2022届高三化学一轮复习实验专题强基练42有机物制备综合大题含解析.docx
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1、有机物制备综合大题非选择题(共17题)1正丁醚是一种用途很广的化工产品,毒性和危险性小,是安全性很高的有机溶剂,对许多天然及合成油脂、树脂、橡胶、有机酸酯、生物碱等都有很强的溶解能力,还可作为电子级清洗剂和多种有机合成材料。可通过以下反应原理制取正丁醚:2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O已知相关物质的部分信息如下:沸点()密度(g/cm3)溶解度(g)相对分子质量正丁醇117.70.817.974正丁醚1420.77不溶于水130某课外化学学习小组查阅相关资料设计了以下实验步骤合成正丁醚:在100 mL两口烧瓶中加入30.0 mL正丁醇、5
2、0 mL浓硫酸和几粒沸石,充分摇匀。在分水器中加入3.0 mL饱和食盐水,按图甲组装仪器,接通冷凝水;反应:在电热套上加热,使瓶内液体微沸,回流反应约1小时。当馏液充满分水器时,打开分水器放出一部分水。当水层不再变化,瓶中反应温度达150,反应己基本完成,停止加热;蒸馏:待反应液冷却后,拆下分水器,将仪器改成蒸馏装置如图丙,再加几粒沸石,蒸馏,收集馏分;精制:将馏出液倒入盛有10 mL水的分液漏斗中,充分振摇,静置弃去水液,有机层依次用5 mL水,3 mL 5% NaOH溶液、3 mL水和3 mL饱和氯化钙溶液洗涤,分去水层,将产物放入洁净干燥的小锥形瓶中,然后加入0.20.4 9无水氯化钙
3、再将液体转入装置丙中进行蒸馏,收集到馏分9.0 mL。甲.乙.丙.请根据以上操作回答下列问题:(1)制备正丁醚的反应类型是_,仪器d的名称是_。(2)在步骤中添加试剂的顺序是_。相比装置乙,装置甲的优点是_。(3)在步骤中采用电热套加热而不采用酒精灯直接加热的原因可能是_。(4)在步骤中收集馏分适宜的温度范围为_(填正确答案标号)。A115ll9B140144C148152(5)在精制中,有机层在_层(填“上”或“下”),加入无水氯化钙的作用是_。(6)本小组实验后所得正丁醚的产率约为_%(计算结果保留一位小数)。2肉桂酸是合成香料、化妆品、医药、浆料和感光树脂等的重要原料,其结构简式是。I
4、写出肉桂酸的反式结构: _。II.实验室可用下列反应制取肉桂酸。已知药品的相关数据如下:苯甲醛乙酸酐肉桂酸乙酸溶解度(25,g/100g 水)0.3遇水水解0.04互溶相对分子质量10610214860实验步骤如下:第一步合成:向烧瓶中依次加入研细的无水醋酸钠、5.3g 苯甲醛和6.0g乙酸酐,振荡使之混合均匀。在150 170加热1小时,保持微沸状态。第二步粗品精制:将上述反应后得到的混合物趁热倒入圆底烧瓶中,并进行下列操作:请回答下列问题。(1)检验粗产品中含有苯甲醛的实验方案是:取粗产品于试管中,加水溶解,滴入NaOH溶液,将溶液调至碱性, _。(2)步骤中肉桂酸与Na2CO3溶液反应
5、的化学方程式是_。(3)若最后得到4.81g纯净的肉桂酸,则该反应中肉桂酸的产率是_。(4)符合下列条件的肉桂酸的同分异构体有_种。i.苯环上含有三个取代基; ii.该同分异构体遇FeCl3显色且能发生银镜反应。写出其中任意一种同分异构体的结构简式: _。3乙醚是有机合成中常用的溶剂某实验小组在实验室利用乙醇脱水制备乙醚,装置示意图(夹持和加热装置已略去)、有关数据和实验步骤;物质相对分子质量密度(g/mL)沸点()在水中的溶解性乙醇460.81678互溶乙醚740.71334.6不容已知:相同条件下,乙醚在饱和食盐水中比在水中更难溶。氯化钙可与乙醇形成络合物 CaCl26C2H5OH.请回答
6、下列问题:(1)由乙醇制备乙醚的总反应为2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3 + H2O . 此反应分两步进行,第一步反应的化学方程式 : CH3CH2OH +H2SO4 CH3CH2OSO2OH + H2O ,则第二步反应的化学方程式为 _。(2)仪器 D 中盛有冰水混合物,其作用为_。(3)操作1 的名称为 _,操作2 的名称为 _。(4)若省略步骤 II会导致的后果是_。(5)若实验过程中加入18mL 乙醇,最终得到 8.7g 乙醚则乙醚的产率为_ (计算结果精确到0.1%).4苯甲酸()是重要的化工原料,可应用于消毒防腐、染料载体、增塑剂、香料及食品防腐剂的生产,也可用于钢铁设
7、备的防锈剂。某化学实验小组在实验室中以苯甲醛为原料制取苯甲酸和副产品苯甲醇()的实验流程:已知:;(R、R1表示烃基或氢原子)相关物质的部分物理性质见表:名称相对密度熔点/沸点/溶解度水乙醚苯甲醛1.0426179.6微溶易溶苯甲酸1.27122.124925微溶,95可溶易溶苯甲醇1.0415.3205.7微溶易溶乙醚0.71116.334.6不溶请回答下列问题:(1)进行萃取、分液操作时所用玻璃仪器的名称为_。分液时,乙醚层应从_(填“下口放出”或“上口倒出”)。(2)洗涤乙醚层时需要依次用NaHSO3溶液、10%Na2CO3溶液、蒸馏水进行洗涤。其中加入NaHSO3溶液洗涤的主要目的是_
8、对应的化学方程式为_。(3)蒸馏获得产品甲时加入碎瓷片的目的为_,蒸馏时应控制温度在_左右。A34.6B179.6 C205.7 D249(4)提纯粗产品乙获得产品乙的纯化方法名称为_。(5)称取10.60g的苯甲醛进行实验,最终制取产品乙的质量为3.66g,则产品乙的产率为_。5某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、无水醋酸钠,D中放有饱和碳酸钠溶液。已知:无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl26C2H5OH 有关有机物的沸点:试剂乙醚乙醇乙酸乙酸乙酯沸点(0C)34.778.511877.1密度(g/cm3)0.7140.7891.0490.
9、903请回答:(1)仪器A的名称:_;实验前检查装置气密性的方法是_;写出烧瓶B中有关反应的化学方程式: _、_。(2)球形干燥管C的作用是_。若反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色,产生此现象的原因是(用离子方程式表示)_;反应结束后,D中的现象是_。(3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,除去_;再加入(此空从下列选项中选择)_;然后进行蒸馏,收集77左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯。A浓硫酸 B碱石灰 C无水硫酸钠 D生石灰6环己烯是重要的化工原料其实验室制备流程如图:(1)操作1的装置如图甲所示(加热和夹持装置已略去)。浓硫酸也可作该制备反应的
10、催化剂,选择而不用浓硫酸的原因为_(填序号)。a浓硫酸易使原料炭化并产生b后续易分离c污染小、可循环使用,符合绿色化学理念d同等条件下,用比浓硫酸的平衡转化率高仪器B的作用为_。实验结果表明投料相同时,装置甲控制温度计读数不超过90,采用装置甲的产率比装置乙高,原因是_。(2)操作2用到的玻璃仪器是烧杯、_饱和食盐水的作用是_。(3)操作3(蒸馏)所有的操作步骤如下,其正确的顺序是:_搭建蒸馏装置加热加入待蒸馏的药品和沸石通冷凝水收集低于83的馏分停止加热收集83的馏分待冷却后关闭冷凝水(4)环己烯含量的测定在一定条件下,向a g环己烯样品中加入定量制得的b mol ,与环己烯充分反应后,剩余
11、的与足量KI作用生成,加入几滴淀粉做指示剂,用c mol/L的标准溶液滴定,终点时消耗标准溶液v ml(以上数据均已扣除干扰因素)。测定过程中,发生反应如图:Br2+(5)样品中环己烯的质量分数为_(用字母表示)。(6)下列情况会导致测定结果偏低的是_(填序号)。a样品中含有苯酚杂质b滴定结束读取标准液的体积时,俯视刻度线c标准溶液部分被氧化d在测定过程中部分环己烯挥发7某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图1),以环己醇为主要原料制备环己烯。已知:密度(g/cm3)熔点()沸点()熔点()环乙醇0.9625161难溶于水环乙烯0.8110383难溶于水(1)制备粗品将12.5mL环己醇加入
12、试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。A中碎瓷片的作用是_。试管C置于冰水浴中的目的是_。(2)制备精品环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在_层。(填上或下)再将环己烯按图2装置蒸馏,冷却水从口进入_(填“g”或“f”)。收集产品时,控制的温度应在_左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,最可能的原因是_。A蒸馏时从70开始收集产品B环已醇实际用量多了C制备粗品时环己醇随产品一起蒸出8苯甲酸乙酯稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,也大量用于食品中,实验室制备方法如下:苯甲酸乙酯粗产品
13、的制备在干燥的50mL三颈圆底烧瓶中,加入6.1g苯甲酸、过量无水乙醇、8mL苯和1mL浓硫酸,摇匀后加沸石,安装分水器。水浴加热,开始控制回流速度12d/s。反应时苯一乙醇水会形成“共沸物”蒸馏出来。加热回流约1小时,至分水器中不再有小水珠生成时,停止加热。改为蒸馏装置,蒸出过量乙醇和苯。沸点()相对分子质量苯甲酸249122苯甲酸乙酯2126150(1)写出苯甲酸与用18O标记的乙醇酯化反应的方程式_。(2)装置A的名称及冷水通入口_。(3)通过分水器不断分离除去反应生成的水,目的是_。还有什么方法可以实现同样的目的_(任答两种)。(4)实验过程中没有加沸石,请写出补加沸石的操作_。(5)
14、图二装置中的错误_。.苯甲酸乙酯的精制将苯甲酸乙酯粗产品用如下方法进行精制:将烧瓶中的液体倒入盛有30mL冷水的烧杯中,搅拌下分批加入饱和Na2CO3溶液(或研细的粉末),至无气体产生,pH试纸检测下层溶液呈中性。用分液漏斗分出粗产物,水层用乙醚(10mL)萃取。合并有机相,用无水CaCl2干燥。干燥后的粗产物先用水浴蒸除乙醚,再改用减压蒸馏,收集馏分。(6)加入饱和碳酸钠溶液除了可以降低苯甲酸乙酯溶解度外,还有的作用是_。(7)按照纠正后的操作进行,测得产品体积为5mL(苯甲酸乙酯密度为1.05gcm3)。实验的产率为_。9实验室用氧化锌作催化剂、以乙二醇和碳酸氢钠为复合解聚剂常压下快速、彻
15、底解聚聚对苯二甲酸乙二醇酯,同时回收对苯二甲酸和乙二醇。反应原理如下:实验步骤如下:步骤1:在题图1所示装置的四颈烧瓶内依次加入洗净的矿泉水瓶碎片、氧化锌、碳酸氢钠和乙二醇,缓慢搅拌,油浴加热至180 ,反应0.5 h。步骤2:降下油浴,冷却至160 ,将搅拌回流装置改为图2所示的搅拌蒸馏装置,水泵减压,油浴加热蒸馏。步骤3:蒸馏完毕,向四颈烧瓶内加入沸水,搅拌。维持温度在60 左右,抽滤。步骤4:将滤液转移至烧杯中加热煮沸后,趁热边搅拌边加入盐酸酸化至pH为12。用砂芯漏斗抽滤,洗涤滤饼数次直至洗涤滤液pH6,将滤饼摊开置于微波炉中微波干燥。请回答下列问题:(1) 步骤1中将矿泉水瓶剪成碎片
16、的目的是_。(2) 步骤2中减压蒸馏的目的是_,蒸馏出的物质是_。(3) 抽滤结束后停止抽滤正确的操作方法是_。若滤液有色,可采取的措施是_。(4) 该实验中,不采用水浴加热的原因是_。10环己酮是一种重要的化工原料,实验室常用下列方法制备环己酮:环己醇、环己酮和水的部分物理性质见下表:物质沸点()密度(gcm3,20)溶解性环己醇161.1(97.8)0.9624能溶于水环己酮155.6(95)0.9478微溶于水水100.00.9982括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点(1)酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的H0,反应剧烈将导致体系温度迅速上升,副反应增多。
17、实验中将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有环己醇的烧杯中,在5560进行反应。反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95100的馏分,得到主要含环己酮和水的混合物。酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式为_。蒸馏不能分离环己酮和水的原因是_。(2)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:a. 蒸馏,收集151156的馏分; b. 过滤;c. 在收集到的馏分中加NaCl 固体至饱和,静置,分液;d. 加入无水MgSO4固体,除去有机物中的少量水。上述操作的正确顺序是_(填字母)。上述操作b、c中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外,还需_。在上述操作c中,加入NaCl 固体的作用是_。(3)利用核磁共振氢
18、谱可以鉴定制备的产物是否为环己酮,环己酮分子中有_种不同化学环境的氢原子。11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。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2mL甲苯和一定量其它试剂,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_。(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
19、完毕,反应混合液经过自然冷却至室温后,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。若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,正确的实验步骤是_(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振荡若对实验中获得的苯甲酸(相对分子质量为122)产品进行纯度测定,可称取2.5g产品,溶于200mL乙醇配成溶液,量取所得的乙醇溶液20.0mL于锥形瓶,加入0.1mol/LKOH溶液18.0mL恰好反应,产品中苯甲酸的质量分数为_(保留一
20、位小数)。12是一种常用的还原剂、媒染剂。某化学小组同学在实验室里用如下两种方法来制备无水。有关物质的性质如下:氯苯2二氯苯溶解性不溶于水,易溶于苯、乙醇不溶于、苯,易溶于乙醇,易吸水熔点53 易升华沸点132 173 请回答下列问题:(1)利用反应制取无水并测定的转化率。按上图装置,在三颈烧瓶中放入无水氯化铁和过量的氯苯。打开、,关闭,通一段时间后关闭,控制三颈烧瓶内反应温度在,反应一段时间。反应完成后打开再通氢气一段时间。仪器a的名称是_,装置B中盛装的试剂是_。反应后再通入的目的是_。冷却实验装置,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、用苯洗涤、干燥后,得到粗产品,回收滤液中的操作方法是_。(2
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