2021届一轮复习苏教版专题10第三单元　重要物质的制备学案（江苏专用）

2021届一轮复习苏教版专题10第三单元　重要物质的制备学案（江苏专用）

第三单元　重要物质的制备 学习任务1　常见气体的制备 ‎1．气体制备实验的基本思路 ‎2．常见气体的发生装置 反应物状态和反应条件 发生装置 可制备的气体 固体＋固体气体 O2、NH3、CH4等 固(或液)体＋液体气体 Cl2、C2H4、NH3等 固体＋液体―→气体 H2、NH3、CO2、O2等 ‎3.气体的干燥、净化装置 类型 液态干燥剂或除杂试剂 固态干燥剂 固态除杂试剂/加热 装置 续　表 类型 液态干燥剂或除杂试剂 固态干燥剂 固态除杂试剂/加热 常见试剂 浓H2SO4(酸性、强氧化性)、NaOH溶液(碱性)等 无水氯化钙(中性)、碱石灰(碱性)等 Cu、CuO、Mg等 ‎4.气体的收集方法 收集方法 收集气体的性质 收集装置 可收集的气体 排液法 难溶于水(或某溶液)或微溶于水(或某溶液)，又不与其反应 O2、H2、Cl2(饱和NaCl溶液)、NO、CO2(饱和NaHCO3溶液)、CO等 排空气法 向上排 空气法 密度大于空气且不与空气中的成分反应 Cl2、SO2、NO2、CO2等 向下排 空气法 密度小于空气且不与空气中的成分反应 H2、NH3等 ‎5．尾气的处理 ‎(1)直接排空处理 主要是针对无毒、无害气体的处理，如N2、O2、CO2等。‎ ‎(2)尾气处理装置 ‎①在水中溶解度较小的有毒气体，多数可通入盛有某种试剂的烧杯中被吸收除去(如图甲)，如Cl2、NO2均可通入NaOH溶液中除去。‎ ‎②某些可燃性气体可用点燃(如图丙)或转化的方法除去，如CO、H2可点燃或通过灼热的CuO除去。‎ ‎③某些可燃性气体可以采用收集的方法除去(如图丁)，如CH4、C2H4、H2、CO等。‎ ‎④对于溶解度很大、吸收速率很快的气体，吸收时应防止倒吸，典型装置如图乙。常见的防倒吸装置还有如下改进装置(以NH3的吸收为例，未注明的液体为水)。‎ ‎1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)用CaCO3和稀硫酸快速制CO2。(　　)‎ ‎(2)可以加热分解NH4Cl、NH4HCO3等铵盐制NH3。(　　)‎ ‎(3)用浓H2SO4干燥H2S、NH3等气体。(　　)‎ ‎(4)用碱石灰干燥CO2、Cl2、SO2等气体。(　　)‎ ‎(5)NO和NO2的收集方法相同。(　　)‎ 解析：(1)因生成的CaSO4不溶于水覆盖在CaCO3表面阻止反应进一步进行，不可快速制CO2，错误；(2)NH4Cl分解生成HCl和NH3，冷却后又生成NH4Cl，错误；(3)浓硫酸具有强氧化性不能干燥还原性气体如H2S，还具有酸性不能干燥碱性气体如NH3，错误；(4)碱石灰不能干燥CO2、Cl2、SO2等酸性气体，错误；(5)NO只能用排水法收集，NO2只能用向上排空气法收集，错误。‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×‎ ‎2．(2020·保定一模)据下图所示的实验装置回答问题：‎ ‎(1)实验室用高锰酸钾制取比较干燥的氧气时应选用的发生装置是________，收集装置为________。‎ ‎(2)实验室用双氧水制取并收集较纯的氧气时应选用的发生装置是________，收集装置为________。‎ ‎(3)实验室用氯化铵与熟石灰两种固体加热制取氨时应选用的发生装置为________，收集装置为________。‎ 答案：(1)A　D　(2)B　C　(3)A　E ‎ ‎(1)气体制备实验，在连接实验装置后，添加药品前要进行装置的气密性检查。‎ ‎(2)实验室制取氨，除用氯化铵和消石灰加热外，还可用浓氨水制取：①直接加热浓氨水使NH3挥发出来；②将浓氨水滴入固体碱性干燥剂(生石灰、固体氢氧化钠或碱石灰等)中。‎ ‎(3)实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气时，一定要加热。 ‎ 提升一　常见气体的制备 ‎1．草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100 ℃开始失水，101.5 ℃熔化，150 ℃左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体，应该选择的气体发生装置是(图中加热装置已略去)(　　)‎ 解析：选D。草酸晶体加热过程中有水生成，不能利用A、B装置，否则生成的水冷凝后会使仪器炸裂；因草酸晶体在101.5 ℃熔化，在试管中会流到管口而发生堵塞，不能利用C装置。‎ ‎2．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短；D装置合理。‎ 有关气体制备实验装置的解题思路 ‎ ‎ 提升二　气体的净化与尾气处理 ‎3．关于下列各装置图的叙述中，不正确的是(　　)‎ A．装置①可验证HCl气体在水中的溶解性 B．装置②可用于收集H2、NH3、Cl2、HCl、NO2、NO等 C．装置③中X为四氯化碳，可用于吸收氨气或氯化氢 D．装置④可用于干燥、收集氨气，并吸收多余的氨气 解析：选B。装置①中HCl极易溶于水，滴入水后气球膨胀，A选项正确；装置②中，左边导管进气，可收集密度比空气大的气体，如Cl2、HCl、NO2等，右边导管进气，可收集密度比空气小的气体，如H2、NH3等，但NO不能用排空气法收集，B选项不正确；四氯化碳的密度比水大，两者互不相溶，四氯化碳在水的下层，氨气或氯化氢不溶于四氯化碳，可用于吸收氨气或氯化氢，以防止倒吸，C选项正确；氨气密度比空气小可用向下排空气法收集，用碱石灰干燥，且多余的氨气可通过倒扣的漏斗用水吸收(NH3极易溶于水)，D选项正确。‎ ‎4．请回答下列实验室中制取气体的有关问题。‎ ‎(1)下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。‎ 装置B、C、D的作用分别是 B________________________________________________________________________；‎ C________________________________________________________________________；‎ D________________________________________________________________________。‎ ‎(2)在实验室欲制取适量NO气体。‎ ‎①下图中最适合完成该实验的简易装置是________(填序号)。‎ ‎②根据所选的装置完成下表(不需要的可不填)：‎ 应加入的物质 所起的作用 A B C D ‎③简单描述应观察到的实验现象：___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)KMnO4与浓盐酸发生反应2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。装置B采用向上排空气法收集Cl2，装置C起安全瓶作用，防止D中的液体倒吸进入B中。Cl2具有毒性，装置D中NaOH溶液用于吸收尾气，防止污染环境。‎ ‎(2)实验室制取NO气体通常用铜与稀硝酸反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。由于NO易与空气中的O2反应生成NO2，不宜用排空气法收集NO气体，应用排水法收集NO，故装置Ⅱ和Ⅳ错误。装置Ⅰ和Ⅲ比较，Ⅰ更简单，A中Cu与稀硝酸反应生成NO气体，B中盛满水，用排水法收集NO。‎ 答案：(1)向上排空气收集氯气　做安全瓶，防止D中的液体倒吸进入试管B中　吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境 ‎(2)①Ⅰ ‎②‎ 应加入的物质 所起的作用 A 铜屑和稀硝酸 制取NO气体 B 水 排水法收集NO气体 C 接收B中排出的水 D ‎③反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；A中上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随着反应的进行又逐渐变为无色；A中的液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，水逐渐流入烧杯C中 气体制备实验中试剂的选择和仪器的装配 ‎(1)试剂的选择 以实验室常用药品为原料，依据造气原理，选择方便、经济、安全的试剂，尽量做到有适宜的反应速率，且所得气体比较纯净。例如：用锌粒与酸制取氢气，一般选择稀硫酸，而不用稀盐酸。原因是盐酸是挥发性酸，用其制取的氢气中常混有HCl气体。‎ ‎(2)仪器的装配 装配仪器的原则：在装配仪器时，应从下而上，从左至右，先装好后固定；先检查装置的气密性再加入试剂；加入试剂时，先固后液；实验开始时，先验纯，‎ 再点燃酒精灯；连接导管时，对于洗气装置应“长”进“短”出，球形干燥管应“大”进“小”出；先净化后干燥。 ‎ 学习任务2　重要有机物的制备 一、把握三个关键，突破有机物制备型综合实验题 ‎1．把握制备过程 ‎2．盘点常用仪器 ‎3．熟悉常考问题 ‎(1)有机物易挥发，因此在反应中通常采用冷凝回流装置，以减少有机物的挥发，提高原料的利用率和产物的产率。‎ ‎(2)有机反应通常都是可逆反应，且易发生副反应，因此常使某种价格较低的反应物过量，以提高另一反应物的转化率和产物的产率，同时在实验中需要控制反应条件，以减少副反应的发生。‎ ‎(3)根据产品与杂质的性质特点选择合适的分离提纯方法，如蒸馏、分液等。‎ ‎(4)温度计水银球的位置：若要控制反应温度，则应插入反应液中；若要收集某温度下的馏分，则应放在蒸馏烧瓶支管口处。‎ ‎(5)冷凝管的选择：球形冷凝管只能用于冷凝回流，直形冷凝管既能用于冷凝回流，又能用于冷凝收集馏分。‎ ‎(6)冷凝管的进出水方向：下进上出。‎ ‎(7)加热方法的选择 ‎①酒精灯加热。需要温度不太高的实验都可用酒精灯加热。‎ ‎②水浴加热。水浴加热的温度不超过100 ℃。‎ ‎(8)防暴沸：加碎瓷片或沸石，防止溶液暴沸，若开始忘加，需冷却后补加。‎ ‎(9)产率计算公式 产率＝×100%‎ 二、几种有机物的制备 ‎1．实验室制乙酸乙酯(详见小专题突破11)‎ ‎2．实验室制溴苯(详见小专题突破11)‎ ‎3．实验室制硝基苯(详见小专题突破11)‎ ‎1．乙醇的沸点是78 ℃，能与水以任意比混溶，易与氯化钙结合生成配合物。乙醚的沸点为34.6 ℃，难溶于水，极易燃烧。实验室制乙醚的反应原理是2CH3CH2OH CH3CH2—O—CH2CH3(乙醚)＋H2O。‎ 实验步骤：‎ Ⅰ.乙醚的制备 在分液漏斗中加入2 mL 95%的乙醇，在一干燥的三颈烧瓶中放入12 mL 95%的乙醇，在冷水浴中的冷却下边摇动边缓慢加入12 mL浓硫酸，使混合均匀，并加入2粒沸石。实验装置如下图：‎ 将三颈烧瓶放在电热套上加热，使温度迅速地上升到140 ℃，开始由分液漏斗慢慢滴加乙醇，控制流速并保持温度在135～140 ℃之间。待乙醇加完后，继续反应10 min，直到温度上升到160 ℃为止。关闭热源，停止反应。‎ Ⅱ.乙醚的精制 将馏出物倒入分液漏斗中，依次用8 mL 15% NaOH溶液、8 mL饱和食盐水洗涤，最后再用8 mL饱和氯化钙溶液洗涤2次，充分静置后分液。将乙醚倒入干燥的锥形瓶中，用块状无水氯化钙干燥。待乙醚干燥后，加入蒸馏装置中用热水浴蒸馏，收集33～38 ℃的馏分。‎ 请根据上述信息，完成下列问题：‎ ‎(1)乙醚的制备和精制过程中都需要使用沸石，其作用是 ‎________________________________________________________________________，‎ 如果实验中忘记加沸石，需要怎么处理？_____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)乙醚的制备和精制过程中都需要使用温度计，其水银球位置是否相同？________(填“是”或“否”)，原因是______________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)仪器C的名称为________。‎ ‎(4)如果温度太高，将会发生副反应，产物是___________________________________。‎ ‎(5)精制乙醚中，加入15% NaOH溶液的作用是_______________________________‎ ‎________________________________________________________________________，加入饱和氯化钙溶液的作用是 ‎____________________。‎ 解析：(2)制备乙醚，应控制反应液的温度(140 ℃)；精制乙醚，应测量乙醚蒸气的温度。‎ ‎(4)CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O。‎ ‎(5)NaOH可以中和酸，除去酸性杂质；乙醚不溶于水，而乙醇和水可以以任意比例互溶，且乙醇易与氯化钙结合生成配合物，故用饱和氯化钙溶液可除去乙醇。‎ 答案：(1)防止暴沸　停止加热，冷却后补加沸石 ‎(2)否　制备要控制反应液的温度，水银球要放在反应液里，蒸馏要测馏分的温度，水银球要放在蒸馏烧瓶支管口处　(3)直形冷凝管　(4)乙烯　(5)除去酸性杂质　除去乙醇 ‎2．(2020·石家庄模拟)实验室制备1，2二溴乙烷的反应原理如下：‎ CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O CH2===CH2＋Br2―→BrCH2CH2Br 可能存在的主要副反应为乙醇在浓硫酸的存在下在140 ℃脱水生成乙醚。用少量的溴和足量的乙醇制备1，2二溴乙烷的装置如图所示：‎ 有关数据列表如下：‎ 乙醇 ‎1，2二溴乙烷 乙醚 状态 无色液体 无色液体 无色液体 密度/(g·cm－3)‎ ‎0.79‎ ‎2.2‎ ‎0.71‎ 沸点/℃‎ ‎78.5‎ ‎132‎ ‎34.6‎ 熔点/℃‎ ‎－130‎ ‎9‎ ‎－116‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)在此制备实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170 ℃左右，其最主要的目的是________；‎ a．引发反应　　　　　　 b．加快反应速率 c．防止乙醇挥发 d．减少副产物乙醚生成 ‎(2)在装置C中应加入________，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体；‎ a．水 b．浓硫酸 c．氢氧化钠溶液 d．饱和碳酸氢钠溶液 ‎(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是_________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(4)将1，2二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在________(填“上”或“下”)层；‎ ‎(5)若产物中有少量未反应的Br2，最好用________洗涤除去；‎ a．水 b．氢氧化钠溶液 c．碘化钠溶液 d．乙醇 ‎(6)若产物中有少量副产物乙醚，可用________的方法除去；‎ ‎(7)反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是____________________；但又不能过度冷却(如用冰水)，其原因是_____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(2)根据题中提示，选碱液来吸收酸性气体；(3)制备反应是溴与乙烯的反应，反应结束时最明显的现象是溴的颜色完全褪去；(4)1，2二溴乙烷的密度大于水，因而在下层；(5)溴在水中溶解度小，不能用水除溴，碘化钠与溴反应生成碘会溶解在1，2二溴乙烷中，不能用碘化钠溶液除溴，乙醇与1，2二溴乙烷混溶，不能用乙醇除溴；(6)根据表中数据，乙醚沸点低，可通过蒸馏除去(不能用蒸发，乙醚易燃不能散发到空气中，且蒸发会导致1，2二溴乙烷挥发到空气中)；(7)溴易挥发，冷却可减少挥发，但如果用冰水冷却会使1，2二溴乙烷凝固而堵塞导管。‎ 答案：(1)d　(2)c　(3)溴的颜色完全褪去　(4)下 ‎(5)b　(6)蒸馏　(7)避免溴大量挥发　1，2二溴乙烷的熔点低，过度冷却会凝固而堵塞导管 ‎1．乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下：‎ 相对分 子质量 密度/‎ ‎(g·cm－3)‎ 沸点/℃‎ 水中溶 解性 异戊醇 ‎88‎ ‎0.812 3‎ ‎131‎ 微溶 乙酸 ‎60‎ ‎1.049 2‎ ‎118‎ 溶 乙酸异 戊酯 ‎130‎ ‎0.867 0‎ ‎142‎ 难溶 实验步骤：‎ 在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片。开始缓慢加热A，回流50 min。反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集140～143 ℃馏分，得乙酸异戊酯3.9 g。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)仪器B的名称是________。‎ ‎(2)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是__________________________________，第二次水洗的主要目的是________________。‎ ‎(3)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后________(填标号)。‎ a．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出 b．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出 c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出 d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出 ‎(4)本实验中加入过量乙酸的目的是_________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是_____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。‎ ‎(7)本实验的产率是________(填标号)。‎ a．30%　　　　　　　　　 b．40%‎ c．60% d．90%‎ ‎(8)在进行蒸馏操作时，若从130 ℃便开始收集馏分，会使实验的产率偏__________(填“高”或“低”) ，其原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)仪器B是球形冷凝管，起冷凝回流作用。(2)第一次水洗，主要除去大部分硫酸和醋酸，第二次水洗除去NaHCO3杂质。(3)乙酸异戊酯的密度小于水，在水层上方。分液时先将水层从分液漏斗下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出。(4)该反应为可逆反应，加入过量乙酸，能够提高异戊醇的转化率。(5)加入无水MgSO4固体的目的是除去混合物中的少量水分。(6)蒸馏操作中，需要测定馏分的温度，所以温度计水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，b和c中温度计位置均正确，但c中的冷凝装置为球形冷凝管，它一般用于反应装置中，主要用于冷凝回流，使反应更彻底，故只有b项正确。(7)据可知，4.4 g异戊醇完全反应消耗3.0 g乙酸，故乙酸有剩余，生成乙酸异戊酯的理论产量为6.5 g，故该反应的产率为×100%＝60%。(8)异戊醇的沸点为131 ℃，蒸馏时，若从130 ℃开始收集馏分，将会有一部分未反应的异戊醇被蒸出，使产率偏高。‎ 答案：(1)球形冷凝管　(2)洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氢钠　(3)d　(4)提高异戊醇的转化率 ‎(5)干燥　(6)b　(7)c　(8)高　会收集少量未反应的异戊醇 ‎2．(2020·郑州高三质量预测)‎ 苯甲酸是一种重要的化工原料。实验室合成苯甲酸的装置示意图(夹持及加热装置略)、原理及有关数据如下：‎ 名称 性状 熔点/‎ ‎℃‎ 沸点/‎ ‎℃‎ 密度/‎ ‎(g/mL)‎ 溶解性 水 乙醇 甲苯 无色液体，易燃易挥发 ‎－95‎ ‎110.6‎ ‎0.866 9‎ 不溶 互溶 苯甲酸 白色片状或针状晶体 ‎112.4‎ ‎(100 ℃左 右升华)‎ ‎248‎ ‎1.265 9‎ 微溶 易溶 苯甲酸在水中的溶解度：‎ 温度/℃‎ ‎4‎ ‎18‎ ‎75‎ 溶解度/g ‎0.2‎ ‎0.3‎ ‎2.2‎ 某学习小组在实验室制备、分离、提纯苯甲酸，并测定所得样品的纯度，步骤如下：‎ Ⅰ.制备苯甲酸 在三颈烧瓶中加入2.7 mL甲苯、100 mL水和2～3片碎瓷片，开动电动搅拌器，a中通入流动水，在石棉网上加热至沸腾，然后分批加入8.5 g 高锰酸钾，继续搅拌约4～5 h，直到甲苯层几乎消失、回流液不再出现油珠，停止加热和搅拌，静置。‎ Ⅱ.分离提纯 在反应混合物中加入一定量草酸(H2C2O4)充分反应，过滤、洗涤，将滤液放在冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化，苯甲酸全部析出后减压过滤，将沉淀物用少量冷水洗涤，挤压去水分后放在沸水浴中干燥，得到粗产品。‎ Ⅲ.测定纯度 称取m g 产品，配成100 mL乙醇溶液，移取25.00 mL溶液于锥形瓶，滴加2～3滴酚酞，然后用标准KOH溶液滴定。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)装置a的作用为______________________________。‎ ‎(2)甲苯被高锰酸钾氧化的原理为＋＋‎ 请完成并配平该化学方程式。‎ ‎(3)分离提纯过程中加入的草酸是一种二元弱酸，反应过程中有酸式盐和无色气体生成。加入草酸的作用是____________________________________________，请用离子方程式表示反应原理：______________________________________________________。‎ ‎(4)产品减压过滤时用冷水洗涤的原因是_____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)选用下列__________操作，可以将粗产品进一步提纯(选填字母)。‎ A．溶于水后过滤　　　　　 B．溶于乙醇后蒸馏 C．用甲苯萃取后分液 D．升华 ‎(6)测定纯度步骤中，滴定终点溶液的颜色变化是________________________________。 若m＝1.200 g，滴定时用去 0.120 0 mol· L－1标准KOH溶液20.00 mL，则所得产品中苯甲酸的质量分数为__________。‎ 解析：(1)装置a用于冷却甲苯，防止挥发，并回流到反应容器中，减少实验误差。(2)氧化还原反应的化学方程式配平的关键是化合价的变化，甲基中的碳元素为－3价，被氧化成羧基变成＋3价，锰元素由＋7价变成＋4价，所缺少的物质，一般化合价无变化，可以最后根据质量守恒定律来完成。(3)草酸是二元弱酸，但具有很强的还原性，可以将过量的高锰酸钾还原成二氧化锰而形成沉淀除去，发生的反应为2MnO＋3H2C2O4===2MnO2↓＋2HCO＋4CO2↑＋2H2O。(4)由题干表格中数据可知，苯甲酸微溶于冷水，所以用冷水洗涤可以减少产品的损失。(5)由于苯甲酸的熔点为112.4 ℃，而在100 ℃时容易升华，所以可以对固体升高温度，让其升华进一步提纯，所以选择D。(6)苯甲酸的乙醇溶液中滴加酚酞呈无色，然后滴加KOH溶液，滴定终点溶液呈碱性，溶液由无色变成浅红色，且半分钟内不褪色；根据苯甲酸为一元酸，与KOH等物质的量反应，可以求算出苯甲酸的物质的量，进而求出苯甲酸的质量，最后求出苯甲酸的质量分数。‎ 答案：(1)冷凝回流，防止甲苯挥发而降低产品产率 ‎(2)1　2　1　2　1　1　KOH ‎(3)将过量的高锰酸钾转化为二氧化锰，以便过滤除去 ‎2MnO＋3H2C2O4===2MnO2↓＋2HCO＋4CO2↑＋2H2O ‎(4)苯甲酸在冷水中的溶解度较小，用冷水洗涤可以减少产品的损失 ‎(5)D ‎(6)溶液由无色变浅红色，且半分钟内不褪色　97.6%‎ 学习任务3　其他物质的制备 ‎1．选择最佳反应途径 ‎(1)用铜制取硫酸铜(填化学方程式，下同)‎ ‎2Cu＋O22CuO、CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O。‎ ‎(2)用铜制取硝酸铜 ‎2Cu＋O22CuO、CuO＋2HNO3(稀)===Cu(NO3)2＋H2O。‎ ‎2．选择适宜操作方法 如实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，所以要注意隔绝空气。其制备方法如下：‎ ‎(1)亚铁盐需新制(用足量铁与稀硫酸反应)。‎ ‎(2)将所用氢氧化钠溶液煮沸以驱尽O2。‎ ‎(3)使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后末端伸入FeSO4溶液液面下，慢慢挤压乳胶头使氢氧化钠与氯化亚铁接触。‎ ‎3．解答物质制备类试题的一般程序 ‎(1)认真阅读题干，抽取有用信息；‎ ‎(2)仔细观察装置图(或框图)，找出每件仪器(或步骤)与熟悉的某一实验相似的地方，分析每件仪器中所装药品的作用；‎ ‎(3)通读问题，整合信息作出答案。‎ ‎1．(2020·海南一联)三氯化硼的熔点为－107.3 ℃，沸点为12.5 ℃，易水解生成硼酸和氯化氢，可用于制造高纯硼、有机合成催化剂等。实验室制取三氯化硼的原理为B2O3＋3C＋3Cl22BCl3＋3CO。‎ ‎(1)甲组同学拟用下列装置制取纯净干燥的氯气(不用收集)。‎ ‎①装置B中盛放的试剂是________，装置C的作用是________。‎ ‎②装置A中发生反应的离子方程式为_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)乙组同学选用甲组实验中的装置A、B、C和下列装置(装置可重复使用)制取BCl3‎ 并验证反应中有CO生成。‎ ‎①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A→B→C→________→________→________→________→________→F→D→I。‎ ‎②实验开始时，先通入干燥N2的目的是___________________________________。‎ ‎③能证明反应中有CO生成的现象是______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)①饱和食盐水　干燥氯气　②2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O ‎(2)①G　E　H　J　H　②排除装置中的空气 ‎③装置F中黑色粉末变为红色，装置D中澄清石灰水变浑浊 ‎2．过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：‎ ‎(一)碳酸钙的制备 ‎(1)步骤①加入氨水的目的是_______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于__________________________________。‎ ‎(2)如图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是______(填标号)。‎ a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b．玻璃棒用作引流 c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁 d．滤纸边缘高出漏斗 e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度 ‎(二)过氧化钙的制备 CaCO3滤液白色结晶 ‎(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，‎ 此时溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是________________________。‎ ‎(4)步骤③中反应的化学方程式为________________________________________，该反应需要在冰浴下进行，原因是________________________。‎ ‎(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是________________________________________________________________________。‎ ‎(6)制备过氧化钙的另一种方法是将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是____________________，产品的缺点是____________________。‎ 解析：(1)含有少量铁的氧化物的石灰石与盐酸反应后得到CaCl2和含铁的盐的混合溶液，加入H2O2的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于沉降铁元素，加入氨水调节溶液pH使Fe3＋生成Fe(OH)3沉淀。根据题目信息可知，小火煮沸能使Fe(OH)3沉淀颗粒长大，Fe(OH)3沉淀颗粒长大有利于过滤时尽可能除去铁元素。(2)过滤操作过程中，漏斗末端颈尖应紧靠烧杯内壁，玻璃棒应紧靠三层滤纸处，用玻璃棒引流时烧杯应紧靠玻璃棒，滤纸应紧贴漏斗内壁，滤纸边缘应低于漏斗边缘，液体液面应低于滤纸边缘，不能搅拌液体，故选项a、d、e符合题意。(3)加入盐酸至溶液中尚有少量CaCO3，说明盐酸不足，但产生的CO2溶解在水中形成H2CO3，此时溶液呈酸性。CO2在溶液中存在会影响产品的纯度，CO2属于挥发性气体，加热能使其从溶液中逸出。(4)CaCl2与H2O2发生复分解反应生成CaO2：CaCl2＋H2O2===CaO2↓＋2HCl，HCl再与NH3·H2O反应生成NH4Cl和H2O，总反应为CaCl2＋H2O2＋2NH3·H2O===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O。H2O2受热易分解，所以反应需在冰浴中进行。(5)结晶用蒸馏水洗涤后吸附有H2O，结晶不溶于CH3CH2OH，而H2O溶于CH3CH2OH，所以用CH3CH2OH洗涤可除去结晶表面的水分。(6)石灰石煅烧后的CaO直接与H2O2反应得到CaO2，其优点在于工艺简单、操作方便。由于所得CaO中杂质较多，得到的CaO2纯度较低。‎ 答案：(1)调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀　过滤分离 ‎(2)ade　(3)酸　除去溶液中的CO2‎ ‎(4)CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl(或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O)　温度过高时双氧水易分解 ‎(5)除去结晶表面水分 ‎(6)工艺简单、操作方便　纯度较低 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。 ‎ ‎1．(2017·高考全国卷Ⅰ)实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是(　　)‎ ‎ ‎ A．①②③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液 B．管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度 C．结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热 D．装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气 解析：选B。装置Q是启普发生器，是氢气的发生装置，装置排列顺序是氢气发生装置→安全瓶→除去HCl、O2装置→除去H2S装置→干燥氢气装置→氢气还原氧化钨装置→尾气处理装置。Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑、ZnS＋2HCl===ZnCl2＋H2S↑，用装置Q制得的氢气中含有H2S、O2、HCl、H2O等杂质，由于酸性高锰酸钾溶液氧化氯化氢生成氯气，所以，应先用焦性没食子酸溶液吸收氧气，同时除去氯化氢(易溶于水)，再用酸性高锰酸钾溶液吸收硫化氢，最后用浓硫酸干燥，试剂盛放顺序依次为焦性没食子酸溶液、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸，A项错误；加热WO3之前，要确保排尽装置内的空气，因为H2在空气中的浓度达到一定范围时，加热易发生爆炸，通过检验氢气的纯度判断空气是否排尽，B项正确；类似氢气还原氧化铜，实验完毕后，先停止加热，再继续通入氢气一段时间，C项错误；装置Q不能加热，适合块状固体与液体在常温下反应，而实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要加热，且二氧化锰是粉末状固体，故不能用装置Q制备氯气，D项错误。‎ ‎2．(2018·高考全国卷Ⅰ)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌做还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答下列问题：‎ ‎(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是________________________。仪器a的名称是________。‎ ‎(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置。打开K1、K2，关闭K3。‎ ‎①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎②同时c中有气体产生，该气体的作用是_____________________________________。‎ ‎(3)打开K3，关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d，其原因是______________________；d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是________、________、洗涤、干燥。‎ ‎(4)指出装置d可能存在的缺点：______________________________________。‎ 解析：(1)审题时抓住醋酸亚铬“在气体分析中用作氧气吸收剂”，这暗示醋酸亚铬具有强还原性，易被氧气氧化，故该实验中使用的蒸馏水必须去除溶解氧。(2)①依题意可知，c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，主要是由于锌与铬离子反应生成亚铬离子和锌离子，即Zn＋2Cr3＋===Zn2＋＋2Cr2＋。②c中产生的气体为氢气，该气体主要用于排尽装置内的空气，避免O2氧化Cr2＋。(3)c中有氢气产生，打开K3，关闭K1和K2后，c中压强大于外界压强，从而将c中溶液压入醋酸钠溶液中。析出并分离产品的操作是冷却、过滤、洗涤、干燥。(4)观察d装置，可发现其与空气相通，这会导致生成的醋酸亚铬被O2氧化。‎ 答案：(1)去除水中溶解氧　分液(或滴液)漏斗 ‎(2)①Zn＋2Cr3＋===Zn2＋＋2Cr2＋‎ ‎②排除c中空气 ‎(3)c中产生H2使压强大于大气压　(冰浴)冷却　过滤 ‎(4)敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触 ‎3．(2019·高考全国卷Ⅲ)乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下：‎ ‎＋CH3COOH 水杨酸 醋酸酐 乙酰水杨酸 熔点/℃‎ ‎157～159‎ ‎－72～－74‎ ‎135～138‎ 相对密度/‎ ‎(g·cm－3)‎ ‎1.44‎ ‎1.10‎ ‎1.35‎ 相对分子质量 ‎138‎ ‎102‎ ‎180‎ 实验过程：在100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g及醋酸酐10 mL，充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5 mL浓硫酸后加热，维持瓶内温度在70 ℃左右，充分反应。稍冷后进行如下操作。‎ ‎①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中，析出固体，过滤。‎ ‎②所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液，溶解、过滤。‎ ‎③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。‎ ‎④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4 g。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)该合成反应中应采用________加热(填标号)。‎ A．热水浴　　　　　　　　 B．酒精灯 C．煤气灯 D．电炉 ‎(2)下列玻璃仪器中，①中需使用的有________(填标号)，不需使用的有________(填名称)。‎ ‎(3)①中需使用冷水，目的是____________________________________________。‎ ‎(4)②中饱和碳酸氢钠的作用是____________________________________________‎ ‎______________________，以便过滤除去难溶杂质。‎ ‎(5)④采用的纯化方法为________。‎ ‎(6)本实验的产率是________%。‎ 解析：(1)由题给信息“维持瓶内温度在70 ℃左右”可知，该反应中应采用热水浴加热。‎ ‎(2)①中涉及过滤操作，需要用到题给玻璃仪器中的烧杯、漏斗，不需要使用题给玻璃仪器中的分液漏斗和容量瓶。(3)乙酰水杨酸在低温下溶解度较小，使用冷水有利于充分析出乙酰水杨酸固体。(4)加入的饱和碳酸氢钠与乙酰水杨酸反应，生成可溶的乙酰水杨酸钠，易与难溶物质分离。(5)乙酰水杨酸的溶解度随温度变化改变较大，故可用重结晶的方法纯化。(6)由表中及题给数据分析可知，加入的水杨酸少量，6.9 g水杨酸的物质的量为0.05 mol，由化学方程式可知1 mol水杨酸与过量醋酸酐反应理论上生成1 mol 乙酰水杨酸，则0.05 mol水杨酸参与反应理论上得到0.05 mol 乙酰水杨酸，其质量为0.05 mol×180 g·mol－1＝9.0 g，产率为×100%＝60%。‎ 答案：(1)A　‎ ‎(2)BD　分液漏斗、容量瓶　‎ ‎(3)充分析出乙酰水杨酸固体(结晶)　‎ ‎(4)生成可溶的乙酰水杨酸钠　‎ ‎(5)重结晶　‎ ‎(6)60‎ 一、单项选择题 ‎1．在实验室可用氧化还原反应制取的气体是(　　)‎ ‎①NO2　②O2　③CO2　④Cl2　⑤NO　⑥H2‎ A．①②④⑤⑥　　　　　 B．①②④⑥‎ C．①③ D．③④⑤‎ 解析：选A。③中CO2的制取：2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O，无元素化合价变化，不是氧化还原反应。‎ ‎2．(2020·通扬泰淮四市高三模拟)实验室用下列装置制取氨并验证氨的化学性质，其中能达到实验目的的是(　　)‎ A．用装置甲制取氨 B．用装置乙除去氨中的水蒸气 C．用装置丙验证氨具有还原性 D．用装置丁吸收尾气 解析：选C。A项，NH3的溶解度较大，不加热，NH3不会从溶液中逸出，错误；B项，NH3显碱性，会被浓H2SO4吸收，故不可用浓H2SO4干燥NH3，错误；C项，发生的反应为3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O，反应中NH3做还原剂，正确；D项，NH3极易溶于水，苯在上层，起不到防倒吸的作用，错误。‎ ‎3．(2020·济南高三检测)如图是制备和收集气体的实验装置，该装置可用于(　　)‎ A．用H2O2溶液与MnO2制取O2‎ B．用MnO2和浓盐酸制取Cl2‎ C．用生石灰和浓氨水制取NH3‎ D．用铜片与浓硫酸制取SO2‎ 解析：选A。该装置属于固体和液体混合不加热制气体型，且生成的气体不溶于水，故选A。‎ ‎4．(2020·吉林高三检测)用下列装置制取并收集NO2气体，其中最合理的是(　　)‎ 解析：选C。铜与浓硝酸反应的产物是NO2，其密度比空气的大，因此应利用向上排空气法收集NO2气体，导气管应长进短出，这样才能将装置中的空气排尽，且吸收装置应防止倒吸，只有C项符合。‎ ‎5．下列物质的制备合理的是(　　)‎ ‎①将氯化铝溶液与硫化钾溶液混合后过滤来制备硫化铝 ‎②将过量的铁与氯气加热反应制备氯化亚铁 ‎③在配制FeSO4溶液时常向其中加入一定量铁粉和稀硫酸 ‎④铜先氧化成氧化铜，再与稀硫酸反应来制取硫酸铜 ‎⑤用氧化钙与浓氨水反应制取氨气 A．①②④　　　　　　　　　 B．②③⑤‎ C．③④⑤ D．全部 解析：选C。①中Al3＋与S2－会发生水解相互促进反应生成Al(OH)3和H2S，得不到Al2S3；②中无论Fe过量与否均生成FeCl3；③中加入铁粉是为了防止Fe2＋被氧化，加入稀H2SO4是为了抑制Fe2＋的水解；④中符合绿色化学的思想，减少了污染；⑤中方法不用加热，操作简便。‎ ‎6．锡为ⅣA族元素，四碘化锡是常用的有机合成试剂(SnI4，熔点144.5 ℃，沸点364.5 ℃，易水解)。实验室以过量锡箔为原料通过反应Sn＋2I2SnI4制备SnI4。下列说法错误的是(　　)‎ A．加入碎瓷片的目的是防止暴沸 B．SnI4可溶于CCl4中 C．装置Ⅰ中a为冷凝水进水口 D．装置Ⅱ的主要作用是吸收挥发的I2‎ 解析：选D。液体加热时加入碎瓷片的目的是防止暴沸，A正确；根据题干中SnI4的熔、沸点，从组成分析可知，SnI4与CCl4为同族元素形成的结构相似的物质，依据“相似相溶原理”可知，SnI4可溶于CCl4中，B正确；冷凝管的冷凝水流向为“下进上出”，所以装置Ⅰ中a为冷凝水进水口，C正确；据题意可知，SnI4易水解，所以装置Ⅱ的主要作用是防止水蒸气进入装置使SnI4水解，D错误。‎ 二、不定项选择题 ‎7．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的装置不相同 解析：选BD。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 固体和用KClO3固体制备O2都属于“固＋固加热”型，其装置相同。‎ ‎8．下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论错误的是(　　)‎ 选项 试剂 试纸或试液 现象 结论 A 浓氨水、‎ 生石灰 湿润的红色 石蕊试纸 变蓝 NH3为碱性气体 B 浓盐酸、‎ 浓硫酸 湿润的 pH试纸 变红 HCl为酸性气体 C 浓盐酸、‎ 二氧化锰 淀粉碘化 钾试液 变蓝 Cl2具有氧化性 D 亚硫酸钠、‎ 硫酸 品红试液 褪色 SO2具有还原性 解析：选D。湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明NH3的水溶液呈碱性，故NH3为碱性气体，A项结论正确。湿润的pH试纸变红，说明HCl的水溶液呈酸性，HCl是酸性气体，B项结论正确。淀粉碘化钾试液变蓝，是由于有碘单质生成：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，该反应中Cl2表现出氧化性，C项结论正确。二氧化硫使品红溶液褪色是由于其具有漂白性，与其还原性无关，D项结论错误。‎ ‎9．用下列有关装置进行实验，能达到实验目的的是(　　)‎ A．用图1所示装置除去HCl中含有的少量Cl2‎ B．用图2所示装置蒸发FeCl3溶液制备无水FeCl3‎ C．用图3所示装置可以完成“喷泉”实验 D．用图4所示装置制取并收集干燥纯净的NH3‎ 解析：选C。A项，Cl2在饱和食盐水中溶解度很小，但HCl易溶，错误；B项，因FeCl3水解生成Fe(OH)3和HCl，而HCl易挥发，所以无法得到无水FeCl3，错误；C项，Cl2被浓NaOH溶液吸收，产生负压形成喷泉，正确；D项，不能用向上排空气法收集NH3，错误。‎ 三、非选择题 ‎10．下表是实验室制备气体的有关内容：‎ 编号 实验内容 实验原理 气体发生装置 ‎①‎ 制备氧气 H2O2―→O2‎ ‎②‎ 制备氨气 NH4Cl―→NH3‎ ‎③‎ 制备氯气 HCl―→Cl2‎ ‎(1)上述气体中从实验原理看，必须选择合适的氧化剂才能实现的是________(‎ 填气体化学式，下同)；明显不同于其他两种气体的是________。‎ ‎(2)根据表中所列实验原理，从下列装置中选择合适的气体发生装置，将其编号填入上表中的空格中。‎ ‎(3)某学习小组设计了如图实验，将氯气依次通过下列装置以验证氯气的性质：‎ ‎①通入氯气后，A中的现象是_______________________________________________，‎ 整套实验装置存在的明显缺陷是____________________________________________。‎ ‎②C装置中发生反应的离子方程式为________________________________________。‎ ‎③请你帮该小组同学设计一个实验，证明洗气瓶B中的Na2SO3已被氧化(简述实验步骤)：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)根据实验原理中给予的物质，HCl中Cl元素化合价升高做还原剂，所以用HCl制取Cl2时需要加氧化剂，而由H2O2制O2的反应中H2O2自身发生氧化还原反应，不需加氧化剂；制取氧气和氯气发生氧化还原反应，制取氨气不发生氧化还原反应。(2)根据反应物的状态和反应条件选择装置。(3)①氯气和碘化钾发生置换反应生成碘单质，淀粉遇碘单质变蓝色；氯气有毒，不能直接排入空气中，所以应该有尾气处理装置。②氯气能氧化二价铁离子生成三价铁离子，同时生成氯离子：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。③证明Na2SO3已被氧化，实际上是检验SO的存在：取少量B中溶液置于洁净的试管中，向其中滴加稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明Na2SO3已被氧化。‎ 答案：(1)Cl2　NH3‎ ‎(2)‎ 编号 气体发生装置 ‎①‎ Ⅳ ‎②‎ Ⅱ ‎③‎ Ⅰ(或Ⅳ)‎ ‎(3)①溶液变蓝色　缺少尾气吸收装置 ‎②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ ‎③取少量B中溶液置于洁净的试管中，向其中滴加稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明Na2SO3已被氧化 ‎11．正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。‎ 发生的反应如下：‎ CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO 反应物和产物的相关数据列表如下：‎ 沸点/℃‎ 密度/(g·cm－3)‎ 水中溶解性 正丁醇 ‎117.2‎ ‎0.810 9‎ 微溶 正丁醛 ‎75.7‎ ‎0.801 7‎ 微溶 实验步骤如下：‎ 将6.0 g Na2Cr2O7放入100 mL烧杯中，加30 mL水溶解，再缓慢加入5 mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0 g正丁醇和几粒沸石，加热。当有蒸气出现时，开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90～95 ℃，在E中收集90 ℃以下的馏分。将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75～77 ℃馏分，产量2.0 g。‎ ‎(1)实验中，能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中，说明理由：__________________。‎ ‎(2)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中时，水在____(填“上”或“下”)层。‎ ‎(3)反应温度应保持在90～95 ℃，其原因是____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)本实验中，正丁醛的产率为________%。‎ 解析：(1)将浓硫酸加入Na2Cr2O7溶液中，相当于稀释浓硫酸，将顺序颠倒后易引起浓硫酸因局部放出过多的热量而沸腾迸溅。‎ ‎(2)根据表中所给数据可知，正丁醛的密度比水的小，故水在下层。‎ ‎(3)由表中所给数据可知，在该温度下，生成的正丁醛能变为气体而蒸出，而此温度低于正丁醇的沸点，蒸出的正丁醇很少，另外可尽量避免正丁醛被进一步氧化， 从而提高了产品的纯度。‎ ‎(4)正丁醛的产率为×100%≈51%。‎ 答案：(1)不能，易迸溅　(2)下　(3)既可保证正丁醛及时蒸出而正丁醇很少蒸出，又可尽量避免正丁醛被进一步氧化　(4)51‎ ‎12．锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途。已知：Sn的熔点为231 ℃；Sn2＋易水解、易被氧化；SnCl4极易水解，熔点为－33 ℃、沸点为114 ℃。请按要求回答下列相关问题：‎ ‎(1)用于微电子器件生产的锡粉纯度测定：①取1.19 g试样溶于稀硫酸中(杂质不参与反应)，使Sn完全转化为Sn2＋；②加入过量的Fe2(SO4)3；③用0.100 0 mol·L－1 K2Cr2O7溶液滴定(产物中Cr呈＋3价)，消耗20.00 mL。步骤②中加入过量Fe2(SO4)3的作用是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ 此锡粉样品中锡的质量分数为________。‎ ‎(2)用于镀锡工业的硫酸亚锡(SnSO4)的制备路线如下：‎ ‎①步骤Ⅰ加入Sn粉的作用：_________________________________________________‎ 及调节溶液pH。‎ ‎②步骤Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、________、________。‎ ‎③步骤Ⅲ生成SnO的离子方程式：___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎④步骤Ⅳ中证明SnO已洗涤干净的操作是____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎⑤步骤Ⅴ中操作依次为________、________、过滤、洗涤、低温干燥。‎ ‎(3)SnCl4蒸气遇氨及水呈浓烟状，因而可制作烟幕弹，其反应的化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 实验室欲用上图装置制备少量SnCl4(夹持装置省略)，该装置存在明显缺陷，改进方法是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 利用改进后的装置进行实验，当装置C中开始收集到SnCl4时即可熄灭B处酒精灯，反应仍可持续进行，其原因是_____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：题干信息中Sn、Sn2＋、SnCl4的性质是解答设问的重要线索和依据。‎ ‎(1)根据氧化还原反应找出Sn～Sn2＋～2Fe2＋～Cr2O关系式，是解答Sn的质量分数的关键。‎ ‎(2)③滤液B的主要成分是SnCl2，所以步骤Ⅲ中发生的反应是Sn2＋和HCO之间的反应，由于Sn2＋易水解，该反应实际为水解相互促进的反应，生成Sn(OH)2、CO2，根据信息可知，最后得到的是SnO，所以应是Sn(OH)2 分解所致，据此可写出总反应的离子方程式。④SnO表面附着有NaCl杂质，因此只需检验最后一次洗涤液中是否含有Cl－即可。‎ ‎(3)SnCl4极易水解，遇水会生成Sn(OH)4和HCl，当有NH3存在时，HCl与NH3又结合成NH4Cl，据此可写出总反应的化学方程式；由MnO2和浓盐酸反应制得的Cl2中混有HCl和H2O(g)杂质，HCl会与Sn粉反应，水蒸气会使生成的SnCl4发生水解，因此这两种杂质必须除去。‎ 答案：(1)将Sn2＋全部氧化为Sn4＋　60%‎ ‎(2)①防止Sn2＋被氧化为Sn4＋‎ ‎②(普通)漏斗　玻璃棒 ‎③Sn2＋＋2HCO===SnO↓＋2CO2↑＋H2O ‎④取最后一次洗涤液少许于试管中，先加足量稀硝酸再加少量AgNO3溶液，无白色沉淀 ‎⑤蒸发浓缩　冷却结晶 ‎(3)SnCl4＋4NH3＋4H2O===Sn(OH)4＋4NH4Cl 在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶　锡与氯气化合的反应是放热反应，且放出的热量足够使此反应持续进行