物质制备综合实验探究 -2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习(PDF含解析)

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物质制备综合实验探究 -2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习(PDF含解析)

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物质制备综合实验探究
任务目标
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。
考点一 无机物的制备
必备知识
1. 常见的气体发生装置
制取装置 可用来制取的气体 反应原理
MnO2
O2 2KClO3=====2KCl+ 3O2↑

NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
固+固 气
Cl2 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
固+液 气
HCl NaCl+H2SO4(浓) NaHSO4+HCl ↑
H2 2H
++Zn===H2↑+Zn2+
CO2 CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
固 (块状) +液→气
O MnO22 2H2O2=====2H2O+O2↑
1
H2 Zn+H2SO4=== ZnSO4+H2↑
CO2 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
NH CaO3 NH3·H2O(浓)===== NH3↑+H2O
Cl2 2KMnO4+16HCl(浓) === 2KCl+ 2MnCl2+8H2O+ 5Cl2↑
固+液→气
SO2 Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
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. 气体的收集
(1)常见气体的收集方法
收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法
收集的气体密度比空气大,且 收集的气体密度比空气小,且
收集的气体不与水反
收集原理 与空气密度相差较大,不与空 与空气密度相差较大,不与空
应且难溶于水
气中成分反应 气中成分反应
收集装置
适用的气体 H2、O2、NO、CH4等 Cl2、CO2、NO2、SO2等 H2、NH3等
(2)集气装置的创新--排液集气装置
排液集
气装置
从 a管进气 b管出水可收集难溶于水的气体,如H2、O2等。若将广口瓶中的液体更换,还可
以收集以下气体
装置 (Ⅰ)
①饱和食盐水--收集Cl2 ②饱和NaHCO3溶液--收集CO2
③饱和NaHS溶液--收集H2S ④四氯化碳--收集HCl或NH3
2
装置 (Ⅱ) 储气式集气:气体从橡胶管进入,可将水由A瓶排入B瓶,在瓶A中收集到气体
4. 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。
5. 防倒吸装置
图甲、乙原理相同,当易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压
强减小,吸收液上升到漏斗或干燥管中,导致烧杯中液面下
①液体容纳
降;使漏斗口、干燥管脱离液面,吸收液受自身重力作用又流
回烧杯内,从而防止吸收液倒吸
如图所示,NH3、HCl等易溶于水却不溶于CCl4的气体,在
②分液式 CCl4中形成气泡,增大与水的接触面积,进行间接吸收,可
以达到防倒吸的目的
如图所示,当吸收液发生倒吸时,倒吸进来的吸收液进入安
③安全瓶 全瓶,从而防止吸收液进入受热仪器或反应容器,起到防倒
、 吸作用
6. 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
(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。
7. 无机物制备实验题的解题模型
要点突破
8 碳酸镧 [La2(CO3)3]可用于治疗高磷酸盐血症。某化学小组用如图装置模拟制备碳酸镧,反应为
2LaCl3+6NH4HCO3===La2(CO3)3↓+6NH4Cl+ 3CO2↑+3H2O。下列说法正确的是 ( )
A.从左向右接口的连接顺序:F→B,A→D,E←C
B.装置X中盛放的试剂为饱和Na2CO3溶液
C.实验开始时应先打开W中分液漏斗的旋转活塞
D.装置 Z中用干燥管的主要目的是增大接触面积,加快气体溶解
9 利用废蚀刻液 (含FeCl2、CuCl2及FeCl3)制备碱性蚀刻液 [Cu(NH3)4Cl2溶液和FeCl3·6H2O的主要
步骤:用H2O2氧化废蚀刻液,制备氨气,制备碱性蚀刻液 [CuCl2+4NH3===Cu(NH3)4Cl2]、固液分离,用
盐酸溶解沉淀并制备FeCl3·6H2O。下列有关实验说法正确的是 ( )
4
A.用H2O2氧化废蚀刻液的离子方程式为:2H
++2Fe2++H2O === 2Fe3+2 +2H2O
B.用装置甲可以制备Cu(NH3)4Cl2并沉铁
C.用装置乙可以分离Cu(NH3)4Cl2溶液和Fe(OH)3
D.用装置丁由FeCl3溶液制备FeCl3·6H2O需要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤等步骤
10 某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2,再用O2氧化C2H5OH,并检验氧化产物。
Ⅰ.制备O2
该小组同学设计了如下气体发生装置 (夹持装置省略)
(1)甲装置中主要仪器的名称为 。
(2)乙装置中,用粘合剂将MnO2制成团,放在多孔塑料片上,连接好装置,气密性良好后打开活塞K1,经长
颈漏斗向试管中缓慢加入 3% H2O2溶液至 。欲使反应停止,关闭活塞K1即可,此时装置中的现象
是 。
(3)丙装置可用于制备较多O2,催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大,安全管中的现
象是 ,此时可以将铂丝抽离H2O2溶液,还可以采取的安全措施是 。
(4)丙装置的特点是 (填序号)。
a.可以控制制备反应的开始和结束
b.可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率
c.与乙装置相比,产物中的O2含量高、杂质种类少
Ⅱ.氧化C2H5OH
该小组同学设计的氧化C2H5OH的装置如图 (夹持装置省略)
(5)在图中方框内补全干燥装置和干燥剂。
Ⅲ.检验产物
5
(6)为检验上述实验收集到的产物,该小组同学进行了如下实验并得出相应结论。
实验序号 检验试剂和反应条件 现象 结论
① 酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 产物含有乙醛
② 新制Cu(OH)2,加热 生成砖红色沉淀 产物含有乙醛
③ 微红色含酚酞的NaOH溶液 微红色褪去 产物可能含有乙酸
实验①~③中的结论不合理的是 (填序号),原因是 。
考点二 氯气的实验室制法及性质实验
必备知识
1. 有机综合实验中的常用装置及注意问题
(1)常用装置
①反应装置:有机物易挥发,常采用冷凝回流装置减少有机物的挥发,提高原料的利用率和产物的产率。
②蒸馏装置:利用有机物沸点的不同,用蒸馏的方法可以实现分离。
(2)注意问题:
温度计水银球的位 若要控制反应温度,温度计的水银球应插入反应液中;
置 若要选择收集某温度下的馏分,则温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶支管口附近。
有机化合物易挥发,因此在反应中通常要采用冷凝回流装置,以减少有机化合物的挥
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。
冷凝回流
6
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
冷凝管的选择
分。
冷凝管的进出水方
下口进上口出

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,
例如乙酸乙酯的制取、石油的蒸馏等实验等。若温度要求更高,可选用酒精喷灯或电
加热方法的选择 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,水浴加热的
温度不超过 100℃
防暴沸 加沸石或碎瓷片,防止溶液暴沸,若开始忘加沸石,需冷却后补加。
常见的用于干燥有
无水氯化钙、无水硫酸镁、无水硫酸钙、无水碳酸钾等;
机物的药品
2. 解答有机物制备实验题的思维流程
根据题给信息, 有机物制备中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
初步判定物质性 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的
质 比较。密度主要是与水比较,沸点主要是表中各物质间的比较,溶解性主要是判断溶还
是不溶。主要是根据这些数据选择分离、提纯的方法
注意仪器名称和 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,特别是无机制备实验中
作用 不常见的三颈烧瓶、球形冷凝管等
关注有机反应条 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
件 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,需要进行除杂、净
化)。另外,若为两种有机物参加的可逆反应,应考虑多加一些廉价的有机物,以提高另
一种有机物的转化率和生成物的产率
要点突破
3 如图是利用丙醇制取丙烯,再用丙烯制取 1,2-二溴丙烷的装置,反应过程中装置①中有刺激性气
味的气体生成,且会看到装置①中溶液变黑。下列说法不正确的是 ( )
A.加热时若发现装置①中未加碎瓷片,应冷却后补加
B.装置②的试管中可盛放NaOH溶液以除去副产物
C.装置④中的现象是溶液橙色变浅直至无色
D.反应后可用分液漏斗从装置④的混合物中分离出 1,2二溴丙烷,并回收CCl4
7
4 实验室制备溴苯的反应装置如图所示,关于实验操作或叙述错误的是 ( )
A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B.实验中装置 b中的液体逐渐变为浅红色
C.装置 c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
5 香豆素是维生素K拮抗剂。实验室中采用水杨醛和乙酸酐来合成香豆素:
已知某些有机物的性质见下表:
有机物 熔点 /℃ 沸点 /℃ 溶解性
香豆素 69 297~299 溶于乙醇,不溶于冷水,较易溶于热水
水杨醛 -7 197 微溶于水,溶于乙醇
乙酸酐 -73 139 溶于水形成乙酸,热的乙酸酐可溶解乙酸钠
乙酸 16.7 118 溶于乙醇、水
香豆素的制备装置如图所示。
回答下列问题:
(1)装置中需要安装的温度计 1的量程是: (填字母)。
8
a. 100℃ b. 150℃ c. 250℃ d. 500℃
(2)仪器 b的名称是 ,装置采用空气冷凝,而不采用水冷凝的原因是 。
(3)Y形接头上安装温度计进行监控,当温度达到 118℃时,可由分水器下方及时放出冷凝液,该冷凝液的成
分是 (填化学式),这样做的目的是 。
(4)在制取的香豆素中发现含有少量的水杨酸 ( ),用化学方程式表示其产生的原因: 。
9物质制备综合实验探究
1 下列有关气体制备的说法正确的是
A.在实验室中,可用加热NH4Cl固体的方法制备氨气
B.在实验室中,可用浓H2SO4分别与NaCl、NaBr、NaI反应制取HCl、HBr、HI
C.可用Na2SO3固体与较浓的H2SO4反应制取SO2
D.可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S
2 实验室制备下列气体所选装置,制备试剂、除杂试剂及所选装置均正确的是 (干燥、收集装置略)
气体 制备试剂 除杂试剂 所选装置
A NH3 NH4Cl -- b、c
B Cl2 MnO2+浓HCl 饱和NaCl溶液 a、c
C C2H4 C2H5OH+浓H2SO4 NaOH溶液 b、c
D C2H2 电石+饱和NaCl溶液 CuSO4溶液 a、c
A. A B. B C. C D. D
3 实验室制备、纯化硝基苯需要用到下列装置,其中不正确的是 ( )
4 苯甲酸甲酯是一种重要的溶剂。实验室中以苯甲酸和甲醇为原料,利用如图所示反应制备。
+H2O。下列说法错误的是 ( )
1
A.装置Ⅰ和装置Ⅱ中的冷凝管可以互换
B.增加甲醇的用量可以提高苯甲酸的利用率
C.浓硫酸可以降低体系中水的浓度,提高产品的产率
D.可在分液漏斗内先后用蒸馏水、Na2CO3溶液、蒸馏水洗涤粗产品
5 实验室制备乙酸丁酯的装置如图所示 (加热和夹持装置已省略)。下列说法正确的是 ( )
A.实验开始后,发现未加沸石,可直接打开C的瓶塞加入
B.冷凝水由 a口进,b口出
C. B的作用是不断分离出乙酸丁酯,提高产率
D.产物中残留的乙酸和正丁醇可用饱和碳酸钠溶液除去
6 下列关于实验操作说法正确的是 ( )
A.用①装置可制取无水AlCl3
B.②中,反应后向试管甲中加水,以检验是否有CuSO4生成
C.用③装置可以测定醋酸浓度
D.④装置中,用燃着的木条靠近肥皂泡前须检验氢气纯度
7 氯的含氧酸盐广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置制备KClO3和NaClO。
下列说法正确的是 ( )
A.装置 I中缺少酒精灯加热
B.装置 II洗气瓶中用饱和NaCl溶液除去Cl2中的少量HCl
2
C.装置 III中反应的离子方程式为Cl +H O Cl-2 2 +ClO-+H2O
D.装置V锥形瓶中用澄清石灰水来吸收尾气
8 硫酰氯 (SO2Cl2)常用于制造医药品、染料等,某实验小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化
下制取硫酰氯,装置如图所示:
已知:SO2Cl2的沸点为 69℃,遇水能发生剧烈反应并产生白雾。下列说法错误的是 ( )
A.装置①中,为了提高浓盐酸的利用率,可控制分液漏斗缓慢逐滴滴加
B.装置②中试剂是饱和食盐水,装置③中试剂是浓硫酸
C.装置④需要热水浴,控制温度不超 69℃,装置⑤需要冰水浴
D.“尾气处理”时需在装置⑤后接装有碱石灰的干燥管
Na2Cr2O7/H
+
9 已知:CH3CH2CH2CH2OH ----→ CH3CH2CH2CHO,利用如图装置用正丁醇合成正丁醛,相
90~95℃
关数据如表,下列说法中,不正确的是 ( )
物质 沸点 /℃ 密度 /(g·cm-3) 水中溶解性
正丁醇 117.2 0.810 9 微溶
正丁醛 75.7 0.801 7 微溶
A.为防止产物进一步氧化,应将酸化的Na2Cr2O7溶液逐滴加入正丁醇中
B.当温度计 1示数为 90~95℃,温度计 2示数在 76℃左右时,收集产物
C.反应结束,将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,粗正丁醛从分液漏斗上口倒出
D.向获得的粗正丁醛中加入少量金属钠,检验其中是否含有正丁醇
10 MnSO4 H2O是一种易溶于水的微红色斜方晶体,实验室用SO2还原MnO2制备MnSO4.甲同学设
计如图所示装置制备硫酸锰。请回答下列有关问题:
3
(1)仪器组装好后首先进行的操作是 。
(2)装置B中的试剂为 ,装置E的作用为 。
(3)装置D中发生反应的化学方程式为 。要从D中获得纯净的MnSO4 H2O,应在观察到
现象时停止通入SO2。
(4)装置D中水浴温度应控制在 80°C左右,温度不能过高的原因是 。
(5)乙同学认为甲同学的设计过于复杂,设计了仅用如图所示装置制备硫酸锰:
简述乙同学装置的优点 (填写两点): 。
11 下列说法正确的是 ( )
A.甲烷中混有乙烯,可通过溴的CCl4溶液洗气
B.除去碱式滴定管胶管内的气泡时,将尖嘴垂直向下,挤压胶管内玻璃球将气泡排出
C.在萃取操作中往往因为振摇而使得分液漏斗中出现大量气体,可以通过打开旋塞来放气
D.配制一定物质的量浓度溶液时,第一次转移溶液后玻璃棒应放在洁净的表面皿上
12 利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如下图所示 (夹持装置略):
4
已知:锰酸钾 (K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3MnO2-4 +2H2O =MnO2↓
+2MnO-4+ 4OH-。下列说法不正确的 ( )
A.向仪器 a中加入水,盖好玻璃塞关闭止水夹,打开仪器 a玻璃旋塞向烧瓶滴加水,若水一段时间不能滴
下,则气密性良好
B.装置A中发生反应的化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O
C.若去掉装置B,可能会导致KMnO4产率降低
D.装置D中的作用是除去过量的氯气,以免污染环境
13 .以CO2和Na2O2为原料,制取纯净干燥的O2,实验装置如下,下列说法不正确的是 ( )
A.装置②中试剂可以是NaOH B.装置③的作用是干燥O2
C.收集氧气应选择装置 a D.装置②、③之间应增加盛有澄清石灰水的洗气瓶
14 实验室用以下装置 (夹持和水浴加热装置略)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:
下列说法错误的是
5
A.以共沸体系带水促使反应正向进行 B.反应时水浴温度需严格控制在 69℃
C.接收瓶中会出现分层现象 D.根据带出水的体积可估算反应进度
KMnO4/OH
-
15 环己醇被高锰酸钾“氧化”发生的主要反应为 -------→KOOC(CH2)4COOK
<50℃
ΔH< 0,(高锰酸钾还原产物为MnO2)。实验过程:在四口烧瓶装好药品,打开电动搅拌,加热,滴加环己
醇,装置如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.“氧化”过程应采用热水浴加热
B.装置中用到的球形冷凝管也可以用于蒸馏分离实验
C.滴加环己醇时不需要打开恒压滴液漏斗上端活塞
D.在滤纸上点 1滴反应后混合物,未出现紫红色,则反应已经完成
16 实验室采用图 a装置制备乙酸异戊酯 [CH3COOCH2CH2CH(CH3)2] (夹持及加热装置略),产物依
次用少量水、饱和NaHCO3溶液、水、无水MgSO4固体处理后,再利用图 b装置进行蒸馏,从而达到提纯的
目的。下列说法正确的是 ( )
A.分别从 1、3口向冷凝管中通入冷水
B.依次向 a装置中小心加入浓硫酸、乙酸和异戊醇
C.第二次水洗的主要目的是洗掉NaHCO3等混合物中的盐
D.图 a和图 b装置中的冷凝管可以互换
17 苯胺为无色油状液体,沸点 184℃,易被氧化。实验室以硝基苯为原料通过反应制备苯胺,反应原
理如下,实验装置 (夹持及加热装置略)如图。下列说法正确的是 ( )
A.长颈漏斗内的药品最好是盐酸
6
B.蒸馏时,冷凝水应该 a进 b出
C.为防止苯胺被氧化,加热前应先通一段时间H2
D.为除去反应生成的水,蒸馏前需关闭K并向三颈烧瓶中加入浓硫酸
18 氨基钠 (NaNH2)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 100mL液氨和 0.05 g Fe(NO3)3 9H2O,通入氨气排尽密闭体系中空气,搅拌。
Ⅱ.加入 5g钠粒,反应,得NaNH2粒状沉积物。
Ⅲ.除去液氨,得产品NaNH2。
已知:NaNH2几乎不溶于液氨,易与水、氧气等反应。
2Na+ 2NH3 =NaNH2 +H2↑
NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑
4NaNH2+3O2= 2NaOH++ 2NaNO2+2NH3
请回答:
(1) Fe(NO3)3 9H2O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Fe(NO3)3 9H2O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,则反应己完成
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NaNH2
D.产品NaNH2应密封保存于充满干燥氮气的瓶中
(5)产品分析:假设NaOH是产品NaNH2的唯一杂质,可采用如下方法测定产品NaNH2纯度。从下列选项
中选择最佳操作并排序 。
准确称取产品NaNH2 xg→ ( )→ ( )→ ( )→计算
a.准确加入过量的水
b.准确加入过量的HCl标准溶液
c.准确加入过量的NH4Cl标准溶液
d.滴加甲基红指示剂 (变色的 pH范围 4.4~6.2)
e.滴加石蕊指示剂 (变色的 pH范围 4.5~8.3)
f.滴加酚酞指示剂 (变色的 pH范围 8.2~10.0)
g.用NaOH标准溶液滴定
h.用NH4Cl标准溶液滴定
i.用HCl标准溶液滴定
7
19 磺酰氯 (SO2Cl2)是一种重要的有机合成试剂,实验室可利用SO2与Cl2在活性炭作用下反应制取
少量的SO2Cl2,装置如图所示 (部分夹持装置省略)。已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为 69.1℃,遇水
能发生剧烈的水解反应,并产生白雾。
回答下列问题。
(1)甲装置可以用于实验室制SO2,则下列试剂组合中合适的是 。
A. 18.4mol·L-1的硫酸和Cu B. 10mol·L-1的硝酸和Na2SO3固体
C. 70%的硫酸和Na2SO3固体
装置庚中发生反应的离子方程式为: 。
(2)导管 a的作用是 。仪器 b盛放的试剂为 。装置乙和丁中可以使用同一种试剂,该试剂
为 。
(3)控制反应过程中装置丙中进气速率的方法是 ,实验结束时,关闭分液漏斗活塞和止水夹 k,此时
装置戊的作用是 。
(4)氯磺酸 (ClSO3H)加热分解,也能制得磺酰氯与另外一种物质,该反应的化学方程式为 。
(5)若反应中消耗的氯气体积为 896mL(已转化为标准状况,SO2足量),最后得到纯净的磺酰氯 3.3g,则磺
酰氯的产率为 (保留三位有效数字)。
8物质制备综合实验探究
任务目标
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。
考点一 无机物的制备
必备知识
1. 常见的气体发生装置
制取装置 可用来制取的气体 反应原理
MnO2
O2 2KClO3=====2KCl+ 3O2↑

NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
固+固 气
Cl2 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
固+液 气
HCl NaCl+H2SO4(浓) NaHSO4+HCl ↑
H2 2H
++Zn===H2↑+Zn2+
CO2 CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
固 (块状) +液→气
O MnO22 2H2O2=====2H2O+O2↑
1
H2 Zn+H2SO4=== ZnSO4+H2↑
CO2 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
NH CaO3 NH3·H2O(浓)===== NH3↑+H2O
Cl2 2KMnO4+16HCl(浓) === 2KCl+ 2MnCl2+8H2O+ 5Cl2↑
固+液→气
SO2 Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
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. 气体的收集
(1)常见气体的收集方法
收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法
收集的气体密度比空气大,且 收集的气体密度比空气小,且
收集的气体不与水反
收集原理 与空气密度相差较大,不与空 与空气密度相差较大,不与空
应且难溶于水
气中成分反应 气中成分反应
收集装置
适用的气体 H2、O2、NO、CH4等 Cl2、CO2、NO2、SO2等 H2、NH3等
(2)集气装置的创新--排液集气装置
排液集
气装置
从 a管进气 b管出水可收集难溶于水的气体,如H2、O2等。若将广口瓶中的液体更换,还可
以收集以下气体
装置 (Ⅰ)
①饱和食盐水--收集Cl2 ②饱和NaHCO3溶液--收集CO2
③饱和NaHS溶液--收集H2S ④四氯化碳--收集HCl或NH3
2
装置 (Ⅱ) 储气式集气:气体从橡胶管进入,可将水由A瓶排入B瓶,在瓶A中收集到气体
4. 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。
5. 防倒吸装置
图甲、乙原理相同,当易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压
强减小,吸收液上升到漏斗或干燥管中,导致烧杯中液面下
①液体容纳
降;使漏斗口、干燥管脱离液面,吸收液受自身重力作用又流
回烧杯内,从而防止吸收液倒吸
如图所示,NH3、HCl等易溶于水却不溶于CCl4的气体,在
②分液式 CCl4中形成气泡,增大与水的接触面积,进行间接吸收,可
以达到防倒吸的目的
如图所示,当吸收液发生倒吸时,倒吸进来的吸收液进入安
③安全瓶 全瓶,从而防止吸收液进入受热仪器或反应容器,起到防倒
、 吸作用
6. 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
(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。
7. 无机物制备实验题的解题模型
要点突破
8 碳酸镧 [La2(CO3)3]可用于治疗高磷酸盐血症。某化学小组用如图装置模拟制备碳酸镧,反应为
2LaCl3+6NH4HCO3===La2(CO3)3↓+6NH4Cl+ 3CO2↑+3H2O。下列说法正确的是 ( )
A.从左向右接口的连接顺序:F→B,A→D,E←C
B.装置X中盛放的试剂为饱和Na2CO3溶液
C.实验开始时应先打开W中分液漏斗的旋转活塞
D.装置 Z中用干燥管的主要目的是增大接触面积,加快气体溶解
【答案】A。
【解析】氨气极易溶于水,则采用防倒吸装置,E←C;制取的二氧化碳需除去HCl杂质,则F→B,A→D,
A正确;装置X的作用为除去HCl杂质,盛放的试剂为饱和NaHCO3溶液,B错误;实验开始时应先打开
Y中分液漏斗的旋转活塞,使溶液呈碱性,吸收更多的二氧化碳,C错误;装置 Z中用干燥管的主要目的是
防止氨气溶于水时发生倒吸,D错误。
4
9 利用废蚀刻液 (含FeCl2、CuCl2及FeCl3)制备碱性蚀刻液 [Cu(NH3)4Cl2溶液和FeCl3·6H2O的主要
步骤:用H2O2氧化废蚀刻液,制备氨气,制备碱性蚀刻液 [CuCl2+4NH3===Cu(NH3)4Cl2]、固液分离,用
盐酸溶解沉淀并制备FeCl3·6H2O。下列有关实验说法正确的是 ( )
A.用H2O2氧化废蚀刻液的离子方程式为:2H
++2Fe2++H2O2=== 2Fe3++2H2O
B.用装置甲可以制备Cu(NH3)4Cl2并沉铁
C.用装置乙可以分离Cu(NH3)4Cl2溶液和Fe(OH)3
D.用装置丁由FeCl3溶液制备FeCl3·6H2O需要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤等步骤
【答案】A。
【解析】A.H2O2具有强的氧化性,可用H2O2氧化废蚀刻液中的Fe
2+,反应的离子方程式为:2H++2Fe2+
+H2O2=== 2Fe3++2H2O,A正确;B.氨气易溶于水,注意防止倒吸,所以要选用乙装置,氨气与溶液反应
生成Cu (NH3)4Cl2和氢氧化铁,B错误;C.用装置丙可以分离可溶性Cu(NH3)4Cl2溶液和难溶性的固态
Fe(OH)3,C错误;D.由FeCl3溶液制备FeCl3·6H2O需要在蒸发皿中蒸干,不能在烧杯中进行,D错误;故
合理选项是A。
10 某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2,再用O2氧化C2H5OH,并检验氧化产物。
Ⅰ.制备O2
该小组同学设计了如下气体发生装置 (夹持装置省略)
(1)甲装置中主要仪器的名称为 。
(2)乙装置中,用粘合剂将MnO2制成团,放在多孔塑料片上,连接好装置,气密性良好后打开活塞K1,经长
颈漏斗向试管中缓慢加入 3% H2O2溶液至 。欲使反应停止,关闭活塞K1即可,此时装置中的现象
是 。
(3)丙装置可用于制备较多O2,催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大,安全管中的现
象是 ,此时可以将铂丝抽离H2O2溶液,还可以采取的安全措施是 。
(4)丙装置的特点是 (填序号)。
a.可以控制制备反应的开始和结束
b.可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率
c.与乙装置相比,产物中的O2含量高、杂质种类少
Ⅱ.氧化C2H5OH
该小组同学设计的氧化C2H5OH的装置如图 (夹持装置省略)
5
(5)在图中方框内补全干燥装置和干燥剂。
Ⅲ.检验产物
(6)为检验上述实验收集到的产物,该小组同学进行了如下实验并得出相应结论。
实验序号 检验试剂和反应条件 现象 结论
① 酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 产物含有乙醛
② 新制Cu(OH)2,加热 生成砖红色沉淀 产物含有乙醛
③ 微红色含酚酞的NaOH溶液 微红色褪去 产物可能含有乙酸
实验①~③中的结论不合理的是 (填序号),原因是 。
【答案】(1)分液漏斗 锥形瓶
(2)刚好没过MnO2固体 试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中,与MnO2分离
(3)液面上升 打开弹簧夹K2 (4)ab
(5) (6 ① 乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色
【解析】用双氧水和催化剂制取氧气。制得的氧气经干燥后进入盛有乙醇的圆底烧瓶中,和热的乙醇一起
进入硬质玻璃管中,在铜的催化作用下发生乙醇的催化氧化反应生成乙醛。生成的乙醛进入试管中,被冷
凝收集。 (1)根据仪器构造可知,甲装置中主要仪器的名称为分液漏斗和锥形瓶;(2)乙装置是启普发生器
的简易装置,可以随时控制反应的发生和停止。用粘合剂将MnO2制成团,放在多孔塑料片上,连接好装
置,气密性良好后打开活塞K1,经长颈漏斗向试管中缓慢加入 3% H2O2溶液至刚好没过MnO2固体,此时
可以产生氧气,氧气通过导管导出。欲使反应停止,关闭活塞K1,此时由于气体还在产生,使容器内压强增
大,可观察到试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中,与MnO2分离;(3)丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液,
可用于制备较多O2,催化剂铂丝可上下移动可以控制反应速率。制备过程中如果体系内压强过大,H2O2
溶液会被压入安全管中,可观察到安全管中液面上升,圆底烧瓶中液面下降。此时可以将铂丝抽离H2O2溶
液,使反应速率减慢,还可以打开弹簧夹K2,使烧瓶内压强降低;(4)a项,催化剂铂丝可上下移动可以控制
制备反应的开始和结束,a正确;b项,催化剂与液体接触的面积越大,反应速率越快,可通过调节催化剂与
液体接触的面积来控制反应的速率,b正确;c项,丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液,与乙装置相比,可用
于制备较多O2,但产物中的O2含量和杂质种类和乙中没有区别,c错误;故选 ab;(5)氧气可以用浓硫酸干
燥,所以可以用一个洗气瓶,里面盛装浓硫酸干燥氧气,如图 ;(6)实验①不合理,因为乙
6
醇有挥发性,会混入生成的乙醛中,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以酸性高锰酸钾溶液褪色不能
证明产物中含有乙醛。
考点二 氯气的实验室制法及性质实验
必备知识
1. 有机综合实验中的常用装置及注意问题
(1)常用装置
①反应装置:有机物易挥发,常采用冷凝回流装置减少有机物的挥发,提高原料的利用率和产物的产率。
②蒸馏装置:利用有机物沸点的不同,用蒸馏的方法可以实现分离。
(2)注意问题:
温度计水银球的位 若要控制反应温度,温度计的水银球应插入反应液中;
置 若要选择收集某温度下的馏分,则温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶支管口附近。
有机化合物易挥发,因此在反应中通常要采用冷凝回流装置,以减少有机化合物的挥
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。
冷凝回流
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
冷凝管的选择
分。
冷凝管的进出水方
下口进上口出

7
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,
例如乙酸乙酯的制取、石油的蒸馏等实验等。若温度要求更高,可选用酒精喷灯或电
加热方法的选择 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,水浴加热的
温度不超过 100℃
防暴沸 加沸石或碎瓷片,防止溶液暴沸,若开始忘加沸石,需冷却后补加。
常见的用于干燥有
无水氯化钙、无水硫酸镁、无水硫酸钙、无水碳酸钾等;
机物的药品
2. 解答有机物制备实验题的思维流程
根据题给信息, 有机物制备中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
初步判定物质性 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的
质 比较。密度主要是与水比较,沸点主要是表中各物质间的比较,溶解性主要是判断溶还
是不溶。主要是根据这些数据选择分离、提纯的方法
注意仪器名称和 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,特别是无机制备实验中
作用 不常见的三颈烧瓶、球形冷凝管等
关注有机反应条 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
件 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,需要进行除杂、净
化)。另外,若为两种有机物参加的可逆反应,应考虑多加一些廉价的有机物,以提高另
一种有机物的转化率和生成物的产率
要点突破
3 如图是利用丙醇制取丙烯,再用丙烯制取 1,2-二溴丙烷的装置,反应过程中装置①中有刺激性气
味的气体生成,且会看到装置①中溶液变黑。下列说法不正确的是 ( )
A.加热时若发现装置①中未加碎瓷片,应冷却后补加
B.装置②的试管中可盛放NaOH溶液以除去副产物
C.装置④中的现象是溶液橙色变浅直至无色
D.反应后可用分液漏斗从装置④的混合物中分离出 1,2二溴丙烷,并回收CCl4
【答案】C
【解析】由题给流程可知,向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入盐酸,盐酸将微溶于水的苯胺转化为易溶
于水的苯胺盐酸盐,分液得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ;向水相中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转化为苯胺,
分液得到苯胺粗品①;向有机相中加入水洗涤除去混有的盐酸,分液得到废液和有机相Ⅱ,向有机相Ⅱ中
加入碳酸钠溶液将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠,分液得到甲苯粗品②和水相Ⅱ;向水相
8
Ⅱ中加入盐酸,将苯甲酸钠转化为苯甲酸,经结晶或重结晶、过滤、洗涤得到苯甲酸粗品③。A.苯胺分子
中含有的氨基能与盐酸反应,但不能与氢氧化钠溶液反应,故A错误;B.由分析可知,得到苯胺粗品①的
分离方法为分液,得到苯甲酸粗品③的分离方法为结晶或重结晶、过滤、洗涤,获取两者的操作方法不同,
故B错误;C.由分析可知,苯胺粗品、甲苯粗品、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得,故C正确;D.由分析
可知,①、②为液相,③为固相,都不是两相混合体系,故D错误;故选C。
4 实验室制备溴苯的反应装置如图所示,关于实验操作或叙述错误的是 ( )
A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B.实验中装置 b中的液体逐渐变为浅红色
C.装置 c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
【答案】D
【解析】苯和溴均易挥发,苯与液溴在溴化铁作用下发生剧烈的放热反应,释放出溴化氢气体 (含少量苯和
溴蒸气),先打开K,后加入苯和液溴,避免因装置内气体压强过大而发生危险,A项正确;四氯化碳用于吸
收溴化氢气体中混有的溴单质,防止溴单质与碳酸钠溶液反应,四氯化碳呈无色,吸收红棕色溴蒸气后,液
体呈浅红色,B项正确;溴化氢极易溶于水,倒置漏斗防倒吸,碳酸钠溶液呈碱性,易吸收溴化氢,发生反应
为Na2CO3+HBr===NaHCO3+NaBr,NaHCO3+HBr===NaBr+CO2↑+H2O,C项正确;反应后的
混合液中混有苯、液溴、溴化铁和少量溴化氢等,提纯溴苯的正确操作是①用大量水洗涤,除去可溶性的溴
化铁、溴化氢和少量溴;②用氢氧化钠溶液洗涤,除去剩余的溴等物质;③用水洗涤,除去残留的氢氧化钠;
④加入干燥剂除去水,过滤;⑤对有机物进行蒸馏,除去杂质苯,从而提纯溴苯,分离溴苯,不用“结晶”的方
法,D项错误。
5 香豆素是维生素K拮抗剂。实验室中采用水杨醛和乙酸酐来合成香豆素:
已知某些有机物的性质见下表:
有机物 熔点 /℃ 沸点 /℃ 溶解性
香豆素 69 297~299 溶于乙醇,不溶于冷水,较易溶于热水
水杨醛 -7 197 微溶于水,溶于乙醇
乙酸酐 -73 139 溶于水形成乙酸,热的乙酸酐可溶解乙酸钠
乙酸 16.7 118 溶于乙醇、水
香豆素的制备装置如图所示。
9
回答下列问题:
(1)装置中需要安装的温度计 1的量程是: (填字母)。
a. 100℃ b. 150℃ c. 250℃ d. 500℃
(2)仪器 b的名称是 ,装置采用空气冷凝,而不采用水冷凝的原因是 。
(3)Y形接头上安装温度计进行监控,当温度达到 118℃时,可由分水器下方及时放出冷凝液,该冷凝液的成
分是 (填化学式),这样做的目的是 。
(4)在制取的香豆素中发现含有少量的水杨酸 ( ),用化学方程式表示其产生的原因: 。
【答案】(1)c
(2) (空气)冷凝管 蒸气的温度较高,用空气冷凝可防止冷凝管通水冷却导致玻璃温差过大而炸裂
(3) CH3COOH 防止乙酸过多时流回烧瓶,会抑制反应原理中第一步反应的正向进行
(4)2 +O Δ 2 2
【解析】水杨醛和乙酸酐在醋酸钠 /150- 200℃条件下发生反应生成 和乙酸,故使用分水
器分离出乙酸,促进此步正向进行。然后 发生失水反应生成香豆素和乙酸。 (1)温度计
1测量的为混合液的反应温度,根据反应条件可得温度计 1的量程是 250℃。 (2)仪器 b为 (空气)冷凝管,
采用空气冷凝,而不采用水冷凝的原因为蒸气的温度较高,用空气冷凝可防止冷凝管通水冷却导致玻璃温
差过大而炸裂。 (3)乙酸的沸点为 118℃,故当温度达到 118℃时,可由分水器下方及时放出冷凝液,该冷凝
液的成分是CH3COOH,防止乙酸过多时流回烧瓶,会抑制反应原理中第一步反应的正向进行。 (4)水杨
Δ
醛氧化为水杨酸的化学方程式为 2 +O 2 2
10物质制备综合实验探究
1 下列有关气体制备的说法正确的是
A.在实验室中,可用加热NH4Cl固体的方法制备氨气
B.在实验室中,可用浓H2SO4分别与NaCl、NaBr、NaI反应制取HCl、HBr、HI
C.可用Na2SO3固体与较浓的H2SO4反应制取SO2
D.可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S
【答案】C
【解析】A.加热NH4Cl固体生成氨气和氯化氢,越冷两者又生成氯化铵固体,不能制备氨气,A错误;
B.浓H2SO4具有强氧化性,碘离子具有还原性,浓硫酸会和碘离子发生氧化还原反应生成碘单质,不能生
成碘化氢,B错误;
C.Na2SO3固体与较浓的H2SO4发生复分解反应生成二氧化硫气体,可以制取 SO2,C正确;
D.硝酸具有强氧化性,会和硫离子发生氧化还原反应生成硫单质,不能生成硫化氢,D错误;
故选C。
2 实验室制备下列气体所选装置,制备试剂、除杂试剂及所选装置均正确的是 (干燥、收集装置略)
气体 制备试剂 除杂试剂 所选装置
A NH3 NH4Cl -- b、c
B Cl2 MnO2+浓HCl 饱和NaCl溶液 a、c
C C2H4 C2H5OH+浓H2SO4 NaOH溶液 b、c
D C2H2 电石+饱和NaCl溶液 CuSO4溶液 a、c
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A.实验室中不能采用直接加热氯化铵制取氨气,应用浓氨水加热制取,故A错误;
B.二氧化锰与浓盐酸加热生成氯气,氯气中混有挥发出的HCl气体,可用饱和食盐水除去,装置可选 b、
c,故B错误;
C.乙醇与浓硫酸发生消去反应生成乙烯需要控制温度迅速升至 170℃,因此装置中需用温度计控制反应
温度,故C错误;
D.电石和饱和食盐水常温下反应生成乙炔,因电石中含有硫化物,同时会生成硫化氢,可用硫酸铜溶液将
硫化氢沉淀除去,装置应选 a、c,故D正确;
故选:D。
1
3 实验室制备、纯化硝基苯需要用到下列装置,其中不正确的是 ( )
【答案】B
【解析】A.将 2 甲基 1 丙醇和POCl3溶于盛在三口烧瓶的CH2Cl2中,搅拌、加热回流 (反应装置中的球形
冷凝管用于回流),制备产物,A项正确;B.产生的HCl气体可用NaOH溶液吸收,但要防止倒吸,导气管
不能直接伸入NaOH溶液中,B项错误;C .分液收集CH2Cl2层需用到分液漏斗,振荡时需将分液漏斗倒
转过来,C项正确;D.蒸馏时需要用温度计控制温度,冷凝水从下口进、上口出,D项正确。
4 苯甲酸甲酯是一种重要的溶剂。实验室中以苯甲酸和甲醇为原料,利用如图所示反应制备。
+H2O。下列说法错误的是 ( )
A.装置Ⅰ和装置Ⅱ中的冷凝管可以互换
B.增加甲醇的用量可以提高苯甲酸的利用率
C.浓硫酸可以降低体系中水的浓度,提高产品的产率
D.可在分液漏斗内先后用蒸馏水、Na2CO3溶液、蒸馏水洗涤粗产品
【答案】D
【解析】苯和溴均易挥发,苯与液溴在溴化铁作用下发生剧烈的放热反应,释放出溴化氢气体 (含少量苯和
溴蒸气),先打开K,后加入苯和液溴,避免因装置内气体压强过大而发生危险,A项正确;四氯化碳用于吸
收溴化氢气体中混有的溴单质,防止溴单质与碳酸钠溶液反应,四氯化碳呈无色,吸收红棕色溴蒸气后,液
体呈浅红色,B项正确;溴化氢极易溶于水,倒置漏斗防倒吸,碳酸钠溶液呈碱性,易吸收溴化氢,发生反应
为Na2CO3+HBr===NaHCO3+NaBr,NaHCO3+HBr===NaBr+CO2↑+H2O,C项正确;反应后的
混合液中混有苯、液溴、溴化铁和少量溴化氢等,提纯溴苯的正确操作是①用大量水洗涤,除去可溶性的溴
化铁、溴化氢和少量溴;②用氢氧化钠溶液洗涤,除去剩余的溴等物质;③用水洗涤,除去残留的氢氧化钠;
④加入干燥剂除去水,过滤;⑤对有机物进行蒸馏,除去杂质苯,从而提纯溴苯,分离溴苯,不用“结晶”的方
法,D项错误。
5 实验室制备乙酸丁酯的装置如图所示 (加热和夹持装置已省略)。下列说法正确的是 ( )
2
A.实验开始后,发现未加沸石,可直接打开C的瓶塞加入
B.冷凝水由 a口进,b口出
C. B的作用是不断分离出乙酸丁酯,提高产率
D.产物中残留的乙酸和正丁醇可用饱和碳酸钠溶液除去
【答案】D
【解析】应停止加热,待冷却至室温时再加入沸石,以避免热的液体迸溅而烫伤,故A错误;冷凝时,应使冷
却水充满冷凝管,采用逆流的方法冷却效果好,所以冷水从 b口进,故B错误;由于酯的密度比水小,二者互
不相溶,因此水在下层,酯在上层,生成乙酸丁酯的反应为可逆反应,生成物中有水,分离生成的水,使平衡
正向移动,提高反应产率,所以要通过分水器不断分离除去反应生成的水,故C错误;乙酸丁酯不溶于饱和
碳酸钠溶液,乙酸与碳酸钠反应,正丁醇易溶于水,则可用饱和碳酸钠溶液除去,故D正确。
6 下列关于实验操作说法正确的是 ( )
A.用①装置可制取无水AlCl3
B.②中,反应后向试管甲中加水,以检验是否有CuSO4生成
C.用③装置可以测定醋酸浓度
D.④装置中,用燃着的木条靠近肥皂泡前须检验氢气纯度
【答案】C
【解析】A项,AlCl3水解生成氢氧化铝和HCl,盐酸易挥发,加热促进水解,且促进盐酸挥发,最终会得到氢
氧化铝固体,故用①装置无法制取无水AlCl3,故A错误;B项,反应后的试管中含有浓硫酸,应将反应液加
入水中,以检验是否有CuSO4生成,故B错误;C项,用氢氧化钠标准溶液测定醋酸的浓度,NaOH标准液
装在碱式滴定管中,二者恰好完全反应时生成醋酸钠溶液显碱性,用酚酞作指示剂,故C正确;D项,红热
的铁与水蒸气在高温下发生反应生成四氧化三铁和氢气,加热时应选用酒精喷灯,氢气具有可燃性,点燃
肥皂泡前需要检验氢气纯度,故D错误;故选C。
7 氯的含氧酸盐广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置制备KClO3和NaClO。
下列说法正确的是 ( )
3
A.装置 I中缺少酒精灯加热
B.装置 II洗气瓶中用饱和NaCl溶液除去Cl2中的少量HCl
C.装置 III中反应的离子方程式为Cl2+H2O Cl-+ClO-+H2O
D.装置V锥形瓶中用澄清石灰水来吸收尾气
【答案】B
【解析】装置 I为氯气的制备,装置Ⅱ除去氯气中的HCl,一般用饱和食盐水,装置Ⅲ制备KClO3,装置Ⅳ制
备NaClO,装置Ⅴ尾气吸收。A项,KMnO4与浓盐酸反应制备Cl2,不需要加热,常温即可发生,故A错
误;B项,NaHCO3与HCl反应生成CO2,CO2能与装置Ⅲ中的KOH反应,KClO3产率降低,所以装置 II
洗气瓶中用饱和NaCl溶液除去Cl2中的少量NaCl,防止干扰实验,故B正确;C项,Cl2与KOH在加热条
件下发生歧化反应,得到KCl和KClO3,离子方程式为 3Cl2+6OH 5Cl-+ClO-3+3H2O,故C错误;D项,
Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水中OH-含量低,不能完全吸收氯气,常用NaOH溶液吸收尾气氯气,故D
错误;故选B。
8 硫酰氯 (SO2Cl2)常用于制造医药品、染料等,某实验小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化
下制取硫酰氯,装置如图所示:
已知:SO2Cl2的沸点为 69℃,遇水能发生剧烈反应并产生白雾。下列说法错误的是 ( )
A.装置①中,为了提高浓盐酸的利用率,可控制分液漏斗缓慢逐滴滴加
B.装置②中试剂是饱和食盐水,装置③中试剂是浓硫酸
C.装置④需要热水浴,控制温度不超 69℃,装置⑤需要冰水浴
D.“尾气处理”时需在装置⑤后接装有碱石灰的干燥管
【答案】C
【解析】利用纯净干燥的氯气和二氧化硫反应制取硫酰氯,由实验装置可知,装置①中制备氯气,装置②中
除去氯气中的氯化氢,装置③中浓硫酸干燥氯气,装置④中发生 SO2(g) +Cl2(g) =SO2Cl2(l),装置⑤中吸
收产物,最后吸收尾气。A项,装置①中,为了提高浓盐酸的利用率,可控制分液漏斗缓慢逐滴滴加,以便
控制反应速率,提高原料利用率,A正确;B项,生成的氯气中含有氯化氢和水蒸气,则装置②中试剂是饱
和食盐水,装置③中试剂是浓硫酸,B正确;C项,SO2Cl2的沸点为 69℃,因此装置④需要热水浴,控制温
4
度超高 69℃,使生成的硫酰氯进入装置⑤吸收,其中装置⑤需要冰水浴,C错误;D项,为吸收尾气氯气和
二氧化硫,同时防止水蒸气进入装置④中,则“尾气处理”时需在装置⑤后接装有碱石灰的干燥管,D正确;
故选C。
Na Cr O /H+2 2 7
9 已知:CH3CH2CH2CH2OH ----→ CH3CH2CH2CHO,利用如图装置用正丁醇合成正丁醛,相
90~95℃
关数据如表,下列说法中,不正确的是 ( )
物质 沸点 /℃ 密度 /(g·cm-3) 水中溶解性
正丁醇 117.2 0.810 9 微溶
正丁醛 75.7 0.801 7 微溶
A.为防止产物进一步氧化,应将酸化的Na2Cr2O7溶液逐滴加入正丁醇中
B.当温度计 1示数为 90~95℃,温度计 2示数在 76℃左右时,收集产物
C.反应结束,将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,粗正丁醛从分液漏斗上口倒出
D.向获得的粗正丁醛中加入少量金属钠,检验其中是否含有正丁醇
【答案】D
【解析】Na2Cr2O7在酸性条件下能氧化正丁醇,也一定能氧化正丁醛,为防止正丁醛被氧化,应将酸化的
Na2Cr2O7溶液逐滴加入正丁醇中,故A正确;由反应条件、反应物和产物的沸点数据可知,CH3CH2CH2
Na2Cr2O7/H
+
CH2OH -----→ CH3CH2CH2CHO,温度计 1保持在 90~95℃,生成正丁醛,温度计 2示数在 76℃左
90~95℃
右时,收集产物为正丁醛,故B正确;正丁醛密度为 0.801 7 g·cm-3,小于水的密度,故粗正丁醛从分液漏斗
上口倒出,故C正确;正丁醇能与钠反应,但粗正丁醛中含有水,水可以与钠反应,所以无法检验粗正丁醛
中是否含有正丁醇,故D错误。
10 MnSO4 H2O是一种易溶于水的微红色斜方晶体,实验室用SO2还原MnO2制备MnSO4.甲同学设
计如图所示装置制备硫酸锰。请回答下列有关问题:
(1)仪器组装好后首先进行的操作是 。
5
(2)装置B中的试剂为 ,装置E的作用为 。
(3)装置D中发生反应的化学方程式为 。要从D中获得纯净的MnSO4 H2O,应在观察到
现象时停止通入SO2。
(4)装置D中水浴温度应控制在 80°C左右,温度不能过高的原因是 。
(5)乙同学认为甲同学的设计过于复杂,设计了仅用如图所示装置制备硫酸锰:
简述乙同学装置的优点 (填写两点): 。
【答案】
(1)检查装置的气密性
(2)饱和NaHSO3溶液 吸收SO2
催化剂
(3)MnO2+SO

2 MnSO4 三颈烧瓶中黑色粉末完全消失
(4)温度过高时,SO2在水中的溶解度减小,反应速率减慢
(5)①操作简单②有多孔球泡,吸收SO2更充分
【解析】
由甲同学的制备实验装置可知,A中浓盐酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,B中饱和亚硫酸氢钠溶液除去
催化剂
挥发的HCl,C作安全瓶防止倒吸,D中发生MnO 2+SO2 MnSO4 ,三颈烧瓶中黑色粉末完全消失后
停止通入二氧化硫,且温度过高时气体的溶解度减小,不利于制备硫酸锰晶体;由乙同学的制备实验装置
可知,装置 I中药品X为亚硫酸钠,与浓硫酸反应生成二氧化硫,II中孔球泡可增大接触面积加快反应速
率,III中NaOH溶液可吸收尾气,该制备原理比甲同学制备原理操作简单,据此分析解答。
(1)仪器组装好后首先进行的操作是检查装置的气密性;
(2)浓盐酸和亚硫酸钠反应生成的二氧化硫气体中含有杂质气体氯化氢,B中盛放饱和NaHSO3溶液除去
二氧化硫中的氯化氢,C作安全瓶防止倒吸,二氧化硫通入D中与二氧化锰反应生成MnSO4,同时用E装
置吸收尾气;
(3)D中二氧化硫与二氧化锰反应生成MnSO4,要获得纯净的MnSO4·H2O,应该在观察到三颈烧瓶中黑色
粉末完全消失时停止通入SO2;
(4)装置D中水浴温度应控制在 80°C左右,温度过高时气体的溶解度减小,不利于制备硫酸锰晶体;
(5)浓硫酸和亚硫酸钠反应生成的二氧化硫气体不含杂质气体,直接通入三颈烧瓶中与二氧化锰反应生成
MnSO4,同时设计有多孔球泡,吸收SO2更充分。
11 下列说法正确的是 ( )
A.甲烷中混有乙烯,可通过溴的CCl4溶液洗气
6
B.除去碱式滴定管胶管内的气泡时,将尖嘴垂直向下,挤压胶管内玻璃球将气泡排出
C.在萃取操作中往往因为振摇而使得分液漏斗中出现大量气体,可以通过打开旋塞来放气
D.配制一定物质的量浓度溶液时,第一次转移溶液后玻璃棒应放在洁净的表面皿上
【答案】C
【解析】A项,甲烷易溶于四氯化碳而损失,所以不能用四氯化碳溶液洗气,A错误;B项,除去碱式滴定管
胶管内的气泡时,应将尖嘴略向上倾斜,挤压胶管内玻璃球,有利于气泡逸出,不能将尖嘴垂直向下,B错
误;C项,萃取操作时,需将分液漏斗倒置振摇,因此放气时需打开旋塞,C正确;A项,配制溶液时,转移之
后需要对玻璃棒和烧杯进行洗涤,并将洗涤液一并转入容量瓶中,D错误;故选C。
12 利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如下图所示 (夹持装置略):
已知:锰酸钾 (K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3MnO2-4 +2H2O =MnO2↓
+2MnO- -4+ 4OH 。下列说法不正确的 ( )
A.向仪器 a中加入水,盖好玻璃塞关闭止水夹,打开仪器 a玻璃旋塞向烧瓶滴加水,若水一段时间不能滴
下,则气密性良好
B.装置A中发生反应的化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O
C.若去掉装置B,可能会导致KMnO4产率降低
D.装置D中的作用是除去过量的氯气,以免污染环境
【答案】A
【解析】A项,仪器 a为恒压滴液漏斗,无论装置气密性是否良好,打开活塞,液体都能顺利流下,不能检查
装置的气密性,A错误;B项,装置A中的漂白粉,与浓盐酸反应,方程式为:Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2
+2Cl2↑+2H2O,B正确;C项,装置B中饱和食盐水是为了除去Cl2中的HCl,若去掉装置B,溶液在酸性条
件下,会使KMnO4产率降低 ,C正确;D项,Cl2有毒,会污染空气,用NaOH溶液进行尾气处理,D正确;
故选A。
13 .以CO2和Na2O2为原料,制取纯净干燥的O2,实验装置如下,下列说法不正确的是 ( )
A.装置②中试剂可以是NaOH B.装置③的作用是干燥O2
7
C.收集氧气应选择装置 a D.装置②、③之间应增加盛有澄清石灰水的洗气瓶
【答案】C
【解析】二氧化碳通过U形管与过氧化钠反应生成氧气,氧气和没有反应的二氧化碳通入碱液洗气瓶除二
氧化碳,可增加盛有澄清石灰水的洗气瓶验证二氧化碳是否除尽,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶干燥氧气,
最后收集。装置②中试剂NaOH溶液,用来除掉二氧化碳气体,A项正确;装置③中盛有浓硫酸,作用是干
燥O2,B项正确;由于氧气密度大于空气,收集O2选择装置 b,C项不正确;装置②、③之间应增加盛有澄清
石灰水的洗气瓶,验证二氧化碳是否除尽,D项正确。
4.2Na2CO3 3H2O(过碳酸钠)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的
实验方案如下:
已知:2Na2CO3 aq + 3H2O2 aq 2Na2CO3 3H2O2 s ,该反应速率大且放热多,50℃时,2Na2CO3 3H2O
(s)开始分解。反应装置如图所示,下列说法错误的是
A.制备过碳酸钠的关键是控制反应温度,该反应使用热水浴
B.在滤液X中滴加无水乙醇可以提高产物的产率
C.球形冷凝管的作用是可以使H2O2冷凝回流
D.使用过碳酸钠处理含有铁离子的污水时,其去污能力和杀菌作用会减弱
【答案】A
【解析】A.由题给信息可知,过氧化氢溶液和碳酸钠溶液的反应速率大且放热多,50℃时过碳酸钠会开始
分解,所以制备过碳酸钠时,应使用冷水浴防止过碳酸钠分解,故A错误;
B.由分析可知,滤液X中含有过碳酸钠,向滤液中加入无水乙醇,可以降低过碳酸钠溶解度便于固体析
出,有利于提高产物的产率,故B正确;
C.由实验装置图可知,球形冷凝管的作用是使挥发出的过氧化氢冷凝回流,提高原料的利用率,故C正
确;
D.铁离子可做过氧化氢分解的催化剂,过氧化氢分解会导致过碳酸钠去污能力和杀菌作用会减弱,故D
正确;
故选A。
14 实验室用以下装置 (夹持和水浴加热装置略)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:
8
下列说法错误的是
A.以共沸体系带水促使反应正向进行 B.反应时水浴温度需严格控制在 69℃
C.接收瓶中会出现分层现象 D.根据带出水的体积可估算反应进度
【答案】B
【解析】A.由反应方程式可知,生成物中含有水,若将水分离出去,可促进反应正向进行,该反应选择以共
沸体系带水可以促使反应正向进行,A正确;
B.反应产品的沸点为 142℃,环己烷的沸点是 81℃,环己烷-水的共沸体系的沸点为 69℃,可以温度可以
控制在 69℃~81℃之间,不需要严格控制在 69℃,B错误;
C.接收瓶中接收的是环己烷-水的共沸体系,环己烷不溶于水,会出现分层现象,C正确;
D.根据投料量,可估计生成水的体积,所以可根据带出水的体积估算反应进度,D正确;
故选B。
KMnO4/OH
-
15 环己醇被高锰酸钾“氧化”发生的主要反应为 -------→KOOC(CH2)4COOK
<50℃
ΔH< 0,(高锰酸钾还原产物为MnO2)。实验过程:在四口烧瓶装好药品,打开电动搅拌,加热,滴加环己
醇,装置如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.“氧化”过程应采用热水浴加热
B.装置中用到的球形冷凝管也可以用于蒸馏分离实验
C.滴加环己醇时不需要打开恒压滴液漏斗上端活塞
D.在滤纸上点 1滴反应后混合物,未出现紫红色,则反应已经完成
【答案】B
【解析】A项,氧化过程所需的反应温度低于 50℃,可采用水浴加热,正确;B项,用球形冷凝管,则馏分不
能完全流出,应用直形冷凝管,错误;C项,恒压滴液漏斗能保持压强平衡,恒压条件下,打开旋塞,可使液
体顺利滴下,不需要打开恒压滴液漏斗上端活塞,正确;D项,当“氧化”反应结束时,高锰酸钾完全反应,所
以在滤纸上点 1滴混合物,若观察到未出现紫红色,即表明反应完全,正确。
16 实验室采用图 a装置制备乙酸异戊酯 [CH3COOCH2CH2CH(CH3)2] (夹持及加热装置略),产物依
9
次用少量水、饱和NaHCO3溶液、水、无水MgSO4固体处理后,再利用图 b装置进行蒸馏,从而达到提纯的
目的。下列说法正确的是 ( )
A.分别从 1、3口向冷凝管中通入冷水
B.依次向 a装置中小心加入浓硫酸、乙酸和异戊醇
C.第二次水洗的主要目的是洗掉NaHCO3等混合物中的盐
D.图 a和图 b装置中的冷凝管可以互换
【答案】C
【解析】冷凝管中冷凝水常采用下进上出的方式,使气态物质充分冷却,所以分别从 1、4口向冷凝管中通入
冷水,故A错误;浓硫酸吸水放热,所以浓硫酸应该缓慢加入异戊醇中,再加入乙酸,加入物质的顺序为异
戊醇、浓硫酸、乙酸,故B错误;加入饱和NaHCO3溶液的主要目的是除去残留的硫酸,第二次水洗的主要
目的是除去产品中残留的碳酸氢钠等盐,使其溶于水中与乙酸异戊酯分层,故C正确;图 a和图 b装置中的
冷凝管分别为球形冷凝管和直形冷凝管,球形冷凝管常与发生装置连接,起冷凝回流作用,直形冷凝管常
用于气态物质的冷凝,其下端接接收器,同时球形冷凝管倾斜角度大易造成堵塞,使冷凝效果变差,故D错
误。
17 苯胺为无色油状液体,沸点 184℃,易被氧化。实验室以硝基苯为原料通过反应制备苯胺,反应原
理如下,实验装置 (夹持及加热装置略)如图。下列说法正确的是 ( )
A.长颈漏斗内的药品最好是盐酸
B.蒸馏时,冷凝水应该 a进 b出
C.为防止苯胺被氧化,加热前应先通一段时间H2
D.为除去反应生成的水,蒸馏前需关闭K并向三颈烧瓶中加入浓硫酸
【答案】C
【解析】A.因为苯胺为无色液体,与酸反应生成盐,锌与盐酸反应制得的氢气中有氯化氢,通入三颈烧瓶之
前应该除去,而装置中缺少一个除杂装置,则不能用稀盐酸,应选择稀硫酸,故A错误;B.为提升冷却效
果,冷凝管内冷却水流向与蒸气流向相反,则装置中冷凝水应该 b进 a出,故B错误;C.苯胺还原性强,易
被氧化,所以制备苯胺前用氢气排尽装置中空气,同时氢气是可燃性气体,点燃时易发生爆炸,则点燃酒精
灯之前,先打开K,通入一段时间的氢气,排尽装置中的空气,故C正确;D.苯胺还原性强,易被氧化,有碱
性,与酸反应生成盐,而浓硫酸具有酸性和强氧化性,苯胺能与浓硫酸反应,则不能选用浓硫酸,三颈烧瓶
内的反应结束后,关闭K,先在三颈烧瓶中加入生石灰后蒸馏,故D错误;故答案为C。
18 氨基钠 (NaNH2)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
10
备。
简要步骤如下:
Ⅰ.在瓶A中加入 100mL液氨和 0.05 g Fe(NO3)3 9H2O,通入氨气排尽密闭体系中空气,搅拌。
Ⅱ.加入 5g钠粒,反应,得NaNH2粒状沉积物。
Ⅲ.除去液氨,得产品NaNH2。
已知:NaNH2几乎不溶于液氨,易与水、氧气等反应。
2Na+ 2NH3 =NaNH2 +H2↑
NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑
4NaNH2+3O2= 2NaOH++ 2NaNO2+2NH3
请回答:
(1) Fe(NO3)3 9H2O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Fe(NO3)3 9H2O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,则反应己完成
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NaNH2
D.产品NaNH2应密封保存于充满干燥氮气的瓶中
(5)产品分析:假设NaOH是产品NaNH2的唯一杂质,可采用如下方法测定产品NaNH2纯度。从下列选项
中选择最佳操作并排序 。
准确称取产品NaNH2 xg→ ( )→ ( )→ ( )→计算
a.准确加入过量的水
b.准确加入过量的HCl标准溶液
c.准确加入过量的NH4Cl标准溶液
d.滴加甲基红指示剂 (变色的 pH范围 4.4~6.2)
e.滴加石蕊指示剂 (变色的 pH范围 4.5~8.3)
f.滴加酚酞指示剂 (变色的 pH范围 8.2~10.0)
g.用NaOH标准溶液滴定
h.用NH4Cl标准溶液滴定
i.用HCl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;适当增加液氨量 (任写一种即可)
11
(4)BC
(5)bdg
【解析】在硝酸铁催化下钠与液氨的反应来生成NaNH2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。NaNH2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。 (1)结合实验原理,根据实验操作中加入Fe(NO3
)3 9H2O的用料很少,可推知,Fe(NO3)3 9H2O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NaNH2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NaNH2的制
备;(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;适当增加液氨量 (任写一种即可);(4)A项,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(NO3)3 9H2O均匀分散在液氨中,A正确;B项,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,且对易气体点火有安全隐患,B错误;C项,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项,因为制备的产品NaNH2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NaNH2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NaNH2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→加入滴加甲基橙指示剂→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,故选 bdg。
19 磺酰氯 (SO2Cl2)是一种重要的有机合成试剂,实验室可利用SO2与Cl2在活性炭作用下反应制取
少量的SO2Cl2,装置如图所示 (部分夹持装置省略)。已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为 69.1℃,遇水
能发生剧烈的水解反应,并产生白雾。
回答下列问题。
(1)甲装置可以用于实验室制SO2,则下列试剂组合中合适的是 。
A. 18.4mol·L-1的硫酸和Cu B. 10mol·L-1的硝酸和Na2SO3固体
C. 70%的硫酸和Na2SO3固体
装置庚中发生反应的离子方程式为: 。
(2)导管 a的作用是 。仪器 b盛放的试剂为 。装置乙和丁中可以使用同一种试剂,该试剂
为 。
12
(3)控制反应过程中装置丙中进气速率的方法是 ,实验结束时,关闭分液漏斗活塞和止水夹 k,此时
装置戊的作用是 。
(4)氯磺酸 (ClSO3H)加热分解,也能制得磺酰氯与另外一种物质,该反应的化学方程式为 。
(5)若反应中消耗的氯气体积为 896mL(已转化为标准状况,SO2足量),最后得到纯净的磺酰氯 3.3g,则磺
酰氯的产率为 (保留三位有效数字)。
【答案】
(1)C 2MnO-4+10Cl-+16H+= 2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(2)平衡分液漏斗内外压强,便于浓盐酸顺利流下 碱石灰 浓硫酸
(3)通过观察乙、丁气泡的生成速率来控制甲、庚中分液漏斗的滴加速率 平衡压强,贮存少量氯气

(4)2ClSO3H
SO2Cl2+H2SO4
(5)61.1%
【解析】
甲中利用硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体,经过干燥后通入丙装置;庚中利用浓盐酸与高锰酸钾发
生氧化还原反应生成氯气,经过除杂、干燥后通入丙装置;在丙装置中 SO2与Cl2在活性炭作用下反应制取
少量的SO2Cl2;结合物质相关性质及实验仪器进行分析;
(1)A. 18.4mol·L-1的硫酸和Cu混合,不加热时,反应不能发生,故A错误;
B. 10mol·L-1的硝酸和Na2SO3固体混合,硝酸会将Na2SO3氧化为Na2SO4,没有SO2生成,故B错误;
C. 70%的硫酸和Na2SO3固体混合后发生复分解反应,从而生成 SO2气体,故C正确;
答案选C;
装置庚中,KMnO4与浓盐酸反应,生成MnCl2、Cl2和H2O,发生反应的离子方程式为:2MnO
-
4+10Cl-
+16H+= 2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(2)导管可调节分液漏斗内外压强相等,所以其作用是平衡分液漏斗内外压强,便于浓盐酸顺利流下;仪器
b的作用是吸收SO2和Cl2,同时防止空气中水蒸气的进入,所以盛放的试剂为碱石灰;装置乙和丁中的液
体可以使用同一种试剂,该试剂能同时干燥 SO2和Cl2,应为浓硫酸;
(3)可通过观察导管口气泡逸出的快慢,控制反应过程中装置丙中进气速率,方法是通过观察乙、丁气泡的
生成速率来控制甲、庚中分液漏斗的滴加速率;实验结束时,关闭分液漏斗活塞和止水夹 k,此时生成的Cl2
进入装置戊中,其作用是平衡压强,贮存少量氯气;
(4)氯磺酸 (ClSO3H)加热分解,也能制得磺酰氯与另外一种物质,由质量守恒定律,可确定另一种物质为

H2SO4,该反应的化学方程式为 2ClSO3H
SO2Cl2+H2SO4;
(5)n(Cl2) = 896mL =
3.3g
0.04mol,n(SO2Cl2) = ≈ 0.02444mol,则磺酰氯的产率为22400mL/mol 135g/mol
0.02444mol × 100%= 61.1%
0.04mol
13

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