高專解密14綜合實驗探究

A組基礎(chǔ)練

1.(2023?廣東清遠(yuǎn)?清新一中?？寄M預(yù)測)六氟磷酸鋰(LiPR)是鋰離子電池的關(guān)鍵材料。一種LiPF$的制

備工藝流程如圖所示。

除朵

已知：①6HF+H3Po廣HP&+4H2。，HPFf易發(fā)生分解反應(yīng)；②熔點為-93.8℃,沸點為-84.6℃。

下列說法錯誤的是

A.N2環(huán)境中，反應(yīng)先生成六氟磷酸(HPR),HPFf再分解生成五氟化磷伊月)

B.發(fā)煙硫酸(H2s2。7)的作用是吸收鉛皿中的水分：H2S2O7+H2O=2H2SO4

C.工藝流程中，無水HF只是反應(yīng)物

D.五氟化磷冷卻到-40℃,保證了PE與LiF的無水HF在液相中反應(yīng)生成LiPF6

【答案】C

【解析】在鉛皿中HF和磷酸發(fā)生6HF+H3PC>4=HPR+4H2。，HPFf不穩(wěn)定，易發(fā)生分解反應(yīng)生成PE和HF,

發(fā)煙硫酸加入，發(fā)煙硫酸和水結(jié)合，在常溫下除雜，再五氟化磷冷卻到T0℃,加到LiF和無水HF的混合

物中反應(yīng)生成LiPR。A.N2環(huán)境中，根據(jù)題中信息6HF+H3PC\=HPR+4HQ,HPFf易發(fā)生分解反應(yīng)；則反

應(yīng)先生成六氟磷酸(HPR),HPFf再分解生成五氟化磷(PE),故A正確；B.發(fā)煙硫酸(H2s2O7)的作用是

吸收鉛皿中的水分：H2S2O7+H2O=2H2SO4,將HF變?yōu)闊o水HF,故B正確；C.工藝流程中，無水HF不

僅只是反應(yīng)物，在HPR發(fā)生分解反應(yīng)中是產(chǎn)物，故C錯誤；D.無水HF在狀態(tài)下是液態(tài)，五氟化磷

冷卻到T0℃,保證了P耳與LiF的無水HF在液相中反應(yīng)生成LiPR,故D正確。綜上所述，答案為C。

2.（2022?上海閔行?統(tǒng)考一模）下列有機物的實驗室制備裝置（夾持儀器省略）中，正確的是

A.制乙烯B.制乙快C.制乙酸乙酯D.制乙酸丁酯

濃硫酸一復(fù)乙靜\

乙醇看

飽和食鹽水乙版.Ml\乙仙V

濃硫敝、j財黑"

電石J

壬

【答案】C

【解析】A.實驗室用濃硫酸與乙醇制備乙烯時，應(yīng)用溫度計控制反應(yīng)溫度為170℃,由圖可知，裝置中缺

少溫度計，故A錯誤；B.實驗室用電石與飽和食鹽水反應(yīng)制備乙快，電石與水反應(yīng)會放出大量的熱，且生

成的氫氧化鈣乳狀物易堵塞導(dǎo)氣管，所以不能用啟普發(fā)生器制備乙快氣體，故B錯誤；C.加熱加有碎瓷片

的乙酸、乙醇和濃硫酸的混合溶液能制得乙酸乙酯，盛有飽和碳酸鈉溶液的試管可以除去乙酸、吸收乙醇，

降低乙酸乙酯的溶解度，便于析出乙酸乙酯，故C正確；D.加熱沒有加碎瓷片的乙酸、1—丁醇和濃硫酸

的混合溶液能制乙酸丁酯時，溶液受熱會發(fā)生暴沸導(dǎo)致實驗失敗或發(fā)生意外事故，故D錯誤；故選C。

3.（2022?陜西渭南?一模）實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處埋裝置如圖所示（省略夾持和凈化裝置）。

僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實驗，最合理的是

選項a物質(zhì)b物質(zhì)c收集的氣體d中的物質(zhì)

A稀硫酸

CaCC)3co2H2O

稀鹽酸澄清石灰水

BZnH2

濃硝酸

CCuNO2H2O

濃鹽酸溶液

DKMnO4Cl2NaOH

【答案】D

【解析】A.應(yīng)用稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)制二氧化碳，不用稀硫酸，可用向上排空氣法收集，但二氧化碳不

是空氣污染物且可溶于水，不用倒扣的漏斗吸收尾氣，故A錯誤；B.稀鹽酸與鋅反應(yīng)制取氫氣，氫氣不

溶于澄清石灰水，不能用澄清石灰水吸收氫氣，故B錯誤；C.濃硝酸與銅生成的是N02,二氧化氮和水

反應(yīng)生成NO,NO與水不反應(yīng)，不能用水吸收尾氣，故C錯誤；D.濃鹽酸與KMnCU在常溫下發(fā)生氧化

還原反應(yīng)生成氯氣，氯氣的密度大于空氣，可以使用向上排空氣方法收集，氯氣是大氣污染物，可以用NaOH

溶液進行尾氣處理，故D正確；答案選D。

4.（2023?廣東廣州?一模）將濃鹽酸加到KMnC）4中進行如圖（a?c均為浸有相應(yīng)試液的棉花）所示的探究實驗,

反應(yīng)一段時間后，下列分析正確的是

C—?B*—含酚酥的NaOH

b—>閆一NaBr

FeCl2

KMnO4

濃鹽酸

A.a處變黃色，說明CL具有還原性B.b處變橙色，說明非金屬性Cl>Br

C.c處紅色逐漸變淺，說明C1?具有漂白性D.濃鹽酸與KMnO,反應(yīng)，只體現(xiàn)HC1的酸性

【答案】B

【解析】高錦酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，氯氣具有強氧化性；A.a處變黃色，說明好和亞鐵離子反

應(yīng)生成鐵離子，氯元素化合價降低，體現(xiàn)氧化性，A錯誤；B.b處變橙色，說明氯氣和澳化鈉反應(yīng)生成澳

單質(zhì)，則非金屬性Q>Br,B正確；C.揮發(fā)出的鹽酸能和氫氧化鈉反應(yīng)，導(dǎo)致c處紅色逐漸變淺，故不能

說明具有漂白性，c錯誤；D.濃鹽酸與砂11。，反應(yīng)，反應(yīng)中氯元素化合價升高，HC1也體現(xiàn)出還原性，

D錯誤；故選B。

5.（2023春?河南漠河?高三潺河高中?？奸_學(xué)考試）某小組為了探究KI的性質(zhì)，設(shè)計了如表實驗：

操作圖示實驗試齊IJx現(xiàn)象

IAgNO3溶液產(chǎn)生黃色沉淀

|—試刑X

IIAgCl濁液產(chǎn)生黃色沉淀

mol,L\

IIIFeCl3溶液和淀粉溶液溶液變?yōu)樗{(lán)色

斡_2mLO.Imol,L'1

IVNa2s2O3溶液溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色

注：實驗在實驗in反應(yīng)后的基礎(chǔ)上進行。

下列推斷正確的是A.實驗I、n發(fā)生反應(yīng)的離子方程式相同

B.實驗II足以說明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)

C.由實驗HI知，還原性：r>Fe2+

D.由實驗IV知：Na2s2O3具有氧化性

【答案】C

【解析】A.書寫離子方程式時，AgCl不能拆開，AgNOs必須拆開，故離子方程式不同，A錯誤；B.碘

化鉀溶液中碘離子濃度大，加入的AgCl濁液為過飽和溶液，生成黃色的Agl沉淀，并不一定是發(fā)生了沉淀

的轉(zhuǎn)化，不能說明K￡AgCI)>K￡AgD,B錯誤；C.由實驗III現(xiàn)象可知：Fej溶液和KI反應(yīng)生成碘單質(zhì)，

離子方程式為2Fe3++2：^=I2+2Fe2+,使淀粉溶液變藍(lán)，還原性：「>Fe2+,C正確；D.L具有氧化性，

與Na2s2O3發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成「，溶液顏色褪去，反應(yīng)中Na2s2O3體現(xiàn)還原性，D錯誤；答案選C。

6.(2023春?河北邯鄲?高三校聯(lián)考開學(xué)考試)下列實驗方案不能達到探究目的的是

選項實驗方案探究目的

兩個封有N°2和NQ”混合氣體的圓底燒瓶分別浸泡在熱水和冷水中，比探究溫度對化學(xué)平衡移

A

較兩個燒瓶里氣體的顏色動的影響

2mL5%HFeC1

向兩支盛有202溶液的試管中分別加入Imol?L-的3溶液和探究Fe3+、Cu?+對H2O2

B

ImoLL-的CuSC>4溶液，比較產(chǎn)生氣泡速率分解速率的影響

探究苯酚、HCO；酸性強

C向苯酚濁液中加入Na?C03溶液，觀察溶液變化

弱

向盛有2mLO.lmoLLTNaCl溶液的試管中滴加2滴0.Imol?「的AgNC)3溶探究院(AgCl)與

D

液，振蕩，再向其中滴加4滴。的KI溶液，觀察沉淀及顏色變化%(Agl)的大小

【答案】B

【解析】A.Nt｝是紅棕色氣體，204是無色氣體，可以觀察顏色變化探究溫度對化學(xué)平衡移動的影響，A

項能達到實驗?zāi)康模籅.未控制單一變量，陰離子種類不同，B項不能達到實驗?zāi)康?；C.向苯酚濁液中加

入碳酸鈉，溶液變澄清，可說明酸性：苯酚〉HCO”C項能達到實驗?zāi)康?；D.因加入AgNC>3的物質(zhì)的量

小，Ag+無剩余，且加入的「少量，若生成Agl沉淀，可以證明K￡AgCl)>K￡AgI),D項能達到實驗?zāi)?/p>

的；故選B。

7.(2023?福建?校聯(lián)考一模)某實驗小組設(shè)計如下實驗探究Fe(OH)2的制備，下列有關(guān)分析不合理的是

實驗操作現(xiàn)象

一分鐘后，晶塊表面仍為淺綠色，溶液呈更淺的

I將一塊FeS04晶體浸入30mL蒸儲水中

綠色。

將另一塊Fes。，晶體浸入30mLImolU1NaOH一分鐘后，晶塊表面變白；撈出晶塊露置空氣中，

II

溶液中表面逐漸變?yōu)榧t褐色。

將10mL1.5moi1一1FeSC)4溶液與

立即出現(xiàn)大量灰綠色渾濁，一分鐘后，液面附近

III

20mL1.5mobL-1NaOH溶液混合出現(xiàn)紅褐色渾濁。

A.實驗I起對照作用，排除FeSO,晶體自身在水中的顏色變化

B.實驗H晶塊表面長時間保持白色，與Fe(OH)2難溶、未分散于水有關(guān)

C.撈出晶塊后發(fā)生了反應(yīng)：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

D.實驗III溶液中氧氣含量明顯多于實驗II中

【答案】D

【解析】A.實驗I中，晶塊表面為淺綠色，起對照作用，目的是排除實驗H中晶塊表面變白，不是因為Fes。，

晶體自身在水中的顏色變化引起的，A符合題意；B.Fe(OH)2具有較強的還原性，易被溶液中溶解的氧氣

氧化，因此實驗n晶塊表面之所以能長時間保持白色，與Fe(OH)2難溶、未分散于水有關(guān)，B符合題意；

C.Fe(OH)2具有較強的還原性，易被氧氣氧化，撈出晶塊后發(fā)生的反應(yīng)為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,

C符合題意；D.根據(jù)控制單一變量的原則，實驗II和III反應(yīng)條件不一樣(實驗H為FeSO,晶體，而實驗III

為FeSC\溶液)，單從實驗結(jié)果，無法得出實驗III溶液中氧氣含量明顯多于實驗II的結(jié)論，D不符合題意；故

選D。

8.（2023秋?河南三門峽?高三統(tǒng)考期末）下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論不正確的是

目的方案設(shè)計現(xiàn)象和結(jié)論

取MgC"與A1CL溶液于試管，觀察到氯化鎂溶液出現(xiàn)白色沉淀，氯化鋁

比較鎂與鋁元素的金屬性

A加入足量NaOH溶液，觀察現(xiàn)溶液先出現(xiàn)白色沉淀后溶解。證明鎂的金

強弱

象屬性更強

檢驗溶液中是否含有取少量溶液于試管中，先滴加先產(chǎn)生白色沉淀，再加稀鹽酸，沉淀不溶

B

so。Ba。?溶液，再加入稀鹽酸解，則說明溶液中一定含有

探究氫離子濃度對

向K^CrO,溶液中緩慢滴加硫溶液由黃色變?yōu)槌壬瑒t說明增大氫離子

CCrO：、相互轉(zhuǎn)化

濃度，轉(zhuǎn)化平衡向生成。馬。；的方向移動

酸觀察實驗現(xiàn)象

的影響

向盛有少量待測液的試管里滴試管中溶液出現(xiàn)血紅色，證明溶液中含有

D檢驗溶液中是否含有Fe“

加2滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象Fe3+

【答案】B

【解析】A.取MgC4與A1CL溶液于試管，加入足量NaOH溶液，觀察現(xiàn)象，觀察到氯化鎂溶液出現(xiàn)白色

沉淀，氯化鋁溶液先出現(xiàn)白色沉淀后溶解，證明氫氧化鎂的堿性強于氫氧化鋁，故鎂的金屬性更強，選項A

正確；B.取少量溶液于試管中，先滴加BaCU溶液，再加入稀鹽酸，先產(chǎn)生白色沉淀，再加稀鹽酸，沉淀

不溶解，產(chǎn)生的不溶于鹽酸的白色沉淀可能為氯化銀也可能為硫酸鋼，則溶液中不一定含有SOj,選項B

不正確；C.向KzCrO,溶液中緩慢滴加硫酸觀察實驗現(xiàn)象，溶液由黃色變?yōu)槌壬?，則說明增大氫離子濃度，

轉(zhuǎn)化平衡向生成Cr/中的方向移動CrQ^+HQ-2CrOt+2H+,選項C正確；D.向盛有少量待測液的試

管里滴加2滴KSCN溶液，試管中溶液出現(xiàn)血紅色，證明溶液中含有Fe3+,選項D正確；答案選B。

9.（2023秋?河北邯鄲?高三統(tǒng)考期末）配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液并用來滴定白醋樣品，下列圖示

操作不能達到實驗?zāi)康牡氖?/p>

A.操作甲：用玻璃棒攪拌以加速NaOH固體溶解

B.操作乙：配制NaOH溶液時向容量瓶中加水至刻度線

C.操作丙：彎曲并擠壓膠管中玻璃珠以排除滴定管尖端氣泡

D.操作?。旱味〞r滴入液體和搖動錐形瓶同時進行

【答案】B

【解析】A.攪拌可以加速固體的溶解，則操作甲為用玻璃棒攪拌以加速氫氧化鈉固體溶解，故A正確；B.配

制一定物質(zhì)的量濃度濃度溶液定容時，應(yīng)用玻璃棒引流向容量瓶中加水至刻度線1—2cm處，則操作乙中缺

少玻璃棒引流，故B錯誤；C.排出堿式滴定管中尖嘴部分氣泡時應(yīng)使帶有玻璃小球的橡膠管彎曲并擠壓膠

管中玻璃珠迅速排液以排除滴定管尖端氣泡，則操作丙為彎曲并擠壓膠管中玻璃珠以排除滴定管尖端氣泡,

故C正確；D.中和滴定時，左手應(yīng)控制滴定管滴入液體，同時右手搖動錐形瓶進行滴定，眼睛注視錐形瓶

中溶液顏色變化，故D正確；故選B。

10.（2023?遼寧?校聯(lián)考一模）金屬M與單質(zhì)碘在無水醋酸中反應(yīng)，得到化合物MI.,提純干燥后測得其熔

點為144.5℃。為確定MI”的組成，進行以下實驗：稱取0.6263gMIn,置于特制的梨形瓶中，加入50mL6moi

L-i的鹽酸，同時加入適量CC1,，用0.1000molL-i的碘酸鉀溶液進行滴定。隨著碘酸鉀溶液的加入，可觀察

到CC14層呈紫色，后逐漸變淺,滴至紫色褪去為終點,此時CC14層呈淡黃色,滴定消耗碘酸鉀溶液20.00mL。

在CCL中顯黃色的物質(zhì)在歷史上曾被誤認(rèn)為Br?。下面有關(guān)實驗細(xì)節(jié)的描述中，錯誤的是

A.滴定終點時的操作：當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)液時，溶液恰好由紫色變?yōu)榈S色，且半分鐘不變色

B.滴定結(jié)束后CC1,中主要的溶質(zhì)為IC1

C.如果用過量的碘化鉀溶液滴定碘酸鉀溶液，則滴定過程中CC1,層顏色逐漸加深，直至不變

+

D.紫色褪去反應(yīng)的離子方程式為：2I2+IO；+6H+5Cr=5IC1+3H2O

【答案】c

【解析】用碘酸鉀溶液進行滴定，隨著碘酸鉀溶液的加入，可觀察到CC14層呈紫色，是生成碘單質(zhì)，后逐

漸變淺，滴至紫色褪去是碘單質(zhì)、碘酸根離子、氫離子和氯離子發(fā)生反應(yīng)生成氯化碘，此時CCL層呈淡黃

色。A.滴定終點時的操作：當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)液時，溶液恰好由紫色變?yōu)榈S色，且半分鐘不變色，A

正確；B.根據(jù)上述分析可知，滴定結(jié)束后CC14中主要的溶質(zhì)為IC1,B正確；C.碘離子與碘酸根離子反

應(yīng)中需消耗氫離子，當(dāng)氫離子不足時不會再生成碘單質(zhì),CC1,層顏色不會加深，C錯誤；D.紫色褪去反應(yīng)

+

的離子方程式為：2I2+IO；+6H+5C1=5IC1+3H2O,D正確；故選C。

1.(2023?浙江杭州?學(xué)軍中學(xué)?？寄M預(yù)測)連二亞硫酸鈉(Na2s2O4)是重要的化工產(chǎn)品，可用SCh與Zn、

NaOH溶液反應(yīng)制取。實驗室模擬制備的工藝流程及制取裝置如圖。

已知：①連二亞硫酸鈉易溶于水、難溶于乙醇、在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定、在空氣中易被氧化。

②二價鋅在水溶液中的存在形式與pH的關(guān)系如圖。

(1)通入一段時間SO2的作用除了充當(dāng)反應(yīng)物以外還有0需調(diào)節(jié)溶液為弱堿性的原因.

(2)寫出制取連二亞硫酸鈉的總化學(xué)方程式。

(3)下列說法正確的是o

A.將鋅粉投入水中形成懸浮液主要是為了加快反應(yīng)速率

B.向Na2s2。4溶液中加NaCl溶液或固體對Na2s2。4的產(chǎn)率無明顯影響

C.洗滌Na2S2O4-2H2O時用冰水洗滌效果比酒精好

D.單向閥的主要作用是防倒吸

(4)請選擇最佳操作并排序完成制備Na2s2。4?2比。晶體。安裝好整套裝置，并檢查裝置的氣密性

-_一-過濾取濾液并加入NaCl固體，冷卻至室溫、過濾，洗滌，干燥得晶體。

a.將一定量的Zn粉與蒸僧水混合攪拌成懸濁液

b.將一定量的Zn粉與NaOH溶液混合攪拌成懸濁液

c.將一定量的Zn粉與HC1混合攪拌成懸濁液

d.向懸濁液中通入SO2至澄清，并加熱

e.28?35℃加熱條件下，向懸濁液中通入SO2至澄清

f.28?35c加熱條件下，向懸濁液中加入Na2s。3溶液

g.向溶液中滴加NaOH至pH在8.2?10.5之間

h.向溶液中滴加HC1至pH在8.2以下

i.向溶液中滴加lmol?l/NaOH至pH在10.5以上

(5)稱取上述制得的連二亞硫酸鈉樣品0.0870g加入另一三頸燒瓶,通過自動電位滴定儀控制滴定管向三頸燒

瓶中快速滴加K3[Fe(CN)6]溶液將連二亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，記錄終點讀數(shù)，共消耗lO.OOi-nLO2OOOmobL-1

的K3[Fe(CN)6]溶液，則樣品中連二亞硫酸鈉的純度為-(結(jié)果保留1位小數(shù))，樣品中可能存在的雜

質(zhì)有o

【答案】(1)排除裝置內(nèi)的空氣，防止連二亞硫酸鈉沒氧化；堿性條件下，Na2s2O4能穩(wěn)定存在；

(2)Zn+2SO2+2NaOH=Na2S2O4+Zn(OH)2

⑶D

(4)aeg

(5)66.7%Na2so八NaCl

【解析】(1)連二亞硫酸鈉空氣中易被氧化、在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定，故通入S。?可以排除裝置內(nèi)的空氣，防

止連二亞硫酸鈉被氧化；溶液顯堿性，使Na2s2O4能穩(wěn)定存在。

(2)Zn的水溶液中通入SO?發(fā)生反應(yīng)：Zn+2so2=2碼。4和ZnS2C)4+2NaOH=Na2s2C)4+Zn(OH)2，制取連

二亞硫酸鈉的總化學(xué)方程式為：Zn+2SO2+2NaOH=Na2S2O4+Zn(OH)2

(3)A.將鋅粉投入水中形成懸浮液主要是為了增大接觸面，加快反應(yīng)速率，A正確；

B.向Na2s2O4溶液中加NaCl固體，使c(Na.)增大，減小Na2s2O4的溶解量，促進Na2sQ,-2應(yīng)。晶體析出，

產(chǎn)率增大，加入NaCI溶液，c(Na+)減小，減少Na2s?2H2O晶體析出，產(chǎn)率降低，B錯誤；

C.連二亞硫酸鈉易溶于水、難溶于乙醇，洗滌NazJO/ZHQ時用酒精洗滌效果比冰水好，C錯誤；

D.單向閥的主要作用是防止氧氣防倒吸進入裝置中，將連二亞硫酸鈉氧化，D正確；

故選D。

(4)制備Na2s2。/2凡。晶體，先安裝好整套裝置，并檢查裝置的氣密性-將一定量的Zn粉與蒸儲水混合

攪拌成懸濁液一28?35℃加熱條件下，向懸濁液中通入SO?至澄清一向溶液中滴加NaOH至pH在8.2?10.5

之間，過濾取濾液并加入NaCI固體，冷卻至室溫、過濾,洗滌，干燥得晶體。故答案為：a-e-g；

(5)Na2s2O4與K3[Fe(CN)6]發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)NaNzO,fNa^C\升高6價，塢Fe(CN)6fFe?+,降

1價,根據(jù)得失電子守恒，Na2S2O46K3[Fe(CN)Jn(Na2S2O4)=1n(K3[Fe(CN)J)=1x0.01Lx0.2mol/L,

m(Na2S2O4-2H2O)=nM=-x0.01x0.2x174=0.058g,Na2S2O4-2H2O晶體的純度為：竺生xlOO%=66.7%；

60.087

Na2sQ4可能被氧化成NaA。，，結(jié)晶過程中可能含有NaCI等雜質(zhì)。

2.(2022?全國?校聯(lián)考模擬預(yù)測)2022年8月7日歐盟官方公報(OJ)發(fā)布RoHS2.0修訂指令(EU)2015/863,

歐盟RoHS2.0更新終于塵埃落定，由原來的六項管控物質(zhì)變?yōu)槭椆芸匚镔|(zhì)，新增物質(zhì)中有鄰苯二甲酸二

丁酯，實驗室制備該物質(zhì)的裝置和實驗操作如下(已知鄰苯二甲酸二丁酯溫度超過180℃時易發(fā)生分解)。

實驗所需相關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如下表：

物質(zhì)摩爾質(zhì)量/(g，m。尸)密度/(g<m)沸點/℃20℃100g水中溶解質(zhì)量/g

正丁醇740.80117.67.7

乙醇460.7978.3互溶

硫酸981.83337.0互溶

鄰苯二甲酸酎1481.53284不溶

步驟一：125mL三頸燒瓶上分別裝溫度計、攪拌器、分水器及冷凝管，如圖所示;

步驟二：向三頸燒瓶內(nèi)依次加入44.4g鄰苯二甲酸酎、36.0g正丁醇、1.0mL濃硫酸；

步驟三：向分水器中加入某種試劑X,與支管□相平；

步驟四：小火加熱并不斷攪拌，溫度升高到120?130℃時，發(fā)現(xiàn)冷凝管中有正丁醇一水的共沸物蒸出，明顯

看出共沸物中的小液珠沉降至分水器的底部；

步驟五：溫度上升至145?160℃,依據(jù)相關(guān)實驗現(xiàn)象，判斷反應(yīng)停止；

步驟六：待三頸燒瓶溫度降至70℃以下時，將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，依次用15mL5%的碳酸鈉溶液與

溫?zé)岬娘柡褪雏}水，分別洗滌三次；

步驟七：將上述洗滌好的油層轉(zhuǎn)移到圓底燒瓶中，安裝減壓蒸儲裝置，收集儲分。

(1)分水器中加入某種試劑X,最好選用(填字母序號)。A.乙醇B.濃硫酸C.正

丁醇D.鄰苯二甲酸二丁酯

(2)初始階段，三頸燒瓶內(nèi)鄰苯二甲酸酊的物質(zhì)的量濃度是,(忽略混合時細(xì)微的體積變化)該實驗中

溫度計最好選擇的規(guī)格為(填字母序號)。

A.100℃B.145℃C.160℃D.200℃

(3)第五步操作中，判斷反應(yīng)停止所依據(jù)的相關(guān)實驗現(xiàn)象是o

(4)三頸燒瓶溫度降至70℃以下才進行洗滌的原因為。

(5)探究該反應(yīng)的最佳條件時，考慮僅改變鄰苯二甲酸酊和正丁醇的物質(zhì)的量之比(酸醇比)對反應(yīng)的影響，反

應(yīng)270min后，測得實驗結(jié)果如下表：

實驗序號1234

酸醇比1：2.41：3.01：3.51：4.0

收率％88.394.294.193.3

結(jié)合上述信息分析當(dāng)酸醇比小于1：3.0時，隨著正丁醇的量不斷增加，收率呈現(xiàn)上述變化的原因:

(6)第七步在進行分離油狀液體時采用減壓蒸儲裝置，其原因是。

【答案】⑴C

(2)4mol/LD

(3)當(dāng)不在有小液珠沉降至分水器的底部，水的量不在增加的時候，沒有水的生成則反應(yīng)停止

(4)酯類物質(zhì)在后續(xù)用碳酸鈉溶液洗滌，為減少皂化反應(yīng)對產(chǎn)物的影響，應(yīng)降低溫度再進行后續(xù)洗滌

(5)正丁醇的量增多會導(dǎo)致體系中核心反應(yīng)物的濃度降低，單位時間內(nèi)生成的產(chǎn)品量減少，收率降低

(6)鄰苯二甲酸二丁酯在溫度超過180c時易發(fā)生分解

【解析】鄰苯二甲酸酎、正丁醇、濃硫酸在三頸燒瓶中加熱反應(yīng)生成鄰苯二甲酸二丁酯和水，水是反應(yīng)產(chǎn)

物之一，根據(jù)平衡移動的原理，不斷從分水器下部分離出產(chǎn)物水的目的是：使平衡向生成苯二甲酸二丁酯

的方向移動，提高產(chǎn)率；水層和有機物互不相溶，當(dāng)不在有小液珠沉降至分水器的底部，水的量不在增加

的時候，則反應(yīng)停止；

(1)分水器中加入某種試劑X,最好選用正丁醇，根據(jù)冷凝管中有正丁醇一水的共沸物蒸出，明顯看出共

沸物中的小液珠沉降至分水器的底部，可知分水器是分離出水的，需要選密度小于水且與水不互溶的，故

選用正丁醇，故選C；

444g36

(2)初始階段,混合后溶液的體積為?3元扁^55+1^=75：^,鄰苯二甲酸酎的物質(zhì)的量為

陪44著4g=0.3m*則三頸燒瓶內(nèi)鄰苯二甲酸酊的物質(zhì)的量濃度f)是痔根據(jù)實驗中溫度需要

卜.升至145?160℃,所選用溫度計量程應(yīng)該略大于160℃,故該實驗中溫度計最好選擇的規(guī)格為200℃,故

選D；

(3)根據(jù)分析，當(dāng)不在有小液珠沉降至分水器的底部，水的量不在增加的時候，沒有水的生成則反應(yīng)停止；

(4)酯類物質(zhì)在后續(xù)用碳酸鈉溶液洗滌，溫度較高時酯在堿性溶液中會水解，為減少皂化反應(yīng)對產(chǎn)物的影

響，應(yīng)降低溫度再進行后續(xù)洗滌；

(5)正丁醇的量增多會導(dǎo)致體系中核心反應(yīng)物的濃度降低，單位時間內(nèi)生成的產(chǎn)品量減少，收率降低；

(6)鄰苯二甲酸二丁酯在溫度超過180℃時易發(fā)生分解,減壓蒸儲裝置可以降低鄰苯二甲酸二丁酯的沸點，

避免溫度過高造成分解使產(chǎn)率降低。

3.(2022.陜西漢中.統(tǒng)考模擬預(yù)測)實驗室模擬拉希法用氨和次氯酸鈉反應(yīng)制備期(N2HQ并探究月井的性質(zhì)。

制備裝置如圖所示。

已知：硫酸脫為無色無味鱗狀結(jié)晶或斜方結(jié)晶，微溶于冷水，易溶于熱水。

回答下列問題：

(1)裝置C中儀器b的名稱是。

(2)裝置A試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式為,儀器a的作用是o

(3)裝置B中制備股反應(yīng)的離子方程式為=

(4)上述裝置存在一處缺附，會導(dǎo)致期的產(chǎn)率降低，改進方法是。

(5)①探究性質(zhì)。取裝置B中溶液，加入適量稀硫酸振蕩，置于冰水浴冷卻，容器底部有無色晶體析出。過

濾后用洗滌，洗滌是否完成，可通過檢測洗出液中是否存在SO廣來判斷。檢測的方法是

②測定產(chǎn)品中肌的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。稱取睢裝置B中溶液，加入適量NaHCO,固體(滴定過程中，調(diào)節(jié)溶液的pH

保持在6.5左右)，加水配成100mL溶液，移取25.00mL置于錐形瓶中，并滴加2?3滴指示劑，用cmol/L的

碘溶液滴定，滴定過程中有無色無味無毒氣體產(chǎn)生。滴定過程中指示劑可選用,滴定終點

平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,產(chǎn)品中月井質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達式為o

【答案】(1)滴液恒壓漏斗

(2)2NH4Cl+Ca(OH)2三2NRT+CaCh+2H2O將氨氣通入裝置B中，且球形部分可以防止倒吸

(3)CK?+2NH3=Cr+N2H4+H2O

(4)在裝置B、C之間加裝盛有飽和食鹽水的洗氣瓶，除去氯化氫氣體

(5)冷水取最后一次洗滌液，用稀鹽酸酸化，無明顯現(xiàn)象，再滴入幾滴BaCL溶液，若沒有白色沉淀產(chǎn)生，

證明沒有so廣，說明洗滌完成，若有白色沉淀產(chǎn)生，證明有SC^-，說明洗滌未完成淀粉溶液上E%

m

【解析】實驗室模擬拉希法用氨和次氯酸鈉反應(yīng)制備脫，裝置A為生成氨氣的裝置，裝置C為生成氯氣裝

置，氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉，次氯酸鈉再和氨生成。

(1)裝置C中儀器b的名稱是滴液恒壓漏斗。

(2)裝置A中加熱NH4C1和Ca(OH)2的混合物制取氨氣，化學(xué)方程式為：2NH4Cl+Ca(OH)2三2NH3T+CaCh

+2比0；氨氣極易溶于水，儀器a的作用是將氨氣通入裝置B中，且球形部分可以防止倒吸。

(3)裝置B中氨和次氯酸鈉反應(yīng)生成脫，氮元素化合價升高，次氯酸具有氧化性則氯元素化合價降低生成

氯化鈉，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平離子方程式為：C1O+2NH3=C1+N2H4+H2OO

(4)裝置C反應(yīng)生成氯氣，濃鹽酸具有揮發(fā)性，導(dǎo)致氯氣不純，氯化氫會和裝置B中氫氧化鈉溶液反應(yīng),

導(dǎo)致股的產(chǎn)率降低，改進方法是在裝置B、C之間加裝盛有飽和食鹽水的洗氣瓶，除去氯化氫氣體。

(5)①已知硫酸陰為無色無味鱗狀結(jié)晶或斜方結(jié)晶，微溶于冷水，易溶于熱水，過濾后用冷水洗滌，洗滌

是否完成，可通過檢測洗出液中是否存在so/一來判斷，檢測的方法是：取最后一次洗滌液，用稀鹽酸酸化，

無明顯現(xiàn)象，再滴入幾滴BaCL溶液，若沒有白色沉淀產(chǎn)生，證明沒有SO廣，說明洗滌完成，若有白色沉

淀產(chǎn)生，證明有SO廣，說明洗滌未完成。②碘溶液能使淀粉變藍(lán)色，故滴定過程中指示劑可選用淀粉溶液；

滴定過程中有無色無味無毒氣氣體產(chǎn)生，碘具有氧化性，則碘和月井發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘離子和氮氣，

根據(jù)電子守恒可知，2L?4e-?N2H4,則產(chǎn)品中N2H4質(zhì)量為cVxlO-3moix±x竺箜x32g/mol=64cVxl(y3g，

225mL

質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達式為竺"a°&xioo%=8c丫％。

mm

4.(2023?北京朝陽?北京八十中校考模擬預(yù)測)某研究小組為探究飽和NaHCCh溶液中是否還能溶解少量

NaHCCh固體，設(shè)計并完成了下列實驗。

【查閱資料】

96

常溫下：Ksp(CaCO3)=4.96xl0"；Ksp(MgCO3)=6.82xl0-

+7+12

碳酸的電離常數(shù)：H2c03HCO；+HKi=4.3xl0-；HCO；，,CO；-+HK2=5.6xl0-

Mg(OH)2沉淀范圍：pH9.4~12.4

【實驗過程】

實驗

實驗操作現(xiàn)象或結(jié)論

編號

i測飽和NaHC03溶液的pHpH為8.3

向20mL飽和NaHCO3溶液中再加入少量的少量的氣體X從溶液底部固體中緩慢逸出，最

ii

NaHCO3固體，靜置24小時。終固體全部溶解，得到溶液丫

【分析解釋】

(1)用化學(xué)用語解釋飽和NaHCCh溶液pH為8.3的原因：。

(2)為探究NaHCCh固體溶解的原理，取實驗ii反應(yīng)后的氣體X和溶液Y,檢驗其成分。

a.氣體X能使澄清的石灰水變渾濁。

b.測得溶液丫的pH為8.7。

c.向溶液丫中滴加MgCb溶液，有白色沉淀生成。

d.將c的懸濁液加熱，繼續(xù)有氣體產(chǎn)生，白色沉淀不消失。

e.向2mL飽和NaHCCh溶液中加入MgCb溶液，無明顯現(xiàn)象。

f.向2mL飽和Na2cO3溶液中加入MgCb溶液，有白色沉淀生成。

①氣體X是O

②步驟d中反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

③步驟e中若用CaCb溶液代替MgCL溶液完成實驗，會觀察到白色沉淀。其原因是。

④步驟e、f的目的是。

【得出結(jié)論】

(3)通過上述實驗證明飽和NaHCCh溶液中還能溶解少量NaHCCh固體，結(jié)合化學(xué)用語解釋其原因_____。

【答案】(1)HCOj+H2O.H2CO3+0H~

+

(2)CO2MgCO,+H2O=Mg(OH)2+CO2T溶液中存在平衡HCO,CO^+H,^(CaCO3)<fcp(MgCO3),

說明Ca2+結(jié)合CO：能力比Mg?+強，所以可以得到CaCOs沉淀證明飽和NaHCO3溶液中COj離子濃度不足

以和MgCl2溶液反應(yīng)生成沉淀

(3)體系中存在平衡：2HCO,(aq),'CO^(aq)+CO2t+H2O(l),由于CO2不斷逸出，平衡正向移動，固體

溶解。

【解析】⑴NaHCCh為強堿弱酸鹽，HCO]發(fā)生水解HCOJ+H2O=H2co3+CMT,碳酸氫根也能電離，

但水解程度大于電離程度，使c(OIT)>c(H+),溶液顯堿性；故答案為HC0]+H20.,H2co3+OFT；

(2)①根據(jù)題中信息可知，氣體X能使澄清石灰水變渾濁，則氣體X為C02；故答案為C02；

②步驟c中產(chǎn)生的白色沉淀可能是Mg(OH)2,也可能是MgCCh,但根據(jù)題中所給信息可知，Mg(OH)2沉淀

范圍是9.4-12.4,而此時溶液的pH為8.7,因此白色沉淀為MgCO3,將步驟c生成的MgCCh懸濁液加熱，

繼續(xù)有氣體產(chǎn)生，由于Mg(0H)2比MgCO3更難溶，因此加熱過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

A.A.

MgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2T,^^^jMgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2T；

③HCO,既能發(fā)生電離,也能發(fā)生水解,碳酸氫鈉溶液中存在HCOj匚COj+H+,根據(jù)題中數(shù)據(jù)&p(CaCO3)

<Ksp(MgCO3),說明CaCCh比MgCCh更難溶，所以得到CaCCh沉淀；故答案為溶液中存在平衡

HCO；CO：+H+,Ksp(CaCCh)<K卯(MgCCh),說明Ca?+結(jié)合CO：能力比Mg"強，所以可以得到CaCO?

沉淀；

④步驟d和e作對照實驗，e中證明碳酸氫鈉溶液中CO；-不足以和MgCb反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀；故答案為證

明飽和NaHCO3溶液中CO：離子濃度不足以和MgCl2溶液反應(yīng)生成沉淀；

(3)根據(jù)上述分析，飽和碳酸氫鈉溶液中存在2HCOJ(aq)=COr(aq)+CO2T+H2O(l),由于CO2不斷逸

出，平衡正向移動，固體溶解，故答案為體系中存在平衡：HCOJ(aq).?CO^~(aq)+CO2T+H2O(l),由于

CO2不斷逸出，平衡正向移動，固體溶解。

5.(2023?北京順義?一模)某化學(xué)小組探究銅和稀硝酸的反應(yīng)：

資料1銅與濃度低于L5mol-L-HNO3反應(yīng)很慢，且放熱極少。

(1)實驗預(yù)測

①銅與稀HNO3反應(yīng)的離子方程式為O

②小組同學(xué)預(yù)測銅與稀HNO3的反應(yīng)速率應(yīng)逐漸減慢，其理論依據(jù)是。

(2)實驗實施

實驗I：銅絲與L35mol-LTHNC>3反應(yīng)。

實驗裝置實驗操作實驗現(xiàn)象

反應(yīng)較慢階段A：反應(yīng)前90min幾乎

在潔凈的注射器中裝入已活化銅絲2.3g,再用沒有現(xiàn)象，90min左右才有很少氣泡

產(chǎn)生(該氣體遇空氣變成紅棕色)，溶

注射器抽取1-35mol?L-HNOj25ml,同時排盡

液為淺藍(lán)色；反應(yīng)較快階段B：之后

注射器中的空氣，關(guān)閉注射器止水開關(guān)，以保

溶液逐漸變?yōu)榫G色；最后階段C：在

證銅絲與稀HN03反應(yīng)體系處于無氧環(huán)境中。

反應(yīng)結(jié)束前15min左右時，體系溶液

為深藍(lán)色。

實驗II：探究Cu與稀HNO3在無氧環(huán)境下反應(yīng)所得溶液顯綠色的原因:

操作及實驗現(xiàn)象

現(xiàn)象取不同階段的溶液進行實

實驗序驗操作

階段A溶液階段B溶液階段C溶液

號

滴加0.00Imol-U1酸性

褪色，滴6滴后溶褪色，但滴20滴后溶褪色，滴10滴后溶液

1

KMn04溶液液不褪色液仍然褪色不再褪色

2滴加3%AgNOs溶液無明顯現(xiàn)象少量淡黃色沉淀較多黃色沉淀

3滴加稀112so4溶液無明顯現(xiàn)象變藍(lán)色無明顯現(xiàn)象

資料2：

i.上述溶液中均不存在-3價的氮；AgNO2為淡黃色沉淀。

+2+-(x-2)

ii.HN。？是一種弱酸，HNO2-H+NO2；CU+XNO2Cu(NO2)(Mfe)

①通過上述實驗，證明銅與稀HNO3反應(yīng)過程中可能有HNO?生成，理由是

②分析階段B溶液呈綠色的原因.

③從平衡角度分析實驗H中，階段B溶液中滴加稀硫酸溶液由綠色變藍(lán)的原因.

④寫出銅和稀HNO,反應(yīng)的生成HNC>2的化學(xué)方程式

(3)繼續(xù)探究:

探究銅和稀HNO3反應(yīng)速率變化的原因：小組同學(xué)依據(jù)實驗I的數(shù)據(jù)，畫出銅和稀硝酸反應(yīng)的速率時間圖像

為下圖:

200

180

160

140/

d120/

^100

80/

60/

40

20___'

°0100200300400

//min

銅絲與1.35mol/L硝酸反應(yīng)生成NO

氣體總體積(F)-反應(yīng)時間⑺變化曲線圖

甲同學(xué)提出，銅與稀硝酸反應(yīng)，反應(yīng)開始較慢(階段A),后較快(階段B),可能是因為反應(yīng)生成的產(chǎn)物HNOZ

有催化作用，并通過實驗證明了自己的猜想：甲同學(xué)設(shè)計的實驗方案為o

(4)反思總結(jié)：通過上述實驗探究過程，銅和L35morLTHNC>3的反應(yīng)實際過程可能為=

【答案】(l)3Cu+8H++2NC)3=3Cu2++2NOT+4H2。隨著反應(yīng)的進行，硝酸濃度減小，反應(yīng)速率減慢

(2)在B階段和C階段，加入AgNC>3溶液，產(chǎn)生AgNO?黃色沉淀B階段產(chǎn)生HNO2,電離產(chǎn)生NO?,發(fā)生

2+

反應(yīng)；CU+XNO；CU(NOJ"2),溶液為綠色；B階段，滴加稀硫酸，c(H+)增大，HNO2-H++NO)平

衡逆向移動，使c(NO。減小，CU2++XNO；,CU(NO)2,平衡逆向移動，溶液從綠色變成藍(lán)

色CU+3HNO3=CU(NO3)2+HNO2+H2O

(3)在另一只潔凈的注射器中裝入相同質(zhì)量銅絲，再注入相同多的同濃度的稀硝酸，滴加幾滴HNO2溶液，

其余的操作與上述實驗相同，觀察現(xiàn)象；

(4)銅和稀HNO3反應(yīng)先生成少量HNO2,HNO2作催化劑，反應(yīng)速率加快生成NO越多。

+2+

【解析】(1)銅和稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H+2NO-=3CU+2NOT+4H2O,隨著反應(yīng)的進行,

硝酸濃度減小，反應(yīng)速率減慢；

(2)在B階段和C階段，加入AgNC)3溶液，產(chǎn)生AgNOz黃色沉淀，說明在反應(yīng)的過程有HNO2生成；B

階段產(chǎn)生HNC)2，電離產(chǎn)生N。；，發(fā)生反應(yīng)；Cu〃+xNOJCu(NO)g)(綠色)，所以溶液為綠色；B階

2+

段，滴加稀硫酸，c(JT)增大，HNO2.H++NO￡平衡逆向移動，使4NO?)減小，CU+XNO；.?Cu(NO)2),

平衡逆向移動，溶液從綠色變成藍(lán)色；銅和稀HNO3反應(yīng)的生成HNC)2的化學(xué)方程式為：

CU+3HNO3=CU(NO3)2+HNO,+H2O；

(3)要證明HNC)2在該反應(yīng)中作催化劑，直接加入HNC)2溶液，其他的試劑和操作和上述一樣，形成更好

的對比，所以方案設(shè)計為：在另一只潔凈的注射器中裝入相同質(zhì)量銅絲，再注入相同多的同濃度的稀硝酸，

滴加幾滴HNOz溶液，其余的操作與上述實驗相同，觀察現(xiàn)象。

(4)根據(jù)實驗現(xiàn)象和實驗探究，銅和稀HNO3反應(yīng)先生成少量HNOz，HNC)2作催化劑，反應(yīng)速率加快，

生成NO越多。

C組真題練

1.(2021?湖北?統(tǒng)考高考真題)某興趣小組為制備1—氯一2—甲基丙烷(沸點69℃),將2—甲基一1—丙醇和

POC13溶于CH2c12中，加熱回流（伴有HC1氣體產(chǎn)生）。反應(yīng)完全后倒入冰水中分解殘余的POC13,分液收集

CH2c12層，無水MgSCU干燥，過濾、蒸儲后得到目標(biāo)產(chǎn)物。上述過程中涉及的裝置或操作錯誤的是（夾持及

加熱裝置略）

【解析】A.將2-甲基-1-丙醇和POCb溶于盛在三口燒瓶中的CH2c卜中，攪拌、加熱回流（反應(yīng)裝置中的球

形冷凝管用于回流），制備產(chǎn)物，A項正確；B.產(chǎn)生的HC1可用NaOH溶液吸收，但要防止倒吸，導(dǎo)氣管

不能直接插入NaOH溶液中，B項錯誤；C.分液收集CH2ch層需用到分液漏斗，振搖時需將分液漏斗倒

轉(zhuǎn)過來，C項正確；D.蒸儲時需要用溫度計控制溫度，冷凝水從下口進、上口出，D項正確；故選B。

2.（2022?廣東?高考真題）實驗室用MnOz和濃鹽酸反應(yīng)生成CU后，按照凈化、收集、性質(zhì)檢驗及尾氣處理

的順序進行實驗。下列裝置（“一”表示氣流方向）不能達到實驗?zāi)康牡氖?/p>

【答案】D

【解析】A.濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有