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第69讲以物质制备为主的综合实验

[复习目标]1.掌握物质制备型实验方案设计的原则。2.掌握解答物质制备型实验综合题的思

维模型。

类型一无机物的制备

■归纳整合必备知识

1.常见的气体发生装置

辨认下列常见的气体发生装置,完成下列问题:

(I)①用氯化铉与消石灰制取氨气,化学方程式为,选用装

置:(填字母,下同)。

答案2NH4CI+Ca(OH)2=^=CaCI2+2NH3t+2H2OA

②用浓氨水与碱石灰制取氨气,选用装置:0

答案c

(2)①用碳酸钠与稀硫酸制取二氧化碳,选用装置:o

答案C

②用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳,选用装置:。

答案B或C

(3)①用浓盐酸与二氧化钵制取氯气,化学方程式为,选用

装置:0

答案MnO2+4HCI(浓)=MnC12+CLt+2H2OD

②用漂白粉与浓盐酸制取少量氯气,化学方程式为,

选用装置:O

答案Ca(C10)2+4HCl(浓)-CaC12+2C12t+2H2OC

(4)铜与浓硝酸反应制取二氧化氮,选用装置:。

答案C

(5)实验室制取乙烯的装置,可以通过选用上面哪个装置进行改进?若橡皮塞最多只允十打两

个孔,应如何改进所选实验装置:o

答案D,将分液漏斗换成温度计(或将烧瓶换成蒸储烧瓶,将导气管换成温度计)

(6)上述B装置还能制取的气体有:o

答案比或H2s

2.气体的净化

(1)设计原则:根据主要气体及杂质气体的性质差异来选择除杂试剂及除杂装置。

⑵吸收剂的选择

吸收剂的选择应根据被提纯气体的性质和杂质的性质来确定,一般情况如下:

①易溶于水的气体杂质可用水吸收;

②酸性杂质可用碱性物质吸收;

③碱性杂质可用酸性物质吸收:

④水为杂质时,可用干燥剂吸收;

⑤能与杂质发生反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。

3.尾气处理装置的选择

bcd

a装置用于吸收或溶解反应速率不是很快的气体,如用NaOH溶液吸收Ch、CO?等。

b装置用于收集少量气体。

c、d装置用于吸收极易溶且溶解很快的气体,如HQ、HBr、NH3等,其中d装置吸收量较

少。

。装置用于处理难以吸收的可燃性气体,如H?、CO等。

4.实验条件的控制

(1)排气方法

为了防止空气中的。2、CO?、水蒸气等干扰实验,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。

②观察气泡,控制气流速度,如图甲,可通过观察气泡得到N?、山的体积比约为1:3的混

合气体。

③平衡气压,如图乙,用长玻璃管平衡气压,防堵塞。

甲乙

(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物分解,如H2O2、NH4HCO3等;减少某些反应物

或产物挥发,如盐酸、氨水等:防止某些物质水解,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常考的温度控制方式

a.水浴加热:均匀加热,反应温度在100c以下。

b.油浴加热:均匀加热,反应温度在100〜260c之间。

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:如真空双层玻璃容器等。

5.解答物质制备综合实验题的一般程序

(1)认真阅读题干,提取有用信息,包括实验目的、反应条件、陌生物质的性质、陌生反应原

理等。

(2)仔细观察装置图(或框图),联想熟悉的实验,找出每件仪器(或步骤)与熟悉的某一实验相似

的地方,分析每件仪器中所装药品的作用。

(3)通读问题,整合信息,把所有的问题进行综合分析,运用题给信息和化学基础知识做出正

确解答。

■专项突破关键能力

1.(2022•齐齐哈尔市高三模拟)滨化亚铁(FeBn,易潮解、800c升华)是一种无机化工产品,

常用作聚合反应催化剂,也用于制药工业。某同学在实验室制备FcBrMFe与HBr反应),装

置(部分夹持仪器已省略)如图所示:

已知:2FeBc上幽=2FeBn+Br2t。

回答下列问题:

(1)盛放浓磷酸的仪器名称为o

⑵写出烧瓶中发生反应的化学方程式:(磷酸过

量),该反应中体现的制酸原理是。

(3)上述装置中,X、Y分别盛装的试剂依次是(填字母)。

A.氯化钙、碱石灰B.碱石灰、氯化钙

C.氯化钙、硫酸铜D.氢氧化钠、硫酸铜

(4)实验结束后,关闭热源,仍需要通入一段时间N2,其目的是o

⑸若用浓硫酸(生成S02和Br»代替浓磷酸,同样可以制备FcBr2,请简述原因:

答案⑴分液漏斗(2)NaBr+H3Po«浓)=£=NaH2PCU+HBrt难挥发性酸制取挥发性酸

(或高沸点酸制取低沸点酸)(3)A(4)将装置中的HBr全部排到干燥管中,被试剂Y完全吸

收,避免污染环境(5)浓硫酸代替浓磷酸,生成SO?和Bn,SO2不与铁反应,Br2和铁反

应生成FeB门,FeBr3在高温卜又分解为FeBr2和Br2

2.(2022•江西新余市高三模拟)硫氯化钾(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制化钾的实验装置如图所示:

NHQ与

消石灰的

混合物KOH溶液

BR橡胶管

多孔球泡

。酸性

K2Cr2O7

溶液

已知:①CS2不溶于水,密度比水的大;②NH3不溶于CS2;③三颈烧瓶内盛有CS2、水和催

化剂。

回答下列问题:

⑴制备NESCN溶液:

①实验前,经检查装置的气密性良好。其中装置B中的试剂是。三颈烧瓶的下层

CS2液体必须浸没导气管口,目的是o

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,发生反应CS2

+3NHv碧盍NESCN+NH4Hs(该反应比较缓慢)至CSz消失。

(2)制备KSCN溶液:

①熄灭装置A处的酒精灯,关闭Ki和K2,移开水浴,将装置D继续加热至105"C,当NH4Hs

完全分解后(NH4Hs=H2st+NH.?t),打开心,继续保持液温105C,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I: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

⑶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,得到硫冢化钾晶体。

答案(1)①碱石灰使反应物NH3和CS2充分接触,并防止发生倒吸

(2)@NH4SCN4-KOH=^=KSCN+NH3t+H2O

②K2c03能与NH4SCN反应产生更多CO2和NH3,有利于残留在装置中的H2s逸出③除去

反应过程中产生的H2s和N%,以免污染环境

(3)蒸发浓缩冷却结晶

类型二有机物的制备

■归纳整合必备知识

1.有机物制备的注意要点

(1)熟知常用仪器及用途

三颈烧瓶恒压滴液漏斗梨形分液漏斗

0jj

rr

球形分液漏斗直形冷凝管球形冷凝管

(2)依据物质性质和反应特点选择加热或冷却方式

①加热:酒精灯的火焰温度一般在“)0〜500℃,乙酸乙酯的制取、石油的蒸储等实睑选用酒

精灯加热,若温度要求更高,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。

②冷凝回流:有机物易挥发,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3溟苯制取

③防暴沸:加沸石(或碎瓷片),防止溶液暴沸;若开始忘加沸石(或碎瓷片),需冷却后补加。

2.常见有机物分离提纯的方法

(1)分液:用于分离两种互不相溶(密度也不同)的液体。

(2)蒸偏:用于分离沸点不同的互溶液体。分储的原理与比相同。

(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溟水洗气除去。

(4)萃取分液:如分离淡水中的浪和水,可用四氯化碳或苯进行萃取,然后分液。

3.有机物制备实验题的答题思路

有机物制备一般会给出相应的信息,通常会以表格的形式给出,表格

根据题给信中的数据主要是有机化合物的密度、沸点和在水中的溶解性,在分析

息,初步判定这些数据时要多进行横向和纵向地比较,密度主要是与水比较,沸点

物质性质主要是表中各物质的比较,溶解性主要是判断溶还是不溶。主要根据

这些数据选择分离、提纯的方法

注意仪器名称所给的装置图中有一叱不常见的仪器,要明确这叱仪器的作用

和作用

大多数有机反应副反应较多,且为可逆反应,因此设计有机物制备实

验方案时,要注意控制反应条件,尽可能选择步骤少、副产物少的反

关注有机反应

应;由于副产物多,所以需要进行除杂、净化。另外,若为两种有机

条件

物参加的可逆反应,应考虑多加一些价廉的有机物,以提高另一种有

机物的转化率和生成物的产率

■专项突破关键能力

1.(2022.日照模拟)乙醇酸钠(HOCH2coONa)又称羟基乙酸钠,它是一种有机原料,其相对

分子质量为98。羟基乙酸讷易溶于热水,微溶于冷水,不溶于醇、醛等有机溶剂。实验室拟

用氯乙酸(C1CH2co0H)和NaOH溶液制备少量羟基乙酸纳,此反应为剧烈的放热反应。具体

实验步骤如下:

步骤I:向如图所示装置的三颈烧瓶中,加入132.3g氯乙酸、50mL水,搅拌.逐步加入40%

NaOH溶液,在95c继续搅拌反应2小时,反应过程控制pH约为9至10之间。

电磁搅拌

步骤2:蒸出部分水至液面有薄膜,加少量热水,操作1,滤液冷却至15℃,过滤得粗.作品。

步骤3:粗产品溶解于适量热水中,加活性炭脱色,操作2,分离掉活性炭。

步骤4:将去除活性炭后的溶液加入适量乙醇中,操作3,过滤,干燥,得到羟基乙酸讷。

请回答下列问题:

(1)步骤]中,发生反应的化学方程式是。

(2)如图所示的装置中仪器B为球形冷凝管,下列说法不正确的是(填字母)。

A.球形冷凝管与直形冷凝管相比,冷却面积更人,效果更好

B.球形冷凝管既可以作倾斜式蒸储装置,也可用于垂直回流装置

C.在使用冷凝管进行蒸馅操作时,一般蒸储物的沸点越高,蒸气越不易冷凝

(3)步骤2中,三颈烧瓶中如果忘加磁转子该如何操作:。

(4)上述步骤中,操作1、2、3的名称分别是(填字母)。

A.过滤,过滤,冷却结晶

B.趁热过滤,过漉,蒸发结晶

C.趁热过滤,趁热过滤,冷却结晶

(5)步骤4中,得到纯净羟基乙酸钠1.1mol,则实验产率为%(结果保留1位小数)。

95,C

答案(1)CICH2COOH+2NaOH-HOCH2COONa+NaCl+H2O(2)BC

(3)待溶液冷却后补加磁转子(4)C(5)78.6

解析(2)球形冷凝管内芯管为球泡状,容易积留蒸馅液,故不适宜作倾斜式蒸储装置,多用

于垂直回馅装置,故B错误;在使用冷凝管进行蒸缁操作时,一般蒸馅物的沸点越高,蒸气

越易冷凝,故C错误0(4)藻出部分水至液面有薄膜,说明有固体开始析出,加少量热水趁热

过滤;粗产品溶解于适量热水中,加活性炭脱色,需要趁热过滤分离掉活性炭固体;将去除

活性炭后的溶液加到适量乙醇中,冷却结晶,过滤,干燥,得到羟基乙酸钠。(5)132.3g氯乙

酸(C1CH2coOH)的物质的量为=1.4mol,根据C1CH2coOH〜HOCH2coONa可

C,gM-moi

知,理论上可以生成1.4mol羟基乙酸钠,步躲4中,得到纯净羟基乙酸钠LImol,则实脸

产率为;:鬻X100%七78.6%。

2.席夫碱在有机合成、液晶材料、植物生长调节等多个领域有重要用途。学习小组在实验室

中探究由对甲基苯胺与苯甲醛((!)-CHO)在酸催化下制备对甲基苯

胺缩苯甲醛席夫碱(C',M=195g-mo「),有关信息和装置分别如表格和图

像所示。

物质相对分子质量密度/(g-cm、)熔点/℃沸点/℃溶解性

微溶于水,

对甲基苯胺1070.9644200

易溶于乙醇

乙醇460.78-11478溶于水

微溶于水,

苯甲醛1061.0—26179

与乙醇互溶

回答下列问题:

(1)实验步骤

①按图安装好制备装置.,检查装置的气密性。向A中加入6.0g对甲基苯胺、5.0mL苯甲醛、

50mL乙醉和适量乙酸。其中分水器可接收并分离生成的水。乙醉的作用为

②控制反应温度为50℃,加热回流至反应结束,合适的加热方式为;A中发生

的主要反应的化学方程式为;能说明反应结束的

实验现象为O

(2)纯化产品

①按图安装好水蒸气蒸储装置,检查装置的气密性。将A中反应后余液转移至D中,在C

中加入适量水,进行蒸储,将产品中的乙醇、对甲基苯胺和苯甲醛蒸出。玻璃管a的作用为

仪器b的名称为C

②蒸锵操作结束后,需先打开止水灾再停止加热的原因为。

③实验后将装置D中固体洗涤、干燥后,进一步通过_________(填操作名称)纯化后,得到

纯品6.0go本实验的产品产率为(保留三位有效数字)。

答案⑴①作溶剂,使反应物充分混合②水浴加热NH?+

(2)①平衡压强,检验固体产品是否堵塞导管牛角管②防止装置D中液体倒吸入装置C

中③重结晶65.2%

解析(2)③晶体经重结晶后可进一步纯化:5.0mL苯甲姓的质量为l.OX5.Og=5g,由关系

式:

苯甲醛〜对甲基笨胺缩苯甲醛席夫盛

106g195g

5gm

可知理论上制得产品的质量为/?z^9.198g,产率为9:黑义1。。%出65.2%。

真题演练明确考向

1.(2022•山东,18)实验室利用FeChdHzO和亚硫酰氯(SOCL)制备无水FeCh的装置如图所

示(加热及夹持装置略)。匕知SOCb沸点为76C,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下

列问题:

⑴实验开始先通N2。一段时间后,先加热装置________:填“a”或"b”)。装置b内发生反

应的化学方程式为:.

装置c、d共同起到的作用是0

(2)现有含少量杂质的FeCI2/?H2O,为测定n值进行如下实验:

实验I:称取加g样品,用足量稀硫酸溶解后,用emo卜L-LCiKh标准溶液滴定Fe?,达终

点时消耗VmL(滴定过程中CnO厂转化为Cr3+,C「不反应)。

实验H:另取,〃ig样品,利用上述装置.与足量SOC12反应后,固体质量为,〃2go

则〃=;下列情况会导致〃测量值偏小的是(填字母)。

A.样品中含少量FeO杂质

B.样品与SOCb反应时失水不充分

C.实验I中,称重后样品发生了潮解

D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成

(3)用上述装置、根据反应TQ+CCLiJ—TiCL+CCh制备TiCM已知TiCL与CCL»分子结

构相似,与CC14互溶,但极易水解。选择合适仪器并组装蒸储装置对TiCL、CC14混合物进

行蒸储提纯(加热及夹持装置略),安装顺序为①⑨⑧__________(填序号),先储出的物质为

答案(l)aFeC12-4H2O4-4SOCl2=^=FeCl2+4SO2+8HCI冷凝回流SOCI2

1000(/〃|一〃”)

(2)~嬴WAB⑶®®③⑤CCU

解析(1)实验开始时先通N2,排尽装置中的空气,一段时间后,先加热装置a,产生SOCL

气体充满装置b后再加摭装置b:装置b内发当反应的化学方程我为FeCl2-4H2O+

4SOCl2=^=FeC12+4SO2+8HC1:装c、d的共同作用是冷凝回流SOC12<1(2)滴定过程中

CnO1将Fe?+氧化成Fe3+,自身被还原成Cr3:反应的离子方程式为6Fe2++CnOM+14H+

3+3+-3

=6Fe+2Cr+7H2O,则mjg样品中n(FeCh)=6n(Cr2Or)=6cVXIOmol:m\g样品中

结晶水的质量为(如一〃72)g,结晶水的物质的量为告Wmol,n(FeC12):n(H2O)=l:n=

(6cVX1(尸mol):〃'[q"'~mol,解得。。1心对样品中含少量FcO杂质,溶于稀硫

酸后生成Fe2',FeO的摩尔质量小于FeCh,则消耗K^CnCh溶液的体积V偏大,使“的测

量值偏小,A项选;样品与SOCL反应时失水不充分,则〃72偏大,使〃的测量值偏小,B项

选;实验I称重后,样品发生了潮解,消耗的KzCnO溶液的体积V不变,使〃的测量值

不变,C项不选;滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成,导致消耗的LCnO溶液

的体积V偏小,使〃的测量值偏大,D项不选。(3)组装蒸惚装置对TiCL、C04混合物进行

蒸谯提纯,按由下而上、从左到右的顺序组装,安装顺序为①⑨⑧,然后连接冷凝管,蒸用

装气中应选择直形冷凝管⑥,接着连接尾接管⑩,TiCL极易水解、为防止外界水蒸气进入,

最后连接③⑤,安装顺序为①⑨⑧⑥⑩由于TiCL、CCL分子结构相似,TiCL的相对

分子质量大于CCL,TiCLi分子间的范德华力较大,TiCL的沸点高于CCb,故先偷出的物质

为CCl4o

2.(2022・湖北,16)高技术领域常使用高纯试剂。纯磷酸:熔点为42℃,易吸潮)可通过市售

85%磷酸溶液减压蒸储除火、结晶除杂得到,纯化过程需要严格控制温度和水分,温度低于

21℃易形成2H3PO,HzCK熔点为30℃),高于100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸等。某兴

趣小组为制备磷酸晶体设计的实验装置如卜.(夹持装置略[:

回答下列问题:

⑴A的名称是。B的进水口为(填“a”或"b”)。

(2)P2O5的作用是_______________________________________________________________o

(3)空气流入毛细管的主要作用是防止,还具有搅

拌和加速水逸出的作用。

(4)升高温度能提高除水速度,实验选用水浴加热的目的是o

(5)磷酸易形成过饱和溶液,难以结晶,可向过饱和溶液中加入促进其结晶。

(6)过滤磷酸晶体时,除了需要干燥的环境外,还需要控制温度为(填字母)。

A.<20℃B.30〜35℃C.42〜10()℃

(7)磷酸中少量的水极难除去的原因是。

答案(1)圆底烧瓶b(2)干燥气体(3)溶液沿毛细管上升(4)使溶液受热均匀(5)磷酸

晶体(6)B(7)磷酸可与水分子间形成氢键

解析(5)过饱和溶液暂时处于亚稳态,当加入一些固体的晶体或晃动时可使此状态失去平

衡,过多的溶质就会结晶。(6)纯磷酸纯化过程中,温度低于21c易形成2H3POyHzCX熔点为

30*C),高于100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸,纯磷酸的熔点为42℃,因此过滤磷酸晶

体时,除了需要干燥的环境外,还需要控制温度为30〜42°C。(7)磷酸的结构式为

()

HO—P——OH

I

OH,分子中含羟基,可与水分子间形成氢锭,因此磷酸中少量的水极难除去。

3.(2020・全国卷1【,27)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:

COOK

^^+KMnO4-+MnO2

COOKCOOH

0+HC1―+KC1

相对分

名称熔点/℃沸点/℃密度/(g-mL「)溶解性

子质量

不溶于水,易溶

甲苯92-95110.60.867

于乙醇

122.4(100℃左微溶于冷水,易

苯甲酸122248—

右开始升华)溶于乙醇、热水

实验步骤:

⑴在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)

高钵酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热I可流至1可流液不再出现油珠。

(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,放在沸水浴上下

燥。称量,粗产品为1.0g。

(3)纯度测定:称取0』22g粗产品,配成乙陶容液,于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL

溶液,用0.01000mol.L-1的KOH标准溶液滴定,二次滴定平均消耗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埴,三颈烧瓶的最适宜规格为(填字母)。

A.100mLB.250mL

C.500mLD.1000mL

⑵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。

(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__________________________0

(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是,,

⑸干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是o

(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

(填字母)。

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

⑺若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过在水中的方法提纯。

答案(1)B(2)球形无油珠说明不溶于•水的甲苯已经被完全氧化(3)除去过量的高钵酸

+2+

钾,避免在用盐酸酸化时,产生氯气2MnO4+5H2C2O44-6H=2Mn4-l0CO2t+8H2O

(4)MnO2

⑸苯甲酸升华而损失(6)86.0%C(7)重结晶

ZVCCX)HA-C(X)KA-COOH

解析(6)根据反应"+KOH—*+H2O可知,)=

/Y-C(X)K

0.01000mol-L-,X2l.50X10-3LX4=8.6X10-4mol,孤、/)=8.6XIO_4molX

122gmor,=0.10492g,制备的苯甲酸的纯度为牛端等X100%=86.0%。在理论上,1mol

甲苯反应后生成1mol苯甲酸,则:

1.5mLXO.867g-mL-1m

苯甲酸的理论产量〃7Pl.72g,苯甲酸的产率为10:X100%=50%。(7)根据苯甲酸的

水溶性可知,若要得到纯度更高的苯甲酸,需要利用重结晶的方法进行提纯。

课时精练

1.过氧化锢(SrO?)通常用作分析试剂、氧化剂、漂白剂等。制备原理为Sr+O2=^=SrO2o

某兴趣小组利用下列装置在实验室中模拟制备过氧化锢。

碱石灰饱和碳酸浓硫酸

氢钠溶液

(I)选择必要仪器制备过氧化锢(气流按从左到右的流向):(填

字母)。

(2)该实验制备氧气的化学方程式为,

(3)连接好装置进行实验,实验步骤如下,正确的操作顺序为(填

序号)。

①打开分液漏斗活塞,将水滴入烧瓶中②在相应装置口装入药品③检查装置气密性④

加热⑤停止加热⑥关闭分液漏斗活塞

(4)利用反应Sr^+HzCh+ZNHa+gHzO—SrC^HzOI+2NH:制备过氧化盥,装置如下:

氨气_^-30%H2O2溶液

SrCL溶液

一冰水混合液

①仪器X的作用是。

②氨气在该反应中所起的作用是。

③实验结束后,得到SrO2-8H2O的操作为。

⑸设计实验证明SrO2的氧化性比FeCl3的氧化性强:°

答案(DA-BfE-B(2)2Na2O24-2H2O=4NaOH+02t(3)③②①④©©(4)①防倒

②中和生成的氢离子,促进反应正向进行③过滤、洗涤、干燥(5)在盐酸酸化的氯化亚铁

溶液中滴加硫鼠化钾溶液,无明显现象,再向其中加入少量过氧化锢,溶液变为红色,证明

SrO2的氧化性比FeCl3的强

解析(1)根据反应原理,需要制备氧气。由于锂是活泼金属,能与水发生反应,因此需要除

去氧气中的水蒸气,然后通入玻璃管中与锯发生反应,同时应防止空气中的水和二氧化碳进

入E装置.,因此装置的连接顺序是AfBfE-B。(3)由于有气体参加反应,所以首先要检查

装鹿的气密性,然后加入药品,打开分液漏斗活塞,排尽装置内的空气,对玻璃管进行加热,

发生反应,反应完全后,停止加热,关闭分液漏斗活塞,故实验操作的顺序是③②①④⑤⑥。

(4)①氨气极易溶于水,因此仪器X的作用是防倒吸。

2.某校同学设计实验以MgCk卤液(主要含MgCk)为原料制取活性MgO。回答下列问题:

(1)甲组设计下列装置制取氨气和二氧化碳。

①用生石灰和浓氨水制取NH3,可选用的装置是(填字母)。

②若用石灰石和稀盐酸制取CO2,反应的离子方程式为

⑵乙组利用甲组制备的N%和CO?制取3MgCO.vMg(OH)2-3H2Oo

①接口b处通入的气体是(填化学式)。

②装置D的作用是o

③生成3MgCO3Mg(OH)2-3H2O的化学方程式为。

⑶丙组灼烧3Mge€)3・Mg(OH)2-3H2。制活性MgO时,所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和卿曷外,

还需要o

2+

答案(1)①A@CaCO3-|-2H*=Ca+H2O+CO2t(2)©NH3②吸收过量的NH3.防止

污染环境③4Mgeb+8NHa+3CO?+8H?O=3MgCChMg(OH)2・3H?OI+8NH4CI

(3)玻璃棒、泥三角

解析(1)①启普发生器适用于块状固体与溶液的反应,生成的气体溶解度较小,生石灰和浓

氮水制取N%反应速率较快,故选A。(2)②装置D主要为尾气吸收装置:,吸收过量的NH3,

防止污染环境。

3.实验室以2-丁醉(CH3CHOHCH2cH3)为原料制备2-氯丁烷(CH3cHe1CH2cH实验装置

如图所示(夹持、加热装置已略去):

物质其他

2-丁醇-114.799.50.81与水互溶

2-氯丁烷-131.368.20.87微溶于水,碱性水解

[实验步骤]

步骤1:在甲装置中的圆底烧瓶内加入无水ZnCL和100mLi2moiL।浓盐酸,充分溶解、

冷却,再加入45.68mL2-丁醇,加热一段时间。

步骤2:将反应混合物移至乙装置的蒸储烧瓶内,蒸储并收集115c以卜的储分。

步骤3:从镭分中分离出有机相,进行系列操作,放置一段时间后过滤。

步骤4:滤液经进一步精制得产品。

回答下列问题:

(1)1中应放的仪器是________(填“A”或"B",下同),II中应放的仪器是____________o

(2)步骤]中加入的无水ZnCb的作用是。

(3)步骤3进行系列操作的顺序是(填序号,可重复使用)。

①10%Na2co溶液洗涤②加入CaCl2固体③蒸储水洗涤

用Na2cCh溶液洗涤时操作要迅速,其原因是。

(4)步骤4进一步精制得产品所采用的操作方法是(填名称)。

⑸测定实验中生成2-氯J.烷的产率。将全部产品加入足量NaOH溶液中,加热,冷却后,滴

入硝酸溶液至溶液呈酸性,再滴入足量的硝酸银溶液,得到57.40g沉淀,则2-氯丁烷的产

率是o

答案(1)AB(2)作催化剂(3)③®®②

防止2-氯」烷水解,减少2-氯」烷挥发

(4)蒸储(5)80%

解析(1)A为球形冷凝管,一般竖直放直,用于冷凝回流;B为直形冷凝管,倾斜放且,用

于冷凝储分。⑵甲装置中圆底烧瓶中发生的反应是CH3cHOHCH2cH3+

HCI--CH3CHCICH2CH34-H20,步骤1中加入的无水ZnCb不作反应物,故其作催化剂,

加快化学反

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