專題79 有機物制備綜合實驗 十年（2015-2024）高考化學真題分類匯編(解析版)

2015-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1專題79有機物制備綜合實驗考點十年考情(2015-2024)命題趨勢考點1常見有機物制備2024·遼吉黑卷、2021?天津卷、2019?新課標Ⅱ、2019?天津卷、2017?江蘇卷有機制備實驗在高考中頻頻出現(xiàn)，增加了試題的陌生度?；瘜W實驗中物質(zhì)變化必須具備的外部因素就是實驗條件，物質(zhì)所具有的性質(zhì)需要在特定條件下才能顯現(xiàn)出來，這就要求掌握控制實驗條件的方法，能夠預測或描述實驗現(xiàn)象，尤其是有機物的分離與提純。預計高考仍會以典型有機物的性質(zhì)為基礎(chǔ)，依托新的信息背景進行實驗設(shè)計和方案的評價進行考查。備考中要注意有機物的涉入，理清關(guān)系，熟記切入點——從安全、環(huán)保、可行、簡約等角度進行評價分析?？键c2有提供信息反應有機制備2024·全國新課標卷、2023?遼寧省選擇性考試、2023?全國新課標卷、2020?新課標Ⅱ、2020?江蘇卷、2019?新課標Ⅲ、2019?江蘇卷、2018?江蘇卷考點1常見有機物制備1．(2024·遼吉黑卷，17，14分)某實驗小組為實現(xiàn)乙酸乙酯的綠色制備及反應過程可視化，設(shè)計實驗方案如下：I．向50mL燒瓶中分別加入5.7mL乙酸(100mmol)、8.8mL乙醇(150mmol)、1.4gNaHSO4固體及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中裝入變色硅膠。II．加熱回流50min后，反應液由藍色變?yōu)樽仙兩枘z由藍色變?yōu)榉奂t色，停止加熱。III．冷卻后，向燒瓶中緩慢加入飽和Na2CO3溶液至無CO2逸出，分離出有機相。IV．洗滌有機相后，加入無水MgSO4，過濾。V．蒸餾濾液，收集73~78℃餾分，得無色液體6.60g，色譜檢測純度為98.0%。回答下列問題：(1)NaHSO4在反應中起_______作用，用其代替濃H2SO4的優(yōu)點是_______(答出一條即可)。(2)甲基紫和變色硅膠的顏色變化均可指示反應進程。變色硅膠吸水，除指示反應進程外，還可_______。(3)使用小孔冷凝柱承載，而不向反應液中直接加入變色硅膠的優(yōu)點是_______(填標號)。A．無需分離 B．增大該反應平衡常數(shù)C．起到沸石作用，防止暴沸 D．不影響甲基紫指示反應進程(4)下列儀器中，分離有機相和洗滌有機相時均需使用的是_______(填名稱)。(5)該實驗乙酸乙酯的產(chǎn)率為_______(精確至0.1%)。(6)若改用C2H518OH作為反應物進行反應，質(zhì)譜檢測目標產(chǎn)物分子離子峰的質(zhì)荷比數(shù)值應為_______(精確至1)。【答案】(1)催化劑無有毒氣體二氧化硫產(chǎn)生(2)吸收生成的水，使平衡正向移動，提高乙酸乙酯的產(chǎn)率(3)AD(4)分液漏斗(5)73.5%(6)90【解析】乙酸與過量乙醇在一定溫度下、硫酸氫鈉作催化劑、甲基紫的乙醇溶液和變色硅膠作指示劑的條件下反應制取乙酸乙酯，用飽和碳酸鈉溶液除去其中的乙酸至無二氧化碳逸出，分離出有機相、洗滌、加無水硫酸鎂后過濾，濾液蒸餾時收集73~78℃餾分，得純度為98.0%的乙酸乙酯6.60g。(1)該實驗可實現(xiàn)乙酸乙酯的綠色制備及反應過程可視化，用濃H2SO4時，濃硫酸的作用是催化劑和吸水劑，所以NaHSO4在反應中起催化劑作用；濃硫酸還具有強氧化性和脫水性，用濃H2SO4在加熱條件下反應時，可能發(fā)生副反應，且濃硫酸的還原產(chǎn)物二氧化硫有毒氣體，所以用其代替濃H2SO4的優(yōu)點是副產(chǎn)物少，可綠色制備乙酸乙酯，無有毒氣體二氧化硫產(chǎn)生；(2)變色硅膠吸水，除指示反應進程外，還可吸收加熱時生成的水，使平衡正向移動，提高乙酸乙酯的產(chǎn)率；(3)A項，若向反應液中直接加入變色硅膠，則反應后需要過濾出硅膠，而使用小孔冷凝柱承載則無需分離，A正確；B項，反應的平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，使用小孔冷凝柱承載不能增大該反應平衡常數(shù)，B錯誤；C項，小孔冷凝柱承載并沒有投入溶液中，不能起到沸石作用，不能防止暴沸，C錯誤；D項，由題中“反應液由藍色變?yōu)樽仙?，變色硅膠由藍色變?yōu)榉奂t色，停止加熱”可知，若向反應液中直接加入變色硅膠，則變色硅膠由藍色變?yōu)榉奂t色，會影響觀察反應液由藍色變?yōu)樽仙?，所以使用小孔冷凝柱承載不影響甲基紫指示反應進程，D正確；故選AD；(4)容量瓶用于配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，分離有機相和洗滌有機相不需要容量瓶；漏斗用于固液分離，分離有機相和洗滌有機相不需要漏斗；分離液態(tài)有機相和洗滌液態(tài)有機相也不需要洗氣瓶；分離有機相和洗滌有機相時均需使用的是分液漏斗；(5)由反應CH3COOH+CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(濃H2SO4),\s\do6(△))CH3COOCH2CH3+H2O可知，100mmol乙酸與150mmol乙醇反應時，理論上可獲得的乙酸乙酯的質(zhì)量為0.1mol×88g/mol=8.8g，則該實驗乙酸乙酯的產(chǎn)率為；(6)若改用C2H518OH作為反應物進行反應，則因為CH3COOH+CH3CH218OHeq\o(,\s\up7(濃H2SO4),\s\do6(△))CH3CO18OCH2CH3+H2O，生成的乙酸乙酯的摩爾質(zhì)量為90g/mol，所以質(zhì)譜檢測目標產(chǎn)物分子離子峰的質(zhì)荷比數(shù)值應為90。2．(2021?天津卷，15)某化學小組同學利用一定濃度的H2O2溶液制備O2，再用O2氧化C2H5OH，并檢驗氧化產(chǎn)物。Ⅰ．制備O2該小組同學設(shè)計了如下氣體發(fā)生裝置(夾持裝置省略)(1)甲裝置中主要儀器的名稱為___________。(2)乙裝置中，用粘合劑將MnO2制成團，放在多孔塑料片上，連接好裝置，氣密性良好后打開活塞K1，經(jīng)長頸漏斗向試管中緩慢加入3%H2O2溶液至___________。欲使反應停止，關(guān)閉活塞K1即可，此時裝置中的現(xiàn)象是___________。(3)丙裝置可用于制備較多O2，催化劑鉑絲可上下移動。制備過程中如果體系內(nèi)壓強過大，安全管中的現(xiàn)象是___________，此時可以將鉑絲抽離H2O2溶液，還可以采取的安全措施是___________。(4)丙裝置的特點是___________(填序號)。a．可以控制制備反應的開始和結(jié)束b．可通過調(diào)節(jié)催化劑與液體接觸的面積來控制反應的速率c．與乙裝置相比，產(chǎn)物中的O2含量高、雜質(zhì)種類少Ⅱ．氧化C2H5OH該小組同學設(shè)計的氧化C2H5OH的裝置如圖(夾持裝置省略)(5)在圖中方框內(nèi)補全干燥裝置和干燥劑。___________Ⅲ．檢驗產(chǎn)物(6)為檢驗上述實驗收集到的產(chǎn)物，該小組同學進行了如下實驗并得出相應結(jié)論。實驗序號檢驗試劑和反應條件現(xiàn)象結(jié)論①酸性KMnO4溶液紫紅色褪去產(chǎn)物含有乙醛②新制Cu(OH)2，加熱生成磚紅色沉淀產(chǎn)物含有乙醛③微紅色含酚酞的NaOH溶液微紅色褪去產(chǎn)物可能含有乙酸實驗①~③中的結(jié)論不合理的是___________(填序號)，原因是___________。【答案】(1)分液漏斗錐形瓶(2)剛好沒過MnO2固體試管內(nèi)的H2O2溶液被壓入長頸漏斗中，與MnO2分離(3)液面上升打開彈簧夾K2(4)ab(5)(6)①乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色【解析】用雙氧水和催化劑制取氧氣。制得的氧氣經(jīng)干燥后進入盛有乙醇的圓底燒瓶中，和熱的乙醇一起進入硬質(zhì)玻璃管中，在銅的催化作用下發(fā)生乙醇的催化氧化反應生成乙醛。生成的乙醛進入試管中，被冷凝收集。(1)根據(jù)儀器構(gòu)造可知，甲裝置中主要儀器的名稱為分液漏斗和錐形瓶；(2)乙裝置是啟普發(fā)生器的簡易裝置，可以隨時控制反應的發(fā)生和停止。用粘合劑將MnO2制成團，放在多孔塑料片上，連接好裝置，氣密性良好后打開活塞K1，經(jīng)長頸漏斗向試管中緩慢加入3%H2O2溶液至剛好沒過MnO2固體，此時可以產(chǎn)生氧氣，氧氣通過導管導出。欲使反應停止，關(guān)閉活塞K1，此時由于氣體還在產(chǎn)生，使容器內(nèi)壓強增大，可觀察到試管內(nèi)的H2O2溶液被壓入長頸漏斗中，與MnO2分離；(3)丙裝置用圓底燒瓶盛裝H2O2溶液，可用于制備較多O2，催化劑鉑絲可上下移動可以控制反應速率。制備過程中如果體系內(nèi)壓強過大，H2O2溶液會被壓入安全管中，可觀察到安全管中液面上升，圓底燒瓶中液面下降。此時可以將鉑絲抽離H2O2溶液，使反應速率減慢，還可以打開彈簧夾K2，使燒瓶內(nèi)壓強降低；(4)a項，催化劑鉑絲可上下移動可以控制制備反應的開始和結(jié)束，a正確；b項，催化劑與液體接觸的面積越大，反應速率越快，可通過調(diào)節(jié)催化劑與液體接觸的面積來控制反應的速率，b正確；c項，丙裝置用圓底燒瓶盛裝H2O2溶液，與乙裝置相比，可用于制備較多O2，但產(chǎn)物中的O2含量和雜質(zhì)種類和乙中沒有區(qū)別，c錯誤；故選ab；(5)氧氣可以用濃硫酸干燥，所以可以用一個洗氣瓶，里面盛裝濃硫酸干燥氧氣，如圖；(6)實驗①不合理，因為乙醇有揮發(fā)性，會混入生成的乙醛中，乙醇也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以酸性高錳酸鉀溶液褪色不能證明產(chǎn)物中含有乙醛。3．(2019?新課標Ⅱ，27)咖啡因是一種生物堿(易溶于水及乙醇，熔點234.5℃，100℃以上開始升華)，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。實驗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。實驗時燒瓶中溶劑受熱蒸發(fā)，蒸汽沿蒸汽導管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，進行萃取。萃取液液面達到虹吸管3頂端時，經(jīng)虹吸管3返回燒瓶，從而實現(xiàn)對茶葉末的連續(xù)萃取。回答下列問題：(1)實驗時需將茶葉研細，放入濾紙?zhí)淄?中，研細的目的是______________，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)點是______________?！罢麴s濃縮”需選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸餾頭、溫度計、接收管之外，還有______________(填標號)。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______________?！敬鸢浮?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)乙醇沸點低，易濃縮AC(4)單寧酸水(5)升華【解析】(1)萃取時將茶葉研細可以增加固液接觸面積，從而使提取更充分；由于需要加熱，為防止液體暴沸，加熱前還要加入幾粒沸石；(2)由于乙醇易揮發(fā)，易燃燒，為防止溫度過高使揮發(fā)出的乙醇燃燒，因此提取過程中不可選用明火直接加熱；根據(jù)題干中的已知信息可判斷與常規(guī)的萃取相比較，采用索式提取器的優(yōu)點是使用溶劑量少，可連續(xù)萃取(萃取效率高)；(3)乙醇是有機溶劑，沸點低，因此與水相比較乙醇作為萃取劑的優(yōu)點是乙醇沸點低，易濃縮；蒸餾濃縮時需要冷凝管，為防止液體殘留在冷凝管中，應該選用直形冷凝管，而不需要球形冷凝管，A正確，B錯誤；為防止液體揮發(fā)，冷凝后得到的餾分需要有接收瓶接收餾分，而不需要燒杯，C正確，D錯誤，故選AC。(4)由于茶葉中還含有單寧酸，且單寧酸也易溶于水和乙醇，因此濃縮液中加入氧化鈣的作用是中和單寧酸，同時也吸收水；(5)根據(jù)已知信息可知咖啡因在100℃以上時開始升華，因此該分離提純方法的名稱是升華。4．(2019?天津卷，15)環(huán)己烯是重要的化工原料。其實驗室制備流程如下：回答下列問題：Ⅰ．環(huán)己烯的制備與提純(1)原料環(huán)己醇中若含苯酚雜質(zhì)，檢驗試劑為___________，現(xiàn)象為__________________。(2)操作1的裝置如圖所示(加熱和夾持裝置已略去)。①燒瓶A中進行的可逆反應化學方程式為________________________，濃硫酸也可作該反應的催化劑，選擇FeCl3·6H2O而不用濃硫酸的原因為_________________(填序號)。a．濃硫酸易使原料炭化并產(chǎn)生SO2b．FeCl3·6H2O污染小、可循環(huán)使用，符合綠色化學理念c．同等條件下，用FeCl3·6H2O比濃硫酸的平衡轉(zhuǎn)化率高②儀器B的作用為____________。(3)操作2用到的玻璃儀器是____________。(4)將操作3(蒸餾)的步驟補齊：安裝蒸餾裝置，加入待蒸餾的物質(zhì)和沸石，____________，棄去前餾分，收集83℃的餾分。Ⅱ．環(huán)己烯含量的測定在一定條件下，向環(huán)己烯樣品中加入定量制得的，與環(huán)己烯充分反應后，剩余的與足量作用生成，用的標準溶液滴定，終點時消耗標準溶液(以上數(shù)據(jù)均已扣除干擾因素)。測定過程中，發(fā)生的反應如下：①②③(5)滴定所用指示劑為____________。樣品中環(huán)己烯的質(zhì)量分數(shù)為____________(用字母表示)。(6)下列情況會導致測定結(jié)果偏低的是____________(填序號)。a．樣品中含有苯酚雜質(zhì)b．在測定過程中部分環(huán)己烯揮發(fā)c．標準溶液部分被氧化【答案】(1)溶液 溶液顯紫色(2)① a、b②減少環(huán)己醇蒸出(3)分液漏斗、燒杯(4)通冷凝水，加熱(5)淀粉溶液 (6)b、c【解析】I.(1)檢驗苯酚的首選試劑是FeCl3溶液，原料環(huán)己醇中若含有苯酚，加入FeCl3溶液后，溶液將顯示紫色；(2)①從題給的制備流程可以看出，環(huán)己醇在FeCl3·6H2O的作用下，反應生成了環(huán)己烯，對比環(huán)己醇和環(huán)己烯的結(jié)構(gòu)，可知發(fā)生了消去反應，反應方程式為：，注意生成的小分子水勿漏寫，題目已明確提示該反應可逆，要標出可逆符號，F(xiàn)eCl3·6H2O是反應條件(催化劑)別漏標；此處用FeCl3·6H2O而不用濃硫酸的原因分析中：a項合理，因濃硫酸具有強脫水性，往往能使有機物脫水至炭化，該過程中放出大量的熱，又可以使生成的炭與濃硫酸發(fā)生反應：C+2H2SO4(濃)CO2↑+SO2↑+2H2O；b項合理，與濃硫酸相比，F(xiàn)eCl3·6H2O對環(huán)境相對友好，污染小，絕大部分都可以回收并循環(huán)使用，更符合綠色化學理念；c項不合理，催化劑并不能影響平衡轉(zhuǎn)化率；②儀器B為球形冷凝管，該儀器的作用除了導氣外，主要作用是冷凝回流，盡可能減少加熱時反應物環(huán)己醇的蒸出，提高原料環(huán)己醇的利用率；(3)操作2實現(xiàn)了互不相溶的兩種液體的分離，應是分液操作，分液操作時需要用到的玻璃儀器主要有分液漏斗和燒杯；(4)題目中已明確提示了操作3是蒸餾操作。蒸餾操作在加入藥品后，要先通冷凝水，再加熱；如先加熱再通冷凝水，必有一部分餾分沒有及時冷凝，造成浪費和污染；II.(5)因滴定的是碘單質(zhì)的溶液，所以選取淀粉溶液比較合適；根據(jù)所給的②式和③式，可知剩余的Br2與反應消耗的Na2S2O3的物質(zhì)的量之比為1：2，所以剩余Br2的物質(zhì)的量為：n(Br2)余=×cmol·L-1×vmL×10-3L·mL-1=mol，反應消耗的Br2的物質(zhì)的量為(b-)mol，據(jù)反應①式中環(huán)己烯與溴單質(zhì)1：1反應，可知環(huán)己烯的物質(zhì)的量也為(b-)mol，其質(zhì)量為(b-)×82g，所以ag樣品中環(huán)己烯的質(zhì)量分數(shù)為：。(6)a項錯誤，樣品中含有苯酚，會發(fā)生反應：，每反應1molBr2，消耗苯酚的質(zhì)量為31.3g；而每反應1molBr2，消耗環(huán)己烯的質(zhì)量為82g；所以苯酚的混入，將使耗Br2增大，從而使環(huán)己烯測得結(jié)果偏大；b項正確，測量過程中如果環(huán)己烯揮發(fā)，必然導致測定環(huán)己烯的結(jié)果偏低；c項正確，Na2S2O3標準溶液被氧化，必然滴定時消耗其體積增大，即計算出剩余的溴單質(zhì)偏多，所以計算得出與環(huán)己烯反應的溴單質(zhì)的量就偏低，導致最終環(huán)己烯的質(zhì)量分數(shù)偏低。5．(2017?江蘇卷，21)1-溴丙烷是一種重要的有機合成中間體，沸點為71℃，密度為1.36g·cm-3。實驗室制備少量1-溴丙烷的主要步驟如下:步驟1:在儀器A中加入攪拌磁子、12g正丙醇及20mL水，冰水冷卻下緩慢加入28mL濃H2SO4；冷卻至室溫，攪拌下加入24gNaBr。步驟2:如圖所示搭建實驗裝置，緩慢加熱，直到無油狀物餾出為止。步驟3:將餾出液轉(zhuǎn)入分液漏斗，分出有機相。步驟4:將分出的有機相轉(zhuǎn)入分液漏斗，依次用12mLH2O、12mL5%Na2CO3溶液和12mLH2O洗滌，分液，得粗產(chǎn)品，進一步提純得1-溴丙烷。(1)儀器A的名稱是__________；加入攪拌磁子的目的是攪拌和___________________。(2)反應時生成的主要有機副產(chǎn)物有2-溴丙烷和___________________________。(3)步驟2中需向接受瓶內(nèi)加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是_______________。(4)步驟2中需緩慢加熱使反應和蒸餾平穩(wěn)進行，目的是________________________。(5)步驟4中用5%Na2CO3溶液洗滌有機相的操作:向分液漏斗中小心加入12mL5%Na2CO3溶液，振蕩，____________，靜置，分液?！敬鸢浮?1)蒸餾燒瓶防止暴沸(2)丙烯、正丙醚(3)減少1-溴丙烷的揮發(fā)(4)減少HBr揮發(fā)(5)將分液漏斗下口向上傾斜、打開活塞排出氣體【解析】(1)儀器A的名稱是蒸餾燒瓶；加入攪拌磁子的目的是攪拌加快反應速率和防止暴沸；(2)(2)反應時生成的主要有機副產(chǎn)物有2-溴丙烷和正確丙醇發(fā)生消去反應產(chǎn)生丙烯、正丙醇分子之間脫水生成正丙醚。(3)步驟2中需向接受瓶內(nèi)加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是降低溫度，減少1-溴丙烷的揮發(fā)；(4)步驟2中發(fā)生NaBr＋H2SO4=NaHSO4＋HBr，CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O，需緩慢加熱使反應和蒸餾平穩(wěn)進行，目的是減少HBr揮發(fā)；(5)萃取的操作：裝液，振蕩，將分液漏斗下口向上傾斜、打開活塞排出氣體，靜置，分液。將分液漏斗下口向上傾斜、打開活塞排出氣體目的是要使分液漏斗內(nèi)外大氣體壓強平衡防止內(nèi)部壓強過高，將活塞沖開，使液體漏出。6．(2016·上海卷，29)乙酸乙酯廣泛用于藥物、染料、香料等工業(yè)，中學化學實驗常用a裝置來制備。完成下列填空：(1)實驗時，通常加入過量的乙醇，原因是______________。加入數(shù)滴濃硫酸即能起催化作用，但實際用量多于此量，原因是_______________；濃硫酸用量又不能過多，原因是____________。(2)飽和Na2CO3溶液的作用是_______________。(3)反應結(jié)束后，將試管中收集到的產(chǎn)品倒入分液漏斗中，_________、________，然后分液。(4)若用b裝置制備乙酸乙酯，其缺點有__________、__________。由b裝置制得的乙酸乙酯產(chǎn)品經(jīng)飽和碳酸鈉溶液和飽和食鹽水洗滌后，還可能含有的有機雜質(zhì)是________，分離乙酸乙酯與該雜質(zhì)的方法是_______________?！敬鸢浮?1)增大反應物濃度，使平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產(chǎn)率。(合理即給分)濃H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產(chǎn)率。濃H2SO4具有強氧化性和脫水性，會使有機物碳化，降低酯的產(chǎn)率。(2)中和乙酸、溶解乙醇、減少乙酸乙酯在水中的溶解(3)振蕩、靜置(4)原料損失較大、易發(fā)生副反應乙醚；蒸餾【解析】(1)由于是可逆反應，因此加入過量的乙醇增大反應物濃度，使平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產(chǎn)率。由于濃H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產(chǎn)率，因此實際用量多于此量；由于濃H2SO4具有強氧化性和脫水性，會使有機物碳化，降低脂的產(chǎn)率，所以濃硫酸用量又不能過多。(2)由于生成的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，所以飽和Na2CO3溶液的作用是中和乙酸、溶解乙醇、減少乙酸乙酯在水中的溶解。(3)乙酸乙酯不溶于水，因此反應結(jié)束后，將試管中收集到的產(chǎn)品倒入分液漏斗中，振蕩、靜置，然后分液即可。(4)根據(jù)b裝置可知由于不是水浴加熱，溫度不易控制，因此制備乙酸乙酯的缺點有原料損失較大、易發(fā)生副反應。由于乙醇溶液發(fā)生分子間脫水生成乙醚，所以由b裝置制得的乙酸乙酯產(chǎn)品經(jīng)飽和碳酸鈉溶液和飽和食鹽水洗滌后，還可能含有的有機雜質(zhì)是乙醚，乙醚和乙酸乙酯的沸點相差較大，則分離乙酸乙酯與該雜質(zhì)的方法是蒸餾。考點2有提供信息反應有機制備1．(2024·全國新課標卷，9，15分)吡咯類化合物在導電聚合物、化學傳感器及藥物制劑上有著廣泛應用。一種合成1-(4-甲氧基苯基)-2，5-二甲基吡咯(用吡咯X表示)反應和方法如下：實驗裝置如圖所示，將100mmol己-2，5-二酮(熔點：-5.5℃，密度：)與100mmol4-甲氧基苯胺(熔點：57℃)放入①中，攪拌。待反應完成后，加入50%的乙醇溶液，析出淺棕色固體。加熱至65℃，至固體溶解，加入脫色劑，回流20min，趁熱過濾。濾液靜置至室溫，冰水浴冷卻，有大量白色固體析出。經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品?；卮鹣铝袉栴}：(1)量取己-2，5-二酮應使用的儀器為_______(填名稱)。(2)儀器①用鐵夾固定在③上，③的名稱是_______；儀器②的名稱是_______。(3)“攪拌”的作用是_______。(4)“加熱”方式為_______。(5)使用的“脫色劑”是_______。(6)“趁熱過濾”的目的是_______；用_______洗滌白色固體。(7)若需進一步提純產(chǎn)品，可采用的方法是_______?！敬鸢浮?1)酸式滴定管(2)①鐵架臺②球形冷凝管(3)使固液充分接觸，加快反應速率(4)水浴加熱(5)活性炭(6)①防止產(chǎn)品結(jié)晶損失，提高產(chǎn)率②50%的乙醇溶液(7)重結(jié)晶【解析】將100mmol己-2，5-二酮(熔點：-5.5℃，密度：0.737g·cm-3)與100mmol4-甲氧基苯胺(熔點：57℃)放入兩頸燒瓶中，利用球形冷凝管進行冷凝回流提高原料利用率，通過攪拌來提高反應速率，反應完成后，加入50%的乙醇溶液，析出淺棕色固體(即含雜質(zhì)的產(chǎn)品)，加熱至65℃，至固體溶解，加入脫色劑(脫色劑為不溶于水和乙醇等溶劑的固體，如：活性炭)，回流20min，趁熱過濾，使產(chǎn)品盡可能多地進入濾液，濾液靜置至室溫，冰水浴冷卻，有大量白色固體析出，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品。(1)己-2，5-二酮的摩爾質(zhì)量為114g·molˉ1，根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)可知，所需己-2，5-二酮的體積為，又因為酮類對橡膠有腐蝕性，所以選用酸式滴定管。(2)③為鐵架臺；儀器②用于冷凝回流，為球形冷凝管。(3)己-2，5-二酮的熔點為-5.5℃，常溫下為液體，4-甲氧基苯胺的熔點為57℃，常溫下為固體，攪拌可使固液反應物充分接觸，加快反應速率。(4)由題給信息“加熱至65℃”可知，應用水浴加熱，這樣便于控制溫度，且受熱更均勻。(5)“脫色劑”的作用是吸附反應過程中產(chǎn)生的有色物質(zhì)，結(jié)合題中信息，加入脫色劑后回流，趁熱過濾，保留濾液，即脫色劑為不溶于水和乙醇等溶劑的固體，所以可以選用活性炭作脫色劑。(6)由題給信息可知，產(chǎn)品吡咯X為白色固體，加熱至65℃可溶解在50%的乙醇溶液中，所以需趁熱過濾，使產(chǎn)品盡可能多地進入濾液，防止產(chǎn)品結(jié)晶損失，提高產(chǎn)率；由加入50%的乙醇溶液，析出淺棕色固體(即含雜質(zhì)的產(chǎn)品)可知，常溫下產(chǎn)品不溶于50%的乙醇溶液，所以為減少溶解損失，洗滌時可用50%的乙醇溶液。(7)由產(chǎn)品的分離提純過程可知，若需進一步提純，可采用的方法為重結(jié)晶。2．(2023?遼寧省選擇性考試，17)2—噻吩乙醇(M)是抗血栓藥物氯吡格雷的重要中間體，其制備方法如下：Ⅰ．制鈉砂。向燒瓶中加入300mL液體A和4.60金屬鈉，加熱至鈉熔化后，蓋緊塞子，振蕩至大量微小鈉珠出現(xiàn)。Ⅱ．制噻吩鈉。降溫至10℃，加入25mL噻吩，反應至鈉砂消失。Ⅲ．制噻吩乙醇鈉。降溫至-10℃，加入稍過量的環(huán)氧乙烷的四氫呋喃溶液，反應30min。Ⅳ．水解?；謴褪覝?，加入70mL水，攪拌；加鹽酸調(diào)至4~6，繼續(xù)反應2，分液；用水洗滌有機相，二次分液。Ⅴ．分離。向有機相中加入無水，靜置，過濾，對濾液進行蒸餾，蒸出四氫呋喃、噻吩和液體A后，得到產(chǎn)品17.92?；卮鹣铝袉栴}：(1)步驟Ⅰ中液體A可以選擇_______。a．乙醇b．水c．甲苯d．液氨(2)噻吩沸點低于吡咯()的原因是_______。(3)步驟Ⅱ的化學方程式為_______。(4)步驟Ⅲ中反應放熱，為防止溫度過高引發(fā)副反應，加入環(huán)氧乙烷溶液的方法是_______。(5)步驟Ⅳ中用鹽酸調(diào)節(jié)的目的是_______。(6)下列儀器在步驟Ⅴ中無需使用的是_______(填名稱)：無水的作用為_______。(7)產(chǎn)品的產(chǎn)率為_______(用計算，精確至0.1%)?！敬鸢浮?1)c(2)中含有N原子，可以形成分子間氫鍵，氫鍵可以使熔沸點升高(3)2+2Na→2+H2↑(4)將環(huán)氧乙烷溶液沿燒杯壁緩緩加入，此過程中不斷用玻璃棒進行攪拌來散熱(5)將NaOH中和，使平衡正向移動，增大反應物的轉(zhuǎn)化率(6)①球形冷凝管和分液漏斗②除去水(7)70.0%【解析】(1)步驟Ⅰ制鈉砂過程中，液體A不能和Na反應，而乙醇、水和液氨都能和金屬Na反應，故選c。(2)噻吩沸點低于吡咯()的原因是：中含有N原子，可以形成分子間氫鍵，氫鍵可以使熔沸點升高。(3)步驟Ⅱ中和Na反應生成2-噻吩鈉和H2，化學方程式為：2+2Na→2+H2↑。(4)步驟Ⅲ中反應放熱，為防止溫度過高引發(fā)副反應，加入環(huán)氧乙烷溶液的方法是：將環(huán)氧乙烷溶液沿燒杯壁緩緩加入，此過程中不斷用玻璃棒進行攪拌來散熱。(5)2-噻吩乙醇鈉水解生成-噻吩乙醇的過程中有NaOH生成，用鹽酸調(diào)節(jié)的目的是將NaOH中和，使平衡正向移動，增大反應物的轉(zhuǎn)化率。(6)步驟Ⅴ中的操作有過濾、蒸餾，蒸餾的過程中需要直形冷凝管不能用球形冷凝管，無需使用的是球形冷凝管和分液漏斗；向有機相中加入無水的作用是：除去水。(7)步驟Ⅰ中向燒瓶中加入300mL液體A和4.60金屬鈉，Na的物質(zhì)的量為，步驟Ⅱ中Na完全反應，根據(jù)方程式可知，理論上可以生成0.2mol2-噻吩乙醇，產(chǎn)品的產(chǎn)率為=70.0%。3．(2023?全國新課標卷，28)實驗室由安息香制備二苯乙二酮的反應式如下：相關(guān)信息列表如下：物質(zhì)性狀熔點/℃沸點/℃溶解性安息香白色固體133344難溶于冷水溶于熱水、乙醇、乙酸二苯乙二酮淡黃色固體95347不溶于水溶于乙醇、苯、乙酸冰乙酸無色液體17118與水、乙醇互溶裝置示意圖如下圖所示，實驗步驟為：①在圓底燒瓶中加入冰乙酸、水及·6H2O，邊攪拌邊加熱，至固體全部溶解。②停止加熱，待沸騰平息后加入安息香，加熱回流。③加入水，煮沸后冷卻，有黃色固體析出。④過濾，并用冷水洗滌固體3次，得到粗品。⑤粗品用的乙醇重結(jié)晶，干燥后得淡黃色結(jié)晶?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器A中應加入_______(填“水”或“油”)作為熱傳導介質(zhì)。(2)儀器B的名稱是_______；冷卻水應從_______(填“a”或“b”)口通入。(3)實驗步驟②中，安息香必須待沸騰平息后方可加入，其主要目的是_______。(4)在本實驗中，為氧化劑且過量，其還原產(chǎn)物為_______；某同學嘗試改進本實驗：采用催化量的并通入空氣制備二苯乙二酮。該方案是否可行_______？簡述判斷理由_______。(5)本實驗步驟①~③在乙酸體系中進行，乙酸除作溶劑外，另一主要作用是防止_______。(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量_______洗滌的方法除去(填標號)。若要得到更高純度的產(chǎn)品，可用重結(jié)晶的方法進一步提純。a．熱水

b．乙酸

c．冷水

d．乙醇(7)本實驗的產(chǎn)率最接近于_______(填標號)。a．

b．

c．

d．【答案】(1)油(2)球形冷凝管a(3)防暴沸(4)FeCl2可行空氣可以將還原產(chǎn)物FeCl2又氧化為FeCl3，F(xiàn)eCl3可循環(huán)參與反應(5)抑制氯化鐵水解(6)a(7)b【解析】在圓底燒瓶中加入10mL冰乙酸，5mL水，及9.0gFeCl3·6H2O，加熱至固體全部溶解，停止加熱，待沸騰平息后加入2.0g安息香，加熱回流45-60min，反應結(jié)束后加入50mL水，煮沸后冷卻，析出黃色固體，即為二苯乙二酮，過濾，用冷水洗滌固體三次，得到粗品，再用75%乙醇重結(jié)晶，干燥后得到產(chǎn)品1.6g。(1)該實驗需要加熱使冰乙酸沸騰，冰乙酸的沸點超過了100℃，應選擇油浴加熱，所以儀器A中應加入油作為熱傳導介質(zhì)；(2)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特征可知，B為球形冷凝管，為了充分冷卻，冷卻水應從a口進，b口出；(3)步驟②中，若沸騰時加入安息香，會暴沸，所以需要沸騰平息后加入；(4)FeCl3為氧化劑，則鐵的化合價降低，還原產(chǎn)物為FeCl2，若采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮，空氣可以將還原產(chǎn)物FeCl2又氧化為FeCl3，F(xiàn)eCl3可循環(huán)參與反應；(5)氯化鐵易水解，所以步驟①～③中，乙酸除做溶劑外，另一主要作用是抑制氯化鐵水解；(6)根據(jù)安息香和二苯乙二酮的溶解特征，安息香溶于熱水，二苯乙二酮不溶于水，所以可以采用熱水洗滌粗品除去安息香，故選a；(7)2.0g安息香(C14H12O2)的物質(zhì)的量約為0.0094mol，理論上可產(chǎn)生二苯乙二酮(C14H10O2)的物質(zhì)的量約為0.0094mol，質(zhì)量約為1.98g，產(chǎn)率為=80.8%，最接近80%，故選b。4．(2020?新課標Ⅱ，27)苯甲酸可用作食品防腐劑。實驗室可通過甲苯氧化制苯甲酸，其反應原理簡示如下：+KMnO4→+MnO2+HCl→+KCl名稱相對分子質(zhì)量熔點/℃沸點/℃密度/(g·mL?1)溶解性甲苯92?95110.60.867不溶于水，易溶于乙醇苯甲酸122122.4(100℃左右開始升華)248——微溶于冷水，易溶于乙醇、熱水實驗步驟：(1)在裝有溫度計、冷凝管和攪拌器的三頸燒瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(約0.03mol)高錳酸鉀，慢慢開啟攪拌器，并加熱回流至回流液不再出現(xiàn)油珠。(2)停止加熱，繼續(xù)攪拌，冷卻片刻后，從冷凝管上口慢慢加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液，并將反應混合物趁熱過濾，用少量熱水洗滌濾渣。合并濾液和洗滌液，于冰水浴中冷卻，然后用濃鹽酸酸化至苯甲酸析出完全。將析出的苯甲酸過濾，用少量冷水洗滌，放在沸水浴上干燥。稱量，粗產(chǎn)品為1.0g。(3)純度測定：稱取0.122g粗產(chǎn)品，配成乙醇溶液，于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液，用0.01000mol·L?1的KOH標準溶液滴定，三次滴定平均消耗21.50mL的KOH標準溶液?；卮鹣铝袉栴}：(1)根據(jù)上述實驗藥品的用量，三頸燒瓶的最適宜規(guī)格為______(填標號)。A．100mLB．250mLC．500mLD．1000mL(2)在反應裝置中應選用______冷凝管(填“直形”或“球形”)，當回流液不再出現(xiàn)油珠即可判斷反應已完成，其判斷理由是______。(3)加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液的目的是___________；該步驟亦可用草酸在酸性條件下處理，請用反應的離子方程式表達其原理__________。(4)“用少量熱水洗滌濾渣”一步中濾渣的主要成分是_______。(5)干燥苯甲酸晶體時，若溫度過高，可能出現(xiàn)的結(jié)果是_______。(6)本實驗制備的苯甲酸的純度為_______；據(jù)此估算本實驗中苯甲酸的產(chǎn)率最接近于_______(填標號)。A．70%B．60%C．50%D．40%(7)若要得到純度更高的苯甲酸，可通過在水中__________的方法提純?！敬鸢浮?1)B(2)球形無油珠說明不溶于水的甲苯已經(jīng)被完全氧化(3)除去過量的高錳酸鉀，避免在用鹽酸酸化時，產(chǎn)生氯氣2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O(4)MnO2(5)苯甲酸升華而損失(6)86.0％C(7)重結(jié)晶【解析】(1)加熱液體，所盛液體的體積不超過三頸燒瓶的一半，三頸燒瓶中已經(jīng)加入100m的水，1.5mL甲苯，4.8g高錳酸鉀，應選用250mL的三頸燒瓶，故選B；(2)為增加冷凝效果，在反應裝置中宜選用球形冷凝管，當回流液中不再出現(xiàn)油珠時，說明反應已經(jīng)完成，因為：沒有油珠說明不溶于水的甲苯已經(jīng)完全被氧化；(3)高錳酸鉀具有強氧化性，能將Cl-氧化。加入適量的飽和亞硫酸氫鈉溶液是為了除去過量的高錳酸鉀，避免在用鹽酸酸化時，產(chǎn)生氯氣；該步驟亦可用草酸處理，生成二氧化碳和錳鹽，離子方程式為：5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O；(4)由信息甲苯用高錳酸鉀氧化時生成苯甲酸鉀和二氧化錳，“用少量熱水洗滌濾渣”一步中濾渣的主要成分是：MnO2；(5)苯甲酸100℃時易升華，干燥苯甲酸時，若溫度過高，苯甲酸升華而損失；(6)由關(guān)系式C6H5COOH～KOH得，苯甲酸的純度為：×100%=86.0%；1.5mL甲苯理論上可得到苯甲酸的質(zhì)量：=1.72g，產(chǎn)品的產(chǎn)率為×100%=50%；(7)提純苯甲酸可用重結(jié)晶的方法。5．(2020?江蘇卷，22)羥基乙酸鈉易溶于熱水，微溶于冷水，不溶于醇、醚等有機溶劑。制備少量羥基乙酸鈉的反應為實驗步驟如下：步驟1：如圖所示裝置的反應瓶中，加入40g氯乙酸、50mL水，攪拌。逐步加入40%NaOH溶液，在95℃繼續(xù)攪拌反應2小時，反應過程中控制pH約為9。步驟2：蒸出部分水至液面有薄膜，加少量熱水，趁熱過濾。濾液冷卻至15℃，過濾得粗產(chǎn)品。步驟3：粗產(chǎn)品溶解于適量熱水中，加活性炭脫色，分離掉活性炭。步驟4：將去除活性炭后的溶液加到適量乙醇中，冷卻至15℃以下，結(jié)晶、過濾、干燥，得羥基乙酸鈉。(1)步驟1中，如圖所示的裝置中儀器A的名稱是___________；逐步加入NaOH溶液的目的是____________。(2)步驟2中，蒸餾燒瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是_______________。(3)步驟3中，粗產(chǎn)品溶解于過量水會導致產(chǎn)率__________(填“增大”或“減小”)；去除活性炭的操作名稱是_______________。(4)步驟4中，將去除活性炭后的溶液加到適量乙醇中的目的是_______________?！敬鸢浮?1)(回流)冷凝管防止升溫太快、控制反應體系pH(2)防止暴沸(3)減小趁熱過濾(4)提高羥基乙酸鈉的析出量(產(chǎn)率)【解析】(1)根據(jù)圖中儀器得出儀器A的名稱為冷凝管，根據(jù)題中信息可知制備羥基乙酸鈉的反應為放熱反應，逐步加入NaOH溶液的目的是防止升溫太快，同時控制反應體系的pH；(2步驟2中燒瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是防止暴沸；(3)粗產(chǎn)品溶于過量水，導致在水中溶解過多，得到的產(chǎn)物減少，因此導致產(chǎn)率減??；由于產(chǎn)品易溶于熱水，微溶于冷水，因此去除活性炭的操作名稱是趁熱過濾；(4)根據(jù)信息，產(chǎn)品不溶于乙醇、乙醚等有機溶劑中，因此步驟4中，將去除活性炭后的溶液加到適量乙醇中的目的是降低產(chǎn)品的溶解度，提高羥基乙酸鈉的析出量(產(chǎn)量)。6．(2019?新課標Ⅲ，27)乙酰水楊酸(阿司匹林)是目前常用藥物之一。實驗室通過水楊酸進行乙酰化制備阿司匹林的一種方法如下：水楊酸醋酸酐乙酰水楊酸熔點/℃157~159-72~-74135~138相對密度/(g·cm﹣3)1.441.101.35相對分子質(zhì)量138102180實驗過程：在100mL錐形瓶中加入水楊酸6.9g及醋酸酐10mL，充分搖動使固體完全溶解。緩慢滴加0.5mL濃硫酸后加熱，維持瓶內(nèi)溫度在70℃左右，充分反應。稍冷后進行如下操作。①在不斷攪拌下將反應后的混合物倒入100mL冷水中，析出固體，過濾。②所得結(jié)晶粗品加入50mL飽和碳酸氫鈉溶液，溶解、過濾。③濾液用濃鹽酸酸化后冷卻、過濾得固體。④固體經(jīng)純化得白色的乙酰水楊酸晶體5.4g?；卮鹣铝袉栴}：(1)該合成反應中應采用__________加熱。(填標號)A．熱水浴B．酒精燈C．煤氣燈D．電爐(2)下列玻璃儀器中，①中需使用的有______(填標號)，不需使用的___________(填名稱)。(3)①中需使用冷水，目的是________________________________。(4)②中飽和碳酸氫鈉的作用是_________________________________，以便過濾除去難溶雜質(zhì)。(5)④采用的純化方法為____________。(6)本實驗的產(chǎn)率是_________%?！敬鸢浮?1)A(2)BD分液漏斗、容量瓶(3)充分析出乙酰水楊酸固體(結(jié)晶)(4)生成可溶的乙酰水楊酸鈉(5)重結(jié)晶(6)60【解析】(1)因為反應溫度在70℃，低于水的沸點，且需維溫度不變，故采用熱水浴的方法加熱；(2)操作①需將反應物倒入冷水，需要用燒杯量取和存放冷水，過濾的操作中還需要漏斗，則答案為：BD；分液漏斗主要用于分離互不相容的液體混合物，容量瓶用于配制一定濃度的溶液，這兩個儀器用不到。(3)反應時溫度較高，所以用冷水的目的是使得乙酰水楊酸晶體充分析出；(4)乙酰水楊酸難溶于水，為了除去其中的雜質(zhì)，可將生成的乙酰水楊酸與碳酸氫鈉