全国通用2022版高考化学考前三月冲刺高考13题第26题题组一有机物制备实验过程分析

第26题　综合实验题题组一　有机物制备实验过程分析[答案及评分标准]　(1)圆底烧瓶(1分)　B(2分)　(2)防止苯胺被氧化(2分)　(3)温度过低不能蒸出反应所生成的水；温度过高未反应的乙酸被蒸出(2分)　(4)锥形瓶不再有水增加(2分)　(5)冷却后固体析出粘在瓶壁上不易处理(2分)　(6)重结晶(2分)　(7)80%(2分)[阅卷人的忠告]　(1)只答“烧瓶”不得分　(2)“锌具有还原性”、“保护产品”、“与醋酸反应产生H2”、“促进反应的进行”均不得分。(3)“防止乙酸挥发，影响产率”不得分。(4)“不再有产物生成”不得分。(5)“便于产品的分离”、“防止乙酰苯胺结晶”、“乙酰苯胺容易倒出”均不得分。(6)“结晶”一样给分。(7)“0.8”、“”均不得分。[挑战满分](限时30分钟)1.邻叔丁基对苯二酚(TBHQ)是一种新型的食品抗氧化剂，其制备原理如下：\n＋副产物(DTBHQ)反应物或生成物的有关数据如下：相对分子质量熔点沸点在二甲苯中的溶解性TBHQ166125～130℃276～281℃溶于热的二甲苯DTBHQ215℃321℃易溶于冷的二甲苯实验过程中的主要步骤如下：①向仪器c中加入5.5g(0.05mol)对苯二酚、5.0mL浓磷酸及20mL二甲苯(装置如图所示)，启动搅拌器。②缓缓加热到100～110℃，慢慢滴加7.5mL(0.08mol)叔丁醇和5mL二甲苯组成的溶液，30～60min滴完。③升温到135～140℃，恒温回流2.5h。④将反应液冷却到120℃，直到反应完成。⑤将反应液倒入烧杯中，用热水洗涤仪器c并将洗涤液倒入烧杯中。⑥冷却结晶，抽滤，回收滤液中的二甲苯和磷酸。⑦用二甲苯重结晶、脱色、冷水洗涤、干燥。⑧称量产品的质量为6.649g。(1)写出图中仪器名称：a________，b________。(2)磷酸在实验中的作用是_______________________________________________________。(3)步骤①中二甲苯的作用是_____________________________________________________。(4)步骤④中反应完成的标志是___________________________________________________。(5)步骤⑥中回收滤液中二甲苯的方法是___________________________________________。(6)步骤⑦脱色时，可用的脱色剂是________；重结晶时采用________(填“热”或“冷”)的二甲苯。(7)本次实验产率为________。2.冬青油是一种无色液体，某实验小组利用如图所示的装置制备冬青油。\n化学反应原理和实验装置如下所示：产物的有关数据如表所示：相对分子质量密度/g·cm－3沸点/℃溶解性冬青油1521.180222.2微溶于水实验步骤如下所示：①向三颈瓶中加入6.9g(0.05mol)水杨酸和24g(0.75mol)甲醇，再小心地加入6mL浓硫酸，摇匀。②加入2粒沸石(或碎瓷片)，装上仪器a，在石棉网上保持温度在85～95℃，回流1.5h。③反应完毕，将烧瓶冷却，加入50mL蒸馏水，然后转移至分液漏斗，弃去水层，将有机层再倒入分液漏斗中，依次用50mL5%碳酸氢钠溶液和30mL水洗涤。④将产物移至干燥的锥形瓶中，加入0.5g无水氯化钙。⑤最后将粗产品进行蒸馏，收集221～224℃的馏分，其质量为6.8g。请回答下列问题：(1)本实验中浓硫酸的作用是____________________。(2)装置中仪器a的名称是________________，进水口为________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。温度计的适宜规格为__________(填代号)。①50℃　②100℃　③300℃\n(3)用碳酸氢钠溶液洗涤的目的是__________________；用水洗涤时，产品在________(填“上”或“下”)层。(4)加入无水氯化钙的目的是__________________。(5)本次实验中冬青油的产率为________。3.某研究性学习小组设计实验制备乙酸乙酯(如图1)：(1)实验过程中，用酒精灯缓慢加热，“缓慢加热”目的是________________________________________________________________________。(2)烧瓶B中加几块碎瓷片，其作用是__________。长导管L的作用是________________。(3)图1方案有明显缺陷，请提出改进建议：___________________________________________。经改进后，实验现象是___________________________________________________________。简述分离乙酸乙酯的操作方法：________________，需要用到的下列仪器有________(填代号)。(4)①能否用图2的D装置替代图1的C装置？______(填“能”或“否”)，理由是________________________________________________________________________；②能否用图2的E装置替代图1的C装置？________(填“能”或“否”)，理由是________________________________________________________________________。\n(5)实验中，若浓硫酸量过多，会导致后果是___________________________________(答两点即可)。经实验证明，可以用硫酸氢钠固体替代浓硫酸完成本实验，硫酸氢钠不溶于有机物，其优点是_______________________________________________________________________。答案精析第26题　综合实验题题组一[挑战满分]1.(1)温度计　球形冷凝管　(2)催化剂　(3)作溶剂，稀释叔丁醇　(4)不再有回流液　(5)蒸馏　(6)活性炭　冷　(7)80.1%解析　题干图中的仪器包括三颈烧瓶(c)、温度计(a)、搅拌器、恒压滴液漏斗、球形冷凝管(b)；本实验中利用磷酸作酸性催化剂，用二甲苯作溶剂，一是防止局部温度过高，生成副产物DTBHQ，二是考虑DTBHQ易溶于冷的二甲苯，可除去产品中的DTBHQ。TBHQ的理论产量为0.05mol×166g·mol－1＝8.3g，实验产率为×100%≈80.1%。2.(1)催化剂、吸水剂　(2)球形冷凝管　Ⅰ　②　(3)除去水杨酸和硫酸　下　(4)除去粗产品中的水分　(5)89.5%解析　(1)本实验的反应原理是酯化反应，浓硫酸是酯化反应的催化剂，同时，利用浓硫酸吸收生成的水，促进平衡向右移动，提高产率。(2)仪器a叫球形冷凝管，水从下口流入，上口流出，可提高水的利用率。实验温度控制在85～95℃，应选择量程为100℃的温度计。(3)用碳酸氢钠溶液洗涤除去粗产品中未反应的水杨酸和硫酸。根据密度的数据知冬青油的密度大于水的密度，故产品在下层，水溶液在上层。(4)用无水氯化钙吸收粗产品中的水分，避免蒸馏时水分进入产品中。(5)理论上甲醇过量是使水杨酸完全反应，可生成冬青油0.05mol，m＝0.05mol×152g·mol－1＝7.6g，则冬青油的实验产率为×100%≈89.5%。3.(1)减少乙酸和乙醇的挥发，提高物质的转化率(2)防暴沸　冷凝兼导气(3)C中溶液换成饱和碳酸钠溶液　C烧杯里液体分层、上层液体具有果香味、且呈油状　将C烧杯里液体混合物用玻璃棒引流注入分液漏斗里，静置、分层，打开分液漏斗活塞，将下层液体放入烧杯中，上层乙酸乙酯液体从上口倒出　afg\n(4)①否　导管插入碳酸钠溶液，易引起液体倒吸　②否　乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中会水解生成乙酸钠和乙醇，使乙酸乙酯量减小(甚至得不到乙酸乙酯产品)(5)产生杂质如乙烯、乙醚等；会使乙醇炭化并产生二氧化硫；易形成酸雾等　使用硫酸氢钠可减少副产物，同时可以循环使用