05 以分离提纯为主线的有机制备类综合实验 （附答案解析）-备战2023年高考化学大题逐空突破系列（全国通用）

新高考·化学大二轮专题复习 VX：AtZnYang 湖北·武汉·杨老师 以分离提纯为主线的有机制备类综合实验 【方法与技巧】 1．有机物制备常考的仪器、装置 仪器 制备装置 2．常见有机物的分离与提纯 分离、提纯方法 适用范围 蒸馏 适用于沸点不同的互溶液体混合物分离 萃取 萃取包括“液－液”萃取和“固－液”萃取“液－液”萃取是利用有机物在互不相溶的两种溶剂中的溶解性不同，用一种溶剂把溶质从另一种溶剂中提取出来的过程； “固－液”萃取是用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程 分液 适用于两种互不相溶的液体混合物分离。萃取之后往往需分液 重结晶 重结晶是将晶体用溶剂(如蒸馏水)溶解，经过滤、蒸发、冷却等步骤后再次使之析出，以得到更加纯净的晶体的纯化方法。重结晶常用于提纯固态化合物。例如，用重结晶对制备的固态粗产品进一步提纯 ①杂质在所选溶剂中溶解度很小(使杂质析出)或很大(使杂质留在母液中)，易于除去 ②被提纯的物质在所选溶剂中的溶解度受温度影响较大，升温时溶解度增大，降温时溶解度减小，冷却后易结晶析出 3．解有机物制备类实验的思维模型 分析制备流程 依据有机反应特点作答 ①有机化合物易挥发，反应中通常采用冷凝回流装置，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 【题组训练】 1．某化学兴趣小组在实验室中用苯甲醛制备苯甲醇和苯甲酸。有关物质的性质如表所示： 苯甲醛 微溶于水，易溶于有机溶剂；易被空气氧化；与饱和NaHSO3溶液反应产生沉淀 苯甲醇 沸点为205.3 ℃；微溶于水，易溶于醇、醚等 苯甲酸 熔点为121.7 ℃，沸点为249 ℃；微溶于水 乙醚 沸点为34.8 ℃；难溶于水；易燃烧，当空气中含量为1.83%～ 48.0%时易发生爆炸 已知：2HCHO＋KOHCH3OH＋HCOOK (1)向图1所示装置(夹持及加热装置已略去)中加入少量NaOH和水，搅拌溶解，稍冷，加入新蒸过的苯甲醛，开启搅拌器，加热回流 ①长久放置的苯甲醛中易含有__________(写结构简式)杂质 ②写出三颈烧瓶内发生反应的化学方程式_______________________________________________________ (2)停止加热，从球形冷凝管上口缓缓加入冷水，摇动，冷却后将液体倒入分液漏斗，用乙醚萃取三次，水层保留待用。合并三次萃取液，依次用饱和NaHSO3溶液、Na2CO3溶液、水洗涤。用饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤的目的是____________________________________，而用碳酸钠溶液洗涤可除去醚层中极少量的苯甲酸 (3)将洗涤后的醚层倒入干燥的锥形瓶内，加入无水MgSO4后再加上瓶塞，静置一段时间后，将锥形瓶中溶液转入图2所示蒸馏装置中，缓缓加热，蒸馏除去乙醚。当温度升到140 ℃时改用空气冷凝管，收集198 ℃～206 ℃的馏分 ①锥形瓶上加塞子的目的是____________________________________；无水硫酸镁的作用是_____________ ②蒸馏除去乙醚的过程中宜采用的加热方式为__________；收集的198 ℃～206 ℃的馏分为_______(写名称) (4)将萃取后的水层慢慢地加入到盛有盐酸的烧杯中，同时用玻璃棒搅拌，析出白色固体。冷却、过滤，得到粗苯甲酸产品，然后提纯得到较纯净的产品。将苯甲酸粗产品提纯所用的实验方法为______________ (5)图1和图2装置中都用了冷凝管，下列说法正确的是__________ a．两种冷凝管冷凝效果相同，本实验中可以互换使用 b．直形冷凝管一般在用蒸馏法分离物质时使用 c．两种冷凝管的冷凝水进出方向都为“高(处)进低(处)出” d．球形冷凝管能冷凝回流反应物而减少其蒸发流失，使反应更彻底 2．对甲氧基苯丙酰胺(相对分子质量为179)为难溶于冷水的白色晶体，且是一种医药中间体，可以由苯甲醚通过两步反应合成，合成路线如图1所示 已知：无水三氯化铝遇水会发生剧烈水解并放热 步骤一：用如图2所示装置合成对甲氧基苯丙腈 在500 mL三颈烧瓶中，加入108 g(1 mol)苯甲醚，室温下缓慢加入70 g(约0.52 mol)粉末状三氯化铝，加入过程中温度不超过25 ℃，加完后降温至5 ℃，