高考化学实验题解题技巧
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高考化学实验题解题
技巧
Revised on November 25, 2020
高考化学实验题解题技巧
一.制备型实验题
实验考察以某一物质的制备为中心来展开。
步骤:原料制备和净化过程→物质制备过程→净化除杂过程→物质收集过程→尾气处理过程
在原料处理过程中,从实验原理出发,找到所需要的实验原料,例如氮气的制备,可以从空气来提纯,也可以采用按盐和亚硝酸盐来制备,还要除去其中的杂质氧气和水。
物质制备过程中,主要考察包括实验仪器的选择和组装,实验试剂的选择和加入的先后顺序。例如氯气的制备,根据实验原理,采用固液加热装置,选用圆底烧瓶和分液漏斗及酒精灯加热的装置组合;在氨气还原氧化铜实验中,就要采用直玻璃管通氨气及酒精喷灯加热的装置组合。
在净化除杂过程中,首先要分析物质中所含的杂质有哪些,每种杂质所采用的除杂试剂以及除杂的先后顺序等,例如在制备干燥纯净的氯气时,制备的氯气中混有氯化氢和水,采用的除杂试剂是饱和食盐水和浓硫酸,先后顺序是先除氯化氢,最后除水。
在物质的收集过程中,分析物质的状态和性质,采用合理的方法来收集产物。例如氨气的收集就根据氨气的密度小于空气,采用向下排空气法来收集或集气瓶的导气管是短进长出的方式;如氯化铝的收集,根据其易凝华的性质,在收集氯化铝时,应采用装置浸泡在冰水中的方式来提高收集效率。
尾气处理过程中,从尾气性质入手,分析所采用的试剂。例如氯气的处理采用碱液来反应除去;如氨气的处理采用湿润的棉花或倒扣漏斗的盛水烧杯。
制备型实验题:
26.(2013年全国新课标1卷)
醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
可能用到的有关数据如下:
合成反应:
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。B中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
回答下列问题:
(1)装置b的名称是。
(2)加入碎瓷片的作用是;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作时(填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能
...用到的仪器有
A.圆底烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶 D.球形冷凝管 E.接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是(填正确答案标号)。
A.41% B.50% C.61% D.70%
答案:
O
(1)直形冷凝管(2)防止暴沸;B (3)
(4)检漏;上口倒出(5)干燥(或除水除醇)(6)CD (7)C
解析:
(2)如果立即补加碎瓷片,可能使反应液暴沸,发生危险,A选项错误;C 选项不能防止暴沸,错误;D选项浪费药品,错误;
(3)醇在浓硫酸作催化剂时,加热条件下可能发生分子内脱水生成烯烃,也可能发生分子间脱水生成醚;
(4)环己烯的密度比水小,位于分液漏斗中液体的上层,分液时先把下层液体从下口放出,再将上层液体从上口倒出,防止从下口放出时混有部分下层液体;
(5)无水氯化钙能与水结合,也能与乙醇结合;
(7)n(环己醇)=20g÷100g·mol-1= mol、
n(环己烯)=10g÷82g·mol-1= mol
产率=÷×100%=61%
26. (2013·新课标Ⅱ)正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。
发生的反应如下:
反应物和产物的相关数据列表如下:
实验步骤如下:
将 Na2Cr2O7 放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中。在A中加入正丁醇和几粒沸石,加热。当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90—95℃,在E 中收集90℃以下的馏分。
将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75—77℃馏分,产量。回答下列问题:
(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由。
(2)加入沸石的作用是。若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是。
(3)上述装置图中,B仪器的名称是,D仪器的名称是。
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是(填正确答案标号)。
a.润湿
b.干燥
c.检漏
d.标定
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时,水在层(填“上”或“下”)(6)反应温度应保持在90—95℃,其原因是。
(7)本实验中,正丁醛的产率为 %。
【答案】(1)不能,易迸溅;(2)防止爆沸;冷却后补加;(3)滴液漏斗;直形冷凝管;(4)c;(5)下;(6)即可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化;(7)51。
【解析】
(1)将重铬酸钠溶液和浓硫酸混合时,相当于对浓硫酸进行稀释。若将重铬酸钠溶液加到浓硫酸中,水的密度比浓硫酸小,会引起液滴飞溅,造成危险。
(2)实验装置中沸石的作用是防止溶液暴沸。若加热后发现未加沸石,应该停止加热,等溶液冷却后再加入沸石。
(3)装置中B仪器叫滴液漏斗,D仪器叫直形冷凝器。
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是检查是否漏液。
(5)由题意知正丁醛微溶于水,密度比水小,所以分液时水在下层,正丁醛在上层。
(6)反应时温度保持在90—95℃,既可以保证正丁醛变成蒸汽及时分离出去,同时还可以避免正丁醛被继续氧化。
(7)若的正丁醇完全反应产生的正丁醛应为4÷74×72=,则正丁醛的产率应为2÷×100%=51%。
二.验证性实验题
考查物质性质,一般还包括物质制备过程。根据实验要求来分析验证每一种性质的实验原理,根据实验原理寻找所需要的实验试剂,再根据互不干扰原则来确定性质验证的先后顺序。
步骤:物质制备过程→性质验证过程→尾气处理过程
物质制备过程与第一类相似。在性质验证过程中,关键在于分析不同性质验证的先后顺序的处理。例如验证碳和浓硫酸反应产物的验证实验中,首先产物有水、二氧化碳和二氧化硫,先分析每种物质验证所需的试剂,试剂的选择需要反应中有明显的实验现象,验证水用无水硫酸铜,二氧化碳用澄清石灰水,二氧化硫用品红溶液,再分析相互之间是否存在干扰,就会发现二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊,这就要求在验证二氧化碳前先验证二氧化硫且将二氧化硫除尽,防止干扰二氧化碳的验证。