专题二 物质的制备

专题02 物质的组成、性质和分类本专题知识点在高考中的题型主要以选择题为主，常常结合元素化合物来进行考查。

本专题高考命题除直接考查基本概念外，近年还出现以物质组成和分类的概念为出发点，逐步向环保、高科技、生产、生活等方向渗透发展，以生产、生活中常见的物质作背景考查物质的组成、分类、性质与转化，以及胶体与科技、生活实际相联系的题目，将是考查的重点，复习时应加以重视！和2016年大纲相比增加了掌握电子式表示方法，另外还增加：“了解溶液和胶体的区别”，复习时还给予更多的关注。

主要考查方面：一、纯净物、混合物的判断例1实验室里常用的干燥剂有：①浓硫酸(98%)，②无水氯化钙，③变色硅胶[硅胶的主要成分是二氧化硅，在其中掺入少量的无水氯化钴(CoCl2)作指示剂，无水氯化钴呈蓝色，吸水后变为CoCl2·6H2O呈粉红色]，④五氧化二磷，⑤碱石灰(主要成分是氢氧化钠、氧化钙，制法是：把生石灰加到浓的烧碱溶液中，再加强热蒸干)。

上述物质中，属于混合物的是( )A．①②④B．②④ C．①③⑤ D．全部【答案】C例2下列含有“水”的物质中，属于纯净物的有________，属于混合物的有________。

①水玻璃②氨水③氯水④双氧水⑤水晶⑥水银⑦溴水⑧王水⑨石灰水⑩水煤气⑪蒸馏水⑫水泥【答案】④、⑥、⑪①、②、③、⑤、⑦、⑧、⑨、⑩、⑫[探规寻律]纯净物、混合物的判断方法1．从组成、熔沸点、性质角度进行判断纯净物混合物有固定的组成和结构无固定的组成和结构有一定的熔、沸点无一定的熔、沸点保持一种物质的性质保持原有物质各自的性质2．从识记物质角度进行判断(1)气体混合物空气水煤气爆鸣气天然气焦炉气高炉煤气石油气裂解气主要成分N2、O2等CO、H2H2、O2CH4H2、CH4等CO、CO2、N2等丙烷、丁烷等乙烯、丙烯等(2)液体混合物氨水氯水王水水玻璃福尔马林汽油主要成分NH3、H2OCl2、H2O盐酸、硝酸Na2SiO3溶液甲醛水溶液C5～C11的烃(3)固体混合物碱石灰漂白粉玻璃水泥合金铝热剂主要成分CaO、NaOH、KOH、H2OCa(ClO)2、CaCl2Na2O·CaO·6SiO23CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3不同金属或金属与非金属Al、金属氧化物二、物质分类的标准例3下列关于物质分类的说法正确的是( )A．金刚石、白磷都属于单质B．漂白粉、石英都属于纯净物C．氯化铵、次氯酸都属于强电解质D．葡萄糖、蛋白质都属于高分子化合物【答案】A例4下列物质的分类正确的是( )【解析】A项中Na2CO3属于盐，NaOH属于碱，SO2属于酸性氧化物，错误；B项中NO不属于酸性氧化物，错误；D项中Na2O2不属于碱性氧化物，属于过氧化物，错误。

第二章海水中的重要元素----钠和氯第二节氯及其化合物第3课时氯气的制备( 1)能通过氯气的制备,体会实验对认识和研究物质性质的重要作用，培养证据推理意识。

(2)通过氯气的制备，继续完善含氯元素的物质间的转化关系，进一步了解研究物质的思路和方法。

(3)通过氯气的制备，体会环境保护的重要意义，增强社会责任感。

(4)通过价类二维图的构建，掌握物质研究的基本思路和方法。

【内容分析】本节内容以氯气的制备为主线，对气体的制备模型进行了初步构建。

该模型包括发生装置、除杂装置、收集装置和尾气处理装置。

通过研究该模型的选择依据，深化氯气的性质，让学生对于氯及其化合物的相互转化理解得更透彻。

在完成气体制备模型的构建后，本节还从氧化还原的角度深入探讨了氯气制备的原理，更好地落实了宏观辨识和微观辨析、模型构建和证据推理素养。

在内容的选取上，借助了初中氧气和二氧化碳制备的知识作为对比，让学生的学习进一步体会对比法、归纳法等对于化学学习的重要性。

此外，在完成氯气制备的探讨后，还增加了氯的价类二维图的构建。

通过该活动，让学生进一步构建非金属及其化合物的研究模型，为学生后续学习其他的非金属元素及其相应的化合物等奠定了基础。

【教学重点和难点】重点：氯气的制备；气体制备的研究思路和方法的建构。

难点：装置的选择依据。

【教学流程】【学习任务一】温故知新，追求新知回顾氯气有什么用途？1. 自来水消毒2. 制漂白液3. 制漂白粉、漂粉精4. 氯气是重要的化工原料【思考】怎样制备氯气？舍勒发现氯气的方法至今还是实验室中制取氯气的主要方法之一。

在实验室中，通常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氯气，装置如图2-17所示。

请写出制取氯气的化学方程式。

MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O【设计意图】温故知新，引发学生的兴趣。

同时通过方程式的书写，巩固氧化还原知识。

【思考与讨论】(1)观察图2-17所示的装置，你能说出其中NaOH溶液的作用吗?吸收多余的氯气，防止环境污染。

2021届高三化学三轮复习全国II 卷—物质的制备（A ）1.磺酰氯()22SO Cl 是锂电池正极活性物质，熔点－54.1℃,沸点69.1℃,遇到潮湿的空气易水解。

实验室可依据反应()()()2222SO g +Cl g SO Cl g 0H ∆<制备磺酰氯，实验装置如图（夹持装置均未画出）。

回答下列问题：（1)装置A 中加入了4KMnO 固体和浓盐酸制取氯气，则反应方程式为_______. （2)装置B 中的试剂是____________.仪器C 的名称是_______.仪器D 的作用是________.（3)实验中装置C 采用冰水浴，目的是___________.（4)22SO Cl 遇到潮湿的空气易产生大量白雾，该反应的化学方程式为___________. （5)磺酰氯22SO Cl 应储存于阴凉、干燥、通风的库房，但久置后会呈现黄色，原因 是___________.（6)氯磺酸()3HSO Cl 也可得到磺酰氯22SO Cl ,方程式为324222HSO Cl H SO +SO Cl ,此方法得到的产品中混有硫酸。

从分解产物中分离磺酰氯的方法是_____________________.2.亚硝酰氯（NOCl ）是一种红褐色液体或黄色气体，其熔点-64.5℃，沸点-5.5℃，遇水易水解生成一种氢化物和两种氮的常见氧化物，其中一种呈红棕色。

NOCl可由NO 与纯净的2Cl 在常温常压下合成，相关实验装置如图所示。

（1）装置E 中的试剂为______________。

（2）实验开始时，先打开12K K 、，关闭3K ，再打开分液漏斗活塞滴入适量稀硝酸，当观察到B 中________时关闭12K K 、。

向装置C 三颈瓶中通入干燥2Cl ，当瓶中充满黄绿色气体时，再打开13K K 、，制备NOCl 。

（3）若装置C 中去掉盛2CaCl 的干燥管，则C 中NOCl 可能发生反应的化学方程式为：______________________（4）制得的NOCl 中可能含有少量24N O 杂质，为测定产品纯度进行如下实验： Ⅰ.称取一定量的3AgNO 晶体，溶于水，用250mL 容量瓶定容至250mL 溶液，再用某基准溶液滴定，测得其准确浓度为10.8000mol L -⋅；Ⅱ.将所得亚硝酰氯（NOC1）产品13.10g 溶于水，配制成250mL 溶液；取出25.00mL ，以24K CrO 溶液为指示剂，用上述130.8000mol L AgNO -⋅溶液滴定至终点，消耗3AgNO 溶液的体积为22.50mL （已知：24Ag CrO 为砖红色固体）。

题型02物质的制备实验与化学计算1．（2022-2023高二下·江苏南京雨花台中学·期中）苯甲酸可用于医药、染料载体、增塑剂、果汁饮料的保香剂和食品防腐剂等的生产。

某化学兴趣小组欲在实验室制备苯甲酸、回收二氧化锰并测定其纯度，进行如下实验(实验装置如下图所示)。

已知：①苯甲酸实验室制备原理为：②甲苯的密度是0.872g/mL；苯甲酸微溶于冷水，溶于热水。

实验步骤：I.在50mL三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、20mL水和5.0g高锰酸钾，油浴加热至反应结束。

Ⅱ.将反应液趁热减压过滤，得到滤渣1，滤液呈紫色，加入少量亚硫酸钠使紫色褪去，进行二次减压过滤，得到滤渣2；将滤液处理后得到苯甲酸晶体。

Ⅲ.回收二氧化锰：将滤渣2和滤纸一并转移到坩埚中，加热灼烧，所得固体与干燥后的滤渣1合并，称重得2.5g固体。

Ⅳ.二氧化锰纯度的测定：称取0.5g回收的二氧化锰，放于烧杯中，再加入25.00mL0.4mol/L草酸钠溶液及足量稀硫酸，加热至二氧化碳不再产生，将反应后溶液稀释至100mL，量取20.00mL于锥形瓶中，用0.0200mol/L的高锰酸钾标准液滴定，平行滴定3次，平均消耗高锰酸钾标准液20.00mL。

已知：MnO2+C2O2-4+4H+=Mn2++2CO2↑+2H2O2MnO-4+5C2O2-4+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O回答下列问题：(1)仪器A的名称为。

该装置的作用是。

(2)步骤I 中甲苯与KMnO 4反应生成苯甲酸钾、二氧化锰，写出反应方程式。

(3)步骤I 中，判断反应结束的现象是。

(4)补齐步骤Ⅱ中处理滤液获得到纯苯甲酸晶体的实验方案：将滤液转入烧杯中，(供选用的试剂与用品有：稀硫酸、稀盐酸、BaCl 2溶液、pH 试纸、蒸馏水、冰水混合液)。

(5)用高锰酸钾标准液滴定时，滴定终点的现象是。

(6)列式计算二氧化锰的纯度。

【答案】(1)球形冷凝管冷凝回流，增大反应物的利用率(2)+2KMnO 4Δ−−→+2MnO 2+KOH+H 2O(3)三颈烧瓶中无油状物(4)先加入冰水混合液，然后加入稀硫酸或稀盐酸酸化，有晶体析出，减压过滤，洗涤、干燥，得到苯甲酸晶体(5)当滴加最后半滴高锰酸钾标准液时，溶液变为浅紫色，且半分钟内不褪色(6)87%【解析】甲苯被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸盐，苯甲酸盐与酸反应得到苯甲酸。

高三化学专题复习【离子反应的应用】1．物质检验与含量测定(1)离子检验(写出离子方程式)⎩⎪⎨⎪⎧利用Fe 3＋与SCN －反应检验Fe 3＋： Fe 3＋＋3SCN －Fe (SCN )3利用I －与Ag ＋反应检验I －：Ag ＋＋I －===AgI(2)测定溶液中某些离子的浓度①沉淀法：如溶液中SO 2－4的浓度，用Ba 2＋将其转化为BaSO 4沉淀，再称量沉淀的质量求得。

②酸碱中和滴定法：强酸溶液中H ＋的浓度可以用已知准确浓度的强碱溶液滴定的方法获得。

③氧化还原滴定法：如溶液中MnO －4的浓度可以用已知准确浓度的Fe 2＋溶液滴定的方法来获得。

2．物质制备与纯化(1)物质的制备：离子反应可以用于制备物质。

(2)物质的纯化①制高纯度的氯化钠：除去其中少量的SO 2－4、Mg 2＋、Ca 2＋，需要引入的试剂离子 分别为Ba 2＋、OH －、CO 2－3。

②除去污水中的重金属离子：将其转化为沉淀而除去。

3．生活中常见的离子反应 (1)胃酸过多的治疗①服用“胃舒平”[主要成分是Al(OH)3]，离子反应为 。

②服用小苏打片，离子方程式为 。

(2)硬水及其软化①硬水的含义：自然界里含 较多的水。

②硬水的形成：水中的二氧化碳与岩石中的CaCO 3和MgCO 3发生反应生成可溶性碳酸氢盐而使Ca 2＋、Mg 2＋进入水中形成，离子方程式为 ，。

③硬水的软化方法a ．加热法：加热可使HCO －3分解，生成的CO 2－3与Ca 2＋、Mg 2＋结合成沉淀，发生反应如下： ， 。

b ．加沉淀剂法：在硬水中加入Na 2CO 3等沉淀剂也可以降低水中Ca 2＋、Mg 2＋的浓度，发生反应如下： ， 。

1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。

) (1)能使石灰水变浑浊的无色无味气体一定是CO 2。

( ) (2)中和滴定时为了节省时间，不需要重复2～3次实验。

( ) (3)可以用铁粉除去FeCl 3中的FeCl 2。

第4课时 镁的提取及应用[学习目标定位] 1.了解从海水中提取镁的原理和过程。

2.掌握镁及其化合物的性质和用途。

一、从海水中提取镁 1．工艺流程2．相关反应的方程式 (1)分解贝壳制取氢氧化钙： ①CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑； ②CaO＋H 2O===Ca(OH)2。

(2)沉淀镁离子： Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓。

(3)制备氯化镁：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O 。

(4)制取金属镁：MgCl 2(熔融)=====通电Mg ＋Cl 2↑。

由MgCl 2·6H 2O 加热制取无水MgCl 2时，要不断通入干燥的HCl 气体，防止MgCl 2水解生成Mg (OH )2。

例1 镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。

某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na ＋、Mg 2＋、Cl －、Br －等)中模拟工业生产来提取镁，主要过程如下：回答下列问题：(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH 溶液的原因是_________________。

(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2，除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有__________溶液的烧杯中，充分搅拌后经________、________(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。

(3)下图是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图：其中装置A 的作用是____________________________________________________________。

(4)写出过程④中发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

力气提升元素及其化合物的转化关系(请同学们写出下列各转化关系中的化学方程式或离子方程式)(1) 钠及其化合物间的转化关系(2) 铝及其化合物间的转化关系(3) 碳、硅及其化合物间的转化关系(4) 铁及其化合物间的转化关系(5) 氯气及其化合物间的转化关系(6) 硫及其化合物间的转化关系(7) 氮气及其化合物间的转化关系重要无机物的性质与应用元素物质用途或应用NaNa制钠的化合物，钠、钾合金作快中子反应堆的导热剂，从钛、锆、铌、钽等金属的氯化物中置换出金属单质Na2O2氧化剂，漂白剂，杀菌消毒，供氧剂Na2CO3食用碱，生产洗涤剂、玻璃NaHCO3食用碱，治疗胃酸过多NaOH化学药品的制造，造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业、生产染料、塑料、药剂及有机中间体AlAl 铝合金Al2O3制耐高温材料，冶炼金属铝Al(OH)3治疗胃酸过多，胶体可作净水剂、阻燃剂FeFe 各种铁合金Fe2O3红色涂料、油漆，炼铁FeCl3刻蚀铜质电路板Si Si 光电池，半导体SiO2制造光导纤维，是水晶、玛瑙、沙子的主要成分H 2SiO3硅胶干燥剂，催化剂载体Na2SiO3木材防火剂SiC 制砂轮、砂纸卤素Cl2自来水消毒，生产漂白剂、消毒剂，冶炼金属ClO2自来水消毒HF 雕刻玻璃NaCl 调味品、氯碱工业的原料、侯氏制碱法的原料SS 生产硫酸SO2生产硫酸，漂白纸浆H2SO4化肥、医药、农药、金属矿石的处理、金属材料的表面清洗等，常温下与铁、铝钝化NNH3生产氮肥、硝酸，作制冷剂铵盐试验室制NH3，氮肥HNO3重要化工原料，制造氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐常见物质的制备1. 常见物质的试验室制备名称原理(方程式) 装置留意事项氢气Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑为了加快反应速率，可以向稀硫酸中滴加几滴硫酸铜溶液氧气2KClO32KCl+3O2↑2KMnO4K2MnO4+O2↑+MnO22H2O22H2O+O2↑2H2O+2Na2O24NaOH+O2↑固固加热时，试管口略向下倾斜二氧化碳CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O不能用稀硫酸代替稀盐酸氯气MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O用饱和食盐水除氯化氢，氢氧化钠溶液吸取尾气氨气2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2OCaO+NH3·H2O NH3↑+Ca(OH)2NH3·H2O NH3↑+H2O常用碱石灰来干燥氨气NO3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 不能用排空气法收集，用排水法收集NO2 Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O不能用排水法收集，用向上排空气法收集(续表)乙烯CH3CH2OH CH2—CH2↑+H2O快速升温至170℃乙炔CaC2+2H2O →Ca(OH)2+C2H2↑用饱和食盐水代替水，不能用启普发生器制取氢氧化亚铁Fe2++2OH-Fe(OH)2(白色)↓①用煮沸过的蒸馏水配制溶液;②用长滴管吸取NaOH伸入新制备的FeSO4溶液中滴加;③在溶液中加苯、汽油或植物油等有机溶剂，隔绝空气;④电解法(铁作阳极电解NaCl溶液)氢氧化铝Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N4H+不能用可溶性的铝盐与NaOH溶液反应制取氢氧化铝无水氯化铝3Cl2+2Al 2AlCl3应当先点燃A处的酒精灯，待装置中的空气排净后再点燃D处的酒精灯Fe(OH)3胶体Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+①滴入饱和的FeCl3溶液后不能长时间加热;②不能用FeCl3溶液与NaOH溶液、氨水制备胶体绿矾Fe+2H+Fe2++H2↑Fe2++S2-4O+7H2OFeSO4·7H2O↓①铁粉要过量;②从硫酸亚铁溶液中得到绿矾要经过:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤(用酒精)、干燥胆矾2Cu+O22CuOCuO+2H++S2-4O+4H2OCuSO4·5H2O不能用铜和浓硫酸制备胆矾，由于既铺张了原料又造成环境污染硫酸亚铁铵(莫尔盐)Fe+2H+Fe2++H2↑Fe2++2N4H++2S2-4O+6H2O(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O↓①制备硫酸亚铁时，铁过量、趁热过滤;②用少量酒精洗涤晶体乙酸乙酯CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O导气管不能伸到液面以下(续表)酚醛树脂用沸水浴加热，反应装置中的长玻璃管对挥发的反应物起冷凝回流作用。

实验专题二——物质的制备与提纯、辨别[考点扫描]1．掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器装置、反应原理和收集方法)。

2．掌握几种重要的无机物和有机物的制取。

3．物质的检验在中学通常有鉴定、鉴别和推断三类，检验物质包括气体、阳离子、阴离子、有机物等。

4．鉴别要求掌握只用一种试剂鉴别、不用试剂鉴别、信息鉴别的思想与方法(从信息迁移角度设置的物质检验题)。

5．物质分离提纯大致分为物理法、化学法、综合法三种。

6．综合运用化学知识对常见的物质(包括气体物质、无机离子)进行分离、提纯和鉴别。

[知识指津]1．中学教材中按反应物的状态和是否加热可将气体制备分为五组：(1)固+固气组：有O2、NH3、CH4等；(2)固+液气组：有H2、CO2、SO2、NO2、C2H2等；(3)固+液气组：有Cl2、HCl、NO等；(4)液+液气组：有C2H4和CO等。

(5)能用启普发生器制取的气体有：H2、CO2等。

要求熟练掌握以上各种气体的制取所需药品、化学原理、装置简图、净化、检验和操作注意事项。

2．实验装置的安装顺序一般可用下图表示：3．几种重要的无机物和有机物的制备：氢氧化铝、硫酸亚铁、溴乙烷、乙酸乙酯、香皂、脲醛树脂、Fe(OH)3溶胶、AgI胶体等。

4．制备物质的合理方案的选用原则：原理正确、步骤简单、原料易得、节省原料、易于分离提纯、污染少。

如制备CuSO4、Cu(NO3)2、Al(OH)3等有多种方案，但最正确方案只有一种。

5．物质检验题常需对物质的物理性质、化学性质、实验方法、实验现象、实验基本操作等知识的综合运用才能解决，因而这类题是考查学生运用知识的能力的常见题型。

解答物质检验题的方法可归纳为“取试样，加试剂，说操作，由现象，定结论”。

6．物质的鉴别(1)不用任何试剂鉴别多种物质。

①先依据外观特点，辨别出其中的一种或几种，然后再利用它们去辨别其他的几种物质。

②假设均无明显外观特点，可考虑可否用加热或焰色反映区别开来。