2020浙江高考化学二轮讲义：专题七第6讲　有机化学实验

第6讲　有机化学实验

[考试说明]

　有机物的鉴别、检验与推断[学生用书P74]

1．常见有机物的鉴别方法

2.有机物的检验与推断

(1)卤代烃中卤族元素的检验

①原理

 ⇒根据沉淀AgX颜色判断X是Cl、Br还是I

 ⇒同上原理判断X的类型(此方法只适用于能发生消去反应的卤代烃)

②步骤：取少量卤代烃―→加NaOH(醇)溶液―→加热―→冷却―→加足量稀HNO3―→加AgNO3。

(2)淀粉水解程度的推断

①原理：(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6；

淀粉遇碘水变蓝；

CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OH

CH2OH(CHOH)4COONH4＋H2O＋2Ag↓＋3NH3。

③现象与结论：A为出现银镜，B为无明显变化，则淀粉完全水解。

A为出现银镜，B为变蓝，则淀粉部分水解。

A为无明显变化，B为变蓝，则淀粉未水解。

(3)醛基的检验

①原理：R—CHO＋2Ag(NH3)2OHRCOONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O或R—CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHRCOONa＋Cu2O↓＋3H2O。

②步骤：取少量待检液摇匀

出现银镜或砖红色沉淀

③现象与结论：出现银镜或砖红色沉淀，则含有醛基。

④银氨溶液与新制氢氧化铜悬浊液配制

a．取1 mL 2%的硝酸银溶液于试管中，在不断振荡试管的同时向试管中滴加2%的稀氨水，直至产生的沉淀恰好完全溶解。

AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH4NO3，

AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O。

b．向试管里加入3 mL 5%的NaOH溶液，滴入3～4滴2%的CuSO4溶液，振荡均匀。

上述两种溶液都保证在强碱性条件下使用。

(4)蛋白质的检验方法

1．下列关于有机物因果关系的叙述完全正确的一组是(　　)

解析：选D。苯分子中不存在碳碳双键，不能与溴水反应，但能萃取溴水中的溴单质，A错误。乙酸乙酯水解属于取代反应，乙烯与水反应属于加成反应，B错误。乙酸含有羧基，与Cu(OH)2发生的是酸碱中和反应；葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应可生成砖红色沉淀Cu2O，是因为葡萄糖中含有醛基，发生氧化反应，C错误。乙烯中含有碳碳双键可与溴加成，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，D正确。

2．下列实验能获得成功的是(　　)

A．氯乙烷与NaOH溶液共热，在水解后的溶液中加入AgNO3溶液检验Cl－

B．向苯酚浓溶液中滴入少量浓溴水可观察到白色三溴苯酚沉淀

C．苯和液溴用铁作催化剂生成溴苯

D．向淀粉在酸性条件下水解的产物中加银氨溶液，水浴加热，检验葡萄糖的生成

解析：选C。A项应先加入HNO3中和过量的NaOH；B项苯酚和过量浓溴水发生反应，能产生白色沉淀，若和少量浓溴水发生反应，则产生的三溴苯酚会溶解在过量的苯酚中，故观察不到白色沉淀；D项银镜反应需要在碱性条件下进行。

3．如图所示，试分析确定各有机物的结构简式。

A_____________，B_____________，C_______________________________，

D_____________，E_____________，F______________________________________，

G_____________。

解析：由题图所示可知，D的水解产物为B、G，且B可发生银镜反应，这是解题的突破口。依题意D为酯，它的水解产物醇与羧酸中能发生银镜反应的必是甲酸，所以B是甲酸。G与B蒸气的密度相同，B是甲酸，其相对分子质量为46，则G的相对分子质量也为46，这样的醇必为乙醇。显然D为甲酸乙酯，又E为酯，且与D互为同分异构体，所以E为乙酸甲酯。A经氧化得B，A经还原得到C，B为甲酸，故C为甲醇，A为甲醛。E水解得F与C，则F为乙酸。

答案：HCHO　HCOOH　CH3OH　HCOOC2H5　CH3COOCH3　CH3COOH　CH3CH2OH

　有机物的制备与分离提纯[学生用书P75]

1．有机物的制备

2．混合物的分离提纯

续　表

1．分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图如下所示：

上述实验过程中，所涉及的三次分离操作分别是(　　)

A．①蒸馏；②过滤；③分液

B．①分液；②蒸馏；③结晶、过滤

C．①蒸馏；②分液；③分液

D．①分液；②蒸馏；③蒸馏

解析：选D。分析图示以及各物质的性质，乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小，乙酸、乙醇的溶解度大，三者均为液态物质，①采取分液法；分离后甲溶液为乙醇、乙酸钠和水的混合物，根据各物质的沸点不同，②采用蒸馏法；分离后乙溶液为乙酸钠的水溶液，若制得纯净的乙酸需加入硫酸进行蒸馏，③采用蒸馏法。

2．下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程，请你参与并协助他们完成相关实验任务。

【实验目的】　制取乙酸乙酯

【实验原理】　甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯，反应的化学方程式为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

其中浓硫酸的作用是________和________。

【装置设计】　甲、乙、丙三位同学分别设计下列三套实验装置：

请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置，选择的装置是________(选填“甲”或“乙”)。

丙同学将甲装置中的玻璃管改成球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是________________。

【实验步骤】

①按选择的实验装置，在试管中先加入3 mL乙醇，并在摇动下缓缓加入2 mL浓硫酸充分摇匀，冷却后再加入2 mL冰醋酸；

②将试管固定在铁架台上；

③在试管B中加入适量的______________；

④用酒精灯对试管A加热；

⑤当观察到试管B中有明显现象时停止实验。

解析：制备乙酸乙酯的反应中浓硫酸既作催化剂又作吸水剂(吸收水促使平衡右移)，提高反应产率。用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯时，要注意防倒吸，不能插入液面以下，也可以用丙中的装置，连接一个干燥管防倒吸。

答案：【实验原理】CH3COOH＋C2H5OHH2O＋CH3COOC2H5　催化剂　吸水剂(顺序可以颠倒)

【装置设计】乙　防止倒吸

【实验步骤】饱和Na2CO3溶液

实验室里制取乙酸乙酯的注意事项

(1)加入试剂的顺序为C2H5OH→浓硫酸(或CH3COOH)→CH3COOH(或浓硫酸)，特别注意不能先加浓硫酸。

(2)导管不能插入到Na2CO3溶液中(防止倒吸)。

(3)对反应物加热不能剧烈，以减少反应物的挥发。

课后达标检测[学生用书P130(单独成册)]

一、选择题

1．下列关于制取乙酸乙酯实验的说法错误的是(　　)

A．除去乙酸乙酯中含有的乙酸，最好的处理方法是用足量饱和碳酸钠溶液洗涤后分液

B．制乙酸乙酯时，向乙醇中缓慢加入浓硫酸和乙酸

C．可将导管通入饱和碳酸钠溶液中收集反应生成的乙酸乙酯

D．1 mol乙醇与2 mol乙酸在浓硫酸催化作用下不能生成 1 mol 乙酸乙酯

解析：选C。收集乙酸乙酯时导管不能插入饱和碳酸钠溶液中，应置于液面上方贴近液面处，以防止倒吸。

2．既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有的乙烯，以得到纯净乙烷的方法是(　　)

A．通过足量的NaOH溶液

B．通过足量的溴水

C．在Ni催化、加热条件下通入H2

D．通过足量的KMnO4酸性溶液

解析：选B。乙烷是饱和烃，不与溴水、KMnO4酸性溶液反应，不能使它们褪色。乙烯通过溴水时与Br2发生加成反应生成1，2­二溴乙烷(液态)，B方法可行。乙烯通过KMnO4酸性溶液，有氧化生成的CO2逸出，乙烷中乙烯虽被除去，却混入了CO2，D方法不可行。通入的H2的量不好控制，通入少了不能将乙烯全部除去，通入多了就会使乙烷中混有H2，而且反应条件要求高，C方法不可行。乙烯与NaOH溶液不反应，A方法不可行。

3．下列试剂能鉴别苯酚溶液、戊烯、己烷、乙醇四种液体的是(　　)

A．溴水　　　　　　　 B．新制Cu(OH)2悬浊液

C．NaOH溶液  D．水

解析：选A。溴水分别加入四种液体的现象：苯酚中会有白色沉淀(2，4，6­三溴苯酚)生成；戊烯会使溴水褪色；己烷没有反应，但溶液会分层；乙醇与溴不反应，且乙醇能溶于溴水，不会分层。

4．下列有机物检验方法正确的是(　　)

A．取少量卤代烃与NaOH水溶液共热，冷却，再加AgNO3溶液检验卤素原子存在

B．用KMnO4酸性溶液检验溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热后的产物是否是乙烯

C．用溴水鉴别乙烯与乙炔

D．不能只用NaOH水溶液来鉴别一氯乙烷和三氯乙烷

解析：选D。卤代烃水解后应先用稀HNO3酸化，否则NaOH和AgNO3会反应，影响实验的结果，A错；乙烯和乙炔均能使溴水褪色，所以溴水无法鉴别两者，C错；只用NaOH水溶液无法鉴别一氯乙烷和三氯乙烷中氯原子的多少，D正确。

5．能把乙醇、乙酸、甲酸、麦芽糖溶液用一种试剂区别开来的是(　　)

A．溴水　　　　　　　 B．新制Cu(OH)2悬浊液

C．石蕊试剂  D．银氨溶液

解析：选B。甲酸和麦芽糖分子中都含有醛基，因此都能使溴水褪色并且都能与银氨溶液反应，甲酸和乙酸都能使石蕊试剂变红，无法区别。乙醇与新制Cu(OH)2悬浊液不反应，在加热条件下也无任何现象；乙酸与新制Cu(OH)2悬浊液发生中和反应生成蓝色透明溶液，加热时无变化；甲酸与新制Cu(OH)2悬浊液先生成蓝色透明溶液，加热生成红色沉淀；麦芽糖与新制Cu(OH)2悬浊液只在加热条件下生成红色沉淀。

6．欲证明某一卤代烃为溴代烃，甲、乙两同学设计了如下方案。甲同学：取少量卤代烃，加入NaOH的水溶液，加热，冷却后加入AgNO3溶液，若有淡黄色沉淀生成，则为溴代烃。乙同学：取少量卤代烃，加入NaOH的乙醇溶液，加热，冷却后，用硝酸酸化，加入AgNO3溶液，若有淡黄色沉淀生成，则为溴代烃。关于甲、乙两位同学的实验评价正确的是(　　)

A．甲同学的方案可行

B．乙同学的方案可行

C．甲、乙两位同学的方案都有局限性

D．甲、乙两位同学的实验所涉及的卤代烃的性质一样

解析：选C。甲同学让卤代烃水解，在加热冷却后没有用稀硝酸酸化，由于OH－也会与Ag＋作用生成褐色的Ag2O沉淀，会掩盖AgBr的淡黄色，不利于观察现象，所以甲同学的实验有局限性；乙同学是利用消去反应让卤代烃中的卤素原子变成离子，但是，不是所有的卤代烃都能发生消去反应，所以此法也有局限性。

二、非选择题

7．如图为实验室制取乙酸乙酯的装置。

请回答：

(1)检验该装置气密性的方法是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)浓硫酸的作用是________________。

(3)下列有关该实验的说法中，正确的是________。

A．向a试管中加入沸石，其作用是防止加热时液体暴沸

B．饱和碳酸钠溶液可以除去产物中混有的乙酸

C．乙酸乙酯是一种无色透明、密度比水大的油状液体

D．若原料为CH3COOH和CH3CHOH，则乙酸乙酯中不含18O

答案：(1)连接好装置，将导管末端插入水中，用手捂住试管a，若导管口出现气泡，片刻后松开手，导管末端形成一段水柱，则气密性良好　(2)催化剂、吸水剂　(3)AB

8．实验室合成乙酸乙酯的步骤如下：在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸，瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内)，加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏，得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。

请回答下列问题。

(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外，还应放入________，目的是________________________________________________________________________。

(2)反应中加入过量的乙醇，目的是

________________________________________________________________________。

(3)如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸，然后通过分液漏斗边滴加乙酸，边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产率，其原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)现拟分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物，下列框图是分离操作步骤流程图：

则试剂a是________，分离方法Ⅰ是________，分离方法Ⅱ是________，试剂b是______，分离方法Ⅲ是______。

(5)甲、乙两位同学欲将所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品提纯，在未用指示剂的情况下，他们都是先加NaOH溶液中和酯中过量的酸，然后用蒸馏法将酯分离出来。甲、乙两人实验结果如下：

甲得到了显酸性的酯的混合物，乙得到了大量水溶性的物质，丙同学分析了上述实验目标产物后认为上述实验没有成功。试解答下列问题：

①甲实验失败的原因是

________________________________________________________________________；

②乙实验失败的原因是

________________________________________________________________________。

解析：(1)乙酸与乙醇的酯化反应需要加热，所以为防止液体受热时剧烈沸腾，需要加入碎瓷片来防止暴沸。

(2)由于酯化反应是可逆反应，所以加入过量的乙醇可以提高乙酸的转化率。

(3)这样操作可以及时把乙酸乙酯蒸发出来，从而降低生成物的浓度，有利于酯化反应向生成酯的方向进行。

(4)乙酸乙酯不溶于水，所以可以通过加入饱和碳酸钠溶液来除去乙酸和乙醇，然后分液即得到乙酸乙酯，干燥后即得到纯净的乙酸乙酯。B中含有乙醇、乙酸钠和碳酸钠。由于乙醇的沸点低，蒸馏即得到乙醇。然后加入稀硫酸，将乙酸钠转化成乙酸，最后蒸馏将得到乙酸。

(5)乙酸乙酯能在碱性条件下水解，甲同学加入的碱量不足，有酸剩余，所以蒸馏后得到含有乙酸的酯；乙同学加入的碱过量使生成的酯发生了水解，所以得到了大量水溶性的物质。

答案：(1)碎瓷片　防止暴沸

(2)提高乙酸的转化率

(3)及时地蒸出生成物，有利于酯化反应向生成酯的方向进行

(4)饱和Na2CO3溶液　分液　蒸馏　稀硫酸　蒸馏

(5)①所加的NaOH溶液较少，没有将余酸完全中和

②所加的NaOH溶液过量使酯发生了水解