化学实验题解题的信息处理和启示

化学实验题解题的信息处理和启示第一页，共三十四页，编辑于2023年，星期五高考化学实验题的信息处理和解答高三化学后期复习瑞安市第二中学张克龙lsgzzkl@126.com第二页，共三十四页，编辑于2023年，星期五

物质制备实验的涉及面广、综合度高、可难可易，成为这几年各省高考的实验试题近四年浙江卷是“物质制备搭台，分离提纯条件控制唱戏”。本人认为，2012年还会延续这个风格。当然定量分析实验也是有可能的。主考物质的制备实验第三页，共三十四页，编辑于2023年，星期五年份与主题字符数信息种类（不计空格）2008年：用碳还原MZ制M270装置图2009年:用碳还原制硅544装置图，性质表格2010年：制一水硫酸四氨合铜502坐标图装置图流程图；性质2011年：制二苯基乙二酮509装置图；流程图图片；性质结论：均考物质制备；信息量、信息种类增多。第四页，共三十四页，编辑于2023年，星期五例1（2010—27）．…合成[Cu(NH3)4]SO4·H2O…（1）方案1的步骤是a.蒸发，b.冷却结晶，c.抽滤，d.洗涤，e.干燥②方案1存在明显缺陷，因为得到的产物晶体中往往含有

杂质，产生该杂质的原因是

。①…抽滤装置…的错误之处是

；装置信息方案2：溶液c中加入适量

，b.

，c.洗涤；d.干燥；（填写合适的试剂或操作）②下列选项中，最适合作为步骤c的洗涤液是

；A.乙醇B.蒸馏水C.乙醇和水的混合物D.饱和硫酸钠溶液坐标图信息流程信息②（NH4）2SO4在水中可溶，在乙醇中难溶。③[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇·水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如下：性质信息第五页，共三十四页，编辑于2023年，星期五例2：2011年高考28:二苯基乙二酮由二苯基羟乙酮氧化制得。反应装置如右，加入原料及溶剂，搅拌下加热回流。（1）写出装置图中玻璃仪器的名称：a____，b___。信息：反应结束后加热煮沸，冷却后即有二苯基乙二酮粗产品析出，用70％乙醇水溶液重结晶提纯。（3）抽滤选用液体将杯壁上的二苯基乙二酮晶体冲洗下来，转入布氏漏斗中，下列液体最合适的是

。A.无水乙醇B.饱和氯化钠溶液C.70％乙醇水溶液D.滤液信息：重结晶过程：加热溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥请回答下列问题：（4）上述重结晶过程中的哪一步操作除去了不溶性杂质：___________。流程信息性质信息装置信息第六页，共三十四页，编辑于2023年，星期五（5）某同学采用薄层色谱(原理和操作与纸层析类同)跟踪反应进程，分别在反应开始、回流15min、30min、45min和60min时，用毛细管取样、点样、薄层色谱展开后的斑点如图所示。该实验条件下比较合适的回流时间是________。A．15minB．30minC．45min D．60min图片信息第七页，共三十四页，编辑于2023年，星期五整合与应用信息解答实验题已成为今后几年高考命题人员考查学生实验能力、思维能力、创新能力的主要策略；也体现了高考是“能力立意”的命题方向怎样捕捉、整合题干中信息解答问题呢？第八页，共三十四页，编辑于2023年，星期五例3.苯甲醇与苯甲酸是重要的化工原料，可通过苯甲醛在氢氧化钠水溶液中的歧化反应制得，反应式为：某研究小组在实验室制备苯甲醇与苯甲酸，反应结束后对反应

液按下列步骤处理：策略一：整合流程图信息解答问题的策略操作1问题1：气相分离的方法有哪些？液相（含溶质是气体、液体、胶体、固体）分离方法有哪些？固相分离方法呢？固液相分离方法有哪些？结合这些方法，你认为“操作1”“操作2”可能采用的分离方法是：

。为什么？重结晶获得苯甲酸的操作是怎样的呢？操作2怎样整合流程图信息解答问题呢？第九页，共三十四页，编辑于2023年，星期五“制备类”流程信息中物质提纯、分离的整合策略：迁移、共鸣物质提纯、分离的相关知识1.遇到分离方法：注意箭头指向前后各种物质的状态（1）气相分离：洗气、干燥、液化（2）液相（含胶体）分离：分液、萃取后分液、盐析、醇析、冷却结晶、蒸发结晶、重结晶、蒸馏、纸上层析、渗析、离子交换树脂、电渗析、反渗透等；胶体净化用盐析与渗析；溶质是气体还可用加热（3）固液相分离：过滤、倾析、抽滤、趁热过滤、（4）固相分离：加热分解、灼烧、升华、电解精炼、溶解后过滤、重结晶2.碰到结晶：要注意有四种情况。①蒸发结晶；②冷却结晶；③蒸发浓缩、冷却结晶；④蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶。液相有机物的分离方法主要由哪些请举例分析，哪一类溶液结晶用哪一种方法？第十页，共三十四页，编辑于2023年，星期五例4（2011年高考副卷）过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。已知：主反应2Na2CO3(aq)+3H2O2(aq)2Na2CO3·3H2O2(s)ΔH<0

副反应2H2O2=2H2O+O2↑50°C时2Na2CO3·3H2O2(s)开始分解制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下：问题2：操作2采用的分离方法是什么？操作5是在滤液X中加入下列哪些物质可以析出过碳酸钠？并请说明理由A、氯化钠；B、无水乙醇；C、浓硫酸；D、氯化铁；E、硝酸钙操作2问题3：步骤③，固体洗涤可以利用下列那些物质？

①冷水；②热水；③酒精2Na2CO3·3H2O2(s)操作5问题4：步骤④，干燥晶体的方法宜采用自然风干，还是加热烘干呢？为什么？第十一页，共三十四页，编辑于2023年，星期五

温二模考试化学实验试题例3：某兴趣小组用苯甲醛在浓氢氧化钠溶液制备苯甲醇和苯甲酸，试验流程如下：苯甲醛NaOH浓溶液乙醚层控温反应回流40min乙醚萃取操作1水层操作2产品X1:1盐酸操作3粗产品提纯产品Y已知苯甲醛与氢氧化钠反应原理：反应装置如图所示，写出仪器a的名称

，能否采用酒精灯直接加热？冷凝水的流向为

。细究反应装置，你认为该装置还缺什么操作？策略二：整合装置图信息解答说一说，为什么？怎样整合装置图信息回答问题呢？第十二页，共三十四页，编辑于2023年，星期五装置图信息获取的策略一：从以下四个角度加以评价（1）科学性原则（2）安全性原则（3）简约性原则（4）可行性原则装置图信息获取的策略二：用逆向思维或批判思维、否定思维评价。如：不这样做行吗？策略二：整合装置图信息解答问题的策略第十三页，共三十四页，编辑于2023年，星期五例4：过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。已知反应原理是：主反应：

2Na2CO3(aq)+3H2O2(aq)2Na2CO3·3H2O2(s)ΔH<0副反应2H2O2=2H2O+O2↑50°C时2Na2CO3·3H2O2(s)开始分解制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下：策略二：整合装置图信息解答请回答下列问题：（1）图中支管的作用是

。（2）步骤①的关键是控制温度，其措施有

、

和

。说明理由？第十四页，共三十四页，编辑于2023年，星期五例5：下图为水蒸气蒸馏装置，装置中T型管长度为什么要尽可能短一些，且靠近水蒸气发生器一端稍向下倾斜，这样做的原因是

。

第十五页，共三十四页，编辑于2023年，星期五例3.苯甲醇与苯甲酸是重要的化工原料，可通过苯甲醛在氢氧化钠水溶液中的歧化反应制得，反应式为：某研究小组在实验室制备苯甲醇与苯甲酸，反应结束后对反应

液按下列步骤处理：重结晶提纯过程：溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥策略三：整合“性质”信息与“化学实验基本操作”信息解答第十六页，共三十四页，编辑于2023年，星期五已知：②苯甲酸在A、B、C三种溶剂中的溶解度（S）随温度（T）变化的曲线如下图所示：请根据以上信息，回答下列问题：1.重结晶时，合适的溶剂是

，其理由是

。2.洗涤时采用的合适洗涤剂是

。

A．C溶剂 B．Na2CO3溶液C．B溶剂 D．A溶剂3.判断苯甲酸晶体已洗涤干净的操作方法是？提纯苯甲酸的重结晶提纯过程：溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥随温度升高溶解度增加较快TSCBA整合性质与实验基本操作解答问题的策略是怎样的呢？第十七页，共三十四页，编辑于2023年，星期五整合性质与实验基本操作解答问题的策略：（1）根据问题，提炼相关信息，迁移相关知识与技能。（2）答题时，要注意与已学知识的整合，准确、规范描述。第十八页，共三十四页，编辑于2023年，星期五常见文字叙述套路：1、检验物质是否洗涤干净的操作描述：3、从制备得到溶液中得到含结晶水晶体或有机晶体的操作描述：4、沉淀完全判断的操作描述：2、洗涤沉淀操作描述：取最后一次洗涤液，滴加……，现象……，结论……往漏斗中加入洗涤剂至浸没沉淀，待洗涤剂自然流下后，重复以上操作2-3次。蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥静置，取上层清液，加入沉淀剂，出现现象第十九页，共三十四页，编辑于2023年，星期五例6．阿司匹林（乙酰水杨酸），乙酰水杨酸受热易分解，分解温度为128~135℃。某学习小组在实验室以水杨酸（邻羟基苯甲酸）与醋酸酐[（CH3CO）2O]为主要原料合成该物质，设计的合成路线为：一、制备二、提纯方案1方案2第二十页，共三十四页，编辑于2023年，星期五（1）合成阿斯匹林时，还会生成一些副产品，其中有一种是高分子，为了分离此物质，方案1中加入A物质为

溶液。（2）洗涤乙酰水杨酸可以下列哪一种物质？请写出具体的操作。A.用冰水洗涤；B.用温水洗；C.用饱和碳酸氢钠溶液洗；方案1一、制备原理第二十一页，共三十四页，编辑于2023年，星期五（2）方案2，是为了改进的提纯方法，称为重结晶提纯法。该方案中，除了选用乙酸乙酯作溶剂外，还可能可以选择下列哪些试剂

。A.乙醇B.蒸馏水C.乙醚名称水乙醇乙醚水杨酸微溶易溶易溶醋酸酐反应可溶易溶乙酰水杨酸微溶可溶微溶方案2第二十二页，共三十四页，编辑于2023年，星期五③方案2所得产品的有机杂质要比方案1少的原因是

。方案一方案二第二十三页，共三十四页，编辑于2023年，星期五

苯甲醛NaOH浓溶液乙醚层控温反应回流40min乙醚萃取操作1水层操作2产品X1:1盐酸操作3粗产品提纯产品Y②乙醚沸点34.6℃，密度0.7138；苯甲醇的沸点205.7℃；石蜡油沸点高于250℃②将分出的醚层，依次用5mL饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤，10mL10％碳酸钠溶液洗涤，10mL水洗涤，分液水层弃去所得醚层进行实验③。③倒入干燥的锥形瓶，加无水硫酸镁，注意锥形瓶上要加塞。将锥形瓶中溶液转入图2所示蒸馏装置，先缓缓加热，蒸出乙醚；蒸出乙醚后必需改变加热方式，升温至140℃时应对水冷凝管冷凝方法调整，继续升高温度并收集203℃~205℃的馏分得产品X。根据以上步骤回答下列问题：（3）步骤③中无水硫酸镁是

剂；

（4）蒸馏除乙醚的过程中采用的加热方式为

；蒸馏得产品X加热方式是_____；蒸馏温度高于140℃时应改用_____冷凝。策略四：综合应用各类信息解答第二十四页，共三十四页，编辑于2023年，星期五

苯甲醛NaOH浓溶液乙醚层控温反应回流40min乙醚萃取操作1水层操作2产品X1:1盐酸操作3粗产品提纯产品Y其它信息：①苯甲酸在水中溶解度为：0.18g(4℃)、0.34g(25℃)、0.95g(60℃)、6.8g(95℃)策略四：综合应用各类信息解答④水层慢慢地加入到盛有30mL浓盐酸和30mL水的混合物中，同时用玻璃棒搅拌，析出白色固体。冷却，抽滤，得到粗产品，然后提纯得产品Y。根据以上步骤回答下列问题：（5）提纯产品Y所用到的实验操作为

。怎样综合应用各类信息回答问题呢？第二十五页，共三十四页，编辑于2023年，星期五遇到问题首先查找信息，将信息与已学知识共鸣策略四：综合应用各类信息解答第二十六页，共三十四页，编辑于2023年，星期五例7（2011江苏）用硝酸氧化淀粉水解液制备草酸…①将一定量的淀粉水解液加入三颈瓶中②控制反应液温度在55～60℃条件下，边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸（65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2∶1.5）溶液③反应3h左右，冷却，抽滤后再重结晶得草酸晶体。问题：(2)实验中若混酸滴加过快，将导致草酸产率下降，其原因是

。(4)与用NaOH溶液吸收尾气相比较，若用淀粉水解液吸收尾气，其优、缺点是

。硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应：C6H12O6＋12HNO3→3H2C2O4＋9NO2↑＋3NO↑＋9H2OC6H12O6＋8HNO3→6CO2＋8NO↑＋10H2O3H2C2O4＋2HNO3→6CO2＋2NO↑＋4H2O第二十七页，共三十四页，编辑于2023年，星期五

例8：为了综合利用地沟油，我国将地沟油提炼成生物柴油可替换柴油做燃料，目前技术已经非常成熟。生物柴油是高级脂肪酸甲酯，可由油脂与甲醇通过酯交换生成新酯和新醇得到。已知油脂与甲醇互不相溶，反应中若有游离脂肪酸和水，将妨碍酯的交换。酯交换反应为：

R1COOR2＋R3OH→R1COOR3＋R2OH。地沟油的预处理过程如下：（3）地沟油在预处理时干燥、蒸馏操作的目的是

。第二十八页，共三十四页，编辑于2023年，星期五目前常用的制备方法是碱催化法，用中性油制备生物柴油的步骤如下：①将酯交换反应器做干燥处理，先向反应器中加入20g中性油，再称取40g正己烷。②称取甲醇4.6g放到锥形瓶中，然后称取0.2g氢氧化钠固体并使之溶解，然后加到反应器中。③如右图所示安装反应装置。④控制温度在60～65℃进行恒温加热，搅拌1.5～2h。⑤停止加热后，冷却，取出反应器，静置、分液，上层为生物柴油、正己烷和甲醇，下层主要为甘油。⑥用温水洗涤制得的生物柴油3～4次。⑦将水洗后的溶液倒入圆底烧瓶中，蒸馏，通过控制温度分别得到甲醇、正己烷，直至无液体蒸出后，烧瓶中剩余的液体主要为生物柴油。（1）酯交换反应器由

、

、温度计、搅拌棒组成。加入正己烷的作用是

。（2）步骤④可以采用

方式进行恒温加热。中性油制备生物柴油的过程中可以循环利用的物质是

。（4）确定步骤⑥已洗涤干净的方法是

。第二十九页，共三十四页，编辑于2023年，星期五物质制备实验的命题内容、特点反应原理装置设计与识别反应现象绿色化原则反应速率条件控制产品变质制备安全可能杂质如何产生如何证明除杂试剂除杂方法除杂顺序是否除尽洗涤试剂干燥方法纯度测定产率计算如何提高产率探究产物的某些性质和应用第三十页，共三十四页，编辑于2023年，星期五谨此与各位同学共勉！

高考无秘密，关键是看谁做得更到位、更实在、更精细、更有效！