届高三化学一轮复习 有机物制备流程题综合训练.docx
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届高三化学一轮复习有机物制备流程题综合训练
2020届高三化学一轮复习有机物制备流程题(综合
训练)
1、(2019·嘉兴市第一中学高三检测)苯甲醛(微溶于水、易溶于有机溶剂,密度约等于水的密度)在碱性条件下发生歧化反应可以制备苯甲醇(在水中溶解度不大、易溶于有机溶剂,密度约等于水的密度)和苯甲酸。
反应原理如下:
2C6H5CHO+NaOH―→C6H5CH2OH+C6H5COONa C6H5COONa+HCl―→C6H5COOH+NaCl
有关物质物理性质如下表:
苯甲醛
苯甲醇
苯甲酸
苯
沸点/℃
178
205
249
80
熔点/℃
26
-15
12
5.4
苯甲酸在水中的溶解度
17℃
25℃
100℃
0.21g
0.34g
5.9g
实验流程如下:
(1)第①步需连续加热1小时(如图1),其中加热和固定装置未画出。
仪器A的名称为______________,若将仪器B改为仪器C,效果不如B,说明原因_________________________
____________________________________________。
(2)操作中有关分液漏斗的使用不正确的是________。
A.分液漏斗在使用之前必须检查是否漏水
B.分液漏斗内的液体不能过多,否则不利于振荡
C.充分振荡后将分液漏斗置于铁架台上静置,分层后立即打开旋塞进行分液
D.分液时等下层液体放完后立即关闭旋塞,换一个烧杯再打开旋塞使上层液体流下
(3)操作③用沸水浴加热蒸馏,再进行操作④(如图2),收集________℃的馏分。
图2中有一处明显错误,正确的应改为______________________________________________________。
(4)抽滤时(如图3)烧杯中苯甲酸晶体转入布氏漏斗时,杯壁上还粘有少量晶体,用________冲洗杯壁上残留的晶体。
抽滤完成后用少量冰水对晶体进行洗涤,洗涤时应______________
_____________________________________________。
(5)用电子天平准确称取0.2440g苯甲酸样品于锥形瓶中,加100mL蒸馏水溶解(必要时可以加热),再用0.1000mol·L-1的标准NaOH溶液滴定,共消耗NaOH溶液19.20mL,则苯甲酸样品的纯度为______%。
答案
(1)三颈烧瓶 B的接触面积大,冷却回流苯甲醛的效果好
(2)CD (3)205 温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处 (4)滤液 关小水龙头 (5)96.00
2、以苯甲醛为原料,通过Cannizzaro反应来制备苯甲醇和苯甲酸,反应式为:
主反应:
副反应:
主要物料的物理常数如下表:
名称
分子量
性状
相对密度(g·cm-3)
沸点(℃)
溶解度
水
乙醚
苯甲醛
106
无色液体
1.04
179
微溶
易溶
苯甲酸
122
无色晶体
1.27
249
0.21g
66g
苯甲醇
108
无色液体
1.04
205
微溶
易溶
乙醚
74
无色液体
0.71
35
不溶
-
实验步骤:
(1)仪器A的作用是_________________________________。
(2)蒸馏操作时温度应该控制在________左右。
获得产品乙时进行的操作Ⅱ的名称是____________。
(3)①上层溶液1中除乙醚外主要有机杂质是________________、__________。
洗涤时先后用到了饱和NaHSO3溶液、10%的NaHCO3溶液和水。
②洗涤操作在__________(填字母)中进行。
a.烧杯b.布氏漏斗c.烧瓶d.分液漏斗
③加入10%的NaHCO3溶液至__________(填现象)时说明杂质已被除尽。
(4)若产品甲的质量为5.40g,则产品甲的产率是____________________。
答案
(1)冷凝回流
(2)205℃ 抽滤(或过滤、减压过滤)
(3)①苯甲醛 苯甲酸 ②d ③无气泡生成 (4)67.9%
3、(2019·嘉兴市)某兴趣小组利用废旧聚乳酸材料制备乳酸铝,方案如下:
已知:
①反应原理:
②乳酸常温下为易溶于水、乙醇等溶剂的液体;乳酸铝为白色或黄色粉末状固体,溶于水,不溶于乙醇等有机溶剂。
请回答:
(1)聚乳酸与NaOH加热回流合适的装置是__________(填“甲”或“乙”),仪器a的名称________。
(2)其他条件不变调整乳酸溶液质量分数,以及其他条件不变调整乳酸和铝的物质的量之比,得出如下实验数据。
根据实验1~3,最合适的w(乳酸)为____________。
根据实验4~6,n(乳酸)∶n(铝)最合适的选择为3.025,不考虑实验原料价格,最可能的理由:
______________________________。
编号
时间/h
n(乳酸)∶
n(铝)
w
(乳酸)
产率/%
编号
时间/h
n(乳酸)∶
n(铝)
w
(乳酸)
产率/%
1
8
3.025
0.10
64.0
4
10
2.935
0.20
78.4
2
8
3.025
0.20
72.0
5
10
3.025
0.20
90.2
3
8
3.025
0.30
68.5
6
10
3.505
0.20
91.3
(3)抽滤Ⅰ需对反应容器进行洗涤,并将洗涤液也抽滤。
抽滤Ⅱ需对粗产品进行洗涤。
所用洗涤剂最合适的分别是________。
A.抽滤Ⅰ洗涤剂用热水,抽滤Ⅱ洗涤剂用冷水
B.抽滤Ⅰ洗涤剂用滤液,抽滤Ⅱ洗涤剂用滤液
C.抽滤Ⅰ洗涤剂先用滤液再用无水乙醇,抽滤Ⅱ洗涤剂用无水乙醇
D.抽滤Ⅰ洗涤剂先用无水乙醇再用滤液,抽滤Ⅱ洗涤剂先用无水乙醇再用滤液
答案
(1)甲 冷凝管
(2)0.20 超过3.025后产率变化不大,而乳酸过量反而使得产物杂质较多 (3)C
4(2019·郑州模拟)M是一种常见的工业原料,实验室制备M的化学方程式、装置示意图及有关数据如下:
对甲苯乙酮
苯甲醛
M
苯甲酸
熔点/℃
28
-26
75
沸点/℃
225
179
249
水中溶解性
不溶
微溶
较小
微溶
乙醇中溶解性
易溶
混溶
较小
溶
实验步骤如下:
往100mL三颈烧瓶中依次加入1.3g氢氧化钠、12mL水、7.5mL95%乙醇、3.4mL对甲苯乙酮、2.6mL苯甲醛,控制反应温度在25~30℃,搅拌2.5~3h。
反应结束后,改用冰水浴冷却三颈烧瓶,继续搅拌至有大量固体析出。
抽滤,先用冰冷的水洗涤,然后用少量冰冷的95%乙醇洗涤。
抽滤,压干,得粗产物。
请回答下列问题:
(1)苯甲醛存放过程中会部分被氧化成苯甲酸,提纯苯甲醛的方法是____________。
(2)A装置中球形冷凝管的作用是__________,冷却水从________口流出。
(3)用冰水浴冷却反应后的三颈烧瓶,析出大量固体的原因是____________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)抽滤过程中使用抽气泵抽真空前,关闭活塞____,抽滤结束打开活塞______恢复体系压强。
(5)用水洗涤晶体的主要目的是____________________________________________________。
(6)用95%乙醇洗涤晶体是为了除去________________________________________________。
洗涤晶体的操作方法是___________________________________________________________。
(1)蒸馏(或其他合理答案)
(2)冷凝回流 b (3)M的溶解度随温度的降低而减小 (4)c c (5)除去氢氧化钠 (6)对甲苯乙酮、苯甲醛 往漏斗中添加乙醇至浸没晶体为止,抽滤,重复以上操作2至3次
5、三苯甲醇(COH)是一种重要的化工原料和医药中间体,实验室合成三苯甲醇的流程如图甲所示,装置如图乙所示。
已知:
①格氏试剂容易水解:
+H2O―→
+Mg(OH)Br(碱式溴化镁)
②相关物质的物理性质如下:
物质
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
三苯甲醇
164.2
380
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
乙醚
-116.3
34.6
微溶于水,溶于乙醇、苯等有机溶剂
溴苯
-30.7
156.2
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂
苯甲酸乙酯
-34.6
212.6
不溶于水
Mg(OH)Br
常温下为固体
能溶于水,不溶于醇、醚等有机溶剂
③三苯甲醇的相对分子质量是260,纯净固体有机物一般都有固定熔点。
请回答以下问题:
(1)图乙中玻璃仪器B的名称为________;装有无水CaCl2的仪器A的作用是______________。
(2)图乙中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是__________________________;
制取格氏试剂时要保持微沸,可以采用________加热方式。
(3)制得的三苯甲醇粗产品中,含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物和碱式溴化镁等杂质,可以设计如下提纯方案,请填写如下空白:
其中,操作Ⅰ为________;洗涤液最好选用__________(填字母);
A.水B.乙醚C.乙醇D.苯
检验产品已经洗涤干净的操作为____________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)纯度测定:
称取2.60g产品,配成乙醚溶液,加入足量金属钠(乙醚与钠不反应),充分反应后,测得生成的气体在标准状况下的体积为100.80mL。
则产品中三苯甲醇的质量分数为________。
(1)球形冷凝管 防止空气中的水蒸气进入装置,使格氏试剂水解
(2)平衡压强,便于漏斗内试剂顺利滴下 水浴
(3)蒸馏(或分馏) A 取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则已洗涤干净
(4)90%
6、乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有橡胶的香味。
实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关信息如下:
相对分子质量
密度/(g·cm—3)
沸点/℃
水中溶解度
异戊醇
88
0.8123
131
微溶
乙酸
60
1.0492
118
溶
乙酸异戊酯
130
0.8670
142
难溶
实验步骤:
在A中加入4.4g的异戊醇,6.0g的乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A,回流50分钟,反应液冷至室温后,倒入分液漏斗中,分别用少量水,饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤,分出的产物加入少量无水硫酸镁固体,静置片刻,过滤除去硫酸镁固体,,进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,得乙酸异戊酯3.9g。
回答下列问题:
(1)装置B的名称是:
(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是:
;第二次水洗的主要目的是:
。
(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后(填标号),
A.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出
B.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口放出
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是:
(5)实验中加入少量无水硫酸镁的目的是:
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是:
(填标号)
ab
cd
(7)本实验的产率是:
A、30℅B、40℅C、50℅D、60℅
(8)在进行蒸馏操作时,若从130℃开始收集馏分,产率偏(填高或者低)原因是
【答案】
(1)球形冷凝管
(2)洗掉大部分浓硫酸和醋酸;洗掉碳酸氢钠。
(3)d。
(4)提高异戊醇的转化率(5)干燥(6)b(7)c(8)高,会收集到少量未反应的异戊醇。
7、.(2019·台州中学高三上学期统练)次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)俗称吊白块,在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。
以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下。
已知:
次硫酸氢钠甲醛易溶于水,微溶于乙醇,具有强还原性,且在120℃以上发生分解。
步骤1:
在三颈烧瓶中加入一定量Na2SO3和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH约为4,制得NaHSO3溶液。
步骤2:
将装置A中导气管换成橡皮塞。
向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80~90℃下,反应约3h,冷却至室温,抽滤;
步骤3:
将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。
(1)装置B的烧杯中应加入的溶液是________;冷凝管中冷却水从________(填“a”或“b”)口进水。
(2)A中多孔球泡的作用是_______________________________________________________。
(3)冷凝管中回流的主要物质除H2O外还有________(填化学式)。
(4)写出步骤2中发生反应的化学方程式:
__________________________________________。
(5)步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是_______________________________________。
(6)为了测定产品的纯度,准确称取2.0g样品,完全溶于水配成100mL溶液,取20.00mL所配溶液,加入过量碘完全反应后(已知I2不能氧化甲醛,杂质不反应),加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.466g,则所制得的产品的纯度为________。
答案
(1)NaOH溶液 a
(2)增大气体与溶液的接触面积,加快气体的吸收速率 (3)HCHO (4)NaHSO3+HCHO+Zn+H2O===NaHSO2·HCHO+Zn(OH)2 (5)防止温度过高使产物分解,也防止氧气将产物氧化 (6)77.00%