发布时间 : 星期二 文章四年高考2016 - 2019高考化学试题分项版解析 专题21 化学实验设计与探究更新完毕开始阅读8da1d88dbc64783e0912a21614791711cc7979f9
专题21 化学实验设计与探究
1．[2019天津] 环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下：
回答下列问题： Ⅰ．环己烯的制备与提纯
（1）原料环己醇中若含苯酚杂质，检验试剂为____________，现象为__________________。 （2）操作1的装置如图所示（加热和夹持装置已略去）。
①烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为________________________，浓硫酸也可作该反应的催化剂，选择FeCl3?6H2O而不用浓硫酸的原因为________________________（填序号）。
a．浓硫酸易使原料炭化并产生SO2
b．FeCl3?6H2O污染小、可循环使用，符合绿色化学理念 c．同等条件下，用FeCl3?6H2O比浓硫酸的平衡转化率高 ②仪器B的作用为____________。
（3）操作2用到的玻璃仪器是____________。
（4）将操作3（蒸馏）的步骤补齐：安装蒸馏装置，加入待蒸馏的物质和沸石，____________，弃去前馏分，收集83℃的馏分。 Ⅱ．环己烯含量的测定
在一定条件下，向ag环己烯样品中加入定量制得的bmol Br2，与环己烯充分反应后，
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剩余的Br2与足量KI作用生成I2，用cmol?L?1的Na2S2O3标准溶液滴定，终点时消耗
Na2S2O3标准溶液vmL（以上数据均已扣除干扰因素）。
测定过程中，发生的反应如下：
①
②Br2?2KI
I2?2KBr
③I2?2Na2S2O32NaI?Na2S4O6
（5）滴定所用指示剂为____________。样品中环己烯的质量分数为____________（用字母表示）。
（6）下列情况会导致测定结果偏低的是____________（填序号）。 a．样品中含有苯酚杂质
b．在测定过程中部分环己烯挥发 c．Na2S2O3标准溶液部分被氧化 【答案】（1）FeCl3溶液 溶液显紫色
（2）①
②减少环己醇蒸出 （3）分液漏斗、烧杯 （4）通冷凝水，加热
a、b
（5）淀粉溶液 （6）b、c
cv??b????822000?? a【解析】
【分析】I.（1）检验物质时通常是利用该物质的特殊性质，或利用不同物质间的性质差异。苯酚能与氯化铁溶液发生显色反应而醇不能，可依此设计用氯化铁溶液检
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验苯酚的存在；
（2）书写陌生情境的化学方程式时，一定要将题给的所有信息挖掘出来，比如题给的反应条件，如催化剂、加热的温度、此反应已明确指出的“可逆”；
6H2O而不用浓硫酸的理由分析，（3）催化剂选择FeCl3·显然要突出浓硫酸的缺点，6H2O的优点； 突出FeCl3·
（4）在发生装置中加装冷凝管，显然是为了冷凝回流，提高原料的利用率。 （5）计算此问时尽可能采用关系式法，找到已知和未知之间的直接关系。 （6）误差分析时，利用相关反应式将量尽可能明确化。
【详解】I.（1）检验苯酚的首选试剂是FeCl3溶液，原料环己醇中若含有苯酚，加入FeCl3溶液后，溶液将显示紫色；
6H2O的作用下，反应生成了（2）①从题给的制备流程可以看出，环己醇在FeCl3·
环己烯，对比环己醇和环己烯的结构，可知发生了消去反应，反应方程式为：
，注意生成的小分子水勿漏写，题目已明确提示该反应可逆，
6H2O是反应条件（催化剂）别漏标；此处用FeCl3·6H2O而要标出可逆符号，FeCl3·
不用浓硫酸的原因分析中：a项合理，因浓硫酸具有强脱水性，往往能使有机物脱水至炭化，该过程中放出大量的热，又可以使生成的炭与浓硫酸发生反应：C+2H2SO4(浓)
CO2↑+SO2↑+2H2O；b项合理，与浓硫酸相比，FeCl3·6H2O对环
境相对友好，污染小，绝大部分都可以回收并循环使用，更符合绿色化学理念；c项不合理，催化剂并不能影响平衡转化率；
②仪器B为球形冷凝管，该仪器的作用除了导气外，主要作用是冷凝回流，尽可能减少加热时反应物环己醇的蒸出，提高原料环己醇的利用率；
（3）操作2实现了互不相溶的两种液体的分离，应是分液操作，分液操作时需要用到的玻璃仪器主要有分液漏斗和烧杯；
（4）题目中已明确提示了操作3是蒸馏操作。蒸馏操作在加入药品后，要先通冷凝水，再加热；如先加热再通冷凝水，必有一部分馏分没有及时冷凝，造成浪费和污染；
II.（5）因滴定的是碘单质的溶液，所以选取淀粉溶液比较合适；根据所给的②式和③式，可知剩余的Br2与反应消耗的Na2S2O3的物质的量之比为1：2，所以剩余 Br2
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的物质的量为：n(Br2)余=的物质的量为（b-
1cv×cmol·L-1×vmL×10-3L·mL-1=mol，反应消耗的Br222000cv）mol，据反应①式中环己烯与溴单质1：1反应，可知环己2000cvcv82g，所以ag样品中环烯的物质的量也为（b-）mol，其质量为（b-）×
20002000cv(b?)?82己烯的质量分数为：。 2000aa项错误，（6）样品中含有苯酚，会发生反应：，
每反应1molBr2，消耗苯酚的质量为31.3g；而每反应1mol Br2，消耗环己烯的质量b项正确，为82g；所以苯酚的混入，将使耗Br2增大，从而使环己烯测得结果偏大；测量过程中如果环己烯挥发，必然导致测定环己烯的结果偏低；c项正确，Na2S2O3标准溶液被氧化，必然滴定时消耗其体积增大，即计算出剩余的溴单质偏多，所以计算得出与环己烯反应的溴单质的量就偏低，导致最终环己烯的质量分数偏低。 【点睛】①向规范、严谨要分数。要注意题设所给的引导限定词语，如“可逆”、“玻璃”等，这些是得分点，也是易扣分点。
②要计算样品中环己烯的质量分数，只需要算出环己烯的物质的量即可顺利求解。2Na2S2O3~I2~Br2~从所给的3个反应方程式可以得出：算即可。
③对于a项的分析，要粗略计算出因苯酚的混入，导致单位质量样品消耗溴单质的量增加，最终使测得环己烯的结果偏高。
2．[2019江苏]丙炔酸甲酯（
）是一种重要的有机化工原料，沸点为
，将相关已知数据代入计
103~105 ℃。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为
实验步骤如下：
步骤1：在反应瓶中，加入14 g丙炔酸、50 mL甲醇和2 mL浓硫酸，搅拌，加热回流一段时间。
步骤2：蒸出过量的甲醇（装置见下图）。
步骤3：反应液冷却后，依次用饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗涤。分离出有机相。
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