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專題13化學(xué)實驗綜合題考點三年考情(2023-2025)命題趨勢考向01無機物的制備2025陜晉青寧卷、2025云南卷、2025安徽卷、2025·甘肅卷、2025·河北卷、2024甘肅卷、2024湖南卷、2024浙江卷6月、2024河北卷、2024浙江卷1月、2023全國甲卷、2023山東卷、2023浙江卷近幾年高考卷中的綜合實驗題,考查的角度有儀器的識別與應(yīng)用,實驗裝置的作用,實驗操作的目的,物質(zhì)的制備、除雜與分離,物質(zhì)的性質(zhì)探究與驗證,實驗現(xiàn)象的分析與描述,實驗結(jié)論的評價與計算等。主要題型包括無機物的制備、有機物的制備及分離提純、物質(zhì)性質(zhì)的實驗探究、化學(xué)反應(yīng)的實驗探索等。物質(zhì)的制備是高考實驗綜合題最??嫉拿}形式,但物質(zhì)性質(zhì)的實驗探究逐漸成為主流,這說明高考更加注重對實驗過程及過程中所發(fā)生的實驗現(xiàn)象等的探索考查。另外,要注意的高考中,有機物的制備實驗的考查可能性也不低。考向02有機物的制備與提純2025山東卷、2025黑吉遼蒙卷、2024新課標(biāo)卷、2024全國甲卷、2024黑吉遼卷、2023新課標(biāo)卷、2023遼寧卷考向03物質(zhì)性質(zhì)與化學(xué)反應(yīng)探究2025湖北卷、2025江蘇卷、2025北京卷、2025廣東卷、2025河南卷、2025浙江1月卷、2024廣東卷、2024北京卷、2024江蘇卷、2024湖北卷、2023廣東卷、2023湖南卷、2023北京卷、2023湖北卷考向04定量實驗的設(shè)計與評價2025河南卷、2025黑吉遼蒙卷、2024安徽卷、2024山東卷、2023全國乙卷考向01無機物的制備1.(2025·陜晉青寧卷)某實驗室制備糖精鈷,并測定其結(jié)晶水含量。已知:表示糖精根離子,其摩爾質(zhì)量為,糖精鈷的溶解度在熱水中較大,在冷水中較小;丙酮沸點為,與水互溶。(一)制備I.稱取,加入蒸餾水,攪拌溶解,得溶液1。Ⅱ.稱取(稍過量)糖精鈉(),加入蒸餾水,加熱攪拌,得溶液2。Ⅲ.將溶液2加入到接近沸騰的溶液1中,反應(yīng)3分鐘后停止加熱,靜置,冷卻結(jié)晶。Ⅳ.過濾,依次用三種不同試劑洗滌晶體,晾干得產(chǎn)品?;卮鹣铝袉栴}:(1)I和Ⅱ中除燒杯外,還需用到的玻璃儀器有、(寫出兩種)(2)Ⅲ中靜置過程有少量晶體出現(xiàn)時,可將燒杯置于中,以使大量晶體析出。(3)Ⅳ中用①丙酮、②冷水、③冷的溶液洗滌晶體,正確順序為。A.①③②
B.③②①
C.②①③(4)Ⅳ中為了確認(rèn)氯離子己經(jīng)洗凈,取水洗時的最后一次濾液于試管中,(將實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論補充完整)。(5)與本實驗安全注意事項有關(guān)的圖標(biāo)有。(二)結(jié)晶水含量測定和形成配合物。準(zhǔn)確稱取糖精鈷產(chǎn)品于錐形瓶中,加蒸餾水,加熱溶解,再加入緩沖溶液和指示劑,在50~60℃下,用的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。(6)下列操作的正確順序為(用字母排序)。a.用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管
b.加入標(biāo)準(zhǔn)溶液至“0”刻度以上處c.檢查滴定管是否漏水并清洗
d.趕出氣泡,調(diào)節(jié)液面,準(zhǔn)確記錄讀數(shù)(7)滴定終點時消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液,則產(chǎn)品中x的測定值為(用含m、c、V的代數(shù)式表示);若滴定前滴定管尖嘴處無氣泡,滴定后有氣泡,會導(dǎo)致x的測定值(填“偏高”“偏低”或“無影響”)?!敬鸢浮浚?)玻璃棒量筒(或膠頭滴管等,合理即可)(2)冰水浴(3)B(4)加稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,無白色沉淀生成,說明Cl-已洗凈(5)ABC(6)cabd(7)(或:)偏高【分析】按照反應(yīng)制備糖精鈷,然后在冰水浴中結(jié)晶,再按照“冷的1%NaSac溶液、冷水、丙酮”順序進行洗滌,得到糖精鈷晶體,最后將糖精鈷晶體溶解后用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定測定含有結(jié)晶水的數(shù)量?!窘馕觥浚?)步驟I、Ⅱ中需要使用量筒、膠頭滴管量取蒸餾水,并用玻璃棒攪拌以加快固體溶解速率。(2)因為糖精鈷在冷水中溶解度較小,所以為了盡快讓大量晶體析出,應(yīng)降低溶液溫度,可將燒杯置于冰水浴中。(3)先用冷的1%NaSac溶液洗滌,可降低糖精鈷溶解度,減少晶體損失,還能將晶體表面吸附的Co2+轉(zhuǎn)化為晶體析出,且不引入新的雜質(zhì),再用冷水洗滌,可降低晶體溶解度并洗去溶液中存在的可溶性離子,丙酮可以與水互溶且沸點比關(guān)鍵水的低,故最后用丙酮洗滌以除去殘留的水且能使晶體快速干燥,故答案為B。(4)Ⅳ中為了確認(rèn)氯離子己經(jīng)洗凈的步驟為:取水洗時的最后一次濾液于試管中,加稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,無白色沉淀生成,說明Cl-已洗凈。(5)進行化學(xué)實驗需要佩戴護目鏡,以保護眼睛,同時化學(xué)實驗結(jié)束后,離開實驗室前需用肥皂等清洗雙手,該實驗涉及加熱操作,因此需要防止熱燙,要選擇合適的工具進行操作,避免直接觸碰,故A、B、C符合題意;該實驗中未涉及銳器的操作,D不符合題意,故答案為ABC。(6)使用滴定管前首先要檢漏,確定不漏液之后用蒸餾水清洗(c),再用待裝的標(biāo)準(zhǔn)溶液進行潤洗(a),待潤洗完成后裝入標(biāo)準(zhǔn)溶液至“0”刻度以上2~3mL處(b),放液趕出氣泡后調(diào)節(jié)液面至“0”刻度或“0”刻度下,準(zhǔn)確記錄標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的初始讀數(shù)(d),故答案為cabd。(7)滴定消耗的,EDTA與Co2+形成1:1配合物,則樣品溶解后的,即樣品中的,而,所以,解得;若滴定前滴定管尖嘴處無氣泡,滴定后有氣泡,測得消耗EDTA溶液體積偏小,即V偏小,根據(jù),則x偏高。2.(2025·云南卷)三氟甲基亞磺酸鋰是我國科學(xué)家通過人工智能設(shè)計開發(fā)的一種鋰離子電池補鋰劑,其合成原理如下:實驗步驟如下:Ⅰ.向A中加入和20.0mL蒸餾水,攪拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯,有氣泡產(chǎn)生(裝置如圖,夾持及加熱裝置省略)。80℃下反應(yīng)3h后,減壓蒸除溶劑得淺黃色固體。Ⅱ.向上述所得固體中加入10.0mL四氫呋喃(THF),充分?jǐn)嚢韬?,加入無水,振蕩,抽濾、洗滌。將所得濾液減壓蒸除THF,得黏稠狀固體。加入適量乙醇進行重結(jié)晶。Ⅲ.將所得三氟甲基亞磺酸鈉和3.0mLTHF加入圓底燒瓶中,攪拌溶解后逐滴加入足量濃鹽酸,析出白色固體。抽濾、洗滌。Ⅳ.將濾液轉(zhuǎn)入圓底燒瓶中,加入2.0mL蒸餾水和過量LiOH。室溫攪拌反應(yīng)1h后,減壓蒸除溶劑,得粗產(chǎn)品。加入適量乙醇進行重結(jié)晶,得產(chǎn)品1.1g。已知:THF是一種有機溶劑,與水任意比互溶?;卮鹣铝袉栴}:(1)儀器A的名稱為,冷凝管中冷卻水應(yīng)從(填“b”或“c”)口通入。(2)步驟Ⅰ反應(yīng)中有氣泡產(chǎn)生,其主要成分為。(3)步驟Ⅱ中第一次洗滌的目的是。(4)步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為,判斷加入濃鹽酸已足量的方法為。(5)步驟Ⅳ中加入蒸餾水的作用是。(6)三氟甲基亞磺酸鋰的產(chǎn)率為(保留至0.01%)?!敬鸢浮浚?)三頸燒瓶b(2)二氧化碳(3)將吸附在濾渣上的產(chǎn)品盡可能全部轉(zhuǎn)入濾液中,提高產(chǎn)率(4)+HCl+NaCl取少量上層清液于小試管中,滴加濃鹽酸,若無白色沉淀,則濃鹽酸已足量(5)作為溶劑,溶解后加快反應(yīng)速率(6)40.12%【分析】向A中加入和20.0mL蒸餾水,攪拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯,生成了三氟甲基亞磺酸鈉,硫酸鈉和氯化氫,碳酸氫鈉與氯化氫反應(yīng)生成二氧化碳,所以有氣泡產(chǎn)生,80℃下反應(yīng)3h后,減壓蒸除溶劑得淺黃色固體。向上述所得固體中加入10.0mL四氫呋喃(THF),充分?jǐn)嚢韬螅尤霟o水,可促進硫酸鈉結(jié)晶析出,振蕩,抽濾,除去硫酸鈉,洗滌可將吸附在濾渣上的產(chǎn)品盡可能全部轉(zhuǎn)入濾液中,提高產(chǎn)率。將所得濾液減壓蒸除THF,得黏稠狀固體。加入適量乙醇進行重結(jié)晶。將所得三氟甲基亞磺酸鈉和3.0mLTHF加入圓底燒瓶中,攪拌溶解后逐滴加入足量濃鹽酸,發(fā)生的化學(xué)方程式為:+HCl+NaCl,析出白色固體。抽濾、洗滌。將濾液轉(zhuǎn)入圓底燒瓶中,加入2.0mL蒸餾水和過量LiOH,水可作為溶劑,溶解后加快反應(yīng)速率,室溫攪拌反應(yīng)1h后,減壓蒸除溶劑,得粗產(chǎn)品。加入適量乙醇進行重結(jié)晶,得產(chǎn)品1.1g,據(jù)此解答?!窘馕觥浚?)由圖可知,A為三頸燒瓶,中間為冷凝管,為了提高冷凝效果,冷卻水從b口通入,c口流出,故答案為:三頸燒瓶;b;(2)向A中加入和20.0mL蒸餾水,攪拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯,生成了三氟甲基亞磺酸鈉,硫酸鈉和氯化氫,碳酸氫鈉與氯化氫反應(yīng)生成二氧化碳,所以有氣泡產(chǎn)生,故答案為:二氧化碳;(3)A中反應(yīng)生成了三氟甲基亞磺酸鈉,硫酸鈉和氯化氫等,上述所得固體中加入10.0mL四氫呋喃(THF),充分?jǐn)嚢韬螅尤霟o水,可促進硫酸鈉結(jié)晶析出,振蕩,抽濾除去硫酸鈉等固體、洗滌,洗滌可將吸附在濾渣上的產(chǎn)品盡可能全部轉(zhuǎn)入濾液中,提高產(chǎn)率,故答案為:將吸附在濾渣上的產(chǎn)品盡可能全部轉(zhuǎn)入濾液中,提高產(chǎn)率;(4)由分析可知,將所得三氟甲基亞磺酸鈉和3.0mLTHF加入圓底燒瓶中,攪拌溶解后逐滴加入足量濃鹽酸,發(fā)生的化學(xué)方程式為:+HCl+NaCl,析出白色固體,所以判斷加入鹽酸已足量的方法為:取少量上層清液于小試管中,滴加濃鹽酸,若無白色沉淀,則濃鹽酸已足量,故答案為:+HCl+NaCl;取少量上層清液于小試管中,滴加濃鹽酸,若無白色沉淀,則濃鹽酸已足量;(5)將濾液轉(zhuǎn)入圓底燒瓶中,加入2.0mL蒸餾水和過量LiOH,水可作為溶劑,溶解后加快反應(yīng)速率,故答案為:作為溶劑,溶解后加快反應(yīng)速率;(6)已知向A中加入,2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯,三氟甲磺酰氯量不足,以三氟甲磺酰氯計算理論產(chǎn)量為:,氟甲基亞磺酸鋰的產(chǎn)率為40.12%,故答案為:40.12%。3.(2025·安徽卷)侯氏制堿法以、和為反應(yīng)物制備純堿。某實驗小組在侯氏制堿法基礎(chǔ)上,以和為反應(yīng)物,在實驗室制備純堿,步驟如下:①配制飽和食鹽水;②在水浴加熱下,將一定量研細(xì)的,加入飽和食鹽水中,攪拌,使,溶解,靜置,析出晶體;③將晶體減壓過濾、煅燒,得到固體?;卮鹣铝袉栴}:(1)步驟①中配制飽和食鹽水,下列儀器中需要使用的有(填名稱)。(2)步驟②中需研細(xì)后加入,目的是。(3)在實驗室使用代替和制備純堿,優(yōu)點是。(4)實驗小組使用滴定法測定了產(chǎn)品的成分。滴定過程中溶液的隨滴加鹽酸體積變化的曲線如下圖所示。i.到達(dá)第一個滴定終點B時消耗鹽酸,到達(dá)第二個滴定終點C時又消耗鹽酸。,所得產(chǎn)品的成分為(填標(biāo)號)。a.
b.
c.和
d.和ii.到達(dá)第一個滴定終點前,某同學(xué)滴定速度過快,搖動錐形瓶不均勻,致使滴入鹽酸局部過濃。該同學(xué)所記錄的(填“>”“<”或“=”)。(5)已知常溫下和的溶解度分別為和。向飽和溶液中持續(xù)通入氣體會產(chǎn)生晶體。實驗小組進行相應(yīng)探究:實驗操作現(xiàn)象a將勻速通入置于燒杯中的飽和溶液,持續(xù),消耗無明顯現(xiàn)象b將飽和溶液注入充滿的礦泉水瓶中,密閉,劇烈搖動礦泉水瓶,靜置礦泉水瓶變癟,后開始有白色晶體析出i.實驗a無明顯現(xiàn)象的原因是。ii.析出的白色晶體可能同時含有和。稱取晾干后的白色晶體,加熱至恒重,將產(chǎn)生的氣體依次通過足量的無水和溶液,溶液增重,則白色晶體中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為?!敬鸢浮浚?)燒杯、玻璃棒(2)加快溶解、加快與反應(yīng)(3)工藝簡單、綠色環(huán)保、制備產(chǎn)品的效率較高、原料利用率較高(4)a>(5)在飽和溶液中的溶解速率小、溶解量小,且兩者發(fā)生反應(yīng)的速率也較小,生成的的量較少,在該溶液中沒有達(dá)到過飽和狀態(tài),故不能析出晶體【分析】本題以和為反應(yīng)物,在實驗室制備純堿。考查了配制飽和溶液的方法及所用的試劑;用代替和,使工藝變得簡單易行,原料利用率較高,且環(huán)保、制備效率較高;滴定分析中利用了碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)分步進行,根據(jù)兩個滴定終點所消耗的鹽酸用量分析產(chǎn)品的成分;通過對比實驗可以發(fā)現(xiàn)的充分溶解對的生成有利。【解析】(1)步驟①中配制飽和食鹽水,要在燒杯中放入一定量的食鹽,然后向其中加入適量的水并用玻璃棒攪拌使其恰好溶解,因此需要使用的有燒杯和玻璃棒。(2)固體的顆粒越小,其溶解速率越大,且其與其他物質(zhì)反應(yīng)的速率越大,因此,步驟②中需研細(xì)后加入,目的是加快溶解、加快與反應(yīng)。(3)和在水中可以發(fā)生反應(yīng)生成,但是存在氣體不能完全溶解、氣體的利用率低且對環(huán)境會產(chǎn)生不好的影響,因此,在實驗室使用代替和制備純堿,其優(yōu)點是工藝簡單、綠色環(huán)保、制備產(chǎn)品的效率較高、原料利用率較高。(4)i.根據(jù)圖中的曲線變化可知,到達(dá)第一個滴定終點B時,發(fā)生的反應(yīng)為,消耗鹽酸;到達(dá)第二個滴定終點C時,發(fā)生的反應(yīng)為,又消耗鹽酸,因為,說明產(chǎn)品中不含和,因此,所得產(chǎn)品的成分為,故選a。ⅱ.到達(dá)第一個滴定終點前,某同學(xué)滴定速度過快,搖動錐形瓶不均勻,致使滴入鹽酸局部過濃,其必然會使一部分與鹽酸反應(yīng)生成,從而使得偏大、偏小,因此,該同學(xué)所記錄的>。(5)i.實驗a無明顯現(xiàn)象的原因是:在飽和溶液中的溶解速率小、溶解量小,且兩者發(fā)生反應(yīng)的速率也較小,生成的的量較少,在該溶液中沒有達(dá)到過飽和狀態(tài),故不能析出晶體。ii.析出的白色晶體可能同時含有和。稱取晾干后的白色晶體,加熱至恒重,將產(chǎn)生的氣體依次通過足量的無水和溶液。受熱分解生成的氣體中有和,而分解產(chǎn)生的氣體中只有,無水可以吸收分解產(chǎn)生的,溶液可以吸收分解產(chǎn)生的;溶液增重,則分解產(chǎn)生的的質(zhì)量為,其物質(zhì)的量為,由分解反應(yīng)可知,的物質(zhì)的量為,則白色晶體中的質(zhì)量為,故其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。4.(2025·甘肅卷)某興趣小組按如下流程由稀土氧化物和苯甲酸鈉制備配合物,并通過實驗測定產(chǎn)品純度和結(jié)晶水個數(shù)(雜質(zhì)受熱不分解)。已知在堿性溶液中易形成沉淀。在空氣中易吸潮,加強熱時分解生成。(1)步驟①中,加熱的目的為。(2)步驟②中,調(diào)節(jié)溶液pH時需攪拌并緩慢滴加NaOH溶液,目的為;pH接近6時,為了防止pH變化過大,還應(yīng)采取的操作為。(3)如圖所示玻璃儀器中,配制一定物質(zhì)的量濃度的苯甲酸鈉溶液所需的儀器名稱為。(4)準(zhǔn)確稱取一定量產(chǎn)品,溶解于稀中,萃取生成的苯甲酸,蒸去有機溶劑,加入一定量的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液,滴入1~2滴酚酞溶液,用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的NaOH。滴定終點的現(xiàn)象為。實驗所需的指示劑不可更換為甲基橙,原因為。(5)取一定量產(chǎn)品進行熱重分析,每個階段的重量降低比例數(shù)據(jù)如圖所示。0~92℃范圍內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量減輕的原因為。結(jié)晶水個數(shù)。[,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字]?!敬鸢浮浚?)升高溫度,加快溶解速率,提高浸出率(2)防止生成沉淀緩慢滴加NaOH溶液,同時測定溶液的pH值(3)容量瓶、燒杯(4)滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液有淺紅色變無色,并保持半分鐘不褪色滴定終點呈堿性,使用甲基橙誤差較大(5)吸潮的水1.7【分析】Eu2O3加入稀鹽酸加熱溶解,調(diào)節(jié)pH=6,再加入苯甲酸鈉溶液,得到沉淀,再經(jīng)過抽濾、洗滌,得到產(chǎn)品?!窘馕觥浚?)步驟①中,加熱的目的是:加快溶解速率,提高浸出率;(2)在堿性溶液中易形成沉淀,步驟②中,調(diào)節(jié)溶液pH時需攪拌并緩慢滴加NaOH溶液,目的是防止生成沉淀;pH接近6時,為了防止pH變化過大,要緩慢滴加NaOH溶液,同時測定溶液的pH值;(3)配制一定物質(zhì)的量濃度的苯甲酸鈉溶液所需的儀器有容量瓶、燒杯,不需要漏斗和圓底燒瓶;(4)用酚酞做指示劑,HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的NaOH,滴定終點的現(xiàn)象為:滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液有淺紅色變無色,并保持半分鐘不褪色;滴定終點呈堿性,甲基橙變色范圍在酸性范圍內(nèi),使用甲基橙做指示劑誤差較大;(5)在空氣中易吸潮,0~92℃范圍內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量減輕的是吸潮的水,92℃~195℃失去的是結(jié)晶水的質(zhì)量;最后得到的是Eu2O3,1mol失去結(jié)晶水質(zhì)量減少18xg,重量減少5.2%,根據(jù),1mol生成0.5mol的Eu2O3,質(zhì)量減少3×(121-8)g=339g,重量減少56.8%,有關(guān)系式18x:5.2%=339:56.8%,x=1.7。5.(2025·河北卷)氫碘酸常用于合成碘化物。某化學(xué)興趣小組用如圖裝置(夾持裝置等略)制備氫碘酸。步驟如下:ⅰ.在A中加入和,快速攪拌,打開通入,反應(yīng)完成后,關(guān)閉,靜置、過濾得濾液;ⅱ.將濾液轉(zhuǎn)移至B中,打開通入,接通冷凝水,加熱保持微沸,直至除盡;ⅲ.繼續(xù)加熱蒸餾,C中收集沸點為間的餾分,得到117mL氫碘酸(密度為,HI質(zhì)量分?jǐn)?shù)為57%)?;卮鹣铝袉栴}:(1)儀器A的名稱:,通入發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(2)步驟ⅰ中快速攪拌的目的:(填序號)a.便于產(chǎn)物分離
b.防止暴沸
c.防止固體產(chǎn)物包覆碘(3)步驟ⅰ中隨著反應(yīng)的進行,促進碘溶解的原因(用離子方程式表示)。(4)步驟ⅱ中的尾氣常用(填化學(xué)式)溶液吸收。(5)步驟ⅱ實驗開始時的操作順序:先通入,再加熱;步驟ⅲ實驗結(jié)束時相對應(yīng)的操作順序:。(6)列出本實驗產(chǎn)率的計算表達(dá)式:。(7)氫碘酸見光易分解,易被空氣氧化,應(yīng)保存在?!敬鸢浮浚?)圓底燒瓶I2+H2S=S+2HI(2)c(3)(4)NaOH(5)先停止加熱,再通一段時間的N2后關(guān)閉K2(6)(7)密封的棕色細(xì)口瓶中,并放在避光低溫處【分析】I2的氧化性比S強,A中發(fā)生I2+H2S=S↓+2HI,過濾除去S,得到含H2S的HI濾液;將濾液轉(zhuǎn)移到B中,先通氮氣、加熱保持微沸除去H2S,升高溫度,收集沸點為125℃~127℃間的餾分,得到117mL密度為1.7g/mL,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為57%的HI溶液?!窘馕觥浚?)儀器A的名稱為圓底燒瓶;I2的氧化性比S強,通入發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為I2+H2S=S↓+2HI;(2)I2在水中的溶解度較小,生成的S可能包裹在其表面阻止反應(yīng)的繼續(xù)進行,故步驟ⅰ中快速攪拌的目的是防止固體產(chǎn)物包覆碘,選c;(3)I2和I-會發(fā)生反應(yīng):,步驟ⅰ中隨著反應(yīng)的進行,生成的HI電離出的I-與I2反應(yīng)促進I2的溶解,本空答案為;(4)步驟ⅱ中的尾氣為,有毒,是酸性氣體,常用NaOH溶液吸收;(5)為確保蒸餾裝置內(nèi)的HI全部進入C中,步驟ⅲ實驗結(jié)束時相對應(yīng)的操作順序為:先停止加熱,再通一段時間的N2后關(guān)閉K2;(6)127gI2的物質(zhì)的量為0.5mol,n理論(HI)=2×0.5mol=1mol,m理論(HI)=1mol×128g/mol=128g、m實際(HI)=,故HI的產(chǎn)率==;(7)氫碘酸見光易分解,易被空氣氧化,應(yīng)保存在密封的棕色細(xì)口瓶中,并放在避光低溫處。6.(2024·甘肅卷)某興趣小組設(shè)計了利用和生成,再與反應(yīng)制備的方案:(1)采用下圖所示裝置制備,儀器a的名稱為_______;步驟I中采用冰水浴是為了_______;(2)步驟Ⅱ應(yīng)分?jǐn)?shù)次加入,原因是_______;(3)步驟Ⅲ滴加飽和溶液的目的是_______;(4)步驟Ⅳ生成沉淀,判斷已沉淀完全的操作是_______;(5)將步驟Ⅴ中正確操作或現(xiàn)象的標(biāo)號填入相應(yīng)括號中_______。A.蒸發(fā)皿中出現(xiàn)少量晶體B.使用漏斗趁熱過濾C.利用蒸發(fā)皿余熱使溶液蒸干D.用玻璃棒不斷攪拌E.等待蒸發(fā)皿冷卻【答案】(1)①.恒壓滴液漏斗②.增大SO2的溶解度、增大H2SO3的濃度,同時為步驟Ⅱ提供低溫(2)防止過多的MnO2與H2SO3反應(yīng)生成MnSO4,同時防止反應(yīng)太快、放熱太多、不利于控制溫度低于10℃(3)除去過量的SO2(或H2SO3)(4)靜置,向上層清液中繼續(xù)滴加幾滴飽和Na2CO3溶液,若不再產(chǎn)生沉淀,說明Mn2+已沉淀完全(5)D、A、E【分析】步驟Ⅱ中MnO2與H2SO3在低于10℃時反應(yīng)生成MnS2O6,反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+2H2SO3=MnS2O6+2H2O,步驟Ⅲ中滴加飽和Ba(OH)2除去過量的SO2(或H2SO3),步驟Ⅳ中滴入飽和Na2CO3溶液發(fā)生反應(yīng)MnS2O6+Na2CO3=MnCO3↓+Na2S2O6,經(jīng)過濾得到Na2S2O6溶液,步驟Ⅴ中Na2S2O6溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到Na2S2O6?2H2O?!拘?詳解】根據(jù)儀器a的特點知,儀器a為恒壓滴液漏斗;步驟Ⅰ中采用冰水浴是為了增大SO2的溶解度、增大H2SO3的濃度,同時為步驟Ⅱ提供低溫;【小問2詳解】由于MnO2具有氧化性、SO2(或H2SO3)具有還原性,步驟Ⅱ應(yīng)分?jǐn)?shù)次加入MnO2,原因是:防止過多的MnO2與H2SO3反應(yīng)生成MnSO4,同時防止反應(yīng)太快、放熱太多、不利于控制溫度低于10℃;【小問3詳解】步驟Ⅲ中滴加飽和Ba(OH)2溶液的目的是除去過量的SO2(或H2SO3),防止后續(xù)反應(yīng)中SO2與Na2CO3溶液反應(yīng),增加飽和Na2CO3溶液的用量、并使產(chǎn)品中混有雜質(zhì);【小問4詳解】步驟Ⅳ中生成MnCO3沉淀,判斷Mn2+已沉淀完全的操作是:靜置,向上層清液中繼續(xù)滴加幾滴飽和Na2CO3溶液,若不再產(chǎn)生沉淀,說明Mn2+已沉淀完全;【小問5詳解】步驟Ⅴ的正確操作或現(xiàn)象為:將濾液倒入蒸發(fā)皿中→用酒精燈加熱→用玻璃棒不斷攪拌→蒸發(fā)皿中出現(xiàn)少量晶體→停止加熱→等待蒸發(fā)皿冷卻→過濾、洗滌、干燥得到Na2S2O6?2H2O,依次填入D、A、E。7.(2024·湖南卷)亞銅配合物廣泛用作催化劑。實驗室制備的反應(yīng)原理如下:實驗步驟如下:分別稱取和粉置于乙腈()中應(yīng),回流裝置圖和蒸餾裝置圖(加熱、夾持等裝置略)如下:已知:①乙腈是一種易揮發(fā)的強極性配位溶劑;②相關(guān)物質(zhì)的信息如下:化合物相對分子質(zhì)量327.5371在乙腈中顏色無色藍(lán)色回答下列問題:(1)下列與實驗有關(guān)的圖標(biāo)表示排風(fēng)的是_______(填標(biāo)號);A.B.C.D.E.(2)裝置Ⅰ中儀器M的名稱為_______;(3)裝置Ⅰ中反應(yīng)完全的現(xiàn)象是_______;(4)裝置Ⅰ和Ⅱ中氣球的作用是_______;(5)不能由步驟c直接獲得,而是先蒸餾至接近飽和,再經(jīng)步驟d冷卻結(jié)晶獲得。這樣處理的目的是_______(6)為了使母液中的結(jié)晶,步驟e中向母液中加入的最佳溶劑是_______(填標(biāo)號);A.水B.乙醇C.乙醚(7)合并步驟d和e所得的產(chǎn)物,總質(zhì)量為,則總收率為_______(用百分?jǐn)?shù)表示,保留一位小數(shù))?!敬鸢浮浚?)D(2)球形冷凝管(3)溶液藍(lán)色褪去變?yōu)闊o色(4)排出裝置內(nèi)空氣,防止制備的產(chǎn)品被氧化(5)冷卻過程中降低在水中的溶解度(6)B(7)81.2%【分析】將和粉以及乙腈()加入兩頸燒瓶中,經(jīng)水浴加熱并回流進行充分反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后過濾除去未反應(yīng)完全的Cu,然后利用乙腈的揮發(fā)性進行蒸餾除去乙腈,將剩余溶液進行冷卻結(jié)晶分離出。【小問1詳解】表示需佩戴護目鏡,表示當(dāng)心火災(zāi),表示注意燙傷,表示排風(fēng),表示必須洗手,故答案為D?!拘?詳解】裝置Ⅰ中儀器M的名稱為球形冷凝管?!拘?詳解】在乙腈中為藍(lán)色,在乙腈中為無色,因此裝置Ⅰ中反應(yīng)完全的現(xiàn)象是溶液藍(lán)色褪去變?yōu)闊o色,可證明已充分反應(yīng)完全?!拘?詳解】由于制備的中Cu元素為+1價,具有較強的還原性,容易被空氣中氧氣氧化,因此裝置Ⅰ和Ⅱ中氣球的作用是排出裝置內(nèi)空氣,防止制備的產(chǎn)品被氧化?!拘?詳解】為離子化合物,具有強極性,在水中溶解度較大,在溫度較高的環(huán)境下蒸餾難以分離,若直接將水蒸干難以獲得晶體狀固體,因此需先蒸餾至接近飽和,再經(jīng)步驟d冷卻結(jié)晶,從而獲得晶體。【小問6詳解】為了使母液中的結(jié)晶,可向母液中加入極性較小的溶劑,與水混溶的同時擴大與的極性差,進而使析出,因此可選用的溶劑為乙醇,故答案為B?!拘?詳解】的物質(zhì)的量為,理論制得的質(zhì)量為,總收率為。8.(2024·浙江卷6月)某小組采用如下實驗流程制備AlI3:已知:AlI3是一種無色晶體,吸濕性極強,可溶于熱的正己烷,在空氣中受熱易被氧化。請回答:(1)如圖為步驟I的實驗裝置圖(夾持儀器和尾氣處理裝置已省略),圖中儀器A的名稱是_______,判斷步驟I反應(yīng)結(jié)束的實驗現(xiàn)象是_______。(2)下列做法不正確的是_______。A.步驟I中,反應(yīng)物和溶劑在使用前除水B.步驟I中,若控溫加熱器發(fā)生故障,改用酒精燈(配石棉網(wǎng))加熱C.步驟Ⅲ中,在通風(fēng)櫥中濃縮至蒸發(fā)皿內(nèi)出現(xiàn)晶膜D.步驟Ⅳ中,使用冷的正己烷洗滌(3)所得粗產(chǎn)品呈淺棕黃色,小組成員認(rèn)為其中混有碘單質(zhì),請設(shè)計實驗方案驗證_______。(4)純化與分析:對粗產(chǎn)品純化處理后得到產(chǎn)品,再采用銀量法測定產(chǎn)品中含量以確定純度。滴定原理為:先用過量標(biāo)準(zhǔn)溶液沉淀,再以標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴剩余的。已知:難溶電解質(zhì)(黃色)(白色)(紅色)溶度積常數(shù)①從下列選項中選擇合適的操作補全測定步驟_______。稱取產(chǎn)品,用少量稀酸A溶解后轉(zhuǎn)移至容量瓶,加水定容得待測溶液。取滴定管檢漏、水洗→_______→裝液、趕氣泡、調(diào)液面、讀數(shù)→用移液管準(zhǔn)確移取待測溶液加入錐形瓶→_______→_______→加入稀酸B→用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定→_______→讀數(shù)。a.潤洗,從滴定管尖嘴放出液體b.潤洗,從滴定管上口倒出液體c.滴加指示劑溶液d.滴加指示劑硫酸鐵銨溶液e.準(zhǔn)確移取標(biāo)準(zhǔn)溶液加入錐形瓶f.滴定至溶液呈淺紅色g.滴定至沉淀變白色②加入稀酸B的作用是_______。③三次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為,則產(chǎn)品純度為_______。【答案】(1)①.球形冷凝管②.溶液由紫紅色恰好變?yōu)闊o色(或溶液褪為無色)(2)BC(3)取少量粗產(chǎn)品置于少量冷的正己烷中充分?jǐn)嚢?,靜置后,取少量上層清液,向其中滴加淀粉溶液,觀察液體是否變藍(lán),若變藍(lán)則其中混有碘單質(zhì),否則沒有(4)①.aedf②.抑制發(fā)生水解反應(yīng),保證滴定終點的準(zhǔn)確判斷③.【分析】由流程信息可知,鋁、碘和正己烷一起加熱回流時,鋁和碘發(fā)生反應(yīng)生成,過濾后濾液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥后得到粗產(chǎn)品?!拘?詳解】由實驗裝置圖中儀器的結(jié)構(gòu)可知,圖中儀器A的名稱是球形冷凝管,其用于冷凝回流;碘溶于正己烷使溶液顯紫紅色,是無色晶體,當(dāng)?shù)夥磻?yīng)完全后,溶液變?yōu)闊o色,因此,判斷步驟I反應(yīng)結(jié)束的實驗現(xiàn)象是:溶液由紫紅色恰好變?yōu)闊o色(或溶液褪為無色)。【小問2詳解】A.吸濕性極強,因此在步驟I中,反應(yīng)物和溶劑在使用前必須除水,A正確;B.使用到易烯的有機溶劑時,禁止使用明火加熱,因此在步驟I中,若控溫加熱器發(fā)生故障,不能改用酒精燈(配石棉網(wǎng))加熱,B不正確;C.在空氣中受熱易被氧化,因此在步驟Ⅲ中蒸發(fā)濃縮時,要注意使用有保護氣(如持續(xù)通入氮氣的蒸餾燒瓶等)的裝置中進行,不能直接在蒸發(fā)皿濃縮,C不正確;D.在空氣中受熱易被氧化、可溶于熱的正己烷因此,為了減少溶解損失,在步驟Ⅳ中要使用冷的正己烷洗滌,D正確;綜上所述,本題選BC。【小問3詳解】碘易溶于正己烷,而可溶于熱的正己烷、不易溶于冷的正己烷,因此,可以取少量粗產(chǎn)品置于少量冷的正己烷中充分?jǐn)嚢瑁o置后,取少量上層清液,向其中滴加淀粉溶液,觀察液體是否變藍(lán),若變藍(lán)則其中混有碘單質(zhì),否則沒有?!拘?詳解】①潤洗時,滴定管尖嘴部分也需要潤洗;先加待測溶液,后加標(biāo)準(zhǔn)溶液,兩者充分分反應(yīng)后,剩余的濃度較小,然后滴加指示劑硫酸鐵銨溶液作指示劑,可以防止生成沉淀;的溶度積常數(shù)與非常接近,因此,溶液不能用作指示劑,應(yīng)該選用溶液,其中的可以與過量的半滴溶液中的反應(yīng)生成溶液呈紅色的配合物,故滴定至溶液呈淺紅色;綜上所述,需要補全的操作步驟依次是:aedf。②和均易發(fā)生水解,溶液中含有,為防止影響滴定終點的判斷,必須抑制其發(fā)生水解,因此加入稀酸B的作用是:抑制發(fā)生水解反應(yīng),保證滴定終點的準(zhǔn)確判斷。③由滴定步驟可知,標(biāo)準(zhǔn)溶液分別與溶液中的、標(biāo)準(zhǔn)溶液中的發(fā)生反應(yīng)生成和;由守恒可知,,則;三次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為,則=,由I守恒可知,因此,產(chǎn)品純度為。9.(2024·河北卷)市售的溴(純度)中含有少量的和,某化學(xué)興趣小組利用氧化還原反應(yīng)原理,設(shè)計實驗制備高純度的溴?;卮鹣铝袉栴}:(1)裝置如圖(夾持裝置等略),將市售的溴滴入盛有濃溶液的B中,水浴加熱至不再有紅棕色液體餾出。儀器C的名稱為_______;溶液的作用為_______;D中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(2)將D中溶液轉(zhuǎn)移至_______(填儀器名稱)中,邊加熱邊向其中滴加酸化的溶液至出現(xiàn)紅棕色氣體,繼續(xù)加熱將溶液蒸干得固體R。該過程中生成的離子方程式為_______。(3)利用圖示相同裝置,將R和固體混合均勻放入B中,D中加入冷的蒸餾水。由A向B中滴加適量濃,水浴加熱蒸餾。然后將D中的液體分液、干燥、蒸餾,得到高純度的溴。D中蒸餾水的作用為_______和_______。(4)為保證溴的純度,步驟(3)中固體的用量按理論所需量的計算,若固體R質(zhì)量為m克(以計),則需稱取_______(用含m的代數(shù)式表示)。(5)本實驗所用鉀鹽試劑均經(jīng)重結(jié)晶的方法純化。其中趁熱過濾的具體操作為漏斗下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁,轉(zhuǎn)移溶液時用_______,濾液沿?zé)诹飨隆!敬鸢浮浚?)①.直形冷凝管②.除去市售的溴中少量的③.(2)①.蒸發(fā)皿②.(3)①.液封②.降低溫度(4)0.31m(5)玻璃棒引流,玻璃棒下端靠在三層濾紙?zhí)帯痉治觥渴惺鄣匿?純度99%)中含有少量的Cl2和I2,實驗利用氧化還原反應(yīng)原理制備高純度的溴,市售的溴滴入盛有濃CaBr2溶液中,Cl2可與CaBr2發(fā)生氧化還原反應(yīng)而除去,I2與Br2一起蒸餾入草酸鉀溶液中,并被草酸鉀還原為I-、Br-,并向溶液中滴加高錳酸鉀溶液氧化I-,加熱蒸干得KBr固體,將KBr固體和K2Cr2O7固體混合均勻加入冷的蒸餾水,同時滴加適量濃H2SO4,水浴加熱蒸餾,得到的液體分液、干燥、蒸餾,可得高純度的溴。【小問1詳解】儀器C為直形冷凝管,用于冷凝蒸氣;市售的溴中含有少量的,可與發(fā)生氧化還原反應(yīng)而除去;水浴加熱時,、蒸發(fā)進入裝置D中,分別與發(fā)生氧化還原反應(yīng),、,由于Br2為進入D的主要物質(zhì),故主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為;【小問2詳解】將D中溶液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中,邊加熱邊向其中滴加酸化的溶液至出現(xiàn)紅棕色氣體(),即說明已將全部氧化,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為;幾乎未被氧化,繼續(xù)加熱將溶液蒸干所得固體R的主要成分為;【小問3詳解】密度,D中冷的蒸餾水起到液封的作用,同時冷的蒸餾水溫度較低,均可減少溴的揮發(fā);【小問4詳解】m克KBr固體的物質(zhì)的量為,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等可得關(guān)系式,則理論上需要的物質(zhì)的量為,實際所需稱取的質(zhì)量為;【小問5詳解】趁熱過濾的具體操作:漏斗下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁,轉(zhuǎn)移溶液時用玻璃棒引流,玻璃棒下端靠在三層濾紙?zhí)?,濾液沿?zé)诹飨隆?0.(2024·浙江卷1月)H2S可用于合成光電材料。某興趣小組用CaS與MgCl2反應(yīng)制備液態(tài)H2S,實驗裝置如圖,反應(yīng)方程式為:。已知:①的沸點是,有毒:②裝置A內(nèi)產(chǎn)生的氣體中含有酸性氣體雜質(zhì)。請回答:(1)儀器X的名稱是_______。(2)完善虛框內(nèi)的裝置排序:A→B→_______→F+G(3)下列干燥劑,可用于裝置C中的是_______。A.氫氧化鉀 B.五氧化二磷 C.氯化鈣 D.堿石灰(4)裝置G中汞的兩個作用是:①平衡氣壓:②_______。(5)下列說法正確的是_______。A.該實驗操作須在通風(fēng)櫥中進行B.裝置D的主要作用是預(yù)冷卻C.加入的固體,可使溶液保持飽和,有利于平穩(wěn)持續(xù)產(chǎn)生D.該實驗產(chǎn)生的尾氣可用硝酸吸收(6)取產(chǎn)品,與足量溶液充分反應(yīng)后,將生成的置于已恒重、質(zhì)量為的坩堝中,煅燒生成,恒重后總質(zhì)量為。產(chǎn)品的純度為_______?!敬鸢浮浚?)圓底燒瓶(2)E→C→D(3)BC(4)液封(5)ABC(6)99%【解析】【分析】A作為H2S的發(fā)生裝置,由于不能驟冷,所以D、E都是冷卻H2S的裝置,C裝置干燥H2S,F(xiàn)冷卻并收集H2S,G作為平衡氣壓和尾氣處理裝置,據(jù)此回答?!拘?詳解】儀器X的名稱是圓底燒瓶;【小問2詳解】制備氣體的裝置包括發(fā)生裝置,除雜裝置,收集裝置和尾氣處理,由于不能驟冷,要逐步冷卻,所以B連E,E連C,C連D,D連F;【小問3詳解】H2S是酸性氣體,不可以用堿性干燥劑,所以不可以用氫氧化鉀和堿石灰,故選BC;【小問4詳解】裝置G中汞的兩個作用是:①平衡氣壓:②液封;【小問5詳解】A.H2S有毒,該實驗操作須通風(fēng)櫥中進行,故A正確;B.氣體不能驟冷,裝置D的主要作用是預(yù)冷卻H2S,故B正確;C.加入的MgCl2固體,可使MgCl2溶液保持飽和,有利于平穩(wěn)持續(xù)產(chǎn)生H2S,故C正確;D.該實驗產(chǎn)生的尾氣不可用硝酸吸收,硝酸的氧化性雖然可以把H2S氧化為S單質(zhì),但是稀硝酸產(chǎn)生的NO或者濃硝酸產(chǎn)生的NO2,會污染空氣,故D錯誤;故選ABC。【小問6詳解】根據(jù)銅守恒,氧化銅的質(zhì)量為32.814
g-31.230
g=1.584g,則氧化銅物質(zhì)的量為0.0198mol,,硫化銅物質(zhì)的量為0.0198mol,則H2S物質(zhì)的量為0.0198mol,H2S的質(zhì)量為0.6732g,產(chǎn)品純度為。11.(2023·全國甲卷)鈷配合物溶于熱水,在冷水中微溶,可通過如下反應(yīng)制備:。具體步驟如下:Ⅰ.稱取,用水溶解。Ⅱ.分批加入后,將溶液溫度降至以下,加入活性炭、濃氨水,攪拌下逐滴加入的雙氧水。Ⅲ.加熱至反應(yīng)。冷卻,過濾。Ⅳ.將濾得的固體轉(zhuǎn)入含有少量鹽酸的沸水中,趁熱過濾。Ⅴ.濾液轉(zhuǎn)入燒杯,加入濃鹽酸,冷卻、過濾、干燥,得到橙黃色晶體。回答下列問題:(1)步驟Ⅰ中使用的部分儀器如下。儀器a的名稱是_______。加快NH4Cl溶解的操作有_______。(2)步驟Ⅱ中,將溫度降至10℃以下以避免_______、_______;可選用_______降低溶液溫度。(3)指出下列過濾操作中不規(guī)范之處:_______。(4)步驟Ⅳ中,趁熱過濾,除掉的不溶物主要為_______。(5)步驟Ⅴ中加入濃鹽酸的目的是_______。【答案】(1)錐形瓶升溫,攪拌等(2)濃氨水分解和揮發(fā)雙氧水分解冰水浴(3)玻璃棒沒有緊靠三層濾紙?zhí)?,漏斗末端較長處(尖嘴部分)沒有緊靠在“盛濾液”的燒杯內(nèi)壁(4)活性炭(5)利用同離子效應(yīng),促進鈷配合物[Co(NH3)6]Cl3盡可能完全析出,提高產(chǎn)率【分析】稱取2.0g氯化銨,用5mL水溶解后,分批加入3.0gCoCl2·6H2O后,降溫,在加入1g活性炭,7mL濃氨水,攪拌下逐滴加入10mL6%的雙氧水,加熱反應(yīng)20min,反應(yīng)完成后,冷卻,過濾,鈷配合物在冷水中會析出固體,過濾所得固體為鈷配合物[Co(NH3)6]Cl3和活性炭的混合物,將所得固體轉(zhuǎn)入有少量鹽酸的沸水中,趁熱過濾,除去活性炭,將濾液轉(zhuǎn)入燒杯中,加入濃鹽酸,可促進鈷配合物[Co(NH3)6]Cl3析出,提高產(chǎn)率,據(jù)此解答。【解析】(1)由圖中儀器的結(jié)構(gòu)特征可知,a為錐形瓶;加快氯化銨溶解可采用升溫,攪拌等,故答案為:錐形瓶;升溫,攪拌等;(2)步驟Ⅱ中使用了濃氨水和雙氧水,他們高溫下易揮發(fā),易分解,所以控制在10℃以下,避免濃氨水分解和揮發(fā),雙氧水分解,要控制溫度在10℃以下,通常采用冰水浴降溫,故答案為:濃氨水分解和揮發(fā);雙氧水分解;冰水浴;(3)下圖為過濾裝置,圖中玻璃棒沒有緊靠三層濾紙?zhí)?,可能戳破濾紙,造成過濾效果不佳。還有漏斗末端較長處(尖嘴部分)沒有緊靠在“盛濾液”的燒杯內(nèi)壁,可能導(dǎo)致液滴飛濺,故答案為:玻璃棒沒有緊靠三層濾紙?zhí)?,漏斗末端較長處(尖嘴部分)沒有緊靠在“盛濾液”的燒杯內(nèi)壁;(4)步驟Ⅳ中,將所得固體轉(zhuǎn)入有少量鹽酸的沸水中,根據(jù)題目信息,鈷配合物[Co(NH3)6]Cl3溶于熱水,活性炭不溶于熱水,所以趁熱過濾可除去活性炭,故答案為:活性炭;(5)步驟Ⅴ中,將濾液轉(zhuǎn)入燒杯,由于鈷配合物為[Co(NH3)6]Cl3中含有氯離子,加入4mL濃鹽酸,可利用同離子效應(yīng),促進鈷配合物[Co(NH3)6]Cl3盡可能完全析出,提高產(chǎn)率,鈷答案為:利用同離子效應(yīng),促進鈷配合物[Co(NH3)6]Cl3盡可能完全析出,提高產(chǎn)率。12.(2023·山東卷)三氯甲硅烷是制取高純硅的重要原料,常溫下為無色液體,沸點為,熔點為,易水解。實驗室根據(jù)反應(yīng),利用如下裝置制備粗品(加熱及夾持裝置略)?;卮鹣铝袉栴}:(1)制備時進行操作:(ⅰ)……;(ⅱ)將盛有砫粉的瓷舟置于管式爐中;(ⅲ)通入,一段時間后接通冷凝裝置,加熱開始反應(yīng)。操作(ⅰ)為_____;判斷制備反應(yīng)結(jié)束的實驗現(xiàn)象是_____。圖示裝置存在的兩處缺陷是_____。(2)已知電負(fù)性在濃溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。(3)采用如下方法測定溶有少量的純度。樣品經(jīng)水解、干燥等預(yù)處理過程得硅酸水合物后,進行如下實驗操作:①_____,②_____(填操作名稱),③稱量等操作,測得所得固體氧化物質(zhì)量為,從下列儀器中選出①、②中需使用的儀器,依次為_____(填標(biāo)號)。測得樣品純度為_____(用含、的代數(shù)式表示)。【答案】(1)檢查裝置氣密性當(dāng)管式爐中沒有固體剩余時C、D之間沒有干燥裝置,沒有處理氫氣的裝置(2)SiHCl3+5NaOH=Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O(3)高溫灼燒冷卻AC【分析】氯化氫氣體通入濃硫酸干燥后,在管式爐中和硅在高溫下反應(yīng),生成三氯甲硅烷和氫氣,由于三氯甲硅烷沸點為31.8℃,熔點為,在球形冷凝管中可冷卻成液態(tài),在裝置C中收集起來,氫氣則通過D裝置排出同時D可處理多余吸收的氯化氫氣體,據(jù)此解答?!窘馕觥浚?)制備SiHCl3時,由于氯化氫、SiHCl3和氫氣都是氣體,所以組裝好裝置后,要先檢查裝置氣密性,然后將盛有硅粉的瓷舟置于管式爐中,通入氯化氫氣體,排出裝置中的空氣,一段時候后,接通冷凝裝置,加熱開始反應(yīng),當(dāng)管式爐中沒有固體剩余時,即硅粉完全反應(yīng),SiHCl3易水解,所以需要在C、D之間加一個干燥裝置,防止D中的水蒸氣進入裝置C中,另外氫氧化鈉溶液不能吸收氫氣,需要在D后面加處理氫氣的裝置,故答案為:檢查裝置氣密性;當(dāng)管式爐中沒有固體剩余時;C、D之間沒有干燥裝置,沒有處理氫氣的裝置;(2)已知電負(fù)性Cl>H>Si,則SiHCl3中氯元素的化合價為-1,H元素的化合價為-1,硅元素化合價為+4,所以氫氧化鈉溶液和SiHCl3反應(yīng)時,要發(fā)生氧化還原反應(yīng),得到氯化鈉、硅酸鈉和氫氣,化學(xué)方程式為:SiHCl3+5NaOH=Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O,故答案為:SiHCl3+5NaOH=Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O;(3)m1g樣品經(jīng)水解,干燥等預(yù)處理過程得到硅酸水合物后,高溫灼燒,在干燥器中冷卻后,稱量,所用儀器包括坩堝和干燥器,所得固體氧化物為二氧化硅,質(zhì)量為m2g,則二氧化硅的物質(zhì)的量為n(SiO2)=,樣品純度為=,故答案為:高溫灼燒;冷卻;AC;。13.(2023·浙江卷)某研究小組用鋁土礦為原料制備絮凝劑聚合氯化鋁()按如下流程開展實驗。
已知:①鋁土礦主要成分為,含少量和。用溶液溶解鋁土礦過程中轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶性的鋁硅酸鹽。②的絮凝效果可用鹽基度衡量,鹽基度當(dāng)鹽基度為0.60~0.85時,絮凝效果較好。請回答:(1)步驟Ⅰ所得濾液中主要溶質(zhì)的化學(xué)式是。(2)下列說法不正確的是___________。A.步驟I,反應(yīng)須在密閉耐高壓容器中進行,以實現(xiàn)所需反應(yīng)溫度B.步驟Ⅱ,濾液濃度較大時通入過量有利于減少沉淀中的雜質(zhì)C.步驟Ⅲ,為減少吸附的雜質(zhì),洗滌時需對漏斗中的沉淀充分?jǐn)嚢鐳.步驟Ⅳ中控制和的投料比可控制產(chǎn)品鹽基度(3)步驟V采用如圖所示的蒸汽浴加熱,儀器A的名稱是;步驟V不宜用酒精燈直接加熱的原因是。
(4)測定產(chǎn)品的鹽基度。的定量測定:稱取一定量樣品,配成溶液,移取溶液于錐形瓶中,調(diào),滴加指示劑溶液。在不斷搖動下,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺紅色(有沉淀),30秒內(nèi)不褪色。平行測試3次,平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液。另測得上述樣品溶液中。①產(chǎn)品的鹽基度為。②測定過程中溶液過低或過高均會影響測定結(jié)果,原因是?!敬鸢浮?1)NaAlO2(2)C(3)蒸發(fā)皿酒精燈直接加熱受熱不均勻,會導(dǎo)致產(chǎn)品鹽基度不均勻(4)0.7pH過低,指示劑會與氫離子反應(yīng)生成重鉻酸跟,會氧化氯離子,導(dǎo)致消耗的硝酸銀偏少,而pH過高,氫氧根會與銀離子反應(yīng),導(dǎo)致消耗的硝酸銀偏多【分析】鋁土礦主要成分為,含少量和,向鋁土礦中加氫氧化鈉溶液,得到難溶性鋁硅酸鹽、偏鋁酸鈉,氧化鐵不與氫氧化鈉溶液反應(yīng),過濾,濾液中主要含偏鋁酸鈉,向偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳,過濾,得到氫氧化鋁沉淀,分為兩份,一份加入鹽酸得到氯化鋁,將兩份混合得到聚合氯化鋁溶液,加熱得到聚合氯化鋁固體。【解析】(1)根據(jù)題中信息步驟Ⅰ所得濾液中主要溶質(zhì)的化學(xué)式是NaAlO2;故答案為:NaAlO2。(2)A.步驟I,反應(yīng)所學(xué)溫度高于100℃,因此反應(yīng)須在密閉耐高壓容器中進行,以實現(xiàn)所需反應(yīng)溫度,故A正確;B.步驟Ⅱ,濾液濃度較大時通入過量生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉溶液,有利于減少沉淀中的雜質(zhì),故B正確;C.步驟Ⅲ,洗滌時不能需對漏斗中的沉淀充分?jǐn)嚢瑁蔆錯誤;D.中a、b可通過控制和的投料比來控制產(chǎn)品鹽基度,故D正確;綜上所述,答案為:C。(3)步驟V采用如圖所示的蒸汽浴加熱,根據(jù)圖中信息得到儀器A的名稱是蒸發(fā)皿;酒精燈直接加熱受熱不均勻,會導(dǎo)致產(chǎn)品鹽基度不均勻,而用蒸汽浴加熱,受熱均勻,得到的產(chǎn)品鹽基度均勻;故答案為:蒸發(fā)皿;酒精燈直接加熱受熱不均勻,會導(dǎo)致產(chǎn)品鹽基度不均勻。(4)①根據(jù),樣品溶液中氯離子物質(zhì)的量濃度為,,根據(jù)電荷守恒得到產(chǎn)品的鹽基度為;故答案為:0.7。②測定過程中溶液過低或過高均會影響測定結(jié)果,原因是pH過低,指示劑會與氫離子反應(yīng)生成重鉻酸跟,會氧化氯離子,導(dǎo)致消耗的硝酸銀偏少,而pH過高,氫氧根會與銀離子反應(yīng),導(dǎo)致消耗的硝酸銀偏多;故答案為:pH過低,指示劑會與氫離子反應(yīng)生成重鉻酸跟,會氧化氯離子,導(dǎo)致消耗的硝酸銀偏少,而pH過高,氫氧根會與銀離子反應(yīng),導(dǎo)致消耗的硝酸銀偏多??枷?2有機物的制備與提純14.(2025·山東卷)如下不飽和聚酯可用于制備玻璃鋼。實驗室制備該聚酯的相關(guān)信息和裝置示意圖如下(加熱及夾持裝置略):原料結(jié)構(gòu)簡式熔點/℃沸點/℃順丁烯二酸酐52.6202.2鄰苯二甲酸酐130.8295.0丙-1,2-二醇187.6實驗過程:①在裝置A中加入上述三種原料,緩慢通入。攪拌下加熱,兩種酸酐分別與丙-1,2-二醇發(fā)生醇解反應(yīng),主要生成和。然后逐步升溫至,醇解產(chǎn)物發(fā)生縮聚反應(yīng)生成聚酯。②縮聚反應(yīng)后期,每隔一段時間從裝置A中取樣并測量其酸值,直至酸值達(dá)到聚合度要求(酸值:中和1克樣品所消耗的毫克數(shù))?;卮鹣铝袉栴}:(1)理論上,原料物質(zhì)的量投料比n(順丁烯二酸酐):n(鄰苯二甲酸酐):n(丙-1,2-二醇)。(2)裝置B的作用是;儀器C的名稱是;反應(yīng)過程中,應(yīng)保持溫度計2示數(shù)處于一定范圍,合理的是(填標(biāo)號)。A.
B.
C.(3)為測定酸值,取樣品配制溶液。移取溶液,用—乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,重復(fù)實驗,數(shù)據(jù)如下:序號12345滴定前讀數(shù)/0.0024.980.000.000.00滴定后讀數(shù)/24.9849.7824.1025.0025.02應(yīng)舍棄的數(shù)據(jù)為(填序號);測得該樣品的酸值為(用含a,c的代數(shù)式表示)。若測得酸值高于聚合度要求,可采取的措施為(填標(biāo)號)。A.立即停止加熱
B.排出裝置D內(nèi)的液體
C.增大的流速(4)實驗中未另加催化劑的原因是?!敬鸢浮浚?)1:1:2(2)導(dǎo)氣,同時將順丁烯二酸酐、苯二甲酸酐、丙-1,2-二醇以及醇解反應(yīng)的產(chǎn)物冷凝回流到裝置A中,但是不會將水蒸氣冷凝(直形)冷凝管B(3)2、3C(4)酸酐本身就能催化成酯反應(yīng)(?;磻?yīng)),且可以與水反應(yīng),促進縮聚反應(yīng)正向進行【分析】根據(jù)題中信息可知,本實驗分為兩個階段,先由3種原料發(fā)生醇解反應(yīng),然后醇解產(chǎn)物再發(fā)生縮聚反應(yīng)得到聚酯,兩個階段控制的溫度不同。當(dāng)測得樣品的酸值達(dá)到合理要求后,縮聚反應(yīng)完成?!窘馕觥浚?)由聚酯的結(jié)構(gòu)簡式可知,和按物質(zhì)的量之比1:1發(fā)生縮聚反應(yīng)生成該聚酯,而順丁烯二酸酐和鄰苯二甲酸酐分別與丙-1,2-二醇以物質(zhì)的量之比1:1發(fā)生醇解反應(yīng),因此,理論上,原料物質(zhì)的量投料比n(順丁烯二酸酐):n(鄰苯二甲酸酐):n(丙-1,2-二醇)=1:1:2。(2)裝置A中3種原料在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng),由于這些原料有一定的揮發(fā)性,若這些原料的蒸氣隨氮氣一起流出,則原料的利用率減小,從而導(dǎo)致產(chǎn)品的產(chǎn)率減小,因此,需要冷凝回流裝置,裝置B為空氣冷凝管,其作用是導(dǎo)氣,同時將順丁烯二酸酐、苯二甲酸酐、丙-1,2-二醇以及醇解反應(yīng)的產(chǎn)物冷凝回流到裝置A中,但是不會將水蒸氣冷凝;儀器C的名稱是冷凝管,其可以將反應(yīng)生成的水蒸氣冷凝為水;根據(jù)3種原料的沸點可知,反應(yīng)過程中,應(yīng)保持溫度計2示數(shù)處于一定范圍,即高于水的沸點、低于原料的沸點,防止原料流失,合理的是100~105℃,故選B。(3)由表中數(shù)據(jù)可知,5次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積分別為24.98mL、24.80mL、24.10mL、25.00mL、25.02mL,第2、3兩次實驗的數(shù)據(jù)的誤差明顯偏大,故應(yīng)舍棄的數(shù)據(jù)為2、3;用合理的3次實驗的數(shù)據(jù)求平均值為25.00mL,25.00mLcmol·L-1KOH一乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液中含有KOH的質(zhì)量為25.00mL10-3L·mL-1cmol·L-156000mg·mol-1=1400cmg,因此,測得該樣品的酸值為。若測得酸值高于聚合度要求,說明樣品中所含的羧基數(shù)目較多,還有一部分單體沒有發(fā)生充分發(fā)生縮聚反應(yīng),或者聚合程度不夠。因此,可采取的措施為(填標(biāo)號)A.若立即停止加熱,則酸值不變,不能達(dá)到目的,相反地,可以繼續(xù)加熱,讓縮聚反應(yīng)充分進行,A不可?。籅.若排出裝置D內(nèi)的液體,可以除去未參與縮聚反應(yīng)的單體,降低混合物的酸值,但是明顯不符合題意,題中描述每隔一段時間從裝置A中取樣并測量其酸值,直至酸值達(dá)到聚合度要求才可以達(dá)到目的,B不可??;
C.的作用是一方面可以將生成的水帶走,另一方面可以起到攪拌作用,從而加快反應(yīng)速率且促進縮聚反應(yīng)充分進行,因此,增大的流速可行,C可取;綜上所述,選C。(4)本實驗中使用了2種酸酐,酸酐本身就能催化成酯反應(yīng)(酰基化反應(yīng)),且可以與水反應(yīng),促進縮聚反應(yīng)正向進行,因此,可以適當(dāng)增大酸酐的用量,實驗中未另加催化劑的原因是:酸酐本身就能催化成酯反應(yīng)(?;磻?yīng)),且可以與水反應(yīng),促進縮聚反應(yīng)正向進行。15.(2025·黑吉遼蒙卷)某實驗小組采用如下方案實現(xiàn)了對甲基苯甲酸的綠色制備。反應(yīng):步驟:Ⅰ.向反應(yīng)管中加入0.12g對甲基苯甲醛和1.0mL丙酮,光照,連續(xù)監(jiān)測反應(yīng)進程。Ⅱ.5h時,監(jiān)測結(jié)果顯示反應(yīng)基本結(jié)束,蒸去溶劑丙酮,加入過量稀NaOH溶液,充分反應(yīng)后,用乙酸乙酯洗滌,棄去有機層。Ⅲ.用稀鹽酸調(diào)節(jié)水層后,再用乙酸乙酯萃取。Ⅳ.用飽和食鹽水洗滌有機層,無水干燥,過濾,蒸去溶劑,得目標(biāo)產(chǎn)物?;卮鹣铝袉栴}:(1)相比作氧化劑,該制備反應(yīng)的優(yōu)點為、(答出2條即可)。(2)根據(jù)反應(yīng)液的核磁共振氫譜(已去除溶劑H的吸收峰,譜圖中無羧基H的吸收峰)監(jiān)測反應(yīng)進程如下圖。已知峰面積比,。反應(yīng)2h時,對甲基苯甲醛轉(zhuǎn)化率約為%。(3)步驟Ⅱ中使用乙酸乙酯洗滌的目的是。(4)步驟Ⅲ中反應(yīng)的離子方程式為、。(5)用同位素示蹤法確定產(chǎn)物羧基O的來源。丙酮易揮發(fā),為保證氣氛,通前,需先使用“循環(huán)冷凍脫氣法”排出裝置中(空氣中和溶劑中)的,操作順序為:①→②→→→(填標(biāo)號),重復(fù)后四步操作數(shù)次。同位素示蹤結(jié)果如下表所示,則目標(biāo)產(chǎn)物中羧基O來源于醛基和。反應(yīng)條件質(zhì)譜檢測目標(biāo)產(chǎn)物相對分子質(zhì)量太陽光,,室溫,,5h138太陽光,空氣,室溫,,5h136【答案】(1)綠色環(huán)保減少副產(chǎn)物的生成(2)50(3)除去未反應(yīng)完的(4)+H+(5)③①④氧氣【分析】0.12g對甲基苯甲醛和1.0mL丙酮在有空氣存在、光照條件下反應(yīng),反應(yīng)基本結(jié)束后,蒸去溶劑丙酮,加入過量稀NaOH溶液,充分反應(yīng)后,用乙酸乙酯洗滌,棄去有機層,然后用稀鹽酸調(diào)節(jié)水層后,再用乙酸乙酯萃取,用飽和食鹽水洗滌有機層,無水干燥,過濾,蒸去溶劑,得目標(biāo)產(chǎn)物?!窘馕觥浚?)作氧化劑時可將氧化為對苯二甲酸,即有副反應(yīng)發(fā)生,該制備反應(yīng)在有空氣存在、光照條件下發(fā)生時,以空氣中氧氣為氧化劑,既綠色環(huán)保,又沒有對苯二甲酸生成,所以反應(yīng)的優(yōu)點為綠色環(huán)保,減少副產(chǎn)物的生成;(2)起始0h時只有,5h時只有,,則2h時反應(yīng)液中既有又有,且兩者物質(zhì)的量之比為1:1,即對甲基苯甲醛轉(zhuǎn)化率約為50%;(3)蒸去溶劑丙酮后,加入過量稀NaOH溶液將對甲基苯甲酸轉(zhuǎn)化為對甲基苯甲酸鈉進入水層,則充分反應(yīng)后,用乙酸乙酯洗滌的目的是除去未反應(yīng)完的;(4)步驟Ⅱ加入過量稀NaOH溶液將對甲基苯甲酸轉(zhuǎn)化為對甲基苯甲酸鈉,步驟Ⅲ中加稀鹽酸調(diào)節(jié)水層反應(yīng)的離子方程式為:、+H+;(5)丙酮易揮發(fā),為保證氣氛,通前,需先使用“循環(huán)冷凍脫氣法”排出裝置中(空氣中和溶劑中)的,即反應(yīng)液中有,冷凍可排走一部分溶解的,然后打開閥門抽氣,一段時間后,再關(guān)閉閥門,待反應(yīng)液恢復(fù)室溫后,再冷凍反應(yīng)液,即“循環(huán)冷凍脫氣法”,所以操作順序為:①→②→③→①→④(填標(biāo)號),重復(fù)后四步操作數(shù)次;的相對原子質(zhì)量為136,太陽光,空氣,室溫,,5h得到的物質(zhì)相對分子質(zhì)量為136,為,而太陽光,,室溫,,5h得到的物質(zhì)相對分子質(zhì)量為138,說明目標(biāo)產(chǎn)物中羧基O來源于醛基和空氣中的氧氣。16.(2024·新課標(biāo)卷)吡咯類化合物在導(dǎo)電聚合物、化學(xué)傳感器及藥物制劑上有著廣泛應(yīng)用。一種合成1-(4-甲氧基苯基)-2,5-二甲基吡咯(用吡咯X表示)反應(yīng)和方法如下:實驗裝置如圖所示,將100mmol己-2,5-二酮(熔點:-5.5℃,密度:)與100mmol4-甲氧基苯胺(熔點:57℃)放入①中,攪拌。待反應(yīng)完成后,加入50%的乙醇溶液,析出淺棕色固體。加熱至65℃,至固體溶解,加入脫色劑,回流20min,趁熱過濾。濾液靜置至室溫,冰水浴冷卻,有大量白色固體析出。經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品?;卮鹣铝袉栴}:(1)量取己-2,5-二酮應(yīng)使用的儀器為_______(填名稱)。(2)儀器①用鐵夾固定在③上,③的名稱是_______;儀器②的名稱是_______。(3)“攪拌”的作用是_______。(4)“加熱”方式為_______。(5)使用的“脫色劑”是_______。(6)“趁熱過濾”的目的是_______;用_______洗滌白色固體。(7)若需進一步提純產(chǎn)品,可采用的方法是_______。【答案】(1)酸式滴定管(2)①.鐵架臺②.球形冷凝管(3)使固液充分接觸,加快反應(yīng)速率(4)水浴加熱(5)活性炭(6)①.防止產(chǎn)品結(jié)晶損失,提高產(chǎn)率②.50%的乙醇溶液(7)重結(jié)晶【解析】【分析】將100mmol己-2,5-二酮(熔點:-5.5℃,密度:)與100mmol4-甲氧基苯胺(熔點:57℃)放入兩頸燒瓶中,利用球形冷凝管進行冷凝回流提高原料利用率,通過攪拌來提高反應(yīng)速率,反應(yīng)完成后,加入50%的乙醇溶液,析出淺棕色固體(即含雜質(zhì)的產(chǎn)品),加熱至65℃,至固體溶解,加入脫色劑(脫色劑為不溶于水和乙醇等溶劑的固體,如:活性炭),回流20min,趁熱過濾,使產(chǎn)品盡可能多地進入濾液,濾液靜置至室溫,冰水浴冷卻,有大量白色固體析出,經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品?!拘?詳解】己-2,5-二酮的摩爾質(zhì)量為,根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)可知,所需己-2,5-二酮的體積為,又因為酮類對橡膠有腐蝕性,所以選用酸式滴定管?!拘?詳解】③為鐵架臺;儀器②用于冷凝回流,為球形冷凝管?!拘?詳解】己-2,5-二酮的熔點為-5.5℃,常溫下為液體,4-甲氧基苯胺的熔點為57℃,常溫下為固體,攪拌可使固液反應(yīng)物充分接觸,加快反應(yīng)速率?!拘?詳解】由題給信息“加熱至65℃”可知,應(yīng)用水浴加熱,這樣便于控制溫度,且受熱更均勻?!拘?詳解】“脫色劑”的作用是吸附反應(yīng)過程中產(chǎn)生的有色物質(zhì),結(jié)合題中信息,加入脫色劑后回流,趁熱過濾,保留濾液,即脫色劑為不溶于水和乙醇等溶劑的固體,所以可以選用活性炭作脫色劑?!拘?詳解】由題給信息可知,產(chǎn)品吡咯X為白色固體,加熱至65℃可溶解在50%的乙醇溶液中,所以需趁熱過濾,使產(chǎn)品盡可能多地進入濾液,防止產(chǎn)品結(jié)晶損失,提高產(chǎn)率;由加入50%的乙醇溶液,析出淺棕色固體(即含雜質(zhì)的產(chǎn)品)可知,常溫下產(chǎn)品不溶于50%的乙醇溶液,所以為減少溶解損失,洗滌時可用50%的乙醇溶液?!拘?詳解】由產(chǎn)品的分離提純過程可知,若需進一步提純,可采用的方法為重結(jié)晶。17.(2024·全國甲卷)(一)過氧化脲的合成燒杯中分別加入、蒸餾水和尿素,攪拌溶解。下反應(yīng),冷卻結(jié)晶、過濾、干燥,得白色針狀晶體。(二)過氧化脲性質(zhì)檢測I.過氧化脲溶液用稀酸化后,滴加溶液,紫紅色消失。Ⅱ.過氧化脲溶液用稀酸化后,加入溶液和四氯化碳,振蕩,靜置。(三)產(chǎn)品純度測定溶液配制:稱取一定量產(chǎn)品,用蒸餾水溶解后配制成溶液。滴定分析:量取過氧化脲溶液至錐形瓶中,加入一定量稀,用準(zhǔn)確濃度的溶液滴定至微紅色,記錄滴定體積,計算純度?;卮鹣铝袉栴}:(1)過濾中使用到的玻璃儀器有_____(寫出兩種即可)。(2)過氧化脲的產(chǎn)率為_____。(3)性質(zhì)檢測Ⅱ中的現(xiàn)象為_____。性質(zhì)檢則I和Ⅱ分別說明過氧化脲具有的性質(zhì)是_____。(4)下圖為“溶液配制”部分過程,操作a應(yīng)重復(fù)3次,目的是_____,定容后還需要的操作為_____。(5)“滴定分析”步驟中,下列操作錯誤的是_____(填標(biāo)號)。A.溶液置于酸式滴定管中B.用量筒量取過氧化脲溶液C.滴定近終點時,用洗瓶沖洗錐形瓶內(nèi)壁D.錐形瓶內(nèi)溶液變色后,立即記錄滴定管液面刻度(6)以下操作導(dǎo)致氧化脲純度測定結(jié)果偏低的是_____(填標(biāo)號)。A.容量瓶中液面超過刻度線B.滴定管水洗后未用溶液潤洗C.搖動錐形瓶時溶液滴到錐形瓶外D.滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后氣泡消失【答案】(1)燒杯、漏斗、玻璃棒,可任選兩種作答(2)50%(3)液體分層,上層為無色,下層為紫紅色還原性、氧化性(4)避免溶質(zhì)損失蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒、搖勻(5)BD(6)A【解析】(1)過濾操作需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒,可任選兩種作答。(2)實驗中加入尿素的質(zhì)量為12.0g,物質(zhì)的量為0.2mol,過氧化氫的質(zhì)量為,物質(zhì)的量約為0.245mol,過氧化氫過量,產(chǎn)率應(yīng)按照尿素的質(zhì)量計算,理論上可得到過氧化脲0.2mol,質(zhì)量為0.2mol×94g/mol=18.8g,實驗中實際得到過氧化脲9.4g,故過氧化脲的產(chǎn)率為。(3)在過氧化脲的性質(zhì)檢測中,檢測Ⅰ用稀硫酸酸化,加入高錳酸鉀溶液,紫紅色消失,說明過氧化脲被酸性高錳酸鉀氧化,體現(xiàn)了過氧化脲的還原性;檢測Ⅱ用稀硫酸酸化,加入KI溶液和四氯化碳溶液,過氧化脲會將KI氧化為I2單質(zhì),體現(xiàn)了過氧化脲的氧化性,生成的I2在四氯化碳中溶解度大,會溶于四氯化碳溶液,且四氯化碳密度大于水,振蕩,靜置后出現(xiàn)的現(xiàn)象為:液體分層,上層為無色,下層為紫紅色。(4)操作a為洗滌燒杯和玻璃棒,并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中,目的是避免溶質(zhì)損失;定容后應(yīng)蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒、搖勻。(5)A.KMnO4溶液是強氧化性溶液,應(yīng)置于酸式滴定管中,A項正確;B.量筒的精確度不能達(dá)到0.01mL,量取25.00mL的溶液應(yīng)選用滴定管,B項錯誤;C.滴定過程中,待測液有可能會濺到錐形瓶內(nèi)壁,滴定近終點時,為了使結(jié)果更精確,可用洗瓶沖洗錐形瓶內(nèi)壁,C項正確;D.錐形瓶內(nèi)溶液變色后,應(yīng)等待30s,觀察溶液不再恢復(fù)原來的顏色后,才能記錄滴定管液面刻度,D項錯誤;故選BD。(6)A.在配制過氧化脲溶液時,容量瓶中頁面超過刻度線,會使溶液體積偏大,配制溶液的濃度偏低,會使滴定過程中消耗的KMnO4溶液體積偏低,導(dǎo)致測定結(jié)果偏低,A項符合題意;B.滴定管水洗后未用KMnO4溶液潤洗,會導(dǎo)致KMnO4溶液濃度偏低,會使滴定過程中消耗的KMnO4溶液體積偏高,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高,B項不符合題意;C.搖動錐形瓶時KMnO4溶液滴到錐形瓶外,會使滴定過程中消耗的KMnO4溶液體積偏高,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高,C項不符合題意;D.滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后氣泡消失,會使滴定過程中消耗的KMnO4溶液體積偏高,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高,D項不符合題意;故選A。18.(2024·黑吉遼卷)某實驗小組為實現(xiàn)乙酸乙酯的綠色制備及反應(yīng)過程可視化,設(shè)計實驗方案如下:I.向燒瓶中分別加入乙酸()、乙醇()、固體及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中裝入變色硅膠。II.加熱回流后,反應(yīng)液由藍(lán)色變?yōu)樽仙?,變色硅膠由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色,停止加熱。III.冷卻后,向燒瓶中緩慢加入飽和溶液至無逸出,分離出有機相。IV.洗滌有機相后,加入無水,過濾。V.蒸餾濾液,收集餾分,得無色液體,色譜檢測純度為?;卮鹣铝袉栴}:(1)在反應(yīng)中起_______作用,用其代替濃的優(yōu)點是_______(答出一條即可)。(2)甲基紫和變色硅膠的顏色變化均可指示反應(yīng)進程。變色硅膠吸水,除指示反應(yīng)進程外,還可_______。(3)使用小孔冷凝柱承載,而不向反應(yīng)液中直接加入變色硅膠的優(yōu)點是_______(填標(biāo)號)。A.無需分離 B.增大該反應(yīng)平衡常數(shù)C.起到沸石作用,防止暴沸 D.不影響甲基紫指示反應(yīng)進程(4)下列儀器中,分離有機相和洗滌有機相時均需使用的是_______(填名稱)。(5)該實驗乙酸乙酯的產(chǎn)率為_______(精確至)。(6)若改用作為反應(yīng)物進行反應(yīng),質(zhì)譜檢測目標(biāo)產(chǎn)物分子離子峰的質(zhì)荷比數(shù)值應(yīng)為_______(精確至1)?!敬鸢浮浚?)①.催化劑②.無有毒氣體二氧化硫產(chǎn)生(2)吸收生成的水,使平衡正向移動,提高乙酸乙酯的產(chǎn)率(3)AD(4)分液漏斗(5)73.5%(6)90【解析】【分析】乙酸與過量乙醇在一定溫度下、硫酸氫鈉作催化劑、甲基紫的乙醇溶液和變色硅膠作指示劑的條件下反應(yīng)制取乙酸乙酯,用飽和碳酸鈉溶液除去其中的乙酸至無二氧化碳逸出,分離出有機相、洗滌、加無水硫酸鎂后過濾,濾液蒸餾時收集餾分,得純度為的乙酸乙酯?!拘?詳解】該實驗可實現(xiàn)乙酸乙酯的綠色制備及反應(yīng)過程可視化,用濃時,濃硫酸的作用是催化劑和吸水劑,所以在反應(yīng)中起催化劑作用;濃硫酸還具有強氧化性和脫水性,用濃在加熱條件下反應(yīng)時,可能發(fā)生副反應(yīng),且濃硫酸的還原產(chǎn)物二氧化硫有毒氣體,所以用其代替濃的優(yōu)點是副產(chǎn)物少,可綠色制備乙酸乙酯,無有毒氣體二氧化硫產(chǎn)生;【小問2詳解】變色硅膠吸水,除指示反應(yīng)進程外,還可吸收加熱時生成的水,使平衡正向移動,提高乙酸乙酯的產(chǎn)率;【小問3詳解】A.若向反應(yīng)液中直接加入變色硅膠,則反應(yīng)后需要過濾出硅膠,而使用小孔冷凝柱承載則無需分離,故A正確;B.反應(yīng)的平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),使用小孔冷凝柱承載不能增大該反應(yīng)平衡常數(shù),故B錯誤;C.小孔冷凝柱承載并沒有投入溶液中,不能起到沸石作用,不能防止暴沸,故C錯誤;D.由題中“反應(yīng)液由藍(lán)色變?yōu)樽仙兩枘z由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色,停止加熱”可知,若向反應(yīng)液中直接加入變色硅膠,則變色硅膠由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色,會影響觀察反應(yīng)液由藍(lán)色變?yōu)樽仙允褂眯】桌淠休d不影響甲基紫指示反應(yīng)進程,故D正確;故答案為:AD;【小問4詳解】容量瓶用于配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,分離有機相和洗滌有機相不需要容量瓶;漏斗用于固液分離,分離有機相和洗滌有機相不需要漏斗;分離液態(tài)有機相和洗滌液態(tài)有機相也不需要洗氣瓶;分離有機相和洗滌有機相時均需使用的是分液漏斗;【小問5詳解】由反應(yīng)可知,乙酸與乙醇反應(yīng)時,理論上可獲得的乙酸乙酯的質(zhì)量為0.1mol×88g/mol=8.8g,則該實驗乙酸乙酯的產(chǎn)率為;【小問6詳解】若改用作為反應(yīng)物進行反應(yīng),則因為,生成的乙酸乙酯的摩爾質(zhì)量為90g/mol,所以質(zhì)譜檢測目標(biāo)產(chǎn)物分子離子峰的質(zhì)荷比數(shù)值應(yīng)為90。19.(2023·新課標(biāo)卷)實驗室由安息香制備二苯乙二酮的反應(yīng)式如下:相關(guān)信息列表如下:物質(zhì)性狀熔點/℃沸點/℃溶解性安息香白色固體133344難溶于冷水溶于熱水、乙醇、乙酸二苯乙二酮淡黃色固體95347不溶于水溶于乙醇、苯、乙酸冰乙酸無色液體17118與水、乙醇互溶裝置示意圖如下圖所示,實驗步驟為:①在圓底燒瓶中加入冰乙酸、水及,邊攪拌邊加熱,至固體全部溶解。②停止加熱,待沸騰平息后加入安息香,加熱回流。③加入水,煮沸后冷卻,有黃色固體析出。④過濾,并用冷水洗滌固體3次,得到粗品。⑤粗品用的乙醇重結(jié)晶,干燥后得淡黃色結(jié)晶?;卮鹣铝袉栴}:(1)儀器A中應(yīng)加入_______(填“水”或“油”)作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)。(2)儀器B的名稱是_______;冷卻水應(yīng)從_______(填“a”或“b”)口通入。(3)實驗步驟②中,安息香必須待沸騰平息后方可加入,其主要目的是_______。(4)在本實驗中,為氧化劑且過量,其還原產(chǎn)物為_______;某同學(xué)嘗試改進本實驗:采用催化量的并通入空氣制備二苯乙二酮。該方案是否可行_______?簡述判斷理由_______。(5)本實驗步驟①~③在乙酸體系中進行,乙酸除作溶劑外,另一主要作用是防止_______。(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量_______洗滌的方法除去(填標(biāo)號)。若要得到更高純度的產(chǎn)品,可用重結(jié)晶的方法進一步提純。a.熱水
b.乙酸
c.冷水
d.乙醇(7)本實驗的產(chǎn)率最接近于_______(填標(biāo)號)。a.
b.
c.
d.【答案】(1)油(2)球形冷凝管a(3)防暴沸(4)FeCl2可行空氣可以將還原產(chǎn)物FeCl2又氧化為FeCl3,F(xiàn)eCl3可循環(huán)參與反應(yīng)(5)抑制氯化鐵水解(6)a(7)b【分析】在圓底燒瓶中加入10mL冰乙酸,5mL水,及9.0gFeCl3·6H2O,加熱至固體全部溶解,停止加熱,待沸騰平息后加入2.0g安息香,加熱回流45-60min,反應(yīng)結(jié)束后加入50mL水,煮沸后冷卻,析出黃色固體,即為二苯乙二酮,過濾,用冷水洗滌固體三次,得到粗品,再用75%乙醇重結(jié)晶,干燥后得到產(chǎn)品1.6g,據(jù)此解答?!窘馕觥浚?)該實驗需要加熱使冰乙酸沸騰,冰乙酸的沸點超過了100℃,應(yīng)選擇油浴加熱,所以儀器A中應(yīng)加入油作為熱傳導(dǎo)介質(zhì),故答案為:油;(2)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特征可知,B為球形冷凝管,為了充分冷卻,冷卻水應(yīng)從a口進,b口出,故答案為:球形冷凝管;a;(3)步驟②中,若沸騰時加入安息香,會暴沸,所以需要沸騰平息后加入,故答案為:防暴沸;(4)FeCl3為氧化劑,則鐵的化合價降低,還原產(chǎn)物為FeCl2,若采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮,空氣可以將還原產(chǎn)物FeCl2又氧化為FeCl3,F(xiàn)eCl3可循環(huán)參與反應(yīng),故答案為:FeCl2;可行;空氣可以將還原產(chǎn)物FeCl2又氧化為FeCl3,F(xiàn)eCl3可循環(huán)參與反應(yīng);(5)氯化鐵易水解,所以步驟①~③中,乙酸除做溶劑外,另一主要作用是抑制氯化鐵水解;(6)根據(jù)安息香和二苯乙二酮的溶解特征,安息香溶于熱水,二苯乙二酮不溶于水,所以可以采用熱水洗滌粗品除去安息香,故答案為:a;(7)2.0g安息香(C14H12O2)的物質(zhì)的量約為0.0094mol,理論上可產(chǎn)生二苯乙二酮(C14H10O2)的物質(zhì)的量約為0.0094mol,質(zhì)量約為1.98g,產(chǎn)率為=80.8%,最接近80%,故答案為:b。20.(2023·遼寧卷)2—噻吩乙醇()是抗血栓藥物氯吡格雷的重要中間體,其制備方法如下:
Ⅰ.制鈉砂。向燒瓶中加入液體A和金屬鈉,加熱至鈉熔化后,蓋緊塞子,振蕩至大量微小鈉珠出現(xiàn)。Ⅱ.制
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