中学届高三化学复习考点专练37 有机综合实验附答案.docx

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中学届高三化学复习考点专练37有机综合实验附答案

考点专练37　有机综合实验

1.（2016·上海化学，六）乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业，中学化学实验常用a装置来制备。

完成下列填空：

（1）实验时，通常加入过量的乙醇，原因是____________________________

________________________________________________________________。

加入数滴浓硫酸即能起催化作用，但实际用量多于此量，原因是_________________________________________________________________；

浓硫酸用量又不能过多，原因是____________________________________。

（2）饱和Na2CO3溶液的作用是________。

（3）反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，________、________，然后分液。

（4）若用b装置制备乙酸乙酯，其缺点有________、________。

由b装置制得的乙酸乙酯产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是________，分离乙酸乙酯与该杂质的方法是________。

答案　

（1）增大反应物浓度，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率（合理即可）

浓H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率

浓H2SO4具有强氧化性和脱水性，会使有机物碳化，降低酯的产率

（2）中和乙酸、溶解乙醇、减少乙酸乙酯在水中的溶解

（3）振荡　静置

（4）原料损失较大　易发生副反应　乙醚　蒸馏

2．（2014·浙江理综，28）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：

C6H12O6（葡萄糖）＋Br2＋H2O―→C6H12O7（葡萄糖酸）＋2HBr

2C6H12O7＋CaCO3―→Ca（C6H11O7）2（葡萄糖酸钙）＋H2O＋CO2↑

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

易溶

乙醇中的

溶解性

微溶

微溶

可溶

可溶

实验流程如下：

C6H12O6溶液

悬浊液

Ca（C6H11O7）2

请回答下列问题：

（1）第①步中溴水氧化葡萄糖时，下列装置中最适合的是________。

制备葡萄糖酸钙的过程中，葡萄糖的氧化也可用其他试剂，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

答案　

（1）B　C

（2）提高葡萄糖酸的转化率，便于后续分离　氯化钙难以与葡萄糖酸直接反应得到葡萄糖酸钙

（3）葡萄糖酸钙冷却后会结晶析出，如不趁热过滤会损失产品

（4）可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度，有利于葡萄糖酸钙的析出

（5）D

3．（2014·课标全国Ⅰ，26）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：

相对分子质量

密度/（g·cm－3）

沸点/℃

水中溶解性

异戊醇

88

0.8123

131

微溶

乙酸

60

1.0492

118

溶

乙酸异戊酯

130

0.8670

142

难溶

实验步骤：

在A中加入4.4g异戊醇、6.0g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3.9g。

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）。

（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_______________________。

答案　

（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·全国大纲，29）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76.5℃，微溶于冷水，溶于乙醇。

回答下列问题：

（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。

加入冷水的目的是________________。

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CuCl2·2H2O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）将苯乙酸加入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___________________________________________________________________。

答案　

（1）先加水，再加入浓H2SO4

（2）滴加苯乙腈　球形冷凝管　回流（或使气化的反应液冷凝）　便于苯乙酸析出　BCE

（3）重结晶　95%

（4）取少量洗涤液，加入稀HNO3，再加AgNO3溶液，无白色沉淀出现

（5）增大苯乙酸溶解度，便于充分反应

5．（2016·洛阳期末）苯甲酸具有弱酸性，可以和乙醇发生酯化反应生成苯甲酸乙酯。

苯甲酸乙酯（密度1.05g·cm－3）稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油，也大量用于食品以及用作有机合成中间体等。

制备苯甲酸乙酯的过程如下：

（1）制备粗产品：

如图所示装置中，于50mL圆底烧瓶中加入8.0g苯甲酸（Mr＝122）、20mL乙醇（Mr＝46，密度0.79g·cm－3）、15mL环己烷、3mL浓硫酸，摇匀，加沸石。

在分水器上加水，接通冷凝水，水浴回流约2h，反应基本完成。

记录体积，继续蒸出多余环己烷和醇（从分水器中放出）。

（2）粗产品纯化：

加水30mL，分批加入固体NaHCO3，分液，然后水层用20mL石油醚分两次萃取。

合并有机层，用无水硫酸镁干燥。

回收石油醚，加热精馏，收集210～213℃馏分。

相关数据如下：

沸点（℃，1atm）

苯甲酸

苯甲酸乙酯

石油醚

水

乙醇

环己烷

共沸物（环己烷—水—乙醇）

249

212.6

40～80

100

78.3

80.75

62.6

根据以上信息和装置图回答下述实验室制备有关问题：

（1）写出制备苯甲酸乙酯反应的化学方程式_____________________________

_________________________________________________________________，

仪器a的名称______________，b口的作用为_________________________。

（2）请说出在本实验中可以采取的能提高苯甲酸乙酯产率的方法_________________________________________

_________________________________________________（写出任意一种即可）。

（3）如何利用实验现象判断反应已基本完成___________________________。

（4）固体NaHCO3的作用____________________________________________，

加入固体NaHCO3时的实验操作所用到的主要玻璃仪器为________________________________________________________________。

（5）经精馏得210～213℃馏分7.0mL，则实验中苯甲酸乙酯的产率为__________。

答案　

（1）

　蛇形冷凝管　冷凝水的进水口

（2）加入环己烷形成水—乙醇—环己烷三元共沸物分离反应过程中生成的水（或加过量乙醇或使用分水器及时分离生成的水）

（3）加热回流至分水器中水位不再上升

（4）中和硫酸和未反应的苯甲酸　分液漏斗　（5）74.7%

6．（2016·广东七校联考）实验室用乙醇、浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷，其反应原理和实验的装置如下（反应需要加热，图中省去了加热装置）：

H2SO4（浓）＋NaBr

NaHSO4＋HBr↑

CH3CH2OH＋HBr

CH3CH2Br＋H2O

有关数据见下表：

乙醇

溴乙烷

溴

状态

无色液体

无色液体

深红色液体

密度/（g·cm－3）

0.79

1.44

3.1

沸点/℃

78.5

38.4

59

（1）A装置的名称是_______________________________________________。

（2）实验中用滴液漏斗代替分液漏斗的优点为_____________________________

___________________________________________________________________。

（3）给A加热温度过高或浓硫酸的浓度过大，均会使C中收集到的粗产品呈橙色，原因是A中发生了副反应，写出此反应的化学方程式_______________________________________________________________。

（4）给A加热的目的是______________________________________________

________________________________________________________________，

F接橡皮管，末端置于稀NaOH溶液中，其目的主要是

________________________________________________________________。

（5）图中C中的导管E的末端须在水面以下，其目的是

________________________________________________________________。

（6）为了除去产品中的主要杂质，最好选择下列________（选填序号）溶液来洗涤所得粗产品。

A．氢氧化钠B．碘化钾

C．亚硫酸钠D．碳酸氢钠

（7）粗产品用上述溶液洗涤、分液后，再经过蒸馏水洗涤、分液，然后加入少量的无水硫酸镁固体，静置片刻后过滤，再将所得滤液进行蒸馏，收集到的馏分约10.0g。

①在上述提纯过程中每次分液时产品均从分液漏斗的________（填“上口”或“下口”）取得。

②从乙醇的角度考虑，本实验所得溴乙烷的产率是________。

答案　

（1）三颈烧瓶　

（2）能使浓硫酸顺利流下

（3）2HBr＋H2SO4（浓）

Br2↑＋SO2↑＋2H2O

（4）加快反应速率，将溴乙烷蒸出　吸收SO2、Br2、HBr，防止空气污染

（5）使溴乙烷充分冷凝，提高产率

（6）C　（7）①下口　②53.4%

7．（2016·安徽六校联考）工业上常用水杨酸与乙酸酐反应制取解热镇痛药阿司匹林（乙酰水杨酸）。

【反应原理】

【物质性质】

试剂

沸点（℃）

溶解度

化学性质

乙酸酐

139

在水中逐渐分解

略

乙酰水杨酸

略

微溶于水，易溶于热水

与碳酸钠反应生成水溶性盐

水杨酸

211

微溶于冷水

略

乙酸

117.9

略

略

【实验流程】

（1）物质制备：

向大试管中依次加入2g水杨酸、5mL乙酸酐（密度为1.08g/mL）、5滴浓硫酸，振荡大试管至水杨酸全部溶解，将其放入盛有热水烧杯中，固定在铁架台上，在85℃～90℃条件下加热5～10min。

装置如图：

（2）产品结晶：

取下大试管，置于冷水中冷却10min。

待晶体完全析出，…抽滤，再洗涤晶体，抽干。

（3）产品提纯：

将粗产品转移至150mL烧杯中，向其中慢慢加入试剂NaHCO3并不断搅拌至不再产生气泡为止。

进一步提纯最终获得乙酰水杨酸1.8g。

（4）纯度检验：

取少许产品加入盛有5mL水的试管中，加入1～2滴FeCl3溶液，溶液呈浅紫色。

【问题讨论】

（1）写出水杨酸与碳酸氢钠溶液反应的化学反应方程式

________________________________________________________________。

（2）写出水杨酸与足量碳酸钠溶液反应后含苯环的生成物的结构简式__________________________________________________________________。

（3）流程

（1）装置图中长导管的作用_____________________________________。

（4）控制反应温度85℃～90℃的原因____________________________________

___________________________________________________________________。

（5）流程

（2）中证明晶体洗涤干净的操作方法：

___________________________

_________________________________________________________________。

（6）流程（4）中溶液显紫色，可能的原因是_____________________________

________________________________________________________________。

（7）1mol乙酰水杨酸与氢氧化钠溶液反应最多可能消耗________molNaOH。

（8）实验中乙酰水杨酸的产率为________（已知：

水杨酸、乙酰水杨酸的相对分子质量分别为138和180）。

（3）冷凝回流和平衡压强

（4）既保持有较高的反应速率又减少物质的挥发

（5）取最后一次洗涤滤液少许于试管中，滴加少量氯化钡，再滴加稀盐酸，若无沉淀出现则洗涤干净，反之则未洗涤干净

（6）产品中仍然可能有水杨酸

（7）3　（8）69%

8．（2015·福建质检）某探究小组设计如图所示装置（夹持、加热仪器略），模拟工业生产进行制备三氯乙醛（CCl3CHO）的实验。

查阅资料，有关信息如下：

①制备反应原理：

C2H5OH＋4Cl2―→CCl3CHO＋5HCl

可能发生的副反应：

C2H5OH＋HCl―→C2H5Cl＋H2O

CCl3CHO＋HClO―→CCl3COOH（三氯乙酸）＋HCl

②相关物质的部分物理性质：

C2H5OH

CCl3CHO

CCl3COOH

C2H5Cl

熔点/℃

－114.1

－57.5

58

－138.7

沸点/℃

78.3

97.8

198

12.3

溶解性

与水

互溶

可溶于水、

乙醇

可溶于水、

乙醇

微溶于水，

可溶于乙醇

（1）仪器a中盛放的试剂是________；装置B的作用是

_________________________________________________________________。

（2）若撤去装置C，可能导致装置D中副产物________________（填化学式）的量增加；装置D可采用________加热的方法以控制反应温度在70℃左右。

（3）装置E中可能发生的无机反应的离子方程式有_______________________

_________________________________________________________________。

（4）反应结束后，有人提出先将D中的混合物冷却到室温，再用过滤的方法分离出CCl3COOH。

你认为此方案是否可行，为什么？

__________________________

__________________________________________________________________。

（5）测定产品纯度：

称取产品0.30g配成待测溶液，加入0.1000mol·L－1碘标准溶液20.00mL，再加入适量Na2CO3溶液，反应完全后，加盐酸调节溶液的pH，立即用0.02000mol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点。

进行平行实验后，测得消耗Na2S2O3，溶液20.00mL。

则产品的纯度为________。

（CCl3CHO的相对分子质量为147.5）

滴定的反应原理：

CCl3CHO＋OH－===CHCl3＋HCOO－

HCOO－＋I2===H＋＋2I－＋CO2↑

I2＋2S2O

===2I－＋S4O

（6）请设计实验证明三氯乙酸的酸性比乙酸强：

_________________________

_______________________________________________________________。

答案　

（1）浓盐酸　除去氯化氢

（2）CCl3COOH　水浴

（3）Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、H＋＋OH－===H2O

（4）不可行，三氯乙酸可溶于乙醇、三氯乙醛

（5）88.5%

（6）分别测定0.1mol·L－1两种酸溶液的pH，三氯乙酸的pH较小