高考化学一轮复习实验突破-物质制备的实验

备战2022届高考化学一轮实验专题突破一一物质制备的实验(高考真题)

注意事项：

1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2.请将答案正确填写在答题卡上

填空题(共14题)

1.(2021•全国高考真题)氧化石墨烯具有稳定的网状结构，在能源、材料等领域有着重

要的应用前景，通过氧化剥离石墨制备氟化石墨烯的一种方法如下(装置如图所示)：

I.将浓H2SQ,石墨藉笊在c中混合，置于冰水浴中，剧烈搅拌下，分批缓慢加入粉

末，塞蜘蒯&

II.转至油浴中，35℃搅拌1小时，缓慢滴加一定量的蒸储水。升温至98℃并保持1小

时。

III.转移至大烧杯中，静置冷却至室温。加入大量蒸储水，而后滴加H,。,至悬浊液由

紫色变为土黄色。

IV.离心分离，稀盐酸洗涤沉淀。

V.蒸储水洗涤沉淀。

VI.冷冻干燥，得到土黄色的氧化石墨烯。

回答下列问题：

(1)装置图中，仪器a、c的名称分别是、,仪器b的进水口是(填

字母)。

(2)步骤I中，需分批缓慢加入KMnO,粉末并使用冰水浴，原因是。

(3)步骤H中的加热方式采用油浴，不使用热水浴，原因是。

(4)步骤HI中，H2O2的作用是(以离子方程式表示)。

(5)步骤IV中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在SO：来判断。检测的方

法是。

(6)步骤V可用PH试纸检测来判断C「是否洗净，其理由是。

2.(2021•山东高考真题)六氯化鸨(WC16)可用作有机合成催化剂，熔点为283℃,沸点

为340℃,易溶于CS2,极易水解。实验室中，先将三氧化铝(WO3)还原为金属鸨(W)

再制备WC16,装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题：

前期冷却A

锥杉腋

（1）检查装置气密性并加入W03。先通N2,其目的是—;一段时间后，加热管式炉，

改通H2,对B处逸出的H2进行后续处理。仪器A的名称为—，证明W03已被完全

还原的现象是一«

（2）WC>3完全还原后，进行的操作为：①冷却，停止通H2;②以干燥的接收装置替换E；③

在B处加装盛有碱石灰的干燥管；④……；⑤加热，通C12;⑥……。碱石灰的作用是

一:操作④是一，目的是一o

（3）利用碘量法测定WC16产品纯度，实验如下：

①称量：将足量CS2（易挥发）加入干燥的称量瓶中，盖紧称重为mig；开盖并计时1分

钟，盖紧称重为m2g;再开盖加入待测样品并计时1分钟，盖紧称重为m3g,则样品

质量为_g（不考虑空气中水蒸气的干扰）。

②滴定：先将WC16转化为可溶的Na2WO4，通过10；离子交换柱发生反应：

WO3+Ba（IO3）2=BaWO4+2IO；；交换结束后，向所得含10；的溶液中加入适量酸化的KI

溶液，发生反应：1015r+6H+=3l2+3H2O;反应完全后，用Na2s2。3标准溶液滴定，发

生反应：l2+2S2Of-=2「+S4O：。滴定达终点时消耗cmobL-1的Na2s2。3溶液VmL,

则样品中WC16（摩尔质量为Mg・mol"）的质量分数为。称量时，若加入待测样品后，开

盖时间超过1分钟，则滴定时消耗Na2s2。3溶液的体积将一（填“偏大”"偏小''或"不变''），

样品中WC16质量分数的测定值将—（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

3.（2021.河北高考真题）化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民

经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备

NaHCO3，进一步处理得到产品Na2c03和NH4CL实验流程如图：

气体

NaHCOj

饱

产品NajCOj

和CO

浓NaCl粉末2

疑氨

水盐食盐水

水NaCl粉末

母液

产品NH4cl

回答下列问题：

（1）从A〜E中选择合适的仪器制备NaHC03.正确的连接顺序是一（按气流方向，用

小写字母表示）。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞

打开或___。

(2)B中使用雾化装置的优点是_。

(3)生成NaHC03的总反应的化学方程式为—。

(4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液：

①对固体NaHC03充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2C)2，Na2C>2

增重0.14g,则固体NaHCCh的质量为—g。

②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)+NH4cl(aq)-NaCl(aq)+NH4cl(s)过程。为使

NHKI沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4cl溶解度曲线，需采用的操作为一、

洗涤、干燥。

温度/C

(5)无水NaHCO3可作为基准物质标定盐酸浓度.称量前，若无水NaHCO3保存不当，

吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果—(填标号)。

A.偏高B.偏低不变

4.(2020.海南高考真题)聚异丁烯是一种性能优异的功能高分子材料。某科研小组

研究了使用特定引发剂、正己烷为溶剂、无水条件下异丁烯的聚合工艺。已知：异丁

烯沸点266K。反应方程式及主要装置示意图如下：

回答问题:

(1)仪器A的名称是,P4O10作用是o

(2)将钠块加入正己烷中，除去微量的水，反应方程式为.

(3)浴槽中可选用的适宜冷却剂是(填序号)。

序号冷却剂最低温度/℃

甲NaCl-冰(质量比1：3)-21

乙CaC12•6H2O-冰（质量比1.43：1）-55

丙液氨-33

(4)补齐操作步骤

选项为：a.向三口瓶中通入一定量异丁烯

b.向三口瓶中加入一定量正己烷

①_______________(填编号)；

②待反应体系温度下降至既差温度：

③______________(填编号)；

④搅拌下滴加引发剂,一Q时间后加入反应终止剂停止反应。经后续处理得成品。

(5)测得成品平均相对分子质量为2.8X106,平均聚合度为。

5.(2020•山东高考真题)某同学利用C12氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如下图

所示(夹持装置略)：

已知：锦酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应:

3MnO：+2凡0=2MnO；+MnO/J+4OH-

回答下列问题：

(1)装置A中a的作用是；装置C中的试剂为；装置

A中制备C12的化学方程为o

(2)上述装置存在一处缺陷，会导致KMnO4产率降低，改进的方法是

(3)KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂，滴定时应将KMnO4溶液加入(填

“酸式”或“碱式”)滴定管中；在规格为50.00mL的滴定管中，若KMnO4溶液起始

读数为15.00mL,此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积为(填标号)。

A.15.00mLB.35.00mLC.大于35.00mLD.小于15.00ml

(4)某FeC2O4.2H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4-2H2O,采用

KMnO4滴定法测定该样品的组成，实验步骤如下：

I.取mg样品于锥形瓶中，加入稀H2s04溶解，水浴加热至75℃。用cmol.L”的

KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色，消耗KMnO4溶液VimL。II.向

上述溶液中加入适量还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+,加入稀H2sO4酸化后，在75℃继续

用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色，又消耗KMnO4溶液V2mL。

样品中所含H?a。「2H?0(M=126g.mol4)的质量分数表达式为。

下列关于样品组成分析的说法，正确的是(填标号)。

A.您=3时，样品中一定不含杂质

B.会越大，样品中HzGQZHQ含量一定越高

C.若多骤I中滴入KMnO4溶液不足，则测得样品中Fe元素含量偏低D.

若所用KMnO4溶液实际浓度偏低，则测得样品中Fe元素含量偏高

6.(2020•浙江高考真题)硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小组用下图

装置制备电与。3・5%0。

合成反应：SO2+Na2CO3=NasSO3+CO2

2Na2S+3SO2=3Na2SO5+3SNa2SO3+S—NajS2O3

滴定反应：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2StO(

已知：N'S,QJH,O易溶于水，难溶于乙醇，开始失结晶水。

实验步骤：

I.Na2szQ制备：装置A制备的5经过单向阀通入装置C中的混合溶液，加热、搅

拌，至溶液pH约为7时，停止通入SO2气体，得产品混合溶液。

II.产品分离提纯：产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥，得到

Na耳。3・5%0产品。

口.产品纯度测定：以淀粉作指示剂，用产品配制的溶液滴定碘标准溶液

至滴定终点，计算含量。

请回答：

(1)步骤I:单向阀的作用是；装置C中的反应混合溶液过高或过低将导致产

率降低，原因是。

(2)步骤II:下列说法正确的是o

A快速蒸发溶液中水分，可得较大晶体颗粒

B蒸发浓缩至溶液表面出现品晶膜时，停止加热

C冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率

D可选用冷的Na2cos溶液作洗涤剂

(3)步骤HI

①滴定前，有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列)：

检漏一蒸储水洗涤一()一()-()-()一()

T开始滴定。

A烘干B装入滴定液至零刻度以上C调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下D用洗耳

球吹出润洗液E排除气泡F用滴定液润洗2至3次G记录起始读数②装标准碘溶液的

碘曷麻7带抑i巽的锥形瓶)在滴定前应善卜新塞.U的是______。③滴定法测得产品中

Na2S205，5HQ含量为I。”％,则Na2S203,5H?。产品中可能混有

的物质是。

7.(2020♦全国高考真题)苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,

其反应原理简示如下：

COOKCOOKCOOH

j^|+KMnO4Tj^+MnO2(X-L+HC1^^XL+KC1

相对分

名称子质量熔点/℃沸点/℃密度/(g・mL—)溶解性

不溶于水，易溶于

甲苯

92-95110.60.867乙醇

苯甲122.4(100℃左右微溶于冷水，易溶

122248—

酸开始升华)于乙醇、热水

实验步啜

(1)在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入L5mL甲苯、100mL水和4.8

g(约0.03mol)高镭酸钾，慢慢开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出现油珠。

(2)停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,

并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却,

然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸

水浴上干燥。称量，粗产品为1.0g。

(3)纯度测定：称取0.122g粗产品，配成乙醇溶液，于100mL容量瓶中定容。每次移

取25.00mL溶液，用0.01000molL-1的KOH标准溶液滴定，三次滴定平均消耗21.

50mL的KOH标准溶液。

回答下列问题：

(1)根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为(填标号)。

A.100mLB.250mLC.500mLD.1000mL

(2)在反应装置中应选用冷凝管(填"直形”或"球形”)，当回流液不再出现油珠即可

判断反应已完成，其判断理由是o

(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是；该步骤亦可用草酸在酸性条件

下处理，请用反应的离子方程式表达其原理o

(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是。

(5)干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是。

(6)本实验制备的苯甲酸的纯度为；据此估算本实验中苯甲酸的产率最接近于

(填标号)。

A.70%B.60%C.50%D.40%

(7)若要得到纯度更高的苯甲酸，可通过在水中的方法提纯。

8.(2019•全国高考真题)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(玛约为

KT，易溶于水及乙醇)约3%~1()%,还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶

中提取咖啡因的流程如下图所示。

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。回答下列问题：

（1）实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒I中，研细的目的是，圆底

烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒。

（2）提取过程不可选用明火直接加热，原因是,与常规的萃取相比，

采用索氏提取器的优点是。

（3）提取液需经“蒸馆浓缩”除去大部分溶剂，与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是

。“蒸储浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸储头、温度计、接收管之

外，还有（填标号）。

A.直形冷凝管B.球形冷凝管C.接收瓶D.烧杯

（4）浓缩液加生石灰的作用是中和和吸收。

/\

（5）可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因受丑二黑丁。将粉状物放入蒸发

L-----------J

皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是

9.（2019•全国高考真题）乙酰水杨酸（阿司匹林）是目前常用药物之一。实验室通

过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下：

COOHCOOH

浓H2sO4Jx^OCOCIIj

+(CH3CO)2O.2--上rJ+CH3COOH

水杨酸储酸酊乙酰水杨酸

水杨酸醋酸好乙酰水杨酸

熔点/℃157〜159-72〜-74135-138

相对密度/（g-cn/3）1.441.101.35

相对分子质量138102180

实验过程：在100mL锥形瓶中加入水杨酸6.9g及醋酸酊10mL,充分摇动使固体完

全溶解。缓慢滴加0.5mL浓硫酸后加热，维持瓶内温度在70°C左右，充分反应。稍冷

后进行如下操作.

①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100mL冷水中，析出固体，过滤。

②所得结晶粗品加入50mL饱和碳酸氢钠溶液，溶解、过滤。③滤液用浓

盐酸酸化后冷却、过滤得固体。④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4

g。回答下列问题：

（1）该合成反应中应采用加热。（填标号）

A.热水浴B.酒精灯C.煤气灯D.电炉

（2）下列玻璃仪器中，①中需使用的有（填标号），不需使用的

________________________（填名称）。

ABCD

（3）①中需使用冷水，目的是o

（4）②中饱和碳酸氢钠的作用是,以便过滤除去

难溶杂质。

（5）④采用的纯化方法为，，

（6）本实验的产率是%。

10.（2019♦江苏高考真题）B.［实验化学］

丙焕酸甲酯（CH三（:COOH）是一种重要的有机化工原料，沸点为103-105

实验室制备少量丙烘酸甲酯的反应为

八八c八八浓HSG八八______八

CH=（；—（；O（）H+CH，（）H-西一＞（：H=C—

实验步骤如下：

步骤1：在反应瓶中，加入14g丙烘酸、50mL甲醇和2mL浓硫酸，搅拌，加热回

流一段时间。

步骤2：蒸出过量的甲醇（装置见下图）。

步骤3：反应液冷却后，依次用饱和NaCl溶液、5%Na2c03溶液、水洗涤。分离出有

机相。

步骤4：有机相经无水Na2s04干燥、过滤、蒸锵，得丙焕酸甲酯。

Q

（1）步骤1中，加入过量甲醇的目的是.

（2）步骤2中，上图所示的装置中仪器A的名称是；蒸屈烧瓶中加入碎瓷片的

目的是。

（3）步骤3中，用5%Na2c03溶液洗涤，主要除去的物质是—；分离出有机相的操

作名称为。

（4）步骤4中，蒸储时不能用水浴加热的原因是o

11.（2018•江苏高考真题）3,4-亚甲二氧基苯甲酸是一种用途广泛的有机合成中间体,

微溶于水，实验室可用KMnO4氧化3,4-亚甲二氧基苯甲醛制备，其反应方程式为

+2MnO2+H2O

实验步骤如下:

步骤1：向反应瓶中加入3,4-亚甲二氧基苯甲醛和水，快速搅拌，于70〜80℃滴加

KMnO4溶液。反应结束后，加入KOH溶液至碱性。

步骤2：趁热过滤，洗涤滤饼，合并滤液和洗涤液。

步骤3：对合并后的溶液进行处理。

步骤4：抽滤，洗涤，干燥，得3,4-亚甲二氧基苯甲酸固体。

（1）步骤1中，反应结束后，若观察到反应液呈紫红色，需向溶液中滴加NaHSO3溶

液，HSOJ转化为（填化学式）：加入KOH溶液至碱性的目的是

（2）步骤2中，趁热过滤除去的物质是（填化学式）。

（3）步骤3中，处理合并后溶液的实验操作为。

（4）步骤4中，抽滤所用的装置包括、吸滤瓶、安全瓶和抽气泵。

12.（2018•江苏高考真题）以C12、NaOH、（NH2）2CO（尿素）和SO2为原料可制备

N2H4H2O（水合肿）和无水Na2so3，其主要实验流程如下：

溶液尿素

NaOHSO2

步骤步骤—步骤一步骤

Ch-►I—►H►III--->Na:CO,►IV---*Na2SO,

已知：©C12+20H-^=C10~+Cr+H20是放热反应。

②N2H4丑2。沸点约118℃,具有强还原性，能与NaCIO剧烈反应生成N2。

（1）步骤I制备NaCIO溶液时，若温度超过40℃,C12与NaOH溶液反应生成NaClO3

和NaCl,其离子方程式为；实验中控制温

度除用冰水浴外，还需采取的措施是。

（2）步骤H合成N2H4H2O的装置如图T所示。NaCIO碱性溶液与尿素水溶液在40℃

以下反应一段时间后，再迅速升温至110℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶

液是:使用冷凝管的目的是o

（3）步骤IV用步骤III得到的副产品Na2c03制备无水Na2s03（水溶液中H2sO3、

HS。］、S。「随pH的分布如图-2所示，Na2s03的溶解度曲线如图-3所示）。

*

余

»”

之

ft

①边搅拌边向Na2c03溶液中通入S02制备NaHS03溶液。实验中确定何时停止通

SO2的实验操作为。

②请补充完整由NaHS03溶液制备无水Na2s03的实验方案：

,用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。

13.（2018・北京高考真题）实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。

资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快

速产生02，在碱性溶液中较稳定。

（1）制备K2FeO4（夹持装置略）

②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。

③C中得到紫色固体和溶液。C中C12发生的反应有

3cl2+2Fe（OH）3+10KOH=2K2FeO4+6KC1+8H20,另外还有。

（2）探究K2FeO4的性质

①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a,经检验气体中含有02。

为证明是否K2FeO4氧化了C「而产生C12,设计以下方案：

方案I取少量a,滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。

用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将KFeO溶出，得

方案II24

到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸，有C12产生。

I.由方案I中溶液变红可知a中含有离子，但该离子的产生不能判断一定是

K2FeO4将C「氧化，还可能由_______________产生（用方程式表示）。

II.方案II可证明K2FeO4氧化了。一。用K0H溶液洗涤的目的是。

②根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性C12（填“>”或"V”），而方案II

实验表明，Ch和的氧化性强弱关系相反，原因是。

③资料表明，酸性溶液中的氧化性>,脸证实验如下：将溶液b滴入MnS04

和足量H2s04的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明氧化性>

Mn。；。若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。理由或方案：

14.(2018•浙江高考真题)某兴趣小组用铝箔制备AI2O3、A1C13-6H20及明研大晶体,

具体流程如下：

(1)步骤］中的化学方程式___________________________________。步骤II中生

成AI(OH)3的离子方程式________________________________________

(2)步骤m,下列操作合理的是o

A.用堪洗净后，无需擦干，即可加入Al(0H)3灼

烧B.为了得到纯Al203,需灼烧至恒重C.若用生

埸钳移动灼热的生烟，需预热生堪钳D.坦堪取下

后放在石棉网上冷却待用

E.为确保称量准确，灼烧后应趁热称重

(3)步骤N,选出在培养规则明矶大晶体过程中合理的操作并排序,o①迅速降

至室温②用玻璃棒摩擦器壁③配制90℃的明研饱和溶液④自然冷却至室

温

⑤选规则明机小晶体并悬挂在溶液中央⑥配制高于室温10~20℃的明矶饱和溶

液(4)由溶液A制备A1C13•6H20的装置如图：

NaOH沟液

①通入HC1的作用是抑制A1C13水解和。

②步骤V,抽滤时，用玻璃纤维替代滤纸的理由是

洗涤时，合适的洗涤剂是。

③步骤VI,为得到纯净的A1C13・6H2。，宜采用的干燥方式是

参考答案

1.滴液漏斗三颈烧瓶d反应放热，防止反应过快反应温度接近水的沸点，

+2+

油浴更易控温2MnO；+5H2O2+6H=2Mn+8H2O+5O2?取少量洗出液，滴施a“，

没有白色沉淀生成H+与CT电离平衡，洗出液接近中性时，可认为洗净

【详解】

(1)由图中仪器构造可知，a的仪器名称为滴液漏斗，c的仪器名称为三颈烧瓶；仪器b为球

形冷凝管，起冷凝回流作用，为了是冷凝效果更好，冷却水要从d口进，e口出，故答案

为：分液漏斗；三颈烧瓶；d；

(2)反应为放热反应，为控制反应速率，避免反应过于剧烈，需分批缓慢加入KMnO4粉末

并使用冰水浴，故答案为：反应放热，防止反应过快；

(3)油浴和水浴相比，由于油的比热容较水小，油浴控制温度更加灵敏和精确，该实验反应

温度接近水的沸点，故不采用热水浴，而采用油浴，故答案为：反应温度接近水的沸点，

油浴更易控温；

(4)由滴加H2O2后发生的现象可知，加入的目的是除去过量的KMnO4,则反应的离子方程

式为：2Mn0；+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2t+8H2O,故答案为：2Mn0；

+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2t+8H2O；

(5)该实验中为判断洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在SO：来判断，检测方法是：

取最后一次洗涤液，滴加BaC12溶液，若没有沉淀说明洗涤完成，故答案为：取少量洗出液，

滴加BaC12,没有白色沉淀生成；

(6)步骤IV用稀盐酸洗涤沉淀，步骤V洗涤过量的盐酸，H卡与3电离平衡，洗出液接近中

性时，可认为洗净，故答案为：H+与cr电离平衡，洗出液接近中性时，可认为cr洗净。

2.排除装置中的空气直形冷凝管淡黄色固体变为银白色吸收多余氯气，防止

污染空气；防止空气中的水蒸气进入E再次通入N2排除装置中的H2(nn+m.2m2)

cVM

77777--------------~~r%不变偏大

120(网+叫-2码)

【分析】

(1)将WO3在加热条件下用H2还原为W,为防止空气干扰，还原WO3之前要除去装置

中的空气；

(2)由信息可知WC16极易水解，W与C12反应制取WC16时，要在B处加装盛有碱石灰的

干燥管，防止空气中的水蒸气进入E中；

(3)利用碘量法测定WC16产品纯度，称量时加入足量的CS2用于溶解样品，盖紧称重为

mig,由于CS2易挥发，开盖时要挥发出来，称量的质量要减少，开盖并计时1分钟，盖紧称重

m2g,则挥发出的CS2的质量为(mi-m2)g,再开盖加入待测样品并计时1分钟，又挥发出(mi-

m2)g的CS2，盖紧称重为m3g,则样品质量为：m3g+2(mi-m2)g-mig=(m3+mi-2m2)g;

滴定时，利用关系式：WO：~2IO；~61272s20]-计算样品中含WC16的质量，进而计算

样品中WC16的质量分数；根据测定原理分析是否存在误差及误差是偏大还是偏小。

【详解】

(1)用H2还原WO3制备W,装置中不能有空气，所以先通N2,其目的是排除装置中的空气：

由仪器构造可知仪器A的名称为直形冷凝管；WO3为淡黄色固体，被还原后生成W为银白

色，所以能证明WO3已被完全还原的现象是淡黄色固体变为银白色，故答案为：淡黄色固

体变为银白色；

(2)由信息可知WC16极易水解，W与C12反应制取WC16时，要在B处加装盛有碱石灰的

干燥管，防止空气中的水蒸气进入E中，所以碱石灰的作用其一是吸收多余氯气，防止污

染空气；其二是防止空气中的水蒸气进入E；在操作⑤加热，通C12之前，装置中有多余的

H2,需要除去，所以操作④是再次通入N2，目的是排除装置中的H2,故答案为：吸收多

余氯气，防止污染空气；防止空气中的水蒸气进入E；再次通入N2;排除装置中的H2；

(3)①根据分析，称量时加入足量的CS2.盖紧称重为mig,由于CS2易挥发，开盖时要挥发

出来，称量的质量要减少，开盖并计时1分钟，盖紧称重m2g,则挥发出的CS2的质量为(mi-

m2)g,再开盖加入待测样品并计时1分钟，又挥发出(mi-m2)g的CS2，盖紧称重为m3g,则样

品质量为:m3g+2(mi-m2)g・mig=(m3+mi-2m2)g，故答案为：(m3+mi-2m2);

1

②滴定时，根据关系式：W0J~2I0?~6l2~l2s2。3一，样品中n(WC16)=n(WoJ)=12n(S2。

-11

3\=—cVxlO-smol,m(WC16)=_Lg,则样品中WCk的质量分

1217eVx10-3molxMg/mol=

CVM9

数为：12000g：、％；根据测定原理，称量时，若加入待测

(色+叫-2吗)gX120(但+吗-2网)

样品后，开盖时间超过1分钟，挥发的CS2的质量增大，m3偏小，但WC16的质量不变，则滴

定时消耗Na2s203溶液的体积将不变，样品中WC16质量分数的测定值将偏大，故答案为：

CVMi一

7^77-------3~~7%：不变；偏大。

网+吗-2吗)

3.aefbcgh将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔使氨盐水雾化，可增大与二氧化

碳的接触面积，从而提高产率(或其他合理答案)NH3-H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3；

0.84蒸发浓缩冷却结晶A

【分析】

根据工艺流程知，浓氨水中加入氯化钠粉末形成饱和氨盐水后，再通入二氧化碳气体，发生反

应：NH3-H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO31，得到的碳酸氢钠晶体烘干后受热分解会生成碳

酸钠、二氧化碳和水，从而制备得到纯碱；另一方面得到的母液主要溶质为NH4C1,再从

加入氯化钠粉末，存在反应NaCl(s)+NH,Cl(aq尸NaCl(aq)+NH,CKs),据此分析解答。

【详解】

(1)根据分析可知，要制备N汨COs,需先选用装置A制备二氧化碳，然后通入饱和碳酸

氢钠溶液中除去二氧化碳中的HCL后与饱和氨盐水充分接触来制帽HC堡中过量的二氧化

碳可被氢氧化钠溶液吸收，也能充分利用二氧化碳制备得到少量，丽独拉色流

方向正确的连接顺序应为：aefbcgh；为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏

斗上部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔，故答案为：aefbcgh；将

玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔；

(2)B中使用雾化装置使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率；

⑶根据上述分析可知，生成N知息皈应的化学方程式为NH3

H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO31；

(4)①对固体NaHCO］充分加热，产生二氧化碳和水蒸气，反应的化学方程式为：

A小

2NaHCO5=NajCO3+CO2?+H20将气体先通过足量浓硫酸，吸收水蒸气，再通过足量

Na2O2,Na?02与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式为：

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,根据方程式可知，根据差量法可知，当增重014g(2CO的

质量)时，消耗的二氧化碳的质量为°,4gx至=0.22g,其物质的量为〃而1Kos"的，

根据关系式2NaH83-CO?可知，消耗的的物质的量为20.005mol=0.01mol,所

以固体NaHC0$的质量为0.01molx84g/mol=0.84g；

②根据溶解度虽温度的变化曲线可以看出，氯化镀的溶解度随着温度的升高而不断增大，而

氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显，所以要想使NHC1沉淀充分析出并分离，

需采用蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥的方法，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；

(5)称量前，若无水NaHCC>3保存不当，吸收了一定量水分，标准液被稀释，浓度减小，所

以用其标定盐酸浓度时，消耗的碳酸氢钠的体积K标)会增大，根据c(测)曾翳用/终会

使c(测)偏高，A项符合题意，故答案为：Ao

4.U形管或U型干燥管吸收空气中的水分，防止水分进入三口瓶中

乙ba

50000

【分析】

使用特定引发剂、正己烷为溶剂、无水条件下，将沸点266K异丁烯适当加热后转变成气体，

通入三口瓶中，在冷却槽中加入合适的冷却剂，在-6(?(；~309下发生加聚反应得到聚异丁

烯；

【详解】

(1)仪器A的名称是U形管或U型干燥管；由信息知，聚异丁烯是在无水条件下异丁烯发生加

聚反应获得，P4O10能吸收水分，作用是吸收空气中的水分，防止水分进入三口瓶中；

(2)正己烷不和钠反应，而钠可与水反应，故将钠块加入正己烷中除去微量的水，反应方程

式为2Na+2H2O=2NaOH+H?T；

(3)由信息知，加聚反应需在一6(rC-3(TC和引发剂作用下发生，由信息知，甲最低温度为-21

℃,不合适；乙最低温度为-55℃,比较合适；丙最低温度为-33℃,离一的上限-

30C很接近，也不合适，故浴槽中可选用的适宜冷却剂是乙；

(4)按实验流程可知，步骤为：向三口瓶中加入一定量正己烷，将沸点266K异丁烯适当加

热后转变成气体，通入三口瓶中，所以答案为b、a；④搅拌下滴加引发剂，一定时间后加

入反应终止剂停止反应。经后续处理得成品。

(5)异丁烯的分子式为C4H8,其相对分子质量为56,已知成品聚异丁烯平均相对分子质量为

28x]0，

2.8X106,则平均聚合度为y=50000。

5.平衡气压，使浓盐酸顺利滴下；NaOH溶液Ca(C10)2+4HC1=CaCl2+2C12?+2H2O

在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶酸式C0.315c(V1-3VI)xl00%BD

m

【分析】

漂白粉的有效成分Ca(C10)2具有强氧化性，和浓盐酸在A中发生归中反应产生C12.C12

和K2MnO4在B中反应产生KMnCM,反应不完的C12用C吸收，据此解答。

【详解】

(1)装置A为恒压分液漏斗，它的作用是平衡气压，使浓盐酸顺利滴下，C的作用是吸收反

应不完的C12，可用NaOH溶液吸收，Ca(C10)2和浓盐酸在A中发生归中反应产生C12，

反应的化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl=CaC12+2C12t+2H2O,故答案为：平衡气压，使浓盐

酸顺利滴下；NaOH溶液；Ca(C10)2+4HCl=CaC12+2Cl2T+2H20；

(2)镭酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生

3MnO42-+2H2O=2MnO4'+MnO2i+4OH-,一部分MnCM?-转化为了MnO2，导致最终KMnO4的

产率低，而浓盐酸易挥发，直接导致B中NaOH溶液的浓度减小，故改进措施是在装置A、

B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶吸收挥发出来的HCI,故答案为：在装置A、B之间加

装盛有饱和食盐水的洗气瓶；

(3)高镒酸钾有强氧化性，强氧化性溶液加入酸式滴定管，滴定管的“0”刻度在上，规格为

50.00mL的滴定管中实际的体积大于(50.00-15.00)mL,即大于35.00mL,故答案为：酸式；

C；

(4)设FeC2O4-2H2O的物质的量为xmol,Fe2(C2()4)3的物质的量为ymol,H2c2。4・2出0

的物质的量为zmol,步骤I中草酸根和Fe2+均被,化)结合得失电子守恒有：

2KMnO4~5H2c2。4©042-),KMnO4-5Fe2+,所以5x+?x+3>2尸因x11,步骤[[中Fe?+

3

被氧化，由KMnO4~5Fe2+可知可(x+2yAc%xlO1联立二个方程解得：z=2.5c(V]-3V2)xl0-,

所以H2c2。4加。的质量分数①色皿=关

mm

于样品组成分析如下：

315CV13V

A.H^-=ffeC2O4-2H2O的质量分数=0^-^xlOO%=0,样品中不含

m

H2C2O42H2O,XIV可知，y#),样品中含

Fe2(C2O4)3杂质，A错误；

%

B.V2越大，由H2c2O2H20的质量分数表达式可知，其含量一定越大，B正确；

C.Fe元素的物质的量=然料2枷。17八10~山，若步骤［中KMM溶液不足，则步骤i

中有一部分Fe?+没有被氧化，不影响V2的大小，则c%xl『不变，则对于测得Fe元素

的含量无影响，C错误：

D.结合C可知：若KMnO4溶液浓度偏低，则消耗KMnO4溶液的体积Vi、V2均偏大，

Fe元素的物质的量偏大，则测得样品中Fe元素含量偏高，D正确；

故答案为：°3523%)

xlOO%:BD。

m

6.防止倒吸PH过高，Na2cQ、Na2s反应不充分；pH过低，导致Na?S?C)3转化为s

和SO?BCFBECG

防止碘挥发损失Na,SO］、失去部分结晶水的Na产5HQ

【分析】

本实验的目的是制备Na2s2O3-5H2O,首先装置A中利用浓硫酸和亚硫酸钠固体反应生成二

氧化硫，将S02通入装置C中的混合溶液，加热搅拌，发生题目所给合成反应，使用单向

阀可以防止倒吸；为了使Na2c03、Na2S充分反应，同时又不因酸性过强使Na2s2。3发生

歧化反应，至溶液pH约为7时，停止通入SO2气体，得到产品的混合溶液；之后经蒸发浓

缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品，已知Na2s2O3-5H2O难溶于乙醇，冷却结晶后

可以加入适量乙醇降低Na2s203的溶解度，析出更多的晶体。

【详解】

(l)S02会与装置C中混合溶液发生反应，且导管进入液面以下，需要防倒吸的装置，单向

阀可以防止发生倒吸；Na2co3、Na2s水解都会使溶液显碱性，所以pH过高，说明

Na2c03、Na2s反应不充分；而pH过低，又会导致Na2s2。3发生歧化反应转化为S和S02，

所以pH过高或过低都会导致产率降低：

(2)A.蒸发结晶时•，快速蒸发溶液中的水分，可以得到较小的晶体颗粒，故A错误；

B.为防止固体飞溅，蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时，停止加热，故B正确；

C.Na2s2O3-5H2O难溶于乙醉，所以冷却结晶后的固液混合物中可以加入适量乙爵降低

Na2s203的溶解度，析出更多的晶体，提高产率，故C正确；

D.用碳酸钠溶液洗涤会使晶体表面附着碳酸钠杂质，Na2s2O3-5H2O难溶于乙醇，可以用乙

醇作洗涤剂，故D错误；

综上所述选BC；

(3)①滴定前应检查滴定管是否漏液，之后用蒸储水洗涤滴定管，为防止稀释滴定液使测定

结果不准确，需用滴定液润洗2至3次，之后装入滴定液至零刻度以上，排除装置中的气泡,

然后调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下，并记录起始读数，开始滴定，所以正确的操作

和顺序为：检漏一蒸储水洗涤-F