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2020版高考新创新一轮复习化学通用版学案：第十章第三节物质的制备
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第三节物质的制备
考点(一) 常见气体的制备
知考情
明学法
气体的制备常以选择题的形式进行考查，命题角度较为固定，基本为常见气体的制备及注意事项，难度一般
牢记教材中典型气体H2、O2、Cl2、NH3等的制备方法和注意事项，注意分析气体制备流程中的仪器选择、易误操作等基本问题
[考法感悟]
1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2016·江苏高考)用图①装置制取氨气( )
(2)(2015·四川高考)用图②装置除去氯气中的HCl气体( )
(3)(2014·江苏高考)实验室用图③装置制取氯气( )
(4)(2014·福建高考)用图④装置可除去尾气中的SO2气体( )
(5)(2012·江苏高考)用图⑤装置制取少量纯净的CO2气体( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
2．(2017·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．①、②、③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 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；若在④处收集气体点燃，发出“噗”声，则证明制取的氢气较纯，可以加热管式炉，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；启普发生器不能加热，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。
[必备知能]
1．气体制备套装中装置选择的思路
(1)气体的发生“套装”和收集“套装”
气体
反应原理
发生装置
收集装量
O2
①2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑
A
D或E
②2KClO32KCl＋3O2↑
③2H2O22H2O＋O2↑
B
H2
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
D或F
CO2
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
D或E
Cl2
MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
C
D或E
NH3
Ca(OH)2＋2NH4Cl CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
SO2
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑
(2)净化“套装”
液态干燥剂
固态干燥剂
固体，加热
装置
常见干燥剂
浓硫酸(酸性、强氧化性)
无水氯化钙(中性)
碱石灰(碱性)
除杂试剂
(Cu、CuO、
Mg)
可干燥的气体
H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2
H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4
H2、O2、N2、CH4、NH3
可除去O2、
H2、CO、N2
不可干燥的气体
NH3、HBr、
HI、H2S等
NH3
Cl2、SO2、
CO2、NO2、HCl等
—
(3)防堵塞“套装”
分类
装置简图
原理及使用方法
液封式
若装置通畅，导气管内外的液面相等；若装置不通畅、堵塞，则装置中的压强会增大，压迫液体沿导气管上升
恒压式
使分液漏斗内的压强与烧瓶内的压强相同，保证漏斗中液体顺利流出
防阻式
将棉花置于导管口，防止固体粉末或糊状物进入导管
(4)尾气的处理“套装”
通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用仪器有：
①吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、SO2等)用图A装置。
②吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)用图B或C装置。
③CO、NO等气体可用点燃或收集于塑料袋(气球)中的方法除去，如图D或E。
[注意] ①选择气体的发生装置时，应考虑反应物的状态及反应条件，有些气体可用不同的反应原理来制备，要注意选择不同的发生装置。
②气体的收集方法要根据气体的化学性质和物理性质(溶解性、密度)进行分析选择，对于易溶于水的气体除用排空气法收集外，还可用排其他液体法，如Cl2可用排饱和食盐水法收集。
2．气体发生装置的创新
(1)利用“启普发生器”原理的制气装置创新
①装置的优点：能做到随开随用，随关随停。
②使用范围：块状固体与液体反应生成气体，反应不需要加热，且生成的气体难溶于水。这些装置能制取的气体有H2(Zn＋稀H2SO4)、CO2(CaCO3＋稀盐酸)、H2S(FeS＋稀H2SO4)。
(2)“固(液)＋液气体”装置的创新
图1的改进优点是能控制反应液的温度。
图2的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体流下。
(3)“块状固体＋液体―→气体”装置的创新
大试管中的小试管中盛有液体反应物，起液封的作用，防止气体从长颈漏斗中逸出，这样设计可节约试剂
3．排液集气装置的创新
从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体，如H2、O2等。若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体：
(1)饱和食盐水——收集Cl2。
(2)饱和NaHCO3溶液——收集CO2。
(3)饱和NaHS溶液——收集H2S。
(4)四氯化碳——收集HCl或NH3。
[集训冲关]
1．用下面的试剂与反应装置制备气体，能满足“随开随制、随关随停”要求的是( )
选项
试剂
反应装置
A
碳酸钠固体与稀硫酸
B
二氧化锰与过氧化氢溶液
C
浓硝酸与铜片
D
锌粒与稀硫酸
解析：选D 使用该反应装置用碳酸钠固体与稀硫酸反应制备CO2时，碳酸钠易溶于水，反应无法停止，A项不符合题意；二氧化锰是粉末无法被阻隔在有孔塑料板上，反应不能停止，B项不符合题意；浓硝酸具有挥发性，不能使用长颈漏斗，应该用分液漏斗盛放与滴加，C项不符合题意；锌粒与稀硫酸反应制备H2时，若关闭弹簧夹，试管内气压增大，可把稀硫酸压回长颈漏斗而使稀硫酸与锌粒脱离，从而使反应停止，D项符合题意。
2．实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是( )
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
解析：选B 收集NH3应用向下排空气法，A项错误；Cu与稀HNO3反应生成NO，C项错误；MnO2与浓盐酸反应制取Cl2需要加热，D项错误。
3．如图是实验室常用的气体制备、净化和收集装置。若依据反应H2C2O4CO↑＋CO2↑＋H2O制取CO，则合理的装置组合为( )
A．①⑤⑧ B．③⑤⑦ C．②⑤⑥ D．③④⑧
解析：选D 由反应物的状态和反应条件可选③作为制取装置；除去CO2可选用④或⑤装置，要收集CO只能用⑧装置，故合理的装置组合为③④⑧或③⑤⑧。
4．气体制备实验的“两大要求”：
(1)加热操作要求
①使用可燃性气体(如H2、CO、CH4等)，先_________________________，再______________________，以防止爆炸。
②制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如H2还原CuO的实验)，反应结束时，应先________________，继续通________________至试管冷却。
(2)实验室装置要求
①制备在空气中易吸水、潮解以及水解的物质(如Al2S3、AlCl3等)，往往在装置的末端____________________，以防止空气中水蒸气的进入。
②用盛有碱石灰的干燥管吸收测定实验中生成CO2的质量时，在干燥管前连盛有无水CaCl2的U形管，在干燥管后再连一个盛有碱石灰的干燥管，前一个的目的是__________，后一个的目的是__________________________________________________。
答案：(1)①用原料气赶走系统内的空气 点燃酒精灯加热
②熄灭酒精灯 原料气
(2)①再接一个干燥装置 ②干燥CO2 防止空气中的CO2和H2O(g)进入
5．一套装置可以用于制备多种气体，根据如图“套装”回答下列问题。
(1)若使用如图所示装置制备干燥的SO2气体：
①A中盛液体的玻璃仪器名称是________，实验开始后A中反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
②B装置的作用是__________；C装置的作用是_______________。
③E装置中固体试剂为________。
(2)若使用如图所示装置制备干燥的Cl2：
①A中反应的化学方程式为_____________________________________________。
②B装置为除去Cl2中混有的HCl，则B装置盛装试剂为______________，如何改进装置______________；C装置的作用是______________。
答案：(1)①分液漏斗 Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O ②防倒吸 干燥SO2气体 ③碱石灰
(2)①2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O[或KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O]
②饱和食盐水 导管“长进短出” 干燥Cl2
6．氢还原法是指在高温下用H2还原金属氧化物以制取金属的方法。该方法制备的产品纯度较高，广泛用于钨、钼、钴、铁、锗的生产。实验室用Zn粒(Zn粒中含少量硫化锌杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)和稀硫酸反应制H2，并用H2还原MoO2制Mo的装置如图所示，完成下列问题。
(1)使用启普发生器制备的H2中所含的杂质为________(写化学式)，若用焦性没食子酸、浓硫酸、NaOH溶液分别除去上述杂质，①②③的顺序为____________。
(2)装置④玻璃仪器的名称为____________，用酒精喷灯加热时，该玻璃仪器中发生的化学反应方程式为_________________________________________________________。
(3)反应结束时的操作为___________________________________________________。
(4)该套装置在实验安全上存在的缺陷是___________________________________。
解析：(1)由“Zn粒中含少量硫化锌杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气”可知，制备的H2中含有的杂质为H2S、O2、H2O，除去杂质气体的装置顺序为②③①或③②①。(2)装置④中的玻璃仪器为硬质玻璃管，其中发生的反应为H2还原MoO2。(3)为防止还原生成的Mo在冷却时被装置右侧进入的空气氧化，应该先熄灭酒精喷灯，继续通入氢气，待Mo冷却后再停止通入氢气(关闭活塞K)。(4)硬质玻璃管右侧导出的气体中含有未反应的H2，需要点燃或收集才能消除实验安全隐患。
答案：(1)H2S、H2O、O2 ②③①(或③②①)
(2)硬质玻璃管 MoO2＋2H2Mo＋2H2O
(3)先熄灭酒精喷灯，待还原产物Mo冷却后，再关闭活塞K
(4)④中硬质玻璃管右端导出的气体中含有未反应的H2，需要点燃或收集
考点(二) 有机物的制备
知考情
明学法
高考题型一般为非选择题，利用有机物的性质来考查化学实验的相关知识，常涉及有机物的熔点、溶解度及反应原理方面的内容，物质虽然陌生，但性质都是相通的
掌握常见有机物分离、提纯的方法，掌握有机物的通性通法，同时结合化学实验的知识综合解答
[考法感悟]
1．(2014·全国卷Ⅰ)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
1.0492
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______________________________________________。
解析： (1)仪器B为球形冷凝管。(2)第一次水洗的目的是除去作催化剂的硫酸和过量的乙酸，接下来用饱和碳酸氢钠溶液进一步除去残留的少量乙酸，第二次水洗的目的是除去过量的饱和碳酸氢钠溶液。(3)洗涤、分液后有机层密度小，在上面，密度大的水层在下面，需将水层从分液漏斗下口放出，然后将有机层从分液漏斗上口倒出，d项正确。(4)制备乙酸异戊酯的反应为可逆反应，加入过量的乙酸，能提高异戊醇的转化率，从而提高乙酸异戊酯的产率。(5)加入少量无水MgSO4能除去有机层中的少量水，起到干燥作用。(6)蒸馏实验中温度计水银球需和蒸馏烧瓶支管口在同一高度，而c中不应该用球形冷凝管，球形冷凝管一般用于反应装置，即在反应时考虑到反应物的蒸发流失而用球形冷凝管冷凝回流，使反应更彻底，故b正确。(7)根据题中化学方程式及所给各物质的量，可知实验中异戊醇完全反应，理论上应生成乙酸异戊酯6.5 g，实验中实际生成乙酸异戊酯3.9 g，故乙酸异戊酯的产率为×100%＝60%。(8)若从130 ℃便开始收集馏分，则收集得到的是乙酸异戊酯和少量未反应的异戊醇的混合物，导致所测出的实验产率偏高。
答案：(1)球形冷凝管 (2)洗掉大部分硫酸和乙酸 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
2．(2017·江苏高考)1溴丙烷是一种重要的有机合成中间体，沸点为71 ℃，密度为1.36 g·cm－3。实验室制备少量1溴丙烷的主要步骤如下：
步骤1：在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水，冰水冷却下缓慢加入28 mL浓H2SO4；冷却至室温，搅拌下加入24 g NaBr。
步骤2：如图所示搭建实验装置，缓慢加热，直到无油状物馏出为止。
步骤3：将馏出液转入分液漏斗，分出有机相。
步骤4：将分出的有机相转入分液漏斗，依次用12 mL H2O、12 mL 5% Na2CO3溶液和12 mL H2O洗涤，分液，得粗产品，进一步提纯得1溴丙烷。
(1)仪器A的名称是____________________；加入搅拌磁子的目的是搅拌和____________________。
(2)反应时生成的主要有机副产物有2溴丙烷和________________。
(3)步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是________________。
(4)步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行，目的是____________________。
(5)步骤4中用5% Na2CO3溶液洗涤有机相的操作：向分液漏斗中小心加入12 mL 5% Na2CO3溶液，振荡，________________________________，静置，分液。
解析：(1)仪器A为蒸馏烧瓶，搅拌磁子的作用是搅拌和防止暴沸。(2)反应物中的正丙醇可能发生消去反应生成丙烯，也可能发生分子间脱水反应生成正丙醚。(3)向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中，降低了接受瓶内的温度，减少了1溴丙烷的挥发。(4)HBr易挥发，故需缓慢加热。(5)振荡后，要排出分液漏斗中的气体。
答案：(1)蒸馏烧瓶 防止暴沸
(2)丙烯、正丙醚
(3)减少1溴丙烷的挥发
(4)减少HBr挥发
(5)将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体
[必备知能]
1．掌握常见有机物的制备原理
明确要制备的物质
反应原理
乙酸乙酯
CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O
乙酸异戊酯
CH3COOH＋(CH3)2CHCH2CH2OH
H3COOCH2CH2CH(CH3)2＋H2O
1溴丙烷
CH3CH2CH2OH＋HBrCH3CH2CH2Br＋H2O
环己烯
间溴苯甲醛
乙烯
CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O
2.制备有机物的常见“套装”
加热液体反应物制取液体或气体时，需要的仪器主要有反应容器(如大试管、圆底烧瓶、三颈烧瓶等)、热源(酒精灯或酒精喷灯、水浴或油浴)、冷凝管、分液漏斗、温度计等。
3．涉及仪器的名称、用途及注意事项
仪器名称
仪器简图
用途及使用注意事项
冷凝管
①常用的冷凝管有球形冷凝管和直形冷凝管两种；
②球形冷凝管一般用于气态物质的冷凝回流，可提高反应物的转化率，通常竖立于圆底烧瓶或三颈烧瓶上；
③直形冷凝管一般用于气态物质的冷凝液化，通常斜放着连接圆底烧瓶或三颈烧瓶；
④冷凝水从冷凝管的下口进，上口出
温度计
①温度计分水银温度计、煤油温度计和酒精温度计等；
②需要测量反应液的温度时，温度计的液泡置于反应液中，不接触容器的底部或器壁；
③需要测量蒸馏气体的温度时，温度计的液泡置于蒸馏烧瓶的支管口处；
④需要控制水浴温度时，温度计的液泡置于水中；
⑤应根据测量温度的高低选择适合测量范围的温度计，严禁超量程使用
4．有机物制备与提纯的思维流程
[集训冲关]
1.醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如图：
可能用到的有关数据如表：
物质
相对分子质量
密度/(g·cm－3)
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0.961 8
161
微溶于水
环己烯
82
0.810 2
83
难溶于水
合成反应：在a中加入20 g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90 ℃。
分离提纯：反应粗产物倒入分液漏斗中，分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙，最终通过蒸馏得到纯净环己烯10 g。
请回答下列问题：
(1)装置b的名称是__________________。
(2)加入碎瓷片的作用是__________；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是_______(填标号)。
A．立即补加 B．冷却后补加
C．不需补加 D．重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为________________________________________________________________________。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并____________；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的________(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是________________________________________________________________________。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有________(填标号)。
A．圆底烧瓶 B．温度计 C．吸滤瓶
D．球形冷凝管 E．接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是________(填标号)。
A．41% B．50% C．61% D．70%
解析：(1)装置b是直形冷凝管。(2)在加热液体时需加入碎瓷片，以防止因加热而使液体暴沸。如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，应该停止加热，冷却后再加入碎瓷片。(3)本实验中容易产生的副产物是发生分子间脱水生成的环己醚，其结构简式是(4)分液漏斗在使用前要洗涤干净并检查是否漏水，在本实验分离过程中，产物是环己烯，密度为0.810 2 g·cm－3，比水小，在上层，分离时先把水层从分液漏斗下口放出，产物从分液漏斗上口倒出。(5)加入无水氯化钙是为了除去水。(6)蒸馏操作中所需仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶(可用圆底烧瓶)、温度计、带石棉网的铁架台、直形冷凝管、接引管(尾接管)、接收器等，不需用到的仪器是吸滤瓶和球形冷凝管。(7)根据化学方程式和表格数据可知，100 g环己醇可以生成82 g环己烯，那么20 g环己醇可以制取环己烯16.4 g，而实际得到10 g，所以产率为×100%≈61%。
答案：(1)直形冷凝管(或冷凝管) (2)防止暴沸 B
(3)
(4)检查是否漏水(检漏) 上口倒出
(5)干燥(或除水) (6)CD (7)C
2．已知反应原理：
主要实验装置和流程如图：
反应试剂、产物的物理性质如表：
名称
相对分子质量
性状
熔点/℃
沸点/℃
密度/(g·cm－3)
溶解性
水
乙醇
乙醚
甲苯
92
无色液体易燃易挥发
－95
110.6
0.866 9
不溶
易溶
易溶
苯甲酸
122
白色片状或针状晶体
122.4
248
1.265 9
微溶
易溶
易溶
实验方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图甲装置中，在90 ℃时，反应一段时间，再停止反应，按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
(1)无色液体A的结构简式为________。操作Ⅱ为______。
(2)如果滤液呈紫色，要先加亚硫酸氢钾，然后再加入浓盐酸酸化，加亚硫酸氢钾的目的是_________________________________________________________________。
(3)下列关于仪器的组装或使用正确的是______(填标号)。
A．抽滤可以加快过滤速率，得到较干燥的沉淀
B．安装电动搅拌器时，搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触
C．图甲回流搅拌装置应采用直接加热的方法
D．冷凝管中水的流向是下进上出
(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入________，分液，水层再加入___________，然后抽滤，干燥即可得到苯甲酸。
(5)纯度测定：称取1.220 g 产品，配成100 mL 溶液，取其中25.00 mL溶液，进行滴定，消耗KOH物质的量为2.4×10－3 mol。产品中苯甲酸的质量分数为__________。
解析：(1)结合操作目的，分析流程知：对反应后的溶液过滤除去生成的MnO2，滤液经分液所得有机层含有未反应的甲苯，水层含有生成的苯甲酸钾及其他可溶性物质。有机层经干燥剂干燥、过滤后，再经操作Ⅱ得到的无色液体A应为甲苯。操作Ⅱ为蒸馏。(2)滤液呈紫色，证明高锰酸钾有剩余，又因为高锰酸钾会与浓盐酸反应产生氯气，所以应先加KHSO3除去未反应的高锰酸钾，再加浓盐酸酸化。(3)三颈烧瓶不能直接加热，C错误。(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯时，先加入NaOH溶液，使苯甲酸转化为可溶性的苯甲酸钠，再经分液操作将甲苯(有机层)除去，然后用浓盐酸把可溶性的苯甲酸钠转化为苯甲酸。
(5)设产品中苯甲酸质量为m g，则
m g 4×2.4×10－3mol
＝，解得m＝1.171 2，
产品中苯甲酸的质量分数为×100%＝96%。
答案：(1) 蒸馏
(2)除去未反应的高锰酸钾 (3)ABD
(4)NaOH溶液 浓盐酸酸化 (5)96%
考点(三) 无机物的制备
知考情
明学法
高考题型一般为非选择题。相对于有机物的制备，无机物制备中涉及的物质更陌生、考查角度更广、涉及知识更深、整体难度更大。虽然常考常新，但仍然是考查物质的性质与化学实验相关的知识
要系统掌握化学实验知识，同时学会知识的嫁接和应用，通过已学物质的性质和相关原理来探究陌生物质的性质
[考法感悟]
1．(2018·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作还原剂，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)由题给信息，[(CH3COO)2Cr·2H2O]在气体分析中用作O2吸收剂，说明Cr2＋具有强还原性，易被O2氧化，故所用蒸馏水需经煮沸除去其中的O2，以免影响[(CH3COO)2Cr·2H2O]的制备。由仪器的结构特点可知，a为分液漏斗。(2)①Zn将Cr3＋还原为Cr2＋，离子方程式为Zn＋2Cr3＋===Zn2＋＋2Cr2＋。②Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，H2起到排除c中空气的作用，以防Cr2＋被氧化。(3)过量的Zn与盐酸反应放出大量的H2，使装置c中压强增大，关闭K1和K2，打开K3时，溶液被压入装置d。由题给信息知，[(CH3COO)2Cr·2H2O]难溶于冷水，因此应用冰浴冷却，以便于[(CH3COO)2Cr·2H2O]析出，再将沉淀过滤、洗涤、干燥即可。(4)装置d的缺点是该装置与大气直接相通，空气中的O2易将[(CH3COO)2Cr·2H2O]氧化。
答案：(1)去除水中溶解氧 分液漏斗
(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
2．(2016·全国卷Ⅲ)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)右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)石灰石中含少量铁的氧化物，加入盐酸后生成CaCl2及铁的氯化物，加入双氧水可将Fe2＋氧化成Fe3＋，加入氨水的目的是中和剩余盐酸，调节溶液的pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，再通过过滤除去杂质。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于过滤分离。(2)过滤操作中要求“一贴、二低、三靠”，图中漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁，a错误；过滤时，玻璃棒用作引流，b正确；将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁，防止存在气泡，c正确；滤纸边缘要低于漏斗边缘，液面要低于滤纸边缘，d错误；用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动，容易使滤纸破损，e错误。(3)步骤②中逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，该固体为CaCO3，溶液中含有CaCl2，由于溶解了生成的CO2，溶液呈弱酸性。将溶液煮沸，可排出溶解的CO2，防止与后续加入的氨水及生成的CaO2反应。(4)滤液中含有CaCl2，加入氨水和双氧水在冰浴条件下反应，经过滤得到白色晶体(CaO2)，结合元素守恒推知步骤③中反应还生成NH4Cl和H2O，化学方程式为CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O。H2O2不稳定，受热易分解生成H2O和O2，故该反应在冰浴条件下进行，其目的是防止H2O2受热分解。(5)过氧化钙微溶于水，能溶于酸，白色结晶(CaO2)可依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是去除结晶表面水分。(6)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。与第一种方法相比，其优点是工艺简单、操作方便；产品的缺点是纯度较低。
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)去除结晶表面水分
(6)工艺简单、操作方便 纯度较低
[必备知能]
1．物质制备类试题的考查方式
制备原理
如试剂与仪器的使用、实验现象的描述、反应原理等
实验的基本操作
如气密性检查、物质分离提纯方法、沉淀洗涤、物质检验等
探究实验设计
如设计实验进行酸性强弱的判断、不同方案的评价等
绿色化学
如尾气的处理、循环利用等
计算
如计算原料投料比、产品纯度、产率等
2.物质制备的三大原则
(1)选择最佳反应途径
如用铝制取氢氧化铝：
2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑、
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑、
Al2(SO4)3＋6NaAlO2＋12H2O===8Al(OH)3↓＋3Na2SO4，当n(Al3＋)∶n(AlO)＝1∶3时，Al(OH)3产率最高。
(2)选择最佳原料
如实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝，应选用氨水，而不能选用强碱氢氧化钠溶液；用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜，应选用氢氧化钠溶液，而不能选用氨水(氢氧化铜可溶解在氨水中)等。
(3)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，更要注意隔绝空气。
3．物质制备类试题的解题方法
[集训冲关]
1．二氯化二硫(S2Cl2)是一种常用于橡胶硫化、有机物氯化的试剂，甲同学查阅资料：①将干燥的氯气在110～140 ℃ 间与硫反应，即可得S2Cl2粗品；②有关物质的部分性质如表所示：
物质
熔点/℃
沸点/℃
化学性质
S
112.8
444.6
略
S2Cl2
－77
137
一种橙黄色的液体，遇水易水解，有淡黄色固体出现，同时产生能使品红溶液褪色的气体；300 ℃以上完全分解；S2Cl2＋Cl22SCl2
设计如图所示实验装置在实验室合成S2Cl2：
回答以下问题：
(1)仪器A的名称是________。
(2)B中所发生反应的离子方程式为_______________________________________。
(3)C装置的作用是________________________________________________。
(4)S2Cl2粗品中可能混有的杂质是____________________________________________。
(5)乙同学发现，该装置中除了E处的温度不能过高外，还有一处重大缺陷需改进，否则会导致S2Cl2的产率大大降低，原因是________________________(用化学方程式表示)；请简要提出改进方案：________________________________________________。
(6)H中的溶液可以选择下列试剂中的______(填序号)。
①碳酸钠溶液 ②氯化铁溶液 ③亚硫酸钠溶液
④高锰酸钾溶液
解析：(1)由装置图可知A为分液漏斗。(2)在装置B中制取氯气，离子反应方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(3)在E中干燥纯净的Cl2与S发生反应，而B中制取的Cl2中含有HCl杂质，除杂后气体还需要干燥，故C中盛有饱和食盐水以除去HCl，D中盛有浓硫酸以干燥氯气。(4)结合题给信息，S2Cl2能与Cl2反应生成SCl2，知S2Cl2粗品中可能混有的杂质有S、SCl2、Cl2。(5)观察装置图可知，H中水蒸气可进入G中，发生反应：2S2Cl2＋2H2O===3S↓＋SO2↑＋4HCl，导致S2Cl2产率降低，可在G和H之间增加干燥装置。(6)H是除氯气装置，氯化铁和高锰酸钾都不与氯气反应，①③符合题意。
答案：(1)分液漏斗
(2)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(3)除去Cl2中的HCl杂质
(4)S、SCl2、Cl2
(5)2S2Cl2＋2H2O===3S↓＋SO2↑＋4HCl 在G和H之间增加干燥装置(如盛有浓硫酸的洗气瓶)
(6)①③
2．氯酸镁常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备Mg(ClO3)2·6H2O的流程如图：
已知：①卤块主要成分为MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质；
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示：
(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有_______________________________________。
(2)加MgO后过滤所得滤渣的主要成分的化学式为________。
(3)加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________，
再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为①__________；__________；洗涤；②将滤液冷却结晶；③过滤、洗涤。
(4)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定：(已知Mg(ClO3)2·6H2O 的摩尔质量为299 g·mol－1)
步骤1：准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。
步骤2：取10.00 mL于锥形瓶中，加入10.00 mL稀硫酸和20.00 mL 1.000 mol·L－1的FeSO4溶液，微热。
步骤3：冷却至室温，用0.100 mol·L－1 K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2＋至终点。反应的方程式为Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。
步骤4：将步骤2、3重复两次，计算得平均消耗K2Cr2O7溶液15.00 mL。
①写出步骤2中发生反应的离子方程式得_____________________________________。
②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为________。(保留到小数点后一位)
解析：(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(2)加KMnO4的目的是氧化Fe2＋使其转化为Fe3＋，再加入BaCl2除去SO，此时溶液中的溶质主要为MgCl2、FeCl3，Fe3＋发生水解：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入的MgO与水解得到的H＋反应，促使上述平衡正向移动从而使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而与MgCl2分离，故加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为Fe(OH)3。(3)过滤后的溶液中的溶质为MgCl2，加入NaClO3后生成的NaCl的溶解度小，在饱和溶液中以沉淀的形式析出，故反应可以发生，化学方程式为MgCl2＋2NaClO3===Mg(ClO3)2＋2NaCl↓；加入NaClO3后生成Mg(ClO3)2溶液和NaCl沉淀，可以先将混合物蒸发浓缩，使更多的NaCl沉淀析出，由于Mg(ClO3)2的溶解度随温度的降低而降低，同时为了减少Mg(ClO3)2的析出，必须在较高温度下过滤，得到Mg(ClO3)2 滤液，洗涤沉淀得到NaCl产品。最后对滤液进行冷却结晶，得到Mg(ClO3)2·6H2O晶体。(4)①ClO具有氧化性，Fe2＋具有还原性，两者在酸性条件中反应，离子方程式为ClO＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O。②根据Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，K2Cr2O7溶液滴定的Fe2＋的物质的量为(6×0.100×15.00×10－3)mol＝9×10－3 mol，所以ClO消耗的Fe2＋的物质的量为(20×10－3－9×10－3) mol＝0.011 mol，根据ClO＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O可得ClO的物质的量为 mol，所以原100 mL样品溶液中ClO的物质的量为 mol×10＝ mol，Mg(ClO3)2·6H2O的物质的量为 mol，质量为g，故Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为×100%≈78.3%。
答案：(1)烧杯、漏斗、玻璃棒 (2)Fe(OH)3
(3)MgCl2＋2NaClO3===Mg(ClO3)2＋2NaCl↓
蒸发浓缩(或蒸发结晶) 趁热过滤
(4)①ClO＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O
②78.3%
考点(一) 常见气体的制备
知考情
明学法
气体的制备常以选择题的形式进行考查，命题角度较为固定，基本为常见气体的制备及注意事项，难度一般
牢记教材中典型气体H2、O2、Cl2、NH3等的制备方法和注意事项，注意分析气体制备流程中的仪器选择、易误操作等基本问题
[考法感悟]
1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2016·江苏高考)用图①装置制取氨气( )
(2)(2015·四川高考)用图②装置除去氯气中的HCl气体( )
(3)(2014·江苏高考)实验室用图③装置制取氯气( )
(4)(2014·福建高考)用图④装置可除去尾气中的SO2气体( )
(5)(2012·江苏高考)用图⑤装置制取少量纯净的CO2气体( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
2．(2017·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．①、②、③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 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；若在④处收集气体点燃，发出“噗”声，则证明制取的氢气较纯，可以加热管式炉，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；启普发生器不能加热，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。
[必备知能]
1．气体制备套装中装置选择的思路
(1)气体的发生“套装”和收集“套装”
气体
反应原理
发生装置
收集装量
O2
①2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑
A
D或E
②2KClO32KCl＋3O2↑
③2H2O22H2O＋O2↑
B
H2
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
D或F
CO2
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
D或E
Cl2
MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
C
D或E
NH3
Ca(OH)2＋2NH4Cl CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
SO2
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑
(2)净化“套装”
液态干燥剂
固态干燥剂
固体，加热
装置
常见干燥剂
浓硫酸(酸性、强氧化性)
无水氯化钙(中性)
碱石灰(碱性)
除杂试剂
(Cu、CuO、
Mg)
可干燥的气体
H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2
H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4
H2、O2、N2、CH4、NH3
可除去O2、
H2、CO、N2
不可干燥的气体
NH3、HBr、
HI、H2S等
NH3
Cl2、SO2、
CO2、NO2、HCl等
—
(3)防堵塞“套装”
分类
装置简图
原理及使用方法
液封式
若装置通畅，导气管内外的液面相等；若装置不通畅、堵塞，则装置中的压强会增大，压迫液体沿导气管上升
恒压式
使分液漏斗内的压强与烧瓶内的压强相同，保证漏斗中液体顺利流出
防阻式
将棉花置于导管口，防止固体粉末或糊状物进入导管
(4)尾气的处理“套装”
通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用仪器有：
①吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、SO2等)用图A装置。
②吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)用图B或C装置。
③CO、NO等气体可用点燃或收集于塑料袋(气球)中的方法除去，如图D或E。
[注意] ①选择气体的发生装置时，应考虑反应物的状态及反应条件，有些气体可用不同的反应原理来制备，要注意选择不同的发生装置。
②气体的收集方法要根据气体的化学性质和物理性质(溶解性、密度)进行分析选择，对于易溶于水的气体除用排空气法收集外，还可用排其他液体法，如Cl2可用排饱和食盐水法收集。
2．气体发生装置的创新
(1)利用“启普发生器”原理的制气装置创新
①装置的优点：能做到随开随用，随关随停。
②使用范围：块状固体与液体反应生成气体，反应不需要加热，且生成的气体难溶于水。这些装置能制取的气体有H2(Zn＋稀H2SO4)、CO2(CaCO3＋稀盐酸)、H2S(FeS＋稀H2SO4)。
(2)“固(液)＋液气体”装置的创新
图1的改进优点是能控制反应液的温度。
图2的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体流下。
(3)“块状固体＋液体―→气体”装置的创新
大试管中的小试管中盛有液体反应物，起液封的作用，防止气体从长颈漏斗中逸出，这样设计可节约试剂
3．排液集气装置的创新
从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体，如H2、O2等。若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体：
(1)饱和食盐水——收集Cl2。
(2)饱和NaHCO3溶液——收集CO2。
(3)饱和NaHS溶液——收集H2S。
(4)四氯化碳——收集HCl或NH3。
[集训冲关]
1．用下面的试剂与反应装置制备气体，能满足“随开随制、随关随停”要求的是( )
选项
试剂
反应装置
A
碳酸钠固体与稀硫酸
B
二氧化锰与过氧化氢溶液
C
浓硝酸与铜片
D
锌粒与稀硫酸
解析：选D 使用该反应装置用碳酸钠固体与稀硫酸反应制备CO2时，碳酸钠易溶于水，反应无法停止，A项不符合题意；二氧化锰是粉末无法被阻隔在有孔塑料板上，反应不能停止，B项不符合题意；浓硝酸具有挥发性，不能使用长颈漏斗，应该用分液漏斗盛放与滴加，C项不符合题意；锌粒与稀硫酸反应制备H2时，若关闭弹簧夹，试管内气压增大，可把稀硫酸压回长颈漏斗而使稀硫酸与锌粒脱离，从而使反应停止，D项符合题意。
2．实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是( )
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
解析：选B 收集NH3应用向下排空气法，A项错误；Cu与稀HNO3反应生成NO，C项错误；MnO2与浓盐酸反应制取Cl2需要加热，D项错误。
3．如图是实验室常用的气体制备、净化和收集装置。若依据反应H2C2O4CO↑＋CO2↑＋H2O制取CO，则合理的装置组合为( )
A．①⑤⑧ B．③⑤⑦ C．②⑤⑥ D．③④⑧
解析：选D 由反应物的状态和反应条件可选③作为制取装置；除去CO2可选用④或⑤装置，要收集CO只能用⑧装置，故合理的装置组合为③④⑧或③⑤⑧。
4．气体制备实验的“两大要求”：
(1)加热操作要求
①使用可燃性气体(如H2、CO、CH4等)，先_________________________，再______________________，以防止爆炸。
②制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如H2还原CuO的实验)，反应结束时，应先________________，继续通________________至试管冷却。
(2)实验室装置要求
①制备在空气中易吸水、潮解以及水解的物质(如Al2S3、AlCl3等)，往往在装置的末端____________________，以防止空气中水蒸气的进入。
②用盛有碱石灰的干燥管吸收测定实验中生成CO2的质量时，在干燥管前连盛有无水CaCl2的U形管，在干燥管后再连一个盛有碱石灰的干燥管，前一个的目的是__________，后一个的目的是__________________________________________________。
答案：(1)①用原料气赶走系统内的空气 点燃酒精灯加热
②熄灭酒精灯 原料气
(2)①再接一个干燥装置 ②干燥CO2 防止空气中的CO2和H2O(g)进入
5．一套装置可以用于制备多种气体，根据如图“套装”回答下列问题。
(1)若使用如图所示装置制备干燥的SO2气体：
①A中盛液体的玻璃仪器名称是________，实验开始后A中反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
②B装置的作用是__________；C装置的作用是_______________。
③E装置中固体试剂为________。
(2)若使用如图所示装置制备干燥的Cl2：
①A中反应的化学方程式为_____________________________________________。
②B装置为除去Cl2中混有的HCl，则B装置盛装试剂为______________，如何改进装置______________；C装置的作用是______________。
答案：(1)①分液漏斗 Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O ②防倒吸 干燥SO2气体 ③碱石灰
(2)①2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O[或KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O]
②饱和食盐水 导管“长进短出” 干燥Cl2
6．氢还原法是指在高温下用H2还原金属氧化物以制取金属的方法。该方法制备的产品纯度较高，广泛用于钨、钼、钴、铁、锗的生产。实验室用Zn粒(Zn粒中含少量硫化锌杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)和稀硫酸反应制H2，并用H2还原MoO2制Mo的装置如图所示，完成下列问题。
(1)使用启普发生器制备的H2中所含的杂质为________(写化学式)，若用焦性没食子酸、浓硫酸、NaOH溶液分别除去上述杂质，①②③的顺序为____________。
(2)装置④玻璃仪器的名称为____________，用酒精喷灯加热时，该玻璃仪器中发生的化学反应方程式为_________________________________________________________。
(3)反应结束时的操作为___________________________________________________。
(4)该套装置在实验安全上存在的缺陷是___________________________________。
解析：(1)由“Zn粒中含少量硫化锌杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气”可知，制备的H2中含有的杂质为H2S、O2、H2O，除去杂质气体的装置顺序为②③①或③②①。(2)装置④中的玻璃仪器为硬质玻璃管，其中发生的反应为H2还原MoO2。(3)为防止还原生成的Mo在冷却时被装置右侧进入的空气氧化，应该先熄灭酒精喷灯，继续通入氢气，待Mo冷却后再停止通入氢气(关闭活塞K)。(4)硬质玻璃管右侧导出的气体中含有未反应的H2，需要点燃或收集才能消除实验安全隐患。
答案：(1)H2S、H2O、O2 ②③①(或③②①)
(2)硬质玻璃管 MoO2＋2H2Mo＋2H2O
(3)先熄灭酒精喷灯，待还原产物Mo冷却后，再关闭活塞K
(4)④中硬质玻璃管右端导出的气体中含有未反应的H2，需要点燃或收集
考点(二) 有机物的制备
知考情
明学法
高考题型一般为非选择题，利用有机物的性质来考查化学实验的相关知识，常涉及有机物的熔点、溶解度及反应原理方面的内容，物质虽然陌生，但性质都是相通的
掌握常见有机物分离、提纯的方法，掌握有机物的通性通法，同时结合化学实验的知识综合解答
[考法感悟]
1．(2014·全国卷Ⅰ)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
1.0492
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______________________________________________。
解析： (1)仪器B为球形冷凝管。(2)第一次水洗的目的是除去作催化剂的硫酸和过量的乙酸，接下来用饱和碳酸氢钠溶液进一步除去残留的少量乙酸，第二次水洗的目的是除去过量的饱和碳酸氢钠溶液。(3)洗涤、分液后有机层密度小，在上面，密度大的水层在下面，需将水层从分液漏斗下口放出，然后将有机层从分液漏斗上口倒出，d项正确。(4)制备乙酸异戊酯的反应为可逆反应，加入过量的乙酸，能提高异戊醇的转化率，从而提高乙酸异戊酯的产率。(5)加入少量无水MgSO4能除去有机层中的少量水，起到干燥作用。(6)蒸馏实验中温度计水银球需和蒸馏烧瓶支管口在同一高度，而c中不应该用球形冷凝管，球形冷凝管一般用于反应装置，即在反应时考虑到反应物的蒸发流失而用球形冷凝管冷凝回流，使反应更彻底，故b正确。(7)根据题中化学方程式及所给各物质的量，可知实验中异戊醇完全反应，理论上应生成乙酸异戊酯6.5 g，实验中实际生成乙酸异戊酯3.9 g，故乙酸异戊酯的产率为×100%＝60%。(8)若从130 ℃便开始收集馏分，则收集得到的是乙酸异戊酯和少量未反应的异戊醇的混合物，导致所测出的实验产率偏高。
答案：(1)球形冷凝管 (2)洗掉大部分硫酸和乙酸 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
2．(2017·江苏高考)1溴丙烷是一种重要的有机合成中间体，沸点为71 ℃，密度为1.36 g·cm－3。实验室制备少量1溴丙烷的主要步骤如下：
步骤1：在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水，冰水冷却下缓慢加入28 mL浓H2SO4；冷却至室温，搅拌下加入24 g NaBr。
步骤2：如图所示搭建实验装置，缓慢加热，直到无油状物馏出为止。
步骤3：将馏出液转入分液漏斗，分出有机相。
步骤4：将分出的有机相转入分液漏斗，依次用12 mL H2O、12 mL 5% Na2CO3溶液和12 mL H2O洗涤，分液，得粗产品，进一步提纯得1溴丙烷。
(1)仪器A的名称是____________________；加入搅拌磁子的目的是搅拌和____________________。
(2)反应时生成的主要有机副产物有2溴丙烷和________________。
(3)步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是________________。
(4)步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行，目的是____________________。
(5)步骤4中用5% Na2CO3溶液洗涤有机相的操作：向分液漏斗中小心加入12 mL 5% Na2CO3溶液，振荡，________________________________，静置，分液。
解析：(1)仪器A为蒸馏烧瓶，搅拌磁子的作用是搅拌和防止暴沸。(2)反应物中的正丙醇可能发生消去反应生成丙烯，也可能发生分子间脱水反应生成正丙醚。(3)向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中，降低了接受瓶内的温度，减少了1溴丙烷的挥发。(4)HBr易挥发，故需缓慢加热。(5)振荡后，要排出分液漏斗中的气体。
答案：(1)蒸馏烧瓶 防止暴沸
(2)丙烯、正丙醚
(3)减少1溴丙烷的挥发
(4)减少HBr挥发
(5)将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体
[必备知能]
1．掌握常见有机物的制备原理
明确要制备的物质
反应原理
乙酸乙酯
CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O
乙酸异戊酯
CH3COOH＋(CH3)2CHCH2CH2OH
H3COOCH2CH2CH(CH3)2＋H2O
1溴丙烷
CH3CH2CH2OH＋HBrCH3CH2CH2Br＋H2O
环己烯
间溴苯甲醛
乙烯
CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O
2.制备有机物的常见“套装”
加热液体反应物制取液体或气体时，需要的仪器主要有反应容器(如大试管、圆底烧瓶、三颈烧瓶等)、热源(酒精灯或酒精喷灯、水浴或油浴)、冷凝管、分液漏斗、温度计等。
3．涉及仪器的名称、用途及注意事项
仪器名称
仪器简图
用途及使用注意事项
冷凝管
①常用的冷凝管有球形冷凝管和直形冷凝管两种；
②球形冷凝管一般用于气态物质的冷凝回流，可提高反应物的转化率，通常竖立于圆底烧瓶或三颈烧瓶上；
③直形冷凝管一般用于气态物质的冷凝液化，通常斜放着连接圆底烧瓶或三颈烧瓶；
④冷凝水从冷凝管的下口进，上口出
温度计
①温度计分水银温度计、煤油温度计和酒精温度计等；
②需要测量反应液的温度时，温度计的液泡置于反应液中，不接触容器的底部或器壁；
③需要测量蒸馏气体的温度时，温度计的液泡置于蒸馏烧瓶的支管口处；
④需要控制水浴温度时，温度计的液泡置于水中；
⑤应根据测量温度的高低选择适合测量范围的温度计，严禁超量程使用
4．有机物制备与提纯的思维流程
[集训冲关]
1.醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如图：
可能用到的有关数据如表：
物质
相对分子质量
密度/(g·cm－3)
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0.961 8
161
微溶于水
环己烯
82
0.810 2
83
难溶于水
合成反应：在a中加入20 g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90 ℃。
分离提纯：反应粗产物倒入分液漏斗中，分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙，最终通过蒸馏得到纯净环己烯10 g。
请回答下列问题：
(1)装置b的名称是__________________。
(2)加入碎瓷片的作用是__________；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是_______(填标号)。
A．立即补加 B．冷却后补加
C．不需补加 D．重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为________________________________________________________________________。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并____________；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的________(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是________________________________________________________________________。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有________(填标号)。
A．圆底烧瓶 B．温度计 C．吸滤瓶
D．球形冷凝管 E．接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是________(填标号)。
A．41% B．50% C．61% D．70%
解析：(1)装置b是直形冷凝管。(2)在加热液体时需加入碎瓷片，以防止因加热而使液体暴沸。如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，应该停止加热，冷却后再加入碎瓷片。(3)本实验中容易产生的副产物是发生分子间脱水生成的环己醚，其结构简式是(4)分液漏斗在使用前要洗涤干净并检查是否漏水，在本实验分离过程中，产物是环己烯，密度为0.810 2 g·cm－3，比水小，在上层，分离时先把水层从分液漏斗下口放出，产物从分液漏斗上口倒出。(5)加入无水氯化钙是为了除去水。(6)蒸馏操作中所需仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶(可用圆底烧瓶)、温度计、带石棉网的铁架台、直形冷凝管、接引管(尾接管)、接收器等，不需用到的仪器是吸滤瓶和球形冷凝管。(7)根据化学方程式和表格数据可知，100 g环己醇可以生成82 g环己烯，那么20 g环己醇可以制取环己烯16.4 g，而实际得到10 g，所以产率为×100%≈61%。
答案：(1)直形冷凝管(或冷凝管) (2)防止暴沸 B
(3)
(4)检查是否漏水(检漏) 上口倒出
(5)干燥(或除水) (6)CD (7)C
2．已知反应原理：
主要实验装置和流程如图：
反应试剂、产物的物理性质如表：
名称
相对分子质量
性状
熔点/℃
沸点/℃
密度/(g·cm－3)
溶解性
水
乙醇
乙醚
甲苯
92
无色液体易燃易挥发
－95
110.6
0.866 9
不溶
易溶
易溶
苯甲酸
122
白色片状或针状晶体
122.4
248
1.265 9
微溶
易溶
易溶
实验方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图甲装置中，在90 ℃时，反应一段时间，再停止反应，按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
(1)无色液体A的结构简式为________。操作Ⅱ为______。
(2)如果滤液呈紫色，要先加亚硫酸氢钾，然后再加入浓盐酸酸化，加亚硫酸氢钾的目的是_________________________________________________________________。
(3)下列关于仪器的组装或使用正确的是______(填标号)。
A．抽滤可以加快过滤速率，得到较干燥的沉淀
B．安装电动搅拌器时，搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触
C．图甲回流搅拌装置应采用直接加热的方法
D．冷凝管中水的流向是下进上出
(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入________，分液，水层再加入___________，然后抽滤，干燥即可得到苯甲酸。
(5)纯度测定：称取1.220 g 产品，配成100 mL 溶液，取其中25.00 mL溶液，进行滴定，消耗KOH物质的量为2.4×10－3 mol。产品中苯甲酸的质量分数为__________。
解析：(1)结合操作目的，分析流程知：对反应后的溶液过滤除去生成的MnO2，滤液经分液所得有机层含有未反应的甲苯，水层含有生成的苯甲酸钾及其他可溶性物质。有机层经干燥剂干燥、过滤后，再经操作Ⅱ得到的无色液体A应为甲苯。操作Ⅱ为蒸馏。(2)滤液呈紫色，证明高锰酸钾有剩余，又因为高锰酸钾会与浓盐酸反应产生氯气，所以应先加KHSO3除去未反应的高锰酸钾，再加浓盐酸酸化。(3)三颈烧瓶不能直接加热，C错误。(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯时，先加入NaOH溶液，使苯甲酸转化为可溶性的苯甲酸钠，再经分液操作将甲苯(有机层)除去，然后用浓盐酸把可溶性的苯甲酸钠转化为苯甲酸。
(5)设产品中苯甲酸质量为m g，则
m g 4×2.4×10－3mol
＝，解得m＝1.171 2，
产品中苯甲酸的质量分数为×100%＝96%。
答案：(1) 蒸馏
(2)除去未反应的高锰酸钾 (3)ABD
(4)NaOH溶液 浓盐酸酸化 (5)96%
考点(三) 无机物的制备
知考情
明学法
高考题型一般为非选择题。相对于有机物的制备，无机物制备中涉及的物质更陌生、考查角度更广、涉及知识更深、整体难度更大。虽然常考常新，但仍然是考查物质的性质与化学实验相关的知识
要系统掌握化学实验知识，同时学会知识的嫁接和应用，通过已学物质的性质和相关原理来探究陌生物质的性质
[考法感悟]
1．(2018·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作还原剂，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)由题给信息，[(CH3COO)2Cr·2H2O]在气体分析中用作O2吸收剂，说明Cr2＋具有强还原性，易被O2氧化，故所用蒸馏水需经煮沸除去其中的O2，以免影响[(CH3COO)2Cr·2H2O]的制备。由仪器的结构特点可知，a为分液漏斗。(2)①Zn将Cr3＋还原为Cr2＋，离子方程式为Zn＋2Cr3＋===Zn2＋＋2Cr2＋。②Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，H2起到排除c中空气的作用，以防Cr2＋被氧化。(3)过量的Zn与盐酸反应放出大量的H2，使装置c中压强增大，关闭K1和K2，打开K3时，溶液被压入装置d。由题给信息知，[(CH3COO)2Cr·2H2O]难溶于冷水，因此应用冰浴冷却，以便于[(CH3COO)2Cr·2H2O]析出，再将沉淀过滤、洗涤、干燥即可。(4)装置d的缺点是该装置与大气直接相通，空气中的O2易将[(CH3COO)2Cr·2H2O]氧化。
答案：(1)去除水中溶解氧 分液漏斗
(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
2．(2016·全国卷Ⅲ)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)右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)石灰石中含少量铁的氧化物，加入盐酸后生成CaCl2及铁的氯化物，加入双氧水可将Fe2＋氧化成Fe3＋，加入氨水的目的是中和剩余盐酸，调节溶液的pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，再通过过滤除去杂质。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于过滤分离。(2)过滤操作中要求“一贴、二低、三靠”，图中漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁，a错误；过滤时，玻璃棒用作引流，b正确；将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁，防止存在气泡，c正确；滤纸边缘要低于漏斗边缘，液面要低于滤纸边缘，d错误；用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动，容易使滤纸破损，e错误。(3)步骤②中逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，该固体为CaCO3，溶液中含有CaCl2，由于溶解了生成的CO2，溶液呈弱酸性。将溶液煮沸，可排出溶解的CO2，防止与后续加入的氨水及生成的CaO2反应。(4)滤液中含有CaCl2，加入氨水和双氧水在冰浴条件下反应，经过滤得到白色晶体(CaO2)，结合元素守恒推知步骤③中反应还生成NH4Cl和H2O，化学方程式为CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O。H2O2不稳定，受热易分解生成H2O和O2，故该反应在冰浴条件下进行，其目的是防止H2O2受热分解。(5)过氧化钙微溶于水，能溶于酸，白色结晶(CaO2)可依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是去除结晶表面水分。(6)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。与第一种方法相比，其优点是工艺简单、操作方便；产品的缺点是纯度较低。
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)去除结晶表面水分
(6)工艺简单、操作方便 纯度较低
[必备知能]
1．物质制备类试题的考查方式
制备原理
如试剂与仪器的使用、实验现象的描述、反应原理等
实验的基本操作
如气密性检查、物质分离提纯方法、沉淀洗涤、物质检验等
探究实验设计
如设计实验进行酸性强弱的判断、不同方案的评价等
绿色化学
如尾气的处理、循环利用等
计算
如计算原料投料比、产品纯度、产率等
2.物质制备的三大原则
(1)选择最佳反应途径
如用铝制取氢氧化铝：
2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑、
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑、
Al2(SO4)3＋6NaAlO2＋12H2O===8Al(OH)3↓＋3Na2SO4，当n(Al3＋)∶n(AlO)＝1∶3时，Al(OH)3产率最高。
(2)选择最佳原料
如实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝，应选用氨水，而不能选用强碱氢氧化钠溶液；用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜，应选用氢氧化钠溶液，而不能选用氨水(氢氧化铜可溶解在氨水中)等。
(3)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，更要注意隔绝空气。
3．物质制备类试题的解题方法
[集训冲关]
1．二氯化二硫(S2Cl2)是一种常用于橡胶硫化、有机物氯化的试剂，甲同学查阅资料：①将干燥的氯气在110～140 ℃ 间与硫反应，即可得S2Cl2粗品；②有关物质的部分性质如表所示：
物质
熔点/℃
沸点/℃
化学性质
S
112.8
444.6
略
S2Cl2
－77
137
一种橙黄色的液体，遇水易水解，有淡黄色固体出现，同时产生能使品红溶液褪色的气体；300 ℃以上完全分解；S2Cl2＋Cl22SCl2
设计如图所示实验装置在实验室合成S2Cl2：
回答以下问题：
(1)仪器A的名称是________。
(2)B中所发生反应的离子方程式为_______________________________________。
(3)C装置的作用是________________________________________________。
(4)S2Cl2粗品中可能混有的杂质是____________________________________________。
(5)乙同学发现，该装置中除了E处的温度不能过高外，还有一处重大缺陷需改进，否则会导致S2Cl2的产率大大降低，原因是________________________(用化学方程式表示)；请简要提出改进方案：________________________________________________。
(6)H中的溶液可以选择下列试剂中的______(填序号)。
①碳酸钠溶液 ②氯化铁溶液 ③亚硫酸钠溶液
④高锰酸钾溶液
解析：(1)由装置图可知A为分液漏斗。(2)在装置B中制取氯气，离子反应方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(3)在E中干燥纯净的Cl2与S发生反应，而B中制取的Cl2中含有HCl杂质，除杂后气体还需要干燥，故C中盛有饱和食盐水以除去HCl，D中盛有浓硫酸以干燥氯气。(4)结合题给信息，S2Cl2能与Cl2反应生成SCl2，知S2Cl2粗品中可能混有的杂质有S、SCl2、Cl2。(5)观察装置图可知，H中水蒸气可进入G中，发生反应：2S2Cl2＋2H2O===3S↓＋SO2↑＋4HCl，导致S2Cl2产率降低，可在G和H之间增加干燥装置。(6)H是除氯气装置，氯化铁和高锰酸钾都不与氯气反应，①③符合题意。
答案：(1)分液漏斗
(2)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(3)除去Cl2中的HCl杂质
(4)S、SCl2、Cl2
(5)2S2Cl2＋2H2O===3S↓＋SO2↑＋4HCl 在G和H之间增加干燥装置(如盛有浓硫酸的洗气瓶)
(6)①③
2．氯酸镁常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备Mg(ClO3)2·6H2O的流程如图：
已知：①卤块主要成分为MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质；
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示：
(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有_______________________________________。
(2)加MgO后过滤所得滤渣的主要成分的化学式为________。
(3)加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________，
再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为①__________；__________；洗涤；②将滤液冷却结晶；③过滤、洗涤。
(4)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定：(已知Mg(ClO3)2·6H2O 的摩尔质量为299 g·mol－1)
步骤1：准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。
步骤2：取10.00 mL于锥形瓶中，加入10.00 mL稀硫酸和20.00 mL 1.000 mol·L－1的FeSO4溶液，微热。
步骤3：冷却至室温，用0.100 mol·L－1 K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2＋至终点。反应的方程式为Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。
步骤4：将步骤2、3重复两次，计算得平均消耗K2Cr2O7溶液15.00 mL。
①写出步骤2中发生反应的离子方程式得_____________________________________。
②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为________。(保留到小数点后一位)
解析：(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(2)加KMnO4的目的是氧化Fe2＋使其转化为Fe3＋，再加入BaCl2除去SO，此时溶液中的溶质主要为MgCl2、FeCl3，Fe3＋发生水解：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入的MgO与水解得到的H＋反应，促使上述平衡正向移动从而使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而与MgCl2分离，故加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为Fe(OH)3。(3)过滤后的溶液中的溶质为MgCl2，加入NaClO3后生成的NaCl的溶解度小，在饱和溶液中以沉淀的形式析出，故反应可以发生，化学方程式为MgCl2＋2NaClO3===Mg(ClO3)2＋2NaCl↓；加入NaClO3后生成Mg(ClO3)2溶液和NaCl沉淀，可以先将混合物蒸发浓缩，使更多的NaCl沉淀析出，由于Mg(ClO3)2的溶解度随温度的降低而降低，同时为了减少Mg(ClO3)2的析出，必须在较高温度下过滤，得到Mg(ClO3)2 滤液，洗涤沉淀得到NaCl产品。最后对滤液进行冷却结晶，得到Mg(ClO3)2·6H2O晶体。(4)①ClO具有氧化性，Fe2＋具有还原性，两者在酸性条件中反应，离子方程式为ClO＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O。②根据Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，K2Cr2O7溶液滴定的Fe2＋的物质的量为(6×0.100×15.00×10－3)mol＝9×10－3 mol，所以ClO消耗的Fe2＋的物质的量为(20×10－3－9×10－3) mol＝0.011 mol，根据ClO＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O可得ClO的物质的量为 mol，所以原100 mL样品溶液中ClO的物质的量为 mol×10＝ mol，Mg(ClO3)2·6H2O的物质的量为 mol，质量为g，故Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为×100%≈78.3%。
答案：(1)烧杯、漏斗、玻璃棒 (2)Fe(OH)3
(3)MgCl2＋2NaClO3===Mg(ClO3)2＋2NaCl↓
蒸发浓缩(或蒸发结晶) 趁热过滤
(4)①ClO＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O
②78.3%
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