文档内容
第 04 讲 综合实验题型探究
目录
01
考情透视·目标导航
02 知识导图·思维引航...................................................................................................................
03考点突破·考法探究....................................................................................................................
考点一 物质性质探究类综合实验........................................................................................
知识点1探究型实验的常见类型..........................................................................................
知识点2探究型实验的基本程序..........................................................................................
考向1 验证型综合实验........................................................................................................
考向2 猜想型综合实验........................................................................................................
考点二 定量测定类综合实验................................................................................................
知识点1 定量实验数据的测定方法....................................................................................
知识点2 定量实验中“数据”的采集和处理......................................................................
考向1 滴定操作型在定量测定实验中的应用......................................................................
考向2 气体关联型在定量测定实验中的应用......................................................................
考点三 有机制备型实验题....................................................................................................
知识点1 有机制备实验流程.............................................................................................
知识点2 解有机综合题基本策略.......................................................................................
考向 有机物的制备............................................................................................................
04真题练习·命题洞见....................................................................................................................考点要
考题统计 考情分析
求
2023•湖南卷18题，15分；2023山东卷18
常见物质的 题，12分；2023辽宁卷17题，14分；2022
制备 山东卷18题，12分；2022全国乙卷27题，
14分；2021辽宁卷18题，13分
综合实验题是每年考查能力的综合
2023浙江1月选考20题，10分；2022全国甲
化学实验条 压轴题，其综合性强、难度大，是一道
卷27题，15分；2022湖北卷18题，14分；
件的控制 拉分的主要试题。本讲试题将以元素化
2021湖北卷18题，14分
合物知识为依托，以陌生物质制备为背
景，充分体现了“源于教材，又不拘泥
于教材”的命题指导思想，把化学实验
基础知识和基本操作技能准确迁移到类
化学实验方 2023全国甲卷28题，14分；2023北京卷19
似的实验中去，题目类型主要有物质制
案的设计与 题，14分；2022湖南卷15题，12分；2022
备类、实验探究类、定量测定类等，但
评价 北京卷19题，14分
并不拘泥于固定的形式，但由于物质陌
生、设问巧妙，在解题中，往往让考生
感到“老虎吃天、无从下口”的畏惧
感。备考中要注意有机物的涉入，理清
探究型实验 2023•广东卷17题，14分；2021广东卷17 关系，熟记切入点——从安全、环保、
方案 题，14分 可行、简约等角度进行评价分析。
2023全国乙卷26题，14分；2023山东卷18
题，12分；2023湖北卷18题，14分；2023
定量测定实 浙江6月选考20题，10分；2022山东卷18
验 题，12分；2022广东卷17题，14分；2022
河北卷14题，14分；2021山东卷18题，12
分；2021全国甲卷27题，14分
复习目标：
1．设计、评价、改进实验方案；
2．正确选用实验装置；
3．掌握控制实验条件的方法；
4．预测或描述实验现象、分析或处理实验数据、得出合理结论。考点一 物质性质探究类综合实验
知识点1 探究型实验的常见类型
1．对未知产物的探究
通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质逐一进行检验来确定究竟含有哪些物质。虽然
探究型实验主要考查学生的探究能力，但在问题中常常包含了对实验基础知识的考查。例如：
(1)常见物质分离的提纯方法：结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取法、渗析法等。
(2)常见气体的制备、净化、干燥、收集等方法。
(3)熟悉重点的操作：气密性检查、测量气体体积、防倒吸、防污染等。
2．物质性质的探究
(1)在探究过程中往往可以利用对比实验，即设置几组平行实验来进行对照和比较，从而研究和揭示某
种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理。
(2)无机物、有机物性质的探究，必须在牢牢掌握元素化合物知识的基础上，大胆猜想，细心论证。脱
离元素化合物知识，独立看待实验问题是不科学的，只有灵活运用已有的元素化合物知识，才能变探究型实验为验证型实验，使复杂问题简单化。
【名师提醒】
1．物质氧化性、还原性的判断。如探究SO 具有还原性的方法是将气体通入酸性KMnO 溶液中，通
2 4
过酸性KMnO 溶液褪色或变浅来说明SO 的还原性；验证Fe3+的氧化性强于I 时，可利用FeCl 与淀粉-KI
4 2 2 3
溶液反应，通过溶液变为蓝色的现象来说明Fe3+的氧化性强于I。
2
2．同周期、同主族元素性质递变规律的验证，一般通过设计比较元素金属性、非金属性强弱的实验
来完成。如通过比较Mg、Al与同浓度盐酸反应产生H 的快慢来比较Mg、Al的金属活动性。
2
3．电解质强弱的判断。如探究一元酸 HA 是弱酸的方法是常温下配制 NaA 溶液，测其 pH，若
pH>7，说明HA为弱酸。
4．物质酸性强弱的判断。如探究碳酸和硅酸的酸性强弱，可利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应
原理，将CO 气体通入NaSiO 溶液，看是否有白色胶状沉淀生成来判断HCO 与HSiO 酸性的强弱。
2 2 3 2 3 2 3
5．钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制钢铁是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸
碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等设计实验，找出规律。
知识点2 探究型实验的基本程序
解答探究型实验题的基本程序可用以下流程图表示：
1．提出问题
要提出问题，首先得发现问题，对题给信息进行对比、质疑，通过思考提出值得探究的问题。此外，
实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。
2．提出猜想
所谓猜想就是根据已有知识对问题的解决提出的几种可能的情况。有一些问题，结论有多种可能(这就
是猜想)，只能通过实验进行验证。
3．设计验证方案
提出猜想后，就要结合题给条件，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实
验设计中，关键点是对试剂的选择和实验条件的调控。
4．观察实验现象，得出结论
考向1 验证型综合实验
【例1】某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。(1)浓盐酸与MnO 混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO 。
2 2
①反应的离子方程式是 。
②电极反应：
ⅰ.还原反应：MnO +2e-+4H+=Mn2++2H O
2 2
ⅱ.氧化反应： 。
③根据电极反应，分析A中仍存在盐酸和MnO 的原因。
2
ⅰ.随着c(H+)降低或c(Mn2+)升高，MnO 氧化性减弱。
2
ⅱ.随着c(Cl-)降低， 。
④补充实验证实③中的分析。
实验操作 试剂 产物
Ⅰ 较浓HSO 有氯气
2 4
Ⅱ a 有氯气
Ⅲ a+b 无氯气
a是 ，b是 。
(2)利用c(H+)对MnO 氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的 KCl、KBr、KI溶液与
2
MnO 反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是 ，从原子结构角度说明理由： 。
2
(3)根据(1)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以增强溴的氧化性，将 Mn2+氧化为MnO 。经
2
实验证实了推测，该化合物是 。
(4)Ag分别与1 mol·L-1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因：
。
(5)总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是 。
【思维建模】【变式训练】某研究性学习小组通过下列实验验证AgI沉淀的生成会使I 的氧化能力增强而将Fe2+氧
2
化。
回答下列问题：
(1)由AgNO 固体配制50 mL 0.1 mol·L-1的AgNO 溶液，配制好的溶液应转移到 试剂瓶中
3 3
保存。
(2)步骤1的实验现象是 ；步骤2无明显现象；步骤3最终的实验现象是溶液中生成黄色
沉淀， 。由此可知，步骤3反应的离子方程式为 。
(3)某同学在实验时漏掉步骤2，直接加入过量AgNO 溶液，也观察到与步骤3相同的实验现象。该同
3
学推测溶液中还有I-
生成，并由此对I 氧化Fe2+的结论产生了质疑。
3 2(4)为了确证AgI的生成使I 的氧化能力增强而将Fe2+氧化，学习小组在上述实验基础上进行补充实验：
2
分别取少量的 和步骤3试管中的上层清液于试管a和试管b中，往两支试管中加入过量的
，观察到的现象为 。
考向2 猜想型综合实验
【例2】为更好地利用化学变化中的物质变化和能量变化，在化学研究和工业生产中还需要关注化学
反应的快慢和进行程度等。
(1)研究小组向4.5mL1mol·L-1KCl溶液中加入0.50mL0.2mol·L-1 AgNO 溶液，产生AgCl沉淀，静置，
3
得到AgCl滤液；在AgCl滤液中放入5cm长的镁条后，立即有无色气泡产生，气体可燃，滤液中逐渐出现
白色浑浊。
【发现问题】对比发现，Mg+AgCl滤液反应比Mg+HO反应速率快。研究小组对此实验现象产生的原
2
因进行了探究。
【查阅资料】Cl-类体积较小的阴离子，能够“钻入” Mg(OH) 膜，达到使其溶解的效果，称作“离
2
子钻入效应”，
【提出猜想】
猜想一：Cl-钻入Mg(OH) 膜形成孔径，增大了Mg和HO的接触面积，加快了Mg+HO的反应速率；
2 2 2
猜想二：在“离子钻入效应”基础上， 置换Ag+形成许多微小的Mg-Ag原电池，使Mg+HO反应
2
速率进一步加快。
【实验设计】用砂纸擦去镁条表面氧化膜，取表面积和质量相同的镁条(5cm)，用浓度分别为1
mol·L-1KCl、0.2 mol·L-1 AgNO、0.2 mol·L-1 KNO 溶液，按照下表进行系列实验，若有沉淀，先将沉淀过
3 3
滤后，将滤液加入装Mg条的试管，并观察Mg条表面实验现象。
实验序 V(KCl) V(AgNO ) V(KNO ) V(H O)
3 3 2 实验现象
号
1 / / / 5.00 微小气泡附着
2 4.50 0.50 / / 大量气泡放出
3 4.50 / / 0.50 少量气泡放出
4 a / b / 少量气泡放出
①根据表中信息，补充数据：a=_______，b=_______。
②由实验1和实验3对比可知： 有加快Mg+HO反应速率的作用。
2③由实验_______和实验_______对比可知：Ag+有加快Mg+HO反应速率的作用。
2
【实验结论】猜想一和猜想二成立。
(2)为了进一步证明 原电池能加快Mg+HO+ Cl-体系中Mg+HO的反应速率，研究小组利用数
2 2
字化实验进行了验证。
【实验设计】选取实验2和实验4两个实验方案，将各实验Mg条、溶液量等比例放大至30cm，
，采集两个实验的 时间、温度-时间变化数据(先采集约10s时溶液的 时间、温度-时间数据，
再投入Mg条继续采集 时间、温度-时间数据)。实验数据如图所示：
④由初始 数据可知，曲线_______(填“a”或“b”)表示实验2的pH-时间变化曲线，请你解释原因
_______。
⑤在 左右，两实验的 变化都明显趋于平缓的原因_______。
⑥“温度-时间”曲线分析：两种溶液的初始温度一致，投入镁条后，实验2温度增幅明显大于实验
4，说明相同反应时间内，_______(填“实验2”或“实验4”)放热更多，因此速率更快。
【实验结论2】结合pH-时间、温度-时间曲线可知，Mg-Ag原电池能加快Mg+HO+ Cl-体系中
2
Mg+HO的反应速率。
2
【思维建模】
猜想型实验题的解题模型【变式训练】(2024·浙江省杭州学军中学高三调研考试)某学习小组对Cu与HNO 的反应进行了研究。
3
(1)铜与稀硝酸反应的化学方程式是_______。
(2)利用下图装置完成Cu与HNO 制取氮氧化物的反应。实验可观察到装置B中液面上方为无色气体，
3
C中液面上为红棕色气体。
①盛稀硝酸的仪器名称_______。
②为排尽整套装置内的空气，先打开弹簧夹，通入_______(填化学式)，一段时间后关闭弹簧夹。
③C中液面上为红棕色气体，其原因是_______(用化学方程式表示)。
(3)下图是学习小组在做铜与硝酸反应的实验时的操作和现象。图中溶液A遇铜片立即产生气泡，而相
同条件下 稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生。分析溶液A
的成分后，学习小组探究溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。①假设1：_______(填化学式)对该反应有催化作用。
实验验证：向溶液B中加入少量硝酸铜固体，溶液呈浅蓝色，放入铜片，没有明显变化。
结论：假设1不成立。
②假设2：NO 对该反应有催化作用。
2
方案1：向放有铜片的溶液B中通入少量NO ，铜片表面立即产生气泡，反应持续进行。有同学认为
2
应补充对比实验：另取一份放有铜片的溶液B，向其中加入数滴5mol·L—1硝酸，无明显变化。补充该实验
的目的是_______。
方案2：向A中鼓入N 数分钟得溶液C．相同条件下，铜片与A、C溶液的反应速率分别为 、
2
，当 _______ 。(填“>”、“=”、“＜”)时，实验能够证明假设2成立。
③经检验，A溶液中还含有少量亚硝酸HNO。
2
设计实验证明HNO 也对该反应有催化作用。操作和预期现象是：向含有铜片的B溶液中_______。
2
最后结论：NO 和HNO 对铜与硝酸的反应都有催化作用。
2 2
考点二 定量测定类综合实验
知识点1 定量实验数据的测定方法
知识点2 定量实验中“数据”的采集和处理
1．称量固体质量时，中学一般用托盘天平，可估读到0.1 g，精确度要求高的实验中可以用电子天平。
2．测量液体体积时，一般实验中选用适当规格的量筒，可估读到0.1 mL，精确度要求高的定量实验，
如中和滴定中选用滴定管(酸式或碱式)，可估读到0.01 mL。容量瓶作为精密的定容仪器，用于配制一定物
质的量浓度的溶液，一般不用于量取液体的体积。3．气体除了量取外，还可以称量。称气体的质量时一般有两种方法：一种方法是称反应装置在放出
气体前后的质量减小值;另一种方法是称吸收装置前后的质量增大值。
4．用pH试纸(测得整数值)或pH计(精密测量溶液的pH)直接测出溶液的pH，经过计算可以得到溶液
中H+或OH-的物质的量浓度。
5．为了数据的准确性，要进行平行实验，重复测定。如中和滴定实验中要平行做 2~3次滴定实验，
求算未知溶液的浓度再取平均值，但对于“离群”数据(指与其他数据有很大差异的数据)要舍弃，因为数
据“离群”的原因可能是操作中出现了较大的误差。
名师提醒】
实验数据处理时的“五看”
一看数据是否符合测量仪器的精度特点，如用托盘天平测得的质量的精度为 0.1 g，若精度值超过了这
个范围，说明所得数据是无效的；
二看数据是否在误差允许范围内，若所得的数据明显超出误差允许范围，要舍去；
三看反应是否完全，是否是过量反应物作用下所得的数据，只有完全反应时所得的数据，才能进行有
效处理和应用；
四看所得数据的测试环境是否一致，特别是气体体积数据，只有在温度、压强一致的情况下才能进行
比较、运算；
五看数据测量过程是否规范、合理，错误和违反测量规则的数据需要舍去。
考向1 滴定操作型在定量测定实验中的应用
【例1】(2024·天津市第七中学高三模拟)在科研和工农业生产中，氮、氯、砷(As)、铁、铜等元素形成
的单质及其化合物有着广泛的应用。请回答下列问题：
(1)As和N同族，基态砷原子的价层电子排布式为 。
(2) ClO -的空间结构名称为 。
3
(3)氧化还原滴定原理同中和滴定原理相似，为了测定某未知浓度的NaHSO 溶液的浓度，现用
3
0.1000mol/L的酸性KMnO 溶液进行滴定，反应原理为：5HSO -+2 MnO -+H+=2Mn2++3H O+5SO 2-。请回答
4 3 4 2 4
下列问题：
①用KMnO 进行滴定时，判断滴定终点的现象是 。
4
②下列操作会导致测定结果偏低的是 (填序号)。
A．酸式滴定管水洗后未用待测液润洗
B．盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用待测液润洗C．滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失
D．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视
③根据下表中测定的实验数据，计算NaHSO 溶液的物质的量浓度 (写出计算过程，结果保
3
留4位有效数字)。
实验编号 待测NaHSO 溶液的体积/mL KMnO 溶液的体积/mL
3 4
1 20.00 15.98
2 20.00 17.00
3 20.00 16.02
【变式训练】 (2024·河北沧州高三联考)植物可滴定酸度是影响果实风味品质的重要因素，实验室用
滴定法测定葡萄可滴定酸度(以酒石酸计)。实验步骤如下：
Ⅰ.配制标准NaOH溶液并标定：用托盘天平称取mgNaOH固体，配成 溶液，
并用易于保存的基准物质邻苯二甲酸氢钾溶液标定，测得标准NaOH溶液的准确浓度为 。
Ⅱ.葡萄中有机酸含量的测定：剔除葡萄非可食用部分，切碎混匀，称取250g放入高速组织捣碎机，
并加入等质量的水，捣碎1~2min。称取匀浆50g并用水洗入250mL容量瓶，加水至刻度线。用标准NaOH
溶液滴定样液，计算葡萄可滴定酸度。
已知：①酒石酸是弱酸，结构简式为 。
②酒石酸的电离平衡常数为K =9.1×10-4，K =4.3×10-5。
a1 a2
回答下列问题：
(1) g。NaOH溶液使用前需标定的原因是 。
(2)酒石酸与足量NaOH溶液反应的离子方程式为 。
(3)实验过程中用不到的仪器有 (填标号)，还需要用到的硅酸盐制品有 。
(4)用标准NaOH溶液滴定样液的操作步骤为①标准量取 样液，以酚酞为指示剂，用标准NaOH
溶液滴定，滴定终点的现象为 ，平行测定三组，平均消耗标准NaOH溶液V mL。
1②葡萄可滴定酸度(质量分数，以酒石酸计)为 (用含c、V、V 的代数式表示)。
0 1
考向2 气体关联型在定量测定实验中的应用
【例2】(2024·浙江省绍兴市高三下学期第二次模拟考试)氢化钙可作为轻便的氢气发生剂，也可用作
还原剂、干燥剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。
请回答：
(1)请从图1中选择必要的装置，按气流方向连接顺序为 。(填仪器接口的字母编号，装置不
可重复使用)
_________→__________，__________→d，__________→__________，k→__________
(2)利用所选装置进行实验，步骤如下：①检查装置气密性后，装入药品；②打开启普发生器活塞；
__________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。
A．加热反应一段时间 B．收集气体并检验其纯度
C．关闭启普发生器活塞 D．停止加热，充分冷却
(3)为验证实验确有CaH 生成。某同学取少量产物，小心加入水中，并滴加酚酞，观察到有气泡生成，
2
加入酚酞后溶液显红色，该同学据此推断有CaH 生成。该同学的推断不正确，原因是 。
2
(4)某同学利用图2装置测定氢化钙产品含量。他称取 所制得的氢化钙样品(假设唯一杂质是钙)，实
验前后量气管中液面读数分别为V mL、V mL。(上述气体体积均已换算为标准状况下)
1 2
①装置中导管a的作用是 ， 。
②氢化钙样品的纯度为 %。【名师点睛】
定量实验试题中，如何减小误差的措施是必考点，常见的措施：
①定量仪器的使用(特别是读数，如量气装置读数时要保证液面相平)；
②减少固体产物的损失或除去杂质，如洗涤沉淀以及选用合适的洗涤剂(沉淀完全及如何洗涤沉淀)；
③保证气体产物全部被吸收，如向装置中通入足量惰性气体将气体产物赶出等；
④沉淀剂的选用，如选用氢氧化钡效果比选用氢氧化钙效果好(因为碳酸钡的相对分子质量比碳酸钙大，
称量误差对结果造成影响小)；
⑤防止其他气体物质的干扰，如防止固体产物吸收空气中的二氧化碳和水等；
⑥恒压漏斗的使用；
⑦许多实验中的数据处理，都是对多次测定结果求取平均值，但对于“离群”数据(指与其他测定数据
有很大差异的数据)要舍弃，因为数据离群的原因可能是在操作中出现了较大的失误。
【变式训练】(2024·浙江省金华市十校高三下学期模拟考试)半水煤气(含有 、N、H、HO，以及
2 2 2
少量的HS、CO 和O)经提纯后可获得工业合成氨所需的N 和H 混合气。过程如下：
2 2 2 2 2
已知：①C(s)＋HO(g)=CO(g)＋H(g) ΔH＞0。
2 2
②HS与NaCO 反应的方程式为：NaCO+H S= NaHS+ NaHCO 。
2 2 3 2 3 2 3
③CO(g)＋HO(g) CO(g)＋H(g) ΔH＜0。请回答：
2 2 2
(1)半水煤气通过 溶液(填化学式)可证明有HS气体。
2
(2)在“催化转化炉”的后半段补充通入120℃ HO(g)作“冷激气”，原因是 。
2
(3)已知：高压下CO 极易溶于水；用醋酸亚铜氨溶液(易被氧化)溶液可吸收 ，碱性焦没食子酸溶
2
液(易受酸性气体影响)可吸收O。“精制过程”需除去混合气体中的CO、CO、O 和HO，请排序
2 2 2 2
： ___________ ___________ ___________ ___________。
(a) (b) (c) (d)
(4)通过测定“催化转化炉”进出口气体中 体积分数以确定 转化率。取标况下 进口或出口气体，经历的实验过程以及反应前后每个装置的质量变化( )如下：
①I、II的目的是
② 体积分数为 (用含 及 的式子表示，忽略空气影响)。
(5)下列说法正确的是___________
A．“煤气发生炉”应先通O 后通HO(g)
2 2
B．采用饱和NaCO 溶液吸收HS会造成管道堵塞
2 3 2
C．吸收塔内放置空心瓷环可提高HS的吸收率
2
D．半水煤气中的O 会导致 催化剂失效
2
考点三 有机制备型实验题
知识点1 有机制备实验流程
1．分析制备流程
2．熟悉重要仪器
3．典型反应装置和蒸馏装置
知识点2 解有机综合题基本策略1．找准答题思路
根据题给 有机化合物制备中一般会给出相应的信息,通常会以表格的形式给出,表格中的数据主要是
信息,初步 有机化合物的密度、沸点和在水中的溶解性,在分析这些数据时要多进行横向和纵向的比
判定物质的 较,密度主要是与水比较,沸点主要是表中各物质的比较,溶解性主要是判断溶还是不溶。主
性质 要是根据这些数据选择分离、提纯的方法
注意仪器 所给的装置图中有一些不常见的仪器,要明确这些仪器的作用,特别是无机制备实验中不常
名称和作用 见的三颈烧瓶、球形冷凝管等
大多数有机反应的副反应较多,且为可逆反应,因此设计有机化合物制备实验方案时,要注意
关注有机 控制反应条件,尽可能选择步骤少、副产物少的反应;由于副产物多,所以需要进行除杂、净
反应条件 化。另外,若为两种有机化合物参加的可逆反应,应考虑多加一些相对价廉的有机化合物,以
提高另一种有机化合物的转化率和生成物的产率
2．依据有机反应特点作答
(1)有机物易挥发，反应中通常采用冷凝回流装置，以提高原料的利用率和产物的产率。
(2)有机反应通常都是可逆反应，且易发生副反应，因此常使价格较低的反应物过量，以提高另一反应
物的转化率和产物的产率，同时在实验中需要控制反应条件，以减少副反应的发生。
(3)根据产品与杂质的性质特点，选择合适的分离提纯方法。
【名师提醒】
1．温度计水银球的位置：若要控制反应温度，应插入反应液中，若要选择收集某温度下的的馏分，
则应放在蒸馏烧瓶支管口附近。
2．冷凝管的选择：球形冷凝管只能用于冷凝回流，直形冷凝管既能用于冷凝回流，又能用于冷凝收
集馏分。
3．冷凝管的进出水方向：下进上出。
4．加热方式的选择：
①酒精灯加热。酒精灯的火焰温度一般在400～500度，所以需要温度不太高的实验都可用酒精灯加热。
②水浴加热。水浴加热的温度不超过100度。
5．防暴沸：加碎瓷片，防止溶液暴沸，若开始忘加沸石，需冷却后补加。
考向 有机物的制备
【例】(2024·湖北省普通高中高考狎题预测)环己酮( )是重要的化工原料和有机溶剂，可用
于制造合成橡胶、合成纤维和药品等。实验室用次氯酸钠氧化法制备环已酮的原理与操作流程如下。已知：
①环己酮的密度比水的密度小，能与水形成恒沸混合物，沸点为95℃。
②31℃时，环己酮在水中的溶解度为2.4 g。
回答下列问题：
(1)环己醇与次氯酸钠溶液反应的离子方程式为 。
(2)“操作1”和“操作3”是蒸馏，其蒸馏装置中用到的冷凝管是 (填字母)。
A． B． C．
(3)“操作2”是分液，分液时有机相应从分液漏斗的 (选填“上口”或“下口”)放出。
(4)实验中加入无水硫酸镁的目的是 。
(5)制备环己酮粗品时：
①加入次氯酸钠溶液后，用淀粉-碘化钾试纸检验，试纸应呈蓝色，否则应再补加次氯酸钠溶液，其目
的是 。
②次氯酸钠溶液的浓度可用间接碘量法测定。用移液管移取10.00mL次氯酸钠溶液于500mL容量瓶中，
加蒸馏水至刻度线，摇匀后移取25.00mL该溶液于250mL锥形瓶中，加入50mL0.1 mol·L-1盐酸和2g碘化
钾，用0.1mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘。在滴定接近终点时加入1mL0.2%淀粉溶液。析出碘
的反应的离子方程式为 ；滴定终点的实验现象为 ；若三次滴定消耗硫代硫
酸钠标准溶液的平均体积为18.00mL，则原次氯酸钠溶液的浓度为 。(已知I+2Na SO=2NaI+
2 2 2 3
NaSO
2 4 6
(6)本实验环己酮的产率最接近_______(填字母)。
A．50% B．60% C．70% D．80%
【变式训练】(2024·江西省多校联考高三模拟)某小组设计实验制备香豆素-3-羧酸乙酯并测定其产率。
试剂：2.5g(2.1mL，0.02mol)水杨醛、3.6g(3.4mL，0.0225mol)丙二酸二乙酯，无水乙醇，六氢吡啶，冰醋酸和无水氯化钙。
实验步骤：
①在图1装置中，加入2.1mL水杨醛、3.4mL丙二酸二乙酯、15mL无水乙醇、0.3mL六氢吡啶和1滴
冰醋酸，放入几粒沸石。
②在水浴上加热回流2h。稍冷后将反应物转移到锥形瓶中，加入15mL水，置于冰浴中冷却。待结晶
完全后，抽滤，如图2。用冰水冷却过的50%乙醇洗涤晶体2 3次，每次用1 2mL。产品经干燥后称重约
为3.0g。 ∼ ∼
回答下列问题：
(1)无水CaCl 的主要作用是 ；冷凝管中进水口是 (填“a”或“b”)。
2
(2)图1中盛装反应物的仪器名称是 ，该仪器宜选择的规格是 (填字母)。
A．50mL B．100mL C．250mL D．500mL
(3)相对于用蒸馏水洗涤，用冰水冷却过的50%乙醇洗涤产品的目的是 。
(4)相对普通过滤，利用图2装置抽滤，其主要优点是 (答两条)。
(5)洗涤产品的操作是 。
(6)本实验制备的香豆素-3-羧酸乙酯的产率约为__________(填字母)。
A．56.4% B．58.6% C．65.8% D．68.8%
1．(2023•全国乙卷，26)元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机
化合物进行C、H元素分析。回答下列问题：
(1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先_______，而后将已称重的U型管c、d与石英管连
接，检查_______。依次点燃煤气灯_______，进行实验。
(2)O 的作用有_______。CuO的作用是_______(举1例，用化学方程式表示)。
2
(3)c和d中的试剂分别是_______、_______(填标号)。c和d中的试剂不可调换，理由是_______。
A．CaCl B．NaCl C．碱石灰(CaO+NaOH) D．NaSO
2 2 3
(4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后，应进行操作：_______。取下c和d管称重。
(5)若样品CxHyOz为0.0236g，实验结束后，c管增重0.0108g，d管增重0.0352g。质谱测得该有机物
的相对分子量为118，其分子式为_______。
2．(2023•山东卷，18)三氯甲硅烷(SiHCl )是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为
3
31.8℃，熔点为-126.5℃，易水解。实验室根据反应Si+3HCl SiHCl +H ，利用如下装置制备SiHCl 粗品
3 2 3
(加热及夹持装置略)。回答下列问题：
(1)制备SiHCl 时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有砫粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)通入 ，一段时间
3
后接通冷凝装置，加热开始反应。操作(ⅰ)为_____；判断制备反应结束的实验现象是_____。图示装置存
在的两处缺陷是_____。
(2)已知电负性Cl＞H＞Si，SiHCl 在浓 溶液中发生反应的化学方程式为_____。
3(3)采用如下方法测定溶有少量 的SiHCl 纯度。
3
mg样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下实验操作：①_____，②_____(填操作
1
名称)，③称量等操作，测得所得固体氧化物质量为mg，从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器，依次
2
为_____(填标号)。测得样品纯度为_____(用含m、m 的代数式表示)。
1 2
3．(2023•辽宁省选择性考试，17)2—噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备
方法如下：
Ⅰ．制钠砂。向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠，加热至钠熔化后，盖紧塞子，振荡至大量
微小钠珠出现。
Ⅱ．制噻吩钠。降温至10℃，加入25mL噻吩，反应至钠砂消失。
Ⅲ．制噻吩乙醇钠。降温至-10℃，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应30min。
Ⅳ．水解。恢复室温，加入70mL水，搅拌 ；加盐酸调pH至4~6，继续反应2 h，分液；用水
洗涤有机相，二次分液。
Ⅴ．分离。向有机相中加入无水MgSO ，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和液体
4
A后，得到产品17.92g。
回答下列问题：
(1)步骤Ⅰ中液体A可以选择_______。
a．乙醇 b．水 c．甲苯 d．液氨
(2)噻吩沸点低于吡咯( )的原因是_______。
(3)步骤Ⅱ的化学方程式为_______。
(4)步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高引发副反应，加入环氧乙烷溶液的方法是_______。(5)步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是_______。
(6)下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用的是_______(填名称)：无水MgSO 的作用为_______。
4
(7)产品的产率为_______(用 计算，精确至0.1%)。
4．(2023•北京卷，19)资料显示，I 可以将Cu氧化为Cu2+。某小组同学设计实验探究Cu被I 氧化的产
2 2
物及铜元素的价态。
已知：I 易溶于KI溶液，发生反应I+I- I- (红棕色)；I 和I-氧化性几乎相同。
2 2 3 2 3
I.将等体积的KI溶液加入到mmol铜粉和nmolI (n＞m)的固体混合物中，振荡。
2
实验记录如下：
c(KI) 实验现象
极少量I 溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转
实验Ⅰ 0.01 mol·L-1 2
化为白色沉淀，溶液仍为淡红色
部分I 溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化
实验Ⅱ 0.1 mol·L-1 2
为白色沉淀，溶液仍为红棕色
I 完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完
实验Ⅲ 4 mol·L-1 2
全溶解，溶液为深红棕色
(1)初始阶段， 被氧化的反应速率：实验Ⅰ (填“>”“<”或“=”)实验Ⅱ。
(2)实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有[Cu(HO) ]2+ (蓝色)或[CuI]- (无色)，进行以
2 4 2
下实验探究：
步骤a．取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入CCl，多次萃取、分液。
4
步骤b．取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。
ⅰ．步骤a的目的是 。
ⅱ．查阅资料，2Cu2++4I-=2CuI↓+I ，[Cu(NH )]+ (无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤 的溶
2 3 4
液中发生的变化： 。
(3)结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是
。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓 溶液， (填实验现象)，
观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是 。(4)上述实验结果，I 仅将Cu氧化为 价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验，证实了I 能将Cu氧
2 2
化为Cu2+。装置如图所示， 分别是 。
(5)运用氧化还原反应规律，分析在上述实验中Cu被I 氧化的产物中价态不同的原因： 。
2
5．(2022•湖南选择性考试，12)某实验小组以 溶液为原料制备BaCl ·2H O，并用重量法测定产品
2 2
中BaCl ·2H O的含量。设计了如下实验方案：
2 2
可选用试剂：NaCl晶体、BaS溶液、浓HSO 、稀HSO 、CuSO 溶液、蒸馏水
2 4 2 4 4
步骤1. BaCl ·2H O的制备
2 2
按如图所示装置进行实验，得到BaCl 溶液，经一系列步骤获得BaCl ·2H O产品。
2 2 2
步骤2，产品中BaCl ·2H O的含量测定
2 2
①称取产品0.5000g，用 水溶解，酸化，加热至近沸；
②在不断搅拌下，向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L-1HSO 溶液，
2 4
③沉淀完全后，60℃水浴40分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固体，质量为0.4660g。
回答下列问题：
(1)Ⅰ是制取_______气体的装置，在试剂a过量并微热时，发生主要反应的化学方程式为_______；
(2)Ⅰ中b仪器的作用是_______；Ⅲ中的试剂应选用_______；
(3)在沉淀过程中，某同学在加入一定量热的HSO 溶液后，认为沉淀已经完全，判断沉淀已完全的方
2 4
法是_______；(4)沉淀过程中需加入过量的HSO 溶液，原因是_______；
2 4
(5)在过滤操作中，下列仪器不需要用到的是_______(填名称)；
(6)产品中BaCl ·2H O的质量分数为_______(保留三位有效数字)。
2 2
6．(2022•山东卷)实验室利用FeCl ∙4HO和亚硫酰氯(SOCl )制备无水FeCl 的装置如图所示(加热及夹
2 2 2 2
持装置略)。已知SOCl 沸点为76℃，遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题：
2
(1)实验开始先通N。一段时间后，先加热装置_______(填“a”或“b”)。装置b内发生反应的化学方程
2
式为_______。装置c、d共同起到的作用是_______。
(2)现有含少量杂质的FeCl ∙ nHO，为测定n值进行如下实验：
2 2
实验Ⅰ：称取mg样品，用足量稀硫酸溶解后，用cmol·L-1KCr O 标准溶液滴定 达终点时消耗
1 2 2 7
(滴定过程中Cr O2-转化为Cr3+， 不反应)。
2 7
实验Ⅱ：另取mg样品，利用上述装置与足量SOCl 反应后，固体质量为mg。
1 2 2
则 _______；下列情况会导致n测量值偏小的是_______(填标号)。
A．样品中含少量 杂质
B．样品与SOCl 反应时失水不充分
2C．实验Ⅰ中，称重后样品发生了潮解
D．滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
(3)用上述装置、根据反应TiO+CCl =TiCl +CO 制备TiCl 。已知TiCl 与CCl 分子结构相似，与CCl
2 4 4 2 4 4 4 4
互溶，但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对TiCl 、CCl 混合物进行蒸榴提纯(加热及夹持装置略)，
4 4
安装顺序为①⑨⑧_______(填序号)，先馏出的物质为_______。
7．(2022•全国乙卷)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾(K Cu [(C O)])可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备
2 2 4 2
二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤：
Ⅰ.取已知浓度的CuSO 溶液，搅拌下滴加足量 溶液，产生浅蓝色沉淀。加热，沉淀转变成黑色，
4
过滤。
Ⅱ.向草酸(H C O)溶液中加入适量KCO 固体，制得KHC O 和KC O 混合溶液。
2 2 4 2 3 2 4 2 2 4
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80-85℃，加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后，趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩，经一系列操作后，干燥，得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体，进行表征
和分析。
回答下列问题：
(1)由CuSO ·5H O配制Ⅰ中的CuSO 溶液，下列仪器中不需要的是________(填仪器名称)。
4 2 4
(2)长期存放的CuSO ·5H O中，会出现少量白色固体，原因是________。
4 2
(3)Ⅰ中的黑色沉淀是________(写化学式)。(4)Ⅱ中原料配比为n(H C O)：n(K CO)=1.5：1，写出反应的化学方程式________。
2 2 4 2 3
(5)Ⅱ中，为防止反应过于剧烈而引起喷溅，加入KCO 应采取________的方法。
2 3
(6)Ⅲ中应采用________进行加热。
(7)Ⅳ中“一系列操作”包括________。
8．(2022•河北省选择性考试)某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量，设计实验如
下：
①三颈烧瓶中加入 香菇样品和 水；锥形瓶中加入 水、 淀粉溶液，并预加
的碘标准溶液，搅拌。
②以 流速通氮气，再加入过量磷酸，加热并保持微沸，同时用碘标准溶液滴定，至终点时
滴定消耗了 碘标准溶液。
③做空白实验，消耗了 碘标准溶液。
④用适量NaSO 替代香菇样品，重复上述步骤，测得SO 的平均回收率为95%。
2 3 2
已知： ，
回答下列问题：
(1)装置图中仪器a、b的名称分别为_______、_______。
(2)三颈烧瓶适宜的规格为_______(填标号)。
A． B． C．
(3)解释加入HPO ，能够生成SO 的原因：_______。
3 4 2
(4)滴定管在使用前需要_______、洗涤、润洗；滴定终点时溶液的颜色为_______；滴定反应的离子方
程式为_______。
(5)若先加磷酸再通氮气，会使测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(6)该样品中亚硫酸盐含量为_______ mg•kg -1 (以SO 计，结果保留三位有效数字)。
2
9．(2021•辽宁选择性考试，18)Fe/ Fe O 磁性材料在很多领域具有应用前景，其制备过程如下(各步均
3 4在N 氛围中进行)：
2
①称取9.95g FeCl·4H O(M=199)，配成 溶液，转移至恒压滴液漏斗中。
2 2 r
②向三颈烧瓶中加入100 mL14mol·L-1KOH溶液。
③持续磁力搅拌，将FeCl 溶液以2mL·min-1的速度全部滴入三颈烧瓶中，100℃下回流3h。
2
④冷却后过滤，依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀，在 干燥。
⑤管式炉内焙烧2h，得产品3.24g。
部分装置如图：
回答下列问题：
(1)仪器a的名称是_______；使用恒压滴液漏斗的原因是_______。
(2)实验室制取N 有多种方法，请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论，结合下列供选试剂
2
和装置，选出一种可行的方法，化学方程式为_______，对应的装置为_______(填标号)。
可供选择的试剂：CuO(s)、NH (g)、Cl(g)、O(g)、饱和NaNO (aq)、饱和NH Cl(aq)
3 2 2 2 4
可供选择的发生装置(净化装置略去)：
(3)三颈烧瓶中反应生成了Fe和Fe O，离子方程式为_______。
3 4
(4)为保证产品性能，需使其粒径适中、结晶度良好，可采取的措施有_______。
A．采用适宜的滴液速度 B．用盐酸代替KOH溶液，抑制 水解
C．在空气氛围中制备 D．选择适宜的焙烧温度
(5)步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净，应选择的试剂为_______；使用乙醇洗涤的目的是
_______。(6)该实验所得磁性材料的产率为_______(保留3位有效数字)。
10．(2021•山东卷)六氯化钨(WCl )可用作有机合成催化剂，熔点为283℃，沸点为340℃，易溶于
6
CS，极易水解。实验室中，先将三氧化钨(WO)还原为金属钨(W)再制备WCl，装置如图所示(夹持装置
2 3 6
略)。回答下列问题：
(1)检查装置气密性并加入WO。先通N，其目的是________________________；一段时间后，加热
3 2
管式炉，改通H，对B处逸出的H 进行后续处理。仪器A的名称为________，证明WO 已被完全还原的
2 2 3
现象是________________________________。
(2)WO 完全还原后，进行的操作为：①冷却，停止通H；②以干燥的接收装置替换E；③在B处加装
3 2
盛有碱石灰的干燥管；④……；⑤加热，通Cl；⑥……。碱石灰的作用是___________________；操作④
2
是________，目的是_______________________。
(3)利用碘量法测定WCl 产品纯度，实验如下：
6
①称量：将足量CS(易挥发)加入干燥的称量瓶中，盖紧称重为mg；开盖并计时1分钟，盖紧称重为
2 1
mg；再开盖加入待测样品并计时1分钟，盖紧称重为mg，则样品质量为_________g(不考虑空气中水蒸
2 3
气的干扰)。
②滴定：先将WCl 转化为可溶的NaWO，通过IO -离子交换柱发生反应：WO2-
6 2 4 3 4
+Ba(IO )=BaWO +2IO -；交换结束后，向所得含IO -的溶液中加入适量酸化的KI溶液，发生反应：IO -
3 2 4 3 3 3
+5I-+6H+=3I +3H O；反应完全后，用NaSO 标准溶液滴定，发生反应：I+2S O2-=2I-+S O2-。滴定达终点
2 2 2 2 3 2 2 3 4 6
时消耗cmol•L-1的NaSO 溶液VmL，则样品中WCl(摩尔质量为Mg•mol-1)的质量分数为
2 2 3 6
________________。称量时，若加入待测样品后，开盖时间超过1分钟，则滴定时消耗NaSO 溶液的体
2 2 3
积将______ (填“偏大”“偏小”或“不变”)，样品中WCl 质量分数的测定值将_____ (填“偏大”“偏
6
小”或“不变”)。
