突破05 有机化学实验专题训练(五)-备战2023年高考化学《有机化学实验》专题突破系列

有机化学实验专题训练(五)

1、间溴苯甲醛()，是香料、染料、有机合成中间体，常温比较稳定，高温易被氧化。

相关物质的沸点如下(101kPa)

其实验室制备步骤如下：

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MgSO4固体，放置一段时间后过滤

步骤4：减压蒸馏有机相，收集相应馏分。(实验装置见下图)

(1)仪器A的名称为___________________，1，2－二氯乙烷的电子式为__________

(2)实验装置中冷凝管的主要作用是________________，进水口为________(填“a”或“b”)

(3)步骤1反应方程式为________________________；为吸收尾气锥形瓶中的溶液应为________，反应的离子方程式为________________________________________________________________

(4)水浴加热的优点是__________________________

(5)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)

(6)步骤4中采用减压蒸馏技术，是为了防止___________________

2、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：

回答下列问题：

(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            

  a.引发反应          b.加快反应速度         c.防止乙醇挥发       d.减少副产物乙醚生成

(2)在装置C中应加入       ，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体

  a．水           b．浓硫酸           c．氢氧化钠溶液           d．饱和碳酸氢钠溶液 

(3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是                  

(4)将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在    层(填“上”、“下”)

(5)若产物中有少量未反应的Br2，最好用     洗涤除去；(填正确选项前的字母)   

a．水           b．氢氧化钠溶液           c．碘化钠溶液           d．乙醇

(6)若产物中有少量副产物乙醚．可用        的方法除去；

(7)反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是            ；但又不能过度冷却(如用冰水)，其原因是                 

3、苯胺为无色液体，还原性强，易被氧化；有碱性，与酸反应生成盐。常用硝基苯与H2制备：

其部分装置及有关数据如下：

实验步骤：

①检查装置的气密性，连接好C处冷凝装置的冷水

②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯，再取下恒压分液漏斗，换上温度计

③打开装置A、B间活塞，通入H2一段时间

④点燃B处的酒精灯，加热，使温度维持在140℃进行反应

⑤反应结束后，关闭装置A、B间活塞，加入生石灰

⑥调整好温度计的位置，继续加热，收集182～186℃馏分，得到较纯苯胺

回答下列问题：

(1)步骤⑥中温度计水银球的位置在__________________________________

(2)下列关于实验的叙述中，错误的是__________

A．冷凝管的冷水应该从b进从a出

B．实验开始酎，温度计水银球应插入反应液中，便于控制反应液的温度

C．装置A中应使用锌粉，有利于加快生成H2的速率

D．加入沸石的目的是防止暴沸

(3)若实验中步骤③和④的顺序颠倒，则实验中可能产生的后果是_________________________________

(4)蒸馏前，步骤⑤中加入生石灰的作用是____________________

(5)有学生质疑反应完成后，直接蒸馏得到苯胺的纯度不高，提出以下流程：

苯胺在酸性条件下生成盐酸苯胺被水萃取，在碱性溶液中又被放有机溶剂反萃取，这种萃取——反萃取法简称反萃。实验中反萃的作用是__________________________________________________________________；在分液漏斗中进行萃取分液时，应注意不时放气，其目的是___________________

(6)苯胺还原性强，易被氧化，请配平下列化学方程式的化学计量数

4、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。反应原理为：

相关物质的物理常数：

主要实验装置和流程如下：

图1 回流搅拌装置        图2 抽滤装置

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)操作I为_________；操作II为_________

(2)如果水层呈紫色，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)白色固体B的主要成分为_________，其中可能含有的主要杂质是_________

(4)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回流搅拌装置可采用酒精灯直接加热的方法

D．图1冷凝管中水的流向是上进下出

(5)称取1.22 g产品，配成100.0 mL溶液。取其中25.00 mL溶液于锥形瓶中，滴加酚酞作为指示剂，用浓度为0.1000 mol·L－1的KOH标准溶液进行滴定，消耗了20.00 mL。产品中苯甲酸质量分数为_______，若采用甲基橙作指示剂，会导致测定的结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)

5、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：

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________。

6、苯甲酸乙酯(C9H10O2)(Mr=150)(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；也大量用于食品中，也可用作有机合成中间体、溶剂如纤维素酯、纤维素醚、树脂等。可能用到的数据：

其制备原理如下 ：+C2H5OH+H2O      

制备过程：

Ⅰ、制备粗产品：

如右图所示的装置中，于50mL圆底烧瓶中加入8.0g苯甲酸(固体)(Mr=122)、20mL乙醇(Mr=46)、15mL环己烷、3mL浓硫酸，摇匀，加沸石。在分水器上加水至c处，接通冷凝水，水浴回流约2h，反应基本完成。记录体积，继续蒸出多余的环己烷和乙醇（从分水器中放出）。

Ⅱ、粗产品的纯化：加水30mL,分批加入固体NaHCO3。分液，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。

(1)仪器d的名称__________________，水流方向为____进____出

(2)该反应水浴控制的温度为____________

(3)该反应加过量乙醇的目的为________________________________

(4)分水器的作用____________________，分水器的检漏方法_____________，如何利用实验现象判断反应已基本完成______________

(5)固体碳酸氢钠的作用______________________，加至___________________为止

(6)经精馏得210-213℃馏分7.0mL，则该反应的产率为___________

合成反应：在甲中加入20 g异戊醇和少量碎瓷片，在不断搅拌下加入2 mL浓硫酸，冷却后加入100 g稍过量的冰醋酸，再加入环己烷（能与产物形成共沸混合物，不参加反应）。安装带有分水器（预装有一定量的水）的冷凝回流装置，球形冷凝管中通入冷却水，用甘油浴缓慢加热仪器甲，冷凝回流一段时间。

分离提纯：将反应粗产品倒入分液漏斗中，分别用少量10％Na2CO3溶液分两次洗涤。分去水层，向有机层中加入无水硫酸镁固体，静置一段时间后分离出液体，最后蒸馏除去环己烷得到纯净的乙酸异戊酯13 g。已知下列物质的沸点和密度：

请回答下列问题：

(1)合成乙酸异戊酯的化学方程式为    　　　　　　　　  　　　　

(2)仪器甲的名称是　　　　

(3)分水器可将仪器甲中产生的水分离出来，目的是　　　　　；按照球形冷凝管中冷却水的流向应该由　　　(填“a”或“b”)口进水

(4)本实验使用甘油浴加热的优点有　　　　、　　　　 （答出两点即可）

(5)当观察到分水器中出现　　　　现象时，可停止加热仪器甲，终止合成反应过程

(6)用10％Na2CO3溶液洗涤的作用是　　　　

   a、除去未反应完的醋酸     b、提高异戊醇的转化率

   c、与异戊醇反应，除去杂质     d、降低乙酸异戊酯在水中的溶解能力

(7)本实验中无水硫酸镁的作用是　　　　　　　　　

(8)本实验中异戊醇的转化率为　　　　　　　　　

8、乙酰水杨酸俗称阿司匹林()，是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解，分解温度为128℃～135℃。实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林，其制备原理为：

制备基本操作流程如下：

主要试剂和产品的物理常数如下表：

(1)合成阿司匹林时，最合适的加热方法是                            

(2)合成阿司匹林时，必须使用干燥的仪器，其原因是                        

(3)减压过滤所得粗产品要用少量冰水洗涤，其目的是                         

(4)用重结晶方法提纯粗产品流程如下，加热回流程装置如右图

①沸石的作用是              

②冷凝水的流进方向是                (填“a”或“b”)

  ③使用温度计的目的是            

(5)在实验中原料用量：2.0g水杨酸、5.0mL醋酸酐()，最终称得产品质量为2.2g，则所得乙酰水杨酸的产率为            (百分数精确到0.1)

9、某化学兴趣小组设计实验制备苯甲酸异丙酯，其反应原理为

用如图所示装置进行

实验：

物质的性质数据如表所示：

实验步骤：

步骤ⅰ：在图甲干燥的仪器a中加入38.1 g苯甲酸、30 mL异丙醇和15 mL浓硫酸，再加入几粒沸石

步骤ⅱ：加热至70 ℃左右保持恒温半小时

步骤ⅲ：将图甲的仪器a中液体进行如下操作得到粗产品：

步骤ⅳ：将粗产品用图乙所示装置进行精制

试回答下列问题：

(1)步骤ⅰ中加入三种试剂的先后顺序一定错误的是________

A．异丙醇、苯甲酸、浓硫酸    

B．浓硫酸、异丙醇、苯甲酸    

C．异丙醇、浓硫酸、苯甲酸

(2)图甲中仪器a的名称为________，判断酯化反应达到平衡的现象为___________________________________，

加入的苯甲酸和异丙醇中，需过量的是________，目的是____________________

(3)本实验一般采用水浴加热，因为温度过高会使产率________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)操作Ⅰ中第二次水洗的目的是_______________________________________，操作Ⅱ中加入无水硫酸镁的作用为______________________________________

(5)步骤ⅳ所用的装置中冷却水的进口为________(填字母)，操作时应收集218 ℃的馏分，如果温度计水银球偏上，则收集的精制产品中可能混有的杂质为________(填物质名称)。

(6)如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为40.930 g。则该实验的产率为________%(保留2位有效数字)。

【有机化学实验专题训练(五)】答案

1、(1)分液漏斗     

(2)冷凝回流（导气）  b 

(3)+Br2 +HBr   NaOH  H++OH－=H2O，Br2+2OH－=Br－+BrO－+H2O

(4)受热均匀，温度便于控制  

(5)Br2  

(6)间溴苯甲醛被氧化

2、(1)d  

(2)c  

(3)溴的颜色完全褪去  

(4)下  

(5)b  

(6)蒸馏

(7)避免溴大量挥发；产品1,2-二溴乙烷的熔点(凝固点)低，过度冷却会凝固而堵塞导管

3、（1）三颈烧瓶出气口（等高线）附近（其他合理答案参照给分）

（2）A C

（3）加热时氢气遇氧气发生爆炸；生成的苯胺被氧气氧化

（4）除去反应中生成的水

（5）除去苯胺中较多的杂质，有利于蒸馏提纯（其他合理答案参照给分）

减低漏斗内的压力，是漏斗内外压强一致（其他合理答案参照给分）

4、（1）分液（1分）  蒸馏 （1分）

（2）除去未反应的高锰酸钾，防止盐酸酸化时被高锰酸钾所氧化，产生氯气（2分） 

（3）苯甲酸（1分）  KCl （1分） （4）AB（2分）  （5）80.0% （2分） 偏低（2分）

5、(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%

6、(1)冷凝管、水冷凝管或球形冷凝管  a  b  (2)略高于62.6℃  (3)乙醇相对廉价，增大反应物浓度，使平衡向正反应方向移动，提高苯甲酸的转化率，提高产率；形成恒沸物需要添加乙醇  (4)分离产生的水，使平衡向正反应方向移动，提高转化率  关闭活塞，在分水器中加适量的水，观察是否漏水，若不漏水，旋转活塞180°，若仍不漏水，说明分水器不漏水  加热回流至分水器中水位不再上升为止  (5)中和硫酸和未反应的苯甲酸  不再有气泡产生或pH=7  (6)74.7%

7、（1）CH3COOH+（CH3）2CHCH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH（CH3）2+H2O

（2分）

　 （2）圆底烧瓶

　 （3）提高反应物的转化率或生成物的产率　　　b

   （4）便于控制反应温度，使圆底烧瓶受热均匀（其它合理答案均可）（2分）

　 （5）水层高度（或水的体积、液面对应刻度）不再变化（答案合理均给分）

（6）ad（2分）

（7）作干燥剂

（8）44%（2分）

8、

9、(1)B　

(2)三颈烧瓶(或三口烧瓶)　油水分离器中水面保持稳定　异丙醇　有利于酯化反应向正反应方向进行，提高苯甲酸的转化率　

(3)减小　(4)除去残留的碳酸钠　除去残留的水　(5)g　苯甲酸　(6)80