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2023——2024 年解密高考化学大一轮复习精讲案
第十章 化学基础实验和综合实验
专题四十一 以物质制备为主的综合实验
第一板块 明确目标
课标要求
核心素养
1. 掌握物质制备型实验方案设计的原则。
2. 掌握解答物质制备型实验综合题的思维模型。
证据推理及模型认知
宏观辨识与微观探析
科学态度与社会责任
科学探究与创新精神
第二板块 夯实基础
1
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考点一 以物质制备为主的综合实验
类型一 无机物的制备
1．常见的气体发生装置
辨认下列常见的气体发生装置，完成下列问题：
(1)①用氯化铵与消石灰制取氨气，化学方程式为_______________________________，
选用装置：______(填字母，下同)。
②用浓氨水与碱石灰制取氨气，选用装置：___________________________________。
(2)①用碳酸钠与稀硫酸制取二氧化碳，选用装置：__________。
②用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，选用装置：__________。
(3)①用浓盐酸与二氧化锰制取氯气，化学方程式为____________________________，
选用装置：______。
②用漂白粉与浓盐酸制取少量氯气，化学方程式为____________________________
________________________________________________________________________，
选用装置：______。
(4)铜与浓硝酸反应制取二氧化氮，选用装置：__________。
2
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(5)实验室制取乙烯的装置，可以通过选用上面哪个装置进行改进？若橡皮塞最多只允许打两个孔，应如何
改进所选实验装置：__________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)上述B 装置还能制取的气体有：_________________________________________。
2．气体的净化
(1)设计原则：根据主要气体及杂质气体的性质差异来选择除杂试剂及除杂装置。
(2)吸收剂的选择
吸收剂的选择应根据被提纯气体的性质和杂质的性质来确定，一般情况如下：
①易溶于水的气体杂质可用水吸收；
②酸性杂质可用碱性物质吸收；
③碱性杂质可用酸性物质吸收；
④水为杂质时，可用干燥剂吸收；
⑤能与杂质发生反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。
3．尾气处理装置的选择
a 装置用于吸收或溶解反应速率不是很快的气体，如用NaOH 溶液吸收Cl2、CO2等。
b 装置用于收集少量气体。
c、d 装置用于吸收极易溶且溶解很快的气体，如HCl、HBr、NH3等，其中d 装置吸收量较少。
e 装置用于处理难以吸收的可燃性气体，如H2、CO 等。
4．实验条件的控制
(1)排气方法
为了防止空气中的O2、CO2、水蒸气等干扰实验，常用其他稳定的气体(如氮气)排尽装置中的空气；有时
也可充分利用反应产物气体(如氨气、氯气、二氧化硫等)排尽装置中的空气。
(2)控制气体的流速及用量
①用分液漏斗控制液体滴加的速度和用量。
②观察气泡，控制气流速度，如图甲，可通过观察气泡得到N2、H2的体积比约为1∶3 的混合气体。
③平衡气压，如图乙，用长玻璃管平衡气压，防堵塞。
(3)压送液体
根据装置的密封性，让反应生成气体或消耗气体，产生压强差，将液体压入或倒流入另一反应容器。
3
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(4)温度控制
①控制低温的目的：减少某些反应物或产物分解，如H2O2、NH4HCO3等；减少某些反应物或产物挥发，
如盐酸、氨水等；防止某些物质水解，避免副反应发生等。
②采取加热的目的：加快反应速率或使平衡移动，加速溶解等。
③常考的温度控制方式
a．水浴加热：均匀加热，反应温度在100 ℃以下。
b．油浴加热：均匀加热，反应温度在100～260 ℃之间。
c．冰水冷却：使某物质液化、降低产物的溶解度；减少其他副反应，提高产品纯度等。
d．保温：如真空双层玻璃容器等。
5．解答物质制备综合实验题的一般程序
(1)认真阅读题干，提取有用信息，包括实验目的、反应条件、陌生物质的性质、陌生反应原理等。
类型二 有机物的制备
1．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。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。
4
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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)，需冷却后补加。
2．常见有机物分离提纯的方法
(1)分液：用于分离两种互不相溶(密度也不同)的液体。
(2)蒸馏：用于分离沸点不同的互溶液体。分馏的原理与此相同。
(3)洗气：用于除去气体混合物中的杂质，如乙烷中的乙烯可通过溴水洗气除去。
(4)萃取分液：如分离溴水中的溴和水，可用四氯化碳或苯进行萃取，然后分液。
3．有机物制备实验题的答题思路
根据题给信
息，初步判定
物质性质
有机物制备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地比较，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。主要根据
这些数据选择分离、提纯的方法
注意仪器名称
和作用
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
关注有机反应
条件
大多数有机反应副反应较多，且为可逆反应，因此设计有机物制备实
验方案时，要注意控制反应条件，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、净化。另外，若为两种有机
物参加的可逆反应，应考虑多加一些价廉的有机物，以提高另一种有
机物的转化率和生成物的产率
【答案】
考点一 以物质制备为主的综合实验
类型一 无机物的制备
5
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1．(1)①2NH4Cl＋Ca(OH)2=====CaCl2＋2NH3↑＋2H2O A
②C (2)①C ②B 或C
(3)①MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O D
②Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O C
(4)C (5)D，将分液漏斗换成温度计(或将烧瓶换成蒸馏烧瓶，将导气管换成温度计) (6)H2或H2S
考点一 以物质制备为主的综合实验
类型一 无机物的制备
1.过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验
方法。回答下列问题：
(一)碳酸钙的制备
(1)步骤①加入氨水的目的是 ______ 。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于 ______ 。
(2)如图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是 ______ (填标号)。
a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁
b.玻璃棒用作引流
c .将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁
6
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d .滤纸边缘高出漏斗
e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
(二)过氧化钙的制备
(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈 ______ 性(填“酸”
“碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤，将溶液煮沸的作用是 ______ 。
(4)过滤所得白色晶体为CaO2⋅8 H 2O，则步骤③中反应的化学方程式为 ______ ，该反应需要在冰浴
下进行，原因是 ______ 。
(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是 ______ 。
(6)制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。
该工艺方法的优点是 ______ ，产品的缺点是 ______ 。
【答案】
(1)中和多余的盐酸，调节溶液pH使F e
3+完全转化为Fe(OH )3沉淀；过滤分离；
(2)ade；
(3)酸；除去溶液中溶解的二氧化碳；
(4)CaC l2+2 N H 3⋅H 2O+ H 2O2+6 H 2O =CaO2⋅8 H 2O↓+2 N H 4Cl；温度过高时双氧水易分解；
(5)去除晶体表面水分；
(6)工艺简单、操作方便；纯度较低。
【解析】
(一)碳酸钙的制备
(1)步骤①加入氨水的目的是中和多余的盐酸，沉淀铁离子。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于
过滤。
(2)a.漏斗末端颈尖应紧靠烧杯壁，故错误；
b.玻璃棒用作引流，使液体顺利流下，故正确；
c .将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁，防止液体从滤纸与漏斗的缝隙流下，故正确；
d .滤纸边缘应低于漏斗上边缘，故错误；
e.玻璃棒在漏斗中轻轻搅动可能捣破滤纸，导致过滤失败，故错误；
(二)过氧化钙的制备
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由流程可知，碳酸钙溶于盐酸后，至溶液中尚存有少量固体，过滤后，滤液中氯化钙、氨水、过氧化氢反
应生成CaO2、N H 4Cl、水；再过滤，洗涤得到过氧化钙。
(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，溶液中溶有二氧化碳，此时溶液呈
酸性；将溶液煮沸，趁热过滤，将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的二氧化碳，
(4)步骤③中反应的化学方程式为CaC l2+2 N H 3⋅H 2O+ H 2O2+6 H 2O =CaO2⋅8 H 2O↓+2 N H 4Cl，
该反应需要在冰浴下进行，原因是温度过高时双氧水易分解，
(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是去除晶体表面水分，
(6)制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品
该工艺方法的优点是原料来源丰富、操作简单，产品的缺点是纯度较低，
2.二草酸合铜(Ⅱ)酸钾( K 2[Cu(C2O4)2])可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸
钾可采用如下步骤：
Ⅰ.取已知浓度的CuSO4溶液，搅拌下滴加足量NaOH溶液，产生浅蓝色沉淀。加热，沉淀转变成黑色，过
滤。
Ⅱ.向草酸( H 2C2O4)溶液中加入适量K 2C O3固体，制得KH C2O4和K 2C2O4混合溶液。
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CuSO4⋅5 H 2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液，下列仪器中不需要的是________(填仪器名称)。
(2)长期存放的CuSO4⋅5 H 2O中，会出现少量白色固体，原因是________。
(3)Ⅰ中的黑色沉淀是________(写化学式)。
(4)Ⅱ中原料配比为n( H 2C2O4):n( K 2C O3)=1.5:1，写出反应的化学方程式________。
(5)Ⅱ中，为防止反应过于剧烈而引起喷溅，加入K 2C O3应采取________的方法。
(6)Ⅲ中应采用________进行加热
(7)Ⅳ中“一系列操作”包括________。
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【答案】(1)分液漏斗和球形冷凝管；
(2)CuSO4⋅5 H 2O风化失去结晶水生成无水硫酸铜；
(3)CuO；
(4)3 H 2C2O4+2 K 2C O3=2 KH C2O4+ K 2C2O4+2 H 2O+2C O2↑；
(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CuSO4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，氢氧化铜分
解生成黑色的氧化铜沉淀，过滤，向草酸( H 2C2O4)溶液中加入适量K 2C O3固体，制得KH C2O4和
K 2C2O4混合溶液，将KH C2O4和K 2C2O4混合溶液加热至80−85℃，加入氧化铜固体，全部溶解后，
趁热过滤，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CuSO4⋅5 H 2O固体配制硫酸铜溶液，需用天平称量一定质量的CuSO4⋅5 H 2O固体，将称量好的
固体放入烧杯中，用量筒量取一定体积的水溶解CuSO4⋅5 H 2O，因此用不到的仪器有分液漏斗和球形冷
凝管。
(2)CuSO4⋅5 H 2O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KH C2O4、K 2C2O4、C O2和水，依
据
原
子
守
恒
可
知
，
反
应
的
化
学
方
程
式
为
：
3 H 2C2O4+2 K 2C O3=2 KH C2O4+ K 2C2O4+2 H 2O+2C O2↑。
(5)为防止草酸和碳酸钾反应时反应剧烈，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。
3.钴是一种中等活泼金属，化合价为+2价和+3价，其中CoC l2易溶于水。某校同学设计实验制取
(C H 3COO)2Co(乙酸钴)并验证其分解产物。回答下列问题：
(1)甲同学用C o2O3与盐酸反应制备CoC l2⋅4 H 2O，其实验装置如下：
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①烧瓶中发生反应的离子方程式为__________________________________。
②由烧瓶中的溶液制取干燥的CoC l2⋅4 H 2O，还需经过的操作有蒸发浓缩、______________ 、
______________洗涤、干燥等。
(2)乙同学利用甲同学制得的CoC l2⋅4 H 2O在醋酸氛围中制得无水(C H 3COO)2Co，并利用下列装置检
验(C H 3COO)2Co在氮气气氛中的分解产物。已知PdC l2溶液能被CO还原为Pd。
①装置E、F是用于检验CO和C O2的，其中盛放PdC l2溶液的是装置__________(填“E”或“F”)。
②装置G的作用是____________________；E、F、G中的试剂均足量，观察到I中氧化铜变红，J中固体
由白色变蓝色，K中石灰水变浑浊，则可得出的结论是____________________。
③通氮气的作用是______________________。
④实验结束时，先熄灭D和I处的酒精灯，一段时间后再关闭弹簧夹，其目的是___________________。
⑤若乙酸钴最终分解生成固态氧化物X、CO、C O2、C2 H 6，且n( X )：n(CO)：n(C O2)：
n(C2 H 6)=1：4：2：3(空气中的成分不参与反应)，则乙酸钴在空气气氛中分解的化学方程式为
________________________________________________。
【答案】(1)①C o2O3+2C l
−+6 H
+=2C o
2++C l2↑+3 H 2O；
②冷却结晶、过滤；
(2)①F；
②除去二氧化碳；分解产物中还含有一种或多种含C、H元素的物质；
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③将D中气态产物排入后续装置；
④防止倒吸；
3
⑤(C H 3COO)2Co
C o3O4+ 4CO↑+2C O2↑+3C2 H 6↑。
【解析】
(1)①C o2O3与
盐
酸
反
应
生
成
CoC l2、
C l2和
水
，
离
子
方
程
式
为
C o2O3+2C l
−+6 H
+=2C o
2++C l2↑+3 H 2O，
故答案为：C o2O3+2C l
−+6 H
+=2C o
2++C l2↑+3 H 2O；
②由烧瓶中的溶液制取干燥的CoC l2⋅4 H 2O，需经过的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
等，
故答案为：冷却结晶、过滤；
(2)①装置E、F是用于检验CO和C O2的，CO的氧化产物为二氧化碳，则先检验二氧化碳，其中盛放
PdC l2溶液的是装置F，故答案为：F；
②装置G的作用是除去二氧化碳；E、F、G中的试剂均足量，观察到I中氧化铜变红，J中固体由白色变
蓝色，K中石灰水变浑浊，说明分解产物中还含有一种或多种含C、H元素的物质，将氧化铜还原为铜，
同时生成二氧化碳和水，故答案为：除去二氧化碳；分解产物中还含有一种或多种含C、H元素的物质；
③通氮气的作用是将D中气态产物全部排入后续装置，故答案为：将D中气态产物排入后续装置；
④实验结束时，先熄灭D和I处的酒精灯，一段时间后再关闭弹簧夹，其目的是防止倒吸，故答案为：防
止倒吸；
⑤若乙酸钴最终分解生成固态氧化物X、CO、C O2、C2 H 6，且n( X )：n(CO)：n(C O2)：
n(C2 H 6)=1：4：2：3(空气中的成分不参与反应)，由原子守恒可知，乙酸钴在空气气氛中分解的化学
方程式为3(C H 3COO)2Co
C o3O4+ 4CO↑+2C O2↑+3C2 H 6↑，故答案为：3(C H 3COO)2Co
C o3O4+ 4CO↑+2C O2↑+3C2 H 6↑。
4.四氯化锡(SnC l4)，常温下为无色液体，易水解。某研究小组利用氯气与硫渣反应制备四氯化锡，其过
程如图所示(夹持、加热及控温装置略)。
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硫渣的化学组成
物质
Sn
C u2SPb
As
Sb
其他
杂质
质量分数/ % 64.4325.827.34 1.23 0.37 0.81
氯气与硫渣反应相关产物的熔沸点
物质性质
SnC l4CuCl PbC l2
AsC l3 SbC l3
S
熔点/℃
−33
426
501
−18
73
112
沸点/℃
114
1490 951
130
221
444
请回答以下问题：
(1) A装置中，盛浓盐酸装置中a管的作用是 ______ ，b瓶中的试剂是 ______ 。
(2)氮气保护下，向B装置的三颈瓶中加入适量SnC l4浸没硫渣，通入氯气发生反应。
①生成SnC l4的化学反应方程式为 ______ 。
②其中冷凝水的入口是 ______ ，e中试剂使用碱石灰而不用无水氯化钙的原因是 ______ 。
③实验中所得固体渣经过处理，可回收的主要金属有 ______ 和 ______ 。
(3)得到的粗产品经C装置提纯，应控制温度为 ______ ℃。
(4)SnC l4产品中含有少量AsC l3杂质。取10.00 g产品溶于水中，用0.02000mol / L的KMnO4标准溶液
滴定，终点时消耗KMnO4标准溶液6.00mL。测定过程中发生的相关反应有
AsC l3+3 H 2O = H 3 AsO3+3 HCl和
5 H 3 AsO3+2 KMnO4+6 HCl =5 H 3 AsO4+2 MnC l2+2 KCl+3 H 2O。该滴定实验的指示剂是 ______
，产品中SnC l4的质量分数为 ______ %(保留小数点后一位)。
【答案】(1)平衡气压，使浓盐酸顺利流入烧瓶中；浓硫酸
(2)①Sn+2C l2= SnC l4 ②c；吸收未反应的C l2，防止污染空气 ③Cu；Pb
(3)114
(4)KMnO4；99.5
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【解析】解：(1)装置A中盛浓盐酸的仪器为恒压滴液漏斗，其中a管的主要用于平衡烧瓶和恒压滴液漏斗
中的压强，使浓盐酸顺利流入烧瓶中，C l2在参与反应前要经过干燥，所以b瓶中的试剂为浓硫酸，
(2)①硫渣中含Sn，与C l2发生化合反应，方程式为Sn+2C l2= SnC l4，
②为了使冷凝回流的效果更明显，冷凝水的流向是下进上出，则从c进入；C l2有毒，为了防止C l2排到空
气中污染环境，选用碱石灰，与氯气反应以达到吸收氯气的目的，
③硫渣中含量较多的金属元素为Cu和Pb，所以固体渣经过回收处理可得到金属Cu和Pb，
(3)由表中数据可知SnC l4的沸点为114℃，所以蒸馏时温度应控制在114℃，
(4)滴定时不需要额外添加指示剂，因为KMnO4本身为紫色，故其指示剂为KMnO4，滴定消耗的
KMnO4的
物
质
的
量
为0.02mol / L×6×10
−3 L=1.2×10
−4mol，
根
据
反
应
方
程
式
AsC l3+3 H 2O = H 3 AsO3+3 HCl和
5 H 3 AsO3+2 KMnO4+6 HCl =5 H 3 AsO4+2 MnC l2+2 KCl+3 H 2O可知，样品中AsC l3的物质的量
为5
2 ×1.2×10
−4mol =3×10
−4mol，质量为3×10
−4mol×181.5 g/mol =5.445×10
−2 g，AsC l3的质量
分数为5.445×10
−2
10
×100 %，SnC l4的质量分数为1−5.445×10
−2
10
×100 %≈99.5 %，
由图可知，装置A用于制备C l2，饱和食盐水用于除去C l2中的HCl，B装置为反应装置，在C l2参与反应
前要经过干燥，故饱和食盐水后为装有浓硫酸的洗气瓶，制备产品SnC l4，装置C为蒸馏装置，用于分离
提纯产品。
类型二 有机物的制备
1.图中装置Ⅰ一Ⅳ分别为某同学进行实验室制备溴乙烷、溴苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯的装置图(其中装置I的
试管中盛有冰水)，下列有关说法错误的是
( )
13
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A. 装置Ⅰ、Ⅱ中的长导管都具有冷凝的作用
B. 装置Ⅱ、Ⅲ中的接收装置中都可盛放碳酸钠溶液
C. 装置Ⅲ、Ⅳ中反应物乙酸都应当过量
D. 装置Ⅰ、Ⅲ在反应中都有可能发生倒吸现象
【答案】C
【解析】A.制备溴乙烷、溴苯的实验中都需要使反应物回流提高反应物利用率，装置I、Ⅱ中的长导管都具
有冷凝的作用，故A 正确；
B.制备溴苯实验中接收装置可盛放碳酸钠溶液中和产物中的HBr，制备乙酸乙酯实验中接受装置可盛放碳
酸钠溶液来溶解挥发的乙醇，吸收挥发的乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，故B 正确；
C.乙酸乙酯在酸性条件下会发生水解，在制备乙酸乙酯的实验中乙酸不能过量，应该使用过量的乙醇，故
C 错误；
D.装置I、Ⅲ都加热且导管插入到了液面以下，由于蒸气冷凝导致装置内压强急剧减小，都有可能发生倒
吸现象，故D 正确；
故选C。
2.实验室用以下装置(夹持和加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃)，实验中利用环己烷−水的共沸体
系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃)，其反应原理如下。下列说
法不正确的是
( )
14
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A. 使用稍过量乙酸能提高异戊醇的转化率
B. 装置A的加热方式为水浴加热
C. 以共沸体系带水能促使反应正向进行
D. 乙酸异戊酯最终在装置B中收集到
【答案】D
【解析】A.乙酸与异戊醇发生的酯化反应为可逆反应，使用稍过量乙酸能促进平衡正向移动，从而提高异
戊醇的转化率，A 正确；
B.环己烷−水的共沸体系的沸点为69℃，则装置A的加热温度在69℃左右，所以加热方式为水浴加热，
B 正确；
C.以共沸体系带水，可减少生成物浓度，从而促使平衡正向进行，C 正确；
D.装置A的加热温度在69℃左右，而乙酸异戊酯的沸点为142℃，所以乙酸异戊酯以液态形式存在，最
终在装置A中收集到乙酸异戊酯，D不正确；
故选D。
3.醋酸钴与双水杨醛缩乙二胺形成的配合物[Co(Ⅱ)Salen]具有可逆载氧能力，能模拟金属蛋白的载氧作
用，在催化氧化反应中应用广泛。合成反应如下所示，回答下列问题。
Ⅰ、合成
(1)合成装置如下图所示。氮气保护下，向含有双水杨醛缩乙二胺的乙醇溶液中缓慢滴加醋酸钴的乙醇溶
液，加热回流。A处应安装的仪器是___________(填名称)，B处应安装的仪器是___________(填名称)。装
置C的作用是___________。
(2)回流1h，沉淀转化为暗红色晶体。回流结束后进行如下操作：
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A.停止通氮气 B.停止加热 C .关闭冷凝水
正确的操作顺序为___________(填标号)。充分冷却后将溶液过滤，洗涤并干燥，得到配合物[Co(Ⅱ
)Salen]。
Ⅱ、载氧量测定
(3)将m克的[Co(Ⅱ)Salen](相对分子质量为M )加入圆底烧瓶中，在恒压漏斗中加入DMF(配合物在
DMF中可吸氧)，如下图搭建装置。通入氧气，赶尽体系内空气。检查仪器气密性的操作为：先关闭
___________，然后调节水平仪的水位至与量气管水位产生一定液面差。装置不漏气的现象是___________。
(4)调整水平仪高度，待量气管水位与水平仪水位齐平时，记录量气管水位的体积刻度为V 1。将DMF加
入圆底烧瓶，待吸氧反应结束后，再次使量气管水位与水平仪水位齐平，记录量气管水位的体积刻度V 2。
已知大气压为p，氧气的压强为p(O2)，温度为t。配合物载氧量[n(吸收的O2)：n([Co(Ⅱ)Salen])]的计
算式为___________。
【答案】(1)球形冷凝管；恒压漏斗；液封
(2)BCA
(3)活塞1和活塞2；液面差恒定
(4) p(O2)(V 1−V 2)
R(273+t )
× M
m
【解析】由题意可知，制备配合物的操作为氮气保护作用下，向盛有双水杨醛缩乙二胺的乙醇溶液的三颈
烧瓶中缓慢滴入醋酸钴的乙醇溶液，加热回流1h，待沉淀转化为暗红色晶后停止加热、关闭冷凝水、停止
通入氮气，充分冷却后将溶液过滤、洗涤、干燥得到配合物。
(1)由实验装置图可知，A处的装置为起冷凝回流作用的球形冷凝管，B处装置为便于醋酸钴的乙醇溶液顺
利流下的恒压漏斗；装置C的作用是，起液封的作用，防止空气中的氧气进入三颈烧瓶中，故答案为：球
形冷凝管；恒压漏斗；液封；
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(2)由分析可知，回流结束后的操作为停止加热、关闭冷凝水、停止通入氮气，充分冷却后将溶液过滤、
洗涤、干燥得到配合物，故答案为：BCA；
(3)由实验装置图可知，检查装置气密性的操作为关闭活塞1和活塞2，然后调节水平仪中水位至与量气管
产生一定的液面差，若液面差稳定，说明装置气密性良好，故答案为：活塞1和活塞2；液面差稳定；
(4)由题意可知，配合物DMF的物质的量为m
M mol。由理想气体状态方程可知DMF吸收氧气的物质的量
为 p(O2)(V 1−V 2)
(273+t )R
mol，则吸收氧气的物质的量和，配合物DMF的物质的量的比值为
p(O2)(V 1−V 2)
(273+t )R
× M
m 。
4.1，2−二溴乙烷主要用于汽油抗爆剂的添加剂，还可用作有机合成和熏蒸消毒用的溶剂，常压下的熔点
为9℃，沸点为131℃。实验室中以无水乙醇、浓硫酸和液溴为主要原料制取1，2−二溴乙烷的装置如图
所示(加热及夹持装置已略去)。
(1)恒压滴液漏斗a中的试剂名称是__________。
(2)仪器b的名称是__________，实验时该仪器中发生反应的化学方程式为____________________。
(3)装置B为安全瓶，瓶内盛有少量水，若实验过程中发现玻璃管内的水柱上升很高，甚至喷出来，应进行
的操作是_______________。
(4)装置C和装置E中均盛有5 %的NaOH溶液，使用装置C的主要目的是_______________，装置E中反应
的离子方程式为____________________。
(5)装置D中，仪器c是具支试管，内装3.0mL(0.10mol)液溴，上面覆盖3∼5mL水，加水的目的是
__________，烧杯中盛放的液体最佳选择应为__________(填标号)。
A.60∼70℃热水 B.10∼15℃冷水 C .冰水混合物 D .冰盐水
(6)当液溴的颜色全部褪掉时，反应完成，先取下具支试管，然后再停止加热。将产物转移到分液漏斗中
依次以等体积的水、等体积的1%的NaOH溶液各洗一次，再用水洗两次至中性。用适量无水氯化钙干燥，
过滤，蒸馏，收集129∼132℃的馏分，称量产品质量为6.00 g，则该反应的产率为___________(保留至
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小数点后一位)。
【答案】(1)浓硫酸
(2)三颈(口)烧瓶；C H 3C H 2OH →
❑
❑
C H 2=C H 2↑+ H 2O
(3)停止滴加和加热，检查装置是否堵塞
(4)除去乙烯中混有的SO2，减少液溴的损耗，同时除去乙烯中的C O2；
3 B r2+6O H
−=5 B r
−+ Br O3
−+3 H 2O或B r2+2O H
−= B r
−+ Br O
−+ H 2O
(5)减少液溴的挥发；B
(6)31.9 %
【解析】以无水乙醇、浓硫酸和液溴为主要原料制取1，2−二溴乙烷，装置A中乙醇在浓硫酸作用下发生
脱水反应，化学方程式为C H 3C H 2OH →
❑
❑
C H 2=C H 2↑+ H 2O，装置B为安全瓶，防止倒吸，装置C中
盛有氢氧化钠溶液，除去乙烯中混有的SO2和C O2，得到较纯净的乙烯，乙烯和溴水在D的小试管中反应，
装置E装有氢氧化钠溶液，可以吸收尾气中的溴蒸汽。
(1)浓硫酸和无水乙醇混合时放热较为剧烈，因此应将浓硫酸滴加到无水乙醇中，则恒压滴液漏斗a中的试
剂是浓硫酸；
(2)装置A中仪器b的名称是三颈(口)烧瓶，实验时该仪器中乙醇在浓硫酸作用下发生脱水反应，化学方程
式为C H 3C H 2OH →
❑
❑
C H 2=C H 2↑+ H 2O；
(3)若实验过程中发现安全瓶中玻璃管内的水柱上升很高，甚至喷出来，说明气流不畅，此时应停止反应，
检查装置是否堵塞；
(4)乙烯中若混有SO2，通入装置D中会与液溴发生反应，需要用装置C中的NaOH溶液除去乙烯中混有
的SO2，减少液溴的损耗，同时除去乙烯中的C O2。装置E用于吸收尾气中的溴蒸气，反应的离子方程式
为3 Br2+6O H
−❑̲̲
5 Br
−+ Br O3
−+3 H 2O或Br2+2O H
−❑̲̲
Br
−+ Br O
−+ H 2O；
(5)液溴易挥发，在液溴上面覆盖3∼5mL水，可减少液溴的挥发。乙烯与液溴反应时放热，为减少液溴
的大量挥发，应将反应装置进行冷却，但是温度不宜高于溴的沸点(58.78℃)，不宜低于1，2−二溴乙烷
的熔点(9℃)，防止其凝固，堵塞导管，烧杯中盛放的液体最佳选择应为10∼15℃冷水；
(6)若0.10mol液溴完全转化为1，2−二溴乙烷，理论产量为18.8 g，则该反应的产率为
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6.00 g
18.8 g ×100 %≈31.9 %。
第三板块 真题演练
1.(2023·湖北)利用如图所示的装置(夹持及加热装置略)制备高纯白磷的流程如下：
下列操作错误的是( )
A. 红磷使用前洗涤以除去表面杂质
B. 将红磷转入装置，抽真空后加热外管以去除水和氧气
C. 从a口通入冷凝水，升温使红磷转化
D. 冷凝管外壁出现白磷，冷却后在氮气氛围下收集
【答案】B
【解析】A.红磷表面有被氧化生成的五氧化二磷，五氧化二磷可以溶于水，因此红磷在使用前应洗涤，A
正确；
B.红磷与氧气反应的温度为240℃左右，但是转化的白磷可以在40℃左右燃烧，因此，在红磷装入装置
后应先在氮气氛的保护下加热外管除去水蒸气和氧气后再抽真空进行转化反应，B 错误；
C.从a口通入冷凝水后对反应装置加热升温，在冷凝管的下端就可以得到转化成的白磷，C 正确；
D.白磷易被空气中的氧气氧化，因此在收集白磷时应将反应装置冷却，再在氮气氛的条件下收集白磷，D
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正确；
故选B。
2.(2023·天津)如图是反应装置，可以做下列( )
A. 稀硝酸与铁制备一氧化氮
B. 浓盐酸与二氧化锰制备氯气
C. 浓氨水与氢氧化钠制备氨气
D. 浓硫酸与亚硫酸钠制备二氧化硫
【答案】D
【解析】A.NO的密度与空气的密度接近且易与氧气反应，不能用排空气法收集，A 错误；
B.浓盐酸与二氧化锰需要在加热条件下才能反应生成氯气，发生装置缺少加热装置，B 错误；
C.氨气的密度小于空气，收集装置的导气管应短进长出，C 错误；
D.浓硫酸与亚硫酸钠常温下即可反应生成二氧化硫，二氧化硫密度比空气大，可以用向上排空气法收集，
导气管长进短出，二氧化硫是大气污染物，可用NaOH溶液吸收多余的二氧化硫，该装置能完成浓硫酸与
亚硫酸钠制备二氧化硫的实验，D 正确；
故选D。
3.(2023·湖南)金属Ni对H 2有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，将块
状Ni转化成多孔型雷尼Ni后，其催化活性显著提高。
已知：①雷尼Ni暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
某实验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性能的实验如下：
步骤1：雷尼Ni的制备
步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应
反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存H 2和监测反应过程。
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回答下列问题：
(1)操作(a)中，反应的离子方程式是_______；
(2)操作(d)中，判断雷尼Ni被水洗净的方法是 _______；
(3)操作(e)中，下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是_______；
A. 丙酮 B.四氯化碳 C .乙醇 D .正己烷
(4)向集气管中充入H 2时，三通阀的孔路位置如下图所示：发生氢化反应时，集气管向装置 Ⅱ供气，此时
孔路位置需调节为_______；
(5)仪器M的名称是_______；
(6)反应前应向装置Ⅱ中通入N 2一段时间，目的是 _______；
(7)如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下，可能导致的后果是_______；
(8)判断氢化反应完全的现象是_______。
【答案】(1)2 Al+2O H
−+2 H 2O =2 AlO❑2
− +3 H 2↑
(2)取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤
干净
(3)C
(4)C
(5)恒压滴液漏斗
(6)排除装置中的空气，防止雷尼 Ni自燃
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(7)管道中气流不稳，不利于监测反应过程
(8)集气管中液面不再改变
【解析】本题一道工业流程兼实验的综合题，首先用氢氧化钠溶液溶解镍铝合金中的铝，过滤后先后用碱
和水来洗涤固体镍，随后加入有机溶剂制得雷尼镍悬浮液，用于步骤2中邻硝基苯胺的催化氢化，以此解
题。
(1)铝可以和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为：2 Al+2O H
−+2 H 2O =2 AlO❑2
−
+3 H 2↑；
(2)由于水洗之前是用碱洗，此时溶液显碱性，故可以用酸碱指示剂来判断是否洗净，具体方法为，取最
后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净；
(3)根据题给信息可知，邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行，在丙酮，四氯化碳，乙醇，
正己烷中极性较强的为乙醇，故选C；
(4)向集气管中充入 H 2 时，氢气从左侧进入，向下进入集气管，则当由集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位
置需调节为气体右下方的集气管，向右进入装置Ⅱ，故选C；
(5)由图可知，仪器M的名称是恒压滴液漏斗；
(6)根据题给信息可知，雷尼 Ni 暴露在空气中可以自燃，故反应前向装置Ⅱ中通入 N 2 一段时间，目的是
排除装置中的空气，防止雷尼 Ni 自燃；
(7)如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下，则会在三颈瓶中产生气泡，从而导致管道中气流不稳，
不利于监测反应过程；
(8)反应完成后，氢气不再被消耗，则集气管中液面不再改变。
4.(2023·江苏)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4⋅H 2O，其实验过程可表示为
(1)在搅拌下向氧化镁
浆料中匀速缓慢通入SO2气体，生成MgSO3，反应为Mg(OH )2+ H 2SO3= MgSO3+2 H 2O，其平衡常
数K与K sp[Mg(OH )2]、K sp(MgSO3)、K a1(H 2SO3)、K a2(H 2SO3)的代数关系式为K = ___________；
下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收SO2效率的有___________(填序号)。
A.水浴加热氧化镁浆料
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B.加快搅拌速率
C.降低通入SO2气体的速率
D.通过多孔球泡向氧化镁浆料中通SO2
(2)在催化剂作用下MgSO3被O2氧化为MgSO4。已知MgSO3的溶解度为0.57 g(20℃)，O2氧化溶液中
SO3
2−的离子方程式为___________；在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，浆料中MgSO3被
O2氧化的速率随pH的变化如题图甲所示。在pH =6∼8范围内，pH增大，浆料中MgSO3的氧化速率增
大，其主要原因是___________。
(3)制取MgSO4⋅H 2O晶体。在如题图乙所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的MgSO3浆料与
H 2SO4溶液充分反应。MgSO3浆料与H 2SO4溶液的加料方式是___________ ；补充完整制取
MgSO4⋅H 2O晶体的实验方案：向含有少量F e
3+、A l
3+的MgSO4溶液中，___________。(已知：F e
3+、
A l
3+在pH ≥5时完全转化为氢氧化物沉淀；室温下从MgSO4饱和溶液中结晶出
，
在150∼170℃下干燥得到MgSO4⋅H 2O，实验中需要使用MgO粉末)
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【答案】
； BD
(2)
；pH增大，抑制SO3
2−的水解，反应物SO3
2−的浓度增大，故可加快氧化速
率
(3)用滴液漏斗向盛有MgSO3浆料的三颈烧瓶中缓慢滴加硫酸溶液；分批加入少量氧化镁粉末，搅拌，直
至用pH试纸测得pH ≥5，过滤；将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150∼170℃干
燥
【解析】本实验的目的是为了制取 MgSO4⋅H 2O，首先在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO2气体，
生成MgSO3，然后使一定量的MgSO3浆料与H 2SO4溶液充分反应生成硫酸镁，在硫酸镁的溶液中加入
氧化镁调节溶液的pH除去三价铁和三价铝，将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在
150∼170℃干燥即可得到MgSO4⋅H 2O；
(1)已知下列反应：
① Mg(OH )2+ H 2SO3= MgSO3+2 H 2O K
②
③
④
⑤
⑥
根据盖斯定律，①=②−③+④+⑤−⑥ ×2 ，故K=
；
A.加热可加快反应速率，但温度升高，SO2在水中溶解度降低，且会导致H 2SO3受热分解，不一定能提
高吸收SO2效率，A 错误；
B.加快搅拌速率，可以使反应物充分接触，提高吸收SO2效率，B 正确；
C.降低通入SO2气体的速率，SO2可与MgO浆料充分接触，但会降低反应速率，不一定能提高吸收SO2效
率，C 错误；
D.多孔球泡可以让SO2与MgO浆料充分接触，能提高吸收SO2效率，D 正确；
故选BD。
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(2)根据题意，O2氧化溶液中的 SO3
2−，SO3
2−被氧化为SO4
2−，1molO2氧化2mol SO3
2−，故O2氧化溶液
中SO3
2−的离子方程式为：
；
pH增大，抑制SO3
2−的水解，反应物SO3
2−的浓度增大，故可加快氧化速率；
(3)在进行含固体物质的反应物与液体反应的实验时，应将含固体物质的反应物放在三颈瓶中，通过滴液
漏斗滴加液体，H 2SO4溶液的滴加速率要慢，以免H 2SO4过量；
根据题意，首先需要调节pH ≥5以除去F e
3+、A l
3+杂质，需要用到的试剂为MgO粉末，操作细节为分批
加入少量MgO粉末，以免pH过高，不断搅拌进行反应直至检测到pH ≥5，然后过滤除去氢氧化铁、氢氧
化铝沉淀；接着需要从溶液中得到 MgSO4⋅H 2O，根据题目信息，室温下结晶只能得到
MgSO4⋅7 H 2O，因此需要在150∼170℃下干燥得到 MgSO4⋅H 2O ，操作细节为将滤液蒸发浓缩、
降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150∼170℃干燥。
5.(2023·浙江)某研究小组用铝土矿为 原料制备絮凝剂聚合氯化铝([ A l2(OH )aC lb]m,a=1∼5)按如下
流程开展实验。
已知：①铝土矿主要成分为A l2O3，含少量F e2O3和SiO2。用NaOH溶液溶解铝土矿过程中SiO2转变为
难溶性的铝硅酸盐。
②[ A l2(OH )aC lb]m的絮凝效果可用盐基度衡量，盐基度=
a
a+b
当盐基度为 0.60∼0.85时，絮凝效果较好。
请回答：
(1)步骤1所得滤液中主要溶质的化学式是___________。
(2)下列说法不正确的是___________。
A. 步骤I，反应须在密闭耐高压容器中进行，以实现所需反应温度
B. 步骤Ⅱ，滤液浓度较大时通入过量C O2有利于减少Al(OH )3沉淀中的杂质
C. 步骤Ⅲ，为减少Al(OH )3吸附的杂质，洗涤时需对漏斗中的沉淀充分搅拌
D. 步骤中控制Al(OH )3和AlC l3的投料比可控制产品盐基度
(3)步骤V 采用如图所示的蒸汽浴加热，仪器A的名称是___________；步骤V 不宜用酒精灯直接加热的原
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因是___________。
(4)测定产品的盐基度。
C l
−的定量测定：称取一定量样品，配成溶液，移取25.00mL。溶液于锥形瓶中，调pH =6.5∼10.5，滴
加指示剂K 2Cr O4溶液。在不断摇动下，用0.1000mol⋅L
−1 AgN O3标准溶液滴定至浅红色(有
A g2Cr O4沉淀)，30秒内不褪色。平行测试3次，平均消耗AgN O3标准溶液22.50mL。另测得上述样品
溶液中c( A l
3+)=0.1000mol⋅L
−1。
①产品的盐基度为___________。
②测定C l
−过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果，原因是 ___________。
【答案】(1)NaAlO2 (2)C
(3)
.
①蒸发皿
.
②酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀
(4)
.
①0.7
.
②pH过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸跟，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏
少，而pH过高，氢氧根会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多
【解析】【分析】铝土矿主要成分为 A l2O3 ，含少量 F e2O3 和 SiO2 ，向铝土矿中加氢氧化钠溶液，得
到难溶性铝硅酸盐、偏铝酸钠，氧化铁不与氢氧化钠溶液反应，过滤，滤液中主要含偏铝酸钠，向偏铝酸
钠溶液中通入二氧化碳，过滤，得到氢氧化铝沉淀，分为两份，一份加入盐酸得到氯化铝，将两份混合得
到聚合氯化铝溶液，加热得到聚合氯化铝固体。
【小问1详解】
根据题中信息步骤1所得滤液中主要溶质的化学式是NaAlO2；故答案为：NaAlO2。
【小问2详解】
A.步骤I，反应所学温度高于100℃，因此反应须在密闭耐高压容器中进行，以实现所需反应温度，故A
正确；
B.步骤Ⅱ，滤液浓度较大时通入过量 C O2 生成氢氧化铝和碳酸氢钠溶液，有利于减少 Al(OH )3 沉淀中的
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杂质，故B 正确；
C.步骤Ⅲ，洗涤时不能需对漏斗中的沉淀充分搅拌，故C 错误；
D. [ A l2(OH )aC lb]m 中a、b可通过控制 Al(OH )3 和 AlC l3 的投料比来控制产品盐基度，故D 正确；
综上所述，答案为：C。
【小问3详解】
步骤V 采用如图所示的蒸汽浴加热，根据图中信息得到仪器A的名称是蒸发皿；酒精灯直接加热受热不均
匀，会导致产品盐基度不均匀，而用蒸汽浴加热，受热均匀，得到的产品盐基度均匀；故答案为：蒸发皿；
酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀。
【小问4详解】
①根
据
C l
−∼AgN O3 ，
样
品
溶
液
中
氯
离
子
物
质
的
量
浓
度
为 0.1000mol⋅L
−1×0.022.50 L
0.025 L
=0.09mol⋅L
−1 ， n( A l
3+):n(C l
−)=10:9 ，根据电荷守恒得
到 [ A l2(OH )4.2C l1.8]m 产品的盐基度为
4.2
4.2+1.8 =0.7 ；故答案为：0.7。
②测定 C l
− 过程中溶液 pH 过低或过高均会影响测定结果，原因是pH过低，指示剂会与氢离子反应生成
重铬酸根，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH过高，氢氧根会与银离子反应，导致消耗的硝
酸银偏多；故答案为：pH过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸跟，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸
银偏少，而pH过高，氢氧根会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多。
6.(2022·全国乙卷)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾( K 2[Cu(C2O4)2])可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备
二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤：
Ⅰ.取已知浓度的CuSO4溶液，搅拌下滴加足量NaOH溶液，产生浅蓝色沉淀。加热，沉淀转变成黑色，过
滤。
Ⅱ.向草酸( H 2C2O4)溶液中加入适量K 2C O3固体，制得KH C2O4和K 2C2O4混合溶液。
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CuSO4⋅5 H 2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液，下列仪器中不需要的是________(填仪器名称)。
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(2)长期存放的CuSO4⋅5 H 2O中，会出现少量白色固体，原因是________。
(3)Ⅰ中的黑色沉淀是________(写化学式)。
(4)Ⅱ中原料配比为n( H 2C2O4):n( K 2C O3)=1.5:1，写出反应的化学方程式________。
(5)Ⅱ中，为防止反应过于剧烈而引起喷溅，加入K 2C O3应采取________的方法。
(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)CuSO4⋅5 H 2O风化失去结晶水生成无水硫酸铜；
(3)CuO；
(4)3 H 2C2O4+2 K 2C O3=2 KH C2O4+ K 2C2O4+2 H 2O+2C O2↑；
(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CuSO4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，氢
氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀，过滤，向草酸( H 2C2O4)溶液中加入适量K 2C O3固体，制得
KH C2O4和K 2C2O4混合溶液，将KH C2O4和K 2C2O4混合溶液加热至80−85℃，加入氧化铜固体，
全部溶解后，趁热过滤，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CuSO4⋅5 H 2O固体配制硫酸铜溶液，需用天平称量一定质量的CuSO4⋅5 H 2O固体，将称量好的
固体放入烧杯中，用量筒量取一定体积的水溶解CuSO4⋅5 H 2O，因此用不到的仪器有分液漏斗和球形冷
凝管。
(2)CuSO4⋅5 H 2O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。
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(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KH C2O4、K 2C2O4、C O2和水，依
据
原
子
守
恒
可
知
，
反
应
的
化
学
方
程
式
为
：
3 H 2C2O4+2 K 2C O3=2 KH C2O4+ K 2C2O4+2 H 2O+2C O2↑。
(5)为防止草酸和碳酸钾反应时反应剧烈，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。
7.(2022·湖北)高技术领域常使用高纯试剂。纯磷酸(熔点为42℃，易吸潮)可通过市售85 %磷酸溶液减
压蒸馏除水、结晶除杂得到，纯化过程需要严格控制温度和水分，温度低于21℃易形成
2 H 3 PO4⋅H 2O(熔点为30℃)，高于100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸等。某兴趣小组为制备磷酸
晶体设计的实验装置如下(夹持装置略)：
回答下列问题：
(1) A的名称是___________。B的进水口为___________(填“a”或“b”)。
(2)P2O5的作用是___________。
(3)空气流入毛细管的主要作用是防止___________，还具有搅拌和加速水逸出的作用。
(4)升高温度能提高除水速度，实验选用水浴加热的目的是___________。
(5)磷酸易形成过饱和溶液，难以结晶，可向过饱和溶液中加入___________促进其结晶。
(6)过滤磷酸晶体时，除了需要干燥的环境外，还需要控制温度为___________(填标号)。
A.<20℃ B．30∼35℃ C．42∼100℃
(7)磷酸中少量的水极难除去的原因是___________。
【答案】(1) 圆底烧瓶； b
(2)干燥气体
(3)防止暴沸
(4)使溶液受热均匀
(5)磷酸晶体
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(6)B
(7)磷酸可与水分子间形成氢键
【解析】空气通过氯化钙除水，经过安全瓶后通过浓硫酸除水，然后通过五氧化二磷，干燥的空气流入毛
细管对烧瓶中的溶液进行搅拌，同时还具有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升的作用，将85 %磷酸溶液
进行减压蒸馏除水、结晶除杂得到纯磷酸。
(1)由仪器构造可知，仪器A为圆底烧瓶，仪器B为直形冷凝管，泠凝水应从b口近、a口出，形成逆流冷
却，使冷却效果更好。
(2)纯磷酸制备过程中要严格控制温度和水分，因此五氧化二磷的作用为干燥气体。
(3)空气流入毛细管可以对烧瓶中的溶液防止暴沸，同时还具有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升的作
用。
(4)升高温度能提高除水速度，而纯磷酸制备过程中要严格控制温度，水浴加热可以避免直接加热造成的
过度剧烈与温度的不可控性，使溶液受热均匀。
(5)过饱和溶液暂时处于亚稳态，当加入一些固体的晶体或晃动时可使此状态失去平衡，过多的溶质就会
结晶，因此可向磷酸的过饱和溶液中加入磷酸晶体促进其结晶。
(6)纯磷酸纯化过程中，温度低于21℃易形成2 H 3 PO4⋅H 2O(熔点为30℃)，高于100℃则发生分子
间脱水生成焦磷酸，纯磷酸的熔点为42℃，因此过滤磷酸晶体时，除了需要干燥的环境外，还需要控制
温度为30∼42℃，这个区间内答案选B。
(7)磷酸的结构式为：
，分子中含羟基，可与水分子间形成氢键，因此磷酸中少量的水极难除
去。
8.(2022· 湖南) 某实验小组以BaS溶液为原料制备BaC l2⋅2 H 2O，并用重量法测定产品中
BaC l2⋅2 H 2O的含量。设计了如下实验方案：
可选用试剂：NaCl晶体、BaS溶液、浓H 2SO4、稀H 2SO4、
溶液、蒸馏水
步骤1．BaC l2⋅2 H 2O的制备
按如图所示装置进行实验，得到BaC l2溶液，经一系列步骤获得BaC l2⋅2 H 2O产品。
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步骤2.产品中BaC l2⋅2 H 2O的含量测定
①称取产品0.5000 g，用100mL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
溶液，
③沉淀完全后，
水浴40分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固体，质量为
。
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H 2SO4溶液后，认为沉淀已经完全，判断沉淀已完全的方法
是_______；
(4)沉淀过程中需加入过量的H 2SO4溶液，原因是_______；
(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BaC l2⋅2 H 2O的质量分数为_______(保留三位有效数字)。
【答案】(1)HCl； H 2SO4(浓
(2)防止倒吸；CuSO4溶液
(3)静置，取上层清液于一洁净试管中，继续滴加硫酸溶液，无白色沉淀生成，则已沉淀完全
(4)使钡离子沉淀完全
(5)锥形瓶
(6)97.6 %
【解析】装置I中浓硫酸和氯化钠共热制备HCl，装置II中氯化氢与BaS溶液反应制备BaC l2·2 H 2O，装
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置III中硫酸铜溶液用于吸收生成的H 2S，防止污染空气。
(1)由分析可知，装置Ⅰ为浓硫酸和氯化钠共热制取HCl气体的装置，在浓硫酸过量并微热时，浓硫酸与氯
化钠反应生成硫酸氢钠和氯化氢，发生主要反应的化学方程式为：H 2SO4(浓
。
(2)氯化氢极易溶于水，装置Ⅱ中b仪器的作用是：防止倒吸；装置Ⅱ中氯化氢与BaS溶液反应生成H 2S，
H 2S有毒，对环境有污染，装置Ⅲ中盛放CuSO4溶液，用于吸收H 2S。
(3)硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，因此判断沉淀已完全的方法是静置，取上层清液于一洁净试管中，
继续滴加硫酸溶液，无白色沉淀生成，则已沉淀完全。
(4)为了使钡离子沉淀完全，沉淀过程中需加入过量的硫酸溶液。
(5)过滤用到的仪器有：铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒，用不到锥形瓶。
(6)由题意可知，硫酸钡的物质的量为：
0.4660 g
233 g/mol =0.002mol，依据钡原子守恒，产品中
BaC l2·2 H 2O的物质的量为0.002mol，质量为0.002mol×244 g/mol =0.488 g，质量分数为：
0.488 g
0.5000 g ×100 % =97.6 %。
9.(2022·浙江)氨基钠(
)是重要的化学试剂，实验室可用下图装置(夹持、搅拌、尾气处理装置已
省略)制备。
简要步骤如下：
Ⅰ.在瓶A中加入
液氨和
，通入氨气排尽密闭体系中空气，搅拌。
Ⅱ.加入5 g钠粒，反应，得
粒状沉积物。
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Ⅲ.除去液氨，得产品
。
已知：
几乎不溶于液氨，易与水、氧气等反应。
请回答：
(1)
的作用是_______；装置B的作用是_______。
(2)步骤Ⅰ，为判断密闭体系中空气是否排尽，请设计方案_______。
(3)步骤Ⅱ，反应速率应保持在液氨微沸为宜。为防止速率偏大，可采取的措施有_______。
(4)下列说法不正确的是_______。
A.步骤Ⅰ中，搅拌的目的是使
均匀地分散在液氨中
B.步骤Ⅱ中，为判断反应是否已完成，可在N处点火，如无火焰，则反应已完成
C.步骤Ⅲ中，为避免污染，应在通风橱内抽滤除去液氨，得到产品
D.产品
应密封保存于充满干燥氮气的瓶中
(5)产品分析：假设
是产品
的唯一杂质，可采用如下方法测定产品
纯度。从下列选项
中选择最佳操作并排序_______。
准确称取产品
计算
a.准确加入过量的水
b.准确加入过量的
标准溶液
c .准确加入过量的
标准溶液
d .滴加甲基红指示剂(变色的
范围4.4～6.2)
e.滴加石蕊指示剂(变色的
范围4.5～8.3)
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f .滴加酚酞指示剂(变色的
范围8.2～10.0)
g.用
标准溶液滴定
h.用
标准溶液滴定
i.用
标准溶液滴定
【答案】(1) 催化；防止氧气、水进入密闭体系；
(2)试管中加满水倒扣于水槽中，M处通入氨气，将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡，
则空气尚未排尽，如未出现气泡，则说明空气已排尽；
(3)分批少量加入钠粒；降低冷却液温度(任写一种即可)；
(4)BC；
(5)bdg。
【解析】在硝酸铁催化下钠与液氨反应生成NaN H 2和氢气，该反应是放热反应，为保证液氨处于微沸状
态，需要用冷却液控制一定的温度。NaN H 2易与水和氧气发生反应，所以装置B中Hg可防止氧气、水进
入密闭体系，导气口N与尾气处理连接装置再处理氨气等，据此结合实验原理分析解答。
(1)结合实验原理，根据实验操作中加入Fe( N O3)3⋅9 H 2O的用料很少，可推知，Fe( N O3)3⋅9 H 2O
在反应中作催化剂，加快反应速率；结合已知信息可知，制备得到的NaN H 2易与水和氧气发生反应，所
以装置B中Hg可防止氧气、水进入密闭体系，干扰NaN H 2的制备，故答案为：催化；防止氧气、水进入
密闭体系；
(2)结合氨气极易溶于水，空气中的氮气难溶于水，氧气不易溶于水的物理性质，所以为判断密封体系中
空气是否排尽，可设计方案如下：试管中加满水倒扣于水槽中，M处通入氨气，将N处排出的气体导入试
管内。如试管底部出现气泡，则空气尚未排尽，如未出现气泡，则说明空气已排尽；
(3)上述化学反应中，反应物的浓度、温度均可影响化学反应速率，所以为防止反应速率偏大，可实施的
措施有：分批少量加入钠粒；降低冷却液温度(任写一种即可)；
(4) A .步骤I中，搅拌可使液体混合均匀，所以搅拌可使少量的催化剂Fe( N O3)3⋅9 H 2O均匀分散在液
氨中，A 正确；B.步骤II中，由于液氨处于微沸状态，故生成的氢气中混有一定量的氨气；氢气虽然是可
燃性气体，由于氨气在空气中不能被点燃，当氨气中只有少量氢气时，则也不能被点然、不会产生火焰，
且对易燃气体点火有安全隐患，B 错误；C .步骤II中得到的粒状沉积物，颗粒较小，颗粒太小的沉淀易在
滤纸上形成一层密实的沉淀，溶液不易透过，所以不适宜选用抽滤装置进行过滤，C 错误；D .因为制备的
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产品NaN H 2易与水和氧气发生反应，所以可密封保存于充满干燥氮气的瓶中，D 正确；故选BC；
(5)题干信息中提到假设产品NaN H 2的唯一杂质为NaOH，因为产品溶于水生成氢氧化钠和氨气，所以
可设计利用盐酸标准溶液进行滴定，因滴定终点时，溶液中含氯化钠和氯化铵，所以需选用酸性条件下的
酸碱指示剂判断滴定终点，过量的盐酸再利用氢氧化钠标准液反滴定，最终利用所测数据计算得出产品中
NaN H 2的纯度，故涉及的操作步骤为：准确称取产品xg →加入过量盐酸标准溶液→加入滴加甲基红指
示剂→用氢氧化钠标准溶液进行滴定，根据实验所测数据，计算产品纯度，故答案为：bdg。
10.(2023·海南)磷酸氢二铵[(N H 4)2 HPO4]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气制备
(N H 4)2 HPO4，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
回答问题：
(1)实验室用N H 4Cl(s)和Ca(OH )2(s)制备氨气的化学方程式为_______。
(2)现有浓H 3 PO4质量分数为85 %，密度为1.7 g/mL。若实验需100mL1.7mol / L的H 3 PO4溶液，则
需浓H 3 PO4_______mL(保留一位小数)。
(3)装置中活塞K 2的作用为_______。实验过程中，当出现_______现象时，应及时关闭K 1，打开K 2。
(4)当溶液pH为8.0∼9.0时，停止通N H 3，即可制得(N H 4)2 HPO4溶液。若继续通入N H 3，当
时，溶液中O H
−、_______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N H 3。
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【答案】(1)2 N H 4Cl+Ca(OH )2
Δ̲̲
CaC l2+2 H 2O+2 N H 3↑
(2)11.5 (3)平衡气压防倒吸; 倒吸;
(4)NH 4
+; PO4
3−;
(5)酚酞; 无; 浅红
【解析】本实验的实验目的为制备磷酸二氢铵[( N H 4)2 HPO4]，实验原理为
2 N H 3+ H 3 PO4=[( N H 4)2 HPO4]，结合相关实验基础知识分析解答问题。
(1)实验室用N H 4Cl(s)和Ca(OH )2(s)在加热的条件下制备氨气，反应的化学方程式为
2 N H 4Cl+Ca(OH )2
Δ̲̲
CaC l2+2 H 2O+2 N H 3↑；
(2)根
据
公
式
c = 1000 ρω
M
可
得
，
浓
H 3 PO4的
浓
度
c = 1000 ρω
M
= 1000×1.7 g⋅m L
−1×85％
98
≈14.7mol/ L，溶液稀释前后溶质的物质的量不变，因此配
制100mL1.7mol / L的H 3 PO4溶液，需要浓H 3 PO4的体积V = 0.1 L×1.7mol / L
14.7mol / L
≈0.0115 L=11.5mL；
(3)由于N H 3极易溶于水，因此可选择打开活塞K 2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，应及时关闭K 1，打开K 2；
(4)继续通入N H 3，( N H 4)2 HPO4继续反应生成( N H 4)3 PO4，当pH >10.0时，溶液中O H
−、NH 4
+、
PO4
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( N H 4)2 HPO4，说明( N H 4)2 HPO4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红时，停止通入N H 3，即可
制得( N H 4)2 HPO4溶液。
11.(2023·重庆)研究小组以无水甲苯为溶剂，PC l5(易水解)和Na N 3为反应物制备米球状红磷。该红磷
可提高钠离子电池的性能。
(1)甲苯干燥和收集的回流装置如图1所示(夹持及加热装置略)。以二苯甲酮为指示剂，无水时体系呈蓝色。
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①存贮时，Na应保存在_____中。
②冷凝水的进口是______(填“a”或“b”)。
③用Na干燥甲苯的原理是_____(用化学方程式表示)。
④回流过程中，除水时打开的活塞是_____；体系变蓝后，改变开关状态收集甲苯。
(2)纳米球状红磷的制备装置如图2所示(搅拌和加热装置略)。
①在Ar气保护下，反应物在A装置中混匀后转入B装置，于280℃加热12小时，反应物完全反应。其化
学反应方程式为_____。用Ar气赶走空气的目的是_____。
②经冷却、离心分离和洗涤得到产品，洗涤时先后使用乙醇和水，依次洗去的物质是_____和_____。
③所得纳米球状红磷的平均半径R与B装置中气体产物的压强p的关系如图3所示。欲控制合成R =125nm
的红磷，气体产物的压强为_____kPa，需Na N 3的物质的量为______mol(保留3位小数)。已知：p=a×n，
其中a=2.5×10
5kPa⋅mol
−1，n为气体产物的物质的量。
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【答案】(1)①煤油
②b
2
③Na+2 H 2O =2 NaOH + H 2↑
④K 1、K 3
(2)
2
①PC l5+10 Na N 3=2 P+15 N 2↑+10 NaCl；防止PC l5遇空气中的水蒸气而发生水解
②甲苯；NaCl
③10
4；0.027
【解析】本实验要用无水甲苯作溶剂，故需要先制备无水甲苯，图1装置中Na与水反应除去水，生成的H 2
从K 2排出，待水反应完后，打开K 1收集无水甲苯；图2中将甲苯和Na N 3加入三颈瓶中，然后通入Ar排出
装置中的空气，再滴入PC l5和甲苯，混合均匀后，转移到反应釜中制备纳米球状红磷。
(1)①钠在空气中容易反应，故应保存在煤油中；
②为了充分冷凝，冷凝水应从下口进上口出，故冷凝水的进口是b；
③Na与水反应可除去水，故用钠干燥甲苯的原理是 2 Na+2 H 2O =2 NaOH + H 2↑ ；
④回流过程中，打开活塞K 1、K 3，使反应物冷凝后流回反应装置。
(2)①根据题意可知，反应物为PC l5和Na N 3，产物为P，根据化合价的变化规律可知化学方程式
为 2 PC l5+10 Na N 3=2 P+15 N 2↑+10 NaCl ；由于PC l5易水解，故用Ar赶走空气的目的是防止PC l5
遇空气中的水蒸气而发生水解。
②根据反应可知，得到的产物上沾有甲苯和NaCl，用乙醇洗去甲苯，用水洗去NaCl。
③R =125nm时可换算出横坐标为8，此时纵坐标对应的值为10，故气体产物的压强为10
4kPa；已知
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p=a×n，
其
中
a=2.5×10
5kPa⋅mol
−1，
n=
10
4 kPa
2.5×10
5kPa⋅mol
−1 =0.04 mol ，
根
据
反
应 2 PC l5+10 Na N 3=2 P+15 N 2↑+10 NaCl 可知，n( Na N 3)= 10
15 N 2= 10
15 ×0.04 mol =0.027mol。
12.(2022·浙江)某兴趣小组用四水醋酸锰[(C H 3COO)2 Mn⋅4 H 2O]和乙酰氯(C H 3COCl)为原料制
备无水二氯化锰，按如图流程开展了实验(夹持仪器已省略)：
已知：①无水二氯化锰极易吸水潮解，易溶于水、乙醇和醋酸，不溶于苯
②制备无水二氯化锰的主要反应：(C H 3COO)2 Mn+2C H 3COCl→
❑
❑
MnC l2↓+2(C H 3COO)2O
③乙酰氯遇水发生反应：C H 3COCl+ H 2O→C H 3COOH + HCl
请回答：
(1)步骤Ⅰ：所获固体主要成分是 ___________ (用化学式表示)。
(2)步骤Ⅰ在室温下反应，步骤Ⅱ在加热回流下反应，目的分别是 _______________________________ 。
(3)步骤Ⅲ：下列操作中正确的是 ______ 。
A.用蒸馏水润湿滤纸，微开水龙头，抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上
B.用倾析法转移溶液，开大水龙头，待溶液快流尽时再转移沉淀
C.用乙醇作为洗涤剂，在洗涤沉淀时，关小水龙头，使洗涤剂缓慢通过沉淀物
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D.洗涤结束后，将固体迅速转移至圆底烧瓶进行后续操作
(4)步骤Ⅳ：①将装有粗产品的圆底烧瓶接到纯化装置(图2)上，打开安全瓶上旋塞，打开抽气泵，关闭安
全瓶上旋塞，开启加热器，进行纯化。请给出纯化完成后的操作排序：纯化完成→ ______ → ______
→ ______ → ______ →将产品转至干燥器中保存。
a.拔出圆底烧瓶的瓶塞
b.关闭抽气泵
c .关闭加热器，待烧瓶冷却至室温
d .打开安全瓶上旋塞
②图2装置中U形管内NaOH固体的作用是 _______________________________ 。
(5)用滴定分析法确定产品纯度。甲同学通过测定产品中锰元素的含量确定纯度；乙同学通过测定产品中
氯元素的含量确定纯度。合理的是 ______ (填“甲”或“乙”)同学的方法。
【答案】(1)(C H 3COO)2 Mn
(2)步骤Ⅰ脱去四水醋酸锰的结晶水并防止生成MnC l2；步骤Ⅱ加热回流促进反应生成MnC l2
(3)BD
(4)cdba；防止可能产生的酸性气体进入抽气泵；防止外部水气进入样品
(5)乙
【解析】
分析流程可知，四水醋酸锰[(C H 3COO)2 Mn⋅4 H 2O]和乙酰氯(C H 3COCl)溶解在苯中搅拌抽滤，获
得产品(C H 3COO)2 Mn，固体加入苯和乙酰氯回流搅拌，发生反应
(C H 3COO)2 Mn+2C H 3COCl→
❑
❑
MnC l2↓+2(C H 3COO)2O，抽滤洗涤，粗产品纯化后获得无水二
氯化锰，
(1)步骤Ⅰ：所获固体主要成分是(C H 3COO)2 Mn，
故答案为：(C H 3COO)2 Mn；
(2)步骤Ⅰ在室温下反应，步骤Ⅱ在加热回流下反应，目的分别是步骤Ⅰ脱去四水醋酸锰的结晶水并防止生成
MnC l2；步骤Ⅱ加热回流促进反应生成MnC l2，
故答案为：步骤Ⅰ脱去四水醋酸锰的结晶水并防止生成MnC l2；步骤Ⅱ加热回流促进反应生成MnC l2；
(3) A .用蒸馏水润湿滤纸，微开水龙头，抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上，这样操作会将滤纸破损，故A 错
误；
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B.用倾析法转移溶液，开大水龙头，待溶液快流尽时再转移沉淀有利于快速析出，故B 正确；
C.用乙醇作为洗涤剂，在洗涤沉淀时，关小水龙头，使洗涤剂缓慢通过沉淀物，氯化锰易溶于乙醇，不能
使用乙醇作为洗涤剂，故C 错误；
D.洗涤结束后，将固体迅速转移至圆底烧瓶进行后续操作，可以减少产品损失，故D 正确；
故答案为：BD；
(4)①步骤Ⅳ：①将装有粗产品的圆底烧瓶接到纯化装置(图2)上，打开安全瓶上旋塞，打开抽气泵，关
闭安全瓶上旋塞，开启加热器，进行纯化。纯化完成后的操作排序如下：纯化完成→关闭加热器，待烧瓶
冷却至室温→打开安全瓶上旋塞→关闭抽气泵→拔出圆底烧瓶的瓶塞→将产品转至干燥器中保存，
故答案为：cdba；
②图2装置中U形管内NaOH固体的作用是防止可能产生的酸性气体进入抽气泵；防止外部水气进入样品，
故答案为：防止可能产生的酸性气体进入抽气泵；防止外部水气进入样品；
(5)甲同学通过测定产品中锰元素的含量确定纯度；乙同学通过测定产品中氯元素的含量确定纯度，其中
乙同学较为合理，原因在于氯离子测定更为稳定，
故答案为：乙。
第四板块 模拟提升
1.亚硝酰氯( NOCl，熔点−64.5℃，沸点−5.5℃)为黄色气体，遇水剧烈水解生成氮的两种氧化物和氯
化氢，常用作有机合成中间体。实验室可由氯气与一氧化氮反应制备，其装置如图所示：
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为___________。
(2)试剂X为___________，D中使用冰盐浴而不用冰水浴的原因是___________。
(3)尾气含有NO、C l2、NOCl，某同学建议用NaOH溶液进行尾气处理。
①无水CaC l2的作用是___________。
②写出NaOH溶液吸收NOCl的化学方程式___________。
41
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(4)有同学认为NaOH溶液只能吸收C l2和NOCl，不能吸收NO，经过查阅资料发现用KMnO4溶液可以
吸收NO气体，并产生黑色沉淀，写出该反应的离子方程式___________。
(5)制得的NOCl中可能含有少量N O2杂质，为测定产品纯度，进行如下实验：称取1.6375 g样品溶于
50.00mL。NaOH溶液中，加入几滴K 2Cr O4溶液作指示剂，用足量硝酸酸化的0.40mol· L
−1 AgN O3溶
液滴定至终点，消耗AgN O3溶液50.00mL。(已知：A g2Cr O4为砖红色固体，K sp( AgCl)=1.56×10
−10，
K sp( A g2Cr O4)=1.0×10
−12)
①滴定终点的现象：当滴入最后半滴AgN O3标准溶液后，___________。
②计算产品的纯度为___________%(保留1位小数)。
【答案】(1)蒸馏烧瓶
(2)浓硫酸；冰盐浴可控制温度低于−5.5℃，冰水浴只能控制温度到0℃，故冰盐浴可使亚硝酰氯冷凝，
而冰水浴不能
(3)①防
止NaOH溶
液
中
的
水
蒸
气
进
入
三
颈
烧
瓶
中
，
使NOCl水
解
②NOCl+2 NaOH = NaCl+ NaN O2+ H 2O
(4)NO+
(5)①出现砖红色沉淀，且半分钟内不变化
80.0
②
【解析】NOCl 由氯气与一氧化氮反应制备，由装置图可知，装置A 生成一氧化氮，依次经过水和浓硫酸
净化后通入装置D；装置G 生成氯气，依次经过饱和氯化钠溶液和浓硫酸净化后通入装置D；在冰盐下生
成NOCl，尾气含有NO、Cl2、NOCl，可使用NaOH 处理尾气，据此分析解题。
（1）仪器a 的名称为蒸馏烧瓶，故答案为蒸馏烧瓶。
（2）据分析可知，试剂X 为浓硫酸，氯气与一氧化氮在D 中生成NOCl，冰盐浴可控制温度低于-5.5℃，
冰水浴只能控制温度到0℃，故冰盐浴可使亚硝酰氯冷凝，而冰水浴不能，故而使用冰盐浴而不用冰水浴，
故答案为冰盐浴可控制温度低于-5.5℃，冰水浴只能控制温度到0℃，故冰盐浴可使亚硝酰氯冷凝，而冰水
浴不能。
（3）①尾气含有NO、Cl2、NOCl，用无水氯化钙处理尾气，防止NaOH 溶液中的水蒸气进入三颈烧瓶中，
使NOCl 水解，故答案为防止NaOH 溶液中的水蒸气进入三颈烧瓶中，使NOCl 水解；
42
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②NaOH 溶液吸收NOCl ，化学方程式为NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O ，故答案为
NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O。
（4）用KMnO4 溶液可以吸收NO 气体，并产生黑色沉淀为MnO2，离子方程式为NO+MnO4
−=NO3
−
+MnO2↓，故答案为NO+MnO4
−=NO3
−+MnO2↓。
（5）①滴定中K2CrO4 溶液作指示剂，已知Ag2CrO4 为砖红色固体，滴定终点的现象为当滴入最后半滴
AgNO3标准溶液后，出现砖红色沉淀，且半分钟内不变化，故答案为出现砖红色沉淀，且半分钟内不变化；
②n(AgNO3)=0.40mol⋅L
−1×50.00×10
−3L=0.02mol ，由关系NOCl~NaCl~AgNO3 ，则样品纯度为
0.02mol×65.5 g/mol
1.6375 g
×100%=80.0%，故答案为80.0。
2.铁氰化钾俗称赤血盐，化学式为K 3[ Fe(CN )6]，可溶于水，常用作分析试剂。实验室用C l2在
60∼65℃时氧化K 4[ Fe(CN )6]制备K 3[ Fe(CN )6]的装置如图所示(夹持装置省略)。回答下列问题：
(1)装置B中试剂是___________；装置C最
好的加热方式为 ___________(填“水浴”或“油浴”)，C中反应的离子方程式为___________。
(2)反应结束后通入N 2一段时间的目的是___________。
(3)实验室用于检验溶液中是否含有F e
2+的试剂是：___________(填“ K 3[ Fe(CN )6]” 或“
K 4[ Fe(CN )6]”)若含有F e
2+，实验现象为：___________。
(4)工业上可用铁氰化钾法测定蔗糖(C12 H 22O11)的水解程度(杂质不参与反应)。
Ⅰ.反应原理：铁氰化钾在碱性溶液中有氧化性，能将葡萄糖(或果糖)氧化，反应的化学方程式为
C6 H 12O6+6 K 3[ Fe(CN )6]+6 KOH =(CHOH )4·(COOH )2+6 K 4[ Fe(CN )6]+ 4 H 2O
Ⅱ.实验步骤：
i.称取纯净的蔗糖1.000 g，置于锥形瓶中，加入少量水溶解：再加5mL2mol· L
−1稀硫酸、摇匀，加热20
分钟：
ii.向i中所得溶液加入KOH调节pH至碱性；
iii.加入2滴次甲基兰指示剂，用cmol· L
−1铁氰化钾标准液滴定，终点时消耗标准液V mL。
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已知：铁氰化钾溶液中加入次甲基兰指示剂，溶液迅速变蓝。
①蔗糖的水解程度为___________%(用含c、V 的代数式表示)。
②下列操作会导致测定结果偏低的是___________(填序号)。
a.配制铁氰化钾溶液时，转移操作未洗涤烧杯
b.溶液变蓝立即读数，后又恢复无色
c .滴定前俯视，滴定后仰视
【答案】(1)饱和食盐水；水浴；2
(2)将装置中残余的氯气赶入D中，防止污染
(3)K 3[ Fe(CN )6]；产生特征蓝色沉淀
(4)
2.85
①
cv；②b
【解析】浓盐酸与高锰酸钾在A装置中制取氯气，通入N 2把生成的氯气全部排入到C中反应，氯气氧化
K 4[ Fe(CN )6]生成K 3[ Fe(CN )6]，铁的化合价由正二价升高到正三价，尾气用氢氧化钠溶液吸收。
(1)产生的氯气中有HCl和水蒸气，水蒸气对实验没有影响，HCl有影响，除去HCl用饱和食盐水，C的
加热温度是60到65°C，应该用水浴加热；离子方程式为：2；
(2)反应解释后，通入N 2气将装置中残余的氯气赶入D中，防止污染；
(3)二价铁离子用K 3[ Fe(CN )6]检验，现象是有蓝色沉淀生成；
(4)一分子蔗糖(C12 H 22O11)水解成一分子葡萄糖和一分子果糖，葡萄糖和果糖都与铁氰化钾反应，故它
们之间关系是：1(C12 H 22O11)∼12 K 3[ Fe(CN )6]，水解的蔗糖的质量为：
m= cv ×10
−3
12
×342=0.0285cv，水解程度为0.0285cv
1.000
×100 % =2.85cv %；结果误差和v有关，v大结果
偏高，v小结果偏低，配制铁氰化钾溶液时，转移操作未洗涤烧杯，造成浓度小，消耗的铁氰化钾多，v偏
大，a不符合；溶液变蓝立即读数，后又恢复无色，v值小，结果偏小，b符合；滴定前俯视，滴定后仰视，
读数偏大，结果偏大不符合。
3.超酸是一类比纯硫酸更强的酸，在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组用SbC l3制备超酸HSb F6，
反应原理如下：SbC l3+C l2
80
∘C̲̲
SbC l5、SbC l5+6 HF = HSb F6+5 HCl。制备SbC l5的实验装置如图(
毛细管连通大气，夹持、加热及搅拌装置略)：
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已知：
物质
熔点
沸点
性质
SbC l3
73.4℃
101.3kPa220.3℃
极易水解
SbC l5
3.5℃
101.3kPa176℃(140°C分解)
极易水解
2.9kPa79℃
回答下列问题：
(1)Sb为第51号元素，则在元素周期表中的位置为___________。
(2)仪器甲、乙可否互换？___________(填“是”或“否”)，原因是___________。
(3)试剂X的名称为___________。
(4)三颈烧瓶中的反应完成后，需将反启后的溶液转移至双口烧瓶中进行减压蒸馏。
①在该装置中，将三颈烧瓶中的溶液转移至双口烧瓶中的操作是___________。
②用减压蒸储而不用常压蒸储的主要原因是___________。
(5)毛细管连通大气的主要作用是防止___________，还具有搅拌和加速液体逸出的作用。
(6)由SbC l5制备HSb F6时，应选用___________材质的仪器(填标号)。
A. 玻璃 B.陶瓷
C. 铁或铝 D .聚四氟乙烯
(7)蒸储−EDTA返滴法是测定氟的高精度办法，可通过测定氟元素的含量，确定本产品纯度。取mg产品，
通过蒸馏法将氟全部转化为F
−，用25.00mL c1mol / LLa( N O3)3吸收，冷却至室温，加入指示剂，用
c2mol / LEDTA标准溶液(用H 2Y
2−表示)滴定至终点，消耗EDTA VmL。氟元素的质量分数为
___________(列出计算式)。(已知La
3++3 F
−= La F3；La
3++ H 2Y
2−= LaY
−+2 H
+)
【答案】(1)第五周期第VA族
(2)否；若将球形冷凝管换成直形冷凝管，直形冷凝管与冷凝水接触面积较小，接触不充分，冷凝回流效
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果不佳；若将直形冷凝管换成球形冷凝管，蒸馏冷凝出的液体无法顺利从球形冷凝管流出
(3)碱石灰
(4)①打开活塞b，用真空泵减压
②防止SbC l5分解
(5)暴沸
(6)D
(7) 3(25c1−c2V )10
−3×19
m
×100％
【解析】由实验装置图可知，干燥的C l2经过无水CaC l2干燥进入三颈烧瓶中，80℃条件下与SbC l3反应
制备SbC l5，用真空泵抽气将SbC l5转移至双口烧瓶中，用减压蒸馏的方法在圆底烧瓶中收集到SbC l5，
其中试剂X为碱石灰，用于吸收未反应的C l2，防止污染环境，同时防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶中导
致SbC l3水解，末端的无水CaC l2的作用是防止空气中水蒸气进入圆底烧瓶中导致SbC l5水解，毛细管的
作用是减压蒸馏时连通大气，减压时可吸入极少量空气，防止液体暴沸，结合HF的特性、关系式法进行
计算，据此分析解答。
(1)Sb为第51号元素，则在元素周期表中的位置为第五周期第VA族。
(2)仪器甲、乙不可互换，原因是：若将球形冷凝管换成直形冷凝管，直形冷凝管与冷凝水接触面积较小，
接触不充分，冷凝回流效果不佳；若将直形冷凝管换成球形冷凝管，蒸馏冷凝出的液体无法顺利从球形冷
凝管流出。
(3)氯气有毒，故需要使用试剂X吸收未反应的氯气以防止污染空气，X为碱石灰。
(4)①在该装置中，将三颈烧瓶中的溶液转移至双口烧瓶中的操作是打开活塞b，用真空泵减压；
②SbC l5在101.3kPa、140°C时会分解，用减压蒸储而不用常压蒸储的主要原因是防止SbC l5分解。
(5)由分析可知，毛细管连通大气的主要作用是防止暴沸。
(6)由题意可知，HSb F6为超强酸，所以制备HSb F6时，不能选用铁质或铝质材料仪器，由方程式可知，
制备HSb F6时，需要用到氢氟酸作反应物，所以不能选用玻璃材质、陶瓷材质的仪器，则制备HSbF 6时
只能选用聚四氟乙烯材质的仪器，故答案为D。
(7)已知La
3++3 F
−= La F3；La
3++ H 2Y
2−= LaY
−+2 H
+，根据La、F原子守恒可知，
n( La
3+)=n( H 2Y
2− )+n( La F3)=n( H 2Y
2−)+ 1
3 n( F
−)，
即
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n( F
−)=3n( La
3+)−3n( H 2Y
2−)=3(0.025c1−0.001V c2)mol，
m( F
−)=nM =3(0.025c1−0.001V c2)mol×19 g/mol =57(0.025c1−0.001V c2)g，则氟元素的质量
分数为 3(25c1−c2V )10
−3×19
m
×100％ 。
4.实验室可使用Mg(OH )2为原料制备无水MgC l2实验过程如下：
Ⅰ.在烧杯中将Mg(OH )2粉末与足量无水乙醇充分混合，搅拌混合均匀后装入三颈烧瓶。
Ⅱ.向三颈烧瓶中通入足量HCl气体使Mg(OH )2固体完全溶解。
III .对反应后的溶液进行加热蒸馏，形成C H 3C H 2OH ⋅6 MgC l2溶液。
IV .对C H 3C H 2OH ⋅6 MgC l2溶液进行进一步脱乙醇蒸馏，得到较为纯净的无水MgC l2。
回答下列问题：
(1)步骤I中选择乙醇而非相对分子质量更大的丁醇的原因是______。
(2)步骤II中的HCl气体可由下列装置中的______(填标号)制备。装置B中玻璃仪器的名称分别是导管、酒
精灯、______、______。
(3)C H 3C H 2OH ⋅6 MgC l2在加热蒸馏时可能会发生分解产生少量C H 4气体，并伴随MgO和碳单质的
生成，该分解反应的化学方程式为______。为提高无水氯化镁的产率，从平衡角度分析抑制该副反应的措
施是______。
(4)准确称量制得的无水MgC l2产品9.700 g(含有少量MgO杂质)，将其完全溶于稀盐酸中，加入过量
N a2C O3溶液使M g
2+完全转化为MgC O3沉淀，过滤、洗涤、干燥，称量所得固体质量为8.820 g。
①检验固体洗涤完成的方法是______。
②产品中MgC l2的纯度为______%(计算结果保留一位小数)。
【答案】(1)减少蒸馏中的能耗
(2)B；圆底烧瓶；分液漏斗
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(3)
；蒸馏过程中不断通入HCl
(4)①向最后一次洗涤液中滴加稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，无白色沉淀产生
97.9
②
【解析】(1)醇类的相对分子质量越大熔沸点越高，所以为了减少能耗，不能选用相对分子质量更大的丁
醇，答案为：减少蒸馏中的能耗；
(2)实验室制备氯化氢气体是固体+液体且加热，所以只能选用装置B，
装置B中玻璃仪器的名称分别是导管、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗，答案为：B，圆底烧瓶、分液漏斗；
(3)该反应中碳元素自身发生氧化，生成碳和甲烷，根据原子守恒配平方程式
，氯化镁易发生水解显酸性，所以在氯化氢
的
气
氛
中
抑
制
其
水
解
，
提
高
无
水
氯
化
镁
的
产
率
，
答
案
为
：
，蒸馏过程中不断通入HCl；
(4)①检验沉淀是否洗涤干净。可以通过检验洗涤液中是否存在氯离子来确定，检验方法：向最后一次洗
涤液中滴加稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，无白色沉淀产生，答案为：向最后一次洗涤液中滴加稀硝酸
酸化，再滴加硝酸银溶液，无白色沉淀产生；
②由
题
意
知
n( MgC O3)=
8.82 g
84 g/mol =0.105mol ，
设
样
品
中
n( MgC l2)= Xmol ，
则 n( MgO)=(0.105−X )mol，所以 95 X + 40(0.105−X )=9.7，X =0.1，产品中MgC l2的纯度为
0.1×95
9.7
=97.9％，答案为：97.9。
5.三苯甲醇 [(C6 H 5)3COH ]是一种重要的有机合成中间体，制备流程如下：
已知：Ⅰ．RMgBr( R−表示烃基)能与水、二氧化碳、氧气、卤代烃、酮反应。如：
RMgBr + R′ Br →R−R′ + MgBr2
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Ⅱ. ROMgBr + H 2O→
❑
ROH + Mg(OH )Br ↓
Ⅲ.几种物质的物理性质如下表：(∗表示溴苯与水形成的共沸物沸点)
物质
熔点
(℃)
沸点(℃)
溶解性
三苯甲醇164.2
380
不溶于水，易溶于乙醇
乙醚
−116.3
34.6
微溶于水
溴苯
−30.7 156.2(92.8不溶于水，易溶于乙醚
实验装置如下(加热及夹持装置略)。
回答下列问题：
(1)装置A中的试剂为___________。
(2)制备
时，乙醚除作溶剂外，另一个作用是___________；若溴苯−乙醚混合液滴加过快，
生成的主要副产物为___________(写结构简式)。
(3)用饱和N H 4Cl溶液代替水与中间产物反应，能避免产生难溶的Mg(OH )Br，加入饱和N H 4Cl溶液
反应的离子方程式为___________。
(4)水蒸气蒸馏过程中若出现堵塞，长导管中液面上升，应进行的操作是___________。
(5)当___________(填实验现象)时，表明水蒸气蒸馏完成；装置B中的物质经___________(填操作名称)分
离出产品，再向产品中加入___________进行重结晶进一步提纯(填标号)。
A.NaOH溶液 B.水 C .稀盐酸 D .乙醇
(6)计算产率：反应中投加0.10mol溴苯、0.08mol二苯酮，经纯化、干燥后得13.0 g产品[ M (三苯甲醇
)=260 g⋅mol
−1]，则三苯甲醇的产率为___________。
【答案】(1)碱石灰
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(2)挥发生成的乙醚蒸气，可以排除装置内的空气，防止
与水、二氧化碳、氧气反应；
(3)(C6 H 5)3COMgBr + N H 4
++ H 2O =(C6 H 5)3COH + M g
2++ Br
−+ N H 3⋅H 2O
(4)打开活塞K，撤去热源
(5)无油状液体蒸出时；过滤(或抽滤)；D
(6)62.5 %
【解析】镁和溴苯反应制备
，再和二苯酮的乙醚溶液反应，生成中间产物
(C6 H 5)3COMgBr，加入饱和氯化铵溶液，得到粗产品，再经过蒸馏、过滤得到较纯的三苯甲醇，最后
加入乙醇溶解重结晶进一步纯化。
(1)为了防止水蒸气进入装置中，使RMgBr水解，装置A中应该装碱石灰；
(2)制备
时，乙醚除作溶剂外，另一个作用是：挥发生成的乙醚蒸气，可以排除装置内的
空气，防止
与水、二氧化碳、氧气反应；在滴加的过程中，若溴苯−乙醚混合液滴加过快，
生成的主要副产物为：
；
(3)N H 4Cl溶液水解显酸性，可以防止Mg(OH )Br生成，加入N H 4Cl，反应的离子方程式为：
(C6 H 5)3COMgBr + N H 4
++ H 2O =(C6 H 5)3COH + M g
2++ B r
−+ N H 3⋅H 2O；
(4)水蒸气蒸馏过程中若出现堵塞，应打开活塞K，撤去热源；
(5)三苯甲醇不溶于水，所以蒸馏时，当无油状液体蒸出时，蒸馏已经完成；三苯甲醇固体易溶于乙醇，
用过滤分离产品，再加入乙醇溶解，进行重结晶进一步提纯产品；
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(6)0.10mol溴苯、0.08mol二苯酮反应后得到的产品(三苯甲醇)理论为：0.08mol，
m=0.08mol×260 g·mol
−1=20.8 g，产率为：13.0 g
20.8 g ×100％=62.5％。
6.邻苯二甲酸二丁酯(
)。在强酸条件下，温度超过180℃时易发生分解)可用作涂料黏结
剂、染料、印刷油墨等，实验室制备该物质的原理如下：
第一阶段：
第二阶段：
副反应：2C4 H 9OH 浓硫酸⃯
△
C4 H 9−O−C4 H 9+ H 2O
实验室制备该物质的装置和实验操作如下：
步骤一：在125mL三颈烧瓶上分别安装温度计、搅拌器、分水器及冷凝管，如图所示；
步骤二：向三颈烧瓶内依次加入44.4 g邻苯二甲酸酐(
，密度为1.53 g⋅c m
−3)、36.0 g正丁醇(密
度为0.81g⋅c m
−3，微溶于水)、1.0mL浓硫酸；
步骤三：向分水器中加入正丁醇，与支管口相平；
步骤四：小火加热并不断搅拌，温度升高到120∼130℃时，发现冷凝管中有正丁醇−水的共沸物蒸出，
明显看出共沸物中的小液珠沉降至分水器的底部；
步骤五：温度上升至145∼160℃，依据相关实验现象，判断反应停止；
步骤六：待三颈烧瓶温度降至70℃以下时，将反应液转移至分液漏斗中，依次用15mL5 %的碳酸钠溶液
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与20mL温热的饱和食盐水洗涤2∼3次；
步骤七：将上述油层转移到圆底烧瓶中，安装减压蒸馏装置，蒸馏，收集馏分。
回答下列问题：
(1)使用分水器的目的是____________。
(2)初始阶段，三颈烧瓶内邻苯二甲酸酐的物质的量浓度的是____________(保留一位有效数字，忽略混合
时细微的体积变化)。
(3)反应温度控制在145∼160℃，不宜过高的原因是____________。
(4)第五步操作中，判断反应停止所依据的相关实验现象是____________。
(5)第六步用5 %的碳酸钠溶液洗涤的主要目的是____________，洗涤操作在温度降至70℃以下才进行的
原因为____________。
(6)邻苯二甲酸二丁酯的沸点与压力之间的关系如下表(1mmHg=133 Pa)：
压力/mmHg
760
20
10
5
2
沸点/℃
340
200∼210
180∼190
175∼180
165∼170
减压蒸馏时，在1.33kPa，收集__________℃的馏分。
【答案】(1)除去反应中生成的水，使平衡正向移动，提高产率
(2) 4 mol⋅L
−1
(3)防止邻苯二甲酸二丁酯分解
(4)不再有小液珠沉降至分水器的底部，水的量不再增加
(5)中和硫酸；减少产物在碱性条件下的水解
(6)180∼190
【解析】(1)根据步骤四“冷凝管中有正丁醇−水的共沸物蒸出，明显看出共沸物中的小液珠沉降至分水器
的底部”，又正丁醇微溶于水，比水的密度小，水在下层，可知分水器是用于分离出水的，根据平衡移动
原理，不断从分水器下部分离出产物水，可使平衡正向移动，提高产率。
(2)初始阶段，混合后溶液的体积为 ( 44.4
1.53 + 36.0
0.81 +1.0)mL≈74 mL ，邻苯二甲酸酐的物质的量
为
44.4 g
148 g⋅mol
−1 =0.3mol ，则三颈烧瓶内邻苯二甲酸酐的物质的量浓度是 0.3mol
0.075 L = 4 mol⋅L
−1 。
(3)强酸性条件下，目标产物在温度超过180℃时会分解，故反应温度不宜太高。
(4)根据原理分析，当不再有小液珠沉降至分水器的底部，水的量不再增加的时候，则反应停止。
(5)用碳酸钠溶液洗涤的目的主要是中和硫酸，而目标产物在温度较高时用碳酸钠溶液洗涤会发生强烈的
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水解反应，为减少目标产物在碱性条件下的水解，应降低温度后再洗涤。
(6) 1.33kPa=10mmHg ，根据表格中信息，减压蒸馏时，在1.33kPa时，收集180∼190℃的馏分。
7.乳酸亚铁{[C H 3CH (OH )COO]2 Fe⋅3 H 2O , M =288.0 g/mol}是一种常见的食品铁强化剂，溶于水，
难溶于乙醇。某研究小组以矿渣X (主要成分是F e2O3，含少量A l2O3、SiO2杂质)制备乳酸亚铁并进行产
品F e
2+含量测定，制备流程如下(部分环节已略去)：
已知：①一定浓度的金属离子生成相应的氢氧化物沉淀的pH如下表所示，
金属氢氧化物
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的Ph
Fe(OH )2
7.6
9.6
Fe(OH )3
2.2
3.4
Al (OH )3
4.1
5.4
②
(无色配离子)
请回答：
(1)步骤Ⅳ，转化时使用右图装置，仪器A的名称是______。
(2)下列有关说法不正确的是______。
A.步骤Ⅱ，加入氨水调节pH后，组分A中主要含铁成分为F e
2+、Fe(OH )3
B.步骤Ⅲ，固体B为铁
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C.固体C为FeC O3和Fe
D.重结晶后可选择乙醇洗涤晶体
E.为得到干燥的乳酸亚铁晶体，采用高温烘干的方式
(3)实验室常用已知浓度的重铬酸钾标准溶液滴定F e
2+。
①从下列选项中选择合理的仪器和操作，补全如下步骤［“____”上填写一件最关键仪器，“ ”内填写
( )一种操作，均用字母表示］______ ( )
蒸馏水洗涤______→润洗→→装液→→→用______(量取一定体积的F e
2+)→加指示剂，准备开始滴定。
( )
仪器：a.烧杯；b.酸式滴定管；c .碱式滴定管；d .锥形瓶
操作：e.调整液面至“0”或“0”刻度以下，记录读数
f .橡皮管向上弯曲，挤压玻璃球，放液
g.打开活塞快速放液
h.控制活塞，将洗涤液从滴定管下部放出
i.将洗涤液从滴定管上口倒出
②滴定曲线如下图所示(曲线a未加磷酸，曲线b加磷酸)。滴定操作中向溶液中加入磷酸溶液的原因是：溶
液酸化抑制F e
2+水解、 ______(写出两个理由)。
(4)研究小组为了测定乳酸亚铁产品中的F e
2+含量，称取5.600 g乳酸亚铁产品溶于蒸馏水，定容至
250mL，进行如下实验。
【实验一】铈量法测定F e
2+含量。
取25.00mL试液，用0.1000mol / L的Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点。滴定反应为：
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C e
3++ F e
3+，4次滴定消耗Ce(SO4)2溶液的体积如下，
实验次数
1
2
3
4
消耗Ce(SO4)2溶液的体积/mL 18.75
20.05
18.70
18.65
①则该产品中F e
2+含量为 ______%(保留四位有效数字)。
【实验二】高锰酸钾法测定F e
2+含量。
取25.00mL试液，加入适量硫酸，用0.0200mol / L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点。4次滴定测得的
F e
2+含量如下，
实验次数
1
2
3
4
F e
2+含量(%)
19.61
20.17
21.26
19.46
②比较实验一、二测得的产品中F e
2+含量，认为铈量法适合于乳酸亚铁中F e
2+含量的测定，原因是
______。
【答案】(1)恒压滴液漏斗(恒压漏斗)
(2) AE
(3)①bh ge b
②使滴定突变范围变大，减少滴定误差；生成的配合物为无色，降低三价铁离子对终点颜色的干扰。
(4)
18.70
①
②铈量法可避免乳酸根的干扰(或高锰酸钾法未考虑乳酸根被酸性高锰酸钾溶液氧
化)。
【解析】利用矿渣制备乳酸亚铁，矿渣中含有少量氧化铝和二氧化硅杂质，稀硫酸酸浸、过滤可除去二氧
化硅，滤液中含有铁离子和铝离子，由表格中数据可知，用氨水调节pH 3.5∼4.0，铁离子转化为氢氧化
铁沉淀，铝离子尚未沉淀，组分A为氢氧化铁，氢氧化铁酸溶后还原为亚铁离子，为避免引入新的杂质，
可用铁单质进行还原，因此B为铁单质，亚铁离子与碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁沉淀，固体C为碳酸亚铁
和过量的B；碳酸亚铁与乳酸反应生成乳酸亚铁，经重结晶得到纯净的乳酸亚铁晶体。
(1)由图可知，仪器A为恒压滴液漏斗(恒压漏斗)。
(2)加入氨水调节pH后，组分A中的含铁物质为氢氧化铁沉淀，没有亚铁离子，A 错误；步骤Ⅲ目的是将
铁离子还原为亚铁离子，为避免引入其它离子，因此加入的还原剂B为铁单质，B 正确；步骤Ⅲ所用Fe为
过量，因此固体C中含有Fe，亚铁离子与碳酸氢根反应生成碳酸亚铁，因此固体C中有碳酸亚铁，C 正确；
乳酸亚铁难溶于乙醇，因此重结晶后的晶体可用乙醇洗涤，D 正确；乳酸亚铁晶体中带有三个结晶水，高
温烘干会使结晶水丢失，因此不可采用高温烘干的方式，E 错误；故答案为AE。
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(3)重铬酸钾标准液具有强氧化性，需盛放在酸式滴定管中，滴定管在使用前需要用蒸馏水洗涤；洗涤之
后用标准液润洗，为保证润洗效果，润洗液应从下端放出，装液后需排出尖嘴处的气体并保证液面在0刻
度以下；亚铁离子呈酸性，应用酸式滴定管取用，因此答案为bhgeb。
由图可知，加入磷酸后突变范围变大，因此可以减小滴定误差；由已知信息可知，铁离子能与磷酸反应生
成无色配离子，可以避免铁离子的颜色影响滴定终点的判断。
(4)由滴定原理方程式可知，亚铁离子的物质的量等于铈离子的物质的量，由滴定数据可知，第二次滴定
数据异常需舍去，因此滴定0.25mL待测液平均用量为18.70mL，铈离子的物质的量为0.00187mol，即
亚铁离子的物质的量为0.00187mol，质量为0.10472g，即亚铁离子总质量为1.0472g；含量为
乳酸根也能被高锰酸钾氧化，由题中数据可知，用高锰酸钾滴定时计算出
的亚铁含量明显偏高，因此铈量法可避免乳酸根的干扰。
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