烃及其衍生物是高中化学的重要内容,也是高考的必考内容之一。通过对烃及其衍生物的学习,可以有效提高同学们的“宏观辨识与微观探析”化学核心素养。下面通过构建烃及其衍生物的知识体系,剖析典型的高考原题,展现求解烃及其衍生物问题的思路和方法。
一、构建烃及其衍生物的知识体系
1.烃的衍生物的分类,如图l所示。
二、剖析典型的高考原题
例1
(2018年高考全国Ⅱ卷)实验室中用如图3所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是(
)。
解析:在光照条件下甲烷与氯气发生取代反应,生成氯化氢和四种氯代烃,氯化氢极易溶于水,所以液面会上升。但氯代烃是不溶于水的气体或油状液体。所以最终水不会充满试管。选D。
思路方法总结:本题取自教材中同学们比较熟悉的实验,难度不大,体现了高考评价体系中的基础性考查要求。明确甲烷发生取代反应的原理和有关物质的溶解性是解答本题的关键。
例2 (2019年高考全国工卷)实验室制备溴苯的反应装置如图4所示,下列关于实验操作或叙述错误的是(
)。
A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B.装置b中的液体逐渐变为浅红色
C.装置c中Na2 C03溶液的作用是吸收溴化氢
D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
解析:在FeBr3作催化剂的作用下,苯和液溴反应生成无色的溴苯和溴化氢。装置b中CC14的作用是吸收挥发出来的苯和溴蒸汽。装置c中Na2C()3溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体。倒置漏斗的作用是防止倒吸。
若关闭K,向烧瓶中加注液体,会使烧瓶中气体的压强增大,苯和溴的混合液不能顺利流下。打开K,可以平衡气压,便于苯和溴的混合液流下。A项正确。装置b中CC14的作用是吸收挥发出来的苯和溴蒸汽,溴溶于CC14使液体逐渐变为浅红色,B项正确。装置c中Na2 C03溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,C项正确。反应后得到粗溴苯,向粗溴苯中加入稀NaOH溶液,洗涤,除去其中溶解的溴,振荡、静置、分层后,分液,向有机层中加入适当的干燥剂,蒸馏分离出沸点较低的苯,可以得到溴苯。不能用结晶法提纯溴苯。D项错误。选D。
思路方法总结:本题取材于教材而又不拘泥于教材,重在考查化学实验方案的设计与评价,侧重于考查考生的分析能力、实验能力和评价能力。把握实验操作要点,结合物质的性质综合考虑分析是解答本题的关键。
作者单位:江苏省阜宁县第一高级中学