新課程標準下的江蘇高考化學試題嚴格按照課程標準、考試說明的要求,充分體現了寬基礎、厚實踐、重能力的思想,突出了化學學科能力的考查。筆者認真研究了近幾年江蘇的高考化學試題發現,溫度條件的控制,在近幾年高考化學試題中出現的頻率較高。下面結合具體實例,談如何解答有關溫度條件控制的題目。
【例1】 (2009年江蘇高考第16題)以氯化鉀和鈦白廠的副產品硫酸亞鐵為原料生產硫酸鉀、過二硫酸鉀和氧化鐵紅顏料,原料的綜合利用率較高。其主要流程如下:
(2)反應Ⅰ需控制反應溫度低于35℃,其目的是。
(注:問題只給出了與溫度有關的題干,其他均已省略,下同。)
分析:本題以元素化合物知識與生產工藝結合起來,“以氯化鉀和鈦白廠的副產品硫酸亞鐵為原料生產硫酸鉀、過二硫酸鉀和氧化鐵紅顏料”生產工藝流程為背景設計問題,反應Ⅰ為FeSO4溶液和NH4HCO3溶液的反應,這是一個復分解反應,需控制反應溫度低于35℃,應從反應物本身的性質考慮,一是FeSO4易水解,二是NH4HCO3易分解,從而易得出本題的答案是防止NH4HCO3分解(或減少Fe2+的水解)。
【例2】 (2010年江蘇高考第16題)鋇鹽行業生產中排出大量的鋇泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]。某主要生產BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2,其部分工藝流程如下:
(2)酸溶時通常控制反應溫度不超過70℃,且不使用濃硝酸原因是 、。
分析:本題以鋇鹽行業生產中排出大量的鋇泥制取Ba(NO3)2為背景,引導中學化學教學關注化學學科的應用性和實踐性。酸溶時通常控制反應溫度不超過70℃,主要從反應速率、濃硝酸的性質考慮。本題的參考答案是防止反應速度過快,濃HNO3易揮發、易分解。
【例3】 (2007年江蘇高考第18題)酯是重要的有機合成中間體,廣泛應用于溶劑、增塑劑、香料、粘合劑及印刷、紡織等工業。乙酸乙酯的實驗室和工業制法常采用如下反應:
CH3COOH+C2H5OH濃硫酸△CH3COOC2H5+H2O
請根據要求回答下列問題:
(4)目前對該反應的催化劑進行了新的探索,初步表明質子酸離子液體可用作此反應的催化劑,且能重復使用。實驗數據如下表所示(乙酸和乙醇以等物質的量混合)
①根據表中數據,下列(填字母)為該反應的最佳條件。
A.120℃,4h B.80℃,2h
C.60℃,4hD.40℃,3h
②當反應溫度達到120℃時,反應選擇性降低的原因可能為。
分析:本題考查了考生有機實驗原理及數據分析能力。對于第①問:要注意認真審題,對比表中兩邊數據,不難選出答案C。對于第②問,反應選擇性是指一個化學反應若同時可生成多種產物,其中某一種產物是最希望獲得的,則這一種產物產率的大小代表了該反應選擇性的好壞。生成乙酸乙酯反應選擇性降低可能是發生了副反應,因此參考答案是乙醇脫水生成乙醚。
通過對以上幾例的分析,可以得出,溫度的控制,主要可以從以下幾個方面考慮:反應物是否揮發、分解;是否發生副反應;是否對反應速率產生影響;是否對化學平衡產生影響等。總之,只要認真分析,把握實質,就能提高該類題的得分率。
(責任編輯 廖銀燕)