高考化學(xué)總復(fù)習(xí)（蘇教版江蘇專用）：選修實驗化學(xué)專題一　　課件

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 選修實驗化學(xué) 專題一物質(zhì)制備實驗方案的設(shè)計與評價 課堂互動講練 達(dá)標(biāo)突破訓(xùn)練 專題一物質(zhì)制備實驗方案的設(shè)計與評價 課堂互動講練 1 實驗方案設(shè)計的思路及流程 2 實驗方案的優(yōu)化原則設(shè)計物質(zhì)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(shè)計物質(zhì)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(zhì) 并且不產(chǎn)生有污染性的物質(zhì) 以免對環(huán)境造成污染 三是產(chǎn)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(zhì)見下表 括號中的數(shù)據(jù)表示該有機(jī)物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點(diǎn) 1 酸性Na2Cr2O7溶液氧化環(huán)己醇反應(yīng)的 H 0 反應(yīng)劇烈將導(dǎo)致體系溫度迅速上升 副反應(yīng)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(jìn)行反應(yīng) 反應(yīng)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(jīng)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(jī)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(chǎn)物是否為環(huán)己酮 環(huán)己酮分子中有 種不同化學(xué)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(dǎo)致體系的溫度上升 從而引起副反應(yīng)的發(fā)生 故應(yīng)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(dá)到分離環(huán)己酮和水的目的 2 若得到環(huán)己酮應(yīng)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(xùn)練 隨學(xué)隨練 輕松奪冠 1 2011年蘇北四市高三調(diào)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(guān)問題 1 儀器A的名稱是 2 在步驟 中 若冷卻結(jié)晶時未出現(xiàn)結(jié)晶 可以 促使晶體析出 3 實驗時 當(dāng)儀器B中液面高度快達(dá)到支管口位置時 應(yīng)進(jìn)行的操作是 4 儀器C中兩玻璃導(dǎo)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(chǎn)物等分離 其化學(xué)原理是 要檢測產(chǎn)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(yīng)充分進(jìn)行至 為止 7 若實驗得到2 70g純凈的阿司匹林 則產(chǎn)品的產(chǎn)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(dāng)儀器B中液面高度快達(dá)到支管口位置時 應(yīng)關(guān)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(dǎo)管的位置正確 答案 1 布氏漏斗 2 用玻璃棒摩擦瓶壁 3 關(guān)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(chǎn)品加入水中 然后滴加FeCl3溶液 若有紫色出現(xiàn)說明含有水楊酸 否則不含 6 混合物中不再產(chǎn)生氣泡 7 75 0 1 綠色化學(xué)思想從源頭上防止污染產(chǎn)生或把化學(xué)過程對環(huán)境的負(fù)面影響降低到最低程度 即要求原料和產(chǎn)品無害 在化學(xué)過程中不產(chǎn)生 三廢 或使 三廢 降低到最低程度 2 化學(xué)實驗綠色化的途徑 1 開發(fā)綠色實驗 實現(xiàn)原料和反應(yīng)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(qiáng)有害氣體的尾氣吸收 妥善處理實驗產(chǎn)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(xué)實驗方案設(shè)計中的 四防 特別提醒 化學(xué)實驗方案設(shè)計中若必須使用到有毒的氣體 則一定要設(shè)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(diǎn)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?xì)怏w的實驗現(xiàn)象是 3 裝置 中所加的固體藥品是 可驗證的產(chǎn)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(jù)反應(yīng)原理加以解決 1 根據(jù)反應(yīng)后的生成物CO CO2 H2O 欲檢驗它們 應(yīng)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(diǎn)燃使未反應(yīng)的一氧化碳?xì)怏w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(dāng)生成物經(jīng)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(yīng)點(diǎn)燃使未反應(yīng)的一氧化碳?xì)怏w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(fù)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(fù)性 用來衡量元素的原子在化合物中吸引電子的能力 電負(fù)性越大 非金屬性越強(qiáng) 反之越弱 金屬的電負(fù)性一般小于1 8 非金屬的電負(fù)性一般大于1 8 電負(fù)性在1 8左右時 既有金屬性 又有非金屬性 2 性質(zhì)遞變規(guī)律 特別提醒 1 金屬活動性順序與元素相應(yīng)的電離能大小順序不一致 故不能根據(jù)金屬活動性順序表判斷電離能的大小 2 元素的電負(fù)性數(shù)值越大 元素的非金屬性就越強(qiáng) 根據(jù)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(shù)變化的曲線圖 其中12號至17號元素的有關(guān)數(shù)據(jù)缺失 B 不同元素的原子在分子內(nèi)吸引電子的能力大小可用數(shù)值表示 該數(shù)值稱為電負(fù)性 一般認(rèn)為 如果兩個成鍵原子間的電負(fù)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(fù)性差值小于1 7 通常形成共價鍵 下表是某些元素的電負(fù)性值 1 認(rèn)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(jù)對角線規(guī)則 Be Al元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的性質(zhì)相似 它們都具有 性 其中Be OH 2顯示這種性質(zhì)的離子方程式是 5 通過分析電負(fù)性值變化規(guī)律 確定Mg元素電負(fù)性值的最小范圍 6 請歸納元素的電負(fù)性和金屬性 非金屬性的關(guān)系是 7 從電負(fù)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(jié)論 是 請設(shè)計一個實驗方案證明上述所得到的結(jié)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(jù)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(jù)對角線規(guī)則 Al OH 3與Be OH 2性質(zhì)相似 Be OH 2應(yīng)為兩性 根據(jù)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(yīng)的離子方程式 5 根據(jù)電負(fù)性的遞變規(guī)律 同周期從左到右電負(fù)性逐漸增大 同主族從上到下電負(fù)性逐漸減小 可知 在同周期中電負(fù)性NaMg Ca 最小范圍應(yīng)為0 93 1 57 6 因電負(fù)性可以用來衡量原子吸引電子能力大小 所以 電負(fù)性越大 原子吸引電子能力越強(qiáng) 非金屬性越強(qiáng) 反之金屬性越強(qiáng) 7 AlCl3中Al與Cl的電負(fù)性差值為1 55 根據(jù)信息 電負(fù)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(dǎo)電 離子化合物在熔融狀態(tài)下以離子形式存在 可以導(dǎo)電 但共價化合物卻不能 跟蹤訓(xùn)練 隨學(xué)隨練 輕松奪冠 3 根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù) 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(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像Q元素的是 A 硼B(yǎng) 鈹C 氦D 氫 4 每種元素都出現(xiàn)相鄰兩個電離能的數(shù)據(jù)相差較大的情況 這一事實從一個側(cè)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(shù)據(jù)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(shù)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(shù)據(jù)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(yīng)元素的電離能最小 由表中數(shù)據(jù)看出U的第一電離能為420kJ mol 1 數(shù)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(shù)據(jù)相差較大 從一個側(cè)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(yīng)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(shù)R S T 由表中數(shù)據(jù)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(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全