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2020届高考化学二轮复习大题精准训练 ——有机物制备综合实验
全国 高三 专题练习 2020-02-07 265次 整体难度: 适中 考查范围: 有机化学基础、化学实验基础

一、解答题 添加题型下试题

解答题-实验探究题 | 较难(0.4)
1. 苯胺(又名氨基苯)是最重要的胺类物质之一,可作为炸药中的稳定剂、汽油中的防爆剂,也可作为医药磺胺药的原料等。苯胺为无色油状液体,有特殊气味,可用水蒸气蒸馏提纯。用纳米铁粉还原硝基苯制备苯胺的原理及装置图(略去夹持装置和加热装置)如下:
4 +9Fe+4H2O4 +3Fe3O4

已知部分有机物的一些数据如下表:
名称密度(g•mL-1)熔点(℃)沸点(℃)溶解性备注
硝基苯1.20375.7210.8难溶于水,易溶于乙醇、乙醚
苯胺1.0217-6.3184.4难溶于水,易溶于乙醇、乙醚空气中易变质
乙醚0.7134-116.334.6微溶于水,易溶于乙醇
Ⅰ.合成:在装置1中的仪器X中,加入9g纳米铁粉、20mL水、1mL冰醋酸,加热至煮沸,煮沸3~5min后冷却至室温,再将7.0mL硝基苯逐滴加入(该反应强烈放热),搅拌、加热、回流半小时,至反应完全。
Ⅱ.分离提纯:将装置1改为装置2进行水蒸气蒸馏,取装置2中的馏出物约5~6mL,转移至分液漏斗中,分离出有机层后,水层加入1.3gNaCl固体,用乙醚萃取3次(每次用7.0mL乙醚),合并有机层和乙醚萃取液,加入粒状NaOH干燥,过滤后转移至干燥的圆底烧瓶中,水浴蒸去乙醚,残留物再利用装置3蒸馏并收集温度T℃时的馏分。
请回答下列问题:
(1)由苯制取硝基苯的化学方程式为__
(2)仪器X的名称是__;加入硝基苯时,“逐滴加入”的目的是__
(3)分离提纯过程中加入NaCl固体的作用是__
(4)装置2和装置3都需要通冷凝水,冷凝水的作用是__;装置2中长导管B的作用是__
(5)萃取分液操作过程中要远离明火和热源,原因是__
(6)温度T的范围为__,实验结束得到6.0mL产物,则苯胺的产率为__(保留三位有效数字)。
解答题-实验探究题 | 较难(0.4)
2. 实验室用无水乙酸钠和碱石灰混合制甲烷:CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3
为了探究甲烷的化学性质,进行了以下实验,B装置中的试剂为溴水或酸性KMnO4溶液,一段时间后,无水硫酸铜变蓝,澄清石灰水变浑浊。所需装置如图(部分夹持仪器已略去):

(1)写出H装置中反应的离子方程式:__
(2)C装置中的试剂为__,作用是__
(3)实验测得消耗的CH4和CuO的质量比为1:20,则D中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为__
(4)实验开始前,先在G装置的大试管上套上黑色纸套,反应结束后,取下黑色纸套,使收集满气体的试管置于光亮处缓慢反应一段时间,观察到的现象有:①试管中有少量白雾;②导管内液面上升;③__;④___
(5)有关该实验的说法,正确的是__(填字母)。
A.若B装置中的试剂是溴水,溴水无明显变化,说明CH4不能与卤素单质反应
B.若B装置中是酸性高锰酸钾溶液,溶液无明显变化,说明通常情况下甲烷难以被强氧化剂氧化
C.硬质玻璃管中的黑色固体粉末变红,说明甲烷具有氧化性
D.G装置的大试管取下黑色纸套后,光照强度越大,CH4与Cl2越易发生取代反应
(6)实验室还可用碳化铝(Al4C3)固体与H2O反应制备甲烷,写出反应的化学方程式:__
2020-02-03更新 | 595次组卷 | 1卷引用:2020届高考化学二轮复习大题精准训练 ——有机物制备综合实验
解答题-实验探究题 | 适中(0.65)
3. 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,反应装置(部分夹持装置已略去)如图所示:

制备反应为。可能用到的数据如下:

物质

物理性质

甲醇

对甲基苯酚

对甲基苯甲醚

熔点/℃

-97

34.7

-32.1

沸点/℃

64.7

202

177

密度/(g‧cm-3)

0.79

1.03

0.969

水溶性

易溶

难溶

不溶

().合成反应:在图1的烧瓶中先加入几片碎瓷片,再依次加入10.8g对甲基苯酚、10mL甲醇,最后加入2mL浓硫酸,控制反应温度为60(水浴加热)进行反应。
(2).产物提纯:①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;②将有机层转移至图2烧瓶中,加热,控制温度为100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177左右馏分,蒸馏结束后,称量所得馏分为7.32g。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为____
(2)向图1的烧瓶中加入碎瓷片的目的是____;采用水浴加热的目的是_____
(3)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100℃进行蒸馏的目的是____
(4)加入足量无水氯化钙的目的是_____
(5)收集到的177℃左右的馏分主要是_____(填名称)。
(6)对甲基苯甲醚的产率为_____
解答题-实验探究题 | 适中(0.65)
真题 名校
4. 醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:

可能用到的有关数据如下:

相对分子质量

密度/(g·cm-3)

沸点/℃

溶解性

环己醇

100

0.9618

161

微溶于水

环己烯

82

0.8102

83

难溶于水

合成反应:
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。B中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
回答下列问题:
(1)装置b的名称是__________________
(2)加入碎瓷片的作用是_______________;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作时_____________(填正确答案标号)。
A.立即补加       B.冷却后补加            C.不需补加               D.重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为_______________________
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并____________;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_________________(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是______________________________
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有___________(填正确答案标号)。
A.圆底烧瓶       B.温度计       C.吸滤瓶        D.球形冷凝管       E.接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是____________(填正确答案标号)。
A.41%               B.50%        C.61%            D.70%
解答题-实验探究题 | 适中(0.65)
5. 乙酰水杨酸,俗称阿司匹林(),是常用的解热镇痛药。实验室合成流程如下:

查阅资料:
阿司匹林:受热易分解,溶于乙醇、难溶于水
水杨酸(邻羟基苯甲酸):溶于乙醇、微溶于水
醋酸酐[(CH3CO)2O]:无色透明液体,溶于水形成乙酸
请根据以上信息回答下列问题:
(1)①合成阿司匹林时,下列几种加热方式最合适的_____________

②合成阿司匹林使用的锥形瓶必须干燥的原因是______________
③如右图所示装置,通过抽滤可使粗产品与母液分离。下列说法不正确的是____________

A.抽滤能加快过滤速率,得到相对干燥的沉淀,但颗粒太小的沉淀不能用此装置
B.当溶液具有强酸性、强氧化性时,可用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗
C.抽滤时,当吸滤瓶内液面快到支管口时,先拔掉吸滤瓶上橡皮管,再从吸滤瓶支管口倒出溶液
D.洗涤晶体时,先关闭水龙头,用洗涤剂缓慢淋洗,再打开水龙头抽滤
(2)提纯粗产物中加入饱和NaHCO3溶液至没有CO2产生为止,再抽滤。加入饱和NaHCO3溶液的目的是(用化学反应方程式表示)__________________
(3)另一种改进的提纯方法,称为重结晶提纯法。

①最后步骤中洗涤剂最好选择_______________
A.15%的乙醇溶液             B.NaOH溶液            C.冷水            D.滤液
②下列装置在上述流程中肯定用不到的是_______________

③重结晶时为了获得较大颗粒的晶体产品,查阅资料得到如下信息:

1.不稳定区出现大量微小晶核,产生较多颗粒的小晶体
2.亚稳过饱和区,加入晶种,晶体生长
3.稳定区晶体不可能生长
由信息和已有的知识分析,从温度较高浓溶液中获得较大晶体颗粒的操作为______________
2016-12-09更新 | 887次组卷 | 5卷引用:2016届浙江省温州市高三3月模拟(选考)化学试卷
解答题-实验探究题 | 较难(0.4)
名校

6. 甲苯()是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。下表列出了有关物质的部分物理性质,请回答:

名称性状熔点(℃)沸点(℃)相对密度
(ρ水=1g/cm3)
溶解性
乙醇
甲苯无色液体易燃易挥发-95110.60.8660不溶互溶
苯甲醛无色液体-261791.0440微溶互溶
苯甲酸白色片状或针状晶体122.12491.2659微溶易溶
注:甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。
实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂,再加入15mL冰醋酸(作为溶剂)和2mL甲苯,搅拌升温至70℃,同时缓慢加入12mL过氧化氢,在此温度下搅拌反应3小时。

(1)装置a的名称是__________________,主要作用是____________________
(2)三颈瓶中发生反应的化学方程式为_______________________________________,此反应的原子利用率理论上可达___________。(原子利用率=(期望产物的总质量/全部反应物的总质量)×100%)
(3)经测定,反应温度升高时,甲苯的转化率逐渐增大,但温度过高时,苯甲醛的产量却有所减少,可能的原因是________________________________________________
(4)反应完毕后,反应混合液经过自然冷却至室温时,还应经过 ________________(填操作名称)等操作,才能得到苯甲醛粗产品。
(5)实验中加入过量过氧化氢且反应时间较长,会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,正确的操作步骤是_______(按步骤顺序填字母)。
a.对混合液进行分液                            b.过滤、洗涤、干燥
c.水层中加入盐酸调节pH=2               d.加入适量碳酸氢钠溶液混合振荡
共计 平均难度:一般