届高三化学二轮复习考点培优训练有机制备类实验.docx
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届高三化学二轮复习考点培优训练有机制备类实验
有机制备类实验
1．乙酰苯胺可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。
实验室中采用苯胺（在空气中易被氧化）和冰醋酸等原料制备乙酰苯胺，反应为：
+CH3COOH
+H2O
已知：
①有关物质的物理常数如下表：
熔点/℃
沸点/℃
密度（
）
溶解度/g
水
乙醇
乙醚
苯胺
184
1.022
3.6
混溶
混溶
冰醋酸
16.7
118
1.049
混溶
混溶
混溶
乙酰苯胺
115
305
1.212
溶于热水
溶
溶
②主要实验装置如下：
试依据下列实验流程回答相关问题：
（1）加料：
图1为制备装置（夹持、加热装置略），在仪器A中加入
苯胺、
冰醋酸和
锌粉。
仪器A的名称是___，仪器B的构造中具有支管a，该构造的作用是__，反应混合物中需加入一定量的锌粉的作用是____。
（2）加热制备粗产品：
仪器A中加料后，加热至105℃。
适宜使用___方式加热，加热温度选择105℃（高于100℃）的理由是__，温度不宜更高的原因是___，当观察到__时可判断反应完成，停止加热。
（3）过滤：
反应结束后，将A中的反应混合物先趁热倒入适量冷水中，不断搅拌，使之充分冷却，再用图2所示的抽滤装置过滤。
与普通过滤相比，抽滤的优点是___，该操作后期需对布氏漏斗中的产品进行洗涤，洗涤液可选择___（从冷水、热水、乙醇、乙醚四者中选择一项）。
（4）重结晶：
①将粗乙酰苯胺放入适量水中，若观察到水中有油珠存在，可补加适量水，使油珠消失。
根据下表乙酰苯胺的溶解度，上述水的温度选择___左右比较合理，水的用量不能过多，原因是___。
温度/℃
20
25
50
80
100
溶解度/g
0.46
0.56
0.84
3.50
5.50
②冷至室温加入适量活性炭，除去杂色，再次抽滤，得到乙酰苯胺纯产品。
（5）产率计算：
经过重结晶、干燥，得到乙酰苯胺产品
，实验的产率是__%（保留3位有效数字）。
2．苯甲酸可用作食品防腐剂。
实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸，其反应原理简示如下：
+KMnO4→
+MnO2
+HCl→
+KCl
名称
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度/（g·mL-1）
溶解性
甲苯
92
−95
110.6
0.867
不溶于水，易溶于乙醇
苯甲酸
122
122.4（100℃左右开始升华）
248
——
微溶于冷水，易溶于乙醇、热水
实验步骤：
（1）在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g（约0.03mol）高锰酸钾，慢慢开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出现油珠。
（2）停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣。
合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。
将析出的苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸水浴上干燥。
称量，粗产品为1.0g。
回答下列问题：
（1）根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为___（填标号）。
A．100mLB．250mLC．500mLD．1000mL
（2）在反应装置中应选用___冷凝管（填“直形”或“球形”），当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成，其判断理由是___。
（3）加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是___，避免在用盐酸酸化时，产生氯气。
（4）“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是___。
（5）干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是___。
（6）若要得到纯度更高的苯甲酸，可通过在水中___的方法提纯。
3．环己烯是重要的化工原料。
其实验室制备流程如图：
回答下列问题：
Ⅰ.环己烯的制备与提纯：
（1）原料FeCl3·6H2O中若含FeCl2杂质，检验方法为：
取一定量的该样品配成溶液，加入___溶液（填化学式），现象为___。
（2）操作1的装置如图所示（加热和夹持装置已略去）。
①浓硫酸也可作该反应的催化剂，选择FeCl3·6H2O而不用浓硫酸的原因为___（填序号）。
a.浓硫酸易使原料碳化并产生SO2
b.FeCl3·6H2O污染小、可循环使用，符合绿色化学理念
c.同等条件下，用FeCl3·6H2O比浓硫酸的平衡转化率高
②仪器B的作用为___。
（3）下列玻璃仪器中，操作2中需使用的有___（填标号）。
（4）将操作3（蒸馏）的步骤补齐：
安装蒸馏装置，加入待蒸馏的物质和沸石___（填序号）。
①弃去前馏分，收集83℃的馏分②加热③通冷凝水
Ⅱ.环己烯含量的测定：
（5）在一定条件下，向ag环己烯样品中加入bmolBr2。
充分反应后，向所得溶液中加入足量的KI，再用cmol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2（以淀粉作指示剂，反应原理为：
2S2O
+I2=S4O
+2I-）。
滴定终点现象为___，若终点时消耗Na2S2O3标准溶液VmL，则样品中环己烯的质量分数为___（用字母表示）。
（6）上述滴定完成后，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致最终测定的环己烯含量偏___。
（填“高”或“低”）
4．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：
物质
相对分子质量
密度/（g·cm-3）
沸点/℃
水溶性
苯甲酸
122
1.27
249
微溶
异丙醇
60
0.79
82
易溶
苯甲酸异丙酯
164
1.08
218
不溶
实验步骤：
步骤ⅰ：
在图甲干燥的仪器a中加入38.1g苯甲酸、30mL异丙醇和15mL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___________（填字母）。
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_____________。
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40.930g。
则该实验的产率为___________%（保留2位有效数字）。
5．氯苯在染料、医药工业中用于制造重要有机中间体，实验室模拟液相合成法（加热装置都已略去）见下图，在三颈烧瓶中加入催化剂FeCl3及50.0mL苯，有关物质的性质如表格所示：
名称
相对分子质量
沸点/（℃）
密度/（g/mL）
苯
78
78
0.88
氯苯
112.5
132.2
1.1
邻二氯苯
147
180.4
1.3
回答下列问题：
（1）A反应器是利用实验室法制取氯气，装置中空导管a的作用是_________________。
（2）实验需要把干燥纯净的氯气通入装有干燥苯的反应器D中制备氯苯，装置B、C中的试剂分别是________________和浓硫酸，D的反应温度宜控制在70℃～80℃，不宜过高，原因为①温度过高，反应易得到二氯苯；②_____________________，球形冷凝管的出水口是____________（填“b”或“c”），d出口的尾气主要成分有_____________。
（3）从D中得到粗产品（氯化液），其提纯过程如下图：
①碱洗后分离出粗氯苯的操作必须使用的玻璃仪器有_______________。
②实验中最终得到产品为14.7g，产率为________________（精确到0.1%）。
6．呋喃（
）为无色液体，沸点为32℃，难溶于水，主要用于有机合成或用作溶剂，工业上可用呋喃甲醛制备呋喃。
某兴趣小组设计实验探究其制备方法，实验原理及实验步骤如图：
①2
+NaOH→
+
ΔH<0
②
实验步骤：
①取一定量的氢氧化钠溶液于烧杯中，在不断搅拌下，慢慢滴加4.8g呋喃甲醛，控制反应温度在8~12℃。
滴加完毕后继续在上述温度下搅拌20min，反应完全后得黄色浆状物，在搅拌下加入少量的水使固体完全溶解。
然后用乙醚萃取，分液。
②取水层液体，加入盐酸，搅拌、过滤、提纯、干燥，得到呋喃甲酸。
③将制得的呋喃甲酸加入如图装置（部分装置省略）中进行脱羧处理，得到呋喃1.1g。
回答下列问题：
（1）上述装置中仪器a的名称是___________。
（2）步骤①的关键是控制温度在8~12℃，采取的最好措施是磁力搅拌、___________；简述步骤①中温度不能过高或过低的原因是___________。
（3）分液时待分液漏斗中液体静置分层后，接下来的操作是___________。
（4）步骤②的提纯过程：
溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶，呋喃甲酸在不同溶剂中的溶解度随温度变化的曲线如图，提纯时溶解呋喃甲酸的最佳溶剂是___________（填字母）。
（5）写出步骤②中发生反应的化学方程式：
___________；
该实验中呋喃的产率为___________（保留3位有效数字）。
7．苯乙腈主要用作农药、医药、染料和香料的中间体，某学习小组在通风橱中制备苯乙腈的反应原理和主要实验装置如下：
已知：
苯乙腈具有刺激性，毒作用与氢氰酸（易挥发）相似；氯化苄的密度为
，为具有强烈刺激性气味的毒液体。
制备苯乙腈时会有异腈（
）生成，
在酸性溶液中被水解成
和甲酸，
、甲酸均可溶于水。
有关信息如表所示：
名称
相对分子质量
颜色、状态
溶解性
熔点/℃
沸点/℃
苯乙腈
117
无色油状液体
不溶于水，溶于醇
－23.8
233.5
氯化苄
126.5
无色或微黄色的透明液体
微溶于水，可混溶于乙醇
－39
179.4
乙醇
46
无色的液体、粘稠度低
与水混溶
－114
78
二甲胺
45
无色气体，高浓度的带有氨味
易溶于水，溶于乙醇
－92.2
6.9
实验步骤如下：
①取100mL的烧杯，用10mL乙醇与12.4mL氯化苄配制混合液，将混合液小心加入a中；
②把适量二甲胺加入a中；
③向室温下的混合液中逐滴加入足量
溶液，边滴边搅拌，混合均匀，在80~100℃下发生反应，直至反应结束；
④将反应液减压蒸馏得到苯乙腈粗品，将粗品倒入分液漏斗中，加入等量的50%硫酸激烈摇动除去异腈后，依次用碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤，并分液；
⑤往分出的产物中加入无水
颗粒，静置片刻，然后倒入蒸馏烧瓶中，弃去
，进行蒸馏纯化，收集得到纯苯乙腈9.36g。
回答下列问题：
（1）图中仪器a的名称是_____，倒置漏斗的作用是_______。
（2）乙醇在反应中起溶剂的作用，能否用水代替乙醇作溶剂？
_____（填“是”或“否”）。
制备实验在通风橱中进行的目的是_______，为了使反应在80~100℃下进行，常用的加热方法是________。
（3）球形冷凝管的出水口为______（填“b”或“c”）；为除去异腈，能否将反应液加入到浓硫酸中，并说明理由：
________。
（4）在洗涤操作中，碳酸氢钠溶液的作用是________；无水
颗粒的作用是_____________。
（5）在蒸馏纯化过程中，因苯乙腈的沸点为233.5℃，应选用空气冷凝管，不选用直形冷凝管的原因是_______。
（6）本实验所得到的苯乙腈产率是_______。
8．草酸可作还原剂、沉淀剂、金属除锈剂、织物漂白剂等。
实验室用电石（主要成分
，少量
杂质）为原料制取
的装置如图所示。
已知：
。
请回答下列问题：
（1）装置B中的试剂名称是_______。
（2）装置C中多孔球泡的作用是_______，装置D的作用是_______。
（3）装置C中生成
的化学方程式为_______。
（4）从装置C中得到产品，需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤及干燥；其中洗涤的具体操作是_______。
（5）准确称取
产品于锥形瓶中，加入适量蒸馏水溶解，再加入少量稀硫酸，然后用
酸性
标准溶液进行滴定，消耗标准溶液
。
（杂质不参与反应）
①盛装
标准溶液的滴定管名称是_______，滴定终点的现象是_______。
②产品中
的质量分数为_______。
9．某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置（如图），以环己醇制备环己烯。
已知：
+H2O
密度（g/cm3）
熔点（℃）
沸点（℃）
溶解性
环己醇
0.96
25
161
能溶于水
环己烯
0.81
-103
83
难溶于水
（1）制备粗品。
将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入lmL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。
①导管B除了导气外还具有的作用是_______
②试管C置于冰水浴中的目的是________
（2）制备精品
①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、下），分液后用__________洗涤。
A.KMnO4溶液B．稀H2SO4C.Na2CO3溶液
②再将环己烯按如图装置蒸馏，冷却水从_____口（填g或f）进入。
③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，可能的原因是___________
a.蒸馏时从70℃开始收集产品b.环己醇实际用量多了c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
（3）以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是_____
A．用酸性高锰酸钾溶液B．用金属钠C．测定沸点
10．1991年Gomberg提出将乙烯和氯气同时通入水中制取2−氯乙醇（ClCH2CH2OH）。
某校同学设计下列装置（部分加热装置及夹持仪器已省略）进行2−氯乙醇制备实验：
已知装置A中发生的主反应：
CH3CH2OH
CH2=CH2↑+H2O；
主要副反应：
C2H5OH+6H2SO4
6SO2↑+2CO2↑+9H2O。
回答下列问题：
（1）配制浓硫酸和乙醇混合溶液的方法是___；装置A烧瓶中加碎瓷片的目的是___。
（2）装置C中橡皮管的作用是___；烧瓶内制取Cl2的离子方程式为___。
（3）实验开始时，先将制取的Cl2通入蒸馏水中，再通入乙烯气体，按此顺序操作的原因是___（用语言叙述）。
事实上，上述装置存在一处缺陷，会导致氯乙醇纯度降低，改进的方法是___。
（4）反应结束后，装置B的溶液中氯乙醇质量分数的测定（假定含氯物质只有ClCH2CH2OH和HCl，密度为1.033g·cm−3）步骤如下：
步骤1.吸取2.00mL装置B中的溶液于锥形瓶中，加入NaOH溶液，使ClCH2CH2OH中的氯元素转化为Cl－，用硝酸酸化后加入30.00mL0.1000mol∙L−1AgNO3标准溶液，然后加入几滴铁铵矾[NH4Fe（SO4）2·12H2O]的溶液，用0.1000mol∙L−1的NH4SCN标准溶液滴定过量的AgNO3（Ag++SCN－=AgSCN↓），消耗NH4SCN溶液9.30mL；
步骤2.另取2.00mL装置B中的溶液于锥形瓶中，加入30.00mL0.1000mol∙L−1AgNO3标准溶液，加入几滴铁铵矾的溶液，用0.1000mol∙L−1的NH4SCN标准溶液回滴过量的AgNO3，消耗NH4SCN溶液19.63mL。
①铁铵矾溶液的作用是___。
②装置B的溶液中氯乙醇的质量分数为___。
11．实验室制备硝基苯的反应原理和实验装置如下：
+HO—NO2
+H2O∆H＜0
反应中存在的主要副反应有：
在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
有关数据如下表：
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/（g·cm－3）
溶解性
苯
5.5
80
0.88
微溶于水
硝基苯
5.7
210.9
1.205
难溶于水
间二硝基苯
89
301
1.57
微溶于水
浓硝酸
83
1.4
易溶于水
浓硫酸
338
1.84
易溶于水
实验步骤如下：
①取100mL烧杯，用20mL浓硫酸与18mL浓硝酸配制混合酸，将混合酸小心加入B中；
②把18mL（15.84g）苯加入A中；
③在室温下，向苯中逐滴加入混合酸，边滴边搅拌，混合均匀。
在50～60℃下发生反应，直至反应结束；
④将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5%NaOH溶液、水洗涤并分液；
⑤分出的产物加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，然后倒入蒸馏烧瓶，弃去CaCl2，进行蒸馏纯化，收集205～210℃馏分，得到纯硝基苯18g。
回答下列问题：
（1）图中仪器A的名称：
_________ ，装置C的作用是__________。
（2）配制混合酸时，能否将浓硝酸加入到浓硫酸中并说明理由：
___________。
（3）为了使反应在50～60℃下进行，常用的方法是__________，A中发生的主要有机反应方程式是：
___________ ，反应结束并冷却至室温后A中液体呈黄色，原因是__________。
（4）在洗涤操作中，NaOH溶液洗的目的是_____________。
（5）本实验所得到的硝基苯产率是_____________。
12．正丁醚常用作溶剂、电子级清洗剂及有机合成，也用作有机酸、蜡、树脂等的萃取剂和精制剂，但是产率较低，为提高产率，实验室利用如图装置制备正丁醚。
2CH3CH2CH2CH2OH
（CH3CH2CH2CH2）2O+H2O
反应物和产物的相关数据如下：
相对分子质量
沸点/℃
密度/（g/mL）
水中溶解性
正丁醇
74
117.2
0.8109
微溶
正丁醚
130
142.0
0.7704
几乎不溶
合成反应：
①将5mL浓硫酸和14.8g正丁醇，按一定顺序添加到A中，并加几粒沸石。
②加热A中反应液，迅速升温至135℃，维持反应一段时间。
分离提纯：
③待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有一定量水的分液漏斗中，振摇后静置，分液得粗产物。
④粗产物依次用蒸馏水、NaOH溶液和蒸馏水洗涤，分液后再加入一定质量的无水氯化钙颗粒，静置
一段时间后弃去氯化钙。
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏，收集馏分，得正丁醚7.8g。
请回答：
（1）请用化学反应原理解释该装置能够提高产率的原因___________。
（2）步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为___________。
（3）步骤③中粗产物应从分液漏斗的___________（填“上”或“下”）口分离出。
（4）反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质，且分为上下两层，随着反应的进行，分水器中液体逐渐增多至充满时，上层液体会从左侧支管自动流回A，分水器中上层液体的主要成分为___________，下层液体的主要成分为___________。
（5）该反应中，正丁醚的产率为___________。
13．苯甲酸乙酯（
）的别名为安息香酸乙酯。
它是一种无色透明液体，不溶于水，有芳香气味，用于配制香水、香精和人造精油，大量用于食品工业中，也可用作有机合成中间体、溶剂等。
其制备方法为：
+CH3CH2OH
+H2O
已知：
苯甲酸在100℃会迅速升华。
相关有机物的性质如表所示。
名称
相对分子质量
颜色及状态
沸点/℃
密度/（
）
苯甲酸
122
无色鳞片状或针状晶体
249
1.2659
苯甲酸乙酯
150
无色澄清液体
212.6
1.05
乙醇
46
无色澄清液体
78.3
0.7893
环己烷
84
无色澄清液体
80.7
0.78
实验步骤如下：
①在圆底烧瓶中加入
苯甲酸，
乙醇（过量），20mL环己烷以及4mL浓硫酸，混合均匀并加入沸石，按如图所示装置装好仪器，控制温度在65~70℃加热回流2h。
利用分水器不断分离除去反应生成的水，回流环己烷和乙醇。
②反应结束，打开旋塞放出分水器中的液体后，关闭旋塞继续加热，至分水器中收集到的液体不再明显增加，停止加热。
③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中，分批加入
至溶液呈中性。
用分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取分液，然后合并至有机层，加入氯化钙，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，低温蒸出乙醚和环己烷后，继续升温，接收210~213℃的馏分。
④检验合格，测得产品体积为
。
回答下列问题：
（1）在该实验中，圆底烧瓶的容积最适合的是________（填序号）。
A．25mLB．50mLC．100mLD．250mL
（2）步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是______________。
（3）步骤②中应控制加热蒸馏的温度为________（填序号）。
A．65~70℃B．78~80℃C．85~90℃D．215~220℃
（4）步骤③加入
的作用是________________________________；若
的加入量不足，在之后蒸馏时，蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因是__________________。
（5）关于步骤③中的萃取分液操作的叙述正确是________（填序号）。
A．水溶液中加入乙醚，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，分液漏斗倒转过来，用力振摇
B．振摇几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C．经几次振摇并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层
D．放出液体时，应打开上口玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
（6）计算可得本实验的产率为________。
14．二茂铁
是一种具有芳香族性质的有机过渡金属化合物，在工业、农业、医药、航天、节能、环保等行业具有广泛的应用。
已知：
二茂铁相对分子质量为186，不溶于水，易溶于苯、乙醚等有机溶剂。
本实验研究两种制备二茂铁的方法。
I.有机合成法：
以KOH、FeCl2和环戊二烯（C5H6）为原料：
2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe（C5H5）2+2KCl+2H2O
i．合成环戊二烯：
以环茂二烯为原料，充分反应后，再利用图1装置，收集42~44℃蒸出的产物，收集产物时最好选择的加热方式是_______；
ii.合成二茂铁：
装置如图2
（1）仪器b的名称是_______，三颈烧瓶的适宜容积为_______（填序号）；
①100mL②250mL③500mL
（2）步骤一中
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