2019届一轮复习人教版物质制备及性质验证实验专题突破学案

2019届一轮复习人教版物质制备及性质验证实验专题突破学案

学案八　物质制备及性质验证实验专题突破 ‎【学习目标】‎ ‎1．知识与技能：掌握物质制备及性质验证实验的一般过程，学会设计和分析物质制备及性质验证实验方案。‎ ‎2．过程与方法：通过物质制备及性质验证实验的探究与实例分析，总结归纳物质制备及性质验证实验的思路与方法。‎ ‎3．情感与价值观：通过物质制备及性质验证实验的分析，体会物质制备及性质验证实验的思路，实践物质制备及性质验证实验的过程，建立与工农业生产、日常生活密切联系的观念，联系元素化合物知识，进一步形成整体与统一的思想。‎ ‎【学习重、难点】　1.审题、答题能力培养。‎ ‎2．物质制备及性质验证实验解题流程。‎ ‎【考情分析】‎ 物质制备及性质验证实验是高考热点，物质制备主要以气体、无机物、有机物的制备为载体，考查学生常见化学仪器的使用，物质的分离与提纯等基本实验操作，以及实验条件的控制、产率的计算；而性质的验证过程就是科学探究的过程，过程中包括对物质性质的预测，2017·课标全国Ⅲ卷26题对绿矾的性质进行探究，2016·课标全国Ⅱ卷28题对Fe2＋和Fe3＋的性质进行探究；2016·课标全国Ⅲ卷制备CaO2等，是近几年新课标考试的热点题型。‎ ‎1．涉气类实验装置 ‎(1)常见气体制备装置 反应装 置类型 反应装置图 适用气体 操作注意事项 固、固 加热型 O2、‎ NH3等 ‎①试管要干燥；‎ ‎②试管口略低于试管底；‎ ‎③加热时先均匀加热再固定加强热 固、液加 热型或液、‎ 液加热型 Cl2、‎ HCl等 ‎①烧瓶加热时要隔石棉网 ‎②反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片(或沸石)‎ 固、液不 加热型 或液、液 不加热型 H2、CO2、‎ SO2、NO、‎ NO2等 ‎①使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下；‎ ‎②启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体不溶于水；‎ ‎③使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速 ‎(2)气体的收集装置 ‎(3)气体的定量测定装置 ‎(4)可作为冷凝或冷却的装置 ‎(5)防倒吸装置 ‎2．涉气类制备实验操作流程 ‎3．涉气类制备实验先后顺序 ‎(1)装配仪器时：先下后上，先左后右。‎ ‎(2)加入试剂时：先固后液。‎ ‎(3)实验开始时：先检查装置气密性，再加药品，后点酒精灯。‎ ‎(4)净化气体时：一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去无毒、无味的气体，最后除水蒸气。‎ ‎(5)防倒吸实验：往往是最后停止加热或停止通气。‎ ‎(6)防氧化实验：往往是最后停止通气。‎ ‎4．制备与性质验证实验中需考虑的7大因素 ‎(1)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等)。‎ ‎(2)防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)。‎ ‎(3)防吸水(实验取用和制取易吸水、潮解、水解的物质宜采取必要措施，以保证达到实验目的。如NaOH固体应放在烧杯等玻璃器皿中称量)。‎ ‎(‎ ‎4)冷凝回流：有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置(如长玻璃管、冷凝管等)。‎ ‎(5)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却。‎ ‎(6)仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)。‎ ‎(7)其他，如实验操作顺序，试剂加入顺序等。‎ 考点指导1　以气体制备为主线的物质制备与性质验证 ‎【典例1】　工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O，实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。 ‎ 烧瓶C中发生反应如下：‎ Na2S(aq)＋H2O(l)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋H2S(aq) (Ⅰ)‎ ‎2H2S(aq)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l)(Ⅱ)‎ S(s)＋Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)(Ⅲ)‎ ‎(1)仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若________，则整个装置气密性良好。装置D的作用是_______________________________________________________________。‎ 装置E中为________溶液。‎ ‎ (2)为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为________。‎ ‎(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择________。 ‎ a．蒸馏水 B．饱和Na2SO3溶液 c．饱和NaHSO3溶液 D．饱和NaHCO3溶液 实验中，为使SO2‎ 缓慢进入烧瓶C，采用的操作是____________________。已知反应(Ⅲ)相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是______________。‎ 反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有 ________。 ‎ a．烧杯 B．蒸发皿 ‎ c．试管 D．锥形瓶 ‎ ‎(4)反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：____________________‎ ‎________________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ 已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O 供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液 ‎【思维提示】　‎ 答案　(1)液柱高度保持不变　防止倒吸　NaOH(合理即可)　(2)2∶1　(3)c　控制滴加硫酸的速度(合理即可)　溶液变澄清(或浑浊消失)　ad　(4)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理即可)‎ ‎【课堂对点训练】‎ ‎1．氮是生物体不可缺少的一种元素，其化合物是实验室和生活中常见的物质。‎ ‎(1)某学习小组为了探究“Ag与浓硝酸反应生成气体的情况”，设计如下实验流程：‎ ―→ ‎①仪器b是________(填名称)；用图中的装置组合成一套可实现Ⅰ、Ⅱ目的的实验装置，合理的连接顺序是：‎ a→1→______→______→________→________→________(填各导管口的编号)。反应前要先打开开关a，通一会儿N2，原因是______________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎②反应结束后，假设装置B中溶液仍为100 mL，从中取出25.00 mL，用0.10 mol·‎ L－1 NaOH溶液进行滴定(酚酞作指示剂)，滴定前后滴定管液面的位置如图乙。则在装置B中生成HNO3的物质的量为________ mol。‎ ‎③实验收集到NO的体积为112.0 mL(标准状况下)，则装置A中Ag与浓硝酸反应________(填“有”或“没有”)NO生成，依据是______________________‎ ‎_____________________________________(用计算所得的数据说明)。‎ ‎(2)小明同学进一步用下图装置探究(1)中反应产生的气体的氧化性和还原性：‎ ‎①通气体的过程，观察到甲中溶液变浑浊，小明得出的结论1是NO2具有氧化性。乙中鼓入空气后观察到有红棕色气体生成，小明得出的结论2是NO具有还原性。小华对小明的实验设计提出了质疑，他认为甲中的现象不足以得出结论1，他的理由是____________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎②你认为怎样才能准确得出小明的结论1？(简要回答出原理和现象即可)‎ ‎________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ 解析　(1)①广口瓶B中气体跟水反应，长进短出；广口瓶C是短进长出进行排水。反应前要先打开开关a，通一会儿N2，目的是将装置中的空气排尽，防止NO被空气氧化。②c(NaOH)·V(NaOH)＝c(HNO3)·V(HNO3)，即0.10 mol·L－1×(20.40－0.40) mL＝25.00 mL×c(HNO3)，则c(HNO3)＝0.08 mol·L－1，则装置B中n(HNO3)＝0.08×0.1 mol＝0.008 mol。③根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则由该反应生成的NO的物质的量为0.004 mol，而实验收集到0.005 mol，所以Ag和浓硝酸反应有NO生成。(2)由(1)知Ag与浓HNO3反应生成NO2和NO；分别在不同的装置中探究它们的性质，甲装置不能区分NO2和HNO3是谁氧化了Na2S，故应在无水的环境中检验NO2的氧化性。‎ 答案　(1)①圆底烧瓶　2　3　5　4　6　将装置中的空气排尽，防止NO被空气中O2氧化　②0.008　③有　NO2与水反应生成NO的体积89.6 mL小于收集到NO的体积112.0 mL(其他合理答案也给分)‎ ‎(2)①NO2和水反应生成的HNO3是一种强氧化性酸，可将Na2S氧化，使溶液变浑浊　②可将干燥的NO2与干燥的H2S气体混合，若有淡黄色固体生成，即可证明NO2的氧化性 ‎【解题建模】‎ 物质制备审、答题模板 考点指导2　以模拟工业生产为载体的无机物的制备 ‎【典例2】　(2016·四川化学，9)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl，并进行相关探究。‎ ‎【资料查阅】‎ ‎【实验探究】‎ 该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)仪器X的名称是________。‎ ‎(2)实验操作的先后顺序是a→________→e(填操作的编号)。‎ a．检查装置的气密性后加入药品 b．熄灭酒精灯，冷却 c．在“气体入口”处通入干燥HCl d．点燃酒精灯，加热 e．停止通入HCl，然后通入N2‎ ‎(3)在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是________。‎ ‎(4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是_______________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎【探究反思】‎ ‎(5)反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质，根据资料信息分析：‎ ‎①若杂质是CuCl2，则产生的原因是________________________________。‎ ‎②若杂质是CuO，则产生的原因是_________________________________。‎ ‎【思维提示】　第1步：审题干信息，本题题干信息很简单，提取实验目的：用热分解CuCl2·2H2O晶体制取CuCl。‎ 第2步：(1)审“流程”，获取反应条件等有效信息：CuCl2·2H2O要在HCl气流中加热先脱结晶水，再继续加热使无水CuCl2分解，若不在HCl气流中加热，CuCl2·2H2O将会水解，最终产物为CuO。‎ ‎(2)审“装置图”，获取每个仪器的作用等有效信息：‎ ‎①A为CuCl2·2H2O分解产生CuCl的装置，气体入口必须通入HCl气体；‎ ‎②X干燥管中盛放的无水CuSO4检验分解产生的水蒸气；‎ ‎③C中湿润的红色石蕊试纸检验HCl以及反应产生的Cl2；‎ ‎④D为尾气处理装置，吸收HCl和Cl2。‎ 第3步，审问题信息：结合第1步、第2步提取的有效信息，结合题目提出的具体问题，联想已学过的知识，规范解答题目中的具体问题。‎ 如本题第(2)问，结合第2步中获取的流程信息的条件控制，必须先通HCl排尽空气，防止O2影响产品纯度，然后点燃酒精灯，在HCl气流中加热分解CuCl2·2H2O，最后在HCl气流中冷却生成CuCl，即可顺利选择操作顺序：a→c→d→b→e。‎ 第(3)问，结合第2步获取的有效信息，知通入C装置的气体有HCl和Cl2，再根据HCl和Cl2的性质，即可得出石蕊试纸“先变红后褪色”的实验结论。‎ 第(4)问中NaOH吸收Cl2属于氧化还原反应，即可写离子方程式。‎ 第(5)问，结合流程信息，可知有CuCl2的原因，是分解不完全，肯定是“加热时间不够”；产生CuO肯定是CuCl2·2H2O发生水解，肯定是“HCl通入的量不足”。‎ 答案　(1)干燥管　(2)cdb ‎(3)先变红后褪色 ‎(4)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O ‎(5)①加热时间不足或温度偏低　②通入HCl的量不足 ‎【课堂对点训练】‎ ‎2．三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是一种重要的化工产品，某兴趣小组用如下装置模拟工业制法，在NH3和NH4Cl存在条件下，以活性炭为催化剂，用H2O2‎ 氧化CoCl2溶液来制备[Co(NH3)6]Cl3(该反应为放热反应)，实验步骤如下：‎ ‎①称取研细的CoCl2·6H2O粉末‎10.0 g和 NH4Cl ‎5.0 g于烧杯中并加水溶解，将溶液转入三颈烧瓶，加入25 mL浓氨水和适量活性炭粉末，逐滴加入5 mL 30%的H2O2溶液。‎ ‎②在‎60 ℃‎水浴中恒温20 min，然后用冰水浴冷却，充分结晶后过滤。‎ ‎③将沉淀溶于热的盐酸中，趁热过滤，滤液中加适量浓盐酸并冷却结晶。‎ ‎④过滤、用乙醇洗涤晶体并在‎105 ℃‎条件下烘干。‎ ‎⑤晶体制备完成后，该小组通过以下步骤测定产品的纯度：称取0.285 ‎8 g样品放入锥形瓶中并加水溶解，再加入3 mL 10%的NaOH溶液，充分加热产生Co(OH)3沉淀，加6 mol·L－1盐酸将沉淀完全溶解后加入足量KI粉末和5滴2%的淀粉溶液，用0.040 0 mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定，最终消耗Na2S2O3溶液25.00 mL。‎ 已知：2Co3＋＋2I－===2Co2＋＋I2，I2＋2S2O===2I－＋S4O 请回答下列问题：‎ ‎(1)制备[Co(NH3)6]Cl3的化学方程式为_______________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(2)请指出装置中存在的一处缺陷______________________________。‎ ‎(3)若将5 mL 30%的H2O2溶液一次性加入三颈烧瓶，可能出现的问题是__________________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(4)若无活性炭作催化剂，所得产物中除[Co(NH3)6]Cl3外还会有大量二氯化一氯五氨合钴[Co(NH3)5Cl]Cl2和三氯化五氨一水合钴[Co(NH3)5H2O]Cl3晶体，而在活性炭的催化作用下，主要产物只有[Co(NH3)6]Cl3，这体现了催化剂的________性。‎ ‎(5)步骤③中趁热过滤的主要目的是________，滤液中加适量浓盐酸的主要目的是________；乙醇洗涤与蒸馏水洗涤相比优点是________________________。‎ ‎(6)滴定终点的现象是__________________________________________，‎ 测得产品的纯度为_______________________________。(保留三位有效数字)‎ 解析　(6)根据对应关系n([Co(NH3)6]Cl3)＝n(Co3＋)＝n(S2O)＝0.001 mol，m([Co(NH3)6]Cl3)＝0.267 ‎5 g，纯度为×100%＝93.6%。‎ 答案　(1)2CoCl2＋2NH4Cl＋H2O2＋10NH32[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O或2CoCl2＋H2O2＋12NH3＋2NH4Cl2Co(NH3)6Cl3＋2NH3·H2O ‎(2)缺少吸收挥发出氨气的装置(答案合理即可)‎ ‎(3)温度迅速升高，氨气大量挥发且H2O2和NH4Cl受热分解 ‎(4)选择 ‎(5)除去活性炭，并防止产品析出　增大氯离子浓度，有利于[Co(NH3)6]Cl3析出　产品损失少 ‎(6)最后一滴Na2S2O3溶液滴入后溶液蓝色褪去且30 s不再变化　93.6%‎ 考点指导3　有机物的制备 ‎【典例3】　(2014·新课标全国Ⅰ，26)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：‎ 物质 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_____________________。‎ ‎【思维提示】‎ 第一步　明确反应原理 实验室制备乙酸异戊酯的反应原理是：‎ 反应中浓H2SO4作催化剂，且反应为可逆反应。‎ 故实验中加入过量乙酸的目的是增大反应物的浓度，使平衡右移，提高另一反应物—异戊醇的转化率。‎ 第二步　熟知实验仪器 本实验使用到的主要实验仪器是球形冷凝管、直形冷凝管、蒸馏烧瓶、圆底烧瓶、温度计、锥形瓶等仪器，其中球形冷凝管常用于反应装置中冷凝反应物蒸气，使反应物冷凝回流，用于提高原料的利用率，如第(1)问中仪器B；直形冷凝管常用于蒸馏装置中冷凝馏分，如第(6)问蒸馏操作中c项使用球形冷凝管是错误的。而蒸馏操作中要求温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处，故第(6)问的装置应选b。‎ 第三步　分析杂质成分 依据乙酸异戊酯、乙酸、异戊醇、浓H2SO4的溶解性判断乙酸异戊酯中混有乙酸、异戊醇、浓H2SO4、水等杂质。‎ 第四步　除杂方案设计 第五步　产率(纯度)计算 由反应方程式：‎ 可知，‎4.4 g异戊醇完全反应消耗‎3.0 g乙酸，生成‎6.5 g乙酸异戊酯，则第(7)问求得该反应的产率为×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 ‎【课堂对点训练】‎ ‎3．硝基苯是重要的精细化工原料，是医药和染料的中间体，还可作有机溶剂。制备硝基苯的过程如下：‎ ‎①配制混酸，组装如图反应装置。‎ 取100 mL烧杯，用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混合酸，加入恒压滴液漏斗中。把18 mL苯加入三颈烧瓶中。‎ ‎②向室温下的苯中逐滴加入混酸，加滴边搅拌，混合均匀。‎ ‎③在50～‎60 ℃‎下发生反应，直至反应结束。‎ ‎④除去混合酸后，依次用蒸馏水和10% Na2CO3溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品。‎ Ⅱ.可能用到的有关数据列表如下：‎ 物质 熔点/℃‎ 沸点/℃‎ 密度(‎20 ℃‎)/(g·cm－3)‎ 溶解性 苯 ‎5.5‎ ‎80‎ ‎0.88‎ 微溶于水 硝基苯 ‎5.7‎ ‎210.9‎ ‎1.205‎ 难溶于水 ‎1，3－二硝基苯 ‎89‎ ‎301‎ ‎1.57‎ 微溶于水 浓硝酸 ‎83‎ ‎1.4‎ 易溶于水 浓硫酸 ‎338‎ ‎1.84‎ 易溶于水 请回答下列问题：‎ ‎(1)配制混酸应在烧杯中先加入________。‎ ‎(2)恒压滴液漏斗的优点是_______________________________________。‎ ‎(3)实验装置中长玻璃导管可用________代替(填仪器名称)。‎ ‎(4)反应结束后产品在液体的________(填“上”或者“下”)层，分离混酸和产品的操作方法为__________________。‎ ‎(5)用10% Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时，怎样验证液体已洗净？_________________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(6)为了得到更纯净的硝基苯，还须先向液体中加入________除去水，然后蒸馏，最终得到‎17.5 g硝基苯。则硝基苯的产率为________(保留两位有效数字)。若加热后，发现未加沸石，应采取的操作是_________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ 解析　(6)可加入CaO除去水，根据表中数据，计算可知HNO3过量，根据苯的物质的量计算生成的硝基苯的理论产量为：×‎123 g·mol－1＝‎ ‎24.98 g‎，故产率为：×100%＝70%。如果忘记加沸石，只能停止加热，冷却后补加。‎ 答案　(1)浓硝酸 ‎(2)可以保持恒压滴液漏斗与三颈烧瓶内压强一致，使液体顺利滴下 ‎(3)冷凝管(或球形、蛇形、直形冷凝管)‎ ‎(4)上　分液 ‎(5)取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加氯化钙溶液，无沉淀生成，则说明已洗净(其他合理答案均可)‎ ‎(6)氧化钙　70%　停止加热，冷却后补加 ‎【解题建模】‎ 步骤一：明确反应原理 依据实验要求，确定制备有机物的反应原理。一般题目中都提供反应原理，但需要考生抓住反应的特点(如可逆反应等)，并分析可能发生的副反应。‎ 步骤二：熟知实验仪器 利用合适的实验仪器和装置，达到控制反应条件的目的，通过分析装置的特点及物质的制备原理，确定每个装置的作用。‎ 步骤三：分析杂质成分 依据有机物的制备原理，确定反应物、生成物的成分，并推测可能发生的副反应，利用题目提供的各物质的溶解性、密度等信息判断产品中可能混有的杂质。‎ 步骤四：除杂方案设计 依据产品和杂质的性质差异(如溶解性、熔沸点、密度大小、物质的状态等)选择合适的分离提纯方法。‎ 步骤五：产率(纯度)计算 依据题目提供的反应原理和试剂的用量，计算产品的理论产量，则产品产率为×100%。‎ 考点指导4　性质验证及探究类实验 ‎【典例4】　(2016·北京理综，28)以Na2SO3‎ 溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。‎ 实验 试剂 现象 滴管 试管 ‎2 mL ‎0.2 mol·L－1 Na2SO3溶液 饱和Ag2SO4溶液 Ⅰ.产生白色沉淀 ‎0.2 mol·L－1 CuSO4溶液 Ⅱ.溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀 ‎0.1 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液 Ⅲ.开始无明显变化，继续滴加产生白色沉淀 ‎(1)经检验，现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象Ⅰ：_____________________________________________________________。‎ ‎(2)经检验，现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO，含有Cu＋、Cu2＋和SO。‎ 已知：Cu＋Cu＋Cu2＋，Cu2＋CuI↓(白色)＋I2。‎ ‎①用稀H2SO4证实沉淀中含有Cu＋的实验现象是__________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎②通过下列实验证实，沉淀中含有Cu2＋和SO。‎ a．白色沉淀A是BaSO4，试剂1是________________。‎ b．证实沉淀中含有Cu2＋和SO的理由是______________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(3)已知：Al2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验，现象Ⅲ的白色沉淀中无SO，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO4溶液褪色。‎ ‎①推测沉淀中含有亚硫酸根和__________________________________。‎ ‎②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设：ⅰ.被Al(OH)3所吸附；ⅱ.存在于铝的碱式盐中。对假设ⅱ设计了对比实验，证实了假设ⅱ成立。‎ a．将对比实验方案补充完整。‎ 步骤一：‎ 步骤二：________________(按上图形式呈现)。‎ b．假设ⅱ成立的实验证据是_______________________________________。‎ ‎(4)根据实验，亚硫酸盐的性质有______________________________________。‎ 盐溶液间反应的多样性与______________________________________有关。‎ ‎【思维提示】‎ 第一步　明确实验干什么？‎ 本实验的目的有两个：一是探究Na2SO3的性质；二是探究盐溶液之间反应的多样性。‎ 第二步　论证原理是什么？‎ ‎①根据题给信息Cu＋Cu＋Cu2＋可知，棕黄色沉淀若含有Cu＋，Cu＋会在稀硫酸作用下会有红色的铜生成。‎ ‎②根据题给信息Cu2＋CuI↓(白色)＋I2可知，棕黄色沉淀若含有Cu2＋，加入KI后会有白色沉淀(CuI)生成；所得溶液中加入淀粉溶液，溶液不变蓝，说明生成的I2被SO还原，SO被氧化为SO。‎ 第三步　题干信息有什么？‎ ‎①经检验，现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO，含有Cu＋、Cu2＋和SO。‎ ‎②Cu＋Cu＋Cu2＋，Cu2＋CuI↓(白色)＋I2。‎ ‎③已知：Al2(SO3)3在水溶液中不存在。‎ ‎④经检验，现象Ⅲ的白色沉淀中无SO。‎ ‎⑤该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO4溶液褪色。‎ 第四步　信息方案的确定 步骤1：向2 mL 0.1 mol/L的Al2(SO4)3溶液中滴加稍过量的Na2SO3溶液，生成碱式亚硫酸铝沉淀，然后再向沉淀中滴加V1体积的稀氢氧化钠溶液至沉淀恰好溶解，此时溶液中的溶质为NaAlO2和Na2SO3。‎ 步骤2：取等体积等物质的量浓度的Al2(SO4)3溶液与过量稀氨水反应生成不含SO的Al(OH)3沉淀，然后再向沉淀中滴加同浓度的稀氢氧化钠溶液至沉淀恰好溶解，并记录体积为V2，此时溶液中的溶质为NaAlO2；比较V1和V2的大小，可推知假设ⅱ成立。‎ 第五步　最终结论是什么？‎ 根据实验，亚硫酸盐的性质有溶解性(Ag2SO3沉淀、Na2SO3、碱式亚硫酸铝)、还原性(SO被I2、酸性高锰酸钾氧化)、在水溶液中的酸碱性。盐溶液间反应的多样性与两种盐溶液中阴、阳离子的性质和溶液的酸碱性有关。‎ 答案　(1)2Ag＋＋SO===Ag2SO3↓‎ ‎(2)①析出红色固体 ‎②a.HCl和BaCl2溶液 b．在I－作用下，Cu2＋转化为白色沉淀CuI，SO转化为SO ‎(3)①Al3＋、OH－‎ ‎②a b．V1明显大于V2‎ ‎(4)亚硫酸盐的溶解性、还原性、在水溶液中的酸碱性　两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件 ‎【课堂对点训练】‎ ‎4．某校化学实验小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。‎ 提出问题：Fe3＋、Br2谁的氧化性更强？‎ ‎(1)猜想：‎ ‎①甲同学认为氧化性：Fe3＋＞Br2，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含________(填化学式，下同)所致。‎ ‎②乙同学认为氧化性：Br2＞Fe3＋‎ ‎，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含________所致。‎ ‎(2)设计实验并验证：‎ 丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。‎ 供选用的试剂：a.酚酞试液　b．四氯化碳　c．无水酒精　d．硫氰化钾溶液 请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号)‎ 选用试剂 实验现象 方案1‎ 方案2‎ ‎(3)应用与拓展 ‎①在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，溶液呈黄色所发生反应的离子方程式为___________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎②在100 mL FeBr2溶液中通入‎2.24 L Cl2(标准状况)，溶液中有1/3的溴元素被氧化成单质Br2，则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为________。‎ 解析　(1)①溴单质溶于水显黄色。②溴单质的氧化性比铁离子强，溴单质与亚铁离子反应生成铁离子而使溶液显黄色。(2)证明溶液中没有溴单质而有铁离子即可证明乙同学的观点，利用溴溶于四氯化碳，使四氯化碳层显橙红色，铁离子遇硫氰根离子显红色来设计实验。‎ 选用试剂 实验现象 方案1‎ b CCl4层呈无色 方案2‎ d 溶液变红 ‎(3)①通过上述分析可知，溴单质可以氧化亚铁离子生成铁离子和溴离子，离子方程式为：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。②溴化亚铁中通入氯气，氯气先和亚铁离子反应，后和溴离子反应，假设溴化亚铁的浓度为x mol·L－1，根据得失电子守恒可知x×0.1＋x×0.1×＝×2，则x＝1.2。‎ 答案　(1)①Br2　②Fe3＋‎ ‎(2)‎ 选用试剂 实验现象 方案1‎ b CCl4层呈无色 方案2‎ d 溶液变红 ‎(3)2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－　1.2 mol·L－1‎ ‎【解题建模】‎ 第一步 明确实验干什么 审题干及设问，明确实验目的。‎ 第二步 题干信息有什么 审题干明确物质的特性及其他有效信息。‎ 第三步 思考实验原理 是什么 根据实验目的、题干信息及已有知识，设想探究、验证物质性质的实验原理。‎ 第四步 问题问什么 细审试题设问，斟酌命题意图，确定答题方向。‎ 第五步 规范解答 结合第3步、第4步，用学科语言、化学用语有针对性的回答问题。‎ ‎【课堂小结】‎ ‎“四步学习”抓牢实验综合