专题13 化学实验综合题(3年汇编)(贵州专用)2024-2026年高考化学真题分类汇编
2026-07-01
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3份
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51页
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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 | 化学实验基础 |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 贵州省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.96 MB |
| 发布时间 | 2026-07-01 |
| 更新时间 | 2026-07-01 |
| 作者 | 学科网化学精品工作室 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-07-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58587572.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦化学实验综合,整合3年贵州高考真题与1年模拟,以新材料制备(如锂离子电池电解质中间体、纳米复合材料)为真实科研情境,突出实验探究与定量分析能力考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|化学实验综合题|13道|仪器识别与连接、实验条件控制、分离提纯、产率计算、误差分析、物质结构与性质|以科研情境为载体,融合核磁共振氢谱、电位滴定等表征手段,强化定量实验与绿色化学理念,契合高考“定量与结构结合”命题趋势|
内容正文:
专题13 化学实验综合题
1.【答案】(1)a (2)防止后端水蒸气进入反应装置,造成氯磺酸水解
(3)
(4)若先经过NaOH溶液,易发生倒吸、大量消耗NaOH (5)防止分解 (6)① 125 ② 120℃时反应物反应不完全,130℃时得不到产品 (7)① ② 杂质中含有氯
2.【答案】(1)三颈烧瓶
(2)过低时,易被还原为,过高易生成等副产物
(3)具有磁性,可被磁铁吸引
(4)① ②
(5)① 由蓝色逐渐变为无色 ② 还原
(6)
3.【答案】(1)① 碱石灰(或NaOH固体等) ② 吸收挥发出来的氯化氢
(2)防止制备过程中局部pH过低而产生钨的水合氧化物沉淀
(3)分液漏斗、烧杯 (4)NaCl
(5)① 不能 ② 乙醚易挥发,易燃,遇明火极易发生危险
(6)① ② 偏大
1.【答案】(1)① 球形冷凝管 ② 防止空气中的水蒸气进入装置,导致邻苯二甲酸酐的水解(或吸收副反应可能产生的,避免污染空气)(合理即可)
(2)浓硫酸具有脱水性,导致有机物炭化
(3)水浴加热不能使温度达到115-125℃ (4)重结晶
(5)33.3
(6)① ② 根据图中信息,酚酞溶液无色,说明该溶液浓度过高,此时溶液pH>12,故酚酞主要以形态存在。
2.【答案】(1)① 三颈烧瓶 ② 水浴加热
(2)① 平衡气压,防堵塞 ② 将生成的赶出装置,防止副反应发生
(3)降低溶剂的极性,从而降低的溶解度
(4)
(5)① 当滴入最后半滴标准溶液,产生黄色浑浊,且半分钟内不消失 ② 0.343
3.【答案】(1)① ②
(2)① 恒压分液漏斗 ② 水 (3)
(4)第一次加NaOH是为了快速调节体系pH故选择高浓度的NaOH溶液,第二次是为了精准控制pH到6,所以选择较低浓度的NaOH溶液 (5)在原漏斗中加入水至没过沉淀,让水自然流下,并重复2-3次 (6)74.1 (7)① A到B ②
4.【答案】(1)① 玻璃棒,烧杯 ② (2)否,可能将氧化为,造成干扰
(3)① > ② B (4)① 1 ② 6 ③ +3
(5),增大浓度,平衡正向移动,促进解离
5.【答案】(1)① 检查装置气密性 ② 防止倒吸
(2)① 将装置中的空气排净,防止被氧化或防止-2价硫被氧化 ② 饱和硫氢化钠溶液
(3)
(4)① 或 ② 降低溶液的沸点,防止异构化;加快蒸发速率;形成无氧环境,防止被氧化 ③ (5)取少量样品于试管,加蒸馏水溶解后分成两份,向其中一份滴加几滴氯化铁溶液,溶液变成血红色;向另一份中滴加浓氢氧化钠溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝
6.【答案】(1)① 恒压滴液漏斗; ② n
(2)
(3)取最后一次洗涤液少许于试管中,加入稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀已洗净 (4)取少量反应后溶液于试管中,加入硫氰化钾溶液,若溶液不变红,说明已完全转化
(5)① 酸式滴定管; ② (6)偏高
(7) 或
7.【答案】(1)分子中羟基之间能形成较强的氢键(或分子间存在大量氢键)
(2)① 金属晶体 ② ③ 溴水褪色 ④ ⑤ 吸收尾气,避免污染环境 (3)(或
(4)降低硫酸四氨合铜的溶解度,有利于晶体析出 (5)2 (6)80
8.【答案】(1)(铁氰化钾)溶液(或KSCN溶液和氯水)合理即可 (2)抑制水解,防止生成氢氧化亚铁沉淀
(3)①
② (4)ac
(5)乙醇易挥发,可带走晶体表面的水分,加快干燥,同时减少草酸亚铁晶体的溶解损失
(6)① 滴入最后半滴溶液,溶液变为浅紫红色,且半分钟内不褪色 ②
9.【答案】(1)
(2)① 圆底烧瓶 ② 防止溶液中的水蒸气进入反应体系 (3)少量被还原 (4)蓝色褪去
(5) (6)对羟基苯甲酸中羧基电离出的抑制了酚羟基的电离,不利于形成配位键
10.【答案】(1)球形冷凝管 (2)酸式 (3)① 水浴加热或热水浴 ② 活性炭 (4)CD (5)77.6 (6)B
11.【答案】(1)取适量原料溶液于试管中,滴加FeCl3溶液,若溶液显紫色,证明含有苯酚
(2)① 浓硫酸易使原料碳化并产生SO2或FeCl3·6H2O污染小、可循环使用,符合绿色化学理念(合理答案即可) ② 直形冷凝管 (3) (4)④①③② (5)① 淀粉溶液 ② (6)bc
12.【答案】(1)硝酸不稳定,温度较高时易分解 (2)① 球形冷凝管 ② b ③ BC (3)[Ni(NH3)6](NO3)2遇滤纸会反应
(4)① 降低溶剂极性,减小[Ni(NH3)6]Cl2溶解度,促进[Ni(NH3)6]Cl2结晶析出 ② ②③①
(5)① ② 无影响
13.【答案】(1)① 圆底烧瓶 ② 提供热量并将生成的硝酸吹入装置C中,使之与金属反应 ③ ④ 打开装置E中的活塞K,由此向试剂瓶中通入足量的空气或 ⑤ 调节溶液的pH,使转化为沉淀而除去
(2)① ② 滴入最后半滴产品溶液时,溶液变为无色,且半分钟内不恢复原色 ③
试卷第1页,共3页
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专题13 化学实验综合题
3年真题1年模拟
题型分类
考情示例
命题规律
化学实验综合题
2026·贵州(1题)、2025·贵州(1题)、2024·贵州(1题)
· 情境设置:以新材料制备(电解质中间体、纳米复合材料、杂多酸)为真实科研情境,体现化学学科价值
· 考查重点:仪器识别与连接、实验条件控制、分离提纯操作、产率计算及误差分析,侧重实验探究能力
· 命题趋势:融合物质结构与性质分析,强化定量实验与表征手段结合,考查绿色化学理念与方案评价能力
1.(2026·贵州·高考真题)双氯磺酰亚胺[]是制备某锂离子电池电解质的关键中间体。某研究小组设计实验对其进行制备,部分实验装置如图1。
实验步骤:
Ⅰ.将(0.5mol)氨基磺酸()、()二氯亚砜()和()氯磺酸()依次加入三颈烧瓶中。
Ⅱ.连接好装置,在一定温度下持续搅拌至反应液变成深红棕色黏稠液体,停止加热。
Ⅲ.待反应液冷却至室温后,先常压蒸馏去除过量的低沸点反应物,再减压蒸馏,收集、左右的馏分,得到淡黄色粗品。
已知:①总反应为
;所有原料均经精制后用于反应。
②沸点为;遇水剧烈水解产生大量白雾;在高温下易分解,。
回答下列问题:
(1)装置A中球形冷凝管的进水口为 (填“a”或“b”)。
(2)装置B的作用是 。
(3)发生水解反应的化学方程式为 。
(4)装置C和D的连接顺序不宜互换,原因是 (答两点)。
(5)步骤Ⅲ中采用减压蒸馏的原因是 。
(6)研究小组在不同温度下进行了制备实验,并对粗品进行核磁共振氢谱测试,结果如图2。已知中H的化学位移为9.2 ppm,则 ℃时更有利于的制备,原因是 。
(7)通过电位滴定法测定氯含量,初步推算粗品纯度,方法及步骤如下:
①将粗品加入适量NaOH溶液中,加热,中的氯以形式进入溶液;
②加入溶液使溶液呈酸性后,用标准溶液进行滴定。平行滴定3次,消耗标准溶液的平均体积为。
的纯度为 (用含m、c和V的代数式表示)。在操作无误、仪器正常的情况下,推算出的粗品纯度比实际纯度高,最可能的原因是 。
【答案】(1)a (2)防止后端水蒸气进入反应装置,造成氯磺酸水解
(3)
(4)若先经过NaOH溶液,易发生倒吸、大量消耗NaOH (5)防止分解 (6)① 125 ② 120℃时反应物反应不完全,130℃时得不到产品 (7)① ② 杂质中含有氯
【分析】将氨基磺酸()、二氯亚砜()和氯磺酸()依次加入三颈烧瓶中,连接好装置,在一定温度下持续搅拌,发生
反应,至反应液变成深红棕色黏稠液体,停止加热,待反应液冷却至室温后,先常压蒸馏去除过量的低沸点反应物,再减压蒸馏,收集、左右的馏分,得到淡黄色粗品,据此回答。
【解析】(1)球形冷凝管的冷凝水应由下口进,上口出,故进水口为a;
(2)装置B中的导管为“长进短出”,表明装置B中应盛有液体试剂,已知信息提到氯磺酸会水解而装置C中的试剂为H2O,则装置B中应为干燥试剂浓硫酸,主要目的为防止水蒸气进入反应装置;
(3)水解反应为非氧化还原反应,中氯元素显-1价,硫元素显+6价,与水反应生成HCl和,化学方程式为:;
(4)装置C吸收反应生成的HCl气体,同时吸收一定量的SO2,装置D吸收残余的SO2,若装置C和D位置互换,SO2和HCl在NaOH溶液中溶解度更大,发生倒吸的可能性更大,且会大量消耗NaOH,导致NaOH溶液快速失效;
(5)在高温下易分解,减压蒸馏可降低沸点,防止分解;
(6)由图知,120℃时反应物反应不完全,130℃时得不到产品,125℃时才能得到含副产物或反应物较少的产品;
(7)设m g粗品中的质量为xg,由题意可列关系式:
,则,解得x=0.107cV,则产品纯度为;粗品中的杂质可能有SOCl2、等,其中的氯在测定时也会以形式进入溶液中,导致推算出的粗品纯度偏高。
2.(2025·贵州·高考真题)纳米可用于痕量酚类物质的快速检测。
Ⅰ.制备纳米并测定其活性成分的质量(装置如图,夹持等装置已略)。
将和纳米加入装有纯水的仪器a搅拌器中,搅拌,缓慢加入稳定剂后,加入缓冲液调节溶液pH为6.0,继续搅拌12 h。转移至烧杯中静置,磁分离、洗涤、干燥,制得纳米。
(1)仪器a的名称是 。
(2)调节溶液pH为6.0的原因是 。
(3)磁分离获得纳米的原理为 。
(4)质量的测定:向一定量的纳米样品中加入稀和溶液充分反应,加热,冷却至室温后,调节溶液pH为5.0,过滤;向滤液中加入指示剂和掩蔽剂,用EDTA标准溶液滴定滤液中,平行滴定三次,平均消耗EDTA标准溶液体积V mL(EDTA与反应的化学计量数之比为)。
①转化为的化学方程式为 。
②纳米样品中的质量为 mg(用含c、V的代数式表示)。
Ⅱ.检测酚类物质
向TMB溶液中加入纳米,得到检测液;向检测液中加入酚类物质,溶液变色,激光照射溶液2 min,通过照射前后温度变化检测酚类物质的浓度。
变色原理为:TMB(无色)氧化态TMB(蓝色)
(5)当检测液中加入酚类物质时,溶液颜色的变化是 ,该过程体现了酚类物质的 性。
(6)温度变化与酚类物质的浓度关系如图,该检测液能定量检测酚类物质的浓度范围为 。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)过低时,易被还原为,过高易生成等副产物
(3)具有磁性,可被磁铁吸引
(4)① ②
(5)① 由蓝色逐渐变为无色 ② 还原
(6)
【分析】Ⅰ.纳米的制备与质量测定:将和纳米在超纯水中混合,调后反应,利用的磁性磁分离得到产物;再通过还原为,用EDTA滴定测定质量;
Ⅱ.酚类物质检测:利用催化TMB氧化变蓝,酚类物质可还原蓝色的氧化态TMB,结合激光照射的温度变化定量检测酚类浓度。
【解析】(1)由装置图可知,仪器a是三颈烧瓶;
(2)调节溶液pH为6.0的目的是使的还原产物为,过低时,易被还原为,过高易生成等副产物;
(3)纳米是磁性材料(具有铁磁性),产物可被磁铁吸引,从而从溶液中分离,故答案为:具有磁性,可被磁铁吸引;
(4)①在酸性条件下被还原,作氧化剂,从 + 4 价→+2 价;作还原剂,O从 - 1 价→0 价,结合加热条件,因此反应的化学方程式为:;
②EDTA与反应的化学计量数之比为,因此;由反应可知,的摩尔质量为 87 g/mol,因此质量为:,故答案为:;
(5)TMB(无色)被催化氧化为蓝色的氧化态TMB;加入酚类物质后,酚类将氧化态TMB还原为无色TMB,因此颜色由蓝色逐渐变为无色;酚类使氧化态TMB被还原,体现了酚类的还原性;
(6)由温度变化图可知:浓度低于时,温度变化无明显响应,无法定量;浓度在时,温度变化随浓度升高呈规律下降,可定量;浓度高于时,温度变化趋于稳定,无法区分浓度差异;因此检测范围为,故答案为:。
3.(2024·贵州·高考真题)十二钨硅酸在催化方面有重要用途。某实验小组制备十二钨硅酸晶体,并测定其结晶水含量的方法如下(装置如图,夹持装置省略):
Ⅰ.将适量加入三颈烧瓶中,加适量水,加热,溶解。
Ⅱ.持续搅拌下加热混合物至近沸,缓慢滴加浓盐酸至pH为2,反应30分钟,冷却。
Ⅲ.将反应液转至萃取仪器中,加入乙醚,再分批次加入浓盐酸,萃取。
Ⅳ.静置后液体分上、中、下三层,下层是油状钨硅酸醚合物。
Ⅴ.将下层油状物转至蒸发皿中,加少量水,加热至混合液表面有晶膜形成,冷却结晶,抽滤,干燥,得到十二钨硅酸晶体。
已知:
①制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀;
②乙醚易挥发、易燃,难溶于水且密度比水小;
③乙醚在高浓度盐酸中生成的与缔合成密度较大的油状钨硅酸醚合物。
回答下列问题:
(1)仪器a中的试剂是 (填名称),其作用是 。
(2)步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加的原因是 。
(3)下列仪器中,用于“萃取、分液”操作的有 (填名称)。
(4)步骤Ⅳ中“静置”后液体中间层的溶质主要是 。
(5)步骤Ⅴ中“加热”操作 (选填“能”或“不能”)使用明火,原因是 。
(6)结晶水测定:称取十二钨硅酸晶体(,相对分子质量为M),采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重,计算 (用含的代数式表示)若样品未充分干燥,会导致的值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)① 碱石灰(或NaOH固体等) ② 吸收挥发出来的氯化氢
(2)防止制备过程中局部pH过低而产生钨的水合氧化物沉淀
(3)分液漏斗、烧杯 (4)NaCl
(5)① 不能 ② 乙醚易挥发,易燃,遇明火极易发生危险
(6)① ② 偏大
【解析】(1)浓盐酸具有挥发性,会污染环境,故a中的试剂的作用是吸收挥发出来的氯化氢,可以是碱石灰或NaOH固体等;
(2)由于制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀,故步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加,防止制备过程中局部pH过低而产生钨的水合氧化物沉淀;
(3)萃取分液需要使用分液漏斗,同时需要烧杯来盛放分液后的液体,故用于“萃取、分液”操作的有分液漏斗、烧杯;
(4)步骤Ⅳ中“静置”后液体分为上中下三层,其中下层液体为油状钨硅酸醚合物,乙醚难溶于水,且密度小于水,故上层为乙醚,中层为水层,通过分析发生的反应可知,中间层的溶质主要为NaCl;
(5)由于乙醚易挥发,易燃,故步骤Ⅴ中“加热”操作不能使用明火;
(6)mg十二钨硅酸晶体的物质的量为,结晶水占总质量的,则结晶水的物质的量为,则;若未充分干燥,则热重时失水增多,则变大,n偏大。
1.(2026·贵州安顺·一模)酚酞()是一种常用的酸碱指示剂,可由邻苯二甲酸酐与苯酚在浓硫酸催化下反应制得。实验步骤如下,装置如图(夹持装置省略):
Ⅰ.投料:向干燥的三颈烧瓶中依次加入7.4g邻苯二甲酸酐、14.8g苯酚、1.0mL浓硫酸。
Ⅱ.回流反应:加热至115~125℃,回流反应 2~2.5小时。
Ⅲ.后处理:反应结束后稍冷却,向热反应液中加入30mL沸水,边加边搅拌。
Ⅳ.分离产品:减压过滤,用冷水洗涤滤饼,得酚酞粗品。
Ⅴ.产品提纯。
已知:
邻苯二甲酸酐
苯酚
酚酞
相对分子质量
148
94
318
溶解性
微溶于冷水,溶于热水、乙醇
溶于水(常温约),易溶于乙醇
不溶于水,溶于乙醇
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是 。Y处的作用可能是 。
(2)“回流反应”时温度高于130℃,观察到三颈烧瓶中的液体变黑,其原因是 。
(3)装置图中有一处明显的错误是 。
(4)“产品提纯”时,可采用 法提纯酚酞。
(5)本实验得到酚酞纯品5.3g,则产率为 %(结果保留一位小数)。
(6)酚酞的变色源于其分子结构在不同pH条件下发生的变化,如下图所示。常温下,取10.00mL未知浓度的溶液,滴入2滴酚酞试液,溶液仍为无色,向该溶液中逐滴滴加盐酸,溶液有明显的颜色变化。则起始加入到溶液中的酚酞主要以 [填“”、“”或“”]形态存在,原因是 。
【答案】(1)① 球形冷凝管 ② 防止空气中的水蒸气进入装置,导致邻苯二甲酸酐的水解(或吸收副反应可能产生的,避免污染空气)(合理即可)
(2)浓硫酸具有脱水性,导致有机物炭化
(3)水浴加热不能使温度达到115-125℃ (4)重结晶
(5)33.3
(6)① ② 根据图中信息,酚酞溶液无色,说明该溶液浓度过高,此时溶液pH>12,故酚酞主要以形态存在。
【分析】该实验利用邻苯二甲酸酐和苯酚在浓硫酸催化条件下制备酚酞,使用三颈烧瓶作为反应发生器,用恒压滴液漏斗加入反应试剂,反应过程中加热利用球形冷凝管回流并导气,Y是干燥管用于吸收酸性尾气。
【解析】(1)X是回流用的球形冷凝管;Y为干燥管,反应中浓硫酸会挥发出酸性酸雾,需要吸收防止污染,同时反应要求体系干燥,需防止空气中水蒸气进入。
(2)浓硫酸具有脱水性,温度过高时,苯酚等有机物被浓硫酸脱水炭化,因此液体变黑。
(3)反应需要温度为115~125℃,水浴加热最高温度仅为100℃,达不到反应所需温度,应采用油浴加热。
(4)粗产品中酚酞和杂质溶解度随温度变化差异大,固体有机物提纯常用重结晶法。
(5)反应加入的邻苯二甲酸酐和苯酚的物质的量分别为,,生成1mol酚酞需要1mol邻苯二甲酸酐和2mol苯酚,因此邻苯二甲酸酐完全反应,理论产量,故产率=。
(6)根据图中信息,酚酞溶液无色,说明该溶液浓度过高,此时溶液pH>12,故酚酞主要以形态存在。
2.(2026·贵州黔东南·一模)实验室模拟工业制取的原理为:
(主反应);
(副反应)。实验装置如下图所示(夹持装置已略去)。
(1)装置中盛放的仪器的名称是 ,给装置加热的方法是 。
(2)装置B中长颈漏斗的作用是 ,向装置中通入的目的是 。
(3)反应结束后,向装置中加入乙醇,经过滤、洗涤、干燥可得,加入乙醇的作用是 。
(4)工业上用处理含有的电镀废水,生成一种酸性气体和铵盐,反应的离子方程式为 。
(5)测定处理后的废水中的含量:取处理后的废水,浓缩为后置于锥形瓶中,滴入少量溶液作指示剂,用标准溶液滴定,正确操作三次,平均消耗标准液。已知:滴定时发生反应 ;杂质不参与反应;。达到滴定终点的现象是 ,处理后的废水中的浓度为 。
【答案】(1)① 三颈烧瓶 ② 水浴加热
(2)① 平衡气压,防堵塞 ② 将生成的赶出装置,防止副反应发生
(3)降低溶剂的极性,从而降低的溶解度
(4)
(5)① 当滴入最后半滴标准溶液,产生黄色浑浊,且半分钟内不消失 ② 0.343
【分析】根据制备过硫酸钠的实验装置图,装置A中在MnO2催化下,H2O2分解生成O2,装置C用NaOH溶液与(NH4)2S2O8反应制备过硫酸钠,制备过程中存在主、副反应,主反应生成的NH3会引发副反应,装置A生成的O2用于把NH3及时带出装置C以防止副反应发生,通过装置B观察气泡出现的快慢控制O2的流速;被O2带出的NH3进入装置D中与稀硫酸反应而被吸收,防止污染空气。
【解析】(1)装置C中盛放(NH4)2S2O8溶液的仪器名称是三颈烧瓶;给装置C加热的方法是水浴加热;
(2)实验中,装置A生成的O2用于把NH3及时带出装置C以防止副反应发生,通过导管口气泡可以观察氧气的流速以保证把NH3及时带出,长颈漏斗可以起到平衡压强的作用;向装置C中通入O2的目的是:将生成的NH3赶出装置C,防止发生副反应;
(3)加入乙醇的作用是降低溶剂的极性,从而降低的溶解度;
(4)过硫酸钠中含有过氧键,具有强氧化性,在处理CN-时,反应后生成和酸性气体CO2,反应的离子方程式为:;
(5)由题可知,当Ag+与CN-完全反应后,过量的Ag+才与I-反应生成滴定终AgI黄色沉淀,即滴定终点的现象为:当滴入最后半滴标准溶液,产生黄色浑浊,且半分钟内不消失;由题给数据可知平均每次滴定使用的AgNO3物质的量为,根据,则,则1 L处理后的废水中NaCN的质量为,1 L处理后的废水中NaCN的浓度为。
3.(2026·贵州毕节·二模)钒酸铋()是一种新型环保颜料,同时在催化剂和电池等领域也有着重要应用。某实验组欲利用和(偏钒酸铵)制备晶体,并测定其纯度。
已知:是黄色晶体,难溶于水和乙醇;价钒在不同pH溶液中存在不同形态。实验步骤如下:
Ⅰ.溶液的配制
称取一定量,加入溶液中,加热溶解完全后,再加水稀释得到溶液30 mL。
Ⅱ.的制备(反应装置如图1,夹持装置已略)
取25 mL步骤Ⅰ中制得溶液于250 mL三颈烧瓶中,先加入溶液,再加入(质量分数)十二烷基苯磺酸钠(DBS为结构导向辅助剂)溶液混合均匀。在磁力搅拌并水浴加热的同时,快速加入溶液,再滴加溶液至pH为6,控制温度约363 K并保温1小时至沉淀完全。
将反应混合液冷却、抽滤,用大量蒸馏水洗涤沉淀,再用乙醇洗涤两次。最后放入378 K的烘箱中烘干,得到产品2.4 g。
回答下列问题:
(1)基态V原子价层电子轨道表示式为 ,与有相似空间结构,则中V原子的杂化轨道类型为 。
(2)图1中仪器a的名称是 ,装置B烧杯中液体为 。
(3)步骤Ⅰ中由反应生成的离子方程式为 。
(4)步骤Ⅱ中两次加入的NaOH溶液浓度不同的原因是 。
(5)步骤Ⅱ中用蒸馏水洗涤沉淀的具体操作 。
(6)计算实验中产率为 %(保留小数点后一位)。
(7)储能容量大,使用寿命长的液流电池是电化学储能领域的研究热点。其中以石墨为电极,、、和为主要电解液阳离子的钒液流电池最为常见。该电池充电时的工作原理示意图如图2,其中电子迁移方向为电极 (填“A到B”或“B到A”),电极A的电极反应式为 。
【答案】(1)① ②
(2)① 恒压分液漏斗 ② 水 (3)
(4)第一次加NaOH是为了快速调节体系pH故选择高浓度的NaOH溶液,第二次是为了精准控制pH到6,所以选择较低浓度的NaOH溶液 (5)在原漏斗中加入水至没过沉淀,让水自然流下,并重复2-3次 (6)74.1 (7)① A到B ②
【分析】的制备:取25 mL步骤I中制得溶液于250 mL三颈烧瓶中,先加入溶液,再加入(质量分数)十二烷基苯磺酸钠(DBS为结构导向辅助剂)溶液混合均匀。在磁力搅拌并水浴加热的同时,快速加入溶液,再滴加溶液至pH为6,控制温度约363 K并保温1小时至沉淀完全。步骤I中和混合后生成,反应的离子方程式为。
钒液流电池充电时电极A由,该电极为阳极;电极B,该电极为阴极。
【解析】(1)基态V原子核外电子数为23,价层电子轨道表示式为。
中中心原子P的价电子对数为4,没有孤对电子,空间结构为正四面体,也为正四面体形,则中V原子的价电子对数为4,杂化轨道类型为。
(2)图1中仪器a的名称是恒压分液漏斗。
三颈烧瓶中制备过程会产生氨气,故装置B烧杯中液体为尾气处理氨气,氨气极易溶于水,在防倒吸装置下用水吸收即可。
(3)由反应生成的离子方程式为。
(4)第一次加NaOH是为了快速调节体系pH故选择高浓度的NaOH溶液,第二次是为了精准控制pH到6,所以选择较低浓度的NaOH溶液。
(5)洗涤沉淀的具体操作:在原漏斗中加入水至没过沉淀,让水自然流下,并重复2-3次。
(6)根据制作沉淀的过程,
溶液的物质的量,
25 mL溶液的物质的量,
根据制备方程式:可知用的含量计算理论的到沉淀的量,,产率。
(7)根据分析,电极A为阳极,电源a为正极,电源b为负极,故充电时电子从A到B。
电极A的电极反应式为。
4.(2026·贵州遵义·二模)某小组设计实验检验铁强化酱油中的铁元素。取20 mL铁强化酱油于烧杯中,用溶液将酱油稀释至浅黄色,得到预处理液。然后进行如下实验:
序号
操作
检验及其现象
实验一
取5 mL预处理液于试管中,滴加5滴溶液。
溶液立即变为绿色,过滤后,得到蓝色固体小颗粒。
实验二
取2 mL预处理液于试管中,加入2 mL 并加热。
冷却后滴加4滴KSCN试剂,溶液变为红色。
实验三
取10 mL预处理液于表面皿中,向其中放入3支略高于液面的粉笔,一段时间后,3支粉笔高于液面的下端均为浅黄色,顶端变潮湿但仍为白色。
向第2支粉笔顶端滴加KSCN溶液,顶端变为红色;向第3支粉笔顶端滴加溶液,顶端变为蓝色。
回答下列问题:
(1)实验一过滤所需的玻璃仪器除漏斗外还需要 ,写出产生蓝色沉淀的离子方程式 。
(2)实验二加入的目的是除去酱油中的有机色素。实验二能否证明只经过预处理的溶液中含有并说明原因 。
(3)由实验三可知,黄色色素与粉笔的微粒间作用力 与粉笔的微粒间作用力(填“>”、“<”或“=”)。这种分离方法属于 (填序号)。
A.质谱法 B.色谱法 C.萃取法 D.离子交换法
(4)乙二胺四乙酸铁钠(NaFeY)是铁强化酱油中的铁营养强化剂,乙二胺四乙酸(H4Y)与的结构分别如下图所示,则中心离子的配体数为 ,配位数为 ,其中铁元素的化合价为 。
(5)乙二胺四乙酸(Y)存在等7种形式,这7种粒子的分布分数与pH的关系如下图所示。原料预处理中为了让解离,需加酸调节至,结合离子方程式解释原因: 。
【答案】(1)① 玻璃棒,烧杯 ② (2)否,可能将氧化为,造成干扰
(3)① > ② B (4)① 1 ② 6 ③ +3
(5),增大浓度,平衡正向移动,促进解离
【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响,应该要注意控制研究的变量以外,其它量要相同,以此进行对比;
检验亚铁离子的方法可以为:取少量溶液,加入K3[Fe(CN)6]溶液,若出现蓝色沉淀,说明存在亚铁离子;检验铁离子的方法为,取少量溶液,加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明存在铁离子;
【解析】(1)实验一过滤所需的玻璃仪器除漏斗外还需要玻璃棒,烧杯;亚铁离子和K3[Fe(CN)6]溶液会生成蓝色沉淀,用于检验亚铁离子,产生蓝色沉淀的离子方程式;
(2)过氧化氢具有氧化性,可能将氧化为,造成对铁离子检验的干扰,故不能证明只经过预处理的溶液中含有;
(3)由实验三可知,粉笔顶端滴加KSCN溶液,顶端变为红色,粉笔顶端滴加溶液,顶端变为蓝色,说明顶端存在亚铁离子、铁离子,而3支粉笔高于液面的下端均为浅黄色,顶端变潮湿但仍为白色,说明黄色色素与粉笔的微粒间作用力>与粉笔的微粒间作用力;这种分离方法属于B.色谱法;
(4)由结构,乙二胺四乙酸中羧基失去4个氢离子和铁结合成,则铁元素化合价为+3,中心铁离子与1个Y4-通过6个共价键结合,则中心离子的配体数为1、配位数为6,其中铁元素的化合价为+3;
(5)铁离子与Y4-结合生成配离子,增加溶液中氢离子浓度,使得平衡正向移动,促进的解离。
5.(2026·贵州六盘水·二模)硫脲[]可用于制造药物、染料、树脂、压塑粉,也用作橡胶的硫化促进剂、金属矿物的浮选剂等。实验室中制备硫脲的方法为硫化氢和石灰乳作用生成硫氢化钙,硫氢化钙再与氰氨化钙()反应制得。实验装置如图所示(夹持及加热装置略)。
已知:为无色或白色结晶,易被氧化,受热时部分发生异构化反应生成。回答下列问题:
(1)连接好仪器,装入试剂前应先进行的操作是 ,仪器E的作用是 。
(2)加入试剂,反应前应打开通入一段时间的,目的是 。装置B中所盛试剂是 。待A中反应结束后关闭,打开通入一段时间的。
(3)关闭,撤去搅拌器,打开,水浴加热处三颈烧瓶,反应温度为,反应时间为。在合成硫脲的同时生成一种碱,D处合成硫脲的化学方程式为 。
(4)①反应后,撤去水浴,冷却至室温,将装置D中的物质过滤,过滤除去的物质可能是 。
②滤液经减压蒸发、浓缩。随后冷却结晶使硫脲析出,离心分离后烘干得到硫脲粗品。蒸发时减压的目的可能是 (答一条)。
③测定产品中硫脲纯度时,可用酸性高锰酸钾标准液进行滴定。已知:硫脲[]与酸性高锰酸钾溶液反应时除氮元素被氧化为无毒气体外,其他元素均生成最高价化合物。写出滴定时发生反应的离子方程式: 。
(5)设计实验证明反应过程中有生成。实验方法(答操作和现象): 。
【答案】(1)① 检查装置气密性 ② 防止倒吸
(2)① 将装置中的空气排净,防止被氧化或防止-2价硫被氧化 ② 饱和硫氢化钠溶液
(3)
(4)① 或 ② 降低溶液的沸点,防止异构化;加快蒸发速率;形成无氧环境,防止被氧化 ③ (5)取少量样品于试管,加蒸馏水溶解后分成两份,向其中一份滴加几滴氯化铁溶液,溶液变成血红色;向另一份中滴加浓氢氧化钠溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝
【分析】A装置中FeS与盐酸反应制备H2S,B装置用于除去H2S中HCl,C装置防倒吸,D装置中H2S先与石灰乳反应制备Ca(HS)2;然后加入CaCN2溶液与Ca(HS)2反应制备CS(NH2)2;E装置用于防止倒吸,F装置用于吸收尾气,据此分析;
【解析】(1)涉及气体参与的实验,装入药品前必须先检查装置气密性;E为安全瓶,作用是防止F中的溶液倒吸进入反应装置D;
(2)已知硫脲易被氧化,装置内空气中的氧气会氧化产物,因此反应前通排尽空气,防止被氧化或防止-2价硫被氧化;A中用盐酸制备,生成的中混有HCl杂质,用饱和溶液可除去HCl,同时不溶解,也不引入新杂质;
(3)反应方程式
;
(4)① 微溶于水,因此过滤除去难溶的或等固体杂质;
② 已知硫脲受热会异构化生成,减压可降低溶液沸点,使蒸发在较低温度下进行,加快蒸发速率,形成无氧环境,避免硫脲异构或被氧化(任选一条);
③ 根据氧化还原规律:N被氧化为无毒的,S被氧化为,C生成,被还原为,离子方程式:;
(5)遇会生成特征血红色配合物,因此可用检验,证明存在。实现方法:取少量样品于试管,加蒸馏水溶解后分成两份,向其中一份滴加几滴氯化铁溶液,溶液变成血红色;向另一份中滴加浓氢氧化钠溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝。
6.(2026·贵州毕节·模拟预测)磷酸铁是制备磷酸铁锂()电池的关键前驱体。某科研团队制备磷酸铁,并测定其中铁元素的含量。
Ⅰ.磷酸铁的制备(反应装置如图,其他装置已略)
步骤一:在三颈烧瓶中加入和,倒入1320 mL去离子水搅拌溶解,加热并控制温度在100℃保持3 h。
步骤二:逐步加入氨水调节pH,当pH达到4~5时停止加热,继续缓慢加入氨水至时停止加入氨水。再次加热至100℃保温2 h。
步骤三:将所得混合物过滤、洗涤、烘干、脱水,称量得产品98 g。
Ⅱ.产品中铁元素含量的测定
步骤四:称取w g产品于锥形瓶中,加入足量盐酸溶解,经过系列处理将完全转换为。
步骤五:滴入3~4滴二苯胺磺酸钠指示剂,用酸性标准溶液滴定,到达滴定终点时,记录读数V mL。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称 。冷凝管进水口为 (填“m”或“n”)。
(2)步骤二中生成磷酸铁沉淀的化学方程式为 。
(3)步骤三中判断沉淀已洗净的方法是 。
(4)步骤四中检验Fe3+完全转化的方法是 。
(5)步骤五中盛的仪器名称是 。主要反应的离子方程式为 。
(6)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,则测得的含量将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(7)计算磷酸铁产品中铁元素的质量分数为 (用w和V的代数式表示)。
【答案】(1)① 恒压滴液漏斗; ② n (2)
(3)取最后一次洗涤液少许于试管中,加入稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀已洗净 (4)取少量反应后溶液于试管中,加入硫氰化钾溶液,若溶液不变红,说明已完全转化
(5)① 酸式滴定管; ② (6)偏高
(7) 或
【分析】以和为原料,加氨水调节pH至5,反应生成沉淀,经过滤、洗涤、干燥得到产品。
【解析】(1)仪器a为恒压滴液漏斗,球形冷凝管采用下进上出的通水方式,可保证冷凝水充满冷凝管,提升冷凝效果,故进水口为n。
(2)步骤二中、与反应生成沉淀,同时生成和,配平后反应方程式为。
(3)沉淀表面附着有可溶性杂质,可通过检验最后一次洗涤液中是否存在判断沉淀是否洗净,操作为取少量最后一次洗涤液于试管中,加硝酸酸化,再加硝酸银溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀已洗净。
(4)遇溶液会变为血红色,检验是否完全转化的操作为取少量待测液于试管中,滴加溶液,溶液不变红,说明完全转化。
(5)酸性溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,故应盛放在酸式滴定管中。酸性条件下与发生氧化还原反应,生成、和,配平后离子方程式为。
(6)滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,读取的标准液体积包含了气泡占据的体积,导致测得消耗标准液的体积偏大,计算得到的铁元素物质的量偏大,最终测得Fe的含量偏高。
(7)消耗的物质的量为 ,根据离子反应计量关系, ,铁元素的质量为 ,则铁元素的质量分数为。
7.(2026·贵州黔东南·模拟预测)[Cu(NH3)4]SO4·H2O常用于检测水体中的S2-等。以废铜屑和浓硫酸为原料制备硫酸四氨合铜晶体的流程如下。回答下列问题:
废铜屑CuSO4溶液[Cu(NH3)4]SO4溶液[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体
(1)浓硫酸是一种黏稠状液体,其原因是 。
(2)制备CuSO4的装置如图:
①铜晶体类型是 ,A装置中圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为 。
②C装置中可能出现的现象是为 ,出现该现象发生反应的离子方程式为 。
③D装置的作用是 。
(3)向硫酸铜溶液中滴加氨水先生成蓝色沉淀,氨水过量时生成蓝色溶液,写出沉淀溶解的离子方程式: 。
(4)乙醇的作用是 。
(5)已知[Cu(NH3)4]2+呈平面正方形结构,则[Cu(NH3)2(H2O)2]2+的空间结构有 种。
(6)某实验小组取15.0g废铜屑,按上述流程最终制得36.9g [Cu(NH3)4]SO4·H2O,若流程中铜的损耗率为20%,则原废铜屑中铜的含量为 %。
【答案】(1)分子中羟基之间能形成较强的氢键(或分子间存在大量氢键)
(2)① 金属晶体 ② ③ 溴水褪色 ④ ⑤ 吸收尾气,避免污染环境 (3)(或
(4)降低硫酸四氨合铜的溶解度,有利于晶体析出 (5)2 (6)80
【分析】废铜屑和浓硫酸为原料制备硫酸四氨合铜晶体,废铜屑经浓硫酸加热得到硫酸铜的水溶液,向溶液中加入过量氨水得到溶液,通过加入乙醇改变硫酸四氨合铜的溶解度析出晶体。
【解析】(1)浓硫酸是一种黏稠状液体,其原因是分子中羟基之间能形成较强的氢键(或分子间存在大量氢键)。
(2)①铜单质属于金属晶体。A装置中圆底烧瓶内由Cu和浓硫酸,加热条件下生成,发生反应的化学方程式为。
②产生的气体进入装置C中的溴水中发生反应:,故溴水会褪色;
③D 装置中的NaOH溶液利用其碱性吸收尾气,避免污染环境。
(3)向硫酸铜溶液中滴加氨水先生成蓝色沉淀,氨水过量时溶解生成蓝色溶液,沉淀溶解的离子方程式:或。
(4)乙醇极性弱于水,硫酸四氨合铜在乙醇中的溶解度小,易析出晶体。
(5)四氨合铜离子呈平面正方形结构,则[Cu(NH3)2(H2O)2]2+结构中2个水分子可相邻或相对。
(6)设废铜屑中Cu的物质的量为a mol,36.9g的物质的量为0.15 mol,则有0.8a=0.15,推出a=0.1875,故m(Cu)=64 g/mol×0.1875 mol=12g,原废铜屑中铜的含量为。
8.(2026·贵州遵义·模拟预测)草酸亚铁晶体()是生产感光材料的原料,其制备流程如下:
已知:①常温下,,在150℃开始失去结晶水;
②常温下,的,。
(1)检测硫酸亚铁铵晶体中的试剂是 。
(2)步骤Ⅰ酸化的主要目的是 。
(3)步骤Ⅱ生成的离子方程式为 ,该反应的平衡常数K= 。
(4)步骤Ⅲ相关说法正确的是 (填标号)。
a.若将过滤改为抽滤,可加快固液分离速率
b.过滤所得滤液中大量存在的离子只有和
c.若在常压下快速干燥,温度可选择略高于100℃
(5)步骤Ⅲ用冷水洗涤后,再用无水乙醇洗涤的目的是 。
(6)为测定草酸亚铁粗品中的含量,进行如下实验:
①称取1.80 g粗品于锥形瓶中,溶于稀硫酸后,用 溶液滴定,滴定终点的现象是 。
②向上述溶液中加入适量锌粉至全部转化为后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部转移至锥形瓶中,加稀硫酸酸化,再用 溶液滴定至终点,第二次消耗溶液的体积为9.00 mL。该粗品中铁元素的质量分数为 。
【答案】(1)(铁氰化钾)溶液(或KSCN溶液和氯水)合理即可 (2)抑制水解,防止生成氢氧化亚铁沉淀
(3)①
② (4)ac
(5)乙醇易挥发,可带走晶体表面的水分,加快干燥,同时减少草酸亚铁晶体的溶解损失
(6)① 滴入最后半滴溶液,溶液变为浅紫红色,且半分钟内不褪色 ②
【分析】硫酸亚铁铵晶体在酸性条件下溶解,目的是抑制水解,防止生成沉淀;步骤 Ⅱ:加热反应加入草酸并加热,将转化成草酸亚铁沉淀;步骤Ⅲ:分离提纯过滤、洗涤、干燥得到产物,干燥温度需控制在150℃以下,防止草酸亚铁晶体失去结晶水。
【解析】(1)检验的特征方法是用铁氰化钾()溶液,会产生蓝色沉淀,也可以用KSCN溶液和氯水,加KSCN溶液不变色,加氯水后变红色;
(2)易水解生成沉淀,酸化增加浓度,抑制水解,防止生成沉淀;
(3)加入草酸并加热,将转化成草酸亚铁晶体,离子方程式为:
;平衡常数推导:;
(4)a.抽滤(减压过滤)压强差大,可加快固液分离,a正确;
b.原料硫酸亚铁铵中含,滤液中还大量存在,b错误;
c.草酸亚铁晶体才失去结晶水,略高于可蒸发水分,不影响晶体,c正确;
故答案选ac。
(5)无水乙醇洗涤利用了乙醇易挥发、草酸亚铁在乙醇中溶解度小的特点,既快速干燥又减少产品损失;
(6)高锰酸钾自身为指示剂,滴定终点时过量的高锰酸钾使溶液显色,半分钟不褪色说明达到终点,即滴入最后半滴溶液,溶液变为浅紫红色,且半分钟内不褪色;中Mn为+7价,被还原为得5个电子,被氧化为失去1个电子,根据得失电子守恒得反应关系为,,则,,故粗品中铁元素的质量分数。
9.(2026·贵州铜仁·模拟预测)是一种重要的化工产品,主要用作水处理剂、氧化剂、分析检测等,某小组进行如下实验。回答下列问题:
Ⅰ.无水的制备:
将和足量(沸点77℃,遇水剧烈反应)混合共热,装置如图所示。
(1)生成无水的化学方程式为 。
(2)仪器a的名称为 。装置Y的作用为 。
(3)实验制得的中含有少量的,原因是 。
Ⅱ.纯度的测定:
称取产品试样,配制成溶液,取于锥形瓶中,加入足量溶液,经充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,然后用溶液滴定,平行滴定三次,平均消耗溶液(已知:)。
(4)滴定终点的颜色变化为 。
(5)氯化铁产品的纯度为 (用含、、的代数式表示)。
Ⅲ.与酚类的显色反应:
苯酚与溶液发生显色反应,显色原理是苯酚电离出的和形成配位键,得到的显紫色。酚类物质一般都可以与溶液作用显色。
(6)实验发现,对羟基苯甲酸难与溶液发生显色反应,从电离平衡的角度解释原因 。
【答案】(1)
(2)① 圆底烧瓶 ② 防止溶液中的水蒸气进入反应体系 (3)少量被还原 (4)蓝色褪去
(5) (6)对羟基苯甲酸中羧基电离出的抑制了酚羟基的电离,不利于形成配位键
【分析】将和足量混合共热,和水反应生成和气体,逸出后被溶液吸收,因为遇水剧烈反应,所以用装置Y中的防止烧杯中的水蒸气进入加热装置中额外消耗。
【解析】(1)可与结晶水反应生成和,既能带走结晶水,又能抑制水解,根据原子守恒配平即可得方程式为
。
(2)由图可知,仪器a的名称为圆底烧瓶;根据分析,本实验体系需要隔绝水,可吸水,因此Y的作用是防止后续尾气处理装置(氢氧化钠溶液)中的水蒸气进入反应区。
(3)反应生成了,具有较强的还原性,可将还原为。
(4)淀粉遇显蓝色,滴定终点时被完全消耗,蓝色褪去。
(5)根据反应可得关系式:,因此。 100mL溶液中,摩尔质量为,总质量为,因此纯度为。
(6)由题意可知,显色反应需要酚氧阴离子与形成配位键得到的配合物显紫色,对羟基苯甲酸中羧基电离出的使酚羟基的电离平衡逆向移动,酚氧阴离子浓度大幅降低,不利于形成配位键,因此无法显色。
10.(2026·贵州六校联盟·模拟预测)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。一种合成1-(4-甲氧基苯基)-2,5-二甲基吡咯(用吡咯X表示,Mr:201)的反应(如图1)和方法如下:
实验装置如图2所示:
I.将己-2,5-二酮(熔点:,密度:)与4-甲氧基苯胺(熔点:57℃)放入①中,搅拌。
Ⅱ.待反应完成后,加入50%的乙醇溶液,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。滤液静置至室温,冰水浴冷却,有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产品。
回答下列问题:
(1)仪器②的名称是 。
(2)量取己-2,5-二酮使用的仪器为 滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
(3)“加热”方式为 ;使用的“脱色剂”可以是 。
(4)“趁热过滤”是一种重要的物质分离操作,下列实验中用到“趁热过滤”的是_____(填序号)。
A. 海带中提碘
B. 去除血清中干扰检验的蛋白质
C. 提纯(含少量)
D. 提纯苯甲酸(含少量氯化钠及泥沙)
(5)若进一步提纯后得到产品15.6g,该实验的产率为 (结果保留1位小数)。
(6)导电聚合物聚吡咯可作柔性电极材料,其单体为吡咯(,分子中所有原子共平面),则导电聚吡咯的结构简式为 (填序号)。
A. B. C.
【答案】(1)球形冷凝管 (2)酸式 (3)① 水浴加热或热水浴 ② 活性炭 (4)CD (5)77.6 (6)B
【分析】该实验是用己-2,5-二酮和4-甲氧基苯胺合成1-(4-甲氧基苯基)-2,5-二甲基吡咯。将反应物混合搅拌,充分反应后,加入乙醇溶液,析出含杂质的产品,需溶解、脱色、回流、趁热过滤、冷却、过滤、洗涤、干燥得到产品。
【解析】(1)根据仪器②的结构特征,其名称是球形冷凝管。
(2)酮类会腐蚀橡胶,故量取己-2,5-二酮使用的仪器为酸式滴定管。
(3)需加热,为了控制温度,且使受热均匀,加热方式为水浴加热或热水浴。使用的“脱色剂”具有吸附性且为不溶于有机溶剂的固体,该“脱色剂”为活性炭。
(4)A.海带中提碘涉及灼烧、溶解、过滤、氧化还原、萃取、分液、蒸馏等多种分离提纯方法,不需要“趁热过滤”,A错误;
B.去除血清中干扰检验的蛋白质,使用的方法是盐析,B错误;
C.提纯(含少量)需将配制的过饱和溶液“趁热过滤”,得到固体,舍弃滤液除去溶解的,C正确;
D.提纯苯甲酸(含少量氯化钠及泥沙),苯甲酸温度较低时溶解度小,需加热溶解苯甲酸,然后“趁热过滤”除去泥沙,再冷却结晶,D正确;
故选CD。
(5)根据化学反应方程式可知,己-2,5-二酮与4-甲氧基苯胺反应生成吡咯X,化学计量系数之比为关系,计算理论上己-2,5-二酮与-甲氧基苯胺反应生成的吡咯物质的量为,则产率为。
(6)导电聚合物聚吡咯(吡咯中所有原子共平面,则其含有类似苯环的大键)可作电极材料,故具有一定的导电性,高分子中应存在类似石墨遍布整个层面的大键,则结构简式为:,故选B。
11.(2026·贵州贵阳·模拟预测)环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如图:
回答下列问题:
Ⅰ.环己烯的制备与提纯
(1)检验原料环己醇中是否含苯酚杂质的操作为 。
(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
①硫酸也可作烧瓶中反应的催化剂,选择而不用浓硫酸的原因为 (任写一条)。
②仪器C的名称为 。
(3)操作1主要发生的化学方程式为 。
(4)将操作3的步骤正确排序: (填序号)。
①加入待蒸馏的物质和沸石
②弃去前馏分,收集83℃的馏分
③接通冷凝水,加热
④安装蒸馏装置
Ⅱ.环己烯含量的测定
在一定条件下,向a g环己烯样品中加入,与环己烯充分反应后,剩余的与足量KI作用生成,用c mol/L的标准溶液滴定,终点时消耗标准溶液V mL(以上数据均已扣除干扰因素)。测定过程中,发生的反应如下:
①;
②;
③
(5)滴定所用指示剂为 。样品中环己烯的质量分数为 (用字母表示)。
(6)下列情况会导致测定结果偏低的是 (填序号)。
a.样品中含有苯酚杂质
b.在测定过程中部分环己烯挥发
c.标准溶液部分被氧化
【答案】(1)取适量原料溶液于试管中,滴加FeCl3溶液,若溶液显紫色,证明含有苯酚
(2)① 浓硫酸易使原料碳化并产生SO2或FeCl3·6H2O污染小、可循环使用,符合绿色化学理念(合理答案即可) ② 直形冷凝管 (3) (4)④①③② (5)① 淀粉溶液 ② (6)bc
【解析】(1)苯酚遇氯化铁溶液显紫色,环己醇不能,因此用氯化铁溶液检验苯酚的存在,故操作为“取适量原料溶液于试管中,滴加FeCl3溶液,若溶液显紫色,证明含有苯酚”;
(2)①浓硫酸有脱水性和强氧化性,易使原料碳化并产生SO2,FeCl3·6H2O不会发生这些副反应,污染小、可循环使用,符合绿色化学理念;
②仪器C的名称是直形冷凝管;
(3)操作1的反应物是,产物是,分析原子个数可以发现还会有H2O,由于催化剂是FeCl3·6H2O,因此方程式为;
(4)有机相经过干燥过滤,除去干燥剂后剩余的是环己烯(沸点83℃)和部分环己醇(沸点161℃),要从中得到环己烯纯品,采用蒸馏的方法,收集83℃的馏分,因此顺序为:④安装蒸馏装置、①加入待蒸馏的物质和沸石、③接通冷凝水,加热、②弃去前馏分,收集83℃的馏分
(5)因滴定的是碘单质的溶液,所以选取淀粉溶液比较合适;根据所给的②式和③式,可知剩余的Br2与反应消耗的Na2S2O3的物质的量之比为1∶2,所以剩余 Br2的物质的量为n(Br2)余=×c mol·L−1×V mL×10−3L·mL−1=mol,反应消耗的Br2的物质的量为(b−)mol,据反应①式中环己烯与溴单质1∶1反应,可知环己烯的物质的量也为(b−)mol,其质量为(b−)×82g,所以a g样品中环己烯的质量分数为;
(6)样品中含有苯酚,会发生反应:,每反应1mol Br2,消耗苯酚的质量为31.3g;而每反应1mol Br2,消耗环己烯的质量为82g;所以苯酚的混入,将使耗Br2增大,从而使环己烯测得结果偏大,a错误;测量过程中如果环己烯挥发,必然导致测定环己烯的结果偏低,b正确;Na2S2O3标准溶液被氧化,必然滴定时消耗其体积增大,即计算出剩余的溴单质偏多,所以计算得出与环己烯反应的溴单质的量就偏低,导致最终环己烯的质量分数偏低,c正确,故选bc。
12.(2026·贵州遵义第二十二中学·模拟预测)某实验室制备[Ni(NH3)6]Cl2,并测定产品中的NH3含量。已知[Ni(NH3)6](NO3)2、[Ni(NH3)6]Cl2均为可溶于水和稀氨水、不溶于浓氨水和乙醇的蓝紫色晶体;[Ni(NH3)6](NO3)2遇有机物或还原剂发生反应;[Ni(NH3)6]Cl2受热易分解产生氨气;乙醚与水不互溶。
回答下列问题:
(一)制备[Ni(NH3)6]Cl2
i.镍片与浓硝酸在温度50-60℃加热,制得Ni(NO3)2溶液。
ii.向i所得溶液中,加入浓氨水得蓝紫色晶体,溶液接近无色时,减压过滤。
iii.将ii所得沉淀转移至双层反应釜中(装置如图),加入6 mol·L-1盐酸溶解。然后慢慢加入混合液,再缓慢加入10 mL无水乙醇,析出蓝紫色晶体。
iv.将iii中混合液减压过滤,洗涤,干燥。
(1)i中控制温度不高于60℃的原因是 。
(2)仪器a的名称为 ,双层反应釜冷凝水的进水口为 (填“b”或“c”),装置图中处选择的实验装置可以是 (填标号)。
A. B. C.
(3)ii中过滤应选择如图所示的微孔砂芯漏斗,不选择布氏漏斗的原因是 。
(4)iii中无水乙醇的作用是 ;iv中用①乙醚、②浓氨水、③乙醇洗涤晶体,正确的顺序是 (填序号)。
(二)NH3含量测定
用电子天平称取0.2320 g试样,用水溶解后加入3.00 mL 6 mol·L-1盐酸,以甲基红作指示剂,用0.5000 mol·L-1标准NaOH溶液滴定剩余HCl至终点,消耗标准溶液V1 mL。另取3.00mL 6mol·L-1盐酸,以甲基红作指示剂,用0.5000 mol·L-1标准NaOH溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2 mL。
(5)样品中NH3的质量分数为 ×100%(用代数式表示)。若所用6 mol·L-1盐酸浓度偏大,则测定结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)硝酸不稳定,温度较高时易分解 (2)① 球形冷凝管 ② b ③ BC (3)[Ni(NH3)6](NO3)2遇滤纸会反应
(4)① 降低溶剂极性,减小[Ni(NH3)6]Cl2溶解度,促进[Ni(NH3)6]Cl2结晶析出 ② ②③①
(5)① ② 无影响
【分析】镍片用浓硝酸在温度50-60℃加热,Ni转化为Ni(NO3)2;加入浓氨水,生成[Ni(NH3)6](NO3)2沉淀;所得沉淀转移至双层反应釜中,加入6 mol·L-1盐酸溶解,然后慢慢加入混合液,再缓慢加入10 mL无水乙醇,析出蓝紫色晶体,据此分析;
【解析】(1)镍片用浓硝酸在温度50-60℃加热,原因是:硝酸不稳定,温度较高时易分解;
(2)操作中有加入混合液,氨易挥发且极易溶解于水中。因此需防止倒吸,所以装置的作用是吸收挥发出的NH3并防止倒吸现象的发生;
A.吸水干燥作用,不能吸收氨气,A错误;
B.可以吸收挥发出的和HCl(尾气吸收),防止倒吸,B正确;
C.浮子密度小,若球泡内的液面上升,浮子也上升,浮子相当于磨砂玻璃塞将导管的出气口堵上,从而防倒吸,C正确;
故选BC;
(3)布氏漏斗过滤需要滤纸,[Ni(NH3)6](NO3)2遇滤纸(有机物)会反应;
(4)因[Ni(NH3)6]Cl2不溶于乙醇,无水乙醇的作用是降低溶剂极性,减小[Ni(NH3)6]Cl2溶解度,促进[Ni(NH3)6]Cl2结晶析出;先用浓氨水洗涤,防止晶体在洗涤过程中因配体解离而部分溶解或结构破坏,起到稳定晶体的作用;再用乙醇洗涤,能有效去除晶体表面的水溶性杂质,同时降低晶体的溶解度损失;最后用乙醚洗涤,用于置换乙醇并快速带走残留水分和微量有机杂质,实现快速干燥,故正确的顺序是:②③①;
(5)根据滴定原理,空白试验消耗的NaOH标准溶液V2 mL,0.2320 g产品滴定至终点消耗的NaOH标准溶液V1 mL,则样品消耗氢氧化钠为(V2-V1)×10-3×0.5000 mol,根据关系式:,所以0.2320 g产品NH3的物质的量为(V2-V1)×10-3×0.5000 mol,则NH3的质量分数为;由计算式可知,与盐酸浓度无关,故所用6 mol·L-1盐酸浓度偏大,则测定结果无影响。
13.(2026·贵州贵阳南明区第一中学·模拟预测)硝酸锰可用于制备电子元件和金属表面磷化处理,学习小组用下列装置和试剂制备并测定其纯度。已知:、、。回答下列问题:
(1)制备。
①装置B中反应需控制温度为。实验时向装置B的 (填仪器名称)中通入水蒸气,通入水蒸气的作用为 。
②硝酸与Mn反应时生成NO和,和的物质的量之比为1:1,该反应的化学方程式为 。
③尾气处理时,欲使氮氧化物均转化为,可采取的措施为 。
④实验结束后,向装置C所得混合液中加入MnO,充分反应后,过滤、洗涤、将滤液和洗涤液合并,蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到产品。加入MnO的作用为 。
(2)测定产品的纯度:准确称量m g产品,配成100mL溶液,取25.00mL所配溶液加入滴定管中,取标准溶液于洁净的锥形瓶中,用所配产品溶液进行滴定,达到滴定终点时消耗产品溶液17.90mL。
①滴定反应原理为 (用离子方程式表示,滴定反应中生成)。
②达到滴定终点的标志是 。
③产品中的质量分数为 (用含c、m的代数式表示)。
【答案】(1)① 圆底烧瓶 ② 提供热量并将生成的硝酸吹入装置C中,使之与金属反应 ③ ④ 打开装置E中的活塞K,由此向试剂瓶中通入足量的空气或 ⑤ 调节溶液的pH,使转化为沉淀而除去
(2)① ② 滴入最后半滴产品溶液时,溶液变为无色,且半分钟内不恢复原色 ③
【解析】(1)①装置B为圆底烧瓶,由实验目的和原理推知,装置A用于制备水蒸气,水蒸气通入装置B中提供热量并将生成的硝酸吹入装置C中与金属反应,装置D用于防止装置E中的液体倒吸。
②由反应生成的NO和NO2的体积比为1:1可推知,反应的化学方程式为。
③尾气处理时,欲使氮氧化物均转化为NaNO3,需要加入氧化剂,可采取的措施为打开装置E中的活塞K,由此向试剂瓶中通入足量的空气或O2。
④Mn片中含有的Fe在实验中转化为Fe3+,实验结束后向装置C所得混合液中加入MnO,可调节溶液的pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
(2)①滴定原理是利用与发生归中反应生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平反应的离子方程式为。
②利用的颜色变化来指示终点,达到滴定终点的现象为滴入最后半滴产品溶液时,溶液变为无色,且半分钟内不恢复原色。
③由反应原理可得关系式:,则产品中的质量分数为
。
试卷第1页,共3页
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专题13 化学实验综合题
3年真题1年模拟
题型分类
考情示例
命题规律
化学实验综合题
2026·贵州(1题)、2025·贵州(1题)、2024·贵州(1题)
· 情境设置:以新材料制备(电解质中间体、纳米复合材料、杂多酸)为真实科研情境,体现化学学科价值
· 考查重点:仪器识别与连接、实验条件控制、分离提纯操作、产率计算及误差分析,侧重实验探究能力
· 命题趋势:融合物质结构与性质分析,强化定量实验与表征手段结合,考查绿色化学理念与方案评价能力
1.(2026·贵州·高考真题)双氯磺酰亚胺[]是制备某锂离子电池电解质的关键中间体。某研究小组设计实验对其进行制备,部分实验装置如图1。
实验步骤:
Ⅰ.将(0.5mol)氨基磺酸()、()二氯亚砜()和()氯磺酸()依次加入三颈烧瓶中。
Ⅱ.连接好装置,在一定温度下持续搅拌至反应液变成深红棕色黏稠液体,停止加热。
Ⅲ.待反应液冷却至室温后,先常压蒸馏去除过量的低沸点反应物,再减压蒸馏,收集、左右的馏分,得到淡黄色粗品。
已知:①总反应为
;所有原料均经精制后用于反应。
②沸点为;遇水剧烈水解产生大量白雾;在高温下易分解,。
回答下列问题:
(1)装置A中球形冷凝管的进水口为 (填“a”或“b”)。
(2)装置B的作用是 。
(3)发生水解反应的化学方程式为 。
(4)装置C和D的连接顺序不宜互换,原因是 (答两点)。
(5)步骤Ⅲ中采用减压蒸馏的原因是 。
(6)研究小组在不同温度下进行了制备实验,并对粗品进行核磁共振氢谱测试,结果如图2。已知中H的化学位移为9.2 ppm,则 ℃时更有利于的制备,原因是 。
(7)通过电位滴定法测定氯含量,初步推算粗品纯度,方法及步骤如下:
①将粗品加入适量NaOH溶液中,加热,中的氯以形式进入溶液;
②加入溶液使溶液呈酸性后,用标准溶液进行滴定。平行滴定3次,消耗标准溶液的平均体积为。
的纯度为 (用含m、c和V的代数式表示)。在操作无误、仪器正常的情况下,推算出的粗品纯度比实际纯度高,最可能的原因是 。
2.(2025·贵州·高考真题)纳米可用于痕量酚类物质的快速检测。
Ⅰ.制备纳米并测定其活性成分的质量(装置如图,夹持等装置已略)。
将和纳米加入装有纯水的仪器a搅拌器中,搅拌,缓慢加入稳定剂后,加入缓冲液调节溶液pH为6.0,继续搅拌12 h。转移至烧杯中静置,磁分离、洗涤、干燥,制得纳米。
(1)仪器a的名称是 。
(2)调节溶液pH为6.0的原因是 。
(3)磁分离获得纳米的原理为 。
(4)质量的测定:向一定量的纳米样品中加入稀和溶液充分反应,加热,冷却至室温后,调节溶液pH为5.0,过滤;向滤液中加入指示剂和掩蔽剂,用EDTA标准溶液滴定滤液中,平行滴定三次,平均消耗EDTA标准溶液体积V mL(EDTA与反应的化学计量数之比为)。
①转化为的化学方程式为 。
②纳米样品中的质量为 mg(用含c、V的代数式表示)。
Ⅱ.检测酚类物质
向TMB溶液中加入纳米,得到检测液;向检测液中加入酚类物质,溶液变色,激光照射溶液2 min,通过照射前后温度变化检测酚类物质的浓度。
变色原理为:TMB(无色)氧化态TMB(蓝色)
(5)当检测液中加入酚类物质时,溶液颜色的变化是 ,该过程体现了酚类物质的 性。
(6)温度变化与酚类物质的浓度关系如图,该检测液能定量检测酚类物质的浓度范围为 。
3.(2024·贵州·高考真题)十二钨硅酸在催化方面有重要用途。某实验小组制备十二钨硅酸晶体,并测定其结晶水含量的方法如下(装置如图,夹持装置省略):
Ⅰ.将适量加入三颈烧瓶中,加适量水,加热,溶解。
Ⅱ.持续搅拌下加热混合物至近沸,缓慢滴加浓盐酸至pH为2,反应30分钟,冷却。
Ⅲ.将反应液转至萃取仪器中,加入乙醚,再分批次加入浓盐酸,萃取。
Ⅳ.静置后液体分上、中、下三层,下层是油状钨硅酸醚合物。
Ⅴ.将下层油状物转至蒸发皿中,加少量水,加热至混合液表面有晶膜形成,冷却结晶,抽滤,干燥,得到十二钨硅酸晶体。
已知:
①制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀;
②乙醚易挥发、易燃,难溶于水且密度比水小;
③乙醚在高浓度盐酸中生成的与缔合成密度较大的油状钨硅酸醚合物。
回答下列问题:
(1)仪器a中的试剂是 (填名称),其作用是 。
(2)步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加的原因是 。
(3)下列仪器中,用于“萃取、分液”操作的有 (填名称)。
(4)步骤Ⅳ中“静置”后液体中间层的溶质主要是 。
(5)步骤Ⅴ中“加热”操作 (选填“能”或“不能”)使用明火,原因是 。
(6)结晶水测定:称取十二钨硅酸晶体(,相对分子质量为M),采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重,计算 (用含的代数式表示)若样品未充分干燥,会导致的值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
1.(2026·贵州安顺·一模)酚酞()是一种常用的酸碱指示剂,可由邻苯二甲酸酐与苯酚在浓硫酸催化下反应制得。实验步骤如下,装置如图(夹持装置省略):
Ⅰ.投料:向干燥的三颈烧瓶中依次加入7.4g邻苯二甲酸酐、14.8g苯酚、1.0mL浓硫酸。
Ⅱ.回流反应:加热至115~125℃,回流反应 2~2.5小时。
Ⅲ.后处理:反应结束后稍冷却,向热反应液中加入30mL沸水,边加边搅拌。
Ⅳ.分离产品:减压过滤,用冷水洗涤滤饼,得酚酞粗品。
Ⅴ.产品提纯。
已知:
邻苯二甲酸酐
苯酚
酚酞
相对分子质量
148
94
318
溶解性
微溶于冷水,溶于热水、乙醇
溶于水(常温约),易溶于乙醇
不溶于水,溶于乙醇
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是 。Y处的作用可能是 。
(2)“回流反应”时温度高于130℃,观察到三颈烧瓶中的液体变黑,其原因是 。
(3)装置图中有一处明显的错误是 。
(4)“产品提纯”时,可采用 法提纯酚酞。
(5)本实验得到酚酞纯品5.3g,则产率为 %(结果保留一位小数)。
(6)酚酞的变色源于其分子结构在不同pH条件下发生的变化,如下图所示。常温下,取10.00mL未知浓度的溶液,滴入2滴酚酞试液,溶液仍为无色,向该溶液中逐滴滴加盐酸,溶液有明显的颜色变化。则起始加入到溶液中的酚酞主要以 [填“”、“”或“”]形态存在,原因是 。
2.(2026·贵州黔东南·一模)实验室模拟工业制取的原理为:
(主反应);
(副反应)。实验装置如下图所示(夹持装置已略去)。
(1)装置中盛放的仪器的名称是 ,给装置加热的方法是 。
(2)装置B中长颈漏斗的作用是 ,向装置中通入的目的是 。
(3)反应结束后,向装置中加入乙醇,经过滤、洗涤、干燥可得,加入乙醇的作用是 。
(4)工业上用处理含有的电镀废水,生成一种酸性气体和铵盐,反应的离子方程式为 。
(5)测定处理后的废水中的含量:取处理后的废水,浓缩为后置于锥形瓶中,滴入少量溶液作指示剂,用标准溶液滴定,正确操作三次,平均消耗标准液。已知:滴定时发生反应 ;杂质不参与反应;。达到滴定终点的现象是 ,处理后的废水中的浓度为 。
3.(2026·贵州毕节·二模)钒酸铋()是一种新型环保颜料,同时在催化剂和电池等领域也有着重要应用。某实验组欲利用和(偏钒酸铵)制备晶体,并测定其纯度。
已知:是黄色晶体,难溶于水和乙醇;价钒在不同pH溶液中存在不同形态。实验步骤如下:
Ⅰ.溶液的配制
称取一定量,加入溶液中,加热溶解完全后,再加水稀释得到溶液30 mL。
Ⅱ.的制备(反应装置如图1,夹持装置已略)
取25 mL步骤Ⅰ中制得溶液于250 mL三颈烧瓶中,先加入溶液,再加入(质量分数)十二烷基苯磺酸钠(DBS为结构导向辅助剂)溶液混合均匀。在磁力搅拌并水浴加热的同时,快速加入溶液,再滴加溶液至pH为6,控制温度约363 K并保温1小时至沉淀完全。
将反应混合液冷却、抽滤,用大量蒸馏水洗涤沉淀,再用乙醇洗涤两次。最后放入378 K的烘箱中烘干,得到产品2.4 g。
回答下列问题:
(1)基态V原子价层电子轨道表示式为 ,与有相似空间结构,则中V原子的杂化轨道类型为 。
(2)图1中仪器a的名称是 ,装置B烧杯中液体为 。
(3)步骤Ⅰ中由反应生成的离子方程式为 。
(4)步骤Ⅱ中两次加入的NaOH溶液浓度不同的原因是 。
(5)步骤Ⅱ中用蒸馏水洗涤沉淀的具体操作 。
(6)计算实验中产率为 %(保留小数点后一位)。
(7)储能容量大,使用寿命长的液流电池是电化学储能领域的研究热点。其中以石墨为电极,、、和为主要电解液阳离子的钒液流电池最为常见。该电池充电时的工作原理示意图如图2,其中电子迁移方向为电极 (填“A到B”或“B到A”),电极A的电极反应式为 。
4.(2026·贵州遵义·二模)某小组设计实验检验铁强化酱油中的铁元素。取20 mL铁强化酱油于烧杯中,用溶液将酱油稀释至浅黄色,得到预处理液。然后进行如下实验:
序号
操作
检验及其现象
实验一
取5 mL预处理液于试管中,滴加5滴溶液。
溶液立即变为绿色,过滤后,得到蓝色固体小颗粒。
实验二
取2 mL预处理液于试管中,加入2 mL 并加热。
冷却后滴加4滴KSCN试剂,溶液变为红色。
实验三
取10 mL预处理液于表面皿中,向其中放入3支略高于液面的粉笔,一段时间后,3支粉笔高于液面的下端均为浅黄色,顶端变潮湿但仍为白色。
向第2支粉笔顶端滴加KSCN溶液,顶端变为红色;向第3支粉笔顶端滴加溶液,顶端变为蓝色。
回答下列问题:
(1)实验一过滤所需的玻璃仪器除漏斗外还需要 ,写出产生蓝色沉淀的离子方程式 。
(2)实验二加入的目的是除去酱油中的有机色素。实验二能否证明只经过预处理的溶液中含有并说明原因 。
(3)由实验三可知,黄色色素与粉笔的微粒间作用力 与粉笔的微粒间作用力(填“>”、“<”或“=”)。这种分离方法属于 (填序号)。
A.质谱法 B.色谱法 C.萃取法 D.离子交换法
(4)乙二胺四乙酸铁钠(NaFeY)是铁强化酱油中的铁营养强化剂,乙二胺四乙酸(H4Y)与的结构分别如下图所示,则中心离子的配体数为 ,配位数为 ,其中铁元素的化合价为 。
(5)乙二胺四乙酸(Y)存在等7种形式,这7种粒子的分布分数与pH的关系如下图所示。原料预处理中为了让解离,需加酸调节至,结合离子方程式解释原因: 。
5.(2026·贵州六盘水·二模)硫脲[]可用于制造药物、染料、树脂、压塑粉,也用作橡胶的硫化促进剂、金属矿物的浮选剂等。实验室中制备硫脲的方法为硫化氢和石灰乳作用生成硫氢化钙,硫氢化钙再与氰氨化钙()反应制得。实验装置如图所示(夹持及加热装置略)。
已知:为无色或白色结晶,易被氧化,受热时部分发生异构化反应生成。回答下列问题:
(1)连接好仪器,装入试剂前应先进行的操作是 ,仪器E的作用是 。
(2)加入试剂,反应前应打开通入一段时间的,目的是 。装置B中所盛试剂是 。待A中反应结束后关闭,打开通入一段时间的。
(3)关闭,撤去搅拌器,打开,水浴加热处三颈烧瓶,反应温度为,反应时间为。在合成硫脲的同时生成一种碱,D处合成硫脲的化学方程式为 。
(4)①反应后,撤去水浴,冷却至室温,将装置D中的物质过滤,过滤除去的物质可能是 。
②滤液经减压蒸发、浓缩。随后冷却结晶使硫脲析出,离心分离后烘干得到硫脲粗品。蒸发时减压的目的可能是 (答一条)。
③测定产品中硫脲纯度时,可用酸性高锰酸钾标准液进行滴定。已知:硫脲[]与酸性高锰酸钾溶液反应时除氮元素被氧化为无毒气体外,其他元素均生成最高价化合物。写出滴定时发生反应的离子方程式: 。
(5)设计实验证明反应过程中有生成。实验方法(答操作和现象): 。
6.(2026·贵州毕节·模拟预测)磷酸铁是制备磷酸铁锂()电池的关键前驱体。某科研团队制备磷酸铁,并测定其中铁元素的含量。
Ⅰ.磷酸铁的制备(反应装置如图,其他装置已略)
步骤一:在三颈烧瓶中加入和,倒入1320 mL去离子水搅拌溶解,加热并控制温度在100℃保持3 h。
步骤二:逐步加入氨水调节pH,当pH达到4~5时停止加热,继续缓慢加入氨水至时停止加入氨水。再次加热至100℃保温2 h。
步骤三:将所得混合物过滤、洗涤、烘干、脱水,称量得产品98 g。
Ⅱ.产品中铁元素含量的测定
步骤四:称取w g产品于锥形瓶中,加入足量盐酸溶解,经过系列处理将完全转换为。
步骤五:滴入3~4滴二苯胺磺酸钠指示剂,用酸性标准溶液滴定,到达滴定终点时,记录读数V mL。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称 。冷凝管进水口为 (填“m”或“n”)。
(2)步骤二中生成磷酸铁沉淀的化学方程式为 。
(3)步骤三中判断沉淀已洗净的方法是 。
(4)步骤四中检验Fe3+完全转化的方法是 。
(5)步骤五中盛的仪器名称是 。主要反应的离子方程式为 。
(6)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,则测得的含量将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(7)计算磷酸铁产品中铁元素的质量分数为 (用w和V的代数式表示)。
7.(2026·贵州黔东南·模拟预测)[Cu(NH3)4]SO4·H2O常用于检测水体中的S2-等。以废铜屑和浓硫酸为原料制备硫酸四氨合铜晶体的流程如下。回答下列问题:
废铜屑CuSO4溶液[Cu(NH3)4]SO4溶液[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体
(1)浓硫酸是一种黏稠状液体,其原因是 。
(2)制备CuSO4的装置如图:
①铜晶体类型是 ,A装置中圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为 。
②C装置中可能出现的现象是为 ,出现该现象发生反应的离子方程式为 。
③D装置的作用是 。
(3)向硫酸铜溶液中滴加氨水先生成蓝色沉淀,氨水过量时生成蓝色溶液,写出沉淀溶解的离子方程式: 。
(4)乙醇的作用是 。
(5)已知[Cu(NH3)4]2+呈平面正方形结构,则[Cu(NH3)2(H2O)2]2+的空间结构有 种。
(6)某实验小组取15.0g废铜屑,按上述流程最终制得36.9g [Cu(NH3)4]SO4·H2O,若流程中铜的损耗率为20%,则原废铜屑中铜的含量为 %。
8.(2026·贵州遵义·模拟预测)草酸亚铁晶体()是生产感光材料的原料,其制备流程如下:
已知:①常温下,,在150℃开始失去结晶水;
②常温下,的,。
(1)检测硫酸亚铁铵晶体中的试剂是 。
(2)步骤Ⅰ酸化的主要目的是 。
(3)步骤Ⅱ生成的离子方程式为 ,该反应的平衡常数K= 。
(4)步骤Ⅲ相关说法正确的是 (填标号)。
a.若将过滤改为抽滤,可加快固液分离速率
b.过滤所得滤液中大量存在的离子只有和
c.若在常压下快速干燥,温度可选择略高于100℃
(5)步骤Ⅲ用冷水洗涤后,再用无水乙醇洗涤的目的是 。
(6)为测定草酸亚铁粗品中的含量,进行如下实验:
①称取1.80 g粗品于锥形瓶中,溶于稀硫酸后,用 溶液滴定,滴定终点的现象是 。
②向上述溶液中加入适量锌粉至全部转化为后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部转移至锥形瓶中,加稀硫酸酸化,再用 溶液滴定至终点,第二次消耗溶液的体积为9.00 mL。该粗品中铁元素的质量分数为 。
9.(2026·贵州铜仁·模拟预测)是一种重要的化工产品,主要用作水处理剂、氧化剂、分析检测等,某小组进行如下实验。回答下列问题:
Ⅰ.无水的制备:
将和足量(沸点77℃,遇水剧烈反应)混合共热,装置如图所示。
(1)生成无水的化学方程式为 。
(2)仪器a的名称为 。装置Y的作用为 。
(3)实验制得的中含有少量的,原因是 。
Ⅱ.纯度的测定:
称取产品试样,配制成溶液,取于锥形瓶中,加入足量溶液,经充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,然后用溶液滴定,平行滴定三次,平均消耗溶液(已知:)。
(4)滴定终点的颜色变化为 。
(5)氯化铁产品的纯度为 (用含、、的代数式表示)。
Ⅲ.与酚类的显色反应:
苯酚与溶液发生显色反应,显色原理是苯酚电离出的和形成配位键,得到的显紫色。酚类物质一般都可以与溶液作用显色。
(6)实验发现,对羟基苯甲酸难与溶液发生显色反应,从电离平衡的角度解释原因 。
10.(2026·贵州六校联盟·模拟预测)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。一种合成1-(4-甲氧基苯基)-2,5-二甲基吡咯(用吡咯X表示,Mr:201)的反应(如图1)和方法如下:
实验装置如图2所示:
I.将己-2,5-二酮(熔点:,密度:)与4-甲氧基苯胺(熔点:57℃)放入①中,搅拌。
Ⅱ.待反应完成后,加入50%的乙醇溶液,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。滤液静置至室温,冰水浴冷却,有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产品。
回答下列问题:
(1)仪器②的名称是 。
(2)量取己-2,5-二酮使用的仪器为 滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
(3)“加热”方式为 ;使用的“脱色剂”可以是 。
(4)“趁热过滤”是一种重要的物质分离操作,下列实验中用到“趁热过滤”的是_____(填序号)。
A. 海带中提碘
B. 去除血清中干扰检验的蛋白质
C. 提纯(含少量)
D. 提纯苯甲酸(含少量氯化钠及泥沙)
(5)若进一步提纯后得到产品15.6g,该实验的产率为 (结果保留1位小数)。
(6)导电聚合物聚吡咯可作柔性电极材料,其单体为吡咯(,分子中所有原子共平面),则导电聚吡咯的结构简式为 (填序号)。
A. B. C.
11.(2026·贵州贵阳·模拟预测)环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如图:
回答下列问题:
Ⅰ.环己烯的制备与提纯
(1)检验原料环己醇中是否含苯酚杂质的操作为 。
(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
①硫酸也可作烧瓶中反应的催化剂,选择而不用浓硫酸的原因为 (任写一条)。
②仪器C的名称为 。
(3)操作1主要发生的化学方程式为 。
(4)将操作3的步骤正确排序: (填序号)。
①加入待蒸馏的物质和沸石
②弃去前馏分,收集83℃的馏分
③接通冷凝水,加热
④安装蒸馏装置
Ⅱ.环己烯含量的测定
在一定条件下,向a g环己烯样品中加入,与环己烯充分反应后,剩余的与足量KI作用生成,用c mol/L的标准溶液滴定,终点时消耗标准溶液V mL(以上数据均已扣除干扰因素)。测定过程中,发生的反应如下:
①;
②;
③
(5)滴定所用指示剂为 。样品中环己烯的质量分数为 (用字母表示)。
(6)下列情况会导致测定结果偏低的是 (填序号)。
a.样品中含有苯酚杂质
b.在测定过程中部分环己烯挥发
c.标准溶液部分被氧化
12.(2026·贵州遵义第二十二中学·模拟预测)某实验室制备[Ni(NH3)6]Cl2,并测定产品中的NH3含量。已知[Ni(NH3)6](NO3)2、[Ni(NH3)6]Cl2均为可溶于水和稀氨水、不溶于浓氨水和乙醇的蓝紫色晶体;[Ni(NH3)6](NO3)2遇有机物或还原剂发生反应;[Ni(NH3)6]Cl2受热易分解产生氨气;乙醚与水不互溶。
回答下列问题:
(一)制备[Ni(NH3)6]Cl2
i.镍片与浓硝酸在温度50-60℃加热,制得Ni(NO3)2溶液。
ii.向i所得溶液中,加入浓氨水得蓝紫色晶体,溶液接近无色时,减压过滤。
iii.将ii所得沉淀转移至双层反应釜中(装置如图),加入6 mol·L-1盐酸溶解。然后慢慢加入混合液,再缓慢加入10 mL无水乙醇,析出蓝紫色晶体。
iv.将iii中混合液减压过滤,洗涤,干燥。
(1)i中控制温度不高于60℃的原因是 。
(2)仪器a的名称为 ,双层反应釜冷凝水的进水口为 (填“b”或“c”),装置图中处选择的实验装置可以是 (填标号)。
A. B. C.
(3)ii中过滤应选择如图所示的微孔砂芯漏斗,不选择布氏漏斗的原因是 。
(4)iii中无水乙醇的作用是 ;iv中用①乙醚、②浓氨水、③乙醇洗涤晶体,正确的顺序是 (填序号)。
(二)NH3含量测定
用电子天平称取0.2320 g试样,用水溶解后加入3.00 mL 6 mol·L-1盐酸,以甲基红作指示剂,用0.5000 mol·L-1标准NaOH溶液滴定剩余HCl至终点,消耗标准溶液V1 mL。另取3.00mL 6mol·L-1盐酸,以甲基红作指示剂,用0.5000 mol·L-1标准NaOH溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2 mL。
(5)样品中NH3的质量分数为 ×100%(用代数式表示)。若所用6 mol·L-1盐酸浓度偏大,则测定结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
13.(2026·贵州贵阳南明区第一中学·模拟预测)硝酸锰可用于制备电子元件和金属表面磷化处理,学习小组用下列装置和试剂制备并测定其纯度。已知:、、。回答下列问题:
(1)制备。
①装置B中反应需控制温度为。实验时向装置B的 (填仪器名称)中通入水蒸气,通入水蒸气的作用为 。
②硝酸与Mn反应时生成NO和,和的物质的量之比为1:1,该反应的化学方程式为 。
③尾气处理时,欲使氮氧化物均转化为,可采取的措施为 。
④实验结束后,向装置C所得混合液中加入MnO,充分反应后,过滤、洗涤、将滤液和洗涤液合并,蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到产品。加入MnO的作用为 。
(2)测定产品的纯度:准确称量m g产品,配成100mL溶液,取25.00mL所配溶液加入滴定管中,取标准溶液于洁净的锥形瓶中,用所配产品溶液进行滴定,达到滴定终点时消耗产品溶液17.90mL。
①滴定反应原理为 (用离子方程式表示,滴定反应中生成)。
②达到滴定终点的标志是 。
③产品中的质量分数为 (用含c、m的代数式表示)。
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