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文档简介
重难点15化学实验综合题
『:备题趋势』
考向2025考向预测
预计2025年高考对本专题的考查内容涉及仪器的识别与使
考向1物质制备型实验综合题
用、物质的分离和提纯、实验基本操作以及实验方案的设计
与评价等重要实验知识点,化学实验与化学计量有机的结合
考向2性质探究型实验综合题
在一起,考察测定物质成分的纯度、产品的产率计算、热重
曲线分析等考查考生综合运用化学实验基础知识解决实际问
考向3定量分析型实验综合题
题的能力,提升学生科学探究与创新意识学科素养。
【思维导图】
制备
一.熟悉常见气体的发生装置、净化(干燥)装置、收集装置、尾气处理装置
1.常见气体的发生装置
制取装置可用来制取的气体反应原理
MnO2
022KC1O3==云==2KC1+3O2T
NH32NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3t+2H2O
固+固A气
温度计二
控制平衡气压
0T反应温度便于滴下液体
s
发散源
(浓)
C12MnO2+4HClMnCl2+C12T+2H2O
固+液A气
NaCl+H2soK浓)NaHSO4+HCl?
控制反应3控制反应
逐滴加入液体固液分离1
发散源
+2
H22H+Zn=H2T+Zn+
板co2CaC03+2HCl=CaCl2+CO2T+H20
固(块状)+液一气
MnOo
2HO====幺2HO+Ot
O22222
用于控
Zn+HSO=ZnSO+H2T
制滴加局H2244
速度或
液体的co2CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2T
量
、―CaO,
(浓)=====
NH3NH3-H2XNH3t+H2O
固+液―气
2KM11O4+16HC1(浓)=2KCH-2MnCl+8HO+5ClT
C12222
so2Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2T
2.气体的净化(干燥)装置
(1)气体的干燥装置
类型装置常见干燥剂
洗气百浓H2so4(酸性、强氧化性)
I
无水氯化钙(中性)
n
固态干燥剂
1J碱石灰(碱性)
n
除杂试剂Cu、CuO、Mg等
固体,加热(如:当CC>2中混有。2杂质时,应选用上述的装置1V除。2,
IV
除杂试剂是Cu粉)
jr
冷凝除杂>杂质气体被冷却后变为液体,主要气体不变为液体
T也
(2)常见气体的除杂试剂
气体(括号内为杂质)除杂试剂
C12(HC1)饱和NaCl溶液
CO2(HCI)饱和NaHCO3溶液
CO2(SO2)饱和NaHCC)3溶液
SO2(HC1)饱和NaHSO3溶液
CO2(CO)灼热CuO
浓溶液
CO(CO2)NaOH
N2(02)灼热铜网
CH4(CH2=CH2)澳水
3.气体的收集装置
收集方法收集气体的类型收集装置可收集的气体
难溶于水或微溶于水且不
排水法。2、H2>NO、co等
与水反应的气体
向上排密度大于空气且不与空气
Cb、S02,NO2、CO2等
空气法中的成分反应的气体
排空气
法
向下排密度小于空气且不与空气
H2,NH3等
空气法中的成分反应的气体
4.尾气的处理装置
(1)原因:有些气体有毒或有可燃性,任其逸散到空气中,会污染空气或者引发火灾、爆炸等危害。
(2)处理方法:一般根据气体的相关性质,使其转化为非气态物质或无毒物质,如酸性有毒气体用碱溶液
吸收,可燃性气体用点燃等措施处理。
(3)尾气处理装置
①a装置用于吸收溶解或反应速率不是很快的气体。
@b装置用于收集少量气体。
③c、d装置用于吸收极易溶且溶解很快的气体,如HC1、HBr、NH3等;其中d装置吸收量少。
④e装置用于处理难以吸收的可燃性气体,如H?、CO等。
二.掌握常见实验条件的控制方法
(1)排气方法
为了防止空气中的成分氧气、CO2、水蒸气干扰实验,常用其他稳定的气体(如氮气)排尽装置中的空气;有
时也可充分利用反应产物气体(如:氨气、氯气、二氧化硫)等排尽装置中的空气。
(2)控制气体的流速及用量
①用分液漏斗控制液体滴加的速度和用量。
代fN2、H2混合气
②观察气泡,控制气流速度,如图,可观察气泡得到N2、氏的体积比约为1:3的混
目二£/浓硫酸
合气。
③平衡气压如图,用长玻璃管平衡气压,防堵塞。
(3)压送液体
根据装置的密封性,让反应生成气体或消耗气体,产生压强差,将液体压入或倒流入另一反应容器。
(4)温度控制
①控制低温的目的:减少某些反应物或产品分解如H2O2、NH4HCO3等;减少某些反应物或产品挥发,如
盐酸、氨水等;防止某物质水解,避免副反应发生等。
②采取加热的目的:加快反应速率或使平衡移动,加速溶解等。
③常考温度控制方式:
a.水浴加热:均匀加热,反应温度100。(3以下。
b.油浴加热:均匀加热,反应温度100〜260。以
c.冰水冷却:使某物质液化、降低产物的溶解度;减少其他副反应,提高产品纯度等。
d.保温:如中和反应反应热测定时,两烧杯之间填泡沫,真空双层玻璃容器等。
三.熟悉有机物制备实验的仪器装置
(1)常用仪器
烧瓶漏斗漏斗冷凝管冷凝管
(2)常用装置
①反应装置:有机物易挥发,常采用冷凝回流装置减少有机物的挥发,提高原料的利用率和产物的产率。
球形冷凝管回/长导管
流作用
冷凝作用
滴液
温漏斗
度三颈防倒吸
计烧瓶吸收剂
②蒸储装置:利用有机物沸点的不同,用蒸储的方法可以实现分离。
牛角管
温度计的
正确位置烧阑水编会
酒精灯器
(3)注意问题:
若要控制反应温度,温度计的水银球应插入反应液中;
温度计水银球的位
若要选择收集某温度下的微分,则温度计的水银球应放在蒸储烧瓶支管口
置
附近。
冷凝回流有机化合物易挥发,因此在反应中通常要采用冷凝回流装置,以减少有机
化合物的挥发,提高原料的利用率和产物的产率。如图1、图3中的冷凝管,
图2中的长玻璃管B的作用都是冷凝回流。
图1图2漠苯制取图3溟苯制取
球形冷凝管只能用于冷凝回流,直形冷凝管既能用于冷凝回流,又能用于
冷凝管的选择
冷凝收集僧分。
冷凝管的进出水方
下口进上口出
向
酒精灯的火焰温度一般在400~500℃,所以需要温度不太高的实验都可用
酒精灯加热,例如乙酸乙酯的制取、石油的蒸储等实验等。若温度要求更
加热方法的选择高,可选用酒精喷灯或电炉加热。
除上述加热方式外还可以根据加热的温度要求选择水浴、油浴、沙浴加热,
水浴加热的温度不超过100℃
防暴沸加沸石或碎瓷片,防止溶液暴沸,若开始忘加沸石,需冷却后补加。
常见的用于干燥有
无水氯化钙、无水硫酸镁、无水硫酸钙、无水碳酸钾等;
机物的药品
四.牢记提纯有机物的常用步骤、方法、产率的计算
1.提纯有机物的常用步骤
有机制备实验有反应物转化率低、副反应多等特点,制得的产物中常混有杂质(无机物与有机物),根据目标
产物与杂质的性质差异,可用如下方法分离提纯:
如苯与液澳发生取代反应后,产物为棕褐色,混合物中含有目标产物澳苯、有机杂质苯、无机杂质B。、
FeBh、HBr等,提纯澳苯可用如下工艺流程:
2.提纯有机物的常用方法
(1)分液:用于分离两种互不相溶(密度也不同)的液体。
(2)蒸播:用于分离沸点不同的液体。分储的原理与此相同。
(3)洗气:用于除去气体混合物中的杂质,如乙烷中的乙烯可通过澳水洗气除去。
(4)萃取分液:如分离滨水中的澳和水,可用四氯化碳或苯进行萃取,然后分液。
3.有机物产率计算公式
产品产率—产品的实际产量
xlOO%;
产品的理论产量
五.熟悉探究物质性质的基本方法和程序
六.回归教材——明确物质性质探究、验证的实验角度
(1)物质氧化性、还原性及其强弱的判断。
如探究S02具有还原性的方法是将气体通入酸性KMnC)4溶液中,通过观察酸性KMnC)4溶液是否褪色来说
明;如探究Fe3+的氧化性强于卜时,可利用FeCb与淀粉-KI溶液反应,通过溶液变蓝色来说明Fe3+的氧化
性强于I2o
(2)验证同周期、同主族元素性质的递变规律.
一般通过设计比较元素金属性、非金属性强弱的实验来完成。如通过比较Mg、Al与同浓度盐酸反应产生
H2的快慢来说明Mg、Al的活泼性顺序。
金属性强弱比较:可通过与水或酸反应置换氢的能力、最高价氧化物对应水化物的碱性、置换反应、原电
池的正负极、电解池中阴极阳离子的放电顺序等方法来比较。
非金属性强弱比较:可通过最高价氧化物对应水化物的酸性、气态氢化物的稳定性、与H2化合的难易
程度、相互之间的置换、对应阴离子的还原性等方法来比较。
探究Cb、Fe3+、12利用“氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性”原理探究:将氯气通入FeCb溶液中,
3+
的氧化性强弱氯气将Fe2+氧化成Fe,将FeCl3溶液滴入淀粉一KI溶液中,Fe3+将「氧化成12
(3)电解质强弱的判断。
如探究化合物HA是弱电解质的方法是常温下配制NaA溶液,测pH,若pH>7,则说明HA为弱电解质。
(4)物质酸性强弱的判断。
可通过强酸制弱酸、对应盐溶液的碱性、同浓度溶液导电能力或pH等方法来比较。
利用“强酸制弱酸”的原理探究:盐酸与碳酸盐反应制取CO2,气体净化后通入硅酸
探究盐酸、碳酸、硅钠溶液中生成硅酸沉淀;
酸的酸性强弱利用盐的水解原理探究:用pH试纸(或pH计)测定同浓度的NaCl溶液、NaHCO3
溶液、NazSiCh溶液的pH,pH越大,则对应酸的酸性越弱;
探究HCOOH、用pH试纸(或pH计)分别测定同浓度的HCOOH溶液、CH3coOH溶液的pH;
电离能力用试纸(或计)分别测定同浓度的溶液、溶液的
CH3COOHpHpHHCOONaCH3COONapH,
的强弱盐溶液的pH越大,则对应酸的酸性越弱;
(5)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。
可以通过控制钢铁是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化
等设计实验,找出规律。
(6)Ksp的大小比较
向少量的AgNO3溶液中滴加NaCl溶液至不再有白色沉淀生成,再向其中滴加
探究AgCl、Agl的溶KI溶液,产生黄色沉淀;
度积大小11
向浓度均为0.1molL-的NaCl、Nai混合溶液中滴加0.1mol-L-AgNO3溶液,
先产生黄色沉淀;
探究CuS、ZnS的溶度向浓度相同的CuS04、ZnSCU的混合液中滴入Na2s溶液,若先生成黑色沉淀
积大小CuS、后生成白色沉淀ZnS,则说明&p(ZnS)>Ksp(CuS);
(7)一元酸、二元酸判断:可用NaOH溶液进行中和滴定测定消耗"NaOH)来确定
(8)羟基的数目判断:可通过取一定量试剂与足量Na反应测定放出氢气的量来确定
(9)竣基的数目判断:可通过取一定量试剂与足量NaHCCh反应测定放出CO?的量来确定
(10)热分解产物的性质探究、判断。
①难溶性碳酸盐A氧化物+cc>2;
②碳酸的酸式盐三碳酸的正盐+CO2+H2O;
③镂盐(NH4NO3除外)4NH3+相应的酸(或酸性氧化物+氏0);
④硝酸盐A金属(或金属氧化物、亚硝酸盐)+氮氧化物(NO或NC)2)+O2;
⑤草酸晶体ACO2+CO+H2O„
七.掌握探究实验中常见操作及原因分析
操作目的或原因
沉淀水洗除去xx(可溶于水)杂质
a.减小固体的溶解度;b.除去固体表面吸附的杂质;c.乙醇挥
沉淀用乙醇洗涤
发带走水分,使固体快速干燥
冷凝回流防止XX蒸气逸出脱离反应体系;提高XX物质的转化率
防止XX离子水解;防止XX离子沉淀;确保XX离子沉淀完全;
控制溶液pH
防止XX溶解等
“趁热过滤”后,有时先向滤液中
加入少量水,加热至沸腾,然后稀释溶液,防止降温过程中杂质析出,提高产品的纯度
再“冷却结晶”
加过量A试剂使B物质反应完全(或提高B物质的转化率等)
温度过高XX物质分解(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)或XX
温度不高于XX。。物质挥发(如浓硝酸、浓盐酸)或XX物质氧化(如Na2s。3等)或
促进XX物质水解(如A1C13等)
减小压强,使液体沸点降低,防止XX物质受热分解(如
减压蒸储(减压蒸发)
H2O2>浓硝酸、NH4HCO3等)
抑制XX离子的水解(如加热蒸发A1C13溶液时需在HC1气流
蒸发、反应时的气体氛围中进行,加热MgCl2-6H2O制MgCl,时需在HC1气流中进行
等)
配制某溶液前先煮沸水除去溶解在水中的氧气,防止XX物质被氧化
反应容器中用玻璃管和大气相通指示容器中压强大小,避免反应容器中压强过大
八.掌握定量实验数据的测定方法及处理方法
1、定量实验数据的测定方法
(1)沉淀法:先将某种成分转化为沉淀,然后称量纯净、干燥的沉淀的质量,再进行计算。
(2)测气体体积法:对于产生气体的反应,可以通过测量气体体积的方法测定样品纯度。
①常见测量气体体积的实验装置
②量气时应注意的问题
a.量气时应保持装置处于室温状态;
b.读数时要特别注意消除“压强差”,保持液面相平;
c.还要注意视线与液面最低处相平,如上图(I)(IV)应使量气管左侧和右侧的液面高度保持相平。
(3)测气体质量法
将生成的气体通入足量的吸收剂中,通过称量实验前后吸收剂的质量,求得所吸收气体的质量,然后进行
相关计算。
(4)滴定法
利用滴定操作原理,通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原滴定等获得相应数据后再进行相关计算。
2、测定实验中要有“数据”的采集处理意识
(1)称量固体质量时,中学一般用托盘天平,可估读到0.1g,精确度要求高的实验中可以用分析天平或电
子天平。
(2)测量液体体积时,一般实验中选用适当规格的量筒,可估读到0.1mL,准确度要求高的定量实验如中
和滴定中选用滴定管,可估读到0.01mLo
(3)气体除了量取外,还可以称量。称气体的质量时一般有两种方法:一种方法是称反应装置在放出气体
前后的质量减小值;另一种方法是称吸收装置前后的质量增大值。
(4)用pH试纸(测得整数值)或pH计(精确到0.01)直接测出溶液的pH,经过计算可以得到溶液中H+或OH
一的物质的量浓度。
九.回归教材——重要定量实验误差分析
(一)配置一定物质的量浓度的溶液
1.实验原理:c=n/V
2.实验仪器:托盘天平、药匙(固体)、量筒(液体)、烧杯、玻棒、容量瓶、胶头滴管
3.实验步骤:“一算、二取、三溶、四冷、五转移,六洗、七振、八定、九摇、十装瓶。”
4.误差分析:
能引起误差的一些操作因变量
c(mol/L)
(配置O.lmol/LNaOH溶液)mV
称量前烧杯内有水无影响
称量时间过长减小偏小
用滤纸称NaOH减小偏小
向容量瓶注液时少量流出减小偏小
未洗烧杯和玻璃棒减小偏小
未冷到室温就注入定容减小偏大
整个过程不摇动减小偏大
定容时,水多用滴管吸出减小偏小
定容摇匀时液面下降再加水增大偏小
定容后经振荡、摇匀、静置液面下降无影响
定容时仰视读数减小偏大
定容是俯视读数增大偏小
(二)酸碱中和滴定(以标准浓度盐酸滴定未知浓度NaOH溶液为例)
1.实验原理:c(NaOH)=[c(HCl)-r(HCl)]/K(NaOH)
2.实验仪器:酸、碱式滴定管、铁架台、滴定管夹、锥形瓶、烧杯。
3.实验用品:标准溶液、待测液、指示剂、蒸储水
4.实验步骤:检漏、准备、滴定。
5.误差分析:
能引起误差的一些操作V(HC1)c(NaOH)
药品不纯(如NaOH中含Na2。)增大偏高
锥形瓶用蒸储水洗净后,未把水倒净无影响
锥形瓶用蒸储水洗净后,用待测液润洗增大偏高
酸式滴定管未用标准液润洗增大偏高
碱式滴定管未用待测液润洗减小偏低
用移液管量取25mL待测时将残液吹出增大偏高
内有气泡,滴定后无气泡增大偏高
尖嘴未充满标准液就开始滴定增大偏高
滴定时部分标准液附在锥形瓶壁上增大偏高
滴定时摇匀或HC1成股流下减小偏低
滴前仰视读数,滴后俯视读数减小偏低
用酚醐做指示剂,当红色褪成无色,反滴一滴无颜色变化增大偏高
(三)物质溶解度测定
溶质的质量
1.实验原理:溶解度s=xlOOg
溶剂(水)的质量
2.实验步骤(溶质质量法)
①准确称量(天平)干燥的蒸发皿的并记录质量;
②在恒温水浴加热下,配制硝酸钾饱和溶液;
③取一定量的硝酸钾饱和溶液倾入蒸发皿内,称量并记录;
④加热蒸发皿内溶液至干,放入干燥器内冷却后称量并记录;
⑤根据上述公式计算S;
⑥重复上述操作,取两次的平均值。
3.注意事项:①水浴
②为保证溶液达到饱和,配制时硝酸钾晶体要稍加过量,搅拌,在5分钟内不再溶解即可。
③不要溅失,要彻底蒸干④蒸干后的晶体连同蒸发皿一定要放在干燥器中冷却,再称量
4.误差分析:
能引起误差的一些操作误差因素S值
试管接触烧杯壁温度高偏大
试管内溶剂高出烧杯内的水面温度低偏小
温度计插在水浴水中温度偏低偏小
溶解时间过短溶质m小偏小
溶解过程中没有搅拌溶质m小偏小
将少量固体倒入蒸发皿内溶质m大偏大
晶体未在干燥器内冷却溶质m大偏大
仰视温度计刻度温度偏低偏大
俯视温度计刻度温度偏高偏小
(四)硫酸铜晶体中结晶水含量的测定
1.实验原理:CuSOzp汨2。结晶水%=[加(结晶水)/加(晶体)]xl00%=:18n/(160+18n)]xlOO%
或L/n(CuSO4)/1601:LOT(H2O)/181=1:«
2.实验仪器:托盘天平、研钵、瓷用埸、生烟钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精灯。
3.实验步骤:①研磨;②称量加渊蜗);③加热;④称量〃?(用烟+无水硫酸铜);⑤再加热、再称量至
恒重;⑥计算。
4.注意事项:①放在干燥器中冷却②要让结晶水完全失去
③加热时间不能过长温度不能过高。
④加热后最后两次称量的质量相差不超过O.lgo
5.误差分析:
误差分析能引起误差的一些操因变量
n值
作
m(CuSO4)m(H2O)
称量前生烟未干燥增大偏大
晶体表面有水增大偏大
晶体不纯,含有不挥发杂质增大偏小
用埸内附有不挥发杂质无影响
晶体未研成粉末减小偏小
粉末未完全变白就停止加热减小偏小
加热时间过长,部分变黑减小偏大
加热后在空气中冷却称量减小偏小
加热过程中有少量晶体溅出减小偏大
两次称量相差0.2g减小偏小
十.掌握定量测定中的相关计算
(1)常用的计算方法
类型解题方法
根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等,求出混合物中某一成分的量,
物质含量计算
再除以样品的总量,即可得出其含量
①根据题给信息,计算出有关物质的物质的量。
确定物质化学②根据电荷守恒,确定出未知离子的物质的量。
式的计算③根据质量守恒,确定出结晶水的物质的量。
④各粒子的物质的量之比即为物质化学式的下标比
复杂的滴定可分为两类:
(1)连续滴定法:第一步滴定反应生成的产物,还可以继续参加第二步的
滴定。根据第二步滴定的消耗量,可计算出第一步滴定的反应物的量
多步滴定计算
(2)返滴定法:第一步用的滴定剂是过量的,然后第二步再用另一物质返
滴定过量的物质。根据第一步加入的量减去第二步中过量的量,即可得出第
一步所求物质的物质的量
解题方法与思路:
1.设晶体为1mol。
2.失重一般是先失水,再失非金属氧化物。
热重曲线计算
3.计算每步的〃,(剩余),「7"(吧?广口/100%=固体残留率。
机(1根质晶体质量)
4.晶体中金属质量不减少,仍在巩剩余)中。
5.失重最后一般为金属氧化物,由质量守恒得加(O),由〃(金属):"(O),即
可求出失重后物质的化学式。
如:草酸钙晶体(CaCzCVHzO)在氮气氛围中的热重曲线示意图如下:
m/g,
100
87.7
68.5
CaO
38.4
O100226346420660840980r/℃
①热重曲线中第一个平台在100。(2以前为CaC2O4H2O;
②在100〜226。(2之间第一次出现失重,失去质量占试样总质量的12.3%,
相当于1molCaC2O4H2O失去1molH2O,即第二个平台固体组成为
CaC2O4;
③在346〜420。(2之间再次出现失重,失去的质量占试样总质量的19.2%,
相当于1molCaCzCU分解出1molCO,即第三个平台固体的组成为CaCO3;
④在660-840。(2之间出现第三次失重,失去的质量占试样总质量的30.1%,
相当于1molCaCCh分解出1molCO2,即第四个平台固体组成为CaO。
以上过程发生反应的化学方程式为:
100―226℃,
CaC2O4H2O========CaCzCU+H20T
346〜420℃,
CaC2O4=========CaCO3+COt
660〜840℃,
CaCO3=========CaO+CO2T
【特殊】若在空气中CaCzC)4受热分解时会发生如下反应:
△
2CaC2O4+O2=====2CaCO3+2CO2o
(2)常用的计算公式
mV
—,YI———,n--co
MVm
②物质的质量分数(或纯度)=、肥既、100%。
混合物的总质量
人一.口%一土产品的实际产量
③产品的产率=产品的理论产量X100%。
④物质的转化率=等篙黑型X100%。
加入原料的总量
上一•掌握其他滴定方法:氧化还原滴定、沉淀滴定
1.氧化还原滴定法
(1)原理:以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质,或者间接滴定本身并
没有还原性或氧化性但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
(2)试剂
①常见用于滴定的氧化剂:KMnO4>K2Cr2O7>碘液等。
②常见用于滴定的还原剂:亚铁盐、草酸、维生素C、Na2s2O3等。
(3)指示剂
①氧化还原指示剂。
②专用指示剂,如淀粉溶液可用作碘量法的指示剂。
③自身指示剂,如KMnCU溶液可自身指示滴定终点。
(4)实例
①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液
原理2
2MnO4+6H++5H2C2O4=1OCO2T+2Mn++8H2O
指示剂酸性KM11O4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂
当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变浅红色,且半分钟内不
终点判断
褪色,说明到达滴定终点
②Na2s2O3溶液滴定碘液
原理2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
指示剂用淀粉溶液作指示剂
当滴入最后一滴Na2s2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,
终点判断
说明到达滴定终点
2.沉淀滴定法
(1)概念:沉淀滴定法是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多,但符合条件的
却很少,实际上应用最多的是银量法,即利用Ag+与卤素离子的反应来测定C「、B「、「浓度。
(2)原理:沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴
定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小,否则不能用这种指示剂。如用AgNCh溶液滴定溶液中的C「的含
量时常以CrO厂为指示剂,这是因为AgCl比AgzCrCU更难溶。
(建议用时:50分钟)
考向01物质制备型实验综合题
1.(2024・吉林•高考真题)某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下:
温控磁力搅拌器
I.向50mL烧瓶中分另I」力口入5.7mL乙酸(lOOmmol)、8.8mL乙醇(150mmol)、L4gNaHSC)4固体及4〜6滴1%。
甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。
II.加热回流50min后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
III.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和Na2cO3溶液至无CO?逸出,分离出有机相。
IV.洗涤有机相后,加入无水MgSO"过滤。
V.蒸储滤液,收集73〜78℃储分,得无色液体6.60g,色谱检测纯度为98.0%。
回答下列问题:
(1)NaHSO,在反应中起作用,用其代替浓H2s0”的优点是(答出一条即可)。
(2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可。
(3)使用小孔冷凝柱承载,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是(填标号)。
A.无需分离B.增大该反应平衡常数
C.起到沸石作用,防止暴沸D.不影响甲基紫指示反应进程
(4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是(填名称)。
(5)该实验乙酸乙酯的产率为(精确至01%)。
(6)若改用作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为(精确
至l)o
2.(2025•哈师大附中•期中)三草酸合铁(III)酸钾晶体,即K3[Fe(C2O4)313H2。,是制备负载型活性铁催化
剂的主要原料,也是一些有机反应很好的催化剂,因而具有工业生产价值。
实验室制备K3[Fe(C2O4)3]-3H2O可采用如下步骤:
I.往草酸亚铁悬浊液(2.5gFeC2O4中加5mL水)中加入15mL1.5mol/LK2c2O4溶液('C时已为饱和溶液),
边加边搅拌,然后加热到约4(TC,在此温度下向溶液中逐渐滴入10mL6%比02溶液,一段时间后出现红
褐色浑浊。
II.将溶液加热至微沸后,再加入8mLimol/LH2c2O4溶液。保持溶液微沸,继续边搅拌边通过仪器X(如图
所示)逐滴加入H2c2。4溶液,直至溶液变为透明为止。
III.待溶液稍冷却后,往其中加入10mL无水乙醇,放在暗处令其冷却结晶。
IV.将析出晶体的溶液进行减压蒸储,用1:1乙醇水溶液洗涤晶体,最后用少量丙酮淋洗,抽干得到亮绿色
晶体。
已知:K3[Fe(C2O4)313H2。为亮绿色晶体,溶于水、难溶于乙醇,230。(2时分解,该配合物对光敏感。
回答下列问题:
(1)步骤I中H2O2在反应中的作用是,采取的加热方式为o
(2)基态Fe原子的价电子排布式为。步骤II加热至微沸是为了除去(填化学式)。
(3)步骤n中使用的仪器X的名称是,导管的作用是=
(4)步骤III中加入乙醇的作用是,放在暗处令其冷却结晶的原因是0
(5)称取bg亮绿色晶体配成100mL溶液,取25mL于锥形瓶中,加混酸并加热,趁热用cmol/LKMnCU
标准溶液滴定至终点(杂质不反应)。重复实验三次,平均消耗KMnCU溶液后nL,则产品的纯度为%
(用含b、c、V的式子表示,三草酸合铁(III)酸钾摩尔质量为Mg/mol)。
3.(2025•东北三省•联考)硫版[CS(NH2)J可用于药物、染料、树脂制造等。某实验小组制备硫版并探究
其性质,测定其纯度。实验室用H2s和CaCM制备硫版的原理(硫脉易溶于水,温度较高时易发生异构化
8cHSCaCN2HcsNH
生成NH4N):2+2+2°=(2)9+Ca(OH)2o
浓盐酸
回答下列问题:
(1)装置A中生成了一种浅黄色固体单质,该单质是(填化学式)。
(2)装置B中试剂最宜选择(填标号)。
a.NaOH溶液b.饱和Na2s溶液c.饱和NaHS溶液d.饱和Na2cO3溶液
(3)装置D的作用是;装置D中可能观察到的现象:o
(4)反应结束后,将装置C中混合物过滤,滤液经减压蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、低温烘干得到
硫服粗产品。蒸发浓缩时“减压”的目的是o
(5)探究硫JR的性质:取少量硫)R于试管中,滴加酸性KMnO,溶液,观察到溶液褪色,并有气泡逸出。
经检验,气体中含有N?和一种酸性气体,将混合气体通入澄清石灰水中
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