1、化学备课大师 【全免费】 “备课大师 “全科【 9 门】:免注册,不收费! http:/ 考点四 热点聚焦 有机化学综合实验探究 题组训练 考能 1某校学生用如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产物。 请回答下列问题: (1)冷凝管所起的作用为冷凝回流和 _,冷凝水从 _口进入 (填 “a”或 “b”)。 (2)实验开始时,关闭 K2,开启 K1 和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合物,反应开始, 中小试管内苯的作用是 _。 (3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是 _。 (4)反应结束后,要让装置 中的水倒吸入装置 中。该操作的目的是 _,简述这一操作的方法: _。
2、 解析 本题的实验目的是探究苯与溴发生的是取代反应还是加成反应,若是取代反应则有小分子 HBr 生成,利用 AgNO3溶液检验 HBr 的生成,因为 Br2也能使 AgNO3溶液产生淡黄色沉淀。欲排除 Br2的干扰,需用苯或 CCl4将溴吸收。 (1)由于苯和液溴易挥发,为了提高它们的利用率,必须用冷凝管将它们冷凝下来,故冷凝管作 用之一为冷凝回流,冷却水应为下进上出,这样冷凝效果较好;其次该反应中有 HBr生成,需要导出,故冷凝管的另一作用是导气。 (2)HBr中会混有挥发出的 Br2, Br2 溶于水也能与 AgNO3 溶液反应,也有淡黄色沉淀生成,故需要用苯除去 Br2,避免 Br2干扰
3、检验。 (3)见答案。 (4)反应结束后装置 中存在大量的 HBr, HBr有毒,因此必须防止 HBr气体逸出污染空气。 化学备课大师 【全免费】 “备课大师 “全科【 9 门】:免注册,不收费! http:/ 答案 (1)导气 a (2)吸收溴蒸气 (3) 中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀 (4)除去反应产生的溴化氢气体,以免其逸出污染空气 关闭 K1 和分液漏斗活塞 ,开启 K2 2 (2014全国大纲, 29)苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料 纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线: 制备苯乙酸的装置示意图如右 (加热和夹持装置等略 ): 已知:苯乙酸的熔点为 76.5
4、,微溶于冷水,溶于乙醇。 回答下列问题: (1)在 250 mL三口瓶 a 中加入 70 mL 70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是 _。 (2)将 a 中的溶液加热至 100 ,缓缓滴加 40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至 130 继续反应。 在装置中,仪器 b 的作用是 _;仪器 c 的名称是 _,其作用是 _。反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是 _。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是 _(填标号 )。 A分液漏斗 B漏斗 C烧杯 D直形冷凝管 E玻璃棒 化学备课大师 【全免费】 “备课大师 “全科【 9 门】:免注册,不收费! http:/
5、 (3)提纯粗苯乙酸的方法是 _,最终得到 44 g 纯品,则苯乙酸的产率是_。 (4)用 CuCl22H2O 和 NaOH 溶液制备适量 Cu(OH)2 沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是 _。 (5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入 Cu(OH)2 搅拌30 min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是 _。 解析 (1)稀释浓 H2SO4时,应在适量蒸馏水中缓缓加入浓 H2SO4,并不断搅拌,防止暴沸,故应先加水再加入浓 H2SO4。 (2)仪器 b为分液漏斗,其作用是向三口瓶 a中滴加液体试剂苯乙腈;仪器 c为
6、球形冷凝管,起到冷凝回流的作用 (使气化的反应液冷凝 );由题中信息可知,苯乙酸微溶于冷水,故反应结束后加适量冷水的目的是便于苯乙酸结晶析出,分离固体和液体应采用过滤,过滤所用的主要仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯等。 (3)将粗苯乙酸晶体重新溶解在热水中,然后再降温结晶、过滤,即采用重结晶的方法提纯苯乙酸;根据关系式计算: 所以苯乙酸的产率 44 g46.5 g 100% 94.6% 95%。 (4)因为在制备 Cu(OH)2沉淀的同时还有 NaCl生成,附着在 Cu(OH)2表面,故判断沉淀洗涤干净的方法就是检验最后一次洗涤液中是否含有 Cl 。 (5)根据题意,苯乙酸微溶于水,溶于乙醇,故混合溶
7、剂中乙醇的作用是增大苯乙酸的溶解度,便于苯乙酸充分反应。 答案 (1)先加水,再加入浓 H2SO4 (2)滴加苯乙腈 球形冷凝管 冷凝回流 (或使气化的反应液冷凝 ) 便于苯乙酸析出 BCE (3)重结晶 95% (4)取少量洗涤液,加入稀 HNO3,再加 AgNO3 溶液,无白色沉淀出现 (5)增大苯乙酸溶解度,便于充分反应 练后总结 化学备课大师 【全免费】 “备课大师 “全科【 9 门】:免注册,不收费! http:/ 解答有机化学实验题时,应注意以下 3 个方面的问题: (1)原料的选择与处理。制备一种物质,首先应根据目标产物的组成去寻找原料,原料的来源要经济、易得、安全。 (2)反应原理和途径的确定。根据原料确定反应原理,要求考虑环保、节约等因素,找出最佳制备途径。制备途径一般包括中间产物的制取、粗产品的制得及粗产品的精制等几个部分。选择途径时应注意杂质少易除去、步骤少产率高、副反应少好控制、污染少可循环、易提纯好分离等特点。 (3)产 品的分离提纯。根据产品的性质特点选择合适的分离提纯方案。