2021届高考化学二轮专题突破：流程型制备实验【解析版】

时间：2020-12-25 20:06:26 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

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　流程型制备实验

　1 1 ．（ 2020 ·沈阳一模）过氧化钙（ CaO 2 2 ）是一种白色晶体，无臭无味，能潮解，难溶于水，可与水缓慢反应；不溶于醇类、乙醚等，易与酸反应，常用作杀菌剂、防腐剂等。通常利用 CaCl 2 2在碱性条件下与H H 2 2 O O 2 2 反应制得。某化学兴趣小组在实验室制备CaO 2 2 的实验方案和装置示意图如下：

　请回答下列问题：

　（1 1 ）三颈烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为________________ ；

　（2 2 ）支管B B 的作用是 _________________________ ；

　（3 3 ）步骤③中洗涤 CaO 2 2 · 8H 2 2 O O 的液体X X 的最佳选择是____________ ；

　A A ．无水乙醇

　B B ．浓盐酸

　C C ．水

　D D ． CaCl 2 2 溶液

　（4 4 ）过氧化钙可用于长途运输鱼苗，这体现了过氧化钙_____________ 的性质；

　A A ．可缓慢供氧

　B B ．能吸收鱼苗呼出的 CO 2 2 气体

　C C ．能潮解

　D D ．可抑菌

　（5 5 ）已知 CaO 2 2 在 350 ℃时能迅速分解，生成 CaO 和O O 2 2 。该小组采用如图所示的装置测定刚才制备的产品中 CaO 2 2 的纯度（设杂质不分解产生气体），使用分析天平准确称取 0.5000g 样品，置于试管中加热 使其完全分解，收集到L 33.60mL （已换算为标准状况）气体，则产品中过氧化钙的质量分数为 _________ （保留4 4 位有效数字）。

　【解析】（1 1 ）三颈烧瓶中发生的反应是 CaCl 2 2 在 NH 3 3 • •H H 2 2 O O 存在的条件下与H H 2 2 O O 2 2 反应生成 CaO 2 2 ，反应物和生成物的化合价没有变化，另一个生成物应该是 NH 4 4 Cl ，因此化学方程式为 CaCl 2 2 +H 2 2 O O 2 2 +2NH 3 3• •H H 2 2 O+6H 2 2 O O ＝ CaO 2 2 • • 8H 2 2 O O ↓ +2NH 4 4 Cl 。（2 2 ）支管B B 液面上的空间和三颈烧瓶液面上的空间相通，压强相同，可以平衡气压，便于恒压滴液漏斗中的液体能够顺利滴下 。（3 3 ）洗涤 CaO 2 2 · 8H 2 2 O O 的液体

　X X 一定不能和 CaO 2 2 · 8H 2 2 O O 反应，根据题干“可与水缓慢反应；不溶于醇类、乙醚等，易与酸反应”可知，不能选水和盐酸，氯化钙溶液中也含有水，因此选择乙醇。（4 4 ）长途运输鱼苗需要供氧，同时吸收二氧化碳并抑菌，过氧化钙能和水缓慢反应生成氧气，可以供氧并杀灭细菌，同时生成的氢氧化钙可以吸收二氧化碳。（5 5）

　）

　CaO 2 2 在 350 ℃时能迅速分解生成 CaO 和O O 2 2 的化学方程式为 2CaO 2 2 2CaO+O 2 2 ↑，标况下 33.60mL 气体即 0.0015mol ，根据方程式可知 CaO 2 2 是 0.003mol ，质量为 0.003mol × 72g/mol＝ 0.216g ，质量分数为0.5000g0.216g× 100% ＝ 43.20% 。

　【答案】（1 1 ）

　CaCl 2 2 +H 2 2 O O 2 2 +2NH 3 3 • •H H 2 2 O+6H 2 2 O O ＝ CaO 2 2 • • 8H 2 2 O O ↓ +2NH 4 4 Cl

　（2 2 ）平衡气压，便于恒 压滴液漏斗中的液体能够顺利滴下

　（3 3 ）A A （4 4 ）

　ABD （5 5 ）

　43.20% 或 0.4320

　2 2 ．（ 2020 ·贵阳一模）硝酸工业与合成氨工业密切相关，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，其主要流程如图：

　I I ．在一容积为 2L 的密闭容器内加入 2molN 2 2 和 6molH 2 2 ，在一定条件下合成氨气，已知N N 2 2 （g g ）

　+3H 2 2 （g g ）

　2NH 3 3 △H H ＜0 0 。反应中NH 3 3 的物质的量浓度的变化情况如图所示：

　（1 1 ）根据图示，计算从反应开始到第4 4 分钟达到平衡时，平均反应速率υ（N N 2 2 ）为 ______ 。

　（2 2 ）达到平衡后，第5 5 分钟末，若 保持其它条件不变，只改变反应温度，则 NH 3 3 的物质的量浓度不可能为 ________。

　（填序号）。

　A A ．0 0 ． 8mol/L

　B ． 1.0mol/L ．

　C C ． 1.2mol/L

　D D ．2 2 ． mol/L

　（3 3 ）达到平衡后，第5 5 分钟末，若保持其它条件不变，只把容器的体积缩小，新平衡时 NH 3 3 的浓度恰好为原来的2 2 倍，则新体积 _________ （选填“大于”“等于”或“小于”）二分之一倍的原体积。

　Ⅱ．某小组同学欲探究由 NH 3 3 制取 HNO 3 3 的过程，设计按如图所示装置进行试验。

　（1 1 ）A A 装置中发生反应的化学方程 式为_________________________________ 。

　（2 2 ）B B 装置制备的物质为 _________________ 。（填序号）

　A A ． NH 3 3 BCl 2 2

　 C C ．O O 2 2

　 D D ． HCl

　（3 3 ）该实验中能够证明有二氧化氮产生的现象为_______________________ 。

　（4 4 ）已知E E 中装有 2mol/L 的硫酸 150mL 和足量铜片，若E E 中出现溶液变蓝色的现象，所有反应的铜均转化为 CuSO 4 4 ，则至少需要产生标况下 _______L 氨气（假设各步反应均完全进行）。

　【解析】Ⅰ．（1 1 ）4 4 分 钟达平衡时由图可知c c （ NH 3 3 ）＝ 1.0mol/L ，则4 4 分钟内N N 2 2 的浓度变量为 0.5mol/L ，所以υ（N N 2 2 ）＝ 0.125mol· ·L L− −1 1 · min− −1 1 ；（2 2 ）由于反应不能完全进行，所以 NH 3 3 的物质的量浓度不可能为 2.0mol/L ，无论是升温还是降温反应平衡均将移动，所以不能为 1.0mol/L 。（3 3 ）假设改变容器的体积，平衡不移动，则要使 NH 3 3 的浓度恰好为原来的2 2 倍，容器体积将缩小为原来的1/2 ，但是该反应正向为气体体积缩小的反应，容器的体积缩小

　后平衡将正向移动，所以缩小后体积将大于原体积的 1/2 。Ⅱ．（1 1 ）由于 干燥氨气只能选择碱石灰，所以A A 装置必须为制取氨气的装置，根据装置特征可判断为固固加热制气体的反应，所以发生的反应为 Ca （ OH ）

　2 2 +2NH 4 4 Cl CaCl 2 2 +2NH 3 3 ↑ +2H 2 2 O O 。（2 2 ）因为 NH 3 3 制取 HNO 3 3 的过程需要氧气参加反应，所以除制取 NH 3 3 外，还需要制 备氧气，所以选C C 。（3 3 ）

　在C C 装置中， NH 3 3 催化氧化变成NO ，在D D 中与O O 2 2 反应生成 NO 2 2 ，呈红棕色能说明有 NO 2 2 生成。（4 4 ）若E E 中所有反应的铜均转化为 CuSO 4 4 ，则说明生成的 HNO 3 3 全部作氧化剂，由于反应方程式为 3Cu+2HNO 3 3 +3H 2 2 SO 4 4 ＝ 3CuSO 4 4 +2NO ↑+4H 2 2 O O ，E E 中硫酸为 0.3mol ，所以消耗的 HNO 3 3 为 0.2mol ，由于各步反应完全转化，所以根据氮元素守恒，所需 NH 3 3 的最小值为0.2mol ，标况下的体积为 4.48L 。

　【答案】I I ．（1 1 ）

　0.125mol ·L L− −1 1 · min− −1 1 （2 2 ）

　bd （3 3 ）大 于

　Ⅱ．（1 1 ）

　Ca （ OH ）

　2 2 +2NH 4 4 Cl CaCl 2 2 +2NH 3 3 ↑ +2H 2 2 O O

　（2 2 ）C C （3 3 ）D D 中出现红棕色气体（4 4 ）

　4.48

　3 3 ．（ 2020 ·浙江教育绿色评价联盟模拟）从茶叶中提取的茶多酚具有抗氧化、清除自由基，预防心血管疾病等多方面药理功能，是一种新型的无 毒天然食品添加剂。茶多酚为淡黄至茶褐色粉状固体，其涩味，易溶于水、乙醇、乙酸乙酯，微溶于油脂，并能与某些金属离子反应形成沉淀。科研工作者提取茶多酚的一种工艺如下：

　已知：①收率指投入单位数量原料获得的实际产品产量与理论计算产品产量的比值。② 0.159g 高锰酸钾能与 2.91mg 茶多酚反应完全。请回答：

　（1 1 ）下列说法正确的是 _____________ 。

　A A ．将茶叶样品粉碎、控制温度均是为了加快速率，提高茶多酚的浸出率

　B B ．操作1 1 和2 2 都是过滤，均需对滤渣进行洗涤且合并洗涤液

　C C ．加入 较高浓度的盐酸，会造成茶多酚的收率降低

　D D ．操作4 4 为真空干燥，其原理与蒸馏相似

　（2 2 ）热水浸泡时间过长，温度过高均造成茶多酚的收率降低，原因是 __________ 。

　（3 3 ）操作3 3 为萃取分液，其实验过程如下，合理的操作步骤为_______________ 。

　①将分液漏斗放置于铁架台上，静置

　②从上口倒出乙酸乙酯层

　③将溶液D D 和乙酸乙酯分别加入到分液漏斗中

　④检查分液漏斗是否漏水

　⑤充分振荡并放气

　⑥从下口放出下层溶液

　（4 4 ）研究发现，用 AlCl 3 3 +ZnCl l 2 2 的复合沉淀剂效果更理想。向溶液A A 中加入复合沉淀剂，常温下进行茶多酚沉淀，用 0.1mol ·L L－1 1 的 Na 2 2 CO 3 3 溶液调节 pH 。其他条件相同，不同 pH 时，测得茶多酚的沉淀率如图1 1 ，请结合图1 1 ，解释选择 pH ＝6 6 进行茶多酚沉淀的可能原因 ____________________________ 。

　（5 5 ）将溶液A A 定容至 50mL ，每次取 10.0mL ，用 0.159g · mL－1 1 的高锰酸钾进行滴定，数据如下表1 1 ，则该次实验，测得茶叶中茶多酚的含量为 _______mg ·g g－1 1 。

　【解析】（1 1 ）A A 选项，将茶叶样品粉碎、控制温 度均是为了加快速率，提高茶多酚的浸出率，故A A 正确；B B 选项，操作1 1 和2 2 都是过滤，操作1 1 对滤渣洗涤并对洗涤液合并，操作2 2 对滤渣进行洗涤，不需要洗涤液，只需要滤渣，故B B 错误；C C 选项，滤渣C C 加入较高浓度的盐酸， pH 较低，滤渣C C 溶解得更充分，茶多酚的收率月多，吸收率越高，故C C 错误；D D 选项，溶液E E 是茶多酚和乙酸乙酯的混合物，将两者分离开，操作4 4 为真空干燥，分开的原理与蒸馏相似，故D D 正确。（2 2 ）茶多酚为一类多酚类化合物，在空气

　中易被氧气氧化，热水浸泡时间过长，相应的增加了茶多酚氧化，温度过高氧化速度加快热水浸泡时间过长， 因此温度过高均造成茶多酚的收率降低，原因是因茶多酚为一类多酚类化合物，易被氧气氧化，热水浸泡时间过长，相应的增加了茶多酚氧化，温度过高氧化速度加快，选因茶多酚为一类多酚类化合物，易被氧气氧化，热水浸泡时间过长，相应的增加了茶多酚氧化，温度过高氧化速度加快。（3 3 ）操作3 3 为萃取分液，先检漏，再将液体分别倒入到分液漏斗中，再振荡，振荡过程中要放气，再将分液漏斗静止在铁架台上，再将下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，因此操作顺序为④③⑤①⑥②。（4 4 ）向溶液A A 中加入复合沉淀剂，常温下进行茶多酚沉淀，用 0.1mol ·L L－1 1 的 Na 2 2 CO 3 3 溶液调节 pH 。

　pH 过低，酸性较强，则茶多酚沉淀可能不完全， pH 过高茶多酚更易被氧化，因此选择 pH ＝6 6 进行茶多酚沉淀的可能是 pH 过低，沉淀不完全， pH 过高茶多酚更易被氧化。（5 5 ）根据数据分析，第2 2 个数据是错误的数据，只能按1 1 、3 3 两个数据进行计算，平均值为 20.05mL ，则消耗的高锰酸钾的质量为 0.159g · mL－1 1 × 20.05mL ×5 5 ＝ 0.159 × 100.25g ，根据 0.159g高锰酸钾能与 2.91mg 茶多酚反应完全，则茶多酚的质量 2.91mg× 100.25 ＝ 291.7275mg ，则茶叶 中茶多酚的含量为2.000g291.7275mg ＝145.9mg ·g g－1 1 。

　【答案】（1 1 ）

　AD

　（2 2 ）因茶多酚为一类多酚类化合物，易被氧气氧化，热水浸泡时间过长，相应的增加了茶多酚氧化，温度过高氧化速度加快

　（3 3 ）④③⑤①⑥②

　（4 4 ）

　pH 过低，沉淀不完全； pH 过高茶多酚更易被氧化

　（5 5 ）

　145.9

　4 4 ．（ 2020 ·陕西渭南一模）氯化亚铜（ CuCl ）是一种重要的化工产品。它不溶于H H 2 2 SO 4 4 、 HNO 3 3 和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜［ Cu 2 2（ OH ）

　4 4 －n n C Cl l n n ］，n n 随着环境酸度的改变而改变。以海绵铜（主要成分是 Cu 和少量 CuO ）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl 的工艺过程如图：

　（1 1 ）还原过程中主要反应的离子方程式为___________________ 。

　（2 2 ）实验室为了加快过滤速度，往往采用抽滤的操作（如图）。仪器A A 的名称 __________ ，有关抽滤，下列说法正确的是__________ 。

　A A ．抽滤完毕，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡胶管，再关闭水龙头，最后将滤液从吸滤瓶上口倒出

　B B ．在布氏漏斗中放入滤纸后，直接用倾析法 转移溶液和沉淀，再打开水龙头抽滤

　C C ．在抽滤装置中洗涤晶体时，为减少晶体溶解损失，应使洗涤剂快速通过滤纸

　D D ．减压过滤不宜用于过滤胶状或颗粒太小的沉淀

　（3 3 ）操作1 1 为马上再洗涤，然后在真空干燥机内于 70 ℃干燥 2h ，冷却、密封包装。其中最合理的洗涤试剂 __________ 。

　A A ．浓盐酸

　B B ．浓氨水

　C C ．无水乙醇

　D D ．水+ + 乙醇

　真空干燥的原因是 _______________________ 。

　（4 4 ）随着 pH 减小， Cu 2 2 （ OH ）

　4 4 －n n Cl n n 中铜的质量分数 __________ _。

　。

　A A ．增大

　B B ．不变

　C C ．减小

　D D ．不能确定

　【解析】海绵铜加入硫酸和硝酸铵溶解得到溶液主要是硫酸铜，硫酸铵等，加入亚硫酸铵还原硫酸铜、加入氯化铵氯化发生反应 2CuSO 4 4 + + （ NH 4 4 ）

　2 2 SO 3 3 +2NH 4 4 Cl+H 2 2 O O ＝ 2CuCl ↓ +2 （ NH 4 4 ）

　2 2 SO 4 4 +H 2 2 SO 4 4 ，过滤得到固体为 CuCl ，滤液主要是硫酸铵和硫酸，然后利用题

　干信息，结合物质的性质及要求分析解答。（1 1 ）向含有 Cu2+ 的溶液中加入起还原作用的（ NH 4 4 ）

　2 2 SO 3 3 、 NH 4 4 Cl ，发生还原反应，产生 CuCl 沉淀，同时产生硫酸，反 应的离子方程式为 2Cu2+ +SO 3 32 2 －+2Cl－ +H 2 2 O O ＝ 2CuCl ↓ +SO 4 42 2 － +2H+ + ；（2 2 ）根据仪器A A 的结构可知该仪器名称是吸滤瓶；抽滤完毕，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡胶管，再关闭水龙头，以防止倒吸现象的发生，最后将滤液从吸滤瓶上口倒出，A A 正确；在布氏漏斗中放入滤纸后，用玻璃棒引流转移溶液和沉淀，再打开水龙头抽滤，B B 错误；在抽滤装置中洗涤晶体时，应将洗涤剂缓慢通过滤纸，让洗涤剂和晶体充分接触，C C 错误；颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层致密的沉淀，溶液不易透过，所以减压过滤不宜用于过滤胶状或颗粒太小的 沉淀，D D 正确；（3 3 ）操作1 1 为马上再洗涤，目的是为了洗去表面的杂质，为快速干燥，要用酒精洗涤，然后在真空干燥机内于 70 ℃干燥 2h ，冷却、密封包装，故合理选项是C C ；真空干燥的目的防止 CuCl 在潮湿空气中水解氧化；（4 4 ）随着平 pH 减小，［ Cu 2 2 （ OH ）

　4 4 －n n Cl n n ］中4 4 －n n 减小，n n 增大，则铜的含量减小，故合理选项是C C 。

　【答案】（1 1 ）

　2Cu2+ +SO 3 32 2 － +2Cl－ +H 2 2 O O ＝ 2CuCl ↓ +SO 4 42 2 － +2H+ +

　（2 2 ）吸滤瓶； AD

　（3 3 ）C C ；防止 CuCl 在潮湿空气中水解、氧化（4 4 ）C C

　5 5 ．（ 2020 ·石家庄2 2 月模拟）

　实验室以一种工业废渣（主要成分为 MgCO 3 3 、 、 Mg 2 2 SiO 4 4 和少量 Fe、 、 Al 的氧化物）为原料制备 MgCO 3 3 · · 3H 2 2 O O 。

　实验过程如下图：

　（1 1 ）酸溶过程中主要反应的热化学方程式为：

　MgCO 3 3 （s s ）

　+2H+ + （ aq ）＝ Mg2+ （ aq ）

　+CO 2 2 （g g ）

　+H 2 2 O O （l l ）Δ H H ＝－50.4kJ · mol－1 1

　Mg 2 2 SiO 4 4 （s s ）

　+4H+ + （ aq ）＝ 2Mg2+ （ aq ）

　+H 2 2 SiO 3 3 （s s ）

　+H 2 2 O O （l l ）ΔH H ＝－ 225.4kJ · mol－1 1

　酸溶需加热的目的是 ______________________________ ；所加H H 2 2 SO 4 4 不宜过量太多的原因是______________________________________ 。

　（2 2 ）加入H H 2 2 O O 2 2 氧化时发生发应的离子方程式为____________________________ 。

　（3 3 ）用如图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+ 。

　①实验装置图中仪器A A 的名称为 __________________ 。

　②为使 Fe3+ 尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A A 中加入一定量的有机萃取剂， ________ 、静置、分液，并重复多次。

　（4 4 ）请补充完整由萃取后得到的水溶液制备 MgCO 3 3 · · 3H 2 2 O O 的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水， _____________________ ，过滤、用水洗涤固体2 2 ～3 3 次，在 50 ℃下干燥，得到 MgCO 3 3 · 3H 2 2 O O。

　。

　【解析】（1 1 ）酸溶需加热的目的是加快酸溶速率，酸溶时生成硫酸镁，经过一系列反应最终变为 MgCO 3 3 · 3H 2 2 O O ，H H 2 2 SO 4 4 过多，再后续反应过程中会需要大量碱来中和过量的硫酸，因此所加H H 2 2 SO 4 4 不宜过量太多的原因是避免制备 MgCO 3 3 时消耗更多的碱。（2 2 ）加入H H 2 2 O O 2 2 氧化时主要发生亚铁离子被双氧水氧化生成铁 离子，发生发应的离子方程式为H H 2 2 O O 2 2 +2Fe2+ +2H+ + ＝ 2Fe3+ +2H 2 2 O O 。（3 3 ）①实验装置图中仪器A A 的名称为分液漏斗。②为使 Fe3+ 尽可能多地从水相转移至有机相，一般采取少量多次萃取，为充分萃取需要充分振荡。（4 4 ）萃取后得到的水溶液，边搅拌边向溶液中滴加氨水，滴加到一定 pH 后，生成氢氧化铝沉淀，过滤，边搅拌边向滤液中滴加 Na 2 2 CO 3 3 溶液至有大量沉淀生成碳酸镁，静置，向上层清液中滴加 Na 2 2 CO 3 3 溶液，若无沉淀生成，过滤、用水洗涤固体2 2 ～3 3 次，在 50 ℃下干燥，得到 MgCO 3 3 · 3H 2 2 O O 。

　【答案】（1 1 ）加快 酸溶速率；避免制备 MgCO 3 3 时消耗更多的碱

　（2 2 ）H H 2 2 O O 2 2 +2Fe2+ +2H+ + ＝ 2Fe3+ +2H 2 2 O O

　（3 3 ）①分液漏斗②充分振荡

　（4 4 ）至 5.0 ＜ pH ＜ 8.5 ，过滤，边搅拌边向滤液中滴加 Na 2 2 CO 3 3 溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加 Na 2 2 CO 3 3 溶液，若无沉淀生成

　6 6 ．（ 2020 ·江西省顶级名校第四次联考）碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。实验室用 NaOH 、单质碘和水合肼（N N 2 2 H H 4 4 · ·H H 2 2 O O ）：

　为原料制备碘化钠。已知：水合肼具有还原性。回答下列问题：

　（1 1 ）水合肼的制备有关反应原理为：

　CO （ NH 2 2 ）

　2 2 （尿素）+NaClO+2NaOH →N N 2 2 H H 4 4 ·H H 2 2 O +NaCl+Na 2 2 CO 3 3

　①制取次氯酸钠和氧氧化钠混合液的连接顺序为__________ （按气流方向，用小写字母表示）。

　若该实验温度控制不当，反应后测得三颈瓶内 ClO－ 与 ClO 3 3－ 的物质的量之比为5 5 ∶1 1 ，则氯气与氢氧化钠反应时，被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为 ________ 。

　②制备水合肼时，应将 ___________ 滴到 __________ 中（填“ NaClO 溶液”或“尿素溶液”），且滴加速度不能过快。

　（2 2 ）碘化钠 的制备采用水合肼还原法制取碘化钠固体，其制备流程如图所示：

　在“还原”过程中，主要消耗反应过程中生成的副产物 IO 3 3－ ，该过程的离子方程式为______________________________________ 。工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠，但水合肼还原法制得的产品纯度更高，其原因是_________________________________ 。

　（3 3 ）测定产品中 NaI 含量的实验步骤如下：

　A A ．称取 10.00g 样品并溶解，在 500mL 容量瓶中定容；

　B B ．量取 25 .00mL 待测液于锥形瓶中，然后加入足量的 FeCl 3 3溶液，充分反应后，再加入M M 溶液作指示剂：

　C C ．用 0.2100mol ·L L－1 1 的 Na 2 2 S S 2 2 O O 3 3 标准溶液滴定至终点（反应方程式为； 2Na 2 2 S S 2 2 O O 3 3 +I 2 2 ＝ Na 2 2 S S 4 4 O O 6 6 +2NaI ），重复实验多次，测得消耗标准溶液的体积为 15.00mL 。

　①M M 为 ____________ （写名称）。

　②该样品中 NaI 的质量分数为 _______________ 。

　【解析】（1 1 ）水合肼的制备有关反应原理为：

　CO （ NH 2 2 ）2 2 +NaClO+2NaOH →N N 2 2 H H 4 4 ·H H 2 2 O +NaCl+Na 2 2 CO 3 3 ①装置c c 由二氧化们和浓盐酸制备氯气，用B B 装置的饱和食盐水除去 HCl 气体，为保证

　除杂充分，导气管长进短出，氯气与 NaOH 在A A 中反应制备，为充分反应，从a a 进去，由D D 装置吸收未反应的氯气，防止污染空气，故导气管连接顺序为：

　ecdabf ；三颈瓶内 ClO－ 与 ClO 3 3－ 的物质的量之比为5 5 ∶1 1 ，设 ClO－ 与 ClO 3 3－ 的物质的量分别为 5mol 、 1mol ，根据得失电子守恒，生成 5molClO－ 则会生成 Cl－ 5mol ，生成1molClO 3 3－ 则会生成 Cl－ 5mol ，则被还原的氯元素为化合价降低的氯元素 ，即为 Cl－ ，有 5mol+5mol ＝ 10mol ，被氧化的氯元素为化合价升高的氯元素，物质的量之比为 ClO－ 与 ClO 3 3－ 共5mol+1mol ＝ 6mol ，故被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为 10 ∶6 6 ＝5 5 ∶3 3 ；②将尿素滴到 NaClO 溶液中或过快滴加，都会使过量的 NaClO 溶液氧化水合肼，降低产率，故实验中取适量 NaClO 溶液逐滴加入到定量的尿素溶液中制备水合肼，滴加顺序不能颠倒，且滴加速度不能过快，防止水合肼被氧化；（2 2 ）根据流程可知，副产物 IO 3 3－ 与水合肼生成碘离子和氮气，：

　反应为：

　2IO 3 3－ +3N 2 2 H H 4 4 • •H H 2 2 O O ＝ 3N 2 2 ↑ +2I－ +9H 2 2 O O； ；N N 2 2 H H 4 4 • •H H 2 2 O O 被氧化后的产物为N N 2 2 和H H 2 2 O O ，不引入杂质，水合肼还原法制得的产品纯度更高；（3 3 ）①实验中滴定碘单质，用淀粉做指示剂，即M M 为淀粉；， ②根据碘元素守恒， 2I－ ～I I 2 2 ～ 2Na 2 2 S S 2 2 O O 3 3 ，则n n （ NaI ）＝n n （ Na 2 2 S S 2 2 O O 3 3 ），故样品中 NaI 的质量为：

　0.2100mol × 0.015L ×25.00mL500mL×150g/mol ＝ 9.45g ，故其质量分数为10.00g9.45g× 100% ＝ 94.5% 。

　【答案】（1 1 ）① ec dabf ；5 5 ∶3 3 （3 3 ）② NaClO 溶液；尿素

　（2 2 ）

　2IO 3 3－ +3N 2 2 H H 4 4 • •H H 2 2 O O ＝ 3N 2 2 ↑ +2I－ +9H 2 2 O O ；N N 2 2 H H 4 4 • •H H 2 2 O O 被氧化后的产物为N N 2 2 和H H 2 2 O O ，不引入杂质

　（3 3 ）①淀粉② 94.5%

　8 8 ．（ 2020 ·秦皇岛一模）实验室用酸性蚀刻废液（含 Cu2+ 、H H+ + 、CuCl 4 42 2 － 、 Cl－ 等）和碱性蚀刻废液［ NH 4 4+ + 、 Cu （ NH 3 3 ）

　4 42+ 、 NH 3 3 ·H H 2 2 O O等］制备 CuI （白色固体）的实验流程如下：

　（1 1 ）步骤Ⅰ中发生了多个反应，其中 Cu （ NH 3 3 ）

　4 42+ 与盐酸反应生成 Cu （ OH ）

　Cl 的离子方程式为_______ ________________________ 。

　（2 2 ）步骤Ⅳ需控制 pH 为 1~2 ， 80 ℃下进行，合适的加热方式是_________ 。

　（3 3 ）步骤Ⅴ的具体步骤是蒸发浓缩、 _________ 、 _______ 。

　（4 4 ）步骤Ⅵ在下列装置（夹持及加热装置已省略）中进行。

　①装置a a 中盛装浓硫酸的仪器的名称是________________ ，圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为________________________________________ 。

　②用装置d d 中的溶液洗涤制得的 CuI 的目的是

　_________________________ ，然后再用无水乙醇洗涤的目的是 ______________________________________________ 。

　【解析】由流程图可知，酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液混合反应得到 Cu （ OH ）

　Cl 悬浊液，过滤，将 Cu （ OH ）

　Cl 加水、过浆后，与浓硫酸水浴加热反应生成硫酸铜，硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体，硫酸铜晶体与碘、二氧化硫和水反应生成碘化亚铜白色固体。（1 1 ）步骤Ⅰ中Cu （ NH 3 3 ）

　4 42+ 与盐酸反应生成 Cu （ OH ）C Cl l 沉淀和氯化铵，反应的离子方程式 Cu （ NH 3 3 ）

　4 42+ +3H+ + +Cl－ +H 2 2 O O ＝ Cu （ OH ）

　Cl ↓ +4NH 4 4+ + ；（2 2 ）步骤Ⅳ为u Cu （ OH）

　）

　Cl 加水、过浆后，与浓硫酸在制 pH 为 1~2， ， 80 ℃下水浴加热反应生成硫酸铜；（3 3 ）步骤Ⅴ为硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体；（4 4 ）①装置a a 中盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗；圆底烧瓶中铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为Cu+2H 2 2 SO 4 4 （浓）

　CuSO 4 4 +SO 2 2 ↑ +2H 2 2 O O ；②装置d d 中的溶液为二氧化硫的饱和水溶液，碘化亚铜具有还原性，易被空气中的氧气氧化，用二氧化硫水的饱和水溶液洗涤碘化亚铜，可以防止碘化亚铜被空气中的氧气氧化；再用无水乙醇洗涤可以溶解除去碘化亚铜表面可能混有的单质碘，并能使固体快速干燥。

　【答案】（1 1 ）

　Cu （ NH 3 3 ）

　4 42+ +3H+ + +Cl－ +H 2 2 O O ＝ Cu （O OH H ）

　Cl ↓ +4NH 4 4+ +

　（2 2 ）热水浴；（3 3 ）冷却结晶；过滤（洗涤）

　（4 4 ）①分液漏斗； Cu+2H 2 2 SO 4 4 （浓）

　CuSO 4 4 +SO 2 2 ↑ +2H 2 2 O O ；

　②可防止 CuI 被空气中的O O 2 2 氧化；使固体快速干燥并溶解表面可能混有的I I 2 2

　9 9 ．（ 2020 ·本溪一模）苯甲醛在碱性 条件下可发生反应：2C 6 6 H H 5 5 CHO+NaOH C C 6 6 H H 5 5 CH 2 2 OH+C 6 6 H H 5 5 COONa 。相关物质的物理性质如下表：

　苯甲醛

　苯甲醇

　苯甲酸

　苯

　溶解性

　水中

　微溶

　微溶

　温度

　溶解度

　不溶

　17 ℃

　0.21g

　25 ℃

　0.34g

　100 ℃

　5.9g

　有机溶剂中

　易溶

　易溶

　易溶

　易溶

　密度（ 20 ℃）

　/g · cm－3 3

　 1.0

　1.0

　1.3

　0.9

　沸点/ / ℃

　178

　205

　249

　80

　熔点/ / ℃

　26

　－ 15

　122

　5.4

　制备苯甲醇和苯甲酸的实验流程及涉及 的主要实验装置（部分加热和固定装置已略）如下：

　（1 1 ）第①步所用装置（如图1 1 ），用搅拌器的目的是______________ 。仪器B B 的作用是 _______________ 。

　（2 2 ）第②步所用玻璃仪器有烧杯、 _______________ 。

　（3 3 ）第③步采用沸水浴加热蒸馏，收集到的馏分为 _________ ；再进行第④步，操作如图2 2 所示。图2 2 中有一处明显错误，正确的应改为 _________________________ 。

　（4 4 ）第⑤步反应的离子方程式为_________________________ _______________ ；冷水洗涤沉淀X X 的优点是 ______________________ ；检验沉淀X X 洗涤干净与否的操作：

　______________________________________ 。

　（5 5 ）第⑥步经过滤、洗涤、干燥得苯甲酸产品，然后用电子天平准确称取 0.2440g 苯甲酸样品于锥形瓶中，加 100mL 蒸馏水溶解，再用 0.1000mol ·L L－1 1 的标准 NaOH 溶液进行滴定，经平行实验，测得消耗 NaOH 溶液的平均值为 19.20mL ，则苯甲酸样品的纯度为 _________ （质量百分数）。

　【解 析】本题以苯甲醛为原料制备苯甲醇和苯甲酸的实验：结合题中已知信息和相关数据，苯甲醛与氢氧化钠溶液在加热条件下反应生成C C 6 6 H H 5 5 CH 2 2 OH 和C C 6 6 H H 5 5 COONa 。而C C 6 6 H H 5 5 CH 2 2 OH 微溶于水，易

　溶于苯等有机溶剂，第②步操作加入苯，苯作萃取剂，苯的密度比水的密度小，上层液体是C C 6 6 H H 5 5 CH 2 2 OH 的苯溶液，下层液体是C C 6 6 H H 5 5 COONa 溶液，因为C C 6 6 H H 5 5 CH 2 2 OH 与苯互溶，但是沸点不同，故采取蒸馏的方式把它们分离，C C 6 6 H H 5 5 COONa 溶液中加入盐酸制取C C 6 6 H H 5 5 COOH 。（1 1 ）第①步搅拌器的目的是为了增加 NaOH 与苯甲醛的接 触面积，加快 NaOH 与苯甲醛反应速率；仪器B B 是球形冷凝管，起到冷凝回流的作用；（2 2 ）第②步操作是萃取分液，用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯；（3 3 ）上层液体是C C 6 6 H H 5 5 CH 2 2 OH 的苯溶液，第③步采用沸水浴加热蒸馏，水的沸点为 100 ℃，由表中所给物质的沸点可知，苯的沸点 80 ℃，C C 6 6 H H 5 5 CH 2 2 OH 的沸点 205 ℃，故收集到的馏分为苯；图2 2 进行操作时，温度计的水银球插入液体中是错误的，蒸馏时，需要测量蒸出的馏分蒸汽的温度，所以温度计的水银球应该放在蒸馏烧瓶的支管口处；（4 4 ）第⑤步反应为强酸制弱酸，盐酸与C C 6 6 H H 5 5 COONa 反应生成C C 6 6 H H 5 5 COOH ，C C 6 6 H H 5 5 COO－ +H+ +→C C 6 6 H H 5 5 COOH ；因为在热水中，苯甲酸的溶剂热度较大，为了防止产品的损失，故用冷水洗涤；检验沉淀X X 洗涤干净，检验最后一次洗涤液中是否含有 Cl－ ，操作如下：取最后一次洗涤液少许于试管中，向试管中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若无明显现象，则沉淀洗涤干净，若有白色沉淀生成，则沉淀没有洗涤干净；（5 5 ）C C 6 6 H H 5 5 COOH+NaOH ＝C C 6 6 H H 5 5 COONa+H 2 2 O O ， n n （C C 6 6 H H 5 5 COOH ）＝ n n （ NaOH ）＝ 0.1000 × 19.20 × 10－3 3 ＝ 1.920 × 10－3 3 mol ，则苯甲酸样 品的纯

　度为0.2440gmol / g 122 mol 10 × 1.9203 －× 100% ＝ 96% 。

　【答案】（1 1 ）加快 NaOH 与苯甲醛反应速率；冷凝回流

　（2 2 ）分液漏斗（3 3 ）苯；温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处

　（4 4 ）C C 6 6 H H 5 5 COO－ +H+ +C C 6 6 H H 5 5 COOH ；苯甲酸沉淀在冷水中的溶解度非常小，在热水中的溶解度较大，故用冷水洗涤，减少产品的损失；取最后一次洗涤液少许于试管中，向试管中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若无明显现象，则沉淀洗涤干净，若有白色沉淀生成，则沉淀没有洗涤干净

　（5 5 ）

　96%

　1 10 0 ．（ 2020 ·贵州铜仁一模）三氯化铬是 化学合成中的常见物质，三氯化铬易升华，在高温下能被氧气氧化，碱性条件下能被H H 2 2 O O 2 2氧化为 Cr （Ⅵ）。制三氯化铬的流程如下：

　（1 1 ）重铬酸铵分解产生的三氧化二铬（ Cr 2 2 O O 3 3 难溶于水）需用蒸馏水洗涤的原因是 _______________ ，如何判断其已洗涤干净：________________________________ 。（2 2 ）已知 CCl 4 4 沸点为76.8 ℃，为保证稳定的 CCl 4 4 气流，适宜加热方式是 _________。

　。

　（3 3 ）用如图装置制备 CrCl 3 3 时，主要步骤包括：

　①将产物收集到蒸发皿中；

　②加热反应管至 400 ℃，开始向三颈烧瓶中通入氮气，使CCl 4 4 蒸气经氮气载入反应管进行反应，继续升温到 650 ℃；

　③三颈烧瓶中装入 150mLCCl 4 4 ，并加热 CCl 4 4 ，温度控制在50 ～ 60 ℃之间；

　④反应管出口端出现了 CrCl 3 3 升华物时，切断加热管式炉的电源；

　⑤停止加热 CCl 4 4 ，继续通入氮气；

　⑥检查装置气密性。

　正确的顺序为：⑥→③→ _________________ 。

　（4 4 ）已知反应管中发生的主要反应有：

　Cr 2 2 O O 3 3 +3CCl 4 4 ＝2CrCl 3 3 +3COCl 2 2 ，因光气有 剧毒，实验需在通风橱中进行，并用乙醇处理 COCl 2 2 ，生成一种含氧酸酯（C C 5 5 H H 10 O O 3 3 ），用乙醇处理尾气的化学方程式为 __________________________ 。

　（5 5 ）样品中三氯化铬质量分数的测定

　称取样品 0.3300g ，加水溶解并定容于 250mL 容量瓶中。移取 25.00mL 于碘量瓶（一种带塞的锥形瓶）中，加热至沸腾后加

　入 1gNa 2 2 O O 2 2 ，充分加热煮沸，适当稀释，然后加入过量的2mol/LH 2 2 SO 4 4 溶液至溶液呈强酸性，此时铬以 Cr 2 2 O O 7 72 2 － 存在，再加入 1.1gKI ，塞上塞子，摇匀，于暗处静置5 5 分钟后，加入 1mL 指示剂，用 0.0250mol/L 硫代硫酸钠溶液滴定至终点，平行测定三次，平均消耗标准硫代硫酸钠溶液 24.00mL 。已知 Cr 2 2 O O 7 72 2 － +6I－+14H+ + ＝ 2Cr3+ +3I 2 2 +7H 2 2 O O ， 2Na 2 2 S S 2 2 O O 3 3 +I 2 2 ＝ Na 2 2 S S 4 4 O O 6 6 +2NaI 。

　①该实验可选用的指示剂名称为 ____________ 。

　②移入碘量瓶的 CrCl 3 3 溶液需加热煮沸，加入 Na 2 2 O O 2 2 后也要加热煮沸，其主要原因是 __________________________ 。

　③样品中无水三氯化铬的质量分数为 ____ ______ （结果保留一位小数）。

　【解析】（1 1 ）重铬酸铵分解不完全，还可能含有其他可溶性杂质，用蒸馏水洗涤除去其中的可溶性杂质或除去固体表面的重铬酸铵溶液；因为（ NH 4 4 ）

　2 2 Cr 2 2 O O 7 7 属于铵盐，可以通过检验铵根离子的方法检验是否洗净：取最后一次洗涤液于试管中，向其中加入适量氢氧化钠浓溶液，加热，取一片红色石蕊试纸润湿，粘在玻璃棒上，接近试管口，观察试纸是否变蓝，若不变蓝，则说明已洗涤干净；（2 2 ）因为 CCl 4 4 沸点为 76.8 ℃，温度比较低，因此为保证稳定的 CCl 4 4 气流，可以通过水浴加热来控制，并用温度计指示温度 ；（3 3 ）反应制备原理为 Cr 2 2 O O 3 3 +3CCl 4 4 ＝2CrCl 3 3 +3COCl 2 2 ，四氯化碳在反应管中与 Cr 2 2 O O 3 3 反应，反应管出口端出现了 CrCl 3 3 升华物时，切断加热管式炉的电源，停止加热

　CCl 4 4 ，继续通入氮气，将产物收集到蒸发皿，操作顺序为：⑥→③→②→④→⑤→①；（4 4 ）由该含氧酸酯的分子式可知 COCl 2 2中的2 2 个 Cl 原子被2 2 个－ OC 2 2 H H 5 5 代替，故乙醇与 COCl 2 2 发生取代反应，－ OC 2 2 H H 5 5 取代氯原子生成C C 2 2 H H 5 5 OCOC 2 2 H H 5 5 与 HCl ，方程式为COCl 2 2 +2C 2 2 H H 5 5 OH ＝C C 2 2 H H 5 5 OCOOC 2 2 H H 5 5 +2HCl ；（5 5 ）①利用 Na 2 2 S S 2 2 O O 3 3 标准溶液滴定生成的I I 2 2 ，I I 2 2 遇淀粉显蓝色，可以用淀粉溶液作指示剂；②溶液中有溶解的氧气，氧气可以氧化I I－ ，若不除去其中溶解的氧气会使生成的I I 2 2 的量增大，产生误差；③设 25.00mL 溶液中含有n n （ Cr3+ ），由 Cr 元素守恒及方程式可得关系式：

　2Cr3+ ～ Cr 2 2 O O 7 72 2－ ～ 3I 2 2 ～ 6Na 2 2 S S 2 2 O O 3 3 ，所以 250mL 溶液中 n n （ Cr3+ ）＝31n n （ Na 2 2 S S 2 2 O O 3 3 ）＝31× 0.0250mol ·L L－1 1 × 0.024L ×00mL . 25250mL＝2 2 × 10－3 3 mol ，根据 Cr 元素守恒可知 n n （ CrCl 3 3 ）＝ n n （ Cr3+ ）＝2 2 × 10－3 3 mol ，所以样品中 m m（ CrCl 3 3 ）＝2 2 × 10－3 3 mol × 158.5g/mol ＝ 0.317g ，故样品中三氯化铬的质量分数为0.33g0.317g× 100% % ＝ 96.1% % 。

　【答案】（1 1 ）除去其中的可溶性杂质（或除去固体表面的重铬酸铵溶液）；取最后一次洗涤液于试管中，向其中加入适量氢氧化钠浓溶液，加热，取一片红色石蕊试纸润湿，粘在玻璃棒上，接近试管口，观察试纸是否变蓝，若不变 蓝，则说明已洗涤干净（合理即可）

　（2 2 ）水浴加热（并用温度计指示温度）

　（3 3 ）②→④→⑤→①

　（4 4 ）

　COCl 2 2 +2C 2 2 H H 5 5 OH ＝C C 2 2 H H 5 5 OCOOC 2 2 H H 5 5 +2HCl

　（5 5 ）①淀粉溶液；②除去其中溶解的氧气，防止O O 2 2 将I I－ 氧化，产生误差③ 96.1%