高考化學《有機化學實驗與合成》專項復習卷

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有機化學實驗與合成 可能用到的相對原子質量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Cr-52 Fe-56 Cu-64 Br-80 Ag-108 第Ⅰ卷 (選擇題 共40分) 一、 選擇題(本題共20小題，每小題2分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目求的) 1．甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到純凈的甲烷，依次通過的洗氣瓶中盛放的試劑最好為( ) A．澄清石灰水、濃硫酸 B．KMnO4酸性溶液、濃硫酸 C．溴水、濃硫酸 D．濃硫酸、KMnO4酸性溶液 【答案】C 【解析】A項，甲烷、乙烯與澄清石灰水不能反應，不能達到除雜的目的，A錯誤；B項，KMnO4酸性溶液有強的氧化性，會將乙烯氧化為CO2，不能達到除雜的目的，B錯誤；C項，乙烯與溴水發(fā)生加成反應，變?yōu)?，2-二溴乙烷，甲烷是氣體，達到除雜的目的，然后通過濃硫酸干燥，就得到純凈的甲烷氣體，C正確；D項，濃硫酸干燥，再通過KMnO4酸性溶液會使乙烯變?yōu)镃O2，不能達到除雜的目的，D錯誤；故選C。 2．關于實驗室制備乙烯的實驗，下列說法正確的是( ) A．反應物是乙醇和過量的3mol/L硫酸的混合液 B．溫度計插入反應液面以下，以便控制溫度在140℃ C．反應容器(燒瓶)中應加入少許碎瓷片 D．反應完畢先熄滅酒精燈再從水中取出導管 【答案】C 【解析】A項，實驗室制備乙烯所用的原料為乙醇和濃硫酸的混合物，3mol/L為稀硫酸，故A錯誤；B項，溫度計要插入反應液的液面下，以控制溫度在170℃時生成乙烯，故B錯誤；C項，為防暴沸，需加入沸瓷片，故C正確；D項，為防倒吸，應先把導管從水中取出再熄滅酒精燈，故D錯誤。故選C。 3．一個學生做乙醛的還原性實驗時，取1molL-1的CuSO4溶液和0.5molL-1的NaOH溶液1mL，在一支潔凈的試管內混合后，向其中又加入0.5mL40%的乙醛，加熱至沸騰，結果無紅色沉淀出現。實驗失敗的原因可能是( ) A．未充分加熱 B．加入乙醛太少 C．加入NaOH溶液的量不夠 D．加入CuSO4溶液的量不夠 【答案】C 【解析】A項，乙醛和新制的Cu(OH)2反應：CH3CHO+NaOH+2Cu(OH)2→CH3COONa+Cu2O↓+3H2O，加熱至沸騰，加熱已經很充分了，故A錯誤；B項，該反應的本質是：乙醛中的醛基具有還原性，新制的氫氧化銅具有氧化性，醛基把氫氧化銅中的+2價的銅還原為氧化亞銅，所加乙醛的量能保證反應正常發(fā)生且有明顯現象，故B錯誤；C項，n(CuSO4)=1mol/L0.001L═0.001mol，根據反應CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaSO4可知：n(NaOH)=2n(CuSO4)=0.002mol ，n(NaOH)=0.5mol/LV， V=4mL，反應需要在氫氧化鈉過量的條件下進行，故應該加入0.5mol/L NaOH溶液的體積大于4mL，實際只加了1mL，NaOH溶液的量不夠，無法保證堿性的環(huán)境，故沒有紅色沉淀產生，C正確；D項，由C的分析可知，氫氧化鈉的用量不足，不是硫酸銅的量不足，故D錯誤。故選C。 4．為除去括號內雜質，下列有關試劑和操作方法不正確的是( ) A．苯(苯酚)：稀NaOH溶液，分液 B．乙醇(乙酸)：KOH溶液，分液 C．乙烷(乙烯)：溴水，洗氣 D．苯(溴)：稀NaOH溶液，分液 【答案】B 【解析】A項，苯酚和氫氧化鈉溶液反應生成苯酚鈉和水，苯不溶于水，分液即可，A正確；B項，乙醇和水互溶，應該蒸餾，B錯誤；C項，乙烯和溴水發(fā)生加成反應，乙烷不溶于水，洗氣即可，C正確；D項，溴和氫氧化鈉溶液反應，苯不溶于水，分液即可，D正確；故選B。 5．為了鑒別己烯、甲苯和丙醛，可以使用下列試劑組中的 (　　) A．新制Cu(OH)2懸濁液與溴水 B．KMnO4酸性溶液和溴水 C．銀氨溶液及KMnO4酸性溶液 D．新制Cu(OH)2懸濁液與銀氨溶液 【答案】A 【解析】A項，新制Cu(OH)2懸濁液可鑒別丙醛，己烯可使溴水褪色，甲苯與溴水發(fā)生萃取，現象不同，可以鑒別，故A正確；B項，酸性KMnO4溶液和溴水都可與己烯、丙醛反應，不能鑒別，故B錯誤；C項，銀氨溶液可檢驗丙醛，己烯、甲苯均使高錳酸鉀褪色，現象相同，不能鑒別，故C錯誤；D項，新制Cu(OH)2懸濁液與銀氨溶液都只能鑒別丙醛，不能鑒別己烯、甲苯，故D錯誤；故選A。 6．下列配制銀氨溶液的操作中，正確的是( ) A．在潔凈的試管中加入1~2 mL AgNO3溶液，再加入過量濃氨水，振蕩，混合均勻 B．在潔凈的試管中加入1~2 mL稀氨水，再逐滴加入2% AgNO3溶液至過量 C．在潔凈的試管中加入1~2 mL AgNO3溶液，再逐滴加入濃氨水至過量 D．在潔凈的試管中加2% AgNO3溶液1~2 mL，逐滴加入2%稀氨水，邊滴邊振蕩，至沉淀恰好溶解時為止。 【答案】D 【解析】A項，配制銀氨溶液時，應防止加入過量的氨水，否則會生成容易爆炸的雷酸銀，故A錯誤；B項，配銀氨溶液一定是先加硝酸銀的，不能先加氨水，故B錯誤；C項，配制銀氨溶液時，要防止加入過量的氨水，否則會生成容易爆炸的雷酸銀，故C錯誤；D項，在潔凈的試管中加入2% AgNO3溶液1～2mL，逐滴加入2%稀NH3水，Ag++NH3?H2O═AgOH↓+NH4+，邊滴邊振蕩，至沉淀恰好溶解時為止，AgOH+2NH3?H2O═Ag(NH3)2++OH+2H2O，此時所得的溶液即是銀氨溶液，故D正確；故選D。 7．A～D是中學化學實驗中使用溫度計的裝置示意圖，其中所做實驗與裝置不相符的是：( ) 序號 A B C D 裝置 實驗 乙烯的制取 石油的分餾 銀鏡反應 苯的硝化 【答案】C 【解析】A項，制備乙烯需要將乙醇和濃硫酸混合液的溫度迅速上升到170℃，溫度計水銀球插入到液面以下，所做實驗與裝置相符；B項，石油的分餾需要測量餾分的溫度，溫度計的水銀球位置在蒸餾燒瓶支管處，所做實驗與裝置相符；C項，銀鏡反應需要水浴加熱，不需要溫度計，所做實驗與裝置不符；D項，苯的硝化反應需要水浴加熱，控制溫度50~60℃，溫度計測水浴的溫度，所做實驗與裝置相符；故選C。 8．下列實驗不能達到預期目的是( ) A．實驗①：擠出膠頭滴管中的NaOH溶液，觀察Fe(OH)2沉淀的顏色 B．實驗②：繼續(xù)煮沸溶液至紅褐色，停止加熱，當光束通過體系時產生丁達爾效應 C．實驗③：通過觀察酸性KMnO4溶液紫色褪去，確認有乙烯生成 D．實驗④：控制一定溫度，將石油分離為汽油、柴油等 【答案】C 【解析】A項，實驗①可避免氫氧化亞鐵被氧化，能觀察Fe(OH)2沉淀的顏色，所以A選項是正確的；B項，實驗②飽和氯化鐵滴加到沸水中可生成氫氧化鐵膠體，膠體具有丁達爾效應，所以B選項是正確的；C項，實驗③乙醇易揮發(fā)，可與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應，應先除去乙醇，故C錯誤；D項，實驗④裝置圖正確，可用于蒸餾或分餾操作，所以D選項是正確的；故選C。 9．某研究小組探究石蠟油裂解產物，設計如圖實驗。下列說法正確的是( ) A．本實驗能證明其產物含有碳碳不飽和鍵 B．兩支試管中發(fā)生的反應類型相同 C．可觀察到B和C試管中液體褪色和分層 D．實驗完畢后先熄滅酒精燈后拆導管 【答案】A 【解析】A項，碳碳不飽和鍵能夠使酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，所以本實驗能證明其產物含有碳碳不飽和鍵，故A正確；B項，由于石蠟油的裂解產物中含有不飽和烴，所以B試管中發(fā)生的是氧化反應，C試管中發(fā)生的是加成反應，反應類型不同，故B錯誤；C項，石蠟油(17個碳以上的液態(tài)烷烴混合物)在碎瓷片催化作用下反應的生成物中含有烯烴和烷烴，烷烴不能與酸性高錳酸鉀溶液反應而浮在液面上，烯烴與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應，生成可溶性的羧酸，所以實驗時可觀察到B試管中液體逐漸褪色和分層，根據相似相溶原理可知，C試管中液體褪色，不分層，故C錯誤；D項，為防止倒吸，實驗完畢后應該先拆導管后熄滅酒精燈，故D錯誤；故選A。 10．現有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物，已知它們的性質如表所示，據此將乙二醇和丙三醇互相分離的最佳方法是(　　) 物質 分子式 熔點(℃) 沸點(℃) 密度(gcm－3) 溶解性 乙二醇 C2H6O2 －11.5 198 1.11 易溶于水和酒精 丙三醇 C3H8O3 17.9 290 1.26 能跟水、酒精以任意比互溶 A.萃取法 B．結晶法 C．分液法 D．蒸餾法 【答案】D 【解析】根據表中的信息知乙二醇和丙三醇的沸點差別較大，因而選用蒸餾法分離，D項正確。 11．下列分離或提純有機物的方法正確的是(　　) 選項 待提純物質 雜質 除雜試劑及主要操作方法 A 苯 溴單質 加亞硫酸鈉溶液洗滌，分液 B 淀粉 葡萄糖 水，過濾 C 甲烷 乙烯 通入酸性高錳酸鉀溶液，洗氣 D 乙酸乙酯 乙酸 加入氫氧化鈉溶液，分液 【答案】A 【解析】A項，溴可與亞硫酸鈉溶液發(fā)生氧化還原反應，生成物可溶于水，而苯不溶于水，可用分液的方法分離，故A正確；B項，淀粉、葡萄糖都可透過濾紙，應用滲析的方法分離，故B錯誤；C項，乙烯被高錳酸鉀氧化生成CO2，引入新雜質，應用溴水除雜，故C錯誤；D項，二者都可與氫氧化鈉溶液反應，應用飽和碳酸鈉溶液除雜，故D錯誤。 12．已知青蒿素是烴的含氧衍生物，為無色針狀晶體，易溶于有機溶劑如丙酮、氯仿，可溶于乙醇、乙醚等，在水中幾乎不溶，熔點為156～157 ℃，熱穩(wěn)定性差。乙醚的沸點為35 ℃。如圖是從黃花青蒿中提取青蒿素的工藝流程，下列有關實驗操作的說法正確的是(　　) A．干燥時應該將黃花青蒿置于干燥管中 B．操作Ⅰ是萃取，所用的玻璃儀器有燒杯、分液漏斗 C．操作Ⅱ是蒸餾，所用的主要玻璃儀器是蒸餾燒瓶、酒精燈、冷凝管、溫度計、錐形瓶等 D．操作Ⅲ是酒精燈加熱，然后加水溶解、過濾 【答案】C 【解析】干燥時應該將黃花青蒿置于干燥器中而不是干燥管中，A錯誤；操作Ⅰ應該是過濾，B錯誤；操作Ⅱ是蒸餾，將乙醚蒸出得到粗制的青蒿素固體，C正確；青蒿素的熱穩(wěn)定性差，又青蒿素在水中幾乎不溶，故操作Ⅲ是用95%的乙醇溶解，濃縮、結晶、過濾，D錯誤。 13．下列實驗操作中，可達到對應實驗目的的是( ) 實驗操作 實驗目的 A 苯和溴水混合后加入鐵粉 制溴苯 B 某有機物與溴的四氯化碳溶液混合 確認該有機物含碳碳雙鍵 C 將與氫氧化鈉的乙醇溶液共熱一段時間，冷卻，向其中滴加過量的稀硝酸中和氫氧化鈉然后再滴入硝酸銀溶液，觀察生成沉淀的顏色 檢驗該有機物中的溴原子 D 乙醇與酸性高錳酸鉀溶液混合 檢驗乙醇具有還原性 【答案】D 【解析】A項，苯和液溴混合后加入鐵粉制備溴苯，不能是溴水，A錯誤；B項，炔烴也能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應，不能根據溴水褪色判斷有機物含碳碳雙鍵，B錯誤；C項，鹵代烴在氫氧化鈉的乙醇溶液中加熱發(fā)生消去反應，但不能發(fā)生消去反應，C錯誤；D項，乙醇具有還原性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而導致紫色褪去，D正確；故選D。 14．下列實驗中，所采取的實驗方法(或操作)與對應的原理都正確的是( ) 選項 實驗 方法(或操作) 原理 A 分離溶于水中的溴 裂解汽油萃取 碘在裂解汽油中的溶解度較大 B 分離乙酸乙酯和乙醇 分液 乙酸乙酯和乙醇的密度不同 C 從蛋清中提取蛋白質 加入硫酸銅溶液 濃鹽溶液使蛋白質溶解度降低 D 尿液中尿糖的檢驗 加入新制Cu(OH)2、加熱 葡萄糖具有還原性 【答案】D 【解析】A項，裂解汽油中含有不飽和鍵，與溴發(fā)生反應，不能用作萃取劑，A錯誤；B項，乙酸乙酯和乙醇的密度不同，但是可以互溶，不能用分液的方法分離，B錯誤；C項，硫酸銅是重金屬鹽，會使蛋白質變性，C錯誤；D項，新制Cu(OH)2會和葡萄糖發(fā)生反應，可檢驗尿糖，D正確。答案選D。 15．有機物A是合成二氫荊芥內酯的主要原料，其結構簡式為，下列檢驗A中官能團的試劑和順序正確的是(　　) A．先加酸性高錳酸鉀溶液，后加銀氨溶液，微熱 B．先加溴水，后加酸性高錳酸鉀溶液 C．先加銀氨溶液，微熱，再加入溴水 D．先加入新制氫氧化銅，微熱，酸化后再加溴水 【答案】D 【解析】A項，先加酸性高錳酸鉀溶液，醛基和碳碳雙鍵均被氧化；B項，先加溴水，醛基被氧化、碳碳雙鍵發(fā)生加成反應；C項，若先加銀氨溶液，可檢驗醛基，但考慮到銀氨溶液顯堿性，若不酸化直接加溴水，則無法確定A中是否含有碳碳雙鍵。 16．實驗室制備苯甲醇和苯甲酸的化學原理如圖1所示，已知苯甲醛易被空氣氧化，苯甲醇的沸點為205.3 ℃，苯甲酸的熔點為121.7 ℃，沸點為249 ℃，溶解度為0.34 g；乙醚的沸點為34.8 ℃，難溶于水，制備苯甲醇和苯甲酸的主要過程如圖2所示，試根據上述信息，判斷以下說法錯誤的是(　　) 圖1 圖2 A．操作Ⅰ是萃取、分液 B．乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇 C．操作Ⅱ蒸餾所得產品甲是苯甲醇 D．操作Ⅲ過濾所得產品乙是苯甲酸鉀 【答案】D 【解析】由流程可知，苯甲醛與KOH反應生成苯甲醇、苯甲酸鉀，然后加水、乙醚萃取苯甲醇，則乙醚溶液中含苯甲醇，操作Ⅱ為蒸餾，得到產品甲為苯甲醇；水溶液中含苯甲酸鉀，加鹽酸發(fā)生強酸制取弱酸的反應，生成苯甲酸，苯甲酸的溶解度小，則操作Ⅲ為過濾，則產品乙為苯甲酸。A項，操作Ⅰ分離乙醚與水溶液，則為萃取分液，正確；B項，由上述分析可知，乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇，正確；C項，操作Ⅱ分離互溶的乙醚、苯甲醇，蒸餾所得產品甲是苯甲醇，正確；D項，由上述分析，操作Ⅲ為過濾，則產品乙為苯甲酸，錯誤。 17．實驗室制備硝基苯的反應裝置如圖所示，關于實驗操作或敘述錯誤的是(　　) A．三頸燒瓶中的混合液的滴加順序是苯、濃硝酸、濃硫酸 B．恒壓滴液漏斗有利于液體順利滴入三頸燒瓶中 C．加熱裝置可換成水浴加熱 D．反應結束后三頸燒瓶中下層液體呈油狀 【答案】A 【解析】A項，三頸燒瓶中的混合液的滴加順序是先加濃硝酸，再加濃硫酸，最后加入苯，故A錯誤；B項，恒壓滴液漏斗，漏斗中壓強和燒瓶中壓強相等，有利于液體順利滴入三頸燒瓶中，故B正確；C項，加熱溫度大約55C左右，因此加熱裝置可換成水浴加熱，故C正確；D項，硝基苯的密度比水大，因此反應結束后三頸燒瓶中下層液體呈油狀，故D正確。故選A。 18．超臨界狀態(tài)下的CO2流體溶解性與有機溶劑相似，可提取中藥材的有效成分，工藝流程如下。 下列說法中錯誤的是(　　) A．浸泡時加入乙醇有利于中草藥有效成分的浸出 B．高溫條件下更有利于超臨界CO2流體萃取 C．升溫、減壓的目的是實現CO2與產品分離 D．超臨界CO2流體萃取中藥材具有無溶劑殘留、綠色環(huán)保等優(yōu)點 【答案】B 【解析】高溫條件下，二氧化碳為氣態(tài)，而萃取是利用超臨界狀態(tài)下的CO2流體，故高溫條件下不利于超臨界CO2流體萃取，B項錯誤。 19．工業(yè)上常用水蒸氣蒸餾的方法(蒸餾裝置如圖)從植物組織中獲取揮發(fā)性成分。這些揮發(fā)性成分的混合物統(tǒng)稱精油，大都具有令人愉快的香味。從檸檬、橙子和柚子等水果的果皮中提取的精油90%以上是檸檬烯(檸檬烯)。提取檸檬烯的實驗操作步驟如下： ①將1~2個橙子皮剪成細碎的碎片，投入乙裝置中，加入約30mL水； ②松開活塞K。加熱水蒸氣發(fā)生器至水沸騰，活塞K的支管口有大量水蒸氣冒出時旋緊，打開冷凝水，水蒸氣蒸餾即開始進行，可觀察到在餾出液的水面上有一層很薄的油層。 下列說法不正確的是( ) A．當餾出液無明顯油珠，澄清透明時，說明蒸餾完成 B．蒸餾結束后，先把乙中的導氣管從溶液中移出，再停止加熱 C．為完成實驗目的，應將甲中的長導管換成溫度計 D．要得到純精油，還需要用到以下分離提純方法：分液、蒸餾 【答案】C 【解析】A項，檸檬烯不溶于水,密度比水小，因此當餾出液無明顯油珠,澄清透明時,說明蒸餾完成,故A項正確;B項，蒸餾結束后,為防止倒吸,先把乙中的導氣管從溶液中移山,再停止加熱,故B項正確;C項，長玻管可作安全管，平衡氣壓,防止由于導管堵塞引起爆炸，溫度計在甲裝置中沒啥作用,故C項錯誤;D項，因為得到的精油中含有其它成分，所以要想得到檸檬烯，要進行萃取、分液、蒸餾操作才能實現目的,故D項正確。故選C。 20．加熱聚丙烯廢塑料可以得到碳、氫氣、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如圖所示裝置探究廢舊塑料的再利用。下列敘述中不正確的是( ) A．聚丙烯的鏈節(jié)是—CH2—CH2—CH2— B．裝置乙的試管中可收集到芳香烴 C．裝置丙中的試劑可吸收烯烴以制取鹵代烴 D．最后收集的氣體可作燃料 【答案】A 【解析】A項，聚丙烯的鏈節(jié)是—CH2—CH(CH3)—，A錯誤；B項，高溫加熱聚丙烯廢塑料可以得到碳、氫氣、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯，苯和甲苯的沸點較高，裝置乙的試管中可以收集到芳香烴，B正確；C項，烯烴可以和溴單質反應生成溴代烴，C正確；D項，最后收集的氣體是H2和甲烷，可作燃料，D正確；故選A。 第Ⅱ卷 (非選擇題 共60分) 二、必做題(本題共5小題，共60分) 21．(10分)常溫下對甲基苯甲醚為無色液體，具有紫羅蘭的香氣，可由對甲基苯酚與甲醇在濃硫酸催化作用下制取，反應裝置(部分夾持裝置已略去)如圖所示： 制備反應為+CH3OH+H2O。可能用到的數據如下： Ⅰ.合成反應：在圖1的燒瓶中先加入幾片碎瓷片，再依次加入10.8g對甲基苯酚、10mL甲醇，最后加入2mL濃硫酸，控制反應溫度為60℃(水浴加熱)進行反應。 Ⅱ.產物提純：①將反應混合液冷卻后加入足量飽和碳酸鈉溶液，充分反應后轉移至分液漏斗中，靜置分液；②將有機層轉移至圖2燒瓶中，加熱，控制溫度為100℃進行蒸餾，待蒸餾結束后，向燒瓶內剩余液體中加入足量無水氯化鈣，然后趁熱過濾，并將所得液體再次進行蒸餾，收集177℃左右餾分，蒸餾結束后，稱量所得餾分為7.32g。 回答下列問題： (1)儀器A的名稱為__。 (2)向圖1的燒瓶中加入碎瓷片的目的是__；采用水浴加熱的目的是__。 (3)產物提純時，向反應混合液中加入足量飽和碳酸鈉溶液的作用是__；產物提純時，先控制溫度為100℃進行蒸餾的目的是__。 (4)加入足量無水氯化鈣的目的是__。 (5)收集到的177℃左右的餾分主要是__(填名稱)。 (6)對甲基苯甲醚的產率為__。 【答案】(1)(球形)冷凝管(1分) (2)防暴沸(1分) 使反應液受熱均勻(或易于控制反應溫度) (1分) (3)除去混合液中的硫酸(1分) 蒸出混合物中的甲醇、水(1分) (4)除去混合液中少量的水(或干燥有機相) (2分) (5)對甲基苯甲醚(1分) (6)60% (2分) 【解析】(1)儀器A為冷凝管；(2)向燒瓶中加入幾片碎瓷片的目的是防止暴沸；采用水浴加熱的目的是使反應液受熱均勻或易于控制反應溫度；(3)反應時加入了硫酸，故加飽和碳酸鈉溶液除去反應液中的硫酸；產物提純時，先控制溫度為100℃進行蒸餾的目的是蒸出混合物中的甲醇、水；(4)加入足量無水氯化鈣的目的是除去混合液中少量的水；(5)根據題表中數據可知，收集到的177℃左右的餾分主要為對甲基苯甲醚；(6)由題給反應物的量可知，對甲基苯酚的物質的量為0.1mol，甲醇的物質的量為，故對甲基苯酚和甲醇反應時，甲醇過量，對甲基苯甲醚的理論產量應根據對甲基苯酚的量進行計算。理論上生成對甲基苯甲醚的質量為，則對甲基苯甲醚的產率為。 22．(10分)如圖是某小組設計的用干燥氯氣和甲苯合成一氯化芐(C6H5CH2Cl，其中C6H5－表示苯基)并分離產物的實驗裝置。甲苯及各種氯化芐的物理性質如表所示。 物理性質 熔點℃ 沸點℃ 密度g?cm-3 甲苯 -95 110 0.86 一氯化芐(C6H5CH2Cl) -45 179 1.10 二氯化芐(C6H5CHCl2) -17 205 1.26 三氯化芐(C6H5CCl3) -4.4 221 1.37 回答下列問題： (1)儀器F的名稱是__________； (2)瓶B和C中盛放的試劑應分別為__________(填序號)； a．蒸餾水；濃硫酸 b．飽和食鹽水；濃硫酸 c．濃硫酸；酸性KMnO4溶液 d．飽和NaHCO3溶液；濃硫酸 (3)兩處冷凝水的進水口應分別為__________(填序號)； a．x1、y1 b．x1、y2 c．x2、y1 d．x2、y2 (4)在回流反應的過程中，由于溫度控制不當，部分產物從K2處被蒸出。取燒杯中的少量吸收液于試管中，滴入新制氫氧化銅懸濁液并加熱，觀察到有磚紅色沉淀生成。則在吸收液中發(fā)生反應的化學方程式為______________________； (5)反應結束后，撤去E、F及尾氣吸收裝置，插上玻璃塞。保持K1關閉，打開K3，加熱三頸燒瓶，分餾出一氯化芐，應選擇的溫度范圍是__________； (6)由于某同學操作時不慎將含鐵的沸石加入三頸燒瓶，在分餾時得到了異常餾分X。用質譜法測得X的相對分子質量與二氯化芐相同，核磁共振氫譜顯示X中有3種不同化學環(huán)境的氫。已知苯環(huán)上存在甲基或氯甲基是，后續(xù)取代苯環(huán)的基團主要引入其鄰位或對位，X的結構簡式可能為__________。 【答案】(1)干燥管(1分) (2)b (2分) (3)d (2分) (4)C6H5CHCl2＋2NaOHC6H5CHO＋2NaCl＋H2O(2分) (5)179~205℃(1分) (6) (2分) 【解析】(1)儀器F的名稱是干燥管；(2)裝置B為吸收HCl裝置試劑為飽和食鹽水，裝置C為干燥裝置試劑為濃硫酸，故選b；(3)冷凝管E作用為冷凝回流作用，水流下進上出；另一冷凝管起冷凝作用，水流下進上出；故答案為d；(4)取燒杯中的少量吸收液于試管中，滴入新制氫氧化銅懸濁液并加熱，觀察到有磚紅色沉淀生成。則有醛基存在，則可推斷產物為二氯化芐(C6H5CHCl2)，發(fā)生反應：C6H5CHCl2＋2NaOHC6H5CHO＋2NaCl＋H2O；(5)由表可知分餾出一氯化芐，應選擇的溫度范圍是179~205℃，故答案為179~205℃；(6)X與二氯化芐為同分異構體，核磁共振氫譜顯示X中有3種不同化學環(huán)境的氫。已知苯環(huán)上存在甲基或氯甲基是，后續(xù)取代苯環(huán)的基團主要引入其鄰位或對位，則X結構簡式為：或。 23．(11分)對甲基苯胺可用對硝基甲苯在酸性條件下用鐵粉還原制得: 主要反應物和產物的物理性質見下表: 化合物 物質狀態(tài) 溶解性 熔點 (℃) 沸點 (℃) 密度 (gcm-3) 對硝基 甲苯 淺黃色晶體 不溶于水,溶于乙醇、苯 51.4 237.7 1.286 對甲基苯胺 白色片狀晶體 微溶于水,易溶于乙醇、苯 43～45 200～ 202 1.046 對甲基苯胺鹽酸鹽 白色晶體 易溶于水,不溶于乙醇、苯 243～ 245 —— —— 苯 無色液體 不溶于水,溶于乙醇 5.5 80.1 0.874 實驗流程如下: 請回答下列問題: (1)反應裝置如圖,a處缺少一裝置 (填儀器名稱)。 (2)步驟②中加苯的作用是　 ,步驟②中用5%碳酸鈉溶液調pH=7～8的原因 。 (3)步驟③得到的固體物質為　　　　　　　　 (4)步驟④中加入鹽酸的作用是 　。 (5)步驟⑤中通過加入氫氧化鈉溶液使對甲基苯胺結晶析出的原理為　 。 (6)步驟⑥中,以下洗滌劑最合適的是　　 　　。 a.蒸餾水 b.乙醇 c.NaOH溶液 d.HCl溶液 【答案】(1)球形冷凝管或冷凝管(1分) (2)提取產物和未反應的原料　使Fe3+轉化為氫氧化鐵沉淀(2分) (3)鐵粉和Fe(OH)3(2分) (4)與對甲基苯胺反應生成對甲基苯胺鹽酸鹽進入水層與對硝基甲苯分離(2分) (5)對甲基苯胺鹽酸鹽與氫氧化鈉作用可使對甲基苯胺結晶析出(2分) (6)a(2分) 【解析】(1)根據流程圖,對硝基甲苯與鐵粉和鹽酸反應時,需要回流裝置,因此反應裝置中缺少冷凝管。(2)對甲基苯胺和對硝基甲苯易溶于苯,步驟②中加苯,可以提取產物和未反應的原料,達到與無機試劑的分離,硝基具有比較強的氧化性,能夠將鐵氧化為鐵離子,步驟②中用5%碳酸鈉溶液調pH=7～8,可以使Fe3+轉化為氫氧化鐵沉淀。(3)根據(2)的分析,步驟③得到的固體物質中含有未反應的鐵粉和生成的氫氧化鐵沉淀。(4)抽濾后的液體中含有產物對甲基苯胺,步驟④中加入鹽酸,可以與對甲基苯胺反應生成對甲基苯胺鹽酸鹽進入水層與對硝基甲苯分離。(5)步驟⑤中通過加入氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉能夠與對甲基苯胺鹽酸鹽作用生成對甲基苯胺,使對甲基苯胺結晶析出。(6)對甲基苯胺微溶于水,易溶于乙醇、苯、鹽酸,而NaOH溶液會引入新的雜質,因此步驟⑥中,最合適的洗滌劑為蒸餾水。 24．(14分)乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。實驗室制備乙酸異戊酯的反應、裝置示意圖和有關數據如下： 相對分子質量 密度/(gcm－3) 沸點/℃ 水中溶解性 異戊醇 88 0.812 3 131 微溶 乙酸 60 1.049 2 118 溶 乙酸異 戊酯 130 0.867 0 142 難溶 實驗步驟： 在A中加入4.4 g異戊醇、6.0 g乙酸、數滴濃硫酸和2～3片碎瓷片。開始緩慢加熱A，回流50 min。反應液冷至室溫后倒入分液漏斗中，分別用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌；分出的產物加入少量無水MgSO4固體，靜置片刻，過濾除去MgSO4固體，進行蒸餾純化，收集140～143 ℃餾分，得乙酸異戊酯3.9 g。 回答下列問題： (1)儀器B的名稱是________。 (2)在洗滌操作中，第一次水洗的主要目的是____________________，第二次水洗的主要目的是________________。 (3)在洗滌、分液操作中，應充分振蕩，然后靜置，待分層后________(填標號)。 a．直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出 b．直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出 c．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從下口放出 d．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從上口倒出 (4)本實驗中加入過量乙酸的目的是________________________________________。 (5)實驗中加入少量無水MgSO4的目的是__________________________________。 (6)在蒸餾操作中，儀器選擇及安裝都正確的是________(填標號)。 (7)本實驗的產率是________(填標號)。 a．30%　　 　b．40% c．60% d．90% (8)在進行蒸餾操作時，若從130 ℃便開始收集餾分，會使實驗的產率偏__________(填“高”或“低”) ，其原因是__________________________________________。 【答案】(1)球形冷凝管(1分)　(2)洗掉大部分硫酸和醋酸(1分) 洗掉碳酸氫鈉(1分)　(3)d(2分)　(4)提高異戊醇的轉化率(1分) (5)干燥(1分)　(6)b(2分)　(7)c(2分)　 (8)高(1分)　會收集少量未反應的異戊醇(2分) 【解析】(1)儀器B是球形冷凝管，起冷凝回流作用。(2)第一次水洗，主要除去大部分硫酸和醋酸，第二次水洗除去NaHCO3雜質。(3)乙酸異戊酯的密度小于水，在水層上方。分液時先將水層從分液漏斗下口放出，再將乙酸異戊酯從上口倒出。(4)該反應為可逆反應，加入過量乙酸，能夠提高異戊醇的轉化率。(5)加入無水MgSO4固體的目的是除去混合物中的少量水分。(6)蒸餾操作中，需要測定餾分的溫度，所以溫度計水銀球應放在蒸餾燒瓶的支管口處，b和c中溫度計位置均正確，但c中的冷凝裝置為球形冷凝管，它一般用作反應裝置，主要用于冷凝回流，使反應更徹底，故只有b項正確。(7)據可知，4.4 g異戊醇完全反應消耗3.0 g乙酸，故乙酸有剩余，生成乙酸異戊酯的理論產量為6.5 g，故該反應的產率為100%＝60%。(8)異戊醇的沸點為131 ℃，蒸餾時，若從130 ℃開始收集餾分，將會有一部分未反應的異戊醇被蒸出，使產率偏高。 25．(13分)草酸(HOOC－COOH)是一種常見的有機酸，利用淀粉制備草酸的實驗流程如圖: 回答下列問題: (1)“水解”時，檢驗淀粉是否水解完全，所用的試劑是____；“水解”及“氧化”步驟中適宜的加熱方式是________________。 (2)“氧化”時實驗裝置如圖所示(夾持及加熱裝置已略): ①儀器Q的名稱是________. ②三口燒瓶中生成H2C2O4 2H2O的化學方程式為____________。 ③裝置B的作用是___________，裝置C的作用是_______________。 (3)已知在20℃、70℃時，草酸的溶解度依次為為9. 5 g/(l00g水)，84.5g/(l00g水)，則粗草酸“精制”需采用的提純方法為___________________。 (4)探究H2C2O4的性質: ①向NaHCO3溶液中加入草酸溶液，產生大量氣體，可得出草酸的酸性比碳酸_____(填“強”或“弱”)。 ②向草酸中加入足量C2H5OH和適量濃硫酸加熱，產生有芳香氣味的油狀物。該生成物為___________(寫結構簡式)。 ③向K2Cr2O7溶液中加入H2C2 O42H2O析出K[Cr(C2O4)2(H2O)2]晶體，該反應的化學方程式為_____________________。 【答案】(1)碘水(1分) 水浴加熱(1分) (2) ①球形冷凝管(1分) ②C6H12O6+12HNO3=3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O(2分) ③做安全瓶(1分) 防止倒吸(1分) 吸收尾氣中的NO和NO2，防止污染空氣(1分) (3)重結晶(1分) (4) ①強(1分) ②C2H5OOC-COOC2H5(1分) ③K2Cr2O7+7H2C2O42H2O=2 K[Cr(C2O4)2(H2O)2]+6CO2↑+17H2O(2分) 【解析】(1)“水解”時，若淀粉水解完全，則不能使碘水變藍；“水解”及“氧化”步驟中的溫度都低于100℃，所以最適宜的加熱方式是水浴加熱。(2)①儀器Q的名稱是球形冷凝管，起冷凝回流易揮發(fā)的硝酸以及導出生成的NO和NO2的作用；②在三口燒瓶中發(fā)生氧化反應，葡萄糖被氧化為H2C2O4 2H2O，硝酸被還原為NO和NO2(體積比為1:3)，根據電子守恒可以寫出發(fā)生反應的化學方程式為C6H12O6+12HNO3=3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O；③裝置B是安全瓶，防止C中的NaOH溶液倒吸入三口燒瓶中，裝置C的作用是吸收尾氣，防止NO和NO2污染空氣；(3)草酸的溶解度隨溫度變化比較大，所以可以采用重結晶的方法精制粗草酸；(4)①向NaHCO3溶液中加入草酸溶液，產生大量氣體，說明草酸和NaHCO3溶液反應生成了二氧化碳，根據強酸制弱酸的規(guī)律，可得出草酸的酸性比碳酸強；②向草酸中加入足量C2H5OH和適量濃硫酸加熱，發(fā)生了酯化反應，產生有芳香氣味的油狀物草酸二乙酯，其結構簡式為C2H5OOC-COOC2H5。③向K2Cr2O7溶液中加入H2C2O42H2O析出K[Cr(C2O4)2(H2O)2]晶體，反應中Cr的化合價從+6價降低到K[Cr(C2O4)2(H2O)2]中的+3價，所以H2C2 O42H2O中的碳的化合價就會升高，從+3價升高到+4價，在K[Cr(C2O4)2(H2O)2]中還有+3價的碳，即反應物H2C2 O42H2O中的碳的化合價部分升高，部分沒有變化，根據電子守恒和原子守恒可以寫出該反應的化學方程式為K2Cr2O7+7H2C2O42H2O=2 K[Cr(C2O4)2(H2O)2]+6CO2↑+17H2O。