专题13 实验综合设计与评价题(浙江专用)-【好题汇编】5年(2021-2025)高考1年模拟化学真题分类汇编

2025-10-14
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资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 题集-试题汇编
知识点 化学实验方案的设计与评价
使用场景 高考复习-真题
学年 2026-2027
地区(省份) 浙江省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 5.15 MB
发布时间 2025-10-14
更新时间 2025-10-14
作者 汪静君
品牌系列 好题汇编·高考真题分类汇编
审核时间 2025-10-14
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/54356174.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

专题13 实验综合设计与评价题 考点 五年考情(2021-2025) 命题趋势 实验综合设计与评价题(5年10考) 2025·浙江6月卷 2025·浙江1月卷 2024·浙江6月卷 2024·浙江1月卷 2023·浙江6月卷 2023·浙江1月卷 2022·浙江6月卷 2022·浙江1月卷 2021·浙江6月卷 2021·浙江1月卷 综合实验题是高考必考题型,具有知识容量大、出题素材新、考查角度广、综合程度高,能力要求强等特点,也是区分度较大的主要题型。浙江选考主要以无机物质制备为切入口,考查有仪器的识别与应用、物质的制备、除杂与分离、物质的性质探究与验证、实验现象的分析与描述、实验结论的评价与计算等。近年来该题逐渐向教材靠拢,从教材相关的基础知识、实验原形等为命题点,向实验的改进、评价和设计等方向发展。 1.(2025·浙江6月卷))配合物二草酸合铜(II)酸钾K2[Cu(C2O4)2](M=318 g·molˉ1),是制备金属有机框架材料的一种前驱体。某研究小组开展探究实验,步骤如下: 步骤I:80℃下,100mL水中依次加入0.024molH2C2O4·2H2O、0.016mol K2CO3充分反应后,得到混合溶液M; 步骤Ⅱ:混合溶液M中加入0.008molCuO充分反应,趁热过滤得滤液N; 步骤Ⅲ: 步骤Ⅳ:200℃加热脱水,化合物P、化合物Q均转化为K2[Cu(C2O4)2]。 已知: i.25℃时,H2C2O4的Ka1=5.6×10-2,Ka2=5.4×10-5;H2CO3的Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11。 ⅱ.K2[Cu(C2O4)2]微溶于冷水、易溶于热水,在约250℃时分解。 请回答: (1)K2[Cu(C2O4)2] ·4H2O中,与Cu2+形成配位键的配位原子是_______(填元素符号)。 (2)步骤I所得的混合溶液M ,在25℃时其pH最接近于_______。 A.2 B.3 C.4 D.5 (3)步骤Ⅱ,过滤去除杂质需趁热进行的原因是_______。 (4)下列说法不正确的是_______。 A.步骤I,制备混合溶液M时,K2CO3应一次性快速加入,以确保反应完全 B.步骤Ⅳ,应用水浴控制温度,以避免K2[Cu(C2O4)2]分解 C.热重分析法测得K2[Cu(C2O4)2] ·xH2O样品完全脱水后质量降低10.17%,则x=4 D.粉末形态的化合物P和化合物Q,可通过X射线衍射法进行区分 (5)室温下,化合物P在空气中会转化为化合物Q。下列选项中,通过计算能得到混合样品中化合物P和化合物Q物质量分数的是_______。 A.样品质量、钾的物质的量 B.钾的物质的量、铜的物质的量 C.铜的物质的量、草酸根的物质的量 D.草酸根的物质的量、水的物质的量 (6)有同学认为:根据现有探究实验结果可知,化合物P、化合物Q结晶形状不同是由降温速率不同引起的。请判断该同学观点正误,并说明理由_______。 【答案】(1)O (2)C (3)防止遇冷后产物析出而损失 (4)ABC (5)AD (6)错误,降温速率与浓度同时在变化,无法判断 【解析】 【解析】80℃下,100mL水中依次加入0.024molH2C2O4·2H2O、0.016mol K2CO3充分反应后,得到含有KHC2O4和K2C2O4的混合溶液M;向混合溶液M中加入0.008molCuO充分反应生成K2[Cu(C2O4)2],趁热过滤得滤液N,滤液N分为两份,一份蒸发到40mL,快速冷却、结晶、过滤得到K2[Cu(C2O4)2] ·4H2O针状晶体,另一份蒸发到10mL,缓慢冷却、结晶、过滤得到K2[Cu(C2O4)2] ·2H2O片状晶体,以此解答。 (1)提供电中,端基的氧原子有孤电子对,可与具有空轨道的金属离子形成配位键,则K2[Cu(C2O4)2] ·4H2O中,与Cu2+形成配位键的配位原子是O。 (2)步骤I中100mL水中依次加入0.024molH2C2O4·2H2O、0.016molK2CO3,由于Ka2(H2C2O4)>Ka1(H2CO3),充分反应后生成KHC2O4和K2C2O4,根据K元素守恒和C元素守恒可知,溶液M中含有0.016molKHC2O4、0.008mol K2C2O4,在25℃时溶液中c(H+)==,则pH=-lg(1.08×10-4)≈4,故选C。 (3)K2[Cu(C2O4)2]微溶于冷水、易溶于热水,步骤Ⅱ,过滤去除杂质需趁热进行的原因是:防止遇冷后产物析出而损失。 (4)A项,步骤I,制备混合溶液M时,K2CO3应缓慢多次加入,使反应更加充分,确保反应完全,A错误;B项,K2[Cu(C2O4)2]在约250℃时分解,步骤Ⅳ中200℃加热脱水,沸水浴只能控制温度100°C,B错误;C项,热重分析法测得K2[Cu(C2O4)2] ·xH2O样品完全脱水后质量降低10.17%,则H2O在K2[Cu(C2O4)2] ·xH2O中的质量分数为10.17%,,解得x=2,C错误;D项,射线衍射法是利用X射线探测晶体或分子结构的分析方法,粉末形态的化合物P和化合物Q,可通过X射线衍射法进行区分,D正确;故选ABC。 (5)A项,若已知样品质量(mg)、钾的物质的量(nmol),可以设P的物质的量为xmol,Q的物质的量为ymol,2x+2y=n、390x+351y=m,可以计算出x和y的数值,可以得到混合样品中化合物P和化合物Q物质的量分数,A选;B项,若已知钾的物质的量(amol)、铜的物质的量(bmol),可以设P的物质的量为xmol,Q的物质的量为ymol,2x+2y=a、x+y=b,由于a=2b,无法计算出x和y的数值,无法得到混合样品中化合物P和化合物Q物质的量分数,B不选;C项,若已知铜的物质的量(amol)、草酸根的物质的量(bmol),可以设P的物质的量为xmol,Q的物质的量为ymol,x+y=a、2x+2y=b,由于2a=b,无法计算出x和y的数值,无法得到混合样品中化合物P和化合物Q物质的量分数,C不选;D项,若已知草酸根的物质的量(amol)、水的物质的量(bmol),可以设P的物质的量为xmol,Q的物质的量为ymol,2x+2y=a、4x+2y=b,可以计算出x和y的数值,可以得到混合样品中化合物P和化合物Q物质的量分数,D选;故选AD。 (6)步骤Ⅲ中除了降温速率不同外,蒸发后溶液的体积也不同即浓度也不同,不能得出化合物P、化合物Q结晶形状不同是由降温速率不同引起的这样的观点。 2.(2025·浙江1月卷)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健的断裂,原因是 。 【答案】(1)AlCl3蒸汽遇冷的漏斗内壁凝华为AlCl3固体,收集AlCl3 (2)P2O5、硅胶 (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SOCl2反应中S-Cl健的断裂 【解析】本题为实验探究题,让氯苯、SOCl2混合在冰水浴中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进行出水,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。(1)已知AlCl3易升华,即受热之后变为蒸汽,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蒸汽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或硅胶等,它可以吸收水分,此处干燥HCl和SO2等气体,应该使用P2O5、硅胶;(3)A项,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;B项,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;C项,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,故因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;D项,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;故选ABD;(4)由分析可知,步骤Ⅰ所得M1中含有Z、氯苯和SOCl2、AlCl3等,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,同时冰水可以降低反应速率;(5)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,在进行减压蒸馏,故答案为:②④⑤③①;(6)已知AlCl3易与Cl-形成络合物[AlCl4]-,故AlCl3可促进氯苯与SOCl2反应中S-Cl健的断裂。 3.(2024·浙江6月卷)某小组采用如下实验流程制备: 已知: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,用少量稀酸A溶解后转移至容量瓶,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→用移液管准确移取待测溶液加入锥形瓶→_______→_______→加入稀酸B→用1.00×10-2mol·L-1NH4SCN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25.00mL4.00×10-2mol·L-1AgNO3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25.60mL,则产品纯度为 。[M(AlI3)=408 g·molˉ1] 【答案】(1) 球形冷凝管 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) a e d f 抑制Fe3+发生水解反应,保证滴定终点的准确判断 99.20% 【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项,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项,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项,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项,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;故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25.00mL待测溶液,后加25.00mL4.00×10-2mol·L-1AgNO3标准溶液,两者充分分反应后,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:a e d f。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,25.00mL4.00×10-2mol·L-1AgNO3标准溶液分别与AlI3溶液中的I-、1.00×10-2mol·L-1NH4SCN标准溶液中的SCN-发生反应生成AgI和AgSCN;由Ag+守恒可知,,则;三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60mL,则=,由I守恒可知,因此,产品纯度为。 4.(2024·浙江1月卷)(10分)H2S可用于合成光电材料。某兴趣小组用与MgCl2反应制备液态H2S,实验装置如图,反应方程式为:CaS+MgCl2+2H2O= Ca Cl2+ Mg(OH)2+H2S↑。 已知:①H2S的沸点是,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0.680g 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 (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,C装置干燥H2S,F冷却并收集H2S,G作为平衡气压和尾气处理装置。(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,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;(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,故选BC;(4)装置G中汞的两个作用是:①平衡气压:②液封;(5)A项,H2S有毒,该实验操作须在通风橱中进行,故A正确;B项,气体不能骤冷,装置D的主要作用是预冷却H2S,故B正确;C项,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,故C正确;D项,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,故D错误;故选ABC。(6)根据铜守恒,氧化铜的质量为32.814 g-31.230 g=1.584g,则氧化铜物质的量为0.0198mol,,硫化铜物质的量为0.0198mol,则H2S物质的量为0.0198mol,H2S的质量为0.6732g,产品纯度为。 5.(2023·浙江6月卷)某研究小组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Fe 2O3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1所得滤液中主要溶质的化学式是___________。 (2)下列说法不正确的是___________。 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___________。 (4)测定产品的盐基度。 Cl-的定量测定:称取一定量样品,配成溶液,移取25.00mL。溶液于锥形瓶中,调pH=6.5~10.5,滴加指示剂K2CrO4溶液。在不断摇动下,用0.1000mol·L-1AgNO3标准溶液滴定至浅红色(有Ag2CrO4沉淀),30秒内不褪色。平行测试3次,平均消耗AgNO3标准溶液22.50mL。另测得上述样品溶液中c(Al3+)=0.1000mol·L-1。 ①产品的盐基度为___________。 ②测定过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果,原因是___________。 【答案】(1)NaAlO2、NaOH (2)BC (3) ①蒸发皿 ②酒精灯直接加热受热不均匀,会导致产品盐基度不均匀 (4)①0.70 ②pH过低,指示剂会与氢离子反应生成重铬酸银沉淀,会氧化氯离子,导致消耗的硝酸银偏少,而pH过高,氢氧根会与银离子反应,导致消耗的硝酸银偏多 【解析】铝土矿主要成分为Al2O3,含少量Fe 2O3和SiO2,向铝土矿中加氢氧化钠溶液,得到难溶性铝硅酸盐、偏铝酸钠,氧化铁不与氢氧化钠溶液反应,过滤,滤液中主要含偏铝酸钠,向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳,过滤,得到氢氧化铝沉淀,分为两份,一份加入盐酸得到氯化铝,将两份混合得到聚合氯化铝溶液,加热得到聚合氯化铝固体。(1)根据题中信息步骤1所得滤液中主要溶质的化学式是NaAlO2、NaOH;(2)A项,步骤I,反应所学温度高于100℃,因此反应须在密闭耐高压容器中进行,以实现所需反应温度,故A正确;B项,步骤Ⅱ,滤液浓度较大时通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠更小,不有利于减少Al(OH)3沉淀中的杂质,故B不正确;C项,步骤Ⅲ,洗涤时不能需对漏斗中的沉淀充分搅拌,故C错误;D项,[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,故D正确;故选BC。(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; (4)①根据Cl-~ AgNO3,样品溶液中氯离子物质的量浓度为,,根据电荷守恒得到[Al2(OH) 4.2Cl1.8] m产品的盐基度为;②测定Cl-过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果,原因是pH过低,指示剂会与氢离子反应生成重铬酸跟,会氧化氯离子,导致消耗的硝酸银偏少,而pH过高,氢氧根会与银离子反应,导致消耗的硝酸银偏多。 6.(2023·浙江1月卷)某研究小组制备纳米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: ②ε-Zn(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)下列有关说法不正确的是___________。 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,若将过量溶液滴入ZnSO4溶液制备ε-Zn(OH)2,可提高ZnSO4的利用率 C.步骤Ⅱ,为了更好地除去杂质,可用的热水洗涤 D.步骤Ⅲ,控温煅烧的目的是为了控制的颗粒大小 (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,可用已知浓度的标准溶液滴定。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)→用烧杯(___________)→用___________(___________)→用移液管(___________)→用滴定管(盛装标准溶液,滴定) 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。 某研究小组取7.5×10-3g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量1.5×105),经预处理,将其中Cu元素全部转化为Cu2+并定容至1L。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-、CO32-、NH4+,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】本题为一道无机物制备类的工业流程题,首先向氢氧化钠溶液中滴加硫酸锌溶液并搅拌,此时生成ε-Zn(OH)2,分离出ε-Zn(OH)2后再控温煅烧生成纳米氧化锌,进一步处理后得到最终产品。(1)初始滴入ZnSO4溶液时,氢氧化钠过量,根据信息①可知,体系中主要含锌组分的化学式是[Zn(OH)4]2-;(2)A项,步骤Ⅰ,搅拌可以使反应物充分接触,加快反应速率,避免反应物浓度局部过高,A正确;B项,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ε-Zn(OH)2,B错误;C项,由信息②可知,ε-Zn(OH)239℃以下稳定,故在用50℃的热水洗涤时会导致,ε-Zn(OH)2分解为其他物质,C错误;D项,由流程可知,控温煅烧时ε-Zn(OH)2会转化为纳米氧化性,故,控温煅烧的目的是为了控制ZnO的颗粒大小,D正确;故选BC;(3)给固体药品加热时,应该用坩埚,故步骤Ⅲ,盛放样品的容器名称是坩埚;(4)两者反应时,除了生成固体ZnO外,还会生成二氧化碳,氨气和水蒸气,即杂志都是气体,故沉淀不需要洗涤的原因是:杂质中含有CH3COO-、CO32-、NH4+,在控温煅烧过程中分解或被氧化为气体而除去;(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,故答案为:d→(g)→c(f)→(h);(6)人血浆铜蓝蛋白的物质的量n(人血浆铜蓝蛋白)= ,由于实验测得荧光强度比值为10.2,则铜离子浓度n(Cu2+)= ,则则1个血浆铜蓝蛋白分子中含8个铜原子。 7.(2022·浙江6月卷)氨基钠(NaNH2)是重要的化学试剂,实验室可用下图装置(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略)制备。 简要步骤如下: Ⅰ.在瓶A中加入液氨和0.05 g Fe(NO3)3•9H2O,通入氨气排尽密闭体系中空气,搅拌。 Ⅱ.加入5g钠粒,反应,得NaNH2粒状沉积物。 Ⅲ.除去液氨,得产品NaNH2。 已知:NaNH2几乎不溶于液氨,易与水、氧气等反应。 2Na+2NH3 =NaNH2 +H2↑ NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑ 4NaNH2+3O2=2NaOH++2NaNO2+2NH3 请回答: (1) Fe(NO3)3•9H2O的作用是_______;装置B的作用是_______。 (2)步骤Ⅰ,为判断密闭体系中空气是否排尽,请设计方案_______。 (3)步骤Ⅱ,反应速率应保持在液氨微沸为宜。为防止速率偏大,可采取的措施有_______。 (4)下列说法不正确的是_______。 A.步骤Ⅰ中,搅拌的目的是使Fe(NO3)3•9H2O均匀地分散在液氨中 B.步骤Ⅱ中,为判断反应是否已完成,可在N处点火,如无火焰,则反应己完成 C.步骤Ⅲ中,为避免污染,应在通风橱内抽滤除去液氨,得到产品NaNH2 D.产品NaNH2应密封保存于充满干燥氮气的瓶中 (5)产品分析:假设NaOH是产品NaNH2的唯一杂质,可采用如下方法测定产品NaNH2纯度。从下列选项中选择最佳操作并排序_______。 准确称取产品NaNH2 xg→( )→( )→( )→计算 a.准确加入过量的水 b.准确加入过量的HCl标准溶液 c.准确加入过量的NH4Cl标准溶液 d.滴加甲基红指示剂(变色的范围4.4~6.2) e.滴加石蕊指示剂(变色的范围4.5~8.3) f.滴加酚酞指示剂(变色的范围8.2~10.0) g.用NaOH标准溶液滴定 h.用NH4Cl标准溶液滴定 i.用HCl标准溶液滴定 【答案】(1)催化 防止氧气、水进入密闭体系 (2)试管中加满水倒扣于水槽中,M处通入氨气,将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡,则空气尚未排尽,如未出现气泡,则说明空气已排尽 (3)分批少量加入钠粒;降低冷却液温度;适当增加液氨量(任写一种即可) (4)BC (5)bdg 【解析】在硝酸铁催化下钠与液氨的反应来生成NaNH2和氢气,该反应是放热反应,为保证液氨处于微沸状态,需要用冷却液控制一定的温度。NaNH2易与水和氧气发生反应,所以装置B中Hg可防止氧气、水进入密闭体系,导气口N与尾气处理连接装置再处理氨气等。(1)结合实验原理,根据实验操作中加入Fe(NO3)3•9H2O的用料很少,可推知,Fe(NO3)39H2O在反应中作催化剂,加快反应速率;结合已知信息可知,制备得到的NaNH2易与水和氧气发生反应,所以装置B中Hg可防止氧气、水进入密闭体系,干扰NaNH2的制备;(2)结合氨气极易溶于水,空气中的氮气难溶于水,氧气不易溶于水的物理性质,所以为判断密封体系中空气是否排尽,可设计方案如下:试管中加满水倒扣于水槽中,M处通入氨气,将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡,则空气尚未排尽,如未出现气泡,则说明空气已排尽;(3)上述化学反应中,反应物的浓度、温度均可影响化学反应速率,所以为防止反应速率偏大,可实施的措施有:分批少量加入钠粒;降低冷却液温度;适当增加液氨量(任写一种即可);(4)A项,步骤I中,搅拌可使液体混合均匀,所以搅拌可使少量的催化剂Fe(NO3)3•9H2O均匀分散在液氨中,A正确;B项,步骤II中,由于液氨处于微沸状态,故生成的氢气中混有一定量的氨气;氢气虽然是可燃性气体,由于氨气在空气中不能被点燃,当氨气中只有少量氢气时,则也不能被点然、不会产生火焰,且对易气体点火有安全隐患,B错误;C项,步骤II中得到的粒状沉积物,颗粒较小,颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层密实的沉淀,溶液不易透过,所以不适宜选用抽滤装置进行过滤,C错误;D项,因为制备的产品NaNH2易与水和氧气发生反应,所以可密封保存于充满干燥氮气的瓶中,D正确;故选BC;(5)题干信息中提到假设产品NaNH2的唯一杂质为NaOH,因为产品溶于水生成氢氧化钠和氨气,所以可设计利用盐酸标准溶液进行滴定,因滴定终点时,溶液中含氯化钠和氯化铵,所以需选用酸性条件下的酸碱指示剂判断滴定终点,过量的盐酸再利用氢氧化钠标准液反滴定,最终利用所测数据计算得出产品中NaNH2的纯度,故涉及的操作步骤为:准确称取产品xg→加入过量盐酸标准溶液→加入滴加甲基橙指示剂→用氢氧化钠标准溶液进行滴定,根据实验所测数据,计算产品纯度,故选bdg。 8.(2022·浙江1月卷)某兴趣小组用四水醋酸锰[(CH3COO)2Mn·4H2O]和乙酰氯(CH3COCl)为原料制备无水二氯化锰,按如图流程开展了实验(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。 ②制备无水二氯化锰的主要反应:(CH3COO)2Mn+CH3COClMnCl2↓+2(CH3COO)2O。 ③乙酰氯遇水发生反应:CH3COCl+H2O→CH3COOH+HCl。 请回答: (1)步骤Ⅰ:所获固体主要成分是_________(用化学式表示)。 (2)步骤Ⅰ在室温下反应,步骤Ⅱ在加热回流下反应,目的分别是________。 (3)步骤Ⅲ:下列操作中正确的是_________。 A.用蒸馏水润湿滤纸,微开水龙头,抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上 B.用倾析法转移溶液,开大水龙头,待溶液快流尽时再转移沉淀 C.用乙醇作为洗涤剂,在洗涤沉淀时,应开大水龙头,使洗涤剂快速通过沉淀物 D.洗涤结束后,将固体迅速转移至圆底烧瓶进行后续操作 (4)步骤Ⅳ:①奖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。请给出纯化完成后的操作排序:________。 纯化完成→(_____)→(_____)→(_____)→(_____)→将产品转至干燥器中保存 a.拔出圆底烧瓶的瓶塞 b.关闭抽气泵 c.关闭加热器,待烧瓶冷却至室温 d.打开安全瓶上旋塞 ②图2装置中U形管内NaOH固体的作用是_______________________。 (5)用滴定分析法确定产品纯度。甲同学通过测定产品中锰元素的含量确定纯度;乙同学通过测定产品中氯元素的含量确定纯度。合理的是_________(填“甲”或“乙”)同学的方法。 【答案】(1)(CH3COO)2Mn (2)步骤Ⅰ脱去四水醋酸锰的结晶水并防止生成MnCl2;步骤Ⅱ加热回流促进反应生成MnCl2 (3)ABD (4)cdba 防止可能产生的酸性气体进入抽气泵;防止外部水气进入样品 (5)乙 【解析】(1)根据制备无水二氯化锰的主要反应:(CH3COO)2Mn+CH3COClMnCl2↓+2(CH3COO)2O以及乙酰氯遇水发生反应:CH3COCl+H2O→CH3COOH+HCl可判断步骤Ⅰ中利用CH3COCl吸水,因此所获固体主要成分是(CH3COO)2Mn。(2)由于步骤Ⅰ脱去四水醋酸锰的结晶水并防止生成MnCl2,因此步骤Ⅰ在室温下反应;而步骤Ⅱ加热回流促进反应生成MnCl2,所以步骤Ⅱ需要在加热回流下反应。(3)A项,滤纸略小于布氏漏斗,但要把所有的孔都覆盖,并用蒸馏水润湿滤纸,微开水龙头,抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上,故A正确;B项,用倾析法转移溶液,开大水龙头,待溶液快流尽时再转移沉淀,故B正确;C项,用抽滤洗涤沉淀时,抽滤速率不能过快,故C错误;D项,由于无水二氯化锰极易吸水潮解,洗涤结束后,将固体迅速转移至圆底烧瓶进行后续操作,故D正确;故选ABD;(4)①纯化完成后首先关闭加热器,待烧瓶冷却至室温,然后打开安全瓶上旋塞,关闭抽气泵,最后拔出圆底烧瓶的瓶塞,将产品转至干燥器中保存,故故选cdba;②由于可能混有酸性气体且无水二氯化锰极易吸水潮解,因此图2装置中U形管内NaOH固体的作用是防止可能产生的酸性气体进入抽气泵,同时防止外部水气进入样品。(5)由于无水二氯化锰极易吸水潮解,且锰离子水解,所以应该通过测定产品中氯元素的含量确定纯度,所以合理的是乙同学的方法。 9.(2021·浙江6月卷)Cl2O是很好的氯化剂,实验室用如图装置(夹持仪器已省略)制备高纯Cl2O。已知: ①HgO+2Cl2= HgCl2+Cl2O,合适反应温度为18~25℃;副反应: 2HgO+2Cl2= 2HgCl2+O2。 ②常压下,Cl2沸点-34.0℃,熔点-101.0℃;Cl2O沸点2.0℃,熔点-120.6℃。 ③Cl2O+H2O2HClO,Cl2O在CCl4中的溶解度远大于其在水中的溶解度。 请回答: (1)①装置A的作用是去除原料气中的少量水分,可用的试剂是_______。 ②将上图中装置组装完整,虚框D中应选用_______。 (2)有关反应柱B,须进行的操作是_______。 A.将HgO粉末热处理除水分、增加表面积后填入反应柱 B.调控进入反应柱的混合气中Cl2和N2的比例 C.调控混合气从下口进入反应柱的流速 D.将加热带缠绕于反应柱并加热 (3)装置C,冷却液的温度通常控制在。反应停止后,温度保持不变,为减少产品中的Cl2含量,可采用的方法是_______。 (4)将纯化后的Cl2O产品气化,通入水中得到高纯度Cl2O的浓溶液,于阴凉暗处贮存。当需要Cl2O时,可将Cl2O浓溶液用CCl4萃取分液,经气化重新得到。 针对萃取分液,从下列选项选择合适操作(操作不能重复使用)并排序:c→_______→_______→e→d→f→_______。 a.检查旋塞、玻璃塞处是否漏水 b.将溶液和CCl4转入分液漏斗 c.涂凡士林 d.旋开旋塞放气 e.倒转分液漏斗,小心振摇 f.经几次振摇并放气后,将分液漏斗置于铁架台上静置 g.打开旋塞,向锥形瓶放出下层液体 h.打开旋塞,待下层液体完全流出后,关闭旋塞,将上层液体倒入锥形瓶 (5)产品分析:取一定量Cl2O浓溶液的稀释液,加入适量CCl4、过量溶液及一定量的稀H2SO4,充分反应。用标准Na2S2O溶液滴定(滴定Ⅰ);再以酚酞为指示剂,用标准NaOH溶液滴定(滴定Ⅱ)。已知产生I2的反应(不考虑Cl2与水反应): 2I-+ Cl2=I2+2Cl-、4I-+ Cl2O+2H+=2I2+2H2O+2Cl-、2I-+ HClO+H+=I2+ H2O+Cl- 实验数据如下表: 加入量n(H2SO4) /mol 2.505×10-3 滴定Ⅰ测出量n(I2) /mol 2.005×10-3 滴定Ⅱ测出量n(H2SO4) /mol 1.505×10-3 ①用标准Na2S2O3溶液滴定时,无需另加指示剂。判断滴定Ⅰ到达终点的实验现象是_______。 ②高纯度Cl2O浓溶液中要求n(Cl2O)/ n(Cl2) ≥99 (Cl2O和HClO均以Cl2O计)。结合数据分析所制备的Cl2O浓溶液是否符合要求_______。 【答案】(1)①浓H2SO4 ②a (2)ABC (3)抽气(或通干燥氮气) (4)a b g (5)①CCl4中由紫红色突变到无色,且30s不恢复 ②溶液中Cl2O和Cl2分别为1.000×10-3mol、5×10-6mol,=200>99,符合要求 【解析】(1)①装置A的作用是去除原料气(Cl2、N2)中的少量水分,可用的试剂是浓H2SO4;②Cl2和Cl2O都不能直接排放于空气中,因此需要进行尾气处理,Cl2、Cl2O能与NaOH溶液反应,同时需要防止NaOH溶液中水蒸气进入C装置中,因此需要在C和尾气处理装置之间连接吸收水蒸气的装置,所以虚框D中应选用a装置。(2)装置B为HgO与Cl2反应制备Cl2O的装置,A项,因Cl2O能与H2O发生反应,因此需要将HgO粉末热处理除水分,该反应为固体与气体接触类反应,因此增加表面积能够加快反应速率,故A选;B项,N2的作用是稀释Cl2,在气流速率一定的条件下,氯气所占的比例越小,其转化率越高,同时Cl2不足时会发生副反应,因此需要调控进入反应柱的混合气中Cl2和N2的比例,故B选;C项,为了让气体与固体充分接触,混合气体应从下口进入反应柱,同时需要控制气体的流速,防止副反应发生,故C选;D项,HgO与Cl2反应制备Cl2O的合适反应温度为18℃~25℃,因此该反应在常温下进行,若对反应柱加热会发生副反应,故D不选;故选ABC。(3)由题可知,Cl2沸点小于Cl2O,在Cl2未发生冷凝时抽气或通入氮气可以有效的去除产物中的Cl2。(4)萃取分液的操作顺序为:检漏→加入萃取剂和溶液→振荡摇匀→放气→静置分层→放液,下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出,因CCl4密度大于水,因此萃取后溶有Cl2O的CCl4位于下层,因此操作顺序为:涂凡土林→检查旋塞、玻璃塞处是否漏水→将溶液和CCl4转入分液漏斗→倒转分液漏斗,小心振摇→旋开旋塞放气→经几次振摇并放气后,将分液漏斗置于铁架台上静置→打开旋塞,向锥形瓶放出下层液体,故答案为abg。(5)①溶有I2的CCl4溶液呈紫红色,用标准Na2S2O3溶液滴定I2过程中,当I2恰好反应完全时,溶液呈无色,因此滴定I2到达终点的实验现象是CCl4中由紫红色突变到无色,且30s不恢复。②由2I-+ Cl2=I2+2Cl-、4I-+ Cl2O+2H+=2I2+2H2O+2Cl-、2I-+ HClO+H+=I2+ H2O+Cl- (HClO为Cl2O与H2O反应的产物)可得关系式:Cl2O~2H+~2I2,由实验数据可知Cl2O和HClO共消耗n(H+)=2×(2.505×10-3mol-1.505×10-3mol)=2×10-3mol,生成I2的物质的量为2×10-3mol,则高纯度Cl2O浓溶液中n(Cl2O)=1×10-3mol,加入过量KI溶液共生成I2的物质的量为2.005×10-3mol,因此Cl2与I-反应生成I2的物质的量为2.005×10-3mol-2×10-3mol=5×10-6mol,由此可知高纯度Cl2O浓溶液中n(Cl2)=5×10-6mol,所以高纯度Cl2O浓溶液中==200>99,则所制备的高纯度Cl2O浓溶液符合要求。 10.(2021·浙江1月卷)某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO2)2]制备K2Cr2O7晶体,流程如下: 已知:4Fe (CrO2)2 + 10Na2CO3+7O28Na2CrO4 +4NaFeO2+10CO2 2H++2CrOCr2O+H2O 相关物质的溶解度随温度变化如下图。 请回答: (1)步骤I,将铬铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率,其理由是______。 (2)下列说法正确的是______。 A.步骤II,低温可提高浸取率 B.步骤II,过滤可除去NaFeO2水解产生的Fe(OH)3 C.步骤III,酸化的目的主要是使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7 D.步骤IV,所得滤渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3 (3)步骤V,重结晶前,为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品,从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序:溶解KCl →______→______→______→______→重结晶。 a.50℃蒸发溶剂; b.100℃ 蒸发溶剂;c.抽滤;d.冷却至室温;e.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热;f.蒸发至溶液中出现大量晶体,停止加热。 (4)为了测定K2Cr2O7产品的纯度,可采用氧化还原滴定法。 ①下列关于滴定分析的操作,不正确的是______。 A.用量筒量取25.00mL待测液转移至锥形瓶 B.滴定时要适当控制滴定速度 C.滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化 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 E.平行滴定时,须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下 ②在接近终点时,使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是:将旋塞稍稍转动,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落,______继续摇动锥形瓶,观察颜色变化。(请在横线上补全操作) (5)该小组用滴定法准确测得产品中K2Cr2O7的质量分数为98.50%。某同学还用分光光度法测定产品纯度(K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例),但测得的质量分数明显偏低。分析其原因,发现配制K2Cr2O7待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是______,添加该试剂的理由是______。 【答案】(1)增大反应物的接触面积 (2)BC (3)a e d c (4)①AC ②再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁 (5)H2SO4 抑制Cr2O72-转化为CrO42-,且与Cr2O72-不反应 【解析】根据题给已知,铬铁矿与足量熔融Na2CO3发生高温氧化反应生成Na2CrO4、NaFeO2和CO2,所得固体冷却后用水浸取,其中NaFeO2发生强烈水解:NaFeO2+2H2O=NaOH+Fe(OH)3↓,过滤得到含Na2CrO4、NaOH、Na2CO3的滤液,加入适量硫酸酸化,NaOH、Na2CO3与硫酸反应生成Na2SO4,Na2CrO4转化为Na2Cr2O7(发生的反应为2Na2CrO4+H2SO4 Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O),经蒸发结晶、过滤、洗涤得到的滤液中主要含Na2Cr2O7,加入KCl后经多步操作得到K2Cr2O7。(1)步骤I中铬铁矿与足量熔融Na2CO3发生高温氧化反应生成Na2CrO4、NaFeO2和CO2,将铬铁矿粉碎,可增大反应物的接触面积,加快高温氧化的速率;故答案为:增大反应物的接触面积。(2)A项,根据Na2CrO4的溶解度随着温度的升高而增大,步骤II中应用高温提高浸取率,A错误;B项,步骤II中用水浸取时NaFeO2发生强烈水解:NaFeO2+2H2O=NaOH+Fe(OH)3↓,经过滤可除去Fe(OH)3,B正确;C项,步骤III酸化时,平衡2H++2 CrO42- Cr2O72-+H2O正向移动,主要目的使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,C正确;D项,根据分析,步骤IV中过滤所得滤渣主要成分为Na2SO4,D错误;故选BC。(3)Na2Cr2O7中加入KCl发生反应Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl,根据各物质的溶解度随温度的变化曲线可知,K2Cr2O7的溶解度随温度升高明显增大,NaCl溶解度随温度升高变化不明显,50℃时两者溶解度相等,故为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品,步骤V重结晶前的操作顺序为:溶解KCl→50℃蒸发溶剂→蒸发至溶液出现晶膜,停止加热→冷却至室温→抽滤→重结晶;故答案为aedc。(4)①A项,量筒属于粗量器,不能用量筒量取25.00mL溶液,由于K2Cr2O7具有强氧化性,量取25.00mL待测液应用酸式滴定管,A错误;B项,滴定时要适当控制滴定的速率,确保反应物之间充分反应,同时防止滴加过快使得滴加试剂过量,B正确;C项,滴定时应一直观察锥形瓶中溶液颜色的变化,以便准确判断滴定的终点,C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,平视读取读数,D正确;E项,为了确保每次滴定时滴定管中的溶液充足,平行滴定时,须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下,并记录初始读数,E正确;故选AC。②在接近终点时,使用“半滴操作”的方法是:将旋塞稍稍转动,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落,再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁,继续摇动锥形瓶,观察颜色变化;故答案为:再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁。(5)根据题意,K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例,在K2Cr2O7溶液中存在平衡Cr2O72-+H2O2H++2 CrO42-,即有部分Cr2O72-会转化为CrO42-,从而使测得的质量分数明显偏低,为抑制Cr2O72-转化为CrO42-,可加入与Cr2O72-不反应的酸,如硫酸。 1.(2025·浙江省Flawless线上联考三模)酚酞是实验室常用的指示剂,实验室利用邻苯二甲酸酐(结构如图甲所示)和苯酚合成酚酞的装置如图乙所示(省略加热和夹持仪器),操作过程如下: a.取邻苯二甲酸酐3.0g于三颈烧瓶,再加入苯酚,混合均匀; b.在搅拌的条件下,加入浓硫酸,加装冷凝管,在150℃下加热回流; c.待烧杯中固体全部熔化为澄清液体混合物后即可停止加热,并冷却到室温; d.边搅拌边冷却缓缓加入硫酸,静置,抽滤得到酚酞粗品(橘黄色固体)。 已知: 试剂 熔点/℃ 沸点/℃ 相关性质 邻苯二甲酸酐 131 284 粉末,遇水容易水解 苯酚 43 182 粉末 在不同酸碱性条件下,酚酞有不同的结构,从而呈现出不同的颜色,如图丙所示。 (1)为使苯酚与邻苯二甲酸酐更充分地混合,在步骤a前还可以提前进行的操作是 。 (2)已知酚酞粗品中硫元素以HSO4-的形式存在,写出得到酚酞粗品的化学方程式: 。 (3)步骤b加热可以采用的方式是 ;装置中仪器A的名称是 ;加热时间不宜过长,否则 。 (4)可利用酚酞的四种结构之间的转化将获得的酚酞粗品按照如下方法提纯。取酚酞粗品,加入少量水搅拌,然后滴加足量的饱和Na2CO3溶液。一开始,溶液中有气泡产生,随后溶液变红,固体逐渐溶解(酚酞转化为易溶的结构)。补加一些水并继续搅拌一段时间,抽滤(第一次),滤饼用稀Na2CO3溶液洗涤(洗涤液与滤液合并)。将滤液转移到大烧杯中,在不断搅拌下,逐滴加入浓盐酸,直至B______,抽滤(第二次)。继续向滤液中加入浓盐酸,直至没有气泡产生,静置,析出白色的酚酞固体,再次抽滤(第三次)得到产物。 a.现象B是 。 b.未反应的苯酚主要在第 (选填“一”“二”或“三”)次抽滤中除去。 (5)使用酸碱指示剂时,我们通常只在溶液中添加数滴。结合酚酞的结构和性质,说明其不能多加的原因: 。 【答案】(1)通过热水浴熔化苯酚 (2) (3)油浴加热 球形冷凝管 容易生成大量副产物,产物变质 (4)溶液红色褪去,且30秒内不恢复 二 (5)酚酞本身的酸碱性可能影响溶液的酸碱性 【解析】据题可知,装置甲中发生以邻苯二甲酸酐、苯酚和硫酸为反应物生成苯酚的化学反应,并在之后抽滤得到苯酚粗品。 (1)苯酚在室温下为无色晶体,熔点为43℃,为了苯酚与邻苯二甲酸酐更充分的混合,可以在混合前采用热水浴熔化苯酚来达到目的; (2)反应完成后得到的酚酞粗品为橘黄色,由图丙可知,粗品中酚酞主要以的形式存在,又因为粗品中的硫元素主要以HSO的形式存在。故发生反应; (3)由题中b可知反应须在150℃下进行,高于100℃,在油浴加热的范围内,故使用油浴加热;仪器A的名称为球形冷凝管;有机反应不易控制,加热时间过长,易产生副产物,产物变质; (4)a.酚酞为酸碱指示剂,Na2CO3溶液显碱性,溶液为红色,移至大烧杯中后滴加浓盐酸,溶液pH减小,到中性时,红色褪去,停止滴入浓盐酸并静置30秒,观察到其未褪色后,进行第二次抽滤; b.苯酚在水中溶解度不大,但是会和碳酸钠反应生成易溶于水的苯酚钠,滤饼用稀Na2CO3溶液洗涤(洗涤液与滤液合并),将滤液转移到大烧杯中,在不断搅拌下,逐滴加入浓盐酸,苯酚钠转化为苯酚,会在溶液中析出,则之前未反应的苯酚主要在第二次抽滤中除去; (5)由图丙可知,酚酞自身为一种有机弱酸,其在水溶液易电离产生氢离子显酸性,会影响待测液的酸碱性,故只在待测液中少量滴加数滴。 2.(2025·浙江省Z20名校联盟三模)甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]是一种新型的铁营养强化剂。实验室制备甘氨酸亚铁部分装置如下图(夹持和加热、搅拌仪器已省略)。 已知: i.柠檬酸易溶于水和乙醇,有弱酸性和还原性。 ii.(H2NCH2COO)2Fe易溶于水,难溶于乙醇。 iii.H2通入PdCl2溶液中的反应:H2+ PdCl2=Pd↓(黑色)+2HCl 实验步骤: Ⅰ.关闭活塞K2,打开活塞K3和K1,加入适量稀硫酸(铁屑足量),当出现____________现象后关闭活塞K1。 Ⅱ.____________,磁力搅拌器不断搅拌,B中生成FeCO3沉淀。 Ⅲ.在50℃恒温条件下继续磁力搅拌,然后向B中滴加甘氨酸和柠檬酸溶液,调节溶液pH至5.5左右,使反应物充分反应。 Ⅳ.反应完成后,向B的反应混合物中加入无水乙醇,生成白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤得到粗产品,将粗产品纯化后得精品。 回答下列问题: (1)仪器b的名称为 。 (2)步骤Ⅰ中横线处的现象是 。 (3)下列说法正确的是____________。 A.步骤Ⅰ中的铁屑可以改为铁粉,从而加快反应速率 B.步骤Ⅱ横线处操作为:关闭K3,打开K2,将A中溶液压入到B中 C.步骤Ⅲ可以用水浴加热 D.步骤Ⅳ中洗涤剂可以用冰水 (4)写出B中生成甘氨酸亚铁的化学方程式 。 (5)步骤Ⅲ中加入少量柠檬酸的一个作用是能调节溶液促进FeCO3溶解,另一个作用是 。 (6)已知甘氨酸亚铁的结构为:,请分析,等浓度(H2NCH2COO)2Fe溶液导电能力远弱于FeCl2溶液的原因 。 【答案】(1)恒压滴液漏斗 (2)C中出现大量黑色沉淀 (3)BC (4)2H2NCH2COOH+FeCO3→(H2NCH2COO)2Fe+CO2↑+H2O (5)防止二价铁被氧化 (6)甘氨酸亚铁的结构中存在配位键,使得它在水中难以完全解离成离子,其溶液中自由移动的离子的浓度比FeCl2溶液中的离子浓度小的多 【解析】二价铁易被氧化,为制备甘氨酸亚铁,需先利用A中稀硫酸与铁屑反应生成的氢气将装置中的空气排空(关闭K2,打开K3和K1),当C中出现大量黑色沉淀时,证明装置中的空气已排空,关闭K3并打开K2,A中的硫酸亚铁溶液被氢气压入B中,在B中亚铁离子和HCO3-反应生成FeCO3沉淀、水、二氧化碳,然后加入甘氨酸和柠檬酸溶液,B中发生反应:2H2NCH2COOH+FeCO3→(H2NCH2COO)2Fe+CO2↑+H2O,反应完成后,向B的反应混合物中加入无水乙醇使(H2NCH2COO)2Fe析出,经过滤、洗涤得到粗产品,将粗产品纯化后得(H2NCH2COO)2Fe精品。 (1)仪器b为恒压滴液漏斗。 (2)结合分析知,步骤Ⅰ的目的是利用A中产生的氢气将整体装置中的空气排空,结合已知信息iii知,当C中出现大量黑色沉淀(Pd)时,即可关闭活塞K1。 (3)A项,铁粉表面积大,与硫酸反应速率过快,反应不易控制,可能导致反应过于剧烈,而铁屑与硫酸反应速率适中,A错误;B项,步骤Ⅱ的目的是利用A中产生的氢气将A中的硫酸亚铁溶液压入B中,则横线处操作为:关闭K3,打开K2,将A中溶液压入到B中,B正确;C项,步骤Ⅲ在50℃恒温条件下进行,水的沸点为100℃,故可以用水浴加热,C正确;D项,已知信息中提到(H2NCH2COO)2Fe易溶于水,则步骤Ⅳ中的洗涤剂不能是冰水,D错误;故选BC。 (4)B中甘氨酸和碳酸亚铁反应生成甘氨酸亚铁,反应的化学方程式:2H2NCH2COOH+FeCO3→(H2NCH2COO)2Fe+CO2↑+H2O。 (5)已知信息中提到柠檬酸具有酸性和还原性,则柠檬酸的另一个作用是作还原剂,防止二价铁被氧化。 (6)甘氨酸亚铁的结构中存在配位键,使得它在水中难以完全解离成离子,故其溶液中自由移动的离子的浓度比FeCl2溶液中的离子浓度小的多,等浓度(H2NCH2COO)2Fe溶液导电能力远弱于FeCl2溶液。 3.(2025·浙江省精诚联盟二模)氮化钡(Ba3N2)是医药和材料科学的重要中间体。某实验小组利用如图装置(部分固定装置略)进行制备: 已知:①制备原理为:3Ba+N2Ba3N2; ②氮化钡为黄色固体,沸点1000℃,极易与水反应生成氨气和氢氧化钡。 请回答: (1)仪器X的名称是 ,其中可用的固体中性干燥剂是 (填1种)。 (2)有同学认为虚线框内的装置Y部分需要改进,理由是 。 (3)下列有关说法正确的是_______。 A.相比于其他液体,用Hg液封不易引起倒吸 B.镍舟可用铂舟或瓷舟等替换 C.浓H2SO4除干燥作用外,也可用来观察并调控鼓入N2的速率 D.该实验反应完全时,反应物金属光泽消失,并由银白色转变为黄色 (4)制备氮化钡的所有操作具体如下,请排序: 。 ⑦→_______→_______→_______→_______→_______→_______→⑧(填序号)。 ①通入N2 ②关闭管式炉并冷却至室温 ③停止通入N2 ④打开K1、K2 ⑤填装试剂与药品 ⑥加热管式炉 ⑦装置连接并检查气密性    ⑧关闭K1、K2 (5)利用化学方法定性检验反应后固体中的氮化钡,实验方案为 。 (6)用天平称量反应前后玻璃管中固体的质量,实际增重值总是大于理论值,可能的原因是 。 【答案】(1)球形干燥管 CaCl2、Na2SO4等 (2)Hg极易挥发,敞口实验会污染环境 (3)ACD (4)⑤④①⑥②③ (5)取少量固体样品,加蒸馏水,在试管口放一张润湿的pH试纸,若变蓝则说明含氮化钡 (6)N2中含有少量O2、H2O,导致产物中混入BaO、Ba(OH)2等;称量操作动作过慢,导致产物Ba3N2部分水解 【解析】反应前先通入氮气排除空气,接着高温加热镍舟,金属钡与氮气在镍舟中发生反应,生成黄色固体氮化钡;因为氮化钡极易与水反应生成氨气和氢氧化钡,在发生装置前后要加干燥剂,浓硫酸的作用是除去氮气中的水蒸气,装置X应为固体干燥剂防治空气中的水蒸气进入;未反应的钡在高温下会进入汞液,因此汞液的作用是液封未反应的金属钡,防治钡与空气中的氧气、水发生反应。 (1)仪器X的名称是球形干燥管,固体中性干燥剂主要由强酸强碱盐组成,其中可用的有CaCl2、Na2SO4等。 (2)装置Y部分需要改进,理由是:Hg极易挥发,敞口实验会污染环境。 (3)A项,金属钡易与其它液体发生反应,而液汞不与钡发生反应,因此用Hg液封不易引起倒吸,A正确;B项,高温下钡可溶解铂形成合金,瓷舟的主要成分为氧化铝,钡会还原氧化铝,因此不可用铂舟或瓷舟等替换镍舟,B错误;C项,浓H2SO4可干燥氮气带进来的水分,也可通过浓H2SO4中气泡的生成速率观察并调控鼓入N2的速率,C正确;D项,该实验反应完全时,金属钡完全转化为黄色固体氮化钡,因此金属光泽消失,固体由银白色转变为黄色,D正确;故选ACD。 (4)制备氮化钡前先通气再加热,反应结束后先停止加热再停止通气,因此操作顺序如下:连接装置并检查装置气密性,填装试剂与药品,打开K1、K2通入N2,加热管式炉,待充分反应后关闭管式炉并冷却至室温,停止通入N2,关闭K1、K2,因此具体的排序为:⑤④①⑥②③。 (5)氮化钡极易与水反应生成氨气和氢氧化钡,因此可通过检验氨气从而定性检验反应后固体中存在氮化钡,实验方案为:取少量固体样品,加蒸馏水,在试管口放一张润湿的pH试纸,若变蓝则说明含氮化钡。 (6)反应前后玻璃管中固体的质量实际增重值总是大于理论值,可能的原因是:N2中含有少量O2、H2O,导致产物中混入BaO、Ba(OH)2等;称量操作动作过慢,导致产物Ba3N2部分水解等等。 4.(2025·浙江省绍兴市三模)实验室分离提纯甲苯、苯胺与苯甲酸的混合物的方案如下。 (1)写出水洗操作中用到最主要的玻璃仪器名称: ;苯胺沸点高于甲苯沸点的原因是 。 (2)步骤①加入盐酸发生反应的化学方程式为 。 (3)步骤②利用强酸制弱酸得到的产物固体的主要成分为苯甲酸,为进一步分离提纯固体,下列操作步骤正确的排序为 (填序号)。 a.趁热过滤     b.冷却结晶     c.加热溶解    d.常温过滤    e.洗涤、干燥 (4)当时,认为苯甲酸沉淀完全,则苯甲酸恰好沉淀完全时,溶液的 (已知:苯甲酸的)。 (5)粗品有机相Ⅲ需要通过水蒸气蒸馏进一步提纯,该方法是将水蒸气通入有机物中,使该有机物在低于100℃的温度下,随着水蒸气一起蒸馏出来,从而保证有机物不被破坏。装置如图所示(夹持装置已略去)。 ①装置中长玻璃管A的作用是 。 ②实验结束后,锥形瓶中的现象为 。 【答案】(1)分液漏斗 苯胺分子间存在氢键,沸点较高 (2) (3)cabde (4)2.12 (5)平衡气压,防止烧瓶内压强过大 液体分层 【解析】甲苯不溶于水,苯甲酸与苯胺微溶于水,苯胺的盐酸盐易溶于水,向混合物中加入盐酸充分反应后分液,得到含有苯胺盐酸盐的水相I和含有甲苯、苯甲酸的有机相I。在水相I中加入NaOH溶液,苯胺盐酸盐与NaOH反应生成苯胺,分液得到有机相Ⅲ,即苯胺粗品。有机相1经水洗除去步骤①中的多余盐酸,分液得到有机相Ⅱ,向有机相Ⅱ中加入Na2CO3溶液,使苯甲酸转化成溶于水的苯甲酸钠进入水相Ⅱ,有机相Ⅳ即为甲苯粗品,向水相Ⅱ中加入盐酸,生成的苯甲酸微溶于水,过滤得到粗产品。 (1)水洗后分离有机相与水相,故需要分液漏斗。苯胺分子间存在氢键,甲苯分子间没有,分子间氢键可以使物质的熔沸点升高。 (2)苯胺具有弱碱性,可与盐酸反应: 。 (3)固体I主要成分为苯甲酸,为进一步分离提纯,需要进行重结晶,苯甲酸的溶解度随温度变化较大,应加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故正确操作顺序为cabde。 (4),已知,则,。 (5)①A连接大气与水蒸气发生器,可以平衡气压,防止烧瓶中因生成水蒸气而压强过大产生危险。②苯胺在低于100的温度下,随水蒸气一起蒸馏出来,苯胺微溶于水,经冷凝,锥形瓶中液体出现分层现象。 5.(2025·浙江省桐乡市三模)氯化铁是重要的化工原料,其实验室制备方法为: Ⅰ.制备FeCl3∙6H2O:流程如图1。 Ⅱ.由FeCl3∙6H2O制备无水FeCl3:将FeCl3∙6H2O与液体SOCl2混合并加热,制得无水FeCl3,装置如图2(夹持和加热装置略)。 已知:①SOCl2沸点为77℃;②反应方程式为:FeCl3∙6H2O+SOCl2FeCl3+6SO2↑+12HCl↑ 请回答: (1)图2中仪器B的名称是 。 (2)下列说法不正确的是_______。 A.检验稀FeCl3溶液中是否残留Fe2+,可滴加少量酸性高锰酸钾 B.图2中的加热宜采用水浴的方式 C.图2中的无水CaCl2可替换为碱石灰 D.可采用同样方式由Na2SO4·10H2O制备Na2SO4 (3)请对图1中“系列操作”排序: 。 _______→_______→_______→_______→_______ (填字母)。 a.冷却至室温 b.用饱和NaCl溶液洗涤 c.用浓HCl洗涤 d.蒸发至出现晶膜 e.蒸发至出现大量固体 f.常温干燥 g.低温干燥 h.过滤 i.趁热过滤 (4)制得的无水FeCl3含有少量还原性杂质,试分析原因 。 (5)用莫尔法测定无水FeCl3的纯度:准确称取0.4000g样品配成100mL溶液,移取25.00mL于锥形瓶中,加入三乙醇胺屏蔽铁离子形成稳定配合物,调节pH=8.5~10.5,滴加指示剂K2CrO4溶液。不断摇动下,用0.1000mol·L-1AgNO3标准溶液滴定至浅红色(有Ag2CrO4沉淀),30秒内不褪色。 平行测试3次,平均消耗AgNO3标准溶液15.00mL。 ①无水FeCl3的纯度为 。 ②测定过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果,原因是 。 【答案】(1)(球形)干燥管 (2)ACD (3)dahcg (4)FeCl3∙6H2O+SOCl2FeCl3+6SO2↑+12HCl↑,产物中SO2具有强还原性,可将Fe3+还原为Fe2+ (5)81.25% pH过低,部分CrO42-转化为Cr2O72-:pH过高,可能生成AgOH,均会使消耗的AgNO3偏多 【解析】稀盐酸与废铁屑反应生成氯化亚铁,过滤,向滤液中通入氯气反应生成氯化铁,向氯化铁溶液中加入铁粉反应生成氯化亚铁,再通入氯气将氯化亚铁氧化得到浓氯化铁溶液,浓氯化铁溶液或稀氯化铁溶液在氯化氢气流中经过一系列过程得到FeCl3∙6H2O,将FeCl3∙6H2O与液体SOCl2混合并加热,在烧瓶中发生反应,制得无水FeCl3,无水氯化钙用于吸收水蒸气保证烧瓶内是干燥环境,尾气用氢氧化钠溶液吸收。 (1)根据结构可知,图2中仪器B的名称是(球形)干燥管。 (2)A项,亚铁离子、氯离子在酸性条件下均能还原高锰酸钾溶液出现褪色现象,则不能通过滴加少量酸性高锰酸钾检验稀FeCl3溶液中是否残留Fe2+,A错误;B项,已知SOCl2沸点为77℃,图2中的加热宜采用水浴的方式,以控制加热温度防止SOCl2挥发,B正确;C项,无水CaCl2主要作用是干燥,防止氢氧化钠溶液中水蒸气进入到发生装置中,而碱石灰会与二氧化硫、HCl反应,从而失去干燥作用,则图2中的无水CaCl2不可替换为碱石灰,C错误;D项,氯化铁溶液易水解,不采取措施直接加热FeCl3∙6H2O通常不能得到FeCl3、得到氢氧化铁等,通过FeCl3∙6H2O+SOCl2FeCl3+6SO2↑+12HCl↑则可得到无水FeCl3,而硫酸钠是不挥发性强酸的钠盐,不会水解,在控制一定温度下加热可由Na2SO4·10H2O制备Na2SO4,D错误;选ACD。 (3)图1中氯化铁稀溶液经“系列操作”得到FeCl3∙6H2O,氯化铁是挥发性强酸的弱碱盐,应采用冷却结晶法获得晶体、经过滤后洗涤干燥,由于氯化铁易水解,采用浓盐酸洗涤,氢离子浓度大可抑制其水解又不会引入杂质,还可以减少产品损失,而低温干燥可以防止晶体失去结晶水;故对图1中“系列操作”排序:d.先蒸发浓缩,蒸发至出现晶膜,此时溶液达到饱和状态;a.冷却至室温析出FeCl3∙6H2O晶体;h.过滤分离出晶体;c.用浓HCl洗涤,洗去晶体表面的杂质;g.低温干燥;故答案为dahcg; (4)制得的无水FeCl3含有少量还原性杂质,试分析原因为:根据信息②反应方程式为:FeCl3∙6H2O+SOCl2FeCl3+6SO2↑+12HCl↑,产物中SO2具有强还原性,可将Fe3+还原为Fe2+。 (5)①FeCl3+3AgNO3=3AgCl↓+Fe(NO3)3,根据方程式可知n(FeCl3)=n(AgNO3)=×0.1000mol·L-1 ×0.01500L=5×10-4mol,产品无水FeCl3的纯度为。②测定过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果,原因是:pH过低,发生2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,部分CrO42-转化为Cr2O72-,pH过高,可能生成AgOH,均会使消耗的AgNO3偏多。 6.(2025·浙江省杭州市高三二模)二茂铁的化学式为Fe(C5H5)2,制备原理和流程如下: 4KOH+2C5H6+FeCl2=Fe(C5H5)2+2KCl+2KOH·H2O ΔH<0 已知: ①环戊二烯酸性与乙醇相当 ②相关物质的部分性质如下: 物质 熔点 沸点 溶解性 二茂铁 173℃ 249℃ 不溶于水,易溶于苯、乙醚等有机溶剂 环戊二烯 —— 41.5℃ —— 乙醚 —— 34.6℃ —— 请回答: (1)步骤I在如图装置中进行,仪器a的名称为 ,Fe(C5H5)2属于 晶体。 (2)步骤II中发生的反应为 。 (3) SOCl2在步骤III中的作用 , 。 (4)关于本实验,下列说法正确的是_______。 A.步骤I中图仪器b可以冷凝回流乙醚 B.乙醚在反应中主要作用是溶剂,若用乙醇代替产率不变 C.步骤IV中溶液3加入溶液2中:应当分批次缓慢 D.FeCl2·4H2O可由FeCl2的溶液蒸发结晶获得 (5)步骤V,从混合物中I得到粗产物的所有操作如下,请排序: 。(填序号) 过滤→_______→_______→_______→_______→_______ ①水洗并分液②过滤③用乙醚洗涤滤渣,合并有机相④蒸出乙醚后得到产品⑤加入无水Na2SO4吸水 (6)环戊二烯负离子为平面结构,较稳定,请分析KOH夺取的H为 (填、或). 【答案】(1)锥形瓶 分子 (2) 3KOH+C5H6=KC5H5+2KOH·H2O (3) 抑制Fe2+的水解 水解生成SO2和HCl气体,提供无氧环境 (4)AC (5)③①⑤②④ (6)Hₐ 【解析】步骤Ⅰ是0.5molKOH和40mL无水乙醚电磁搅拌10min得到溶液1;步骤Ⅱ是溶液1中加入0.05mol环戊二烯,搅拌20min得到溶液2;步骤Ⅲ是足量SOCl2和40mL无水乙醚及0.025molFeCl2·4H2O,搅拌得到溶液3;将溶液2和3混合,发生目标反应,生成二茂铁;经过步骤Ⅳ得到粗产品。(1)根据仪器结构,可知仪器a的名称为锥形瓶;Fe(C5H5)2的熔沸点较低,属于分子晶体。 (2)环戊二烯酸性与乙醇相当,根据目标方程式可知氢氧化钾会与水结合,则步骤II为KOH与环戊二烯反应,生成KC5H5和2KOH·H2O,化学方程式为:3KOH+C5H6=KC5H5+2KOH·H2O。 (3)SOCl2可以吸收水,生成SO2和HCl,Fe2+在水中易水解,同时遇到氧气非常容易被氧化,则加入足量的SOCl2可以:抑制Fe2+的水解的同时,还能利用水解生成SO2和HCl气体,提供无氧环境。 (4)A项,仪器b是球形冷凝管,其作用是冷凝回流乙醚的作用,A项正确;B项,乙醇的沸点高于环戊二烯,加热冷凝回流乙醇时环戊二烯会被蒸发,则利用乙醇代替产率降低,B项错误;C项,根据4KOH+2C5H6+FeCl2=Fe(C5H5)2+2KCl+2KOH·H2O可知,要在碱性环境中进行,则溶液3应当分批次缓慢加入溶液2中,C项正确;D项,FeCl2中亚铁离子会水解,通过溶液蒸发结晶不会获得FeCl2·4H2O,D项错误;故选:AC。 (5)因为二茂铁不溶于水,易溶于苯、乙醚等有机溶剂,则从混合物中I得到粗产物的操作为:先过滤得到有机液,再用乙醚洗涤滤渣,合并有机相,接着水洗并分液去掉有机相中杂质,加入无水Na2SO4吸水,过滤除去无水Na2SO4,最后蒸出乙醚后得到产品,具体顺序为③①⑤②④。 (6)环戊二烯中亚甲基上的氢最容易被夺去,因为亚甲基上的氢离去后形成的碳正离子或自由基和旁边两个双键共轭,即 KOH夺取的H为Hₐ。 7.(2025·浙江省金华市高三二模)某实验小组探究苯甲醛与甲醛在浓NaOH作用下制备苯甲醇,实验原理及流程如下: 已知:(1)苯甲醛微溶于水、苯甲醇在水中溶解度不大,两者均易溶于乙醚、密度均约为1g/cm3。 (2)苯甲醛能与NaHSO3反应生成难溶于水、乙醚的固体。 请回答: (1)甲醛试剂会缔合为三聚甲醛(),实验前需解聚,方法是:取50mL甲醛试剂,加1mL10%稀硫酸,加热回流。稀硫酸的作用是 。 (2)步骤Ⅰ所用的装置如下图所示。虚线框内装置的作用是 。 (3)步骤Ⅱ为分液,步骤Ⅳ为蒸馏。下列说法正确的是_______。 A.步骤Ⅰ,实验操作必须在通风橱中完成 B.步骤Ⅱ,加适量水的目的是溶解甲酸钠 C.步骤Ⅱ,分离出的水层可用乙醚再次萃取并回收乙醚层 D.步骤Ⅳ,温度计插入混合物M3中,会收集到沸点稍高的杂质 (4)步骤Ⅲ对分离得到的有机层的“一系列操作”有如下步骤,请排序 (填序号)。 ①加NaHCO3溶液至不再产生气泡 ②加无水MgSO4固体吸水,过滤 ③水洗,分液 ④加过量饱和NaHSO3溶液 ⑤分液 ⑥过滤 (5)步骤Ⅱ不选择按下图所示操作进行,原因是 。 (6)HCHO的还原性强于苯甲醛的原因是 。 【答案】(1)催化剂 (2)吸收挥发的HCHO,防止空气中O2的进入装置内 (3)ABC (4)④⑥①⑤③② (5)苯甲醛、苯甲醇密度均约为1g/cm3,与水难以有效分层 (6)苯甲醛中苯环使醛基中的C-H键极性减弱,不易断裂 【解析】苯甲醛与过量甲醛在浓NaOH溶液中发生Cannizzaro反应,生成苯甲醇和甲酸钠,得到混合物M1,加入适量水可将未反应的HCHO、生成的HCOONa及催化剂NaOH溶解,再加适量乙醚可将未反应的苯甲醛和生成的苯甲醇溶解,由于水和乙醚不互溶,分液后弃去水层,加入过滤饱和NaHSO3溶液与苯甲醛反应生成固体,除去苯甲醛,过滤后加NaHCO3溶液至不再产生气泡以除去过量的NaHSO3溶液,分液后弃去水层,水洗有机层后再弃去水层,除去可能溶于有机层中的少量盐类物质,在有机层中加无水MgSO4干燥有机层,过滤后再蒸馏得到苯甲醇粗品。 (1)三聚甲醛在稀硫酸的催化下会解聚生成甲醛,反应过程中稀硫酸为催化剂; (2)虚线框内装置中的水可以吸收挥发出的甲醛,防止倒吸,反应物的醛类物质具有较强的还原性,因此该装置还可以防止空气中O2的进入装置内发生副反应; (3)A项,由于反应物HCHO是气体,易从体系中挥发,因此步骤Ⅰ的实验操作必须在通风橱中完成,A正确;B项,步骤Ⅱ中加适量水的目的之一是溶解甲酸钠,B正确;C项,步骤Ⅱ中分离出的水层可用乙醚再次萃取并回收乙醚层可以增大产率,C正确;D项,步骤Ⅳ为蒸馏操作,温度计的水银球需在支管口处,不能插入混合物中,D错误;故选ABC; (4)根据分析,“一系列操作”的顺序为④⑥①⑤③②; (5)混合物M1中含有水、苯甲醛、苯甲醇等,苯甲醛、苯甲醇虽然难溶于水,但它们的密度均约为1g/cm3,与水难以有效分层,因此不采用图中的操作; (6)醛基表现还原性时要断裂C-H键,苯环中含有大π键,电子云密度较高,导致醛基中C-H键的极性减弱,不易断裂。 8.(2025·浙江省宁波市高三二模)“Chem is try”小组探究Cu(phen)2ClO4(高氯酸二邻菲罗啉合亚铜)的合成方法: 实验一:Cu(CH3CN)4ClO4(高氯酸四乙晴合亚铜)的制备实验流程: 实验二:Cu(phen)2ClO4(高氯酸二邻菲罗啉合亚铜)的制备 反应方程式:。 实验步骤:按如图所示搭好装置→检查气密性→关闭滴液漏斗活塞→“惰性气体保护”→将Cu(CH3CN)4ClO4溶于10mL乙腈,通过滴液漏斗加入三颈烧瓶→将邻菲罗啉的乙晴溶液通过滴液漏斗加入三颈烧瓶→搅拌20 min→通过滴液漏斗滴加新蒸馏的无水乙醚→过滤、干燥。 已知:①Cu(ClO4)2·6H2O(六水合高氯酸铜)为蓝绿色晶体;②的配合物通常为无色,易被氧化;③CH3CN(乙晴)沸点81.6℃,与水混溶,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂;④phen为邻菲罗啉()。 (1)步骤Ⅰ:取14 g碱式碳酸铜加少量水湿润,搅拌下小心滴加高氯酸至固体几乎完全溶解。若加入太多水,弊端是 。 (2)步骤Ⅳ:加热回流结束的标志是 。 (3)步骤Ⅵ:最适宜的干燥方法是_______。 A.烘箱烘干 B.低温风干 C.真空干燥 D.滤纸吸干 (4)实验二“惰性气体保护”需用惰性气体充分置换空气,可通过反复抽真空、通氮气来实现。请从下列操作中选择合适的操作并排序(需要用到下列所有操作): 。 关闭K1→_______→_______→_______→_______→_______(填序号)→重复以上操作3次→关闭真空泵。 a.打开K1 b.打开K2 c.关闭K2 d.抽真空 e.通氮气 (5)下列说法不正确的是_______。 A.步骤Ⅲ应“浓缩”至溶液表面出现晶膜 B.步骤Ⅳ中加热回流的主要目的是将分解出的结晶水蒸发脱离体系 C.步骤Ⅴ中“系列操作”为冷却结晶、过滤、洗涤 D.实验二通过滴液漏斗投料过程可能有空气进入装置,应在通风橱内进行 (6)实验方案不采用邻菲罗啉直接与高氯酸亚铜反应制备产物,而是先制得高氯酸四乙晴合亚铜。请结合物质的溶解性推测原因 。 【答案】(1)减缓反应速率、延长蒸发结晶时间 (2)溶液蓝绿色褪去 (3)C (4)b→d→c→a→e (5)BCD (6)CuClO4(高氯酸亚铜)在有机溶剂(如乙腈)中的溶解度较低,直接与邻菲罗啉反应效率低下  而[Cu(CH3CN)4]ClO4(高氯酸四乙腈合亚铜)在有机溶剂(如乙腈)中溶解度较高,利于反应 【解析】Cu(CH3CN)4ClO4(高氯酸四乙晴合亚铜)的制备实验流程中,Cu2(OH)2CO3用高氯酸溶解后过滤得到Cu(ClO4)2溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到Cu(ClO4)2·6H2O蓝绿色晶体,在无水乙腈中利用铜粉将Cu2+还原为Cu+,步骤Ⅴ中“系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,Cu+的配合物通常为无色,易被氧化,干燥时需隔绝空气,则适宜的干燥方法是真空干燥。 (1)若加入太多水,会导致反应物的浓度降低,弊端是: 减缓反应速率、延长蒸发结晶时间。 (2)Cu(ClO4)2·6H2O(六水合高氯酸铜)为蓝绿色晶体,溶于水后得到蓝色溶液,加热回流结束时,溶液蓝绿色褪去。 (3)由已知信息可知Cu+的配合物通常为无色,易被氧化,干燥时需隔绝空气,则适宜的干燥方法是真空干燥,故选C。 (4)实验二“惰性气体保护”需用惰性气体充分置换空气,可通过反复抽真空、通氮气来实现,操作为:关闭K1→打开K2→抽真空→关闭K2→打开K1→通氮气→重复3次→关闭真空泵。 (5)A项,步骤Ⅲ应“浓缩”至溶液表面出现晶膜,表明溶液已达到过饱和状态,然后降温结晶,A正确;B项,步骤Ⅳ中“加热回流”的主要目的是在无水乙腈中利用铜粉将Cu2+还原为Cu+,B错误;C项,步骤Ⅴ中“系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,C错误;D项,Cu+的配合物易被氧化,实验二需在真空环境中进行,不能有空气进入装置,D错误;故选BCD。 (6)实验方案不采用邻菲罗啉直接与高氯酸亚铜反应制备产物,而是先制得高氯酸四乙晴合亚铜,原因是:CuClO4(高氯酸亚铜)在有机溶剂(如乙腈)中的溶解度较低,直接与邻菲罗啉反应效率低下  而[Cu(CH3CN)4]ClO4(高氯酸四乙腈合亚铜)在有机溶剂(如乙腈)中溶解度较高,利于反应。 9.(2025·浙江省温州市高三二模)某兴趣小组利用废铜屑(主要成分为Cu,还含有少量Fe、Fe2O3)制备助燃剂——六水合高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O],相关的流程如下: 已知:Cu(ClO4)2·6H2O易溶于水,微溶于乙醇,120℃时分解。 (1)步骤Ⅰ,H2O2浓度对反应速率有影响。通过如图所示装置将少量稀H2O2溶液浓缩,仪器A的名称是 ,毛细管的作用是平衡气压和 ,外接真空泵的原因是 。 (2)步骤Ⅲ,反应温度控制不超过的原因是 。 (3)下列说法正确的是_______。 A.步骤Ⅰ,H2O2的作用仅是将Fe2+氧化Fe3+ B.步骤Ⅱ,滤渣的主要成分为Fe(OH)3 C.步骤Ⅲ,为了提高Cu2+的转化率, D.步骤Ⅳ,沉淀可以先蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤 (4)通过步骤Ⅴ和一系列操作可得到Cu(ClO4)2·6H2O。从下列选项中选择最佳操作并排序: 。 Cu2(OH)2CO3→(_______)→(_______)→d→(_______)→(_______)→g→Cu(ClO4)2·6H2O a.向浓HClO4一次性加入Cu2(OH)2CO3 b.向浓HClO4分几次加入Cu2(OH)2CO3 c.冷却结晶,蒸发皿底部出现大量晶体 d.继续蒸发至有晶膜出现 e.刮下残留在蒸发皿底部的晶体,加水溶解重新蒸发再冷却 f.在通风橱中蒸发溶液至不再产生酸雾 g.将固体置于60℃的烘箱中干燥2小时 (5)用“恒电流电解法”测定Cu(ClO4)2·6H2O样品中的Cu含量,步骤如下: ①样品中Cu元素的质量分数是 %(用含的式子表示)。 ②若铂网阴极用酒精灯小火进行长时间烘干,样品中Cu元素的质量分数 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 【答案】(1)冷凝管或直形冷凝管 防止溶液暴沸 减压或抽气,降水的沸点,减少H2O2分解 (2)温度过高,NaHCO3或Cu2(OH)2CO3受热分解;HCO3-水解反应程度加大,会生成过多的Cu(OH)2 (3)BCD (4)bf ce (5) 偏大 【解析】废铜屑(主要成分为Cu,还含有少量Fe、Fe2O3),加入稀硫酸浸取Fe、Fe2O3与稀硫酸反应,铜单质不与硫酸反应,加入双氧水将Fe2+氧化为Fe3+,同时铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,所得溶液含有Cu2+、Fe3+的溶液,调节溶液pH值,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,再加入NaHCO3过滤后得到主要含有Cu2(OH)2CO3的滤渣,再加入浓HClO4,得到Cu(ClO4)2溶液,再经过一系列操作,最终得到Cu(ClO4)2·6H2O。 (1)由图可知,仪器A的名称是直形冷凝管;H2O2受热易分解,浓缩时需要减压蒸馏,馏出物为H2O;毛细管提供汽化中心,防止液体暴沸;外接真空泵的原因是减压或抽气,降水的沸点,减少H2O2分解; (2)NaHCO3中HCO3-易水解,且NaHCO3、Cu2(OH)2CO3受热也不稳定,故反应温度控制不超过80℃的原因是:温度过高,NaHCO3或Cu2(OH)2CO3受热分解;HCO3-水解反应程度加大,会生成过多的Cu(OH)2; (3)A项,步骤Ⅰ,H2O2的作用除了是将是将Fe2+氧化Fe3+外,还将Cu氧化 Cu2+,A错误;B项,步骤Ⅱ,通过调节 pH 将Fe3+转为为 Fe(OH)3,B正确;C项,步骤Ⅲ,根据方程式2NaHCO3+2CuSO4=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+3CO2↑+H2O,加入过量的NaHCO3,可提高Cu2+的转化率,C正确;D项,步骤Ⅳ,Cu2(OH)2CO3沉淀难溶于水,可以先蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤除去沉淀表面的水分,D正确;故选BCD; (4)Cu2(OH)2CO3与浓HClO4反应放热,应向浓HClO4分几次加入Cu2(OH)2CO3,在通风橱中蒸发溶液至不再产生酸雾,继续蒸发至有晶膜出现,冷却结晶,蒸发皿底部出现大量晶体,刮下残留在蒸发皿底部的晶体,加水溶解重新蒸发再冷却,将固体置于60℃的烘箱中干燥2小时得到得到Cu(ClO4)2·6H2O,故顺序是:Cu2(OH)2CO3→b→f→d→c→e→g→Cu(ClO4)2·6H2O; (5)①由实验原理可知,m(Cu)=铂网阴极析出的铜+电解残液中的铜,,样品中Cu元素的质量分数是;②铂网阴极用酒精灯小火进行长时间烘干,导致铜片被氧化,Cu的质量增加,测得样品中Cu元素的质量分数偏大。 10.(2025·浙江省嘉兴市高三一模)某小组用阿司匹林制备阿司匹林铜: 已知:阿司匹林铜是一种亮蓝色结晶粉末,不溶于水、乙醇,受热易分解成浅绿色混合物,在强酸性条件下能解离出Cu2+。 请回答: (1)实验装置图中仪器A的名称是 。步骤Ⅰ使用冰水浴的原因是 。 (2)下列说法正确的是_______。 A.步骤Ⅰ中,加入乙醇的目的是增大阿司匹林与NaOH溶液的接触面积,从而加快反应速率 B.步骤Ⅱ中,先用过量的硫酸中和NaOH避免滴加CuSO4溶液时产生Cu(OH)2 C.步骤Ⅲ中,过滤后的产品先用蒸馏水洗涤,再用酒精洗涤 D.步骤Ⅲ中,为了快速得到干燥的产品,可采用高温烘干 (3)阿司匹林铜中铜含量可用碘量法测定: 已知:ⅰ.滴定过程中发生如下反应:2Cu2++4I−=2CuI+I2,I2+2S2O32-=S4O62-+2I−,CuI(s)+SCN−(aq)CuSCN(s)+I−(aq),Ksp(CuI)=2.1×10−12,Ksp(CuSCN)=4.8×10−15。 ⅱ.CuI能强力吸附I2,被吸附的I2不能被Na2S2O3标准溶液滴定,淀粉也会吸附I2,使滴定终点推迟。 ⅲ.SCN−可以还原Cu2+。 ①从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤(碘量瓶示意如图): 用分析天平称取4.000 g产品→在烧杯中用适量的3.000 mol/L 和40 mL水溶解,加热煮沸,样品完全分解后,摇匀,冷却到室温→配制100.00 mL待测溶液→用移液管移取25.00 mL待测溶液到碘量瓶→加入过量KI固体,塞上碘量瓶的塞子,摇匀,用少量水封,在暗处静置5分钟→打开塞子→ →塞上碘量瓶的塞子→ →记录标准溶液体积。 a.H2SO4 b.HNO3 c.剧烈振荡碘量瓶 d.轻轻振荡碘量瓶 e.用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色 f.用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点 g.加入适量KSCN溶液和1 mL 0.5%淀粉 ②配制待测溶液时,下列仪器必须用到的是 (填标号)。 a.玻璃棒 b.100 mL锥形瓶 c.50 mL容量瓶 d.胶头滴管 ③判定滴定到达终点的实验现象是 。 ④三次滴定消耗Na2S2O3标准溶液的平均体积为18.80 mL,则产品中的铜含量为 %(保留小数点后2位数字)。 【答案】(1) 恒压滴液漏斗 防止阿司匹林的水解 (2)AC (3)a eg cf AD 滴入最后半滴Na2S2O3溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色 12.03 【解析】阿司匹林在乙醇的溶解下可以与NaOH发生中和反应,再加入CuSO4溶液发生反应得到阿司匹林铜沉淀,过滤、洗涤干燥得到粗产品。(1)由图可知,实验装置图中仪器A的名称是恒压滴液漏斗。酯基在加热下易水解,则步骤Ⅰ使用冰水浴的原因是防止阿司匹林的水解。(2)A项,步骤Ⅰ中,加入乙醇作溶剂,可增大阿司匹林与NaOH溶液的接触面积,从而加快反应速率,A正确;B项,步骤Ⅱ中,先用硫酸中和NaOH避免滴加CuSO4溶液时产生Cu(OH)2,已知阿司匹林铜在强酸性条件下能解离出Cu2+,故硫酸不能过量,B错误;C项,产品不溶于水、醇,步骤Ⅲ中,过滤后的产品先用蒸馏水洗涤,再用酒精洗涤,酒精挥发易干燥,C正确;D项,已知阿司匹林铜易受热分解成浅绿色混合物,步骤Ⅲ中不可采用高温烘干,D错误;故选AC。(3)①用碘量法测定阿司匹林铜中铜含量时,首先应在酸性溶液中加热,使铜离子解离出来,由于硝酸具有强氧化性会氧化硫代硫酸钠等还原性物质,故应避免使用,应选择硫酸,再利用2Cu2++4I−=2CuI+I2,生成碘单质,用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,由于CuI表面容易吸附I2会导致其不能充分被反应,于是,待大部分I2被反应后,加入KSCN,利用CuI(s)+SCN−(aq)CuSCN(s)+I−(aq),使CuI沉淀转化为更难溶的CuSCN,把吸附的I2释放出来,从而提高反应精度;滴定使用的指示剂为淀粉,淀粉也会吸附I2,使滴定终点推迟,故剩余少量碘单质时,要塞上碘量瓶的塞子、剧烈振荡碘量瓶以“释放”被淀粉吸附的I2,之后用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点,故步骤为:用分析天平称取4.000 g产品→在烧杯中用适量的3.000 mol/L H2SO4和40 mL水溶解,加热煮沸,样品完全分解后,摇匀,冷却到室温→配制100.00 mL待测溶液→用移液管移取25.00 mL待测溶液到碘量瓶→加入过量KI固体,塞上碘量瓶的塞子,摇匀,用少量水封,在暗处静置5分钟→打开塞子→用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色,加入适量KSCN溶液和1 mL 0.5%淀粉→塞上碘量瓶的塞子→剧烈振荡碘量瓶,用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点,记录标准溶液体积。故答案为:“a”、“eg”、“cf”。②配制100mL待测溶液时,需要称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶等操作,所以必须用到的仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒和100 mL的容量瓶等。故选ad。③判定滴定到达终点的实验现象是:滴入最后半滴Na2S2O3溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原。④阿司匹林铜溶解得到Cu2+,与KI反应:2Cu2++4I-=2CuI+I2,生成的碘用Na2S2O3标准溶液滴定,有关系式:2Cu2+~I2~2Na2S2O3,三次滴定消耗Na2S2O3标准溶液的平均体积为18.80 mL,故n(Cu2+)=n(Na2S2O3)=0.1000ml/L×0.01880L=0.001880mol,故该样品中的铜含量为12.03%(保留小数点后2位数字)。 32 / 38 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题13 实验综合设计与评价题 考点 五年考情(2021-2025) 命题趋势 实验综合设计与评价题(5年10考) 2025·浙江6月卷 2025·浙江1月卷 2024·浙江6月卷 2024·浙江1月卷 2023·浙江6月卷 2023·浙江1月卷 2022·浙江6月卷 2022·浙江1月卷 2021·浙江6月卷 2021·浙江1月卷 综合实验题是高考必考题型,具有知识容量大、出题素材新、考查角度广、综合程度高,能力要求强等特点,也是区分度较大的主要题型。浙江选考主要以无机物质制备为切入口,考查有仪器的识别与应用、物质的制备、除杂与分离、物质的性质探究与验证、实验现象的分析与描述、实验结论的评价与计算等。近年来该题逐渐向教材靠拢,从教材相关的基础知识、实验原形等为命题点,向实验的改进、评价和设计等方向发展。 1.(2025·浙江6月卷))配合物二草酸合铜(II)酸钾K2[Cu(C2O4)2](M=318 g·molˉ1),是制备金属有机框架材料的一种前驱体。某研究小组开展探究实验,步骤如下: 步骤I:80℃下,100mL水中依次加入0.024molH2C2O4·2H2O、0.016mol K2CO3充分反应后,得到混合溶液M; 步骤Ⅱ:混合溶液M中加入0.008molCuO充分反应,趁热过滤得滤液N; 步骤Ⅲ: 步骤Ⅳ:200℃加热脱水,化合物P、化合物Q均转化为K2[Cu(C2O4)2]。 已知: i.25℃时,H2C2O4的Ka1=5.6×10-2,Ka2=5.4×10-5;H2CO3的Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11。 ⅱ.K2[Cu(C2O4)2]微溶于冷水、易溶于热水,在约250℃时分解。 请回答: (1)K2[Cu(C2O4)2] ·4H2O中,与Cu2+形成配位键的配位原子是_______(填元素符号)。 (2)步骤I所得的混合溶液M ,在25℃时其pH最接近于_______。 A.2 B.3 C.4 D.5 (3)步骤Ⅱ,过滤去除杂质需趁热进行的原因是_______。 (4)下列说法不正确的是_______。 A.步骤I,制备混合溶液M时,K2CO3应一次性快速加入,以确保反应完全 B.步骤Ⅳ,应用水浴控制温度,以避免K2[Cu(C2O4)2]分解 C.热重分析法测得K2[Cu(C2O4)2] ·xH2O样品完全脱水后质量降低10.17%,则x=4 D.粉末形态的化合物P和化合物Q,可通过X射线衍射法进行区分 (5)室温下,化合物P在空气中会转化为化合物Q。下列选项中,通过计算能得到混合样品中化合物P和化合物Q物质量分数的是_______。 A.样品质量、钾的物质的量 B.钾的物质的量、铜的物质的量 C.铜的物质的量、草酸根的物质的量 D.草酸根的物质的量、水的物质的量 (6)有同学认为:根据现有探究实验结果可知,化合物P、化合物Q结晶形状不同是由降温速率不同引起的。请判断该同学观点正误,并说明理由_______。 2.(2025·浙江1月卷)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健的断裂,原因是 。 3.(2024·浙江6月卷)某小组采用如下实验流程制备: 已知: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,用少量稀酸A溶解后转移至容量瓶,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→用移液管准确移取待测溶液加入锥形瓶→_______→_______→加入稀酸B→用1.00×10-2mol·L-1NH4SCN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25.00mL4.00×10-2mol·L-1AgNO3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25.60mL,则产品纯度为 。[M(AlI3)=408 g·molˉ1] 4.(2024·浙江1月卷)(10分)H2S可用于合成光电材料。某兴趣小组用与MgCl2反应制备液态H2S,实验装置如图,反应方程式为:CaS+MgCl2+2H2O= Ca Cl2+ Mg(OH)2+H2S↑。 已知:①H2S的沸点是,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0.680g 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 。 5.(2023·浙江6月卷)某研究小组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Fe 2O3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1所得滤液中主要溶质的化学式是___________。 (2)下列说法不正确的是___________。 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___________。 (4)测定产品的盐基度。 Cl-的定量测定:称取一定量样品,配成溶液,移取25.00mL。溶液于锥形瓶中,调pH=6.5~10.5,滴加指示剂K2CrO4溶液。在不断摇动下,用0.1000mol·L-1AgNO3标准溶液滴定至浅红色(有Ag2CrO4沉淀),30秒内不褪色。平行测试3次,平均消耗AgNO3标准溶液22.50mL。另测得上述样品溶液中c(Al3+)=0.1000mol·L-1。 ①产品的盐基度为___________。 ②测定过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果,原因是___________。 6.(2023·浙江1月卷)某研究小组制备纳米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: ②ε-Zn(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)下列有关说法不正确的是___________。 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,若将过量溶液滴入ZnSO4溶液制备ε-Zn(OH)2,可提高ZnSO4的利用率 C.步骤Ⅱ,为了更好地除去杂质,可用的热水洗涤 D.步骤Ⅲ,控温煅烧的目的是为了控制的颗粒大小 (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,可用已知浓度的标准溶液滴定。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)→用烧杯(___________)→用___________(___________)→用移液管(___________)→用滴定管(盛装标准溶液,滴定) 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。 某研究小组取7.5×10-3g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量1.5×105),经预处理,将其中Cu元素全部转化为Cu2+并定容至1L。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。 7.(2022·浙江6月卷)氨基钠(NaNH2)是重要的化学试剂,实验室可用下图装置(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略)制备。 简要步骤如下: Ⅰ.在瓶A中加入液氨和0.05 g Fe(NO3)3•9H2O,通入氨气排尽密闭体系中空气,搅拌。 Ⅱ.加入5g钠粒,反应,得NaNH2粒状沉积物。 Ⅲ.除去液氨,得产品NaNH2。 已知:NaNH2几乎不溶于液氨,易与水、氧气等反应。 2Na+2NH3 =NaNH2 +H2↑ NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑ 4NaNH2+3O2=2NaOH++2NaNO2+2NH3 请回答: (1) Fe(NO3)3•9H2O的作用是_______;装置B的作用是_______。 (2)步骤Ⅰ,为判断密闭体系中空气是否排尽,请设计方案_______。 (3)步骤Ⅱ,反应速率应保持在液氨微沸为宜。为防止速率偏大,可采取的措施有_______。 (4)下列说法不正确的是_______。 A.步骤Ⅰ中,搅拌的目的是使Fe(NO3)3•9H2O均匀地分散在液氨中 B.步骤Ⅱ中,为判断反应是否已完成,可在N处点火,如无火焰,则反应己完成 C.步骤Ⅲ中,为避免污染,应在通风橱内抽滤除去液氨,得到产品NaNH2 D.产品NaNH2应密封保存于充满干燥氮气的瓶中 (5)产品分析:假设NaOH是产品NaNH2的唯一杂质,可采用如下方法测定产品NaNH2纯度。从下列选项中选择最佳操作并排序_______。 准确称取产品NaNH2 xg→( )→( )→( )→计算 a.准确加入过量的水 b.准确加入过量的HCl标准溶液 c.准确加入过量的NH4Cl标准溶液 d.滴加甲基红指示剂(变色的范围4.4~6.2) e.滴加石蕊指示剂(变色的范围4.5~8.3) f.滴加酚酞指示剂(变色的范围8.2~10.0) g.用NaOH标准溶液滴定 h.用NH4Cl标准溶液滴定 i.用HCl标准溶液滴定 8.(2022·浙江1月卷)某兴趣小组用四水醋酸锰[(CH3COO)2Mn·4H2O]和乙酰氯(CH3COCl)为原料制备无水二氯化锰,按如图流程开展了实验(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。 ②制备无水二氯化锰的主要反应:(CH3COO)2Mn+CH3COClMnCl2↓+2(CH3COO)2O。 ③乙酰氯遇水发生反应:CH3COCl+H2O→CH3COOH+HCl。 请回答: (1)步骤Ⅰ:所获固体主要成分是_________(用化学式表示)。 (2)步骤Ⅰ在室温下反应,步骤Ⅱ在加热回流下反应,目的分别是________。 (3)步骤Ⅲ:下列操作中正确的是_________。 A.用蒸馏水润湿滤纸,微开水龙头,抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上 B.用倾析法转移溶液,开大水龙头,待溶液快流尽时再转移沉淀 C.用乙醇作为洗涤剂,在洗涤沉淀时,应开大水龙头,使洗涤剂快速通过沉淀物 D.洗涤结束后,将固体迅速转移至圆底烧瓶进行后续操作 (4)步骤Ⅳ:①奖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。请给出纯化完成后的操作排序:________。 纯化完成→(_____)→(_____)→(_____)→(_____)→将产品转至干燥器中保存 a.拔出圆底烧瓶的瓶塞 b.关闭抽气泵 c.关闭加热器,待烧瓶冷却至室温 d.打开安全瓶上旋塞 ②图2装置中U形管内NaOH固体的作用是_______________________。 (5)用滴定分析法确定产品纯度。甲同学通过测定产品中锰元素的含量确定纯度;乙同学通过测定产品中氯元素的含量确定纯度。合理的是_________(填“甲”或“乙”)同学的方法。 9.(2021·浙江6月卷)Cl2O是很好的氯化剂,实验室用如图装置(夹持仪器已省略)制备高纯Cl2O。已知: ①HgO+2Cl2= HgCl2+Cl2O,合适反应温度为18~25℃;副反应: 2HgO+2Cl2= 2HgCl2+O2。 ②常压下,Cl2沸点-34.0℃,熔点-101.0℃;Cl2O沸点2.0℃,熔点-120.6℃。 ③Cl2O+H2O2HClO,Cl2O在CCl4中的溶解度远大于其在水中的溶解度。 请回答: (1)①装置A的作用是去除原料气中的少量水分,可用的试剂是_______。 ②将上图中装置组装完整,虚框D中应选用_______。 (2)有关反应柱B,须进行的操作是_______。 A.将HgO粉末热处理除水分、增加表面积后填入反应柱 B.调控进入反应柱的混合气中Cl2和N2的比例 C.调控混合气从下口进入反应柱的流速 D.将加热带缠绕于反应柱并加热 (3)装置C,冷却液的温度通常控制在。反应停止后,温度保持不变,为减少产品中的Cl2含量,可采用的方法是_______。 (4)将纯化后的Cl2O产品气化,通入水中得到高纯度Cl2O的浓溶液,于阴凉暗处贮存。当需要Cl2O时,可将Cl2O浓溶液用CCl4萃取分液,经气化重新得到。 针对萃取分液,从下列选项选择合适操作(操作不能重复使用)并排序:c→_______→_______→e→d→f→_______。 a.检查旋塞、玻璃塞处是否漏水 b.将溶液和CCl4转入分液漏斗 c.涂凡士林 d.旋开旋塞放气 e.倒转分液漏斗,小心振摇 f.经几次振摇并放气后,将分液漏斗置于铁架台上静置 g.打开旋塞,向锥形瓶放出下层液体 h.打开旋塞,待下层液体完全流出后,关闭旋塞,将上层液体倒入锥形瓶 (5)产品分析:取一定量Cl2O浓溶液的稀释液,加入适量CCl4、过量溶液及一定量的稀H2SO4,充分反应。用标准Na2S2O溶液滴定(滴定Ⅰ);再以酚酞为指示剂,用标准NaOH溶液滴定(滴定Ⅱ)。已知产生I2的反应(不考虑Cl2与水反应): 2I-+ Cl2=I2+2Cl-、4I-+ Cl2O+2H+=2I2+2H2O+2Cl-、2I-+ HClO+H+=I2+ H2O+Cl- 实验数据如下表: 加入量n(H2SO4) /mol 2.505×10-3 滴定Ⅰ测出量n(I2) /mol 2.005×10-3 滴定Ⅱ测出量n(H2SO4) /mol 1.505×10-3 ①用标准Na2S2O3溶液滴定时,无需另加指示剂。判断滴定Ⅰ到达终点的实验现象是_______。 ②高纯度Cl2O浓溶液中要求n(Cl2O)/ n(Cl2) ≥99 (Cl2O和HClO均以Cl2O计)。结合数据分析所制备的Cl2O浓溶液是否符合要求_______。 10.(2021·浙江1月卷)某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO2)2]制备K2Cr2O7晶体,流程如下: 已知:4Fe (CrO2)2 + 10Na2CO3+7O28Na2CrO4 +4NaFeO2+10CO2 2H++2CrOCr2O+H2O 相关物质的溶解度随温度变化如下图。 请回答: (1)步骤I,将铬铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率,其理由是______。 (2)下列说法正确的是______。 A.步骤II,低温可提高浸取率 B.步骤II,过滤可除去NaFeO2水解产生的Fe(OH)3 C.步骤III,酸化的目的主要是使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7 D.步骤IV,所得滤渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3 (3)步骤V,重结晶前,为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品,从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序:溶解KCl →______→______→______→______→重结晶。 a.50℃蒸发溶剂; b.100℃ 蒸发溶剂;c.抽滤;d.冷却至室温;e.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热;f.蒸发至溶液中出现大量晶体,停止加热。 (4)为了测定K2Cr2O7产品的纯度,可采用氧化还原滴定法。 ①下列关于滴定分析的操作,不正确的是______。 A.用量筒量取25.00mL待测液转移至锥形瓶 B.滴定时要适当控制滴定速度 C.滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化 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 E.平行滴定时,须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下 ②在接近终点时,使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是:将旋塞稍稍转动,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落,______继续摇动锥形瓶,观察颜色变化。(请在横线上补全操作) (5)该小组用滴定法准确测得产品中K2Cr2O7的质量分数为98.50%。某同学还用分光光度法测定产品纯度(K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例),但测得的质量分数明显偏低。分析其原因,发现配制K2Cr2O7待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是______,添加该试剂的理由是______。 1.(2025·浙江省Flawless线上联考三模)酚酞是实验室常用的指示剂,实验室利用邻苯二甲酸酐(结构如图甲所示)和苯酚合成酚酞的装置如图乙所示(省略加热和夹持仪器),操作过程如下: a.取邻苯二甲酸酐3.0g于三颈烧瓶,再加入苯酚,混合均匀; b.在搅拌的条件下,加入浓硫酸,加装冷凝管,在150℃下加热回流; c.待烧杯中固体全部熔化为澄清液体混合物后即可停止加热,并冷却到室温; d.边搅拌边冷却缓缓加入硫酸,静置,抽滤得到酚酞粗品(橘黄色固体)。 已知: 试剂 熔点/℃ 沸点/℃ 相关性质 邻苯二甲酸酐 131 284 粉末,遇水容易水解 苯酚 43 182 粉末 在不同酸碱性条件下,酚酞有不同的结构,从而呈现出不同的颜色,如图丙所示。 (1)为使苯酚与邻苯二甲酸酐更充分地混合,在步骤a前还可以提前进行的操作是 。 (2)已知酚酞粗品中硫元素以HSO4-的形式存在,写出得到酚酞粗品的化学方程式: 。 (3)步骤b加热可以采用的方式是 ;装置中仪器A的名称是 ;加热时间不宜过长,否则 。 (4)可利用酚酞的四种结构之间的转化将获得的酚酞粗品按照如下方法提纯。取酚酞粗品,加入少量水搅拌,然后滴加足量的饱和Na2CO3溶液。一开始,溶液中有气泡产生,随后溶液变红,固体逐渐溶解(酚酞转化为易溶的结构)。补加一些水并继续搅拌一段时间,抽滤(第一次),滤饼用稀Na2CO3溶液洗涤(洗涤液与滤液合并)。将滤液转移到大烧杯中,在不断搅拌下,逐滴加入浓盐酸,直至B______,抽滤(第二次)。继续向滤液中加入浓盐酸,直至没有气泡产生,静置,析出白色的酚酞固体,再次抽滤(第三次)得到产物。 a.现象B是 。 b.未反应的苯酚主要在第 (选填“一”“二”或“三”)次抽滤中除去。 (5)使用酸碱指示剂时,我们通常只在溶液中添加数滴。结合酚酞的结构和性质,说明其不能多加的原因: 。 2.(2025·浙江省Z20名校联盟三模)甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]是一种新型的铁营养强化剂。实验室制备甘氨酸亚铁部分装置如下图(夹持和加热、搅拌仪器已省略)。 已知: i.柠檬酸易溶于水和乙醇,有弱酸性和还原性。 ii.(H2NCH2COO)2Fe易溶于水,难溶于乙醇。 iii.H2通入PdCl2溶液中的反应:H2+ PdCl2=Pd↓(黑色)+2HCl 实验步骤: Ⅰ.关闭活塞K2,打开活塞K3和K1,加入适量稀硫酸(铁屑足量),当出现____________现象后关闭活塞K1。 Ⅱ.____________,磁力搅拌器不断搅拌,B中生成FeCO3沉淀。 Ⅲ.在50℃恒温条件下继续磁力搅拌,然后向B中滴加甘氨酸和柠檬酸溶液,调节溶液pH至5.5左右,使反应物充分反应。 Ⅳ.反应完成后,向B的反应混合物中加入无水乙醇,生成白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤得到粗产品,将粗产品纯化后得精品。 回答下列问题: (1)仪器b的名称为 。 (2)步骤Ⅰ中横线处的现象是 。 (3)下列说法正确的是____________。 A.步骤Ⅰ中的铁屑可以改为铁粉,从而加快反应速率 B.步骤Ⅱ横线处操作为:关闭K3,打开K2,将A中溶液压入到B中 C.步骤Ⅲ可以用水浴加热 D.步骤Ⅳ中洗涤剂可以用冰水 (4)写出B中生成甘氨酸亚铁的化学方程式 。 (5)步骤Ⅲ中加入少量柠檬酸的一个作用是能调节溶液促进FeCO3溶解,另一个作用是 。 (6)已知甘氨酸亚铁的结构为:,请分析,等浓度(H2NCH2COO)2Fe溶液导电能力远弱于FeCl2溶液的原因 。 3.(2025·浙江省精诚联盟二模)氮化钡(Ba3N2)是医药和材料科学的重要中间体。某实验小组利用如图装置(部分固定装置略)进行制备: 已知:①制备原理为:3Ba+N2Ba3N2; ②氮化钡为黄色固体,沸点1000℃,极易与水反应生成氨气和氢氧化钡。 请回答: (1)仪器X的名称是 ,其中可用的固体中性干燥剂是 (填1种)。 (2)有同学认为虚线框内的装置Y部分需要改进,理由是 。 (3)下列有关说法正确的是_______。 A.相比于其他液体,用Hg液封不易引起倒吸 B.镍舟可用铂舟或瓷舟等替换 C.浓H2SO4除干燥作用外,也可用来观察并调控鼓入N2的速率 D.该实验反应完全时,反应物金属光泽消失,并由银白色转变为黄色 (4)制备氮化钡的所有操作具体如下,请排序: 。 ⑦→_______→_______→_______→_______→_______→_______→⑧(填序号)。 ①通入N2 ②关闭管式炉并冷却至室温 ③停止通入N2 ④打开K1、K2 ⑤填装试剂与药品 ⑥加热管式炉 ⑦装置连接并检查气密性    ⑧关闭K1、K2 (5)利用化学方法定性检验反应后固体中的氮化钡,实验方案为 。 (6)用天平称量反应前后玻璃管中固体的质量,实际增重值总是大于理论值,可能的原因是 。 4.(2025·浙江省绍兴市三模)实验室分离提纯甲苯、苯胺与苯甲酸的混合物的方案如下。 (1)写出水洗操作中用到最主要的玻璃仪器名称: ;苯胺沸点高于甲苯沸点的原因是 。 (2)步骤①加入盐酸发生反应的化学方程式为 。 (3)步骤②利用强酸制弱酸得到的产物固体的主要成分为苯甲酸,为进一步分离提纯固体,下列操作步骤正确的排序为 (填序号)。 a.趁热过滤     b.冷却结晶     c.加热溶解    d.常温过滤    e.洗涤、干燥 (4)当时,认为苯甲酸沉淀完全,则苯甲酸恰好沉淀完全时,溶液的 (已知:苯甲酸的)。 (5)粗品有机相Ⅲ需要通过水蒸气蒸馏进一步提纯,该方法是将水蒸气通入有机物中,使该有机物在低于100℃的温度下,随着水蒸气一起蒸馏出来,从而保证有机物不被破坏。装置如图所示(夹持装置已略去)。 ①装置中长玻璃管A的作用是 。 ②实验结束后,锥形瓶中的现象为 。 5.(2025·浙江省桐乡市三模)氯化铁是重要的化工原料,其实验室制备方法为: Ⅰ.制备FeCl3∙6H2O:流程如图1。 Ⅱ.由FeCl3∙6H2O制备无水FeCl3:将FeCl3∙6H2O与液体SOCl2混合并加热,制得无水FeCl3,装置如图2(夹持和加热装置略)。 已知:①SOCl2沸点为77℃;②反应方程式为:FeCl3∙6H2O+SOCl2FeCl3+6SO2↑+12HCl↑ 请回答: (1)图2中仪器B的名称是 。 (2)下列说法不正确的是_______。 A.检验稀FeCl3溶液中是否残留Fe2+,可滴加少量酸性高锰酸钾 B.图2中的加热宜采用水浴的方式 C.图2中的无水CaCl2可替换为碱石灰 D.可采用同样方式由Na2SO4·10H2O制备Na2SO4 (3)请对图1中“系列操作”排序: 。 _______→_______→_______→_______→_______ (填字母)。 a.冷却至室温 b.用饱和NaCl溶液洗涤 c.用浓HCl洗涤 d.蒸发至出现晶膜 e.蒸发至出现大量固体 f.常温干燥 g.低温干燥 h.过滤 i.趁热过滤 (4)制得的无水FeCl3含有少量还原性杂质,试分析原因 。 (5)用莫尔法测定无水FeCl3的纯度:准确称取0.4000g样品配成100mL溶液,移取25.00mL于锥形瓶中,加入三乙醇胺屏蔽铁离子形成稳定配合物,调节pH=8.5~10.5,滴加指示剂K2CrO4溶液。不断摇动下,用0.1000mol·L-1AgNO3标准溶液滴定至浅红色(有Ag2CrO4沉淀),30秒内不褪色。 平行测试3次,平均消耗AgNO3标准溶液15.00mL。 ①无水FeCl3的纯度为 。 ②测定过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果,原因是 。 6.(2025·浙江省杭州市高三二模)二茂铁的化学式为Fe(C5H5)2,制备原理和流程如下: 4KOH+2C5H6+FeCl2=Fe(C5H5)2+2KCl+2KOH·H2O ΔH<0 已知: ①环戊二烯酸性与乙醇相当 ②相关物质的部分性质如下: 物质 熔点 沸点 溶解性 二茂铁 173℃ 249℃ 不溶于水,易溶于苯、乙醚等有机溶剂 环戊二烯 —— 41.5℃ —— 乙醚 —— 34.6℃ —— 请回答: (1)步骤I在如图装置中进行,仪器a的名称为 ,Fe(C5H5)2属于 晶体。 (2)步骤II中发生的反应为 。 (3) SOCl2在步骤III中的作用 , 。 (4)关于本实验,下列说法正确的是_______。 A.步骤I中图仪器b可以冷凝回流乙醚 B.乙醚在反应中主要作用是溶剂,若用乙醇代替产率不变 C.步骤IV中溶液3加入溶液2中:应当分批次缓慢 D.FeCl2·4H2O可由FeCl2的溶液蒸发结晶获得 (5)步骤V,从混合物中I得到粗产物的所有操作如下,请排序: 。(填序号) 过滤→_______→_______→_______→_______→_______ ①水洗并分液②过滤③用乙醚洗涤滤渣,合并有机相④蒸出乙醚后得到产品⑤加入无水Na2SO4吸水 (6)环戊二烯负离子为平面结构,较稳定,请分析KOH夺取的H为 (填、或). 7.(2025·浙江省金华市高三二模)某实验小组探究苯甲醛与甲醛在浓NaOH作用下制备苯甲醇,实验原理及流程如下: 已知:(1)苯甲醛微溶于水、苯甲醇在水中溶解度不大,两者均易溶于乙醚、密度均约为1g/cm3。 (2)苯甲醛能与NaHSO3反应生成难溶于水、乙醚的固体。 请回答: (1)甲醛试剂会缔合为三聚甲醛(),实验前需解聚,方法是:取50mL甲醛试剂,加1mL10%稀硫酸,加热回流。稀硫酸的作用是 。 (2)步骤Ⅰ所用的装置如下图所示。虚线框内装置的作用是 。 (3)步骤Ⅱ为分液,步骤Ⅳ为蒸馏。下列说法正确的是_______。 A.步骤Ⅰ,实验操作必须在通风橱中完成 B.步骤Ⅱ,加适量水的目的是溶解甲酸钠 C.步骤Ⅱ,分离出的水层可用乙醚再次萃取并回收乙醚层 D.步骤Ⅳ,温度计插入混合物M3中,会收集到沸点稍高的杂质 (4)步骤Ⅲ对分离得到的有机层的“一系列操作”有如下步骤,请排序 (填序号)。 ①加NaHCO3溶液至不再产生气泡 ②加无水MgSO4固体吸水,过滤 ③水洗,分液 ④加过量饱和NaHSO3溶液 ⑤分液 ⑥过滤 (5)步骤Ⅱ不选择按下图所示操作进行,原因是 。 (6)HCHO的还原性强于苯甲醛的原因是 。 8.(2025·浙江省宁波市高三二模)“Chem is try”小组探究Cu(phen)2ClO4(高氯酸二邻菲罗啉合亚铜)的合成方法: 实验一:Cu(CH3CN)4ClO4(高氯酸四乙晴合亚铜)的制备实验流程: 实验二:Cu(phen)2ClO4(高氯酸二邻菲罗啉合亚铜)的制备 反应方程式:。 实验步骤:按如图所示搭好装置→检查气密性→关闭滴液漏斗活塞→“惰性气体保护”→将Cu(CH3CN)4ClO4溶于10mL乙腈,通过滴液漏斗加入三颈烧瓶→将邻菲罗啉的乙晴溶液通过滴液漏斗加入三颈烧瓶→搅拌20 min→通过滴液漏斗滴加新蒸馏的无水乙醚→过滤、干燥。 已知:①Cu(ClO4)2·6H2O(六水合高氯酸铜)为蓝绿色晶体;②的配合物通常为无色,易被氧化;③CH3CN(乙晴)沸点81.6℃,与水混溶,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂;④phen为邻菲罗啉()。 (1)步骤Ⅰ:取14 g碱式碳酸铜加少量水湿润,搅拌下小心滴加高氯酸至固体几乎完全溶解。若加入太多水,弊端是 。 (2)步骤Ⅳ:加热回流结束的标志是 。 (3)步骤Ⅵ:最适宜的干燥方法是_______。 A.烘箱烘干 B.低温风干 C.真空干燥 D.滤纸吸干 (4)实验二“惰性气体保护”需用惰性气体充分置换空气,可通过反复抽真空、通氮气来实现。请从下列操作中选择合适的操作并排序(需要用到下列所有操作): 。 关闭K1→_______→_______→_______→_______→_______(填序号)→重复以上操作3次→关闭真空泵。 a.打开K1 b.打开K2 c.关闭K2 d.抽真空 e.通氮气 (5)下列说法不正确的是_______。 A.步骤Ⅲ应“浓缩”至溶液表面出现晶膜 B.步骤Ⅳ中加热回流的主要目的是将分解出的结晶水蒸发脱离体系 C.步骤Ⅴ中“系列操作”为冷却结晶、过滤、洗涤 D.实验二通过滴液漏斗投料过程可能有空气进入装置,应在通风橱内进行 (6)实验方案不采用邻菲罗啉直接与高氯酸亚铜反应制备产物,而是先制得高氯酸四乙晴合亚铜。请结合物质的溶解性推测原因 。 9.(2025·浙江省温州市高三二模)某兴趣小组利用废铜屑(主要成分为Cu,还含有少量Fe、Fe2O3)制备助燃剂——六水合高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O],相关的流程如下: 已知:Cu(ClO4)2·6H2O易溶于水,微溶于乙醇,120℃时分解。 (1)步骤Ⅰ,H2O2浓度对反应速率有影响。通过如图所示装置将少量稀H2O2溶液浓缩,仪器A的名称是 ,毛细管的作用是平衡气压和 ,外接真空泵的原因是 。 (2)步骤Ⅲ,反应温度控制不超过的原因是 。 (3)下列说法正确的是_______。 A.步骤Ⅰ,H2O2的作用仅是将Fe2+氧化Fe3+ B.步骤Ⅱ,滤渣的主要成分为Fe(OH)3 C.步骤Ⅲ,为了提高Cu2+的转化率, D.步骤Ⅳ,沉淀可以先蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤 (4)通过步骤Ⅴ和一系列操作可得到Cu(ClO4)2·6H2O。从下列选项中选择最佳操作并排序: 。 Cu2(OH)2CO3→(_______)→(_______)→d→(_______)→(_______)→g→Cu(ClO4)2·6H2O a.向浓HClO4一次性加入Cu2(OH)2CO3 b.向浓HClO4分几次加入Cu2(OH)2CO3 c.冷却结晶,蒸发皿底部出现大量晶体 d.继续蒸发至有晶膜出现 e.刮下残留在蒸发皿底部的晶体,加水溶解重新蒸发再冷却 f.在通风橱中蒸发溶液至不再产生酸雾 g.将固体置于60℃的烘箱中干燥2小时 (5)用“恒电流电解法”测定Cu(ClO4)2·6H2O样品中的Cu含量,步骤如下: ①样品中Cu元素的质量分数是 %(用含的式子表示)。 ②若铂网阴极用酒精灯小火进行长时间烘干,样品中Cu元素的质量分数 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 10.(2025·浙江省嘉兴市高三一模)某小组用阿司匹林制备阿司匹林铜: 已知:阿司匹林铜是一种亮蓝色结晶粉末,不溶于水、乙醇,受热易分解成浅绿色混合物,在强酸性条件下能解离出Cu2+。 请回答: (1)实验装置图中仪器A的名称是 。步骤Ⅰ使用冰水浴的原因是 。 (2)下列说法正确的是_______。 A.步骤Ⅰ中,加入乙醇的目的是增大阿司匹林与NaOH溶液的接触面积,从而加快反应速率 B.步骤Ⅱ中,先用过量的硫酸中和NaOH避免滴加CuSO4溶液时产生Cu(OH)2 C.步骤Ⅲ中,过滤后的产品先用蒸馏水洗涤,再用酒精洗涤 D.步骤Ⅲ中,为了快速得到干燥的产品,可采用高温烘干 (3)阿司匹林铜中铜含量可用碘量法测定: 已知:ⅰ.滴定过程中发生如下反应:2Cu2++4I−=2CuI+I2,I2+2S2O32-=S4O62-+2I−,CuI(s)+SCN−(aq)CuSCN(s)+I−(aq),Ksp(CuI)=2.1×10−12,Ksp(CuSCN)=4.8×10−15。 ⅱ.CuI能强力吸附I2,被吸附的I2不能被Na2S2O3标准溶液滴定,淀粉也会吸附I2,使滴定终点推迟。 ⅲ.SCN−可以还原Cu2+。 ①从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤(碘量瓶示意如图): 用分析天平称取4.000 g产品→在烧杯中用适量的3.000 mol/L 和40 mL水溶解,加热煮沸,样品完全分解后,摇匀,冷却到室温→配制100.00 mL待测溶液→用移液管移取25.00 mL待测溶液到碘量瓶→加入过量KI固体,塞上碘量瓶的塞子,摇匀,用少量水封,在暗处静置5分钟→打开塞子→ →塞上碘量瓶的塞子→ →记录标准溶液体积。 a.H2SO4 b.HNO3 c.剧烈振荡碘量瓶 d.轻轻振荡碘量瓶 e.用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色 f.用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点 g.加入适量KSCN溶液和1 mL 0.5%淀粉 ②配制待测溶液时,下列仪器必须用到的是 (填标号)。 a.玻璃棒 b.100 mL锥形瓶 c.50 mL容量瓶 d.胶头滴管 ③判定滴定到达终点的实验现象是 。 ④三次滴定消耗Na2S2O3标准溶液的平均体积为18.80 mL,则产品中的铜含量为 %(保留小数点后2位数字)。 22 / 22 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题13 实验综合设计与评价题(浙江专用)-【好题汇编】5年(2021-2025)高考1年模拟化学真题分类汇编
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