2022版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)分層提升練課時(shí)分層提升練34 有機(jī)實(shí)驗(yàn)

有機(jī)實(shí)驗(yàn)一、選擇題1.(2019·廈門模擬)已知:濃硫酸易使有機(jī)物脫水,如圖是用實(shí)驗(yàn)室制得的乙烯(C2H5OHCH2CH2↑+H2O)與溴水作用制取1,2-二溴乙烷的部分裝置圖,根據(jù)圖示判斷下列說(shuō)法正確的是 ()A.裝置①和裝置③中都盛有水,其作用相同B.裝置②和裝置④中都盛有NaOH溶液,其吸收的雜質(zhì)相同C.產(chǎn)物可用分液的方法進(jìn)行分離,1,2-二溴乙烷應(yīng)從分液漏斗的上口倒出D.制備乙烯時(shí)溫度計(jì)水銀球位置應(yīng)在反應(yīng)液的液面下【解析】選D。A項(xiàng),裝置①中氣體壓力過(guò)大時(shí),水就會(huì)從玻璃管上端溢出,起到緩沖作用;溴易揮發(fā),裝置③水的作用是冷凝液溴,可避免溴的大量揮發(fā),水的作用不同;B項(xiàng),裝置②吸收乙烯中混有的SO2、CO2;裝置④是吸收逸出的溴蒸氣,防止污染空氣,吸收的雜質(zhì)不相同;C項(xiàng),1,2-二溴乙烷與水不溶,密度比水大,在水的下層,應(yīng)從分液漏斗的下口放出;D項(xiàng),制備乙烯時(shí)溫度計(jì)測(cè)量溶液的溫度,因此溫度計(jì)水銀球位置應(yīng)在反應(yīng)液的液面下。2.如圖是先用濃硫酸與乙醇反應(yīng)制取乙烯,再由乙烯與Br2反應(yīng)制備1,2-二溴乙烷(熔點(diǎn):9.5℃,沸點(diǎn):131℃)的反應(yīng)裝置(加熱和加持裝置略去),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()A.儀器X使用前必須要先拔掉上口的玻璃塞B.裝置B的作用是防堵塞安全作用C.若略去裝置C,會(huì)使液溴部分損耗D.裝置E是尾氣處理裝置,主要吸收尾氣中的溴蒸氣,防止污染環(huán)境【解析】選A。恒壓滴液漏斗使用前可以不拔掉上口的玻璃塞,由于液面上方氣體與燒瓶?jī)?nèi)氣體相通,液體容易流下,故A錯(cuò)誤;裝置B中的長(zhǎng)玻璃管可以平衡裝置內(nèi)氣體的壓強(qiáng),起到防堵塞安全作用,故B正確;濃硫酸與乙醇反應(yīng)生成乙烯的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化硫等雜質(zhì)氣體,裝置C中的氫氧化鈉可以除去乙烯中的二氧化硫,否則二氧化硫也會(huì)與液溴反應(yīng),故C正確;尾氣中會(huì)含有少量溴蒸氣,裝置E中的氫氧化鈉可以吸收溴蒸氣,防止污染環(huán)境,故D正確。二、非選擇題3.(2019·全國(guó)卷Ⅱ)咖啡因是一種生物堿(易溶于水及乙醇,熔點(diǎn)234.5℃,100℃以上開(kāi)始升華),有興奮大腦神經(jīng)和利尿等作用。茶葉中含咖啡因約1%～5%、單寧酸(Ka約為10-6,易溶于水及乙醇)約3%～10%,還含有色素、纖維素等。實(shí)驗(yàn)室從茶葉中提取咖啡因的流程如下圖所示。索氏提取裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)燒瓶中溶劑受熱蒸發(fā),蒸汽沿蒸汽導(dǎo)管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入濾紙?zhí)淄?中,與茶葉末接觸,進(jìn)行萃取。萃取液液面達(dá)到虹吸管3頂端時(shí),經(jīng)虹吸管3返回?zé)?從而實(shí)現(xiàn)對(duì)茶葉末的連續(xù)萃取?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)需將茶葉研細(xì),放入濾紙?zhí)淄?中,研細(xì)的目的是

______________。

圓底燒瓶中加入95%乙醇為溶劑,加熱前還要加幾粒____________________。

(2)提取過(guò)程不可選用明火直接加熱,原因是__________________________,

與常規(guī)的萃取相比,采用索氏提取器的優(yōu)點(diǎn)是__________________________。

(3)提取液需經(jīng)“蒸餾濃縮”除去大部分溶劑。與水相比,乙醇作為萃取劑的優(yōu)點(diǎn)是________________________________。

“蒸餾濃縮”需選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸餾頭、溫度計(jì)、接收管之外,還有________(填標(biāo)號(hào))。

A.直形冷凝管B.球形冷凝管C.接收瓶D.燒杯(4)濃縮液加生石灰的作用是中和______和吸收______________。

(5)可采用如圖所示的簡(jiǎn)易裝置分離提純咖啡因。將粉狀物放入蒸發(fā)皿中并小火加熱,咖啡因在扎有小孔的濾紙上凝結(jié),該分離提純方法的名稱是________。

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)將茶葉研細(xì),可增加固液接觸面積,提取更加充分,加熱液體需要防止液體暴沸,故應(yīng)該加入沸石。(2)乙醇易揮發(fā),易燃,故不能用明火直接加熱;由題干中索氏提取的原理可知溶劑可反復(fù)使用,采用索氏提取器使用溶劑少,可連續(xù)萃取。(3)與水相比,乙醇沸點(diǎn)低,易濃縮,適用于“蒸餾濃縮”除去大部分溶劑?！罢麴s濃縮”的操作原理為蒸餾,需選用的儀器有圓底燒瓶、蒸餾頭、溫度計(jì)、接收管、直形冷凝管、接收瓶,故選AC。(4)由“茶葉中含咖啡因約1%～5%、單寧酸約3%～10%”可知,濃縮液中含有單寧酸和水,加生石灰的作用是中和單寧酸和吸收水。(5)由“咖啡因是一種生物堿,100℃以上開(kāi)始升華”,再結(jié)合簡(jiǎn)易裝置圖,可知分離提純方法為升華。答案:(1)增加固液接觸面積,提取充分沸石(2)乙醇易揮發(fā),易燃使用溶劑量少,可連續(xù)萃取(萃取效率高)(3)乙醇沸點(diǎn)低,易濃縮AC(4)單寧酸水(5)升華一、選擇題1.已知:CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO,利用如圖裝置用正丁醇合成正丁醛。相關(guān)數(shù)據(jù)如下:物質(zhì)沸點(diǎn)/℃密度/(g·cm-3)水中溶解性正丁醇117.20.8109微溶正丁醛75.70.8017微溶下列說(shuō)法中,正確的是 ()A.向獲得的粗正丁醛中加入少量金屬鈉,檢驗(yàn)其中是否含有正丁醇B.當(dāng)溫度計(jì)1示數(shù)為90～95℃,溫度計(jì)2示數(shù)在117.2℃左右時(shí),收集產(chǎn)物C.反應(yīng)結(jié)束,將餾出物倒入分液漏斗中以分去水層,粗正丁醛從分液漏斗上口倒出D.為加快反應(yīng),應(yīng)將酸化的Na2Cr2O7溶液一次性全部加入正丁醇中【解析】選C。粗正丁醛中含有水,也能與鈉反應(yīng),所以不能用金屬鈉檢驗(yàn)其中是否含有正丁醇,故A錯(cuò)誤;正丁醛的沸點(diǎn)是75.7℃,溫度計(jì)2示數(shù)在76℃左右時(shí),收集產(chǎn)物,故B錯(cuò)誤;正丁醛微溶于水、密度小于水,反應(yīng)結(jié)束,將餾出物倒入分液漏斗中以分去水層,粗正丁醛從分液漏斗上口倒出,故C正確;為防止產(chǎn)物進(jìn)一步氧化,應(yīng)將酸化的Na2Cr2O7溶液逐滴加入正丁醇中,故D錯(cuò)誤。2.實(shí)驗(yàn)室制備硝基苯(難溶于水,密度比水大的油狀液體)的反應(yīng)原理和裝置為+HNO3下列關(guān)于硝基苯的制備和純化的說(shuō)法中不正確的是 ()A.實(shí)驗(yàn)室制備硝基苯的裝置中,長(zhǎng)導(dǎo)管的主要作用是冷凝和回流B.制備混酸時(shí)應(yīng)將濃硫酸倒入濃硝酸中,并不斷攪拌C.制備硝基苯,水浴加熱,溫度計(jì)測(cè)定水溫,溫度應(yīng)控制在60℃左右D.可用蒸餾的方法除去混酸得到粗硝基苯【解析】選D。苯、硝酸、硝基苯均易揮發(fā),利用長(zhǎng)導(dǎo)管可以起到冷凝和回流的作用,A項(xiàng)正確;混酸的制備相當(dāng)于濃硫酸的稀釋,B項(xiàng)正確;制取硝基苯溫度控制在50～60℃,需要水浴加熱,使用溫度計(jì)可控制溫度在60℃左右,C項(xiàng)正確;可用水洗分液的方法除去易溶于水的混酸,得到粗硝基苯,D項(xiàng)錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】(2019·蕪湖模擬)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)研究的一種重要手段,下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的描述,合理的是 ()實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕獌x器試劑A分離Br2和CCl4混合物分液漏斗、燒杯Br2和CCl4混合物、蒸餾水B鑒別葡萄糖和蔗糖試管、燒杯、酒精燈葡萄糖溶液、蔗糖溶液、銀氨溶液C實(shí)驗(yàn)室制取H2試管、帶導(dǎo)管的橡皮塞鋅粒、稀硝酸D測(cè)定NaOH溶液濃度滴定管、錐形瓶、燒杯NaOH溶液、0.1000mol·L-1鹽酸【解析】選B。Br2易溶于CCl4中,加水不能萃取溴,不能采取分液方法分離,A項(xiàng)錯(cuò)誤;葡萄糖含有醛基,具有還原性,能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng),蔗糖不具有還原性,不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),故可用銀氨溶液鑒別,B項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)室制備H2,不能用稀硝酸,因稀硝酸具有強(qiáng)氧化性,與Zn反應(yīng)時(shí)會(huì)生成NO,C項(xiàng)錯(cuò)誤;測(cè)定NaOH溶液濃度時(shí),需要用到酚酞或甲基橙指示劑,否則無(wú)法判斷終點(diǎn),D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題3.(2019·吉林模擬)醇與氫鹵酸反應(yīng)是制備鹵代烴的重要方法。實(shí)驗(yàn)室制備溴乙烷和1-溴丁烷的反應(yīng)如下:NaBr+H2SO4HBr+NaHSO4①R—OH+HBrR—Br+H2O②可能存在的副反應(yīng)有:醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚,Br-被濃硫酸氧化為Br2等。有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下;乙醇溴乙烷正丁醇1-溴丁烷密度/g·cm-30.78931.46040.80981.2758沸點(diǎn)/℃78.538.4117.2101.6請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)溴乙烷和1-溴丁烷的制備實(shí)驗(yàn)中,下列儀器最不可能用到的是________。(填字母)

a.圓底燒瓶b.量筒c.錐形瓶d.長(zhǎng)頸漏斗(2)溴代烴的水溶性________(填“大于”“等于”或“小于”)相應(yīng)的醇,將1-溴丁烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物在________(填“上層”“下層”或“不分層”)。

(3)制備操作中,加入的濃硫酸必須進(jìn)行稀釋,其目的是________(填字母)。

a.減少副產(chǎn)物烯和醚的生成b.減少Br2的生成c.減少HBr的揮發(fā) d.水是反應(yīng)的催化劑(4)欲除去溴代烷中的少量雜質(zhì)Br2,下列物質(zhì)中最適合的是________(填字母)。

a.NaIb.NaOHc.NaHSO3d.KCl(5)在制備溴乙烷時(shí),采用邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物的方法,其有利于________________________;但在制備1-溴丁烷時(shí)卻不能邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物,其原因是______________________________。

(6)得到的溴乙烷中含有少量乙醇,為了制得純凈的溴乙烷,可用蒸餾水洗滌,分液后,再加入無(wú)水CaCl2后進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是________(填字母)。

a.分液b.蒸餾c.萃取d.過(guò)濾(7)為了檢驗(yàn)溴乙烷中含有溴元素,通常采用的方法是取少量溴乙烷,然后________(按實(shí)驗(yàn)的操作順序選填下列序號(hào))。

①加熱②加入AgNO3③加入稀硝酸 ④加入NaOH溶液【解析】(1)a.圓底燒瓶,c.錐形瓶在蒸餾分離產(chǎn)物時(shí)會(huì)用到,b.量筒可以用來(lái)量取液體如乙醇,因此,最不可能用到的是d.長(zhǎng)頸漏斗;(2)醇能和水形成氫鍵而易溶于水,溴代烴和水不反應(yīng)也不能和水形成氫鍵,所以溴代烴的水溶性小于相應(yīng)的醇;1-溴丁烷和水不能形成氫鍵所以不易溶于水,且密度大于水,所以將1-溴丁烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物在下層;(3)a.濃硫酸和1-丁醇發(fā)生副反應(yīng)消去反應(yīng)生成烯烴、分子間脫水反應(yīng)生成醚,稀釋后不能發(fā)生類似反應(yīng)減少副產(chǎn)物烯和醚的生成;b.濃硫酸具有強(qiáng)氧化性能將溴離子氧化為溴單質(zhì),稀釋濃硫酸后能減少溴單質(zhì)的生成;c.反應(yīng)需要溴化氫和1-丁醇反應(yīng),濃硫酸溶解溶液溫度升高,使溴化氫揮發(fā),稀釋后減少HBr的揮發(fā);d.水是產(chǎn)物不是反應(yīng)的催化劑;綜上所述,本題應(yīng)選a、b、c;(4)欲除去溴代烷中的少量雜質(zhì)Br2,a.NaI和溴單質(zhì)反應(yīng),但生成的碘單質(zhì)會(huì)混入;b.溴單質(zhì)和氫氧化鈉反應(yīng),溴代烷也和NaOH溶液發(fā)生水解反應(yīng);c.溴單質(zhì)和NaHSO3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),可以除去溴單質(zhì);d.KCl不能除去溴單質(zhì);綜上所述,本題應(yīng)選c;(5)根據(jù)題給信息知,乙醇和溴乙烷的沸點(diǎn)相差較大,采用邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物的方法,可以使平衡向生成溴乙烷的方向移動(dòng),而1-溴丁烷和正丁醇的沸點(diǎn)相差較小,若邊反應(yīng)邊蒸餾,會(huì)有較多的正丁醇被蒸出,所以不能邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物。答案:(1)d(2)小于下層(3)a、b、c(4)c(5)使平衡向生成溴乙烷的方向移動(dòng)1-溴丁烷和正丁醇的沸點(diǎn)相差較小,所以不能邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物(6)b、d(7)④①③②4.(2019·長(zhǎng)沙模擬)實(shí)驗(yàn)室中制備對(duì)氯苯甲酸的反應(yīng)以及裝置如圖所示:+MnO2;。常溫下,物質(zhì)的有關(guān)數(shù)據(jù)和性質(zhì)如表所示:熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃密度/g·cm-3顏色水溶性對(duì)氯甲苯7.51621.07無(wú)色難溶對(duì)氯苯甲酸2432751.54白色微溶對(duì)氯苯甲酸鉀具有鹽的通性,屬于可溶性鹽實(shí)驗(yàn)步驟:在規(guī)格為250mL的儀器A中加入一定量的催化劑、適量KMnO4、100mL水;安裝好裝置,在滴液漏斗中加入6.00mL對(duì)氯甲苯,在溫度為93℃左右時(shí),逐滴滴入對(duì)氯甲苯;控制溫度在93℃左右,反應(yīng)2h,過(guò)濾,將濾渣用熱水洗滌,使洗滌液與濾液合并,加入稀硫酸酸化,加熱濃縮,冷卻,然后過(guò)濾,將濾渣用冷水進(jìn)行洗滌,干燥后稱量其質(zhì)量。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)儀器A的名稱為_(kāi)___________。

(2)儀器B是冷凝管,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,冷卻水從a口進(jìn)入,如此操作的目的是__。

(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中兩次過(guò)濾、洗滌操作,第一次過(guò)濾的濾渣成分為_(kāi)_________(填化學(xué)式),洗滌該濾渣用熱水,目的是___________________________________,

第二次過(guò)濾后,洗滌濾渣用冷水,目的是

________________________。

(4)過(guò)濾、洗滌操作中能用到的儀器是________(填選項(xiàng)字母)。

a.燒杯b.分液漏斗c.錐形瓶d.玻璃棒(5)第一次過(guò)濾后的濾液中加入硫酸,出現(xiàn)的現(xiàn)象是

_____________________。

(6)如圖是溫度對(duì)對(duì)氯苯甲酸產(chǎn)率的影響關(guān)系,最后干燥、稱量得到的對(duì)氯苯甲酸的質(zhì)量為_(kāi)_______(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

【解析】(1)儀器A名稱為三頸燒瓶。(2)從冷凝管的下口進(jìn)水,可使水慢慢充滿冷凝管,從而使裝置A中揮發(fā)出的氣體得到充分冷卻、回流,減少反應(yīng)物及生成物的揮發(fā)損失。(3)由題給反應(yīng)可知,高錳酸鉀被還原為難溶的MnO2,故第一次過(guò)濾的濾渣為MnO2;濾渣MnO2上附有對(duì)氯苯甲酸鉀。由表格中的信息知,對(duì)氯苯甲酸鉀具有鹽的通性,其溶解度隨著溫度的升高而增大,故用熱水洗滌可減少其損失;第二次過(guò)濾的濾渣為對(duì)氯苯甲酸,是目標(biāo)產(chǎn)物,使用冷水洗滌的目的是既減少對(duì)氯苯甲酸中的雜質(zhì)含量,同時(shí)還可以減少對(duì)氯苯甲酸的溶解損耗。(4)過(guò)濾和洗滌操作中均需要使用燒杯和玻璃棒,不需要使用分液漏斗和錐形瓶。(5)從題給表格中的信息,可知對(duì)氯苯甲酸微溶于水,所以溶液中加入硫酸后,會(huì)出現(xiàn)白色沉淀。(6)根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系設(shè)實(shí)際上得到對(duì)氯苯甲酸的質(zhì)量為x,對(duì)氯甲苯～對(duì)氯苯甲酸126.5 156.56.00mL×1.07g·cm-3 x≈6.59g答案:(1)三頸燒瓶(2)使水充滿冷凝管,從而使揮發(fā)出的氣體得到充分冷卻、回流(3)MnO2減少對(duì)氯苯甲酸鉀的損失降低對(duì)氯苯甲酸中雜質(zhì)的含量,減少對(duì)氯苯甲酸的溶解損失(4)ad(5)出現(xiàn)白色沉淀(6)6.59g【加固訓(xùn)練】乙酰基二茂鐵常用作火箭燃料添加劑、汽油抗爆劑等,由二茂鐵合成乙?；F的原理如圖所示。已知乙酸酐易水解,乙醚的沸點(diǎn)為34.6℃,乙酰基二茂鐵的沸點(diǎn)為163℃,圖Ⅱ中的氧化鋁是一種擴(kuò)散劑。實(shí)驗(yàn)步驟如下:步驟①:如圖Ⅰ所示,將1g二茂鐵與3mL乙酸酐加入干燥的三頸燒瓶中,