突破07 有机化学实验专题训练(七)-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(七)1、芳香化合物在催化剂催化下与卤代烃发生取代反应称为Friedel-Crafts烷基化反应。某科研小组以苯和氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]为反应物，无水AlCl3为催化剂条件下制备叔丁基苯()。反应如下：。已知：①AlCl3：熔点：190 ºC，沸点：180 ºC，遇水极易潮解并产生白色烟雾，微溶于苯②苯：M=78g/mol，ρ：0.88g/cm3，沸点：80.1 ºC，难溶于水，易溶于乙醇③氯代叔丁烷M=92.5g/mol，ρ：1.84g/cm3，沸点：51.6 ºC，难溶于水，可溶于苯    ④叔丁基苯：M=134g/mol，ρ：0.87g/cm3，沸点：169 ºC，难溶于水，易溶于苯I、如图是实验室制备无水AlCl3的实验装置：(1)选择合适的装置制备无水AlCl3正确的连接顺序为_____________________(写导管口标号)(2)写出B装置中发生反应的离子方程式_______________________________________(3)能否将E装置替换成C装置___________(填“能”或“不能”)理由__________________________________II、实验室制取叔丁基苯装置如图：在三颈烧瓶中加入50mL的苯和适量的无水AlCl3，由恒压漏斗滴加氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]10mL，一定温度下反应一段时间，将反应后的混合物依次用稀盐酸、5%Na2CO3溶液、H2O洗涤分离，在所得产物中加入少量无水MgSO4固体，静置，过滤，蒸馏得叔丁基苯20g (4)仪器A的名称为_____________，B中试剂是碱石灰，其作用是______________________________，使用恒压漏斗的优点是__________________________(5)用H2O洗涤的目的是______________，加无水MgSO4固体的作用是______________(6)叔丁基苯的产率为____________(保留3位有效数字)2、含苯酚的工业废水处理的流程图如下图：(1)上述流程里，设备Ⅰ中进行的是         操作(填写操作名称)。实验室里这一步操作可以用             进行 (填写仪器名称)(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是          ，由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是        (3)在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为                                        (4)在设备Ⅳ中，物质B的水溶液和CaO反应后，产物是NaOH、H2O和       。通过      操作(填写操作名称)，可以使产物相互分离(5)上图中，能循环使用的物质是C6H6、CaO、              3、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4、工业上，三氯乙醛(Cl3CCHO)用于制造敌百虫等杀虫剂、三氯乙醛脲除草剂。医药上用于生产氯霉素等。某小组设计如图所示装置制备三氯乙醛【查阅资料】①反应原理：在80~90 ℃下乙醇与氯气反应生成三氯乙醛，副产物为氯化氢可能发生的副反应有：C2H5OH+HClC2H5Cl+H2O，CCl3CHO+HClOCCl3COOH(三氯乙酸)+HCl②有关物质的相对分子质量和部分物理性质如表所示：物质C2H5OHCCl3CHOCCl3COOHC2H5Cl相对分子质量46147.5163.564.5熔点/℃−114.1−57.558−140.8沸点/℃78.597.819812.3溶解性与水互溶可溶于水、乙醇可溶于水、乙醇、三氯乙醛微溶于水，可溶于乙醇【设计实验】(注：可将D装置放置在磁力搅拌器上使反应物充分混合)(1)在常温下，实验室用漂粉精粉末与浓盐酸反应制氯气。写出A装置中发生反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　(2)实验中采用水浴加热D装置，其优点是　　　　　　　；写出D装置中制备三氯乙醛的化学方程式：　　　　　　(3)若撤去B装置，D装置中副产物　　　　　　　　(填结构简式)的量增加(4)下列有关说法正确的是　　　　　　　　　a.D装置中球形冷凝管的作用是冷凝回流     b.E装置可盛装FeCl2(aq)、Na2CO3(aq)，只吸收尾气中的氯化氢c.可采用分液操作分离、提纯三氯乙醛       d.C装置盛装浓硫酸，用于干燥氯气(5)测定产品纯度：称取W g产品配成溶液，加入c1 mol·L−1碘标准溶液V1 mL，再加入适量Na2CO3溶液，待反应完全后，加入盐酸调节溶液的pH，立即用c2 mol·L−1 Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验，测得平均消耗Na2S2O3溶液V2 mL。则产品的纯度为　　　　　　(列出计算式，不必化简)(滴定反应原理：CCl3CHO+OH−CHCl3+HCOO−；HCOO−+I2H++2I−+CO2↑；I2+22I−+)(6)为了探究三氯乙醛能否与溴水反应，该小组同学进行如下探究。取少量三氯乙醛产品于试管中，滴加溴水，振荡，　　　　　　(填实验现象)，证明三氯乙醛与溴单质能反应。他们对反应原理提出如下猜想：猜想1：CCl3CHO+Br2+H2OCCl3COOH+2HBr。猜想2：CCl3CHO+Br2。已知：常温下，0.1 mol·L−1 HBr 溶液中lg=12。请你设计实验探究上述哪一种猜想合理：　　　　　　　　　　　　　　　5、乙二硫醇（HSCH2CH2SH）是一种难溶于水的精细化工产品，熔点－ 41℃，沸点 144℃，具有弱酸性。实验室以硫脲和1,2—二溴乙烷为原料制取乙二硫醇钠的合成路线如下：制备装置如图26-1所示(加热和夹持装置已略)。回答下列问题：(1)取适量硫脲于三口瓶中，加入乙醇，加热溶解，再加入1,2—二溴乙烷。一段时间后，有烃基异硫脲盐析出。冷凝管的作用          ，使用仪器a而不用普通分液漏斗的优点是                             (2)过滤，得到烃基异硫脲盐晶体。从滤液中回收乙醇的操作是                      (3)仍使用图26-1的装置，将烃基异硫脲盐晶体和适量NaOH溶液加热1.5小时，冷却，再加入稀H2SO4即可得乙二硫醇。①加入稀H2SO4生成乙二硫醇的化学方程式为                     ②从反应后的混合物中分离乙二硫醇的操作是                   ③此时使用该装置有一个明显缺陷，改进的措施是                (4)理论上，制取9.4 g乙二硫醇（M=94g·mol－1）的同时可以制得NaBr   g(5)NaBr和Na2SO4的溶解度随温度的变化如图26-2所示。简述从废液中提取Na2SO4的方法                                                                          (6)为了证明乙二硫醇中含有碳元素，某同学取少量的乙二硫醇充分燃烧，并将生成的气体通入澄清石灰水中。该同学认为发现石灰水变浑浊即可证明。该同学的做法是错误的，理由是                           6、青蒿素，是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，易溶于丙酮、氯仿和苯中，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156～157℃，热稳定性差，青蒿素是高效的抗疟药．已知：乙醚沸点为35℃．从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的，主要有乙醚浸取法和汽油浸取法．乙醚浸取法的主要工艺为：请回答下列问题：(1)对青蒿进行干燥破碎的目的是_____________________(2)操作I需要的玻璃仪器主要有：烧杯、_______________，操作Ⅱ的名称是___________________(3)操作Ⅲ的主要过程可能是___________________________(填字母)。A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶    B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤     C．加入乙醚进行萃取分液(4)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下：将28.2g青蒿素样品放在硬质玻璃管C中，缓缓通入空气数分钟后，再充分燃烧，精确测定装置E和F实验前后的质量，根据所测数据计算①装置E中盛放的物质是__________________，装置F中盛放的物质是____________________ ②该实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是______________________③用合理改进后的装置进行试验，称得：装置实验前/g实验后/gE22.642.4F80.2146.2则测得青蒿素的最简式是_____________________________(5)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解量较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液红色变浅，说明青蒿素与_________(填字母)具有相同的性质A．乙醇         B．乙酸           C．乙酸乙酯        D．葡萄糖(6)某科研小组经多次提取青蒿素实验认为用石油醚做溶剂较为适宜，实验中通过控制其他实验条件不变，来研究原料的粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取速率的影响，其结果如图所示：由下图可知控制其他实验条件不变，采用的最佳粒度、时间和温度为__________________A．80目、100分钟、50℃    B．60目、120分钟、50℃    C．60目、120分钟、55℃7、实验室制取乙烯常因温度过高生成少量SO2，有人设计了下列实验以确证上述混合气体中含有乙烯和SO2。(1)如图。A、B、C、D装置中可盛放的试剂是A________；B______；C_________；D_________①品红溶液  ②NaOH溶液   ③溴水     ④KMnO4酸性溶液(2)能说明SO2气体存在的现象是                   (3)使用装置B的目的是                          (4)使用装置C的目的是                          (5)确证含有乙烯的现象是                           【有机化学实验专题训练(七)】答案1、(1)d、e、f、g、h、i、j、c    (2)MnO2+4H++2Cl—Mn2++Cl2↑+2H2O    (3)不能    除防止空气中的水蒸气进入外，还吸收多余的氯气    (4)球形冷凝管    防止水蒸气进入，吸收HCl    使液体顺利滴下    (5)洗去Na2CO3    干燥    (6)74.9%（或75.0%）2、(1)萃取(或萃取、分液) 分液漏斗  (2)C6H5ONa、NaHCO3 (3) C6H5ONa+CO2+H2O→ C6H5OH+NaHCO3  (4) CaCO3  过滤   (5)NaOH水溶液   CO23、(1)B，C(2)提高葡萄糖的转化率，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，有利于葡萄糖酸钙析出(5)D4、（1）ClO−+Cl−+2H+Cl2↑+H2O（2）便于控制温度、反应物受热均匀　C2H5OH+4Cl2CCl3CHO+5HCl（3）CH3CH2Cl（4）ad（5）×100%（6）溶液由橙(红)色变为无色　取少量产品溶于水，测定产品溶液的pH；滴加适量溴水，振荡，充分反应后，测定溶液pH，若pH明显降低，则猜想1合理；否则，猜想2合理5、（1）冷凝回流  平衡漏斗与三颈瓶的压力，让溶液顺利流下（2）蒸馏 （3）①NaSCH2CH2SNa + H2SO4 = HSCH2CH2SH + Na2SO4    ②分液     ③增加吸收氨气的装置 （4）20.6 （5）将盛有废液的烧杯置于冰水浴中，析出晶体后过滤，洗涤（6）燃烧产物中含有SO2气体，也会使澄清石灰水变浑浊6、(1)增大青蒿素与乙醚的接触面积，提高浸取率  (2)漏斗和玻璃棒  蒸馏    (3)B  (4)氯化钙或五氧化二磷  碱石灰  在F后连接一个装有碱石灰的干燥管或U形管  C15H22O5  (5)C    (6)B7、（1）① ② ① ④ （或③）（2）装置A中品红溶液褪色（3）除去SO2气体，以免干扰乙烯的性质实验（4）检验SO2是否除尽（5）装置C中的品红溶液不褪色，装置D中的酸性KMnO4溶液褪色。