寧小進(jìn)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)是高考中的高頻考點(diǎn),主要考查中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和實(shí)際實(shí)驗(yàn)中的常識(shí),涉及到物質(zhì)的制備、混合物的分離與提純、物質(zhì)及離子的檢驗(yàn)、化學(xué)反應(yīng)原理等知識(shí)點(diǎn)的考查。只有掌握了物質(zhì)的性質(zhì)和相關(guān)化學(xué)反應(yīng)原理,側(cè)重分析和實(shí)驗(yàn)技能的積累,才能更準(zhǔn)確地解決此類問題,以達(dá)到題中的目的和要求。
例1圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)用于銅與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫和硫酸銅晶體,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>
圖1
A.用圖1甲裝置制取并收集二氧化硫
B.用圖1乙裝置向反應(yīng)后的混合物中加水稀釋
C.用圖1丙裝置過濾出稀釋后混合物中的不溶物
D.用圖1丁裝置將硫酸銅溶液蒸發(fā)濃縮后冷卻結(jié)晶
解析本題以銅與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫和硫酸銅晶體為題材,結(jié)合圖示,考查了反應(yīng)制備裝置、氣體收集原理及反應(yīng)后物質(zhì)的分離原理等。二氧化硫比空氣重,瓶口向上,又在密閉系統(tǒng)收集,故收集時(shí)進(jìn)氣管應(yīng)伸到瓶底,出口管在瓶口,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。反應(yīng)后的混合物有濃硫酸,濃硫酸密度比水大,稀釋放出大量的熱,圖1乙裝置是向反應(yīng)后的混合物中加水稀釋,會(huì)導(dǎo)致水沸騰向外飛濺傷人,存在安全隱患,應(yīng)把反應(yīng)后的混合物慢慢加入水中并不斷攪拌,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。圖1丙是考查了過濾操作,未用玻璃棒引流,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。選項(xiàng)D是從硫酸銅溶液蒸發(fā)濃縮后冷卻結(jié)晶獲得硫酸銅晶體,故選項(xiàng)D正確。
答案:D
實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟僮?/p>
A欲證明CH2=CHCHO中含有碳碳雙鍵滴入酸性KMnO4溶液
B欲除去苯中混有的苯酚向混合液中加入濃溴水,充分反應(yīng)后,過濾
C證明SO2具有漂白性將SO2通入酸性KMnO4溶液中
D確定碳和硅兩元素非金屬性強(qiáng)弱測(cè)同溫同濃度Na2CO3和Na2SiO3水溶液的pH
解析本題以表格式呈現(xiàn),考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案正誤判斷的知識(shí)。選項(xiàng)A的實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠盟嵝訩MnO4溶液來證明CH2=CHCHO中含有碳碳雙鍵,而CH2=CHCHO中含有碳碳雙鍵和醛基,酸性KMnO4溶液可以把兩者氧化而褪色,達(dá)不到證明CH2=CHCHO中含有碳碳雙鍵,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。選項(xiàng)B的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖怯ケ街谢煊械谋椒樱椒优c濃溴水反應(yīng)生三溴苯酚不溶于水,但能溶于苯,所以除去了苯酚又引進(jìn)了新的三溴苯酚雜質(zhì),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。選項(xiàng)C欲證明SO2具有漂白性,SO2的漂白原理是SO2與某些有色物質(zhì)溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成無色不穩(wěn)定的物質(zhì)量具有漂白性,而本題的操作是將SO2通入酸性KMnO4溶液中,是因?yàn)镾O2的還原性,將酸性KMnO4還原而使酸性KMnO4溶液褪色,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。選項(xiàng)D是利用了非金性越強(qiáng),其對(duì)應(yīng)的最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng),形成的最高價(jià)含氧酸鈉鹽的水解程度就越弱的原理,因非金屬最高價(jià)含酸鈉鹽水解呈堿性,所以可利用測(cè)定溶液的pH大小來比較碳和硅兩元素非金屬性強(qiáng)弱,方案可行且好操作,故選項(xiàng)D正確。答案:D
例3圖2所列各裝置能夠達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>
圖2
A.用裝置甲除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸
B.用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫
C.用裝置丙制取無水MgCl2
D.用裝置丁制取乙烯
解析圖2甲中NaOH濃溶液除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸,乙酸乙酯在NaOH濃溶液中會(huì)發(fā)生水解而影響乙酸乙酯的產(chǎn)量,方案設(shè)計(jì)不嚴(yán)密,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。圖2乙中的目的是用AgNO3溶液除去氯氣中的少量氯化氫,氯氣能與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,與AgNO3反應(yīng)生成AgCl沉淀,促進(jìn)氯氣與水反應(yīng), AgNO3溶液也能吸收氯氣,所以選項(xiàng)B方案設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。MgCl2·2H2O在加熱時(shí)發(fā)生促進(jìn)Mg2+的水解,生成Mg(OH)2, Mg(OH)2受熱分解生成MgO,所以在氯化氫氣流保護(hù)下抑制裝置Mg2+的水解,并以氯化氫氣流帶走結(jié)晶水,故選擇項(xiàng)C正確。圖2丁是用濃硫酸與乙醇在170℃條件下反應(yīng)備乙烯,該反應(yīng)對(duì)溫度控制要求較高,否則副反應(yīng)較多,乙烯的產(chǎn)率低,溫度控制不好就得不到乙烯,若反應(yīng)溫度在140℃時(shí)主要生成乙醚,所以要用溫度計(jì)來調(diào)控反應(yīng)液的溫度,溫度計(jì)的水銀球應(yīng)插入液面以下,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
答案:C
(收稿日期:2016-06-25)