化學綜合實驗考向一以無機物制備為主線的綜合實驗1.有氣體參與的物質制備綜合題考向分析2.物質制備型實驗題的思維方法1.[2023·河北，15(1)(2)(3)(4)(5)]配合物Na3[Co(NO2)6](M=404g·mol-1)在分析化學中用于K+的鑒定，其制備裝置示意圖(夾持裝置等略)如圖，步驟如下：①向三頸燒瓶中加入15.0gNaNO2和15.0mL熱蒸餾水，攪拌溶解。②磁力攪拌下加入5.0gCo(NO3)2·6H2O，從儀器a加入50%醋酸7.0mL。冷卻至室溫后，再從儀器b緩慢滴入30%雙氧水8.0mL。待反應結束，濾去固體。③在濾液中加入95%乙醇，靜置40分鐘。固液分離后，依次用乙醇、乙醚洗滌固體產(chǎn)品，稱重。已知：ⅰ.乙醇、乙醚的沸點分別是78.5℃、34.5℃；ⅱ.NaNO2的溶解度數(shù)據(jù)如下表。溫度/℃20304050溶解度/(g/100gH2O)84.591.698.4104.1回答下列問題：(1)儀器a的名稱是，使用前應。

(2)Na3[Co(NO2)6]中鈷的化合價是(3)步驟①中，用熱蒸餾水的目的是。

(4)步驟③中，用乙醚洗滌固體產(chǎn)品的作用是。

(5)已知：2K++Na++[Co(NO2)6]3-K2Na[Co(NO2)6]↓(亮黃色)，足量KCl與1.010g產(chǎn)品反應生成0.872g亮黃色沉淀，產(chǎn)品純度為%。

答案(1)分液漏斗檢漏(2)+312NaNO2+2Co(NO3)2+H2O2+2CH3COOH=2Na3[Co(NO2)6]+4NaNO3+2CH3COONa+2H2O(3)增加NaNO2的溶解度(4)加速產(chǎn)品干燥(5)80解析(5)已知：2K++Na++[Co(NO2)6]3-K2Na[Co(NO2)6]↓(亮黃色)，足量KCl與1.010g產(chǎn)品反應生成0.872g亮黃色沉淀，則n(K2Na[Co(NO2)6])=n(Na3[Co(NO2)6])=0.872436mol=0.002mol，m(Na3[Co(NO2)6])=0.002mol×404g·mol-1=0.808g，產(chǎn)品純度為0.8081.010×100%=80%考向二以有機物制備、提取、純化為主線的綜合實驗解有機物制備類實驗題的思維模型分析制備流程依據(jù)有機反應特點作答(1)有機化合物易揮發(fā)，反應中通常采用冷凝回流裝置，以減少有機物的揮發(fā)，提高原料的利用率和產(chǎn)物的產(chǎn)率；(2)有機反應通常都是可逆反應，且易發(fā)生副反應，因此常使價格較低的反應物過量，以提高另一反應物的轉化率和產(chǎn)物的產(chǎn)率，同時在實驗中需要控制反應條件，以減少副反應的發(fā)生；(3)根據(jù)產(chǎn)品與雜質的性質差異，選擇合適的分離、提純方法2.(2024·黑吉遼，17)某實驗小組為實現(xiàn)乙酸乙酯的綠色制備及反應過程可視化，設計實驗方案如下：Ⅰ.向50mL燒瓶中分別加入5.7mL乙酸(100mmol)、8.8mL乙醇(150mmol)、1.4gNaHSO4固體及4~6滴1‰甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中裝入變色硅膠。Ⅱ.加熱回流50min后，反應液由藍色變?yōu)樽仙兩枘z由藍色變?yōu)榉奂t色，停止加熱。Ⅲ.冷卻后，向燒瓶中緩慢加入飽和Na2CO3溶液至無CO2逸出，分離出有機相。Ⅳ.洗滌有機相后，加入無水MgSO4，過濾。Ⅴ.蒸餾濾液，收集73~78℃餾分，得無色液體6.60g，色譜檢測純度為98.0%。回答下列問題：(1)NaHSO4在反應中起作用，用其代替濃H2SO4的優(yōu)點是(答出一條即可)。

(2)甲基紫和變色硅膠的顏色變化均可指示反應進程。變色硅膠吸水，除指示反應進程外，還可。

(3)使用小孔冷凝柱承載，而不向反應液中直接加入變色硅膠的優(yōu)點是(填標號)。

A.無需分離B.增大該反應平衡常數(shù)C.起到沸石作用，防止暴沸D.不影響甲基紫指示反應進程(4)下列儀器中，分離有機相和洗滌有機相時均需使用的是(填名稱)。

(5)該實驗乙酸乙酯的產(chǎn)率為(精確至0.1%)。

(6)若改用C2H518OH作為反應物進行反應，質譜檢測目標產(chǎn)物分子離子峰的質荷比數(shù)值應為答案(1)催化劑無有毒氣體二氧化硫產(chǎn)生(2)吸收生成的水，使平衡正向移動，提高乙酸乙酯的產(chǎn)率(3)AD(4)分液漏斗(5)73.5%(6)90解析(1)乙酸、乙醇中加濃硫酸制乙酸乙酯時，濃硫酸的作用是催化劑和吸水劑，故本實驗NaHSO4在反應中起催化劑作用；濃硫酸還具有強氧化性和脫水性，用濃H2SO4時可能發(fā)生副反應，且濃硫酸的還原產(chǎn)物二氧化硫為有毒氣體，用NaHSO4代替濃H2SO4的優(yōu)點是副產(chǎn)物少，可綠色制備乙酸乙酯，無有毒氣體二氧化硫產(chǎn)生。(3)若向反應液中直接加入變色硅膠，反應后需要過濾出硅膠，而使用小孔冷凝柱承載則無需分離，故A正確；平衡常數(shù)只與溫度有關，使用小孔冷凝柱承載不能增大該反應平衡常數(shù)，故B錯誤；小孔冷凝柱承載并沒有投入溶液中，不能起到沸石作用，不能防止暴沸，故C錯誤；由題中“反應液由藍色變?yōu)樽仙兩枘z由藍色變?yōu)榉奂t色”可知，若向反應液中直接加入變色硅膠，則變色硅膠由藍色變?yōu)榉奂t色，會影響觀察反應液由藍色變?yōu)樽仙褂眯】桌淠休d不影響甲基紫指示反應進程，故D正確。(5)由反應CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O可知，100mmol乙酸與150mmol乙醇反應時，乙醇過量，理論上可獲得的乙酸乙酯的質量為0.1mol×88g·mol-1=8.8g，該實驗乙酸乙酯的產(chǎn)率為6.60g×98.0%8.8g×100%=73.5%。(6)若改用C2H518OH作為反應物進行反應：CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2O，生成的乙酸乙酯的摩爾質量為90g·mol-1考向三以物質性質探究為主的綜合實驗1.研究物質性質的基本方法和程序注意事項：(1)若探究影響物質性質的因素，首先應確定變量，其次是“定多變一”，即其他因素不變，只改變一種因素，看這種因素與探究的問題存在怎樣的關系。(2)多角度辯證地看問題①研究反應物中各微粒的性質(即內(nèi)因)。②研究反應條件的影響(如溫度、濃度、環(huán)境中的其他物質)。2.物質性質綜合實驗探究題的審題思路強化證據(jù)意識：3.(2024·湖北，18)學習小組為探究Co2+、Co3+能否催化H2O2的分解及相關性質，室溫下進行了實驗Ⅰ~Ⅳ。實驗Ⅰ實驗Ⅱ實驗Ⅲ無明顯變化溶液變?yōu)榧t色，伴有氣泡產(chǎn)生溶液變?yōu)槟G色，并持續(xù)產(chǎn)生能使帶火星木條復燃的氣體已知：[Co(H2O)6](1)配制1.00mol·L-1的CoSO4溶液，需要用到下列儀器中的(填標號)。

(2)實驗Ⅰ表明[Co(H2O)6]2+(填“能”或“不能”)催化H2O實驗Ⅲ初步表明[Co(CO3)3]3?能催化H2O2的分解，寫出H2O2(3)實驗Ⅰ表明，反應2[Co(H2O)6]2++H2O2+2H+2[Co(H2O)6]3++2H2O難以正向進行，利用化學平衡移動原理，分析Co3+(4)實驗Ⅳ中，A到B溶液變?yōu)樗{色，并產(chǎn)生氣體；B到C溶液變?yōu)榉奂t色，并產(chǎn)生氣體。從A到C所產(chǎn)生的氣體的分子式分別為、。

實驗Ⅳ：答案(1)bc(2)不能吸收產(chǎn)生的H+，維持pH，促進反應正向進行2Co2++10HCO3?+H2O2=2[Co(CO3)3]3-+6H2O+4CO2↑2H2O22H2O+O2↑(3)實驗Ⅲ的現(xiàn)象表明，Co3+、Co2+分別與CO32?配位時，[Co(H2O)6]3+更易與CO3解析實驗Ⅰ中無明顯變化，證明[Co(H2O)6]2+不能催化H2O2的分解；實驗Ⅱ中溶液變?yōu)榧t色，證明[Co(H2O)6]2+易轉化為[Co(CO3)2]2?；實驗Ⅲ中溶液變?yōu)槟G色，說明[Co(H2O)6]3+更易與CO32?反應生成[Co(CO3)3]3?，并且初步證明[Co(H2O)6]2+在HCO3?的作用下易被H2O2氧化為[Co(CO3)3]3?；實驗Ⅳ中溶液先變藍后變紅，并且前后均有氣體生成，證明在酸性條件下，[Co(CO3)3]3?易轉化為[Co(H2O)6]3+，[Co(H2O)6]3+氧化性強，可以把H2O題型突破練(A)[分值：50分]1.(14分)(2023·河北邢臺高三模擬)Na2S2O3是重要的化學試劑，遇高溫分解，與酸發(fā)生反應。實驗室可通過如圖所示裝置制備Na2S2O3。(1)儀器A的名稱為。

(2)下列關于裝置B的作用敘述錯誤的是(填字母)。

a.通過觀察氣泡可控制SO2氣流速率b.防止發(fā)生倒吸c.通過長頸漏斗液面升降判斷B后面裝置是否堵塞(3)C中生成產(chǎn)品的化學方程式為

。

(4)為保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)率和純度，實驗中通入的SO2不能過量，原因是

。

(5)為測定所得產(chǎn)品純度，取mg所得產(chǎn)品溶于蒸餾水中配制成250mL溶液，取25.00mL置于錐形瓶中，加入2滴淀粉試劑，用cmol·L-1碘的標準溶液滴定，消耗標準溶液VmL。已知：2S2O32?+I2=S4O①滴定終點現(xiàn)象為

。

②產(chǎn)品的純度為(用m、c、V表示)。

(6)下列裝置和試劑不能代替E的是(填字母)。

答案(1)蒸餾燒瓶(2)b(3)2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2(4)Na2S2O3與酸反應，過量SO2會使溶液呈酸性(5)①滴入最后半滴碘的標準溶液，溶液變?yōu)樗{色，且半分鐘內(nèi)不褪色②316cVm解析由實驗裝置圖可知，70%硫酸與亞硫酸鈉固體反應制備二氧化硫，裝置B用于控制二氧化硫的氣流速率和通過長頸漏斗液面升降判斷B后面裝置是否堵塞；裝置C中二氧化硫與硫化鈉和碳酸鈉混合溶液共熱反應制備硫代硫酸鈉，裝置D為空載儀器，作安全瓶，起防倒吸的作用；裝置E中盛有的氫氧化鈉溶液用于吸收二氧化碳和未反應的二氧化硫，防止污染空氣。(5)②由題意可知，滴定消耗VmLcmol·L-1碘的標準溶液，則由方程式可知關系式：2S2O32?~I2，mcmol·L?1×10?3VL×2×250mL25.00mL×158g·mol2.(10分)(2023·遼寧，17)2?噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓藥物氯吡格雷的重要中間體，其制備方法如下：Ⅰ.制鈉砂。向燒瓶中加入300mL液體A和4.60g金屬鈉，加熱至鈉熔化后，蓋緊塞子，振蕩至大量微小鈉珠出現(xiàn)。Ⅱ.制噻吩鈉。降溫至10℃，加入25mL噻吩，反應至鈉砂消失。Ⅲ.制噻吩乙醇鈉。降溫至-10℃，加入稍過量的環(huán)氧乙烷的四氫呋喃溶液，反應30min。Ⅳ.水解。恢復室溫，加入70mL水，攪拌30min；加鹽酸調pH至4~6，繼續(xù)反應2h，分液；用水洗滌有機相，二次分液。Ⅴ.分離。向有機相中加入無水MgSO4，靜置，過濾，對濾液進行蒸餾，蒸出四氫呋喃、噻吩和液體A后，得到產(chǎn)品17.92g。(1)步驟Ⅰ中液體A可以選擇。

a.乙醇 b.水c.甲苯 d.液氨(2)噻吩沸點低于吡咯()的原因是。

(3)步驟Ⅱ的化學方程式為。

(4)步驟Ⅲ中反應放熱，為防止溫度過高引發(fā)副反應，加入環(huán)氧乙烷溶液的方法是。

(5)步驟Ⅳ中用鹽酸調節(jié)pH的目的是。

(6)下列儀器在步驟Ⅴ中無需使用的是(填名稱)；無水MgSO4的作用為。

(7)產(chǎn)品的產(chǎn)率為(用Na計算，精確至0.1%)。

答案(1)c(2)吡咯中含有—NH—，可以形成分子間氫鍵(3)(4)將環(huán)氧乙烷溶液沿燒杯壁緩緩加入，并不斷用玻璃棒攪拌(5)與水解生成的OH-反應，使水解更徹底(6)球形冷凝管和分液漏斗除去水(7)70.0%解析(1)步驟Ⅰ制鈉砂過程中，液體A不能和Na反應，而乙醇、水和液氨都能和金屬Na反應，故選c。(5)2?噻吩乙醇鈉水解生成2?噻吩乙醇的過程中有NaOH生成，用鹽酸調節(jié)pH的目的是將NaOH中和，使平衡正向移動，增大反應物的轉化率。(6)步驟Ⅴ中的操作有過濾、蒸餾，蒸餾的過程中需要直形冷凝管，不能用球形冷凝管，無需使用的是球形冷凝管和分液漏斗。(7)步驟Ⅰ中向燒瓶中加入300mL液體A和4.60g金屬鈉，Na的物質的量為4.60g23g·mol?1=0.2mol，步驟Ⅱ中Na完全反應，根據(jù)方程式可知，理論上可以生成0.2mol23.(10分)(2023·廣東清遠高三聯(lián)考)全球對鋰資源的需求不斷增長，從海水、鹽湖中提取鋰越來越受到重視。金屬鋰(Li)的化學性質與鎂相似，在加熱的條件下鋰能與氮氣反應生成氮化鋰(Li3N，遇水劇烈反應)。某課題組設計了如圖實驗裝置制備氮化鋰(部分夾持裝置省略)并測定其純度。回答下列問題：已知：實驗室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨(NH4Cl)溶液經(jīng)加熱后反應制取氮氣，該反應為放熱反應。(1)盛裝NaNO2溶液的儀器名稱為。

(2)實驗開始先點燃(填“A”或“D”)處酒精燈，這樣做的目的是

。

(3)經(jīng)查閱資料得知，裝置A處不需要持續(xù)加熱，分析可能的原因：

；

裝置B的作用是；裝置C中盛裝的試劑為堿石灰，其作用為

。

(4)測定Li3N產(chǎn)品純度，裝置如圖：取0.04gLi3N產(chǎn)品于蒸餾燒瓶中，打開止水夾，通過安全漏斗向蒸餾燒瓶中加入足量的水。Li3N遇水發(fā)生反應的化學方程式為

；G中的液體可選擇(填字母)。

A.蒸餾水 B.煤油C.石蠟油 D.飽和食鹽水(5)當反應完全后，測得NH3體積為22.4mL(已折合成標準狀況)。該Li3N產(chǎn)品的純度為%。

答案(1)分液漏斗(2)A用生成的氮氣排盡裝置中的空氣(3)反應為放熱反應，反應放出的熱量可以維持反應的持續(xù)進行降低溫度，防止裝置D加熱之前鋰和氮氣發(fā)生反應干燥氮氣(4)Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑BC(5)87.5解析(2)鋰化學性質活潑，會與空氣中的氧氣等反應，實驗開始先點燃A處酒精燈，用生成的氮氣排盡裝置中的空氣。(3)Li3N遇水劇烈反應，裝置C中盛裝的試劑為堿石灰，其作用為干燥氮氣。(4)Li3N遇水劇烈反應，根據(jù)質量守恒可知，反應生成氫氧化鋰和氨氣：Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑；生成的氨氣極易溶于水，不溶于有機溶劑，故G中的液體選煤油、石蠟油。(5)測得NH3體積為22.4mL(已折合成標準狀況)，即0.001mol，該Li3N產(chǎn)品的純度為0.001mol×35g·mo4.(16分)某小組同學根據(jù)Fe3+、Fe2+和Zn2+的氧化性推斷溶液中Zn與Fe3+可能先后發(fā)生兩個反應：2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+，F(xiàn)e2++Zn=Fe+Zn2+，進行如下實驗。實驗試劑現(xiàn)象Ⅰ2mL0.1mol·L-1FeCl3溶液、過量鋅粉黃色溶液很快變淺，接著有無色氣泡產(chǎn)生，固體中未檢出鐵Ⅱ2mLpH≈0.70的1mol·L-1FeCl3溶液、過量鋅粉片刻后有大量氣體產(chǎn)生，出現(xiàn)紅褐色渾濁，約半小時后，產(chǎn)生紅褐色沉淀，溶液顏色變淺，產(chǎn)生少量鐵(1)實驗Ⅰ結束后，F(xiàn)e3+的最終還原產(chǎn)物為。

(2)結合化學用語解釋實驗Ⅱ中產(chǎn)生紅褐色渾濁的原因：

。

(3)實驗Ⅲ和Ⅳ：用Fe2(SO4)3溶液和Fe(NO3)3溶液替代實驗Ⅱ中的FeCl3溶液：實驗試劑現(xiàn)象Ⅲ2mLpH≈0.70的1mol·L-1Fe(NO3)3溶液、過量鋅粉約半小時后，溶液變?yōu)樯钭厣覝啙幔瑹o鐵產(chǎn)生Ⅳ2mLpH≈0.70的amol·L-1Fe2(SO4)3溶液、過量鋅粉約半小時后，溶液呈淺綠色且渾濁，有少量鐵產(chǎn)生資料：Fe2++NO[Fe(NO)]2+，[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。①a=。

②甲同學根據(jù)實驗Ⅲ的現(xiàn)象，判斷溶液中一定存在[Fe(NO)]2+，乙同學認為甲的結論不正確。深棕色可能是生成的導致的現(xiàn)象。乙同學設計了一個實驗證明了深棕色溶液中存在[Fe(NO)]2+。其實驗操作和現(xiàn)象是

。

③對比實驗Ⅱ和Ⅲ、Ⅳ，F(xiàn)e(NO3)3溶液與過量鋅粉反應沒有生成鐵的原因可能是

。

(4)實驗Ⅴ：將實驗Ⅱ中FeCl3溶液換成FeCl3無水乙醇，加入足量鋅粉，片刻后，反應放熱，有大量鐵產(chǎn)生。由實驗Ⅰ~Ⅴ可知：反應足夠長時間后，鋅能否與Fe3+反應得到單質鐵，與Zn和Fe3+的物質的量、Fe3+的濃度、、等有關。

答案(1)Fe2+(2)FeCl3溶液中存在水解平衡：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入鋅粉，H+被消耗，F(xiàn)e3+的水解平衡正向移動，產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀(3)①0.5②NO2過濾，取少量深棕色溶液，加熱，溶液棕色變淺，液面上方產(chǎn)生紅棕色氣體③Fe2+與NO結合生成[Fe(NO)]2+，溶液中Fe2+的濃度減小，使得Fe2+與Zn反應的化學反應速率減小(4)溶劑陰離子種類解析(1)向2mL0.1mol·L-1FeCl3溶液中加入過量鋅粉，溶液顏色變淺，固體中沒有鐵，說明Fe3+的最終還原產(chǎn)物為Fe2+。(3)①實驗Ⅲ和Ⅳ是為了探究陰離子的影響，則Fe3+的物質的量應是定量，則n(Fe3+)=c1V1=c2V2，即1mol·L-1×2×10-3L=amol·L-1×2×2×10-3L，解得a=0.5。②NO2是紅棕色氣體，故推測可能是生成的NO2導致的現(xiàn)象；由可逆反應Fe2++NO[Fe(NO)]2+可知，若實驗Ⅲ中存在[Fe(NO)]2+，加熱溶液，會產(chǎn)生NO，NO會被空氣中的O2氧化成NO2，則會觀察到有紅棕色氣體產(chǎn)生。③Fe3+和H+、NO3?反應生成Fe2+和NO，NO再與Fe2+結合生成[Fe(NO)]2+，而Fe3+和H+、SO42?不反應，過量Zn與Fe3+反應得到Fe2+，Zn再置換出Fe單質。(4)由實驗Ⅴ可知，溶劑由水換成無水乙醇，有鐵單質生成，則鋅能否與Fe3+反應得到單質鐵與溶劑有關，實驗Ⅲ和Ⅳ將Cl-換成NO3?和SO4題型突破練(B)[分值：50分]1.(12分)貴重金屬的回收利用是當今科學研究的重要課題。黃金不僅是重要的化工原料，還具有貨幣屬性。提取金的方法之一是用硫代硫酸鹽在弱堿性條件下浸金。實驗室模擬工業(yè)浸取電路板中金的過程如圖甲所示，金的浸取原理如圖乙所示。(1)打開K1、K3，關閉K2、K4，向A中燒瓶加水，制取NH3。①請寫出A裝置中發(fā)生反應的化學方程式：

。

②安全漏斗的作用除加水外，還有。

(2)當三頸燒瓶中出現(xiàn)現(xiàn)象后，關閉K1、K3，打開K2、K4，滴入Na2S2O3溶液，請補全反應的離子方程式：Au+S2O32?+O2+

=[Au(S2O3)2]3-+(3)為了驗證圖乙原理中O2的作用，進行如下實驗：關閉K4，反應一段時間后，溫度無明顯變化，U形管內(nèi)液柱左高右低，三頸燒瓶中溶液藍色變淺。然后(填操作和現(xiàn)象)，此現(xiàn)象證實了上述原理中O2的作用。由上述原理可知，[Cu(NH3)4]2+在浸金過程中起作用。

答案(1)①Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑②液封，防止氣體逸出(2)藍色沉淀消失482H2O44OH-(3)打開K4，三頸燒瓶中溶液藍色復原催化解析裝置A中氮化鋰與水反應制取氨，B為安全瓶，防止氨溶于C中溶液時出現(xiàn)倒吸，由圖乙可知Na2S2O3與Au反應生成[Au(S2O3)2]3-，銅離子變成[Cu(NH3)4]2+，該離子與Au反應生成[Cu(NH3)2]+，[Cu(NH3)2]+與氧氣反應生成[Cu(NH3)4]2+，通過該轉化實現(xiàn)Au的浸取。(2)氨通入三頸燒瓶中與硫酸銅反應先生成氫氧化銅藍色沉淀，繼續(xù)通入氨，直至沉淀溶解，關閉K1、K3，打開K2、K4，滴入Na2S2O3溶液，由題中信息可知1molAu失去1mol電子，1mol氧氣得到4mol電子，根據(jù)得失電子守恒得反應的離子方程式：4Au+8S2O32?+O2+2H2O=4[Au(S2O3)2]3-+4OH-。(3)關閉K4，反應一段時間后，溫度無明顯變化，U形管內(nèi)液柱左高右低，說明氣體減少導致壓強減小；三頸燒瓶中溶液藍色變淺，可知[Cu(NH3)4]2+發(fā)生反應生成[Cu(NH3)2]+。然后打開K4，三頸燒瓶中溶液藍色復原，說明[Cu(NH3)2]+重新被氧氣氧化為[Cu(NH3)4]2+，[Cu(NH3)4]2+在浸金過程中作催化劑，實現(xiàn)了2.(11分)碳酸鑭[La2(CO3)3，相對分子質量為458]能抑制人體內(nèi)磷酸鹽的吸收，降低體內(nèi)血清磷酸鹽和磷酸鈣的水平，常用于慢性腎衰患者高磷血癥的治療。某課外小組成員進行實驗探究La2(CO3)3的制備方法。已知：①La2(CO3)3難溶于水，易溶于鹽酸，溶液pH較高時易生成堿式碳酸鑭[La(OH)CO3，相對分子質量為216]。②氯化鑭(LaCl3)與易溶的碳酸鹽或碳酸氫鹽反應可制備La2(CO3)3。Ⅰ.利用氯化鑭溶液與碳酸氫銨溶液制備碳酸鑭(裝置如圖1，其中夾持裝置已略去)。實驗步驟如下：ⅰ.連接好實驗裝置，檢查裝置的氣密性，關閉K1、K2、K3和K4。ⅱ.實驗時應先打開活塞(填“K1”或“K2”)和K3，持續(xù)通入一段時間氣體。

ⅲ.，繼續(xù)通入一段時間另一種氣體。

ⅳ.……，最終制得碳酸鑭沉淀。(1)試劑b的名稱是，試劑a的作用是。裝置中硬質玻璃管的作用是。

(2)將操作ⅱ空白處補充完整：，

將操作ⅲ空白處補充完整：。

(3)實驗時，將三頸燒瓶放入冷水中的主要原因是。

(4)氯化鑭溶液與碳酸氫銨溶液反應的化學方程式為。

Ⅱ.利用碳酸氫鈉溶液與氯化鑭溶液制備碳酸鑭。(5)將一定濃度的NaHCO3溶液滴入氯化鑭溶液中，利用手持技術測得氯化鑭溶液的pH隨加入NaHCO3溶液的體積的變化如圖2。試分析bc段發(fā)生pH突變的原因：

。

Ⅲ.碳酸鑭粗產(chǎn)品[設雜質只有La(OH)CO3]組成的測定。(6)準確稱取6.844g粗產(chǎn)品，溶于10.00mL稀鹽酸中，加入10.00mLNH3?NH4Cl緩沖溶液和0.200g紫脲酸銨混合指示劑，用0.5mol·L-1EDTA(Na2H2Y)標準溶液滴定至溶液呈藍紫色(La3++H2Y2-=LaY-+2H+)，消耗60.00mLEDTA標準溶液。則產(chǎn)品中n(碳酸鑭)∶n(堿式碳酸鑭)=。

答案(1)濃氨水除去CO2中的HCl氣體防止倒吸(2)K2關閉K2，打開K1(3)防止碳酸氫銨分解，同時降低碳酸鑭的溶解度，利于生成沉淀(4)2LaCl3+6NH4HCO3=La2(CO3)3↓+6NH4Cl+3H2O+3CO2↑(5)La3+完全沉淀，再滴入NaHCO3溶液時，碳酸氫根離子水解使溶液的堿性增強，溶液的pH發(fā)生突躍(6)7∶1解析在裝置中先用濃氨水與生石灰混合發(fā)生反應制取NH3，將氨通入三頸燒瓶中使溶液顯堿性。再用石灰石與稀鹽酸反應制取CO2氣體，用飽和NaHCO3溶液除去CO2中的雜質HCl氣體后，通入三頸燒瓶中，在三頸燒瓶中發(fā)生反應，得到La2(CO3)3沉淀。(2)氨在水中溶解度較大，先通入氨，則實驗時應先打開活塞K2和K3，持續(xù)通入一段時間NH3；然后關閉K2，打開K1，繼續(xù)通入一段時間CO2。(6)根據(jù)La3++H2Y2-=LaY-+2H+得關系式：La3+~H2Y2-，n(H2Y2-)=0.5mol·L-1×0.060L=0.03mol，則n(La3+)=0.03mol，設La2(CO3)3為xmol，La(OH)CO3為ymol，則2x+y=0.03，458x+216y=6.844，解得x=0.014，y=0.002，n(碳酸鑭)∶n(堿式碳酸鑭)=0.014∶0.002=7∶1。3.(11分)(2023·河南新鄉(xiāng)統(tǒng)考模擬)苯甲酸可用于醫(yī)藥、染料載體、增塑劑、果汁飲料的保香劑和食品防腐劑等的生產(chǎn)。某化學興趣小組欲在實驗室制備苯甲酸、回收二氧化錳并測定其純度，進行如下實驗：苯甲酸實驗室制備原理為：實驗裝置如圖所示。已知：甲苯的密度是0.872g·mL-1；苯甲酸微溶于冷水，溶于熱水。實驗步驟：Ⅰ.在50mL三頸燒瓶中加入1.5mL甲苯、20mL水和5.0g高錳酸鉀，油浴加熱至反應結束。Ⅱ.將反應液趁熱減壓過濾，得到濾渣1，濾液呈紫色，加入少量亞硫酸鈉使紫色褪去，進行二次減壓過濾，得到濾渣2；將濾液放入冰水浴中，然后加酸酸化，有晶體析出，減壓過濾，洗滌、干燥，得到苯甲酸晶體。Ⅲ.回收二氧化錳：將濾渣2和濾紙一并轉移到坩堝中，加熱灼燒，所得固體與干燥后的濾渣1合并，稱重得2.5g固體。Ⅳ.二氧化錳純度的測定：稱取0.5g回收的二氧化錳，放于燒杯中，再加入25mL0.3mol·L-1草酸鈉溶液及50mL12mol·L-1硫酸溶液，加熱至不再產(chǎn)生二氧化碳，稀釋至250mL，加熱至近沸。趁熱以濃度為0.05mol·L-1的高錳酸鉀標準溶液滴定過量的草酸鈉，消耗高錳酸鉀溶液的體積為16.0mL。已知：MnO2+C2O42?+4H+=Mn2++2CO2↑+2H2MnO4?+5C2O42?+16H+=2Mn2+(1)儀器A的名稱為，該裝置的作用是。

(2)步驟Ⅰ中，判斷反應結束的現(xiàn)象是。

(3)步驟Ⅱ中加酸酸化，加的酸可以是(填序號)。

①稀硫酸②鹽酸濾液放入冰水浴的原因是。

(4)濾渣2的主要成分為MnO(OH)2，請寫出生成MnO(OH)2的離子方程式：

。

(5)用高錳酸鉀標準溶液滴定時，滴定終點的現(xiàn)象是，二氧化錳的純度為%。

答案(1)球形冷凝管冷凝回流，提高反應物的利用率(2)三頸燒瓶中無油狀物(3)①②降低苯甲酸的溶解度，使苯甲酸充分析出，提高產(chǎn)率(4)2MnO4?+3SO32?+3H2O=(5)當?shù)渭幼詈蟀氲胃咤i酸鉀標準溶液時，溶液變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色95.7解析甲苯被酸性高錳酸鉀氧化為苯甲酸鹽，苯甲酸鹽與酸反應得到苯甲酸。圖示裝置中球形冷凝管的目的是使甲苯冷凝回流，提高反應物的利用率，苯甲酸在三頸燒瓶中生成，由于苯甲酸在冷水中的溶解度較低，冰水浴有利于其析出。(3)根據(jù)制備原理，苯甲酸鹽與酸反應可得到苯甲酸晶體，鹽酸和硫酸均可，故選①②；苯甲酸微溶于冷水，溶于熱水，冰水浴的目的是降低苯甲酸的溶解度，使苯甲酸充分析出