2022届高考化学一轮复习 实验专题突破14——有机化合物制备实验流程题(含解析).docx
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- 2022届高考化学一轮复习 实验专题突破14有机化合物制备实验流程题含解析 2022 高考 化学 一轮 复习 实验 专题 突破 14 有机化合物 制备 流程 解析
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1、有机化合物制备实验流程题注意事项:1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上一、单选题(共17题)1已知:浓硫酸易使有机物脱水,如图是用实验室制得的乙烯(C2H5OHCH2CH2+H2O)与溴水作用制取1,2二溴乙烷的部分装置图,根据图示判断下列说法正确的是A装置和装置中都盛有水,其作用相同B装置和装置中都盛有NaOH溶液,其吸收的杂质相同C产物可用分液的方法进行分离,1,2二溴乙烷应从分液漏斗的上口倒出D制备乙烯时温度计水银球位置应在反应液的液面下2战争的气体化学和分析 中介绍了一种制取COC12(光气,熔点为-118,沸点为8.2,微溶于水,易溶于甲苯等有机溶剂
2、)的方法,其实验装置如图所示(夹持装置已省略)。已知:3CCl4+2H2SO4(浓) 3COCl2+4HCl+S2O5Cl2。下列说法正确的是( )A该反应属于氧化还原反应B自来水从冷凝管的X口通入,且被冷凝的物质是CCl4C装置丁之后的尾气中已经不含HCl气体,比较纯净,可以随意排放D装置乙中可收集到光气的甲苯溶液,装置丙、丁均可收集到液态光气3在有机合成中,制得的有机化合物较纯净且易分离,在工业生产上有很高的实用价值。据此判断下列有机合成一般不适用于工业生产的是A+3H2B乙烷与氯气在光照条件下制备氯乙烷:C萘与浓硫酸制备萘磺酸:+HO-SO3H+H2OD乙烯水化制乙醇:4硝基苯又名苦杏仁
3、油,用于生产染料、香料、炸药等有机合成工业,实验室制备硝基苯的实验装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法中正确的是A浓硫酸、浓硝酸和苯混合时,应先向浓硫酸中缓缓加入浓硝酸,待冷却至室温后,再将苯逐滴滴入B反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品C水浴加热的优点使反应物受热均匀、容易控制温度,该实验需要用温度计控制水浴温度D仪器a的作用是冷凝回流,下口为出水口,提高原料的利用率5苯甲酸乙酯为无色透明水果气味的液体,相对水的密度为 1.05,沸点为 212 ,微溶于水,易溶于乙醚。已知乙醚的沸点为34.5 。实验室常由苯甲酸和乙醇在浓硫酸催化下反应,制备流程如图,粗产物经一系列操作后得到纯品。下列
4、说法错误的是A反应器中发生取代反应 C6H5COOH+C2H5OH C6H5COOC2H5+H2OB该反应为可逆反应,可以加入吸水剂以提高产率C冷水和 Na2CO3溶液洗涤的目的是除去浓硫酸和未反应的苯甲酸D制备流程中的操作为分液6实验室用如图装置制取乙醛(夹持装置略)。下列叙述错误的是( )A甲装置采取热水浴,丙装置采取冷水浴B实验过程中观察到铜网出现红色和黑色交替的现象C实验结束后丙中试管收集的物质是水和乙醛D实验结束后丁装置集气瓶中收集的物质主要是N27实验室利用反应: 合成洋茉莉醛的流程如图所示。下列说法错误的是()A水洗的目的是除去KOHB试剂X应选用有机溶剂C黄樟油素和异黄樟油素互
5、为同分异构体D进行蒸馏操作时可选用球形冷凝管8实验室利用反应合成洋茉莉醛的流程如下。下列说法错误的是A水洗的目的是除去KOHB试剂X应选用有机溶剂C加入Na2CO3溶液的目的是除去酸D进行蒸馏操作时可选用球形冷凝管9资料显示:乙醇蒸气通过红色粉末(CrO3),红色粉末变成绿色粉末(Cr2O3),生成乙醛。乙醛能还原酸性高锰酸钾溶液。某小组设计如下装置制备少量乙醛。下列说法错误的是( )A水槽E中装热水,烧杯G中装冷水B检验乙醛的方法是向反应后的溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液CE中增加一支温度计,有利于提高乙醇的利用率D常采用蒸馏操作分离、纯化粗产品中的乙醛10苯胺为无色液体,还原性强,易被氧化,有
6、碱性,与酸反应生成盐,硝基苯与氢气制备苯胺(沸点为184)的反应原理如下:+3H2 +2H2O某同学设计的制备实验装置(部分夹持装置省略)如图:下列说法正确的是( )A仅用上述装置图中仪器就可以完成该实验B用硝酸代替盐酸,反应速率更快,实验效果较好C点燃酒精灯前,打开K,先通一段时间的H2D三颈烧瓶内的反应结束后,关闭K,先在三颈烧瓶中加入浓硫酸后蒸馏11已知:酸式乙二酸钠与浓硫酸共热时反应为。利用该反应所产生的气体(X)用有关仪器装置进行实验:下列说法不正确的是( )A对I装置,活塞关闭,打开活塞,在导管D处能得到纯净而干燥的COB当A选项反应完成后,再关闭活塞,打开活塞,在导管D处得到纯净
7、而干燥的C利用装置I中D处所得纯净CO气体,通过实验装置II能够说明CO具有还原性D实验装置III与实验装置II相比较,能减少CO污染,能顺利完成氧化铁还原实验12下列实验操作能达到实验目的是实验目的实验操作A制备A12S3固体AlCl3溶液与Na2S溶液反应,过滤B判断HCOOH是弱酸测定HCOONa溶液的酸碱性C干燥SO2气体将SO2气体通过盛有碱石灰的U形管D除去乙酸乙酯中的醋酸用长颈漏斗分离碳酸钠溶液和乙酸乙酯13工业上用过量的乙酸和异成醇制备乙酸异戊酯,原理(如图所示) 和有关数据如下:物质相对分子质量密度/(gcm-3)熔点/沸点/水中溶解度异戊醇880.8123-117131微溶
8、乙酸601.049217118溶乙酸异戊酯1300.8670-78142难溶下列说法正确的是A常温下,可用过滤的方法分离乙酸异戊酯和水溶液B反应中,加入过量的乙酸的主要目的是加快该反应的反应速率C为了除去产物中混有的乙酸,可以向混合物中加入足量饱和Na2CO3溶液,充分振荡后静置、分液D为了除去产物中混有的异戊醇,应选择如图所示装置中的c装置14苯甲酸乙酯(无色液体,难溶于水,沸点213)天然存在于桃、菠萝、红茶中,稍有水果气味,常用于配制香精和人造精油,也可用作食品添加剂。实验室利用如图所示装置,在环己烷中通过反应制备。已知:环己烷沸点为80.8,可与乙醇和水形成共沸物,其混合物沸点为62.
9、1。下列说法错误的是( )A实验时最好采用水浴加热,且冷却水应从b口流出B分水器可及时放出水层,避免水层升高流入烧瓶C环己烷的作用是在较低温度下带出生成的水,促进酯化反应向右进行D实验时应依次向圆底烧瓶中加入碎瓷片、浓硫酸、苯甲酸、无水乙醇、环己烷15已知柠檬酸易溶于水和乙醇,有酸性和还原性。用图示装置(夹持和加热仪器已省略)制备补血剂甘氨酸亚铁(易溶于水,难溶于乙醇)。下列说法错误的是( )A装置甲中所盛放的药品可以是石灰石和稀盐酸B加入柠檬酸溶液可调节溶液的,并防止被氧化C丙中反应方程式为D洗涤得到的甘氨酸亚铁所用的最佳试剂是柠檬酸溶液16有机物1溴丁烷是一种重要的精细化工产品,在有机合成
10、中作烷基化试剂。实验室用浓硫酸、NaBr固体、1丁醇和下列装置制备1溴丁烷。下列说法错误的是A浓硫酸的作用包含制取HBr、吸水提高1丁醇的转化率等B气体吸收装置的作用是吸收HBr,防止其污染空气C分液装置中要进行水洗分液、10%Na2CO3洗涤分液、水洗分液等操作以除去杂质D图中冷凝管中的冷凝水均为a口进b口出17环已醇被高锰酸钾“氧化”发生的主要反应为KOOC(CH2)4COOK H0,(高锰酸钾还原产物为MnO2)实验过程:在四口烧瓶装好药品,打开电动搅拌,加热,滴加环己醇,装置如图。 下列说法不正确的是A“氧化”过程应采用热水浴加热B装置中用到的球形冷凝管也可以用于蒸馏分离实验C滴加环己
11、醇时不需要打开恒压滴液漏斗上端活塞D在滤纸上点1滴反应后混合物,未出现紫红色,则反应已经完成第II卷(非选择题)二、填空题(共5题)18硝基苯酚是一种应用较广的酸碱指示剂和分析试剂,是合成染料、医药和高能材料的重要中间体原料。已知几种有机物的一些性质如下表:物质颜色熔点/C沸点/C溶解性其他苯酚无色40.9181.8常温下易溶于乙醇、甘油、氯仿及乙醚,稍溶于水,65 C以上能与水混溶。邻硝基苯酚浅黄色44.5216溶于乙醇、乙醚、苯、二硫化碳、苛性碱和热水中,微溶于冷水。能与水蒸气,一同挥发对硝基苯酚浅黄色113.4279常温下微溶于水,易溶于乙醇、氯仿及乙醚,可溶于碱液。不与水蒸气,一同挥发
12、以苯酚为原料制备硝基苯酚的反应如下: +实验步骤如下:(I)向250 mL三口烧瓶中加入试剂包括: a 6.00g NaNO3 (0.07 mol) ; b 4 mL浓H2SO4; c一定体积的乙醚与水,完全溶解后,将烧瓶置于冰水浴冷却至15-20 C。(II)将4.70g苯酚(0.05 mol)完全溶于5 mL温水后, 转入滴液漏斗。(III)在搅拌下,将苯酚水溶液滴至三口烧瓶中,用冰水浴将反应温度维持在20 C左右。(IV)苯酚滴加完毕后,继续搅拌反应2 h。反应结束后,将反应混合物转入分液漏斗,进行一系列分离处理即可得到对硝基苯酚和邻硝基苯酚两种产物。回答下列问题:(1)从上表可知,对硝
13、基苯酚的熔、沸点均明显高于邻硝基苯酚,为什么_?(2)若发现苯酚原料呈粉红色,其原因是什么?应如何处理_?(3)步骤(I) 中应按什么顺序加入试剂_? (用字母表示)(4)步骤(III) 中,为什么要将反应温度维持在20C左右_?(5)写出步骤(IV)中分离处理的具体操作过程_。(6)溶剂乙醚与水的用量对反应的影响结果见下表,请总结其规律_。实验序号溶剂体积/mL产物质量及比例总产率1%水乙醚邻硝基苯酚质量/g对硝基苯酚质量/g邻对比110102.051.361.51:149.1220102.411.182.04:151.7330102.251.371.64:152.1420202.911.9
14、6.1.48:170.1530301.791.191.50:142.9640401.180.791.49:128.3750500.900.621.45:121.919铵明矾NH4Al(SO4)212H2O是分析化学常用基准试剂,在生产生活中也有很多重要用途。实验室以NH4HCO3为原料制备铵明钒晶体的过程如图:请回答下列问题:.(1)试写出过程的化学方程式_。(2)过程中加入稀硫酸的目的是_,若省略该过程,则会导致制得的铵明矾晶体中混有_杂质(填化学式)。(3)过程获得铵明矾晶体,需进行的实验操作是_、过滤、洗涤、干燥。.为测定铵明矾晶体纯度,某学生取m g铵明矾样品配成500 mL溶液,根据
15、物质组成,设计了如下三个实验方案(每个方案取用溶液的体积均为50.00 mL)。请结合三个方案分别回答下列问题:方案一:测定SO的量,实验设计如下:(4)老师评价这个方案不科学,测得的SO含量将_(填“偏高”或“偏低”),理由是_。方案二:测定NH的量,实验设计如图所示:(5)准确测量氨气的体积是实验成功的保证。读取量气管的读数时应注意_。量气管中所盛液体可以是_(填字母)。a.水 b.乙醇 c.苯 d.四氯化碳方案三:测定Al3+的量,实验过程如下:(6)取50.00 mL待测液,调节溶液pH约为3.5,加入V1 mL c1 mol/L乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y)标准溶液,加热至沸腾,使
16、Al3+与Na2H2Y迅速反应;待反应完成后调节溶液pH至56,加入二甲酚橙指示剂,再用c2 mol/L的Zn2+滴定液滴定过量的Na2H2Y,至滴定终点时消耗Zn2+滴定液的体积为V2 mL。反应的离子方程式为Al3+H2Y2-=AlY-+2H+,Zn2+H2Y2-=ZnY2-+2H+。通过计算确定铵明矾晶体的纯度_。20CuCl用于石油工业脱硫与脱色,是一种不溶于水和乙醇的白色粉末,在潮湿空气中可被迅速氧化。实验室是用CuSO4-NaCl混合液与Na2SO3 溶液反应制取CuCl。相关装置及数据如图。回答以下问题:(1)制备过程中Na2SO3过量会发生副反应生成Cu(SO3)23-,为提高
17、产率,CuSO4-NaCl混合液应装在仪器1中,仪器1的名称是_。仪器2的构造中有连通管,该构造的作用是_。(2)乙图是体系pH随时间变化关系图。写出制备CuCl的离子方程式_。(3)丙图是产率随pH变化关系图。实验过程中常用Na2SO3-Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液,其中Na2CO3的作用是及时除去生成的H+并维持pH在_左右以保证较高产率。(4)反应完成后经抽滤、洗涤、干燥获得产品。抽滤所采用装置如丁图所示,其中抽气泵的作用是使吸滤瓶与安全瓶中的压强减小。跟常规过滤相比,抽滤的优点是得到的滤饼更干燥,且_;洗涤时,用“去氧水”做洗涤剂,使用“去氧水”的理由是_。(5)工业上常用
18、CuCl作为O2、CO的吸收剂。某同学利用如图所示装置模拟工业上测定高炉煤气中CO、CO 2、N2和O2的含量。已知:Na2S2O4和KOH的混合溶液也能吸收氧气。装置的连接顺序应为 _ D,用D装置测N2含量,读数时应注意_。21硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O)易溶于水,难溶于乙醇,加热、遇酸均易分解。某实验室模拟工业上制取硫代硫酸钠晶体,反应装置和试剂如图:实验具体操作步骤为:开启分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,适当调节分液漏斗的滴速,使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同时开启电动搅拌器搅动,水浴加热,微沸。直至析出的浑浊不再消失,并控制溶液的pH接近
19、7时,停止通入SO2气体。请回答下列问题:(1)仪器A的名称_, Na2S 的电子式为_。(2)装置A中发生反应的化学方程式为_。(3)从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O35H2O的步骤为:为减少产品的损失,操作为趁热过滤.“趁热”的目的是_;操作是_;操作是抽滤、 洗涤、干燥。(4)测定Na2S2O35H2O 纯度取6.00 g产品,配制成100 mL溶液。取10.00 mL溶液,以淀粉溶液为指示剂,用浓度0.0500mol/L的I2标准溶液进行滴定,反应原理为2S2O+I2= S4O+2I-,相关数据记录如下表所示。编号123溶液的体积/mL10.0010.0010.00消耗I2
20、 标准溶液的体积/mL19.9822.5020.02Na2S2O35H2O的纯度为 _(保留 3 位有效数字)。(5)Na2S2O3 常用作脱氯剂,在溶液中易被 Cl2 氧化成 SO,该反应的离子方程式为 _。22过氧化钙(CaO2)常用作种子及谷物的无毒性消毒剂,常温下为白色的固体,微溶于水,且不溶于乙醇、乙醚和碱性溶液,但溶于酸。某实验小组拟探究CaO2的性质及其实验室制法。(1)实验探究CaO2与酸的反应。操作现象向盛有4gCaO2的大试管中加入10mL稀盐酸得溶液a剧烈反应,产生能使带火星木条复燃的气体取5mL溶液a置于试管中,滴入两滴石蕊溶液溶液变红,一段时间后溶液颜色明显变浅,稍后
21、溶液变为无色CaO2与盐酸反应的化学方程式为_。加入石蕊溶液后溶液褪色可能是因为溶液a中存在较多的_。(2)用如图所示装置制备过氧化钙,其反应原理为Ca+O2CaO2。请选择实验所需要的装置,按气流方向连接的顺序为_(填仪器接口的字母,上述装置可不选用也可重复使用)。根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:.检验装置的气密性后,装入药品;.打开分液漏斗活塞,通入气体一段时间,加热药品;.反应结束后,_(填操作);.拆除装置,取出产物。(3)利用反应Ca2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO28H2O+2在碱性环境下制取CaO2的装置如图所示。NH3在Ca2+和H2O2的反应过程中所起的作用
22、是_。反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO28H2O。过滤需要的玻璃仪器是_;将沉淀进行洗涤的操作为_。参考答案1D【解析】【详解】A装置中气体压力过大时,水就会从玻璃管上端溢出,起到缓冲作用;溴易挥发,装置水的作用是冷凝液溴,可避免溴的大量挥发,水的作用不同,A错误;B装置吸收乙烯中混有的SO2、CO2;装置是吸收逸出的溴蒸气,防止污染空气,吸收的杂质不相同,B错误;C.1,2二溴乙烷与水不溶,密度比水大,在水的下层,应从分液漏斗的下口放出,C错误;D制备乙烯时温度计测量溶液的温度,因此温度计水银球位置应在反应液的液面下,D正确。答案选D。2D【详解】A,反应中没有化合价变化,因此
23、该反应不属于氧化还原反应,故A错误;B自来水从冷凝管的Y口通入,X口流出,且被冷凝的物质是CCl4,故B错误;C装置丁之后的尾气中含有HCl气体,要进行尾气处理,一般采用防倒吸的方法通入到水中,故C错误;D甲中生成的光气绝大部分溶解于甲苯,剩余的经装置丙、丁冰盐降温得到液态光气,故D正确。综上所述,答案为D。3B【详解】A反应中生成物较纯净,具有生产价值,故A可用于工业生产;B该反应中有机产物有一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷等多种有机物,且性质相似难于分离,不具有生成价值,故B不适用于工业生产;C反应中产物较纯净,且产物萘磺酸易于分离,有生产价值,故C可用于工业生产;D反应产物中只有乙醇,有生产
24、价值,故D可用于工业生产;故答案为:B。4C【详解】A混合时所加液体顺序是浓硝酸、浓硫酸、苯,则混合时,应向浓硝酸中加人浓硫酸,待冷却至室温后,再将所得混合物加入苯中,A错误;B反应完全后,有机层与水层分层,先分液分离出有机物,再蒸馏分离出硝基苯,蒸馏时应使用直形冷凝管和蒸馏烧瓶,B错误;C水浴加热可保持温度恒定,使反应物受热均匀,且容易控制温度,C正确;D冷凝管可冷凝回流反应物,则仪器a的作用是冷凝回流,下口为进水口,提高原料的利用率,D错误;答案选C。5D【详解】A苯甲酸和乙醇反应生成苯甲酸乙酯和水,因此反应器中发生取代反应 C6H5COOH+C2H5OH C6H5COOC2H5+H2O,
25、故A正确;B该反应为可逆反应,可以加入吸水剂,水量减少,平衡正向移动,产物增多,因此可以加入吸水剂以提高产率,故B正确;C冷水洗涤降低苯甲酸乙酯溶解度而溶解硫酸,Na2CO3溶液洗涤主要是与浓硫酸和未反应的苯甲酸而除去,故C正确;D酯和乙醚是互溶的,两者沸点不相同,因此制备流程中的操作为蒸馏;故D错误。综上所述,答案为D。6C【详解】A甲装置采取热水浴,加热无水乙醇,得到乙醇蒸气,丙装置采取冷水浴,使乙醛冷却液化,A正确;B实验过程中2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,所以可观察到铜网出现红色和黑色交替的现象,B正确;C乙醇、乙醛、生成的水均能被冷水冷却液
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