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2019年 北京顺义高中化学一轮复习 有机物的制备与基本操作的融合
思维流程
把握三个关键,突破有机物制备实验
1.把握制备过程
2.盘点常用仪器
3.熟悉常考问题
(1)有机物易挥发,因此在反应中通常要采用冷凝回流装置,以减少有机物的挥发,提高原料的利用率和产物的产率。
(2)有机反应通常都是可逆反应,且易发生副反应,因此常使某种价格较低的反应物过量,以提高另一反应物的转化率和产物的产率,同时在实验中需要控制反应条件,以减少副反应的发生。
(3)根据产品与杂质的性质特点选择合适的分离提纯方法,如蒸馏、分液等。
[典例剖析] 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
0.961 8
161
微溶于水
环己烯
82
0.810 2
83
难溶于水
合成反应:
在a中加入20 g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10 g。
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是________(填字母,下同)。
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________。
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________。
A.41% B.50% C.61% D.70%
[审题流程] 有机物制备实验一般包括制备过程和提纯过程。本题给出了详细的实验过程,可对题干信息解读如下:
制备过程
提纯过程
①醇脱水是合成烯烃的常用方法→制备原理;
②20 g环己醇→反应物用量,用于计算;
③碎瓷片→防止暴沸;
④冷却搅拌下,加入浓硫酸→浓硫酸溶解放热;
⑤通入冷却水,产物冷却→产物呈液态,利于分离;
⑥缓慢加热→反应开始;
⑦馏出物的温度不超过90 ℃→产物环己烯的沸点为83 ℃,环己醇的沸点为161 ℃,可分离出环己烯
①粗产物用5%碳酸钠溶液洗涤→除去少量的酸;
②粗产物用水洗→使粗产物中的无机物进入水层;
③分离→得到较纯的环己烯;
④加入无水氯化钙→干燥产品(环己烯);
⑤蒸馏→得到纯净的环己烯(除去环己醇);
⑥10 g环己烯→产物量,用于计算
答案 (1)直形冷凝管 (2)防止暴沸 B (3) (4)检漏 上口倒出 (5)干燥(或除水除醇) (6)CD (7)C
1.(2019·安徽淮北一模)苯甲酸钠是一种常见的食品防腐剂。实验室制备苯甲酸的反应装置图和有关数据如下:
相对分子质量
教师职业道德的核心熔点/℃
李政化学口诀总结沸点/℃
溶解性
甲苯
92
期中质量检测分析-94.9
110.6
教学科研难溶于水
有趣的线造型美术教案苯甲酸
122
改革开放的历史性标志122.13
249
微溶于水
校长在家长会上的讲话苯甲酸钠
144
智能文明答案—
love87421|755EF1B1ED57422C249.3
新学期教学工作易溶于水
按下列合成步骤回答问题:
(1)制备苯甲酸
在三颈烧瓶中加入4 mL甲苯和20 mL稀硫酸,放入碎瓷片后,加热至沸腾,加入12.8 g高锰酸钾,加热到甲苯层消失。将三颈烧瓶在冰水浴中冷却,分离出苯甲酸。
①球形冷凝管的作用是________________,其进水口是________(填“a”或“b”)。
②三颈烧瓶中反应的离子方程式是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
③分离苯甲酸选用的玻璃仪器是________(填字母)。
A.分液漏斗 B.玻璃棒
C.烧杯 D.漏斗
E.蒸馏烧瓶 F.直形冷凝管
④分离出的苯甲酸晶体中可能含有的杂质是________,为进一步提纯,应采用的方法是________。
(2)制备苯甲酸钠
控制温度为70 ℃,向三颈烧瓶中加入61.0 g苯甲酸和适量的32%碳酸钠溶液,充分反应后停止加热。在深色的溶液中加入活性炭,并将混合物过滤,得到无色透明的苯甲酸钠溶液,将滤液转入蒸发皿中,加热蒸发、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥制得苯甲酸钠晶体。
⑤控制温度为70 ℃的方法是____________。
⑥加入活性炭的作用是____________。
⑦若提纯得到46.8 g苯甲酸钠,则苯甲酸钠的产率是________。
答案 (1)①冷凝回流 b ②
③BCD ④K2SO4、MnSO4 重结晶
(2)⑤水浴加热 ⑥吸附脱色 ⑦65.0%
2.某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置用环己醇制备环己烯,装置如图1所示。
已知:。
密度/ g·cm-3
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
环己醇
0.96
25
161
能溶于水
环己烯
0.81
-103
83
难溶于水
(1)制备粗品
将12.5 mL环己醇加入试管A中,再加入1 mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①试管A中碎瓷片的作用是___________________________________________________,
导管B除了导气外还具有的作用是______________________________________________。
②将试管C置于冰水中的目的是_________________________________________________。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在________(填“上”或“下”)层,分液后用________(填字母)洗涤。
a.酸性KMnO4溶液 b.稀硫酸
c.Na2CO3溶液
②再将提纯后的环己烯按如图2所示装置进行蒸馏,冷却水从________(填字母)口进入,目的是___________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。蒸馏时要加入生石灰,目的是___________________________________________________________。
③收集产品时,应控制温度在________左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是________(填字母)。
a.蒸馏时从70 ℃开始收集产品
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗产品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下用来区分环己烯精品和粗品的试剂或方法中,合理的是________(填字母)。
a.酸性高锰酸钾溶液
b.金属钠
c.测定沸点
答案 (1)①防暴沸 冷凝 ②防止环己烯挥发 (2)①上 c ②g 冷却水与气体形成逆流,使气体得到充分冷却 吸收剩余的水 ③83 ℃ c (3)bc
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