高考化学总复习（苏教版江苏专用）：选修实验化学专题一　　课件

欢迎进入化学课堂 选修实验化学 专题一物质制备实验方案的设计与评价 课堂互动讲练 达标突破训练 专题一物质制备实验方案的设计与评价 课堂互动讲练 1 实验方案设计的思路及流程 2 实验方案的优化原则设计物质制备的实验方案时 要注意优化实验流程中的每一个具体环节 遵循的优化原则是 原料廉价 原理绿色 条件优化 仪器简单 分离方便 特别提醒 设计物质制备方案时 一是要求原料的利用率高 二是尽量不使用有毒的物质 并且不产生有污染性的物质 以免对环境造成污染 三是产品的纯度高 且易于分离和提纯 2009年高考江苏卷 环己酮是一种重要的化工原料 实验室常用下列方法制备环己酮 环己醇 环己酮和水的部分物理性质见下表 括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点 1 酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的 H 0 反应剧烈将导致体系温度迅速上升 副反应增多 实验中将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有环己醇的烧瓶中 在55 60 进行反应 反应完成后 加入适量水 蒸馏 收集95 100 的馏分 得到主要含环己酮和水的混合物 酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式为 蒸馏不能分离环己酮和水的原因是 2 环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作 a 蒸馏 收集151 156 的馏分 b 过滤 c 在收集到的馏分中加NaCl固体至饱和 静置 分液 d 加入无水MgSO4固体 除去有机物中少量水 上述操作的正确顺序是 填字母 上述操作b c中使用的玻璃仪器除烧杯 锥形瓶 玻璃棒外 还需 在上述操作c中 加入NaCl固体的作用是 3 利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为环己酮 环己酮分子中有 种不同化学环境的氢原子 解析 1 由信息可知 若快速加入酸性Na2Cr2O7溶液 将导致体系的温度上升 从而引起副反应的发生 故应缓慢滴加酸性Na2Cr2O7溶液 由于环己酮与水能形成具有固定组成的混合物 因而会同时被蒸出 不能达到分离环己酮和水的目的 2 若得到环己酮应除去其中的水 正确的顺序是c d b a 答案 1 缓慢滴加 环己酮和水形成具有固定组成的混合物被一起蒸出 2 c d b a 普通漏斗 分液漏斗 增加水层的密度 有利于分层 3 3 跟踪训练 随学随练 轻松夺冠 1 2011年苏北四市高三调研 阿司匹林 乙酰水杨酸 是常用的解热镇痛药 以下是合成阿司匹林的工艺流程 抽滤的实验装置如下图所示 请回答有关问题 1 仪器A的名称是 2 在步骤 中 若冷却结晶时未出现结晶 可以 促使晶体析出 3 实验时 当仪器B中液面高度快达到支管口位置时 应进行的操作是 4 仪器C中两玻璃导管的位置是否正确 答 填 正确 或 不正确 5 在步骤 中 用饱和NaHCO3溶液可以将阿司匹林和剐产物等分离 其化学原理是 要检测产品中是否含有水杨酸 其实验操作是 6 在步骤 中 搅拌使反应充分进行至 为止 7 若实验得到2 70g纯净的阿司匹林 则产品的产率为 解析 1 仪器A为布氏漏斗 2 可以用玻璃棒摩擦瓶壁促使晶体析出 3 当仪器B中液面高度快达到支管口位置时 应关掉水龙头 拔掉吸滤瓶上的橡胶塞 从吸滤瓶上口倒出溶液 4 仪器C中两玻璃导管的位置正确 答案 1 布氏漏斗 2 用玻璃棒摩擦瓶壁 3 关掉水龙头 拔掉吸滤瓶上的橡胶塞 从吸滤瓶上口倒出溶液 4 正确 5 NaHCO3溶液可以与阿司匹林生成可溶性的钠盐将少量产品加入水中 然后滴加FeCl3溶液 若有紫色出现说明含有水杨酸 否则不含 6 混合物中不再产生气泡 7 75 0 1 绿色化学思想从源头上防止污染产生或把化学过程对环境的负面影响降低到最低程度 即要求原料和产品无害 在化学过程中不产生 三废 或使 三废 降低到最低程度 2 化学实验绿色化的途径 1 开发绿色实验 实现原料和反应过程的绿色化 如实验室制O2 用H2O2分解代替KClO3分解 2 防止实验过程中尾气 废物等对环境的污染 实验过程中加强有害气体的尾气吸收 妥善处理实验产生的废物 3 在保证实验效果的前提下 尽量减少试剂的用量 使实验微型化 3 化学实验方案设计中的 四防 特别提醒 化学实验方案设计中若必须使用到有毒的气体 则一定要设计尾气的吸收装置 常见有毒气体的处理方法为 1 Cl2 NaOH溶液吸收 2 SO2 NaOH溶液吸收 3 H2S CuSO4溶液或碱液吸收 4 NO2 NaOH溶液吸收 5 NO 与O2混合后通入NaOH溶液吸收 6 CO 点燃 1 这些装置的连接顺序是 按气体流向 由左至右填装置编号 2 验证生成物中有一氧化碳气体的实验现象是 3 装置 中所加的固体药品是 可验证的产物是 确定装置 在整套装置中位置的理由是 4 装置 中所盛溶液是 该装置在此实验中的作用是 5 本实验从最后一个装置出来的气体是否需要处理 如需处理 请回答如何处理 如不需处理 请说明理由 解析 本题为实验装置连接题 解题过程中要理解实验的目的 根据反应原理加以解决 1 根据反应后的生成物CO CO2 H2O 欲检验它们 应先通过无水硫酸铜检验H2O 然后再检验CO2 可通过澄清石灰水 此时由于CO2可能没有完全与澄清石灰水作用 故继而通过NaOH溶液除去CO2 最后把气体通过灼热的氧化铁 以检验CO的存在 由于多余的CO会污染环境 所以最后一个装置出来的气体需要处理 可点燃使未反应的一氧化碳气体完全燃烧 答案 1 或 2 装置 中红棕色固体变为黑色 末端装置 中澄清石灰水变浑浊 3 无水硫酸铜水当生成物经过溶液时会携带出水蒸气 若放在其他装置后 无法证明生成物中有水蒸气 4 浓硫酸除去气体中的水蒸气 5 需处理 应点燃使未反应的一氧化碳气体完全燃烧 该方案的目的是为了制备 A HBrB CaOC H2D Hg答案 C 1 电离能 电负性 1 第一电离能 气态原子失去一个电子形成 1价气态阳离子所需的最低能量 2 电负性 用来衡量元素的原子在化合物中吸引电子的能力 电负性越大 非金属性越强 反之越弱 金属的电负性一般小于1 8 非金属的电负性一般大于1 8 电负性在1 8左右时 既有金属性 又有非金属性 2 性质递变规律 特别提醒 1 金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不一致 故不能根据金属活动性顺序表判断电离能的大小 2 元素的电负性数值越大 元素的非金属性就越强 根据信息回答下列问题 A 第一电离能I1是指气态原子X g 处于基态时 失去一个电子成为气态阳离子X g 所需的能量 下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图 其中12号至17号元素的有关数据缺失 B 不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示 该数值称为电负性 一般认为 如果两个成键原子间的电负性差值大于1 7 原子之间通常形成离子键 如果两个成键原子间的电负性差值小于1 7 通常形成共价键 下表是某些元素的电负性值 1 认真分析A图中同周期元素第一电离能的变化规律 推断Na Ar元素中 Al的第一电离能的大小范围为 Al 填元素符号 2 从A图分析可知 同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是 3 A图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是 周期 族 4 根据对角线规则 Be Al元素最高价氧化物对应水化物的性质相似 它们都具有 性 其中Be OH 2显示这种性质的离子方程式是 5 通过分析电负性值变化规律 确定Mg元素电负性值的最小范围 6 请归纳元素的电负性和金属性 非金属性的关系是 7 从电负性角度 判断AlCl3是离子化合物还是共价化合物 请说出理由 即写出判断的方法和结论 是 请设计一个实验方案证明上述所得到的结论 解析 1 由信息所给的图可以看出 同周期的 A族元素的第一电离能最小 而 A族元素中第一电离能小于 A族元素中第一电离能 故Na Al Mg 2 同主族元素第一电离能从图中可看出从上到下逐渐减小 3 根据第一电离能的递变规律可以看出 图中所给元素中Rb的第一电离能最小 其位置为第五周期第 A族 4 根据对角线规则 Al OH 3与Be OH 2性质相似 Be OH 2应为两性 根据Al OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O Al OH 3 3HCl AlCl3 3H2O可以类似的写出Be OH 2与酸或碱反应的离子方程式 5 根据电负性的递变规律 同周期从左到右电负性逐渐增大 同主族从上到下电负性逐渐减小 可知 在同周期中电负性NaMg Ca 最小范围应为0 93 1 57 6 因电负性可以用来衡量原子吸引电子能力大小 所以 电负性越大 原子吸引电子能力越强 非金属性越强 反之金属性越强 7 AlCl3中Al与Cl的电负性差值为1 55 根据信息 电负性差值若小于1 7 则形成共价键 所以AlCl3为共价化合物 共价化合物和离子化合物最大的区别在于熔融状态下是否导电 离子化合物在熔融状态下以离子形式存在 可以导电 但共价化合物却不能 跟踪训练 随学随练 轻松夺冠 3 根据下列五种元素的第一至第四电离能数据 单位 kJ mol 1 回答下列问题 1 在周期表中 最可能处于同一族的是 A Q和RB S和TC T和UD R和TE R和U 2 下列离子的氧化性最弱的是 A S2 B R2 C T3 D U 3 下列元素中 化学性质和物理性质最像Q元素的是 A 硼B 铍C 氦D 氢 4 每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况 这一事实从一个侧面说明 如果U元素是短周期元素 你估计它的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第 个电子时 5 如果R S T是同周期的三种主族元素 则它们的原子序数由小到大的顺序是 其中元素 的第一电离能异常高的原因是 解析 1 由表中数据知 R和U的第一至第四电离能变化规律相似 即R和U最可能在同一族 2 离子的氧化性最弱 即其对应元素的电离能最小 由表中数据看出U的第一电离能为420kJ mol 1 数值最小 3 Q元素各电离能都较大 而且各电离能之间无太大差距 故Q最可能为稀有气体元素 4 相邻两个电离能数据相差较大 从一个侧面说明电子是分层排布的 且各能层能量不同 若U为短周期元素 则U一定是Na 第一次电离能飞跃是在失去第2个电子 那么第二次电离能飞跃应是失去第一层上的电子即第10个电子 5 R元素第二电离能有较大飞跃 S元素第三电离能有较大飞跃 T元素第四电离能有较大飞跃 由题意知三者为同周期三种主族元素 可推知R在 A族 S在 A族 T在 A族 故原子序数R S T 由表中数据知S元素的第一电离能异常高 其原因是S元素的最外层电子处于s能级全充满状态 能量较低 比较稳定 失去一个电子吸收的能量较多 答案 1 E 2 D 3 C 4 电子分层排布 各能层能量不同10 5 R S TSS元素的最外层电子处于s能级全充满状态 能量较低 比较稳定 失去一个电子吸收的能量较多 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全