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專題14 綜合實(shí)驗(yàn)探究【考情探究】

課

標(biāo)

解

讀

內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)解讀

1.能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，正確選用實(shí)驗(yàn)裝置

2.掌握控制實(shí)驗(yàn)條件的方法

3.能繪制和識別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖

1.能評價(jià)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案2.能預(yù)測或描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論考情分析

本專題知識是高考的必考內(nèi)容，常見命題形式有三種:一種是以選擇題形式對實(shí)驗(yàn)結(jié)論或?qū)嶒?yàn)?zāi)康倪M(jìn)行評價(jià)；另一種是實(shí)驗(yàn)大題；第三種是與工藝流程相結(jié)合的題。備考策略

應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注元素化合物知識及基本實(shí)驗(yàn)操作的拓展、探究物質(zhì)組成及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)、簡單的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。

【高頻考點(diǎn)】

高頻考點(diǎn)一 評價(jià)型實(shí)驗(yàn)題

評價(jià)型實(shí)驗(yàn)題包括的題型很多，其中比較典型的有物質(zhì)性質(zhì)探究型、組成成分探究型、物質(zhì)制備和應(yīng)用探究型等，該類試題一般以實(shí)驗(yàn)裝置圖的形式給出實(shí)驗(yàn)的流程，其實(shí)驗(yàn)流程與考查內(nèi)容一般為1．常見的氣體發(fā)生裝置

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固體與液體在常溫下反應(yīng)制備氣體的裝置，如圖 5，恒壓分液漏斗平衡氣體壓強(qiáng)，能使液體順利滴下，排出氣體體積不包括加入液體所占體積；如圖 6、圖 7，能隨制隨停，便于控制反應(yīng)。2．常見的凈化裝置——用于除去氣體中的雜質(zhì)氣體

3．常見的氣體收集裝置

4．常見的量氣裝置

5．有毒氣體的處理裝置

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高頻考點(diǎn)二 定量測定型實(shí)驗(yàn)題

常見的定量測定型實(shí)驗(yàn)題包括混合物成分的測定、物質(zhì)純度的測定以及化學(xué)式的確定等。該類試題常涉及物質(zhì)的稱量、物質(zhì)的分離與提純、中和滴定、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制等實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)過程或問題解答中要特別注意以下幾個(gè)問題：

1．氣體體積的測量

(1)量氣裝置的改進(jìn)

(2)量氣時(shí)應(yīng)注意的問題

①量氣時(shí)應(yīng)保持裝置處于室溫狀態(tài)。

②讀數(shù)時(shí)要特別注意消除“壓強(qiáng)差”，保持液面相平，同時(shí)要注意視線與凹液面最低處相平。如上圖(Ⅰ)(Ⅳ)應(yīng)使左側(cè)和右側(cè)的液面高度保持相平。

2．測定實(shí)驗(yàn)中要有消除干擾氣體的意識

如用“惰性”氣體將干擾氣體排出，或用溶液吸收干擾氣體等。

3．測定實(shí)驗(yàn)中要有被測量氣體全部被測量的意識

如采取反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)向裝置中通入“惰性”氣體以使被測量氣體全部被吸收劑吸收的方法。4．測定實(shí)驗(yàn)中要有“數(shù)據(jù)”的采集處理意識

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集是化學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)，一般來講，固體試劑稱質(zhì)量，而液體試劑和氣體試劑則測量體積。(1)稱量固體質(zhì)量時(shí)，中學(xué)一般用托盤天平，可估讀到 0.1 g，精確度要求高的實(shí)驗(yàn)中可以用分析天平或電子天平，

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可精確到 0.000 1 g。

(2)測量液體體積時(shí)，一般實(shí)驗(yàn)中選用適當(dāng)規(guī)格的量筒，可估讀到 0.1 mL，準(zhǔn)確度要求高的定量實(shí)驗(yàn)如中和滴定中選用滴定管(酸式或堿式)，可估讀到 0.01 mL。容量瓶作為精密的定容儀器，用于配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，一般不用于量取液體的體積。

(3)氣體除了量取外，還可以稱量。稱量氣體的質(zhì)量時(shí)一般有兩種方法：一種方法是稱量反應(yīng)裝置在放出氣體前后的質(zhì)量減小值；另一種方法是稱量吸收裝置前后的質(zhì)量增大值。

(4)用 pH 試紙(測得整數(shù)值)或 pH 計(jì)(精確到 0.01)直接測出溶液的 pH，經(jīng)過計(jì)算可以得到溶液中H＋或OH－的物質(zhì)的量濃度。為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)中要采取必要的措施，確保離子完全沉淀、氣體完全被吸收等，必要時(shí)可以進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)，重復(fù)測定，然后取其平均值進(jìn)行計(jì)算。如中和滴定實(shí)驗(yàn)中測量酸或堿的體積要平行做2～3 次滴定，然后取體積的平均值求算未知溶液的濃度，但對于“離群”數(shù)據(jù)(指與其他數(shù)據(jù)有很大差異的數(shù)據(jù))要舍棄，因?yàn)閿?shù)據(jù)“離群”的原因可能是操作中出現(xiàn)了較大的誤差。

高頻考點(diǎn)三 有機(jī)制備實(shí)驗(yàn)

“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?？疾檎麴s和分液操作、反應(yīng)條件的控制、產(chǎn)率的計(jì)算等問題。

(1)分離液體混合物的方法

方法 適用條件 實(shí)例 說明萃取 互不相溶的液體混合物 分離 CCl4和水等

分液時(shí)下層液體從下口流出，上層液體從上口倒出蒸餾

兩種或兩種以上互溶的液體，

沸點(diǎn)相差較大

分離酒精和水

在蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片，防止液體暴沸(2)典型裝置

①反應(yīng)裝置

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②蒸餾裝置

③高考真題中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)裝置

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【特別提醒】球形冷凝管由于氣體與冷凝水接觸時(shí)間長，具有較好的冷凝效果，但必須豎直放置，所以蒸餾裝置必須用直形冷凝管。

【題型突破】

題型一 有機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)

例 1、（·江蘇卷）羥基乙酸鈉易溶于熱水，微溶于冷水，不溶于醇、醚等有機(jī)溶劑。制備少量羥基乙酸鈉的反應(yīng)為

C 2 2 2

lCH COOH ? 2NaOH ? HOCH COONa ? NaCl ?H O ? H? 0

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟 1：如圖所示裝置的反應(yīng)瓶中，加入 40g 氯乙酸、50mL 水，攪拌。逐步加入40%NaOH溶液，在95℃繼續(xù)攪拌反應(yīng) 2 小時(shí)，反應(yīng)過程中控制 pH 約為 9。

步驟 2：蒸出部分水至液面有薄膜，加少量熱水，趁熱過濾。濾液冷卻至 15℃，過濾得粗產(chǎn)品。

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步驟 3：粗產(chǎn)品溶解于適量熱水中，加活性炭脫色，分離掉活性炭。

步驟 4：將去除活性炭后的溶液加到適量乙醇中，冷卻至 15℃以下，結(jié)晶、過濾、干燥，得羥基乙酸鈉。（1）步驟 1 中，如圖所示的裝置中儀器 A 的名稱是___________；逐步加入 NaOH 溶液的目的是____________。（2）步驟 2 中，蒸餾燒瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是_______________。

（3）步驟 3 中，粗產(chǎn)品溶解于過量水會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)率__________(填“增大”或“減小”)；去除活性炭的操作名稱是_______________。

（4）步驟 4 中，將去除活性炭后的溶液加到適量乙醇中的目的是_______________?！敬鸢浮浚?）.(回流)冷凝管 防止升溫太快、控制反應(yīng)體系 pH （2） 防止暴沸（3）.減小 趁熱過濾 （4） 提高羥基乙酸鈉的析出量(產(chǎn)率)

【解析】制備少量羥基乙酸鈉的反應(yīng)為

C 2 2 2

lCH COOH ? 2NaOH ? HOCH COONa ? NaCl ?H O ? H? 0 ，根據(jù)羥基乙酸鈉易溶于熱水，粗產(chǎn)品溶解于適量熱水中，加活性炭脫色，分離掉活性炭，趁熱過濾，根據(jù)羥基乙酸鈉不溶于醇，將去除活性炭后的溶液加到適量乙醇中，冷卻至 15℃以下，結(jié)晶、過濾、干燥，得羥基乙酸鈉。（1）根據(jù)圖中儀器得出儀器 A 的名稱為冷凝管，根據(jù)題中信息可知制備羥基乙酸鈉的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，逐步加入 NaOH 溶液的目的是防止升溫太快，同時(shí)控制反應(yīng)體系的 pH；故答案為：(回流)冷凝管；防止升溫太快，控制反應(yīng)體系的 pH。

(2 步驟 2 中燒瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是防止暴沸；故答案為：防止暴沸。（3）粗產(chǎn)品溶于過量水，導(dǎo)致在水中溶解過多，得到的產(chǎn)物減少，因此導(dǎo)致產(chǎn)率減??；由于產(chǎn)品易溶于熱水，微溶于冷水，因此去除活性炭的操作名稱是趁熱過濾；故答案為：減少；趁熱過濾。（4）根據(jù)信息，產(chǎn)品不溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑中，因此步驟 4 中，將去除活性炭后的溶液加到適量乙醇中的目的是降低產(chǎn)品的溶解度，提高羥基乙酸鈉的析出量(產(chǎn)量)；故答案為：提高羥基乙酸鈉的析出量(產(chǎn)量)?！咀兪教骄俊?·全國卷Ⅱ，28)咖啡因是一種生物堿(易溶于水及乙醇，熔點(diǎn) 234.5 ℃，100 ℃以上開始升華)，有興奮大腦神經(jīng)和利尿等作用。茶葉中含咖啡因約 1%～5%、單寧酸(Ka約為 10－6，易溶于水及乙醇)約3%～10%，還含有色素、纖維素等。實(shí)驗(yàn)室從茶葉中提取咖啡因的流程如圖所示。

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索氏提取裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)燒瓶中溶劑受熱蒸發(fā)，蒸汽沿蒸汽導(dǎo)管 2 上升至球形冷凝管，冷凝后滴入濾紙?zhí)淄?1 中，與茶葉末接觸，進(jìn)行萃取。萃取液液面達(dá)到虹吸管 3 頂端時(shí)，經(jīng)虹吸管3 返回?zé)?，從而?shí)現(xiàn)對茶葉末的連續(xù)萃取?；卮鹣铝袉栴}。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)需將茶葉研細(xì)，放入濾紙?zhí)淄?1 中，研細(xì)的目的是__________________。圓底燒瓶中加入95%乙醇為溶劑，加熱前還要加幾粒__________。

(2)提取過程不可選用明火直接加熱，原因是____________________。與常規(guī)的萃取相比，采用索氏提取器的優(yōu)點(diǎn)是______________________。

(3)提取液需經(jīng)“蒸餾濃縮”除去大部分溶劑。與水相比，乙醇作為萃取劑的優(yōu)點(diǎn)是____________________?！罢麴s濃縮”需選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸餾水、溫度計(jì)、接收管之外，還有________(填標(biāo)號)。A．直形冷凝管

B．球形冷凝管

C．接收瓶

D．燒杯

(4)濃縮液加生石灰的作用是中和________和吸收________。

(5)可采用如圖所示的簡易裝置分離提純咖啡因。將粉狀物放入蒸發(fā)皿中并小火加熱，咖啡因在扎有小孔的濾紙上凝結(jié)，該分離提純方法的名稱是________。

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【答案】(1)增加固液接觸面積，使萃取更充分 沸石 (2)乙醇易揮發(fā)，易燃 使用溶劑量少，可連續(xù)萃取(萃取效率高) (3)乙醇沸點(diǎn)低，易濃縮 AC (4)單寧酸 水 (5)升華

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)將茶葉研細(xì)，能增加茶葉與溶劑的接觸面積，使萃取更加充分。乙醇為溶劑，為防止加熱時(shí)暴沸，需在加熱前向乙醇中加入幾粒沸石。(2)由于溶劑乙醇具有揮發(fā)性和易燃性，因此在提取過程中不可用明火直接加熱。本實(shí)驗(yàn)中采用索氏提取器的優(yōu)點(diǎn)是溶劑乙醇可循環(huán)使用，能減少溶劑用量，且萃取效率高。(3)提取液需經(jīng)“蒸餾濃縮”除去大部分溶劑，與水相比，乙醇作為萃取劑具有沸點(diǎn)低和易濃縮的優(yōu)點(diǎn)?！罢麴s濃縮”需選用的儀器除了所給儀器外，還有直形冷凝管和接收瓶(如錐形瓶)。(4)向濃縮液中加入生石灰能中和單寧酸并吸收水。(5)結(jié)合分離提純咖啡因的裝置及將粉狀物放入蒸發(fā)皿并小火加熱，咖啡因凝結(jié)在扎有小孔的濾紙上，可知該分離提純的方法為升華。

【舉一反三】(·全國卷Ⅲ，27)乙酰水楊酸(阿司匹林)是目前常用藥物之一。實(shí)驗(yàn)室通過水楊酸進(jìn)行乙?；苽浒⑺酒チ值囊环N方法如下：

＋(CH3CO)2O

濃 H2SO4

△ ＋CH3COOH

水楊酸 醋酸酐 乙酰水楊酸

水楊酸 醋酸酐 乙酰水楊酸熔點(diǎn)/℃ 157～159 －72～－74 135～138

相對密度/(g·cm

－3) 1.44 1.10 1.35

相對分子質(zhì)量 138 102 180

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實(shí)驗(yàn)過程：在 100 mL 錐形瓶中加入水楊酸 6.9 g 及醋酸酐 10 mL，充分搖動(dòng)使固體完全溶解。緩慢滴加0.5mL濃硫酸后加熱，維持瓶內(nèi)溫度在 70 ℃左右，充分反應(yīng)。稍冷后進(jìn)行如下操作。①在不斷攪拌下將反應(yīng)后的混合物倒入 100 mL 冷水中，析出固體，過濾。

②所得結(jié)晶粗品加入 50 mL 飽和碳酸氫鈉溶液，溶解、過濾。

③濾液用濃鹽酸酸化后冷卻、過濾得固體。

④固體經(jīng)純化得白色的乙酰水楊酸晶體 5.4 g。

回答下列問題：

(1)該合成反應(yīng)中應(yīng)采用________加熱。(填標(biāo)號)

A．熱水浴 B．酒精燈

C．煤氣燈 D．電爐

(2)下列玻璃儀器中，①中需使用的有________(填標(biāo)號)，不需使用的有________(填名稱)。(3)①中需使用冷水，目的是__________________________________________________。(4)②中飽和碳酸氫鈉的作用是___________________________________________________，以便過濾除去難溶雜質(zhì)。

(5)④采用的純化方法為________。

(6)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是________%。

【答案】(1)A (2)BD 分液漏斗、容量瓶 (3)充分析出乙酰水楊酸固體(結(jié)晶) (4)生成可溶的乙酰水楊酸鈉(5)重結(jié)晶 (6)60

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【解析】(1)由題給信息“維持瓶內(nèi)溫度在 70 ℃左右”可知，該反應(yīng)中應(yīng)采用熱水浴加熱。(2)①中涉及過濾操作，需要用到題給玻璃儀器中的燒杯、漏斗，不需要使用題給玻璃儀器中的分液漏斗和容量瓶。(3)乙酰水楊酸在低溫下溶解度較小，使用冷水有利于充分析出乙酰水楊酸固體。(4)加入的飽和碳酸氫鈉與乙酰水楊酸反應(yīng)，生成可溶性的乙酰水楊酸鈉，易與不溶性的物質(zhì)分離。(5)乙酰水楊酸的溶解度隨溫度變化改變較大，故可用重結(jié)晶的方法純化。(6)由表中及題給數(shù)據(jù)分析可知，加入的水楊酸量少，6.9 g 水楊酸的物質(zhì)的量為0.05 mol，由方程式可知 1 mol 水楊酸與過量醋酸酐反應(yīng)生成 1 mol 乙酰水楊酸，則 0.05 mol 水楊酸參與反應(yīng)得到0.05mol 乙酰水楊酸，其質(zhì)量為 0.05 mol×180 g·mol－1＝9.0 g，產(chǎn)率為

5.4 g

9.0 g×100%＝60%。

題型二 工藝流程實(shí)驗(yàn)題

例 2．(·全國卷Ⅰ，27)硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變廢為寶，在實(shí)驗(yàn)室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨，具體流程如下：

回答下列問題：

(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，方法是___________________________________

________________________________________________________________________。(2)步驟②需要加熱的目的是______________________，溫度保持 80～95 ℃，采用的合適加熱方式是____________________。鐵屑中含有少量硫化物，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體需要凈化處理，合適的裝置為________(填標(biāo)號)。

(3)步驟③中選用足量的 H2O2，理由是______________。分批加入 H2O2，同時(shí)為了________，溶液要保持pH小于 0.5。

(4)步驟⑤的具體實(shí)驗(yàn)操作有___________________________________________________，

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經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。

(5)采用熱重分析法測定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)，將樣品加熱到 150 ℃時(shí)失掉1.5 個(gè)結(jié)晶水，失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為________。

【答案】(1)堿煮水洗

(2)加快反應(yīng) 熱水浴 C

(3)將 Fe

2＋全部氧化為 Fe

3＋；不引入雜質(zhì) 防止 Fe

3＋水解

(4)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌)

(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O

【解析】(1)除去鐵屑表面油污的方法是：用熱純堿溶液清洗鐵屑，再用水洗。(2)鐵與稀硫酸反應(yīng)時(shí)加熱，可提高反應(yīng)速率。溫度低于水的沸點(diǎn)，可以用熱水浴加熱，受熱均勻且便于控制。含少量硫化物的鐵屑與稀硫酸反應(yīng)有 H2S 生成。氫氣不與堿溶液反應(yīng)，而硫化氫能與堿溶液反應(yīng)，而 H2S 在水中溶解度小，故氫氣中混有的硫化氫用燒堿溶液除去，又因?yàn)榱蚧瘹渑c堿反應(yīng)較快，容易引起倒吸，C 裝置倒置漏斗能防倒吸。故宜選擇C裝置吸收硫化氫。(3)鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，加入足量雙氧水的目的是將Fe

2＋全部氧化為Fe3＋，發(fā)生反應(yīng)為 2Fe

2＋＋H2O2＋2H

＋===2Fe

3＋＋2H2O，從生成物看，又不引入雜質(zhì)。鐵離子對雙氧水分解起催化作用，分批加入雙氧水，避免反應(yīng)過快、放出熱量較多，減少雙氧水分解，以免造成氧化劑損失；鐵離子易水解，保持溶液呈強(qiáng)酸性，避免鐵離子發(fā)生水解反應(yīng)生成氫氧化鐵。(4)步驟⑤是要從溶液中得到硫酸鐵銨晶體，故實(shí)驗(yàn)操作有加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌)。(5)失重 5.6%是質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)結(jié)晶水合物的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2·xH2O，由題意知

1.5×18

266＋18x＝

5.6

100，解得 x≈12。

【舉一反三】(·課標(biāo)全國Ⅱ，28)咖啡因是一種生物堿(易溶于水及乙醇，熔點(diǎn) 234.5 ℃，100 ℃以上開始升華)，有興奮大腦神經(jīng)和利尿等作用。茶葉中含咖啡因約 1%～5%、單寧酸(Ka約為 10－6，易溶于水及乙醇)約3%～10%，還含有色素、纖維素等。實(shí)驗(yàn)室從茶葉中提取咖啡因的流程如圖所示。

索氏提取裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)燒瓶中溶劑受熱蒸發(fā)，蒸汽沿蒸汽導(dǎo)管 2 上升至球形冷凝管，冷凝后滴入濾紙

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套筒 1 中，與茶葉末接觸，進(jìn)行萃取。萃取液液面達(dá)到虹吸管 3 頂端時(shí)，經(jīng)虹吸管3 返回?zé)浚瑥亩鴮?shí)現(xiàn)對茶葉末的連續(xù)萃取。

回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)需將茶葉研細(xì)，放入濾紙?zhí)淄?1 中，研細(xì)的目的是____________________________________________。圓底燒瓶中加入 95%乙醇為溶劑，加熱前還要加幾粒________。

(2)提取過程不可選用明火直接加熱，原因是________________________________________________________。與常規(guī)的萃取相比，采用索氏提取器的優(yōu)點(diǎn)是___________________________________________________。(3)提取液需經(jīng)“蒸餾濃縮”除去大部分溶劑。與水相比，乙醇作為萃取劑的優(yōu)點(diǎn)是______________________________________________。

“蒸餾濃縮”需選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸餾頭、溫度計(jì)、接收管之外，還有________(填標(biāo)號)。A.直形冷凝管 B.球形冷凝管

C.接收瓶 D.燒杯

(4)濃縮液加生石灰的作用是中和________和吸收________。

(5)可采用如圖所示的簡易裝置分離提純咖啡因。將粉狀物放入蒸發(fā)皿中并小火加熱，咖啡因在扎有小孔的濾紙上凝結(jié)，該分離提純方法的名稱是________。

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【答案】(1)增加固液接觸面積，提取充分 沸石 (2)乙醇易揮發(fā)，易燃 使用溶劑量少，可連續(xù)萃取(萃取效率高) (3)乙醇沸點(diǎn)低，易濃縮 AC (4)單寧酸 水 (5)升華

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)將茶葉研細(xì)，能增加茶葉與溶劑的接觸面積，使萃取更加充分。乙醇為溶劑，為防止加熱時(shí)暴沸，需在加熱前向乙醇中加入幾粒沸石。(2)由于溶劑乙醇具有揮發(fā)性和易燃性，因此在提取過程中不可用明火直接加熱。本實(shí)驗(yàn)中采用索氏提取器的優(yōu)點(diǎn)是溶劑乙醇可循環(huán)使用，能減少溶劑用量，且萃取效率高。(3)提取液需經(jīng)“蒸餾濃縮”除去大部分溶劑，與水相比，乙醇作為萃取劑具有沸點(diǎn)低和易濃縮的優(yōu)點(diǎn)?！罢麴s濃縮”需選用的儀器除了所給儀器外，還有直形冷凝管和接收瓶(如錐形瓶)。(4)向濃縮液中加入生石灰能中和單寧酸并吸收水分。(5)結(jié)合分離提純咖啡因的裝置及將粉狀物放入蒸發(fā)皿并小火加熱，咖啡因凝結(jié)在扎有小孔的濾紙上，可知該分離提純的方法為升華。

題型三 “儀器連接”型實(shí)驗(yàn)

例 3.（·新課標(biāo)Ⅲ）氯可形成多種含氧酸鹽，廣泛應(yīng)用于殺菌、消毒及化工領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)室中利用下圖裝置(部分裝置省略)制備 KClO3和 NaClO，探究其氧化還原性質(zhì)。

回答下列問題：

（1）盛放 MnO2粉末的儀器名稱是________，a 中的試劑為________。

（2）b 中采用的加熱方式是_________，c 中化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是________________，采用冰水浴冷卻的目的是____________。

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（3）d 的作用是________，可選用試劑________(填標(biāo)號)。

A．Na2S B．NaCl C．Ca(OH)2 D．H2SO4

（4）反應(yīng)結(jié)束后，取出 b 中試管，經(jīng)冷卻結(jié)晶，________，__________，干燥，得到KClO3晶體。（5）取少量 KClO3和 NaClO 溶液分別置于 1 號和 2 號試管中，滴加中性 KI 溶液。1 號試管溶液顏色不變。2號試管溶液變?yōu)樽厣尤?CCl4振蕩，靜置后 CCl4層顯____色?？芍摋l件下KClO3的氧化能力____NaClO(填“大于”或“小于”)。

【答案】（1）圓底燒瓶 飽和食鹽水 （2）水浴加熱 Cl2+2OH?=ClO?+Cl?+H2O 避免生成NaClO3（3）吸收尾氣(Cl2) AC （4）過濾 少量(冷)水洗滌 （5）紫 小于【解析】本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽?KClO3和 NaClO，并探究其氧化還原性質(zhì)；首先利用濃鹽酸和MnO2粉末共熱制取氯氣，生成的氯氣中混有 HCl 氣體，可在裝置 a 中盛放飽和食鹽水中將 HCl 氣體除去；之后氯氣與KOH溶液在水浴加熱的條件發(fā)生反應(yīng)制備 KClO3，再與 NaOH 溶液在冰水浴中反應(yīng)制備NaClO；氯氣有毒會(huì)污染空氣，所以需要 d 裝置吸收未反應(yīng)的氯氣。

（1）根據(jù)盛放 MnO2粉末的儀器結(jié)構(gòu)可知該儀器為圓底燒瓶；a 中盛放飽和食鹽水除去氯氣中混有的HCl 氣體；（2）根據(jù)裝置圖可知盛有 KOH 溶液的試管放在盛有水的大燒杯中加熱，該加熱方式為水浴加熱；c 中氯氣在NaOH 溶液中發(fā)生歧化反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉，結(jié)合元素守恒可得離子方程式為Cl2+2OHˉ=ClOˉ+Clˉ+H2O；根據(jù)氯氣與 KOH 溶液的反應(yīng)可知，加熱條件下氯氣可以和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成氯酸鹽，所以冰水浴的目的是避免生成 NaClO3；

（3）氯氣有毒，所以 d 裝置的作用是吸收尾氣(Cl2)；Na2S 可以將氯氣還原成氯離子，可以吸收氯氣，故A可選；氯氣在 NaCl 溶液中溶解度很小，無法吸收氯氣，故 B 不可選；氯氣可以Ca(OH)2或濁液反應(yīng)生成氯化鈣和次氯酸鈣，故 C 可選；氯氣與硫酸不反應(yīng)，且硫酸溶液中存在大量氫離子會(huì)降低氯氣的溶解度，故D不可選；綜上所述可選用試劑 AC；

（4）b 中試管為 KClO3和 KCl 的混合溶液，KClO3的溶解度受溫度影響更大，所以將試管b 中混合溶液冷卻結(jié)晶、過濾、少量(冷)水洗滌、干燥，得到 KClO3晶體；

（5）1 號試管溶液顏色不變，2 號試管溶液變?yōu)樽厣?，說明 1 號試管中氯酸鉀沒有將碘離子氧化，2號試管中次氯酸鈉將碘離子氧化成碘單質(zhì)，即該條件下 KClO3的氧化能力小于 NaClO；碘單質(zhì)更易溶于CCl4，所以加入

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CCl4振蕩，靜置后 CCl4層顯紫色。

【變式探究】（·浙江卷）硫代硫酸鈉在紡織業(yè)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。某興趣小組用下圖裝置制備Na2S2O3·5H2O。合成反應(yīng)：SO2 N 2 3 2 3 2 ? a CO =Na SO ?CO

2 2 2 3 2Na S? 3SO =2Na SO ? 3S

Δ N 2 3 2 2 3 a SO ? S Na S O

滴定反應(yīng)： 2 2 2 3 2 4 6 I ? 2Na S O ? 2NaI ? Na S O

已知：Na2S2O3·5H2O 易溶于水，難溶于乙醇，50℃開始失結(jié)晶水。

實(shí)驗(yàn)步驟：

Ⅰ.Na2S2O3制備：裝置 A 制備的 SO2經(jīng)過單向閥通入裝置 C 中的混合溶液，加熱、攪拌，至溶液pH約為7時(shí)，停止通入 SO2氣體，得產(chǎn)品混合溶液。

Ⅱ.產(chǎn)品分離提純：產(chǎn)品混合溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥，得到Na2S2O3·5H2O產(chǎn)品。Ⅲ.產(chǎn)品純度測定：以淀粉作指示劑，用 Na2S2O3·5H2O 產(chǎn)品配制的溶液滴定碘標(biāo)準(zhǔn)溶液至滴定終點(diǎn)，計(jì)算Na2S2O3·5H2O 含量。

請回答：

（1）步驟Ⅰ:單向閥的作用是_____________________________；裝置 C 中的反應(yīng)混合溶液pH過高或過低將導(dǎo)致產(chǎn)率降低，原因是_____________________________________________________________。（2）步驟Ⅱ:下列說法正確的是_____。

A 快速蒸發(fā)溶液中水分，可得較大晶體顆粒

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B 蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)品晶膜時(shí)，停止加熱

C 冷卻結(jié)晶后的固液混合物中加入乙醇可提高產(chǎn)率

D 可選用冷的 Na2CO3溶液作洗滌劑

（3）步驟Ⅲ

①滴定前，有關(guān)滴定管的正確操作為(選出正確操作并按序排列)：

檢漏→蒸餾水洗滌→（ ）→（ ）→（ ）→（ ）→（）→開始滴定。A 烘干 B 裝入滴定液至零刻度以上 C 調(diào)整滴定液液面至零刻度或零刻度以下D 用洗耳球吹出潤洗液E排除氣泡 F 用滴定液潤洗 2 至 3 次 G 記錄起始讀數(shù)

②裝標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的碘量瓶(帶瓶塞的錐形瓶)在滴定前應(yīng)蓋上瓶塞，目的是______。③滴定法測得產(chǎn)品中 Na2S2O3·5H2O 含量為 100.5％，則 Na2S2O3·5H2O 產(chǎn)品中可能混有的物質(zhì)是________。【答案】（1）防止倒吸 pH 過高，Na2CO3、Na2S 反應(yīng)不充分；pH 過低，導(dǎo)致Na2S2O3轉(zhuǎn)化為S 和SO2 （2）BC （3）.① F B E C G ②防止碘揮發(fā)損失 ③Na2SO3、失去部分結(jié)晶水的Na2S2O3·5H2O【解析】本實(shí)驗(yàn)的目的是制備 Na2S2O3·5H2O，首先裝置 A 中利用濃硫酸和亞硫酸鈉固體反應(yīng)生成二氧化硫，將SO2通入裝置 C 中的混合溶液，加熱攪拌，發(fā)生題目所給合成反應(yīng)，使用單向閥可以防止倒吸；為了使Na2CO3、Na2S 充分反應(yīng)，同時(shí)又不因酸性過強(qiáng)使 Na2S2O3發(fā)生歧化反應(yīng)，至溶液 pH 約為7 時(shí)，停止通入SO2氣體，得到產(chǎn)品的混合溶液；之后經(jīng)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品，已知Na2S2O3·5H2O難溶于乙醇，冷卻結(jié)晶后可以加入適量乙醇降低 Na2S2O3的溶解度，析出更多的晶體。

（1）SO2會(huì)與裝置 C 中混合溶液發(fā)生反應(yīng)，且導(dǎo)管進(jìn)入液面以下，需要防倒吸的裝置，單向閥可以防止發(fā)生倒吸；Na2CO3、Na2S 水解都會(huì)使溶液顯堿性，所以 pH 過高，說明 Na2CO3、Na2S 反應(yīng)不充分；而pH過低，又會(huì)導(dǎo)致 Na2S2O3發(fā)生歧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 S 和 SO2，所以 pH 過高或過低都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)率降低；（2）蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)，快速蒸發(fā)溶液中的水分，可以得到較小的晶體顆粒，故 A 錯(cuò)誤；為防止固體飛濺，蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜時(shí)，停止加熱，故 B 正確；Na2S2O3·5H2O 難溶于乙醇，所以冷卻結(jié)晶后的固液混合物中可以加入適量乙醇降低 Na2S2O3的溶解度，析出更多的晶體，提高產(chǎn)率，故 C 正確；用碳酸鈉溶液洗滌會(huì)使晶體表面附著碳酸鈉雜質(zhì)，Na2S2O3·5H2O 難溶于乙醇，可以用乙醇作洗滌劑，故D 錯(cuò)誤；綜上所述選BC；

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（3）①滴定前應(yīng)檢查滴定管是否漏液，之后用蒸餾水洗滌滴定管，為防止稀釋滴定液使測定結(jié)果不準(zhǔn)確，需用滴定液潤洗 2 至 3 次，之后裝入滴定液至零刻度以上，排除裝置中的氣泡，然后調(diào)整滴定液液面至零刻度或零刻度以下，并記錄起始讀數(shù)，開始滴定，所以正確的操作和順序?yàn)椋簱炻麴s水洗滌→F→B→E→C→G→開始滴定；

②碘容易揮發(fā)，所以裝標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的碘量瓶在滴定前應(yīng)蓋上瓶塞，防止碘揮發(fā)損失；③測定的產(chǎn)品中 Na2S2O3·5H2O 含量大于 100%，說明產(chǎn)品中混有失去部分結(jié)晶水的Na2S2O3·5H2O?！九e一反三】(·全國卷Ⅰ，26)醋酸亞鉻[(CH3COO)2Cr·2H2O]為磚紅色晶體，難溶于冷水，易溶于酸，在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑，將三價(jià)鉻還原為二價(jià)鉻；二價(jià)鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

(1)實(shí)驗(yàn)中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻，目的是________________________________________。儀器 a 的名稱是________。

(2)將過量鋅粒和氯化鉻固體置于 c 中，加入少量蒸餾水，按圖連接好裝置。打開K1、K2，關(guān)閉K3。①c 中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{(lán)色，該反應(yīng)的離子方程式為____________________________。②同時(shí) c 中有氣體產(chǎn)生，該氣體的作用是___________________________________________。(3)打開 K3，關(guān)閉 K1和 K2。c 中亮藍(lán)色溶液流入 d，其原因是____________________________

___________________________________________________________；d 中析出磚紅色沉淀。為使沉淀充分析出并分離，需采用的操作是________、________、洗滌、干燥。

(4)指出裝置 d 可能存在的缺點(diǎn)__________________。

【答案】(1)去除水中溶解氧 分液漏斗

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(2)①Zn＋2Cr

3＋===Zn

2＋＋2Cr

2＋ ②排除 c 中空氣

(3)c 中產(chǎn)生 H2 使壓強(qiáng)大于大氣壓 (冰浴)冷卻 過濾

(4)敞開體系，可能使醋酸亞鉻與空氣接觸

【解析】(1)由題給信息，(CH3COO)2Cr·2H2O 在氣體分析中用作 O2吸收劑，說明Cr

2＋具有強(qiáng)還原性，易被O2氧化，故所用蒸餾水需經(jīng)煮沸除去其中的 O2，以免影響(CH3COO)2Cr·2H2O 的制備。由儀器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，a為分液漏斗。

(2)①Zn 將 Cr

3＋還原為 Cr

2＋，離子方程式為 Zn＋2Cr

3＋===Zn

2＋＋2Cr

2＋。②Zn＋2H

＋===Zn

2＋＋H2↑，H2起到排除c 中空氣的作用，以防 Cr

2＋被氧化。

(3)過量的 Zn 與鹽酸反應(yīng)放出大量的 H2，使裝置 c 中壓強(qiáng)增大，關(guān)閉 K1和 K2，打開K3時(shí)，溶液被壓入裝置d。由題給信息知，(CH3COO)2Cr·2H2O 難溶于冷水，因此應(yīng)用冰浴冷卻，以便于(CH3COO)2Cr·2H2O析出，再將沉淀過濾、洗滌、干燥即可。

(4)裝置 d 的缺點(diǎn)是該裝置與大氣直接相通，空氣中的 O2易將(CH3COO)2Cr·2H2O 氧化。題型四 “反應(yīng)原理”評價(jià)型

例 4.（·新課標(biāo)Ⅱ）苯甲酸可用作食品防腐劑。實(shí)驗(yàn)室可通過甲苯氧化制苯甲酸，其反應(yīng)原理簡示如下：+KMnO4→ + MnO2 +HCl→ +KCl

名稱

相對分

子質(zhì)量

熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃

密度

/(g·mL

?1)

溶解性

甲苯 92 ?95 110.6 0.867

不溶于水，易溶于乙醇

苯甲 122

122.4(100℃左右 248 —— 微溶于冷水，易溶

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酸 開始升華) 于乙醇、熱水實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）在裝有溫度計(jì)、冷凝管和攪拌器的三頸燒瓶中加入 1.5 mL 甲苯、100 mL 水和4.8 g(約0.03 mol)高錳酸鉀，慢慢開啟攪拌器，并加熱回流至回流液不再出現(xiàn)油珠。

（2）停止加熱，繼續(xù)攪拌，冷卻片刻后，從冷凝管上口慢慢加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液，并將反應(yīng)混合物趁熱過濾，用少量熱水洗滌濾渣。合并濾液和洗滌液，于冰水浴中冷卻，然后用濃鹽酸酸化至苯甲酸析出完全。將析出的苯甲酸過濾，用少量冷水洗滌，放在沸水浴上干燥。稱量，粗產(chǎn)品為1.0 g。（3）純度測定：稱取 0. 122 g 粗產(chǎn)品，配成乙醇溶液，于 100 mL 容量瓶中定容。每次移取25. 00 mL溶液，用0.01000 mol·L

?1的 KOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，三次滴定平均消耗 21. 50 mL 的 KOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液?；卮鹣铝袉栴}：

（1）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)藥品的用量，三頸燒瓶的最適宜規(guī)格為______(填標(biāo)號)。

A．100 mL B．250 mL C．500 mL D．1000 mL

（2）在反應(yīng)裝置中應(yīng)選用______冷凝管(填“直形”或“球形”)，當(dāng)回流液不再出現(xiàn)油珠即可判斷反應(yīng)已完成，其判斷理由是______________________________________________________________。（3）加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液的目的是___________；該步驟亦可用草酸在酸性條件下處理，請用反應(yīng)的離子方程式表達(dá)其原理__________________________________________________。（4）“用少量熱水洗滌濾渣”一步中濾渣的主要成分是_______。

（5）干燥苯甲酸晶體時(shí)，若溫度過高，可能出現(xiàn)的結(jié)果是_______________________________________。（6）本實(shí)驗(yàn)制備的苯甲酸的純度為_______；據(jù)此估算本實(shí)驗(yàn)中苯甲酸的產(chǎn)率最接近于_______(填標(biāo)號)。A．70% B．60% C．50% D．40%

（7）若要得到純度更高的苯甲酸，可通過在水中__________的方法提純。

【答案】 （1）B （2）球形 無油珠說明不溶于水的甲苯已經(jīng)被完全氧化（3）除去過量的高錳酸鉀，避免在用鹽酸酸化時(shí)，產(chǎn)生氯氣 2MnO4－+5H2C2O4+6H+=2Mn

2++10CO2↑+8H2O （4）MnO2

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（5）苯甲酸升華而損失 （6）86.0％ C （7）重結(jié)晶

【解析】甲苯用高錳酸鉀氧化時(shí)生成苯甲酸鉀和二氧化錳，為增加冷凝效果，在反應(yīng)裝置中選用球形冷凝管，加熱回流，當(dāng)回流液中不再出現(xiàn)油珠時(shí)，說明反應(yīng)已經(jīng)完成，加入適量的飽和亞硫酸氫鈉溶液除去過量的高錳酸鉀，用鹽酸酸化得苯甲酸，過濾、干燥、洗滌得粗產(chǎn)品；用 KOH 溶液滴定，測定粗產(chǎn)品的純度。（1）加熱液體，所盛液體的體積不超過三頸燒瓶的一半，三頸燒瓶中已經(jīng)加入100m 的水，1.5mL甲苯，4.8g高錳酸鉀，應(yīng)選用 250mL 的三頸燒瓶；

（2）為增加冷凝效果，在反應(yīng)裝置中宜選用球形冷凝管，當(dāng)回流液中不再出現(xiàn)油珠時(shí)，說明反應(yīng)已經(jīng)完成，因?yàn)椋簺]有油珠說明不溶于水的甲苯已經(jīng)完全被氧化；

（3）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能將 Cl

-氧化。加入適量的飽和亞硫酸氫鈉溶液是為了除去過量的高錳酸鉀，避免在用鹽酸酸化時(shí)，產(chǎn)生氯氣；該步驟亦可用草酸處理，生成二氧化碳和錳鹽，離子方程式為：5H2C2O4＋2MnO4－＋6H

＋=2Mn

2＋＋10CO2↑＋8H2O；

（4）由信息甲苯用高錳酸鉀氧化時(shí)生成苯甲酸鉀和二氧化錳，“用少量熱水洗滌濾渣”一步中濾渣的主要成分是：MnO2；

（5）苯甲酸 100℃時(shí)易升華，干燥苯甲酸時(shí)，若溫度過高，苯甲酸升華而損失；（6）由關(guān)系式 C6H5COOH～KOH 得，苯甲酸的純度為：

-1 -3 100-10.01000mol·L21.5010L122g·mol250.122g? ???×100%=86.0%；1.5mL 甲苯理論上可得到苯甲酸的質(zhì)量：

-1

-1

-1

1.5mL 0.867g·mL×122g·mol

92g·mol

?

=1.72g，產(chǎn)品的產(chǎn)率為

1g 86%

1.72g

?

×100%=50%；

（7）提純苯甲酸可用重結(jié)晶的方法。

【變式探究】(·全國卷Ⅲ，26)綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)進(jìn)行探究。回答下列問題：

(1)在試管中加入少量綠礬樣品，加水溶解，滴加 KSCN 溶液，溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣，溶液逐漸變紅。由此可知：______________________________、__________________________________。

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(2)為測定綠礬中結(jié)晶水含量，將石英玻璃管(帶兩端開關(guān) K1和 K2)(設(shè)為裝置 A)稱重，記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置 A 稱重，記為 m2 g。按下圖連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①儀器 B 的名稱是________。

②將下列實(shí)驗(yàn)操作步驟正確排序________(填標(biāo)號)；重復(fù)上述操作步驟，直至A 恒重，記為m3 g。a．點(diǎn)燃酒精燈，加熱 b．熄滅酒精燈

c．關(guān)閉 K1和 K2 d．打開 K1和 K2，緩緩?fù)ㄈ?N2

e．稱量 A f．冷卻到室溫

③根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，計(jì)算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目 x＝________(列式表示)。若實(shí)驗(yàn)時(shí)按a→d 次序操作，則使x________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

(3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物，將(2)中已恒重的裝置 A 接入下圖所示的裝置中，打開K1和K2，緩緩?fù)ㄈ隢2，加熱。實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。

①C、D 中的溶液依次為________(填標(biāo)號)。C、D 中有氣泡冒出，并可觀察到的現(xiàn)象分別為________________________________________________________________________。a．品紅 b．NaOH c．BaCl2 d．Ba(NO3)2 e．濃 H2SO4

②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________。【答案】(1)樣品中沒有 Fe

3＋ Fe

2＋易被氧氣氧化為 Fe

3＋

(2)①干燥管 ②d、a、b、f、c、e ③

76 m2－m3

9 m3－m1

偏小

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(3)①c、a 生成白色沉淀、褪色 ②2FeSO4=====高溫 Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑

【解析】(1)綠礬溶于水電離出 Fe

2＋，滴加 KSCN 溶液后顏色無明顯變化，說明樣品中沒有Fe

3＋，通入空氣之后，空氣中的氧氣把 Fe

2＋氧化為 Fe

3＋，F(xiàn)e

3＋與 KSCN 反應(yīng)而使溶液顯紅色，說明 Fe

2＋易被氧氣氧化為Fe

3＋。(2)①儀器 B 的名稱是干燥管；②實(shí)驗(yàn)時(shí)先打開 K1和 K2，緩慢通入 N2，排除裝置中的空氣，防止空氣中的氧氣將綠礬中的 Fe

2＋氧化為 Fe

3＋，一段時(shí)間后點(diǎn)燃酒精燈，使綠礬中的結(jié)晶水變?yōu)樗魵獠⒈籒2排出，然后熄滅酒精燈，將石英玻璃管冷卻至室溫后關(guān)閉 K1和 K2，防止空氣進(jìn)入石英玻璃管中，最后稱量A；③由題意可知 FeSO4的物質(zhì)的量為

m3－m1

152

mol，水的物質(zhì)的量為

m2－m3

18

mol，則綠礬中結(jié)晶水的數(shù)目x＝n H2O

n FeSO4 ＝

152 m2－m3

18 m3－m1 ＝

76 m2－m3

9 m3－m1

；若先點(diǎn)燃酒精燈再通 N2，則石英玻璃管中原有的空氣會(huì)將綠礬中的 Fe

2＋氧化，最終剩余的固體質(zhì)量會(huì)偏大，則計(jì)算得到的結(jié)晶水的數(shù)目會(huì)偏小。(3)①實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)管中殘留的紅色粉末為 Fe2O3，根據(jù)得失電子守恒可知必然有SO2產(chǎn)生，根據(jù)元素守恒可知還會(huì)生成 SO3，檢驗(yàn)的試劑應(yīng)選擇品紅溶液、BaCl2溶液，不能選擇 Ba(NO3)2溶液，因?yàn)镾O2會(huì)與Ba(NO3)2溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，干擾 SO3 的檢驗(yàn)，由于 SO3可與水反應(yīng)生成硫酸，故應(yīng)先檢驗(yàn)SO3，再利用SO2能使品紅溶液褪色的原理檢驗(yàn) SO2；②由題意可以得到硫酸亞鐵分解的化學(xué)方程式為 2FeSO4=====高溫Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。題型五 定量分析實(shí)驗(yàn)

1.定量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測量方法

(1)沉淀法：先將某種成分轉(zhuǎn)化為沉淀，然后稱量純凈、干燥的沉淀的質(zhì)量，再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。(2)測氣體體積法：對于產(chǎn)生氣體的反應(yīng)，可以通過測定氣體體積的方法測定樣品純度。①常見測量氣體體積的實(shí)驗(yàn)裝置

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②量氣時(shí)應(yīng)注意的問題

a.量氣時(shí)應(yīng)保持裝置處于室溫狀態(tài)。

b.讀數(shù)時(shí)要特別注意消除“壓強(qiáng)差”，保持液面相平還要注意視線與凹液面最低處相平。如圖中(Ⅰ)(Ⅳ)應(yīng)使左側(cè)和右側(cè)的液面高度保持相平。

(3)測氣體質(zhì)量法

將生成的氣體通入足量的吸收劑中，通過稱量實(shí)驗(yàn)前后吸收劑的質(zhì)量，求得所吸收氣體的質(zhì)量，然后進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

(4)滴定法

即利用滴定操作原理，通過酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化還原反應(yīng)滴定等獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)后再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。2.定量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法

(1)看數(shù)據(jù)是否符合測量儀器的精度特點(diǎn)，如用托盤天平測得質(zhì)量的精度為 0.1 g，若精度值超過了這個(gè)范圍，說明所得數(shù)據(jù)是無效的。

(2)看數(shù)據(jù)是否在誤差允許范圍內(nèi)，若所得的數(shù)據(jù)明顯超出誤差允許范圍，要舍去。(3)看反應(yīng)是否完全，是否是過量反應(yīng)物作用下所得的數(shù)據(jù)，只有完全反應(yīng)時(shí)所得的數(shù)據(jù)，才能進(jìn)行有效處理和應(yīng)用。

(4)看所得數(shù)據(jù)的測試環(huán)境是否一致，特別是氣體體積數(shù)據(jù)，只有在溫度、壓強(qiáng)一致的情況下得出的數(shù)據(jù)才能進(jìn)行比較、運(yùn)算。

(5)看數(shù)據(jù)測量過程是否規(guī)范、合理，錯(cuò)誤和違反測量規(guī)則的數(shù)據(jù)需要舍去。

3.定量實(shí)驗(yàn)答題規(guī)范

(1)液體體積測量中讀數(shù)的答題關(guān)鍵

答題要素

平視：視線與刻度線和凹液面最低處在同一水平線上讀數(shù)：液面最低點(diǎn)(最底端、最底部、最低處)與刻度線相切

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得分點(diǎn)及關(guān)鍵

詞

“平視”“刻度線”“凹液面”

“液面最低點(diǎn)”“相切”

(2)沉淀洗滌是否完全的檢驗(yàn)答題模板

取少許最后一次洗滌濾液，滴入少量……溶液(試劑)，若……(現(xiàn)象)，表示已經(jīng)洗滌完全。例 5.（·山東卷）某同學(xué)利用 Cl2氧化 K2MnO4制備 KMnO4的裝置如下圖所示(夾持裝置略)：已知：錳酸鉀(K2MnO4)在濃強(qiáng)堿溶液中可穩(wěn)定存在，堿性減弱時(shí)易發(fā)生反應(yīng)：2

4 2 4 2 3MnO 2H O 2MnO MnO 4OH

? ? ? ? ? ? ? ?

回答下列問題：

（1）裝置 A 中 a 的作用是______________；裝置 C 中的試劑為________________；裝置A中制備Cl2的化學(xué)方程為______________。

（2）上述裝置存在一處缺陷，會(huì)導(dǎo)致 KMnO4產(chǎn)率降低，改進(jìn)的方法是__________________________。（3）KMnO4常作氧化還原滴定的氧化劑，滴定時(shí)應(yīng)將 KMnO4溶液加入___________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中；在規(guī)格為 50.00mL 的滴定管中，若 KMnO4溶液起始讀數(shù)為 15.00mL，此時(shí)滴定管中KMnO4溶液的實(shí)際體積為______________(填標(biāo)號)。

A.15.00 mL B.35.00mL C.大于 35.00mL D.小于 15.00m1

（4）某 FeC2O4﹒2H2O 樣品中可能含有的雜質(zhì)為 Fe2(C2O4)3、H2C2O4﹒2H2O，采用KMnO4滴定法測定該樣品

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的組成，實(shí)驗(yàn)步驟如下:

Ⅰ.取 mg 樣品于錐形瓶中，加入稀 H2SO4溶解，水浴加熱至 75℃。用 c mol﹒L

-1的KMnO4溶液趁熱滴定至溶液出現(xiàn)粉紅色且 30s 內(nèi)不褪色，消耗 KMnO4溶液 V1mL。

Ⅱ.向上述溶液中加入適量還原劑將 Fe

3+完全還原為 Fe

2+，加入稀 H2SO4酸化后，在75℃繼續(xù)用KMnO4溶液滴定至溶液出現(xiàn)粉紅色且 30s 內(nèi)不褪色，又消耗 KMnO4溶液 V2mL。

樣品中所含 ? ?

-1 H2C2O4 2

? 2H O M=126g ?mol 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為_________________。下列關(guān)于樣品組成分析的說法，正確的是__________(填標(biāo)號)。

A. 1

2

V

=3

V

時(shí)，樣品中一定不含雜質(zhì)

B. 1

2

V

V

越大，樣品中 H2C2O4 2

?2H O含量一定越高

C.若步驟 I 中滴入 KMnO4溶液不足，則測得樣品中 Fe 元素含量偏低

D.若所用 KMnO4溶液實(shí)際濃度偏低，則測得樣品中 Fe 元素含量偏高

【答案】（1）平衡氣壓，使?jié)恹}酸順利滴下； NaOH 溶液 C2 2 22a(ClO) ?4HCl ?CaCl ?2Cl??2HO（2）在裝置 A、B 之間加裝盛有飽和食鹽水的洗氣瓶 （3）酸式 C （4）??1 20.315cV-3V×100%mBD

【解析】漂白粉的有效成分 Ca(ClO)2具有強(qiáng)氧化性，和濃鹽酸在 A 中發(fā)生歸中反應(yīng)產(chǎn)生Cl2，Cl2和K2MnO4在B 中反應(yīng)產(chǎn)生 KMnO4，反應(yīng)不完的 Cl2用 C 吸收，據(jù)此解答。

（1）裝置 A 為恒壓分液漏斗，它的作用是平衡氣壓，使?jié)恹}酸順利滴下，C 的作用是吸收反應(yīng)不完的Cl2，可用 NaOH 溶液吸收，Ca(ClO)2和濃鹽酸在 A 中發(fā)生歸中反應(yīng)產(chǎn)生 Cl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O，故答案為：平衡氣壓，使?jié)恹}酸順利滴下；NaOH 溶液；Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O；

（2）錳酸鉀在濃強(qiáng)堿溶液中可穩(wěn)定存在，堿性減弱時(shí)易發(fā)生 3MnO4

2-+2H2O=2MnO4

-+MnO2↓+4OH-，一部分

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MnO4

2-轉(zhuǎn)化為了 MnO2，導(dǎo)致最終 KMnO4的產(chǎn)率低，而濃鹽酸易揮發(fā)，直接導(dǎo)致B 中NaOH溶液的濃度減小，故改進(jìn)措施是在裝置 A、B 之間加裝盛有飽和食鹽水的洗氣瓶吸收揮發(fā)出來的HCl，故答案為：在裝置A、B之間加裝盛有飽和食鹽水的洗氣瓶；

（3）高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性，強(qiáng)氧化性溶液加入酸式滴定管，滴定管的“0”刻度在上，規(guī)格為50.00mL的滴定管中實(shí)際的體積大于(50.00-15.00)mL，即大于 35.00mL，故答案為：酸式；C；

（4）設(shè) FeC2O4·2H2O 的物質(zhì)的量為 xmol，F(xiàn)e2(C2O4)3的物質(zhì)的量為 ymol，H2C2O4·2H2O 的物質(zhì)的量為zmol，步驟 I 中草酸根和 Fe

2+均被氧化，結(jié)合得失電子守恒有：2KMnO4~5H2C2O4(C2O4

2-)，KMnO4~5Fe

2+，所以-3

1

1 2

x+ (x+3y+z)=cV 10

5 5

? ，步驟 II 中 Fe

2+被氧化，由 KMnO4~5Fe

2+可知，-32

1

(x+2y)=cV105

?，聯(lián)立二個(gè)方程解得：z=2.5(cV1-3V2)×10

-3，所以 H2C2O4·2H2O 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

= ? ?

-3

1 2 2.5 cV -3V 10 126

100%

m

?

? ?

= ? ? 1 2 0.315 cV -3

100%m

V

? 。關(guān)于樣品組成分析如下：A．

1

2

V

=3

V

時(shí)，H2C2O4·2H2O 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= ? ? 1 2 0.315 cV -3

100%m

V

? =0，樣品中不含H2C2O4·2H2O，由-3

1

1 2

x+ (x+3y+z)=cV 10

5 5

? 和

-3

2

1

(x+2y)=cV 10

5

? 可知，y≠0，樣品中含 Fe2(C2O4)3雜質(zhì)，A錯(cuò)誤；B．

1

2

V

V

越大，由 H2C2O4·2H2O 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式可知，其含量一定越大，B 正確；C．Fe 元素的物質(zhì)的量=

-3

2

1

(x+2y)mol=cV 10 mol

5

? ，若步驟 I 中 KMnO4溶液不足，則步驟I 中有一部分Fe2+沒有被氧化，不影響 V2的大小，則

-3

2 cV ?10 不變，則對于測得 Fe 元素的含量無影響，C 錯(cuò)誤；D．結(jié)合 C 可知：若 KMnO4溶液濃度偏低，則消耗 KMnO4溶液的體積 V1、V2均偏大，F(xiàn)e 元素的物質(zhì)的量偏大，則測得樣品中 Fe 元素含量偏高，D 正確。

【變式探究】(·北京理綜，26)化學(xué)小組用如下方法測定經(jīng)處理后的廢水中苯酚的含量(廢水中不含干擾測定的物質(zhì))。

Ⅰ.用已準(zhǔn)確稱量的 KBrO3固體配制一定體積的 a mol·L

－1 KBrO3標(biāo)準(zhǔn)溶液；

Ⅱ.取 V1 mL 上述溶液，加入過量 KBr，加 H2SO4酸化，溶液顏色呈棕黃色；

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Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入 V2 mL 廢水；

Ⅳ.向Ⅲ中加入過量 KI；

Ⅴ.用 b mol·L

－1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ⅳ中溶液至淺黃色時(shí)，滴加 2 滴淀粉溶液，繼續(xù)滴定至終點(diǎn)，共消耗Na2S2O3溶液 V3 mL。

已知：I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6

Na2S2O3和 Na2S4O6溶液顏色均為無色

(1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和________。

(2)Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________________。

(3)Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________。

(4)Ⅳ中加 KI 前，溶液顏色須為黃色，原因是______________________。

(5)KI 與 KBrO3物質(zhì)的量關(guān)系為 n(KI)≥6n(KBrO3)時(shí)，KI 一定過量，理由是

______________________________________________。

(6)Ⅴ中滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是____________________________。

(7)廢水中苯酚的含量為________ g·L

－1(苯酚摩爾質(zhì)量：94 g·mol－1)。

(8)由于 Br2具有________性質(zhì)，Ⅱ～Ⅳ中反應(yīng)須在密閉容器中進(jìn)行，否則會(huì)造成測定結(jié)果偏高?！敬鸢浮?1)容量瓶

(2)BrO

－

3 ＋5Br－＋6H

＋===3Br2＋3H2O

(3)

(4)Br2過量，保證苯酚完全反應(yīng)

(5)反應(yīng)物用量存在關(guān)系：KBrO3～3Br2～6KI，若無苯酚時(shí)，消耗 KI 物質(zhì)的量是KBrO3物質(zhì)的量的6倍，因有

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苯酚消耗 Br2，所以當(dāng) n(KI)≥6n(KBrO3)時(shí)，KI 一定過量

(6)溶液藍(lán)色恰好消失，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色

(7)（6aV1－bV3）×94

6V2

(8)易揮發(fā)

【解析】(1)配制一定濃度的溶液需要用容量瓶進(jìn)行定容。(2)Ⅱ中 Br－與 BrO

－

3在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成 Br2、H2O，離子方程式為 5Br－＋BrO

－

3 ＋6H

＋===3Br2＋3H2O。(3)廢水中含有苯酚，苯酚與Br2發(fā)生取代反應(yīng)生成三溴苯酚，化學(xué)方程式為 ↓＋3HBr。(4)本實(shí)驗(yàn)的目的是測定經(jīng)處理后的廢水中的苯酚含量，苯酚需完全反應(yīng)，剩余的 Br2可通過滴定原理測定，所以在加入KI 之前，溶液顏色須為黃色，以確保 Br2過量，苯酚完全反應(yīng)。(5)根據(jù)得失電子守恒，當(dāng) n(KI)∶n(KBrO3)＝6∶1 時(shí)，KI 恰好與步驟Ⅱ中生成的 Br2完全反應(yīng)，而步驟Ⅱ中苯酚會(huì)消耗 Br2，所以當(dāng) n(KI)≥6n(KBrO3)時(shí)，KI 一定過量。(6)滴定時(shí)用淀粉作指示劑，當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液藍(lán)色恰好消失，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色。(7)結(jié)合題意可知，生成Br2的物質(zhì)的量＝3aV1×10－3 mol，與 KI 反應(yīng)消耗 n(Br2)＝

bV3×10－3

2

mol，則與 C6H5OH 反應(yīng)的n(Br2)＝3aV1×10－3 mol－bV3×10－3

2

mol，廢水中苯酚的含量＝

（3aV1×10－3－

bV3×10－3

2

） mol×94 g·mol－1

3×V2×10－3 L ＝（6aV1－bV3）×946V2

g·L－1。(8)Br2具有揮發(fā)性，故Ⅱ～Ⅳ中反應(yīng)須在密閉容器中進(jìn)行，否則會(huì)造成測定結(jié)果偏高。題型六 綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與評價(jià)

例 6.（·天津卷）為測定 CuSO4溶液的濃度，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了兩個(gè)方案?；卮鹣铝袉栴}：Ⅰ.甲方案

實(shí)驗(yàn)原理：C 4 2 4 2 uSO +BaCl =BaSO ? +CuCl

實(shí)驗(yàn)步驟：

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（1）判斷

2- SO4 沉淀完全的操作為____________。

（2）步驟②判斷沉淀是否洗凈所選用的試劑為_____________。

（3）步驟③灼燒時(shí)盛裝樣品的儀器名稱為__________。

（4）固體質(zhì)量為 wg，則 c(CuSO4)=________mol?L

-1。

（5）若步驟①從燒杯中轉(zhuǎn)移沉淀時(shí)未洗滌燒杯，則測得 c(CuSO4)_________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。Ⅱ.乙方案

實(shí)驗(yàn)原理： Z 4= 4 n+CuSO ZnSO +Cu ， Z 2 4=Z 4 2 n+H SO nSO +H?

實(shí)驗(yàn)步驟:

①按右圖安裝裝置(夾持儀器略去)

②……

③在儀器 A、B、C、D、E…中加入圖示的試劑

④調(diào)整 D、E 中兩液面相平，使 D 中液面保持在 0 或略低于 0 刻度位置，讀數(shù)并記錄。⑤將 CuSO4溶液滴入 A 中攪拌，反應(yīng)完成后，再滴加稀硫酸至體系不再有氣體產(chǎn)生⑥待體系恢復(fù)到室溫，移動(dòng) E 管，保持 D、E 中兩液面相平，讀數(shù)并記錄

⑦處理數(shù)據(jù)

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（6）步驟②為________________________________________。

（7）步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫的原因是________(填序號)。

a.反應(yīng)熱受溫度影響 b.氣體密度受溫度影響 c.反應(yīng)速率受溫度影響（8）Zn 粉質(zhì)量為 ag，若測得 H2體積為 bmL，已知實(shí)驗(yàn)條件下 ? ?

-1

2 ρ H=dg?L，則c(CuSO4)______mol?L-1(列出計(jì)算表達(dá)式)。

（9）若步驟⑥E 管液面高于 D 管，未調(diào)液面即讀數(shù)，則測得 c(CuSO4)________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。(10)是否能用同樣的裝置和方法測定 MgSO4溶液的濃度：_________(填“是”或“否”)?！敬鸢浮?（1）向上層清液中繼續(xù)滴加 BaCl2溶液，無白色沉淀生成，則沉淀完全（2）AgNO3溶液（3）坩堝 （4）

40w

233

（5）偏低 （6）檢查裝置氣密性 （7）b （8）-3-3abd10-6522510??（9）偏高 (10) 否

【解析】甲方案是利用溶液中的硫酸銅與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，經(jīng)灼燒、洗滌、稱重后得到的固體是硫酸鋇，利用硫酸根守恒，計(jì)算出硫酸銅的物質(zhì)的量，從而計(jì)算出濃度；乙方案是利用鋅與稀硫酸反應(yīng)釋放出氫氣的體積，換算成質(zhì)量，計(jì)算出與稀硫酸反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量，再利用鋅的總的物質(zhì)的量減去與酸反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量，得到與硫酸銅反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量，根據(jù)鋅和硫酸銅的物質(zhì)的量關(guān)系，計(jì)算出硫酸銅的物質(zhì)的量，根據(jù)

n

c= V

得到硫酸銅的濃度，據(jù)此分析。

Ⅰ．（1）硫酸根離子的檢驗(yàn)是滴加氯化鋇溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，證明溶液中含有硫酸根離子，故判斷SO4

2-沉淀完全的操作向上層清液中繼續(xù)滴加 BaCl2溶液，無白色沉淀生成，則沉淀完全；（2）步驟②判斷沉淀是否洗凈所選用的試劑為 AgNO3溶液，硫酸鋇沉淀中可能附著有氯化鋇，為了證明還有沒氯離子，需要加入硝酸銀溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，證明沒有洗凈；

（3）步驟③灼燒時(shí)盛裝樣品的儀器為坩堝；

（4）固體質(zhì)量為 wg，為硫酸鋇的質(zhì)量，硫酸鋇的物質(zhì)的量為 n= wg

233g / mol ，根據(jù)硫酸根守恒可知，

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CuSO4~BaSO4，則 c(CuSO4)= n

V

= wg

233g/mol

0.025L

= 40w

233

mol?L

-1；

（5）若步驟①從燒杯中轉(zhuǎn)移沉淀時(shí)未洗滌燒杯，會(huì)使固體的質(zhì)量偏小，物質(zhì)的量偏小，根據(jù)nc=V可知，則測得 c(CuSO4)偏低；

Ⅱ．（6）加入藥品之前需檢查裝置的氣密性；步驟②為檢查裝置氣密性；

（7）氣體的體積受溫度和壓強(qiáng)的影響較大，氣體的質(zhì)量不隨溫度和壓強(qiáng)的變化而改變，密度也受溫度和壓強(qiáng)的影響，步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫的原因是氣體密度受溫度影響；反應(yīng)熱不受溫度的影響，只與反應(yīng)物和生成物自身的能量有關(guān)，不隨溫度壓強(qiáng)而改變；反應(yīng)速率受溫度影響，溫度越高，反應(yīng)速率越快，步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫與反應(yīng)速率無關(guān)；

（8）Zn 粉質(zhì)量為 ag，若測得 H2體積為 bmL，已知實(shí)驗(yàn)條件下 ? ?

-1

2 ρ H=dg?L，氫氣的質(zhì)量= ? 2 ?

3 ρ H V=db 10 g

? ? ，利用氫氣的質(zhì)量得到氫氣的物質(zhì)的量 n=

3 3 d g d=mol

2g / mol

b 10 b102? ? ? ? ??，根據(jù)Z 2 4=Z 4 2 n+H SO nSO +H ? ，與酸反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量為

3 b 1

mo

d 0

l

2

? ? ?

，鋅的總物質(zhì)的量為ag65g/mol，與硫酸銅反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量為

3 d

mol ag b 10

65g / mol 2

? ? ?

? ，根據(jù) Z 4=4 n+CuSOZnSO+Cu，則c(CuSO4)=

3

3 ag db 10

mo

65g / mo

l

2

2

l

5 10 L

?

? ?

?

?

；

（9）若步驟⑥E 管液面高于 D 管，未調(diào)液面即讀數(shù)，得到氫氣的體積偏小，與硫酸反應(yīng)的鋅的質(zhì)量偏小，與硫酸銅反應(yīng)的鋅的質(zhì)量偏大，則測得 c(CuSO4)偏高；

(10) 不能用同樣的裝置和方法測定 MgSO4溶液的濃度，硫酸鎂不和鋅發(fā)生置換反應(yīng)?！咀兪教骄俊?2022·河北衡水中學(xué)調(diào)研)某學(xué)習(xí)小組利用下圖裝置探究銅與濃 H2SO4的反應(yīng)(夾持裝置和A中加熱裝置已略，氣密性已檢驗(yàn))。

資料：微量 Cu

2＋與過量 NaOH 溶液發(fā)生反應(yīng)：Cu

2＋＋4OH

－===[Cu(OH)4]

2－，[Cu(OH)4]

2－溶于甘油形成特征的絳

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藍(lán)色溶液。

編號 實(shí)驗(yàn)用品 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

Ⅰ

10 mL 15 mol·L

－1

濃 H2SO4溶液

過量

銅片

劇烈反應(yīng)，品紅溶液褪色，150 ℃時(shí)銅片表面產(chǎn)生大量黑色沉淀，繼續(xù)加熱，250 ℃時(shí)黑色沉淀消失。Ⅱ

10 mL 15 mol·L

－1

濃 H2SO4溶液

適量

銅片

劇烈反應(yīng)，品紅溶液褪色，150 ℃時(shí)銅片表面產(chǎn)生少量黑色沉淀，繼續(xù)加熱，250 ℃時(shí)黑色沉淀消失。(1)A 中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________________________________。(2)將裝置 C 補(bǔ)充完整并標(biāo)明所用試劑_________________________。

(3)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，銅片表面的黑色沉淀可能含 CuO、Cu2S 或 CuS。為探究黑色沉淀的成分，取出反應(yīng)后的銅片，用水小心沖洗后，進(jìn)行下列操作：

i.黑色沉淀脫落，一段時(shí)間后，上層溶液呈無

色。

ii.開始時(shí)，上層溶液呈無色，一段時(shí)間后，上層溶液呈淡藍(lán)色。

①甲認(rèn)為通過上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)證明黑色沉淀不含 CuO，理由是

______________________________________________。

②乙同學(xué)認(rèn)為僅通過顏色判斷不能得出上述結(jié)論，理由是

______________________________________________。

需要增加實(shí)驗(yàn) iii，說明黑色沉淀不含 CuO，實(shí)驗(yàn) iii 的操作和現(xiàn)象是

______________________________________________。

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(4)甲同學(xué)對黑色沉淀成分繼續(xù)探究，補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)方案：

編號 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

iv

取洗凈后的黑色沉淀，加入適量________溶液，加熱。

黑色沉淀全部溶解，試管上部出現(xiàn)紅棕色氣體，底部有淡黃色固體生成。(5)用儀器分析黑色沉淀的成分，數(shù)據(jù)如下：

150 ℃取樣 230 ℃取樣

銅元素 3.2 g，硫元素 0.96 g 銅元素 1.28 g，硫元素0.64 g

230 ℃時(shí)黑色沉淀的成分是________。

(6)為探究黑色沉淀消失的原因，取 230 ℃時(shí)的黑色沉淀，加入濃 H2SO4，加熱至250 ℃時(shí)，黑色沉淀溶解，有刺激性氣味的氣體生成，試管底部出現(xiàn)淡黃色固體，溶液變藍(lán)。用化學(xué)方程式解釋原因______________________________。

(7)綜合上述實(shí)驗(yàn)過程，說明 Cu 和濃 H2SO4除發(fā)生主反應(yīng)外，還發(fā)生著其他副反應(yīng)，為了避免副反應(yīng)的發(fā)生，Cu 和濃 H2SO4反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案是_______________________________________________________________?！敬鸢浮?1)Cu＋2H2SO4(濃)△=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O (2) NaOH 溶液 (3)①實(shí)驗(yàn)i 和ii 對比，上層溶液顏色不同，說明 CuO 與稀 H2SO4反應(yīng)生成 Cu

2＋，i 中上層溶液無色，說明不含Cu

2＋，因此黑色沉淀不含CuO② 溶液中 Cu

2＋濃度過低，無法呈明顯的藍(lán)色 取實(shí)驗(yàn) i 的上層清液，加入過量NaOH 溶液，再加入一定量甘油，振蕩，未觀察到絳藍(lán)色 (4)HNO3 (5)CuS (6)CuS＋2H2SO4=====

250 ℃S↓＋CuSO4＋SO2↑＋2H2O(7)將燒瓶中 10 mL 15 mol·L

－1的濃 H2SO4加熱至 250 ℃以上，其后加入適量銅片。

【解析】(1)A 中銅與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫、水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu＋2H2SO4(濃)△=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O；(2)二氧化硫污染空氣，所以裝置 C 中盛放 NaOH 溶液吸收二氧化硫；(3)①CuO與稀H2SO4反應(yīng)生成 Cu

2＋，溶液變藍(lán)；實(shí)驗(yàn) i 和 ii 對比，i 中上層溶液無色，說明不含 Cu

2＋，因此黑色沉淀不含CuO。②如果溶液中 Cu

2＋濃度過低，也無法呈明顯的藍(lán)色，所以僅通過顏色判斷不能得出黑色沉淀不含CuO的結(jié)論；根據(jù)資料信息：微量 Cu

2＋與過量 NaOH 溶液發(fā)生反應(yīng)：Cu

2＋＋4OH

－===[Cu(OH)4]

2－，[Cu(OH)4]

2－溶于甘油形成特征的絳藍(lán)色溶液。因此說明黑色沉淀不含 CuO 的實(shí)驗(yàn) iii 的操作和現(xiàn)象是取實(shí)驗(yàn)i 的上層清液，加入過量NaOH

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溶液，再加入一定量甘油，振蕩，未觀察到絳藍(lán)色；(4)黑色沉淀中加入適量硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，硝酸被還原為紅棕色氣體是 NO2，氧化產(chǎn)物是 S 單質(zhì)；(5)230 ℃取樣，銅元素 1.28 g，硫元素0.64 g，則n(Cu)∶n(S)＝1.28

64

∶

0.64

32 ＝1∶1，所以 230 ℃時(shí)黑色沉淀的成分是 CuS；(6)取 230 ℃時(shí)的黑色沉淀，加入濃H2SO4，加熱至250 ℃時(shí)，黑色沉淀溶解，有刺激性氣味的氣體生成說明放出二氧化硫氣體，試管底部出現(xiàn)淡黃色固體S，溶液變藍(lán)說明有 CuSO4生成，反應(yīng)方程式是 CuS＋2H2SO4=====

250 ℃S↓＋CuSO4＋SO2↑＋2H2O；(7)將燒瓶中10mL15mol·L

－1的濃 H2SO4加熱至 250 ℃以上，其后加入適量銅片只發(fā)生 Cu＋2H2SO4(濃)△=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O。【變式探究】某化學(xué)課外小組研究乙醇氧化的實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證其產(chǎn)物，設(shè)計(jì)了甲、乙、丙三套裝置(圖中的支撐儀器均未畫出，“△”表示酒精燈熱源)，每套裝置又劃分為①②③三部分。儀器中盛放的試劑：a.無水乙醇(沸點(diǎn)：78 ℃)；b.銅絲；c.無水硫酸銅；d.新制氫氧化銅懸濁液。

(1)簡述三套方案各自的優(yōu)點(diǎn)。

甲：______________________________________________；

乙：______________________________________________；

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丙：______________________________________________。

(2)集中三套方案的優(yōu)點(diǎn)，組成一套比較合理完善的實(shí)驗(yàn)裝置，可按氣流由左到右的順序表示為________(例如：甲①，乙②，丙③)。

【答案】(1)甲：②中用熱水浴加熱，可形成較平穩(wěn)的乙醇?xì)饬?，使反?yīng)更充分；②中的斜長導(dǎo)管起到冷凝回流乙醇的作用

乙：①與③中的干燥管可防止溶液中的水與無水硫酸銅反應(yīng)，避免干擾對生成物的檢驗(yàn)丙：①中氧氣發(fā)生裝置中無水生成，且裝置簡單

(2)丙①，甲②，乙③

【解析】(1)甲的優(yōu)點(diǎn)在于②，水浴加熱能較好地控制溫度，使氣流平穩(wěn)、 反應(yīng)充分。乙的優(yōu)點(diǎn)在于兩干燥管考慮了溶液中水蒸氣對產(chǎn)物 H2O 檢驗(yàn)的干擾。丙的優(yōu)點(diǎn)在于①，無水生成，且裝置簡單。(2)將三套方案的優(yōu)點(diǎn)組合：取丙①、甲②、乙③可組成一套完善的裝置。專題15 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)【考情探究】

1.有機(jī)化合物的組成與結(jié)構(gòu)：(1)能根據(jù)有機(jī)化合物的元素含量、相對分子質(zhì)量確定有機(jī)化合物的分子式；(2)了解常見有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)；了解有機(jī)化合物分子中的官能團(tuán)，能正確地表示它們的結(jié)構(gòu)；(3)了解確定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的化學(xué)方法和物理方法(如質(zhì)譜、紅外光譜、核磁共振氫譜等)；(4)能正確書寫有機(jī)化合物的同分異構(gòu)體(不包括手性異構(gòu)體)；(5)能夠正確命名簡單的有機(jī)化合物；(6)了解有機(jī)分子中官能團(tuán)之間的相互影響。2.烴及其衍生物的性質(zhì)與應(yīng)用：(1)掌握烷、烯、炔和芳香烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)；(2)掌握鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化；(3)了解烴類及衍生物的重要應(yīng)用以及烴的衍生物的合成方法；(4)根據(jù)信息能設(shè)計(jì)有機(jī)化合物的合成路線。

3.糖類、氨基酸和蛋白質(zhì)：(1)了解糖類、氨基酸和蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用；(2)了解糖類、氨基酸和蛋白質(zhì)在生命過程中的作用。4.合成高分子：(1)了解合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；能依據(jù)簡單

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合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體；(2)了解加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的含義；(3)了解合成高分子在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用以及在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高生活質(zhì)量方面中的貢獻(xiàn)。

【高頻考點(diǎn)】

高頻考點(diǎn)一 常見有機(jī)物及官能團(tuán)的主要性質(zhì)

有機(jī)物 通式 官能團(tuán) 主要化學(xué)性質(zhì)

烷烴 CnH2n＋2 無 在光照時(shí)與氣態(tài)鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)烯烴 CnH2n (1)與鹵素單質(zhì)、H2或H2O 等發(fā)生加成反應(yīng)

炔烴 CnH2n－2 —C≡C— (2)被酸性 KMnO4溶液等強(qiáng)氧化劑氧化鹵代烴

一鹵代烴：

R—X —X(X表示鹵素原子)

(1)與 NaOH 水溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng)生成醇(2)與 NaOH 醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)醇

一元醇：

R—OH

醇羥基—OH

(1)與活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2

(2)與鹵化氫或濃氫鹵酸反應(yīng)生成鹵代烴(3)脫水反應(yīng)：乙醇

140 ℃分子間脫水生成醚170 ℃分子內(nèi)脫水生成烯(4)催化氧化為醛或酮(5)與羧酸或無機(jī)含氧酸反應(yīng)生成酯醚 R—O—R

醚鍵

性質(zhì)穩(wěn)定，一般不與酸、堿、氧化劑反應(yīng)酚 酚羥基—OH

(1)有弱酸性，比碳酸酸性弱(2)與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)，生成白色沉淀2,4,6-

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三溴苯酚

(3)遇 FeCl3溶液呈紫色(顯色反應(yīng))

(4)易被氧化

醛

醛基

(1)與 H2發(fā)生加成反應(yīng)生成醇(2)被氧化劑(O2、多倫試劑、斐林試劑、酸性高錳酸鉀等)氧化為羧酸

羧酸

羧基

(1)具有酸的通性

(2)與醇發(fā)生酯化反應(yīng)(3)不能與 H2發(fā)生加成反應(yīng)(4)能與含—NH2的物質(zhì)生成含肽鍵的酰胺酯

酯基

(1)發(fā)生水解反應(yīng)生成羧酸和醇(2)可發(fā)生醇解反應(yīng)生成新酯和新醇氨基酸

RCH(NH2)C

OOH

氨基—NH2

羧基—COOH 兩性化合物，能形成肽鍵蛋白質(zhì)

結(jié)構(gòu)復(fù)雜無

通式

肽鍵

氨基—NH2

羧基—COOH

(1)具有兩性

(2)能發(fā)生水解反應(yīng)

(3)在一定條件下變性(4)含苯基的蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃發(fā)生顏色反應(yīng)(5)灼燒有特殊氣味

糖 Cn(H2O)m羥基—OH

醛基—CHO

(1)氧化反應(yīng)，含醛基的糖能發(fā)生銀鏡反應(yīng)(或與新制氫氧化銅反應(yīng))

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羰基

(2)加氫還原

(3)酯化反應(yīng)

(4)多糖水解

(5)葡萄糖發(fā)酵分解生成乙醇油脂

酯基

(1)水解反應(yīng)(在堿性溶液中的水解稱為皂化反應(yīng))

(2)硬化反應(yīng)

高頻考點(diǎn)二 合成路線的分析與設(shè)計(jì)

1．有機(jī)合成中官能團(tuán)的轉(zhuǎn)變

(1)官能團(tuán)的引入(或轉(zhuǎn)化)

官能團(tuán)

的引入

—OH ＋H2O；R—X＋H2O；R—CHO＋H2；RCOR′＋H2；R—COOR′＋H2O；多糖水解

—X 烷烴＋X2；烯(炔)烴＋X2或 HX；R—OH＋HX

R—OH 和 R—X 的消去；炔烴不完全加成—CHO 某些醇氧化；烯烴氧化；炔烴水化；糖類水解—COOH

R—CHO＋O2；苯的同系物被強(qiáng)氧化劑氧化；羧酸鹽酸化；R—COOR′ ＋H2O —COO— 酯化反應(yīng)

(2)官能團(tuán)的消除

①消除雙鍵：加成反應(yīng)。

②消除羥基：消去、氧化、酯化反應(yīng)。

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③消除醛基：還原和氧化反應(yīng)。

(3)官能團(tuán)的保護(hù)

被保護(hù)的

官能團(tuán)

被保護(hù)的官能團(tuán)性質(zhì) 保護(hù)方法

酚羥基

易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸

性高錳酸鉀溶液氧化

①用 NaOH 溶液先轉(zhuǎn)化為酚鈉，后酸化重新轉(zhuǎn)化為酚：NaOH 溶液

H

＋ ②用碘甲烷先轉(zhuǎn)化為苯甲醚，后用氫碘酸酸化重新轉(zhuǎn)化為酚：

CH3I

HI

氨基

易被氧氣、臭氧、雙氧水、酸

性高錳酸鉀溶液氧化

先用鹽酸轉(zhuǎn)化為鹽，后用 NaOH 溶液重新轉(zhuǎn)化為氨基碳碳雙鍵

易與鹵素單質(zhì)加成，易被氧

氣、臭氧、雙氧水、酸性高錳

酸鉀溶液氧化

用氯化氫先通過加成轉(zhuǎn)化為氯代物，后用NaOH醇溶液通過消去反應(yīng)重新轉(zhuǎn)化為碳碳雙鍵醛基 易被氧化

乙醇(或乙二醇)加成保護(hù)：

――――→

CH3CH2OH ―――→H＋

/H2O2.增長碳鏈或縮短碳鏈的方法

舉例

增長碳鏈

2CH≡CH―→CH2===CH—C≡CH

2R—Cl――→

Na R—R＋2NaCl

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CH3CHO ―――――→

CH3CH2MgBr

H

＋

/H2O

R—Cl――→

HCN

R—CN――→

H

＋ H2O

R—COOH

CH3CHO――→

HCN ――→

H

＋ H2O

nCH2===CH2――→

催化劑CH2—CH2

nCH2===CH—CH===CH2――→

催化劑

CH2—CH===CH—CH2

2CH3CHO ――――→

NaOH 稀溶液

＋R—Cl――→

AlCl3 ＋HCl

＋ ――→

AlCl3 ＋HCl

＋ ――→

HCl ＋(n－1)H2O

縮短碳鏈

＋NaOH――→

CaO

△ RH＋Na2CO3

R1—CH===CH—R2 ――→

O3

Zn/H2O

R1CHO＋R2CHO

3．常見有機(jī)物轉(zhuǎn)化應(yīng)用舉例

(1)

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(2)

(3)

(4)CH3CHO ―――――→

NaOH 稀溶液 ――→

濃硫酸

△

4．有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)的幾種常見類型

根據(jù)目標(biāo)分子與原料分子在碳骨架和官能團(tuán)兩方面變化的特點(diǎn)，我們將合成路線的設(shè)計(jì)分為(1)以熟悉官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化為主型

如：以 CH2===CHCH3為主要原料(無機(jī)試劑任用)設(shè)計(jì) CH3CH(OH)COOH 的合成路線流程圖(須注明反應(yīng)條件)。CH2===CHCH3――→

Cl2 ―――→

NaOH/H2O

△ ――→

O2/Cu

△ ――→O2

催化劑――→

H2/Ni

△

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(2)以分子骨架變化為主型

如：請以苯甲醛和乙醇為原料設(shè)計(jì)苯乙酸乙酯( )的合成路線流程圖(注明反應(yīng)條件)。

提示：R—Br＋NaCN―→R—CN＋NaBr ――――→

H2

催化劑，△ ――→

HBr ――→

NaCN ――→H3O

＋ ―――――→

CH3CH2OH

濃硫酸，△

(3)陌生官能團(tuán)兼有骨架顯著變化型(常為考查的重點(diǎn))

要注意模仿題干中的變化，找到相似點(diǎn)，完成陌生官能團(tuán)及骨架的變化。如：模仿――→

CH3NO2 ――→

濃硫酸

△ ――→

H2 ――→Zn—Hg

HCl

香蘭素 A B C ――→

一定條件

D 多巴胺

設(shè)計(jì)以苯甲醇、硝基甲烷為主要原料制備苯乙胺( )的合成路線流程圖。關(guān)鍵是找到原流程中與新合成路線中的相似點(diǎn)。(碳架的變化、官能團(tuán)的變化；硝基引入及轉(zhuǎn)化為氨基的過程)

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――→

O2/Cu

△ ――→

CH3NO2 ――→

濃硫酸

△ ――→H2 ――→

Zn—Hg

HCl

高頻考點(diǎn)二 有機(jī)合成與推斷

1．根據(jù)反應(yīng)條件推斷反應(yīng)物或生成物

(1)“光照”為烷烴的鹵代反應(yīng)。

(2)“NaOH 水溶液、加熱”為 R—X 的水解反應(yīng)，或酯( )的水解反應(yīng)。(3)“NaOH 醇溶液、加熱”為 R—X 的消去反應(yīng)。

(4)“HNO3(濃 H2SO4)”為苯環(huán)上的硝化反應(yīng)。

(5)“濃 H2SO4、加熱”為 R—OH 的消去或酯化反應(yīng)。

(6)“濃 H2SO4、170 ℃”是乙醇消去反應(yīng)的條件。

2．根據(jù)有機(jī)反應(yīng)的特殊現(xiàn)象推斷有機(jī)物的官能團(tuán)

(1)使溴水褪色，則表示該物質(zhì)中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或醛基。

(2)使酸性 KMnO4溶液褪色，則該物質(zhì)中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基或苯的同系物(側(cè)鏈烴基中與苯環(huán)直接相連的碳原子上必須含有氫原子)。

(3)遇 FeCl3溶液顯紫色或加入濃溴水出現(xiàn)白色沉淀，表示該物質(zhì)分子中含有酚羥基。(4)加入新制 Cu(OH)2懸濁液并加熱，有磚紅色沉淀生成(或加入銀氨溶液并水浴加熱有銀鏡出現(xiàn))，表示該物質(zhì)中含有—CHO。

(5)加入金屬鈉，有 H2產(chǎn)生，表示該物質(zhì)分子中可能有—OH 或—COOH。

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(6)加入 NaHCO3溶液有氣體放出，表示該物質(zhì)分子中含有—COOH。

3．以特征產(chǎn)物為突破口來推斷碳架結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)的位置

(1)醇的氧化產(chǎn)物與結(jié)構(gòu)的關(guān)系

(2)由消去反應(yīng)的產(chǎn)物可確定“—OH”或“—X”的位置。

(3)由取代產(chǎn)物的種類或氫原子環(huán)境可確定碳架結(jié)構(gòu)。有機(jī)物取代產(chǎn)物越少或相同環(huán)境的氫原子數(shù)越多，說明該有機(jī)物結(jié)構(gòu)的對稱性越高，因此可由取代產(chǎn)物的種類或氫原子環(huán)境聯(lián)想到該有機(jī)物碳架結(jié)構(gòu)的對稱性而快速進(jìn)行解題。

(4)由加氫后的碳架結(jié)構(gòu)可確定碳碳雙鍵或碳碳三鍵的位置。

(5)由有機(jī)物發(fā)生酯化反應(yīng)能生成環(huán)酯或高聚酯，可確定該有機(jī)物是含羥基的羧酸；根據(jù)酯的結(jié)構(gòu)，可確定—OH與—COOH 的相對位置。

4．根據(jù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)推斷官能團(tuán)的數(shù)目

(1)—CHO ――――→

2[Ag NH3 2]＋

2Ag ――――→

2Cu OH 2Cu2O

；

(2)2—OH(醇、酚、羧酸)――→

2Na H2；

(3)2—COOH ――→

Na2CO3CO2，—COOH ――→

NaHCO3CO2；

(4) ――→

Br2 ――→

消去 —C≡C— ――→

2Br2

；

(5)RCH2OH――――→

CH3COOH

酯化 CH3COOCH2R。

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(Mr) (Mr＋42)

5．根據(jù)新信息類推

高考常見的新信息反應(yīng)總結(jié)如下

(1)丙烯α-H 被取代的反應(yīng)：CH3—CH===CH2＋Cl2

△――→Cl—CH2—CH===CH2＋HCl。(2)共軛二烯烴的 1,4-加成反應(yīng)：

①CH2===CH—CH===CH2＋Br2―→ ；

② 。

(3)烯烴被 O3氧化：R—CH===CH2――→

①O3

②Zn R—CHO＋HCHO。

(4)苯環(huán)側(cè)鏈的烴基(與苯環(huán)相連的碳原子上含有氫原子)被酸性 KMnO4溶液氧化：――→

KMnO4

H

＋ 。

(5)苯環(huán)上的硝基被還原： ――→

Fe，HCl 。

(6)醛、酮的加成反應(yīng)(加長碳鏈，—CN 水解得—COOH)：

①CH3CHO＋HCN―→ ；

② ＋HCN――→

催化劑

；

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③CH3CHO＋NH3――→

催化劑

(作用：制備胺)；

④CH3CHO＋CH3OH――→

催化劑

(作用：制半縮醛)。

(7)羥醛縮合： ＋ ――→

催化劑。

(8)醛或酮與格氏試劑(R′MgX)發(fā)生加成反應(yīng)，所得產(chǎn)物經(jīng)水解可得醇：

＋R′MgX―→ ――→

水解。

(9)羧酸分子中的α-H 被取代的反應(yīng)：

RCH2COOH＋Cl2――→

催化劑 ＋HCl。

(10)羧酸用 LiAlH4還原時(shí)，可生成相應(yīng)的醇：

RCOOH――→

LiAlH4RCH2OH。

(11)酯交換反應(yīng)(酯的醇解)：

R1COOR2＋R3OH―→R1COOR3＋R2OH。

【題型突破】

題型一 官能團(tuán)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)

例 1．(·山東卷)從中草藥中提取的 calebin A(結(jié)構(gòu)簡式如圖)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( )

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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．1 mol 該分子最多與 8 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)

【答案】D

【解析】該有機(jī)物分子中含有酚羥基，故可以與 FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，A 項(xiàng)正確；該有機(jī)物分子中含有酯基，酸性水解時(shí)生成羧基 和酚羥基都可以和 Na2CO3溶液發(fā)生反應(yīng)，B 項(xiàng)正確；該有機(jī)物不具有對稱性，兩個(gè)苯環(huán)上的六個(gè)氫原子位置各不相同，處于不同化學(xué)環(huán)境，故苯環(huán)上氫原子發(fā)生氯代時(shí)，一氯代物有 6 種，C 項(xiàng)正確；1 mol 該有機(jī)物中含有2mol 苯環(huán)、2 mol 碳碳雙鍵和 1 mol 羰基，故 1 mol 該有機(jī)物最多能與 9 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)，D 項(xiàng)錯(cuò)誤?！咀兪教骄俊?·江蘇卷)(雙選)化合物 Y 具有抗菌、消炎作用，可由 X 制得。

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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)

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 中含有的酯基和羧基都能與 NaOH 反應(yīng)，由于 X 中酯基是由酚羥基與羧基形成的，所以1mol X最多能與 3 mol NaOH 反應(yīng)，A 錯(cuò)誤；Y 中含有羥基，與 CH3COOH 發(fā)生酯化反應(yīng)可生成X，Y與乙醇反應(yīng)不能得到 X，B 錯(cuò)誤；X 和 Y 分子中都含有碳碳雙鍵，所以都能與酸性 KMnO4溶液反應(yīng)，C 正確；室溫下X和Y分別與足量 Br2加成的產(chǎn)物分子中都含有 3 個(gè)手性碳原子，D 正確。

題型二 有機(jī)推斷

例 2.（·新課標(biāo)Ⅰ）有機(jī)堿，例如二甲基胺( )、苯胺( )，吡啶( )等，在有機(jī)合成中應(yīng)用很普遍，目前“有機(jī)超強(qiáng)堿”的研究越來越受到關(guān)注，以下為有機(jī)超強(qiáng)堿 F 的合成路線：

已知如下信息：

①H2C=CH2 3 CCl COONa ?乙?二醇?二?甲醚?/△??

② +RNH2

NaOH ???2H?Cl?

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③苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構(gòu)體

回答下列問題：

（1）A 的化學(xué)名稱為________。

（2）由 B 生成 C 的化學(xué)方程式為________。

（3）C 中所含官能團(tuán)的名稱為________。

（4）由 C 生成 D 的反應(yīng)類型為________。

（5）D 的結(jié)構(gòu)簡式為________。

（6）E 的六元環(huán)芳香同分異構(gòu)體中，能與金屬鈉反應(yīng)，且核磁共振氫譜有四組峰，峰面積之比為6∶2∶2∶1的有________種，其中，芳香環(huán)上為二取代的結(jié)構(gòu)簡式為________。

【答案】 （1） 三氯乙烯 （2） +KOH

Δ

?醇

+KCl+H2O （3）碳碳雙鍵、氯原子 （4） 取代反應(yīng) （5） （6）6

【解析】由合成路線可知，A 為三氯乙烯，其先發(fā)生信息①的反應(yīng)生成 B，則B 為；B與氫氧化鉀的醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)生成 C，則 C 為 ；C 與過量的二環(huán)己基胺發(fā)生取代反應(yīng)生成D；D最后與 E 發(fā)生信息②的反應(yīng)生成 F。

（1）由題中信息可知，A 的分子式為 C2HCl3，其結(jié)構(gòu)簡式為 ClHC=CCl2，其化學(xué)名稱為三氯乙烯。（2） B 與氫氧化鉀的醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)生成 C（ ），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為+KOH

Δ

?

醇

+KCl+H2O。