内容正文:
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让教与学更高效
综合02烃、烃的衍生物
☆两大高频考狗概览
考向01有机物的合成与推断综合
考向02有机综合实验
目目
考向01
有机物的合成与推断综合
1.【答案】(1)
3-羟基苯甲酸
羟基、酯基
COCI
(2)
保护羧基
CI
(3)13
ON
OH
COOH
HO
NO
(4)
K00/乙醇
+HCI
还原反应
COOH
s02
COCI NH
CONH(CH),OH
(5)
加热鹭啶
2.【答案】(1)
HO
CN
加成反应
(2)
NaOH水溶液
羟基、羧基、碳溴键
QH
HO
00H2又定条件
+2H,O
HO
HO
(3)
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(4)4
OH
OH
OH
OH
HO
HO
HO-
HO-
CI
(5)
OH
OH
OH
OH
NH2
3.【答案】(1)
COOH
酯基
0P
S0,C1
COOCH;
(2)
COOCH;+
NCH.CH-),
+HCl
中和生成的HCI促进
反应正向进行
(3)
4)
CHO
OH
LiAIH
4.【答案】(1)
异丙基苯
加成反应
(酚)羟基
CH
C+OH
(2)
CH:
(3)
H
(4)2
0
[CH.CH
CH2-CH
CH,COCH=CH,
OCCH
(5)CHsCOOH+CH=CH_A>
引发剂
CHOH
OH
催化剂
5.【答案】(1)酯基、硝基
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H2N
(2)HO
NO2+CsH1003
NO2+2C2HsOH
(3)还原反应
N(CH)2
NH2
(5)
CH,OH
(⑥
NH2
c0(0CH,)2
HCHO
K2CO;
HO
6.【答案】(1)
CH,OCH,O
HBr
C,H.O
C,H.O
(2)NaO-
Br
+NaOH台NaO
+NaBr+H2O
(3)
乙醛
提供酸性环境,使-ONa转化为-OH,同时稳定醛基
(4)A
(5)36
7.【答案】(1)Fe或FeCl3
OH
H.CCOO
CH3
CH3
+(CH3C0)20→
CHCOOH
(3)
邻羟基苯甲酸(2-羟基苯甲酸)
COOH
COONa
+3NaOH-
+CH3COONa+2H2O
OOCCH?
ONa
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(40HC-CHO+4[Ag(NHs)2]0H(NHa),C04+4Agl +6NHsT +2HO
(⑤)保护酚羟基(防止酚羟基被氧化)
H2C=CH
cH=cH,、Hcc=c○c
COOH
8.【答案】(1)
酮羰基、碳溴键
0
CH2CN
CH(CH3)CN
3
+CHCl+NaOH-
+NaCl+H2O
CH2CHO CH,CI
(3)
1>
CHO
COOH
酸性高锰酸钾
(4
催化剂
OH
HO
OH
9.【答案】(1)
CHO
酚羟基、醚键
HO
CH,CHO
(2)
13
(3)取代反应
HO
OH
C2H;OCH2O
OCH2OC2Hs
(4)
CHO+2ClCH20C2Hs→
CHO
+2HCI
保护酚
羟基
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HO
HO
OH
(5)
目目
考向02
有机综合实验
1.【答案】(1)球形冷凝管
(2)防止溴乙烷大量挥发
(3)
降低苯乙醚溶解度,便于分层且能减少其在水中的溶解损失
振荡时乙醚挥发使分液漏斗内气
压增大
(4氯化铁溶液,紫色
(5)CD
(6
61.6
偏低
浓硫酸
HO
COOH CH,CH2CH2CH2OH
HO
COOCH,CH,CH,CH:+H,O
2.【答案】(1
△
(2)分水器可以将水分离出体系,促进平衡右移提高转化率
(3)作溶剂,增大反应物浓度,促进反应正向移动,提高产率
(4)CHsCH2CH2CH2-0-CH2CH2CH CHs CHsCH2CH=CH2
(5)
硫酸和对羟基苯甲酸
产物会在NaOH溶液中水解
重结晶
(⑥浓硫酸在反应中作吸水剂和催化剂,随着浓硫酸质量增加速率变快产率增加,当浓硫酸过量时,浓硫酸
的脱水性使有机物碳化,产率下降
3.【答案】(1)
分液漏斗
NaOH溶液
NHCOCH
(2)
+CH;COoH
+H2O
(3)减少冰醋酸的蒸出,同时将生成的H2O及时分离出来,促进反应正向进行,可以提高原料利用率
(4)
减小乙酰苯胺晶体的析出造成损失
冷却结晶、过滤b
(5)57.8
4.【答案】(1)AB
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(2)提供质子破坏氢键;防止温度过高副反应增加
(3)
冰水
降低乙酰水杨酸溶解度,利于结晶析出
(4FeCl3溶液(答案合理即可)
(5)7.92
OH
ONa
6)
OH
+NaHC03→
OH
+H20+C021
OH
OH
NO
5.【答案】(1)
球形冷凝管
+NaNO3+H2S04
5℃209℃
+NaHSO+H2O
(②)温度过低,反应速率慢;温度过高,副产物较多
(3)
停止通入冷凝水,让热的蒸气使晶体熔化
装置e处不再有黄色油状液体滴下
(4)
对硝基苯酚
邻硝基苯酚也能形成分子内氢键,对硝基苯酚只形成分子间氢键,故沸点邻硝基
苯酚低
(5)39.7%(或0.397
6.【答案】(1)
干燥管
防止空气中的水蒸气进入反应装置
(2)取制备的少量绝对乙醇于试管中,加入少量无水硫酸铜粉末,若粉末未变蓝证明绝对乙醇合格
(3)pH过低或过高均会造成产物水解
(4)
水浴加热
接收瓶(或牛角管)处无液滴滴落
(5)
重结晶
87%
7.【答案】(1)
三颈烧瓶
(2)
热水浴
选择乙醇的成本更低
(3)通过形成“环己烷一乙醇一水”共沸物,易蒸馏出水
(4)分离出生成物水,使平衡向正反应方向移动,提高苯甲酸的转化率
(⑤)减少产品损耗,提高产量
(656%
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8.【答案】(1)
球形冷凝管
3:2
(2)
馏出液不再浑浊或温度计示数开始升高或油层不再增加
分液漏斗
除去产物中少量的水
(3)B
(4)
98cV-V1%
a
偏小
综合02 烃、烃的衍生物
两大高频考向概览
考向01 有机物的合成与推断综合
考向02 有机综合实验
地 城
考向01
有机物的合成与推断综合
1.(24-25高二下·山东潍坊·期末)治疗多发性神经病的药物氯苯唑酸(J)的合成路线如下:
已知:+R2-NH2
回答下列问题:
(1)A的系统命名为_____;D中含氧官能团名称为_____。
(2)CD步骤的目的为_____;G的结构简式为_____。
(3)L比B少一个氧原子,符合下列条件的L有_____种。
ⅰ.含有苯环; ⅱ.能发生银镜反应; ⅲ.含有硝基。
(4)氯苯唑酸(J)的另外一种合成路径如下。
的方程式为_____,的反应类型为_____。
(5)参照以上流程,设计以和合成的路线_____。
【答案】(1) 3-羟基苯甲酸 羟基、酯基
(2) 保护羧基
(3)13
(4) ++HCl 还原反应
(5)
【分析】
从化合物C倒推化合物B中的硝基被还原为氨基,故B的结构简式为;根据A的分子式结合AB的反应条件可知A的结构简式为;化合物C发生酯化反应生成D,D的结构简式为;D+GH,结合D、H的结构简式可判断G的结构简式为;F为,E为。以此答题。
【详解】(1)
根据分析,A()的系统命名为3-羟基苯甲酸;D()中含氧官能团名称为羟基、酯基。
(2)
CD步骤中由羧基形成酯基,而目标产物J中该位置又出现了羧基,故其目的为保护羧基;G的结构简式为。
(3)
L比B()少一个氧原子,分子式为,含有苯环;能发生银镜反应(含有醛基);含有硝基;符合下列条件的L有苯环上的二取代(分别是甲酸酯基和硝基)共三种;苯环的三取代(分别是醛基、硝基、羟基)共十种,综上一共13种。
(4)
G()与B()反应生成K,故方程式为++HCl;根据K生成J官能团的变化是还原反应。
(5)
本合成路线D+GHI的方式,故 ,根据原料苯甲酸可找到第一步反应:。故总合成路线为 。
2.(24-25高二下·山东东营·期末)绿原酸(化合物H)具有抗癌、抗氧化、消炎等功效。一种绿原酸合成路线如图
已知:NBS是一种很好的溴代试剂,适用于羧基α位的溴代。回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________,A→B的反应类型为___________。
(2)B→C第一步反应所需试剂为___________,D分子中官能团名称为___________。
(3)E→F的化学方程式是___________。
(4)化合物H中手性碳个数为___________。
(5)写出一种符合下列条件的G的同分异构体___________。
①含氧官能团只有一种;②遇氯化铁显紫色;③核磁共振氢谱峰面积比2:2:1:1:1。
【答案】(1) 加成反应
(2) 水溶液 羟基、羧基、碳溴键
(3)
(4)4
(5)、、、
【分析】由合成绿原酸的流程为:将A与进行加成得到B,再将B进行(1)水解和(2)酸化得到C:,结合转化过程,可反推出B的结构为:;A的结构为:;将C进行NBS转化生成D:,再次将D通过(1)水解和(2)酸化得到E:,将E与在一定条件下反应生成F:,继续将F与G:进行反应(1)和(2)转化为产品绿原酸H:,据此分析解答。
【详解】(1)根据分析,A的结构简式为:,根据A→B的元素差异可知其反应类型为:加成反应。
(2)B→C第一步反应为卤代烃的水解反应,则需要的试剂为:水溶液;D的结构简式为:,其官能团的名称为:羟基、羧基、碳溴键。
(3)E:与在一定条件下反应生成F:的化学方程式为:。
(4)化合物H中的手性碳原子如图所示:,共有4个手性碳原子。
(5)G的结构简式为:,则符合以下条件的①含氧官能团只有一种,除苯环外,还有2个不饱和度,可能存在1个叁键结构或带一个双键的环状结构;②遇氯化铁显紫色:存在酚羟基结构,则O原子只存在于中,③核磁共振氢谱峰面积比2:2:1:1:1,苯环上的结构基本处于对称位置;则符合条件的同分异构体有:、、、。
3.(24-25高二下·山东东营·期末)噻萘普汀钠是一种具有新型神经化学特征的药剂,能改善认知功能,且对治疗哮喘有明显作用。该药剂的一种合成路线如下图所示:
(1)A的结构简式为___________。B中含氧官能团的名称为___________。
(2)C→D的化学方程式为___________。
反应中用作溶剂的作用为___________。
(3)D→E的转化过程分为三步:,写出中间产物的结构简式___________。
(4)结合上述流程,设计以苯甲醛和为原料制备路线(其他无机试剂任选)___________。
【答案】(1) 酯基
(2) + 中和生成的HCl促进反应正向进行
(3)
(4)
【分析】
由有机物的转化关系可知,催化剂作用下有机物A()与甲醇发生酯化反应生成有机物B(),有机物B发生取代反应生成有机物C,在作用下有机物C与发生取代反应生成有机物D(),一定条件下转化成有机物E(),与发生取代反应生成有机物F(),与发生取代反应生成有机物G
(),与氢氧化钠反应生成有机物F()。
【详解】(1)
①根据分析,A的结构简式为:;
②根据分析B的结构简式为:,B中含氧官能团的名称为:酯基;
(2)
①根据分析,在作用下有机物C与发生取代反应生成有机物D(),反应化学方程式为:+;
②有碱性,能与HCl反应,则反应中用作溶剂的作用为:中和生成的促进反应正向进行;
(3)
有机物D()在氢氧化钠溶液中发生水解反应后,酸化生成,一定条件下发生取代反应生成,与发生还原反应生成有机物E(),故中间产物II的结构简式为:。
(4)
由有机物的转化关系可知,以苯甲醛和为原料制备的合成步骤为:与发生还原反应生成,与发生取代反应生成;与发生取代反应生成,合成路线为:。
4.(24-25高二下·山东泰安·期末)合成EPR橡胶()广泛应用于防水材料、电线电缆护套、耐热胶管等;PC塑料()透光性良好,可制作挡风玻璃以及眼镜等。它们的合成路线如下:
已知:①
②
③
(1)C的名称为______,A生成C的反应类型为______,D中的官能团是______。
(2)反应Ⅱ发生时,条件控制不当有可能生成高分子,其结构简式可能是______。
(3)反应Ⅳ的化学方程式为_______。
(4)有机物E满足下列条件的同分异构体有______种。
①含2个苯环和2个羟基,且2个羟基不能连在同一个碳上;
②遇溶液不显紫色;
③核磁共振氢谱显示有5组峰,峰面积之比为1:2:2:2:1。
(5)根据题中所给信息,请以、和为原料合成聚乙烯醇(),写出合成路线_______。
【答案】(1) 异丙基苯 加成反应 (酚)羟基
(2)
(3)
(4)2
(5)
【分析】
根据合成EPR橡胶的结构简式可知合成该橡胶的单体为CH2=CH2和CH2=CHCH3;A和苯反应可生成C9H12,可知A应为CH2=CHCH3,B为CH2=CH2,C为,A到C发生加成反应;经反应I可生成和丙酮,丙酮和苯酚发生类似信息③的反应生成E,结合E的分子式以及PC塑料的结构简式可知E应为;物质B即乙烯发生类型信息②的反应生成F,则F为,F与CO2反应生成,该物质与甲醇发生类似信息①的反应生成G和H,H为二元醇,则H为HOCH2CH2OH,G为CH3OCOOCH3;G与E发生类似信息①的反应生成PC。
【详解】(1)
由分析知,C为,故C的名称为异丙基苯;A生成C的反应类型为加成反应;D为,其中的官能团是(酚)羟基;
(2)
反应Ⅱ发生时,条件控制不当有可能生成高分子,根据题目所给反应③可知生成的高分子化合物应为;
(3)反应Ⅳ与题目所给信息反应①类似,所以反应Ⅳ的化学方程式为
;
(4)
E为,其同分异构体满足:
①含2个苯环和2个羟基,且2个羟基不能连在同一个碳上;
②与FeCl3溶液不能显紫色,说明不含酚羟基;
③核磁共振氢谱显示有5组峰,峰面积比为1:2:2:2:1,说明该分子对称,则满足条件的结构有和共2种;
(5)
以、和为原料合成聚乙烯醇(),根据逆合成分析法,聚乙烯醇()可由和发生类似已知信息①的反应得到,聚合之前的单体为,该物质可由和发生加成反应得到,所以得到聚乙烯醇的合成路线为。
【点睛】本题的关键点是要根据合成EPR橡胶的结构简式推出其单体,主碳链为4个碳原子,无碳碳双键结构,其单体必为两种,从主链中间断开后,再分别将两个半键闭合即得单体。
5.(24-25高二下·山东日照部分学校·期末)佐米曲坦()的合成路线如下:
已知:Ⅰ.(R、R′为烃基)
Ⅱ.(、为烃基或氢原子)
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为________。
(2)B→C反应的产物中只有一种醇,其化学方程式为________。
(3)C→D的反应类型为________。
(4)佐米曲坦的结构简式为________。
(5)D的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为________(任写2种顺式结构)。
①苯环上有4个取代基,且苯环上只有一种H原子
②能与反应生成
③存在顺反异构
(6)以、为主要原料合成
已知:。利用上述信息补全合成路线________。
【答案】(1)酯基、硝基
(2)+ C5H10O3+2C2H5OH
(3)还原反应
(4)
(5)、
(6)
【分析】
由流程,A中酯基发生水解反应得到B,B发生已知反应原理Ⅰ生成C,C中硝基还原为氨基得到D ,D转化为E,E发生已知反应原理Ⅱ生成产物佐米曲坦;
【详解】(1)A中含氧官能团的名称为酯基、硝基;
(2)B发生已知反应原理Ⅰ生成C ,B→C反应的产物中只有一种醇,
结合反应物C5H10O3化学式,可知C5H10O3为C2H5OCOOC2H5,则反应中生成C同时生成乙醇,其化学方程式为+ C5H10O3+2C2H5OH;
(3)C中硝基还原为氨基得到D,为还原反应;
(4)
由分析,佐米曲坦的结构简式为;
(5)
D为 ,D的同分异构体中,同时满足下列条件:①苯环上有4个取代基,且苯环上只有一种H原子,则结构对称;②能与反应生成,则含羧基;③存在顺反异构,则存在碳碳双键,且碳碳双键两端的碳上均连接两个不相同的原子或原子团;则结构可以为:、;
(6)
首先使用还原剂将羧基还原为羟基得到,然后和反应生成,再和甲醛生成,在碱性条件下水解得到产物;故流程为:。
6.(24-25高二下·山东日照部分学校·期末)一种食品香料G的合成路线如下(部分反应条件略去):
已知:
(1)有机物A的结构简式为________,C→D所需要的试剂为________(填化学式)。
(2)D→E化学方程式为________。
(3)E→F过程中产生的另外一种有机物的名称为________;F→G过程中的作用为________。
(4)下列有关香料G的说法正确的是________(填标号)。
A.1mol G与加成最多消耗4mol
B.能与溴水反应,1mol G最多消耗1mol
C.少量新制悬浊液即可检验G中的醛基
(5)同时满足下列条件的A的同分异构体有________种。
①遇显色
②苯环上有两个取代基
③既能发生银镜反应又能发生水解反应
【答案】(1) HBr
(2)+NaOH+NaBr+H2O
(3) 乙醛 提供酸性环境,使-ONa转化为-OH,同时稳定醛基
(4)A
(5)36
【分析】
根据路线图可知,A在碱性条件下与乙基硫酸钠发生取代反应生成B,A结构简式为;B发生取代反应生成C,C与HBr发生加成反应生成D,D发生消去反应生成E,E发生已知信息中反应生成F和CH3CHO,F在硫酸和亚硫酸氢钠作用下生成G;据此分析解答。
【详解】(1)
由分析可知,A结构简式为;C→D所需要的试剂为HBr;
(2)
D发生消去反应生成E,反应方程式为:+NaOH +NaBr+H2O;
(3)由分析可知,E→F过程中产生的另外一种有机物为乙醛;F→G过程中提供酸性环境,使-ONa转化为-OH,同时稳定醛基;
(4)A.1mol G与H2加成时,苯环(3mol)、醛基(1mol)共消耗4molH2,A正确;
B.与溴水反应时,苯环邻位氢被取代(消耗2molBr2),而非1mol,B错误;
C.G有酚羟基显酸性会中和掉少量氢氧化铜,而氢氧化铜和醛基的反应需要碱性条件,C错误;
故选A;
(5)
A的同分异构体满足题给三个条件,则含酚羟基(-OH)和甲酸酯基(HCOO-R-,R为烷基);取代基组合:-OH与HCOO-C4H8-,-C4H8-一端连HCOO-(设为A),一端连苯环(设为B),由“定一移一”可得:、、、,B共有4+4+1+3=12种位置;苯环两取代基有邻、间、对3种位置。总数:=36种。
7.(24-25高二下·山东泰安·期末)有机化工原料1,4-二苯基-1,3-丁二烯及某抗结肠炎药物有效成分的合成路线如下(部分反应略去试剂和条件):
已知:Ⅰ:(R、表示烃基)
Ⅱ:
(1)①中的反应条件是______。
(2)请写出D到E反应的化学方程式______。
(3)化合物G名称是______写出F与足量NaOH溶液反应的化学方程式______。
(4)写出乙二醛与银氨溶液主要成分反应的化学反应方程式_______。
(5)设计D→E和F→G两步反应的目的是________。
(6)1,4-二苯基-1,3-丁二烯有多种同分异构体,写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式:______。
a结构中有两个苯环,无其他环状结构
b.苯环上的—硝基取代产物有两种
【答案】(1)Fe或
(2)
(3) 邻羟基苯甲酸(2-羟基苯甲酸)
(4)
(5)保护酚羟基(防止酚羟基被氧化)
(6)、
【分析】
芳香烃A为,与氯气在光照条件下发生取代反应生成,发生信息中反应生成K为;K发生消去反应生成二苯基丁二烯;由逆推可知J为,G为,D发生信息中的反应得到E,E氧化得到F,F发生酯的水解反应后酸化得到G,则F为,E为,则D为,B为,据此解答。
【详解】(1)反应①为苯环上的氢被氯取代,则条件为:Fe或;
(2)
结合信息Ⅱ可知,D到E的方程式为:;
(3)
结合分析可知,G为,其名称为:邻羟基苯甲酸(2-羟基苯甲酸);F为,其与足量氢氧化钠反应时,其中的羧基和酯基都参与反应,则方程式为:;
(4)乙二醛中含有两个醛基,可以发生银镜反应,方程式为:;
(5)D中含酚羟基易被高锰酸钾溶液氧化,将D转化为E可以保护酚羟基不被氧化;故答案为:保护酚羟基(防止酚羟基被氧化);
(6)
结构中含有两个苯环,无其他环状结构,苯环上的一硝基取代产物有两种,则说明其结构高度对称,1,4-二苯基-1,3-丁二烯中除了苯环,还有两个碳碳双键,不饱和度为2,则若其同分异构体也含有两个碳碳双键,结构简式为,若其同分异构体中含有一个碳碳三键,结构简式为,故答案为:、。
8.(24-25高二下·山东菏泽·期末)一种合成酮基布洛芬(G)的路线如下:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________;D中官能团名称为___________。
(2)E→F的化学方程式为___________。
(3)符合下列条件的B的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①除苯环外无其它环状结构 ②能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为2:2:2:1的有机物的结构简式为___________。
(4)综合以上信息,写出由和苯为原料(无机试剂任选)制备的一种合成路线___________。
【答案】(1) 酮羰基、碳溴键
(2)+CH3Cl+NaOH→+NaCl+H2O
(3) 17
(4)+
【分析】
由流程及相关物质结构和化学式,A为,A发生取代反应引入氯原子得到B,B发生已知反应原理生成C,C光照条件下和溴发生取代反应生成D,D和KCN发生取代反应引入-CN得到E,E和CH3Cl发生取代引入1个甲基得到F,F酸化-CN转化为羧基得到G;
【详解】(1)
由分析,A的结构简式为;D为,含官能团名称为酮羰基和碳溴键;
(2)
E和CH3Cl发生取代引入1个甲基得到F,反应为:+CH3Cl+NaOH→+NaCl+H2O;
(3)
B为,符合下列条件的B的同分异构体:①除苯环外无其它环状结构,②能发生银镜反应,则含有醛基;1个取代基为-CHClCHO;2个取代基,可以为-Cl和-CH2CHO或-CH2Cl和-CHO,均存在邻间对3种,共6种;3个取代基为-Cl、-CH3、-CHO,苯环上3个不同取代基存在10种;合计17种;核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为2:2:2:1的有机物的结构简式为;
(4)
甲苯氧化为苯甲酸,和SOCl2反应引入氯原子,发生B生成C的反应原理和苯反应转化为,羰基还原为羟基得到产物,故流程为:+。
9.(24-25高二下·山东德州·期末)一种酪氨酸酶活性抑制剂I()的合成路线如图所示:
已知:I.;
II.。
回答下列问题:
(1)A的结构简式是_____,E的含氧官能团名称为_____。
(2)含有酚羟基且能发生银镜反应C的同分异构体有_____种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰的面积之比为的结构简式为_____。
(3)的反应类型_____。
(4)步骤的化学方程式为_____,其目的是_____。
(5)以E一步制备J,利用J和I进行对比实验,实验确认异戊烯基()不是抑制酪氨酸酶活性的关键药效团。J的结构简式为_____。
【答案】(1) 酚羟基、醚键
(2) 13
(3)取代反应
(4) 保护酚羟基
(5)
【分析】
A的分子式为,不饱和度为5,与发生取代反应生成B,B与C发生已知信息Ⅰ的反应生成D,结合D的结构简式可知,A为,B为,C为;结合E的分子式,其不饱和度为8,说明D→E发生的是还原反应,E的结构简式为,E和F发生取代反应生成G,G加热重排生成H,结合H的结构简式,以及加热重排的原理可知,G的结构简式为,H和盐酸、THF反应生成I,据此解答。
【详解】(1)
由分析可知,A的结构简式是,由分析可知,E的结构简式为,则E的含氧官能团名称为酚羟基、醚键;
(2)
由分析可知,C结构简式为;含酚羟基且能发生银镜反应,若含有两个取代基,可以是,有邻、间、对三种同分异构体,若含有三个取代基,可以是,三个不同的取代基在苯环上有10种同分异构体,共计13种同分异构体;其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰的面积之比为,应该找对称结构,则其结构简式为;
(3)
E的结构简式为,对比E、F和G的结构简式可知,为取代反应;
(4)
A→B发生取代反应,同时生成小分子的HCl,化学方程式为;该过程对酚羟基进行了转化,而物质D中又引入了酚羟基,则该过程的目的是:保护酚羟基;
(5)
由分析可知,E的结构简式为,要确认异戊烯基不是抑制酪氨酸酶活性的关键药效团,则J中不含有异戊烯基,其他结构与I相同,则E→J发生的是取代反应,J的结构简式为。
地 城
考向02
有机综合实验
1.(24-25高二下·山东潍坊·期末)苯乙醚(M=122 g/mol)可用于制造医药和染料。合成原理:,。
实验步骤:
ⅰ.向三颈烧瓶中加入7.5 g苯酚、4.0 gNaOH和4 mL水;80-90℃水浴加热,固体全部溶解后,缓慢滴入8.5 mL溴乙烷(过量);继续加热搅拌2小时。
ⅱ.冷却至室温,将三颈烧瓶中反应液水洗分液,有机相用饱和食盐水洗两次,分出有机相。
ⅲ.合并两次的洗涤液,用10mL乙醚提取一次,提取液与有机相合并,加入氯化钙并过滤,水浴蒸出乙醚。常压蒸馏有机相,收集172℃左右的馏分,得6.0 g产品。
已知:①苯乙醚微溶于水,易溶于醇和醚。熔点为-30℃,沸点为172℃;溴乙烷和乙醚都是挥发性无色液体;溴乙烷沸点为38.4℃;
②图2中克氏蒸馏头的螺口夹可调节毛细玻璃管的进气量。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为_____。
(2)步骤ⅰ温度控制在80-90℃,避免温度过高,除可能发生副反应外,另一重要原因是_____。
(3)步骤ⅱ中用饱和食盐水洗涤的优点是_____。步骤ⅲ中提取时振荡分液漏斗后需要进行“放气”操作,原因是_____。
(4)产品中可能混有苯酚,检验所用试剂及现象为_____。
(5)步骤ⅲ蒸馏可用如图2所示减压蒸馏装置,下列关于该装置的说法错误的是_____(填标号)。
A.克氏蒸馏头弯管的作用是防止液体溅入冷凝管
B.毛细玻璃管可以起到防止暴沸的作用
C.可将直形冷凝管替换为蛇形冷凝管,以提高冷凝效率
D.实施减压蒸馏时,应该先加热后用真空泵减压
(6)苯乙醚的产率为_____%(结果保留三位有效数字),步骤ⅲ中若未合并两次洗涤液,产率会_____(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
【答案】(1)球形冷凝管
(2)防止溴乙烷大量挥发
(3) 降低苯乙醚溶解度,便于分层且能减少其在水中的溶解损失 振荡时乙醚挥发使分液漏斗内气压增大
(4)氯化铁溶液,紫色
(5)CD
(6) 61.6 偏低
【分析】苯酚与NaOH溶液水浴加热80-90℃,发生反应产生C6H5ONa、H2O,反应一段时间,待固体全部溶解后,控制温度在80-90℃,慢慢加入过量的8.5 mL溴乙烷,继续加热2 h,发生反应,得到苯乙醚,然后冷却至室温,将三颈烧瓶中反应液水洗分液,有机相用饱和食盐水洗两次,分出有机相。合并两次的洗涤液,用10 mL乙醚提取一次,提取液与有机相合并,加入氯化钙除去水分并过滤,水浴蒸出乙醚。常压蒸馏有机相,收集172℃左右的馏分,就得产品。根据反应物中足不足量的物质计算苯乙醚的理论产量,结合其实际产量,就可以计算出苯乙醚的产率。
【详解】(1)根据图示可知:仪器A的名称为球形冷凝管;
(2)步骤ⅰ温度控制在80∼90℃,避免温度过高,除可能发生副反应外,另一重要原因是溴乙烷沸点只有38.4℃,比较低,控制好温度,就可以防止溴乙烷大量挥发;
(3)在步骤ⅱ中用饱和食盐水洗涤,优点是能够除去水溶性杂质,降低苯乙醚溶解度,减少产物的损失,使水层密度增大,便于分层且能减少其在水中的溶解损失;
在步骤ⅲ中提取时振荡分液漏斗后需要进行“放气”操作,这是由于在振荡时乙醚挥发使分液漏斗内气压增大;
(4)由于苯酚能够与FeCl3溶液发生显色反应,使溶液显紫色;而苯乙醚与FeCl3溶液不能反应,故可以用FeCl3溶液检验得到的苯乙醚产品中是否混有苯酚,在滴加FeCl3溶液后,若溶液变为紫色,说明含有苯酚,否则就不含有苯酚;
(5)A.克氏蒸馏头弯管的作用是防止液体溅入冷凝管,A正确;
B.毛细玻璃管可以起到防止暴沸的作用,B正确;
C.若将直形冷凝管替换为蛇形冷凝管,这样虽然可以提高冷凝效率,但是得到的产品会滞留在冷凝管中而不能进入接收器,导致产品的产率降低,C错误;
D.实施减压蒸馏时,应该先用真空泵减压后加热,防止暴沸,而不能是先加热后用真空泵减压,D错误;
故合理选项是CD;
(6)7.5 g苯酚的物质的量为n(苯酚)==0.0798 mol,4.0 gNaOH的物质的量为n(NaOH)==0.1 mol,而只是按1:1的物质的量关系反应的。由于n(苯酚)<n(NaOH),故反应产生苯酚钠的物质的量以不足量的苯酚为标准计算,n(苯酚钠)=n(苯酚)=0.0798 mol。反应过程中加入的8.5 mL溴乙烷是过量的,故发生,得到的苯乙醚的物质的量要以不足量的苯酚钠为标准计算,n(苯乙醚)=n(苯酚钠)= 0.0798 mol,其质量为m(苯乙醚)=0.0798 mol×122 g/mol=9.736 g,实际产量是6.0 g,则苯乙醚的产率为:=61.6%;
若在步骤ⅲ中未合并两次洗涤液,部分产品会损失掉,从而会导致产品的产率会偏低。
2.(24-25高二下·山东泰安·期末)对羟基苯甲酸正丁酯()是一种重要的工业原料,可以以对羟基苯甲酸和正丁醇为原料合成,实验装置如下:
对羟基苯甲酸(,熔点:215℃)
对羟基苯甲酸正丁酯(,熔点:69℃)
实验步骤:
Ⅰ.取对羟基苯甲酸27.6g,正丁醇57.8g,浓硫酸0.3g于三口烧瓶中,三口烧瓶上装好分水器(如图4)、搅拌器等,加热并控制温度在150℃,反应时间不少于1h。1h后撤掉分水器改回流装置为蒸馏装置,蒸出部分液体;
Ⅱ.将三口烧瓶中的液体倒入烧杯中,用10%碳酸钠溶液洗涤,再用水洗至pH为7~8,低温冷却析出晶体,用真空泵抽滤,最后将所得晶体风干,进一步提纯、称量得对羟基苯甲酸丁酯29.5g。
回答下列问题:
(1)写出制备对羟基苯甲酸正丁酯的方程式________。
(2)制备实验中用到分水器(图中4),其优点是_______。
(3)实验中加入过量正丁醇的目的是_______。
(4)有机反应常伴随着副反应的发生,请写出两种副产物_______。
(5)步骤Ⅱ中用10%碳酸钠溶液洗涤主要除去的物质是_______(填物质名称),该步骤中不能用等量等浓度的NaOH溶液代替溶液洗涤的主要原因是_______。要想得到更纯的对羟基苯甲酸丁酯的方法是_______。
(6)实验发现硫酸的用量与对羟基苯甲酸正丁酯的产率关系如图所示。分析曲线变化原因_______。
【答案】(1)
(2)分水器可以将水分离出体系,促进平衡右移提高转化率
(3)作溶剂,增大反应物浓度,促进反应正向移动,提高产率
(4)、
(5) 硫酸和对羟基苯甲酸 产物会在NaOH溶液中水解 重结晶
(6)浓硫酸在反应中作吸水剂和催化剂,随着浓硫酸质量增加速率变快产率增加,当浓硫酸过量时,浓硫酸的脱水性使有机物碳化,产率下降
【分析】该实验是利用对羟基苯甲酸和正丁醇发生酯化反应制取对羟基苯甲酸正丁酯的实验,冷凝管的作用主要是用于冷凝回流,碳酸钠溶液的作用,主要是用来中和对羟基苯甲酸,溶解正丁醇,降低酯类物质的溶解度,据此分析;
【详解】(1)
对羟基苯甲酸和正丁醇发生酯化反应,方程式;
(2)制备实验中用到分水器(图中4),其优点是:酯化反应生成水,分水器可以将水分离出体系,促进平衡右移提高转化率;
(3)实验中加入过量正丁醇的目的是作溶剂,增大反应物浓度,促进酯化反应正向移动,增大对羟基苯甲酸转化率,提高产率;
(4)实验的条件为浓硫酸加热同时有正丁醇参与,所以能发生正丁醇发生消去生成烯烃或发生取代反应生成醚,副产物可能为、;
(5)步骤Ⅱ中用10%碳酸钠溶液洗涤,碳酸钠溶液的作用,主要是用来中和对羟基苯甲酸,溶解正丁醇,降低酯类物质的溶解度,主要除去的物质是硫酸和对羟基苯甲酸,该步骤中不能用等量等浓度的NaOH溶液代替溶液洗涤的主要原因是产物为酯类,会在NaOH溶液中水解,要想得到更纯的对羟基苯甲酸丁酯的方法是重结晶;
(6)浓硫酸在反应中作吸水剂和催化剂,随着浓硫酸质量增加速率变快产率增加,当浓硫酸过量时,浓硫酸的脱水性使有机物碳化,产率下降。
3.实验室制备乙酰苯胺()的相关信息如下:
名称
熔点/℃
沸点/℃
溶解度
乙酰苯胺
114.3
304
微溶于冷水,易溶于沸水和乙醇
苯胺
-6.3
184
微溶于水,易溶于乙醇
冰醋酸
16.6
117.9
易溶于水和乙醇
硝基苯
5.7
210.9
难溶于水,易溶于乙醇
实验过程:
①苯胺的制备:在反应器中加入硝基苯、铁粉、浓盐酸和水,在80~90℃回流1.5~2小时,经碱洗、过滤、蒸馏得到粗苯胺,经如下操作可得到较纯净的苯胺: 。
②乙酰苯胺的制备:在三颈烧瓶内加入4.6mL苯胺(约0.05mol)和过量冰醋酸以及少许锌粉,保持温度计2示数在105℃左右加热回流1h,装置如图所示(夹持及加热装置已略去)。趁热将反应液倒入盛有冷水的烧杯中,冷却后过滤,制得粗乙酰苯胺。
③分离提纯:将粗产品溶于沸水中配成饱和溶液,再加入少量蒸馏水,加入活性炭脱色,加热煮沸,趁热过滤、操作X、洗涤、干燥,得到3.9g乙酰苯胺()。
已知:(易溶于水)。
回答下列问题:
(1)过程①中操作1与操作2相同,用到的玻璃仪器为烧杯、________,试剂Y是________(填化学式)。
(2)过程②中发生的主反应的化学方程式为________。
(3)过程②中保持温度计2示数在105℃左右的目的是________。
(4)过程③中“趁热过滤”的目的是________,操作X的名称为________,洗涤晶体时应采用________(填标号)。
a.热水洗 b.冷水洗 c.乙醇洗 d.先冷水再乙醇洗
(5)本实验中乙酰苯胺的产率是________%(保留3位有效数字)。
【答案】(1) 分液漏斗 NaOH溶液
(2)+CH3COOH+H2O
(3)减少冰醋酸的蒸出,同时将生成的H2O及时分离出来,促进反应正向进行,可以提高原料利用率
(4) 减小乙酰苯胺晶体的析出造成损失 冷却结晶、过滤 b
(5)57.8
【分析】
实验室通过苯胺和乙酸发生取代反应生成苯胺乙酰,化学方程式为:+CH3COOH+H2O,在三颈烧瓶中依次放入4.6 mL新蒸馏过的苯胺、过量冰醋酸和少许锌粉,防止苯胺氧化,充分反应后把反应混合物趁热倒入盛有冷水的烧杯中,搅拌并冷却,使粗乙酰苯胺析出。抽滤析出的固体并冷水洗涤,把粗乙酰苯胺加入热水中加热至沸腾。稍冷后加入活性炭,煮沸1~2分钟。趁热减压过滤,冷却滤液。乙酰苯胺呈无色片状晶体析出,据此分析解题。
【详解】(1)经上述操作得到的粗苯胺中主要混有硝基苯,由题干信息可知,常温下,硝基苯是难溶于水的液体,苯胺是微溶于水的液体,且苯胺与盐酸反应转化为易溶于水的盐酸苯胺,故加入盐酸后进行操作1为分液,得到水相中主要含有盐酸苯胺,加入足量的试剂Y即NaOH溶液后将盐酸苯胺转化为苯胺,在进行操作2也是分液,得到油相加入干燥剂后过滤得到纯净的苯胺,分液需要的玻璃仪器为烧杯、分液漏斗和玻璃棒,故答案为:分液漏斗;NaOH溶液;
(2)
由分析可知,过程②中发生的主反应的化学方程式为:+CH3COOH+H2O,故答案为:+CH3COOH+H2O;
(3)由题干信息可知,过程②中保持温度计2示数在105℃左右,高于水的沸点,低于苯胺、乙酰苯胺和醋酸的沸点,结合醋酸具有挥发性可知,该温度控制的目的是减少冰醋酸的蒸出,同时将生成的H2O及时分离出来,促进反应正向进行,可以提高原料利用率,故答案为:减少冰醋酸的蒸出,同时将生成的H2O及时分离出来,促进反应正向进行,可以提高原料利用率;
(4)由题干信息:乙酰苯胺是一种微溶于冷水,易溶于沸水和乙醇的固体,苯胺是一种微溶于水,易溶于乙醇的液体,乙酸是一种易溶于水和乙醇的液体可知,过程③中“趁热过滤”的目的是减小乙酰苯胺晶体的析出造成损失,操作X的名称为冷却结晶、过滤,洗涤晶体时应采用冷水洗,以除去杂质乙酸和苯胺,而减小乙酰苯胺的溶解损失,故答案为:减小乙酰苯胺晶体的析出造成损失;冷却结晶、过滤;b;
(5)由题干信息可知,在三颈烧瓶内加入4.6mL苯胺(约0.05mol)和过量冰醋酸以及少许锌粉,结合反应方程式计算可知,生成0.05mol乙酰苯胺,故本实验中乙酰苯胺的产率是=57.8%,故答案为:57.8。
4.(24-25高二下·山东东营·期末)乙酰水杨酸(俗称阿司匹林)为白色结晶性粉末,微溶于水,易溶于乙醇和乙醚,是一种广泛使用的解热镇痛药,制备原理如下:
已知:ⅰ.浓硫酸可提供质子破坏氢键;ⅱ.温度过高副反应增加
Ⅰ.乙酰水杨酸的合成
①50mL干燥圆底烧瓶中加入3.0g水杨酸、5.0mL乙酸酐,摇匀,滴5滴浓硫酸,装上冷凝管,加热5~10min。
②反应结束稍微冷却后,将反应液倒入盛有30mL冷水的烧杯中,10mL蒸馏水洗涤烧瓶,并将洗涤液倒入烧杯,很快有白色晶体析出。
③将烧杯置于水浴中,不断搅拌,结晶完全后抽滤,洗涤,得粗品。
(1)实验中用到的仪器有___________(填序号)。
(2)已知水杨酸与乙酸酐需在才能发生反应,滴加浓硫酸的作用是___________。
(3)步骤③中用___________浴(填“热水”或“冰水”),目的是___________。
(4)检测乙酰水杨酸粗品中是否含水杨酸的试剂是___________。
Ⅱ.阿司匹林药片有效成分的测定
①取药片磨碎成粉,取0.50g药粉于烧杯中。
②碱式滴定管取溶液(过量)加至烧杯,加适量蒸馏水摇匀,盖上表面皿加热,待药粉完全溶解,冷却后转移至容量瓶定容。
③取定容后溶液于锥形瓶,滴加滴酚酞作指示剂,用盐酸标准液滴定至乙酰水杨酸恰好转化为。平行测定3次,平均消耗19.56mL标准液。
(5)药片中有效成分乙酰水杨酸的质量分数为___________%(保留小数点后2位)
(6)阿司匹林在体内较快转化为有药效的水杨酸,若血液中水杨酸浓度过高会使人中毒,可静脉注射溶液解毒,用方程式解释其中原理___________。
【答案】(1)AB
(2)提供质子破坏氢键;防止温度过高副反应增加
(3) 冰水 降低乙酰水杨酸溶解度,利于结晶析出
(4)溶液(答案合理即可)
(5)7.92
(6)
【分析】50mL干燥圆底烧瓶中加入水杨酸和乙酸酐,摇匀后滴入5滴浓硫酸,装上球形冷凝管。待水杨酸全部溶解后,置于85℃~90℃水浴中,加热10~15min反应结束,反应后混合物在不断搅拌下倒入冷水中,析出固体,抽滤得粗品。
【详解】(1)由步骤①实验中用到的仪器有A球形冷凝管,和圆底烧瓶,不是C蒸馏烧瓶,反应结束,反应后混合物在不断搅拌下倒入冷水中,析出固体,结晶完全后抽滤时用到B布氏漏斗,不用D漏斗。故答案为:AB;
(2)由已知信息,水杨酸与乙酸酐需在才能发生反应,滴加浓硫酸的作用是提供质子破坏氢键;防止温度过高副反应增加。故答案为:提供质子破坏氢键;防止温度过高副反应增加;
(3)乙酰水杨酸的溶解度随温度升高而增大,步骤③中用冰水,目的是降低乙酰水杨酸溶解度,利于结晶析出。故答案为:冰水;降低乙酰水杨酸溶解度,利于结晶析出;
(4)检测乙酰水杨酸粗品中是否含水杨酸的试剂是溶液看是否呈紫色(答案合理即可)。故答案为:溶液;
(5)
取0.50g阿司匹林样品,先加入过量的NaOH标准溶液[物质的量为],充分反应使乙酰水杨酸完全水解,再用盐酸标准溶液滴定过量的NaOH,消耗盐酸的物质的量为×19.56mL× ,说明氢氧化钠和阿司匹林反应的物质的量为-×19.56mL×=,此时溶液中钠盐为NaCl+CH3COONa和,说明酚羟基没有和氢氧化钠反应,所以氢氧化钠和阿司匹林反应的物质的量之比为2:1,则阿司匹林样品中乙酰水杨酸的含量可表示为药片中有效成分乙酰水杨酸的质量分数为 =7.92%,故答案为:7.92;
(6)
阿司匹林在体内较快转化为有药效的水杨酸,若血液中水杨酸浓度过高会使人中毒,可静脉注射溶液解毒,生成、水和二氧化碳,用方程式解释其中原理。故答案为:。
5.(24-25高二下·山东德州·期末)邻硝基苯酚()主要用作染料、药物、炸药的中间体。实验室制备邻硝基苯酚的装置如图(加热及夹持装置略)。
已知:Ⅰ.邻硝基苯酚、对硝基苯酚室温下在水中溶解度较小,邻硝基苯酚能与水蒸气一同挥发;Ⅱ.在该反应中温度过高,苯酚易生成多取代产物。
实验过程:
①在三颈烧瓶中加入硝酸钠、硫酸混合液,称取23.5g苯酚配成溶液并置于恒压滴液漏斗中,控制,逐滴滴加苯酚溶液并不断搅拌,反应30min,得到的黑色焦油状液体中含邻硝基苯酚与对硝基苯酚。
②反应结束后,用冷水洗涤产品,直至洗涤液呈中性,用如下装置进行水蒸气蒸馏,蒸出黄色油状液体,冷却结晶、过滤洗涤、干燥,得到13.8g淡黄色针状固体产物。烧瓶c内剩余蒸馏残液经过脱色、加热煮沸、趁热过滤、冷却、结晶、洗涤、干燥,得到10.5g无色棱柱状固体产物。
(1)仪器a的名称为_____,在三颈烧瓶中生成邻硝基苯酚和的化学方程式为_____。
(2)温度控制的原因是_____。
(3)进行水蒸气蒸馏时,少量邻硝基苯酚晶体会凝结在冷凝管内壁造成堵塞,可以采取的简便措施为_____;当观察到_____现象时,即可停止水蒸气蒸馏。
(4)结合操作和现象,从结构与性质的关系角度判断无色棱柱状固体产物是_____。(填“对硝基苯酚”或“邻硝基苯酚”),理由是_____。
(5)邻硝基苯酚()的产率_____。(计算结果保留3位有效数字)
【答案】(1) 球形冷凝管
(2)温度过低,反应速率慢;温度过高,副产物较多
(3) 停止通入冷凝水,让热的蒸气使晶体熔化 装置e处不再有黄色油状液体滴下
(4) 对硝基苯酚 邻硝基苯酚也能形成分子内氢键,对硝基苯酚只形成分子间氢键,故沸点邻硝基苯酚低
(5)(或0.397)
【分析】本实验为在常温下,向三颈烧瓶中加入硝酸钠、硫酸混合液,NaNO3,称取一定量苯酚,与少量温水混合,并冷却至室温,在搅拌下,将苯酚水溶液自滴液漏斗滴入颈烧瓶中,继续搅拌反应30min,冷却至黑色油状物固化,倾出酸层,然后用水洗涤数次,而后利用不同的操作得到邻硝基苯酚和对硝基苯酚。
【详解】(1)
仪器a的主要作用是冷凝回流,仪器a的名称为球形冷凝管,在三颈烧瓶中苯酚、NaNO3和硫酸反应生成、NaHSO4和H2O,化学方程式为。故答案为:球形冷凝管;;
(2)由“Ⅱ.在该反应中温度过高,苯酚易生成多取代产物”,温度控制的原因是温度过低,反应速率慢;温度过高,副产物较多。故答案为:温度过低,反应速率慢;温度过高,副产物较多;
(3)进行水蒸气蒸馏时,少量邻硝基苯酚晶体会凝结在冷凝管内壁造成堵塞,可以采取的简便措施为停止通入冷凝水,让热的蒸气使晶体熔化;当观察到装置e处不再有黄色油状液体滴下现象时,即可停止水蒸气蒸馏。故答案为:停止通入冷凝水,让热的蒸气使晶体熔化;装置e处不再有黄色油状液体滴下;
(4)结合操作和现象,从结构与性质的关系角度判断无色棱柱状固体产物是对硝基苯酚,理由是邻硝基苯酚也能形成分子内氢键,对硝基苯酚只形成分子间氢键,故沸点邻硝基苯酚低。故答案为:对硝基苯酚;邻硝基苯酚也能形成分子内氢键,对硝基苯酚只形成分子间氢键,故沸点邻硝基苯酚低;
(5)苯酚的物质的量为=0.25mol,理论上生成邻硝基苯酚的质量为0.25mol×139g/mol=34.75g,产率为×100%≈39.7%(或0.397),故答案为:(或0.397)。
6.(24-25高二下·山东济宁·期末)巴比妥(,相对分子质量184)是一种镇静催眠药,为白色晶体、熔点为,难溶于冷水,易溶于沸水及乙醇。其合成路线及制备步骤如下:
Ⅰ.绝对乙醇的制备
用无水乙醇(纯度高于99.5%)制备绝对乙醇(纯度100%)。
Ⅱ.巴比妥的制备
在三颈烧瓶中加入绝对乙醇50mL,分次加入金属钠2.6g,金属钠消失后,加入二乙基丙二酸二乙酯(,相对分子质量216)10.8g,尿素4.4g,升温至,停止搅拌,保温反应80min。反应完毕,将回流装置改为蒸馏装置,在搅拌的条件下蒸去乙醇。残渣用80mL水溶解,倒入盛有18mL稀盐酸的烧杯中,调pH3~4之间,析出结晶,抽滤得粗品。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为___________,其盛装试剂的作用为___________;
(2)检验制备的绝对乙醇是否合格,方法为___________;
(3)巴比妥的制备过程中需控制pH在3~4之间,原因是___________;
(4)巴比妥的制备过程中采用的加热方式为___________;判断蒸馏结束的实验现象是___________;
(5)若将所得粗品进行精制采用的方法为___________;精制后得产品的质量为8.0g,则此实验的产率为___________(保留两位有效数字)。
【答案】(1) 干燥管 防止空气中的水蒸气进入反应装置
(2)取制备的少量绝对乙醇于试管中,加入少量无水硫酸铜粉末,若粉末未变蓝证明绝对乙醇合格
(3)pH过低或过高均会造成产物水解
(4) 水浴加热 接收瓶(或牛角管)处无液滴滴落
(5) 重结晶 87%
【分析】本题为有机物制备类的实验题,首先在三颈烧瓶中加入绝对乙醇50mL,分次加入金属钠2.6g,金属钠消失后,加入二乙基丙二酸二乙酯,尿素,升温至,停止搅拌,保温反应80min,即可得到产品,以此解题。
【详解】(1)由图可知,仪器A的名称为干燥管;该反应使用了绝对乙醇,反应过程中要防止水的进入,则仪器A中盛装试剂的作用为防止空气中的水蒸气进入反应装置;
(2)制备的绝对乙醇若不合格,则其中含有水,可以用无水硫酸铜来检验,方法为:取制备的少量绝对乙醇于试管中,加入少量无水硫酸铜粉末,若粉末未变蓝证明绝对乙醇合格;
(3)结合巴比妥的结构简式可知,其中含有酰胺基,其在酸性较强,或者较小时均可以水解,则巴比妥的制备过程中需控制pH在3~4之间,原因是pH过低或过高均会造成产物水解;
(4)结合题意制备过程中需要维持的温度为,低于水的沸点,则加热方式为水浴加热;蒸馏时,是为了将多余的乙醇蒸馏走,当蒸馏结束时,将没有液体蒸出,则判断蒸馏结束的实验现象是:接收瓶(或牛角管)处无液滴滴落;
(5)所得粗品为固体,则若将所得粗品进行精制采用的方法为:重结晶;结合题给数据可知,二乙基丙二酸二乙酯的物质的量为,尿素的物质的量为:,则产品的理论产量为0.05mol×184g/mol=9.2g,产率=。
7.(24-25高二下·山东聊城·期末)实验室以苯甲酸和乙醇为原料制备苯甲酸乙酯,装置如图(加热及夹持装置已省略)。
已知:
①反应原理:;
②相关物质信息如下:
物质
颜色、状态
沸点(℃)
密度()
苯甲酸
无色晶体
249(100℃升华)
1.27
苯甲酸乙酯
无色液体
212.6
1.05
乙醇
无色液体
78.3
0.79
环己烷
无色液体
80.8
0.73
过程如下:
步骤1:在三颈烧瓶中加入12.20g苯甲酸、20mL环己烷、5mL浓硫酸、沸石,并通过仪器M加入60mL(过量)乙醇,控制温度在65~70℃加热回流2h。反应时“环己烷—乙醇—水”会形成共沸物(沸点62.6℃)蒸馏出来,再利用分水器不断分离除去水,回流环己烷和乙醇。
步骤2:反应一段时间,打开旋塞放出分水器中液体,关闭旋塞,继续加热维持反应。
步骤3:当分水器中的液面高度不变时,停止加热,冷却后,将三颈烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,分批加入至溶液呈中性。
步骤4:用分液漏斗分离出有机相,水层用25mL乙醚萃取分液,然后将乙醚层合并至有机相。加入氯化钙,对粗产物进行蒸馏,低温蒸出乙醚后继续升温,接收210~213℃的馏分,得产品8.00mL。
回答下列问题:
(1)实验装置图中仪器M的名称是________,冷凝管的出水口是________(填“a”或“b”)。
(2)制备苯甲酸乙酯时,最适宜的加热方式是________;两种反应物中,选择乙醇过量,而不选苯甲酸过量的主要原因是________。
(3)加入环己烷的目的是________。
(4)装置中分水器的作用是________。
(5)步骤4中对水层用乙醚再萃取后合并至有机层的目的是________。
(6)本实验中苯甲酸乙酯的产率为________。
【答案】(1) 三颈烧瓶 a
(2) 热水浴 选择乙醇的成本更低
(3)通过形成“环己烷—乙醇—水”共沸物,易蒸馏出水
(4)分离出生成物水,使平衡向正反应方向移动,提高苯甲酸的转化率
(5)减少产品损耗,提高产量
(6)56%
【分析】该实验以苯甲酸和乙醇为原料制备苯甲酸乙酯;先在三颈烧瓶中加入苯甲酸、环己烷、浓硫酸、沸石和乙醇,控制温度在65~70℃加热回流2h,反应结束后,经调节溶液pH、萃取、干燥、蒸馏获得产品。
【详解】(1)实验装置图中仪器M的名称是三颈烧瓶;为增强冷凝效果,球形冷凝管的水流方向为下口b进、上口a出;
(2)制备苯甲酸乙酯时,为使反应物受热均匀,便于控制反应温度,应采用热水浴;因选择乙醇的成本更低,故两种反应物中,选择乙醇过量,提高苯甲酸的转化率,而不选苯甲酸过量;
(3)加入环己烷的目的是通过形成“环己烷-乙醇-水”共沸物,使反应生成的水易蒸馏分离除去;
(4)装置中分水器的作用是分离出生成物水,使平衡向正反应方向移动,提高苯甲酸的转化率;
(5)步骤4中对水层用乙醚再萃取后合并至有机层的目的是将水层中的苯甲酸乙酯萃取出来,防止产品损耗导致产量降低;
(6)由题意可知,制备苯甲酸乙酯时,加入的乙醇过量,由12.20g苯甲酸反应制得10mL苯甲酸乙酯可知,苯甲酸乙酯的产率为:。
8.(24-25高二下·山东淄博·期末)实验室用()氧化环己醇制备环己酮()。已知环己酮和水在95℃形成共沸物,其它相关信息及装置示意图如下(夹持装置略):
名称
结构简式
熔点
沸点
溶解性
环己醇
23℃
160.8℃
微溶于水,易溶于有机物
环己酮
-47℃
155.6℃
微溶于水,易溶于有机物
乙醚
-116℃
34.5℃
微溶于水
实验过程:
①在装置A中加入环己醇和,60℃加热,反应结束后冷却。
②向A中混合物加入适量蒸馏水,组装蒸馏装置,升温至95℃蒸馏。向馏出液中加入至饱和,分离得到有机层,水层加乙醚萃取,萃取液合并到有机层,加少量无水,过滤。
③将滤液水浴蒸馏,回收乙醚;然后常压蒸馏得产品。
回答下列问题:
(1)装置B的名称为___________。实验过程①中被还原为,理论上,原料物质的量投料比n(环己醇)___________。
(2)实验过程②,证明95℃下产物完全蒸出的实验现象是___________;加入后分离得到有机层用到的玻璃仪器有烧杯、___________;无水作用是___________。
(3)实验过程③常压蒸馏收集___________的馏分(填标号)。
A.34~35℃ B.155~156℃ C.160~161℃
(4)为检测产品纯度,称量产品,溶于适量乙醇,加水稀释至。取于锥形瓶中,加入溶液,充分反应后,用盐酸标准溶液滴定过量的溶液,平均消耗盐酸(滴定I)。另取溶液加入蒸馏水,用盐酸标准溶液滴定,平均消耗盐酸(滴定Ⅱ)。(已知:,)。则产品中环己酮的纯度为___________(用含a、c、、的代数式表示)。滴定Ⅱ中,滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,则测定结果___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1) 球形冷凝管 3:2
(2) 馏出液不再浑浊或温度计示数开始升高或油层不再增加 分液漏斗 除去产物中少量的水
(3)B
(4) 偏小
【分析】在装置A中加入环己醇和,60℃加热反应后冷却,得到加入适量蒸馏水,加热至95℃蒸馏,向馏出液中加入至饱和,分液分离得到有机层,水层加乙醚萃取,萃取液合并到有机层,加少量无水干燥后过滤分离出滤液,滤液水浴蒸馏,回收乙醚,然后常压蒸馏得产品;
【详解】(1)装置B的名称是球形冷凝管,具有冷凝蒸汽作用;由PCC结构可知,其中Cr化合价为+6,实验过程①中被还原为,Cr得到3个电子,环己醇被氧化为环己酮失去2个电子,结合电子守恒,理论上,原料物质的量投料比n(环己醇)3:2;
(2)实验过程②是利用环己醇和环己酮沸点不同进行蒸馏分离,环己酮和水在95℃形成共沸物,95℃下环己酮随水蒸气被蒸出,95℃下产物完全蒸出的实验现象是:馏出液不再浑浊或温度计示数开始升高或油层不再增加;加入后分离方法为分液得到有机层,用到的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗;无水具有吸水性,其作用是除去产物中少量的水。
(3)环己酮沸点155.6℃,则实验过程③常压蒸馏收集B.155~156℃的环己酮馏分,故选B;
(4)
由已知反应、,配制的10mL样品溶液中的量等于消耗的量,结合2次滴定可知为,则ag产品中环己酮的纯度为;滴定Ⅱ中,滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,使得数值减小,导致测定结果偏小。
试卷第1页,共3页
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综合02烃、烃的衍生物
☆两大高频考向概览
考向01有机物的合成与推断综合
考向02有机综合实验
目目
考向01
有机物的合成与推断综合
1.(24-25高二下山东潍坊期末)治疗多发性神经病的药物氯苯唑酸(J)的合成路线如下:
浓HNO,
ACH,O)浓HS0
H,HO
→BC,H,O,Npd己C
COOH CH,OH
浓,S0DC0,
加热
CL,
吡啶H(
ECH,o,雅化剂FC,0,C)
R
N一R
加热
己知:
a
回答下列问题:
(1)A的系统命名为;D中含氧官能团名称为。
(2)C→D步骤的目的为;G的结构简式为。
(3)L比B少一个氧原子,符合下列条件的L有种。
1.含有苯环;
ⅱ.能发生银镜反应;,含有硝基。
(4)氯苯唑酸(J)的另外一种合成路径如下。
B(C,H,O N)
G(C,H,0C1
Zn
→K(C14H,OgNC2)
OH
K,C0,/乙
甲磺酸
G→K的方程式为
K一J的反应类型为。
COOH
(⑤)参照以上流程,设计以H2N(CH2),OH和
合成
的路线
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2.(24-25高二下·山东东营期末)绿原酸(化合物H)具有抗癌、抗氧化、消炎等功效。一种绿原酸合成路线
如图
OH
C.HONCHONB
)水解H0
NBS
(1)水解
OH
E
2)酸化H0
(2)酸化
定条件
A
B
OH
()cr
HO-
G
OH.
HO
(2)H,O
OH
HO
OH
己知:NBS是一种很好的溴代试剂,适用于羧基α位的溴代。回答下列问题:
(1)A的结构简式为
A→B的反应类型为
(2)B一C第一步反应所需试剂为
,D分子中官能团名称为
(3)E→F的化学方程式是
(4)化合物H中手性碳个数为
(⑤)写出一种符合下列条件的G的同分异构体
①含氧官能团只有一种;②遇氯化铁显紫色;③核磁共振氢谱峰面积比2:2:1:1:1。
3.(24-25高二下·山东东营期末)噻萘普汀钠是一种具有新型神经化学特征的药剂,能改善认知功能,且对
治疗哮喘有明显作用。该药剂的一种合成路线如下图所示:
00
C,H.NO.CI_
CH.OH C.H.NO.CI NaNO,HCI
CHN
一定条件
Na.S.O
-C.H.SO.ClN(CH.CH,)
A
B
c
D
NaOH
H.N(CH.)COOCH.CH
H
(1)A的结构简式为
。B中含氧官能团的名称为
(2)C一D的化学方程式为
反应中用N(CH2CH3)3作溶剂的作用为
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1NaOH
LiAIH
(3D一E的转化过程分为三步:D
中间产物1→中间产物马E,写出中间产物1的结构简式
(2H
(4)结合上述流程,设计以苯甲醛和CH CHCICH=CHCH NH2为原料制备
路线(其他无机试
剂任选)
fCH2-CH2-CH-CH21
4.(24-25高二下山东泰安期末)合成EPR橡胶(
CH3
)广泛应用于防水材料、电线
CH
o-CkOCH
电缆护套、耐热胶管等;PC塑料(
)透光性良好,可制作挡风玻璃以
及眼镜等。它们的合成路线如下:
D
C1)02
C.HO
H
E
A催化剂CH22
反应ⅡC15H16O2
反应I
丙酮
催化剂
PC
EPR
催化剂
反应IV塑料
橡胶
G
0
C3H6O3
H02,F
B
C02
CHOH
催化剂
反应iO
催化剂,△
H(二元醇)
已:知CRCOOR+R20H到RCOOR2十R0H
C出.e=caCa+拉o,(CH EncB+k
OH
oH+(n-1)H,0
n
③
(I)C的名称为,A生成C的反应类型为
,D中的官能团是
(2)反应Ⅱ发生时,条件控制不当有可能生成高分子,其结构简式可能是。
(3)反应V的化学方程式为
0
(4)有机物E满足下列条件的同分异构体有种。
①含2个苯环和2个羟基,且2个羟基不能连在同一个碳上:
②遇FeCl3溶液不显紫色;
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③核磁共振氢谱显示有5组峰,峰面积之比为1:2:2:2:1。
千CH,CHn
(5)根据题中所给信息,请以CH COOH、CH=CH和CHOH为原料合成聚乙烯醇(
OH
1)
写出合成路线
5.(24-25高二下山东日照部分学校期末)佐米曲坦(C16H21N02)的合成路线如下:
H N.
NaBH
HN
CsH1oO3.
一定条
CH,OH/H2O
C1oHoN2O
K,CO
→C10H12N202
H.COOC
NO
HO
NO,
B
g
回
1.NaNO2 HCI(aq),0C
OHC.
N(CH)2
→C1H2NO,
2.SnCl2、HCl(aq,0°C
NH,
佐米曲坦
E
OH
OH
RO OR
OH/H,O
K2C0:
→HN
己知:I
NH
NH,
(R、R为烃基)
R
NHNH
(R1、R2为烃基或氢原子)
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为
(2)B→C反应的产物中只有一种醇,其化学方程式为
(3)C→D的反应类型为
(4)佐米曲坦的结构简式为
(⑤)D的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为
(任写2种顺式结构)。
①苯环上有4个取代基,且苯环上只有一种H原子
②能与NaHCOs反应生成CO2
③存在顺反异构
OH
OH
(6以
NH2
C0(0CH3)为主要原料合成
NH
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HCHO
HN-
己知:
0
利用上述信息补全合成路线
OH
OH/H,O
OH
△
NH
6.(24-25高二下山东日照部分学校期末)一种食品香料G的合成路线如下(部分反应条件略去):
CHO
乙基硫酸钠,
之①H,S0,
C,H.O
KOH
CH.OCH.O-
②NaOH
NaO-
A
B
C,HO
→E
①0,
NaHSO,
CHO
C,H,0
NaO
H0-
Br
②Zn
C,H,O Na H.SO
D
F
G
己知:
R-CH=CH,
R-CHO+HCHO
②Zn
(1)有机物A的结构简式为
C→D所需要的试剂为
(填化学式)。
(2)D-E化学方程式为
(3)E一F过程中产生的另外一种有机物的名称为
;F一G过程中NaHSO3的作用为
(④)下列有关香料G的说法正确的是
(填标号)。
A.1molG与H2加成最多消耗4molH2
B.能与溴水反应,1molG最多消耗1mol Br2
C.少量新制Cu(OH),悬浊液即可检验G中的醛基
(⑤)同时满足下列条件的A的同分异构体有」
种。
①遇FeCl3显色
②苯环上有两个取代基
③既能发生银镜反应又能发生水解反应
7.(2425高二下山东泰安期末)有机化工原料1,4二苯基-1,3-丁二烯及某抗结肠炎药物有效成分的合成
路线如下(部分反应略去试剂和条件):
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浓硝酸
()NaOH溶液
B
D
1(CH,Co20,
(酸化
(CzHsO)
回氧化,回N0H落液△G浓或
(i)酸化
△
还原
条件X
①
H2N.
COOH
芳香烃A
(CH8)
OH
(抗结肠炎药物有效成分)
②
条件Y
00
Z酷,0H-C-cL区O
(ii)H2O,H
CH=CH-CH=CH-
(1,4二苯基-1,3-丁二烯》
OH
已知::R-cg/
≥RMgC1RC0
R一CH一R'(R、R表示烃基)
(2H0/H
OH
(CH;CO)20
-0-8-CH
IL:
(1)①中的反应条件是」
(2)请写出D到E反应的化学方程式
(3)化合物G名称是写出F与足量NaOH溶液反应的化学方程式
(④)写出乙二醛与银氨溶液主要成分[Ag(NH3)2]0H反应的化学反应方程式
(⑤)设计D一E和F一→G两步反应的目的是
(⑥1,4-二苯基-1,3-丁二烯有多种同分异构体,写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式:
a结构中有两个苯环,无其他环状结构
b.苯环上的一硝基取代产物有两种
8.(24-25高二下·山东菏泽·期末)一种合成酮基布洛芬(G)的路线如下:
0
A(CsHsO SOCkB(CsH-OCD)-
-CO
Br2-D(C14HuOBr)
光
KCN E(CIH NO)CHCL
NaOH
COOH
〔+RCOCI AICI
COR
己知:I
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Ⅱ.
RCNRCOOH
H.O
回答下列问题:
(1)A的结构简式为
;D中官能团名称为
(2)E→F的化学方程式为
(3)符合下列条件的B的同分异构体有
种(不考虑立体异构)。
①除苯环外无其它环状结构②能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为2:2:2:1的有机物的结构简式为
OH
CH3
(4)综合以上信息,写出由
和苯为原料(无机试剂任选)制备
的一种合成路
线
HO
OH
9.(24-25高二下·山东德州期末)一种酪氨酸酶活性抑制剂I(
)的合成
路线如图所示:
C,H.O]CICH2OC2H
CH;OCH2O
OCH.OC2Hs
EHO
CHOCH,O
OCH2OC2H
A
加热、NaOH
CHO
B
D
00
CH;OCH2Q
☐盐酸,THF
HO
0CH,OC,H,加热重排CsHO,
入回
G
H
+R,-CH0NaOH,加热R
己知:L.R1
加热重排
回答下列问题:
(1)A的结构简式是,E的含氧官能团名称为
(2)含有酚羟基且能发生银镜反应C的同分异构体有种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰的面积之比
为1:1:2:2:2的结构简式为。
(3)E→G的反应类型
(4)步骤A→B的化学方程式为,其目的是
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HO
HO
OH
(⑤)以E一步制备J,利用J和I进行对比实验,实验确认异戊烯基(
)不
是抑制酪氨酸酶活性的关键药效团。J的结构简式为
目目
考向02
有机综合实验
1.(24-25高二下山东潍坊期末)苯乙醚QM=122g/mo)可用于制造医药和染料。合成原理:
C6HsOH+NaOH→C6 HsONa+H2O,C6 HsONa+CH3CH2Br→CsHs0CHCH3+NaBr。
螺口夹
克氏蒸馏头
接真空泵
加热装置
毛细管
图1
图2
实验步骤:
i.向三颈烧瓶中加入7.5g苯酚、4.0 gNaOH和4mL水;80-90℃水浴加热,固体全部溶解后,缓慢滴入
8.5mL溴乙烷(过量);继续加热搅拌2小时。
ⅱ.冷却至室温,将三颈烧瓶中反应液水洗分液,有机相用饱和食盐水洗两次,分出有机相。
.合并两次的洗涤液,用10mL乙醚提取一次,提取液与有机相合并,加入氯化钙并过滤,水浴蒸出乙醚。
常压蒸馏有机相,收集172℃左右的馏分,得6.0g产品。
己知:①苯乙醚微溶于水,易溶于醇和醚。熔点为-30C,沸点为172℃;溴乙烷和乙瞇都是挥发性无色液
体;溴乙烷沸点为38.4℃;
②图2中克氏蒸馏头的螺口夹可调节毛细玻璃管的进气量。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为
(2)步骤i温度控制在80-90℃,避免温度过高,除可能发生副反应外,另一重要原因是。
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(3)步骤ⅱ中用饱和食盐水洗涤的优点是。步骤中提取时振荡分液漏斗后需要进行“放气”操作,原因
是
(4)产品中可能混有苯酚,检验所用试剂及现象为。
(⑤)步骤ⅲ蒸馏可用如图2所示减压蒸馏装置,下列关于该装置的说法错误的是(填标号)。
A.克氏蒸馏头弯管的作用是防止液体溅入冷凝管
B.毛细玻璃管可以起到防止暴沸的作用
C.可将直形冷凝管替换为蛇形冷凝管,以提高冷凝效率
D.实施减压蒸馏时,应该先加热后用真空泵减压
(⑥)苯乙醚的产率为%(结果保留三位有效数字),步骤中若未合并两次洗涤液,产率会(填“偏
高“偏低”或“不变”)。
HO
COOCH,CH2CHCH
2.(24-25高二下山东泰安·期末)对羟基苯甲酸正丁酯(
)是一
种重要的工业原料,可以以对羟基苯甲酸和正丁醇为原料合成,实验装置如下:
对羟基苯甲酸(Mr=138,熔点:215℃)
对羟基苯甲酸正丁酯(Mr=194,熔点:69℃)
实验步骤:
I.取对羟基苯甲酸27.6g,正丁醇57.8g,浓疏酸0.3g于三口烧瓶中,三口烧瓶上装好分水器(如图4)、
搅拌器等,加热并控制温度在150C,反应时间不少于1h。1h后撒掉分水器改回流装置为蒸馏装置,蒸出
部分液体;
Ⅱ.将三口烧瓶中的液体倒入烧杯中,用10%碳酸钠溶液洗涤,再用水洗至pH为7~8,低温冷却析出晶体,
用真空泵抽滤,最后将所得晶体风干,进一步提纯、称量得对羟基苯甲酸丁酯29.5g。
回答下列问题:
(1)写出制备对羟基苯甲酸正丁酯的方程式
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(2)制备实验中用到分水器(图中4),其优点是
(3)实验中加入过量正丁醇的月的是
(4)有机反应常伴随着副反应的发生,请写出两种副产物
(⑤)步骤Ⅱ中用10%碳酸钠溶液洗涤主要除去的物质是
(填物质名称),该步骤中不能用等量等浓度
的NaOH溶液代替Na,CO3溶液洗涤的主要原因是
。要想得到更纯的对羟基苯甲酸丁酯的方法是
(⑥实验发现硫酸的用量与对羟基苯甲酸正丁酯的产率关系如图所示。分析曲线变化原因
80m
60
0
40
30
20
0.10.20.30.40.5
浓硫酸质量/g
浓硫酸的量对反应产率的影响
NH-C-
CH
3.实验室制备乙酰苯胺
(
的相关信息如下:
熔点/
沸点/
名称
溶解度
C
℃
乙酰苯
114.3
304
微溶于冷水,易溶于沸水和乙醇
胺
苯胺
-6.3
184
微溶于水,易溶于乙醇
冰醋酸
16.6
117.9
易溶于水和乙醇
硝基苯
5.7
210.9
难溶于水,易溶于乙醇
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温度计2
温度计1、
实验过程:
①苯胺的制备:在反应器中加入硝基苯、铁粉、浓盐酸和水,在80~90℃回流1.5~2小时,经碱洗、过滤、
蒸馏得到粗苯胺,经如下操作可得到较纯净的苯胺:
粗苯胺盐,
水相警油相产苯胶
操作1操作2过滤
②乙酰苯胺的制备:在三颈烧瓶内加入4.6mL苯胺(约0.05mol)和过量冰醋酸以及少许锌粉,保持温度计
2示数在105℃左右加热回流1h,装置如图所示(夹持及加热装置已略去)。趁热将反应液倒入盛有冷水的
烧杯中,冷却后过滤,制得粗乙酰苯胺。
③分离提纯:将粗产品溶于沸水中配成饱和溶液,再加入少量蒸馏水,加入活性炭脱色,加热煮沸,趁热
过滤、操作X、洗涤、干燥,得到3.9g乙酰苯胺(M=135g·mo2)。
Ha
NH.CI
己知:
NaOH溶液
(易溶于水)。
回答下列问题:
(1)过程①中操作1与操作2相同,用到的玻璃仪器为烧杯、
试剂Y是
(填化学式)。
(2)过程②中发生的主反应的化学方程式为
(3)过程②中保持温度计2示数在105℃左右的目的是
(4过程③中“趁热过滤”的目的是
操作X的名称为
洗涤晶体时应采用
(填标
号)。
a.热水洗b.冷水洗c.乙醇洗d.先冷水再乙醇洗
(⑤)本实验中乙酰苯胺的产率是%(保留3位有效数字)。
4.(24-25高二下·山东东营·期末)乙酰水杨酸(俗称阿司匹林)为白色结晶性粉末,微溶于水,易溶于乙醇和
乙醚,是一种广泛使用的解热镇痛药,制备原理如下:
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COOH
浓硫酸
COOH
+CHCO)O-
+CH;COOH
COH
90℃
OOCCH3
水杨酸
乙酸酐
乙酰水杨酸
己知:i浓硫酸可提供质子破坏氢键;ⅱ.温度过高副反应增加
I.乙酰水杨酸的合成
①50mL干燥圆底烧瓶中加入3.0g水杨酸、5.0mL乙酸酐,摇匀,滴5滴浓硫酸,装上冷凝管,85~90℃
加热5-10min。
②反应结束稍微冷却后,将反应液倒入盛有30mL冷水的烧杯中,10mL蒸馏水洗涤烧瓶,并将洗涤液倒入
烧杯,很快有白色晶体析出。
③将烧杯置于水浴中,不断搅拌,结晶完全后抽滤,洗涤,得粗品。
(1)实验中用到的仪器有
(填序号)。
A
B
D
(2)已知水杨酸与乙酸酐需在150~160℃才能发生反应,滴加浓疏酸的作用是
(3)步骤③中用
浴(填“热水”或“冰水”),目的是
(④)检测乙酰水杨酸粗品中是否含水杨酸的试剂是
Ⅱ.阿司匹林药片有效成分的测定
①取药片磨碎成粉,取0.50g药粉于烧杯中。
②碱式滴定管取20.00ml1.00mol.L-1Na0H溶液(过量)加至烧杯,加适量蒸馏水摇匀,盖上表面皿加热,
待药粉完全溶解,冷却后转移至100ml容量瓶定容。
③取定容后溶液10.00ml于锥形瓶,滴加2~3滴酚酞作指示剂,用0.10mol·L-1盐酸标准液滴定至乙酰水
COONa
杨酸恰好转化为
。平行测定3次,平均消耗19.56mL标准液。
(⑤)药片中有效成分乙酰水杨酸的质量分数为
%(保留小数点后2位)
(⑥阿司匹林在体内较快转化为有药效的水杨酸,若血液中水杨酸浓度过高会使人中毒,可静脉注射
NaHCO3溶液解毒,用方程式解释其中原理
OH
NO.
5.(24-25高二下·山东德州期末)邻硝基苯酚(
)主要用作染料、药物、炸药的中间体。实验室制
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备邻硝基苯酚的装置如图(加热及夹持装置略)。
磁力搅拌器
己知:【.邻硝基苯酚、对硝基苯酚室温下在水中溶解度较小,邻硝基苯酚能与水蒸气一同挥发;Ⅱ.在
该反应中温度过高,苯酚易生成多取代产物。
实验过程:
①在三颈烧瓶中加入硝酸钠、硫酸混合液,称取23.5g苯酚配成溶液并置于恒压滴液漏斗中,控制
15~20℃,逐滴滴加苯酚溶液并不断搅拌,反应30mi,得到的黑色焦油状液体中含邻硝基苯酚与对硝基
苯酚。
②反应结束后,用冷水洗涤产品,直至洗涤液呈中性,用如下装置进行水蒸气蒸馏,蒸出黄色油状液体,
冷却结晶、过滤洗涤、干燥,得到13.8g淡黄色针状固体产物。烧瓶c内剩余蒸馏残液经过脱色、加热煮沸、
趁热过滤、冷却、结晶、洗涤、干燥,得到10.5g无色棱柱状固体产物。
b
(I)仪器a的名称为,在三颈烧瓶中生成邻硝基苯酚和NaHS04的化学方程式为
(2)温度控制15~20℃的原因是
(3)进行水蒸气蒸馏时,少量邻硝基苯酚晶体会凝结在冷凝管内壁造成堵塞,可以采取的简便措施为:
当观察到
现象时,即可停止水蒸气蒸馏。
(4)结合操作和现象,从结构与性质的关系角度判断无色棱柱状固体产物是。(填“对硝基苯酚”或“邻硝
基苯酚),理由是
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(⑤)邻硝基苯酚(Mr=139)的产率=。(计算结果保留3位有效数字)
H.C
H:C2
6.(24-25高二下·山东济宁.期末)巴比妥(
O H
相对分子质量184是一种镇静催眠药,为白
色晶体、熔点为189℃,难溶于冷水,易溶于沸水及乙醇。其合成路线及制备步骤如下:
H,C2COOC,Hs
HCI HC,
C.CoOC.H.C.HONa HC.之
H.C,
I,绝对乙醇的制备
用无水乙醇(纯度高于99.5%)制备绝对乙醇(纯度100%)。
Ⅱ.巴比妥的制备
在三颈烧瓶中加入绝对乙醇50mL,分次加入金属钠2.6g,金属钠消失后,加入二乙基丙二酸二乙酯
H;C2COOC2Hs
H,C2C0OC,H5,相对分子质量21610.8g,尿素(H2NC0NH2)4.4g,升温至80~82℃,停止
搅拌,保温反应80min。反应完毕,将回流装置改为蒸馏装置,在搅拌的条件下蒸去乙醇。残渣用80mL水
溶解,倒入盛有18L稀盐酸的烧杯中,调pH34之间,析出结晶,抽滤得粗品。
回馏装置
蒸馏装置
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为
,其盛装试剂的作用为
(②)检验制备的绝对乙醇是否合格,方法为
(3)巴比妥的制备过程中需控制pH在3-4之间,原因是
(4)巴比妥的制备过程中采用的加热方式为
;判断蒸馏结束的实验现象是
(⑤)若将所得粗品进行精制采用的方法为
精制后得产品的质量为8.0g,则此实验的产率为
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(保留两位有效数字)。
7.(24-25高二下山东聊城期末)实验室以苯甲酸和乙醇为原料制备苯甲酸乙酯,装置如图(加热及夹持装
置已省略)。
分水器
己知:
COOH
浓硫酸
COOC,Hs
C2HOH
△
+H2O
①反应原理:
②相关物质信息如下:
密度
物质
颜色、状态
沸点(℃)
(g·cm-3)
苯甲酸
无色晶体
249(100℃升华)
1.27
苯甲酸乙
无色液体
212.6
1.05
酯
乙醇
无色液体
78.3
0.79
环己烷
无色液体
80.8
0.73
过程如下:
步骤1:在三颈烧瓶中加入12.20g苯甲酸、20mL环己烷、5mL浓硫酸、沸石,并通过仪器M加入60mL
(过量)乙醇,控制温度在65~70℃加热回流2h。反应时“环己烷一乙醇一水”会形成共沸物(沸点62.6C)
蒸馏出来,再利用分水器不断分离除去水,回流环己烷和乙醇。
步骤2:反应一段时间,打开旋塞放出分水器中液体,关闭旋塞,继续加热维持反应。
步骤3:当分水器中的液面高度不变时,停止加热,冷却后,将三颈烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,
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分批加入Na2C03至溶液呈中性。
步骤4:用分液漏斗分离出有机相,水层用25L乙醚萃取分液,然后将乙醚层合并至有机相。加入氯化钙,
对粗产物进行蒸馏,低温蒸出乙醚后继续升温,接收210-213C的馏分,得产品8.00mL。
回答下列问题:
(1)实验装置图中仪器M的名称是
,冷凝管的出水口是
(填“a”或“b”)。
(2)制备苯甲酸乙酯时,最适宜的加热方式是
;两种反应物中,选择乙醇过量,而不选苯甲酸过量
的主要原因是
(3)加入环己烷的目的是
(4)装置中分水器的作用是
(⑤)步骤4中对水层用乙醚再萃取后合并至有机层的目的是
(⑥本实验中苯甲酸乙酯的产率为
8.(24-25高二下·山东淄博期末)实验室用PCC(
CI
)氧化环己醇制备环己酮(M=98)。己
知环己酮和水在95℃形成共沸物,其它相关信息及装置示意图如下(夹持装置略):
名称
结构简式
熔点
沸点
溶解性
OH
环己醇
23℃
160.8℃
微溶于水,易溶于有机物
环己酮
.47℃
155.6℃
微溶于水,易溶于有机物
乙醚
CHgCH20CH2CHs
-116℃
34.5℃
微溶于水
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磁力搅拌电热套
实验过程:
①在装置A中加入环己醇和PCC,60C加热,反应结束后冷却。
②向A中混合物加入适量蒸馏水,组装蒸馏装置,升温至95℃蒸馏。向馏出液中加入NaCI至饱和,分离
得到有机层,水层加乙醚萃取,萃取液合并到有机层,加少量无水MgS04,过滤。
③将滤液水浴蒸馏,回收乙醚;然后常压蒸馏得产品。
回答下列问题:
(1)装置B的名称为
实验过程①PCc中Cr被还原为CD,理论上,原料物质的量投料比n(环
己醇):n(PCC)=
(2)实验过程②,证明95℃下产物完全蒸出的实验现象是
加入NaCl后分离得到有机层用到的
玻璃仪器有烧杯、
无水MgSO,作用是
(3)实验过程③常压蒸馏收集
的馏分(填标号)。
A.3435℃
B.155-156℃
C.160-161℃
(4)为检测产品纯度,称量ag产品,溶于适量乙醇,加水稀释至100mL。取10mL于锥形瓶中,加入
1 OmL NH2OH溶液,充分反应后,用cmol·L-1盐酸标准溶液滴定过量的NHOH溶液,平均消耗盐酸
V1mL(滴定D。另取10mLNH0H溶液加入10mL蒸馏水,用cmol·L-1盐酸标准溶液滴定,平均消耗盐
NOH
酸V2mL(滴定Ⅱ)。(己知:
+NH2OH
+HO,NH0H+HCl=NHOH·HC。则产
品中环己酮的纯度为
(用含a、c、V1、V的代数式表示)。滴定Ⅱ中,滴定前滴定管尖嘴处无气
泡,滴定后有气泡,则测定结果
(填“偏大“偏小”或“无影响")。