有機實驗考點解讀與例析

摘 要：基于核心素養(yǎng)的有機化學(xué)實驗內(nèi)容覆蓋面較廣，知識與能力考查并重.近幾年的高考實驗題中有機化學(xué)實驗內(nèi)容占比較大，本文將有機化學(xué)實驗常見考點歸類并舉例分析.

關(guān)鍵詞：有機化學(xué)實驗；例題分析；高中化學(xué)

中圖分類號：G632?? 文獻標(biāo)識碼：A?? 文章編號：1008-0333（2024）07-0137-06

基于核心素養(yǎng)的有機化學(xué)實驗內(nèi)容覆蓋面較廣，知識與能力考查并重.近幾年的高考實驗題中有機化學(xué)實驗內(nèi)容占比較大，應(yīng)引起師生的足夠重視.本文試將有機化學(xué)實驗常見考點歸類例析，供參考.

1 有機物的鑒別

考點解讀 鑒別有機物，常根據(jù)各種有機物具有的理化性質(zhì)的差異，選擇合適的試劑和方法.比如有機物的顏色、氣味、密度、在不同介質(zhì)中的溶解性，以及特有的化學(xué)性質(zhì)，能與檢驗試劑反應(yīng)，表現(xiàn)出不同的實驗現(xiàn)象.

例1 只用一種試劑，就能一次性將下列6種物質(zhì)鑒別出來，則該試劑是（? ）.

①苯；②苯酚溶液；③KI溶液；④AgNO3溶液；⑤己烯；⑥CCl4

A．水 B．FeCl3溶液 C．濃溴水 D．NaOH溶液

解析 根據(jù)6種物質(zhì)的不同特性，應(yīng)選擇用濃溴水，對應(yīng)出現(xiàn)不同的現(xiàn)象，分別是：

①分層，上層紅棕色，下層無色；②產(chǎn)生白色沉淀；③溶液變成褐色；④產(chǎn)生淺黃色沉淀；⑤溶液褪色；⑥分層，上層無色，下層紅棕色.答案為C.

2 有機物官能團的檢驗

考點解讀 官能團是反映有機物性質(zhì)的原子或基團，不同官能團表現(xiàn)出的性質(zhì)不盡相同.根據(jù)這一點選取相應(yīng)的檢驗試劑，根據(jù)特有的現(xiàn)象檢驗出對應(yīng)的官能團.

例2 科學(xué)研究表明，某些昆蟲間有一定的交流方式，信息素便是其中一種，下列是某種信息素的結(jié)構(gòu)簡式：CH3（CH2）5CH=CH（CH2）9CHO，寫出檢驗該物質(zhì)中所含官能團的方法和有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式.

解析 該有機物中含有碳碳雙鍵和醛基2種官能團，檢驗碳碳雙鍵常用溴水或酸性高錳酸鉀溶液，但這2種試劑均能氧化醛基.因此，應(yīng)先檢驗醛基，用銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液.需要注意的是：若用溴水檢驗碳碳雙鍵，在加入溴水之前要先加少量稀硫酸進行酸化，因為先檢驗醛基時所得溶液為堿性環(huán)境，能與溴反應(yīng)而干擾了碳碳雙鍵的檢驗.目前很多教輔資料在這方面的習(xí)題中并沒有重視這個問題[1].

答案：（1）先檢驗醛基：取該有機物，加入銀氨溶液，水浴加熱，有銀鏡產(chǎn)生，證明含有醛基，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

（2）再檢驗碳碳雙鍵：向上述（1）所得溶液中先加入少量稀硫酸酸化，再加入少量溴水，溴水褪色，證明含有碳碳雙鍵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

CH3（CH2）5CH=CH（CH2）9COOH+Br2

CH3（CH2）5CHBrCHBr（CH2）9COOH

例3 要通過化學(xué)方法檢驗?zāi)充逡彝橹写嬖阡逶?，下述實驗方法正確的是（? ）.

A.先加入氯水，振蕩，再加入CCl4振蕩、靜置，觀察CCl4層是否變紅棕色

B.先滴入AgNO3溶液，再滴加幾滴稀HNO3，觀察是否產(chǎn)生淺黃色沉淀

C.先加入一定量NaOH溶液，加熱，再加入稀HNO3中和堿，再滴入幾滴AgNO3溶液，看是否產(chǎn)生淺黃色沉淀

D.先加入一定量NaOH溶液，再加熱，待溶液冷卻后，再加入幾滴AgNO3溶液，看是否產(chǎn)生淺黃色沉淀.

解析 鹵代烴中的鹵素以原子（C—X鍵）的形式存在，而不是鹵素離子的形式.檢驗時要先將鹵代烴中的鹵原子轉(zhuǎn)化為離子，再加入銀離子.根據(jù)鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)，可以利用鹵代烴和堿溶液共熱發(fā)生水解，或者和堿的醇溶液共熱，通過消去反應(yīng)（前提是能發(fā)生消去反應(yīng)）.要注意：無論采用哪種方法，都要先加硝酸酸化才能加入硝酸銀溶液，因為氫氧化鈉的存在會對鹵素離子的檢驗產(chǎn)生干擾.答案為C.

3 有機物的分離和提純

考點解讀 有機物的分離，常用蒸餾、分液、洗氣等直接法，或者先加某種除雜試劑，使某種成分轉(zhuǎn)化成易分離的物質(zhì)，再進行后續(xù)反應(yīng)加以還原.例如：苯和苯酚的分離過程：可以先加NaOH溶液，分液，油層為苯；再向水層中通入CO2，再分液，得到苯酚.

（1）取1～2個橙子，將橙子皮剪成碎片，放入裝置乙中，再加入約一定量水（30 mL左右）；

（2）打開活塞K，加熱甲裝置使水沸騰，當(dāng)發(fā)現(xiàn)活塞K的支管出口處有大量水蒸氣排出時，關(guān)閉活塞K，將冷凝裝置的進水口打開，即開始水蒸氣蒸餾，可在丙裝置水面上觀察到油層.

下列有關(guān)描述錯誤的是（? ?）.

A．當(dāng)觀察到餾出液中無明顯油珠時，表明蒸餾基本完成

B．實驗結(jié)束時，為了防止倒吸，應(yīng)先把乙裝置中的導(dǎo)管移出溶液，再停止加熱

C．本實驗中，甲裝置中的長導(dǎo)管也可以更換成溫度計

D．若要將粗產(chǎn)品進一步純化，還要經(jīng)過萃取、分液、蒸餾等操作解析 本實驗設(shè)計原理是用甲裝置產(chǎn)生水蒸氣，利用水蒸氣將乙中橙子皮中的具有揮發(fā)性的有機物檸檬烯蒸出，經(jīng)冷凝收集在丙中.當(dāng)餾出的液體無明顯油珠時，說明蒸餾基本上已完成；實驗結(jié)束時，為了防止乙中液體倒吸進入甲中，應(yīng)先把乙中的導(dǎo)管移出溶液；甲裝置中的長玻璃管作安全管，能平衡氣壓，防止由于導(dǎo)管堵塞引起爆炸，因此不能換成溫度計；要得到純精油，還需要用到萃取、分液、蒸餾等方法.答案為C.

4 教材典型實驗再現(xiàn)

考點解讀 高考命題要求依綱據(jù)本，因此教材上的典型實驗不可忽視，它是考查基本知識的載體，同時也是綜合實驗題的命題基礎(chǔ)（題源），例如實驗室制乙烯、乙炔、溴苯、硝基苯、銀鏡反應(yīng)、乙酸乙酯的制備，淀粉水解程度的檢驗，等等.建議在考前系統(tǒng)地加以復(fù)習(xí)，不能舍本逐末.

4.1實驗室制乙烯

例5 實驗室采用下圖（圖2）所示裝置制乙烯：

（1）寫出實驗室制乙烯的化學(xué)方程式，反應(yīng)類型為， 濃硫酸所起的作用有和.

（2）用乙醇和濃硫酸共熱得到的乙烯中常含有SO2，現(xiàn)設(shè)計以下實驗裝置（圖3），用以檢驗上述混合氣體中有C2H4和SO2.

①裝置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中盛放的試劑分別是為：

Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ ，Ⅳ（填序號）.

A．品紅溶液?? B．NaOH溶液

C．濃硫酸D．酸性KMnO4溶液

②能說明含有SO2的現(xiàn)象為.

③確定含有乙烯的現(xiàn)象是.

解析 （1）實驗室制乙烯用乙醇和濃硫酸共熱至170 ℃，乙醇發(fā)生分子內(nèi)脫水（消去反應(yīng)），生成乙烯，濃硫酸的作用是催化劑和脫水劑；

（2）檢驗SO2常用品紅溶液，檢驗乙烯可用酸性高錳酸鉀溶液，由于SO2也可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故應(yīng)先檢驗SO2，再用NaOH溶液吸收SO2，再次用品紅確認SO2被吸收干凈后再通入酸性高錳酸鉀溶液中檢驗乙烯.

答案：（1）

催化劑；脫水劑

（2）①Ⅰ：A；Ⅱ：B；Ⅲ：A；Ⅳ：D；②Ⅰ中品紅溶液褪色；③Ⅲ中品紅溶液不褪色，

Ⅳ中酸性KMnO4溶液褪色.

4.2 實驗室制乙炔

例6 為了探究乙炔與溴水進行的是加成反應(yīng)類型，甲同學(xué)進行了以下實驗設(shè)計：將工業(yè)用電石（含雜質(zhì)）和水發(fā)生反應(yīng)，將生成的乙炔氣體通入溴水，結(jié)果溴水褪色，甲同學(xué)認為乙炔與溴水發(fā)生了加成反應(yīng)．乙同學(xué)對此結(jié)論提出了質(zhì)疑：乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)在甲同學(xué)的實驗褪色后的溶液里有少許淡黃色沉淀，推測在乙炔中還可能混有一定量還原性的雜質(zhì)氣體，由此他提出必須先將雜質(zhì)除去，再與溴水反應(yīng)．

（1）寫出電石和水反應(yīng)的化學(xué)方程式，在制乙炔時，用飽和食鹽水代替水的原因是．

（2）甲同學(xué)的實驗方案（填“能”或“不能”）驗證乙炔與溴水發(fā)生的是加成反應(yīng)，原因是（填字母）．

a．溴水褪色過程發(fā)生的不一定是加成反應(yīng)

b．溴水褪色過程發(fā)生的一定是加成反應(yīng)

c．能使溴水褪色的物質(zhì)不一定是乙炔

d．一定是乙炔使溴水發(fā)生了褪色

（3）乙同學(xué)推測此乙炔中含有的雜質(zhì)氣體是，乙同學(xué)設(shè)計如下實驗方案進行除雜并驗證乙炔的性質(zhì)（裝置見圖4）：

裝置②中可選用的試劑是（填字母）

A．NaOH溶液??? B．溴水

C．CuSO4溶液D．FeCl3溶液

（4）若該反應(yīng)是取代，丙同學(xué)提出可將乙炔先通入溴的CCl4溶液，再通過盛有苯的試管，最后再通入酸化的AgNO3溶液進行檢驗，則苯的作用是；裝置④中的加成反應(yīng)可能得到2種產(chǎn)物，用（填操作名稱） 方法可將它們分離出來．

解析 （1）電石主要成分是碳化鈣，碳化鈣能與水反應(yīng)生成乙炔，由于該反應(yīng)較劇烈，常產(chǎn)生大量泡沫，為了減緩反應(yīng)，使產(chǎn)生的乙炔氣流更平穩(wěn)，常用飽和食鹽水代替水，化學(xué)方程式為：

CaC2+2H2OCa（OH）2+C2H2↑

（2）由于電石中常含有硫化鈣雜質(zhì)，與水反應(yīng)后產(chǎn)生硫化氫而使生成的乙炔帶有臭味，乙炔中混有硫化氫氣體，可與溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使溴水褪色，故答案為：不能；ac；

（3）硫化氫具有酸性可以用堿來吸收；硫化氫具有強還原性，可以用三氯化鐵溶液氧化吸收；硫化氫極易與硫酸銅形成沉淀，可以用硫酸銅吸收.

答案為：H2S；A、C、D；

（4）若該反應(yīng)是取代反應(yīng)，丙同學(xué)提出可將乙炔先通入溴的CCl4溶液，則生成的溴化氫中會含有揮發(fā)的溴蒸氣，所以通過盛有苯的試管除去Br2雜質(zhì)氣體；裝置④中的加成反應(yīng)可能得到2種有機產(chǎn)物，因為有機物互溶，所以用蒸餾的方法分離.答案為：除出HBr中的Br2雜質(zhì)氣體；蒸餾．

4.3 實驗室制溴苯

例7 下圖（圖5）是實驗室制溴苯的裝置，有關(guān)說法不正確的是（? ）.

A.要先打開止水夾K，再向圓底燒瓶中滴加苯和溴的混合液

B.實驗中CCl4層逐漸變?yōu)闇\紅色

C.Na2CO3溶液的作用是吸收HBr

D.要從反應(yīng)后的混合液中得到溴苯，需經(jīng)稀堿溶液洗滌、結(jié)晶

解析 為了使漏斗中苯和溴的混合液能順利滴下，需要先打開K；該反應(yīng)放熱，有部分苯和溴揮發(fā)，裝置b中的CCl4用來吸收揮發(fā)出的苯和溴，液體變淺紅色；苯和溴的反應(yīng)為取代反應(yīng)，有HBr生成，裝置c中的碳酸鈉溶液的作用是吸收溴化氫；反應(yīng)后的混合液經(jīng)稀堿溶液洗滌、分液，可得到溴苯.答案為D.4.4 實驗室制乙酸乙酯

例8 在生成和純化乙酸乙酯的實驗過程中，下列操作（圖6）未涉及的（? ）.

解析 A裝置中乙酸和乙醇在濃硫酸作催化劑和吸水劑時發(fā)生酯化反應(yīng)，生成乙酸乙酯，小火加熱，將酯蒸出；B裝置中飽和碳酸鈉溶液的作用是：吸收揮發(fā)出的乙酸和乙醇，降低酯在水中的溶解度，利于分層，注意導(dǎo)管末端不要伸入液體中以防止倒吸；將B中液體進行分液操作，可得到乙酸乙酯.D裝置不會用到.答案為D.

5 探究性實驗

考點解讀 化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中提到要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識，探究性實驗題要求考生能根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵螅瑢ΜF(xiàn)有實驗方案從多個角度進行評價，并對不足之處提出改進措施，能進行創(chuàng)新設(shè)計，重在考查思維的批判性與創(chuàng)造性.

例9 某學(xué)生欲對碘遇淀粉變藍的實驗進行探究，設(shè)計了如下方案（實驗A）：

（1）使淀粉變藍的物質(zhì)是．

（2）分析現(xiàn)象ⅰ、ⅱ認為：在酸性條件下，加熱促進淀粉水解，冷卻后平衡逆向移動．為了驗證此想法，設(shè)計如下實驗（圖7），“現(xiàn)象a”證實該分析不合理，“現(xiàn)象a”是．

（3）換個角度考慮：加熱后，I2發(fā)生了變化，進行以下實驗：

Ⅰ：取少量碘水，加熱至褪色，用淀粉溶液檢驗揮發(fā)出的物質(zhì)，變藍．

Ⅱ：向褪色后的溶液中滴加淀粉溶液，冷卻過程中一直未變藍；加入稀H2SO4，瞬間變藍．

對步驟Ⅱ中稀H2SO4的作用，結(jié)合離子方程式，提出一種合理的解釋.

（4）探究碘水褪色后溶液的成分：

實驗1：測得溶液的pH≈5

實驗2：取褪色后的溶液b，完成如圖8所示實驗：

①產(chǎn)生黃色沉淀的離子方程式是．

②Ag2O的作用是．

③依據(jù)上述實驗，推測濾液中含有的物質(zhì)（或離子）可能是．

（5）結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率解釋實驗A中現(xiàn)象ⅰ、現(xiàn)象ⅲ藍色褪去的原因．

解析 （1）使淀粉變藍的物質(zhì)是碘（I2）；

（2）按如圖所示操作進行實驗，淀粉完全水解，冷卻后加碘水，溶液不會變藍，則證實水解平衡是不存在的.即“現(xiàn)象a”是：加入碘水后，溶液中無明顯現(xiàn)象（不變藍）；

（3）步驟Ⅱ中，溶液I-與HIO中建立平衡：

當(dāng)加入硫酸后，使溶液中c（H+）增大，則使該平衡過程向正反應(yīng)方向移動，淀粉遇到生成的I2變藍色.

（4）①黃色沉淀是碘化銀，產(chǎn)生碘化銀的離子方程式為：

Ag2O+2I-+2H+2AgI↓+H2O

②Ag2O的作用是同時除去I-和H+；

③根據(jù)實驗，濾液中含有含碘元素的微粒，且能與亞硫酸鈉反應(yīng)，生成碘，可推測濾液中含有的物質(zhì)可能是HIO；

（5）結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，分析在實驗A中現(xiàn)象ⅰ、ⅲ藍色褪去的原因：淀粉水解速率較慢，而碘在水中受熱發(fā)生歧化反應(yīng)（生成HI和HIO）較快，實驗A中ⅰ步驟加熱后，碘發(fā)生歧化反應(yīng)，溶液藍色褪去；在步驟ⅲ中經(jīng)過較長時間后，淀粉完全水解，所以溶液的藍色最終再次褪去.

6 綜合性實驗

考點解讀 有機綜合實驗題信息容量大，設(shè)置問題角度廣，考查全面.近幾年的試題多以物質(zhì)制備為素材，兼顧考查化學(xué)實驗操作與計算技能.

原料，利用下圖（圖9）所示裝置（加熱及夾持裝置省略）可制得聯(lián)芐，同時有HCl生成.

實驗步驟：向裝置A中依次加入50 mL苯、適量無水氯化鋁、過量1，2-二氯乙烷，試劑混合均勻后水浴加熱：（60～65 ℃）約1小時，將所得混合物依次用下列溶液洗滌：稀鹽酸、2%碳酸鈉溶液、過氧化氫，再分離，加入少量無水硫酸鎂固體，靜置一段時間過濾，再先經(jīng)常壓蒸餾，再減壓蒸餾，收集170～172 ℃的餾分，得到純聯(lián)芐，質(zhì)量為44.0 g.

回答下列問題：

（1）儀器B的名稱是；冷凝水應(yīng)從（填“a”或“b”）口進入.

（2）裝置C中盛有無水CaCl2，若沒有裝置C，無水氯化鋁可能會失去催化作用，原因是（用化學(xué)方程式表示）.

（3）若實驗時裝置D的液體變紅，則試劑X可能是；使用電動攪拌器的目的是.

（4）洗滌操作中，水洗的目的是.無水硫酸鎂固體的作用是.常壓蒸餾時需要控制的最低溫度是.

（5）該實驗中聯(lián)芐的產(chǎn)率約為（保留3位有效數(shù)字）.

解析 （1）儀器B為球形冷凝管，冷凝水應(yīng)下進上出，即從a口進，b口出.

（2）無水AlCl3是催化劑，但由于AlCl3易水解，故裝置C的作用是防止裝置 D中的水蒸氣進入裝置A中，從而影響AlCl3的催化效果，涉及的反應(yīng)為：

（3）苯和1，2-二氯乙烷反應(yīng)過程中有HCl生成，實驗時裝置D中的液體變紅，試劑X可能是紫色石蕊試液或甲基橙試液.使用電動攪拌器的目的是使反應(yīng)物混合均勻.

（4）洗滌操作中，水洗的目的是洗去殘留的Na2CO3.洗滌分離后，向產(chǎn)物中加入少量無水硫酸鎂固體，目的是吸收產(chǎn)物中少量的水分，即無水硫酸鎂作干燥劑.根據(jù)苯和1，2-二氯乙烷的沸點，可知常壓蒸餾時需要控制的最低溫度是83.5 ℃.

答案見解析[2].

7 結(jié)束語

有機化學(xué)實驗的命題，融基本知識和基本技能考查于一體，重在考查學(xué)生的證據(jù)推理與模型認知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識等學(xué)科核心素養(yǎng).在教學(xué)及復(fù)習(xí)過程中，要在抓好基本知識教學(xué)的前提下，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、解決問題的能力，并注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識.要根據(jù)實際情況，盡可能多開展實驗教學(xué)，讓學(xué)生親自動手做實驗，理論聯(lián)系實際，增強感性認識，真正體現(xiàn)出化學(xué)學(xué)科特色.

參考文獻：

［1］邊永平.淺論高中化學(xué)試卷的命制[J].中學(xué)化學(xué)，2022（1）：6-8.

[2] 北京天利考試信息網(wǎng).五年高考真題匯編詳解·綜合[M].拉薩：西藏人民出版社，2021.