近五年全国高考题有机实验汇总文档格式.docx
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计算上述反应的△H=________kJ·
mol-1。
(2)维持体系总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。
已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K=____________(用α等符号表示)。
(3)工业上,通常在乙苯蒸汽中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。
在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实___________。
②控制反应温度为600℃的理由是____________。
(3)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺----乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。
保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸汽工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;
该工艺中还能够发生反应:
CO2+H2=CO+H2O,CO2+C=2CO。
新工艺的特点有_________(填编号)。
①CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
②不用高温水蒸气,可降低能量消耗
③有利于减少积炭
④有利用CO2资源利用
(1)124
(2)
(3)①正反应方向气体分子数增加,加入水蒸气稀释,相当于起减压的效果
②600℃,乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。
温度过低,反应速率慢,转化率低;
温度过高,选择性下降。
温度还可能使催化剂失活,且能耗大
(4)①②③④
3.(2014年全国新课标1卷)
乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。
实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
实验步骤:
在A中加入g异戊醇、g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。
开始缓慢加热A,回流50min。
反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;
分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,得乙酸异戊酯g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是________________。
(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是____________________________________,第二次水洗的主要目的是________________。
(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后________(填标号)。
a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出
b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出
c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是___________________________________________。
(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是________。
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。
a.b.
C.d.
(7)本实验的产率是________(填标号)。
a.30% b.40%c.60%d.90%
(8)在进行蒸馏操作时,若从130℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏__________(填“高”或“低”),其原因是______________________________。
(1)球形冷凝管
(2)洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氢钠 (3)d (4)提高醇的转化率 (5)干燥 (6)b (7)c (8)高 会收集少量未反应的异戊醇
4.(2014年全国新课标1卷)
(15分)乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。
再水解生成乙醇。
写出相应的反应的化学方程式
(2)已知:
甲醇脱水反应①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)
△H1=-·
mol-1
甲醇制烯烃反应②2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g)
△H2=-·
乙醇异构化反应③CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g))
△H3=+·
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的?
△H=KJ·
与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是:
。
(3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K=(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×
物质的量分数)
②图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为:
,理由是:
③气相直接水合法党采用的工艺条件为:
磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290?
℃,压强6.9MPa,n(H2O)︰n(C2H4)=0.6︰1。
乙烯的转化率为5℅。
若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有:
、。
解题技法及答案
5.(2014全国大纲卷)
(15分)
苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。
下面是它的一种实验室合成路线:
制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):
已知:
苯乙酸的熔点为℃,微溶于冷水,溶于乙醇。
(1)在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸。
配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是
(2)将a中的溶液加热至100℃,缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130℃继续反应。
在装置中,仪器b的作用是;
仪器c的名称是,其作用是。
反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。
加人冷水的目的是。
下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是(填标号)。
A.分液漏斗
B.漏斗
C.烧杯
D.直形冷凝管E.玻璃棒
(3)提纯粗苯乙酸的方法是,最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率是。
(4)用CuCl22H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是。
(5)将苯乙酸加人到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是。
⑴先加水、再加入浓硫酸(1分)
⑵滴加苯乙腈(1分)球形冷凝管(1分)回流(或使气化的反应液冷凝)(1分)
便于苯乙酸析出(2分)BCE(全选对2分)
⑶重结晶(1分)
95%(2分)
⑷取少量洗涤液、加人稀硝酸、再加AgN03溶液、无白色浑浊出现(2分)
⑸增大苯乙酸溶解度,便于充分反应(2分)
6.(2014浙江卷)
(14分)葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。
葡萄糖酸钙可通过以下反应制得:
相关物质的溶解性见下表:
物质名称
葡萄糖酸钙
葡萄糖酸
溴化钙
氯化钙
水中的溶解性
可溶于冷水?
易溶于热水
可溶
易溶
乙醇中的溶解性
微溶
实验流程如下:
请回答下列问题:
(1)第①步中溴水氧化葡萄糖时,下列装置最合适的是________。
制备葡萄糖酸钙的过程中,葡萄糖的氧化也可用其它试剂,下列物质中最适合的是________。
A.新制Cu(OH)2悬浊液B.酸性KMnO4溶液
C.O2/葡萄糖氧化酶D.[Ag(NH3)2]OH溶液
(2)第②步充分反应后CaCO3固体需有剩余,其目的是________;
本实验中不宜用CaCl2替代CaCO3,理由是________。
(3)第③步需趁热过滤,其原因是________。
(4)第④步加入乙醇的作用是________。
(5)第⑥步中,下列洗涤剂最合适的是________。
A.冷水B.热水C.乙醇D.乙醇-水混合溶液
7.(2014上海卷)
工业上常常利用物质的酸碱性分离混合物.某一混合物含苯酚、苯甲醇、苯甲酸和苯胺四种物质,其分离方案如图.
(1)苯胺(
)有弱碱性,可与盐酸等反应生成盐;
(2)常温下,苯胺、苯酚、苯甲酸、苯甲醇微溶于水,但均易溶于有机溶剂.回答下列问题:
(1)写名称:
物质2是物质4是
(2)写出A、C的化学式:
AC
(3)写出反应②的化学方程式:
考点:
物质分离、提纯的实验方案设计
分析:
苯酚、苯甲酸呈酸性,苯胺呈碱性,苯甲醇为中性,可先加氢氧化钠或碳酸钠溶液,苯酚、苯甲酸与氢氧化钠反应生成溶于水的盐,则水层中含有苯酚钠、苯甲酸钠,在溶液中通入二氧化碳气体,可得到苯酚,分离后在水中加入盐酸可得到苯甲酸,则A为NaOH溶液,B为二氧化碳,C为盐酸,物质1为苯甲酸,物质2为苯酚;
苯甲醇、苯胺中加入盐酸,苯胺生成盐,溶于水,在水层中加入氢氧化钠可得到苯胺;
则物质3为苯胺,物质4为苯甲醇.
解答:
解:
苯甲醇和苯胺均与不与碱液反应,因此首先用NaOH溶液或Na2CO3溶液将四种物质分为两类;
苯甲醇、苯甲酸、苯胺微溶于水,因此有机溶剂萃取后水层是苯甲酸钠和苯酚钠的混合液,而有机层是苯甲醇和苯胺的混合液;
苯胺显碱性,因此可以加入盐酸转化为盐与苯甲醇分离,即物质4是苯甲醇;
苯胺形成的盐再与氢氧化钠反应又转化为苯胺,即物质3是苯胺;
根据酸性强弱顺序可知,向苯酚钠和苯甲酸钠的混合液中通入CO2即可将苯酚转化为苯酚,即物质2是苯酚;
盐酸的酸性强于苯甲酸,所以向苯甲酸钠的溶液中加入盐酸可以生成苯甲酸,即物质1是苯甲酸,
(1)根据以上分析可知物质2为苯酚,物质4为苯甲醇,故答案为:
苯酚;
苯甲醇;
(2)A为碱性溶液,可以为NaOH溶液或Na2CO3溶液;
C强酸,可以用盐酸,化学式为HCl,
故答案为:
NaOH(或Na2CO3);
HCl;
(3)反应②加入的B为二氧化碳气体,苯酚钠与二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应得到化学方程式为:
C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3,
C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3.
8.(2013全国新课标卷)
醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
可能用到的有关数据如下:
相对分子质量
密度/(g?
cm—1)
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
161
微溶于水
环己烯
82
83
难溶于水
合成反应:
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸,b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
(1)装置b的名称是
(2)加入碎瓷片的作用是;
如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是
(填正确答案标号)。
A、立即补加B、冷却后补加C、不需补加D、重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并;
在本实验中,产物应该从分液漏斗的(填“上口倒出”或“下口倒出”)
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有(填正确答案标号)
A、圆底烧瓶B、温度计C、吸滤瓶D、球形冷凝管E、接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是(填正确答案标号)
A、41%B、50%C、61%D、70%
答案
9.(2013全国新课标卷)
二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。
由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(i)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
△H=—mol—1
(ii)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)
水煤气变换反应:
(iii)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)
二甲醚合成反应:
(iv)2CH3OH(g)=CH3OCH3+H2O(g)
(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。
工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是
(以化学方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反应(iv)对于CO转化率的影响
(3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为
,根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响
(4)有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3)、压强为的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如右图所示,其中CO转化率随温度升高而降低的原因是
(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃料电池(hkg—1)。
若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为
,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生个电子的电量;
该电池的理论输出电压为,能量密度E=
(列式计算。
能量密度=电池输出电能/燃料质量,1kW?
h=×
106J)。
10.(2013全国新课标卷)
正丁醛是一种化工原料。
某实验小组利用如下装置合成正丁醛。
发生的反应如下:
CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CHO反应物和产物的相关数据列表如下:
沸点/℃
密度/(g·
cm-3)
水中溶解性
正丁醇
微溶
正丁醛
实验步骤如下:
将放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中。
在A中加入正丁醇和几粒沸石,加热。
当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。
滴加过程中保持反应温度为90—95℃,在E中收集90℃以下的馏分。
将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75—77℃馏分,产量。
(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由。
(2)加入沸石的作用是。
若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是。
(3)上述装置图中,B仪器的名称是,D仪器的名称是。
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是(填正确答案标号)。
a.润湿b.干燥c.检漏d.标定
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时,水在层(填“上”或“下”)
(6)反应温度应保持在90—95℃,其原因是。
(7)本实验中,正丁醛的产率为%。
(1)不能易迸溅。
(2)防止暴沸冷却后补加(3)分液漏斗直形冷凝管(4)c(5)下(6)既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化(7)51
(1)不能将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,因为浓硫酸的密度大,容易发生迸溅。
(2)加入沸石的作用是防止暴沸,若加热后发现未加沸石,应该冷却后补加。
(3)B仪器的名称是分液漏斗,D仪器的名称直形冷凝管。
(4)分液漏斗使用前必须进行的第一项操作是检漏
(5)正丁醛密度为g·
cm-3,小于水的密度
(6)根据题目所给反应物和产物的沸点数据可知,反应温度保持在90—95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化。
(7)设正丁醛的产率为x%,根据关系式
C4H10O——C4H8O74724x2解得:
x=51【考点定位】有机化学实验、反应原理、基本操作、化学计算
11.(2012全国新课标1卷)
溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
按下列合成步骤回答问题
(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑。
在b中小心加入液态溴。
向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了______气体。
继续滴加至液溴滴完。
装置d的作用是_____________;
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。
NaOH溶液洗涤的作用是_____
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。
加入氯化钙的目的是_____
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为___,要进一步提纯,下列操作中必须的是____(填入正确选项前的字母);
A.重结晶B.过滤C.蒸馏D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是___(填入正确选项前的字母)。
(1)HBr;
吸收HBr和Br2
(2)②除去HBr和未反应的Br2;
③干燥
(3)苯;
C
(4)B
12.(2012广东卷)
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。
苯甲酸分子量是122,熔点℃,在25℃和95℃时溶解度分别为和;
纯净固体有机物一般都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ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。
(4)纯度测定:
称取产品,配成100ml甲醇溶液,移取溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为×
10-3mol。
产品中甲苯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)。
(1)分液;
蒸馏
(2)甲苯;
酸性KMnO4溶液,溶液褪色。
(3)
(4)×
10-3×
122×
4)/;
96%
13.(2012浙江卷)
实验室制备苯乙酮的化学方程式为:
制备过程中还有
等副反应。
主要实验装置和步骤如下:
(I)合成:
在三颈瓶中加入20g无水AlCl3和30mL无水苯。
为避免反应液升温过快,边搅拌边慢慢滴加6mL乙酸酐和10mL无水苯的混合液,控制滴加速率,使反应液缓缓回流。
滴加完毕后加热回流1小时。
(Ⅱ)分离与提纯:
①边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液,分离得到有机层
②水层用苯萃取,分液
③将①②所得有机层合并,洗涤、干燥、蒸去苯,得到苯乙酮粗产品
④蒸馏粗产品得到苯乙酮。
(1)仪器a的名称:
____________;
装置b的作用:
________________________________。
(2)合成过程中要求无水操作,理由是____________________________________________。
(3)若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈瓶,可能导致_________________。
A.反应太剧烈B.液体太多搅不动C.反应变缓慢D.副产物增多
(4)分离和提纯操作②的目的是_____________________________________________________。
该操作中是否可改用乙醇萃取_
____(填“是”或“否”),原因是_________________。
(5)分液漏斗使用前须___________________并洗净备用。
萃取时,先后加入待萃取液和萃取剂,经振摇并______________________后,将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻,分层。
分离上下层液体时,应先__________,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口倒出。
(6)粗产品蒸馏提纯时,下来装置中温度计位置正确的是________________,可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是________________。
(1)干燥管;
吸收HCl气体。
ks5u
(2)防止三氯化铝和乙酸酐水解(只答三氯化铝水解或乙酸酐水解也可)
(3)AD;
(4)把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失;
否,
乙醇与水混溶。
(5)检漏;
放气;
打开上口玻璃塞;
(或使塞上的凹槽对准漏斗上口的小孔);
(6)C;
AB。
14.(2012海南卷)
实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
可能存在的主要副反应有:
乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚。
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如下图所示:
有关数据列表如下:
乙醇
1,2-二溴乙烷
乙醚
状态
无色液体
密度/g·
cm-3
沸点/℃
132
熔点/℃
一l30
9
-1l6
(1)在此制各实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是;
(填正确