第55讲 物质制备的综合实验-【红对勾讲与练·讲义】2026年高考化学大一轮复习全新方案通用版

第十一章化学实验综合应用 讲 第55讲 物质制备的综合实验 考试要求 1.掌握常见物质的实验室制法（包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法等）。2.根据化学实验目的和要 求，能做到正确选用实验装置；掌握控制实验条件的方法等。 考点一 无机物制备的综合实验 ①防止爆炸（如氢气还原氧化铜）；②保证产品 必备知识整合 ◆强基础 纯度，防止反应物或生成物与空气中的物质反 1.物质（固体物质）制备的三大原则 应。而完成实验后，熄灭酒精灯的顺序则相反。 (1)选择最佳反应途径 (3)选用仪器及连接顺序 如用铝制取氢氧化铝：2A1+3HSO 是否恰当 所给仪器全用还是选用，是否 Al2(SO4)3+3H2↑、2A1+2NaOH+6H2O 选择 可重复使用 是否齐全 —2Na[A1(OH)4]+3H2↑、Al2(SO4)3+ 仪 是否有除杂和尾气处理装置 器 安装顺序 6Na[Al(OH)]-8A1(OH)3+3Na2SO, 自下而上，从左到右 顺序 当n(A1+):n{[A1(OH)4]-}=1:3时，A1(OH) 连接顺序 先洗气后干燥，洗气时长进短 出，干燥管粗进细出 产率最高。 3.物质制备过程中反应条件的控制 (2)选择最佳原料 333 (1)防变质：为了防止空气中的氧气、CO2、水蒸 如实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化 气等干扰实验，常用其他稳定的气体（如氮气）》 铝，应选用氨水，而不能选用强碱（如氢氧化钠） 排尽装置中的空气。 溶液；用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜，应选 (2)防损失：易挥发的液体反应物，需在反应装 用氢氧化钠溶液，而不能选用氨水（氢氧化铜可 置中加装冷凝回流装置，易挥发的液体产物要 溶解在氨水中)等。 及时冷凝。 (3)选择适宜操作方法 (3)防分解：对于易分解的反应物或生成物需要 如实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在 进行降温处理，如采用冰水浴。 空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，所以 (4)注意防止倒吸的问题。 要注意隔绝空气。 2.物质制备实验的操作顺序 对点题组突破 啤提能力 (1)实验操作顺序 1.(2025·安徽合肥六校高三期中联考)四氯化锡 装置选择 气密性 装入固 加入液 (SnCl4)常用作有机合成的催化剂，熔融的金属 与连接 检查 体试剂 体试剂 锡与氯气反应可生成SnCl4,实验室制备SnCl 按程序 拆卸 其他处 的装置（加热与夹持装置已省略）如图所示。 实验 仪器 理等 浓盐 (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 2勾·讲与练·高三化学 有关信息： (4)为了控制通入B中的SO2的速率，可以采取 「.将金属锡熔融，通入干燥氯气进行反应，生 的措施是 成SnCl4; (5)反应过程中，NOSO,H的物质的量和 i.无水SnCl4是无色易流动的液体，熔点为 HNO的物质的量随时间的变化关系如图 -33℃，沸点为114.1℃； 所示。 im.SnCl4易水解。 1.0 1.0 回答下列问题： 0.9 0.9 日0.8 0.8 (1)盛放浓盐酸的仪器名称为 0.7 0.6 0.6 (2)试剂X为 ;装置B中盛放的试剂 n(HNO) 0.5 -n(NOSO,H) 0.4 ou/ONH)u 为 0.3 0.3 0.2 0.2 (3)装置A烧瓶中反应的还原产物为Mn2+,该 0.1 0.1 ▲ 反应离子方程式为 051020304050 60 t/min (4)若实验所得SnCl中因溶解了Cl2而略显黄 试分析n(HNO,消耗)：n(NOSO4H生成)>1 色，则提纯SnCl4的方法是 (填字母)。 的原因： a.重结晶b.升华c.用NaOH溶液洗涤 (6)测定NOSO4H产品的纯度。 d.过滤e.蒸馏 准确称取2.5g产品放入锥形瓶中，加入50.00ml (5)SnCl4蒸气遇氨及水蒸气呈浓烟状，因而可 0.2000mol·L1KMnO,标准溶液和足量稀 制作烟幕弹，其反应的化学方程式为 硫酸，摇匀，待充分反应后将溶液加热，使生成 334 的硝酸全部挥发逸出（不考虑硝酸的分解），冷 2.(2024·河北示范性高中一模联考)亚硝酰硫酸 却至室温，用0.5000mol·L1NaC2O4标准 (NOSO,H)主要用于染料、医疗领域。实验室 溶液滴定至终点，消耗Na2C,O4标准溶液的体 用如图装置（略去部分夹持装置）制备少量亚硝 积为18.00mL。 酰硫酸，并测定产品的纯度。 己知：高锰酸钾可将亚硝酰硫酸氧化为HNO3, 搅抖 自身被还原为Mn2+。 足量 ①滴定终点的现象为 浓硫酸 NaOH 浓硝酸 溶液 B 0 已知：i.NOSO,H是白色固体，遇水易分解为 ②亚硝酰硫酸的纯度为 %。 H2SO4、HNO3和NO,溶于浓硫酸不发生分解； 思维建模 ⅱ.实验室用浓硫酸、浓硝酸的混合液与SO2反 解答物质制备试题的思维流程 应制备亚硝酰硫酸，原理为SO2十HNO 认真阅读题干， 实验目的、反应条件、陌生物 NOSO4H。 提取有用信息 质的性质、陌生反应原理等 (1)仪器M的名称为 观察装置 找出每件仪器（或步骤）与熟 (2)用Na2SO3和70%H2SO4在装置A中制 图，联想 悉的某一实验相似的地方，分 取SO2气体时，发生反应的化学方程式为 熟悉实验 析每件仪器中所装药品的作用 ↓ (3)按气流从左到右的顺序，上图中仪器的连接 通读问题， 运用题给信息和化学基础知识 顺序为a→ (填仪器接口字 整合信息 得出正确答案 母，部分仪器可以重复使用)→「。 第十一章化学实验综合应用 讲 考点二 有机物制备的综合实验 质的差异设计实验进行分离提纯，常用的提纯 必备知识整合 ◆强基础 流程如下： 1.有机物制备的常见操作 水洗一→碱洗或盐洗→水洗 干燥 ~蒸馏 (1)加热：酒精灯的火焰温度一般在400~ 除去水溶除去在水中： 除去前 除去水， 500℃，乙酸乙酯的制取、石油的蒸馏等实验选 利用有机物 性杂质（如溶解性小 一步引 干燥有 的沸点不同， 用酒精灯加热，若温度要求更高，可选用酒精喷 酸等) (如Br2)或 入的碱 机物」 除去产品中 灯或电炉加热。除上述加热方式外还可以根据 残留的水溶 (或盐) 混有的不溶 加热的温度要求选择水浴、油浴、沙浴加热。 性杂质 于水的有机 (2)冷凝回流：有机物易挥发，因此在反应中通 物杂质 常要采用冷凝回流装置，以减少有机物的挥发， 对点题组突破 啤提能力 提高原料的利用率和产物的产率。如图1、图3 1.(2024·九省联考江西卷)乙酸乙酯在工业上有 中的冷凝管，图2中的长玻璃管B的作用都是 非常重要的作用。采用乙醇氧化脱氢法制备乙 冷凝回流。 酸乙酯的反应原理及步骤如下： 50%H2S) 2CH CH2 OH- →CHCOOCH2CH3 Na2Cr2O NaOH 苯 I.将17.8mL50%H2S04溶液加入50mL 溶液 335 液溴 混合物 的三颈烧瓶中，冰盐浴条件下，加入10.7ml Fe粉露 图1 图2苯的溴化 图3苯的溴化 乙醇。 (3)防暴沸：加沸石（碎瓷片），防止溶液暴沸，若 Ⅱ.将11.85 g Naz Cra2O,溶于7.4mLH20中， 开始忘加沸石（碎瓷片），需冷却后补加。 搅拌下逐滴加入三颈烧瓶中，反应温度控制在 2.有机物制备的常见装置 20℃。当混合物的黏度变大时，将温度升高到 35℃，继续反应。 Ⅲ.将反应得到的绿色乳浊液用等量水稀释，分 液、收集上层清液、纯化、干燥。 V.分馏，收集73~78℃馏分。 回答下列问题： (1)步骤I中，使用冰盐浴（一25~一10℃）的原 因是 (填字母)。 A.增强乙醇还原性 球形冷凝管 -球形冷凝管 恒压 B.有利于降温 滴液 漏斗 C.减少乙醇挥发 温度计 三颈烧瓶 D.减少硫酸挥发 圆底烧瓶 (2)步骤Ⅱ中，升温到35℃的目的是 3.提纯有机物的常用流程 制取的有机物中常含有一定量的杂质（无机物 (3)步骤Ⅲ中，上层清液中含有的主要杂质为 与有机物)，提纯时可根据杂质与制得有机物性 2勾·讲与练·高三化学 (4)步骤Ⅲ中，纯化操作步骤：先用 续表 再用水洗涤。 密度 相对分 物质沸点/℃ 溶解性 (5)分馏装置如图所示，玻璃仪器X的名称为 (g/cm3、20℃) 子质量 :指出装置（不含夹持、加热等装置）中 苯 80 0.88 78 难溶于水 错误之处： 能溶于水， 仪器X 也能溶于乙 乙酸 118 1.05 60 醇、乙醚等 有机溶剂 遇水反应， 乙酸酐 139.8 1.08 102 溶于氯仿、 (6)相比于用浓硫酸催化乙酸和乙醇制备乙酸 乙醚和苯 乙酯的方法，从反应条件角度评价该方法的优 Ⅲ.实验步骤： 点是 步骤1：合成 (7)为实现含铬废液的再生利用，可在含Cr+酸 实验装置如图1，在三颈烧瓶中加入20gA1Cl 性废液中加入KMnO4,写出该反应的离子方程 和30mL苯，在不断搅拌的条件下通过装置M 式： 慢慢滴加5.1mL乙酸酐和10mL苯的混合 液，在70一80℃下加热回流1小时。 336 2.(2024·辽宁大连高三期末)苯乙酮不仅是重要 无水CaCl 的化工原料，还是精细化学品，如农药、医药、香 料的中间体。一种制备苯乙酮的实验方法及相 关信息如下。 I,反应原理： O AICl NaOH溶液 CH,C-O C CH 图1 回答下列问题： (1)仪器A的名称： CH, +CH.COOH。 (2)若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈 已知：①苯乙酮能与氯化铝在无水条件下形成 烧瓶，可能导致 (填字母)。 稳定的配合物； A.反应太剧烈 B.液体太多搅不动 ②制备过程中存在副反应CHCOOH+AlCl C.反应变缓慢 (3)反应中所使用的氯化铝会过量很多，原因是 CH,COOAICL2+HC1↑。 Ⅱ.相关数据： 密度/ 相对分 物质沸点/℃ 溶解性 步骤2：分离提纯 (g/cm3、20℃) 子质量 (4)可通过如下步骤对粗产品提纯： 不溶于水，易 a.冰水浴冷却下，边搅拌边滴加浓盐酸与冰水 苯乙酮 202 1.03 120 溶于多数有 的混合液，直至固体完全溶解后停止搅拌，静 机溶剂 置，分液。 第十一章化学实验综合应用 讲 b.水层用苯萃取，萃取液并入有机层。 思维建模 c.依次用5%NaOH溶液和水各20mL洗涤。 解答有机物制备实验题的思维流程 d.加入无水MgSO4固体。 依据实验要求，确定制备物质的反应原 明确 理。一般题目中都提供反应原理，但需 e.过滤。 反应原理 要学生抓住反应的特点（如可逆反应等）， f.蒸馏除去苯后，收集198~202℃馏分。 并分析可能发生的副反应 其中c操作的目的是除掉有机层中的有机物为 利用合适的实验仪器和装置，达到控制 ;f操作中收集198~202℃馏分的最 熟知 反应条件的目的，通过分析装置的特点 及物质的制备原理，确定每个装置的 佳加热方式为 (填字母)。 实验仪器 作用 A.水浴 B.酒精灯直接加热 C.油浴 依据物质的制备原理，确定反应物、生 (5)本实验为收集产品用了减压蒸馏装置（如图 分析 成物的成分，并推测可能发生的副反应， 2),其中毛细管的作用是 经蒸馏后 杂质成分 利用题目提供的各物质的溶解性、密度 等信息判断产品中可能混有的杂质 收集到4.8g纯净物，其产率是 %(保 留三位有效数字)。 设计 依据产品和杂质的性质差异（如溶解性、 熔点、沸点、密度、物质的状态等)选择 除杂方案 合适的分离、提纯方法 b 计算 依据题目提供的反应原理和试剂的用量， 计算产品的理论产量，则产品的产率为 毛细管 产率（纯 实际产量 度)计算 ×100% 接真空泵 理论产量 图2 337 「高考真题演练 明考向 1.(2024·浙江1月选考节选)H2S可用于合成光 (3)下列干燥剂，可用于装置C中的是 电材料。某兴趣小组用CaS与MgCL2反应制备 A.氢氧化钾 液态H,S,实验装置如图，反应方程式为CaS十 B.五氧化二磷 MgCl2+2H2 O CaCl2 Mg (OH)2+ C.氯化钙 H2S个 D.碱石灰 饱和MgC1溶 冷却剂 -80℃ (4)装置G中汞的两个作用是①平衡气压； CaS固4 60℃水浴 液态HS ② (5)下列说法正确的是 玻棉 NaHs溶液 干剂 却剂 A.该实验操作须在通风橱中进行 一冰盐冷浴 D B.装置D的主要作用是预冷却H,S 已知：①H2S的沸点是一61℃，有毒； C.加入的MgCl,固体，可使MgCl2溶液保持饱 ②装置A内产生的H,S气体中含有酸性气体 和，有利于平稳持续产生H2S 杂质。 D.该实验产生的尾气可用硝酸吸收 请回答： (1)仪器X的名称是 2.(2024·甘肃卷)某兴趣小组设计了利用MnO (2)完善虚框内的装置排序：A→B→ 和H2SO3生成MnS2Os,再与Na2CO3反应制 →F→G。 备Na2S2O6·2H2O的方案： 2勾·讲与练·高三化学 3.(2024·辽宁卷)某实验小组为实现乙酸乙酯的 通入SO:至饱和加入MnO2 适量水 冰水浴 控制温度 绿色制备及反应过程可视化，设计实验方案 低于10℃ 如下： W 滴人饱和 1.停止通人SO, Na,CO,溶液过滤V 变色硅胶 2.滴入饱和 取滤液 Ba(OH)2溶液 小孔板 Na2S2O6·2H2O 小孔冷凝柱 温控磁力搅拌器 (1)采用如图所示装置制备SO2,仪器a的名称 I.向50mL烧瓶中分别加人5.7mL乙酸 为 ；步骤I中采用冰水浴是为了 (100mmol)、8.8mL乙醇(150mmol)、1.4g Na HSO4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。 9 Ⅱ.加热回流50min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。 a Ⅲ.冷却后，向烧瓶中缓慢加入饱和Na2CO,溶 液至无CO2逸出，分离出有机相。 V.洗涤有机相后，加入无水MgSO4,过滤。 338 V.蒸馏滤液，收集73~78℃馏分，得无色液体 6.60g,色谱检测纯度为98.0%。 (2)步骤Ⅱ应分数次加入MnO2,原因是 回答下列问题： (1)NaHSO4在反应中起 作用，用其代 替浓硫酸的优点是 (3)步骤Ⅲ滴加饱和Ba(OH),溶液的目的是 (答出一条即可)。 0 (2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反 (4)步骤IV生成MnCO3沉淀，判断Mn+已沉 应进程。变色硅胶吸水，除指示反应进程外，还 淀完全的操作是 可 (3)使用小孔冷凝柱承载，而不向反应液中直接 (5)将步骤V中正确操作或现象的标号填入相 加入变色硅胶的优点是 (填字母)。 应括号中。 A.无须分离 将滤液倒入 用酒精 B.增大该反应平衡常数 蒸发皿中 灯加热 C.起到沸石作用，防止暴沸 ）→停止加热→( )→过滤 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 A.蒸发皿中出现少量晶体 需使用的是 (填名称)。 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 第十一章化学实验综合应用 讲 (5)该实验乙酸乙酯的产率为 (精确至 0.1%)。 ② (6)若改用C2H,8OH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)。 4.(2024·新课标卷)吡咯类化合物在导电聚合 物、化学传感器及药物制剂上有着广泛应用。 回答下列问题： 一种合成1-(4甲氧基苯基)-2,5二甲基吡咯 (1)量取己-2,5-二酮应使用的仪器为 (用吡咯X表示)的反应和方法如下： (填名称)。 (2)仪器①用铁夹固定在③上，③的名称是 ;仪器②的名称是 (3)“搅拌”的作用是 (4)“加热”方式为 己-2,5-二酮 4-甲氧基苯胺 吡咯X (5)使用的“脱色剂”是 实验装置如图所示，将100mmol己-2,5-二酮 (6)“趁热过滤”的目的是 (熔点：-5.5℃，密度：0.737g·cm8)与 ;用 洗涤白色固体。 100mmol4-甲氧基苯胺（熔点：57℃）放入① (7)若需进一步提纯产品，可采用的方法是 中，搅拌。待反应完成后，加入50%的乙醇溶 339 液，析出浅棕色固体。加热至65℃，至固体溶 解，加入脱色剂，回流20min,趁热过滤。滤液 温馨提示) 静置至室温，冰水浴冷却，有大量白色固体析 学习至此，请完成课时作业55 出。经过滤、洗涤、干燥得到产品。 第56讲 探究型、定量型综合实验 考试要求 1.能预测物质的性质和在一定条件下可能发生的化学变化，能评估某种解释或预测的合理性。2.掌握物质 组成或含量测定的一般方法。3.掌握探究型实验和定量分析实验的分析思路和方法。 考点一探究型综合实验 (2)物质性质的探究 必备知识整合 啤强基础 观察外观 酸碱性 1.探究实验的常见类型 物理性质 (1)物质组成的探究 稳定性 定性研究 的 化学性质 定性研究 元素组成 质 氧化性、还原性 物质的组成 定量研究 →分子构成 定性研究， 物质类别 半定量研究， … 混合物组成意：硫化氢能和硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀，所以题图 ②可用于除去C2H2中少量的H2S,B不符合题意：CH2C 和CC1沸，点不同，应采用蒸馏的方法分离，蒸馏时温度计水 银球应置于蒸馏烧瓶支管口处，C符合题意；制备明矾晶体 时，先用饱和明矾溶液制取小晶体，再将小晶体悬挂在饱和 明矾溶液的中央位置，有利于获得对称性更好的晶体，盖上 硬纸片可防止空气中的灰尘等掉入溶液中，影响大晶体形 成，D不符合题意。 4.C铁与水蒸气反应生成的气体是H2,该反应中H由十1价 变成0价，被还原，体现了HO的氧化性，A不符合题意；如 果待测液中含有Ag,Ag与CI反应也能产生白色沉淀， 或者含CO、SO的盐也会与Ba+产生白色沉淀，所以通 过该实验不能得出待测液中含有SO的结论，B不符合题 意；Mg(OH)。溶液能与盐酸反应，不能与NOH溶液反应， Al(OH)3与NaOH溶液和盐酸都能反应，说明Mg(OH)。 的碱性比A1(OH)a的强，C符合题意；KCrO,溶液中存在 平衡：Cr2O(橙色)+H2O一2CrO(黄色)+2H,加 入NaOH溶液后，OH与H反应，生成物浓度减小，使平 衡正向移动，导致溶液由橙色变为黄色，题给结论错误，D不 符合题意。 5.AA项，MgCl溶液、AICl3溶液与氨水反应时现象相同， 都只产生白色沉淀，不能比较Mg和A1的金属性强弱，不能 实现实验目的；B项，制备乙酸乙酯时需用到酒精灯、试管、 铁架台、导管及乳胶管等，在一支试管中依次加入一定量的 乙醇、浓硫酸、乙酸，并且放入几粒碎瓷片，另一支试管中加 入适量饱和碳酸钠溶液，连接好装置，用酒精灯小心加热，在 饱和碳酸钠溶液液面上收集乙酸乙酯，能实现实验目的；C 项，向盛有CuSO,溶液的试管中滴加氨水，首先产生蓝色 Cu(OH),沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解得到深蓝色的 [Cu(NH)1]SO1溶液，能实现实验目的；D项，将烧杯中的 蒸馏水加热至沸腾，向沸水中加入56滴饱和FeCl3溶液， 继续加热至液体呈红褐色即制得Fe(OH)?胶体，能实现实 验目的。 第55讲物质制备的综合实验 考点一无机物制备的综合实验 对点题组突破·提能力 1.(1)分液漏斗(2)饱和食盐水无水CaCl2(合理即可) (3)2MnO,+10C1+16H —2Mn2++5Cl2◆+8H2O (4)e (5)SnCl-+-4NH+4H,O=Sn(OH)+4NH CI 解析：(2)浓盐酸易挥发，需将HCI除去（如不除去，SCl1中 可能混有SnCl2),故试剂X为饱和食盐水：SnCl,易水解，装 置B中应盛放除水的中性或酸性千燥剂，故无水CCl,、硅 胶、P,O等均可。(3)装置A中发生的反应是KMnO1与浓 盐酸制备Cl,离子方程式为2MO,十10CI+16H 2Mn+十5Cl2◆十8HO。(4)根据SnCL1易水解的性质，重结晶 法、用NaOH溶液洗涤均不能用于提纯SCL,升华法和过滤法 也不适用于分离SnCL1和Cl2,根据SnCL和Cl2的沸，点不同，可 利用蒸馏法提纯。(5)根据题干现象，SCl,先水解生成 Sn(OH),和HCl,HCI再与氨气反应生成NH,CI,反应的化 学方程式为SnCL,十4NH2十4HO-Sn(OH)1+4NH,C1。 2.(1)圆底烧瓶(2)Na2O+H2SO,一NaSO1+SO2↑+HO (3)de→cb→de(4)控制A中滴加浓硫酸的速率 (5)浓硝酸易挥发，易分解 (6)①当最后半滴Na2C,O,标准溶液滴入时，溶液褪色且半 分钟内不恢复原色②81.28 解析：装置A是利用亚硫酸钠和浓硫酸反应：NaSO3十HSO1 一Na,SO,十SO,A十H2O制取SO2,制取的SO2经装置C干 燥后通入装置B中，HNO,与SO,在浓硫酸作用下反应制得 NOSO,H,由于亚硝酰硫酸(NOSO,H)遇水分解，且SO,属于 大气污染物，不能直接排放到大气中，则装置C中的无水氯化 钙的作用是防止空气中的水蒸气进入装置B中，装置D中的 氢氧化钠溶液用于吸收SO2及挥发的硝酸。(3)根据分析可 -56 知，按气流从左到右的顺序，题图中仪器接口的连接顺序为 a→de→cb→de→f。(4)为了控制通入B中的SO2的速率，可 通过调节A中滴加浓硫酸的速率。(5)从题给反应的化学方 程式看，参加反应的硝酸和生成的NOSO,H比例为1：1，消 耗的硝酸多，可能是有一部分挥发和分解了。(6)①高锰酸钾 自身为紫红色，发生氧化还原反应时紫红色褪去，自身可作滴 定操作的指示剂，当最后半滴N2C2O,标准溶液滴入后，溶液 颜色由紫红色变为无色且半分钟内不变色，说明反应到达终 点。②一部分KMnO1标准溶液和NOSO,H反应，剩余的 KMnO,标准溶液用Na2C2O1滴定，根据得失电子守恒可得 关系式： 2KMnO 5Na,C2O 2 mol 5 mol 0.5mol/L×18×10-3L 则与NaCO,反应的KMnO,的物质的量n1=3.6×l03mol, KMh01总的物质的量n总=50.00X103L×0.2000mol·L1= 1×10mol,所以和NOSO,H反应的KMnO1的物质的量 n2=1×102mol-3.6×103mol=6.4×10-3mol,根据化 学方程式： 5NOSO H-+2KMnO,+2H,O=K,SO,+2MnSO,+5HNO,+2H,SO 5 mol 2 mol 6.4×103mol 解得NOSO1H的物质的量n=1.6X102mol,则NOSO,H 2.032g× 的质量m=2.032g,所以样品中N0S0,H的纯度为2.58 100%=81.28%。 考点二有机物制备的综合实验 对点题组突破·提能力… 1.(1)BC(2)加快反应速率，降低混合物的黏度 (3)CH,CH,OHCH,COOH(4)饱和碳酸钠溶液洗涤 (5)直形冷凝管温度计插到了液体中，直形冷凝管和烧瓶 之间导管过长 (6)反应条件温和，所用硫酸浓度小，原子利用率高 (7)10Cr3++6MnO+11H,O-5Cr2O2+6Mn2+ +22H 解析：(1)步骤I为将17.8mL50%H2SO1溶液加入 50mL的三颈烧瓶中，冰盐浴条件下，加入10.7mL乙醇，使 用冰盐浴（一25一一10℃）有利于降温，减少乙醇挥发，故答 案选BC。(2)由题可知，当混合物的黏度变大时，将温度升 高到35℃，继续反应。温度升高后，分子运动速度加快，黏性 降低，有利于反应进行。(3)乙醇可被a2Cr,O,氧化为乙酸， 根据反应2CHCH2OH 50%H,s0CH,C00CH,CH,可知， Na2 Cr2 O 上层清液中含有的主要杂质为CHCH2OH和CH,COOH (4)纯化乙酸乙酯时，先使用饱和碳酸钠溶液洗，再使用水 洗。(5)玻璃仪器X的名称为直形冷凝管，该装置的错误之 处有温度计插到了液体中，直形冷凝管和烧瓶之间导管过 长。(6)与浓硫酸催化乙酸和乙醇制备乙酸乙酯的方法相 比，题述方法反应条件温和，所用硫酸浓度小，原子利用率 高。(7)Cr3+酸性废液中加入KMO1,该反应的离子方程式 为10Cr2++6MnO,+11H,0-5Cr20号+6Mn2++22H。 2.(1)球形冷凝管(2)A (3)产物苯乙酮及乙酸均会消耗氯化铝，导致催化剂用量 过大 (4)乙酸C(5)防暴沸74.1 解析：(2)若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈烧瓶中， 可能导致反应太剧烈，不易控制，故选A。(3)反应中所使用 的氯化铝会过量很多，原因是产物苯乙酮及乙酸均会消耗氯 化铝，导致催化剂用量增大。(4)由相关数据可知，c操作中 依次用5%NaOH溶液和水各20mL洗涤，目的是除去有机 层中含有的乙酸；f操作中收集198~202℃馏分的最佳加热 方式为油浴加热。(5)由题图2知，毛细管可以与外界空气 连通，平衡压强，防止加热时溶液暴沸；40L苯的物质的量 参考答案·☑。 为40mLX0,88g/mL≈0.45m0l,5.1mL乙酸酥的物质的 78 g/mol 量为5.1mlX1,08g/mL=0.054m0l,根据 102 g/mol AICI C-CH CHC-OC -CH CH COOH,可知苯是过量的，故理论上生成的苯乙酮为 0.054mol,质量为0.054mol×120g/mol=6.48g,故产率 为4.8g×100%≈74.1%. 6.48g 高考真题演练·明考向… 1.(1)圆底烧瓶(2)ECD(3)BC (4)液封(5)ABC 解析：(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，产生的气体先通过NaHS溶液除去酸性 气体杂质，然后进行干燥，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 用碱性干噪剂，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)H,S 有毒，该实验操作领在通风橱中进行，故A正确；气体不能骤 冷，装置D的主要作用是预冷却H,S,故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HS,故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H,S氧化为硫单质，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。 2.(1)恒压滴液漏斗增大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H,SO3反应生成MnSO,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SO,(或H,SO3) (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M+已沉淀完全 (5)D A E 解析：步骤Ⅱ中MnO,与H,SO3在低于10℃时反应生成 MnSO6,反应的化学方程式为MnO2十2H2SO3 MnS2O。十2H2O,步骤Ⅲ中滴加饱和Ba(OH)2溶液除去过 量的SO,(或H2SO),步骤V中滴入饱和Na2CO3溶液发生 反应MnS,O。+Na2 CO3 MnCO:￥+Na2S,Os,经过滤 得到Na,S,O溶液，步骤V中Na,S,O。溶液经蒸发浓缩、冷 却结晶、过滤、洗涤、千燥得到NaS2O。·2HO。(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H,SO3的浓度，同时为步 骤Ⅱ提供低温。(2)由于MnO2具有氧化性，SO2(或 H,SO,)具有还原性，步骤Ⅱ应分数次加入MnO2,防止过多 的MnO,与H,SO,反应生成MnSO,,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SO,(或HSO,),防 止后续反应中SO2(或H2SO3)与Na,CO,溶液反应，增加饱 和NCO,溶液的用量，并使产品中混有杂质。(4)步骤W 中生成MnCO,沉淀，判断Mn+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NCO,溶液，若不再产生 沉淀，说明M+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、千燥得到NaSO。·2HO,依次填入D、A、E。 3.(1)催化剂、吸水剂不产生有毒气体二氧化硫（合理即可） (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：(1)该实验可实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可 视化，用浓硫酸时，浓硫酸的作用是作催化剂和吸水剂，所以 Na HSO,在反应中起催化剂和吸水剂的作用；浓硫酸还具有 强氧化性和脱水性，用浓硫酸在加热条件下反应时，可能发 2对勾·讲与练·高三化学 -57 生副反应，且浓硫酸的还原产物二氧化硫是有毒气体，所以 用其代替浓硫酸的优，点是副产物少，可绿色制备乙酸乙酯， 不产生有毒气体二氧化硫等。(2)变色硅胶吸水，除指示反 应进程外，还可吸收反应时生成的水，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须分 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；小孔冷凝柱并没有 投入溶液中，不能起到沸石作用，不能防止暴沸，C错误；由 步骤Ⅱ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)用水洗涤有机相，然后用分液法分离有机物和水，需使 NaHSO 用分液漏斗。(5)由反应CH COOH十CH,CH2OH △ CH,COOC2H十H2O可知，100mmol乙酸与150mmol乙 醇反应时，理论上可获得的乙酸乙酯的质量为0.1molX 88gmol=8.8g,则该实验乙酸乙酯的产率为6.60gX98.0必× 8.8g 100%=73.5%。(6)若改用C2H1OH作为反应物进行反应，则 CH,COOH+CH CH,OH= NaHSO CH,COOC:H. △ H2O,生成的乙酸乙酯的摩尔质量为90g/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。 4.(1)量简（合理即可） (2)铁架台球形冷凝管 (3)使固液充分接触，加快反应速率 (4)水浴加热(5)活性炭 (6)除去不溶性杂质，防止产品结晶损失，提高产率50%的 乙醇溶液 (7)重结晶 解析：(1)己-2,5-二酮的摩尔质量为114g·mol,根据题 中所给数据可知，所需己-2,5-二酮的体积为 100×10-3mol×114g·mol -≈15.5cm3=15.5mL,根据 0.737g·cm 实际体积选用对应规格的量筒。(2)仪器③为铁架台：仪器 ②用于冷凝回流，为球形冷凝管。(3)己-2,5-二酮的熔点 为一5.5℃，常温下为液体，4-甲氧基苯胺的熔点为57℃，常 温下为固体，搅拌可使固液反应物充分接触，加快反应速率。 (4)由题给信息“加热至65℃”可知，应用水浴加热，这样便 于控制温度，且受热更均匀。(5)“脱色剂”的作用是吸附反 应过程中产生的有色物质，结合题中信息，加入脱色剂后回 流，趁热过滤，保留滤液，即脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂 的固体，所以可以选用活性炭作脱色剂。(6)由题给信息可 知，产品吡咯X为白色固体，加热至65℃可溶解在50%的 乙醇溶液中，所以需趁热过滤，使产品尽可能多地进入滤液， 防止产品结晶损失，提高产率；由加入50%的乙醇溶液，析出 浅棕色固体（即含杂质的产品）可知，常温下产品不溶于50% 的乙醇溶液，所以为减少溶解损失，洗涤时可用50%的乙醇 溶液。(7)由产品的分离提纯过程可知，若需进一步提纯，可 采用的方法为重结晶。 第56讲探究型、定量型综合实验 考点一 探究型综合实验 对点题组突破·提能力 1.(1)处理铁粉表面的油脂 处理铁粉表面的铁锈 (2)①分液漏斗②B(3》 (4)稀硫酸（或H,O等合理答案） (5)①Fe+②硝酸具有强氧化性，会把固体中的Fe2+氧化 为Fe3+ ③KSCN Fe3+ (6)9Fe4NaNO,-8H,O= 40℃3Fe,O,十4NH,◆+4aOH