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题型09 定性探究
题型解读:解读高考化学实验题型特点,分析命题考查要点。
解题必备:整理归纳解题必备的知识要点和方法技巧。
真题回顾:感知真题,从试题题型、背景、设问方式等多角度领悟命题立意。
好题必刷:精选高质量题目,锻炼做题的速度和准确率。
定性综合实验题是近几年高考实验命题的一大亮点,也是难点。分析近几年全国各地新课标高考试题,不
难发现大部分是以陌生物质的制备为载体的实验题,综合考查实验相关知识和考生综合分析问题的能力。能很
好地考查学生综合运用化学实验基础知识解决实际问题的能力,因而受高考命题者的青睐。在解答时,要明确
实验目的、理清各个部分装置的作用、弄清楚各步操作的目的及可能发生的相关反应,最后结合所制备物质的
性质、所学物质制备装置的模型等作出判断。
一、探究物质组成、性质的实验方案的设计
1.验证性的性质实验方案的设计
物质→性质推测→实验验证→结论。图示如下:
2.探究性实验方案的设计
探究性实验方案的设计,可以按照以下步骤进行:
→→→→
二、探究实验方案的评价
1.对实验用品选择的评价
包括仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。仪器的选择包括发生装置(几种基本类型)、净化装置(除杂
质的试剂与顺序)、反应装置、收集装置、尾气处理装置等的选择;药品的选择包括种类、浓度、物质状态等的
选择;连接方式的选择,包括仪器的先后顺序、导管接口的连接方式等的选择。
2.对不同实验方案的评价
对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确作出判断。要考虑是否合理、有无干扰现象、经
济上是否合算和对环境有无污染等。
3.最佳方案的选用
几个实验方案都能达到实验目的,应分析各方案的优劣并选出其中最佳的一个。所谓最佳,无非是装置最简单、
1
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药品容易取得且价格低廉、原料利用率高、现象明显、无干扰物质以及无污染等。
三、探究物质性质的基本方法和程序
四、性质实验探究的角度与方法
物质性质实验探究是中学化学实验探究的重要内容。设计实验探究时,要求原理准确、步骤简捷、现象明显、结
论易得,且不对环境造成污染,中学化学性质实验探究的主要角度有:
①物质氧化性、还原性的判断。如探究SO2具有还原性的方法是将气体通入酸性KMnO4溶液中,通过酸性KMnO4
溶液是否退色来说明。
②物质氧化性强弱、还原性强弱的判断。如探究Fe3+的氧化性强于I2时,可利用FeCl3与KI 淀粉溶液反应,通过溶液
是否变蓝色来说明Fe3+的氧化性强于I2。
③同周期、同主族元素性质的递变规律一般通过设计元素金属性、非金属性的强弱实验来完成,如通过Mg、Al
与同浓度盐酸反应产生H2的快慢来说明Mg 的活泼性强于Al。
④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 的溶液,测该溶液的pH,若pH>7,则说明
HA 为弱酸。
⑤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CO2气
体通入Na2SiO3溶液,看是否有白色沉淀生成来判断。
⑥钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制所含的杂质是否与空气接触、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角度设计实验,找出规律。
⑦热分解产物的性质探究、判断
(1)难溶碳酸盐
氧化物+CO2↑
(2)碳酸的酸式盐
碳酸的正盐+ CO2↑+H2O
(3)铵盐
NH3↑+相应的酸(或酸性氧化物+ H2O)(NH4NO3除外)
2
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(4)硝酸盐
金属(或金属氧化物、亚硝酸盐)+氮氧化物(NO 或NO2)↑+O2↑
(5)草酸晶体
CO2↑+ CO↑+ H2O
五、猜想探究型实验题的思维流程
六、物质制备与性质验证实验中需考虑的7 大因素
(1)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO 时应先通H2,再加热。可燃性气体点燃前先验纯等)。
(2)防氧化(如H2还原CuO 后要“先灭灯再停氢”,切割白磷宜在水中进行等)。
(3)防吸水(实验取用和制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施防止吸水,以保证达到实验目的)。
(4)冷凝回流:有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流装
置(如长玻璃管、冷凝管等)。
(5)易挥发液体产物(导出时为蒸气)的及时冷却。
(6)仪器拆卸的科学性与安全性(可从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)。
(7)其他,如实验操作顺序,试剂加入顺序等。
1.(2024·天津·高考真题)柠檬酸钙
微溶于水、难溶于乙醇,是一种安全的食品补钙剂。某学
习小组以蛋壳为主要原料,开展制备柠檬酸钙的如下实验。
Ⅰ.实验流程
3
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(1)实验中,需将蛋壳研磨成粉,其目的是 。
(2)写出蛋壳主要成分与醋酸反应的离子方程式 ,此反应的实验现象是 。
(3)实验流程中,先将蛋壳粉与醋酸反应,而不是直接与柠檬酸溶液反应。解释该设计的理由 。
(4)过滤时用到的玻璃仪器有 。
(5)洗涤柠檬酸钙最适宜的试剂是 (填序号)。
a.水 b.乙醇 c.醋酸
(6)上述实验流程中可循环使用的反应物为 。
Ⅱ.柠檬酸钙样品纯度的测定
已知:柠檬酸钙的摩尔质量为
与
按
(物质的量之比)形成稳定配合物。
将干燥后的柠檬酸钙样品
置于锥形瓶中,按照滴定要求将其配成浅液,用溶液调节
大于13,加入钙指示
剂,用
的
标准溶液滴定至试液由紫红色变为蓝色,达到滴定终点,消耗
标准溶液
。
(7)配制
溶液时,需将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中,其目的是 。
(8)测定实验中,滴定管用蒸馏水洗涤后,加入
标准溶液之前,需进行的操作为 。若滴定所用锥
形瓶在使用前洗净但未干燥,会导致测定结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(9)样品中柠檬酸钙质量分数的表达式是 (用字母表示)。
2.(2024·海南·高考真题)羟基磷酸钙
是骨骼石灰和牙釉质的主要成分。某
课题组按照下述步骤进行其制备探索:在75℃下向由一定量
粉末配制的含有分散剂的浆液中,边搅拌
边滴加计算量的稀
,滴加完成后继续搅拌一段时间。冷至室温固液分离,烘干固体得纳米级微粉产品。
制备依据的代表反应式为:
,装置如图所示(固定器具已省略)。
4
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回答问题:
(1)装置图中,安装不当的是 (填仪器标号)
(2)使用冷凝管的目的是 ,冷凝水进水口为 (填序号),干燥管中熟石灰用于吸收 (填化学
式)。
(3)实验中使用水浴加热,其优点为 、 。
(4)投料时应使用新制
粉末,以降低杂质 (填化学式)对实验的影响。
(5)完成反应后,可以保持产品组成稳定的固液分离方式有 、 (填标号)。
a.倾倒 b.常压过滤 c.减压过滤 d.离心分离
(6)实验中以题述加料方式所得产品中
。某次实验将
浆液滴入稀
得到的产品中
。造成这种结果差异的原因是 。
3.(2024·广西·高考真题)二氧化硫脲
(TD)是还原性漂白剂,可溶于水,难溶于乙醇,在受热
或碱性条件下易水解:
。其制备与应用探究如下:
Ⅰ.由硫脲
制备TD
按如图装置,在三颈烧瓶中加入硫脲和水,溶解,冷却至5℃后,滴入
溶液,控制温度低于10℃和
进行反应。反应完成后,结晶、过滤、洗涤、干燥后得到产品TD。
Ⅱ.用TD 进行高岭土原矿脱色(去除
)探究
5
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将
高岭土原矿(
质量分数为
)制成悬浊液,加入TD,在一定条件下充分反应,静置,分离出上层
清液
,用分光光度法测得该清液中
浓度为
,计算
的去除率。
回答下列问题:
(1)仪器
的名称是 。
(2)Ⅰ中控制“温度低于10℃和
”的目的是 。
(3)写出制备TD 的化学方程式 。
(4)
中S 的化合价为 。Ⅰ的反应中,因条件控制不当生成了
,最终导致TD 中出现黄色杂质,
该杂质是 (填化学式)。
(5)Ⅰ中“洗涤”选用乙醇的理由是 。
(6)高岭土中
去除率为 (用含
的代数式表示)。Ⅱ中“静置”时间过长,导致脱色效果降低
的原因是 。
4.(2024·江西·高考真题)一种可用于温度传感的红色配合物Z,其制备实验步骤及传感原理如图(反应物均按
化学计量数之比进行投料):
Ⅰ.将Ni(NO3)2•6H2O 和去离子水加入圆底烧瓶中,搅拌至完全溶解,再依次加入乙酰丙酮(HY)、无水Na2CO3和
N,N,N'﹣三甲基乙二胺(X)溶液,继续搅拌5min;
Ⅱ.加入NaB(C6H5)4溶液,立即生成红色沉淀,室温下继续反应35min;
Ⅲ.减压过滤,用去离子水洗涤3 次,烘干,重结晶,得到配合物Z;
Ⅳ.室温下,将适量Z 溶于丙酮(L),温度降至15℃,溶液经混合色逐渐转为蓝绿色,得到配合物W 的溶液。
回答下列问题:
6
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(1)已知配合物Z 中Ni、N 和O 五个原子共平面,Ni2+的杂化方式 (填“是”或“不是”)sp3。
(2)步骤Ⅰ中,加入Na2CO3的目的是 。
(3)步骤Ⅱ中,为避免沉淀包裹反应物共沉,可采取的操作是 。
(4)步骤Ⅲ中,洗涤去除的无机盐产物是 。
(5)采用EDTA 配位滴定法测定Ni 的含量。实验步骤如下:
ⅰ.准确称取mg 的配合物Z;
ⅱ.加入稀硝酸使样品完全消解,再加入去离子水,用20%醋酸钠溶液调节pH 至4~5;
ⅲ.以PAN 为指示剂,用cmol/LEDTA 标准溶液滴定,平行测定三次,平均消耗EDTA 体积VmL。
已知:EDTA 与Ni2+化学计量数之比为1:1
①除了滴定管外,上述测定实验步骤中,使用的仪器有 (填标号)。
②Ni 的质量百分含量为 %。
(6)利用上述配合物的变色原理(温差约10℃时,颜色有明显变化),设计一种实用温度传感装置 。
5.(2024·广东·高考真题)含硫物质种类繁多,在一定条件下可相互转化。
(1)实验室中,浓硫酸与铜丝反应,所产生的尾气可用 (填化学式)溶液吸收。
(2)工业上,烟气中的
可在通空气条件下用石灰石的浆液吸收,生成石膏。该过程中, (填元素符号)
被氧化。
(3)工业锅炉需定期除水垢,其中的硫酸钙用纯碱溶液处理时,发生反应:
(
)
Ⅰ。兴趣小组在实验室探究
溶液的浓度对反应(
)
Ⅰ的反应速
率的影响。
①用
固体配制溶液,以滴定法测定其浓度。
i.该过程中用到的仪器有 。
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ii.滴定数据及处理:
溶液
,消耗
盐酸
(滴定终点时,
转化为
),则
。
②实验探究:取①中的
溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入
硫酸钙固体,反应
后,过滤,取
滤液,用
盐酸参照①进行滴定。记录的部分数据如下表(忽略
水解的影
响)。
序
号
a
100.0
0
b
80.0
x
则
,测得的平均反应速率之比
。
(4)兴趣小组继续探究反应(
)
Ⅰ平衡的建立,进行实验。
①初步实验 将
硫酸钙(
)加入
溶液中,在
和搅拌条件下,利
用
计测得体系的
随时间的变化曲线如图。
②分析讨论 甲同学根据
后
不改变,认为反应(
)
Ⅰ已达到平衡;乙同学认为证据不足,并提出如下假设:
假设1 硫酸钙固体已完全消耗;
假设2 硫酸钙固体有剩余,但被碳酸钙沉淀包裹。
③验证假设,乙同学设计如下方案,进行实验。
步骤
现象
ⅰ.将①实验中的反应混合物进行固液分离
/
ⅱ.取少量分离出的沉淀置于试管中,滴加
,沉淀完全溶解
ⅲ.继续向ⅱ的试管中滴加
无白色沉淀生成
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④实验小结 假设1 成立,假设2 不成立。①实验中反应(
)
Ⅰ平衡未建立。
⑤优化方案、建立平衡 写出优化的实验方案,并给出反应(
)
Ⅰ平衡已建立的判断依据: 。
6.(2024·北京·高考真题)某小组同学向
的
的
溶液中分别加入过量的
粉、
粉和
粉,探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。
(1)理论分析
依据金属活动性顺序,
中可将
还原为
的金属是 。
(2)实验验证
实
验
金属
操作、现象及产物
I
过量
一段时间后,溶液逐渐变为蓝绿色,固体中未检测到
单质
Ⅱ
过量
一段时间后有气泡产生,反应缓慢,
逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,无气泡冒出,此
时溶液
为3~4,取出固体,固体中未检测到
单质
Ⅲ
过量
有大量气泡产生,反应剧烈,
逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,持续产生大量气泡,当
溶液
为3~4 时,取出固体,固体中检测到
单质
①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液,滴加
溶液,证明都有
生成,依据的现象是 。
②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成,用平衡移动原理解释原因 。
③对实验Ⅱ未检测到
单质进行分析及探究。
i.a.甲认为实验Ⅱ中,当
、
浓度较大时,即使
与
反应置换出少量
,
也会被
、
消耗。
写出
与
、
反应的离子方程式 。
b.乙认为在
为3~4 的溶液中即便生成
也会被
消耗。设计实验 (填实验操作和现象)。
证实了此条件下可忽略
对
的消耗。
c.丙认为产生的红褐色沉淀包裹在
粉上,阻碍了
与
的反应。实验证实了
粉被包裹。
ii.查阅资料:
开始沉淀的
约为1.2,完全沉淀的
约为3。
结合a、b 和c,重新做实验Ⅱ,当溶液
为3~4 时,不取出固体,向固-液混合物中持续加入盐酸,控制
, (填实验操作和现象),待
为3~4 时,取出固体,固体中检测到
单质。
(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ,解释实验Ⅲ的固体中检测到
单质的原因 。
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7.(2024·甘肃·高考真题)某兴趣小组设计了利用
和
生成
,再与
反应制备
的方案:
(1)采用下图所示装置制备
,仪器a 的名称为 ;步骤I 中采用冰水浴是为了 ;
(2)步骤Ⅱ应分数次加入
,原因是 ;
(3)步骤Ⅲ滴加饱和
溶液的目的是 ;
(4)步骤Ⅳ生成
沉淀,判断
已沉淀完全的操作是 ;
(5)将步骤Ⅴ中正确操作或现象的标号填入相应括号中 。
A.蒸发皿中出现少量晶体
B.使用漏斗趁热过滤
C.利用蒸发皿余热使溶液蒸干
D.用玻璃棒不断搅拌
E.等待蒸发皿冷却
8.(2022·北京·高考真题)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应
资料:
i.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、
(绿色)、
(紫色)。
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ii.浓碱条件下,
可被OH-还原为
。
iii.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO 的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)
序
号
物质a
C 中实验现象
通入Cl2前
通入Cl2后
I
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ
5%NaOH 溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑
色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍
有沉淀
Ⅲ
40%NaOH 溶
液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑
色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍
有沉淀
(1)B 中试剂是 。
(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为 。
(3)对比实验I、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是 。
(4)根据资料ii,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将
氧化为
。
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因 ,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的1mL 悬浊液,加入4mL40%NaOH 溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色
变为绿色的离子方程式为 ,溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被 (填“化学式)氧化,可
证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量;
③取III 中放置后的1mL 悬浊液,加入4mL 水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是 。
④从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因 。
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1.(2024·湖南长沙·模拟预测)某化学小组同学探究
溶液与
溶液的反应,实验过程和记录如下。
实验
实验操作
实验现象
Ⅰ
ⅰ.溶液变为浅黄色
ⅱ.溶液变蓝
Ⅱ
ⅰ.溶液保持无色
ⅱ.溶液不变蓝,溶液的
【资料】:碘的化合物主要以
和
的形式存在。酸性条件下
不能氧化
、可以氧化
,
在
并加热的条件下极不稳定。
(1)
溶液的
,用离子方程式表示其原因: 。
(2)实验Ⅰ中溶液变为浅黄色的离子方程式是 。
(3)对比实验Ⅰ和Ⅱ,研究实验Ⅱ反应后“溶液不变蓝”的原因。
①提出假设
:
在碱性溶液中不能存在。设计实验Ⅲ证实了假设
成立,实验Ⅲ的操作及现象是 。
②进一步提出假设:
可将
氧化为
,进行实验证实了假设成立。
(4)检验实验Ⅱ所得溶液中的
:取实验Ⅱ所得溶液,滴加稀硫酸至过量,整个过程均未出现蓝色,一段时间
后有黄绿色刺激性气味的气体产生,测得溶液的
。再加入
溶液,溶液变蓝,说明实验Ⅱ所得溶液中存
在
。
①有同学认为此实验不能说明实验Ⅱ所得溶液中存在
,理由是 。
②欲证明实验Ⅱ所得溶液中存在
,改进的实验方案是 。
③实验Ⅱ中反应的离子方程式是 。
2.(2024·辽宁沈阳·三模)某小组研究
溶液与
溶液的反应,探究过程如下。
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实验序
号
I
Ⅱ
实验过
程
滴加10 滴(约0.3mL)
滴加10 滴(约0.3mL)0.01mol/L 酸性
实验现
象
紫色变浅(
),生成棕褐色沉淀(
)
溶液呈淡黄色(
),生成浅粉色沉淀(MnS)
资料:i.
在强酸性条件下被还原为
,在近中性条件下被还原为
。
ii.单质硫可溶于硫化钠溶液,溶液呈淡黄色。
(1)根据实验可知,
具有 性。
(2)甲同学预测实验I 中
被氧化成
。
①根据实验现象,乙同学认为甲的预测不合理,理由是 。
②乙同学取实验I 中少量溶液进行实验,检测到有
,得出
被氧化成
的结论,丙同学否定了该结论,
理由是 。
(3)实验I 的现象与资料i 存在差异,其原因是新生成的产物(
)与过量的反应物(
)发生反应,该反应的
离子方程式是 。
(4)实验Ⅱ的现象与资料也不完全相符,丁同学猜想其原因与(3)相似,经验证猜想成立,他的实验方案是
。
(5)反思该实验,反应物相同,而现象不同,体现了物质变化不仅与其自身的性质有关,还与 因素
有关。(至少写出两条)
3.(2024·河南·二模)某学习小组为探究亚硫酸钠溶液和六价铬盐溶液的反应与溶液酸碱性是否有关,进行如
下实验i~iv。
编
号
实验操作
现象
实
验i
在试管①中加入
的
橙色溶液
和5 滴蒸馏水,用
作实验对照;另取试管②,加入
的
橙色溶液
,
试管②中溶液颜色由
橙色变为绿色(
)。
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再用胶头滴管向其中滴加饱和
溶液(
约为9)5 滴,振荡。
实
验
ii
在试管③中加入
的
黄色溶液
和5 滴蒸馏水,用作
实验对照;另取试管④,加入
的
黄色溶液
,再用
胶头滴管向其中滴加饱和
溶液(pH 约为9)5 滴,振荡。
试管④中溶液颜色几
乎没改变。
实
验
证
在试管⑤中加入
饱和
溶液(pH 约为9),再用胶头滴管向其中滴加
的
橙色溶液5 滴。为了排除
溶液中的水对
溶液稀释造成的影响,另取试管⑥,______。
试管⑤中溶液颜色变
为浅黄色;试管⑥中
溶液颜色变为浅橙色。
实
验
iv
在试管⑦中加入
饱和
溶液(pH 约为9),再用胶头滴管向其中滴加
的
橙色溶液5 滴,用胶头滴管继续向其中滴加
硫酸,振荡。
试管⑦中溶液颜色先
变为浅黄色,再逐渐变
为橙色,最终变为绿
色。
该学习小组进一步借助于手持技术数字化实验验证:溶液酸性增强,对
溶液的还原性几乎无影响,且溶
液体系中的溶解氧对
盐溶液的氧化性随酸性增强而增强的影响不大。
回答下列问题:
(1)基态Cr 原子的价电子排布式为 。
(2)常温下饱和
溶液的
约为9 的原因是 (用离子方程式表示)。
(3)用离子方程式表示实验i 试管②中溶液颜色由橙色变为绿色的原因: 。
(4)由实验ii 中的现象可以得出的结论为 。
(5)为了排除
溶液中的水对
溶液稀释造成的影响,另取试管⑥, (请补全实验操作)。
(6)对比试管⑤与试管⑥中的现象说明 (从平衡移动原理角度解释)。
4.(2025·云南·模拟预测)二苯乙醇酸是一种皮肤再生调节剂。由二苯乙二酮制备二苯乙醇酸的反应原理为:
实验步骤如下:
.
Ⅰ在圆底烧瓶中加入
水、
二苯乙二酮和
95%乙醇溶液、水浴加热回流
(装置
如图,加热及夹持装置省略)。
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Ⅱ.将Ⅰ中所得混合物转入烧杯中,冰水浴冷却结晶,过滤、洗涤。将晶体溶于
蒸馏水中,调节
至
少量胶状物(未反应的二苯乙二酮)浮于液面,加入活性炭,搅拌、过滤。
Ⅲ.向滤液中缓慢滴加5.0%盐酸,调节
(用刚果红试纸检测)。冰水浴冷却,有大量晶体析出。过滤、冰
水洗涤,得粗产品。
Ⅳ.将粗产品加热水溶解,冷却结晶,过滤、冰水洗涤、干燥,得
产品。
已知:①相关物质的信息见下表
物质
性质
熔点/℃
溶解性
二苯乙二
酮
210
淡黄色固体
95
—
不溶于水,溶于乙醇、苯
二苯乙醇
酸
228
无色晶体
150
3.06
易溶于热水或苯,难溶于冰水
②刚果红试纸变色范围:
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中选用量筒的最适宜规格为 (填标号)。
A.
B.
C.
(2)圆底烧瓶中加沸石的作用是 。
(3)步骤Ⅱ加活性炭的目的是 。
(4)步骤Ⅲ中刚果红试纸变 色时,停止滴加盐酸;溶液中涉及的化学方程式为 。
(5)步骤Ⅳ中检验产品是否洗净的方法为 。
(6)关于该实验,下列说法错误的是 (填标号)。
A.步骤Ⅰ改用酒精灯直接加热更便于控制体系温度
B.步骤Ⅳ的操作为重结晶
C.可通过测定二苯乙醇酸的熔点定性判断其纯度
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(7)二苯乙醇酸的产率为 (列出计算式即可)。
(8)不改变装置和原料用量,提高产率的方法有 (填一条即可)。
5.(2024·广东深圳·一模)生活中不少同学都被蚊虫叮咬过,感觉又疼又痒,原因是蚊虫叮咬时能分泌出蚊酸
刺激皮肤。蚊酸化学式为
,化学名称为甲酸,是一种有刺激性气味的无色液体,具有很强的腐蚀性,
为探究甲酸的部分化学性质,同学们进行了如下实验:
(1)向盛有
饱和
溶液的试管中加入足量甲酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为
。
(2)向盛有甲酸饱和溶液的试管中滴入几滴有醋酸的
溶液,振荡,发现混合溶液的紫红色褪去,说明甲
酸具有 (填“氧化性”、“还原性”或“酸性”);
(3)用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳:
,实验的部分装置如甲所示。制备时先加
热浓硫酸至
,再逐滴滴入甲酸。
欲组装成甲图制取
气体的
发生装置,从乙图挑选所需仪器 (填序号)。
装置II 的作用是 。
(4)一定条件下,将生成的
与H 2混合可发生反应:
测得该反应在不同温度下
的化学平衡常数值如下表
温度
在一密闭容器中该反应达到平衡状态后,保持其他条件不变,升高温度,此平衡 移动(填“正
向”、“逆向”、“不”)。
某温度下,将
和
充入
的密闭容器中,充分反应达到平衡状态后,测得
,
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则
的转化率为 ,此时的温度
填“
”、“
”、“
”)。
(5)某同学分析甲酸的结构式发现,甲酸中除有醛基,推测甲酸还应具有醛的性质。请帮助该同学设计实验验证
其推测: 。
6.(2024·四川泸州·一模)连二硫酸锰晶体(
)呈红色,可用于蔬菜、水果等保鲜。受热易分解为
和
。实验室中可利用饱和
水溶液与
反应制备连二硫酸锰,同时有
生成,其制备装
置和具体步骤如下:
I.在B 的三口烧瓶中盛装适量
和400mL 蒸馏水,控制温度在7℃以下,将A 中产生的
通入B 中,反应
过程中保持C 中管口有少量气泡持续冒出。
Ⅱ.待烧瓶中
全部反应完,反应液呈透明粉红色时,停止通
。
Ⅲ.将装置C 换为减压装置,一段时间后将B 中的溶液转移至烧杯中。
IV.向溶液中加入适量连二硫酸钡溶液,搅拌,静置,过滤。
V.对滤液进行浓缩、结晶、过滤、洗涤、干燥,得
。
回答下列问题:
(1)步骤I 对B 中烧瓶可采取的控温方式是 。
(2)C 装置中NaOH 溶液的作用是 ;保持C 中有少量气泡持续冒出的目的是 。
(3)有同学指出装置A、B 之间需要进一步完善,完善的措施是 。
(4)步骤Ⅱ中反应的离子方程式有
、 。
(5)步骤Ⅲ中进行减压操作的目的是 。
(6)步骤IV 中加入连二硫酸钡溶液的作用是 ,过滤出的滤渣是 。
7.(2024·四川·一模)查耳酮是合成抗肿瘤药物的重要中间体,实验室中,查耳酮可在
稀溶液催化下,
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用苯乙酮和新制苯甲醛发生羟醛缩合反应制得,制备装置(夹持装置已略去)如图所示。
已知:ⅰ.相关物质的信息如表所示:
名称
苯乙酮
苯甲醛
查耳酮
结构简
式
熔点
19.6
57~59
沸点
203
178
345~348
溶解性
难溶于水,易溶于有机溶剂
微溶于水,易溶于有机溶剂
易溶于热乙醇
ⅱ.羟醛缩合反应的原理:
。
实验步骤:
Ⅰ.量取
新制苯甲醛于仪器
中,向三颈烧瓶中依次加入
溶液、
乙醇和
苯乙酮。
Ⅱ.缓慢滴加新制苯甲醛,维持反应温度在
,并不断搅拌
至反应结束。
Ⅲ.将三颈烧瓶置于冰水浴中冷却
,充分结晶,经减压抽滤、洗涤、干燥,收集得到查耳酮粗品。
回答下列问题:
(1)仪器a 的名称是 (填标号)。
A.普通漏斗 B.长颈漏斗 C.恒压滴液漏斗
(2)本实验中使用的三颈烧瓶的最适宜规格为 (填标号)。
A.
B.
C.
(3)本实验应使用新制苯甲醛,若使用实验室久置的苯甲醛,应先进行水蒸气蒸馏,目的是除去苯甲醛在空气中
被氧化生成的 (填有机物名称)。
(4)写出由新制苯甲醛与苯乙酮反应制备查耳酮的化学方程式: 。
(5)“步骤Ⅰ”中,添加乙醇可提高主反应的速率,原因是 。
(6)“步骤Ⅱ”中,若发现温度计的示数上升过快,可采取的措施有 (写出一条即可)。
(7)“步骤Ⅲ”中,洗涤晶体时,应选择___________(填标号)。
A.冷水
B.热乙醇
C.热水
D.冷乙醇
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(8)若收集的查耳酮粗品的纯度与理论值相差过大,可进一步提纯,提纯方法的名称是 。
8.(2024·湖北·一模)某实验小组在完成铜与浓硫酸、浓硝酸的反应实验后,为了探究铜与浓盐酸的反应,设
计了如下实验方案:
实验序号
试管①中试剂
实验现象
A
稀盐酸
无明显现象
B
浓盐酸
铜丝溶解,溶液由无色缓慢变黄最终变为浅蓝色
反应装置图如下:
已知:
物
质
颜
色
白色
无色
深蓝色
浅蓝色
无色
黄色
I.在实验过程中,甲同学发现铜丝溶解缓慢,溶液中有些许气泡冒出,于是用足量铜粉代替铜丝,重新进行实
验。
II.同学们对变黄前的无色溶液的成分进行了讨论,认为其中含有
,为了验证猜想,同学们进行了如下实
验:
甲同学:将试管①中产生的气体通入试管②中吸收,发现气体通过试管②中足量氢氧化钠溶液后,试管③中仍
然有气泡冒出;
乙同学:取试管①无色溶液少许加水稀释发现有白色沉淀生成,对白色沉淀过滤,充分洗涤,进行下列检测实
验;
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丙同学:取试管①无色溶液少许加入
溶液,发现溶液由无色变为黄色,经检测,溶液中含有
,放置一段时间后溶液逐渐变为绿色,最终溶液变为浅蓝色。
根据实验现象,回答下列问题:
(1)甲同学用铜粉代替铜丝的目的是 。
(2)a.运用化学平衡原理解释试管①加水稀释后产生白色沉淀的原因 。试管③中的气体是
填化学式。
b.乙同学实验中,第i 步实验的离子方程式为 。
第ⅱ步深蓝色配离子
的空间结构为 (填“平面正方形”或“正四面体”)。
c.写出丙同学实验中溶液由无色到浅蓝色的总反应离子方程式 。
d.结合该实验推测王水溶金实验中(已知
可与
形成
配离子),浓盐酸的作用是 。
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