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第03 讲 常见物质的制备
目录
01 课标达标练
题型01 考查涉及无机气体类制备实验
题型02 考查固体类无机物的制备实验
题型03 考查有机物的制备与提纯
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 考查涉及无机气体类制备实验
1.(2025·天津·二模)FeCl3在无机化工产业中有重要用途,已知无水FeCl3易潮解,加热易升华。实验室
制备FeCl3并对其进行性质探究。
Ⅰ.制备无水FeCl3
(1)A 为氯气发生装置,A 中橡皮管的作用是 ,反应的离子方程式是 。
(2)B 中的试剂是 ,装置F 的作用是 。
Ⅱ.探究FeCl3的性质
(3)将制得的无水FeCl3配成250 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液,以下操作错误的是 。定容时采用
操作4,所配溶液浓度 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
1
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(4)将酸化的5 mL 0.l mol/L FeCl3溶液与2 mL 0.l mol/L Na2SO3溶液混合,得到红色溶液(Fe3+与
可以
形成红色配离子),一段时间后红色褪去。溶液褪色的原因是 。
(5)为进一步探究FeCl3的性质,某小组进行了如下实验:
操作
序号
现象
a
蒸发时,试管内有白雾
b
灼烧时,导出的气体可以使NaBr 溶液变黄
c
最终,试管底部留有黑色固体
①结合化学方程式,解释a 中的实验现象 。
②将c 中黑色固体溶于浓盐酸,无气泡产生,小组同学判断黑色固体中含有正二价铁,其判断理由是
。
(6)在1.4
的
溶液中,含有杂质
。若通过直接调节
的方法使
沉淀完全,是否同
时会有
沉淀生成? (填“是”或“否”)。向溶液中加入
将
氧化为
,调
节
使
恰好沉淀完全(浓度等于
)此时溶液的
约为 。(已知25℃时
、
、
的Ksp分别为
、
、
)
2.(2025·四川广安·模拟预测)氨基磺酸(H2NSO3H,摩尔质量为97g/mol)是一种无味、无毒的固体强
酸,可用于制备金属清洗剂等,微溶于乙醇,260℃时分解,溶于水时存在反应:
。实验室用羟胺(NH2OH)和SO2反应制备氨基磺酸。已知:NH2OH 性质不
稳定,室温下同时吸收水蒸气和CO2时迅速分解,加热时爆炸。根据下列装置回答相关问题:
(1)气流从左至右,导管接口连接顺序为a→ (装置可以重复使用)
(2)实验过程中,先旋开 (填“A”或“C”)装置的分液漏斗活塞,装置C 应采用 来控制温
2
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度。
(3)实验完毕后,采用 操作分离C 装置中的混合物,乙醇洗涤粗产品的目的是 。
(4)产品纯度测定。准确称取2.500g 氨基磺酸粗品配成250mL 待测液,取25.00mL 待测液于锥形瓶中,
以淀粉—碘化钾溶液做指示剂,用0.08000mol·L-1的NaNO2标准溶液进行滴定至终点,消耗NaNO2标准溶
液25.00mL。此时氨基磺酸恰好被完全氧化成N2,NaNO2的还原产物也为N2。
滴定时发生反应的化学方程式为 ,滴定终点为 ,氨基磺酸粗品的纯度= (保留2 位小
数)。
3.(2025·云南昆明·模拟预测)高铜酸钠
是一种难溶于水的黑色固体,具有强氧化性,仅在碱
性条件下较稳定。可利用NaClO 溶液氧化
制备,实验装置如图所示:
回答下列问题:
(1)仪器X 的名称为 ;A 的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ;B 中的
试剂名称为 。
(2)C 中生成NaClO 后,再滴加
溶液制备
,反应的离子方程式为 ;C 中的
NaOH 需要过量,原因是 。
(3)反应后将C 中混合物抽滤(减压过滤),依次用冷NaOH 溶液、无水乙醇洗涤,真空干燥得到黑色固
体。抽滤的优点是 。
(4)取少量
,加入稀硫酸,溶液变蓝,产生无色气体,该气体的分子式为 。
4.(2025·江西南昌·三模)某学习小组在实验室模拟工业制备硫氰化钾(
)。实验装置如图:
已知:①
不溶于水,比水重;
不溶于
;②三颈烧瓶内盛放有
、水和催化剂。
实验步骤如下:
(1)图D 装置中装
溶液的仪器名称 。
(2)制备
溶液:
(该反应比较缓慢)
3
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①实验前,经检验装置的气密性良好。
②实验开始时打开
,加热装置A、D,使A 中产生的气体缓缓通入D 中,至
消失。则:装置A 中反
应的化学方程式是 ;装置C 的作用是 ;三颈烧瓶内的导气管口必须没入下层
液体,目的是 。
(3)制备
溶液:熄灭A 处的酒精灯,关闭
,移开水浴,将装置D 继续加热至
,当
完全分解后(
),打开
,再缓缓滴加入适量的
溶液,发生反应:
。
甲同学认为:实验中滴加入相同浓度的
溶液比
溶液更好,理由是 。制备硫氰化钾
晶体:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾
晶体。
(4)装置E 用来吸收尾气,防止污染环境,吸收
生成无色无味气体的离子方程式为 。(铬
元素被还原为
)
(5)若将装置E 中的酸性重铬酸钾溶液替换成酸性硫酸铁溶液,过滤装置E 中吸收尾气后的悬浊液,得
到滤液x。现取少量滤液x 进行如图所示的探究实验。
已知:
(白色)。
①试管b 中产生银镜的原因是 (用离子方程式表示)。
②观察到试管c 中出现上述实验现象后,用力振荡试管c,又观察到红色褪去且白色沉淀增多,结合平衡
移动的知识解释其原因 。
02 考查固体类无机物的制备实验
5.(2025·江苏盐城·模拟预测)亚碲酸钠(
)在有机合成和细菌学中有重要应用。
Ⅰ.实验室制备亚碲酸钠
以
固体(难溶于水)、NaOH 溶液、
溶液为原料,利用甲、乙装置制备亚碲酸钠。
4
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已知:①
;
②
难溶于水,亚碲酸钠易溶于水,碲酸钠(
)难溶于水。
(1)若反应中
中Cu 元素均转化成
,则90℃时制备亚碲酸钠的离子反应方程式为
。
(2)仪器a 的名称为 。其他条件相同时,适当增加
溶液的浓度,可提高碲元素的浸出
率,但
溶液的浓度过大,碲元素的浸出率减小的原因可能是 。
(3)所得滤渣的成分主要含有CuO、
,可将CuO、
还原,回收Cu。为确定还原剂添加量,通过
如下实验方案测定滤渣中CuO、
的质量分数。
a.取两份质量均为1.000g 的滤渣;
b.一份加足量稀硝酸,溶解后过滤(杂质不与稀硝酸反应)。测得溶液中
;
c.另一份加足量稀盐酸,溶解后过滤(杂质不与盐酸反应),测得溶液中
。
则滤渣中CuO 的质量分数为 。(写出计算过程)
Ⅱ.工业上从阳极泥中提取亚碲酸钠的工艺流程如下
(4)600K 左右时,向阳极泥中加入一定浓度
溶液“焙烧”,单质Te 转化为TeO2的化学方程式为
。
(5)检验“还原”过程中
是否过量的简单实验方案为 。
(6)常温下,往1mol/L
溶液中滴加盐酸,当溶液pH=5 时,溶液中
。(已知:
的
、
)
6.(2025·陕西西安·二模)碳酸镁晶须可作为橡胶制品的优良填充剂和补强剂,也是制备高纯氧化镁等材
料的中间体。
Ⅰ.合成碳酸镁晶须
5
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步骤1:配制
溶液和
溶液。
步骤2:将所配
溶液倒入四口烧瓶中,50℃水浴加热,边搅拌边把所配
溶液于
内逐
滴加入
溶液中,然后用氨水调节溶液
至9.5。
步骤3:放置
后,过滤、洗涤、干燥得碳酸镁晶须产品
。
(1)步骤1 中配制
溶液时,所需玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外,还有
(填字母)。
(2)①步骤2 中采用水浴加热的优点是 。
②根据上述实验药品的用量,四口烧瓶最适宜的规格为 (填字母)。
A.
B.
C.
D.
③生成
的离子方程式为 。
Ⅱ.测定合成的
中的
值
称量
碳酸镁晶须,放入如下图所示的广口瓶中,加入水,滴入稀硫酸与晶须反应,生成的
被过
量的
溶液吸收,在室温下反应
,反应后期将温度升高到30℃,最后向小烧杯中加入足量氯化
钡溶液后,用已知浓度的盐酸滴定反应液至中性,从而测得
的总量;再重复上述操作2 次。
(3)装置中气球的作用是 。
(4)“用已知浓度的盐酸滴定反应液至中性”的过程中,下列操作正确的是___________(填字母)。
A.眼睛应平视滴定管内凹液面的变化
B.用量筒量取
反应液装入滴定管
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C.滴定接近终点时,用洗瓶冲洗锥形瓶内壁
D.锥形瓶内溶液变色后,立即记录滴定管液面刻度
(5)“反应后期升温到30℃”的目的是 。
(6)设
溶液为
,3 次实验测得消耗
盐酸的体积平均值为
,
(用含
、
、、
的代数式表示)。
7.(2025·云南丽江·模拟预测)硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,摩尔质量为392 g/mol]为浅绿色晶
体,又称摩尔盐,能溶于水,难溶于乙醇。某兴趣小组以废铁屑(含少量硫化物、Fe2O3、油污等杂质)为
原料制备摩尔盐的流程如下:
回答下列问题:
(1)Na2CO3溶液呈碱性的主要原因是 (用离子方程式表示)。
(2)“酸溶”在如图所示装置中完成(部分夹持装置省略)。仪器a 的名称是 。
(3)“还原”过程主要反应的离子方程式为 。
(4)“系列操作”包括:将转化后溶液蒸发浓缩至有晶膜出现时,冷却结晶, ,用无水乙醇洗
涤,晾干。
(5)产品纯度测定:
准确称取8.0 g 产品,加硫酸溶解,用容量瓶配制100 mL 溶液。取25.00 mL 上述溶液于锥形瓶中,用
0.0500 mol/L 的酸性KMnO4标准溶液滴定,消耗标准溶液体积数据如表所示:
滴定次数
1
2
3
4
消耗酸性KMnO4标
准溶液的体积/mL
21.60
20.02
20.00
19.98
(滴定原理:
)
①滴定达到终点的标志是:当滴加最后半滴高锰酸钾溶液时, 。
②滴定前锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,则消耗标准溶液体积 (填“偏高”“偏低”或“无影
响”)。
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③产品的纯度为 。
8.(2025·河北衡水·二模)焦硫酸钠
常用于金属表面除锈、作酸性催化剂等。某小组设计方案
制备焦硫酸钠并探究其性质:
制备原理:
注意:350℃以上,
会分解为
和
。
实验步骤(简易流程):
回答下列问题:
(1)“混合”时需要使用下列哪些仪器 (填字母)。
“混合”操作时需佩戴耐酸手套和护目镜,其目的是 。
(2)制备
时,选择瓷坩埚,不能选用
坩埚,其原因是 。当坩埚壁 (填实验现象)
时停止加热。
(3)“快速洗涤”用少量冰水冲洗粗产品且冲洗时间不超过2 秒,其目的是 。
(4)“过滤干燥”中,选择硅胶
,不选用碱石灰,其原因是 。
(5)设计如下实验探究焦硫酸钠的性质:
实验
操作及现象
a
取少量产品溶于蒸馏水中,滴加紫色石蕊溶液,溶液变红色
b
取少量产品于试管中,加热至350℃以上,用镊子夹一块湿润的
品红试纸接近试管口,试纸变黑;加热至不再产生气体为止,
冷却,向试管中加入水,滴加
溶液,产生白色沉淀
实验a 发生的化学反应方程式为 。实验b 中“白色沉淀”是 (填化学式)。
(6)产品保存的方法是 。
9.(2025·浙江·一模)氧泡泡是有优良杀菌及漂白效果的氧系清洁剂,其主要成分是过碳酸钠
(Na2CO3·xH2O2)。
I、过碳酸钠的制备:实验小组在实验室使用工业Na2CO3(含少量Fe3+)制备过碳酸钠的流程与装置如下:
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II、活性氧含量测定:过碳酸钠有效性其活性氧含量有关。测定步骤如下:
步骤一:标定高锰酸钾标准溶液:可用草酸钠进行标定:
a、先粗配浓度约为0.1000 mol/L 的KMnO4溶液250mL;
b、称取草酸钠固体mg 溶解、酸化,配制准确浓度,标定KMnO4溶液浓度为0.1100 mol/L;
步骤二:称取m1g 粗产品放入锥形瓶→___________→___________→滴定管检漏
→a→___________→___________→___________→___________→___________→到达滴定终点,停止滴
定,记录读数→重复上述操作3 次,平均消耗标准液V2mL。
已知:①主反应:Na2CO3(aq) + xH2O2(aq)= Na2CO3·xH2O2(s)
。
②过碳酸钠易溶于水,难溶于乙醇,具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质。请回答:
(1)过碳酸钠由Na2CO3和H2O2通过 (填“离子键”、“共价键”或“分子间作用力”)形成。
(2)下列可用作步骤①中的“稳定剂”的是___________(填字母)。
A.MnO2
B.Na2SiO3
C.CH3COOH
D.FeCl2
(3)下列有关说法不正确的是___________(填字母)。
A.混合溶液时应迅速滴入30%H2O2溶液,避免被空气中的O2氧化
B.步骤②加入NaCl 固体的目的是增大溶质浓度,使过碳酸钠浓度超过其原有溶解度而析出
C.步骤③中为了获得更纯的过碳酸钠固体,可选用饱和碳酸钠溶液洗涤产品
D.干燥时使用减压过滤装置抽滤,过滤速度快,使液体和固体更易分离
(4)标定高锰酸钾标准溶液时,为减小实验误差,需对m 的值进行预估,其依据是___________(填字
母)。
A.所加硫酸的体积和浓度
B.反应的定量关系
C.滴定管的最大容量
D.用于溶解草酸钠的水的体积
(5)按照先后顺序对步骤二的操作排序: (填字母)。
a、加入蒸馏水; b、装入标准液至“0”
刻度以上2-3mL;
c、加入少量稀硫酸; d、左手控制活塞,右手振
荡锥形瓶;
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e、左手挤压玻璃珠,右手振荡锥形瓶; f、向滴定管中加3-5mL 标准液润湿,后排出;
g、调整管中液面,滴加标准液到“0”刻度; h、调整管中液面至“0”或“0”刻度以下;
i、通过
排出滴定管尖嘴的气泡; j、通过
排出滴定管尖嘴的气泡。
(6)该实验的原料工业Na2CO3也被应用于Co3O4和Li2CO3为原料在富氧条件下焙烧制备钴酸锂(LiCoO2)
的流水线。分析工业上常用熔融Na2CO3对矿物进行处理的原因 。
03 考查有机物的制备与提纯
10.(2025·安徽合肥·模拟预测)邻苯二甲酰亚胺(PIMD)是一种重要的亚胺,是
合成法制备胺的原
料。某实验室模拟氨水法以邻苯二甲酸酐为原料制备PIMD。
反应原理:
;
实验装置如图:
。
相关物质的物理性质如表:
物质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
邻苯二甲酸酐
148
284
不溶于冷水,微溶于热
水,稍溶于乙醇
邻苯二甲酰亚
胺
147
366
微溶于热水,易溶于乙醇
实验步骤:
①三颈烧瓶中加入111.0 g 邻苯二甲酸酐,边搅拌边滴入80.0 mL 浓氨水(稍过量),加热至80℃~95℃,待
固体完全溶解后停止加热。
②将三颈烧瓶右端口所连装置取下改为蒸馏装置,继续加热,将溶液中的水及过量的氨蒸馏回收,此时烧
瓶中有白色固体析出。
③继续升温至235℃~240℃,固体熔化,反应1 h 左右,停止加热。冷却至室温,热水洗涤固体、抽滤、
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烘干,得到粗品白色粉末108.3 g。
④向白色粉末中加入适量X,加热回流使固体恰好溶解,趁热过滤、洗涤,将滤液降温冷却,有白色晶体
析出,抽滤、洗涤、烘干后得白色晶体88.2 g。
请回答下列问题:
(1)仪器B 的名称为 。
(2)步骤③所得粗品中的杂质主要为 。
(3)步骤③中抽滤装置如图所示。为了防止倒吸,抽滤完成后应先 ,再 。
(4)步骤④的目的是利用重结晶进一步提纯邻苯二甲酰亚胺,该步骤中加入的试剂X 为 。
(5)邻苯二甲酰亚胺还可以用由邻二甲苯(
)与氨气、氧气在加热条件下催化反应一步制
得,写出该反应的化学方程式: 。
(6)本实验中邻苯二甲酰亚胺的产率为 。
11.(2025·湖南永州·一模)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,其反应原理如
下:
名称
相对分子
质量
熔点/℃
沸点/℃
密度(g/mL)
溶解性
甲苯
92
-95
110.6
0.867
不溶于水,易溶于乙醇
苯甲酸
122
122.4(100℃左
右开始升华)
248
___________
微溶于冷水,易溶于乙
醇、热水
实验步骤:
Ⅰ.在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5mL 甲苯、100mL 水和4.8g(约0.03mol)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。
Ⅱ.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1.0g。
Ⅲ.纯度测定:称取0.122g 粗产品,配成乙醇溶液,于100mL 容量瓶中定容。每次移取25.00mL 溶液,
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滴加少量指示剂,用0.01000mol·L-1的KOH 标准溶液滴定,三次滴定平均消耗21.50mL 的KOH 标准溶
液。
(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.100mL
B.250mL
C.500mL
D.1000mL
(2)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 。
(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 。利用滴定法测定苯甲酸纯度时,标准液应放入
(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
(7)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过 的方法提纯。
12.(2025·浙江·模拟预测)阿司匹林(乙酰水杨酸)是一种历史悠久的解热镇痛药,近年来发现其具有治疗
心脏病以及抗癌功效,具有良好的开发前景,一般由水杨酸乙酰化得到。其主要反应式为:
制备流程如下:
提示:水杨酸和乙酸酐水溶性良好,乙酰水杨酸微溶于水,且热稳定性较差。
请回答:
(1)在本制备流程中HX 为 ,步骤Ⅰ在圆底烧瓶中进行,适合用 加热方式。
(2)步骤Ⅱ中有相关操作如下
a)将反应后的圆底烧瓶放在冷水中, (填一操作)下缓缓加入15mL 水
b)抽干,得乙酰水杨酸粗产品 c)静置,使晶体完全析出
d)加热浓缩溶液至出现晶膜 e)用热水洗涤晶体
f)抽滤,并用少量冷水洗涤 g)加入活性炭并煮沸
请你选择合适的操作a→ 。
(3)用实验证明粗产品中存在水杨酸 。
(4)下列说法不正确的是___________。
A.水杨酸粗产品中可能混合有
和
,可用红外光谱法进行分离提纯
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B.制备实验中,浓硫酸的作用是催化剂
C.反应温度较低时,反应后的产品中有水杨酸;反应温度较高时,反应后的产品中则有高聚物
D.产品的纯化可以用重结晶法,先将粗产品溶于少量沸乙醇中,再向乙醇溶液中添加热水直至溶液中出
现混浊,再持续加热
(5)将纯化后的产品溶解在中性乙醇中,在10℃下,用0.1000mol/L 的NaOH 进行滴定,并加入无色酚
酞,当 ,记下读数V,平行滴定三次。
体积记录如下:
体积(mL)
82.00
98.00
74.00
则乙酰水杨酸的产率为 。
(6)请比较与乙醇的反应活性:
(填“大于”,“小于”)并解
释 。
1.(2025·四川绵阳·三模)硝酸锰可用于制备电子元件和金属表面磷化处理,学习小组用下列装置和试剂
制备
并测定其纯度。已知:
、
、
。回答下列问题:
(1)制备
。
①装置B 中反应需控制温度为60~80℃。实验时向装置B 的 (填仪器名称)中通入水蒸气,通入
水蒸气的作用为 。
②硝酸与
反应时生成
和
,
和
的物质的量之比为
,该反应的化学方程式为
。
③尾气处理时,欲使氮氧化物均转化为
,可采取的措施为 。
④实验结束后,向装置C 所得混合液中加入
,充分反应后,过滤、洗涤、将滤液和洗涤液合并,
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, 、过滤、洗涤、干燥,得到产品。
(2)测定产品的纯度:准确称量
产品,配成100mL 溶液,取25.00mL 所配溶液加入滴定管中,取
标准溶液于洁净的锥形瓶中,用所配产品溶液进行滴定,达到滴定终点时消耗产
品溶液17.90mL。
①滴定反应原理为 (用离子方程式表示,滴定反应中生成
)。
②达到滴定终点的标志是 。
③产品中
的质量分数为 (用含c、m 的代数式表示)。
2.(2025·湖南长沙·三模)三氯化铬是常用的媒染剂和催化剂,易潮解、易升华,高温下易被氧气氧化。
实验室用
和
在高温下制备无水
,同时生成
气体。可利用如图装置模拟制取三氯化
铬(
为气流控制开关)。
原理:
已知:①
气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体;
的沸点为
。
②碱性条件下,
可将
氧化为
(黄色);酸性条件下,
可将
(橙色)还原为
(绿色)。
回答下列问题:
(1)本实验要求在通风橱中进行,下列实验图标中与该要求有关的是 (填标号)。
A
B
C
D
E
(2)步骤如下:
ⅰ.连接装置,检查装置气密性,装入药品并通入
;
ⅱ.加热石英管至
;
ⅲ.控制开关,加热
,温度保持在
之间;
ⅳ.加热石英管继续升温至
,直到装置丙中反应基本完成,切断管式炉的电源;
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ⅴ.停止装置乙的水浴加热,继续通一段时间
;
ⅵ.装置冷却后,结束制备实验。
①装置戊中玻璃仪器的名称为 ,该仪器盛装
,作用是 。
②步骤Ⅴ的操作:继续通一段时间
的目的是 。
(3)装置己中反应的离子方程式为 。
(4)测定产品中
的质量分数的实验步骤如下:
Ⅰ.取
产品,在强碱性条件下,加入过量的
溶液,小火加热使
完全转化为
,继续加热一段时间;
Ⅱ.冷却后,滴入适量的稀硫酸和浓磷酸(浓磷酸的作用是防止指示剂提前变色),使
转化为
,再加适量的蒸馏水将溶液稀释至100mL;
Ⅲ.取25.00mL 溶液,加入适量浓硫酸混合均匀,滴入2 滴试亚铁灵作指示剂,用新配制的
标准溶液滴定至终点,重复2~3 次,平均消耗
标准溶液的
体积为21.00mL。
①产品中
的质量分数为 %。
②下列操作将导致产品中
的质量分数测定值偏高的是 (填标号)。
A.步骤Ⅰ中未继续加热一段时间
B.步骤Ⅱ中未加浓磷酸
C.步骤Ⅲ中装
溶液的滴定管未润洗
D.步骤Ⅲ中读数时,滴定前俯视,滴定后平视
3.(2025·重庆·三模)
(亮黄色难溶于水的粉末)是生产新型敏化太阳能电池的敏化剂——甲胺铅碘的
原料。合成
的实验流程如图:
(1)将铅块制成铅花的目的是 。
(2)已知等浓度
溶液导电性远高于
溶液.写出后者加入KI 固体,制备
反应的
离子方程式: 。
(3)31.05g 铅花用
的硝酸溶解,至少消耗 mL 硝酸。
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(4)测定
的
I.用25mL 蒸馏水缓慢淋洗如图所示的离子交换柱,用锥形瓶收集淋洗液,滴加2~3 滴酚酞溶液,用
溶液滴定,到滴定终点时用去氢氧化钠标准溶液2.00mL。
II.称取一定质量的
固体,用蒸馏水配制成室温时的饱和溶液,准确移取
饱和溶液分次加
入另一相同离子交换柱中,发生:
,用锥形瓶接收流出液。不更
换锥形瓶,继续用25mL 蒸馏水淋洗离子交换柱。
III.向锥形瓶中加入2~3 滴酚酞溶液,用
溶液滴定,到滴定终点时用去氢氧化钠标准溶
液22.00mL。
①滴定终点的现象为: 。
②室温时
的
为
。(保留2 位有效数字)
③为提高实验准确性,还应进行的一系列实验操作是: (填序号)。
A.重结晶 B.重复实验2~3 次 C.做空白对照实验
(5)探究浓度对碘化铅沉淀溶解平衡的影响。
实验内容
实验方法
实验现象及原因分析
①
浓度增大对平衡
的影响
取
饱和溶液少量于一支试管
中,再滴入几滴KI 饱和溶液
现象:出现黄色浑浊原因:溶液中
增大,致Q 大于
②
浓度减小对平
衡的影响在
悬浊液中滴入饱和NaCl 溶液
现象:黄色浑浊消失原因:生成
使 (补充完整)
③
和
浓度都减
小对平衡的影响
在
悬浊液中滴入足量
饱
和溶液
现象:黄色浑浊消失原因:
(用离子方程式表示)
4 .(2025· 四川巴中· 模拟预测)乙二胺四乙酸( 简称EDTA ,结构简式为
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,白色粉末,微溶于冷水,相对分子质量为292,是一种能与
、
等结合的螯合剂,可用其测定地下水的硬度。某实验室用氯乙酸(相对分子质量为94.5)、乙二胺
,相对分子质量为60)、NaOH 为原料制备EDTA,步骤如下:
步骤1:称取94.5 g 氯乙酸于1000 mL 的仪器A 中(如图),慢慢加入
溶液,至不再产生无色气
泡。
步骤2:加入15.6 g 乙二胺,摇匀后放置片刻,加入
溶液90mL,加水至总体积为600mL
左右,温度计控温50℃加热2h。
步骤3:液体冷却后倒入烧杯中,加入活性炭脱色,搅拌、静置、过滤。用稀盐酸调节滤液至
。有
白色沉淀生成。
步骤4:将该沉淀置于如图装置的布氏漏斗中抽滤,干燥,制得EDTA 65.7 g。回答下列问题:
(1)制备EDTA 所使用的装置(加热及夹持仪器省略)如图,仪器A 的名称为 ,仪器Q 的出水口是
(填“a”或“b”)。
(2)“步骤1”中制备氯乙酸钠反应的离子方程式: 。
(3)比较氯乙酸、氟乙酸、丙酸酸性由大到小: 。请从物质结构的角度解释: 。
(4)“步骤2”中的产物为
,该步骤中使用NaOH 的作用
为 。
(5)与普通过滤比较,“步骤4”中用抽滤分离EDTA 的优点是 。EDTA 的产率为 (保留2
位小数)。
5.(2025·福建漳州·三模)己二酸(M=146 g·mol-1)是合成高分子材料“尼龙-66”的主要原料。实验兴趣小
组以环己醇(M=100 g·mol-1,ρ=0.97 g·mL-1)为原料,设计实验制备己二酸白色晶体(过程如下,反应过程中
控制温度<50℃)并进行相关实验探究。
回答下列问题:
(1)实验室不使用浓硝酸作氧化剂制备己二酸的原因是 。
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(2)制备过程实验装置如图所示(夹持仪器省略)。
查阅资料:室温下匀速滴加环己醇,最初滴加时,体系温度变化极小;反应一段时间后,温度快速上升;
超过47℃,若不及时降温,溶液会迅速沸腾,可能冲出仪器。反应温度与反应滞后时间的关系如下表:
反应温度/℃
10
18
26
40
反应滞后时
间/min
>30
8
3
<1
①环己醇制己二酸的总反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
②低温下,反应滞后时间较长,可能原因:一是低温条件下,高锰酸钾氧化活性低;二是 (从
活化分子角度分析)。
(3)实验所得产品偏黄。经小组讨论认为原因可能是:一是高锰酸钾过量,二是环己醇过量。分组设计
实验验证。
①若高锰酸钾过量,取少量溶液于试管中,加入稀硫酸使溶液呈酸性,再加入适量NaHSO3溶液。若溶液
褪色,相关反应的离子方程式为 。
经实验,加入适量NaHSO3溶液后溶液不褪色,说明产品偏黄,不是因为高锰酸钾过量导致。
②查阅资料:环己醇过量时,环己醇氧化经历中间体——环己酮阶段的副反应如下:
(黄色)
经实验,得出结论:同时具备 两个条件,产品会偏黄。
(4)测定产率。
取1.50 mL 环己醇与适量碱性高锰酸钾溶液反应。检测反应完全,无高锰酸钾残留后,将产物减压过滤,
分离己二酸钾溶液和MnO2沉淀, (填操作),将洗涤液与滤液混合,加入浓盐酸酸化,
(填操作),减压过滤,洗涤、干燥称重,得到1.40g 己二酸白色晶体,则己二酸产率为 (列计算
式)。
(5)中间产物KOOC(CH2)4COOK 中存在的化学键有 (填标号)。
a.离子键 b.氢键 c.配位键 d.金属键 e.非极性键
1.(2025·河北卷)氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。
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步骤如下:
ⅰ.在A 中加入
和
,快速搅拌,打开
通入
,反应完成后,关闭
,静置、过滤
得滤液;
ⅱ.将滤液转移至B 中,打开
通入
,接通冷凝水,加热保持微沸,直至
除尽;
ⅲ.继续加热蒸馏,C 中收集沸点为
间的馏分,得到117mL 氢碘酸(密度为
,HI 质量
分数为57%)。
回答下列问题:
(1)仪器A 的名称: ,通入
发生反应的化学方程式: 。
(2)步骤ⅰ中快速搅拌的目的: (填序号)
a.便于产物分离 b.防止暴沸 c.防止固体产物包覆碘
(3)步骤ⅰ中随着反应的进行,促进碘溶解的原因 (用离子方程式表示)。
(4)步骤ⅱ中的尾气常用 (填化学式)溶液吸收。
(5)步骤ⅱ实验开始时的操作顺序:先通入
,再加热;步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序:
。
(6)列出本实验产率的计算表达式: 。
(7)氢碘酸见光易分解,易被空气氧化,应保存在 。
2.(2025·广西卷)
和
广泛应用于精细化工领域。回答下列问题:
I.制备无水
实验室用
和
制备无水
的装置(省略夹持仪器)如图。
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已知:
极易水解
(1)按上图连接仪器进行实验,正确的操作顺序是 (填标号)。
①通入氢气流 ②收集
③管式炉加热 ④打开活
塞,滴加液溴
(2)装置A 的作用是 。
(3)仪器X 的名称为 。
(4)装置D 中,用湿润红磷的目的是 (用化学方程式表示)。
(5)仪器Y 中盛装的试剂是 (填标号)。
a.
b.
c.
d.
(6)整套实验装置的不足之处是 。
Ⅱ.制备无水
(7)尝试直接加热
制备无水
。当加热至
,失重后固体残渣质量为原
化合物质量的
。经分析该固体残渣为
,则
(
均为正整
数)。继续加热,最终得到
。据以上结果判断,欲从
获得无水
,应采用的措施是
。
3.(2023·福建卷)某研究小组以
为原料制备新型耐热材料
。
步骤一:
水解制备
(实验装置如图A,夹持装置省略):滴入
,边搅拌边加热,使混合液升
温至
,保温3 小时。离心分离白色沉淀
并洗涤,煅烧制得
。
(1)装置 A 中冷凝水的入口为 (填“a”或“b”)
(2)三颈烧瓶中预置的稀盐酸可抑制胶体形成、促进白色沉淀生成。
水解生成的胶体主要成分为
(填化学式)。
(3)判断
沉淀是否洗涤干净,可使用的检验试剂有 。
步骤二:由
制备
并测定产率(实验装置如下图,夹持装置省略)。
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(4)装置C 中试剂X 为 。
(5)装置D 中反应生成
和
,该反应的化学方程式为 。
(6)装置E 的作用是 。
(7)实验中部分操作如下:
a.反应前,称取
样品;
b.打开装置B 中恒压滴液漏斗旋塞;
c.关闭装置B 中恒压滴液漏斗旋塞;
d.打开管式炉加热开关,加热至
左右;
e.关闭管式炉加热开关,待装置冷却;
f.反应后,称得瓷舟中固体质量为
。
①正确的操作顺序为:a→ →f(填标号)。
②
的产率为 。
4.(2025·重庆卷)糖精钠是一种甜味剂。某实验小组在实验室利用甲苯氯磺化法按一下五个步骤制备糖精
钠(部分操作及反应条件略)。
(1)步骤I:氯磺化
实验装置示意图如图所示(夹持及控温装置略)。
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①仪器a 的名称为 。
②烧杯中吸收的尾气是 (填化学式)。
(2)步骤II:氨化
若取邻甲苯磺酰氯0.3mol,理论上至少需加入15mol·L-1氨水 mL。
(3)步骤III:氧化
氧化过程中为保证氧化完全,需加入过量的KMnO4。反应完成后,向其中滴加Na2SO3溶液将过量的
KMnO4转化成MnO2。观察到现象为 时,停止加入Na2SO3溶液,其离子方程式为 。
(4)步骤IV:酸化
将步骤III 所得溶液进行酸化,经过滤得糖精。过滤需用到下列的仪器有 。
(5)步骤V:成盐
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加热反应体系,过程中产生大量气体,该气体为 (填化学式)。待NaHCO3反应完全,趁热过滤。由
滤液获得糖精钠产品的过程中,冷却结晶之后的操作步骤还有 。
5.(2025·山东卷)如下不饱和聚酯可用于制备玻璃钢。
实验室制备该聚酯的相关信息和装置示意图如下(加热及夹持装置略):
原料
结构简式
熔点/℃
沸点/℃
顺丁烯二酸酐
52.6
202.2
邻苯二甲酸酐
130.8
295.0
1,2-丙二醇
187.6
实验过程:
①在装置A 中加入上述三种原料,缓慢通入
。搅拌下加热,两种酸酐分别与1,2-丙二醇发生醇解反
应,主要生成
和
。然后逐步升温至
,醇解产物
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发生缩聚反应生成聚酯。
②缩聚反应后期,每隔一段时间从装置A 中取样并测量其酸值,直至酸值达到聚合度要求(酸值:中和1 克
样品所消耗
的毫克数)。
回答下列问题:
(1)理论上,原料物质的量投料比n(顺丁烯二酸酐):n(邻苯二甲酸酐):n(1,2-丙二醇) 。
(2)装置B 的作用是 ;仪器C 的名称是 ;反应过程中,应保持温度计2 示数处于一定范
围,合理的是 (填标号)。
A.
B.
C.
(3)为测定酸值,取
样品配制
溶液。移取
溶液,用
—乙醇标准溶液滴
定至终点,重复实验,数据如下:
序号
1
2
3
4
5
滴定前读数/
0.00
24.98
0.00
0.00
0.00
滴定后读数/
24.98
49.78
24.10
25.00
25.02
应舍弃的数据为 (填序号);测得该样品的酸值为 (用含a,c 的代数式表示)。若测得酸值高
于聚合度要求,可采取的措施为 (填标号)。
A.立即停止加热 B.排出装置D 内的液体 C.增大
的流速
(4)实验中未另加催化剂的原因是 。
6.(2023·辽宁卷)2—噻吩乙醇(
)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体,其制备方法如下:
Ⅰ.制钠砂。向烧瓶中加入
液体A 和
金属钠,加热至钠熔化后,盖紧塞子,振荡至大量微小
钠珠出现。
Ⅱ.制噻吩钠。降温至
,加入
噻吩,反应至钠砂消失。
Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至
,加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液,反应
。
Ⅳ.水解。恢复室温,加入
水,搅拌
;加盐酸调
至4~6,继续反应
,分液;用水洗涤有
机相,二次分液。
Ⅴ.分离。向有机相中加入无水
,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A
后,得到产品
。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中液体A 可以选择 。
a.乙醇 b.水 c.甲苯 d.液氨
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(2)噻吩沸点低于吡咯(
)的原因是 。
(3)步骤Ⅱ的化学方程式为 。
(4)步骤Ⅲ中反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷溶液的方法是 。
(5)步骤Ⅳ中用盐酸调节
的目的是 。
(6)下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用的是 (填名称):无水
的作用为 。
(7)产品的产率为 (用
计算,精确至0.1%)。
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