突破04 有机化学实验专题训练(四)-备战2023年高考化学《有机化学实验》专题突破系列

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 有机化学实验专题训练(四)1、1，2一二溴乙烷可作抗爆剂的添加剂。下图为实验室制备1，2一二溴乙烷的装置图，图中分液漏斗和烧瓶a中分别装有浓H2SO4和无水乙醇，试管d中装有液溴。    已知：  相关数据列表如下：(1)实验中应迅速将温度升高到170℃左右的原因是                                 (2)安全瓶b在实验中有多重作用。其一可以检查实验进行中导管d是否发生堵塞，请写出发生堵塞时瓶b中的现象           如果实验中导管d堵塞，你认为可能的原因是                     安全瓶b还可以起到的作用是                                 (3)容器c、e中都盛有NaOH溶液，c中NaOH溶液的作用是           (4)某学生在做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超过许多，如果装置的气密性没有问题，试分析可能的原因                                                                                 (写出两条即可)(5)除去产物中少量未反应的Br2后，还含有的主要杂质为         ，要进一步提纯，下列操作中必须的是        A．重结晶     B．过滤     C．萃取     D．蒸馏(6)实验中也可以撤去d装置中盛冰水的烧杯，改为将冷水直接加入到d装置的试管内，则此时冷水除了能起到冷却1,2一二溴乙烷的作用外，还可以起到的作用是                              2、实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置如图所示，相关物质的物理性质见下表) 相对分子质量密度/(g·cm－3)沸点/℃溴1603.11958.8苯甲醛1061.041791,2­二氯乙烷991.235 183.5间溴苯甲醛1851.587229其实验步骤为：步骤1：将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1,2­二氯乙烷和苯甲醛(5.3 g)充分混合后，升温至60 ℃，缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴，保温反应一段时间，冷却步骤2：将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中，搅拌、静置、分液。有机相用10% NaHCO3溶液洗涤步骤3：经洗涤的有机相加入适量无水硫酸钙固体，放置一段时间后过滤步骤4：为了防止间溴苯甲醛因温度过高被氧化，把步骤3处理得到的间溴苯甲醛加入少量锌粉，同时采用某种技术，收集相应馏分，其中收集到间溴苯甲醛为3.7 g (1)实验装置中采用的加热方式为________，冷凝管的作用为________，锥形瓶中的试剂应为________(2)步骤1所加入的无水AlCl3的作用为________(3)步骤2中用10% NaHCO3溶液洗涤有机相，是为了除去溶于有机相的__________________(填化学式)(4)步骤3中加入的无水硫酸钙固体的目的是__________________________________(5)步骤4中，某种技术为__________________________________________________(6)本实验所得到的间溴苯甲醛产率是___________________3、实验室以苯、乙醛为原料，三氯化铝为催化剂来制备1，1—二苯乙烷，其反应原理为：制备过程中的无机产物会与AlCl3发生反应。主要实验装置和步骤如下：I、合成：在250 mL三口烧瓶中加入140mL苯(密度0.88g/mL)、19gAlCl3和5.5g乙醛，在20℃时充分反应Ⅱ、分离与提纯：将反应混合物倒入装有150 mL冰水和少量盐酸的烧杯中，充分搅拌，用分液漏斗分离出有机层，依次用水、2％碳酸钠溶液、水洗涤，在分离出的粗产品中加入少量无水硫酸镁固体，过滤后先常压蒸馏除去过量苯再改用减压蒸馏收集170～172℃／6.67kPa的馏分，得12.5g 1，1—二苯乙烷(1)仪器a的名称是                ；无机产物与AlCl3发生反应的化学方程式为                         ；装置c的作用                               (2)连接装置b的作用是               (3)在洗涤操作中，第二次水洗的主要目的是                     ，实验中加入少量无水硫酸镁的目的是                 (4)粗产品常压蒸馏提纯时，下列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    (5)本实验所得到的1，1—二苯乙烷产率约为         A．41％   B．48％   C．55％     D．65％4、实验室制取乙酸丁酯的装置有如图所示两种装置供选择：有关物质的物理性质如下表： 乙酸1－丁醇乙酸丁酯熔点(℃)16.6－89.5－73.5沸点(℃)117.9117126.3密度(g/cm3)1.050.810.88水溶性互溶可溶(9 g/100 g水)微溶(1)制取乙酸丁酯的装置应选用_______(填“甲”或“乙”)，不选另一种装置的理由是_______________________(2)该实验生成物中除了主产物乙酸丁酯外，还可能生成的有机副产物有(写出结构简式)________________(3)酯化反应是一个可逆反应，为提高1－丁醇的利用率，可采取的措施是___________________________(4)从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离、提纯乙酸丁酯时，需要经过多步操作，下列图示的操作中，肯定需要的化学操作是____(5)有机物的分离操作中，经常需要使用分液漏斗等仪器。使用分液漏斗前必须___________________________；某同学在进行分液操作时，若发现液体流不下来，其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外，还可能_____________5、芳香族羧酸通常用芳香烃的氧化来制备。芳香烃的苯环比较稳定，难于氧化，而环上的支链不论长短，在强烈氧化时，最终都氧化成羧基。某同学用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理：反应试剂、产物的物理常数：名称相对分 子质量性状熔点沸点密度溶解度水乙醇乙醚甲苯92无色液体易燃易挥发-95110.60.8669不溶易溶易溶苯甲酸122白色片状或针状晶体122.42481.2659微溶易溶易溶主要实验装置和流程如下：实验方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中，在90℃时， 反应一段时间，再停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。(1)无色液体A的结构简式为          。操作Ⅱ为         (2)如果滤液呈紫色，要先加亚硫酸氢钾，然后再加入浓盐酸酸化，加亚硫酸氢钾的目的是            (3)下列关于仪器的组装或者使用正确的是         A．抽滤可以加快过滤速度，得到较干燥的沉淀B．安装电动搅拌器时，搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触C．图1回流搅拌装置应采用直接加热的方法D．冷凝管中水的流向是下进上出(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入         ，分液，水层再加入         ，然后抽滤，干燥即可得到苯甲酸。(5)纯度测定：称取1.220g产品，配成100mL溶液，取其中25.00mL溶液，进行滴定 ，消耗KOH物质的量为2.4×10-3mol。产品中苯甲酸质量分数为             6、甲苯()是一种重要的化工原料，能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。下表列出了有关物质的部分物理性质，请回答：注：甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶； 酸性： 苯甲酸＞醋酸实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈瓶中加入0．5g固态难溶性催化剂，再加入15mL冰醋酸和2mL甲苯，搅拌升温至70℃，同时缓慢加入12mL过氧化氢，在此温度下搅拌反应3小时(1)装置a的名称是____        ____，主要作用是                                        ，三颈瓶中发生反应的化学方程式为                                      ，此反应的原子利用率理论上可达            (2)经测定，反应温度升高时，甲苯的转化率逐渐增大，但温度过高时，苯甲醛的产量却有所减少，可能的原因是______________(3)反应完毕后，反应混合液经过自然冷却至室温时，还应经过________、________(填操作名称)等操作，才能得到苯甲醛粗产品(4)实验中加入过量的过氧化氢并延长反应时间时，会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸①若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸，正确的操作步骤是_______(按步骤顺序填字母) a．对混合液进行分液                 b．过滤、洗涤、干燥c．水层中加入盐酸调节pH＝2         d．与适量碳酸氢钠溶液混合震荡②若对实验①中获得的苯甲酸产品进行纯度测定，可称取1.200g产品，溶于100mL乙醇配成溶液，量取所得的乙醇溶液20．00mL于锥形瓶，滴加2～3滴酚酞指示剂，然后用预先配好的0.1000mol/L KOH标准液滴定，到达滴定终点时消耗KOH溶液18.00mL产品中苯甲酸的质量分数为________③下列情况会使测定结果偏低的是__________a．滴定终点时俯视读取耗碱量             b．KOH标准液长时间接触空气c．配制KOH标准液时仰视定容            d．将酚酞指示剂换为甲基橙溶液7、己烷雌酚白色粉末是一种抗癌药物，难溶于水，易溶于乙醇，它的一种合成原理如下：有关的实验步骤为(实验装置见图2)：①向装置A中依次加入沸石、一定比例的试剂X和金属钠   ②控制温度300 ℃，使反应充分进行③向冷却后的三颈烧瓶内加入HI溶液，调节pH至4～5     ④在装置B中用水蒸气蒸馏，除去未反应的试剂X⑤…(1)装置A中冷凝管由________(填“a”或“b”)端通入冷凝水(2)步骤③中反应的化学方程式为__________________________________________________(3)装置B在进行水蒸气蒸馏之前，需进行的操作为____________，玻璃管的作用为________________(4)当观察到装置B的冷凝管中__________________，说明水蒸气蒸馏结束。(5)进行步骤⑤时，有下列操作(每项操作只进行一次)：a．过滤；b.加入水进行反萃取；c.冷却、抽滤，用水洗涤晶体；d.向三颈烧瓶中加入乙醇，得己烷雌酚的乙醇溶液。正确的操作顺序是________(填字母)8、己二酸是一种重要的有机二元酸，能够发生成盐反应、酯化反应、酰胺化反应等，并能与二元胺或二元醇缩聚成高分子聚合物等，是合成尼龙­66的原料，工业上环己醇用硝酸氧化可得到己二酸，是典型的氧化还原反应相关物理常数：名称相对分子质量密度(20 ℃)(g·cm－3)熔点(℃)沸点(℃)溶解度S(g/100 g溶剂)水乙醇乙醚环己醇1000.9625.2161 可溶易溶己二酸1461.36151265可溶(S随温度降低而减小)易溶微溶Ⅰ、己二酸粗产品的制备操作步骤：装置C中加入50 mL中等浓度的硝酸(过量)，投入沸石，并逐一安装装置A、装置B和温度计，磁力搅拌，将溶液混合均匀，并加热到80 ℃。用装置A滴加2滴环己醇，反应立即开始，温度随即上升到85～90 ℃，从装置A中小心地逐滴加入环己醇，将混合物在85～90 ℃下加热2～3分钟，共加入1.000 g环己醇请回答下列问题：(1)反应需维持温度在85~90℃，最好采取______控温；试分析维持温度在85~90℃的原因___________________(2)装置右侧烧杯中的NaOH 溶液的作用是___________________________________II、己二酸粗产品的提纯及应用操作流程：趁热倒出装置C 中的产品，在冷水中降温冷却，析出的晶体在布氏漏斗上进行抽滤，将晶体进行重结晶，再分别用3mL 冰水和乙醚洗涤己二酸晶体，继续抽滤，晶体再用3mL冰水洗涤一次，再抽滤。取出产品，干燥后称重，得干燥的己二酸0.860g。请回答下列问题:(3)相比于普通过滤，抽滤的优点在于_______________________________________________(4)在抽滤过程中，用冰水洗涤析出的己二酸晶体的原因___________________________(5)该实验的产率为 _______% (结果保留3 位有效数字)(6)工业上用己二酸与乙二醇反应形成链状高分子化合物，写出化学方程式_____________________________9、乙酸正丁酯是一种无色透明有愉快果香气味的液体。大量用于配制香蕉、梨、菠萝、杏、桃及草莓、浆果等型香精。实验室制备乙酸正丁酯的装置示意图和有关数据如下：化合物水中溶解性密度(g·cm－3)沸点相对分子质量乙酸溶于水1.0 49211860正丁醇微溶于水0.8 098117.774乙酸正丁酯微溶于水0.8 824126.5116实验步骤：Ⅰ、乙酸正丁酯的制备：在A中加入7.4 g正丁醇、6.0 g乙酸，再加入数滴浓硫酸，摇匀，放入1～2颗沸石。按图安装带分水器的回流反应装置，并在分水器中预先加入水，使水面略低于分水器的支管口，通入冷却水，缓慢加热A。在反应过程中，通过分水器下部的旋塞分出生成的水，保持分水器中水层液面的高度不变，使油层尽量回到圆底烧瓶中。反应达到终点后，停止加热，记录分出水的体积。Ⅱ、产品的精制：把分水器中的酯层和A中反应液倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸钠溶液和水洗涤，分出的产物加入少量无水硫酸镁固体，静置后过滤，将产物常压蒸馏，收集124～126 ℃的馏分，得到5.8 g产品。请回答下列问题：(1)写出本实验制备乙酸正丁酯的化学方程式_________________________________________(2)装置B的名称是________，在A中加入1～2颗沸石的作用是_____________________(3)如何通过分水器中的现象判断反应达到终点_______________________________(4)产品的精制过程中，饱和碳酸钠溶液的主要作用是_______________________________________，不能用NaOH溶液代替碳酸钠溶液的原因是______________________________________(5)该实验中，生成乙酸正丁酯的产率是________10、苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油，大量用于食品工业中，也可用作有机合成中间体、溶剂等。其制备方法为：+C2H5OH+H2O已知： 颜色、状态沸点(℃)密度(g•cm﹣3)苯甲酸*无色片状晶休2491.2659苯甲酸乙酯无色澄清液体212.61.05乙醇无色澄清液体78.30.7893环己烷无色澄清液体80.80.7318*苯甲酸在100℃会迅速升华。实验步骤如下：①在圆底烧瓶中加入12.20g苯甲酸、25mL乙醇(过量)、20mL 环己烷，以及4mL浓硫酸，混合均匀并加入沸石，按如图所示装好仪器，控制温度在65〜70℃加热回流2h。反应时环己烷一乙醇﹣水会形成“共沸物”（沸点62.6℃）蒸馏出来，再利用分水器不断分离除去反应生成的水，回流环己烷和乙醇②反应结束，打开旋塞放出分水器中液体后，关闭旋塞。继续加热，至分水器中收集到的液体不再明显增加，停止加热③将烧瓶内反应液倒人盛有适量水的烧杯中，分批加入Na2CO3至溶液呈中性④用分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取分液，然后合并至有机层。加入氯化钙，对粗产物进行蒸馏(装置如图所示)，低温蒸出乙醚后，继续升温，接收210〜213℃的馏分⑤检验合格，测得产品体积为13.16mL．(1)在该实验中，圆底烧瓶的容积最适合的是_____A.25mL         B.50mL         C.100mL      D.250mL(2)步骤①中沸石的作用是_____________，使用分水器不断分离除去水的目的是__________________________(3)骤②中应控制馏分的温度在______________A.215〜220℃    B.85〜90℃   C.78〜80℃   D.65〜70℃(4)步骤③加入Na2CO3的作用是__________________________；若Na2CO3加入不足，在之后蒸馏时，蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因是__________________________(5)关于步骤④中的萃取分液操作叙述正确的是________A．水溶液中加入乙醚，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，分液漏斗倒转过来，用力振摇B．振摇几次后需打开分液漏斗下口的玻璃塞放气C．经几次振摇并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层D．放出液体时，应打开上口玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔(6)计算本实验的产率为__________【有机化学实验专题训练(四)】答案1、（1）减少副产物乙醚生成（1分）（2）b中长直玻璃管内有一段液柱上升（1分）    过度冷却，产品1 , 2－二溴乙烷在装置d中凝固（1分）      防止倒吸（1分）（3）吸收乙烯气体中含有的CO2、SO2等酸性气体（2分）（4）①浓硫酸将部分乙醇氧化   ②发生副反应生成乙醚   ③乙醇挥发④乙烯流速过快，未完全发生加成反应（2分）（5）乙醚（2分）   D（2分）（6）液封Br2及1 , 2－二溴乙烷（2分）2、(1)水浴加热　导气、冷凝回流　NaOH溶液(2)催化剂　(3)Br2、HCl(4)除去有机相的水(或干燥或除水)(5)减压蒸馏　(6)40.0%3、（1）球形冷凝管（或冷凝管或冷凝器）  AlCl3 +3H2OAl(OH)3+3HCl   吸收HCl气体（尾气处理，防止空气污染等合理答案均给分）（2）防止烧杯中的水蒸气进入反应器中与三氯化铝反应干扰实验（3）洗掉碳酸钠等可溶性物质；干燥   （4）C   AB    （5） C 4、(1) 乙   由于反应物乙酸、1－丁醇的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点，若采用甲装置，会造成反应物的大量挥发，降低了反应物的转化率，乙装置含有冷凝回流装置，可以冷凝回流反应物，提高反应物的转化率，所以选乙装置(2)CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3    CH3CH2CH===CH2(3)增加乙酸浓度、减小生成物浓度(或移走生成物)(4)AB(5)检查是否漏水或堵塞分液漏斗上口玻璃塞未打开(或漏斗内部未与大气相通，或玻璃塞上的凹槽未与漏斗口上的小孔对准)5、（1）（2分） 蒸馏（2分）（2）除去未反应的高锰酸钾氧化剂，否则用盐酸酸化时会发生盐酸被高锰酸钾所氧化，产生氯气；（2分）（3）ABD （2分）漏选得一分,错选不得分（4） NaOH溶液（2分）   浓盐酸酸化（2分） （5）  96% （2分）6、（1）球形冷凝管； 冷凝回流，防止甲苯的挥发而降低产品产率； 66.25％（2）H2O2在较高温度时分解速度加快，使实际参加反应的H2O2减少，影响产量（3）过滤 蒸馏  （4）①dacb  ②91.50﹪  ③ad7、（1）a（2）（3）检验装置气密性；平衡气压，检查装置是否阻塞（4）液体变为无色透明（5）dbca8、 (1)水浴  维持反应速率，并减少HNO3的挥发及分解，减少副反应的发生  (2)吸收HNO3被还原生成的氮氧化物，防止污染空气  (3)加快过滤速度，减少过滤过程中产品的变质，得到较干燥的产品  (4)除去残留的HNO3，减小己二酸的损失  (5)58.9 (6)9、(1)CH3COOH＋CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3＋H2O(2)(球形)冷凝管　防止暴沸(3)分水器中的水层不再增加(4)中和残留的乙酸和硫酸　NaOH溶液易使乙酸正丁酯水解　(5)50%10、(1)C  (2)防爆沸  (3)使平衡不断地向正向移动  (4)C  (4)除去苯甲酸乙酯中的苯甲酸  在苯甲酸乙酯中有未除净的苯甲酸，受热至100℃时升华  (5)AD  (6)92.12%