专项16 化学实验综合题-2021年新高考复习化学阶段性新题精选专项特训（山东专用·5月期）（解析版）

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2021 年新高考复习化学阶段性新题精选专项特训（山东专用·5 月期）
专项十六 化学实验综合题
1．（2021·山东青岛市·高三二模）实验室制取硝基苯常规方法为：在大试管中将浓硝酸和浓硫酸按体积比
混合，摇匀、冷却后滴入苯，水浴加热至 55℃~60℃，即可制得硝基苯。将该实验进行改进，以
为绿色硝化剂制取硝基苯的反应原理、实验装置及实验步骤如下：
反应方程式：
实验步骤：
Ⅰ.将100 浓度为 0.108 的 溶液加入到装有高选择性分子筛催化剂( )的反应
器中。
Ⅱ.在搅拌状态下，将一定量的苯用恒压滴液漏斗滴加至反应器中，使 与 物质的量之比达到
，并控制反应温度在 15℃以下。
Ⅲ.滴加完毕后继续搅拌一段时间，将反应器中的液体倒入饱和 溶液中，分液得到粗产品。
Ⅳ.将粗产品进一步纯化得到硝基苯 9.84g。
回答下列问题：
(1)常规法制取硝基苯的化学方程式为___________。
(2)对比常规法，以 制取硝基苯的方法更符合“绿色化学”理念，原因是___________。
(3)准确配制 100 浓度为 0.108 的 的 溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_____
______、___________。
(4)控制反应温度 15℃左右的操作是___________。
(5)“步骤 3”中饱和碳酸氢钠溶液的作用是___________。
(6)“步骤 4”中“进一步纯化”的方法是___________。
(7)若忽略提纯过程中硝基苯的损耗， 的转化率为___________。
【答案】 +HO-NO2+H2O 常规法制取硝基苯使用较多的硫酸作
催化剂，原子利用率低，产生废酸较多，处理废酸消耗化学试剂较多 胶头滴管 100 容量瓶 从夹
套三口烧瓶的进水管 a口通入冰水 除去硝基苯中混有的 蒸馏 80%
【详解】
(1)常规法是用苯与浓硝酸在浓硫酸做催化剂的情况下加热到 60℃左右制取硝基苯，反应的化学方程式为：
+HO-NO2+H2O。
(2)常规方法是在大试管中将浓硝酸和浓硫酸按体积比 混合，摇匀、冷却后滴入苯，水浴加热至
55℃~60℃，即可制得硝基苯，该方法使用了大量的浓硫酸，随着反应进行硝酸变稀反应难于继续，所以
反应结束后剩余的废酸很多，原料大量浪费且后期处理废酸的成本较大，所以对比常规法，以 制取
硝基苯的方法更符合“绿色化学”理念，原因是：常规法制取硝基苯使用较多的硫酸作催化剂，原子利用
率低，产生废酸较多，处理废酸消耗化学试剂较多。
(3)准确配制 100 浓度为 0.108 的 的 溶液用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需
要用到 100ml 容量瓶以及胶头滴管，所以答案为：100ml 容量瓶；胶头滴管。
(4)该反应所需温度低于室温，需要持续的给装置降温才能控制反应温度 15℃左右，该试验使用的是夹套三
口烧瓶，所以可以通冰水进行控温，为保证良好的冷凝效果，应从下端的 a口通入冷凝水，所以答案是：
从夹套三口烧瓶的进水管 a口通入冰水。
(5)通过反应原理 可知制备过程中会生成硝酸，可以用饱和
碳酸氢钠溶液除去，所以答案为：除去硝基苯中混有的 。
(6)粗产品为常温下为液态的硝基苯，里面含有少量的水以及其他杂质，所以可以通过蒸馏进一步纯化，故
答案为：蒸馏。
(7) 反应原理为： ，实验加入的 的质量为 100
×0.108 =10.8g，物质的量为 ，实验最终获得得硝基苯 9.84g，根据反应方程式可知消耗
的 的物质的量等于生成的硝基苯的物质的量，为 ，所以 的转化率为
＝80%，故答案为：80%。
2．（2021·山东潍坊市·高三二模）氮化铬(CrN)是一种耐磨性良好的新型材料，难溶于水。探究小组同学
用下图所示装置(夹持装置略去)在实验室中制取氮化铬并测定所得氮化铬的纯度。
已知：实验室中常用 溶液与 溶液反应制取 ； 能溶于水和乙醇。
回答下列问题：
(1)实验准备就绪后，应先加热___(填装置代号)装置，此时 所处的状态是____。
(2)实验中 的作用是____。
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