3．（2018·全国Ⅱ·9）实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。
光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是（ D ）
ABCD
[解析] 甲烷与氯气在光照条件下发生反应：
CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。
黄绿色的氯气参加了反应，逐渐减少，生成无色的气体，因此试管内气体颜色逐渐变浅；反应生成的HCl极易溶于水，使试管内气体压强减小，因此试管内液面上升；生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为无色油状液体，附着在试管壁上，因此试管壁上出现油状液滴；生成的HCl气体遇到水蒸气溶解生成盐酸小液滴，形成白雾，因此试管中有少量白雾。
综合上述现象，答案选D。
4．（2018·全国Ⅰ·26）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_去除水中溶解氧__。
仪器a的名称是_分液（或滴液）漏斗__。
（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Zn＋2Cr3＋===Zn2＋＋2Cr2＋ 。
②同时c中有气体产生，该气体的作用是_排除c中空气__。
（3）打开K3，关闭K1和K2。
c中亮蓝色溶液流入d，其原因是_c中产生H2使压强大于大气压__；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_（冰浴）冷却__、_过滤__、洗涤、干燥。
（4）指出装置d可能存在的缺点_敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触__。
[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（或滴液）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。
R
（课堂）
知能补漏
1．制备实验方案设计的原则：
（1）无机物制备实验方案应遵循下列原则：
①原料廉价易得，用料最省即原料利用率高。
②所选用的实验装置或仪器不复杂。
③实验操作简便安全，对环境不造成污染或污染较小。
（2）有机物制备实验方案应遵循下列原则：
①原料廉价易得，用料最省。
②副反应、副产品少，反应时间短，产品易分离提纯。
③反应实验步骤少，实验操作方便安全。
（3）仪器装置的选择要根据反应物的状态和反应条件。
2．制备实验方案设计的注意事项：
（1）实验中反应物或产物若易吸水、潮解、水解等，要采取措施防止吸水。
（2）易挥发的液体产物要及时冷却。
（3）易挥发的液体反应物，需在反应装置中加装冷凝回流装置（如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等）。
（4）注意防止倒吸的问题。
（5）仪器、药品要准确描述，如无水硫酸铜（CuSO4），坩埚、研钵、100mL容量瓶。
（6）实验装置改进，如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置；为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套一支小试管等。
3．实验室典型的4类气体发生装置：
（1）实验室制取氨气可以选用装置_A__。
（2）若用H2O2分解来制取氧气，可以选用装置_C__。
（3）实验室制取氯气，可以选用装置_D__。
（4）装置B可以制备的最常见气体有_CO2__和_H2__。
易错辨析
判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1）Cl2收集可用排饱和NaCl溶液法，不能用排水法。
（√）
（2）除去CO2中的HCl可以将混合气通入饱和的Na2CO3溶液中。
（×）
（3）用浓盐酸酸化KMnO4溶液，增强KMnO4的强氧化性。
（×）
（4）实验室可选用大理石与浓硫酸反应制备CO2。
（×）
（5）实验室中的CCl4含有少量溴，加适量的苯，振荡、静置后分液，可除去CCl4中的溴。
（×）
（6）NaOH的酚酞溶液红色褪去，说明SO2具有漂白性。
（×）
（7）验证Fe3O4固体含有＋2价铁离子和＋3价铁离子，可采用如下实验设计：
B
（课后）
1．（2018·衡水一模）实验室用含有杂质（FeO、Fe2O3）的废CuO制备胆矾晶体经历下列过程（已知：
Fe3＋在pH＝5时已完全沉淀）：
②→
下列分析正确的是（ C ）
A．用98%的浓硫酸配制溶解所用的4.5mol·L－1的稀硫酸，需4种玻璃仪器
B．步骤②目的是将溶液Ⅰ中的Fe2＋充分转化成Fe3＋，实验操作是向溶液Ⅰ中通入足量的氯气
C．利用Cu（OH）2替代CuO也可调节溶液pH而不影响实验结果
D．步骤④之后的实验操作是蒸干溶剂结晶，所需仪器是坩埚、玻璃棒、酒精灯、泥三角、三脚架
[解析] 用浓硫酸配制稀硫酸，需要用到量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶和胶头滴管，A错误；为了不引入杂质离子，将Fe2＋充分转化成Fe3＋的最好试剂是H2O2，B错误；利用Cu（OH）2替代CuO也可调节溶液pH而不影响实验结果，C正确；步骤④之后是得到蓝矾晶体，应通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法，需要蒸发皿，D错误。
2．下列实验设计能够成功的是（ C ）
A．检验亚硫酸钠试样是否变质：
试样白色沉淀沉淀不溶解→说明试样已变质
B．除去粗盐中含有的硫酸钙杂质：
粗盐精盐
C．检验某溶液中是否含有Fe2＋：
试样溶液颜色无变化溶液变红色→溶液中含有Fe2＋
D．证明酸性条件下H2O2的氧化性比I2强：
NaI溶液溶液变紫色→氧化性：
H2O2>I2
3．某化学兴趣小组欲制备并探究SO2的某些性质。
【SO2的制备】用亚硫酸钠与较浓的硫酸反应制备SO2的装置图如上图（夹持仪器省略）：
（1）图中装置有一处错误是_集气瓶C中导管长短反了__；
B中发生反应的化学方程式为Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑ ；D的作用是_吸收尾气中的SO2，防止污染环境__。
【SO2的性质】探究SO2气体性质的装置如图所示：
（2）装置Ⅰ中的现象是_有浅黄色沉淀生成__，说明SO2具有_氧化__（填“氧化”或“还原”）性。
装置Ⅰ中通入足量SO2发生反应的离子方程式为2S2－＋5SO2＋2H2O===3S↓＋4HSO 。
（3）在上述装置中通入过量的SO2，为了验证Ⅱ中发生了氧化还原反应，取Ⅱ中溶液分成两份，并设计了如下实验：
方案一：
往第一份试液中加入少量酸性KMnO4溶液紫红色褪去。
方案二：
往第二份试液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。
上述方案不合理的是_方案一__，原因是_SO2过量，SO2可使酸性KMnO4溶液褪色__，写出解释该原因的离子方程式：
5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋ 。
（4）SO2可以用来制备硫代硫酸钠，硫代硫酸钠可用于照相业作定影剂，也可用于纸浆漂白作脱氯剂等。
实验室可通过Na2S、Na2CO3和SO2共同反应来制取Na2S2O3。
写出如图所示装置中三颈烧瓶中反应制取Na2S2O3的化学方程式：
2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2 。
[解析]
（1）SO2的密度大于空气，即错误在于集气瓶C中导管长短反了。
反应的化学方程式为Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。
SO2是大气污染物，需要尾气处理，则D中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气中的SO2，防止污染环境。
（2）SO2具有氧化性，能把硫化钠氧化为单质S，装置Ⅰ中有浅黄色沉淀生成；如果通入足量的SO2，则反应的离子方程式为2S2－＋5SO2＋2H2O===3S↓＋4HSO。
（3）如果SO2过量，则SO2可使酸性KMnO4溶液褪色，不能说明有亚铁离子生成，所以方案一不合理，有关反应的离子方程式为5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋。
（4）反应物是Na2S、Na2CO3和SO2，生成物是硫代硫酸钠，根据原子守恒可知还有CO2生成，则反应的方程式为2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。
考点二 有机物制备与提纯实验方案设计
Z
（课前）
1．（2018·青岛一模）正丁醇中混有少量正丁醛，设计如下提纯路线：
已知：
①正丁醇和正丁醛（CH3CH2CH2CHO）常温为液体；
②CH3CH2CH2CHO＋NaHSO3（饱和）―→CH3CH2CH2CH（OH）SO3Na↓。
下列说法不正确的是（ C ）
A．操作
（1）需要过滤装置
B．操作
（2）需要用到分液漏斗
C．操作（3）需要用到蒸发皿
D．操作（4）需要蒸馏装置
2．（2018·全国Ⅰ·9）在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中，下列操作未涉及的是（ D ）
AB C D
[解析] A是生成乙酸乙酯的操作，B是收集乙酸乙酯的操作，C是分离乙酸乙酯的操作。
D是蒸发操作，在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中未涉及。
3．（2017·江苏）[实验化学]1－溴丙烷是一种重要的有机合成中间体，沸点为71℃，密度为1.36g·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、12g正丙醇及20mL水，冰水冷却下缓慢加入28mL浓H2SO4；冷却至室温，搅拌下加入24gNaBr。
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12mLH2O、12mL5%Na2CO3溶液和12mLH2O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_蒸馏烧瓶__；加入搅拌磁子的目的是搅拌和_防止暴沸__。
（2）反应时生成的主要有机副产物有2－溴丙烷和_丙烯、正丙醚__。
（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_减少1－溴丙烷的挥发__。
（4）步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行，目的是_减少HBr挥发__。
（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12mL5%Na2CO3溶液，振荡，_将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体__，静置，分液。
[解析] 本题考查1－溴丙烷的制备实验，涉及仪器的识别、实验基本操作、实验原理的分析。
（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）向接收瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中，降低了接收瓶内的温度，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。
R
（课堂）
知能补漏
1．有机制备与分离提纯的思维流程：
—
↓
—
↓
—
↓
—
2．有机物制备实验中常用的仪器：
（1）制备装置。
（2）蒸馏装置。
3．有机混合物的分离提纯常用方法：
方法
适用条件
实例
说明
萃取
互不相溶的液体混合物
分离CCl4和水等
分液时下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出
蒸馏
两种或两种以上互溶的液体，沸点相差较大
分离酒精和水
在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片，防止液体暴沸
4．有机物制备的解题流程
有机物的制备是中学化学实验的重要组成部分，以新物质制备为背景的实验图，涉及知识面广、题型多变、思维发散空间大，能很好的考查学生综合运用化学实验基础知识解决实际问题的能力，因而倍受高考命题者的青睐。
解答此类试题的一般流程是：
第一步，明确实验目的。
通过分析合成目标产物的有机反应方程式确定反应原理，分析反应的特点（如可逆反应等），并分析可能发生的副反应。
第二步，确定实验装置。
依据反应物状态及反应条件选择合适的反应容器，并控制合适的反应温度。
根据反应原理及装置特点，确定每个装置的作用。
第三步，设计除杂方案。
根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。
根据有机反应中反应物的挥发性及有机副反应较多的特点，分析除杂步骤、试剂及除杂装置。
第四步，产品产率（纯度）计算。
根据题目提供的反应原理和试剂的用量，利用有机反应方程式或关系式，计算产品的理论产量，则产品产率为×100%。
B
（课后）
1．冬青油是一种无色液体，某实验小组利用如图所示的装置制备冬青油。
化学反应原理和实验装置如下所示：
产物的有关数据如表所示：
相对分子质量
密度/g·cm－3
沸点/℃
溶解性
冬青油
152
1.180
222.2
微溶于水
实验步骤如下所示：
①向三颈瓶中加入6.9g（0.05mol）水杨酸和24g（0.75mol）甲醇，再小心地加入6mL浓硫酸，摇匀。
②加入2粒沸石（或碎瓷片），装上仪器a，在石棉网上保持温度在85～95℃，回流1.5h。
③反应完毕，将烧瓶冷却，加入50mL蒸馏水，然后转移至分液漏斗，弃去水层，将有机层再倒入分液漏斗中，依次用50mL5%碳酸氢钠溶液和30mL水洗涤。
④将产物移至干燥的锥形瓶中，加入0.5g无水氯化钙。
⑤最后将粗产品进行蒸馏，收集221～224℃的馏分，其质量为6.8g。
请回答下列问题：
（1）本实验中浓硫酸的作用是_催化剂、吸水剂__。
（2）装置中仪器a的名称是_球形冷凝管__，进水口为
_Ⅰ__（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
温度计的适宜规格为_②__（填代号）。
①50℃ ②100℃ ③300℃
（3）用碳酸氢钠溶液洗涤的目的是_除去水杨酸和硫酸__；用水洗涤时，产品在_下__（填“上”或“下”）层。
（4）加入无水氯化钙的目的是_除去粗产品中的水分__。
（5）本次实验中冬青油的产率为_89.5%__。
2．（2017·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有：
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_d__（填正确选项前的字母）；
a．引发反应b．加快反应速度
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_c__（填正确选项前的字母），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_溴的颜色完全褪去__；
（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_下__层（填“上”或“下”）；
（5）若产物中有少量未反应的Br2，最好用_b__（填正确选项前的字母）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_蒸馏__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_避免溴大量挥发__；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是_1,2－二溴乙烷的熔点低，过度冷却会凝固而堵塞导管__。
[解析]
（2）根据题中提示，选碱来吸收酸性气体；（3）制备反应是溴与乙烯的反应，明显的现象是溴的颜色褪去；（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，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1,2－二溴乙烷混溶也不能用；（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产品凝固而堵塞导管。
3．（2018·潍坊联考）实验室制备硝基苯的反应原理和实验装置如图所示：
＋HO—NO2
＋H2O ΔH<0
存在的主要副反应有在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
有关数据如表所示：
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/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
间二硝基苯
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
实验步骤如下：
取100mL烧杯，用20mL浓硫酸与18mL浓硝酸配制混合酸，将混合酸小心加入B中。
把18mL（15.84g）苯加入A中。
向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，混合均匀。
在50～60℃下发生反应，直至反应结束。
将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗涤。
分出的产物加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，弃去CaCl2，进行蒸馏纯化，收集205～210℃馏分，得到纯硝基苯18g。
回答下列问题：
（1）装置B的名称是_分液漏斗__，装置C的作用是_冷凝回流__。
（2）配制混合酸时，能否将浓硝酸加入浓硫酸中，说明理由：
_不能，易发生酸液迸溅__。
（3）为了使反应在50～60℃下进行，常用的方法是_水浴加热__。
反应结束并冷却至室温后A中液体就是粗硝基苯，粗硝基苯呈黄色的原因是_溶有浓硝酸分解产生的NO2（或硝酸）等杂质__。
（4）在洗涤操作中，第二次水洗的作用是_洗去残留的NaOH及生成的钠盐等可溶性杂质__。
（5）在蒸馏纯化过程中，因硝基苯的沸点高于140℃，应选用空气冷凝管，不选用水直形冷凝管的原因是_以免直形冷凝管通水冷却时因玻璃管内外温差大而炸裂__。
（6）本实验所得到的硝基苯产率是_72%__。
[解析]
（1）装置B的名称是分液漏斗，装置C的作用是冷凝回流。
（2）不能，因为硝酸的密度比硫酸小，将浓硝酸加入浓硫酸易发生酸液迸溅。
（3）水浴加热可以控制温度在50～60℃。
粗硝基苯呈黄色的原因是溶有浓硝酸分解产生的NO2等杂质。
（4）第二次水洗可以除去氢氧化钠及钠盐等可溶性杂质。
（5）用直形冷凝管可能因为内外温差过大而炸裂。
（6）理论上产生硝基苯的质量＝×123g·mol－1≈25g，则硝基苯的产率＝18÷25×100%＝72%。
考点三 定量测定实验
Z
（课前）
1．（2016·天津）水中溶氧量（DO）是衡量水体自净能力的一个指标，通常用每升水中溶解氧分子的质量表示，单位mg·L－1。
我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的DO不能低于5mg·L－1。
某化学小组同学设计了下列装置（夹持装置略），测定某河水的DO。
Ⅰ.测定原理：
碱性条件下，O2将Mn2＋氧化为MnO（OH）2；
①2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO（OH）2↓
酸性条件下，MnO（OH）2将I－氧化为I2；
②MnO（OH）2＋I－＋H＋―→Mn2＋＋I2＋H2O（未配平）
用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2；
③2S2O＋I2===S4O＋2I－
Ⅱ.测定步骤：
a．安装装置，检验气密性，充N2排尽空气后，停止充N2。
b．向烧瓶中加入20
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