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第39练　物质的制备实验
高考真题演练
1．(2024·甘肃卷)某兴趣小组设计了利用MnO2和H2SO3生成MnS2O6，再与Na2CO3反应制备Na2S2O6·2H2O的方案：
（1）采用下图所示装置制备SO2，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MnO2，原因是__________________________________________。
(3)步骤Ⅲ滴加饱和Ba(OH)2溶液的目的是________________________。
(4)步骤Ⅳ生成MnCO3沉淀，判断Mn2＋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
2．(2024·湖南卷)亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备[Cu(CH3CN)4]ClO4的反应原理如下：Cu(ClO4)2·6H2O＋Cu＋8CH3CN===2[Cu(CH3CN)4]ClO4＋6H2O
实验步骤如下：
分别称取3.71 g Cu(ClO4)2·6H2O和0.76 g Cu粉置于100 mL乙腈(CH3CN)中反应，回流装置图和蒸馏装置图(加热、夹持等装置略)如下：
已知：①乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂；
②相关物质的信息如下：
化合物 [Cu(CH3CN)4]ClO4 Cu(ClO4)2·6H2O
相对分子质量 327.5 371
在乙腈中颜色 无色 蓝色
回答下列问题：
(1)下列与实验有关的图标表示排风的是________(填标号)。
(2)装置Ⅰ中仪器M的名称为__________。
(3)装置Ⅰ中反应完全的现象是________________________。
(4)装置Ⅰ和Ⅱ中N2气球的作用是____________________________________。
(5)[Cu(CH3CN)4]ClO4不能由步骤c直接获得，而是先蒸馏至接近饱和，再经步骤d冷却结晶获得。这样处理的目的是____________________________________________________。
(6)为了使母液中的[Cu(CH3CN)4]ClO4结晶，步骤e中向母液中加入的最佳溶剂是________(填标号)。
A．水 B．乙醇
C．乙醚
(7)合并步骤d和e所得的产物，总质量为5.32 g，则总收率为________(用百分数表示，保留一位小数)。
3．(2024·江西卷)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5 min；
Ⅱ.加入NaB(C6H5)4溶液，立即生成红色沉淀，室温下继续反应35 min；
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：
(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m g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c mol·L－1 EDTA标准溶液滴定，平行测定三次，平均消耗EDTA体积V mL。
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：________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。
4．(2022·辽宁高考)H2O2作为绿色氧化剂应用广泛，氢醌法制备H2O2原理及装置如下：
已知：H2O、HX等杂质易使Ni催化剂中毒。回答下列问题：
(1)A中反应的离子方程式为____________________________。
(2)装置B应为________(填序号)。
(3)检查装置气密性并加入药品，所有活塞处于关闭状态。开始制备时，打开活塞________，控温45 ℃。一段时间后，仅保持活塞b打开，抽出残留气体。随后关闭活塞b，打开活塞________，继续反应一段时间。关闭电源和活塞，过滤三颈烧瓶中混合物，加水萃取，分液，减压蒸馏，得产品。
(4)装置F的作用为______________________________________。
(5)反应过程中，控温45 ℃的原因为__________________________________。
(6)氢醌法制备H2O2总反应的化学方程式为____________________________。
(7)取2.50 g产品，加蒸馏水定容至100 mL摇匀，取20.00 mL于锥形瓶中，用0.0500 mol·L－1酸性KMnO4标准溶液滴定。平行滴定三次，消耗标准溶液体积分别为19.98 mL、20.90 mL、20.02 mL。假设其他杂质不干扰结果，产品中H2O2质量分数为__________。
5．(2025·江西省宜春市高三月考)吊白块(NaHSO3·HCHO·2H2O，M＝154.0 g/mol)在工业中有广泛应用；吊白块在酸性环境下、100 ℃即发生分解释放出HCHO。实验室制备吊白块的方案如下：
【NaHSO3的制备】
如图，在广口瓶中加入一定量Na2SO3和水，振荡溶解，缓慢通入SO2，至广口瓶中溶液pH约为4，制得NaHSO3溶液。
(1)装置Ⅰ中产生气体的化学反应方程式为________________________；Ⅱ中多孔球泡的作用是________________________________________________。
(2)实验室检测NaHSO3晶体在空气中是否发生氧化变质的实验方案是________________________________________________________________________________。
【吊白块的制备】
如图，向仪器A中加入上述NaHSO3溶液、稍过量的锌粉和一定量甲醛，在80～90 ℃下，反应约3 h，冷却过滤。
(3)用恒压漏斗代替普通滴液漏斗滴加甲醛的优点是_________________________。
(4)将仪器A中的反应温度恒定在80～90 ℃的目的是_______________________________。
【吊白块纯度的测定】
将0.5000 g吊白块样品置于蒸馏烧瓶中，加入10%磷酸10 mL，立即通入100 ℃水蒸气；吊白块分解并释放出甲醛，用含36.00 mL 0.1000 mol/L酸性KMnO4吸收甲醛(不考虑SO2影响，4MnO＋5HCHO＋12H＋===4Mn2＋＋5CO2↑＋11H2O)，再用0.1000 mol/L的草酸标准溶液滴定酸性KMnO4，再重复实验2次，平均消耗草酸溶液的体积为30.00 mL。
(5)滴定终点的判断是____________________________________________________；吊白块样品的纯度为________ (保留四位有效数字)；若KMnO4标准溶液久置释放出O2而变质，会导致测量结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
6．(2025·银川一中高三质量检测)己二酸()是一种重要的化工原料和合成中间体。某实验小组以钨磷酸为催化剂，开展己二酸的合成及性质探究实验。
Ⅰ.催化剂钨磷酸晶体(H3PW12O40)的制备
实验流程如图：
(1)操作Ⅰ所需的玻璃仪器除烧杯外还有________，乙醚的作用为________。
(2)水层中的物质有大量NaCl和少量HCl，步骤①中发生反应的化学方程式是____________________________________________。
Ⅱ.己二酸的合成
向三颈烧瓶中加入0.10 g钨磷酸催化剂和30 mL 30%双氧水，在室温下搅拌5 min，然后加入5.0 mL试剂X，得到溶液A。
(3)环己烯、环己醇、环己酮均可被双氧水氧化成己二酸。仅从所需双氧水理论用量的角度看，试剂X的最佳选择是__________(填序号)。
A．环己烯() B．环己醇() C．环己酮( )
(4)如图是己二酸的浓度与温度关系曲线图。介稳区表示己二酸溶液处于饱和状态，稳定区表示己二酸溶液处于不饱和状态。实验室常根据直线EHI从溶液A获取己二酸晶体，对应的实验操作为________________，过滤。
Ⅲ.己二酸的性质探究
以己二酸和乙醇为原料，用如图所示装置制备己二酸二乙酯。
步骤1：向如图所示的装置A中加入30 mL乙醇、10 mL己二酸、0.6 mL浓硫酸、10 mL苯和2～3片碎瓷片。组装好仪器，并预先在分水器内加入一定量水，开始缓慢加热A，苯与水会形成“共沸物”(沸点65 ℃)，加热回流1 h，直至反应基本完成。
步骤2：待反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，洗涤干燥后蒸馏，收集相应馏分，得到己二酸二乙酯9.6 g。
有机物名称 相对分子质量 密度(g/cm3) 沸点(℃) 溶解性
己二酸 146 1.36 330 微溶于水，易溶于乙醇
乙醇 46 0.79 78.5 易溶于水
己二酸二乙酯 202 1.00 247 难溶于水、易溶于乙醇
苯 78 0.88 80.1 难溶于水
(5)装置中分水器的作用是______________________________，判断反应已经完成的标志是______________________________。
(6)本次实验的产率为(某种生成物的实际产量与理论产量的百分比)________。(结果保留两位有效数字)
7．(2025·陕西省渭南市大荔县高三质量检测)某兴趣小组设计如图实验装置制备次磷酸钠(NaH2PO2)。
已知：①白磷(P4)在空气中可自燃，与过量烧碱溶液混合，80～90 ℃时反应生成NaH2PO2和PH3。
②PH3是一种有强还原性的有毒气体，空气中可自燃，可与NaClO溶液反应生成NaH2PO2。
(1)仪器a的名称是________。a中发生反应的化学方程式是__________________________。
(2)仪器b组成的装置的作用是________________________。检查装置气密性后，应先打开K通入N2一段时间，目的是________________________。
(3)下列有关说法正确的是________。
A．次磷酸(H3PO2)是三元酸
B．为加快反应速率，投料前应先在通风橱内将白磷碾成薄片状
C．反应结束后应继续通入N2一段时间，可提高NaH2PO2产率
D．d中所盛硫酸铜溶液可用酸性高锰酸钾溶液代替
(4)①仪器c中充分反应后生成NaH2PO2和NaCl，经过一系列操作可获得固体NaH2PO2。相关物质的溶解度(S)如下：
S(25 ℃) S(100 ℃)
NaCl 37 39
NaH2PO2 100 667
从下列选项a～g中选择合理的仪器或操作，补全如下步骤。
取仪器c中溶液，用蒸发皿________→用________(趁热过滤)→用烧杯(冷却结晶)→用漏斗(过滤得到NaH2PO2)→________→干燥→NaH2PO2粗品。
选项：a.溶解　b．过滤　c．洗涤　d．普通三角漏斗　e．保温漏斗　f．蒸发浓缩至有大量晶体析出　g．蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜
②写出c中发生反应的离子方程式：______________________________________________。
(5)产品纯度的测定：
取产品m g配成250 mL溶液，取25 mL于锥形瓶中，然后用0.01 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定至终点(还原产物是Mn2＋，氧化产物是PO)，达到滴定终点时消耗V mL标准溶液，产品的纯度为________。
8．(2025·福州市高三质量检测)苯甲酸乙酯可用于配制香水及食用香精。实验室可用苯甲酸与乙醇为原料制备苯甲酸乙酯，制备装置如图甲、乙所示(部分装置已省略)。
已知：
物质 乙醇 苯甲酸 乙醚 苯甲酸乙酯
密度/ (g·cm－3) 0.7893 1.2659 0.7318 1.0500
沸点/℃ 78.5 249.0 34.5 212.0
相对分子质量 46 122 74 150
Ⅰ.合成苯甲酸乙酯粗产品
按图甲装置，在仪器C中加入2.44 g苯甲酸、15.0 mL乙醇、3.0 mL浓硫酸、适量环己烷(可与乙醇、水形成共沸物)，控制一定温度加热2 h后停止加热。
(1)仪器A的作用是____________。
(2)本实验中制取苯甲酸乙酯的化学方程式为______________________________________。
(3)实验时使用过量乙醇的目的是________________________________________________。
(4)分水器的“分水”原理是冷凝液在分水器中分层，上层有机层从支管处流回烧瓶，下层水层从分水器下口放出，反应结束的标志是________________________。
Ⅱ.粗产品的精制
将仪器C中的反应液倒入盛有水的烧杯中，滴加饱和Na2CO3溶液至溶液呈中性，用分液漏斗分出有机层，再用乙醚萃取水层中的残留产品，将二者合并转移至图乙的仪器D中，加入沸石和无水氯化钙，加热蒸馏，制得产品2.4 mL。
(5)仪器D的名称是________。
(6)加入Na2CO3溶液的作用有________(填字母)。
a．除去硫酸和苯甲酸
b．降低苯甲酸乙酯的溶解度
(7)采用图乙装置进行蒸馏操作，收集______ ℃的馏分。
(8)该实验中苯甲酸乙酯的产率是________。
9．硫脲[CS(NH2)2，相对分子质量为76]在药物制备、金属矿物浮选等方面有广泛应用。实验室可先制备Ca(HS)2，然后Ca(HS)2再与CaCN2反应制备CS(NH2)2，实验装置(夹持及加热装置略)如图所示。
已知：①CS(NH2)2易溶于水，易被氧化，受热(150 ℃左右)时部分发生异构化生成NH4SCN。
②4NaIO3＋3Na2S2O3＋6NaOH===6Na2SO4＋4NaI＋3H2O。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称是________，装置B中饱和NaHS溶液的作用是____________________。装置C的作用为________________________。
(2)检查装置气密性后加入药品，打开K1，通入一段时间N2，目的是__________________________；然后关闭K1，打开K2，待装置A中反应结束后关闭K2。
(3)撤走搅拌器，水浴加热装置D，打开K3，在80 ℃条件下合成硫脲，控制温度在80 ℃的原因是____________________________________________________________。待装置D中反应结束后，关闭K3，打开K1，再通入一段时间N2，目的是________________________。
(4)设计实验证明反应过程中硫脲发生异构化生成了NH4SCN：取少量粗产品于试管中，加入适量蒸馏水溶解，再加入几滴________(填化学式)溶液，溶液变为红色，则可证明。
(5)装置E中CuSO4溶液的作用是______________________________(用离子方程式表示)。
(6)将装置D中液体过滤后，结晶得到粗产品。测定粗产品中硫脲的纯度：
第一步：在锥形瓶中加入足量氢氧化钠溶液和n×10－3 mol单质碘，发生反应6NaOH＋3I2===NaIO3＋5NaI＋3H2O；
第二步：称取m g粗产品，加水溶解配成100 mL溶液，量取25.00 mL该溶液加入锥形瓶，发生反应NaIO3＋3CS(NH2)2===3HOSC(NH)NH2＋NaI；
第三步：充分反应后向锥形瓶中加稀硫酸至酸性，发生反应NaIO3＋5NaI＋3H2SO4===3Na2SO4＋3I2＋3H2O；
第四步：向锥形瓶中滴加两滴淀粉溶液，用c mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，发生反应2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，至滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液V mL。
粗产品中硫脲的质量分数为____________(用含m、n、c、V的式子表示)；若滴定时加入的稀
硫酸量不足，会导致所测硫脲的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
第39练　物质的制备实验（解析版）
高考真题演练
1．(2024·甘肃卷)某兴趣小组设计了利用MnO2和H2SO3生成MnS2O6，再与Na2CO3反应制备Na2S2O6·2H2O的方案：
（1）采用下图所示装置制备SO2，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MnO2，原因是__________________________________________。
(3)步骤Ⅲ滴加饱和Ba(OH)2溶液的目的是________________________。
(4)步骤Ⅳ生成MnCO3沉淀，判断Mn2＋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
答案：(1)恒压滴液漏斗　增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度，同时为步骤Ⅱ提供低温
(2)防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4，同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10 ℃
(3)除去过量的SO2(或H2SO3)
(4)静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液，若不再产生沉淀，说明Mn2＋已沉淀完全
(5)D　A　E
2．(2024·湖南卷)亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备[Cu(CH3CN)4]ClO4的反应原理如下：Cu(ClO4)2·6H2O＋Cu＋8CH3CN===2[Cu(CH3CN)4]ClO4＋6H2O
实验步骤如下：
分别称取3.71 g Cu(ClO4)2·6H2O和0.76 g Cu粉置于100 mL乙腈(CH3CN)中反应，回流装置图和蒸馏装置图(加热、夹持等装置略)如下：
已知：①乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂；
②相关物质的信息如下：
化合物 [Cu(CH3CN)4]ClO4 Cu(ClO4)2·6H2O
相对分子质量 327.5 371
在乙腈中颜色 无色 蓝色
回答下列问题：
(1)下列与实验有关的图标表示排风的是________(填标号)。
(2)装置Ⅰ中仪器M的名称为__________。
(3)装置Ⅰ中反应完全的现象是________________________。
(4)装置Ⅰ和Ⅱ中N2气球的作用是____________________________________。
(5)[Cu(CH3CN)4]ClO4不能由步骤c直接获得，而是先蒸馏至接近饱和，再经步骤d冷却结晶获得。这样处理的目的是____________________________________________________。
(6)为了使母液中的[Cu(CH3CN)4]ClO4结晶，步骤e中向母液中加入的最佳溶剂是________(填标号)。
A．水 B．乙醇
C．乙醚
(7)合并步骤d和e所得的产物，总质量为5.32 g，则总收率为________(用百分数表示，保留一位小数)。
答案：(1)D　(2)球形冷凝管　(3)溶液蓝色褪去变为无色
(4)排出装置内空气，防止制备的产品被氧化
(5)避免一直蒸馏使乙腈解配导致产品产率降低
(6)C　(7)81.2%
解析：(7)由题中信息可知Cu、乙腈均过量，3.71 g Cu(ClO4)2·6H2O的物质的量为＝0.01 mol，理论制得[Cu(CH3CN)4]ClO4的质量为0.01 mol×2×327.5 g·mol－1＝6.55 g，总收率为×100%≈81.2%。
3．(2024·江西卷)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5 min；
Ⅱ.加入NaB(C6H5)4溶液，立即生成红色沉淀，室温下继续反应35 min；
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：
(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m g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c mol·L－1 EDTA标准溶液滴定，平行测定三次，平均消耗EDTA体积V mL。
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：________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。
答案：(1)不是　(2)提供碱性环境　
(3)剧烈搅拌　(4)NaNO3或硝酸钠
(5)①bcd　②　
(6)具有温度指示功能的水杯，水杯外壁涂有配合物W(含少量丙酮)并以透明材料密封，附有比色卡。水温可通过所示颜色与比色卡对比大致判断，从而确定是否适合饮用
解析：(2)步骤Ⅰ中发生反应
＋H＋，加入Na2CO3可消耗H＋，促使反应正向进行。
(4)步骤Ⅱ中发生反应NO＋NaB(C6H5)4―→[B(C6H5)4]－↓＋NaNO3，故步骤Ⅲ中洗涤去除的无机盐产物为NaNO3。
(5)①准确称取m g的配合物Z需要用到天平，加入去离子水需要用到洗瓶，用c mol·L－1 EDTA标准溶液滴定需要用到滴定管和锥形瓶。②n(Ni)＝n(EDTA)＝c mol·L－1×V×10－3 L＝cV×10－3 mol，则Ni的质量百分含量为cV×10－3 mol×59 g·mol－1÷m g×100%＝%。
4．(2022·辽宁高考)H2O2作为绿色氧化剂应用广泛，氢醌法制备H2O2原理及装置如下：
已知：H2O、HX等杂质易使Ni催化剂中毒。回答下列问题：
(1)A中反应的离子方程式为____________________________。
(2)装置B应为________(填序号)。
(3)检查装置气密性并加入药品，所有活塞处于关闭状态。开始制备时，打开活塞________，控温45 ℃。一段时间后，仅保持活塞b打开，抽出残留气体。随后关闭活塞b，打开活塞________，继续反应一段时间。关闭电源和活塞，过滤三颈烧瓶中混合物，加水萃取，分液，减压蒸馏，得产品。
(4)装置F的作用为______________________________________。
(5)反应过程中，控温45 ℃的原因为__________________________________。
(6)氢醌法制备H2O2总反应的化学方程式为____________________________。
(7)取2.50 g产品，加蒸馏水定容至100 mL摇匀，取20.00 mL于锥形瓶中，用0.0500 mol·L－1酸性KMnO4标准溶液滴定。平行滴定三次，消耗标准溶液体积分别为19.98 mL、20.90 mL、20.02 mL。假设其他杂质不干扰结果，产品中H2O2质量分数为__________。
答案：(1)Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑　
(2)③①　(3)a、b　c、d
(4)防止外界水蒸气进入C中使催化剂中毒
(5)适当升温加快反应速率，同时防止温度过高H2O2分解
(6)H2＋O2H2O2　(7)17%
解析：从H2O2的制备原理图可知，反应分两步进行，第一步为H2在Ni催化作用下与乙基蒽醌反应生成乙基蒽醇，第二步为O2与乙基蒽醇反应生成H2O2和乙基蒽醌。启普发生器A为制取H2的装置，产生的H2中混有HCl和H2O，需分别除去后进入C中发生第一步反应。随后氧气源释放的氧气经D干燥后进入C中发生反应生成H2O2和乙基蒽醌，F中装有浓H2SO4，与C相连，防止外界水蒸气进入C中，使催化剂Ni中毒。
(7)滴定反应的离子方程式为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O，可得关系式：2KMnO4～5H2O2。三组数据中20.90 mL偏差较大，舍去，故消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为20.00 mL，H2O2的质量分数w＝
×100%＝17%。
5．(2025·江西省宜春市高三月考)吊白块(NaHSO3·HCHO·2H2O，M＝154.0 g/mol)在工业中有广泛应用；吊白块在酸性环境下、100 ℃即发生分解释放出HCHO。实验室制备吊白块的方案如下：
【NaHSO3的制备】
如图，在广口瓶中加入一定量Na2SO3和水，振荡溶解，缓慢通入SO2，至广口瓶中溶液pH约为4，制得NaHSO3溶液。
(1)装置Ⅰ中产生气体的化学反应方程式为________________________；Ⅱ中多孔球泡的作用是________________________________________________。
(2)实验室检测NaHSO3晶体在空气中是否发生氧化变质的实验方案是________________________________________________________________________________。
【吊白块的制备】
如图，向仪器A中加入上述NaHSO3溶液、稍过量的锌粉和一定量甲醛，在80～90 ℃下，反应约3 h，冷却过滤。
(3)用恒压漏斗代替普通滴液漏斗滴加甲醛的优点是_________________________。
(4)将仪器A中的反应温度恒定在80～90 ℃的目的是_______________________________。
【吊白块纯度的测定】
将0.5000 g吊白块样品置于蒸馏烧瓶中，加入10%磷酸10 mL，立即通入100 ℃水蒸气；吊白块分解并释放出甲醛，用含36.00 mL 0.1000 mol/L酸性KMnO4吸收甲醛(不考虑SO2影响，4MnO＋5HCHO＋12H＋===4Mn2＋＋5CO2↑＋11H2O)，再用0.1000 mol/L的草酸标准溶液滴定酸性KMnO4，再重复实验2次，平均消耗草酸溶液的体积为30.00 mL。
(5)滴定终点的判断是____________________________________________________；吊白块样品的纯度为________ (保留四位有效数字)；若KMnO4标准溶液久置释放出O2而变质，会导致测量结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
答案：(1)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O　增大气体与溶液的接触面积，加快气体的吸收速率
(2)取少量NaHSO3晶体于试管中，加少量水溶解，滴加过量盐酸，再滴加氯化钡溶液，看是否有白色沉淀生成，若有，说明NaHSO3被氧化
(3)恒压滴液漏斗可以保持内外压强一致，液体顺利流下，同时避免HCHO挥发
(4)温度过低反应较慢，温度过高会导致吊白块分解
(5)当滴入最后半滴草酸溶液，锥形瓶内溶液颜色由浅紫红色变为无色，且半分钟内不变为原来的颜色　92.40%　偏高
解析：(5)由关系式5H2C2O4～2KMnO4可得，H2C2O4消耗的KMnO4的物质的量为0.1 mol/L×0.03 L×＝1.2×10－3 mol，36 mL酸性高锰酸钾的物质的量为36×10－3 L×0.1 mol/L＝3.6×10－3 mol，则甲醛消耗的高锰酸钾的物质的量为3.6×10－3 mol－1.2×10－3 mol＝2.4×10－3 mol，根据4MnO～5HCHO可得，n(HCHO)＝×2.4×10－3 mol＝3×10－3 mol，则样品的纯度w＝×100%＝92.40%；若KMnO4标准溶液久置释放出O2而变质，消耗草酸量减少，则计算出高锰酸钾与甲醛反应得多，则计算出吊白块测量结果偏高。
6．(2025·银川一中高三质量检测)己二酸()是一种重要的化工原料和合成中间体。某实验小组以钨磷酸为催化剂，开展己二酸的合成及性质探究实验。
Ⅰ.催化剂钨磷酸晶体(H3PW12O40)的制备
实验流程如图：
(1)操作Ⅰ所需的玻璃仪器除烧杯外还有________，乙醚的作用为________。
(2)水层中的物质有大量NaCl和少量HCl，步骤①中发生反应的化学方程式是____________________________________________。
Ⅱ.己二酸的合成
向三颈烧瓶中加入0.10 g钨磷酸催化剂和30 mL 30%双氧水，在室温下搅拌5 min，然后加入5.0 mL试剂X，得到溶液A。
(3)环己烯、环己醇、环己酮均可被双氧水氧化成己二酸。仅从所需双氧水理论用量的角度看，试剂X的最佳选择是__________(填序号)。
A．环己烯() B．环己醇() C．环己酮( )
(4)如图是己二酸的浓度与温度关系曲线图。介稳区表示己二酸溶液处于饱和状态，稳定区表示己二酸溶液处于不饱和状态。实验室常根据直线EHI从溶液A获取己二酸晶体，对应的实验操作为________________，过滤。
Ⅲ.己二酸的性质探究
以己二酸和乙醇为原料，用如图所示装置制备己二酸二乙酯。
步骤1：向如图所示的装置A中加入30 mL乙醇、10 mL己二酸、0.6 mL浓硫酸、10 mL苯和2～3片碎瓷片。组装好仪器，并预先在分水器内加入一定量水，开始缓慢加热A，苯与水会形成“共沸物”(沸点65 ℃)，加热回流1 h，直至反应基本完成。
步骤2：待反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，洗涤干燥后蒸馏，收集相应馏分，得到己二酸二乙酯9.6 g。
有机物名称 相对分子质量 密度(g/cm3) 沸点(℃) 溶解性
己二酸 146 1.36 330 微溶于水，易溶于乙醇
乙醇 46 0.79 78.5 易溶于水
己二酸二乙酯 202 1.00 247 难溶于水、易溶于乙醇
苯 78 0.88 80.1 难溶于水
(5)装置中分水器的作用是______________________________，判断反应已经完成的标志是______________________________。
(6)本次实验的产率为(某种生成物的实际产量与理论产量的百分比)________。(结果保留两位有效数字)
答案：(1)分液漏斗　萃取剂
(2)12Na2WO4＋Na2HPO4＋26HClH3PW12O40＋26NaCl＋12H2O
(3)C　(4)恒温蒸发结晶
(5)使反应向正反应方向移动，提高原料转化率　分水器中不再有水生成或分水器中水的液面不变时
(6)51%
解析：(6)30 mL乙醇的物质的量为
≈0.5 mol，10 mL己二酸的物质的量为≈0.09 mol，～2CH3CH2OH～己二酸二乙酯，乙醇过量，产率为×100%≈51%。
7．(2025·陕西省渭南市大荔县高三质量检测)某兴趣小组设计如图实验装置制备次磷酸钠(NaH2PO2)。
已知：①白磷(P4)在空气中可自燃，与过量烧碱溶液混合，80～90 ℃时反应生成NaH2PO2和PH3。
②PH3是一种有强还原性的有毒气体，空气中可自燃，可与NaClO溶液反应生成NaH2PO2。
(1)仪器a的名称是________。a中发生反应的化学方程式是__________________________。
(2)仪器b组成的装置的作用是________________________。检查装置气密性后，应先打开K通入N2一段时间，目的是________________________。
(3)下列有关说法正确的是________。
A．次磷酸(H3PO2)是三元酸
B．为加快反应速率，投料前应先在通风橱内将白磷碾成薄片状
C．反应结束后应继续通入N2一段时间，可提高NaH2PO2产率
D．d中所盛硫酸铜溶液可用酸性高锰酸钾溶液代替
(4)①仪器c中充分反应后生成NaH2PO2和NaCl，经过一系列操作可获得固体NaH2PO2。相关物质的溶解度(S)如下：
S(25 ℃) S(100 ℃)
NaCl 37 39
NaH2PO2 100 667
从下列选项a～g中选择合理的仪器或操作，补全如下步骤。
取仪器c中溶液，用蒸发皿________→用________(趁热过滤)→用烧杯(冷却结晶)→用漏斗(过滤得到NaH2PO2)→________→干燥→NaH2PO2粗品。
选项：a.溶解　b．过滤　c．洗涤　d．普通三角漏斗　e．保温漏斗　f．蒸发浓缩至有大量晶体析出　g．蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜
②写出c中发生反应的离子方程式：______________________________________________。
(5)产品纯度的测定：
取产品m g配成250 mL溶液，取25 mL于锥形瓶中，然后用0.01 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定至终点(还原产物是Mn2＋，氧化产物是PO)，达到滴定终点时消耗V mL标准溶液，产品的纯度为________。
答案：(1)三颈烧瓶　P4＋3NaOH＋3H2O3NaH2PO2＋PH3↑
(2)安全瓶，防止c中溶液倒吸入a中　排尽装置内的空气，防止反应生成的PH3自燃引起爆炸
(3)CD
(4)①f　e　c　②PH3＋2ClO－＋OH－===H2PO＋2Cl－＋H2O
(5)%
解析：装置a中，将白磷(P4)和过量烧碱溶液混合加热，生成次磷酸钠和PH3，装置b作安全瓶，防倒吸，装置a中反应生成的PH3通入到NaClO溶液中，PH3具有强还原性，NaClO具有强氧化性，可发生氧化还原反应生成NaH2PO2和NaCl，装置d用于处理尾气，硫酸铜溶液可吸收有毒气体PH3。
(3)由于次磷酸钠不能与NaOH溶液反应，所以次磷酸根离子不能电离出H＋，次磷酸为一元弱酸，A错误；白磷(P4)在空气中可自燃，不能在通风橱内将白磷碾成薄片状，B错误。
(5)KMnO4与样品中的NaH2PO2发生氧化还原反应，还原产物是Mn2＋，氧化产物是PO，则Mn元素由＋7价降低至＋2价，P元素由＋1价升高至＋5价，所以得到KMnO4和NaH2PO2的反应比例关系：4KMnO4～5NaH2PO2；V mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液的物质的量为0.01 mol·L－1×V×10－3 L＝1×10－5V mol，则产品的纯度为
×100%＝%。
8．(2025·福州市高三质量检测)苯甲酸乙酯可用于配制香水及食用香精。实验室可用苯甲酸与乙醇为原料制备苯甲酸乙酯，制备装置如图甲、乙所示(部分装置已省略)。
已知：
物质 乙醇 苯甲酸 乙醚 苯甲酸乙酯
密度/ (g·cm－3) 0.7893 1.2659 0.7318 1.0500
沸点/℃ 78.5 249.0 34.5 212.0
相对分子质量 46 122 74 150
Ⅰ.合成苯甲酸乙酯粗产品
按图甲装置，在仪器C中加入2.44 g苯甲酸、15.0 mL乙醇、3.0 mL浓硫酸、适量环己烷(可与乙醇、水形成共沸物)，控制一定温度加热2 h后停止加热。
(1)仪器A的作用是____________。
(2)本实验中制取苯甲酸乙酯的化学方程式为______________________________________。
(3)实验时使用过量乙醇的目的是________________________________________________。
(4)分水器的“分水”原理是冷凝液在分水器中分层，上层有机层从支管处流回烧瓶，下层水层从分水器下口放出，反应结束的标志是________________________。
Ⅱ.粗产品的精制
将仪器C中的反应液倒入盛有水的烧杯中，滴加饱和Na2CO3溶液至溶液呈中性，用分液漏斗分出有机层，再用乙醚萃取水层中的残留产品，将二者合并转移至图乙的仪器D中，加入沸石和无水氯化钙，加热蒸馏，制得产品2.4 mL。
(5)仪器D的名称是________。
(6)加入Na2CO3溶液的作用有________(填字母)。
a．除去硫酸和苯甲酸
b．降低苯甲酸乙酯的溶解度
(7)采用图乙装置进行蒸馏操作，收集______ ℃的馏分。
(8)该实验中苯甲酸乙酯的产率是________。
答案：(1)冷凝回流(水和有机物)
(2)
(3)提高苯甲酸的转化率或苯甲酸乙酯的产率
(4)分水器内水层高度不再发生变化
(5)蒸馏烧瓶　(6)ab　(7)212.0　(8)84%
解析：(8)根据仪器C中加入2.44 g苯甲酸且乙醇过量可知，苯甲酸乙酯的理论产量为 g＝3.0 g，而实际制得苯甲酸乙酯2.4 mL×1.0500 g·cm－3＝2.52 g，故苯甲酸乙酯的产率为×100%＝84%。
9．硫脲[CS(NH2)2，相对分子质量为76]在药物制备、金属矿物浮选等方面有广泛应用。实验室可先制备Ca(HS)2，然后Ca(HS)2再与CaCN2反应制备CS(NH2)2，实验装置(夹持及加热装置略)如图所示。
已知：①CS(NH2)2易溶于水，易被氧化，受热(150 ℃左右)时部分发生异构化生成NH4SCN。
②4NaIO3＋3Na2S2O3＋6NaOH===6Na2SO4＋4NaI＋3H2O。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称是________，装置B中饱和NaHS溶液的作用是____________________。装置C的作用为________________________。
(2)检查装置气密性后加入药品，打开K1，通入一段时间N2，目的是__________________________；然后关闭K1，打开K2，待装置A中反应结束后关闭K2。
(3)撤走搅拌器，水浴加热装置D，打开K3，在80 ℃条件下合成硫脲，控制温度在80 ℃的原因是____________________________________________________________。待装置D中反应结束后，关闭K3，打开K1，再通入一段时间N2，目的是________________________。
(4)设计实验证明反应过程中硫脲发生异构化生成了NH4SCN：取少量粗产品于试管中，加入适量蒸馏水溶解，再加入几滴________(填化学式)溶液，溶液变为红色，则可证明。
(5)装置E中CuSO4溶液的作用是______________________________(用离子方程式表示)。
(6)将装置D中液体过滤后，结晶得到粗产品。测定粗产品中硫脲的纯度：
第一步：在锥形瓶中加入足量氢氧化钠溶液和n×10－3 mol单质碘，发生反应6NaOH＋3I2===NaIO3＋5NaI＋3H2O；
第二步：称取m g粗产品，加水溶解配成100 mL溶液，量取25.00 mL该溶液加入锥形瓶，发生反应NaIO3＋3CS(NH2)2===3HOSC(NH)NH2＋NaI；
第三步：充分反应后向锥形瓶中加稀硫酸至酸性，发生反应NaIO3＋5NaI＋3H2SO4===3Na2SO4＋3I2＋3H2O；
第四步：向锥形瓶中滴加两滴淀粉溶液，用c mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，发生反应2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，至滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液V mL。
粗产品中硫脲的质量分数为____________(用含m、n、c、V的式子表示)；若滴定时加入的稀
硫酸量不足，会导致所测硫脲的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
答案：(1)三颈烧瓶　除去H2S中混有的HCl(或除去HCl)　防倒吸
(2)排尽装置内的空气，防止CS(NH2)2被氧化
(3)温度过高，CS(NH2)2会部分发生异构化生成NH4SCN；温度过低，反应速率缓慢　将未反应的H2S全部排入装置E中用CuSO4溶液吸收，防止污染空气
(4)FeCl3[或Fe2(SO4)3等可溶性铁盐]
(5)Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋
(6)%　偏大
解析：(6)由第四步反应可得关系式2Na2S2O3～I2，则nⅣ(I2)＝0.5cV×10－3 mol；由第三步反应可得关系式NaIO3～3I2，则nⅢ(NaIO3)＝ mol；结合第一、二、三步反应可知，nⅡ(NaIO3)＋nⅢ(NaIO3)＝nⅠ(NaIO3)＝×10－3 mol，则nⅡ(NaIO3)＝×10－3 mol－ mol＝ mol；由第二步反应可得关系式
NaIO3～3CS(NH2)2，则粗产品中n[CS(NH2)2]＝3× mol×＝(4n－2cV)×10－3 mol，m[CS(NH2)2]＝(4n－2cV)×10－3 mol×76 g·mol－1＝(0.304n－0.152cV) g，则粗产品中硫脲的质量分数为×100%＝%。若滴定时加入的稀硫酸量不足，使得第三步反应生成的I2的物质的量减小，消耗的Na2S2O3标准溶液的体积减小，会导致所测硫脲的质量分数偏大。
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