14化学实验综合题-高考化学(2021-2023).docx

专题十四 化学实验综合题考点一 物质制备的实验探究考向1 常见无机物的制备1（2023·全国甲卷）钴配合物溶于热水，在冷水中微溶，可通过如下反应制备：。具体步骤如下：称取，用水溶解。分批加入后，将溶液温度降至以下，加入活性炭、浓氨水，搅拌下逐滴加入的双氧水。加热至反应。冷却，过滤。将滤得的固体转入含有少量盐酸的沸水中，趁热过滤。滤液转入烧杯，加入浓盐酸，冷却、过滤、干燥，得到橙黄色晶体。回答下列问题：(1)步骤中使用的部分仪器如下。仪器a的名称是 。加快NH4Cl溶解的操作有 。(2)步骤中，将温度降至10以下以避免 、 ；可选用 降低溶液温度。(3)指出下列过滤操作中不规范之处： 。 (4)步骤中，趁热过滤，除掉的不溶物主要为 。(5)步骤中加入浓盐酸的目的是 。【答案】(1) 锥形瓶 升温，搅拌等(2) 浓氨水分解和挥发 双氧水分解 冰水浴(3)玻璃棒没有紧靠三层滤纸处，漏斗末端较长处（尖嘴部分）没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内壁(4)活性炭(5)利用同离子效应，促进钴配合物Co(NH3)6Cl3尽可能完全析出，提高产率【分析】称取2.0g氯化铵，用5mL水溶解后，分批加入3.0g CoCl2·6H2O后，降温，在加入1g活性炭，7mL浓氨水，搅拌下逐滴加入10mL 6%的双氧水，加热反应20min，反应完成后，冷却，过滤，钴配合物在冷水中会析出固体，过滤所得固体为钴配合物Co(NH3)6Cl3和活性炭的混合物，将所得固体转入有少量盐酸的沸水中，趁热过滤，除去活性炭，将滤液转入烧杯中，加入浓盐酸，可促进钴配合物Co(NH3)6Cl3析出，提高产率，据此解答。【详解】（1）由图中仪器的结构特征可知，a为锥形瓶；加快氯化铵溶解可采用升温，搅拌等，故答案为：锥形瓶；升温，搅拌等；（2）步骤中使用了浓氨水和双氧水，他们高温下易挥发，易分解，所以控制在10以下，避免浓氨水分解和挥发，双氧水分解，要控制温度在10以下，通常采用冰水浴降温，故答案为：浓氨水分解和挥发；双氧水分解；冰水浴；（3）下图为过滤装置，图中玻璃棒没有紧靠三层滤纸处，可能戳破滤纸，造成过滤效果不佳。还有漏斗末端较长处（尖嘴部分）没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内壁，可能导致液滴飞溅，故答案为：玻璃棒没有紧靠三层滤纸处，漏斗末端较长处（尖嘴部分）没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内壁；（4）步骤中，将所得固体转入有少量盐酸的沸水中，根据题目信息，钴配合物Co(NH3)6Cl3溶于热水，活性炭不溶于热水，所以趁热过滤可除去活性炭，故答案为：活性炭；（5）步骤中，将滤液转入烧杯，由于钴配合物为Co(NH3)6Cl3中含有氯离子，加入4mL浓盐酸，可利用同离子效应，促进钴配合物Co(NH3)6Cl3尽可能完全析出，提高产率，钴答案为：利用同离子效应，促进钴配合物Co(NH3)6Cl3尽可能完全析出，提高产率。2（2023·浙江卷）某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝()按如下流程开展实验。  已知：铝土矿主要成分为，含少量和。用溶液溶解铝土矿过程中转变为难溶性的铝硅酸盐。的絮凝效果可用盐基度衡量，盐基度当盐基度为0.600.85时，絮凝效果较好。请回答：(1)步骤所得滤液中主要溶质的化学式是 。(2)下列说法不正确的是_。A步骤I，反应须在密闭耐高压容器中进行，以实现所需反应温度B步骤，滤液浓度较大时通入过量有利于减少沉淀中的杂质C步骤，为减少吸附的杂质，洗涤时需对漏斗中的沉淀充分搅拌D步骤中控制和的投料比可控制产品盐基度(3)步骤V采用如图所示的蒸汽浴加热，仪器A的名称是 ；步骤V不宜用酒精灯直接加热的原因是 。  (4)测定产品的盐基度。的定量测定：称取一定量样品，配成溶液，移取溶液于锥形瓶中，调，滴加指示剂溶液。在不断摇动下，用标准溶液滴定至浅红色(有沉淀)，30秒内不褪色。平行测试3次，平均消耗标准溶液。另测得上述样品溶液中。产品的盐基度为 。测定过程中溶液过低或过高均会影响测定结果，原因是 。【答案】(1)NaAlO2(2)C(3) 蒸发皿 酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀(4) 0.7 pH过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸跟，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH过高，氢氧根会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多【分析】铝土矿主要成分为，含少量和，向铝土矿中加氢氧化钠溶液，得到难溶性铝硅酸盐、偏铝酸钠，氧化铁不与氢氧化钠溶液反应，过滤，滤液中主要含偏铝酸钠，向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳，过滤，得到氢氧化铝沉淀，分为两份，一份加入盐酸得到氯化铝，将两份混合得到聚合氯化铝溶液，加热得到聚合氯化铝固体。【详解】（1）根据题中信息步骤所得滤液中主要溶质的化学式是NaAlO2；故答案为：NaAlO2。（2）A步骤I，反应所学温度高于100，因此反应须在密闭耐高压容器中进行，以实现所需反应温度，故A正确；B步骤，滤液浓度较大时通入过量生成氢氧化铝和碳酸氢钠溶液，有利于减少沉淀中的杂质，故B正确；C步骤，洗涤时不能需对漏斗中的沉淀充分搅拌，故C错误；D中a、b可通过控制和的投料比来控制产品盐基度，故D正确；综上所述，答案为：C。（3）步骤V采用如图所示的蒸汽浴加热，根据图中信息得到仪器A的名称是蒸发皿；酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀，而用蒸汽浴加热，受热均匀，得到的产品盐基度均匀；故答案为：蒸发皿；酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀。（4）根据，样品溶液中氯离子物质的量浓度为，根据电荷守恒得到 产品的盐基度为；故答案为：0.7。测定过程中溶液过低或过高均会影响测定结果，原因是pH过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸跟，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH过高，氢氧根会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多；故答案为：pH过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸跟，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH过高，氢氧根会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多。3（2022·全国乙卷）二草酸合铜()酸钾()可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜()酸钾可采用如下步骤：.取已知浓度的溶液，搅拌下滴加足量溶液，产生浅蓝色沉淀。加热，沉淀转变成黑色，过滤。.向草酸()溶液中加入适量固体，制得和混合溶液。.将的混合溶液加热至80-85，加入中的黑色沉淀。全部溶解后，趁热过滤。.将的滤液用蒸汽浴加热浓缩，经一系列操作后，干燥，得到二草酸合铜()酸钾晶体，进行表征和分析。回答下列问题：(1)由配制中的溶液，下列仪器中不需要的是 (填仪器名称)。(2)长期存放的中，会出现少量白色固体，原因是 。(3)中的黑色沉淀是 (写化学式)。(4)中原料配比为，写出反应的化学方程式 。(5)中，为防止反应过于剧烈而引起喷溅，加入应采取 的方法。(6)中应采用 进行加热。(7)中“一系列操作”包括 。【答案】(1)分液漏斗和球形冷凝管(2)风化失去结晶水生成无水硫酸铜(3)CuO(4)3H2C2O4+2K2CO3=2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2(5)分批加入并搅拌(6)水浴(7)冷却结晶、过滤、洗涤【分析】取已知浓度的溶液，搅拌下滴加足量溶液，产生浅蓝色沉淀氢氧化铜，加热，氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀，过滤，向草酸()溶液中加入适量固体，制得和混合溶液，将和混合溶液加热至80-85，加入氧化铜固体，全部溶解后，趁热过滤，将滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到二草酸合铜()酸钾晶体。【详解】（1）由固体配制硫酸铜溶液，需用天平称量一定质量的固体，将称量好的固体放入烧杯中，用量筒量取一定体积的水溶解，因此用不到的仪器有分液漏斗和球形冷凝管。（2）含结晶水，长期放置会风化失去结晶水，生成无水硫酸铜，无水硫酸铜为白色固体。（3）硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀，加热，氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀。（4）草酸和碳酸钾以物质的量之比为1.5:1发生非氧化还原反应生成、CO2和水，依据原子守恒可知，反应的化学方程式为：3H2C2O4+2K2CO3=2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2。（5）为防止草酸和碳酸钾反应时反应剧烈，造成液体喷溅，可减缓反应速率，将碳酸钾进行分批加入并搅拌。（6）中将混合溶液加热至80-85，应采取水浴加热，使液体受热均匀。（7）从溶液获得晶体的一般方法为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，因此将的滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到二草酸合铜()酸钾晶体。4（2022·全国甲卷）硫化钠可广泛用于染料、医药行业。工业生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇，重金属硫化物难溶于乙醇。实验室中常用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品。回答下列问题：(1)工业上常用芒硝()和煤粉在高温下生产硫化钠，同时生成CO，该反应的化学方程式为 。(2)溶解回流装置如图所示，回流前无需加入沸石，其原因是 。回流时，烧瓶内气雾上升高度不宜超过冷凝管高度的1/3.若气雾上升过高，可采取的措施是 。(3)回流时间不宜过长，原因是 。回流结束后，需进行的操作有停止加热  关闭冷凝水  移去水浴，正确的顺序为 (填标号)。A     B     C     D(4)该实验热过滤操作时，用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液，其原因是 。过滤除去的杂质为 。若滤纸上析出大量晶体，则可能的原因是 。(5)滤液冷却、结晶、过滤，晶体用少量 洗涤，干燥，得到。【答案】(1)Na2SO4·10H2O+4CNa2S+4CO+10H2O(2) 硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质，这些杂质可以直接作沸石 降低温度(3) 防止硫化钠被氧化 D(4) 防止氧化和溶剂挥发 重金属硫化物和煤灰 温度逐渐恢复至室温(5)冷的95%的乙醇【分析】本实验的实验目的为制备硫化钠并用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品，工业上常用芒硝()和煤粉在高温下生产硫化钠，反应原理为：Na2SO4·10H2O+4CNa2S+4CO+10H2O，结合硫化钠的性质解答问题。【详解】（1）工业上常用芒硝()和煤粉在高温下生产硫化钠，同时生产CO，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为：Na2SO4·10H2O+4CNa2S+4CO+10H2O；（2）由题干信息，生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质，这些杂质可以直接作沸石，因此回流前无需加入沸石，若气流上升过高，可直接降低温度，使气压降低；（3）若回流时间过长，硫化钠易被氧化；回流结束后，先停止加热，再移去水浴后再关闭冷凝水，故正确的顺序为，答案选D。（4）硫化钠易溶于热乙醇，使用锥形瓶可有效防止氧化和溶剂的挥发，重金属硫化物难溶于乙醇，故过滤除去的杂质为重金属硫化物和煤灰，由于硫化钠易溶于热乙醇，过滤后温度逐渐恢复至室温，滤纸上便会析出大量晶体；（5）乙醇与水互溶，硫化钠易溶于热乙醇，因此将滤液冷却、结晶、过滤后，用冷的95%的乙醇洗涤，再干燥，即可得到。5（2022·浙江卷）氨基钠()是重要的化学试剂，实验室可用下图装置(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略)制备。简要步骤如下：.在瓶A中加入液氨和，通入氨气排尽密闭体系中空气，搅拌。.加入5g钠粒，反应，得粒状沉积物。.除去液氨，得产品。已知：几乎不溶于液氨，易与水、氧气等反应。请回答：(1)的作用是 ；装置B的作用是 。(2)步骤，为判断密闭体系中空气是否排尽，请设计方案 。(3)步骤，反应速率应保持在液氨微沸为宜。为防止速率偏大，可采取的措施有 。(4)下列说法不正确的是_。A步骤中，搅拌的目的是使均匀地分散在液氨中B步骤中，为判断反应是否已完成，可在N处点火，如无火焰，则反应已完成C步骤中，为避免污染，应在通风橱内抽滤除去液氨，得到产品D产品应密封保存于充满干燥氮气的瓶中(5)产品分析：假设是产品的唯一杂质，可采用如下方法测定产品纯度。从下列选项中选择最佳操作并排序 。准确称取产品计算a.准确加入过量的水b.准确加入过量的标准溶液c.准确加入过量的标准溶液d.滴加甲基红指示剂(变色的范围4.46.2)e.滴加石蕊指示剂(变色的范围4.58.3)f.滴加酚酞指示剂(变色的范围8.210.0)g.用标准溶液滴定h.用标准溶液滴定i.用标准溶液滴定【答案】(1) 催化 防止氧气、水进入密闭体系(2)试管中加满水倒扣于水槽中，M处通入氨气，将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡，则空气尚未排尽，如未出现气泡，则说明空气已排尽(3)分批少量加入钠粒；降低冷却液温度；适当增加液氨量（任写一种即可）(4)BC(5)bdg【分析】在硝酸铁催化下钠与液氨的反应来生成NaNH2和氢气，该反应是放热反应，为保证液氨处于微沸状态，需要用冷却液控制一定的温度。NaNH2易与水和氧气发生反应，所以装置B中Hg可防止氧气、水进入密闭体系，导气口N与尾气处理连接装置再处理氨气等，据此结合实验原理分析解答。【详解】（1）结合实验原理，根据实验操作中加入Fe(NO3)39H2O的用料很少，可推知，Fe(NO3)39H2O在反应中作催化剂，加快反应速率；结合已知信息可知，制备得到的NaNH2易与水和氧气发生反应，所以装置B中Hg可防止氧气、水进入密闭体系，干扰NaNH2的制备， 故答案为：催化；防止氧气、水进入密闭体系；（2）结合氨气极易溶于水，空气中的氮气难溶于水，氧气不易溶于水的物理性质，所以为判断密封体系中空气是否排尽，可设计方案如下：试管中加满水倒扣于水槽中，M处通入氨气，将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡，则空气尚未排尽，如未出现气泡，则说明空气已排尽；（3）上述化学反应中，反应物的浓度、温度均可影响化学反应速率，所以为防止反应速率偏大，可实施的措施有：分批少量加入钠粒；降低冷却液温度；适当增加液氨量(任写一种即可)；（4）A.步骤I中，搅拌可使液体混合均匀，所以搅拌可使少量的催化剂Fe(NO3)39H2O均匀分散在液氨中，A正确；B.步骤II中，由于液氨处于微沸状态，故生成的氢气中混有一定量的氨气；氢气虽然是可燃性气体，由于氨气在空气中不能被点燃，当氨气中只有少量氢气时，则也不能被点然、不会产生火焰，且对易气体点火有安全隐患，B错误；C.步骤II中得到的粒状沉积物，颗粒较小，颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层密实的沉淀，溶液不易透过，所以不适宜选用抽滤装置进行过滤，C错误；D.因为制备的产品NaNH2易与水和氧气发生反应，所以可密封保存于充满干燥氮气的瓶中，D正确；故选BC；（5）题干信息中提到假设产品NaNH2的唯一杂质为NaOH，因为产品溶于水生成氢氧化钠和氨气，所以可设计利用盐酸标准溶液进行滴定，因滴定终点时，溶液中含氯化钠和氯化铵，所以需选用酸性条件下的酸碱指示剂判断滴定终点，过量的盐酸再利用氢氧化钠标准液反滴定，最终利用所测数据计算得出产品中NaNH2的纯度，故涉及的操作步骤为：准确称取产品xg 加入过量盐酸标准溶液加入滴加甲基红指示剂用氢氧化钠标准溶液进行滴定，根据实验所测数据，计算产品纯度，故答案为：bdg。6（2022·天津卷）氯化铁是重要的化工原料。针对氯化铁的实验室制备方法，回答下列问题：的制备制备流程图如下：(1)将废铁屑分批加入稀盐酸中，至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为 。含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快，原因为 。(2)操作所必需的玻璃仪器中，除烧杯外还有 。(3)检验溶液中是否残留的试剂是 。(4)为增大溶液的浓度，向稀溶液中加入纯Fe粉后通入。此过程中发生的主要反应的离子方程式为 。(5)操作为 。由制备无水将与液体混合并加热，制得无水。已知沸点为77，反应方程式为：，装置如下图所示(夹持和加热装置略)。(6)仪器A的名称为 ，其作用为 。NaOH溶液的作用是 。(7)干燥管中无水不能换成碱石灰，原因是 。(8)由下列结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是 (填序号)。a    b     c【答案】(1) 不再有气泡产生 Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池，加快反应速率(2)漏斗、玻璃棒(3)溶液(4)、(5)在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到晶体(6) 球形冷凝管 冷凝回流 吸收、HCl等尾气，防止污染(7)碱石灰与、HCl气体反应，失去干燥作用(8)a【分析】稀盐酸中加入废铁屑，不断反应，铜不与盐酸反应，过滤，向滤液中通入氯气反应生成氯化铁，稀氯化铁溶液再加入铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，浓氯化铁溶液制备，稀氯化铁溶液在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到晶体。将与液体混合并加热来制备无水。【详解】（1）将废铁屑分批加入稀盐酸中，至盐酸反应完全，由于废铁屑与盐酸反应不断产生气泡，因此判断反应完全的现象为不再有气泡产生。含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快，原因为Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池，加快反应速率；故答案为：不再有气泡产生；Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池，加快反应速率。（2）操作是过滤，所必需的玻璃仪器中，除烧杯外还有玻璃棒、漏斗；故答案为：漏斗、玻璃棒。（3）铁离子和溶液反应生成蓝色沉淀，因此检验溶液中是否残留的试剂是溶液；故答案为：溶液。（4）为增大溶液的浓度，向稀溶液中加入纯Fe粉后通入，先是铁和铁离子反应生成亚铁离子，再是亚铁离子被氯气氧化为铁离子，此过程中发生的主要反应的离子方程式为、；故答案为：、。（5）操作是氯化铁溶液到晶体，由于铁离子加热时要发生水解生成氢氧化铁，因此在整个过程中要通入HCl气体防止铁离子水解，其操作过程为晶体；故答案为：在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到晶体。（6）根据图中信息得到仪器A的名称为球形干燥管，由于沸点为77，为充分利用，不能使其逸出，因此球形冷凝管的作用为冷凝回流。由于二氧化硫、HCl会逸出污染环境，因此NaOH溶液的作用是吸收、HCl等尾气，防止污染；故答案为：球形干燥管；冷凝回流；吸收、HCl等尾气，防止污染。（7）无水的作用是干燥气体，不是与二氧化硫、HCl气体反应，干燥管中无水不能换成碱石灰，原因是碱石灰与、HCl气体反应，失去干燥作用；故答案为：碱石灰与、HCl气体反应，失去干燥作用。（8）根据装置图信息，该装置可以用于制取能水解的盐酸盐晶体，由下列结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是a；故答案为：a。7（2022·江苏卷）实验室以二氧化铈()废渣为原料制备含量少的，其部分实验过程如下：(1)“酸浸”时与反应生成并放出，该反应的离子方程式为 。(2)pH约为7的溶液与溶液反应可生成沉淀，该沉淀中含量与加料方式有关。得到含量较少的的加料方式为 (填序号)。A将溶液滴加到溶液中     B将溶液滴加到溶液中(3)通过中和、萃取、反萃取、沉淀等过程，可制备含量少的。已知能被有机萃取剂(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为(水层)+3HA(有机层)(有机层)+(水层)加氨水“中和”去除过量盐酸，使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是 。反萃取的目的是将有机层转移到水层。使尽可能多地发生上述转移，应选择的实验条件或采取的实验操作有 (填两项)。与“反萃取”得到的水溶液比较，过滤溶液的滤液中，物质的量减小的离子有 (填化学式)。(4)实验中需要测定溶液中的含量。已知水溶液中可用准确浓度的溶液滴定。以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，滴定终点时溶液由紫红色变为亮黄色，滴定反应为。请补充完整实验方案：准确量取溶液约为，加氧化剂将完全氧化并去除多余氧化剂后，用稀硫酸酸化，将溶液完全转移到容量瓶中后定容；按规定操作分别将和待测溶液装入如图所示的滴定管中： 。【答案】(1)2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+O2+4H2O(2)B(3) 有利于提高Ce3+的萃取率 适当提高硝酸的浓度；充分振荡分液漏斗；用适量萃取剂分多次反萃取 、H+(4)从滴定管中准确放出25.00 mL 溶液于锥形瓶中，加入几滴指示剂苯代邻氨基苯甲酸，向锥形瓶中滴加溶液，边滴加边振荡锥形瓶至溶液颜色恰好由紫红色变为亮黄色，且30s内颜色不变，记录滴加溶液的体积；重复以上操作23次【分析】首先用稀盐酸和过氧化氢溶液酸浸二氧化铈废渣，得到三价铈，加入氨水调节pH后用萃取剂萃取其中的三价铈，增大三价铈浓度，之后加入稀硝酸反萃取其中的三价铈，再加入氨水和碳酸氢铵制备产物。【详解】（1）根据信息反应物为与，产物为和，根据电荷守恒和元素守恒可知其离子方程式为：2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+O2+4H2O；（2）反应过程中保持少量即可得到含量较少的，故选B；（3）去除过量盐酸，减小氢离子浓度，使(水层)+3HA(有机层)(有机层)+(水层)的化学平衡右移，利于提高Ce3+的萃取率，故答案为：有利于提高Ce3+的萃取率；根据平衡移动原理可知，应选择的实验条件是：适当提高硝酸的浓度；充分振荡分液漏斗；用适量萃取剂分多次反萃取；“反萃取”得到的水溶液中含有浓度较大的、H+，氨水和溶液均显碱性，可以和、H+反应，生成沉淀的同时也发生中和反应，因此过滤后溶液中、H+的物质的量均减小，故答案为：、H+；（4）从滴定管中准确放出25.00 mL 溶液于锥形瓶中，加入几滴指示剂苯代邻氨基苯甲酸，向锥形瓶中滴加溶液，边滴加边振荡锥形瓶至溶液颜色恰好由紫红色变为亮黄色，且30s内颜色不变，记录滴加溶液的体积；重复以上操作23次。8（2022·海南卷）磷酸氢二铵常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气制备，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。回答问题：(1)实验室用和制备氨气的化学方程式为 。(2)现有浓质量分数为85%，密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7mol/L的溶液，则需浓 mL(保留一位小数)。(3)装置中活塞的作用为 。实验过程中，当出现 现象时，应及时关闭，打开。(4)当溶液pH为8.09.0时，停止通，即可制得溶液。若继续通入，当时，溶液中、 和 (填离子符号)浓度明显增加。(5)若本实验不选用pH传感器，还可选用 作指示剂，当溶液颜色由 变为 时，停止通。【答案】(1)(2)11.5(3) 平衡气压防倒吸 倒吸(4) (5) 酚酞 无 浅红【分析】本实验的实验目的为制备磷酸二氢铵(NH4)2HPO4，实验原理为2NH3+H3PO4=(NH4)2HPO4，结合相关实验基础知识分析解答问题。【详解】（1）实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)在加热的条件下制备氨气，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3；（2）根据公式可得，浓H3PO4的浓度，溶液稀释前后溶质的物质的量不变，因此配制100mL 1.7mol/L的H3PO4溶液，需要浓H3PO4的体积V=；（3）由于NH3极易溶于水，因此可选择打开活塞K2以平衡气压，防止发生倒吸，所以实验过程中，当出现倒吸现象时，应及时关闭K1，打开K2；（4）继续通入NH3，(NH4)2HPO4继续反应生成(NH4)3PO4，当pH10.0时，溶液中OH-、的浓度明显增加；（5）由(4)小问可知，当pH为8.09.0时，可制得(NH4)2HPO4，说明(NH4)2HPO4溶液显碱性，因此若不选用pH传感器，还可以选用酚酞作指示剂，当溶液颜色由无色变为浅红时，停止通入NH3，即可制得(NH4)2HPO4溶液。9（2022·浙江卷）某兴趣小组用四水醋酸锰(CH3COO)2Mn·4H2O和乙酰氯(CH3COCl)为原料制备无水二氯化锰，按如图流程开展了实验(夹持仪器已省略)：已知：无水二氯化锰极易吸水潮解，易溶于水、乙醇和醋酸，不溶于苯。制备无水二氯化锰的主要反应：(CH3COO)2Mn+CH3COClMnCl2+2(CH3COO)2O。乙酰氯遇水发生反应：CH3COCl+H2OCH3COOH+HCl。请回答：(1)步骤：所获固体主要成分是 (用化学式表示)。(2)步骤在室温下反应，步骤在加热回流下反应，目的分别是 。(3)步骤：下列操作中正确的是 。A用蒸馏水润湿滤纸，微开水龙头，抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上B用倾析法转移溶液，开大水龙头，待溶液快流尽时再转移沉淀C用乙醇作为洗涤剂，在洗涤沉淀时，应开大水龙头，使洗涤剂快速通过沉淀物D洗涤结束后，将固体迅速转移至圆底烧瓶进行后续操作(4)步骤：将装有粗产品的圆底烧瓶接到纯化装置(图2)上，打开安全瓶上旋塞，打开抽气泵，关闭安全瓶上旋塞，开启加热器，进行纯化。请给出纯化完成后的操作排序： 。纯化完成(_)(_)(_)(_)将产品转至干燥器中保存a.拔出圆底烧瓶的瓶塞b.关闭抽气泵c.关闭加热器，待烧瓶冷却至室温d.打开安全瓶上旋塞图2装置中U形管内NaOH固体的作用是 。(5)用滴定分析法确定产品纯度。甲同学通过测定产品中锰元素的含量确定纯度；乙同学通过测定产品中氯元素的含量确定纯度。合理的是 (填“甲”或“乙”)同学的方法。【答案】(1)(CH3COO)2Mn(2)步骤脱去四水醋酸锰的结晶水并防止生成MnCl2；步骤加热回流促进反应生成MnCl2(3)BD(4) cdba 防止可能产生的酸性气体进入抽气泵；防止外部水气进入样品(5)乙【详解】（1）根据制备无水二氯化锰的主要反应：(CH3COO)2Mn+CH3COClMnCl2+2(CH3COO)2O以及乙酰氯遇水发生反应：CH3COCl+H2OCH3COOH+HCl可判断步骤中利用CH3COCl吸水，因此所获固体主要成分是(CH3COO)2Mn。（2）由于步骤脱去四水醋酸锰的结晶水并防止生成MnCl2，因此步骤在室温下反应；而步骤加热回流促进反应生成MnCl2，所以步骤需要在加热回流下反应。（3）A因为氯化锰极易吸水潮解，故不能使用水来润湿，可以改用苯等有机溶剂，故A错误；B用倾析法转移溶液，开大水龙头，待溶液快流尽时再转移沉淀，故B正确；C用抽滤洗涤沉淀时，抽滤速率不能过快，故C错误；D由于无水二氯化锰极易吸水潮解，洗涤结束后，将固体迅速转移至圆底烧瓶进行后续操作，故D正确；故答案为BD；（4）纯化完成后首先关闭加热器，待烧瓶冷却至室温，然后打开安全瓶上旋塞，关闭抽气泵，最后拔出圆底烧瓶的瓶塞，将产品转至干燥器中保存，故答案为cdba；由于可能混有酸性气体且无水二氯化锰极易吸水潮解，因此图2装置中U形管内NaOH固体的作用是防止可能产生的酸性气体进入抽气泵，同时防止外部水气进入样品。（5）由于无水二氯化锰极易吸水潮解，且锰离子水解，所以应该通过测定产品中氯元素的含量确定纯度，所以合理的是乙同学的方法。10（2022·重庆卷）研究小组以无水甲苯为溶剂，PCl5(易水解)和NaN3为反应物制备米球状红磷。该红磷可提高钠离子电池的性能。(1)甲苯干燥和收集的回流装置如图1所示(夹持及加热装置略)。以二苯甲酮为指示剂，无水时体系呈蓝色。存贮时，Na应保存在 中。冷凝水的进口是 (填“a”或“b”)。用Na干燥甲苯的原理是 (用化学方程式表示)。回流过程中，除水时打开的活塞是 ；体系变蓝后，改变开关状态收集甲苯。(2)纳米球状红磷的制备装置如图2所示(搅拌和加热装置略)。在Ar气保护下，反应物在A装置中混匀后转入B装置，于280加热12小时，反应物完全反应。其化学反应方程式为 。用Ar气赶走空气的目的是 。经冷却、离心分离和洗涤得到产品，洗涤时先后使用乙醇和水，依次洗去的物质是 和 。所得纳米球状红磷的平均半径R与B装置中气体产物的压强p的关系如图3所示。欲控制合成R=125nm的红磷，气体产物的压强为 kPa，需NaN3的物质的量为 mol(保留3位小数)。已知：p=a×n，其中a=2.5×105kPamol-1，n为气体产物的物质的量。【答案】(1) 煤油 b K1、K3(2) 防止PCl5遇空气中的水蒸气而发生水解 甲苯 NaCl 104 0.027【分析】本实验要用无水甲苯作溶剂，故需要先制备无水甲苯，图1装置中Na与水反应除去水，生成的H2从K2排出，待水反应完后，打开K1收集无水甲苯；图2中将甲苯和NaN3加入三颈瓶中，然后通入Ar排出装置中的空气，再滴入PCl5和甲苯，混合均匀后，转移到反应釜中制备纳米球状红磷。【详解】（1）钠在空气中容易反应，故应保存在煤油中；为了充分冷凝，冷凝水应从下口进上口出，故冷凝水的进口是b；Na与水反应可除去水，故用钠干燥甲苯的原理是；回流过程中，打开活塞K1、K3，使反应物冷凝后流回反应装置。（2）根据题意可知，反应物为PCl5和NaN3，产物为P，根据化合价的变化规律可知化学方程式为；由于PCl5易水解，故用Ar赶走空气的目的是防止PCl5遇空气中的水蒸气而发生水解。根据反应可知，得到的产物上沾有甲苯和NaCl，用乙醇洗去甲苯，用水洗去NaCl。R=125nm时可换算出横坐标为8，此时纵坐标对应的值为10，故气体产物的压强为104kPa；已知p=a×n，其中a=2.5×105kPamol-1，根据反应可知，n(NaN3)=N2=×0.04mol=0.027mol。11（2022·海南卷）胆矾()是一种重要化工原料，某研究小组以生锈的铜屑为原料主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、制备胆矾。流程如下。回答问题：(1)步骤的目的是 。(2)步骤中，若仅用浓溶解固体B，将生成 (填化学式)污染环境。(3)步骤中，在存在下Cu溶于稀，反应的化学方程式为 。(4)经步骤得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是 。(5)实验证明，滤液D能将氧化为。.甲同学认为不可能是步骤中过量将氧化为，理由是 。.乙同学通过实验证实，只能是将氧化为，写出乙同学的实验方案及结果 (不要求写具体操作过程)。【答案】(1)除油污(2)(3)(4)胆矾晶体易溶于水(5) 溶液 C 经步骤加热浓缩后双氧水已完全分解 取滤液，向其中加入适量硫化钠，使铜离子恰好完全沉淀，再加入，不能被氧化【分析】由流程中的信息可知，原料经碳酸钠溶液浸洗后过滤，可以除去原料表面的油污；滤渣固体B与过量的稀硫酸、双氧水反应，其中的CuO、CuCO3、Cu(OH)2均转化为CuSO4，溶液C为硫酸铜溶液和稀硫酸的混合液，加热浓缩、冷却结晶、过滤后得到胆矾。【详解】（1）原料表面含有少量的油污，Na2CO3溶液呈碱性，可以除去原料表面的油污，因此，步骤的目的是：除去原料表面的油污。（2）在加热的条件下，铜可以与浓硫酸发生反应生成CuSO4、SO2和H2O，二氧化硫是一种大气污染物，步骤中，若仅用浓H2SO4溶解固体B，将生成SO2污染环境。（3）步骤中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，生成CuSO4和H2O，该反应的化学方程式为Cu+ H2O2+ H2SO4=CuSO4+2H2O。（4）胆矾是一种易溶于水的晶体，因此，经步骤得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是：胆矾晶体易溶于水，用水洗涤会导致胆矾的产率降低。（5）. H2O2常温下即能发生分解反应，在加热的条件下，其分解更快，因此，甲同学认为不可能是步骤中过量H2O2将I-氧化为I2，理由是：溶液C经步骤加热浓缩后H2O2已完全分解。. I-氧化为I2时溶液的颜色会发生变化；滤液D中含有CuSO4和H2SO4，乙同学通过实验证实，只能是Cu2+将I-氧化为I2，较简单的方案是除去溶液中的Cu2+，然后再向其中加入含有I-的溶液，观察溶液是否变色；除去溶液中的Cu2+的方法有多种，可以加入适当的沉淀剂将其转化为难溶物，如加入Na2S将其转化为CuS沉淀，因此，乙同学的实验方案为取少量滤液D，向其中加入适量Na2S溶液，直至不再有沉淀生成，静置后向上层清液中加入少量K溶液；实验结果为：上层清液不变色，证明I-不能被除去Cu2+的溶液氧化，故只能是Cu2+将I-氧化为I2。12（2021·全国乙卷）氧化石墨烯具有稳定的网状结构，在能源、材料等领域有着重要的应用前景，通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(装置如图所示)：.将浓、石墨粉末在c中混合，置于冰水浴中，剧烈搅拌下，分批缓慢加入粉末，塞好瓶口。.转至油浴中，35搅拌1小时，缓慢滴加一定量的蒸馏水。升温至98并保持1小时。.转移至大烧杯中，静置冷却至室温。加入大量蒸馏水，而后滴加至悬浊液由紫色变为土黄色。