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【高考化学·考试大纲】评价或改进实验方案。

●方法评价

1.[14 全国Ⅰ,28]间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。该法的缺点是________________________________。

2.[16 全国Ⅲ,26]制备过氧化钙的一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是_____________________,产品的缺点是_______________________________。

3.[16 全国Ⅱ,26]联氨是一种常用的还原剂。可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比,联氨的优点是_________________________________________________________。

●以分离提纯为主的综合制备

4.[14 全国,29]由反应：

可以制得苯乙酸;已知:苯乙酸的熔点为76.5℃,微溶于冷水,溶于乙醇。

(1)反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是______________。

下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是(　)。

A.分液漏斗　B.漏斗　C.烧杯　D.直形冷凝管　E.玻璃棒

(2)提纯粗苯乙酸的方法是________。

(3)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是_____________________。

5.[15 全国Ⅰ,27]以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:

(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式:______________________________。为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有_______________________(写出两条)。

(2)利用______的磁性,可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是_____________(写化学式)。

(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是_________________________。然后再调节溶液的pH约为5,目的是_________________________________________。

(4)“粗硼酸”中的主要杂质是_________(填名称)。

实验原理与问题讨论

1.围绕题中信息,运用原理进行解释

①常用平衡移动和化学反应速率等解释反应原理问题;用可逆符号表示的反应(这是题目信息的提示);②对于非氧化还原反应或复分解反应用生成气体、更难溶(可用溶解度分析)或更难电离的物质解释;③对于氧化还原反应用两强生两弱或两强先反应原理解释。

解释中要注意区分化学反应速度和化学平衡原理对反应所带来的不同影响。定量实验,多从精确度、完全反应等方面分析。

2.考试中常考的典型例子及解释

(1)向饱和Na2CO3溶液中,通入CO2气体时,有晶体析出。

解释:因为Na2CO3+H2O==2NaHCO3,反应消耗水,生成物的溶解度较小(向溶解度减小的方向移动),生成物质的量较多。

(2)实验室常用向氢氧化钠(氧化钙)固体中滴加浓氨水制取氨气。

解释:氢氧化钠溶于水放出大量的热,温度升高,使氨的溶解度减小而放出;氢氧化钠吸水,促使氨气放出;氢氧化钠电离出的OH-增大(同离子效应)了氨水中OH-浓度,促使氨水电离平衡左移,有利于氨气放出。

(3)在侯氏制碱法中,反应NH3+CO2+NaCl+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。操作顺序:向饱和食盐水中,先通入氨气形成浓溶液,使溶液呈碱性,然后通入CO2,冷却析出晶体。

(4)工业上真空炼铷

原理:铷的沸点比镁的低,当把铷蒸气抽走时,平衡向正反应方向移动。(注意:不能用还原性强弱解释)

(5)电解NaCl溶液中,使用阳离子交换膜的作用。

防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。

(6)用饱和碳酸钠溶液吸收实验中的乙酸乙酯。

原因是:①饱和碳酸钠可以降低酯的溶解度；③与乙酸反应；③溶解乙醇。(注意:不能用氢氧化钠溶液,以及导管不能插入溶液中)。(www.xing528.com)

(7)在2SO3,反应中空气过量。

目的是:提高SO2的转化率(通常O2的转化率降低),减少环境污染,加热提高催化剂的活性,不加压是因为SO2转化率较高。

(8)铜与稀硝酸反应,开始时反应缓慢,后来逐渐加快。

原因是:该反应为放热反应,反应放热使温度升高,反应加快。

对于新反应或特殊反应,也多配合化学平衡原理和生成物质的稳定性分析:例如Ti或Si能溶于HF,是由于Ti或Si与F结合生成了难电离的更加稳定的物质。

【考型1】实验原理评价

1.[天津高考]从Fe(OH)3、Al(OH)3的滤渣中制取Al2(SO4)3·18H2O,探究小组设计了三种方案:

甲:Al2(SO4)3·18H2O

乙:

丙：

上述三种方案中,______方案不可行,原因是_________________________;从原子利用率角度考虑,____方案更合理。

【考型2】平衡思想在化学实验中的运用

2.[广东高考]苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理:

实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。

已知:苯甲酸相对分子质量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点。

(1)操作Ⅰ为________,操作Ⅱ为________。

(2)无色液体A是________,定性检验A的试剂是______________,现象是______________。

(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确,请完成表中内容。

(4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100mL苯甲酸溶液,移取25.00mL溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10-3mol。产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为____________________________________,计算结果为_______________(保留两位有效数字)。

一、评价的内容

(1)绿色环境的评价;

(2)对步骤和转化率,利用率,产物纯度的评价;

(3)对装置和原理的评价;

(4)定性实验的误差评价。

二、问题与讨论

(1)原理(是否有副反应发生,是否形成原电池条件,是否要考虑盐溶液的水解,溶剂有无影响等)。

(2)条件:温度、催化剂、反应物的蒸发、生成物的蒸发。

(3)装置:冷凝收集产物,回流提高反应物的转化率,干燥,防堵,倒吸,尾气处理。

(4)药品:浓度及浓度的变化(如浓H2SO4反应变稀后不具有强氧化性,浓盐酸与MnO2反应变稀后不再反应,浓HNO3与Cu反应过程中,由于HNO3的变稀,生成产物由NO2由变为NO)；药品是否变质(如Na2SO3在空气中易被部分氧化成Na2SO4)。

(5)用量:增加一种反应物的量,会使另一种反应物的转化率增加(如2SO2+O22SO3工业上常采用增加O2的量来提高SO2的转化率)、减少生成物的量对反应速率,平衡移动的影响)。

(6)操作(先后顺序)。

(7)引起误差的原因:条件的影响,原因的影响,副反应的影响(共存物质之间的反应和反应后的继续反应)。

(8)工业生产主要考虑:反应物(易得与廉价),反应条件(设备、成本、转化率),产物(循环利用、副产物、环保等)。