高考化學總復習（蘇教版江蘇專用）：選修實驗化學專題一　　課件

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歡迎進入化學課堂 選修實驗化學 專題一物質制備實驗方案的設計與評價 課堂互動講練 達標突破訓練 專題一物質制備實驗方案的設計與評價 課堂互動講練 1 實驗方案設計的思路及流程 2 實驗方案的優(yōu)化原則設計物質制備的實驗方案時 要注意優(yōu)化實驗流程中的每一個具體環(huán)節(jié) 遵循的優(yōu)化原則是 原料廉價 原理綠色 條件優(yōu)化 儀器簡單 分離方便 特別提醒 設計物質制備方案時 一是要求原料的利用率高 二是盡量不使用有毒的物質 并且不產生有污染性的物質 以免對環(huán)境造成污染 三是產品的純度高 且易于分離和提純 2009年高考江蘇卷 環(huán)己酮是一種重要的化工原料 實驗室常用下列方法制備環(huán)己酮 環(huán)己醇 環(huán)己酮和水的部分物理性質見下表 括號中的數據表示該有機物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點 1 酸性Na2Cr2O7溶液氧化環(huán)己醇反應的 H 0 反應劇烈將導致體系溫度迅速上升 副反應增多 實驗中將酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有環(huán)己醇的燒瓶中 在55 60 進行反應 反應完成后 加入適量水 蒸餾 收集95 100 的餾分 得到主要含環(huán)己酮和水的混合物 酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式為 蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是 2 環(huán)己酮的提純需要經過以下一系列的操作 a 蒸餾 收集151 156 的餾分 b 過濾 c 在收集到的餾分中加NaCl固體至飽和 靜置 分液 d 加入無水MgSO4固體 除去有機物中少量水 上述操作的正確順序是 填字母 上述操作b c中使用的玻璃儀器除燒杯 錐形瓶 玻璃棒外 還需 在上述操作c中 加入NaCl固體的作用是 3 利用核磁共振氫譜可以鑒定制備的產物是否為環(huán)己酮 環(huán)己酮分子中有 種不同化學環(huán)境的氫原子 解析 1 由信息可知 若快速加入酸性Na2Cr2O7溶液 將導致體系的溫度上升 從而引起副反應的發(fā)生 故應緩慢滴加酸性Na2Cr2O7溶液 由于環(huán)己酮與水能形成具有固定組成的混合物 因而會同時被蒸出 不能達到分離環(huán)己酮和水的目的 2 若得到環(huán)己酮應除去其中的水 正確的順序是c d b a 答案 1 緩慢滴加 環(huán)己酮和水形成具有固定組成的混合物被一起蒸出 2 c d b a 普通漏斗 分液漏斗 增加水層的密度 有利于分層 3 3 跟蹤訓練 隨學隨練 輕松奪冠 1 2011年蘇北四市高三調研 阿司匹林 乙酰水楊酸 是常用的解熱鎮(zhèn)痛藥 以下是合成阿司匹林的工藝流程 抽濾的實驗裝置如下圖所示 請回答有關問題 1 儀器A的名稱是 2 在步驟 中 若冷卻結晶時未出現結晶 可以 促使晶體析出 3 實驗時 當儀器B中液面高度快達到支管口位置時 應進行的操作是 4 儀器C中兩玻璃導管的位置是否正確 答 填 正確 或 不正確 5 在步驟 中 用飽和NaHCO3溶液可以將阿司匹林和剮產物等分離 其化學原理是 要檢測產品中是否含有水楊酸 其實驗操作是 6 在步驟 中 攪拌使反應充分進行至 為止 7 若實驗得到2 70g純凈的阿司匹林 則產品的產率為 解析 1 儀器A為布氏漏斗 2 可以用玻璃棒摩擦瓶壁促使晶體析出 3 當儀器B中液面高度快達到支管口位置時 應關掉水龍頭 拔掉吸濾瓶上的橡膠塞 從吸濾瓶上口倒出溶液 4 儀器C中兩玻璃導管的位置正確 答案 1 布氏漏斗 2 用玻璃棒摩擦瓶壁 3 關掉水龍頭 拔掉吸濾瓶上的橡膠塞 從吸濾瓶上口倒出溶液 4 正確 5 NaHCO3溶液可以與阿司匹林生成可溶性的鈉鹽將少量產品加入水中 然后滴加FeCl3溶液 若有紫色出現說明含有水楊酸 否則不含 6 混合物中不再產生氣泡 7 75 0 1 綠色化學思想從源頭上防止污染產生或把化學過程對環(huán)境的負面影響降低到最低程度 即要求原料和產品無害 在化學過程中不產生 三廢 或使 三廢 降低到最低程度 2 化學實驗綠色化的途徑 1 開發(fā)綠色實驗 實現原料和反應過程的綠色化 如實驗室制O2 用H2O2分解代替KClO3分解 2 防止實驗過程中尾氣 廢物等對環(huán)境的污染 實驗過程中加強有害氣體的尾氣吸收 妥善處理實驗產生的廢物 3 在保證實驗效果的前提下 盡量減少試劑的用量 使實驗微型化 3 化學實驗方案設計中的 四防 特別提醒 化學實驗方案設計中若必須使用到有毒的氣體 則一定要設計尾氣的吸收裝置 常見有毒氣體的處理方法為 1 Cl2 NaOH溶液吸收 2 SO2 NaOH溶液吸收 3 H2S CuSO4溶液或堿液吸收 4 NO2 NaOH溶液吸收 5 NO 與O2混合后通入NaOH溶液吸收 6 CO 點燃 1 這些裝置的連接順序是 按氣體流向 由左至右填裝置編號 2 驗證生成物中有一氧化碳氣體的實驗現象是 3 裝置 中所加的固體藥品是 可驗證的產物是 確定裝置 在整套裝置中位置的理由是 4 裝置 中所盛溶液是 該裝置在此實驗中的作用是 5 本實驗從最后一個裝置出來的氣體是否需要處理 如需處理 請回答如何處理 如不需處理 請說明理由 解析 本題為實驗裝置連接題 解題過程中要理解實驗的目的 根據反應原理加以解決 1 根據反應后的生成物CO CO2 H2O 欲檢驗它們 應先通過無水硫酸銅檢驗H2O 然后再檢驗CO2 可通過澄清石灰水 此時由于CO2可能沒有完全與澄清石灰水作用 故繼而通過NaOH溶液除去CO2 最后把氣體通過灼熱的氧化鐵 以檢驗CO的存在 由于多余的CO會污染環(huán)境 所以最后一個裝置出來的氣體需要處理 可點燃使未反應的一氧化碳氣體完全燃燒 答案 1 或 2 裝置 中紅棕色固體變?yōu)楹谏?末端裝置 中澄清石灰水變渾濁 3 無水硫酸銅水當生成物經過溶液時會攜帶出水蒸氣 若放在其他裝置后 無法證明生成物中有水蒸氣 4 濃硫酸除去氣體中的水蒸氣 5 需處理 應點燃使未反應的一氧化碳氣體完全燃燒 該方案的目的是為了制備 A HBrB CaOC H2D Hg答案 C 1 電離能 電負性 1 第一電離能 氣態(tài)原子失去一個電子形成 1價氣態(tài)陽離子所需的最低能量 2 電負性 用來衡量元素的原子在化合物中吸引電子的能力 電負性越大 非金屬性越強 反之越弱 金屬的電負性一般小于1 8 非金屬的電負性一般大于1 8 電負性在1 8左右時 既有金屬性 又有非金屬性 2 性質遞變規(guī)律 特別提醒 1 金屬活動性順序與元素相應的電離能大小順序不一致 故不能根據金屬活動性順序表判斷電離能的大小 2 元素的電負性數值越大 元素的非金屬性就越強 根據信息回答下列問題 A 第一電離能I1是指氣態(tài)原子X g 處于基態(tài)時 失去一個電子成為氣態(tài)陽離子X g 所需的能量 下圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數變化的曲線圖 其中12號至17號元素的有關數據缺失 B 不同元素的原子在分子內吸引電子的能力大小可用數值表示 該數值稱為電負性 一般認為 如果兩個成鍵原子間的電負性差值大于1 7 原子之間通常形成離子鍵 如果兩個成鍵原子間的電負性差值小于1 7 通常形成共價鍵 下表是某些元素的電負性值 1 認真分析A圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律 推斷Na Ar元素中 Al的第一電離能的大小范圍為 Al 填元素符號 2 從A圖分析可知 同一主族元素原子的第一電離能I1變化規(guī)律是 3 A圖中第一電離能最小的元素在周期表中的位置是 周期 族 4 根據對角線規(guī)則 Be Al元素最高價氧化物對應水化物的性質相似 它們都具有 性 其中Be OH 2顯示這種性質的離子方程式是 5 通過分析電負性值變化規(guī)律 確定Mg元素電負性值的最小范圍 6 請歸納元素的電負性和金屬性 非金屬性的關系是 7 從電負性角度 判斷AlCl3是離子化合物還是共價化合物 請說出理由 即寫出判斷的方法和結論 是 請設計一個實驗方案證明上述所得到的結論 解析 1 由信息所給的圖可以看出 同周期的 A族元素的第一電離能最小 而 A族元素中第一電離能小于 A族元素中第一電離能 故Na Al Mg 2 同主族元素第一電離能從圖中可看出從上到下逐漸減小 3 根據第一電離能的遞變規(guī)律可以看出 圖中所給元素中Rb的第一電離能最小 其位置為第五周期第 A族 4 根據對角線規(guī)則 Al OH 3與Be OH 2性質相似 Be OH 2應為兩性 根據Al OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O Al OH 3 3HCl AlCl3 3H2O可以類似的寫出Be OH 2與酸或堿反應的離子方程式 5 根據電負性的遞變規(guī)律 同周期從左到右電負性逐漸增大 同主族從上到下電負性逐漸減小 可知 在同周期中電負性NaMg Ca 最小范圍應為0 93 1 57 6 因電負性可以用來衡量原子吸引電子能力大小 所以 電負性越大 原子吸引電子能力越強 非金屬性越強 反之金屬性越強 7 AlCl3中Al與Cl的電負性差值為1 55 根據信息 電負性差值若小于1 7 則形成共價鍵 所以AlCl3為共價化合物 共價化合物和離子化合物最大的區(qū)別在于熔融狀態(tài)下是否導電 離子化合物在熔融狀態(tài)下以離子形式存在 可以導電 但共價化合物卻不能 跟蹤訓練 隨學隨練 輕松奪冠 3 根據下列五種元素的第一至第四電離能數據 單位 kJ mol 1 回答下列問題 1 在周期表中 最可能處于同一族的是 A Q和RB S和TC T和UD R和TE R和U 2 下列離子的氧化性最弱的是 A S2 B R2 C T3 D U 3 下列元素中 化學性質和物理性質最像Q元素的是 A 硼B(yǎng) 鈹C 氦D 氫 4 每種元素都出現相鄰兩個電離能的數據相差較大的情況 這一事實從一個側面說明 如果U元素是短周期元素 你估計它的第2次電離能飛躍數據將發(fā)生在失去第 個電子時 5 如果R S T是同周期的三種主族元素 則它們的原子序數由小到大的順序是 其中元素 的第一電離能異常高的原因是 解析 1 由表中數據知 R和U的第一至第四電離能變化規(guī)律相似 即R和U最可能在同一族 2 離子的氧化性最弱 即其對應元素的電離能最小 由表中數據看出U的第一電離能為420kJ mol 1 數值最小 3 Q元素各電離能都較大 而且各電離能之間無太大差距 故Q最可能為稀有氣體元素 4 相鄰兩個電離能數據相差較大 從一個側面說明電子是分層排布的 且各能層能量不同 若U為短周期元素 則U一定是Na 第一次電離能飛躍是在失去第2個電子 那么第二次電離能飛躍應是失去第一層上的電子即第10個電子 5 R元素第二電離能有較大飛躍 S元素第三電離能有較大飛躍 T元素第四電離能有較大飛躍 由題意知三者為同周期三種主族元素 可推知R在 A族 S在 A族 T在 A族 故原子序數R S T 由表中數據知S元素的第一電離能異常高 其原因是S元素的最外層電子處于s能級全充滿狀態(tài) 能量較低 比較穩(wěn)定 失去一個電子吸收的能量較多 答案 1 E 2 D 3 C 4 電子分層排布 各能層能量不同10 5 R S TSS元素的最外層電子處于s能級全充滿狀態(tài) 能量較低 比較穩(wěn)定 失去一個電子吸收的能量較多 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全