高考化学之考前抓大题05 有机制备类实验一解析版Word文档下载推荐.docx

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（5）测定产品纯度：

称取产品0.36g配成待测溶液，加入0.1000mol•L−1碘标准溶液20.00mL，再加入适量Na2CO3溶液，反应完全后，加盐酸调节溶液的pH，立即用0.02000mol•L−1Na2S2O3溶液滴定至终点。

进行三次平行实验，测得平均消耗Na2S2O3溶液20.00mL。

则产品的纯度为_____（计算结果保留四位有效数字）。

滴定原理：

CCl3CHO+OH-=CHCl3+HCOO-、HCOO-+I2=H++2I-+CO2、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-

【答案】

（1）浓盐酸圆底烧瓶

（2）

（3）无干燥装置副产物增加除去氯气中的氯化氢

（4）否三氯乙酸会溶于乙醇和三氯乙醛，无法分液

（5）73.75%

【解析】根据题干和装置图我们能看出这是一个有机合成实验题，考查的面比较综合，但是整体难度一般，按照实验题的解题思路去作答即可。

（1）根据反应原理我们发现原料需要氯气，因此装置A就应该是氯气的发生装置，所以恒压漏斗里装的是浓盐酸；

盛放

的装置是蒸馏烧瓶；

（2）按照要求来书写方程式即可，注意次氯酸的还原产物是氯化氢而不是氯气：

；

（3）制得的氯气中带有氯化氢和水分，氯化氢可以在装置B中除去，但是缺少一个干燥装置来除去水分，若不除去水分，氯气和水反应得到次氯酸和盐酸，会生成更多的副产物；

（4）该方案是不行的，因为三氯乙酸是有机物，会溶于乙醇和三氯乙醛，根据题目给出的沸点可知此处用蒸馏的方法最适合；

（5）根据

算出消耗的

的物质的量，根据2:

1的系数比，这些

对应着过量的

单质碘，而一开始加入的碘的物质的量为

，因此整个过程中消耗了

单质碘，再次根据化学计量数之比发现

：

为1:

1，也就是说产品中有

三氯乙醛，质量为

，因此产品的纯度为

。

2．物质C为对甲氧基苯丙酰胺（相对分子质量为179）难溶于冷水的白色晶体，是一种医药中间体，可以由苯甲醚通过两步合成，如下图所示：

已知：

无水三氯化铝遇水会发生强烈水解并放热。

①步骤一：

用图一装置合成对甲氧基苯丙腈（B）

在500mL三颈烧瓶中，加入108g（1.00mol）苯甲醚（A），室温下缓慢加入70g（0.52mol）粉末状三氯化铝，加入过程中温度不超过25℃，加完后降温至5℃，逐滴加入130g（2.45mol）丙烯腈，滴加结束后再升温至90～95℃，反应2小时。

将反应物倒入500g冰水中，搅匀，静置分层，分出油相。

减压蒸馏，收集150～160℃/2.67kPa馏分，得到对甲氧基苯丙腈。

②步骤二：

对甲氧基苯丙酰胺（C）的合成

将上述反应合成的对甲氧基苯丙腈加入到500mL三颈烧瓶中，加入300mL浓盐酸，再经过一系列操作后得对甲氧基苯丙酰胺133.7g。

（1）对甲氧基苯丙腈（B）的合成过程中宜采用的加热方式：

____________

（2）图一中合成对甲氧基苯丙腈（B）的装置有一缺陷，请提出改进方法并说明理由：

_________

（3）用恒压滴液漏斗加丙烯腈的优点：

___________________________________（写出两条）；

（4）下列操作为步骤二对甲氧基苯丙酰胺（C）合成过程中加浓盐酸后的一系列操作，请排出下列操作的合理顺序：

____________________________________；

①加入活性炭回流0.5h②趁热过滤③抽滤④将滤液慢慢倒入1000g冷水中，析出晶体⑤升温至40～50℃，搅拌1h⑥洗涤、烘干

（5）下列关于实验操作的说法错误的是：

__________

A．减压蒸馏采用如图二所示装置，装置中的D为毛细管，也可以用沸石代替

B．减压蒸馏过程中，可以通过控制G处的旋塞停止减压

C．在步骤二，对甲氧基苯丙酰胺（C）的合成过程中，析出的晶体可以用冷水洗涤

D．在步骤二，抽滤后洗涤晶体时，应先关小水龙头，使洗涤剂浸没晶体后，再打开水龙头进行抽滤

E.减压过滤不宜用于过滤颗粒太小的沉淀，因为颗粒太小的沉淀在快速过滤时易透过滤纸

（6）本实验制得的对甲氧基苯丙酰胺的产率为_____________

（1）水浴加热

（2）空气中的水蒸气会进入装置式氯化铝水解,可在冷凝管上方接一球形干燥管;

（3）平衡气压，使液体顺利流下；

防止丙烯腈挥发

（4）⑤①②④③⑥

（5）AE

（6）74.69%

【解析】

（1）由于对甲氧基苯丙腈（B）合成过程中加热温度不超过100℃，为了使反应物均匀受热，应水浴加热；

（2）空气中的水蒸气会进入装置式氯化铝水解,可在冷凝管上方接一球形干燥管；

（3）恒压滴液漏斗可以平衡气压，使液体顺利流下同时也能够防止丙烯腈挥发；

（4）加浓盐酸后，首先升温至40～50℃，搅拌1h，而后加入活性炭回流0.5h，然后趁热过滤、将滤液慢慢倒入1000g冷水中，析出晶体，而后抽滤，最后洗涤烘干，故正确的顺序为⑤①②④③⑥；

（5）A.减压蒸馏时，空气由毛细管进入烧瓶，冒出小气泡，成为液体沸腾时的气化中心，这样不仅可以使液体平稳沸腾，防止暴沸，同时又起一定的搅拌作用。

不能用沸石代替毛细管，A错误；

B.减压蒸馏过程中，可以通过控制G处的旋塞停止减压，B正确；

C.在步骤二，对甲氧基苯丙酰胺（C）的合成过程中，析出的晶体可以用冷水洗涤，C正确；

D.在步骤二，抽滤后洗涤晶体时，应先关小水龙头，使洗涤剂浸没晶体后，再打开水龙头进行抽滤，D正确；

E.过滤时沉淀不会透过滤纸，E错误；

故答案选AE；

（6）对甲氧基苯丙酰胺的产率为

3．甲醛（HCHO）与葡萄糖相似具有强还原性，40%甲醛溶液沸点为96℃，易挥发。

为探究过量甲醛和新制Cu（OH）2反应的产物，进行如下研究。

（1）在如图装置中进行实验，向a中加入0.5mol/LCuSO4溶液50mL和5mol/LNaOH溶液100mL，振荡，再加入40%的甲醛溶液50mL，缓慢加热a，在65℃时回流20分钟后冷却至室温。

反应过程中观察到有棕色固体生成，最后变成红褐色，并有气体产生。

①仪器b的名称是_________，作用为_________。

②能说明甲醛具有还原性的实验现象是______________。

（2）查阅资料发现气体产物是副反应产生的。

为确认气体产物含H2不含CO，将装置A和如图所示的装置连接后进行实验。

依次连接的合理顺序为A→B→___→_____→_____→_____→G，________装置B的作用是______。

（3）已知：

设计实验证明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4价，___________。

（4）为研究红色固体产物的组成，进行如下实验（以下每步均充分反应）：

Cu2O

[Cu（NH3）4]+（无色）

[Cu（NH3）4]2+（蓝色）

①摇动锥形瓶i的目的是__________。

②锥形瓶ii中固体完全溶解得深蓝色溶液的离子方程式为_______________。

③将容量瓶ii中的溶液稀释100倍后，溶液的颜色与容量瓶i相近。

由此可知固体产物的组成及物质的量之比约为___________。

（1）①球形冷静管冷凝回流

②A中出现红色物质（或A中出现棕色物质）

（2）EFDC吸收甲醛蒸气，防止其干扰后续检验

（3）取少量a中反应后的清液，滴入过量的浓盐酸，未见气泡产生，说明甲醛的碳元素未被氧化成+4价（其他答案参照评分）

（4）①有利于溶液与空气中的氧气接触②2Cu+8NH3·

H2O+O2=2[Cu（NH3）4]2++4OH-+6H2O③n（Cu2O）：

n（Cu）=1:

200

（1）①仪器b为球形冷凝管，主要是冷凝回流反应物，故答案为球形冷静管；

冷凝回流；

②能说明甲醛具有还原性的实验现象是和新制氢氧化铜加热反应生成氧化亚铜红色沉淀A中出现红色物质（或A中出现棕色物质），故答案为A中出现红色物质（或A中出现棕色物质）；

（2）为确认气体产物中含H2不含CO，装置A连接装置B除去甲醛，防止干扰后续实验验证，利用装置E吸收水蒸气，通过装置F中氧化铜加热反应，利用装置D中无水硫酸铜检验是否生成水蒸气，装置C中澄清石灰水检验是否生成二氧化碳验证气体中是否含一氧化碳，通过装置G收集剩余气体，依次连接的合理顺序为ABEFDCG，装置B的作用是吸收甲醛蒸气，防止其干扰后续检验，故答案为EFDC；

吸收甲醛蒸气，防止其干扰后续检验；

（3）甲醛被氧化为甲酸，甲酸被氧化为碳酸，若碱溶液中甲醛被氧化生成碳酸盐，加入浓盐酸会生成二氧化碳气体，设计实验证明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4价的方法为：

取少量a中反应后的清液，滴入过量的浓盐酸，未见气泡产生，说明甲醛的碳元素未被氧化成+4价，故答案为取少量a中反应后的清液，滴入过量的浓盐酸，未见气泡产生，说明甲醛的碳元素未被氧化成+4价；

（4）①氧化亚铜加入浓氨水得到无色溶液，在空气中变化为蓝色，摇动锥形瓶ⅰ的目的是有利于溶液与空气中的氧气接触，故答案为有利于溶液与空气中的氧气接触；

②锥形瓶ⅱ中固体完全溶解得深蓝色溶液是铜、氧气和一水合氨溶液反应生成深蓝色络离子，反应的离子方程式为：

2Cu+8NH3•H2O+O2=2[Cu（NH3）4]2++4OH-+6H2O，故答案为2Cu+8NH3•H2O+O2=2[Cu（NH3）4]2++4OH-+6H2O；

③将容量瓶ⅱ中的溶液稀释100倍后，溶液的颜色与容量瓶ⅰ相近，说明[Cu（NH3）4]2+浓度相同，根据铜元素守恒可知，固体产物的组成及物质的量之比约为n（Cu2O）：

n（Cu）=1：

200，故答案为1：

200。

4．富马酸亚铁，是一种治疗缺铁性贫血的安全有效的铁制剂。

富马酸在适当的pH条件下与

，反应得富马酸亚铁。

物质名称

化学式

电离常数（25℃）

富马酸

116

碳酸

富马酸亚铁

FeC4H2O4

170

i.制备富马酸亚铁：

①将富马酸置于100mL烧杯A中，加热水搅拌

②加入

溶液10mL使溶液pH为6.5-6.7。

并将上述溶液移至100mL容器B中

③安装好回流装置C，加热至沸。

然后通过恒压滴液漏斗D缓慢加入

溶液30mL

④维持反应温度100℃，充分搅拌1.5小时。

冷却，减压过滤，用水洗涤沉淀

⑤最后水浴干燥，得棕红（或棕）色粉末，记录产量

请回答以下问题：

（1）该实验涉及到的主要仪器需从以上各项选择，则B为__________（填字母），C为___________（填名称）。

（2）已知反应容器中反应物

和富马酸按恰好完全反应的比例进行起始投料，写出步骤②中加入

溶液调节pH的目的是______________________________________________；

若加入

溶液过量，溶液pH偏高，则制得产品的纯度会_____________（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。

（3）配制

溶液方法为称取

固体，溶于30mL新煮沸过的冷水中，需用新煮沸过的冷水的原因是____________________________________________________________________________。

（4）步骤④中洗涤的目的主要是为了除去是___________离子，检验沉淀是否洗净的方法是：

_____________。

ii.计算产品的产率：

（5）经测定，产品中富马酸亚铁的纯度为76.5%。

以5.80g富马酸为原料反应制得产品8.10g，则富马酸亚铁的产率为_____________%。

（保留小数点后一位）

（1）b球形冷凝管

（2）使富马酸转化为富马酸根离子偏低

（3）除去溶液中溶解的氧气，防止亚铁离子被氧化，降低产品产率

（4）

、

取最后一次的洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净

（5）72.9

（1）仪器B为反应容器，应该选b；

回流装置C为球形冷凝管；

和富马酸按恰好完全反应的比例进行起始投料，步骤②中加入

溶液调节pH，使富马酸转化为富马酸根离子；

溶液过量，溶液pH偏高，部分Fe2+生成Fe（OH）2或FeCO3，则制得产品的纯度会偏低；

固体，溶于30mL新煮沸过的冷水中，需用新煮沸过的冷水的原因是：

除去溶液中溶解的氧气，防止亚铁离子被氧化，降低产品产率；

（4）根据实验步骤富马酸钠与硫酸亚铁反应生成富马酸亚铁和硫酸钠，步骤④中洗涤的目的主要是为了除去沉淀表面的可溶物，即

离子，检验沉淀是否洗净的方法是：

取最后一次的洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净；

以5.80g富马酸为原料反应制得产品8.10g，则富马酸亚铁的产率为

×

100%=72.9%。

5．正丁醛是一种化工原料。

某实验小组利用如下装置合成正丁醛。

发生的反应如下：

CH3CH2CH2CH2OH

CH3CH2CH2CHO

反应物和产物的相关数据列表如下：

密度/（g·

cm-3）

水中溶解性

正丁醇

117.2

0.8109

微溶

正丁醛

75.7

0.8017

实验步骤如下：

将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中，加30mL水溶解，再缓慢加入5mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中。

在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石，加热。

当有蒸汽出现时，开始滴加B中溶液。

滴加过程中保持反应温度为90—95℃，在E中收集90℃以下的馏分。

将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75—77℃馏分，产量2.0g。

回答下列问题：

（1）实验中，能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中，说明理由_____。

（2）加入沸石的作用是_____。

若加热后发现未加沸石，应采取的正确方法是______。

（3）上述装置图中，B仪器的名称是_____，D仪器的名称是_____。

（4）分液漏斗使用前必须进行的操作是_____（填正确答案标号）。

a．润湿b．干燥c．检漏d．标定

（5）将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时，水在_____层（填“上”或“下”）

（6）反应温度应保持在90—95℃，其原因是_____。

（7）本实验中，正丁醛的产率为_____%。

（1）不能，易迸溅

（2）防止暴沸冷却后补加

（3）分液漏斗直形冷凝管

（4）c

（5）下

（6）既可保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化

（7）51

（1）不能将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中，因为浓硫酸的密度大，容易发生迸溅。

（2）加入沸石的作用是防止暴沸，若加热后发现未加沸石，应该冷却后补加。

（3）B仪器的名称是分液漏斗，D仪器的名称直形冷凝管。

（4）分液漏斗使用前必须进行的第一项操作是检漏

（5）正丁醛密度为0.8017g·

cm-3，小于水的密度

（6）根据题目所给反应物和产物的沸点数据可知，反应温度保持在90—95℃，既可保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化。

（7）设正丁醛的产率为x%，根据关系式

C4H10O——C4H8O

7472

4x2

解得：

x=51

【考点定位】有机化学实验、反应原理、基本操作、化学计算

6．氯化苄（C6H5CH2Cl）为无色液体，是一种重要的有机化工原料。

现在实验室模拟工业上用甲苯与干燥氯气在光照条件下加热反应合成氯化苄、分离出氯化苄并检验样品的纯度，其装置（夹持装置略去）如图所示：

（1）仪器E的名称是_____________；

其作用是_______________________________________。

（2）装置B中的溶液为___________________。

（3）用恒压滴液漏斗代替分液漏斗的优点是__________________________________________。

（4）装置A中反应的离子方程式为__________________________________________________。

（5）反应结束后，关闭K1和K2，打开K3，加热三颈烧瓶，分馏出氯化苄，应选择温度范围为______℃。

物质

熔点（℃）

沸点（℃）

甲苯

极微溶于水，能与乙醇、乙醚等混溶

－94.9

110

氯化苄

微溶于水，易溶于苯、甲苯等有机溶剂

－39

178.8

二氯化苄

不溶于水，溶于乙醇、乙醚

－16

205

三氯化苄

不溶于水，溶于乙醇、乙醚和苯

－7

220

（6）检测氯化苄样品的纯度：

①称取13.00g样品于烧杯中，加入50.00mL4mol•L－1NaOH水溶液，水浴加热1小时，冷却后加入35.00mL40%HNO3，再将全部溶液转移到容量瓶中配成100mL溶液。

取20.00mL溶液于试管中，加入足量的AgNO3溶液，充分振荡，过滤、洗涤、干燥，称量固体质量为2.87g，则该样品的纯度为_____%（结果保留小数点后1位）。

②实际测量结果可能偏高，原因是__________________________________________________。

（1）球形冷凝管导出Cl2、HCl气体，冷凝回流甲苯

（2）饱和食盐水

（3）使漏斗与烧瓶内压强一致，液体顺利流下

（4）2MnO4－+10Cl－+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O

（5）178.8－205

（6）①97.3②样品混有二氯化苄、三氯化苄等杂质

【分析】

（1）根据装置图回答仪器E的名称；

仪器E可以冷凝回流甲苯，导出Cl2、HCl气体；

（2）装置A制取的氯气中含有杂质氯化氢，据此分析B装置的试剂；

（3）恒压滴液漏斗使漏斗与烧瓶内压强一致，液体顺利流下；

（4）装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水；

（5）分馏出氯化苄温度应高于氯化苄的沸点，低于二氯化苄的沸点；

（6）根据关系式

计算样品纯度。

二氯化苄、三氯化苄中氯元素的质量分数大于氯化苄；

【详解】

（1）根据装置图可知，仪器E的名称是球形冷凝管；

冷凝管E的作用是导出Cl2、HCl气体，冷凝回流甲苯；

（2）装置A制取的氯气中含有杂质氯化氢，装置B的作用是除去氯气中的氯化氢，所以B中的试剂是饱和食盐水；

（3）用恒压滴液漏斗代替分液漏斗的优点是使漏斗与烧瓶内压强一致，液体顺利流下；

（4）装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为2MnO4－+10Cl－+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

（5）分馏出氯化苄温度应高于氯化苄的沸点，低于二氯化苄的沸点，所以应选择温度范围是178.8－205℃；

（6）设样品中C6H5CH2Cl的质量为xg；

126.5g143.5g

xg2.87

x=12.65g

样品纯度为

97.3%，

二氯化苄、三氯化苄中氯元素的质量分数大于氯化苄，样品若混有二氯化苄、三氯化苄等杂质会使测量结果偏高。

7．二茂铁可用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂等。

实验室制备二茂铁装置示意图如右下图（二茂铁熔点是173℃，在100℃时开始升华；

沸点是249℃）。

实验步骤为：

①在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH，并从仪器a中加入60mL无水乙醚到烧瓶中，充分搅拌，同时通氮气约10min；

②再从仪器a滴入5.5mL新蒸馏的环戊二烯（密度0.95g/cm3），搅拌；

③将6.5g无水FeCl2与（CH3）2SO（二甲亚砜，作溶剂）配成的溶液25ml装入仪器a中，慢慢滴入仪器c中，45min滴完，继续搅拌45min；

④再从仪器a加入25mL无水乙醚搅拌；

⑤将c中的液体转入仪器d，依次用盐酸、水各洗涤两次，分液得橙黄色溶液；

⑥蒸发橙黄色溶液，得二茂铁粗产品。

（1）仪器b的名称是_________，作用是_________________________。

（2）步骤①中通入氮气的目的是________________________________。

（3）仪器c的适宜容积应为______：

①100ml、②250ml、③500ml；

仪器a使用前应进行的操作是_____，其操作过程为：

关闭恒压滴液漏斗颈部旋塞_______________________。

（4）KOH、FeCl2、C5H6反应生成二茂铁[Fe（C5H5）2]和KCl的化学方程式为________________________________；

步骤⑦是二茂铁粗产品的提纯，该过程在右图中进行，其操作名称为__________。

（5）为了确证得到的是二茂铁，还需要进行的一项简单实验是_____。

（6）最终得到纯净的二茂铁3.7g，则该实验的产率为_______（保留两位有效数字）。

【答案】

（1）球形冷凝管冷凝回流有机物（或乙醚、环戊二烯和二甲亚砜）

（2）将装置中的空气排尽（或排尽、除去氧气），防止（避免、不让）实验过程中Fe2＋被氧化

（3）②检漏或检查是否漏水从上口加入适量的蒸馏水，观察旋塞是否漏水；

若不漏水，关闭上口旋塞，倒立检查是否漏水，正立、再将上口旋塞旋转180度，再倒立检查是否漏水

（4）2KOH+FeCl2+2C5H6===Fe（C5H5）2+2KCl+2H2O升华

（5）测定所得固体的熔点

（6）50%

（1）仪器b的名称是球形冷凝管，作用是冷凝回流有机物（或乙醚、环戊二烯和二甲亚砜）；

（2）二茂铁中铁是+2价，易被空气中氧气氧化，步骤①中通入氮气的目的是：

通入氮气排尽装置中空气，防止实验过程中亚铁离子被氧化。

（3）仪器c为三颈烧瓶，由题意可知共加入液体110mL，三颈烧瓶中盛放液体的体积不超过容积的2/3，所以