《2025年步步高大二轮专题复习化学》

①恒压滴液漏斗支管的作用：保证反应容器(一般为圆底烧瓶)内压强与恒压滴液漏斗内压强________(平衡压强)，使恒压滴液漏斗内的液体__________。
②沉淀用乙醇洗涤的目的：减小固体的溶解损失；除去固体表面吸附的杂质；乙醇挥发带走水分，使固体______________________。
③冷凝回流的作用及目的：防止××蒸气逸出而脱离反应体系，提高××物质的转化率。
④“趁热过滤”的目的：防止降温过程中杂质析出，提高产品的__________。
⑤减压蒸馏(减压蒸发)的原因：减小压强，使液体沸点__________，防止××物质(如H₂O₂、浓硝酸、NH₄HCO₃等)____________。

答案：
(2) ①相等 顺利滴下
②快速干燥 ④纯度 ⑤降低 受热分解

1. (2024·河北，15)市售的溴(纯度99%)中含有少量的Cl₂和I₂，某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理，设计实验制备高纯度的溴。回答下列问题：
(1)装置如图(夹持装置略)，将市售的溴滴入盛有浓CaBr₂溶液的B中，水浴加热至不再有红棕色液体馏出。仪器C的名称为____________；CaBr₂溶液的作用为__________________________；D中发生的主要反应的化学方程式为__________。
　　　
(2)将D中溶液转移至________________(填仪器名称)中，边加热边向其中滴加酸化的KMnO₄溶液至出现红棕色气体，继续加热将溶液蒸干得固体R。该过程中生成I₂的离子方程式为______________________________。
(3)利用图示相同装置，将R和K₂Cr₂O₇固体混合均匀放入B中，D中加入冷的蒸馏水。由A向B中滴加适量浓H₂SO₄，水浴加热蒸馏。然后将D中的液体分液、干燥、蒸馏，得到高纯度的溴。D中蒸馏水的作用为________________和__________________。
(4)为保证溴的纯度，步骤(3)中K₂Cr₂O₇固体的用量按理论所需量的$\frac{3}{4}$计算，若固体R质量为m克(以KBr计)，则需称取______________g K₂Cr₂O₇(M = 294 g·mol⁻¹)(用含m的代数式表示)。
(5)本实验所用钾盐试剂均经重结晶的方法纯化。其中趁热过滤的具体操作为漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用______________，滤液沿烧杯壁流下。

答案： 1.
(1) 直形冷凝管 除去市售的溴中少量的 Cl₂
$Br_{2}+K_{2}C_{2}O_{4}\xlongequal{\triangle}2KBr + 2CO_{2}\uparrow$
(2) 蒸发皿
$2MnO_{4}^{-}+10I^{-}+16H^{+}\xlongequal{\triangle}2Mn^{2+}+5I_{2}+8H_{2}O$
(3) 液封 降低温度
(4) 0.31m
(5) 玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸处
解析
(1) 仪器 C 为直形冷凝管，用于冷凝水蒸气；市售的溴 (纯度 99%) 中含有少量的 Cl₂ 和 I₂，Cl₂ 可与 CaBr₂ 发生氧化还原反应而除去；水浴加热时，Br₂、I₂ 蒸发进入装置 D 中，分别与 K₂C₂O₄ 发生氧化还原反应，由于 I₂ 少量，故主要反应的化学方程式为 $Br_{2}+K_{2}C_{2}O_{4}\xlongequal{\triangle}2KBr + 2CO_{2}\uparrow$ 。
(2) 将 D 中溶液转移至蒸发皿中，边加热边向其中滴加酸化的 KMnO₄ 溶液至出现红棕色气体 (Br₂)，因为 I⁻ 的还原性强于 Br⁻，说明 KMnO₄ 已将 KI 全部氧化，发生反应的离子方程式为 $2MnO_{4}^{-}+10I^{-}+16H^{+}\xlongequal{\triangle}2Mn^{2+}+5I_{2}+8H_{2}O$；KBr 几乎未被氧化，继续加热将溶液蒸干所得固体 R 的主要成分为 KBr。
(3) 密度：Br₂ ＞ H₂O，D 中冷的蒸馏水起到液封的作用，同时冷的蒸馏水温度较低，均可减少溴的挥发。
(4) m g KBr 固体的物质的量为 $\frac{m}{119}$ mol，根据得失电子守恒可得关系式 6KBr～6e⁻～K₂Cr₂O₇，则理论上需要 K₂Cr₂O₇ 的物质的量为 $\frac{1}{6}\times\frac{m}{119}$ mol，实际所需称取 K₂Cr₂O₇ 的质量为 $\frac{1}{6}\times\frac{m}{119}$ mol×$\frac{3}{4}$×294 g·mol⁻¹≈0.31m g。

2. (2024·新课标卷，28)吡咯类化合物在导电聚合物、化学传感器及药物制剂上有着广泛应用。一种合成1-(4-甲氧基苯基)-2,5-二甲基吡咯(用吡咯X表示)的反应和方法如下：
　　　　
实验装置如图所示，将100 mmol己 - 2,5 - 二酮(熔点： - 5.5 ℃，密度：0.737 g·cm⁻³)与100 mmol 4 - 甲氧基苯胺(熔点：57 ℃)放入①中，搅拌。
待反应完成后，加入50%的乙醇溶液，析出浅棕色固体。加热至65 ℃，至固体溶解，加入脱色剂，回流20 min，趁热过滤。滤液静置至室温，冰水浴冷却，有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产品。回答下列问题：
(1)量取己 - 2,5 - 二酮应使用的仪器为__________(填名称)。
(2)仪器①用铁夹固定在③上，③的名称是____；仪器②的名称是__________________。
(3)“搅拌”的作用是__________________。
(4)“加热”方式为__________________。
(5)使用的“脱色剂”是____________。
(6)“趁热过滤”的目的是______________________；用__________________洗涤白色固体。
(7)若需进一步提纯产品，可采用的方法是__________________。

答案： 2.
(1) 酸式滴定管
(2) 铁架台 球形冷凝管
(3) 使固液充分接触，加快反应速率
(4) 水浴加热
(5) 活性炭
(6) 防止产品结晶损失，提高产率 50%的乙醇溶液
(7) 重结晶
解析 在制备吡咯 X 的过程中，利用球形冷凝管进行冷凝回流提高原料利用率，通过搅拌来提高反应速率，反应完成后，加入 50%的乙醇溶液，析出浅棕色固体 (即含杂质的产品)，加热至 65℃，至固体溶解，加入脱色剂 (脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂的固体，如活性炭)，回流 20 min，趁热过滤，使产品尽可能多地进入滤液，滤液静置至室温，冰水浴冷却，有大量白色固体析出，经过滤、洗涤、干燥得到产品。
(1) 己 - 2,5 - 二酮的熔点： - 5.5℃，可知常温下该物质为液体，摩尔质量为 114 g·mol⁻¹，根据题中所给数据可知，所需己 - 2,5 - 二酮的体积为 $\frac{100\times10^{-3}mol\times114g·mol^{-1}}{0.737g·cm^{-3}}\approx15.47cm^{3}=15.47mL$，又因为酮类对橡胶有腐蚀性，所以选用酸式滴定管量取己 - 2,5 - 二酮。
(3) 己 - 2,5 - 二酮常温下为液体，4 - 甲氧基苯胺的熔点为 57℃，常温下为固体，搅拌可使固液反应物充分接触，加快反应速率。
(4) 由题给信息 “加热至 65℃” 可知，应用水浴加热，这样便于控制温度，且受热更均匀。
(5) “脱色剂” 的作用是吸附反应过程中产生的有色物质，结合题中信息，加入脱色剂后回流，趁热过滤，保留滤液，即脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂的固体，所以可以选用活性炭作脱色剂。
(6) 由 “加入 50%的乙醇溶液，析出浅棕色固体” 可知，常温下产品不溶于 50%的乙醇溶液；“加热至 65℃，至固体溶解”，所以需趁热过滤，使产品尽可能多地进入滤液，防止产品结晶损失，提高产率。为减少溶解损失，洗涤时可用 50%的乙醇溶液。
(7) 由产品的分离提纯过程可知，若需进一步提纯，可采用的方法为重结晶。