有机物都是有机溶剂吗(「高三辅导」化学实验操作中散点知识梳理)

Posted 2023-05-29

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有机物都是有机溶剂吗(「高三辅导」化学实验操作中散点知识梳理)

化学是一门以实验为基础的学科。化学实验是研究和学习物质及其变化的基本方法，是科学探究的重要途经。实验目的是否可以达成，除需要合理的方案，准确的实验操作是基本保障。从往年高考、等级考来看，物质的检验、分离、提纯是重点考查的实验操作内容。

如果对化学实验操作的知识点死记硬背，考生会有琐碎的感觉，而且容易混淆。面对相对陌生物质的分离、提纯以及检验，考生往往缺少思路，无从下手。要想掌握并灵活运用这部分知识及技能，考生可提炼核心思想和方法，建立知识间的关联，进而突破重难点。

一、从实验目的上区分几种操作

1.分离与提纯

二者的差异

分离是将混合物中各个组分分离开来，分别得到几种纯净物。涉及物质经过转化分开时，要将转化后的物质再复原。

提纯是将混合物中的杂质除去，保留待提纯的物质。涉及需要提纯物质经过转化分开时，其转化后要再复原。

分离提纯的基本原则

实验目的不同，选择的试剂及方法略有差别。但分离提纯的基本原则是不增、不减、易分离、易复原。即不增加杂质，不减少目标组分，转化后各组分易分离，转化后的组分容易复原。

2.物质的检验

物质检验是通过物质的特征现象，或者利用性质经过转化呈现出特征现象，从而判断出微粒的存在。在常见的物质检验中，除Cl2、NO2等几种本身具有特殊颜色的物质外，多数物质的检验都需要通过化学转化的方式实现。

二、基于转化思想对物质分离提纯及检验进行梳理归纳

1.分离提纯

方法梳理

分离提纯的核心思想是将混合物的不同组分经过转化，变为不同的相，不同相的物质利用仪器可直接进行分离。常见的相有气相、液相、固相，例如敞开体系的气相和液相之间自然就会分离；固相和液相通过过滤的操作也可进行分离；互不相溶的水相和油相利用分液的方式也可进行分离。转化的方式可以是物理变化，也可以是化学变化。下面对此简单归纳整理。

根据上表归纳整理的方式进行迁移应用，分离提纯的操作，无论是利用物理方法还是化学方法，都要将混合物中的各个组分转化到不同的相。例如除去苯中含有的苯酚，最容易想到的错误操作就是加入溴水生成三溴苯酚沉淀。先不说过量的溴与苯无法分离，会引入新的杂质，单从转化角度看，将苯酚转化为三溴苯酚，并不能将苯酚与苯转化为不同的相，因为三溴苯酚是有机物，易溶于有机溶剂苯，无法分离。正确的试剂操作为利用苯酚的酸性，加入NaOH将苯酚转化为易溶于水的苯酚钠，从而与苯分开。

难点突破

将溶质和溶剂分开，或者提纯混合溶液中的某一组分，通常是利用结晶的方法，这类问题以往考试常出现在工业流程题中。控制条件促使溶质结晶也是分离提纯的难点内容，考生容易陷入死记硬背的误区，导致失分。

溶质溶解度受温度影响有差异，导致结晶的方式有两种。对于溶解度受温度影响不大的物质，通常利用蒸发溶剂促使溶质结晶析出，即蒸发结晶，这种结晶方式在中学阶段常见的物质只有NaCl。比如除去NaCl中的KNO3，通过加热蒸发溶剂的方式，降低NaCl溶解的质量从而大量结晶，但KNO3会因为溶解度增大而不易析出，要想得到纯净的NaCl固体，防止KNO3析出，就要趁热过滤。这种结晶及过滤方式也适用于获取溶解度随温度升高而减小的溶质。

对于溶解度受温度影响较大的物质，通常利用改变温度的方式促使溶质析出，即降温结晶。为了促使溶质析出更多，通常需要先加热浓缩溶液。常见的物质多为温度越高，溶解度越大，所以浓缩后需要降温来降低其溶解度使溶质析出。比如除去KNO3中的NaCl杂质，适当加热浓缩后，降低温度，KNO3溶解度降低较多，会结晶析出，而NaCl溶解度受温度影响不大，会留在溶液中，过滤后可以得到KNO3晶体和含有少量KNO3与NaCl的混合溶液。

多数工业生产最终会涉及从水溶液中获取产品的操作。对于不熟悉的物质，考生可考虑应用溶解度随温度变化数据，选择适合的结晶方式以达到分离提纯的目的。

2.物质的检验

方法梳理

常见的物质检验有离子检验、气体检验及有机官能团的检验。应用试剂进行检验时，也可以利用转化的思想进行梳理。下面对此简单归纳整理。

应用转化的思想来看物质检验，考生将不同微粒的检验方法提炼成几种常见的反应类型，可将散点知识模块化，利于记忆。

难点突破

从往年考试来看，综合实验题中考查的物质检验，难点问题通常有两点，一是不明确待检验的对象。例如检验Fe还原稀硝酸产物中是否含有-3价的产物，容易出错的点是忽略了酸性环境，认为还原产物为NH3，其实应为NH4+。一旦给出具体物质，难度就会下降。二是反应体系往往多种微粒共存，当检验某一微粒时，其他微粒可能存在干扰，需要排除干扰。比如利用高锰酸钾检验乙炔，实验制备过程中生成的H2S就是乙炔的干扰，需要利用CuSO4或者NaOH除杂后才能检验。基于上述难点问题，考生对物质检验的复习可参考以下思维路径：检验谁→体系还有谁（有杂质吗）→用谁检验（转化）→杂质是干扰吗→用谁除去干扰性杂质，从而明确检验方案。