资源简介

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以分离提纯为主线的有机制备类综合实验
【方法与技巧】
1．掌握三类有机物的制备系统
乙酸乙酯的酯化
溴苯的制备
硝基苯的制备
2．熟悉有机物制备常考实验的仪器和装置
仪器
制备装置
3．有机物制备的过程中常见的分离与提纯的方法
(1)分离、提纯的方法
适用范围
分液 适用于两种互不相溶的液体混合物分离
蒸馏 适用于沸点不同的互溶液体混合物分离
重结晶 重结晶是将晶体用溶剂(如蒸馏水)溶解，经过滤、蒸发、冷却等步骤后再次使之析出，以得到更加纯净的晶体的纯化方法。重结晶常用于对制备的固态粗产品进一步提纯①杂质在所选溶剂中溶解度很小(使杂质析出)或很大(使杂质留在母液中)，易于除去②被提纯的物质在所选溶剂中的溶解度受温度影响较大，升温时溶解度增大，降温时溶解度减小，冷却后易结晶析出
萃取 ①“液－液”萃取是利用有机物在互不相溶的两种溶剂中的溶解性不同，用一种溶剂把溶质从另一种溶剂中提取出来的过程；②“固－液”萃取是用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程
(2)实例分析——以“苯和液溴制取溴苯”为例
有机制备实验有反应物转化率低、副反应多等特点，制得的产物中常混有杂质，根据目标产物与杂质的性质差异，可用右图方法分离提纯
苯与液溴发生取代反应后，产物为棕褐色，混合物中含有目标产物溴苯、有机杂质苯、无机杂质Br2、FeBr3、HBr等，提纯溴苯可用右图方法分离提纯
4．解有机物制备类实验的思维模型
(1)明确有机物制备实验的设计流程
(2)依据有机反应特点作答
①有机物易挥发，因此在反应中通常要采用冷凝回流装置，以减少有机物的挥发，提高原料的利用率和产物的产率。如图1、图3中的冷凝管，图2中的长玻璃管B的作用都是冷凝回流
②有机反应通常都是可逆反应，且易发生副反应，因此常使价格较低的反应物过量，以提高另一反应物的转化率和产物的产率，同时在实验中需要控制反应条件，以减少副反应的发生
③根据产品与杂质的性质特点，选择合适的分离、提纯方法
④防暴沸：加沸石(或碎瓷片)，防止溶液暴沸；若开始忘加沸石(或碎瓷片)，需冷却后补加
【题组训练】
1．环己酮()是一种重要的化工原料，一种由H2O2氧化环己醇制备环己酮的实验方法如下：
相关数据如下：
物质 密度/(g·cm－3) 沸点/℃(101 kPa) 与水形成共沸物的沸点/℃ 部分性质
环己醇 0.96 161.0 97.8 能溶于水，具有还原性，易被氧化
环己酮 0.95 155.0 98.0/3.4 kPa 95.0 微溶于水，遇氧化剂易发生开环反应
回答下列问题：
(1)FeCl3的作用是_______________；加入食盐的目的是_______________________________________
(2)环己酮的产率受H2O2用量的影响，当环己酮产率达最大值后，增加H2O2的用量其产率反而下降，原因是
________________________________________________________________________
(3)减压蒸馏的装置如图所示，为了便于控制温度，加热方式最好选用__________(填“水浴”或“油浴”)。进行减压蒸馏时，使用磁力加热搅拌器加热，磁子的作用除搅拌使混合物均匀受热外，还有__________
减压蒸馏的操作顺序为打开双通旋塞，打开真空泵，缓慢关闭双通旋塞，接通冷凝水，开启磁力加热搅拌器，进行减压蒸馏。减压蒸馏完成后，需进行下列操作，正确的操作顺序是________(填字母)
a．关闭真空泵 b．关闭磁力加热搅拌器，冷却至室温 c．缓慢打开双通旋塞 d．停止通冷凝水
(4)本实验中环己酮的产率为__________(结果保留2位有效数字)
(5)传统制备环己酮的实验用酸性K2Cr2O7作氧化剂，更易把环己醇氧化生成己二酸，该反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
2．乙酸乙酯在工业上有非常重要的作用。采用乙醇氧化脱氢法制备乙酸乙酯的反应原理及步骤如下：
2CH3CH2OHCH3COOCH2CH3
Ⅰ．将17.8 mL 50% H2SO4溶液加入至50 mL的三颈烧瓶中，冰盐浴条件下，加入10.7 mL乙醇。
Ⅱ．将11.85 g Na2Cr2O7溶于7.4 mL H2O中，搅拌下逐滴加入三颈烧瓶中，反应温度控制在20 ℃。当混合物的粘度变大时，将温度升高到35 ℃，继续反应。
Ⅲ．将反应得到的绿色乳浊液用等量水稀释，分液，收集上层清液，纯化，干燥。
Ⅳ．分馏，收集73～78 ℃馏分
回答下列问题：
(1)步骤Ⅰ中，使用冰盐浴(－25～－10 ℃)的原因是________(填标号)
A．增强乙醇还原性　　B．有利于降温　　C．减少乙醇挥发　　D．减少硫酸挥发
(2)步骤Ⅱ中，升温到35 ℃的目的是_________________________________
(3)步骤Ⅲ中，上层清液中含有的主要杂质为________、________
(4)步骤Ⅲ中，纯化操作步骤为：先用_________________________、再用水洗涤。
(5)分馏装置如下图所示，玻璃仪器X的名称为_________________；指出装置(不含夹持、加热等装置)中错误之处____________________________
INCLUDEPICTURE "BF184.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF184.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF184.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF184.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF184.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BF184.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF184.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF184.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF184.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF184.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF184.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF184.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\化学00\\BF184.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\艾秀梅\\2025\\2025大二轮\\二轮成盘\\化学00\\BF184.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\大二轮·化学 教师用书（新）\\化学00\\BF184.tif" \* MERGEFORMATINET
(6)比于用浓硫酸催化乙酸和乙醇制备乙酸乙酯的方法，从反应条件角度评价该方法的优点是_______________
(7)为实现含铬废液的再生利用，可在含Cr3+酸性废液中加入KMnO4，写出该反应的离子方程式__________
3．席夫碱在有机合成、液晶材料、植物生长调节等多个领域有重要用途。某学习小组在实验室中探究由对甲基苯胺()与苯甲醛()在酸催化下制备对甲基苯胺缩苯甲醛席夫碱(，M＝195 g·mol－1)，有关信息和装置如下。
物质 相对分子质量 密度/(g·cm－3) 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
对甲基苯胺 107 0.96 44 200 微溶于水，易溶于乙醇
乙醇 46 0.78 －114 78 溶于水
苯甲醛 106 1.0 －26 179 微溶于水，与乙醇互溶
(1)实验步骤：
①按图安装好制备装置，检验装置的气密性。向A中加入6.0 g对甲基苯胺、5.0 mL苯甲醛、50 mL乙醇和适量乙酸。其中分水器可接收并分离生成的水。乙醇的作用为__________________________________________
②控制反应温度为50 ℃，加热回流至反应结束。合适的加热方式为____________。能说明反应结束的实验现象为______________________________
(2)纯化产品：
①按图安装好水蒸气蒸馏装置，检验装置的气密性。将A中反应后的余液转移至D中，在C中加入适量水，进行蒸馏，将产品中的乙醇、对甲基苯胺和苯甲醛蒸出。管a的作用为______________________________；仪器b的名称为__________
②蒸馏操作结束后，需先打开活塞再停止加热的原因为____________________________
③实验后将D中固体洗涤、干燥后，进一步通过________(填操作名称)纯化后，得到纯品6.0 g。本实验的产品产率为________(保留三位有效数字)
4．氢化肉桂酸( INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA250.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA250.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李艳普\\艳普\\441化学（二轮书创新版\\第二部分 大题逐空抢分\\402HXA250.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\360MoveData\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮专题复习冲刺方案-化学-创新版\\全书完整Word文档\\分Word文档\\第二部分 大题逐空抢分\\402HXA250.TIF" \* MERGEFORMATINET )作为医药原料和中间体逐渐受到重视，利用氢化肉桂酸合成的氢化肉桂酸丁酯有水果的清香，主要应用于饮料、糖果，还有一定的防腐性能。实验室模拟肉桂酸( INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA251.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA251.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李艳普\\艳普\\441化学（二轮书创新版\\第二部分 大题逐空抢分\\402HXA251.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\360MoveData\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮专题复习冲刺方案-化学-创新版\\全书完整Word文档\\分Word文档\\第二部分 大题逐空抢分\\402HXA251.TIF" \* MERGEFORMATINET )氢化的步骤和实验装置如下(夹持装置省略)
①组装图1装置，将装置抽成真空
②向三颈烧瓶中预充满氢气，后依次滴入活性镍的有机悬浊液和溶有2.664 g肉桂酸的乙醇溶液，加热同时开启氢气计量仪，消耗H2的体积数据如图2所示(已换算为标准状况)
③充分反应后，关闭三通阀，产品冷却后抽滤、洗涤、减压蒸馏进行纯化
已知：本实验采用的是表面积很大的海绵状活性镍，暴露在空气中易自燃，对H2有强吸附作用，且吸附速度很快
INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA252.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA252.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李艳普\\艳普\\441化学（二轮书创新版\\第二部分 大题逐空抢分\\402HXA252.TIF" \* MERGEFORMATINET
回答下列问题：
(1)装置a的名称为________________
(2)图1装置需提前抽成真空，原因是______________________________
(3)写出氢化反应的化学方程式：______________________________________
(4)判断氢化反应完成的标志是______________________________________
(5)产品抽滤时要注意不要抽的太干的原因是______________________________
(6)氢化过程中氢气的实际用量比理论用量高出很多，其可能原因是_________________________
(7)用图2计算本次氢化肉桂酸实验的产率为________
5．乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机中间体，实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应、装置示意图和有关数据如下：
(乙酰乙酸乙酯)＋C2H5OH
相对分子质量 沸点
乙醇 46 78
乙酸乙酯 88 77
乙酰乙酸乙酯 130 180.4
实验步骤：
ⅰ.向三颈烧瓶中加入4.0 g Na，5.0 g细砂和18 mL二甲苯；加热使Na熔化并搅拌，使其分散成小钠珠；冷却后，用倾析法除去上层液体
ⅱ.迅速向三颈烧瓶中加入20.0 g乙酸乙酯和很少量的乙醇，搅拌并加热，发生反应
ⅲ.向反应后的体系中加入3 mL乙醇除去过量Na，过滤；向滤液中加入50％乙酸至其呈弱酸性；再向其中加入饱和食盐水，分液；向有机层加入无水Na2SO4，过滤；蒸馏，收集到目标馏分10.4 g
回答下列问题：
(1)装置图中无水CaCl2的作用为　　　　　　　　　　；A、B处应安装的仪器分别为　　　　　　　　(填名称)
(2)步骤ⅰ中不能将二甲苯换成CCl4，解释其原因：　　　　　　
(3)乙酰乙酸乙酯()可与Na反应生成Na＋，是因为其分子中标*号碳原子上的氢活性很强。从结构角度解释氢活性很强的原因为　　　　　　　　　　　　　
步骤ⅲ中加入乙酸的目的为　　　　　　　　　　　　　
(4)步骤ⅲ中加入饱和食盐水、无水Na2SO4的目的分别为　　　　　；　　　　　　　　
(5)本实验的产率为　　　　%
6．环己基甲醇是重要的有机合成中间体，其合成方法如下
相关物质的物理性质如下表。
物质 氯代环己烷 正丁醚 环己基甲醇
沸点 142 ℃ 143 ℃ 182 ℃(熔点－43 ℃)
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
密度 0.975 g·cm－3 0.764 g·cm－3 0.9 g·cm－3
相对分子质量 118.5 139 114
注意：①环己基甲醇120～140 ℃易发生脱水反应；②涉及格氏试剂的反应需要在无水的条件下进行
具体步骤如下：
Ⅰ.制备
步骤1：(格氏试剂的制备)将2.67 g镁条及10 mL正丁醚加入250 mL三颈烧瓶中，于恒压滴液漏斗中加入12.1 mL (0.1 mol)氯代环己烷和45 mL正丁醚。水浴条件下逐滴滴加混合液，冷凝回流直至反应完毕
步骤2：分批量加入10 g干燥的多聚甲醛，加热至100～110 ℃，搅拌、反应0.5 h
步骤3：冷却反应混合物，加入30 g碎冰，搅拌至水解完全，加入稀硫酸，分液
Ⅱ.环己基甲醇的分离和提纯
步骤4：向有机相中加入饱和氯化钠溶液，分液
步骤5：向有机层加入无水碳酸钾，过滤，________，得到产品6.3 g
回答下列问题：
(1)反应装置中仪器A的名称为____________，实验中恒压滴液漏斗的作用是____________________
(2)环己基甲醇的沸点高于氯代环己烷主要原因是_________________________________________________
(3)制备过程中，步骤3水解反应(ⅰ)的方程式为________________________，加入稀硫酸的作用为____________________________
(4)分离提纯中，步骤Ⅰ饱和氯化钠的作用____________________________________
(5)步骤5得到产品的操作为____________
(6)产品的产率为________(精确至0.1%)。
7．芳基亚胺酯是重要的有机反应中间体，受热易分解，可由腈在酸催化下与醇发生Pinner反应制备，原理如下图所示。
某实验小组以苯甲腈(，Mr＝103)和三氟乙醇(CF3CH2OH，Mr＝100)为原料合成苯甲亚胺三氟乙酯。步骤如下：
Ⅰ.将20.6 g苯甲腈与21.6 g三氟乙醇置于容器中，冰浴降温至0 ℃
Ⅱ.向容器中持续通入HCl气体4小时，密封容器
Ⅲ.室温下在HCl氛围中继续搅拌反应液24小时，冷却至0 ℃，抽滤得白色固体，用乙腈洗涤
Ⅳ.将洗涤后的白色固体加入饱和Na2CO3溶液中，低温下反应，有机溶剂萃取3次，合并有机相
Ⅴ.向有机相中加入无水MgSO4，过滤，蒸去溶剂得产品20.3 g
回答下列问题：
(1)实验室中可用浓盐酸和无水CaCl2制备干燥HCl气体，下列仪器中一定需要的为_____ (填仪器名称)
INCLUDEPICTURE "BF194.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF194.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF194.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF194.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF194.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BF194.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF194.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF194.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF194.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF194.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF194.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF194.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\化学00\\BF194.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\艾秀梅\\2025\\2025大二轮\\二轮成盘\\化学00\\BF194.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\大二轮·化学 教师用书（新）\\化学00\\BF194.tif" \* MERGEFORMATINET
(2)第Ⅱ步通气完毕后，容器密封的原因为__________
(3)第Ⅲ步中得到的白色固体主要成分为__________
(4)第Ⅳ步中选择低温的原因为__________
(5)第Ⅳ步萃取时可选用的有机溶剂为__________
A．丙酮 B．乙酸 C．乙酸乙酯 D．甲醇
(6)第Ⅴ步中无水MgSO4的作用为__________
(7)本实验的产率为__________
8．苯胺是重要的化工原料，某化学兴趣小组在实验室里制备并提纯苯胺。有关物质的部分物理性质如表：
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 密度/(g·cm－3) 相对分子质量
苯胺 －6.3 184 微溶于水，易溶于乙醚 1.02 93
硝基苯 5.7 210.9 难溶于水，易溶于乙醚 1.23 123
乙醚 －116.2 34.6 微溶于水 0.713 4
Ⅰ.制备苯胺：将如下图所示装置(夹持装置略，下同)置于热水浴中回流30 min，使硝基苯充分还原；冷却后，往三颈烧瓶中加入NaOH溶液
(1)仪器X的作用是　　　　　　　　　　　　，三颈烧瓶合适的容积是　　　　
a．100 mL　　　b．250 mL　　　c．500 mL
(2)使用水浴加热的优点是　　　　　　　　　　　　　，三颈烧瓶中反应生成FeCl2和易溶于水的盐酸苯胺()，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　
(3)加入NaOH的目的是　　　　　　　　　　　　　
Ⅱ.提取苯胺
(4)实验步骤：
①向反应后混合物中通入热的水蒸气进行蒸馏，蒸馏时收集到苯胺与水的混合物；将此混合物分离得到粗苯胺和水溶液
②向水溶液中加入适量乙醚萃取，然后分液得到乙醚萃取液。分液必须使用到的一种玻璃仪器名称是　　　　
③合并粗苯胺和乙醚萃取液，再加入　　　　固体后再次蒸馏，得到纯苯胺12.6 g
(5)该实验中苯胺的产率为　　　　(保留3位有效数字)。
9．2－溴戊二酸二甲酯(相对分子质量为239)是某抗癌药物的重要中间体，其制备的反应原理如图所示：
制备装置如图所示(夹持装置已略去)：
实验步骤如下，
步骤一，制备：将10.0 g戊二酸(相对分子质量为132)加入三颈烧瓶中，再向其中加入三氯甲烷25 mL，搅拌均匀，保持78 ℃条件下，依次缓慢滴加12 mL氯化亚砜、3滴催化剂、液溴,随后回流;回流完毕后,将三颈烧瓶置于冰盐浴中,将溶液温度降到－10 ℃后，缓慢滴加25 mL甲醇(沸点64.7 ℃)，保持滴加过程中温度不超过0 ℃
步骤二，除杂：向三颈烧瓶中加入25 mL饱和碳酸氢钠溶液进行洗涤，分液除去上层水相，下层有机相再用25 mL饱和氯化钠溶液洗涤3次，洗涤完毕，用无水硫酸镁干燥，过滤
步骤三，提纯：过滤后的液体置于热浴容器中(外温170 ℃)，接上精馏装置，进行减压蒸馏
步骤四，收集：收集100～110 ℃的馏分，得到10.86 g无色透明油状液体
回答下列问题。
(1)使用装置A的优点是　　　　　　　　　　　　　　。
(2)步骤一中采取“温度降到－10 ℃”“缓慢滴加”这些措施的可能原因有　　　　(填字母)。
a．减小反应速率
b．防止高温下发生复杂的有机副反应
c．避免原料挥发，使反应物充分反应
(3)步骤二中用饱和氯化钠溶液洗涤的目的是　　　　　　　
(4)步骤三中使用减压蒸馏的目的是　　　　 　　　
(5)中间产物Ⅰ比戊二酸的沸点低很多的原因是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，反应生成戊二酰氯的同时得到两种有刺激性气味的气体，该反应的化学方程式为　　　 　　　　　　　　　　　　　　　
(6)从环保角度分析，该实验装置存在明显不足之处,解决的办法是　　　　　　　　　　　　　　　
(7)本实验的产率是　　　　(填字母)
A．30% B．50% C．60% D．80%
10．香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中，可利用普尔金(Perkin)反应制备：
具体步骤如下：
Ⅰ.连接如图所示装置，检查装置气密性，加入反应物并通入一段时间N2
Ⅱ.升温至135～145 ℃，回流，排酸。
Ⅲ.继续升温至160～180 ℃，回流。
Ⅳ.待反应结束后，向仪器A中加热水，分液，结晶，过滤得香豆素粗产品
已知：各物质沸点数据如下表所示
物质 水杨醛 乙酸酐 乙酸 香豆素
沸点/℃ 197 138.6 117.9 298
回答下列问题：
(1)仪器A的名称为　　　　　　　
(2)应采取的加热方式为　　　　(填字母，下同)
a．直接加热　 b．水浴加热　 c．油浴加热
(3)步骤Ⅰ中，通入一段时间N2的目的为　　　　　　　　　 　　　　 　　　　　　，加入乙酸酐不宜过多，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(4)步骤Ⅱ的目的是 　
(5)CH3COONa作催化剂的关键是促进生成,下列物质能作为该反应的催化剂的是　　　　。
a．K2CO3　 b．H2SO4　 c．NaCl
(6)本实验装置存在一处明显缺陷是　　　　　　　　　　　　　
11．吡咯类化合物在导电聚合物、化学传感器及药物制剂上有着广泛应用。一种合成1－(4－甲氧基苯基)－2，5－二甲基吡咯(用吡咯X表示)的反应和方法如下：
实验装置如图所示，将100 mmol己－2，5－二酮(熔点：－5.5℃，密度：0.737g·cm－3)与100 mmol 4－甲氧基苯胺(熔点：57℃)放入①中，搅拌
待反应完成后，加入50%的乙醇溶液，析出浅棕色固体。加热至65℃，至固体溶解，加入脱色剂，回流20 min，趁热过滤。滤液静置至室温，冰水浴冷却，有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产品
回答下列问题：
(1)量取己－2，5－二酮应使用的仪器为___________(填名称)
(2)仪器①用铁夹固定在③上，③的名称是_______________；仪器②的名称是_______________
(3)“搅拌”的作用是_______________________
(4)“加热”方式为_______
(5)使用的“脱色剂”是___________________
(6)“趁热过滤”的目的是___________________________；用___________洗涤白色固体
(7)若需进一步提纯产品，可采用的方法是_______________________
12．利用传统方式制备乙炔的过程中，存在一些问题难以解决，如反应速率过大、放热过多不易控制，生成的糊状物流难以实现固液分离导致乙炔气流不平稳，甚至发生堵塞等问题。为解决上述问题，某校化学兴趣小组设计出一套乙炔制备、净化和收集实验的一体化实验装置
回答下列问题：
(1)下列仪器中与上述装置中储液杯和流量调节器作用相同的是　　　　(填字母)。
　　 　
a．漏斗　　　　　b．分液漏斗 c．恒压滴液漏斗　　d．布氏漏斗
(2)①仪器B的名称是　　　　
②向A反应器中填装固体反应物时，电石放置位置为　　　　(填“甲处”或“乙处”)，反应器中装有7 mm玻璃珠，其作用为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
③B装置中可用次氯酸钠吸收混杂在乙炔中H2S、PH3，反应中PH3被氧化为最高价氧化物对应的水化物，请写出次氯酸钠与PH3反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　
(3)兴趣小组在制备乙炔时对反应液进行了一系列筛选(如图)，依据图表选择最合适的反应液为　　　　(填字母)，原因是　 　
a．饱和食盐水 b．2.5 mol·L－1醋酸 c．2 mol·L－1盐酸 d．饱和氯化铵溶液
(4)选取合适的反应液后，小组称取电石1.25 g(杂质的质量分数为4.0%)完成实验，除杂后测得乙炔气体体积为336 mL(标准状况下)，计算该实验中乙炔的产率为　　　　%(结果保留两位有效数字)
【以分离提纯为主线的有机制备类综合实验】答案
1．(1)作催化剂　降低环己酮在水中的溶解度，便于液体分离
(2)环己酮进一步被氧化，发生开环反应　
(3)油浴　防止暴沸　bdca　
(4)83%　
(5)3 OH＋4Cr2O＋32H＋―→3HOOCCH2CH2CH2CH2COOH＋8Cr3＋＋19H2O
解析：本实验是用H2O2在FeCl3的催化下氧化环己醇制备环己酮，先使10 mL环己醇和2.0 g FeCl3混合，再滴加30% 双氧水在60～70 ℃下反应70 min制备环己酮，反应后的溶液中加入50 mL水后进行蒸馏得到共沸馏出液，向共沸馏出液中加入食盐以减小环己酮在水中的溶解度，便于液体分离，搅拌后进行分液得到有机层，主要含有环己酮和环己醇，向其中加入MgSO4吸收表面的水分进行过滤得到的液体进行减压蒸馏即得较纯净的环己酮，据此分析解题。(3)由题干信息可知，环己酮的沸点为155 ℃，为了便于控制温度，加热方式最好选用油浴。(4)根据碳原子守恒有n(环己酮)＝n(环己醇)＝＝0.096 mol，本实验中环己酮的产率为×100%≈83%。
2．(1)BC　
(2)降低混合物的粘度
(3)H2SO4　CH3CH2OH　
(4)饱和碳酸钠溶液中和　
(5)直形冷凝管　温度计插到了液体中、冷凝管和蒸馏烧瓶之间导管过长
(6)反应温度较低，使用硫酸浓度较低
(7)6MnO＋10Cr3+＋11H2O===6Mn2＋＋5Cr2O＋22H＋
解析：(1)步骤Ⅰ为将17.8 mL 50% H2SO4溶液加入至50 mL的三颈烧瓶中，冰盐浴条件下，加入10.7 mL乙醇，硫酸稀释放热，使用冰盐浴(－25～－10 ℃)有利于降温，减少乙醇挥发。(2)由题可知，当混合物的粘度变大时，将温度升高到35 ℃，继续反应。温度升高后，分子间吸引力降低，因此粘度降低，有利于反应进行。(3)根据反应2CH3CH2OHCH3COOCH2CH3可知，上层清液中含有的主要杂质为H2SO4和CH3CH2OH。(4)纯化乙酸乙酯，先使用饱和碳酸钠溶液中和后再使用水洗。(5)玻璃仪器X的名称为直形冷凝管，该装置的错误之处有温度计插到了液体中、冷凝管和蒸馏烧瓶之间导管过长。(6)与浓硫酸催化乙酸和乙醇制备乙酸乙酯的方法相比，反应2CH3CH2OHCH3COOCH2CH3反应温度较低，使用硫酸浓度较低。(7)含Cr3+酸性废液中加入KMnO4，该反应的离子方程式为(7)6MnO＋10Cr3+＋11H2O===6Mn2＋＋5Cr2O＋22H＋
3．(1)①作溶剂，使反应物充分混合　②水浴加热　分水器中水不再增加
(2)①平衡压强，检验导管是否堵塞　牛角管
②防止D中液体倒吸入C中　
③重结晶　65.2%
解析：(2)③对甲基苯胺与苯甲醛按物质的量之比为1∶1反应，实验中加入的对甲基苯胺的物质的量为≈0.0561 mol，苯甲醛的物质的量为≈0.0472 mol，对甲基苯胺过量，则按苯甲醛的量来计算理论上得到的对甲基苯胺缩苯甲醛席夫碱的质量为0.0472 mol×195 g·mol－1＝9.204 g，则产品的产率为×100%≈65.2%。
4．(1)恒压滴液漏斗　
(2)防止H2与空气混合加热爆炸
(3) INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA253.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA253.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李艳普\\艳普\\441化学（二轮书创新版\\第二部分 大题逐空抢分\\402HXA253.TIF" \* MERGEFORMATINET
(4)氢气计量仪显示吸氢体积不再改变
(5)活性镍暴露在空气中易自燃
(6)通H2速率过快；一部分氢气被活性镍吸附
(7)88.9%
5．(1)隔绝空气中的水蒸气　恒压滴液漏斗(分液漏斗)、 球形冷凝管　
(2)CCl4的密度比Na大，Na接触空气会被氧化　
(3)酮羰基和酯基中氧的电负性大于碳，导致其中碳原子的正电性增强，继而使亚甲基中的碳氢键极性增强，进而增强氢原子活性　将乙酰乙酸乙酯钠和乙醇钠转化为乙酰乙酸乙酯和乙醇　
(4)降低产品在水中的溶解度　干燥产品　
(5)70.5
解析：向三颈烧瓶中加入4.0 g Na、细砂、二甲苯；加热使Na熔化并分散成小钠珠；冷却后，用倾析法除去上层液体；迅速向三颈烧瓶中加入20.0 g乙酸乙酯和很少量的乙醇，反应生成乙醇钠和；向反应后的体系中加入3 mL乙醇除去过量Na，过滤；向滤液中加入50％乙酸至其呈弱酸性，将乙酰乙酸乙酯钠和乙醇钠转化为乙酰乙酸乙酯和乙醇；再向其中加入饱和食盐水降低乙酰乙酸乙酯的溶解度，分液；向有机层加入无水Na2SO4，过滤；蒸馏，收集到目标馏分得乙酰乙酸乙酯。(1)无水CaCl2具有吸水性，能与水反应，装置图中无水CaCl2的作用为隔绝空气中的水蒸气；A是向三颈烧瓶中加入液体试剂的仪器，A为恒压滴液漏斗或分液漏斗；B是冷凝回流装置，B为球形冷凝管。(2)CCl4的密度比Na大，Na将浮在CCl4上，Na接触空气会被氧化，所以步骤ⅰ中不能将二甲苯换成CCl4；(3)酮羰基和酯基中氧的电负性大于碳，导致其中碳原子的正电性增强，继而使亚甲基中的碳氢键极性增强，进而增强氢原子活性。步骤ⅲ中加入乙酸将乙酰乙酸乙酯钠和乙醇钠转化为乙酰乙酸乙酯和乙醇。(4)步骤ⅲ中加入饱和食盐水可以降低产品在水中的溶解度；无水Na2SO4的作用为干燥产品。(5)20.0 g乙酸乙酯的物质的量为)≈0.227 mol ，理论上生成乙酰乙酸乙酯0.113 5 mol，乙酰乙酸乙酯的产率为×100％≈70.5％。
6．(1)球形冷凝管　平衡压强，使液体顺利流下，防止外界空气中的水进入，与格氏试剂发生反应
(2)环己基甲醇可以形成分子间氢键
(3)2CH2OMgCl＋2H2O―→2CH2OH＋Mg(OH)2＋MgCl2　中和Mg(OH)2
(4)降低产品的溶解度，增大有机相与水相的密度差距，便于分层(提高分液效率)
(5)减压蒸馏
(6)55.3%
解析：镁条、氯代环己烷制备格式试剂，格式试剂与多聚甲醛发生反应生成OMgCl，OMgCl发生水解反应生成CH2OH，再加入稀硫酸酸化，分液。在有机相中加入饱和氯化钠溶液，分离出有机相，再加入无水碳酸钾干燥，过滤，减压蒸馏得到产品。
(1)反应装置中仪器A的名称为球形冷凝管，实验中恒压滴液漏斗的作用是平衡压强，使液体顺利留下，防止外界空气中的水进入，与格氏试剂发生反应。
(2)环己基甲醇含有O—H键，故环己基甲醇的沸点高于氯代环己烷主要原因是环己基甲醇可以形成分子间氢键。
(3)制备过程中，步骤3水解反应(ⅰ)的方程式为Mg(OH)2＋MgCl2，加入稀硫酸的作用为中和Mg(OH)2。
(4)分离提纯中，步骤Ⅰ饱和氯化钠的作用为降低产品的溶解度，增大有机相与水相的密度差距，便于分层(提高分液效率)。
(5)环己基甲醇120～140 ℃易发生脱水反应，则步骤5得到产品的操作为减压蒸馏，防止环己基甲醇发生脱水反应。
(6)氯代环己烷物质的量为0.1 mol，则理论上制取环己基甲醇的质量为0.1 mol×114 g·mol－1＝11.4 g，则产品的产率为×100%≈55.3%。
7．(1)恒压滴液漏斗　
(2)防止HCl气体逸出，使反应更充分　
(3)C　
(4)防止苯甲亚胺三氟乙酯受热分解　
(5)C　
(6)作为干燥剂除去有机相中的水　
(7)50%
解析：(1)实验室中可用浓盐酸和无水CaCl2制备干燥HCl气体，需要用到恒压滴液漏斗，不需要球形冷凝管、容量瓶和培养皿。(2)该反应过程中涉及到HCl气体，需要考虑不能有气体逸出，第Ⅱ步通气完毕后，容器密封的原因为防止HCl气体逸出，使反应更充分。(3)由反应原理可知，先与HCl气体反应转化为再和CF3CH2OH反应生成，故选C。(4)芳基亚胺酯受热易分解，故第Ⅳ步中选择低温的原因为防止苯甲亚胺三氟乙酯受热分解。(5)苯甲亚胺三氟乙酯属于酯类，在乙酸乙酯中的溶解度较大，而丙酮、乙酸和甲醇均能溶于水，不能用来萃取，第Ⅳ步萃取时可选用的有机溶剂为乙酸乙酯，故选C。(6)第Ⅴ步中无水MgSO4的作用为除去有机相中的水。(7)实验中20.6 g苯甲腈的物质的量为＝0.2 mol，21.6 g三氟乙醇的物质的量为＝0.216 mol，由反应原理可知，理论上可以制备0.2 mol苯甲亚胺三氟乙酯，本实验的产率为×100%＝50%。
8．(1)冷凝回流，使装置内气体压强稳定　b　
(2)能使物质受热均匀，温度易于控制　＋3Fe＋7H＋＋3Fe2＋＋2H2O　
(3)将盐酸苯胺转化为苯胺　
(4)②分液漏斗　③NaOH或CaO　
(5)67.7％
解析：(1)由图示可知，X是球形冷凝管，作用是冷凝回流，使装置内气体压强稳定；三颈烧瓶内液体的体积为容积的～ 之间，硝基苯和浓盐酸体积约为100毫升，所以三颈烧瓶合适的容积是250 mL，故选b；(4)分液必须使用到的一种玻璃仪器名称是分液漏斗；合并粗苯胺和乙醚萃取液时，需要干燥，故再加入NaOH或CaO固体后再次蒸馏；(5)硝基苯的质量为1.23 g·cm－3×20 mL＝24.6 g，物质的量为＝0.2 mol，根据化学反应方程式可知，理论上生成的苯胺的物质的量为0.2 mol，故实验中苯胺的产率为
×100％＝67.7％。
9．(1)平衡气压，便于液体顺利流下
(2)abc
(3)除去有机相中残留的NaHCO3
(4)降低有机物沸点,减少挥发　　
(5)戊二酸分子间存在氢键，中间产物Ⅰ分子间不存在氢键　
＋2SOCl2＋2SO2↑＋2HCl↑
(6)在冷凝管上端尾部连接装有碱石灰的球形干燥管
(7)C
解析：(1)由实验装置图可知，装置A为恒压滴液漏斗，使用恒压滴液漏斗的目的是平衡气压，便于所盛溶液顺利流下。
(2)步骤一中采取“温度降到－10 ℃”“缓慢滴加”这些措施的目的是减小反应速率，使反应物充分反应，同时防止温度过高导致副反应的发生，避免原料受热挥发造成损失，故选abc。
(3)由题意可知，步骤二中向三颈烧瓶中加入25 mL饱和碳酸氢钠溶液进行洗涤的目的是除去有机物中的酸性物质，下层有机相再用25 mL饱和氯化钠溶液洗涤3次的目的是除去有机相中残留的碳酸氢钠。
(4)减压可降低有机物的沸点,蒸馏时减少其挥发，则步骤三中使用减压蒸馏的目的是降低有机物沸点，减少挥发。
(5)戊二酰氯与戊二酸都是由分子组成的物质，戊二酸结构中含有羧基，分子间能形成氢键，戊二酰氯分子间不存在氢键，所以戊二酰氯比戊二酸的沸点低很多；由题意可知，戊二酸与氯化亚砜反应生成戊二酰氯、二氧化硫和氯化氢，反应的化学方程式为＋2SOCl2＋2SO2↑＋2HCl↑。
(6)该实验装置的明显不足之处是没有尾气处理装置，应在冷凝管上端尾部连接装有碱石灰的球形干燥管。
(7)由题意可知，10.0 g戊二酸制得10.86 g 2－溴戊二酸二甲酯,则由碳原子守恒可知，实验的产率为eq \f(10.86 g,×239g·mol－1)×100%≈60%,故选C。
10．(1)三颈烧瓶
(2)c
(3)排尽装置中的空气，防止水杨醛被氧化　酚羟基与乙酸酐发生副反应，使产率降低
(4)防止CH3COOH过多，使体系温度难以达到160 ℃以上
(5)a
(6)无尾气处理装置
解析：(2)加热温度大于100 ℃，使用油浴加热。
(3)由水杨醛结构可知，水杨醛易被空气中氧气氧化，因此通氮气进行保护；乙酸酐可与酚羟基发生副反应，因此不宜过多。
(4)由题表中数据可知，乙酸沸点为117.9 ℃，而反应温度为160～180 ℃，因此需要除去过多的乙酸，防止无法达到反应温度。
(5)此处催化剂的作用是促进碳负离子的生成，因此需要碱性物质来加速氢离子的脱去，故可使用碳酸钾催化。
11．(1)酸式滴定管
(2)铁架台 球形冷凝管
(3)使固液充分接触，加快反应速率
(4)水浴加热
(5)活性炭
(6)防止产品结晶损失，提高产率 50%的乙醇溶液
(7)重结晶
解析：将100 mmol己－2，5－二酮(熔点：－5.5℃，密度：0.737g·cm－3)与100 mmol 4－甲氧基苯胺(熔点：57℃)放入两颈烧瓶中，利用球形冷凝管进行冷凝回流提高原料利用率，通过搅拌来提高反应速率，反应完成后，加入50%的乙醇溶液，析出浅棕色固体(即含杂质的产品)，加热至65℃，至固体溶解，加入脱色剂（脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂的固体，如：活性炭），回流20 min，趁热过滤，使产品尽可能多地进入滤液，滤液静置至室温，冰水浴冷却，有大量白色固体析出，经过滤、洗涤、干燥得到产品。
(1)己－2，5－二酮的摩尔质量为114g·mol－1，根据题中所给数据可知，所需己－2，5－二酮的体积为≈15.47cm3＝15.47 mL，又因为酮类对橡胶有腐蚀性，所以选用酸式滴定管；
(2)③为铁架台；仪器②用于冷凝回流，为球形冷凝管；
(3)己－2，5－二酮的熔点为－5.5℃，常温下为液体，4－甲氧基苯胺的熔点为57℃，常温下为固体，搅拌可使固液反应物充分接触，加快反应速率；
(4)由题给信息“加热至65℃”可知，应用水浴加热，这样便于控制温度，且受热更均匀；
(5)活性炭结构疏松多孔，可以吸附有色物质，故“脱色剂”可选用活性炭；
(6)“趁热过滤”可滤出脱色剂等杂质，同时减少产物析出；得到的白色固体为吡咯X，由题中信息可知，常温下产品不溶于50%的乙醇溶液，所以为减少溶解损失，洗涤时用50%的乙醇溶液；
(7)由产品的分离提纯过程可知，若需进一步提纯，可采用的方法为重结晶。
12．(1)c
(2)①具支试管　
②甲处　形成空隙,促进固液分离,防堵塞
③PH3＋4ClO－===H3PO4＋4Cl－
(3)d　饱和氯化铵溶液作反应液时，反应温和可控，固液分离率适当
(4)80
解析：(1)根据图示，储液杯和流量调节器的作用，与恒压滴液漏斗作用相同，不影响气体体积的测量，故选c。
(2)①该仪器名称为“具支试管”。
②将电石放置于甲处时，产生的糊状物质由于重力作用沿着玻璃珠空隙流下，而电石则因固体无流动性而留在玻璃珠上方，由此实现固体与糊状物质的及时分离，并保持糊状物有足够的时间处于流动。
③依题意，PH3被氧化为H3PO4，故离子反应方程式为PH3＋4ClO－===H3PO4＋4Cl－。
(3)根据图示可知，醋酸和盐酸“反应速率过大、放热过多不易控制”,饱和食盐水“生成的糊状物难以实现固液分离”,氯化铵溶液与生成的氢氧化钙悬浊液反应生成易溶于水的氯化钙，且该反应吸热，使生成乙炔的反应放热平缓，故应选择反应速率和放热较为平稳、固液分离率适中的饱和氯化铵溶液。
(4)理论产量为×22.4 L·mol－1＝0.42 L，实际产量为0.336 L，故产率为×100%＝80%。
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