2022版高考化學一輪復習高考命題新動向情境命題系列一-減壓過濾與減壓蒸餾學案

命題角度命題角度1：減壓過濾情境命題系列（一）一一減壓過濾與減壓蒸儲情境素材*拓展減壓裝置，是在較低壓強下，完成常壓條件下無法實現(xiàn)的操作。自來水龍頭布氏漏斗吸藍瓶安全瓶（布氏?瓶）.減壓過濾：也稱抽濾，可加速過濾，并使沉淀抽吸得較干燥，但不宜過濾膠狀沉淀和顆粒太小的沉淀。循環(huán)水真空泵使吸濾瓶內(nèi)減壓，由于瓶內(nèi)與布氏漏斗液面上形成壓力差，因而加快了過濾速度；布氏漏斗上有許多小孔，濾紙應剪成比漏斗的內(nèi)徑略小，但又能把瓷孔全部蓋住的大小。用少量水潤濕濾紙，開泵，減壓使濾紙與漏斗貼緊，然后開始過濾。當停止吸濾時，需先拔掉連接吸濾瓶和泵的橡皮管，再關泵，以防反吸。為了防止反吸現(xiàn)象，一般在吸濾瓶和泵之間，裝上一個安全瓶。.減壓蒸僧：可在較低溫度下得到高沸點物質。一些有機物加熱到其正常沸點附近時，會由于溫度過高而發(fā)生氧化、分解或聚合等反應，使其無法在常壓下蒸僧，減壓蒸僧是分離和提純有機化合物的常用方法之一。減壓蒸僧裝置主要由蒸僧、抽氣（減壓）、安全保護和測壓四部分組成。舒易帆壓蒸帽裝徨A一克氏蒸僧燒瓶；B一接收器；C一毛細管；D—螺旋夾；E一緩沖用的吸濾瓶；F—水銀壓力計；G一二通旋塞；H—導管,權威命題*預測1.CuCl用于石油工業(yè)脫硫與脫色，是一種不溶于水和乙醇的白色粉末，在潮濕空氣中可被迅速氧化。實驗室用CuSQ-NaCl混合溶液與Nag溶液反應制取CuCl，相關裝置如圖?；卮鹨韵聠栴}：圖用圖乙⑴圖甲中儀器B的名稱是,制備過程中Na2SO3過量會發(fā)生副反應生成[Cu（SO3）2]3，為提高產(chǎn)率，儀器A中所加試劑應為；⑵反應完成后經(jīng)抽濾、洗滌、干燥獲得產(chǎn)品。抽濾裝置如圖乙所示，抽濾所用的儀器包括布氏漏斗、吸濾瓶、安全瓶和抽氣泵。其中抽氣泵的作用是使吸濾瓶與安全瓶中的，跟常規(guī)過濾相比，采用抽濾的優(yōu)點是（寫一條）；洗滌時，用“去氧水”作洗滌劑洗滌產(chǎn)品，作用是【解析】（1）圖甲中儀器B為三頸燒瓶；制備過程中Na2SO3過量會發(fā)生副反應生成[Cu（SO3）2]3「為提高產(chǎn)率，可控制Na2SO3的加入量，儀器A中所加試劑應為Na2SO3溶液；⑵抽濾又稱減壓過濾、真空過濾，利用抽氣泵使抽濾瓶中的壓強降低，達到固液分離的目的，故抽氣泵的作用是使吸濾瓶與安全瓶中的壓強減??；跟常規(guī)過濾相比，采用抽濾的優(yōu)點是①過濾速度快，②得到的固體比較干燥；CuCl在潮濕空氣中可被迅速氧化，所以用“去氧水”作洗滌劑洗滌產(chǎn)品，作用是洗去晶體表面的雜質離子，同時防止CuCl被氧化。

答案：⑴三頸燒瓶N與SO3溶液⑵壓強減小可加快過濾速度（或得到較干燥的沉淀）洗去晶體表面的雜質離子，同時防止CuCl被氧化【加固訓練一拔高】1.葡萄糖酸鋅作為補鋅藥，具有見效快、吸收率高、副作用小、使用方便等優(yōu)點。某學習小組在實驗室以葡萄糖和氧化鋅為主要原料合成該物質。反應原理：CH2OH(CHOH)4CH0+H'j襄名第CHOH(CHOH)COOH+HO.60?70℃2CH0H(CHOH)COOH+ZnO——>Zn[CHOH(CHOH)COO]o+HO設計的合成路線為葡萄糖沸水?。?小時）,30%H2O葡萄糖沸水浴（1小時）,30%H2O2"活性炭>>操作A葡萄糖酸

溶液冷卻至60~70℃Zn（）

反應2小時葡萄糖酸鋅

溶液物質B濁液抽濾、洗滌、干燥葡萄糖酸鋅

晶體相關信息如下:葡萄糖酸鋅易溶于水，在乙醇與水的混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分數(shù)的變化曲線示意圖如圖1,實驗中所涉及的部分裝置如圖所示（圖2裝置先制備葡萄糖酸，再與ZnO反應制備葡萄糖酸鋅），圖3為抽濾裝置。乙胖體職分數(shù)圖I乙胖體職分數(shù)圖I圖2圖2請根據(jù)以上信息，回答下列問題:⑴圖2⑴圖2中恒壓滴液漏斗的支管的作用是，圖3中a裝置的名稱是(2)30%H2O2所用的物質的量大概是葡萄糖的3倍，而且并未一次性與葡萄糖混合，而是利用恒壓滴液漏斗緩慢滴加的理由是。(3)操作A是，物質B是。⑷抽濾完畢或中途停止抽濾時，應先，然后。⑸三頸燒瓶中的葡萄糖酸鋅晶體轉入抽濾裝置中時，瓶壁上往往還粘有少量晶體，需選用液體將瓶壁上的晶體沖洗下來后轉入抽濾裝置中，下列液體最合適的是。A.無水乙醇B.飽和NaCl溶液C.70%乙醇水溶液D.濾液【解析】(1)根據(jù)圖2中恒壓滴液漏斗工作原理可知支管的作用是平衡壓強，使液體能順利流下；由圖3可知a裝置的名稱是布氏漏斗。⑵因為H2O2不穩(wěn)定，受熱容易分解產(chǎn)生O2,所以利用恒壓滴液漏斗緩慢滴加。⑶根據(jù)框圖分析：活性炭不溶，所以操作A是趁熱過濾；葡萄糖酸鋅易溶于水，在乙醇與水的混合溶劑中隨乙醇的體積分數(shù)增大，葡萄糖酸鋅的溶解度減小，為了減少葡萄糖酸鋅的溶解，物質B應是乙醇。⑷抽濾完畢或中途停止抽濾時，應先打開活塞K使空氣進入吸濾瓶，增大吸濾瓶的壓強，然后關閉水龍頭停止水流。⑸三頸燒瓶中的葡萄糖酸鋅晶體轉入抽濾裝置中時，瓶壁上往往還粘有少量晶體，需選用液體將瓶壁上的晶體沖洗下來后轉入抽濾裝置中，最合適的液體是濾液，防止增加新的雜質。答案：(1)平衡壓強，使液體能順利流下布氏漏斗(2)H02易分解⑶趁熱過濾乙醇⑷打開活塞K關閉水龍頭(5)D2.氯化亞銅(CuCl)是一種重要的化工產(chǎn)品。它不溶于qSOjHNO3和醇，微溶于水，可溶于濃鹽酸和氨水，在潮濕空氣中易水解氧化成綠色的堿式氯化銅［CuJOH)…C1J,n隨著環(huán)境酸度的改變而改變。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料，采用硝酸鏤氧化分解技術生產(chǎn)CuCl的工藝過程如圖：硝酸鐵、嗎/手、水、硫酸NH4cl4波滿?海綿銅一國一國闌X區(qū)圃一區(qū)源濾渣濾液—水洗|—操作J—>>烘干CuCl固體⑴還原過程中主要反應的離子方程式為。⑵實驗室為了加快過濾速度，往往采用抽濾的操作(如圖)。儀器A的名稱,有關抽濾,下列說法正確的是A.抽濾完畢,應先拆下連接抽氣泵和吸濾瓶的橡膠管，再關閉水龍頭,最后將濾液從吸濾瓶上口倒出B.在布氏漏斗中放入濾紙后,直接用傾析法轉移溶液和沉淀,再打開水龍頭抽濾C.在抽濾裝置中洗滌晶體時,為減少晶體溶解損失,應使洗滌劑快速通過濾紙D.減壓過濾不宜用于過濾膠狀或顆粒太小的沉淀⑶操作1為再洗滌，然后在真空干燥機內(nèi)于70C干燥2h,冷卻、密封包裝。其中最合理的洗滌試劑A.濃鹽酸B.濃氨水C.無水乙醇D.水+乙醇真空干燥的原因是。(4)隨著pH減小,Cu2(OH)4-nCln中銅的質量分數(shù)A.增大B.不變C.減小D.不能確定【解析】⑴向含有Cu2+的溶液中加入具有還原作用的(NH4)2SO3、NH4Cl,發(fā)生還原反應,產(chǎn)生CuCl沉淀，同時產(chǎn)生硫酸,反應的離子方程式為2CU2++SO2-+2Cl-+HO——2CuCl；+SO2-+2H+;324⑵根據(jù)儀器A的結構可知該儀器名稱是吸濾瓶；A.抽濾完畢,應先拆下連接抽氣泵和吸濾瓶的橡膠管,再關閉水龍頭，以防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生,最后將濾液從吸濾瓶上口倒出,A正確；B.在布氏漏斗中放入濾紙后,用玻璃棒引流轉移溶液和沉淀,再打開水龍頭抽濾,B錯誤；C.在抽濾裝置中洗滌晶體時,應將洗滌劑緩慢通過濾紙,讓洗滌劑和晶體充分接觸,C錯誤；D.顆粒太小的沉淀易在濾紙上形成一層致密的沉淀,溶液不易透過,所以減壓過濾不宜用于過濾膠狀或顆粒太小的沉淀,D正確；⑶操作1為再洗滌，目的是洗去表面的雜質,為快速干燥,要用酒精洗滌,然后在真空干燥機內(nèi)于70℃干燥2h,冷卻、密封包裝,故合理選項是C;真空干燥的目的是防止CuCl在潮濕空氣中水解、氧化；(4)隨著pH減小，［Cu2(OH)4-nCln］中4-n減小,n增大,則銅的含量減小,故合理選項是C。答案：(1)2面2++SO2-+2Cl-+H2O====2CuCl；+SO4-+2H+⑵吸濾瓶AD(3)C防止CuCl在潮濕空氣中水解、氧化(4)C命題角度2:減壓蒸餾

2.實驗室用氧化鋅作催化劑、以乙二醇和碳酸氫鈉為復合解聚劑常壓下快速、徹底解聚聚對苯二甲酸乙二醇酯，同時回收對苯二甲酸和乙二醇。反應原理如下：VHOf-COCHiCHiOWHh口VHOf-COCHiCHiOWHh口Ch7h：OHIIOCH.CH.OH「0實驗步驟如下：步驟1：在題圖所示裝置的四頸燒瓶內(nèi)依次加入洗凈的礦泉水瓶碎片、氧化鋅、碳酸氫鈉和乙二醇,緩慢攪拌，油浴加熱至180℃,反應0.5ho機捕糧抻機械攪拌機捕糧抻機械攪拌步驟2:降下油浴,冷卻至160℃,將攪拌回流裝置改為圖2所示的攪拌蒸餾裝置,水泵減壓,油浴加熱蒸餾。步驟3:蒸餾完畢，向四頸燒瓶內(nèi)加入沸水，攪拌。維持溫度在60℃左右,抽濾。步驟4：將濾液轉移至燒杯中加熱煮沸后,趁熱邊攪拌邊加入鹽酸酸化至pH為1?2。用砂芯漏斗抽濾,洗滌濾餅數(shù)次直至洗滌濾液pH=6,將濾餅攤開置于微波爐中微波干燥。請回答下列問題：⑴步驟1中將礦泉水瓶剪成碎片的目的是。⑵步驟2中減壓蒸餾的目的是，蒸餾出的物質是。(3)抽濾結束后停止抽濾正確的操作方法是。若濾液有色,可采取的措施是。(4)該實驗中,不采用水浴加熱的原因是。【解析】(1)為了增大接觸面積,加快解聚速率,且有利于攪拌,步驟1中將礦泉水瓶剪成碎片;⑵降低蒸僧溫度,防止引起副反應,步驟2采用減壓蒸僧的方法;蒸偏出的物質是乙二醇；⑶抽濾結束后停止抽濾時應拔下抽氣泵與吸濾瓶間的橡皮管,再關閉抽氣泵;若濾液有色,可加入活性炭脫色；（4）該實驗中,溫度超過100℃,而水浴溫度不能超過100℃,不采用水浴加熱。答案：（1）增大接觸面積,加快解聚速率,且有利于攪拌⑵降低蒸僧溫度,防止引起副反應乙二醇⑶拔下抽氣泵與吸濾瓶間的橡皮管,再關閉抽氣泵加入活性炭脫色⑷水浴溫度不能超過100℃【加固訓練一拔高】S0C1?是一種重要氯化劑、鋰電池的正極材料,還可作水合鹽酸鹽的脫水劑。I.一種模擬制備SOC12裝置如圖所示（夾持、加熱裝置略去），雙頸瓶中加入25.4mLSC12,通入純凈干燥Cl2、SO2混合氣體,水浴條件下發(fā)生反應Cl2+SO2+SCl2====2SOCl2,幾種物質的部分性質如下表所示：密度/g?mL-i熔點/℃沸點/℃?zhèn)渥Cl21.62-1225940℃分解，遇水分解SOCl21.64-104.57676℃分解，遇水分解⑴洗氣瓶將氣體混合并干燥,還有作用。⑵干燥管中堿石灰作用是⑶實驗室制取SO2裝置和藥品應選擇。

AMH4H2AMH4H2n.雙頸瓶換毛細玻璃管和蒸偏頭，連接減壓蒸僧裝置，對粗產(chǎn)品減壓初蒸，剩余液體繼續(xù)減壓蒸僧獲得產(chǎn)品接抽氣機接抽氣機⑷不能用普通蒸餾方法分離混合物的原因是（5）毛細玻璃管作用是。初蒸水浴加熱的溫度應控制在℃以下?！窘馕觥浚?）由裝置圖中洗氣瓶的結構特點，該裝置有干燥氣體、混合氣體、通過氣泡控制通入的氣體體積比的作用，玻璃導管的存在也可以平衡體系的壓強，所以洗氣瓶將氣體混合并干燥，還有平衡壓強、控制氣體體積比的作用；（2）SCl2和SOCl2遇水分解，所以需要防止空氣中的水蒸氣進入裝置，所以干燥管中堿石灰作用是防止空氣中的水分進入裝置；（3）加熱條件下銅與濃硫酸反應生成二氧化硫；70%硫酸與亞硫酸鈉反應能生成二氧化硫，所以可以選擇A、C制取二氧化硫