II大題突破化學綜合實驗

考向一以無機物制備為主線的綜合實驗

1.有氣體參與的物質制備綜合題考向分析

皂精練高考真題

1.[2023?河北，15(1)(2)(3)(4)(5)]配合物Na3[Co(NO2)6](M=404g-mo「i)在分析化學中用于K+的鑒定，其

制備裝置示意圖(夾持裝置等略)如圖，步驟如下:

磁力攪拌器

①向三頸燒瓶中加入15.0gNaNCh和15.0mL熱蒸儲水，攪拌溶解。

②磁力攪拌下加入5.0gCo(NO3)2-6H2。，從儀器a加入50%醋酸7.0mL。冷卻至室溫后，再從儀器b

緩慢滴入30%雙氧水8.0mL。待反應結束，濾去固體。

③在濾液中加入95%乙醇，靜置40分鐘。固液分離后，依次用乙醇、乙酸洗滌固體產品，稱重。

已知：i.乙醇、乙醛的沸點分別是78.5℃、34.5℃；

ii.NaNO2的溶解度數據如下表。

溫度/℃20304050

溶解度/(g/

84.591.698.4104.1

100gH2O)

回答下列問題：

(1)儀器a的名稱是,使用前應=

(2)Na3[Co(N02)6]中鉆的化合價是，制備該配合物的化學方程式為。

(3)步驟①中，用熱蒸儲水的目的是o

(4)步驟③中，用乙醴洗滌固體產品的作用是。

中性或弱酸性

(5)已知：2K++Na++[Co(NO2)6]3--K2Na[Co(NO2)6]I(亮黃色)，足量KC1與1.010g產品反應

生成0.872g亮黃色沉淀，產品純度為%□

答案(1)分液漏斗檢漏(2)+3

12NaNO2+2Co(NO3)2+H2O2+2CH3coOH=2Na3[Co(NO2)6]+4NaNO3+2CH3coONa+2H2。

⑶增加NaNCh的溶解度(4)加速產品干燥(5)80

_中性或弱酸性_

解析(5)已知：2K++Na++[Co(NO2)6]*K2Na[Co(NC>2)6]1(亮黃色),足量KC1與1.010g產品反

應生成0.872g亮黃色沉淀，則n(K2Na[Co(NO2)6])=n(Na3[Co(NO2)6]mol=0.002mol,

m(Na3[Co(N02)6])=0.002molx404g.mol^O.808g,產品純度為鬻xl00%=80%。

考向二以有機物制備、提取、純化為主線的綜合實驗

解有機物制備類實驗題的思維模型

原料和宜確定制,選擇合理的J分離一'產率,

備原理「

目標產品r1儀器和裝置口提純1=1計算1

分析制備流程0

原子利用率操作[反應條件依據產品和雜質的性

〔控制方便八質差異選擇合適方法

高、污染小簡單

⑴有機化合物易揮發，反應中通常采用冷凝回流裝置，以減少有機物

的揮發，提高原料的利用率和產物的產率；

依據有機反應特⑵有機反應通常都是可逆反應，且易發生副反應，因此常使價格較低

點作答的反應物過量，以提高另一反應物的轉化率和產物的產率，同時在實

驗中需要控制反應條件，以減少副反應的發生；

⑶根據產品與雜質的性質差異，選擇合適的分離、提純方法

皂精練高考真題

2.(2024.黑吉遼，17)某實驗小組為實現乙酸乙酯的綠色制備及反應過程可視化，設計實驗方案如下:

I.向50mL燒瓶中分別加入5.7mL乙酸(100mmol)、8.8mL乙醇(150mmol)、L4gNaHSC)4固體及

4~6滴1%。甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中裝入變色硅膠。

II.加熱回流50min后，反應液由藍色變為紫色，變色硅膠由藍色變為粉紅色，停止加熱。

III.冷卻后，向燒瓶中緩慢加入飽和Na2cCh溶液至無CO2逸出，分離出有機相。

IV.洗滌有機相后，加入無水MgSCU，過濾。

V.蒸儲濾液，收集73~78℃儲分，得無色液體6.60g,色譜檢測純度為98.0%。

回答下列問題：

⑴NaHSCU在反應中起作用，用其代替濃H2s。4的優點是(答出一條即可)。

(2)甲基紫和變色硅膠的顏色變化均可指示反應進程。變色硅膠吸水，除指示反應進程外，還

可o

(3)使用小孔冷凝柱承載，而不向反應液中直接加入變色硅膠的優點是(填標號)。

A.無需分離

B.增大該反應平衡常數

C.起到沸石作用，防止暴沸

D.不影響甲基紫指示反應進程

(4)下列儀器中，分離有機相和洗滌有機相時均需使用的是(填名稱)。

[▽0家

(5)該實驗乙酸乙酯的產率為(精確至01％)。

(6)若改用C2H518OH作為反應物進行反應，質譜檢測目標產物分子離子峰的質荷比數值應為

(精確至l)o

答案(1)催化劑無有毒氣體二氧化硫產生(2)吸收生成的水，使平衡正向移動，提高乙酸乙酯的產率

(3)AD(4)分液漏斗(5)73.5%(6)90

解析(1)乙酸、乙醇中加濃硫酸制乙酸乙酯時，濃硫酸的作用是催化劑和吸水劑，故本實驗NaHSO4在反

應中起催化劑作用；濃硫酸還具有強氧化性和脫水性，用濃H2s04時可能發生副反應，且濃硫酸的還原產

物二氧化硫為有毒氣體，用NaHSCU代替濃H2s04的優點是副產物少,可綠色制備乙酸乙酯，無有毒氣體

二氧化硫產生。(3)若向反應液中直接加入變色硅膠，反應后需要過濾出硅膠，而使用小孔冷凝柱承載則無

需分離，故A正確；平衡常數只與溫度有關，使用小孔冷凝柱承載不能增大該反應平衡常數，故B錯誤；

小孔冷凝柱承載并沒有投入溶液中，不能起到沸石作用，不能防止暴沸，故C錯誤；由題中“反應液由藍

色變為紫色，變色硅膠由藍色變為粉紅色”可知，若向反應液中直接加入變色硅膠，則變色硅膠由藍色變

為粉紅色，會影響觀察反應液由藍色變為紫色，使用小孔冷凝柱承載不影響甲基紫指示反應進程，故D正

NaHSO,

確。(5)由反應CH3coOH+CH3cH2OH^~~~△CH3coOCH2cH3+H2O可知，100mmol乙酸與150mmol乙

醇反應時,乙醇過量,理論上可獲得的乙酸乙酯的質量為0.1molx88g-moF^S.Sg,該實驗乙酸乙酯的產

18

率為66。鼠8些x100%=73.5%。(6)若改用C2H5I8OH作為反應物進行反應：CH3COOH+CH3CH2OH

NaHSO,

FiCH3coi80cH2cH3+H2O,生成的乙酸乙酯的摩爾質量為90g-mol-1,所以質譜檢測目標產物分子

離子峰的質荷比數值應為90o

考向三以物質性質探究為主的綜合實驗

1.研究物質性質的基本方法和程序

運用分類的方法,［觀察外觀性質I

根據物質所屬的T預測總質性質〕

類別或利用有關

反應規律預測物

驗證預測，并做出新的預測）

質的性質4

進一步的研究

發現特殊現象,

［實驗和觀察］-

提出新問題

對實驗現象進行運用比較的方法，

分析、綜合、推T解釋先結論卜~歸納出物質的通

論，概括出結論性及特性

注意事項：

（1）若探究影響物質性質的因素，首先應確定變量，其次是“定多變一”，即其他因素不變，只改變一

種因素，看這種因素與探究的問題存在怎樣的關系。

（2）多角度辯證地看問題

①研究反應物中各微粒的性質（即內因）。

②研究反應條件的影響（如溫度、濃度、環境中的其他物質）。

2.物質性質綜合實驗探究題的審題思路

—實驗目的:什么物質的性質探究

［審題干］——實驗步驟:驗證或探究某物質的性質

-實驗所給試劑:猜測某物質體現的性質

一儀器連接接口

〔審裝篁|一一儀器所盛試劑及可能驗證或探究的性質

—評價裝置的安全性

〔審設問|一明確答題要求蹩鬻寫出答案

頭驗裝置

強化證據意識:

從題設實驗現象

收集信息軟旗沸畔吉論:

從已有的認知中轉化一性質的邏輯關系

提取信息

皂精練高考真題

3.（2024?湖北，18）學習小組為探究C°2+、CO3+能否催化H2O2的分解及相關性質，室溫下進行了實驗1~

IV。

實驗I實驗II實驗IU

1mL30%]

實驗I所得溶液n

6mL1mobL-1

H2O27

CoSO,

6mL1mol*L-1116mL4mol,得L1

16mL4mol,L_*

CSHCO3"lltll

CoSO,1CSHCO3i

溶液變為紅色，伴有氣溶液變為墨綠色，并持續產生能

無明顯變化

泡產生使帶火星木條復燃的氣體

已知：口0(比0)6]2+為粉紅色、。(出0)6]3+為藍色、[CO(CC)3)2]2一為紅色、[CO(CC)3)3]3-為墨綠色?；?/p>

答下列問題：

⑴配制1.00mol-L1的CoSO4溶液，需要用到下列儀器中的(填標號)。

(2)實驗I表明儲0(“0)6]2+(填“能”或“不能”)催化H2O2的分解。實驗II中HCO,大大

過量的原因是。

實驗m初步表明[Co(CC)3)3]3-能催化H2O2的分解，寫出H2O2在實驗HI中所發生反應的離子方程

式、o

(3)實驗I表明，反應2[Co(H20)6]2++H2O2+2H+L2[Co(H2O)6]3++2H2。難以正向進行，利用化學平衡

移動原理，分析C03+、C°2+分別與CO『配位后，正向反應能夠進行的原因O

(4)實驗IV中，A到B溶液變為藍色，并產生氣體；B到C溶液變為粉紅色，并產生氣體。從A到C所

產生的氣體的分子式分別為、o

慢慢加入[7

稀硫酸酸化稍長時間放置.

,U新制ImolL-.1冒U0U

實驗IV:ACs3[Co(CO3)3]BC

答案(l)bc(2)不能吸收產生的H+,維持pH,促進反應正向進行

LCo(co:t)

2+3

2CO+10HC03+H202=2[CO(C03)3]+6H20+4C02T2H202K.........-2H2O+O2t(3)實驗III的現象表

明，Co3\C02+分別與C01配位時，[CO(H2O)613+更易與C0『反應生成[CO(CO3)3]3-(該反應為快反應)，

導致恒0(&0)6]2+幾乎不能轉化為[Co(C03)2p-,這樣使得恒0(%。)6]3+的濃度減小的幅度遠遠大于

恒0(%0)6]2+減小的幅度，根據化學平衡移動原理，減小生成物濃度能使化學平衡向正反應方向移動，因

此，上述反應能夠正向進行(4)CO202

解析實驗I中無明顯變化，證明恒0(出0)6]2+不能催化H2O2的分解；實驗n中溶液變為紅色，證明

根。(％0)6]2+易轉化為[CO(CO3)2]2-；實驗III中溶液變為墨綠色，說明儲0(%0)6]3+更易與CO歹反應生成

3-

[Co(C03)3],并且初步證明帽0(出。)6]2+在HCO1的作用下易被H2O2氧化為[Co(CO3)3]3-；實驗IV中溶液

先變藍后變紅，并且前后均有氣體生成，證明在酸性條件下，[CO(CO3)3P-易轉化為30(%。)6]3+,

恒0(%。)6]3+氧化性強,可以把H2。氧化為O2o(2)COSC>4溶液中存在大量的恨0(%。)6]2+,向其中加入

30%的H2O2后無明顯變化，因此實驗I表明儲0(出。)6]2+不能催化H2O2的分解。(4)實驗IV中，人到8溶

液變為藍色，并產生氣體，說明發生了[Co(CO3)3p-+6H++3H20=[Co(H20)6p++3CO2T；B到C溶液變

3+2++

為粉紅色，并產生氣體，說明發生了4[CO(H20)6]+2H2O=4[CO(H20)6]+O2T+4H,因此從A到C所

產生的氣體的分子式分別為CO2和02。

題型突破練(A)[分值：50分]

1.(14分X2023.河北邢臺高三模擬)Na2s2O3是重要的化學試劑，遇高溫分解，與酸發生反應。實驗室可通過

如圖所示裝置制備Na2s2O3

(1)儀器A的名稱為o

(2)下列關于裝置B的作用敘述錯誤的是(填字母)。

a.通過觀察氣泡可控制SO2氣流速率

b.防止發生倒吸

c.通過長頸漏斗液面升降判斷B后面裝置是否堵塞

(3)C中生成產品的化學方程式為。

(4)為保證硫代硫酸鈉的產率和純度，實驗中通入的SO?不能過量，原因是0

(5)為測定所得產品純度，取加g所得產品溶于蒸儲水中配制成250mL溶液，取25.00mL置于錐形瓶中,

加入2滴淀粉試劑，用cmoll/碘的標準溶液滴定，消耗標準溶液VmL。

己矢口：2s2O『+l2==S4?？匆?2I-

①滴定終點現象為。

②產品的純度為(用〃八c、V表示)。

(6)下列裝置和試劑不能代替E的是(填字母)。

<=?\

濃益酸

堿石灰NaOH固體

bC

△

答案（1）蒸儲燒瓶（2）b（3）2Na2S+Na2CO3+4SO2-3Na2S2O3+CO2（4）Na2s2O3與酸反應，過量SCh會

使溶液呈酸性（5）①滴入最后半滴碘的標準溶液，溶液變為藍色，且半分鐘內不褪色②等％（6）bd

解析由實驗裝置圖可知，70%硫酸與亞硫酸鈉固體反應制備二氧化硫，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的二氧化硫，防止污染空氣。（5）②由題意可知，滴定消耗VmLcmolL」碘的

標準溶液，則由方程式可知關系式：2s2。歹~12,〃?g產品純度為

---------------------------------------------xl00%=空"％。（6）由分析可知，裝置E中盛有的氫氧化鈉溶液用于吸

mg--------m

收二氧化碳和未反應的二氧化硫，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，則盛有濃硫酸的洗氣瓶和盛有氧化鈣

溶液的試管均不能代替Eo

2.（10分）（2023?遼寧，17）2-睡吩乙醇（跖=128）是抗血栓藥物氯毗格雷的重要中間體，其制備方法如下：

2-噫吩乙醇

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。

II.制睡吩鈉。降溫至10℃,加入25mL睡吩，反應至鈉砂消失。

III.制睡吩乙醇鈉。降溫至-10℃,加入稍過量的環氧乙烷的四氫吠喃溶液，反應30min。

W.水解?；謴褪覝?，加入70mL水，攪拌30min；加鹽酸調pH至4~6,繼續反應2h,分液；用水洗滌有

機相，二次分液。

V.分離。向有機相中加入無水MgSO4,靜置，過濾，對濾液進行蒸儲，蒸出四氫吠喃、睡吩和液體A后,

得到產品17.92go

（1）步驟I中液體A可以選擇。

a.乙醇b.水

c.甲苯d.液氨

O

（2）口塞吩沸點低于此咯（H）的原因是o

（3）步驟II的化學方程式為。

（4）步驟ni中反應放熱，為防止溫度過高引發副反應，加入環氧乙烷溶液的方法是o

（5）步驟IV中用鹽酸調節pH的目的是0

（6）下列儀器在步驟V中無需使用的是（填名稱）；無水MgSCU的作用為

（7）產品的產率為（用Na計算，精確至0.1%）。

答案（l）c（2）叱咯中含有一NH一,可以形成分子間氫鍵（3）（4）將環氧

乙烷溶液沿燒杯壁緩緩加入，并不斷用玻璃棒攪拌（5）與水解生成的OH-反應，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，而乙醇、水和液氨都能和金屬Na反應，故選c。

（5）2-嚏吩乙醇鈉水解生成2-嘎吩乙醇的過程中有NaOH生成，用鹽酸調節pH的目的是將NaOH中和，使

平衡正向移動，增大反應物的轉化率。（6）步驟V中的操作有過濾、蒸憎，蒸憎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的物質的量為=o.2mol,步驟H中Na完全反應，根據方程式可知，理論上可以

023gmol'-1O'

生成0.2mol2-嚷吩乙醇，產品的產率為----吆浮-----xl00%=70.0%o

128g-mol_1x0.2mol

3.（10分）（2023?廣東清遠高三聯考）全球對鋰資源的需求不斷增長，從海水、鹽湖中提取鋰越來越受到重視。

金屬鋰（Li）的化學性質與鎂相似，在加熱的條件下鋰能與氮氣反應生成氮化鋰（Li3N,遇水劇烈反應）。某課

題組設計了如圖實驗裝置制備氮化鋰（部分夾持裝置省略）并測定其純度?；卮鹣铝袉栴}：

已知：實驗室可用飽和亞硝酸鈉(NaNCh)溶液與飽和氯化錢(NHCl)溶液經加熱后反應制取氮氣，該反應為

放熱反應。

(1)盛裝NaNCh溶液的儀器名稱為。

(2)實驗開始先點燃(填“A”或"D”)處酒精燈，這樣做的目的是0

(3)經查閱資料得知，裝置A處不需要持續加熱，分析可能的原因：；

裝置B的作用是；裝置C中盛裝的試劑為堿石灰，其作用為。

(4)測定Li3N產品純度，裝置如圖：取0.04gLi3N產品于蒸儲燒瓶中，打開止水夾，通過安全漏斗向蒸鐳

燒瓶中加入足量的水。LisN遇水發生反應的化學方程式為；G中的液體可選擇

(填字母)。

A.蒸儲水B.煤油

C.石蠟油D.飽和食鹽水

(5)當反應完全后，測得NH3體積為22.4mL(已折合成標準狀況)。該LisN產品的純度為%。

答案(1)分液漏斗(2)A用生成的氮氣排盡裝置中的空氣(3)反應為放熱反應，反應放出的熱量可以維

持反應的持續進行降低溫度，防止裝置D加熱之前鋰和氮氣發生反應干燥氮氣

(4)Li3N+3H2O=3LiOH+NH3TBC

(5)87.5

解析(2)鋰化學性質活潑，會與空氣中的氧氣等反應，實驗開始先點燃A處酒精燈，用生成的氮氣排盡裝

置中的空氣。(3)Li3N遇水劇烈反應，裝置C中盛裝的試劑為堿石灰，其作用為干燥氮氣。(4)Li3N遇水劇

烈反應，根據質量守恒可知，反應生成氫氧化鋰和氨氣：U3N+3H2O=3LiOH+NH3T；生成的氨氣極易溶

于水，不溶于有機溶劑，故G中的液體選煤油、石蠟油。(5)測得NH3體積為22.4mL(已折合成標準狀況)，

即0.001mol,該LisN產品的純度為"也受空更㈣二義100%=87.5%。

0.04g

4.(16分)某小組同學根據Fe3\Fe2+和Zi?+的氧化性推斷溶液中Zn與Fe3+可能先后發生兩個反應:

2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+,Fe2++Zn=Fe+Zn2+,進行如下實驗。

實驗試齊I」現象

2mL0.1mol-L1FeCb溶液、黃色溶液很快變淺，接著有無色氣泡產

I

過量鋅粉生，固體中未檢出鐵

片刻后有大量氣體產生，出現紅褐色渾

2mLpH-0.70的1mol-L-1

II濁，約半小時后，產生紅褐色沉淀，溶液

FeCb溶液、過量鋅粉

顏色變淺，產生少量鐵

(1)實驗I結束后，Fe3+的最終還原產物為。

(2)結合化學用語解釋實驗II中產生紅褐色渾濁的原因：o

(3)實驗III和IV：用Fe2(SC)4)3溶液和Fe(NCh)3溶液替代實驗II中的FeCb溶液:

實驗試劑現象

1

2mLpH?0.70的1mol-LFe(NO3)3約半小時后，溶液變為深棕色且渾濁，

III

溶液、過量鋅粉無鐵產生

2mLpH-0.70的amol-L1Fe2(SC)4)3約半小時后，溶液呈淺綠色且渾濁，有

IV

溶液、過量鋅粉少量鐵產生

資料：Fe2++NO=[Fe(NO)]2+,[Fe(NO)產在溶液中呈棕色。

?a=。

②甲同學根據實驗HI的現象，判斷溶液中一定存在[Fe(NO)p+,乙同學認為甲的結論不正確。深棕色可能

是生成的導致的現象。乙同學設計了一個實驗證明了深棕色溶液中存在[Fe(NO)f+。其實驗操

作和現象是o

③對比實驗II和III、IV,Fe(NO3)3溶液與過量鋅粉反應沒有生成鐵的原因可能是。

(4)實驗V：將實驗II中FeCb溶液換成FeCb無水乙醇，加入足量鋅粉，片刻后，反應放熱，有大量鐵產

生。由實驗I~V可知：反應足夠長時間后，鋅能否與Fe3+反應得到單質鐵，與Zn和Fe3+的物質的量、

Fe3+的濃度、、等有關。

3++

答案(l)Fe2+(2)FeCb溶液中存在水解平衡：Fe+3H2O-Fe(OH)3+3H,加入鋅粉，H+被消耗，Fe3+的

水解平衡正向移動，產生氫氧化鐵沉淀(3)①0.5②NO2過濾，取少量深棕色溶液，加熱，溶液棕色變

淺，液面上方產生紅棕色氣體

③Fe2+與NO結合生成［Fe(NO)f+,溶液中Fe?+的濃度減小，使得Fe?+與Zn反應的化學反應速率減小(4)

溶劑陰離子種類

解析⑴向2mL0.1mol-L1FeCb溶液中加入過量鋅粉，溶液顏色變淺，固體中沒有鐵，說明Fe3+的最終

2+

還原產物為FeO(3)①實驗III和IV是為了探究陰離子的影響，則Fe3+的物質的量應是定量，則

3+

H(Fe)=CiVi=c2V2,即1molL-ix2xlO-3L=amolL"x2x2xlO-3L,解得。=0.5。②NCh是紅棕色氣體，故推測

可能是生成的NO?導致的現象；由可逆反應Fe2++NO=［Fe(NO)產可知，若實驗III中存在［Fe(NO)『+,

加熱溶液，會產生NO,NO會被空氣中的氧化成NCh,則會觀察到有紅棕色氣體產生。③Fe3+和

NO］反應生成Fe?+和NO,NO再與Fe?+結合生成［Fe(NO)f+,而Fe3+WH\SO廠不反應,過量Zn與Fe3+

反應得到Fe2+,Zn再置換出Fe單質。(4)由實驗V可知，溶劑由水換成無水乙醇，有鐵單質生成，則鋅能

否與Fe3+反應得到單質鐵與溶劑有關，實驗HI和IV將C1-換成NO1和SOr，實驗III中無鐵單質生成，則鋅

能否與Fe3+反應得到單質鐵與陰離子種類有關。

題型突破練(B)［分值：50分］

1.(12分)貴重金屬的回收利用是當今科學研究的重要課題。黃金不僅是重要的化工原料，還具有貨幣屬性。

提取金的方法之一是用硫代硫酸鹽在弱堿性條件下浸金。實驗室模擬工業浸取電路板中金的過程如圖甲所

示，金的浸取原理如圖乙所示。

⑴打開Ki、K3,關閉K2、K4,向A中燒瓶加水，制取NH3。

①請寫出A裝置中發生反應的化學方程式：。

②安全漏斗的作用除加水外，還有o

(2)當三頸燒瓶中出現現象后，關閉Ki、K3，打開K2、K4，滴入Na2s2O3溶液，請補全反

3

應的離子方程式：Au+S20i-+02+_=［AU(S2O3)2］'+0

(3)為了驗證圖乙原理中O2的作用，進行如下實驗：關閉跖，反應一段時間后，溫度無明顯變化，U形管

內液柱左高右低，三頸燒瓶中溶液藍色變淺。然后(填操作和現象)，此現象證實了上

述原理中的作用。由上述原理可知，［CU(NH3)4產在浸金過程中起作用。

答案(1)①Li3N+3H2O=3LiOH+NH3f

②液封，防止氣體逸出(2)藍色沉淀消失482H2。44OH-(3)打開K4,三頸燒瓶中溶液藍色復

原催化

解析裝置A中氮化鋰與水反應制取氨，B為安全瓶，防止氨溶于C中溶液時出現倒吸，由圖乙可知

Na2s2。3與Au反應生成［Au(S2O3)2］3-,銅離子變成［Cu(NH3)4產，該離子與Au反應生成［Cu(NH3)2『，

［Cu(NH3)2］+與氧氣反應生成［Cu(NH3)4］2+,通過該轉化實現Au的浸取。(2)氨通入三頸燒瓶中與硫酸銅反應

先生成氫氧化銅藍色沉淀，繼續通入氨,直至沉淀溶解，關閉Ki、K3,打開K2、K4,滴入Na2s2。3溶液,

由題中信息可知1molAu失去1mol電子，1mol氧氣得到4mol電子，根據得失電子守恒得反應的離子方

3

程式：4AU+8S201-+O2+2H2O=4［AU(S2O3)2］+4OHO(3)關閉K4,反應一段時間后，溫度無明顯變化，U

形管內液柱左高右低，說明氣體減少導致壓強減??；三頸燒瓶中溶液藍色變淺，可知［CU(NH3)4產發生反應

生成［CU(NH3)2『。然后打開K4,三頸燒瓶中溶液藍色復原，說明［Cu(NH3)2『重新被氧氣氧化為

［Cu(NH3)4產，［Cu(NH3)4產在浸金過程中作催化劑，實現了Au與氧氣的反應。

2.(11分)碳酸鐲［La2(CC>3)3,相對分子質量為458］能抑制人體內磷酸鹽的吸收，降低體內血清磷酸鹽和磷酸

鈣的水平，常用于慢性腎衰患者高磷血癥的治療。某課外小組成員進行實驗探究La2(CCh)3的制備方法。

已知：①La2(CCh)3難溶于水，易溶于鹽酸，溶液pH較高時易生成堿式碳酸錮［La(OH)CC)3，相對分子質量

為216］。

②氯化祠(LaCb)與易溶的碳酸鹽或碳酸氫鹽反應可制備La2(CO3)3。

I.利用氯化祠溶液與碳酸氫鍍溶液制備碳酸錮(裝置如圖1,其中夾持裝置已略去)。

圖1(K,連接盛裝氯化鋪溶液的裝置)

實驗步驟如下：

i.連接好實驗裝置，檢查裝置的氣密性，關閉Ki、K2、冷和Km

ii.實驗時應先打開活塞(填“KJ或"R”)和K3,持續通入一段時間氣體。

iii.,繼續通入一段時間另一種氣體。

iv.……，最終制得碳酸錮沉淀。

(1)試劑b的名稱是,試劑a的作用是o裝置

中硬質玻璃管的作用是。

(2)將操作ii空白處補充完整：,

將操作出空白處補充完整：。

(3)實驗時，將三頸燒瓶放入冷水中的主要原因是=

(4)氯化錮溶液與碳酸氫鏤溶液反應的化學方程式為o

II.利用碳酸氫鈉溶液與氯化祠溶液制備碳酸錮。

V（NaHCO3溶液）

圖2

(5)將一定濃度的NaHCCh溶液滴入氯化鐲溶液中，利用手持技術測得氯化錮溶液的pH隨加入NaHCCh溶

液的體積的變化如圖2。試分析be段發生pH突變的原因：。

III.碳酸鐲粗產品［設雜質只有La(OH)CO3］組成的測定。

(6)準確稱取6.844g粗產品，溶于10.00mL稀鹽酸中，加入10.00mLNH3-NH4CI緩沖溶液和0.200g紫胭

酸錢混合指示劑，用0.5mol-L1EDTA(Na2H2Y)標準溶液滴定至溶液呈藍紫色(La3++H2Y'=LaY-+2H+),

消耗60.00mLEDTA標準溶液。則產品中〃(碳酸錮)："(堿式碳酸錮尸。

答案(1)濃氨水除去CCh中的HC1氣體防止倒吸(2)K2關閉K2,打開Ki(3)防止碳酸氫錢分解，

同時降低碳酸翎的溶解度，利于生成沉淀(4)2LaCl3+6NH4HCO3=La2(CO3)3；+6NH4Cl+3H2O+3CO2T

(5)La3+完全沉淀，再滴入NaHCCh溶液時，碳酸氫根離子水解使溶液的堿性增強，溶液的pH發生突躍

(6)7:1

解析在裝置中先用濃氨水與生石灰混合發生反應制取NH3,將氨通入三頸燒瓶中使溶液顯堿性。再用石

灰石與稀鹽酸反應制取C02氣體，用飽和NaHCC>3溶液除去CO2中的雜質HC1氣體后，通入三頸燒瓶中，

在三頸燒瓶中發生反應，得到La2（CO3）3沉淀。（2）氨在水中溶解度較大，先通入氨，則實驗時應先打開活

塞氏和K3,持續通入一段時間NH3；然后關閉K2,打開Ki,繼續通入一段時間CO2o（6）根據La3++H2Y”

3+223+

=LaY+2H+得關系式：La~H2Y-,n（H2Y）=0.5mol-L'xO.OeOL=0.03mol,貝U/z（La）=O.O3mol,設

La2（CO3）3為xmol,La（OH）CC>3為ymol,則2x+y=0.03,458x+216y=6.844,解得x=0.014,y=0.002,"（碳

酸鍍］）：〃（堿式碳酸鍍1）=0.014：0.002=7：lo

3.（11分）（2023?河南新鄉統考模擬）苯甲酸可用于醫藥、染料載體、增塑劑、果汁飲料的保香劑和食品防腐

劑等的生產。某化學興趣小組欲在實驗室制備苯甲酸、回收二氧化鎬并測定其純度，進行如下實驗:

苯甲酸實驗室制備原理為：

CH3+2KMnO,^-<^-COOK+KOH+2MnO2|+H2O

—COOKCOOH

實驗裝置如圖所示。

已知：甲苯的密度是0.872g.ml/；苯甲酸微溶于冷水，溶于熱水。

實驗步驟：

I.在50mL三頸燒瓶中加入1.5mL甲苯、20mL水和5.0g高鎰酸鉀，油浴加熱至反應結束。

II.將反應液趁熱減壓過濾，得到濾渣1,濾液呈紫色，加入少量亞硫酸鈉使紫色褪去，進行二次減壓過濾,

得到濾渣2；將濾液放入冰水浴中，然后加酸酸化，有晶體析出，減壓過濾，洗滌、干燥，得到苯甲酸晶

體。

III.回收二氧化鎰：將濾渣2和濾紙一并轉移到土甘期中，加熱灼燒，所得固體與干燥后的濾渣1合并，稱重

得2.5g固體。

IV.二氧化鎬純度的測定：稱取0.5g回收的二氧化鎬，放于燒杯中，再加入25mL0.3moLL"草酸鈉溶液

及50mLi2moi?1/硫酸溶液，加熱至不再產生二氧化碳，稀釋至250mL,加熱至近沸。趁熱以濃度為

0.05molL」的高鎰酸鉀標準溶液滴定過量的草酸鈉，消耗高鎰酸鉀溶液的體積為16.0mL。

+2+

已知：MnO2+C2Or+4H=Mn+2CO2t+2H2O

+2+

2MnO；+5C2O^+16H=2Mn+10CO2t+8H2O

(1)儀器A的名稱為,該裝置的作用是o

(2)步驟I中，判斷反應結束的現象是。

(3)步驟II中加酸酸化，加的酸可以是(填序號)。

①稀硫酸②鹽酸

濾液放入冰水浴的原因是o

(4)濾渣2的主要成分為MnO(OH)2，請寫出生成MnO(OH)2的離子方程式：。

(5)用高鎰酸鉀標準溶液滴定時，滴定終點的現象是,二氧化鎰的純度

為%。

答案(1)球形冷凝管冷凝回流，提高反應物的利用率(2)三頸燒瓶中無油狀物

(3)①②降低苯甲酸的溶解度，使苯甲酸充分析出，提高產率

-

(4)2Mn0J+3S01+3H2O=2MnO(OH)21+3S0^+2OH

(5)當滴加最后半滴高鎰酸鉀標準溶液時，溶液變為淺紅色，且半分鐘內不褪色95.7

解析甲苯被酸性高鎰酸鉀氧化為苯甲酸鹽，苯甲酸鹽與酸反應得到苯甲酸。圖示裝置中球形冷凝管的目

的是使甲苯冷凝回流，提高反應物的利用率，苯甲酸在三頸燒瓶中生成，由于苯甲酸在冷水中的溶解度較

低，冰水浴有利于其析出。

(3)根據制備原理，苯甲酸鹽與酸反應可得到苯甲酸晶體，鹽酸和硫酸均可，故選①②；苯甲酸微溶于冷水，

溶于熱水，冰水浴的目的是降低苯甲酸的溶解度，使苯甲酸充分析出，提高產率。

(5)草酸根離子能被酸性高鎰酸鉀氧化，用高鎰酸鉀標準溶液滴定時，滴定終點的現象是當滴加最后半滴高

鎰酸鉀標準溶液時，溶液變為淺紅色，且半分鐘內不褪色；草酸根離子一部分與二氧化鎰反應，過量的草

酸根離子與高鎰酸根離子反應，故二氧化鎘消耗的草酸根離子的物質的量為(0.025x0.31x0.05x0.016)mol,

二氧化鎰的純度為xl00%=95.7%

0.5go

4.(16分)環己酮()是一種重要的化工原料，一