课时分层检测(62)以物质制备为主的综合实验-【创新大课堂】2026年高三化学一轮总复习

课时分层检测（六十二） 以华 1.(2024·湖南卷)亚铜配合物广泛用作催化剂。 实验室制备[Cu(CHCN)4]CIO4的反应原理 如下：Cu(C1O4)2·6H2O+Cu+8CH3CN 2[Cu(CH CN)]C1O+6H2O 2 实验步骤如下： 回流(a) 过滤b) 蒸馏(c) 结晶(d) 反应物 产物 滤渣 乙腈 母液 结晶(e) 分别称取3.71gCu(C1O4)2·6H2O和0.76g Cu粉置于100mL乙腈(CH3CN)中应，回流装 置图和蒸馏装置图（加热、夹持等装置略）如下： N 气球 装置图I 装置图Ⅱ 已知：①乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂； ②相关物质的信息如下： 化合物 [Cu(CHCN)]CIO Cu(ClO1)2·6H2O 相对分子质量 327.5 371 在乙腈中颜色 无色 蓝色 回答下列问题： (1)下列与实验有关的图标表示排风的是 (填标号)； 公® B 0 (2)装置I中仪器M的名称为 (3)装置I中反应完全的现象是 (4)装置I和Ⅱ中N2气球的作用是 (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]CIO4结晶， 步骤e中向母液中加入的最佳溶剂是 (填标号)； A.水B.乙醇 C.乙醚 439 )质制备为主的综合实验 (7)合并步骤d和e所得的产物，总质量为5.32g, 则总收率为 (用百分数表示，保留1位 小数). (2024·浙江卷6月)某小组采用如下实验流程 制备AI3: 铝0.02mol 加热 过滤 浓缩 碘0.01mo】 回流 混合物 滤液 正己烷 结晶、过滤 洗涤、干燥 浓溶解 IV 粗产品 已知：AL3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 0 (2)下列做法不正确的是 控温加热器 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V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一含量以确定纯 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： Ag,CrO 难溶电解质 AgI(黄色) AgSCN (白色) (红色) 溶度积 常数K即 8.5×10-17 1.0×10-12 1.1×1012 ①从下列选项中选择合适的操作补全测定 步骤。 称取产品1.0200g,用少量稀酸A溶解后转移 至250mL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25.00mL待测 溶液加入锥形瓶→ →加入 稀酸B→用1.000×10-2mol·L1NH4SCN 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25.00mL4.000×10-2mol·L1 AgNO标准溶液加入锥形瓶 {.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(A1I3)=408g·mol-1] 3.(2022·湖北卷)高技术领域常使用高纯试剂。 纯磷酸（熔点为42℃，易吸潮）可通过市售85% 磷酸溶液减压蒸馏除水、结晶除杂得到，纯化过 程需要严格控制温度和水分，温度低于21℃易 形成2H3PO4·H2O(熔点为30℃)，高于 100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸等。某兴 趣小组为制备磷酸晶体设计的实验装置如下 (夹持装置略)： PO. 接真空 毛细管 统 空气 溶液 酸 电热板 回答下列问题： (1)A的名称是 B的进水口为 (填“a”或“b”)。 (2)P2O5的作用是 (3)空气流入毛细管的主要作用是防止 ,还具有搅拌和加速水逸出的作用。 (4)升高温度能提高除水速度，实验选用水浴加 热的目的是 (5)磷酸易形成过饱和溶液，难以结晶，可向过 饱和溶液中加入 促进其结晶。 (6)过滤磷酸晶体时，除了需要干燥的环境外， 还需要控制温度为 (填标号)。 A.<20℃ B.30～35℃ C.42100℃ 44 (7)磷酸中少量的水极难除去的原因是 4.(2023·辽宁卷)2-噻吩乙醇(M,=128)是抗血 栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备方法 如下： Na Na ONa 噻吩 2-噻吩钠 2-噻吩乙醇钠 S OH 2-噻吩乙醇 I.制钠砂。向烧瓶中加人300mL液体A和 4.60g金属钠，加热至钠熔化后，盖紧塞子，振 荡至大量微小钠珠出现。 Ⅱ.制噻吩钠。降温至10℃，加入25mL噻吩， 反应至钠砂消失。 Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至一10℃，加入稍过量 的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应30min。 V.水解。恢复室温，加入70mL水，搅拌30 min;加盐酸调pH至4~6，继续反应2h,分液； 用水洗涤有机相，二次分液。 V.分离。向有机相中加入无水MgSO4,静置， 过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和 液体A后，得到产品17.92g。 回答下列问题： (1)步骤I中液体A可以选择 a.乙醇 b.水 c.甲苯 d.液氨 (2)噻吩沸点低于吡咯( )的原因是 (3)步骤Ⅱ的化学方程式为 (4)步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高引发副 反应，加入环氧乙烷溶液的方法是 (5)步骤V中用盐酸调节pH的目的是 (6)下列仪器在步骤V中无需使用的是 (填名称)；无水MgSO4的作用为 (7)产品的产率为 (用Na计 算，精确至0.1%)。5.答案(1)6(2)醛基醚键 (3)先进行反应③再进行反应④可以防止酚羟基被氧化 (4)①③② CI CHO CI OH (5) 0 OCH,CCH,能化剂 (6) CHO NC-CHOH HO--O-H HO ◇4◇器◇严◇壁.◇ 解析A与氯化剂在加热条件下反应得到B,B在BBr3,0℃的条件 下，甲基被H取代得到C,C与CH2BCH2Br在K2CO3的作用下 发生取代反应得到D,D被氧化剂氧化为E,E中存在酯基，先水解， 再酸化得到F,F与C2 CHOCH3在TiCL4的作用下苯环上一个H 被醛基取代得到G,G与ClCH2COCH3经历了取代、加成和消去三 步反应得到H。(1)由A的结构可知，A有6种等效氢，即核磁共振 氢谱上有6组吸收峰；(2)由D的结构可知，化合物D中含氧官能团 的名称为醛基、酰键；(3)反应③和④的顺序不能对换，先进行反应 FaC 0 ③再进行反应④可以防止酚羟基被氧化：(4) 中F的电负性很强，一CF3为吸电子基团，使得一OOCH中C一O 0 键更易断裂，水解反应更易进行， 中一CH3是 斥电子集团，使得一OOCH中C一O键更难断裂，水解反应更难进 行，因此在同一条件下，化合物水解反应速率由大到小的顺序为① ③②；(5)化合物G→H的合成过程中，G发生取代反应羟基上的H CHO 被一CH2 COCH取代， 到 OCH-CCH; CHO OH 中的醛基加成得到 OCH CCH, 0 OH 0 CH 中的羟基发生消去反应得到 0 CH CI CHO 催化剂 其中加成反应的化学方程式为 OCH2CCH; 0 ;(6) 和Cl2 CHOCH3在TiCL4的作用下发 CH, CHO CHO 生类似反应⑥的反应得到C 与HCN加成得到 NC-CHOH NC-CHOH 酸性水解得到 H H HOCC-OH 发生缩聚反应得 0+C-C-04H 到 心 课时分层检测（六十一） 1.B2.B3.D4.C5.C6.C7.D8.A9.A10.A 课时分层检测（六十二） 1.分析将Cu(CIO4)2·6H2O和Cu粉以及乙腈(CH3CN)加入两 颈烧瓶中，经水浴加热并回流进行充分反应，反应结束后过濾除去 未反应完全的Cu,然后利用乙腈的挥发性进行蒸馏除去乙腈，将剩 余溶液进行冷却结晶分离出[Cu(CH3CN)4]CIO4。 答案(1)D(2)球形冷凝管 (3)溶液蓝色褪去变为无色 (4)排出装置内空气，防止制备的产品被氧化 (5)冷却过程中降低[Cu(CH3CN)4]CIO4在水中的溶解度 (6)C(7)81.2% 解析 表示需佩藏护目镜表示当心火安 表示注意烫伤 表示排风 数不 (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]CIO4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元素为十1价，具有较强的还原性，容易被空气中氧气氧化，因此 装置I和Ⅱ中N2气球的作用是排出装置内空气，防止制备的产品 被氧化。(5)[Cu(CH3CN)4]CIO4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的溶剂，与水混溶的同时扩大与 [Cu(CH3CN)4]CIO4的极性差，进而使[Cu(CH3CN)4]CIO4析出， 因此可选用的溶剂为乙醚，故答案为C。(7)3.71gCu(ClO4)2· 3.71g 6H,0的物质的量为371g·m07=0.01m0l,理论制得 [Cu(CH3CN)4]ClO4的质量为0.01mol×2×327.5g·mol-1= 6.558,落收率为爱器g×10%≈81.2%。 2.分析由流程信息可知，铝、碘和正己烷一起加热回流时，铝和碘发 生反应生成AL3,过滤后滤液经浓缩、结晶、过滤、洗涤、干燥后得到 粗产品。 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)①aedf②抑制Fe3+发生水解反应，保证滴定终点的准 确判断③99.20% 解析(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，AI3 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)AL3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；使用到乙烯的有机溶剂时，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；AL3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（如持续通入氨气的蒸馏烧瓶 等)的装置中进行，不能直接在蒸发皿浓缩，C不正确；AI3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V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AL3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25.00mL4.000× I0-2mol·L1AgNO3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，K2CO4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[NHFe (SO4)2]溶液中的SCN一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A13+均易发生水解，[NHFe(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F3+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，25.00mL4.000×10-2mol·L-1AgNO3标准 溶液分别与AlL3溶液中的I厂、1.000X10-2mol·L-1NH4SCN标 准溶液中的SCN发生反应生成Agl和AgSCN;由Ag守恒可知，！ n(AgI)+n(AgSCN)=n(AgNO3),n(AgD)=n(AgNO3)-n(Ag- SCN)=n(AgNO3)-n(NH4SCN);三次滴定消耗NH4SCN标准溶： 液的平均体积为25.60mL,则n(AgID=n(AgNO3)-n(AgSCN)= n(AgNO3)-n(NH4SCN)=25.00mLX10-3L·mL-1×4.000× 10-2mol·L-1-25.60mL×10-3L·mL-1×1.000×10-2: mol·L-1=7.440×10-4mol,由I守恒可知n(AIl)=3n(AgD: =7.40×104m0l×号=2.480×104m0l,因北，产品纯度为 2.480×10-4mo1X408g/m0×100%=99.20%。 1.0200gx2x80t 3.答案(1)圆底烧瓶b(2)干燥气体(3)暴沸(4)防止温度过： 高生成焦磷酸(5)磷酸晶种(6)B(7)磷酸可与水分子间形成： 氢键 解析(1)由仪器构造可知，仪器A为圆底烧瓶，仪器B为直形冷凝· 管，冷凝水应从b口进、a口出，形成逆流冷却，使冷却效果更好。！ (2)纯磷酸制备过程中要严格控制温度和水分，因此五氧化二磷的 作用为干燥气体。(5)过饱和溶液暂时处于亚稳态，当加入一些固 体的晶体或晃动时可使此状态失去平衡，过多的溶质就会结晶，因· 此可向磷酸的过饱和溶液中加入磷酸晶种促进其结晶。(6)纯化过} 程中，温度低于21℃易形成2H3PO4·H2O(熔点为30℃)，高于 100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸，纯磷酸的熔点为42℃，因此： 过滤磷酸晶体时，除了需要干燥的环境外，还需要控制温度为30~ ●) 42℃。(7)磷酸的结构式为HO一P一OH,分子中含羟基，可与水 OH 分子间形成氨键，因此磷酸中少量的水极难除去。 4.答案(1)c(2)吡咯中含有一NH一，可以形成分子间氢键 (3)2+2Na一2+H1（4)将环氧乙烷溶液沿烧杯 s人Na 壁缓缓加入，并不断用玻璃棒搅拌(5)与水解生成的OH一反应，： 使水解更彻底(6)球形冷凝管和分液漏斗除去水(7)70.0% 解析(1)步骤I制纳砂过程中，液体A不能和Na反应，而乙醇、！ 水和液氨都能和金属Na反应，故选c。(5)2-噻吩乙醇钠水解生成： 2-噻吩乙醇的过程中有NaOH生成，用盐酸调节pH的目的是将 NaOH中和，使平衡正向移动，增大反应物的转化率。(6)步骤V中： 的操作有过滤、蒸馏，蒸馏的过程中需要直形冷凝管、温度计、牛角 管等，无需使用的是球形冷凝管和分液漏斗。(7)步骤I中向烧瓶： 中加入300mL液体A和4.60g金属钠，Na的物质的量为 23g-m0可=0.2mol,步骤Ⅱ中Na完全反应，根据方程式可知， 4.60g 理论上可以生成0.2ol2-噻吩乙醇，产品的产率为 17.92g 128g·mo1-10.2m0×100%=70.0%。 55 课时分层检测（六十三） 1.答案(1)具支试管防倒吸 (2)Cu十H202+2H+—Cu2++2H20O2H+增强H2O2的 氧化能力(3)CuO2(4)溶液蓝色消失，且半分钟内不恢复原来 的颜色96% 解析(1)由图可知，仪器A的名称为具支试管；铜和浓硝酸反应生 成硝酸铜、二氧化氨和水，其中二氧化氨易溶于水，需要防倒吸，则 装置B的作用为防倒吸。(2)根据实验②现象，铜片溶解，溶液变 蓝，可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应生成硫酸铜，离子方 程式为Cu十H2O2十2H+—Cu2++2H2O;铜离子可以催化过氧 化氢分解生成氧气，则产生的气体为O2。(3)X为铜的氧化物，设X 的化学式为CuO,其在惰性氛围下分解生成黑色氧化物 (CuO),则： cu0.△cu0+号2o:↑ 64+16x80 m 则616c-82又是-音，解得工=2，则X的化学式为C0。 m n (4)滴定结束时，单质碘消耗完，则标志滴定终点的现象是溶液蓝色 消失，且半分钟内不恢复原来的颜色；在CuO2中铜为十2价，氧为 -1价，根据2CuO2+8厂+8H+一2Cul+3L2+4H20,2+ 2S2O号-—2I十S4O%,可以得到关系式：2CuO2~3l2 6S20号，则n(Cu02)=3×0.1000mol·L-1×0.015L= 0.0005mol,粗品中X的相对含量为0.0005molX96g·mol- -X 0.0500g 100%=96%。 ,答案(1)球形冷凝管酸式滴定管(2)C(3)加入H3PO4后， 溶液中存在化学平衡H2SO3一S02+H2O,S02的溶解度随着温 度升高而减小，SO2逸出后，促进了化学平衡H2S03—一S02十 H2O向右移动(4)检漏蓝色2+SO2+2H2O—2I一+ 4H++S02-(5)偏低(6)80.8 解析由题中信息可知，检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量的原理 是用过量的磷酸与其中的亚硫酸盐反应生成SO2,用氨气将SO2排 入到锥形瓶中被水吸收，最后用碘标准溶液滴定，测出样品中亚硫 酸盐含量。(2)三颈烧瓶中加入10.00g香菇样品和400mL水，向 其中加入H3PO4的体积不超过10mL。在加热时，三颈烧瓶中的 液体不能超过其容积的号，因此，三颈烧瓶适宜的规格为 1000mL,选C。(3)虽然Ka1(H3P04)=7.1×10-3< Ka1(H2S03)=1.3×10-2,但是H3PO4为难挥发性的酸，而 H2SO3易分解为SO2和水，SO2的溶解度随着温度升高而减小， SO2逸出后，促进了化学平衡H2SO3-一SO2十H2O向右移动。 (4)滴定管在使用前需要检漏、洗涤、润洗；滴定前，溶液中的碘被 SO2还原为碘离子，溶液的颜色为无色，滴定终点时，过量的半滴碘 标准溶液使淀粉溶液变为蓝色且半分钟之内不变色，因此，滴定终 ,点时溶液为蓝色；滴定反应的离子方程式为I2十SO2十2H2O一 2I厂十4H++SO。(5)若先加磷酸再通氯气，则不能将装置中的 空气及时排出，有部分亚硫酸盐和SO2被装置中的氧气氧化，碘标 准溶液的消耗量将减少，因此会使测定结果偏低。(6)实验中SO2 消耗的碘标准溶液的体积为0.30mL十1.00mL=1.30mL,减去空 白实验消耗的0.10mL,则实际消耗碘标准溶液的体积为1.20mL, 根据反应12十SO2+2H2O一2I厂+4H++SO-可以计算出 n(S02)=n(2)=1.20mL×10-3L·mL-1×0.01000mol·L-1 =1.20×10-5mol,由于S02的平均回收率为95%，则实际生成的 n(S0,)=.20X105m0≈1.263X105m0l,则根据S元素守恒 0.95 可知，该样品中亚硫酸盐含量为 .263X10-5m01×64g·mol1X1000mg·g≈ 10.00g×10-3kg·g-1 80.8mg·kg1。