減壓濃縮-2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)

高考化學(xué)-實驗綜合題專項復(fù)習(xí)系列

專項1一減壓濃縮

也稱為減壓蒸發(fā)。

（一）原理

在密閉的容器內(nèi)，抽真空使液體處于一個大氣壓下的環(huán)境，從而降低水的沸騰溫度，以

此進行蒸發(fā)濃縮。

（二）特點

①由于壓力降低，溶液的沸點降低，能防止或減少熱敏性物質(zhì)的分解；②增大傳熱溫度

差，強化蒸發(fā)操作；③不斷地排除溶劑蒸氣，有利于蒸發(fā)順利進行；

（三）裝置

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀

（三）高中習(xí)題中的體現(xiàn)

1.過氧化氫的沸點比水高，但受熱容易分解。某試劑廠先制得7%~8%的過氧化氫溶液,

再濃縮成30%的溶液時,可采用的適宜方法是

A.常壓蒸儲B.減壓蒸儲C.加生石灰常壓蒸儲D.加壓蒸儲

【答案】B

【解析】把7%~8%的過氧化氫溶液濃縮成30%的溶液時，需要蒸發(fā)掉部分水分，雖然

過氧化氫的沸點比水高，但受熱容易分解，所以不能常壓蒸儲。如果降低壓強，水的沸點會

降低。所以可以采取減壓蒸儲的方法，使水在達到過氧化氫分解溫度之前就揮發(fā)出去，從而

達到濃縮過氧化氫溶液的目的。故選瓦

2.將一定量CCh通入NaOH溶液中，將充分反應(yīng)后的溶液減壓蒸發(fā)得到固體。下列對

所得固體的成分說法中不正碉的是

A.所得固體可能由NaOH和Na2cCh組成B.所得固體可能由NaOH和

NaHCCh組成

C所得固體可能由Na2cCh和NaHCCh組成D所得固體可能只含有NaHCO3

【答案】B

【解析】：A、當(dāng)n(NaOH)/n(CO2)>2,NaOH過量,生成Na2co3,則所得固體

可能由NaOH和Na2cCh組成，A項錯誤；B、NaOH和NaHCO3發(fā)生反應(yīng)生成Na2cCh和

H2O,不可能為二者的混合物，B項正確；C、當(dāng)1<n(NaOH)/n(CO2)<2,發(fā)生

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OsCO2+NaOH=NaHCO3,所彳導(dǎo)固體可能由Na2c。3和NaHCCh組

成,C項錯誤；D、當(dāng)n(NaOH)/n(CCh)=1時，發(fā)生CO2+NaOH=NaHCO3,所得固體

可能只含有NaHCO3,D項錯誤；答案選B。

3.聚合硫酸鐵(PFS)是水處理中重要的絮凝劑，以廢鐵屑為原料制備PFS的具體工

藝流程如下：

一帙與粉碎I酸浸-濟液氧化劑,韓瑜壓蒸發(fā).PFS固體產(chǎn)品

②③④⑤[Fg9H%(SOJJ

下列說法不正確的是()

A.步驟①，粉碎的目的是增大反應(yīng)物接觸面積，提高“酸浸”反應(yīng)速率

B.步驟③，可選用H2O2、Cb、KMnCU等氧化劑將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+

C.步驟④，加稀硫酸調(diào)節(jié)pH在一定范圍內(nèi)，若pH偏小則Fe3+水解程度太弱，若pH

偏大時則形成

Fe(0H)3沉淀

D.步驟⑤，減壓蒸發(fā)，有利于降低蒸發(fā)溫度防止產(chǎn)物分解

【答案】B

【解析】廢鐵屑粉粹過篩后加入酸浸，過濾得到濾液在反應(yīng)釜中加入氧化劑氧化亞鐵離

子為鐵離子，加入水和硫酸生成聚合硫酸鐵，減壓蒸發(fā)得到PES固體產(chǎn)品。A.步驟①，粉

碎可以增大反應(yīng)物接觸面積，提高“酸浸”反應(yīng)速率，故A正確；B.步驟③，若選用Cb、

KMnCU等氧化劑將Fe?+轉(zhuǎn)化為Fe3+,產(chǎn)品中將含有氯離子鎰離子等雜質(zhì)，故B錯誤；C.步

驟④，若pH偏小則Fe3+水解程度太弱，若pH偏大時則形成Fe（0H）3沉淀，因此需要加

稀硫酸調(diào)節(jié)pH在一定范圍內(nèi)，故C正確；D.步驟⑤，為了防止聚合硫酸鐵分解，可以減

壓蒸發(fā)，有利于降低蒸發(fā)溫度，故D正確；故選B。

4.工業(yè)上利用銀塊制取硝酸銀及硝酸銀的有關(guān)性質(zhì)如下圖所示。下列說法錯誤的是

,I,rx

-1M,反應(yīng)一生作①硝鍛徽揖作②研獻瞅先型或

嵌塊—'（粕高『iwo---一溶液-------->同體-------------收

NO,N5（吸收后神放）

A.反應(yīng)器中若增大硝酸濃度，生成NO*總量將減少

B.操作②為減壓蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥

C.硝酸銀固體應(yīng)保存在棕色瓶中

D.X是氧氣

【答案】A

【解析】A.已知Ag+2HNC>3（濃尸AgNO3+NO2T+H2O,

3Ag+4HNCh（?。?3AgNO3+NOT+2H2?？芍磻?yīng)器中若增大硝酸濃度，生成N。,總量將增大,

A錯誤；B.由于AgNCh受熱易分解，故操作②為減壓蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干

燥，B正確；C.由于AgNCh見光易分解,硝酸銀固體應(yīng)保存在棕色瓶中避光保存，C正確;

D.已知反應(yīng)：2AgNO3型2Ag+2NO2f+O2T,故X是氧氣，D正確；故答案為：A。

5.CKXNaCKh均是高效含氯消毒劑和漂白劑，主要用于自來水、污水等水環(huán)境的殺

菌消毒。制備NaClO,固體的實驗裝置如圖所示（夾持裝置省略）,其中A裝置制備C102,C

裝置用于制備NaCICh請回答下列問題：

已知：①飽和NaCICh溶液中析出的晶體成分與溫度的關(guān)系如下表所示：

溫度/c<3838?6060>

晶體成分NaClO分解成NaClO和NaCl

NaClO2-3H2ONaClO223

②C1O2在溫度過高、濃度過大時均易發(fā)生分解，工業(yè)上通常制成固體以便運輸和儲存。

(1)儀器a的名稱是______________________________

(2)裝置B的作用是______________________________

(3)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

n(H9O9)

(4)研究測得C裝置吸收液中的c(NaOH)與八2一二對粗產(chǎn)品中NaCICh含量的影響

HvJrij

如圖所示。則最佳條件為c(NaOH)=_________________mol-L1,

MH?。?)

n(NaOH)

。

就用熱

D作趁題

置的；解

瓶析

裝晶

為，全結(jié)分

此

度理：安發(fā)

溫到據(jù)

處應(yīng)蒸，

二N3制

氣起℃O

控反B：2

(尾5

0生應(yīng)，H

1晶要置3?

)?。發(fā)裝反壓h

,H結(jié)需，

0O，O下中生Cl

2a發(fā)故減C

H(N蒸件，A體發(fā)a

n(經(jīng)N

0n壓條境置氣,，

3℃h體；

減0環(huán)裝CC液

，解，I置晶瓶

06染C溶

4霄于分塞燒

體污成裝h得

)的,低生活C，頸

)晶會生入I

MO2滌發(fā)側(cè),Ca燥三

GH0Oh放進

12左N干為

aOC洗CI排OB

NaaH最2得℃稱

N水+C接H置0

dNa閉+，名

熱t(yī)N直4裝26

取OOO于

?是右S物，關(guān)s經(jīng)的

提+；2+低a

的左T成體a體O

法2氣N2?，器

目℃生氣2氣H

9.晶0O尾+22滌儀

0的，51止性20+

結(jié)C012，

、2防染等1洗

浴用=?CCOl知

濾瓶+和污O2，C水

水采HI=a可

過燒2解生C生溫

O二B冰液頸+UN圖

“熱-燥產(chǎn)的C發(fā)2的

溶38分S=置

用趁三.2干驗生2的2℃

置)O0OHO0裝

采、1吸S2實產(chǎn)象26

裝)+H+3H驗

置℃(倒5應(yīng)0現(xiàn)+~

CO4少5本s2實

裝】止1】反2吸O℃

防Cal8由

C對。案2減析收N倒C3

)))))))+2)

品吸3止+用

56答【23456解【01

((成(((((堿1防H；(

CO

到用a夠a濾

N

得是N2能2過

(2)由分析可知，裝置B的作用是起到安全瓶的作用能夠防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生；

(3)由分析可知，裝置A用來制取C1O2,發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)方程式為：

2NaC103+Na2sO3+H2so4=2ClCh+2Na2sO4+H2O,其離子方程式為：

-+

2C1O+SO3+2H=2C1O2T+SO4+H2O;

(4)由圖可知，氫氧化鈉濃度為5mol/L到4moi/L時NaCICh含量未變，故則最佳條件

為c(NaOH)=4mol/L,黑器的值由0.9變化到0.8的過程中，NaCIS含量未變,故

“旦。?)

=0.8為最佳條件

n(NaOH)

(5)由于C裝置中的反應(yīng)H2O2高溫易分解，且溫度高于60℃時生成物NaClO2也發(fā)生

分解成NaCICh和NaCl,故C采用“冰水浴”；

(6)已知：NaC。飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO2-3H2O，高于38℃

時析出的晶體是NaCICh,高于60℃時NaCICh分解成NaCICh和NaCl,故從裝置④反應(yīng)后

的溶液獲得晶體NaClO?的操作步驟為：減壓，55℃蒸發(fā)結(jié)晶；趁熱過濾；用38℃~60℃的

溫水洗滌；低于60℃干燥，得到成品。

6.亞氯酸鈉(NaClO?)常用于紡織、造紙業(yè)漂白，也用于食品消毒、水處理等。

已知：①亞氨酸鈉(NaCICh)受熱易分解；

②純ClCh易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下。

I：制取NaCICh晶體

(1)實驗過程中需要持續(xù)通入空氣，目的是__________________________。

(2)裝置A中產(chǎn)生C1O2的化學(xué)方程式為?

(3)裝置B中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為氧化產(chǎn)物為

；反應(yīng)結(jié)束后，為從溶液中得到NaCICh固體，采取減壓蒸發(fā)而不用

常壓蒸發(fā)，原因是.

(4)裝置C的作用是_________________________o

【答案】(1)稀釋C102以防爆炸

(2)2NaClO3+Na2sCh+H2so4=2C1O2T+2Na2SO4+H2O

(3)2:102常壓蒸發(fā)溫度過高，亞氨酸鈉容易分解

(4)吸收C1O2,防止污染空氣

【解析】

(1)根據(jù)題給信息“純C102易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下”，可

知實驗過程中持續(xù)通入空氣的目的是稀釋C1O2,以防止發(fā)生爆炸。

(2)裝置A中NaCICh被還原為C1O2,Na2sCh被氧化為Na2SO4；根據(jù)得失電子守叵

和元素守恒，可知裝置A中產(chǎn)生C1O2的化學(xué)方程式為2NaClO3+Na2sO3+H2so4===2C1O2T

+2Na2SO4+H2OO

(3)裝置B中CICh參加反應(yīng)生成NaClO,,Cl元素的化合價降低，作氧化劑，H2O2

作還原劑，有氧氣生成，根據(jù)得失電子守恒可得關(guān)系式：2C1O2~H2O2,故裝置B中氧化劑

和還原劑的物質(zhì)的量之比為2:1,氧化產(chǎn)物為根據(jù)題給信息“亞氯酸鈉(NaCICh)受熱易

分解”，可知反應(yīng)結(jié)束后為從溶液中得到NaClO,固體，應(yīng)采取減壓蒸發(fā)而不用常壓蒸發(fā)，原

因是常壓蒸發(fā)溫度過高，亞氨酸鈉容易分解。

(4)裝置C的作用是吸收C1O2,防止污染空氣。

7.C1O2又稱百毒凈，可用于水的凈化和紙張、紡織品的漂白。用如下圖所示裝置(夾

持裝置和加熱裝置省略)制備CICh并探究C10,的某些性質(zhì)。

已知：①高氨酸：沸點90℃,濃度低于60%比較穩(wěn)定，濃度高60%遇含碳化合物易爆

炸。

析出NaClOzWhhO分解為NaCl和NaClO乏

；|析出NaCl。]]，

03860溫度T/P

②回答下列問題：

(1)儀器a的名稱為?實驗開始前，膠塞及導(dǎo)管接口必須

包錫箔紙，其原因是_________。

(2)寫出裝置A制備C1O2同時生成高氯酸的化學(xué)方程式

(3)關(guān)閉止水夾②，打開止水夾①③，通空氣一段時間，裝置C中生成NaClO,,離

子方程式為。若關(guān)閉止水夾③，打開止水夾②，B中可觀察到的現(xiàn)象為

(4)從裝置C反應(yīng)后的溶液中獲得NaClO2晶體，需控溫在_______________范圍內(nèi)進

行減壓蒸發(fā)結(jié)晶，采用減壓蒸發(fā)的原因是____________________________________________。

(5)城市飲用水處理新技術(shù)用NaCICh、高鐵酸鈉替代Cb。如果以單位質(zhì)量的氧化劑

所得到的電子數(shù)來表示消毒效率，那么，NaC。、NazFeCRCl2三種消毒殺菌劑的消毒效

率由大到小的順序是___________?

【答案】(1)三頸燒瓶或三頸瓶橡膠是含碳化合物，若生成的高氨酸濃度高時遇

膠塞及導(dǎo)管易發(fā)生爆炸(2)3NaClO3+3H2SO4(濃)=HC1O4+2clehf+3NaHSO4+H2O

(3)2C1O2+2OH-+H2O2=2C1O2-+2H2O+O2紅色布條褪色(4)38℃~60℃

減壓可降低沸點，較低溫度下蒸發(fā)，避免晶體高溫分解(5)NaC102ChNa2FeO4

【解析】(1)儀器a為三頸燒瓶，由題可知，高氯酸濃度高于60%遇含碳化合物易爆

炸，橡膠是含碳化合物，若生成的高氨酸濃度高時遇橡膠塞及導(dǎo)管易發(fā)生爆炸；

(2)A種過量濃硫酸和NaCICh反應(yīng)制備二氧化氯和高氯酸，反應(yīng)為3NaC103+3H2SO4

（濃）=HC1O4+2C1O2T+3NaHSO4+H2O;

(3)關(guān)閉止水夾②，打開止水夾①③，二氧化氯和氫氧化鈉和過