化學實驗題解題的信息處理和啟示

化學實驗題解題的信息處理和啟示第1頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三高考化學實驗題的信息處理和解答高三化學后期復習瑞安市第二中學張克龍lsgzzkl@126.com第2頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三

物質制備實驗的涉及面廣、綜合度高、可難可易，成為這幾年各省高考的實驗試題近四年浙江卷是“物質制備搭臺，分離提純條件控制唱戲”。本人認為，2012年還會延續(xù)這個風格。當然定量分析實驗也是有可能的。主考物質的制備實驗第3頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三年份與主題字符數信息種類（不計空格）2008年：用碳還原MZ制M270裝置圖2009年:用碳還原制硅544裝置圖，性質表格2010年：制一水硫酸四氨合銅502坐標圖裝置圖流程圖；性質2011年：制二苯基乙二酮509裝置圖；流程圖圖片；性質結論：均考物質制備；信息量、信息種類增多。第4頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三例1（2010—27）．…合成[Cu(NH3)4]SO4·H2O…（1）方案1的步驟是a.蒸發(fā)，b.冷卻結晶，c.抽濾，d.洗滌，e.干燥②方案1存在明顯缺陷，因為得到的產物晶體中往往含有

雜質，產生該雜質的原因是

。①…抽濾裝置…的錯誤之處是

；裝置信息方案2：溶液c中加入適量

，b.

，c.洗滌；d.干燥；（填寫合適的試劑或操作）②下列選項中，最適合作為步驟c的洗滌液是

；A.乙醇B.蒸餾水C.乙醇和水的混合物D.飽和硫酸鈉溶液坐標圖信息流程信息②（NH4）2SO4在水中可溶，在乙醇中難溶。③[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇·水混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分數的變化曲線示意圖如下：性質信息第5頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三例2：2011年高考28:二苯基乙二酮由二苯基羥乙酮氧化制得。反應裝置如右，加入原料及溶劑，攪拌下加熱回流。（1）寫出裝置圖中玻璃儀器的名稱：a____，b___。信息：反應結束后加熱煮沸，冷卻后即有二苯基乙二酮粗產品析出，用70％乙醇水溶液重結晶提純。（3）抽濾選用液體將杯壁上的二苯基乙二酮晶體沖洗下來，轉入布氏漏斗中，下列液體最合適的是

。A.無水乙醇B.飽和氯化鈉溶液C.70％乙醇水溶液D.濾液信息：重結晶過程：加熱溶解→活性炭脫色→趁熱過濾→冷卻結晶→抽濾→洗滌→干燥請回答下列問題：（4）上述重結晶過程中的哪一步操作除去了不溶性雜質：___________。流程信息性質信息裝置信息第6頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三（5）某同學采用薄層色譜(原理和操作與紙層析類同)跟蹤反應進程，分別在反應開始、回流15min、30min、45min和60min時，用毛細管取樣、點樣、薄層色譜展開后的斑點如圖所示。該實驗條件下比較合適的回流時間是________。A．15minB．30minC．45min D．60min圖片信息第7頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三整合與應用信息解答實驗題已成為今后幾年高考命題人員考查學生實驗能力、思維能力、創(chuàng)新能力的主要策略；也體現(xiàn)了高考是“能力立意”的命題方向怎樣捕捉、整合題干中信息解答問題呢？第8頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三例3.苯甲醇與苯甲酸是重要的化工原料，可通過苯甲醛在氫氧化鈉水溶液中的歧化反應制得，反應式為：某研究小組在實驗室制備苯甲醇與苯甲酸，反應結束后對反應

液按下列步驟處理：策略一：整合流程圖信息解答問題的策略操作1問題1：氣相分離的方法有哪些？液相（含溶質是氣體、液體、膠體、固體）分離方法有哪些？固相分離方法呢？固液相分離方法有哪些？結合這些方法，你認為“操作1”“操作2”可能采用的分離方法是：

。為什么？重結晶獲得苯甲酸的操作是怎樣的呢？操作2怎樣整合流程圖信息解答問題呢？第9頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三“制備類”流程信息中物質提純、分離的整合策略：遷移、共鳴物質提純、分離的相關知識1.遇到分離方法：注意箭頭指向前后各種物質的狀態(tài)（1）氣相分離：洗氣、干燥、液化（2）液相（含膠體）分離：分液、萃取后分液、鹽析、醇析、冷卻結晶、蒸發(fā)結晶、重結晶、蒸餾、紙上層析、滲析、離子交換樹脂、電滲析、反滲透等；膠體凈化用鹽析與滲析；溶質是氣體還可用加熱（3）固液相分離：過濾、傾析、抽濾、趁熱過濾、（4）固相分離：加熱分解、灼燒、升華、電解精煉、溶解后過濾、重結晶2.碰到結晶：要注意有四種情況。①蒸發(fā)結晶；②冷卻結晶；③蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶；④蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、冷卻結晶。液相有機物的分離方法主要由哪些請舉例分析，哪一類溶液結晶用哪一種方法？第10頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三例4（2011年高考副卷）過碳酸鈉（2Na2CO3·3H2O2）是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的氧系漂白劑。已知：主反應2Na2CO3(aq)+3H2O2(aq)2Na2CO3·3H2O2(s)ΔH<0

副反應2H2O2=2H2O+O2↑50°C時2Na2CO3·3H2O2(s)開始分解制備過碳酸鈉的實驗方案和裝置示意圖如下：問題2：操作2采用的分離方法是什么？操作5是在濾液X中加入下列哪些物質可以析出過碳酸鈉？并請說明理由A、氯化鈉；B、無水乙醇；C、濃硫酸；D、氯化鐵；E、硝酸鈣操作2問題3：步驟③，固體洗滌可以利用下列那些物質？

①冷水；②熱水；③酒精2Na2CO3·3H2O2(s)操作5問題4：步驟④，干燥晶體的方法宜采用自然風干，還是加熱烘干呢？為什么？第11頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三

溫二?？荚嚮瘜W實驗試題例3：某興趣小組用苯甲醛在濃氫氧化鈉溶液制備苯甲醇和苯甲酸，試驗流程如下：苯甲醛NaOH濃溶液乙醚層控溫反應回流40min乙醚萃取操作1水層操作2產品X1:1鹽酸操作3粗產品提純產品Y已知苯甲醛與氫氧化鈉反應原理：反應裝置如圖所示，寫出儀器a的名稱

，能否采用酒精燈直接加熱？冷凝水的流向為

。細究反應裝置，你認為該裝置還缺什么操作？策略二：整合裝置圖信息解答說一說，為什么？怎樣整合裝置圖信息回答問題呢？第12頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三裝置圖信息獲取的策略一：從以下四個角度加以評價（1）科學性原則（2）安全性原則（3）簡約性原則（4）可行性原則裝置圖信息獲取的策略二：用逆向思維或批判思維、否定思維評價。如：不這樣做行嗎？策略二：整合裝置圖信息解答問題的策略第13頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三例4：過碳酸鈉（2Na2CO3·3H2O2）是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的氧系漂白劑。已知反應原理是：主反應：

2Na2CO3(aq)+3H2O2(aq)2Na2CO3·3H2O2(s)ΔH<0副反應2H2O2=2H2O+O2↑50°C時2Na2CO3·3H2O2(s)開始分解制備過碳酸鈉的實驗方案和裝置示意圖如下：策略二：整合裝置圖信息解答請回答下列問題：（1）圖中支管的作用是

。（2）步驟①的關鍵是控制溫度，其措施有

、

和

。說明理由？第14頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三例5：下圖為水蒸氣蒸餾裝置，裝置中T型管長度為什么要盡可能短一些，且靠近水蒸氣發(fā)生器一端稍向下傾斜，這樣做的原因是

。

第15頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三例3.苯甲醇與苯甲酸是重要的化工原料，可通過苯甲醛在氫氧化鈉水溶液中的歧化反應制得，反應式為：某研究小組在實驗室制備苯甲醇與苯甲酸，反應結束后對反應

液按下列步驟處理：重結晶提純過程：溶解→活性炭脫色→趁熱過濾→冷卻結晶→抽濾→洗滌→干燥策略三：整合“性質”信息與“化學實驗基本操作”信息解答第16頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三已知：②苯甲酸在A、B、C三種溶劑中的溶解度（S）隨溫度（T）變化的曲線如下圖所示：請根據以上信息，回答下列問題：1.重結晶時，合適的溶劑是

，其理由是

。2.洗滌時采用的合適洗滌劑是

。

A．C溶劑 B．Na2CO3溶液C．B溶劑 D．A溶劑3.判斷苯甲酸晶體已洗滌干凈的操作方法是？提純苯甲酸的重結晶提純過程：溶解→活性炭脫色→趁熱過濾→冷卻結晶→抽濾→洗滌→干燥隨溫度升高溶解度增加較快TSCBA整合性質與實驗基本操作解答問題的策略是怎樣的呢？第17頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三整合性質與實驗基本操作解答問題的策略：（1）根據問題，提煉相關信息，遷移相關知識與技能。（2）答題時，要注意與已學知識的整合，準確、規(guī)范描述。第18頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三常見文字敘述套路：1、檢驗物質是否洗滌干凈的操作描述：3、從制備得到溶液中得到含結晶水晶體或有機晶體的操作描述：4、沉淀完全判斷的操作描述：2、洗滌沉淀操作描述：取最后一次洗滌液，滴加……，現(xiàn)象……，結論……往漏斗中加入洗滌劑至浸沒沉淀，待洗滌劑自然流下后，重復以上操作2-3次。蒸發(fā)濃縮→冷卻結晶→過濾→洗滌→干燥靜置，取上層清液，加入沉淀劑，出現(xiàn)現(xiàn)象第19頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三例6．阿司匹林（乙酰水楊酸），乙酰水楊酸受熱易分解，分解溫度為128~135℃。某學習小組在實驗室以水楊酸（鄰羥基苯甲酸）與醋酸酐[（CH3CO）2O]為主要原料合成該物質，設計的合成路線為：一、制備二、提純方案1方案2第20頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三（1）合成阿斯匹林時，還會生成一些副產品，其中有一種是高分子，為了分離此物質，方案1中加入A物質為

溶液。（2）洗滌乙酰水楊酸可以下列哪一種物質？請寫出具體的操作。A.用冰水洗滌；B.用溫水洗；C.用飽和碳酸氫鈉溶液洗；方案1一、制備原理第21頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三（2）方案2，是為了改進的提純方法，稱為重結晶提純法。該方案中，除了選用乙酸乙酯作溶劑外，還可能可以選擇下列哪些試劑

。A.乙醇B.蒸餾水C.乙醚名稱水乙醇乙醚水楊酸微溶易溶易溶醋酸酐反應可溶易溶乙酰水楊酸微溶可溶微溶方案2第22頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三③方案2所得產品的有機雜質要比方案1少的原因是

。方案一方案二第23頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三

苯甲醛NaOH濃溶液乙醚層控溫反應回流40min乙醚萃取操作1水層操作2產品X1:1鹽酸操作3粗產品提純產品Y②乙醚沸點34.6℃，密度0.7138；苯甲醇的沸點205.7℃；石蠟油沸點高于250℃②將分出的醚層，依次用5mL飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌，10mL10％碳酸鈉溶液洗滌，10mL水洗滌，分液水層棄去所得醚層進行實驗③。③倒入干燥的錐形瓶，加無水硫酸鎂，注意錐形瓶上要加塞。將錐形瓶中溶液轉入圖2所示蒸餾裝置，先緩緩加熱，蒸出乙醚；蒸出乙醚后必需改變加熱方式，升溫至140℃時應對水冷凝管冷凝方法調整，繼續(xù)升高溫度并收集203℃~205℃的餾分得產品X。根據以上步驟回答下列問題：（3）步驟③中無水硫酸鎂是

劑；

（4）蒸餾除乙醚的過程中采用的加熱方式為

；蒸餾得產品X加熱方式是_____；蒸餾溫度高于140℃時應改用_____冷凝。策略四：綜合應用各類信息解答第24頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三

苯甲醛NaOH濃溶液乙醚層控溫反應回流40min乙醚萃取操作1水層操作2產品X1:1鹽酸操作3粗產品提純產品Y其它信息：①苯甲酸在水中溶解度為：0.18g(4℃)、0.34g(25℃)、0.95g(60℃)、6.8g(95℃)策略四：綜合應用各類信息解答④水層慢慢地加入到盛有30mL濃鹽酸和30mL水的混合物中，同時用玻璃棒攪拌，析出白色固體。冷卻，抽濾，得到粗產品，然后提純得產品Y。根據以上步驟回答下列問題：（5）提純產品Y所用到的實驗操作為

。怎樣綜合應用各類信息回答問題呢？第25頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三遇到問題首先查找信息，將信息與已學知識共鳴策略四：綜合應用各類信息解答第26頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三例7（2011江蘇）用硝酸氧化淀粉水解液制備草酸…①將一定量的淀粉水解液加入三頸瓶中②控制反應液溫度在55～60℃條件下，邊攪拌邊緩慢滴加一定量含有適量催化劑的混酸（65%HNO3與98%H2SO4的質量比為2∶1.5）溶液③反應3h左右，冷卻，抽濾后再重結晶得草酸晶體。問題：(2)實驗中若混酸滴加過快，將導致草酸產率下降，其原因是

。(4)與用NaOH溶液吸收尾氣相比較，若用淀粉水解液吸收尾氣，其優(yōu)、缺點是

。硝酸氧化淀粉水解液過程中可發(fā)生下列反應：C6H12O6＋12HNO3→3H2C2O4＋9NO2↑＋3NO↑＋9H2OC6H12O6＋8HNO3→6CO2＋8NO↑＋10H2O3H2C2O4＋2HNO3→6CO2＋2NO↑＋4H2O第27頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三

例8：為了綜合利用地溝油，我國將地溝油提煉成生物柴油可替換柴油做燃料，目前技術已經非常成熟。生物柴油是高級脂肪酸甲酯，可由油脂與甲醇通過酯交換生成新酯和新醇得到。已知油脂與甲醇互不相溶，反應中若有游離脂肪酸和水，將妨礙酯的交換。酯交換反應為：

R1COOR2＋R3OH→R1COOR3＋R2OH。地溝油的預處理過程如下：（3）地溝油在預處理時干燥、蒸餾操作的目的是

。第28頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三目前常用的制備方法是堿催化法，用中性油制備生物柴油的步驟如下：①將酯交換反應器做干燥處理，先向反應器中加入20g中性油，再稱取40g正己烷。②稱取甲醇4.6g放到錐形瓶中，然后稱取0.2g氫氧化鈉固體并使之溶解，然后加到反應器中。③如右圖所示安裝反應裝置。④控制溫度在60～65℃進行恒溫加熱，攪拌1.5～2h。⑤停止加熱后，冷卻，取出反應器，靜置、分液，上層為生物柴油、正己烷和甲醇，下層主要為甘油。⑥用溫水洗滌制得的生物柴油3～4次。⑦將水洗后的溶液倒入圓底燒瓶中，蒸餾，通過控制溫度分別得到甲醇、正己烷，直至無液體蒸出后，燒瓶中剩余的液體主要為生物柴油。（1）酯交換反應器由

、

、溫度計、攪拌棒組成。加入正己烷的作用是

。（2）步驟④可以采用

方式進行恒溫加熱。中性油制備生物柴油的過程中可以循環(huán)利用的物質是

。（4）確定步驟⑥已洗滌干凈的方法是

。第29頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三物質制備實驗的命題內容、特點反應原理裝置設計與識別反應現(xiàn)象綠色化原則反應速率條件控制產品變質制備安全可能雜質如何產生如何證明除雜試劑除雜方法除雜順序是否除盡洗滌試劑干燥方法純度測定產率計算如何提高產率探究產物的某些性質和應用第30頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三謹此與各位同學共勉！

高考無秘密，關鍵是看誰做得更到位、更實在、更精細、更有效！