01020304解题模板典例剖析方法指导试题备选以气体制备为主线的物质制备与性质验证一、典例剖析【典例1】(江苏高考)实验室用下图所示装置制备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。制备Cl2除HCl气体主反应尾气处理转解析(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:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·L-1KOH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)。2MnO4-+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2OHCl缓慢滴加盐酸装置C加冰水浴在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中用砂芯漏斗过滤,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K2FeO4在Fe3+的作用下会发生分解二、方法指导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。三、试题备选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______________。液柱高度保持不变防止倒吸NaOH2∶1c控制滴加硫酸的速度溶液变澄清尾气处理,吸收酸性气体利用守恒法列出关系式求算不能发生反应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:S2O32-+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ad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杂质四、解题模板物质制备审、答题模板