化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合（解析版） 高考化學(xué)復(fù)習(xí)

高考化學(xué)【二輪?精準(zhǔn)提升】重難點(diǎn)精講精練

專題16化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合

一、考情分析

實(shí)驗(yàn)綜合大題主要結(jié)合新信息情境，考查物質(zhì)制備、性質(zhì)探究、定量分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與

評(píng)價(jià)等，難度大、涉及的知識(shí)面廣，對(duì)學(xué)生的綜合能力要求較高，無論是平時(shí)學(xué)習(xí)還是考場(chǎng)

解題都需要在具體的情境內(nèi)，調(diào)動(dòng)和遷移知識(shí)積累，運(yùn)用綜合思維，分析和解答問題。

“有機(jī)實(shí)驗(yàn)”在高考中頻頻出現(xiàn)，主要涉及有機(jī)物的制備、有機(jī)物官能團(tuán)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究

等。常常考查蒸儲(chǔ)和分液操作、反應(yīng)條件的控制、產(chǎn)率的計(jì)算等問題。

“化學(xué)實(shí)驗(yàn)”大題的?？键c(diǎn)：

(1)儀器辨識(shí)與使用，如實(shí)驗(yàn)裝置的連接。

(2)實(shí)驗(yàn)基本操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述與解釋。

(3)反應(yīng)原理確定，如化學(xué)方程式書寫。

(4)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵條件控制。

(5)物質(zhì)分離提純方法和基本操作。

(6)定量計(jì)算如滴定法、熱重法。

(7)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)。

二、考點(diǎn)剖析

【考點(diǎn)一】無機(jī)物制備類綜合實(shí)驗(yàn)

1.氣體的制備及性質(zhì)探究流程

【提示】接口的連接

總體原則：“自下而上，從左到右”。

量氣裝置應(yīng)：“短”進(jìn)“長(zhǎng)”出；

凈化裝置應(yīng)：“長(zhǎng)”進(jìn)“短”出；

干燥管應(yīng):“粗”進(jìn)“細(xì)”出。

2.常考實(shí)驗(yàn)裝置分析

實(shí)驗(yàn)裝置主要作用

①中橡皮管的作用：平衡壓強(qiáng)，使液體能順利滴下；降低液體

1橡皮管

J?體積對(duì)氣體體積測(cè)量的干擾

、

)■LL②的作用：干燥或除去氣體中的雜質(zhì)

①②③的作用：吸收尾氣，防止污染空氣

I④的作用：干燥氣體或吸收氣體；防止空氣中二氧化碳、水蒸

氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響

7)④

⑤的作用：安全瓶，防止瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)過大

⑥的作用：混合氣體；干燥氣體；通過觀察氣泡速率控制流量

⑦的作用：測(cè)量氣體體積。

讀數(shù)時(shí)注意：裝置冷卻到室溫，上下移動(dòng)量氣管使兩液面高度

一致，平視量氣管內(nèi)凹液面最低處讀出數(shù)值

⑧中儀器名稱與作用：a為布氏漏斗，b為抽濾瓶或吸濾瓶，兩

者組合配合抽氣，使抽濾瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，加快過濾的速率

(1)密度比空氣大且不與空氣中的成分反應(yīng)的氣體可用向上排空

氣法收集，導(dǎo)氣管應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”；密度比空氣小且不與空氣中的

成分反應(yīng)的氣體則用向下排空氣法收集，導(dǎo)氣管應(yīng)“短進(jìn)長(zhǎng)出”。

(2)易溶于水或能與水反應(yīng)的氣體，如NH3、HC1、NO2等，需用

排空氣法或排其他試劑法收集。

(3)常溫下能與空氣中的成分反應(yīng)的氣體(如N0),密度與空氣接

近的氣體(如N2、C0、C2H4等)，都不能用排空氣法收集。

(4)能溶于水但溶解度不大的氣體，可以用排飽和溶液的方法收

集，如CCh——排飽和NaHCo3溶液；SO2——排飽和NaHSO3

溶液；H2S——排飽和NaHS溶液；Cl2——排飽和NaCl溶液。

3.常見的凈化裝置——用于除去氣體中的雜質(zhì)氣體

~^l~?—TTi?π

(1)判斷氣體中雜質(zhì)的方法

①看反應(yīng)介質(zhì).若反應(yīng)在溶液中進(jìn)行，則制取的氣體中一定含有水蒸氣；若反應(yīng)物中有

氣體，由于氣體不能充分反應(yīng)，則制取的氣體中一定含有原來的氣體，如用C02與Na2O2反

應(yīng)制取的。2中一定含有CO2雜質(zhì)。

②看反應(yīng)物的性質(zhì)。如用濃鹽酸制取的氣體中含有揮發(fā)出的HCl氣體。

③看生成物的成分。如用氯化鐵和消石灰反應(yīng)制取的氨氣中含有水蒸氣。

（2）氣體干燥劑的選擇

酸性堿性中性

堿石灰、

干燥劑濃硫酸、POCaCl

25CaO2

H2、CO、N2、NO、

氣體NH

CO2、So2、Cl2、NO23

CH4

【注意】

選取干燥劑時(shí)，除了常規(guī)的從酸堿性角度考慮外，還要考慮特殊反應(yīng)，如濃硫酸不能干

燥還原性氣體（IS、Hl等），可用P2O5干燥；中性干燥劑CaCL不能干燥NH3，因?yàn)槎邥?huì)

發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)（這些知識(shí)可能會(huì)成為高考的設(shè)題點(diǎn)）。

4.與“防”有關(guān)的試劑選擇和可能的操作

裝置

應(yīng)裝

反

措

施

空

防反應(yīng)物排

干

加

后防空氣

空

的

置

裝

水或產(chǎn)物中中的氧

者水氣

措［施

在分離吸收裝置后需加雜質(zhì)是否除盡的檢驗(yàn)裝置

反應(yīng)物或產(chǎn)品的性質(zhì)“防”可能的試劑與操作

溶液中易水解防水解加酸或加堿抑制水解

趕氧氣，防止外界空氣干擾，液體煮

易被氧化或易燃易爆防。2

沸或加入抗氧化劑

“前防水后防水”——在物質(zhì)前后需要

易水解（潮解）、遇空氣發(fā)煙等防H2。

防止接觸水蒸氣

有毒氣體防直接排放選擇合適試劑，加尾氣處理裝置

溫度變化影響防溫度過高或過低進(jìn)行合理的溫度控制

5.有毒氣體的處理裝置

(1)裝置C適用于溶解度較小的有毒氣體，如Cl2、No2、HzS等。

(2)裝置D、E適用于溶解度較大的氣體，如HC1、NH3等。

(3)裝置A適用于某些可燃性氣體，如Co等。

(4)裝置B采用收集法處理尾氣，適用于NO、Co等.

6.基本操作規(guī)范答題

基本操作答題規(guī)范

滴定時(shí)，左手控制滴定管活塞，右手振蕩錐形瓶，眼睛注視錐形瓶?jī)?nèi)溶

滴定操作

液顏色的變化

證明沉淀完全的靜置，取沉淀后的上層清液，加入XX試劑(沉淀劑)，若沒有沉淀生成，

操作說明沉淀完全

沿玻璃棒向過濾器中的沉淀上加蒸儲(chǔ)水至沒過沉淀，靜置使其全部濾

洗滌沉淀的操作

出，重復(fù)操作數(shù)次

檢驗(yàn)沉淀是否洗取最后一次洗滌液，加入XX試劑(根據(jù)沉淀可能吸附的雜質(zhì)離子，選擇合

滌干凈的操作適的檢驗(yàn)試劑)，若沒有χχ(特征現(xiàn)象)出現(xiàn)，證明沉淀已洗滌干凈

從溶液中得到晶蒸發(fā)濃縮T冷卻結(jié)晶T過濾T洗滌(包括水洗、冰水洗、熱水洗、乙醇洗

體的操作等)一干燥

將溶液轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中加熱，并用玻璃棒不斷攪拌，待有大量晶體出現(xiàn)

蒸發(fā)結(jié)晶的操作

時(shí)停止加熱，利用余熱蒸干剩余水分

7.操作目的分析角度

常見操作思維方向

除去裝置中的空氣，排除氧氣的干擾

通入N2或其他惰性

氣體

末端放置干燥管防止空氣中的水蒸氣或二氧化碳干擾實(shí)驗(yàn)

①水洗：通常是為了除去晶體表面水溶性的雜質(zhì)

②“冰水洗滌"：能洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，同時(shí)防止晶體在洗滌過

程中的溶解損耗

洗滌晶體③用特定有機(jī)試劑清洗晶體：洗去晶體表面的雜質(zhì)，降低晶體的溶

解度、有利于析出，減少損耗等

④洗滌沉淀的方法：往過濾器中加入蒸儲(chǔ)水至浸沒沉淀，待水自然

流下后，重復(fù)以上操作2?3次

固液加熱型制氣裝

保證反應(yīng)裝置（一般為圓底燒瓶）內(nèi)氣壓與恒壓分液漏斗內(nèi)氣壓相等

置中恒壓分液漏斗

（平衡氣壓），使分液漏斗中的液體易于滴下

上的支管的作用

冷凝回流的作用及

防止XX蒸氣逸出脫離反應(yīng)體系，提高XX物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率

目的

8.實(shí)驗(yàn)條件控制分析角度

常見控制條件操作思維方向

增大原料浸出率的

攪拌、升高溫度、延長(zhǎng)浸出時(shí)間、增大氣液或固液接觸面積

措施

減壓蒸儲(chǔ)（減壓蒸發(fā)）減小壓強(qiáng)，使液體沸點(diǎn)降低，防止XX物質(zhì)受熱分解（如H2O2、濃硝

的原因酸、NH4HCO3

蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣抑制XX離子的水解（如加熱蒸發(fā)AICb溶液時(shí)需在HCI氣流中進(jìn)行,

體氛圍加熱MgCl2?6H2O得MgCl2時(shí)需在HCl氣流中進(jìn)行等）

①調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，抑制水解（或使其中某些金屬離子形成氫氧化

物沉淀）

②“酸作用”還可除去氧化物（膜）

調(diào)節(jié)溶液的PH

③“堿作用”還可除去油污，除去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅等

④特定的氧化還原反應(yīng)需要的酸性條件（或堿性條件）

控制溫度①加熱的目的：加快化學(xué)反應(yīng)速率或使化學(xué)平衡向某方向移動(dòng)

②降溫的目的：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)分解或使化學(xué)平衡向某方向移動(dòng)

③控制溫度在一定范圍的目的：若溫度過低，則反應(yīng)速率(或溶解速

率)較慢；若溫度過高，則某物質(zhì)(如H2O2、氨水、草酸、濃硝酸、錢

鹽等)會(huì)分解或揮發(fā)

④水浴加熱的好處：受熱均勻，溫度可控，且溫度不超過IOOC

⑤冰水浴冷卻的目的：防止某物質(zhì)分解或揮發(fā)

⑥趁熱過濾的原因：保持過濾溫度，防止溫度降低后某物質(zhì)析出

題組訓(xùn)練:

1.(2021?山東，18)六氯化鴇(WCI6)可用作有機(jī)合成催化劑，熔點(diǎn)為283℃,沸點(diǎn)為340℃,

易溶于CS2，極易水解。實(shí)驗(yàn)室中，先將三氧化鴇(Wo3)還原為金屬鴇(W)再制備WC16，裝

置如圖所示(夾持裝置略)?；卮鹣铝袉栴}：

(1)檢查裝置氣密性并加入WO3。先通N2,其目的是;一段時(shí)間后，加熱

管式爐，改通H2,對(duì)B處逸出的H2進(jìn)行后續(xù)處理。儀器A的名稱為,

證明WO3已被完全還原的現(xiàn)象是。

(2)Wo3完全還原后，進(jìn)行的操作為：①冷卻，停止通H2；②以干燥的接收裝置替換E；③

在B處加裝盛有堿石灰的干燥管;④……；⑤加熱,通Cb;⑥……。堿石灰的作用是;

操作④是，目的是。

(3)利用碘量法測(cè)定WCI6產(chǎn)品純度，實(shí)驗(yàn)如下：

①稱量：將足量CSM易揮發(fā))加入干燥的稱量瓶中，蓋緊稱重為如g;開蓋并計(jì)時(shí)1分

鐘，蓋緊稱重為小2g;再開蓋加入待測(cè)樣品并計(jì)時(shí)1分鐘，蓋緊稱重為“3g，則樣品質(zhì)量為

__________g(不考慮空氣中水蒸氣的干擾)。

②滴定：先將WCI6轉(zhuǎn)化為可溶的Na2WO41通過KK離子交換柱發(fā)生反應(yīng)：WOΓ+

Ba(IO3)2

=BaWO4+210?i交換結(jié)束后，向所得含IO,的溶液中加入適量酸化的Kl溶液，發(fā)生反

+

應(yīng)：IO3+51+6H=3I2+3H2O；反應(yīng)完全后，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，發(fā)生反應(yīng)：I2+

2S2Or=2「+S4O廣。滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)消耗CmoILr的Na2S2O3溶液VmL,則樣品中WCk(摩

爾質(zhì)量為Mg?molp的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。稱量時(shí)，若加入待測(cè)樣品后，開蓋時(shí)間

超過1分鐘，則滴定時(shí)消耗Na2S2O3溶液的體積將(填“偏大”“偏小”或“不變”)，

樣品中WeI6質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定值將(填“偏大”“偏小”或"不變”)。

【答案】

(1)排出裝置中的空氣直形冷凝管淡黃色固體變?yōu)殂y白色

(2)吸收多余氯氣，防止污染空氣；防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E再次通入N2排出裝置中

的H?

,VM

(3)Φm3÷∕nι~2/H2(2)--~~—~~%不變偏大

120,“3+，“1-27?2

【解析】

⑴用比還原WO3制備W,裝置中不能有空氣，所以先通N2,其目的是排出裝置中的空氣；

由儀器構(gòu)造可知儀器A的名稱為直形冷凝管；Wo3為淡黃色固體，被還原后生成的W為銀

白色，所以能證明Wo3已被完全還原的現(xiàn)象是淡黃色固體變?yōu)殂y白色。

(2)由信息可知WCk極易水解，W與Cb反應(yīng)制取WCl6時(shí)，要在B處加裝盛有堿石灰的干

燥管，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E中，所以堿石灰的作用其一是吸收多余氯氣，防止污染空

氣；其二是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E；在操作⑤加熱，通Ch之前，裝置中有多余的H2,

需要除去，所以操作④是再次通入N2,目的是排出裝置中的H2。

⑶①稱量時(shí)加入足量的CS2,蓋緊稱重為如g,由于CS2易揮發(fā)，開蓋時(shí)要揮發(fā)出來，稱

量的質(zhì)量要減少，開蓋并計(jì)時(shí)1分鐘，蓋緊稱重/W2g,則揮發(fā)出的CS2的質(zhì)量為(，川一*)g,

再開蓋加入待測(cè)樣品并計(jì)時(shí)1分鐘，又揮發(fā)出(加一他)g的CS2,蓋緊稱重為，"3g，則樣品

質(zhì)量為mjg÷2(w∣-∕∏2)g-∕M∣g=(W3÷W∣-2/??2)go

②滴定時(shí)，根據(jù)關(guān)系式：WOΓ~2IO7~6I2~I2S2OΓ,樣品中〃(WCl6)=〃(Wor)=ta(SzOl)

11_cVΛ∕

=γτcV×103mol,/W(WCU)=75c,V×IO3mol×Λfg?moll=∩∩∩g，則樣品中WCk的質(zhì)量分

?乙X乙Λ乙?1J?9J?J

數(shù)為一[200()；.χ]00%,W_%；根據(jù)測(cè)定原理，稱量時(shí)，若加入待測(cè)樣品后，

開蓋時(shí)間超過1分鐘，揮發(fā)的CS2的質(zhì)量增大，如偏小，但WC16的質(zhì)量不變，則滴定時(shí)消

耗Na2S2O3溶液的體積將不變，樣品中WCI6質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定值將偏大。

2.四氯化錫(SneI4)，常溫下為無色液體，易水解。某研究小組利用氯氣與硫渣反應(yīng)制備四

氯化錫，其過程如圖所示(夾持、加熱及控溫裝置略)。

硫渣的化學(xué)組成

物質(zhì)SnCU2SPbAsSb其他雜質(zhì)

質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%64.4325.827.341.230.370.81

氯氣與硫渣反應(yīng)相關(guān)產(chǎn)物的熔沸點(diǎn)

?^

性質(zhì)、SnCI4CuClPbCl2AsCI3SbCl3S

熔點(diǎn)/℃-33426501-1873112

沸點(diǎn)/℃1141490951130221444

請(qǐng)回答以下問題：

(I)A裝置中,盛濃鹽酸裝置中a管的作用是,b瓶中的試劑是

(2)氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向B裝置的三頸瓶中加入適量SnCLl浸沒硫渣，通入氯氣發(fā)生反應(yīng).

①生成SnCl4的化學(xué)反應(yīng)方程式為______________________________________

②其中冷凝水的入口是,e中試劑使用堿石灰而不用無水氯化鈣的原因是

③實(shí)驗(yàn)中所得固體渣經(jīng)過處理，可回收的主要金屬有和

(3)得到的粗產(chǎn)品經(jīng)C裝置提純，應(yīng)控制溫度為℃。

(4)SnCl4產(chǎn)品中含有少量ASCb雜質(zhì)。取10.00g產(chǎn)品溶于水中，用0.020OOmolLr的KMnO4

標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點(diǎn)時(shí)消耗KMno4標(biāo)準(zhǔn)溶液6.00mL。測(cè)定過程中發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)有ASCl3

+SH2O=H3AsO3+3HC1和5H3AsO3+2KM∏O4+6HCI=5H3AsO4+2MnCl2+2KC1+

3H2OO該滴定實(shí)驗(yàn)的指示劑是,產(chǎn)品中SnCI4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%(保留小數(shù)

點(diǎn)后一位)。

【答案】

(1)平衡氣壓，使?jié)恹}酸順利流入燒瓶中濃硫酸

⑵①Sn+2Ck=SnCL)②C吸收未反應(yīng)的CL，防止污染空氣③CUPb

(3)114

(4)KMnO499.5

【解析】

(1)裝置A中盛濃鹽酸的儀器為恒壓滴液漏斗，其中a管主要用于平衡燒瓶和恒壓滴液漏斗

中的壓強(qiáng)，使?jié)恹}酸順利流入燒瓶中；Cb在參與反應(yīng)前要經(jīng)過干燥，所以b瓶中的試劑為

濃硫酸。

⑵①硫渣中含Sn,與CL發(fā)生化合反應(yīng)，即Sn+2C12==SnCLt;②為了使冷凝回流的效果更

明顯，冷凝水的流向是下進(jìn)上出，Cb有毒，為了防止Cb排到空氣中污染環(huán)境，故選用堿石

灰；③硫渣中含量較多的金屬元素為Cu和Pb,所以固體渣經(jīng)過回收處理可得到金屬Cu和

Pb,

(3)通過相關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)表可知I,SnCI4的沸點(diǎn)為114所以蒸儲(chǔ)時(shí)溫度應(yīng)控制在114℃?

(4)滴定時(shí)不需要額外添加指示劑，因?yàn)镵Mneh本身為紫色，故其指示劑為KMno4。滴定消

耗的KMno4的物質(zhì)的量”(KMnθ4)=cV=0.02mol?Ll×6×10^3L=1.2×10^4mol,根據(jù)反應(yīng)

4

的方程式可知樣品中AsCl3的物質(zhì)的量"(AsCb)=∣x1.2x104mol=3×I0mol,質(zhì)量m=

5445×10^2

4

n?M=3×10mol×181.5g?mol'=5.445×10?g,AsCb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為—布---×IOO%,SnCl4

S.工5.445×10^2

的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1---------布---×100%≈99.5%o

【考點(diǎn)二】有機(jī)物制備類綜合實(shí)驗(yàn)

逢擇齡

理的儀器分離提純

輜力裝配

0°°0

原子利用率反應(yīng)條件依據(jù)產(chǎn)品和雜質(zhì)的性

操作簡(jiǎn)單

高、污染小控制方便質(zhì)差異選擇合適方法

①有機(jī)物易揮發(fā)，反應(yīng)中通常采用冷凝回流裝置，以提高原料的利用率和產(chǎn)物的產(chǎn)

率。

②有機(jī)反應(yīng)通常都是可逆反應(yīng)，且易發(fā)生副反應(yīng)，因此常使價(jià)格較低的反應(yīng)物過量，

以提高另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的產(chǎn)率，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中需要控制反應(yīng)條件，以減少副反

應(yīng)的發(fā)生。

③根據(jù)產(chǎn)品與雜質(zhì)的性質(zhì)特點(diǎn)，選擇合適的分離提純方法。

1.有機(jī)物制備?？嫉膬x器、裝置

恒壓滴液漏斗梨形分液漏斗

（便于液體順利流下）（用于萃取分液）

儀器

8

④

,Z3

宜形冷凝管球形冷凝管

（用于蒸憎）（用于冷凝回流）

【注意】

(1)有機(jī)物易揮發(fā)，在反應(yīng)中通常要采用冷凝回流裝置，以減少有機(jī)物的揮發(fā)，提高原料

的利用率和產(chǎn)物的產(chǎn)率。

(2)有機(jī)反應(yīng)通常是可逆反應(yīng)，且易發(fā)生副反應(yīng)，因此常使某種價(jià)格較低的反應(yīng)物過量，

以提高另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的產(chǎn)率，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中需要控制反應(yīng)條件，以減少副反應(yīng)

的發(fā)生。

(3)根據(jù)產(chǎn)品與雜質(zhì)的性質(zhì)特點(diǎn)，選擇合適的分離提純方法。

2.有機(jī)物制備?？嫉姆蛛x、提純方法

分離、提純方法適用范圍

蒸儲(chǔ)適用I于沸點(diǎn)不同的互溶液體混合物分離

萃取包括“液-液”萃取和“固-液”萃取:

“液-液’’萃取是利用有機(jī)物在互不相溶的兩種溶劑中的溶解性不同，用

萃取

一種溶劑把溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來的過程；

“固-液’'萃取是用有機(jī)溶劑從固體物質(zhì)中溶解出有機(jī)物的過程

分液適用于兩種互不相溶的液體混合物分離。萃取之后往往需分液

重結(jié)晶是將晶體用溶劑(如蒸儲(chǔ)水)溶解，經(jīng)過濾、蒸發(fā)、冷卻等步驟后

重結(jié)晶再次使之析出，以得到更加純凈的晶體的純化方法。重結(jié)晶常用于提純

固態(tài)化合物。例如，用重結(jié)晶對(duì)制備的固態(tài)粗產(chǎn)品進(jìn)一步提純。

①雜質(zhì)在所選溶劑中溶解度很小（使雜質(zhì)析出）或很大（使雜質(zhì)留在母液

中），易于除去。

②被提純的物質(zhì)在所選溶劑中的溶解度受溫度影響較大，升溫時(shí)溶解度

增大，降溫時(shí)溶解度減小，冷卻后易結(jié)晶析出

題組訓(xùn)練:

1.苯甲酸乙酯（C9H∣oθ2）（M=150;密度為L(zhǎng)05g?cm-3）稍有水果氣味，用于配制香水香精和

人造精油；也大量用于食品中，也可用作有機(jī)合成中間體、溶劑如纖維素酯、纖維素酸、樹

脂等?？赡苡玫降臄?shù)據(jù)：

沸點(diǎn)(℃,1atm)

苯甲酸苯甲酸乙酯石油酸水乙醇環(huán)己烷共沸物（環(huán)己烷一水一乙醇）

249212.640-80IOO-78.380.7562.6

?COOH?C()()C,H.

OrH2SO4Or

其制備原理為:+C2H5OH△/+H2O

制備過程：

I.制備粗產(chǎn)品：

如圖所示的裝置中，于50mL圓底燒瓶中加入8.0g苯甲酸（固體）（M=I22）、20mL乙醇（M

=46）、15mL環(huán)己烷、3mL濃硫酸，搖勻，加沸石。在分水器上加水至C處，接通冷凝水，

水浴回流約2h,反應(yīng)基本完成。記錄體積,繼續(xù)蒸出多余的環(huán)己烷和乙醇（從分水器中放出）。

H.粗產(chǎn)品的純化：加水30mL,分批加入固體NaHCo3。分液，水層用20mL石油酸分兩次

萃取。合并有機(jī)層，用無水硫酸鎂干燥?；厥帐退?，加熱精儲(chǔ)，收集210?213C微分。

(1)儀器d的名稱,水流方向?yàn)檫M(jìn)________出。

(2)該反應(yīng)水浴控制的溫度為?

(3)該反應(yīng)加過量乙醇的目的為。

(4)分水器的作用：,

分水器的檢漏方法:，

如何利用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷反應(yīng)已基本完成_____________________________________________

【答案】

(1)球形冷凝管ab

(2)略高于62.6℃

(3)乙醉相對(duì)廉價(jià)，增大反應(yīng)物濃度，使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，提高苯甲酸的轉(zhuǎn)化率，提高

產(chǎn)率；形成共沸物需要添加乙醇

(4)分離產(chǎn)生的水，使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，提高轉(zhuǎn)化率關(guān)閉活塞，在分水器中加適量的

水，觀察是否漏水，若不漏水，旋轉(zhuǎn)活塞180。，若仍不漏水，說明分水器不漏水加熱回流

至分水器中水位不再上升為止

2.實(shí)驗(yàn)室以2-丁靜(CH3CHOHCH2CH3)為原料制備2氯丁烷(CH3CHCICH2CH3),實(shí)驗(yàn)裝置

如圖所示(夾持、加熱裝置已略去)：

相關(guān)信息如表所示:

物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃密度/(g?cm3)其他

2丁醇-114.799.50.81與水互溶

2氯丁烷—131.368.20.87微溶于水，堿性水解

［實(shí)驗(yàn)步驟］

步驟1：在甲裝置中的圓底燒瓶?jī)?nèi)加入無水ZnCl2和IOomLI2mol?L＞濃鹽酸，充分溶

解、冷卻，再加入45.68mL2丁醇，加熱一段時(shí)間。

步驟2：將反應(yīng)混合物移至乙裝置的蒸儲(chǔ)燒瓶?jī)?nèi)，蒸儲(chǔ)并收集115°C以下的儲(chǔ)分。

步驟3：從儲(chǔ)分中分離出有機(jī)相，進(jìn)行系列操作，放置一段時(shí)間后過濾。

步驟4：濾液經(jīng)進(jìn)一步精制得產(chǎn)品。

回答下列問題：

(I)I中應(yīng)放的儀器是(填“A”或"B"，下同)，∏中應(yīng)放的儀器是。

⑵步驟1中加入的無水ZnCl2的作用是

(3)步驟3進(jìn)行系列操作的順序是(填標(biāo)號(hào)，可重復(fù)使用)。

①lO%Na2CO3溶液洗滌②加入CaCL固體③蒸儲(chǔ)水洗滌

用Na2CO3溶液洗滌時(shí)操作要迅速，其原因是。

(4)步驟4進(jìn)一步精制得產(chǎn)品所采用的操作方法是(填名稱)。

(5)測(cè)定實(shí)驗(yàn)中生成2氯丁烷的產(chǎn)率。將全部產(chǎn)品加入足量NaoH溶液中，加熱，冷卻后，

滴入硝酸溶液至溶液呈酸性，再滴入足量的硝酸銀溶液，得到57.4Og沉淀，則2氯丁烷的

產(chǎn)率是。

【答案】

⑴AB

(2)作催化劑

(3)③①③②防止2氯丁烷水解，減少2氯丁烷揮發(fā)

(4)蒸儲(chǔ)

(5)80%

【解析】

(I)A為球形冷凝管，一般豎直放置，用于冷凝回流，不能斜放用于冷凝偶分；B為直形冷凝

管，傾斜放置，用于冷凝情分。

(2)中裝置中圓底燒瓶中反應(yīng)是CH3CHOHCH2CH3+HCI―＞CH3CHCICH2CH3+H2O,步驟

1中加入的無水ZnCk不作反應(yīng)物，故其作催化劑，加快化學(xué)反應(yīng)速率。

(3)步驟3進(jìn)行系列操作的順序是用蒸儲(chǔ)水洗去產(chǎn)品中含有的HC1、ZnCl2一＞用lO%Na2CO3

溶液洗去少量的HCl—＞用蒸鐲水洗去少量的Na2CO3―＞用CaCI2固體干燥產(chǎn)品，放置一段

時(shí)間后過濾；因?yàn)?氯丁烷在堿性溶液中水解，為了防止2氯丁烷水解，同時(shí)減少2氯丁烷

(沸點(diǎn)較低)揮發(fā)，故用NazCCh溶液洗滌時(shí)操作要迅速。

(4)蒸儲(chǔ)可分離互溶的、有一定沸點(diǎn)差的液體混合物，故步驟4進(jìn)一步精制得產(chǎn)品所采用的

操作方法是蒸儲(chǔ)。

(5)45.68mL2「醇的物質(zhì)的量為手*0可豐伽巾50mol,則理論上可得到0.50mol

2-氯丁烷；由2氯「烷在測(cè)定實(shí)驗(yàn)中的反應(yīng)可得關(guān)系CH3CHClCH2CH3-NaClAgCl,"(AgCl)

4g

=n(CH3CHClCH2CH3)=,4^'0lJ=0.40mol,則2氯丁烷的產(chǎn)率是喏霍JXlOO%=80%。

143.5g?mol10.50mol

【考點(diǎn)三】性質(zhì)、原理探究類綜合實(shí)驗(yàn)

1.探究類綜合實(shí)驗(yàn)的思維流程

｛明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，知道該?shí)驗(yàn)要干什么:

等一變

等二經(jīng)［題給信息設(shè)想探究方案j

Γ0∣??^φ4???6?????'?Si^

［運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，鎖定探究方案J

MW-,整體驗(yàn)證分析，定答案：

2.性質(zhì)、原理探究類實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)角度分析

類型思考方向

可通過強(qiáng)酸制弱酸、對(duì)應(yīng)鹽溶液的酸堿性、同濃度溶液導(dǎo)電能力或

酸性強(qiáng)弱比較

PH等方法來比較

可通過與水或酸反應(yīng)置換氫的能力、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿

金屬性強(qiáng)弱比較性、置換反應(yīng)、原電池的正負(fù)極、電解池中陰極陽離子的放電順序

等方法來比較

可通過最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性、氣態(tài)氨化物的穩(wěn)定性、與

非金屬性強(qiáng)弱比較H2化合的難易程度、相互之間的置換、對(duì)應(yīng)陰離子的還原性等方法

來比較

弱酸酸式鹽的電離程

可通過測(cè)定溶液酸堿性的方法來比較

度與水解程度比較

KSP的大小比較(以①向少量的AgNCh溶液中滴加NaCl溶液至不再有白色沉淀生成，

AgCkAgl為例）再向其中滴加KI溶液產(chǎn)生黃色沉淀；②向濃度均為0.1mol?Ll的

NaCkNal混合溶液中滴加0.1mol?L∣AgNθ3溶液，先產(chǎn)生黃色沉

淀

一元酸、二元酸判斷可用NaOH溶液進(jìn)行中和滴定測(cè)定消耗V（NaOH）來確定

羥基的數(shù)目判斷可通過取一定量試劑與足量Na反應(yīng)測(cè)定放出氫氣的量來確定

竣基的數(shù)目判斷可通過取一定量試劑與足量NaHCO3反應(yīng)測(cè)定放出Co2的量來確定

3.性質(zhì)、原理探究類實(shí)驗(yàn)答題示例分析

探究類型探究方法示例

利用“氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性''原理探究：將氯氣通

探究CI2、Fe3+>

3+

入FeCI2溶液中，氯氣將Fe?+氧化成Fe；將FeCI3溶液滴入淀粉

L的氧化性強(qiáng)弱

-KI溶液中,Fe3+將「氧化成L

向濃度相同的CUSO4、ZnSo4的混合液中滴入NazS溶液，若先生

探究CuS、ZnS

成黑色沉淀CuS、后生成白色沉淀ZnS,則說明KSP（ZnS）>

的溶度積大小

KSP（CUS）

用PH試紙（或PH計(jì)）分別測(cè)定同濃度的HCOOH溶液、CH3C00H

溶液的

探究HCooH、PH

CHCOOH電離能

3用PH試紙（或PH計(jì)）分別測(cè)定同濃度的HCoONa溶液、

力的強(qiáng)弱

CH3COONa溶液的pH,若鹽溶液的PH越大，則對(duì)應(yīng)酸的酸性越

弱

題組訓(xùn)練：

1.（2021?廣東等級(jí)考）含氯物質(zhì)在生產(chǎn)生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究軟鑄礦（主要

成分是MnO”的過程中，將它與濃鹽酸混合加熱，產(chǎn)生了一種黃綠色氣體。1810年，戴維

確認(rèn)這是一種新元素組成的單質(zhì)，并命名為Chlorine（中文命名“氯氣”）。

⑴實(shí)驗(yàn)室沿用舍勒的方法制取CL的化學(xué)方程式為

（2）實(shí)驗(yàn)室制取干燥Cb時(shí)，凈化與收集Cl2所需裝置的接口連接順序?yàn)?/p>

(3)某氯水久置后不能使品紅溶液褪色，可推測(cè)氯水中________已分解。檢驗(yàn)此久置氯水中

CI存在的操作及現(xiàn)象是o

(4)某合作學(xué)習(xí)小組進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究。

①實(shí)驗(yàn)任務(wù)

通過測(cè)定溶液電導(dǎo)率，探究溫度對(duì)AgCl溶解度的影響。

②查閱資料

電導(dǎo)率是表征電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的物理量。溫度一定時(shí)，強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液的電導(dǎo)率隨

溶液中離子濃度的增大而增大；離子濃度一定時(shí)，稀溶液電導(dǎo)率隨溫度的升高而增大。25℃

時(shí)，Ksp(AgCl)=ISxlO-Q

③提出猜想

猜想a：較高溫度的AgCl飽和溶液的電導(dǎo)率較大。

猜想b：AgCl在水中的溶解度S(45°C)>S(35°C)>S(25℃)。

④設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想

取試樣I、II、ΠI(不同溫度下配制的AgCl飽和溶液)，在設(shè)定的測(cè)試溫度下，進(jìn)行表

1中實(shí)驗(yàn)1?3,記錄數(shù)據(jù)。

表1

實(shí)驗(yàn)序號(hào)試樣測(cè)試溫度/C電導(dǎo)率/(μS?cm一I)

1I：25℃的AgC飽和溶液25Ai

2H：35℃的AgCl飽和溶液35

3III：45℃的AgCl飽和溶液45A3

⑤數(shù)據(jù)分析、交流討論

25℃的AgCI飽和溶液中，C(CF)=mol?L-lo實(shí)驗(yàn)結(jié)果為A3>A2>A∣。小組同學(xué)認(rèn)

為，此結(jié)果可以證明③中的猜想a成立，但不足以證明猜想b成立。結(jié)合②中信息，猜想b

不足以成立的理由有

⑥優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

小組同學(xué)為進(jìn)一步驗(yàn)證猜想b,在實(shí)驗(yàn)1?3的基礎(chǔ)上完善方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)4和5。請(qǐng)完

成表2中內(nèi)容。

表2

實(shí)驗(yàn)序號(hào)試樣測(cè)試溫度/℃電導(dǎo)率/(μS?cr∏-∣)

4?Bi

5瓦

⑦實(shí)驗(yàn)總結(jié)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)1?5的結(jié)果，并結(jié)合②中信息，小組同學(xué)認(rèn)為猜想b也成立。猜想b成立的

判斷依據(jù)是

【答案】

⑴MnO2+4HCI(濃)-^-MnCI2+Cb↑+2H2O

(2)cdbae

(3)HC10取少量試樣于試管中，向溶液中加入過量稀硝酸，防止溶液中含有Co「、HCO3

等，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，則證明原溶液中含有C「

(4)⑤I.34xlOr測(cè)試溫度不同，根據(jù)電導(dǎo)率結(jié)果無法判斷不同溫度下飽和溶液的溶解度

@45℃H45℃OA3>B2>BI

【解析】

⑴實(shí)驗(yàn)室沿用舍勒的方法制取Cl2的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)2MnCl2+CI2T+

2H20O

(2)實(shí)驗(yàn)室制得的CL中含有HC1、HzO,可依次通過飽和食鹽水、濃硫酸分別除去HCkFhO,

再收集Cl2并進(jìn)行尾氣處理，因此裝置的接口連接順序?yàn)镃dbaeo

(3)氯水中能使品紅溶液褪色的物質(zhì)是HClO,氯水久置后不能使品紅溶液褪色，可推測(cè)氯水

中HCIO已完全分解。檢驗(yàn)。存在的方法是取少量樣品于試管中，加入幾滴硝酸酸化的

AgNo3溶液，若有AgCl白色沉淀生成，則該久置氯水中存在C1，

+-

(4)⑤由于AgCI飽和溶液中c(Ag)=c(CΓ),因此25℃H寸，c(CΓ)=√KspAgCl=√1.8×10'0

mol?Ll="?∕L8×105mol?Ll≈1.34×105mol?L由于不同溫度下的飽和溶液的濃度不同，

因此實(shí)驗(yàn)1、2、3ψ,存在兩個(gè)變量(溫度與AgCl濃度)，因此不足以證明猜想b成立。⑥

要證明AgCl在水中的溶解度5(45°C)>S(35°C)>5(25℃),則還需要控制相同溫度，不同

濃度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。⑦猜想b成立的判斷依據(jù)是4>&>以。

2.文獻(xiàn)表明：相同條件下，草酸根(C2θΓ)的還原性強(qiáng)于Fe2+。為檢驗(yàn)這一結(jié)論，某研究性

小組進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

資料:

i.無水氯化鐵在300r以上升華，遇潮濕空氣極易潮解。

ii.K3[Fe(C2O4)3]?3H2O為亮綠色晶體，光照易分解；FeC2θ4?2H2O為黃色固體，微溶于

水，可溶于強(qiáng)酸。

2+2+

iii.配合物的穩(wěn)定性可以用穩(wěn)定常數(shù)K來衡量，?Cu+4NH3=[Cu(NH3)4J,其穩(wěn)定

3

常數(shù)表達(dá)式為K=C{尸L已知K{[Fe(C2θ4)3]3-}=lθ2o,MFe(SCN)3]=2×10o

CLU'CNH3

(實(shí)驗(yàn)1)用以下裝置制取無水氯化鐵

(1)儀器X的名稱是O裝置D的作用是。

(2)欲制得純凈的FeCl3,實(shí)驗(yàn)過程中點(diǎn)燃裝置F處酒精燈的時(shí)機(jī)是

(3)裝置的連接順序?yàn)锳→(按氣流方向，用大寫字母表示)。

(實(shí)驗(yàn)2)通過Fe3*和C2O,在溶液中的反應(yīng)比較Fe?’和CzOF的還原性強(qiáng)弱。

操作現(xiàn)象

在避光處，向IomLO.5mol?L∣FeC13溶液中緩慢加

入0.5mol?L-iK2C2θ4溶液至過量，攪拌，充分反應(yīng)得到亮綠色溶液和亮綠色晶體

后，冰水浴冷卻，過濾

(4)取實(shí)驗(yàn)2中少量晶體洗凈，配成溶液，滴加KSCN溶液，不變紅。繼續(xù)加入硫酸，溶液

變紅，說明晶體含有+3價(jià)的鐵元素。其原因是

(5)經(jīng)檢驗(yàn)，亮綠色晶體為K4Fe(C2θS卜3比0。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)實(shí)驗(yàn)2中沒有發(fā)生氧化還原

反應(yīng)的操作和現(xiàn)象是.

(6)取實(shí)驗(yàn)2中的亮綠色溶液光照一段時(shí)間，產(chǎn)生黃色渾濁且有氣泡產(chǎn)生。補(bǔ)全反應(yīng)的離子

方程式：

3

[Fe(C2O4)3]^?^FeC2O4J,+↑+.

(實(shí)驗(yàn)3)又設(shè)計(jì)以下裝置直接比較Fe?+和C2C?的還原性強(qiáng)弱，并達(dá)到了預(yù)期的目的。

⑺描述達(dá)到預(yù)期目的可能產(chǎn)生的現(xiàn)象：。

【答案】

(1)圓底燒瓶收集氯化鐵

(2)待裝置F的玻璃管內(nèi)充滿黃綠色氣體時(shí)再點(diǎn)燃酒精燈

(3)E→C→F→D→B

(4)K{[Fe(C2O4)3]3-}>K[Fe(SCN)3],說明[Fe(C2O4)3F比Fe(SCN)3更穩(wěn)定，[Fe(C2O4)3]?L中的

Fe?'不能與SCN-反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe(SCN)3,也就不能顯示紅色。加入硫酸后，H'與CzOF結(jié)合

可使平衡逆向移動(dòng)，c(Fe3一)增大，遇KSCN溶液變紅

(5)取少量實(shí)驗(yàn)2中的亮綠色溶液，滴加KdFe(CN)6]溶液，不出現(xiàn)藍(lán)色沉淀

(6)222CO23C2O4

(7)電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，一段時(shí)間后，左側(cè)溶液變?yōu)闇\綠色，右側(cè)有氣泡產(chǎn)生

【解析】

實(shí)驗(yàn)1中，裝置A為二氧化鋅與濃鹽酸共熱制備氯氣，濃鹽酸易揮發(fā)，用飽和食鹽水除去

氯化金,氯化鐵遇到潮濕的空氣極易水解，則制備的氯氣為干燥的，用裝置C除去水蒸氣，

干燥的氯氣與鐵粉在裝置F中反應(yīng)，無水氯化鐵在300°C以上升華，則裝置D的作用是收

集氯化鐵，氯氣有毒，未反應(yīng)的氯氣用堿石灰吸收。

實(shí)驗(yàn)2通過含F(xiàn)er和CzO廠的溶液混合，得到亮綠色晶體K3IFe(C2O4)3JSH2Oo

(3)根據(jù)分析，裝置的連接順序?yàn)锳→E→C→F→D→Bo

(4)已知K{[Fe(C2C>4)3]3-}>期e(SCNh],說明[Fe(C2CMF比Fe(SCN力更穩(wěn)定，&?。4)3廣

3

不能電離出Fe',則不能與SCN-反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe(SCN)3,也就不能顯示紅色。加入硫酸后,

H，與CaOF結(jié)合可使平衡逆向移動(dòng)，c(Fe3+)增大，F(xiàn)e3,遇KSCN溶液變紅。

(5)若Fe3+和CzOF發(fā)生氧化還原反應(yīng)，則生成亞鐵離子，亞鐵離子與鐵富化鉀反應(yīng)顯藍(lán)色，

則操作為取少量實(shí)驗(yàn)2中的亮綠色溶液，滴加KJFe(CN)6]溶液，不出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，則未發(fā)

生氧化還原反應(yīng)。

(6)已知K3[Fe(C2O4)3]JH2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,光照易分解,Fe的化合價(jià)降低，

則部分C的化合價(jià)升高，離子方程式為2[Fe(C2O4)F4甦2FeC2OS+2CO2f+3C2θZ。

(7)草酸根離子失電子能力大于亞鐵離子，該裝置為原電池，左側(cè)為正極，鐵離子得電子生成

亞鐵離子，溶液變?yōu)闇\綠色，右側(cè)為負(fù)極，草酸根離子失電子生成二氧化碳，現(xiàn)象為電流表

的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，一段時(shí)間后，左側(cè)溶液變?yōu)闇\綠色，右側(cè)有氣泡產(chǎn)生。

【考點(diǎn)四】物質(zhì)成分或反應(yīng)產(chǎn)物探究類綜合實(shí)驗(yàn)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或

計(jì)算來驗(yàn)證結(jié)論

1.常見物質(zhì)的熱分解反應(yīng)規(guī)律