题17 化学实验综合题——新高考五年真题一年模拟：命题逻辑透视与趋势研判（黑吉辽蒙专用）

题17 化学实验综合题 1．（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。 2．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）某实验小组采用如下方案实现了对甲基苯甲酸的绿色制备。 反应： 步骤： Ⅰ．向反应管中加入0.12g对甲基苯甲醛和1.0mL丙酮，光照，连续监测反应进程。 Ⅱ．5h时，监测结果显示反应基本结束，蒸去溶剂丙酮，加入过量稀NaOH溶液，充分反应后，用乙酸乙酯洗涤，弃去有机层。 Ⅲ．用稀盐酸调节水层后，再用乙酸乙酯萃取。 Ⅳ．用饱和食盐水洗涤有机层，无水干燥，过滤，蒸去溶剂，得目标产物。 回答下列问题： （1）相比作氧化剂，该制备反应的优点为_______、_______(答出2条即可)。 （2）根据反应液的核磁共振氢谱(已去除溶剂H的吸收峰，谱图中无羧基H的吸收峰)监测反应进程如下图。已知峰面积比，。反应2h时，对甲基苯甲醛转化率约为_______%。 （3）步骤Ⅱ中使用乙酸乙酯洗涤的目的是_______。 （4）步骤Ⅲ中反应的离子方程式为_______、_______。 （5）用同位素示踪法确定产物羧基O的来源。丙酮易挥发，为保证气氛，通前，需先使用“循环冷冻脱气法”排出装置中(空气中和溶剂中)的，操作顺序为：①→②→_______→_______→_______(填标号)，重复后四步操作数次。 同位素示踪结果如下表所示，则目标产物中羧基O来源于醛基和_______。 反应条件 质谱检测目标产物相对分子质量 太阳光，，室温，，5h 138 太阳光，空气，室温，，5h 136 3．（2024·辽宁·高考真题）某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化，设计实验方案如下： I．向烧瓶中分别加入乙酸()、乙醇()、固体及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。 II．加热回流后，反应液由蓝色变为紫色，变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热。 III．冷却后，向烧瓶中缓慢加入饱和溶液至无逸出，分离出有机相。 IV．洗涤有机相后，加入无水，过滤。 V．蒸馏滤液，收集馏分，得无色液体，色谱检测纯度为。 回答下列问题： （1）在反应中起_______作用，用其代替浓的优点是_______(答出一条即可)。 （2）甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水，除指示反应进程外，还可_______。 （3）使用小孔冷凝柱承载，而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填标号)。 A．无需分离 B．增大该反应平衡常数 C．起到沸石作用，防止暴沸 D．不影响甲基紫指示反应进程 （4）下列仪器中，分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是_______(填名称)。 （5）该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至)。 （6）若改用作为反应物进行反应，质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为_______(精确至1)。 4．（2023·辽宁·高考真题）2—噻吩乙醇()是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备方法如下： Ⅰ．制钠砂。向烧瓶中加入液体A和金属钠，加热至钠熔化后，盖紧塞子，振荡至大量微小钠珠出现。 Ⅱ．制噻吩钠。降温至，加入噻吩，反应至钠砂消失。 Ⅲ．制噻吩乙醇钠。降温至，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应。 Ⅳ．水解。恢复室温，加入水，搅拌；加盐酸调至4~6，继续反应，分液；用水洗涤有机相，二次分液。 Ⅴ．分离。向有机相中加入无水，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后，得到产品。 回答下列问题： （1）步骤Ⅰ中液体A可以选择_______。 a．乙醇     b．水     c．甲苯     d．液氨 （2）噻吩沸点低于吡咯(  )的原因是_______。 （3）步骤Ⅱ的化学方程式为_______。 （4）步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高引发副反应，加入环氧乙烷溶液的方法是_______。 （5）步骤Ⅳ中用盐酸调节的目的是_______。 （6）下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用的是_______(填名称)：无水的作用为_______。 （7）产品的产率为_______(用计算，精确至0.1%)。 5．（2022·辽宁·高考真题）作为绿色氧化剂应用广泛，氢醌法制备原理及装置如下： 已知：、等杂质易使催化剂中毒。回答下列问题： （1）A中反应的离子方程式为___________。 （2）装置B应为___________(填序号)。 （3）检查装置气密性并加入药品，所有活塞处于关闭状态。开始制备时，打开活塞___________，控温。一段时间后，仅保持活塞b打开，抽出残留气体。随后关闭活塞b，打开活塞___________，继续反应一段时间。关闭电源和活塞，过滤三颈烧瓶中混合物，加水萃取，分液，减压蒸馏，得产品。 （4）装置F的作用为___________。 （5）反应过程中，控温的原因为___________。 （6）氢醌法制备总反应的化学方程式为___________。 （7）取产品，加蒸馏水定容至摇匀，取于锥形瓶中，用酸性标准溶液滴定。平行滴定三次，消耗标准溶液体积分别为、、。假设其他杂质不干扰结果，产品中质量分数为___________。 6．（2021·辽宁·高考真题）磁性材料在很多领域具有应用前景，其制备过程如下(各步均在氛围中进行)： ①称取，配成溶液，转移至恒压滴液漏斗中。 ②向三颈烧瓶中加入溶液。 ③持续磁力搅拌，将溶液以的速度全部滴入三颈烧瓶中，100℃下回流3h。 ④冷却后过滤，依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀，在干燥。 ⑤管式炉内焙烧2h，得产品3.24g。 部分装置如图： 回答下列问题： （1）仪器a的名称是_______；使用恒压滴液漏斗的原因是_______。 （2）实验室制取有多种方法，请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论，结合下列供选试剂和装置，选出一种可行的方法，化学方程式为_______，对应的装置为_______(填标号)。 可供选择的试剂：、、、、饱和、饱和 可供选择的发生装置(净化装置略去)： （3）三颈烧瓶中反应生成了Fe和，离子方程式为_______。 （4）为保证产品性能，需使其粒径适中、结晶度良好，可采取的措施有_______。 A．采用适宜的滴液速度 B．用盐酸代替KOH溶液，抑制水解 C．在空气氛围中制备 D．选择适宜的焙烧温度 （5）步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净，应选择的试剂为_______；使用乙醇洗涤的目的是_______。 （6）该实验所得磁性材料的产率为_______(保留3位有效数字)。 该类试题的立意在于检验学生是否具备“从实验目的出发→设计实验方案→选择仪器装置→控制反应条件→分离提纯产物→定量分析结果”的完整实验思维链，是“科学探究与创新意识”“证据推理与模型认知”“科学态度与社会责任”三大核心素养的全面体现。其核心价值体现在： · 落实“科学探究与创新意识”素养：化学实验是科学探究的重要途径。试题要求学生从实验目的出发，分析实验原理、选择装置、控制条件、处理异常，完整经历“提出问题→设计方案→实施实验→分析结果”的探究过程。例如2026黑吉辽蒙卷第1题（PET降解制备对苯二甲酸），以“聚酯降解”这一真实需求为情境，要求学生分析装置选择、操作目的、产物鉴定、产率计算等全流程问题；2025黑吉辽蒙卷第2题（对甲基苯甲酸的绿色制备），以“绿色化学”理念为指导，将核磁共振氢谱用于反应进程监测，体现了现代分析技术在教学中的渗透。 · 强化“证据推理与模型认知”素养：实验题要求学生基于实验现象和数据，运用化学原理进行推理判断。例如2022辽宁卷第5题（H₂O₂的制备），要求学生根据“H₂O₂遇热分解”等原理分析控温原因；2021辽宁卷第6题（Fe₃O₄磁性材料制备），要求学生根据“Fe²⁺易被氧化”等原理设计防氧化措施。试题将实验操作与化学原理深度融合，体现了“证据→推理→结论”的科学思维。 · 培养“科学态度与社会责任”素养：试题频繁引入绿色化学理念（2025黑吉辽蒙卷以O₂为氧化剂、2024辽宁卷NaHSO₄代替浓硫酸）、资源循环利用（2026黑吉辽蒙卷PET降解）、安全性考量（2024辽宁卷第(2)问NaHSO₄代替浓H₂SO₄的优点）等，引导学生关注化学实验的环保性、安全性和可持续性。 · 体现“宏观辨识与微观探析”素养：实验中的宏观现象（颜色变化、沉淀生成、气体逸出）背后是微观的化学反应（氧化还原、配位、沉淀溶解）。试题要求学生将实验现象与微观反应建立联系，从分子/离子层面理解实验本质。 结合文件中的近五年黑吉辽蒙卷真题（2021—2026）及精选模拟题，该类试题呈现出以下鲜明趋势： （一）考查载体“绿色化”——从传统实验走向绿色合成与循环利用 近年真题的考查载体从传统有机/无机制备逐步拓展到绿色合成、生物质转化、资源回收： 年份 卷别 情境/载体 核心特色 2021 辽宁卷 Fe₃O₄磁性材料制备 惰性气体保护、产率计算、滴液速度控制 2022 辽宁卷 H₂O₂氢醌法制备 多步反应、催化剂防中毒、减压蒸馏、氧化还原滴定 2023 辽宁卷 2-噻吩乙醇制备 钠砂制备、格氏反应、水解、蒸馏 2024 辽宁卷 乙酸乙酯绿色制备 NaHSO₄催化、指示剂可视化、平衡移动、产率计算 2025 黑吉辽蒙卷 对甲基苯甲酸绿色制备 O₂氧化、核磁共振监测、同位素示踪、转化率计算 2026 黑吉辽蒙卷 PET降解制备对苯二甲酸 聚合物降解、核磁定量、分步析出、循环经济 趋势研判：绿色合成、可降解材料、生物质转化、二次资源回收已成为命题主流情境。预计2027年可能考查CO₂转化利用、生物质催化转化、废旧电池材料回收等更贴近“双碳”目标和循环经济的实验素材。 （二）考查维度“结构化”——五大核心能力 通过系统分析，该类试题的命题维度可归纳为五大板块： 维度 核心考查点 典型真题/模拟题 装置与仪器选择 实验装置连接顺序、仪器名称与功能、冷凝管进出水口 2026黑吉辽蒙第1题(1)；2024辽宁第3题(4)；2023辽宁第5题(6) 操作与条件控制 加热方式、温度控制、防氧化/防水解、防倒吸、滴加速度 2026黑吉辽蒙第1题(3)；2025黑吉辽蒙第2题(5)；2024辽宁第4题(4) 分离与提纯 过滤、蒸馏、萃取、重结晶、洗涤、干燥、分液 2026黑吉辽蒙第1题(3)(4)；2025黑吉辽蒙第2题(3)；2023辽宁第5题 定量分析与计算 产率计算、转化率计算、滴定分析、核磁定量、热重分析 2026黑吉辽蒙第1题(5)；2025黑吉辽蒙第2题(2)；2022辽宁第5题(7) 原理与评价 反应原理阐释、条件选择理由、工艺优缺点评价 2024辽宁第4题(2)；2023辽宁第5题(2)；模拟第2题(6) （三）定量分析“多样化”——从产率计算走向综合定量分析 近年试题对定量分析的考查从单纯的产率计算走向多元化的定量手段： 定量方法 典型应用 对应题号 产率计算 乙酸乙酯产率73.5%、2-噻吩乙醇产率70.0% 2024辽宁第3题(5)；2023辽宁第5题(7) 核磁共振氢谱定量 PET降解产物中对苯二甲酸含量95% 2026黑吉辽蒙第1题(5) 滴定分析（氧化还原） H₂O₂含量测定17%（KMnO₄法） 2022辽宁第5题(7) 转化率计算（色谱） 对甲基苯甲醛转化率50%（GC峰面积比） 2025黑吉辽蒙第2题(2) 分配系数与萃取率 模拟第9题(5) — （四）“反套路”命题特征突出 · 2026黑吉辽蒙第1题(2)：PET降解的主要产物是对苯二甲酸钠（非对苯二甲酸）——学生常忽视碱性水解条件下羧酸以钠盐形式存在。 · 2025黑吉辽蒙第2题(5)：循环冷冻脱气法的操作顺序——学生可能误认为只需一次冷冻抽气。 · 2024辽宁第3题(1)：NaHSO₄代替浓H₂SO₄的优点是“无有毒气体SO₂产生”（非仅“催化剂”作用）。 · 2024辽宁第3题(3)：使用小孔冷凝柱承载变色硅胶的优点包括“不影响甲基紫指示反应进程”——学生可能只考虑“吸水”作用。 针对2026年及后续黑吉辽蒙卷备考，提出以下四点精准策略： · 构建“实验探究系统思维”知识网络： · 以“科学探究循环”为核心节点，向外辐射设计、操作、证据、评价四大分支，每个分支下列出关键原则、常见错误、改进策略。形成区别于碎片化操作的系统化认知结构，强化探究逻辑。 · 开展“方案设计+规范表述”限时专项训练： · 精选近五年真题及高质量模拟题，按实验类型（合成、测定、探究、检测）分类训练。要求学生在限定时间内完成方案设计并写出规范答案，赛后重点复盘变量控制是否严谨、现象描述是否精准、误差分析是否到位。建立个人“实验错题本”，定期重做巩固。 · 强化“虚拟仿真+真实操作”体验式学习： · 利用虚拟仿真实验平台进行高风险/高成本实验预习，再进入实验室完成真实操作，对比虚实差异。选取典型案例（如阿司匹林合成优化、水中COD测定）进行小组研讨，深化对“理论-实践”差距的理解。 · 回归教材“学生必做实验”与“探究活动”： · 系统梳理课标规定的9个必做实验及拓展探究活动的细节、思考题与误差来源；深入阅读科学家传记、诺贝尔奖成果中的实验设计思想。这些素材不仅是命题背景来源，更是培养科学精神与探究能力的重要载体。 总结：“化学实验综合题”是新高考化学中最考验实践能力、最体现探究素养、最具创新空间的压轴题型。备考关键在于 “探究逻辑”（拒绝操作堆砌）、“证据严谨”（现象与结论可靠关联）、“改进务实”（可行且有效）。唯有将实验知识内化为一种“在不确定性中寻求可靠证据”的科学认知范式，方能在高考中以不变应万变，稳夺高分。 命题模块 核心考点与易错点 典型试题特征（基于文件） 实验设计与变量控制 1．对照实验/空白实验的设计原则 2．单一变量原则与多因素交互作用识别 3．预实验的作用与条件范围确定 4．实验方案的可行性与安全性评估 “设置不加催化剂的对照组排除溶剂影响”“预实验确定pH有效范围为3–8” 仪器选用与装置组装 1．常见仪器功能与替代方案（如恒压滴液漏斗vs分液漏斗） 2．气密性检查方法与适用场景 3．尾气处理/防倒吸/干燥等辅助装置选择 4．微型化/绿色化装置改进思路 “用球形冷凝管回流减少挥发损失”“末端接NaOH溶液吸收Cl₂防污染” 操作步骤与规范表述 1．加料顺序、温度控制、搅拌速率等关键操作要点 2．洗涤、干燥、称量等后处理规范 3．滴定、蒸馏、萃取等分离提纯操作细节 4．安全注意事项与应急处理措施 “缓慢滴加H₂O₂防剧烈放热”“晶体用无水乙醇洗涤减少溶解损失” 现象观察与证据推理 1．颜色、气体、沉淀等现象的准确描述 2．干扰因素的识别与排除方法 3．多重证据交叉验证逻辑 4．异常现象的合理解释与归因 “溶液变蓝不能直接证明I₂生成，需排除NO₂干扰”“产率偏低可能因转移损失或副反应消耗” 定量测定与误差分析 1．滴定法/重量法/气体体积法的原理与计算 2．系统误差与偶然误差的区分与校正 3．有效数字规则与数据处理规范 4．回收率/纯度/产率的计算公式与意义 “滴定管未润洗导致标准液稀释，结果偏高”“三次平行实验RSD<2%方可取平均值” 方案评价与创新改进 1．现有方案的优缺点分析（安全、环保、成本、效率） 2．针对特定问题的改进策略 3．新技术/新方法的应用潜力评估 4．实验结果的可靠性与局限性反思 “原方案使用有毒试剂，改用离子液体更绿色”“增加在线pH监测可提高终点判断精度” · “操作记忆”固化，忽视设计逻辑与变量控制： · 误区：认为“所有加热前都要通N₂”，未区分体系是否需惰性氛围；设计对照实验时遗漏关键变量，导致结论不可靠。 · 纠正：建立“操作-目的-变量”三维分析法。每步操作必问“为什么做？控制什么变量？排除什么干扰？”训练“逆向设计”思维：从预期结论反推所需证据，再设计获取证据的操作步骤。 · “现象描述”模糊化，缺乏精准与逻辑关联： · 误区：用“有气泡产生”代替“产生无色无味气体，使澄清石灰水变浑浊”；将“溶液褪色”直接等同于“发生氧化还原反应”，忽略吸附、络合等其他可能。 · 纠正：推行“现象描述四要素”模板：① 位置（何处）；② 状态（固/液/气）；③ 颜色/气味/温度等感官特征；④ 变化过程（渐快/渐慢/突变）。强调“现象≠结论”，必须通过对照或排除法建立可靠关联。 · “误差分析”套路化，脱离具体实验情境： · 误区：背诵“仰视读数偏小”等口诀，未结合具体仪器（如量筒vs滴定管）和操作阶段（初读vs终读）；将所有偏差归为操作失误，忽略试剂纯度、环境温湿度等系统因素。 · 纠正：构建“误差溯源矩阵”。横轴列误差类型（正/负/不确定），纵轴列来源（仪器、试剂、操作、环境），交叉点填写具体机制。强调误差分析必须基于实验全流程，而非孤立片段。 · “创新改进”空泛化，缺乏可行性与针对性： · 误区：改进建议只说“更安全”“更环保”，未给出具体措施；盲目追求高科技手段，忽略中学实验室条件限制；改进方案引入新干扰，得不偿失。 · 纠正：实施“改进方案三检验”：① 是否解决原问题？② 是否在可行范围内？③ 是否引入新风险？提供常见改进策略库（如替代试剂、简化步骤、增加防护、在线监测），强化实用导向。 一、不同状态物质制备的教材模型 1. 气体制备或气体产物探究 例1：Cl2的实验室制备系统 例2：三草酸合铁酸钾的热分解产物探究实验 模型认知： （1）各种装置的前后顺序 排空气装置→发生装置→安全防护装置→净化装置→干燥装置→主反应装置(性质实验装置)→收集装置→隔离装置→尾气处理装置 相关装置的注意事项: (ⅰ)安全防护装置主要是为了防倒吸、防堵塞等,可能会出现在整个装置中需要防护的地方。 (ⅱ)在一套完整的实验装置中并非上述装置都会出现,根据具体实验的要求选用适当的装置。 （2）仪器的连接顺序 整个装置按照自下而上、自左至右的顺序安装。洗气瓶要长进短出;量气装置则要短进长出;干燥管要粗进细出;冷凝管要低进高出。 （3）操作顺序问题 与气体有关的实验操作顺序:装置选择与连接→气密性检查→装入固体药品→加液体药品→按程序实验→拆卸仪器。 （4）加热操作的顺序要求 使用可燃性气体(如:H2、CO、CH4等),先用原料气赶走系统内的空气,再点燃酒精灯加热,以防止爆炸。 制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如H2还原CuO的实验),反应结束时,应先熄灭酒精灯,继续通原料气至试管冷却。 2. 固态物质的制备和探究 下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序号)。 【答案】①②③⑤ 模型认知： 固体的制备须结合物质性质进行方案设计。易被氧化的物质要思考防氧化。易水解的物质就要防水解，比如要隔绝装置外的水蒸气。易挥发的物质则要考虑液封。比如溴的保存。易升华的物质，如三氯化铝，则要考虑其在制备过程中会先升华，后凝华，容易导致导管堵塞，要防堵塞，要平衡气压。 3. 液态有机物的制备和探究 乙酸乙酯的实验室制备系统 模型认知： 液态有机物的考查角度往往有以下五种角度：1.试剂的添加顺序（先加入乙醇，再加入浓硫酸，最后加入乙酸。不能先加入浓硫酸，原因是浓H2SO4密度大，且与乙醇混合时放出大量的热易造成液体飞溅。）2.提高转化率的手段（乙酸、乙醇发生酯化反应是可逆反应，增大乙醇的用量可使平衡向生成酯的方向进行，提高乙酸的转化率。 ）3.装置的选择和作用（b试管中的导气管不能伸入到液面以下，因为要防止倒吸）4.如何分离提纯（用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸。）.5.产率的计算。 二、控制化学实验的条件 实验条件控制 目的 解题指导 温度控制的目的 （1） 控制实验条件是高考化学实验的命题重点之一，尤其是“温度”的控制。 控制温度在一定范围内进行的目的：①若温度过低，则反应速率(或溶解速率)较慢；②若温度过高，则某些物质会分解或挥发(如H2O2、氨水、草酸、浓硝酸、铵盐等) （2） 冰水冷却的目的还有：降低产物的溶解度，提高产量 （1） 要充分利用题给信息，尤其是物质的熔点和沸点，升华、受热分解的温度等 （2） 水浴加热的好处：受热均匀，温度可控，且温度不超过100 ℃。 冰水浴可防止物质分解(如：在制备NaClO2的实验中，使用冰水浴可以防止其分解) （3） 减压蒸发的原因：减压蒸发降低了蒸发温度，可防止所制备的物质分解(如制备结晶水合物或题中给出物质受热分解的温度较低)。受热易分解物质从溶液中分离时的实验方法：在低温下(低于分解的温度)减压蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥 （4） 趁热过滤的原因：保持过滤温度，防止温度降低后某物质析出 还原 与氧化 防止氧化 （1） 常用氮气(或载气)排除空气，并用氮气作保护气。 （2） 防止Fe2＋氧化 ①配置FeSO4溶液时，蒸馏水要煮沸除去氧气； ②常在FeSO4溶液中加入过量的铁粉； 柠檬酸具有强还原性，也可防止Fe2＋被氧化。 氧化 除去干扰离子 （1） 加入氧化剂升高离子价态。如过氧化氢可以将Fe2＋氧化为Fe3＋。 （2） H2O2作为氧化剂的优点是：不会引入新杂质，也不会污染环境；使用时要防止因温度过高而使其分解。 （3） 若用硝酸做氧化剂时，会释放出氮氧化物(或NO、NO2)，造成环境污染。 调节pH 酸性 （1） 防止盐类水解；为防止Fe2＋、Fe3＋水解，在配置的FeSO4溶液要加入稀硫酸 。 （2） 有利于使干扰金属离子转化为氢氧化物沉淀，过滤分离。如：加入过氧化氢先将Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH为弱酸性，生成氢氧化铁沉淀，过滤除去。 三、定性实验三个层次的突破 1. 竞争反应 反应物间一对多的化学反应常有“平行反应”和“竞争反应”两类，平行反应主要指多个反应相互间没有影响可同时进行；而竞争反应是指由于反应能力不同，多个反应按一定的先后顺序逐次进行。竞争反应主要包括两种基本题型：一是一种氧化剂(还原剂)与多种还原剂(氧化剂)反应，如把Cl2通入含I－、Br－、Fe2＋的溶液中，按照还原能力由强到弱的顺序，I－优先反应，其次是Fe2＋，最后是Br－；二是一种酸(碱)与多种碱性(酸性)物质反应，如把HCl逐滴加入到含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中，按照碱性由强到弱的顺序，NaOH优先反应，其次是Na2CO3，最后是NaHCO3，此类竞争反应的先后顺序即是其有效顺序。在实际问题中有部分看似平行的反应，由于物质的性质而出现了“有效”和“无效”两种可能性，准确地确定有效反应就成了解题的关键（如有时候会涉及实验的现象描述）。 2. 条件对产物的影响（涉及物质制备的分析） （1）催化剂的影响：如1,3-丁二烯的1,2-加成与1,4加成 （2）温度的影响：如乙醇生成乙烯（1700C）和乙醚（1400C） （3）用量的影响：如将二氧化碳通入澄清石灰水 四、定量实验三个层次的突破 1. 酸碱中和滴定曲线 （1）强碱—强酸滴定曲线 0．10 mol·L—1 NaOH溶液滴定0.10 mol·L—1 20.00 mL HCl溶液。 加入NaOH溶液 剩余HCl溶液体积/mL 过量NaOH溶液体积/mL pH 滴定/% V/mL 99.9 19.98 0.02 4.30 滴定突跃 ΔpH＝5.4 NaOH溶液从19.98 mL到20.02 mL，只增加了0.04 mL(约1滴)，就使得溶液的pH改变了5.4个单位。这种在化学计量点±0.1%范围内，pH的急剧变化就称为滴定突跃。滴定突跃范围是选择指示剂的重要依据，凡是在滴定突跃范围内能发生颜色变化的指示剂都可以用来指示滴定终点。实际分析时，为了更好地判断终点，氢氧化钠滴定盐酸通常选用酚酞作指示剂的原因：终点的颜色由无色变为浅红色，更容易辨别。滴定剂浓度越大，滴定突跃就越大，可供选择的指示剂就越多。 NaOH溶液的浓度 HCl溶液的浓度 A点 B点 滴定突跃 1.0 mol·L—1 1.0 mol·L—1 3.30 10.70 ΔpH＝7.4 0.10 mol·L—1 0.10 mol·L—1 4.30 9.70 ΔpH＝5.4 0.01 mol·L—1 0.01 mol·L—1 5.30 8.70 ΔpH＝3.4 （2）强碱，弱酸滴定曲线 由图可知：Ka越小，滴定突跃范围就越小。 2. 酸碱中和滴定的拓展应用 （1）凯氏定氮法 凯氏定氮法是测定有机化合物中氮的含量的重要方法。在催化剂存在下，将样品(有机试样)加入硫酸溶液进行消化处理，把有机氮转化成铵盐(硫酸铵或硫酸氢铵)。 ①然后加入浓氢氧化钠至溶液呈强碱性，生成的氨气随水蒸气蒸馏出来，导入，定量过量的盐酸标准液中，最后以标准氢氧化钠溶液返滴定余下的盐酸，由此计算氮的质量分数。 w(N)＝×100% ②在上述操作中，若将蒸馏出的氨导入饱和硼酸吸收，则可用盐酸标准液直接滴定所产生的硼酸盐 NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3 NH3·H3BO3＋HCl=== NH4Cl＋H3BO3 n(N)＝n(HCl) w(N)＝×100% （2）沉淀滴定法 莫尔法：莫尔法是以铬酸钾(K2CrO4) 作指示剂，在中性或弱碱性溶液中，用AgNO3 标准液直接滴定氯离子或溴离子 。说明：①滴定反应：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色) 确定终点：2Ag＋＋CrO===Ag2CrO4↓(砖红色) ②为什么溶液要控制在中性或弱碱性(pH＝6.5～10.5)? 若溶液为酸性，CrO与H＋作用生成Cr2O，致使Ag2CrO4沉淀出现过迟，甚至不出现沉淀；若溶液碱性过强，则会生成AgOH或Ag2O沉淀。 ③为什么要严格控制K2CrO4的浓度？ 若K2CrO4的浓度过高，终点将过早出现，且颜色过深，影响终点的观察；若K2CrO4的浓度过低，终点出现将过迟，影响滴定的准确度。 ④铬酸根CrO与重铬酸根Cr2O离子的转化： 2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O。 佛尔哈德法：在酸性溶液中，用标准试剂NH4SCN直接滴定Ag＋ ，生成AgSCN白色沉淀，确定终点的指示剂是铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]，Fe3＋与SCN－生成红色配合物。 说明：①也可以用此法返滴定测定卤素离子：在含有卤素离子的硝酸溶液中，加入一定量过量的AgNO3标准液，再以铁铵矾作指示剂，用NH4SCN标准液返滴定过量的Ag＋。 ② 为防止Fe3＋水解，应控制溶液为酸性。Fe3＋的浓度也不能过大，因其黄色会干扰终点的观察。 沉淀条件的选择：①晶形沉淀 晶形沉淀过程中必须控制较小的过饱和程度，沉淀后还需陈化。晶形沉淀应在较稀的热溶液中进行，并缓慢滴加稀的沉淀剂，不断搅拌。 ②无定形沉淀 无定形沉淀要在近沸的热溶液中进行，防止形成胶体；要趁热过滤，不必陈化。趁热过滤可以大大缩短过滤洗涤的时间。 （3）氧化还原滴定法 指示剂：①自身指示剂：用酸性KMnO4溶液来滴定无色或浅色的还原性物质。 ②专属指示剂：I2 － 淀粉。 ③氧化还原指示剂：二苯胺磺酸钠。 高锰酸钾法： ①在强酸性条件下有更强的氧化性。若用KMnO4溶液来滴定有机物时，常在碱性条件下进行。 ②标定KMnO4溶液的基准物质很多，常用草酸钠(Na2C2O4)： 2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 应用： 例1　用酸性KMnO4溶液直接滴定H2O2： 2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O 例2　测定Ca2＋——间接滴定法 ①先用草酸铵与Ca2＋生成CaC2O4沉淀： Ca2＋＋C2O===CaC2O4↓ ②沉淀过滤洗涤后用稀硫酸溶解： CaC2O4＋2H＋===Ca2＋＋H2C2O4 ③再用KMnO4标准液滴定草酸： 2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O ④定量关系：n(Ca2＋)＝n(C2O)＝n(MnO) 重铬酸钾法：K2Cr2O7是一种较强的氧化剂，易于提纯，其溶液非常稳定。由于反应生成的Cr3＋易水解，故此法只能在酸性条件下进行。因不受Cl－还原性影响，K2Cr2O7可以在盐酸溶液中进行滴定。常用的指示剂是二苯胺磺酸钠(无色变为红紫色)。 应用： K2Cr2O7滴定Fe2＋：6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O 碘量法：碘量法是以I2作氧化剂或以I－作还原剂进行的氧化还原滴定的方法(淀粉作指示剂)。 ①直接碘量法：I2是一种较弱的氧化剂，可以直接滴定Sn2＋、S2－、SO等还原性物质。 滴定不能在强碱性溶液中进行，防止碘发生歧化反应：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O。 应用：例1　用I2标准液滴定SO：I2＋SO＋H2O===2I－＋SO＋2H＋ 例2　用I2标准液测定维生素C。 ②间接碘量法：先加入过量的I－与被测物定量反应，而后再用硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准溶液滴定析出的I2：2S2O＋I2===S4O＋2I－(以淀粉为指示剂)。 应用：间接碘量法测定葡萄糖。 （4）配位滴定法 ①EDTA滴定某一金属离子时，滴定突跃的pM范围的大小与溶液的酸碱性有关：溶液的碱性越强 ，稳定常数就越大，配合物越稳定，突跃范围就越大。 ②定量关系：1∶1，即n(金属离子)＝n(EDTA)。 1．（2026·黑龙江吉林·模拟预测）咪唑（）是一种化工产品。可通过乙二醛、甲醛、硫酸铵按物质的量之比1∶1∶1进行反应制备咪唑，某小组制备咪唑的实验装置和步骤如下： ①投料：在250 mL三口烧瓶中加入足量硫酸铵和50 mL蒸馏水，搅拌溶解；向仪器B中加入乙二醛与甲醛的混合液（含5.8 g OHCCHO和6.0 g HCHO），滴加时三口烧瓶中溶液的温度低于，滴毕升温至，保温4 h，反应液逐渐变浑浊。 ②排氨：冷却至，分批加入氢氧化钙固体至；升温至，保温1 h排尽氨气。 ③浓缩：趁热过滤，用热水洗涤滤饼2~3次；合并滤液与洗涤液，常压浓缩至有大量晶体析出，再减压浓缩至黏稠状。 ④提纯：减压蒸馏，油泵减压（），收集馏分，得淡黄色粗咪唑。 ⑤精制：用苯加热溶解，趁热过滤，冷却后析出白色针状晶体；抽滤、真空干燥，得到咪唑3.06 g。 已知：乙二醛的沸点为，咪唑的沸点为且咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加。回答下列问题： （1）仪器B的名称为________，仪器A的进水口为________（填“a”或“b”）。 （2）图1的加热方式可采用________，优点是________。 （3）步骤②中，检验氨气的操作方法是________。 （4）步骤③中，“过滤”操作用到的玻璃仪器有烧杯、________和________。 （5）利用图2装置完成步骤④，减压蒸馏的优点是________。 （6）本实验中，咪唑的产率为________。 （7）咪唑（，分子为平面结构）中大键表示为________，它的碱性主要是由________（填“1”或“2”）号N原子体现的，判断依据是________。 2．（2026·黑龙江吉林·模拟预测）利用氧气绿色氧化苯甲醇制备苯甲酸的原理及装置如下： 实验步骤如下： Ⅰ、向三颈烧瓶中加入0.12 g苯甲醇和10.0 mL乙腈(CH3CN，作溶剂)，再加入少量有机光敏催化剂，室温下通入O2，用LED灯照射并搅拌。 Ⅱ、反应一定时间后，取少量反应液稀释，用气相色谱仪检测。测得0 h、1 h、3 h时的气相色谱图如图所示。已知物质i在气相色谱图中的峰面积Ai(峰上方a、b的值)与其物质的量ni的关系为Ai=kini，其中ki是物质i的响应因子(不同物质具有不同的响应因子)。 已知：气相色谱图中2.1 min左右的峰代表苯甲醇，3.7 min左右的峰代表苯甲酸。 Ⅲ、反应结束后，将乙腈蒸入锥形瓶；向三颈烧瓶中加入适量稀溶液并振荡分液，弃去有机层，保留水层。 Ⅳ、用稀盐酸调节水层，析出粗苯甲酸，过滤、重结晶、洗涤，得到较纯净的固体产物。回答下列问题： （1）本实验选择乙腈作为溶剂而不用水，其主要原因是______ (写出一点即可)。 （2）由步骤Ⅱ反应3 h时的数据估算，此时苯甲醇的转化率为______(保留3位有效数字)。 （3）步骤Ⅲ分液时，有机层主要含有______；该步骤的目的是______。 （4）步骤Ⅳ重结晶提纯苯甲酸的操作是热水溶解、______、过滤、洗涤、干燥。 （5）用代替进行反应，反应结束后分离得到苯甲酸，用质谱仪测得其相对分子质量为124。结合有机物的相对分子质量计算，可得出的结论是______。 （6）简要评价该方法在绿色化学方面的优点：______ (写出两点即可)。 3．（25-26高一下·广西南宁·期中）硫酸亚铁铵是重要的工业试剂，广泛用于分析化学、电镀等。某小组设计以下实验制备硫酸亚铁铵，探究其分解产物并测定产品纯度。 Ⅰ．硫酸铵和硫酸亚铁混合结晶制备硫酸亚铁铵。 （1）装置甲的名称为_______；该装置中存在一处缺陷为_______。 （2）写出装置C中发生反应的化学方程式_______。 （3）实验过程中其中一步操作为“关闭b，打开a”的目的是_______。 Ⅱ．探究硫酸亚铁铵的分解产物，某化学小组选用下图所示部分装置进行实验(部分夹持装置略)。已知分解产物中含有铁的氧化物、硫的氧化物、氨气和水蒸气等。 （4）①验证分解产物中含有氨气和水蒸气，所选用装置的正确连接顺序为_______(填字母)。 ②经实验得知，受热分解只生成一种红棕色固体产物，同时还有、、和生成，写出A中反应的化学方程式_______。 Ⅲ．测定硫酸亚铁铵晶体纯度，某同学取m克硫酸亚铁铵晶体样品配成溶液，取硫酸亚铁铵溶液进行如下实验： （5）该方案测得样品纯度为_______(用含w、的式子表示)。 （6）若缺少“洗涤”步骤，最终结果会_______(填偏大、偏小或不变)。 4．（2025·内蒙古包头·模拟预测）氢化铝钠()是有机合成中重要的还原剂。实验室以无水四氢呋喃为溶剂，和为反应物，在无水无氧条件下制备。 已知：①二苯甲酮(沸点305℃)作指示剂，在有水体系中无色，在无水体系中呈蓝色。 ②易溶于四氢呋喃(沸点66℃)，难溶于甲苯(沸点110.6℃)。 （1）制备无水四氢呋喃(装置如图，夹持及加热装置略) 仪器A的名称为______。实验开始前，用排尽装置内的空气；除水过程发生的化学反应方程式为______；打开活塞K，接通冷凝水并加热装置C至80℃，当观察到______，关闭活塞K，在装置B中收集无水四氢呋喃。 （2）制备(装置如图，搅拌、加热和夹持装置略) 向三颈烧瓶中加入少量(质量可忽略)作催化剂，再加入50 mL含4.8 g NaH的四氢呋喃悬浊液；接通冷凝水，控温80℃，边搅拌边缓慢滴加50 mL含5.34 g 的四氢呋喃溶液，有白色固体析出；静置沉降，取上层清液，经一系列操作得到产品。 ①制备的化学方程式为______。 ②图2装置存在的一处明显缺陷是______。 ③由上层清液获得的系列操作：加入甲苯，减压蒸馏→操作a，得粗产品⟶…⟶得较纯净的产品。减压蒸馏的馏出物为______；操作a为______。 （3）测定的产率 将所得产品用足量无水乙醇、盐酸处理(杂质不反应)，加热沸腾分离出，冷却后配成1000 mL溶液。量取50.00 mL待测溶液、溶液于锥形瓶，调节pH并加热煮沸2 min。冷却后用醋酸锌标准溶液滴定剩余的EDTA，达终点时消耗标准溶液16.40 mL。已知EDTA与、均按反应，则的产率为______(保留一位小数)。若量取EDTA溶液时滴定管尖嘴部分有气泡，放出溶液后气泡消失，则测定结果将______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 5．（2026·辽宁大连·二模）乙酰苯胺()又称退热冰，常温下为白色固体，有较强的解热镇痛作用。实验室制备乙酰苯胺的实验步骤如下： 步骤Ⅰ：安装固定脱水回流反应装置(如图1)，在填充式精馏柱内依次加入玻璃弹簧填料、4A分子筛和变色硅胶。在三颈烧瓶中，加入苯胺、冰醋酸、和(对甲基苯磺酸，作催化剂)，缓慢加热至反应物沸腾。 步骤Ⅱ：当变色硅胶不继续变色时，用玻璃滴管快速取1滴反应液滴入饱和碳酸钠溶液中，加入5滴乙酸乙酯振摇，用毛细管取乙酸乙酯层在薄层色谱板上点样，确定反应终点停止加热回流。 步骤Ⅲ：趁热将反应液倒入100 mL冷水中搅拌，在室温下静置后抽滤、洗涤，所得滤饼为乙酰苯胺粗产物。 已知：①步骤Ⅰ反应中，蒸出的水和乙酸经玻璃弹簧填料分馏，乙酸回流至三颈烧瓶中。 ②4A分子筛和变色硅胶均对水分子有很强的吸附作用，同时变色硅胶能通过所含氯化钴结晶水的数量变化而显示不同的颜色。 ③相关物质的性质如下表： 苯胺 冰醋酸 乙酰苯胺 沸点为184℃，微溶于水，易被氧化而变色。相对分子质量为93 沸点为117.9℃，相对分子质量为60 无色晶体，沸点为304℃，难溶于冷水，易溶于乙醇等有机溶剂，相对分子质量为135 白色结晶性粉末，具有较强的还原性 （1）变色硅胶在该实验中的作用为______(写出两点)。 （2）与本实验安全注意事项有关的图标有______(填字母)。 A． B． C． D． （3）步骤Ⅰ中反应的化学方程式为______。 （4）下列说法正确的是______。(填字母)。 A．步骤Ⅰ可采用油浴加热的方式加热 B．步骤Ⅱ中加入乙酸乙酯的目的是萃取苯胺 C．的作用是防止苯胺被氧化 D．步骤Ⅲ中粗产物应使用乙醇洗涤 （5）步骤Ⅱ中采用薄层色谱层析监测反应的进程，通过观察薄层色谱展开后的斑点(在该实验条件下，只有苯胺和乙酰苯胺能够产生斑点)判断样品中的成分。下图分别为反应开始、回流、和时，用毛细管取样、点样，在薄层色谱板上展开后的斑点，则该实验条件下反应______(填标号)时可认为反应结束。 A．    B．    C． （6）步骤Ⅲ中所得粗产物可进一步提纯。在提纯该粗品过程中，正确的操作顺序为将粗产物加入水中加热溶解，______(填下列操作序号)，所得滤饼烘干后称重。 ①搅拌下加热至沸腾2~3min  ②抽滤  ③待滤液自然冷却至室温 ④溶液稍冷后加入约0.2 g活性炭  ⑤趁热抽滤 （7）最终制得3.78 g乙酰苯胺，则该实验的产率为______%。(结果保留3位有效数字) 6．（2026·辽宁沈阳·模拟预测）三氯乙醛()在医药领域作为一种重要的药物前体，可用于合成多种药物。某研究小组人员利用下列仪器制备三氯乙醛(加热和夹持装置已略去)。 已知：①易溶于水和乙醇，易被氧化生成。 ②沸点表 物质 沸点/℃ 78 97.8 198 12.3 回答下列问题： （1）实验装置从左到右的连接顺序为___________(填大写字母，装置可重复使用)。 （2）仪器a内生成的化学方程式为___________。 （3）装置E的作用为___________，下列装置中能代替装置E的是___________。 （4）反应结束后，测得粗产品中混有、杂质。生成杂质反应的化学方程式为___________。 （5）粗产品()中含量的测定： (已知：；；)。 ⅰ．准确称取上述的粗产品于碘量瓶中，先加入标准溶液振荡；再加溶液，水浴加热。 ⅱ．碘氧化反应：将ⅰ中反应后溶液冷却至室温，加入酸化；加入标准溶液，避光放置。 ⅲ．滴定剩余碘：用标准溶液滴定至淡黄色；加入淀粉指示剂，继续滴定至蓝色消失(共消耗标准溶液体积)。 ①粗产品中先加入标准溶液振荡；再加标准溶液，水浴加热的目的是___________。 ②粗产品中的质量分数为___________%。 7．（2025·黑龙江绥化·二模）二氧化氯是国际上公认的一种安全、低毒的绿色消毒剂。熔点为-59.5℃，沸点为11.0℃，极易溶于水，高浓度时极易爆炸，低浓度时爆炸性降低。某化学兴趣小组设计如图装置制备二氧化氯。回答下列问题： （1）装置A的装混合液的仪器名称_______；装置B的作用是_______。制备时，还有一种气体产生，写出该反应的离子方程式_______。 （2）装置C使用冷水吸收二氧化氯的目的是_______。 （3）向装置A中通入氮气时流速不能过快，也不能过慢，其原因是_______。 （4）装置D吸收尾气，其产物之一是。该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______。 （5）测定装置C中二氧化氯溶液的浓度，步骤如下： 第一步：取20.00L装置C中的溶液于锥形瓶中，向其中加入过量酸性KI溶液发生反应： 第二步：加入淀粉作指示剂，向其中逐滴加入的溶液至达到滴定终点，发生反应：。 ①第二步中滴定终点的标志是_______。 ②装置C中二氧化氯溶液浓度为_______。 8．（2026·黑龙江·二模）某研究小组改进了二苯二硫醚(，)的合成工艺，以苯磺酰氯()、为原料，乙二醇二甲醚为溶剂，实验流程为： 已知：①+SO2+2H2O→+H2SO4+HCl ② ③在短链醇中的溶解度大于在醚中的溶解度 （1）仪器A的名称_______，反应开始时打开钢瓶中的阀门，待气球充满气体后关闭阀门，缓冲气球的作用是①平衡气压②_______。 （2）写出该制备方法的总反应化学方程式_______。 （3）下列说法错误的是：_______。 A．通过气体循环泵可以提高利用率 B．总反应的催化剂是 C．二苯二硫醚的产率随着反应物中水量的增加一定增大 D．冷凝水的进水口是a （4）实验选择乙二醇二甲醚而不选择的原因_______。 （5）对混合物进行后处理，先回收碘单质，再进行粗产品重结晶，所有操作如下，请排序：_______。 冷却结晶并过滤，得到滤液和滤饼→加乙醇并加热至粗产品全部溶解_____________________。(所有实验步骤不重复使用) a．多加5%乙醇溶剂 b．滤液用二氯甲烷萃取(3×200 mL)，并合并有机相 c．冷却结晶，减压过滤、洗涤、干燥 d．待溶液放凉后→加入活性炭→煮沸脱色 e．趁热过滤 f．浓缩溶液过滤回收碘单质 （6）本实验中二苯二硫醚()的产率为_______(保留三位有效数字)。 9．（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）三苯甲醇(，Mr=260)是一种重要的有机合成中间体，某实验小组利用格氏试剂()制备三苯甲醇。 步骤Ⅰ：合成格氏试剂 主反应：+Mg   副反应：++MgBr2 实验装置如图所示(省略夹持及加热装置)。在三颈烧瓶中加入1.44 g镁屑及一小粒碘(催化剂)，从A中缓慢加入5.3 mL溴苯和20 mL乙醚的混合溶液，反应中保持微沸，直至Mg尽可能作用完全，反应后溶液待用。 步骤Ⅱ：三苯甲醇的制备 将三颈烧瓶置于冰水浴中，搅拌下加入9 g二苯甲酮()和25 mL无水乙醚的混合液，加液完毕后，温水浴回流30 min，使反应完全，冰水浴冷却后加入30 mL饱和氯化铵溶液。水浴蒸去乙醚和未反应的溴苯及其他副产物，三苯甲醇变为固体析出，抽滤，得到粗产品。 已知： ①格氏试剂性质活泼，可与H2O、O2等反应。 ②乙醚沸点为34.5℃。 ③可与水反应生成三苯甲醇、Mg(OH)Br沉淀和MgBr2。 请回答下列问题： （1）仪器A的名称：___________，仪器B的名称：___________。 （2）步骤Ⅰ中乙醚的作用除了作溶剂还有___________。 （3）步骤Ⅰ中若溴苯和乙醚混合溶液滴加速度过快，会导致___________。 （4）根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶最适宜的规格为___________(填序号)。 A．50 mL B．100 mL C．150 mL D．250 mL （5）步骤Ⅱ中滴加饱和水溶液而非用蒸馏水的原因___________，反应的离子方程式是___________。 （6）粗产品精制的实验方法是___________。 （7）准确称量本实验所得三苯甲醇粗产品325 mg和甲苯92 mg，利用核磁共振氢谱仪对混合物进行分析(假设杂质对核磁共振的检测结果不造成影响)。结果显示如下(羟基氢略)： 吸收峰化学位移ppm 对应的氢原子 相对峰面积 7.2-7.6 苯环上的所有氢原子 40 1.5 甲基上的氢原子 6 本实验所得三苯甲醇粗产品的纯度为___________(结果保留3位有效数字)。 10．（2026·吉林长春·模拟预测）对甲氧基苯甲酸是一种重要的有机合成中间体，可以用84消毒液采用如下方法进行制备。 化合物 相对分子质量 溶解性 对甲氧基苯乙酮 150 难溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂 对甲氧基苯甲酸 152 微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂 I．如图所示，在三颈烧瓶中加入对甲氧基苯乙酮，溶液，用仪器A缓缓滴加消毒液，滴加完毕后于加热反应小时。 Ⅱ.充分冷却后，将烧瓶置于冰水浴中，用仪器A滴加饱和亚硫酸氢钠溶液。 Ⅲ.取下球形冷凝管，用胶头滴管逐滴加入，至为。 Ⅳ.抽滤，用水洗涤得到固体粗产物。 V.固体用乙醇重结晶，得固体产品。 请回答下列问题： （1）Ⅱ中加入亚硫酸氢钠的作用是___________(用离子方程式表示)，滴加完毕后溶液仍为碱性。 （2）重结晶中需要使用的仪器为___________(填名称)。 （3）步骤I中加热反应最好使用___________加热。 （4）用调至的目的为___________。 （5）该实验的产率为___________(保留三位有效数字)。 （6）薄层色谱法是将适宜的固定相如硅胶涂布于玻璃板上成一均匀薄层，将样品点于薄层板的一端(图1)，在展开容器内用适宜的展开剂展开(图2)，一段时间后，混合物组分在薄层板上被分离，在紫外下显示出不同距离的斑点(含苯环化合物均可在紫外下显示出紫色斑点)(图3) 薄层色谱中，同一个展开剂，被分析的样品中组分的极性越小，斑点越靠近溶剂前沿；展开剂的极性越大，同一物质的斑点越靠近溶剂前沿。斑点位于中间位置附近具有更佳的分析效果。使用体积比正己烷和乙酸乙酯混合溶剂对已知的对甲氧基苯乙酮和对甲氧基苯甲酸混合样品进行展开，在紫外下有两个斑点如图4所示。为了获得更好的分析效果，应该增加正己烷—乙酸乙酯混合展开剂中___________的比例。 （7）可以采用柱色谱法代替重结晶法进行提纯，柱色谱原理与薄层色谱相同，样品置于沙层与硅胶之间，向柱中加入上述改进后的薄层色谱展开剂，依次用若干个锥形瓶收集溶液，先收集到的化合物为___________(填结构简式)。从锥形瓶中溶液获得对甲氧基苯甲酸的方法为___________。 11．（2026·辽宁朝阳·模拟预测）反式肉桂酸()是生产冠心病药物“心可安”的重要中间体。实验室中可由苯甲醛()与乙酸酐()在催化下合成。实验装置、相关物质的性质和实验步骤如下： 物质 沸点/℃ 主要性质 苯甲醛 178 无色液体，微溶于水 乙酸酐 140 无色液体，遇水分解生成乙酸 反式肉桂酸 300 白色至淡黄色粉末，微溶于水 实验步骤： ①如图1安装好制备装置，在三颈烧瓶中依次加入一定量的无水乙酸钾、苯甲醛、乙酸酐及沸石。 在150~170℃回流1小时。(已知：若蒸气温度高于140℃，冷凝管内、外管连接处易爆裂，故用空气冷凝管) ②将反应液冷却至100℃左右，加入20 mL热水，再加入饱和碳酸钠溶液至pH为8左右。 ③如图2安装好水蒸气蒸馏装置，蒸出未反应的苯甲醛。 ④将三颈烧瓶中剩余液体转移至烧杯中，补加少量水，加入1~2药匙活性炭，煮沸3分钟，脱色后过滤，得滤液。 ⑤向滤液中加入浓盐酸至pH为3左右，充分反应并冷却至室温，减压过滤、洗涤、干燥得产品。 回答下列问题： （1）已知产物中有乙酸生成，则步骤①中发生反应的化学方程式为___________。 （2）冷凝回流时，为防止物料因冷凝不充分从空气冷凝管顶端逸出，除控制加热温度外，还可以对装置进行的改进是___________。 （3）步骤②中加入饱和碳酸钠溶液主要是将肉桂酸转化成肉桂酸钠，目的是___________。 （4）步骤③中判断蒸馏完成的现象是___________。 （5）水蒸气蒸馏中，实验条件下水与苯甲醛混合物的沸点为97.9℃，此时p=760 mmHg，p(H2O)=706 mmHg，p(苯甲醛)=54 mmHg，则每蒸出1 g H2O伴随蒸出的苯甲醛为___________g(保留两位有效数字)。 （6）步骤④中，加活性炭和过滤时分别对温度的处理合理的是___________(填标号)。 A．冷却、趁热    B．趁热、冷却 （7）该合成方法的产率通常在之间，产率较低的原因可能是___________(填标号)。 A．高温时有副反应发生    B．生成顺式异构体    C．洗涤、干燥不充分 22 / 33 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 题17 化学实验综合题 1．（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 【解析】（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。 2．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）某实验小组采用如下方案实现了对甲基苯甲酸的绿色制备。 反应： 步骤： Ⅰ．向反应管中加入0.12g对甲基苯甲醛和1.0mL丙酮，光照，连续监测反应进程。 Ⅱ．5h时，监测结果显示反应基本结束，蒸去溶剂丙酮，加入过量稀NaOH溶液，充分反应后，用乙酸乙酯洗涤，弃去有机层。 Ⅲ．用稀盐酸调节水层后，再用乙酸乙酯萃取。 Ⅳ．用饱和食盐水洗涤有机层，无水干燥，过滤，蒸去溶剂，得目标产物。 回答下列问题： （1）相比作氧化剂，该制备反应的优点为_______、_______(答出2条即可)。 （2）根据反应液的核磁共振氢谱(已去除溶剂H的吸收峰，谱图中无羧基H的吸收峰)监测反应进程如下图。已知峰面积比，。反应2h时，对甲基苯甲醛转化率约为_______%。 （3）步骤Ⅱ中使用乙酸乙酯洗涤的目的是_______。 （4）步骤Ⅲ中反应的离子方程式为_______、_______。 （5）用同位素示踪法确定产物羧基O的来源。丙酮易挥发，为保证气氛，通前，需先使用“循环冷冻脱气法”排出装置中(空气中和溶剂中)的，操作顺序为：①→②→_______→_______→_______(填标号)，重复后四步操作数次。 同位素示踪结果如下表所示，则目标产物中羧基O来源于醛基和_______。 反应条件 质谱检测目标产物相对分子质量 太阳光，，室温，，5h 138 太阳光，空气，室温，，5h 136 【答案】（1） 原料廉价易得 不生成对苯二甲酸 （2）50 （3）除去剩余的对甲基苯甲醛 （4） +H+ （5） ③ ① ④ 氧气 【解析】0.12g对甲基苯甲醛和1.0mL丙酮在有空气存在、光照条件下反应，反应基本结束后，蒸去溶剂丙酮，加入过量稀NaOH溶液，充分反应后，用乙酸乙酯洗涤，弃去有机层，然后用稀盐酸调节水层后，再用乙酸乙酯萃取，用饱和食盐水洗涤有机层，无水干燥，过滤，蒸去溶剂，得目标产物。 （1）作氧化剂时可将氧化为对苯二甲酸，即有副反应发生，该制备反应在有空气存在、光照条件下发生时，以空气中氧气为氧化剂，既绿色环保，又没有对苯二甲酸生成，所以反应的优点可填：不生成对苯二甲酸(副反应少)；原料廉价易得；原子经济性高(污 染物少)；条件温和(使用了可再生能源)； （2）起始0h时只有，5h时只有，，则2h时反应液中既有又有，且两者物质的量之比为1：1，即对甲基苯甲醛转化率约为50%； （3）蒸去溶剂丙酮后，加入过量稀NaOH溶液将对甲基苯甲酸转化为对甲基苯甲酸钠进入水层，则充分反应后，用乙酸乙酯洗涤的目的是除去未反应完的； （4）步骤Ⅱ加入过量稀NaOH溶液将对甲基苯甲酸转化为对甲基苯甲酸钠，步骤Ⅲ中加稀盐酸调节水层反应的离子方程式为：、+H+； （5）丙酮易挥发，为保证气氛，通前，需先使用“循环冷冻脱气法”排出装置中(空气中和溶剂中)的，即反应液中有，冷冻可排走一部分溶解的，然后打开阀门抽气，一段时间后，再关闭阀门，待反应液恢复室温后，再冷冻反应液，即“循环冷冻脱气法”，所以操作顺序为：①→②→③→①→④(填标号)，重复后四步操作数次；的相对原子质量为136，太阳光，空气，室温，，5h得到的物质相对分子质量为136，为，而太阳光，，室温，，5h得到的物质相对分子质量为138，说明目标产物中羧基O来源于醛基和空气中的氧气。 3．（2024·辽宁·高考真题）某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化，设计实验方案如下： I．向烧瓶中分别加入乙酸()、乙醇()、固体及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。 II．加热回流后，反应液由蓝色变为紫色，变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热。 III．冷却后，向烧瓶中缓慢加入饱和溶液至无逸出，分离出有机相。 IV．洗涤有机相后，加入无水，过滤。 V．蒸馏滤液，收集馏分，得无色液体，色谱检测纯度为。 回答下列问题： （1）在反应中起_______作用，用其代替浓的优点是_______(答出一条即可)。 （2）甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水，除指示反应进程外，还可_______。 （3）使用小孔冷凝柱承载，而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填标号)。 A．无需分离 B．增大该反应平衡常数 C．起到沸石作用，防止暴沸 D．不影响甲基紫指示反应进程 （4）下列仪器中，分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是_______(填名称)。 （5）该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至)。 （6）若改用作为反应物进行反应，质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为_______(精确至1)。 【答案】（1） 催化剂 无有毒气体二氧化硫产生 （2）吸收生成的水，使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率 （3）AD （4）分液漏斗 （5）73.5% （6）90 【解析】乙酸与过量乙醇在一定温度下、硫酸氢钠作催化剂、甲基紫的乙醇溶液和变色硅胶作指示剂的条件下反应制取乙酸乙酯，用饱和碳酸钠溶液除去其中的乙酸至无二氧化碳逸出，分离出有机相、洗涤、加无水硫酸镁后过滤，滤液蒸馏时收集馏分，得纯度为的乙酸乙酯。 （1）该实验可实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化，用浓时，浓硫酸的作用是催化剂和，所以在反应中起催化剂作用；浓硫酸还具有强氧化性和脱水性，用浓在加热条件下反应时，可能发生副反应，且浓硫酸的还原产物二氧化硫有毒气体，所以用其代替浓的优点是副产物少，可绿色制备乙酸乙酯，无有毒气体二氧化硫产生，同时 NaHSO4固体易于称量； （2）变色硅胶吸水，除指示反应进程外，还可吸收加热时生成的水，使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率； （3）A. 若向反应液中直接加入变色硅胶，则反应后需要过滤出硅胶，而使用小孔冷凝柱承载则无需分离，故A正确；B. 反应的平衡常数只与温度有关，使用小孔冷凝柱承载不能增大该反应平衡常数，故B错误；C. 小孔冷凝柱承载并没有投入溶液中，不能起到沸石作用，不能防止暴沸，故C错误；D. 由题中“反应液由蓝色变为紫色，变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热”可知，若向反应液中直接加入变色硅胶，则变色硅胶由蓝色变为粉红色，会影响观察反应液由蓝色变为紫色，所以使用小孔冷凝柱承载不影响甲基紫指示反应进程，故D正确；故答案为：AD； （4）容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液，分离有机相和洗涤有机相不需要容量瓶；漏斗用于固液分离，分离有机相和洗涤有机相不需要漏斗；分离液态有机相和洗涤液态有机相也不需要洗气瓶；分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是分液漏斗； （5）由反应可知，乙酸与乙醇反应时，理论上可获得的乙酸乙酯的质量为0.1mol×88g/mol=8.8g，则该实验乙酸乙酯的产率为； （6）若改用作为反应物进行反应，则因为，生成的乙酸乙酯的摩尔质量为90g/mol，所以质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为90。 4．（2023·辽宁·高考真题）2—噻吩乙醇()是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备方法如下： Ⅰ．制钠砂。向烧瓶中加入液体A和金属钠，加热至钠熔化后，盖紧塞子，振荡至大量微小钠珠出现。 Ⅱ．制噻吩钠。降温至，加入噻吩，反应至钠砂消失。 Ⅲ．制噻吩乙醇钠。降温至，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应。 Ⅳ．水解。恢复室温，加入水，搅拌；加盐酸调至4~6，继续反应，分液；用水洗涤有机相，二次分液。 Ⅴ．分离。向有机相中加入无水，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后，得到产品。 回答下列问题： （1）步骤Ⅰ中液体A可以选择_______。 a．乙醇     b．水     c．甲苯     d．液氨 （2）噻吩沸点低于吡咯(  )的原因是_______。 （3）步骤Ⅱ的化学方程式为_______。 （4）步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高引发副反应，加入环氧乙烷溶液的方法是_______。 （5）步骤Ⅳ中用盐酸调节的目的是_______。 （6）下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用的是_______(填名称)：无水的作用为_______。 （7）产品的产率为_______(用计算，精确至0.1%)。 【答案】（1）c （2）  中含有N原子，可以形成分子间氢键，氢键可以使熔沸点升高 （3）2+2Na2+H2 （4）将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入，此过程中不断用玻璃棒进行搅拌来散热 （5）将NaOH中和，使水解平衡正向移动，有利于水解完全 （6） 球形冷凝管和分液漏斗 除去水 （7）70.0% 【解析】（1）步骤Ⅰ制钠砂过程中，液体A不能和Na反应，而乙醇、水和液氨都能和金属Na反应，故选c。 （2）噻吩沸点低于吡咯(  )的原因是：  中含有N原子，可以形成分子间氢键，氢键可以使熔沸点升高。 （3）步骤Ⅱ中和Na反应生成2-噻吩钠和H2，化学方程式为：2+2Na2+H2。 （4）步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高引发副反应，加入环氧乙烷溶液的方法是：将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入，此过程中不断用玻璃棒进行搅拌来散热。 （5）2-噻吩乙醇钠水解生成-噻吩乙醇的过程中有NaOH生成，用盐酸调节的目的是将NaOH中和，使水解平衡正向移动，有利于水解完全。 （6）步骤Ⅴ中的操作有过滤、蒸馏，蒸馏的过程中需要直形冷凝管不能用球形冷凝管，无需使用的是球形冷凝管和分液漏斗；向有机相中加入无水的作用是：除去水。 （7）步骤Ⅰ中向烧瓶中加入液体A和金属钠，Na的物质的量为，步骤Ⅱ中Na完全反应，根据方程式可知，理论上可以生成0.2mol2-噻吩乙醇，产品的产率为=70.0%。 5．（2022·辽宁·高考真题）作为绿色氧化剂应用广泛，氢醌法制备原理及装置如下： 已知：、等杂质易使催化剂中毒。回答下列问题： （1）A中反应的离子方程式为___________。 （2）装置B应为___________(填序号)。 （3）检查装置气密性并加入药品，所有活塞处于关闭状态。开始制备时，打开活塞___________，控温。一段时间后，仅保持活塞b打开，抽出残留气体。随后关闭活塞b，打开活塞___________，继续反应一段时间。关闭电源和活塞，过滤三颈烧瓶中混合物，加水萃取，分液，减压蒸馏，得产品。 （4）装置F的作用为___________。 （5）反应过程中，控温的原因为___________。 （6）氢醌法制备总反应的化学方程式为___________。 （7）取产品，加蒸馏水定容至摇匀，取于锥形瓶中，用酸性标准溶液滴定。平行滴定三次，消耗标准溶液体积分别为、、。假设其他杂质不干扰结果，产品中质量分数为___________。 【答案】（1） （2）②或③① （3） a、b c、d （4）防止外界水蒸气进入C中使催化剂中毒 （5）适当升温加快反应速率，同时防止温度过高分解 （6） （7）17% 【解析】从的制备原理图可知，反应分两步进行，第一步为在催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇，第二步为与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌。启普发生器A为制取的装置，产生的中混有和，需分别除去后进入C中发生第一步反应。随后氧气源释放的氧气经D干燥后进入C中发生反应生成和乙基蒽醌，F中装有浓，与C相连，防止外界水蒸气进入C中，使催化剂中毒。 （1）A中锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，反应的离子方程式为； （2）、等杂质易使催化剂中毒，需通过碱石灰除去HX和H2O，所以装置B应该选②或③①； （3）开始制备时，打开活塞a、b，A中产生的进入C中，在催化作用下与乙基蒽醌反应生成乙基蒽醇，一段时间后，关闭a，仅保持活塞b打开，将残留抽出，随后关闭活塞b，打开活塞c、d，将O2通入C中与乙基蒽醇反应生成H2O2和乙基蒽醌。 （4）容易使催化剂中毒，实验中需要保持C装置为无水环境，F的作用为防止外界水蒸气进入C中。 （5）适当升温加快反应速率，同时防止温度过高分解，所以反应过程中控温； （6）第一步为在催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇，第二步为与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌，总反应为。 （7）滴定反应的离子方程式为，可得关系式：。三组数据中偏差较大，舍去，故消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为，的质量分数。 6．（2021·辽宁·高考真题）磁性材料在很多领域具有应用前景，其制备过程如下(各步均在氛围中进行)： ①称取，配成溶液，转移至恒压滴液漏斗中。 ②向三颈烧瓶中加入溶液。 ③持续磁力搅拌，将溶液以的速度全部滴入三颈烧瓶中，100℃下回流3h。 ④冷却后过滤，依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀，在干燥。 ⑤管式炉内焙烧2h，得产品3.24g。 部分装置如图： 回答下列问题： （1）仪器a的名称是_______；使用恒压滴液漏斗的原因是_______。 （2）实验室制取有多种方法，请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论，结合下列供选试剂和装置，选出一种可行的方法，化学方程式为_______，对应的装置为_______(填标号)。 可供选择的试剂：、、、、饱和、饱和 可供选择的发生装置(净化装置略去)： （3）三颈烧瓶中反应生成了Fe和，离子方程式为_______。 （4）为保证产品性能，需使其粒径适中、结晶度良好，可采取的措施有_______。 A．采用适宜的滴液速度 B．用盐酸代替KOH溶液，抑制水解 C．在空气氛围中制备 D．选择适宜的焙烧温度 （5）步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净，应选择的试剂为_______；使用乙醇洗涤的目的是_______。 （6）该实验所得磁性材料的产率为_______(保留3位有效数字)。 【答案】（1） （球形）冷凝管 平衡气压，便于液体顺利流下 （2） (或) A(或B) （3） （4）AD （5） 稀硝酸和硝酸银溶液 除去晶体表面水分，便于快速干燥 （6）90.0% 【解析】（1）根据仪器的构造与用途可知，仪器a的名称是（球形）冷凝管；恒压滴液漏斗在使用过程中可保持气压平衡，使液体顺利流下。 （2）实验室中制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化，常见的可以是将氨气通入灼热的氧化铜中反应，其化学方程式为： ；可选择气体通入硬质玻璃管与固体在加热条件下发生反应，即选择A装置。还可利用饱和和饱和在加热下发生氧化还原反应制备氮气，反应的化学方程式为：，可选择液体与液体加热制备气体型，所以选择B装置。综上考虑，答案为：(或)；A(或B)； （3）三颈烧瓶中溶液与溶液发生反应生成了Fe和，根据氧化还原反应的规律可知，该反应的离子方程式为； （4）结晶度受反应速率与温度的影响，所以为保证产品性能，需使其粒径适中、结晶度良好，可采取的措施有采用适宜的滴液速度、选择适宜的焙烧温度，AD项符合题意，若用盐酸代替KOH溶液，生成的晶体为Fe和，均会溶解在盐酸中，因此得不到该晶粒，故B不选；若在空气氛围中制备，则亚铁离子容易被空气氧化，故D不选，综上所述，答案为：AD； （5）因为反应后溶液中有氯离子，所以在步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净，需取最后一次洗涤液，加入稀硝酸酸化后，再加入硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则证明已洗涤干净；乙醇易溶于水，易挥发，所以最后使用乙醇洗涤的目的是除去晶体表面水分，便于快速干燥。 （6）的物质的量为，根据发生反应的离子方程式：，可知理论上所得的Fe和的物质的量各自为0.0125mol，所以得到的黑色产品质量应为，实际得到的产品3.24g，所以其产率为，故答案为：90.0%。 该类试题的立意在于检验学生是否具备“从实验目的出发→设计实验方案→选择仪器装置→控制反应条件→分离提纯产物→定量分析结果”的完整实验思维链，是“科学探究与创新意识”“证据推理与模型认知”“科学态度与社会责任”三大核心素养的全面体现。其核心价值体现在： · 落实“科学探究与创新意识”素养：化学实验是科学探究的重要途径。试题要求学生从实验目的出发，分析实验原理、选择装置、控制条件、处理异常，完整经历“提出问题→设计方案→实施实验→分析结果”的探究过程。例如2026黑吉辽蒙卷第1题（PET降解制备对苯二甲酸），以“聚酯降解”这一真实需求为情境，要求学生分析装置选择、操作目的、产物鉴定、产率计算等全流程问题；2025黑吉辽蒙卷第2题（对甲基苯甲酸的绿色制备），以“绿色化学”理念为指导，将核磁共振氢谱用于反应进程监测，体现了现代分析技术在教学中的渗透。 · 强化“证据推理与模型认知”素养：实验题要求学生基于实验现象和数据，运用化学原理进行推理判断。例如2022辽宁卷第5题（H₂O₂的制备），要求学生根据“H₂O₂遇热分解”等原理分析控温原因；2021辽宁卷第6题（Fe₃O₄磁性材料制备），要求学生根据“Fe²⁺易被氧化”等原理设计防氧化措施。试题将实验操作与化学原理深度融合，体现了“证据→推理→结论”的科学思维。 · 培养“科学态度与社会责任”素养：试题频繁引入绿色化学理念（2025黑吉辽蒙卷以O₂为氧化剂、2024辽宁卷NaHSO₄代替浓硫酸）、资源循环利用（2026黑吉辽蒙卷PET降解）、安全性考量（2024辽宁卷第(2)问NaHSO₄代替浓H₂SO₄的优点）等，引导学生关注化学实验的环保性、安全性和可持续性。 · 体现“宏观辨识与微观探析”素养：实验中的宏观现象（颜色变化、沉淀生成、气体逸出）背后是微观的化学反应（氧化还原、配位、沉淀溶解）。试题要求学生将实验现象与微观反应建立联系，从分子/离子层面理解实验本质。 结合文件中的近五年黑吉辽蒙卷真题（2021—2026）及精选模拟题，该类试题呈现出以下鲜明趋势： （一）考查载体“绿色化”——从传统实验走向绿色合成与循环利用 近年真题的考查载体从传统有机/无机制备逐步拓展到绿色合成、生物质转化、资源回收： 年份 卷别 情境/载体 核心特色 2021 辽宁卷 Fe₃O₄磁性材料制备 惰性气体保护、产率计算、滴液速度控制 2022 辽宁卷 H₂O₂氢醌法制备 多步反应、催化剂防中毒、减压蒸馏、氧化还原滴定 2023 辽宁卷 2-噻吩乙醇制备 钠砂制备、格氏反应、水解、蒸馏 2024 辽宁卷 乙酸乙酯绿色制备 NaHSO₄催化、指示剂可视化、平衡移动、产率计算 2025 黑吉辽蒙卷 对甲基苯甲酸绿色制备 O₂氧化、核磁共振监测、同位素示踪、转化率计算 2026 黑吉辽蒙卷 PET降解制备对苯二甲酸 聚合物降解、核磁定量、分步析出、循环经济 趋势研判：绿色合成、可降解材料、生物质转化、二次资源回收已成为命题主流情境。预计2027年可能考查CO₂转化利用、生物质催化转化、废旧电池材料回收等更贴近“双碳”目标和循环经济的实验素材。 （二）考查维度“结构化”——五大核心能力 通过系统分析，该类试题的命题维度可归纳为五大板块： 维度 核心考查点 典型真题/模拟题 装置与仪器选择 实验装置连接顺序、仪器名称与功能、冷凝管进出水口 2026黑吉辽蒙第1题(1)；2024辽宁第3题(4)；2023辽宁第5题(6) 操作与条件控制 加热方式、温度控制、防氧化/防水解、防倒吸、滴加速度 2026黑吉辽蒙第1题(3)；2025黑吉辽蒙第2题(5)；2024辽宁第4题(4) 分离与提纯 过滤、蒸馏、萃取、重结晶、洗涤、干燥、分液 2026黑吉辽蒙第1题(3)(4)；2025黑吉辽蒙第2题(3)；2023辽宁第5题 定量分析与计算 产率计算、转化率计算、滴定分析、核磁定量、热重分析 2026黑吉辽蒙第1题(5)；2025黑吉辽蒙第2题(2)；2022辽宁第5题(7) 原理与评价 反应原理阐释、条件选择理由、工艺优缺点评价 2024辽宁第4题(2)；2023辽宁第5题(2)；模拟第2题(6) （三）定量分析“多样化”——从产率计算走向综合定量分析 近年试题对定量分析的考查从单纯的产率计算走向多元化的定量手段： 定量方法 典型应用 对应题号 产率计算 乙酸乙酯产率73.5%、2-噻吩乙醇产率70.0% 2024辽宁第3题(5)；2023辽宁第5题(7) 核磁共振氢谱定量 PET降解产物中对苯二甲酸含量95% 2026黑吉辽蒙第1题(5) 滴定分析（氧化还原） H₂O₂含量测定17%（KMnO₄法） 2022辽宁第5题(7) 转化率计算（色谱） 对甲基苯甲醛转化率50%（GC峰面积比） 2025黑吉辽蒙第2题(2) 分配系数与萃取率 模拟第9题(5) — （四）“反套路”命题特征突出 · 2026黑吉辽蒙第1题(2)：PET降解的主要产物是对苯二甲酸钠（非对苯二甲酸）——学生常忽视碱性水解条件下羧酸以钠盐形式存在。 · 2025黑吉辽蒙第2题(5)：循环冷冻脱气法的操作顺序——学生可能误认为只需一次冷冻抽气。 · 2024辽宁第3题(1)：NaHSO₄代替浓H₂SO₄的优点是“无有毒气体SO₂产生”（非仅“催化剂”作用）。 · 2024辽宁第3题(3)：使用小孔冷凝柱承载变色硅胶的优点包括“不影响甲基紫指示反应进程”——学生可能只考虑“吸水”作用。 针对2026年及后续黑吉辽蒙卷备考，提出以下四点精准策略： · 构建“实验探究系统思维”知识网络： · 以“科学探究循环”为核心节点，向外辐射设计、操作、证据、评价四大分支，每个分支下列出关键原则、常见错误、改进策略。形成区别于碎片化操作的系统化认知结构，强化探究逻辑。 · 开展“方案设计+规范表述”限时专项训练： · 精选近五年真题及高质量模拟题，按实验类型（合成、测定、探究、检测）分类训练。要求学生在限定时间内完成方案设计并写出规范答案，赛后重点复盘变量控制是否严谨、现象描述是否精准、误差分析是否到位。建立个人“实验错题本”，定期重做巩固。 · 强化“虚拟仿真+真实操作”体验式学习： · 利用虚拟仿真实验平台进行高风险/高成本实验预习，再进入实验室完成真实操作，对比虚实差异。选取典型案例（如阿司匹林合成优化、水中COD测定）进行小组研讨，深化对“理论-实践”差距的理解。 · 回归教材“学生必做实验”与“探究活动”： · 系统梳理课标规定的9个必做实验及拓展探究活动的细节、思考题与误差来源；深入阅读科学家传记、诺贝尔奖成果中的实验设计思想。这些素材不仅是命题背景来源，更是培养科学精神与探究能力的重要载体。 总结：“化学实验综合题”是新高考化学中最考验实践能力、最体现探究素养、最具创新空间的压轴题型。备考关键在于 “探究逻辑”（拒绝操作堆砌）、“证据严谨”（现象与结论可靠关联）、“改进务实”（可行且有效）。唯有将实验知识内化为一种“在不确定性中寻求可靠证据”的科学认知范式，方能在高考中以不变应万变，稳夺高分。 命题模块 核心考点与易错点 典型试题特征（基于文件） 实验设计与变量控制 1．对照实验/空白实验的设计原则 2．单一变量原则与多因素交互作用识别 3．预实验的作用与条件范围确定 4．实验方案的可行性与安全性评估 “设置不加催化剂的对照组排除溶剂影响”“预实验确定pH有效范围为3–8” 仪器选用与装置组装 1．常见仪器功能与替代方案（如恒压滴液漏斗vs分液漏斗） 2．气密性检查方法与适用场景 3．尾气处理/防倒吸/干燥等辅助装置选择 4．微型化/绿色化装置改进思路 “用球形冷凝管回流减少挥发损失”“末端接NaOH溶液吸收Cl₂防污染” 操作步骤与规范表述 1．加料顺序、温度控制、搅拌速率等关键操作要点 2．洗涤、干燥、称量等后处理规范 3．滴定、蒸馏、萃取等分离提纯操作细节 4．安全注意事项与应急处理措施 “缓慢滴加H₂O₂防剧烈放热”“晶体用无水乙醇洗涤减少溶解损失” 现象观察与证据推理 1．颜色、气体、沉淀等现象的准确描述 2．干扰因素的识别与排除方法 3．多重证据交叉验证逻辑 4．异常现象的合理解释与归因 “溶液变蓝不能直接证明I₂生成，需排除NO₂干扰”“产率偏低可能因转移损失或副反应消耗” 定量测定与误差分析 1．滴定法/重量法/气体体积法的原理与计算 2．系统误差与偶然误差的区分与校正 3．有效数字规则与数据处理规范 4．回收率/纯度/产率的计算公式与意义 “滴定管未润洗导致标准液稀释，结果偏高”“三次平行实验RSD<2%方可取平均值” 方案评价与创新改进 1．现有方案的优缺点分析（安全、环保、成本、效率） 2．针对特定问题的改进策略 3．新技术/新方法的应用潜力评估 4．实验结果的可靠性与局限性反思 “原方案使用有毒试剂，改用离子液体更绿色”“增加在线pH监测可提高终点判断精度” · “操作记忆”固化，忽视设计逻辑与变量控制： · 误区：认为“所有加热前都要通N₂”，未区分体系是否需惰性氛围；设计对照实验时遗漏关键变量，导致结论不可靠。 · 纠正：建立“操作-目的-变量”三维分析法。每步操作必问“为什么做？控制什么变量？排除什么干扰？”训练“逆向设计”思维：从预期结论反推所需证据，再设计获取证据的操作步骤。 · “现象描述”模糊化，缺乏精准与逻辑关联： · 误区：用“有气泡产生”代替“产生无色无味气体，使澄清石灰水变浑浊”；将“溶液褪色”直接等同于“发生氧化还原反应”，忽略吸附、络合等其他可能。 · 纠正：推行“现象描述四要素”模板：① 位置（何处）；② 状态（固/液/气）；③ 颜色/气味/温度等感官特征；④ 变化过程（渐快/渐慢/突变）。强调“现象≠结论”，必须通过对照或排除法建立可靠关联。 · “误差分析”套路化，脱离具体实验情境： · 误区：背诵“仰视读数偏小”等口诀，未结合具体仪器（如量筒vs滴定管）和操作阶段（初读vs终读）；将所有偏差归为操作失误，忽略试剂纯度、环境温湿度等系统因素。 · 纠正：构建“误差溯源矩阵”。横轴列误差类型（正/负/不确定），纵轴列来源（仪器、试剂、操作、环境），交叉点填写具体机制。强调误差分析必须基于实验全流程，而非孤立片段。 · “创新改进”空泛化，缺乏可行性与针对性： · 误区：改进建议只说“更安全”“更环保”，未给出具体措施；盲目追求高科技手段，忽略中学实验室条件限制；改进方案引入新干扰，得不偿失。 · 纠正：实施“改进方案三检验”：① 是否解决原问题？② 是否在可行范围内？③ 是否引入新风险？提供常见改进策略库（如替代试剂、简化步骤、增加防护、在线监测），强化实用导向。 一、不同状态物质制备的教材模型 1. 气体制备或气体产物探究 例1：Cl2的实验室制备系统 例2：三草酸合铁酸钾的热分解产物探究实验 模型认知： （1）各种装置的前后顺序 排空气装置→发生装置→安全防护装置→净化装置→干燥装置→主反应装置(性质实验装置)→收集装置→隔离装置→尾气处理装置 相关装置的注意事项: (ⅰ)安全防护装置主要是为了防倒吸、防堵塞等,可能会出现在整个装置中需要防护的地方。 (ⅱ)在一套完整的实验装置中并非上述装置都会出现,根据具体实验的要求选用适当的装置。 （2）仪器的连接顺序 整个装置按照自下而上、自左至右的顺序安装。洗气瓶要长进短出;量气装置则要短进长出;干燥管要粗进细出;冷凝管要低进高出。 （3）操作顺序问题 与气体有关的实验操作顺序:装置选择与连接→气密性检查→装入固体药品→加液体药品→按程序实验→拆卸仪器。 （4）加热操作的顺序要求 使用可燃性气体(如:H2、CO、CH4等),先用原料气赶走系统内的空气,再点燃酒精灯加热,以防止爆炸。 制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如H2还原CuO的实验),反应结束时,应先熄灭酒精灯,继续通原料气至试管冷却。 2. 固态物质的制备和探究 下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序号)。 【答案】①②③⑤ 模型认知： 固体的制备须结合物质性质进行方案设计。易被氧化的物质要思考防氧化。易水解的物质就要防水解，比如要隔绝装置外的水蒸气。易挥发的物质则要考虑液封。比如溴的保存。易升华的物质，如三氯化铝，则要考虑其在制备过程中会先升华，后凝华，容易导致导管堵塞，要防堵塞，要平衡气压。 3. 液态有机物的制备和探究 乙酸乙酯的实验室制备系统 模型认知： 液态有机物的考查角度往往有以下五种角度：1.试剂的添加顺序（先加入乙醇，再加入浓硫酸，最后加入乙酸。不能先加入浓硫酸，原因是浓H2SO4密度大，且与乙醇混合时放出大量的热易造成液体飞溅。）2.提高转化率的手段（乙酸、乙醇发生酯化反应是可逆反应，增大乙醇的用量可使平衡向生成酯的方向进行，提高乙酸的转化率。 ）3.装置的选择和作用（b试管中的导气管不能伸入到液面以下，因为要防止倒吸）4.如何分离提纯（用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸。）.5.产率的计算。 二、控制化学实验的条件 实验条件控制 目的 解题指导 温度控制的目的 （1） 控制实验条件是高考化学实验的命题重点之一，尤其是“温度”的控制。 控制温度在一定范围内进行的目的：①若温度过低，则反应速率(或溶解速率)较慢；②若温度过高，则某些物质会分解或挥发(如H2O2、氨水、草酸、浓硝酸、铵盐等) （2） 冰水冷却的目的还有：降低产物的溶解度，提高产量 （1） 要充分利用题给信息，尤其是物质的熔点和沸点，升华、受热分解的温度等 （2） 水浴加热的好处：受热均匀，温度可控，且温度不超过100 ℃。 冰水浴可防止物质分解(如：在制备NaClO2的实验中，使用冰水浴可以防止其分解) （3） 减压蒸发的原因：减压蒸发降低了蒸发温度，可防止所制备的物质分解(如制备结晶水合物或题中给出物质受热分解的温度较低)。受热易分解物质从溶液中分离时的实验方法：在低温下(低于分解的温度)减压蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥 （4） 趁热过滤的原因：保持过滤温度，防止温度降低后某物质析出 还原 与氧化 防止氧化 （1） 常用氮气(或载气)排除空气，并用氮气作保护气。 （2） 防止Fe2＋氧化 ①配置FeSO4溶液时，蒸馏水要煮沸除去氧气； ②常在FeSO4溶液中加入过量的铁粉； 柠檬酸具有强还原性，也可防止Fe2＋被氧化。 氧化 除去干扰离子 （1） 加入氧化剂升高离子价态。如过氧化氢可以将Fe2＋氧化为Fe3＋。 （2） H2O2作为氧化剂的优点是：不会引入新杂质，也不会污染环境；使用时要防止因温度过高而使其分解。 （3） 若用硝酸做氧化剂时，会释放出氮氧化物(或NO、NO2)，造成环境污染。 调节pH 酸性 （1） 防止盐类水解；为防止Fe2＋、Fe3＋水解，在配置的FeSO4溶液要加入稀硫酸 。 （2） 有利于使干扰金属离子转化为氢氧化物沉淀，过滤分离。如：加入过氧化氢先将Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH为弱酸性，生成氢氧化铁沉淀，过滤除去。 三、定性实验三个层次的突破 1. 竞争反应 反应物间一对多的化学反应常有“平行反应”和“竞争反应”两类，平行反应主要指多个反应相互间没有影响可同时进行；而竞争反应是指由于反应能力不同，多个反应按一定的先后顺序逐次进行。竞争反应主要包括两种基本题型：一是一种氧化剂(还原剂)与多种还原剂(氧化剂)反应，如把Cl2通入含I－、Br－、Fe2＋的溶液中，按照还原能力由强到弱的顺序，I－优先反应，其次是Fe2＋，最后是Br－；二是一种酸(碱)与多种碱性(酸性)物质反应，如把HCl逐滴加入到含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中，按照碱性由强到弱的顺序，NaOH优先反应，其次是Na2CO3，最后是NaHCO3，此类竞争反应的先后顺序即是其有效顺序。在实际问题中有部分看似平行的反应，由于物质的性质而出现了“有效”和“无效”两种可能性，准确地确定有效反应就成了解题的关键（如有时候会涉及实验的现象描述）。 2. 条件对产物的影响（涉及物质制备的分析） （1）催化剂的影响：如1,3-丁二烯的1,2-加成与1,4加成 （2）温度的影响：如乙醇生成乙烯（1700C）和乙醚（1400C） （3）用量的影响：如将二氧化碳通入澄清石灰水 四、定量实验三个层次的突破 1. 酸碱中和滴定曲线 （1）强碱—强酸滴定曲线 0．10 mol·L—1 NaOH溶液滴定0.10 mol·L—1 20.00 mL HCl溶液。 加入NaOH溶液 剩余HCl溶液体积/mL 过量NaOH溶液体积/mL pH 滴定/% V/mL 99.9 19.98 0.02 4.30 滴定突跃 ΔpH＝5.4 NaOH溶液从19.98 mL到20.02 mL，只增加了0.04 mL(约1滴)，就使得溶液的pH改变了5.4个单位。这种在化学计量点±0.1%范围内，pH的急剧变化就称为滴定突跃。滴定突跃范围是选择指示剂的重要依据，凡是在滴定突跃范围内能发生颜色变化的指示剂都可以用来指示滴定终点。实际分析时，为了更好地判断终点，氢氧化钠滴定盐酸通常选用酚酞作指示剂的原因：终点的颜色由无色变为浅红色，更容易辨别。滴定剂浓度越大，滴定突跃就越大，可供选择的指示剂就越多。 NaOH溶液的浓度 HCl溶液的浓度 A点 B点 滴定突跃 1.0 mol·L—1 1.0 mol·L—1 3.30 10.70 ΔpH＝7.4 0.10 mol·L—1 0.10 mol·L—1 4.30 9.70 ΔpH＝5.4 0.01 mol·L—1 0.01 mol·L—1 5.30 8.70 ΔpH＝3.4 （2）强碱，弱酸滴定曲线 由图可知：Ka越小，滴定突跃范围就越小。 2. 酸碱中和滴定的拓展应用 （1）凯氏定氮法 凯氏定氮法是测定有机化合物中氮的含量的重要方法。在催化剂存在下，将样品(有机试样)加入硫酸溶液进行消化处理，把有机氮转化成铵盐(硫酸铵或硫酸氢铵)。 ①然后加入浓氢氧化钠至溶液呈强碱性，生成的氨气随水蒸气蒸馏出来，导入，定量过量的盐酸标准液中，最后以标准氢氧化钠溶液返滴定余下的盐酸，由此计算氮的质量分数。 w(N)＝×100% ②在上述操作中，若将蒸馏出的氨导入饱和硼酸吸收，则可用盐酸标准液直接滴定所产生的硼酸盐 NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3 NH3·H3BO3＋HCl=== NH4Cl＋H3BO3 n(N)＝n(HCl) w(N)＝×100% （2）沉淀滴定法 莫尔法：莫尔法是以铬酸钾(K2CrO4) 作指示剂，在中性或弱碱性溶液中，用AgNO3 标准液直接滴定氯离子或溴离子 。说明：①滴定反应：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色) 确定终点：2Ag＋＋CrO===Ag2CrO4↓(砖红色) ②为什么溶液要控制在中性或弱碱性(pH＝6.5～10.5)? 若溶液为酸性，CrO与H＋作用生成Cr2O，致使Ag2CrO4沉淀出现过迟，甚至不出现沉淀；若溶液碱性过强，则会生成AgOH或Ag2O沉淀。 ③为什么要严格控制K2CrO4的浓度？ 若K2CrO4的浓度过高，终点将过早出现，且颜色过深，影响终点的观察；若K2CrO4的浓度过低，终点出现将过迟，影响滴定的准确度。 ④铬酸根CrO与重铬酸根Cr2O离子的转化： 2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O。 佛尔哈德法：在酸性溶液中，用标准试剂NH4SCN直接滴定Ag＋ ，生成AgSCN白色沉淀，确定终点的指示剂是铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]，Fe3＋与SCN－生成红色配合物。 说明：①也可以用此法返滴定测定卤素离子：在含有卤素离子的硝酸溶液中，加入一定量过量的AgNO3标准液，再以铁铵矾作指示剂，用NH4SCN标准液返滴定过量的Ag＋。 ② 为防止Fe3＋水解，应控制溶液为酸性。Fe3＋的浓度也不能过大，因其黄色会干扰终点的观察。 沉淀条件的选择：①晶形沉淀 晶形沉淀过程中必须控制较小的过饱和程度，沉淀后还需陈化。晶形沉淀应在较稀的热溶液中进行，并缓慢滴加稀的沉淀剂，不断搅拌。 ②无定形沉淀 无定形沉淀要在近沸的热溶液中进行，防止形成胶体；要趁热过滤，不必陈化。趁热过滤可以大大缩短过滤洗涤的时间。 （3）氧化还原滴定法 指示剂：①自身指示剂：用酸性KMnO4溶液来滴定无色或浅色的还原性物质。 ②专属指示剂：I2 － 淀粉。 ③氧化还原指示剂：二苯胺磺酸钠。 高锰酸钾法： ①在强酸性条件下有更强的氧化性。若用KMnO4溶液来滴定有机物时，常在碱性条件下进行。 ②标定KMnO4溶液的基准物质很多，常用草酸钠(Na2C2O4)： 2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 应用： 例1　用酸性KMnO4溶液直接滴定H2O2： 2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O 例2　测定Ca2＋——间接滴定法 ①先用草酸铵与Ca2＋生成CaC2O4沉淀： Ca2＋＋C2O===CaC2O4↓ ②沉淀过滤洗涤后用稀硫酸溶解： CaC2O4＋2H＋===Ca2＋＋H2C2O4 ③再用KMnO4标准液滴定草酸： 2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O ④定量关系：n(Ca2＋)＝n(C2O)＝n(MnO) 重铬酸钾法：K2Cr2O7是一种较强的氧化剂，易于提纯，其溶液非常稳定。由于反应生成的Cr3＋易水解，故此法只能在酸性条件下进行。因不受Cl－还原性影响，K2Cr2O7可以在盐酸溶液中进行滴定。常用的指示剂是二苯胺磺酸钠(无色变为红紫色)。 应用： K2Cr2O7滴定Fe2＋：6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O 碘量法：碘量法是以I2作氧化剂或以I－作还原剂进行的氧化还原滴定的方法(淀粉作指示剂)。 ①直接碘量法：I2是一种较弱的氧化剂，可以直接滴定Sn2＋、S2－、SO等还原性物质。 滴定不能在强碱性溶液中进行，防止碘发生歧化反应：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O。 应用：例1　用I2标准液滴定SO：I2＋SO＋H2O===2I－＋SO＋2H＋ 例2　用I2标准液测定维生素C。 ②间接碘量法：先加入过量的I－与被测物定量反应，而后再用硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准溶液滴定析出的I2：2S2O＋I2===S4O＋2I－(以淀粉为指示剂)。 应用：间接碘量法测定葡萄糖。 （4）配位滴定法 ①EDTA滴定某一金属离子时，滴定突跃的pM范围的大小与溶液的酸碱性有关：溶液的碱性越强 ，稳定常数就越大，配合物越稳定，突跃范围就越大。 ②定量关系：1∶1，即n(金属离子)＝n(EDTA)。 1．（2026·黑龙江吉林·模拟预测）咪唑（）是一种化工产品。可通过乙二醛、甲醛、硫酸铵按物质的量之比1∶1∶1进行反应制备咪唑，某小组制备咪唑的实验装置和步骤如下： ①投料：在250 mL三口烧瓶中加入足量硫酸铵和50 mL蒸馏水，搅拌溶解；向仪器B中加入乙二醛与甲醛的混合液（含5.8 g OHCCHO和6.0 g HCHO），滴加时三口烧瓶中溶液的温度低于，滴毕升温至，保温4 h，反应液逐渐变浑浊。 ②排氨：冷却至，分批加入氢氧化钙固体至；升温至，保温1 h排尽氨气。 ③浓缩：趁热过滤，用热水洗涤滤饼2~3次；合并滤液与洗涤液，常压浓缩至有大量晶体析出，再减压浓缩至黏稠状。 ④提纯：减压蒸馏，油泵减压（），收集馏分，得淡黄色粗咪唑。 ⑤精制：用苯加热溶解，趁热过滤，冷却后析出白色针状晶体；抽滤、真空干燥，得到咪唑3.06 g。 已知：乙二醛的沸点为，咪唑的沸点为且咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加。回答下列问题： （1）仪器B的名称为________，仪器A的进水口为________（填“a”或“b”）。 （2）图1的加热方式可采用________，优点是________。 （3）步骤②中，检验氨气的操作方法是________。 （4）步骤③中，“过滤”操作用到的玻璃仪器有烧杯、________和________。 （5）利用图2装置完成步骤④，减压蒸馏的优点是________。 （6）本实验中，咪唑的产率为________。 （7）咪唑（，分子为平面结构）中大键表示为________，它的碱性主要是由________（填“1”或“2”）号N原子体现的，判断依据是________。 【答案】（1） 恒压滴液漏斗 b （2） 水浴加热 受热均匀、易控制温度 （3）将湿润的红色石蕊试纸靠近出气口，试纸变蓝，则说明有氨气生成或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近出气口，有白烟产生，则说明有氨气生成 （4） 漏斗 玻璃棒 （5）可以显著降低液体沸点，从而在较低温度下实现物质的分离与提纯 （6）45 （7） 1 2号N原子中孤电子对参与形成大π键，1号N原子上孤电子对能与质子形成配位键 【解析】本实验以乙二醛、甲醛、硫酸铵为原料，按物质的量之比1∶1∶1反应合成咪唑，硫酸铵作为氮源为产物提供氮元素。滴加原料时控制温度低于40℃，可避免低沸点的乙二醛挥发损失，滴毕升温保证反应速率。 分批加入氢氧化钙调节pH，与铵盐反应释放氨气，趁热过滤除去硫酸钙沉淀；因咪唑沸点高，减压蒸馏可降低蒸馏温度，避免高温分解，最终经重结晶得到精制咪唑。 （1）仪器B为恒压滴液漏斗，用于滴加反应液；冷凝管水“下进上出”，因此进水口为下口b。 （2）反应温度为，低于，可采用水浴加热，水浴加热的核心优点为受热均匀、易控制温度。 （3）氨气为碱性气体，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝；遇浓盐酸会生成，现象是产生白烟，用这两种方法可检验。 （4）普通过滤操作的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒。 （5）减压可降低物质沸点，使高沸点的咪唑在较低温度下馏出，防止高温分解。 （6）反应物按物质的量反应，，，硫酸铵足量，乙二醛为限量反应物，因此理论生成咪唑0.1 mol；咪唑的摩尔质量为，理论质量为6.8 g，产率为。 （7）咪唑分子中，环上的3个碳原子和2个氮原子均为杂化，它们未参与杂化的p轨道相互重叠形成大π键，1号N原子和另外3个C原子各提供一个电子形成大π键，1号N原子还剩余1个孤电子对不参与形成大π键，2号N原子形成3条共价键，剩余1个孤电子对参与形成大π键，则形成大π键的电子数为6，咪唑分子中的大π键可表示为；碱性主要由1号N原子体现的；1号N（未连H的N）的孤电子对未参与大π共轭，可以接受质子体现碱性，2号N连H，孤电子对参与了大π键，不易结合质子。 2．（2026·黑龙江吉林·模拟预测）利用氧气绿色氧化苯甲醇制备苯甲酸的原理及装置如下： 实验步骤如下： Ⅰ、向三颈烧瓶中加入0.12 g苯甲醇和10.0 mL乙腈(CH3CN，作溶剂)，再加入少量有机光敏催化剂，室温下通入O2，用LED灯照射并搅拌。 Ⅱ、反应一定时间后，取少量反应液稀释，用气相色谱仪检测。测得0 h、1 h、3 h时的气相色谱图如图所示。已知物质i在气相色谱图中的峰面积Ai(峰上方a、b的值)与其物质的量ni的关系为Ai=kini，其中ki是物质i的响应因子(不同物质具有不同的响应因子)。 已知：气相色谱图中2.1 min左右的峰代表苯甲醇，3.7 min左右的峰代表苯甲酸。 Ⅲ、反应结束后，将乙腈蒸入锥形瓶；向三颈烧瓶中加入适量稀溶液并振荡分液，弃去有机层，保留水层。 Ⅳ、用稀盐酸调节水层，析出粗苯甲酸，过滤、重结晶、洗涤，得到较纯净的固体产物。回答下列问题： （1）本实验选择乙腈作为溶剂而不用水，其主要原因是______ (写出一点即可)。 （2）由步骤Ⅱ反应3 h时的数据估算，此时苯甲醇的转化率为______(保留3位有效数字)。 （3）步骤Ⅲ分液时，有机层主要含有______；该步骤的目的是______。 （4）步骤Ⅳ重结晶提纯苯甲酸的操作是热水溶解、______、过滤、洗涤、干燥。 （5）用代替进行反应，反应结束后分离得到苯甲酸，用质谱仪测得其相对分子质量为124。结合有机物的相对分子质量计算，可得出的结论是______。 （6）简要评价该方法在绿色化学方面的优点：______ (写出两点即可)。 【答案】（1）苯甲醇和苯甲酸在水中的溶解度小，在乙腈中的溶解度大，用乙腈作溶剂有利于形成均相体系、提高反应速率(或乙腈易挥发，便于反应后除去 （2）85.0% （3） 未反应的苯甲醇和有机光敏催化剂 使生成的苯甲酸转化成易溶于水的苯甲酸钠，从而与未反应的苯甲醇及催化剂等有机杂质分离 （4）趁热过滤、冷却结晶 （5）苯甲醇被氧化的过程中，其羟基中的O保留在分子中(或苯甲醇被氧化的过程中，其羟基中的O没有进入中) （6）使用O2作氧化剂，副产物为水，无污染（原子经济性高、环境友好）；反应条件温和、催化剂可循环、无重金属残留 【解析】苯甲醇和苯甲酸在水中的溶解度小，苯甲醇、苯甲酸和乙腈均为有机物，苯甲醇和苯甲酸在乙腈中的溶解度大，用乙腈作溶剂有利于形成均相体系、提高反应速率，且乙腈易挥发，便于反应后除去。 （1）乙腈是极性非质子溶剂，能更好的溶解苯甲醇和有机光敏催化剂，且不参与反应，能提高反应效率，同时便于后续蒸馏分离； （2）已知Ai=kini，假设苯甲醇响应因子为k1，由步骤Ⅱ反应0～3 h时的气相色谱图数据估算，3h时苯甲醇的物质的量为，初始时的物质的量为，则3h时苯甲醇的转化率===； （3）有机光敏催化剂是有机物，易溶于有机层，未反应的苯甲醇也在有机层，水层溶解的是苯甲酸钠。将易溶于有机层的苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠，可使其与未反应的苯甲醇及催化剂等有机杂质分离。 （4）重结晶操作是：加热溶解、趁热过滤（除不溶杂质）、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，所以填趁热过滤、冷却结晶； （5）苯甲酸相对分子质量为122，用代替进行反应后，分离得到苯甲酸相对分子质量为124，说明苯甲酸分子中含有一个来自的氧原子； （6）绿色化学方面的优点：使用O2作氧化剂，副产物为水，无污染（原子经济性高、环境友好）；反应条件温和、催化剂可循环、无重金属残留（任写两点即可）。 3．（25-26高一下·广西南宁·期中）硫酸亚铁铵是重要的工业试剂，广泛用于分析化学、电镀等。某小组设计以下实验制备硫酸亚铁铵，探究其分解产物并测定产品纯度。 Ⅰ．硫酸铵和硫酸亚铁混合结晶制备硫酸亚铁铵。 （1）装置甲的名称为_______；该装置中存在一处缺陷为_______。 （2）写出装置C中发生反应的化学方程式_______。 （3）实验过程中其中一步操作为“关闭b，打开a”的目的是_______。 Ⅱ．探究硫酸亚铁铵的分解产物，某化学小组选用下图所示部分装置进行实验(部分夹持装置略)。已知分解产物中含有铁的氧化物、硫的氧化物、氨气和水蒸气等。 （4）①验证分解产物中含有氨气和水蒸气，所选用装置的正确连接顺序为_______(填字母)。 ②经实验得知，受热分解只生成一种红棕色固体产物，同时还有、、和生成，写出A中反应的化学方程式_______。 Ⅲ．测定硫酸亚铁铵晶体纯度，某同学取m克硫酸亚铁铵晶体样品配成溶液，取硫酸亚铁铵溶液进行如下实验： （5）该方案测得样品纯度为_______(用含w、的式子表示)。 （6）若缺少“洗涤”步骤，最终结果会_______(填偏大、偏小或不变)。 【答案】（1） 三颈烧瓶 未采取防倒吸措施 （2） （3）将生成的FeSO4溶液沿导管压入装置B中 （4） A→C→B→D （5） （6）偏大 【解析】制备过程中，利用铁与稀硫酸反应产生的氢气将生成的硫酸亚铁溶液压入三颈烧瓶中与氨气、稀硫酸反应生成硫酸亚铁铵；探究分解产物时，需注意气体检验的先后顺序及相互干扰，先用无水硫酸铜检验水蒸气，再用碱石灰除去酸性气体，最后用酚酞溶液检验氨气；纯度测定利用重量法，通过测定硫酸钡沉淀的质量计算硫酸根的量，进而求出硫酸亚铁铵晶体的纯度。 （1）根据仪器形状可知，装置甲为三颈烧瓶；装置C产生的氨气极易溶于水，直接通入B装置的溶液中容易引起倒吸，因此缺陷为未采取防倒吸措施。 （2）装置C用于实验室制备氨气，通常用氯化铵与氢氧化钙固体加热反应，化学方程式为。 （3）装置A中铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，关闭b、打开a后，装置A内产生的氢气无法排出，导致气压增大，从而将生成的FeSO4溶液沿导管压入装置B中。 （4）①检验多种气体时，应先检验水蒸气，避免后续水溶液引入水蒸气造成干扰，故先连接C（无水硫酸铜）检验水蒸气；由于分解产物中含有硫的氧化物（酸性气体），会与氨气发生反应从而干扰氨气的检验，故需先通过B（碱石灰）吸收硫的氧化物；最后通入D（含酚酞的水溶液）检验氨气。因此连接顺序为A→C→B→D。 ②反应物为(NH4)2Fe(SO4)2，红棕色固体为Fe2O3。反应中Fe元素化合价由+2升高到+3，S元素由+6降低到+4（生成SO2），部分N元素由-3升高到0（生成N2）。根据得失电子守恒和原子守恒配平，化学方程式为。 （5），1 mol硫酸亚铁铵含2 mol ，25 mL溶液中，500 mL溶液中样品总质量为，因此纯度为。 （6）若缺少“洗涤”步骤，沉淀表面会附着可溶性杂质，导致称量的BaSO4质量偏大，从而使计算出的纯度偏大。 4．（2025·内蒙古包头·模拟预测）氢化铝钠()是有机合成中重要的还原剂。实验室以无水四氢呋喃为溶剂，和为反应物，在无水无氧条件下制备。 已知：①二苯甲酮(沸点305℃)作指示剂，在有水体系中无色，在无水体系中呈蓝色。 ②易溶于四氢呋喃(沸点66℃)，难溶于甲苯(沸点110.6℃)。 （1）制备无水四氢呋喃(装置如图，夹持及加热装置略) 仪器A的名称为______。实验开始前，用排尽装置内的空气；除水过程发生的化学反应方程式为______；打开活塞K，接通冷凝水并加热装置C至80℃，当观察到______，关闭活塞K，在装置B中收集无水四氢呋喃。 （2）制备(装置如图，搅拌、加热和夹持装置略) 向三颈烧瓶中加入少量(质量可忽略)作催化剂，再加入50 mL含4.8 g NaH的四氢呋喃悬浊液；接通冷凝水，控温80℃，边搅拌边缓慢滴加50 mL含5.34 g 的四氢呋喃溶液，有白色固体析出；静置沉降，取上层清液，经一系列操作得到产品。 ①制备的化学方程式为______。 ②图2装置存在的一处明显缺陷是______。 ③由上层清液获得的系列操作：加入甲苯，减压蒸馏→操作a，得粗产品⟶…⟶得较纯净的产品。减压蒸馏的馏出物为______；操作a为______。 （3）测定的产率 将所得产品用足量无水乙醇、盐酸处理(杂质不反应)，加热沸腾分离出，冷却后配成1000 mL溶液。量取50.00 mL待测溶液、溶液于锥形瓶，调节pH并加热煮沸2 min。冷却后用醋酸锌标准溶液滴定剩余的EDTA，达终点时消耗标准溶液16.40 mL。已知EDTA与、均按反应，则的产率为______(保留一位小数)。若量取EDTA溶液时滴定管尖嘴部分有气泡，放出溶液后气泡消失，则测定结果将______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 【答案】（1） 球形冷凝管 溶液由无色变为蓝色 （2） 在球形冷凝管处没有干燥装置 四氢呋喃 过滤 （3） 59% 偏大 【解析】（1）制备无水四氢呋喃，仪器A为球形冷凝管，作用是使四氢呋喃蒸气冷凝回流，提高溶剂利用率。除水时，Na与四氢呋喃中的微量水发生置换反应，化学方程式：。除水终点判断根据已知条件，二苯甲酮在有水体系中无色、无水体系中呈蓝色。当观察到溶液由无色变为蓝色时，说明体系内水已除尽，此时关闭活塞K，收集无水四氢呋喃。 （2）①制备，制备反应方程式与在催化、条件下反应，生成和难溶的，配平后：； ②装置缺陷分析需在无水无氧环境中存在，当前装置冷凝管上端直接与空气相通，空气中的水蒸气、氧气会进入体系破坏反应环境，缺陷为：未在冷凝管上端连接干燥管（或未隔绝空气中的水蒸气和氧气）。 ③分离提纯操作，四氢呋喃沸点（）远低于甲苯（），减压蒸馏时，四氢呋喃会先被蒸出。难溶于甲苯，四氢呋喃蒸出后析出，操作a为过滤，分离得到粗产品。 （3）首先计算与反应的EDTA的物质的量，，，则与反应的EDTA的物质的量为，溶液中的物质的量为。根据化学计量关系，与物质的量相等，理论上的物质的量为：，，由反应可知，不足，理论上生成的物质的量为，产率为。若量取EDTA溶液时滴定管尖嘴部分有气泡，放出溶液后气泡消失，会导致EDTA实际体积小于20.00 ml，计算出与反应的EDTA偏大，测定结果将偏大。 5．（2026·辽宁大连·二模）乙酰苯胺()又称退热冰，常温下为白色固体，有较强的解热镇痛作用。实验室制备乙酰苯胺的实验步骤如下： 步骤Ⅰ：安装固定脱水回流反应装置(如图1)，在填充式精馏柱内依次加入玻璃弹簧填料、4A分子筛和变色硅胶。在三颈烧瓶中，加入苯胺、冰醋酸、和(对甲基苯磺酸，作催化剂)，缓慢加热至反应物沸腾。 步骤Ⅱ：当变色硅胶不继续变色时，用玻璃滴管快速取1滴反应液滴入饱和碳酸钠溶液中，加入5滴乙酸乙酯振摇，用毛细管取乙酸乙酯层在薄层色谱板上点样，确定反应终点停止加热回流。 步骤Ⅲ：趁热将反应液倒入100 mL冷水中搅拌，在室温下静置后抽滤、洗涤，所得滤饼为乙酰苯胺粗产物。 已知：①步骤Ⅰ反应中，蒸出的水和乙酸经玻璃弹簧填料分馏，乙酸回流至三颈烧瓶中。 ②4A分子筛和变色硅胶均对水分子有很强的吸附作用，同时变色硅胶能通过所含氯化钴结晶水的数量变化而显示不同的颜色。 ③相关物质的性质如下表： 苯胺 冰醋酸 乙酰苯胺 沸点为184℃，微溶于水，易被氧化而变色。相对分子质量为93 沸点为117.9℃，相对分子质量为60 无色晶体，沸点为304℃，难溶于冷水，易溶于乙醇等有机溶剂，相对分子质量为135 白色结晶性粉末，具有较强的还原性 （1）变色硅胶在该实验中的作用为______(写出两点)。 （2）与本实验安全注意事项有关的图标有______(填字母)。 A． B． C． D． （3）步骤Ⅰ中反应的化学方程式为______。 （4）下列说法正确的是______。(填字母)。 A．步骤Ⅰ可采用油浴加热的方式加热 B．步骤Ⅱ中加入乙酸乙酯的目的是萃取苯胺 C．的作用是防止苯胺被氧化 D．步骤Ⅲ中粗产物应使用乙醇洗涤 （5）步骤Ⅱ中采用薄层色谱层析监测反应的进程，通过观察薄层色谱展开后的斑点(在该实验条件下，只有苯胺和乙酰苯胺能够产生斑点)判断样品中的成分。下图分别为反应开始、回流、和时，用毛细管取样、点样，在薄层色谱板上展开后的斑点，则该实验条件下反应______(填标号)时可认为反应结束。 A．    B．    C． （6）步骤Ⅲ中所得粗产物可进一步提纯。在提纯该粗品过程中，正确的操作顺序为将粗产物加入水中加热溶解，______(填下列操作序号)，所得滤饼烘干后称重。 ①搅拌下加热至沸腾2~3min  ②抽滤  ③待滤液自然冷却至室温 ④溶液稍冷后加入约0.2 g活性炭  ⑤趁热抽滤 （7）最终制得3.78 g乙酰苯胺，则该实验的产率为______%。(结果保留3位有效数字) 【答案】（1）吸附反应生成的水，促进苯胺与乙酸的酯化反应正向进行；通过颜色变化指示反应进程 （2）ABD （3）+CH3COOH+H2O （4）ABC （5）C （6）①④⑤③② （7）56.0 【解析】在三颈烧瓶中无水苯胺、乙酸、SnCl2和TsOH发生反应，+CH3COOH+H2O，加入SnCl2，防止苯胺在反应过程中被氧化，缓慢加热至反应物沸腾，当反应完成时，停止加热，趁热将反应液倒入100mL冷水中剧烈搅拌，在室温下静置后抽滤，用5~10mL冷水洗涤，所得滤饼为乙酰苯胺粗产品，乙酰苯胺粗品加入150mL水中加热溶解，待溶液稍冷后加入约0.20g活性炭，搅拌下加热至沸腾2~3min，趁热抽滤，待滤液自然冷却至室温，抽滤得乙酰苯胺晶体，据此分析； （1）变色硅胶的作用是吸附反应生成的水，促进苯胺与乙酸的酰胺化反应正向进行（勒夏特列原理）；通过颜色变化指示反应进程（当不再变色时，说明水分已基本被吸附，反应接近完成)； （2）本实验需要加热，应该有防烫图标，对应图标A；观察实验现象应该佩戴护目镜，对应图标C；实验完成后，要洗手，对应图标为D，本实验没有涉及小心锐器图标，图标B不选。故选ACD； （3） 苯胺(C6H5NH2)与冰醋酸(CH3COOH)在催化剂作用下发生取代反应（酰胺化），生成乙酰苯胺(C6H5NHCOCH3)和水，反应式为+CH3COOH+H2O （4）A.反应物苯胺沸点为184℃，油浴的加热温度可以达到要求，故A正确”。； B.步骤Ⅱ中乙酸乙酯的作用是萃取反应液中的苯胺（苯胺易溶于有批溶剂），便于薄层色谱检测，故B正确； C.苯胺易被氧化，SnCl2具有还原性，可防止苯胺氧化变色，故C正确； D.乙酰苯胺易溶于乙醇，若用乙醇洗涤会导致产物溶解损失，应改用冷水洗涤，故D错误； （5）反应开始时，点样只有苯胺的斑点；随着反应进行，苯胺逐渐消耗，乙酰苯胺生成，苯胺斑点逐渐变淡直至消失。20 min、40 min时仍有苯胺斑点，反应未完全；60 min时苯胺斑点消失，说明反应已基本完成。故答案选C （6）粗产物提纯的操作顺序提纯乙酰苯胺采用重结晶法，步骤为：加热溶解粗产物（已完成)；①搅拌下加热至沸腾2~3min（使固体完全溶解)；④溶液稍冷后加入活性炭（防止暴沸，吸附杂质)；⑤趁热抽滤（除去活性炭及不溶性杂质)；③待滤液自然冷却至室温（使乙酰苯胺结晶析出）；②抽滤（分离晶体)，操作顺序：①④⑤③② （7）乙酰苯胺产物质量为3.78g，其理论产量为，乙酰苯胺的产率= 6．（2026·辽宁沈阳·模拟预测）三氯乙醛()在医药领域作为一种重要的药物前体，可用于合成多种药物。某研究小组人员利用下列仪器制备三氯乙醛(加热和夹持装置已略去)。 已知：①易溶于水和乙醇，易被氧化生成。 ②沸点表 物质 沸点/℃ 78 97.8 198 12.3 回答下列问题： （1）实验装置从左到右的连接顺序为___________(填大写字母，装置可重复使用)。 （2）仪器a内生成的化学方程式为___________。 （3）装置E的作用为___________，下列装置中能代替装置E的是___________。 （4）反应结束后，测得粗产品中混有、杂质。生成杂质反应的化学方程式为___________。 （5）粗产品()中含量的测定： (已知：；；)。 ⅰ．准确称取上述的粗产品于碘量瓶中，先加入标准溶液振荡；再加溶液，水浴加热。 ⅱ．碘氧化反应：将ⅰ中反应后溶液冷却至室温，加入酸化；加入标准溶液，避光放置。 ⅲ．滴定剩余碘：用标准溶液滴定至淡黄色；加入淀粉指示剂，继续滴定至蓝色消失(共消耗标准溶液体积)。 ①粗产品中先加入标准溶液振荡；再加标准溶液，水浴加热的目的是___________。 ②粗产品中的质量分数为___________%。 【答案】（1）BCDADE （2）CH3CH2OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl （3） 吸收尾气，防止倒吸 c （4） （5） 保证完全转化为 73.75% 【解析】先利用装置B制备氯气，再连接装置C除去氯气中的HCl，再连接装置D得到干燥的氯气，将干燥的氯气通入装置A制备三氯乙醛，最后装有碱液的装置E吸收尾气。 【解析】（1）实验装置从左到右为氯气的制取装置→净化装置→制备主反应装置→防止水进入主反应装置→尾气处理装置，即连接顺序为BCDADE。 （2）仪器a内乙醇被氯气氧化生成CCl3CHO和HCl，发生反应的化学方程式为CH3CH2OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl。 （3）装置E的作用为吸收尾气（Cl2和HCl）并防止倒吸，能代替装置E的装置应同时具备吸收Cl2和HCl以及防止倒吸的作用，a装置澄清石灰水中Ca(OH)2浓度低，对Cl2和HCl吸收能力弱；b装置NaHSO3溶液能与氯气发生氧化还原反应，也能吸收HCl，但与HCl反应时生成污染性气体SO2；c装置NaOH溶液能吸收Cl2和HCl且倒置的烧瓶起到防倒吸作用；d装置NaOH溶液能吸收Cl2和HCl，但没有防倒吸作用；故只有c装置可以代替E装置。 （4）乙醇与氢卤酸反应生成卤代烃，得到反应的化学方程式为。 （5）①先加入的NaOH溶液用于完全中和杂质CCl3COOH，后加入的NaOH溶液用于保证CCl3CHO完全转化为HCOO-； ②碘单质分为两部分反应：一部分与三氯乙醛转化后的HCOO-反应，另一部分与Na2S2O3反应，根据反应方程式可知计量关系：，则粗产品中三氯乙醛的物质的量为，三氯乙醛的质量分数为。 7．（2025·黑龙江绥化·二模）二氧化氯是国际上公认的一种安全、低毒的绿色消毒剂。熔点为-59.5℃，沸点为11.0℃，极易溶于水，高浓度时极易爆炸，低浓度时爆炸性降低。某化学兴趣小组设计如图装置制备二氧化氯。回答下列问题： （1）装置A的装混合液的仪器名称_______；装置B的作用是_______。制备时，还有一种气体产生，写出该反应的离子方程式_______。 （2）装置C使用冷水吸收二氧化氯的目的是_______。 （3）向装置A中通入氮气时流速不能过快，也不能过慢，其原因是_______。 （4）装置D吸收尾气，其产物之一是。该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______。 （5）测定装置C中二氧化氯溶液的浓度，步骤如下： 第一步：取20.00L装置C中的溶液于锥形瓶中，向其中加入过量酸性KI溶液发生反应： 第二步：加入淀粉作指示剂，向其中逐滴加入的溶液至达到滴定终点，发生反应：。 ①第二步中滴定终点的标志是_______。 ②装置C中二氧化氯溶液浓度为_______。 【答案】（1） 三颈烧瓶 防止倒吸 （2）增大二氧化氯的溶解度，减少其损失 （3）氮气流速过慢时，不能及时被赶入C装置，浓度过高易导致爆炸，氮气流速过快时，无法充分溶于水 （4）1：2 （5） 当滴入最后半滴溶液，溶液恰好由蓝色变为无色且半分钟不恢复 0.675 【解析】装置A中在酸性条件下氯酸钠和过氧化氢溶液反应生成二氧化氯，通入氮气排出装置中二氧化氯气体，由于极易溶于水，为防止装置C中溶液倒吸入装置A中，需要增加防倒吸装置B，二氧化氯极易溶于水，在冷水中装置C中被吸收，尾气被氢氧化钠和过氧化氢的混合液吸收。 （1）仪器A名称：三颈烧瓶；装置B作用：作安全瓶，防止倒吸；反应物为、和硫酸，被还原为，被氧化生成，配平离子方程式为：； （2）二氧化氯沸点低（），冷水可降低二氧化氯的挥发，使其充分被水吸收，增大二氧化氯的溶解度，减少其损失； （3）氮气流速过快，会使二氧化氯来不及被水充分吸收，降低产率；流速过慢会使装置内二氧化氯浓度过高，容易发生爆炸； （4）反应为，还原产物为，氧化产物为，故(氧化产物):(还原产物)=； （5）①遇淀粉变蓝色，当消耗完即溶液变无色时达滴定终点：当滴入最后半滴溶液时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复蓝色； ②：根据反应可得关系：，，则， ，故浓度。 8．（2026·黑龙江·二模）某研究小组改进了二苯二硫醚(，)的合成工艺，以苯磺酰氯()、为原料，乙二醇二甲醚为溶剂，实验流程为： 已知：①+SO2+2H2O→+H2SO4+HCl ② ③在短链醇中的溶解度大于在醚中的溶解度 （1）仪器A的名称_______，反应开始时打开钢瓶中的阀门，待气球充满气体后关闭阀门，缓冲气球的作用是①平衡气压②_______。 （2）写出该制备方法的总反应化学方程式_______。 （3）下列说法错误的是：_______。 A．通过气体循环泵可以提高利用率 B．总反应的催化剂是 C．二苯二硫醚的产率随着反应物中水量的增加一定增大 D．冷凝水的进水口是a （4）实验选择乙二醇二甲醚而不选择的原因_______。 （5）对混合物进行后处理，先回收碘单质，再进行粗产品重结晶，所有操作如下，请排序：_______。 冷却结晶并过滤，得到滤液和滤饼→加乙醇并加热至粗产品全部溶解_____________________。(所有实验步骤不重复使用) a．多加5%乙醇溶剂 b．滤液用二氯甲烷萃取(3×200 mL)，并合并有机相 c．冷却结晶，减压过滤、洗涤、干燥 d．待溶液放凉后→加入活性炭→煮沸脱色 e．趁热过滤 f．浓缩溶液过滤回收碘单质 （6）本实验中二苯二硫醚()的产率为_______(保留三位有效数字)。 【答案】（1） 三颈烧瓶 维持反应体系内气体的浓度，当缓冲气球体积变小时，及时补充气体 （2）2+5SO2+6H2O+5H2SO4+2HCl （3）BC （4）醇易与磺酰氯反应生成磺酸酯 ，水和在醇中溶解度大于在醚中的溶解度，浓度过大，副产物增多 （5） （6）95.0% 【解析】该实验以、SO2为原料，碘为催化剂，乙二醇二甲醚为溶剂合成二苯二硫醚，反应原理为：SO2与I2、水反应生成的HI和H2SO4，HI与反应生成和I2，发生总反应为2+5SO2+6H2O+5H2SO4+2HCl；实验流程为：装置充满SO2后，将苯磺酰氯、碘、水与乙二醇二甲醚混合，60℃回流8h得到混合物M1，再经100℃蒸馏回收溶剂得到混合物M2，最后通过分离提纯得到目标产物二苯二硫醚20.7g。 （1）观察装置图可知，仪器A为三颈烧瓶；反应过程中，装置需充满SO2，60℃回流8小时，故SO2缓冲气球的另一个作用为：维持反应体系内SO2气体的浓度，当SO2缓冲气球体积变小时，及时补充SO2气体； （2）根据还原法原理图可知，该制备方法的总反应化学方程式为：2+5SO2+6H2O+5H2SO4+2HCl； （3）A．气体循环泵可以使未反应的SO2返回反应体系，提高SO2利用率，A正确； B．根据还原法原理图以及初始投入的物质可知，总反应的催化剂是I2，B错误； C．反应物中水量的增加，根据已知反应①，二苯二硫醚的产率会降低，二苯二硫醚的产率随着反应物中水量的增加不一定增大，C错误； D．冷凝管的冷凝水应“下口进，上口出”，a是进水口，D正确； 故答案选BC； （4）根据已知②，醇易与磺酰氯反应生成磺酸酯，结合已知③，水和SO2在醇中溶解度大于在醚中的溶解度，SO2浓度过大，副产物增多，故不选择CH3CH2OH，而选择乙二醇二甲醚； （5）回收碘后，进行粗产品重结晶，在多加5%乙醇溶剂后，需先对产品加入活性炭进行脱色，然后趁热过滤，最后冷却结晶，即d→e→c； （6）总反应化学方程式为：2+5SO2+6H2O+5H2SO4+2HCl，0.2 mol苯磺酰氯理论上可生成0.1 mol产品二苯二硫醚，即理论上生成的质量，实际只有20.7 g，故产率为。 9．（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）三苯甲醇(，Mr=260)是一种重要的有机合成中间体，某实验小组利用格氏试剂()制备三苯甲醇。 步骤Ⅰ：合成格氏试剂 主反应：+Mg   副反应：++MgBr2 实验装置如图所示(省略夹持及加热装置)。在三颈烧瓶中加入1.44 g镁屑及一小粒碘(催化剂)，从A中缓慢加入5.3 mL溴苯和20 mL乙醚的混合溶液，反应中保持微沸，直至Mg尽可能作用完全，反应后溶液待用。 步骤Ⅱ：三苯甲醇的制备 将三颈烧瓶置于冰水浴中，搅拌下加入9 g二苯甲酮()和25 mL无水乙醚的混合液，加液完毕后，温水浴回流30 min，使反应完全，冰水浴冷却后加入30 mL饱和氯化铵溶液。水浴蒸去乙醚和未反应的溴苯及其他副产物，三苯甲醇变为固体析出，抽滤，得到粗产品。 已知： ①格氏试剂性质活泼，可与H2O、O2等反应。 ②乙醚沸点为34.5℃。 ③可与水反应生成三苯甲醇、Mg(OH)Br沉淀和MgBr2。 请回答下列问题： （1）仪器A的名称：___________，仪器B的名称：___________。 （2）步骤Ⅰ中乙醚的作用除了作溶剂还有___________。 （3）步骤Ⅰ中若溴苯和乙醚混合溶液滴加速度过快，会导致___________。 （4）根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶最适宜的规格为___________(填序号)。 A．50 mL B．100 mL C．150 mL D．250 mL （5）步骤Ⅱ中滴加饱和水溶液而非用蒸馏水的原因___________，反应的离子方程式是___________。 （6）粗产品精制的实验方法是___________。 （7）准确称量本实验所得三苯甲醇粗产品325 mg和甲苯92 mg，利用核磁共振氢谱仪对混合物进行分析(假设杂质对核磁共振的检测结果不造成影响)。结果显示如下(羟基氢略)： 吸收峰化学位移ppm 对应的氢原子 相对峰面积 7.2-7.6 苯环上的所有氢原子 40 1.5 甲基上的氢原子 6 本实验所得三苯甲醇粗产品的纯度为___________(结果保留3位有效数字)。 【答案】（1） 恒压滴液漏斗 球形冷凝管 （2）挥发出的乙醚蒸汽可以排出装置内空气，防止格氏试剂被氧化 （3）过量溴苯与格氏试剂继续反应生成副产物，使格式试剂产率下降 （4）C （5） 防止生成沉淀 （6）重结晶 （7）80.0% 【解析】在三颈烧瓶中，镁屑与溴苯在无水乙醚中反应制备格氏试剂苯基溴化镁，反应中乙醚不仅作为溶剂，还可通过挥发排走装置内空气，防止格氏试剂被氧化，同时加入碘作催化剂，控制滴加速度避免副反应；将制得的格氏试剂与二苯甲酮在无水乙醚中反应，再用饱和氯化铵溶液水解，经抽滤得到三苯甲醇粗品，最后通过重结晶提纯，并利用核磁共振氢谱测定粗产品纯度。 （1）仪器A为恒压滴液漏斗，其支管可平衡漏斗与烧瓶内的气压，使液体顺利流下；仪器B为球形冷凝管，用于冷凝回流易挥发的乙醚，减少溶剂损失； （2）格氏试剂性质活泼，易与空气中的、反应而变质。乙醚沸点低（），反应过程中挥发出的乙醚蒸汽可将装置内的空气排出，隔绝氧气与水蒸气，防止格氏试剂被氧化或水解，保障反应顺利进行； （3）若滴加速度过快，生成的格氏试剂（）会与过量的溴苯发生副反应，该反应会消耗目标产物格氏试剂，导致格氏试剂的产率下降，影响后续三苯甲醇的制备； （4）实验中加入的液体总体积为：溴苯 + 乙醚 + 后续反应加入的乙醚 + 饱和氯化铵溶液 = 。根据实验仪器的使用原则，液体体积不应超过烧瓶容积的，也不能低于，因此烧瓶容积最适宜的规格为； （5）格氏试剂与水反应会生成难溶的沉淀，附着在产物表面难以分离；而饱和溶液呈弱酸性，可中和反应生成的，避免生成沉淀，同时水解提供的弱酸性环境能促进反应进行；与溶液反应，生成三苯甲醇、、和，配平得； （6）三苯甲醇的溶解度随温度变化较大，且粗产品中的杂质（如联苯、溴苯）与三苯甲醇的溶解度差异明显，因此可采用重结晶的方法提纯，通过选择合适的溶剂（如乙醇-水混合溶剂），使三苯甲醇在热时溶解、冷时析出，杂质留在母液中，从而得到纯净的晶体； （7）含15个苯环氢，甲苯含5个苯环氢、3个甲基氢；核磁中7.2~7.6 ppm为总苯环氢，峰面积40，1.5 ppm为甲苯甲基氢，峰面积6。设三苯甲醇物质的量为，甲苯物质的量为，即，化简得：。已知甲苯质量，，，则，，。粗品总质量，因此纯度为。 10．（2026·吉林长春·模拟预测）对甲氧基苯甲酸是一种重要的有机合成中间体，可以用84消毒液采用如下方法进行制备。 化合物 相对分子质量 溶解性 对甲氧基苯乙酮 150 难溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂 对甲氧基苯甲酸 152 微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂 I．如图所示，在三颈烧瓶中加入对甲氧基苯乙酮，溶液，用仪器A缓缓滴加消毒液，滴加完毕后于加热反应小时。 Ⅱ.充分冷却后，将烧瓶置于冰水浴中，用仪器A滴加饱和亚硫酸氢钠溶液。 Ⅲ.取下球形冷凝管，用胶头滴管逐滴加入，至为。 Ⅳ.抽滤，用水洗涤得到固体粗产物。 V.固体用乙醇重结晶，得固体产品。 请回答下列问题： （1）Ⅱ中加入亚硫酸氢钠的作用是___________(用离子方程式表示)，滴加完毕后溶液仍为碱性。 （2）重结晶中需要使用的仪器为___________(填名称)。 （3）步骤I中加热反应最好使用___________加热。 （4）用调至的目的为___________。 （5）该实验的产率为___________(保留三位有效数字)。 （6）薄层色谱法是将适宜的固定相如硅胶涂布于玻璃板上成一均匀薄层，将样品点于薄层板的一端(图1)，在展开容器内用适宜的展开剂展开(图2)，一段时间后，混合物组分在薄层板上被分离，在紫外下显示出不同距离的斑点(含苯环化合物均可在紫外下显示出紫色斑点)(图3) 薄层色谱中，同一个展开剂，被分析的样品中组分的极性越小，斑点越靠近溶剂前沿；展开剂的极性越大，同一物质的斑点越靠近溶剂前沿。斑点位于中间位置附近具有更佳的分析效果。使用体积比正己烷和乙酸乙酯混合溶剂对已知的对甲氧基苯乙酮和对甲氧基苯甲酸混合样品进行展开，在紫外下有两个斑点如图4所示。为了获得更好的分析效果，应该增加正己烷—乙酸乙酯混合展开剂中___________的比例。 （7）可以采用柱色谱法代替重结晶法进行提纯，柱色谱原理与薄层色谱相同，样品置于沙层与硅胶之间，向柱中加入上述改进后的薄层色谱展开剂，依次用若干个锥形瓶收集溶液，先收集到的化合物为___________(填结构简式)。从锥形瓶中溶液获得对甲氧基苯甲酸的方法为___________。 【答案】（1） （2）圆底烧瓶，球形冷凝管，烧杯 （3）水浴 （4）将对甲氧基苯甲酸盐完全转化为对甲氧基苯甲酸 （5）82.2% （6）正己烷 （7） 蒸馏 【解析】对甲氧基苯乙酮在碱性NaClO（84消毒液）作用下加热反应，生成对甲氧基苯甲酸钠；加入亚硫酸氢钠除去过量的，用调至，酸化析出对甲氧基苯甲酸粗品，过滤、洗涤后重结晶进行提纯。 （1）亚硫酸氢钠具有还原性，Ⅱ中加入亚硫酸氢钠的作用是除去过量的，发生的离子方程式为； （2）重结晶操作中，乙醇加热回流溶解固体（圆底烧瓶+球形冷凝管，减少乙醇挥发）→趁热过滤→烧杯冷却结晶，需要使用的仪器为圆底烧瓶，球形冷凝管，烧杯； （3）步骤I中加热反应，为便于控制温度，受热均匀，最好使用水浴加热； （4）用调至的目的为将对甲氧基苯甲酸盐完全转化为对甲氧基苯甲酸； （5）对甲氧基苯乙酮物质的量为0.01mol，完全转化可得到0.01mol对甲氧基苯甲酸，理论产量是1.52g，则产率为； （6）图4中斑点整体偏前沿，说明展开剂极性偏大，正己烷结构对称，是非极性溶剂，增加正己烷—乙酸乙酯混合展开剂中正己烷的比例，可降低展开剂极性，可使斑点向中间位置附近靠近； （7）柱色谱法：极性越小，和硅胶吸附越弱，越先被洗脱流出；极性：对甲氧基苯乙酮＜对甲氧基苯甲酸（羧基极性极强，吸附牢固后出），先收集到的化合物为对甲氧基苯乙酮；从锥形瓶中溶液获得对甲氧基苯甲酸的方法为蒸馏除去有机溶剂，冷却析出对甲氧基苯甲酸固体。 11．（2026·辽宁朝阳·模拟预测）反式肉桂酸()是生产冠心病药物“心可安”的重要中间体。实验室中可由苯甲醛()与乙酸酐()在催化下合成。实验装置、相关物质的性质和实验步骤如下： 物质 沸点/℃ 主要性质 苯甲醛 178 无色液体，微溶于水 乙酸酐 140 无色液体，遇水分解生成乙酸 反式肉桂酸 300 白色至淡黄色粉末，微溶于水 实验步骤： ①如图1安装好制备装置，在三颈烧瓶中依次加入一定量的无水乙酸钾、苯甲醛、乙酸酐及沸石。 在150~170℃回流1小时。(已知：若蒸气温度高于140℃，冷凝管内、外管连接处易爆裂，故用空气冷凝管) ②将反应液冷却至100℃左右，加入20 mL热水，再加入饱和碳酸钠溶液至pH为8左右。 ③如图2安装好水蒸气蒸馏装置，蒸出未反应的苯甲醛。 ④将三颈烧瓶中剩余液体转移至烧杯中，补加少量水，加入1~2药匙活性炭，煮沸3分钟，脱色后过滤，得滤液。 ⑤向滤液中加入浓盐酸至pH为3左右，充分反应并冷却至室温，减压过滤、洗涤、干燥得产品。 回答下列问题： （1）已知产物中有乙酸生成，则步骤①中发生反应的化学方程式为___________。 （2）冷凝回流时，为防止物料因冷凝不充分从空气冷凝管顶端逸出，除控制加热温度外，还可以对装置进行的改进是___________。 （3）步骤②中加入饱和碳酸钠溶液主要是将肉桂酸转化成肉桂酸钠，目的是___________。 （4）步骤③中判断蒸馏完成的现象是___________。 （5）水蒸气蒸馏中，实验条件下水与苯甲醛混合物的沸点为97.9℃，此时p=760 mmHg，p(H2O)=706 mmHg，p(苯甲醛)=54 mmHg，则每蒸出1 g H2O伴随蒸出的苯甲醛为___________g(保留两位有效数字)。 （6）步骤④中，加活性炭和过滤时分别对温度的处理合理的是___________(填标号)。 A．冷却、趁热    B．趁热、冷却 （7）该合成方法的产率通常在之间，产率较低的原因可能是___________(填标号)。 A．高温时有副反应发生    B．生成顺式异构体    C．洗涤、干燥不充分 【答案】（1） （2）再接一个空气冷凝管 （3）防止水蒸气蒸馏时肉桂酸被蒸出而使产率降低 （4）馏出液无油珠 （5）0.45 （6）A （7）AB 【解析】（1）本题中反应物是苯甲醛和乙酸酐，题目中已知一产物为乙酸，根据原子守恒，推测出另一产物应为，则反应方程式为。 （2）由于反应温度高达 150~170°C，直接用水冷凝管容易因温差过大导致玻璃炸裂，所以下端必须用空气冷凝管。但为了防止上方未冷凝的有机物料逸出，可以在空气冷凝管上方温度较低的位置再套接一段水冷凝管，或者直接增加空气冷凝管的长度以提升冷凝效果，故答案为再接一个空气冷凝管。 （3）加入碳酸钠是为了将肉桂酸转化为完全不挥发的肉桂酸钠，防止它在后续水蒸气蒸馏除杂（除苯甲醛）时随水蒸气跑掉，从而避免产率降低，故答案为防止水蒸气蒸馏时肉桂酸被蒸出而使产率降低。 （4）苯甲醛与水互不相溶，一起蒸馏出来时会形成乳浊液（油水混合物），看起来是浑浊的。当苯甲醛被全部蒸出后，蒸出来的就只有纯水了，馏出液会变得清澈透明。故答案为馏出液无油珠。 （5）根据水蒸气蒸馏的原理（道尔顿分压定律），混合气中各组分的物质的量之比等于其分压之比，则有，代入数据得，则。 （6）加活性炭：绝对不能将活性炭直接加入正在沸腾的液体中，否则活性炭的多孔结构会引发剧烈的暴沸，导致液体冲出。因此必须冷却（稍冷）后再加入。 过滤：为了防止降温时溶解度降低导致目标产物（或其盐类）析出结晶而损失在滤渣中，脱色煮沸后必须趁热过滤。 （7）A．反应在高温下进行，极易发生聚合物生成、氧化等副反应，消耗掉原料，导致目标产物产率降低，A正确； B．该合成反应虽然主要生成更稳定的反式肉桂酸，但也会生成一定量的顺式异构体，导致反式目标产物的产率达不到理论值，B正确； C．如果是洗涤、干燥不充分，说明产物中混入了杂质（如无机盐）或水分未除干。这会导致最后称得的“产品”质量偏高，从而使计算出的表面产率偏高，而不是偏低，C错误； 故答案为AB。 25 / 49 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $