高考化学知识点专题汇编 (10)

课时跟踪检测（五十七）物质制备类综合实验

1．二氯化一氯五氨合钴(Ⅲ)，化学式为[Co(NH3)5Cl]Cl2，摩尔质量为250.5g·mol－1，常温下为紫红色固体，难溶于水，不溶于乙醇，工业上可用作聚氯乙烯(PVC)的染色剂和稳定剂。实验室制备二氯化一氯五氨合钴(Ⅲ)的流程如下：

已知：[Co(NH3)5H2O]Cl3===[Co(NH3)5H2O]3＋＋3Cl－；

[Co(NH

3)5Cl]2＋＋H2O[Co(NH3)5H2O]3＋＋Cl－；

[Co(NH3)5H2O]3＋受热可以产生氨。

(1)往黄红色沉淀[Co(NH3)6]Cl2中加H2O2时发生的离子反应方程式为

________________

__________________________________________________________________________。

(2)下列操作或描述正确的是________。

A．步骤②，过滤得到黄红色沉淀[Co(NH3)6]Cl2，往该沉淀中加双氧水溶液

B．步骤②，双氧水溶液要缓慢滴加，是为了控制反应温度，防止温度过高发生副反应C．步骤④，水浴温度低于85℃时产率下降，可能是因为温度对反应速率的影响比较大D．步骤⑥，抽滤之后，吸滤瓶中的滤液应从吸滤瓶的支管倒出

(3)在步骤⑥中对产品进行抽滤，选择正确操作的编号，将下列步骤补充完整：组装好装

置，将滤纸置于布氏漏斗内，用少量蒸馏水润湿→________→用倾析法将溶液转移入布氏漏斗中→________→将烧杯中剩余沉淀转移入布氏漏斗中，抽滤至干燥→________→取下吸滤瓶，用滤液冲洗烧杯中残留固体，再重新抽滤。

a．微开水龙头；b.开大水龙头；c.微关水龙头；d.关闭水龙头，拔下橡皮管；e.拔下橡皮管，关闭水龙头；f.不对水龙头进行操作。

(4)在步骤⑥中洗涤操作为先用冷水洗涤，再用乙醇洗涤。用乙醇洗涤的目的是

____________。

(5)最终得到产品的质量为21.4g，则该实验的制备产率为__________。

解析：(1)由流程图可知[Co(NH3)6]Cl2被H2O2氧化为[Co(NH3)5H2O]3＋，反应的离子方程式为2[Co(NH3)6]Cl2＋H2O2＋2NH＋4===2[Co(NH3)5H2O]3＋＋4NH3↑＋4Cl－或2[Co(NH3)6]Cl2＋H2O2＋4H＋===2[Co(NH3)5H2O]3＋＋2NH＋4＋4Cl－。(2)A项，步骤①过滤得到黄红色沉淀[Co(NH3)6]Cl2，错误；B项，反应速率过快短时间内放出的热量过多，而由信息可知温度过高[Co(NH3)5H2O]3＋会分解，所以应缓慢滴加，正确；D项，吸滤瓶中的液体应直接倒出，错误。(3)抽滤开始和结束打开水龙头都应该先慢后快。(4)由于

产品在水中和乙醇中都不溶，而乙醇易挥发，所以使用乙醇洗涤可以除水，使得产品快速干燥。(5)由质量守恒可知：CoCl2·6H2O～[Co(NH3)5Cl]Cl2，所以理论上可得到产品

的质量为23.8g

238g·mol－1×250.5g·mol －1＝25.05g，所以该实验的制备产率为

21.4g

25.05g×100%

＝85.4%。

答案：(1)2[Co(NH3)6]Cl2＋H2O2＋2NH＋4===2[Co(NH3)5H2O]3＋＋4NH3↑＋4Cl－{或2[Co(NH3)6]Cl2＋H2O2＋4H＋===2[Co(NH3)5H2O]3＋＋2NH＋4＋4Cl－}

(2)BC

(3)a b e

(4)除去晶体表面的水，加快干燥

(5)85.4%

2．氯苯是重要的有机化工产品，是染料、医药、有机合成的中间体，工业上常用“间歇法”

制取。反应原理、实验装置图(加热装置都已略去)如下：

已知：氯苯为无色液体，沸点132.2℃。

回答下列问题：

(1)A反应器是利用实验室法制取氯气，中空玻璃管B的作用是

__________________________。冷凝管中冷水应从________(填“a”或“b”)处通入。

(2)把干燥的氯气通入装有干燥苯的反应器C中(内有相当于苯量1%的铁屑作催化剂)，

加热维持反应温度在40～60℃为宜，温度过高会生成二氯苯。

①对C加热的方法是________(填字母)。

a．酒精灯加热b．油浴加热c．水浴加热

②D出口的气体成分有HCl、________和________。

(3)C反应器反应完成后，工业上要进行水洗、碱洗及食盐干燥，才能蒸馏。碱洗之前要

水洗的目的是洗去部分无机物，同时减少碱的用量，节约成本。写出用10%氢氧化钠碱洗时可能发生的化学反应方程式：____________________；________________(写两个即可)。

(4)上述装置图中A、C反应器之间，需要增添一个U形管，其内置物质是____________。

(5)工业生产中苯的流失情况如下：

项目二氯苯尾气不确定苯耗流失总量

苯流失量(kg·t－1)1324.951.389.2

则1t苯可制得成品为________t(只要求列式)。

解析：(1)玻璃管B伸入液面下，装置内压强过大时，可以用于平衡气压；使冷凝管充满冷凝水，充分冷却，即冷凝水由a口流入，由b口流出。(2)①反应器C加热控制反应温度在40～60℃，应利用水浴加热。②由于苯易挥发，反应产生的HCl，且有未反应的氯气，D出口气体中含有HCl、苯蒸气、氯气。(3)催化剂氯化铁与NaOH反应，生成的HCl会与NaOH反应，溶解的氯气也会与NaOH反应，反应方程式分别为HCl＋NaOH===NaCl＋H2O、FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl、Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。(4)A、C反应器之间需要增添U形管，干燥生成的氯气，可以用五氧化二磷或氯化钙等。(5)苯的总流失量为89.2kg·t－1，故1t苯中参加反应的苯的质量为(1t －0.0892t)，由苯与氯苯质量之比为78∶112.5，可知生成氯苯质量为112.5×(1－89.2×10－3)

t。

78

答案：(1)平衡气压a(2)①c②Cl2苯蒸气

(3)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O

FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl

Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O

(4)五氧化二磷(或氯化钙)

(5)112.5×(1－89.2×10－3)

78

3．(2019·天津高考)环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下：

回答下列问题：

Ⅰ.环己烯的制备与提纯

(1)原料环己醇中若含苯酚杂质，检验试剂为________，现象为________。

(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。

①烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为_____________________

________________________________________________________，

浓硫酸也可作该反应的催化剂，选择FeCl3·6H2O而不用浓硫酸的

原因为________(填标号)。

a．浓硫酸易使原料炭化并产生SO2

b．FeCl3·6H2O污染小、可循环使用，符合绿色化学理念

c．同等条件下，用FeCl3·6H2O比浓硫酸的平衡转化率高

②仪器B的作用为____________。