内容正文:
题型04 有机实验分析 有机合成设计
1.(24-25高二下·安徽级示范高中·期中)甲烷和氯气的取代反应装置如图。下列说法错误的是
A.
B.反应过程中试管内颜色逐渐变浅
C.反应后分液所得水溶液含盐酸
D.甲烷的氯代物中,二氯和四氯代物是非极性分子
E.由沉淀溶解平衡可知,水槽中会生成NaCl沉淀
2.(24-25高二下·安徽芜湖安徽师范大学附属中学·期中)下图是制备和研究乙炔性质的实验装置图。下列说法错误的是
A.制备乙炔的反应原理是
B.a中饱和食盐水的作用是减慢反应速率
C.c的作用是除去,f处火焰明亮伴有黑色浓烟
D.d、e褪色原理相同
3.(22-23高二下·安徽阜阳·期中)为探究2-溴丁烷的化学性质设计如下实验,下列有关说法错误的是
A.烧瓶中2-溴丁烷发生消去反应
B.若用溴水代替酸性溶液,装置②可以省去
C.装置③中酸性溶液紫色逐渐褪去
D.取反应后烧瓶中的溶液,滴加几滴溶液,产生浅黄色沉淀
4.(24-25高二下·安徽安庆桐城中学·)实验室制备并提纯乙酸乙酯的操作中,方法或装置不合理的是
A. B.
C. D.
5.(23-24高二下·安徽天一大联考·期中)苯甲酸的熔点为122.13℃,微溶于水,易溶于酒精,实验室制备少量苯甲酸的流程如图:
下列叙述正确的是
A.“操作1”过程中玻璃棒的作用为搅拌 B.“操作2”为酸化过程,可使用稀硫酸
C.“冷凝回流”过程中一定需要直形冷凝管 D.为提高苯甲酸固体的纯度,可用热水洗涤晶体
6.(24-25高二下·安徽芜湖安徽师范大学附属中学·期中)苯甲酸是一种食品添加剂,某粗苯甲酸样品中含有少量NaCl和泥沙,提纯苯甲酸的实验流程如图(已知:常温下苯甲酸易溶于乙醇,25℃和75℃时苯甲酸在水中的溶解度分别为0.34g和2.2g)。下列说法正确的是
A.悬浊液恢复至室温后进行“过滤1”
B.除去苯甲酸中的NaCl,“结晶”时应采用蒸发结晶
C.通过射线衍射可获得苯甲酸的分子结构
D.“洗涤”时为了减少苯甲酸的损失、提高产量,可选用热水作洗涤剂
7.(24-25高二下·安徽级示范高中·期中)有机物A是合成二氢荆芥内酯的重要原料,其结构简式为,下列检验其中官能团的试剂和顺序正确的是
A.先加酸性高锰酸钾溶液,后加银氨溶液,微热
B.先加溴水,后加酸性高锰酸钾溶液
C.先加新制氢氧化铜,微热,再加入溴水
D.先加入银氨溶液,微热,酸化后再加溴水
8.(24-25高二下·安徽级示范高中·期中)下列有机化合物制取的实验操作中正确的是
A.制取溴苯:将铁屑、溴水、苯混合加热
B.制取氯乙烯:将氯气和乙烯混合
C.制取1—溴丁烷:将1—丁醇和氢溴酸混合加热
D.制备硝基苯:将浓硫酸、浓硝酸、苯混合加热至
9.(24-25高二下·安徽天一大联考·期中)根据下列实验操作及现象得出的结论错误的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将丙烯、丙烷分别通入溴水中,前者溶液褪色,后者溶液不褪色
丙烯的化学性质比丙烷活泼
B
向酸性溶液中滴加对甲基苯乙烯,振荡,溶液褪色
碳碳双键被氧化
C
向氨水中滴加溶液,最终得到深蓝色溶液
生成了配离子
D
在碘水中加入氯仿,振荡,溶液分层,下层呈紫色
氯仿的密度比水大,氯仿的极性比水弱
10.(24-25高二下·安徽芜湖第一中学·期中)下列方法或操作正确且能达到实验目的的是
实验目的
方法或操作
A
除去苯甲酸中的难溶物
溶解、过滤、蒸发结晶
B
除去乙烷中的乙烯
将混合气体通入酸性KMnO4溶液中洗气后干燥
C
分离提纯溴水中的溴单质
用四氯化碳萃取、分液、蒸馏
D
证明电石与水反应生成乙炔
将气体通入酸性K2Cr2O7溶液,观察颜色变化
11.(24-25高二下·安徽安庆桐城中学·)实验室制备并提纯环己烯的流程如图。下列说法正确的是
A.“操作1”为萃取分液,有机相由分液漏斗的下口放出
B.“操作2”需用到球形冷凝管
C.环己醇与浓硫酸也可通过消去反应制得环己烯
D.根据能否使酸性高锰酸钾溶液褪色可鉴别M和N
12.(24-25高二下·安徽池州·期中)下列玻璃仪器在相应实验中选用合理的是
A.重结晶法提纯苯甲酸:①②⑦
B.用苯萃取碘水中的碘单质并分液:①⑦
C.酸碱滴定法测定盐酸物质的量浓度:②④⑤
D.蒸馏法分离苯和溴苯:③⑤⑥
13.(24-25高二下·安徽滁州·期中)用下图所示装置及药品进行分离提纯操作,能达到实验目的的是
A.图1分离乙醇和乙醚 B.图2除去乙醇蒸汽中的乙烯
C.图3除去四氯化碳中的碘单质 D.图4分离甲烷和氯气光照条件下的反应产物
15.(24-25高二下·安徽阜阳·期中)乙醇是生活中常见的有机物,能发生多种反应,部分反应如图所示。
回答下列问题:
(1)写出反应①的化学方程式:_______。若1mol乙醇与足量金属Na发生反应,生成H2的体积为_______L(标准状况下)。
(2)等物质的量的乙醇与乙烯充分燃烧,消耗O2的量_______(填“相同”或“不同”)。
(3)反应③的反应类型为_______,灼烧铜丝并迅速伸入盛有乙醇的试管中,重复几次,观察到的现象为_______。
(4)反应④的化学方程式为_______:若在如图所示装置中发生反应,则右侧试管中的试剂为_______。
16.(24-25高二下·安徽池州·期中)化学上常用燃烧法确定有机物的组成。下图装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置,这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。
回答下列问题:
(1)装置E中所盛放试剂的名称为_______。
(2)装置B的作用是_______。若将装置B去掉,会对实验造成什么影响?_______。
(3)有学生认为在装置E后应再加一个与装置E相同的装置,目的是_______。
(4)若准确称取1.20 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经改进后的装置充分燃烧后,装置E增重1.76 g,装置D增重0.72 g,则该有机物的最简式为_______。
(5)若某有机物分子式为C4H10O,其红外光谱如下图所示,则该有机物的结构简式为_______。
。
17.(24-25高二下·安徽滁州·期中)元素分析是有机化合物的表征手段之一。化学上常用燃烧法确定有机物的组成。某兴趣小组利用下图装置通过燃烧法确定有机物的分子式并分析A的分子结构。
回答下列问题:
(1)燃烧管中CuO的作用是___________。实验时先点燃__________(填“a”或“b”)处煤气灯,实验结束后先熄灭___________(填“a”或“b”)处煤气灯。从定量准确测定的角度去考虑,该装置应怎样进一步改进__________。
(2)若样品A质量为13.6g,经充分燃烧后,装置c质量增加7.2g,装置d质量增加35.2g,则该有机物的实验式为__________。
(3)A的质谱图如下,则该有机物的分子式为__________。
(4)分析该物质的红外光谱,A分子结构中含有甲基、酯基、等基团,则A的结构简式为__________。A的芳香酯类同分异构体有__________种(不包括A,不含立体异构),A的羧酸类同分异构体中,核磁共振氢谱为1:2:2:3的结构简式为__________。
18.(24-25高二下·安徽阜阳·期中)实验室利用氯气和苯反应制少量氯苯,实验装置如图所示。请回答下列问题:
(1)试管B中装有少量铁屑和苯,将导管伸入试管B底部,打开A,缓缓通入经过净化的氯气,先看到苯呈黄色,片刻后C、D导管口有白雾。试管B中发生的有机反应的化学方程式为___________;试管B中长直导管的作用是___________。
(2)试管C中溶液中的现象为___________;试管D中溶液中的现象为___________。试管C,D中的导管均没有插入液面下的原因是___________。
(3)将导管伸入试管B底部的目的是___________。
(4)反应完成后,将试管B中的液体倒入装有一定量水的烧杯中,可以得到橙黄色不溶于水的油状液体沉于烧杯底部,通过___________操作,可以得到粗氯苯。用NaOH溶液洗涤粗氯苯可除去其中溶解的氯气,反应的离子方程式为___________。
19.(24-25高二下·安徽阜阳·期中)某同学制取乙烯(反应原理为)并探究乙烯的主要化学性质,其实验装置如图所示:
回答下列问题。
(1)装置中仪器①的名称为_______。
(2)乙烯分子所含官能团的名称为_______。
(3)中反应化学方程式为_______,中实验现象为_______。
(4)装置的作用是_______。
(5)已知乙烯发生加聚反应能生成一种聚合物,写出该反应的化学方程式:_______。
(6)根据乙烯的性质可以推测丁烯()的性质,下列说法错误的是_______(填字母)。
A.能在空气中燃烧 B.易溶于水
C.能发生加成反应 D.能使溴的四氯化碳溶液褪色
20.(24-25高二下·安徽安庆一中·期中)乙炔是有机合成的重要原料。利用电石可制备乙炔,电石的主要成分为,还含有CaS和等少量杂质。
I.制备乙炔并检验其性质
已知:i.CaS、能发生水解反应;
ii.能被、及酸性溶液氧化
(1)a中生成乙炔的化学方程式是_______。
(2)分液漏斗中使用饱和食盐水代替蒸馏水的目的是_______。
(3)实验过程中,硫酸铜溶液的作用是_______;b中溶液一直保持蓝色的目的是_______
(4)实验过程中,c、d试管中溶液的颜色均褪去。其中,c验证了乙炔能与发生加成反应。d中溶液褪色则说明乙炔具有_______性。
(5)由乙炔可以制备聚乙炔,聚乙炔的结构简式为_______;由聚乙炔结构可知,聚乙炔_______(填写“能”/“不能”)使酸性高锰酸钾溶液褪色。
21.(24-25高二下·安徽芜湖第一中学·期中)乙二酸二丁酯()为无色油状液体,略带芳香气味,常用作溶剂和有机合成原料。某化学兴趣小组按如下步骤制备乙二酸二丁酯:HOOCCOOH+2CH3(CH2)3OH+2H2O。
a.在100mL三颈烧瓶中依次加入4.50g(0.05mol)草酸、18.30mL(约0.20mol)正丁醇和1.08mL(约0.01mol)环己烷。
b.用烧瓶夹将三颈烧瓶固定在铁架台及电炉之上,在中间瓶口连接事先装有2.00mL水的分水器及仪器a,在右侧瓶口插入温度计并使温度计水银球没入液面以下,实验装置如图1所示。
c.加热,形成浊液。继续升温至溶液沸腾并回流,此时温度稳定在70℃,待分水器全部被水充满后继续回流30min,停止反应。
d.移去热源,待温度降至50℃左右时将反应液缓慢转移至烧杯中,边搅拌边加入饱和碳酸钠溶液
直至无气体产生且溶液显中性,然后将溶液转移至分液漏斗中用10mL水洗涤,弃去下层废液并将上层油状液体转移至锥形瓶中,用无水硫酸镁干燥20min后快速过滤,滤液装入蒸馏烧瓶中。
e.蒸馏:如图2所示,连接蒸馏装置,蒸馏收集馏分。得无色透明油状液体,称重并计算产率。产量为3.2g。
查阅资料得知:
①相关物质的密度、沸点、溶解性如表所示:
物质
相对分子质量
密度(g.cm-3)
沸点/℃
溶解性
乙二酸
90
0.99
337.5
易溶于水和有机溶剂
正丁醇
74
0.81
117
可溶于水,易溶于有机溶剂
环己烷
84
0.78
80.7
不溶于水,溶于乙醇、乙醚
乙二酸二丁酯
202
0.98
240
不溶于水,易溶于有机溶剂
②草酸作为活泼的有机二元酸,易解离出质子,作为原料与正丁醇反应,可以自催化酯化反应的进行;环己烷和水能形成共沸体系(沸点为69℃)。
③仪器b为分水器,“分水”原理是冷凝液在分水器中分层,上层有机层从支管处流回烧瓶,下层水层从分水器下口放出。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________。
(2)加入环己烷的目的是___________;分水器的下层液体为___________。
(3)步骤d中加入饱和碳酸钠溶液直至无气体产生且溶液显中性的目的是___________;图2蒸馏装置有一处错误,改进的方法是___________。
(4)乙二酸二丁酯的产率为___________%(保留至小数点后一位)。
22.(24-25高二下·安徽天一大联考·期中)环己烯常用于制备尼龙-66、尼龙-6、阻腐剂和阻燃剂等。某小组用环己醇制备环己烯的原理、装置及步骤如下。
【原理】
【装置】(部分夹持及加热装置略)
【步骤】
步骤1:向图1仪器L中加入适量环己醇、浓硫酸,加入几粒沸石,充分混合,加热。将反应后的混合液用图2装置蒸馏,蒸馏温度不超过90℃,当只有少量残液且出现阵阵“白雾”时可停止蒸馏。
步骤2:向馏出液中加入食盐至饱和,再加入适量5%溶液,用分液漏斗分离有机相。
步骤3:向有机相中加入适量固体,过滤,将滤液倒入蒸馏烧瓶中,加入几粒沸石,蒸馏,收集馏分。
已知:环己醇、环己烯的沸点分别为161.1℃、84℃。
回答下列问题:
(1)图1中,仪器L的名称是______,图2中冷凝管进水口是______(填“a”或“b”)。
(2)步骤1中,浓硫酸不宜过量,原因是__________。
(3)步骤2中,加入溶液的作用是__________,将混合液倒入分液漏斗中,静置分层后,分离有机相的具体操作是______。
(4)步骤3中,的作用是__________。收集馏分时应控制温度为______。
(5)设计简单实验证明产品中不含水:__________。
23.(24-25高二下·安徽天一大联考·期中)以电石(含少量CaS等杂质)为原料合成烃类的流程如图所示。
回答下列问题:
(1)实验室用电石制备乙炔,宜选择下列发生装置中的______(填代号)。将产生的气体通过______(填化学式)溶液,除去乙炔中的杂质。
(2)C→D的反应类型是______。
(3)C的一种同分异构体为芳香族化合物且能使溴水褪色,其结构简式为______。
(4)写出D的相对分子质量最小的同系物的结构简式:______。
(5)F的同分异构体的名称是______。G分子中碳原子的2p轨道形成______中心______电子大π键。
(6)B→G的化学方程式为______;G→H需要的试剂和条件为______。
24.(24-25高二下·安徽安庆一中·期中)青蒿素是高效的抗疟药(其分子结构如下右图所示),易溶于有机溶剂,难溶于水,熔点为156~157℃,温度超过60℃完全失去药效。利用乙醚浸取法(已知:乙醚沸点为35℃)提取青蒿素的流程如下图所示:
I.回答下列问题:
(1)青蒿素中含有的官能团包括_______、_______。(填官能团名称)
(2)有关上述实验操作的说法正确的是_______。
A.干燥时,可在黄花青蒿粉末中加入无水硫酸铜
B.操作I是萃取,所用的玻璃仪器只有烧杯、分液漏斗
C.操作II是蒸馏,所用玻璃仪器只有蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、牛角管
D.操作III是重结晶,具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤
(3)操作III过程操作过程中温度不宜过高,原因是_______。
II.青蒿素是一种仅含有C、H、O三种元素的化合物,为进一步确定其化学式,进行如图实验:
实验步骤如下:
①连接装置,检查装置气密性;
②准确称量E、F中仪器及药品的质量;
③取14.10g青蒿素放入C的硬质玻璃管中,点燃C、D中的酒精灯加热,充分反应;
④实验结束后冷却至室温,称量反应后E、F中仪器及药品的质量。
(4)使用上述装置测得的青蒿素中氧元素的质量分数偏低,改进以上装置的方法是_______
(5)E中可盛装的固体是_______(任写出合理的一种)。
(6)通过质谱法测得青蒿素的相对分子质量为282,结合表格中实验数据,得出青蒿素的分子式为_______。
装置
试验前
试验后
E
54.00g
63.90g
F
80.00g
113.00g
25.(24-25高二下·安徽安庆桐城中学·期中)I.苯乙烯(A)是一种重要化工原料,以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品,如图所示:
(1)下列关于有机化合物A的说法正确的是___________(填字母)。
a.属于芳香烃 b.属于苯的同系物 c.所有原子不可能共平面 d.有两种官能团
(2)写出的化学方程式___________。
(3)G是F的同分异构体,写出一种满足以下条件的G的结构简式___________。
①只含有1个甲基 ②含有1个羟基
③G属于芳香族化合物 ④核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为3:2:2:2:1
Ⅱ.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(省略部分支撑用的铁架台),并通过一定操作提纯氯苯。
反应物和产物的相关数据如下表,请按要求回答下列问题:
相对分子质量
密度/(g•cm-3)
沸点
水中溶解性
苯
78
0.88
80.1
微溶
氯苯
112.5
1.11
131.7
不溶
(4)装置A是实验室中常见的气体制备装置:
①A中橡胶管c的作用是___________。
②A中发生反应的离子方程式为___________。
(5)为证明氯气和苯发生的是取代而不是加成反应,该小组将装置F置于D、E间,F中的作用是___________,证明该结论还需使用的试剂是___________。
(6)若A中产生足量,中加入7.8mL苯,经提纯后收集到氯苯6.6g,则氯苯的产率为___________(保留三位有效数字)。
26.(24-25高二下·安徽芜湖安徽师范大学附属中学·期中)2-甲基-1,3-丁二烯是一种重要的化工原料。可以发生以下反应。
已知:
请回答下列问题:
(1)写出的电子式_______。
(2)写出一种乙烯的用途_______。
(3)B为含有六元环的有机物,写出2-甲基-1,3-丁二烯与乙烯反应的化学方程式______。
(4)Y是天然橡胶的主要成分,写出Y的结构简式_______。
(5)写出X的含羧基的两种同分异构体的结构简式_______(不考虑立体异构)已知:连在碳碳双键上不稳定,不考虑。
(6)结合上述题目中的信息,设计一条从1,3-丁二烯合成阻燃剂的合成路线_______(其他无机试剂任选)。
(合成路线常用的表示方式为:)
27.(24-25高二下·安徽安庆桐城中学·期中)芳香族化合物E是合成某种香料的中间体,以苯为原料合成E流程如图:
已知:I.
Ⅱ.
(1)化合物A的结构简式为___________。
(2)反应④的反应类型是___________。
(3)C中官能团的名称是___________。
(4)写出反应①的化学方程式___________。
(5)符合下列条件的化合物C的同分异构体有___________种。
a.属于芳香族化合物,苯环上有两个或者两个以上的取代基
b.含有与C相同的官能团
(6)设计以为原料制取的合成路线___________(无机试剂任选)。
28.(24-25高二下·安徽合肥普通高中六校联盟·期中)我国科学家屠呦呦因提取抗疟药物青蒿素而获得诺贝尔奖。从青蒿(粉末)中提取青蒿素的方法以萃取原理为基础,乙醚浸提法的具体操作如下:
已知:青蒿素为白色针状晶体,易溶于乙醇、乙醚、苯和汽油等有机溶剂,不溶于水,熔点为156~157℃,沸点为389.9℃,热稳定性差。屠呦呦团队经历了使用不同溶剂和不同温度的探究过程,实验结果如下:
溶剂
水
乙醇
乙醚
沸点/℃
100
78
35
提取效率
几乎为0
35%
95%
(1)用水作溶剂,提取无效的原因可能是___________。
(2)研究发现,青蒿素分子中的某个基团对热不稳定。分析用乙醚作溶剂,提取效率高于乙醇的原因是___________。
(3)下列说法不正确的是___________。
A.粉碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素浸取率
B.操作I需要用到玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯
C.操作II蒸馏时最好选用水浴加热
D.操作III的主要过程为加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
(4)科研小组通过控制其他实验条件不变,来研究原料粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取速率的影响,其结果如图所示:
由图可知控制其他实验条件不变,采用的最佳粒度、时间和温度分别为___________、___________、___________。
(5)在进行操作II时往往采用减压的条件,目的是___________。
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题型04 有机实验分析 有机合成设计
1.(24-25高二下·安徽级示范高中·期中)甲烷和氯气的取代反应装置如图。下列说法错误的是
A.
B.反应过程中试管内颜色逐渐变浅
C.反应后分液所得水溶液含盐酸
D.甲烷的氯代物中,二氯和四氯代物是非极性分子
E.由沉淀溶解平衡可知,水槽中会生成NaCl沉淀
【答案】C
【分析】和发生取代反应,产物不唯一,无法控制反应进度,得到的可能是、、、和HCl的混合物,其中有机取代产物中只有为气态,其余3个都是难溶于水的液体,据此信息解答。
【解析】A.试管的混合气体中,只有是黄绿色,随取代反应的进行,不断消耗,颜色逐渐变浅,A正确;
B.取代中生成的HCl溶解在饱和NaCl溶液中,最后得到的水溶液中溶质中有HCl,B正确;
C.在中,存在键长不等的和极性键,整个分子为四面体形,非正四面体,正负电荷中心不重合,属于极性分子;,C错误;
D.由于饱和NaCl溶液中溶解了大量的HCl,增大了,使平衡左移析出NaCl固体,D正确;
故答案为:C。
2.(24-25高二下·安徽芜湖安徽师范大学附属中学·期中)下图是制备和研究乙炔性质的实验装置图。下列说法错误的是
A.制备乙炔的反应原理是
B.a中饱和食盐水的作用是减慢反应速率
C.c的作用是除去,f处火焰明亮伴有黑色浓烟
D.d、e褪色原理相同
【答案】D
【解析】
A.实验室用饱和食盐水与电石反应生成氢氧化钙和乙炔气体,制备乙炔的反应原理是CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 +CHCH↑,A正确;
B.饱和食盐水滴到电石的表面上后,水迅速跟电石作用,使原来溶于其中的食盐析出,附着在电石表面,能从一定程度上阻碍后边的水与电石表面的接触,从而降低反应的速率,B正确;
C.电石中混有硫化物和磷化物,与水反应生成的乙炔气体中混有的硫化氢和磷化氢;乙炔的含碳量高,在f处燃烧时会产生明亮、伴有浓烟的火焰,C正确;
D.d中溴和乙炔发生加成反应使其褪色,e中的酸性高锰酸钾溶液与乙炔发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;
故选D。
3.(22-23高二下·安徽阜阳·期中)为探究2-溴丁烷的化学性质设计如下实验,下列有关说法错误的是
A.烧瓶中2-溴丁烷发生消去反应
B.若用溴水代替酸性溶液,装置②可以省去
C.装置③中酸性溶液紫色逐渐褪去
D.取反应后烧瓶中的溶液,滴加几滴溶液,产生浅黄色沉淀
【答案】D
【解析】A.2-澳丁烷在氢氧化钠的醉溶液中加热发生消去反应生成1-丁烯和2-丁烯,A项正确;
B.乙醇和溴水不反应,若用溴水代替酸性溶液,检验有烯烃生成,可以不用装置②除乙醇,B项正确;
C.装置②中1-T烯和2-丁烯被酸性溶液氧化,高锰酸钾溶液紫色逐渐褪去,C项正确;
D.反应后烧瓶中的溶液中含有氢氧化钠,取反应后烧瓶中的溶液,先加硝酸中和氢氧化钠,再滴加几滴溶液,产生浅黄色AgBr沉淀,D项错误;
故选D。
4.(24-25高二下·安徽安庆桐城中学·)实验室制备并提纯乙酸乙酯的操作中,方法或装置不合理的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.乙酸与乙醇在浓硫酸存在、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯,用饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯,导管不能伸入溶液中以防止倒吸,A正确;
B.萃取时,倒转漏斗,一手压住顶塞,一手握活塞,充分振荡使两相接触,振荡后需放气,B正确;
C.利用产品与杂质物质的沸点不同,将互溶的成分通过蒸馏后得到纯产品,应该用直形冷凝管(用于倾斜式蒸馏方式,用于蒸馏或分馏),而不用球形冷凝管(球形冷凝管一般用于有机物制备),否则部分馏分残留在球形冷凝管中,C错误;
D.打开顶塞或使其凹槽对准漏斗小孔,确保气压平衡,缓慢旋开活塞,使下层液体沿烧杯壁流下,接近分界面时关闭活塞,D正确;
故选C。
5.(23-24高二下·安徽天一大联考·期中)苯甲酸的熔点为122.13℃,微溶于水,易溶于酒精,实验室制备少量苯甲酸的流程如图:
下列叙述正确的是
A.“操作1”过程中玻璃棒的作用为搅拌 B.“操作2”为酸化过程,可使用稀硫酸
C.“冷凝回流”过程中一定需要直形冷凝管 D.为提高苯甲酸固体的纯度,可用热水洗涤晶体
【答案】B
【解析】A.生成的苯甲酸钾可溶于水,同时反应中,高锰酸钾与甲苯反应生成的二氧化锰不溶于水,操作1应是过滤操作,所以玻璃棒的作用还有引流作用,A错误;
B.苯甲酸钾加入酸发生取代反应,同时硫酸酸性强于苯甲酸,根据强酸制弱酸原理,可酸化制得苯甲酸,B正确;
C.冷凝回流过程中,为增大接触面积,增强冷凝效果,可以选择球形冷凝管,C错误;
D.苯甲酸微溶于水,但是在热水中,溶解度增大,造成产品损失,应该用冷水洗涤晶体,D错误;
答案选B
6.(24-25高二下·安徽芜湖安徽师范大学附属中学·期中)苯甲酸是一种食品添加剂,某粗苯甲酸样品中含有少量NaCl和泥沙,提纯苯甲酸的实验流程如图(已知:常温下苯甲酸易溶于乙醇,25℃和75℃时苯甲酸在水中的溶解度分别为0.34g和2.2g)。下列说法正确的是
A.悬浊液恢复至室温后进行“过滤1”
B.除去苯甲酸中的NaCl,“结晶”时应采用蒸发结晶
C.通过射线衍射可获得苯甲酸的分子结构
D.“洗涤”时为了减少苯甲酸的损失、提高产量,可选用热水作洗涤剂
【答案】C
【分析】粗苯甲酸样品中含有少量和泥沙,由于苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,溶解、加热后需趁热过滤,除掉泥沙;对热的滤液进行冷却结晶,再次过滤得到苯甲酸固体,洗涤、干燥后得到苯甲酸晶体。
【解析】A.根据分析,“过滤1”需趁热,以减少苯甲酸的析出,A错误;
B.的溶解度随温度变化不大,为除去,“结晶”时应采用冷却结晶,使留在滤液中,B错误;
C.射线衍射可获得晶体的结构,可用射线衍射获得苯甲酸的分子结构,C正确;
D.常温下,苯甲酸微溶于水,易溶于乙醇,洗涤时应用冷水,减少苯甲酸的损失,D错误;
故选C。
7.(24-25高二下·安徽级示范高中·期中)有机物A是合成二氢荆芥内酯的重要原料,其结构简式为,下列检验其中官能团的试剂和顺序正确的是
A.先加酸性高锰酸钾溶液,后加银氨溶液,微热
B.先加溴水,后加酸性高锰酸钾溶液
C.先加新制氢氧化铜,微热,再加入溴水
D.先加入银氨溶液,微热,酸化后再加溴水
【答案】D
【解析】A.酸性高锰酸钾将C=C及-CHO均氧化,不能一一检验,故A错误;
B.溴水的氧化性很强,会把-CHO氧化成-COOH,同时C=C与溴水发生加成,不能一一检验,故B错误;
C.在既有C=C又有-CHO的情况下,可用新制氢氧化铜(加热至沸腾),检验-CHO,再利用溴水检验C=C,之前需要酸化,故C错误;
D.在既有C=C又有-CHO的情况下,银氨溶液(水浴)可检验-CHO,酸化后再利用溴水检验C=C,故D正确;
故选D。
【点晴】本题考查有机物官能团的检验,注意在既有C=C又有-CHO的情况下,明确检验的顺序是解答本题的关键,有机物A的结构简式为,既有-CHO,又含有C=C,均能被氧化,应先利用弱氧化剂检验-CHO,再检验C=C双键。
8.(24-25高二下·安徽级示范高中·期中)下列有机化合物制取的实验操作中正确的是
A.制取溴苯:将铁屑、溴水、苯混合加热
B.制取氯乙烯:将氯气和乙烯混合
C.制取1—溴丁烷:将1—丁醇和氢溴酸混合加热
D.制备硝基苯:将浓硫酸、浓硝酸、苯混合加热至
【答案】C
【来源】安徽省省级示范高中2024-2025学年高二下学期4月期中联考 化学试题
【解析】A.制取溴苯需苯与液溴在Fe存在时反应,不能用溴水,A错误;
B.乙烯与Cl2混合发生加成反应生成1,2-二氯乙烷,而非氯乙烯,B错误;
C.1-丁醇与氢溴酸在加热条件下可发生取代反应生成1-溴丁烷,C正确;
D.硝基苯制备需50-60℃水浴加热,100℃温度过高会发生副反应,D错误;
故选C。
9.(24-25高二下·安徽天一大联考·期中)根据下列实验操作及现象得出的结论错误的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将丙烯、丙烷分别通入溴水中,前者溶液褪色,后者溶液不褪色
丙烯的化学性质比丙烷活泼
B
向酸性溶液中滴加对甲基苯乙烯,振荡,溶液褪色
碳碳双键被氧化
C
向氨水中滴加溶液,最终得到深蓝色溶液
生成了配离子
D
在碘水中加入氯仿,振荡,溶液分层,下层呈紫色
氯仿的密度比水大,氯仿的极性比水弱
【答案】B
【解析】A.丙烯含碳碳双键能与溴水加成使其褪色,丙烷不能,说明丙烯更活泼,A正确;
B.对甲基苯乙烯的苯环上甲基可能被酸性KMnO4氧化,褪色不一定是碳碳双键被氧化,B错误;
C.氨水与CuSO4反应生成[Cu(NH3)4]2+,得到深蓝色溶液,C正确;
D.氯仿密度大且极性弱,碘易溶于氯仿使下层呈紫色,D正确;
故选B。
10.(24-25高二下·安徽芜湖第一中学·期中)下列方法或操作正确且能达到实验目的的是
实验目的
方法或操作
A
除去苯甲酸中的难溶物
溶解、过滤、蒸发结晶
B
除去乙烷中的乙烯
将混合气体通入酸性KMnO4溶液中洗气后干燥
C
分离提纯溴水中的溴单质
用四氯化碳萃取、分液、蒸馏
D
证明电石与水反应生成乙炔
将气体通入酸性K2Cr2O7溶液,观察颜色变化
【答案】C
【解析】A.苯甲酸可通过重结晶法提纯,需溶解后趁热过滤除去难溶物,再冷却结晶。蒸发结晶会导致杂质残留,方法错误,A错误;
B.酸性KMnO4会将乙烯氧化为CO2,引入新杂质,正确方法是用溴水洗气,B错误;
C.CCl4萃取溴后分液,再蒸馏分离出溴单质,操作正确且可行,C正确;
D.电石与水反应可能生成H2S等还原性气体,干扰乙炔的检验,无法直接证明生成乙炔,D错误;
故选C。
11.(24-25高二下·安徽安庆桐城中学·)实验室制备并提纯环己烯的流程如图。下列说法正确的是
A.“操作1”为萃取分液,有机相由分液漏斗的下口放出
B.“操作2”需用到球形冷凝管
C.环己醇与浓硫酸也可通过消去反应制得环己烯
D.根据能否使酸性高锰酸钾溶液褪色可鉴别M和N
【答案】C
【分析】环己醇在FeCl3∙6H2O的作用下发生消去反应生成环己烯,粗品用饱和食盐水洗涤后分液,取有机相进行干燥,过滤后蒸馏得到纯净的环己烯。
【解析】A.环己烯密度小于水,环己烯在上层,水在下层,下层从下口放出后再倒出上层有机相,A错误;
B.根据分析,“操作2”为蒸馏,需用到直形冷凝管,而球形冷凝管通常用于回流反应,不适合蒸馏操作,B错误;
C.环己醇在浓硫酸的催化作用下,通过消去反应脱去水,生成环己烯,这是常见的醇类消去反应,反应条件为浓硫酸和加热。因此,环己醇与浓硫酸确实可以通过消去反应制得环己烯,C正确;
D.环己醇(M)中的羟基可以被酸性高锰酸钾氧化,环己烯(N)中的碳碳双键也可以被酸性高锰酸钾氧化,因此两者都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故无法鉴别M和N,D错误;
故选C。
12.(24-25高二下·安徽池州·期中)下列玻璃仪器在相应实验中选用合理的是
A.重结晶法提纯苯甲酸:①②⑦
B.用苯萃取碘水中的碘单质并分液:①⑦
C.酸碱滴定法测定盐酸物质的量浓度:②④⑤
D.蒸馏法分离苯和溴苯:③⑤⑥
【答案】B
【解析】A.重结晶法提纯苯甲酸,需要用到烧杯、玻璃棒、蒸发皿、酒精灯和漏斗,用不着①分液漏斗,A错误;
B.用苯萃取碘水中的碘单质并分液需要用到①分液漏斗、⑦烧杯,B正确;
C.酸碱滴定法测定盐酸物质的量浓度需要用到酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶和胶头滴管,用不到②④,C错误;
D.蒸馏法分离苯和溴苯需要用到蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、锥形瓶等,用不到图示中的③球形冷凝管、⑤酸式滴定管,D错误;
故选B。
13.(24-25高二下·安徽滁州·期中)用下图所示装置及药品进行分离提纯操作,能达到实验目的的是
A.图1分离乙醇和乙醚 B.图2除去乙醇蒸汽中的乙烯
C.图3除去四氯化碳中的碘单质 D.图4分离甲烷和氯气光照条件下的反应产物
【答案】D
【来源】安徽省滁州市2024-2025学年高二下学期期中考试 化学试题
【解析】A.乙醇和乙醚相互混溶,无法分液,A错误;
B.乙醇和乙烯均会被氧化且乙醇能溶于水,B错误;
C.碘溶解在四氯化碳中,无法过滤分离,C错误;
D.甲烷和氯气光照反应的产物沸点不同,可以用蒸馏的方法分离,D正确;
故答案选D。
15.(24-25高二下·安徽阜阳·期中)乙醇是生活中常见的有机物,能发生多种反应,部分反应如图所示。
回答下列问题:
(1)写出反应①的化学方程式:_______。若1mol乙醇与足量金属Na发生反应,生成H2的体积为_______L(标准状况下)。
(2)等物质的量的乙醇与乙烯充分燃烧,消耗O2的量_______(填“相同”或“不同”)。
(3)反应③的反应类型为_______,灼烧铜丝并迅速伸入盛有乙醇的试管中,重复几次,观察到的现象为_______。
(4)反应④的化学方程式为_______:若在如图所示装置中发生反应,则右侧试管中的试剂为_______。
【答案】(1)2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ 11.2
(2)相同
(3)氧化反应 黑色铜丝变为红色,且生成刺激性气味物质
(4) 饱和碳酸钠
【分析】乙醇与Na发生反应生成乙醇钠和氢气,乙醇和氧气点燃燃烧生成二氧化碳和水,乙醇和氧气在红热的铜丝作催化剂时,发生氧化反应生成C为乙醛,乙醇和乙酸在浓硫酸作催化剂,加热的条件下发生酯化反应生成D为乙酸乙酯;
【解析】(1)乙醇与Na发生反应生成乙醇钠和氢气:2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑,1mol乙醇与足量金属Na发生反应,生成0.5molH2,体积为11.2L(标准状况下)。;
(2)乙醇燃烧的化学方程式为:CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O,乙烯燃烧的化学方程式为:CH2=CH2+3O22CO2+2H2O,由此可得,等物质的量的乙醇与乙烯充分燃烧,消耗O2的量相同;
(3)乙醇和氧气在红热的铜丝作催化剂时,发生氧化反应生成乙醛,为氧化反应;灼烧铜丝和空气中氧气反应生成氧化铜,迅速伸入盛有乙醇的试管中,氧化铜和乙醇发生氧化反应生成乙醛和红色铜,重复几次,观察到的现象为黑色铜丝变为红色,且生成刺激性气味物质;
(4)反应④为乙醇和乙酸在浓硫酸作催化剂,加热的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯:,右侧试管中的试剂为饱和碳酸钠溶液,饱和碳酸钠溶液能吸收乙醇、反应乙酸,且能降低乙酸乙酯的溶解度利于其析出。
16.(24-25高二下·安徽池州·期中)化学上常用燃烧法确定有机物的组成。下图装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置,这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。
回答下列问题:
(1)装置E中所盛放试剂的名称为_______。
(2)装置B的作用是_______。若将装置B去掉,会对实验造成什么影响?_______。
(3)有学生认为在装置E后应再加一个与装置E相同的装置,目的是_______。
(4)若准确称取1.20 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经改进后的装置充分燃烧后,装置E增重1.76 g,装置D增重0.72 g,则该有机物的最简式为_______。
(5)若某有机物分子式为C4H10O,其红外光谱如下图所示,则该有机物的结构简式为_______。
。
【答案】(1)碱石灰(或氢氧化钠固体)
(2)除去O2中的H2O(或干燥O2) 测得有机物中含氢量增大
(3)防止空气中的H2O和CO2进入装置E
(4)CH2O
(5)CH3CH2OCH2CH3
【分析】图示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置,A装置的作用是制造氧气;B装置的作用是除去氧气中的水,防止对测定产生干扰;C装置的作用是使有机物充分进行燃烧反应生成CO2和H2O;D装置的作用是吸收反应中产生的H2O,根据增重计算有机物中的H元素含量;E装置的作用是吸收反应中产生的CO2,根据增重计算有机物中的C元素含量。
【解析】(1)E装置的作用是完全吸收反应生成的CO2,可用碱石灰或氢氧化钠固体来吸收。
(2)B装置的作用是除去氧气中的水,若将装置B去掉,使得D装置增重偏大,测得有机物H元素含量偏大;
(3)在装置E后应再加一个与装置E相同的装置,防止空气中的水和二氧化碳对实验产生干扰,故目的是防止空气中的H2O和CO2进入装置E;
(4)E管质量增加1.76g说明生成了1.76g二氧化碳,可得碳元素的质量:1.76g××100%=0.48g,D管质量增加0.72g说明生成了0.72g水,可得氢元素的质量:0.72g××100%=0.08g,从而可推出含氧元素的质量为:1.2-0.48-0.08=0.64g,设最简式为CXHYOZ,12X∶Y∶16Z=0.48∶0.08∶0.64,X∶Y∶Z=1∶2∶1,最简式为 CH2O;
(5)红外光谱图可以看出含有醚键、对称的亚甲基、对称的甲基,则该有机物的结构简式为。
17.(24-25高二下·安徽滁州·期中)元素分析是有机化合物的表征手段之一。化学上常用燃烧法确定有机物的组成。某兴趣小组利用下图装置通过燃烧法确定有机物的分子式并分析A的分子结构。
回答下列问题:
(1)燃烧管中CuO的作用是___________。实验时先点燃__________(填“a”或“b”)处煤气灯,实验结束后先熄灭___________(填“a”或“b”)处煤气灯。从定量准确测定的角度去考虑,该装置应怎样进一步改进__________。
(2)若样品A质量为13.6g,经充分燃烧后,装置c质量增加7.2g,装置d质量增加35.2g,则该有机物的实验式为__________。
(3)A的质谱图如下,则该有机物的分子式为__________。
(4)分析该物质的红外光谱,A分子结构中含有甲基、酯基、等基团,则A的结构简式为__________。A的芳香酯类同分异构体有__________种(不包括A,不含立体异构),A的羧酸类同分异构体中,核磁共振氢谱为1:2:2:3的结构简式为__________。
【答案】(1)若有机物未充分燃烧可能生成CO,将CO转化为 b a 在装置d后再连一个盛碱石灰的干燥管,防止空气中的和进入装置d中
(2)
(3)
(4) 5
【分析】本实验的目的是利用燃烧法确定烃的含氧衍生物分子式,a是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,为了测定精确,用CuO将有机物不完全燃烧产生的少量CO氧化成CO2,c用来吸收产生的水,d用于吸收二氧化碳,通过水的量确定有机物中氢元素的量,通过二氧化碳的量确定碳元素的量,再根据质量守恒确定氧。
【解析】(1)若有机物未充分燃烧可能生成CO,燃烧管中CuO将CO转化为,确保有机物中的碳元素都以的形式被吸收,从而准确测定碳元素的含量。先点燃b处煤气灯,让样品所处环境先达到一定温度,当通入氧气时,有机物能在高温下与氧气迅速发生燃烧反应,使有机物燃烧更充分,碳元素完全转化为,实验结束后先熄灭a处煤气灯,继续保持b处加热一段时间,这样可以使装置内残留的有机物继续燃烧完全,保证测量结果的准确性,d装置直接与大气相连,可以会吸收空气中的水和二氧化碳,导致测量结果不准确,所以应在装置d后再连一个盛碱石灰的干燥管,防止空气中的和进入装置d中;
(2)d质量增加35.2g说明生成了35.2g二氧化碳,可得有机物中C元素的质量:35.2g××100%=9.6g;c质量增加7.2g说明生成了7.2g水,可得H元素的质量: 7.2g××100%=0.8g;从而可推出含O元素的质量为:13.6-9.6-0.8=3.2g;则有机物中,解得,所以该有机物的实验式为:;
(3)由质谱图可知,该有机物的相对分子质量为136。设该有机物的分子式为,则,即,解得n = 2,所以该有机物的分子式为;
(4)
A分子式为,结构中含有甲基、酯基、等基团,则A的结构简式为,A的芳香酯类同分异构体有、、、、共5种,A的羧酸类同分异构体中,核磁共振氢谱为1:2:2:3,则羧基上1个氢原子为一组,苯环上有两种不同化学环境的氢原子各2个,存在甲基,甲基中3个氢原子为一组,结构简式为。
18.(24-25高二下·安徽阜阳·期中)实验室利用氯气和苯反应制少量氯苯,实验装置如图所示。请回答下列问题:
(1)试管B中装有少量铁屑和苯,将导管伸入试管B底部,打开A,缓缓通入经过净化的氯气,先看到苯呈黄色,片刻后C、D导管口有白雾。试管B中发生的有机反应的化学方程式为___________;试管B中长直导管的作用是___________。
(2)试管C中溶液中的现象为___________;试管D中溶液中的现象为___________。试管C,D中的导管均没有插入液面下的原因是___________。
(3)将导管伸入试管B底部的目的是___________。
(4)反应完成后,将试管B中的液体倒入装有一定量水的烧杯中,可以得到橙黄色不溶于水的油状液体沉于烧杯底部,通过___________操作,可以得到粗氯苯。用NaOH溶液洗涤粗氯苯可除去其中溶解的氯气,反应的离子方程式为___________。
【答案】 +Cl2+HCl 冷凝回流反应物和导气 溶液先变红后褪色 生成白色沉淀 防止液体倒吸 使氯气和苯充分接触,使反应顺利进行 分液 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【分析】氯气与苯在Fe或FeCl3的催化作用下发生取代反应生成氯苯,同时生成HCl,HCl可以使石蕊变红,但未反应的氯气溶于水后生成HClO,又会将溶液漂白,之后通入硝酸银溶液中生成的HCl以及未反应的氯气都可以使其产生白色沉淀,最后用NaOH溶液吸收尾气。
【解析】(1)苯与氯气在铁作催化剂的条件下发生了取代反应生成氯苯和氯化氢,化学方程式为+Cl2+HCl;苯和氯气都是易挥发的物质,试管B中的长直导管起导气及冷凝和回流茶与氯气的作用,减少反应物的损失;
(2)苯与氯气发生取代反应生成氯苯和氯化氢,产生的氯化氢气体能使试管C中的石蕊溶液变红,氯气溶于水产生的HClO能使变红的石蕊溶液褪色;进入试管D中的氯化氢和氯气会产生氯化银白色沉淀;
(3)将导管伸入试管B底部可以使氯气和苯充分接触,使反应顺利进行;
(4)生成的氯苯不溶于水,液体分层,月上层为水层,下层为含有氯苯的有机层,所以通过分液操作,可以得到粗氯。可以用NaOH溶液除去氯苯中含有的少量的氯气,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
19.(24-25高二下·安徽阜阳·期中)某同学制取乙烯(反应原理为)并探究乙烯的主要化学性质,其实验装置如图所示:
回答下列问题。
(1)装置中仪器①的名称为_______。
(2)乙烯分子所含官能团的名称为_______。
(3)中反应化学方程式为_______,中实验现象为_______。
(4)装置的作用是_______。
(5)已知乙烯发生加聚反应能生成一种聚合物,写出该反应的化学方程式:_______。
(6)根据乙烯的性质可以推测丁烯()的性质,下列说法错误的是_______(填字母)。
A.能在空气中燃烧 B.易溶于水
C.能发生加成反应 D.能使溴的四氯化碳溶液褪色
【答案】(1)圆底烧瓶
(2)碳碳双键
(3)CH2=CH2+Br2BrCH2CH2Br 溶液褪色
(4)收集乙烯
(5)nCH2=CH2
(6)B
【分析】由实验装置图可知,装置A中乙醇在浓硫酸作用下加热至170℃发生消去反应生成乙烯和水,装置B中乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应完成1,2-二溴乙烷,装置C中乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使其溶液褪色,装置D用排水法收集剩余的乙烯,据此解答。
【解析】(1)由图可知,装置A中仪器①的名称为圆底烧瓶;
(2)由乙烯的结构简式(CH2=CH2)可知,乙烯分子所含的官能团名称为碳碳双键;
(3)装置B中乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,反应的化学方程式为:CH2=CH2+Br2BrCH2CH2Br;装置C中乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使其溶液褪色,则C中实验现象为:溶液褪色;
(4)由分析可知,装置D用排水法收集剩余乙烯,则D装置的作用是;收集乙烯;
(5)
乙烯分子中含有碳碳双键,一定条件下能发生加聚反应生成聚乙烯,反应的化学方程式为nCH2=CH2;
(6)A.丁烯具有烃的通性,能在空气中燃烧生成二氧化碳和水,A正确;
B.丁烯是难溶于水的烯烃,B错误;
C.丁烯分子中含有碳碳双键,一定条件下可以与氢气、溴水、水等发生加成反应,C正确;
D.丁烯分子中含有碳碳双键,能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使其溶液褪色,D正确;
故选B。
20.(24-25高二下·安徽安庆一中·期中)乙炔是有机合成的重要原料。利用电石可制备乙炔,电石的主要成分为,还含有CaS和等少量杂质。
I.制备乙炔并检验其性质
已知:i.CaS、能发生水解反应;
ii.能被、及酸性溶液氧化
(1)a中生成乙炔的化学方程式是_______。
(2)分液漏斗中使用饱和食盐水代替蒸馏水的目的是_______。
(3)实验过程中,硫酸铜溶液的作用是_______;b中溶液一直保持蓝色的目的是_______
(4)实验过程中,c、d试管中溶液的颜色均褪去。其中,c验证了乙炔能与发生加成反应。d中溶液褪色则说明乙炔具有_______性。
(5)由乙炔可以制备聚乙炔,聚乙炔的结构简式为_______;由聚乙炔结构可知,聚乙炔_______(填写“能”/“不能”)使酸性高锰酸钾溶液褪色。
【答案】(1)
(2)减缓反应速率(减缓气体产生的速率)
(3)除硫化氢、磷化氢 确保除去和,避免干扰后续实验
(4)还原性
(5) 能
【分析】制备乙炔并检验其性质,实验室用电石和饱和食盐水制备乙炔,反应的化学方程式是CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,产生的气体通过硫酸铜溶液去除硫化氢、磷化氢杂质气体的干扰,通过溴的四氯化碳溶液,验证了乙炔能与Br2发生加成反应,再通过高锰酸钾溶液,验证了乙炔的还原性,最后处理尾气。
【解析】(1)实验室用电石和饱和食盐水制备乙炔,a中生成乙炔的化学方程式是。
(2)电石与水反应比较剧烈,分液漏斗中使用饱和食盐水代替蒸馏水的目的是减缓反应速率(减缓气体产生的速率)。
(3)产生的气体通过硫酸铜溶液去除硫化氢、磷化氢杂质气体的干扰,因此硫酸铜溶液的作用是除硫化氢、磷化氢;b中溶液一直保持蓝色的目的是确保除去H2S和PH3,避免干扰后续实验。
(4)实验过程中,c、d试管中溶液的颜色均褪去,其中,c验证了乙炔能与发生加成反应,d中溶液褪色则说明乙炔具有还原性性。
(5)
由乙炔可以制备聚乙炔,聚乙炔的结构简式为;由聚乙炔结构可知,聚乙炔仍然含有不饱和性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
21.(24-25高二下·安徽芜湖第一中学·期中)乙二酸二丁酯()为无色油状液体,略带芳香气味,常用作溶剂和有机合成原料。某化学兴趣小组按如下步骤制备乙二酸二丁酯:HOOCCOOH+2CH3(CH2)3OH+2H2O。
a.在100mL三颈烧瓶中依次加入4.50g(0.05mol)草酸、18.30mL(约0.20mol)正丁醇和1.08mL(约0.01mol)环己烷。
b.用烧瓶夹将三颈烧瓶固定在铁架台及电炉之上,在中间瓶口连接事先装有2.00mL水的分水器及仪器a,在右侧瓶口插入温度计并使温度计水银球没入液面以下,实验装置如图1所示。
c.加热,形成浊液。继续升温至溶液沸腾并回流,此时温度稳定在70℃,待分水器全部被水充满后继续回流30min,停止反应。
d.移去热源,待温度降至50℃左右时将反应液缓慢转移至烧杯中,边搅拌边加入饱和碳酸钠溶液
直至无气体产生且溶液显中性,然后将溶液转移至分液漏斗中用10mL水洗涤,弃去下层废液并将上层油状液体转移至锥形瓶中,用无水硫酸镁干燥20min后快速过滤,滤液装入蒸馏烧瓶中。
e.蒸馏:如图2所示,连接蒸馏装置,蒸馏收集馏分。得无色透明油状液体,称重并计算产率。产量为3.2g。
查阅资料得知:
①相关物质的密度、沸点、溶解性如表所示:
物质
相对分子质量
密度(g.cm-3)
沸点/℃
溶解性
乙二酸
90
0.99
337.5
易溶于水和有机溶剂
正丁醇
74
0.81
117
可溶于水,易溶于有机溶剂
环己烷
84
0.78
80.7
不溶于水,溶于乙醇、乙醚
乙二酸二丁酯
202
0.98
240
不溶于水,易溶于有机溶剂
②草酸作为活泼的有机二元酸,易解离出质子,作为原料与正丁醇反应,可以自催化酯化反应的进行;环己烷和水能形成共沸体系(沸点为69℃)。
③仪器b为分水器,“分水”原理是冷凝液在分水器中分层,上层有机层从支管处流回烧瓶,下层水层从分水器下口放出。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________。
(2)加入环己烷的目的是___________;分水器的下层液体为___________。
(3)步骤d中加入饱和碳酸钠溶液直至无气体产生且溶液显中性的目的是___________;图2蒸馏装置有一处错误,改进的方法是___________。
(4)乙二酸二丁酯的产率为___________%(保留至小数点后一位)。
【答案】(1)球形冷凝管
(2)与水形成共沸体系,除水,从而提高产率 水
(3)除去乙二酸 将冷凝水通入方向改成下进上出
(4)31.7
【分析】乙二酸与正丁醇发生酯化反应生成乙二酸二丁酯和水,本实验加入环己烷形成低沸点的共沸物使生成物水更容易从反应体系中分离,在混合物加入碳酸钠与乙二酸反应生成二氧化碳和水,除去酸,用水洗涤,用无水硫酸镁干燥,过滤,蒸馏,得到产品。
【解析】(1)由图可知,仪器a的名称为球形冷凝管;
(2)结合分析可知,加入环己烷的目的是与水形成共沸体系,将水带出,促进反应正向进行,提高产率;环己烷与水形成共沸体系,将水带出,环己烷不溶于水,密度比水小,故分水器下层的液体的主要成分为水,故答案为:与水形成共沸体系,除水,从而提高产率;水;
(3)步骤d中加入饱和碳酸钠溶液直至无气体产生且溶液显中性的目的是除去多余的乙二酸;图2蒸馏装置有一处错误,通入冷凝水的方向错误,改进的方法是冷凝水从下口进,上口出,故答案为:除去乙二酸;将冷凝水通入方向改成下进上出;
(4)结合题给信息可知,由乙二酸与正丁醇反应的比例关系可知,乙二酸不足,则理论上生成乙二酸二丁酯0.05mol,故乙二酸二丁酯的产率为。
22.(24-25高二下·安徽天一大联考·期中)环己烯常用于制备尼龙-66、尼龙-6、阻腐剂和阻燃剂等。某小组用环己醇制备环己烯的原理、装置及步骤如下。
【原理】
【装置】(部分夹持及加热装置略)
【步骤】
步骤1:向图1仪器L中加入适量环己醇、浓硫酸,加入几粒沸石,充分混合,加热。将反应后的混合液用图2装置蒸馏,蒸馏温度不超过90℃,当只有少量残液且出现阵阵“白雾”时可停止蒸馏。
步骤2:向馏出液中加入食盐至饱和,再加入适量5%溶液,用分液漏斗分离有机相。
步骤3:向有机相中加入适量固体,过滤,将滤液倒入蒸馏烧瓶中,加入几粒沸石,蒸馏,收集馏分。
已知:环己醇、环己烯的沸点分别为161.1℃、84℃。
回答下列问题:
(1)图1中,仪器L的名称是______,图2中冷凝管进水口是______(填“a”或“b”)。
(2)步骤1中,浓硫酸不宜过量,原因是__________。
(3)步骤2中,加入溶液的作用是__________,将混合液倒入分液漏斗中,静置分层后,分离有机相的具体操作是______。
(4)步骤3中,的作用是__________。收集馏分时应控制温度为______。
(5)设计简单实验证明产品中不含水:__________。
【答案】(1)圆底烧瓶 b
(2)浓硫酸具有强氧化性与脱水性,容易使环己醇碳化并产生二氧化硫
(3)除去硫酸等杂质 将下层水溶液从分液漏斗下端活塞放出,上层有机相从分液漏斗的上口倒出
(4)除去水,干燥有机相 84℃
(5)取少量产品放入试管中,加入无水硫酸铜,如果不变蓝,则证明产品中不含水
【分析】步骤1:向图1仪器L中加入适量环己醇、浓硫酸,加入几粒沸石,充分混合,加热。得到环己烯。将反应后的混合液用图2装置蒸馏,蒸馏温度不超过90℃,当只有少量残液且出现阵阵“白雾”时可停止蒸馏。步骤2:向馏出液中加入食盐至饱和,再加入适量5%溶液,除去硫酸等杂质,用分液漏斗分离有机相。步骤3:向有机相中加入适量固体,干燥除水,过滤,将滤液倒入蒸馏烧瓶中,加入几粒沸石,蒸馏,收集84℃的馏分。
【解析】(1)图1中,仪器L的名称是圆底烧瓶,图2中冷凝管是低处进水,高处出水,即进水口是b;
(2)因为浓硫酸具有强氧化性与脱水性,容易使环己醇碳化并产生二氧化硫,所以浓硫酸不宜过量;
(3)溶液的作用是除去硫酸等杂质;有机相的密度小于水,所以分离有机相的具体操作是:将下层水溶液从分液漏斗下端活塞放出,上层有机相从分液漏斗的上口倒出;
(4)的作用是除去水,干燥有机相;因为环己醇、环己烯的沸点分别为161.1℃、84℃,所以收集馏分时应控制温度为84℃;
(5)取少量产品放入试管中,加入无水硫酸铜,如果不变蓝,则证明产品中不含水。
23.(24-25高二下·安徽天一大联考·期中)以电石(含少量CaS等杂质)为原料合成烃类的流程如图所示。
回答下列问题:
(1)实验室用电石制备乙炔,宜选择下列发生装置中的______(填代号)。将产生的气体通过______(填化学式)溶液,除去乙炔中的杂质。
(2)C→D的反应类型是______。
(3)C的一种同分异构体为芳香族化合物且能使溴水褪色,其结构简式为______。
(4)写出D的相对分子质量最小的同系物的结构简式:______。
(5)F的同分异构体的名称是______。G分子中碳原子的2p轨道形成______中心______电子大π键。
(6)B→G的化学方程式为______;G→H需要的试剂和条件为______。
【答案】(1)乙
(2)加成反应
(3)
(4)
(5)2-甲基丙烷 6 6
(6) 加热,浓硫酸、浓硝酸
【分析】电石滴入饱和食盐水制取乙炔,乙炔在催化剂作用下生成苯,苯发生取代反应生成硝基苯;乙炔经催化剂作用生成C,C与氢气加成生成D;乙炔经催化剂作用生成E,E与氢气加成生成F,据此分析;
【解析】(1)甲(简易启普发生器)、丙(启普发生器)都要求固体为块状,而电石和水反应生成的Ca(OH)2是微溶物,易产生堵塞,且该反应是剧烈的放热反应;实验室用电石制备乙炔不需要加热,故乙可以;电石(含少量CaS等杂质)遇水生成H2S杂质气体,需要通入溶液除去;
(2)C→D是与氢气反应,不饱和键变为饱和键,反应类型是加成反应;
(3)
C的不饱和度为5,一种同分异构体为芳香族化合物说明含苯环,且能使溴水褪色,说明含不饱和键,其结构简式为;
(4)
D为环烷烃的相对分子质量最小的同系物为环丙烷,结构简式:;
(5)F为丁烷,同分异构体的名称是2-甲基丙烷;苯分子中6个碳原子各有1个未参加杂化的2p轨道,它们垂直于环的平面,并从侧面相互重叠而形成一个闭合的π键,并且均匀地对称分布在环平面的上方和下方,以这6个碳原子为中心,共6个电子形成的π键;
(6)
B→G是乙炔合成苯,化学方程式为;G→H是苯环的硝化,需要的试剂和条件为加热,浓硫酸、浓硝酸。
24.(24-25高二下·安徽安庆一中·期中)青蒿素是高效的抗疟药(其分子结构如下右图所示),易溶于有机溶剂,难溶于水,熔点为156~157℃,温度超过60℃完全失去药效。利用乙醚浸取法(已知:乙醚沸点为35℃)提取青蒿素的流程如下图所示:
I.回答下列问题:
(1)青蒿素中含有的官能团包括_______、_______。(填官能团名称)
(2)有关上述实验操作的说法正确的是_______。
A.干燥时,可在黄花青蒿粉末中加入无水硫酸铜
B.操作I是萃取,所用的玻璃仪器只有烧杯、分液漏斗
C.操作II是蒸馏,所用玻璃仪器只有蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、牛角管
D.操作III是重结晶,具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤
(3)操作III过程操作过程中温度不宜过高,原因是_______。
II.青蒿素是一种仅含有C、H、O三种元素的化合物,为进一步确定其化学式,进行如图实验:
实验步骤如下:
①连接装置,检查装置气密性;
②准确称量E、F中仪器及药品的质量;
③取14.10g青蒿素放入C的硬质玻璃管中,点燃C、D中的酒精灯加热,充分反应;
④实验结束后冷却至室温,称量反应后E、F中仪器及药品的质量。
(4)使用上述装置测得的青蒿素中氧元素的质量分数偏低,改进以上装置的方法是_______
(5)E中可盛装的固体是_______(任写出合理的一种)。
(6)通过质谱法测得青蒿素的相对分子质量为282,结合表格中实验数据,得出青蒿素的分子式为_______。
装置
试验前
试验后
E
54.00g
63.90g
F
80.00g
113.00g
【答案】(1)醚键 酯基
(2)D
(3)防止青蒿素受热分解
(4)在右侧增加防止空气中、进入装置F的装置
(5)或
(6)
【分析】I.由题给流程可知,向干燥粉碎后的青蒿中加入乙醚浸取青蒿中的青蒿素,过滤得到残渣和提取液;提取液经蒸馏得到乙醚和青蒿素粗品;向粗品中加入95%的乙醇溶解配成溶液,加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到青蒿素精品;Ⅱ.由实验装置图可知,装置C为青蒿素的燃烧装置,装置D中盛有的氧化铜用于将不完全燃烧生成的一氧化碳转化为二氧化碳,装置E中盛有的无水氯化钙或五氧化二磷用于吸收测定燃烧生成水的质量,装置F中盛有的碱石灰用于吸收测定二氧化碳的质量。
【解析】(1)由图可知,青蒿素中含有的官能团包括醚键、酯基;
(2)A.无水硫酸铜一般用于检验水,而不是干燥物质,错误;
B.操作Ⅰ为分离固液操作,为过滤,所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,错误;
C.操作Ⅱ是蒸馏,所用玻璃仪器只有蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、牛角管、温度计等,错误;
D.操作Ⅲ是重结晶提纯得到青蒿素精品的操作,具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤,正确;
故选D;
(3)操作III过程操作过程中温度不宜过高,原因是防止青蒿素受热分解;
(4)图中装置F直接和空气相通,导致空气中CO2、H2O进入装置F的装置,使得测得碳的量增大,导致测得的青蒿素中氧元素的质量分数偏低,应该:在右侧增加防止空气中CO2、H2O进入装置F的装置;
(5)装置E用于吸收测定燃烧生成水的质量,E可以使用无水氯化钙或五氧化二磷;
(6)青蒿素为14.10g÷282g/mol=0.05mol,由表数据,E中吸收水的质量为9.9g,为9.9g÷18g/mol=0.55mol,H为0.55mol×2=1.1mol,F吸收二氧化碳为33g,为33g÷44g/mol=0.75mol,C为0.75mol,则青蒿素中O为=0.25mol,碳氢氧物质的量之比为0.75mol:1.1mol:0.25mol=15:22:5,结合相对分子质量为282,青蒿素的分子式为。
25.(24-25高二下·安徽安庆桐城中学·期中)I.苯乙烯(A)是一种重要化工原料,以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品,如图所示:
(1)下列关于有机化合物A的说法正确的是___________(填字母)。
a.属于芳香烃 b.属于苯的同系物 c.所有原子不可能共平面 d.有两种官能团
(2)写出的化学方程式___________。
(3)G是F的同分异构体,写出一种满足以下条件的G的结构简式___________。
①只含有1个甲基 ②含有1个羟基
③G属于芳香族化合物 ④核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为3:2:2:2:1
Ⅱ.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(省略部分支撑用的铁架台),并通过一定操作提纯氯苯。
反应物和产物的相关数据如下表,请按要求回答下列问题:
相对分子质量
密度/(g•cm-3)
沸点
水中溶解性
苯
78
0.88
80.1
微溶
氯苯
112.5
1.11
131.7
不溶
(4)装置A是实验室中常见的气体制备装置:
①A中橡胶管c的作用是___________。
②A中发生反应的离子方程式为___________。
(5)为证明氯气和苯发生的是取代而不是加成反应,该小组将装置F置于D、E间,F中的作用是___________,证明该结论还需使用的试剂是___________。
(6)若A中产生足量,中加入7.8mL苯,经提纯后收集到氯苯6.6g,则氯苯的产率为___________(保留三位有效数字)。
【答案】(1)a
(2)
(3)(或)
(4)平衡仪器a、b内的气压,使浓盐酸顺利滴下 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(5)除去HCl中的Cl2 AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)
(6)
【分析】I.A是苯乙烯,和水加成生成F;A和氯气加成生成卤代烃B,B发生苯环上的取代反应生成C,C和氢气加成生成D,D发生水解生成醇E;
Ⅱ.装置A中浓盐酸与二氧化锰在加热条件下生成氯气,浓盐酸具有挥发性,则生成的氯气中混有HCl和水蒸气等杂质,生成的氯气经过B饱和食盐水(除HCl)、C中盛装浓硫酸(除H2O)装置净化后在装置D中反应生成氯苯,氯气和氯化氢均能够污染空气,装置E可以吸收尾气,防止污染;若要证明氯气和苯发生的是取代反应,为防止氯气对检验产生干扰,需要用装置F中的将氯气吸收,再用硝酸酸化的AgNO3溶液检验,从而确定苯和氯气是否发生了取代反应,据此分析;
【解析】(1)
化合物A的结构简式为:;
a.含有苯环,且只含有C、H两种元素,属于芳香烃,a选;
b.苯环侧链上有碳碳双键,不属于苯的同系物 ,b不选;
c.苯环是平面结构,乙烯是平面结构,单键可旋转,则苯乙烯所有原子可能共平面,c不选;
d.由其结构简式可知,只有碳碳双键一种官能团,d不选;
故选a;
(2)
B→C的反应为苯环上的氢原子被氯原子取代,条件是做催化剂,方程式为:;
(3)
G是F的同分异构体,G中只含有1个甲基、含有1个羟基、G属于芳香族化合物,说明结构中含有苯环,核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为3:2:2:2:1,满足条件的同分异构体的结构简式为(或);
(4)①A中橡胶管c的作用是平衡仪器a、b内的气压,使浓盐酸顺利滴下;
②二氧化锰与浓盐酸反应生成黄绿色气体氯气和氯化锰,反应离子方程式为;
(5)如果苯和氯气发生的是取代反应,则有HCl生成,如果发生的是加成反应,则无HCl生成,用硝酸酸化的硝酸银溶液检验HCl,装置F应介于D、E之间,由于氯气与硝酸银溶液反应也会生成氯化银沉淀,故四氯化碳溶液的作用是除去HCl中的Cl2,证明该结论还需使用的试剂是AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液);
(6)7.8苯的质量为,则理论上得到氯苯的质量为,故氯苯的产率为。
26.(24-25高二下·安徽芜湖安徽师范大学附属中学·期中)2-甲基-1,3-丁二烯是一种重要的化工原料。可以发生以下反应。
已知:
请回答下列问题:
(1)写出的电子式_______。
(2)写出一种乙烯的用途_______。
(3)B为含有六元环的有机物,写出2-甲基-1,3-丁二烯与乙烯反应的化学方程式______。
(4)Y是天然橡胶的主要成分,写出Y的结构简式_______。
(5)写出X的含羧基的两种同分异构体的结构简式_______(不考虑立体异构)已知:连在碳碳双键上不稳定,不考虑。
(6)结合上述题目中的信息,设计一条从1,3-丁二烯合成阻燃剂的合成路线_______(其他无机试剂任选)。
(合成路线常用的表示方式为:)
【答案】(1)
(2)催熟剂、石油化工基础原料等
(3)
(4)
(5)、
(6)
【分析】
2-甲基-1,3-丁二烯()与乙烯反应得到B,B为含有六元环的有机物,根据已知反应可推测,B为;Y是天然橡胶的主要成分,2-甲基-1,3-丁二烯发生加聚反应得到Y,Y为;2-甲基-1,3-丁二烯被酸性高锰酸钾氧化得到X和CO2,根据已知信息可知,X为。
【解析】(1)
CO2是共价化合物,其电子式为;
(2)乙烯是重要的石油化工基础原料,除此外乙烯还能够做催熟剂,调节植物生长;
(3)
2-甲基-1,3-丁二烯与乙烯反应得到,化学方程式为;
(4)
由分析可知,Y的结构简式为;
(5)
由分析可知,X为,X的含羧基的两种同分异构体的结构简式有:、;
(6)
1,3-丁二烯和Br2发生加成反应生成,和1,3-丁二烯发生已知反应生成,和Br2发生加成反应生成,则合成路线为。
27.(24-25高二下·安徽安庆桐城中学·期中)芳香族化合物E是合成某种香料的中间体,以苯为原料合成E流程如图:
已知:I.
Ⅱ.
(1)化合物A的结构简式为___________。
(2)反应④的反应类型是___________。
(3)C中官能团的名称是___________。
(4)写出反应①的化学方程式___________。
(5)符合下列条件的化合物C的同分异构体有___________种。
a.属于芳香族化合物,苯环上有两个或者两个以上的取代基
b.含有与C相同的官能团
(6)设计以为原料制取的合成路线___________(无机试剂任选)。
【答案】(1)
(2)取代反应
(3)羧基
(4)+Br2 +HBr
(5)12
(6)
【分析】
由信息Ⅰ,结合流程可知,A为,A发生取代反应生成B(),结合信息Ⅱ反应可知,C为,C发生取代反应生成D,D酰氯的Cl取代苯环上的H生成,与H2发生加成反应生成E();欲以为原料制取,可仿照流程A到C的线路展开。
【解析】(1)
根据分析,化合物A的结构简式为;
(2)根据分析,反应④中-OH被-Br取代,为取代反应;
(3)
根据分析,C为,官能团的名称是羧基;
(4)
反应①为苯与Br2发生取代反应生成溴苯,方程式为+Br2 +HBr;
(5)
C的同分异构体中属于芳香族化合物,苯环上有两个或者两个以上的取代基,含有与C相同的官能团说明含有-COOH,若苯环上有2个取代基,同分异构体有、、、、、,共6种,若苯环上有3个取代基,同分异构体有、、、、、,共6种,因此符合题意的同分异构体有12种;
(6)
根据逆合成法,可以由水解得到,可以由与NaCN反应得到,可以由与HBr反应得到,因此反应路线为:。
28.(24-25高二下·安徽合肥普通高中六校联盟·期中)我国科学家屠呦呦因提取抗疟药物青蒿素而获得诺贝尔奖。从青蒿(粉末)中提取青蒿素的方法以萃取原理为基础,乙醚浸提法的具体操作如下:
已知:青蒿素为白色针状晶体,易溶于乙醇、乙醚、苯和汽油等有机溶剂,不溶于水,熔点为156~157℃,沸点为389.9℃,热稳定性差。屠呦呦团队经历了使用不同溶剂和不同温度的探究过程,实验结果如下:
溶剂
水
乙醇
乙醚
沸点/℃
100
78
35
提取效率
几乎为0
35%
95%
(1)用水作溶剂,提取无效的原因可能是___________。
(2)研究发现,青蒿素分子中的某个基团对热不稳定。分析用乙醚作溶剂,提取效率高于乙醇的原因是___________。
(3)下列说法不正确的是___________。
A.粉碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素浸取率
B.操作I需要用到玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯
C.操作II蒸馏时最好选用水浴加热
D.操作III的主要过程为加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
(4)科研小组通过控制其他实验条件不变,来研究原料粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取速率的影响,其结果如图所示:
由图可知控制其他实验条件不变,采用的最佳粒度、时间和温度分别为___________、___________、___________。
(5)在进行操作II时往往采用减压的条件,目的是___________。
【答案】(1)青蒿素不溶于水
(2)乙醚的沸点比乙醇的低,在低温下易分离,可防止温度较高导致青蒿素发生副反应
(3)D
(4)60目 100分钟 50°C
(5)降低青蒿素的沸点,防止青蒿素受热分解
【分析】根据乙醚浸取法的流程可知,对青蒿进行干燥粉碎,可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率,用乙醚对青蒿素进行浸取后,过滤后得到提取液和残渣,提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品,向粗品中加入乙醇再经过浓缩结晶,过滤后得到精品。
【解析】(1)已知青蒿素不溶于水,所以用水作溶剂,提取无效。
(2)青蒿素分子中的某个基团对热不稳定,乙醚的沸点比乙醇低,在低温下易分离,则可以防止温度较高导致青蒿素发生副反应,所以乙醚作溶剂提取的效率比乙醇高。
(3)A.粉碎可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高物质的浸取率,A正确;
B.操作I的过程是固液分离,名称是过滤,用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯,B正确;
C.乙醚的沸点是35℃,为了便于控制温度,操作II蒸馏时最好选用水浴加热,C正确;
D.操作III是重结晶的过程,根据乙醚浸取法的流程可知,向粗品加入95%乙醇,浓缩、结晶、过滤可得精品,青蒿素不溶于水,D错误;
故选D。
(4)由图可知,控制其他实验条件不变,原料粒度为60目时、提取时间达到100分钟时、提取温度为50℃时,青蒿素的浸取率最高。
(5)在进行操作II时往往采用减压的条件,是为了降低青蒿素的沸点,防止青蒿素受热分解。
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