高考化学 实验全突破 专题18 有机化学实验练习.docx
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高考化学实验全突破专题18有机化学实验练习
专题18有机化学实验
1.Ⅰ为探究液态卤代烷与NaOH的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应,甲、乙、丙三位同学分别设计如下三个实验方案:
甲:
向反应混合液中滴入稀HNO3中和NaOH,然后再滴入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成则可证明发生了消去反应.
乙:
向反应混合液中滴入溴水,若溶液颜色很快褪去,则可证明发生了消去反应.
丙:
向反应混合液中滴入酸性KMnO4溶液,若溶液颜色变浅,则可证明发生了消去反应.
请首先判断上述3种方案是否合理,若不合理请说明理由。
甲:
__________,_______________________________
乙:
__________,_______________________________
丙:
__________,_______________________________
ⅡFridel-Crafts反应:
为放热反应,通过该反应可向苯环上引入烷基。
某化学兴趣小组在实验室先利用叔丁醇(沸点82.4℃)与盐酸反应制得叔丁基氯(沸点50.7℃),再利用Fridel-Crafts反应制备对叔丁基苯酚(熔点99℃)。
反应流程如下图所示:
(1)将有机物(叔丁基氯粗品)依次用饱和NaHCO3溶液洗涤、水洗、干燥、________操作后,方可获得纯净的叔丁基氯。
(2)写出本实验中反应②的化学方程式:
_____________。
(3)发生Fridel-Crafts反应时应用冷水浴适当控制温度,其原因是___________。
(4)对叔丁基苯酚有时候呈现紫色,原因可能是__________________。
【答案】不合理Br2与NaOH溶液也发生反应使溴水颜色褪色。
不合理若是水解反应也有类似实验现象。
不合理乙醇可以被酸性KMnO4氧化成乙酸。
蒸馏
+(CH3)3CCl
+HCl反应放热会导致反应液温度升高,造成盐酸、叔丁基氯的挥发,从而影响产率一部分对叔丁基苯酚被空气中的氧气所氧化
【解析】Ⅰ、甲:
Br2与NaOH溶液也发生反应使溴水颜色褪色,因此不合理,故答案为:
不合理;Br2与
2.某些物质的有关数据如下表,回答以下问题:
实验一乙醇在铜的催化下转化为乙醛
将一束质量为w的铜丝灼烧变黑后,迅速插入装有乙醇的试管a中。
(1)铜丝上可观察到的现象是________________________,解释该现象的化学反应方程式为_________________________________________;
(2)若要证明铜丝起催化作用,还需要进行的操作是____________________________;
实验二乙醛的提纯
上述实验获得的乙醛含有较多乙醇,可以通过以下操作提纯。
已知:
(α-羟基乙磺酸钠)
(3)操作A的名称是_____________________;
(4)写出Na2CO3溶液参与反应的化学方程式:
______________________________;
(5)某同学设计操作B的装置(夹持和加热装置已略去)如图所示。
①冷凝管中的液体应从________口进。
(填“D”或“E”)
②下列有关操作与装置的分析,正确的是_________。
(填字母)
a.烧杯中应装冰水
b.冷凝管应通温水
c.图示装置可用于除去乙酸乙酯中混有的乙醇
实验三乙醛溶液浓度的测定
室温下利用反应Na2SO3+CH3CHO+H2O→CH3CH(OH)SO3Na↓+NaOH可以测定“实验一”中试管a内乙醛溶液浓度,操作如下:
取试管a中溶液4mL,加入1mL饱和Na2SO3溶液(过量),再加入5mL水,充分振荡后用pH计测定溶液pH;另取试管b,加入4mL乙醇做空白试验,实验结果如右表:
实验
试管
pH
第1次
第2次
笫3次
a
12.42
12.40
12.38
b
10.43
10.43
10.40
(6)试管a中乙醛溶液的物质的量浓度为______________mol·L-1。
(列出计算式即可)
【答案】铜丝变为红色C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O将铜丝干燥、称重过滤Na2CO3+NaHSO3=NaHCO3+Na2SO3Ea2.5×(10-1.60-10-3.58)
3.苯甲酸(C6H5COOH式量:
122,熔点122.4℃,密度为1.2659g·cm-3)是一种一元有机弱酸,微溶于水易溶于乙醇。
实验室中由甲苯(式量:
92,密度为0.8669g·cm-3)制备苯甲酸的实验如下:
第一步:
将18.4g甲苯和硫酸酸化的KMnO4溶液置于如图的三颈瓶中,加热保持反应物溶液温度在90℃左右至反应结束。
第二步:
将反应后混合液过滤,滤液用浓盐酸酸化,抽滤得粗产品。
第三步:
粗产品用水洗涤2到3次,干燥称量得固体23.4g。
请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为_________________。
(2)第一步发生反应的化学方程式为____________________________。
(3)第二步中抽滤的优点是____________________________________。
(4)第三步证明洗涤干净的方法是_________________________________;
干燥的最佳方法是________(填代号)
a.空气中自然风干b.沸水浴上干燥c.直接加热干燥
(5)由以上数据知苯甲酸的产率为_____________。
(6)某学生为测定苯甲酸的电离平衡常数设计实验如下:
常温下,将amol苯甲酸和bmolKOH混合加水形成2L溶液,测得溶液的pH=7,请用含a、b的代数式表示出苯甲酸的Ka=____________,该溶液中的离子浓度大小关系为____________________。
【答案】温度计5C6H5CH3+6KMnO4+9H2SO4→5C6H5COOH+3K2SO4+6MnSO4+14H2O过滤速度快,得到的固体水分少取最后一次的洗涤液中滴加硝酸银溶液,若无沉徒生成,则说明沉淀洗涤干净了b96%或9-9%b×10-7/(a-b)c(K+)=c(C6H5COO-)>c(H+)=c(OH-)
第三步证明洗涤是否干净,方法是取最后一次的洗涤液中滴加硝酸银溶液,若无沉徒生成,则说明沉淀洗涤干净了;苯甲酸的熔点超过100℃,为了加快干燥过程,减少损耗,干燥的最佳方法是沸水浴上干燥,答
4.无患子皂苷是化妆品及生物洗涤剂的良好原料。
从无患子果皮中提取无患子皂苷的实验步骤如下:
步骤1:
连接如图I所示的装置(固定及加热类仪器省略),将20g无患子果皮置于索氏提取管中,圆底烧瓶中加入一定量80%的酒精,保持在90℃加热4小时。
步骤2:
将图1装置中的提取液减压过滤,除去无患子果皮残渣。
并将所得滤液蒸馏,乙醇完全蒸出后得到固体粗提物。
步骤3:
用正丁醇反复萃取固体粗提物,合并萃取液,并将所得萃取液蒸馏,正丁醇完全蒸出后得到固体无患子皂苷样品。
步骤4:
将无患子皂苷样品真空干燥。
(1)步骤1实验装置中冷凝管的作用是_______。
保持在90℃加热所需用到的玻璃仪器除酒精灯外,还有________。
(2)图II所示的减压过滤装置存在的问题是______、_______。
若过滤时发现有大量滤渣掉落,可能的原因是________________。
(3)步骤4中采用真空干燥而不直接烘干的原因可能是_________________。
(4)实验中可以循环利用的物质是____________。
【答案】将乙醇冷凝回流烧杯、温度计布氏漏斗下端的斜切面应正对支管安全瓶中导管应左短右长滤纸损坏(或滤纸未贴紧漏斗底部)加快干燥的速度、防止无患子皂苷在高温下分解、防止无患子皂苷被氧化(任答1点即可)乙醇、正丁醇。
5.氯苯在染料、医药工业中有广泛的应用,某实验小组利用如下装置合成氯苯(支撑用的铁架台部分省略)并通过一定操作提纯氯苯。
反应物和产物的相关数据列表如下:
密度/g·cm-3
沸点/℃
水中溶解性
苯
0.879
80.1
微溶
氯苯
1.11
131.7
不溶
请按要求回答下列问题。
(1)装置A中橡胶管c的作用是______________,装置E的作用是__________________。
(2)实验时;使a中的浓盐酸缓缓滴下,可观察到仪器b内的现象是________________,写出反应的离子方程式______________________________________。
(3)为证明氯气和苯发生的是取代而不是加成反应,该小组用装置F说明,则装置F置于________之间(填字母),F中小试管内CCl4的作用是___________________,还需使用的试剂是______________。
(4)已知D中加入5mL苯,经过提纯后收集到氯苯3.0g,则氯苯的产率为_________%(保留三位有效数字)。
【答案】平衡仪器a,b内的气压,使浓盐酸能顺利滴下(或答“平衡仪器a,b内的气压”)除去氯气和氯化氢气体,防止大气污染
有黄绿色气体生成D和E除去氯气硝酸银溶液(或其它合理答案)47.3
6.实验小组测定某蛋白质的组成(假定只含C、H、O、N元素),设计如下实验(夹持装置略去)。
I.样品中碳、氢含量的测定
(1)仪器a的名称为___________________________。
(2)导管g的作用为______________________________________。
(3)选择上述装置,按气流从左到右的方向,合理的连接顺序为____________________(填大写字母,仪器可重复使用)→排水法收集气体装置。
(4)称取4.65g蛋白质样品,用上述连接好的装置进行实验。
①充分反应后,熄灭D处酒精灯之前,需继续通入O2至硬质玻璃管冷却,原因为__________________。
②充分反应后,测得用于接收气体产物的碱石灰和P2O5分别增重7.7 g、2.25 g。
Ⅱ.样品中氮元素含量的测定
已知:
在催化剂存在下,浓硫酸能将样品中的氮元素转化为铵盐。
i.重新称取4.65 g 蛋白质样品,将其中的氮元素全部转化为铵盐;
ii.所得铵盐与足量NaOH 溶液反应,并用100 mLlmol·L-l 盐酸将生成的氨气全部吸收;
iii.将吸收液稀释至500 mL;
iv.取25.00 mL稀释后的溶液,用0.100 0mol·L-l 的NaOH 溶液平行滴定,平均消耗标准液25.00 mL。
(5)蛋白质样品中C、H、N、O的原子数目之比为_____________________。
若步骤iii 中定容时仰视容量瓶刻度线,则所测氮元素含量___________(填“偏高”“偏低”或“ 无影响” )。
(6)有同学认为,通过(3)中收集到的气体体积即可得到氮元素的含量,你认为其观点___________(填“正确”或“ 不正确” ),理由为___________________________。
【答案】长颈漏斗平衡压强,使分液漏斗中的水容易滴下BEDECC将装置中残留的的水蒸气和CO2 全部吹入吸收剂被吸收7∶10∶2∶4偏高不正确收集的氮气中混有未参加反应的氧气
7.次氯酸钠稳定性远髙于次氯酸钠,也可用于杀菌消毒。
制备次氯酸钠方法较多,常用的一种合成路线如下:
已知:
1.次氯酸叔丁酯((CH3)3COCl),相对分子质量为108.5,是具有挥发性的黄色油状液体,密度为0.802g/mL,且有强烈刺激性臭味;2.(CH3)3COCl+LiOH=LiClO+(CH3)3COH
请回答:
(1)实验第一步的反应装置如图所示(夹持装置省略),B装置中支管的作用是___________;浓盐酸逐滴滴加而不是一次性加入的原因是_______________。
(2)请写出在装置A中发生反应的化学方程式___________________。
(3)对于操作1,下列说法不正确的是__________。
A.可以选用250mL规格的分液漏斗
B.操作1须在通风橱内进行
C.进行分液时,可提早关闭旋塞,以防止次氯酸叔丁酯从下口流出
D.装置B不合适进行操作1
(4)进行操作3时,并不是直接加热蒸发溶液,而是选择在40°C下缓慢蒸发溶液,试解释其原因__________。
(5)该实验中次氯酸锂的产率为_____________。
【答案】平衡气压,使浓盐酸顺利下滴防止反应太剧烈而发生副反应,引起产率降低(CH3)3COH+NaClO+HCl=(CH3)3COCl+NaCl+H2OAC蒸发时,溶液温度太高,会引起次氯酸根的水解,且生成的次氯酸不稳定,导致产品产率和纯度降低50.0%
8.(2018届河南省南阳市高三第三次联考)CH2 =CHCl(氯乙烯,沸点-13.9 C)是聚氯己烯的单体。
某学习小组依据文献报道用乙烷氧氯化法设计制取氯乙烯。
回答下列问题:
(1)甲组同学设计下列装置制备氯化氢和氧气。
①装置A和B用于制备和干燥HCl;浓硫酸显示的性质是_____;导管I的作用是_______;B的后续装置发生堵塞时,玻璃管II出现的现象是____________________。
②装置C制O2时发生反应的离子方程式为____________________。
(2)乙组同学利用甲组制得的氯化氢和氧气并利用下列装置制取氯乙烯。
①装置D 除干燥三种气体外,另外两个作用是__________和____________。
②E 中发生反应的化学方程式为______________________。
③装置G 的作用是______________________。
【答案】吸水性使装置A 漏斗中压强与容器中的压强相等玻璃管中液面上升甚至溢出2MnO4-+5H2O2 +6H+=2Mn2+ +SO2 ↑+8H2O通过观察气泡调整三者的流量之比将三种气体均匀混合CH3CH3+O2 + HCl
CH2 =CHCl +2H2O吸收尾气和防倒吸
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