專題講07常見有機物的制備-2023年高考化學(xué)實驗基礎(chǔ)模塊復(fù)習(xí)講義練習(xí)

專題講07常見有機物的制備必備知識必備知識☆有機物制備的思維流程☆有機物制備的注意要點(1)熟知常用儀器及用途(2)依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)特點選擇加熱或冷卻方式①加熱：酒精燈的火焰溫度一般在400～500℃，乙酸乙酯的制取、石油的蒸餾等實驗選用酒精燈加熱，若溫度要求更高，可選用酒精噴燈或電爐加熱。除上述加熱方式外還可以根據(jù)加熱的溫度要求選擇水浴、油浴、沙浴加熱。②冷凝回流有機物易揮發(fā)，因此在反應(yīng)中通常要采用冷凝回流裝置，以減少有機物的揮發(fā)，提高原料的利用率和產(chǎn)物的產(chǎn)率。如圖1、圖3中的冷凝管，圖2中的長玻璃管B的作用都是冷凝回流。③防暴沸：加沸石(或碎瓷片)，防止溶液暴沸；若開始忘加沸石(或碎瓷片)，需冷卻后補加。☆常見有機物分離提純的方法(1)分液：用于分離兩種互不相溶(密度也不同)的液體。(2)蒸餾：用于分離沸點不同的互溶液體。分餾的原理與此相同。(3)洗氣：用于除去氣體混合物中的雜質(zhì)，如乙烷中的乙烯可通過溴水洗氣除去。(4)萃取分液：如分離溴水中的溴和水，可用四氯化碳或苯進行萃取，然后分液。真題分析真題分析例題1．（2021·湖北·高考真題）某興趣小組為制備1—氯—2—甲基丙烷(沸點69℃)，將2—甲基—1—丙醇和POCl3溶于CH2Cl2中，加熱回流(伴有HCl氣體產(chǎn)生)。反應(yīng)完全后倒入冰水中分解殘余的POCl3，分液收集CH2Cl2層，無水MgSO4干燥，過濾、蒸餾后得到目標產(chǎn)物。上述過程中涉及的裝置或操作錯誤的是(夾持及加熱裝置略)（）A．B．C．D．A．A B．B C．C D．D【答案】B【詳解】A．將2甲基1丙醇和POCl3溶于盛在三口燒瓶中的CH2Cl2中，攪拌、加熱回流(反應(yīng)裝置中的球形冷凝管用于回流)，制備產(chǎn)物，A項正確；B．產(chǎn)生的HCl可用NaOH溶液吸收，但要防止倒吸，導(dǎo)氣管不能直接插入NaOH溶液中，B項錯誤；C．分液收集CH2Cl2層需用到分液漏斗，振搖時需將分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來，C項正確；D．蒸餾時需要用溫度計控制溫度，冷凝水從下口進、上口出，D項正確；故選B。例題2.（2020·江蘇·高考真題）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(yīng)為實驗步驟如下：步驟1：如圖所示裝置的反應(yīng)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(yīng)2小時，反應(yīng)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(dǎo)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_______________。【答案】(1)(回流)冷凝管

防止升溫太快、控制反應(yīng)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)【詳解】(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(yīng)為放熱反應(yīng)，逐步加入NaOH溶液的目的是防止升溫太快，同時控制反應(yīng)體系的pH；故答案為：(回流)冷凝管；防止升溫太快，控制反應(yīng)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；故答案為：防止暴沸。(3)粗產(chǎn)品溶于過量水，導(dǎo)致在水中溶解過多，得到的產(chǎn)物減少，因此導(dǎo)致產(chǎn)率減小；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；故答案為：減少；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)；故答案為：提高羥基乙酸鈉的析出量(產(chǎn)量)。例題3.（2020·全國·高考真題）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(yīng)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(yīng)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．100mL

B．250mL

C．500mLD．1000mL(2)在反應(yīng)裝置中應(yīng)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(yīng)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(yīng)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

2+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【詳解】（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(yīng)選用250mL的三頸燒瓶，故答案為：B；（2）為增加冷凝效果，在反應(yīng)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(yīng)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；故答案為：球形；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；故答案為：除去過量的高錳酸鉀，避免在用鹽酸酸化時，產(chǎn)生氯氣；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，故答案為：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；故答案為：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%；故答案為：86.0%；C；（7）提純苯甲酸可用重結(jié)晶的方法。故答案為：重結(jié)晶。課堂小練課堂小練一、單選題1．（2022·安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)模擬預(yù)測）以下為有機物的制備實驗裝置。下列相關(guān)說法錯誤的是（）A．圖1右側(cè)試管中觀察到淡黃色沉淀，可證明制備溴苯的反應(yīng)為取代反應(yīng)B．圖2所制得的硝基苯因溶解有NO2略帶黃色，可加入NaOH溶液分液除去C．圖3導(dǎo)氣管口應(yīng)在右側(cè)試管中Na2CO3溶液液面上方，以防止倒吸D．圖4分水器分出生成的水可提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，且有機組分密度可以大于水【答案】B【詳解】A．圖1中四氯化碳可溶解揮發(fā)產(chǎn)生的Br2，若產(chǎn)生淡黃色的沉淀，說明苯與溴反應(yīng)時有HBr產(chǎn)生，發(fā)生取代反應(yīng)，A項正確；B．由于濃硝酸易分解產(chǎn)生NO2氣體使硝基苯略帶黃色，可加入稀NaOH溶液，然后用苯進行萃取最后進行蒸餾即可得到純凈的硝基苯，B項錯誤；C．圖3中右側(cè)試管中為導(dǎo)管口在Na2CO3溶液的上方，目的是防止倒吸，Na2CO3溶液的作用吸收乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度，C項正確；D．圖4中乙酸與正丁醇發(fā)生酯化反應(yīng)，乙醇、正丁醇、乙酸正丁酯受熱揮發(fā)，冷凝管冷卻后液體回流可提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，乙酸正丁酯密度大于水在分水器的下層，D項正確；答案選B。2．（2022·上海上?！つM預(yù)測）如圖所示是實驗室制取乙炔及性質(zhì)檢驗裝置，下列說法正確的是（）A．①只能是飽和食鹽水 B．②的作用是吸收SO2，排除干擾C．③和④的褪色原理相同 D．乙炔點燃前要檢驗純度【答案】D【詳解】A．①不一定是飽和食鹽水，也可以是水（用飽和食鹽水時，反應(yīng)更加平和），A錯誤；B．電石和水反應(yīng)產(chǎn)生的雜質(zhì)有H2S等，沒有SO2，②的作用是吸收H2S，排除干擾，B錯誤；C．中乙炔被酸性KMnO4溶液氧化，使得酸性KMnO4溶液褪色；④中乙炔和溴水發(fā)生加成反應(yīng)，使得溴水褪色，即③和④的褪色原理不同，C錯誤；D．乙炔是可燃性氣體，點燃前要檢驗純度，以防爆炸，D正確；故選D。3．（2022·湖北·宜昌市夷陵中學(xué)模擬預(yù)測）正溴丁烷可用于合成麻醉藥鹽酸丁卡因，也用于生產(chǎn)染料和香料，是稀有元素萃取的溶劑及有機合成的中間體，實驗室用下列反應(yīng)制備正溴丁烷：；其制備提純?nèi)鐖D(夾持裝置略)。下列操作錯誤的是（）ABCD制備正溴丁烷與A連接吸收除去因硫酸濃度大產(chǎn)生的黃色物質(zhì)從除去無機物后的粗產(chǎn)品中提取正溴丁烷A．A B．B C．C D．D【答案】C【詳解】A．反應(yīng)物、水及產(chǎn)品均易揮發(fā)，用冷凝回流裝置加熱使其充分反應(yīng)，A正確；B．裝置b中的氫氧化鈉溶液用于吸收未反應(yīng)的溴化氫和副反應(yīng)生成的溴蒸氣、二氧化硫，防止污染空氣，B正確；C．若選用較濃的硫酸作為反應(yīng)物，得到的產(chǎn)品會呈黃色是因為溶解了，若用氫氧化鈉與反應(yīng)，但同時也會引起溴乙烷水解，C錯誤；D．正溴丁烷與正丁醇沸點差值大，用蒸餾法可提純，D正確；答案選C。4．（2022·湖北武漢·模擬預(yù)測）某興趣小組為制備1－溴丙烷(沸點71℃，密度1.36g/cm3)，將濃硫酸緩慢加入正丙醇及水的混合液中，冷卻至室溫后加入NaBr，緩慢加熱，直到無油狀物餾出為止。將餾出液進行分液處理，得粗產(chǎn)品。上述過程中涉及的裝置或操作正確的是（）A． B． C．D．【答案】C【詳解】A．要蒸餾得到1－溴丙烷餾分，溫度計應(yīng)該放在蒸餾燒瓶的支管口處，A錯誤；B．應(yīng)該使用直行冷凝管，B錯誤；C．用冰水浴利于產(chǎn)物冷凝，廢氣接室外可防止中毒，C正確；D．1－溴丙烷密度1.36g/cm3密度大于水，有機層位于下面，D錯誤；故選C。5．（2022·遼寧·模擬預(yù)測）下列實驗或敘述符合綠色化學(xué)理念的是（）A．利用汞鹽催化乙炔制備乙醛B．利用稀硝酸和銅反應(yīng)制備硝酸銅C．利用乙烷和氯氣在催化劑存在的條件下制備氯乙烷D．在萃取操作的演示實驗中，將萃取溴水中的溴改為萃取碘水中的碘【答案】D【詳解】A．汞鹽會造成重金屬污染，A不符合題意；B．用銅和稀硝酸反應(yīng)制取硝酸銅時會生成有毒氣體，不符合綠色化學(xué)理念，B不符合題意意；C．乙烷與氯氣反應(yīng)，氯氣有毒，且副反應(yīng)較多，C不符合題意；D．液溴易揮發(fā)，有劇毒，在萃取操作的演示實驗中，將CCl4萃取溴水中的溴改為CCl4萃取碘水中的碘符合綠色化學(xué)理念，D符合題意；故選D。6．（2022·山東青島·二模）1溴丙烷常用于農(nóng)藥、醫(yī)藥等合成、實驗室用濃硫酸、固體、1丙醇混合加熱制備純凈的1溴丙烷、裝置如下圖所示(夾持及加熱裝置略)。反應(yīng)一段時間后，蒸餾得到粗產(chǎn)品，粗產(chǎn)品中加入適量10%溶液后分液、再加入少量固體，過濾，再次蒸餾得純凈的產(chǎn)品。下列說法錯誤的是（）A．制備裝置中濃硫酸用于制取并吸水提高1丙醇轉(zhuǎn)化率B．吸收裝置吸收揮發(fā)出的防止污染空氣C．分液裝置中1溴丙烷從分液漏斗下口放出D．蒸餾裝置中的冷凝管換成制備裝置中的冷凝管效果更好【答案】D【詳解】A．濃硫酸與NaBr固體反應(yīng)制備HBr，同時濃硫酸具有吸水性，可以吸收水分使得1丙醇轉(zhuǎn)化為1溴丙烷的轉(zhuǎn)化率提高，A正確；B．HBr不能直接排放到空氣中，吸收裝置吸收揮發(fā)出的HBr防止污染空氣，B正確；C．1溴丙烷的密度比水大，在分液漏斗的下層，應(yīng)從分液漏斗下口放出，C正確；D．蒸餾裝置中的冷凝管換成制備裝置中的球形冷凝管，1溴丙烷容易殘留在球形冷凝管中，D錯誤；故選D。7．（2022·山東煙臺·三模）2呋喃甲酸乙酯常用于合成殺蟲劑和香料。實驗室常由2呋喃甲酸()和乙醇在濃硫酸催化下反應(yīng)制備，其流程如下：已知：①2呋喃甲酸乙酯為無色液體，相對于水的密度為1.117，沸點為196℃；②2呋喃甲酸的沸點為230℃，乙醇的沸點為78.4℃；③苯與水可形成共沸物，共沸點為69.25℃。下列說法錯誤的是（）A．反應(yīng)時添加苯是為了將水及時從體系中移除，提高原料的利用率B．蒸餾的目的主要是為了除去乙醇C．洗滌、靜置分層后，水相從分液漏斗下層流出后，有機相從上口倒出D．蒸餾用到的玻璃儀器有酒精燈、蒸餾燒瓶、溫度計、直形冷凝管、牛角管、錐形瓶【答案】C【詳解】A．由于制備2呋喃甲酸乙酯的反應(yīng)是酯化反應(yīng)也即是可逆反應(yīng)，苯與水形成共沸物，從體系中將水移除，使平衡正移，可提高原料的利用率，故A正確；B．乙醇的沸點為78.4℃，蒸餾的目的主要是為了除去乙醇，故B正確；C．2呋喃甲酸乙酯相對于水的密度為1.117，有機物密度比水大，則洗滌，靜置分層后，將有機相從下層流出后，水相再從上口倒出，故C錯誤；D．蒸餾用到的玻璃儀器有酒精燈、蒸餾燒瓶、溫度計、直形冷凝管、牛角管、錐形瓶，故D正確；故選：C。8．（2022·山東濰坊·二模）苯甲酸可用作食品防腐劑，微溶于冷水，易溶于乙醇、熱水，實驗室可通過甲苯氧化制苯甲酸，制備過程和裝置如圖：下列說法錯誤的是（）A．實驗中可選用250mL三頸燒瓶B．當回流液不再出現(xiàn)油珠即可判斷反應(yīng)已完成C．加入飽和亞硫酸氫鈉溶液的目的是降低苯甲酸的溶解度D．趁熱過濾前需用熱水將濾紙浸濕【答案】C【詳解】A．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(yīng)選用250mL的三頸燒瓶，A正確；B．沒有油珠說明不溶于水的甲苯已經(jīng)完全被氧化，因此當回流液中不再出現(xiàn)油珠時，說明反應(yīng)已經(jīng)完成，B正確；C．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，C錯誤；D．為增大過濾效率，趁熱過濾前需用熱水將濾紙浸濕，防止有氣泡，D正確；答案選C。9．（2022·山東日照·二模）實驗室用環(huán)己醇與濃硫酸混合加熱制備環(huán)己烯，裝置如圖所示(加熱和夾持裝置略去)。下列說法錯誤的是（）A．添加試劑時，先加入環(huán)己醇，再加入濃硫酸B．反應(yīng)過程中，分水器有水積攢則立即打開活塞放出C．分水器中水量不再增多時，說明反應(yīng)結(jié)束，即可停止實驗D．依次用NaOH溶液、蒸餾水洗滌，分液后加入無水CaCl2固體，過濾后再進行蒸餾即可得到純凈環(huán)己烯【答案】B【詳解】A．由于濃硫酸稀釋過程中釋放出大量的熱，且濃硫酸的密度大于環(huán)己醇，根據(jù)濃硫酸稀釋操作的注意事項可知，添加試劑時，先加入環(huán)己醇，再加入濃硫酸，A正確；B．分水器的作用是將反應(yīng)生成的水能夠及時分離出來，使反應(yīng)正向進行，且當分水器中的水量不再增多時，說明反應(yīng)結(jié)束，即可停止實驗，故還有控制反應(yīng)的作用，故反應(yīng)過程中，當分水器中的水層增至支管口附近時，再打開活塞放出部分水，B錯誤；C．由B項分析可知，分水器中水量不再增多時，說明反應(yīng)結(jié)束，即可停止實驗，C正確；D．所帶反應(yīng)后混合溶液依次用NaOH溶液除去作為催化劑的H2SO4、蒸餾水洗滌除去NaOH、Na2SO4、H2SO4的可溶性雜質(zhì)，分液后等有機層，加入無水CaCl2固體吸水，過濾后再進行蒸餾即可得到純凈環(huán)己烯，D正確；故答案為：B。10．（2022·上海徐匯·二模）下圖裝置適用于實驗室制備A．乙烯 B．溴苯 C．硝基苯 D．乙酸丁酯【答案】C【詳解】A．用乙醇制備乙烯需要加熱到170℃，不能用水浴加熱，A項錯誤；B．苯與液溴制備溴苯不需要加熱，B項錯誤；C．苯與硝酸在濃硫酸的催化下制備硝基苯，需要用55℃~60℃的水浴加熱，C項正確；D．制備乙酸丁酯時，可用酒精燈直接加熱，且要有收集酯的裝置，D項錯誤；答案選C。11．（2022·福建三明·三模）1溴丁烷是密度比水大、難溶于水的無色液體，常用作有機合成的烷基化試劑。將濃硫酸、NaBr固體、1丁醇混合加熱回流后，再經(jīng)洗滌→干燥→蒸餾獲得純品。實驗中涉及如下裝置(部分夾持和加熱裝置省略)：下列說法錯誤的是（）A．圖中所示兩處冷凝管中冷凝水方向均為從a口進b口出B．氣體吸收裝置的作用是吸收HBr等有毒氣體C．濃硫酸的作用是作反應(yīng)物、催化劑等D．洗滌時，經(jīng)“水洗→堿洗(溶液)→水洗”可除去大部分雜質(zhì)【答案】A【詳解】A．回流裝置中的冷凝管中的冷凝水為a口進b口出，蒸餾裝置中的冷凝管中的冷凝水為b口進a口出，故A錯誤；B．反應(yīng)過程中產(chǎn)生有毒的HBr，需要進行尾氣處理，由于HBr極易溶于水，所以用較大容積的干燥管防倒吸，故B正確；C．該反應(yīng)的反應(yīng)原理是濃硫酸與NaBr發(fā)生反應(yīng)生成HBr，HBr與1丁醇在濃硫酸的作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成1溴丁烷和水，故濃硫酸的作用是作反應(yīng)物、催化劑等，故B正確；D．分液漏斗中要先進行水洗分液除去HBr和大部分1丁醇，再用飽和溶液洗滌除去剩余的酸后分液，最后用水洗分液除去過量的等殘留物，故D正確；故選A。12．（2022·江蘇·模擬預(yù)測）下列與硫酸相關(guān)的實驗?zāi)苓_到目的的是（）A．向50gH2O中加入50g發(fā)煙硫酸，可配成100g質(zhì)量分數(shù)為50%的硫酸溶液B．常溫下，可使用濃硫酸和鐵片反應(yīng)制取FeSO4C．裝置甲可用于實驗室制備乙烯氣體D．裝置乙可用于去除乙烯中混有的SO2氣體【答案】C【詳解】A．發(fā)煙硫酸是H2SO4·xSO3，1mol溶于水后生成（x+1)molH2SO4，該項所述配制得到質(zhì)量分數(shù)大于50%的硫酸溶液，A錯誤；B．常溫下Fe與濃硫酸發(fā)生鈍化，不能制備硫酸亞鐵，B錯誤；C．乙醇在170℃時發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，溫度計測定混合液溫度，濃硫酸作催化劑、吸水劑，C正確；D．濃硫酸與SO2不能發(fā)生反應(yīng)，因此不能除去SO2，應(yīng)選NaOH溶液除去雜質(zhì)，D錯誤；故選C。13．（2022·山東淄博·二模）用乙酸和正丁醇制取乙酸正丁酯。充分反應(yīng)后的混合物經(jīng)水洗、用10%Na2CO3溶液洗滌、水洗等并分離后，將得到的乙酸正丁酯粗產(chǎn)品進行蒸餾(裝置如圖)。已知部分物質(zhì)的性質(zhì)如表：化合物密度/(g/cm3)沸點/℃溶解度/g正丁醇0.801189.2乙酸1.05118互溶乙酸正丁酯0.881260.7則下列給出的蒸餾時溫度控制區(qū)間合理的是（）。A．126℃以上 B．125~128℃ C．126~118℃ D．不能確定【答案】A【詳解】用乙酸和正丁醇制取乙酸正丁酯，充分反應(yīng)后的混合物經(jīng)水洗除去正丁醇和少量的乙酸、用10%Na2CO3溶液洗滌主要除去乙酸、水洗除去乙酸鈉、碳酸鈉等可溶性雜質(zhì)等并分液分離后，將得到的乙酸正丁酯粗產(chǎn)品(主要含有的雜質(zhì)為正丁醇)進行蒸餾，蒸餾產(chǎn)物為乙酸正丁酯，由表中數(shù)據(jù)可知，溫度應(yīng)達到其沸點126℃以上，故答案為：A。14．（2022·山東德州·二模）實驗室制備苯胺的流程，反應(yīng)②的實驗裝置（夾持及加熱裝置略）如圖。已知：苯胺為無色油狀液體，沸點184℃，易氧化。下列說法正確的是（）A．反應(yīng)①后的混合液經(jīng)水洗、堿洗、結(jié)晶，得到硝基苯B．反應(yīng)①和反應(yīng)②均需水浴加熱C．裝置中為除去反應(yīng)生成的水，蒸餾前需關(guān)閉K并向三頸燒瓶中加入P2O5D．為防止生成的苯胺被氧化，加熱前應(yīng)先通一段時間的H2【答案】D【詳解】A．反應(yīng)①后的混合液中含有硝基苯和未反應(yīng)完的苯，經(jīng)水洗、堿洗、分液后再蒸餾，得到硝基苯，選項A錯誤；B．反應(yīng)②的實驗溫度控制在140℃，大于100℃，不能用水浴加熱，選項B錯誤；C．苯胺還原性強，易被氧化，有堿性，與酸反應(yīng)生成鹽，而濃硫酸具有酸性和強氧化性，苯胺能與濃硫酸反應(yīng)，則不能選用濃硫酸，三頸燒瓶內(nèi)的反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉K，先在三頸燒瓶中加入生石灰后蒸餾，選項C錯誤；D．加熱前應(yīng)先通一段時間的H2可將裝置內(nèi)空氣排出，避免苯胺被氧化，選項D正確；答案選D。15．（2022·山東·勝利一中模擬預(yù)測）某化學(xué)學(xué)習(xí)小組利用溶液氧化環(huán)己醇()制備環(huán)己酮()的裝置如圖所示。操作步驟如下：ⅰ.向三頸燒瓶內(nèi)加入環(huán)己醇、冰醋酸，逐滴加入溶液，條件下反應(yīng)30分鐘后冷卻。ⅱ.向三頸燒瓶內(nèi)加入適量飽和溶液，用調(diào)節(jié)溶液顯中性后加入飽和氯化鈉溶液，然后經(jīng)分液、干燥、蒸餾得到環(huán)己酮。下列敘述錯誤的是（）A．冰醋酸既作為溶劑，同時可增強溶液的氧化性B．若溶液滴加過快，三頸燒瓶中會產(chǎn)生少量黃綠色氣體C．飽和亞硫酸氫鈉的主要作用是除去D．飽和氯化鈉可促進有機相和無機相分層【答案】C【詳解】A．冰醋酸為有機溶劑，同時可增強溶液的氧化性，次氯酸根離子在酸性條件下氧化性增強，選項A正確；B．若溶液滴加過快，酸性條件下與氯化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氯氣，故三頸燒瓶中會產(chǎn)生少量黃綠色氣體，選項B正確；C．飽和亞硫酸氫鈉的主要作用是除去未反應(yīng)的，選項C錯誤；D．飽和氯化鈉可促進有機相和無機相分層，鹽析而分層，選項D正確；答案選C。16．（2022·山東濰坊·模擬預(yù)測）某科研團隊研究用不同金屬氧化物催化肉桂醛制苯甲醛(反應(yīng)如下，部分產(chǎn)物略去)。反應(yīng)時間和其它條件相同時，測得實驗數(shù)據(jù)如下表。催化劑金屬元素的電負性肉桂醛轉(zhuǎn)化率/%苯甲醛選擇性/%0.980.7971.931.078.2760.511.574.2154.831.676.4648.571.975.3441.71已知：i．選擇性ii．與同主族。下列說法不正確的是（）A．肉桂醛制苯甲醛的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)B．用作催化劑可以獲得比用更大的主反應(yīng)速率C．使用作催化劑時，反應(yīng)后副產(chǎn)物最多D．金屬氧化物中金屬元素的電負性越小，苯甲醛選擇性越好【答案】B【詳解】A．該反應(yīng)中，臭氧作氧化劑，將肉桂醛氧化成苯甲醛，該變化屬于氧化反應(yīng)，故A正確；B．由表中數(shù)據(jù)可知ZnO作催化劑時，苯甲醛的選擇性比Al2O3作催化劑時小，生成苯甲醛的反應(yīng)為主反應(yīng)，所以ZnO作催化劑時主反應(yīng)速率小，故B錯誤；C．氧化銅作催化劑時苯甲醛的選擇性最小，生成的副產(chǎn)物最多，故C正確；D．結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，隨著金屬元素電負性增大，苯甲醛的選擇性逐漸減小，因此可以得出結(jié)論：金屬氧化物中金屬元素的電負性越小，苯甲醛選擇性越好，故D正確；答案選B。二、實驗題17．（2022·四川涼山·三模）實驗室以鉻酸為氧化劑將環(huán)己醇氧化以制備環(huán)己酮，反應(yīng)原理如下：3+Na2Cr2O7+4H2SO4→3+Cr2(SO4)3+Na2SO4+7H2O主要反應(yīng)試劑及物理常數(shù)：名稱相對分子質(zhì)量沸點(°C)溶解度水乙醇乙醚環(huán)己醇100160.9可溶可溶可溶環(huán)己酮98155.7易溶易溶微溶已知：環(huán)己酮可被鉻酸進一步氧化?；卮鹣铝袉栴}：(1)配制鉻酸氧化劑時，稱取約10.5g重鉻酸鈉溶于60mL水中，然后量取9.0mL濃硫酸，將_______，并不斷攪拌，冷卻至室溫即得鉻酸氧化劑溶液。(2)將10.5mL(10.0g)環(huán)己醇加入250mL三頸燒瓶，將鉻酸氧化劑一次性加入，反應(yīng)液溫度迅速升高，這說明_______；以冰水浴控制反應(yīng)溫度在50°C左右，原因是_______。(3)磁力攪拌反應(yīng)15min，加入50mLNaHSO3溶液，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______。取處理后的反應(yīng)液以淀粉碘化鉀試紙檢驗，_______(描述現(xiàn)象)，即可說明該步操作已達目的。(4)處理后的反應(yīng)液中加入60mL水，經(jīng)簡單水蒸氣蒸餾后得餾出液，加入適量飽和食鹽水使有機物溶解度大大降低，然后將混合液轉(zhuǎn)移至_______填儀器名稱)，靜置分層。(5)將有機層分出并轉(zhuǎn)移至蒸餾燒瓶，蒸餾并收集155°C左右的餾分，蒸餾操作時采用空氣冷凝(即冷凝管中不通冷凝水)，原因是_______。(6)產(chǎn)品經(jīng)干燥、稱重，產(chǎn)量7.0g，計算產(chǎn)率為_______%(保留一位小數(shù))?！敬鸢浮?1)濃硫酸加入重鉻酸鈉溶液中(2)

該反應(yīng)是放熱反應(yīng)

溫度過低則反應(yīng)速率慢，溫度過高則副反應(yīng)會增多(3)

3HSO+Cr2O+5H+=3SO+2Cr3++4H2O

試紙不變藍(4)分液漏斗(5)蒸汽溫度過高，通水會使冷凝管炸裂(6)71.4【分析】(1)配制鉻酸氧化劑時，稱取約10.5g重鉻酸鈉溶于60mL水中，然后量取9.0mL濃硫酸，根據(jù)濃硫酸的稀釋方法，將濃硫酸加入重鉻酸鈉溶液中，并不斷攪拌，冷卻至室溫即得鉻酸氧化劑溶液。(2)將10.5mL(10.0g)環(huán)己醇加入250mL三頸燒瓶，將鉻酸氧化劑一次性加入，反應(yīng)液溫度迅速升高，這說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；溫度過低則反應(yīng)速率慢，溫度過高則副反應(yīng)會增多，所以用冰水浴控制反應(yīng)溫度在50°C左右。(3)磁力攪拌反應(yīng)15min，加入50mLNaHSO3溶液，把剩余的還原為重鉻酸鈉還原為Cr2(SO4)3，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式3HSO+Cr2O+5H+=3SO+2Cr3++4H2O。取處理后的反應(yīng)液以淀粉碘化鉀試紙檢驗，試紙不變藍，說明溶液中不含重鉻酸鈉，即可說明該步操作已達目的。(4)經(jīng)簡單水蒸氣蒸餾后得餾出液，加入適量飽和食鹽水使有機物溶解度大大降低，然后用分液法分離，將混合液轉(zhuǎn)移至分液漏斗，靜置分層。(5)將有機層分出并轉(zhuǎn)移至蒸餾燒瓶，蒸餾并收集155°C左右的餾分，因蒸汽溫度過高，通水會使冷凝管炸裂，所以蒸餾操作時采用空氣冷凝。(6)10.0g環(huán)己醇理論上生成環(huán)己酮的物質(zhì)的量為，產(chǎn)品經(jīng)干燥、稱重，產(chǎn)量7.0g，產(chǎn)率為。18．（2022·江西·模擬預(yù)測）對氨基苯磺酸(磺胺酸)常用作基準試劑、實驗試劑及色譜分析試劑。實驗室常用苯胺制備磺胺酸，其反應(yīng)原理如下：+H2SO4+H2O成鹽

脫水轉(zhuǎn)位實驗步驟：I.溶劑惰性化處理(1)在溶劑汽油中加入適量濃硫酸，充分攪拌后倒入分液漏斗，靜置分層后放出廢液，使用分液漏斗前必須進行的一項操作是_______；將處理過的溶劑水洗至中性后取樣加入酸性KMnO4溶液充分振蕩，作用是_______。II.制備對氨基苯磺酸(2)將60mL經(jīng)惰性化處理的溶劑和0.1mol苯胺加入燒瓶中，滴入濃硫酸使其成鹽。苯胺與濃硫酸配料比為1:1.015，原因是_______；向苯胺中加入濃硫酸的具體操作是_______。(3)待完全成鹽后，將溫度慢慢升至170~175℃，保持6h進行脫水轉(zhuǎn)位反應(yīng)，反應(yīng)溫度不宜太高，原因是_______。(4)反應(yīng)結(jié)束后，過濾，在濾液中加入少量無水亞硫酸鈉，用Na2CO3溶液調(diào)節(jié)pH=7~8，過濾，再向濾液中加入少量無水亞硫酸鈉，用稀硫酸酸化至pH=2，寫出加入稀硫酸時涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式_______；將混合物在不斷攪拌下倒入盛有冰水的燒杯中，用少量熱水沖洗燒瓶，洗滌液一并倒入燒杯，用少量熱水沖洗燒瓶的原因是_______。(5)經(jīng)過濾、洗滌烘干處理，所得產(chǎn)品質(zhì)量為16.61g，則本實驗的產(chǎn)率為_______(保留兩位有效數(shù)字)。【答案】(1)

檢漏

證明汽油中含有的不飽和烴己除盡，溶劑為惰性(2)

適當增大濃硫酸的用量，有利于提高苯胺的利用率

將濃硫酸沿玻璃棒緩緩注入盛有苯胺的燒瓶中，并不斷攪拌(3)溫度過高時，對氨基苯磺酸會發(fā)生炭化(4)

Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑、Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑

對氨基苯磺酸易溶于熱水，將附著在燒瓶內(nèi)壁上的對氨基苯磺酸洗出，有利于提高產(chǎn)率(5)96.01%【分析】(1)分液漏斗用于分離分層的液體，使用分液漏斗前必須進行的一項操作是檢漏；用汽油作溶劑，所含成分不能干擾后續(xù)實驗，所以應(yīng)去除汽油中的不飽和烴。將處理過的溶劑水洗至中性，需檢驗是否含不飽和烴，取樣后加入酸性KMnO4溶液充分振蕩，作用是：證明汽油中含有的不飽和烴已除盡，溶劑為惰性。答案為：檢漏；證明汽油中含有的不飽和烴己除盡，溶劑為惰性；(2)苯胺與濃硫酸的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，硫酸適當過量，可提高苯胺的利用率，所以配料比為1:1.015，原因是：適當增大濃硫酸的用量，有利于提高苯胺的利用率。苯胺與濃硫酸混合，相當于濃硫酸稀釋，所以向苯胺中加入濃硫酸的具體操作是：將濃硫酸沿玻璃棒緩緩注入盛有苯胺的燒瓶中，并不斷攪拌。答案為：適當增大濃硫酸的用量，有利于提高苯胺的利用率；將濃硫酸沿玻璃棒緩緩注入盛有苯胺的燒瓶中，并不斷攪拌；(3)因為溫度超過215℃時，對氨基苯磺酸會發(fā)生炭化，所以溫度不宜太高，原因是：溫度過高時，對氨基苯磺酸會發(fā)生炭化。答案為：溫度過高時，對氨基苯磺酸會發(fā)生炭化；(4)反應(yīng)結(jié)束后，濾液中含有Na2CO3和亞硫酸鈉，用稀硫酸酸化至pH=2，與稀硫酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑、Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑；對氨基苯磺酸微溶于冷水，在熱水中溶解度較大，所以用少量熱水沖洗燒瓶的原因是：對氨基苯磺酸易溶于熱水，將附著在燒瓶內(nèi)壁上的對氨基苯磺酸洗出，有利于提高產(chǎn)率。答案為：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑、Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑；對氨基苯磺酸易溶于熱水，將附著在燒瓶內(nèi)壁上的對氨基苯磺酸洗出，有利于提高產(chǎn)率；(5)所得產(chǎn)品質(zhì)量為16.61g。由反應(yīng)原理，可建立如下關(guān)系式：——，則0.1mol苯胺理論上生成0.1mol對氨基苯磺酸，則本實驗的產(chǎn)率為=96.01%。答案為：96.01%。19．（2022·江蘇省鎮(zhèn)江第一中學(xué)模擬預(yù)測）過氧乙酸(CH3COOOH)不僅在衛(wèi)生醫(yī)療、食品消毒及漂白劑領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，也應(yīng)用于環(huán)境工程、精細化工等領(lǐng)域。實驗室利用醋酸(CH3COOH)與雙氧水(H2O2)共熱，在固體酸的催化下制備過氧乙酸(CH3COOOH)，其裝置如圖所示。請回答下列問題：實驗步驟：I.先在反應(yīng)瓶中加入冰醋酸、乙酸丁酯和固體酸催化劑，開通儀器1和8，溫度維持為55℃；II.待真空度達到反應(yīng)要求時，打開儀器3的活塞，逐滴滴入濃度為35%的雙氧水，再通入冷卻水；III.從儀器5定期放出乙酸丁酯和水的混合物，待反應(yīng)結(jié)束后分離反應(yīng)器2中的混合物，得到粗產(chǎn)品。(1)儀器6的名稱是_______，反應(yīng)器2中制備過氧乙酸(CH3COOOH)的化學(xué)反應(yīng)方程式為_______。(2)反應(yīng)中維持冰醋酸過量，目的是提高_______；分離反應(yīng)器2中的混合物得到粗產(chǎn)品，分離的方法是_______。(3)實驗中加入乙酸丁酯的主要作用是_______(選填字母序號)。A．作為反應(yīng)溶劑，提高反應(yīng)速率B．與固體酸一同作為催化劑使用，提高反應(yīng)速率C．與水形成沸點更低的混合物，利于水的蒸發(fā)，提高產(chǎn)率D．增大油水分離器5的液體量，便于實驗觀察(4)從儀器5定期放出乙酸丁酯和水的混合物，待觀察到_______(填現(xiàn)象)時，反應(yīng)結(jié)束。(5)粗產(chǎn)品中過氧乙酸(CH3COOOH)含量的測定：取一定體積的樣品VmL，分成6等份，用過量KI溶液與過氧化物作用，以0.1mol?L1的硫代硫酸鈉溶液滴定碘(I2+2S2O=2I+S4O)；重復(fù)3次，平均消耗量為V1mL。再以0.02mol?L1的酸性高錳酸鉀溶液滴定樣品，重復(fù)3次，平均消耗量為V2mL。則樣品中的過氧乙酸的濃度為_______mol?L1?！敬鸢浮?1)

(蛇形)冷凝管

CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O(2)

雙氧水的轉(zhuǎn)化率(利用率)

過濾(3)C(4)儀器5“油水分離器”水面高度不變(5)【分析】（1）儀器6用于冷凝回流，名稱是(蛇形)冷凝管，反應(yīng)器2中乙酸和雙氧水在固體催化劑加熱的條件下反應(yīng)生成過氧乙酸，反應(yīng)方程