第01讲 物质制备类综合实验（专项训练）（广东专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

第01讲 物质制备类综合实验（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 涉及无机气体类制备实验 考向02 固体类无机物的制备实验 考向03 有机物的制备与提纯 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 涉及无机气体类制备实验 1．过氧化钙晶体()是一种用途广泛的优良供氧剂和消毒剂。某化学兴趣小组在实验室模拟制备该晶体，并测定其纯度。已知：常温下呈白色，难溶于水，能溶于酸。 I．晶体制备。小组设计了如下制备装置(夹持装置略)： (1)试剂X的化学式为__________。 (2)为提高的产率，需将装置B的反应温度控制在0℃左右。若温度过高，会导致产品产率下降，其原因是__________；若温度过低，虽然有利于结晶，但产品产率依然下降的原因是__________。 (3)反应结束后，经过滤、__________(填操作名称)、低温干燥，得到过氧化钙晶体。为了加快过滤速度，可采用的过滤方式是__________。 II．纯度测定。 步骤一：准确称取所得产品0.5000 g于锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的KI晶体，再加入适量的稀硫酸，充分反应。 步骤二：向锥形瓶中加入几滴淀粉溶液，用浓度为0.2000 的溶液滴定至终点，共消耗溶液20.00 mL。 已知：；。 (4)在步骤一中，加入KI晶体和硫酸后，若观察到锥形瓶底部有不溶性固体残留。该残留物可能是__________(填化学式)。为了确保测定结果的准确性，需判断该残留物__________(填“会”或“不会”)干扰测定结果，理由是__________。 (5)计算所得产品中的质量分数__________(写出计算过程)。 2．二氧化氯()具有强氧化性，是一种比较安全的消毒剂。实验小组以氯气和亚氯酸钠()为原料制备二氧化氯()并探究其性质。 资料：ⅰ.为黄绿色气体，易溶于水，难溶于；易溶于中，溶液呈黄绿色。 ⅱ.为无色液体，密度比水大，且与水不互溶。 ⅲ.溶液呈弱碱性，在酸性溶液中，易发生下列反应：。 进行如下图所示实验，实验过程中，持续通入使C中生成的逸出。 (1)A为发生装置(夹持和加热装置已略)。A中反应的离子方程式为________________。氯分子的电子式为________，氢原子和氯原子形成共价键的过程可表示为________。 (2)装置B中饱和NaCl溶液的作用是________。 (3)装置C中制备的反应为，由此得到此条件下的氧化性：(填“>”或“<”)。 (4)装置C中还可能发生的反应为________(用化学方程式表示)。 【实验现象】随着装置A中的持续产生，开始时装置D液面上方出现黄绿色气体，溶液较长一段时间保持无色，随后逐渐变为黄绿色，说明有进入D中。 【实验反思】 (5)甲同学推测装置D中的来源：实验进行一段时间后，装置C中的氧化，产生的进入装置D．乙同学提出还有其他以下可能的来源。 来源1：部分未与C中反应就进入了装置D． 来源2：通入装置C中一段时间后，________(用适当的文字和化学用语说明产生的原因和原理)，生成的进入了装置D。 3．二氧化锰是一种重要的化工中间体，是锰行业研究的热点。 (1)用制氯气。 ①写出实验室制氯气的化学方程式：_______。 ②实验室制取干燥时，净化与收集所需装置的接口连接顺序为_______。(填写序号) ③与浓盐酸制时，当氯气不再逸出，固液混合物中仍存在和盐酸。小组同学认为随着反应的进行，没有氯气生成的原因有如下可能： 猜想①：是由于浓度降低所致。猜想②：是由于_______所致。猜想③：是由于浓度升高所致。 实验验证：在固液混合物中加入_______(填化学式)固体，加热。证明猜想②正确的实验现象是_______。 (2)用制，已知：的溶解度曲线如下图所示。 ①设计并补充制实验方案：向中边搅拌边加入_______形成悬浊液，再加入_______反应至固体完全溶解；控制温度在_______℃_______结晶、_______、用一定温度热水洗涤2~3次、真空干燥。[实验中须使用的试剂：稀硫酸、溶液] ②通过煅烧可制得软磁铁氧体材料，在不同温度下煅烧时剩余质量变化的曲线如下图所示。根据图中数据可得软磁铁氧体材料中_______。 考向02 固体类无机物的制备实验 4．（2026·广东广州·模拟预测）氯化钴(Ⅲ)氨配合物常作催化剂、生物标识物和电镀液的添加剂，制备条件不同，配合物的组成不同。 (1)紫红色晶体中配体是__________(填化学式或离子符号)。 (2)实验室里将和水混合并适当加热后加入活性炭作催化剂，再加浓氨水，冷却后滴加双氧水，经过系列操作最终可得到橙黄色晶体。 ①滴加双氧水后，需维持温度333K左右20min，下列控温方式最合理的是__________(填字母)。 ②根据提示补全总反应的化学方程式：_____________________。____CoCl2+____NH3·H2O+____NH4Cl +____H2O2____[Co(NH3)6]Cl3 +____H2O (3)已知溶液的电导率与化合物构型的关系(25℃)如下： 化合物构型 离子数目 电导率/ MA 2 120~134 或 3 240~278 或 4 411~451 已知某氯化钴氨配合物可能是或中的一种，请结合所给信息设计一个科学合理的实验测定其组成：取适量该配合物配制__________溶液，测定其在25℃下的电导率，若电导率在120~134之间，则______________________________，其他以此类推。 (4)某小组设计实验探究影响氧化性的外界因素，实验记录如下： 序号 操作及实验现象 a 取少量于试管中，滴加KI溶液和淀粉溶液，无明显现象 b 取少量于试管中，滴加HI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液迅速变蓝色 c 取少量于试管中，滴加KI溶液和淀粉溶液，溶液无明显变化 已知：。 ①甲通过比较实验a、b现象，得出实验a无明显现象的原因：____________________。 ②乙对实验c“无明显现象”提出如下假设： 假设1：没有氧化性；假设2：稳定，浓度很小，使得氧化性弱于。 为了验证上述假设，乙补充设计实验： 序号 操作及实验现象 d 取少量于试管中，滴加KI溶液和淀粉溶液，__________(补充实验步骤，可供选择的试剂：盐酸、硝酸、氨水)，观察到溶液迅速变蓝色 通过上述实验，得出假设2成立。请你用平衡移动原理解释：____________________。 5．氢氧化亚铁在环境保护、材料科学等方面有广泛用途。某兴趣小组在实验室采取3种方法制备，装置图如下。 (1)Ⅰ中用苯液封以及将胶头滴管伸入液面以下目的是防止氧化变质，写出其氧化的现象及化学方程式__________________。 (2)Ⅱ中使用图示装置可成功制得。 ①配制溶液时加入硫酸和铁粉，目的分别是__________________。 ②实验时先注入稀硫酸与粉末反应排除空气，反应体系内的空气被排尽的实验现象是__________________。 ③甲同学拟用还原铁粉代替粉末进行实验(其他试剂、装置均不改变)，乙同学认为还原铁粉达不到实验目的，比较二者说明理由__________________。 (3)Ⅲ中也能实现制备的目的。 ①电解池的阴极是________，该电极上发生的反应为__________________。 ②下列说法合理的是________(填字母)。 A．阳极反应为： B．阴极反应除了提供反应物，兼起排除体系内空气的作用 C．将替换为、汽油替换为同样可达到实验目的 (4)反思：通过比较以上方法，结合的性质，说明其制备的关键是__________________。 6．醋酸亚铬为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示，回答下列问题： (1)的价层电子排布式为____________。 (2)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是____________，仪器a的名称是____________。 (3)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开、，关闭。 ①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为____________。 ②同时c中有气体产生，该气体的作用是____________。 (4)打开，关闭和。c中亮蓝色溶液流入d，其原因是____________；d中析出砖红色沉淀，为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是____________、____________、洗涤、干燥。 (5)指出装置d可能存在的缺点____________。 考向03 有机物的制备与提纯 7．阿司匹林具有解热镇痛、治疗心血管疾病的作用，其有效成分是乙酰水杨酸。制备乙酰水杨酸的主要反应为： 名称 性质 水杨酸 熔点，溶于乙醇，微溶于水，相对分子质量为138 醋酸酐 沸点，无色透明液体，易与水反应生成乙酸 乙酰水杨酸 熔点，受热易分解，溶于乙醇，微溶于水，相对分子质量为180 实验室制备乙酰水杨酸的实验装置图和步骤如下。 ①向三颈烧瓶中依次加入干燥的水杨酸、新蒸的醋酸酐（）和浓硫酸（作催化剂），磁力搅拌下，小心加热，控制温度在左右反应。 ②稍冷后，将反应液缓慢倒入冰水中冷却结晶，减压抽滤，滤饼用少量冷水多次洗涤，继续抽滤，得到乙酰水杨酸粗品（含聚酯等杂质）。 ③向粗产品中加入一定量的饱和溶液搅拌至不再产生为止，过滤出杂质聚酯；再向滤液中加入适量浓盐酸，冰水浴冷却结晶，减压抽滤，洗涤，干燥得到不纯的产品，最终制得乙酰水杨酸。 回答下列问题： (1)仪器的名称__________；步骤①中加热方法为：__________。 (2)步骤②“倒入冰水”后，醋酸酐发生反应的化学方程式为__________。 (3)步骤③中采用减压抽滤的优点是__________。 (4)以下现代分析仪器可用于测定乙酰水杨酸中官能团的是__________（填序号）。 A．质谱仪 B．核磁共振仪 C．红外光谱仪 D．现代元素分析仪 (5)步骤③中“加入饱和溶液”的目的是__________。 (6)该实验乙酰水杨酸的产率为__________（以质量分数表示）。 8．乙酸烯丙酯()为无色透明液体，易溶于乙醇和乙醚，不溶于水，主要用作溶剂、黏合剂、有机合成中间体。某化学兴趣小组按如下步骤制备乙酸烯丙酯：a．在100 mL三颈烧瓶中依次加入18.0 mL(0.3 mol)乙酸、23.78 mL(0.35 mol)烯丙醇、1.08 mL(0.01 mol)环己烷和5 mL浓硫酸，摇匀，最后加入几粒沸石。 b．用烧瓶夹将三颈烧瓶固定在铁架台及电炉上，在中间瓶口连接事先装有2.00 mL水的分水器及仪器a，在右侧瓶口插入温度计并使温度计水银球没入液面以下，实验装置如图1所示。 c．加热，形成浊液。继续升温至溶液沸腾并回流，此时温度稳定在70℃，待分水器全部被水充满后继续回流30 min，停止反应。 d．移去热源，待温度降至50℃左右时将反应液缓慢转移至烧杯中，边搅拌边加入饱和碳酸钠溶液直至无气体产生且溶液显中性，然后将溶液转移至分液漏斗中，用10 mL水洗涤，弃去下层废液并将上层油状液体转移至锥形瓶中，用无水硫酸镁干燥20 min后快速过滤，滤液装入蒸馏烧瓶中。 e．蒸馏：如图2所示，连接蒸馏装置，蒸馏收集馏分，得无色透明油状液体。 f．称重：称得产品质量为27.6 g。 查阅资料得知： ①相关物质的密度、沸点、溶解性如表所示： 物质 密度/ 沸点/℃ 溶解性 乙酸 1.05 117.9 易溶于水和有机溶剂 烯丙醇 0.854 97 可溶于水，易溶于有机溶剂 环己烷 0.78 80.7 不溶于水，溶于乙醇、乙醚 乙酸烯丙酯 0.928 103 不溶于水，易溶于有机溶剂 ②仪器b为分水器，“分水”原理是冷凝液在分水器中分层，上层有机层从支管处流回烧瓶，下层水层从分水器下口放出。 回答下列问题： (1)乙酸烯丙酯分子中，杂化的碳原子和杂化的碳原子的数目之比为________。仪器a的名称为________。 (2)加热时，三颈烧瓶内生成乙酸烯丙酯的化学方程式为_____________________________。加入环己烷的目的是________。分水器上层的液体的主要成分为________。 (3)步骤d中加入饱和碳酸钠溶液直至无气体产生且溶液显中性，目的是_______________________。图2蒸馏装置有一处错误，改进的方法是________。 (4)乙酸烯丙酯的产率为________。 9．某化学小组以苯甲酸和异丙醇为原料，制取苯甲酸异丙酯。相关物质的沸点如下表： 物质 异丙醇 苯甲酸 苯甲酸异丙酯 沸点/℃ 82.4 249 218 Ⅰ、合成苯甲酸异丙酯粗产品： 在如图所示的三颈烧瓶中加入12.2 g苯甲酸和30 mL异丙醇(密度约为)，再小心加入3 mL浓硫酸，混匀后，加入几块碎瓷片，维持温度85~90℃，加热30分钟，使反应充分，得苯甲酸异丙酯粗产品。 (1)仪器A的名称是__________，加入碎瓷片的作用是__________。 (2)若反应产物水分子中有同位素，则反应前位于__________(填“苯甲酸”或“异丙醇”)。 (3)制备苯甲酸异丙酯的化学方程式是_______________。 (4)最适合该反应的加热方式是__________(填字母)。 A．酒精灯直接加热 B．油浴加热 C．水浴加热 D．沙浴加热 Ⅱ、粗产品的精制： (5)苯甲酸异丙酯粗产品中往往含有少量异丙醇、苯甲酸和水等，精制过程如上图所示，操作①中用到的一种重要玻璃仪器是__________。操作②的名称是__________。 (6)结合上述相关数据进行计算，苯甲酸异丙酯的产率为__________%。 重难·创新演练 1．氮元素对动植物有重要作用，研究氮的循环和转化对生产和生活有重要的意义。 (1)氨基钠(NaNH2)是一种化工原料，实验室可用氨气和钠反应制得，某化学实验小组用如图装置制备氨基钠(部分夹持仪器已略去)。已知：常温下，氨基钠为白色晶体。熔点为：210℃，沸点为400℃。露置于空气中易吸收水分而失效。回答下列问题： a．实验开始时，应先点燃_________(填①或③)处酒精灯。 b．试管中发生的化学反应方程式为：__________________________________________。 c．装置⑤的作用是_____________________________________________。 d．写出三颈烧瓶内发生的化学反应方程式为：____________________________________。 (2)某实验小组研究氨气与二氧化氮的反应，将NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。 a．打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中，观察到Y中红棕色气体逐渐变浅，反应方程式为：___________________________________________。 b．将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温。Y管中有少量水珠。打开K2，观察到Z中NaOH溶液产生倒吸现象，原因是：_____________________________________。 2．氨硼烷()是一种潜在的固体储氢材料，常温下稳定。实验室以和为原料制备，实验步骤： ①按图Ⅰ组装好仪器，_________。 ②通入，排尽图Ⅰ装置中的空气。 ③先通入和的混合气，再缓慢通入和的混合气，反应过程中保持过量，控制温度，得到粗产品。 ④纯化，得。 已知：①H和B形成共价键时，共用电子对偏向H。 ②是一种强还原性的有毒气体，遇水剧烈反应，在空气中可自燃。 回答下列问题： (1)图Ⅰ中仪器M的名称是_________。 (2)补全实验步骤①_________。 (3)实验室制得的中含有水，下列试剂中可用于干燥的是_________(填标号)。 a．浓硫酸        b．碱石灰        c．        d． (4)实验过程中，保持过量的原因是____________________________________。 (5)粗产品中可能有(结构为)，则中含有的化学键的类型有_________(填标号)。 a．离子键        b．共价键        c．氢键 (6)在酸性条件下，与水反应生成和并放热，该反应的离子方程式为_____________________________________________。利用图Ⅱ装置测定的体积，反应结束后，下列操作会导致所测体积偏大的是_________(填标号)。 a．读数时，气体未冷却至室温 b．读数时，水准管液面高于量气管液面 c．计算时，未减去注入硫酸的体积 3．四氧化三铁()磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛，是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。 (1)能和稀硫酸反应，验证反应后溶液中含有的最恰当的试剂是______________。 A．氯水 B．酸性溶液 C．KSCN溶液 D．NaOH溶液 (2)铁粉在氧气中燃烧是制取最为快捷的方法。A~D是制取四氧化三铁的系列装置，A装置用于制取二氧化碳气体，并要求气流稳定，流速可控。 ①根据题目要求，A装置最好选_______________。(从下图①、②、③中选择) ②在加入试剂之前，需对装置进行气密性检查。写出检查①的气密性的操作，_____________，向分液漏斗中加足量水，塞紧玻璃塞，打开玻璃旋塞，过一会儿，水不再下滴，说明装置①的气密性良好。如果把分液漏斗改成恒压滴液漏斗，_______________(填“是”或“否”)可以用上述步骤检验装置的气密性？ (3)氧化沉淀法也是制取的一种常见方法，其制取流程如下图所示， 副产品P是_______________(填写化学式)，由溶液N获得该副产品的操作是：加热浓缩→________________→过滤洗涤→晶体加热至完全失去结晶水。 (4)某兴趣小组模仿上述流程制取并测定其产率、具体操作如下： I．测定绿矾的含量：称取3.0 g工业绿矾，配制成250.00 mL溶液。量取25.00 mL溶液于锥形瓶中，用酸性溶液滴定至终点，消耗溶液的平均体积为20.00 mL。写出滴定时发生反应的离子方程式为_______________。 II．称取300 g工业绿矾，通过上述流程最终制得，计算产品的产率为_______________。(保留4位有效数字) 4．某小组同学制取，并探究不同条件下与的反应。 (1)用与浓反应制取，反应的离子方程式为_________。 (2)收集两试管各气体，分别倒置在盛有热水(80℃)和冰水(0℃)的两只水槽中，观察实验现象，10分钟后记录如下(忽略温度对溶液及气体体积的影响)： 实验编号 剩余气体 溶液状态 实验1(热水) 无色， 无色， 实验2(冰水) 几乎无气体 无色， ①检验实验1中剩余气体的方法：向试管中充入少量空气，气体由无色变为红棕色。用化学方程式表示检验的反应原理：_________。 ②甲同学认为实验2中几乎全部溶于水，过程中未发生化学反应。证明甲同学猜想不成立的实验证据是_________。 (3)原实验条件不变，将实验1和实验2所得溶液放置一天后，观察到实验现象如下： 实验1(热水)：剩余气体，溶液无色，，无气泡生成。 实验2(冰水)：剩余气体，溶液无色，，有无色细小气泡生成。 查阅资料：二氧化氮与水的反应分两步进行， 第一步： 第二步： ①判断与热水(80℃)反应中是否有生成并说明理由：_________。 ②实验2中无色细小气泡中的气体是_________。 ③根据上述实验结果，与水的两步反应中，第一步的反应速率比第二步的_________(填“快”或“慢”)，实验1和实验2在进行10分钟后剩余气体有明显差别的原因是_________。 (4)根据上述实验，对吸收尾气所用试剂及条件提出建议：_________。 5．某小组设计实验制备K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）、Na2FeO4（高铁酸钠）并利用生成的Cl2进行相关实验，装置如图所示。 回答下列问题： (1)仪器a的作用是_______________________；仪器b的名称是____________。 (2)装置A中利用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2，则装置A可选择___________（填代号）。 (3)装置B中盛放的试剂是饱和食盐水，其作用是______________________________________。 (4)装置C中发生反应的化学方程式为________________________________________________。 (5)制备高铁酸钠的过程是：关闭K1，打开K2，向三颈烧瓶中加入过量的NaOH溶液，充分反应后，打开K1，关闭K2，红褐色固体逐渐变为紫色溶液。写出Fe(OH)3、NaClO和NaOH反应生成Na2FeO4的离子方程式：____________________________________________。 (6)实验结束后，向装置F中滴加酚酞溶液，溶液先变红色，后褪色。关于“褪色”原因，该小组同学提出如下两种假设： 假设1：酚酞被氧化； 假设2：NaOH被消耗。 请你设计实验探究上述假设正误：___________________________________________________（包括实验步骤、现象和结论）。 6．水合肼（）广泛应用于有机合成等领域。水合肼是无色液体，沸点为，具有强还原性与弱碱性。实验室用尿素 []与，混合溶液反应制备水合肼，装置如图1所示。 回答下列问题： (1)仪器b的名称是_____________，其作用是_________________________。 (2)反应后三颈烧瓶中获得水合肼以及两种盐，写出发生反应的离子方程式：____________________________________________________________。 (3)仪器中盛装、的混合溶液，且滴加速度要缓慢，原因是______________________________________________。 (4)一种电解法制备的原理如图2，其中阳极材料以钛作基体，为催化剂涂层，受电极材料影响，浓度较大时，可优先被氧化。 ①a极的电极反应式为_________________________________。 ②电解时实际生成的的总量小于理论值，可能原因是_______________________________________（写一条即可）。 ③已知：、，。“84”消毒液在空气中静置一段时间，消毒效果会更好。结合离子方程式解释原因：_____________________________________。 7．某兴趣小组对铜、银的配合物进行探究实验。 Ⅰ．铜配合物的形成与应用 (1)向溶液中逐滴加入浓氨水，生成，观察到反应现象为________。 (2)向硫酸铜溶液中加入酒石酸钠()溶液，加入溶液调节为11~13，再加入溶液，水浴加热，可在物质表面镀铜 已知：酒石酸()为弱酸； 在碱性环境下具有强还原性，中性和酸性还原性弱。 ①可与形成配离子，酸性条件下解离。结构式为与形成配位键的氧原子为________(填序号) ②镀铜时需要形成配离子的原因是________。 ③在铜的量足够的情况下，镀铜时需要及时添加的试剂是________。 ④镀铜时相对用浓氨水形成铜氨配合物，用酒石酸盐形成配合物而不用氨水的原因是________。 已知：          Ⅱ．银配合物形成与应用 (3)在盐酸存在下，用过量铁粉还原回收并测定的回收率。 ①溶于氨水，反应的平衡常数的数值为________。 已知：，反应 ， ②请补充完整实验方案：取一定量反应后固体，水洗干燥后称重，________，称量质量计算得到的回收率。 (已知：必须使用的试剂、用品和仪器有：氨水、溶液、稀硝酸、稀盐酸) 8．阿司匹林是常见药物，其有效成分为乙酰水杨酸。实验室通过乙酸酐和邻羟基苯甲酸(俗称水杨酸)在一定条件下反应制备，反应原理如下： 已知：在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子间会发生酯化反应生成聚合酯难溶物。 (1)阿司匹林的合成 Ⅰ．在如图所示装置的三颈烧瓶中先后加入一定量的水杨酸和乙酸酐，摇匀后滴入12滴浓硫酸，装上球形冷凝管。待水杨酸全部溶解后，置于水浴中，加热10-15min反应结束。 Ⅱ．在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中，析出固体，过滤。 Ⅲ．所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液，溶解，过滤。 Ⅳ．滤液用浓盐酸酸化后，__________，干燥，得到白色的乙酰水杨酸晶体。 ①饱和碳酸氢钠溶液的作用是___________。 ②补充步骤Ⅳ的实验方案：滤液用浓盐酸酸化后，_____________________，干燥，得到白色的乙酰水杨酸晶体。(须使用的试剂：冰水) (2)阿司匹林中羧基的检测：与少量Na2CO3溶液反应产生气泡。反应的化学方程式为___________。 (3)下列关于邻羟基苯甲酸或乙酰水杨酸的说法不正确的是___________。(填选项) A．邻羟基苯甲酸的沸点低于对羟基苯甲酸 B．邻羟基苯甲酸分子中不可能所有原子共平面 C．1 mol邻羟基苯甲酸分子中含有12molσ键 D．可用三氯化铁溶液检验乙酰水杨酸中是否含有邻羟基苯甲酸 E．邻羟基苯甲酸形成的分子内氢键不利于其与乙酸酐反应生成乙酰水杨酸 (4)阿司匹林有效成分含量的测定 称取mg阿司匹林样品，将其碾碎后溶于过量的NaOH标准溶液中［物质的量为a，样品中辅料不反应］，待乙酰水杨酸完全水解后，再用盐酸标准溶液滴定过量的NaOH，消耗盐酸的物质的量为b，此时溶液中钠盐为NaCl、CH3COONa和。则阿司匹林样品中乙酰水杨酸的含量可表示为___________。［用含a，b，m的代数式表示］ 9．三苯甲醇[(C6H5)3COH]是一种重要的有机合成中间体，实验室制备流程如下： 已知：①格氏试剂(RMgBr，R-表示烃基)性质活泼，可与水、卤代烃等物质反应。如：RMgBr+R´Br→R-R´+MgBr2。 ②ROMgBr可发生水解。 ③几种物质的物理性质如下表：*表示溴苯与水形成的共沸物的沸点 物质 相对分子质量 沸点() 溶解性 乙醚 74 34.6 微溶于水 溴苯 157 156.2(92.8*) 难溶于水的液体，溶于乙醚 二苯酮 182 305.4 难溶于水的晶体，溶于乙醚 三苯甲醇 260 380.0 难溶于水的晶体，溶于乙醇、乙醚 回答下列问题： (1)图1中仪器A的名称为____________________，仪器A中试剂为____________________。 (2)步骤Ⅰ制备格氏试剂为放热反应，该步骤要在无水无氧条件下进行的原因是_________________________________________________________；加入溴苯时，不能太快的原因是________________________________________。 (3)步骤Ⅲ中加入氯化铵可避免难溶性水解产物Mg(OH)Br的产生，用离子方程式表示加入氯化铵的作用___________________________________________________________________________。 (4)步骤Ⅳ低温蒸馏分离出乙醚后，利用图2水蒸气蒸馏的装置可除去________________。取甲中剩余混合物过滤得到粗产品。 (5)步骤Ⅴ粗产品重结晶时，粗产品用乙醇热溶解后，加______________脱色，趁热过滤，加热浓缩，慢慢滴加水，得到颗粒较细的晶体，最终得到三苯甲醇。 (6)计算产率：反应中投入1.5 g镁屑、7 mL溴苯(约0.065 mol)和10.92 g二苯酮，经纯化、干燥后得到10.0 g产品，则三苯甲醇的产率是_____________(精确至0.1%)。 10．查耳酮是合成抗肿瘤药物的重要中间体，实验室中，查耳酮可在NaOH稀溶液催化下，用苯乙酮和新制苯甲醛发生羟醛缩合反应制得，制备装置（夹持装置已略去）如图所示。 已知： ⅰ．相关物质的信息如表所示： 名称 苯乙酮 苯甲醛 查耳酮 结构简式 熔点/℃ 19.6 -26 57~59 沸点/℃ 203 178 345~348 溶解性 难溶于水，易溶于有机溶剂 微溶于水，易溶于有机溶剂 易溶于热乙醇 ⅱ．羟醛缩合反应的原理： 实验步骤： Ⅰ．量取3 mL新制苯甲醛于仪器a中，向三颈烧瓶中依次加入25 mL 10% NaOH溶液、15 mL乙醇和6 mL苯乙酮。 Ⅱ．缓慢滴加新制苯甲醛，维持反应温度在25~30℃，并不断搅拌0.5 h至反应结束。 Ⅲ．将三颈烧瓶置于冰水浴中冷却15~30 min，充分结晶，经减压抽滤、洗涤、干燥，收集得到查耳酮粗品。 回答下列问题： (1)仪器a的名称是______________（填标号）。 (2)本实验中使用的三颈烧瓶的最适宜规格为______________（填标号）。 A．50 mL                B．150 mL                C． 250 mL (3)本实验应使用新制苯甲醛，若使用实验室久置的苯甲醛，应先进行水蒸气蒸馏，目的是除去苯甲醛在空气中被氧化生成的_____________（填有机物名称）。 (4)写出由新制苯甲醛与苯乙酮反应制备查耳酮的化学方程式：_____________。 (5)“步骤Ⅰ”中，添加乙醇可提高主反应的速率，原因是_____________。 (6)“步骤Ⅲ”中，洗涤晶体时，应选择_____________（填标号）。 A．冷水 B．热乙醇 C．热水 D．冷乙醇 (7)若收集的查耳酮粗品的纯度与理论值相差过大，可进一步提纯，提纯方法的名称是_____________。 真题·实战演练 1.（2021·广东卷）含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。 (1)实验室沿用舍勒的方法制取的化学方程式为_______。 (2)实验室制取干燥时，净化与收集所需装置的接口连接顺序为_______。 (3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中_______已分解。检验此久置氯水中存在的操作及现象是_______。 (4)某合作学习小组进行以下实验探究。 ①实验任务。通过测定溶液电导率，探究温度对溶解度的影响。 ②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大；离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时，。 ③提出猜想。 猜想a：较高温度的饱和溶液的电导率较大。 猜想b：在水中的溶解度。 ④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的饱和溶液)，在设定的测试温度下，进行表中实验1~3，记录数据。 实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/ 1 Ⅰ：25℃的饱和溶液 25 2 Ⅱ：35℃的饱和溶液 35 3 Ⅲ：45℃的饱和溶液 45 ⑤数据分析、交流讨论。25℃的饱和溶液中，_______。 实验结果为。小组同学认为，此结果可以证明③中的猜想成立，但不足以证明猜想成立。结合②中信息，猜想不足以成立的理由有_______。 ⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想，在实验1~3的基础上完善方案，进行实验4和5。请在答题卡上完成表中内容。 实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/ 4 Ⅰ _______ 5 _______ _______ ⑦实验总结。根据实验1~5的结果，并结合②中信息，小组同学认为猜想也成立。猜想成立的判断依据是_______。 2.（2026·云南卷）镍配合物是贵金属催化剂的重要替代品。某实验小组设计了一种制备Ni(Ⅱ)配合物的方法，原理如下： 已知：CH2Cl2有毒、易挥发，。 实验步骤如下： Ⅰ．向双颈烧瓶中加入10 mL含(1 mmol)的乙醇溶液，通过仪器a逐滴加入3 mL含bpy(2 mmol)的乙醇溶液(装置如图，加热及夹持装置省略)，加热搅拌，冷却至室温。 Ⅱ．将上述溶液减压蒸除乙醇，加入20 mL CH2Cl2溶解，再加少量蒸馏水洗涤、分液。 Ⅲ．有机层经减压蒸除溶剂，加入15 mL乙醇和2 mmol NaBPh4(Ph为苯基)，产生沉淀。经过滤、洗涤、干燥得粗产品，进一步提纯后得紫色晶体(配合物Z，)。 回答下列问题： (1)仪器a的名称为______。 (2)下列安全标识中，本实验不涉及的是______(填标号)。 A． B． C． D． (3)步骤Ⅱ中洗涤的目的为______，分液时CH2Cl2在______层(填“上”或“下”)。 (4)步骤Ⅲ中乙醇的作用为______。 (5)步骤Ⅲ中用______法提纯粗产品。 (6)配合物Z的产率为______(列出计算式即可)。 (7)测定配合物Z的晶体结构，下列方法可采用的是______(填标号)。 A．核磁共振氢谱法 B．质谱法 C．红外光谱法 D．X射线衍射法 (8)实验小组进一步探究不同投料比对Ni(Ⅱ)配合物结构的影响，以进行投料，按上述制备方法得红色晶体。推测的配位数为______。 3．（2026·陕晋青宁卷）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)。 4．（2026·湖南卷）氨硼烷(NH3BH3)是一种潜在的固体储氢材料，常温下稳定。实验室以NH3和B2H6为原料制备NH3BH3，实验步骤： ①按图Ⅰ组装好仪器，______。 ②通入N2，排尽图Ⅰ装置中的空气。 ③先通入N2和NH3的混合气，再缓慢通入N2和B2H6的混合气，反应过程中保持NH3过量，控制温度，得到粗产品。 ④纯化，得NH3BH3。 已知：①电负性：N>H>B。 ②B2H6是一种强还原性的有毒气体，遇水剧烈反应，在空气中可自燃。 回答下列问题： (1)图Ⅰ中仪器M的名称是______。 (2)补全实验步骤①：______。 (3)实验室制得的NH3中含有水，下列试剂中可用于干燥NH3的是______(填标号)。 a．浓硫酸    b．碱石灰    c．P2O5 (4)实验过程中，NH3保持过量的原因是______。 (5)粗产品中可能有B2H6·2NH3(结构为)，则B2H6·2NH3中含有的化学键的类型有______(填标号)。 a．离子键    b．共价键    c．氢键 (6)在酸性条件下，NH3BH3与水反应生成H3BO3和H2并放热，该反应的离子方程式为______。利用图Ⅱ装置测定H2的体积，反应结束后，下列操作会导致所测H2体积偏大的是______(填标号)。 a．读数时，气体未冷却至室温 b．读数时，水准管液面高于量气管液面 c．计算时，未减去注入硫酸的体积 (7)NH3BH3的晶胞如图所示，则一个晶胞中含有______个氢原子。 5．（2026·黑吉辽蒙卷）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。 6．（2026·河北卷）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)。 7．（2024·重庆卷）可用作锂电池和超级电容器的电极材料。制备的一种实验装置如图所示(加热及夹持装置略)。 （1）的制备 保护下，将溶有S的热二苯醚溶液注射到热油胺溶液中(S过量)，继续加热回流，冷却至室温，离心分离，经洗涤得产品。 ①仪器a的名称为 ；保护的目的是 。 ②生成的化学方程式为 。 ③为除去产品中残留的S，洗涤选用的试剂是 (填“”或“”)。 （2）的含量测定 产品先用王水溶解，再经系列处理后，在热盐酸条件下，以甲基橙为指示剂，用溶液将还原至，终点为无色：用冰水迅速冷却，再以二苯胺磺酸钠为指示剂，用标准溶液滴定至终点。已知甲基橙的还原反应：氧化态(红色)+ne-=还原态(无色) ①比易水解，且易被氧化。配制和保存溶液需加入的试剂是 。 ②甲基橙指示终点的过程及作用原理是 。 ③若称取的产品为，标准溶液浓度为，用量为，的摩尔质量为，则产品中质量分数为 (写最简表达式)。 ④下列操作可能导致测定结果偏高的是 。 A．还原时溶液滴加过量 B．热的溶液在空气中缓慢冷却 C．滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失 D．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数 8．（2024·新课标卷）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)的反应和方法如下： 实验装置如图所示，将100 mmol己-2，5-二酮(熔点：-5.5℃，密度：)与100 mmol 4-甲氧基苯胺(熔点：57℃)放入①中，搅拌。 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20 min，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）量取己-2，5-二酮应使用的仪器为 (填名称)。 （2）仪器①用铁夹固定在③上，③的名称是 ；仪器②的名称是 。 （3）“搅拌”的作用是 。 （4）“加热”方式为 。 （5）使用的“脱色剂”是 。 （6）“趁热过滤”的目的是 ；用 洗涤白色固体。 （7）若需进一步提纯产品，可采用的方法是 。 9．（2024·甘肃卷）某兴趣小组设计了利用和生成，再与反应制备的方案： (1)采用下图所示装置制备，仪器a的名称为 ；步骤I中采用冰水浴是为了 ； (2)步骤Ⅱ应分数次加入，原因是 ； (3)步骤Ⅲ滴加饱和溶液的目的是 ； (4)步骤Ⅳ生成沉淀，判断已沉淀完全的操作是 ； (5)将步骤Ⅴ中正确操作或现象的标号填入相应括号中 。 A．蒸发皿中出现少量晶体 B．使用漏斗趁热过滤 C．利用蒸发皿余热使溶液蒸干 D．用玻璃棒不断搅拌 E．等待蒸发皿冷却 10．（2024·河北卷）市售的溴(纯度)中含有少量的和，某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理，设计实验制备高纯度的溴。回答下列问题： (1)装置如图(夹持装置等略)，将市售的溴滴入盛有浓溶液的B中，水浴加热至不再有红棕色液体馏出。仪器C的名称为 ；溶液的作用为 ；D中发生的主要反应的化学方程式为 。 (2)将D中溶液转移至 (填仪器名称)中，边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体，继续加热将溶液蒸干得固体R。该过程中生成的离子方程式为 。 (3)利用图示相同装置，将R和固体混合均匀放入B中，D中加入冷的蒸馏水。由A向B中滴加适量浓，水浴加热蒸馏。然后将D中的液体分液、干燥、蒸馏，得到高纯度的溴。D中蒸馏水的作用为 和 。 (4)为保证溴的纯度，步骤(3)中固体的用量按理论所需量的计算，若固体R质量为m克(以计)，则需称取 (用含m的代数式表示)。 (5)本实验所用钾盐试剂均经重结晶的方法纯化。其中趁热过滤的具体操作为漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用 ，滤液沿烧杯壁流下。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第01讲 物质制备类综合实验（专项训练） 参考答案 模拟·基础演练 1.(1)稀硫酸 (2) 温度过高时，过氧化氢受热易分解，会导致过氧化钙晶体失去结晶水发生分解，使产物产率下降； 温度过低时，反应速率过慢，在有限的反应时间内原料的转化率较低，因此产品产率依然下降； (3)洗涤 减压过滤（抽滤） (4) 不会 该残留物中所含的钙元素全部来自于样品中的，对应的已经完全和酸、反应生成了，不影响滴定过程中的量，因此不会干扰测定结果。 (5)由计量关系可知： 的摩尔质量，因此其质量为： 产品的质量分数为： 2.(1) (2)除去氯气中的氯化氢气体 (3)> (4)Cl2+H2OHCl+HClO (5)溶液的酸性增强，发生反应：，反应产生的氯气进入了装置D 3.(1) c→d→b→a→e Cl-浓度降低 （或等其他可溶性氯化物） 有黄绿色气体生成 (2) 稀硫酸 Na2SO3溶液 23.9~100 蒸发结晶 趁热过滤 3：4 4.(1)NH3、Cl- (2) A 2CoCl2+10NH3·H2O+2NH4Cl +H2O22[Co(NH3)6]Cl3 +12H2O (3) 1.0×10-3 mol/L 配合物为 (4)难溶于水，溶液中的浓度低，使得的氧化性弱于I2 滴加适量盐酸 溶液中存在如下平衡：+ 6NH3，NH3和H+反应促进平衡正向移动，溶液中的浓度增大，氧化I-生成I2 5.(1)白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色； (2) 抑制水解；防止被氧化 装置 N 中紫色石蕊溶液变红 与稀硫酸反应生成，密度比空气大，能自下而上将装置内空气彻底排尽并形成保护气氛，还可借石蕊变红判断排尽与否；而还原铁粉与稀硫酸反应生成的密度比空气小，会迅速上升从小孔逸出，无法排尽装置（尤其底部）的空气，且不能使石蕊变色、无法判断空气是否排尽，残留的会氧化，故达不到实验目的 (3) B (4)隔绝空气，在无氧条件下制备，防止被氧化 6.(1) (2)去除水中溶解氧 分液(或滴液)漏斗 (3) 排出c中空气 (4) c中产生使压强大于大气压 (冰浴)冷却 过滤 (5)敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触 7.(1) 三颈烧瓶（或三口烧瓶） 水浴加热 (2) (3)过滤速度快，得到的晶体较干燥 (4)C (5)将乙酰水杨酸转化为可溶性的乙酰水杨酸钠，以便与不溶性的聚酯等杂质分离 (6)70.0% 8.(1) 球形冷凝管 (2) 与生成物水形成共沸体系，将水带出，促进酯化反应正向进行，提高产率 环己烷 (3) 除去硫酸和乙酸 冷凝水从下口进，上口出 (4)92% 9.(1)球形冷凝管 防止暴沸 (2)苯甲酸 (3) (4)C (5)分液漏斗 蒸馏 (6)60 重难·创新演练 1．(1) ① 吸收氨气并防止空气中的水蒸气进入 (2) 反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压 2．(1)三颈烧瓶 (2)检查装置的气密性 (3)b (4)提高的转化率，防止有毒的逸出污染环境 (5)ab (6) ac 3．(1)B (2) ① 关闭导气管活塞 否 (3) 冷却结晶 (4) 64.66% 4．(1) (2) 实验2所得溶液无色、 (3) 有。放置过程中实验1剩余气体增加，说明溶液中生成了并发生了分解产生气体 NO 快 实验1的温度较高，分解速率大，相同时间内生成气体更多 (4)使用冷的（或低温的）浓溶液吸收 5．(1) 平衡气压（合理即可） 分液漏斗 (2)乙 (3)除去氯气中的HCl（合理即可） (4) (5) (6)取少量褪色后的溶液于试管中，滴加NaOH溶液，若溶液变红色，则假设2成立，反之，则假设1成立（或取少量褪色后的溶液于试管中，滴加酚酞溶液，若溶液变红色，则假设1成立，反之，则假设2成立）（合理即可） 6．(1) 球形冷凝管 冷凝回流，减少水合肼的挥发 (2) (3)水合肼还原性很强，防止过量将肼进一步氧化 (4) 浓度减少，放电，有生成（或部分逸出未与反应、和不完全反应，合理即可） ，浓度逐渐增大，氧化性增强，消毒效果更好 7．(1)先生成蓝色沉淀，后沉淀消失，生成深蓝色溶液 (2) 1 反应需要碱性环境，会生成沉淀；提供一定浓度的 、 氨水易挥发，且铜氨配合物过于稳定导致游离浓度过低，无法满足镀铜反应速率要求 (3) 向固体中加入足量稀盐酸，充分反应后过滤、水洗至滤液中加稀硝酸酸化的溶液无白色沉淀生成，再将滤渣用足量2mol/L氨水充分浸取、过滤，剩余固体洗涤干燥后，得到纯净的Ag。 8．(1) 生成可溶性的乙酰水杨酸钠，以便过滤除去难溶的杂质 在冰水浴中冷却结晶，过滤，用少量冰水洗涤 (2)2+ →2 ++↑ (3)BC (4) 9．(1) 球形干燥管 碱石灰 (2) 防止格氏试剂与水反应，防止镁被氧化 该反应放热，滴速太快会导致反应速率太快，温度上升太快（或影响实验安全或易生成副产物） (3) (4)溴苯 (5)活性炭 (6)64.1% 10．(1)恒压滴液漏斗 (2)B (3)苯甲酸 (4) (5)乙醇可作为溶剂溶解苯乙酮和苯甲醛，增大反应物的接触面积 (6)D (7)重结晶 真题·实战演练 1.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O c-d-b-a-e HClO 向溶液中加入过量稀硝酸，防止溶液中含有C、HC等，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl- 1.3410-5 测试温度不同，根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度 45℃ II 45℃ A3>B2>B1 2.(1)恒压滴液漏斗 (2)D (3)除去有机层中溶解的硝酸盐和未反应的水溶性杂质 下 (4)降低配合物Z的溶解度，使其结晶析出 (5)重结晶 (6) (7)D (8)6 3．(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) 4．(1)三颈烧瓶（或三颈瓶） (2)检查装置的气密性 (3)b (4)提高的转化率，且防止有毒的逸出污染环境 (5)ab (6) ac (7)12 5．(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 氯化氢（或盐酸） (5)95 (6)BPA−PC 6．(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 7．（1）三颈烧瓶 防止Fe2+被氧气氧化 FeS+SFeS2 CS2 （2）浓盐酸、锡粒 当加入还原剂SnCl2后，甲基橙得电子，由氧化态变为还原态，颜色由红色变为无色且半分钟内不恢复原来的颜色 % AC 8．（1）量筒 （2）铁架台 球形冷凝管 （3）使固液充分接触，加快反应速率 （4）水浴加热 （5）活性炭 （6）除去不溶性杂质，避免固体产物析出 50%的乙醇溶液 9．(1) 恒压滴液漏斗 增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度，同时为步骤Ⅱ提供低温 (2)防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4，同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10℃ (3)除去过量的SO2（或H2SO3） (4)静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液，若不再产生沉淀，说明Mn2+已沉淀完全 (5)D、A、E 10．(1) 直形冷凝管 除去市售的溴中少量的 (2) 蒸发皿 (3) 液封 降低温度 (4) (5)玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸处 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第01讲 物质制备类综合实验（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 涉及无机气体类制备实验 考向02 固体类无机物的制备实验 考向03 有机物的制备与提纯 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 涉及无机气体类制备实验 1．过氧化钙晶体()是一种用途广泛的优良供氧剂和消毒剂。某化学兴趣小组在实验室模拟制备该晶体，并测定其纯度。已知：常温下呈白色，难溶于水，能溶于酸。 I．晶体制备。小组设计了如下制备装置(夹持装置略)： (1)试剂X的化学式为__________。 (2)为提高的产率，需将装置B的反应温度控制在0℃左右。若温度过高，会导致产品产率下降，其原因是__________；若温度过低，虽然有利于结晶，但产品产率依然下降的原因是__________。 (3)反应结束后，经过滤、__________(填操作名称)、低温干燥，得到过氧化钙晶体。为了加快过滤速度，可采用的过滤方式是__________。 II．纯度测定。 步骤一：准确称取所得产品0.5000 g于锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的KI晶体，再加入适量的稀硫酸，充分反应。 步骤二：向锥形瓶中加入几滴淀粉溶液，用浓度为0.2000 的溶液滴定至终点，共消耗溶液20.00 mL。 已知：；。 (4)在步骤一中，加入KI晶体和硫酸后，若观察到锥形瓶底部有不溶性固体残留。该残留物可能是__________(填化学式)。为了确保测定结果的准确性，需判断该残留物__________(填“会”或“不会”)干扰测定结果，理由是__________。 (5)计算所得产品中的质量分数__________(写出计算过程)。 【答案】(1)稀硫酸 (2) 温度过高时，过氧化氢受热易分解，会导致过氧化钙晶体失去结晶水发生分解，使产物产率下降； 温度过低时，反应速率过慢，在有限的反应时间内原料的转化率较低，因此产品产率依然下降； (3) 洗涤 减压过滤（抽滤） (4) 不会 该残留物中所含的钙元素全部来自于样品中的，对应的已经完全和酸、反应生成了，不影响滴定过程中的量，因此不会干扰测定结果。 (5)由计量关系可知： 的摩尔质量，因此其质量为： 产品的质量分数为： 【分析】本实验分为过氧化钙晶体制备和过氧化钙晶体纯度测定两部分，核心原理如下： 装置A通过加热氯化铵与氢氧化钙固体制取氨气；氨气通入装置B的氯化钙溶液中，使溶液呈碱性，再与滴入的过氧化氢发生反应析出过氧化钙晶体，同时装置末端的X溶液用于吸收尾气中残留的氨气，避免污染空气。 利用酸性条件下过氧化钙的氧化性，将碘化钾氧化为碘单质；再用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的，通过定量关系换算得到过氧化钙晶体的纯度。 【详解】（1）装置A加热和制备，通入B中和的混合体系提供碱性环境促进生成，右侧浸有X的棉花用于吸收逸出的尾气，防止污染空气，因此X为稀硫酸。 （2）热稳定性差，高温下易分解，同时生成的受热也容易失去结晶水发生分解；温度过低会大幅降低化学反应速率，短时间内反应无法充分进行，原料不能完全转化为目标产物，产率降低。 （3）过滤得到晶体后，需要通过洗涤除去晶体表面附着的可溶性杂质，再进行低温干燥；实验室中针对难溶于水的晶体，采用减压过滤（抽滤）可以加快过滤速度，得到更干燥的沉淀。 （4） 和稀硫酸反应生成的属于微溶物，会以不溶性固体形式残留在锥形瓶底部，该固体是反应的产物，说明对应的已经完全参与反应转化为，不会造成待测组分的损失，因此不干扰滴定结果。 （5）由计量关系可知： 的摩尔质量，因此其质量为： 产品的质量分数为： 2．二氧化氯()具有强氧化性，是一种比较安全的消毒剂。实验小组以氯气和亚氯酸钠()为原料制备二氧化氯()并探究其性质。 资料：ⅰ.为黄绿色气体，易溶于水，难溶于；易溶于中，溶液呈黄绿色。 ⅱ.为无色液体，密度比水大，且与水不互溶。 ⅲ.溶液呈弱碱性，在酸性溶液中，易发生下列反应：。 进行如下图所示实验，实验过程中，持续通入使C中生成的逸出。 (1)A为发生装置(夹持和加热装置已略)。A中反应的离子方程式为________________。氯分子的电子式为________，氢原子和氯原子形成共价键的过程可表示为________。 (2)装置B中饱和NaCl溶液的作用是________。 (3)装置C中制备的反应为，由此得到此条件下的氧化性：(填“>”或“<”)。 (4)装置C中还可能发生的反应为________(用化学方程式表示)。 【实验现象】随着装置A中的持续产生，开始时装置D液面上方出现黄绿色气体，溶液较长一段时间保持无色，随后逐渐变为黄绿色，说明有进入D中。 【实验反思】 (5)甲同学推测装置D中的来源：实验进行一段时间后，装置C中的氧化，产生的进入装置D．乙同学提出还有其他以下可能的来源。 来源1：部分未与C中反应就进入了装置D． 来源2：通入装置C中一段时间后，________(用适当的文字和化学用语说明产生的原因和原理)，生成的进入了装置D。 【答案】(1) (2)除去氯气中的氯化氢气体 (3)> (4)Cl2+H2OHCl+HClO (5)溶液的酸性增强，发生反应：，反应产生的氯气进入了装置D 【分析】由题意可知，装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置C中氯气与亚氯酸钠溶液反应制备二氧化氯，装置D中盛有的四氯化碳用于除去过量的氯气，装置D后连接二氧化氯的收集装置和尾气处理装置。 【详解】（1）由分析可知，装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，反应的离子方程式为；Cl原子最外层7个电子，两个Cl原子共用1对电子形成8电子稳定结构，氯气分子的电子式为；氢原子和氯原子形成共价键的过程可表示为。 （2）由分析可知，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体。 （3）氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物；该反应中是氧化剂（Cl元素化合价从0降低为-1），是氧化产物（NaClO2中Cl元素化合价从+3升高为+4），因此氧化性。 （4）通入C中的水溶液，除了能和NaClO2反应生成外，还能部分和水发生歧化反应生成盐酸和次氯酸，化学反应方程式为。 （5）由已知信息ⅲ可知，装置D中的氯气可能是氯气通入装置C中一段时间后，与水反应生成HCl，溶液的酸性增强，发生反应：，反应产生的氯气进入了装置D。 3．二氧化锰是一种重要的化工中间体，是锰行业研究的热点。 (1)用制氯气。 ①写出实验室制氯气的化学方程式：_______。 ②实验室制取干燥时，净化与收集所需装置的接口连接顺序为_______。(填写序号) ③与浓盐酸制时，当氯气不再逸出，固液混合物中仍存在和盐酸。小组同学认为随着反应的进行，没有氯气生成的原因有如下可能： 猜想①：是由于浓度降低所致。猜想②：是由于_______所致。猜想③：是由于浓度升高所致。 实验验证：在固液混合物中加入_______(填化学式)固体，加热。证明猜想②正确的实验现象是_______。 (2)用制，已知：的溶解度曲线如下图所示。 ①设计并补充制实验方案：向中边搅拌边加入_______形成悬浊液，再加入_______反应至固体完全溶解；控制温度在_______℃_______结晶、_______、用一定温度热水洗涤2~3次、真空干燥。[实验中须使用的试剂：稀硫酸、溶液] ②通过煅烧可制得软磁铁氧体材料，在不同温度下煅烧时剩余质量变化的曲线如下图所示。根据图中数据可得软磁铁氧体材料中_______。 【答案】(1) c→d→b→a→e Cl-浓度降低 （或等其他可溶性氯化物） 有黄绿色气体生成 (2) 稀硫酸 Na2SO3溶液 23.9~100 蒸发结晶 趁热过滤 3：4 【分析】由实验装置图可知，盛有饱和食盐水的洗气瓶用于除去氯化氢气体；盛有浓硫酸的洗气瓶用于干燥氯气；用向上排空气法收集氯气，盛有氢氧化钠溶液的烧杯用于吸收氯气，防止污染空气，则净化与收集氯气的装置接口的连接顺序为：c→d→b→a→e。 【详解】（1）①实验室制备氯气的反应为二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为：； ②由分析可知，净化与收集氯气的装置接口的连接顺序为：c→d→b→a→e； ③由方程式可知，随着反应进行，溶液中浓盐酸的浓度减小，且反应生成水，使得盐酸的浓度减小，不能与二氧化锰共热反应，导致反应停止，由题意可知，猜想②为反应停止是溶液中氯离子浓度减小所致；则验证证明猜想②正确的实验方案为：向剩余固液混合物中加入含有氯离子的氯化钠固体或氯化钾固体等补充溶液中氯离子浓度，加热后有黄绿色气体产生； （2）①二氧化锰具有氧化性，酸性条件下能与亚硫酸钠溶液反应生成硫酸锰、硫酸钠和水；由图可知，一水硫酸锰的溶解度随温度升高而减小，所以利用二氧化锰制备一水硫酸锰的实验方案为向二氧化锰中边搅拌边加入稀硫酸形成悬浊液，再加入亚硫酸钠溶液反应至固体完全溶解；控制温度在23.9−100℃，蒸发结晶、趁热过滤、用一定温度热水洗涤2~3次、真空干燥得到一水硫酸锰； ②由图可知，一水硫酸锰的物质的量为：，由锰原子个数守恒可知，11.45 g剩余固体中锰元素质量为：，则氧化物中氧元素质量为：，则软磁铁氧体材料中锰原子和氧原子的个数比为：。 考向02 固体类无机物的制备实验 4．（2026·广东广州·模拟预测）氯化钴(Ⅲ)氨配合物常作催化剂、生物标识物和电镀液的添加剂，制备条件不同，配合物的组成不同。 (1)紫红色晶体中配体是__________(填化学式或离子符号)。 (2)实验室里将和水混合并适当加热后加入活性炭作催化剂，再加浓氨水，冷却后滴加双氧水，经过系列操作最终可得到橙黄色晶体。 ①滴加双氧水后，需维持温度333K左右20min，下列控温方式最合理的是__________(填字母)。 ②根据提示补全总反应的化学方程式：_____________________。____CoCl2+____NH3·H2O+____NH4Cl +____H2O2____[Co(NH3)6]Cl3 +____H2O (3)已知溶液的电导率与化合物构型的关系(25℃)如下： 化合物构型 离子数目 电导率/ MA 2 120~134 或 3 240~278 或 4 411~451 已知某氯化钴氨配合物可能是或中的一种，请结合所给信息设计一个科学合理的实验测定其组成：取适量该配合物配制__________溶液，测定其在25℃下的电导率，若电导率在120~134之间，则______________________________，其他以此类推。 (4)某小组设计实验探究影响氧化性的外界因素，实验记录如下： 序号 操作及实验现象 a 取少量于试管中，滴加KI溶液和淀粉溶液，无明显现象 b 取少量于试管中，滴加HI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液迅速变蓝色 c 取少量于试管中，滴加KI溶液和淀粉溶液，溶液无明显变化 已知：。 ①甲通过比较实验a、b现象，得出实验a无明显现象的原因：____________________。 ②乙对实验c“无明显现象”提出如下假设： 假设1：没有氧化性；假设2：稳定，浓度很小，使得氧化性弱于。 为了验证上述假设，乙补充设计实验： 序号 操作及实验现象 d 取少量于试管中，滴加KI溶液和淀粉溶液，__________(补充实验步骤，可供选择的试剂：盐酸、硝酸、氨水)，观察到溶液迅速变蓝色 通过上述实验，得出假设2成立。请你用平衡移动原理解释：____________________。 【答案】(1)NH3、Cl- (2) A 2CoCl2+10NH3·H2O+2NH4Cl +H2O22[Co(NH3)6]Cl3 +12H2O (3) 1.0×10-3 mol/L 配合物为 (4) 难溶于水，溶液中的浓度低，使得的氧化性弱于I2 滴加适量盐酸 溶液中存在如下平衡：+ 6NH3，NH3和H+反应促进平衡正向移动，溶液中的浓度增大，氧化I-生成I2 【分析】由题意可知，由氯化亚钴制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)的过程为先向氯化亚钴和氯化铵的混合溶液中加入氨水，将溶液中的亚钴离子转化为易被氧化的六氨合亚钴离子，向充分反应后的溶液中再加入双氧水溶液，在活性炭作催化剂的条件下，过氧化氢溶液与六氨合亚钴离子水浴加热反应生成六氨合钴离子，趁热过滤后加入热盐酸、冷却结晶、抽滤得到三氯化六氨合钴(Ⅲ)晶体。 【详解】（1）由化学式可知，配合物的内界为配离子，配离子中具有空轨道的钴离子是中心离子，具有孤电子对的氨分子和氯离子是配体； （2）①由题意可知，反应温度为333 K ，333 K为60℃，该温度低于水的沸点，所以实验时需用水浴加热，故选A； ②由未配平的方程式可知，制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)的反应为溶液中的氯化亚钴与一水合氨、氯化铵和过氧化氢反应生成三氯化六氨合钴(Ⅲ)和水，反应的化学方程式为：2CoCl2+10NH3·H2O+2NH4Cl +H2O22[Co(NH3)6]Cl3 +12H2O； （3）①由化学式可知，配合物、的离子数目分别为3、4、2；由题意可知，配合物的浓度为1.0×10-3 mol/L，则利用溶液的电导率测定化合物构型的实验方案为：取适量该配合物配制1.0×10-3 mol/L溶液，测定其在25℃下的电导率，若电导率在120~134之间，则配合物为，其他以此类推； （4）①由溶度积可知，氢氧化钴难溶于水，溶液中钴离子的浓度低，使得钴离子的氧化性弱于碘，所以实验a中氢氧化钴不能与碘化钾溶液反应生成能使淀粉溶液变蓝色的碘，无明显现象产生； ②硝酸溶液具有强氧化性，能将溶液中的碘离子氧化为能使淀粉溶液变蓝色的碘，则假设2成立的原因是溶液中存在如下平衡：+ 6NH3，向溶液中加入盐酸，氨分子和氢离子反应促进平衡正向移动，使溶液中钴离子的浓度增大，氧化性增强，能将溶液中的碘离子氧化为能使淀粉溶液变蓝色的碘，所以实验d的实验方案为取少量三氯化六氨合钴(Ⅲ)于试管中，滴加碘化钾溶液和淀粉溶液，滴加适量盐酸，观察到溶液迅速变蓝色。 5．氢氧化亚铁在环境保护、材料科学等方面有广泛用途。某兴趣小组在实验室采取3种方法制备，装置图如下。 (1)Ⅰ中用苯液封以及将胶头滴管伸入液面以下目的是防止氧化变质，写出其氧化的现象及化学方程式__________________。 (2)Ⅱ中使用图示装置可成功制得。 ①配制溶液时加入硫酸和铁粉，目的分别是__________________。 ②实验时先注入稀硫酸与粉末反应排除空气，反应体系内的空气被排尽的实验现象是__________________。 ③甲同学拟用还原铁粉代替粉末进行实验(其他试剂、装置均不改变)，乙同学认为还原铁粉达不到实验目的，比较二者说明理由__________________。 (3)Ⅲ中也能实现制备的目的。 ①电解池的阴极是________，该电极上发生的反应为__________________。 ②下列说法合理的是________(填字母)。 A．阳极反应为： B．阴极反应除了提供反应物，兼起排除体系内空气的作用 C．将替换为、汽油替换为同样可达到实验目的 (4)反思：通过比较以上方法，结合的性质，说明其制备的关键是__________________。 【答案】(1)白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色； (2) 抑制水解；防止被氧化 装置 N 中紫色石蕊溶液变红 与稀硫酸反应生成，密度比空气大，能自下而上将装置内空气彻底排尽并形成保护气氛，还可借石蕊变红判断排尽与否；而还原铁粉与稀硫酸反应生成的密度比空气小，会迅速上升从小孔逸出，无法排尽装置（尤其底部）的空气，且不能使石蕊变色、无法判断空气是否排尽，残留的会氧化，故达不到实验目的 (3) B (4)隔绝空气，在无氧条件下制备，防止被氧化 【详解】（1）为白色絮状沉淀，具有强还原性，易被空气中的氧化，现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色的，反应为； （2）①易水解，加入硫酸可抑制其水解；易被氧化，加入铁粉可将氧化生成的还原为； ②空气排尽后经导管进入N，溶于水生成碳酸使紫色石蕊溶液变红，故N中石蕊变红即说明体系内空气已排尽； ③与稀硫酸反应生成，密度比空气大，能自下而上将装置内空气彻底排尽并形成保护气氛，还可借石蕊变红判断排尽与否；而还原铁粉与稀硫酸反应生成的密度比空气小，会迅速上升从小孔逸出，无法排尽装置（尤其底部）的空气，且不能使石蕊变色、无法判断空气是否排尽，残留的会氧化，故达不到实验目的； （3）① 电解时作阳极发生氧化反应（），故为阴极， 电极上水电离的得电子发生还原反应析出，该电极上发生的反应为； ②A．阳极铁失去 2 个电子生成，而非，A错误； B．阴极生成可提供与结合，同时能排尽装置内空气，兼起保护作用，B正确； C．汽油密度小于水，浮于液面起液封、隔绝空气的作用，而密度比水大会沉于水下，无法隔绝空气，C错误； 故选B； （4）还原性很强，极易被空气中的氧化而变质，故制备的关键是隔绝空气，在无氧条件下制得并防止其与接触。 6．醋酸亚铬为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示，回答下列问题： (1)的价层电子排布式为____________。 (2)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是____________，仪器a的名称是____________。 (3)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开、，关闭。 ①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为____________。 ②同时c中有气体产生，该气体的作用是____________。 (4)打开，关闭和。c中亮蓝色溶液流入d，其原因是____________；d中析出砖红色沉淀，为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是____________、____________、洗涤、干燥。 (5)指出装置d可能存在的缺点____________。 【答案】(1) (2) 去除水中溶解氧 分液(或滴液)漏斗 (3) 排出c中空气 (4) c中产生使压强大于大气压 (冰浴)冷却 过滤 (5)敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触 【分析】醋酸亚铬在气体分析中用作氧气吸收剂，说明亚铬离子具有强还原性，易与氧气反应，则制备实验中应避免接触氧气，实验时，将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开K1、K2，关闭K3，盐酸与锌反应可生成氢气，可将装置内的空气排出，避免亚铬离子被氧化，且发生，可观察到c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，打开K3，关闭K1和K2，c中压强增大，可将亮蓝色溶液流入d，可生成醋酸亚铬砖红色沉淀。 【详解】（1）铬（Cr）是 24 号元素，基态 Cr原子的价层电子排布式为3d54s1。Cr失去 3 个电子形成 Cr3+（先失 4s上的 1 个电子，再失 3d上的 2 个电子），因此其价层电子排布式为 3d3。 （2）醋酸亚铬（含 Cr2+），极易被氧气氧化。蒸馏水经煮沸可除去水中溶解的氧气，迅速冷却可防止空气中的氧气再次大量溶于水中；a是分液漏斗。 （3）①由实验目的可知，用Cr3+制备Cr2+，用金属锌作还原剂，可将三价铬还原为二价铬，所以：。 ②由图可知锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，关闭K3，打开K1和K2，在c中产生H2，H2会使 c 中气体进入b，将空气排出装置。 （4）关闭 、，打开 后，c 中持续反应产生的H2使 c 装置内气体压强增大，大于大气压，将 c 中的亮蓝色Cr2+溶液压入 d 瓶中与醋酸钠溶液反应；d 中析出砖红色晶体（醋酸亚铬），要使沉淀充分析出，可将 d 装置进行冰水浴冷却；随后将晶体与母液分离，采用过滤。 （5）由题中信息可知，醋酸亚铬易被O2氧化，装置 d 暴露在空气中，是一个敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触。 考向03 有机物的制备与提纯 7．阿司匹林具有解热镇痛、治疗心血管疾病的作用，其有效成分是乙酰水杨酸。制备乙酰水杨酸的主要反应为： 名称 性质 水杨酸 熔点，溶于乙醇，微溶于水，相对分子质量为138 醋酸酐 沸点，无色透明液体，易与水反应生成乙酸 乙酰水杨酸 熔点，受热易分解，溶于乙醇，微溶于水，相对分子质量为180 实验室制备乙酰水杨酸的实验装置图和步骤如下。 ①向三颈烧瓶中依次加入干燥的水杨酸、新蒸的醋酸酐（）和浓硫酸（作催化剂），磁力搅拌下，小心加热，控制温度在左右反应。 ②稍冷后，将反应液缓慢倒入冰水中冷却结晶，减压抽滤，滤饼用少量冷水多次洗涤，继续抽滤，得到乙酰水杨酸粗品（含聚酯等杂质）。 ③向粗产品中加入一定量的饱和溶液搅拌至不再产生为止，过滤出杂质聚酯；再向滤液中加入适量浓盐酸，冰水浴冷却结晶，减压抽滤，洗涤，干燥得到不纯的产品，最终制得乙酰水杨酸。 回答下列问题： (1)仪器的名称__________；步骤①中加热方法为：__________。 (2)步骤②“倒入冰水”后，醋酸酐发生反应的化学方程式为__________。 (3)步骤③中采用减压抽滤的优点是__________。 (4)以下现代分析仪器可用于测定乙酰水杨酸中官能团的是__________（填序号）。 A．质谱仪 B．核磁共振仪 C．红外光谱仪 D．现代元素分析仪 (5)步骤③中“加入饱和溶液”的目的是__________。 (6)该实验乙酰水杨酸的产率为__________（以质量分数表示）。 【答案】(1) 三颈烧瓶（或三口烧瓶） 水浴加热 (2) (3)过滤速度快，得到的晶体较干燥 (4)C (5)将乙酰水杨酸转化为可溶性的乙酰水杨酸钠，以便与不溶性的聚酯等杂质分离 (6)70.0% 【分析】 本实验以水杨酸和醋酸酐为原料，在浓硫酸催化下制备乙酰水杨酸。反应需控制在左右，应采用水浴加热以保证受热均匀且易于控温。反应结束后，加入冰水不仅可以降低乙酰水杨酸的溶解度使其结晶析出，还能使过量的醋酸酐水解为乙酸。粗产品中含有未反应的水杨酸和副产物聚酯等杂质，利用乙酰水杨酸含有羧基能与碳酸氢钠反应生成可溶性钠盐的性质，将其与不溶性聚酯分离，再加盐酸酸化重新结晶得到纯品。产率计算需根据限量试剂水杨酸求出理论产量，再结合实际产量进行计算。 【详解】（1）根据仪器X的结构特征可知，其名称为三颈烧瓶（或三口烧瓶）；步骤①中要求控制温度在左右，为了便于控制温度且使反应物受热均匀，最佳的加热方法是水浴加热。 （2）根据题干表格信息“醋酸酐易与水反应生成乙酸”可知，加入冰水后，过量的醋酸酐会发生水解反应，化学方程式为：。 （3）减压抽滤（又称吸滤）利用抽气泵使抽滤瓶内压强降低，相比于常压过滤，其主要优点是过滤速度快，且滤饼上的水分被抽走得更多，得到的晶体较干燥。 （4）A．质谱仪主要用于测定分子的质荷比，从而推算相对分子质量，A错误； B．核磁共振仪主要用于测定有机物中氢原子或碳原子的种类及其化学环境，B错误； C．红外光谱仪主要用于测定有机物分子中的化学键和官能团，C正确； D．现代元素分析仪主要用于测定物质所含的元素种类及质量分数，D错误； 故选C。 （5）粗产品中含有副产物聚酯等不溶性杂质，乙酰水杨酸分子中含有羧基，加入饱和溶液后，乙酰水杨酸与其反应生成易溶于水的乙酰水杨酸钠，而聚酯等杂质不反应也不溶于水，从而可以通过过滤将杂质除去。 （6）实验中加入水杨酸的质量为，其物质的量为；加入醋酸酐的物质的量为。根据化学方程式可知，水杨酸与醋酸酐按反应，故醋酸酐过量，理论产量应按水杨酸计算。理论上生成乙酰水杨酸的物质的量为，其理论质量为。最终实际制得产品，则该实验乙酰水杨酸的产率为。 8．乙酸烯丙酯()为无色透明液体，易溶于乙醇和乙醚，不溶于水，主要用作溶剂、黏合剂、有机合成中间体。某化学兴趣小组按如下步骤制备乙酸烯丙酯：a．在100 mL三颈烧瓶中依次加入18.0 mL(0.3 mol)乙酸、23.78 mL(0.35 mol)烯丙醇、1.08 mL(0.01 mol)环己烷和5 mL浓硫酸，摇匀，最后加入几粒沸石。 b．用烧瓶夹将三颈烧瓶固定在铁架台及电炉上，在中间瓶口连接事先装有2.00 mL水的分水器及仪器a，在右侧瓶口插入温度计并使温度计水银球没入液面以下，实验装置如图1所示。 c．加热，形成浊液。继续升温至溶液沸腾并回流，此时温度稳定在70℃，待分水器全部被水充满后继续回流30 min，停止反应。 d．移去热源，待温度降至50℃左右时将反应液缓慢转移至烧杯中，边搅拌边加入饱和碳酸钠溶液直至无气体产生且溶液显中性，然后将溶液转移至分液漏斗中，用10 mL水洗涤，弃去下层废液并将上层油状液体转移至锥形瓶中，用无水硫酸镁干燥20 min后快速过滤，滤液装入蒸馏烧瓶中。 e．蒸馏：如图2所示，连接蒸馏装置，蒸馏收集馏分，得无色透明油状液体。 f．称重：称得产品质量为27.6 g。 查阅资料得知： ①相关物质的密度、沸点、溶解性如表所示： 物质 密度/ 沸点/℃ 溶解性 乙酸 1.05 117.9 易溶于水和有机溶剂 烯丙醇 0.854 97 可溶于水，易溶于有机溶剂 环己烷 0.78 80.7 不溶于水，溶于乙醇、乙醚 乙酸烯丙酯 0.928 103 不溶于水，易溶于有机溶剂 ②仪器b为分水器，“分水”原理是冷凝液在分水器中分层，上层有机层从支管处流回烧瓶，下层水层从分水器下口放出。 回答下列问题： (1)乙酸烯丙酯分子中，杂化的碳原子和杂化的碳原子的数目之比为________。仪器a的名称为________。 (2)加热时，三颈烧瓶内生成乙酸烯丙酯的化学方程式为_____________________________。加入环己烷的目的是________。分水器上层的液体的主要成分为________。 (3)步骤d中加入饱和碳酸钠溶液直至无气体产生且溶液显中性，目的是_______________________。图2蒸馏装置有一处错误，改进的方法是________。 (4)乙酸烯丙酯的产率为________。 【答案】(1) 球形冷凝管 (2) 与生成物水形成共沸体系，将水带出，促进酯化反应正向进行，提高产率 环己烷 (3) 除去硫酸和乙酸 冷凝水从下口进，上口出 (4)92% 【分析】本实验通过乙酸与烯丙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应制备乙酸烯丙酯。由于酯化反应是可逆反应，实验中加入环己烷与水形成共沸物，通过分水器不断分离出生成的水，从而促使化学平衡正向移动，提高产率。反应结束后，混合液中含有产物、未反应的反应物及催化剂，通过加入饱和碳酸钠溶液中和酸并降低酯的溶解度，再经分液、水洗、干燥、蒸馏等操作提纯得到最终产品。 【详解】（1）乙酸烯丙酯的结构简式为，分子中甲基()和亚甲基()上的碳原子采用杂化，共2个；酯基()和碳碳双键()上的碳原子采用杂化，共3个，故杂化和杂化的碳原子数目之比为2:3；由图1可知，仪器a的名称为球形冷凝管； （2）乙酸与烯丙醇在浓硫酸催化下加热发生酯化反应生成乙酸烯丙酯和水，化学方程式为；加入环己烷的目的是与水形成共沸体系，将反应生成的水不断带出，促使平衡正向移动，提高产率；环己烷的密度比水小且不溶于水，故分水器上层液体的主要成分为环己烷； （3）反应后的混合液中含有未反应的乙酸和作催化剂的浓硫酸，加入饱和碳酸钠溶液直至无气体产生且溶液显中性，目的是中和（除去）乙酸和浓硫酸；图2蒸馏装置中冷凝水的通入方向错误，改进方法是将冷凝水通入方向改为下口进水、上口出水，以保证冷凝管充满水，达到良好的冷凝效果； （4）实验中加入乙酸和烯丙醇，乙酸不足，理论上生成乙酸烯丙酯的物质的量由乙酸决定，为。乙酸烯丙酯()的摩尔质量为，理论产量为。实际产量为，故产率为。 9．某化学小组以苯甲酸和异丙醇为原料，制取苯甲酸异丙酯。相关物质的沸点如下表： 物质 异丙醇 苯甲酸 苯甲酸异丙酯 沸点/℃ 82.4 249 218 Ⅰ、合成苯甲酸异丙酯粗产品： 在如图所示的三颈烧瓶中加入12.2 g苯甲酸和30 mL异丙醇(密度约为)，再小心加入3 mL浓硫酸，混匀后，加入几块碎瓷片，维持温度85~90℃，加热30分钟，使反应充分，得苯甲酸异丙酯粗产品。 (1)仪器A的名称是__________，加入碎瓷片的作用是__________。 (2)若反应产物水分子中有同位素，则反应前位于__________(填“苯甲酸”或“异丙醇”)。 (3)制备苯甲酸异丙酯的化学方程式是_______________。 (4)最适合该反应的加热方式是__________(填字母)。 A．酒精灯直接加热 B．油浴加热 C．水浴加热 D．沙浴加热 Ⅱ、粗产品的精制： (5)苯甲酸异丙酯粗产品中往往含有少量异丙醇、苯甲酸和水等，精制过程如上图所示，操作①中用到的一种重要玻璃仪器是__________。操作②的名称是__________。 (6)结合上述相关数据进行计算，苯甲酸异丙酯的产率为__________%。 【答案】(1) 球形冷凝管 防止暴沸 (2)苯甲酸 (3) (4)C (5) 分液漏斗 蒸馏 (6)60 【分析】根据题中图示装置，苯甲酸和异丙醇发生酯化反应生成苯甲酸异丙酯，粗产品加入饱和的Na2CO3溶液，除去苯甲酸，进行分液操作，有机层根据沸点相差较大再进行蒸馏操作，得到产品苯甲酸异丙酯。 【详解】（1）根据装置图，可知仪器A的名称是球形冷凝管；为防止混合液体加热暴沸，需要加入碎瓷片，加入碎瓷片的目的是防止暴沸； （2）发生酯化反应时“酸脱羟基、醇脱氢”， 若反应产物水分子中有同位素，则反应前位于苯甲酸中。 （3） 苯甲酸和异丙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成苯甲酸异丙酯和水，制备苯甲酸异丙酯的化学方程式是； （4）反应维持温度为85~90℃，为便于控制温度，最适合该反应的加热方式是水浴加热，选C。 （5）苯甲酸异丙酯不溶于水，操作Ⅰ分离出互不相溶的液体，通常采用分液操作完成，需要的主要玻璃仪器为分液漏斗；异丙醇、水的沸点和苯甲酸异丙酯的沸点相差较大，可以通过蒸馏操作分离； （6）12.2g苯甲酸的物质的量为n(苯甲酸)=，30mL异丙醇(密度约0.79g/mL)的物质的量为n(异丙醇)=，异丙醇过量，所以苯甲酸异丙酯的理论产量为0.1mol，产率为； 重难·创新演练 1．氮元素对动植物有重要作用，研究氮的循环和转化对生产和生活有重要的意义。 (1)氨基钠(NaNH2)是一种化工原料，实验室可用氨气和钠反应制得，某化学实验小组用如图装置制备氨基钠(部分夹持仪器已略去)。已知：常温下，氨基钠为白色晶体。熔点为：210℃，沸点为400℃。露置于空气中易吸收水分而失效。回答下列问题： a．实验开始时，应先点燃_________(填①或③)处酒精灯。 b．试管中发生的化学反应方程式为：__________________________________________。 c．装置⑤的作用是_____________________________________________。 d．写出三颈烧瓶内发生的化学反应方程式为：____________________________________。 (2)某实验小组研究氨气与二氧化氮的反应，将NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。 a．打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中，观察到Y中红棕色气体逐渐变浅，反应方程式为：___________________________________________。 b．将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温。Y管中有少量水珠。打开K2，观察到Z中NaOH溶液产生倒吸现象，原因是：_____________________________________。 【答案】(1) ① 吸收氨气并防止空气中的水蒸气进入 (2) 反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压 【分析】装置①为实验室制备氨气的发生装置，利用氯化铵与氢氧化钙加热反应生成氨气；装置②内装碱石灰，用于干燥氨气；装置③为氨气与钠反应制备氨基钠的装置；装置④为冷凝管，起冷凝回流作用；装置⑤用于吸收未反应的氨气并防止空气中的水蒸气进入装置③，末端点燃是为了处理反应生成的氢气。对于性质探究实验：氨气与二氧化氮在催化剂作用下发生归中反应生成氮气和水，根据反应前后气体分子数的变化及状态变化分析压强变化，进而解释倒吸现象。 【详解】（1）a．由于钠易与空气中的氧气和水发生反应，实验开始时应先点燃①处酒精灯，利用生成的氨气排尽装置内的空气，然后再点燃③处酒精灯。 b．试管中利用氯化铵和氢氧化钙固体加热制备氨气，化学方程式为：。 c．氨气有毒需要尾气处理，且题目已知“氨基钠露置于空气中易吸收水分而失效”，故装置⑤的作用是：吸收多余的氨气，防止污染环境；同时防止空气中的水蒸气进入装置使氨基钠失效。 d．三颈烧瓶内氨气与钠在加热条件下反应生成氨基钠和氢气，化学方程式为：。 （2）a．Y中红棕色气体逐渐变浅，说明与在催化剂作用下发生氧化还原反应生成无色的和，化学方程式为：。 b．根据化学方程式可知，该反应是气体分子数减少的反应，且恢复至室温时生成的水变为液体，导致Y管内气体压强显著减小，小于外界大气压，从而将Z中的溶液压入Y管中引发倒吸。 2．氨硼烷()是一种潜在的固体储氢材料，常温下稳定。实验室以和为原料制备，实验步骤： ①按图Ⅰ组装好仪器，_________。 ②通入，排尽图Ⅰ装置中的空气。 ③先通入和的混合气，再缓慢通入和的混合气，反应过程中保持过量，控制温度，得到粗产品。 ④纯化，得。 已知：①H和B形成共价键时，共用电子对偏向H。 ②是一种强还原性的有毒气体，遇水剧烈反应，在空气中可自燃。 回答下列问题： (1)图Ⅰ中仪器M的名称是_________。 (2)补全实验步骤①_________。 (3)实验室制得的中含有水，下列试剂中可用于干燥的是_________(填标号)。 a．浓硫酸        b．碱石灰        c．        d． (4)实验过程中，保持过量的原因是____________________________________。 (5)粗产品中可能有(结构为)，则中含有的化学键的类型有_________(填标号)。 a．离子键        b．共价键        c．氢键 (6)在酸性条件下，与水反应生成和并放热，该反应的离子方程式为_____________________________________________。利用图Ⅱ装置测定的体积，反应结束后，下列操作会导致所测体积偏大的是_________(填标号)。 a．读数时，气体未冷却至室温 b．读数时，水准管液面高于量气管液面 c．计算时，未减去注入硫酸的体积 【答案】(1)三颈烧瓶 (2)检查装置的气密性 (3)b (4)提高的转化率，防止有毒的逸出污染环境 (5)ab (6) ac 【分析】本实验以和为原料制备氨硼烷（），步骤①：组装好仪器后，由于后续涉及气体反应，必须先检查装置的气密性；步骤②：通入排尽装置内的空气，防止在空气中发生自燃；步骤③：控制反应物比例与温度，保持过量以提高的转化率，并防止有毒气体逸出；步骤④：对粗产品进行纯化，最终得到纯净的，由此解答； 【详解】（1） 根据图Ⅰ中仪器M的结构特征，仪器名称为三颈烧瓶； （2）涉及气体发生或参与的实验，在组装好仪器后、装入药品前，必须先检查装置的气密性； （3）a．是碱性气体，浓硫酸显酸性，会与发生反应，不能用于干燥，a错误； b．是碱性气体，碱石灰呈碱性，不与反应，可用于干燥，b正确； c．是碱性气体，显酸性，会与发生反应，不能用于干燥，c错误； d．会与反应生成络合物，不能用于干燥，d错误； 故选b； （4） 是一种强还原性的有毒气体，实验中保持过量，一方面可以使充分反应，提高的转化率；另一方面可以防止未反应的有毒气体逸出污染环境； （5）由的结构简式可知，其由阳离子和阴离子构成，阴、阳离子之间存在离子键；在阴、阳离子内部，、以及之间均存在共价键；氢键属于分子间作用力，不属于化学键，故选ab； （6）已知H和B形成共价键时，共用电子对偏向H，说明B显价，H显价，在酸性条件下，中与B相连的价H与水或酸中的价H发生归中反应生成，N原子结合生成，B原子转化为，因此该反应的离子方程式为：； a．该反应放热，读数时若气体未冷却至室温，气体受热膨胀，会导致测定的体积偏大，a正确； b．读数时，水准管液面高于量气管液面，说明量气管内气体压强大于外界大气压，气体被压缩，会导致测定的体积偏小，b错误； c．注入的稀硫酸占据了烧瓶内的部分空间，排出了等体积的气体进入量气管，计算时若未减去注入硫酸的体积，会导致算出的体积偏大，c正确； 故选ac。 3．四氧化三铁()磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛，是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。 (1)能和稀硫酸反应，验证反应后溶液中含有的最恰当的试剂是______________。 A．氯水 B．酸性溶液 C．KSCN溶液 D．NaOH溶液 (2)铁粉在氧气中燃烧是制取最为快捷的方法。A~D是制取四氧化三铁的系列装置，A装置用于制取二氧化碳气体，并要求气流稳定，流速可控。 ①根据题目要求，A装置最好选_______________。(从下图①、②、③中选择) ②在加入试剂之前，需对装置进行气密性检查。写出检查①的气密性的操作，_____________，向分液漏斗中加足量水，塞紧玻璃塞，打开玻璃旋塞，过一会儿，水不再下滴，说明装置①的气密性良好。如果把分液漏斗改成恒压滴液漏斗，_______________(填“是”或“否”)可以用上述步骤检验装置的气密性？ (3)氧化沉淀法也是制取的一种常见方法，其制取流程如下图所示， 副产品P是_______________(填写化学式)，由溶液N获得该副产品的操作是：加热浓缩→________________→过滤洗涤→晶体加热至完全失去结晶水。 (4)某兴趣小组模仿上述流程制取并测定其产率、具体操作如下： I．测定绿矾的含量：称取3.0 g工业绿矾，配制成250.00 mL溶液。量取25.00 mL溶液于锥形瓶中，用酸性溶液滴定至终点，消耗溶液的平均体积为20.00 mL。写出滴定时发生反应的离子方程式为_______________。 II．称取300 g工业绿矾，通过上述流程最终制得，计算产品的产率为_______________。(保留4位有效数字) 【答案】(1)B (2) ① 关闭导气管活塞 否 (3) 冷却结晶 (4) 64.66% 【分析】（2）装置A制备，装置B利用和制备，装置C的作用是干燥气体，装置D利用和活性铁粉反应制备； （3）绿矾溶解得到溶液，加入适量溶液并通入空气，得到沉淀和溶液，沉淀经过处理得到产品，溶液通过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、晶体加热至完全失去结晶水得到晶体，由此解答； 【详解】（1）与稀硫酸反应生成和； A．氯水可以氧化，但是无明显现象，不能用于验证溶液中含有，A错误； B．具有还原性，能使紫红色的酸性溶液褪色，现象明显，能用于验证溶液中含有，B正确； C．不和反应，不能用于验证溶液中含有，C错误； D．与生成白色沉淀，迅速氧化为红褐色沉淀，但是溶液中的也会与生成红褐色沉淀，对实验现象有所干扰，不能用于验证溶液中含有，D错误； 故选B； （2）① 装置①带有分液漏斗，可以通过控制液体的滴加速度来控制反应速率，从而使气流稳定、流速可控，故选①； ② 检查装置①的气密性，需要先封闭气体出口，即关闭导气管活塞，然后再向分液漏斗中加足量水；若改为恒压滴液漏斗，由于漏斗上部与烧瓶连通，压强始终相等，水始终能在重力作用下滴下，无法通过水不再下滴来判断气密性，因此不能用该方法检查气密性； （3）由分析可知，副产品P为晶体；从溶液中提取可溶性盐晶体的常规操作为加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤； （4）I．酸性高锰酸钾溶液滴定，被氧化为，被还原为，因此离子方程式为； II．滴定消耗的，根据方程式可知， 溶液中，绿矾配制的溶液中， 则工业绿矾中含有， 根据铁元素守恒，理论上生成的物质的量为， 理论产量， 产率 。 4．某小组同学制取，并探究不同条件下与的反应。 (1)用与浓反应制取，反应的离子方程式为_________。 (2)收集两试管各气体，分别倒置在盛有热水(80℃)和冰水(0℃)的两只水槽中，观察实验现象，10分钟后记录如下(忽略温度对溶液及气体体积的影响)： 实验编号 剩余气体 溶液状态 实验1(热水) 无色， 无色， 实验2(冰水) 几乎无气体 无色， ①检验实验1中剩余气体的方法：向试管中充入少量空气，气体由无色变为红棕色。用化学方程式表示检验的反应原理：_________。 ②甲同学认为实验2中几乎全部溶于水，过程中未发生化学反应。证明甲同学猜想不成立的实验证据是_________。 (3)原实验条件不变，将实验1和实验2所得溶液放置一天后，观察到实验现象如下： 实验1(热水)：剩余气体，溶液无色，，无气泡生成。 实验2(冰水)：剩余气体，溶液无色，，有无色细小气泡生成。 查阅资料：二氧化氮与水的反应分两步进行， 第一步： 第二步： ①判断与热水(80℃)反应中是否有生成并说明理由：_________。 ②实验2中无色细小气泡中的气体是_________。 ③根据上述实验结果，与水的两步反应中，第一步的反应速率比第二步的_________(填“快”或“慢”)，实验1和实验2在进行10分钟后剩余气体有明显差别的原因是_________。 (4)根据上述实验，对吸收尾气所用试剂及条件提出建议：_________。 【答案】(1) (2) 实验2所得溶液无色、 (3) 有。放置过程中实验1剩余气体增加，说明溶液中生成了并发生了分解产生气体 NO 快 实验1的温度较高，分解速率大，相同时间内生成气体更多 (4)使用冷的（或低温的）浓溶液吸收 【详解】（1）铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水。浓硝酸在离子方程式中应拆分为离子形式，铜是单质，二氧化氮是气体，水是弱电解质，均不拆。反应的离子方程式为 。 （2）①实验1中剩余气体为无色，充入空气后变为红棕色。这说明剩余气体是，与空气中的氧气反应生成了红棕色的。反应的化学方程式为。 ② 甲同学认为实验2中几乎全部溶于水，过程中未发生化学反应。如果仅仅是物理溶解，因 本身不电离，溶液应呈中性或极弱酸性。但实验2中溶液无色、，说明溶液呈强酸性，即溶于水后生成了酸。因此，证明甲同学猜想不成立的实验证据是实验2所得溶液无色、。 （3）①根据资料，放置一天后，实验1（热水）剩余气体由3mL变为4mL，说明有气体生成。由于无气泡生成，结合第二步反应可知，这是溶液中生成的发生了分解，产生了气体。这表明在实验1中确实有生成。 ②实验2（冰水）放置一天后，有“无色细小气泡生成”，结合第二步反应可知，该气体是。 ③10分钟后，实验1和实验2中都有气体剩余或几乎无气体，而放置一天后，两试管的剩余气体均有所增加。这说明在最初的10分钟内，第一步反应已经基本完成，而第二步反应进行得比较慢。因此，第一步的反应速率比第二步快。实验1（80℃）剩余 3mL 气体，实验2（0℃）几乎无气体。因为第一步反应快，10分钟内已经转化为。此时剩余气体的多少取决于第二步反应的速率。实验1的温度较高， 分解的速率大，相同时间内生成的气体更多；实验2的温度较低（0℃），分解的速率小，相同时间内生成的气体很少。 （4）根据实验探究，与水反应会生成不溶于水的气体，且温度越高，生成越快，导致吸收不彻底。为了完全吸收尾气，通常使用溶液进行吸收，反应生成硝酸盐和亚硝酸盐。同时，为了抑制的分解产生气体，并提高吸收效率，应该采用低温条件。因此建议使用冷（或低温的）的浓溶液吸收。 5．某小组设计实验制备K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）、Na2FeO4（高铁酸钠）并利用生成的Cl2进行相关实验，装置如图所示。 回答下列问题： (1)仪器a的作用是_______________________；仪器b的名称是____________。 (2)装置A中利用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2，则装置A可选择___________（填代号）。 (3)装置B中盛放的试剂是饱和食盐水，其作用是______________________________________。 (4)装置C中发生反应的化学方程式为________________________________________________。 (5)制备高铁酸钠的过程是：关闭K1，打开K2，向三颈烧瓶中加入过量的NaOH溶液，充分反应后，打开K1，关闭K2，红褐色固体逐渐变为紫色溶液。写出Fe(OH)3、NaClO和NaOH反应生成Na2FeO4的离子方程式：____________________________________________。 (6)实验结束后，向装置F中滴加酚酞溶液，溶液先变红色，后褪色。关于“褪色”原因，该小组同学提出如下两种假设： 假设1：酚酞被氧化； 假设2：NaOH被消耗。 请你设计实验探究上述假设正误：___________________________________________________（包括实验步骤、现象和结论）。 【答案】(1) 平衡气压（合理即可） 分液漏斗 (2)乙 (3)除去氯气中的HCl（合理即可） (4) (5) (6)取少量褪色后的溶液于试管中，滴加NaOH溶液，若溶液变红色，则假设2成立，反之，则假设1成立（或取少量褪色后的溶液于试管中，滴加酚酞溶液，若溶液变红色，则假设1成立，反之，则假设2成立）（合理即可） 【分析】装置A产生的氯气通过装置B 除去氯气中混有的氯化氢气体后，通入装置C中，与反应制备；关闭K1，打开K2，向三颈烧瓶中加入过量的NaOH溶液，充分反应生成后，打开K1，关闭K2，通入氯气，氯气先与NaOH发生歧化反应生成NaClO和NaCl，生成的NaClO与、NaOH反应制备，装置E用于吸收氯气并检验氯气是否足量，装置F中氢氧化钠溶液用于吸收多余的氯气，防止空气污染。 【详解】（1）仪器a为长颈漏斗，连通C装置内外气压，作用为平衡气压，避免装置内压强过大，同时可以防止倒吸；仪器b带有活塞，名称为分液漏斗。 （2）用MnO2和浓盐酸反应制备Cl2，反应物是固态和液体浓盐酸，反应需要加热，属于“固液加热型”的气体发生装置，甲无加热装置，丙为固体加热制气装置，只有乙装置满足固液加热反应条件，故选择乙。 （3）浓盐酸易挥发，制得的Cl2混有HCl，HCl极易溶于水，饱和食盐水可以降低的溶解度，同时吸收HCl。 （4）装置C中作氧化剂，将中的+2价Fe氧化为+3价，生成目标产物，本身被还原为，根据电子得失守恒、原子守恒配平化学反应方程式为。 （5）、、反应生成，Fe元素从+3价升高到+6价，Cl元素由+1价降低至-1价，结合强碱性环境下配平得到离子方程式为。 （6）控制变量验证：若只是NaOH被消耗，补充OH⁻后酚酞仍可显色；若酚酞已被氧化变质，即使补充足量OH⁻溶液也不会恢复红色，故实验方案为取少量褪色后的溶液于试管中，滴加NaOH溶液，若溶液变红色，则假设2成立，反之，则假设1成立（或取少量褪色后的溶液于试管中，滴加酚酞溶液，若溶液变红色，则假设1成立，反之，则假设2成立）。 6．水合肼（）广泛应用于有机合成等领域。水合肼是无色液体，沸点为，具有强还原性与弱碱性。实验室用尿素 []与，混合溶液反应制备水合肼，装置如图1所示。 回答下列问题： (1)仪器b的名称是_____________，其作用是_________________________。 (2)反应后三颈烧瓶中获得水合肼以及两种盐，写出发生反应的离子方程式：____________________________________________________________。 (3)仪器中盛装、的混合溶液，且滴加速度要缓慢，原因是______________________________________________。 (4)一种电解法制备的原理如图2，其中阳极材料以钛作基体，为催化剂涂层，受电极材料影响，浓度较大时，可优先被氧化。 ①a极的电极反应式为_________________________________。 ②电解时实际生成的的总量小于理论值，可能原因是_______________________________________（写一条即可）。 ③已知：、，。“84”消毒液在空气中静置一段时间，消毒效果会更好。结合离子方程式解释原因：_____________________________________________________________。 【答案】(1) 球形冷凝管 冷凝回流，减少水合肼的挥发 (2) (3)水合肼还原性很强，防止过量将肼进一步氧化 (4) 浓度减少，放电，有生成（或部分逸出未与反应、和不完全反应，合理即可） ，浓度逐渐增大，氧化性增强，消毒效果更好 【分析】图1：该装置为三颈烧瓶反应装置，磁力搅拌使反应物混合均匀；仪器a是恒压滴液漏斗，用于滴加NaClO、NaOH混合液，恒压支管保证液体顺利流下；仪器b为球形冷凝管，冷凝回流，减少水合肼挥发损失。尿素与次氯酸钠在碱性条件下反应生成水合肼，水合肼还原性强，需控制滴加速度与反应温度，防止次氯酸钠过量氧化生成的水合肼。 图2：电解NaCl溶液制备NaClO，b极为阳极：Cl-在阳极优先失电子生成Cl2；a极为阴极：H2O得电子生成H2与OH-。阳极产生的Cl2和阴极生成的OH-在装置内充分反应：Cl2+ 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O，最终得到NaClO和H2。该设计让两极产物直接接触反应，省去氯气转移步骤；阳极选用钛基RuO2-TiO2涂层，保证Cl-优先氧化，避免水电解。 【详解】（1）仪器b的名称是球形冷凝管，水合肼沸点不算很高，加热反应时容易汽化挥发；球形冷凝管内管表面积大，冷凝效果好，把汽化的水合肼冷凝成液体流回三颈烧瓶，提高原料利用率。同时冷凝管上口可以平衡气压，故其作用是冷凝回流，减少水合肼的挥发。 （2）产物有水合肼，还有两种盐，反应物为：CO(NH2)2（尿素，弱电解质，不能拆）、ClO-、OH-，CO(NH2)2中N为-3价，生成中N为-2价，N 失电子；ClO-中Cl为+1价，得电子变成Cl-，其中两种盐为NaCl、Na2CO3，对应离子Cl-、，最后根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平方程式：。 （3）NaClO是强氧化剂，如果滴加速率太快，NaClO局部过量，过量的ClO-会氧化生成的水合肼，把产物破坏掉，导致水合肼产率下降，故滴加速度要缓慢，原因是水合肼还原性很强，防止过量将肼进一步氧化。 （4）电解制备NaClO（看图：a极由H2O生成H2，故a极为阴极；b极由Cl-生成Cl2，故b极为阳极。 ①a极为阴极，阴极发生还原反应，水分子得电子，生成氢气和氢氧根离子，故a极的电极反应式为。 ②电解时实际生成的的总量小于理论值，可能原因是浓度减少，放电，有生成（或部分逸出未与反应、和不完全反应，合理即可）。 ③已知：、，，酸性：，空气中CO2溶于水生成碳酸；“84”消毒液在空气中静置一段时间，离子方程式为：，HClO是杀菌的有效成分，静置后HClO变多，消毒效果提升；综上所述：“84”消毒液在空气中静置一段时间，消毒效果会更好的原因是：，浓度逐渐增大，氧化性增强，消毒效果更好。 7．某兴趣小组对铜、银的配合物进行探究实验。 Ⅰ．铜配合物的形成与应用 (1)向溶液中逐滴加入浓氨水，生成，观察到反应现象为________。 (2)向硫酸铜溶液中加入酒石酸钠()溶液，加入溶液调节为11~13，再加入溶液，水浴加热，可在物质表面镀铜 已知：酒石酸()为弱酸； 在碱性环境下具有强还原性，中性和酸性还原性弱。 ①可与形成配离子，酸性条件下解离。结构式为与形成配位键的氧原子为________(填序号) ②镀铜时需要形成配离子的原因是________。 ③在铜的量足够的情况下，镀铜时需要及时添加的试剂是________。 ④镀铜时相对用浓氨水形成铜氨配合物，用酒石酸盐形成配合物而不用氨水的原因是________。 已知：          Ⅱ．银配合物形成与应用 (3)在盐酸存在下，用过量铁粉还原回收并测定的回收率。 ①溶于氨水，反应的平衡常数的数值为________。 已知：，反应 ， ②请补充完整实验方案：取一定量反应后固体，水洗干燥后称重，________，称量质量计算得到的回收率。 (已知：必须使用的试剂、用品和仪器有：氨水、溶液、稀硝酸、稀盐酸) 【答案】(1)先生成蓝色沉淀，后沉淀消失，生成深蓝色溶液 (2) 1 反应需要碱性环境，会生成沉淀；提供一定浓度的 、 氨水易挥发，且铜氨配合物过于稳定导致游离浓度过低，无法满足镀铜反应速率要求 (3) 向固体中加入足量稀盐酸，充分反应后过滤、水洗至滤液中加稀硝酸酸化的溶液无白色沉淀生成，再将滤渣用足量2mol/L氨水充分浸取、过滤，剩余固体洗涤干燥后，得到纯净的Ag。 【详解】（1）向硫酸铜溶液中逐滴加浓氨水时，首先氨水作为弱碱提供，与反应生成蓝色的沉淀；过量的氨水作为配体，与反应生成深蓝色的溶液。 （2）①配位键的形成需要配体提供孤电子对，中带负电的羧基氧（编号1）有孤电子对，可作为配位原子与成键。 ②避免强碱性条件下生成沉淀；控制游离浓度，防止其被快速还原生成铜粉，保证平缓还原速率得到平整镀层。 ③HCHO在碱性条件下被氧化为甲酸类物质，反应过程中会不断消耗，导致体系pH下降，既会让铜配离子解离，也会降低HCHO的还原性，因此需要及时补充NaOH维持强碱性环境，HCHO作为还原剂也随反应消耗需要补充。 ④对比给出的两个平衡常数，铜氨配合物K更大，对的束缚能力过强，游离浓度太低还原速率难以满足镀铜需求，且氨水易挥发，体系配体浓度不稳定，酒石酸盐配合物更适配镀铜的速率要求。 （3）①目标反应的平衡常数可拆解为两个反应的平衡常数乘积：。 ②还原后固体混有过量铁粉，先加稀盐酸将Fe完全溶解除去，水洗除去、（用稀硝酸和检验无证明洗净），再加氨水浸取可能残留的AgCl杂质，最终得到纯净的Ag单质称重，即可计算回收率。 8．阿司匹林是常见药物，其有效成分为乙酰水杨酸。实验室通过乙酸酐和邻羟基苯甲酸(俗称水杨酸)在一定条件下反应制备，反应原理如下： 已知：在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子间会发生酯化反应生成聚合酯难溶物。 (1)阿司匹林的合成 Ⅰ．在如图所示装置的三颈烧瓶中先后加入一定量的水杨酸和乙酸酐，摇匀后滴入12滴浓硫酸，装上球形冷凝管。待水杨酸全部溶解后，置于水浴中，加热10-15min反应结束。 Ⅱ．在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中，析出固体，过滤。 Ⅲ．所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液，溶解，过滤。 Ⅳ．滤液用浓盐酸酸化后，__________，干燥，得到白色的乙酰水杨酸晶体。 ①饱和碳酸氢钠溶液的作用是___________。 ②补充步骤Ⅳ的实验方案：滤液用浓盐酸酸化后，_____________________，干燥，得到白色的乙酰水杨酸晶体。(须使用的试剂：冰水) (2)阿司匹林中羧基的检测：与少量Na2CO3溶液反应产生气泡。反应的化学方程式为___________。 (3)下列关于邻羟基苯甲酸或乙酰水杨酸的说法不正确的是___________。(填选项) A．邻羟基苯甲酸的沸点低于对羟基苯甲酸 B．邻羟基苯甲酸分子中不可能所有原子共平面 C．1 mol邻羟基苯甲酸分子中含有12molσ键 D．可用三氯化铁溶液检验乙酰水杨酸中是否含有邻羟基苯甲酸 E．邻羟基苯甲酸形成的分子内氢键不利于其与乙酸酐反应生成乙酰水杨酸 (4)阿司匹林有效成分含量的测定 称取mg阿司匹林样品，将其碾碎后溶于过量的NaOH标准溶液中［物质的量为a，样品中辅料不反应］，待乙酰水杨酸完全水解后，再用盐酸标准溶液滴定过量的NaOH，消耗盐酸的物质的量为b，此时溶液中钠盐为NaCl、CH3COONa和。则阿司匹林样品中乙酰水杨酸的含量可表示为___________。［用含a，b，m的代数式表示］ 【答案】(1) 生成可溶性的乙酰水杨酸钠，以便过滤除去难溶的杂质 在冰水浴中冷却结晶，过滤，用少量冰水洗涤 (2)2+ →2 ++↑ (3)BC (4) 【分析】水杨酸和乙酸酐加入三颈烧瓶中，再加入浓硫酸，冷凝回流过程中发生反应得到乙酰水杨酸和乙酸。将反应后的混合物倒入冷水中，由于乙酰水杨酸在水中溶解度小，因此析出，用饱和碳酸氢钠处理，转化为乙酰水杨酸钠溶于水中，与不溶性的杂质分离，最后用浓盐酸酸化再冷却结晶，得到纯品。 【详解】（1）①根据分析可以发现，饱和碳酸氢钠的作用是生成可溶性的乙酰水杨酸钠，以便过滤除去难溶的杂质； ②浓盐酸酸化后，乙酰水杨酸钠转化为乙酰水杨酸，在冰水中溶解度很小，因此操作为：在冰水浴中冷却结晶，过滤，用少量冰水洗涤； （2）阿司匹林中的羧基可以与碳酸钠反应转化为羧酸钠，故方程式为：2+→2++↑； （3）A．邻羟基苯甲酸分子内可以形成氢键，而对羟基苯甲酸分子间可以形成氢键，沸点会升高，A正确； B．邻羟基苯甲酸分子中，羧基中原子共面，苯环中原子共面，羟基两原子共面，羟基、羧基均通过单键与苯环这个平面连接，由于单键可以旋转，因此分子中所有原子可以共面也可以不共面，B错误 ； C．1 mol邻羟基苯甲酸分子中，苯环结构含有σ键12 mol，羧基一侧还有3 mol，羟基上还有1 mol，一共16 mol，C错误； D．可用三氯化铁溶液可以与酚羟基显色，而乙酰水杨酸中不含酚羟基，因此可以检验其中是否含有邻羟基苯甲酸，D正确； E．邻羟基苯甲酸形成的分子内氢键，整个分子比较稳定，羟基上的H不容易断裂，因此不利于其与乙酸酐反应生成乙酰水杨酸，E正确； 故选BC； （4）阿司匹林与氢氧化钠反应的比例为~3NaOH，根据题意，剩余的，因此与阿司匹林反应的，即，即。 9．三苯甲醇[(C6H5)3COH]是一种重要的有机合成中间体，实验室制备流程如下： 已知：①格氏试剂(RMgBr，R-表示烃基)性质活泼，可与水、卤代烃等物质反应。如：RMgBr+R´Br→R-R´+MgBr2。 ②ROMgBr可发生水解。 ③几种物质的物理性质如下表：*表示溴苯与水形成的共沸物的沸点 物质 相对分子质量 沸点() 溶解性 乙醚 74 34.6 微溶于水 溴苯 157 156.2(92.8*) 难溶于水的液体，溶于乙醚 二苯酮 182 305.4 难溶于水的晶体，溶于乙醚 三苯甲醇 260 380.0 难溶于水的晶体，溶于乙醇、乙醚 回答下列问题： (1)图1中仪器A的名称为____________________，仪器A中试剂为____________________。 (2)步骤Ⅰ制备格氏试剂为放热反应，该步骤要在无水无氧条件下进行的原因是_________________________________________________________；加入溴苯时，不能太快的原因是________________________________________。 (3)步骤Ⅲ中加入氯化铵可避免难溶性水解产物Mg(OH)Br的产生，用离子方程式表示加入氯化铵的作用___________________________________________________________________________。 (4)步骤Ⅳ低温蒸馏分离出乙醚后，利用图2水蒸气蒸馏的装置可除去________________。取甲中剩余混合物过滤得到粗产品。 (5)步骤Ⅴ粗产品重结晶时，粗产品用乙醇热溶解后，加______________脱色，趁热过滤，加热浓缩，慢慢滴加水，得到颗粒较细的晶体，最终得到三苯甲醇。 (6)计算产率：反应中投入1.5 g镁屑、7 mL溴苯(约0.065 mol)和10.92 g二苯酮，经纯化、干燥后得到10.0 g产品，则三苯甲醇的产率是_____________(精确至0.1%)。 【答案】(1) 球形干燥管 碱石灰 (2) 防止格氏试剂与水反应，防止镁被氧化 该反应放热，滴速太快会导致反应速率太快，温度上升太快（或影响实验安全或易生成副产物） (3) (4)溴苯 (5)活性炭 (6)64.1% 【分析】本实验旨在制备三苯甲醇。步骤Ⅰ：在无水乙醚中，镁与溴苯反应生成格氏试剂。由于格氏试剂极易与水、氧气反应，整个过程需在无水无氧条件下进行。步骤Ⅱ：格氏试剂与二苯酮发生加成反应生成中间产物。步骤Ⅲ：加入饱和氯化铵溶液使中间产物水解生成三苯甲醇，同时氯化铵水解呈酸性，可防止生成难溶的。步骤Ⅳ：通过低温蒸馏除去低沸点的乙醚，再利用水蒸气蒸馏除去与水形成共沸物的未反应的溴苯。步骤Ⅴ：通过重结晶、活性炭脱色提纯粗产品。 【详解】（1）由图可知，仪器A的名称为球形干燥管；其作用是防止空气中的水蒸气进入反应装置，故其中装入的试剂应为固体干燥剂，如碱石灰等。 （2）格氏试剂性质活泼，极易与水发生反应，且易被氧气氧化，镁在高温下也易被氧化，故需在无水无氧条件下进行；该反应为放热反应，若溴苯滴加过快，会导致反应过于剧烈，体系温度迅速升高，使低沸点的乙醚大量挥发，甚至引发安全事故。 （3）氯化铵溶液中水解显酸性，能提供与难溶性的反应使其溶解，从而避免其生成，离子方程式为。 （4）根据表格信息，溴苯与水在时能形成共沸物，故水蒸气蒸馏可将未反应的溴苯随水蒸气一同蒸出从而除去。 （5）粗产品重结晶时，常加入活性炭利用其吸附性吸附有色杂质，达到脱色的目的，趁热过滤可除去活性炭和不溶性杂质。 （6）反应中投入镁屑（），溴苯约，二苯酮（）。根据反应方程式可知，三者按反应，故二苯酮完全反应，理论上生成三苯甲醇的物质的量为。三苯甲醇的理论质量为。则三苯甲醇的产率为。 10．查耳酮是合成抗肿瘤药物的重要中间体，实验室中，查耳酮可在NaOH稀溶液催化下，用苯乙酮和新制苯甲醛发生羟醛缩合反应制得，制备装置（夹持装置已略去）如图所示。 已知： ⅰ．相关物质的信息如表所示： 名称 苯乙酮 苯甲醛 查耳酮 结构简式 熔点/℃ 19.6 -26 57~59 沸点/℃ 203 178 345~348 溶解性 难溶于水，易溶于有机溶剂 微溶于水，易溶于有机溶剂 易溶于热乙醇 ⅱ．羟醛缩合反应的原理： 实验步骤： Ⅰ．量取3 mL新制苯甲醛于仪器a中，向三颈烧瓶中依次加入25 mL 10% NaOH溶液、15 mL乙醇和6 mL苯乙酮。 Ⅱ．缓慢滴加新制苯甲醛，维持反应温度在25~30℃，并不断搅拌0.5 h至反应结束。 Ⅲ．将三颈烧瓶置于冰水浴中冷却15~30 min，充分结晶，经减压抽滤、洗涤、干燥，收集得到查耳酮粗品。 回答下列问题： (1)仪器a的名称是______________（填标号）。 (2)本实验中使用的三颈烧瓶的最适宜规格为______________（填标号）。 A．50 mL                B．150 mL                C． 250 mL (3)本实验应使用新制苯甲醛，若使用实验室久置的苯甲醛，应先进行水蒸气蒸馏，目的是除去苯甲醛在空气中被氧化生成的_____________（填有机物名称）。 (4)写出由新制苯甲醛与苯乙酮反应制备查耳酮的化学方程式：_____________。 (5)“步骤Ⅰ”中，添加乙醇可提高主反应的速率，原因是_____________。 (6)“步骤Ⅲ”中，洗涤晶体时，应选择_____________（填标号）。 A．冷水 B．热乙醇 C．热水 D．冷乙醇 (7)若收集的查耳酮粗品的纯度与理论值相差过大，可进一步提纯，提纯方法的名称是_____________。 【答案】(1)恒压滴液漏斗 (2)B (3)苯甲酸 (4) (5)乙醇可作为溶剂溶解苯乙酮和苯甲醛，增大反应物的接触面积 (6)D (7)重结晶 【分析】三颈烧瓶中依次加入25 mL 10% NaOH溶液、15 mL乙醇和6 mL苯乙酮，乙醇为溶剂，缓慢滴加苯甲醛，维持反应温度在25～30℃发生羟醛缩合反应生成查耳酮，冰水浴中冷却，充分结晶、经减压抽滤、洗涤、干燥得到查耳酮。 【详解】（1）根据装置图，仪器a的名称是恒压滴液漏斗。 （2）三颈烧瓶选用原则是所盛液体总体积介于烧瓶容积的之间。本实验加入的液体总体积为25 mL NaOH溶液+15 mL乙醇+6 mL苯乙酮+3 mL苯甲醛=49 mL，50 mL烧瓶容积不足，250 mL过大，150 mL符合要求，故选B。 （3）苯甲醛的醛基还原性强，久置在空气中会被氧化生成苯甲酸，水蒸气蒸馏可将未反应的苯甲醛蒸出，分离除去难挥发的苯甲酸杂质。 （4）根据题目提供的羟醛缩合反应原理，苯甲醛与苯乙酮在催化下发生脱水缩合反应，生成查耳酮和水，化学方程式为。 （5）根据表格信息，苯乙酮难溶于水，苯甲醛微溶于水，但两者均易溶于有机溶剂，加入乙醇可以作为溶剂溶解苯乙酮和苯甲醛，使反应体系更加均一，从而增大反应物的接触面积，提高主反应的速率。 （6） 查耳酮易溶于热乙醇，为了减少洗涤过程中目标产物查耳酮的溶解损失，同时有效洗去晶体表面附着的未反应的苯乙酮、苯甲醛等有机杂质，应选择冷乙醇进行洗涤，故选D。 （7）查耳酮在常温下为固体，易溶于热乙醇，对于固体粗品的进一步提纯，可利用其在溶剂中不同温度下溶解度的差异，采用重结晶的方法进行提纯。 真题·实战演练 1.（2021·广东卷）含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。 (1)实验室沿用舍勒的方法制取的化学方程式为_______。 (2)实验室制取干燥时，净化与收集所需装置的接口连接顺序为_______。 (3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中_______已分解。检验此久置氯水中存在的操作及现象是_______。 (4)某合作学习小组进行以下实验探究。 ①实验任务。通过测定溶液电导率，探究温度对溶解度的影响。 ②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大；离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时，。 ③提出猜想。 猜想a：较高温度的饱和溶液的电导率较大。 猜想b：在水中的溶解度。 ④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的饱和溶液)，在设定的测试温度下，进行表中实验1~3，记录数据。 实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/ 1 Ⅰ：25℃的饱和溶液 25 2 Ⅱ：35℃的饱和溶液 35 3 Ⅲ：45℃的饱和溶液 45 ⑤数据分析、交流讨论。25℃的饱和溶液中，_______。 实验结果为。小组同学认为，此结果可以证明③中的猜想成立，但不足以证明猜想成立。结合②中信息，猜想不足以成立的理由有_______。 ⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想，在实验1~3的基础上完善方案，进行实验4和5。请在答题卡上完成表中内容。 实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/ 4 Ⅰ _______ 5 _______ _______ ⑦实验总结。根据实验1~5的结果，并结合②中信息，小组同学认为猜想也成立。猜想成立的判断依据是_______。 【答案】MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O c-d-b-a-e HClO 向溶液中加入过量稀硝酸，防止溶液中含有C、HC等，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl- 1.3410-5 测试温度不同，根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度 45℃ II 45℃ A3>B2>B1 【详解】(1)实验室通常采用浓盐酸和MnO2制取，化学方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O； (2)根据化学方程式可知，制取的氯气中混有氯化氢、水蒸气，氯气有毒，必须进行尾气处理，因此使用饱和食盐水吸收氯化氢气体，浓硫酸除去水蒸气，最后用NaOH溶液吸收尾气，因此接口连接顺序为c-d-b-a-e，故答案为：c-d-b-a-e； (3)久置后不能使品红溶液褪色，说明HClO已分解；检验的方法为向溶液中加入过量稀硝酸，防止溶液中含有C、HC等，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl-，故答案为：HClO；向溶液中加入过量稀硝酸，防止溶液中含有C、HC等，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl-； (4)⑤25℃时，，根据沉淀溶解平衡可知，饱和的溶液中，所以有==1.3410-5； 实验1~3中，不同的饱和溶液浓度不同且测试温度不同，根据资料显示离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高而增大，所以根据实验1~3无法判断温度较高的饱和溶液离子浓度大，进而不能得出溶解度关系，故答案为：1.3410-5；测试温度不同，根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度； ⑥如果要判断AgCl在水中的溶解度随温度的变化情况，可以设计不相同温度下的饱和溶液在相同温度下测试，如果温度较高下的饱和溶液电导率比温度较低的饱和溶液电导率高，则可以得出温度升高饱和溶液中离子浓度高。所以可以设计试样Ⅰ在45℃下测试与实验3比较；设计试样II在45℃下测试与实验3比较。故答案为：45℃；II；45℃； ⑦猜想成立的判断依据是A3>B2>B1，故答案为：A3>B2>B1。 2.（2026·云南卷）镍配合物是贵金属催化剂的重要替代品。某实验小组设计了一种制备Ni(Ⅱ)配合物的方法，原理如下： 已知：CH2Cl2有毒、易挥发，。 实验步骤如下： Ⅰ．向双颈烧瓶中加入10 mL含(1 mmol)的乙醇溶液，通过仪器a逐滴加入3 mL含bpy(2 mmol)的乙醇溶液(装置如图，加热及夹持装置省略)，加热搅拌，冷却至室温。 Ⅱ．将上述溶液减压蒸除乙醇，加入20 mL CH2Cl2溶解，再加少量蒸馏水洗涤、分液。 Ⅲ．有机层经减压蒸除溶剂，加入15 mL乙醇和2 mmol NaBPh4(Ph为苯基)，产生沉淀。经过滤、洗涤、干燥得粗产品，进一步提纯后得紫色晶体(配合物Z，)。 回答下列问题： (1)仪器a的名称为______。 (2)下列安全标识中，本实验不涉及的是______(填标号)。 A． B． C． D． (3)步骤Ⅱ中洗涤的目的为______，分液时CH2Cl2在______层(填“上”或“下”)。 (4)步骤Ⅲ中乙醇的作用为______。 (5)步骤Ⅲ中用______法提纯粗产品。 (6)配合物Z的产率为______(列出计算式即可)。 (7)测定配合物Z的晶体结构，下列方法可采用的是______(填标号)。 A．核磁共振氢谱法 B．质谱法 C．红外光谱法 D．X射线衍射法 (8)实验小组进一步探究不同投料比对Ni(Ⅱ)配合物结构的影响，以进行投料，按上述制备方法得红色晶体。推测的配位数为______。 【答案】(1)恒压滴液漏斗 (2)D (3)除去有机层中溶解的硝酸盐和未反应的水溶性杂质 下 (4)降低配合物Z的溶解度，使其结晶析出 (5)重结晶 (6) (7)D (8)6 【分析】向双颈烧瓶中加入10 mL含(1 mmol)的乙醇溶液，通过仪器a逐滴加入3 mL含bpy(2 mmol)的乙醇溶液(装置如图，加热及夹持装置省略)，加热搅拌，冷却至室温，将上述溶液减压蒸除乙醇，加入20 mL CH2Cl2溶解，再加少量蒸馏水洗涤、分液，有机层经减压蒸除溶剂，加入15 mL乙醇和2 mmol NaBPh4(Ph为苯基)，产生沉淀。经过滤、洗涤、干燥得粗产品，进一步提纯后得紫色晶体(配合物Z，)，据此回答。 【详解】（1）由图可知，仪器a是恒压滴液漏斗，它的支管可以平衡压强，使液体顺利流下； （2）佩戴护目镜可以在实验时保护眼睛；实验结束好要洗手；CH2Cl2有毒、易挥发，所以要注意排气防止中毒；本实验不涉及锐器，故选D； （3）步骤Ⅱ中，将上述溶液减压蒸除乙醇，加入20 mL CH2Cl2溶解，再加少量蒸馏水洗涤、分液，洗涤可用于除去有机层中溶解的硝酸盐和未反应的水溶性杂质，减少后续反应的干扰；CH2Cl2的密度为 1.33g·cm-3，大于水，因此分液时在下层； （4）步骤Ⅲ中，加入乙醇后配合物Z沉淀析出，因此乙醇的作用是降低配合物Z的溶解度，使其从溶液中析出； （5） 粗产品已经是固体结晶，为了去除混入的少量可溶性杂质并获得高纯度的紫色晶体，通常采用重结晶法。 （6）根据反应离子方程式：，再结合投料量，理论上三者恰好完全反应，理论上生成配合物Z的物质的量为1 mmol，质量为，实际产量为，产率=； （7）A．核磁共振氢谱用于测氢原子种类，不直接测晶体结构，A不符合题意； B．质谱法用于测分子量，不直接测晶体结构，不符合题意； C．红外光谱法用于测官能团、化学键，不直接测晶体结构，C不符合题意； D．X射线衍射法是测定晶体结构的经典方法，可确定原子的空间排布，D符合题意； 故选D； （8）bpy（联吡啶）是双齿配体，每个bpy提供 2 个配位原子，当1:2投料时，2 个bpy共提供4个配位原子，配位数为4；当投料时，3个bpy共提供3×2=6个配位原子，因此的配位数为6。 3．（2026·陕晋青宁卷）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，。 4．（2026·湖南卷）氨硼烷(NH3BH3)是一种潜在的固体储氢材料，常温下稳定。实验室以NH3和B2H6为原料制备NH3BH3，实验步骤： ①按图Ⅰ组装好仪器，______。 ②通入N2，排尽图Ⅰ装置中的空气。 ③先通入N2和NH3的混合气，再缓慢通入N2和B2H6的混合气，反应过程中保持NH3过量，控制温度，得到粗产品。 ④纯化，得NH3BH3。 已知：①电负性：N>H>B。 ②B2H6是一种强还原性的有毒气体，遇水剧烈反应，在空气中可自燃。 回答下列问题： (1)图Ⅰ中仪器M的名称是______。 (2)补全实验步骤①：______。 (3)实验室制得的NH3中含有水，下列试剂中可用于干燥NH3的是______(填标号)。 a．浓硫酸    b．碱石灰    c．P2O5 (4)实验过程中，NH3保持过量的原因是______。 (5)粗产品中可能有B2H6·2NH3(结构为)，则B2H6·2NH3中含有的化学键的类型有______(填标号)。 a．离子键    b．共价键    c．氢键 (6)在酸性条件下，NH3BH3与水反应生成H3BO3和H2并放热，该反应的离子方程式为______。利用图Ⅱ装置测定H2的体积，反应结束后，下列操作会导致所测H2体积偏大的是______(填标号)。 a．读数时，气体未冷却至室温 b．读数时，水准管液面高于量气管液面 c．计算时，未减去注入硫酸的体积 (7)NH3BH3的晶胞如图所示，则一个晶胞中含有______个氢原子。 【答案】(1)三颈烧瓶（或三颈瓶） (2)检查装置的气密性 (3)b (4)提高的转化率，且防止有毒的逸出污染环境 (5)ab (6) ac (7)12 【分析】氨硼烷是潜在固体储氢材料，常温稳定。实验以和为原料制备NH3BH3，步骤①：按图Ⅰ组装好仪器，检查装置气密性，防止气体泄漏影响反应或引发危险。步骤②：通 N2​ 排空气，避免与氧气接触自燃，同时减少杂质干扰。步骤③控制反应物比例与温度，先通入N2和NH3的混合气，再缓慢通入N2和的混合气，反应过程中保持NH3过量，控制温度，得到粗产品；步骤④：粗产品需进一步纯化，得到纯净的。 【详解】（1）图Ⅰ中仪器M的名称是三颈烧瓶。 （2）该实验涉及气体的通入和反应，因此在组装好仪器后、装入药品和通入气体前，必须先检查装置的气密性。 （3）是碱性气体。浓硫酸（选项a）和（选项c）均显酸性，会与发生反应，不能用于干燥；碱石灰（选项b）呈碱性，不与反应，可用于干燥。 （4）根据题干已知信息，是一种强还原性的有毒气体。保持过量，一方面可以使充分反应，提高其转化率；另一方面可以防止未反应的有毒气体逸出，避免污染环境。 （5）的结构为，该物质由阳离子和阴离子构成，阴阳离子之间存在离子键；在阴、阳离子内部，B-H、N-H以及B-N之间均存在共价键；氢键属于特殊的分子间作用力，不属于化学键。故选ab。 （6）已知电负性 ，故在中，与B相连的H显-1价。在酸性条件下，-1价的H与水或酸中的+1价H发生归中反应生成，N原子结合生成，B原子转化为。根据电子转移和原子守恒，离子方程式为 。 a．反应放热，读数时气体未冷却至室温，气体受热膨胀，导致测定体积偏大，a正确； b．水准管液面高于量气管液面，说明量气管内气体压强大于外界大气压，气体被压缩，导致测定体积偏小，b错误； c．注入的稀硫酸占据了烧瓶内的部分空间，排出了等体积的气体，计算时若未减去注入硫酸的体积，会导致算出的 体积偏大，c正确； 故选ac。 （7）观察晶胞结构图可知，分子位于晶胞的8个顶点和1个体心。利用均摊法计算，一个晶胞中含有的分子数为 个。每个分子中含有6个H原子，因此一个晶胞中含有的H原子总数为 个。 5．（2026·黑吉辽蒙卷）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 氯化氢（或盐酸） (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，且加入了过量稀盐酸，沉淀表面会吸附残留的NaCl和HCl，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。 6．（2026·河北卷）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。 7．（2024·重庆卷）可用作锂电池和超级电容器的电极材料。制备的一种实验装置如图所示(加热及夹持装置略)。 （1）的制备 保护下，将溶有S的热二苯醚溶液注射到热油胺溶液中(S过量)，继续加热回流，冷却至室温，离心分离，经洗涤得产品。 ①仪器a的名称为 ；保护的目的是 。 ②生成的化学方程式为 。 ③为除去产品中残留的S，洗涤选用的试剂是 (填“”或“”)。 （2）的含量测定 产品先用王水溶解，再经系列处理后，在热盐酸条件下，以甲基橙为指示剂，用溶液将还原至，终点为无色：用冰水迅速冷却，再以二苯胺磺酸钠为指示剂，用标准溶液滴定至终点。已知甲基橙的还原反应：氧化态(红色)+ne-=还原态(无色) ①比易水解，且易被氧化。配制和保存溶液需加入的试剂是 。 ②甲基橙指示终点的过程及作用原理是 。 ③若称取的产品为，标准溶液浓度为，用量为，的摩尔质量为，则产品中质量分数为 (写最简表达式)。 ④下列操作可能导致测定结果偏高的是 。 A．还原时溶液滴加过量 B．热的溶液在空气中缓慢冷却 C．滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失 D．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数 【答案】（1）三颈烧瓶 防止Fe2+被氧气氧化 FeS+SFeS2 CS2 （2）浓盐酸、锡粒 当加入还原剂SnCl2后，甲基橙得电子，由氧化态变为还原态，颜色由红色变为无色且半分钟内不恢复原来的颜色 % AC 【解析】（1）①仪器a的名称为三颈烧瓶；N2和FeS不反应，能防止Fe2+被氧气氧化，故答案为：三颈烧瓶；防止Fe2+被氧气氧化； ②反应物是S、FeS，反应条件是加热，生成物是FeS2，反应方程式为FeS+SFeS2； ③S难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，所以洗涤选用的试剂是CS2，故答案为：CS2； （2）①SnCl2比FeCl3易水解，且易被氧化，配制和保存SnCl2溶液时需要抑制水解，SnCl2水解生成HCl，需要将SnCl2溶于浓盐酸中，以抑制其水解，再加水稀释到需要的浓度，同时向溶液中加入锡粒防止其被氧化，故答案为：浓盐酸、锡粒； ②甲基橙的还原反应：氧化态(红色)+ne-=还原态(无色)，产品先用王水溶解，再经系列处理后，在热盐酸条件下，以甲基橙为指示剂，用SnCl2溶液将Fe3+还原至Fe2+终点为无色，溶液呈酸性，则甲基橙显红色，则甲基橙为氧化态；加入SnCl2后，SnCl2溶液将Fe3+还原至Fe2+，溶液呈无色，则甲基橙变为还原态，故答案为：当加入还原剂SnCl2后，甲基橙得电子，由氧化态变为还原态，颜色由红色变为无色且半分钟内不恢复原来的颜色； ③Fe2+被K2Cr2O7氧化为Fe3+，被还原为Cr3+，关系式为6Fe2+～，n(FeS2)=n(Fe2+)=6n(K2Cr2O7)=6×cmol/L×10-3VL=6×10-3cVmol，产品中FeS2质量分数为； ④A．还原Fe3+时SnCl2溶液滴加过量，消耗的V(K2Cr2O7)偏大，测定值偏高，故A正确；B．热的Fe2+溶液在空气中缓慢冷却，导致部分Fe2+被氧化Fe3+，消耗的V(K2Cr2O7)偏小，测定值偏低，故B错误；C．滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，消耗的V(K2Cr2O7)偏大，测定值偏高，故C正确；D．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，消耗的V(K2Cr2O7)偏小，测定值偏低，故D错误；故答案为：AC。 8．（2024·新课标卷）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)的反应和方法如下： 实验装置如图所示，将100 mmol己-2，5-二酮(熔点：-5.5℃，密度：)与100 mmol 4-甲氧基苯胺(熔点：57℃)放入①中，搅拌。 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20 min，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）量取己-2，5-二酮应使用的仪器为 (填名称)。 （2）仪器①用铁夹固定在③上，③的名称是 ；仪器②的名称是 。 （3）“搅拌”的作用是 。 （4）“加热”方式为 。 （5）使用的“脱色剂”是 。 （6）“趁热过滤”的目的是 ；用 洗涤白色固体。 （7）若需进一步提纯产品，可采用的方法是 。 【答案】（1）量筒 （2）铁架台 球形冷凝管 （3）使固液充分接触，加快反应速率 （4）水浴加热 （5）活性炭 （6）除去不溶性杂质，避免固体产物析出 50%的乙醇溶液 （7）重结晶 【分析】将100 mmol己-2，5-二酮(熔点：-5.5℃，密度：)与100 mmol 4-甲氧基苯胺(熔点：57℃)放入两颈烧瓶中，利用球形冷凝管进行冷凝回流提高原料利用率，通过搅拌来提高反应速率，反应完成后，加入50%的乙醇溶液，析出浅棕色固体(即含杂质的产品)，加热至65℃，至固体溶解，加入脱色剂（脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂的固体，如：活性炭），回流20min，趁热过滤，使产品尽可能多地进入滤液，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。 【解析】（1）己-2，5-二酮的摩尔质量为，根据题中所给数据可知，所需己-2，5-二酮的体积为，所以选用量筒。 （2）③为铁架台；仪器②用于冷凝回流，为球形冷凝管。 （3）己-2，5-二酮的熔点为-5.5℃，常温下为液体，4-甲氧基苯胺的熔点为57℃，常温下为固体，搅拌可使固液反应物充分接触，加快反应速率。 （4）由题给信息“加热至65℃”可知，应用水浴加热，这样便于控制温度，且受热更均匀。 （5）“脱色剂”的作用是吸附反应过程中产生的有色物质，结合题中信息，加入脱色剂后回流，趁热过滤，保留滤液，即脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂的固体，所以可以选用活性炭作脱色剂。 （6）由题给信息可知，产品吡咯X为白色固体，加热至65℃可溶解在50%的乙醇溶液中，所以需趁热过滤，除去不溶性杂质，避免固体产物析出；由加入50%的乙醇溶液，析出浅棕色固体(即含杂质的产品)可知，常温下产品不溶于50%的乙醇溶液，所以为减少溶解损失，洗涤时可用50%的乙醇溶液。 （7）由产品的分离提纯过程可知，若需进一步提纯，可采用的方法为重结晶。 9．（2024·甘肃卷）某兴趣小组设计了利用和生成，再与反应制备的方案： (1)采用下图所示装置制备，仪器a的名称为 ；步骤I中采用冰水浴是为了 ； (2)步骤Ⅱ应分数次加入，原因是 ； (3)步骤Ⅲ滴加饱和溶液的目的是 ； (4)步骤Ⅳ生成沉淀，判断已沉淀完全的操作是 ； (5)将步骤Ⅴ中正确操作或现象的标号填入相应括号中 。 A．蒸发皿中出现少量晶体 B．使用漏斗趁热过滤 C．利用蒸发皿余热使溶液蒸干 D．用玻璃棒不断搅拌 E．等待蒸发皿冷却 【答案】(1) 恒压滴液漏斗 增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度，同时为步骤Ⅱ提供低温 (2)防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4，同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10℃ (3)除去过量的SO2（或H2SO3） (4)静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液，若不再产生沉淀，说明Mn2+已沉淀完全 (5)D、A、E 【分析】步骤Ⅱ中MnO2与H2SO3在低于10℃时反应生成MnS2O6，反应的化学方程式为MnO2+2H2SO3=MnS2O6+2H2O，步骤Ⅲ中滴加饱和Ba(OH)2除去过量的SO2（或H2SO3），步骤Ⅳ中滴入饱和Na2CO3溶液发生反应MnS2O6+Na2CO3=MnCO3↓+Na2S2O6，经过滤得到Na2S2O6溶液，步骤Ⅴ中Na2S2O6溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到Na2S2O6∙2H2O。 【详解】（1）根据仪器a的特点知，仪器a为恒压滴液漏斗；步骤Ⅰ中采用冰水浴是为了增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度，同时为步骤Ⅱ提供低温； （2）由于MnO2具有氧化性、SO2（或H2SO3）具有还原性，步骤Ⅱ应分数次加入MnO2，原因是：防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4，同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10℃； （3）步骤Ⅲ中滴加饱和Ba(OH)2溶液的目的是除去过量的SO2（或H2SO3），防止后续反应中SO2与Na2CO3溶液反应，增加饱和Na2CO3溶液的用量、并使产品中混有杂质； （4）步骤Ⅳ中生成MnCO3沉淀，判断Mn2+已沉淀完全的操作是：静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液，若不再产生沉淀，说明Mn2+已沉淀完全； （5）步骤Ⅴ的正确操作或现象为：将滤液倒入蒸发皿中→用酒精灯加热→用玻璃棒不断搅拌→蒸发皿中出现少量晶体→停止加热→等待蒸发皿冷却→过滤、洗涤、干燥得到Na2S2O6∙2H2O，依次填入D、A、E。 10．（2024·河北卷）市售的溴(纯度)中含有少量的和，某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理，设计实验制备高纯度的溴。回答下列问题： (1)装置如图(夹持装置等略)，将市售的溴滴入盛有浓溶液的B中，水浴加热至不再有红棕色液体馏出。仪器C的名称为 ；溶液的作用为 ；D中发生的主要反应的化学方程式为 。 (2)将D中溶液转移至 (填仪器名称)中，边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体，继续加热将溶液蒸干得固体R。该过程中生成的离子方程式为 。 (3)利用图示相同装置，将R和固体混合均匀放入B中，D中加入冷的蒸馏水。由A向B中滴加适量浓，水浴加热蒸馏。然后将D中的液体分液、干燥、蒸馏，得到高纯度的溴。D中蒸馏水的作用为 和 。 (4)为保证溴的纯度，步骤(3)中固体的用量按理论所需量的计算，若固体R质量为m克(以计)，则需称取 (用含m的代数式表示)。 (5)本实验所用钾盐试剂均经重结晶的方法纯化。其中趁热过滤的具体操作为漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用 ，滤液沿烧杯壁流下。 【答案】(1) 直形冷凝管 除去市售的溴中少量的 (2) 蒸发皿 (3) 液封 降低温度 (4) (5)玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸处 【分析】市售的溴(纯度99%)中含有少量的Cl2和I2，实验利用氧化还原反应原理制备高纯度的溴，市售的溴滴入盛有浓CaBr2溶液中，Cl2可与CaBr2发生氧化还原反应而除去，I2与Br2一起蒸馏入草酸钾溶液中，并被草酸钾还原为I-、Br-，并向溶液中滴加高锰酸钾溶液氧化I-，加热蒸干得KBr固体，将KBr固体和K2Cr2O7固体混合均匀加入冷的蒸馏水，同时滴加适量浓H2SO4，水浴加热蒸馏，得到的液体分液、干燥、蒸馏，可得高纯度的溴。 【详解】（1）仪器C为直形冷凝管，用于冷凝蒸气；市售的溴中含有少量的，可与发生氧化还原反应而除去；水浴加热时，、蒸发进入装置D中，分别与发生氧化还原反应，、，由于Br2为进入D的主要物质，故主要反应的化学方程式为； （2）将D中溶液转移至蒸发皿中，边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体()，即说明已将全部氧化，发生反应的离子方程式为；几乎未被氧化，继续加热将溶液蒸干所得固体R的主要成分为； （3）密度，D中冷的蒸馏水起到液封的作用，同时冷的蒸馏水温度较低，均可减少溴的挥发； （4）m克KBr固体的物质的量为，根据转移电子相等可得关系式，则理论上需要的物质的量为，实际所需称取的质量为； （5）趁热过滤的具体操作：漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸处，滤液沿烧杯壁流下。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $