2020浙江高考化学二轮讲义：专题八第5讲　物质的制备与合成

第5讲　物质的制备与合成

[考试说明]

　物质制备的原理[学生用书P93]

1．气体制备原理

说明：(1)常见的防倒吸装置

(2)常见干燥剂的分类：①酸性：浓硫酸、P2O5；②中性：无水CaCl2；③碱性：碱石灰、固体NaOH、生石灰。

2．晶(固)体制备原理

(1)利用溶解度不同，溶解度小的从溶液中析出。例如：摩尔盐的制备就是利用同温度下，摩尔盐晶体溶解度比硫酸铵和硫酸亚铁都小，从而通过加热浓缩、冷却、结晶、减压过滤得到浅绿色的摩尔盐晶体。

(2)利用物质之间发生化学反应，产生需要制取的目标产物，再分离得到。例如：利用水杨酸和乙酸酐反应制备阿司匹林(乙酰水杨酸)就是这一原理。

3．晶(固)体制备中的保护

晶(固)体制备中可能会有很多副反应，或者是晶(固)体会被水解、分解、氧化、还原等。此时需要对晶(固)体进行保护。

(1)对酸或碱的强弱或量进行控制。例如：实验室制氢氧化铝，可以用铝盐与弱碱反应，也可以用偏铝酸盐与弱酸反应，还可以用铝盐与偏铝酸盐反应。

(2)需要隔绝空气，防止氧化、还原或水解、潮解等。例如：实验室制氢氧化亚铁，不仅要隔绝空气，还要排除硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液中溶解的氧。

(3)晶(固)体析出时的保护与控制。例如：反应得到CuCl2溶液，若要从溶液中得到CuCl2·2H2O，还需要蒸发浓缩、冷却结晶。不仅要滴加盐酸防止水解，还要控制好浓缩到晶膜出现，防止失水而得不到需要的晶体。

1．如图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是(　　)

解析：选C。A.氯化氢是酸性气体，能和碱性干燥剂碱石灰发生反应，A错误；B.氨气密度小于空气，采用此方法收集氨气时应该是短导管进，长导管出，B错误；C.二氧化硫是酸性气体，能用中性干燥剂氯化钙干燥，且二氧化硫的密度大于空气，用向上排空气法收集，C正确；D.一氧化氮极易被空气中的氧气氧化生成二氧化氮，不能用排空气法收集，D错误。

2．(2018·浙江4月选考，T24)某同学通过如下流程制备氧化亚铜：

已知：CuCl难溶于水和稀硫酸；Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O

下列说法不正确的是(　　)

A．步骤②中的SO2可用Na2SO3替换

B．步骤③中为防止CuCl被氧化，可用SO2水溶液洗涤

C．步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl＋2OH－Cu2O＋2Cl－＋H2O

D．如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸和Cu2O试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度

答案：D

3．某研究小组在实验室以含铁的铜屑为原料制备Cu(NO3)2·3H2O晶体，并进一步探究用SOCl2制备少量无水Cu(NO3)2。设计的合成路线如下：

SOCl2熔点－105 ℃、沸点76 ℃，遇水剧烈水解生成两种酸性气体。

请回答：

(1)第②步调pH适合的物质是________(填化学式)。

(2)第③步包括蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤等步骤，其中蒸发浓缩的具体操作是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

为得到较大颗粒的Cu(NO3)2·3H2O晶体，可采用的方法是________________________(填一种)。

(3)第④步中发生反应的化学方程式是

________________________________________________________________________。

(4)第④步，某同学设计的实验装置示意图(夹持及控温装置省略，如图1)有一处不合理，请提出改进方案并说明理由：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

装置改进后，向仪器A中缓慢滴加SOCl2时，需打开活塞________(填“a”“b”或“a和b”)。

(5)为测定无水Cu(NO3)2产品的纯度，可用分光光度法。

已知：4NH3·H2O＋Cu2＋===Cu(NH3)＋4H2O；Cu(NH3)对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与Cu2＋在一定浓度范围内成正比。现测得Cu(NH3)的吸光度A与Cu2＋标准溶液浓度关系如图2所示：

准确称取0.315 0 g无水Cu(NO3)2，用蒸馏水溶解并定容至100 mL，准确移取该溶液10.00 mL，加过量NH3·H2O，再用蒸馏水定容至100 mL，测得溶液吸光度A＝0.620，则无水Cu(NO3)2产品的纯度是________(以质量分数表示)。

解析：由题意知将Cu屑(含Fe)溶解在足量HNO3中，得到Cu(NO3)2和Fe(NO3)3溶液，加Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3调pH，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，过滤得到Cu(NO3)2溶液，将Cu(NO3)2溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到Cu(NO3)2·3H2O晶体，可通过减慢冷却结晶的速度得到较大颗粒的晶体。SOCl2遇水剧烈水解生成两种酸性气体，应在A、B之间增加干燥装置，防止B中水蒸气进入反应器A，装置改进后，向仪器A中缓慢滴加SOCl2时，需打开活塞b，使SOCl2滴入反应器A参加反应。由图2可知：A＝400c(Cu2＋)，当A＝0.620时，c(Cu2＋)＝ mol·L－1＝1.55×10－3 mol·L－1，则称取的无水Cu(NO3)2中所含n[Cu(NO3)2]＝1.55×10－3 mol，m[Cu(NO3)2]＝1.55×10－3 mol×188 g·mol－1＝0.291 4 g，故无水Cu(NO3)2产品的纯度为×100%＝92.5%。

答案：(1)Cu(OH)2[或Cu2(OH)2CO3]

(2)将溶液转移至蒸发皿中，控制温度加热至溶液表面形成一层晶膜　减慢冷却结晶的速度

(3)Cu(NO3)2·3H2O＋3SOCl2===Cu(NO3)2＋3SO2↑＋6HCl↑

(4)在A、B之间增加干燥装置，防止B中水蒸气进入反应器A　b

(5)92.5%

　物质制备实验方案的设计与优化[学生用书P95]

1．硫酸亚铁铵晶体的制备实验设计与过程优化

类比硫酸亚铁铵晶体制备，还可以制备FeSO4·7H2O、CuSO4·5H2O、Cu(NH3)4SO4·H2O等晶体，对于一个陌生晶体制备完全可以从物质组成与性质入手，仿照硫酸亚铁铵晶体制备的过程。

2．阿司匹林晶体制备实验过程与优化

类比阿司匹林晶体制备过程，还可以制备对氨基苯磺酸、TNT等晶体，关键是晶体的性质，混有的副产品，分离与提纯，检验与纯度测定。

3．制备实验方案的设计

(1)制备实验方案设计的基本思路

制备一种物质，应根据目标产品的组成来确定原料及反应原理，设计反应路径，选择合适的仪器和装置。最后，根据生成物的性质将产品分离、提纯出来。整个过程如图所示：

→→→

→→

(2)解题策略

①在设计物质制备的实验方案时，要优化上述流程中的每一个具体环节。遵循的优化原则是原料廉价、原理绿色、条件优化、仪器简单、分离方便。

②一些物质的制备，由于其性质上的特殊性，需要设计一些特殊的装置来完成。例如：实验室制备Fe(OH)2，由于Fe(OH)2遇空气易被氧化而变质，故其制备实验装置必须严格防止制备的Fe(OH)2与O2接触；常见有机物的制备中，由于有机反应缓慢、副产品多、原料容易挥发，所以常见有机物的制备装置都要加装冷凝回流装置，使原料回流、充分反应，提高产率。

(3)气体物质制备方案的设计思路

1．下图是某化学兴趣小组设计的利用电子垃圾(含70% Cu、25% Al、4% Fe及少量Au、Pt)制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

已知下列信息：

Cu可与稀硫酸和H2O2的混合液反应生成硫酸铜；

铁、铝、铜等离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：

请回答下列问题：

(1)写出Cu与稀硫酸和H2O2的混合液反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

(2)在操作Ⅱ中，x的取值范围是________________。

(3)在操作Ⅲ中，蒸发浓缩需要的玻璃仪器有__________________。

(4)由滤渣a制取Al2(SO4)3·18H2O，探究小组设计了三种方案：

甲：Al2(SO4)3·18H2O

乙：Al2(SO4)3·18H2O

丙：Al2(SO4)3·18H2O

综合考虑上述三种方案，最具可行性的是________(填序号)。

解析：根据题给信息知，该流程是利用电子垃圾制备硫酸铜和硫酸铝晶体；分析题给流程图知，Cu、Al、Fe、Au、Pt与稀硫酸和H2O2的混合液反应生成硫酸铜、硫酸铝和硫酸铁的混合液，过滤后所得滤渣为Au、Pt；滤液用氢氧化钠溶液调节pH的目的是将铝离子和铁离子转化为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀而除去，过滤得硫酸铜溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得硫酸铜晶体。(1)Cu与稀硫酸和H2O2的混合液反应生成硫酸铜和水，化学方程式为Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O；(2)在操作Ⅱ中，要使铝离子和铁离子转化为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，根据题给数据知x的取值范围是5.2≤x<5.4；(3)在操作Ⅲ中，蒸发浓缩需要的玻璃仪器有酒精灯、玻璃棒；(4)滤渣a为氢氧化铁和氢氧化铝的混合物，利用其制取Al2(SO4)3·18H2O，甲方案制得的产品中含有杂质硫酸铁，丙方案制得的产品中含有杂质硫酸钠，最具可行性的是乙方案。

答案：(1)Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O

(2)5.2≤x＜5.4　(3)酒精灯、玻璃棒　(4)乙

2．实验室用如图所示装置制备KClO 溶液，并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。

已知K2FeO4具有下列性质：①可溶于水、微溶于浓KOH 溶液，②在0～5 ℃、强碱性溶液中比较稳定，③在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解，④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成 Fe(OH)3 和O2。

(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2，其离子方程式为

________________________________________________________________________，

将制备的Cl2通过装置B可除去________(填化学式)。

(2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH 溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在 0～5 ℃进行，实验中可采取的措施是

_______________________________、___________________。

(3)制备K2FeO4时，KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为________________________________________________________________________。

(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl 等杂质]的实验方案为将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol·L－1 KOH 溶液中，

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

(实验中须使用的试剂有饱和KOH溶液，乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有砂芯漏斗，真空干燥箱)。

解析：(1)该反应的实质是MnO氧化Cl－，离子方程式为2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。这样制得的Cl2中含有HCl，将Cl2与HCl的混合气体通过饱和食盐水，可除去HCl。

(2)缓慢滴加盐酸，对装置C用冰水浴降温，均有利于Cl2与KOH在0～5 ℃的温度下发生反应生成KClO。

(3)根据题中给出的K2FeO4的性质，KClO饱和溶液与Fe(NO3)3 饱和溶液混合时，应在搅拌下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中。

(4)这里要根据题中给出的K2FeO4的性质和实验中须使用的试剂和仪器，补充完善提纯K2FeO4的实验方案。

答案：(1)2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　HCl

(2)缓慢滴加盐酸　装置C加冰水浴

(3)在搅拌下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中

(4)用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤2～3次后，在真空干燥箱中干燥

3．过氧化钙微溶于水，易溶于酸，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)去除结晶表面水分

(6)工艺简单、操作方便　纯度较低

课后达标检测[学生用书P141(单独成册)]

一、选择题

1．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的装置完全相同

解析：选B。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KClO3固体制备O2都属于“固＋固加热”型，其装置完全相同。

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要短；D装置合理。

3．某校化学探究小组成员讨论下列Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种仪器装置在气体制备与性质实验中的用法，其中不合理的是(　　)

A．装置Ⅰ：可以用来验证碳的非金属性比硅强

B．装置Ⅱ：橡皮管的作用是使水顺利流下

C．装置Ⅲ：不能检查该装置的气密性

D．装置Ⅳ：先从①口进气收集满CO2气体，再从②口进气，可收集NO气体

解析：选C。Ⅰ中可以证明碳酸的酸性大于硅酸，从而证明碳的非金属性比硅强，A项正确；Ⅱ中橡皮管维持漏斗和烧瓶中压强相同，从而使水顺利流下，B项正确；Ⅲ中通过观察甲、乙液面的高度差是否变化可以检查装置的气密性，C项错；NO的密度比CO2小，可以通过向下排CO2法收集，D项正确。

4．下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是(　　)

A．abcdefgh　　　　　　　 B．aedcbhig

C．adecbhig  D．acbdehif

解析：选B。装置顺序为制氯气、除杂(HCl、水蒸气)、反应制备、尾气碱处理，注意洗气瓶中导管为“长进短出”。

5．下述实验设计能够达到目的的是(　　)

A．吸收易溶于水的气体　 B．测定NaOH溶液浓度

C．制备并收集少量NO2　 D．制取无水AlCl3

解析：选A。A为防倒吸装置，可吸收易溶于水的气体，A项正确；B中没有加入指示剂，无法确定滴定终点，B项错误；NO2能与水反应，不能用排水法收集，C项错误；加热蒸干AlCl3溶液时，Al3＋水解受到促进，而水解生成的盐酸又挥发导致水解彻底，最后得不到无水AlCl3，且该操作应在蒸发皿中进行，坩埚常用于灼烧或熔融固体，D项错误。

6．下列有关图示装置的叙述不正确的是(　　)

A．装置①可用于吸收实验中多余的H2S

B．装置②可用于收集H2、NH3、Cl2、NO2等

C．装置③中X为苯，可用于吸收NH3或HCl气体

D．装置④可用于收集NH3，并吸收多余的NH3

解析：选C。苯的密度比水小，应在水层上面，且无法起到防倒吸作用。

7．(2019·杭州高级中学选考模拟)短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，A和B形成的气态化合物的水溶液呈碱性，A和D同主族，B和C相邻，F的最高价氧化物对应的水化物为无机含氧酸中的最强酸。E与B可组成化合物E3B2，且该物质遇水发生水解反应。已知利用如下图所示装置制备E3B2，装置①用于制备B单质。

下列说法正确的是(　　)

A．E与B的简单离子的电子层结构相同，且简单离子半径B<E

B．装置④⑥中依次盛装的试剂可以是NaOH溶液、碱石灰

C．D元素形成的单质与A2C不反应

D．实验结束后，取装置⑤中的少量产物于试管中，加适量蒸馏水，可以产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体

解析：选D。短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，A和B形成的气态化合物的水溶液呈碱性，则A为H元素，B为N元素；A和D同主族，则D为Na元素；B和C相邻，则C为O元素；F的最高价氧化物对应的水化物为无机含氧酸中的最强酸，则F为Cl元素；E与B可组成化合物E3B2，且该物质遇水发生水解反应，则E为＋2价金属，为Mg元素；根据装置图，在装置⑤中制备Mg3N2，装置①用于制备N2，装置②为安全瓶，装置③④用于除去氮气中的杂质并干燥，装置⑥防止空气中的水蒸气进入装置⑤，据此答题。电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，Mg与N的简单离子的电子层结构相同，离子半径N3－＞Mg2＋，A项错误；装置④的作用是干燥N2，装置⑥的作用是防止空气中的水蒸气进入装置⑤，故装置④⑥中依次盛装的试剂应该是浓硫酸、碱石灰，B项错误；钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，C项错误；Mg3N2＋6H2O===2NH3↑＋3Mg(OH)2，氨的水溶液显碱性，可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D项正确。

二、非选择题

8．熟悉化学实验仪器的用途和用法，能正确进行实验操作是做好化学实验的前提。下面给出了一些实验的装置或操作图，请按要求回答有关问题。

(1)如图所示是某些气体的制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是________(填序号，下同)。

A．用大理石和稀硫酸制取二氧化碳

B．用锌粒和稀硫酸制氢气

C．用浓硫酸和亚硫酸钠制取二氧化硫

D．用高锰酸钾固体和浓盐酸制取氯气

(2)实验室可用如图所示装置干燥并收集某气体R，则R可能是________。　

A．SO2　　　　　　 B．NH3

C．NO  D．Cl2

(3)某同学用如图所示装置进行实验，实验过程中出现小气球鼓起来的现象，则使用的固体和液体试剂可能是________。

A．铜与浓硫酸  B．铁与浓硫酸

C．铝和氢氧化钠溶液  D．二氧化锰和浓盐酸

解析：(1)A中不宜用稀硫酸制取二氧化碳，应该用稀盐酸；C中亚硫酸钠为粉末状，不易控制反应速率，即不能做到“随关随停”；D中高锰酸钾易溶于水，也不能做到“随关随停”。(2)SO2、Cl2能与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥；NO能与空气中的氧气反应，且其密度与空气十分接近，不能用排空气法收集；NH3既不与碱石灰反应，又可用向下排空气法收集。(3)依据反应要求与现象可知，该固体与液体在不加热条件下反应产生气体，使小气球鼓起。A项中反应需要加热，B项中常温下铁遇浓H2SO4会钝化，C项中物质反应不需加热且可产生H2，D项中反应需要加热。

答案：(1)B　(2)B　(3)C

9．下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。

(1)制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸，相关的化学反应方程式为________________________________________________________________________。

(2)装置B中饱和食盐水的作用是

________________________________________________________________________；

同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象：________________________________________________________________________

______________________。

(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入物质的组合是________________________________________________________________________

(填编号)。

(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。反应一段时间后，打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡，观察到的现象是________________________________________________________________________。

该现象________(填“能”或“不能”)说明溴的非金属性强于碘，原因是________________________________________________________________________。

(5)有人提出，装置F中可改用足量的NaHSO3溶液吸收余氯，试写出相应的离子反应方程式：________________________________。请判断改用NaHSO3溶液是否可行？________(填“是”或“否”)。

解析：(1)漂粉精固体的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2，利用Ca(ClO)2氧化浓盐酸制取氯气。(2)制取的Cl2中含有杂质HCl，B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl。C中发生堵塞时，B中压强增大，长颈漏斗中液面上升，形成水柱。(3)潮湿的氯气具有漂白性而干燥的氯气没有漂白性，通过B后氯气中含有水蒸气，因此先通过湿润的有色布条，再通过干燥装置(固体干燥剂)，最后通过干燥的有色布条。(4)E中有单质碘生成，因此溶液分为两层，上层为碘的苯溶液，呈紫红色。该现象不能说明溴的非金属性强于碘，因为过量的Cl2及生成的Br2都能将I－氧化为I2。(5)HSO具有还原性，可以与Cl2发生氧化还原反应，由于反应后溶液呈酸性，可能产生SO2，污染大气，因此该方案不可行。

答案：(1)Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O

(2)除去Cl2中的HCl　B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱　(3)d　(4)E中溶液分为两层，上层为紫红色　不能　过量的Cl2也可能将I－氧化为I2

(5)HSO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋3H＋(或4HSO＋Cl2===SO＋2Cl－＋3SO2＋2H2O)　否

10．(2017·浙江11月选考，T31)某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl3·6H2O及明矾大晶体，具体流程如下：

已知：AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚；明矾在水中的溶解度如下表。

请回答：

(1)步骤Ⅰ中化学方程式：____________________；步骤Ⅱ中生成Al(OH)3的离子方程式：________________________________________________________________________

________________。

(2)步骤Ⅲ，下列操作合理的是________。

A．坩埚洗净后，无须擦干，即可加入Al(OH)3灼烧

B．为了得到纯Al2O3，需灼烧至恒重

C．若用坩埚钳移动灼热的坩埚，需预热坩埚钳

D．坩埚取下后放在石棉网上冷却待用

E．为确保称量准确，灼烧后应趁热称重

(3)步骤Ⅳ，选出在培养规则明矾大晶体过程中合理的操作并排序：________________。

①迅速降至室温

②用玻璃棒摩擦器壁

③配制90 ℃的明矾饱和溶液

④自然冷却至室温

⑤选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央

⑥配制高于室温10～20 ℃的明矾饱和溶液

(4)由溶液A制备AlCl3·6H2O的装置如下图：

①通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和________________________________。

②步骤Ⅴ，抽滤时，用玻璃纤维替代滤纸的理由是________________________________；洗涤时，合适的洗涤剂是________。

③步骤Ⅵ，为得到纯净的AlCl3·6H2O，宜采用的干燥方式是________。

答案：(1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO

(2)BCD

(3)⑥⑤④

(4)①增加c(Cl－)，有利于AlCl3·6H2O结晶

②溶液具有强酸性　浓盐酸

③减压干燥(或低温干燥)