流程型制备实验
1．（2020·沈阳一模）过氧化钙（CaO2）是一种白色晶体，无
臭无味，能潮解，难溶于水，可与水缓慢反应；不溶于醇类、
乙醚等，易与酸反应，常用作杀菌剂、防腐剂等。通常利用CaCl2
在碱性条件下与H2O2反应制得。某化学兴趣小组在实验室制备
CaO2的实验方案和装置示意图如下：
请回答下列问题：
（1）三颈烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为
________________；
（2）支管B的作用是_________________________；
（3）步骤③中洗涤CaO2·8H2O的液体X的最佳选择是
____________；
A．无水乙醇 B．浓盐酸 C．水 D．CaCl2溶液
（4）过氧化钙可用于长途运输鱼苗，这体现了过氧化钙
_____________的性质；
A．可缓慢供氧 B．能吸收鱼苗呼出的CO2气体
C．能潮解 D．可抑菌
（5）已知CaO2在350℃时能迅速分解，生成CaO和O2。该小组采
用如图所示的装置测定刚才制备的产品中CaO2的纯度（设杂质
不分解产生气体），使用分析天平准确称取0.5000g样品，置于
试管中加热使其完全分解，收集到33.60mL（已换算为标准状况）
气体，则产品中过氧化钙的质量分数为_________（保留4位有
效数字）。
【解析】（1）三颈烧瓶中发生的反应是CaCl2在NH3•H2O存在的条
件下与H2O2反应生成CaO2，反应物和生成物的化合价没有变化，
另一个生成物应该是NH4Cl，因此化学方程式为CaCl2+H2O2+2NH3
•H2O+6H2O＝CaO2•8H2O↓+2NH4Cl。（2）支管B液面上的空间和三
颈烧瓶液面上的空间相通，压强相同，可以平衡气压，便于恒
压滴液漏斗中的液体能够顺利滴下。（3）洗涤CaO2·8H2O的液体
X一定不能和CaO2·8H2O反应，根据题干“可与水缓慢反应；不
溶于醇类、乙醚等，易与酸反应”可知，不能选水和盐酸，氯
化钙溶液中也含有水，因此选择乙醇。（4）长途运输鱼苗需要
供氧，同时吸收二氧化碳并抑菌，过氧化钙能和水缓慢反应生
成氧气，可以供氧并杀灭细菌，同时生成的氢氧化钙可以吸收
二氧化碳。（5）CaO2在350℃时能迅速分解生成CaO和O2的化学方
程式为2CaO2 2CaO+O2↑，标况下33.60mL气体即0.0015mol，
根据方程式可知CaO2是0.003mol，质量为0.003mol×72g/mol
＝0.216g，质量分数为
0.5000g
0.216g ×100%＝43.20%。
【答案】（1）CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O＝CaO2•8H2O↓+2NH4Cl
（2）平衡气压，便于恒压滴液漏斗中的液体能够顺利滴下
（3）A（4）ABD（5）43.20%或0.4320
2．（2020·贵阳一模）硝酸工业与合成氨工业密切相关，氨氧
化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，其主要流程如图：
I．在一容积为2L的密闭容器内加入2molN2和6molH2，在一定条
件下合成氨气，已知N2（g）+3H2（g） 2NH3△H＜0。反应中
NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示：
（1）根据图示，计算从反应开始到第4分钟达到平衡时，平均
反应速率υ（N2）为______。
（2）达到平衡后，第5分钟末，若保持其它条件不变，只改变
反应温度，则NH3的物质的量浓度不可能为________（填序号）。
A．0．8mol/L B．1.0mol/L． C．1.2mol/L
D．2．mol/L
（3）达到平衡后，第5分钟末，若保持其它条件不变，只把容
器的体积缩小，新平衡时NH3的浓度恰好为原来的2倍，则新体
积_________（选填“大于”“等于”或“小于”）二分之一倍的
原体积。
Ⅱ．某小组同学欲探究由NH3制取HNO3的过程，设计按如图所示
装置进行试验。
（1）A装置中发生反应的化学方程式为
_________________________________。
（2）B装置制备的物质为_________________。（填序号）
A．NH3BCl2 C．O2 D．HCl
（3）该实验中能够证明有二氧化氮产生的现象为
_______________________。
（4）已知E中装有2mol/L的硫酸150mL和足量铜片，若E中出现
溶液变蓝色的现象，所有反应的铜均转化为CuSO4，则至少需要
产生标况下_______L氨气（假设各步反应均完全进行）。
【解析】Ⅰ．（1）4分钟达平衡时由图可知c（NH3）＝1.0mol/L，
则4分钟内N2的浓度变量为0.5mol/L，所以υ（N2）＝0.125mol·L
−1·min−1；（2）由于反应不能完全进行，所以NH3的物质的量浓
度不可能为2.0mol/L，无论是升温还是降温反应平衡均将移动，
所以不能为1.0mol/L。（3）假设改变容器的体积，平衡不移动，
则要使NH3的浓度恰好为原来的2倍，容器体积将缩小为原来的
1/2，但是该反应正向为气体体积缩小的反应，容器的体积缩小
后平衡将正向移动，所以缩小后体积将大于原体积的1/2。
Ⅱ．（1）由于干燥氨气只能选择碱石灰，所以A装置必须为制取
氨气的装置，根据装置特征可判断为固固加热制气体的反应，
所以发生的反应为Ca（OH）2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O。（2）
因为NH3制取HNO3的过程需要氧气参加反应，所以除制取NH3外，
还需要制备氧气，所以选C。（3）在C装置中，NH3催化氧化变成
NO，在D中与O2反应生成NO2，呈红棕色能说明有NO2生成。（4）
若E中所有反应的铜均转化为CuSO4，则说明生成的HNO3全部作氧
化剂，由于反应方程式为3Cu+2HNO3+3H2SO4＝3CuSO4+2NO↑
+4H2O，E中硫酸为0.3mol，所以消耗的HNO3为0.2mol，由于各
步反应完全转化，所以根据氮元素守恒，所需NH3的最小值为
0.2mol，标况下的体积为4.48L。
【答案】I．（1）0.125mol·L−1·min−1（2）bd（3）大于
Ⅱ．（1）Ca（OH）2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
（2）C（3）D中出现红棕色气体（4）4.48
3．（2020·浙江教育绿色评价联盟模拟）从茶叶中提取的茶多
酚具有抗氧化、清除自由基，预防心血管疾病等多方面药理功
能，是一种新型的无毒天然食品添加剂。茶多酚为淡黄至茶褐
色粉状固体，其涩味，易溶于水、乙醇、乙酸乙酯，微溶于油
脂，并能与某些金属离子反应形成沉淀。科研工作者提取茶多
酚的一种工艺如下：
已知：①收率指投入单位数量原料获得的实际产品产量与理论
计算产品产量的比值。②0.159g高锰酸钾能与2.91mg茶多酚反
应完全。请回答：
（1）下列说法正确的是_____________。
A．将茶叶样品粉碎、控制温度均是为了加快速率，提高茶
多酚的浸出率
B．操作1和2都是过滤，均需对滤渣进行洗涤且合并洗涤液
C．加入较高浓度的盐酸，会造成茶多酚的收率降低
D．操作4为真空干燥，其原理与蒸馏相似
（2）热水浸泡时间过长，温度过高均造成茶多酚的收率降低，
原因是__________。
（3）操作3为萃取分液，其实验过程如下，合理的操作步骤为
_______________。
①将分液漏斗放置于铁架台上，静置
②从上口倒出乙酸乙酯层
③将溶液D和乙酸乙酯分别加入到分液漏斗中
④检查分液漏斗是否漏水
⑤充分振荡并放气
⑥从下口放出下层溶液
（4）研究发现，用AlCl3+ZnCl2的复合沉淀剂效果更理想。向溶
液A中加入复合沉淀剂，常温下进行茶多酚沉淀，用0.1mol·L
－1的Na2CO3溶液调节pH。其他条件相同，不同pH时，测得茶多酚
的沉淀率如图1，请结合图1，解释选择pH＝6进行茶多酚沉淀的
可能原因____________________________。
（5）将溶液A定容至50mL，每次取10.0mL，用0.159g·mL－1的
高锰酸钾进行滴定，数据如下表1，则该次实验，测得茶叶中茶
多酚的含量为_______mg·g－1。
【解析】（1）A选项，将茶叶样品粉碎、控制温度均是为了加快
速率，提高茶多酚的浸出率，故A正确；B选项，操作1和2都是
过滤，操作1对滤渣洗涤并对洗涤液合并，操作2对滤渣进行洗
涤，不需要洗涤液，只需要滤渣，故B错误；C选项，滤渣C加入
较高浓度的盐酸，pH较低，滤渣C溶解得更充分，茶多酚的收率
月多，吸收率越高，故C错误；D选项，溶液E是茶多酚和乙酸乙
酯的混合物，将两者分离开，操作4为真空干燥，分开的原理与
蒸馏相似，故D正确。（2）茶多酚为一类多酚类化合物，在空气
中易被氧气氧化，热水浸泡时间过长，相应的增加了茶多酚氧
化，温度过高氧化速度加快热水浸泡时间过长，因此温度过高
均造成茶多酚的收率降低，原因是因茶多酚为一类多酚类化合
物，易被氧气氧化，热水浸泡时间过长，相应的增加了茶多酚
氧化，温度过高氧化速度加快，选因茶多酚为一类多酚类化合
物，易被氧气氧化，热水浸泡时间过长，相应的增加了茶多酚
氧化，温度过高氧化速度加快。（3）操作3为萃取分液，先检漏，
再将液体分别倒入到分液漏斗中，再振荡，振荡过程中要放气，
再将分液漏斗静止在铁架台上，再将下层液体从下口放出，上
层液体从上口倒出，因此操作顺序为④③⑤①⑥②。（4）向溶
液A中加入复合沉淀剂，常温下进行茶多酚沉淀，用0.1mol·L
－1的Na2CO3溶液调节pH。pH过低，酸性较强，则茶多酚沉淀可能
不完全，pH过高茶多酚更易被氧化，因此选择pH＝6进行茶多酚
沉淀的可能是pH过低，沉淀不完全，pH过高茶多酚更易被氧化。
（5）根据数据分析，第2个数据是错误的数据，只能按1、3两
个数据进行计算，平均值为20.05mL，则消耗的高锰酸钾的质量
为0.159g·mL－1×20.05mL×5＝0.159×100.25g，根据0.159g
高锰酸钾能与2.91mg茶多酚反应完全，则茶多酚的质量2.91mg
×100.25＝291.7275mg，则茶叶中茶多酚的含量为
2.000g
291.7275mg ＝
145.9mg·g－1。
【答案】（1）AD
（2）因茶多酚为一类多酚类化合物，易被氧气氧化，热水浸泡
时间过长，相应的增加了茶多酚氧化，温度过高氧化速度加快
（3）④③⑤①⑥②
（4）pH过低，沉淀不完全；pH过高茶多酚更易被氧化
（5）145.9
4．（2020·陕西渭南一模）氯化亚铜（CuCl）是一种重要的化
工产品。它不溶于H2SO4、HNO3和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸
和氨水，在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜［Cu2
（OH）4－nCln］，n随着环境酸度的改变而改变。以海绵铜（主要
成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产
CuCl的工艺过程如图：
（1）还原过程中主要反应的离子方程式为
___________________。
（2）实验室为了加快过滤速度，往往采用抽滤的操作（如图）。
仪器A的名称__________，有关抽滤，下列说法正确的是
__________。
A．抽滤完毕，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡胶管，再
关闭水龙头，最后将滤液从吸滤瓶上口倒出
B．在布氏漏斗中放入滤纸后，直接用倾析法转移溶液和沉
淀，再打开水龙头抽滤
C．在抽滤装置中洗涤晶体时，为减少晶体溶解损失，应使
洗涤剂快速通过滤纸
D．减压过滤不宜用于过滤胶状或颗粒太小的沉淀
（3）操作1为马上再洗涤，然后在真空干燥机内于70℃干燥2h，
冷却、密封包装。其中最合理的洗涤试剂__________。
A．浓盐酸 B．浓氨水 C．无水乙醇 D．水+乙醇
真空干燥的原因是_______________________。
（4）随着pH减小，Cu2（OH）4－nCln中铜的质量分数__________。
A．增大 B．不变 C．减小 D．不能确定
【解析】海绵铜加入硫酸和硝酸铵溶解得到溶液主要是硫酸铜，
硫酸铵等，加入亚硫酸铵还原硫酸铜、加入氯化铵氯化发生反
应2CuSO4+（NH4）2SO3+2NH4Cl+H2O＝2CuCl↓+2（NH4）2SO4+H2SO4，
过滤得到固体为CuCl，滤液主要是硫酸铵和硫酸，然后利用题
干信息，结合物质的性质及要求分析解答。（1）向含有Cu2+的溶
液中加入起还原作用的（NH4）2SO3、NH4Cl，发生还原反应，产
生CuCl沉淀，同时产生硫酸，反应的离子方程式为2Cu2++SO3
2－
+2Cl－+H2O＝2CuCl↓+SO4
2－+2H+；（2）根据仪器A的结构可知该
仪器名称是吸滤瓶；抽滤完毕，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶
的橡胶管，再关闭水龙头，以防止倒吸现象的发生，最后将滤
液从吸滤瓶上口倒出，A正确；在布氏漏斗中放入滤纸后，用玻
璃棒引流转移溶液和沉淀，再打开水龙头抽滤，B错误；在抽滤
装置中洗涤晶体时，应将洗涤剂缓慢通过滤纸，让洗涤剂和晶
体充分接触，C错误；颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层致密
的沉淀，溶液不易透过，所以减压过滤不宜用于过滤胶状或颗
粒太小的沉淀，D正确；（3）操作1为马上再洗涤，目的是为了
洗去表面的杂质，为快速干燥，要用酒精洗涤，然后在真空干
燥机内于70℃干燥2h，冷却、密封包装，故合理选项是C；真空
干燥的目的防止CuCl在潮湿空气中水解氧化；（4）随着平pH减
小，［Cu2（OH）4－nCln］中4－n减小，n增大，则铜的含量减小，
故合理选项是C。
【答案】（1）2Cu2++SO3
2－+2Cl－+H2O＝2CuCl↓+SO4
2－+2H+
（2）吸滤瓶；AD
（3）C；防止CuCl在潮湿空气中水解、氧化（4）C
5．（2020·石家庄2月模拟）实验室以一种工业废渣（主要成分
为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。
实验过程如下图：
（1）酸溶过程中主要反应的热化学方程式为：
MgCO3（s）+2H+（aq）＝Mg2+（aq）+CO2（g）+H2O（l）ΔH＝－
50.4kJ·mol－1
Mg2SiO4（s）+4H+（aq）＝2Mg2+（aq）+H2SiO3（s）+H2O（l）Δ
H＝－225.4kJ·mol－1
酸溶需加热的目的是______________________________；所加
H2SO4不宜过量太多的原因是
______________________________________。
（2）加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为
____________________________。
（3）用如图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的
Fe3+。
①实验装置图中仪器A的名称为__________________。
②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：
向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，________、
静置、分液，并重复多次。
（4）请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验
方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，_____________________，
过滤、用水洗涤固体2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。
【解析】（1）酸溶需加热的目的是加快酸溶速率，酸溶时生成
硫酸镁，经过一系列反应最终变为MgCO3·3H2O，H2SO4过多，再
后续反应过程中会需要大量碱来中和过量的硫酸，因此所加
H2SO4不宜过量太多的原因是避免制备MgCO3时消耗更多的碱。
（2）加入H2O2氧化时主要发生亚铁离子被双氧水氧化生成铁离
子，发生发应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+＝2Fe3++2H2O。（3）
①实验装置图中仪器A的名称为分液漏斗。②为使Fe3+尽可能多
地从水相转移至有机相，一般采取少量多次萃取，为充分萃取
需要充分振荡。（4）萃取后得到的水溶液，边搅拌边向溶液中
滴加氨水，滴加到一定pH后，生成氢氧化铝沉淀，过滤，边搅
拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成碳酸镁，静置，
向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成，过滤、用水洗涤
固体2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。
【答案】（1）加快酸溶速率；避免制备MgCO3时消耗更多的碱
（2）H2O2+2Fe2++2H+＝2Fe3++2H2O
（3）①分液漏斗②充分振荡
（4）至5.0＜pH＜8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶
液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若
无沉淀生成
6．（2020·江西省顶级名校第四次联考）碘化钠在医疗及食品
方面有重要的作用。实验室用NaOH、单质碘和水合肼（N2H4·H2O）
为原料制备碘化钠。已知：水合肼具有还原性。回答下列问题：
（1）水合肼的制备有关反应原理为：CO（NH2）2（尿素）
+NaClO+2NaOH→N2H4·H2O +NaCl+Na2CO3
①制取次氯酸钠和氧氧化钠混合液的连接顺序为
__________（按气流方向，用小写字母表示）。
若该实验温度控制不当，反应后测得三颈瓶内ClO－与ClO3
－的物
质的量之比为5∶1，则氯气与氢氧化钠反应时，被还原的氯元
素与被氧化的氯元素的物质的量之比为________。
②制备水合肼时，应将___________滴到__________中（填
“NaClO溶液”或“尿素溶液”），且滴加速度不能过快。
（2）碘化钠的制备采用水合肼还原法制取碘化钠固体，其制备
流程如图所示：
在“还原”过程中，主要消耗反应过程中生成的副产物IO3
－，
该过程的离子方程式为
______________________________________。工业上也可以用
硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠，但水合肼还原法制得的
产品纯度更高，其原因是
_________________________________。
（3）测定产品中NaI含量的实验步骤如下：
A．称取10.00g样品并溶解，在500mL容量瓶中定容；
B．量取25.00mL待测液于锥形瓶中，然后加入足量的FeCl3
溶液，充分反应后，再加入M溶液作指示剂：
C．用0.2100mol·L－1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点（反应
方程式为；2Na2S2O3+I2＝Na2S4O6+2NaI），重复实验多次，测得消
耗标准溶液的体积为15.00mL。
①M为____________（写名称）。
②该样品中NaI的质量分数为_______________。
【解析】（1）水合肼的制备有关反应原理为：CO（NH2）
2+NaClO+2NaOH→N2H4·H2O +NaCl+Na2CO3①装置c由二氧化们和
浓盐酸制备氯气，用B装置的饱和食盐水除去HCl气体，为保证
除杂充分，导气管长进短出，氯气与NaOH在A中反应制备，为充
分反应，从a进去，由D装置吸收未反应的氯气，防止污染空气，
故导气管连接顺序为：ecdabf；三颈瓶内ClO－与ClO3
－的物质的
量之比为5∶1，设ClO－与ClO3
－的物质的量分别为5mol、1mol，
根据得失电子守恒，生成5molClO－则会生成Cl－5mol，生成
1molClO3
－则会生成Cl－5mol，则被还原的氯元素为化合价降低
的氯元素，即为Cl－，有5mol+5mol＝10mol，被氧化的氯元素
为化合价升高的氯元素，物质的量之比为ClO－与ClO3
－共
5mol+1mol＝6mol，故被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质
的量之比为10∶6＝5∶3；②将尿素滴到NaClO溶液中或过快滴
加，都会使过量的NaClO溶液氧化水合肼，降低产率，故实验中
取适量NaClO溶液逐滴加入到定量的尿素溶液中制备水合肼，滴
加顺序不能颠倒，且滴加速度不能过快，防止水合肼被氧化；
（2）根据流程可知，副产物IO3
－与水合肼生成碘离子和氮气，
反应为：2IO3
－+3N2H4•H2O＝3N2↑+2I－+9H2O；N2H4•H2O被氧化后的
产物为N2和H2O，不引入杂质，水合肼还原法制得的产品纯度更
高；（3）①实验中滴定碘单质，用淀粉做指示剂，即M为淀粉；
②根据碘元素守恒，2I－～I2～2Na2S2O3，则n（NaI）＝n（Na2S2O3），
故样品中NaI的质量为：0.2100mol×0.015L×
25.00mL
500mL ×
150g/mol＝9.45g，故其质量分数为
10.00g
9.45g ×100%＝94.5%。
【答案】（1）①ecdabf；5∶3（3）②NaClO溶液；尿素
（2）2IO3
－+3N2H4•H2O＝3N2↑+2I－+9H2O；N2H4•H2O被氧化后的产
物为N2和H2O，不引入杂质
（3）①淀粉②94.5%
8．（2020·秦皇岛一模）实验室用酸性蚀刻废液（含Cu2+、H+、
CuCl4
2－、Cl－等）和碱性蚀刻废液［NH4
+、Cu（NH3）4
2+、NH3·H2O
等］制备CuI（白色固体）的实验流程如下：
（1）步骤Ⅰ中发生了多个反应，其中Cu（NH3）4
2+与盐酸反应生
成Cu（OH）Cl的离子方程式为
_______________________________。
（2）步骤Ⅳ需控制pH为1~2，80℃下进行，合适的加热方式是
_________。
（3）步骤Ⅴ的具体步骤是蒸发浓缩、_________、_______。
（4）步骤Ⅵ在下列装置（夹持及加热装置已省略）中进行。
①装置a中盛装浓硫酸的仪器的名称是
________________，圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为
________________________________________。
②用装置d中的溶液洗涤制得的CuI的目的是
_________________________，然后再用无水乙醇洗涤的目的
是______________________________________________。
【解析】由流程图可知，酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液混合反
应得到Cu（OH）Cl悬浊液，过滤，将Cu（OH）Cl加水、过浆后，
与浓硫酸水浴加热反应生成硫酸铜，硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、
冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体，硫酸铜晶体与
碘、二氧化硫和水反应生成碘化亚铜白色固体。（1）步骤Ⅰ中
Cu（NH3）4
2+与盐酸反应生成Cu（OH）Cl沉淀和氯化铵，反应的
离子方程式Cu（NH3）4
2++3H++Cl－+H2O＝Cu（OH）Cl↓+4NH4
+；（2）
步骤Ⅳ为Cu（OH）Cl加水、过浆后，与浓硫酸在制pH为1~2，80℃
下水浴加热反应生成硫酸铜；（3）步骤Ⅴ为硫酸铜粗溶液经蒸
发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体；（4）
①装置a中盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗；圆底烧瓶中铜与浓硫
酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为
Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O；②装置d中的溶液为二氧
化硫的饱和水溶液，碘化亚铜具有还原性，易被空气中的氧气
氧化，用二氧化硫水的饱和水溶液洗涤碘化亚铜，可以防止碘
化亚铜被空气中的氧气氧化；再用无水乙醇洗涤可以溶解除去
碘化亚铜表面可能混有的单质碘，并能使固体快速干燥。
【答案】（1）Cu（NH3）4
2++3H++Cl－+H2O＝Cu（OH）Cl↓+4NH4
+
（2）热水浴；（3）冷却结晶；过滤（洗涤）
（4）①分液漏斗；Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O；
②可防止CuI被空气中的O2氧化；使固体快速干燥并溶解表面可
能混有的I2
9．（2020·本溪一模）苯甲醛在碱性条件下可发生反应：
2C6H5CHO+NaOH C6H5CH2OH+C6H5COONa。相关物质的物理性质如
下表：
苯甲
醛
苯甲
醇
苯甲酸 苯
溶解性
水中 微溶 微溶
温度
溶解
度
不
溶
17℃ 0.21g
25℃ 0.34g
100℃ 5.9g
有机溶剂中 易溶 易溶 易溶
易
溶
密度（20℃）/g·cm－3 1.0 1.0 1.3 0.9
沸点/℃ 178 205 249 80
熔点/℃ 26 －15 122 5.4
制备苯甲醇和苯甲酸的实验流程及涉及的主要实验装置（部分
加热和固定装置已略）如下：
（1）第①步所用装置（如图1），用搅拌器的目的是
______________。仪器B的作用是_______________。
（2）第②步所用玻璃仪器有烧杯、_______________。
（3）第③步采用沸水浴加热蒸馏，收集到的馏分为_________；
再进行第④步，操作如图2所示。图2中有一处明显错误，正确
的应改为_________________________。
（4）第⑤步反应的离子方程式为
________________________________________；冷水洗涤沉淀
X的优点是______________________；检验沉淀X洗涤干净与否
的操作：______________________________________。
（5）第⑥步经过滤、洗涤、干燥得苯甲酸产品，然后用电子天
平准确称取0.2440g苯甲酸样品于锥形瓶中，加100mL蒸馏水溶
解，再用0.1000mol·L－1的标准NaOH溶液进行滴定，经平行实
验，测得消耗NaOH溶液的平均值为19.20mL，则苯甲酸样品的纯
度为_________（质量百分数）。
【解析】本题以苯甲醛为原料制备苯甲醇和苯甲酸的实验：结
合题中已知信息和相关数据，苯甲醛与氢氧化钠溶液在加热条
件下反应生成C6H5CH2OH和C6H5COONa。而C6H5CH2OH微溶于水，易
溶于苯等有机溶剂，第②步操作加入苯，苯作萃取剂，苯的密
度比水的密度小，上层液体是C6H5CH2OH的苯溶液，下层液体是
C6H5COONa溶液，因为C6H5CH2OH与苯互溶，但是沸点不同，故采
取蒸馏的方式把它们分离，C6H5COONa溶液中加入盐酸制取
C6H5COOH。（1）第①步搅拌器的目的是为了增加NaOH与苯甲醛的
接触面积，加快NaOH与苯甲醛反应速率；仪器B是球形冷凝管，
起到冷凝回流的作用；（2）第②步操作是萃取分液，用到的玻
璃仪器有分液漏斗、烧杯；（3）上层液体是C6H5CH2OH的苯溶液，
第③步采用沸水浴加热蒸馏，水的沸点为100℃，由表中所给物
质的沸点可知，苯的沸点80℃，C6H5CH2OH的沸点205℃，故收集
到的馏分为苯；图2进行操作时，温度计的水银球插入液体中是
错误的，蒸馏时，需要测量蒸出的馏分蒸汽的温度，所以温度
计的水银球应该放在蒸馏烧瓶的支管口处；（4）第⑤步反应为
强酸制弱酸，盐酸与C6H5COONa反应生成C6H5COOH，C6H5COO－+H+
→C6H5COOH；因为在热水中，苯甲酸的溶剂热度较大，为了防止
产品的损失，故用冷水洗涤；检验沉淀X洗涤干净，检验最后一
次洗涤液中是否含有Cl－，操作如下：取最后一次洗涤液少许于
试管中，向试管中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若无明显现象，
则沉淀洗涤干净，若有白色沉淀生成，则沉淀没有洗涤干净；
（5）C6H5COOH+NaOH＝C6H5COONa+H2O，n（C6H5COOH）＝n（NaOH）
＝0.1000×19.20×10－3＝1.920×10－3mol，则苯甲酸样品的纯
度为
0.2440g
mol/g122mol10×1.920 3－ ×100%＝96%。
【答案】（1）加快NaOH与苯甲醛反应速率；冷凝回流
（2）分液漏斗（3）苯；温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管
口处
（4）C6H5COO－+H+ C6H5COOH；苯甲酸沉淀在冷水中的溶解度非
常小，在热水中的溶解度较大，故用冷水洗涤，减少产品的损
失；取最后一次洗涤液少许于试管中，向试管中滴加硝酸酸化
的硝酸银溶液，若无明显现象，则沉淀洗涤干净，若有白色沉
淀生成，则沉淀没有洗涤干净
（5）96%
10．（2020·贵州铜仁一模）三氯化铬是化学合成中的常见物质，
三氯化铬易升华，在高温下能被氧气氧化，碱性条件下能被H2O2
氧化为Cr（Ⅵ）。制三氯化铬的流程如下：
（1）重铬酸铵分解产生的三氧化二铬（Cr2O3难溶于水）需用蒸
馏水洗涤的原因是_______________，如何判断其已洗涤干净：
________________________________。（2）已知CCl4沸点为76.8
℃，为保证稳定的CCl4气流，适宜加热方式是_________。
（3）用如图装置制备CrCl3时，主要步骤包括：
①将产物收集到蒸发皿中；
②加热反应管至400℃，开始向三颈烧瓶中通入氮气，使
CCl4蒸气经氮气载入反应管进行反应，继续升温到650℃；
③三颈烧瓶中装入150mLCCl4，并加热CCl4，温度控制在
50～60℃之间；
④反应管出口端出现了CrCl3升华物时，切断加热管式炉的
电源；
⑤停止加热CCl4，继续通入氮气；
⑥检查装置气密性。
正确的顺序为：⑥→③→_________________。
（4）已知反应管中发生的主要反应有：Cr2O3+3CCl4＝
2CrCl3+3COCl2，因光气有剧毒，实验需在通风橱中进行，并用
乙醇处理COCl2，生成一种含氧酸酯（C5H10O3），用乙醇处理尾气
的化学方程式为__________________________。
（5）样品中三氯化铬质量分数的测定
称取样品0.3300g，加水溶解并定容于250mL容量瓶中。移
取25.00mL于碘量瓶（一种带塞的锥形瓶）中，加热至沸腾后加
入1gNa2O2，充分加热煮沸，适当稀释，然后加入过量的
2mol/LH2SO4溶液至溶液呈强酸性，此时铬以Cr2O7
2－存在，再加
入1.1gKI，塞上塞子，摇匀，于暗处静置5分钟后，加入1mL指
示剂，用0.0250mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至终点，平行测定三
次，平均消耗标准硫代硫酸钠溶液24.00mL。已知Cr2O7
2－+6I－
+14H+＝2Cr3++3I2+7H2O，2Na2S2O3+I2＝Na2S4O6+2NaI。
①该实验可选用的指示剂名称为____________。
②移入碘量瓶的CrCl3溶液需加热煮沸，加入Na2O2后也要加
热煮沸，其主要原因是__________________________。
③样品中无水三氯化铬的质量分数为__________（结果保
留一位小数）。
【解析】（1）重铬酸铵分解不完全，还可能含有其他可溶性杂
质，用蒸馏水洗涤除去其中的可溶性杂质或除去固体表面的重
铬酸铵溶液；因为（NH4）2Cr2O7属于铵盐，可以通过检验铵根离
子的方法检验是否洗净：取最后一次洗涤液于试管中，向其中
加入适量氢氧化钠浓溶液，加热，取一片红色石蕊试纸润湿，
粘在玻璃棒上，接近试管口，观察试纸是否变蓝，若不变蓝，
则说明已洗涤干净；（2）因为CCl4沸点为76.8℃，温度比较低，
因此为保证稳定的CCl4气流，可以通过水浴加热来控制，并用
温度计指示温度；（3）反应制备原理为Cr2O3+3CCl4＝
2CrCl3+3COCl2，四氯化碳在反应管中与Cr2O3反应，反应管出口
端出现了CrCl3升华物时，切断加热管式炉的电源，停止加热
CCl4，继续通入氮气，将产物收集到蒸发皿，操作顺序为：⑥
→③→②→④→⑤→①；（4）由该含氧酸酯的分子式可知COCl2
中的2个Cl原子被2个－OC2H5代替，故乙醇与COCl2发生取代反
应，－OC2H5取代氯原子生成C2H5OCOC2H5与HCl，方程式为
COCl2+2C2H5OH＝C2H5OCOOC2H5+2HCl；（5）①利用Na2S2O3标准溶液
滴定生成的I2，I2遇淀粉显蓝色，可以用淀粉溶液作指示剂；②
溶液中有溶解的氧气，氧气可以氧化I－，若不除去其中溶解的
氧气会使生成的I2的量增大，产生误差；③设25.00mL溶液中含
有n（Cr3+），由Cr元素守恒及方程式可得关系式：2Cr3+～Cr2O7
2
－～3I2～6Na2S2O3，所以250mL溶液中n（Cr3+）＝
3
1 n（Na2S2O3）＝
3
1 ×0.0250mol·L－1×0.024L×
00mL.25
250mL ＝2×10－3mol，根据Cr元
素守恒可知n（CrCl3）＝n（Cr3+）＝2×10－3mol，所以样品中m
（CrCl3）＝2×10－3mol×158.5g/mol＝0.317g，故样品中三氯
化铬的质量分数为
0.33g
0.317g ×100%＝96.1%。
【答案】（1）除去其中的可溶性杂质（或除去固体表面的重铬
酸铵溶液）；取最后一次洗涤液于试管中，向其中加入适量氢氧
化钠浓溶液，加热，取一片红色石蕊试纸润湿，粘在玻璃棒上，
接近试管口，观察试纸是否变蓝，若不变蓝，则说明已洗涤干
净（合理即可）
（2）水浴加热（并用温度计指示温度）
（3）②→④→⑤→①
（4）COCl2+2C2H5OH＝C2H5OCOOC2H5+2HCl
（5）①淀粉溶液；②除去其中溶解的氧气，防止O2将I－氧化，
产生误差③96.1%
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