2021届高三化学新题5月考点14 化学实验综合题（解析版）

考点14化学实验综合题

1.（2021.山东高三三模）氧化氢（HCN）和乙晴（CH3CN）作为重要的化工原料，在合成医药和精细化学品等领

域有广泛用途。实验室中制备氟化氢和乙月青的装置如下图所示。

回答下列问题：

（1）甲烷和氨气反应生成HCN和一种单质气体的化学方程式为

（2）实验室中制备CH4和N%的反应原理分别为：

制备CH/CH3coONa+NaOHaNa2cO3+CH4T

制备NH3（以浓氨水和生石灰为原料）：

下图所示分别为制备CH4和NH3并得到合适体积比混合气体的装置，根据上述原理选择合适的仪器并连接

成装置，则连接顺序为a—e,Tf（填接口标号）。装置E中的试剂为（选填“饱和食

盐水”、“浓硫酸”或“四氯化碳”）。装置E相当于上述图1装置中的。

图2

（3）实验过程中，选择不同的温度，对氟化氢和乙睛的选择性不同，下图所示为不同温度下甲烷的转化率

和氟化氢、乙晴的选择性关系。高温时，甲烷的转化率升高，但乙睛的选择性却降低，原因是。

实验过程中，采用不同的催化剂，HCN的产率不同，下图所示分别为不同温度，不同催化剂条件下HCN、

H2和N2的产率关系图。

(

)%

由图可知，低温条件下最适宜的催化剂为,高温条件下，选择该催化剂不如另外两种作催化剂

时HCN产率高的原因是o

【答案】CH4+NH3=HCN+3H2NH3-H2CHCaONH3T+Ca(OH),d四氯化碳气体

流量计和气体混合器高温时，甲烷和氨气反应生成氟化氢的倾向大，为主要反应Ni氮、氢两

种元素更多的转化为氮气和氢气

【分析】

甲烷和氨气在气体混合器中发生化学反应生成氟化氢和氢气，化学方程式为CH4+NH/HCN+3H2,制备

△人

CH4：CH3COONa+NaOH^=Na2CO3+CH4T,应选择A装置，制备NH3：

NH3-H20+CaO=NH3T+Ca(OH)2,因选择D装置,E装置是混合氨气和甲烷,则所选试剂不能将氨气、

甲烷溶解，所以试剂X为四氯化碳。

【详解】

(I)甲烷和氨气反应生成氟化氢和一种单质气体，推测该单质气体为氢气，根据原子守恒，该反应的化学

方程式为：CH4+NH3=HCN+3H,:

⑵浓氨水和生石灰反应生成氨气和氢氧化钙，化学方程式为：NH3-HjOCaONH^T+Ca(OH)2;

△

制备CH「CH'COONa+NaOHNa2cO3+CH4T,应选择A装置，所以a—e,,制备NH3：

NH3-H2OCaO=NH3T+Ca(OH)2,因选择D装置，所以d-f；E装置是混合氨气和甲烷，则所选试剂

不能将氨气、甲烷溶解，所以试剂X为四氯化碳；装置E相当于上述图1装置中的气体流量计和气体混合

器；

(3)由图可知，高温时，甲烷和氨气反应生成氟化氢的倾向大，为主要反应，所以高温时，甲烷的转化率

升高，但乙月青的选择性却降低；由图可知，低温条件下，Ni作催化剂条件下HCN的产率较高，所以低温条

件下最适宜的催化剂为银；高温时，Ni作催化剂，氮、氢两种兀素更多的转化为氮气和氢气，使得HCN产

率不如另外两种作催化剂时HCN产率高。

2.(2021.贵州贵阳市.高三二模)1,2-二滨乙烷在农业、医药上有多种用途，也可用作汽油抗震液中铅的消

除剂.用30ml浓硫酸、15ml95%乙醇和12.00g液澳制备1,2-二漠乙烷的原理和装置如下(加热及夹持装

置略).

170*C

第一步用乙醇制乙烯：CH3cH,OHfCH?=CH,r+H,O(加热时，浓硫酸可使乙想炭化);

浓硫酸

第二步将乙烯通入液溟：CH2=CH?+Br2T■BrCH?-CH?Br(反应放热).

浓硫酸与乙醇

当的混合液

有关数据列表如下:

95%乙醇1,2-二漠乙烷液滨

状态无色液体无色液体深红棕色液体

密度/(g-crrT，0.812.22.91

沸点/(℃)78.513258.8

熔点/(℃)-1309-7.2

回答下列问题:

(1)装置A用于制备乙烯，仪器a的名称为.

(2)装置B是安全瓶，可监测实验进行时D中是否发生堵塞，若发生堵塞，装置B的玻璃管中可能出现的

现象是.

(3)装置C中盛装的是NaOH溶液，若没有装置C,装置D中还可能发生反应的化学方程式为—；装

置C与D之间可增加一个盛装品红溶液的试剂瓶，目的是.

(4)装置D中试管和烧杯内水的作用分别是、.

(5)反应结束后，将粗产物依次用10%的氢氧化钠溶液和水洗涤，选用以下实验仪器(填编号)进行分

离后加入无水氧化钙干燥，静置一段时间后弃去氯化钙，最终经(填实验操作名称)得到产品1128g.

①A□

③④

(6)本次实验中，1,2-二漠乙烷的产率为.

【答案】蒸储烧瓶玻璃管中的液面上升Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4验证二氧化硫是否

被除尽液封降温②④蒸储80%

【分析】

利用乙醉的消去反应制备乙烯，装置B是安全瓶，监测实验进行时D中是否发生堵塞，制备过程中可能产

生杂质气体CO2和SO2,干扰乙烯与澳的反应，所以利用装置C将其除去，D中反应生成1,2-二溟乙烷,

装置E进行尾气吸收，据此分析答题。

【详解】

(1)观察仪器a的结构特征可知，仪器a为蒸储烧瓶，故答案为：蒸储烧瓶；

(2)如果实验进行时D中发生气路堵塞，B中气体增多压强增大，将B中水压入长玻璃管内，所以玻璃观

内液面上升，故答案为：玻璃管中的液面上升；

(3)浓硫酸有脱水性可以将乙醇脱水碳化，单质碳可以和浓硫酸发生下述反应

A

C+2H2so4(浓)=CC>2t+2SO2T+2H2O•装置C中盛装的是NaOH溶液，可以将CO2和SO?气体吸

收，若没有装置C,SO2和Br,发生下述反应Br2+SO,+2H,O=2HBr+H,SO4,装置C吸收SO,,装置

C与D之间增加一个盛装品红溶液的试剂瓶可以检验二氧化硫是否被除尽，故答案为:

Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；验证二氧化硫是否被除尽；

（4）溪单质易挥发，试管内水的作用为形成液封，防止澳的挥发，浪和乙烯的反应放热，需要对装置冷却

降温进而防止嗅的挥发，故答案为：液封；降温；

（5）生成的1,2-二澳乙烷与水不互溶，分离方法为分液，选择实验仪器分液漏斗和烧杯，分离后加入无

水氧化钙干燥，静置一段时间后弃去氯化钙，继续用蒸储实验方法得到纯净产品，故答案为：②④；蒸储；

⑹依据题中信息可计算出单质溪和乙醇的物质的量如下…的）=送篙=。。75mo1,

n（CH3cH2OH）==o.25mol,由反应CH3cH20HCH?=CH2T+H20和

CH?=CH2+Br2T■BrCHz-CHzBr可知Bq少量，用Bq来计算1,2-二澳乙烷

的理论产量为n（l,2-二澳乙烷）=0.075mol,所以1,2-二澳乙烷的产率

0.075molx188g-mol1

=80%,故答案为80%。

14.1g

3.（2021•江西新余市•高三二模）硫氧化钾（KSCN）俗称玫瑰红酸钾，是一种用途广泛的化学药品。实验室模

拟工业制备硫氟化钾的实验装置如下图所示：

已知：①CS?不溶于水，密度比水的大；②NH,不溶于CS?；③三颈烧瓶内盛放有CS?、水和催化剂。

回答下列问题：

（1）制备NH《SCN溶液：

①实验前，经检验装置的气密性良好。其中装置B中的试剂是。三颈烧瓶的下层CS?液体必须浸没

导气管口，目的是。

②实验开始时，打开K「加热装置A、D,使A中产生的气体缓缓通入D中，发生反应

CS2+3NH3——黑需一＞NH„SCN+NHdHS（该反应比较缓慢）至CS?消失。

（2）制备KSCN溶液:

①熄灭A处的酒精灯，关闭K”移开水浴，将装置D继续加热至105C,当NH4Hs完全分解后

（NH4HS=H2ST+NH3T）,打开K2,继续保持液温105℃,缓缓滴入适量的KOH溶液，发生反应的化

学方程式为。

②使用KOH溶液会使产品KSCN固体中混有较多的K2s,工业上用相同浓度的K2cO3溶液替换KOH溶

液，除了原料成本因素外，优点是。

③装置E的作用是o

（3）制备KSCN晶体：先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再减压______、、过滤、洗涤、干燥，得

到硫氟化钾晶体。

（4）测定晶体中KSCN的含量：称取10.0g样品，配成1000mL溶液。量取20.00mL溶液于锥形瓶中，加

入适量稀硝酸，再加入几滴Fe（NOJ3溶液作指示剂，用O.lOOOmoLLTAgNO,标准溶液滴定，达到滴定

终点时消耗AgNO3,标准溶液20.00mL。

①滴定时发生的反应：SCN-+Ag+=AgSCNJ（白色）。则判断到达滴定终点的方法是。

②晶体中KSCN的质量分数为（计算结果精确至0.1%）。

【答案】碱石灰使反应物NH3和CS?充分接触，并防止发生倒吸

NH.SCN+KOHAKSCN+NH.T+H2OK2CO3能与NH4SCN反应产生更多CO2和NH3气体,

有利于残留在装置中的H2s逸出除去反应过程中产生的H2s和NH3,以免污染环境蒸发浓缩

冷却结晶滴入最后一滴AgN。?溶液时，红色恰好褪去，且半分钟内颜色不恢复97.0%

【分析】

由实验装置图可知，装置A中氯化铁固体和消石灰共热反应制备氨气，装置B中盛有的碱石灰用于干燥氨

气，装置C中盛有的二硫化碳用于观察氨气的逸出，起到控制装置A的加热温度，调节氨气速率的作用，

装置D中先发生的反应为在催化剂作用下，氨气与二硫化碳在水浴加热条件下发生反应用于制备硫氟化铉,

待除去反应生成的硫氢化钱后，再发生硫氟化铉与氢氧化钾溶液共热的反应用于制备硫氟化钾，装置E中

盛有的酸性重铭酸钾溶液用于吸收氨气和硫化氢气体，防止污染环境，其中多孔球泡能起到防止倒吸的作

用。

【详解】

（1）由分析可知，装置B中盛有的碱石灰用于干燥氧气；由相似相溶原理可知，氨气易溶丁•水、不易溶于

二硫化碳，则制备硫氟化镂时，为了使反应物充分接触，防止发生倒吸，三颈烧瓶的下层二硫化碳液体必

须浸没导气管口，故答案为：碱石灰；使反应物NH3和CS2充分接触，并防止发生倒吸；

(2)①由题意可知，缓缓滴入适量的氢氧化钾溶液发生的反应为氢氧化钾溶液与硫氟化钱共热反应生成硫

氟化钾、氨气和水，反应的化学方程式为NH,SCN+KOH△KSCN+NHj+HQ,故答案为：

NH.SCN+KOHAKSCN+NH,T+H2O；

②与氢氧化钾溶液相比，相同浓度的碳酸钾溶液除了价格便宜外，溶液的碱性弱于氢氧化钾溶液，与硫鼠

化钱共热反应时，能生成二氧化碳和氨气，有利于残留在装置中的硫化氢气体逸出，减少硫化钾的生成，

故答案为：K2c。3能与NH4SCN反应产生更多C()2和NH3气体，有利于残留在装置中的H2s逸出；

③由分析可知，装置E中盛有的酸性重铭酸钾溶液用于吸收氨气和硫化氢气体，防止污染环境，故答案为：

除去反应过程中产生的H2s和NH3,以免污染环境；

(3)制备硫氟化钾晶体的操作为先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再将所得滤液减压蒸发浓缩、冷却结晶、

过滤、洗涤、干燥，得到硫氟化钾晶体，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；

(4)①由题意可知，硫氟酸根离子与铁离子发生显示反应，使溶液呈红色，当溶液中硫氟酸根离子完全反

应时，溶液红色会褪去，则判断到达滴定终点的方法为滴入最后一滴硝酸银溶液时，红色恰好褪去，且半

分钟内颜色不恢复，故答案为：滴入最后一滴AgNC)3溶液时，红色恰好褪去，且半分钟内颜色不恢复;

②由滴定消耗O.IOOOmol/L硝酸银溶液的体积为20.00mL可知，10.0g样品中硫氟化钾的质量分数为

0.1000mol/Lx0.0200Lx500x97g/mol

xl00%=97.0%,故答案为:97.0%o

4.(2021•江西萍乡市•高三二模)二氯化帆(VC12)有强吸湿性和强还原性，熔点为425℃、沸点900℃,是制

备多种医药、催化剂、含钿化合物的中间体。有以下两种方案制备VC12：

方案一：V2O56"01/L盐酸溶淞和Zn溶液

方案二：在800C的N2流中VCb分解

(1)请写出方案一的化学方程式：_o

(2)某学习小组在实验室用方案二制备VC12并检验其气体产物02。

请回答下列问题：

①按气流方向，上述装置合理的连接顺序为AT_（用大写字母填空）。

②焦性没食子酸溶液的作用是—O

③实验过程中需持续通入空气，其作用为一。

④实验后，选用D中所得溶液和其他合理试剂，设计实验方案证明C处有C12生成—o

（3）测定产品纯度：实验后产品中只混有少量VCb杂质。称量1.3775g样品，充分溶于水中，调pH后滴

加NazCrCU作指示剂，用0.500molL」AgN03标准溶液滴定Ch达到滴定终点时消耗标准液体积为

46.00mL（Ag2CrO4为砖红色沉淀，杂质不参加反应）。

①滴定终点的现象为一。

②产品中VCb的物质的量分数为一。（保留3位有效数字）

（4）钮元素的常见离子有V2+、V3+、V02+、V0；,小组同学进一步用如图所示装置验证还原性V2+强于

V02+。接通电路后，能观察到的实验现象是一o

W+/V2+voj/vy

酸性溶液酸性溶液

【答案】V2O5+3Zn+10HCl=2VCh+3ZnC12+5H2OECBD除去空气中的氧气，防止氧化VCb及时

带走产生的Cb,防止氧化VCb取D中溶液少量，调节溶液的pH后，滴加几滴石蕊溶液，石蕊溶液最

终褪色。（或取少许D中溶液，向其中滴加硝酸至溶液显酸性，再加入几滴硝酸银溶液，有白色沉淀生成）

滴入最后滴AgNCh溶液，有砖红色沉淀生成，且半分钟内沉淀颜色不发生变化90.9%（或0.909）左

边溶液由紫色变为绿色，右边溶液由黄色变为蓝色，电流计指针偏转

【分析】

用方案二制备VC12并检验其气体产物CL,装置A用于产生氮气，B装置用于隔离、防止D装置中的水蒸

气进入C装置而干扰实验，生成的氯气有毒，常用NaOH溶液吸收处理，据此分析解答；测定产品纯度：

样品溶于水，充分水解生成Ch加入NazCrO」作指示剂，开始有白色AgCl沉淀生成，当加入的AgNCh标

准溶液过量时，牛.成砖红色Ag2CrO4沉淀，表明反应达到滴定终点；根据Cl、Ag原子守恒分析计算；该装

置为原电池，还原性V2+强于V02+,接通电路后，V0；转化为VO2+,发生还原反应，V2+转化为V3+,发生

氧化反应，据此分析解答。

【详解】

(1)方案一中V2O5与锌和盐酸反应生成了VCh,V的化合价降低，锌的化合价升高，应该还生成了ZnCh,

反应的化学方程式为V2O5+3Zn+10HCl=2VC12+3ZnC12+5H9,故答案为：

V2O5+3Zn+10HCl=2VCl2+3ZnCl2+5H2O：

(2)①装置A用于制备氮气，用E装置的碱石灰干燥氮气，C装置中进行VC13分解制备VCb,B装置用

于隔离、防止D装置中的水蒸气进入C装置而干扰实验，但E、B装置不能互换，因为C12能与碱石灰反应，

VCb分解生成的氯气有毒，常用NaOH溶液吸收处理，所以按气流方向，装置合理的连接顺序为AECBD,

故答案为：ECBD：

②空气中含有氧气，二氯化帆(VC1»有强还原性，焦性没食子酸可以除去空气中的氧气，故答案为：除去空

气中的氧气，防止氧化VC12；

③由题意可知，二氯化钢(VC12)有强还原性，VC13分解生成的C12具有强氧化性，二者可反应，所以实验过

程中需持续通入N2,将生成的C12及时吹出，防止VC12被氧化，故答案为：及时将生成的C12吹出，防止

VC12被氧化：

④氯气能与NaOH溶液反应生成NaClO,只要证明D的溶液中含有NaClO,即可证明C处有CI2生成，实

验方案设计为：取D中溶液少量，调节pH后滴加几滴石蕊溶液，石蕊溶液褪色，故答案为：取D中溶液

少量，调节pH后滴加几滴石蕊溶液，石蕊溶液褪色；

(3)①滴定终点时，氯离子完全反应，滴入最后一滴AgNCh标准液生成AgzCrCU破红色沉淀，且半分钟内

沉淀颜色不发生变化，故答案为：滴入最后一滴AgNO3标准液，有砖红色沉淀生成，且半分钟内沉淀颜色

不发生变化；

②设所取样品中VCb与VCL的物质的量分别为x、y,根据Cl、Ag原子守恒有VC13〜3AgCl〜3AgNC>3、

VCI2〜2AgCl〜2AgNC>3,则I57.5x+I22y=1.3775,3x+2y=O.5(XWxO.O46=O.O23,解得x=0.001mol、y=0.01moL

即产品中VCb与VCI2的物质的量之比为x:y=l:10,则产品中VCb的物质的量分数为，^xl00%=90.9%,

故答案为：90.9%；

(4)该装置为原电池，还原性V2+强于VO2+,接通电路后，左侧V2+转化为V3+,发生氧化反应，左侧电

极为负极，右侧VO；转化为VCP,发生还原反应，右侧电极为正极，因此观察到的实验现象是左边溶液由

紫色变为绿色，右边溶液由黄色变为蓝色，电流计指针偏转，故答案为：左边溶液由紫色变为绿色，右边

溶液由黄色变为蓝色，电流计指针偏转。

5.（2021•天津南开中学高三二模）一水硫酸四氨合铜晶体［CU（NH3）4SO#H2O,相对分子质量为246］是一种

重要的染料及农药中间体。常温下该物质可溶于水，难溶于乙醇。某化学兴趣小组通过以下实验制备一水

硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。回答相关问题：

I.实验室制取CuSO」溶液

方案i：铜与浓硫酸加热制备。

方案ii：将铜粉在空气中充分加热至完全变黑，再加稀硫酸即可得到硫酸铜溶液。

（1）请写出方案i反应的化学方程式,其缺点是（写1点）。

（2）实际生产中方案ii常常有紫红色固体未反应，猜想原因可能是o

（3）基于此，实验进行了改进，其中一种方案是在硫酸和铜的反应容器中滴加H2O2溶液，观察到的现象

是（写1点）。H2O2的沸点为150.2℃。为加快反应需要提高H2O2溶液的浓度，可通过下图将

H2O2稀溶液浓缩，增加减压设备的目的是。

n.--水硫酸四氨合铜晶体的制备

（4）硫酸铜溶液含有一定的硫酸，呈酸性，加入适量NH3H2O调节溶液pH,产生浅蓝色沉淀，已知其成

分为CU2（OH）2SO4,试写出生成此沉淀的离子反应方程式o

（5）继续滴加NH3H2O,会转化成深蓝色溶液。从深蓝色溶液中析出深蓝色晶体的简便实验是滴加

III.产品纯度的测定

（6）精确称取mg晶体，加适量水溶解，然后逐滴加入足量NaOH溶液，通入水蒸气将氨全部蒸出，用

VimLO.200moi的盐酸完全吸收。以甲基橙作指示剂，用OZOOmolLNaOH标准溶液滴定过剩的HC1,

到终点时消耗V2mLNaOH溶液。产品纯度的表达式为。

加热

【答案】Cu+2H2so4（浓）CuSO4+SO2T+2H2O会产生有污染的SO2气体（或硫酸利用率比较低或

不节能)表面生成的CuO阻止内部铜与02接触或反应铜溶解、溶液变蓝、产生气泡降低水的

2+U

沸点，避免H2O2分解2Cu+2NH3H2O+SO^=C2(OH)2SO41+2NH；乙醇1-23(VI-V2)%

4m

【详解】

力口热

(1)方案i铜与浓硫酸加热生成硫酸铜、二氧化硫、水，反应的化学方程式Cu+2H2s0“浓)CuSO4+

SO2T+2H2O,反应生成有毒的SO2气体，污染空气，硫酸利用率比较低；

(2)表面生成的CuO阻止内部铜与Ch接触，所以方案ii常常有紫红色固体未反应；

(3)硫酸和铜的反应容器中滴加H2O2溶液，发生反应C11+H2O2+H2so户C11SO4+2H2O,2H2O2=2H2O+O2,

观察到的现象是铜溶解、溶液变蓝、产生气泡。为加快反应需要提高H2O2溶液的浓度，可将H2O2稀溶液

浓缩，比02加热易分解，增加减压设备的目的是降低水的沸点，避免H2O2分解。

2+

(4)硫酸铜溶液加入适量NH3H2O调节溶液pH,产生Cu2(0H)2s04和硫酸镂，反应的离子方程式是2Cu+

2NH3H2O+SO4=CU2(OH)2SO4+2NH:。

(5)Cu(NH3)4SO,H2O难溶于乙醇，从深蓝色溶液中滴加乙醇会析出深蓝色晶体：

<6)VzmLO.200moiLNaOH标准溶液消耗盐酸的物质的量是2VaxlOlol,氨气消耗盐酸的物质的量是

44

(2ViX10--2V2xl0-)mol,则氨气的物质的量是(2VixI0,2V2X10")mol,根据N元素守恒，Cu(NH3)4SO4H2。

的物质的量是J2V产品纯度的表达式为

4

-4

(Y「M)*IOmolx246g/mol1.23(V,-V2)o

-2---------------------------------x100%=%°

mg

【点睛】

本题以制备一水硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度为载体，考查化学实验能力，明确实验目的和实验原理是

解题关键，掌握常见元素化合物的性质，注意题目信息的提取和应用。

6.(2021•四川高三三模)某化学小组用下列装置制备氨基甲酸镂(NH2COONH4),其反应原理为：2NH3(g)

+CO2(g)=NH2COONH4(s)△H<0.已知：氨基甲酸镂难溶于四氯化碳：易水解生成碳酸氢镀，受热分解可生

成尿素。

试回答下列问题:

(1)A装置中m仪器的名称是；C装置中橡皮管的作用是；试剂x可以是

(2)用上述装置制取氨基甲酸镀，装置正确连接顺序是：。

(3)反应时，为了提高氨基甲酸镀的产量，三颈烧瓶应放置在__________(填“热水浴''或"冷水浴”)中；装

置E中浸有稀H2so4的棉花作用是。

(4)反应在CC14的液体中进行的原因是o

(5)实验制备过程中为了提高氨基甲酸镂纯度，请提出合理措施(写两条)。

【答案】分液漏斗平衡气压，便于液体顺利流下防漏气生石灰或碱石灰或氢氧化钠

C-F—BD-A(或A-DB-F—C)冷水浴吸收氨防止污染空气使氨基甲酸镂从四氯化碳

中析出，隔绝水试剂和仪器尽量避免与水接触;控制适宜温度防分解

【分析】

制备氨基甲酸的NH2coONH4),其反应原理为：2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s),制得的氨要干燥，装

置连接应为A-D,再连接E；制得的C02要用饱和NaHCCh溶液除去挥发出的HCI,再干燥，装置连接应

为C-F-B,最后连接E,结合信息分析解答。

【详解】

(1)A装置中m仪器是滴加浓氨水仪器：分液漏斗；橡皮管可以使分液漏斗液面上方和锥形瓶液面上方气

体相通，平衡气压，便于液体顺利流下，同时防止漏气；浓氨水制氨，x试剂可以是生石灰或碱石灰或氢氧

化钠；

(2)制得的氨要干燥，装置连接应为ATD,再连接E；制得的CO?耍用饱和NaHCCh溶液除去挥发出的

HC1,再干燥，装置连接应为CTFTB,最后连接E；

(3)氨基甲酸镣受热易分解，且制备为放热反应，装置应放在冷水浴中进行；氨的密度比空气小，通入装

置E中易逸出，用浸有稀H2sCU棉花吸收多余的氨，防止污染空气：

(4)氨基甲酸铉不溶于四氯化碳，有利于从四氯化碳中析出；隔绝水，防水解：

(5)据题意氨基甲酸钱易水解生成碳酸氢铉，受热分解易生成尿素，为了制较纯的氨基甲酸镀应保证试剂和

仪器尽量避免与水接触以及控制适宜温度。

7.(2021•重庆高三三模)实验室制备氧钮(IV)碱式碳酸镀晶体｛(NH4)5[(VO)6(CCh)4(OH)9：H0H2O｝的实验步

骤如图：

Mosd9Livoa溶液|步骤I步骤无南轨(W)碱式碳酸镀晶体|

I.向V2O5中加入足量盐酸酸化的N2H«2HC1溶液，微沸数分钟。

II.把制得的VOCb溶液缓慢加入到足量NFUHCCh溶液，有气泡产生并析出紫红色晶体。

HI.反应结束后抽滤，用饱和NH4HCO3溶液洗涤3次，再用无水乙醇洗涤2次，静置一段时间后得到产品。

请回答下列问题：

(1)步骤I中生成了一种空气中的主要气体，写出该步骤反应的化学方程式—。

(2)已知VO?+能被0?氧化，步骤H可在如图装置中进行(夹持仪器略去)，利用A中反应产生的气体将C

②装置B的作用是一。

(3)步骤H中洗涤操作选择饱和NH4HCO3的原因是一，用无水乙醇洗涤的目的是一，检验用饱和

NH4HCO3溶液洗涤沉淀是否干净的操作是一«

(4)称量mg产品，用KMnO4溶液氧化，再除去多余的KMnO”方法略)，最后用cmol/L(NH4)2Fe(SC)4)2标

2++2+3+

准溶液滴定至终点(滴定过程只发生反应VO：+Fe+2H=VO+Fe+H2O),消耗标准溶液的体积为VmL,

产品中锐的质量分数为一％(用含有m、c、V的式子表示)。

若实验测得锐的质量分数偏大，则可能的原因—o

A.(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液被氧化

B.滴定终点时仰视读数

C.滴定终点时俯视读数

微沸

［答案】N2H4-2HC1+2V2O5+6HCIN2T+4VoeI2+6H2O长颈漏斗除去CO2中的HC1气体

抑制氧钮(IV)碱式碳酸镀晶体的溶解，减少固体流失洗去固体表面的水和NH4HCO3取最后一次洗

5IcV

涤液于试管中，加入适量硝酸酸化的AgNCh溶液，若不产生白色沉淀，则证明洗涤干净-——AB

m

【分析】

实验室以V2O5为原料制备氧机(IV)碱式碳酸较晶体，其流程为：V2O5与6moi/L的HC1、N2H"HCI反应制

取VOCh溶液，VOCb溶液再与NH4HCO3溶液反应即可制得氧钮(W)碱式碳酸钱晶体；

【详解】

(1)步骤I中生成了一种空气中的主要气体是N2,该步骤反应的化学方程式为：

N2H4-2HC1+2V2O5+6HCIN2T+4Voe卜+6比0

(2)①该仪器是长颈漏斗②A装置用于制备二氧化碳，是用碳酸钙固体和稀盐酸制备，产生二氧化碳的同

时，会产生HC1杂质，对后续实验产生影响，故B的作用是除去二氧化碳中的HC1杂质；

(3)选择饱和碳酸氢钠的原因是抑制氧钮(N)碱式碳酸镀晶体的溶解，减少固体流失；用无水乙醇洗涤是

为了洗去固体表面的水和NH4HCO3,乙醇具有挥发性，能最大程度减少杂质的存在；检验第一次沉淀洗涤

干净即在检验是否存在Ch操作是：取最后一次洗涤液于试管中，加入适量硝酸酸化的AgNCh溶液，若不

产生白色沉淀，则证明洗涤干净；

2+2+-32+

(4)根据反应VO；+Fe2++2H+=VG>2++Fe3++H2。可知，n(VO)=n(Fe)=cVx10mol,n(V)=n(V0),

5IcV

m(V)=51xcVxlO-3,则钮的质量分数为二——%；A.(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液被氧化，则还原能力降低，滴

m

定时消耗的标准溶液体积偏大，会使测定结果偏高，A正确；

B.滴定终点时仰视读数，则会导致记录的消耗标准液的体积偏高，最后导致测定结果偏高，B正确；

C.滴定终点时俯视读数，则会导致记录的消耗标准液的体积偏低，最后导致测定结果偏低，C错误。

故选：AB»

8.(2021•江西九江市•高三一模)CaS微溶于水，常用于制发光漆，还用于医药工业、重金属处理及环保中。

可用硫酸钙与焦炭高温反应制备，主反应CaS04(s)+4C(s)CaS(s)+4C0(g),该反应过程中还可能产

生S0?、CO?、CaO等副产物。某兴趣小组为了探究该反应的总化学方程式，设计了如图所示的实验装置［图

中所用试剂均为足量，假设产生的气体在相应的装置中完全反应，C0不与酸性KMn。,溶液反应］

(1)仪器D的名称；实验开始前要通入N?的目的是。

(2)长颈斗的作用是。

(3)B中溶液颜色变浅，写出其中反应的离子方程式o

(4)能说明产物中有CO的实验现象是。

(5)取A中少量剩余固体溶于水，并不断搅拌一段时间后有淡黄色浑浊出现，请解释产生该现象的原因

(6)如果实验前后B、C、E装置的质量变化分别为增重1.28g,增重0.44g,减轻0.64g,忽略装置中原有

的CO”则硫酸钙与焦炭高温焙烧时发生的总化学方程式为；若反应后不通入N2,则计算出的CaS

的化学计量数(填“偏大”“偏小”“无影响”或“无法确定

【答案】(球形)干燥管将装置中的空气排尽，以免干扰实验防止堵塞(或平衡压强)

2++

2MnO；+5SO2+2H2O=2Mn+5SO^'+4HE中出现红色固体，F中澄清石灰水变浑浊负二价的

3CaS0+5C曜遮CaS+2S0,t+C0J+4C0t+2CaO

硫被。2氧化为硫单质无法确定

【分析】

装置A发生反应CaSO/s)+4C(s)CaS(s)+4C0(g),副产物SO2进入装置B与酸性高钵酸钾溶液反

应，离子方程式为2MnC)4+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO：+4H+,用装置C的NaOH溶液除去副产物CO?,

经碱石灰干燥水，再用CO气体还原CuO得到Cu和CO?,观察到装置E中出现红色固体，F中澄清石灰水

变浑浊。

【详解】

(1)仪器D的名称(球形)干燥管，实验开始前要通入N?的目的是：将装置中的空气排尽，以免干扰实验；

(2)长颈斗的作用是防止堵塞(或平衡压强);

(3)装置B是SO?和酸性高镒酸钾溶液反应，溶液颜色变浅，反应的离子方程式:

2++

2MnO4+5SO,+2H2O=2Mn+5SO4+4H；

(4)CO气体还原CuO得到Cu和CO2,能说明产物中有CO的实验现象是：E中出现红色固体，F中澄清

石灰水变浑浊；

(5)反应产物有硫化钙，负二价的硫被。2氧化为硫单质，则溶液呈黄色；

(6)B装置增重的为SO2质量，C增豆的为CO2质量，E减轻的质量是少去的氧，CuO+CO=Cu+CO2,可

64g

得n(SO2)=F=7^^7=0。2mol,n(CO2)==0.01mol,n(CO)=,^=0.04mol,三种气体

M64g/mol44g/mol16g/mol

的化学计量数之比为2:1:4,根据化合价升降配平化学方程式：

3CaS0+5C-CaS+2S0„t+CO„t+4C0t+2CaO,若反应后不通入N,,则反应产生的气体无法称量，

则计算出的CaS的化学计量数无法确定。

9.(2021.浙江高三三模)KIO?是常见的食盐加碘剂，某小组制备KE)：晶体的流程如下，请回答：

做静置

网网乙醛.单KCIO,£智KH(IO)热水溶解冷却结晶KIO.

质晶体一晶体

幄放液I氧化萃取於第娜凝iing碱中和抽滤

①②③氧化⑤⑥⑦洗涤干燥

④⑧

++

合成反应：3I2+5ClO；+3H2O=6IO；+6H+5Cr；C1O；+5C1+6H=3C12T+3H2O

+

滴定反应：IO3+5I+6H=3I2+3H2O；I2+2S2O^=S40^+2f»

已知：①碘易溶于乙酸；乙醛微溶于水，沸点345C,密度0.714g/cm,易燃。

②KI。：在水中的溶解度：20℃为8.1g,80°。为21.8g；KIO,难溶于乙醇。

(1)步骤③蒸储，最适合的装置图为o

（2）步骤④加硝酸酸化至pH=l~2,pH过高或过低将导致产率降低，原因是；用带磁力搅

拌的电热套控温85℃加热约lh,判断氧化反应已完全的方法是。

（3）下列说法不巧砸的是。

A.步骤⑤逐氯，可用升温煮沸的方法或加入适量KI作还原剂

B.步骤⑦中和，可加入烧碱至溶液能使酚配变色为止

C.步骤⑧静置，自然冷却结晶，可获得较大晶粒，便于抽滤

D.步骤⑧后，往滤液中加入一定量乙醇，再次抽滤，可提高产品收率

（4）步骤②用乙醛萃取能减少蒸得时碘的损失，但要特别注意安全。从下列选项中选出合理的操作（不能重

复使用）并排序：a——>b一>TTTT分液，保留上

层。

a.涂凡士林并检漏；b.往分液漏斗中转移溶液：c.置于铁架台的铁圈上静置分层；d.加入50mL乙醛

（1次萃取）；e.将50mL乙醛分批加入（3次萃取）；f.右手压住玻璃塞，左手握住旋塞；g.左手压住玻

璃塞，右手握住旋塞；h.尖嘴朝下，同向摇动使溶液旋转，取出玻璃塞放气（重复几次）：i.尖嘴朝上（倒转45°）,

振荡几次，打开旋塞放气（重复几次）。

（5）为了测定KI。?产品的纯度，可采用碘量法滴定。准确称取LOOOg产品，配制成250mL溶液，用移

液管移取25.00mL溶液于碘里胆（如图）中，加稀硫酸酸化，再加入足量KI溶液充分反应，加淀粉指示剂，

用（）」（）（）（）mol-r'Na2s2O3标准溶液滴定，平行测定几次。该小组测得产品中KIO3的质量分数为1（X13%,

在确认滴定操作无误的情况下，原因可能是o

(6)某同学查询到资料：L的乙醛溶液在紫外光区有强烈吸收，可与标准溶液系列进行比色定量分析.若

用该方法测定产品的纯度，需要用到的关键设备是o

【答案】DpH过高，KCIO3的氧化性不足，反应慢不利于生成KH(IC)3)2；pH过低，CIO：与c「反

应产生大量CL反应液褪色ABefIc滴定摇动锥形瓶时，过量「被空气氧化成

“(或含有KCIO3杂质)(紫外)分光光度计

【分析】

海带灰浸取液中含碘离子，在酸性条件下被过氧化氢氧化为碘单质，从水溶液中分离碘可采用乙醛萃取、

经分液后得到有机层，蒸镭碘的乙醛溶液，得到碘单质，乙醛易燃，故实验过程要避免明火，碘单质在酸

性条件下为氧化为碘酸根、反应过程中存在副反应生成氯气，经过逐氯，冷却结晶、过滤得到KH(K)3)2,

过滤得到KH(K)3)2,经热水溶解、中和后得到KIO,,利用碘酸钾的溶解度随温度升高增幅较大、采用

冷却结晶、过滤得到碘酸钾。KK)3难溶于乙醇、滤液中的碘酸钾可通过加酒精而析出，能提高产量。

【详解】

(1)步骤③要蒸储碘的乙醛溶液，已知乙醛沸点34.5℃,易燃，故蒸储时要避免明火、采用水浴加热能使

混合物受热均匀、温度易于控制，能顺利蒸储出乙醛、收集装置能避免乙处挥发到空气中、且能进行尾气

处理，则最适合的装置图为D。

A

(2)己知氯酸根能将碘单质氧化为碘酸根离子，反应的方程式为3l2+5ClO；+3H2O=6IO；+6H+++5Cr,

还原产物氯离子在酸性条件下能和氯酸根发生归中反应生成氯气：C1O!+5C「+6H+=3C12T+3H2。，则

步骤④需加硝酸酸化至pH=l~2,pH过高或过低将导致产率降低，原因是：pH过高，KCIO3的氧化性

不足，反应慢不利于生成KH(K)3)2；pH过低，CIO3与C「反应产生大量cu；碘水呈棕黄色，氯气在加

热条件下难溶于酸性溶液中，则，用带磁力搅拌的电热套控温85℃加热反应过程中，溶液颜色逐渐变浅，

判断氧化反应己完全的方法是反应液褪色。

(3)A.氯气在水中的溶解度随温度升高而降低、氯气具有氧化性，能氧化KI,但氧化产物可以为碘、碘

酸钾等，会引入新杂质，故A不正确：

B.KH(IC)3)2呈酸性，加入烧碱发生中和反应得到步骤KK)3呈中性，pH大于8.2时酚酰变浅红色，则碱

己过量，故B不正确;

C.因为缓慢冷却时间较长会得到较大颗粒晶体，便于抽滤，急速冷却得到的晶体颗粒较小，故c正确；

D.已知KI。?在水中的溶解度：20℃为&lg,80℃为21.8g；KI。：难溶于乙醇。

步骤⑧后，往滤液中加入一定量乙爵，能析出碘酸钾晶体，再次抽滤，可提高产品收率，故D正确；

说法不乖顿的是AB,

（4）用乙醛萃取的水层的振荡操作是：选用经过检验是步漏液的分液漏斗，往分液漏斗中转移溶液，右手

压住玻璃塞、左手握住旋塞、将分液漏斗倒转过来，用力振荡，将下部支管斜向上方即尖嘴朝上（倒转45°），

旋开旋塞放气，重复几次步骤，则②用乙醛萃取的合理的操作顺序为：a——>b——>e-f-i-c一分液,

保留上层。

+

（5）用碘量法测定KK）3产品的纯度，反应原理为：1。3+5I+6H=3I2+3H2O和I2+2S2O^'=S40；+2F,

则得到关系式：KIO3-IO--3I2-6Na2S2O3,现在测得产品中KIO3的质量分数为100.3%,又知滴定

操作无误，则实验过程中有其它途径生成了碘单质或有其它能消耗硫代硫酸钠的杂质存在，原因可能是滴

定摇动锥形瓶时，过量F被空气氧化成L（或含有KC1O,杂质）。

（6）已知匕的乙醛溶液在紫外光区有强烈吸收，可与标准溶液系列进行。可用比色定量分析法测定产品的

纯度，需要用到的关键设备是（紫外）分光光度计。

10.（2021.河南高三三模）苯乙酮既可用于制香皂和香烟，也可用作纤维素脂和树脂等的溶剂。实验室以苯

和乙酎为原料制备苯乙酮:

CH3COOH+A1C13——XZH3COOAICI2+HCIT等副反应发生，实验装置见下图，相关物质的沸点见下

表。

物质苯苯乙酮乙酸乙酎

沸点/C80.1202117.9139.8

实验步骤如下：

步骤1:在三颈烧瓶中按一定配比将苯和研碎的无水氯化铝粉末充分混合后，在搅拌下缓慢滴加乙酢。

乙酢滴加完后，升温至70〜80℃,保温反应一段时间，冷却。

步骤2：冷却后将反应物倒入含盐酸的冰水中，然后分出苯层。苯层依次用水、5%氢氧化钠溶液和水洗涤。

步骤3：向洗涤的有机相中加入适量无水MgSC）4固体，放置一段时间后进行分离

步骤4：常压蒸储有机相，且收集相应微分。

回答下列问题：

（1）步骤4中常压蒸储有机相，且收集相应福分，用到下列仪器的名称是

（2）锥形瓶中的导管不插入液面以下的原因是o

（3）实验装置中冷凝管的主要作用是,干燥管的作用是o

（4）乙肝滴加完后，升温至70〜80℃的目的是（答出两点）。

（5）步骤2中用5%氢氧化钠溶液洗涤的目的是o

（6）步骤3中加入无水MgSC\固体的作用是,分离操作的名称是。

【答案】蒸馆烧瓶、锥形瓶反应产生极易溶于水的HC1,若导管插入液面以下会产生倒吸冷凝回

流防止外界水蒸气进入三颈烧瓶中提高反应速率，缩短反应时间、防止苯大量挥发