言之均有理是否都可行

廖旭杲

摘要：解析了2023年高考中頗有爭議的新課標卷第28題，對該實驗大題的2個設問提出了一些個人思考.

關鍵詞：2023年高考新課標卷；實驗題；實踐經驗

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2024）11-0137-03

2023年是云南、黑龍江、吉林、安徽、山西五省份“新教材、老高考”形式的首次高考，使用新課標卷，化學試題以理科綜合的形式進行命制，保留“老教材、老高考”化學試題的“七選擇、四大題”的題量，選擇題題型與“老教材、老高考”題型一致，非選擇題部分取消選考試題.其中實驗大題沿襲去年風格，仍舊是有機實驗試題，只不過在注重銜接的同時還是有適度的創新，以期更好地引導中學教學，現作分析如下，供大家討論.

1 試題呈現與解析

試題（2023年·新課標卷·28）實驗室由安息香制備二苯乙二酮的反應式如下：

相關信息列表如表1：

裝置示意圖如下圖（圖1）所示，實驗步驟為：

①在圓底燒瓶中加入10 mL冰乙酸、5 mL水及9.0 g FeCl3·6H2O，邊攪拌邊加熱，至固體全部溶解.

②停止加熱，待沸騰平息后加入2.0 g安息香，加熱回流45～60 min.

③加入50 mL水，煮沸后冷卻，有黃色固體析出.

④過濾，并用冷水洗滌固體3次，得到粗品.

⑤粗品用75%的乙醇重結晶，干燥后得淡黃色結晶1.6 g.

回答下列問題：

（1）儀器A中應加入____________（填“水”或“油”）作為熱傳導介質.

（2）儀器B的名稱是____________；冷卻水應從____________（填“a”或“b”）口通入.

（3）實驗步驟②中，安息香必須待沸騰平息后方可加入，其主要目的是____________.

（4）在本實驗中，FeCl3為氧化劑且過量，其還原產物為____________；某同學嘗試改進本實驗：采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮.該方案是否可行____________？簡述判斷理由____________.

（5）本實驗步驟①～③在乙酸體系中進行，乙酸除作溶劑外，另一主要作用是防止____________.

（6）若粗品中混有少量____________未氧化的安息香，可用少量洗滌的方法除去（填標號）.若要得到更高純度的產品，可用重結晶的方法進一步提純.

a．熱水b．乙酸c．冷水d．乙醇

（7）本實驗的產率最接近于____________（填標號）.

a．85%b．80%c．75%d．70%

解析由題示信息寫出由安息香制備二苯乙二酮的完整的化學方程式：

用冰乙酸作溶劑，FeCl3作氧化劑，為使FeCl3·6H2O更好地溶解，又添加了5 mL水，事先把氧化劑溶解在溶劑中，加熱煮沸.待沸騰平息后投料，加入還原劑：2.0 g安息香，加熱回流45～60 min待反應充分.結束時加50 mL水增大溶劑的極性，促進黃色產物二苯乙二酮析出.過濾，并用冷水洗滌除去可能吸附的CH3COOH、FeCl3、FeCl2、HCl等，獲得粗產品，然后用75%的乙醇重結晶，得到較純產品.

（1）因為溶劑乙酸的沸點相對較低，為118 ℃，仍高于水的沸點，所以采用油浴加熱.油浴加熱一般可控溫100～300 ℃，多采用硅油.

（2）儀器B是球形冷凝管，用于回流原料，提高其利用率，根據逆流原理，冷卻水應從下面的a口通入b口流出.

（3）添加安息香必須待沸騰平息后方可加入，否則可能導致反應液暴沸，發生危險.如同實驗室里為防止暴沸往往在反應體系中添加有沸石或碎瓷片，如果某次實驗中忘記了添加，則必須等到反應體系冷卻后再添加沸石或碎瓷片［1］.

（4）在本實驗中，FeCl3為氧化劑，其還原產物為FeCl2，不可能被還原到Fe，因為是醋酸環境.

該同學的改進方法應該可行，催化量（少量）的FeCl3被還原為FeCl2，O2又會將FeCl2氧化為FeCl3，繼續發揮氧化劑作用.從化學方程式

4FeCl2＋O2＋4HCl4FeCl3＋2H2O

來看也不會使反應體系變得更加堿性，酸性保持，三價鐵也不會水解.

（5）乙酸除作溶劑外，還可以抑制FeCl3水解生成Fe（OH）3.

（6）根據題表信息“安息香溶于熱水、二苯乙二酮不溶于水”可選用熱水洗滌除去粗品中混有少量未氧化的安息香.

（7）安息香（C14H12O2）→二苯乙二酮（C14H10O2）僅失去了“2H”，所以該實驗中理論產量約為2.0 g，實際得1.6 g純品，故產率接近1.62.0×100%＝80%.此題命題人本意應該是估算即可，無需精確計算.

參考答案：

（1）油（2）（球形）冷凝管a

（3）防止熱蒸氣灼傷人，防止加入安息香時放出大量熱，導致反應液暴沸

（4）FeCl2可行，少量的FeCl3被還原為FeCl2，O2又會將FeCl2氧化為FeCl3，繼續發揮氧化劑作用

（5）FeCl3水解生成Fe（OH）3

（6）a（7）b

反思：由于高考后參考答案不再公布，關于此題的答案網上有不同的版本，尤其是第（3）小題和第（4）小題，爭議較大.如第（3）小題，有老師擬的答案為：“防止溫度過高，反應混合液揮發”，筆者傾向于學生由日常生活經驗嫁接過來即可作答：沸騰產生熱蒸氣，若未等沸騰平息加入試劑，會導致實驗操作者被蒸氣燙傷.第（4）小題有老師認為不可行，給出的理由是“反應溫度較高，過量的O2會與安息香反應生成副產物，導致產物產率低”，莫衷一是.筆者在上述解析中給出的意見是在請教了大學有機實驗老師和一些博士生后給出的.

2 結束語

實驗題無論取材于無機制備還是有機合成，所涉無非兩方面：理解實驗原理，把握操作細節.只是在有機合成的實驗細節方面，中學師生普遍缺乏相應的經驗，因為中學里有機制備做得少，合成乙酸乙酯大部分學校都做過，合成阿司匹林則由于乙酸酐屬管制藥品，大部分學校都不可能做學生實驗，所以有機實驗的經驗相對而言確屬短板，此次第（3）小問出山，有些難為中學師生了.第（4）小問也是令老師們把握不定，當然，參考答案未公布，也有一種可能，那就是，答可行或不可行均給分，只要后面的理由言之有理即可，希望如此.因為化學反應尤其是有機反應都很復雜，單方面分析容易偏頗，有很多的發明創造都是來自實驗事故或意外，諸如順鉑的發現、導電高聚物的發現等.

參考文獻：

［1］?楊琴.高校有機化學實驗持續性教學探索：以安息香氧化制備二苯乙二酮為例［J］.山東化工，2020，49（6）：176-177.

［責任編輯：季春陽］