高考總復(fù)習(xí)(蘇教版)：專題一-物質(zhì)制備實驗方案的設(shè)計與評價(選修6)

選修試驗化學(xué)第1頁專題一物質(zhì)制備試驗方案設(shè)計與評價第2頁課堂互動講練考點一物質(zhì)制備試驗方案設(shè)計及評價1．試驗方案設(shè)計思緒及流程第3頁2．試驗方案優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計物質(zhì)制備試驗方案時，要注意優(yōu)化試驗流程中每一個詳細(xì)步驟，遵照優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)是：原料廉價、原理綠色、條件優(yōu)化、儀器簡單、分離方便。【尤其提醒】設(shè)計物質(zhì)制備方案時，一是要求原料利用率高；二是盡可能不使用有毒物質(zhì)，而且不產(chǎn)生有污染性物質(zhì)，以免對環(huán)境造成污染；三是產(chǎn)品純度高，且易于分離和提純。第4頁(年高考江蘇卷)環(huán)己酮是一個主要化工原料，試驗室慣用以下方法制備環(huán)己酮：例1第5頁環(huán)己醇、環(huán)己酮和水部分物理性質(zhì)見下表：物質(zhì)沸點(℃)密度(g·cm－3，20℃)溶解性環(huán)己醇161.1(97.8)*0.9624能溶于水環(huán)己酮155.6(95)*0.9478微溶于水水100.00.9982*括號中數(shù)據(jù)表示該有機(jī)物與水形成含有固定組成混合物沸點第6頁(1)酸性Na2Cr2O7溶液氧化環(huán)己醇反應(yīng)ΔH<0，反應(yīng)猛烈將造成體系溫度快速上升，副反應(yīng)增多。試驗中將酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有環(huán)己醇燒瓶中，在55℃～60℃進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)完成后，加入適量水，蒸餾，搜集95℃～100℃餾分，得到主要含環(huán)己酮和水混合物。①酸性Na2Cr2O7溶液加料方式為________。②蒸餾不能分離環(huán)己酮和水原因是_________________________。第7頁(2)環(huán)己酮提純需要經(jīng)過以下一系列操作：a.蒸餾，搜集151℃～156℃餾分；b.過濾；c.在搜集到餾分中加NaCl固體至飽和，靜置，分液；d.加入無水MgSO4固體，除去有機(jī)物中少許水。①上述操作正確次序是________(填字母)。②上述操作b、c中使用玻璃儀器除燒杯、錐形瓶、玻璃棒外，還需________。③在上述操作c中，加入NaCl固體作用是________________。(3)利用核磁共振氫譜能夠判定制備產(chǎn)物是否為環(huán)己酮，環(huán)己酮分子中有________種不一樣化學(xué)環(huán)境氫原子。第8頁【解析】

(1)①由信息可知，若快速加入酸性Na2Cr2O7溶液，將造成體系溫度上升，從而引發(fā)副反應(yīng)發(fā)生，故應(yīng)遲緩滴加酸性Na2Cr2O7溶液。②因為環(huán)己酮與水能形成含有固定組成混合物，因而會同時被蒸出，不能到達(dá)分離環(huán)己酮和水目標(biāo)。(2)①若得到環(huán)己酮應(yīng)除去其中水，正確次序是c、d、b、a。第9頁【答案】

(1)①遲緩滴加②環(huán)己酮和水形成含有固定組成混合物被一起蒸出(2)①c、d、b、a

②普通漏斗、分液漏斗③增加水層密度，有利于分層(3)3第10頁跟蹤訓(xùn)練

(隨學(xué)隨練，輕松奪冠)1．(年蘇北四市高三調(diào)研)阿司匹林(乙酰水楊酸)是慣用解熱鎮(zhèn)痛藥，以下是合成阿司匹林工藝流程。第11頁②抽濾試驗裝置以下列圖所表示。第12頁請回答相關(guān)問題：(1)儀器A名稱是________。(2)在步驟②中，若冷卻結(jié)晶時未出現(xiàn)結(jié)晶，能夠________，促使晶體析出。(3)試驗時，當(dāng)儀器B中液面高度快到達(dá)支管口位置時，應(yīng)進(jìn)行操作是___________________。(4)儀器C中兩玻璃導(dǎo)管位置是否正確？答：________。(填“正確”或“不正確”)(5)在步驟④中，用飽和NaHCO3溶液能夠?qū)⑺酒チ趾蛣幃a(chǎn)物等分離，其化學(xué)原理是________________________。第13頁要檢測產(chǎn)品中是否含有水楊酸，其試驗操作是________________________________。(6)在步驟⑤中，攪拌使反應(yīng)充分進(jìn)行至________為止。(7)若試驗得到2.70g純凈阿司匹林，則產(chǎn)品產(chǎn)率為________。解析：(1)儀器A為布氏漏斗。(2)能夠用玻璃棒摩擦瓶壁促使晶體析出。(3)當(dāng)儀器B中液面高度快到達(dá)支管口位置時，應(yīng)關(guān)掉水龍頭，拔掉吸濾瓶上橡膠塞，從吸濾瓶上口倒出溶液。(4)儀器C中兩玻璃導(dǎo)管位置正確。第14頁第15頁答案：(1)布氏漏斗(2)用玻璃棒摩擦瓶壁(3)關(guān)掉水龍頭，拔掉吸濾瓶上橡膠塞，從吸濾瓶上口倒出溶液(4)正確(5)NaHCO3溶液能夠與阿司匹林生成可溶性鈉鹽將少許產(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，不然不含(6)混合物中不再產(chǎn)生氣泡(7)75.0%第16頁考點二化學(xué)試驗方案設(shè)計中綠色化和安全性要求1．綠色化學(xué)思想從源頭上預(yù)防污染產(chǎn)生或把化學(xué)過程對環(huán)境負(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)試驗綠色化路徑(1)開發(fā)綠色試驗，實現(xiàn)原料和反應(yīng)過程綠色化。如試驗室制O2，用H2O2分解代替KClO3分解。第17頁(2)預(yù)防試驗過程中尾氣、廢物等對環(huán)境污染，試驗過程中加強有害氣體尾氣吸收，妥善處理試驗產(chǎn)生廢物。(3)在確保試驗效果前提下，盡可能降低試劑用量，使試驗微型化。第18頁3．化學(xué)試驗方案設(shè)計中“四防”四防內(nèi)容可能引發(fā)事故操作采取方法防爆炸點燃可燃性氣體(如H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等)點燃前要先檢驗氣體純度防暴沸加熱液體混合物尤其是沸點較低液體混合物在混合液中加入碎瓷片防倒吸試驗過程中使用到HCl、NH3等極易溶于水氣體加裝安全防倒吸裝置防污染制取有毒氣體及對環(huán)境有污染物質(zhì)抽取有毒氣體要有通風(fēng)設(shè)備且進(jìn)行有毒氣體試驗時，要設(shè)計尾氣處理裝置第19頁【尤其提醒】化學(xué)試驗方案設(shè)計中若必須使用到有毒氣體，則一定要設(shè)計尾氣吸收裝置，常見有毒氣體處理方法為：(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——點燃第20頁例2第21頁(1)這些裝置連接次序是(按氣體流向，由左至右填裝置編號)：⑥→________________→①。(2)驗證生成物中有一氧化碳?xì)怏w試驗現(xiàn)象是_____________________________________________________________________。第22頁(3)裝置③中所加固體藥品是________，可驗證產(chǎn)物是________，確定裝置③在整套裝置中位置理由是_______________________。(4)裝置⑤中所盛溶液是________，該裝置在此試驗中作用是________________________。(5)本試驗從最終一個裝置出來氣體是否需要處理？如需處理，請回答怎樣處理；如不需處理，請說明理由____________________________________。第23頁【解析】本題為試驗裝置連接題，解題過程中要了解試驗?zāi)繕?biāo)，依據(jù)反應(yīng)原理加以處理。(1)依據(jù)反應(yīng)后生成物CO、CO2、H2O，欲檢驗它們，應(yīng)先經(jīng)過無水硫酸銅檢驗H2O，然后再檢驗CO2，可經(jīng)過澄清石灰水；此時因為CO2可能沒有完全與澄清石灰水作用，故繼而經(jīng)過NaOH溶液除去CO2。最終把氣體經(jīng)過灼熱氧化鐵，以檢驗CO存在，因為多出CO會污染環(huán)境，所以最終一個裝置出來氣體需要處理，可點燃使未反應(yīng)一氧化碳?xì)怏w完全燃燒。第24頁【答案】

(1)③→①→②→⑤→④(或③→①→②→①→⑤→④)(2)裝置④中紅棕色固體變?yōu)楹谏?，末端裝置①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，若放在其它裝置后，無法證實生成物中有水蒸氣(4)濃硫酸除去氣體中水蒸氣

(5)需處理，應(yīng)點燃使未反應(yīng)一氧化碳?xì)怏w完全燃燒第25頁第26頁該方案目標(biāo)是為了制備(

)A．HBr

B．CaOC．H2 D．Hg答案：C第27頁第28頁第29頁第30頁考點三元素周期表中元素及其化合物性質(zhì)遞變規(guī)律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)陽離子所需最低能量。(2)電負(fù)性：用來衡量元素原子在化合物中吸引電子能力。①電負(fù)性越大，非金屬性越強，反之越弱。②金屬電負(fù)性普通小于1.8，非金屬電負(fù)性普通大于1.8，電負(fù)性在1.8左右時，現(xiàn)有金屬性，又有非金屬性。第31頁2．性質(zhì)遞變規(guī)律項目同周期(從左→右)同主族(從上→下)原子核外電子排布電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)逐步增多，1→8(第1周期1→2)最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)遞增原子半徑逐步減小(0族除外)逐步增大元素主要化合價最高正價由＋1→＋7(F、O除外)，最低負(fù)價由－4→－1最高正價＝主族序數(shù)，非金屬最低負(fù)價＝主族序數(shù)－8原子得、失電子能力得電子能力逐步增強，失電子能力逐步減弱得電子能力逐步減弱，失電子能力逐步增強元素第一電離能增大趨勢逐步減小元素電負(fù)性逐步增大逐步減小元素金屬性、非金屬性金屬性逐步減弱，非金屬性逐步增強金屬性逐步增強，非金屬性逐步減弱第32頁【尤其提醒】

1.金屬活動性次序與元素對應(yīng)電離能大小次序不一致，故不能依據(jù)金屬活動性次序表判斷電離能大小。2．元素電負(fù)性數(shù)值越大，元素非金屬性就越強。第33頁

依據(jù)信息回答以下問題：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)所需能量。下列圖是部分元素原子第一電離能I1隨原子序數(shù)改變曲線圖(其中12號至17號元素相關(guān)數(shù)據(jù)缺失)。例3第34頁B．不一樣元素原子在分子內(nèi)吸引電子能力大小可用數(shù)值表示，該數(shù)值稱為電負(fù)性。普通認(rèn)為：假如兩個成鍵原子間電負(fù)性差值大于1.7，原子之間通常形成離子鍵；假如兩個成鍵原子間電負(fù)性差值小于1.7，通常形成共價鍵。下表是一些元素電負(fù)性值：第35頁元素符號LiBeBCOFNaAlSiPSCl電負(fù)性值0.981.572.042.553.443.980.931.611.902.192.583.16第36頁(1)認(rèn)真分析A圖中同周期元素第一電離能改變規(guī)律，推斷Na～Ar元素中，Al第一電離能大小范圍為________<Al<________(填元素符號)；(2)從A圖分析可知，同一主族元素原子第一電離能I1改變規(guī)律是_________________________；(3)A圖中第一電離能最小元素在周期表中位置是________周期________族；(4)依據(jù)對角線規(guī)則，Be、Al元素最高價氧化物對應(yīng)水化物性質(zhì)相同，它們都含有________性，其中Be(OH)2顯示這種性質(zhì)離子方程式是_________________________；第37頁(5)經(jīng)過分析電負(fù)性值改變規(guī)律，確定Mg元素電負(fù)性值最小范圍__________________________；(6)請歸納元素電負(fù)性和金屬性、非金屬性關(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(即寫出判斷方法和結(jié)論)是__________________________；請設(shè)計一個試驗方案證實上述所得到結(jié)論___________________________。第38頁【解析】

(1)由信息所給圖能夠看出，同周期ⅠA族元素第一電離能最小，而ⅢA族元素中第一電離能小于ⅡA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步減小。(3)依據(jù)第一電離能遞變規(guī)律能夠看出，圖中所給元素中Rb第一電離能最小，其位置為第五周期第ⅠA族。(4)依據(jù)對角線規(guī)則，Al(OH)3與Be(OH)2性質(zhì)相同，Be(OH)2應(yīng)為兩性，依據(jù)Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O能夠類似寫出Be(OH)2與酸或堿反應(yīng)離子方程式。第39頁(5)依據(jù)電負(fù)性遞變規(guī)律：同周期從左到右電負(fù)性逐步增大，同主族從上到下電負(fù)性逐步減小，可知，在同周期中電負(fù)性Na<Mg<Al，同主族Be>Mg>Ca，最小范圍應(yīng)為0.93～1.57。(6)因電負(fù)性能夠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，非金屬性越強，反之金屬性越強。(7)AlCl3中Al與Cl電負(fù)性差值為1.55，依據(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區(qū)分在于熔融狀態(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，能夠?qū)щ?，但共價化合物卻不能。第40頁第41頁跟蹤訓(xùn)練

(隨學(xué)隨練，輕松奪冠)3．依據(jù)以下五種元素第一至第四電離能數(shù)據(jù)(單位：kJ·mol－1)，回答以下問題：元素代號I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900第42頁(1)在周期表中，最可能處于同一族是________。A．Q和R

B．S和TC．T和UD．R和TE．R和U(2)以下離子氧化性最弱是________。A．S2＋

B．R2＋C．T3＋

D．U＋(3)以下元素中，化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像Q元素是________。A．硼

B．鈹

C．氦

D．氫第43頁(4)每種元素都出現(xiàn)相鄰兩個電離能數(shù)據(jù)相差較大情況，這一事實從一個側(cè)面說明：____________________________，假如U元素是短周期元素，你預(yù)計它第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)將發(fā)生在失去第________個電子時。

(5)假如R、S、T是同周期三種主族元