高考有机物制备实验题.docx

高考有机物制备实验题.docx

《高考有机物制备实验题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考有机物制备实验题.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高考有机物制备实验题

一、“结晶玫瑰”具有强烈的玫瑰香气，是一种很好的定香剂。

其化学名称为“乙酸三氯甲基苯甲酯”通常用三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐为原料制备：

已知：

三氯甲基苯基甲醇

式量：

224.5。

无色液体。

不溶于水，溶于乙醇。

醋酸酐

无色液体。

溶于水形成乙酸，溶于乙醇。

结晶玫瑰

式量：

267.5。

白色至微黄色晶体。

熔点：

88℃。

不溶于水，溶于乙醇，70℃时在乙醇中溶解度为ag。

醋酸

无色的吸湿性液体，易溶于水、乙醇。

请根据以上信息，回答下列问题：

（1）加料时，应先加入三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐，然后慢慢加入浓硫酸并       。

待混合均匀后，最适宜的加热方式为         （填“水浴加热”或“油浴加热”）。

（2）粗产品的成分是结晶玫瑰与少量____________________的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推测正确。

请在答题卡上完成表中内容。

序号

实验方案

实验现象

结论

①

将粗产品溶解在      中，按粗产品、溶剂的质量比为1:

   混合，用水浴加热到70℃回流溶剂使粗产品充分溶解

得到无色溶液

②

将步骤1所得溶液___________

③

干燥步骤2所得白色晶体，           

__________________

白色晶体是结晶玫瑰

（3）某同学欲在重结晶时获得较大的晶体，查阅资料得到如下信息：

由信息可知，从高温浓溶液中获得较大晶体的操作为             。

（4）22.45g三氯甲基苯基甲醇与足量乙酸酐充分反应得到结晶玫瑰22.74g，则产率是____。

（保留两位有效数字）

答案

（1）搅拌；   油浴加热        

（2）三氯甲基苯基甲醇

序号

实验方案

实验现象

结论

无水乙醇；100/a

② 

冷却结晶，抽滤。

③

加热使其融化，测其熔点；

白色晶体在88℃左右、完全熔化

（3）加入晶种，缓慢降温 （4）85%

解析

试题分析：

（1）加料时，应先加入三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐，然后慢慢加入浓硫酸并不断用玻璃棒搅拌，使物质充分接触。

待混合均匀后，由于反应温度在110℃，所以要采用110℃油浴加热的方式进行加热。

（2）待反应完全后，反应液倒入冰水中降温，由于结晶玫瑰熔点为88℃，不溶于水；醋酸酐溶于水形成乙酸，而三氯甲基苯基甲醇不能在水中溶解，所以粗产品的成分是结晶玫瑰与少量三氯甲基苯基甲醇。

①结晶玫瑰与三氯甲基苯基甲醇都能在乙醇中溶解，所以将粗产品溶解在乙醇中，结晶玫瑰在70℃时在乙醇中溶解度为ag。

所以按粗产品、溶剂的质量比为1:

100/a混合，用水浴加热到70℃回流溶剂使粗产品充分溶解。

②将步骤1所得溶液进行冷却结晶，然后抽滤即可得到较纯净的结晶玫瑰。

③干燥步骤2所得白色晶体，加热测其熔点，看到白色晶体在白色晶体在88℃左右、完全熔化。

就证明了该白色晶体是结晶玫瑰。

（3）由信息可知，从高温浓溶液中获得较大晶体的操作为加入晶种，缓慢降温。

（4）三氯甲基苯基甲醇的物质的量为22.45g÷225.5g/mol=0.0996mol，所以理论上得到的结晶玫瑰质量为0.0996mol×267.5g/mol=26.63g.而实际得到的质量为22.74g，所以产率为（22.74g÷26.63g）×100%=85%。

二、

苯甲酸广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸，反应原

理：

实验方法：

一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。

已知：

苯甲酸相对分子质量122，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g；纯净固体有机物一般都有固定熔点。

（1）操作Ⅰ为         ，需要用到的主要玻璃仪器为          ；操作Ⅱ为          。

（2）无色液体A是        ，定性检验A的试剂是            ，现象是              。

（3）测定白色固体B的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔，该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推测正确．请在答题卡上完成表中内容。

序号

实验方案

实验现象

结论

①

将白色固体B加入水中，

加热溶解，            

得到白色晶体和无色溶液

②

取少量滤液于试管中， 

生成白色沉淀

滤液含Cl-

③

干燥白色晶体，     

白色晶体是苯甲酸

（4）纯度测定：

称取1.220g产品溶解在甲醇中配成100ml溶液，移取25.00ml溶液，滴定，消耗KOH的物质的量为2.40×10 -3 mol，产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为               ，计算结果为            。

（保留两位有效数字）。

答案（找作业答案--->>上魔方格）

（1）分液（1分），分液漏斗、烧杯等（1分）；蒸馏（1分）

（2）甲苯（1分）；酸性KMnO4溶液（1分），溶液褪色（1分）（3）

序号

实验方案

实验现象

结论

①

将白色固体B加入水中加热，溶解，冷却结晶、过滤 （2分）

得到白色晶体和无色溶液

②

取少量滤液于试管中，滴入2-3滴硝酸酸化的AgNO3溶液（2分）

生成白色沉淀

滤液含有Cl-

③

干燥白色晶体，加热使其融化，测其熔点（2分）

熔点为122.4℃（2分）

白色晶体是苯甲酸

（4）（2.40×10-3×122×4）/1.22（2分）；96%（2分）

试题分析：

（1）一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯；所以操作Ⅰ是分离出有机相甲苯，用分液方法得到，分液操作的主要玻璃仪器是分液漏斗、烧杯等；操作Ⅱ是蒸馏的方法控制甲苯沸点得到纯净的甲苯液体；

（2）依据流程和推断可知，无色液体A为甲苯，检验试剂可以用酸性高锰酸钾溶液，甲苯被氧化为苯甲酸，高锰酸钾溶液紫色褪去；

（3）通过测定白色固体B的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔，推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，氯化钾可以用硝酸酸化的硝酸银溶液检验氯离子的存在；利用苯甲酸的溶解度特征在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g；利用不同温度下的溶解度，分离混合物，得到晶体后通过测定熔点判断是否为苯甲酸；

（4）称取1.220g产品，配成100ml甲醇溶液，移取25.00ml溶液，滴定，消耗KOH的物质的量为2.40×10-3mol，苯甲酸是一元弱酸和氢氧化钾1：

1反应，所以物质的量相同，则样品中苯甲酸质量分数＝×100%＝96%。

三、

正丁醚常用作有机反应的溶剂。

实验室制备正丁醚的主要实验装置如下图：

反应物和产物的相关数据如下

合成正丁醚的步骤：

①将6mL浓硫酸和37g正丁醇，按一定顺序添加到A中，并加几粒沸石。

②加热A中反应液，迅速升温至135℃，维持反应一段时间。

分离提纯：

③待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70mL水的分液漏斗中，振摇后静置，分液得粗产物。

④粗产物依次用40mL水、20mLNaOH溶液和40mL水洗涤，分液后加入约3g无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙。

⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏，收集馏分，得纯净正丁醚11g。

请回答：

（1）步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为______________________________。

写出步骤②中制备正丁醚的化学方程式______________________________。

（2）加热A前，需先从__________（填“a”或“b”）口向B中通入水。

（3）步骤③的目的是初步洗去                         ，振摇后静置，粗产物应从分液漏斗的   （填“上”或“下”）口分离出。

（4）步骤④中最后一次水洗的目的为______________________________。

（5）步骤⑤中，加热蒸馏时应收集__________（填选项字母）左右的馏分。

a．100℃      b．117℃     c．135℃  d．142℃

（6）反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质，且分为上下两层，随着反应的进行，分水器中液体逐渐增多至充满时，上层液体会从左侧支管自动流回A。

分水器中上层液体的主要成分为__________，下层液体的主要成分为__________。

（填物质名称）

（7）本实验中，正丁醚的产率为__________。

题型：

填空题难度：

中档来源：

不详

答案（找作业答案--->>上魔方格）

（1）先加正丁醇，再加浓H2SO4或将浓H2SO4滴加到正丁醇中

（2）b

（3）浓H2SO4   上

（4）洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐NaSO4

（5）d

（6）正丁醇    水

（7）33.85%

试题分析：

（1）步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为先加正丁醇，再加浓H2SO4。

步骤②中制备正丁醚是利用正丁醇的分子间脱水反应得到，方程式为；

（2）冷凝管应从下口进水，故需先从b口向B中通入水；（3）步骤③水洗的目的是初步洗去浓H2SO4，振摇后静置，粗产物应从分液漏斗的上口分离出；（4）步骤④中最后一次水洗的目的为洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐NaSO4；（5）因为正丁醚的沸点为142℃，故步骤⑤中，加热蒸馏时应收集142℃左右的馏分，选d；（6）正丁醇易挥发，且不溶于水，密度小于水，故上层应为正丁醇，下层为水；（7）按照方程式37g正丁醇可得到正丁醚32.5g，故正丁醚的产率为11g/32.5g=33.85%。

四、试题内容：

33．（16分）某小组利用如图装置，用苯与溴在FeBr3催化作

用下制备溴苯：

反应剧烈进行，烧瓶中有大量红棕色蒸气，锥形瓶中

导管口有白雾出现，蒸馏水逐渐变成黄色。

反应停止后按 

如下流程分离产品：

已知：

溴苯难溶于水，与有机溶剂互溶；溴、苯、溴苯的沸点依次为59℃、80℃、156℃。

（1）操作Ⅰ为_________，操作Ⅱ为_________。

（2）“水洗”、“NaOH溶液洗”需要用到的玻璃仪器是_________、烧杯。

（3）向“水洗”后所得水相中滴加KSCN溶液，溶液变红色。

推测水洗的主要目的是除去________。

（4）锥形瓶中蒸馏水变黄的原因是_________。

（5）已知苯与溴发生的是取代反应，推测反应后锥形瓶中液体含有的两种大量离子，并设计实验方案验证你的推测。

（限选试剂：

镁条、四氯化碳、氯水、溴水、蒸馏水）

答案解析：

33．（16分）

（1）过滤（2分）蒸馏（2分） 

（2）分液漏斗（2分） 

（3）FeBr3（2分） 

（4）溶解了从烧瓶中挥发出的溴（2分） 

（5）（6分）

五、

实验室制备溴乙烷（C2H5Br）的装置和步骤如图：

（已知溴乙烷的沸点38．4℃） 

①检查装置的气密性，向装置图所示的U形管和大烧杯中加入冰水； 

②在圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL78%浓硫酸，然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎瓷片；

③小心加热，使其充分反应。

回答下列问题 

（1）该实验制取