专题06 实验综合与工艺流程（期末真题汇编，云南专用）高二化学下学期

**基本信息** 聚焦实验综合与工艺流程两大高频考点，精选云南多地高二期末联考真题，以药物制备、工业材料等真实情境为载体，构建基础操作到综合应用的能力梯度。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |非选择题|14题|有机实验（阿司匹林制备）、无机工艺（氧化亚铜制备）、物质结构（硼化合物晶胞）|实验题融合装置分析与产率计算，工艺题结合结构推断与分离提纯，匹配高考实验探究与综合应用趋势|

专题06 实验综合与工艺流程 2大高频考点概览 考点01 实验综合 考点02 结构与工艺流程 1．(24-25高二下·云南昭通第一中学联考·期末)乙酰水杨酸即阿司匹林(，)，是一种历史悠久且应用广泛的药物。它有解热镇痛、抗炎、抗风湿、抗血栓形成等作用，可由邻羟基苯甲酸(水杨酸：，)和乙酸酐(，)反应制得。实验室利用如图所示装置(夹持和加热装置省略)制备乙酰水杨酸。地 城 考点01 实验综合 实验步骤： ⅰ．乙酰水杨酸的制备 在50mL三颈烧瓶中，加入干燥的6.90g水杨酸和10mL乙酸酐，再加10滴浓硫酸，待水杨酸全部溶解后，加热至70℃，维持20min。稍冷却后，将混合液在搅拌下倒入100mL冷水中，并用冰水浴冷却15min，抽滤，用冰水洗涤，得乙酰水杨酸粗产品。 ⅱ．乙酰水杨酸的提纯 将粗产品转至250mL烧瓶中，安装好回流装置，向烧瓶内加入100mL乙酸乙酯，加热回流，进行热溶解。加入少许活性炭，煮沸后趁热过滤，将滤液冷却至室温后抽滤，用少许乙酸乙酯洗涤、干燥，得无色晶体状乙酰水杨酸3.50g。 已知：①乙酸酐密度为； ②乙酰水杨酸的分解温度：128~135℃； ③乙酸乙酯的沸点：76.5~77.5℃。 请回答下列问题： (1)仪器a的作用是_____。 (2)制备乙酰水杨酸反应的化学方程式为_____。 (3)提纯时加热溶解的温度不宜过高，原因是_____。 (4)下列说法不正确的是_____(填序号)。 a．提纯时趁热过滤可除去活性炭等难溶性杂质，避免乙酰水杨酸结晶析出 b．若1mol乙酰水杨酸分别与NaOH、溶液恰好完全反应，则消耗NaOH、的物质的量之比为2：1 c．可用石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸 d．根据提纯过程可以得出，低温时乙酰水杨酸在乙酸乙酯中的溶解度较小 (5)本实验的产率是_____%(保留3位有效数字)。 (6)对羟基苯甲酸()比邻羟基苯甲酸()的沸点_____(填“高”或“低”)，原因是_____。 【答案】(1)冷凝回流 (2) (3)乙酰水杨酸易受热分解 (4)bc (5)38.9% (6) 高 对羟基苯甲酸在分子间形成氢键，邻羟基苯甲酸在分子内形成氢键，分子间氢键会使物质熔沸点升高 【分析】乙酰水杨酸可由邻羟基苯甲酸和乙酸酐反应制得，在50mL三颈烧瓶中，加入干燥的6.90g水杨酸和10mL乙酸酐，再加10滴浓硫酸，待水杨酸全部溶解后，加热至70℃，维持20min。稍冷却后，将混合液在搅拌下倒入100mL冷水中，并用冰水浴冷却15min，抽滤，用冰水洗涤，得乙酰水杨酸粗产品。 【详解】（1）)由图可知，仪器a的名称是球形冷凝管，作用是冷凝回流。 （2） 邻羟基苯甲酸和乙酸酐发生取代反应生成乙酰水杨酸，化学方程式为。 （3）从题干可知，乙酰水杨酸的分解温度为128~135℃，提纯时加热溶解的温度不宜过高，原因是：乙酰水杨酸易受热分解。 （4）a．在加热状态下，溶剂的溶解能力增强，使得乙酰水杨酸更容易溶解在溶剂中，过滤后活性炭等难溶性杂质则被留在滤纸上，随后，通过降低滤液温度，乙酰水杨酸的溶解度会降低，从而促使酰水杨酸晶体析出，a正确； b．分子中含有1mol酚酯基，1mol羧基，能与3molNaOH反应，与1mol反应，消耗NaOH、的物质的量之比为3：1，b错误； c．乙酰水杨酸和水杨酸中都含有羧基呈酸性，都可以使石蕊溶液变红，不可用石蕊溶液判d．断产品中是否含有未反应完的水杨酸，c错误； 提纯过程中加入少许活性炭，煮沸后趁热过滤，将滤液冷却至室温后抽滤，可知，低温时乙酰水杨酸在乙酸乙酯中的溶解度较小，d正确； 故选bc。 （5）该实验中投入水杨酸的物质的量为，乙酸酐的物质的量为，水杨酸是少量的，则理论上生成0.05mol乙酰水杨酸，理论质量为9g，本实验的产率是。 （6）对羟基苯甲酸在分子间形成氢键，邻羟基苯甲酸在分子内形成氢键，分子间氢键会使物质熔沸点升高。 2．(24-25高二下·云南红河州、文山州·)氧化亚铜常用于制船底防污漆(杀死低级海生动物)，还可作陶瓷和搪瓷的着色剂、红色玻璃染色剂，制各种铜盐、农作物的杀菌剂等。某小组设计实验制备氧化亚铜并测定其纯度。 已知：常温下，氧化亚铜在潮湿的空气中易被氧化。 Ⅰ．制备(加热、搅拌及夹持装置略) 在装置a中依次加入溶液和过量NaOH溶液，得到新制的。通入一段时间后，从分液漏斗中加入葡萄糖溶液，加热搅拌2h，离心分离、洗涤、真空干燥，得到固体。 回答下列问题： (1)仪器a的名称是___________。 (2)通入的作用为___________。 (3)生成的化学方程式为___________(补齐并配平方程式)： ________＋____ (4)判断沉淀已洗涤干净的实验操作为___________。 Ⅱ．测定的纯度 取粗产品0.2880g加入足量稀硫酸发生歧化反应生成红色固体Cu和蓝色溶液，再加入过量的KI溶液。以淀粉为指示剂，用标准溶液滴定，重复上述操作三次，滴定终点时消耗标准溶液的平均体积为15.00mL。(已知：，) (5)与稀硫酸反应的离子方程式为___________。 (6)标志滴定终点的现象是___________。 (7)下列操作可能导致测定结果偏高的是___________(填标号)。 A．CuI沉淀吸附部分，导致没有完全被反应 B．滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失 C．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数 (8)该产品中的纯度为___________。 【答案】(1)三颈烧瓶 (2)排出装置中的空气，防止被氧化 (3)＋ (4)取最后一次洗涤液少量于试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀已洗涤干净 (5) (6)当滴入最后半滴标准溶液，溶液蓝色消失，且半分钟内不恢复原来的颜色 (7)B (8)75% 【分析】在三颈烧瓶中依次加入CuCl2溶液和过量NaOH溶液制备氢氧化铜悬浊液，通入氮气排出空气，向三颈烧瓶中滴加葡萄糖溶液，葡萄糖把氢氧化铜悬浊液还原为Cu2O，离心分离、洗涤、真空干燥，得到。 【详解】（1）根据装置图，仪器a的名称是三颈烧瓶； （2）常温下，氧化亚铜在潮湿的空气中易被氧化，通入排出装置中的空气，防止被氧化； （3）氢氧化铜被葡萄糖还原为，葡萄糖被氧化为葡萄糖酸钠，反应的化学方程式为 ＋。 （4）沉淀中可能含有的阴离子是氯离子等，若洗涤液中不含氯离子，说明沉淀洗涤干净；取最后一次洗涤液少量于试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀已洗涤干净。 （5）与稀硫酸反应生成硫酸铜和铜、水，反应的离子方程式为； （6）滴定终点，I2恰好完全反应，标志滴定终点的现象是：当滴入最后半滴标准溶液，溶液蓝色消失，且半分钟内不恢复原来的颜色； （7）A．CuI沉淀吸附部分，导致没有完全被反应，则消耗标准溶液体积偏小，测定结果偏低，故不选A； B．滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，消耗标准溶液体积偏大，测定结果偏高，故选B； C．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，消耗标准溶液体积偏小，测定结果偏低，故不选C； 选B。 （8）根据、，建立反应关系式，2Cu2O~2Cu2+~I2~2，n(Cu2O)= n()=0.015L×0.1mol/L=0.0015mol；该产品中的纯度为。 3．(24-25高二下·云南衡水金卷·)乙酸异戊酯主要用于食用香精配方中，可调配香蕉、苹果、草莓等多种果香型香精。实验室可通过酯化反应制备，部分数据如表所示： 物质 相对分子质量 密度/ 沸点/℃ 水溶性 乙酸 60 1.05 118 易溶 异戊醇 88 0.81 131 微溶 乙酸异戊酯 — 0.88 142 不溶 环己烷 — — — 不溶 环己烷-水的共沸体系 — — 69 — Ⅰ．酯化反应制粗酯：在25mL圆底烧瓶中加入5.4mL（0.05mol）异戊醇（）和6.4mL（0.12mol）冰醋酸，摇动下慢慢加入1.3mL浓硫酸，混匀后加入几粒沸石，缓慢加入3mL环己烷，按如图所示的反应装置安装带分水器和冷凝器，并在分水器中预先加入水，使液面略低于分水器的支管口，通入冷凝水，加热，控制温度为69~81℃，回流1h。 Ⅱ．粗酯的提纯：反应物冷至室温，转入分液漏斗，以15mL冷水洗涤三颈烧瓶，洗液合并至分液漏斗，摇振后静置，分出水相，有机相以8mL5%碳酸氢钠溶液洗涤两次，转入干燥锥形瓶，加入0.8g无水，过滤后将滤液转入蒸馏烧瓶，蒸馏收集馏分，得到4.42g产品。 回答下列问题： (1)实验中沸石的作用为______。 (2)油水分水器的基本工作原理是溶剂环己烷和反应中生成的水形成二元共沸物，沸腾时二者共同蒸出，经冷凝后落入分水器中。分水器的重要用途之一是观察和控制反应进度，当观察到______现象时，说明酯化反应已基本完成。 (3)实验中加入过量乙酸的目的是______。 (4)实验中“15mL冷水洗涤三颈烧瓶，洗液合并至分液漏斗，摇振后”，该操作能达到的两个目的分别是______、______；待分层后有机相应从分液漏斗的______（填“上”或“下”）口分离出。 (5)实验中加入无水的作用是______。 (6)“蒸馏”操作时，从已给出部分仪器中选择必需的仪器有a、______（填选项字母），还需要的玻璃仪器有酒精灯、______（填仪器名称）。 a b c d e 【答案】(1)防暴沸 (2)分水器水层液面的高度不再变化 (3)提高异戊醇的转化率 (4) 有利于提高产率（答案合理即可） 洗去大部分的硫酸和醋酸（答案合理即可） 上 (5)作干燥剂 (6) bd 圆底烧瓶、温度计 【分析】在25mL圆底烧瓶中加入5.4mL异戊醇和6.4mL冰醋酸，摇动下慢慢加入1.3mL浓硫酸，混匀后加入几粒沸石，缓慢加入3mL环己烷，按图示安装带分水器和冷凝器的反应装置，并在分水器中预先加入水，使液面略低于分水器的支管口，通入冷却水，控制温度为69～81℃，回流1h，得到乙酸异戊酯，反应液冷却后倒入分液漏斗中，用水洗一次，摇振后静置，分出水相，有机相用8mL5%碳酸氢钠溶液洗涤两次，加入0.8g无水，除去水，过滤除去硫酸镁固体后蒸馏，得到乙酸异戊酯。 【详解】（1）实验中沸石的作用是防暴沸。 （2）由油水分水器的作用原理以及用途（观察和控制反应进度）可知，当观察到分水器水层液面的高度不再变化时，说明酯化反应已基本完成。 （3）该酯化反应为可逆反应，因此加入过量乙酸的目的是提高异戊醇的转化率。 （4）实验中“15mL冷水洗涤三颈烧瓶，洗液合并至分液漏斗，摇振后”，该操作能达到两个目的，分别是减少产品的损失，提高产率；水洗，洗去大部分的硫酸和醋酸。由于乙酸异戊酯的密度比水小，则待分层后有机相应从分液漏斗的上口分离出。 （5）实验中加入无水的作用是作干燥剂，吸收酯中的少量水分。 （6） 是烧瓶与直形冷凝管的磨口接头，蒸馏应选用直形冷凝管，为密闭容器，不适合作接收器，故选bd项；根据磨口接头，还应应选择圆底烧瓶，控制温度需要温度计，加热需要酒精灯。 4．(24-25高二下·云南保山·期末)乙酰苯胺()为无色晶体，具有退热镇痛作用，是较早使用的解热镇痛药，有“退热冰”之称，可通过苯胺()和冰醋酸反应制得，反应装置如图甲所示(加热和固定装置省略)。 I.查阅资料：苯胺易被氧化，乙酰苯胺在碱性条件下水解，其他物质的有关性质如下表： 名称 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解度/g(20℃) 水 乙醇 苯胺 -6.3 184 3.4 任意比混溶 冰醋酸 16.6 118 任意比混溶 任意比混溶 乙酰苯胺 114.3 304 0.46(温度越高，溶解度越大) 36.9 II.制备过程： ①往仪器A中先加入0.1g锌粒和15.0mL(0.26mol)冰醋酸，然后用恒压滴液漏斗滴加10.0mL(0.1mol)新制得的苯胺。 ②苯胺滴加完毕，小火加热10min后再升高加热温度，使蒸气温度在一定范围内浮动1小时。 ③待反应完成，在不断搅拌下，趁热把反应混合物缓慢地倒入盛有100mL冷水的烧杯中，乙酰苯胺晶体析出。 ④充分冷却至室温后，减压过滤(装置如图乙)，洗涤晶体2~3次，干燥，获得粗产品。 ⑤粗产品经过分离提纯后得到9.45g精产品。 请回答下列问题： (1)仪器A的名称是_______。 (2)有机制备实验中进行冷凝回流时常使用球形冷凝管而不用直形冷凝管的原因是_______。 (3)加入锌粒，除了防止暴沸外，还能起到的作用是_______。 (4)步骤②中蒸气温度的最佳范围是_______(填序号)。 a.100~110℃    　　b.118~184℃    　　c.300~310℃ (5)步骤④中采用“减压过滤”的优点是_______，“洗涤晶体2~3次”最合适的“洗涤液”是_______(填序号)。 a.15%的乙醇溶液    　　b.NaOH溶液    　　c.冰水　　d.热水 (6)步骤⑤中粗产品进一步提纯，该提纯方法的名称是_______。 (7)本实验中乙酰苯胺的产率为_______(保留三位有效数字)。 【答案】(1)三颈烧瓶或三口烧瓶 (2)球形冷凝管的接触面积大，冷凝效果好 (3)防止苯胺被氧化 (4)a (5) 过滤速度快，并能得到较干燥的产品 c (6)重结晶 (7)70.0% 【分析】冰醋酸与锌粒反应生成氢气，赶走装置中的空气，防止苯胺被氧化，再加入苯胺小火加热1小时，让反应物充分反应；倒入盛有冷水的烧杯中充分冷却，让乙酰苯胺晶体析出，冷却至室温，减压过滤、洗涤，得到粗产品；由于粗产品中含有杂质苯胺，需重结晶分离提纯得到精产品，据此回答； 【详解】（1）仪器A的名称是三颈烧瓶或三口烧瓶； （2）球形冷凝管的接触面积大，冷凝效果好，因此有机制备实验中进行冷凝回流时常使用球形冷凝管而不用直形冷凝管； （3）苯胺具有还原性，易被氧气氧化，加入锌粒与醋酸反应生成氢气，可以赶走装置中的空气，因此加入锌粒，除了防止暴沸外，还能起到的作用是防止苯胺被氧化； （4）反应开始时小火加热10min，是为了让苯胺与乙酸充分反应，要控制温度小于118℃，防止乙酸大量蒸出，同时又要控制温度高于100℃，能分离出反应生成的水，促进反应正向进行，提高产物的产率，故答案选a； （5）减压过滤相对于常压过滤，它的优点是过滤速度快，并能得到较干燥的产品；乙酰苯胺易溶于酒精和热水，所以洗涤粗品最合适的试剂是用少量的冰水洗，以减少溶解损失，故选c； （6）得到的粗产品中含有少量的苯胺，由于乙酰苯胺的溶解度小于苯胺，所以可用重结晶的方法进行提纯； （7）苯胺的物质的量为0.1mol，冰醋酸的物质的量为0.26mol，冰醋酸过量，理论上可生成乙酰苯胺0.1mol，质量为0.1mol×135g/mol=13.5g，该实验最终得到纯品9.45g，则乙酰苯胺的产率是=70.0%。 5．(24-25高二下·云南临沧中学等学校·期末)1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体，沸点为71℃，密度为1.36g⋅cm-3。实验室制备少量1-溴丙烷的主要步骤如下： 步骤1：在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水，冰水冷却下缓慢加入28mL浓H2SO4；冷却至室温，搅拌下加入24 g NaBr。 步骤2：如图所示搭建实验装置，缓慢加热，直到无油状物馏出为止。 步骤3：将馏出液转入分液漏斗，分出有机相。 步骤4：将分出的有机相转入分液漏斗，依次用适量的H2O、Na2CO3溶液和H2O洗涤，分液，得粗产品，进一步提纯得1-溴丙烷。 (1)仪器A的名称是___________；加入搅拌磁子的目的除了搅拌，还具有的作用是___________。 (2)反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷、___________和___________。 (3)步骤2中需向接收瓶内加入少量冰水，并置于冰水浴中的目的是___________。 (4)步骤4中“进一步提纯”的主要操作是___________。 (5)检验1-溴丙烷中是否混有正丙醇的实验方案是___________。 (6)若实验制得的纯产品为13.65g，则1-溴丙烷的产率为___________。(计算结果保留两位小数) 【答案】(1) 蒸馏烧瓶 防止暴沸 (2) 丙烯 正丙醚 (3)减少1-溴丙烷的挥发 (4)蒸馏 (5)取待测液少许于一试管，向其中加入一定量的金属钠，若观察到产生气泡说明含有正丙醇，反之则反 (6)55.49% 【分析】由正丙醇、浓硫酸、NaBr在加热条件下发生取代反应制备1-溴丙烷，得到的副产品有丙烯、正丙醚、2-溴丙烷、Br2、H2O等，在接收瓶中得到的产品主要混有未反应完的正丙醇、Br2、有机副产品，依次用H2O除去正丙醇、5%Na2CO3溶液除去Br2和H2O洗涤除去Na2CO3溶液，分液得到粗产品，再通过蒸馏的方法进一步提纯产品，据此分析解题。 【详解】（1）根据图示可知，仪器A为蒸馏烧瓶；加入搅拌磁子起到了搅拌加快反应速率的作用，且混合液体加热时易发生暴沸，还能够起到防止暴沸的作用，故答案为：蒸馏烧瓶；防止暴沸； （2）A为制备CH3CH2CH2Br的装置，发生反应的化学方程式为：NaBr+H2SO4+CH3CH2CH2OHCH3CH2CH2Br+H2O+NaHSO4；反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和正丙醇发生消去反应产生丙烯、正丙醇分子之间脱水生成正丙醚；故答案为：丙烯；正丙醚； （3）1-溴丙烷沸点为71℃，易挥发，则步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中，可减少1-溴丙烷的挥发；故答案为：减少1-溴丙烷的挥发； （4）由分析可知，步骤4依次用H2O除去正丙醇、5%Na2CO3溶液除去Br2和H2O洗涤除去Na2CO3溶液，分液得到粗产品，再通过蒸馏的方法进一步提纯产品，故答案为：蒸馏； （5）已知醇能与金属钠产生H2，而1-溴丙烷不能与Na反应产生气体，故检验1-溴丙烷中是否混有正丙醇的实验方案是取待测液少许于一试管，向其中加入一定量的金属钠，若观察到产生气泡说明含有正丙醇，反之则反，故答案为：取待测液少许于一试管，向其中加入一定量的金属钠，若观察到产生气泡说明含有正丙醇，反之则反； （6）根据反应方程式为：NaBr+H2SO4+CH3CH2CH2OHCH3CH2CH2Br+H2O+NaHSO4可知，12.0g正丙醇完全反应可以制得1-溴丙烷的质量为：=24.6g，若实验制得的纯产品为13.65g，则1-溴丙烷的产率为=55.49%，故答案为：55.49%。 6．(24-25高二下·云南昆明·期末)苯甲酸乙酯()广泛应用于香料香精行业，某实验小组用苯甲酸和乙醇为原料合成苯甲酸乙酯，实验步骤如下： ①按图组装仪器(夹持及加热装置省略)。向A中加入()苯甲酸、20mL(0.34mol)无水乙醇，苯和浓硫酸，加入几粒沸石，80℃下反应完全。 ②继续加热使多余的乙醇和苯蒸至分水器。 ③将瓶中液体倒入盛有冷水的烧杯中，在搅拌下分批加入碳酸钠粉末至无气泡产生()。用分液漏斗分出有机层，用乙醚萃取水层。 ④合并有机层，加入无水氯化钙固体。蒸去乙醚，再收集的馏分，得产品。 已知： 物质 相对分子质量 沸点(℃) 密度() 溶解性 苯甲酸乙酯 150 213 1.05 难溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯等 回答下列问题： (1)仪器B的名称为___________。步骤①中应采用的加热方式为___________。 (2)步骤①中制备苯甲酸乙酯的化学方程式为___________。使用分水器及时分离出水，目的是___________。 (3)步骤③中碳酸钠粉末分批次加入的原因是___________。 (4)步骤④中加无水氯化钙的作用为___________。 (5)若蒸馏时，欲降低苯甲酸乙酯的沸点，可采用的方法是___________(填“加压”或“减压”)蒸馏。 (6)苯甲酸乙酯的产率为___________%(保留1位小数)。 【答案】(1) 球形冷凝管 水浴加热 (2) 促进平衡正向移动，提高产率 (3)避免反应过于剧烈，防止液体随气泡冲出 (4)干燥 (5)减压 (6)75.8 【分析】用苯甲酸和乙醇为原料合成苯甲酸乙酯，该制备流程用到了分离仪器分水器，边制备边分离。常见的加热方式有直接加热、水浴、油浴加热。该制备加热温度为80℃，用水浴加热即可。 【详解】（1）仪器B的名称为球形冷凝管；实验步骤①加热温度80℃，选择水浴加热。 故答案为：球形冷凝管     水浴加热。 （2）该制备参考乙酸乙酯的制备，化学方程式为。由于该反应是可逆反应，使用分水器及时分离出水，可减少生成物浓度，反应正移，提高产率。 故答案为：     促进平衡正向移动，提高产率 （3）步骤③中碳酸钠粉末分批次加入的原因是避免反应过于剧烈，防止液体随气泡冲出。 故答案为：避免反应过于剧烈，防止液体随气泡冲出。 （4）无水氯化钙可以在粗品中吸收水形成结晶水合物，起到干燥产品的目的。 故答案为：干燥。 （5）压强减小物质的沸点降低，可避免高温引起变质，所以欲降低苯甲酸乙酯的沸点，可采用的方法是减压蒸馏。 故答案为：减压。 （6）A中加入()苯甲酸、20mL(0.34mol)无水乙醇，苯和浓硫酸，可判断苯甲酸属于量少的，用苯甲酸的质量计算理论产生的苯甲酸乙酯的质量，苯甲酸有0.066mol，理论上产生的苯甲酸乙酯也为0.066mol，理论质量=。 苯甲酸乙酯的产率=。 故答案为：75.8。 7．(24-25高二下·云南玉溪·期末)塑化剂邻苯二甲酸二丁酯可由邻苯二甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得，反应原理如下所示： 有关数据如下表： 有机物 相对分子质量 密度/ 沸点/℃ 溶解性及稳定性 邻苯二甲酸酐 148 1.53 248 白色结晶性粉末，不溶于冷水，微溶于热水，易溶于有机溶剂 正丁醇 74 0.8148 117.6 无色透明液体，20℃时，正丁醇在水中的溶解度25.0g，易溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂 邻苯二甲酸二丁酯 278 1.053 337 无色透明油状液体，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮和苯。温度超过180℃时易发生分解 实验装置如图，操作步骤如下(部分装置已省略)： ①向仪器A内依次加入几块碎瓷片、邻苯二甲酸酐、正丁醇和浓硫酸。 ②搅拌，升温至105℃，持续搅拌反应2小时，升温至160℃，搅拌、保温至反应结束。 ③冷却至室温，将反应混合物倒出，通过操作X，得到粗产品。 ④粗产品用无水硫酸镁处理后减压蒸馏。 ⑤得到产品6.9g。 请回答下列问题： (1)碎瓷片的作用是_____。实验时冷水应从冷凝管的_____(填“a”或“b”)口通入。 (2)仪器A的名称为_____。结合平衡移动原理解释使用分水器不断分离除去水的目的是_____。 (3)步骤②中判断反应已结束的现象是_____。 (4)反应Ⅰ进行得迅速而完全，反应Ⅱ是可逆反应，进行得较缓慢。本实验中下列措施不能提高产率的是_____(填序号)。 a．使用过量的正丁醇    b．使用浓硫酸    c．实验时采用比步骤②更高的温度 (5)操作X为：_____；分两次加入等量的饱和食盐水对反应混合物进行洗涤，随后，用5%的碳酸钠溶液对反应混合物进行洗涤，再用饱和食盐水洗涤至中性。用5%的碳酸钠溶液对反应混合物进行洗涤的目的是_____。 (6)分离出的粗产品首先通过常压蒸馏去除正丁醇，然后采用减压蒸馏的方式，减压蒸馏的目的是_____。 (7)本实验中，邻苯二甲酸二丁酯的产率为_____%(保留小数点后两位)。 【答案】(1) 防止液体暴沸 a (2) 三颈烧瓶 及时除去反应生成的水，使平衡向生成邻苯二甲酸二丁酯的方向移动，有利于提高产率 (3)分水器中的水位高度基本保持不变 (4)c (5) 分液 除去混合物中的硫酸以及未反应的有机酸 (6)邻苯二甲酸二丁酯的沸点较高，高温会导致其分解，减压可使其沸点降低 (7)62.05 【分析】向仪器A内依次加入几块碎瓷片、邻苯二甲酸酐、正丁醇和浓硫酸，搅拌，升温至105℃，持续搅拌反应2小时，升温至160℃，搅拌、保温至反应结束，冷却至室温，将反应混合物倒出，通过操作分液操作分离出有机层得到粗产品，粗产品用无水硫酸镁处理后减压蒸馏得到产品； 【详解】（1）碎瓷片的作用是防止液体暴沸。球形冷凝管只有低位通水，高位出水才能起到很好的冷凝回流作用，所以从a处通水。 （2）仪器A的名称为三颈烧瓶；利用分水器及时除去反应生成的水，促使平衡向生成邻苯二甲酸二丁酯的方向移动，有利于提高产率。 （3）当水的量不再增加的时候，说明不再生成水，反应停止，故判断反应已结束的方法是分水器中的水位高度基本保持不变。 （4）反应Ⅰ进行得迅速而完全，反应Ⅱ是可逆反应，进行得较缓慢，根据勒夏特列原理，a项使用过量的正丁醇增大反应物浓度，可以加快反应速率，还能使平衡正向移动，提高产率；b项使用浓硫酸是反应的催化剂，可以加快反应速率，还能吸收酯化反应生成的水，使平衡正向移动，提高产率。c项实验时采用比步骤②更高的温度会致使邻苯二甲酸二丁酯分解，不能提高产率，故选c。 （5）操作X为分离有机层和水层的操作，为分液，通过分液分离出含有产品的有机层；反应混合物中含有杂质硫酸和有机酸，可以用碳酸钠除去，故用溶液洗涤，其作用是除去混合物中的硫酸以及未反应的有机酸。 （6）减压蒸馏时所需的温度较低，故粗产品提纯流程中采用减压蒸馏的目的是邻苯二甲酸二丁酯的沸点较高，高温会导致其分解，减压可使其沸点降低。 （7） 由题干中的信息可知，邻苯二甲酸酐、正丁醇，根据方程式通过计算可知，正丁醇过量，根据邻苯二甲酸酐的量可以计算出产品的理论产量为0.04mol×278g/mol=11.12g，则其产率。 8．(24-25高二下·云南昭通第一中学教研联盟·期末)(硝酸铈铵)为橙红色结晶性粉末，易溶于水和乙醇，几乎不溶于浓硝酸，可用作分析试剂。某小组在实验室模拟制备硝酸铈铵并测定其纯度。 (1)由溶液与反应制备，装置如图5所示： ①装置B中盛放溶液的仪器名称为_______，多孔球泡的作用是_______。 ②实验时，“a”“b”“c”三个旋塞的打开顺序为_______。 ③向溶液中逐滴加入溶液，可得固体，反应的离子方程式为_______。 (2)由制，流程如图所示： ①“氧化沉淀”时，加热的温度不宜过高，原因是_______。 ②洗涤产品的试剂是_______。 (3)测定产品纯度 ①准确称取ag硝酸铈铵样品，加水溶解，配成100mL溶液。量取20.00mL溶液，移入250mL锥形瓶中，加入适量硫酸和磷酸，再加入2滴邻二氮菲指示剂，用cmol/L硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点(滴定过程中被还原为，无其他反应)，消耗标准溶液VmL。若的摩尔质量为Mg/mol，则产品中的质量分数为_______(写最简表达式)。 ②下列操作可能会使测定结果偏高的是_______(填序号)。 A．配成100mL溶液，定容时俯视容量瓶刻度线 B．滴定管水洗后未用标准溶液润洗 C．滴定过程中向锥形瓶中加少量蒸馏水冲洗内壁 D．滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失 【答案】(1) 分液漏斗 增大与溶液的接触面积，增大的吸收效率 (2) 双氧水、氨水均易受热分解 浓硝酸 (3) 或 ABD 【分析】I．装置A中石灰石和盐酸反应生成二氧化碳，装置C中浓氨水和氧化钙反应生成氨气，制备时，先通氨气再通二氧化碳，溶液与CeCl3反应制备；Ⅱ．制备硝酸铈铵的工艺流程中，碳酸铈溶于硝酸变为Ce3+，在过氧化氢氧化和氨水作用下转化为Ce(OH)4，加入硝酸浆化，然后加入硝酸铵反应，通过过滤、洗涤、烘干转化为目标产品；据此分析解题。 【详解】（1）①装置B中盛放溶液的实验仪器名称为分液漏斗；多孔球泡表面有很多小孔，可以增大与溶液的接触面积，增大的吸收效率； ②氨气溶解度大，所以先通氨气，再通二氧化碳，最后当装置中空气排尽后滴加，所以顺序为； ③向溶液中逐滴加入溶液，可得固体，反应的离子方程式为； （2）①“氧化沉淀”时，加热的温度不宜过高，原因是双氧水、氨水分解温度都很低，均易受热分解； ②硝酸铈铵易溶于水和乙醇，难溶于浓硝酸，洗涤产品的试剂是浓硝酸； （3）①滴定过程中被还原为，发生反应，故该样品中硝酸铈铵的质量分数或； ②A．配成100mL溶液，定容时俯视容量瓶刻度线，导致加水量减少，测定结果偏高，A正确； B．滴定管水洗后未用标准溶液润洗，导致标准液用量高，测定结果偏高，B正确； C．滴定过程中向锥形瓶中加少量蒸馏水冲洗内壁，不影响，C错误； D．滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，导致标准液读数偏高，测定结果偏高，D正确； 故选ABD。 地 城 考点02 结构与工艺流程 1．(24-25高二下·云南衡水金卷·)硼的化合物在农业、医药、玻璃工业等方面用途广泛。回答下列问题： (1)基态B原子的核外电子填充在______个轨道中。 (2)耐高温材料立方BN的制备流程中用到和触媒剂。 ①Ca、B、N三种元素电负性由大到小的顺序为______。 ②形成过程中基态B原子价电子层上的电子先激发，再杂化，激发后B原子的价层电子轨道表示式为：______。 ③在四氯化碳中的溶解度远大于，原因是______。 (3)硼砂是非常重要的含硼矿物。一种硼砂阴离子的结构如图所示，则1mol该阴离子存在的配位键的物质的量为______，______。 (4)制造硼合金的原料硼化钙的晶胞结构如图所示，硼原子全部组成正八面体，各个顶点通过B—B键互相连接成三维骨架。已知该晶体晶胞参数为apm，八面体中B—B键的键长为dpm，M点原子的坐标参数为，则N点原子的坐标参数为（______，1，0）。 【答案】(1)3 (2) 氨气属于极性分子，和四氯化碳均为非极性分子，符合“相似相溶”原理 (3) 2mol 2 (4) 【详解】（1）基态B原子的核外电子排布式为，其核外电子填充在1s、2s、2p三个轨道中。 （2）①同周期元素电负性从左到右逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，则Ca、B、N三种元素电负性由大到小的顺序为。 ②中B原子的价层电子对数为3，其杂化方式为，中B原子的杂化轨道与Cl原子的3p轨道形成3个键，说明B原子激发后的三个轨道能量相同，激发时B原子的价层电子轨道表示式为。 ③氨气属于极性分子，和四氯化碳均为非极性分子，根据“相似相溶”原理，在四氯化碳中的溶解度远大于。 （3）B最外层只有3个电子，可以形成3根普通的共价键，由图1可知，图中连有羟基的B原子含有配位键，1mol该阴离子存在的配位键的物质的量为2mol，在该阴离子中B显价，O显价，H显价，根据化合价的关系可知，。 （4）将8个正八面体的中心连接成晶胞的立方晶系图，由M点坐标知该原子位于晶胞的体心，且每个坐标系的单位长度都记为1，已知八面体中B—B的键长为dpm，晶胞参数为apm，则八面体中心到顶点的距离为，则N点在棱的处，其坐标为。 2．(24-25高二下·云南丽江第一高级中学·期末)下表为元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。回答下列问题(涉及相关元素时须用对应元素符号表示) (1)推测原子序数为15的元素在周期表中的位置___________。 (2)e、g、h三种元素对应简单离子半径由大到小的顺序是___________。 (3)写出b单质和e的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式___________。 (4)利用如图装置可比较b、d、f的非金属性强弱，则装置中试剂X为___________。试管中出现的现象是___________。 (5)下列说法正确的是___________。 A．a的金属性强于g B．f的简单氢化物热稳定性强于e的 C．单质的氧化性：f＜h D．在周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料 (6)元素g的氢化物能与水反应生成氢气，向反应后的溶液中滴入酚酞试液，溶液变红，反应的化学方程式为___________。 【答案】(1)第三周期ⅤA族 (2)Br-＞S2-＞K+ (3) (4) 产生白色沉淀 (5)BD (6) 【分析】根据元素周期表，a为Li，b为C，c为N，d为Si，e为S，f为Cl，g为K，h为Br，据此解答。 【详解】（1）原子序数为15的元素为磷元素，在周期表中的位置第三周期ⅤA族； （2）e、g、h三种元素对应简单离子分别为：S2-、K+、Br-，电子层数越多，半径越大，核外电子排布相同，原子序数大的半径小，半径由大到小的顺序是Br-＞S2-＞K+； （3）b单质为碳单质和e(S)的最高价氧化物对应水化物的浓溶液即浓硫酸反应的化学方程式为； （4）非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，根据强酸制弱酸，利用如图装置可比较b(C)、d(Si)、f(Cl)的非金属性强弱，则装置中试剂X为溶液；高氯酸与碳酸钙反应生成二氧化碳，通入硅酸钠溶液中生成硅酸沉淀，试管中出现的现象是产生白色沉淀； （5）A．同主族元素，从上至下，金属性增强，Li的金属性弱于K，A错误； B．非金属性越强，简单氢化物越稳定，Cl的简单氢化物热稳定性强于S的简单氢化物，B正确； C．由反应可判断，单质的氧化性，C错误； D．在周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料，如Si，D正确； 故选BD； （6）元素g的氢化物(KH)能与水反应生成氢气，向反应后的溶液中滴入酚酞试液，溶液变红，说明生成了KOH，反应的化学方程式为。 3．(24-25高二下·云南楚雄彝族联考·期末)（锡酸钠）常用于制陶瓷、防火剂等。铅锡锑合金的生产过程中会产生冶炼浮渣（主要成分为），利用此浮渣制备锡酸钠的流程如图。回答下列问题： 已知：①常温下，。 ②“浸出液”中含等阴离子。 (1)Pb、Sn、Sb和As四种元素位于元素周期表_______区。 (2)“碱浸”时转化成，该转化的离子方程式为_______。其他条件相同，“碱浸”时Pb浸出率与温度的关系如图，温度高于40℃时，Pb浸出率急剧变化，原因是_______。 (3)“除锑”时发生反应的化学方程式为_______，“除锑”后，溶液pH_______（填“升高”“降低”或“不变”）。 (4)上述流程的“除铅”“除砷”和“除锑”中涉及的分离操作不需要选用的玻璃仪器是_______（填标号）。 A． B． C． D． (5)常温下“除砷”，将溶液中降至时，至少需要加入等体积_______溶液。 (6)某立方晶系的锑钾（Sb-K）合金可作为钾离子电池的电极材料，锑钾合金晶胞结构如图甲，该晶胞的俯视图为图_______（填“乙”或“丙”），设为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为_______（写出表达式即可）。 【答案】(1)p (2) 温度升高，分解速率加快 (3) 升高 (4)BD (5) (6) 乙 【分析】冶炼浮渣（主要成分为），加NaOH溶液、H2O2进行碱浸，该过程中氧化物转化为等阴离子；浸出液中加硫化钠溶液，将转化为PbS沉淀；过滤后，滤液中加氢氧化钡溶液，将转化为沉淀；过滤后，滤液中加Sn粉，置换出Sb，得到，据此回答。 【详解】（1）在元素周期表中，Pb、Sn位于第IVA族、Sb、As位于第VA族，这两个主族均属于p区； （2）“碱浸”时在碱性条件下被氧化为，根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒，配平离子方程式为：；温度高于40∘C时，不稳定，发生分解，导致与 “碱浸” 反应的浓度降低，Pb浸出率急剧变化 ;度升高，分解速率加快； （3）由分析知，滤液中加Sn粉，置换出Sb，发生反应，得到；由反应方程式可知，反应过程中有生成，使溶液碱性增强，pH升高； （4）“除铅”“除砷”“除锑” 涉及的分离操作是过滤（分离固体和液体 ），过滤需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，不需要选用的玻璃仪器是分液漏斗和蒸馏烧瓶，故选BD； （5）常温下“除砷”， 分两部分，一部分残留在溶液中，另一部分转化生砷酸钡，设加入溶液的体积为VL，残留在溶液中的，生成砷酸钡时消耗的，残留液体积近似为2VL，； （6）锑钾合金晶胞结构如图甲，K原子在顶点、体内和面心，Sb原子（黑球 ）在棱上和体心，该晶胞的俯视图为图乙；完整的晶胞中含有的K原子数目为，Sb原子数目为，晶胞的边长为2a pm，设为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为。 4．(24-25高二下·云南保山·期末)以铅精矿(含PbS，等)为主要原料提取金属Pb和Ag的工艺流程如图： 已知：在浓度较大的溶液中，存在  。回答下列问题： (1)Pb的价层电子排布式为_____；“热浸”前，提高热浸效率的方法有_____(填一条即可)。 (2)“热浸”时，难溶的PbS和转化为和及单质硫，请写出溶解等物质的量的PbS和时发生的离子方程式：_______。 (3)将“过滤Ⅱ”得到的沉淀反复用饱和食盐水热溶，电解所得溶液可制备金属Pb，“电解I”的阴极电极反应式为_______。 (4)“还原”步骤中被还原的物质是_____(填离子符号)。流程中加入Pb的主要作用是____。 (5)自然界中硫元素主要以金属硫化物和硫酸盐的形式存在。某种铁的硫化物的晶胞如图所示，该晶胞为立方体，晶胞棱长为anm，设阿伏加德罗常数的值为。 ①该晶体中的阴离子表示为，则_______. ②该晶胞密度为_______g·cm-3。 【答案】(1) 6s26p2 粉碎铅精矿 (2) (3) (4) 置换出银单质 (5) 2 【分析】铅精矿“热浸”时，难溶的PbS，Ag2S转化为和及单质硫，Fe3+被还原为Fe2+，过滤I除掉单质硫滤渣，滤液中在稀释降温的过程中转化为PbCl2沉淀，然后用饱和食盐水热溶，增大氯离子浓度，使PbCl2又转化为，电解得到Pb；过滤Ⅱ后的滤液成分主要为、FeCl2、FeCl3，故加入铅精矿主要将FeCl3还原为FeCl2，金属Pb置换为Ag，得到富银铅泥，尾液为FeCl2。 【详解】（1）Pb为82号元素，价层电子排布式为6s26p2； 增大反应物的接触面积，有利于提高浸取效率，因此“热浸”前，提高热浸效率的方法有：粉碎铅精矿。 （2）“热浸”时，难溶的PbS和转化为和及单质硫，反应中硫元素化合价升高，那么加入氯化铁为氧化剂，铁元素化合价降低，因此等物质的量的PbS和时发生的离子方程式：。 （3）沉淀反复用饱和食盐水热溶，得到溶液，电解所得溶液可制备金属Pb，电解时得到电子在阴极发生还原反应生成铅单质和氯离子：。 （4）尾液为FeCl2，因此“还原”步骤中被还原的物质是Fe3+； 流程中加入Pb后得到富银铅泥，因此主要作用是置换出银单质。 （5）①由均摊法，每个晶胞中含有个Fe，含有个数为，个数比Fe：S2=4：4=1:1，该晶体化学式为FeS2，因此其阴离子为，即x=2； ②该晶体含4个FeS2，晶胞质量为，该晶胞为立方体，晶胞棱长为anm，晶胞体积为V=(a×10-9)cm3，该晶胞密度为。 5．(24-25高二下·云南红河州、文山州·)水处理技术在生产生活中应用广泛，其中聚合硫酸铁(通常用PFS表示，化学式：)是一种常用的絮凝剂。以钕铁硼二次废料铁尾渣(主要成分是、FeO，含少量、、、等)为原料制取聚合硫酸铁的一种工艺流程如下： 已知：金属单质的活泼性 回答下列问题： (1)基态钴原子的价层电子排布式为___________。 (2)滤渣Ⅱ的主要成分为和___________(填化学式)，下图分别是硫酸的物质的量浓度和液固比(酸体积／废渣质量)对铁浸出率的影响，则酸浸时最合适的硫酸的物质的量浓度和液固比分别是___________、___________。 (3)“除杂转化”中加入足量铁粉，主要反应的离子方程式为___________。 (4)过程中的作用是___________。 (5)常温下，“调pH除铝”时加入NaOH溶液调节pH至5，则滤液中的浓度为___________。｛已知：常温下，} (6)可用作补铁剂，其结构如图所示，该物质所含元素的电负性由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)，该物质中的配位体是___________。 【答案】(1) (2) Co 6 4：1 (3) (4)作氧化剂或将氧化为 (5) (6) O>S>H>Fe 【分析】加入稀硫酸，二氧化硅不与稀硫酸反应，滤渣1是二氧化硅，其余金属氧化物酸浸后均形成金属离子进入下一步；加入铁粉，把置换为单质，形成滤渣2（还含有残留的铁粉），铁粉将铁离子还原为亚铁离子；随后加入氢氧化钠溶液，沉淀铝离子，除去铝；经过一系列操作获得，最终得到。 【详解】（1）基态钴原子的价层电子排布式为。 （2），因此滤渣Ⅱ为。根据图像可知，当硫酸的物质的量浓度和液固比分别是和的时候最合适。 （3）酸浸液中含有，加入足量铁粉，主要反应的离子方程式为：。 （4）(聚合硫酸铁)过程中的作用是作氧化剂，氧化。 （5）常温下，，当时，，则。 （6）在周期表中，同一周期元素从左到右，元素的电负性逐渐变大；同一主族元素，从上到下，电负性逐渐变小，所以在中，各元素电负性由大到小的顺序为。根据其结构可知，该配合物的化学式为：，所以通常以水分子为配位体形成配合离子。 6．(24-25高二下·云南玉溪·期末)实验室常用的变色硅胶是在硅酸凝胶中添加了的高档干燥剂。一种从水钴矿(主要成分：，含少量的)制取工艺流程如图所示： 已知：阳离子的氢氧化物沉淀时溶液的pH如下表： 沉淀物 开始沉淀 2.7 4.0 7.6 7.6 7.7 完全沉淀 3.7 5.2 9.2 9.6 9.8 (1)为了加快水钴矿的浸取速率，常采取粉碎矿石、适当增大浸取液浓度、加热和_____等措施。 (2)在浸取过程中作_____剂，写出浸取时与反应的离子方程式_____。 (3)的作用是_____。 (4)加入碳酸钠调节pH为5.2步骤获得沉淀的成分为_____。 (5)“萃取”时常用P204萃取剂萃取，通过多级逆流萃取法可实现的较好分离。采用多级逆流萃取法的优点是_____。 (6)20℃，向滤液1中加入足量NaF溶液可使和沉淀而除去，若所得滤液中，则滤液中为_____mol/L[已知：20℃，，]。 (7)钴的一种化合物的晶胞结构如图所示： 设该晶胞的棱长为，为阿伏加德罗常数，则该化合物的密度为_____。 【答案】(1)搅拌 (2) 还原 (3)将氧化为 (4) (5)多级逆流萃取法可实现增加萃取次数，使滤液1和萃取剂充分接触，提高萃取率 (6) (7) 【分析】水钴矿进行酸溶的同时用将Co(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)还原，得到浸出液后选择将氧化为，加入碳酸钠调节pH使和完全沉淀以除去，加入NaF以将和形成沉淀除去，利用萃取操作将和分离，对富集最后经过系列操作获得粗品。 【详解】（1）水钴矿在浸取时为了加快水钴矿的浸取速率，常采取粉碎矿石、适当增大浸取液浓度、加热和搅拌等措施。 （2）目标产物中Co化合价为价，而水钴矿成分中Co化合价为价，所以在浸取过程中作还原剂，将Co(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)还原为价，其中还原Co过程中硫化合价由+4变为+6、钴化合价由+3变为+2，结合电子守恒，离子方程式为。 （3）加入浸取后溶液的作用是为了将氧化为便于形成沉淀除去，离子方程式：。 （4）由分析，结合图表数据，加入碳酸钠调节pH为5.2，和完全沉淀生成和。 （5）多级逆流萃取法可实现增加萃取次数，使滤液1和萃取剂充分接触，提高萃取率。 （6），mol/L，则(mol/L)2，又因，把(mol/L)2带入的计算公式，可得。 （7）根据“均摊法”，晶胞中含1个Co、个Ti 、个O，则该化合物的化学式为，其摩尔质量为155g/mol，晶体密度为。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 实验综合与工艺流程 2大高频考点概览 考点01 实验综合 考点02 结构与工艺流程 1．(24-25高二下·云南昭通第一中学联考·期末)乙酰水杨酸即阿司匹林(，)，是一种历史悠久且应用广泛的药物。它有解热镇痛、抗炎、抗风湿、抗血栓形成等作用，可由邻羟基苯甲酸(水杨酸：，)和乙酸酐(，)反应制得。实验室利用如图所示装置(夹持和加热装置省略)制备乙酰水杨酸。地 城 考点01 实验综合 实验步骤： ⅰ．乙酰水杨酸的制备 在50mL三颈烧瓶中，加入干燥的6.90g水杨酸和10mL乙酸酐，再加10滴浓硫酸，待水杨酸全部溶解后，加热至70℃，维持20min。稍冷却后，将混合液在搅拌下倒入100mL冷水中，并用冰水浴冷却15min，抽滤，用冰水洗涤，得乙酰水杨酸粗产品。 ⅱ．乙酰水杨酸的提纯 将粗产品转至250mL烧瓶中，安装好回流装置，向烧瓶内加入100mL乙酸乙酯，加热回流，进行热溶解。加入少许活性炭，煮沸后趁热过滤，将滤液冷却至室温后抽滤，用少许乙酸乙酯洗涤、干燥，得无色晶体状乙酰水杨酸3.50g。 已知：①乙酸酐密度为； ②乙酰水杨酸的分解温度：128~135℃； ③乙酸乙酯的沸点：76.5~77.5℃。 请回答下列问题： (1)仪器a的作用是_____。 (2)制备乙酰水杨酸反应的化学方程式为_____。 (3)提纯时加热溶解的温度不宜过高，原因是_____。 (4)下列说法不正确的是_____(填序号)。 a．提纯时趁热过滤可除去活性炭等难溶性杂质，避免乙酰水杨酸结晶析出 b．若1mol乙酰水杨酸分别与NaOH、溶液恰好完全反应，则消耗NaOH、的物质的量之比为2：1 c．可用石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸 d．根据提纯过程可以得出，低温时乙酰水杨酸在乙酸乙酯中的溶解度较小 (5)本实验的产率是_____%(保留3位有效数字)。 (6)对羟基苯甲酸()比邻羟基苯甲酸()的沸点_____(填“高”或“低”)，原因是_____。 2．(24-25高二下·云南红河州、文山州·)氧化亚铜常用于制船底防污漆(杀死低级海生动物)，还可作陶瓷和搪瓷的着色剂、红色玻璃染色剂，制各种铜盐、农作物的杀菌剂等。某小组设计实验制备氧化亚铜并测定其纯度。 已知：常温下，氧化亚铜在潮湿的空气中易被氧化。 Ⅰ．制备(加热、搅拌及夹持装置略) 在装置a中依次加入溶液和过量NaOH溶液，得到新制的。通入一段时间后，从分液漏斗中加入葡萄糖溶液，加热搅拌2h，离心分离、洗涤、真空干燥，得到固体。 回答下列问题： (1)仪器a的名称是___________。 (2)通入的作用为___________。 (3)生成的化学方程式为___________(补齐并配平方程式)： ________＋____ (4)判断沉淀已洗涤干净的实验操作为___________。 Ⅱ．测定的纯度 取粗产品0.2880g加入足量稀硫酸发生歧化反应生成红色固体Cu和蓝色溶液，再加入过量的KI溶液。以淀粉为指示剂，用标准溶液滴定，重复上述操作三次，滴定终点时消耗标准溶液的平均体积为15.00mL。(已知：，) (5)与稀硫酸反应的离子方程式为___________。 (6)标志滴定终点的现象是___________。 (7)下列操作可能导致测定结果偏高的是___________(填标号)。 A．CuI沉淀吸附部分，导致没有完全被反应 B．滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失 C．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数 (8)该产品中的纯度为___________。 3．(24-25高二下·云南衡水金卷·)乙酸异戊酯主要用于食用香精配方中，可调配香蕉、苹果、草莓等多种果香型香精。实验室可通过酯化反应制备，部分数据如表所示： 物质 相对分子质量 密度/ 沸点/℃ 水溶性 乙酸 60 1.05 118 易溶 异戊醇 88 0.81 131 微溶 乙酸异戊酯 — 0.88 142 不溶 环己烷 — — — 不溶 环己烷-水的共沸体系 — — 69 — Ⅰ．酯化反应制粗酯：在25mL圆底烧瓶中加入5.4mL（0.05mol）异戊醇（）和6.4mL（0.12mol）冰醋酸，摇动下慢慢加入1.3mL浓硫酸，混匀后加入几粒沸石，缓慢加入3mL环己烷，按如图所示的反应装置安装带分水器和冷凝器，并在分水器中预先加入水，使液面略低于分水器的支管口，通入冷凝水，加热，控制温度为69~81℃，回流1h。 Ⅱ．粗酯的提纯：反应物冷至室温，转入分液漏斗，以15mL冷水洗涤三颈烧瓶，洗液合并至分液漏斗，摇振后静置，分出水相，有机相以8mL5%碳酸氢钠溶液洗涤两次，转入干燥锥形瓶，加入0.8g无水，过滤后将滤液转入蒸馏烧瓶，蒸馏收集馏分，得到4.42g产品。 回答下列问题： (1)实验中沸石的作用为______。 (2)油水分水器的基本工作原理是溶剂环己烷和反应中生成的水形成二元共沸物，沸腾时二者共同蒸出，经冷凝后落入分水器中。分水器的重要用途之一是观察和控制反应进度，当观察到______现象时，说明酯化反应已基本完成。 (3)实验中加入过量乙酸的目的是______。 (4)实验中“15mL冷水洗涤三颈烧瓶，洗液合并至分液漏斗，摇振后”，该操作能达到的两个目的分别是______、______；待分层后有机相应从分液漏斗的______（填“上”或“下”）口分离出。 (5)实验中加入无水的作用是______。 (6)“蒸馏”操作时，从已给出部分仪器中选择必需的仪器有a、______（填选项字母），还需要的玻璃仪器有酒精灯、______（填仪器名称）。 a b c d e 4．(24-25高二下·云南保山·期末)乙酰苯胺()为无色晶体，具有退热镇痛作用，是较早使用的解热镇痛药，有“退热冰”之称，可通过苯胺()和冰醋酸反应制得，反应装置如图甲所示(加热和固定装置省略)。 I.查阅资料：苯胺易被氧化，乙酰苯胺在碱性条件下水解，其他物质的有关性质如下表： 名称 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解度/g(20℃) 水 乙醇 苯胺 -6.3 184 3.4 任意比混溶 冰醋酸 16.6 118 任意比混溶 任意比混溶 乙酰苯胺 114.3 304 0.46(温度越高，溶解度越大) 36.9 II.制备过程： ①往仪器A中先加入0.1g锌粒和15.0mL(0.26mol)冰醋酸，然后用恒压滴液漏斗滴加10.0mL(0.1mol)新制得的苯胺。 ②苯胺滴加完毕，小火加热10min后再升高加热温度，使蒸气温度在一定范围内浮动1小时。 ③待反应完成，在不断搅拌下，趁热把反应混合物缓慢地倒入盛有100mL冷水的烧杯中，乙酰苯胺晶体析出。 ④充分冷却至室温后，减压过滤(装置如图乙)，洗涤晶体2~3次，干燥，获得粗产品。 ⑤粗产品经过分离提纯后得到9.45g精产品。 请回答下列问题： (1)仪器A的名称是_______。 (2)有机制备实验中进行冷凝回流时常使用球形冷凝管而不用直形冷凝管的原因是_______。 (3)加入锌粒，除了防止暴沸外，还能起到的作用是_______。 (4)步骤②中蒸气温度的最佳范围是_______(填序号)。 a.100~110℃    　　b.118~184℃    　　c.300~310℃ (5)步骤④中采用“减压过滤”的优点是_______，“洗涤晶体2~3次”最合适的“洗涤液”是_______(填序号)。 a.15%的乙醇溶液    　　b.NaOH溶液    　　c.冰水　　d.热水 (6)步骤⑤中粗产品进一步提纯，该提纯方法的名称是_______。 (7)本实验中乙酰苯胺的产率为_______(保留三位有效数字)。 5．(24-25高二下·云南临沧中学等学校·期末)1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体，沸点为71℃，密度为1.36g⋅cm-3。实验室制备少量1-溴丙烷的主要步骤如下： 步骤1：在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水，冰水冷却下缓慢加入28mL浓H2SO4；冷却至室温，搅拌下加入24 g NaBr。 步骤2：如图所示搭建实验装置，缓慢加热，直到无油状物馏出为止。 步骤3：将馏出液转入分液漏斗，分出有机相。 步骤4：将分出的有机相转入分液漏斗，依次用适量的H2O、Na2CO3溶液和H2O洗涤，分液，得粗产品，进一步提纯得1-溴丙烷。 (1)仪器A的名称是___________；加入搅拌磁子的目的除了搅拌，还具有的作用是___________。 (2)反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷、___________和___________。 (3)步骤2中需向接收瓶内加入少量冰水，并置于冰水浴中的目的是___________。 (4)步骤4中“进一步提纯”的主要操作是___________。 (5)检验1-溴丙烷中是否混有正丙醇的实验方案是___________。 (6)若实验制得的纯产品为13.65g，则1-溴丙烷的产率为___________。(计算结果保留两位小数) 6．(24-25高二下·云南昆明·期末)苯甲酸乙酯()广泛应用于香料香精行业，某实验小组用苯甲酸和乙醇为原料合成苯甲酸乙酯，实验步骤如下： ①按图组装仪器(夹持及加热装置省略)。向A中加入()苯甲酸、20mL(0.34mol)无水乙醇，苯和浓硫酸，加入几粒沸石，80℃下反应完全。 ②继续加热使多余的乙醇和苯蒸至分水器。 ③将瓶中液体倒入盛有冷水的烧杯中，在搅拌下分批加入碳酸钠粉末至无气泡产生()。用分液漏斗分出有机层，用乙醚萃取水层。 ④合并有机层，加入无水氯化钙固体。蒸去乙醚，再收集的馏分，得产品。 已知： 物质 相对分子质量 沸点(℃) 密度() 溶解性 苯甲酸乙酯 150 213 1.05 难溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯等 回答下列问题： (1)仪器B的名称为___________。步骤①中应采用的加热方式为___________。 (2)步骤①中制备苯甲酸乙酯的化学方程式为___________。使用分水器及时分离出水，目的是___________。 (3)步骤③中碳酸钠粉末分批次加入的原因是___________。 (4)步骤④中加无水氯化钙的作用为___________。 (5)若蒸馏时，欲降低苯甲酸乙酯的沸点，可采用的方法是___________(填“加压”或“减压”)蒸馏。 (6)苯甲酸乙酯的产率为___________%(保留1位小数)。 7．(24-25高二下·云南玉溪·期末)塑化剂邻苯二甲酸二丁酯可由邻苯二甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得，反应原理如下所示： 有关数据如下表： 有机物 相对分子质量 密度/ 沸点/℃ 溶解性及稳定性 邻苯二甲酸酐 148 1.53 248 白色结晶性粉末，不溶于冷水，微溶于热水，易溶于有机溶剂 正丁醇 74 0.8148 117.6 无色透明液体，20℃时，正丁醇在水中的溶解度25.0g，易溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂 邻苯二甲酸二丁酯 278 1.053 337 无色透明油状液体，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮和苯。温度超过180℃时易发生分解 实验装置如图，操作步骤如下(部分装置已省略)： ①向仪器A内依次加入几块碎瓷片、邻苯二甲酸酐、正丁醇和浓硫酸。 ②搅拌，升温至105℃，持续搅拌反应2小时，升温至160℃，搅拌、保温至反应结束。 ③冷却至室温，将反应混合物倒出，通过操作X，得到粗产品。 ④粗产品用无水硫酸镁处理后减压蒸馏。 ⑤得到产品6.9g。 请回答下列问题： (1)碎瓷片的作用是_____。实验时冷水应从冷凝管的_____(填“a”或“b”)口通入。 (2)仪器A的名称为_____。结合平衡移动原理解释使用分水器不断分离除去水的目的是_____。 (3)步骤②中判断反应已结束的现象是_____。 (4)反应Ⅰ进行得迅速而完全，反应Ⅱ是可逆反应，进行得较缓慢。本实验中下列措施不能提高产率的是_____(填序号)。 a．使用过量的正丁醇    b．使用浓硫酸    c．实验时采用比步骤②更高的温度 (5)操作X为：_____；分两次加入等量的饱和食盐水对反应混合物进行洗涤，随后，用5%的碳酸钠溶液对反应混合物进行洗涤，再用饱和食盐水洗涤至中性。用5%的碳酸钠溶液对反应混合物进行洗涤的目的是_____。 (6)分离出的粗产品首先通过常压蒸馏去除正丁醇，然后采用减压蒸馏的方式，减压蒸馏的目的是_____。 (7)本实验中，邻苯二甲酸二丁酯的产率为_____%(保留小数点后两位)。 8．(24-25高二下·云南昭通第一中学教研联盟·期末)(硝酸铈铵)为橙红色结晶性粉末，易溶于水和乙醇，几乎不溶于浓硝酸，可用作分析试剂。某小组在实验室模拟制备硝酸铈铵并测定其纯度。 (1)由溶液与反应制备，装置如图5所示： ①装置B中盛放溶液的仪器名称为_______，多孔球泡的作用是_______。 ②实验时，“a”“b”“c”三个旋塞的打开顺序为_______。 ③向溶液中逐滴加入溶液，可得固体，反应的离子方程式为_______。 (2)由制，流程如图所示： ①“氧化沉淀”时，加热的温度不宜过高，原因是_______。 ②洗涤产品的试剂是_______。 (3)测定产品纯度 ①准确称取ag硝酸铈铵样品，加水溶解，配成100mL溶液。量取20.00mL溶液，移入250mL锥形瓶中，加入适量硫酸和磷酸，再加入2滴邻二氮菲指示剂，用cmol/L硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点(滴定过程中被还原为，无其他反应)，消耗标准溶液VmL。若的摩尔质量为Mg/mol，则产品中的质量分数为_______(写最简表达式)。 ②下列操作可能会使测定结果偏高的是_______(填序号)。 A．配成100mL溶液，定容时俯视容量瓶刻度线 B．滴定管水洗后未用标准溶液润洗 C．滴定过程中向锥形瓶中加少量蒸馏水冲洗内壁 D．滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失 地 城 考点02 结构与工艺流程 1．(24-25高二下·云南衡水金卷·)硼的化合物在农业、医药、玻璃工业等方面用途广泛。回答下列问题： (1)基态B原子的核外电子填充在______个轨道中。 (2)耐高温材料立方BN的制备流程中用到和触媒剂。 ①Ca、B、N三种元素电负性由大到小的顺序为______。 ②形成过程中基态B原子价电子层上的电子先激发，再杂化，激发后B原子的价层电子轨道表示式为：______。 ③在四氯化碳中的溶解度远大于，原因是______。 (3)硼砂是非常重要的含硼矿物。一种硼砂阴离子的结构如图所示，则1mol该阴离子存在的配位键的物质的量为______，______。 (4)制造硼合金的原料硼化钙的晶胞结构如图所示，硼原子全部组成正八面体，各个顶点通过B—B键互相连接成三维骨架。已知该晶体晶胞参数为apm，八面体中B—B键的键长为dpm，M点原子的坐标参数为，则N点原子的坐标参数为（______，1，0）。 2．(24-25高二下·云南丽江第一高级中学·期末)下表为元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。回答下列问题(涉及相关元素时须用对应元素符号表示) (1)推测原子序数为15的元素在周期表中的位置___________。 (2)e、g、h三种元素对应简单离子半径由大到小的顺序是___________。 (3)写出b单质和e的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式___________。 (4)利用如图装置可比较b、d、f的非金属性强弱，则装置中试剂X为___________。试管中出现的现象是___________。 (5)下列说法正确的是___________。 A．a的金属性强于g B．f的简单氢化物热稳定性强于e的 C．单质的氧化性：f＜h D．在周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料 (6)元素g的氢化物能与水反应生成氢气，向反应后的溶液中滴入酚酞试液，溶液变红，反应的化学方程式为___________。 3．(24-25高二下·云南楚雄彝族联考·期末)（锡酸钠）常用于制陶瓷、防火剂等。铅锡锑合金的生产过程中会产生冶炼浮渣（主要成分为），利用此浮渣制备锡酸钠的流程如图。回答下列问题： 已知：①常温下，。 ②“浸出液”中含等阴离子。 (1)Pb、Sn、Sb和As四种元素位于元素周期表_______区。 (2)“碱浸”时转化成，该转化的离子方程式为_______。其他条件相同，“碱浸”时Pb浸出率与温度的关系如图，温度高于40℃时，Pb浸出率急剧变化，原因是_______。 (3)“除锑”时发生反应的化学方程式为_______，“除锑”后，溶液pH_______（填“升高”“降低”或“不变”）。 (4)上述流程的“除铅”“除砷”和“除锑”中涉及的分离操作不需要选用的玻璃仪器是_______（填标号）。 A． B． C． D． (5)常温下“除砷”，将溶液中降至时，至少需要加入等体积_______溶液。 (6)某立方晶系的锑钾（Sb-K）合金可作为钾离子电池的电极材料，锑钾合金晶胞结构如图甲，该晶胞的俯视图为图_______（填“乙”或“丙”），设为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为_______（写出表达式即可）。 4．(24-25高二下·云南保山·期末)以铅精矿(含PbS，等)为主要原料提取金属Pb和Ag的工艺流程如图： 已知：在浓度较大的溶液中，存在  。回答下列问题： (1)Pb的价层电子排布式为_____；“热浸”前，提高热浸效率的方法有_____(填一条即可)。 (2)“热浸”时，难溶的PbS和转化为和及单质硫，请写出溶解等物质的量的PbS和时发生的离子方程式：_______。 (3)将“过滤Ⅱ”得到的沉淀反复用饱和食盐水热溶，电解所得溶液可制备金属Pb，“电解I”的阴极电极反应式为_______。 (4)“还原”步骤中被还原的物质是_____(填离子符号)。流程中加入Pb的主要作用是____。 (5)自然界中硫元素主要以金属硫化物和硫酸盐的形式存在。某种铁的硫化物的晶胞如图所示，该晶胞为立方体，晶胞棱长为anm，设阿伏加德罗常数的值为。 ①该晶体中的阴离子表示为，则_______. ②该晶胞密度为_______g·cm-3。 5．(24-25高二下·云南红河州、文山州·)水处理技术在生产生活中应用广泛，其中聚合硫酸铁(通常用PFS表示，化学式：)是一种常用的絮凝剂。以钕铁硼二次废料铁尾渣(主要成分是、FeO，含少量、、、等)为原料制取聚合硫酸铁的一种工艺流程如下： 已知：金属单质的活泼性 回答下列问题： (1)基态钴原子的价层电子排布式为___________。 (2)滤渣Ⅱ的主要成分为和___________(填化学式)，下图分别是硫酸的物质的量浓度和液固比(酸体积／废渣质量)对铁浸出率的影响，则酸浸时最合适的硫酸的物质的量浓度和液固比分别是___________、___________。 (3)“除杂转化”中加入足量铁粉，主要反应的离子方程式为___________。 (4)过程中的作用是___________。 (5)常温下，“调pH除铝”时加入NaOH溶液调节pH至5，则滤液中的浓度为___________。｛已知：常温下，} (6)可用作补铁剂，其结构如图所示，该物质所含元素的电负性由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)，该物质中的配位体是___________。 6．(24-25高二下·云南玉溪·期末)实验室常用的变色硅胶是在硅酸凝胶中添加了的高档干燥剂。一种从水钴矿(主要成分：，含少量的)制取工艺流程如图所示： 已知：阳离子的氢氧化物沉淀时溶液的pH如下表： 沉淀物 开始沉淀 2.7 4.0 7.6 7.6 7.7 完全沉淀 3.7 5.2 9.2 9.6 9.8 (1)为了加快水钴矿的浸取速率，常采取粉碎矿石、适当增大浸取液浓度、加热和_____等措施。 (2)在浸取过程中作_____剂，写出浸取时与反应的离子方程式_____。 (3)的作用是_____。 (4)加入碳酸钠调节pH为5.2步骤获得沉淀的成分为_____。 (5)“萃取”时常用P204萃取剂萃取，通过多级逆流萃取法可实现的较好分离。采用多级逆流萃取法的优点是_____。 (6)20℃，向滤液1中加入足量NaF溶液可使和沉淀而除去，若所得滤液中，则滤液中为_____mol/L[已知：20℃，，]。 (7)钴的一种化合物的晶胞结构如图所示： 设该晶胞的棱长为，为阿伏加德罗常数，则该化合物的密度为_____。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 实验综合与工艺流程 1．(1)冷凝回流地 城 考点01 实验综合 (2) (3)乙酰水杨酸易受热分解 (4)bc (5)38.9% (6) 高 对羟基苯甲酸在分子间形成氢键，邻羟基苯甲酸在分子内形成氢键，分子间氢键会使物质熔沸点升高 2．(1)三颈烧瓶 (2)排出装置中的空气，防止被氧化 (3)＋ (4)取最后一次洗涤液少量于试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀已洗涤干净 (5) (6)当滴入最后半滴标准溶液，溶液蓝色消失，且半分钟内不恢复原来的颜色 (7)B (8)75% 3．(1)防暴沸 (2)分水器水层液面的高度不再变化 (3)提高异戊醇的转化率 (4) 有利于提高产率（答案合理即可） 洗去大部分的硫酸和醋酸（答案合理即可） 上 (5)作干燥剂 (6) bd 圆底烧瓶、温度计 4．(1)三颈烧瓶或三口烧瓶 (2)球形冷凝管的接触面积大，冷凝效果好 (3)防止苯胺被氧化 (4)a (5) 过滤速度快，并能得到较干燥的产品 c (6)重结晶 (7)70.0% 5．(1) 蒸馏烧瓶 防止暴沸 (2) 丙烯 正丙醚 (3)减少1-溴丙烷的挥发 (4)蒸馏 (5)取待测液少许于一试管，向其中加入一定量的金属钠，若观察到产生气泡说明含有正丙醇，反之则反 (6)55.49% 6．(1) 球形冷凝管 水浴加热 (2) 促进平衡正向移动，提高产率 (3)避免反应过于剧烈，防止液体随气泡冲出 (4)干燥 (5)减压 (6)75.8 7．(1) 防止液体暴沸 a (2) 三颈烧瓶 及时除去反应生成的水，使平衡向生成邻苯二甲酸二丁酯的方向移动，有利于提高产率 (3)分水器中的水位高度基本保持不变 (4)c (5) 分液 除去混合物中的硫酸以及未反应的有机酸 (6)邻苯二甲酸二丁酯的沸点较高，高温会导致其分解，减压可使其沸点降低 (7)62.05 8．(1) 分液漏斗 增大与溶液的接触面积，增大的吸收效率 (2) 双氧水、氨水均易受热分解 浓硝酸 (3) 或 ABD 地 城 考点02 结构与工艺流程 1．(1)3 (2) 氨气属于极性分子，和四氯化碳均为非极性分子，符合“相似相溶”原理 (3) 2mol 2 (4) 2．(1)第三周期ⅤA族 (2)Br-＞S2-＞K+ (3) (4) 产生白色沉淀 (5)BD (6) 3．(1)p (2) 温度升高，分解速率加快 (3) 升高 (4)BD (5) (6) 乙 4．(1) 6s26p2 粉碎铅精矿 (2) (3) (4) 置换出银单质 (5) 2 5．(1) (2) Co 6 4：1 (3) (4)作氧化剂或将氧化为 (5) (6) O>S>H>Fe 6．(1)搅拌 (2) 还原 (3)将氧化为 (4) (5)多级逆流萃取法可实现增加萃取次数，使滤液1和萃取剂充分接触，提高萃取率 (6) (7) 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $