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第十四章　化学实验综合应用
微题型131　无机物制备装置型选择题
(1~6题，每小题6分，7~8题，每小题7分，共50分)
1.(2025·江苏模拟)硼酸(H3BO3) 是一种一元弱酸。硼酸三甲酯与氯气反应可制取BCl3：B(OCH3)3+6Cl2BCl3+3CO+9HCl，B(OCH3)3和BCl3均易水解，沸点分别为68 ℃和12.5 ℃。下列制取 BCl3的部分实验装置能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲干燥Cl2
B.用装置乙制取BCl3
C.用装置丙收集BCl3
D.用装置丁吸收所有尾气
2.(2026·云南模拟预测)FeCl3是一种易水解、易升华的固体。一种制备纯净FeCl3的装置如图所示，下列说法错误的是(　　)
A.导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管
B.实验过程中应先通入纯净干燥的Cl2，再开启管式炉加热
C.实验过程中若Cl2的量不足，则可能生成FeCl2
D.配制FeCl3溶液时需要用盐酸溶解FeCl3固体
3.(2025·福建南平模拟)实验室制备磺酰胺的装置(夹持仪器略)如图所示，其原理为SO2Cl2+4NH3===SO2(NH2)2+2NH4Cl(SO2Cl2易水解)。下列说法正确的是(　　)
A.装置甲中生石灰不可用NaOH固体代替
B.装置丙中多孔球泡的作用是防倒吸
C.装置丁中的固体可以是碱石灰或无水CaCl2
D.装置戊中可能有HCl和H2SO3生成
4.(2025·湖北黄冈模拟)高纯的MnCO3可用于制备高性能磁性材料。用如图所示装置，以MnO2为原料制备少量高纯的MnCO3。已知MnCO3 100 ℃开始分解，Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7。下列说法正确的是(　　)
A.提高SO2转化率的措施可以是缓慢通入混合气体、大幅度提高水浴温度
B.向MnSO4溶液中加入NaHCO3时宜分批次加入，边加边搅拌，并监测溶液pH
C.为确保MnCO3的纯度，MnCO3沉淀还需要水洗、醇洗、高温快速烘干
D.石灰乳的作用是处理尾气，其发生的主要反应是Ca2++2OH-+SO2===CaSO3↓+H2O
5.(2025·山西晋中二模)实验室制取FeCO3的装置如图所示(制备时先通入CO2调节溶液pH)，下列说法错误的是(　　)
A.试剂a是饱和NaHCO3溶液
B.装置C可以换成敞口容器
C.调节pH的目的是防止生成铁的氢氧化物
D.FeSO4溶液的浓度可用酸性KMnO4标准溶液滴定
6.(2025·湖北模拟)利用MnO2悬浊液吸收SO2气体可制取MnS2O6和MnSO4，实验装置如图所示。已知：MnS2O6易溶于水，在酸性条件下较为稳定，受热易分解形成MnSO4，下列说法正确的是(　　)
A.装置A中浓硫酸浓度越大反应速率越快
B.装置C中悬浊液变澄清表明整个制备实验完成
C.MnSO4在装置D中制取
D.装置D中热水浴温度越高越好
7.(2024·湖北鄂州模拟预测)亚硝酸钠(NaNO2)是工业盐的主要成分，在漂白、电镀等方面应用广泛。已知：室温下，2NO+Na2O2===2NaNO2，以木炭、浓硝酸、Na2O2为主要原料制备亚硝酸钠的装置如图所示(部分夹持装置已略去)。下列说法错误的是(　　)
A.应在B、C之间加一个盛放碱石灰的U形管
B.实验开始前先向装置中通入N2，实验结束时先熄灭酒精灯再停止通入N2
C.可以将B中药品换成NaOH溶液
D.D装置用于尾气处理，标准状况下，每吸收11.2 L的尾气消耗0.3 mol的高锰酸钾
8.(2024·安徽模拟预测)氮化锂(Li3N)可用于制作有机发光二极管，通过下列实验步骤可制备少量Li3N，部分实验装置如图所示。
实验步骤：
ⅰ.通入N2，并逐步升温至200 ℃；
ⅱ.一段时间后，停止加热，冷却至室温，在小盘中加入1粒新切锂粒，在大盘中加入10~12粒新切锂粒；
ⅲ.继续通入N2一小时后，再缓慢升温至450 ℃，待反应结束取出Li3N产品。
下列叙述错误的是(　　)
A.制备Li3N需要在严格无水无氧条件下进行
B.装置中P2O5和Na2S2O4溶液的作用相同
C.步骤ⅰ的目的是排尽装置内的空气和水蒸气
D.实验结束时，从大盘中收集Li3N产品
微题型131　无机物制备装置型选择题
(1~6题，每小题6分，7~8题，每小题7分，共50分)
1.(2025·江苏模拟)硼酸(H3BO3) 是一种一元弱酸。硼酸三甲酯与氯气反应可制取BCl3：B(OCH3)3+6Cl2BCl3+3CO+9HCl，B(OCH3)3和BCl3均易水解，沸点分别为68 ℃和12.5 ℃。下列制取 BCl3的部分实验装置能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲干燥Cl2
B.用装置乙制取BCl3
C.用装置丙收集BCl3
D.用装置丁吸收所有尾气
答案　C
解析　饱和食盐水不能干燥气体，应该用浓硫酸干燥氯气，A错误；根据题给信息可知，制取 BCl3时，应该控制温度为65 ℃，B错误；BCl3 的沸点为12.5 ℃，且密度大于空气，则应该用向上排空气法收集，且用冰水冷却，C正确；尾气中的一氧化碳与氢氧化钠溶液不反应，不能用氢氧化钠溶液吸收所有尾气，D错误。
2.(2026·云南模拟预测)FeCl3是一种易水解、易升华的固体。一种制备纯净FeCl3的装置如图所示，下列说法错误的是(　　)
A.导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管
B.实验过程中应先通入纯净干燥的Cl2，再开启管式炉加热
C.实验过程中若Cl2的量不足，则可能生成FeCl2
D.配制FeCl3溶液时需要用盐酸溶解FeCl3固体
答案　C
解析　FeCl3易水解，则导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管，防止水蒸气进入盛接器使得产物水解，同时可以吸收多余的Cl2，A正确；先通入纯净干燥的Cl2，排出装置中的O2，防止Fe与O2反应，B正确；干燥的氯气与Fe加热时只生成FeCl3，C错误；Fe3+在水溶液中易水解，配制FeCl3溶液时，先用较浓盐酸溶解氯化铁固体，然后稀释到所需浓度，D正确。
3.(2025·福建南平模拟)实验室制备磺酰胺的装置(夹持仪器略)如图所示，其原理为SO2Cl2+4NH3===SO2(NH2)2+2NH4Cl(SO2Cl2易水解)。下列说法正确的是(　　)
A.装置甲中生石灰不可用NaOH固体代替
B.装置丙中多孔球泡的作用是防倒吸
C.装置丁中的固体可以是碱石灰或无水CaCl2
D.装置戊中可能有HCl和H2SO3生成
答案　C
解析　在装置甲中反应制取氨气，然后在装置乙中用碱石灰干燥氨气，通过多孔球泡通入装置丙中与SO2Cl2发生反应，制取得到磺酰胺，装置丁防止SO2Cl2发生水解反应，后边连接戊吸收多余的氨气。装置甲中浓氨水与生石灰反应制备氨气，生石灰的作用是吸水并放热促进氨气逸出，NaOH固体同样具有吸水性且溶解时放热，可代替生石灰，A错误；丙中多孔球泡的作用是增大氨气与SO2Cl2的接触面积，使反应更充分，防倒吸需通过倒扣漏斗等装置实现，B错误；丁装置需防止外界水蒸气进入丙，装置丁中的固体可以是碱石灰或无水氯化钙，C正确；若SO2Cl2挥发进入戊中遇水水解，发生反应：SO2Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl，故戊中可能有HCl和H2SO4生成，D错误。
4.(2025·湖北黄冈模拟)高纯的MnCO3可用于制备高性能磁性材料。用如图所示装置，以MnO2为原料制备少量高纯的MnCO3。已知MnCO3 100 ℃开始分解，Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7。下列说法正确的是(　　)
A.提高SO2转化率的措施可以是缓慢通入混合气体、大幅度提高水浴温度
B.向MnSO4溶液中加入NaHCO3时宜分批次加入，边加边搅拌，并监测溶液pH
C.为确保MnCO3的纯度，MnCO3沉淀还需要水洗、醇洗、高温快速烘干
D.石灰乳的作用是处理尾气，其发生的主要反应是Ca2++2OH-+SO2===CaSO3↓+H2O
答案　B
解析　大幅度提高水浴温度会减小SO2在溶液中的溶解度，不能提高其转化率，A错误；分批次加入NaHCO3可以防止反应过于剧烈，监测溶液pH防止生成Mn(OH)2沉淀，B正确；根据已知可知，MnCO3 100 ℃开始分解，故不可以进行高温快速烘干，C错误；书写离子方程式时，石灰乳Ca(OH)2不能拆写成离子形式，D错误。
5.(2025·山西晋中二模)实验室制取FeCO3的装置如图所示(制备时先通入CO2调节溶液pH)，下列说法错误的是(　　)
A.试剂a是饱和NaHCO3溶液
B.装置C可以换成敞口容器
C.调节pH的目的是防止生成铁的氢氧化物
D.FeSO4溶液的浓度可用酸性KMnO4标准溶液滴定
答案　B
解析　碳酸钙固体与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳通过饱和NaHCO3溶液除去杂质氯化氢气体，在二氧化碳存在的条件下硫酸亚铁和碳酸钠反应生成碳酸亚铁。Fe2+易被氧化，所以装置C不能换成敞口容器，故B错误；碳酸钠溶液的碱性较强，调节pH的目的是降低氢氧根离子浓度，防止生成铁的氢氧化物，故C正确；FeSO4能还原酸性高锰酸钾，且反应现象明显，所以FeSO4溶液的浓度可用酸性KMnO4标准溶液滴定，故D正确。
6.(2025·湖北模拟)利用MnO2悬浊液吸收SO2气体可制取MnS2O6和MnSO4，实验装置如图所示。已知：MnS2O6易溶于水，在酸性条件下较为稳定，受热易分解形成MnSO4，下列说法正确的是(　　)
A.装置A中浓硫酸浓度越大反应速率越快
B.装置C中悬浊液变澄清表明整个制备实验完成
C.MnSO4在装置D中制取
D.装置D中热水浴温度越高越好
答案　C
解析　装置A硫酸浓度太大，难以电离出氢离子，反应速率减慢，一般选择70%的硫酸，A错误；装置C中悬浊液变澄清只表明装置C反应完成，装置D不一定反应完成，装置C和D中悬浊液都变澄清表明整个制备实验完成，B错误；装置D热水浴中MnS2O6受热分解形成MnSO4，C正确；装置D热水浴温度太高，降低了SO2在溶液中的溶解度，不利于反应进行，D错误。
7.(2024·湖北鄂州模拟预测)亚硝酸钠(NaNO2)是工业盐的主要成分，在漂白、电镀等方面应用广泛。已知：室温下，2NO+Na2O2===2NaNO2，以木炭、浓硝酸、Na2O2为主要原料制备亚硝酸钠的装置如图所示(部分夹持装置已略去)。下列说法错误的是(　　)
A.应在B、C之间加一个盛放碱石灰的U形管
B.实验开始前先向装置中通入N2，实验结束时先熄灭酒精灯再停止通入N2
C.可以将B中药品换成NaOH溶液
D.D装置用于尾气处理，标准状况下，每吸收11.2 L的尾气消耗0.3 mol的高锰酸钾
答案　C
解析　因为一氧化氮中混有二氧化碳和水蒸气，二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，水与过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气，故应在B、C装置间增加一个盛放碱石灰的U形管，以除去NO中的杂质气体，故A项正确；由于实验过程中有一氧化氮产生，所以要将装置中的空气全部排尽，再进行实验，实验结束时先熄灭酒精灯，再停止通入N2，可以防止倒吸等意外事故的发生，故B项正确；若将B中药品换成NaOH溶液，二氧化氮与氢氧化钠反应，没有NO放出，故C项错误；酸性条件下，NO能与反应生成和Mn2+，D装置用于尾气处理，标准状况下，11.2 L NO的物质的量为0.5 mol，根据得失电子守恒，消耗的高锰酸钾为=0.3 mol，故D项正确。
8.(2024·安徽模拟预测)氮化锂(Li3N)可用于制作有机发光二极管，通过下列实验步骤可制备少量Li3N，部分实验装置如图所示。
实验步骤：
ⅰ.通入N2，并逐步升温至200 ℃；
ⅱ.一段时间后，停止加热，冷却至室温，在小盘中加入1粒新切锂粒，在大盘中加入10~12粒新切锂粒；
ⅲ.继续通入N2一小时后，再缓慢升温至450 ℃，待反应结束取出Li3N产品。
下列叙述错误的是(　　)
A.制备Li3N需要在严格无水无氧条件下进行
B.装置中P2O5和Na2S2O4溶液的作用相同
C.步骤ⅰ的目的是排尽装置内的空气和水蒸气
D.实验结束时，从大盘中收集Li3N产品
答案　B
解析　Li极易与水、氧气等反应，所以制备Li3N需要在严格无水无氧条件下进行，A正确；P2O5是常用的干燥剂，用于吸收水，而Na2S2O4溶液具有还原性，用于吸收氧气，所以它们的作用不相同，B错误；步骤ⅰ使反应体系内充满N2，将能与Li反应的空气和水蒸气排尽，C正确；小盘中放少量锂粒，用于除去气体中可能混有的O2、H2O等，所以产品应该在大盘中收集产品，D正确。微题型132　有机物制备装置型选择题
(1~6题，每小题7分，7题，8分，共50分)
1.(2025·福建模拟预测)实验室可以通过以下反应和操作制取肉桂酸：
已知：苯甲醛、肉桂酸均难溶于水，苯甲醛的熔点-26 ℃，肉桂酸的熔点133 ℃，乙酸酐(CH3CO)2O易水解。
操作：①将5.3 g苯甲醛(M=106 g·mol-1)、6.12 g乙酸酐(M=102 g·mol-1)、K2CO3混合加热回流0.5 h；
②向回流后的混合液中加入K2CO3溶液调节溶液至碱性；
③将“②”中溶液装入下图的Ⅱ装置中，并通入水蒸气，Ⅲ中收集到苯甲醛和水；
④……，得到纯净的肉桂酸(M=148 g·mol-1)6.2 g。
下列有关说法错误的是(　　)
A.肉桂酸的产率为69.8%
B.回流过程中可能有气泡产生
C.操作③结束时，应先打开弹簧夹再移去热源
D.向Ⅱ中残余溶液中加入盐酸酸化，再过滤、洗涤、干燥可以获得肉桂酸粗品
2.(2025·陕西宝鸡模拟)如图为实验室制备乙酸丁酯的装置(加热夹持仪器略去)，下列有关说法错误的是(　　)
物质 乙酸 1 丁醇 乙酸丁酯
沸点/℃ 118 118 126.5
A.仪器b可以换成仪器c(蛇形冷凝管)
B.反应可使用浓硫酸作催化剂
C.可采取不断蒸出乙酸丁酯的方式来增大产率
D.分水器中水层高度不变时可停止加热a
3.(2025·福建泉州模拟)氯苯(沸点132.2 ℃)是常见有机中间体。实验室用苯与Cl2在无水FeCl3催化下制备氯苯，其主要装置如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A.装置a可选用MnO2固体，制备氯气
B.装置c中盛放饱和食盐水，除去HCl
C.装置e中盛放碱石灰，吸收尾气并防止水蒸气进入装置d
D.反应后装置d中混合液分别用水、碱溶液、水依次洗涤分液可得到纯氯苯
4.(2026·长沙阶段练习)咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇，熔点234.5 ℃，100 ℃以上开始升华)，有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸(弱酸，易溶于水及乙醇)约3%~10%。索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。下列有关说法不正确的是(　　)
A.用乙醇作萃取剂比用水更好
B.蒸馏操作过程中，若发现忘加沸石，应立即停止加热，待烧瓶冷却后再加入沸石
C.萃取结束后，将圆底烧瓶内混合物倒出、过滤，将滤液蒸馏即可得到咖啡因
D.索氏提取器比常规萃取更节约、更高效
5.(2025·江西上饶模拟)有机物M是一种有机合成的中间体，一种制备M的原理、装置(夹持装置已省略)和步骤如下：
第一步：将双酚A、溶剂及催化剂装入250 mL三颈烧瓶中，连接好装置；
第二步：通一段时间氮气后向三颈烧瓶中加入过量PCl3，向冷凝管中通入冷水；
第三步：打开油浴锅加热到反应所需温度，充分反应；
第四步：充分反应后，关闭装置，降温，将粗产品蒸馏提纯。
已知PCl3易水解。
下列说法错误的是(　　)
A.通入一段时间的氮气，目的是排尽装置内的空气，防止双酚A被氧气氧化
B.干燥管里可以盛装无水CaCl2，防止三氯化磷遇空气中的水分水解
C.关闭装置时，先停止加热，再停止通入冷凝水
D.蒸馏可除去多余的PCl3
6.(2025·湖北模拟)实验室利用反应2CH3CH2CH2CHOH2O+制备辛烯醛的流程如图。
已知：正丁醛的沸点为75.7 ℃。辛烯醛沸点为177 ℃(在沸点177 ℃时略有分解)，密度为0.848 g·cm-3，不溶于水。利用如图装置进行减压蒸馏。下列说法错误的是(　　)
A.加热回流中温度计插入液面以下
B.操作Ⅰ和Ⅱ中均要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯
C.克氏蒸馏头能防止液体冲入冷凝管
D.减压蒸馏结束后，应先关闭冷凝水，再关闭真空泵
7.阿司匹林是一生活中常用药，制备原理：
在三颈烧瓶中，依次加入水杨酸6.0 g、乙酸酐8.4 mL后，滴加浓硫酸4滴，轻轻振摇使水杨酸溶解。在水浴锅上加热至70 ℃，并在此温度维持10~15 min。冷却至室温，待阿司匹林全部析出。抽滤，用少量水(约18 mL)洗涤，抽滤，得粗品。装置如图Ⅰ、Ⅱ。所得粗产品中含有水杨酸和水杨酸聚合物，利用如下流程提纯阿司匹林。
已知：①乙酸酐遇水剧烈反应生成乙酸。②水杨酸聚合物难溶于水，不溶于NaHCO3溶液。③pH=3时，阿司匹林沉淀完全。下列说法错误的是(　　)
A.试剂a、b分别是NaHCO3溶液、盐酸
B.图Ⅰ仪器A起冷凝回流作用
C.图Ⅱ抽滤目的是提高过滤速率
D.可用碳酸氢钠溶液检验产品中是否含有未反应的水杨酸
微题型132　有机物制备装置型选择题
(1~6题，每小题7分，7题，8分，共50分)
1.(2025·福建模拟预测)实验室可以通过以下反应和操作制取肉桂酸：
已知：苯甲醛、肉桂酸均难溶于水，苯甲醛的熔点-26 ℃，肉桂酸的熔点133 ℃，乙酸酐(CH3CO)2O易水解。
操作：①将5.3 g苯甲醛(M=106 g·mol-1)、6.12 g乙酸酐(M=102 g·mol-1)、K2CO3混合加热回流0.5 h；
②向回流后的混合液中加入K2CO3溶液调节溶液至碱性；
③将“②”中溶液装入下图的Ⅱ装置中，并通入水蒸气，Ⅲ中收集到苯甲醛和水；
④……，得到纯净的肉桂酸(M=148 g·mol-1)6.2 g。
下列有关说法错误的是(　　)
A.肉桂酸的产率为69.8%
B.回流过程中可能有气泡产生
C.操作③结束时，应先打开弹簧夹再移去热源
D.向Ⅱ中残余溶液中加入盐酸酸化，再过滤、洗涤、干燥可以获得肉桂酸粗品
答案　A
解析　将一定量苯甲醛、乙酸酐、K2CO3混合加热回流0.5 h；向回流后的混合液中加入K2CO3溶液调节溶液至碱性，将肉桂酸、乙酸、乙酸酐等转化为盐；通入水蒸气进行蒸馏，收集苯甲醛；将蒸馏后剩余溶液中加入酸，重新生成肉桂酸等，肉桂酸难溶于水，过滤后洗涤、干燥，便可获得肉桂酸。5.3 g苯甲醛的物质的量为0.05 mol，6.12 g乙酸酐的物质的量为0.06 mol，理论上生成肉桂酸的物质的量为0.05 mol，质量为0.05 mol×148 g·mol-1=7.4 g，则肉桂酸的产率为×100%≈83.8%，A错误；回流过程中生成的乙酸和肉桂酸与碳酸钾可能反应生成二氧化碳气体，因此可能产生气泡，B正确；操作③结束时，为防止发生倒吸，应先打开弹簧夹使系统与大气相通，再移去热源，C正确；向Ⅱ中残余溶液中加入盐酸酸化，使肉桂酸钾转化为肉桂酸，肉桂酸难溶于水，生成沉淀，再过滤、洗涤、干燥可以获得肉桂酸粗品，D正确。
2.(2025·陕西宝鸡模拟)如图为实验室制备乙酸丁酯的装置(加热夹持仪器略去)，下列有关说法错误的是(　　)
物质 乙酸 1 丁醇 乙酸丁酯
沸点/℃ 118 118 126.5
A.仪器b可以换成仪器c(蛇形冷凝管)
B.反应可使用浓硫酸作催化剂
C.可采取不断蒸出乙酸丁酯的方式来增大产率
D.分水器中水层高度不变时可停止加热a
答案　C
解析　仪器b为球形冷凝管，作用是冷凝蒸气，蛇形冷凝管(c)冷凝面积更大、效果更好，且能与分水器连接，可替换，A正确；酯化反应常用浓硫酸作催化剂和吸水剂，B正确；乙酸丁酯沸点高于反应物乙酸和1 丁醇，若蒸出乙酸丁酯需加热至更高温度，此时反应物会优先大量挥发，反而降低产率，应通过分离生成的水(沸点最低)提高产率，C错误；分水器中水层高度不变时，说明反应达平衡，可停止加热，D正确。
3.(2025·福建泉州模拟)氯苯(沸点132.2 ℃)是常见有机中间体。实验室用苯与Cl2在无水FeCl3催化下制备氯苯，其主要装置如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A.装置a可选用MnO2固体，制备氯气
B.装置c中盛放饱和食盐水，除去HCl
C.装置e中盛放碱石灰，吸收尾气并防止水蒸气进入装置d
D.反应后装置d中混合液分别用水、碱溶液、水依次洗涤分液可得到纯氯苯
答案　C
解析　装置a为氯气发生装置，MnO2与浓盐酸反应制备氯气需要加热，A错误；制备的Cl2中混有HCl和水蒸气，反应需无水FeCl3催化，故装置c应盛放浓硫酸，故B错误；装置e为尾气处理及干燥装置，碱石灰可吸收未反应的Cl2，同时能吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入装置d破坏无水条件，C正确；反应后混合液含氯苯、苯、FeCl3等杂质，水洗除FeCl3，碱洗除残留HCl、Cl2，再水洗除碱，但有机层仍含苯等杂质，需蒸馏分离，仅洗涤分液无法得到纯氯苯，D错误。
4.(2026·长沙阶段练习)咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇，熔点234.5 ℃，100 ℃以上开始升华)，有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸(弱酸，易溶于水及乙醇)约3%~10%。索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。下列有关说法不正确的是(　　)
A.用乙醇作萃取剂比用水更好
B.蒸馏操作过程中，若发现忘加沸石，应立即停止加热，待烧瓶冷却后再加入沸石
C.萃取结束后，将圆底烧瓶内混合物倒出、过滤，将滤液蒸馏即可得到咖啡因
D.索氏提取器比常规萃取更节约、更高效
答案　C
解析　已知咖啡因易溶于乙醇，100 ℃以上开始升华，乙醇易挥发，用乙醇作萃取剂比用水更好，A正确；咖啡因100 ℃以上开始升华，直接蒸馏滤液，不能马上得到咖啡因，蒸馏出来的是酒精，咖啡因还留在蒸馏烧瓶内，C错误；本实验中采用索氏提取器的优点是溶剂乙醇可循环使用，能减少溶剂用量，且萃取效率高，D正确。
5.(2025·江西上饶模拟)有机物M是一种有机合成的中间体，一种制备M的原理、装置(夹持装置已省略)和步骤如下：
第一步：将双酚A、溶剂及催化剂装入250 mL三颈烧瓶中，连接好装置；
第二步：通一段时间氮气后向三颈烧瓶中加入过量PCl3，向冷凝管中通入冷水；
第三步：打开油浴锅加热到反应所需温度，充分反应；
第四步：充分反应后，关闭装置，降温，将粗产品蒸馏提纯。
已知PCl3易水解。
下列说法错误的是(　　)
A.通入一段时间的氮气，目的是排尽装置内的空气，防止双酚A被氧气氧化
B.干燥管里可以盛装无水CaCl2，防止三氯化磷遇空气中的水分水解
C.关闭装置时，先停止加热，再停止通入冷凝水
D.蒸馏可除去多余的PCl3
答案　B
解析　双酚A含酚羟基，易被空气中氧气氧化，通入氮气可排尽装置内空气，防止其氧化，A正确；反应生成HCl气体，需处理尾气防止污染，干燥管应盛装能吸收HCl的试剂(如碱石灰)，而无水CaCl2不能吸收HCl，B错误；实验结束时，先停止加热，继续通冷凝水至装置冷却，可使剩余蒸气充分冷凝，C正确；PCl3过量且沸点较低(约76 ℃)，产物M分子量较大、沸点较高，蒸馏可蒸出PCl3提纯M，D正确。
6.(2025·湖北模拟)实验室利用反应2CH3CH2CH2CHOH2O+制备辛烯醛的流程如图。
已知：正丁醛的沸点为75.7 ℃。辛烯醛沸点为177 ℃(在沸点177 ℃时略有分解)，密度为0.848 g·cm-3，不溶于水。利用如图装置进行减压蒸馏。下列说法错误的是(　　)
A.加热回流中温度计插入液面以下
B.操作Ⅰ和Ⅱ中均要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯
C.克氏蒸馏头能防止液体冲入冷凝管
D.减压蒸馏结束后，应先关闭冷凝水，再关闭真空泵
答案　D
解析　正丁醛和2%NaOH溶液在78~82 ℃条件下加热回流生成辛烯醛，操作Ⅰ通过分液方法分离辛烯醛和NaOH溶液，得到的辛烯醛用水洗涤，再加入硫酸钠除水，通过过滤分离硫酸钠和辛烯醛，再通过减压蒸馏得到纯净的辛烯醛。为测定反应液的温度，加热回流中温度计插入液面以下，故A正确；碱液与辛烯醛不互溶，操作Ⅰ为分液，用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯，分液得到的产品用水洗涤，操作Ⅱ加入无水Na2SO4可以吸收水分，由于Na2SO4不溶于辛烯醛，通过过滤可分离加入的Na2SO4，用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，故B正确；克氏蒸馏头弯管的主要作用是防止减压蒸馏中液体因剧烈沸腾而进入冷凝管，可以避免对收集产物的污染，故C正确；减压蒸馏实验结束后，应先关闭真空泵，继续通入冷凝水对装置中残留的少量蒸气进行冷凝，故D错误。
7.阿司匹林是一生活中常用药，制备原理：
在三颈烧瓶中，依次加入水杨酸6.0 g、乙酸酐8.4 mL后，滴加浓硫酸4滴，轻轻振摇使水杨酸溶解。在水浴锅上加热至70 ℃，并在此温度维持10~15 min。冷却至室温，待阿司匹林全部析出。抽滤，用少量水(约18 mL)洗涤，抽滤，得粗品。装置如图Ⅰ、Ⅱ。所得粗产品中含有水杨酸和水杨酸聚合物，利用如下流程提纯阿司匹林。
已知：①乙酸酐遇水剧烈反应生成乙酸。②水杨酸聚合物难溶于水，不溶于NaHCO3溶液。③pH=3时，阿司匹林沉淀完全。下列说法错误的是(　　)
A.试剂a、b分别是NaHCO3溶液、盐酸
B.图Ⅰ仪器A起冷凝回流作用
C.图Ⅱ抽滤目的是提高过滤速率
D.可用碳酸氢钠溶液检验产品中是否含有未反应的水杨酸
答案　D
解析　水杨酸聚合物难溶于水，不溶于NaHCO3溶液，试剂a为NaHCO3溶液，使水杨酸聚合物沉淀，同时乙酰水杨酸转化为乙酰水杨酸钠，试剂b为盐酸，调节pH=3，将乙酰水杨酸钠转化为阿司匹林，并完全沉淀，A项正确；仪器A是球形冷凝管，起冷凝回流作用，提高产率，B项正确；抽滤是在减压条件下进行，过滤速率较快，C项正确；水杨酸和阿司匹林都含有羧基，都能与碳酸氢钠溶液反应，应该用氯化铁溶液检验水杨酸，D项错误。微题型133　探究型实验选择题
(1~6题，每小题6分，7~8题，每小题7分，共50分)
1.(2025·长沙模拟)兴趣小组设计以下实验，探究MnOx氧化甲苯蒸气(还原产物为MnO)生成无污染气体的效果。
下列说法错误的是(　　)
A.实验开始时，应先通气体X，再加热酒精喷灯
B.若n(甲苯)∶n(MnOx)=1∶18发生反应，则x=2
C.通过Ⅲ、Ⅳ中现象可判断甲苯被MnOx氧化
D.装置Ⅲ、Ⅳ互换顺序仍可判断甲苯是否被完全氧化
2.(2025·福建南平模拟)利用如图装置以及Ag+与乙醛的反应，探究浓度对物质氧化性和还原性的影响。溶液乙中未滴入乙醛，指针均不偏转；滴加1 mL乙醛时，测得电压大小关系为U2>U4>U1>U3。已知：实验过程中不存在副反应，且U越大，物质氧化性或还原性越强。
编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
甲 硝酸银 硝酸银 银氨液 银氨液
乙 氯化钠 氢氧化钠 氯化钠 氢氧化钠
电压表读数 U1 U2 U3 U4
下列说法错误的是(　　)
A.实验Ⅰ和实验Ⅱ可知c(OH-)增大，乙醛还原性增强
B.用氢氧化钡代替实验Ⅲ中氯化钠，U3>U4
C.实验Ⅱ和实验Ⅳ可知等浓度的Ag+氧化性强于[Ag(NH3)2]+
D.其他条件不变，用一氯乙醛代替乙醛进行实验，U将减小
3.(2025·福建漳州模拟)设计实验探究Cr(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)的性质，实验步骤及观察到的现象如下。
·2H2O
已知：①溶液中存在平衡：2Cr+2H+Cr2+H2O。
②[Cr(CH3COO)2]2·2H2O易被空气中的氧气氧化。
下列说法正确的是(　　)
A.反应①“m溶液”是KOH溶液
B.反应②为Cr2+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O
C.反应③的还原剂是锌，还原产物是ZnCl2
D.反应④如图操作，制取[Cr(CH3COO)2]2·2H2O
4.(2025·广西模拟)探究Na2S2O3溶液与不同金属的硫酸盐溶液间反应的多样性。
已知：S2+2H+===S↓+SO2↑+H2O，Fe3++3S2[Fe(S2O3)3]3-(紫黑色)
实验装置 滴管内试剂 现象
2 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液 实验a：滴加0.03 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液 滴加一段时间后，生成沉淀，闻到刺激性气味
实验b：滴加0.03 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液 混合后溶液先变成紫黑色，30 s时溶液几乎变为无色
下列说法错误的是(　　)
A.实验a中生成的沉淀只有Al(OH)3
B.实验b中溶液几乎变为无色的原因可能是S2将Fe3+还原成Fe2+，使Fe3++3S2[Fe(S2O3)3]3-平衡逆向移动
C.不能用酸性高锰酸钾溶液检验实验b中生成的Fe2+
D.以上实验说明Na2S2O3溶液与金属阳离子反应的多样性与阳离子的性质有关
5.(2025·山东日照模拟)某同学探究银离子与碘离子的反应及AgI的性质，实验操作及现象如图：
已知：①AgIAg++I-　Ksp=8.5×10-17　②Ag++2I-[AgI2]-　K=5.5×1011
③Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O　K=1.7×107
下列说法错误的是(　　)
A.“操作4”的现象与“操作1”相同
B.增大I-的浓度可以促进AgI固体的溶解
C.“操作2”发生的反应可能为[AgI2]-+Ag+===2AgI↓
D.AgI可溶于浓氨水
6.(2026·武汉模拟)为探究浓盐酸的性质，将其分别滴入点滴板上的各种溶液中，现象如下。下列分析正确的是(　　)
实验 现象
①中无明显现象
②中溶液产生胶状沉淀
③中生成沉淀
④中产生刺激性气体
A.①中现象体现了浓盐酸无强氧化性
B.②中现象说明非金属性：Cl>Si
C.③中现象说明NaCl与盐酸发生反应
D.④中产生的刺激性气体能使石蕊溶液褪色
7.(2025·全国模拟预测)某小组为探究CuSO4与Na2CO3、NaHCO3之间的反应，进行了如下实验。
实验操作及现象
实验Ⅰ 向试管中加入少许0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液，再加入适量0.1 mol·L-1 CuSO4溶液，产生沉淀和气体，沉淀洗涤后，加入足量盐酸，无气体产生
实验Ⅱ 向试管中加入少许0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液，再加入适量0.1 mol·L-1 CuSO4溶液，产生沉淀和气体，沉淀洗涤后，加入足量盐酸，产生少量气体
下列说法正确的是(　　)
A.实验Ⅰ、Ⅱ中发生了氧化还原反应
B.实验Ⅰ、Ⅱ中产生的气体分子中不存在大π键
C.实验Ⅱ中生成的沉淀是Cu2+提供空轨道的配合物
D.上述实验表明CuSO4可能促进Na2CO3、NaHCO3的水解
8.为探究苯酚与Fe3+的显色反应，向5 mL 0.4 mol·L-1苯酚溶液中滴加2 mL 0.005 mol·溶液，充分混合后分成四等份，进行如下实验。
序号 ① ②
实验
现象 紫色溶液 紫色较①中深
序号 ③ ④
实验
现象 紫色较①中浅 紫色较①中浅
已知：苯酚和Fe3+显色的原理为
下列说法不正确的是(　　)
A.该显色反应中有共价键的断裂和配位键的形成
B.对比①②，可验证上述显色反应是可逆反应
C.推测④中溶液的紫色较③中浅
D.对比①④，可证明Fe3+与配位
微题型133　探究型实验选择题
(1~6题，每小题6分，7~8题，每小题7分，共50分)
1.(2025·长沙模拟)兴趣小组设计以下实验，探究MnOx氧化甲苯蒸气(还原产物为MnO)生成无污染气体的效果。
下列说法错误的是(　　)
A.实验开始时，应先通气体X，再加热酒精喷灯
B.若n(甲苯)∶n(MnOx)=1∶18发生反应，则x=2
C.通过Ⅲ、Ⅳ中现象可判断甲苯被MnOx氧化
D.装置Ⅲ、Ⅳ互换顺序仍可判断甲苯是否被完全氧化
答案　D
解析　实验开始时先通气体X可排尽装置内空气，防止空气干扰反应或发生爆炸，再加热酒精喷灯，A正确；若n(甲苯)∶n(MnOx)=1∶18发生反应，甲苯被氧化为无污染气体(应为CO2)，MnOx被还原为MnO，设甲苯的物质的量为1 mol，MnOx的物质的量为18 mol，甲苯中C元素从-价(平均价态)升高到 + 4价，Mn元素从+(2x)价降低到+2价，根据得失电子守恒，18×(2x-2)=7×(4+)，解得x=2，B正确；酸性KMnO4溶液有强氧化性，若Ⅲ中酸性KMnO4溶液不褪色且Ⅳ中澄清石灰水出现浑浊，说明有CO2生成，可推断甲苯被MnOx氧化，C正确；甲苯冷却后为液体，密度比水小，会浮在石灰水表面，无法进入酸性KMnO4溶液中互换顺序后无法判断甲苯是否被完全氧化，D错误。
2.(2025·福建南平模拟)利用如图装置以及Ag+与乙醛的反应，探究浓度对物质氧化性和还原性的影响。溶液乙中未滴入乙醛，指针均不偏转；滴加1 mL乙醛时，测得电压大小关系为U2>U4>U1>U3。已知：实验过程中不存在副反应，且U越大，物质氧化性或还原性越强。
编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
甲 硝酸银 硝酸银 银氨液 银氨液
乙 氯化钠 氢氧化钠 氯化钠 氢氧化钠
电压表读数 U1 U2 U3 U4
下列说法错误的是(　　)
A.实验Ⅰ和实验Ⅱ可知c(OH-)增大，乙醛还原性增强
B.用氢氧化钡代替实验Ⅲ中氯化钠，U3>U4
C.实验Ⅱ和实验Ⅳ可知等浓度的Ag+氧化性强于[Ag(NH3)2]+
D.其他条件不变，用一氯乙醛代替乙醛进行实验，U将减小
答案　D
解析　实验Ⅰ和Ⅱ的甲中均为AgNO3溶液(氧化剂均为Ag+)，乙中分别为NaCl溶液[中性，c(OH-)小]和NaOH[碱性，c(OH-)大]，U2>U1说明c(OH-)增大，乙醛还原性增强，A正确；实验Ⅲ中乙中为中性NaCl，换为Ba(OH)2后乙中溶液变为碱性，与实验Ⅳ相比，此时氧化剂银氨离子和还原剂乙醛均相同，但实验Ⅲ中的氢氧根离子浓度更大，碱性更强，故U3>U4，B正确；实验Ⅱ和Ⅳ乙中溶液相同，U2>U4说明Ag+氧化性强于[Ag(NH3)2]+，C正确；一氯乙醛中—Cl吸电子，醛基碳的电子云密度降低，使醛基还原性增强，U会增大，D错误。
3.(2025·福建漳州模拟)设计实验探究Cr(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)的性质，实验步骤及观察到的现象如下。
·2H2O
已知：①溶液中存在平衡：2Cr+2H+Cr2+H2O。
②[Cr(CH3COO)2]2·2H2O易被空气中的氧气氧化。
下列说法正确的是(　　)
A.反应①“m溶液”是KOH溶液
B.反应②为Cr2+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O
C.反应③的还原剂是锌，还原产物是ZnCl2
D.反应④如图操作，制取[Cr(CH3COO)2]2·2H2O
答案　B
解析　反应①中K2CrO4转化为K2Cr2O7，平衡2+2H+Cr2+H2O右移，应加入酸性溶液，A错误；反应②中K2Cr2O7与浓盐酸反应生成CrCl3，Cl-被氧化为Cl2，离子方程式为Cr2+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O，B正确；反应③中CrCl3与Zn反应生成CrCl2，Zn为还原剂，还原产物为CrCl2，ZnCl2是氧化产物，C错误；[Cr(CH3COO)2]2·2H2O易被氧气氧化，需隔绝空气，D错误。
4.(2025·广西模拟)探究Na2S2O3溶液与不同金属的硫酸盐溶液间反应的多样性。
已知：S2+2H+===S↓+SO2↑+H2O，Fe3++3S2[Fe(S2O3)3]3-(紫黑色)
实验装置 滴管内试剂 现象
2 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液 实验a：滴加0.03 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液 滴加一段时间后，生成沉淀，闻到刺激性气味
实验b：滴加0.03 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液 混合后溶液先变成紫黑色，30 s时溶液几乎变为无色
下列说法错误的是(　　)
A.实验a中生成的沉淀只有Al(OH)3
B.实验b中溶液几乎变为无色的原因可能是S2将Fe3+还原成Fe2+，使Fe3++3S2[Fe(S2O3)3]3-平衡逆向移动
C.不能用酸性高锰酸钾溶液检验实验b中生成的Fe2+
D.以上实验说明Na2S2O3溶液与金属阳离子反应的多样性与阳离子的性质有关
答案　A
解析　实验a中，Al3+水解生成H+，S2与H+反应生成S、SO2和H2O，故沉淀应包括Al(OH)3和S，反应的离子方程式：2Al3++3S2+3H2O===2Al(OH)3↓+3SO2↑+3S↓，A错误；由实验现象可知，Fe3+与S2配合反应速率快，溶液先变成紫黑色，之后因S2还原Fe3+为Fe2+，使Fe3+浓度降低，平衡Fe3++3S2Fe(S2O3逆向移动，紫黑色配合物分解，B正确；酸性高锰酸钾溶液可氧化S2(有还原性)，干扰Fe2+的检验，故不能用其检验Fe2+，C正确。
5.(2025·山东日照模拟)某同学探究银离子与碘离子的反应及AgI的性质，实验操作及现象如图：
已知：①AgIAg++I-　Ksp=8.5×10-17　②Ag++2I-[AgI2]-　K=5.5×1011
③Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O　K=1.7×107
下列说法错误的是(　　)
A.“操作4”的现象与“操作1”相同
B.增大I-的浓度可以促进AgI固体的溶解
C.“操作2”发生的反应可能为[AgI2]-+Ag+===2AgI↓
D.AgI可溶于浓氨水
答案　D
解析　操作1是向过量的NaI溶液中加入少量AgNO3溶液，产生的淡黄色沉淀为AgI，振荡后沉淀消失是因为过量的I-与Ag+发生反应：Ag++2I-[AgI2]-；操作2补加3滴AgNO3溶液，发生反应：Ag++[AgI2]-2AgI↓；操作3继续反加4滴1 mol·L-1NaI溶液，I-浓度增大，Ag++2I-[AgI2]-平衡正向移动，生成更多的[AgI2]-，沉淀溶解；操作4加1滴2%AgNO3溶液，Ag+浓度增大，[AgI2]-+Ag+2AgI↓平衡正移。根据分析可知，操作4形成黄色沉淀，与操作1现象相同，A正确；由已知反应①+②可得，AgI+I-[AgI2]-　K=5.5×1011×8.5×10-17=4.675×10-5，故增大I-的浓度可以促进AgI固体的溶解，B正确；操作2补加3滴AgNO3溶液，过量的Ag+会与生成的[AgI2]-发生选项中反应，C正确；由反应①+③可得，AgI+2NH3·H2OI-+[Ag(NH3)2]++2H2O，K=1.7×107×8.5×10-17=1.445×10-9<10-5，故反应正向进行的趋势极小，AgI几乎不溶于浓氨水，D错误。
6.(2026·武汉模拟)为探究浓盐酸的性质，将其分别滴入点滴板上的各种溶液中，现象如下。下列分析正确的是(　　)
实验 现象
①中无明显现象
②中溶液产生胶状沉淀
③中生成沉淀
④中产生刺激性气体
A.①中现象体现了浓盐酸无强氧化性
B.②中现象说明非金属性：Cl>Si
C.③中现象说明NaCl与盐酸发生反应
D.④中产生的刺激性气体能使石蕊溶液褪色
答案　A
解析　①中为淀粉 KI溶液，若浓盐酸有强氧化性，会将I-氧化为I2，淀粉遇I2变蓝，A正确；②中Na2SiO3溶液与浓盐酸反应生成H2SiO3沉淀，说明盐酸酸性强于硅酸，但比较元素非金属性需用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱进行比较，HCl不是Cl的最高价含氧酸，不能说明非金属性：Cl>Si，B错误；③中饱和NaCl溶液中存在溶解平衡：NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)，浓盐酸中Cl-浓度大，使平衡逆向移动，NaCl析出，并非NaCl与盐酸发生化学反应，C错误；④中Na2SO3与浓盐酸反应生成SO2，SO2为刺激性气体，能使石蕊溶液变红但不褪色，D错误。
7.(2025·全国模拟预测)某小组为探究CuSO4与Na2CO3、NaHCO3之间的反应，进行了如下实验。
实验操作及现象
实验Ⅰ 向试管中加入少许0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液，再加入适量0.1 mol·L-1 CuSO4溶液，产生沉淀和气体，沉淀洗涤后，加入足量盐酸，无气体产生
实验Ⅱ 向试管中加入少许0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液，再加入适量0.1 mol·L-1 CuSO4溶液，产生沉淀和气体，沉淀洗涤后，加入足量盐酸，产生少量气体
下列说法正确的是(　　)
A.实验Ⅰ、Ⅱ中发生了氧化还原反应
B.实验Ⅰ、Ⅱ中产生的气体分子中不存在大π键
C.实验Ⅱ中生成的沉淀是Cu2+提供空轨道的配合物
D.上述实验表明CuSO4可能促进Na2CO3、NaHCO3的水解
答案　D
解析　实验Ⅰ中沉淀洗涤后，加入足量盐酸，无气体产生，说明沉淀为Cu(OH)2，Na2CO3溶液与CuSO4溶液反应产生的气体为CO2，实验Ⅱ中沉淀洗涤后，加入足量盐酸，产生少量气体，说明沉淀中含C，推测沉淀为Cu2(OH)2CO3。实验Ⅰ、Ⅱ中均没有元素化合价发生变化，均未发生氧化还原反应，A错误；实验Ⅰ、Ⅱ中产生的气体均为CO2，CO2分子的结构为，其中存在2个大π键，B错误；Cu2(OH)2CO3可写为CuCO3·Cu(OH)2，不是配合物，C错误；Cu2+水解，溶液呈酸性，C和HC水解，溶液呈碱性，结合CuSO4与Na2CO3、NaHCO3反应产生沉淀和气体可知CuSO4可能促进Na2CO3、NaHCO3的水解，D正确。
8.为探究苯酚与Fe3+的显色反应，向5 mL 0.4 mol·L-1苯酚溶液中滴加2 mL 0.005 mol·溶液，充分混合后分成四等份，进行如下实验。
序号 ① ②
实验
现象 紫色溶液 紫色较①中深
序号 ③ ④
实验
现象 紫色较①中浅 紫色较①中浅
已知：苯酚和Fe3+显色的原理为
下列说法不正确的是(　　)
A.该显色反应中有共价键的断裂和配位键的形成
B.对比①②，可验证上述显色反应是可逆反应
C.推测④中溶液的紫色较③中浅
D.对比①④，可证明Fe3+与配位
答案　D
解析　该显色反应中苯酚上的O—H断裂，同时有配位键的形成，A正确；对比①②，增加苯酚的浓度，平衡正向移动，颜色加深，可验证上述显色反应是可逆反应，B正确；④中加硫酸，氢离子浓度增加，平衡逆向移动，颜色变浅，推测④中溶液的紫色较③中浅，C正确；对比①④，④中加入硫酸，如果Fe3+与配位，则应该颜色消失，D错误。微题型134　无机物制备综合实验
1.(16分)(2025·南昌模拟)某学习小组在实验室模拟工业制备硫氰化钾(KSCN)。实验装置如图：
已知：①CS2不溶于水，比水重；NH3不溶于CS2；②三颈烧瓶内盛放CS2、水和催化剂。
实验步骤如下：
(1)图D装置中装KOH溶液的仪器名称：　　　　　　　　。
(2)制备NH4SCN溶液：CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS(该反应比较缓慢)。
①实验前经检验，装置的气密性良好。
②实验开始时打开K1，加热装置A、D，使A中产生的气体缓缓通入D中，至CS2消失。则装置A中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　；装置C的作用是　　　　　　　　；进入三颈烧瓶内的导气管口必须没入下层CS2液体，目的是　　　　　　　　　。
(3)制备KSCN溶液：熄灭A处的酒精灯，关闭K1，移开水浴，将装置D继续加热至105 ℃，当NH4HS完全分解后(NH4HSH2S↑+3NH3↑)，打开K2，再缓缓滴加入适量的KOH溶液，发生反应：NH4SCN+KOH===KSCN+NH3↑+H2O。
甲同学认为：实验中滴加相同浓度的K2CO3溶液比KOH溶液更好，理由是　　　 　　　　。
制备硫氰化钾晶体：先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体。
(4)装置E用来吸收尾气，防止污染环境，吸收NH3生成无色无味气体的离子方程式为　　　　　　　　　　(铬元素被还原为Cr3+)。
(5)若将装置E中的酸性重铬酸钾溶液替换成酸性硫酸铁溶液，过滤装置E中吸收尾气后的悬浊液，得到滤液X。现取少量滤液X进行如图所示的探究实验。
已知：Ag++SCN-===AgSCN↓(白色)。
①试管b中产生银镜的原因是　　　　　　　　　　 (用离子方程式表示)。
②观察到试管c中出现上述实验现象后，用力振荡试管c，又观察到溶液红色褪去且白色沉淀增多，结合平衡移动的知识解释其原因：　　　　　　　　　　　　　。
2.(18分)(2025·安徽六安模拟预测)某小组探究Cu(phen)2ClO4(高氯酸二邻菲罗啉合亚铜)的合成方法：
实验一：Cu(CH3CN)4ClO4(高氯酸四乙腈合亚铜)的制备实验流程：
实验二：Cu(phen)2ClO4(高氯酸二邻菲罗啉合亚铜)的制备
反应的化学方程式：Cu(CH3CN)4ClO4+2phenCu(phen)2ClO4+4CH3CN。
实验步骤：按如图所示组合装置→检查气密性→关闭滴液漏斗活塞→“惰性气体保护”→将32.75 g Cu(CH3CN)4ClO4溶于10 mL乙腈，通过滴液漏斗加入三颈烧瓶→将足量的邻菲罗啉的乙腈溶液通过滴液漏斗加入三颈烧瓶→搅拌20 min→通过滴液漏斗滴加新蒸馏的无水乙醚→过滤、干燥→称量得到产品44.5 g。
已知：①Cu(ClO4)2·6H2O(六水合高氯酸铜)为蓝绿色晶体；
②Cu+的配合物通常为无色，易被氧化；
③CH3CN(乙腈)沸点81.6 ℃，与水混溶，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂；
④phen为邻菲罗啉()。
请回答：
(1)步骤Ⅰ：取14 g碱式碳酸铜加少量水湿润，搅拌下小心滴加高氯酸至固体几乎完全溶解。若加入太多水，弊端是　　　　　　　　　。
(2)步骤Ⅳ：加热回流结束的标志是　　　　　　。
(3)步骤Ⅵ：最适宜的干燥方法是　　　　(填字母)。
A.烘箱烘干 B.低温风干
C.真空干燥 D.滤纸吸干
(4)(4分)实验二“惰性气体保护”需用惰性气体充分置换空气，可通过反复抽真空、通氮气来实现。请从下列操作中选择合适的操作并排序(需要用到下列所有操作)：关闭K1→　　　→　　　→　　　→　　　→　　　(填字母)→重复以上操作3次→关闭真空泵
a.打开K1 b.打开K2
c.关闭K2 d.抽真空
e.通氮气
(5)下列说法不正确的是　　　　(填字母)。
A.步骤Ⅲ应“浓缩”至溶液表面出现晶膜
B.步骤Ⅳ中加热回流的主要目的是将分解出的结晶水蒸发脱离体系
C.步骤Ⅴ中“系列操作”为冷却结晶、过滤、洗涤
D.实验二通过滴液漏斗投料过程可能有空气进入装置，应在通风橱内进行
(6)(6分)计算本实验Cu(phen)2ClO4的产率是　　　　　　　(保留两位有效数字)；实验方案不采用邻菲罗啉直接与高氯酸亚铜反应制备产物，而是先制得高氯酸四乙腈合亚铜。请结合物质的溶解性推测原因：　　　　 　　　　。
3.(16分)(2025·郑州一模)氨基磺酸(H2NSO3H)是一种无味、无毒的固体强酸，可用于制备金属清洗剂等，微溶于乙醇，260 ℃时分解，溶于水时存在反应：H2O+H2NSO3H===NH4HSO4。实验室用羟胺(NH2OH)和SO2反应制备氨基磺酸。已知：NH2OH性质不稳定，室温下吸收水蒸气和CO2时迅速分解，加热时爆炸。实验室常用亚硫酸钠粉末与75%硫酸制备SO2，根据下列装置回答相关问题：
(1)仪器X名称为　　　　　。
(2)气流从左至右，导管接口连接顺序为a→　　　　　(装置可以重复使用)。
(3)实验过程中，先旋开　　　　　(填“A”或“C”)装置的分液漏斗活塞，后旋开另一个活塞，其目的是　　　　　。
(4)可以替代D装置的是　　　　　(填字母，下同)。
a.盛装饱和食盐水的洗气瓶
b.盛装品红溶液的洗气瓶
c.盛装碱石灰的U形管
d.盛装五氧化二磷的U形管
(5)下列说法正确的是　　　　　。
a.C装置应采用热水浴控制温度
b.本实验应在通风橱中进行
c.实验完毕后，采用分液操作分离C装置中的混合物
d.A装置中用饱和亚硫酸钠溶液替代亚硫酸钠粉末可以加快化学反应速率
(6)产品纯度测定。取w g氨基磺酸溶于蒸馏水配制成100 mL溶液，准确量取25.00 mL配制溶液于锥形瓶中，滴加几滴甲基橙溶液，用c mol·L-1标准NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液的体积为V mL。产品纯度为　　　　　(用含w、c、V的代数式表示)。若选用酚酞溶液作指示剂，测得结果　　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
微题型134　无机物制备综合实验
1.(16分)(2025·南昌模拟)某学习小组在实验室模拟工业制备硫氰化钾(KSCN)。实验装置如图：
已知：①CS2不溶于水，比水重；NH3不溶于CS2；②三颈烧瓶内盛放CS2、水和催化剂。
实验步骤如下：
(1)图D装置中装KOH溶液的仪器名称：　　　　　　　　。
(2)制备NH4SCN溶液：CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS(该反应比较缓慢)。
①实验前经检验，装置的气密性良好。
②实验开始时打开K1，加热装置A、D，使A中产生的气体缓缓通入D中，至CS2消失。则装置A中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　；装置C的作用是　　　　　　　　；进入三颈烧瓶内的导气管口必须没入下层CS2液体，目的是　　　　　　　　　。
(3)制备KSCN溶液：熄灭A处的酒精灯，关闭K1，移开水浴，将装置D继续加热至105 ℃，当NH4HS完全分解后(NH4HSH2S↑+3NH3↑)，打开K2，再缓缓滴加入适量的KOH溶液，发生反应：NH4SCN+KOH===KSCN+NH3↑+H2O。
甲同学认为：实验中滴加相同浓度的K2CO3溶液比KOH溶液更好，理由是　　　 　　　　。
制备硫氰化钾晶体：先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体。
(4)装置E用来吸收尾气，防止污染环境，吸收NH3生成无色无味气体的离子方程式为　　　　　　　　　　(铬元素被还原为Cr3+)。
(5)若将装置E中的酸性重铬酸钾溶液替换成酸性硫酸铁溶液，过滤装置E中吸收尾气后的悬浊液，得到滤液X。现取少量滤液X进行如图所示的探究实验。
已知：Ag++SCN-===AgSCN↓(白色)。
①试管b中产生银镜的原因是　　　　　　　　　　 (用离子方程式表示)。
②观察到试管c中出现上述实验现象后，用力振荡试管c，又观察到溶液红色褪去且白色沉淀增多，结合平衡移动的知识解释其原因：　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)分液漏斗　(2)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O　观察气泡流速，以便控制加热温度　使反应物充分接触，防止发生倒吸　(3)K2CO3溶液碱性弱于KOH，且与NH4SCN反应产生更多气体　(4)2NH3+Cr2+8H+===2Cr3++N2↑+7H2O　(5)①Fe2++Ag+Ag↓+Fe3+　②红色溶液中存在平衡：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，用力振荡，发生反应：Ag++SCN-===AgSCN↓，白色沉淀增多，c(SCN-)减小，上述平衡逆向移动，溶液红色褪去
解析　装置A为实验室制取氨气的装置，其反应为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；装置B为干燥装置，盛放碱石灰吸收水分；装置C用于观察气体速度，便于控制反应；装置D为反应装置，用于制备KSCN；装置E为尾气处理，吸收氨气等尾气。(2)由装置A制取氨气，方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；根据题目信息可知，氨气与CS2须在有催化剂和水浴加热情况下才能反应，所以装置C的作用是观察气泡流速，以便控制加热温度；CS2不溶于水，比水重，可以防止发生倒吸，使反应物充分接触，提高原料利用率。(3)碳酸根离子水解，溶液显碱性，并且相同浓度的碳酸钾和氢氧化钾溶液，前者碱性小，碳酸钾与硫氰化铵共热反应时，能生成二氧化碳和氨气，有利于残留在装置中的气体排出，并且与NH4SCN反应可以产生更多气体。(5)①滤液X的主要溶质为Fe2(SO4)3、FeSO4、(NH4)2SO4，试管b中产生银镜是因为Fe2+将Ag+还原为Ag，反应的离子方程式为Fe2++Ag+Ag+Fe3+。
2.(18分)(2025·安徽六安模拟预测)某小组探究Cu(phen)2ClO4(高氯酸二邻菲罗啉合亚铜)的合成方法：
实验一：Cu(CH3CN)4ClO4(高氯酸四乙腈合亚铜)的制备实验流程：
实验二：Cu(phen)2ClO4(高氯酸二邻菲罗啉合亚铜)的制备
反应的化学方程式：Cu(CH3CN)4ClO4+2phenCu(phen)2ClO4+4CH3CN。
实验步骤：按如图所示组合装置→检查气密性→关闭滴液漏斗活塞→“惰性气体保护”→将32.75 g Cu(CH3CN)4ClO4溶于10 mL乙腈，通过滴液漏斗加入三颈烧瓶→将足量的邻菲罗啉的乙腈溶液通过滴液漏斗加入三颈烧瓶→搅拌20 min→通过滴液漏斗滴加新蒸馏的无水乙醚→过滤、干燥→称量得到产品44.5 g。
已知：①Cu(ClO4)2·6H2O(六水合高氯酸铜)为蓝绿色晶体；
②Cu+的配合物通常为无色，易被氧化；
③CH3CN(乙腈)沸点81.6 ℃，与水混溶，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂；
④phen为邻菲罗啉()。
请回答：
(1)步骤Ⅰ：取14 g碱式碳酸铜加少量水湿润，搅拌下小心滴加高氯酸至固体几乎完全溶解。若加入太多水，弊端是　　　　　　　　　。
(2)步骤Ⅳ：加热回流结束的标志是　　　　　　。
(3)步骤Ⅵ：最适宜的干燥方法是　　　　(填字母)。
A.烘箱烘干 B.低温风干
C.真空干燥 D.滤纸吸干
(4)(4分)实验二“惰性气体保护”需用惰性气体充分置换空气，可通过反复抽真空、通氮气来实现。请从下列操作中选择合适的操作并排序(需要用到下列所有操作)：关闭K1→　　　→　　　→　　　→　　　→　　　(填字母)→重复以上操作3次→关闭真空泵
a.打开K1 b.打开K2
c.关闭K2 d.抽真空
e.通氮气
(5)下列说法不正确的是　　　　(填字母)。
A.步骤Ⅲ应“浓缩”至溶液表面出现晶膜
B.步骤Ⅳ中加热回流的主要目的是将分解出的结晶水蒸发脱离体系
C.步骤Ⅴ中“系列操作”为冷却结晶、过滤、洗涤
D.实验二通过滴液漏斗投料过程可能有空气进入装置，应在通风橱内进行
(6)(6分)计算本实验Cu(phen)2ClO4的产率是　　　　　　　(保留两位有效数字)；实验方案不采用邻菲罗啉直接与高氯酸亚铜反应制备产物，而是先制得高氯酸四乙腈合亚铜。请结合物质的溶解性推测原因：　　　　 　　　　。
答案　(1)减缓反应速率、延长蒸发结晶时间　(2)溶液蓝绿色褪去　(3)C　(4)b→d→c→a→e　(5)BCD　(6)85%　CuClO4(高氯酸亚铜)在有机溶剂(如乙腈)中的溶解度较低，直接与邻菲罗啉反应效率低下；而Cu(CH3CN)4ClO4(高氯酸四乙腈合亚铜)在有机溶剂(如乙腈)中溶解度较高，利于反应
解析　(2)Cu(ClO4)2·6H2O(六水合高氯酸铜)是一种蓝绿色晶体，溶于水呈蓝绿色，步骤Ⅳ加热回流即冷凝回流乙腈，让反应完全即全部转化为高氯酸四乙氰合亚铜，亚铜离子在溶液中呈无色，故结束的标志是溶液蓝绿色褪去。(3)Cu+的配合物易被氧化，步骤Ⅵ最适宜的干燥方法是真空干燥，防止配合物被氧化。(5)步骤Ⅲ应“浓缩”至溶液表面出现晶膜时，停止加热，A正确；步骤Ⅳ中加热回流的主要目的是使反应物充分反应，B错误；步骤Ⅴ中“系列操作”为过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，C错误；恒压滴液漏斗与外界不连通，实验二通过滴液漏斗投料过程不可能有空气进入装置，不需要在通风橱内进行，D错误。(6)由题干反应的化学方程式可知，32.75 g Cu(CH3CN)4ClO4溶于10 mL乙腈，与足量的邻菲罗啉反应后生成Cu(phen)2ClO4的理论质量为×523.5=52.35 g，故产率=×100%≈85%。
3.(16分)(2025·郑州一模)氨基磺酸(H2NSO3H)是一种无味、无毒的固体强酸，可用于制备金属清洗剂等，微溶于乙醇，260 ℃时分解，溶于水时存在反应：H2O+H2NSO3H===NH4HSO4。实验室用羟胺(NH2OH)和SO2反应制备氨基磺酸。已知：NH2OH性质不稳定，室温下吸收水蒸气和CO2时迅速分解，加热时爆炸。实验室常用亚硫酸钠粉末与75%硫酸制备SO2，根据下列装置回答相关问题：
(1)仪器X名称为　　　　　。
(2)气流从左至右，导管接口连接顺序为a→　　　　　(装置可以重复使用)。
(3)实验过程中，先旋开　　　　　(填“A”或“C”)装置的分液漏斗活塞，后旋开另一个活塞，其目的是　　　　　。
(4)可以替代D装置的是　　　　　(填字母，下同)。
a.盛装饱和食盐水的洗气瓶
b.盛装品红溶液的洗气瓶
c.盛装碱石灰的U形管
d.盛装五氧化二磷的U形管
(5)下列说法正确的是　　　　　。
a.C装置应采用热水浴控制温度
b.本实验应在通风橱中进行
c.实验完毕后，采用分液操作分离C装置中的混合物
d.A装置中用饱和亚硫酸钠溶液替代亚硫酸钠粉末可以加快化学反应速率
(6)产品纯度测定。取w g氨基磺酸溶于蒸馏水配制成100 mL溶液，准确量取25.00 mL配制溶液于锥形瓶中，滴加几滴甲基橙溶液，用c mol·L-1标准NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液的体积为V mL。产品纯度为　　　　　(用含w、c、V的代数式表示)。若选用酚酞溶液作指示剂，测得结果　　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
答案　(1)三颈烧瓶　(2)f →g→d→e→f→g→b
(3)A　将装置中的空气排尽
(4)d　(5)b　(6)%　偏高
解析　(2)依题意，必须先制备干燥的二氧化硫，否则产品会混有杂质硫酸氢铵。用氢氧化钠溶液吸收尾气，要防止氢氧化钠溶液中的水蒸气进入装置C，故导管接口顺序为a→f →g→d→e→f→g→b。
(3)装置C中反应之前要排尽装置内CO2、水蒸气，即先旋开装置A中分液漏斗活塞，利用SO2将装置中空气排尽。
(4)装置D中浓硫酸用于干燥SO2，吸收水，可选择装有五氧化二磷的U形管来替代装置D，a、b不能吸收水，c与SO2反应，故选d。
(5)依题意，羟胺加热时会发生爆炸，a项错误；本实验有SO2产生，应在通风橱中进行，b项正确；氨基磺酸微溶于乙醇，采用过滤操作分离，c项错误；若用饱和亚硫酸钠溶液替代亚硫酸钠粉末，则相当于把浓硫酸稀释，不能加快反应速率，d项错误。
(6)氨基磺酸(H2NSO3H)是一元强酸，甲基橙作指示剂，与NaOH反应的化学方程式为H2NSO3H+NaOH===H2NSO3Na+H2O或2NH4HSO4+2NaOH===(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O，根据比例关系，产品纯度为×100%=%；若用酚酞作指示剂，消耗氢氧化钠溶液增多，测得结果偏高。微题型135　有机物制备综合实验
1.(18分)(2026·黑龙江模拟)通过光引发制备格氏试剂并合成三苯甲醇，反应原理及实验方案如下：
PhBrPhMgBrPh3COMgBrPh3COH
其中—Ph表示苯基；THF为四氢呋喃(，沸点66 ℃，易燃易爆)。
Ⅰ.按照图示搭建实验装置，向三颈烧瓶内加入6 mL THF，将2.4 mL溴苯(约22 mmol)和3.6 mL THF加到恒压滴液漏斗中。
Ⅱ.将0.48 g镁屑投入烧瓶中，用LED灯照射烧瓶内溶液，打开磁力搅拌器。缓慢滴加溴苯和THF的混合溶液，待反应结束后撤去LED灯。
Ⅲ.冰水浴条件下，缓慢加入0.75 g苯甲酸乙酯(约6.3 mmol)和5 mL THF的混合液。滴加完毕后，于70 ℃下回流1 h。
Ⅳ.冰水浴条件下，缓慢加入12 mL饱和氯化铵溶液，得到水解液。
Ⅴ.水解液经系列分离提纯操作得到三苯甲醇白色固体产品。
回答下列问题：
(1)下列与上述流程中实验操作无关的图标标识是　　　　(填字母，下同)。
(2)获取0.48 g镁屑的操作顺序为　　　　。
A.称量→打磨→剪碎
B.打磨→称量→剪碎
(3)格氏试剂(烷基卤化镁RMgX)是构建C—C的重要试剂之一。
①CaCl2的作用是保护PhMgBr，防止其发生反应：　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。
②步骤Ⅱ需缓慢滴加溴苯溶液，若滴加速度过快，PhMgBr继续与溴苯反应，会生成副产物：　　　　　　　　　(填结构简式)。
(4)实验过程应穿防静电服的理由是　　　　　　　　　。
(5)与传统的碘引发制备格氏试剂相比，为探究光照具体作用，进行如下系列对照实验。
反应体系 溴苯+镁屑 +THF光照 溴苯+碘 +THF光照 碘+镁屑 +THF光照 碘+镁屑 +THF不光照 碘+THF 光照
实验现象 溶液由无色 变为灰黑色， 镁屑消失 不褪色 明显 褪色 部分 褪色 不褪色
分析实验现象，得出光照具体作用为　　　 　　　　。
(6)步骤Ⅴ中系列分离提纯操作流程如图。
①(2分)“操作X”、“操作Y”分别为　　　　　　　、　　　　　　　　。
②“重结晶”过程需要用的试剂有80%乙醇和活性炭，将该操作步骤补充完整：　　　　　　　　。
(7)三苯甲醇的产率为　　　　　　　　。
2.(16分)甲醛在石油化工、医药、轻纺、生物化工以及能源、交通运输等行业均有广泛用途。实验小组设计由甲醇制备甲醛的实验，并进行相关性质的探究。
Ⅰ.制备甲醛。
下图是两位学生设计的实验装置(加热装置省略，试管A内的试剂未画出，B中固体药品为Cu或CuO)，右边的反应装置相同，而左边的气体发生装置不同，分别如甲和乙所示。
已知：甲醇和甲醛的沸点和水溶性如下表：
沸点/℃ 水溶性
甲醇 65 混溶
甲醛 -21 混溶
(1)从原子轨道重叠方式分类，甲醛分子中的C—H是　　　　　σ键(填字母)。
a.s p b.s sp
c.s sp2 d.s sp3
(2)若按(甲)装置进行实验，则通入A管的X是　　　　　　　　(填化学式)；若按(乙)装置进行实验，B中反应的化学方程式为　　　　　　　　。
Ⅱ.探究甲醛与新制氢氧化铜反应的产物
取CuSO4溶液、足量的NaOH溶液和过量甲醛于烧瓶中，控制温度为40~50 ℃回流1 h，在导管口收集到大量的气体Y，烧瓶中有红色沉淀生成，同时得到溶液Z。
(3)实验小组经查阅资料后猜想气体产物Y可能是CO、CO2、H2中的一种。为确定气体成分，利用下列装置验证猜想(已知CO与银氨溶液能发生反应生成黑色的单质银)：
①(2分)实验装置的连接顺序是气体产物Y→　　　　→　　　　→　　　　→　　　　→　　　　→B(按气流方向填大写字母，个别装置可重复使用)。
②实验中观察到的现象是　　　　　　　，则说明生成的气体产物Y只有H2。
(4)在探究溶液Z中甲醛的氧化产物时，发现未生成C。为了进一步确定甲醛被氧化为HCOONa，进行如图实验(夹持装置和加热装置均已省略，已知：HCOOHCO↑+H2O)。
①a中浓硫酸主要体现　　　　　(填字母)。
A.氧化性 B.酸性
C.还原性 D.脱水性
②c中银氨溶液中出现黑色沉淀，反应的离子方程式为　　　　。
(5)已知Cu2O可溶于稀硫酸，反应为Cu2O+H2SO4===Cu+CuSO4+H2O。将烧瓶中红色沉淀置于稀硫酸中，一段时间后溶液颜色仍接近无色，则说明红色沉淀的主要成分为　　　　　　　　　　　(填化学式)。
3.(16分)对氯甲苯(M=126.5 g·mol-1)常作为染料、医药、有机合成的中间体，也可用作溶剂，密度为1.19 g·cm-3，其制取原理是先用芳胺在一定条件下制成芳香重氮盐，然后在CuCl催化下，芳香重氮盐中的重氮基被氯原子取代生成芳香族氯化物。其原理如下：
+N2↑
已知：重氮盐的生成需在强酸性条件下进行，以免发生偶联反应。
Ⅰ.CuCl沉淀的制备
(1)将CuSO4·5H2O、NaCl、NaHSO3、NaOH在水溶液中加热一段时间后，即可得到CuCl沉淀。请写出该反应的离子方程式：　　　　　。
Ⅱ.重氮盐溶液的制备
(2)实验过程中NaNO2溶液过量可能带来的弊端：　　　　　。
Ⅲ.对氯甲苯的制备
(3)水蒸气蒸馏装置如图所示，图中长导管a的作用为　　　　　；仪器b的名称是　　　　　。
当观察到　　　　　即可停止蒸馏，停止蒸馏后下列操作正确的排序为　　　　　(填序号)。
①熄灭酒精灯
②打开旋塞
③停止通冷凝水
(4)CuCl催化机理分两步进行，请补充完整：
①+CuCl+CuCl2+N2↑
②　　　　。
(5)对氯甲苯粗品经过精制后，得到1.50 g产品，本实验的产率最接近于　　　　(填字母)。
A.55% B.60% C.65% D.70%
微题型135　有机物制备综合实验
1.(18分)(2026·黑龙江模拟)通过光引发制备格氏试剂并合成三苯甲醇，反应原理及实验方案如下：
PhBrPhMgBrPh3COMgBrPh3COH
其中—Ph表示苯基；THF为四氢呋喃(，沸点66 ℃，易燃易爆)。
Ⅰ.按照图示搭建实验装置，向三颈烧瓶内加入6 mL THF，将2.4 mL溴苯(约22 mmol)和3.6 mL THF加到恒压滴液漏斗中。
Ⅱ.将0.48 g镁屑投入烧瓶中，用LED灯照射烧瓶内溶液，打开磁力搅拌器。缓慢滴加溴苯和THF的混合溶液，待反应结束后撤去LED灯。
Ⅲ.冰水浴条件下，缓慢加入0.75 g苯甲酸乙酯(约6.3 mmol)和5 mL THF的混合液。滴加完毕后，于70 ℃下回流1 h。
Ⅳ.冰水浴条件下，缓慢加入12 mL饱和氯化铵溶液，得到水解液。
Ⅴ.水解液经系列分离提纯操作得到三苯甲醇白色固体产品。
回答下列问题：
(1)下列与上述流程中实验操作无关的图标标识是　　　　(填字母，下同)。
(2)获取0.48 g镁屑的操作顺序为　　　　。
A.称量→打磨→剪碎
B.打磨→称量→剪碎
(3)格氏试剂(烷基卤化镁RMgX)是构建C—C的重要试剂之一。
①CaCl2的作用是保护PhMgBr，防止其发生反应：　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。
②步骤Ⅱ需缓慢滴加溴苯溶液，若滴加速度过快，PhMgBr继续与溴苯反应，会生成副产物：　　　　　　　　　(填结构简式)。
(4)实验过程应穿防静电服的理由是　　　　　　　　　。
(5)与传统的碘引发制备格氏试剂相比，为探究光照具体作用，进行如下系列对照实验。
反应体系 溴苯+镁屑 +THF光照 溴苯+碘 +THF光照 碘+镁屑 +THF光照 碘+镁屑 +THF不光照 碘+THF 光照
实验现象 溶液由无色 变为灰黑色， 镁屑消失 不褪色 明显 褪色 部分 褪色 不褪色
分析实验现象，得出光照具体作用为　　　 　　　　。
(6)步骤Ⅴ中系列分离提纯操作流程如图。
①(2分)“操作X”、“操作Y”分别为　　　　　　　、　　　　　　　　。
②“重结晶”过程需要用的试剂有80%乙醇和活性炭，将该操作步骤补充完整：　　　　　　　　。
(7)三苯甲醇的产率为　　　　　　　　。
答案　(1)BC　(2)B　(3)①PhMgBr+H2O===PhH+Mg(OH)Br　②Ph—Ph　(4)THF沸点较低且易燃易爆　(5)光照有助于提高镁的反应活性，但不会活化溴苯　(6)①萃取分液　蒸馏　②粗产品用80%乙醇热溶解，再经活性炭脱色，趁热过滤，滤液冷却结晶后抽滤
(7)55.6%
解析　由题给流程可知，溴苯与镁反应生成，与PhCOOC2H5在THF作用下反应生成， 在氯化铵溶液中发生水解反应生成三苯甲醇。
(1)THF沸点低且易燃易爆，应佩戴护目镜，在通风橱中操作，本实验应避免使用明火，无需使用锐器，选择BC。(3)①CaCl2作为干燥剂，吸收空气中的水蒸气防止PhMgBr发生水解：PhMgBr+H2O===PhH+Mg(OH)Br。(5)溴苯作为反应物时，光照下不褪色说明光照不会活化溴苯，而镁屑参与反应时光照下褪色，说明光照有助于提高镁的反应活性。(6)①操作X加入乙酸乙酯作为萃取剂，分离水相和有机相，为萃取分液操作；有机相经干燥后通过蒸馏分离。(7)反应过程中，苯甲酸乙酯和PhMgBr以物质的量之比1∶2反应制备Ph3COH，由Ⅱ可知理论上生成n(PhMgBr)=0.02 mol，反应时使用的苯甲酸乙酯为6.3×10-3 mol，则PhMgBr过量，故n(苯甲酸乙酯)=n(Ph3COH)=6.3×10-3 mol，则理论上生成m(Ph3COH)=6.3×10-3 mol×260 g·mol-1=1.638 g，产率=×100%≈55.6%。
2.(16分)甲醛在石油化工、医药、轻纺、生物化工以及能源、交通运输等行业均有广泛用途。实验小组设计由甲醇制备甲醛的实验，并进行相关性质的探究。
Ⅰ.制备甲醛。
下图是两位学生设计的实验装置(加热装置省略，试管A内的试剂未画出，B中固体药品为Cu或CuO)，右边的反应装置相同，而左边的气体发生装置不同，分别如甲和乙所示。
已知：甲醇和甲醛的沸点和水溶性如下表：
沸点/℃ 水溶性
甲醇 65 混溶
甲醛 -21 混溶
(1)从原子轨道重叠方式分类，甲醛分子中的C—H是　　　　　σ键(填字母)。
a.s p b.s sp
c.s sp2 d.s sp3
(2)若按(甲)装置进行实验，则通入A管的X是　　　　　　　　(填化学式)；若按(乙)装置进行实验，B中反应的化学方程式为　　　　　　　　。
Ⅱ.探究甲醛与新制氢氧化铜反应的产物
取CuSO4溶液、足量的NaOH溶液和过量甲醛于烧瓶中，控制温度为40~50 ℃回流1 h，在导管口收集到大量的气体Y，烧瓶中有红色沉淀生成，同时得到溶液Z。
(3)实验小组经查阅资料后猜想气体产物Y可能是CO、CO2、H2中的一种。为确定气体成分，利用下列装置验证猜想(已知CO与银氨溶液能发生反应生成黑色的单质银)：
①(2分)实验装置的连接顺序是气体产物Y→　　　　→　　　　→　　　　→　　　　→　　　　→B(按气流方向填大写字母，个别装置可重复使用)。
②实验中观察到的现象是　　　　　　　，则说明生成的气体产物Y只有H2。
(4)在探究溶液Z中甲醛的氧化产物时，发现未生成C。为了进一步确定甲醛被氧化为HCOONa，进行如图实验(夹持装置和加热装置均已省略，已知：HCOOHCO↑+H2O)。
①a中浓硫酸主要体现　　　　　(填字母)。
A.氧化性 B.酸性
C.还原性 D.脱水性
②c中银氨溶液中出现黑色沉淀，反应的离子方程式为　　　　。
(5)已知Cu2O可溶于稀硫酸，反应为Cu2O+H2SO4===Cu+CuSO4+H2O。将烧瓶中红色沉淀置于稀硫酸中，一段时间后溶液颜色仍接近无色，则说明红色沉淀的主要成分为　　　　　　　　　　　(填化学式)。
答案　(1)c　(2)O2　CH3OH+CuOHCHO+H2O+Cu　(3)①D→C→B→E→A　②C、D中均无明显现象，A中试剂颜色变蓝，E中固体变为红色　(4)①BD　②CO+2[Ag(NH3)2]++2OH-===2Ag↓+2N+C+2NH3
(5)Cu
解析　(1)甲醛分子中C原子采取sp2杂化，从原子轨道重叠方式分类，甲醛分子中的C—H是s sp2σ键，选c。(2)甲醇发生催化氧化生成甲醛，则A中盛放甲醇，若按(甲)装置进行实验，则通入A管的X是O2；若按(乙)装置进行实验，B中甲醇和氧化铜反应生成甲醛、铜、水，反应的化学方程式为CH3OH+CuOHCHO+H2O+Cu。(3)①Y可能是CO、CO2、H2中的一种，为确定气体成分，先用澄清石灰水检验二氧化碳，再依次用银氨溶液检验CO，用无水CaCl2干燥气体，用氧化铜、无水硫酸铜检验氢气，为防止空气中的水蒸气进入无水硫酸铜干扰氢气检验，最后再次连接干燥管B，实验装置的连接顺序是Y→D→C→B→E→A→B。(4)①a中甲酸钠和浓硫酸反应生成甲酸，体现浓硫酸的酸性，浓硫酸进一步和甲酸反应生成CO和H2O体现浓硫酸脱水性，故选BD。②c中银氨溶液中出现黑色沉淀，说明银氨溶液被CO还原为银单质，反应的离子方程式为CO+2[Ag(NH3)2]++2OH-===2Ag↓+2N+C+2NH3。(5)铜和稀硫酸不反应，将烧瓶中红色沉淀置于稀硫酸中，一段时间后溶液颜色仍接近无色，则说明红色沉淀的主要成分为Cu。
3.(16分)对氯甲苯(M=126.5 g·mol-1)常作为染料、医药、有机合成的中间体，也可用作溶剂，密度为1.19 g·cm-3，其制取原理是先用芳胺在一定条件下制成芳香重氮盐，然后在CuCl催化下，芳香重氮盐中的重氮基被氯原子取代生成芳香族氯化物。其原理如下：
+N2↑
已知：重氮盐的生成需在强酸性条件下进行，以免发生偶联反应。
Ⅰ.CuCl沉淀的制备
(1)将CuSO4·5H2O、NaCl、NaHSO3、NaOH在水溶液中加热一段时间后，即可得到CuCl沉淀。请写出该反应的离子方程式：　　　　　。
Ⅱ.重氮盐溶液的制备
(2)实验过程中NaNO2溶液过量可能带来的弊端：　　　　　。
Ⅲ.对氯甲苯的制备
(3)水蒸气蒸馏装置如图所示，图中长导管a的作用为　　　　　；仪器b的名称是　　　　　。
当观察到　　　　　即可停止蒸馏，停止蒸馏后下列操作正确的排序为　　　　　(填序号)。
①熄灭酒精灯
②打开旋塞
③停止通冷凝水
(4)CuCl催化机理分两步进行，请补充完整：
①+CuCl+CuCl2+N2↑
②　　　　。
(5)对氯甲苯粗品经过精制后，得到1.50 g产品，本实验的产率最接近于　　　　(填字母)。
A.55% B.60% C.65% D.70%
答案　(1)2Cu2++HS+2Cl-+3OH-===2CuCl↓++2H2O
(2)使溶液酸性减弱，导致重氮盐发生偶联反应；将CuCl氧化导致催化效率降低
(3)安全管，平衡压强　直形冷凝管　锥形瓶中无油状液体增加时　②①③
(4)+CuCl2+CuCl
(5)B
解析　(1)将CuSO4·5H2O、NaCl、NaHSO3、NaOH在水溶液中加热一段时间后，即可得到CuCl沉淀，则Cu的化合价降低，S的化合价升高，该反应的离子方程式为2Cu2++HS+2Cl-+3OH-===2CuCl↓++2H2O。
(2)已知NaNO2溶液显碱性，且NaNO2在酸性条件下具有较强的氧化性，结合题干信息：重氮盐的生成需在强酸性条件下进行，以免发生偶联反应可知，实验过程中NaNO2溶液过量可能带来的弊端有：使溶液酸性减弱，导致重氮盐发生偶联反应；将CuCl氧化导致催化效率降低。
(3)由题干水蒸气蒸馏装置图可知，图中长导管a的作用为平衡内外压强，起到安全管的作用，仪器b的名称是直形冷凝管，对氯甲苯为不溶于水的无色油状液体，故当观察到锥形瓶中无油状液体增加时说明蒸馏基本完成，即可停止蒸馏，停止蒸馏后，先打开旋塞保证正常通气，再熄灭酒精灯不再产生水蒸气，最后停止通冷凝水以保证冷凝管中剩余蒸气能够完全冷却。
(5)由题干转化关系可知，2.10 g对甲基苯胺完全反应理论上能够生成对氯甲苯的质量为×126.5 g·mol-1≈2.48 g，故对氯甲苯粗品经过精制后，得到1.50 g产品，本实验的产率为×100%≈60.48%，即最接近60%。微题型136　定量测定综合实验
1.(8分)(2025·辽宁鞍山模拟)十二钨硅酸在催化方面有重要用途。某实验小组制备十二钨硅酸晶体，并测定其结晶水含量的方法如下(装置如图，夹持装置省略)。
Ⅰ.将适量Na2WO4·2H2O、Na2SiO3·9H2O加入三颈烧瓶中，加适量水，加热，溶解；
Ⅱ.持续搅拌下加热混合物至接近沸点，缓慢滴加浓盐酸至pH为2，反应30分钟，冷却；
Ⅲ.将反应液转至萃取仪器中，加入乙醚，再分批次加入浓盐酸，萃取；
Ⅳ.静置后液体分上、中、下三层，下层是油状钨硅酸醚合物；
Ⅴ.将下层油状物转至蒸发皿中，加少量水，加热至混合液表面有晶膜形成，冷却结晶、抽滤、干燥，得到十二钨硅酸晶体(H4[SiW12O40]·nH2O)。
资料显示：制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀。回答下列问题：
(1)(1分)仪器a中的试剂是　　　　　　　　(填名称)。
(2)(1分)步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加的原因是　　　　　　　　。
(3)(1分)从下列选项选择合适操作(操作不重复使用)并排序：c→　　　→　　　→e→d→f→　　　(填字母)。
a.检查旋塞、玻璃塞是否漏水
b.将溶液和乙醚转入分液漏斗并逐滴加入盐酸
c.涂凡士林
d.旋开旋塞放气
e.倒转分液漏斗，小心振荡
f.经几次振荡并放气后，将分液漏斗置于铁架台上静置
g.打开旋塞，向蒸发皿放出下层液体
(4)(1分)步骤Ⅴ中“加热”操作不能使用明火，原因是　　　 　　　　。
(5)结晶水测定：称取m g十二钨硅酸晶体(H4[SiW12O40]·nH2O，相对分子质量为M)，采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重w%，计算n=　　　　　　　(用含w、M的代数式表示)。若样品未充分干燥，会导致n的值　　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
2.(10分)(2025·山东聊城模拟)羟基磷灰石的化学式为Ca5(PO4)3OH，是构成人体骨骼和牙齿的主要成分。某化学兴趣小组设计实验制备高纯度的羟基磷灰石并测定产品中钙和磷的含量。
Ⅰ.制备高纯度Ca5(PO4)3OH
步骤1：用煮沸的蒸馏水配制(NH4)2HPO4溶液、Ca(NO3)2溶液和CH3COONH4溶液，并用NH3调节各溶液的pH均为8.5~9.0。
步骤2：按如图装置连接仪器，检查气密性并添加实验药品，通入一段时间N2。
步骤3：向四颈烧瓶中同时缓慢滴加图示两种溶液，并通入NH3，煮沸2 h，静置、过滤、洗涤、干燥，得到产品。
(1)(1分)步骤3中通入的NH3需控制一定的流速，若在实验室中制备NH3，下列仪器必须用到的是　　　　(填字母)。
A.导管
B.酒精灯
C.分液漏斗(或恒压滴液漏斗)
D.大试管
(2)(1分)步骤3中生成Ca5(PO4)3OH的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。
(3)(2分)实验中必须使用煮沸的蒸馏水，长导管必须插入NaOH溶液，均是为了防止空气中　　　　　　　　　　　　　(填化学式)的干扰，实验中CH3COONH4溶液的作用是　　　　 　　　　。
Ⅱ.测定产品中钙和磷的含量
(4)测定钙含量，方法如图所示。
如果不用氨水洗涤，可能会导致测得的样品中钙含量偏高，原因是　　　 　　　　；
滴定至终点时，溶液颜色变化为　　　　　　　　　　　　　　。
(5)测定磷含量。称取m g样品，经一系列操作将其转化为(C9H7N)3·H3PO4·12MoO3沉淀；用c1 mol·L-1、V1 mL NaOH标准液溶解沉淀，加入混合指示剂；用c2 mol·L-1 HCl标准液(稍过量)滴定过量碱，消耗体积为V2 mL；再用c1 mol·L-1 NaOH标准液滴定过量酸，消耗体积为V3 mL。涉及反应如下：(C9H7N)3·H3PO4·12MoO3+26NaOH===3C9H7N+Na2HPO4+12Na2MoO4+14H2O。据此计算样品中磷元素的质量分数为　　　　　　　(用含字母的代数式表示)。
微题型136　定量测定综合实验
1.(8分)(2025·辽宁鞍山模拟)十二钨硅酸在催化方面有重要用途。某实验小组制备十二钨硅酸晶体，并测定其结晶水含量的方法如下(装置如图，夹持装置省略)。
Ⅰ.将适量Na2WO4·2H2O、Na2SiO3·9H2O加入三颈烧瓶中，加适量水，加热，溶解；
Ⅱ.持续搅拌下加热混合物至接近沸点，缓慢滴加浓盐酸至pH为2，反应30分钟，冷却；
Ⅲ.将反应液转至萃取仪器中，加入乙醚，再分批次加入浓盐酸，萃取；
Ⅳ.静置后液体分上、中、下三层，下层是油状钨硅酸醚合物；
Ⅴ.将下层油状物转至蒸发皿中，加少量水，加热至混合液表面有晶膜形成，冷却结晶、抽滤、干燥，得到十二钨硅酸晶体(H4[SiW12O40]·nH2O)。
资料显示：制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀。回答下列问题：
(1)(1分)仪器a中的试剂是　　　　　　　　(填名称)。
(2)(1分)步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加的原因是　　　　　　　　。
(3)(1分)从下列选项选择合适操作(操作不重复使用)并排序：c→　　　→　　　→e→d→f→　　　(填字母)。
a.检查旋塞、玻璃塞是否漏水
b.将溶液和乙醚转入分液漏斗并逐滴加入盐酸
c.涂凡士林
d.旋开旋塞放气
e.倒转分液漏斗，小心振荡
f.经几次振荡并放气后，将分液漏斗置于铁架台上静置
g.打开旋塞，向蒸发皿放出下层液体
(4)(1分)步骤Ⅴ中“加热”操作不能使用明火，原因是　　　 　　　　。
(5)结晶水测定：称取m g十二钨硅酸晶体(H4[SiW12O40]·nH2O，相对分子质量为M)，采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重w%，计算n=　　　　　　　(用含w、M的代数式表示)。若样品未充分干燥，会导致n的值　　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
答案　(1)碱石灰(写“生石灰”或“CaO”也可)　(2)滴速过快可能导致反应体系局部pH过低，产生沉淀　(3)a　b　g　(4)乙醚沸点低、易挥发，明火加热易燃　(5)　偏大
解析　(1)实验中使用浓盐酸，浓盐酸具有挥发性，为了防止氯化氢污染空气，仪器a中应盛装能吸收氯化氢气体的试剂，所以仪器a中的试剂是碱石灰或生石灰。(2)步骤Ⅱ中，缓慢滴加浓盐酸至pH为2，根据资料显示可知，浓盐酸需缓慢滴加。(5)采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重w%，即结晶水的含量为w%，由此可得：×100%=w%，n=。若样品未充分干燥，则w%增大，会导致n的值偏大。
2.(10分)(2025·山东聊城模拟)羟基磷灰石的化学式为Ca5(PO4)3OH，是构成人体骨骼和牙齿的主要成分。某化学兴趣小组设计实验制备高纯度的羟基磷灰石并测定产品中钙和磷的含量。
Ⅰ.制备高纯度Ca5(PO4)3OH
步骤1：用煮沸的蒸馏水配制(NH4)2HPO4溶液、Ca(NO3)2溶液和CH3COONH4溶液，并用NH3调节各溶液的pH均为8.5~9.0。
步骤2：按如图装置连接仪器，检查气密性并添加实验药品，通入一段时间N2。
步骤3：向四颈烧瓶中同时缓慢滴加图示两种溶液，并通入NH3，煮沸2 h，静置、过滤、洗涤、干燥，得到产品。
(1)(1分)步骤3中通入的NH3需控制一定的流速，若在实验室中制备NH3，下列仪器必须用到的是　　　　(填字母)。
A.导管
B.酒精灯
C.分液漏斗(或恒压滴液漏斗)
D.大试管
(2)(1分)步骤3中生成Ca5(PO4)3OH的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。
(3)(2分)实验中必须使用煮沸的蒸馏水，长导管必须插入NaOH溶液，均是为了防止空气中　　　　　　　　　　　　　(填化学式)的干扰，实验中CH3COONH4溶液的作用是　　　　 　　　　。
Ⅱ.测定产品中钙和磷的含量
(4)测定钙含量，方法如图所示。
如果不用氨水洗涤，可能会导致测得的样品中钙含量偏高，原因是　　　 　　　　；
滴定至终点时，溶液颜色变化为　　　　　　　　　　　　　　。
(5)测定磷含量。称取m g样品，经一系列操作将其转化为(C9H7N)3·H3PO4·12MoO3沉淀；用c1 mol·L-1、V1 mL NaOH标准液溶解沉淀，加入混合指示剂；用c2 mol·L-1 HCl标准液(稍过量)滴定过量碱，消耗体积为V2 mL；再用c1 mol·L-1 NaOH标准液滴定过量酸，消耗体积为V3 mL。涉及反应如下：(C9H7N)3·H3PO4·12MoO3+26NaOH===3C9H7N+Na2HPO4+12Na2MoO4+14H2O。据此计算样品中磷元素的质量分数为　　　　　　　(用含字母的代数式表示)。
答案　(1)AC　(2)5Ca2++3HP+4NH3+H2OCa5(PO4)3OH↓+4N(或5Ca2++3HP+NH3·H2O+3NH3Ca5(PO4)3OH↓+4N)　(3)CO2　保持体系pH的稳定　(4)草酸钙固体表面可能会存在残留的Cl-，若不用氨水洗涤，KMnO4溶液滴定时，Cl-也会被滴定，导致消耗标准液体积偏大　由无色变为粉红色(或浅红、浅紫色)　(5)×100%
解析　(1)步骤3中通入的NH3需控制一定的流速，选用浓氨水和生石灰制备NH3能更好地控制速率，可以选用的发生装置为，因此需要用到的仪器是分液漏斗(或恒压滴液漏斗)和导管，故选AC。(3)由题干信息可知，该反应需要将pH调节到碱性环境，故实验中必须使用煮沸的蒸馏水，长导管必须插入NaOH溶液，均是为了防止空气中CO2的干扰；CH3COONH4溶液中存在CH3COO-、N，当pH减小时，CH3COO-可消耗H+，pH增大时，N可消耗OH-，因此使用CH3COONH4溶液有利于保持体系pH的稳定。(5)由实验原理可知，两次共计消耗NaOH物质的量为c1(V1+V3)×10-3 mol，消耗盐酸物质的量为c2V2×10-3 mol，则与(C9H7N)3·H3PO4·12MoO3沉淀反应的NaOH物质的量为(c1V1+c1V3-c2V2)×10-3 mol，由反应比例关系可知，(C9H7N)3·H3PO4·12MoO3~26NaOH，则磷元素的质量分数为×100%。微题型137　探究型综合实验
1.(18分)(2026·北京西城模拟)某小组制备NaNO2，并探究其还原性和氧化性的强弱。
资料：ⅰ.K2MnO4溶液(绿色)在酸性环境中不稳定，转化为MnO2和KMnO4。
ⅱ.25 ℃，Ka(HNO2)=5.6×10-4，Ka(CH3COOH)=1.75×10-5。
(1)制备NaNO2(在通风橱中进行)。
①B中盛有水，B中反应的化学方程式是　　　　　　　　　。
②E中的Pb(NO3)2受热分解生成PbO，制NO2，则D中除去的气体是　　　　　　　　　。
③一段时间后，控制B和D中流出气体的流速为1∶1通入C中的溶液，充分反应制备NaNO2溶液。将装置C补充完整并注明所用试剂。
(2)探究NaNO2的还原性和氧化性的强弱。
①Ⅰ中得到绿色溶液，反应的离子方程式是　　　　　 。
②根据资料ⅰ，Ⅱ中应得到紫色溶液，但实验过程中一直没有观察到紫色溶液，可能的原因是　　　　。
③Ⅲ中棕黑色沉淀消失，反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　。
④Ⅳ中得到的浅黄色溶液含有I2，设计实验，证实该条件下是N氧化了KI，实验操作是　　　 　　　　， 没有明显变化。
⑤综合以上实验，可得结论：在对应的实验条件下，N的还原性强于Mn、　　　　　　　　，N的氧化性强于　　　　　　　　　　　。
2.(14分)(2025·江苏宿迁模拟预测)化学兴趣小组探究银及其化合物性质。
Ⅰ.探究SO2与AgNO3溶液的反应。
(1)用如图装置(夹持、加热仪器略)制备SO2，将SO2以一定的流速通入AgNO3溶液中，充分反应，得到无色溶液和白色沉淀。
装置B的作用是　　　　　　　　　　　。
(2)装置C中白色沉淀为Ag2SO3、Ag2SO4二者的混合物(已知：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水)。
①写出生成Ag2SO4的离子方程式：　　　　　　　　　　。
②反应一段时间后，随着SO2的通入，装置C中Ag2SO3与Ag2SO4的质量比逐渐减小，其可能的原因是　　　 　　　　。
Ⅱ.有文献记载，在强碱条件下，加热银氨溶液可能析出银镜。
某同学进行如下验证和对比实验：
装置 实验序号 试管中的药品 现象
Ⅰ 2 mL银氨溶液和数滴较浓NaOH溶液 有气泡产生，一段时间后，溶液逐渐变黑，试管壁附着银镜
Ⅱ 2 mL银氨溶液和数滴浓氨水 一段时间后，溶液无明显变化
已知：ⅰ.25 ℃，Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+　K=1.12×107；
ⅱ.AgOH不稳定(Ksp=1.4×10-4)，极易分解为黑色的Ag2O，氧化银可以溶于氨水。
(3)实验Ⅰ中有N2生成，写出生成银镜的离子方程式：　　　　　　　。
(4)经检验实验Ⅰ中变黑时产生的黑色物质中有Ag、Ag2O。
①通过计算分析生成Ag2O原因　　　 　　　　。
②设计实验检验Ag的存在，取实验Ⅰ中的黑色物质，　　　 　　　　。
(5)水瓶内胆镀银达到保温效果，设计实验从废旧的水瓶内胆获得粗银，请完成实验方案。取废旧的水瓶内胆粉碎，　　　 　　　 　　　 　　　　， 干燥后得粗银。
[必选的试剂和设备：15%的HNO3溶液、铜粉、KBr溶液、罗丹明B(可与铜离子作用呈红色)、通风设备]
微题型137　探究型综合实验
1.(18分)(2026·北京西城模拟)某小组制备NaNO2，并探究其还原性和氧化性的强弱。
资料：ⅰ.K2MnO4溶液(绿色)在酸性环境中不稳定，转化为MnO2和KMnO4。
ⅱ.25 ℃，Ka(HNO2)=5.6×10-4，Ka(CH3COOH)=1.75×10-5。
(1)制备NaNO2(在通风橱中进行)。
①B中盛有水，B中反应的化学方程式是　　　　　　　　　。
②E中的Pb(NO3)2受热分解生成PbO，制NO2，则D中除去的气体是　　　　　　　　　。
③一段时间后，控制B和D中流出气体的流速为1∶1通入C中的溶液，充分反应制备NaNO2溶液。将装置C补充完整并注明所用试剂。
(2)探究NaNO2的还原性和氧化性的强弱。
①Ⅰ中得到绿色溶液，反应的离子方程式是　　　　　 。
②根据资料ⅰ，Ⅱ中应得到紫色溶液，但实验过程中一直没有观察到紫色溶液，可能的原因是　　　　。
③Ⅲ中棕黑色沉淀消失，反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　。
④Ⅳ中得到的浅黄色溶液含有I2，设计实验，证实该条件下是N氧化了KI，实验操作是　　　 　　　　， 没有明显变化。
⑤综合以上实验，可得结论：在对应的实验条件下，N的还原性强于Mn、　　　　　　　　，N的氧化性强于　　　　　　　　　　　。
答案　(1)①3NO2+H2O===2HNO3+NO　②O2　③　(2)①2Mn+N+2OH-2Mn+N+H2O　②Mn与过量的N反应或酸性条件下，Mn转化为Mn的速率小于Mn氧化过量的N的速率　③MnO2+N+2CH3COOH===Mn2++N+2CH3COO-+H2O　④取x mL浓度约为(-b) mol·L-1 NaNO3溶液于试管中，先加入与Ⅳ等浓度等体积的KI溶液，再加入稀硫酸至溶液的pH为y，在相同时间内观察　⑤MnO2和Mn2+　I2
解析　(1)①A中铜与浓硝酸反应生成NO2，B中盛水，NO2与水反应生成硝酸和NO，化学方程式为3NO2+H2O===2HNO3+NO。②E中Pb(NO3)2受热分解生成PbO、NO2和O2 ，D的作用是除去O2，因为后续制备NO2过程中O2会干扰反应。③B中生成NO，E中生成NO2，控制流速1∶1通入C中与NaOH溶液反应制备NaNO2，反应为NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O，所以C中试剂为NaOH溶液，故装置C的图为。(2)①由资料ⅰ可知，Ⅰ中得到绿色溶液为K2MnO4溶液，即NaNO2与KMnO4在碱性条件下反应，N被氧化为N，Mn被还原为Mn，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为2Mn+N+2OH-2Mn+N+H2O。
2.(14分)(2025·江苏宿迁模拟预测)化学兴趣小组探究银及其化合物性质。
Ⅰ.探究SO2与AgNO3溶液的反应。
(1)用如图装置(夹持、加热仪器略)制备SO2，将SO2以一定的流速通入AgNO3溶液中，充分反应，得到无色溶液和白色沉淀。
装置B的作用是　　　　　　　　　　　。
(2)装置C中白色沉淀为Ag2SO3、Ag2SO4二者的混合物(已知：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水)。
①写出生成Ag2SO4的离子方程式：　　　　　　　　　　。
②反应一段时间后，随着SO2的通入，装置C中Ag2SO3与Ag2SO4的质量比逐渐减小，其可能的原因是　　　 　　　　。
Ⅱ.有文献记载，在强碱条件下，加热银氨溶液可能析出银镜。
某同学进行如下验证和对比实验：
装置 实验序号 试管中的药品 现象
Ⅰ 2 mL银氨溶液和数滴较浓NaOH溶液 有气泡产生，一段时间后，溶液逐渐变黑，试管壁附着银镜
Ⅱ 2 mL银氨溶液和数滴浓氨水 一段时间后，溶液无明显变化
已知：ⅰ.25 ℃，Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+　K=1.12×107；
ⅱ.AgOH不稳定(Ksp=1.4×10-4)，极易分解为黑色的Ag2O，氧化银可以溶于氨水。
(3)实验Ⅰ中有N2生成，写出生成银镜的离子方程式：　　　　　　　。
(4)经检验实验Ⅰ中变黑时产生的黑色物质中有Ag、Ag2O。
①通过计算分析生成Ag2O原因　　　 　　　　。
②设计实验检验Ag的存在，取实验Ⅰ中的黑色物质，　　　 　　　　。
(5)水瓶内胆镀银达到保温效果，设计实验从废旧的水瓶内胆获得粗银，请完成实验方案。取废旧的水瓶内胆粉碎，　　　 　　　 　　　 　　　　， 干燥后得粗银。
[必选的试剂和设备：15%的HNO3溶液、铜粉、KBr溶液、罗丹明B(可与铜离子作用呈红色)、通风设备]
答案　(1)观察SO2气体流速，同时可以吸收硫酸酸雾　(2)①3Ag2SO3+2N+2H+===3Ag2SO4+2NO↑+H2O　②随着反应的进行，溶液酸性增强，N氧化性增强，更多的Ag2SO3被氧化为Ag2SO4　(3)6[Ag(NH3)2]++6OH-===6Ag↓+N2↑+6H2O+10NH3　(4)①反应2[Ag(NH3)2]++2OH-Ag2O↓+4NH3+H2O的平衡常数K≈4.07×10-7，所以能生成Ag2O　②加入浓氨水，搅拌，Ag2O溶于氨水(生成[Ag(NH3)2]+)，而Ag不溶。过滤，得滤渣(Ag)，取滤渣，加入15% HNO3溶液，Ag溶解生成AgNO3，然后滴加KBr溶液，若生成淡黄色沉淀(AgBr)，证明Ag+存在，即原黑色物质中含Ag　(5)加入足量15% HNO3溶液(在通风设备中，因反应产生NO气体)，加热至银完全溶解，过滤，除去不溶杂质，得AgNO3溶液，向滤液中加入一定量铜粉，搅拌，置换出银，过滤，向滤液中滴加KBr溶液，无淡黄色沉淀生成，说明Ag+已完全转化为Ag，洗涤固体Ag，取最后一次洗涤液，滴加罗丹明B，溶液不变红，说明固体洗涤干净
解析　装置A中Cu与浓H2SO4在加热条件下发生反应生成CuSO4、SO2、H2O，装置B观察气体流速同时可以吸收硫酸酸雾，装置C探究SO2与AgNO3溶液的反应，据此解答。(2)①生成Ag2SO4可能是因为生成Ag2SO3的过程中会产生氢离子：2Ag++SO2+H2O===Ag2SO3↓+2H+，酸性条件下，N表现氧化性，将Ag2SO3氧化为Ag2SO4，离子方程式为3Ag2SO3+2N+2H+===3Ag2SO4+2NO↑+H2O。(3)在强碱条件下，加热银氨溶液时，[Ag(NH3)2]+被还原为Ag，同时NH3作还原剂被氧化为氮气，离子方程式为6[Ag(NH3)2]++6OH-===6Ag↓+N2↑+6H2O+10NH3。(4)①在NaOH存在下，加热促进NH3·H2O分解，逸出NH3，促使[Ag(NH3)2]+Ag++2NH3平衡正向移动，c(Ag+)增大，Ag+与OH-反应立即转化为Ag2O∶2OH-+2Ag+===Ag2O↓+H2O，总反应2[Ag(NH3)2]++2OH-Ag2O↓+4NH3+H2O的平衡常数K===≈4.07×10-7，所以能生成Ag2O。

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