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高考化学有机实验

(1)写出A装置中的化学反应方程式_____;
(2)装置C中盛有氢氧化钠溶液,其作用是_____
(3)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是_____
(4)判断该制备反应已经结束的最简单方法是_____;
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用_____洗涤除去;(填正确选项前的字母)
(4)乙烯和溴发生加成反应而使溴水褪色,如果观察到D中颜色完全褪去就说明该制备反应已经结束,故答案为:观察D中颜色是否完全褪去;
(5)溴在水中的溶解度较小,但溴具有强氧化性,能氧化还原性物质,这几种物质只有亚硫酸钠能被溴氧化,故选b;
(6)溴有毒且易挥发,所以反应过程中应用冷水冷却装置D;产品1,2一二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管,故答案为:产品1,2一二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管。
a水b亚硫酸氢钠c碘化钠溶液d乙醇
(6)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是_____;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是_____.
3.某校学生用下图所示装置进行实验。以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。
请回答下列问题:
(1)写出装置Ⅱ中发生的主要化学反应方程式____________________________,其中冷凝管所起的作用为导气和________,Ⅳ中球形干燥管的作用是__________。
(2)若图甲中A加热温度过高或浓硫酸的浓度过大,均会使C中收集到的粗产品呈橙色,原因是A中发生了副反应生成了_____;F连接导管通入稀NaOH溶液中,其目的主要是吸收_____等尾气防止污染空气
II.溴乙烷性质的探究
用如图实验装置验证溴乙烷的性质:
(3)在乙中试管内加入10mL6mol·L-1NaOH溶液和2mL溴乙烷,振荡、静置,液体分层,水浴加热。该过程中的化学方程式为_______。
(2)甲试管中需加入少量____________以防止暴沸。
(3)浓硫酸在反应中的作用是________________________________。
(4)甲试管中发生反应的化学方程式为_______________________________。
(5)乙中球形管的作用是________________________________________。
【解析】
【分析】
装置甲中通过浓硫酸和溴化钠反应生成溴化氢,然后利用溴化氢和乙醇反应制备溴乙烷,因浓硫酸具有强氧化性,可能将溴化钠氧化生成溴单质,使溶液呈橙色,冷凝管进行冷凝回流,然后利用冷水冷却进行收集溴乙烷;溴乙烷能够与氢氧化钠溶液发生取代反应生成乙醇,溴乙烷能够在NaOH乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成乙烯,乙烯能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,但需要注意除去乙烯气体中混有的乙醇,需要除去乙醇,以此解答本题。
(3)B中混合物总体积约为3mL+10mL+5mL=18mL,所以选用25mL圆底烧瓶最为合适;
(4)乙酸乙酯密度小于水,所以下层为无机层,下层碳酸钠溶液中滴有酚酞,吸收乙酸后碱性减弱,溶液呈无色;
(5)乙醇能和氯化钙形成CaCl2·6C2H5OH,因此该操作目的是洗去乙醇;粗产品中还要副产品乙醚,可以蒸馏分离,收集77℃的馏分即为乙酸乙酯。
(5)操作②的目的为洗去___,操作③中,应收集___℃馏分。
2.实验室用少量的溴和足量的乙醇制备1,2一二溴乙烷的装置如图所示:
有关数据列表如下:
乙醇
1.2二溴乙烷
乙醚
状态
无色液体
无色液体
无色液体
密度/g/cm﹣3
0.79
2.2
0.71
沸点/℃
78.5
132
34.6
熔点/℃
﹣130
9
﹣116
请按要求回答下列问题:
提纯:先将D中混合物分液,取上层有机层加入5mL饱和氯化钙溶液洗去乙醇,再用水洗去过量的氯化钙溶液,之后进行干燥,此时粗产品中还要副产品乙醚,可以蒸馏分离,收集77℃的馏分即为乙酸乙酯。
【详解】
(1)乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式为:CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O;
(2)该实验中需要有温度计测定温度;
3. 冷凝回流(冷凝苯和Br2蒸气)防倒吸吸收溴蒸气III中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀NaOH溶液
【解析】
【分析】
本题主要考查溴苯的制备与分离实验。苯和液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,由于液溴易挥发,会干扰溴化氢的检验,需要利用苯除去溴。利用氢氧化钠溶液吸收尾气,由于溴化氢极易溶于水,需要有防倒吸装置,根据生成的溴苯中含有未反应的溴,选择合适的分离提纯方法,据此作答。
有机实验
1.乙酸乙酯是中学化学中的重要物质。小明通过自主学习成功地制取并提纯了乙酸乙酯:
小明的知识储备:
①乙醇能和氯化钙形成CaCl2·6C2H5OH
②有关物质的沸点:
制备过程:
装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有10mL无水乙醇和5mL冰醋酸,D中放有滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液。迅速升温到170℃进行反应。
4.某兴趣小组在实验室用乙醇、浓硫酸和溴化钠和水混合反应来制备溴乙烷,并探究溴乙烷的性质。有关数据见下表:
I.溴乙烷的制备
反应原理如下,实验装置如上图(加热装置、夹持装置均省略):
H2SO4+NaBr NaHSO4+HBr↑ CH3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O
(1)图甲中A仪器的名称_____,图中B冷凝管的作用为_____。
(6)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是___________(填序号)。
A.中和乙酸和乙醇
B.中和乙酸并吸收部分乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中的溶解度小,有利于分层析出
(7)欲将乙中的物质分离得到乙酸乙酯,采取的实验方法是___________;分离时,乙酸乙酯应该从仪器的__________________(填“下口放出”或“上口倒出”)。
(4)若将乙中试管里的NaOH溶液换成NaOH乙醇溶液,为证明产物为乙烯,将生成的气体通入如图丙装置。a试管中的水的作用是_______;若无a试管,将生成的气体直接通入b试管中,则b中的试剂可以为_____。
5.实验室用如图所示的装置制备乙酸乙酯,回答下列相关问题:
(1)连接好装置后,在加入试剂之前需要进行的操作是_________________________。
【详解】
(1)由上述分析可知,装置A中的化学反应方程式为:CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O;
(2)由上述分析可知,装置C的作用为:除去杂质CO2和SO2;
(3)乙醇在140℃时发生取代反应生成乙醚,导致生成乙烯的量减少,故答案为:可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚;
【详解】
(1)装置Ⅱ中发生的主要化学反应是苯和液溴的取代反应,反应的化学方程式为: ;由于苯和液溴易挥发,则其中冷凝管所起的作用为冷凝回流(冷凝苯和Br2蒸气);由于溴化氢极易溶于水,则Ⅳ中球形干燥管的作用是防倒吸;
(2)III中小试管内苯的作用是除去溴化氢中的溴蒸气,避免干扰溴离子检验;
(3)因从冷凝管出来的气体为溴化氢,溴化氢不溶于苯,溴化氢能与硝酸银反应生成溴化银沉淀,因此能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是:III中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀;
5.检验装置的气密性碎瓷片(或沸石)作催化剂和吸水剂 防止倒吸BC分液上口倒出
【解析】
【分析】
【详解】
(1)连接好装置后,在加入试剂之前需要检验装置的气密性,故答案为:检验装置的气密性;
(2)甲试管中在浓硫酸作用下,乙醇和乙酸共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,为防止加热过程中暴沸,应加入碎瓷片(或沸石)防止暴沸,故答案为:碎瓷片(或沸石);
2.CH3CH2OH CH2=CH2+H2O除去杂质CO2和SO2可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚.观察D中颜色是否完全褪去b避免溴大量挥发产品1,2一二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导-二溴乙烷:三颈烧瓶A中发生反应是乙醇在浓硫酸的作用下发生分子内脱水制取乙烯,乙醇发生了消去反应,反应方程式为:CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O,如果D中导气管发生堵塞事故,A中产生的乙烯气体会导致装置B中压强增大,长导管液面会上升,所以装置B中长玻璃管可判断装置是否堵塞,装置B起缓冲作用,浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性,能氧化乙醇,反应方程式为:CH3CH2OH+4H2SO4(浓) 4SO2↑+CO2↑+7H2O+C,可能生成的酸性气体为二氧化硫、二氧化碳,装置C中放氢氧化钠溶液,发生反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,除去杂质气体,乙烯含有不饱和键C=C双键,能卤素单质发生加成反应,D中乙烯和溴加成生成1,2-二溴乙烷,反应为:CH2=CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br,制得1,2-二溴乙烷。
参考答案
1.CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O温度计A无色乙醇77
【解析】
【分析】
制备:A中放有浓硫酸,B中放有10mL无水乙醇和5mL冰醋酸,D中放有滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液。乙醇与浓硫酸在140℃作用会产生乙醚,所以需要迅速升温到170℃进行反应,因此需要有温度计测定温度;乙酸、乙醇以及生产的乙酸乙酯沸点均较低,因此在装置D中收集,乙酸、乙醇易溶于碳酸钠溶液,装置C可以防止倒吸;乙酸乙酯的密度小于水,因此在上层;下层碳酸钠溶液中滴有酚酞,吸收乙酸后碱性减弱,溶液呈无色;
【详解】
I.(1)仪器A为三颈烧瓶;乙醇易挥发,冷凝管的作用为冷凝回流,增加反应物利用率;
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