专项55“减压操作”微应用（解析版）-2023年高考化学热点专项导航与精练（新高考专用）

第八篇化学实验

专项55“减压操作”微应用

专项综述

化学实验常用到“减压操作”，也频频出现实验综合题中，以考查考生分析问题解决问题

能力。主要包括两类：

（1）以降低液体沸点为目的。液体沸腾也就是在某一温度条件下液体蒸汽压等于外压，

外压降低则饱和蒸汽压降低，导致液体沸点降低。即液体化合物的沸点与外界压力密切相关。

当外界压力降低时，液体沸腾温度就会降低，即沸点下降。这种“减压”共四类：减压蒸储（减

压分储）；减压蒸发（减压浓缩）；减压干燥（真空干燥）；水蒸气蒸储。

（2）以液体顺利“流出”为目的。通过改变盛装液体容器的内外气压，产生压力差，利用

气压差使容器中的液体顺利“流出”。这利，“减压”常见共三类：喷泉实验；减压过滤（吸滤或

抽滤）；恒压漏斗。

真题回眸

1（2022•湖北省选择性考试）高技术领域常使用高纯试剂。纯磷酸（熔点为42℃,易吸潮）

可通过市售85%磷酸溶液减压蒸储除水、结晶除杂得到，纯化过程需要严格控制温度和水

分，温度低于21℃易形成2H3POrH2O（熔点为30℃）,高于100℃则发生分子间脱水生成焦

（1）A的名称是。B的进水口为（填“a”或"b”）。

（2）P2O5的作用是«

（3）空气流入毛细管的主要作用是防止_________,还具有搅拌和加速水逸出的作用。

（4）升高温度能提高除水速度，实验选用水浴加热的目的是。

（5）磷酸易形成过饱和溶液，难以结晶，可向过饱和溶液中加入促进其结晶。

（6）过滤磷酸晶体时，除了需要干燥的环境外，还需要控制温度为（填标号）。

A.<20℃B.30-35℃C.42~100℃

（7）磷酸中少量的水极难除去的原因是。

【答案】（1）圆底烧瓶b（2）干燥气体

（3）溶液沿毛细管上升（4）使溶液受热均匀

（5）磷酸晶体（6）C（7）磷酸可与水分子间形成氢键

【解析】空气通过氯化钙除水，经过安全瓶后通过浓硫酸除水，然后通过五氧化二磷，

干燥的空气流入毛细管对烧瓶中的溶液进行搅拌，同时还具有加速水逸出和防止溶液沿毛细

管上升的作用，将85%磷酸溶液进行减压蒸僧除水、结晶除杂得到纯磷酸。（1）由仪器构造

可知，仪器A为圆底烧瓶，仪器B为直形冷凝管，泠凝水应从b口近、a口出，形成逆流

冷却，使冷却效果更好。（2）纯磷酸制备过程中要严格控制温度和水分，因此五氧化二磷的

作用为干燥气体。（3）空气流入毛细管可以对烧瓶中的溶液进行搅拌，使受热均匀，同时还

具有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升的作用。（4）升高温度能提高除水速度，而纯磷酸

制备过程中要严格控制温度，水浴加热可以避免直接加热造成的过度剧烈与温度的不可控性，

使溶液受热均匀。（5）过饱和溶液暂时处于亚稳态，当加入一些固体的晶体或晃动时可使此

状态失去平衡，过多的溶质就会结晶，因此可向磷酸的过饱和溶液中加入磷酸晶体促进其结

晶。（6）纯磷酸纯化过程中，温度低于21℃易形成2H3PO;H?O（熔点为30℃）,高于1000℃

则发生分子间脱水生成焦磷酸，纯磷酸的熔点为42℃,因此过滤磷酸晶体时，除了需要干

0

燥的环境外，还需要控制温度为42〜100℃,答案选C。（7）磷酸的结构式为：HO-P-OH,

I

0H

分子中含羟基，可与水分子间形成氢键，因此磷酸中少量的水极难除去。

2.（2022•浙江省1月选考）某兴趣小组用四水醋酸镒［（CH3coO）2Mn-4H2O］和乙酰氯

（CH3coe1）为原料制备无水二氯化镒，按如图流程开展了实验（夹持仪器已省略）：

笨乙限氯

已知：①无水二氯化镭极易吸水潮解，易溶于水、乙醇和醋酸，不溶于苯。

②制备无水二氯化镒的主要反应：（CH3coO'Mn+CH3coe

MnChl+2(CH3co0)2。。

③乙酰氯遇水发生反应：CH3coe1+比0一CH3coOH+HCI。

请回答：

（1）步骤I：所获固体主要成分是（用化学式表示）。

（2）步骤I在室温下反应，步骤n在加热回流下反应，目的分别是o

（3）步骤in：下列操作中正确的是o

A.用蒸馆水润湿滤纸，微开水龙头，抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上

B.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

C.用乙醇作为洗涤剂，在洗涤沉淀时，应开大水龙头，使洗涤剂快速通过沉淀物

D.洗涤结束后，将固体迅速转移至圆底烧瓶进行后续操作

（4）步骤IV：①奖装有粗产品的圆底烧瓶接到纯化装置（图2）上，打开安全瓶上旋塞，打

开抽气泵，关闭安全瓶上旋塞，开启加热器，进行纯化。请给出纯化完成后的操作排序：

纯化完成T（）T（）T（）T（）T将产品转至干燥器中保存

a.拔出圆底烧瓶的瓶塞

b.关闭抽气泵

c.关闭加热器，待烧瓶冷却至室温

d.打开安全瓶上旋塞

②图2装置中U形管内NaOH固体的作用是。

（5）用滴定分析法确定产品纯度。甲同学通过测定产品中镭元素的含量确定纯度；乙同

学通过测定产品中氯元素的含量确定纯度。合理的是（填“甲''或"乙”）同学的方法。

【答案】（1）（CH3coObMn

（2）步骤I脱去四水醋酸镒的结晶水并防止生成MnCh；步骤II加热回流促进反应生成

MnCh

（3）ABD

（4）cdba防止可能产生的酸性气体进入抽气泵；防止外部水气进入样品

⑸乙

【解析】（1）根据制备无水二氯化镭的主要反应：（CH3coOXMn+CH3coe1等＞

MnC12i+2（CH3COO）2O以及乙酰氯遇水发生反应：CH3coel+FhO—CH3co0H+HC1可判断

步骤1中利用CH3coe1吸水，因此所获固体主要成分是（CHjCOObMn。（2）由于步骤I脱去

四水醋酸镒的结晶水并防止生成MnCh,因此步骤【在室温下反应；而步骤II加热回流促进

反应生成MnCb,所以步骤H需要在加热回流下反应。（3）A项，滤纸略小于布氏漏斗，但

要把所有的孔都覆盖，并用蒸储水润湿滤纸，微开水龙头，抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上,

故A正确；B项，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，故B正

确；C项，用抽滤洗涤沉淀时，抽滤速率不能过快，故C错误；D项，由于无水二氯化镒

极易吸水潮解，洗涤结束后，将固体迅速转移至圆底烧瓶进行后续操作，故D正确；故选

ABD；（4）①纯化完成后首先关闭加热器，待烧瓶冷却至室温，然后打开安全瓶上旋塞，关

闭抽气泵，最后拔出圆底烧瓶的瓶塞，将产品转至干燥器中保存，故故选cdba；②由于可

能混有酸性气体且无水二氯化镒极易吸水潮解，因此图2装置中U形管内NaOH固体的作

用是防止可能产生的酸性气体进入抽气泵，同时防止外部水气进入样品。（5）由于无水二氯

化镉极易吸水潮解，且锌离了水解，所以应该通过测定产品中氯元素的含量确定纯度，所以

合理的是乙同学的方法。

3.（2021•湖北选择性考试）超酸是一类比纯硫酸更强的酸，石油重整中用作高效催化剂。

某实验小组对超酸HSbF6的制备及性质进行了探究。由三氯化睇（SbCb）制备HSbF6的反应

如下：

SbCI3+C12^^=SbCl5

SbCl5+5HF=HSbF6+5HCl

制备SbCl5的初始实验装置如图（毛细管连通大气，减压时可吸入极少量空气，防止液

体暴沸；夹持、加热及搅拌装置略）。

相关性质如下表：

物质熔点沸点性质

SbCh73.4℃220.3℃极易水解

℃

SbCl53.5140℃分解，79℃/2.9kPa极易水解

回答下列问题：

⑴实验装置中两个冷凝管（填“能”或“不能”）交换使用。

（2）试剂X的作用为、。

（3）反应完成后，关闭活塞a、打开活塞b,减压转移（填仪器名称）中生成

的至双口烧瓶中。用真空泵抽气减压蒸储前，必须关闭的活塞是（填"a”或"b”）；用减压蒸储

而不用常压蒸馈的主要原因是。

（4）实验小组在由SbCl5制备HSbF6时,没有选择玻璃仪器,其原因为。

（写化学反应方程式）

（5）为更好地理解超酸的强酸性，实验小组查阅相关资料了解得：弱酸在强酸性溶剂中

表现出碱的性质，如冰醋酸与纯硫酸之间的化学反应方程式为

CH3COOH+H2sO4=[CH3c（OH）2r[HSO4「

以此类推，H2s04与HSbF6之间的化学反应方程式为。

（6）实验小组在探究实验中发现蜡烛可以溶解于中，同时放出氢气。已知烷烧分子中碳

I

—CH

氢键的活性大小顺序为：甲基（一Ch）〈亚甲基（一CH2-）〈次甲基（।）。写出2-甲基丙

烷与反应的离子方程式。

【答案】（1）不能

（2）吸收氯气，防止污染空气（1分）防止空气中的水蒸气进入三口烧瓶使SbCb、SbCL水

解

（3）三口烧瓶b防止SbCk分解

（4）SiO2+4HF=SiF4t+2H2O

+_

（5）H2SO4+HSbF6=[H3SO4][SbF6]

一+

产3CH3

H3C—f—CH3+HSbF6—►H3c—C—CH3++H2t

（6）H

【解析】（1）与直形冷凝管相比，球形冷凝管的冷却面积大，冷却效果好；但是，由于

球形冷凝管的内芯管为球泡状，容易在球部积留蒸镭液，故不适宜用于倾斜式蒸谭装置（不

用于冷凝蒸储的蒸气），多用于垂直冷凝回镯装置（制备物质），故实验装置中两个冷凝管不能

交换使用。（2）根据表中提供信息，SbCh，SbCk极易水解，知试剂X的作用是防止空中水

蒸气进入三口烧瓶，同时吸收氯气，防止污染空气。（3）由实验装置知，反应完成后，关闭

活塞a,打开活塞b,减压转移三口烧瓶中生成的SbCk至双口烧瓶中。减压蒸馀前，必须

关闭活塞b,以保证装置密封，便于后续抽真空。根据表中提供信息知，SbCl5容易分解，

用减压蒸储而不用常压蒸储，可以防止温度过高，而使SbCk分解。（4）由SbCLs制备HSbF6

时，需要用到HF,而HF可与玻璃中二氧化硅反应，故不能选择玻璃仪器。（5）硫酸与超强

+

酸反应时，表现出碱的性质，即结合氢离子，即H2SO4+HSbF6=[H3SO4][SbF6]-,（6）2-甲

基丙烷的结构简式为（CHRCH,根据题目信息知，CH上纸容易参与反应，电离出氢阴离子，

与超强酸电离的阳离子结合生成氢气。主要离子方程式为

~—+

产3CH3

H3C—f—CH3+HSbF6—►H3C—C—CH3+[shF^I+hf

o

4.（2019•新课标II卷）咖啡因是一种生物碱（易溶于水及乙醇，熔点234.5C,100℃以上

开始升华），有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸（K,约为10-6,

易溶于水及乙醇）约3%~10%,还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程

如下图所示。

索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶一剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝

管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，

经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题：

索氏提取器

(1)实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是,圆底烧瓶中

加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒o

(2)提取过程不可选用明火直接加热，原因是,与常规的萃取相比，采用索

氏提取器的优点是。

(3)提取液需经“蒸储浓缩”除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是

。“蒸储浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馆头、温度计、接收管之外，还

有(填标号)。

A.直形冷凝管B.球形冷凝管C.接收瓶D.烧杯

(4)浓缩液加生石灰的作用是中和和吸收。

(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡

因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是o

【答案】(1)增加固液接触面积，提取充分沸石

(2)乙醇易挥发，易燃使用溶剂量少，可连续萃取(萃取效率高)

(3)乙醇沸点低，易浓缩AC(4)单宁酸水(5)升华

【解析】（I）萃取时将茶叶研细可以增加固液接触面积，从而使提取更充分；由于需要加热，

为防止液体暴沸，加热前还要加入几粒沸石；（2）由于乙醇易挥发，易燃烧，为防止温度过高使

挥发出的乙醇燃烧，因此提取过程中不可选用明火直接加热；根据题干中的已知信息可判断与

常规的萃取相比较，采用索式提取器的优点是使用溶剂量少，可连续萃取（萃取效率高）：（3）乙

醇是有机溶剂，沸点低，因此与水相比较乙醇作为萃取剂的优点是乙醇沸点低，易浓缩；蒸储

浓缩时需要冷凝管，为防止液体残留在冷凝管中，应该选用直形冷凝管，而不需要球形冷凝管，

A正确，B错误；为防止液体挥发，冷凝后得到的微分需要有接收瓶接收储分，而不需要烧杯，

C正确，D错误，故选ACo（4）由于茶叶中还含有单宁酸，且单宁酸也易溶于水和乙醇，因此

浓缩液中加入氧化钙的作用是中和单宁酸，同时也吸收水;（5）根据已知信息可知咖啡因在100C

以上时开始升华，因此该分离提纯方法的名称是升华。

:方法技巧

I.减压蒸得（分镯）

操作原理：减压蒸憎就是在低于大气压力下进行的蒸储操作。它是分离和提纯沸点高、

热稳定性差的有机化合物的重要方法。利用上述原理，在蒸储装置上连接真空泵，使系统内

压降低，从而使液体化合物在较低温度下沸腾而被蒸出。如苯甲醛常压下沸点为

179℃/101.3kPa（760mmHg）,当压力降到6.7kPa（50mmHg）时，沸点为95℃；水杨酸乙酪常

压下（760mmHg）沸点为234℃,而在20mmHg时沸点为118℃。

适用对象：在常压蒸储是未达到沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。

2.减压蒸发（浓缩）

减压蒸发也称为减压浓缩或真空蒸发。

操作原理：在密闭的容器内，抽真空使液体处于一个大气压下的环境，从而降低水的沸

腾温度，以此进行蒸发浓缩。

操作优点：①由于压力降低，溶液的沸点降低，能防止或减少热敏性物质的分解；②增

大传热温度差，强化蒸发操作；③不断地排除溶剂蒸气，有利于蒸发顺利进行；

3.减压干燥（真空干燥）

操作原理：减压干燥的干燥原理是湿物料表面处水分气化的结果，使百物料内部与表面

之间产生水分浓度差，从而使物体干燥。

适用对象：经过纯化后，准备进行分析鉴定（元素定量、波谱鉴定等）的易在空气氧化的

样品。

4.水蒸气蒸储

操作原理：水蒸气蒸储是纯化分离有机化合物的重要方法之一。当水和不（或难）溶于

水的化合物一起存在时，整个体系的蒸气压力根据道尔顿分压定律，应为各组分蒸气压力之

和。即：P=P木+PA（PA为与水不（或难）溶化合物的蒸气压）当P与外界大气压相等时，混

合物就沸腾。这时的温度即为它们的沸点，所以混合物的沸点将比任何一组分的沸点都要低

一些。而且在低于100℃的温度下随水蒸汽一起蒸储出来。

适用对象：水蒸气蒸储法适合分离那些在其沸点附近容易分解的物质，也适用于从不挥

发物质或树脂状物质中分离出所需的组分（如天然产物香精油、生物碱等）

5.减压过滤（吸虑或抽滤）

操作原理：利用装置中的抽气泵给吸滤瓶减压，造成瓶内与布氏漏斗液面上的压力差,

从而加快过滤速率，吸滤瓶用于承接滤液。安全瓶用于防止水泵中水产生溢流而倒灌入吸滤

瓶中。

适用对象：减压过滤不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀。胶状沉淀在快速过滤时

易透过滤纸；沉淀颗粒太小则易在滤纸上形成一层致密的沉淀，溶液不易透过。

6.恒压滴液漏斗

操作原理：通过支插管保证液面上下的压强一致，从而使得液体能够顺利流下。一般的

漏斗流下液体时，如果下方容器是封闭的，流出的液体会挤占原有气体的空间，导致容器内

的压强不断知增加，这压强（实际上是液体道上下的压强差）作用在漏斗内的液体上会提供向

上的推力，使得液体不能流下。因此一般的（长颈、分液）漏斗容易导致液体难以流出（堵塞）。

装置示意图如图3所示。

图3：恒压滴液漏斗（蓝色方框内）

使用对象：一般在封闭体系中用恒压漏斗，比如绝大部分的有机合成实验，因其有机溶

剂易挥发、需要隔绝空气（氧气）等。恒压滴液漏斗在上述实验中与烧瓶（或其他反应容器）紧

密连接（一般都为标准磨口），漏斗也要用塞子密封。此外，因恒压滴液漏斗是合成实验的常

规仪器，均为标准磨口，连接方便，一些不需要封闭或条件宽松的滴加过程（比如滴加水）,

也常用恒压滴液漏斗。

丁素养提升

1.（2023届•山东省日照市高三摸底考试）纯磷酸可通过市售85%磷酸溶液减压蒸储除水、

结晶除杂得到。制备纯磷酸的实验装置如图（夹持装置略），下列说法错误的是

已知：纯磷酸熔点为42℃,磷酸纯化过程需要严格控制温度和水分，温度低于21℃易

形成杂质2H、PO「H2O（熔点为30℃）,高于100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸等。

A.装置m可用球形冷凝管代替

B.实验选用水浴加热的目的是使溶液受热均匀

C.磷酸过滤时需要控制温度低于20℃

D.磷酸中少量的水极难除去的原因是磷酸与水分子形成分子间氢键

【答案】AC

【解析】A项，球型冷凝管通常与发生装置垂直或略倾斜相连，使易挥发反应物冷凝回

流，以提高反应物利用率。直型冷凝管通常放在收集装置之前，起到冷凝锚分或产物的作用。

由于球型结构在冷凝过程中有积液风险，因此球型冷凝管一般不用于冷凝操作。装置m在

题目中起冷凝作用，不能用球型冷凝管代替，A错误；B项，水浴加热可避免直接加热造成

的过度剧烈与温度不可控，还可使物体受热均匀。另外，水浴加热能最大限度保证温度低于

100℃,避免磷酸分子间脱水生成焦磷酸等，B正确；C项，过滤温度低于20℃时，磷酸和

2H3「04-凡0杂质均为固体，无法通过过滤去除杂志。过滤温度高于42℃时，磷酸和

2H3Po/HQ杂质均为液态，也无法通过过滤去除杂质。过滤温度高于30℃,而低于42℃

时，磷酸以晶体形式存在，而2H3Po「H?。杂质为液态，可以通过过滤去除杂质。因此，过

O

H

P

^-

滤温度应控制在3（TC~42℃,C错误；D项，磷酸结构简式为0I其中的羟基

OHOH

可以与水形成氢键，从而提高除水难度。D正确。故选AC。

2.工业上可用水蒸气蒸储法从柠檬、橙子和柚子等水果的果皮中提取柠檬烯

）,其实验装置如图所示，具体的实验步骤为①将1〜2个橙子皮剪成细碎的碎

片，投入乙装置中，加入约30ml水；②松开活塞K,加热甲装置（水蒸气发生器）至水沸腾，

当活塞K的支管口有大量水蒸气冒出时将K旋紧，并打开冷凝水，一段时间后，可观察到

丙装置中储出液的水面上有一层很薄的油层。

下列关于柠檬烯提取实验的说法中，错误的是（）

A.当牛角管中滴落的镭出液澄清透明、无明显油珠时，说明蒸储完成

B.装置中的冷凝管需从a口注入冷凝水，且可以用球形冷凝管代替

C.当长导管中液面持续升高时，应立刻打开活塞K放出水蒸气

D.实验结束后，可以通过分液、蒸储的方法得到高纯度的精油

【答案】B

【解析】A项，挥发性成分的混合物统称精油不溶于水，当储出液无明显油珠，澄清透

明时，说明蒸储完成，故A正确；B项，如换成球形冷凝管，会有部分馆分残留在冷凝管

中，不利于收集，故B错误；C项，长玻璃管作安全管，能平衡气压，当长导管中液面持

续升高时，应立刻打开活塞K放出水蒸气，以维持装置内压强平衡，保障实验安全进行，

故C正确；D项，提取的精油主要成分是柠檬烯，通过萃取分液蒸储的方法可以提纯精油

得到纯精油，故D正确；故选B。

3.（2023届•重庆市南开中学高三第一次质量检测）过氧乙酸（CH3coOOH）为无色有刺激

性气味液体，易挥发、见光或受热易分解，其纯品极为敏感.易发生爆炸性反应。作为一种

60℃

常用的消毒剂，过氧乙酸的制备原理为：H2O2+CH3COOH=CH3COOOH+H2OAHCO,实

已知:

物质密度/(g・cm-3)熔点沸点/七

乙酸1.0516.6118

过氧化氢1.46-0.43150.2(分解)

过氧乙酸0.790.7105(分解)

乙酸丁酯0.88-78127

注意：乙酸丁酯与水形成共沸物(沸点90.7℃),会一起蒸镭出来。

(1)仪器2的名称为。实验中加入乙酸、双氧水、乙酸丁酯和固体催化剂发生反应，

仪器3中盛放的试剂为一。

(2)反应体系采用抽气泵抽气减压的目的是—。

(3)实验过程中打开油水分离器活塞，分离出水的目的是—,当观察到现象为一，

即可停止实验。

(4)乙酸丁酯的作用除了作为过氧乙酸的稳定剂之外，还有一o

(5)过氧乙酸含量测定，步骤如下：

I.准确称取1.00g过氧乙酸样液，定容于100mL容瓶中。

H.取10.00mL上述溶液，用0.01mol/L酸性KM11O4溶液滴定至溶液出现浅红色(除去过

氧乙酸试样中剩余H2O2)O

HI.加入过量KI溶液，摇匀，用0.01000mol/LNa2s2O3标准液滴定至终点，消耗Na2s2O3

溶液50.00mL。

已知：S2O；+L=S2O：「+2r

①过氧乙酸被r还原，还原产物之一为乙酸，其离子方程式为一。

②过氧乙酸样液中过氧乙酸的质量分数为一。

③用该法测定过氧乙酸含量比实际含量偏高的原因是(不考虑实验操作产生的误

差)。

【答案】(1)三颈烧瓶过氧化氢

(2)减压可以降低共沸物的沸点，防止温度过高导致氧乙酸分解

(3)减少水的量提高过氯乙酸的产率油水分离器中水不再增加时

(4)降低共沸物的沸点，利于产品蒸出，防止温度过高

+

(5)CH3COOOH+2r+2H=CH3COOH+l2+H2O38%空气中氧气也会将碘离子转化

为碘单质，导致标准液的量增加

【解析】实验中加入乙酸、双氧水、乙酸丁酯和固体催化剂在三颈烧瓶发生反应，生成

物蒸储在油水分离器中冷凝，实验使用抽气泵抽气减压，可减压可以降低共沸物的沸点，防

上温度过高导致过氧乙酸分解。（1）仪器2的名称为三颈烧瓶。实验中加入乙酸、双氧水、

乙酸丁酯和固体催化剂发生反应，乙酸和过氧化氢反应，乙酸丁酯作为有机溶剂，过氧化氢

易分解，故仪器3中盛放的试剂为过氧化应，使用恒压滴液漏斗控制过氧化缄的加入提高原

料利用率；（2）过氧乙酸不稳定受热易分解，反应体系采用抽气泵抽气减压的目的是减压可

以降低共沸物的沸点，防止温度过高导致氯乙酸分解；（3）实验过程中打开油水分离器活塞，

分离出水的目的是减少水的量促进反应正向进行，提高过氧乙酸的产率；反应中生成水，当

观察到现象为油水分离器中水不再增加时，即可停止实验。（4）乙酸丁酯与水形成共沸物的

沸点90.7℃,故乙酸丁酯的作用除了作为过氧乙酸的稳定剂之外，还有降低共沸物的沸点，

利于产品蒸出，防止温度过高，过氧乙酸分解；（5）①过氧乙酸被r还原，还原产物之一为乙

酸，同时碘离子生成碘单质，其离子方程式为CH3coOOH+21+2H+=CH3coOH+I2+H2O。②

+22

由CH3COOOH+2I+2H=CH3COOH+l2+H2O,S2O3+l2=S2O6+2r,CH3C000H~S2O3*,

则过氧乙酸样液中过氧乙酸的质量分数为

0.01OOOmol/LX0.05Lx1"x76g/mol

---------------------也远---------x100%=38%。③用该法测定过氧乙酸含量比实际含

1.00g

量偏高的原因是（不考虑实验操作产生的误差）空气中氧气也会将碘离子转化为碘单质，导致

标准液的量增加。

4.亚氯酸钠（NaCICh）是一种高效内氧化剂、漂白剂，其有效氯含量相当于漂白粉的7倍，

主要用于棉纺、造纸业的漂白制，也用于食品消毒。水处理等。以氯酸纳等为原料制备亚氯

酸钠的工艺流程如下：

||；0$＜上视";"INnOM/液

已知：①亚氯酸钠（NaCICh）受热易分解；

②NaCICh的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaC102-3H20;

③CIO2常温下为黄绿色气体，纯CIO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以

下更安全。

回答下列问题：

（1）在CIOz发生器中通入空气的作用是

（2）吸收塔中发生反应的化学方程式为:

⑶由滤液一＞NaC102.3H20,需采取的操作是在55C的条件下减压蒸发、、

洗涤、干燥。工业上通常采用“减压蒸发”而不用"常压蒸发”，原因是；结晶后

需要对晶体洗涤，为了减少损失，可以用洗涤晶体。

【答案】⑴稀释C1O2以防止爆炸(2)H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+2H2O2+O2(3)

冷却结晶过滤常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解冰水或酒精

【解析】(1)纯C1O2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下更安全，所

以C1O2发生器中通入空气的目的是稀释002以防止爆炸；(2)根据流程图，吸收塔中C102.

H2O2、NaOH发生反应生成NaC102,根据氧化还原反应规律，同时放出氧气，反应方程式

是H202+2C102+2Na0H=2NaC102+2H202+02o(3)由滤液得到晶体一般步骤是蒸发、冷却结

晶、过滤、洗涤、干燥：由滤液---►NaC102-3H20,需采取的操作是在55c的条件下减压

蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。因为NaClCh受热易分解，所以工业上通常采用“减

压蒸发”而不用“常压蒸发”，防止温度过高，亚氯酸钠分解；结晶后需要对晶体洗涤，为了

减少损失，可以降低NaClCh的溶解度；因为NaClO?溶解度随温度的升高而增大，所以采

用冰水洗涤晶体的方法。

5.无患子皂昔是化妆品及生物洗涤剂的良好原料。从无患子果皮中提取无患子皂昔的

实验步骤如下：

步骤1：连接如图I所示的装置(固定及加热类仪器省略)，将20g无患子果皮置于索氏

提取管中，圆底烧瓶中加入一定量80%的酒精，保持在90℃加热4小时、

步骤2：将图1装置中的提取液减压过滤，除去无患子果皮残渣。并将所得滤液蒸储,

乙醇完全蒸出后得到固体粗提物。

步骤3：用正丁醇反复萃取固体粗提物，合并萃取液，并将所得萃取液蒸储，正丁醇完

全蒸出后得到固体无患子皂甘样品。

步骤4：将无患子皂昔样品真空干燥。

(1)步骤1实验装置中冷凝管的作用是。保持在90℃加热所

需用到的玻璃仪器除酒精灯外，还有。

(2)图II所示的减压过滤装置存在的问题是

o若过滤时发现有大量滤渣掉落，可能的原因是

一接“空泉

图川：真空干燥装置

⑶步骤4中采用上图ni真空干燥而不直接烘干的原因可能是

【答案】（1）将乙醇冷凝回流烧杯、温度计布氏漏斗下端的斜切面应正对支管（2）

安全瓶中导管应左短右长滤纸损坏（或滤纸未贴紧漏斗底部）（3）加快干燥的速度、防止无

患子皂昔在高温下分解、防止无患子皂昔被氧化（任答1点即可）

【解析】（1）步骤1实验装置中冷凝管的作用是将乙醇冷凝回流,提高原料的利用率；保

持在90C加热，要用水浴加热，所需用到的玻璃仪器除酒精灯外，还有烧杯、温度计；（2）

图II所示的减压过滤装置存在的问题是布氏漏斗下端的斜切面应正对支管，减小抽滤时气

体流动的阻力；安全瓶中导管应左短右长，否则达不到防止倒吸的作用；若过滤时发现有

大量滤渣掉落，可能的原因是滤纸损坏（或滤纸未贴紧漏斗底部），应重新过滤；（3）步骤4中

采用真空干燥而不直接烘干的原因可能是快干燥的速度、防止无患子皂昔在高温下分解、防

止无患子皂甘被氧化（任答1点即可）

8-羟基瞳咻（广

①如图所示，在三颈烧瓶中加入适量甘油、邻硝基苯酚、邻氨基苯酚和浓硫酸。

②加热至反应自动激烈进行。

③改为水蒸气蒸储装置进行水蒸气蒸储，直至储出液中不再有油珠为止。

④向三颈烧瓶中加入一定量NaOH溶液后，再滴加饱和Na2co3溶液将pH调至7〜8。

⑤重新进行水蒸气蒸储，至储出液中不再有晶体析出。

⑥将储出液充分冷却后抽滤，进一步精制得产品。

（1）上图中冷却水应从（填“A”或"B”）口进。

⑵上图是水蒸气发生装置。第一次水蒸气蒸储的目的是

;当冷凝管出现堵塞时，图中可观察到的现象是

⑶抽滤装置中，布氏漏斗进入抽滤瓶的部分不宜过长，其原因是

(4)步骤②中移开火源，反应仍自动激烈进行的原因是

(5)步骤④中加入的饱和Na2cCh溶液不能过量的原因是

【答案】(DA(2)将未反应的反应物等蒸出玻璃管中水位上升

(3)防止滤液吸入抽滤瓶支管而进入减压系统

(4)反应放出大量的热

(5)如果饱和Na2cCh溶液过量，则酚羟基也要与Na2cCh反应生成钠盐

【解析】(1)冷却水从下口进水上口出水，采用逆流原理，故答案为A；(2)第一次水蒸

气蒸储的目的是将未反应的反应物等蒸出，当冷凝管出现堵塞时，图中可观察到的现象是玻

璃管中水位上升，故答案为将未反应的反应物等蒸出；玻璃管中水位上升；(3)布氏漏斗进

入抽滤瓶的部分不宜过长，其原因是防止滤液吸入抽滤瓶支管而进入减压系统，故答案为防

止滤液吸入抽滤瓶支管而进入减压系统；(4)步骤②中移开火源，由于该反应为放热反应，

故仍自动激烈进行，故答案为反应放出大量热量；(5)步骤④中加入的饱和Na2cCh溶液不能

过量的原因是如果饱和Na2co3溶液过量，则酚羟基也要与Na2co3反应生成钠盐，故答案

为如果饱和Na2co3溶液过量，则酚羟基也要与Na2c03反应生成钠盐。

7.已知苯甲酸乙酯的沸点为213℃,水-乙醇-环己烷三元共沸物的共沸点为62.1℃(即

在此温度下水、乙醇和环己烷以7.0%、17.0%、76.0%的比例成为蒸气逸出)。请根据以上信

息和图1、图2回答下述实验室制备苯甲酸乙酯的有关问题：

(1)在三颈烧瓶中加入苯甲酸、浓硫酸、过量的乙醇、沸石。再向三颈烧瓶中加入足量

的环己烷，装上分水器和回流冷凝管。加入环己烷的目的是o

(2)反应结束后，将三颈烧瓶中的液体倒入盛有冷水的烧杯中，用饱和Na2cCh溶液中和

至弱碱性，加入饱和Na2c03溶液的作用是：①,②。用

(填仪器名称)进行分离操作，得到粗产品；再用乙醛萃取水层中溶有

的少量有机产品，将醒层与粗产品合并；用蒸储水洗有机层2次，将触层与水尽量分净，酸

层从上口倒入一个干燥的锥形瓶中。

(3)加入适量豆粒大小的无水氯化钙干燥剂，摇动锥形瓶，至酸层澄清透明；过滤后将

酸层加入到干燥的蒸储烧瓶中；先蒸出;后蒸*o

(4)精微苯甲酸乙酯时需要减压蒸储，装置如图2所示。冷凝管的进出水方向为

口进，口出。毛细管的作用是(任答一条即可)。

【答案】(1)通过形成水-乙醇-环己烷三元共沸物，除去反应生成的水，使平衡向右移动

(2)除去产品中的酸性杂质降低苯甲酸乙酯在水中的溶解度分液漏斗

(3)乙醛苯甲酸乙酯

(4)ba平衡压强、提供汽化中心、防暴沸(任答一条即可)

【解析】(1)酯化反应为可逆反应，通过形成水-乙醇-环己烷三元共沸物，除去反应生成

的水，使平衡向右移动：(2)迁移教材乙酸乙酯的制备实验，本实验用饱和碳酸钠溶液来中

和产品中的酸性杂质，且苯甲酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度不大，因混合液分层，最

后用分液漏斗进行分离，得到粗产品；(3)乙醛与苯甲酸乙酯互溶且二者沸点不同，乙醛的

沸点较低，故采用蒸储的方法将二者分离，沸点低的乙醛先被分离出，后蒸出苯甲酸乙酯；

(4)减压蒸储时采取的原则是“下进上出”，即冷凝管的进出水方向为b口进，a口出，否则不

能充分冷凝；毛细管在这里主要作用是平衡压强、提供汽化中心、防暴沸。

8.肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料。实验室可用苯甲醛

和乙酸醉、醋酸钠等原料经下列反应制取肉桂酸，其中苯甲醛为无色油状液体。已知:

〃0无水

-CHOCMC、CH3COON3-CH=CHCOOH

+/°

'150~170t+CK>C(M)H

◎CHsC；◎(肉桂酸)

0

(乙酸肝)

苯甲醛乙酸酎肉桂酸乙酸

溶解度(25℃,g/100g水)0.3遇水易水解成乙酸0.04互溶

沸点(℃)179.6138.6300118

相对分子质量10610214860

I.合成：反应装置如图所示。向三颈烧瓶中先后加入研细的无水醋酸钠、4.8g苯甲醛和

5.6g乙酸醉，振荡使之混合均匀。在150〜170℃加热1小时，保持微沸状态。

/空气冷凝管

温度计

(1)仪器A的名称为—o

(2)空气冷凝管的作用是—，该装置加热要控制反应呈微沸状态，如果剧烈沸腾，会

导致肉桂酸产率降低，可能的原因是一。

(3)不能把无水CHjCOONa换成CH3COONa«3H2O的原因是。

II.粗品精制：已知水蒸气蒸储是分离提纯有机化合物的重要方法之一，在水蒸气蒸憎操

作中，水蒸气起到载热体和降低沸点的作用，可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随

水蒸气一起被蒸储出来，从而达到分离提纯的目的。

将上述反应后得到的混合物趁热倒入圆底烧瓶中，进行下列操作：

a.在搅拌下，向反应液中加入20mL水

b.再慢慢加入碳酸钠溶液

c.然后进行水蒸气蒸储

d.待烧瓶内溶液冷却至室温，在搅拌下，加入盐酸酸化，析出大量晶体，过滤，洗涤，

干燥。

(4)饱和Na2co3溶液的作用有—。水蒸气蒸储可除去的杂质是—；如何判断蒸储终

点。

（5）若得到的肉桂酸晶体产品不纯，应采用—法可得到纯度更高的产品。

（6）若最后得到纯净的肉桂酸5.2g,则该反应中的产率是—（保留两位有效数字）。

【答案】（1）三颈烧瓶

（2）使反应物冷凝回流乙酸酊蒸出，反应物减少，平衡逆向移动

（3）CH3COONa«3H2O受热生成水会使乙酸酢水解

（4）将肉桂酸转化为肉桂酸钠，溶于水，中和乙酸苯甲醛当储出液澄清透明不再

含有油滴时,，即可断定水蒸汽蒸储结束

（5）重结晶（6）78%

【解析】该合成反应在150~170℃的条件下进行，反应物在这个条件下易挥发，所以需

要冷凝回流，乙酸酊遇水易水解成乙酸，因此需要在无水环境下反应。（1）该仪器的名称为

三颈烧瓶；（2）该反应在150~170℃的条件下进行，根据表格各物质的沸点可知，反应物在这

个条件下易挥发，所以空气冷凝管作用是使反应物冷凝回流，使反应物充分反应，提高原料

利用率；在150~17（TC时乙酸酢易挥发，如果剧烈沸腾，乙酸酢蒸出，反应物减少，平衡逆

向移动，导致产率降低；（3）根据信息乙酸酊遇水易水解成乙酸，而CH3coONaSFhO受热

生成水，水会使乙酸酊水解生成乙酸，导致反应物利用率降低：（4）碳酸钠可以和乙酸、肉

桂酸反应，溶液中水会和乙酸酊反应；饱和Na2cCh溶液的作用除去未反应的原料乙酸好，

中和生成的乙酸，并将肉桂酸转化为肉桂酸钠，增大它在水中的溶解性；苯甲醛在水中溶解

度较小且沸点较低,水蒸气蒸储可除去的杂质是苯甲醛，当储出液澄清透明不再含有油滴时,

说明水蒸汽蒸储达到终点。（5）若得到的肉桂酸晶体产品不纯，提高纯度可以用重结晶的方

法提高产品的纯度；（6）4.8g苯甲醛和5.6g乙酸好的物质的量分别为而翳石Z0045mo1、

102^molS0,055mO1,则苯甲醛完全反应，4.8g苯甲醛理论上得到肉桂酸的质量为

106^molXl48g/mOla6,7g，则产率为统X100%R78%。

9.苯胺又名氨基苯是最重要的胺类物质之一，可作为炸药中的稳定剂、汽油中的防爆

剂，也可作为医药磺胺药的原料等。苯胺为无色油状液体，有特殊气味，可用水蒸气蒸懦提

纯。用纳米铁粉还原硝基苯制备苯胺的原理及装置图（略去夹持装置和加热装置）如下：

CHC00H

4<fS—NO2+9Fe+4H2O^>4<fX—NH2+3Fe3O4

已知部分有机物的一些数据如下表:

相对分密度熔点沸点

名称溶解性

子质量(g/mL)(℃)(r)

硝基苯1231.205.7210.8难溶于水，易溶于乙醇、乙醛

苯胺931.02-6.3184.4难溶于水，易溶于乙醇、乙醛

乙醛740.71-116.334.6微溶于水，易溶于乙醇

I.合成：在装置1中的仪器X中，加入9g纳米铁粉、20mL水、1mL冰醋酸，加热至

煮沸，煮沸后冷却至室温，再将8.0mL硝基苯逐滴加入(该反应强烈放热)，搅拌、加热、回

流半小时，至反应完全。

II.分离提纯：将装置1改为装置2进行水蒸气蒸馄，取装置2中的微出物约5-6mL,转

移至分液漏斗中，分离出有机层后，水层加入1.3gNaCl固体，用乙醛萃取3次(每次用7.0mL

乙醛)，合并有机层和乙醛萃取液，加入粒状NaOH干燥，过滤后转移至干燥的圆底烧瓶中，

水浴蒸去乙醛，残留物再利用装置3蒸储并收集温度TC时的微分。

请回答下列问题：

(1)加入硝基苯时，'‘逐滴加入'’的目的是。

(2)分离提纯过程中加入NaCl固体的作用是o

(3)装置2中长导管B的作用是。

(4)“水蒸气蒸储”结束后，应先打开止水夹T,再停止对“水蒸气发生装置“加热，目的是

(5)利用装置3蒸储时，温度的范围为,实验结束得到产物6