《高中化學(xué)》專題七大題突破(三)化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)

大題突破(三)化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)1．(2023·山東，18)三氯甲硅烷(SiHCl3)是制取高純硅的重要原料，常溫下為無色液體，沸點(diǎn)為31.8℃，熔點(diǎn)為－126.5℃，易水解。實(shí)驗(yàn)室根據(jù)反應(yīng)Si＋3HCleq\o(=,\s\up7(△))SiHCl3＋H2，利用如圖裝置制備SiHCl3粗品(加熱及夾持裝置略)?；卮鹣铝袉栴}：(1)制備SiHCl3時(shí)進(jìn)行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)將盛有硅粉的瓷舟置于管式爐中；(ⅲ)通入HCl，一段時(shí)間后接通冷凝裝置，加熱開始反應(yīng)。操作(ⅰ)為____________________________；判斷制備反應(yīng)結(jié)束的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________________。圖示裝置存在的兩處缺陷是________________________________。(2)已知電負(fù)性：Cl>H>Si，SiHCl3在濃NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。(3)采用如下方法測定溶有少量HCl的SiHCl3純度。m1g樣品經(jīng)水解、干燥等預(yù)處理過程得硅酸水合物后，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：①____________，②____________(填操作名稱)，③稱量等操作，測得所得固體氧化物質(zhì)量為m2g，從下列儀器中選出①、②中需使用的儀器，依次為________(填標(biāo)號(hào))。測得樣品純度為______________(用含m1、m2的代數(shù)式表示)。答案(1)組裝儀器并檢查裝置氣密性管式爐中沒有固體剩余，燒瓶中無液體滴下C、D之間沒有干燥裝置，沒有處理氫氣的裝置(2)SiHCl3＋5NaOH=Na2SiO3＋3NaCl＋H2↑＋2H2O(3)高溫灼燒冷卻干燥A、Ceq\f(135.5m2,60m1)×100%解析(1)制備SiHCl3時(shí)，組裝好裝置后，要先檢查裝置氣密性，然后將盛有硅粉的瓷舟置于管式爐中，通入氯化氫氣體，排出裝置中的空氣，一段時(shí)間后，接通冷凝裝置，加熱開始反應(yīng)，當(dāng)管式爐中沒有固體剩余時(shí)，即硅粉完全反應(yīng)，SiHCl3易水解，所以需要在C、D之間加一個(gè)干燥裝置，防止D中的水蒸氣進(jìn)入裝置C中，另外氫氧化鈉溶液不能吸收氫氣，需要在D后面加處理氫氣的裝置。(2)已知電負(fù)性：Cl＞H＞Si，則SiHCl3中氯元素的化合價(jià)為－1，H元素的化合價(jià)為－1，硅元素化合價(jià)為＋4，所以氫氧化鈉溶液和SiHCl3反應(yīng)時(shí)，要發(fā)生氧化還原反應(yīng)，得到氯化鈉、硅酸鈉和氫氣，化學(xué)方程式為SiHCl3＋5NaOH=Na2SiO3＋3NaCl＋H2↑＋2H2O。(3)m1g樣品經(jīng)水解、干燥等預(yù)處理過程得到硅酸水合物后，高溫灼燒，在干燥器中冷卻干燥后，稱量，所用儀器包括坩堝和干燥器，所得固體氧化物為二氧化硅，質(zhì)量為m2g，則二氧化硅的物質(zhì)的量n(SiO2)＝eq\f(m2,60)mol，樣品純度為eq\f(\f(m2,60)×28＋1＋35.5×3,m1)×100%＝eq\f(135.5m2,60m1)×100%。2．(2023·新課標(biāo)卷，28)實(shí)驗(yàn)室由安息香制備二苯乙二酮的反應(yīng)式如下：相關(guān)信息列表如下：物質(zhì)性狀熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃溶解性安息香白色固體133344難溶于冷水，溶于熱水、乙醇、乙酸二苯乙二酮淡黃色固體95347不溶于水，溶于乙醇、苯、乙酸冰乙酸無色液體17118與水、乙醇互溶裝置示意圖如圖所示，實(shí)驗(yàn)步驟為：①在圓底燒瓶中加入10mL冰乙酸、5mL水及9.0gFeCl3·6H2O，邊攪拌邊加熱，至固體全部溶解。②停止加熱，待沸騰平息后加入2.0g安息香，加熱回流45～60min。③加入50mL水，煮沸后冷卻，有黃色固體析出。④過濾，并用冷水洗滌固體3次，得到粗品。⑤粗品用75%的乙醇重結(jié)晶，干燥后得淡黃色結(jié)晶1.6g?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器A中應(yīng)加入________(填“水”或“油”)作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)。(2)儀器B的名稱是________；冷卻水應(yīng)從________(填“a”或“b”)口通入。(3)實(shí)驗(yàn)步驟②中，安息香必須待沸騰平息后方可加入，其主要目的是____________。(4)在本實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)eCl3為氧化劑且過量，其還原產(chǎn)物為________；某同學(xué)嘗試改進(jìn)本實(shí)驗(yàn)：采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮。該方案是否可行？________________，簡述判斷理由______________________________________________________________。(5)本實(shí)驗(yàn)步驟①～③在乙酸體系中進(jìn)行，乙酸除作溶劑外，另一主要作用是防止________________________________________________________________________。(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量________洗滌的方法除去(填字母)。若要得到更高純度的產(chǎn)品，可用重結(jié)晶的方法進(jìn)一步提純。a．熱水 b．乙酸c．冷水 d．乙醇(7)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率最接近于________(填字母)。a．85% b．80%c．75% d．70%答案(1)油(2)球形冷凝管a(3)防暴沸(4)FeCl2可行空氣可以將還原產(chǎn)物FeCl2又氧化為FeCl3，F(xiàn)eCl3可循環(huán)參與反應(yīng)(5)氯化鐵水解(6)a(7)b解析(1)該實(shí)驗(yàn)需要加熱使冰乙酸沸騰，冰乙酸的沸點(diǎn)超過了100℃，應(yīng)選擇油浴加熱。(2)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特征可知，B為球形冷凝管，為了充分冷卻，冷卻水應(yīng)從a口進(jìn)，b口出。(3)步驟②中，若沸騰時(shí)加入安息香，會(huì)引起暴沸，所以需要待沸騰平息后加入。(4)FeCl3為氧化劑，則鐵元素的化合價(jià)降低，還原產(chǎn)物為FeCl2，若采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮，空氣可以將還原產(chǎn)物FeCl2又氧化為FeCl3，F(xiàn)eCl3可循環(huán)參與反應(yīng)。(5)氯化鐵易水解，所以步驟①～③中，乙酸除做溶劑外，另一主要作用是防止氯化鐵水解。(6)根據(jù)安息香和二苯乙二酮的溶解特征，安息香溶于熱水，二苯乙二酮不溶于水，所以可以用熱水洗滌粗品除去安息香。(7)2.0g安息香(C14H12O2)的物質(zhì)的量約為0.0094mol，理論上可產(chǎn)生二苯乙二酮(C14H10O2)的物質(zhì)的量約為0.0094mol，質(zhì)量約為1.98g，產(chǎn)率為eq\f(1.6g,1.98g)×100%≈80.8%，最接近80%。綜合實(shí)驗(yàn)題是每年考查的綜合壓軸題，其綜合性強(qiáng)、難度大，是一道拉分的主要試題。從題型設(shè)計(jì)上有評(píng)價(jià)型實(shí)驗(yàn)題、定量測定實(shí)驗(yàn)題等；從考查的角度上有儀器的識(shí)別與應(yīng)用、物質(zhì)的制備、除雜與分離、物質(zhì)的性質(zhì)探究與驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析與描述、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的評(píng)價(jià)與計(jì)算。其中物質(zhì)制備和定量實(shí)驗(yàn)是高考的兩大熱點(diǎn)題型，物質(zhì)制備主要以氣體、無機(jī)物、有機(jī)物的制備為載體，考查學(xué)生常見化學(xué)儀器的使用、物質(zhì)的分離與提純等基本實(shí)驗(yàn)操作，以及實(shí)驗(yàn)條件的控制、產(chǎn)率的計(jì)算；而定量實(shí)驗(yàn)是將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與化學(xué)計(jì)量有機(jī)的結(jié)合在一起測定物質(zhì)化學(xué)組成與含量的探究性實(shí)驗(yàn)，是近幾年高考命題的常考題型。設(shè)計(jì)中先通過實(shí)驗(yàn)測出相關(guān)的有效數(shù)據(jù)，然后經(jīng)計(jì)算得出物質(zhì)的組成與含量。由于定量實(shí)驗(yàn)?zāi)康男?、?shí)用性強(qiáng)，能給予學(xué)生較大的創(chuàng)造空間，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。因此復(fù)習(xí)過程中注重定性實(shí)驗(yàn)拓展到定量實(shí)驗(yàn)的探討。(一)2023真題回訪1．(2023·遼寧，17)2-噻吩乙醇(Mr＝128)是抗血栓藥物氯吡格雷的重要中間體，其制備方法如下：Ⅰ.制鈉砂。向燒瓶中加入300mL液體A和4.60g金屬鈉，加熱至鈉熔化后，蓋緊塞子，振蕩至大量微小鈉珠出現(xiàn)。Ⅱ.制噻吩鈉。降溫至10℃，加入25mL噻吩，反應(yīng)至鈉砂消失。Ⅲ.制噻吩乙醇鈉。降溫至－10℃，加入稍過量的環(huán)氧乙烷的四氫呋喃溶液，反應(yīng)30min。Ⅳ.水解?；謴?fù)室溫，加入70mL水，攪拌30min；加鹽酸調(diào)pH至4～6，繼續(xù)反應(yīng)2h，分液；用水洗滌有機(jī)相，二次分液。Ⅴ.分離。向有機(jī)相中加入無水MgSO4，靜置，過濾，對(duì)濾液進(jìn)行蒸餾，蒸出四氫呋喃、噻吩和液體A后，得到產(chǎn)品17.92g?；卮鹣铝袉栴}：(1)步驟Ⅰ中液體A可以選擇___________。a．乙醇 b．水c．甲苯 d．液氨(2)噻吩沸點(diǎn)低于吡咯()的原因是_______________________________________。(3)步驟Ⅱ的化學(xué)方程式為__________________________________________________________________________________________________________________________。(4)步驟Ⅲ中反應(yīng)放熱，為防止溫度過高引發(fā)副反應(yīng)，加入環(huán)氧乙烷溶液的方法是________________________________________________________________________。(5)步驟Ⅳ中用鹽酸調(diào)節(jié)pH的目的是________________________________________________________________________________________________________________。(6)下列儀器在步驟Ⅴ中無需使用的是______(填名稱)；無水MgSO4的作用為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(7)產(chǎn)品的產(chǎn)率為________________(用Na計(jì)算，精確至0.1%)。答案(1)c(2)吡咯中含有—NH—，可以形成分子間氫鍵(3)(4)將環(huán)氧乙烷溶液沿?zé)诰従徏尤?，并不斷用玻璃棒攪?5)與水解生成的OH－反應(yīng)，使水解更徹底(6)球形冷凝管和分液漏斗除去水(7)70.0%解析(1)步驟Ⅰ制鈉砂過程中，液體A不能和Na反應(yīng)，而乙醇、水和液氨都能和金屬Na反應(yīng)，故選c。(5)2-噻吩乙醇鈉水解生成2-噻吩乙醇的過程中有NaOH生成，用鹽酸調(diào)節(jié)pH的目的是將NaOH中和，使平衡正向移動(dòng)，增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。(6)步驟Ⅴ中的操作有過濾、蒸餾，蒸餾的過程中需要直形冷凝管不能用球形冷凝管，無需使用的是球形冷凝管和分液漏斗。(7)步驟Ⅰ中向燒瓶中加入300mL液體A和4.60g金屬鈉，Na的物質(zhì)的量為eq\f(4.60g,23g·mol－1)＝0.2mol，步驟Ⅱ中Na完全反應(yīng)，根據(jù)方程式可知，理論上可以生成0.2mol2-噻吩乙醇，產(chǎn)品的產(chǎn)率為eq\f(17.92g,128g·mol－1×0.2mol)×100%＝70.0%。2．(2023·湖南，15)金屬Ni對(duì)H2有強(qiáng)吸附作用，被廣泛用于硝基或羰基等不飽和基團(tuán)的催化氫化反應(yīng)，將塊狀Ni轉(zhuǎn)化成多孔型雷尼Ni后，其催化活性顯著提高。已知：①雷尼Ni暴露在空氣中可以自燃，在制備和使用時(shí)，需用水或有機(jī)溶劑保持其表面“濕潤”；②鄰硝基苯胺在極性有機(jī)溶劑中更有利于反應(yīng)的進(jìn)行。某實(shí)驗(yàn)小組制備雷尼Ni并探究其催化氫化性能的實(shí)驗(yàn)如下：步驟1：雷尼Ni的制備步驟2：鄰硝基苯胺的催化氫化反應(yīng)反應(yīng)的原理和實(shí)驗(yàn)裝置圖如下(夾持裝置和攪拌裝置略)。裝置Ⅰ用于儲(chǔ)存H2和監(jiān)測反應(yīng)過程?；卮鹣铝袉栴}：(1)操作(a)中，反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________________________________________________________________________________。(2)操作(d)中，判斷雷尼Ni被水洗凈的方法是________________________________。(3)操作(e)中，下列溶劑中最有利于步驟2中氫化反應(yīng)的是__________________。A．丙酮 B．四氯化碳C．乙醇 D．正己烷(4)向集氣管中充入H2時(shí)，三通閥的孔路位置如下圖所示；發(fā)生氫化反應(yīng)時(shí)，集氣管向裝置Ⅱ供氣，此時(shí)孔路位置需調(diào)節(jié)為____________________________________________。(5)儀器M的名稱是_________________。(6)反應(yīng)前應(yīng)向裝置Ⅱ中通入N2一段時(shí)間，目的是_____________________________。(7)如果將三頸瓶N中的導(dǎo)氣管口插入液面以下，可能導(dǎo)致的后果是______________。(8)判斷氫化反應(yīng)完全的現(xiàn)象是______________________________________。答案(1)2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(2)取最后一次洗滌液于試管中，向其中滴加酚酞，如果溶液不變粉紅色，則證明洗滌干凈，否則沒有洗滌干凈(3)C(4)B(5)恒壓滴液漏斗(6)排盡裝置內(nèi)空氣(7)雷尼Ni堵塞導(dǎo)管、管道中氣流不穩(wěn)，不利于監(jiān)測反應(yīng)過程(8)集氣管中液面保持不變解析(1)鋁可以和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。(2)由于水洗之前是用堿洗，此時(shí)溶液顯堿性，故可以用酸堿指示劑來判斷是否洗凈，具體方法為取最后一次洗滌液于試管中，滴加幾滴酚酞，如果溶液不變粉紅色，則證明洗滌干凈，否則沒有洗滌干凈。(3)根據(jù)題中信息可知，雷尼Ni被廣泛用于硝基或羰基等不飽和基團(tuán)的催化氫化反應(yīng)，故不能選丙酮，否則會(huì)發(fā)生副反應(yīng)，又因?yàn)猷徬趸桨吩跇O性有機(jī)溶劑中更有利于反應(yīng)進(jìn)行，而CCl4、正己烷均為非極性分子，乙醇為極性分子，所以應(yīng)選乙醇。(4)根據(jù)向集氣管中通入H2時(shí)三通閥的孔路位置，可確定集氣管向裝置Ⅱ中供氣時(shí)，應(yīng)保證只有下側(cè)、右側(cè)孔路通氣，故B正確。(6)根據(jù)題給信息可知，雷尼Ni暴露在空氣中可以自燃，故反應(yīng)前向裝置Ⅱ中通入N2一段時(shí)間，目的是排盡裝置中的空氣，防止雷尼Ni自燃。(8)反應(yīng)完成后，氫氣不再被消耗，則集氣管中液面不再發(fā)生變化。3．(2023·浙江1月選考，20)某研究小組制備納米ZnO，再與金屬有機(jī)框架(MOF)材料復(fù)合制備熒光材料ZnO@MOF，流程如下：已知：①含鋅組分間的轉(zhuǎn)化關(guān)系：Zn2＋eq\o(,\s\up7(OH－),\s\do5(H＋))Zn(OH)2eq\o(,\s\up7(OH－),\s\do5(H＋))[Zn(OH)4]2－②ε-Zn(OH)2是Zn(OH)2的一種晶型，39℃以下穩(wěn)定。請(qǐng)回答：(1)步驟Ⅰ，初始滴入ZnSO4溶液時(shí)，體系中主要含鋅組分是_____________________。(2)下列有關(guān)說法不正確的是______(填字母)。A．步驟Ⅰ，攪拌的作用是避免反應(yīng)物濃度局部過高，使反應(yīng)充分B．步驟Ⅰ，若將過量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制備ε-Zn(OH)2，可提高ZnSO4的利用率C．步驟Ⅱ，為了更好地除去雜質(zhì)，可用50℃的熱水洗滌D．步驟Ⅲ，控溫煅燒的目的是為了控制ZnO的顆粒大小(3)步驟Ⅲ，盛放樣品的容器名稱是___________________________________________。(4)用Zn(CH3COO)2和過量(NH4)2CO3反應(yīng)，得到的沉淀可直接控溫煅燒得納米ZnO，沉淀無需洗滌的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)為測定納米ZnO產(chǎn)品的純度，可用已知濃度的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Zn2＋，從下列選項(xiàng)中選擇合理的儀器和操作，補(bǔ)全如下步驟[“____”上填寫一件最關(guān)鍵儀器，“()”內(nèi)填寫一種操作，均用字母表示]。用________(稱量ZnO樣品xg)→用燒杯()→用________()→用移液管()→用滴定管(盛裝EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，滴定Zn2＋)儀器：a.燒杯；b.托盤天平；c.容量瓶；d.分析天平；e.試劑瓶操作：f.配制一定體積的Zn2＋溶液；g.酸溶樣品；h.量取一定體積的Zn2＋溶液；i.裝瓶貼標(biāo)簽(6)制備的ZnO@MOF熒光材料可測Cu2＋濃度。已知ZnO@MOF的熒光強(qiáng)度比值與Cu2＋在一定濃度范圍內(nèi)的關(guān)系如圖。某研究小組取7.5×10－3g人血漿銅藍(lán)蛋白(相對(duì)分子質(zhì)量1.5×105)，經(jīng)預(yù)處理，將其中Cu元素全部轉(zhuǎn)化為Cu2＋并定容至1L。取樣測得熒光強(qiáng)度比值為10.2，則1個(gè)血漿銅藍(lán)蛋白分子中含________個(gè)銅原子。答案(1)[Zn(OH)4]2－(2)BC(3)坩堝(4)雜質(zhì)中含有CH3COO－、COeq\o\al(2－,3)、NHeq\o\al(＋,4)，在控溫煅燒過程中分解或被氧化為氣體而除去(5)dgcfh(6)8(二)模擬預(yù)測4．(2023·武漢市高三模擬)三氯化鉻(CrCl3)為紫色單斜晶體，熔點(diǎn)為83℃，易潮解，易升華，溶于水但不易水解，高溫下能被氧氣氧化，工業(yè)上主要用作媒染劑和催化劑。Ⅰ.某化學(xué)小組用Cr2O3和CCl4利用如下裝置在高溫下制備無水三氯化鉻。(1)實(shí)驗(yàn)前先往裝置A中通入N2，其目的是排盡裝置中的空氣，在實(shí)驗(yàn)過程中還需要持續(xù)通入N2，其作用是__________________________________________________________。(2)裝置C中還會(huì)生成光氣(COCl2)，C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。(3)裝置E用來收集產(chǎn)物，實(shí)驗(yàn)過程中若D處出現(xiàn)堵塞，通過________________(填具體操作)使實(shí)驗(yàn)?zāi)芾^續(xù)進(jìn)行。(4)G中會(huì)生成兩種鹽，化學(xué)式為_____________________________________________。Ⅱ.產(chǎn)品中CrCl3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定，步驟如下：①稱取0.3000gCrCl3產(chǎn)品溶于水并于250mL容量瓶中定容；②取25.00mL樣品溶液于帶塞的錐形瓶中，加熱至沸騰后加入稍過量的Na2O2，再加入過量的H2SO4酸化，將Cr3＋氧化為Cr2Oeq\o\al(2－,7)，稀釋并加熱煮沸，再加入稍過量的KI固體，加塞搖勻，使鉻完全以Cr3＋形式存在；③加入1mL指示劑，用0.0250mol·L－1的標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)，平行測定三次，平均消耗標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液21.00mL(已知2Na2S2O3＋I(xiàn)2=Na2S4O6＋2NaI)。(5)②中加入稍過量的Na2O2后需要加熱煮沸，其主要原因是____________________________________________________________________________________________。(6)滴定實(shí)驗(yàn)可選用的指示劑為____________；產(chǎn)品中CrCl3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________________(計(jì)算結(jié)果保留四位有效數(shù)字)。答案(1)將CCl4帶入裝置C中反應(yīng)(2)Cr2O3＋3CCl4(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))2CrCl3＋3COCl2(3)對(duì)D處稍微加熱使固體升華(4)Na2CO3、NaCl(5)加熱使H2O2分解除去，防止干擾實(shí)驗(yàn)(6)淀粉溶液92.46%解析(6)滴定過程為I2→I－，指示劑選淀粉溶液。由電子守恒得到關(guān)系式為2Cr3＋～Cr2Oeq\o\al(2－,7)～3I2～6Na2S2O3，n(Na2S2O3)＝cV＝0.0250mol·L－1×0.021L＝5.25×10－4mol，則n(Cr3＋)＝1.75×10－4mol。CrCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(mCrCl3,m總)×100%＝eq\f(nM,m總)×100%＝eq\f(1.75×10－4mol×158.5g·mol－1×\f(250mL,25.00mL),0.3000g)×100%≈92.46%。5．(2023·河北邢臺(tái)高三模擬)Na2S2O3是重要的化學(xué)試劑，遇高溫分解，與酸發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室可通過如圖所示裝置制備Na2S2O3?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器A的名稱為________________。(2)下列關(guān)于裝置B的作用敘述錯(cuò)誤的是________(填字母)。a．通過觀察氣泡可控制SO2氣流速率b．防止發(fā)生倒吸c(diǎn)．通過長頸漏斗液面升降判斷B后面裝置是否堵塞(3)C中生成產(chǎn)品的化學(xué)方程式為____________________________________________。(4)為保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)率和純度，實(shí)驗(yàn)中通入的SO2不能過量，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)為測定所得產(chǎn)品純度，取mg所得產(chǎn)品溶于蒸餾水中配制成250mL溶液，取25.00mL置于錐形瓶中，加入2滴淀粉試劑，用cmol·L－1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗標(biāo)準(zhǔn)液VmL。已知：2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I(xiàn)2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－①滴定終點(diǎn)現(xiàn)象為________________________________；②產(chǎn)品的純度為__________(用m、c、V表示)。(6)下列裝置和試劑不能代替E的是________(填字母)。答案(1)蒸餾燒瓶(2)b(3)2Na2S＋Na2CO3＋4SO2eq\o(=,\s\up7(△))3Na2S2O3＋CO2(4)Na2S2O3與酸反應(yīng)，過量SO2會(huì)使溶液呈酸性(5)①滴入最后半滴碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶液變?yōu)樗{(lán)色，且半分鐘內(nèi)不褪色②eq\f(316cV,m)%(6)bd解析由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，70%硫酸與亞硫酸鈉固體反應(yīng)制備二氧化硫，裝置B用于控制二氧化硫的氣流速率和通過長頸漏斗液面升降判斷B后面裝置是否堵塞；裝置C中二氧化硫與硫化鈉和碳酸鈉混合溶液共熱反應(yīng)制備硫代硫酸鈉，裝置D為空載儀器，作安全瓶，起防倒吸的作用；裝置E中盛有的氫氧化鈉溶液用于吸收二氧化碳和未反應(yīng)的二氧化硫，防止污染空氣。(5)②由題意可知，滴定消耗VmLcmol·L－1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液，則由方程式可知關(guān)系式：2S2Oeq\o\al(2－,3)～I(xiàn)2，mg產(chǎn)品純度為eq\f(cmol·L－1×10－3VL×2×\f(250mL,25.00mL)×158g·mol－1,mg)×100%＝eq\f(316cV,m)%。(6)由分析可知，裝置E中盛有的氫氧化鈉溶液用于吸收二氧化碳和未反應(yīng)的二氧化硫，防止污染空氣，則盛有堿石灰的干燥管和盛有氫氧化鈉固體的U形管均能代替E，而濃硫酸、氯化鈣溶液不能與二氧化碳和二氧化硫反應(yīng)，則盛有濃硫酸的洗氣瓶和盛有氯化鈣溶液的試管均不能代替E。6．(2023·成都第七中學(xué)高三模擬)苯乙酮用于制香皂和香煙，也用作纖維素酯和樹脂等的溶劑和塑料。工業(yè)生產(chǎn)中的增塑劑，是一種重要的化工原料，可由苯經(jīng)下述反應(yīng)制備：CH3COOH＋AlCl3→CH3COOAlCl2＋HCl↑相關(guān)物質(zhì)的部分物理性質(zhì)名稱熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃密度/(g·mL－1)溶解度乙酸酐－731401.082與水反應(yīng)(生成乙酸)苯5.580.50.879不溶于水苯乙酮20.52021.028微溶于水實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟1：向如圖一所示的儀器A中迅速加入13g粉狀無水AlCl3和16mL(14g,0.18mol)無水苯。在攪拌下將4mL(4.3g,0.04mol)乙酸酐自恒壓滴液漏斗慢慢滴加到A中，控制乙酸酐滴加的速度(約10min)。加完后，待反應(yīng)稍緩和后在沸水浴中攪拌回流，直到不再有HCl氣體逸出為止。步驟2：將反應(yīng)混合物冷卻到室溫，在攪拌下倒入裝有18mL37%的HCl和30g碎冰的燒杯中(在通風(fēng)櫥中進(jìn)行)，若仍有固體不溶物，可補(bǔ)加適量37%的HCl使之完全溶解。將混合物轉(zhuǎn)入分液漏斗中，分出有機(jī)層，水層用苯萃取兩次(每次8mL)。合并有機(jī)層，依次用15mL10%NaOH溶液、15mL水洗滌，再用無水MgSO4干燥。步驟3：先在水浴上蒸餾回收物質(zhì)B，稍冷后改用空氣冷凝管蒸餾收集餾分，產(chǎn)量約4.0g。(1)步驟1中攪拌回流時(shí)，冷凝水從__________(填“a”或“b”)端進(jìn)水，儀器A的名稱為________________________________________________________________________。(2)步驟1中要逐滴滴加乙酸酐的原因是______________________________________________________________________________________________________________。(3)步驟2中水層用苯萃取兩次(每次8mL)，而不萃取一次(16mL)的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。用15mL10%NaOH溶液洗滌主要是為了除去____________(填物質(zhì)名稱)。(4)步驟3中在水浴上蒸餾回收的物質(zhì)B的名稱為____________。(5)本實(shí)驗(yàn)為收集產(chǎn)品用了減壓蒸餾裝置，如圖二所示，其中毛細(xì)管的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，蒸餾中需要控制一定溫度，可能是__________(填字母)。A．202℃B．220℃C．175℃(6)本次實(shí)驗(yàn)苯乙酮的產(chǎn)率為__________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。答案(1)a三頸燒瓶(2)防止反應(yīng)太過劇烈，發(fā)生副反應(yīng)(3)提高苯乙酮的萃取率鹽酸和醋酸(4)苯(5)防止暴沸(作沸石)C(6)83%解析(2)因?yàn)橐宜狒c苯反應(yīng)是放熱反應(yīng)，逐滴滴加乙酸酐的目的是防止反應(yīng)太過劇烈，發(fā)生副反應(yīng)。(5)毛細(xì)管在減壓蒸餾中可調(diào)節(jié)蒸餾體系的真空度，同時(shí)通入的氣體在加熱過程中起到攪拌作用，使得體系受熱均勻防止暴沸；蒸餾中溫度應(yīng)該控制比苯乙酮的沸點(diǎn)低，比其他雜質(zhì)的沸點(diǎn)高，故選C。(6)由化學(xué)方程式＋(CH3CO)2Oeq\o(→,\s\up7(AlCl3))＋CH3COOH可知，0.04mol乙酸酐和0.18mol無水苯反應(yīng)，無水苯過量，乙酸酐完全反應(yīng)，則生成的苯乙酮為0.04mol，所以產(chǎn)率為eq\f(4.0g,0.04mol×120g·mol－1)×100%≈83%。7．(2023·山東日照高三一模)環(huán)己酮()是一種重要的化工原料，一種由H2O2氧化環(huán)己醇制備環(huán)己酮的實(shí)驗(yàn)方法如下：相關(guān)數(shù)據(jù)如下：物質(zhì)密度/(g·cm－3)沸點(diǎn)/℃(101kPa)與水形成共沸物的沸點(diǎn)/℃部分性質(zhì)環(huán)己醇0.96161.097.8能溶于水，具有還原性，易被氧化環(huán)己酮0.95155.098.0/3.4kPa95.0微溶于水，遇氧化劑易發(fā)生開環(huán)反應(yīng)回答下列問題：(1)FeCl3的作用是_________________________________________________________________________________________________________________________________；加入食鹽的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)環(huán)己酮的產(chǎn)率受H2O2用量的影響，當(dāng)環(huán)己酮產(chǎn)率達(dá)最大值后，增加H2O2的用量其產(chǎn)率反而下降，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)減壓蒸餾的裝置如圖所示，為了便于控制溫度，加熱方式最好選用__________(填“水浴”或“油浴”)。進(jìn)行減壓蒸餾時(shí)，使用磁力加熱攪拌器加熱，磁子的作用除攪拌使混合物均勻受熱外，還有__________。減壓蒸餾的操作順序?yàn)榇蜷_雙通旋塞，打開真空泵，緩慢關(guān)閉雙通旋塞，接通冷凝水，開啟磁力加熱攪拌器，進(jìn)行減壓蒸餾。減壓蒸餾完成后，需進(jìn)行下列操作，正確的操作順序是__________(填字母)。a．關(guān)閉真空泵b．關(guān)閉磁力加熱攪拌器，冷卻至室溫c．緩慢打開雙通旋塞d．停止通冷凝水(4)本實(shí)驗(yàn)中環(huán)己酮的產(chǎn)率為__________(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(5)傳統(tǒng)制備環(huán)己酮的實(shí)驗(yàn)用酸性K2Cr2O7作氧化劑，更易把環(huán)己醇氧化生成己二酸，該反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)作催化劑降低環(huán)己酮在水中的溶解度，便于液體分離(2)環(huán)己酮進(jìn)一步被氧化，發(fā)生開環(huán)反應(yīng)(3)油浴防止暴沸bdca(4)83%(5)3＋4Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋32H＋→3HOOCCH2CH2CH2CH2COOH＋8Cr3＋＋19H2O解析本實(shí)驗(yàn)是用H2O2在FeCl3的催化下氧化環(huán)己醇制備環(huán)己酮，先使10mL環(huán)己醇和2.0gFeCl3混合，再滴加30%雙氧水在60～70℃下反應(yīng)70min制備環(huán)己酮，反應(yīng)后的溶液中加入50mL水后進(jìn)行蒸餾得到共沸餾出液，向共沸餾出液中加入食鹽以減小環(huán)己酮在水中的溶解度，便于液體分離，攪拌后進(jìn)行分液得到有機(jī)層，主要含有環(huán)己酮和環(huán)己醇，向其中加入MgSO4吸收表面的水分進(jìn)行過濾得到的液體進(jìn)行減壓蒸餾即得較純凈的環(huán)己酮，據(jù)此分析解題。(3)由題干信息可知，環(huán)己酮的沸點(diǎn)為155℃，為了便于控制溫度，加熱方式最好選用油浴。(4)根據(jù)碳原子守恒有n(環(huán)己酮)＝n(環(huán)己醇)＝eq\f(10mL×0.96g·mL－1,100g·mol－1)＝0.096mol，本實(shí)驗(yàn)中環(huán)己酮的產(chǎn)率為eq\f(7.8g,0.096mol×98g·mol－1)×100%≈83%。8．(2023·廣州市高三一模)醋酸鈉(CH3COONa)是一種常用的防腐劑和緩沖劑。(1)配制250mL0.10mol·L－1CH3COONa溶液，需要稱量醋酸鈉晶體(CH3COONa·3H2O，M＝136g·mol－1)的質(zhì)量為____________。實(shí)驗(yàn)需要的儀器有天平、藥匙、玻璃棒、量筒、__________(從下列圖中選擇，寫出名稱)。(2)某小組探究外界因素對(duì)CH3COONa水解程度的影響。甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下(表中溶液濃度均為0.10mol·L－1)：ⅰ.實(shí)驗(yàn)__________和__________(填序號(hào))，探究加水稀釋對(duì)CH3COONa水解程度的影響；ⅱ.實(shí)驗(yàn)1和3，探究加入NHeq\o\al(＋,4)對(duì)CH3COONa水解程度的影響；ⅲ.實(shí)驗(yàn)1和4，探究溫度對(duì)CH3COONa水解程度的影響。序號(hào)溫度V(CH3COONa)/mLV(CH3COONH4)/mLV(H2O)/mLpH125℃40.000A1225℃4.0036.0A2325℃20.010.0aA3440℃40.000A4①根據(jù)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案，補(bǔ)充數(shù)據(jù)：a＝________________________。②實(shí)驗(yàn)測得A1>A3，該結(jié)果不足以證明加入NHeq\o\al(＋,4)促進(jìn)了CH3COONa的水解。根據(jù)_______(填一種微粒的化學(xué)式)的濃度增大可以說明加入NHeq\o\al(＋,4)能促進(jìn)CH3COONa的水解。③已知CH3COONa的