衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

201 / 346

3.體系環(huán)境氛圍及其它條件的控制

例 2、（·新課標(biāo)Ⅲ）某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬 Ni、Al、Fe 及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O)：溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的 pH 如下表所示：

金屬離子 Ni2+ Al3+ Fe

3+ Fe

2+

斷溶液呈酸(或堿)性; ②判斷調(diào)高還是調(diào)低; ③選擇合適的調(diào)節(jié)劑。術(shù)語(yǔ) 功能

酸性、

堿性 或

某種

環(huán)境

氛圍

①蒸發(fā)或結(jié)晶時(shí)，加入相應(yīng)的酸或堿，以抑制某些鹽的水解；②需要在酸性氣流中干燥FeCl3、AlCl3 、MgCl2等含水晶體，以防止水解。如從海水中提取鎂，從MgCl2的溶液里結(jié)晶析出的是氯化鎂結(jié)晶水合物，電解熔化氯化鎂才能制得金屬鎂，要去除氯化鎂晶體中的結(jié)晶水\"需要在氯化氫氣流中加熱，否則煅燒所得的最后固體不是MgCl2，而是熔點(diǎn)更高的 MgO, 具有相似情況的還有 FeCl3 、AlCl3等；③營(yíng)造還原性氛圍：加熱煮沸酸液后再冷卻，其目的是排除酸溶液中的氧氣，如用廢鐵制備綠礬晶體，需要把硫酸加熱煮沸后再加入，同時(shí)還不能加入過量，防止 Fe

2+被氧化；④營(yíng)造氧化性氛圍：加入氧化劑進(jìn)行氧化，如加入綠色氧化劑 H2O2 將 Fe

2+ 氧化轉(zhuǎn)化為 Fe

3+ 。

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

202 / 346

開始沉淀時(shí)(c=0.01 mol·L

?1)的 pH

沉淀完全時(shí)(c=1.0×10

?5mol·L

?1)的 pH

7.2

8.7

3.7

4.7

2.2

3.2

7.5

9.0

回答下列問題：

(1)“堿浸”中 NaOH 的兩個(gè)作用分別是____________________________________。為回收金屬，用稀硫酸將“濾液①”調(diào)為中性，生成沉淀。寫出該反應(yīng)的離子方程式_________________________。(2)“濾液②”中含有的金屬離子是_________________________。

(3)“轉(zhuǎn)化”中可替代 H2O2的物質(zhì)是_________________________。若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”，即“濾液③”中可能含有的雜質(zhì)離子為_________________________。

(4)利用上述表格數(shù)據(jù)，計(jì)算 Ni(OH)2的 Ksp=______________(列出計(jì)算式)。如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2+濃度為 1.0 mol·L

?1，則“調(diào) pH”應(yīng)控制的 pH 范圍是_________________________。(5)硫酸鎳在強(qiáng)堿溶液中用 NaClO 氧化，可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應(yīng)的離子方程式_________________________。

(6)將分離出硫酸鎳晶體后的母液收集、循環(huán)使用，其意義是_________________________?！敬鸢浮浚?）除去油脂、溶解鋁及其氧化物

- A 2

lO +H++H2O=Al(OH)3↓或? ?-4 Al OH+H+=Al(OH)3↓+H2O（2）Ni2+、Fe

2+、Fe

3+ （3）O2或空氣 Fe

3+ （4） ? ? ??2 2

7.2-14 -5 8.7-14 0.01? 10 或10 ?103.2~6.2（5）2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O （6）提高鎳回收率

【解析】由工藝流程分析可得，向廢鎳催化劑中加入 NaOH 溶液進(jìn)行堿浸，可除去油脂，并發(fā)生反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Al2O3+4NaOH=4NaAlO2+2H2O 將 Al 及其氧化物溶解，得到的濾液①含有NaAlO2，濾餅①為 Ni、Fe 及其氧化物和少量其他不溶性雜質(zhì)，加稀 H2SO4酸浸后得到含有Ni2+、Fe

2+、Fe3+的濾液②，F(xiàn)e

2+經(jīng) H2O2氧化為 Fe

3+后，加入 NaOH 調(diào)節(jié) pH 使 Fe

3+轉(zhuǎn)化為 Fe(OH)3沉淀除去，再控制pH濃縮結(jié)晶

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

203 / 346

得到硫酸鎳的晶體，據(jù)此分析解答問題。

(1)根據(jù)分析可知，向廢鎳催化劑中加入 NaOH 溶液進(jìn)行堿浸，可除去油脂，并將Al 及其氧化物溶解，濾液①中含有 NaAlO2(或 Na[Al(OH)4])，加入稀硫酸可發(fā)生反應(yīng)

- A2

lO+H++H2O=Al(OH)3↓或? ?

-4 Al OH +H+=Al(OH)3↓+H2O；

(2)加入稀硫酸酸浸，Ni、Fe 及其氧化物溶解，所以“濾液②”中含有的金屬離子是Ni2+、Fe

2+、Fe

3+；(3)“轉(zhuǎn)化”在 H2O2的作用是將 Fe

2+氧化為 Fe

3+，可用 O2或空氣替代；若將工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”，會(huì)使調(diào) pH 過濾后的溶液中含有 Fe

2+，則濾液③中可能含有轉(zhuǎn)化生成的 Fe

3+；(4)由上述表格可知，Ni2+完全沉淀時(shí)的 pH=8.7，此時(shí) c(Ni2+

)=1.0×10

-5mol·L

-1，c(H+

)=1.0×10

-8.7mol·L-1，則c(OH-)= ? ?

-14 w 8.7-14 + -8.7 10 = =10

H 1.0 10

K

c ? ，則 Ni(OH)2的 ? ? ? ? ??2

2+ 2 - -5 8.7-14

sp K =c Ni ?c OH=10 ?10；或者當(dāng)Ni2+開始沉淀時(shí) pH=7.2，此時(shí) c(Ni2+

)=0.01mol·L

-1，c(H+

)=1.0×10

-7.2mol·L

-1，則 c(OH-)= ? ?

-14 w 7.2-14 + -7.2 10==10H1.010Kc ?，則Ni(OH)2的 ? ? ? ? ? ?

2

2+ 2 - 7.2-14

sp K =c Ni ?c OH =0.01? 10 ；如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中 Ni2+濃度為1.0mol·L

-1，為避免鎳離子沉淀，此時(shí) ? ?

? ?

? ?

2

7.2-14

- sp -7.8 -1

2+ 0.01 10

OH = = =10 mol L

Ni 1.0

K

c

c

?

? ，則 ? ?

? ?

-14 + w -6.2

- -7.8 10

H = ==10OH10

Kc

c ，即pH=6.2；Fe3+完全沉淀的 pH 為 3.2，因此“調(diào)節(jié) pH”應(yīng)控制的 pH 范圍是 3.2~6.2；

(5)由題干信息，硫酸鎳在強(qiáng)堿中被 NaClO 氧化得到 NiOOH 沉淀，即反應(yīng)中Ni2+被氧化為NiOOH沉淀，ClOˉ被還原為 Clˉ，則根據(jù)氧化還原得失電子守恒可得離子方程式為 2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O；(6)分離出硫酸鎳晶體后的母液中還含有 Ni2+，可將其收集、循環(huán)使用，從而提高鎳的回收率?！痉椒记伞拷鼛啄旮呖蓟瘜W(xué)工藝流程題屬于熱點(diǎn)體系。工藝流程題，顧名思議，就是將化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)階段與生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)緊密聯(lián)系起來。該類試題的答題關(guān)鍵是要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，理解裝置的作用以及工藝流程的原理，吸收題目新信息并且能加以靈活運(yùn)用，在高考中就一定會(huì)大獲全勝?；瘜W(xué)工藝流程常涉及的化學(xué)反應(yīng)原理有：⑴沉淀溶解平衡的相關(guān)應(yīng)用：①沉淀的最小濃度控制；②沉淀轉(zhuǎn)化的條件。⑵反應(yīng)速率及化學(xué)平衡理論在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用：①反應(yīng)速率控制；②化學(xué)平衡移動(dòng)；③化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用；④反應(yīng)條件的控制。⑶氧化還原反應(yīng)的具體應(yīng)用：①?gòu)?qiáng)弱規(guī)律；②守恒規(guī)律；③選擇規(guī)律。⑷鹽類水解的具體應(yīng)用：①水解規(guī)律；②水解反應(yīng)的控制(抑制或促進(jìn))。

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

204 / 346

【變式探究】．[·新課標(biāo)Ⅱ]立德粉ZnS·BaSO4（也稱鋅鋇白），是一種常用白色顏料?；卮鹣铝袉栴}：（1）利用焰色反應(yīng)的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花，亦可定性鑒別某些金屬鹽。灼燒立德粉樣品時(shí)，鋇的焰色為__________（填標(biāo)號(hào)）。

A．黃色 B．紅色 C．紫色 D．綠色

（2）以重晶石（BaSO4）為原料，可按如下工藝生產(chǎn)立德粉：

①在回轉(zhuǎn)爐中重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化鋇，該過程的化學(xué)方程式為______________________?；剞D(zhuǎn)爐尾氣中含有有毒氣體，生產(chǎn)上可通過水蒸氣變換反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為CO2和一種清潔能源氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。

②在潮濕空氣中長(zhǎng)期放置的“還原料”，會(huì)逸出臭雞蛋氣味的氣體，且水溶性變差。其原因是“還原料”表面生成了難溶于水的___________（填化學(xué)式）。

③沉淀器中反應(yīng)的離子方程式為______________________。

（3）成品中 S

2?的含量可以用“碘量法”測(cè)得。稱取 m g 樣品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL0.1000mol·L?1的 I2?KI 溶液于其中，并加入乙酸溶液，密閉，置暗處反應(yīng) 5 min，有單質(zhì)硫析出。以淀粉為指示劑，過量的I2用 0.1000 mol·L

?1Na2S2O3溶液滴定，反應(yīng)式為 I2+2

2

2 3 S O

? ==2I?+

2

4 6 S O? 。測(cè)定時(shí)消耗Na2S2O3溶液體積VmL。終點(diǎn)顏色變化為_________________，樣品中 S

2?的含量為______________（寫出表達(dá)式）?！敬鸢浮浚?）D

（2）①BaSO4+4C==BaS+4CO↑ CO+H2O==CO2+H2

②BaCO3

③S

2?+Ba

2++Zn

2++

2

4 SO

? == BaSO4·ZnS↓

（3）淺藍(lán)色至無色

1

25.00 0.1000 32

2

100

1000

V

m

? ? ?

?

?

（ ）％【解析】

（1）焰色反應(yīng)不是化學(xué)變化，常用來檢驗(yàn)金屬元素存在，常見金屬元素焰色：A．鈉的焰色為黃色，故A錯(cuò)誤；B．鈣的焰色為紅色，故 B 錯(cuò)誤；C．鉀的焰色為紫色，故 C 錯(cuò)誤；D．鋇的焰色為綠色，故D正確；故選 D。

（2）①注意焦炭過量生成 CO，反應(yīng)物為硫酸鋇與焦炭，產(chǎn)物為 BaS 與 CO，寫出方程式

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

205 / 346

BaSO4+4C==BaS+4CO↑；CO 與水蒸氣反應(yīng)生成 CO2與 H2，寫出方程式：CO+H2O==CO2+H2。②根據(jù)信息臭雞蛋氣味氣體為硫化氫氣體，由強(qiáng)酸制弱酸原理，還原料硫化鋇與空氣中水，二氧化碳反應(yīng)生成了碳酸鋇與硫化氫氣體。

③硫化鋇與硫酸鋅為可溶性強(qiáng)電解質(zhì)，寫成離子形式，產(chǎn)物硫酸鋇與硫化鋅為沉淀，不可電離，寫出離子方程式：S

2?+Ba

2++Zn

2++ SO4

2-==BaSO4·ZnS↓。

（3）碘單質(zhì)與硫離子的反應(yīng)：S

2-+I2==S+2I

-；碘單質(zhì)與淀粉混合為藍(lán)色，用硫代硫酸鈉滴定過量的I2，故終點(diǎn)顏色變化為淺藍(lán)色至無色；根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子數(shù)相等，利用關(guān)系式法解題；根據(jù)化合價(jià)升降相等列關(guān)系式，設(shè)硫離子物質(zhì)的量為 n mol：

S

2- ～ I2 2S2O3

2- ～ I2

1 mol 1 mol 2 mol 1 mol

n mol n mol 0.1V×10

-3mol 1

2

? 0.1V×10

-3mol

n+

1

2

? 0.1V×10

-3mol=25? 0.1V×10

-3mol，得 n=（25- 1

2

V）0.1×10

-3mol

則樣品中硫離子含量為：

2 n M S

m

? ? （ ）×100%= 1

25.00 V0.1000 322

m1000 ? ? ??

（）×100%。題型三 化學(xué)工藝流程與物質(zhì)提純

物質(zhì)提純類化工流程題以物質(zhì)的分離、提純?yōu)榛A(chǔ)，涉及蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶、蒸餾、萃取、分液、重結(jié)晶、洗滌、干燥等基本操作，突出考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法在物質(zhì)分離、提純中的作用。1．物質(zhì)分離的常用方法

看目的 選方法分離難溶物質(zhì)和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法過濾(熱濾或抽濾)

利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提純分離物質(zhì)，如用 CCl4

或苯萃取溴水中的溴

萃取和分液提純?nèi)芙舛入S溫度變化不大的溶質(zhì)，如 NaCl 蒸發(fā)結(jié)晶

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

206 / 346

提純?nèi)芙舛入S溫度變化較大的溶質(zhì)，易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物。如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O 等

冷卻結(jié)晶分離沸點(diǎn)不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油 蒸餾與分餾利用氣體易液化的特點(diǎn)分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離氨氣與氮?dú)?、氫?/p>

冷卻法2．獲得產(chǎn)品階段的主要操作

洗滌(冰水、

熱水、有機(jī)

溶劑)

水洗：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子(適用于溶解度小的物質(zhì))

冰水洗滌：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗(適用于高溫溶解度大、低溫溶解度小的物質(zhì))

醇洗(常用于溶解度較大的物質(zhì))：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗(若對(duì)溶解度小的物質(zhì)進(jìn)行醇洗，則是為了洗去雜質(zhì)離子，并使其盡快干燥)

蒸發(fā)時(shí)的氣

體氛圍抑制

水解

如從溶液中析出 FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時(shí)，應(yīng)在HCl 的氣流中加熱，以防其水解

蒸發(fā)濃縮、

冷卻結(jié)晶

如 K2Cr2O7和少量 NaCl 的混合溶液，若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫，則析出的固體主要是 K2Cr2O7，母液中是 NaCl 和少量 K2Cr2O7，這樣就可分離出大部分 K2Cr2O7；同樣原理可除去 KNO3中的少量 NaCl

蒸發(fā)結(jié)晶、

趁熱過濾

如 NaCl 和少量 K2Cr2O7的混合溶液，若將混合溶液蒸發(fā)一段時(shí)間，析出的固體主要是 NaCl，母液中是 K2Cr2O7 和少量 NaCl；同樣原理可除去NaCl 中的少量 KNO3

例 3、（·江蘇卷）實(shí)驗(yàn)室由煉鋼污泥(簡(jiǎn)稱鐵泥，主要成份為鐵的氧化物)制備軟磁性材料α-Fe2O3。其主要實(shí)驗(yàn)流程如下：

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

207 / 346

(1)酸浸：用一定濃度的 H2SO4溶液浸取鐵泥中的鐵元素。若其他條件不變，實(shí)驗(yàn)中采取下列措施能提高鐵元素浸出率的有___________(填序號(hào))。

A．適當(dāng)升高酸浸溫度

B．適當(dāng)加快攪拌速度

C．適當(dāng)縮短酸浸時(shí)間

(2)還原：向“酸浸”后的濾液中加入過量鐵粉，使 Fe

3+完全轉(zhuǎn)化為 Fe

2+。“還原”過程中除生成Fe

2+外，還會(huì)生成___________(填化學(xué)式)；檢驗(yàn) Fe

3+是否還原完全的實(shí)驗(yàn)操作是______________。(3)除雜：向“還原”后的濾液中加入 NH4F 溶液，使 Ca

2+轉(zhuǎn)化為 CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低、將會(huì)導(dǎo)致 CaF2沉淀不完全，其原因是___________[ ? ?

-9

sp C 2 K aF =5.3?10 ，

-4

a K(HF)=6.3?10]。(4)沉鐵：將提純后的 FeSO4溶液與氨水-NH4HCO3混合溶液反應(yīng)，生成 FeCO3沉淀。①生成 FeCO3沉淀的離子方程式為____________________________________。②設(shè)計(jì)以 FeSO4溶液、氨水- NH4HCO3混合溶液為原料，制備 FeCO3的實(shí)驗(yàn)方案：______________?！綟eCO3沉淀需“洗滌完全”，F(xiàn)e(OH)2開始沉淀的 pH=6.5】。

【答案】（1）AB H2 （2）取少量清液，向其中滴加幾滴 KSCN 溶液，觀察溶液顏色是否呈血紅色（3）pH 偏低形成 HF，導(dǎo)致溶液中 F

-濃度減小，CaF2沉淀不完全

（4）

2 F 3 3 2 3 4 2 e HCO NH H O FeCO NH H O? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 或

2 F 3 3 34e HCONHFeCONH? ? ?? ????在攪拌下向 FeSO4溶液中緩慢加入氨水-NH4HCO3混合溶液，控制溶液 pH 不大于6.5；靜置后過濾，所得沉淀用蒸餾水洗滌 2~3 次；取最后一次洗滌后的濾液，滴加鹽酸酸化的 BaCl2溶液，不出現(xiàn)白色沉淀【解析】鐵泥的主要成份為鐵的氧化物，鐵泥用 H2SO4溶液“酸浸”得到相應(yīng)硫酸鹽溶液，向“酸浸”后的濾液中加入過量鐵粉將 Fe

3+還原為 Fe

2+；向“還原”后的濾液中加入 NH4F 使 Ca

2+轉(zhuǎn)化為CaF2沉淀而除去；然后進(jìn)行“沉鐵”生成 FeCO3，將 FeCO3沉淀經(jīng)過系列操作制得α—Fe2O3；據(jù)此分析作答。(1)適當(dāng)升高酸浸溫度，加快酸浸速率，能提高鐵元素的浸出率，A 選；適當(dāng)加快攪拌速率，增大鐵泥與硫酸溶液的接觸，加快酸浸速率，能提高鐵元素的浸出率，B 選；適當(dāng)縮短酸浸時(shí)間，鐵元素的浸出率會(huì)降低，

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

208 / 346

C 不選；

(2)為了提高鐵元素的浸出率，“酸浸”過程中硫酸溶液要適當(dāng)過量，故向“酸浸”后的濾液中加入過量的鐵粉發(fā)生的反應(yīng)有：Fe+2Fe

3+=3Fe

2+、Fe+2H+=Fe

2++H2↑，“還原”過程中除生成 Fe

2+外，還有H2生成；通常用KSCN溶液檢驗(yàn) Fe

3+，故檢驗(yàn) Fe

3+是否還原完全的實(shí)驗(yàn)操作是：取少量清液，向其中滴加幾滴KSCN溶液，觀察溶液顏色是否呈血紅色，若不呈血紅色，則 Fe

3+還原完全，若溶液呈血紅色，則 Fe

3+沒有還原完全。(3)向“還原”后的濾液中加入 NH4F 溶液，使 Ca

2+轉(zhuǎn)化為 CaF2沉淀，Ksp(CaF2)=c(Ca

2+

)·c

2(F

-)，當(dāng)Ca2+完全沉淀（某離子濃度小于 1×10

-5mol/L 表明該離子沉淀完全）時(shí)，溶液中 c(F

-)至少為9

5

5.3 10

1 10

?

? ?

?

mol/L= 5.3 ×10

-2mol/L；若溶液的 pH 偏低，即溶液中 H+濃度較大，H+與F

-形成弱酸HF，導(dǎo)致溶液中 c(F

-)減小，CaF2沉淀不完全。

(4)①將提純后的 FeSO4溶液與氨水—NH4HCO3混合溶液反應(yīng)生成 FeCO3沉淀，生成FeCO3的化學(xué)方程式為 FeSO4+NH3·H2O+NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O[或 FeSO4+NH3+NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4]，離子方程式為 Fe

2++

- HCO3 +NH3·H2O=FeCO3↓+ + NH4 +H2O（或 Fe

2++

- HCO3 +NH3=FeCO3↓+ + NH4 ）。②根據(jù)題意 Fe(OH)2開始沉淀的 pH=6.5，為防止產(chǎn)生 Fe(OH)2沉淀，所以將FeSO4溶液與氨水—NH4HCO3混合溶液反應(yīng)制備 FeCO3沉淀的過程中要控制溶液的 pH 不大于 6.5；FeCO3沉淀需“洗滌完全”，所以設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案中要用鹽酸酸化的 BaCl2溶液檢驗(yàn)最后的洗滌液中不含

2- SO4 。

【舉一反三】（·山東卷）用軟錳礦(主要成分為 MnO2，含少量 Fe3O4、Al2O3)和BaS 制備高純MnCO3的工藝流程如下：

已知：MnO2是一種兩性氧化物；25℃時(shí)相關(guān)物質(zhì)的 Ksp見下表。

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

209 / 346

物質(zhì) Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2

Ksp

16.3 1 10

? ?

38.6 1 10

? ?

32.3 1 10

? ?

12.7 110? ?回答下列問題

(1)軟錳礦預(yù)先粉碎的目的是____________________________________，MnO2與BaS 溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO的化學(xué)方程式為______________________________________。

(2)保持 BaS 投料量不變，隨 MnO2與 BaS 投料比增大，S 的量達(dá)到最大值后無明顯變化，而Ba(OH)2的量達(dá)到最大值后會(huì)減小，減小的原因是______________________________________。(3)濾液 I 可循環(huán)使用，應(yīng)當(dāng)將其導(dǎo)入到______________操作中(填操作單元的名稱)。(4)凈化時(shí)需先加入的試劑 X 為________(填化學(xué)式)。再使用氨水調(diào)溶液的pH，則pH的理論最小值為_______(當(dāng)溶液中某離子濃度 5 1 c 1.0 10 mol L

? ? ? ? ? 時(shí)，可認(rèn)為該離子沉淀完全)。(5)碳化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________。

【答案】 （1）增大接觸面積，充分反應(yīng)，提高反應(yīng)速率： M2 2 2nO?BaS?HO?Ba(OH)?MnO?S（2）過量的 MnO2消耗了產(chǎn)生的 Ba(OH)2 （3）蒸發(fā) （4）H2O2 4.9

（5）

2 M 3 3 2 3 4 2 n HCO NH H O MnCO NH HO? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

【解析】軟錳礦粉(主要成分為 MnO2，含少量 Fe3O4、Al2O3)加入硫化鋇溶液進(jìn)行反應(yīng)，主要發(fā)生MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S，過濾得到 Ba(OH)2溶液，經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、干燥得到氫氧化鋇；濾渣用硫酸溶解，得到的濾液中主要金屬陽(yáng)離子有 Mn

2+、Fe

2+、Fe

3+、Al3+，得到的濾渣為不溶于稀硫酸的硫磺；之后向?yàn)V液中加入合適的氧化劑將 Fe

2+轉(zhuǎn)化為 Fe

3+，然后加入氨水調(diào)節(jié) pH，使 Fe

3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去，壓濾得到的廢渣為 Fe(OH)3和 Al(OH)3，此時(shí)濾液中的金屬陽(yáng)離子只有 Mn

2+，向?yàn)V液中加入碳酸氫銨、氨水，Mn2+和碳酸氫根電離出的碳酸根結(jié)合生成碳酸錳沉淀，過濾、洗滌、干燥得到高純碳酸錳。(1)軟錳礦預(yù)先粉碎可以增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更充分，提高反應(yīng)速率；MnO2與BaS反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO，Mn 元素的化合價(jià)由+4 價(jià)降低為+2 價(jià)，根據(jù)元素價(jià)態(tài)規(guī)律可知-2 價(jià)的 S 元素應(yīng)被氧化得到S單質(zhì)，則MnO2與 BaS 的系數(shù)比應(yīng)為 1:1，根據(jù)后續(xù)流程可知產(chǎn)物還有 Ba(OH)2，結(jié)合元素守恒可得化學(xué)方程式為：

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

210 / 346

MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S；

(2)根據(jù)題目信息可知 MnO2為兩性氧化物，所以當(dāng) MnO2過量時(shí)，會(huì)消耗反應(yīng)產(chǎn)生的Ba(OH)2，從而使Ba(OH)2的量達(dá)到最大值或會(huì)減??；

(3)濾液 I 為結(jié)晶后剩余的 Ba(OH)2飽和溶液，所以可以導(dǎo)入到蒸發(fā)操作中循環(huán)使用；(4)凈化時(shí)更好的除去 Fe 元素需要將 Fe

2+氧化為 Fe

3+，為了不引入新的雜質(zhì)，且不將Mn 元素氧化，加入的試劑 X 可以是 H2O2；根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)e(OH)3和 Al(OH)3為同種沉淀，而Al(OH)3的Ksp稍大，所以當(dāng)Al3+完全沉淀時(shí)，F(xiàn)e

3+也一定完全沉淀，當(dāng) c(Al3+

)=1.0×10

-5mol/L 時(shí)，

c(OHˉ)= ? ?

? ?

3

3

-32.3

3 -1

3 -5

sp + Al OH 1 10 = mol L

c Al 1 10

K ? ?

? ? ?

?

? =10

-9.1mol/L，所以 c(H+

)=10

-4.9mol/L，pH=4.9，即pH的理論最小值為 4.9；

(5)碳化過程 Mn

2+和碳酸氫根電離出的碳酸根結(jié)合生成碳酸錳沉淀，促進(jìn)碳酸氫根的電離，產(chǎn)生的氫離子和一水合氨反應(yīng)生成銨根和水，所以離子方程式為 Mn

2++HCO

-3 +NH3·H2O=MnCO3↓+NH 4?

+H2O?！痉椒记伞吭诮饣ち鞒填}無機(jī)物質(zhì)的制備，常與物質(zhì)分離與提純聯(lián)系在一起，制備的目標(biāo)物質(zhì)要容易分離出來，物質(zhì)分離與提純有多種方法，總的說有物理方法和化學(xué)方法兩大類：物理方法有過濾、蒸發(fā)、蒸餾、分液、萃取、結(jié)晶、重結(jié)晶、滲析等；化學(xué)方法有沉淀法、熱分解法、電解法、氧化還原法等；要根據(jù)目標(biāo)物質(zhì)的性質(zhì)和特點(diǎn)來選擇適宜的制備、分離方法。

【變式探究】[·新課標(biāo)Ⅲ] 高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦（還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制備，工藝如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：相關(guān)金屬離子[c0(Mn+

)=0.1 mol·L

?1]形成氫氧化物沉淀的 pH 范圍如下：

金屬離子 Mn

2+ Fe

2+ Fe

3+ Al3+ Mg

2+ Zn

2+ Ni2+開始沉淀的 pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9沉淀完全的 pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

211 / 346

（1）“濾渣1”含有S和__________________________；寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________________。

（2）“氧化”中添加適量的MnO2的作用是________________________。

（3）“調(diào)pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為_______~6之間。

（4）“除雜1”的目的是除去Zn

2+和Ni2+，“濾渣3”的主要成分是______________。（5）“除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg

2+。若溶液酸度過高，Mg

2+沉淀不完全，原因是_____________________________________________________________________。（6）寫出“沉錳”的離子方程式___________________________________________________。（7）層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學(xué)式為L(zhǎng)iNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合價(jià)分別為+2、+3、+4。當(dāng)x=y=1/3時(shí)，z=___________。

【答案】（1）SiO2（不溶性硅酸鹽） MnO2+MnS+2H2SO4==2MnSO4+S+2H2O

（2）將Fe

2+氧化為Fe

3+ （3）4.7

（4）NiS和ZnS

（5）F

?與H+結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF，MgF2 Mg

2++2F

?平衡向右移動(dòng)

（6）Mn

2++2 HCO3

-==MnCO3↓+CO2↑+H2O

（7）1/3

【解析】（1）Si 元素以 SiO2或不溶性硅鹽存在，SiO2與硫酸不反應(yīng)，所以濾渣I 中除了S 還有SiO2；在硫酸的溶浸過程中，二氧化錳和硫化錳發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，二氧化錳作氧化劑，硫化錳作還原劑，方程式為：MnO2+MnS+2H2SO4==2MnSO4+S+2H2O。

（2）二氧化錳作為氧化劑，使得 MnS 反應(yīng)完全，且將溶液中 Fe

2+氧化為Fe

3+。（3）由表中數(shù)據(jù)知 pH 在 4.7 時(shí)，F(xiàn)e

3+和 Al3+沉淀完全，所以應(yīng)該控制 pH 在4.7~6 之間。（4）根據(jù)題干信息，加入 Na2S 除雜為了除去鋅離子和鎳離子，所以濾渣3 是生成的沉淀ZnS和NiS。（5）由 HF H++F

-知，酸度過大，F(xiàn)

-濃度減低，使得 MgF2 Mg

2++2F

-平衡向沉淀溶解方向移動(dòng)，Mg

2+沉淀不完全。

（6）根據(jù)題干信息沉錳的過程是生成了 MnCO3沉淀，所以反應(yīng)離子方程式為：Mn

2++2HCO3

-==MnCO3↓+CO2↑+H2O。

（7）根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為 0 的規(guī)律得：1+2x+3y+4z=6，已知，x=y=1/3，帶入計(jì)算得：z=1/3。

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

212 / 346

專題12 常見有機(jī)化合物【考情探究】

1. 了解有機(jī)化合物中碳的成鍵特征。

2. 了解有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象，能正確書寫簡(jiǎn)單有機(jī)化合物的同分異構(gòu)體。3. 掌握常見有機(jī)反應(yīng)類型。

4. 了解甲烷、乙烯、苯等有機(jī)化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。

5. 了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生產(chǎn)中的重要作用。

6. 了解乙醇、乙酸的結(jié)構(gòu)和主要性質(zhì)及重要應(yīng)用。

7. 了解糖類、油脂、蛋白質(zhì)的組成和主要性質(zhì)及重要應(yīng)用。

8. 了解常見高分子材料的合成及重要應(yīng)用。

【高頻考點(diǎn)】

高頻考點(diǎn)一 有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與同分異構(gòu)現(xiàn)象

1．典型有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)特征、球棍模型、比例模型，會(huì)“拆分”比對(duì)結(jié)構(gòu)模板，“合成”確定共線、共面原子數(shù)目。

(1)明確三類結(jié)構(gòu)模板

結(jié)構(gòu) 正四面體形 平面形 直線形模板

甲烷分子為正四面

體結(jié)構(gòu)，最多有 3

個(gè)原子共平面，鍵

角為 109°28′乙烯分子中所有原子(6 個(gè))共平

面，鍵角為 120°；苯分子中所有原

子(12 個(gè))共平面，鍵角為 120°；甲

醛分子是三角形結(jié)構(gòu)，4 個(gè)原子共

平面，鍵角約為 120°乙炔分子中所有原子(4

個(gè))共直線，鍵角為180°

(2)對(duì)照模板定共線、共面原子數(shù)目

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

213 / 346

需要結(jié)合相關(guān)的幾何知識(shí)進(jìn)行分析：如不共線的任意三點(diǎn)可確定一個(gè)平面；若一條直線與某平面有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí)，則這條直線上的所有點(diǎn)都在該平面內(nèi)；同時(shí)要注意問題中的限定性詞語(yǔ)(如最多、至少)。(3)“還原”氫原子，根據(jù)規(guī)律直接判斷

如果題中給出有機(jī)物的結(jié)構(gòu)是鍵線式結(jié)構(gòu)，首先“還原”氫原子，避免忽略飽和碳原子，然后根據(jù)規(guī)律進(jìn)行判斷：①結(jié)構(gòu)中出現(xiàn) 1 個(gè)飽和碳原子，則分子中所有原子不可能共面；

②結(jié)構(gòu)中出現(xiàn) 1 個(gè)碳碳雙鍵，則分子中至少有 6 個(gè)原子共面；

③結(jié)構(gòu)中出現(xiàn) 1 個(gè)碳碳三鍵，則分子中至少有 4 個(gè)原子共線；

④結(jié)構(gòu)中出現(xiàn) 1 個(gè)苯環(huán)，則分子中至少有 12 個(gè)原子共面。

如：某有機(jī)物結(jié)構(gòu)為

以碳碳雙鍵為中心，根據(jù)乙烯、苯、乙炔、甲烷的結(jié)構(gòu)，可以畫出如圖所示結(jié)構(gòu)可以得出結(jié)論：

①最多有 4 個(gè)碳原子在同一條直線上；

②最多有 13 個(gè)碳原子在同一平面上；

③最多有 21 個(gè)原子在同一平面上。

2．學(xué)會(huì)用等效氫法判斷一元取代物的種類

有機(jī)物分子中，位置等同的氫原子叫等效氫，有多少種等效氫，其一元取代物就有多少種。等效氫的判斷方法：

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

214 / 346

(1)同一個(gè)碳原子上的氫原子是等效的。

如 分子中—CH3上的 3 個(gè)氫原子。

(2)同一分子中處于軸對(duì)稱位置或鏡面對(duì)稱位置上的氫原子是等效的。

如 分子中，在苯環(huán)所在的平面內(nèi)有兩條互相垂直的對(duì)稱軸，故該分子有兩類等效氫。3．注意簡(jiǎn)單有機(jī)物的多元取代物

(1)CH3CH2CH3的二氯代物有 、 、 、四種。

(2) 的二氯代物有 、 、 三種。

(3) 的三氯代物有 、 、 三種。

高頻考點(diǎn)二 有機(jī)物的性質(zhì)、反應(yīng)類型及應(yīng)用

1．有機(jī)物的重要物理性質(zhì)

(1)常溫常壓下，分子中碳原子個(gè)數(shù)不多于 4 的烴是氣體，烴的密度都比水小。(2)烴、烴的鹵代物、酯類物質(zhì)均不溶于水，低級(jí)醇、酸溶于水。

(3)隨分子中碳原子數(shù)目的增多，各類有機(jī)物的同系物熔點(diǎn)、沸點(diǎn)升高，同分異構(gòu)體的支鏈越多，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越低。

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

215 / 346

2．有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及主要化學(xué)性質(zhì)

物質(zhì) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 主要化學(xué)性質(zhì)

烴

甲烷 只有 C—H 鍵，正四面體分子 在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)乙烯

平面分子，官能團(tuán)是

與 X2、H2、H2O、HX 加成；被酸性KMnO4溶液或酸性K2Cr2O7溶液氧化；發(fā)生加聚反應(yīng)苯 平面分子，碳碳鍵性質(zhì)相同

在催化劑存在下：與X2、HNO3發(fā)生取代反應(yīng)；與 H2發(fā)生加成反應(yīng)烴的衍

生物

乙醇 官能團(tuán)為—OH

與活潑金屬發(fā)生置換反應(yīng)，被催化氧化生成醛、酸；與羧酸發(fā)生酯化反應(yīng)乙酸 官能團(tuán)為—COOH 具有酸的通性；能與醇發(fā)生酯化反應(yīng)3.基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的性質(zhì)突破

(1)糖類性質(zhì)巧突破

①葡萄糖分子含有羥基、醛基兩種官能團(tuán)，因此它具有醇、醛兩類物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，利用此規(guī)律就能輕松“吃掉”葡萄糖的化學(xué)性質(zhì)。

②單糖、二糖、多糖的核心知識(shí)可用如下網(wǎng)絡(luò)表示出來。

C12H22O11＋H2O――→

稀 H2SO4C6H12O6＋C6H12O6

蔗糖 葡萄糖 果糖

(2)油脂性質(zhì)輕松學(xué)

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

216 / 346

①歸類學(xué)性質(zhì)：油脂是酯，可看作是高級(jí)脂肪酸與甘油反應(yīng)形成的酯，因此純凈的油脂無色且不溶于水(常見食用油脂有香味)，密度比水的密度??；能發(fā)生水解反應(yīng)(若烴基部分存在不飽和鍵，則還具有不飽和烴的性質(zhì))。②對(duì)比明“三化”：油脂中的“三化”指的是氫化、硬化、皂化，氫化指的是不飽和油脂與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成飽和油脂；通過氫化反應(yīng)，不飽和的液態(tài)油轉(zhuǎn)化為常溫下為固態(tài)的脂肪的過程稱為硬化；皂化指的是油脂在堿性條件下發(fā)生水解生成高級(jí)脂肪酸鹽與甘油的反應(yīng)。

③口訣助巧記：有三種較重要的高級(jí)脂肪酸需要熟記，油酸(C17H33COOH)、軟脂酸(C15H31COOH)、硬脂酸(C17H35COOH)，其中油酸分子中含有一個(gè)碳碳雙鍵，后兩種則是飽和脂肪酸，可用順口溜幫助記憶：軟十五、硬十七，油酸不飽(和)十七烯，另外均有一羧基。

(3)鹽析、變性辨異同

鹽析 變性

不

同

點(diǎn)

方法

在輕金屬鹽作用下，蛋白質(zhì)從溶

液中凝聚成固體析出

在重金屬鹽、受熱、紫外線、甲醛、酒精等作用下蛋白質(zhì)凝聚成固體析出特征 過程可逆，即加水后仍可溶解 不可逆

實(shí)質(zhì) 溶解度降低，物理變化 結(jié)構(gòu)、性質(zhì)發(fā)生變化，化學(xué)變化結(jié)果 仍保持原有的生理活性 失去原有的生理活性相同點(diǎn) 均是一定條件下，蛋白質(zhì)凝聚成固體的過程

4.有機(jī)反應(yīng)類型歸納

反應(yīng)類型 反應(yīng)部位、反應(yīng)試劑或條件

加成反應(yīng)

與 X2(混合即可反應(yīng))；碳碳雙鍵與H2、HBr、H2O，以及 與 H2均需在一定條件下進(jìn)行

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

217 / 346

加聚反應(yīng)

單體中有 或—C≡C—等不飽和鍵取代

反應(yīng)

烴與鹵素單質(zhì)

飽和烴與 X2反應(yīng)需光照

苯環(huán)上氫原子可與 X2(催化劑)或 HNO3(濃硫酸催化)發(fā)生取代

酯水解 酯基水解成羧基和羥基

酯化型 按照“酸失羥基、醇失氫”原則，在濃硫酸催化下進(jìn)行氧化

反應(yīng)

與 O2 (催化劑) —OH(—CH2OH 氧化成醛基、 氧化成羰基)

酸性 K2Cr2O7、酸性

KMnO4溶液 、苯環(huán)上的烴基、—OH、—CHO 都可被氧化銀氨溶液、新制

Cu(OH)2懸濁液

—CHO 被氧化成—COOH

燃燒型 多數(shù)有機(jī)物能燃燒，完全燃燒生成 CO2和水還原

反應(yīng)

得氫型

烯烴、炔烴、苯及其同系物或部分芳香族化合物和H2的加成反應(yīng)

去氧型 R—NO2――→

Fe/HCl

R—NH2

置換反應(yīng) 羥基、羧基可與活潑金屬反應(yīng)生成 H2

5.化學(xué)“三餾”把握準(zhǔn)

(1)蒸餾是將液態(tài)物質(zhì)加熱到沸騰變?yōu)檎魵?，又將蒸氣冷卻為液態(tài)這兩個(gè)過程的聯(lián)合操作。用這一操作可分離、除雜、提純物質(zhì)。

(2)對(duì)于沸點(diǎn)比較接近的多種液態(tài)物質(zhì)組成的混合物，用蒸餾方法難以單一蒸出分離，這就要借助于分餾。分餾和蒸餾一樣，也是利用混合物中各物質(zhì)的沸點(diǎn)不同，嚴(yán)格控制溫度，進(jìn)行分離或提純的操作。但分餾要安

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

218 / 346

裝一個(gè)分餾柱(工業(yè)裝置為分餾塔)?；旌衔锏恼魵膺M(jìn)入分餾柱時(shí)，由于柱外空氣的冷卻，蒸氣中高沸點(diǎn)的組分被冷凝回流入燒瓶中，故上升的蒸氣中含沸點(diǎn)低的組分的相對(duì)量較多，從而達(dá)到分離、提純的目的。(3)干餾是把固態(tài)有機(jī)物(煤炭)放入密閉的容器中，隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過程，工業(yè)上煉焦就屬于干餾。干餾屬于化學(xué)變化，蒸餾與分餾屬于物理變化。

6．三個(gè)制備實(shí)驗(yàn)的比較

制取物質(zhì) 儀器 除雜及收集 注意事項(xiàng)

溴苯

含有溴、FeBr3等，用

氫氧化鈉溶液處理后

分液，然后蒸餾

①催化劑為FeBr3

②長(zhǎng)導(dǎo)管的作用：冷凝回流、導(dǎo)氣③右側(cè)導(dǎo)管不能(填“能”或“不能”)

伸入溶液中④右側(cè)錐形瓶中有白霧硝基苯

可能含有未反應(yīng)完的

苯、硝酸、硫酸，用氫

氧化鈉溶液中和酸，分

液，然后用蒸餾的方法

除去苯

①導(dǎo)管 1 的作用：冷凝回流②儀器 2 為溫度計(jì)③用水浴控制溫度為50～60 ℃④濃硫酸的作用：催化劑和吸水劑乙酸乙酯

含有乙酸、乙醇，用飽

和 Na2CO3溶液處理

后，分液

①濃硫酸的作用：催化劑和吸水劑②飽和碳酸鈉溶液溶解乙醇、中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度③右邊導(dǎo)管不能(填“能”或“不能”)

接觸試管中的液面【題型突破】

題型一 有機(jī)物結(jié)構(gòu)判斷

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

219 / 346

例 1.（·江蘇卷）化合物 Z 是合成某種抗結(jié)核候選藥物的重要中間體，可由下列反應(yīng)制得。下列有關(guān)化合物 X、Y 和 Z 的說法正確的是

A. X 分子中不含手性碳原子

B. Y 分子中的碳原子一定處于同一平面

C. Z 在濃硫酸催化下加熱可發(fā)生消去反應(yīng)

D. X、Z 分別在過量 NaOH 溶液中加熱，均能生成丙三醇

【答案】CD

【解析】X 中 紅色碳原子為手性碳原子，故 A 說法錯(cuò)誤；中與氧原子相連接的碳原子之間化學(xué)鍵為單鍵，可以旋轉(zhuǎn)，因此左側(cè)甲基上碳原子不一定與苯環(huán)以及右側(cè)碳原子共平面，故 B 說法錯(cuò)誤； 中與羥基相連接的碳原子鄰位碳原子上有氫原子，在濃硫酸作催化并加熱條件下，能夠發(fā)生消去反應(yīng)，故C說法正確；中含有鹵素原子，在過量氫氧化鈉溶液并加熱條件下能夠發(fā)生取代反應(yīng)生成丙三醇，在氫氧化鈉溶液作用下先發(fā)生水解反應(yīng)生成，然后 在氫氧化鈉溶液并加熱條件下能夠發(fā)生取代反應(yīng)生成丙三醇，故D說法正確；綜上所

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

220 / 346

述，說法正確的是 CD。

【變式探究】(·全國(guó)卷Ⅲ，8)下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是( )

A．甲苯 B．乙烷 C．丙炔 D．1，3?丁二烯

【答案】D

【解析】甲苯中含有飽和碳原子，所有原子不可能共平面，A 不選；乙烷是烷烴，所有原子不可能共平面，B不選；丙炔中含有飽和碳原子，所有原子不可能共平面，C 不選；碳碳雙鍵是平面形結(jié)構(gòu)，因此1，3－丁二烯分子中所有原子共平面，D 選。答案選 D。

題型二 同分異構(gòu)體的判斷

例 2.（·新課標(biāo)Ⅱ）吡啶( )是類似于苯的芳香化合物，2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治療矽肺病藥物的原料，可由如下路線合成。下列敘述正確的是

A. Mpy 只有兩種芳香同分異構(gòu)體 B. Epy 中所有原子共平面C. Vpy 是乙烯的同系物 D. 反應(yīng)②的反應(yīng)類型是消去反應(yīng)【答案】D

【解析】MPy 有 3 種芳香同分異構(gòu)體，分別為：甲基在 N 原子的間位 C 上、甲基在N 原子的對(duì)位C上、氨基苯，A 錯(cuò)誤；EPy 中有兩個(gè)飽和 C，以飽和 C 為中心的 5 個(gè)原子最多有 3 個(gè)原子共面，所以EPy 中所有原子不可能都共面，B 錯(cuò)誤；VPy 含有雜環(huán) ，和乙烯結(jié)構(gòu)不相似，故 VPy 不是乙烯的同系物，C錯(cuò)誤；反應(yīng)②為醇的消去反應(yīng)，D 正確。

【變式探究】[新課標(biāo)Ⅱ] 分子式為 C4H8 BrCl 的有機(jī)物共有（不含立體異構(gòu)）A．8 種 B．10 種 C．12 種 D．14 種【答案】C

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

221 / 346

【解析】C4H8ClBr 可以看成丁烷中的 2 個(gè) H 原子分別被 1 個(gè) Cl、1 個(gè) Br 原子取代，丁烷只有2 種結(jié)構(gòu)，氯原子與溴原子可以取代同一碳原子上的 H 原子，可以取代不同碳原子上的 H 原子，據(jù)此書寫判斷。先分析碳骨架異構(gòu)，分別為 C-C-C-C 與 2 種情況，然后分別對(duì) 2 種碳骨架采用“定一移一”的方法分析，其中骨架 C-C-C-C 有 、 共 8 種，骨架 有和，4種，綜上所述，分子式為 C4H8BrCl 的有機(jī)物種類共 8+4=12 種，C 項(xiàng)正確。

題型三 有機(jī)物官能團(tuán)性質(zhì)的判斷

例 3.（·新課標(biāo)Ⅲ）金絲桃苷是從中藥材中提取的一種具有抗病毒作用的黃酮類化合物，結(jié)構(gòu)式如下：下列關(guān)于金絲桃苷的敘述，錯(cuò)誤的是

A. 可與氫氣發(fā)生加成反應(yīng) B. 分子含 21 個(gè)碳原子

C. 能與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng) D. 不能與金屬鈉反應(yīng)

【答案】D

【解析】該物質(zhì)含有苯環(huán)和碳碳雙鍵，一定條件下可以與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，故A 正確；根據(jù)該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知該分子含有 21 個(gè)碳原子，故 B 正確；該物質(zhì)含有羥基，可以與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)，故C正確；該物質(zhì)含有普通羥基和酚羥基，可以與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣，故 D 錯(cuò)誤。

【變式探究】（·浙江卷）有關(guān) 的說法正確的是( )

A. 可以與氫氣發(fā)生加成反應(yīng) B. 不會(huì)使溴水褪色

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

222 / 346

C. 只含二種官能團(tuán) D. 1mol 該物質(zhì)與足量 NaOH 溶液反應(yīng)，最多可消耗1molNaOH【答案】A

【解析】 分子中含有苯環(huán)和碳碳雙鍵，都能與 H2發(fā)生加成反應(yīng)， A 正確；分子中含有碳碳雙鍵，能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)導(dǎo)致溴水褪色， B 錯(cuò)誤； 分子中含有羥基、酯基和碳碳雙鍵三種官能團(tuán)，C錯(cuò)誤；1mol 該物質(zhì)酯基水解后生成的酚羥基和羧基均能和 NaOH 反應(yīng)，1mol 該物質(zhì)與足量的NaOH溶液反應(yīng)時(shí)最多可消耗 2molNaOH，D 錯(cuò)誤。

【舉一反三】(·全國(guó)卷Ⅰ，8)關(guān)于化合物 2-苯基丙烯( )，下列說法正確的是( )

A．不能使稀高錳酸鉀溶液褪色

B．可以發(fā)生加成聚合反應(yīng)

C．分子中所有原子共平面

D．易溶于水及甲苯

【答案】B

【解析】2-苯基丙烯的官能團(tuán)為碳碳雙鍵，能夠與高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng)，使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故A 錯(cuò)誤；2-苯基丙烯的官能團(tuán)為碳碳雙鍵，一定條件下能夠發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚2-苯基丙烯，故B正確；有機(jī)物分子中含有飽和碳原子，所有原子不可能在同一平面。2-苯基丙烯中含有甲基，所有原子不可能在同一平面上，故 C 錯(cuò)誤；2-苯基丙烯為烴類，分子中不含羥基、羧基等親水基團(tuán)，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，則2-苯基丙烯難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑甲苯，故 D 錯(cuò)誤。

題型四 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)

例 4．(·全國(guó)卷Ⅰ，9)實(shí)驗(yàn)室制備溴苯的反應(yīng)裝置如圖所示，關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作或敘述錯(cuò)誤的是( )

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

223 / 346

A．向圓底燒瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打開 K

B．實(shí)驗(yàn)中裝置 b 中的液體逐漸變?yōu)闇\紅色

C．裝置 c 中碳酸鈉溶液的作用是吸收溴化氫

D．反應(yīng)后的混合液經(jīng)稀堿溶液洗滌、結(jié)晶，得到溴苯

【答案】D

【解析】苯和溴均易揮發(fā)，苯與液溴在溴化鐵作用下發(fā)生劇烈的放熱反應(yīng)，釋放出溴化氫氣體(含少量苯和溴蒸氣)，先打開 K，后加入苯和液溴，避免因裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)過大而發(fā)生危險(xiǎn)，A 項(xiàng)正確；四氯化碳用于吸收溴化氫氣體中混有的溴單質(zhì)，防止溴單質(zhì)與碳酸鈉溶液反應(yīng)，四氯化碳呈無色，吸收紅棕色溴蒸氣后，液體呈淺紅色，B 項(xiàng)正確；溴化氫極易溶于水，倒置漏斗防倒吸，碳酸鈉溶液呈堿性，易吸收溴化氫，發(fā)生反應(yīng)為Na2CO3＋HBr===NaHCO3＋NaBr，NaHCO3＋HBr===NaBr＋CO2↑＋H2O，C 項(xiàng)正確；反應(yīng)后的混合液中混有苯、液溴、溴化鐵和少量溴化氫等，提純溴苯的正確操作是①用大量水洗滌，除去可溶性的溴化鐵、溴化氫和少量溴；②用氫氧化鈉溶液洗滌，除去剩余的溴等物質(zhì)；③用水洗滌，除去殘留的氫氧化鈉；④加入干燥劑除去水，過濾；⑤對(duì)有機(jī)物進(jìn)行蒸餾，除去雜質(zhì)苯，從而提純溴苯，分離溴苯，不用“結(jié)晶”的方法，D 項(xiàng)錯(cuò)誤?！咀兪教骄俊?·全國(guó)卷Ⅱ，9)實(shí)驗(yàn)室中用如圖所示的裝置進(jìn)行甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。光照下反應(yīng)一段時(shí)間后，下列裝置示意圖中能正確反映實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的是( )

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

224 / 346

【答案】D

【解析】甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生反應(yīng)：CH4＋Cl2――→

光照

CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2――→光照CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2――→

光照

CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2――→

光照

CCl4＋HCl。黃綠色的氯氣參加了反應(yīng)，逐漸減少，生成無色的氣體，因此試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺；反應(yīng)生成的 HCl 極易溶于水，使試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，因此試管內(nèi)液面上升；生成的 CH2Cl2、CHCl3、CCl4均為無色油狀液體，附著在試管壁上，因此試管壁上出現(xiàn)油狀液滴；生成的 HCl 氣體遇到水蒸氣溶解生成鹽酸小液滴，形成白霧，因此試管中有少量白霧。綜合上述現(xiàn)象，答案選D 項(xiàng)。

題型五 陌生有機(jī)物性質(zhì)判斷及計(jì)算

例 5.（·新課標(biāo)Ⅰ）紫花前胡醇 可從中藥材當(dāng)歸和白芷中提取得到，能提高人體免疫力。有關(guān)該化合物，下列敘述錯(cuò)誤的是

A. 分子式為 C14H14O4

B. 不能使酸性重鉻酸鉀溶液變色

C. 能夠發(fā)生水解反應(yīng)

D. 能夠發(fā)生消去反應(yīng)生成雙鍵

【答案】B

【解析】根據(jù)該有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)可以確定其分子式為 C14H14O4，A 敘述正確；該有機(jī)物的分子在有羥基，且與羥基相連的碳原子上有氫原子，故其可以被酸性重鉻酸鉀溶液氧化，能使酸性重鉻酸鉀溶液變色，B敘述不正確；該有機(jī)物的分子中有酯基，故其能夠發(fā)生水解反應(yīng)，C 敘述正確；該有機(jī)物分子中與羥基相連的碳原子的鄰位碳原子上有氫原子，故其可以在一定的條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成碳碳雙鍵，D 敘述正確。綜上所述，故選 B。

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

225 / 346

【變式探究】（·山東卷）從中草藥中提取的 calebin A(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下)可用于治療阿爾茨海默癥。下列關(guān)于calebinA 的說法錯(cuò)誤的是

A. 可與 FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

B. 其酸性水解的產(chǎn)物均可與 Na2CO3溶液反應(yīng)

C. 苯環(huán)上氫原子發(fā)生氯代時(shí)，一氯代物有 6 種

D. 1mol 該分子最多與 8molH2發(fā)生加成反應(yīng)

【答案】D

【解析】根據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，該有機(jī)物含有碳碳雙鍵、酚羥基、酯基、羰基、醚鍵等官能團(tuán)。該有機(jī)物中含有酚羥基，可以與 FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，A 正確；該有機(jī)物中含有酯基，酯在酸性條件下水解生成羧基，羧基能與 Na2CO3溶液反應(yīng)生成 CO2，B 正確；該有機(jī)物中含有兩個(gè)苯環(huán)，每個(gè)苯環(huán)上都含有三個(gè)氫原子，且無對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所以苯環(huán)上一氯代物有 6 種，C 正確；該有機(jī)物中含有兩個(gè)苯環(huán)、兩個(gè)碳碳雙鍵、一個(gè)羰基，每個(gè)苯環(huán)可以與 3 個(gè)氫氣加成，每個(gè)雙鍵可以與 1 個(gè)氫氣加成，每個(gè)羰基可以與 1 個(gè)氫氣加成，所以1mol 分子最多可以與 2×3+2×1+1=9mol 氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，D 錯(cuò)誤。答案選 D。

【舉一反三】[江蘇] [雙選]化合物Y具有抗菌、消炎作用，可由X制得。

下列有關(guān)化合物X、Y的說法正確的是

A．1 mol X最多能與2 mol NaOH反應(yīng)

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

226 / 346

B．Y與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)可得到X

C．X、Y均能與酸性KMnO4溶液反應(yīng)

D．室溫下X、Y分別與足量Br2加成的產(chǎn)物分子中手性碳原子數(shù)目相等

【答案】CD

【解析】X 分子中，1mol 羧基消耗 1molNaOH，1mol 由酚羥基形成的酯基消耗2molNaOH，所以1molX最多能與 3molNaOH 反應(yīng)，故 A 錯(cuò)誤；比較 X 與 Y 的結(jié)構(gòu)可知，Y 與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)可得到X，故B錯(cuò)誤；X和 Y 分子中都含有碳碳雙鍵，所以均能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，故 C 正確；X 和Y 分子中碳碳雙鍵的位置相同，分別與足量 Br2加成后產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)相似，所以具有相同數(shù)目的手性碳原子，都有3 個(gè)，故D正確；故選CD。

題型六 糖類、油脂、蛋白質(zhì)性質(zhì)

例 6.（·天津卷）下列說法錯(cuò)誤的是

A. 淀粉和纖維素均可水解產(chǎn)生葡萄糖

B. 油脂的水解反應(yīng)可用于生產(chǎn)甘油

C. 氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元

D. 淀粉、纖維素和油脂均是天然高分子

【答案】D

【解析】淀粉和纖維素都屬于多糖，兩者水解的最終產(chǎn)物都為葡萄糖，A 正確；油脂在酸性條件下水解成高級(jí)脂肪酸和甘油，在堿性條件下水解成高級(jí)脂肪酸鹽和甘油，則油脂的水解反應(yīng)可用于生產(chǎn)甘油，B正確；氨基酸中含有氨基和羧基，氨基酸可以通過縮聚反應(yīng)形成蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)水解最終生成氨基酸，故氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元，C 正確；天然高分子的相對(duì)分子質(zhì)量是上萬(wàn)，淀粉和纖維素都是天然高分子，而油脂的相對(duì)分子質(zhì)量還不到 1000，故油脂不屬于高分子，D 錯(cuò)誤；答案選 D。

【變式探究】（·浙江卷）下列說法不．正．確．的是( )

A. 相同條件下等質(zhì)量的甲烷、汽油、氫氣完全燃燒，放出的熱量依次增加

B. 油脂在堿性條件下水解生成的高級(jí)脂肪酸鹽是肥皂的主要成分

C. 根據(jù)纖維在火焰上燃燒產(chǎn)生的氣味，可以鑒別蠶絲與棉花

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

227 / 346

D. 淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)都屬于高分子化合物

【答案】A

【解析】由于等質(zhì)量的物質(zhì)燃燒放出的熱量主要取決于其含氫量的大小，而甲烷、汽油、氫氣中H的百分含量大小順序?yàn)椋浩?lt;甲烷<氫氣，故等質(zhì)量的它們放出熱量的多少順序?yàn)椋浩?lt;甲烷<氫氣，故A錯(cuò)誤；油脂在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成甘油和高級(jí)脂肪酸鹽，高級(jí)脂肪酸鹽是肥皂的主要成分，故B正確；蠶絲主要成分是蛋白質(zhì)，灼燒時(shí)有燒焦羽毛的氣味，而棉花則屬于纖維素，灼燒時(shí)則基本沒有氣味，故C正確；高分子通常是指相對(duì)分子質(zhì)量在幾千甚至上萬(wàn)的分子，淀粉、纖維素和蛋白質(zhì)均屬于天然高分子化合物，故D正確。

【舉一反三】（·全國(guó)卷Ⅰ）下列說法錯(cuò)誤的是

A. 蔗糖、果糖和麥芽糖均為雙糖

B. 酶是一類具有高選擇催化性能的蛋白質(zhì)

C. 植物油含不飽和脂肪酸酯，能使 Br?/CCl4褪色

D. 淀粉和纖維素水解的最終產(chǎn)物均為葡萄糖

【答案】A

【解析】果糖不能再發(fā)生水解，屬于單糖，A 錯(cuò)誤；酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化活性和高度選擇性的蛋白質(zhì)，B 正確；植物油屬于油脂，其中含有碳碳不飽和鍵，因此能使 Br2/CCl4溶液褪色，C 正確；淀粉和纖維素均是多糖，其水解的最終產(chǎn)物均為葡萄糖，D 正確。專題13 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)【考情探究】

課 內(nèi)容 常用化學(xué)儀器的用途及使用方法 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

228 / 346

標(biāo)

解

讀

解讀

1.了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究過程中的一種重要

方法

2.了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的主要用途和使用

方法

3.能識(shí)別化學(xué)品標(biāo)識(shí)

4.掌握常見物質(zhì)分離和提純的方法

1.掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作2.了解實(shí)驗(yàn)室一般事故的預(yù)防和處理方法

3.掌握常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法4.掌握常見物質(zhì)檢驗(yàn)的方法考情分析

正確使用實(shí)驗(yàn)室常用儀器，掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作是保證實(shí)驗(yàn)安全及實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的前提，同時(shí)也是化學(xué)素養(yǎng)的重要體現(xiàn)，本專題內(nèi)容是歷年高考的必考內(nèi)容，命題形式可以是選擇題，也可以是綜合性實(shí)驗(yàn)題。

備考策略

應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注實(shí)驗(yàn)基本操作的規(guī)范性，常見儀器的正確使用方法及注意事項(xiàng)，以及氣體的制備方法。物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純中試劑的選擇及儀器的正確使用，物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、現(xiàn)象的描述等。

【高頻考點(diǎn)】

高頻考點(diǎn)一 基本儀器與基本操作

1．儀器的識(shí)別

(1)用作容器或反應(yīng)器的儀器

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

229 / 346

①試管 ②蒸發(fā)皿 ③坩堝 ④圓底燒瓶 ⑤平底燒瓶

⑥燒杯 ⑦蒸餾燒瓶 ⑧錐形瓶 ⑨集氣瓶 ⑩廣口瓶

?燃燒匙

(2)用于分離、提純和干燥的儀器

①漏斗 ②分液漏斗 ③球形干燥管

(3)常用計(jì)量?jī)x器

①量筒 ②容量瓶 ③滴定管 ④溫度計(jì) ⑤托盤天平

(4)其他儀器

①冷凝管(球形冷凝管或直形冷凝管) ②表面皿 ③滴瓶 ④膠頭滴管

2．儀器的簡(jiǎn)單組裝

(1)物質(zhì)分離、提純裝置

①過濾 ②蒸發(fā) ③蒸餾(分餾)

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

230 / 346

④萃取與分液 ⑤洗氣 ⑥升華

⑦減壓過濾

【特別提醒】物質(zhì)分離、提純是通過恰當(dāng)?shù)姆椒▽⒒旌衔镏懈鹘M分分開，得到純凈的物質(zhì)，各組分都保留下來，且與原來狀態(tài)相同。具體解題模型如下：

(2)可作為冷凝或冷卻的裝置

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

231 / 346

(3)氣密性檢查裝置

3．熟記十五大基本操作

(1)測(cè)定溶液 pH 的操作

將一小塊 pH 試紙放在干燥潔凈的表面皿上，用潔凈干燥的玻璃棒蘸取少量待測(cè)液點(diǎn)到pH試紙中央，待變色穩(wěn)定后再和標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，讀出對(duì)應(yīng)的 pH。

(2)沉淀劑是否過量的判斷方法

①靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加少量沉淀劑，若無沉淀產(chǎn)生，則證明沉淀劑已過量，否則沉淀劑不過量。②靜置，取適量上層清液于另一潔凈試管中，向其中加入少量與沉淀劑作用產(chǎn)生沉淀的試劑，若產(chǎn)生沉淀，證明沉淀劑已過量，否則沉淀劑不過量。

(3)洗滌沉淀操作

將蒸餾水沿著玻璃棒注入過濾器中至浸沒沉淀，靜置，待水自然流下，重復(fù) 2～3 次即可。

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

232 / 346

(4)判斷沉淀是否洗凈的操作

取最后一次洗滌液，滴加……(試劑)，若沒有……現(xiàn)象，證明沉淀已經(jīng)洗凈。(5)容量瓶檢漏操作

向容量瓶中加入一定量的水，塞好瓶塞，用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立過來，觀察瓶塞周圍有無水漏出。如果不漏水，將瓶正立并將瓶塞旋轉(zhuǎn) 180°后塞緊，把容量瓶倒立過來，再檢查是否漏水。如果仍不漏水，即可使用。

(6)檢查滴定管是否漏水操作

①酸式滴定管：關(guān)閉活塞，向滴定管中加入適量水，用滴定管夾將滴定管固定在鐵架臺(tái)上，觀察是否漏水，若2 分鐘內(nèi)不漏水，將活塞旋轉(zhuǎn) 180°，重復(fù)上述操作。如果仍不漏水，即可使用。②堿式滴定管：向滴定管中加入適量水，用滴定管夾將滴定管固定在鐵架臺(tái)上，觀察是否漏水，若2分鐘內(nèi)不漏水，輕輕擠壓玻璃球，放出少量液體，再次觀察滴定管是否漏水。如果仍不漏水，即可使用。(7)滴定管趕氣泡的操作

①酸式滴定管：右手將滴定管傾斜 30°左右，左手迅速打開活塞使溶液沖出，從而使溶液充滿尖嘴。②堿式滴定管：將膠管彎曲使玻璃尖嘴向上傾斜，用兩指捏住膠管，輕輕擠壓玻璃珠，使溶液從尖嘴流出，即可趕出堿式滴定管中的氣泡。

(8)裝置氣密性檢查

①簡(jiǎn)易裝置：將導(dǎo)氣管一端放入水中(液封氣體)，用手捂熱試管，觀察現(xiàn)象。若導(dǎo)管口有氣泡冒出，冷卻到室溫后，導(dǎo)管口有一段水柱，表明裝置氣密性良好。

②有長(zhǎng)頸漏斗的裝置(如下圖)：用止水夾關(guān)閉燒瓶右側(cè)的導(dǎo)氣管，向長(zhǎng)頸漏斗中加入適量水，長(zhǎng)頸漏斗中會(huì)形成一段液柱，停止加水，過一段時(shí)間后，若漏斗中的液柱高度不變化，則裝置氣密性良好。

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

233 / 346

(9)氣體驗(yàn)滿和檢驗(yàn)操作

①氧氣驗(yàn)滿：將帶火星的木條平放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，則說明收集的氧氣已滿。②可燃性氣體(如氫氣)的驗(yàn)純方法：用排水法收集一小試管的氣體，用大拇指堵住管口移近火焰，放開手指，若聽到尖銳的爆鳴聲，則氣體不純；若聽到輕微的“噗”的一聲，則說明氣體純凈。③二氧化碳驗(yàn)滿：將燃著的木條平放在集氣瓶口，若火焰熄滅，則氣體已收集滿。④氨氣驗(yàn)滿：將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在集氣瓶口，若試紙變藍(lán)，則說明氣體已收集滿。⑤氯氣驗(yàn)滿：將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙放在集氣瓶口，若試紙變藍(lán)，則說明氣體已收集滿。(10)焰色反應(yīng)的操作

先將鉑絲蘸取鹽酸在酒精燈外焰上灼燒，反復(fù)幾次，直到與酒精燈火焰顏色接近為止。然后用鉑絲蘸取少量待測(cè)液，放在酒精燈外焰上灼燒，觀察火焰顏色，若呈黃色，則說明溶液中含 Na＋；若透過藍(lán)色鈷玻璃觀察到火焰呈紫色，則說明溶液中含 K

＋。

(11)萃取分液操作

關(guān)閉分液漏斗活塞，將混合液倒入分液漏斗中，塞上塞子，用右手心頂住塞子，左手握住活塞部分，將分液漏斗倒置，充分振蕩、靜置、分層，在漏斗下面放一個(gè)小燒杯，先打開上口塞子再打開分液漏斗活塞，使下層液體從下口沿?zé)诹飨?，上層液體從上口倒出。

(12)濃 H2SO4稀釋操作

將濃 H2SO4沿?zé)诰従徸⑷胨?，并用玻璃棒不斷攪拌?/p>

(13)粗鹽的提純

①實(shí)驗(yàn)室提純粗鹽的實(shí)驗(yàn)操作依次為取樣、溶解、沉淀、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶。

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

234 / 346

②若過濾時(shí)發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁，從實(shí)驗(yàn)操作的角度分析，可能的原因是過濾時(shí)漏斗中液面高出濾紙邊緣、玻璃棒靠在單層濾紙一邊弄破濾紙。

(14)氫氧化鐵膠體的制備

向煮沸的蒸餾水中逐滴滴加飽和的 FeCl3溶液，當(dāng)溶液變?yōu)榧t褐色時(shí)，立即停止加熱。(15)從某物質(zhì)稀溶液中結(jié)晶的實(shí)驗(yàn)操作

①溶解度受溫度影響較小的：蒸發(fā)→結(jié)晶→過濾。

②溶解度受溫度影響較大或帶結(jié)晶水的：

蒸發(fā)濃縮→冷卻結(jié)晶→過濾。

高頻考點(diǎn)二 物質(zhì)的檢驗(yàn)與鑒別

1．常見陰離子的檢驗(yàn)

(1)利用酸堿指示劑檢驗(yàn)

(2)利用鹽酸和其他試劑檢驗(yàn)

CO2－

3 ：加入 BaCl2或 CaCl2溶液后生成白色沉淀，再加稀鹽酸沉淀溶解，并放出無色無味的氣體。SO2－

4 ：先加入足量稀鹽酸，無沉淀生成，再加入 BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。SO2－

3 ：加入 BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加稀鹽酸，放出無色、有刺激性氣味且能使品紅溶液褪色的氣體。(3)利用 AgNO3(HNO3酸化)溶液檢驗(yàn)

Cl－―→

Br－―→

I－ ―→

硝酸酸化

的硝酸銀

溶液

―→白色沉淀

―→淺黃色沉淀

―→黃色沉淀

(4)利用某些特征反應(yīng)檢驗(yàn)

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

235 / 346

I－：滴入淀粉溶液和氯水，溶液變藍(lán)色(或加入氯水和四氯化碳，四氯化碳層呈紫紅色)。2.常見陽(yáng)離子的檢驗(yàn)

H

＋―→滴入紫色石蕊溶液，溶液變紅色

3．常見氣體的檢驗(yàn)

氣體 化學(xué)檢驗(yàn)方法或思路

O2 使帶火星的木條復(fù)燃

NO 在空氣中立即變成紅棕色

CO

點(diǎn)燃時(shí)火焰呈淡藍(lán)色，燃燒產(chǎn)物可使澄清石灰水變渾濁；或?qū)怏w通過灼熱的 CuO，CuO 由黑色變成紅色，且氣體產(chǎn)物可使澄清石灰水變渾濁CO2 使澄清石灰水變渾濁，繼續(xù)通入又可變澄清；使燃著的木條熄滅SO2

使品紅溶液褪色，加熱后又恢復(fù)紅色；使澄清石灰水變渾濁；使酸性高錳酸鉀溶液褪色

NO2 通入水中得到無色溶液并產(chǎn)生氣泡，液面上方有紅棕色氣體產(chǎn)生，水溶液

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

236 / 346

顯酸性；使?jié)駶?rùn)的 KI-淀粉試紙變藍(lán)

Cl2 使?jié)駶?rùn)的 KI-淀粉試紙變藍(lán)

HCl

使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅；靠近濃氨水時(shí)冒白煙；將氣體通入AgNO3

溶液中有白色沉淀生成

NH3 使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)；使酚酞溶液變紅；靠近濃鹽酸時(shí)冒白煙CH2===CH2

點(diǎn)燃有明亮的火焰，并冒黑煙，燃燒產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁，能使酸性高錳酸鉀溶液、溴水、溴的四氯化碳溶液褪色

4.常見有機(jī)物的檢驗(yàn)

有機(jī)物 檢驗(yàn)方法或思路

鹵代烴 首先加 NaOH 溶液并加熱，其次加稀硝酸中和堿液，最后滴加AgNO3溶液乙醇

可使有黑色氧化膜的灼熱銅絲變得光亮(生成銅)，并產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體(乙醛)；與金屬鈉能夠平緩地反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣

醛、葡萄糖

與銀氨溶液(水浴加熱)反應(yīng)形成銀鏡；與新制 Cu(OH)2懸濁液(加熱)反應(yīng)生成紅色沉淀(Cu2O)

羧酸 使紫色石蕊溶液變紅；使藍(lán)色石蕊試紙變紅

酯 與滴有酚酞的稀 NaOH 溶液共熱，紅色逐漸消失

淀粉 溶液遇碘變?yōu)樗{(lán)色

蛋白質(zhì)

灼燒，有燒焦羽毛的氣味；加濃硝酸并微熱，顏色變黃(含苯環(huán)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)用此法)

高頻考點(diǎn)三 物質(zhì)的分離和提純

1．物質(zhì)分離與提純的基本原理

(1)四原則

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

237 / 346

①不增：不得引入新雜質(zhì)；②不減：盡量不減少被提純的物質(zhì)；③易分：使被提純或分離的物質(zhì)跟其他物質(zhì)易分離；④易復(fù)原：被提純的物質(zhì)要易被還原。

(2)三必須

①除雜試劑必須過量；②過量試劑必須除盡(除去過量試劑帶入的新雜質(zhì)，同時(shí)注意加入試劑的順序)；③選擇最佳的除雜途徑。

2．物質(zhì)分離與提純的常用方法

(1)升華法；(2)過濾法；(3)蒸餾法；(4)萃取分液法；(5)洗氣法；(6)燃燒法。

3．物質(zhì)分離與提純的常見類型

(1)“固＋固”混合物的分離(提純)

(2)“固＋液”混合物的分離(提純)

(3)“液＋液”混合物的分離(提純)

(4)“氣＋氣”混合物的分離(提純)

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

238 / 346

4．常見混合物的除雜舉例

(1)常見固體混合物的除雜

固體混合物(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)) 除雜試劑 分離方法Na2CO3(NaHCO3) 加熱(固體時(shí))或加適量NaOH(液體時(shí))

NaHCO3(Na2CO3) CO2和 H2O

NaCl(NH4Cl) 加熱分解FeCl2(FeCl3) 過量鐵粉 過濾FeCl3(FeCl2) Cl2

I2(SiO2) 加熱 升華Fe2O3(Al2O3) 過量 NaOH 溶液 過濾NH4Cl(FeCl3) 適量氨水 過濾KNO3(NaCl) 水 結(jié)晶、重結(jié)晶炭粉(CuO) 稀鹽酸 過濾鎂粉(鋁粉) 過量 NaOH 溶液 過濾鐵粉(鋁粉) 過量 NaOH 溶液 過濾(2)常見混合氣體的除雜

混合氣體(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)) 除雜試劑 分離方法H2(NH3) 濃硫酸 洗氣Cl2(HCl) 飽和 NaCl 溶液 洗氣

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

239 / 346

CO2(HCl) 飽和 NaHCO3溶液 洗氣CO2(SO2) 飽和 NaHCO3溶液 洗氣CO2(CO) 灼熱 CuO

CO(CO2) 石灰乳或 NaOH 溶液 洗氣NO(NO2) 水 洗氣N2(O2) 灼熱銅網(wǎng)

CH4(C2H4)

溴水

洗氣酸性高錳酸鉀和石灰乳

注 常見氣體除雜裝置

圖Ⅳ為冷凝除雜，如除去 SO2中的 SO3氣體；CO2中的 H2C2O4氣體等。

【題型突破】

題型一 儀器識(shí)別與基本操作

例 1.（·江蘇卷）實(shí)驗(yàn)室以 CaCO3為原料，制備 CO2并獲得 CaCl2﹒6H2O 晶體。下列圖示裝置和原理不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

A. 制備 CO2 B. 收集 CO2

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

240 / 346

C. 濾去 CaCO3 D. 制得 CaCl2﹒6H2O

【答案】D

【解析】碳酸鈣盛放在錐形瓶中，鹽酸盛放在分液漏斗中，打開分液漏斗活塞，鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，故 A 正確；二氧化碳密度比空氣大，用向上排空氣法收集二氧化碳?xì)怏w，故B正確；加入的鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)后，部分碳酸鈣未反應(yīng)完，碳酸鈣是難溶物，因此用過濾的方法分離，故C正確；CaCl2?6H2O易失去結(jié)晶水，因此不能通過加熱蒸發(fā)皿得到，可由氯化鈣的熱飽和溶液冷卻結(jié)晶析出六水氯化鈣結(jié)晶物，故D 錯(cuò)誤。綜上所述，答案為 D。

【變式探究】（·浙江卷）固液分離操作中，需要用到的儀器是( )

A. B. C. D. 【答案】C

【解析】該儀器是干燥管，不能用于固液分離，A 不符合題意；該儀器為蒸餾燒瓶，不能用于固液分離，B不符合題意；該儀器為普通漏斗，常用于過濾以分離固液混合物，C 符合題意；該儀器為牛角管，又叫接液管，連接在冷凝管的末端以收集蒸餾產(chǎn)生的蒸氣所冷凝成的液體，不能用于固液分離，D 不符合題意。綜上所述，本題答案為 C。

【舉一反三】（·山東卷）下列操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

目的 操作

A 除去苯中少量的苯酚 加入適量 NaOH 溶液，振蕩、靜置、分液

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

241 / 346

B 證明酸性：碳酸>苯酚 將鹽酸與 NaHCO3混合產(chǎn)生的氣體直接通入苯酚鈉溶液C 除去堿式滴定管膠管內(nèi)的氣泡 將尖嘴垂直向下，擠壓膠管內(nèi)玻璃球?qū)馀菖懦鯠

配制用于檢驗(yàn)醛基的氫氧化銅

懸濁液

向試管中加入 2mL10%NaOH 溶液，再滴加數(shù)滴2%CuSO4溶液，振蕩

【答案】BC

【解析】苯酚可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶于水的苯酚鈉，最后與苯混合后互不相溶，分層，該操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?A 正確；鹽酸易揮發(fā)，若將鹽酸與碳酸氫鈉溶液混合產(chǎn)生的氣體直接通入苯酚鈉，可能揮發(fā)的HCl 會(huì)與苯酚鈉反應(yīng)生成常溫下難溶于水的苯酚，不能證明是二氧化碳與其發(fā)生的反應(yīng)，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑧?yīng)該先除去二氧化碳中可能揮發(fā)的 HCl 再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，故 B 錯(cuò)誤；除去堿式滴定管膠管內(nèi)氣泡時(shí)，尖嘴不應(yīng)該垂直向下，應(yīng)向上擠壓橡膠管，利用空氣排出，該實(shí)驗(yàn)操作達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故C 錯(cuò)誤；為檢驗(yàn)醛基，配制氫氧化銅懸濁液時(shí)，堿需過量，保證醛基是在堿性條件下發(fā)生反應(yīng)，該操作可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故D正確。【變式探究】（·天津卷）下列實(shí)驗(yàn)儀器或裝置的選擇正確的是

配制 50

.00mL0.1000

mol.L

-1Na2CO3溶液

除去 Cl2中的 HCl 蒸餾用冷凝管

盛裝Na2SiO3溶液的試劑瓶A B C D

【答案】B

【解析】配制 50.00mL0.1000mol.L

-1Na2CO3溶液需要用容量瓶，不能使用量筒配置溶液，故A錯(cuò)誤；除去氯氣

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

242 / 346

中的氯化氫氣體使用飽和氯化鈉溶液，可以吸收氯化氫氣體，根據(jù)氯氣在水中的反應(yīng)：Cl2+H2O?H++Cl

-+HClO，飽和氯化鈉溶液中的氯離子使氯氣溶于水的平衡逆向移動(dòng)，降低氯氣在水中的溶解度，洗氣瓶長(zhǎng)進(jìn)短出，利于除雜，故 B 正確；蒸餾要使用直形冷凝管，不能使用球形冷凝管，故C 錯(cuò)誤；硅酸鈉溶液呈堿性，硅酸鈉溶液是一種礦物膠，能將玻璃塞與試劑瓶的瓶口粘在一起，盛裝 Na2SiO3溶液的試劑瓶不能使用玻璃塞，應(yīng)使用橡膠塞，故 D 錯(cuò)誤。答案選 B。

【舉一反三】[·新課標(biāo)Ⅰ]實(shí)驗(yàn)室制備溴苯的反應(yīng)裝置如下圖所示，關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作或敘述錯(cuò)誤的是A．向圓底燒瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打開 K

B．實(shí)驗(yàn)中裝置 b 中的液體逐漸變?yōu)闇\紅色

C．裝置 c 中的碳酸鈉溶液的作用是吸收溴化氫

D．反應(yīng)后的混合液經(jīng)稀堿溶液洗滌、結(jié)晶，得到溴苯

【答案】D

【解析】若關(guān)閉 K 時(shí)向燒瓶中加注液體，會(huì)使燒瓶中氣體壓強(qiáng)增大，苯和溴混合液不能順利流下。打開K，可以平衡氣壓，便于苯和溴混合液流下，故 A 正確；裝置 b 中四氯化碳的作用是吸收揮發(fā)出的苯和溴蒸汽，溴溶于四氯化碳使液體逐漸變?yōu)闇\紅色，故 B 正確；裝置 c 中碳酸鈉溶液呈堿性，能夠吸收反應(yīng)生成的溴化氫氣體，故 C 正確；反應(yīng)后得到粗溴苯，向粗溴苯中加入稀氫氧化鈉溶液洗滌，除去其中溶解的溴，振蕩、靜置，分層后分液，向有機(jī)層中加入適當(dāng)?shù)母稍飫?，然后蒸餾分離出沸點(diǎn)較低的苯，可以得到溴苯，不能用結(jié)晶法提純溴苯，故 D 錯(cuò)誤。

題型二 物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離與提純

例 2.（·新課標(biāo)Ⅰ）下列氣體去除雜質(zhì)的方法中，不能實(shí)現(xiàn)目的的是

氣體(雜質(zhì)) 方法

A SO2(H2S) 通過酸性高錳酸鉀溶液

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

243 / 346

B Cl2(HCl) 通過飽和的食鹽水

C N2(O2) 通過灼熱的銅絲網(wǎng)

D NO(NO2) 通過氫氧化鈉溶液

【答案】A

【解析】SO2和 H2S 都具有較強(qiáng)的還原性，都可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化；因此在用酸性高錳酸鉀溶液除雜質(zhì) H2S 時(shí)，SO2也會(huì)被吸收，故 A 項(xiàng)不能實(shí)現(xiàn)除雜目的；氯氣中混有少量的氯化氫氣體，可以用飽和食鹽水除去；飽和食鹽水在吸收氯化氫氣體的同時(shí)，也會(huì)抑制氯氣在水中的溶解，故 B 項(xiàng)能實(shí)現(xiàn)除雜目的；氮?dú)庵谢煊猩倭垦鯕?，在通過灼熱的銅絲網(wǎng)時(shí)，氧氣可以與之發(fā)生反應(yīng)： 2 2Cu O==2CuO?

?，而銅與氮?dú)鉄o法反應(yīng)，因此可以采取這種方式除去雜質(zhì)氧氣，故 C 項(xiàng)能實(shí)現(xiàn)除雜目的；NO2可以與NaOH發(fā)生反應(yīng)：2 3 2 2 2NO ? 2NaOH=NaNO ? NaNO ? H O ，NO 與 NaOH 溶液不能發(fā)生反應(yīng)；盡管NO可以與NO2一同跟NaOH 發(fā)生反應(yīng)：NO NO2 2 2 ? ? 2NaOH=2NaNO ? H O ，但由于雜質(zhì)的含量一般較少，所以也不會(huì)對(duì)NO的量產(chǎn)生較大的影響，故 D 項(xiàng)能實(shí)現(xiàn)除雜的目的；答案選 A。

【變式探究】（·山東卷）利用下列裝置(夾持裝置略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿. 用甲裝置制備并收集 CO2

B. 用乙裝置制備溴苯并驗(yàn)證有 HBr 產(chǎn)生

C. 用丙裝置制備無水 MgCl2

D. 用丁裝置在鐵上鍍銅

【答案】C

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

244 / 346

【解析】CO2密度大于空氣，應(yīng)采用向上排空氣法收集，A 錯(cuò)誤；苯與溴在溴化鐵作用下反應(yīng)，反應(yīng)較劇烈，反應(yīng)放熱，且溴易揮發(fā)，揮發(fā)出來的溴單質(zhì)能與水反應(yīng)生成氫溴酸，所以驗(yàn)證反應(yīng)生成的HBr，應(yīng)先將氣體通過四氯化碳，將揮發(fā)的溴單質(zhì)除去，B 錯(cuò)誤；MgCl2能水解，在加熱時(shí)通入干燥的HCl，能避免MgCl2的水解，C 正確； 電解時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，所以丁裝置鐵為陽(yáng)極，失去電子，生成二價(jià)鐵離子，銅為陰極，溶液中的銅離子得到電子，得到銅，D 錯(cuò)誤。答案選 C。

【舉一反三】（·天津卷）檢驗(yàn)下列物所選用的試劑正確的是

待檢驗(yàn)物質(zhì) 所用試劑

A 海水中的碘元素 淀粉溶液

B SO2氣體 澄清石灰水

C 溶液中的 Cu

2+ 氨水

D 溶液中的

+ NH4 NaOH 溶液，濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙

【答案】C

【解析】淀粉溶液可以檢驗(yàn)碘單質(zhì)，不能檢驗(yàn)碘元素，故 A 錯(cuò)誤；能使澄清石灰水變渾濁的氣體可以是二氧化硫或二氧化碳，應(yīng)該用品紅檢驗(yàn)二氧化硫氣體，故 B 錯(cuò)誤；

銅離子遇到氨水會(huì)先產(chǎn)生氫氧化銅藍(lán)色沉淀，繼續(xù)加氨水會(huì)生成四氨合銅離子，檢驗(yàn)銅離子可以用氨水，故C正確；銨根離子遇氫氧化鈉溶液（加熱）生成氨氣，氨氣能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，不能使用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣，故 D 錯(cuò)誤；答案選 C。

【變式探究】(·江蘇，5)下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? )

A．用經(jīng)水濕潤(rùn)的 pH 試紙測(cè)量溶液的 pH

B．將 4.0 g NaOH 固體置于 100 mL 容量瓶中，加水至刻度，配制 1.000 mol·L

－1 NaOH 溶液C．用裝置甲蒸干 AlCl3溶液制無水 AlCl3固體

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

245 / 346

D．用裝置乙除去實(shí)驗(yàn)室所制乙烯中的少量 SO2

【答案】D

【解析】A 項(xiàng)，測(cè)量溶液的 pH 時(shí)，不能將 pH 試紙濕潤(rùn)，否則相當(dāng)于稀釋溶液，錯(cuò)誤；B 項(xiàng)，不能直接在容量瓶中溶解固體，錯(cuò)誤；C 項(xiàng)，蒸干 AlCl3溶液時(shí)，會(huì)促進(jìn) Al3＋水解，生成的 HCl 會(huì)揮發(fā)，最終得不到無水AlCl3固體，錯(cuò)誤；D 項(xiàng)，SO2會(huì)被 NaOH 溶液吸收，且乙烯不會(huì)與 NaOH 溶液反應(yīng)，正確?！九e一反三】(·天津，4)下列實(shí)驗(yàn)操作或裝置能達(dá)到目的的是( )

A B C D

混合濃硫酸和乙醇 配制一定濃度的溶液 收集 NO2氣體 證明乙炔可使溴水褪色【答案】B

【解析】混合濃硫酸和乙醇時(shí)，應(yīng)將濃硫酸沿著燒杯內(nèi)壁緩緩注入乙醇中，并不斷攪拌，A項(xiàng)錯(cuò)誤；配制一定濃度的溶液，定容時(shí)視線與容量瓶的刻度線相平，B 項(xiàng)正確；NO2的密度比空氣的密度大，應(yīng)用向上排空氣法收集，C 項(xiàng)錯(cuò)誤；電石與水反應(yīng)制得的乙炔中含有 H2S 等雜質(zhì)，用溴水檢驗(yàn)乙炔前，要先通過硫酸銅溶液除去H2S 等雜質(zhì)，D 項(xiàng)錯(cuò)誤。

題型三 簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案的分析、設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

例 3.（·山東卷）下列操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

246 / 346

目的 操作

A 除去苯中少量的苯酚 加入適量 NaOH 溶液，振蕩、靜置、分液B 證明酸性：碳酸>苯酚 將鹽酸與 NaHCO3混合產(chǎn)生的氣體直接通入苯酚鈉溶液C 除去堿式滴定管膠管內(nèi)的氣泡 將尖嘴垂直向下，擠壓膠管內(nèi)玻璃球?qū)馀菖懦鯠

配制用于檢驗(yàn)醛基的氫氧化銅

懸濁液

向試管中加入 2mL10%NaOH 溶液，再滴加數(shù)滴2%CuSO4溶液，振蕩

【答案】BC

【解析】苯酚可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶于水的苯酚鈉，最后與苯混合后互不相溶，分層，該操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?A 正確；鹽酸易揮發(fā)，若將鹽酸與碳酸氫鈉溶液混合產(chǎn)生的氣體直接通入苯酚鈉，可能揮發(fā)的HCl 會(huì)與苯酚鈉反應(yīng)生成常溫下難溶于水的苯酚，不能證明是二氧化碳與其發(fā)生的反應(yīng)，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?yīng)該先除去二氧化碳中可能揮發(fā)的 HCl 再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，故 B 錯(cuò)誤；除去堿式滴定管膠管內(nèi)氣泡時(shí)，尖嘴不應(yīng)該垂直向下，應(yīng)向上擠壓橡膠管，利用空氣排出，該實(shí)驗(yàn)操作達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故C 錯(cuò)誤；為檢驗(yàn)醛基，配制氫氧化銅懸濁液時(shí)，堿需過量，保證醛基是在堿性條件下發(fā)生反應(yīng)，該操作可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故D正確?！咀兪教骄俊?·全國(guó)卷Ⅱ，10)下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)操作不相匹配的是( )

實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

A

向盛有酸性高錳酸鉀溶液的試管中通入足

量的乙烯后靜置

溶液的紫色逐漸褪去，靜置后溶液分層B 將鎂條點(diǎn)燃后迅速伸入集滿 CO2的集氣瓶 集氣瓶中產(chǎn)生濃煙并有黑色顆粒產(chǎn)生C

向盛有飽和硫代硫酸鈉溶液的試管中滴加

稀鹽酸

有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，溶液變渾濁D

向盛有 FeCl3溶液的試管中加過量鐵粉，充

分振蕩后加 1 滴 KSCN 溶液

黃色逐漸消失，加 KSCN 后溶液顏色不變

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

247 / 346

【答案】A

【解析】酸性 KMnO4溶液能將乙烯氧化成 CO2，故可以看到溶液的紫色逐漸褪去，但靜置后液體不會(huì)分層，A項(xiàng)符合題意；點(diǎn)燃的鎂條能在 CO2中燃燒，集氣瓶中產(chǎn)生濃煙(MgO 顆粒)和黑色顆粒(單質(zhì)碳)，B項(xiàng)不符合題意；向盛有飽和 Na2S2O3溶液的試管中滴加稀鹽酸，溶液中發(fā)生反應(yīng) S2O2－

3 ＋2H

＋===SO2↑＋S↓＋H2O，有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，溶液變渾濁，C 項(xiàng)不符合題意；向 FeCl3溶液中加入過量鐵粉，發(fā)生反應(yīng)2Fe

3＋＋Fe===3Fe2＋，可以看到溶液中黃色逐漸消失，加入 KSCN 后，溶液顏色不發(fā)生變化，D 項(xiàng)不符合題意?！九e一反三】(·全國(guó)卷Ⅲ，12)下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到目的的是( )

選項(xiàng) 目的 實(shí)驗(yàn)

A 制取較高濃度的次氯酸溶液 將 Cl2通入碳酸鈉溶液中B 加快氧氣的生成速率 在過氧化氫溶液中加入少量MnO2

C 除去乙酸乙酯中的少量乙酸 加入飽和碳酸鈉溶液洗滌、分液D 制備少量二氧化硫氣體 向飽和亞硫酸鈉溶液中滴加濃硫酸【答案】A

【解析】Cl2與水反應(yīng)生成 HCl 和 HClO，且該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，Na2CO3水解使溶液呈堿性，水解產(chǎn)生的OH－能同時(shí)消耗 HCl 和 HClO，無法制取較高濃度的次氯酸溶液，A 符合題意；向過氧化氫溶液中加入少量MnO2能加快 H2O2的分解，從而加快氧氣的生成速率，B 不符合題意；飽和碳酸鈉溶液可除去乙酸乙酯中的少量乙酸，而且能降低乙酸乙酯的溶解度，便于分液，C 不符合題意；向飽和亞硫酸鈉溶液中滴加濃硫酸，符合用強(qiáng)酸制備弱酸的原理，可制備少量二氧化硫氣體，D 不符合題意。

【變式探究】(·北京，11)探究草酸(H2C2O4)性質(zhì)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。(已知：室溫下，0.1 mol·L

－1H2C2O4的pH＝1.3)

實(shí)驗(yàn) 裝置 試劑 a 現(xiàn)象

① Ca(OH)2溶液(含酚酞) 溶液褪色，產(chǎn)生白色沉淀② 少量 NaHCO3溶液 產(chǎn)生氣泡

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

248 / 346

③ 酸性 KMnO4溶液 紫色溶液褪色④ C2H5OH 和濃硫酸 加熱后產(chǎn)生有香味物質(zhì)由上述實(shí)驗(yàn)所得草酸性質(zhì)所對(duì)應(yīng)的方程式不正確的是( )

A．H2C2O4有酸性，Ca(OH)2＋H2C2O4===CaC2O4↓＋2H2O

B．酸性：H2C2O4>H2CO3，NaHCO3＋H2C2O4===NaHC2O4＋CO2↑＋H2O

C．H2C2O4有還原性，2MnO

－

4 ＋5C2O2－

4 ＋16H

＋===2Mn

2＋＋10CO2↑＋8H2O

D．H2C2O4可發(fā)生酯化反應(yīng)，HOOCCOOH＋2C2H5OH

濃硫酸

△

C2H5OOCCOOC2H5＋2H2O【答案】C

【解析】A 項(xiàng)，往草酸中加入含酚酞的 Ca(OH)2溶液，溶液褪色，可知草酸具有酸性，Ca(OH)2與H2C2O4反應(yīng)生成 CaC2O4白色沉淀，正確；B 項(xiàng)，由實(shí)驗(yàn)②可知，在 NaHCO3溶液中滴加草酸，有氣泡生成，即生成CO2，說明草酸酸性比碳酸的強(qiáng)，正確；D 項(xiàng)，草酸結(jié)構(gòu)中含 2 個(gè)羧基，與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成含兩個(gè)酯基的酯類物質(zhì)，正確。

題組四 表格實(shí)驗(yàn)中邏輯關(guān)系的考查

例 4.（·江蘇卷）根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是

選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象 結(jié)論A

向淀粉溶液中加適量 20%H2SO4溶液，加熱，冷卻后加 NaOH 溶液至

中性，再滴加少量碘水，溶液變藍(lán)

淀粉未水解B

室溫下，向 1 0.1mol L

?

? HCl 溶液中加入少量鎂粉，產(chǎn)生大量氣泡，測(cè)

得溶液溫度上升

鎂與鹽酸反應(yīng)放熱

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

249 / 346

C

室溫下，向濃度均為 1 0.1mol L

?

? 的 BaCl2和 CaCl2混合溶液中加入

Na2CO3溶液，出現(xiàn)白色沉淀

白色沉淀是BaCO3

D 向 1 0.1mol L

?

? H2O2溶液中滴加 1 0.1mol L

?

? KMnO4溶液，溶液褪色 H2O2具有氧化性【答案】B

【解析】加入碘水后，溶液呈藍(lán)色，只能說明溶液中含有淀粉，并不能說明淀粉是否發(fā)生了水解反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；加入鹽酸后，產(chǎn)生大量氣泡，說明鎂與鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，此時(shí)溶液溫度上升，可證明鎂與鹽酸反應(yīng)放熱，故 B 正確；BaCl2、CaCl2均能與 Na2CO3反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生了白色沉淀，沉淀可能為BaCO3或CaCO3或二者混合物，故 C 錯(cuò)誤；向 H2O2溶液中加入高錳酸鉀后，發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 2KMnO4+3H2O2=2MnO2+2KOH+2H2O+3O2↑等(中性條件)，該反應(yīng)中 H2O2被氧化，體現(xiàn)出還原性，故 D 錯(cuò)誤；綜上所述，故答案為：B?！咀兪教骄俊?·江蘇，13)室溫下進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是( )

選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象 結(jié)論

A

向 X 溶液中滴加幾滴新制氯水，振蕩，再加入少量

KSCN 溶液，溶液變?yōu)榧t色

X 溶液中一定含有Fe

2＋ B

向濃度均為 0.05 mol·L

－1的 NaI、NaCl 混合溶液中滴

加少量 AgNO3溶液，有黃色沉淀生成

Ksp(AgI)＞Ksp(AgCl)

C

向 3 mL KI 溶液中滴加幾滴溴水，振蕩，再滴加 1 mL

淀粉溶液，溶液顯藍(lán)色

Br2的氧化性比I2的強(qiáng)D

用 pH 試紙測(cè)得：CH3COONa 溶液的 pH 約為 9，

NaNO2溶液的 pH 約為 8

HNO2電離出H

＋的能力比CH3COOH 的強(qiáng)【答案】C

【解析】A 項(xiàng)，該實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象不能得出 X 溶液中一定含有 Fe

2＋，應(yīng)先加 KSCN 溶液，判斷溶液中不存在Fe

3＋，然后再加氯水，若出現(xiàn)紅色，可說明 X 溶液中存在 Fe

2＋，錯(cuò)誤；B 項(xiàng)，因?yàn)镮－、Cl－濃度相等，所以先生成沉淀的物質(zhì)溶度積小，黃色沉淀為 AgI，則 Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)，錯(cuò)誤；C 項(xiàng)，KI 與Br2反應(yīng)生成I2和KBr，

衡水中學(xué)化學(xué)一本通高分手冊(cè)

250 / 346

淀粉遇 I2顯藍(lán)色，根據(jù)氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性知，氧化性：Br2＞I2，正確；D項(xiàng)，CH3COONa和 NaNO2溶液的濃度未知，溶液濃度不同，水解程度不同，pH 不同，不能由題給實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象得出HNO2電離出 H

＋的能力比 CH3COOH 的強(qiáng)，錯(cuò)誤。

【舉一反三】（·天津卷）由下列實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象推出的相應(yīng)結(jié)論正確的是

實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 結(jié)論A．某溶液中滴加 K3[Fe(CN)6]溶液 產(chǎn)生藍(lán)色沉淀 原溶液中有Fe

2+，無Fe

3+ B．向 C6H5ONa 溶液中通入 CO2 溶液變渾濁 酸性：H2CO3>C6H5OHC．向含有 ZnS 和 Na2S 的懸濁液中滴加 CuSO4溶

液

生成黑色沉淀 Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)

D．①某溶液中加入 Ba(NO3)2溶液

②再加足量鹽酸

①產(chǎn)生白色沉淀

②仍有白色沉淀

原溶液中有SO4

2- A. A B. B C. C D. D

【答案】B

【解析】某溶液中滴加 K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說明溶液中有 Fe

2+，但是無法證明是否有Fe3+，A錯(cuò)誤。向 C6H5ONa 溶液中通入 CO2，溶液變渾濁，說明生成了苯酚，根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的原則，得到碳酸的酸性強(qiáng)于苯酚，B 正確。向含有 ZnS 和 Na2S 的懸濁液中滴加 CuSO4溶液，雖然有 ZnS 不溶物，但是溶液中還有Na2S，加入硫酸銅溶液以后，Cu

2+一定與溶液中的 S

2-反應(yīng)得到黑色的 CuS 沉淀，不能證明發(fā)生了沉淀轉(zhuǎn)化，C錯(cuò)誤。向溶液中加入硝酸鋇溶液，得到白色沉淀（有很多可能），再加入鹽酸時(shí)，溶液中就會(huì)同時(shí)存在硝酸鋇電離的硝酸根和鹽酸電離的氫離子，溶液具有硝酸的強(qiáng)氧化性。如果上一步得到的是亞硫酸鋇沉淀，此步就會(huì)被氧化為硫酸鋇沉淀，依然不溶，則無法證明原溶液有硫酸根離子，D 錯(cuò)誤。