的氯气和下列装置(装置可重复使用)制备BCl3并验证反应中有CO生成。(已知：BCl3的熔点为－107.3 ℃，沸点为12.5 ℃；硝基苯的密度比水大)请回答下列问题： (1)该实验装置中合理的连接顺序为G→________→________→______→______→ F→D→I；其中装置E的作用是_________________________________________________ _____________________________________________________________________________。 (2)BCl3接触潮湿空气时会形成白雾，请写出该反应的化学方程式：_______________ _________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)能证明反应中有CO生成的现象是________________________________________ ______________________________________________________________________________。 答案：(1)E　H　J　H　将BCl3冷凝为液态分离出来 (2)BCl3＋3H2O===H3BO3＋3HCl (3)F中黑色固体变成红色且澄清石灰水变浑浊 解析：(1)干燥的氯气、B2O3、C反应生成BCl3和CO，BCl3的熔点为－107.3 ℃，沸点为12.5 ℃，收集三氯化硼要用冰水冷却，未反应的氯气用氢氧化钠溶液吸收，三氯化硼易水解，为防止氢氧化钠溶液中的水进入装置E，在E和J之间添加H装置，用于吸水，生成的CO经干燥后再通过F装置还原氧化铜，再将生成的气体通过澄清石灰水检验，可以证明原反应中有CO生成，多余的CO不能排放到空气中，用排水法收集。则该实验装置中合理的连接顺序为G→E→H→J→H→F→D→I；其中装置E的作用是将BCl3冷凝为液态分离出来。 (2)BCl3接触潮湿空气时会形成白雾，是三氯化硼水解生成HCl，HCl溶于空气中的水形成盐酸小液滴，则三氯化硼水解的化学方程式为BCl3＋3H2O===H3BO3＋3HCl。 (3)CO能还原氧化铜，把黑色的氧化铜还原成红色的铜单质，CO自身被氧化成二氧化碳，能使澄清石灰水变浑浊，则能证明反应中有CO生成的现象是F中黑色固体变成红色且澄清石灰水变浑浊。 考点二　有机化合物的制备 [对应学生用书P308] 1．有机化合物制备的典型装置 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：有机化合物易挥发，因此在反应中通常要采用冷凝回流装置，以减少有机化合物的挥发，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)，防止溶液暴沸；若开始忘加沸石(或碎瓷片)，需待反应物冷却后补加。 3．常见有机化合物分离提纯的方法 (1)分液：用于分离两种互不相溶(密度也不同)的液体。 (2)蒸馏：用于分离沸点不同的互溶液体。分馏的原理与蒸馏相同。 (3)洗气：用于除去气体混合物中的杂质，如乙烷中的乙烯可通过溴水洗气除去。 (4)萃取分液：如分离溴水中的溴和水，可用四氯化碳或苯进行萃取，然后分液。 4．有机化合物制备的注意要点 (1)有机化合物易挥发，在反应中通常要采用冷凝回流装置，以减少有机化合物的挥发，提高原料的利用率和产物的产率。 (2)有机反应通常都是可逆反应，且易发生副反应，常使某种价格较低的反应物过量，以提高其他反应物的转化率和产物的产率，同时在实验中需要控制反应条件，以减少副反应的发生。 (3)根据产品与杂质的性质特点选择合适的分离提纯方法，如蒸馏、分液等。 (4)有机制备实验中两个计算公式：产品产率＝×100%，转化率＝×100%。 考向二　有机化合物的制备与性质 [例2] (2025·浙江1月选考卷)某研究小组探究AlCl3催化氯苯与氯化亚砜(SOCl2)转化为化合物Z()的反应。实验流程为 已知： ①实验在通风橱内进行。 ②SOCl2遇水即放出SO2和HCl；AlCl3易升华。 ③氯苯溶于乙醚，难溶于水；Z易溶于乙醚，难溶于水；乙醚不易溶于水。 请回答： (1)在无水气氛中提纯少量AlCl3的简易升华装置如图所示，此处漏斗的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)写出下图中干燥管内可用的酸性固体干燥剂________(填1种)。 (3)步骤 Ⅰ，下列说法正确的是________。 A．氯苯试剂可能含有水，在使用前应作除水处理 B．三颈烧瓶置于冰水浴中，是为了控制反应温度 C．因实验在通风橱内进行，X处无需连接尾气吸收装置 D．反应体系中不再产生气泡时，可判定反应基本结束 (4)步骤 Ⅱ，加入冰水的作用是_________________________________________________ ______________________。 (5)步骤 Ⅲ，从混合物M2中得到Z粗产物的所有操作如下，请排序______________(填序号)。 ①减压蒸馏　②用乙醚萃取、分液　③过滤　④再次萃取、分液，合并有机相　⑤加入无水Na2SO4干燥剂吸水 (6)AlCl3可促进氯苯与SOCl2反应中S—Cl的断裂，原因是______________。 答案：(1)AlCl3蒸气遇冷的漏斗内壁凝华为AlCl3固体，收集AlCl3 (2)P2O5(或硅胶，任填一种)　(3)ABD (4)除去混合物中的SOCl2、AlCl3，实现有机相与无机相的分离，同时降低反应的速率 (5)②④⑤③① (6)AlCl3易与Cl－形成络合物[AlCl4]－，促使氯苯与SOCl2反应中S—Cl的断裂 解析：氯苯、SOCl2混合在冰水浴中并在AlCl3催化作用下进行反应生成化合物Z，充分反应后加入适量的冰水以除去SOCl2和AlCl3，然后加入乙醚进行多次萃取分离出有机相，并合并有机相，向有机相中加入无水Na2SO4进行除水，过滤除去Na2SO4晶体后，进行减压蒸馏就可得到比较纯净的Z的粗产品，据此分析解题。 (1)已知AlCl3易升华，即受热之后变为蒸气，遇冷之后又凝华为固体，故在无水气氛中提纯少量AlCl3的简易升华装置中漏斗的作用是AlCl3蒸气遇冷的漏斗内壁凝华为AlCl3固体，收集AlCl3。 (2)酸性干燥剂一般用于干燥酸性或中性气体，常见的酸性固体干燥剂有五氧化二磷、硅胶等，此处干燥HCl和SO2等气体，应该使用P2O5或硅胶。 (3)由题干信息可知，SOCl2遇水即放出SO2和HCl，氯苯试剂可能含有水，故在使用前应作除水处理，A正确；由题干信息可知，AlCl3易升华，故三颈烧瓶置于冰水浴中，是为了控制反应温度，B正确；由(2)题干信息可知，X处装入干燥剂起到干燥作用，而未能吸收尾气，故虽实验在通风橱内进行，X处仍需连接尾气吸收装置以增加实验的安全性和环保性，C错误；已知氯苯和SOCl2在AlCl3催化作用下生成Z和HCl，即反应过程中能够产生难溶于有机物的HCl气泡，则可知反应体系中不再产生气泡时，可判定反应基本结束，D正确。 (4)由分析可知，步骤 Ⅰ 所得M1中含有Z、氯苯、SOCl2和AlCl3，结合题干信息可知，SOCl2遇水即放出SO2和HCl，且AlCl3易溶于水而难溶于有机物，故步骤 Ⅱ 中加入冰水的作用是除去混合物中的SOCl2、AlCl3，实现有机相与无机相的分离，同时降低反应速率。 (5)由分析可知，步骤 Ⅱ 得到的混合物M2中含有Z、氯苯，结合题干信息：氯苯溶于乙醚，难溶于水；Z易溶于乙醚，难溶于水；乙醚不易溶于水，步骤Ⅲ从混合物M2中得到Z粗产物的所有操作为用乙醚萃取、分液，再次萃取、分液，合并有机相，加入无水Na2SO4干燥剂吸水，过滤出Na2SO4晶体，即得到氯苯和Z的混合物，再进行减压蒸馏，故答案为②④⑤③①。 (6)AlCl3易与Cl－形成络合物[AlCl4]－，故AlCl3可促进氯苯与SOCl2反应中S—Cl的断裂。 [练3] (2024·黑吉辽卷)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)催化剂　NaHSO4无腐蚀性，操作安全；副产物少，无有毒气体二氧化硫产生(答出一条即可) (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H2SO4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H2SO4的还原产物二氧化硫是有毒气体，所以用其代替浓H2SO4的优点是NaHSO4无腐蚀性，操作安全；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，还可吸收生成的水，使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率。(3)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，A正确；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，B错误；小孔冷凝柱承载，并没有将变色硅胶投入溶液中，不能起到沸石作用，不能防止暴沸，C错误；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，D正确。(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；漏斗用于不溶性固体和液体分离，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＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋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＋CH3CHOHCH3CO18OCH2CH3＋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。 [对应学生用书P310] 1．(2024·浙江杭州模拟)某研究小组的同学欲制备[Co(NH3)5Cl]Cl2(相对分子质量为250.5)，按如下流程开展实验： (1)取用6.0 mL浓氨水的仪器是________________________。 (2)写出第 Ⅲ 步反应的离子方程式：_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下列说法正确的是______________(填标号)。 A．步骤 Ⅰ 中加入NH4Cl是为了控制溶液的pH处于合适范围 B．步骤 Ⅱ 中，为了加速反应，应一次性加入H2O2 C．步骤 Ⅳ 中，可以通过搅拌加快过滤速度 D．步骤 Ⅴ 中，用浓盐酸洗涤粗产品比用水洗更适宜 (4)在步骤 Ⅰ 、 Ⅲ 中使用了带塞子的锥形瓶(如图所示)可提高产率，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)测定产品纯度：称取0.835 0 g样品，配制成250 mL溶液，移取25.00 mL溶液于锥形瓶中，加指示剂K2CrO4，用0.010 00 mol/L AgNO3标准溶液滴定至砖红色(有Ag2CrO4沉淀)，消耗AgNO3标准溶液体积V1的平均值为42.90 mL；再向溶液中加适量浓硝酸，砖红色褪去，继续用上述AgNO3标准溶液滴定至砖红色(有Ag2CrO4沉淀)，消耗AgNO3标准溶液体积V2的平均值为21.20 mL。 ①应该选择________(填“V1”或“V2”)计算产品的纯度，理由是______________________ __________________________________________________________________________________________________________________________。 ②产品的纯度为________。 答案：(1)10 mL量筒 (2)[Co(NH3)5H2O]3+＋Cl－===[Co(NH3)5Cl]2+＋H2O　(3)AD (4)减少浓氨水、浓盐酸的挥发，保证溶液具有较高的反应浓度，提高反应产率 (5)①V2　产品混有含Cl－的杂质　②63.60% 解析：(3)NH4Cl溶液具有酸性，步骤 Ⅰ 中加入NH4Cl是为了控制溶液的pH处于合适范围，A正确； H2O2受热易分解，一次性加入H2O2会使其分解造成损失，B错误； 过滤时，应使水自然流下，C错误； 用浓盐酸洗涤可以增大Cl－的浓度，根据同离子效应，减少产物溶解，D正确。 (5)①由于产品中混有含Cl－的杂质，因此应用V2计算产品纯度。②根据Ag＋～Cl－，由题可求出n(Ag＋)＝21.20×10-3×0.010 00 mol，则n(Cl－)＝21.20×10-3×0.010 00 mol，因此250 mL溶液中n([Co(NH3)5Cl]Cl2)＝21.20×10-3×0.01×10 mol，则纯度为×100%＝63.60%。 2．(2024·河北卷)市售的溴(纯度99%)中含有少量的Cl2和I2，某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理，设计实验制备高纯度的溴。回答下列问题： (1)装置如图(夹持装置等略)，将市售的溴滴入盛有浓CaBr2溶液的B中，水浴加热至不再有红棕色液体馏出。仪器C的名称为______；CaBr2溶液的作用为________；D中发生的主要反应的化学方程式为_______________________________________________________ ___________________________________________________________________________。 (2)将D中溶液转移至________(填仪器名称)中，边加热边向其中滴加酸化的KMnO4溶液至出现红棕色气体，继续加热将溶液蒸干得固体R。该过程中生成I2的离子方程式为________________________________________________________________________。 (3)利用图示相同装置，将R和K2Cr2O7固体混合均匀放入B中，D中加入冷的蒸馏水。由A向B中滴加适量浓H2SO4，水浴加热蒸馏。然后将D中的液体分液、干燥、蒸馏，得到高纯度的溴。D中蒸馏水的作用为__________和________。 (4)为保证溴的纯度，步骤(3)中K2Cr2O7固体的用量按理论所需量的计算，若固体R质量为m克(以KBr计)，则需称取________g K2Cr2O7 (M＝294 g/mol)(用含m的代数式表示)。 (5)本实验所用钾盐试剂均经重结晶的方法纯化。其中趁热过滤的具体操作为漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用________，滤液沿烧杯壁流下。 答案：(1)直形冷凝管　除去市售的溴中少量的Cl2　Br2＋K2C2O42KBr＋2CO2↑ (2)蒸发皿　2MnO＋10I－＋16H＋2Mn2+＋5I2＋8H2O (3)液封　降低温度　(4) 0.31m (5)玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸处 解析：市售的溴(纯度99%)中含有少量的Cl2和I2，实验利用氧化还原反应原理制备高纯度的溴，市售的溴滴入盛有浓CaBr2溶液中，Cl2可与CaBr2发生氧化还原反应而除去，I2与Br2一起蒸馏入草酸钾溶液中，并被草酸钾还原为I－、Br－，并向溶液中滴加高锰酸钾溶液氧化I－，加热蒸干得KBr固体，将KBr固体和K2Cr2O7固体混合均匀加入冷的蒸馏水，同时滴加适量浓H2SO4，水浴加热蒸馏，得到的液体分液、干燥、蒸馏，可得高纯度的溴。(1)仪器C为直形冷凝管，用于冷凝蒸气；市售的溴中含有少量的Cl2，Cl2可与CaBr2发生氧化还原反应而除去；水浴加热时，Br2、I2蒸发进入装置D中，分别与K2C2O4发生氧化还原反应，Br2＋K2C2O42KBr＋2CO2↑、I2＋K2C2O42KI＋2CO2↑，由于Br2为进入D的主要物质，故主要反应的化学方程式为Br2＋K2C2O42KBr＋2CO2↑。(2)将D中溶液转移至蒸发皿中，边加热边向其中滴加酸化的KMnO4溶液至出现红棕色气体(Br2)，即说明KMnO4已将KI全部氧化，发生反应的离子方程式为2MnO＋10I－＋16H＋2Mn2+＋5I2＋8H2O；KBr几乎未被氧化，继续加热将溶液蒸干所得固体R的主要成分为KBr。(3)密度Br2＞H2O，D中冷的蒸馏水起到液封的作用，同时冷的蒸馏水温度较低，均可减少溴的挥发。(4)m g KBr固体的物质的量为 mol，根据转移电子相等可得关系式6KBr～6e－～ K2Cr2O7，则理论上需要K2Cr2O7的物质的量为× mol，实际所需称取K2Cr2O7的质量为× mol××294 g·mol-1≈0.31m g。(5)趁热过滤的具体操作：漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸处，滤液沿烧杯壁流下。 3．(2023·浙江1月选考卷)某研究小组的同学制备纳米ZnO，再与金属有机框架(MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF，流程如下： 已知：①含锌组分间的转化关系： ②ε­Zn(OH)2是Zn(OH)2的一种晶型，39 ℃以下稳定。 请回答： (1)步骤 Ⅰ ，初始滴入ZnSO4溶液时，体系中主要含锌组分的化学式是________。 (2)下列说法不正确的是________(填标号)。 A．步骤 Ⅰ ，搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高，使反应充分 B．步骤 Ⅰ ，若将过量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制备ε­Zn(OH)2，可提高ZnSO4的利用率 C．步骤 Ⅱ ，为了更好地除去杂质，可用50 ℃的热水洗涤 D．步骤 Ⅲ ，控温煅烧的目的是控制ZnO的颗粒大小 (3)步骤 Ⅲ ，盛放样品的容器名称是________________。 (4)用Zn(CH3COO)2和过量(NH4)2CO3反应，得到的沉淀可直接控温煅烧得纳米ZnO，沉淀无需洗涤的原因是_________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。 (5)为测定纳米ZnO产品的纯度，可用已知浓度的EDTA标准溶液滴定Zn2+。从下列选项中选择合理的仪器和操作，补全如下步骤[“________”上填写一件最关键仪器，“(________)”内填写一种操作，均用字母表示]。 用________(称量ZnO样品x g)→用烧杯(________)→用________(________)→用移液管(________)→用滴定管(盛装EDTA标准溶液，滴定Zn2+) 仪器：a.烧杯；b.托盘天平；c.容量瓶；d.分析天平；e.试剂瓶 操作：f.配制一定体积的Zn2+溶液；g.酸溶样品；h.量取一定体积的Zn2+溶液；i.装瓶贴标签 (6)制备的ZnO@MOF荧光材料可测Cu2+浓度。已知ZnO@MOF的荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内的关系如图。 某研究小组的同学取7.5×10-3 g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量为1.5×105)，经预处理，将其中Cu元素全部转化为Cu2+并定容至1 L。取样测得荧光强度比值为10.2，则1个血浆铜蓝蛋白分子中含________个铜原子。 答案：(1)[Zn(OH)4]2-　(2)BC (3)坩埚　(4)杂质中含有CH3COO－、CO、NH，在控温煅烧过程中分解或被氧化为气体而除去 (5)d　g　c　f　h　(6)8 解析：(2)步骤 Ⅰ ，搅拌可以使反应物充分接触，增大反应速率，避免反应物浓度局部过高，A正确；根据信息①可知，氢氧化钠过量时，锌的主要存在形式是[Zn(OH)4]2-，不能生成ε­Zn(OH)2，B错误；由信息②可知，ε­Zn(OH)2在39 ℃以下稳定，故在用50 ℃的热水洗涤时会导致ε­Zn(OH)2分解为其他物质，C错误；控温煅烧时ε­Zn(OH)2会转化为纳米氧化锌，故控温煅烧的目的是控制ZnO的颗粒大小，D正确。 (5)为了使测定结果尽可能准确，故可以用分析天平称量ZnO的质量，选择d，随后可以用酸来溶解氧化锌，故选g，溶解后可以用容量瓶配制一定浓度的溶液，故选c(f)，再用移液管量取一定体积的配好的溶液进行实验，故选h。 (6)人血浆铜蓝蛋白的物质的量n(人血浆铜蓝蛋白)＝ ＝5×10-8mol，由于实验测得荧光强度比值为10.2，则铜离子物质的量为n(Cu2+)＝ 0.4×10-6mol/L×1 L＝0.4×10-6mol，则1个血浆铜蓝蛋白分子中含8个铜原子。 [课时提升训练(54)见P526] 学科网（北京）股份有限公司 $$