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考点 51 物质的制备
本考点试题常以制备某无机物或某有机物为背景进行设计。考查常见仪器的正确使用、物质间的反应、
物质分离、提纯的基本操作、实验方案的评价与设计、实验安全及事故处理方法等。涉及装置的选择、仪
器的连接顺序、物质的纯化、尾气的处理等等。试题涉及知识面广，形式灵活多变。旨在考查考生化学实
验与探究的能力及科学探究与创新意识的核心素养。
预测2023年考查的角度有仪器的识别与应用、物质的制备、除杂与分离、物质的性质探究与验证、实
验现象的分析与描述、实验结论的评价与计算。
一、无机物的制备
二、有机物的制备
无机物的制备
1．气体的制备
发生
装置
搭配仪器的顺序：从下往上，从左往右
净化
装置
净化装置：“长”进“短”出量气装置：“短”进“长”出
干燥管：“粗”进“细”出
收集
装置
尾气
处理
装置
①制备在空气中易吸水、潮解、变质以及水解的物质(如Al S 、AlCl 等)，
2 2 3
往往在装置末端再接一个干燥装置，以防止空气中水蒸气的进入。
特殊 ②用液体吸收气体，若气体溶解度较大，要加防倒吸装置。
实验 ③若制备物易与空气中的O、CO 等反应，应加排空气装置。
2 2
装置 ④使用可燃性气体如H 、CO、CH 等，先用原料气赶走系统内的空气，再
2 4
分析 点燃酒精灯加热，以防止爆炸。
⑤制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如H 还原CuO的实验)，反
2
应结束时，应先熄灭酒精灯，继续通原料气至试管冷却
2．实验条件的控制
常见的操作 思考方向
加过量试剂 使反应完全进行(或增大产率、转化率)
加氧化剂(如HO) 氧化还原性物质，生成目标产物或除去某种离子
2 2
通入N 或其他惰性气体 除去装置中的空气，排除氧气的干扰
2
末端放置干燥管 防止空气中的水蒸气干扰实验
①调节溶液的酸碱性，抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢
氧化物沉淀) ②“酸作用”还可除去氧化物(膜) ③“碱作用”
调节溶液的pH
还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等④特定
的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)
①防止副反应的发生②使化学平衡移动；控制化学反应的方向
③控制固体的溶解与结晶(如趁热过滤能防止某物质降温时析
控制温度 出)④控制反应速率；使催化剂达到最大活性⑤升温：促进溶液
中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发⑥加热煮沸：促进水
(水浴、冰浴、油浴)
解，聚沉后利于过滤分离⑦趁热过滤：减少因降温而析出的溶
质的量⑧降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或减压)可以
减少能源成本，降低对设备的要求
①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质②“冰水洗
涤”：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中
的溶解损耗③用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂
洗涤晶体
质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等④洗涤沉淀
方法：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重
复以上操作2～3次
分离、提纯 过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等。从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥
3．常用的计算方法
实验题中涉及的计算主要有：样品的质量分数或纯度的计算，物质的转化率或产率、物质的量浓度、
物质的质量的计算。
(1)计算公式：n＝，n＝，n＝cV(aq)；物质的质量分数(或纯度)＝×100%； 产品产率＝×100%；物质的
转化率＝×100%
(2)计算方法：关系式法常应用于一步反应或分多步进行的连续反应中，利用该法可以节省不必要的中
间运算过程，避免计算错误，并能迅速准确地获得结果。一步反应中可以直接找出反应物与目标产物的关
系；在多步反应中，若第一步反应的产物是下一步反应的反应物，可以根据化学方程式将某中间物质作为
“中介”，找出已知物质和所求物质之间量的关系。
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)用碳酸钠粉末可以制备CO( )
2
(2)用铁片和稀HSO 反应制取H 时，为加快产生H 的速率可改用浓HSO ( )
2 4 2 2 2 4
(3)加热分解NH HCO 固体，将所得的气体进行适当处理可获得NH ( )
4 3 3
(4)用KMnO 固体和用KClO 固体制备O 的装置完全相同( )
4 3 2
(5)由MgCl 溶液制备无水MgCl ：将MgCl 溶液加热蒸干( )
2 2 2
(6)用向上排空气法收集铜粉和稀硝酸反应产生的NO( )
(7)排水法收集KMnO 分解产生的O：先熄灭酒精灯，后移出导管( )
4 2
(8)浓盐酸与MnO 反应制备纯净Cl：气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水( )
2 2
答案：(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)×
【典例】
例1 (2022•全国甲卷)硫化钠可广泛用于染料、医药行业。工业生产的硫化钠粗品中常含有一定量的
煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇，重金属硫化物难溶于乙醇。实验室中常用95%乙醇重
结晶纯化硫化钠粗品。回答下列问题：
(1)工业上常用芒硝(Na SO ·10H O)和煤粉在高温下生产硫化钠，同时生成CO，该反应的化学方程式
2 4 2
为_______。
(2)溶解回流装置如图所示，回流前无需加入沸石，其原因是_______。回流时，烧瓶内气雾上升高度
不宜超过冷凝管高度的1/3.若气雾上升过高，可采取的措施是_______。(3)回流时间不宜过长，原因是_______。回流结束后，需进行的操作有①停止加热 ②关闭冷凝
水 ③移去水浴，正确的顺序为_______(填标号)。
A．①②③ B．③①② C．②①③ D．①③②
(4)该实验热过滤操作时，用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液，其原因是_______。过滤除去的杂质为
_______。若滤纸上析出大量晶体，则可能的原因是_______。
(5)滤液冷却、结晶、过滤，晶体用少量_______洗涤，干燥，得到NaS·xHO。
2 2
【答案】(1)Na SO ·10H O+4C NaS+4CO↑+10H O
2 4 2 2 2
(2) 硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质，这些杂质可以直接作沸石 降
低温度
(3) 硫化钠易溶于热乙醇，若回流时间过长，NaS会直接析出在冷凝管上，使提纯率较低，同时易造
2
成冷凝管下端堵塞，圆底烧瓶内气压过大，发生爆炸 D
(4) 防止滤液冷却 重金属硫化物 温度逐渐恢复至室温
(5)冷水
【解析】本实验的实验目的为制备硫化钠并用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品，工业上常用芒硝
(Na SO ·10H O)和煤粉在高温下生产硫化钠，反应原理为：NaSO ·10H O+4C NaS+4CO↑+10H O，结
2 4 2 2 4 2 2 2
合硫化钠的性质解答问题。(1)工业上常用芒硝(Na SO ·10H O)和煤粉在高温下生产硫化钠，同时生产
2 4 2
CO，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为：NaSO ·10H O+4C NaS+4CO↑+10H O；(2)由题干信
2 4 2 2 2息，生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质，这些杂质可以直接作沸石，因此回
流前无需加入沸石，若气流上升过高，可直接降低降低温度，使气压降低；(3)硫化钠易溶于热乙醇，若回
流时间过长，NaS会直接析出在冷凝管上，使提纯率较低，同时易造成冷凝管下端堵塞，圆底烧瓶内气压
2
过大，发生爆炸；回流结束后，先停止加热，再移去水浴后再关闭冷凝水，故正确的顺序为①③②，故选
D。(4)硫化钠易溶于热乙醇，使用锥形瓶可有效防止滤液冷却，重金属硫化物难溶于乙醇，故过滤除去的
杂质为重金属硫化物，由于硫化钠易溶于热乙醇，过滤后温度逐渐恢复至室温，滤纸上便会析出大量晶体；
(5)乙醇与水互溶，硫化钠易溶于热乙醇，因此将滤液冷却、结晶、过滤后，晶体可用少量冷水洗涤，再干
燥，即可得到NaS·xHO。
2 2
例2 (2022•海南省选择性考试)胆矾(CuSO ·5H O)是一种重要化工原料，某研究小组以生锈的铜屑为
4 2
原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO、Cu(OH) ]制备胆矾。流程如下。
3 2
回答问题：
(1)步骤①的目的是_______。
(2)步骤②中，若仅用浓HSO 溶解固体B，将生成_______(填化学式)污染环境。
2 4
(3)步骤②中，在HO 存在下Cu溶于稀HSO ，反应的化学方程式为_______。
2 2 2 4
(4)经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是_______。
(5)实验证明，滤液D能将I-氧化为I。
2
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量HO 将I-氧化为I，理由是_______。
2 2 2
ⅱ.乙同学通过实验证实，只能是Cu2+将I-氧化为I，写出乙同学的实验方案及结果_______(不要求写
2
具体操作过程)。
【答案】(1)除油污 (2)SO
2
(3) Cu+ H O+ H SO =CuSO+2H O
2 2 2 4 4 2
(4)胆矾晶体易溶于水
(5) 溶液 C 经步骤③加热浓缩后双氧水已完全分解 取滤液，向其中加入适量硫化钠，使铜
离子恰好完全沉淀，再加入I-，不能被氧化
【解析】由流程中的信息可知，原料经碳酸钠溶液浸洗后过滤，可以除去原料表面的油污；滤渣固体
B与过量的稀硫酸、双氧水反应，其中的CuO、CuCO、Cu(OH) 均转化为CuSO ，溶液C为硫酸铜溶液
3 2 4
和稀硫酸的混合液，加热浓缩、冷却结晶、过滤后得到胆矾。(1)原料表面含有少量的油污，NaCO 溶液呈
2 3
碱性，可以除去原料表面的油污，因此，步骤①的目的是：除去原料表面的油污。(2)在加热的条件下，铜可以与浓硫酸发生反应生成CuSO 、SO 和HO，二氧化硫是一种大气污染物，步骤②中，若仅用浓HSO
4 2 2 2 4
溶解固体B，将生成SO 污染环境。(3)步骤②中，在HO 存在下Cu溶于稀HSO ，生成CuSO 和HO，
2 2 2 2 4 4 2
该反应的化学方程式为Cu+ HO+ H SO =CuSO+2H O。(4)胆矾是一种易溶于水的晶体，因此，经步骤④
2 2 2 4 4 2
得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是：胆矾晶体易溶于水，用水洗涤会导致胆矾的产率降低。(5)ⅰ.
HO 常温下即能发生分解反应，在加热的条件下，其分解更快，因此，甲同学认为不可能是步骤②中过量
2 2
HO 将I-氧化为I，理由是：溶液C经步骤③加热浓缩后HO 已完全分解。ⅱ. I-氧化为I 时溶液的颜色会
2 2 2 2 2 2
发生变化；滤液D中含有CuSO 和HSO ，乙同学通过实验证实，只能是Cu2+将I-氧化为I，较简单的方案
4 2 4 2
是除去溶液中的Cu2+，然后再向其中加入含有I-的溶液，观察溶液是否变色；除去溶液中的Cu2+的方法有
多种，可以加入适当的沉淀剂将其转化为难溶物，如加入NaS将其转化为CuS沉淀，因此，乙同学的实
2
验方案为取少量滤液D，向其中加入适量NaS溶液，直至不再有沉淀生成，静置后向上层清液中加入少量
2
KⅠ溶液；实验结果为：上层清液不变色，证明I-不能被除去Cu2+的溶液氧化，故只能是Cu2+将I-氧化为
I。
2
【对点提升】
对点1 (2021•全国乙卷)氧化石墨烯具有稳定的网状结构，在能源、材料等领域有着重要的应用前景，
通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(转置如图所示)：
Ⅰ.将浓HSO 、NaNO 、石墨粉末在c中混合，置于冰水浴中，剧烈搅拌下，分批缓慢加入KMnO 粉
2 4 3 4
末，塞好瓶口。
Ⅱ.转至油浴中，35℃搅拌1小时，缓慢滴加一定量的蒸馏水。升温至98℃并保持1小时。
Ⅲ.转移至大烧杯中，静置冷却至室温。加入大量蒸馏水，而后滴加HO 至悬浊液由紫色变为土黄色。
2 2
Ⅳ.离心分离，稀盐酸洗涤沉淀。
Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。
Ⅵ.冷冻干燥，得到土黄色的氧化石墨烯。回答下列问题：
(1)装置图中，仪器a、c的名称分别是_______、_______，仪器b的进水口是_______(填字母)。
(2)步骤Ⅰ中，需分批缓慢加入KMnO 粉末并使用冰水浴，原因是_______。
4
(3)步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴，不使用热水浴，原因是_______。
(4)步骤Ⅲ中，HO 的作用是_______(以离子方程式表示)。
2 2
(5)步骤Ⅳ中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在SO 2-来判断。检测的方法是_______。
4
(6)步骤Ⅴ可用pH试纸检测来判断Cl-是否洗净，其理由是_______。
【答案】(1)滴液漏斗 三颈烧瓶 d
(2)反应放热，防止反应过快
(3)反应温度接近水的沸点，油浴更易控温
(4)2MnO -+5H O+6H+=2Mn2++5O ↑+8H O
4 2 2 2 2
(5)取少量洗出液，滴加BaCl ，没有白色沉淀生成
2
(6)H+与Cl-电离平衡，洗出液接近中性时，可认为Cl-洗净
【解析】(1)由图中仪器构造可知，a的仪器名称为滴液漏斗，c的仪器名称为三颈烧瓶；仪器b为球形
冷凝管，起冷凝回流作用，为了是冷凝效果更好，冷却水要从d口进，a口出；(2)反应为放热反应，为控
制反应速率，避免反应过于剧烈，需分批缓慢加入KMnO 粉末并使用冰水浴；(3)油浴和水浴相比，由于
4
油的比热容较水小，油浴控制温度更加灵敏和精确，该实验反应温度接近水的沸点，故不采用热水浴，而
采用油浴；(4)由滴加HO 后发生的现象可知，加入的目的是除去过量的KMnO ，则反应的离子方程式为：
2 2 4
2MnO -+5H O+6H+=2Mn2++5O ↑+8H O；(5)该实验中为判断洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在
4 2 2 2 2
SO 2-来判断，检测方法是：取最后一次洗涤液，滴加BaCl 溶液，若没有沉淀说明洗涤完成；(6)步骤IV用
4 2
稀盐酸洗涤沉淀，步骤V洗涤过量的盐酸，H+与Cl-电离平衡，洗出液接近中性时，可认为Cl-洗净。
对点2 硫酸亚铁晶体FeSO ·7H O 在医药上作补血剂。工业上用废铁生产FeSO ·7H O 的一种流程如
4 2 4 2
下图所示：
(1)步骤 I 中除铁和硫酸、铁锈和硫酸反应外， 还有一个反应的化学方程式为_______：步骤 I 加入
稀硫酸的量不能过量的原因是_______；步骤 II 加入稀硫酸的目的是_______。
(2)证明步骤 (1)滤液中只含有Fe2+ 的方法： 取样， 先滴加 KSCN 溶液， 无明显现象， 再滴加
_______； 该过程的现象为：_______。(3)步骤 III 从硫酸亚铁溶液中获得硫酸亚铁晶体 (FeSO ·7H O) 的实验操作为_______、_______、过
4 2
滤、冰水洗涤、烘干。烘干操作需在低温条件下进行， 原因是_______。
(4)取27.8gFeSO·7H O隔绝空气加热至不同温度， 剩余固体的质量变化如下图所示。
4 2
分析数据， 写出 残留物的化学式_______； 时固体物质发生反应的化学方程式
是_______，做出这一判断的依据是_______。
【答案】(1) Fe+Fe (SO )=3 FeSO 确保生成物全部都是硫酸亚铁； 防止亚铁离子水解；
2 4 3 4
(2) 氯水； 溶液变成血红色；
(3) 蒸发浓缩； 冷却结晶 防止FeSO ·7H O分解失去部分结晶水
4 2
(4) FeSO ·H O 2 FeSO Fe O+SO↑+SO↑ FeSO ·7H O为0.1mol，加热分解到C点后
4 2 4 2 3 2 3 4 2
质量不再变化，C为铁的氧化物。剩余固体是8g，铁元素的质量为5.6g，则氧元素的质量为2.4g，可得出
氧化物中铁和氧原子个数比为2：3，故为Fe O。根据氧化还原反应规律推断铁元素化合价升高，必有元
2 3
素化合价降低，则有生成SO ，由质量守恒定律得出化学反应为：2 FeSO Fe O+SO↑+SO↑。
2 4 2 3 2 3
【解析】根据题中信息知废铁中含有铁、铁锈和不溶性杂质。步骤I加稀硫酸，铁和铁锈与硫酸，生
成的硫酸铁也会和铁反应生成硫酸亚铁，过滤后可除去不溶性杂质；在步骤II加稀硫酸是为了抑制亚铁离
子水解，得到的硫酸亚铁溶液经过步骤III：蒸发浓缩、冷却结晶可得到FeSO ·7H O晶体。(1)铁锈与硫酸
4 2
反应生成硫酸铁，硫酸铁能够继续与铁反应生成硫酸亚铁，化学方程式为：Fe+Fe (SO )=3 FeSO ；在步骤
2 4 3 4
I加稀硫酸不能过量，是为了确保生成物全部是硫酸亚铁，得到的产物更纯净，不用后续除杂；在步骤II
加稀硫酸是为了抑制亚铁离子水解，防止得到的晶体中有杂质；(2)检验亚铁离子，先加KSCN溶液无现象，
再加氯水将亚铁离子氧化成铁离子，若出现血红色，则有亚铁离子。故加入的试剂为氯水，现象为溶液变
成血红色；(3)要得到带结晶水的晶体，通常采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法。硫酸亚铁溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶可得到FeSO ·7H O晶体；FeSO ·7H O受热易失去结晶水，因此低温烘干是为了防止FeSO ·7H O
4 2 4 2 4 2
晶体失去结晶水；(4)27.8g FeSO ·7H O的物质的量为0.1mol，结晶水完全失去时剩下固体的质量为：
4 2
，由图可知B( )完全失去结晶水，成分为FeSO ，对比B( )和A(
4
)点，两者质量差为 ，即A比B多一个结晶水，A点成分为：FeSO ·H O；自始至终，
4 2
铁元素质量守恒，FeSO ·7H O为0.1mol，加热分解到C( )点后质量不再变化，C点成分为铁的氧化
4 2
物。剩余固体是8g，铁元素的质量为5.6g，则氧元素的质量为2.4g，可得出氧化物中铁和氧原子个数比为
2：3，故为Fe O。根据氧化还原反应规律推断铁元素化合价升高，必有元素化合价降低，则有生成SO ，
2 3 2
由质量守恒定律得出化学反应为：2 FeSO Fe O+SO↑+SO↑。
4 2 3 2 3
【巧学妙记】
基本流程：根据目标产物→确定可能原理→设计可能实验方案→优化实验方案→选择原料→设计反应
装置(方法、仪器等)→实施实验(步骤、操作要点、控制反应条件等)→分离提纯产品。
一般思路：发生原理(装置)→除杂→干燥→主体实验→尾气处理等。
(1)试剂的选择：以实验室常用药品为原料，依据反应原理，选择方便经济安全的试剂，尽量做到有适
宜的反应速率，且所得物质比较纯净。如用锌粒与酸制取氢气，一般选择稀硫酸，不用盐酸，原因盐酸是
挥发性酸，制取的氢气中混有HCl气体。
(2)装置的选择：由反应物的状态，反应条件和所制备气体的性质、量的多少决定。装置应根据实验设
计的思路分为：发生装置→除杂装置→干燥装置→主体实验装置(收集)→尾气处理装置等。
(3)仪器的装配：装配仪器的原则：在装配仪器时，应从下而上，从左至右，先塞好后固定；先检验装
置的气密性再加入试剂；加入试剂时，先固后液；实验开始时，先验纯，再点灯；在连接导管时，对于洗
气装置应“长”进“短”出；量气装置应“短”进“长”出；干燥管应“大”进“小”出；先净化后干燥。
有机物的制备
1．掌握分离液体混合物的方法
方法 适用条件 实例 说明
分液时下层液体从下口流出，上层
萃取 互不相溶的液体混合物 分离CCl 和水等
4
液体从上口倒出
两种或两种以上沸点相 在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片(或沸
蒸馏 分离酒精和水
差较大的互溶的液体 石)，防止液体暴沸
2．有机物制备的注意要点(1)熟知常用仪器及用途
(2)依据物质性质和反应特点选择加热或冷却方式
①加热：酒精灯的火焰温度一般在400~500 ℃，乙酸乙酯的制取、石油的蒸馏等实验选用酒精灯加热，
若温度要求更高，可选用酒精喷灯或电炉加热。除上述加热方式外还可以根据加热的温度要求选择水浴、
油浴、沙浴加热。
②冷凝回流
有机物易挥发，因此在反应中通常采用冷凝回流装置，以减少有机物的挥发，提高原料的利用率和产
物的产率。如图1、图3中的冷凝管，图2中的长玻璃管B的作用都是冷凝回流。
③防暴沸：加沸石(或碎瓷片)，防止溶液暴沸，若开始忘加沸石(或碎瓷片)，需停止加热，冷却后补加。
(3)常见有机物分离提纯的方法：萃取、分液、蒸馏、洗气、重结晶。
3．有机物制备的注意细节
(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)加热方法的选择
①酒精灯加热。酒精灯的火焰温度一般在400～500 ℃，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 ℃。
(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。
4．熟悉常考问题
(1)有机物易挥发，因此在反应中通常要采用冷凝回流装置，以减少有机物的挥发，提高原料的利用率
和产物的产率。(2)有机反应通常都是可逆反应，且易发生副反应，因此常使某种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，如蒸馏、分液等。
(4)产率计算公式：产率＝×100%
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)蒸馏时，温度计水银球放在蒸馏烧瓶支管口处( )
(2)制取无水乙醇可向乙醇中加入CaO之后过滤( )
(3)可用氯气与甲烷按照比例4∶1在光照条件下反应制备纯净的CCl( )
4
(4)苯与溴水混合后加入FeBr ，发生放热反应，制备密度大于水的溴苯( )
3
(5)将冰醋酸、乙醇和2mol/L的硫酸加热制取乙酸乙酯( )
(6)制取乙酸丁酯和乙酸乙酯时都加入了浓硫酸和过量的乙酸( )
(7)制取乙烯时采用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫杂质( )
(8)制取乙酸乙酯时，导管应插入碳酸钠溶液中( )
(9)利用乙烷和氯气在催化剂存在的条件下制备氯乙烷( )
(10)实验室制备硝基苯加入试剂的顺序为：先加入浓硫酸，再滴加浓硝酸，最后滴加苯( )
答案：(1)√ (2)× (3) × (4) × (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× (10)×
【典例】
例1 (2020•新课标Ⅱ卷)苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸，其反应原理简
示如下：
+KMnO → + MnO +HCl→ +KCl
4 2
相对分子 密度/
名称 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
质量 (g·mL−1)
不溶于水，易溶
甲苯 92 −95 110.6 0.867
于乙醇
苯甲 122.4(100℃左右 微溶于冷水，易
122 248 ——
酸 开始升华) 溶于乙醇、热水
实验步骤：
(1)在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g(约0.03 mol)高锰
酸钾，慢慢开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出现油珠。
(2)停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸
析出完全。将析出的苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸水浴上干燥。称量，粗产品为1.0 g。
(3)纯度测定：称取0. 122 g粗产品，配成乙醇溶液，于100 mL容量瓶中定容。每次移取25. 00 mL溶
液，用0.01000 mol·L−1的KOH标准溶液滴定，三次滴定平均消耗21. 50 mL的KOH标准溶液。
回答下列问题：
(1)根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为______(填标号)。
A．100 mL B．250 mL C．500 mL D．1000 mL
(2)在反应装置中应选用______冷凝管(填“直形”或“球形”)，当回流液不再出现油珠即可判断反应
已完成，其判断理由是______。
(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是___________；该步骤亦可用草酸在酸性条件下处理，请用
反应的离子方程式表达其原理__________。
(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是_______。
(5)干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是_______。
(6)本实验制备的苯甲酸的纯度为_______；据此估算本实验中苯甲酸的产率最接近于_______(填标号)。
A．70% B．60% C．50% D．40%
(7)若要得到纯度更高的苯甲酸，可通过在水中__________的方法提纯。
【答案】(1)B (2)球形 无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化
(3)除去过量的高锰酸钾，避免在用盐酸酸化时，产生氯气
2 MnO-+5H C O+6H+=2Mn2++10CO ↑+8H O
4 2 2 4 2 2
(4)MnO (5)苯甲酸升华而损失 (6)86.0％ C (7)重结晶
2
【解析】(1)加热液体，所盛液体的体积不超过三颈烧瓶的一半，三颈烧瓶中已经加入100m的水，
1.5mL甲苯，4.8g高锰酸钾，应选用250mL的三颈烧瓶，故选B；(2)为增加冷凝效果，在反应装置中宜选
用球形冷凝管，当回流液中不再出现油珠时，说明反应已经完成，因为：没有油珠说明不溶于水的甲苯已
经完全被氧化；(3)高锰酸钾具有强氧化性，能将Cl-氧化。加入适量的饱和亚硫酸氢钠溶液是为了除去过
量的高锰酸钾，避免在用盐酸酸化时，产生氯气；该步骤亦可用草酸处理，生成二氧化碳和锰盐，离子方
程式为：5HC O＋2MnO －＋6H＋=2Mn2＋＋10CO↑＋8HO；(4)由信息甲苯用高锰酸钾氧化时生成苯甲酸
2 2 4 4 2 2
钾和二氧化锰，“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是：MnO ；(5)苯甲酸100℃时易升华，干
2
燥苯甲酸时，若温度过高，苯甲酸升华而损失；(6)由关系式C HCOOH～KOH得，苯甲酸的纯度为：
6 5
×100%=86.0%；1.5mL甲苯理论上可得到苯甲酸的质量： =1.72g，产品的产率为 ×100%=50%；(7)提纯苯甲酸可
用重结晶的方法。
例2 醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如下：
可能用到的有关数据如下：
相对分子质量 密度/ g·cm－3 沸点/℃ 溶解性
环己醇 100 0.961 8 161 微溶于水
环己烯 82 0.810 2 83 难溶于水
合成反应：
在a中加入20 g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。b中通入冷却水后，开始
缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90 ℃。
分离提纯：
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置
一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10 g。
回答下列问题：
(1)装置b的名称是________。
(2)加入碎瓷片的作用是______________________________________________；
如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是________(填字母)。
A．立即补加 B．冷却后补加 C．不需补加 D．重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为_____________________________。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并________；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的
________(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是______________________________。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有________(填字母，下同)。
A．圆底烧瓶 B．温度计 C．吸滤瓶 D．球形冷凝管 E．接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是________。
A．41% B．50% C．61% D．70%
【答案】(1)直形冷凝管 (2)防止暴沸 B(3) (4)检漏 上口倒出
(5)干燥(或除水除醇) (6)CD (7)C
【解析】(1)装置b为直形冷凝管，可用于冷凝回流。(2)加入碎瓷片的作用是防止有机物在加热时发生
暴沸。如果在加热时发现忘记加碎瓷片，这时必须停止加热，待冷却后补加碎瓷片。(3)醇分子间最容易发
生脱水反应生成醚类化合物。(4)分液漏斗在使用前必须要检漏。实验生成的环己烯的密度比水的要小，所
以环己烯应从上口倒出。(5)加入无水氯化钙的目的：除去水(做干燥剂)和除去环己醇(因为乙醇可以和氯化
钙反应，类比推知，环己醇和氯化钙也可以反应)。(6)观察题中实验装置图知蒸馏过程中不可能用到吸滤
瓶及球形冷凝管。(7)20 g环己醇的物质的量为＝0.2 mol，理论上生成环己烯的物质的量为0.2 mol，环己烯
的质量为0.2 mol×82 g·mol－1＝16.4 g，实际得到环己烯的质量为10 g，则产率为×100%≈61%。
【对点提升】
对点1 实验室制备苯甲酸乙酯的反应装置示意图和有关数据如下：
相对分子质量 密度/(g/cm3) 沸点/℃ 水中溶解性
苯甲酸 122 1.266 249 微溶
乙醇 46 0.789 78.3 溶
苯甲酸乙酯 150 1.045 213 难溶
环己烷 84 0.779 80.8 难溶
环已烷、乙醇和水可形成共沸物，其混合物沸点为62.1℃。
合成反应：向圆底烧瓶中加入6.1g苯甲酸、20mL无水乙醇、25mL环已烷和2片碎瓷片，搅拌后再加
入2mL浓硫酸。按图组装好仪器后，水裕加热回流1.5小时。
分离提纯：继续水浴加热蒸出多余乙醇和环已烷，经分水器放出。剩余物质倒入盛有60mL冷水的烧
怀中，依次用碳酸钠、无水氯化钙处理后，再蒸馏纯化，收集210～213℃的馏分。得产品5.0g。
回答下列问题：
(1)仪器A的名称为_______，冷却水应从______(填“a”或“b”)口流出。
(2)加入环己烷的目的为______________。
(3)合成反应中，分水器中会出现分层现象，且下层液体逐渐增多，当下层液体高度超过距分水器支管
约2cm时开启活塞放出少量下层波体。该操作的目的为_________________。(4)实验中加入碳酸钠的目的为__________；经碳酸钠处理后，若粗产品与水分层不清，可采取的措施
为___________(填字母)。
(5)在该实验中，圆底烧瓶的容积最适合的是_____。
A．50mL B．100mL C．200mL D．300mL
(6)本实验的产率为______________。
【答案】(1)球形冷凝管 b (2)在较低温度下除去产物水，提高产率
(3)确保乙醇和环已烷及时返回反应体系而下层水不会回流到体系中
(4)中和苯甲酸和硫酸 加氯化钠进行盐析 (5)B (6)66.7%
【解析】(1)由仪器的结构特征，可知A为球形冷凝管；在本实验中冷凝管的作用将气体冷凝为液体，
水的流向应逆流效果更好，所以冷凝水应从b口流出；(2)根据已知信息“环已烷、乙醇和水可形成共沸物，
其混合物沸点为62.1℃”，所以环己烷在合成反应中的作用为在较低温度下带出生成的水，促进酯化反应向
右进行，提高产率；(3)分水器中上层是油状物，下层是水，当油层液面高于支管口时，油层会沿着支管流
回烧瓶，即达到了反应物冷凝回流，提高产率的目的。当下层液面高度超过距分水器支管约 2cm时，应开
启活塞，放出水，避免水层升高流入烧瓶；(4)合成反应结束，烧瓶中主要有苯甲酸乙酯(产物)、苯甲酸(未
反应完)、硫酸(催化剂)、乙醇、环己烷，水浴加热除去乙醇和环已烷，剩余的物质主要为苯甲酸乙酯、苯
甲酸、硫酸。加入碳酸钠可中和苯甲酸、硫酸，生成易溶于的盐，溶液分层。经碳酸钠处理后，若粗产品
与水分层不清，可加入食盐，进一步降低酯的溶解，即为盐析。然后用分液漏斗分出有机层，加入无水氯
化钙吸收部分的水，再进行蒸馏，接收210～213℃的馏分；(5)加入圆底烧瓶中6.1g苯甲酸，根据表格中
的密度可估计苯甲酸约为5mL，所以圆底烧瓶中溶液的体积约为(5+20+25+2)=52mL，而烧瓶所能盛放的溶
液的体积不超过烧瓶的 2/3，所以选择100mL的烧瓶，故选B。(6)m(乙醇)= 0.789g/mL×20mL=15.78g；
m(苯甲酸)=6.1g ；设理论产量为x，则有：
122g 46g 150g
6.1g 15.78g(过量) x
则有122g∶150g=6.1g∶x，解得x=7.5g。产率= 。
对点2 乙酰苯胺( )在工业上可作橡胶硫化促进剂、纤维酯涂料的稳定剂、过氧化氢的稳定剂等，可通过本胺( )和乙酸酐( )反应制得。
已知：纯乙酰苯胺是白色片状晶体，相对分子质量为135，熔点为114℃，易溶于有机溶剂。在水中的
溶解度如下。
温度 20 25 50 80 100
溶解度/(g/100g水) 0.46 0.56 0.84 3.45 5.5
实验室制备乙酰苯胺的步骤如下(部分装置省略)：
Ⅰ.粗乙酰苯胺的制备。将7mL(0.075mol)乙酸酐放入三口烧瓶c中，在恒压滴液漏斗a中放入
5mL(0.055mol)新制得的苯胺。将苯胺在室温下逐滴滴加到三口烧瓶中。苯胺滴加完毕，在石棉网上用小火
加热回流30min，使之充分反应。待反应完成，在不断搅拌下，趁热把反应混合物缓慢地倒入盛有100mL
冷水的烧杯中，乙酰苯胺晶体析出。充分冷却至室温后，减压过滤，用_______洗涤晶体2~3次。用滤液冲
洗烧杯上残留的晶体，再次过滤，两次过滤得到的固体合并在一起。
Ⅱ.乙酰苯胺的提纯。将上述制得的粗乙酰苯胺固体移入250mL烧杯中，加入100mL热水，加热至沸腾，
待粗乙酰苯胺完全溶解后，再补加少量蒸馏水。稍冷后，加入少量活性炭吸附色素等杂质，在搅拌下微沸
5min，趁热过滤。待滤液冷却至室温，有晶体析出，_______，称量产品为3.28g。
回答下列问题：
(1)仪器b的名称是_______。
(2)写出反应的化学方程式_____________________________________。
(3)减压过滤的优点是_____________________________________；步骤Ⅰ用滤液而不用冷水冲洗烧杯的
原因是洗涤晶体宜选用_______(填字母)。
A．乙醇 B．CCl C．冷水 D．乙醚
4
(4)步骤Ⅱ中，粗乙酰苯胺溶解后，补加少量蒸馏水的目的是_______。
(5)步骤Ⅱ中，称量前的操作是_______。上述提纯乙酰苯胺的方法叫_______。
(6)乙酰苯胺的产率为_______。(计算结果保留3位有效数字)【答案】(1)球形冷凝管
(2)
(3)过滤速度快、所得固体更干燥；用滤液冲洗烧杯可减少乙酰苯胺的溶解损失 C
(4)减少趁热过滤时乙酰苯胺的损失
(5)过滤、洗涤、干燥 重结晶 (6)44.2%
【解析】该实验的目的是制备乙酰苯胺( )，反应的原理是苯胺( )、乙酸酐(
)反应，生成乙酰苯胺( )，由于产物的溶解度随温度的升高而增大，故采
用冷水洗涤，过滤后得到粗品，最后进行提纯。(1)仪器b为球形冷凝管；(2)反应物为苯胺( )、
乙酸酐( )，生成物之一为乙酰苯胺( )，可知苯胺与乙酸酐发生取代反应生
成乙酰苯胺和乙酸，化学方程式为： ；(3) 减压的
操作优点是：可加快过滤速度，并能得到较干燥的沉淀；用滤液冲洗烧杯可减少乙酰苯胺的溶解损失；
为有机物，根据相似相溶原理，乙酰苯胺在冷水中的溶解度会更小；(4)趁热过滤时，温度会
降低，为防止乙酰苯胺在过滤时析出，应补加少量蒸馏水；(5)因为需要准确称量乙酰苯胺的质量，所以乙
酰苯胺结晶后，需要过滤、洗涤并干燥。题述提纯的方法利用了乙酰苯胺在水中的溶解度随温度变化较大的性质，该法为重结晶；(6)乙酸酐过量，苯胺为0.055mol，因此理论上可制得乙酰苯胺0.055mol，实际制
得乙酰苯胺的物质的量 ， 。
【巧学妙记】
有机物制备的思维流程
1．氯化铁在工农业生产中有着广泛应用。某化学活动小组以废铁屑为原料，设计探究氯化铁制备的
实验方案。
查阅资料：①无水氯化铁在100 ℃左右时升华。②氯化铁遇水蒸气强烈水解。
Ⅰ.干法制取(1)预处理的目的是除去铁屑表面附着的油脂，操作方法为 。
(2)仪器甲的名称为 ，装置A中反应的离子方程式为 。
(3)实验装置的连接顺序是A→ → → → → 。
Ⅱ.湿法制备
实验步骤：
①将处理后的废铁屑加入三颈烧瓶中，缓慢加入适当过量的稀盐酸，得到含FeCl 的混合液。
2
②缓慢通入足量的氯气。
③将三颈烧瓶中的FeCl 混合液转移出来，分离提纯得到无水氯化铁固体。
3
(1)加入适当过量的稀盐酸，目的是 。
(2)通入足量的氯气后，确认不存在Fe2+的操作是 。
(3)从溶液中分离提纯得到无水氯化铁固体的方法是 。
Ⅲ.纯度测定
准确称量m g固体，溶于稀盐酸配成100 mL溶液，取出10 mL置于锥形瓶中，加入过量的KI溶液充
分反应，加入几滴淀粉溶液，用a mol·L-1NaSO 溶液滴定三次，消耗NaSO 溶液的平均值为V mL。滴
2 2 3 2 2 3
定 终 点 的 现 象 为 ， 氯 化 铁 的 纯 度 为
(I+2Na SO=Na SO+2NaI)。
2 2 2 3 2 4 6
【答案】Ⅰ.(1)碱煮水洗
(2)分液漏斗 MnO +4H++2Cl- Mn2++Cl↑+2H O
2 2 2
(3)A→E→C→B→C→D
Ⅱ.(1)使铁屑完全反应，同时抑制Fe2+水解
(2)用一支试管取少量溶液，向其中滴加KFe(CN) 溶液，若不出现蓝色沉淀，则不存在亚铁离子
3 6
(3)持续通入HCl气体，小心加热蒸干
162.5aV
Ⅲ.当滴加最后一滴NaSO 溶液，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色 %
2 2 3 m【解析】Ⅰ.(1)预处理的目的是去除废铁屑表面的油污，油污在碱性条件下容易水解，所以工业上常常
用热的碳酸钠溶液清洗，即碱煮水洗。(2)仪器甲的名称是分液漏斗；装置A中发生反应的离子方程式为
MnO +4H++2Cl- Mn2++Cl↑+2H O。(3)制得的氯气中含有氯化氢和水蒸气，先通过饱和食盐水除去氯化氢，
2 2 2
再用浓硫酸干燥，然后与铁粉反应并收集产物，再通过浓硫酸，最后用氢氧化钠溶液吸收尾气，实验装置
的连接顺序为A→E→C→B→C→D。
Ⅱ.(1) 加入适当过量的稀盐酸，可以使铁屑完全反应，同时可以抑制亚铁离子水解。(2)可用
KFe(CN) 溶液检验亚铁离子，若存在亚铁离子，则出现蓝色沉淀。(3)为了防止氯化铁水解，需持续通入
3 6
HCl气体，然后小心加热蒸干得到固体。
Ⅲ.Fe3+可将 I-氧化成 I ，离子方程式为 2Fe3++2I-=2Fe2++I ，碘单质能与 NaSO 反应，可得关系式
2 2 2 2 3
2Fe3+~I ~2Na SO ；10 mL 含 FeCl 的待测液，消耗 n(Na SO)=aV×10-3 mol，则 m g 固体中含有
2 2 2 3 3 2 2 3
0.01aV mol×162.5 g·mol-1
n(FeCl )=10×aV×10-3 mol=0.01aV mol，则FeCl 的质量分数为 ×100%=
3 3 mg
162.5aV
%。
m
2．硫酸四氨合铜晶体[Cu(NH )SO ·H O，相对分子质量为246]是深蓝色正交晶体，易溶于水，不溶于
3 4 4 2
乙醇等有机溶剂。常用作杀虫剂、媒染剂，也是高效、安全的广谱杀菌剂、植物生长激素。某兴趣小组设
计利用下图装置制备硫酸四氨合铜晶体。
回答下列问题：
(1)仪器乙的化学名称为 ，仪器甲中发生反应的离子方程式为 。
(2)小组有同学提出可以用铜和浓硫酸反应制备硫酸铜，立即遭到其他同学的否定，理由是
(写一种)。
(3)小组同学拟用浓氨水和氢氧化钠快速反应制备氨气，应选用装置 (填字母)，该原理能够快
速制备氨气的原因 (请结合平衡移动解释)。(4)反应后取下仪器甲，向其中缓缓加入 95%乙醇溶液，过滤，用 洗涤，得到
Cu(NH )SO ·H O晶体。加入乙醇的速度不能过快，目的是 。
3 4 4 2
(5)准确称取a g晶体，溶解后加入足量NaOH溶液，加热并将产生的氨气用V mL 0.100 mol·L-1的盐
1
酸完全吸收，然后用0.100 mol·L-1 NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液V mL，则晶体的纯度为
2
(用有关字母表示，不用化简)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗 Cu+H O+4NH+2H+=[Cu(NH)]2++2H O
2 2 3 3 4 2
(2)生成等量晶体耗酸多(产生大气污染、需要加热等合理答案)
(3)C 氨水中存在平衡NH +H O NH ·H O
NH+
+OH-，加入氢氧化钠，OH-浓度增大平衡
3 2 3 2 4
逆向移动，同时氢氧化钠溶于水放热，促进NH ·H O分解
3 2
(4)乙醇 Cu(NH )SO ·H O在乙醇中的溶解度小，缓缓加入可得到较大颗粒的晶体
3 4 4 2
2.5×10-5×(V -V )×246
(5) 1 2 ×100%
a
【解析】(1)观察装置可知，仪器乙为恒压滴液漏斗；装置甲中铜被双氧水氧化，结合氨气生成硫酸四
氨合铜，故离子方程式为Cu+H O+4NH+2H+=[Cu(NH)]2++2H O。(2)根据铜和浓硫酸反应的化学方程式
2 2 3 3 4 2
可知，生成等量的铜离子耗酸多，同时生成二氧化硫污染空气，且反应需要加热。(3)浓氨水和氢氧化钠反
应不需要加热，选用固液不加热装置，但是D项中氢氧化钠易溶于水，也不适合，故选C项；由于氨水中
存在电离平衡，加入氢氧化钠会使电离平衡逆向移动产生氨气。(4)根据题意，硫酸四氨合铜不溶于乙醇，
故可以选用乙醇洗涤，减少损耗，同时为了便于晶体结晶析出，加入速度要慢。(5)与氨气反应的
n(HCl)=10-3V L×0.100 mol·L-1-0.100 mol·L-1×10-3V L=(V-V )×10-4 mol ， 根 据 NH ~HCl 可 知 ，
1 2 1 2 3
1
n(NH )=n(HCl)=(V-V )×10-4 mol，则n[Cu(NH )SO ·H O]= n(NH )=2.5×10-5(V-V ) mol，样品中产品纯度的
3 1 2 3 4 4 2 4 3 1 2
2.5×10-5×(V -V )×246
表达式为 1 2 ×100%。
a
3．乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方
法如下：水杨酸 醋酸酐 乙酰水杨酸
熔点/℃ 157~159 -72~-74 135~138
相对密度/(g·cm﹣3) 1.44 1.10 1.35
相对分子质量 138 102 180
实验过程：在100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g及醋酸酐10 mL，充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴
加0.5 mL浓硫酸后加热，维持瓶内温度在70 ℃左右，充分反应。稍冷后进行如下操作.
①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。
②所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液，溶解、过滤。
③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。
④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4 g。
回答下列问题：
(1)该合成反应中应采用__________加热。(填标号)
A．热水浴 B．酒精灯 C．煤气灯 D．电炉
(2)下列玻璃仪器中，①中需使用的有________(填标号)，不需使用的_______________(填名称)。
(3)①中需使用冷水，目的是______________________________________。
(4)②中饱和碳酸氢钠的作用是____________________，以便过滤除去难溶杂质。
(5)④采用的纯化方法为____________。
(6)本实验的产率是_________%。
【答案】(1)A (2)BD 分液漏斗、容量瓶
(3)充分析出乙酰水杨酸固体(结晶) (4) 生成可溶的乙酰水杨酸钠
(5)重结晶 (6)60
【解析】(1)因为反应温度在70℃，低于水的沸点，且需维温度不变，故采用热水浴的方法加热；(2)
操作①需将反应物倒入冷水，需要用烧杯量取和存放冷水，过滤的操作中还需要漏斗，则答案为：B、D；
分液漏斗主要用于分离互不相容的液体混合物，容量瓶用于配制一定浓度的溶液，这两个仪器用不到。(3)
反应时温度较高，所以用冷水的目的是使得乙酰水杨酸晶体充分析出；(4)乙酰水杨酸难溶于水，为了除去
其中的杂质，可将生成的乙酰水杨酸与碳酸氢钠反应生成可溶性的乙酰水杨酸钠，以便过滤除去杂质；(5)每次结晶过程中会有少量杂质一起析出，可以通过多次结晶的方法进行纯化，也就是重结晶；(6)水杨酸分
子式为C HO，乙酰水杨酸分子式为C HO，根据关系式法计算得：
7 6 3 9 8 4
C HO~ C HO
7 6 3 9 8 4
138 180
6.9g m
m( C HO)=(6.9g×180)/138=9g，则产率为 。
9 8 4
4．苯甲酰氯( )是制备染料、香料、药品和树脂的重要中间体。以光气法制备苯甲酰氯的原理
如下(该反应为放热反应)：
+COCl → +CO +HCl
2 2
已知物质性质如下表：
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
苯甲酸 122.1 249 微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
较易溶于苯、甲苯等。遇水迅速水解，生成氯
碳酰氯(COCl ) -188 8.2 化氢，与氨很快反应，主要生成尿素
2
[CO(NH)]和氯化铵等无毒物质
2 2
溶于乙醚、氯仿和苯。遇水或乙醇逐渐分解，
苯甲酰氯 -1 197
生成苯甲酸或苯甲酸乙酯和氯化氢
不溶于水，溶于醇、苯。极易挥发，稳定性
三氯甲烷CHCl ) -63.5 63.1
3 差，450℃以上发生热分解
Ⅰ．制备碳酰氯
反应原理：2CHCl ＋O 2HCl＋2COCl
3 2 2
(1)仪器M的名称是__________。
(2)按气流由左至右的顺序为_____→c→d→_____→_____→_____→_____→_____。(3)试剂X是______(填名称)。
(4)装置乙中碱石灰的作用是___________________。
II.制备苯甲酰氯(部分夹持装置省略)
(5)碳酰氯也可以用浓氨水吸收，写出该反应的化学方程式：_____________。
(6)若向三颈烧瓶中加入610g苯甲酸，先加热至140～150℃，再通入COCl ，充分反应后，最后产品
2
经减压蒸馏得到562g苯甲酰氯，则苯甲酸的转化率为_________。
【答案】(1)分液漏斗 (2)e→c→d→g→h→b→a→f (3)浓硫酸
(4)干燥气体，防止水蒸气进入装置戊中
(5)COCl +4NH•H O→CO(NH )+2NHCl+4H O (6)80%
2 3 2 2 2 4 2
【解析】I．(1)根据图示，仪器M是分液漏斗；(2)根据表格数据，碳酰氯能够与水反应，因此需要干
燥氧气，且后面产物中要隔绝水蒸气，因此X要用浓硫酸干燥，结合上述分析，装置图按气流由左至右的
顺序为e→c→d→g→h→b→a→f；(3)根据(2)的分析，试剂X是浓硫酸；(4)根据(2)中得到装置乙中碱石灰
的作用是干燥气体，防止水蒸气进入装置戊中。
II．(5)碳酰氯也可以用浓氨水吸收，生成尿素和氯化铵，反应的化学方程式：
COCl +4NH•H O→CO(NH )+2NHCl+4H O；(6)设生成562g苯甲酰氯，反应的苯甲酸为xg，根据
2 3 2 2 2 4 2
～ 可知，122g的 完全转化，可以生成140.5g的 ，因此有 = ，
解得：x=488g，则苯甲酸的转化率α= ×100%=80%。
5．扁桃酸是唯一具有脂溶性的果酸，实验室用如下原理制备：合成扁桃酸的实验步骤、装置示意图及相关数据如下：
物质 状态 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
扁桃酸 无色透明晶体 119 300 易溶于热水、乙醚和异丙醇
溶于低碳醇、苯、氯仿，微溶于
乙醚 无色透明液体 -116.3 34.6
水
微溶于水，能与乙醇、乙醚、
苯甲醛 无色液体 -26 179 苯、
氯仿等混溶
氯仿 无色液体 -63.5 61.3 易溶于醇、醚、苯、不溶于水
实验步骤：
步骤一：向如图所示的实验装置中加入0.1mol(约l0.1mL)苯甲醛、0.2mol(约16mL)氯仿，慢慢滴入含
19g氢氧化钠的溶液，维持温度在55～60℃，搅拌并继续反应1h，当反应液的pH接近中性时可停止反应。
步骤二：将反应液用200mL水稀释，每次用20mL。乙醚萃取两次，合并醚层，待回收。
步骤三：水相用50%的硫酸酸化至pH为2～3后，再每次用40mL乙醚分两次萃取，合并萃取液并加
入适量无水硫酸钠，蒸出乙醚，得粗产品约11.5g。
请回答下列问题：
(1)图中仪器C的名称是_____________________。
(2)装置B的作用是_______________________________________。
(3)步骤一中合适的加热方式是____________。
(4)步骤二中用乙醚的目的是_______________________________________。
(5)步骤三中用乙醚的目的是_____________________；加入适量无水硫酸钠的目的是
_____________________。(6)该实验的产率为____________(保留三位有效数字)。
【答案】(1) (球形)冷凝管 (2)吸收逸出的有机物(乙醚)，并防止倒吸
(3)水浴加热 (4) 除去反应液中未反应完的反应物
(5)萃取扁桃酸 作干燥剂 (6) 75.7%
【解析】(1)图中仪器C的名称是(球形)冷凝管；(2)装置B中有倒置的漏斗，且蒸馏出的有机物易溶于
乙醇，所以其作用是吸收逸出的有机物(乙醚)，并防止倒吸；(3)步骤一中，温度需控制在55～60℃之间，
则合适的加热方式是水浴加热；(4)步骤二中，“将反应液用200mL水稀释”，则加入乙醚，是为了萃取
未反应的有机反应物，所以用乙醚的目的是除去反应液中未反应完的反应物；(5)步骤三中，“水相用50%
的硫酸酸化至pH为2～3后，再每次用40mL乙醚分两次萃取”，因为加酸后扁桃酸钠转化为扁桃酸，所
以用乙醚的目的是萃取扁桃酸；为了去除扁桃酸中溶有的少量水，加入适量无水硫酸钠，其目的是作干燥
剂 ； (6) 该 实 验 中 ， 0.1mol( 约 l0.1mL) 苯 甲 醛 理 论 上 可 生 成 0.1mol 扁 桃 酸 ， 则 其 产 率 为
=75.7%。
6．肉桂酸( )主要用于香精香料、食品添加剂、有机合成等方面，它的合成原理为：
+CH COOH
3
主要试剂及其物理性质：
溶解度/(g/100 mL溶剂)
相对分 密度/
名称 性状 熔点/℃ 沸点/℃
子质量 (g·cm-3)
水 醇 醚
无色
苯甲醛 106 1.044 -26 178～179 微溶 溶 溶
液体
无色
乙酸酐 102 1.082 -73 138～140 反应 溶 难溶
液体
白色
肉桂酸 148 1.248 133～134 300 微溶 溶 溶
粉末
试剂用量：试剂名称 苯甲醛 乙酸酐 无水碳酸钾 10%氢氧化钠 浓盐酸 活性炭
试剂用量 3.0 mL 5.5 mL 4～5 g 40 mL 25 mL 1.0 g
实验仪器如下：
请回答下列问题：
(1)实验准备阶段：在组装实验仪器前要确保反应回流装置彻底干燥，其原因是：_______。
(2)将3.0 mL苯甲醛、5.5 mL乙酸酐和4.00 g无水碳酸钾依次加人250 mL三颈烧瓶中摇匀，烧瓶底部
有白色颗粒状固体生成，上部液体无色透明，反应剧烈，有白烟冒出。搭建好回流装置后，开始加热回流。
加热回流时控制反应呈微沸状态，加热温度不能太高的原因：_______________________________。
(3)实验结束后，向三颈烧瓶中加人40 mL 10%的氢氧化钠溶液和20 mL的水，可观察到母液体系分为
油相和水相。将装置改为水蒸气蒸馏装置，开始加热蒸馏，使油相中的苯甲醛随水蒸气离开母液，开始收
集。加人NaOH的作用是：__________。B装置中的长玻璃导管的作用是：_______。水蒸气蒸馏装置中需
要加热的仪器有____(填装置序号)。
(4)对蒸气发生器进行加热，待蒸气稳定后再通人烧瓶中的液面下，开始蒸气蒸馏，待检测馏出物中无
油滴后停止蒸馏。加人1.0 g活性炭脱色，热过滤。活性炭脱色的原理是
________________________________。
(5)加入25 mL的浓盐酸，冰水浴，烧杯中有白色颗粒出现。抽滤(用冰水洗涤)，烘箱干燥，称量。称
重得m=0.35 g。则该反应的产率约为_____(结果精确至0.1% )。
【答案】(1)防止乙酸酐与水反应而变质
(2)防止乙酸酐(和苯甲醛)挥发(2分，苯甲醛不写给分)
(3) 将肉桂酸转化为肉桂酸钠，便于分离 调节体系和大气压强，判断水蒸气蒸馏系统是否畅通
B、C
(4)吸附 (5) 8.0 %
【解析】(1)由题中所给试剂及其物理性质可知乙酸酐会与水反应，故准备实验时要将反应回流装置彻底干燥，故故选：防止乙酸酐与水反应而变质；(2)结合题干信息可知乙酸酐的沸点较低，因此加热回流时，
应控制反应呈微沸状态，以防止乙酸酐挥发而影响产量；(3)由分析可知，加入NaOH是为了将肉桂酸转化
为肉桂酸钠，便于分离。答案：将肉桂酸转化为肉桂酸钠，便于分离；B装置中的长玻璃导管也叫安全管，
如果体系内压强增大，水会沿导管上升，起到调节压强的作用，即可通过观察导管内液面来判断水蒸气蒸
馏系统是否畅通；B为产生水蒸气的装置，C为蒸馏装置，故B、C处都需要加热，故选B、C；(4)活性炭
脱 色 是 利 用 它 的 吸 附 性 ； (5) 由 反 应 已 知 的 实 验 原 理 可 知 ， 肉 桂 酸 的 理 论 产 量 为
，则其实际产率 。
1．(2022·江苏省南通市海门区高三阶段性检测)硫氰化钾(KSCN)是一种用途广泛的化学药品，常用于
合成树脂、杀虫杀菌剂等。某化学小组用下图实验装置模拟工业制备硫氰化钾。
已知：①CS 为不溶于水且密度比水大的非极性试剂。
2
②NH HS、(NH )S 在热水中易分解生成NH 和HS。
4 4 2 3 2
③装置B中，滴液漏斗中装有一定体积5mol/L KOH溶液。
回答下列问题：
(1)制备NH SCN溶液：
4
①三颈烧瓶内盛放有76g CS 、水和难溶于水的固体做催化剂。实验开始时，打开K，水浴加热装置
2 1
B，发生反应CS+ 3NH NH SCN + NH HS， 则装置A中固体a的成分为 ______________。
2 3 4 4
②一段时间后，当观察到三颈烧瓶内_____________________时， 停止通入气体，反应完成。关闭K
1
和K，将三颈烧瓶继续加热一段时间。
2
③装置C中用酸性KMnO 溶液吸收尾气后得澄清溶液，HS所发生反应的离子方程式为
4 2__________________________________________。
(2)制备KSCN晶体：
打开K，_______， 干燥，得到硫氰化钾晶体。(须用的试剂：5mol/LKOH、蒸馏水、稀硫酸)
3
(3)测定产品中KSCN的含量：
称取0.85g样品，配成100mL溶液。量取25.00mL溶液锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再加入几滴铁盐
溶液作指示剂，用0.1000mol/LAgNO 标准溶液滴定，滴定时发生的反应：SCN—+Ag+=AgSCN↓(白色)。达
3
到滴定终点，三次滴定平均消耗AgNO 标准溶液20.00mL。产品中KSCN的质量分数为______________ 。
3
【答案】(1) 碱石灰(生石灰、NaOH) 液体分层消失 5HS + 8MnO + 14H+ = 5SO 2-+ 8Mn2+
2 4
+ 12H O
2
(2)缓慢滴入5mol/LKOH溶液约200mL加热至不再产生气体，在装置C中加入稀硫酸吸收NH ，过滤，
3
将滤液蒸发至有晶膜出现，冷却结晶，过滤，用蒸馏水洗涤2—3次
(3)91.29%
【解析】由实验装置图可知，装置A中浓氨水与碱石灰或生石灰或氢氧化钠固体作用制备氨气，装置
B中氨气在催化剂作用下与二硫化碳水浴加热制备硫氰化铵，装置C中盛有的酸性高锰酸钾溶液用于吸收
氨气和硫化氢气体，防止污染空气。(1)①由分析可知，装置A中固体a为碱石灰或生石灰或氢氧化钠固体，
用于与浓氨水反应快速制备氨气；②不溶于水的二硫化碳加入水中会形成乳浊液，液体会分层，装置B中
反应生成的硫氰化铵、硫氢化铵均溶于水，所以当三颈烧瓶内液体分层消失说明反应完成，应停止通入气
体；③装置C中硫化氢与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰和水，反应的离子方程式为5HS +
2
8MnO -+ 14H+ = 5SO 2-+ 8Mn2+ + 12H O；(2)由方程式可知，76g二硫化碳生成硫氰化铵的物质的量为
4 4 2
=1mol，则将硫氰化铵完全转化为硫氰化钾需要加入的5mol/L氢氧化钾溶液的体积为
×103mL/L=200mL，则连有硫氰化铵制备硫氰化钾的操作为打开K，缓慢滴入5mol/L氢氧化钾溶液约
3
200mL加热至不再产生气体，在装置C中加入稀硫酸吸收氨气，过滤，将滤液蒸发至有晶膜出现，冷却结
晶，过滤，用蒸馏水洗涤2—3次；(3)由滴定时25.00mL溶液消耗20.00mL0.1000mol/L硝酸银溶液可知，
0.85g样品中硫氰化钾的质量分数为 ×100%≈91.29%。
2．(2022·山西省临汾市高考考前适应性训练)亚硝酰氯( NOCl)是重要的有机合成试剂，可由NO与Cl
2
在常温下合成。某学习小组在实验室利用如图装置制备亚硝酰氯。已知：①亚硝酰氯易水解，能与O 反应；
2
②沸点：NOCl为-5.5℃，Cl 为-34℃，NO为-152℃；
2
③常温下，2NO + Cl =2NOCl NO + Cl =2NOCl。
2 2 2 2 2
请回答下列问题：
(1)NOCl中N元素的化合价为_______ ；NOCl水解生成两种酸，其化学方程式为
___________________________________。
(2)实验所需的NO在A装置中制得，反应的离子方程式为_____________________。
(3)装置B中所盛试剂为_______其作用是____________________________。
(4)实验开始时，先关闭K，打开K、K，从a处通一段时间氩气，其目的是_______。 然后在a处接
3 2 4
废气处理装置，关闭K、K，打开K，再打开分液漏斗的活塞，滴加酸性FeSO 溶液，当观察到D中
1 4 3 4
_______时， 关闭K，打开K、K ，通干燥纯净的Cl。
2 1 4 2
(5)为收集产物和分离未反应的两种原料， E、F装置采用不同温度的低温浴槽，其中装置E的温度T
区间应控制在_______，装置F 的U形管中收集到的是_______。
【答案】(1) +3 NOCl+H O=HCl+HNO
2 2
(2)Fe2++NO- +2H+=Fe3++NO↑+HO
2 2
(3) 水 将NO 转化为NO
2
(4) 将E、F装置中的空气排出，防止亚硝酰氯水解和被氧气氧化 红棕色气体消失
(5) -34℃≤T＜-5.5℃ Cl
2
【解析】用NaNO 和硫酸酸化的FeSO 反应制取NO，通过装置B将杂质NO 转化为NO，再通过浓
2 4 2
硫酸干燥NO，在D中和通入的氯气反应生成NOCl，在装置E中收集NOCl，在装置F中收集未反应的氯
气，G中的氯化钙可以吸收空气中的水蒸气以防止NOCl水解，最后进行尾气处理。(1)NOCl中N的非金
属性最弱，为正价，O和Cl均为负价，O为-2价，Cl为-1价，所以N元素的化合价为+3价；NOCl水解生
成两种酸，分别为盐酸和亚硝酸，其化学方程式为：NOCl+HO=HCl+HNO 。(2)在装置A中，NaNO 和硫
2 2 2
酸酸化的FeSO 发生氧化还原反应，NaNO 被Fe2+还原为NO，Fe2+被氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：
4 2
Fe2++ NO -+2H+=Fe3++NO↑+HO。(3)装置A中生成了NO，NO容易被空气中的氧气氧化为NO ，装置A的
2 2 2
液面上方有空气，空气中的氧气能将NO氧化为NO ，所以装置B中装有水，可以将NO 转化为NO：
2 23NO +H O=2HNO +NO。(4)亚硝酰氯易水解，能与O 反应，实验开始时，先关闭K，打开K、K，从a
2 2 3 2 3 2 4
处通一段时间氩气，其目的是将装置E、F中的空气排出，以免生成的NOCl和空气中的水蒸气、氧气反应。
然后在a处接废气处理装置，关闭K、K，打开K，再打开分液漏斗的活塞，滴加酸性FeSO 溶液，装
1 4 3 4
置A产生的NO气体进入B中，混有的NO 被B中的水转化为NO，但装置B、C的液面上方有空气，NO
2
会被氧化为NO ，装置D中的空气也能将NO氧化为NO ，所以在D中能观察到红棕色的气体，A装置中
2 2
不断产生的NO将生成的NO 从K 排出，当观察到D中红棕色消失时，D中充满了纯净的NO， 此时关闭
2 2
K，打开K、K ，通干燥纯净的Cl 和NO反应。(5)为收集产物NOCl和分离未反应的两种原料NO和
2 1 4 2
Cl，根据三种物质的沸点，控制装置E的温度-34℃≤T＜-5.5℃，可收集NOCl，装置F的温度要低
2
于-34℃，可将未反应的原料氯气冷凝。
3．(2022·陕西省宝鸡市三模)实验室以苯甲酸和乙醇为原料制备苯甲酸乙酯，实验装置如图(加热及夹
持装置已省略)。
反应原理： +C HOH +H O
2 5 2
物质 颜色、状态 沸点(℃) 密度(g·cm-3)
苯甲酸 无色晶体 249(100°C升华) 1.27
苯甲酸乙酯 无色液体 212.6 1.05
乙醇 无色液体。 78.3 0.79
环己烷 无色液体 80.8 0.73
实验步骤如下：
步骤1：在三颈烧瓶中加入12.20g苯甲酸、20mL环己烷、5mL浓硫酸、沸石，并通过分液漏斗加入
60mL(过量)乙醇，控制温度在65~70℃加热回流2h。反应时“环己烷-乙醇-水”会形成共沸物(沸点62.6℃)蒸馏出来，再利用分水器不断分离除去水，回流环己烷和乙醇。
步骤2：反应一段时间，打开旋塞放出分水器中液体，关闭旋塞，继续加热维持反应。
步骤3：将三颈烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中，分批加入NaCO 至溶液呈中性。
2 3
步骤4：用分液漏斗分离出有机层，水层用25mL乙醚萃取分液，然后合并至有机层。加入氯化钙，
对粗产物进行蒸馏，低温蒸出乙醚后，继续升温，接收210~213℃的馏分，得到产品10.00mL。
请回答下列问题：
(1)制备苯甲酸乙酯时，应采用_______方式加热；冷凝管中水流方向_______。
(2)根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶最适宜规格为_______。
A．100mL B．150mL C．250mL D．500mL
(3)加入环己烷的目的是____________________________。
(4)装置中分水器的作用是_______；判断反应已经完成的标志是_______。
(5)步骤3若加入NaCO 不足，在之后蒸馏时，蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因是
2 3
____________________________。
(6)步骤4中对水层用乙醚再萃取后合并至有机层的目的是_________________。下图关于步骤4中对
水层的萃取分液的相关操作的正确顺序为_______(用编号排序)；对粗产物进行蒸馏时应选用的_______冷
凝管(选填“直形”“球形”或“蛇形”)。
(7)本实验中苯甲酸乙酯的产率为_______。
【答案】(1) 热水浴 b进a出 (2)B
(3)通过形成“环己烷—乙醇—水”共沸物，易蒸馏出水
(4) 分离出生成物水，使平衡向正反应方向移动，提高苯甲酸的转化率 水层高度不变
(5)未除净的苯甲酸加热升华产生白烟
(6) 减少产品损耗，提高产量 CBAD 直形
(7)70%
【解析】由题意可知，制备苯甲酸乙酯得操作为将分液漏斗中的乙醇加入盛有苯甲酸、环己烷、浓硫
酸、沸石的三颈烧瓶中形成“环己烷—乙醇—水”共沸物，控制温度在65~70℃水浴加热三颈烧瓶制备苯甲酸乙酯，实验中分水器起不断分离除去水，冷凝回流环己烷和乙醇的作用。(1)由分析可知，制备苯甲酸
乙酯时，应采用控制温度在65~70℃水浴加热；为增强冷凝效果，球形冷凝管的水流方向为下口b进上口a
出；(2)由题意可知，三颈烧瓶中混合溶液的体积为85mL，由三颈烧瓶加热时溶液的体积不能超过容积的
，不能低于容积的 的原则可知，选用三颈烧瓶最适宜规格为150mL，故选B；(3)由分析可知，加入环
己烷的目的是通过形成“环己烷—乙醇—水”共沸物，使反应生成的水易蒸馏分离除去，使平衡向正反应
方向移动，提高苯甲酸的转化率；(4)装置中分水器的作用是分离出生成物水，使平衡向正反应方向移动，
提高苯甲酸的转化率；当分水器中水层高度不变时，说明三颈烧瓶中酯化反应达到最大限度，说明反应已
经完成；(5)步骤3加入碳酸钠溶液的目的是将苯甲酸转化为苯甲酸钠，防止之后蒸馏时，未除净的苯甲酸
加热升华产生白烟；(6)步骤4中对水层用乙醚再萃取后合并至有机层的目的是将水层中的苯甲酸乙酯萃取
出来，防止产品损耗导致产量降低；步骤4中对水层的萃取分液的相关操作为将乙醚加入盛有水层的分液
漏斗中，将分液漏斗倒转过来用力振荡，静置，然后打开分液漏斗活塞，将下层水层从分液漏斗的下口放
出，正确顺序为CBAD；蒸馏时，为便于镏出物顺利流下，应选择直形冷凝管；(7)由题意可知，制备苯甲
酸乙酯时，加入的乙醇过量，由12.20g苯甲酸反应制得10.00mL苯甲酸乙酯可知，苯甲酸乙酯的产率为
×100%=70%。
4．(2022·重庆市主城区高三第二次学业教学质量抽测)葡萄糖酸锌[Zn(C H O) 相对分子质量455]，是
6 11 7 2
一种有机补锌剂，易溶于热水，不溶于乙醇，温度高于100°C即开始分解。实验室制备葡萄糖酸锌装置如
图1(夹持、控温装置略)：
(1)图1中支管a的作用是_____________________，X处为冷凝回流装置，图2中仪器使用正确且效果
最好的是_______。(填字母)。(2)该反应需控制温度在90°C左右，其原因为_____________________，可采用的加热方式是_______。
(3)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为_____________________。
(4)反应完毕后，再经过一系列实验操作得到葡萄糖酸锌粗品。粗品含少量难溶于水的杂质，纯化粗品
的合理操作顺序是_______(填字母序号)。
A．待晶体充分析出后，减压过滤
B．在50°C下用恒温干燥箱烘干
C．趁热减压过滤，除去不溶物
D．将滤液冷却至室温，加入10mL95%乙醇溶液并搅拌促进晶体析出
E.取烧杯加入10mL蒸馏水，加热至微沸，加入粗品，得到葡萄糖酸锌饱和溶液
(5)测定产品纯度：取mg提纯后的产品溶于水配制成100.00mL溶液，取25.00mL置于锥形瓶中，向其
中滴入少量EBT作为指示剂(遇Zn2+生成Zn-EBT)，再加入过量的VmLcmol/LEDTA无色溶液(遇Zn2+生成
1 1
Zn-EDTA)，同时发生反应：Zn-EBT(酒红色)+EDTA=Zn-EDTA(无色)+EBT(蓝色)。再用cmol/LZn2+标准溶
2
液滴定至终点。三次滴定平均消耗锌标准溶液VmL。
2
①滴定终点的现象为_______。
②该产品的纯度为_______。(用含m，c、c，V、V 的代数式表示)
1 2 1 2
【答案】(1)平衡压强，使液体能顺利流下 A
(2) 温度过低葡萄糖酸锌会析出，且反应速率较慢，温度过高葡萄糖酸锌容易分解 水浴加热
(3)Ca(C H O)+ ZnSO= Zn(C H O)+CaSO ↓
6 11 7 2 4 6 11 7 2 4
(4)ECDAB
(5) 滴入最后一滴标准液后， 溶液恰好由蓝色变为酒红色，且保持半分钟不变色
【解析】(1)图中带支管的装置为恒压分液漏斗，支管的作用为平衡压强，使液体能顺利流下；X装置
为冷凝回流装置，应该选用球形冷凝管，冷凝水流向为下进上出，故选A；(2)根据题中信息，葡萄糖酸锌
易溶于热水，温度低时反应速率慢，且易析出；温度高于100oC葡萄糖酸锌开始分解，故温度过低葡萄糖酸锌会析出，且反应速率较慢，温度过高葡萄糖酸锌容易分解，因此反应控制温度在90°C左右，采用水
浴加热方式；(3)三颈烧瓶中是利用硫酸锌和葡萄糖酸钙制备葡萄糖酸锌，化学方程式为：Ca(C H O)+
6 11 7 2
ZnSO= Zn(C H O)+CaSO ↓；(4)葡萄糖酸锌易溶于热水，故先将葡萄糖酸锌溶于沸水中，后趁热过滤除
4 6 11 7 2 4
去不溶物；降低温度同时加入乙醇溶液，葡萄糖酸锌溶解度降低，晶体析出，减压过滤后在低温下烘干，
防止葡萄糖酸锌受热分解，故正确的顺序为：ECDAB；(5)整个滴定过程中EDTA与锌离子反应，锌离子
来源为两部分：一部分来自产品配成的溶液，另一部分为锌离子标准溶液。开始滴定时溶液中成分为Zn-
EDTA(无色)、EDTA、EBT，故溶液颜色为蓝色；用锌离子标准溶液滴定时，到达滴定终点会生成Zn-
EBT(酒红色)，即到终点颜色变化为蓝色变为酒红色。到达滴定终点的现象为：滴入最后一滴标准液后，
溶液恰好由蓝色变为酒红色，且保持半分钟不变色；Zn2++EDTA=Zn-EDTA，可找到关系式：
， 即25mL溶液中 ，100mL样品中
，样品的纯度为： 。
5．(2022·贵州省遵义市二模)丙烯腈(CH=CHCN)是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的重要单体，可以
2
由乙炔与HCN反应制得。原理如下CH≡CH+HCN CH=CHCN
2
Ⅰ．制备催化剂CuCl
2
(1)通过查阅资料有两种方案可以制备
方案1：铜屑与HO 在浓盐酸中反应
2 2
方案2：铜丝在氯气中燃烧
方案1的实验原理如图所示
①器a的名称____________。②请写出方案1的反应原理__________________(用离子方程式表达)。
(2)用恒压滴液漏斗分批多次滴加HO，且HO 过量，原因是______________。
2 2 2 2
(3)方案2燃烧后的固体溶于水，过滤后发现一些白色固体X，为检测X的成分，某同学将其溶于稀硫
酸，白色固体变为红色，且溶液呈蓝色，推测X为_____
Ⅱ．合成丙烯腈
已知：①电石的主要成分是CaC ，还含有少量硫化钙
2
②HCN易挥发，有毒，具有较强的还原性
(4)HCN的电子式_____
(5)纯净的乙炔是无色、无臭的气体。但用电石制取的乙炔时常伴有有臭鸡蛋气味，这种物质是
___________________。
(6)从下列选择装置D中可盛放的溶液
A．高锰酸钾溶液B．NaOH溶液 C．饱和食盐水 D．盐酸溶液
(7)工业用200 kg 含CaC 质量分数80%的电石，生产得到丙烯腈79.5 kg，计算产率
2
___________________。
【答案】(1) 三颈烧瓶 Cu+H O+2H+=Cu2++2H O
2 2 2
(2)H O 不稳定易分解，让反应更充分，提高CuCl 的产量
2 2 2
(3)CuCl (4) (5)H S气体 (6)A (7)60%
2
【解析】丙烯腈(CH=CHCN)是通过CH≡CH+HCN CH=CHCN得到，制备催化剂CuCl 常用
2 2 2
铜屑与HO 在浓盐酸中反应得到或则铜丝在氯气中燃烧得到，制备乙炔时常用电石与饱和食盐水反应得到，
2 2
由于含有硫化氢杂质，用硫酸铜溶液处理，将乙炔通入到氯化铜和HCN溶液中水浴加热反应生成丙烯腈，
由于HCN有毒，因此尾气用高锰酸钾溶液处理。(1)①根据图中得到仪器a的名称三颈烧瓶；②方案1的反
应原理是铜屑与HO 在浓盐酸中反应生成氯化铜和水，其离子方程式为：Cu+H O+2H+=Cu2++2H O；(2)
2 2 2 2 2用恒压滴液漏斗分批多次滴加HO，且HO 过量，原因是HO 不稳定易分解，生成的铜离子对双氧水分
2 2 2 2 2 2
解起催化作用，也为了让反应更充分，提高CuCl 的产量；(3)方案2燃烧后的固体溶于水，过滤后发现一
2
些白色固体X，为检测X的成分，某同学将其溶于稀硫酸，白色固体变为红色，且溶液呈蓝色，说明该白
色物质再酸性条件下反应生成Cu和铜离子，则根据氧化还原反应原理推测X为CuCl；(4)HCN中碳氮共
用三对电子，碳氢共用一对电子，因此HCN的电子式 ； (5)纯净的乙炔是无色、无臭的气体。但
用电石制取的乙炔时常伴有有臭鸡蛋气味，这种物质是HS气体；(6)HCN易挥发，D装置主要处理挥发出
2
的HCN气体，HCN有毒，具有较强的还原性，因此利用高锰酸钾强氧化性将具有强还原性物质HCN发生
氧化还原反应，因此装置D中可盛放的溶液为A；(7)工业用200 kg 含CaC 质量分数80%的电石，根据
2
CaC ～CH=CHCN关系式，理论上得到丙烯腈质量为 ，实际生产得到丙烯腈
2 2
79.5 kg，则丙烯腈的产率 。
6．(2022·陕西省渭南市二模)2—硝基—1，3—苯二酚是重要的医药中间体。实验室常以间苯二酚为原
料，经磺化、硝化、去磺酸基三步合成：
部分物质相关性质如表：
名称 相对分子质量 性状 熔点/℃ 水溶性(常温)
间苯二酚 110 白色针状晶体 110.7 易溶
2—硝基—1，3—苯二 桔红色针状晶
155 87.8 难溶
酚 体
制备过程如下：
第一步：磺化。称取77.0g间苯二酚，碾成粉末放入烧瓶中，慢慢加入适量浓硫酸并不断搅拌，控制
温度在一定范围内搅拌15min(如图1)。第二步：硝化。待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中，充分冷却后加入“混酸”，控制温度继续搅拌
15min。
第三步：蒸馏。将硝化反应混合物的稀释液转移到圆底烧瓶B中，然后用如图2所示装置进行水蒸气
蒸馏(水蒸气蒸馏可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来，从而达到分离提纯
的目的)，收集馏出物，得到2—硝基—1，3—苯二酚粗品。
请回答下列问题：
(1)图1中仪器b的名称是_______；磺化步骤中控制温度最合适的范围为_______(填字母代号，下同)。
A．30～60℃ B．60～65℃ C．65～70℃ D．70～100℃
(2)已知：酚羟基邻对位的氢原子比较活泼，均易被取代。请分析第一步磺化引入磺酸基基团(—SO H)
3
的作用是_______。
(3)硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是_____________________。
(4)水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一，被提纯物质必须具备的条件正确的是_______。A．不
溶或难溶于水，便于最后分离 B．具有较低的熔点
C．在沸腾下与水不发生化学反应 D．难挥发性
(5)下列说法正确的是_______。
A．直型冷凝管内壁中可能会有红色晶体析出
B．烧瓶A中长玻璃管起稳压作用，既能防止装置中压强过大引起事故，又能防止压强过小引起倒吸C．反应一段时间后，停止蒸馏，先熄灭酒精灯，再打开旋塞，最后停止通冷凝水
(6)蒸馏所得2—硝基—1，3—苯二酚中仍含少量杂质，可用少量乙醇水混合剂洗涤。请设计简单实验
证明2—硝基—1，3—苯二酚已经洗涤干净______________。
(7)本实验最终获得15.5g桔红色晶体，则2—硝基—1，3—苯二酚的产率约为_______(保留3位有效数
字)。
【答案】(1) 球形冷凝管 B
(2)防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子
(3)在烧杯中加入适量的浓硝酸，沿杯壁缓慢加入一定量的浓硫酸，边加边搅拌，冷却
(4)AC (5)AB
(6)取最后一次洗涤液少量，滴加氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净，反之则没有洗涤干
净 (7)14.3%
【解析】由题中信息可知，间苯二酚与适量浓硫酸共热后可发生磺化反应；待磺化反应结束后将烧瓶
置于冷水中，充分冷却后加入“混酸”，控制温度继续搅拌15min；将硝化反应混合物的稀释液进行水蒸
气蒸馏可以得到2-硝基- 1，3-苯二酚。(1)根据仪器的外观可知图1中仪器b的名称是球形冷凝管；由题中
信息可知，在磺化步骤中要控制温度低于65°C。若温度过低，磺化反应的速率过慢；间苯二酚具有较强的
还原性，而浓硫酸具有强氧化性，若温度过高，苯二酚易被浓硫酸氧化，并且酚羟基的所有邻位均可被磺
化，这将影响下一步硝化反应的进行，因此，在磺化步骤中控制温度最合适的范围为60°C~65°C，故选
B；(2)已知酚羟基邻对位的氢原子比较活泼，均易被取代，故第一步磺化引入磺酸基基团(—SO H)的作用
3
是防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子；(3)类比浓硫酸的稀释方法，为了防止液体飞溅和硝酸温度过
高发生分解和挥发过多，要将浓硫酸慢慢加入浓硝酸中，因此硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是：在
烧杯中加入适量的浓硝酸，沿杯壁缓慢加入一定量的浓硫酸，边加边搅拌，冷却；(4)由题中信息可知，水
蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一，在低于100°C的情况下，有机物可以随水蒸气一起被蒸馏出来，
从而达到分离提纯的目的。因此，被提纯物质必须具备的条件是：其在一定的温度范围内有一定的挥发性，
可以随水蒸气一起被蒸馏出来；不溶或难溶于水，便于最后分离；在沸腾条件下不与水发生化学反应，故
选AC；(5)A项，由于2-硝基-1，3-苯二酚的熔点是87.8°C，且难溶于水，因此冷凝管C中有2-硝基-1，
3-苯二酚析出，可能看到的现象是冷凝管内壁有桔红色晶体析出，故A正确；B项，图2中烧瓶A中长玻
璃管起稳压作用，能使装置中的气体压强维持在一定的安全范围， 既能防止装置中压强过大引起事故，
又能防止压强过小引起倒吸，故B正确；C项，反应一段时间后，停止蒸馏，应先打开旋塞，再熄灭酒精
灯，C错误；故选AB；(6)实验证明2-硝基-1，3-苯二酚已经洗涤干净， 只需证明产品中不含硫酸根离子
即可，具体操作为：取最后一次洗涤液少量，滴加氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净，反之则没有洗涤干净；(7)77.0 g间苯二酚的物质的量为 =0.7mol，理论上可以制备出2-硝基-1，3-苯二
酚0.7mol，质量为0.7mol×155g/mol=108.5g。 本实验最终获得15.5g桔红色晶体，则2-硝基-1，3-苯二酚
的产率为 。
7．(2022·四川省成都市高三模拟)实验室在非水体系中合成CrCl (THF) [化学名称为三氯三(四氢呋喃)
3 3
合铬(Ⅲ)]的原理为CrCl +3THF CrCl (THF) 。相关物质性质见下表：
3 3 3
物质 摩尔质量 熔点 (℃) 沸点 (℃) 密度 (g·cm-3)
THF(四氢呋喃) 72 -108 66 0.89
CrCl 158.5 83
3
CrCl (THF) 374.5 143
3 3
实验步骤如下：
①按图所示组装仪器。
②填装反应物：称取6.340 g(0.04 mol)无水CrCl 和0.20 g锌粉放入纸质反应管(用滤纸制作)内，双颈
3
烧瓶中加入100 mL无水THF(四氢呋喃，过量)。
③合成CrCl (THF) ：先通入一段时间N 后，然后在球形冷凝管中通入冷却水，加热THF至沸腾，
3 3 2THF蒸气通过联接管进入提取管中，在冷凝管中冷凝回流到纸质反应管中进行反应，当纸质反应管中的液
面高于虹吸管最高处时，发生虹吸现象，纸质管中的液体流入双颈烧瓶，从而实现了 THF与CrCl 的连续
3
反应及产物的连续萃取。
④分离CrCl (THF) ：回流2.5 h，再通入N 冷却至室温。取下双颈烧瓶，在通风橱中蒸发THF至有较
3 3 2
多固体析出，冷却、抽滤、干燥称量，得产品6.290 g。
请回答：
(1)步骤①后需进行的实验操作是___________，步骤③中冷却水进水口是___________(填“a”或
“b”)。
(2)CrCl 和CrCl (THF) 在 THF的溶解性分别为___________、___________(填“溶”或“不溶”)。
3 3 3
(3)步骤③通入N 的目的可能是___________。
2
(4)该实验中THF的作用是___________。
(5)该实验过程用电热套加热，不可用明火直接加热的原因是___________。
(6)本实验制得产品CrCl (THF) 的产率为___________(保留3位有效数字)。
3 3
【答案】(1) 检查装置的气密性 a (2) 不溶 溶
(3)排尽装置内的空气，防止空气中水蒸气对产物造成影响
(4)反应物和萃取剂 (5)THF易挥发、易燃，遇明火可能发生爆炸
(6)42.0%
【解析】(1)实验仪器连接好后，首先需要检查装置气密性；冷却水是下面进上面出，这样冷凝效果最
好，应该从a口进；(2)由实验步骤③中实验原理可知，四氢呋喃在圆底烧瓶和纸质反应器中循环，只有
CrCl 不溶于四氢呋喃、CrCl (THF) 溶于四氢呋喃方能实现四氢呋喃与CrCl 的连续反应及产物的连续萃
3 3 3 3
取，故CrCl 和CrCl (THF) 在THF的溶解性分别为不溶、溶；(3)根据题意，该实验要在在非水体系中合成
3 3 3
CrCl (THF) ，因此实验开始之前需先通入一段时间N，排除装置内的空气，防止空气中的水蒸气对产物造
3 3 2
成影响；(4)由题目中的信息可知，THF是反应物之一，另外通过第2问的分析可知，THF是萃取剂；(5)由
题中表格信息可知THF沸点较低，且可以燃烧，故不可以用明火直接加热的原因是THF易挥发，易燃，
遇明火可能发生爆炸；(6)由题可知四氢呋喃过量，假设理论上生成CrCl (THF) 的质量为 ，则根据反应原
3 3
理有：则有 ，所以本实验制备产品CrCl (THF) 的产率为 。
3 3
1．【2022•山东卷】实验室制备KMnO 过程为：①高温下在熔融强碱性介质中用KClO 氧化MnO 制
4 3 2
备KMnO ；②水溶后冷却，调溶液 至弱碱性，KMnO 歧化生成KMnO 和MnO ；③减压过滤，将滤
2 4 2 4 4 2
液蒸发浓缩、冷却结晶，再减压过滤得KMnO 。下列说法正确的是( )
4
A．①中用瓷坩埚作反应器
B．①中用NaOH作强碱性介质
C．②中KMnO 只体现氧化性
2 4
D．MnO 转化为KMnO 的理论转化率约为66.7%
2 4
【答案】D
【解析】根据题意，高温下在熔融强碱性介质中用KClO 氧化MnO 制备KMnO ，然后水溶后冷却调
3 2 2 4
溶液pH至弱碱性使KMnO 歧化生成KMnO 和MnO ，Mn元素的化合价由+6变为+7和+4。A项，①中
2 4 4 2
高温下在熔融强碱性介质中用KClO 氧化 MnO 制备KMnO ，由于瓷坩埚易被强碱腐蚀，故不能用瓷坩
3 2 2 4
埚作反应器，A不正确；B项，制备KMnO 时为为防止引入杂质离子，①中用KOH作强碱性介质，不能
4
用NaOH，B不正确；C项，②中KMnO 歧化生成KMnO 和MnO ，故其既体现氧化性又体现还原性，C
2 4 4 2
不正确；D项，根据化合价的变化分析，KMnO 歧化生成KMnO 和MnO 的物质的量之比为2：1，根据
2 4 4 2
Mn元素守恒可知，MnO 中的Mn元素只有 转化为KMnO ，因此，MnO 转化为KMnO 的理论转化率约
2 4 2 4
为66.7%，D正确；故选D。
2．【2022•广东选择性考试】实验室用MnO 和浓盐酸反应生成Cl 后，按照净化、收集、性质检验及
2 2
尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )
【答案】D【解析】A项，浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，可用饱和食盐水除去HCl，Cl 可用浓硫酸干
2
燥，A装置能达到实验目的，故A不符合题意；B项，氯气的密度大于空气，用向上排空气法收集，B装
置能收集氯气，故B不符合题意；C项，湿润的红布条褪色，干燥的红色布条不褪色，可验证干燥的氯气
不具有漂白性，故C不符合题意；D项，氯气在水中的溶解度较小，应用NaOH溶液吸收尾气，D装置不
能达到实验目的，故D符合题意；故选D。
3．(2021•全国甲卷)实验室制备下列气体的方法可行的是( )
气体 方法
A 氨气 加热氯化铵固体
B 二氧化氮 将铝片加到冷浓硝酸中
C 硫化氢 向硫化钠固体滴加浓硫酸
D 氧气 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
【答案】D
【解析】A项，氯化铵不稳定，加热易分解生成氨气和氯化氢，但两者遇冷又会化合生成氯化铵固体，
所以不能用于制备氨气，A不可行；B项，将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化现象，不能用于制备二氧化
氮，B不可行；C项，硫化氢为还原性气体，浓硫酸具有强氧化性，不能用浓硫酸与硫化钠固体反应制备
该硫化氢气体，因为该气体会与浓硫酸发生氧化还原反应，C不可行；D项，实验室加热氯酸钾和二氧化
锰的混合物，生成氯化钾和氧气，二氧化锰作催化剂，可用此方法制备氧气，D可行；故选D。
4．(2021•全国乙卷)在实验室采用如图装置制备气体，合理的是( )
化学试剂 制备的气体
A Ca(OH) +NHCl NH
2 4 3
B MnO+HCl(浓) Cl
2 2C MnO+KClO O
2 3 2
D NaCl+H SO (浓) HCl
2 4
【答案】C
【解析】由实验装置图可知，制备气体的装置为固固加热装置，收集气体的装置为向上排空气法，说
明该气体的密度大于空气的密度。A项，氨气的密度比空气小，不能用向上排空法收集，故A错误；B项，
二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气为固液加热反应，需要选用固液加热装置，不能选用固固加热装置，故B
错误；C项，二氧化锰和氯酸钾共热制备氧气为固固加热的反应，能选用固固加热装置，氧气的密度大于
空气，可选用向上排空气法收集，故C正确；D项，氯化钠与浓硫酸共热制备为固液加热反应，需要选用
固液加热装置，不能选用固固加热装置，故D错误；故选C。
5．【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
2 2 4 2
制备二草酸合铜(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________。【答案】(1)分液漏斗和球形冷凝管
(2) CuSO ·5H O风化失去结晶水生成无水硫酸铜
4 2
(3)CuO
(4)3H C O+2K CO=2KHC O+K C O+2H O+2CO↑
2 2 4 2 3 2 4 2 2 4 2 2
(5)分批加入并搅拌
(6)水浴
(7)冷却结晶、过滤、洗涤
【解析】取已知浓度的CuSO 溶液，搅拌下滴加足量NaOH溶液，产生浅蓝色沉淀氢氧化铜，加热，
4
氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀，过滤，向草酸(H C O)溶液中加入适量KCO 固体，制得KHC O 和
2 2 4 2 3 2 4
KC O 混合溶液，将KHC O 和KC O 混合溶液加热至80-85℃，加入氧化铜固体，全部溶解后，趁热过
2 2 4 2 4 2 2 4
滤，将滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。(1)由
CuSO ·5H O固体配制硫酸铜溶液，需用天平称量一定质量的CuSO ·5H O固体，将称量好的固体放入烧杯
4 2 4 2
中，用量筒量取一定体积的水溶解CuSO ·5H O，因此用不到的仪器有分液漏斗和球形冷凝管。
4 2
(2)CuSO ·5H O含结晶水，长期放置会风化失去结晶水，生成无水硫酸铜，无水硫酸铜为白色固体。(3)硫
4 2
酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀，加热，氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀。(4)
草酸和碳酸钾以物质的量之比为1.5:1发生非氧化还原反应生成KHC O、KC O、CO 和水，依据原子守
2 4 2 2 4 2
恒可知，反应的化学方程式为：3HC O+2K CO=2KHC O+K C O+2H O+2CO↑。(5)为防止草酸和碳酸钾
2 2 4 2 3 2 4 2 2 4 2 2
反应时反应剧烈，造成液体喷溅，可减缓反应速率，将碳酸钾进行分批加入并搅拌。(6)Ⅲ中将混合溶液加
热至80-85℃，应采取水浴加热，使液体受热均匀。(7)从溶液获得晶体的一般方法为蒸发浓缩、冷却结晶、
过滤、洗涤、干燥，因此将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到二草酸合铜
(Ⅱ)酸钾晶体。
6．【2022•海南省选择性考试】(12分)磷酸氢二铵[(NH )HPO ]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸
4 2 4
吸收氨气制备(NH )HPO ，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
4 2 4回答问题：
(1)实验室用NH Cl (s)和Ca(OH) (s)制备氨气的化学方程式为_______。
4 2
(2)现有浓HPO 质量分数为85%，密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7mol/L的HPO 溶液，则需浓
3 4 3 4
HPO _______mL(保留一位小数)。
3 4
(3)装置中活塞 的作用为_______。实验过程中，当出现_______现象时，应及时关闭 ，打开 。
(4)当溶液pH为8.0~9.0时，停止通NH ，即可制得(NH )HPO 溶液。若继续通入NH ，当 时，
3 4 2 4 3
溶液中OH-、_______和_______(填离子符号)浓度明显增加。
(5)若本实验不选用pH传感器，还可选用_______作指示剂，当溶液颜色由_______变为_______时，停
止通NH 。
3
【答案】(1) 2NHCl+Ca(OH) CaCl +2H O+2NH ↑
4 2 2 2 3
(2)11.5 (3)平衡气压防倒吸 倒吸
(4) NH + PO 3- (5)酚酞 无 浅红
4 4
【解析】本实验的实验目的为制备磷酸二氢铵[(NH )HPO ]，实验原理为2NH +H PO =[(NH )HPO ]，
4 2 4 3 3 4 4 2 4
结合相关实验基础知识分析解答问题。(1)实验室用NH Cl(s)和Ca(OH) (s)在加热的条件下制备氨气，反应
4 2
的化学方程式为2NH Cl+Ca(OH) CaCl +2H O+2NH ↑；(2)根据公式 可得，浓HPO 的浓度
4 2 2 2 3 3 4
，溶液稀释前后溶质的物质的量不变，因此配制100mL
1.7mol/L的HPO 溶液，需要浓HPO 的体积V= ；(3)由于NH 极易
3 4 3 4 3
溶于水，因此可选择打开活塞K 以平衡气压，防止发生倒吸，所以实验过程中，当出现倒吸现象时，应及
2
时关闭K，打开K；(4)继续通入NH ，(NH )HPO 继续反应生成(NH )PO ，当pH＞10.0时，溶液中
1 2 3 4 2 4 4 3 4
OH-、NH + 、PO 3-的浓度明显增加；(5)由(4)小问可知，当pH为8.0~9.0时，可制得(NH )HPO ，说明
4 4 4 2 4
(NH )HPO 溶液显碱性，因此若不选用pH传感器，还可以选用酚酞作指示剂，当溶液颜色由无色变为浅
4 2 4
红时，停止通入NH ，即可制得(NH )HPO 溶液。
3 4 2 4
7．【2022•辽宁省选择性考试】(14分)H O 作为绿色氧化剂应用广泛，氢醌法制备HO 原理及装置如
2 2 2 2
下：已知：HO、HX等杂质易使 催化剂中毒。回答下列问题：
2
(1)A中反应的离子方程式为___________。
(2)装置B应为___________(填序号)。
(3)检查装置气密性并加入药品，所有活塞处于关闭状态。开始制备时，打开活塞___________，控温
45℃。一段时间后，仅保持活塞b打开，抽出残留气体。随后关闭活塞b，打开活塞___________，继续反
应一段时间。关闭电源和活塞，过滤三颈烧瓶中混合物，加水萃取，分液，减压蒸馏，得产品。
(4)装置F的作用为___________。
(5)反应过程中，控温45℃的原因为___________。
(6)氢醌法制备HO 总反应的化学方程式为___________。
2 2
(7)取 产品，加蒸馏水定容至 摇匀，取 于锥形瓶中，用0.0500mol·L－1酸性
KMnO 标准溶液滴定。平行滴定三次，消耗标准溶液体积分别为19.98mL、20.90mL、20.02mL。假设其他
4
杂质不干扰结果，产品中HO 质量分数为___________。
2 2
【答案】(1) Zn+2H+=Zn+H↑
2
(2)③①
(3) a、b c、d(4)防止外界水蒸气进入C中使催化剂中毒
(5)适当升温加快反应速率，同时防止温度过高HO 分解
2 2
(6) H +O HO
2 2 2 2
(7)17%
【解析】从HO 的制备原理图可知，反应分两步进行，第一步为H 在Ni催化作用下与乙基葱醌反应
2 2 2
生成乙基蒽醇，第二步为O 与乙基蒽醇反应生成HO 和乙基蒽醌。启普发生器A为制取H 的装置，产生
2 2 2 2
的H 中混有HCl和HO，需分别除去后进入C中发生第一步反应。随后氧气源释放的氧气经D干燥后进
2 2
入C中发生反应生成HO 和乙基蒽醌，F中装有浓HSO ，与C相连，防止外界水蒸气进入C中，使催化
2 2 2 4
剂Ni中毒。(1)A中锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，反应的离子方程式为Zn+2H+=Zn+H↑；(2)H O、
2 2
HX等杂质易使Ni催化剂中毒，需分别通过装有饱和食盐水和浓HSO 的洗气瓶除去，所以装置B应该选
2 4
③①；(3)开始制备时，打开活塞a、b，A中产生的H 进入C中，在Ni催化作用下与乙基蒽醌反应生成乙
2
基蒽醇，一段时间后，关闭a，仅保持活塞b打开，将残留H 抽出，随后关闭活塞b，打开活塞c、d，将
2
O 通入C中与乙基蒽醇反应生成HO 和乙基蒽醌。(4)H O容易使Ni催化剂中毒，实验中需要保持C装置
2 2 2 2
为无水环境，F的作用为防止外界水蒸气进入C中。(5)适当升温加快反应速率，同时防止温度过高HO 分
2 2
解，所以反应过程中控温45℃；(6)第一步为H 在Ni催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇，第二步为
2
O 与乙基蒽醇反应生成HO 和乙基蒽醌，总反应为H+O HO。(7)滴定反应的离子方程式为
2 2 2 2 2 2 2
2 MnO-+5H O+6H+=2 Mn2++5O ↑+8H O，可得关系式：2 KMnO ~5H O。三组数据中20.90mL偏差较大，
4 2 2 2 2 4 2 2
舍去，故消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为20.00mL，HO 的质量分数
2 2
。
