2022届高三化学一轮复习 实验专题考点细练专题39 有机化合物制备实验(含解析).docx
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- 2022届高三化学一轮复习 实验专题考点细练专题39 有机化合物制备实验含解析 2022 届高三 化学 一轮 复习 实验 专题 考点 39 有机化合物 制备 解析
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1、专题39 有机化合物制备实验填空题(本大题共15小题)1. 苯和溴的取代反应的实验装置如图所示,其中A为具支试管改制成的反应容器,在其下端开了一小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑。 填写下列空白:试管A中的反应方程式为_。试管C中四氯化碳的作用是:_。反应开始后,观察D和E两试管,看到的现象为:_。写出E中反应的离子方程式_。反应后,在B中的NaOH溶液里可观察到的现象是_。在上述整套装置中,具有防倒吸功能的仪器有_填字母。实验室制备硝基苯的主要步骤如下:配制一定比例的浓与浓的混合酸,加入反应器中;向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀;在下发生反应,直至反应结束;除去混合酸后
2、,粗产品依次用蒸馏水和溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤;将用无水干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯净硝基苯。请填写下列空白:制备硝基苯的反应类型是_。配制一定比例的浓和浓的混合酸时,操作的注意事项是:_。步骤d中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是_。步骤d中粗产品用溶液洗涤的目的是_。2. 易水解和升华。二苯甲烷是一种重要的有机合成中间体,可通过苯和氯化苄在一定温度和催化下合成二苯甲烷,某化学兴趣小组对二苯甲烷的合成进行实验探究。回答下列问题:的制备。检验装置A的气密性的方法为_。仪器q的名称为_,装置B的作用除干燥气体外,还有_。选择上图中合适的装置,按气流从左到右的方向,合理的连接顺序为_填仪器接
3、口小写字母;其中制备氯气反应的化学方程式为_。合成二苯甲烷。如图所示,向三颈烧瓶中加入苯、氯化苄和适量,控制温度为左右,回流2h;冷却后依次用水、稀碱液、水洗涤,最后一次水洗的目的为_;再经干燥、_填操作名称分离出二苯甲烷。若分离所得二苯甲烷的质量为,则其产率为_保留两位有效数字。设计实验证明合成二苯甲烷的反应为取代反应:_。3. 溴丁烷可作为生产塑料紫外线吸收剂及增塑剂的原料,也可以用作制药原料,如合成的丁溴东莨菪碱,可用于肠、胃溃疡、胃炎、十二指肠炎、胆石症等。实验室可用如下原理制取溴丁烷:浓快慢产品制备如图,在125mL烧瓶中加入水,然后加入浓硫酸,摇匀冷却至室温,再加入正丁醇,混合后加
4、入溴化钠晶体,充分振荡,加入几粒沸石,在石棉网上用小火加热烧瓶并回流半小时。仪器a的名称为_,在实验中所起的作用为_。本实验在处理尾气时使用了倒置的漏斗,该装置也可用下列_装置替换。A. B. C D.初步提纯已知:醇类可与浓硫酸作用生成氧鎦盐溶于浓硫酸中氧鎦盐难溶于有机溶剂:步骤:加热蒸馏出烧瓶中所有的溴丁烷粗品。步骤:将粗品用浓硫酸洗涤。步骤:将步骤中有机层依次分别用水、_和水各10mL洗涤。步骤:将步骤有机物移入蒸馏烧瓶中,加热蒸馏,得到产品。步骤的目的是分离出产品中的无机物,判断溴丁烷是否完全蒸馏出来的方法是:用一支试管收集几滴馏出液,向其中加入少许水并摇动,如果_表明溴丁烷已经被完全
5、蒸馏出来。步骤用浓硫酸洗涤的目的是除去_;步骤中第一步水洗的作用_,空白处应选用的最佳试剂为_。A.氢氧化钠溶液 饱和硫酸钠溶液 饱和碳酸氢钠溶液 饱和氯化钡溶液本实验的产率为_。已知4. 苯乙酮广泛用于皂用香精和烟草香精中,可由苯和乙酸酐制备。已知:名称熔点沸点密度溶解性苯不溶于水,易溶于有机溶剂苯乙酮203微溶于水,易溶于有机溶剂乙酸酐139有吸湿性,易溶于有机溶剂乙酸118易溶于水,易溶于有机溶剂步骤:向三颈烧瓶中加入苯和无水氯化铝,在搅拌下滴加乙酸酐,在下加热,发生反应:。步骤:冷却后将反应物倒入冰水中,有白色胶状沉淀生成,采用合适的方法处理,水层用苯萃取,合并苯层溶液,再依次用溶液和
6、水洗涤,分离出的苯层用无水硫酸镁干燥。步骤:常压蒸馏回收苯,再收集产品苯乙酮。请回答下列问题:在反应中作_,步骤中的加热方式为_。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. 图示实验装置虚线框内缺少一种仪器,该仪器名称为_。步骤中生成的白色胶状沉淀的化学式为_,该物质易堵塞滤纸,处理白色胶状沉淀的方法为_。步骤中用NaOH溶液洗涤的目的是_。步骤中收集苯乙酮的温度应为_。实验中收集到苯乙酮,则苯乙酮的产率为_。5. 呋喃甲酸俗名糠酸,其在塑料工业中可用作增塑剂、热固性树脂等,在食品工业中可用作防腐剂。呋喃甲酸可由呋喃甲醛制备,其制备原理如下所示:反应1:反应2:已知:反应1是
7、放热反应;乙醚的沸点是,易挥发,遇明火易燃,其蒸气可使人失去知觉;呋喃甲酸的溶解度随温度的升高而升高,且升温过程中溶解度变化较大。【实验步骤】向三颈烧瓶中加入约呋喃甲醛,控制温度在下滴加溶液,并搅拌回流半小时。向反应混合物中加水使其恰好溶解,加入乙醚分离呋喃甲醇和呋喃甲酸盐,向水层中慢慢滴加浓盐酸,搅拌,析出结晶,并通过进一步提纯得到精产品。若用如图所示装置作为反应1的发生装置,图中有一处明显错误的地方是_。步骤中,为控制反应温度在,可采取的措施有:_,_。操作1的名称为_,该操作需要用到的玻璃仪器除烧杯外,还有_。在对乙醚层进行分离时,用下图中的_填字母代号装置更好,与另一装置相比,该装置具
8、有以下优点:_;_。经过结晶得到的粗呋喃甲酸若要进一步提纯,要经过:热水溶解活性炭脱色蒸发浓缩_抽滤洗涤干燥。呋喃甲酸的产率为_保留三位有效数字。6. 苯乙酸铜是合成传感材料、催化剂纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:2制备苯乙酸的装置示意图如下加热和夹持装置等略:三颈烧瓶中加入水,加入浓硫酸,溶液加热至,缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至,制得苯乙酸,加适量冷水,分离出苯乙酸粗品。将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入后过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体。已知:苯乙酸的熔点为,微溶于冷水,溶于乙醇回答下列问题:在装置中,仪器c的名称是_,其
9、作用是_。步骤中加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是_。用和NaOH溶液制备适量沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是_。步骤中将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,其混合溶剂中乙醇的作用是_。分离苯乙酸粗品的方法是_,提纯粗苯乙酸的方法是_。若最终得到纯品,则苯乙酸的产率是_。保留两位有效数字7. 丙酰氯是香料、医药、农药的重要中间体,制备丙酰氯的反应原理为。实验小组设计如下实验制备丙酰氯,然后测定产率。已知:相关数据如下表所示:物质密度沸点性质141易溶于水、乙醇、乙醚与水剧烈反应,溶于乙醇、乙醚80与水和乙醇剧烈反应,溶于乙醚分解白色晶体,易溶于水和乙醇
10、,易被氧化回答下列问题:仪器A的作用为_。用图1所示装置制备。向三颈瓶中加入,通入一段时间,加入。通入的作用是_。水浴加热的优点为_。充分反应后,停止加热,冷却至室温。将三颈瓶中的液体小心转移入图2所示装置中,进行初步分离。 冷凝管的进水口为_填“a”或“b”。 若最终所得的体积为,则的产率为_保留三位有效数字。 若无C,将导致所测的产率_填“偏高”或“偏低”。8. 正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下:反应物和产物的相关数据如下:相对分子质量沸点密度水中溶解性正丁醇74微溶正丁醚130几乎不溶合成反应:将浓硫酸和正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石。加热
11、A中反应液,迅速升温至,维持反应一段时间。分离提纯:待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有水的分液漏斗中,振摇后静置,分液得粗产物。粗产物依次用水、溶液和水洗涤,分液后加入约无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚。请回答:步骤中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为_加热A前,需先从_填“a”或“b”口向B中通入水。步骤的目的是初步洗去_,振摇后静置,粗产物应在分液漏斗的_口填“上”或“下”分离出。步骤中最后一次水洗的作用为_步骤中,加热蒸馏时应收集_填选项字母左右温度的馏分。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
12、中液体逐渐增多至充满液体时,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是_,下层液体的主要成分是_本实验中,正丁醚的产率为_。保留2位有效数字9. 常温下,苯乙酮为浅黄色油状液体,不溶于水,易溶于大多数有机溶剂;可用作树脂的溶剂和塑料工业生产中的增塑剂等。部分物质沸点、密度和制备原理如下:沸点:苯、石油醚、苯乙酮。密度:苯 乙酸酐原理:实验步骤:步骤1:在50mL的二口瓶上,按照如图所示安装恒压滴液漏斗、回流冷凝管和装有无水氯化钙的干燥管等。在二口瓶中加入6g无水氯化铝和8mL纯净苯,边用磁力搅拌器搅拌边滴加2mL乙酸酐。严格控制滴加速率,必要时用冷水冷却,待反应缓和后,加热回
13、流并搅拌,直至无HCl气体逸出为止。步骤2:待反应液冷却后,将其倾入盛有10mL浓盐酸和20g碎冰的烧杯中,使胶状物完全溶解。然后将反应液倒入分液漏斗分出上层有机相,再用20mL石油醚进行两次萃取,萃取后合并有机相。依次用和5mL水洗至中性,再用无水硫酸镁干燥。步骤3:滤去干燥剂,将有机相置于100mL蒸馏烧瓶中,用加热套加热,使用不同的冷凝管进行蒸馏,先蒸出石油醚和苯,再蒸出苯乙酮。该实验得到的产品为。回答下列问题:实验中使用恒压滴液漏斗滴加液体的目的为_。从步骤1的操作中可以看出,苯与乙酸酐的反应为_反应填“吸热”或“放热”。用于吸收HCl气体的烧杯中,可以使用的液体为_。若其中的倒扣漏斗
14、全部浸没于液体中,则吸收气体时会发生_的现象。该实验中检验“水洗至中性”的方法为_。实验室常用的冷凝管有:球形冷凝管 直形冷凝管 空气冷凝管。当蒸气温度高于时,如果用水进行冷却,因二者温差大,会造成冷凝管炸裂。该实验的蒸馏操作中,蒸出石油醚和苯时,应使用的冷凝管为_填序号,下同,蒸出苯乙酮时,应使用的冷凝管为_。该实验的产率为_。10. 乙酰苯胺具有退热镇痛作用,是较早使用的解热镇痛药,有“退热冰”之称。其制备的具体流程如下:制备原理为:已知:苯胺易被氧化;乙酰苯胺、苯胺和醋酸的部分物理性质如下表:步骤1所用装置如下图所示固定装置、加热装置已略去请回答下列问题:仪器a的名称是_。该实验中,选择
15、的圆底烧瓶的容积最适合的是_填字母。步骤1中加入锌粉,除了防止暴沸外,还能起到什么作用_。步骤1中控制温度计示数约,接收瓶内接收的物质是_,分析该过程中温度不能过高也不能过低的原因是_。步骤3中洗涤乙酰苯胺粗产品最合适的试剂是_填字母。冰水 热水 乙醇溶液 溶液洗涤产品的操作为:_。步骤4重结晶的过程:粗产品溶于沸水配成饱和溶液加入少量蒸馏水加入活性炭脱色加热煮沸_冷却结晶过滤洗涤干燥。本实验中乙酰苯胺的产率为_。11. 环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下:回答下列问题:环己烯的制备与提纯操作1的装置如图所示加热和夹持装置已略去。烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为 _,浓硫酸也可作该
16、反应的催化剂,选择而不用浓硫酸的原因为 _。仪器B的作用为 _。操作2用到的玻璃仪器是 _。将操作蒸馏的步骤补齐:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,_,加热,弃去前馏分,收集的馏分。环己烯含量的测定在一定条件下,向环己烯样品中加入,与环己烯充分反应后,剩余的与足量KI作用生成,向生成后的溶液中滴加少量淀粉溶液,再滴加的溶液,发生反应: 。恰好完全反应时,消耗溶液的体积为以上数据均已扣除干扰因素。样品中环己烯的质量分数为 _。用字母表示。下列情况会导致测定结果偏低的是 _。填序号。样品中含有苯酚杂质 在测定过程中部分环己烯挥发标准溶液部分被氧化12. 实验室制备1,二溴乙烷的反应原理如下:
17、用少量的溴和足量的乙醇制备1,二溴乙烷的装置如下图所示:有关数据列表如下:乙醇1,二溴乙烷乙醚状态无色液体无色液体无色液体密度沸点132熔点9回答下列问题:在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到左右,其最主要目的是_;引发反应 加快反应速度 防止乙醇挥发 减少副产物乙醚生成在装置C中应加入_,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体;水 浓硫酸 氢氧化钠溶液 饱和碳酸氢钠溶液判断该制备反应已经结束的最简单方法是_;若产物中有少量副产物乙醚可用_的方法除去;若产物中有少量未反应的,最好用_洗涤除去;水 氢氧化钠溶液 碘化钠溶液 乙醇下列关于装置的说法正确的是_;的滴液漏斗的侧面导管有利于液体
18、顺利滴落的长导管可防止反应出现堵塞情况有防倒吸作用反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是_;但又不能过度冷却如用冰水,其原因是_。13. 乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味,实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:相对分子质量密度沸点水中溶解性异戊醇88131微溶乙酸60118溶乙酸异戊酯130142难溶实验步骤:在A中加入异戊醇、乙酸、数滴浓硫酸和片碎瓷片,开始缓慢加热A,回流,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固体,静置片刻,过滤除去固体,进行蒸馏纯化,收集馏分,得乙酸异戊酯。回答下列问题:仪器
19、B的名称是_,它的作用是_。在洗涤操作中,第一次水洗的主要目是_第二次水洗的主要目的是_。在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后_填标号。直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出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先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出本实验中加入过量乙酸的目的是_。实验中加入少量无水的目的是_。在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是_填标号。本实验的产率是_填标号。在进行蒸馏操作时,若从便开始收集馏分,会使实验的产率偏_填“高”或“低”,其原因是_。14. 如图是某小组设计的用干燥氯气和甲苯合成一氯
20、化苄,其中表示苯基并分离产物的实验装置。甲苯及各种氯化苄的物理性质如表所示。物理性质熔点沸点密度甲苯110一氯化苄179二氯化苄205三氯化苄221回答下列问题:仪器F的名称是_;瓶B和C中盛放的试剂应分别为_填序号;蒸馏水;浓硫酸 饱和食盐水;浓硫酸浓硫酸;酸性溶液 饱和溶液;浓硫酸两处冷凝水的进水口应分别为_填序号;、B.、C.、D.、在回流反应的过程中,由于温度控制不当,部分产物从处被蒸出。取烧杯中的少量吸收液于试管中,滴入新制氢氧化铜悬浊液并加热,观察到有砖红色沉淀生成。则在吸收液中发生反应的化学方程式为_;反应结束后,撤去E、F及尾气吸收装置,插上玻璃塞。保持关闭,打开,加热三颈烧瓶
21、,分馏出一氯化苄,应选择的温度范围是_;由于某同学操作时不慎将含铁的沸石加入三颈烧瓶,在分馏时得到了异常馏分X。用质谱法测得X的相对分子质量与二氯化苄相同,核磁共振氢谱显示X中有3种不同化学环境的氢。已知苯环上存在甲基或氯甲基时,后续取代苯环的基团主要引入其邻位或对位,X的结构简式可能为_。15. 常温下对甲基苯甲醚为无色液体,具有紫罗兰的香气,可由对甲基苯酚与甲醇在浓硫酸催化作用下制取,该反应装置部分夹持装置已略去如图所示,制备反应如下。可能用到的数据如下页表:物质甲醇对甲基苯酚对甲基苯甲醚熔点沸点202177密度水溶性易溶难溶不溶相对分子质量32106122合成反应:在图甲的烧瓶中先加入几
22、片碎瓷片,再依次加入对甲基苯酚、甲醇,最后加入浓硫酸,控制反应温度为水浴加热进行反应。产物提纯:将反应混合液冷却后加入足量饱和碳酸钠溶液,充分反应后转移至分液漏斗中,静置分液;将有机层转移至图乙烧瓶中,加热,控制温度为进行蒸馏,待蒸馏结束后,向烧瓶内剩余液体中加入足量无水氯化钙,然后趁热过滤,并将所得液体再次进行蒸馏,收集左右馏分,蒸馏结束后,称量所得馏分为。回答下列问题:图甲中仪器A的名称为_。向图甲烧瓶中加入碎瓷片的目的是_,采用水浴加热的目的是_。产物提纯时,向反应混合液中加入足量饱和碳酸钠溶液的作用是_,产物提纯时,先控制温度为进行蒸馏的目的是_。向图乙烧瓶内剩余液体中加入足量无水氯化
23、钙的目的是_。第二次蒸馏时,收集到的左右的馏分主要是_填名称。该实验中对甲基苯甲醚的产率为_。答案和解析1.【答案】;除去HBr气体中混有的溴蒸气;D试管中石蕊试液慢慢变红,并在导管口有白雾产生,然后E试管中出现浅黄色沉淀;在溶液底部有无色油状液体;、E、F;取代反应;先将浓注入容器中,再慢慢注入浓,并及时搅拌;分液漏斗;除去粗产品中残留的酸。【解析】【分析】本题考查了苯的取代反应实验,考查的知识点有反应方程式的书写、产物的判断、蒸汽的成分及性质,综合性较强,难度中等。【解答】苯与液溴在铁催化下反应生成溴苯和溴化氢,反应的化学方程式为:;故答案为:;溴易挥发,易溶于有机溶剂,所以用C来除去HB
24、r气体中混有的溴蒸气,防止对溴化氢的检验造成干扰;溴化氢溶于水电离产生氢离子和氯离子,所以溶液显酸性,能使石蕊变红色,并在导管口有白雾产生,硝酸银中的银离子与溴离子反应生成淡黄色的沉淀,反应的离子方程式为:;故答案为:除去HBr气体中混有的溴蒸汽;D试管中石蕊试液慢慢变红,并在导管口有白雾产生,然后E试管中出现浅黄色沉淀;溴苯是有机物,氢氧化钠溶液是无机物,所以溴苯和氢氧化钠溶液不互溶,且溴苯的密度大于水的密度,所以在B中的氢氧化钠溶液里可观察到的现象是底层出现油状液体,故答案为:在溶液底部有无色油状液体;、E装置中导气管为浸入溶液,在液面稍上方,能防倒吸;当两端压力发生压力变化时,液体会产生
25、倒吸现象,因为倒置的漏斗下口很大,液体上升很小的高度就有很大的体积,上升的液体的本身的压力即可低偿压力的不均衡因此由于上部还有空气隔离,液体不会倒吸入上端的细管道,所以具有防倒吸作用的仪器有D、E、F,故答案为:D、E、F;苯与硝酸发生取代反应生成硝基苯;故答案为:取代反应;浓硫酸与浓硝酸混合放出大量的热,配制混酸操作注意事项是:先将浓硝酸注入容器中,再慢慢注入浓硫酸,并及时搅拌和冷却;故答案为:先将浓注入容器中,再慢慢注入浓,并及时搅拌;硝基苯是油状液体,与水不互溶,分离互不相溶的液态,采取分液操作,需要用分液漏斗;故答案为:分液漏斗;反应得到粗产品中有残留的硝酸及硫酸,用氢氧化钠溶液洗涤除
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