物質的性質及制備

陳思恭

物質的性質及制備是近幾年高考化學試題的重要考點之一。以物質的性質及制備為背景的試題涉及的知識面廣、題型多變、思維發散空間大，能很好地考查學生元素化合物知識掌握情況和化學實驗操作能力的高低，因此復習中要引起足夠的重視。為使學生牢固掌握物質的性質及制備，現就這類試題的設置方式，談談復習時的應對策略。

一、物質的性質

物質的性質分物理性質和化學性質。物質的顏色、狀態、光澤、氣味、硬度、密度、熔點、沸點、著火點、溶解性、延展性、導電性、導熱性等屬于物理性質。而化學性質是指物質在化學變化中表現出來的性質，是物質發生化學變化的前提，它在很大程度上決定了物質的用途；物質的可燃性、助燃性、活潑性、穩定性、氧化性、還原性、毒性、酸性、堿性，以及能與氫氣、氧氣、水、金屬、非金屬、氧化物、酸、堿、鹽等發生化學反應時表現出來的性質，都屬于化學性質。

物質的性質試題設置方式主要有：

1.物質的性質與用途的綜合考查

例1.下列有關物質性質和用途的說法，正確的是______________（填序號）。

①光導纖維具有很強的導電能力，所以大量用于制造通信光纜 ②明礬常用作凈水劑，是因為它具有消毒殺菌的作用 ③SiCl4在戰爭中常用作煙霧彈，是因為它與水反應時生成白色煙霧 ④濃硫酸具有強氧化性，不能用來干燥二氧化硫氣體 ⑤二氧化硫有漂白性，因此能使顯紅色的酚酞試液褪色 ⑥葡萄糖能還原新制的氫氧化銅，生成紅色沉淀，此性質可用于尿糖的檢驗

解析：光導纖維具有很強的導光能力，大量用于制造通信光纜，①錯誤；明礬溶于水得到氫氧化鋁膠體，該膠體具有吸附性，但沒有消毒殺菌作用，②錯誤；SiCl4在空氣中容易吸收水蒸氣生成原硅酸（H4SiO4）和HCl而產生白色煙霧，③正確；濃硫酸與SO2不反應，可用來干燥SO2氣體，④錯誤；顯紅色的酚酞試液中一定加入了堿性物質，SO2使其褪色是因為與其中的堿性物質發生了反應，⑤錯誤；新制氫氧化銅能用于檢驗葡萄糖，⑥正確。故選③⑥。

復習對策：元素化合物知識之間聯系緊密，規律性較強，知識系統都是從單質到化合物，按存在、組成、結構、物理性質、化學性質、制法、用途、檢驗等順序進行理解、掌握。而物質的存在、制備、用途都取決于物質的性質，因此學習中應緊緊抓住物質的性質去帶動其他。如依據氫氣的可燃性和還原性來推導它的用途、存在、檢驗，不僅省去了知識的死記硬背，也使知識在應用中得到了鞏固和提升。

2.以元素周期律為依托的考查

例2.（2016·全國卷Ⅰ）短周期元素W、X、Y、Z的原子序數依次增加。m、p、r是由這些元素組成的二元化合物。n是元素Z的單質，通常為黃綠色氣體，q的水溶液具有漂白性， 0.01 mol·L-1 r溶液的pH為2，s通常是難溶于水的混合物。上述物質的轉化關系如下圖所示。下列說法正確的是（ ）

A.原子半徑的大小W

B.元素的非金屬性Z>X>Y

C.Y的氫化物常溫常壓下為液態

D.X的最高價氧化物的水化物為強酸

解析：這是一道用元素周期律理論推斷元素及其化合物性質的試題。短周期元素W、X、Y、Z的原子序數依次增加，m、p、r是由這些元素組成的二元化合物，n是元素Z的單質，通常為黃綠色氣體，則Z是氯元素；0.01 mol·L-1 r溶液的pH為2，說明r是強酸，因此W是H；q的水溶液具有漂白性，s通常是難溶于水的混合物，根據轉化關系圖可知m是水，r是氯化氫，q是次氯酸，p是甲烷，因此X是碳元素，Y是氧元素。同周期自左向右原子半徑逐漸減小，同主族自上而下原子半徑逐漸增大，則原子半徑的大小WX，氯的含氧化合物中氧元素表現負化合價，說明氧元素的非金屬性比氯的強，高氯酸為強酸，碳酸為弱酸，說明氯的非金屬性比碳的強，則元素的非金屬性Y>Z>X，B項錯誤；Y的氫化物是H2O或H2O2，常溫常壓下都為液態，C項正確；X的最高價氧化物的水化物是碳酸，碳酸為弱酸，D項錯誤。答案為C。

復習對策：用元素周期律的理論指導各族元素性質的學習，是物質的性質及制備復習的基本思路，成功的元素化合物課無不體現理論的指導作用。由元素周期表、周期律為線索，以Cl、S、N、C、Si等非金屬元素，Na、Mg、Al等金屬元素的主干知識為核心，分類總結、對比，構建知識網絡，用化學理論揭示知識的內在聯系，顯示出元素化合物教學的嚴密性、規范性，對知識的系統化、結構化，對防“散”治“亂”都是很有效的。因此，在復習物質的性質及制備時，要充分發揮化學理論的靈魂作用，使元素化合物知識課有足夠的廣度和深度。

3.從生活、生產實際的角度進行考查

例3.（2016·全國卷Ⅲ）化學在生活中有著廣泛的應用，下列對應關系錯誤的是（ ）

解析：這是一道與日常生活緊密相關的試題。FeCl3與Cu反應生成FeCl2和CuCl2，說明Cu的還原性大于Fe2+，不能說明 Fe的還原性（或金屬性）比Cu強，故B項錯誤。答案為B。

復習對策：物質的性質及制備知識與人們生活中的衣、食、住、行有著密不可分的關系， 物質的性質及制備知識若不與實際結合，將成為空中樓閣。無論是為提高學生的學習興趣，還是為培養學生的科學素養和知識運用能力，都必須在復習中體現“化學與社會”這個命題。重視元素化合物與社會、生活、環境、科技的密切聯系，才能通過元素化合物的教學，培養學生的社會責任感和熱愛科學的情感。如在學習NO、NO2性質后，要聯系“雷雨與莊稼”、酸雨、汽車引擎點火時產生氮氧化物的污染問題，要聯系硝酸、化肥的生產。

4.元素化合物知識網的構建

例4.（2016·江蘇卷）在給定的條件下，下列選項所示的物質間轉化均能實現的是 （ ）

A. SiO2 SiCl4 SiO2

B. FeS2 SO2 H2SO4

C. N2NH3NH4Cl（aq）

D. MgCO3MgCl2Mg

解析：這是一道物質之間衍生關系類試題。SiO2與鹽酸不反應，A項錯誤；SO2和H2O反應生成H2SO3，B項錯誤；金屬Mg的冶煉方法是電解熔融的MgCl2，D項錯誤。答案為C。

復習對策：按照“知識點→知識線→知識網”的方式，及時將知識橫向比較、縱向聯系，將知識結構化、網絡化、系統化，這樣的復習才能起到事半功倍的效果。如非金屬知識主線為氣態氫化物→單質→氧化物 →氧化物對應水化物→相應含氧酸鹽。以氯元素為例：HCl→Cl2→Cl2O、Cl2O5、Cl2O7→HClO、HClO3、 HClO4→NaClO、KClO3、 NaClO4。金屬知識主線為單質→氧化物→氧化物對應水化物→相應鹽。以鈉元素為例：Na→Na2O、Na2O2→NaOH→Na2CO3、NaHCO3。學生要在熟悉《考試大綱》和教材內容的基礎上，按照知識主線的脈絡，以重要化合物之間的衍生關系構建知識網絡，并能熟練寫出有關化學或離子方程式。

5.物質性質的對比

例5.（2016·上海卷）類比推理是化學中常用的思維方法。下列推理正確的是（ ）

A.CO2是直線型分子，推測CS2也是直線型分子

B.SiH4的沸點高于CH4，推測H2Se的沸點高于H2S

C.Fe與Cl2反應生成FeCl3，推測Fe與I2反應生成FeI3

D.NaCl與濃H2SO4加熱可制HCl，推測NaBr與濃H2SO4加熱可制HBr

解析：這是一道不同物質之間性質對比類試題。O和S是同族元素，故形成的CO2和CS2都是直線型分子，A項正確；C和Si、Se和S都分別為同族元素，所形成的氫化物都為分子晶體，沸點取決于分子間作用力的大小，分子間作用力大小可以用相對分子質量來比較，B項正確；因I2的氧化性較弱，故與鐵反應的生成物為FeI2，C項錯誤；濃硫酸氧化性很強，能將HBr氧化成Br2，D項錯誤。答案為AB。

復習對策：物質的性質和制備復習要打破教材內容的章節結構，找出分散在各章節中的代表物及其重要知識點，采用列表對比法（如H2、CO和CH4）、歌訣記憶法（如酸堿鹽的溶解性規律）、歸類記憶法（如常見物質的顏色、狀態）、知識網絡圖法、實驗記憶法等，將元素化合物中類別相同、結構相似的知識點進行橫向比較，辨清異同，進行多角度分析歸納，既優化記憶，又有助于學生更加深刻全面地理解和掌握知識。如H2、C、CO可從穩定性、可燃性、還原性方面比較它們的相似點和不同點：從實驗上看，H2或CO還原CuO的操作一樣，但產物不同；CO還原CuO需進行尾氣處理，且發生的反應不屬于置換反應；H2和CO燃燒的火焰顏色不一樣?？偨Y和歸納重要物質的名稱、俗名、化學式、性質和用途，構建起知識前后縱橫聯系的網，有利于學生掌握化學反應規律，提升運用這些規律解決綜合性問題的能力。

6.從量變到質變的轉化

例6.（2016·上海卷）一定條件下，一種反應物過量，另一種反應物仍不能完全反應的是（ ）

A.過量的氫氣與氮氣

B.過量的濃鹽酸與二氧化錳

C.過量的銅與濃硫酸

D.過量的鋅與18 mol/L硫酸

解析：這是一道與量有關的化學反應類試題。H2和N2反應制備NH3是可逆反應，反應物始終不能消耗完，A項符合題意；加入過量的濃鹽酸，可使MnO2反應完全，B項不符合題意；濃硫酸隨著反應的進行逐漸變稀，稀硫酸不再與Cu反應，C項符合題意；濃硫酸與Zn反應開始產生SO2，隨著濃硫酸的變稀，反應產生的是H2，但可反應完全，D項不符合題意。答案為AC。

復習對策：物質的性質及制備知識內容多，既要記共性又要記特性，而在這共性與特性的變化中，往往體現的就是量變到質變的轉化。如帶火星的木條在空氣中不能復燃，而在O2能復燃；鐵絲在空氣中不能燃燒，而在純氧中能燃燒；碳燃燒，O2不足時生成CO，O2充足時生成CO2，氧氣量的變化引起化學反應質的變化?；瘜W反應引起的爆炸中很多涉及爆炸極限，如CH4、H2、CO等可燃性氣體與O2或空氣混合，當其中的成分達到一定比例就會因達到爆炸極限而爆炸，從而引起質的飛躍。O2與O3、CO與CO2、H2O與H2O2，增加一個氧原子，量變引起了質變，使前者與后者具有不同的化學性質；正是物質微粒直徑大小這個量的不同，才形成溶液（微粒直徑?。?、膠體和濁液（微粒直徑大）三種不同物質，理解了這個量的不同，就容易理解溶液與濁液宏觀性質的異同；元素周期表中，同周期元素原子隨著核電荷數的遞增，元素原子的最外層電子數從1遞增到7，失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強，從而引起元素的金屬性、非金屬性呈現遞變性，當最外層電子數增至8時，元素的性質發生質變，同時引起電子層數增加的質變，開始新一周期的元素結構和性質的遞變；同主族元素原子隨著電子層數的增加，這種量的變化也引起一系列性質的變化；稀H2SO4具有酸的共性，但隨著H2SO4濃度的增大，濃H2SO4表現出和稀H2SO4不同的吸水性、脫水性和強氧化性；CO2通入澄清石灰水，開始溶液渾濁，隨著通入CO2量的增加，渾濁的溶液又變澄清，CO2相對石灰水的量變，直接導致了產物的質變。

7.定量計算

例7.（2016·上海卷）某鐵的氧化物（FexO）1.52 g溶于足量鹽酸中，向所得溶液中通入標準狀況下112 mL Cl2，恰好將Fe2+完全氧化。x值為（ ）

A.0.80 B.0.85

C.0.90 D.0.93

解析：這是一道化學計算題。根據FexO中鐵被氧化為Fe3+失去的電子數和Cl2被還原為Cl-得到的電子數相等，則有：1.52/（56x+16）×（3-2/x）×x=0.112/22.4×2，解得x=0.80。答案為A。

復習對策：化學計算是化學課程中的重要學習內容，讓學生從量的角度理解物質的性質及制備，也是學生學習化學的一項基本技能。新課標對化學計算的要求有所提高，因此除進行物質的純度、溶液質量分數、物質的量濃度等有關專題計算復習外，還要有目的、有計劃地在各章節中分別重點介紹差量法、守恒法、關系式法、平均值法、估算法、極值法等計算方法和技巧。另外，還要注意一題多解、多解一題和規范表達中的有效數字的運算法則等。

二、物質的制備

物質的制備是元素化合物知識在以性質為核心基礎上的延伸，元素化合物知識與物質的用途、存在、制法相聯系，知識就不會顯得零碎，學生也不會感到枯燥。制備一種物質，應根據物質的組成、性質來確定原料和反應原理，設計反應路徑，選擇合適的儀器和裝置，最后根據生成物的性質將產品分離、提純出來。整個過程遵循的原則是：原料廉價易得，原理綠色，條件溫和，儀器簡單，操作安全，產品便于分離與收集。在設計物質制備的實驗方案時，要優化流程中的每一個具體環節。

物質的制備試題設置方式主要有：

1.常見氣體的實驗室制備

例8.（2016·全國卷Ⅰ節選）氮的氧化物（NOx）是大氣污染物之一，工業上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學在實驗室中對NH3與NO2反應進行了探究?；卮鹣铝袉栴}：

（1）氨氣的發生裝置可以選擇上圖中的 （填裝置編號），反應的化學方程式為 。

（2）欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為：發生裝置→

（按氣流方向，用小寫字母表示）。

解析：（1）實驗室制取氨氣的常用方法是Ca（OH）2與NH4Cl混合加熱（或在CaO中滴入濃氨水），發生裝置可以選擇上圖中的A裝置，反應的化學方程式為Ca（OH）2+2NH4Cl [ ]CaCl2+2NH3↑+2H2O[或B，NH3·H2O+CaO NH3↑+Ca（OH）2]。（2）要收集干燥的氨氣應用堿石灰進行干燥，干燥管中氣流應“大進小出”，即d進c出；由于氨氣的密度比空氣小，應用向下排空氣法收集，即f進e出；最后要進行尾氣處理并防止倒吸，即接i。答案： dcfei。

復習對策：常見氣體的制備方法是中學化學物質制備的重點內容，涉及化學實驗儀器的識別、選擇、使用方法以及使用中的注意事項，物質的分離與提純等實驗基本操作。

（1）Cl2：MnO2（反應條件加熱）或KMnO4或KClO3或K2Cr2O7或漂白粉與濃鹽酸反應。收集方法——向上排空氣法或排飽和食鹽水法。凈化方法——用飽和食鹽水除去HCl，再用濃H2SO4除去水蒸氣。

（2）CO2：CaCO3與稀鹽酸反應。收集方 法——向上排空氣法。凈化方法——用飽和NaHCO3溶液除去HCl。

（3）O2：加熱KMnO4或KClO3和MnO2混合物，也可用Na2O2與水反應，或用MnO2作催化劑分解H2O2。收集方法——排水法。

（4）NH3：Ca（OH）2或堿石灰與NH4Cl加熱反應。收集方法——向下排空氣法，且容器口塞一團棉花，以防止所收集的氣體與空氣對流。凈化方法——用堿石灰吸收NH3中的水分。

（5）NO2：Cu與濃HNO3反應。收集方 法——向上排空氣法（不能用排水法）。

（6）CO：HCOOH與濃H2SO4混合加熱。收集方法——排水法（不能用排空氣法）。

（7）SO2：Na2SO3與H2SO4反應或Cu與濃H2SO4加熱。收集方法——向上排空氣法或排飽和NaHSO3溶液法。

（8）H2：稀H2SO4與Zn或Fe或Mg反應，也可用Al與NaOH溶液反應。收集方法——向下排空氣法或排水法。

（9）CH CH：CaC2與飽和食鹽水反應。收集方法——排水法。凈化方法——因電石（CaC2）中含有CaS，與水反應生成H2S雜質，可用CuSO4或NaOH溶液將其除去。

（10）CH2 CH2：C2H5OH與濃硫酸混合加熱到170 ℃。收集方法——排水法。凈化方 法——因酒精被碳化，碳與濃硫酸反應， CH2 CH2中會混有CO2、SO2等雜質，可用盛有NaOH溶液的洗氣瓶將其除去。

除掌握上述常見氣體經典的制備方法外，還要對藥品選擇、反應原理進行拓展創新。并能根據反應物的狀態及反應條件等靈活選擇氣體的發生裝置，對制得的有毒氣體要進行尾氣處理。

另外，對于實驗裝置連接題，要訓練學生的解題思路：①細審題，明確實驗的目的和原理；②估作用，分析各裝置的可能作用；③理順序，厘清操作的先后順序；④試連接，試探性的連接各裝置，看是否有多余或缺少的裝置，是否有需要調整次序的裝置；⑤定答案，根據氣體制備、凈化、干燥、收集、尾氣處理的通常流程，看是否符合要求，并最終確定答案。

2.常見物質的工業制法

例9.（2016·上海卷）下列化工生產過程中，未涉及氧化還原反應的是（ ）

A.海帶提碘 B.氯堿工業

C.氨堿法制堿 D.海水提溴

解析：海帶提碘是將I-變為I2單質，海水提溴是將Br-變為Br2單質，氯堿工業是電解飽和食鹽水得NaOH、Cl2、H2，均有元素化合價的變化，故A、B、D三項均涉及氧化還原反應；氨堿法制堿的化學反應原理是NaCl+NH3+H2O+CO2 NaHCO3↓+NH4Cl，反應過程中沒有元素化合價的變化，是非氧化還原反應。答案為C。

復習對策：了解水煤氣法制CO和H2，氨氧化法制硝酸（或NO、NO2），合成氨、硫酸、鹽酸、純堿（侯氏）等物質的工業制法，熟悉氯堿工業中隔膜法電解食鹽水、石油的分餾、電解氧化鋁等設備，知曉原料、產品在設備中的進出口和流動方向。有了上述物質制備原理和知識，即使遇到新物質的制備，也能迅速將知識分解、遷移、轉換、重組，使問題得到解決。

3.典型物質制備方法的改進

例10.（2016·上海卷）乙酸乙酯廣泛用于藥物、染料、香料等工業，中學化學實驗常用a裝置來制備。

完成下列填空：

（1）實驗時，通常加入過量的乙醇，原因是______________________ 。加入數滴濃硫酸即能起催化作用，但實際用量多于此量，原因是______________________ ；濃硫酸用量又不能過多，原因是______________________ 。

（2）飽和Na2CO3溶液的作用是______________________ 。

（3）反應結束后，將試管中收集到的產品倒入分液漏斗中， ______________________ 、______________________ ，然后分液。

（4）若用b裝置制備乙酸乙酯，其缺點有 ______________________ 、______________________ 。由b裝置制得的乙酸乙酯產品經飽和碳酸鈉溶液和飽和食鹽水洗滌后，還可能含有的有機雜質是______________________ ，分離乙酸乙酯與該雜質的方法是____________________________________________。

解析：乙酸乙酯的制備是中學教材里原有的實驗，本題在儀器選用上作了改進。（1）酯化反應是可逆反應，加入過量的乙醇能增大反應物濃度，使平衡向生成酯的方向移動，提高產率。由于濃H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產率，因此實際用量多于此量；濃硫酸用量又不能過多，因為濃H2SO4具有強氧化性和脫水性，會使有機物碳化，降低酯的產率。（2）飽和Na2CO3溶液的作用是中和乙酸、溶解乙醇、減少乙酸乙酯在水中的溶解。（3）將試管中收集到的產品倒入分液漏斗中，振蕩、靜置，然后分液。（4）b裝置采用直接加熱法，溫度難以控制，其缺點是原料損失較大、易發生副反應；制得的乙酸乙酯產品經飽和碳酸鈉溶液和飽和食鹽水洗滌后，還可能含有的有機雜質是乙醚，分離乙酸乙酯與雜質乙醚的方法是蒸餾。

復習對策：實驗不僅能幫助學生理解和掌握物質的性質及制法，還能訓練學生的觀察、分析和動手操作能力。對教材中氫氧化亞鐵、乙酸乙酯、溴苯等典型物質的性質和制備實驗，教師要積極的創造條件，讓學生親自完成，規范操作并仔細觀察，使他們手腦并用，多種感官參與，則獲得的知識既鮮活又深刻，抽象的結論與具體的形象相結合，從而加深學生對物質的顏色、氣味、反應現象和化學反應方程式等直觀知識的記憶，提高記憶的效率，促進學生更加迅速準確地掌握實驗的原理、步驟、現象和要領。另外，還要關注銅制硝酸銅、鋁制氫氧化鋁（在三種方式中選擇最佳方法）、氯化鋁制氫氧化鋁、可溶銅鹽制氫氧化銅等的制備方法。

4.教材制備知識的整合

例11.二價鉻不穩定，極易被氧氣氧化。醋酸亞鉻水合物{ [Cr（CH3COO）2]2·2H2O，相對分子質量為376}是一種深紅色晶體，不溶于冷水和醚，易溶于鹽酸，是常用的氧氣吸收劑。實驗室中以鋅粒、CrCl3溶液、CH3COONa溶液和鹽酸為主要原料制備醋酸亞鉻水合物，其裝置如下圖所示：

制備過程中發生的反應如下：

Zn（s）+2HCl（aq） ZnCl2（aq）+H2（g）

2CrCl3（aq）+Zn（s） 2CrCl2（aq）+ ZnCl2（aq）

2Cr2+（aq）+4CH3COO-（aq）+2H2O（l） [Cr（CH3COO）2]2·2H2O（s）

請回答下列問題：

（1）儀器1的名稱是 ______________________ ， 所盛裝的試劑是 ______________________ 。

（2）本實驗中所用的溶液、配制用的蒸餾水都須事先煮沸，原因是______________________ 。

（3）裝置4的主要作用是 ______________________ 。

（4）實驗開始生成H2后，為使生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液順利混合，應______________________

閥門A、 ______________________ 閥門B（填“打開”或“關閉”）。

（5）本實驗中鋅粒須過量，其原因是______________________ 。

（6）已知其他反應物足量，實驗時取用的CrCl3溶液中含溶質6.34 g，實驗后得干燥純凈的[Cr（CH3COO）2]2·2H2O 5.64 g。請列式計算該實驗所得產品的產率：______________________。

（7）若使用該裝置制備Fe（OH）2，且能較長時間看到Fe（OH）2白色沉淀現象，則在1、2、3中應裝入的試劑依次為 ______________________ 、 、______________________（寫化學式）。

解析：本題把學生熟悉的H2、Fe（OH）2 的制備與新物質醋酸亞鉻水合物的制備整 合到一起，使試題有一定難度和新穎性。（1）據裝置圖可知，儀器1為分液漏斗。依據試題提供的化學反應信息，分液漏斗應盛裝鹽酸和CrCl3溶液，兩者和Zn反應生成H2、ZnCl2和CrCl2。（2）實驗中所用的溶液、配制用的蒸餾 水都須事先煮沸，原因是除去水中的溶解氧，防止Cr2+被氧化。（3）裝置4的主要作用是導出 裝置內的空氣，并防止空氣進入裝置。（4）實驗開始生成H2后，為使生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液順利混合，應打開A、關閉B，把生成的CrCl2溶液壓入裝置3中進行反應。（5）鋅粒須過量的原因：一是與CrCl3充分 反應得到CrCl2；二是產生足量的H2將裝置中 的空氣排盡，并將CrCl2溶液壓入裝置3中 與CH3COONa反應。（6）實驗取用的CrCl3 溶液 中含溶質6.34 g，理論上得到 [Cr（CH3COO）2]2·2H2O的質量為：6.34 g÷158.5 g/mol×1/2×376 g/mol=7.52 g，該實驗所得產品的產率為：5.64 g÷7.52 g×100%=75%。（7）若使用該裝置制備Fe（OH）2，且能較長時間看到Fe（OH）2白色沉淀現象，則在1中加入稀硫酸，2中加入Fe，3中加入NaOH，稀硫酸與Fe反應生成FeSO4和H2，H2將裝置中的空氣排出，并將FeSO4溶液壓入裝置3中與NaOH反應生成Fe（OH）2。

復習對策：物質的性質及制備考題來源于教材，但并非完全照搬教材內容，而是通過對教材中多個知識點的整合，來考查學生的知識掌握情況和有關實驗的改進、創新能力，因此復習時要創設問題情景，延伸、整合物質的性質及制備知識。如制備NO時，在向稀硝酸中加銅片前，先讓學生加少量的NaHCO3粉末，這種不合常理的改動，卻可以激發學生的思維，逼著學生去思考：為什么要加NaHCO3？（排走試管內空氣）為什么要排空氣？（NO易與O2化合）為什么能排空氣？（CO2比空氣重）這樣就把NO和CO2的性質和制備整合到了一起，增加了思考的容量，發揮了實驗激發興趣、啟迪思維的功能，也提高了學生的知識整合能力和應試解題能力。

三、物質的性質及制備試題的發展趨勢

1.以課本實驗為基礎進行拓展

例12.半導體生產中常需要控制摻雜，以保證控制電阻率，三氯化磷（PCl3）是一種重要的摻雜劑。實驗室要用黃磷（白磷）與干燥的Cl2模擬工業生產制取PCl3，裝置如下圖所示（部分夾持裝置略去）：

已知：①黃磷與少量Cl2反應生成PCl3，與過量Cl2反應生成PCl5；

②PCl3遇水會強烈水解生成H3PO3和HCl；

③PCl3遇O2會生成POCl3，POCl3溶于PCl3；

④PCl3、POCl3的熔沸點見下表：

請回答下列問題：

（1）A裝置中制氯氣的離子方程式為 ______________________ 。

（2）B中所裝試劑是 ______________________；F中堿石灰的作用有兩個，分別是______________________ 、______________________ 。

（3）實驗時，檢查裝置氣密性后，先打開K3通入干燥的CO2，再迅速加入黃磷。通干燥CO2的作用是 ______________________ 。

（4）粗產品中常含有POCl3、PCl5等，加入黃磷加熱除去PCl5后，通過______________________ （填實驗操作名稱），即可得到較純凈的PCl3。

（5）實驗結束時，可以利用C中的試劑吸收多余的氯氣，C中反應的離子方程式為______________________ 。

（6）通過下列方法可測定產品中PCl3的質量分數：

①迅速稱取1.00 g產品，加水反應后配成250 mL溶液；

②取以上溶液25.00 mL，向其中加入10.00 mL 0.100 0 mol/L碘水，充分反應；

③向②所得溶液中加入幾滴淀粉溶液，用0.100 0 mol/L的Na2S2O3溶液滴定；

④重復②③操作，平均消耗Na2S2O3溶液8.40 mL。

已知：H3PO3+I2+H2O H3PO4+2HI，I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6。

假設測定過程中沒有其他反應，該產品中PCl3的質量分數為 。

解析：本題由Cl2的制備拓展到用制得的Cl2與P反應制取PCl3。（1）A裝置用于制取Cl2，反應的離子方程式為4H++2Cl-+MnO2 [ ]Mn2++2H2O+Cl2↑。（2）因PCl3遇水會強烈水解，所以氯氣需干燥，且所用干燥劑是液態的，故B中所裝試劑是濃硫酸。因尾氣中含有毒氯氣，且空氣中水蒸氣可能進入裝置，所以裝有堿石灰的F裝置的作用是：吸收多余的Cl2；防止空氣中的水蒸氣進入燒瓶和PCl3反應。（3）通入干燥CO2的作用是排盡裝置中的空氣，防止黃磷與空氣中的氧氣發生自燃。 （4）由信息可知，POCl3與PCl3都是液體，沸點相差較大，故可用蒸餾法分離。（5）NaOH溶液與Cl2反應的離子方程式為Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。（6）10.00 mL 0.100 0 mol/L碘溶液中含有碘單質的物質的量為：0.100 0 mol/L× 0.010 0 L=0.001 00 mol，根據反應I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6可知，與H3PO3反應的I2的物質的量為：0.001 00 mol-0.100 0 mol/L×0.008 4 L×1/2=0.000 58 mol，再由H3PO3+H2O+I2 H3PO4+2HI可知，25 mL PCl3水解后的溶液中含有的H3PO3的物質的量為： n（H3PO3）=n（I2）=0.000 58 mol，250 mL該溶液中含有H3PO3的物質的量為0.005 8 mol，所以1.00 g產品中含有PCl3的物質的量為 0.005 8 mol，該產品中PCl3的質量分數為：0.005 8 mol×137.5 g/mol÷1 g×100%=79.75%。

復習對策：高考試題大多是在教材知識的基礎上進行改進、拓展而來的，所以復習時要深挖教材。在掌握課本中具有代表性的物質制備實驗原理、裝置、操作、現象及有關化學方程式的基礎上，可從一種儀器多種用途、一套裝置多種用途、一種用途多種裝置、一種物質多種制法，從反應原理、裝置原理和操作原理等方面，對教材中物質制備方法進行改進、拓展和創新。通過對實驗操作的過程、方法或實驗中可能遇到的問題進行設問，訓練學生應用所學知識和技能，全面、周密地思考和處理立意新穎的物質制備試題的能力；通過由再現型實驗向綜合型、創造能力型及學科交叉型實驗轉變，訓練學生的實驗操作、現象觀察、實驗結果分析及得出正確實驗結論的能力。

2.與實驗探究相結合

例13.（2016·四川卷）CuCl廣泛應用于化工和印染等行業。某研究性學習小組擬熱分解CuCl2·2H2O制備CuCl，并進行相關探究。

【資料查閱】

【實驗探究】該小組用下圖所示裝置進行實驗（夾持儀器略）。

請回答下列問題：

（1）儀器X的名稱是 ______________________ 。

（2）實驗操作的先后順序是a→ ______________________ →e（填操作的編號）。

a.檢查裝置的氣密性后加入藥品

b.熄滅酒精燈，冷卻

c.在“氣體入口”處通入干燥HCl

d.點燃酒精燈，加熱

e.停止通入HCl，然后通入N2

（3）在實驗過程中，觀察到B中物質由白色變為藍色，C中試紙的顏色變化是 ______________________。

（4）裝置D中發生的氧化還原反應的離子方程式是 ______________________。

【探究反思】（5）反應結束后，取出CuCl產品進行實驗，發現其中含有少量的CuCl2或CuO雜質。根據資料信息分析：

①若雜質是CuCl2，則產生的原因是 ______________________ ；

②若雜質是CuO，則產生的原因是 ______________________ 。

解析：（1）由圖示可知，儀器X的名稱為球形干燥管。（2）實驗中有氣體生成，故要先檢驗裝置的氣密性；熱分解CuCl2·2H2O制備CuCl，為防止CuCl被氧化和Cu2+水解，必須要趕走裝置中的氧氣和水蒸氣后才可加熱，且要在HCl氣流中加熱制備；反應結束后先熄滅酒精燈，還要繼續通入氮氣直至裝置冷卻。故操作順序為：a→c→d→b→e。（3）B中物質由白色變為藍色，說明有水生成，產物中還有Cl2，故C中石蕊試紙的顏色變化是先變紅后逐漸褪色。（4）D中發生的是Cl2和NaOH的反應，離子方程式為Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。（5）①由2CuCl22CuCl+Cl2↑可知，在加熱的溫度不夠高時，CuCl2無法反應完全，則產品中雜質是CuCl2；②若在HCl氛圍不足時加熱，少量的CuCl2·2H2O轉化為Cu2（OH）2Cl2，最后分解生成CuO，則產品中雜質是CuO。

復習對策：這類試題主要考查實驗儀器的選擇，實驗探究方案的設計，實驗步驟的表述，實驗現象的分析，以及對實驗方案的改進、評價等。復習時對物質的性質及制備實驗要進行對比研究，找差別，找共性，找聯系，要多問幾個為什么，思考為什么要這樣做，還可以怎樣做，在達到“知其然，也知其所以然”的基礎上，通過質疑、情境創設等手段激發學生進行探究，通過對反應的可能產物作出猜測、假說，再運用已有的知識設計實驗方案，進行定性、定量的綜合分析，收集證據，驗證假說，從而獲得正確的實驗結論。通過一定量的實驗和習題，讓學生親身經歷和體驗科學探究過程，使結論的獲得與具體的情景、過程有機結合，體會探究獲得知識的樂趣，培養學生知識的融會貫通能力和實驗的探究能力。

3.與知識信息相結合

例14.（2014·福建卷）焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進行如下實驗：

實驗一 焦亞硫酸鈉的制取

采用下圖裝置（實驗前已除盡裝置內的空氣）制取Na2S2O5。裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出，發生的反應為：Na2SO3+SO2 Na2S2O5。

（1）裝置Ⅰ中產生氣體的化學方程式為 ______________________ 。

（2）要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體，可采取的分離方法是______________________ 。

（3）裝置Ⅲ用于處理尾氣，可選用的最合理裝置（夾持儀器已略去）為 ______________________ （填序號）。

實驗二 焦亞硫酸鈉的性質

Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。

（4）證明NaHSO3溶液中的電離程度大于水解程度，可采用的實驗方法是 ______________________（填序號）。

a.測定溶液的pH

b.加入Ba（OH）2溶液

c.加入鹽酸

d.加入品紅溶液

e.用藍色石蕊試紙檢測

（5）檢驗Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實驗方案是______________________ 。

實驗三 葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測定

（6）葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量（以游離SO2計算）的方案如下：

（已知：滴定時反應的化學方程式為SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI）

①按上述方案實驗，消耗標準I2溶液25.00 mL，該次實驗測得樣品中抗氧化劑的殘留量（以游離SO2計算）為 ______________________ g·L-1。

②在上述實驗過程中，若有部分HI被空氣氧化，則測定結果______________________（填“偏高”“偏低”或“不變”）。

解析：（1）裝置Ⅰ是制備SO2氣體，反應方程式為Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O（或Na2SO3+2H2SO4 2NaHSO4+SO2↑+H2O）。（2）要從裝置Ⅱ中得到晶體，可采取的分離方法是過濾。（3）裝置Ⅲ用于處理尾氣，a裝置與外界不相通，所以a裝置不合理；二氧化硫在食鹽水和濃硫酸中的溶解度不大，所以b、c兩裝置不合理；二氧化硫易溶于氫氧化鈉溶液，干燥管還可以防倒吸，所以d裝置最合理。（4）證明NaHSO3溶液中的電離程度大于水解程度，可采用的實驗方法是測定溶液的pH。pH小于7，則電離程度大于水解程度，a項正確；加入氫氧化鋇反應生成亞硫酸鋇沉淀，加入鹽酸反應生成二氧化硫氣體，均無法判斷電離程度和水解程度，b、c兩項不正確；亞硫酸根和亞硫酸氫根都不能使品紅褪色，d項不正確；用藍色石蕊試紙檢驗，若變紅則電離程度大于水解程度，e項正確。（5）Na2S2O5被空氣中O2氧化成Na2SO4，檢驗變質的方法是：取少量Na2S2O5晶體于試管中，加適量水溶解，滴加足量鹽酸，振蕩，再滴入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。（6）由反應方程式SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI，可知n（SO2）=n（I2）= 0.010 00 mol·L-1×25.00×10-3 L=2.5× 10-4 mol，則該次實驗測定樣品中抗氧化劑的殘留量（以游離SO2計算）為2.5×10-4 mol× 64 g·mol-1÷0.1 L=0.16 g·L-1。②若有部分HI被空氣氧化，則消耗碘的量減少，測定SO2的量偏小，故測定結果偏低。

復習對策：這類試題“起點高、落點低”，所給的物質雖不熟悉，但新物質的性質及制備與課本原有物質之間有一定的內在聯系，解題方案的“根”植于教材之中，并未超出學生的知識背景、認知水平和能力范圍，考查學生捕捉信息及知識遷移的能力，以及運用已有化學知識分析、解決新問題的能力。不能因為試題“源于教材又不拘泥于教材”，復習就搞超而空。復習仍要以教材為主，立足課本基礎知識和基本技能，注重化學方法的應用，在打牢“雙基”的基礎上，通過把化學實驗基礎知識和基本技能運用到一些類似的、陌生物質制備中的試題，引導學生學會揭示題示信息和已有知識間的聯系，培養學生接受、吸收、嫁接化學信息的能力，以及舉一反三、觸類旁通的能力。

物質的性質及制備復習必須做到“三到位”：一是基礎知識到位。梳理教材，夯實教材中的基礎知識、基本技能、基本方法和基本題型，注重揭示知識間的內在聯系和規律，形成知識系統和網絡，并使原有知識鏈中的薄弱環節得到加強，錯誤理解的概念得到糾正。二是方法技巧到位。培養學生掌握快速審題、限時作業、知識記憶、邏輯思維、書寫表達、錯題糾正等方法，引導學生學會“做一題、學一法、通一類”的習題處理等技巧。三是能力到位。培養學生分析和解決問題的能力，化學實驗操作和探究的能力，吸收和整合化學信息的能力。