高考化学(安徽专用)二轮专题复习讲义：专题十五综合实验探

高考化学(安徽专用)二轮专题复习讲义：专题十五
综合实验探
[考纲要求] 1.了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。

2.掌握化学实验的基本操作。

能识别化学品安全使用标识，了解实验室一般事故的预防和处理方法。

3.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。

4.能对常见的物质进行检验、分离和提纯。

5.了解酸碱中和滴定的基本原理。

6.能根据实验试题要求，做到：(1)设计、评价或改进实验方案；(2)了解控制实验条件的方法；(3)分析或处理实验数据，得出合理结论；
(4)绘制和识别典型的实验装置图。

7.各部分实验基础知识与技能的综合应用。

考点一评价型实验题
评价型实验题包括的题型很多，其中比较典型的有物质性质探究型、组成成分探究型、物质制备和应用探究型等，该类试题一般以实验装置图的形式给出实验的流程，其实验流程与考查内容一般为
1
2.
3.气体的收集装置及方法
4.
题组一物质制备探究型
1．[2022年山东理综，30(1)]TiO2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。

实验室利用反应TiO2(s)＋CCl4(g)=====TiCl4(g)＋CO2(g)，在无水无氧条件下制备TiCl4，实验装置示意图如下：△
仪器A的名称是________。

装置E中的试剂是
_______________________________。

反应开始前依次进行如下操作：组装仪器、________、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。

反应结束后的操作包括：①停止通N2 ②熄灭酒精灯③冷却至室温。

正确的顺序为________(填序号)。

欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是________。

答案干燥管浓H2SO4 检查气密性②③① 分馏(或蒸馏)
解析注意审题，该反应是在无水无氧条件下制备的；安装完装Z，应首先检查气密性，然后装入药品。

根据反应条件，N2必须进行干燥处理(干燥管)。

然后通过N2排除装Z内的空气(O2)，点燃酒精灯，使反应发生。

为了防止倒吸，反应结束后，应先熄灭酒精灯，再冷却到室温，最后停止通N2。

在D中冷凝的液体有CCl4和TiCl4，根据沸点不同，可采用分馏的方法分离。

题组二物质性质探究型
2．某研究小组利用下图装置探究温度对氨气还原Fe2O3的影响(固定装置略)。

完成下列填空：
(1)实验时中A有大量紫红色的烟气，则NH4I的分解产物为
____________________________ (至少填三种)，E装置的作用是
___________________________________________________。

(2)装置B中的反应方程式：
_______________________________________________，D装置的作用
____________________________________________________________。

某研究小组按上图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置C加热，反
(3)乙组得到的黑色粉末是______________________。

(4)甲组步骤1中反应的离子方程式为
________________________________________。

(5)乙组步骤3中，溶液变红的原因为
________________________________________。

溶液褪色可能的原因及其验证方法为________________________________________。

(6)若装置C中Fe2O3反应后的产物是两种氧化物组成的混合物，为研究氧化物的组成，研究小组取样品7.84 g在加热条件下通入氨气，完全反应后，停止加热，反应管中得到铁粉，冷却后，称得质量为5.6 g，则混合物的组成为____________________(填化学式)。

答案(1)NH3、H2、I2(HI) 吸收多余的氨气
(2)Zn＋I2=====ZnI2 作安全瓶
(3)Fe粉
(4)Fe3O4＋8H===2Fe3＋Fe2＋4H2O ＋＋＋△
(5)Fe2被氧化成Fe3，Fe3遇SCN显血红色假设SCN被Cl2氧化，
向溶液中再加入KSCN＋＋＋－－
溶液，若出现红色，则假设成立(其他合理答案均可)
(6)Fe2O3和FeO(或Fe2O3和Fe3O4)
解析根据A中的现象，有I2生成，其原理为NH4I=====NH3↑＋HI↑，2HI鸠舣舣H2＋I2。

后续反应及装Z作用依次为B：Zn＋
I2=====ZnI2，碱石灰可吸收NH3中的HI，在C中发生NH3还原
Fe2O3的反应；由于NH3污染空气，所以E装Z用来吸收NH3，为了防止倒吸，D起到安全瓶的作用。

根据甲组现象，C中无Fe生成，有＋3价和＋2价铁存在，根据乙组现象，C中有Fe生成，不存在Fe3，仅有Fe2，所以乙组得到的黑色粉末为Fe粉。

而甲组得到的黑色粉末为Fe3O4，＋＋△△△
与盐酸反应的离子方程式为Fe3O4＋8H===2Fe3＋Fe2＋4H2O。

＋＋＋
(5)在乙组中，由于Fe2被氯水氧化成Fe3，Fe3与SCN反应生成血红色溶液，红色再褪去＋＋＋－
的原因可能是SCN被Cl2氧化。

可利用再加入KSCN，观察红色是否恢复来证明。

7.84－5.6 g(6)n(Fe)＝0.1 mol，n(O)＝＝0.14 mol －16 gmoln Fe 0.1 mol5＝＝n O 0.14 mol7
__因为＜＜1或＜所以两种铁的氧化物应该是Fe2O3和FeO或
Fe2O3和Fe3O4的混合__
物。

题组三物质成分探究型
3．铜与浓硫酸反应，实验装置如图所示。

－
(1)装置A中发生反应的化学方程式为
_______________________________________、反应过程中试管B中的现象是
______________________________________________，试管C的作用是
______________________。

(2)导管D的下端(虚线段)应位于________(填“液面上”或“液面下”)，导管D的作用有：①实验结束后排除装置中的SO2，
②________________________________________。

实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝表面还有黑色固体甲生成，甲中可能含有CuO、Cu2O、CuS、Cu2S。

为探究甲的成分，进行了以下的实验。

查阅资料可知：Cu2O＋2HCl===CuCl2＋Cu＋H2O,2Cu2O＋
O2=====4CuO,2CuS＋3O2=====2CuO＋2SO2，Cu2S＋
2O2=====2CuO＋SO2。

CuS、Cu2S和稀盐酸不反应。

煅烧煅烧煅烧
(3)固体乙在空气中煅烧时，使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外，还必须有：
________________________________________________________________________。

(4)煅烧过程中，除上述反应外，还可能发生反应的方程式为
____________________。

(5)结论：甲中有CuO，还肯定含有的物质是____________________。

答案(1)Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O 品红溶液褪色吸收多余的SO2，防止污染空气
(2)液面下防倒吸
(3)泥三角、坩埚(坩埚钳)
(4)2Cu＋O2=====2CuO
(5)CuS
解析(1)Cu在加热的条件下被浓H2SO4氧化，浓H2SO4被还原成SO2，SO2能使品红溶液褪色，多余的SO2被NaOH溶液吸收，防止污染空气。

(2)为了防止SO2从导管D逸出，所以导管D的下端应位于液面下，其作用一是为了防止倒吸，二是可以在实验结束后排除装Z中的
SO2。

(3)煅烧固体应使用坩埚，还有泥三角、玻璃棒、酒精灯等仪器。

由方程式可推断，CuS～CuO，质量减小，Cu2S～2CuO质量不变，所以根据m2＜m1，甲中除CuO外，还一定含有CuS。

若黑色固体中还含有
Cu2O，在酸性条件下生成Cu，所以在煅烧过程中，还可能发生2Cu＋
O2=====2CuO。

题组四反应原理探究型
4．某些资料认为NO、NO2不能与Na2O2反应。

某小组学生提出质疑，他们从理论上分析过氧化钠和二氧化氮都有氧化性，根据化合价升降原则提出假设：
假设Ⅰ.过氧化钠氧化二氧化氮
假设Ⅱ.二氧化氮氧化过氧化钠
(1)小组甲同学设计实验如下：△△△
①试管A中反应的化学方程式是
___________________________________________。

②待试管B中收集满气体，向试管B中加入适量Na2O2粉末，塞紧塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将余烬木条迅速伸进试管内，看见木条复燃。

甲同学认为假设Ⅱ正确；乙同学认为该装置不能达到实验目的，为达到实验目的，在A、B之间增加一个装置，该装置的作用是
____________________。

③乙同学用改进后装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失；余烬木条未复燃。

得出结论：假设Ⅰ正确。

NO2和Na2O2反应的方程式是_______________________
________________________________________________________________________。

(2)丙同学认为NO易与O2发生反应，应更易被Na2O2氧化。

查阅资料：①2NO＋Na2O2===2NaNO2
②6NaNO2＋3H2SO4===3Na2SO4＋2HNO3＋4NO↑＋2H2O；
③酸性条件下，NO或NO2都能与MnO4反应生成NO3和Mn2 －－－＋
丙同学用下图所示装置(部分夹持装置略)探究NO与Na2O2的反应。

①B中观察到的主要现象是
________________________________________________，F装置的作用是
__________________________________________________________。

②在反应前，打开弹簧夹，通入一段时间N2，目的是____________________________。

③
充分反应后，检验D装置中发生反应的实验是
_____________________________________。

答案(1)①Cu＋
4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
②除去生成NO2气体中混有的水蒸气
③Na2O2＋2NO2===2NaNO3
(2)①铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，有无色气泡产生
吸收未反应的NO
②将装置中的空气排出
③取D装置中产物少许，加入稀盐酸，若产生无色气体，遇到空气变为红棕色，则产物是亚硝酸钠
解析(1)①Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；②因为进入B的NO2中含有水蒸气，所以应在A、B之间组装一个干燥NO2的装Z；③根据现象，Na2O2氧化NO2，反应
原理为Na2O2＋2NO2===2NaNO3。

(2)A中发生反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋
2H2O；B中发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,3Cu＋
8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，CaCl2干燥NO，之后NO和Na2O2反应，E中的无水CaCl2可防止F中的水蒸气进入D，避免干扰实验。

在F中酸性KMnO4溶液氧化NO，防止污染空气。

根据以上原理，B 中现象为铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，有无色气泡产生。

在反应前通入N2，目的是排尽装Z内的空气。

可利用信息②检验D中产物。

考点二定量测定型实验题
常见的定量测定型实验题包括混合物成分的测定、物质纯度的测定以及化学式的确定等。

该类试题常涉及物质的称量、物质的分离与提纯、中和滴定、一定物质的量浓度溶液的配制等实验操作。

实验过程中或问题解答中要特别注意以下几个问题：
1．气体体积的测量
(1)量气装置的改进
(2)量气时应注意的问题
①量气时应保持装置处于室温状态。

②读数时要特别注意消除“压强差”，保持液面相平还要注意视线与液面最低处相平。

如上图(Ⅰ)(Ⅳ)应使左侧和右侧的液面高度保持相平。

2．测定实验中要有消除干扰气体的意识
如用“惰性”气体将干扰气体排出，或用溶液吸收干扰气体等。

3．测定实验中要有被测量气体全部被测量的意识
如可采取反应结束后继续向装置中通入“惰性”气体以使被测量气体全部被吸收剂吸收的方法。

4．测定实验中要有“数据”的采集处理意识
实验数据的采集是化学计算的基础，一般来讲，固体试剂称质量，而液体试剂和气体试剂则测量体积。

(1)称量固体质量时，中学一般用托盘天平，可估读到0.1 g，精确度要求高的实验中可以用
分析天平或电子天平，可精确到0.000 1 g。

(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0.1
mL，准确度要求高的定量实验如中和滴定中选用滴定管(酸式或碱式)，可估读到0.01 mL。

容量瓶作为精密的定容仪器，用于配制一定物质的量浓度的溶液，一般不用于量取液体的体积。

(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的物质的量浓度。

为了数据的准确性，实验中要采取必要的措施，确保离子完全沉淀、气体完全被吸收等，必要时可以进行平行实验，重复测定，然后取其平均值进行计算。

如中和滴定实验中测量酸或碱的体积要平行做2～3次滴定，取体积的平均值求算未知溶液的浓度，但对于“离群”数据(指与其他数据有很大差异的数据)要舍弃，因为数据“离群”的原因可能是操作中出现了较大的误差。

题组一滴定实验，在定量测定实验中的应用
1．(2022年新课标全国卷Ⅱ，28)某小组以CoCl26H2O、NH4Cl、
H2O2、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体X，为确定其组成，进行如下实验。

①氨的测定：精确称取w g X，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10% NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用V1 mL c1 molL
－－1＋－的盐酸标准溶液吸收。

蒸氨结束后取下接收瓶，用c2 molL1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终
点时消耗V2 mL NaOH溶液。

②氯的测定：准确称取样品X，配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定，K2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。

回答下列问题：
(1)装置中安全管的作用原理是
______________________________________________
________________________________________________________________________。

(2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用________式滴定管，可使用的指示剂为________。

(3)样品中氨的质量分数表达式为________________。

(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验，若气密性不好测定结果将________(填“偏高”或“偏低”)。

(5)测定氯的过程中，使用棕色滴定管的原因是
______________________________________；滴定终点时，若溶液中c(Ag)＝2.0×105 molL1，c(CrO2L1。

[已知：4)为________ mol＋－－－－
Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10－12]
(6)经测定，样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3，钴的化合价为________。

制备X的化学方程式为
________________________________________________________
________________________________________________________________________；X 的制备过程中温度不能过高的原因是______________________________________
________________________________________________________________________。

答案(1)当A中压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定
(2)碱酚酞(或甲基红)
－c1V1－c2V2 ×103×17(3)×100% (4)偏低
(5)防止硝酸银见光分解2.8×103 －
(6)＋3 2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出
解析(1)若没有A中的安全管，当A中产生气体时，会因装Z压力过大发生危险；反之，有安全管存在，当A中压力过大时，安全管中的液
面会上升，使A瓶中压力稳定。

(2)由题意知，用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，NaOH溶液应放入碱式滴定管中，可使用酚酞作指示剂，滴定至终点时溶液由无色变为浅红色。

(3)已知盐酸的总的物质的量为c1 molL1×V1 mL×103 LmL1＝
c1V1×103 mol，NH3反应－－－－
完后剩余的盐酸用NaOH标准溶液滴定，可求出剩余的盐酸为
c2×V2×103 mol，由NH3－
＋HCl===NH4Cl可求出NH3的物质的量。

进而求出w g X中的含氨量，即
－c1V1－c2V2 ×103×17×100%。

(4)若装Z气密性不好，会有NH3外逸，而不被HCl吸收，则剩余的HCl的物质的量会增多，消耗NaOH
增多，即c2V2的值增大，由(3)中计算式可知氨的测定结果偏低。

(5)AgNO3是见光易分解的物质，使用棕色滴定管的目的是防止AgNO3见光分解而影响实验结果；由Ag2CrO4的溶度积常数Ksp＝
1.12×1012，c(Ag)＝
2.0×105 molL1，可求出
－1.12×1012K－－－2－c(CrO4)L1＝2.8×103 molL1。

＋＝－molc Ag 2.0×10 －＋－－
(6)样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3，可写出化学式为[Co(NH3)6]Cl3，由化合物中正负化合价代数和为0计算，NH3整体为0价，氯为－1价，故Co为＋3价；从而推出制备X的化学方程式为
2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O。

由于温度过高时H2O2易分解、NH3易挥发，故制备过程中温度不能过高。

题组二装置质量变化在定量测定实验中的应用
2．(2022年北京理综，27)碳、硫的含量影响钢铁性能，碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。

(1)采用装置A，在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。

①气体a的成分是________________。

②若钢样中硫以FeS形式存在，A中反应：3FeS＋
5O2=====1________＋3________。

高温
(2)将气体a通入测硫装置中(如右图)，采用滴定法测定硫的含量。

①H2O2氧化SO2的化学方程式
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗z mL NaOH溶液，若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克，则该钢样中硫的质量分数：
________。

(3)将气体a通入测碳装置中(如下图)，采用重量法测定碳的含量。

①气体a通过B和C的目的是
_____________________________________________。

②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是________________________________
________________________________________________________________________。

答案(1)①SO2、CO2、O2 ②Fe3O4 SO2
yz(2)①H2O2＋SO2===H2SO4 ② x
(3)①排除SO2对CO2测定的干扰②CO2吸收瓶吸收CO2前、后的质量
解析(1)①钢样(含有铁、碳、硫)在高温下与O2反应，除生成
CO2、SO2外，还有剩余的O2，故气体a中含有CO2、SO2、O2。

②该反应中，S元素由－2价被氧化为＋4价，即生成SO2，再结合元素守恒及元素的化合价升降总数相等，配平该反应方程式：3FeS＋
5O2=====Fe3O4＋3SO2。

高温
(2)①H2O2具有强氧化性，SO2具有强还原性，二者发生氧化还原反应生成H2SO4，化学方程式为H2O2＋SO2===H2SO4。

②消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y g，则消耗z mL NaOH 溶液相当于硫的质量为
yz gyzyz g x gx
(3)①装ZB中活性MnO2将SO2氧化。

装ZC中K2Cr2O7-浓H2SO4具有强氧化性，用于吸收气体a中的SO2，防止SO2进入CO2吸收瓶，影响实验结果。

②实验中应测定实验前后CO2吸收瓶的质量变化，从而确定CO2的质量，继而求出钢样中碳的质量分数。

考点三化工流程型实验题
化学工艺流程题是近年来高考中备受关注的一种题型，该类题是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中涉及的化学知识步步设问，构成与化工生产紧密联系的化学工艺流程题，它一般分为题头介绍、流程图示、问题设计三部分。

题组一根据化工流程探究反应原理
1．(2022年江苏，16)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。

实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6－2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。

(1)酸浸时反应的化学方程式为________________________________；滤渣Ⅰ的主要成分为________________(填化学式)。

(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6－2x。

滤渣Ⅱ的主要成分为
________________________(填化学式)；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中
铝元素的含量降低，其原因是___________________________________ (用离子方程式表示)。

(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是________________________________；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。

答案(1)Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O SiO2
(2)CaSO4 3CaCO3＋2Al3＋3SO24＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑ ＋－
2(3)溶液中的部分SO23被氧化成SO4 减小－－
解析(1)酸浸时能与H2SO4反应的是Al2O3，H2SO4与Al2O3反应生成盐和水，SiO2不和
H2SO4反应，成为滤渣。

(2)CaCO3和溶液中的H2SO4反应生成CaSO4；如果pH偏高，一部分Al3会转化为Al(OH)3＋
沉淀，离子方程式为3CaCO3＋2Al3＋3SO24＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑。

＋－
(3)热分解时，一部分亚硫酸盐被氧化为硫酸盐，不能分解成为
SO2；SO2溶于水生成H2SO3，会中和溶液中的部分OH，使溶液的pH 减小。

题组二根据化工流程考查实验操作
2．铬铁矿的主要成分的化学式为FeOCr2O3，还含有SiO2、Al2O3等杂质。

工业上常采用固体碱熔氧化法用铬铁矿粉制备重铬酸钾，流程为
－
已知：①NaFeO2遇水强烈水解；
②重铬酸钾为橙红色针状晶体，溶于水，不溶于乙醇，有强氧化性；
2③2CrO24＋2H鸠Cr2O7＋H2O －＋－
(1)灼烧操作一般在坩埚中进行，下列物质适合用来制作此实验坩埚材料的是________。

A．铁B．氧化铝C．石英D．陶瓷
(2)①铬铁矿经粉碎处理的目的是
____________________________________________；②写出Cr2O3和纯碱、氧气反应生成Na2CrO4的化学方程式为__________________
________________________________________________________________________；
③NaFeO2水浸时强烈水解生成氢氧化铁沉淀，离子方程式为
___________________。

(3)滤液1的成分除Na2CrO4、NaOH外，还含有
______________________________
_____________________________________________________________________(填化学式)。

(4)通过途径1从Na2CrO4溶液获得K2Cr2O7晶体，操作步骤有：“酸化”→加KCl固体→蒸发浓缩→操作a→过滤→洗涤→干燥。

①“酸化”步骤用醋酸调节溶液pH＜5，其目的是
____________________________；②操作a的名称
__________________________________________________________。

答案(1)A
(2)①增大反应物的表面积，加快反应速率
②2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO3=====4Na2CrO4＋4CO2
③FeO2＋2H2O===Fe(OH)3↓＋OH
(3)NaAlO2、Na2SiO3
22(4)①使2CrO24＋2H鸠Cr2O7＋H2O的平衡向正反应方向移动，尽量将CrO4转化为－＋－－－－高温
Cr2O27 －
②冷却结晶
解析(1)因为纯碱、固体NaOH参与反应，所以不能用氧化铝坩埚、石英坩埚以及陶瓷坩埚。

(2)①在化工生产中，把固体粉碎，目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率。

②Cr2O3与O2、Na2CO3发生反应的原理为
Na2CO3=====Na2O＋CO2↑
2Cr2O3＋3O2＋4Na2O===4Na2CrO4
即2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO3=====4Na2CrO4＋4CO2
③FeO2＋2H2O===Fe(OH)3↓＋OH
可根据电荷守恒判断有OH生成。

(3)因为在反应器中发生反应
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
所以滤液1中除Na2CrO4、NaOH外，还含有NaAlO2和Na2SiO3。

2(4)①根据信息2CrO2所以调节pH＜5，其目的是使上述平衡向右4＋2H鸠Cr2O7＋H2O，－＋－－－－高温高温
2移动，尽可能使CrO24转化为Cr2O7。

－－
②根据操作过程中的蒸发浓缩，操作a的名称应是冷却结晶。

考点四高考实验的新宠――有机制备实验
“有机实验”在新课标中频频出现，主要涉及到有机物的制备、有机物官能团性质实验探究等。

常常考查蒸馏和分液操作、反应条件的控制、产率的计算等问题。

(1)
(2)蒸馏装置
1．(2022年新课标全国卷Ⅰ，26)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味，实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下：
实验步骤：
在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片，开始缓慢加热A，回流50 min。

反应液冷至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集140～143 ℃馏分，得乙酸异戊酯3.9 g。

回答下列问题：
(1)仪器B的名称是________。

(2)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是
__________________________________，第二次水洗的主要目的是
__________________________________________________。

(3)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后
________(填标号)。

a．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出b．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出
c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是
__________________________________________
________________________________________________________________________。

(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是
_____________________________________。

(6)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是______(填标号)。

(7)本实验的产率是________(填标号)。

a．30% b．40%
c．60% d．90%
(8)在进行蒸馏操作时，若从130 ℃开始收集馏分，会使实验的产率偏____(填“高”或“低”) ，其原因是
______________________________________________________
________________________________________________________________________。

答案(1)球形冷凝管(2)洗掉大部分硫酸和醋酸洗掉碳酸氢钠(3)d (4)提高醇的转化率(5)干燥(6)b (7)c (8)高会收集少量未反应的异戊醇
解析(1)仪器B是球形冷凝管，起冷凝回流作用。

(2)第一次水洗，主要洗去大部分硫酸和醋酸，第二次水洗除掉NaHCO3杂质。

(3)乙酸异戊酯的密度小于水，在水层上方。

分液时先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出。

(4)该反应为可逆反应，加入过量乙酸，能够提高异戊醇的转化率。

(5)加入无水MgSO4固体的目的是除去混合物中的少量水分。

(6)蒸馏操作中，需要测定馏分的温度，所以温度计水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，b和c中温度计位Z均正确，但c中的冷凝装Z为球形冷凝管，它一般用作反应装Z，主要用于冷凝回流，使反应更彻底，故只有b项正确。

(7)
据可知，4.4 g异戊醇完全反应消耗
3.9 g3.0 g乙酸，故乙酸有剩余，生成乙酸异戊酯的理论产量为6.5 g，故该反应的产率为6.5 g
×100%＝60%。

(8)异戊醇的沸点为131 ℃，蒸馏时，若从130 ℃开始收集馏分，将会有一部分未反应的异戊醇被蒸出，使产率偏高。

2．(2022年浙江理综，28)葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。

葡萄糖酸钙可通过以下反应制得：
C6H12O6(葡萄糖)＋Br2＋H2OD→C6H12O7(葡萄糖酸)＋2HBr
2C6H12O7＋CaCO3D→Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)＋H2O＋CO2↑实验流程如下：
C6H12O6溶液__D→DDDDDD→ ①②
DDD→DD→悬浊液DD→DD→DD→Ca(C6H11O7)2 ③④⑤⑥⑦
请回答下列问题：
(1)第①步中溴水氧化葡萄糖时，下列装置中最适合的是________。

趁热过滤乙醇抽滤洗涤干燥滴加3%溴水/55 ℃过量CaCO3/70 ℃制备葡萄糖酸钙的过程中，葡萄糖的氧化也可用其他试剂，下列物质中最适合的是________。

A．新制Cu(OH)2悬浊液
B．酸性KMnO4溶液
C．O2/葡萄糖氧化酶
D．[Ag(NH3)2]OH溶液
(2)第②步充分反应后CaCO3固体需有剩余，其目的是
________________________________________________________________________；本实验中不宜用CaCl2替代CaCO3，理由是
__________________________________。

(3)第③步需趁热过滤，其原因是
____________________________________________。

(4)第④步加入乙醇的作用是
________________________________________________。

(5)第⑥步中，下列洗涤剂最合适的是________。

A．冷水B．热水
C．乙醇D．乙醇-水混合溶液
答案(1)B C
(2)提高葡萄糖酸的转化率，便于后续分离氯化钙难以与葡萄糖酸直接反应得到葡萄糖酸钙
(3)葡萄糖酸钙冷却后会结晶析出，如不趁热过滤会损失产品
(4)可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度，有利于葡萄糖酸钙析出
(5)D
解析(1)由实验流程①可知，第①步操作在55 ℃时进行，温度低于100 ℃，可采用水浴加热的方式，温度计应测量水浴的温度，故选择装ZB。

选择C项，氧化效果好且不会引入新的杂质；若选择A、B、D项，会引入新的杂质，给后续除杂带来困难。

另外，酸性KMnO4溶液不仅能将―C HO氧化成―COOH，也能氧化―OH，会降低葡萄糖酸的产率。

(2)加入CaCO3，发生的反应有2HBr＋CaCO3===CaBr2＋H2O＋CO2↑和2C6H12O7＋CaCO3D→Ca(C6H11O7)2＋H2O＋CO2↑，若CaCO3固体无剩余，则不能保证葡萄糖酸全部转化为葡萄糖酸钙。

盐酸是强酸，因此氯化钙不能与葡萄糖酸反应生成葡萄糖酸钙。

(3)因第②步中生成的葡萄糖酸钙在热水中的溶解度大于在冷水中的溶解度，趁热过滤，可防止葡萄糖酸钙析出。

(4)第③步得到的滤液中含有杂质CaBr2，CaBr2可溶于乙醇，而葡萄
糖酸钙微溶于乙醇，可导致大部分葡萄糖酸钙析出。

(5)葡萄糖酸钙在乙醇中溶解度较小，故可用乙醇-水混合溶液洗涤，以除去残留的CaBr2。

专题突破练
1．(2022年大纲全国卷，29)苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料――纳米氧化铜的重要前驱体之一。

下面是它的一种实验室合成路线：()2Cu＋H2
O
制备苯乙酸的装置示意图如右(加热和夹持装置等略)：
已知：苯乙酸的熔点为76.5 ℃，微溶于冷水，溶于乙醇。

回答下列问题：
(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL 70%硫酸。

配制此硫酸时，加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是________________________。

(2)将a中的溶液加热至100 ℃，缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升温至130 ℃继续反应。

在装置中，仪器b的作用是
__________________________________________；仪器c的名称是
__________________________________________________________，其作用是
________________________________________________________________。

反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品。

加入冷水的目的是____________________。

下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是________(填标号)。

A．分液漏斗B．漏斗
C．烧杯D．直形冷凝管
E．玻璃棒
(3)提纯粗苯乙酸的方法是________________，最终得到44 g纯品，则苯乙酸的产率是________________。

(4)用CuCl22H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀，并多次用蒸馏水洗涤沉淀，判断沉淀洗干净的实验操作和现象是
________________________________。

(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后，加入
Cu(OH)2搅拌30 min，过滤，滤液静置一段时间，析出苯乙酸铜晶体，混合溶剂中乙醇的作用是______________
________________________________________________________________________。

答案(1)先加水，再加入浓硫酸(2)滴加苯乙腈球形冷凝管回流(或使汽化的反应液冷凝) 便于苯乙酸析出BCE (3)重结晶95% (4)取少量洗涤液，加入稀硝酸，再加AgNO3溶液，无白色浑浊出现
(5)增大苯乙酸溶解度，便于充分反应
解析(1)稀释浓硫酸时应向适量蒸馏水中缓缓加入浓硫酸，防止暴沸。

(2)从苯乙酸的制备原理可知仪器b的作用是滴加苯乙腈，从冷凝管的结构特征可判断出c为球形冷凝管，其作用是冷凝回流。

根据已知信息可知苯乙酸微溶于冷水，加入冷水使其溶解度减小，便于苯乙酸析出。

苯乙酸的熔点为76.5 ℃，析出的苯乙酸应为固体，分离不溶性固体与液体的常用方法为过滤，所需仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台等。

(3)粗苯乙酸中可能含有__等可溶性杂质，由于苯乙酸微溶于冷水，可。