第2讲 物质制备为载体的综合实验【大单元精讲精练】-2027届高三化学一轮复习讲义●知识清单（新高考通）

该高中化学高考复习讲义聚焦物质制备综合实验核心考点，整合无机物与有机物制备，涵盖原料预处理、气体发生、除杂干燥、产品提纯及产率计算等环节，按双基自测、核心梳理（无机物制备三大原则与气体流程分析，有机物加热冷凝与分离提纯方法）、考点突破、真题再现、限时训练的逻辑架构，通过考点梳理、方法指导、真题训练帮助学生构建实验思维框架。 讲义突出化学观念与科学思维融合，如无机物制备中通过铝制氢氧化铝最佳途径分析培养科学思维，有机物制备结合沸点数据设计蒸馏方案。设置分层练习（双基自测夯实基础，考点突破提升能力，限时训练综合应用），配合真题强化实战，助力学生高效掌握实验设计与评价，为教师精准把控复习节奏提供有力支撑。

大单元六　化学实验综合 第2讲　物质制备为载体的综合实验 【高考考向预测】 以物质制备为载体的综合实验以无机物、有机物制备为核心，整合原料预处理、气体发生、除杂干燥、反应合成、尾气处理、产品分离提纯（过滤、萃取、蒸馏、重结晶等）、产率计算、装置缺陷改进与防氧化防水解等防护措施，融合元素化合物、氧化还原、平衡移动等原理，常搭配装置图设问；近三年为高考化学实验大题高频必考，常与定量测定、性质探究交叉融合；预测2027年侧重新型无机晶体、含氮有机中间体的制备，强化易水解、易氧化物质的隔绝空气体系设计、多杂质分步除杂方案、产率误差分析、微型制备装置与绿色化改进，结合陌生反应信息综合考查装置拼接与实验操作逻辑。 【双基自测●明考向】 1．制备。(_____) 【答案】错误 【详解】碳酸钠较稳定，受热不分解，因此不能用加热碳酸钠的方法制备二氧化碳。 2．侯氏制碱法以、、、NaCl为原料制备和。(_____) 【答案】正确 【详解】侯氏制碱法的核心反应为，反应原料确实为、、、，表述正确。 3．制取乙酸丁酯和乙酸乙酯时都加入了浓硫酸和过量的乙酸。( ) 【答案】错误 【详解】由于乙醇价格比较低廉，实验室制备乙酸乙酯时，为了提高乙酸的转化率，会使乙醇过量，故错误。 4．（23-24高一下·河北沧州·期末）将冰醋酸、乙醇和2mol/L的硫酸加热制取乙酸乙酯。( ) 【答案】错误 【详解】乙酸乙酯的制备需要用浓硫酸作催化剂和吸水剂，2mol/L的硫酸是稀硫酸，故错误。 5．（24-25高二·全国·随堂练习）实验室制乙炔时可用向上排空气法收集乙炔。(___) 【答案】错误 【核心梳理●明考点】 考点一　无机物的制备 1.物质(固体物质)制备的三大原则 选择最佳 反应途径 如用铝制取氢氧化铝: 2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑、Al2(SO4)3+6Na[Al(OH)4]===8Al(OH)3↓+3Na2SO4,当n(Al3+)∶n[Al(OH)4]-=1∶3时,Al(OH)3产率最高 选择最 佳原料 如实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝,应选用氨水,而不能选用强碱(如氢氧化钠)溶液;用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜,应选用氢氧化钠溶液,而不能选用氨水(氢氧化铜可溶解在氨水中)等 选择适宜 操作方法 如实验室制备氢氧化亚铁时,因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁,更要注意隔绝空气 2.气体制备综合实验的分析 分析 制备 流程 装置排 气目的 和方法 常用稳定气体(如N2等)或反应产物气体(如SO2等)排尽装置中的空气,以防止空气中的O2、CO2、水蒸气干扰实验 温度控 制目的 和方式 (1)控制低温的目的:减少某些反应物、产品分解或挥发,如H2O2、氨水等;防止某物质水解,避免副反应发生等。 (2)加热目的:增大反应速率或使平衡移动,加速溶解等。 (3)温度控制方式:水浴、油浴均匀加热;冰水冷却等 控制气 体流速 和用量 (1)用分液漏斗控制液体滴加的速度和用量。 (2)观察气泡,控制气流速度。如图甲,既能干燥气体,又能通过观察控制气泡逸出速率得到N2、H2的一定体积比的混合气体 (3)平衡气压。如图乙,用长玻璃管平衡气压,防止堵塞 3.解答无机物制备试题的思维流程 明确 目的原理 首先认真审题,明确制备的物质及要求,弄清题目有哪些有用信息,综合已学过的知识,通过类比、迁移、分析,从而明确实验原理 选择 仪器试剂 根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件,如反应物和生成物的状态,能否腐蚀仪器,反应是否加热及温度是否控制在一定的范围内等,从而选择化学仪器和试剂 连接装置 分步操作 把上一步骤中的仪器进行组装、连接,按照既定的实验加入反应物进行物质的制备,注意反应条件的控制、副反应的发生、反应产物的提取等 提纯物质 计算产率 把制得的物质进行收集,如有需要,则进一步分离、提纯、称重,并计算产率 【考点突破●明方向】 1.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种常用的净水剂,以废易拉罐(主要成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物质)为原料制取明矾晶体的实验流程如图: 回答下列问题: (1)“碱溶”步骤中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)“沉铝”步骤在煮沸条件下进行,生成Al(OH)3、NH3和NaHCO3。检验“沉铝”所得滤液中主要阳离子的定性分析操作为　　　　(填操作名称)。  (3)由浓硫酸配制250 mL“酸溶”所需的9 mol·L-1 H2SO4溶液需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、　　　　、　　　　。  (4)“酸溶”步骤在如图所示的装置中进行,导管的作用是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)“酸溶”所得的溶液经过一系列步骤后可制得明矾晶体。该系列过程中还需要加入的试剂是　　　　(填化学式)。  【答案】(1)2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑　(2)焰色试验 (3)250 mL容量瓶　胶头滴管 (4)平衡压强,便于H2SO4溶液顺利滴下　 Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O　(5)K2SO4 【解析】(1)易拉罐中能与碱反应的物质为Al,化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑;(2)滤液中的阳离子主要为Na+,可以采用焰色试验进行检验;(3)配制一定物质的量浓度的溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、250 mL容量瓶、胶头滴管;(4)该导管连通烧瓶与漏斗,使得内外气压平衡,便于H2SO4溶液顺利滴下;(5)制备明矾缺乏K元素,所以添加K2SO4。 2.辨认下列常见的气体发生装置,完成下列问题: (1)①用氯化铵与消石灰制取氨气,化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  选用装置:　　　　(填字母,下同)。  ②用浓氨水与碱石灰制取氨气,选用装置:　　　　。  (2)①用碳酸钠与稀硫酸制取二氧化碳,选用装置:　　　　。  ②用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳,选用装置:　　　　。  (3)①用浓盐酸与二氧化锰制取氯气,化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  选用装置:　　　　。  ②用漂白粉与浓盐酸制取少量氯气,化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  选用装置:　　　　。  (4)铜与浓硝酸反应制取二氧化氮,选用装置:　　　　。  (5)实验室制取乙烯的装置,可以通过选用上面哪个装置进行改进?若橡皮塞最多只允许打两个孔,应如何改进所选实验装置:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (6)上述B装置还能制取的气体有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1)①2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O　A　②C (2)①C　②B或C (3)①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O　D ②Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O　C (4)C (5)D,将分液漏斗换成温度计(或将烧瓶换成蒸馏烧瓶,将导气管换成温度计) (6)H2或H2S(合理即可) 3.二氯异氰尿酸钠(NaC3N3O3Cl2)是一种高效广谱杀菌消毒剂,常温下为白色固体。其制备原理为2NaClO+C3H3N3O3NaC3N3O3Cl2+NaOH+H2O。请选择如图所示部分装置制备二氯异氰尿酸钠。 请回答下列问题: (1)仪器M的名称是　　　　。若发现实际操作过程中仪器N中浓盐酸不易流下,可将仪器N改为　　　　。  (2)装置B的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)装置E中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)选择合适装置,按气流从左到右,装置的连接顺序为　　　　(填字母)。  (5)实验时,先向装置A中通入Cl2,生成高浓度的NaClO溶液后,再加入氰尿酸溶液,且整个过程中不断通入一定量Cl2,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1)三颈烧瓶　恒压滴液漏斗　(2)除去Cl2中的HCl　(3)Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O　(4)h→c→d→a(b)→b(a)→g　(5)有利于NaC2N3O3Cl2的生成 【解析】 (4)由上述分析可知,按气流从左到右,装置的连接顺序为h→c→d→a(b)→b(a)→g。(易错警示:装置A中含有水,故除杂后的Cl2不需要干燥,可直接用于制备产品。) 考点二　有机物的制备 1.加热和冷凝回流 (1)加热 酒精灯的火焰温度一般在400~500 ℃,乙酸乙酯的制取、石油的蒸馏等实验选用酒精灯加热,若温度要求更高,可选用酒精喷灯或电炉加热。除上述加热方式外还可以根据加热的温度要求选择水浴、油浴、沙浴加热。 (2)冷凝回流 有机物易挥发,因此在反应中通常要采用冷凝回流装置,以减少有机物的挥发,提高原料的利用率和产物的产率。如图1、图3中的冷凝管,图2中的分水器B的作用是分离出反应生成的水,使平衡向正反应方向移动,提高反应物转化率。 (3)防暴沸:加沸石(或碎瓷片),防止溶液暴沸;若开始忘加沸石(或碎瓷片),需冷却后补加。 2.常见有机物分离提纯的方法 (1)分液:用于分离两种互不相溶(密度也不同)的液体。 (2)蒸馏:用于分离沸点不同的互溶液体。分馏的原理与此相同。 (3)洗气:用于除去气体混合物中的杂质,如乙烷中的乙烯可通过溴水洗气除去。 (4)萃取分液:如分离溴水中的溴和水,可用四氯化碳或苯进行萃取,然后分液。 3.提纯有机物的常见流程 4.有机物制备实验题的解题流程 根据题给信息,初步判定物质性质 有机物制备通常会以表格的形式给出信息,表格中的信息主要是有机化合物的密度、沸点和在水中的溶解性,在分析这些数据时要多进行横向和纵向比较,密度主要是与水比较,沸点主要是表中各物质的比较,溶解性主要是判断某物质在某溶剂中是溶还是不溶。根据这些数据可准确选择分离、提纯的方法 注意仪器名称和作用 所给的装置图中有一些不常见的仪器,要明确这些仪器的作用 关注有机反应条件 大多数有机反应副反应较多,且为可逆反应,因此设计有机物制备实验方案时,要注意控制反应条件,尽可能选择步骤少、副产物少的反应;由于副产物多,所以需要进行除杂、净化。另外,若为两种有机物参加的可逆反应,应考虑多加一些价廉的有机物,以提高另一种有机物的转化率和生成物的产率 【考点突破●明方向】 1.苯甲酸具有广泛的用途,可用作食品防腐剂及有机合成的原料,实验室利用高锰酸钾溶液氧化甲苯制备苯甲酸,实验装置如图1所示(部分装置省略),实验操作和流程如图2所示。 反应混合物→反应粗苯甲酸 图2 已知:甲苯的沸点是110.6 ℃;苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水。 请回答下列问题: (1)仪器甲的名称是　　　　;仪器乙的进水口是　　　　(填“a”或“b”)。  (2)“反应混合物”是由9.20 g甲苯和稍过量的KMnO4溶液组成的,反应混合物配制好后,观察到的现象有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)“反应”在90 ℃、电动搅拌器作用下进行,并加热回流至分水器不再出现油珠。当分水器不再出现油珠时,说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)写出浓盐酸酸化时发生的主要反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)粗苯甲酸提纯后获得11.53 g晶体,则苯甲酸的产率为　　　　(保留三位有效数字)。  【答案】(1)三颈烧瓶　a (2)溶液分层,上层为油状液体,下层为紫红色溶液 (3)反应已进行完全 (4)+HCl――→+KCl　(5)94.5% 【解析】高锰酸钾和甲苯在加热条件下反应生成苯甲酸钾、二氧化锰、氢氧化钾,趁热过滤出二氧化锰,滤液冷却、加浓盐酸酸化,析出苯甲酸。(1)结合实验装置图,可知仪器甲、乙分别为三颈烧瓶、球形冷凝管;为使冷却水充满冷凝管,提高冷凝效果,冷凝水“低进高出”,需从a口进水。(2)甲苯难溶于水,密度比水小,反应混合物配制好后,观察到的现象有溶液分层,上层为油状液体,下层为紫红色溶液。(3)甲苯难溶于水,当分水器不再出现油珠时,说明反应物中不含甲苯,反应已进行完全。(4)甲苯被高锰酸钾氧化为苯甲酸钾,浓盐酸酸化时苯甲酸钾转化为苯甲酸,发生的主要反应的化学方程式为+HCl――→+KCl。(5)9.2 g甲苯的物质的量为0.1 mol,理论上生成苯甲酸的物质的量为0.1 mol,质量为0.1 mol×122 g·mol-1=12.2 g,根据实际生成11.53 g苯甲酸,可知苯甲酸的产率为×100%≈94.5%。 2.溴乙烷是一种重要的有机化工原料,其沸点为38.4 ℃,制备溴乙烷的一种方法是乙醇与氢溴酸反应。实际通常是用溴化钠与一定浓度的硫酸和乙醇反应。某课外小组欲在实验室制备溴乙烷的装置如图。 实验操作步骤如下: ①检查装置的气密性; ②在圆底烧瓶中加入95%乙醇、80%浓硫酸,然后加入研细的溴化钠粉末和几粒碎瓷片; ③小心加热,使其充分反应。 请回答下列问题: (1)乙醇与氢溴酸反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)装置A的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)步骤②中在圆底烧瓶中加入95%乙醇、80%浓硫酸,两种试剂加入的顺序是　　　　(填写正确选项的字母)。  A.先加浓硫酸再加乙醇 B.先加乙醇再加浓硫酸 C.两者不分先后 (4)反应时若温度过高,观察到还有一种红棕色气体(Br2)产生,反应结束后,得到的粗产品呈棕黄色。为了除去粗产品中的杂质,可选择下列试剂中的　　　　(填写正确选项的字母)。  A.碳酸钠溶液 B.乙醇 C.四氯化碳 D.Na2SO3溶液 (5)要进一步制得纯净的溴乙烷,可继续用蒸馏水洗涤,分液后,再加入无水CaCl2,过滤。然后进行的实验操作是　　　　(填写正确选项的字母)。  A.分液 B.蒸馏 C.萃取 (6)为了检验溴乙烷中含有溴元素,通常采用的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1)CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O　(2)导气、冷凝回流　(3)B　(4)AD　(5)B (6)加入氢氧化钠溶液,加热后,再加入硝酸酸化,再加硝酸银溶液,若有淡黄色沉淀生成,则含有溴元素 【解析】(1)乙醇与氢溴酸发生取代反应,其化学方程式是CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O;(2)装置A为球形冷凝管,其作用是导气、冷凝回流,提高乙醇的利用率;(3)步骤②中在圆底烧瓶中加入95%乙醇、80%浓硫酸,浓硫酸的密度大于乙醇,所以两种试剂的加入顺序是先加95%乙醇,再加80%浓硫酸,故选B;(4)反应时若温度过高,观察到还有一种红棕色气体(Br2)产生,反应结束后得到的粗产品呈棕黄色,为了除去粗产品中的杂质,可选择碳酸钠溶液或亚硫酸钠溶液,两者均可与溴单质反应,将其除去;(5)无水氯化钙是一种干燥剂,具有吸水性,经蒸馏可将溴乙烷蒸出;(6)溴乙烷中不含有溴离子,为了检验溴乙烷中含有溴元素,不能直接向溴乙烷中滴加硝酸银溶液检验,通常采用的方法是加入氢氧化钠溶液,加热后,再加入硝酸酸化,再加硝酸银溶液,若有淡黄色沉淀生成,则含有溴元素。 3.精制溴苯(含Br2、HBr、FeBr3、杂质)的工艺流程如下,请回答下列问题: ――→――→――→――→ (1)①的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)②的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)③的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)④的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)⑤的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1)除去FeBr3、HBr水溶性杂质　(2)除去溴　(3)除去前一步引入的氢氧化钠和反应生成的溴化钠　(4)除水　(5)除去苯 本讲感悟 疑点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  盲点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  【真题再现●明考向】 1．（2026·山东·高考真题）实验室制备溴苯时，下列步骤中所选试剂及装置正确的是（加热及夹持装置略） A．溴苯合成 B．尾气处理 C． 洗涤分液 D．蒸馏提纯 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．制备溴苯需要液溴，不能用溴水；苯与溴水不发生取代反应，只有纯液溴在FeBr3催化下才反应，A错误； B．尾气中含极易溶于NaOH溶液的HBr，导管直接插入液面下会发生倒吸，需要防倒吸装置（如倒扣漏斗），B错误； C．溴苯难溶于水，洗涤后可通过分液分离有机层和水层，使用分液漏斗分液，下层液体从下口放出，装置操作规范，C正确； D．蒸馏装置的温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处，不能插入液面下，D错误； 故选C 2．（2026·湖南·高考真题）实验室用苯和苯甲酰氯在AlCl3催化下制备二苯甲酮的简易装置如图所示。 已知：① ②苯甲酰氯易水解。 下列说法错误的是 A．装置中冷凝器的进水口为b B．c中可装入无水氯化钙 C．实验结束时，应先停止加热再移出漏斗 D．HCl的持续逸出可促进反应正向进行 【答案】A 【详解】A．冷凝器冷却水采用“下进上出”原则，可保证冷却水充满冷凝管、冷凝效果更好，因此进水口为a，A错误； B．苯甲酰氯易水解，无水氯化钙为中性干燥剂，可吸收水蒸气，防止烧杯中水蒸气进入反应装置导致苯甲酰氯水解，B正确； C．该实验的尾气处理装置中，倒扣的漏斗是放倒吸的设计，实验结束时，应先停止加热，使生成的HCl持续被水吸收，等恢复室温后再移出漏斗，C正确； D．该反应可逆，HCl为生成物，持续逸出会降低生成物浓度，根据勒夏特列原理，平衡正向移动，可促进反应正向进行，D正确； 故答案选A。 3．（2026·湖北·高考真题）天然活性成分黄酮醇的制备过程与实验装置如下（部分装置略）： 在氛围中，依次向烧瓶中加入固体、甲醇和邻羟基苯乙酮，搅拌下滴加苯甲醛，加热回流，得到Ⅰ。冷却至，向反应液中加入和混合溶液，继续搅拌得到Ⅱ，产率为。若Ⅰ分离后再与和混合溶液反应，Ⅱ的产率为。下列说法正确的是 A．装置为球形冷凝管，2为进水口 B．氛围主要防止水蒸气的影响 C．甲醇对Ⅰ→Ⅱ反应的产率有显著影响 D．Ⅱ分子内羟基氧原子来自和 【答案】C 【详解】A．球形冷凝管通水遵循下进上出原则，图中1为下口，是进水口，2为上口，是出水口，A错误； B．反应物中的酚类、醛类都易被空气中的氧气氧化，作为惰性氛围，主要作用是防止反应物被氧化，且装置末端已有干燥管防外界水蒸气进入，B错误； C．由题干信息可知，不分离Ⅰ直接进行下一步反应，Ⅱ产率74%；分离出Ⅰ后再反应，产率仅20%。分离Ⅰ的过程会除去体系中的甲醇，产率大幅下降，说明甲醇对反应的产率有显著影响，C正确； D．由流程可知，Ⅰ分子中的羟基氧转化为Ⅱ分子中六元坏中的氧原子，Ⅱ分子中还有一个羟基，该羟基氧原子来自氧化剂，只提供碱性环境，不提供氧原子，D错误； 故选C。 4．（2026·浙江·高考真题）环己烯()为重要的化工原料，实验室常用环己醇()制备，流程如下： 步骤Ⅰ—用浓磷酸和环己醇制备环己烯混合加热，蒸馏得到对应馏分； 步骤Ⅱ—用饱和和饱和食盐水分批次洗涤、分液； 步骤Ⅲ—用干燥的无水吸水，过滤后再蒸馏，得到产物； 步骤Ⅳ—经波谱分析，测得产物的核磁共振氢谱图如图所示。 下列说法错误的一项是 A．可能生成环己酮()、磷酸酯等副产物 B．若不用饱和食盐水洗涤，而用水，则环己烯的产率下降 C．若不过滤直接蒸馏，则产物的纯度会下降 D．由核磁共振氢谱可知产物中含有杂质 【答案】A 【分析】环己醇()发生消去反应制备环己烯()，用饱和除去残酸，饱和食盐水洗去，分液得到环己烯粗品，用干燥的吸水、除醇，再蒸馏得到环己烯，据此解答。 【详解】A．浓磷酸不足以将羟基氧化为酮羰基；副产物可能为磷酸与环己醇酯化形成无机酸酯，也可能为两分子环己醇脱水形成醚，A错误； B．饱和食盐水的作用是洗去，饱和食盐水可以降低环己烯在水中的溶解度（盐析效应），减少洗涤过程中的产物损失，若直接用水洗涤，会造成环己烯溶于水，从而产率下降，B正确； C．CaCl2的作用是吸水以及除醇，若不过滤，在蒸馏过程中，水和醇则可能脱出，随环己烯一同蒸出(共沸物)，则产物的纯度会下降，C正确； D．氢谱图中有4组峰，代表存在4种化学环境的H，而环己烯只有3种H，说明存在杂质，D正确； 故选A。 5．（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) 125 120℃时反应物反应不完全，130℃时得不到产品 (7) 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。 【详解】（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。 6．（2026·山东·高考真题）一元弱酸HCN无色剧毒，熔点为-13℃，沸点为26℃，常温下易溶于水。在通风橱中用NaCN制备少量液态HCN，装置如图所示（夹持装置略）。回答下列问题： (1)仪器a的名称为__________；装置b的作用为__________。 (2)装置甲、乙选用的控温物质依次为__________（填标号）。 A．水（50℃） B．冰盐混合物（-10℃） C．干冰—乙醇（-70℃） D．液氮（-196℃） (3)HCN制备完成后需进行的部分操作如下，正确顺序为__________（填序号）。 ①打开阀门K1通N2 ②停止滴加NaCN溶液 ③关闭阀门K3并切换三通阀K2至尾气处理 实验所用NaCN中常含有杂质甲酸钠（HCOONa），二者均具有较强还原性，测定HCOONa含量的实验步骤如下： Ⅰ．准确称取样品，配制溶液，移取该溶液至锥形瓶中，加适量溶液，边振摇边滴加溶液至出现棕褐色沉淀（已知：、均为白色沉淀，极易转化为棕褐色沉淀）。 Ⅱ．过滤并洗涤沉淀至洗涤液呈中性，收集滤液和洗涤液于锥形瓶中，加适量溶液及浓度为的过量标准溶液，反应中转化为。 Ⅲ．充分反应后，向锥形瓶中加入适量溶液及浓度为的过量标准溶液，反应结束后溶液中所有锰元素均以形式存在。 Ⅳ．用的标准溶液滴定剩余的，终点时消耗溶液体积为。 (4)步骤Ⅰ中滴加溶液时须选用棕色滴定管，原因是__________________；________（填“>”或“<”）；步骤Ⅱ中参与反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为__________。 (5)测得样品中的质量分数为__________（用代数式表示）；若步骤Ⅲ所用标准溶液中有少量被空气中的氧化，则导致测定结果__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) 滴液漏斗 干燥HCN气体 (2)AB (3) (4) 防止见光分解 ＜ (5) 偏小 【分析】本实验分为HCN气体制备与NaCN样品定量滴定检测两部分，制备环节中，甲装置利用浓硫酸与NaCN在沸水浴条件下反应生成HCN气体，氮气作为保护气将气态HCN带出，装置b中干燥HCN，乙装置用低温冰盐混合物冷凝HCN，将气态HCN液化收集，同时全程处理有毒尾气避免污染；滴定环节先取样品溶液，用硝酸银沉淀法分离，再通过两步高锰酸钾氧化还原滴定，氧化溶液中，后续用亚铁标准溶液还原过量高锰酸钾，最后高锰酸钾返滴定剩余亚铁； 【详解】（1）仪器a为滴液漏斗，可平稳添加NaCN溶液；装置b盛装无水，作用是干燥HCN气体，除去HCN中混有的水蒸气； （2）HCN沸点26℃，甲装置水浴（50℃）保证反应产生的HCN保持气态，便于在乙装置中充分收集；HCN熔点-13℃，乙需要低温冷凝液化HCN，选用-10℃冰盐混合物，既能让HCN完全液化，又不会让HCN凝固堵塞导管，装置甲、乙选用的控温物质依次为A、B； （3）实验结束先停止滴加NaCN溶液，再关闭阀门、切换三通阀处理有毒尾气，最后打开阀门通，使装置中残留的HCN全部排入尾气处理装置中，避免有毒HCN泄漏污染空气，因此正确顺序为； （4）化学性质不稳定，见光易发生分解反应，光照下硝酸银会析出银单质、溶液变浑浊，损耗标准液，造成滴定浓度不准，因此必须使用棕色滴定管；滴加溶液至出现棕褐色沉淀，说明先沉淀，当沉淀完全后才会生成棕褐色沉淀（指示滴定终点），因此； 步骤Ⅱ中，Mn元素化合价由+7转化为+6，每个得1e⁻；在碱性条件下被氧化为，C元素化合价由+2转化为+4，每个失2e⁻，根据电子守恒，氧化剂与还原剂物质的量之比为； （5）由题，碱性环境下，由此得到关系式；酸性条件下，对应定量关系。根据得失电子守恒：整个过程Mn从+7价被还原为+2价，得到的电子总数为失去的电子总数：即 ，可得25 mL待测液中甲酸钠物质的量，则250 mL全部样品中甲酸钠总物质的量，甲酸钠质量，因此甲酸钠质量分数为； 标准液被空气中氧化会发生反应，相同体积溶液内有效实际物质的量低于理论计算值，则会导致步骤Ⅳ消耗标准液体积偏小，因此甲酸钠的质量分数偏小。 7．（2026·四川·高考真题）某研究小组合成了配合物，用作制备一种金属Ni纳米催化剂的前驱体。配合物合成步骤如下。 已知：(i)为水合醋酸镍，易溶于水；为；为。 (ii)THF(四氢呋喃)是沸点为67℃的有机溶剂，能与水互溶。 回答下列问题： (1)步骤Ⅰ用到的仪器除了烧杯，还有___________(填标号)。 a．    b．    c．    d． (2)步骤Ⅱ的部分装置如图所示(省略加热及夹持装置)，仪器M的名称是___________，步骤Ⅱ中，结束实验的正确操作是___________(填标号)。 a．先关闭冷凝水，再停止加热，等待冷却    b．先停止加热，等待冷却，再关闭冷凝水 (3)步骤Ⅳ的部分装置如下图所示，减压过滤时，用抽气泵抽走抽滤瓶内空气，产生压力差，加快过滤速度。 ①减压过滤时，若操作不当，易引起倒吸。实验装置中必须安装安全瓶，安全瓶的___________(填“a”或“b”)口应与抽滤瓶连接。 ②过滤完成后，依次用少量THF、蒸馏水和无水乙醇洗涤产品。每次加入溶剂洗涤前，都须暂停抽滤，其目的是___________，用蒸馏水洗涤的目的是___________。 (4)干燥后得到2.10 g配合物()，则产率为___________(保留至0.1%)。 (5)取一定量配合物，在氛围下匀速升温至1000℃煅烧，制得了一种金属Ni纳米催化剂。配合物中Ni被还原为单质，还原剂来源于___________。 【答案】(1)ad (2) 圆底烧瓶 b (3) b 使装置恢复常压，让洗涤剂充分浸润产品，避免洗涤剂被快速抽走，提升洗涤效果 除去产物表面附着的可溶性杂质 (4)77.4% (5) 【分析】本实验通过溶剂回流配位法合成目标配合物：反应物在四氢呋喃-水混合溶剂中加热回流发生配位反应，冷却结晶得到产物晶体，再经减压过滤、干燥得到纯配合物，最终煅烧还原得到Ni纳米催化剂。 【详解】（1）步骤I为称量固体试剂，需要电子天平（a）称量固体质量，需要药匙（d）取用固体；量筒用于量取液体体积，蒸发皿用于蒸发溶液，均不需要。 （2）图中仪器M为圆底烧瓶；加热回流结束后，需先停止加热，待装置冷却后再关闭冷凝水，若先关冷凝水，低沸点溶剂THF会挥发逸出污染环境，正确操作是先停止加热，待体系充分冷却，再关闭冷凝水，故选b。 （3）①减压过滤中气流方向为抽滤瓶安全瓶抽气泵，安全瓶的作用是防止自来水进入抽滤瓶，连接抽滤瓶的应为短管口（b），若发生倒吸，水会留在安全瓶底部，不会从短口倒回抽滤瓶。 ②每次加入溶剂洗涤前，都须暂停抽滤，其目的是：使装置恢复常压，让洗涤剂充分浸润产品，避免洗涤剂被快速抽走，提升洗涤效果。产物中的杂质如未反应的醋酸镍、生成的醋酸等可溶于水，用蒸馏水洗涤的目的是除去产物表面附着的可溶性杂质。 （4）目标产物中，1mol产物含、、，根据原料量计算理论产量，：，：，：，因此为限量试剂，理论产量，产率。 （5）在氮气氛围下无外界还原剂，被还原，还原剂来自配合物自身的有机配体，如中含有低价态的N，可将还原为Ni单质。 8．（2026·河北·高考真题）某兴趣小组探究 的制备。(实验均在通风橱内进行) 查阅资料：液溴()是生产溴化合物的基本原料。工业上利用和氨水的氧化还原反应生产 。实验室制备少量高纯度 常用氨气和氢溴酸的中和反应。 方案Ⅰ：模拟工业生产方法制备 (夹持装置等略) 实验装置如图所示： 步骤如下： ⅰ  检查装置气密性。 ⅱ  将盛有 氨水的C置于冰水浴中，搅拌下由B向C缓慢滴加10.0 mL(32.0 g)，反应快速进行，C中出现白烟，D中导管口有无色气泡冒出。滴加完毕后关闭，C中溶液呈橙黄色。 ⅲ  打开，向C中逐滴加入氨水至反应完成，再继续滴加少量氨水。 ⅳ  将C和D中的溶液混合，转移至蒸发皿中，水浴加热蒸发、冷却结晶得粗品，进一步提纯得到无色产品29.4 g。 回答下列问题： (1)仪器B的名称为___________。 (2)步骤ⅰ中检查装置气密性的操作：________________________，微热C，若导管口有气泡冒出，停止加热，冷却后导管内上升一段水柱，并保持一段时间不下降，则证明装置气密性良好。 (3)步骤ⅱ中，制备 的化学方程式为___________________________________。 (4)步骤ⅲ中，滴加氨水至溶液_______________________时(填实验现象)，反应恰好完成。 (5)反应开始时，D中应盛放_________(单项选择，填序号)。 a．溶液    b．蒸馏水    c．稀盐酸 (6)步骤ⅳ中进一步提纯的方法为_________________________。 (7) ()的产率为_____。 方案Ⅱ：实验室方法制备 ⅰ  利用70%硫酸和固体反应制备，再通入盛有和碎冰的烧瓶中，反应后溶液经蒸馏、除杂、再蒸馏得到高纯度氢溴酸。 ⅱ  利用氨水加热制备氨气，经净化处理后的氨气缓慢通入氢溴酸中至碱性，停止通气。溶液转移至蒸发皿中，水浴加热蒸发、冷却结晶得高纯 。 (8)对比两种制备方案，方案Ⅰ存在的优点和不足为___________________________________(优点和不足各答出1点即可)。 【答案】(1)分液漏斗 (2)关闭 、，向D中加水使导管口浸没在水面下 (3) （或 ） (4)橙黄色褪去（或由橙黄色变为无色） (5)b (6)重结晶 (7) (8)优点：步骤少，操作简单（或无需制备氢溴酸，节约时间）；不足：反应剧烈，易产生白烟造成原料损失（或液溴易挥发，易污染环境），且存在提纯流程复杂等缺陷 【分析】方案I（工业法）利用与氨水的氧化还原反应制备：部分从0价被还原为-1价得到，部分中-3价被氧化为0价，最终生成。 方案II（实验室法）先通过还原制备高纯度氢溴酸，再利用氢溴酸和氨气的中和反应得到。 【详解】（1）仪器B的名称为分液漏斗。 （2）检查装置气密性需要先形成密闭系统，因此必须关闭滴液漏斗的活塞 和 ，并将D中导管浸入水中，再通过微热烧瓶C观察是否有气泡冒出及冷却后是否形成水柱来判断气密性。 （3）液溴与氨水发生氧化还原反应，溴单质作氧化剂被还原为 ，氨气作还原剂被氧化为无色气体 ，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为： （或 ）。 （4）步骤ⅱ结束后溶液呈橙黄色，说明液溴过量。步骤ⅲ中滴加氨水是为了消耗过量的液溴，当液溴完全反应时，溶液的橙黄色会褪去，变为无色。 （5）反应过程中会有未反应的 和 挥发出来，D装置用于吸收这些挥发物。由于步骤ⅳ中需要将C和D中的溶液混合提纯，若使用 溶液或稀盐酸会引入新的杂质离子，而使用蒸馏水吸收后生成氨水和溴水，混合后可继续反应生成 ，既提高了产率又不引入杂质，故选b。 （6）步骤ⅳ中通过蒸发结晶得到的是含有少量杂质的粗品，进一步提纯可溶性无机盐固体最常用的方法是重结晶。 （7）加入的 质量为 ，其物质的量 。根据关系式 可知，理论上生成 的物质的量为 。理论产量 。则产率 。 （8）对比方案Ⅰ和方案Ⅱ，方案Ⅰ直接利用原料一步反应制得产品，流程短、操作简便；但由于液溴与氨水反应放热剧烈，容易导致反应物挥发产生白烟，降低了原料利用率，且液溴挥发存在环保隐患、且存在提纯流程复杂等缺陷。方案Ⅱ虽然步骤繁琐，但反应条件温和，产品纯度更高。 9．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）某研究组采用如下方案实现了聚对苯二甲酸乙二酯（）的快速降解，制备对苯二甲酸（）。 反应式： 实验步骤： Ⅰ．向反应瓶中加入、、催化剂和磁搅拌子，搅拌并加热至；随后加入，继续搅拌加热回流（回流温度）。 Ⅱ．反应混合物冷却后倒出，用水稀释；过滤，滤渣用水洗涤，合并滤液；从体系中分离催化剂。 Ⅲ．用稀盐酸调节滤液，析出沉淀；过滤，沉淀用水洗涤，干燥得到固体。 已知：常温下，催化剂为油状物，难溶于水，易溶于。 回答下列问题： (1)步骤Ⅰ实验装置搭建时应选择的玻璃仪器是_______（填标号）。 (2)步骤Ⅰ中降解反应的主要产物为乙二醇和____________（填结构简式）。 (3)步骤Ⅱ中滤渣用水洗涤的目的是______________________，催化剂可采用________法便捷分离。 (4)步骤Ⅲ中用水洗涤是为除去沉淀上残留的_______和______（填名称）。 (5)取步骤Ⅲ所得固体与标准品均三甲氧基苯（，）混合；该混合物的核磁共振氢谱中，四种氢吸收峰（忽略杂质的氢吸收峰）的峰面积比为，则所得固体中对苯二甲酸含量为_____%（精确至1%）。 (6)若采用题中方法降解和的混合物，当进行步骤Ⅲ时，调节滤液可实现上述两种聚合物降解产物的分步析出。较大时，_______（填“”或“”）的降解产物析出。 【答案】(1)ADF (2) (3) 洗出滤渣表面吸附的对苯二甲酸钠，提高对苯二甲酸产率 分液 (4) 氯化钠 乙二醇 (5)95 (6)BPA−PC 【详解】（1）本实验需要加热回流，反应总液体体积约20mL，加上固体反应物，选用100mL两颈圆底烧瓶A，单口烧瓶B无法满足回流、搅拌/测温的多接口需求，C容积太小；回流需要球形冷凝管D；回流温度为138℃，超过100℃，因此选择量程0~200℃的温度计F。 （2） 步骤Ⅰ为碱性条件下PET的酯水解反应，酯基水解后在NaOH环境中，羧基转化为羧酸钠，因此主要产物为乙二醇和对苯二甲酸钠，其结构简式为； （3）未反应的PET等不溶物滤渣表面会吸附产物对苯二甲酸钠，洗涤可回收产物，提高产率；已知催化剂常温下为油状物，难溶于水，与水体系分层，因此可直接分液分离，操作便捷。 （4）调节pH过程中，NaOH与盐酸反应生成NaCl，且产物中有乙二醇，沉淀表面会吸附残留的NaCl和乙二醇，因此水洗除去这两种杂质。 （5），均三甲氧基苯含3个苯环氢、9个甲氧基氢，对应峰面积比中的；对苯二甲酸含2个羧基氢、4个苯环氢，对应剩下的峰面积比，因此可得，，含量为。 （6）PET降解产物为对苯二甲酸（羧酸），BPA-PC降解产物为双酚A（酚类）；羧酸酸性强于酚，酸性越弱，其盐越容易在较低（即较大pH）条件下质子化析出，因此pH较大时，BPA-PC的降解产物先析出。 10．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）大豆苷元(D)具有治疗心脑血管疾病的作用。因其难溶于水，生物利用度低，某研究团队采用下列反应路线，合成了易溶于水的大豆苷元磺酸钠(D-SO3Na)。 已知：①D为白色粉末，可溶于浓硫酸，其磺化产物易溶于水； ②相对分子质量：D 254，D-SO3Na 356。 实验步骤如下： Ⅰ．在50 mL圆底烧瓶中，加入20 mL浓硫酸和10.0 g D，60℃下搅拌反应30 min，冷却至室温。 Ⅱ．上述反应液与100 mL饱和NaCl溶液混合，析出沉淀，静置4 h；抽滤，沉淀用20% NaCl溶液洗涤至滤液呈中性，得到D-SO3Na粗产品。 Ⅲ．粗产品重结晶，105℃真空干燥，得到D-SO3Na产品11.0 g。 回答下列问题： (1)Ⅰ中，加热方式为________，浓硫酸的作用有________(任写两种)。 (2)向盛有5 mL蒸馏水的试管中滴入2滴Ⅰ中的反应液，振荡，________(填实验现象)，表明反应不完全。 (3)Ⅱ中，反应液与饱和NaCl溶液混合的具体操作是________。 (4)Ⅱ中抽滤装置如图。抽滤与普通过滤相比，优点是________。沉淀不能用蒸馏水洗涤的原因是________。 (5)Ⅲ中关于重结晶操作的描述错误的是________。 a．加热溶解，制成D-SO3Na稀溶液    b．加入活性炭，吸附有色杂质 c．趁热过滤，除去活性炭及可溶性杂质    d．冷却结晶，使D-SO3Na从溶液中析出 (6)通过________技术，可以获得D-SO3Na晶体中原子在晶胞里的数目和位置等结构信息。 (7)Ⅲ中产品纯度为99.5%，D-SO3Na的产率为________(列计算式)。 【答案】(1) 水浴加热 反应物（或磺化剂）、溶剂、吸水剂（任写两种即可） (2)出现白色沉淀（或溶液变浑浊） (3)将反应液沿烧杯内壁缓慢倒入盛有饱和 溶液的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌 (4) 过滤速度快，得到的固体较干燥 D-SO3Na 易溶于水，用蒸馏水洗涤会使其大量溶解导致产率降低 (5)ac (6)X射线衍射 (7) 【分析】 大豆苷元（D）在浓硫酸作用下发生取代反应，在苯环引入磺酸基得到大豆苷元磺酸，浓硫酸兼具磺化试剂与反应溶剂的作用；之后加入饱和NaCl溶液，利用盐析效应将磺酸转化为磺酸钠，同时降低目标产物溶解度使其析出，最终经纯化得到易溶于水的大豆苷元磺酸钠。 【详解】（1）反应温度为60℃，低于水的沸点，为了便于控制温度且使受热均匀，应采用水浴加热；在该磺化反应中，浓硫酸参与反应引入磺酸基，故为反应物，题干已知“D可溶于浓硫酸”，故浓硫酸作溶剂，同时浓硫酸在酯化、磺化等反应中常做吸水剂（促进反应正向进行），故浓硫酸的作用有反应物、溶剂、吸水剂（任写两种即可）； （2）由已知可得，反应物大豆苷元（D）难溶于水，而其磺化产物易溶于水，若反应不完全，反应液中会残留未反应的D，将其滴入蒸馏水中时，难溶于水的D会析出，导致出现白色沉淀（或溶液变浑浊）； （3）步骤Ⅰ的反应液中含有大量未反应的浓硫酸，将其与饱和NaCl溶液混合的过程相当于浓硫酸的稀释，为了防止液体沸腾飞溅，必须将密度大且溶解放热的反应液缓慢加入饱和NaCl溶液中，并不断搅拌以利于散热； （4）抽滤（减压过滤）利用抽气泵使吸滤瓶内压强减小，与普通过滤相比，其压差大，因此过滤速度快，且能将沉淀中的水分抽得更干；由于产物D−SO3Na易溶于水，若用蒸馏水洗涤会造成产物严重流失，改用20%NaCl溶液洗涤，利用同离子效应（Na+浓度大）可降低产物的溶解度，从而减少损失； （5）a．重结晶时应加热溶解制成热的饱和溶液（或浓溶液），若制成稀溶液，冷却后可能无晶体析出，a错误； b．活性炭具有吸附性，可用于吸附有色杂质，b正确； c．趁热过滤的目的是防止目标产物提前结晶析出，该步骤只能截留不溶性杂质（如活性炭），而可溶性杂质会透过滤纸留在滤液中，c错误； d．冷却结晶可使溶解度随温度降低而减小的目标产物析出，d正确。 故选ac； （6）在物质结构研究中，测定晶体内部原子在晶胞中的数目、位置及排列方式等微观结构信息，最常用的现代分析技术是X射线衍射（XRD）； （7）根据反应路线，理论上10.0 g大豆苷元（D）完全反应生成的D−SO3Na的质量为，实际得到的纯净D−SO3Na的质量为，。 高考热点总结　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  【限时训练】 （60分钟） 1.(2024·江西卷)一种可用于温度传感的红色配合物Z,其制备实验步骤及传感原理如图(反应物均按化学计量数之比进行投料): Ⅰ.将Ni(NO3)2·6H2O和去离子水加入圆底烧瓶中,搅拌至完全溶解,再依次加入乙酰丙酮(HY)、无水Na2CO3和N,N,N'-三甲基乙二胺(X)溶液,继续搅拌5 min; Ⅱ.加入NaB(C6H5)4溶液,立即生成红色沉淀,室温下继续反应35 min; Ⅲ.减压过滤,用去离子水洗涤3次,烘干,重结晶,得到配合物Z; Ⅳ.室温下,将适量Z溶于丙酮(L),温度降至15 ℃,溶液经混合色逐渐转为蓝绿色,得到配合物W的溶液。 回答下列问题: (1)已知配合物Z中Ni、N和O五个原子共平面,Ni2+的杂化方式　　　　(填“是”或“不是”)sp3。  (2)步骤Ⅰ中,加入Na2CO3的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)步骤Ⅱ中,为避免沉淀包裹反应物共沉,可采取的操作是　　　　。  (4)步骤Ⅲ中,洗涤去除的无机盐产物是　　　　。  (5)采用EDTA配位滴定法测定Ni的含量。实验步骤如下: ⅰ.准确称取m g的配合物Z; ⅱ.加入稀硝酸使样品完全消解,再加入去离子水,用20%醋酸钠溶液调节pH至4~5; ⅲ.以PAN为指示剂,用c mol·L-1 EDTA标准溶液滴定,平行测定三次,平均消耗EDTA体积V mL。 已知:EDTA与Ni2+化学计量数之比为1∶1。 Ni的质量百分含量为　　　　%。  (6)利用上述配合物的变色原理(温差约10 ℃时,颜色有明显变化),设计一种实用温度传感装置　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1)不是　(2)提供碱性环境　(3)剧烈搅拌 (4)NaNO3或硝酸钠　(5) (6)具有温度指示功能的水杯,水杯外壁涂有配合物W(含少量丙酮)并以透明材料密封,附有比色卡。水温可通过所示颜色与比色卡对比大致判断,从而确定是否适合饮用 【解析】(1)配合物Z中Ni、N和O五个原子共平面,若Ni2+为sp3杂化,则存在四面体结构,故Ni2+的杂化方式不是sp3。(2)步骤Ⅰ中发生反应+H+,加入Na2CO3可消耗H+,促使反应正向进行。(3)步骤Ⅱ中,为避免沉淀包裹反应物共沉,可剧烈搅拌。(4)步骤Ⅱ中发生反应N+NaB(C6H5)4――→[B(C6H5)4]-↓+NaNO3,故步骤Ⅲ中洗涤去除的无机盐产物为NaNO3。(5)n(Ni)=n(EDTA)=c mol·L-1×V×10-3 L=cV×10-3 mol,则Ni的质量百分含量为cV×10-3 mol×59 g·mol-1÷m g×100%=%。(6)可结合配合物颜色随温度变化的原理设计温度传感装置。 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: 分别称取3.71 g Cu(ClO4)2·6H2O和0.76 g Cu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)如下: 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(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 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)。  (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]ClO4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 (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)。  【答案】(1)D　(2)球形冷凝管　(3)溶液蓝色褪去变为无色　(4)提供保护气,防止制备的产品被氧化　(5)冷却过程中降低[Cu(CH3CN)4]ClO4在水中的溶解度　(6)B　(7)81.2% 【解析】将Cu(ClO4)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,反应结束后过滤除去未反应完全的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]ClO4。(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,故答案为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,容易被空气中氧气氧化,因此装置Ⅰ和Ⅱ中N2气球的作用是提供保护气,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,因此可选用的溶剂为乙醇,故答案为B。(7)3.71 g Cu(ClO4)2·6H2O的物质的量为=0.01 mol,理论制得[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%。 3.(2023·福建卷)某研究小组以TiCl4为原料制备新型耐热材料TiN。 Ⅰ.由TiCl4水解制备TiO2(实验装置如图A,夹持装置省略):滴入TiCl4,边搅拌边加热,使混合液升温至80 ℃,保温3小时。离心分离白色沉淀(TiO2·xH2O)并洗涤,煅烧制得TiO2。 (1)装置A中冷凝管的进水口为　　　　(填“a”或“b”)。  (2)三颈烧瓶中预置的稀盐酸可抑制胶体形成、促进白色沉淀生成。TiCl4水解生成的胶体主要成分为　　　　(填化学式)。  (3)判断TiO2·xH2O沉淀是否洗涤干净,可使用的检验试剂有　　　　。  Ⅱ.由TiO2制备TiN并测定产率(实验装置如下图,夹持装置省略)。 (4)装置C中试剂X为　　　　。  (5)装置D中反应生成TiN、N2和H2O,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (6)装置E的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (7)实验中部分操作如下: a.反应前,称取0.800 g TiO2样品; b.打开装置B中恒压滴液漏斗旋塞; c.关闭装置B中恒压滴液漏斗旋塞; d.打开管式炉加热开关,加热至800 ℃左右; e.关闭管式炉加热开关,待装置冷却; f.反应后,称得瓷舟中固体质量为0.656 g。 ①正确的操作顺序为a→　　　　→　　　　→　　　　→　　　　→f(填标号)。  ②TiN的产率为　　　　。  【答案】(1)b　(2)Ti(OH)4　(3)AgNO3溶液　(4)碱石灰(或其他合理答案) (5)6TiO2+8NH36TiN+N2+12H2O (6)吸收氨气和水蒸气 (7)①b　d　e　c　②80.0% 【解析】(2)类比FeCl3水解得到Fe(OH)3胶体,可得TiCl4水解得到的胶体主要成分为Ti(OH)4。(3)TiCl4水解后,经离心分离得到TiO2·xH2O沉淀,沉淀上可能附着Cl-,检验沉淀是否洗净,只需检验洗涤液中Cl-是否存在,即取最后一次洗涤液少许,滴加AgNO3溶液看是否产生白色沉淀。(4)由题给装置可知是用NH3与TiO2在加热条件下制得TiN。装置B中产生NH3,装置C中试剂X的作用是吸收NH3中的H2O,则试剂X可以是碱石灰。(5)反应物为NH3、TiO2,生成物为TiN、N2和H2O,根据原子守恒、得失电子守恒得出反应的化学方程式。(6)为了防止TiN水解和NH3污染环境,使用CaCl2吸收水蒸气和NH3。(7)①在反应前需要用NH3排出空气,反应后需要待装置冷却后才能停止通NH3,则实验中装入TiO2样品后,接下来的操作依次是打开装置B中恒压滴液漏斗旋塞→打开管式炉加热开关,加热至800 ℃左右→关闭管式炉加热开关,待装置冷却→关闭装置B中恒压滴液漏斗旋塞→称量固体质量,即正确的操作顺序为a→b→d→e→c→f。②反应前加入0.800 g(0.01 mol)TiO2,根据原子守恒可知理论上会产生0.62 g(0.01 mol) TiN,但实际上反应后固体质量为0.656 g,则TiO2未反应完全。设TiO2反应了x mol,则生成了x mol TiN,得0.800 g-80x g+62x g=0.656 g,解得x=0.008,则TiN的产率为×100%=80%。 4.(2023·湖南卷)金属Ni对H2有强吸附作用,被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应,将块状Ni转化成多孔型雷尼Ni后,其催化活性显著提高。 已知:①雷尼Ni暴露在空气中可以自燃,在制备和使用时,需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”; ②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。 某实验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性能的实验如下: 步骤1:雷尼Ni的制备 Ni/Al合金颗粒雷尼Ni混合物 雷尼Ni悬浮液 步骤2:邻硝基苯胺的催化氢化反应 反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置 Ⅰ 用于储存H2和监测反应过程。 回答下列问题: (1)操作(a)中,反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)操作(d)中,判断雷尼Ni被水洗净的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)操作(e)中,下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是　　　　。  A.丙酮 B.四氯化碳 C.乙醇 D.正己烷 (4)向集气管中充入H2时,三通阀的孔路位置如下图所示;发生氢化反应时,集气管向装置 Ⅱ 供气,此时孔路位置需调节为　　　　。  向集气管中充入H2 集气管向装置 Ⅱ 供气 (5)仪器M的名称是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (6)反应前应向装置Ⅱ中通入N2一段时间,目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (7)如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下,可能导致的后果是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (8)判断氢化反应完全的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1)2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑　(2)取最后一次洗涤液于试管中,滴加几滴酚酞,溶液不变红色　(3)C　(4)B　(5)恒压滴液漏斗　(6)排除装置中的空气,防止雷尼Ni自燃　(7)雷尼Ni堵塞导管　(8)集气管或水准管中液面不再变化 【解析】本题是一道工业流程兼实验的综合题,首先用氢氧化钠溶液溶解镍铝合金中的铝,过滤后先后用碱和水来洗涤固体镍,随后加入有机溶剂制得雷尼镍悬浮液,用于步骤2中邻硝基苯胺的催化氢化,以此解题。(1)铝可以和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑;(2)由于水洗之前是用碱洗,此时溶液显碱性,故可以用酸碱指示剂来判断是否洗净,具体方法为,取最后一次洗涤液于试管中,滴加几滴酚酞,溶液不变红色,证明洗涤干净;(3)根据题给信息可知,邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行,在丙酮、四氯化碳、乙醇、正己烷中极性较强的为乙醇,故选C;(4)根据向集气管中通入H2时三通阀的孔路位置,可确定集气管向装置Ⅱ中供气时,应保证下侧、右侧孔路通气,故B正确;(5)由图可知,仪器M的名称是恒压滴液漏斗;(6)根据题给信息可知,雷尼Ni暴露在空气中可以自燃,故反应前向装置Ⅱ中通入N2一段时间,目的是排除装置中的空气,防止雷尼Ni自燃;(7)三颈瓶N中为雷尼Ni的悬浮液,若将导气管插入液面下,雷尼Ni会堵塞导管;(8)反应完成后,氢气不再被消耗,则集气管或水准管中液面不再变化。 学科网（北京）股份有限公司 $ 大单元六　化学实验综合 第2讲　物质制备为载体的综合实验 【高考考向预测】 以物质制备为载体的综合实验以无机物、有机物制备为核心，整合原料预处理、气体发生、除杂干燥、反应合成、尾气处理、产品分离提纯（过滤、萃取、蒸馏、重结晶等）、产率计算、装置缺陷改进与防氧化防水解等防护措施，融合元素化合物、氧化还原、平衡移动等原理，常搭配装置图设问；近三年为高考化学实验大题高频必考，常与定量测定、性质探究交叉融合；预测2027年侧重新型无机晶体、含氮有机中间体的制备，强化易水解、易氧化物质的隔绝空气体系设计、多杂质分步除杂方案、产率误差分析、微型制备装置与绿色化改进，结合陌生反应信息综合考查装置拼接与实验操作逻辑。 【双基自测●明考向】 1．制备。(_____) 2．侯氏制碱法以、、、NaCl为原料制备和。(_____) 3．制取乙酸丁酯和乙酸乙酯时都加入了浓硫酸和过量的乙酸。( ) 4．（23-24高一下·河北沧州·期末）将冰醋酸、乙醇和2mol/L的硫酸加热制取乙酸乙酯。( ) 5．（24-25高二·全国·随堂练习）实验室制乙炔时可用向上排空气法收集乙炔。(___) 【核心梳理●明考点】 考点一　无机物的制备 1.物质(固体物质)制备的三大原则 选择最佳 反应途径 如用铝制取氢氧化铝: 2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑、Al2(SO4)3+6Na[Al(OH)4]===8Al(OH)3↓+3Na2SO4,当n(Al3+)∶n[Al(OH)4]-=1∶3时,Al(OH)3产率最高 选择最 佳原料 如实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝,应选用氨水,而不能选用强碱(如氢氧化钠)溶液;用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜,应选用氢氧化钠溶液,而不能选用氨水(氢氧化铜可溶解在氨水中)等 选择适宜 操作方法 如实验室制备氢氧化亚铁时,因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁,更要注意隔绝空气 2.气体制备综合实验的分析 分析 制备 流程 装置排 气目的 和方法 常用稳定气体(如N2等)或反应产物气体(如SO2等)排尽装置中的空气,以防止空气中的O2、CO2、水蒸气干扰实验 温度控 制目的 和方式 (1)控制低温的目的:减少某些反应物、产品分解或挥发,如H2O2、氨水等;防止某物质水解,避免副反应发生等。 (2)加热目的:增大反应速率或使平衡移动,加速溶解等。 (3)温度控制方式:水浴、油浴均匀加热;冰水冷却等 控制气 体流速 和用量 (1)用分液漏斗控制液体滴加的速度和用量。 (2)观察气泡,控制气流速度。如图甲,既能干燥气体,又能通过观察控制气泡逸出速率得到N2、H2的一定体积比的混合气体 (3)平衡气压。如图乙,用长玻璃管平衡气压,防止堵塞 3.解答无机物制备试题的思维流程 明确 目的原理 首先认真审题,明确制备的物质及要求,弄清题目有哪些有用信息,综合已学过的知识,通过类比、迁移、分析,从而明确实验原理 选择 仪器试剂 根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件,如反应物和生成物的状态,能否腐蚀仪器,反应是否加热及温度是否控制在一定的范围内等,从而选择化学仪器和试剂 连接装置 分步操作 把上一步骤中的仪器进行组装、连接,按照既定的实验加入反应物进行物质的制备,注意反应条件的控制、副反应的发生、反应产物的提取等 提纯物质 计算产率 把制得的物质进行收集,如有需要,则进一步分离、提纯、称重,并计算产率 【考点突破●明方向】 1.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种常用的净水剂,以废易拉罐(主要成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物质)为原料制取明矾晶体的实验流程如图: 回答下列问题: (1)“碱溶”步骤中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)“沉铝”步骤在煮沸条件下进行,生成Al(OH)3、NH3和NaHCO3。检验“沉铝”所得滤液中主要阳离子的定性分析操作为　　　　(填操作名称)。  (3)由浓硫酸配制250 mL“酸溶”所需的9 mol·L-1 H2SO4溶液需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、　　　　、　　　　。  (4)“酸溶”步骤在如图所示的装置中进行,导管的作用是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)“酸溶”所得的溶液经过一系列步骤后可制得明矾晶体。该系列过程中还需要加入的试剂是　　　　(填化学式)。  2.辨认下列常见的气体发生装置,完成下列问题: (1)①用氯化铵与消石灰制取氨气,化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  选用装置:　　　　(填字母,下同)。  ②用浓氨水与碱石灰制取氨气,选用装置:　　　　。  (2)①用碳酸钠与稀硫酸制取二氧化碳,选用装置:　　　　。  ②用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳,选用装置:　　　　。  (3)①用浓盐酸与二氧化锰制取氯气,化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  选用装置:　　　　。  ②用漂白粉与浓盐酸制取少量氯气,化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  选用装置:　　　　。  (4)铜与浓硝酸反应制取二氧化氮,选用装置:　　　　。  (5)实验室制取乙烯的装置,可以通过选用上面哪个装置进行改进?若橡皮塞最多只允许打两个孔,应如何改进所选实验装置:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (6)上述B装置还能制取的气体有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  3.二氯异氰尿酸钠(NaC3N3O3Cl2)是一种高效广谱杀菌消毒剂,常温下为白色固体。其制备原理为2NaClO+C3H3N3O3NaC3N3O3Cl2+NaOH+H2O。请选择如图所示部分装置制备二氯异氰尿酸钠。 请回答下列问题: (1)仪器M的名称是　　　　。若发现实际操作过程中仪器N中浓盐酸不易流下,可将仪器N改为　　　　。  (2)装置B的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)装置E中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)选择合适装置,按气流从左到右,装置的连接顺序为　　　　(填字母)。  (5)实验时,先向装置A中通入Cl2,生成高浓度的NaClO溶液后,再加入氰尿酸溶液,且整个过程中不断通入一定量Cl2,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  考点二　有机物的制备 1.加热和冷凝回流 (1)加热 酒精灯的火焰温度一般在400~500 ℃,乙酸乙酯的制取、石油的蒸馏等实验选用酒精灯加热,若温度要求更高,可选用酒精喷灯或电炉加热。除上述加热方式外还可以根据加热的温度要求选择水浴、油浴、沙浴加热。 (2)冷凝回流 有机物易挥发,因此在反应中通常要采用冷凝回流装置,以减少有机物的挥发,提高原料的利用率和产物的产率。如图1、图3中的冷凝管,图2中的分水器B的作用是分离出反应生成的水,使平衡向正反应方向移动,提高反应物转化率。 (3)防暴沸:加沸石(或碎瓷片),防止溶液暴沸;若开始忘加沸石(或碎瓷片),需冷却后补加。 2.常见有机物分离提纯的方法 (1)分液:用于分离两种互不相溶(密度也不同)的液体。 (2)蒸馏:用于分离沸点不同的互溶液体。分馏的原理与此相同。 (3)洗气:用于除去气体混合物中的杂质,如乙烷中的乙烯可通过溴水洗气除去。 (4)萃取分液:如分离溴水中的溴和水,可用四氯化碳或苯进行萃取,然后分液。 3.提纯有机物的常见流程 4.有机物制备实验题的解题流程 根据题给信息,初步判定物质性质 有机物制备通常会以表格的形式给出信息,表格中的信息主要是有机化合物的密度、沸点和在水中的溶解性,在分析这些数据时要多进行横向和纵向比较,密度主要是与水比较,沸点主要是表中各物质的比较,溶解性主要是判断某物质在某溶剂中是溶还是不溶。根据这些数据可准确选择分离、提纯的方法 注意仪器名称和作用 所给的装置图中有一些不常见的仪器,要明确这些仪器的作用 关注有机反应条件 大多数有机反应副反应较多,且为可逆反应,因此设计有机物制备实验方案时,要注意控制反应条件,尽可能选择步骤少、副产物少的反应;由于副产物多,所以需要进行除杂、净化。另外,若为两种有机物参加的可逆反应,应考虑多加一些价廉的有机物,以提高另一种有机物的转化率和生成物的产率 【考点突破●明方向】 1.苯甲酸具有广泛的用途,可用作食品防腐剂及有机合成的原料,实验室利用高锰酸钾溶液氧化甲苯制备苯甲酸,实验装置如图1所示(部分装置省略),实验操作和流程如图2所示。 反应混合物→反应粗苯甲酸 图2 已知:甲苯的沸点是110.6 ℃;苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水。 请回答下列问题: (1)仪器甲的名称是　　　　;仪器乙的进水口是　　　　(填“a”或“b”)。  (2)“反应混合物”是由9.20 g甲苯和稍过量的KMnO4溶液组成的,反应混合物配制好后,观察到的现象有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)“反应”在90 ℃、电动搅拌器作用下进行,并加热回流至分水器不再出现油珠。当分水器不再出现油珠时,说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)写出浓盐酸酸化时发生的主要反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)粗苯甲酸提纯后获得11.53 g晶体,则苯甲酸的产率为　　　　(保留三位有效数字)。  2.溴乙烷是一种重要的有机化工原料,其沸点为38.4 ℃,制备溴乙烷的一种方法是乙醇与氢溴酸反应。实际通常是用溴化钠与一定浓度的硫酸和乙醇反应。某课外小组欲在实验室制备溴乙烷的装置如图。 实验操作步骤如下: ①检查装置的气密性; ②在圆底烧瓶中加入95%乙醇、80%浓硫酸,然后加入研细的溴化钠粉末和几粒碎瓷片; ③小心加热,使其充分反应。 请回答下列问题: (1)乙醇与氢溴酸反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)装置A的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)步骤②中在圆底烧瓶中加入95%乙醇、80%浓硫酸,两种试剂加入的顺序是　　　　(填写正确选项的字母)。  A.先加浓硫酸再加乙醇 B.先加乙醇再加浓硫酸 C.两者不分先后 (4)反应时若温度过高,观察到还有一种红棕色气体(Br2)产生,反应结束后,得到的粗产品呈棕黄色。为了除去粗产品中的杂质,可选择下列试剂中的　　　　(填写正确选项的字母)。  A.碳酸钠溶液 B.乙醇 C.四氯化碳 D.Na2SO3溶液 (5)要进一步制得纯净的溴乙烷,可继续用蒸馏水洗涤,分液后,再加入无水CaCl2,过滤。然后进行的实验操作是　　　　(填写正确选项的字母)。  A.分液 B.蒸馏 C.萃取 (6)为了检验溴乙烷中含有溴元素,通常采用的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  3.精制溴苯(含Br2、HBr、FeBr3、杂质)的工艺流程如下,请回答下列问题: ――→――→――→――→ (1)①的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)②的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)③的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)④的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)⑤的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【真题再现●明考向】 1．（2026·山东·高考真题）实验室制备溴苯时，下列步骤中所选试剂及装置正确的是（加热及夹持装置略） A．溴苯合成 B．尾气处理 C． 洗涤分液 D．蒸馏提纯 A．A B．B C．C D．D 2．（2026·湖南·高考真题）实验室用苯和苯甲酰氯在AlCl3催化下制备二苯甲酮的简易装置如图所示。 已知：① ②苯甲酰氯易水解。 下列说法错误的是 A．装置中冷凝器的进水口为b B．c中可装入无水氯化钙 C．实验结束时，应先停止加热再移出漏斗 D．HCl的持续逸出可促进反应正向进行 3．（2026·湖北·高考真题）天然活性成分黄酮醇的制备过程与实验装置如下（部分装置略）： 在氛围中，依次向烧瓶中加入固体、甲醇和邻羟基苯乙酮，搅拌下滴加苯甲醛，加热回流，得到Ⅰ。冷却至，向反应液中加入和混合溶液，继续搅拌得到Ⅱ，产率为。若Ⅰ分离后再与和混合溶液反应，Ⅱ的产率为。下列说法正确的是 A．装置为球形冷凝管，2为进水口 B．氛围主要防止水蒸气的影响 C．甲醇对Ⅰ→Ⅱ反应的产率有显著影响 D．Ⅱ分子内羟基氧原子来自和 4．（2026·浙江·高考真题）环己烯()为重要的化工原料，实验室常用环己醇()制备，流程如下： 步骤Ⅰ—用浓磷酸和环己醇制备环己烯混合加热，蒸馏得到对应馏分； 步骤Ⅱ—用饱和和饱和食盐水分批次洗涤、分液； 步骤Ⅲ—用干燥的无水吸水，过滤后再蒸馏，得到产物； 步骤Ⅳ—经波谱分析，测得产物的核磁共振氢谱图如图所示。 下列说法错误的一项是 A．可能生成环己酮()、磷酸酯等副产物 B．若不用饱和食盐水洗涤，而用水，则环己烯的产率下降 C．若不过滤直接蒸馏，则产物的纯度会下降 D．由核磁共振氢谱可知产物中含有杂质 5．（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________。 6．（2026·山东·高考真题）一元弱酸HCN无色剧毒，熔点为-13℃，沸点为26℃，常温下易溶于水。在通风橱中用NaCN制备少量液态HCN，装置如图所示（夹持装置略）。回答下列问题： (1)仪器a的名称为__________；装置b的作用为__________。 (2)装置甲、乙选用的控温物质依次为__________（填标号）。 A．水（50℃） B．冰盐混合物（-10℃） C．干冰—乙醇（-70℃） D．液氮（-196℃） (3)HCN制备完成后需进行的部分操作如下，正确顺序为__________（填序号）。 ①打开阀门K1通N2 ②停止滴加NaCN溶液 ③关闭阀门K3并切换三通阀K2至尾气处理 实验所用NaCN中常含有杂质甲酸钠（HCOONa），二者均具有较强还原性，测定HCOONa含量的实验步骤如下： Ⅰ．准确称取样品，配制溶液，移取该溶液至锥形瓶中，加适量溶液，边振摇边滴加溶液至出现棕褐色沉淀（已知：、均为白色沉淀，极易转化为棕褐色沉淀）。 Ⅱ．过滤并洗涤沉淀至洗涤液呈中性，收集滤液和洗涤液于锥形瓶中，加适量溶液及浓度为的过量标准溶液，反应中转化为。 Ⅲ．充分反应后，向锥形瓶中加入适量溶液及浓度为的过量标准溶液，反应结束后溶液中所有锰元素均以形式存在。 Ⅳ．用的标准溶液滴定剩余的，终点时消耗溶液体积为。 (4)步骤Ⅰ中滴加溶液时须选用棕色滴定管，原因是__________________；________（填“>”或“<”）；步骤Ⅱ中参与反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为__________。 (5)测得样品中的质量分数为__________（用代数式表示）；若步骤Ⅲ所用标准溶液中有少量被空气中的氧化，则导致测定结果__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 7．（2026·四川·高考真题）某研究小组合成了配合物，用作制备一种金属Ni纳米催化剂的前驱体。配合物合成步骤如下。 已知：(i)为水合醋酸镍，易溶于水；为；为。 (ii)THF(四氢呋喃)是沸点为67℃的有机溶剂，能与水互溶。 回答下列问题： (1)步骤Ⅰ用到的仪器除了烧杯，还有___________(填标号)。 a．    b．    c．    d． (2)步骤Ⅱ的部分装置如图所示(省略加热及夹持装置)，仪器M的名称是___________，步骤Ⅱ中，结束实验的正确操作是___________(填标号)。 a．先关闭冷凝水，再停止加热，等待冷却    b．先停止加热，等待冷却，再关闭冷凝水 (3)步骤Ⅳ的部分装置如下图所示，减压过滤时，用抽气泵抽走抽滤瓶内空气，产生压力差，加快过滤速度。 ①减压过滤时，若操作不当，易引起倒吸。实验装置中必须安装安全瓶，安全瓶的___________(填“a”或“b”)口应与抽滤瓶连接。 ②过滤完成后，依次用少量THF、蒸馏水和无水乙醇洗涤产品。每次加入溶剂洗涤前，都须暂停抽滤，其目的是___________，用蒸馏水洗涤的目的是___________。 (4)干燥后得到2.10 g配合物()，则产率为___________(保留至0.1%)。 (5)取一定量配合物，在氛围下匀速升温至1000℃煅烧，制得了一种金属Ni纳米催化剂。配合物中Ni被还原为单质，还原剂来源于___________。 8．（2026·河北·高考真题）某兴趣小组探究 的制备。(实验均在通风橱内进行) 查阅资料：液溴()是生产溴化合物的基本原料。工业上利用和氨水的氧化还原反应生产 。实验室制备少量高纯度 常用氨气和氢溴酸的中和反应。 方案Ⅰ：模拟工业生产方法制备 (夹持装置等略) 实验装置如图所示： 步骤如下： ⅰ  检查装置气密性。 ⅱ  将盛有 氨水的C置于冰水浴中，搅拌下由B向C缓慢滴加10.0 mL(32.0 g)，反应快速进行，C中出现白烟，D中导管口有无色气泡冒出。滴加完毕后关闭，C中溶液呈橙黄色。 ⅲ  打开，向C中逐滴加入氨水至反应完成，再继续滴加少量氨水。 ⅳ  将C和D中的溶液混合，转移至蒸发皿中，水浴加热蒸发、冷却结晶得粗品，进一步提纯得到无色产品29.4 g。 回答下列问题： (1)仪器B的名称为___________。 (2)步骤ⅰ中检查装置气密性的操作：________________________，微热C，若导管口有气泡冒出，停止加热，冷却后导管内上升一段水柱，并保持一段时间不下降，则证明装置气密性良好。 (3)步骤ⅱ中，制备 的化学方程式为___________________________________。 (4)步骤ⅲ中，滴加氨水至溶液_______________________时(填实验现象)，反应恰好完成。 (5)反应开始时，D中应盛放_________(单项选择，填序号)。 a．溶液    b．蒸馏水    c．稀盐酸 (6)步骤ⅳ中进一步提纯的方法为_________________________。 (7) ()的产率为_____。 方案Ⅱ：实验室方法制备 ⅰ  利用70%硫酸和固体反应制备，再通入盛有和碎冰的烧瓶中，反应后溶液经蒸馏、除杂、再蒸馏得到高纯度氢溴酸。 ⅱ  利用氨水加热制备氨气，经净化处理后的氨气缓慢通入氢溴酸中至碱性，停止通气。溶液转移至蒸发皿中，水浴加热蒸发、冷却结晶得高纯 。 (8)对比两种制备方案，方案Ⅰ存在的优点和不足为___________________________________(优点和不足各答出1点即可)。 9．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）某研究组采用如下方案实现了聚对苯二甲酸乙二酯（）的快速降解，制备对苯二甲酸（）。 反应式： 实验步骤： Ⅰ．向反应瓶中加入、、催化剂和磁搅拌子，搅拌并加热至；随后加入，继续搅拌加热回流（回流温度）。 Ⅱ．反应混合物冷却后倒出，用水稀释；过滤，滤渣用水洗涤，合并滤液；从体系中分离催化剂。 Ⅲ．用稀盐酸调节滤液，析出沉淀；过滤，沉淀用水洗涤，干燥得到固体。 已知：常温下，催化剂为油状物，难溶于水，易溶于。 回答下列问题： (1)步骤Ⅰ实验装置搭建时应选择的玻璃仪器是_______（填标号）。 (2)步骤Ⅰ中降解反应的主要产物为乙二醇和____________（填结构简式）。 (3)步骤Ⅱ中滤渣用水洗涤的目的是______________________，催化剂可采用________法便捷分离。 (4)步骤Ⅲ中用水洗涤是为除去沉淀上残留的_______和______（填名称）。 (5)取步骤Ⅲ所得固体与标准品均三甲氧基苯（，）混合；该混合物的核磁共振氢谱中，四种氢吸收峰（忽略杂质的氢吸收峰）的峰面积比为，则所得固体中对苯二甲酸含量为_____%（精确至1%）。 (6)若采用题中方法降解和的混合物，当进行步骤Ⅲ时，调节滤液可实现上述两种聚合物降解产物的分步析出。较大时，_______（填“”或“”）的降解产物析出。 10．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）大豆苷元(D)具有治疗心脑血管疾病的作用。因其难溶于水，生物利用度低，某研究团队采用下列反应路线，合成了易溶于水的大豆苷元磺酸钠(D-SO3Na)。 已知：①D为白色粉末，可溶于浓硫酸，其磺化产物易溶于水； ②相对分子质量：D 254，D-SO3Na 356。 实验步骤如下： Ⅰ．在50 mL圆底烧瓶中，加入20 mL浓硫酸和10.0 g D，60℃下搅拌反应30 min，冷却至室温。 Ⅱ．上述反应液与100 mL饱和NaCl溶液混合，析出沉淀，静置4 h；抽滤，沉淀用20% NaCl溶液洗涤至滤液呈中性，得到D-SO3Na粗产品。 Ⅲ．粗产品重结晶，105℃真空干燥，得到D-SO3Na产品11.0 g。 回答下列问题： (1)Ⅰ中，加热方式为________，浓硫酸的作用有________(任写两种)。 (2)向盛有5 mL蒸馏水的试管中滴入2滴Ⅰ中的反应液，振荡，________(填实验现象)，表明反应不完全。 (3)Ⅱ中，反应液与饱和NaCl溶液混合的具体操作是________。 (4)Ⅱ中抽滤装置如图。抽滤与普通过滤相比，优点是________。沉淀不能用蒸馏水洗涤的原因是________。 (5)Ⅲ中关于重结晶操作的描述错误的是________。 a．加热溶解，制成D-SO3Na稀溶液    b．加入活性炭，吸附有色杂质 c．趁热过滤，除去活性炭及可溶性杂质    d．冷却结晶，使D-SO3Na从溶液中析出 (6)通过________技术，可以获得D-SO3Na晶体中原子在晶胞里的数目和位置等结构信息。 (7)Ⅲ中产品纯度为99.5%，D-SO3Na的产率为________(列计算式)。 【限时训练】 （60分钟） 1.(2024·江西卷)一种可用于温度传感的红色配合物Z,其制备实验步骤及传感原理如图(反应物均按化学计量数之比进行投料): Ⅰ.将Ni(NO3)2·6H2O和去离子水加入圆底烧瓶中,搅拌至完全溶解,再依次加入乙酰丙酮(HY)、无水Na2CO3和N,N,N'-三甲基乙二胺(X)溶液,继续搅拌5 min; Ⅱ.加入NaB(C6H5)4溶液,立即生成红色沉淀,室温下继续反应35 min; Ⅲ.减压过滤,用去离子水洗涤3次,烘干,重结晶,得到配合物Z; Ⅳ.室温下,将适量Z溶于丙酮(L),温度降至15 ℃,溶液经混合色逐渐转为蓝绿色,得到配合物W的溶液。 回答下列问题: (1)已知配合物Z中Ni、N和O五个原子共平面,Ni2+的杂化方式　　　　(填“是”或“不是”)sp3。  (2)步骤Ⅰ中,加入Na2CO3的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)步骤Ⅱ中,为避免沉淀包裹反应物共沉,可采取的操作是　　　　。  (4)步骤Ⅲ中,洗涤去除的无机盐产物是　　　　。  (5)采用EDTA配位滴定法测定Ni的含量。实验步骤如下: ⅰ.准确称取m g的配合物Z; ⅱ.加入稀硝酸使样品完全消解,再加入去离子水,用20%醋酸钠溶液调节pH至4~5; ⅲ.以PAN为指示剂,用c mol·L-1 EDTA标准溶液滴定,平行测定三次,平均消耗EDTA体积V mL。 已知:EDTA与Ni2+化学计量数之比为1∶1。 Ni的质量百分含量为　　　　%。  (6)利用上述配合物的变色原理(温差约10 ℃时,颜色有明显变化),设计一种实用温度传感装置　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  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: 分别称取3.71 g Cu(ClO4)2·6H2O和0.76 g Cu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)如下: 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(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 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)。  (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]ClO4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 (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)。  3.(2023·福建卷)某研究小组以TiCl4为原料制备新型耐热材料TiN。 Ⅰ.由TiCl4水解制备TiO2(实验装置如图A,夹持装置省略):滴入TiCl4,边搅拌边加热,使混合液升温至80 ℃,保温3小时。离心分离白色沉淀(TiO2·xH2O)并洗涤,煅烧制得TiO2。 (1)装置A中冷凝管的进水口为　　　　(填“a”或“b”)。  (2)三颈烧瓶中预置的稀盐酸可抑制胶体形成、促进白色沉淀生成。TiCl4水解生成的胶体主要成分为　　　　(填化学式)。  (3)判断TiO2·xH2O沉淀是否洗涤干净,可使用的检验试剂有　　　　。  Ⅱ.由TiO2制备TiN并测定产率(实验装置如下图,夹持装置省略)。 (4)装置C中试剂X为　　　　。  (5)装置D中反应生成TiN、N2和H2O,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (6)装置E的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (7)实验中部分操作如下: a.反应前,称取0.800 g TiO2样品; b.打开装置B中恒压滴液漏斗旋塞; c.关闭装置B中恒压滴液漏斗旋塞; d.打开管式炉加热开关,加热至800 ℃左右; e.关闭管式炉加热开关,待装置冷却; f.反应后,称得瓷舟中固体质量为0.656 g。 ①正确的操作顺序为a→　　　　→　　　　→　　　　→　　　　→f(填标号)。  ②TiN的产率为　　　　。  4.(2023·湖南卷)金属Ni对H2有强吸附作用,被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应,将块状Ni转化成多孔型雷尼Ni后,其催化活性显著提高。 已知:①雷尼Ni暴露在空气中可以自燃,在制备和使用时,需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”; ②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。 某实验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性能的实验如下: 步骤1:雷尼Ni的制备 Ni/Al合金颗粒雷尼Ni混合物 雷尼Ni悬浮液 步骤2:邻硝基苯胺的催化氢化反应 反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置 Ⅰ 用于储存H2和监测反应过程。 回答下列问题: (1)操作(a)中,反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)操作(d)中,判断雷尼Ni被水洗净的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)操作(e)中,下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是　　　　。  A.丙酮 B.四氯化碳 C.乙醇 D.正己烷 (4)向集气管中充入H2时,三通阀的孔路位置如下图所示;发生氢化反应时,集气管向装置 Ⅱ 供气,此时孔路位置需调节为　　　　。  向集气管中充入H2 集气管向装置 Ⅱ 供气 (5)仪器M的名称是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (6)反应前应向装置Ⅱ中通入N2一段时间,目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (7)如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下,可能导致的后果是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (8)判断氢化反应完全的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $