题型06 有机实验分析(期末真题汇编,广东专用)高二化学下学期
2026-05-29
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2份
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36页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修3 有机化学基础 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 有机化学基础 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.70 MB |
| 发布时间 | 2026-05-29 |
| 更新时间 | 2026-05-29 |
| 作者 | 妙音居士 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58112105.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
广东多地高二期末有机实验专题汇编,聚焦有机物制备(如乙酰苯胺、苯甲酸正丙酯合成)和性质探究(如乙醛银镜反应、苯酚显色反应),突出实验装置分析、操作原理及产率计算。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|非选择题|10题|有机物制备(装置识别、反应方程式、条件控制、提纯、产率计算);性质探究(条件优化、现象分析、原理验证)|结合真实实验情境,如广东梅州等地区期末真题;注重实验细节(如冷凝水方向、带水剂作用)、数据处理(产率计算)及变量控制(如酸醇比、滴速对产率影响),体现科学探究与实践素养|
内容正文:
题型06 有机实验分析
2大高频考点概览
考点01 有机物的制备
考点02 有机物的性质探究
地 城
考点01
有机物的制备
1.(2025高二下·广东梅州·期末)乙酰苯胺是一种具有解热镇痛作用的白色晶体,实验室中常用苯胺(在空气中易被氧化)和冰醋酸等原料制备乙酰苯胺()。已知:
选项
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度/
苯胺
93
184
1.022
冰醋酸
60
16.7
118
1.049
乙酰苯胺
135
115
305
1.212
依据下列实验流程,回答相关问题:
(1)加料:在如图仪器A中加入5.0mL苯胺、7.4mL冰醋酸和0.1g锌粉。
①仪器A的名称是___________。
②仪器B的构造中具有支管a,该构造的作用是___________。
③加入锌粉的作用是___________。
④生成乙酰苯胺的化学方程式为___________。
(2)加热:仪器A中加料后,使用油浴加热至105℃。
①加热温度选择105℃(高于100℃)的理由是___________。
②温度不宜更高的原因是___________。
③当牛角管(仪器B)尾端没有水珠滴下时停止加热。C处用到的仪器最好是下图中的___________(填标号)。
Ⅰ. Ⅱ.
分离:反应结束后,将A中混合物趁热倒入冷水中,不断搅拌使之充分冷却,过滤,洗涤,烘干。
(3)提纯:要得到纯度更高的乙酰苯胺,可用___________方法进一步提纯。
(4)计算:经提纯后得到乙酰苯胺产品5.0g,实验的产率是___________(保留3位有效数字)。
2.(2025高二下·广东广州·期末)实验室可由苯甲酸和正丙醇制得苯甲酸正丙酯(),反应装置示意图(部分夹持及加热装置略去)和有关数据如下:
物质
相对分子质量
密度
沸点(℃)
水溶性
苯甲酸
122
1.266
249
微溶
正丙醇
60
0.804
97
易溶
苯甲酸正丙酯
164
1.026
229.5
难溶
I.合成苯甲酸正丙酯粗产品:向图甲仪器A中加入12.2g苯甲酸、30mL正丙醇、3mL浓硫酸,混匀后,加入碎瓷片,维持温度85~90℃,加热30min,充分反应后得苯甲酸正丙酯粗产品。
(1)图甲中仪器A的名称是_______;加入的苯甲酸和正丙醇中,一般使正丙醇稍过量,目的是_______。
(2)本实验一般采用的加热方式为_______。
Ⅱ.粗产品的精制:苯甲酸正丙酯粗产品水洗后往往还含有杂质,可按下列流程进行精制。
(3)操作①中加入的A溶液为_______需要用到的玻璃仪器有_______、_______。
(4)操作②的实验装置如图乙所示,图中有一处明显错误,正确的应该为_______。
(5)结合上述相关数据进行计算,苯甲酸正丙酯的产率为_______%。
3.(2025高二下·广东肇庆·期末)乳酸正丙酯具有高沸点、低毒性和较好的水溶性。某小组欲以乳酸()和正丙醇为原料,利用如图所示实验装置(部分夹持装置略)制备乳酸正丙酯。
①将45g乳酸、90g正丙醇和固体装入三颈烧瓶中;
②加热至102~105℃,反应6h,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热;
③反应结束后,降温至60℃以下;
④常压蒸馏至110℃左右,收集到的馏分经处理后循环使用;
⑤减压蒸馏,收集120℃左右馏分,得到乳酸正丙酯。
已知:相关物质的沸点如下表。
物质
乳酸
正丙醇
乳酸正丙酯
沸点/℃
227.6
97.2
168
(1)仪器A的名称为_________,冷凝水的进水口为_________(填“a”或“b”)。
(2)三颈烧瓶中乳酸与正丙醇发生酯化反应的化学方程式为_________。
(3)变色硅胶主要成分为细孔硅胶和氯化钴。氯化钴在无水状态下呈蓝色,为粉红色,则变色硅胶的作用除指示反应进程外,还起到的作用为_________。
(4)步骤④中收集到的可循环使用的物质主要是_________(填结构简式)。
(5)步骤⑤中,减压蒸馏的目的之一是防止温度过高乳酸分子间生成交酯(六元环状酯),该交酯的结构简式为_________。
(6)对该实验的操作或试剂选用,下列说法正确的有_________(填字母)。
A.三颈烧瓶中可用浓硫酸代替
B.若温控磁力搅拌器的温控发生故障,可改用油浴加热
C.延长步骤②的反应时间可以实现乳酸全部转化为乳酸正丙酯
D.可利用酸性溶液检验产物乳酸正丙酯中是否含有正丙醇杂质
(7)若最终得到39.6g乳酸正丙酯,则该实验的产率为_________(保留两位有效数字)。
4.(2025高二下·广东湛江·期末)山梨酸乙酯()对细菌、霉菌等有很好的灭活作用,广泛地用作各类食品的保鲜剂以及家畜、家禽的消毒剂。直接酯化法合成山梨酸乙酯的装置(夹持装置省略)如图所示,该方法简单,原料易得,产物纯度高。
可能用到的有关数据如下表:
物质
相对分子质量
密度/( g cm3 )
沸点/℃
水溶性
山梨酸
112
1.204
228
易溶
乙醇
46
0.789
78
易溶
山梨酸乙酯
140
0.926
195
难溶
环己烷
84
0.780
80.7
难溶
实验步骤:
在三颈烧瓶中加入5.6 g山梨酸()、乙醇、环己烷、少量催化剂和几粒沸石,油浴加热三颈烧瓶,反应温度为110℃,回流4小时后停止加热和搅拌,反应液冷却至室温,滤去催化剂和沸石,将滤液倒入分液漏斗中,先用5% NaHCO3溶液洗涤至中性,再用水洗涤、分液,在有机层中加入少量无水MgSO4,静置片刻,过滤,最后再进行蒸馏,收集195℃的馏分得到纯净的山梨酸乙酯5.2 g。
回答下列问题:
(1)仪器 a 的名称是_______,仪器 b 的作用是_______。
(2)为了将反应中生成的水及时移出反应体系,常加入带水剂。该山梨酸乙酯合成过程中在使用带水剂的同时还需在三颈烧瓶和仪器b之间装一个干燥管,该干燥管中可填充的试剂是_______。
a.碱石灰 b.无水Na2SO4 c.浓硫酸
(3)洗涤、分液过程中,加入5% NaHCO3溶液的目的是_______,有机层从分液漏斗的_______(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(4)写出山梨酸和乙醇反应制取山梨酸乙酯的化学方程式:_______。
(5)对滤液进行蒸馏时,可使用到的仪器是下列中的_______(填标号)。
(6)本实验中,山梨酸乙酯的产率是_______(精确至0.1%)。
5.(2025高二下·广东江门·期末)某化学小组进行乙酸乙酯的合成实验,通过表1和表2所示酸醇比和滴速进行实验,检测产品产率,优化实验条件。实验装置如下图所示,加热和夹持装置已省略。
已知:乙醇和氯化钙反应生成的不溶于有机溶剂但微溶于水
酸醇比[n(乙酸)(乙醇)]
产品产率/%
1:1.3
70.3
1:1.4
74.2
1:1.5
72.7
表1投料酸醇比对产品产率的影响
滴速(mL/min)
产品产率/%
1.20
68.7
0.80
72.7
0.60
71.0
0.40
70.2
表2原料滴加速度对产品产率的影响
先加热仪器M中溶液,当温度升至约120℃时,通过恒压滴液漏斗开始滴加乙醇和乙酸的混合液并控制滴液速度,及时蒸出乙酸乙酯。
(1)仪器M的名称是______。
(2)实验中乙醇要过量的原因是______。写出该反应的化学方程式_________。
(3)实验温度为120℃时产率最高,此时需要观察温度计______(填“a”或“b”)的读数。当反应温度过高时,可能会引发副反应生成乙醚,化学方程式为_________。
(4)为提高产品的产率,酸醇比应选择______;反应过程滴速过快会导致产率较低,原因可能是_________。
(5)通过条件优化后,化学小组称取10.20g乙酸和10.95g乙醇,量取了3mL浓硫酸进行实验,并对得到的粗产品进行提纯:
①向粗产品中加入碳酸钠粉末,至无二氧化碳气体逸出。
②向其中加入饱和氯化钙溶液,以除去______。
③向所得有机层中加入无水硫酸镁,过滤后再蒸馏,收集77℃左右的馏分共mg(经检测纯度为n%),则该反应的产率为______(用含m、n的计算式表示)。
6.(2025高二下·广东云浮·期末)溴乙烷是一种重要的液体化工原料,沸点为,难溶于水且是非电解质,可与碱溶液反应。实验室中制取少量溴乙烷的反应原理为。某研究性学习小组的同学设计了如图所示的装置(夹持及加热仪器已省略)来制备溴乙烷,并验证有副产物生成(的沸点为)。
已知:。
(1)仪器A的名称是___________,仪器B接自来水的是___________(填“a”或“b”)口。
(2)证明一定有生成是利用了的___________性,证明一定有生成的现象为___________。
(3)C中得到的溴乙烷中可能含有___________。为得到纯净的溴乙烷,该同学取出C中的液体依次用水洗→过量溶液洗→水洗,再用无水干燥,最后进行蒸馏,写出用溶液洗涤时发生反应的化学方程式:___________。
(4)设计一种实验方案,利用化学方法证明C中的液体中含有单质溴:___________。
(5)溴乙烷可与烧碱溶液反应,请写出相关的化学方程式:___________。
7.(2025高二下·广东·期末)肉桂酸是一种重要的有机合成中间体,被广泛应用于制备药物、食品添加剂等精细化学品。实验室利用苯甲醛和乙酸酐无水环境下合成肉桂酸的原理及部分试剂物理常数如下。
++CH3COOH
名称
性状
比重
熔点℃
沸点℃
溶解度
苯甲醛
无色油状液体
1.044
-26
179
微溶于水
乙酸酐
无色透明液体
1.082
-73
140
与水缓慢反应生成乙酸
肉桂酸
白色晶体
1.248
135
300
难溶于冷水,可溶于热水,易溶于乙醇
某实验小组采用如下装置制备肉桂酸,实验步骤如下,按要求回答下列问题。
①在装置1三颈烧瓶中放入1.5mL(0.015mol)新蒸馏过的苯甲醛、4mL(0.036mol)新蒸馏过的乙酸酐以及2.2g(0.016mol)研细的无水碳酸钾,160~170℃回流30min。
②反应结束稍冷,加入10mL温水,改用装置2利用水蒸气蒸馏出未反应完的苯甲醛。
③将烧瓶冷却,加入10mL10%氢氧化钠溶液溶解肉桂酸,加热煮沸后加入少量活性炭脱色,趁热抽滤。
④将滤液冷却后,搅拌并用浓盐酸酸化,冷却后抽滤,洗涤沉淀,抽干获得粗产品1.5g。
(1)仪器a的名称是___________,与仪器b___________(填“能”或“不能”)互换。
(2)步骤①中加热方式可以采用___________;a的上口连接盛有CaCl2固体的干燥管,目的是___________。
(3)装置2中水蒸气发生器为___________(填“1”或“2”),判断水蒸气蒸馏操作结束的实验现象为___________。
(4)步骤④中可采用___________洗涤沉淀,加入浓盐酸酸化的目的是___________。
(5)该实验中肉桂酸的产率约为___________%。(保留两位有效数字)
地 城
考点02
有机物的性质探究
8.(2025高二下·广东大湾区·期末)某实验小组探究乙醛与银氨溶液反应产生银镜的条件。
(1)配制银氨溶液:在洁净的试管中加入2mL2%溶液,边振荡边滴加2%氨水,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止,得到银氨溶液。
①在实验室中配制质量分数为2%的溶液,下列仪器不需要用到的是_____(填字母选项)。
A. B. C.D.
②配制银氨溶液的总反应的离子方程式为_____。
(2)探究银镜反应的合适条件:分别取相同体积的试剂a、乙醛溶液,按下表配制系列溶液完成实验,记录相同时间的现象(忽略因加入试剂b所导致的溶液体积差异)。
已知:
实验
试剂a
试剂b
pH
T/℃
现象
ⅰ
银氨溶液
NaOH
10
25
产生银镜
ⅱ
银氨溶液
浓氨水
10
60
无银镜
ⅲ
银氨溶液
/
8
60
产生银镜
ⅳ
溶液
/
<7
60
无银镜
①对比实验ⅰ和ⅲ,说明一定条件下,_____有利于银镜反应发生。
②分析实验ⅱ无银镜产生的原因_____。
③对比实验ⅰ和ⅱ,判断氧化性:_____(填“>”“<”或“=”)。
(3)小组同学进一步探究实验ⅳ不成功的原因。
查阅资料:醛基发生银镜反应可能的机理如图
第②步反应的还原剂为_____,解释实验ⅳ不成功可能的原因_____(写出一条即可)。
9.(2025高二下·广东韶关·期末) Ⅰ.某学习小组探究NaOH用量对乙醛与新制氢氧化铜实验的影响,进行如下实验:
实验序号
乙醛溶液/mL
10%NaOH溶液/mL
2%CuSO4溶液/mL
蒸馏水
现象
1
0.5
2
0
0.4
无色溶液逐渐变为亮黄色浊液,最后变为橙红色浊液
2
0.5
0
2
0.4
加热过程中溶液蓝色加深,无沉淀产生
3
2
0
生成蓝色沉淀,加热后变为黑色浊液
4
0.5
2
0.4
0
先生成蓝色悬浊液,加热后,最后变为橙红色浊液,试管底部出现砖红色沉淀
(1)___________,___________。
(2)写出实验3中生成蓝色沉淀的化学方程式为___________。
(3)实验3和实验4对比,可得出结论:新制氢氧化铜氧化乙醛,需___________。
【查阅资料】
a.乙醛在碱性溶液加热,容易生一种橙黄色甚至红褐色的多烯醛聚合物,难溶于水易溶于酒精;
b.能溶于浓氨水形成无色的,不稳定,易被氧化成蓝色的;
c.与稀盐酸反应生成白色CuCl沉淀,CuCl沉淀与浓盐酸生成无色的,而为黄色;
d.在的作用下,Cu也能缓慢溶于浓氨水生成蓝色的。
Ⅱ.继续对砖红色沉淀进行探究:
【提出猜想】砖红色沉淀中可能含有:多烯醛聚合物、
【实验验证】
(4)
实验编号
实验步骤
实验现象
5
取少量实验4所得砖红色沉淀于试管中,加入适量浓氨水,振荡,静置;
沉淀部分溶解,溶液呈浅蓝色
6
将实验5剩余沉淀洗涤干净后,滴加___________,并振荡。
沉淀完全溶解,溶液呈橙黄色
(5)甲同学根据实验5认为产物中存在,乙同学认为若产物中存在___________,也可能得到上述现象。结合已知资料,乙同学的依据是:(请完成离子方程式) ___________。
【继续验证】
(6)
实验编号
实验步骤
实验现象
7
取实验4所得砖红色沉淀,加入乙醇,充分振荡,分离,洗涤,得到样品,取少量样品于试管中,滴加稀盐酸,并振荡,再滴加足量的___________,振荡、静置。
___________
【得出结论】结合上述实验,可知砖红色沉淀的成分为:多烯醛聚合物、。
10.(2025高二下·广东清远·期末)某小组同学探究铁盐种类和pH对苯酚显色反应的影响。
(1)配制100mL0.1mol·L-1苯酚溶液,该过程中没有用到的仪器是___________(填标号)。
查阅资料ⅰ.[Fe(C6H5O)6]3-为紫色;
ⅱ.Na+对苯酚与Fe3+中的显色反应无影响;
ⅲ.[Fe(C6H5O)6]3-对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与[Fe(C6H5O)6]3-的浓度在一定范围内成正比;
ⅳ.苯酚与Fe3+的显色原理:Fe3++6C6H5OH[Fe(C6H5O)6]3-+6H+。
提出猜想﹐猜想1:Cl-对苯酚与Fe3+的显色反应有影响;
猜想2:对苯酚与Fe3+的显色反应有影响;
猜想3:H+对苯酚与Fe3+的显色反应有影响。
进行实验﹐常温下,用盐酸调节配制得到pH分别为α和b的0.1mol·L-1FeCl3溶液(a>b),用硫酸调节配制得到pH分别为a和b的0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液。取5mL苯酚溶液于试管中,按实验1~4分别再加入0.1mL含Fe3+的试剂,显色10min后用紫外一可见分光光度计测定该溶液的吸光度(本实验pH改变对Fe3+水解程度的影响可忽略)。
序号
含Fe3+的试剂
吸光度
0.lmol/LFeCl3溶液
0.05mol/LFe2(SO4)3溶液
1
pH=a
/
A1
2
pH=b
/
A2
3
/
pH=a
A3
4
/
pH=b
A4
结果讨论实验结果为A1>A2>A3>A4。
(2)①根据实验结果,小组同学认为此结果不足以证明猜想3成立的理由是___________。
②为进一步验证猜想,小组同学设计了实验5和6如下表,则c=___________mol/L,d=___________mol/L,试剂M为___________(限选试剂:NaCl溶液、Na2SO4溶液、NaCl固体、Na2SO4固体)。
序号
cmol/LFeCl3溶液
dmol/LFe2(SO4)3溶液
再加试剂
吸光度
5
/
pH=a
试剂M
A5
6
pH=a
/
Na2SO4固体
A6
③小组同学得出实验结果为A5=A3,A6<A1,由此得出猜想1___________(填“成立”或“不成立”,后同),猜想2___________。
④根据实验1~6的结果,小组同学得出猜想3成立,且H+对Fe3+与苯酚的显色反应有抑制作用,从化学平衡角度解释其原因是___________。
试卷第1页,共3页
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题型06 有机实验分析
2大高频考点概览
考点01 有机物的制备
考点02 有机物的性质探究
地 城
考点01
有机物的制备
1.(2025高二下·广东梅州·期末)乙酰苯胺是一种具有解热镇痛作用的白色晶体,实验室中常用苯胺(在空气中易被氧化)和冰醋酸等原料制备乙酰苯胺()。已知:
选项
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度/
苯胺
93
184
1.022
冰醋酸
60
16.7
118
1.049
乙酰苯胺
135
115
305
1.212
依据下列实验流程,回答相关问题:
(1)加料:在如图仪器A中加入5.0mL苯胺、7.4mL冰醋酸和0.1g锌粉。
①仪器A的名称是___________。
②仪器B的构造中具有支管a,该构造的作用是___________。
③加入锌粉的作用是___________。
④生成乙酰苯胺的化学方程式为___________。
(2)加热:仪器A中加料后,使用油浴加热至105℃。
①加热温度选择105℃(高于100℃)的理由是___________。
②温度不宜更高的原因是___________。
③当牛角管(仪器B)尾端没有水珠滴下时停止加热。C处用到的仪器最好是下图中的___________(填标号)。
Ⅰ. Ⅱ.
分离:反应结束后,将A中混合物趁热倒入冷水中,不断搅拌使之充分冷却,过滤,洗涤,烘干。
(3)提纯:要得到纯度更高的乙酰苯胺,可用___________方法进一步提纯。
(4)计算:经提纯后得到乙酰苯胺产品5.0g,实验的产率是___________(保留3位有效数字)。
【答案】(1) 圆底烧瓶 平衡气压,便于冷凝液顺利流下 防止苯胺被氧化 +
(2) 使生成的水充分汽化逸出,促进反应正向进行,提高产率 防止醋酸大量挥发,导致产率降低 Ⅱ
(3)重结晶
(4)67.4%
【分析】本题通过加热蒸馏的方式,一加快反应速率,二将产物水不断蒸出,促使反应尽可能进行的彻底,提高乙酰苯胺的产率。
【详解】(1)①仪器A是圆底烧瓶;
②仪器B为牛角管,牛角管的作用是使冷凝后的液体沿着其方向流入锥形瓶,仪器B的构造中具有支管a,该构造的作用是沟通内外空间,平衡压强,便于冷凝液顺利流下;
③反应物苯胺容易被氧化,该反应又是在加热情况下进行,放置更易被氧化的活泼金属锌,能保护苯胺不被氧化;
④用苯胺和冰醋酸为原料生成乙酰苯胺的化学方程式为+。
(2)①根据反应原理,苯胺制备乙酰苯胺是取代反应,生成物之一是,故选择高于水的沸点温度为加热温度,目的就是使水加速变成气态,挥发出反应体系,从而使反应进一步的向正向进行,提高反应物转化率;
②反应温度过高,会使沸点最低的反应物醋酸大量挥发,从而降低了产物产率;
③C处的冷凝管用于蒸馏,应选直形冷凝管便于馏分完全被锥形瓶接收,用到的仪器最好是下图中的II。
(3)乙酰苯胺是固体,要得到纯度更高的乙酰苯胺可用重结晶。
(4)由题目数据可知,,,两种反应物醋酸过量,所以按苯胺的物质的量计算,理论上生成乙酰苯胺的物质的量也为0.0549mol,但实际获得的乙酰苯胺的物质的量是,所以乙酰苯胺的产率是。
2.(2025高二下·广东广州·期末)实验室可由苯甲酸和正丙醇制得苯甲酸正丙酯(),反应装置示意图(部分夹持及加热装置略去)和有关数据如下:
物质
相对分子质量
密度
沸点(℃)
水溶性
苯甲酸
122
1.266
249
微溶
正丙醇
60
0.804
97
易溶
苯甲酸正丙酯
164
1.026
229.5
难溶
I.合成苯甲酸正丙酯粗产品:向图甲仪器A中加入12.2g苯甲酸、30mL正丙醇、3mL浓硫酸,混匀后,加入碎瓷片,维持温度85~90℃,加热30min,充分反应后得苯甲酸正丙酯粗产品。
(1)图甲中仪器A的名称是_______;加入的苯甲酸和正丙醇中,一般使正丙醇稍过量,目的是_______。
(2)本实验一般采用的加热方式为_______。
Ⅱ.粗产品的精制:苯甲酸正丙酯粗产品水洗后往往还含有杂质,可按下列流程进行精制。
(3)操作①中加入的A溶液为_______需要用到的玻璃仪器有_______、_______。
(4)操作②的实验装置如图乙所示,图中有一处明显错误,正确的应该为_______。
(5)结合上述相关数据进行计算,苯甲酸正丙酯的产率为_______%。
【答案】(1) 三颈烧瓶 有利于酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率
(2)水浴加热
(3) 饱和碳酸钠溶液 分液漏斗 烧杯
(4)温度计应置于蒸馏烧瓶支管口处
(5)60%
【分析】三颈烧瓶中加入苯甲酸、正丙醇和浓硫酸,再加入几粒沸石,水浴加热至85~90℃,冷凝回流,保持恒温半小时,反应生成苯甲酸正丙酯,液体混合物洗涤、分液(操作②),得到有机层,再蒸馏得苯甲酸正丙酯;
【详解】(1)由图可知,A为三颈烧瓶;该反应为可逆反应,由于正丙醇沸点低易挥发,要保证苯甲酸反应完全,所以正丙醇需过量,使正丙醇稍过量有利于酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率;
(2)由题干操作步骤可知,实验温度为85~90℃低于水的沸点100℃,故本实验一般可采用的加热方式为水浴加热,故答案为:水浴加热;
(3)苯甲酸微溶于水,所以用饱和碳酸钠溶液洗,除去剩余的硫酸和苯甲酸等酸性杂质;经过操作①可分为有机层和水层,故操作①为分液,需用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯;
(4)图中有一处明显错误,温度计插入了液面以下,正确的应该为:温度计应置于蒸馏烧瓶支管口处;
(5)苯甲酸的物质的量为:=0.1mol,正丙醇的物质的量为:=0.402mol,正丙醇过量,根据方程式,理论得到苯甲酸正丙酯的物质的量为0.1mol,故本实验的产率为:。
3.(2025高二下·广东肇庆·期末)乳酸正丙酯具有高沸点、低毒性和较好的水溶性。某小组欲以乳酸()和正丙醇为原料,利用如图所示实验装置(部分夹持装置略)制备乳酸正丙酯。
①将45g乳酸、90g正丙醇和固体装入三颈烧瓶中;
②加热至102~105℃,反应6h,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热;
③反应结束后,降温至60℃以下;
④常压蒸馏至110℃左右,收集到的馏分经处理后循环使用;
⑤减压蒸馏,收集120℃左右馏分,得到乳酸正丙酯。
已知:相关物质的沸点如下表。
物质
乳酸
正丙醇
乳酸正丙酯
沸点/℃
227.6
97.2
168
(1)仪器A的名称为_________,冷凝水的进水口为_________(填“a”或“b”)。
(2)三颈烧瓶中乳酸与正丙醇发生酯化反应的化学方程式为_________。
(3)变色硅胶主要成分为细孔硅胶和氯化钴。氯化钴在无水状态下呈蓝色,为粉红色,则变色硅胶的作用除指示反应进程外,还起到的作用为_________。
(4)步骤④中收集到的可循环使用的物质主要是_________(填结构简式)。
(5)步骤⑤中,减压蒸馏的目的之一是防止温度过高乳酸分子间生成交酯(六元环状酯),该交酯的结构简式为_________。
(6)对该实验的操作或试剂选用,下列说法正确的有_________(填字母)。
A.三颈烧瓶中可用浓硫酸代替
B.若温控磁力搅拌器的温控发生故障,可改用油浴加热
C.延长步骤②的反应时间可以实现乳酸全部转化为乳酸正丙酯
D.可利用酸性溶液检验产物乳酸正丙酯中是否含有正丙醇杂质
(7)若最终得到39.6g乳酸正丙酯,则该实验的产率为_________(保留两位有效数字)。
【答案】(1) 球形冷凝管 a
(2)
(3)吸收加热时生成的水,使平衡正向移动,提高乳酸正丙酯的产率
(4)
(5)
(6)AB
(7)60%
【分析】
以乳酸()和正丙醇为原料,制备乳酸正丙酯,是对酯化反应的深入考察,需要将乳酸、正丙醇和固体放入三颈烧瓶发生反应,NaHSO4的作用与教材中的浓硫酸类似。结合已知信息种各物质的沸点,选择正确的分离方法提纯产品。
【详解】(1)仪器A的名称为球形冷凝管;冷凝水从冷凝管的下方进入上方流出,所以进水口为a。
故答案为:球形冷凝管 a。
(2)三颈烧瓶中乳酸与正丙醇发生酯化反应NaHSO4是该反应的催化剂,与教材所学乙酸乙酯的合成类似,化学方程式为:
。
故答案为:。
(3)酯化反应过程中生成水,会被无色的氯化钴吸收变为粉红色的,此时水蒸气的含量就降低,使酯化反应平衡正移,提高乳酸正丙酯的产率。
故答案为:吸收加热时生成的水,使平衡正向移动,提高乳酸正丙酯的产率。
(4)已知信息中正丙醇的沸点是97.2℃,步骤④常压蒸馏至110℃左右,收集到的主要是,该物质可循环使用。
故答案为:。
(5)
减压蒸馏的目的之一是防止温度过高乳酸分子间生成交酯(六元环状酯),,按照题目要求,六元环状酯是两分子高乳酸成环的过程,形成的酯是。
故答案为:。
(6)A.乳酸、正丙醇和固体放入三颈烧瓶发生反应,NaHSO4的作用与教材中酯化反应的催化剂浓硫酸类似,A正确;
B.步骤②加热至102~105℃,可用油浴加热,B正确;
C.乳酸生成乳酸正丙酯是酯化反应,属于可逆反应,即使延长步骤②的反应时间也不可以实现乳酸全部转化为乳酸正丙酯,C错误;
D.乳酸正丙酯()中含有醇羟基,也可以使酸性高锰酸钾褪色,不可利用酸性溶液检验产物乳酸正丙酯中是否含有正丙醇杂质,D错误。
故答案选:AB。
(7)步骤①将45g乳酸()、90g正丙醇()和固体装入三颈烧瓶中,所以理论产生的乳酸正丙酯为,即66g,最终得到39.6g乳酸正丙酯是实际产生的质量,该实验的产率为。
故答案为:60%。
4.(2025高二下·广东湛江·期末)山梨酸乙酯()对细菌、霉菌等有很好的灭活作用,广泛地用作各类食品的保鲜剂以及家畜、家禽的消毒剂。直接酯化法合成山梨酸乙酯的装置(夹持装置省略)如图所示,该方法简单,原料易得,产物纯度高。
可能用到的有关数据如下表:
物质
相对分子质量
密度/( g cm3 )
沸点/℃
水溶性
山梨酸
112
1.204
228
易溶
乙醇
46
0.789
78
易溶
山梨酸乙酯
140
0.926
195
难溶
环己烷
84
0.780
80.7
难溶
实验步骤:
在三颈烧瓶中加入5.6 g山梨酸()、乙醇、环己烷、少量催化剂和几粒沸石,油浴加热三颈烧瓶,反应温度为110℃,回流4小时后停止加热和搅拌,反应液冷却至室温,滤去催化剂和沸石,将滤液倒入分液漏斗中,先用5% NaHCO3溶液洗涤至中性,再用水洗涤、分液,在有机层中加入少量无水MgSO4,静置片刻,过滤,最后再进行蒸馏,收集195℃的馏分得到纯净的山梨酸乙酯5.2 g。
回答下列问题:
(1)仪器 a 的名称是_______,仪器 b 的作用是_______。
(2)为了将反应中生成的水及时移出反应体系,常加入带水剂。该山梨酸乙酯合成过程中在使用带水剂的同时还需在三颈烧瓶和仪器b之间装一个干燥管,该干燥管中可填充的试剂是_______。
a.碱石灰 b.无水Na2SO4 c.浓硫酸
(3)洗涤、分液过程中,加入5% NaHCO3溶液的目的是_______,有机层从分液漏斗的_______(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(4)写出山梨酸和乙醇反应制取山梨酸乙酯的化学方程式:_______。
(5)对滤液进行蒸馏时,可使用到的仪器是下列中的_______(填标号)。
(6)本实验中,山梨酸乙酯的产率是_______(精确至0.1%)。
【答案】(1) 三颈烧瓶 冷凝回流
(2)b
(3) 除去剩余的山梨酸 上口倒出
(4)
(5)BD
(6)
【分析】由图可知:a是三颈烧瓶,b是冷凝管,用来冷凝回流,由反应方程式可知反应是可逆反应,反应时间长,反应不完全,要进行冷凝回流,提高反应产率,生成的产物可用干燥剂进行干燥。先根据方程式,计算出5.6g山梨酸理论上可生成山梨酸乙酯的产量,再根据产率,进行计算。
【详解】(1)仪器a的名称为三颈烧瓶;乙醇、环己烷的沸点比较低,易气化,仪器b的作用是冷凝回流未反应的乙醇和环己烷;故答案为:三颈烧瓶;冷凝回流;
(2)浓硫酸是酸性干燥剂,吸水性强,但通常以液态形式用于洗气瓶中,而非干燥管,干燥管一般填充固体干燥剂;碱石灰是碱性干燥剂,会与反应体系中的山梨酸发生反应,不适用在此干燥管中填充;无水硫酸钠是中性干燥剂,它能有效吸收水分且不会与反应体系中的物质发生反应,故答案为:b;
(3)①山梨酸中含有羧基,能与碳酸氢钠反应生成山梨酸钠、二氧化碳和水,洗涤、分液过程中,加入5% NaHCO3溶液的目的是除去剩余的山梨酸;
②有机层的密度小于水,浮在水上,水层从下口放出,有机层从分液漏斗的上口倒出;
故答案为:除去剩余的山梨酸;上口倒出;
(4)
山梨酸和乙醇反应制取山梨酸乙酯的化学方程式为:;
(5)蒸馏需蒸馏烧瓶(B)和冷凝管(D),A是分液漏斗用于分液,C是容量瓶用于配制溶液,E是漏斗用于过滤,均不选,故答案为:BD;
(6)根据反应方程式,1mol山梨酸理论上生成1mol山梨酸乙酯,5.6g山梨酸理论上生成山梨酸乙酯,本实验中,山梨酸乙酯的产率是:,故答案为:74.3%。
5.(2025高二下·广东江门·期末)某化学小组进行乙酸乙酯的合成实验,通过表1和表2所示酸醇比和滴速进行实验,检测产品产率,优化实验条件。实验装置如下图所示,加热和夹持装置已省略。
已知:乙醇和氯化钙反应生成的不溶于有机溶剂但微溶于水
酸醇比[n(乙酸)(乙醇)]
产品产率/%
1:1.3
70.3
1:1.4
74.2
1:1.5
72.7
表1投料酸醇比对产品产率的影响
滴速(mL/min)
产品产率/%
1.20
68.7
0.80
72.7
0.60
71.0
0.40
70.2
表2原料滴加速度对产品产率的影响
先加热仪器M中溶液,当温度升至约120℃时,通过恒压滴液漏斗开始滴加乙醇和乙酸的混合液并控制滴液速度,及时蒸出乙酸乙酯。
(1)仪器M的名称是______。
(2)实验中乙醇要过量的原因是______。写出该反应的化学方程式_________。
(3)实验温度为120℃时产率最高,此时需要观察温度计______(填“a”或“b”)的读数。当反应温度过高时,可能会引发副反应生成乙醚,化学方程式为_________。
(4)为提高产品的产率,酸醇比应选择______;反应过程滴速过快会导致产率较低,原因可能是_________。
(5)通过条件优化后,化学小组称取10.20g乙酸和10.95g乙醇,量取了3mL浓硫酸进行实验,并对得到的粗产品进行提纯:
①向粗产品中加入碳酸钠粉末,至无二氧化碳气体逸出。
②向其中加入饱和氯化钙溶液,以除去______。
③向所得有机层中加入无水硫酸镁,过滤后再蒸馏,收集77℃左右的馏分共mg(经检测纯度为n%),则该反应的产率为______(用含m、n的计算式表示)。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2) 提高乙酸的利用率,增大产率
(3) b
(4) 1:1.4 乙酸乙酯未及时蒸出,在反应体系中积累,促使平衡逆向移动,降低产率
(5) 乙醇
【详解】(1)根据实验装置图,可知仪器M的名称是三颈烧瓶;
(2)①实验中乙醇要过量的原因是:提高乙酸的利用率,增大产率;
②该反应的化学方程式为:;
(3)①根据实验装置图可知,温度计a在三颈烧瓶支管口,测的是馏分温度,而温度计b在反应液中,测的是反应温度,所以实验温度为120℃时产率最高,此时需要观察温度计b;
②当反应温度过高时,可能会引发副反应生成乙醚,化学方程式为:;
(4)①根据表1信息,可知为提高产品的产率,酸醇比应选择1:1.4;
②反应过程滴速过快会导致产率较低,原因可能是乙酸乙酯未及时蒸出,在反应体系中积累,促使平衡逆向移动,降低产率;
(5)①根据乙醇可与CaCl2结合形成难溶物,所以加入饱和氯化钙溶液,目的是除去乙醇;
②根据题意,乙醇过量,因此要用乙酸的用量来计算乙酸乙酯的产量,乙酸的物质的量为,因此理论上生成的乙酸乙酯物质的量为0.17mol,理论上乙酸乙酯的产量为,则该反应的产率为。
6.(2025高二下·广东云浮·期末)溴乙烷是一种重要的液体化工原料,沸点为,难溶于水且是非电解质,可与碱溶液反应。实验室中制取少量溴乙烷的反应原理为。某研究性学习小组的同学设计了如图所示的装置(夹持及加热仪器已省略)来制备溴乙烷,并验证有副产物生成(的沸点为)。
已知:。
(1)仪器A的名称是___________,仪器B接自来水的是___________(填“a”或“b”)口。
(2)证明一定有生成是利用了的___________性,证明一定有生成的现象为___________。
(3)C中得到的溴乙烷中可能含有___________。为得到纯净的溴乙烷,该同学取出C中的液体依次用水洗→过量溶液洗→水洗,再用无水干燥,最后进行蒸馏,写出用溶液洗涤时发生反应的化学方程式:___________。
(4)设计一种实验方案,利用化学方法证明C中的液体中含有单质溴:___________。
(5)溴乙烷可与烧碱溶液反应,请写出相关的化学方程式:___________。
【答案】(1) 蒸馏烧瓶 b
(2) 漂白 酸性溶液的颜色没有完全褪去而澄清石灰水出现浑浊
(3) 少量的乙醇、、HBr 或
(4)取适量的C中液体与适量含的KI溶液混合,充分振荡后静置,有机层中显紫色
(5)
【分析】实验室中制取少量溴乙烷的反应原理涉及的方程式为,选择A装置制备产品;溴乙烷沸点为,故C装置用于冷凝收集产品,而由于沸点低不会被C冷凝下来,后续进行副产物的验证。
【详解】(1)仪器A的名称是蒸馏烧瓶;冷凝管的进水口从较低处,出水口在高处,所以仪器B接自来水的是b。
故答案为:蒸馏烧瓶 b。
(2)E装置用于检验有无生成,品红遇会褪色,因为有漂白性;由于都能使澄清石灰水变浑浊,故的存在对检验有干扰,故装置中用E检验完有后用F装置中的酸性高锰酸钾完全除去中的,即酸性高锰酸钾颜色变浅但不完全褪去,再通到澄清石灰水中检验有无,证明一定有生成的现象为:酸性溶液的颜色没有完全褪去而澄清石灰水出现浑浊。
故答案为:漂白 酸性溶液的颜色没有完全褪去而澄清石灰水出现浑浊。
(3)C中是冰盐水,可以将A中挥发出来的乙醇冷凝下来,A装置中NaBr与浓硫酸反应可得到HBr具有挥发性也会进入C中,另外有反应,故还会生成易挥发的。综上得到的溴乙烷中可能含有少量的乙醇、、HBr。
溶液可以与C中的发生氧化还原反应、与HBr发生复分解反应,方程式为:
或。
故答案为:少量的乙醇、、HBr
或
(4)利用化学方法证明含有溴单质,因溴单质有氧化性,可利用此证明:取适量的C中液体与适量含的KI溶液混合,充分振荡后静置,有机层中显紫色。
故答案为:取适量的C中液体与适量含的KI溶液混合,充分振荡后静置,有机层中显紫色。
(5)溴乙烷可与烧碱溶液反应,是卤代烃的水解反应,化学方程式为。
故答案为:。
7.(2025高二下·广东·期末)肉桂酸是一种重要的有机合成中间体,被广泛应用于制备药物、食品添加剂等精细化学品。实验室利用苯甲醛和乙酸酐无水环境下合成肉桂酸的原理及部分试剂物理常数如下。
++CH3COOH
名称
性状
比重
熔点℃
沸点℃
溶解度
苯甲醛
无色油状液体
1.044
-26
179
微溶于水
乙酸酐
无色透明液体
1.082
-73
140
与水缓慢反应生成乙酸
肉桂酸
白色晶体
1.248
135
300
难溶于冷水,可溶于热水,易溶于乙醇
某实验小组采用如下装置制备肉桂酸,实验步骤如下,按要求回答下列问题。
①在装置1三颈烧瓶中放入1.5mL(0.015mol)新蒸馏过的苯甲醛、4mL(0.036mol)新蒸馏过的乙酸酐以及2.2g(0.016mol)研细的无水碳酸钾,160~170℃回流30min。
②反应结束稍冷,加入10mL温水,改用装置2利用水蒸气蒸馏出未反应完的苯甲醛。
③将烧瓶冷却,加入10mL10%氢氧化钠溶液溶解肉桂酸,加热煮沸后加入少量活性炭脱色,趁热抽滤。
④将滤液冷却后,搅拌并用浓盐酸酸化,冷却后抽滤,洗涤沉淀,抽干获得粗产品1.5g。
(1)仪器a的名称是___________,与仪器b___________(填“能”或“不能”)互换。
(2)步骤①中加热方式可以采用___________;a的上口连接盛有CaCl2固体的干燥管,目的是___________。
(3)装置2中水蒸气发生器为___________(填“1”或“2”),判断水蒸气蒸馏操作结束的实验现象为___________。
(4)步骤④中可采用___________洗涤沉淀,加入浓盐酸酸化的目的是___________。
(5)该实验中肉桂酸的产率约为___________%。(保留两位有效数字)
【答案】(1) 球形冷凝管 不能
(2) 油浴加热 防止空气中的水蒸气进入反应体系
(3) 1 冷凝管中流出液体澄清透明不再含有有机物的油滴
(4) 冷水 将肉桂酸钾转化为肉桂酸沉淀
(5)68
【分析】
利用苯甲醛和乙酸酐无水环境下合成肉桂酸的原理为++CH3COOH,按题干实验步骤,首先在装置1三颈烧瓶中加入反应物以及碳酸钾,160~170℃回流30min,然后用装置2除去未反应完的苯甲醛,加入10mL10%氢氧化钠溶液溶解肉桂酸,加活性炭吸附色素,进行抽滤,将滤液冷却后,搅拌并用浓盐酸酸化,将肉桂酸钾反应为肉桂酸结晶析出,冷却后抽滤,洗涤沉淀,抽干获得粗产品。
【详解】(1)仪器a为球形冷凝管,与b不能互换,因为球形冷凝管不能用于蒸馏装置,会导致馏分在冷凝管中残留;而球形冷凝管用于冷凝回流时由于内管接触面积较小,回流效果也不好;
(2)步骤①加热需要温度160~170℃,故采用油浴加热;a的上口连接盛有CaCl2固体的干燥管,是为了防止空气中的水蒸气进入反应体系;
(3)装置2中的水蒸气产生装置为1,由于苯甲醛是无色油状液体,所以当冷凝管中流出液体澄清透明不再含有有机物的油滴即可说明蒸馏完成;
(4)肉硅酸晶体难溶于冷水,故可以用冷水洗涤晶体,加入浓盐酸酸化的目的是将肉桂酸钾转化为肉桂酸沉淀;
(5)
根据反应原理:++CH3COOH,肉桂酸的理论物质的量等于苯甲醛的物质的量,即为0.015mol,质量为0.015mol=2.22g,产率为68%。
地 城
考点02
有机物的性质探究
8.(2025高二下·广东大湾区·期末)某实验小组探究乙醛与银氨溶液反应产生银镜的条件。
(1)配制银氨溶液:在洁净的试管中加入2mL2%溶液,边振荡边滴加2%氨水,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止,得到银氨溶液。
①在实验室中配制质量分数为2%的溶液,下列仪器不需要用到的是_____(填字母选项)。
A. B. C.D.
②配制银氨溶液的总反应的离子方程式为_____。
(2)探究银镜反应的合适条件:分别取相同体积的试剂a、乙醛溶液,按下表配制系列溶液完成实验,记录相同时间的现象(忽略因加入试剂b所导致的溶液体积差异)。
已知:
实验
试剂a
试剂b
pH
T/℃
现象
ⅰ
银氨溶液
NaOH
10
25
产生银镜
ⅱ
银氨溶液
浓氨水
10
60
无银镜
ⅲ
银氨溶液
/
8
60
产生银镜
ⅳ
溶液
/
<7
60
无银镜
①对比实验ⅰ和ⅲ,说明一定条件下,_____有利于银镜反应发生。
②分析实验ⅱ无银镜产生的原因_____。
③对比实验ⅰ和ⅱ,判断氧化性:_____(填“>”“<”或“=”)。
(3)小组同学进一步探究实验ⅳ不成功的原因。
查阅资料:醛基发生银镜反应可能的机理如图
第②步反应的还原剂为_____,解释实验ⅳ不成功可能的原因_____(写出一条即可)。
【答案】(1) C
(2) 提高溶液的碱性(pH值) 增大,使平衡逆向移动,减小 <
(3) 太小,反应①②不能发生(或在酸性条件下氧化性比强)
【分析】本实验的设计思路围绕银镜反应的影响因素展开,通过控制变量法探究不同条件对反应的影响,具体如下:
1. 基础反应验证:先明确银氨溶液的制备原理(硝酸银与氨水反应生成银氨络离子),为后续实验奠定基础。
2. 变量控制探究:
①温度影响:设置不同温度的实验,其他条件相同,对比银镜生成情况,探究温度对反应的影响。
②氨水浓度影响:在相同温度下,通过实验i(稀氨水)和ii(浓氨水),对比银镜是否生成,分析氨水浓度对银氨络离子中Ag+浓度及反应的影响。
③离子形态与酸性条件影响:通过实验i(银氨络离子,碱性)和iv(Ag+,酸性),对比银镜生成情况,探究不同银离子形态的氧化性及酸性环境对反应的影响。
3. 原理分析与结论:结合实验现象,从平衡移动、氧化性强弱、反应条件限制等角度分析原因,总结银镜反应顺利进行的关键因素(如适宜温度、Ag+的有效浓度、碱性环境等)。
【详解】(1)①配制一定质量分数的溶液,步骤有计算、称量、溶解。称量需要托盘天平,溶解需要烧杯和玻璃棒。而容量瓶是用于配制一定物质的量浓度溶液的仪器,在配制质量分数溶液时不需要。
②硝酸银溶液中滴加氨水,首先生成氢氧化银沉淀:Ag++NH3·H2O = AgOH + ;继续滴加氨水,氢氧化银沉淀溶解,生成银氨络离子:AgOH + 2 NH3·H2O = [Ag(NH3)2]++OH-+ 2H2O。将两个反应相加,得到总反应的离子方程式。
(2)①实验i的pH=10,实验iii的pH=8,除温度外其他条件相同,实验iii产生银镜,实验i温度低,实验i也产生银镜,说明在一定条件下,提高溶液的碱性有利于银镜反应发生。
②银镜反应的本质是Ag+氧化乙醛,实验ii中加入浓氨水,根据[Ag(NH3)2]+Ag++2NH3,氨水浓度增大,平衡逆向移动,Ag+浓度降低,导致氧化乙醛的能力减弱,所以无银镜产生。
③实验i中[Ag(NH3)2]+氧化乙醛产生银镜,实验iv中Ag+在酸性条件下未氧化乙醛(无银镜),说明Ag+的氧化性比[Ag(NH3)2]+强,即[Ag(NH3)2]+< Ag+。
(3)根据题给机理,在第②步反应中,RCOO-中碳元素的化合价升高,被氧化,所以RCOO-是还原剂。实验iv中pH<7,反应①醛基与OH-的反应难以进行,导致后续反应无法发生,所以实验iv不成功。
9.(2025高二下·广东韶关·期末) Ⅰ.某学习小组探究NaOH用量对乙醛与新制氢氧化铜实验的影响,进行如下实验:
实验序号
乙醛溶液/mL
10%NaOH溶液/mL
2%CuSO4溶液/mL
蒸馏水
现象
1
0.5
2
0
0.4
无色溶液逐渐变为亮黄色浊液,最后变为橙红色浊液
2
0.5
0
2
0.4
加热过程中溶液蓝色加深,无沉淀产生
3
2
0
生成蓝色沉淀,加热后变为黑色浊液
4
0.5
2
0.4
0
先生成蓝色悬浊液,加热后,最后变为橙红色浊液,试管底部出现砖红色沉淀
(1)___________,___________。
(2)写出实验3中生成蓝色沉淀的化学方程式为___________。
(3)实验3和实验4对比,可得出结论:新制氢氧化铜氧化乙醛,需___________。
【查阅资料】
a.乙醛在碱性溶液加热,容易生一种橙黄色甚至红褐色的多烯醛聚合物,难溶于水易溶于酒精;
b.能溶于浓氨水形成无色的,不稳定,易被氧化成蓝色的;
c.与稀盐酸反应生成白色CuCl沉淀,CuCl沉淀与浓盐酸生成无色的,而为黄色;
d.在的作用下,Cu也能缓慢溶于浓氨水生成蓝色的。
Ⅱ.继续对砖红色沉淀进行探究:
【提出猜想】砖红色沉淀中可能含有:多烯醛聚合物、
【实验验证】
(4)
实验编号
实验步骤
实验现象
5
取少量实验4所得砖红色沉淀于试管中,加入适量浓氨水,振荡,静置;
沉淀部分溶解,溶液呈浅蓝色
6
将实验5剩余沉淀洗涤干净后,滴加___________,并振荡。
沉淀完全溶解,溶液呈橙黄色
(5)甲同学根据实验5认为产物中存在,乙同学认为若产物中存在___________,也可能得到上述现象。结合已知资料,乙同学的依据是:(请完成离子方程式) ___________。
【继续验证】
(6)
实验编号
实验步骤
实验现象
7
取实验4所得砖红色沉淀,加入乙醇,充分振荡,分离,洗涤,得到样品,取少量样品于试管中,滴加稀盐酸,并振荡,再滴加足量的___________,振荡、静置。
___________
【得出结论】结合上述实验,可知砖红色沉淀的成分为:多烯醛聚合物、。
【答案】(1) 0.5 0.4
(2)
(3)强碱性环境
(4)酒精
(5)
(6) 浓盐酸 洗涤液为橙黄色,样品加入稀盐酸有白色沉淀,加入浓盐酸后溶解呈无色
【详解】(1)由实验1可知,总体积为2.9mL,探究NaOH用量对乙醛与新制氢氧化铜实验的影响,则控制唯一变量,可知,;
(2)生成蓝色沉淀为Cu(OH)2,化学方程式:;
(3)实验3和实验4对比实验3的碱浓度小于实验4,不产生砖红色沉淀,可得出结论:新制氢氧化铜氧化乙醛,需强碱性环境;
(4)由多烯醛聚合物,难溶于水易溶于酒精,故在实验5剩余沉淀洗涤干净后,滴加酒精,并振荡,沉淀完全溶解,溶液呈橙黄色,说明含有多烯醛聚合物;
(5)因在的作用下,Cu也能缓慢溶于浓氨水生成蓝色的,实验5现象是浅蓝色,故若产物中存在Cu,也可以得到上述现象,离子方程式;
(6)由结论,砖红色沉淀的成分为:多烯醛聚合物、,则需要验证两物质存在,取实验4所得砖红色沉淀,加入乙醇,充分振荡,用乙醇洗涤可以洗去砖红色沉淀表面附着的有机物,滤液呈橙黄色,分离,洗涤,得到样品,取少量样品于试管中,滴加稀盐酸生成白色CuCl沉淀,并振荡,再滴加足量的浓盐酸生成无色的,故现象为,洗涤液为橙黄色,样品加入稀盐酸有白色沉淀,加入浓盐酸后溶解呈无色。
10.(2025高二下·广东清远·期末)某小组同学探究铁盐种类和pH对苯酚显色反应的影响。
(1)配制100mL0.1mol·L-1苯酚溶液,该过程中没有用到的仪器是___________(填标号)。
查阅资料ⅰ.[Fe(C6H5O)6]3-为紫色;
ⅱ.Na+对苯酚与Fe3+中的显色反应无影响;
ⅲ.[Fe(C6H5O)6]3-对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与[Fe(C6H5O)6]3-的浓度在一定范围内成正比;
ⅳ.苯酚与Fe3+的显色原理:Fe3++6C6H5OH[Fe(C6H5O)6]3-+6H+。
提出猜想﹐猜想1:Cl-对苯酚与Fe3+的显色反应有影响;
猜想2:对苯酚与Fe3+的显色反应有影响;
猜想3:H+对苯酚与Fe3+的显色反应有影响。
进行实验﹐常温下,用盐酸调节配制得到pH分别为α和b的0.1mol·L-1FeCl3溶液(a>b),用硫酸调节配制得到pH分别为a和b的0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液。取5mL苯酚溶液于试管中,按实验1~4分别再加入0.1mL含Fe3+的试剂,显色10min后用紫外一可见分光光度计测定该溶液的吸光度(本实验pH改变对Fe3+水解程度的影响可忽略)。
序号
含Fe3+的试剂
吸光度
0.lmol/LFeCl3溶液
0.05mol/LFe2(SO4)3溶液
1
pH=a
/
A1
2
pH=b
/
A2
3
/
pH=a
A3
4
/
pH=b
A4
结果讨论实验结果为A1>A2>A3>A4。
(2)①根据实验结果,小组同学认为此结果不足以证明猜想3成立的理由是___________。
②为进一步验证猜想,小组同学设计了实验5和6如下表,则c=___________mol/L,d=___________mol/L,试剂M为___________(限选试剂:NaCl溶液、Na2SO4溶液、NaCl固体、Na2SO4固体)。
序号
cmol/LFeCl3溶液
dmol/LFe2(SO4)3溶液
再加试剂
吸光度
5
/
pH=a
试剂M
A5
6
pH=a
/
Na2SO4固体
A6
③小组同学得出实验结果为A5=A3,A6<A1,由此得出猜想1___________(填“成立”或“不成立”,后同),猜想2___________。
④根据实验1~6的结果,小组同学得出猜想3成立,且H+对Fe3+与苯酚的显色反应有抑制作用,从化学平衡角度解释其原因是___________。
【答案】(1)B
(2) 实验1、3的pH相同、酸根离子不同,实验2、4的pH相同、酸根离子不同,而实验中、,说明、对苯酚与的显色反应也有影响,不确定对苯酚与的显色反应是否有影响; 0.1 0.05 NaCl固体 不成立 成立 根据苯酚与的显色原理Fe3++6C6H5OH[Fe(C6H5O)6]3-+6H+,增加氢离子浓度,平衡逆向移动,导致[Fe(C6H5O)6]3-浓度减小,溶液颜色变浅,故H+对Fe3+与苯酚的显色反应有抑制作用。
【详解】(1)配制100mL 0.1mol·L-1苯酚溶液需用到的仪器有100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管和玻璃棒,不需要用冷凝管,故答案为B;
(2)①实验1、3的pH相同、酸根离子不同,实验2、4的pH相同、酸根离子不同,而实验中、,说明、对苯酚与的显色反应也有影响,不确定对苯酚与的显色反应是否有影响;
②为进一步验证、对苯酚与的显色反应的影响,实验5、6研究不同、浓度的影响,同时还要保持浓度和溶液体积不变,因此实验5需要加入NaCl固体改变氯离子的浓度,实验6需要加入Na2SO4固体改变硫酸根离子的浓度,故答案为:c=0.1mol/L;d=0.05mol/L;NaCl固体;
③已知:Na+对苯酚与的显色反应无影响,A5=A3则说明氯离子浓度对显色反应没有影响,A6<A1则说明硫酸根离子对显色反应有影响,故由此得出结论是氯离子浓度对显色反应没有影响、硫酸根离子对显色反应有影响,即猜想1不成立、猜想2成立;
④根据苯酚与的显色原理Fe3++6C6H5OH[Fe(C6H5O)6]3-+6H+,增加氢离子浓度,平衡逆向移动,导致[Fe(C6H5O)6]3-浓度减小,溶液颜色变浅,故H+对Fe3+与苯酚的显色反应有抑制作用。
试卷第1页,共3页
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