2021届新高考选考化学一轮复习苏教版物质的制备与合成学案 17页

第三单元　物质的制备与合成 ‎[考点分布]‎ 知识内容 考试要求 ‎2016年 ‎2017年 ‎2018年 ‎2019年 ‎2020年 ‎4月 ‎10月 ‎4月 ‎11月 ‎4月 ‎11月 ‎4月 ‎1月 ‎(1)硫酸亚铁铵的制备原理与操作方法 b ‎(2)倾析法分离、洗涤固体物质 a ‎(3)产率的计算方法 b T31(5)‎ ‎(4)阿司匹林的合成原理、方法及流程 a ‎(5)粗产品中杂质的检验 b T31(2)‎ T31(3)‎ T30(3)‎ ‎(6)晶体洗涤方法 b T31(4)②‎ T31(2)‎ ‎　硫酸亚铁铵的制备　阿司匹林的合成 一、硫酸亚铁铵的制备 ‎1．硫酸亚铁铵的制备原理与操作方法 ‎(1)硫酸亚铁铵的性质：硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]俗称摩尔盐，为浅绿色单斜晶体，易溶于水，不溶于乙醇。在空气中比一般亚铁盐稳定，不易被氧化，可做氧化还原滴定法中的基准物。‎ ‎(2)常用的制备方法：用铁与稀硫酸作用制得硫酸亚铁，再用FeSO4与(NH4)2SO4在水溶液中等物质的量相互作用，由于复盐的溶解度比一般盐要小，因此经冷却后复盐在水溶液中首先结晶，形成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O复盐。反应的化学方程式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑、FeSO4＋(NH4)2SO4＋6H2O===(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O。‎ ‎2．倾析法分离、洗涤固体物质 当沉淀的结晶颗粒较大，静置后容易沉降到容器底部时，‎ 常用倾析法进行分离或洗涤。若沉淀物要洗涤，可先注入水(或其他洗涤液)，充分搅拌后使沉淀沉降，再用上述方法将清液倒出，如此重复数次，直到沉淀洗净。‎ ‎3．产率的计算方法 产率＝×100%‎ 其中，实际产量简称产量，是指实际得到的产品的量；‎ 理论产量是假设反应物全部转化为产物时，经计算所得的产品的量。‎ 二、阿司匹林的合成 ‎1．阿司匹林的合成原理、方法及流程 ‎(1)原理 ‎(2)主要杂质：水杨酸聚合物、水杨酸。‎ ‎(3)副反应 ‎2．粗产品中杂质的检验 取乙酰水杨酸晶体少许，溶解，向其中滴加两滴1%的氯化铁溶液，溶液呈深紫色，则说明含杂质水杨酸。‎ ‎3．晶体洗涤方法 ‎(1)洗涤沉淀的方法：向置于过滤器上的沉淀加蒸馏水至完全淹没沉淀，静置，重复此操作2～3次。‎ ‎(2)洗涤晶体的方法：用布氏漏斗抽滤乙酰水杨酸晶体时，用少量冷水洗涤晶体几次，继续抽滤，尽量将溶剂抽干。‎ 题组硫酸亚铁铵的制备与阿司匹林的合成 ‎1．(2020·金华高三检测)用硫酸和铁屑制备硫酸亚铁，反应结束后，需将反应液进行过滤，但过滤时常出现漏斗颈下端管口堵塞的现象，可采取的措施是(　　)‎ A．将普通漏斗改为分液漏斗 B．将漏斗预热，进行热过滤 C．增加滤纸层数 D．向溶液中加一些稀硫酸 解析：选B。反应后的溶液是几乎饱和的硫酸亚铁溶液，进行过滤时常出现漏斗颈下端管口堵塞的现象，是由于滤液在漏斗颈下端遇冷析出晶体造成的，‎ 可采取的措施是将漏斗预热，进行热过滤。‎ ‎2．某有机物溶解于NaOH溶液(滴有酚酞)中，开始溶液呈红色，煮沸5分钟后，溶液褪色，加入盐酸至酸性时，沉淀出白色的结晶体，该结晶体溶于水，加入FeCl3溶液呈紫色。该有机物可能是(　　)‎ 解析：选A。沉淀出的白色结晶体溶于水，加入FeCl3溶液呈紫色，说明原化合物中一定存在酚羟基；原化合物溶解于NaOH溶液中，开始呈红色，煮沸后溶液褪色，说明原化合物含有酯基，水解使碱消耗。综合分析，该化合物中含有酚羟基(—OH)和酯基()，所以应选A。‎ ‎3．以下是合成乙酰水杨酸(阿司匹林)的实验流程图，请你回答有关问题：‎ ‎(1)流程中的第①步的实验装置如图所示，用水浴加热的作用是______________________________________________。长直导管的作用是________________。实验中加浓硫酸的作用是____________。主反应方程式为______________________________，反应类型为____________________。‎ ‎(2)第④步涉及的化学反应方程式为________________________，‎ 主要操作为____________。‎ ‎(3)得到的产品中通常含有水杨酸，主要原因是______________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 要检测产品中的水杨酸，其实验步骤是_____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)本实验多次用到抽滤，抽滤比过滤具有更多的优点，主要表现在________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)水浴加热的作用是为了控制反应的温度，防止副产物生成过多；长直导管除了导气的作用外，还有冷凝回流的作用；加入浓H2SO4是起催化剂的作用。(2)第④‎ 步涉及的反应主要是—COOH和NaHCO3的反应，实现固液分离应用过滤的方法。(3)水杨酸的分子结构中含有酚羟基，乙酰水杨酸的分子结构中无酚羟基，故可用FeCl3溶液进行检验。‎ 答案：(1)控制温度，防止副产物生成过多　导气、冷凝回流　作催化剂 ‎＋CH3COOH　取代反应 ‎(2) ＋H2O＋CO2↑　过滤 ‎(3)乙酰化反应不完全或产物在分离过程中发生水解　取待测样品少许于试管中，加入适量95%的乙醇溶解后，滴加FeCl3溶液，看溶液是否变为深紫色 ‎(4)加快过滤速度，得到较干燥的固体 ‎4．硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，商品名为摩尔盐。可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成硫酸亚铁铵，一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化，而形成摩尔盐后就比较稳定了。三种盐的溶解度(单位为g/100 g水)如下表：‎ 温度/℃‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎70‎ ‎(NH4)2SO4‎ ‎73.0‎ ‎75.4‎ ‎78.0‎ ‎81.0‎ ‎84.5‎ ‎91.9‎ FeSO4·7H2O ‎40.0‎ ‎48.0‎ ‎60.0‎ ‎73.3‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎(NH4)2SO4·‎ FeSO4·6H2O ‎18.1‎ ‎21.2‎ ‎24.5‎ ‎27.9‎ ‎－‎ ‎－‎ Ⅰ.实验室制取少量摩尔盐的流程如下：‎ 试回答下列问题：‎ ‎(1)步骤3中进行“趁热快速过滤”，可采取的措施是__________________________‎ ‎___________________________________(写出1种)，‎ 趁热过滤的目的是__________________________________________________；‎ ‎(2)步骤4中加热浓缩至____________________时为止；‎ ‎(3)步骤4中析出的晶体不含(NH4)2SO4、FeSO4的原因是__________________________，‎ 理论上制得的摩尔盐的质量为______________________________________。‎ Ⅱ.称取两份质量均为1.96 g的该硫酸亚铁铵，分别配制成溶液。用未知浓度的KMnO4酸性溶液进行滴定。‎ ‎(1)滴定时，将KMnO4酸性溶液装在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。已知MnO被还原为Mn2＋，试写出该滴定过程中的离子方程式：_____________________________；‎ ‎(2)判断该反应到达滴定终点的现象为____________________________________；‎ ‎(3)假设到达滴定终点时，用去V mL KMnO4酸性溶液，则该KMnO4酸性溶液的浓度为________mol·L－1。‎ 解析：以物质的制备为背景材料的实验题对实验能力的要求是很弹性的，可以问最简单的实验仪器使用、基本操作，也可以提高到实验步骤的分析能力，还可以灵活考查实验方法的灵活运用能力，甚至可以渗透实验方案设计。由于试题情景的绝对真实性，所涉及的反应原理、实验操作方法一般都是常用的、实用的，仪器也是比较常见的。所以应该把精力放在理解透基本的实验方法、实验原理上。如本题因为FeSO4在低温时溶解度较小，应采用趁热过滤，如果不趁热过滤就会有FeSO4·7H2O晶体析出，过滤时会出现漏斗堵塞现象。‎ 答案：Ⅰ.(1)将漏斗置于沸水中预热后进行快速热过滤 防止FeSO4·7H2O晶体析出 ‎(2)溶液表面出现晶膜 ‎(3)在相同温度下，(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度比(NH4)2SO4、FeSO4都要小　7(m1－m2) g Ⅱ.(1)酸式　5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O ‎(2)当最后一滴KMnO4酸性溶液滴下时，溶液变成浅紫色，且30 s内不褪色，说明达到滴定终点 ‎(3)1/V ‎　物质制备实验 物质制备的基本思路 ‎(1)明确物质制备原理：进行物质制备实验设计前必须先认真审题，明确要制备的物质，弄清题目有哪些新信息，综合学过的知识，通过类比、分析、迁移，从而明确制备原理。‎ ‎(2)选择实验仪器与实验试剂：根据制备的物质的性质、需要的反应条件，选择合理的实验仪器和试剂。例如：制备的物质具有强烈的腐蚀性，就不能选用橡胶管连接实验仪器；若反应条件是加热，且温度不超过100 ℃，就可以选择水浴加热装置。‎ ‎(3)设计物质制备步骤：根据物质制备的原理以及所选用的实验仪器和试剂，设计出合理的实验装置和实验操作步骤，实验步骤应完整、简明。考生应该具备识别典型的实验仪器装置图的能力，这是评价实验方案的能力之一。‎ ‎(4)检验制备物质的纯度：采用可行的方法对制备的物质进行检验，确定实验是否成功。‎ 题组一气体的制备 ‎1．下列制备和收集气体的实验装置合理的是(　　)‎ 解析：选D。A中大试管的管口应略向下倾斜，且收集气体的试管口应放一团棉花；B中NO很容易被空气中的氧气氧化，所以采用B装置得不到NO；C中氢气的密度比空气小，所以集气瓶中的进气导管应比出气导管要短；D装置合理。‎ ‎2．下列关于气体制备的说法不正确的是(　　)‎ A．用碳酸钠粉末可以制备CO2‎ B．用铁片和稀H2SO4反应制取H2时，为加快产生H2的速率可改用浓H2SO4‎ C．加热分解NH4HCO3固体，将所得的气体进行适当处理可获得NH3‎ D．用KMnO4固体和用KClO3固体制备O2的装置完全相同 解析：选B。选项A，Na2CO3粉末可以与稀硫酸等反应制备CO2；选项B，Fe在浓H2SO4中发生钝化，不能得到大量的H2；选项C，加热NH4HCO3得到CO2、NH3、H2O的混合气体，将混合气体通过碱石灰除去CO2和H2O即可得到NH3；选项D，用KMnO4固体和KClO3固体制备O2都属于“固＋固加热”型，其装置完全相同。‎ ‎3．N2在诸多领域用途广泛。某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N2的方法，进行了认真的准备。请你参与交流与讨论。‎ ‎[查阅资料]N2的制法有下列三种方案。‎ 方案1：加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2。‎ 方案2：加热条件下，以NH3还原CuO可制得N2，同时获得活性铜粉。‎ 方案3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2。‎ ‎[实验准备]以实验室常见仪器(药品)等设计的部分装置如下图(部分夹持和加热仪器未画出)。‎ ‎[分析交流]‎ ‎(1)若以方案1制得N2，应选择的发生装置是_______________________________。‎ ‎(2)若按方案2制得干燥、纯净的N2，且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料，整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是________________(填字母)。获得N2的反应原理是________________________________________________________________________‎ ‎(写反应方程式)。‎ ‎(3)若以排水法收集N2，其中会混入水蒸气。但也不宜用排空气法，其原因是________________________________________________________________________。‎ 你提出的收集方法是_____________________________________________。‎ ‎(4)上述三个方案中，制得的N2纯度最差的是________。在N2纯度要求不甚严格的情况下，有人建议将方案2和方案3结合使用，你认为其优点是________________________。‎ 解析：(1)采用反应器的特点与反应物的状态以及反应条件有关，方案1为加热两种液态物质，符合此条件的只有A装置。(2)方案2为固体和气体的反应，反应器应选择B，但要求通入的氨干燥且纯净。利用浓氨水和生石灰反应制取氨为固液不加热的装置，选择E，但同时有水蒸气生成，因此利用碱石灰来干燥，反应完毕后产生的水蒸气与没有参与反应的氨与氮气一同导出，利用浓硫酸既可以除去水，又可以除去氨。(3)排空气法收集气体主要是利用气体密度的差别。(4)方案3利用了除去空气中的氧气即得氮气的原理，空气中除了氧气和氮气外还有二氧化碳和稀有气体，因此不纯净。‎ 答案：(1)A ‎(2)E→D→B→C　2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O ‎(3)N2的相对分子质量为28，与空气的平均相对分子质量接近(用气体密度大小比较回答问题也可)　用气囊收集(其他合理答案也可)‎ ‎(4)方案3　CuO和Cu可循环利用，节省药品 有关气体制备实验装置的解题思路 ‎ ‎ 题组二非气体物质的制备 ‎4．(2018·浙江4月选考，T24)某同学通过如下流程制备氧化亚铜：‎ 已知：CuCl难溶于水和稀硫酸；Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．步骤②中的SO2可用Na2SO3替换 B．步骤③中为防止CuCl被氧化，可用SO2水溶液洗涤 C．步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl＋2OH－Cu2O＋2Cl－＋H2O D．如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸和Cu2O试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度 答案：D ‎5．(2017·浙江4月选考，T31)ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，常将其制备成NaClO2固体以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。‎ 已知：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O ‎2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O ClO2熔点为－59 ℃、沸点为11 ℃；H2O2沸点为150 ℃‎ 请回答：‎ ‎(1)仪器A的作用是____________；冰水浴冷却的目的是 ‎_____________________________________(写出两种)。‎ ‎(2)空气流速过快或过慢，均降低NaClO2产率，试解释其原因：___________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)Cl－存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：①__________________________(用离子方程式表示)，②H2O2＋Cl2===2Cl－＋O2＋2H＋。‎ ‎(4)H2O2浓度对反应速率有影响，通过图2所示装置将少量30% H2O2溶液浓缩至40%，B处应增加一个设备。该设备的作用是____________，馏出物是______________________。‎ ‎(5)抽滤法分离NaClO2过程中，下列操作不正确的是________。‎ A．为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤 B．先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀 C．洗涤沉淀时，应使洗涤剂快速通过沉淀 D．抽滤完毕，断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头 解析：(1)生成的气体在冰水浴中被吸收，使体系内部的压强减小，因此仪器A的作用是防止倒吸；由已知信息知，H2O2沸点为150 ℃，容易发生分解，ClO2沸点为11 ℃，易挥发，为了让其与NaOH、H2O2充分接触发生反应，因此实验用冰水浴冷却的目的，一是减少H2O2的分解，二是增加ClO2的溶解度，并减少ClO2的分解，三是降低NaClO2的溶解度。(2)通入空气的作用是使ClO2与NaOH、H2O2接触制备NaClO2，若空气流速过慢，ClO2不能及时被移走，使三颈烧瓶内ClO2浓度过高而导致分解；若空气流速过快，ClO2迅速通过NaOH与H2O2混合溶液，不能被充分吸收，而降低NaClO2的产率。(3)总反应为2ClO＋H2O2＋2H＋===2ClO2↑＋O2↑＋2H2O，Cl－为催化剂，根据总反应和第二步反应，第一步反应可由总反应减去第二步反应得到。(4)水浴加热的温度极限为100 ℃，由于传热等实际问题，瓶内温度很难达到100 ℃，因此需要添加抽气装置，降低体系内压强，从而降低H2O的沸点，促进水的挥发；由题给信息可知，H2O2的沸点为150 ℃，高于水的沸点，馏出物为水。(5)NaClO2具有氧化性，会和滤纸作用而腐蚀滤纸，可用玻璃纤维代替滤纸，A正确；用倾析法转移溶液，开大水龙头，待溶液快流尽时再转移沉淀，B正确；洗涤沉淀时，为保证充分洗涤，需要让洗涤剂缓慢通过沉淀，C错误；为防止倒吸，抽滤完毕后，应先断开水泵与吸滤瓶之间的橡皮管，再关闭水龙头，D正确。‎ 答案：(1)防止倒吸　减少H2O2的分解；增加ClO2的溶解度，并减少ClO2的分解；降低NaClO2的溶解度(任写两种即可)‎ ‎(2)空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解；空气流速过快时，ClO2不能被充分吸收 ‎(3)2ClO＋2Cl－＋4H＋===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O ‎(4)减压　H2O ‎(5)C 课后达标检测 一、选择题 ‎1．(2020·金华高三质检)下列实验能达到目的的是(　　)‎ 解析：选B。中和滴定时，盛装NaOH溶液应用碱式滴定管，因为NaOH能腐蚀酸式滴定管中的玻璃活塞，A错；常温下，H2O2溶液在MnO2的催化作用下，分解生成H2O和O2，B正确；配制溶液定容时，加水至距离刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加，C错；石油蒸馏时，冷凝水从下口进，上口出，D错。‎ ‎2．(2020·金华高二检测)某学生在实验室欲制备氧气，但仅有锥形瓶、分液漏斗、各种玻璃导管、橡皮管、集气瓶、药匙，据此他只能选用哪组试剂来制备氧气(　　)‎ A．KMnO4‎ B．KClO3、MnO2‎ C．3%的H2O2和MnO2‎ D．KMnO4、KClO3‎ 解析：选C。从所给仪器分析，没有加热仪器，所以A、B、D三项均不能采用，只有C项可采用，在室温下反应：2H2O22H2O＋O2↑。‎ ‎3．下列实验装置图正确的是(　　)‎ 解析：选B。选项A中温度计的水银球应插入反应液液面以下，A错；选项C中实验室用MnO2和浓盐酸制备Cl2时必须加热，C错；选项D中导管伸入饱和Na2CO3溶液中，易引起倒吸，D错。‎ ‎4．用如图装置进行实验，将液体A逐滴加入盛有固体B的烧瓶中，下列叙述正确的是(　　)‎ A．若A为盐酸，B为MnO2，C中盛有品红溶液，则C中溶液褪色 B．若A为醋酸，B为贝壳，C中盛有澄清石灰水，则C中溶液出现浑浊 C．若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛有AlCl3溶液，则C中先产生白色沉淀后沉淀溶解 D．C项实验中仪器D可以用长玻璃导管代替 解析：选B。本装置为固＋液不加热装置，A项不发生反应；B项生成CO2气体，使澄清石灰水变浑浊；C项产生NH3，溶于水生成NH3·H2O，与AlCl3溶液反应生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3沉淀不与NH3·H2O反应；D项仪器D起防倒吸的作用，不能换作长玻璃导管。‎ ‎5．(2020·杭州选考一模)在实验室的制备实验中，需要用温度计且将温度计插入反应混合液中的是(　　)‎ A．石油的分馏　　　　　　 B．由苯制硝基苯 C．由苯制溴苯 D．由酒精制乙烯 解析：选D。分馏石油时应将温度计的水银球置于蒸馏烧瓶的支管口处；制硝基苯时应将温度计插入水浴中(控制水温为55～60 ℃)；由苯制溴苯不需加热，也不需使用温度计；由酒精制乙烯时应将温度计的水银球插入反应混合液中(控制反应温度为170 ℃)。‎ ‎6．实验室采用如下图所示的装置制取氯化铜(部分仪器和夹持装置已略去)。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．玻璃纤维的作用是防止E装置中液体倒吸入D装置中 B．E装置中液体用于吸收多余的氯气和氯化氢 C．要使B装置中产生氯气，应先加热圆底烧瓶，再滴加浓盐酸 D．实验中加热的先后顺序为先加热硬质玻璃管D，再加热圆底烧瓶B 解析：选B。A、B装置用来制备氯气，C装置中浓硫酸起干燥作用，E装置为尾气吸收装置，用于吸收多余的氯气和氯化氢。玻璃纤维的作用是防止铜粉进入导管中而堵塞导管，A项错误；加热B装置时应先滴加浓盐酸再加热，否则会使烧瓶炸裂，C项错误；先加热B装置产生氯气将装置中的空气赶走再加热D装置，以防止氧气和铜发生反应，D项错误。‎ ‎7．下列制备有关物质的方法合理的是(　　)‎ A．用过氧化钠与水反应制氧气 B．用乙醇和醋酸混合共热制乙酸乙酯 C．用亚硫酸钠固体粉末与稀硫酸反应制二氧化硫 D．用亚硫酸钠固体粉末与浓硝酸反应制二氧化硫 解析：选A。B项缺少催化剂，不正确；C项因二氧化硫易溶于水，应用浓硫酸，不正确；D项中浓硝酸会将亚硫酸钠氧化，得不到二氧化硫，不正确。‎ ‎8．如图为实验室制氢气的简易装置。若在加稀硫酸时，发现锌粒与稀硫酸没有接触而稀硫酸又不够了，为使该反应顺利进行，则可以从长颈漏斗中加入的试剂是(　　)‎ ‎①食盐水　②KNO3溶液　③适量稀硫酸铜溶液 ‎④Na2CO3溶液　⑤CCl4　⑥浓氨水 A．①③⑤ B．②⑥‎ C．③⑤ D．①②④‎ 解析：选A。②加入KNO3溶液后不再产生H2，会产生NO气体。④Na2CO3‎ 溶液会与H2SO4反应生成CO2，既消耗H2SO4又会使H2不纯净。⑥浓氨水会与H2SO4反应。‎ 二、非选择题 ‎9．谢弗勒尔盐(Cu2SO3·CuSO3·2H2O)是一种深红色固体，不溶于水和乙醇，100 ℃时发生分解。可由CuSO4·5H2O和SO2等为原料制备，实验装置如下图所示。‎ ‎(1)装置A在常温下制取SO2时，用较浓的硫酸而不用稀硫酸，其原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)装置C的作用是____________________________________________。‎ ‎(3)从B中获得的固体需先用蒸馏水充分洗涤，再真空干燥。‎ ‎①检验洗涤已完全的方法是____________________________________________。‎ ‎②不用烘干的方式得到产品，其原因是_________________________________。‎ 解析：(1)二氧化硫易溶于水，用稀硫酸会导致生成的二氧化硫大量溶解，对制备不利。(2)装置C中导管短进长出，再结合二氧化硫易溶于水的性质，可知其作用为防止倒吸。(3)①检验洗涤完全就是要检验洗涤液中不再有硫酸根离子，所以正确方法是取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤干净；②由题中信息可知，谢弗勒尔盐100 ℃时发生分解，所以不用烘干的方式得到产品的原因是防止其发生分解。‎ 答案：(1)二氧化硫易溶于水　(2)防止倒吸　(3)①取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤干净　②防止谢弗勒尔盐发生分解 ‎10．(2016·浙江10月选考，T31)某研究小组在实验室以含铁的铜屑为原料制备Cu(NO3)2·3H2O晶体，并进一步探究用SOCl2制备少量无水Cu(NO3)2。设计的合成路线如下：‎ 已知：Cu(NO3)2·3H2OCu(NO3)2·Cu(OH)2CuO；SOCl2熔点－105 ℃、沸点76 ℃，遇水剧烈水解生成两种酸性气体。‎ 请回答：‎ ‎(1)第②步调pH适合的物质是________(填化学式)。‎ ‎(2)第③步包括蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤等步骤，其中蒸发浓缩的具体操作是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 为得到较大颗粒的Cu(NO3)2·3H2O晶体，可采用的方法是________________________(填一种)。‎ ‎(3)第④步中发生反应的化学方程式是________________________。‎ ‎(4)第④步，某同学设计的实验装置示意图(夹持及控温装置省略，如图1)有一处不合理，请提出改进方案并说明理由：______________________________。‎ 装置改进后，向仪器A中缓慢滴加SOCl2时，需打开活塞________(填“a”“b”或“a和b”)。‎ ‎(5)为测定无水Cu(NO3)2产品的纯度，可用分光光度法。‎ 已知：4NH3·H2O＋Cu2＋===Cu(NH3)＋4H2O；Cu(NH3)对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与Cu2＋在一定浓度范围内成正比。现测得Cu(NH3)的吸光度A与Cu2＋标准溶液浓度关系如图2所示。‎ 准确称取0.315 0 g无水Cu(NO3)2，用蒸馏水溶解并定容至100 mL，准确移取该溶液10.00 mL，加过量NH3·H2O，再用蒸馏水定容至100 mL，测得溶液吸光度A＝0.620，则无水Cu(NO3)2产品的纯度是________(以质量分数表示)。‎ 解析：由题意知将Cu屑(含Fe)溶解在足量HNO3中，得到Cu(NO3)2和Fe(NO3)3溶液，加Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3调pH，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，过滤得到Cu(NO3)2溶液，将Cu(NO3)2溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到Cu(NO3)2·3H2O晶体，‎ 可通过减慢冷却结晶的速度得到较大颗粒的晶体。SOCl2遇水剧烈水解生成两种酸性气体，应在A、B之间增加干燥装置，防止B中水蒸气进入反应器A，装置改进后，向仪器A中缓慢滴加SOCl2时，需打开活塞b，使SOCl2滴入反应器A参加反应。由图2可知：A＝400c(Cu2＋)，当A＝0.620时，c(Cu2＋)＝ mol·L－1＝1.55×10－3 mol·L－1，则称取的无水Cu(NO3)2中所含n[Cu(NO3)2]＝1.55×10－3 mol，m[Cu(NO3)2]＝1.55×10－3 mol×188 g·mol－1＝0.291 4 g，故无水Cu(NO3)2产品的纯度为×100%＝92.5%。‎ 答案：(1)Cu(OH)2[或Cu2(OH)2CO3]　(2)将溶液转移至蒸发皿中，控制温度加热至溶液表面形成一层晶膜　减慢冷却结晶的速度　(3)Cu(NO3)2·3H2O＋3SOCl2===Cu(NO3)2＋3SO2↑＋6HCl↑‎ ‎(4)在A、B之间增加干燥装置，防止B中水蒸气进入反应器A　b ‎(5)92.5%‎ ‎11．(2020·浙江十校联盟选考模拟)用Skraup 法合成8羟基喹啉的原理和流程如下：‎ 已知水蒸气蒸馏原理： 在难溶或不溶于水的有机物中通入水蒸气，使难溶或不溶于水的有机物和水一起蒸出。‎ 物质 熔点/℃‎ ‎ 沸点/℃‎ 溶解性 某些化 学性质 邻氨 基苯酚 ‎177‎ ‎153‎ 可溶于水；能溶于强酸、强碱；易溶于乙醇 两性 邻硝基 苯酚 ‎45‎ ‎216‎ 微溶于水，能随水蒸气挥发；易溶于乙醇 ‎—‎ 甘油 ‎20‎ ‎290.9‎ 与水、乙醇混溶；能吸潮 ‎—‎ ‎8羟基 喹啉 ‎76‎ ‎257‎ 难溶于水；能溶于强酸、强碱；易溶于乙醇 两性 主要实验装置如下：‎ ‎(1)图1中仪器a的名称为________；图2中仪器b的作用是________。‎ ‎(2)甘油中水量大于5%会影响产量，需要新配。下列说法合理的是________。‎ A．将普通甘油置于蒸发皿加热至180 ℃去水后，立即放入干燥器中(图3)d处备用 B．为了增强干燥器的干燥效果，可在磨口边缘涂极薄的一层凡士林 C．当干燥器内变色硅胶(干燥剂，含有CoCl2)颜色为浅粉红色时，需要更换干燥剂 D．取用甘油时，手握干燥器盖顶圆球向上拉，取下盖子正着放置，取用甘油 ‎(3)第一次水蒸气蒸馏主要除去的杂质是________。‎ ‎(4)剩余液调节pH＝7的作用是________________________________。‎ ‎(5)第二次馏出物经过一系列操作可以获得高纯度的产品，下列说法正确的是________。‎ A．第二次水蒸气蒸馏的馏出物经过抽滤、洗涤、干燥可以获得粗产品 B．粗产品加入4∶1的乙醇水溶液溶解后，慢慢滴加水，可得到颗粒较细的晶体 C．将重结晶过滤后的母液收集起来进行适当处理，可提高产率 D．可以用测产品熔点判断产物的纯度 解析：(1)根据图示，仪器a的名称是冷凝管；图2中仪器b是安全管，烧瓶内压强增大时，管内液面上升，因此其作用是防止内压过大。(2)A.干燥器(图3)中d处放置干燥剂，故A错误；B.凡士林起到密封的作用，故B正确；C.变色硅胶的颜色为浅粉红色时失去干燥作用，需要更换干燥剂，故C正确；D.干燥器在开启时，左手按住器体，右手握住盖顶“玻球”，沿器体上沿轻推或拉动。切勿用力上提，盖子取下后要仰放桌面上，故D错误。(3)在难溶或不溶于水的有机物中通入水蒸气，使难溶或不溶于水的有机物和水一起蒸出，‎ 邻硝基苯酚微溶于水，所以第一次水蒸气蒸馏主要除去的杂质是邻硝基苯酚。(4)调节pH＝7，可以将邻氨基苯酚和8羟基喹啉的硫酸盐转化为邻氨基苯酚和8羟基喹啉，使产物8羟基喹啉容易蒸出。(5)A.第二次水蒸气蒸馏的馏出物是8羟基喹啉，难溶于水，所以经过抽滤、洗涤、干燥可以获得粗产品，故A正确；B.粗产品加入乙醇溶解后，慢慢滴加水，可得到颗粒较细的晶体，故B错误；C.过滤后的母液中含有少量产品，所以将重结晶过滤后的母液收集起来进行适当处理，可提高产率，故C正确；D.晶体一旦混入杂质，熔点就会下降，所以可通过测定熔点判断产品的纯度，故D正确。‎ 答案：(1)冷凝管　防止内压过大　(2)BC　(3)邻硝基苯酚　(4)将邻氨基苯酚和8羟基喹啉的硫酸盐转化为邻氨基苯酚和8羟基喹啉，使产物容易蒸出　(5)ACD