主观题突破5-6 考向一 无机或有机化合物的制备实验(专题微讲PPT)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考化学大二轮专题复习
2026-03-23
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教辅
摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦化学实验综合分析专题,依据高考评价体系梳理无机/有机化合物制备实验等核心考点,通过真题分析明确仪器识别、试剂作用、方程式书写等常考题型,对接“科学探究与实践”素养要求,体现备考针对性。
课件亮点在于真题典例解析与应试技巧结合,如2024河北卷溴制备实验,指导仪器名称判断、试剂作用分析等方法,用电子守恒突破定量计算,培养科学思维与科学探究素养,帮助学生掌握答题技巧,为教师提供精准复习指导。
内容正文:
赢在微点 考前顶层设计 化学
第一部分
关键题型攻略
主观题突破(五)
专题七 化学实验
化学实验的综合分析
热点题空考法
考前顶层设计 化学
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考向一 无机或有机化合物的制备实验
1.(2024·河北卷)市售的溴(纯度为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①。回答下列问题:
【典题分析】
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(1)装置如图(夹持装置等略去),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②为_______
_______;CaBr2溶液的作用③为______________________________;D中发生的主要反应的化学方程式④为__________________________
_____________________。
直形
冷凝管
抑制液溴与水反应;除去Cl2
K2C2O4+Br2
2CO2↑+2KBr
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(2)将D中溶液转移至⑤________(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⑥为_________________________
_________________。
蒸发皿
2Mn+16H++10I-===
2Mn2++5I2+8H2O
(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中滴加适量浓硫酸,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⑦为___________和___________________。
液封或水封
除去杂质HBr
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(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⑧_____________ g K2Cr2O7(M=294 g·mol-1)(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⑨___________
___________,滤液沿烧杯壁流下。
玻璃棒
引流
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设问方式
①给出研究对象和考查载体。
②仪器名称:根据装置图判断。
③试剂的作用:可根据物质性质判断。
④方程式书写:可根据物质性质书写。
⑤仪器选择:可根据实验操作判断。
⑥离子方程式书写:可根据氧化还原反应原理书写。
⑦试剂作用判断:可根据物质的性质判断。
⑧定量计算:可根据电子得失守恒计算。
⑨步骤补充:可根据实验操作过程判断。
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破题关键
(1)能够基于实验目的和物质的性质,分析每步操作的目的,要求和条件的控制。
(2)能够基于电子得失守恒进行定量计算。
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1.(2025·河北卷)氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略去)制备氢碘酸。
【同向真题】
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步骤如下:
ⅰ.在A中加入150 mL H2O和127 g I2,快速搅拌,打开K1通入H2S,反应完成后,关闭K1,静置、过滤得滤液;
ⅱ.将滤液转移至B中,打开K2通入N2,接通冷凝水,加热保持微 沸,直至H2S除尽;
ⅲ.继续加热蒸馏,C中收集沸点为125~127 ℃间的馏分,得到117 mL氢碘酸(密度为1.7 g·mL-1,HI质量分数为57%)。
回答下列问题:
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(1)仪器A的名称:____________,通入H2S发生反应的化学方程式:_____________________。
(2)步骤ⅰ中快速搅拌的目的:_____________(填字母)。
a.便于产物分离
b.防止暴沸
c.防止固体产物包覆碘
(3)步骤ⅰ中随着反应的进行,促进碘溶解的原因:_______________
(用离子方程式表示)。
圆底烧瓶
H2S+I2===2HI+S
c
I2+I-===
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(4)步骤ⅱ中的尾气常用__________________________(填化学式)溶液吸收。
(5)步骤ⅱ实验开始时的操作顺序:先通入N2,再加热;步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序:________________________________。
(6)列出本实验产率的计算表达式:____________________。
(7)氢碘酸见光易分解,易被空气氧化,应保存在__________________________。
NaOH(其他合理答案也可)
先停止加热,再停止通入N2
×100%
密封的棕色细口试剂瓶中
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(1)由题图中仪器A的构造特点可知,仪器A为圆底烧瓶。通入H2S后,H2S与I2反应生成HI,结合原子守恒、得失电子守恒可得该反应的化学方程式为H2S+I2===2HI+S。(2)该步骤产物分离前先静 置,故快速搅拌与固液分离无关,A项不符合题意;步骤ⅰ中未涉及加热,B项不符合题意;由(1)可知,步骤ⅰ的反应中有硫单质生成,由于S不溶于水,会包裹溶液中的碘单质阻碍反应的发 生,C项符合题意。(3)I2可与溶液中的I-反应生成,从而增大碘单质的溶解度,反应的离子方程式为I2+I-===。(4)步骤ⅱ中通入
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2.(2024·湖南卷)亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备[Cu(CH3CN)4]ClO4的反应原理如下:Cu(ClO4)2·6H2O+Cu+8CH3CN===2[Cu(CH3CN)4]ClO4+6H2O。
实验步骤如下:
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分别称取3.71 g Cu(ClO4)2·6H2O和0.76 g铜粉置于100 mL乙腈(CH3CN)中反应,回流装置图和蒸馏装置图(加热、夹持等装置略)如图:
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已知:①乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂;
②相关物质的信息如表:
化合物 [Cu(CH3CN)4]ClO4 Cu(ClO4)2·6H2O
相对分
子质量 327.5 371
在乙腈
中颜色 无色 蓝色
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回答下列问题:
(1)下列与实验有关的图标表示排风的是_____________(填字母)。
(2)装置图Ⅰ中仪器M的名称为__________________________。
(3)装置图Ⅰ中反应完全的现象是________________________。
(4)装置图Ⅰ和Ⅱ中N2气球的作用是____________________________
________________________。
D
球形冷凝管
溶液蓝色褪去变为无色
排出装置内的空气,防止制备的产品被氧化
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(5)[Cu(CH3CN)4]ClO4不能由步骤c直接获得,而是先蒸馏至接近饱 和,再经步骤d冷却结晶获得。这样处理的目的是________________
_________________________________。
(6)为了使母液中的[Cu(CH3CN)4]ClO4结晶,步骤e中向母液中加入的最佳溶剂是_____________(填字母)。
A.水 B.乙醇 C.乙醚
(7)合并步骤d和e所得的产物,总质量为5.32 g,则总收率为_____________(用百分数表示,保留一位小数)。
冷却过程中降低[Cu(CH3CN)4]ClO4在水中的溶解度
B
81.2%
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中N2气球的作用是排出装置内的空气,防止制备的产品被氧化。(5)[Cu(CH3CN)4]ClO4为离子化合物,具有强极性,在水中溶解度较大,在温度较高的环境下蒸馏难以分离,若直接将水蒸干难以获得晶体状固体,因此需先蒸馏至接近饱和,再经步骤d冷却结 晶,从而获得晶体。(6)为了使母液中的[Cu(CH3CN)4]ClO4结晶,可向母液中加入极性较小或非极性的溶剂,与水混溶的同时扩大与[Cu(CH3CN)4]ClO4的极性差,进而使[Cu(CH3CN)4]ClO4析出,
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本部分内容讲解结束
(1)由仪器C的构造特点及在实验中的作用可知,仪器C为直形冷凝管。CaBr2溶液中的Br-可抑制液溴与水反应,并可将Cl2还原为Cl-,蒸馏时增大液溴的馏出量。仪器D中K2C2O4溶液吸收蒸馏出的Br2和I2,发生氧化还原反应,溴和碘分别转化为-1价,碳被氧化为CO2,由于馏分中的I2含量少,故D中发生的主要反应的化学方程式是K2C2O4+Br22CO2↑+2KBr。(2)由(1)中分析可知,D中有I-生成,则将仪器D中接收的溶液转移至蒸发皿中,边加热
边向其中滴加酸性KMnO4溶液,KMnO4将I-氧化生成单质碘,离子方程式是2Mn+16H++10I-===2Mn2++5I2+8H2O。(3)(2)中所得固体R的主要成分为KBr,蒸馏装置中KBr被K2Cr2O7氧化为溴蒸气,进入装置D中遇冷的蒸馏水液化,沉入蒸馏水底部,蒸馏水起到液封和除去HBr的作用。(4)由氧化还原反应得失电子守恒可得关系式:6KBr~K2Cr2O7,KBr全部反应,则n(K2Cr2O7)=n(KBr)=× mol,故称取的K2Cr2O7为× mol×294 g·mol-1×= g。(5)转移滤液时要用玻璃棒引流,使滤液沿着烧杯内壁流下。
N2的目的是将步骤ⅰ滤液中的H2S排尽,H2S为酸性气体,可吸收H2S的试剂有碱性溶液(如氢氧化钠溶液、氨水)、金属盐溶液(如硫酸铜溶液)、氧化性溶液(如铁盐溶液、双氧水)等。(5)停止加热后,持续通入N2,可防止产物HI被空气氧化,待装置冷却后再停止通入N2。(6)由步骤ⅲ可知,实际得到117 mL氢碘酸,结合题给数据可知实际生成氢碘酸的物质的量n实际(HI)=,由制备氢碘酸的反应方程式可得关系式I2~2HI,该反应中H2S过量,
则理论产量由I2的添加量计算,则n理论(HI)=2×=1 mol,故实验的产率=×100%=÷1 mol×100%
=×100%。(7)为防止氢碘酸见光分解及被空气氧化,应将氢碘酸保存在密封的棕色细口试剂瓶中。
(1)表示需佩戴护目镜,表示当心火灾,表示注意烫伤,表示排风,表示必须洗手,故选D。(2)装置Ⅰ中仪器M的名称为球形冷凝管。(3)Cu(ClO4)2·6H2O在乙腈中为蓝色,[Cu(CH3CN)4]ClO4在乙腈中为无色,因此装置Ⅰ中反应完全的现象是溶液蓝色褪去变为无色,可证明Cu(ClO4)2·6H2O已充分反应完全。(4)由于制备的[Cu(CH3CN)4]ClO4中Cu元素为+1价,具有较强的还原性,容易被空气中的氧气氧化,因此装置Ⅰ和Ⅱ
三个选项中乙醚极性最小,但在水中溶解度较小,因此可选用的溶剂为乙醇,故选B。(7)3.71 g Cu(ClO4)2·6H2O的物质的量为=0.01 mol,理论上制得[Cu(CH3CN)4]ClO4的质量为0.01 mol×2×327.5 g·mol-1=6.55 g,总收率为×100%=81.2%。
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