专题14 烃的衍生物(实验清单)(全国通用)2027年高考化学一轮复习讲练测

2026-08-25
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摘要:

该高中化学讲义围绕烃的衍生物专题,系统覆盖卤代烃、醇、酚、羧酸、醛的核心性质实验,按官能团性质及转化逻辑架构知识,通过实验梳理夯实基础、拓展对比深化理解、真题感知对接高考、变式训练巩固提升,助力学生突破反应条件控制、产物判断等难点,体现复习的系统性与针对性。 资料以科学探究与实践为主线,融合化学观念与科学思维,如设计卤代烃水解与消去反应对比实验,引导学生分析条件对产物的影响,培养证据推理能力。真题训练精选近五年高考题,变式训练分基础与提升层,确保高效复习,帮助学生构建官能团转化网络,提升应考能力,为教师把控复习节奏提供清晰指导。

内容正文:

专题14 烃的衍生物 目 录 实验1:卤代烃的性质 溴乙烷与NaOH水溶液共热水解生成乙醇和NaBr,加稀硝酸酸化后加AgNO₃产生淡黄色AgBr沉淀,证明卤素原子存在;与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成乙烯,使酸性KMnO₄褪色(需先通水洗除乙醇干扰)。水解和消去是卤代烃的两大特征反应。 实验2:乙醇及醇类物质性质 乙醇与Na反应产生H₂(比水缓慢,证明羟基H活泼性:水>乙醇);浓硫酸170℃消去制乙烯(加碎瓷片防暴沸,NaOH溶液除SO₂杂质);Cu催化氧化生成乙醛(铜丝红黑交替变化);酸性重铬酸钾(橙色→绿色)用于酒驾检测。醇的消去需β-H,催化氧化需α-H。 实验3:苯酚 苯酚水溶液显弱酸性(不与NaHCO₃反应,酸性介于H₂CO₃和HCO₃⁻之间),能与NaOH反应生成苯酚钠;通入CO₂或加盐酸又析出苯酚。与饱和溴水产生白色三溴苯酚沉淀(邻对位取代,用于定性检验);遇FeCl₃溶液显紫色(显色反应)。苯环与羟基相互影响是性质关键。 实验4:乙酸及羧酸的性质 乙酸与乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯(可逆,羧酸脱羟基、醇脱氢)。饱和Na₂CO₃溶液作用:中和乙酸、溶解乙醇、降低酯溶解度。通过Na₂CO₃产生CO₂证明乙酸酸性>碳酸;将CO₂通入苯酚钠溶液变浑浊证明碳酸>苯酚,从而确定酸性顺序:乙酸>碳酸>苯酚。 实验5:醛性质探究 乙醛与银氨溶液水浴加热生成银镜(醛基被氧化为羧酸铵,Ag⁺被还原为Ag),用于检验醛基或工业制镜;乙醛与新制Cu(OH)₂悬浊液加热煮沸产生砖红色Cu₂O沉淀。两反应均需碱性环境,醛基具有强还原性,能被弱氧化剂氧化。 实验1 卤代烃的性质 实验探源--溯本求源,实验精析 人教版(2019)选择性必修第三册P55-56 实验梳理--实验过程 要点梳理 1.取代反应(水解反应) 实验步骤 取一支试管,滴入10~15滴溴乙烷,再加入1 mL 5% NaOH溶液,振荡后加热,静置。待溶液分层后,用胶头滴管小心吸取少量上层水溶液,移入另一支盛有1 mL稀硝酸的试管中,然后加入2滴AgNO3溶液,观察现象。 实验装置 实验现象 ①中溶液分层;②中有机层厚度减小,直至消失;④中有淡黄色沉淀生成 实验结论 溴乙烷与NaOH溶液共热产生了Br- 反应方程式 CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr (反应类型:取代反应) 2.消去反应 实验步骤 向试管中加入5mL溴乙烷和15mL饱和NaOH乙醇溶液,振荡后加热。将产生的气体先通入盛水的试管,再通入盛有酸性高锰酸钾的试管中,观察现象。 实验装置 实验现象 反应产生的气体经水洗后,使酸性KMnO4溶液褪色 实验结论 生成的气体分子中含有碳碳不饱和键 反应方程式 CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O 实验说明 盛水的试管的作用:除去挥发出来的乙醇,因为乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色 实验拓展--实验延伸 思维拓展 拓展一 卤代烃的水解反应和消去反应的比较 反应类型 水解反应 消去反应 结构特点 一般是一个碳原子上只有一个-X 与-X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子 反应实质 一个-X被-OH取代 R—CH2—X+NaOHR—CH2OH+NaX 从碳链上脱去HX分子 +NaOH+NaX+H2O 反应条件 强碱的水溶液,常温或加热 强碱的醇溶液,加热 反应特点 有机的碳架结构不变,-X变为-OH,无其它副反应 有机物碳架结构不变,产物中有碳碳双键或碳碳叁键生成,可能有其它副反应发生 产物特征 引入—OH,生成含—OH的化合物 消去HX,生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物 结论 溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应 拓展二 卤代烃中卤素原子的检验 (1)实验原理:卤代烃中的卤素原子是以共价键与碳原子相结合的,是非电解质,在水中不能直接电离产生卤素离子(X-),更不可能与AgNO3溶液反应,因此不能直接用AgNO3溶液来检验卤代烃中的卤族元素。而应先使其转化成卤素离子,再加稀硝酸酸化,最后加AgNO3溶液,根据产生沉淀的颜色检验。 (2)实验步骤和相关方程式 实验步骤 相关方程式 取少量卤代烃于试管中,加入NaOH水溶液,加热,冷却后,加入稀硝酸中和溶液至酸性,再加入AgNO3溶液。若出现黄色沉淀,则卤代烃中含有I-离子;若出现浅黄色沉淀,则卤代烃中含有Br-离子;若出现白色沉淀,则卤代烃中含有Cl-离子 R—X+NaOHROH+NaX HNO3+NaOH===NaNO3+H2O AgNO3+NaX===AgX↓+NaNO3 (3)实验流程 RX (4)注意事项 ①条件:NaOH水溶液,加热; ②一定要先加入稀硝酸中和溶液至酸性,再加入硝酸银溶液,否则会出现Ag2O黑色沉淀,影响卤原子的检验。加入稀硝酸酸化的目的:一是中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应对实验产生影响;二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。如果不加HNO3中和,则AgNO3溶液直接与NaOH溶液反应产生暗褐色Ag2O沉淀。 真题感知--追溯真题 命题感知 1.(2026·广东·高考真题)用如图装置探究卤代烃的性质。用表格中的物质分别进行实验,对应的叙述正确的是 选项 物质a 溶剂b 叙述 A 2-溴丁烷 乙醇 Ⅰ中发生消去反应;Ⅳ中溶液褪色,发生取代反应 B 2-溴丁烷 水 Ⅰ中生成2-丁醇,Ⅲ中石英棉和Ⅳ中溶液均褪色 C 溴乙烷 水 Ⅱ中注入少量溶液后,溶液颜色无明显变化 D 溴乙烷 乙醇 冷却后向烧瓶中加过量稀硝酸,再加溶液,生成沉淀 2.(2021·湖南·高考真题)(多选)1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应,经过回流、蒸馏、萃取分液制得1-溴丁烷粗产品,装置如图所示: 已知: 下列说法正确的是 A.装置I中回流的目的是减少物质的挥发,提高产率 B.装置Ⅱ中a为进水口,b为出水口 C.用装置Ⅲ萃取分液时,将分层的液体依次从下放出 D.经装置Ⅲ得到的粗产品干燥后,使用装置Ⅱ再次蒸馏,可得到更纯的产品 3.(2013·北京·高考真题)用下图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是(  ) 选项 乙烯的制备 试剂X 试剂Y A CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热 H2O KMnO4酸性溶液 B CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热 H2O Br2的CCl4溶液 C C2H5OH与浓H2SO4加热至170 ℃ NaOH溶液 KMnO4酸性溶液 D C2H5OH与浓H2SO4加热至170 ℃ NaOH溶液 Br2的水溶液 4.(2011·上海·高考真题)实验室制取少量溴乙烷的装置如右图所示。 根据题意完成下列填空: (1)圆底烧瓶中加入的反应物是溴化钠、_____和1:1的硫酸。配制体积比1:1的硫酸所用的定量仪器为_________(选填编号)。 a.天平     b.量筒   c.容量瓶    d.滴定管 (2)写出加热时烧瓶中发生的主要反应的化学方程式__________________________。 (3)将生成物导入盛有冰水混合物的试管A中,冰水混合物的作用是_______________。试管A中的物质分为三层(如图所示),产物在第____层。 (4)试管A中除了产物和水之外,还可能存在_____、________(写出化学式)。 (5)用浓的硫酸进行实验,若试管A中获得的有机物呈棕黄色,除去其中杂质的正确方法是_____(选填编号)。 a.蒸馏                       b.氢氧化钠溶液洗涤 c.用四氯化碳萃取             d.用亚硫酸钠溶液洗涤 若试管B中的酸性高锰酸钾溶液褪色,使之褪色的物质的名称是______________。 (6)实验员老师建议把上述装置中的仪器连接部分都改成标准玻璃接口,其原因是:_______________。 变式训练--变式拓展 素养训练 1.(25-26高二下·广东深圳·期末)实验室用如下装置制备乙烯并检验其性质。下列说法错误的是 A.圆底烧瓶中能够发生消去反应 B.可将圆底烧瓶内试剂更换为乙醇和浓硫酸 C.NaOH溶液的主要作用为吸收CO2 D.可观察到酸性KMnO4溶液褪色 2.(25-26高二下·福建泉州·期末)氯代环己烷()是重要有机合成中间体,实验室可用环己醇()和足量浓盐酸在无水氯化锌作用下制备。 已知:相关物质的性质如表所示。 物质 相对分子质量 溶解性 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g∙cm-3 环己醇 100 微溶于水 23 160 0.968 氯代环己烷 118.5 难溶于水 -44 142 0.986 Ⅰ.氯代环己烷的制备 按装置图连接仪器、加入药品后,搅拌,加热,缓慢升温,控制反应液温度90~102 ℃,平稳回流。 (1)制备氯代环己烷的化学方程式为___________。 (2)甲的冷凝水从___________口进(填“a”或“b”),乙中物质为___________(填试剂名称)。 Ⅱ.氯代环己烷的提纯 冷却至室温后,分离出有机相,进行系列操作后得到氯代环己烷。 (3)下列说法正确的是___________(填标号)。 a.通过分液法分离有机相,水层从分液漏斗上口倒出 b.“洗涤②”加入饱和食盐水可降低氯代环己烷在水中的溶解度 c.加入Na2CO3溶液可除去HCl d.无水CaCl2的作用是除水,干燥有机物 (4)“操作”中无需使用的仪器是___________、___________(填名称)。 Ⅲ.氯代环己烷的产率计算 (5)将由60.0g环己醇制得的产品,加入足量NaOH溶液中,加热充分反应,冷却后,滴入硝酸溶液至溶液呈酸性,再滴入足量的硝酸银,得到71.75g沉淀。氯代环己烷的产率为___________。(写出计算过程,答案保留1位小数) 3.(25-26高二下·广东珠海·期末)卤代烃在有机合成中起着重要的桥梁作用。某化学兴趣小组为探究卤代烃在不同溶剂中的反应情况,进行了以下实验。 (1)甲同学利用如图装置检验1-溴丁烷与的不同溶液发生反应的产物。 ①仪器a的名称是___________,写出仪器a中物质的结构简式___________。 ②若溶剂b为水,装置Ⅰ中反应的类型为______________,一段时间后,向Ⅱ中滴加酸性K2Cr2O7溶液,现象为_______________________。 ③若溶剂b为乙醇,Ⅰ中发生的化学反应方程式为__________________________,Ⅲ中石英棉、Ⅳ中溶液现象均为褪色,褪色的原因______________(填“相同”或“不相同”)。写出此时Ⅳ中反应的化学方程式_______________________。 (2)乙同学在甲同学实验后的反应体系中,同时检测出1-丁醇和1-丁烯。查阅文献,获得如下资料。 资料1:如图所示,与官能团直接相连的碳原子称为α碳,与α碳相连的碳原子称为β碳;β碳个数影响卤代烃反应时各类产物的占比。 资料2:三种卤代烃在强碱的乙醇溶液中反应,水解产物与消去产物的含量占比见下表。 卤代烃 强碱的醇溶液 水解产物/% 消去产物/% 0.2 mol/L 90 10 0.2 mol/L 21 79 0.2 mol/L 7 93 研究资料可得出以下结论: ①不同的卤代烃在相同条件下反应,水解产物与消去产物含量占比不同。 ②_________________________________________________________________。 (3)发生消去反应的有机产物的结构简式为______________。 4.(25-26高二下·广东肇庆·期末)烯烃与卤代烃是有机合成的常用核心原料。某兴趣小组同学通过实验探究乙烯和卤代烃的性质。 (1)甲同学利用图1装置制备乙烯。 ①仪器i的名称为________;实验室制备乙烯的化学方程式为________。 ②仪器ⅱ应盛放________溶液除去乙烯中的CO2、SO2等杂质。 (2)乙和丙同学利用如图2所示装置探究乙烯性质。 ①实验操作及现象  挤压胶头滴管,烧瓶内出现红棕色气体,振荡,待颜色消失,烧瓶内壁出现________(填现象);打开止水夹,水迅速倒吸入烧瓶。 ②提出猜想  水倒吸的原因分析。 乙同学:认为乙烯与溴发生加成反应,化学方程式为________,其理由为瓶内气压减小。 丙同学:认为乙烯与溴发生取代反应,其理由为反应生成了极易溶于水的HBr。 ③验证猜想  乙、丙同学首先将实验后烧瓶中的混合液进行________(填分离操作)。 然后进行如下实验: 序号 实验操作 实验结果 1 乙同学利用仪器________(填“现代元素分析仪”或“红外光谱仪”)检测分离后的有机物 谱图中未出现吸收峰 2 丙同学取分离后的水溶液于试管中,加入适量0.1mol/LAgNO3溶液,振荡 无明显现象 ④结论  乙烯和单质溴发生________(填“加成”或“取代”)反应。 (3)丁同学探究卤代烃性质。 文献资料  卤代烃的取代反应与消去反应是共存与竞争的关系。(CH3)2CHBr在不同浓度强碱的醇溶液中取代产物与消去产物的含量见下表。 强碱的醇溶液/(mol/L) 取代产物/% 消去产物/% 0 97 3 0.2 21 79 结论  强碱对消去反应的发生有________(填“促进”或“抑制”)作用。试从平衡移动角度分析其原因________________。 实验2 乙醇及醇类物质性质 实验探源--溯本求源,实验精析 人教版(2019)必修第二册P77-78 人教版(2019)必修第三册P61-62 实验梳理--实验过程 要点梳理 1.乙醇与钠反应 实验过程 在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一小块新切开的、用滤纸吸干表面煤油的钠,在试管口迅速塞上带尖嘴导管的橡胶塞,用小试管收集气体并检验其纯度,然后点燃,再将干燥的小烧杯罩在火焰上。待烧杯壁上出现液滴后,迅速倒转烧杯,向其中加入少量澄清石灰水。观察现象,并与前面做过的水与钠反应的实验现象进行比较 实验装置 反应原理 2C2H5OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ 实验现象 ①钠开始沉于试管底部,最终慢慢消失,产生无色可燃性气体;②烧杯内壁有水珠产生; ③向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊 实验结论 乙醇与钠反应产生了氢气 2.消去反应——乙烯的实验室制法 实验步骤 ①在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1:3)的混合液20ml,放入几片碎瓷片,以避免混合液在受热时暴沸 ②加热混合溶液,使液体温度迅速升到170℃,将生成的气体通入KMnO4酸性溶液和溴的四氯化碳溶液中,观察现象 实验装置 实验现象 溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色 实验结论 乙醇在浓硫酸作用下,加热到170℃,发生了消去反应,生成乙烯 微点拨 氢氧化钠溶液的作用:除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质,防止其中的SO2干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液的反应 化学方程式 CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O (消去反应) 3.乙醇与氧气的催化氧化 实验步骤 向试管中加入少量乙醇,取一根铜丝,下端绕成螺旋状,在酒精灯上灼烧后插入乙醇,反复几次。注意观察反应现象,小心地闻试管中液体产生的气味 实验装置 实验现象 ①灼烧至红热的铜丝表面变黑,趁热将铜丝插入乙醇中,铜丝立即又变成红色 ②能闻到一股不同于乙醇的强烈的刺激性气味 实验结论 乙醇在加热和有催化剂(如Cu或Ag)存在的条件下,可被空气中的氧气氧化为乙醛 化学方程式 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 4.乙醇与强氧化剂反应:乙醇与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应,被直接氧化为乙酸 实验步骤 在试管中加入酸性重铬酸钾溶液,然后滴加乙醇,充分振荡,观察实验现象 实验装置 实验现象 溶液由黄色变为墨绿色 反应原理 CH3CH2OHCH3COOH 拓展应用:酒精检测仪 把红色的H2SO4酸化的CrO3载带在硅胶上,人呼出的酒精可以将其还原为灰绿色的Cr2(SO4)3,即酸性重铬酸钾溶液遇乙醇后,溶液由橙色变为绿色,该反应可以用来检验司机是否酒后驾车 名师点睛 乙醇能被酸性重铬酸钾溶液氧化,其氧化过程分为两个阶段: 实验拓展--实验延伸 思维拓展 拓展一 钠与乙醇、水反应的对比 水与钠反应 乙醇与钠反应 实验 现象 钠的变化 钠粒浮于水面,熔成闪亮的小球,并快速地四处游动,很快消失 钠粒开始沉于试管底部,未熔化,最终慢慢消失 声的现象 有“嘶嘶”的声响 无声响 气体检验 点燃,发出淡蓝色的火焰 点燃,发出淡蓝色的火焰 剧烈程度 钠与水剧烈反应 钠与乙醇缓慢反应 实验结论 密度大小 ρ(Na)<ρ(H2O) ρ(Na)>ρ(C2H5OH) 反应方程式 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑ 反应实质 氢原子被置换 羟基氢原子被置换 羟基氢活泼性 水中氢原子>乙醇羟基氢原子 【易错提醒】①Na与乙醇的反应比与水的反应缓和的多,说明乙醇中羟基上的H原子没有水分子中羟基上的H原子活泼;②钠与乙酸、水、乙醇反应的剧烈程度依次减弱;③醇与Na反应时:2R—OH~2Na~H2,即:1 mol —OH生成0.5 mol H2。 拓展二 醇的消去与催化氧化机理 1.醇的消去反应 (1)能发生消去反应的醇结构特点 醇分子中,连有—OH的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子时,才能发生消去反应而形成不饱和键。 (2)醇的消去反应规律 ①若醇分子中与—OH相连的碳原子无相邻碳原子或其相邻碳原子上无氢原子,则不能发生消去反应。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应生成烯烃。 ②有两个邻位碳原子,且碳原子上均有氢原子时,发生消去反应可能生成不同的产物。例如,发生消去反应的产物为CH3—CH=CH—CH3、CH2=CH—CH2—CH3。 ③二元醇发生消去反应后可能在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。例如, CH3—CH(OH)—CH2(OH)生成CH3C≡CH。 2.醇的催化氧化 ①醇的催化氧化的反应条件:Cu或Ag、加热。 ②醇发生催化氧化对结构的要求:与—OH相连的碳原子上至少要有一个氢原子,即具有。 ③醇的催化氧化生成物的规律 a.—OH连在链端点碳原子上的醇,即R—CH2OH结构的醇,被氧化成醛。 如:2R—CH2OH+O22R—CHO+2H2O b.与—OH相连碳原子上只有一个氢原子的醇,即 结构的醇,被氧化成酮,(其中R、R1为烃基,可以相同,可以不相同) 如: c.与—OH相连碳原子上没有氢原子的醇,即 结构的醇(R、R1、R2为烃基,可相同可不同),不能被催化氧化 真题感知--追溯真题 命题感知 1.(2025·广东·高考真题)利用如图装置进行实验:打开,一定时间后,a中溶液变蓝;关闭,打开,点燃酒精灯加热数分钟后,滴入无水乙醇。下列说法错误的是 A.a中现象体现了的还原性 B.b中既作氧化剂也作还原剂 C.乙醇滴加过程中,c中的铜丝由黑变红,说明乙醇被氧化 D.d中有银镜反应发生,说明c中产物有乙酸 2.(2021·天津·高考真题)某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2,再用O2氧化C2H5OH,并检验氧化产物。 Ⅰ.制备O2 该小组同学设计了如下气体发生装置(夹持装置省略) (1)甲装置中主要仪器的名称为___________。 (2)乙装置中,用粘合剂将MnO2制成团,放在多孔塑料片上,连接好装置,气密性良好后打开活塞K1,经长颈漏斗向试管中缓慢加入3% H2O2溶液至___________。欲使反应停止,关闭活塞K1即可,此时装置中的现象是___________。 (3)丙装置可用于制备较多O2,催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大,安全管中的现象是___________,此时可以将铂丝抽离H2O2溶液,还可以采取的安全措施是___________。 (4)丙装置的特点是___________(填序号)。 a.可以控制制备反应的开始和结束 b.可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率 c.与乙装置相比,产物中的O2含量高、杂质种类少 Ⅱ.氧化C2H5OH 该小组同学设计的氧化C2H5OH的装置如图(夹持装置省略) (5)在图中方框内补全干燥装置和干燥剂。___________ Ⅲ.检验产物 (6)为检验上述实验收集到的产物,该小组同学进行了如下实验并得出相应结论。 实验序号 检验试剂和反应条件 现象 结论 ① 酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 产物含有乙醛 ② 新制Cu(OH)2,加热 生成砖红色沉淀 产物含有乙醛 ③ 微红色含酚酞的NaOH溶液 微红色褪去 产物可能含有乙酸 实验①~③中的结论不合理的是___________(填序号),原因是___________。 3.(2008·上海·高考真题)某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。 (1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学反应方程式:______________________________________________。 在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇氧化反应是________反应。 (2)甲和乙两个水浴作用不相同。 甲的作用是__________________________;乙的作用是__________________________。 (3)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到不同的物质,它们是________________。集气瓶中收集到的气体的主要成分是__________________________。 (4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有__________。要除去该物质,可先在混合液中加入________________(填写字母)。 a.氯化钠溶液                              b.苯 c.碳酸氢钠溶液                            d.四氯化碳 然后,再通过________________(填实验操作名称)即可除去。 4.(2008·江苏·高考真题)醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下: NaBr+H2SO4=HBr+NaHSO4① R-OH+HBrR-Br+H2O ② 可能存在的副反应有:醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚,Br—被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据列表如下; 乙醇 溴乙烷 正丁醇 1-溴丁烷 密度/g·cm-3 0.7893 1.4604 0.8098 1.2758 沸点/℃ 78.5 38.4 117.2 101.6 请回答下列问题: (1)溴乙烷和1-溴丁烷的制备实验中,下列仪器最不可能用到的是___________。(填字母) a.圆底烧瓶    b.量筒    c.锥形瓶    d.布氏漏斗 (2)溴代烃的水溶性___________(填“大于”、“等于”或“小于”)相应的醇;其原因是___________。 (3)将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物在___________(填“上层”、“下层”或“不分层”)。 (4)制备操作中,加入的浓硫酸必需进行稀释,其目的是___________。(填字母) a.减少副产物烯和醚的生成 b.减少Br2的生成 c.减少HBr的挥发 d.水是反应的催化剂 (5)欲除去溴代烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是___________。(填字母) a.NaI b.NaOH c.NaHSO3d.KCl (6)在制备溴乙烷时,采用边反应边蒸出产物的方法,其有利于___________;但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是___________。 变式训练--变式拓展 素养训练 1.(2025·广东茂名·一模)用如图装置实现乙醇催化氧化制乙醛(夹持装置省略)。下列说法错误的是 A.装置①、③反应中氧化剂分别为和 B.两个反应中均有O-H键的断裂 C.当铜网由黑色变红色时,说明乙醇被氧化 D.装置④吸收的有机物有2种 2.(2026·浙江金华·模拟预测)乙醚是一种有机实验常用的溶剂,利用下图装置制备(加热搅拌装置略),方法如下: 步骤Ⅰ  制备:将反应液快速加热至140℃,维持温度在135~145℃反应,圆底烧瓶中出现馏出液后,开始由滴液漏斗慢慢加入乙醇。滴完后继续加热10 min,关闭热源; 步骤Ⅱ  提纯:先后用NaOH溶液、饱和溶液洗涤,加入无水氯化钙除去水分及残留的乙醇,过滤后取滤液进行蒸馏,收集33~38℃的馏分。 已知:①乙醚易燃,沸点34.8℃; ②乙醇与氯化钙易形成。 下列说法中不正确的是 A.滴液漏斗末端连接套管浸入液面下,有利于滴加液体,并防止乙醚蒸气逸出 B.应控制滴液漏斗滴加乙醇的速度与馏出液的滴落速度大致相等 C.温度低于135℃时无馏出液出现,温度高于145℃馏出液中混有副产物乙烯 D.用NaOH溶液、饱和溶液洗涤的操作在分液漏斗中进行 3.(2026·浙江宁波·二模)1,2−二溴乙烷在农业生产中常用作杀虫剂,还可作汽油抗爆剂的添加剂。实验室制备1,2−二溴乙烷的主要反应原理如下:装置如下图所示: 有关数据列表如下: 乙醇 1,2−二溴乙烷 乙醚 状态 无色液体 无色液体 无色液体 密度 0.79 2.2 0.71 沸点 78.5 132 34.6 熔点 −130 9 −116 下列说法正确的是 A.装置A中过量的乙醇与浓硫酸混合,迅速升温到170℃左右产生乙烯 B.装置C中应加入酸性高锰酸钾溶液,其目的是吸收SO2、乙醇等 C.装置D烧杯中为冰水混合物,以减少产品挥发 D.纯化产物:加NaOH溶液萃取分液→水洗下层,分液→下层液体加MgSO4,过滤→滤液蒸馏 4.(2026·云南昭通·三模)环己酮是一种重要的化工原料和有机溶剂。实验室中制备少量环己酮可采用环己醇的氧化法,化学反应原理为+NaClO +H2O+NaCl。如下是实验装置如图和实验方案: Ⅰ.在仪器中加入环己醇和冰醋酸;仪器中加入淡黄绿色的NaClO溶液。 Ⅱ.磁力加热(控制水浴温度为30~35℃)、搅拌条件下,向仪器中滴加稍过量的NaClO溶液,继续搅拌反应15min。 Ⅲ.在仪器B的反应混合液中逐滴滴入饱和溶液,除去剩余的NaClO。 Ⅳ.将仪器B的反应混合液转移到图乙的仪器中,再在仪器中加入25mL蒸馏水洗涤其内壁,将洗涤液转移到图乙的仪器中;用酒精灯加热仪器,用仪器收集适量馏分。 Ⅴ.蒸馏完成后,向仪器中的馏分中加入一定量的Na2CO3至反应液呈中性;然后分批加入9.0gNaCl,振摇使之成为饱和溶液。 Ⅵ.用分液漏斗从Ⅴ中所得溶液中分离出有机层,经一系列操作后,得到7.84g环己酮产品。 相关数据如下表: 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/() 溶解性 环己醇 23 161.1 0.962 能溶于水 环己酮 -45 155.6 0.948 微溶于水 共沸物 环己醇与水的共沸物沸点97.8°C(含水80%);环己酮与水的共沸物沸点95°C(含水61.60%) 回答下列问题: (1)仪器C的名称是___________。 (2)图甲中干燥管中选择的最佳试剂为___________(填序号)。 A.无水CaCl2 B.硅胶 C.碱石灰 D.P2O5 (3)步骤Ⅱ中控制水浴温度为30~35℃的原因为___________。 (4)步骤Ⅲ中逐滴滴入饱和Na2SO3溶液除去过量的NaClO,该反应的离子方程式为___________。 (5)步骤Ⅳ中相比直接蒸馏,水蒸气蒸馏的优点___________;收集馏分完成的标志是___________。(从实验现象分析) (6)实验装置乙中存在的缺陷是___________。 (7)该实验中,环己酮的产率约为___________%(保留两位有效数字)。 5.(2025·浙江·模拟预测)某研究小组探究用正丁醇、浓硫酸和溴化钠混合物共热的方法制备1-溴丁烷,实验流程和反应装置如下: 已知: 物质 性状 密度/() 沸点/℃ 溶解性 1-溴丁烷 无色液体 1.28 101.6 不溶于水,易溶于醇、醚 正丁醇 无色液体 0.80 117.6 微溶于水,溶于醇、醚 ※醇、醚易溶于浓硫酸。 请回答: (1)仪器A的名称是______。加热温度过高,产生的副产物主要有______。 (2)步骤Ⅰ所加的硫酸浓度不可过高或过低,请分析原因______。 (3)步骤Ⅰ中,下列说法正确的是______。 A.浓硫酸与水的混合物需逐滴加入,一次性加入会导致1-溴丁烷产率下降 B.浓硫酸与溴化钠反应的原理是强酸制弱酸 C.回流时应保持缓和的沸腾状态,主要是减少副反应发生 D.溴化钠的量略大于正丁醇,目的是提高反应产率 (4)步骤Ⅱ中,混合物M冷却后,慢慢倒入分液漏斗中,经过一系列操作后得到粗产品。请对涉及的操作进行排序:水洗、浓硫酸洗、水洗、______(①~⑤操作只用一次)。 ①过滤    ②加入无水氯化钙干燥剂 ③小火加热蒸馏    ④加入10 mL水洗涤 ⑤加入5 mL碳酸钠溶液洗涤 (5)粗产品中含有少量的2-溴丁烷,试分析产生2-溴丁烷的原因______。 实验3 苯酚 实验探源--溯本求源,实验精析 人教版(2019)选择性必修第三册P64-66 实验梳理--实验过程 要点梳理 1.酸性实验 实验过程 (1)向盛有0.3 g 苯酚晶体的试管中加入2 mL 蒸馏水,振荡试管 (2)向试管中逐滴加入5% NaOH溶液并振荡试管 (3)再向试管中加入稀盐酸或者通入二氧化碳 实验步骤 实验现象 试管①中:得到浑浊液体 试管②中:液体变澄清 试管③④中:液体变浑浊 结论 室温下,苯酚在水中溶解度较小 苯酚能与NaOH溶液反应,表现出酸性 酸性:HCO3- < <H2CO3 反应方程式 试管②中:试管③中: 试管④中: 解释 苯酚中的羟基与苯环直接相连,苯环与羟基之间相互作用使酚羟基在性质上与醇羟基有显著差异。由于苯环对羟基的影响,使苯酚中羟基上的氢原子更活泼,在水溶液中能发生微弱电离,显弱酸性。电离方程式为:C6H5OHC6H5O-+H+。 2.取代反应——羟基对苯环的影响 实验原理 +3Br2↓+3HBr 实验操作 实验现象 立即产生白色沉淀 实验结论 苯酚易与饱和溴水发生取代反应 实验应用 该反应常用于苯酚的定性检验和定量测定 理论解释 羟基对苯环的影响,使苯环上羟基邻、对位的氢原子更活泼,易被取代 注意事项 (1)该反应中溴应过量,且产物2,4,6-三溴苯酚可溶于苯酚。故做此实验时,需用饱和溴水且苯酚的浓度不能太大,否则看不到白色沉淀。 (2)该反应很灵敏,稀的苯酚溶液就能与饱和溴水反应产生白色沉淀。这一反应常用于定性检验苯酚和定量测定苯酚的含量(酚类物质都适用)。 (3)2,4,6-三溴苯酚不溶于水,但易溶于苯。若苯中溶有少量苯酚,则加饱和溴水不会产生白色沉淀,因而用饱和溴水检验不出溶于苯中的苯酚。 (4)除去苯中苯酚的方法:加NaOH溶液,分液。 3.显色反应 实验过程 向盛有少量苯酚稀溶液的试管中,滴入几滴FeCl3溶液,振荡,观察实验现象 实验步骤 溶液显紫色 反应方程式 6C6H5OH+Fe3+[Fe(C6H5O)6]3-+6H+ 实验拓展--实验延伸 思维拓展 拓展一 醇酚羟基活性及性质比较 氢原子活泼性 电离 酸碱性 与钠反应 与NaOH 与Na2CO3 与NaHCO3 醇羟基 较活泼 不 中性 反应放出氢气 不反应 不反应 不反应 酚羟基 比醇羟基中的活泼 微弱 很弱的酸性 反应放出氢气 反应 反应只生成NaHCO3 不反应 类别 脂肪醇 芳香醇 酚 实例 CH3CH2OH C6H5CH2OH C6H5OH 官能团 —OH —OH —OH 结构特点 —OH与链烃基相连 —OH与芳香烃侧链上的碳原子相连 —OH与苯环直接相连 主要化学性质 (1)与钠反应;(2)取代反应;(3)消去反应;(4)氧化反应;(5)酯化反应 (1)弱酸性;(2)取代反应; (3)显色反应;(4)氧化反应; (5)加成反应 特性 将红热的铜丝插入醇中有刺激性气味物质产生(生成醛或酮) 遇FeCl3溶液显紫色 拓展二 苯酚性质注意点 (1)苯酚显弱酸性,其酸性弱于碳酸,它不能使酸敢指示剂变色。同时要注意H2CO3、苯酚、HC03-的酸性强弱顺序为H2CO3>苯酚>HC03-。因此苯酚能与Na2CO3发生反应生成NaHCO3和,但不能放出CO2气体,且苯酚钠与CO2、H2O反应时,无论CO2是否过量,均生成NaHCO3而不会生成Na2CO3。 (2)苯酚能被空气、KMnO4酸性溶液等氧化。为避免苯酚被氧化,通常不采用蒸馏的方法获取苯酚,而是在苯酚钠溶液中通入CO2(或加盐酸)获得苯酚,此时苯酚在水中为油状液体,可用分液的方法来得到纯净的苯酚。 (3)苯酚还能浓溴水、混酸、钠、FeCl3溶液分别发生取代反应、取代反应、置换反应、显色反应。 真题感知--追溯真题 命题感知 1.(2015·上海·高考真题)实验室回收废水中苯酚的过程如图所示。下列分析错误的是 A.操作I中苯作萃取剂 B.苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大 C.通过操作II苯可循环使用 D.三步操作均需要分液漏斗 2.(2024·湖南·高考真题)下列实验事故的处理方法不合理的是 实验事故 处理方法 A 被水蒸气轻微烫伤 先用冷水处理,再涂上烫伤药膏 B 稀释浓硫酸时,酸溅到皮肤上 用的NaHCO3溶液冲洗 C 苯酚不慎沾到手上 先用乙醇冲洗,再用水冲洗 D 不慎将酒精灯打翻着火 用湿抹布盖灭 变式训练--变式拓展 素养训练 1.(2026·安徽滁州·模拟预测)已知:FeCl3(aq)与苯酚溶液反应可以生成紫色的[Fe(C6H5O)6]3-;Na+与Ba2+对苯酚与Fe3+的显色反应无影响。某校兴趣小组设计完成了如下探究实验(实验中Fe3+的浓度相等),下列有关说法错误的是 编号 ① ② ③ 实验设计 实验现象 最荡后溶液变为紫色 振荡后始终无明显现象 开始无明显现象,加入BaCl2固体振荡后,溶液变为紫色,同时有白色沉淀产生 A.第①组实验完成后,溶液pH明显减小 B.Cl-能促进Fe3+与苯酚溶液的反应 C.抑制Fe3+与苯酚溶液的反应 D.[Fe(C6H5O)6]3-中配体是,中心离子配位数是6 2.(2026·江西宜春·二模)3-甲基苯酚()是合成农药的重要中间体,某实验小组采用如下方案实现了3-甲基苯酚的绿色制备。 (1)3-甲基苯酚的制备 实验装置如图所示(省略夹持和加热等装置)。向三颈烧瓶中加入四正丁基碘化铵(催化剂)和(),装上冷凝管,通入氮气,最后加入10.0mL二甲亚砜[]。加热到,反应,监测结果显示反应基本结束。 ①冷却水应从___________(填“a”或“b”)口通入。 ②最适宜的加热方式为___________。 ③通入的目的是___________。 ④制备过程中二甲亚砜[]被还原为二甲硫醚[],该反应的化学方程式为___________。 (2)3-甲基苯酚的分离提纯 冷却后加入饱和溶液洗涤,弃去水层。向剩余有机层加入溶液萃取、分液除去有机层。用溶液酸化所得水层至值约为1~2,再用乙酸乙酯萃取3次。合并有机相,经一系列操作后,得到产品1.21g。 ①10%HCl溶液酸化的作用是___________。 ②“一系列操作”包括饱和食盐水洗涤、加入无水硫酸钠干燥、过滤、___________;在这“一系列操作”中,下列仪器无需使用的是___________(填名称)。 (3)3-甲基苯酚纯度的测定 假定产品中杂质只有二甲亚砜,根据产品的核磁共振氢谱(谱图中无酚羟基H的吸收峰)测定其纯度[纯度,其中表示物质的量]。已知图中为二甲亚砜的吸收峰,峰面积比,据此计算产品中3-甲基苯酚的纯度=___________%(保留一位小数)。 3.(2026·广东揭阳·二模)苯酚在医疗领域有多种应用。 已知:常温下,纯净的苯酚是无色晶体,它在水中的溶解度是。 (1)往浓苯酚钠()溶液中通入过量,溶液变______,静置,液体分层。该反应的离子方程式为______。 (2)探究小组认为实验析出的苯酚呈液体,这与苯酚常温下为固体矛盾。 查阅资料,有文献观点认为;苯酚常温下为固体,有少量水即可使它的熔点降低,室温下成为液体,若除去水又恢复固体。(以下简称“文献观点”) ①探究小组设计实验验证文献观点。 序号 实验操作 实验现象 结论 ⅰ 往40mL水中加入20g苯酚,充分搅拌,静置一段时间 液体出现分层 常温下,水可以使苯酚从固体变为液体 将ⅰ中两层液体分离,从以下选项中选出正确的操作及顺序______(填操作编号)。 A.倒出上层液体 B.倒出下层液体 C.放出下层液体 D.放出上层液体 ②由可知上层为水相,下层为有机相。甲同学进一步设计实验探究两层液体的成分。 序号 实验操作 实验现象 结论 ⅱ 取上层液体于试管,滴加几滴溶液 ______ 上层液体含有苯酚 折光率法进一步证明,上层液体为苯酚溶于水形成的饱和液、下层液体为水溶于苯酚形成的饱和液。 ⅲ 取下层液体于小烧杯,加入少量固体 液体变为______ 结合ⅰ结论,“文献观点”正确。 (3)“文献观点”的原理在我们的生活和生产中应用非常广泛,以下应用这一原理的是______。 A.铁合金的熔点低于纯铁 B.往95%的乙醇溶液加生石灰,蒸馏可得99.5%的无水乙醇 C.铁触媒加快合成氨的反应速率 D.在冰雪路面上撒盐、氯化钙等融雪剂 (4)可用苯酚钠制取一种微溶于水的多功能药物成分水杨酸(邻羟基苯甲酸:)。 ①解析水杨酸的熔点比对羟基苯甲酸()低的原因:______。 ②若现有试剂只有水杨酸饱和溶液、的氢氧化钠标准液。乙同学测定常温下水杨酸饱和溶液的浓度:取水杨酸饱和溶液,逐滴加入的氢氧化钠标准液,用探头测溶液的变化如图,则水杨酸的浓度为______。 基于现有实验条件,请你设计实验证明常温下的水解程度大于电离程度:______。 实验4 乙酸及羧酸的性质 实验探源--溯本求源,实验精析 人教版(2019)必修第二册P80 人教版(2019)选择性必修第三册P75 实验梳理--实验过程 要点梳理 1.酯化反应 实验过程 在一支试管中加入3 mL乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸,再加入几片碎瓷片。连接好装置,用酒精灯小心加热,将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上,观察现象 实验装置 实验现象 ①试管中液体分层,饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的油状液体生成 ②能闻到香味 反应的方程式: (可逆反应,也属于取代反应) 酯化反应的机理:羧酸脱羟基醇脱氢。 注意事项 ①试剂的加入顺序:先加入乙醇,然后沿器壁慢慢加入浓硫酸,冷却后再加入CH3COOH。 ②导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中,防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水,造成溶液倒吸。 ③浓硫酸的作用:a.催化剂——加快反应速率;b.吸水剂——除去生成物中的水,使反应向生成物的方向移动,提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率; ④饱和Na2CO3溶液的作用:a.中和挥发出的乙酸 b.溶解挥发出的乙醇 c.降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,得到酯。 ⑤加入碎瓷片的作用:防止暴沸。 ⑥实验中,乙醇过量的原因:提高乙酸的转化率。 ⑦长导管作用:导气兼冷凝作用。 2.设计实验证明羧酸的酸性(提供的羧酸有甲酸、苯甲酸和乙二酸) 实验内容 实验现象 结论 向滴有酚酥溶液的氢氧化钠溶液中分别滴加甲酸、苯甲酸和乙二酸溶液,观察溶液颜色的变化 溶液的红色最终褪去 甲酸、苯甲酸、乙二酸均显酸性 3.设计实验,比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱 实验设计原理 利用醋酸能够与碳酸钠反应生成碳酸,证明乙酸的酸性大于碳酸的酸性,然后把生成的二氧化碳通入饱和碳酸氢钠溶液中除杂,最后苯酚钠溶液中,苯酚钠溶液变浑浊,证明碳酸的酸性强于苯酚的酸性 实验装置 装Na2CO3的装置现象及解释 有无色气体产生,说明酸性:乙酸>碳酸 方程式:2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O 装苯酚钠溶液试管的现象及解释 溶液变浑浊,说明酸性:碳酸>苯酚 方程式: 装饱和NaHCO3装置的作用 除去CO2气体中挥发的乙酸 实验结论 酸性:乙酸>碳酸>苯酚 实验拓展--实验延伸 思维拓展 拓展一 酯化反应 1.酯化反应的特点 (1)所有的酯化反应,条件均为浓硫酸、加热。酯化反应为可逆反应,书写方程式时用“”。 (2)利用自身酯化或相互酯化生成环酯的结构特点以确定有机物中羟基位置。 (3)在形成环酯时,酯基(--O-)中只有一个O参与成环。 (4)酸与醇发生反应时,产物不一定生成酯。若是羧酸或者无机含氧酸与醇反应,产物是酯;若是无氧酸如氢卤酸与醇反应则生成卤代烃。 2.酯化反应的类型 (1)一元羧酸和一元醇的酯化反应 RCOOH+R'CH2OHR--OCH2R'+H2O (2)一元羧酸与二元醇的酯化反应 (3)二元酸与二元醇的酯化反应 ①反应生成普通酯 +HOOC-COOCH2-CH2OH+H2O ②反应生成环酯 ++2H2O ③反应生成聚酯 n+nHO--O-CH2-CH2-OnH+(2n-1)H2O (4)无机含氧酸的酯化反应 +3HO-NO2+3H2O (5)高级脂肪酸与甘油的酯化反应 +3C17H35COOH +3H2O 拓展二 羟基活泼性比较 含羟基的物质 比较项目 乙醇 苯酚 乙酸 结构简式 CH3CH2OH CH3COOH 羟基上氢原子活泼性 不能电离 微弱电离 部分电离 酸性 中性 极弱酸性 弱酸性 与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 与NaOH反应 不反应 反应 反应 与Na2CO3反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 不反应 反应放出CO2 真题感知--追溯真题 命题感知 1.(2023·湖北·高考真题)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃),其反应原理: 下列说法错误的是 A.以共沸体系带水促使反应正向进行 B.反应时水浴温度需严格控制在69℃ C.接收瓶中会出现分层现象 D.根据带出水的体积可估算反应进度 2.(2024·辽宁·高考真题)某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下: I.向烧瓶中分别加入乙酸()、乙醇()、固体及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。 II.加热回流后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。 III.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和溶液至无逸出,分离出有机相。 IV.洗涤有机相后,加入无水,过滤。 V.蒸馏滤液,收集馏分,得无色液体,色谱检测纯度为。 回答下列问题: (1)在反应中起_______作用,用其代替浓的优点是_______(答出一条即可)。 (2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可_______。 (3)使用小孔冷凝柱承载,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填标号)。 A.无需分离 B.增大该反应平衡常数 C.起到沸石作用,防止暴沸 D.不影响甲基紫指示反应进程 (4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是_______(填名称)。 (5)该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至)。 (6)若改用作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为_______(精确至1)。 3.(2019·江苏·高考真题)丙炔酸甲酯(CH≡C-COOCH3)是一种重要的有机化工原料,沸点为103~105 ℃。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为 CH≡C-COOH+CH3OHCH≡C-COOCH3+H2O 实验步骤如下: 步骤1:在反应瓶中,加入14 g丙炔酸、50 mL甲醇和2 mL浓硫酸,搅拌,加热回流一段时间。 步骤2:蒸出过量的甲醇(装置见下图)。 步骤3:反应液冷却后,依次用饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗涤。分离出有机相。 步骤4:有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏,得丙炔酸甲酯。 (1)步骤1中,加入过量甲醇的目的是________。 (2)步骤2中,上图所示的装置中仪器A的名称是______;蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是______。 (3)步骤3中,用5%Na2CO3溶液洗涤,主要除去的物质是____;分离出有机相的操作名称为____。 (4)步骤4中,蒸馏时不能用水浴加热的原因是________。 变式训练--变式拓展 素养训练 1.(2026·陕西商洛·模拟预测)乙酸正丁酯()常用作有机溶剂和香料成分。实验室制备乙酸正丁酯的主要实验步骤如下: Ⅰ.在干燥的A瓶中加13.70 mL正丁醇、12.00 mL冰醋酸和少量的,摇匀后,加颗粒,再安装好装置,如图所示。然后向B中通入冷却水,加热并控制温度为105~110℃。 Ⅱ.将A中反应后的混合物冷却与分水器中的酯层合并,转入分液漏斗中。 Ⅲ.依次用水、10%碳酸钠溶液洗至无酸性(),再水洗一次,用少许无水硫酸镁干燥。 Ⅳ.将干燥后的乙酸正丁酯转入蒸馏烧瓶中,加颗粒进行常压蒸馏,收集到15.82 mL产品。 主要试剂及产物的物理参数: 化合物 正丁醇 冰醋酸 乙酸正丁酯 正丁醚 摩尔质量/() 74 60 116 130 密度/() 0.81 1.05 0.88 0.77 沸点/℃ 118.0 118.1 126.1 142 根据以上信息回答下列问题。 (1)装置中B仪器的名称是_________。 (2)正丁醚的沸点高于正丁醇的主要原因是_________。 (3)步骤Ⅰ中加热方法是_________。 a.水浴加热    b.隔陶土网用酒精灯加热    c.油浴加热 (4)实验未使用浓硫酸,而是用作催化剂,其主要原因是_________。 (5)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层。安装分水器的优点:①随着反应的进行,液体逐渐增多,上层液体_________,下层液体_________;②通过观察,_________时确定反应已经完成。 (6)本实验产品的产率约为________%。 2.(2026·四川成都·模拟预测)某实验小组搭建了图示装置,用固体代替浓硫酸作催化剂,控制温度为78∼81℃可高产率地制备乙酸乙酯。 已知:甲基紫溶液会随酸性减弱而呈现不同颜色的变化。 下列说法错误的是 A.用固体代替浓硫酸,实验安全性更好 B.冷凝管可冷凝回流反应物,提高转化率 C.可通过移动酒精灯,调控合适的反应温度 D.当溶液颜色不再发生变化时,反应物已消耗完全 3.(2026·安徽滁州·模拟预测)用如图所示两个装置制备乙酸乙酯,结合装置及实验过程,判断下列说法正确的是 A.两个装置的导管末端均能插入液面下,可以确保产物被充分吸收 B.图中药品的混合顺序为将乙醇加入浓中,边加边振荡,然后再加入乙酸 C.两个装置中浓硫酸的作用相同,都是作催化剂和吸水剂 D.图中球形干燥管的作用是导气、冷凝、防倒吸 4.(2026·广东深圳·三模)某兴趣小组在实验室探究乙酸乙酯的制备和用饱和Na2CO3溶液收集乙酸乙酯的原因。请填空或绘图。 Ⅰ、研究乙酸乙酯的制备 (1)兴趣小组的甲同学将制备乙酸乙酯的试剂等用品和装置绘制为下图。 请指出其中两处错误______、______。 Ⅱ、研究乙酸乙酯在碱性溶液中的水解程度。 查阅资料:常温下,乙酸乙酯在NaOH溶液、Na2CO3溶液中水解的两反应平衡常数分别为K=3.14×109,K'=7.03×105,说明在Na2CO3溶液中乙酸乙酯理论上也可以完全水解。 (2)乙酸乙酯在NaOH溶液中水解的化学反应方程式为:______。 Ⅲ、探究影响乙酸乙酯水解速率的因素。 (3)兴趣小组探究OH−浓度及温度对乙酸乙酯的水解速率的影响。 ①配制100mL0.400mol/LNaOH溶液,托盘天平称取NaOH固体______g,下列仪器,该过程中用到的有______(填序号)。 ②取①中的NaOH溶液,按下表配制系列溶液,水浴加热和搅拌条件下,利用pH计测得体系的pH随时间t变化的曲线如图。 序号 V(NaOH溶液)/mL V(H2O)/mL V(乙酸乙酯)/mL 温度/℃ ⅰ 35.0 5.0 10.0 25 ⅱ 10.0 x 10.0 25 ⅲ 10.0 30.0 y 60 则x=______,y=______。 根据实验数据,至少可获得三点实验结论。 结论1:增大OH-浓度,乙酸乙酯水解速率增大; 结论2:当c(OH-)低于一定数值时,乙酸乙酯水解速率很小; 结论3:水解速率与温度有关,水解速率随温度升高而增大。 (a)根据结论3,忽略温度对水电离的影响,在上图中,预测并画出实验iii中pH变化曲线______(请绘图) 。 (b)已知25℃时,饱和Na2CO3溶液的浓度大约是3.00mol/L,H2CO3电离常数Ka1= 4.00×10-7,Ka2= 6.00×10-11,lg2=0.30(lg5=0.70)。 依据上述结论2,乙同学正确计算出饱和Na2CO3溶液的pH=______(保留小数点后两位),比实验ⅱ中溶液pH小,因此乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中水解速率很小,相当长的时间内几乎不水解。 Ⅳ、探究乙酸乙酯在水中的溶解度对其水解速率的影响。 (4)提出假设:丙同学提出乙酸乙酯在水中溶解度较小,也可能使得水解速率较慢。 验证假设:以(3)中“实验ⅰ”为对照组,设计实验方案ⅳ验证丙同学的假设,用下表试剂完成了实验。丙同学假设成立的依据是:测定体系pH随时间变化,相同时间与实验ⅰ相比,______。 序号 V(NaOH溶液)/mL V(乙醇)/mL V(乙酸乙酯)/mL 温度/℃ ⅳ 35 5 10 25 结论应用:室温下,向密闭容器中加入10.0mL饱和溶液,5.0mL乙酸乙酯,振荡静置。测得油层高度随时间t变化曲线如图,时间点之后油层高度变化加快的原因是______。 实验5 醛性质探究 实验探源--溯本求源,实验精析 人教版(2019)选择性必修第三册P69 实验梳理--实验过程 要点梳理 1.乙醛与银氨溶液的反应(银镜反应): 实验过程 在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水,使最初产生的沉淀溶解,制得银氨溶液。再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热。观察实验现象 实验操作 实验现象 向A中滴加氨水,现象是:先产生白色沉淀后变澄清 加入乙醛,水浴中温热一段时间后,现象是:试管内壁出现一层光亮的银镜 实验结论 化合态的银被还原,乙醛被氧化,乙醛(醛基:—CHO),具有还原性,能够被弱氧化剂(银氨溶液)氧化 有关反应的化学方程式 A中:AgNO3+NH3·H2O===AgOH↓(白色)+NH4NO3 AgOH+2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH+2H2O C中:CH3CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+CH3COONH4+3NH3+H2O 应用 该反应常用来定性或定量检验醛基及醛基的个数,还用于工业制镜或制保温瓶胆。 2.乙醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应(该试剂称为“斐林试剂”) 实验过程 在试管里加入2 mL 10% NaOH溶液,加入5滴5%CuSO4溶液,得到新制Cu(OH)2,振荡后加入0.5 mL 乙醛溶液,加热。观察实验现象 实验操作 实验现象 A中溶液出现蓝色絮状沉淀,滴入乙醛,加热至沸腾后,C中溶液有红色沉淀产生 实验结论 在加热的条件下,乙醛与新制氢氧化铜发生化学反应,乙醛—CHO),具有还原性,能够被弱氧化剂[Cu(OH)2]氧化 有关反应的化学方程式 A中:2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4 C中:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O 实验拓展--实验延伸 思维拓展 拓展一 实验注意事项 一、乙醛与银氨溶液的反应(银镜反应): 1.银氨溶液的配制方法:将2%稀氨水逐滴加到2%稀硝酸银溶液中,至产生的沉淀恰好溶解为止,溶液呈碱性。银氨溶液随用随配,不可久置,否则,生成物(AgN3)的易爆炸物; 2.向银氨溶液中滴加几滴乙醛溶液,乙醛用量不宜太大; 3.该实验用热水浴加热(60~70℃),不可用酒精灯直接加热,但不用温度计,加热时不可搅拌、振荡; 4.制备银镜时,玻璃要光滑、洁净,玻璃的洗涤一般要先用热的NaOH溶液洗,再用水洗净。有时银镜反应生成黑色颗粒而无银镜是由于试管壁不洁净的原因; 5.实验完毕后生成的银镜用稀HNO3洗去,再用水清洗; 6.银镜反应常用来检验醛基的存在。工业上可利用这一反应原理,把银均匀地镀在玻璃上制镜或保温瓶胆(生产上常用含有醛基的葡萄糖作为还原剂)。 二、乙醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应 1.实验中使用的Cu(OH)2必须是新制的:取10%NaOH溶液2 mL,逐滴加入5滴5%CuSO4溶液,所用NaOH必须过量,混合液呈碱性; 2.加入乙醛溶液后,直接加热至煮沸,但加热时间不能过长,否则会Cu(OH)2分解生成黑色的CuO; 3.该反应必须是碱性环境,以保证悬浊液为Cu(OH)2,不能用久置的Cu(OH)2,是因为新制的Cu(OH)2悬浊液是絮状沉淀,增大了与乙醛分子的接触面积,容易反应,同时Cu(OH)2不稳定,久置会分解生成部分CuO; 4.实验完毕后生成的Cu2O用稀盐酸洗去:Cu2O+2HCl===Cu+CuCl2+H2O; 拓展二 醛的检验 1.醛基的检验 银镜反应 与新制Cu(OH)2悬浊液反应 反应原理 R—CHO+ 2[Ag(NH3)2]OHRCOONH4+3NH3+2Ag↓+H2O R—CHO+2Cu(OH)2+NaOH RCOONa+Cu2O↓+3H2O 反应现象 产生光亮银镜 产生砖红色沉淀 量的关系 R—CHO~2Ag HCHO~4Ag R—CHO~2Cu(OH)2~Cu2O HCHO~4Cu(OH)2~2Cu2O 注意事项 (1)试管内壁必须洁净。 (2)银氨溶液随用随配,不可久置。 (3)水浴加热,不可用酒精灯直接加热。 (4)醛用量不宜太多,如乙醛一般滴3滴。 (5)银镜可用稀硝酸浸泡洗涤除去 (1)新制Cu(OH)2悬浊液要随用随配,不可久置。 (2)配制新制 Cu(OH)2悬浊液时,所用NaOH必须过量。 (3)反应液必须直接加热煮沸 2.醛的还原性较强,可被较弱氧化剂银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液氧化,也可被KMnO4(H+)溶液、溴水等较强氧化剂氧化。 3.醛基既具有还原性,又具有氧化性,醛基可被氧化剂氧化为羧基,也可被H2还原为醇羟基,其转化关系如下: —CH2OH —CHO—COOH 因此,在有机推断题中,醛通常作为中间物质出现。 【提醒】醛基与酮羰基的区别 (1)醛基能被酸性KMnO4溶液、溴水、氧气、新制氢氧化铜悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。 (2)酮羰基不能被酸性KMnO4溶液、溴水、新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。 真题感知--追溯真题 命题感知 1.(2023·海南·高考真题)下列实验操作不能达到实验目的是 选项 A B C D 目的 检验1-氯丁烷中氯元素 检验是否沉淀完全 制备检验醛基用的 制备晶体 操作             2.(2020·海南·高考真题)下列实验操作或方法,目的可实现的是 操作或方法 实验目的 A 向未知弱酸性试液中滴加含有SCN 的溶液 确证试液中Fe2+存在 B 等体积0.1 mol·L-1Ag+和[Ag(NH3)2]+溶液分别与大量1 mol·L-1葡萄糖碱性溶液形成银镜 判断多步过程中, 分步反应速率与浓度的关系 C 稀H2SO4酸化n(KBrO3): n(KBr)= 1 :5的混合液替代溴水 降低液溴的贮存与使用风险 D 向0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液中缓慢滴加0.2 mol·L-1盐酸 由浑浊情况测定单质硫的溶解度 3.(2007·海南·高考真题)从甜橙的芳香油中可分离得到如下结构的化合物: 现有试剂:①KMnO4酸性溶液;②H2/Ni;③Ag(NH3)2OH;④新制Cu(OH)2,能与该化合物中所有官能团都发生反应的试剂有 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 变式训练--变式拓展 素养训练 1.某小组探究乙醛发生银镜反应的影响因素。实验中所用到的银氨溶液、乙醛的浓度和体积均相同,水浴温度相同。 实验1:向新制的银氨溶液中滴加浓氨水调至8,再滴加3滴乙醛溶液,水浴加热,后有银镜生成;若滴加浓氨水调pH至10,水浴加热,则无明显变化; 实验2:向新制的银氨溶液中加入固体调pH至10,再加入3滴乙醛溶液,水浴加热,4 min后有银镜生成; 实验3:向新制的银氨溶液中加入浓氨水调pH至10,再加入3滴乙醛溶液,最后滴加几滴溶液,水浴加热,后有银镜生成; 下列说法不正确的是 A.银氨溶液的配制是向2% 溶液中逐滴滴加2%氨水,直到沉淀恰好溶解 B.实验1中加浓氨水调pH至10,未产生银镜是由于溶液中碱性太强 C.对比实验1和2得出:碱性越强,乙醛的还原性越强 D.由于银氨溶液中较小,实验室利用其控制反应速率,便于形成银镜 2.(2026·湖北黄冈·模拟预测)某实验小组探究银镜实验及实验后溶解Ag的实验方案。 ⅰ.银镜的生成 在洁净的试管中加入溶液,然后边振荡试管边逐滴滴加2%氨水,使最初产生的沉淀溶解,制得银氨溶液。再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热。观察实验现象。 (1)为了使实验环境更友好,银镜反应中的乙醛可用下列某些物质替代,这些物质可以是_______。(填字母) a.麦芽糖 b.蔗糖 c.葡萄糖 d.甲醛 (2)写出乙醛发生银镜反应的离子方程式_______。 (3)某组同学认为的氧化性强于,他们直接向溶液中滴加3滴乙醛,水浴加热,最终未观察到银镜。查阅资料,醛基发生银镜反应可能的机理如下图: 溶液与乙醛直接反应不能制得银镜可能的原因是________(写出一条即可)。 ⅱ.探究银镜的消除。 向含有银镜的试管中加入5 mL试剂a,实验现象见下表: 序号 试剂a 实验现象 1 溶液 _________ 2 溶液 银镜失去光泽,产生大量气泡,溶液变浑浊,试管内壁附有一层灰黑色物质 3 溶液 银镜未失去光泽 4 溶液 银镜失去光泽,试管内壁附有褐色物质 查阅资料:粉末和Ag粉末均为黑色固体。能溶于氨水,Ag不能溶于氨水。 (4)实验1中的现象是_______。 (5)经检测,实验2中灰黑色物质有,根据实验2中的现象将下列反应过程补充完整(写化学方程式):_______,。 (6)清洗试管4,褐色沉淀未溶解,推测实验4中的褐色物质可能是单质Ag粉、或者被染色的AgCl。向清洗后内壁仍附有褐色物质的试管4中加入试剂b,褐色物质不溶解,洗净后,再加入试剂c,褐色物质完全溶解,证明褐色物质是被染色的AgCl。试剂b是_______,试剂c是_______。 3.(2026·北京东城·一模)某实验小组探究甲醛与新制氢氧化铜的反应。 资料:i. ii.常温下能与银氨溶液反应生成黑色沉淀。 iii.和在300℃以下受热均不分解。 实验装置(夹持、加热装置略): 实验Ⅰ:其他条件相同时,分别在60℃、90℃下反应,烧瓶中均有红色固体析出,并伴有气体产生。不再产生气体时,记录生成气体的体积。过滤,洗涤,干燥,得固体X,称重。滤液无色。 反应温度/℃ 生成气体体积(同一条件下测定)/mL 固体X的质量/g 60 140 0.45 90 173 0.40 (1)溶液与溶液混合后得深蓝色浊液,浊液中含有,生成该离子的离子方程式为________。 (2)补全下列方程式:________。 (3)探究的氧化产物 ①实验Ⅰ过程中A、B均无明显现象,说明生成的气体中不含、。结合实验条件分析未生成、的原因是________。 ②用上述装置,在烧瓶中加入实验Ⅰ反应后的滤液,再加入________(填试剂),通过检验可确定氧化产物是否有。 (4)探究生成气体的成分 将收集到的气体点燃,有轻微爆鸣声。检测到燃烧产物的成分:________,确认气体为。 (5)探究红色固体X的成分 提出猜想:1.只有;2.只有;3.和的混合物。 查阅资料:溶于浓氨水生成无色的,接触空气迅速被氧化为蓝色的;Cu不溶于浓氨水,但有存在时可缓慢溶解生成。 实验Ⅱ: 结论:猜想3成立。 ①用离子方程式解释试管上部液体迅速变蓝的原因:________。 ②推测90℃与60℃固体X的质量不同的原因:________。 (6)探究产生的原因 查阅资料:Cu作催化剂促进HCHO在强碱条件下产生,其机理如下。 将上述机理补充完整________。 4.(2025·湖北武汉·二模)为探究和新制氢氧化铜悬浊液反应的产物,某实验小组进行如图所示实验。在下加热,最终得到无色溶液和红色沉淀。 已知:①在酸性条件下,。 ②。 ③常温下,能将还原成单质钯。 回答下列问题: (1)仪器X的名称为_____。 (2)实验过程中采用的加热方式为_____,长直导管的作用为_____。 (3)实验小组对红色沉淀的成分进行探究,假设如下: 假设:只有; 假设ii:只有; 假设iii:由和组成。 小组成员使用电子天平称量红色沉淀,溶于足量稀硫酸,得到红色固体。实验中可观察到的现象为_____,说明假设_____正确。 (4)实验小组对无色溶液的成分进行探究,实验装置如下图(加热装置已略去)。 ①观察到中_____,证明无色溶液中不含。 ②中出现黑色颗粒,则中发生反应的化学方程式为_____。 (5)该条件下,和新制氢氧化铜悬浊液发生主要反应的化学方程式为_____。 47 / 48 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题14 烃的衍生物 目 录 实验1:卤代烃的性质 溴乙烷与NaOH水溶液共热水解生成乙醇和NaBr,加稀硝酸酸化后加AgNO₃产生淡黄色AgBr沉淀,证明卤素原子存在;与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成乙烯,使酸性KMnO₄褪色(需先通水洗除乙醇干扰)。水解和消去是卤代烃的两大特征反应。 实验2:乙醇及醇类物质性质 乙醇与Na反应产生H₂(比水缓慢,证明羟基H活泼性:水>乙醇);浓硫酸170℃消去制乙烯(加碎瓷片防暴沸,NaOH溶液除SO₂杂质);Cu催化氧化生成乙醛(铜丝红黑交替变化);酸性重铬酸钾(橙色→绿色)用于酒驾检测。醇的消去需β-H,催化氧化需α-H。 实验3:苯酚 苯酚水溶液显弱酸性(不与NaHCO₃反应,酸性介于H₂CO₃和HCO₃⁻之间),能与NaOH反应生成苯酚钠;通入CO₂或加盐酸又析出苯酚。与饱和溴水产生白色三溴苯酚沉淀(邻对位取代,用于定性检验);遇FeCl₃溶液显紫色(显色反应)。苯环与羟基相互影响是性质关键。 实验4:乙酸及羧酸的性质 乙酸与乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯(可逆,羧酸脱羟基、醇脱氢)。饱和Na₂CO₃溶液作用:中和乙酸、溶解乙醇、降低酯溶解度。通过Na₂CO₃产生CO₂证明乙酸酸性>碳酸;将CO₂通入苯酚钠溶液变浑浊证明碳酸>苯酚,从而确定酸性顺序:乙酸>碳酸>苯酚。 实验5:醛性质探究 乙醛与银氨溶液水浴加热生成银镜(醛基被氧化为羧酸铵,Ag⁺被还原为Ag),用于检验醛基或工业制镜;乙醛与新制Cu(OH)₂悬浊液加热煮沸产生砖红色Cu₂O沉淀。两反应均需碱性环境,醛基具有强还原性,能被弱氧化剂氧化。 实验1 卤代烃的性质 实验探源--溯本求源,实验精析 人教版(2019)选择性必修第三册P55-56 实验梳理--实验过程 要点梳理 1.取代反应(水解反应) 实验步骤 取一支试管,滴入10~15滴溴乙烷,再加入1 mL 5% NaOH溶液,振荡后加热,静置。待溶液分层后,用胶头滴管小心吸取少量上层水溶液,移入另一支盛有1 mL稀硝酸的试管中,然后加入2滴AgNO3溶液,观察现象。 实验装置 实验现象 ①中溶液分层;②中有机层厚度减小,直至消失;④中有淡黄色沉淀生成 实验结论 溴乙烷与NaOH溶液共热产生了Br- 反应方程式 CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr (反应类型:取代反应) 2.消去反应 实验步骤 向试管中加入5mL溴乙烷和15mL饱和NaOH乙醇溶液,振荡后加热。将产生的气体先通入盛水的试管,再通入盛有酸性高锰酸钾的试管中,观察现象。 实验装置 实验现象 反应产生的气体经水洗后,使酸性KMnO4溶液褪色 实验结论 生成的气体分子中含有碳碳不饱和键 反应方程式 CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O 实验说明 盛水的试管的作用:除去挥发出来的乙醇,因为乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色 实验拓展--实验延伸 思维拓展 拓展一 卤代烃的水解反应和消去反应的比较 反应类型 水解反应 消去反应 结构特点 一般是一个碳原子上只有一个-X 与-X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子 反应实质 一个-X被-OH取代 R—CH2—X+NaOHR—CH2OH+NaX 从碳链上脱去HX分子 +NaOH+NaX+H2O 反应条件 强碱的水溶液,常温或加热 强碱的醇溶液,加热 反应特点 有机的碳架结构不变,-X变为-OH,无其它副反应 有机物碳架结构不变,产物中有碳碳双键或碳碳叁键生成,可能有其它副反应发生 产物特征 引入—OH,生成含—OH的化合物 消去HX,生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物 结论 溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应 拓展二 卤代烃中卤素原子的检验 (1)实验原理:卤代烃中的卤素原子是以共价键与碳原子相结合的,是非电解质,在水中不能直接电离产生卤素离子(X-),更不可能与AgNO3溶液反应,因此不能直接用AgNO3溶液来检验卤代烃中的卤族元素。而应先使其转化成卤素离子,再加稀硝酸酸化,最后加AgNO3溶液,根据产生沉淀的颜色检验。 (2)实验步骤和相关方程式 实验步骤 相关方程式 取少量卤代烃于试管中,加入NaOH水溶液,加热,冷却后,加入稀硝酸中和溶液至酸性,再加入AgNO3溶液。若出现黄色沉淀,则卤代烃中含有I-离子;若出现浅黄色沉淀,则卤代烃中含有Br-离子;若出现白色沉淀,则卤代烃中含有Cl-离子 R—X+NaOHROH+NaX HNO3+NaOH===NaNO3+H2O AgNO3+NaX===AgX↓+NaNO3 (3)实验流程 RX (4)注意事项 ①条件:NaOH水溶液,加热; ②一定要先加入稀硝酸中和溶液至酸性,再加入硝酸银溶液,否则会出现Ag2O黑色沉淀,影响卤原子的检验。加入稀硝酸酸化的目的:一是中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应对实验产生影响;二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。如果不加HNO3中和,则AgNO3溶液直接与NaOH溶液反应产生暗褐色Ag2O沉淀。 真题感知--追溯真题 命题感知 1.(2026·广东·高考真题)用如图装置探究卤代烃的性质。用表格中的物质分别进行实验,对应的叙述正确的是 选项 物质a 溶剂b 叙述 A 2-溴丁烷 乙醇 Ⅰ中发生消去反应;Ⅳ中溶液褪色,发生取代反应 B 2-溴丁烷 水 Ⅰ中生成2-丁醇,Ⅲ中石英棉和Ⅳ中溶液均褪色 C 溴乙烷 水 Ⅱ中注入少量溶液后,溶液颜色无明显变化 D 溴乙烷 乙醇 冷却后向烧瓶中加过量稀硝酸,再加溶液,生成沉淀 【答案】D 【解析】A.2-溴丁烷在NaOH乙醇溶液中加热发生消去反应生成烯烃,Ⅳ中溴的溶液褪色是因为烯烃与溴发生加成反应,不是取代反应,A错误;B.2-溴丁烷在NaOH水溶液中加热发生水解反应生成2-丁醇,能使酸性高锰酸钾褪色,但不能使溴的溶液褪色,B错误;C.溴乙烷在NaOH水溶液中加热水解生成乙醇,乙醇可被酸性溶液氧化,溶液由橙色变为绿色,颜色有明显变化,C错误;D.溴乙烷在NaOH乙醇溶液中加热发生消去反应生成,加过量稀硝酸中和过量NaOH后,加溶液会生成AgBr沉淀,D正确;故选D。 2.(2021·湖南·高考真题)(多选)1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应,经过回流、蒸馏、萃取分液制得1-溴丁烷粗产品,装置如图所示: 已知: 下列说法正确的是 A.装置I中回流的目的是减少物质的挥发,提高产率 B.装置Ⅱ中a为进水口,b为出水口 C.用装置Ⅲ萃取分液时,将分层的液体依次从下放出 D.经装置Ⅲ得到的粗产品干燥后,使用装置Ⅱ再次蒸馏,可得到更纯的产品 【答案】AD 【解析】根据题意1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸在装置I中共热发生得到含、、NaHSO4、NaBr、H2SO4的混合物,混合物在装置Ⅱ中蒸馏得到和的混合物,在装置Ⅲ中用合适的萃取剂萃取分液得粗产品。A.浓硫酸和NaBr会产生HBr,1-丁醇以及浓硫酸和NaBr产生的HBr均易挥发,用装置I回流可减少反应物的挥发,提高产率,A正确;B.冷凝水应下进上出,装置Ⅱ中b为进水口,a为出水口,B错误;C.用装置Ⅲ萃取分液时,将下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,C错误;D.由题意可知经装置Ⅲ得到粗产品,由于粗产品中各物质沸点不同,再次进行蒸馏可得到更纯的产品,D正确;选AD。 3.(2013·北京·高考真题)用下图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是(  ) 选项 乙烯的制备 试剂X 试剂Y A CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热 H2O KMnO4酸性溶液 B CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热 H2O Br2的CCl4溶液 C C2H5OH与浓H2SO4加热至170 ℃ NaOH溶液 KMnO4酸性溶液 D C2H5OH与浓H2SO4加热至170 ℃ NaOH溶液 Br2的水溶液 【答案】B 【解析】A.发生消去反应生成乙烯,乙醇受热会挥发,水吸收乙醇,乙醇能被高锰酸钾氧化,则需要加水除杂,否则干扰乙烯的检验,故A不选;B.发生消去反应生成乙烯,乙醇与Br2的CCl4溶液不反应,乙烯与Br2的CCl4溶液反应,则不需要除杂,不影响乙烯检验,故B选;C.发生消去反应生成乙烯,NaOH溶液吸收乙醇,以及副反应生成的SO2,乙醇和SO2能被高锰酸钾氧化,则需要NaOH溶液除杂,否则干扰乙烯的检验,故C不选;D.发生消去反应生成乙烯,乙醇与溴水不反应,但可能混有SO2,SO2、乙烯均与溴水发生反应,则需要除杂,否则可干扰乙烯检验,故D不选;故选B。 4.(2011·上海·高考真题)实验室制取少量溴乙烷的装置如右图所示。 根据题意完成下列填空: (1)圆底烧瓶中加入的反应物是溴化钠、_____和1:1的硫酸。配制体积比1:1的硫酸所用的定量仪器为_________(选填编号)。 a.天平     b.量筒   c.容量瓶    d.滴定管 (2)写出加热时烧瓶中发生的主要反应的化学方程式__________________________。 (3)将生成物导入盛有冰水混合物的试管A中,冰水混合物的作用是_______________。试管A中的物质分为三层(如图所示),产物在第____层。 (4)试管A中除了产物和水之外,还可能存在_____、________(写出化学式)。 (5)用浓的硫酸进行实验,若试管A中获得的有机物呈棕黄色,除去其中杂质的正确方法是_____(选填编号)。 a.蒸馏                       b.氢氧化钠溶液洗涤 c.用四氯化碳萃取             d.用亚硫酸钠溶液洗涤 若试管B中的酸性高锰酸钾溶液褪色,使之褪色的物质的名称是______________。 (6)实验员老师建议把上述装置中的仪器连接部分都改成标准玻璃接口,其原因是:_______________。 【答案】 乙醇 b NaBr+H2SO4→HBr+NaHSO4     CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O 冷却、液封溴乙烷 3 HBr CH3CH2OH d 乙烯 反应会产生Br2,腐蚀橡胶 【解析】(1)制备溴乙烷需乙醇和溴化氢反应,故需要加乙醇;配制稀硫酸需要量筒来量所需浓硫酸的体积,故选b; (2)溴化钠和浓硫酸反应先制得溴化氢,溴化氢再和乙醇反应生成溴乙烷; (3)冰水将溴乙烷冷凝; (4)还可能有挥发出来的溴化氢和乙醇; (5)有机物呈棕黄色是因为溶有溴单质,有强氧化性,可以和亚硫酸钠反应而除去;氢氧化钠虽然和溴单质能反应,但和溴乙烷也发生反应,故选d;在浓硫酸做催化剂的作用下乙醇发生消去反应生成乙烯,注意名称应该写汉字; (6)考虑橡胶管换成玻璃管,原因是溴腐蚀橡胶。 变式训练--变式拓展 素养训练 1.(25-26高二下·广东深圳·期末)实验室用如下装置制备乙烯并检验其性质。下列说法错误的是 A.圆底烧瓶中能够发生消去反应 B.可将圆底烧瓶内试剂更换为乙醇和浓硫酸 C.NaOH溶液的主要作用为吸收CO2 D.可观察到酸性KMnO4溶液褪色 【答案】C 【解析】A.溴乙烷在NaOH乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成乙烯,A正确;B.乙醇在浓硫酸、170℃条件下发生消去反应可制得乙烯,可更换为该试剂,B正确;C.NaOH溶液的主要作用是除去挥发的乙醇、副反应生成的等会干扰乙烯检验的杂质,不与酸性反应,不是主要吸收对象,C错误;D.乙烯具有还原性,可使酸性溶液褪色,可观察到该现象,D正确;故选C。 2.(25-26高二下·福建泉州·期末)氯代环己烷()是重要有机合成中间体,实验室可用环己醇()和足量浓盐酸在无水氯化锌作用下制备。 已知:相关物质的性质如表所示。 物质 相对分子质量 溶解性 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g∙cm-3 环己醇 100 微溶于水 23 160 0.968 氯代环己烷 118.5 难溶于水 -44 142 0.986 Ⅰ.氯代环己烷的制备 按装置图连接仪器、加入药品后,搅拌,加热,缓慢升温,控制反应液温度90~102 ℃,平稳回流。 (1)制备氯代环己烷的化学方程式为___________。 (2)甲的冷凝水从___________口进(填“a”或“b”),乙中物质为___________(填试剂名称)。 Ⅱ.氯代环己烷的提纯 冷却至室温后,分离出有机相,进行系列操作后得到氯代环己烷。 (3)下列说法正确的是___________(填标号)。 a.通过分液法分离有机相,水层从分液漏斗上口倒出 b.“洗涤②”加入饱和食盐水可降低氯代环己烷在水中的溶解度 c.加入Na2CO3溶液可除去HCl d.无水CaCl2的作用是除水,干燥有机物 (4)“操作”中无需使用的仪器是___________、___________(填名称)。 Ⅲ.氯代环己烷的产率计算 (5)将由60.0g环己醇制得的产品,加入足量NaOH溶液中,加热充分反应,冷却后,滴入硝酸溶液至溶液呈酸性,再滴入足量的硝酸银,得到71.75g沉淀。氯代环己烷的产率为___________。(写出计算过程,答案保留1位小数) 【答案】(1)+HCl+H2O (2) b 碱石灰 (3)bcd (4) 球形冷凝管 分液漏斗 (5)83.3% 【解析】以环己醇和浓盐酸为原料,在无水氯化锌催化下加热发生取代反应制备氯代环己烷。反应结束后,先利用氯代环己烷难溶于水的性质分液分离出粗有机相,再依次通过碳酸钠溶液除去粗产物中残留的HCl、饱和食盐水洗涤降低氯代环己烷在水中的溶解损失、无水氯化钙干燥除去有机相残留水分,最后利用氯代环己烷和未反应环己醇的沸点差异蒸馏提纯,得到纯净的氯代环己烷。 (1)该反应为取代反应,环己醇的羟基被氯原子取代生成氯代环己烷和水,方程式为; (2)冷凝管冷凝水遵循下进上出,保证充分冷凝,因此从下口b进入; 反应中浓盐酸受热挥发出有毒的HCl,乙是尾气处理装置,用碱石灰/固体NaOH吸收HCl,防止污染空气; (3)a.氯代环己烷密度小于水,因此有机层在上层,水层在下层,分液时下层水层应从下口放出,错误; b.饱和食盐水的盐析效应可以降低氯代环己烷在水中的溶解度,减少产物损失,正确; c.可以和HCl反应,能除去有机相中混有的HCl杂质,正确; d.无水是中性干燥剂,作用是吸收有机相中残留的水,干燥有机物,正确; 因此选bcd。 (4)分离出有机相后,提纯操作为洗涤分液、干燥、蒸馏;蒸馏提纯需要直形冷凝管、温度计、接引管、锥形瓶,不需要回流用的球形冷凝管;分液操作完成后,蒸馏过程不需要分液漏斗,因此这两种仪器无需使用。 (5)环己醇的物质的量:,理论上生成氯代环己烷的物质的量; 得到沉淀的物质的量:,根据氯原子守恒,实际生成氯代环己烷的物质的量; 产率:。 3.(25-26高二下·广东珠海·期末)卤代烃在有机合成中起着重要的桥梁作用。某化学兴趣小组为探究卤代烃在不同溶剂中的反应情况,进行了以下实验。 (1)甲同学利用如图装置检验1-溴丁烷与的不同溶液发生反应的产物。 ①仪器a的名称是___________,写出仪器a中物质的结构简式___________。 ②若溶剂b为水,装置Ⅰ中反应的类型为______________,一段时间后,向Ⅱ中滴加酸性K2Cr2O7溶液,现象为_______________________。 ③若溶剂b为乙醇,Ⅰ中发生的化学反应方程式为__________________________,Ⅲ中石英棉、Ⅳ中溶液现象均为褪色,褪色的原因______________(填“相同”或“不相同”)。写出此时Ⅳ中反应的化学方程式_______________________。 (2)乙同学在甲同学实验后的反应体系中,同时检测出1-丁醇和1-丁烯。查阅文献,获得如下资料。 资料1:如图所示,与官能团直接相连的碳原子称为α碳,与α碳相连的碳原子称为β碳;β碳个数影响卤代烃反应时各类产物的占比。 资料2:三种卤代烃在强碱的乙醇溶液中反应,水解产物与消去产物的含量占比见下表。 卤代烃 强碱的醇溶液 水解产物/% 消去产物/% 0.2 mol/L 90 10 0.2 mol/L 21 79 0.2 mol/L 7 93 研究资料可得出以下结论: ①不同的卤代烃在相同条件下反应,水解产物与消去产物含量占比不同。 ②_________________________________________________________________。 (3)发生消去反应的有机产物的结构简式为______________。 【答案】(1) 分液漏斗 取代反应(或水解反应) 溶液由橙色变为绿色 不相同 (2)碳原子个数越多,消去产物的含量占比越大(或水解产物的含量占比越小) (3) 【解析】(1)①观察装置图可知,仪器a带有玻璃塞和旋塞,名称为分液漏斗;该实验探究1-溴丁烷的反应,故a中盛放的反应物是1-溴丁烷,其结构简式为:; ② 若溶剂b为水,1-溴丁烷在 NaOH 水溶液中加热发生水解反应(属于取代反应),生成1-丁醇,1-丁醇随水蒸气挥发进入装置Ⅱ中,向Ⅱ中滴加酸性 K2Cr2O7 溶液,1-丁醇被氧化,橙色的重铬酸根离子被还原为绿色的铬离子,因此现象为溶液由橙色变为绿色。; ③ 若溶剂b为乙醇,1-溴丁烷在 NaOH 乙醇溶液中加热发生消去反应,生成1-丁烯气体,化学方程式为:;装置Ⅲ中酸性 KMnO4 溶液褪色是因为1-丁烯与其发生了氧化反应,装置Ⅳ中溴的 CCl4 溶液褪色是因为1-丁烯与其发生了加成反应,两者褪色原理不相同;装置Ⅳ中溴的 CCl4 溶液与1-丁烯发生了加成反应,化学方程式为:; (2)分析表格数据可知:1-溴丙烷(CH3CH2CH2Br)有1个β碳原子,消去产物占10%;2-溴丙烷((CH3)2CHBr)有2个β碳原子,消去产物占79%;2-溴-2-甲基丙烷((CH3)3CBr)有3个β碳原子,消去产物占93%,由此可归纳出结论:在相同条件下,卤代烃分子中β碳原子个数越多,发生消去反应的产物占比越大; (3)(CH3)3CBr 发生消去反应时,脱去一个溴原子和相邻β碳原子上的一个氢原子,形成碳碳双键,生成的有机产物为2-甲基丙烯,其结构简式为 CH2=C(CH3)2。 4.(25-26高二下·广东肇庆·期末)烯烃与卤代烃是有机合成的常用核心原料。某兴趣小组同学通过实验探究乙烯和卤代烃的性质。 (1)甲同学利用图1装置制备乙烯。 ①仪器i的名称为________;实验室制备乙烯的化学方程式为________。 ②仪器ⅱ应盛放________溶液除去乙烯中的CO2、SO2等杂质。 (2)乙和丙同学利用如图2所示装置探究乙烯性质。 ①实验操作及现象  挤压胶头滴管,烧瓶内出现红棕色气体,振荡,待颜色消失,烧瓶内壁出现________(填现象);打开止水夹,水迅速倒吸入烧瓶。 ②提出猜想  水倒吸的原因分析。 乙同学:认为乙烯与溴发生加成反应,化学方程式为________,其理由为瓶内气压减小。 丙同学:认为乙烯与溴发生取代反应,其理由为反应生成了极易溶于水的HBr。 ③验证猜想  乙、丙同学首先将实验后烧瓶中的混合液进行________(填分离操作)。 然后进行如下实验: 序号 实验操作 实验结果 1 乙同学利用仪器________(填“现代元素分析仪”或“红外光谱仪”)检测分离后的有机物 谱图中未出现吸收峰 2 丙同学取分离后的水溶液于试管中,加入适量0.1mol/LAgNO3溶液,振荡 无明显现象 ④结论  乙烯和单质溴发生________(填“加成”或“取代”)反应。 (3)丁同学探究卤代烃性质。 文献资料  卤代烃的取代反应与消去反应是共存与竞争的关系。(CH3)2CHBr在不同浓度强碱的醇溶液中取代产物与消去产物的含量见下表。 强碱的醇溶液/(mol/L) 取代产物/% 消去产物/% 0 97 3 0.2 21 79 结论  强碱对消去反应的发生有________(填“促进”或“抑制”)作用。试从平衡移动角度分析其原因________________。 【答案】(1) 圆底烧瓶 NaOH (2) 有油状液滴生成 分液 红外光谱仪 加成 (3) 促进 强碱能与消去反应产物HBr反应,使消去反应平衡正向移动,从而提高产率 【解析】(1)①仪器i为圆底烧瓶;实验室中乙醇在浓硫酸、170℃条件下发生消去反应生成乙烯,化学方程式为:; ②乙烯中的、杂质可与溶液反应,而乙烯不反应,故仪器ii应盛放溶液; (2)①乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,该物质为不溶于水的油状液体,故烧瓶内壁出现油状液滴; ②乙烯与溴的加成反应化学方程式为:; ③反应后烧瓶中的混合液包含有机物和水溶液,需通过分液操作分离; 红外光谱仪可检测有机物中的官能团,实验中未检测到碳碳双键吸收峰,说明乙烯已完全反应; ④结合红外光谱和硝酸银实验中无溴离子生成,可证明乙烯与溴发生加成反应; (3)由表格数据可知,强碱醇溶液浓度增大时,消去产物含量升高,故强碱对消去反应的发生有促进作用; 消去反应的产物之一为,强碱可与反应,使消去反应的平衡正向移动,从而提高消去产物的产率。 实验2 乙醇及醇类物质性质 实验探源--溯本求源,实验精析 人教版(2019)必修第二册P77-78 人教版(2019)必修第三册P61-62 实验梳理--实验过程 要点梳理 1.乙醇与钠反应 实验过程 在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一小块新切开的、用滤纸吸干表面煤油的钠,在试管口迅速塞上带尖嘴导管的橡胶塞,用小试管收集气体并检验其纯度,然后点燃,再将干燥的小烧杯罩在火焰上。待烧杯壁上出现液滴后,迅速倒转烧杯,向其中加入少量澄清石灰水。观察现象,并与前面做过的水与钠反应的实验现象进行比较 实验装置 反应原理 2C2H5OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ 实验现象 ①钠开始沉于试管底部,最终慢慢消失,产生无色可燃性气体;②烧杯内壁有水珠产生; ③向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊 实验结论 乙醇与钠反应产生了氢气 2.消去反应——乙烯的实验室制法 实验步骤 ①在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1:3)的混合液20ml,放入几片碎瓷片,以避免混合液在受热时暴沸 ②加热混合溶液,使液体温度迅速升到170℃,将生成的气体通入KMnO4酸性溶液和溴的四氯化碳溶液中,观察现象 实验装置 实验现象 溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色 实验结论 乙醇在浓硫酸作用下,加热到170℃,发生了消去反应,生成乙烯 微点拨 氢氧化钠溶液的作用:除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质,防止其中的SO2干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液的反应 化学方程式 CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O (消去反应) 3.乙醇与氧气的催化氧化 实验步骤 向试管中加入少量乙醇,取一根铜丝,下端绕成螺旋状,在酒精灯上灼烧后插入乙醇,反复几次。注意观察反应现象,小心地闻试管中液体产生的气味 实验装置 实验现象 ①灼烧至红热的铜丝表面变黑,趁热将铜丝插入乙醇中,铜丝立即又变成红色 ②能闻到一股不同于乙醇的强烈的刺激性气味 实验结论 乙醇在加热和有催化剂(如Cu或Ag)存在的条件下,可被空气中的氧气氧化为乙醛 化学方程式 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 4.乙醇与强氧化剂反应:乙醇与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应,被直接氧化为乙酸 实验步骤 在试管中加入酸性重铬酸钾溶液,然后滴加乙醇,充分振荡,观察实验现象 实验装置 实验现象 溶液由黄色变为墨绿色 反应原理 CH3CH2OHCH3COOH 拓展应用:酒精检测仪 把红色的H2SO4酸化的CrO3载带在硅胶上,人呼出的酒精可以将其还原为灰绿色的Cr2(SO4)3,即酸性重铬酸钾溶液遇乙醇后,溶液由橙色变为绿色,该反应可以用来检验司机是否酒后驾车 名师点睛 乙醇能被酸性重铬酸钾溶液氧化,其氧化过程分为两个阶段: 实验拓展--实验延伸 思维拓展 拓展一 钠与乙醇、水反应的对比 水与钠反应 乙醇与钠反应 实验 现象 钠的变化 钠粒浮于水面,熔成闪亮的小球,并快速地四处游动,很快消失 钠粒开始沉于试管底部,未熔化,最终慢慢消失 声的现象 有“嘶嘶”的声响 无声响 气体检验 点燃,发出淡蓝色的火焰 点燃,发出淡蓝色的火焰 剧烈程度 钠与水剧烈反应 钠与乙醇缓慢反应 实验结论 密度大小 ρ(Na)<ρ(H2O) ρ(Na)>ρ(C2H5OH) 反应方程式 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑ 反应实质 氢原子被置换 羟基氢原子被置换 羟基氢活泼性 水中氢原子>乙醇羟基氢原子 【易错提醒】①Na与乙醇的反应比与水的反应缓和的多,说明乙醇中羟基上的H原子没有水分子中羟基上的H原子活泼;②钠与乙酸、水、乙醇反应的剧烈程度依次减弱;③醇与Na反应时:2R—OH~2Na~H2,即:1 mol —OH生成0.5 mol H2。 拓展二 醇的消去与催化氧化机理 1.醇的消去反应 (1)能发生消去反应的醇结构特点 醇分子中,连有—OH的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子时,才能发生消去反应而形成不饱和键。 (2)醇的消去反应规律 ①若醇分子中与—OH相连的碳原子无相邻碳原子或其相邻碳原子上无氢原子,则不能发生消去反应。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应生成烯烃。 ②有两个邻位碳原子,且碳原子上均有氢原子时,发生消去反应可能生成不同的产物。例如,发生消去反应的产物为CH3—CH=CH—CH3、CH2=CH—CH2—CH3。 ③二元醇发生消去反应后可能在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。例如, CH3—CH(OH)—CH2(OH)生成CH3C≡CH。 2.醇的催化氧化 ①醇的催化氧化的反应条件:Cu或Ag、加热。 ②醇发生催化氧化对结构的要求:与—OH相连的碳原子上至少要有一个氢原子,即具有。 ③醇的催化氧化生成物的规律 a.—OH连在链端点碳原子上的醇,即R—CH2OH结构的醇,被氧化成醛。 如:2R—CH2OH+O22R—CHO+2H2O b.与—OH相连碳原子上只有一个氢原子的醇,即 结构的醇,被氧化成酮,(其中R、R1为烃基,可以相同,可以不相同) 如: c.与—OH相连碳原子上没有氢原子的醇,即 结构的醇(R、R1、R2为烃基,可相同可不同),不能被催化氧化 真题感知--追溯真题 命题感知 1.(2025·广东·高考真题)利用如图装置进行实验:打开,一定时间后,a中溶液变蓝;关闭,打开,点燃酒精灯加热数分钟后,滴入无水乙醇。下列说法错误的是 A.a中现象体现了的还原性 B.b中既作氧化剂也作还原剂 C.乙醇滴加过程中,c中的铜丝由黑变红,说明乙醇被氧化 D.d中有银镜反应发生,说明c中产物有乙酸 【答案】D 【解析】打开,一定时间后,b中H2O2在MnO2的催化下生成O2,O2进入a中,氧化I-,生成I2,使得淀粉-KI溶液变蓝;关闭K1,打开K3,无水乙醇在铜丝的催化下与氧气发生氧化反应生成乙醛,乙醛可与银氨溶液在加热条件下发生银镜反应。A.O2进入a中,氧化I-,生成I2,体现了的还原性,A正确;B.b中H2O2在MnO2的催化下生成O2和H2O,既作氧化剂也作还原剂,B正确;C.无水乙醇在铜丝的催化下与氧气发生氧化反应生成乙醛,在此过程中,铜丝先和氧气反应生成黑色的氧化铜,乙醇再和氧化铜反应,氧化铜被还原为红色的铜单质,乙醇被氧化为乙醛,故c中的铜丝由黑变红,可以说明乙醇被氧化,C正确;D.乙醛可与银氨溶液在加热条件下发生银镜反应,说明c中产物有乙醛,D错误;故选D。 2.(2021·天津·高考真题)某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2,再用O2氧化C2H5OH,并检验氧化产物。 Ⅰ.制备O2 该小组同学设计了如下气体发生装置(夹持装置省略) (1)甲装置中主要仪器的名称为___________。 (2)乙装置中,用粘合剂将MnO2制成团,放在多孔塑料片上,连接好装置,气密性良好后打开活塞K1,经长颈漏斗向试管中缓慢加入3% H2O2溶液至___________。欲使反应停止,关闭活塞K1即可,此时装置中的现象是___________。 (3)丙装置可用于制备较多O2,催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大,安全管中的现象是___________,此时可以将铂丝抽离H2O2溶液,还可以采取的安全措施是___________。 (4)丙装置的特点是___________(填序号)。 a.可以控制制备反应的开始和结束 b.可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率 c.与乙装置相比,产物中的O2含量高、杂质种类少 Ⅱ.氧化C2H5OH 该小组同学设计的氧化C2H5OH的装置如图(夹持装置省略) (5)在图中方框内补全干燥装置和干燥剂。___________ Ⅲ.检验产物 (6)为检验上述实验收集到的产物,该小组同学进行了如下实验并得出相应结论。 实验序号 检验试剂和反应条件 现象 结论 ① 酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 产物含有乙醛 ② 新制Cu(OH)2,加热 生成砖红色沉淀 产物含有乙醛 ③ 微红色含酚酞的NaOH溶液 微红色褪去 产物可能含有乙酸 实验①~③中的结论不合理的是___________(填序号),原因是___________。 【答案】(1)分液漏斗 锥形瓶 (2) 刚好没过MnO2固体 试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中,与MnO2分离 (3) 液面上升 打开弹簧夹K2 (4)ab (5) (6) ① 乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色 【解析】用双氧水和催化剂制取氧气。制得的氧气经干燥后进入盛有乙醇的圆底烧瓶中,和热的乙醇一起进入硬质玻璃管中,在铜的催化作用下发生乙醇的催化氧化反应生成乙醛。生成的乙醛进入试管中,被冷凝收集。 (1)根据仪器构造可知,甲装置中主要仪器的名称为分液漏斗和锥形瓶; (2)乙装置是启普发生器的简易装置,可以随时控制反应的发生和停止。用粘合剂将MnO2制成团,放在多孔塑料片上,连接好装置,气密性良好后打开活塞K1,经长颈漏斗向试管中缓慢加入3% H2O2溶液至刚好没过MnO2固体,此时可以产生氧气,氧气通过导管导出。欲使反应停止,关闭活塞K1,此时由于气体还在产生,使容器内压强增大,可观察到试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中,与MnO2分离; (3)丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液,可用于制备较多O2,催化剂铂丝可上下移动可以控制反应速率。制备过程中如果体系内压强过大,H2O2溶液会被压入安全管中,可观察到安全管中液面上升,圆底烧瓶中液面下降。此时可以将铂丝抽离H2O2溶液,使反应速率减慢,还可以打开弹簧夹K2,使烧瓶内压强降低; (4)a.催化剂铂丝可上下移动可以控制制备反应的开始和结束,a正确; b.催化剂与液体接触的面积越大,反应速率越快,可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率,b正确; c.丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液,与乙装置相比,可用于制备较多O2,但产物中的O2含量和杂质种类和乙中没有区别,c错误; 故选ab; (5)氧气可以用浓硫酸干燥,所以可以用一个洗气瓶,里面盛装浓硫酸干燥氧气,如图; (6)实验①不合理,因为乙醇有挥发性,会混入生成的乙醛中,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以酸性高锰酸钾溶液褪色不能证明产物中含有乙醛。 3.(2008·上海·高考真题)某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。 (1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学反应方程式:______________________________________________。 在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇氧化反应是________反应。 (2)甲和乙两个水浴作用不相同。 甲的作用是__________________________;乙的作用是__________________________。 (3)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到不同的物质,它们是________________。集气瓶中收集到的气体的主要成分是__________________________。 (4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有__________。要除去该物质,可先在混合液中加入________________(填写字母)。 a.氯化钠溶液                              b.苯 c.碳酸氢钠溶液                            d.四氯化碳 然后,再通过________________(填实验操作名称)即可除去。 【答案】 2Cu+O22CuO、CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O 放热 加热乙醇,便于乙醇的挥发 冷却,便于乙醛的收集 乙醛、乙醇、水 氮气 乙酸 c 蒸馏 【解析】(1)铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜与乙醇反应生成乙醛、Cu与水;反应需要加热进行,停止加热反应仍继续进行,说明乙醇的氧化反应是放热反应; (2)甲是水浴加热可以让乙醇在一定的温度下成为蒸气,乙是将生成的乙醛冷却; (3)乙醇被氧化为乙醛,同时生成水,反应乙醇不能完全反应,故a中冷却收集的物质有乙醛、乙醇与水;空气中氧气反应,集气瓶中收集的气体主要是氮气; (4)能使紫色石蕊试纸变红的是酸,碳酸氢钠可以和乙酸反应,通过蒸馏方法分离出乙醛。 (1)乙醇的催化氧化反应过程:金属铜被氧气氧化为氧化铜,2Cu+O22CuO,氧化铜将乙醇氧化为乙醛,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O;反应需要加热进行,停止加热反应仍继续进行,说明乙醇的氧化反应是放热反应; 故答案为2Cu+O22CuO;CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O;放热; (2)甲和乙两个水浴作用不相同,甲是热水浴,作用是乙醇平稳气化成乙醇蒸气,乙是冷水浴,目的是将乙醛冷却下来, 故答案为加热乙醇,便于乙醇的挥发;冷却,便于乙醛的收集; (3)乙醇被氧化为乙醛,同时生成水,反应乙醇不能完全反应,故a中冷却收集的物质有乙醛、乙醇与水;空气中氧气反应,集气瓶中收集的气体主要是氮气, 故答案为乙醛、乙醇与水;氮气; (4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有乙酸,四个选择答案中,只有碳酸氢钠可以和乙酸反应,生成乙酸钠、水和二氧化碳,实现两种互溶物质的分离用蒸馏法, 故答案为乙酸;c;蒸馏。 4.(2008·江苏·高考真题)醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下: NaBr+H2SO4=HBr+NaHSO4① R-OH+HBrR-Br+H2O ② 可能存在的副反应有:醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚,Br—被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据列表如下; 乙醇 溴乙烷 正丁醇 1-溴丁烷 密度/g·cm-3 0.7893 1.4604 0.8098 1.2758 沸点/℃ 78.5 38.4 117.2 101.6 请回答下列问题: (1)溴乙烷和1-溴丁烷的制备实验中,下列仪器最不可能用到的是___________。(填字母) a.圆底烧瓶    b.量筒    c.锥形瓶    d.布氏漏斗 (2)溴代烃的水溶性___________(填“大于”、“等于”或“小于”)相应的醇;其原因是___________。 (3)将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物在___________(填“上层”、“下层”或“不分层”)。 (4)制备操作中,加入的浓硫酸必需进行稀释,其目的是___________。(填字母) a.减少副产物烯和醚的生成 b.减少Br2的生成 c.减少HBr的挥发 d.水是反应的催化剂 (5)欲除去溴代烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是___________。(填字母) a.NaI b.NaOH c.NaHSO3d.KCl (6)在制备溴乙烷时,采用边反应边蒸出产物的方法,其有利于___________;但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是___________。 【答案】(1)d (2) 小于 醇分子可与水分子形成氢键,溴代烃分子不能与水分子形成氢键 (3)下层 (4)abc (5)c (6) 平衡向生成溴乙烷的方向移动(或反应②向右移动) 1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差不大 【解析】(1)在溴乙烷和1溴丁烷的制备实验中,最不可能用到的仪器应为d,即布氏漏斗,因其是用于过滤的仪器,既不能用作反应容器,也不能用于量取液体,答案为d。 (2)醇能和水形成氢键的物质而易溶于水,溴代烃和水不反应也不能和水形成氢键,所以溴代烃的水溶性小于相应的醇。 (3)1-溴丁烷和水不能形成氢键所以不易溶于水,且密度大于水,所以将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物在下层。 (4)a.浓硫酸和1-丁醇反应发生副反应消去反应生成烯烃、分子间脱水反应生成醚,稀释后不能发生类似反应减少副产物烯和醚的生成,故a正确; b.浓硫酸具有强氧化性能将溴离子氧化为溴单质,稀释浓硫酸后能减少Br2的生成,故b正确; c.反应需要溴化氢和1-丁醇反应,浓硫酸溶解溶液温度升高,使溴化氢挥发,稀释后减少HBr的挥发,故c正确; d.水是产物不是反应的催化剂,故d错误; 故选abc; (5)欲除去溴代烷中的少量杂质Br2, a.NaI和溴单质反应,但生成的碘单质会混入,故a错误; b.溴单质和氢氧化钠反应,溴代烷也和NaOH溶液中水解反应,故b错误; c.溴单质和NaHSO3 溶液发生氧化还原反应,可以除去溴单质,同时不会引入新的杂质,故c正确; d.KCl不能除去溴单质,故d错误; 故答案为:c。 (6)根据题给信息知,乙醇和溴乙烷的沸点相差较大,采用边反应边蒸出产物的方法,可以使平衡向生成溴乙烷的方向移动,而1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差较小,若边反应边蒸馏,会有较多的正丁醇被蒸出,所以不能边反应边蒸出产物。 变式训练--变式拓展 素养训练 1.(2025·广东茂名·一模)用如图装置实现乙醇催化氧化制乙醛(夹持装置省略)。下列说法错误的是 A.装置①、③反应中氧化剂分别为和 B.两个反应中均有O-H键的断裂 C.当铜网由黑色变红色时,说明乙醇被氧化 D.装置④吸收的有机物有2种 【答案】A 【解析】装置①中制备氧气,装置②中热水浴使乙醇挥发,装置③中乙醇发生催化氧化生成乙醛,装置④吸收乙醛和未参加反应的乙醇。A.装置①中双氧水分解为水和氧气,是催化剂,双氧水既是氧化剂又是还原剂;装置③中氧气和乙醇反应生成乙醛和水,反应中氧气是氧化剂,金属铜是催化剂,A错误;B.装置①中双氧水分解为水和氧气,双氧水中的O-H键、O-O键断裂生成水和氧气,装置③中氧气和乙醇反应生成乙醛和水,乙醇中O-H键、C-H键断裂生成乙醛,B正确;C.当铜网由黑色变红色时,氧化铜被乙醇还原为铜,乙醇被氧化为乙醛,发生的反应为,C正确;D.乙醛、乙醇均易溶于水,采用倒置的漏斗可充分吸收生成的乙醛和未参加反应的乙醇,并可防倒吸,吸收的有机物有2种,D正确;故选A。 2.(2026·浙江金华·模拟预测)乙醚是一种有机实验常用的溶剂,利用下图装置制备(加热搅拌装置略),方法如下: 步骤Ⅰ  制备:将反应液快速加热至140℃,维持温度在135~145℃反应,圆底烧瓶中出现馏出液后,开始由滴液漏斗慢慢加入乙醇。滴完后继续加热10 min,关闭热源; 步骤Ⅱ  提纯:先后用NaOH溶液、饱和溶液洗涤,加入无水氯化钙除去水分及残留的乙醇,过滤后取滤液进行蒸馏,收集33~38℃的馏分。 已知:①乙醚易燃,沸点34.8℃; ②乙醇与氯化钙易形成。 下列说法中不正确的是 A.滴液漏斗末端连接套管浸入液面下,有利于滴加液体,并防止乙醚蒸气逸出 B.应控制滴液漏斗滴加乙醇的速度与馏出液的滴落速度大致相等 C.温度低于135℃时无馏出液出现,温度高于145℃馏出液中混有副产物乙烯 D.用NaOH溶液、饱和溶液洗涤的操作在分液漏斗中进行 【答案】C 【解析】A.乙醚沸点低,极易挥发,滴液漏斗末端浸入液面下可以起到液封作用,既可以顺利滴加乙醇,又能防止易燃的乙醚蒸气逸出,A正确;B.控制滴加乙醇的速度和馏出液滴落速度大致相等,可以维持烧瓶内反应物的量和反应温度稳定,保证反应平稳持续进行,B正确;C.乙醇本身沸点约为,温度低于时,乙醇就已经汽化成为馏出液,因此“温度低于时无馏出液”的说法错误,C错误;D.乙醚不溶于水,洗涤是分离互不相溶的液体混合物,操作在分液漏斗中进行,D正确;故答案选C。 3.(2026·浙江宁波·二模)1,2−二溴乙烷在农业生产中常用作杀虫剂,还可作汽油抗爆剂的添加剂。实验室制备1,2−二溴乙烷的主要反应原理如下:装置如下图所示: 有关数据列表如下: 乙醇 1,2−二溴乙烷 乙醚 状态 无色液体 无色液体 无色液体 密度 0.79 2.2 0.71 沸点 78.5 132 34.6 熔点 −130 9 −116 下列说法正确的是 A.装置A中过量的乙醇与浓硫酸混合,迅速升温到170℃左右产生乙烯 B.装置C中应加入酸性高锰酸钾溶液,其目的是吸收SO2、乙醇等 C.装置D烧杯中为冰水混合物,以减少产品挥发 D.纯化产物:加NaOH溶液萃取分液→水洗下层,分液→下层液体加MgSO4,过滤→滤液蒸馏 【答案】D 【解析】A.装置A中是过量的浓硫酸与乙醇混合,迅速升温到左右发生消去反应产生乙烯,不是过量乙醇与浓硫酸混合,故A错误;B.装置C的作用是除去乙烯中混有的、,应加入的是溶液,而酸性高锰酸钾溶液会氧化乙烯,不能用于吸收、乙醇等,故B错误;C.由表格数据可知1,2 - 二溴乙烷的熔点为,装置D烧杯中为冰水混合物(0°C),可防止产品凝固堵塞导管,故C错误;D.纯化产物时,加溶液可除去溴,然后萃取分液;水洗下层除去杂质,分液后下层液体加干燥,过滤后滤液蒸馏可得到1,2 - 二溴乙烷,故D正确;故选D。 4.(2026·云南昭通·三模)环己酮是一种重要的化工原料和有机溶剂。实验室中制备少量环己酮可采用环己醇的氧化法,化学反应原理为+NaClO +H2O+NaCl。如下是实验装置如图和实验方案: Ⅰ.在仪器中加入环己醇和冰醋酸;仪器中加入淡黄绿色的NaClO溶液。 Ⅱ.磁力加热(控制水浴温度为30~35℃)、搅拌条件下,向仪器中滴加稍过量的NaClO溶液,继续搅拌反应15min。 Ⅲ.在仪器B的反应混合液中逐滴滴入饱和溶液,除去剩余的NaClO。 Ⅳ.将仪器B的反应混合液转移到图乙的仪器中,再在仪器中加入25mL蒸馏水洗涤其内壁,将洗涤液转移到图乙的仪器中;用酒精灯加热仪器,用仪器收集适量馏分。 Ⅴ.蒸馏完成后,向仪器中的馏分中加入一定量的Na2CO3至反应液呈中性;然后分批加入9.0gNaCl,振摇使之成为饱和溶液。 Ⅵ.用分液漏斗从Ⅴ中所得溶液中分离出有机层,经一系列操作后,得到7.84g环己酮产品。 相关数据如下表: 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/() 溶解性 环己醇 23 161.1 0.962 能溶于水 环己酮 -45 155.6 0.948 微溶于水 共沸物 环己醇与水的共沸物沸点97.8°C(含水80%);环己酮与水的共沸物沸点95°C(含水61.60%) 回答下列问题: (1)仪器C的名称是___________。 (2)图甲中干燥管中选择的最佳试剂为___________(填序号)。 A.无水CaCl2 B.硅胶 C.碱石灰 D.P2O5 (3)步骤Ⅱ中控制水浴温度为30~35℃的原因为___________。 (4)步骤Ⅲ中逐滴滴入饱和Na2SO3溶液除去过量的NaClO,该反应的离子方程式为___________。 (5)步骤Ⅳ中相比直接蒸馏,水蒸气蒸馏的优点___________;收集馏分完成的标志是___________。(从实验现象分析) (6)实验装置乙中存在的缺陷是___________。 (7)该实验中,环己酮的产率约为___________%(保留两位有效数字)。 【答案】(1)球形冷凝管 (2)C (3)温度低于30℃,反应速率慢;高于35℃,冰醋酸易挥发,NaClO易分解 (4) (5) 形成共沸物,降低能耗 仪器e无油状液体流出 (6)锥形瓶为密封环境,存在安全隐患 (7)80 【解析】在仪器中加入环己醇和冰醋酸,仪器中加入淡黄绿色的NaClO溶液,控制反应体系温度在30~35℃范围内,制备反应完成后,向混合物中逐滴滴入饱和溶液,除去剩余的NaClO,蒸馏得到主要含环己酮和水、CH3COOH的混合物,在馏分中加入一定量的Na2CO3至反应液呈中性;然后分批加入9.0gNaCl至饱和,静置,分液,用分液漏斗分离出有机层,经一系列操作后,得到7.84g环己酮产品。 【解析】(1)仪器C的名称是球形冷凝管。 (2)该反应在酸性条件下进行,使用了次氯酸钠(NaClO)作为氧化剂。反应过程中会有酸性气体(冰醋酸)挥发,同时需要防止空气中的水蒸气进入反应体系。干燥管的作用是吸收挥发的酸性气体和防止水蒸气进入。碱石灰是碱性干燥剂,能同时吸收酸性气体和水蒸气,故为最佳选择。 (3)步骤Ⅱ中控制水浴温度为30~35℃的原因为:温度低于30℃,反应速率慢;高于35℃,冰醋酸易挥发,NaClO易分解。 (4)次氯酸根离子( )将亚硫酸根离子()氧化成硫酸根离子(),自身被还原成氯离子(),离子方程式为:。 (5)环己酮与水的共沸物沸点95°C,水蒸气蒸馏的优点是:形成共沸物,降低能耗;当仪器e无油状液体流出时,说明目标有机物已基本蒸完,馏分收集完成。 (6)实验装置乙中存在的缺陷是锥形瓶为密封环境,存在安全隐患。 (7)在仪器中加入环己醇,环己醇质量为:,环己醇物质的量: ,理论上生成环己酮的物质的量为,理论产量为,产率为: 。 5.(2025·浙江·模拟预测)某研究小组探究用正丁醇、浓硫酸和溴化钠混合物共热的方法制备1-溴丁烷,实验流程和反应装置如下: 已知: 物质 性状 密度/() 沸点/℃ 溶解性 1-溴丁烷 无色液体 1.28 101.6 不溶于水,易溶于醇、醚 正丁醇 无色液体 0.80 117.6 微溶于水,溶于醇、醚 ※醇、醚易溶于浓硫酸。 请回答: (1)仪器A的名称是______。加热温度过高,产生的副产物主要有______。 (2)步骤Ⅰ所加的硫酸浓度不可过高或过低,请分析原因______。 (3)步骤Ⅰ中,下列说法正确的是______。 A.浓硫酸与水的混合物需逐滴加入,一次性加入会导致1-溴丁烷产率下降 B.浓硫酸与溴化钠反应的原理是强酸制弱酸 C.回流时应保持缓和的沸腾状态,主要是减少副反应发生 D.溴化钠的量略大于正丁醇,目的是提高反应产率 (4)步骤Ⅱ中,混合物M冷却后,慢慢倒入分液漏斗中,经过一系列操作后得到粗产品。请对涉及的操作进行排序:水洗、浓硫酸洗、水洗、______(①~⑤操作只用一次)。 ①过滤    ②加入无水氯化钙干燥剂 ③小火加热蒸馏    ④加入10 mL水洗涤 ⑤加入5 mL碳酸钠溶液洗涤 (5)粗产品中含有少量的2-溴丁烷,试分析产生2-溴丁烷的原因______。 【答案】(1) 冷凝管或球形冷凝管 1-丁烯、正丁醚等 (2)硫酸浓度过高,会把溴化钠氧化为溴单质;硫酸浓度过低,生成的HBr不足,后续反应难以进行 (3)CD (4)⑤④②①③ (5)正丁醇可能会发生脱水反应生成丁烯,随后丁烯与溴化氢发生加成反应,生成2-溴丁烷 【解析】将0.07 mol 正丁醇、0.08 mol 溴化钠、0.18 mol 浓硫酸与水按1:1比例混合溶液,将上述原料混合后进行回流反应30分钟。回流过程中,反应物在加热条件下进行化学反应,生成混合物M。对混合物M进行冷却,冷却后进行一系列操作,最终得到粗产品。圆底烧瓶用于盛放反应物。冷凝管用于冷凝回流的蒸汽,确保反应物充分反应。导气管用于排出反应过程中产生的气体。 (1)仪器A的名称是球形冷凝管;醇在浓硫酸作催化剂并加热的条件下,容易发生脱水反应。如果温度过高,通常在170℃左右,正丁醇容易发生分子内脱水,发生消去反应生成1-丁烯: 如果温度相对较低,通常在140℃左右,正丁醇容易发生分子间脱水,生成正丁醚。 (2)步骤Ⅰ所加的硫酸浓度不可过高或过低,原因为硫酸浓度过高,会把溴化钠氧化为溴单质;硫酸浓度过低,生成的HBr不足,后续反应难以进行。 (3)A.浓硫酸是反应物,与溴化钠反应生成HBr,与水的混合物需一次性加入,否则反复操作会引发安全事故,故A错误; B.H2SO4、HBr均为强酸,浓硫酸与溴化钠反应的原理是非挥发性酸制取挥发性酸,故B错误; C.回流时应保持缓和的沸腾状态,防止温度过高,防止副反应发生,故C正确; D.溴化钠的量略大于正丁醇,使生成过量的HBr,促使反应正向进行,提高反应产率,故D正确; 故答案为:CD。 (4)步骤Ⅱ中,混合物M冷却后,慢慢倒入分液漏斗中,经过一系列操作后得到粗产品,操作顺序:水洗、浓硫酸洗、水洗、加入5mL碳酸钠溶液洗涤、加入10mL水洗涤、加入无水氯化钙干燥剂、过滤、小火加热蒸馏,操作顺序为:⑤④②①③。 (5))粗产品中含有少量的2-溴丁烷,试分析产生2-溴丁烷的原因正丁醇可能会发生脱水反应生成丁烯,随后丁烯与溴化氢发生加成反应,生成2-溴丁烷。 实验3 苯酚 实验探源--溯本求源,实验精析 人教版(2019)选择性必修第三册P64-66 实验梳理--实验过程 要点梳理 1.酸性实验 实验过程 (1)向盛有0.3 g 苯酚晶体的试管中加入2 mL 蒸馏水,振荡试管 (2)向试管中逐滴加入5% NaOH溶液并振荡试管 (3)再向试管中加入稀盐酸或者通入二氧化碳 实验步骤 实验现象 试管①中:得到浑浊液体 试管②中:液体变澄清 试管③④中:液体变浑浊 结论 室温下,苯酚在水中溶解度较小 苯酚能与NaOH溶液反应,表现出酸性 酸性:HCO3- < <H2CO3 反应方程式 试管②中:试管③中: 试管④中: 解释 苯酚中的羟基与苯环直接相连,苯环与羟基之间相互作用使酚羟基在性质上与醇羟基有显著差异。由于苯环对羟基的影响,使苯酚中羟基上的氢原子更活泼,在水溶液中能发生微弱电离,显弱酸性。电离方程式为:C6H5OHC6H5O-+H+。 2.取代反应——羟基对苯环的影响 实验原理 +3Br2↓+3HBr 实验操作 实验现象 立即产生白色沉淀 实验结论 苯酚易与饱和溴水发生取代反应 实验应用 该反应常用于苯酚的定性检验和定量测定 理论解释 羟基对苯环的影响,使苯环上羟基邻、对位的氢原子更活泼,易被取代 注意事项 (1)该反应中溴应过量,且产物2,4,6-三溴苯酚可溶于苯酚。故做此实验时,需用饱和溴水且苯酚的浓度不能太大,否则看不到白色沉淀。 (2)该反应很灵敏,稀的苯酚溶液就能与饱和溴水反应产生白色沉淀。这一反应常用于定性检验苯酚和定量测定苯酚的含量(酚类物质都适用)。 (3)2,4,6-三溴苯酚不溶于水,但易溶于苯。若苯中溶有少量苯酚,则加饱和溴水不会产生白色沉淀,因而用饱和溴水检验不出溶于苯中的苯酚。 (4)除去苯中苯酚的方法:加NaOH溶液,分液。 3.显色反应 实验过程 向盛有少量苯酚稀溶液的试管中,滴入几滴FeCl3溶液,振荡,观察实验现象 实验步骤 溶液显紫色 反应方程式 6C6H5OH+Fe3+[Fe(C6H5O)6]3-+6H+ 实验拓展--实验延伸 思维拓展 拓展一 醇酚羟基活性及性质比较 氢原子活泼性 电离 酸碱性 与钠反应 与NaOH 与Na2CO3 与NaHCO3 醇羟基 较活泼 不 中性 反应放出氢气 不反应 不反应 不反应 酚羟基 比醇羟基中的活泼 微弱 很弱的酸性 反应放出氢气 反应 反应只生成NaHCO3 不反应 类别 脂肪醇 芳香醇 酚 实例 CH3CH2OH C6H5CH2OH C6H5OH 官能团 —OH —OH —OH 结构特点 —OH与链烃基相连 —OH与芳香烃侧链上的碳原子相连 —OH与苯环直接相连 主要化学性质 (1)与钠反应;(2)取代反应;(3)消去反应;(4)氧化反应;(5)酯化反应 (1)弱酸性;(2)取代反应; (3)显色反应;(4)氧化反应; (5)加成反应 特性 将红热的铜丝插入醇中有刺激性气味物质产生(生成醛或酮) 遇FeCl3溶液显紫色 拓展二 苯酚性质注意点 (1)苯酚显弱酸性,其酸性弱于碳酸,它不能使酸敢指示剂变色。同时要注意H2CO3、苯酚、HC03-的酸性强弱顺序为H2CO3>苯酚>HC03-。因此苯酚能与Na2CO3发生反应生成NaHCO3和,但不能放出CO2气体,且苯酚钠与CO2、H2O反应时,无论CO2是否过量,均生成NaHCO3而不会生成Na2CO3。 (2)苯酚能被空气、KMnO4酸性溶液等氧化。为避免苯酚被氧化,通常不采用蒸馏的方法获取苯酚,而是在苯酚钠溶液中通入CO2(或加盐酸)获得苯酚,此时苯酚在水中为油状液体,可用分液的方法来得到纯净的苯酚。 (3)苯酚还能浓溴水、混酸、钠、FeCl3溶液分别发生取代反应、取代反应、置换反应、显色反应。 真题感知--追溯真题 命题感知 1.(2015·上海·高考真题)实验室回收废水中苯酚的过程如图所示。下列分析错误的是 A.操作I中苯作萃取剂 B.苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大 C.通过操作II苯可循环使用 D.三步操作均需要分液漏斗 【答案】B 【解析】A.苯酚容易溶于有机溶剂苯,而难溶于水,水与苯互不相溶,因此可用苯作萃取剂将含有苯酚的废水中的苯萃取出来,操作I中苯作萃取剂,A正确;B.苯酚钠容易溶于水,而难溶于苯,因此在苯中的溶解度比在水中的小,B错误;C.向萃取分液后的含有苯酚的溶液中加入NaOH溶液,发生反应:NaOH+C6H5OH→C6H5ONa+H2O,C6H5ONa易溶于水,而与苯互不相溶,然后分液,得到的苯可再应用于含有苯酚的废水的处理,故通过操作II苯可循环使用,C正确;D.再向含有苯酚钠的水层加入盐酸,发生 :C6H5ONa+HCl→C6H5OH+NaCl,苯酚难溶于水,密度比水大,在下层,通过分液与水分离开,通过上述分析可知在三步操作中都要进行分液操作,因此要使用分液漏斗,D正确。答案选B。 2.(2024·湖南·高考真题)下列实验事故的处理方法不合理的是 实验事故 处理方法 A 被水蒸气轻微烫伤 先用冷水处理,再涂上烫伤药膏 B 稀释浓硫酸时,酸溅到皮肤上 用的NaHCO3溶液冲洗 C 苯酚不慎沾到手上 先用乙醇冲洗,再用水冲洗 D 不慎将酒精灯打翻着火 用湿抹布盖灭 【答案】B 【解析】A.被水蒸气轻微烫伤,先用冷水冲洗一段时间,再涂上烫伤药膏,故A正确;B.稀释浓硫酸时,酸溅到皮肤上,先用大量的水冲洗,再涂上的NaHCO3溶液,故B错误;C.苯酚有毒,对皮肤有腐蚀性,常温下苯酚在水中溶解性不大,但易溶于乙醇,苯酚不慎沾到手上,先用乙醇冲洗,再用水冲洗,故C正确;D.酒精灯打翻着火时,用湿抹布盖灭,湿抹布可以隔绝氧气,也可以降温,故D正确;故选B。 变式训练--变式拓展 素养训练 1.(2026·安徽滁州·模拟预测)已知:FeCl3(aq)与苯酚溶液反应可以生成紫色的[Fe(C6H5O)6]3-;Na+与Ba2+对苯酚与Fe3+的显色反应无影响。某校兴趣小组设计完成了如下探究实验(实验中Fe3+的浓度相等),下列有关说法错误的是 编号 ① ② ③ 实验设计 实验现象 最荡后溶液变为紫色 振荡后始终无明显现象 开始无明显现象,加入BaCl2固体振荡后,溶液变为紫色,同时有白色沉淀产生 A.第①组实验完成后,溶液pH明显减小 B.Cl-能促进Fe3+与苯酚溶液的反应 C.抑制Fe3+与苯酚溶液的反应 D.[Fe(C6H5O)6]3-中配体是,中心离子配位数是6 【答案】B 【解析】A.与苯酚溶液发生反应,A正确;B.结合第①组实验,溶液变紫色,第②组实验加入硫酸铁溶液,不显色,对比实验现象,可知不具有促进与苯酚溶液的反应的作用,B错误;C.结合第②组实验和第③组实验,可以看出溶液中的抑制与苯酚溶液的反应,C正确;D.中配体是,配位数是6,D正确;故选B。 2.(2026·江西宜春·二模)3-甲基苯酚()是合成农药的重要中间体,某实验小组采用如下方案实现了3-甲基苯酚的绿色制备。 (1)3-甲基苯酚的制备 实验装置如图所示(省略夹持和加热等装置)。向三颈烧瓶中加入四正丁基碘化铵(催化剂)和(),装上冷凝管,通入氮气,最后加入10.0mL二甲亚砜[]。加热到,反应,监测结果显示反应基本结束。 ①冷却水应从___________(填“a”或“b”)口通入。 ②最适宜的加热方式为___________。 ③通入的目的是___________。 ④制备过程中二甲亚砜[]被还原为二甲硫醚[],该反应的化学方程式为___________。 (2)3-甲基苯酚的分离提纯 冷却后加入饱和溶液洗涤,弃去水层。向剩余有机层加入溶液萃取、分液除去有机层。用溶液酸化所得水层至值约为1~2,再用乙酸乙酯萃取3次。合并有机相,经一系列操作后,得到产品1.21g。 ①10%HCl溶液酸化的作用是___________。 ②“一系列操作”包括饱和食盐水洗涤、加入无水硫酸钠干燥、过滤、___________;在这“一系列操作”中,下列仪器无需使用的是___________(填名称)。 (3)3-甲基苯酚纯度的测定 假定产品中杂质只有二甲亚砜,根据产品的核磁共振氢谱(谱图中无酚羟基H的吸收峰)测定其纯度[纯度,其中表示物质的量]。已知图中为二甲亚砜的吸收峰,峰面积比,据此计算产品中3-甲基苯酚的纯度=___________%(保留一位小数)。 【答案】(1) a 油浴 排尽装置中的空气,防止3-甲基苯酚被氧化 +(CH3)2SO+(CH3)2S+H2O (2) 将3-甲基苯酚钠转化为3-甲基苯酚,便于后续萃取分离 (减压)蒸馏 球形冷凝管、分液漏斗 (3)85.7 【解析】该实验以MCH()为原料,在四正丁基碘化铵催化下,装上冷凝管,通入氮气,最后加入二甲亚砜[]。加热到,反应,制备3-甲基苯酚;加入饱和溶液洗涤,除去体系中的氧化性物质I2,弃去水层。向剩余有机层加入溶液萃取、分液除去有机层。用溶液酸化所得水层至值约为1~2,再用乙酸乙酯萃取3次。合并有机相,经干燥、(减压)蒸馏除去溶剂,得到纯品3-甲基苯酚,据此分析; (1)① 冷凝管冷却水遵循“下进上出”原则,图中a为下口,因此从a通入; ② 反应需要控制温度为120℃,水浴最高温度为100℃,无法达到要求;酒精灯直接加热温度难以控制,油浴可稳定提供120℃的反应温度; ③ 酚类物质易被空气中的氧气氧化,通入氮气可以排尽装置内空气,防止3-甲基苯酚被氧化; ④ 根据化合价变化和原子守恒配平,化学方程式:+(CH3)2SO+(CH3)2S+H2O; (2)① 加入NaOH后,3-甲基苯酚转化为易溶于水的3-甲基苯酚钠,加入盐酸酸化,可将酚钠转化回3-甲基苯酚,便于后续有机溶剂萃取分离; ② 合并有机相,饱和食盐水洗涤,干燥过滤后,需要除去有机溶剂乙酸乙酯,通过(减压)蒸馏即可分离得到产品;分离提纯过程中,饱和食盐水洗涤需使用梨形分液漏斗、不需要球形分液漏斗,蒸馏需要直形冷凝管、牛角管、烧杯,球形冷凝管仅用于反应装置的冷凝回流,分离提纯蒸馏时不需要球形冷凝管;故无需使用的是球形冷凝管、分液漏斗; (3)设杂质二甲亚砜物质的量为,目标产物3-甲基苯酚物质的量为:二甲亚砜所有H均为甲基H,共个H,全部对应e峰;3-甲基苯酚的酚羟基H无吸收峰,仅甲基的个H对应f峰。核磁共振氢谱峰面积比等于H原子数之比,已知,可得: ,则,纯度。 3.(2026·广东揭阳·二模)苯酚在医疗领域有多种应用。 已知:常温下,纯净的苯酚是无色晶体,它在水中的溶解度是。 (1)往浓苯酚钠()溶液中通入过量,溶液变______,静置,液体分层。该反应的离子方程式为______。 (2)探究小组认为实验析出的苯酚呈液体,这与苯酚常温下为固体矛盾。 查阅资料,有文献观点认为;苯酚常温下为固体,有少量水即可使它的熔点降低,室温下成为液体,若除去水又恢复固体。(以下简称“文献观点”) ①探究小组设计实验验证文献观点。 序号 实验操作 实验现象 结论 ⅰ 往40mL水中加入20g苯酚,充分搅拌,静置一段时间 液体出现分层 常温下,水可以使苯酚从固体变为液体 将ⅰ中两层液体分离,从以下选项中选出正确的操作及顺序______(填操作编号)。 A.倒出上层液体 B.倒出下层液体 C.放出下层液体 D.放出上层液体 ②由可知上层为水相,下层为有机相。甲同学进一步设计实验探究两层液体的成分。 序号 实验操作 实验现象 结论 ⅱ 取上层液体于试管,滴加几滴溶液 ______ 上层液体含有苯酚 折光率法进一步证明,上层液体为苯酚溶于水形成的饱和液、下层液体为水溶于苯酚形成的饱和液。 ⅲ 取下层液体于小烧杯,加入少量固体 液体变为______ 结合ⅰ结论,“文献观点”正确。 (3)“文献观点”的原理在我们的生活和生产中应用非常广泛,以下应用这一原理的是______。 A.铁合金的熔点低于纯铁 B.往95%的乙醇溶液加生石灰,蒸馏可得99.5%的无水乙醇 C.铁触媒加快合成氨的反应速率 D.在冰雪路面上撒盐、氯化钙等融雪剂 (4)可用苯酚钠制取一种微溶于水的多功能药物成分水杨酸(邻羟基苯甲酸:)。 ①解析水杨酸的熔点比对羟基苯甲酸()低的原因:______。 ②若现有试剂只有水杨酸饱和溶液、的氢氧化钠标准液。乙同学测定常温下水杨酸饱和溶液的浓度:取水杨酸饱和溶液,逐滴加入的氢氧化钠标准液,用探头测溶液的变化如图,则水杨酸的浓度为______。 基于现有实验条件,请你设计实验证明常温下的水解程度大于电离程度:______。 【答案】(1) 浑浊 (2) CA 溶液变紫色 白色或无色固体 (3)AD (4) 水杨酸因羟基与羧基处于邻位形成分子内氢键,削弱了分子间作用力,导致其熔点显著低于能形成强分子间氢键的对羟基苯甲酸 或 取水杨酸饱和液,加入(或)浓度为的氢氧化钠标准液,充分反应后,用计测溶液的 【解析】(1)因为酸性:H2CO3>苯酚>,所以过量二氧化碳与苯酚钠发生反应生成苯酚和碳酸氢钠,由于常温下苯酚在水中的溶解度较小,生成的苯酚使溶液变浑浊,静置后分层,反应的离子方程式为:; (2)①根据分液漏斗的使用原理,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,故正确的操作及顺序为CA; ②因为苯酚能和FeCl3发生显色反应,往上层液体滴加几滴溶液后若溶液呈紫色,则说明上层液体含有苯酚; ③因为无水CaCl2具有吸水性,由题意可知,往下层液体加入少量固体若使下层液体变成无色或者白色固体,结合ⅰ结论,说明“文献观点”正确; (3)“文献观点”是指溶质的存在会降低溶剂的熔点; A.铁合金是往纯铁中加入一种或几种元素使其熔点低于纯铁,A符合题意; B.往95%的乙醇溶液加生石灰,利用的是生石灰具有吸水性,通过蒸馏利用乙醇和Ca(OH)2的沸点差异得到纯乙醇,B不符合题意; C.加入铁触媒是作为合成氨反应的催化剂,使其反应速率加快,C不符合题意; D.在冰雪路面上撒盐、氯化钙使冰雪的熔点降低,D符合题意; 故答案选AD; (4)①由题意可知,在水杨酸的结构中,羟基和羧基位置相邻,易形成分子内氢键,削弱了分子间作用力;而对羟基苯甲酸分子中,两个官能团处于对位,主要形成分子间氢键,增强了分子间的结合力。因此水杨酸的熔点较低; ②由题意可知,水杨酸中的羟基和羧基均会与氢氧化钠溶液发生中和反应,所以在滴定的过程中会出现两个pH突跃过程,由于羧基的酸性强于酚羟基,第一个突跃点为羧基与氢氧化钠的反应,第二个突跃点为酚羟基与氢氧化钠的反应,根据滴定原理,当加入氢氧化钠溶液的体积为V1mL时,水杨酸与氢氧化钠以物质的量1∶1恰好中和,水杨酸的浓度为=mol/L;或当加入氢氧化钠溶液的体积为V2mL时,水杨酸与氢氧化钠以物质的量1∶2恰好中和,水杨酸的浓度为=mol/L; ③证明的水解程度大于其电离程度,只要证明其钠盐溶液呈碱性。当水杨酸与氢氧化钠以物质的量1∶1恰好完全反应后,溶质只有的钠盐时,该盐溶液对应滴定过程的第一个化学计量点(加入mL NaOH溶液时或0.5V2mLNaOH溶液),若是此时溶液呈碱性,则证明其水解程度大于电离程度。 实验4 乙酸及羧酸的性质 实验探源--溯本求源,实验精析 人教版(2019)必修第二册P80 人教版(2019)选择性必修第三册P75 实验梳理--实验过程 要点梳理 1.酯化反应 实验过程 在一支试管中加入3 mL乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸,再加入几片碎瓷片。连接好装置,用酒精灯小心加热,将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上,观察现象 实验装置 实验现象 ①试管中液体分层,饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的油状液体生成 ②能闻到香味 反应的方程式: (可逆反应,也属于取代反应) 酯化反应的机理:羧酸脱羟基醇脱氢。 注意事项 ①试剂的加入顺序:先加入乙醇,然后沿器壁慢慢加入浓硫酸,冷却后再加入CH3COOH。 ②导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中,防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水,造成溶液倒吸。 ③浓硫酸的作用:a.催化剂——加快反应速率;b.吸水剂——除去生成物中的水,使反应向生成物的方向移动,提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率; ④饱和Na2CO3溶液的作用:a.中和挥发出的乙酸 b.溶解挥发出的乙醇 c.降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,得到酯。 ⑤加入碎瓷片的作用:防止暴沸。 ⑥实验中,乙醇过量的原因:提高乙酸的转化率。 ⑦长导管作用:导气兼冷凝作用。 2.设计实验证明羧酸的酸性(提供的羧酸有甲酸、苯甲酸和乙二酸) 实验内容 实验现象 结论 向滴有酚酥溶液的氢氧化钠溶液中分别滴加甲酸、苯甲酸和乙二酸溶液,观察溶液颜色的变化 溶液的红色最终褪去 甲酸、苯甲酸、乙二酸均显酸性 3.设计实验,比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱 实验设计原理 利用醋酸能够与碳酸钠反应生成碳酸,证明乙酸的酸性大于碳酸的酸性,然后把生成的二氧化碳通入饱和碳酸氢钠溶液中除杂,最后苯酚钠溶液中,苯酚钠溶液变浑浊,证明碳酸的酸性强于苯酚的酸性 实验装置 装Na2CO3的装置现象及解释 有无色气体产生,说明酸性:乙酸>碳酸 方程式:2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O 装苯酚钠溶液试管的现象及解释 溶液变浑浊,说明酸性:碳酸>苯酚 方程式: 装饱和NaHCO3装置的作用 除去CO2气体中挥发的乙酸 实验结论 酸性:乙酸>碳酸>苯酚 实验拓展--实验延伸 思维拓展 拓展一 酯化反应 1.酯化反应的特点 (1)所有的酯化反应,条件均为浓硫酸、加热。酯化反应为可逆反应,书写方程式时用“”。 (2)利用自身酯化或相互酯化生成环酯的结构特点以确定有机物中羟基位置。 (3)在形成环酯时,酯基(--O-)中只有一个O参与成环。 (4)酸与醇发生反应时,产物不一定生成酯。若是羧酸或者无机含氧酸与醇反应,产物是酯;若是无氧酸如氢卤酸与醇反应则生成卤代烃。 2.酯化反应的类型 (1)一元羧酸和一元醇的酯化反应 RCOOH+R'CH2OHR--OCH2R'+H2O (2)一元羧酸与二元醇的酯化反应 (3)二元酸与二元醇的酯化反应 ①反应生成普通酯 +HOOC-COOCH2-CH2OH+H2O ②反应生成环酯 ++2H2O ③反应生成聚酯 n+nHO--O-CH2-CH2-OnH+(2n-1)H2O (4)无机含氧酸的酯化反应 +3HO-NO2+3H2O (5)高级脂肪酸与甘油的酯化反应 +3C17H35COOH +3H2O 拓展二 羟基活泼性比较 含羟基的物质 比较项目 乙醇 苯酚 乙酸 结构简式 CH3CH2OH CH3COOH 羟基上氢原子活泼性 不能电离 微弱电离 部分电离 酸性 中性 极弱酸性 弱酸性 与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 与NaOH反应 不反应 反应 反应 与Na2CO3反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 不反应 反应放出CO2 真题感知--追溯真题 命题感知 1.(2023·湖北·高考真题)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃),其反应原理: 下列说法错误的是 A.以共沸体系带水促使反应正向进行 B.反应时水浴温度需严格控制在69℃ C.接收瓶中会出现分层现象 D.根据带出水的体积可估算反应进度 【答案】B 【解析】A.由反应方程式可知,生成物中含有水,若将水分离出去,可促进反应正向进行,该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行,A正确;B.反应产品的沸点为142℃,环己烷的沸点是81℃,环己烷-水的共沸体系的沸点为69℃,可以温度可以控制在69℃~81℃之间,不需要严格控制在69℃,B错误;C.接收瓶中接收的是环己烷-水的共沸体系,环己烷不溶于水,会出现分层现象,C正确;D.根据投料量,可估计生成水的体积,所以可根据带出水的体积估算反应进度,D正确;故选B。 2.(2024·辽宁·高考真题)某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下: I.向烧瓶中分别加入乙酸()、乙醇()、固体及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。 II.加热回流后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。 III.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和溶液至无逸出,分离出有机相。 IV.洗涤有机相后,加入无水,过滤。 V.蒸馏滤液,收集馏分,得无色液体,色谱检测纯度为。 回答下列问题: (1)在反应中起_______作用,用其代替浓的优点是_______(答出一条即可)。 (2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可_______。 (3)使用小孔冷凝柱承载,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填标号)。 A.无需分离 B.增大该反应平衡常数 C.起到沸石作用,防止暴沸 D.不影响甲基紫指示反应进程 (4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是_______(填名称)。 (5)该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至)。 (6)若改用作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为_______(精确至1)。 【答案】(1) 催化剂 无有毒气体二氧化硫产生 (2)吸收生成的水,使平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率 (3)AD (4)分液漏斗 (5)73.5% (6)90 【解析】乙酸与过量乙醇在一定温度下、硫酸氢钠作催化剂、甲基紫的乙醇溶液和变色硅胶作指示剂的条件下反应制取乙酸乙酯,用饱和碳酸钠溶液除去其中的乙酸至无二氧化碳逸出,分离出有机相、洗涤、加无水硫酸镁后过滤,滤液蒸馏时收集馏分,得纯度为的乙酸乙酯。 (1)该实验可实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,用浓时,浓硫酸的作用是催化剂和,所以在反应中起催化剂作用;浓硫酸还具有强氧化性和脱水性,用浓在加热条件下反应时,可能发生副反应,且浓硫酸的还原产物二氧化硫有毒气体,所以用其代替浓的优点是副产物少,可绿色制备乙酸乙酯,无有毒气体二氧化硫产生,同时 NaHSO4固体易于称量; (2)变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可吸收加热时生成的水,使平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率; (3)A. 若向反应液中直接加入变色硅胶,则反应后需要过滤出硅胶,而使用小孔冷凝柱承载则无需分离,故A正确; B. 反应的平衡常数只与温度有关,使用小孔冷凝柱承载不能增大该反应平衡常数,故B错误; C. 小孔冷凝柱承载并没有投入溶液中,不能起到沸石作用,不能防止暴沸,故C错误; D. 由题中“反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热”可知,若向反应液中直接加入变色硅胶,则变色硅胶由蓝色变为粉红色,会影响观察反应液由蓝色变为紫色,所以使用小孔冷凝柱承载不影响甲基紫指示反应进程,故D正确; 故答案为:AD; (4)容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液,分离有机相和洗涤有机相不需要容量瓶;漏斗用于固液分离,分离有机相和洗涤有机相不需要漏斗;分离液态有机相和洗涤液态有机相也不需要洗气瓶;分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是分液漏斗; (5)由反应可知,乙酸与乙醇反应时,理论上可获得的乙酸乙酯的质量为0.1mol×88g/mol=8.8g,则该实验乙酸乙酯的产率为; (6)若改用作为反应物进行反应,则因为,生成的乙酸乙酯的摩尔质量为90g/mol,所以质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为90。 3.(2019·江苏·高考真题)丙炔酸甲酯(CH≡C-COOCH3)是一种重要的有机化工原料,沸点为103~105 ℃。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为 CH≡C-COOH+CH3OHCH≡C-COOCH3+H2O 实验步骤如下: 步骤1:在反应瓶中,加入14 g丙炔酸、50 mL甲醇和2 mL浓硫酸,搅拌,加热回流一段时间。 步骤2:蒸出过量的甲醇(装置见下图)。 步骤3:反应液冷却后,依次用饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗涤。分离出有机相。 步骤4:有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏,得丙炔酸甲酯。 (1)步骤1中,加入过量甲醇的目的是________。 (2)步骤2中,上图所示的装置中仪器A的名称是______;蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是______。 (3)步骤3中,用5%Na2CO3溶液洗涤,主要除去的物质是____;分离出有机相的操作名称为____。 (4)步骤4中,蒸馏时不能用水浴加热的原因是________。 【答案】 作为溶剂、提高丙炔酸的转化率 (直形)冷凝管 防止暴沸 丙炔酸 分液 丙炔酸甲酯的沸点比水的高 【解析】(1)一般来说,酯化反应为可逆反应,加入过量的甲醇,提高丙炔酸的转化率,丙炔酸溶解于甲醇,甲醇还作为反应的溶剂; (2)根据装置图,仪器A为直形冷凝管;加热液体时,为防止液体暴沸,需要加入碎瓷片或沸石,因此本题中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸; (3)丙炔酸甲酯的沸点为103℃~105℃,制备丙炔酸甲酯采用水浴加热,因此反应液中除含有丙炔酸甲酯外,还含有丙炔酸、硫酸;通过饱和NaCl溶液可吸收硫酸;5%的Na2CO3溶液的作用是除去丙炔酸,降低丙炔酸甲酯在水中的溶解度,使之析出;水洗除去NaCl、Na2CO3,然后通过分液的方法得到丙炔酸甲酯; (4)水浴加热提供最高温度为100℃,而丙炔酸甲酯的沸点为103℃~105℃,采用水浴加热,不能达到丙炔酸甲酯的沸点,不能将丙炔酸甲酯蒸出,因此蒸馏时不能用水浴加热。 变式训练--变式拓展 素养训练 1.(2026·陕西商洛·模拟预测)乙酸正丁酯()常用作有机溶剂和香料成分。实验室制备乙酸正丁酯的主要实验步骤如下: Ⅰ.在干燥的A瓶中加13.70 mL正丁醇、12.00 mL冰醋酸和少量的,摇匀后,加颗粒,再安装好装置,如图所示。然后向B中通入冷却水,加热并控制温度为105~110℃。 Ⅱ.将A中反应后的混合物冷却与分水器中的酯层合并,转入分液漏斗中。 Ⅲ.依次用水、10%碳酸钠溶液洗至无酸性(),再水洗一次,用少许无水硫酸镁干燥。 Ⅳ.将干燥后的乙酸正丁酯转入蒸馏烧瓶中,加颗粒进行常压蒸馏,收集到15.82 mL产品。 主要试剂及产物的物理参数: 化合物 正丁醇 冰醋酸 乙酸正丁酯 正丁醚 摩尔质量/() 74 60 116 130 密度/() 0.81 1.05 0.88 0.77 沸点/℃ 118.0 118.1 126.1 142 根据以上信息回答下列问题。 (1)装置中B仪器的名称是_________。 (2)正丁醚的沸点高于正丁醇的主要原因是_________。 (3)步骤Ⅰ中加热方法是_________。 a.水浴加热    b.隔陶土网用酒精灯加热    c.油浴加热 (4)实验未使用浓硫酸,而是用作催化剂,其主要原因是_________。 (5)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层。安装分水器的优点:①随着反应的进行,液体逐渐增多,上层液体_________,下层液体_________;②通过观察,_________时确定反应已经完成。 (6)本实验产品的产率约为________%。 【答案】(1)球形冷凝管 (2)正丁醚的相对分子质量比正丁醇大得多,分子间范德华力更大 (3)c (4)减少副反应的发生,避免有机物发生碳化 (5)流回A瓶(或三颈烧瓶) 留在分水器中 分水器中水层体积不再增加 (6)80.0 【解析】本实验是以正丁醇和冰醋酸为原料,在 催化下加热到下制备乙酸正丁酯。该反应的化学方程式为 ,由于该反应是可逆反应,为提高酯的产率,实验中采用分水器分离出生成的水,促使平衡正向移动,反应温度需控制在 ,该温度低于反应物正丁醇、乙酸的沸点,高于水和酯的沸点,可以分离出生成物,同时减少反应物的损耗,可采用油浴加热。 (1)根据仪器B的结构特征(内管为球形),可知其名称为球形冷凝管,主要用于冷凝回流反应物; (2)尽管正丁醇分子间存在氢键,但正丁醚的相对分子质量(130)远大于正丁醇(74),其分子间范德华力更强,对沸点的影响超过了氢键,导致其沸点更高; (3)由实验步骤Ⅰ可知,该酯化反应需要控制温度在 105~110°C,水浴加热最高温度只能达到 100°C;隔陶土网用酒精灯加热温度不易精确控制,容易导致局部过热;油浴加热可以较好地控制温度在 105~110°C 范围内,故选c; (4)浓硫酸具有强氧化性和脱水性,容易使有机物脱水碳化,且容易引副反应(如分子间脱水生成正丁醚)发生,使用 NaHSO4·H2O 代替浓硫酸作催化剂,酸性较温和,可有效减少副反应的发生,避免脱水碳化,可提高产率,故其主要原因是:减少副反应的发生,避免有机物发生碳化; (5)①分水器中收集到的液体为水和有机物的混合物,由于水的密度()大于有机层(正丁醇 ,乙酸正丁酯 ),故下层为水,上层为有机物;随着液体增多,上层有机物会从支管流回A瓶中继续反应,下层的水留在分水器中被分离出来; ②当反应结束时,不再有水生成,因此通过观察分水器中水层体积不再增加(或不再有水滴滴下)即可确定反应已完成; (6)正丁醇的质量 ,其物质的量 ;冰醋酸的质量 ,其物质的量 ,故冰醋酸过量,可按正丁醇计算理论产量,理论上生成乙酸正丁酯的质量 ,实际收集到产品的质量 ,故产率为。 2.(2026·四川成都·模拟预测)某实验小组搭建了图示装置,用固体代替浓硫酸作催化剂,控制温度为78∼81℃可高产率地制备乙酸乙酯。 已知:甲基紫溶液会随酸性减弱而呈现不同颜色的变化。 下列说法错误的是 A.用固体代替浓硫酸,实验安全性更好 B.冷凝管可冷凝回流反应物,提高转化率 C.可通过移动酒精灯,调控合适的反应温度 D.当溶液颜色不再发生变化时,反应物已消耗完全 【答案】D 【解析】A.浓硫酸具有强氧化性和强腐蚀性,无强氧化性和强腐蚀性,且固体以小晶体或粉末形式加入,加热时,液体在颗粒表面处优先汽化形成小气泡,这些气泡稳定、连续地产生和释放,引导液体平稳沸腾,避免了液体内部因局部过热而瞬间产生大气泡导致暴沸,安全性更高,A不符合题意;B.乙酸、乙醇均易挥发,冷凝管可冷凝回流反应物,提高转化率,B不符合题意;C.随着酒精灯加热,反应体系温度不断升高,可通过移动酒精灯的方式将反应温度控制在78∼81℃,C不符合题意;D.酯化反应是可逆反应,当溶液颜色不再发生变化时,反应达到限度,但反应物未消耗完全,D符合题意;答案选D。 3.(2026·安徽滁州·模拟预测)用如图所示两个装置制备乙酸乙酯,结合装置及实验过程,判断下列说法正确的是 A.两个装置的导管末端均能插入液面下,可以确保产物被充分吸收 B.图中药品的混合顺序为将乙醇加入浓中,边加边振荡,然后再加入乙酸 C.两个装置中浓硫酸的作用相同,都是作催化剂和吸水剂 D.图中球形干燥管的作用是导气、冷凝、防倒吸 【答案】D 【解析】A.乙酸乙酯制备过程中,若导管末端插入吸收液液面下,会引发倒吸,因此图1装置的导管末端不能插入液面下,A错误;B.浓硫酸密度比乙醇大,且稀释会释放大量热,药品正确混合顺序为:先加乙醇,再将浓硫酸缓慢加入乙醇中,最后加乙酸,不能将乙醇加入浓硫酸中,否则会引发液体飞溅,B错误;C.两个装置中浓硫酸作用不同:图1中浓硫酸仅作催化剂和吸水剂;图2原料为醋酸钠,浓硫酸还需要和醋酸钠反应生成乙酸(强酸制弱酸),因此作用不同,C错误;D.图2中球形干燥管可以导气,同时冷凝乙酸乙酯蒸气;若发生倒吸,倒吸的液体进入球形部位后,烧杯液面下降,倒吸的液体会回落回烧杯,因此还可以防倒吸,D正确;故选D。 4.(2026·广东深圳·三模)某兴趣小组在实验室探究乙酸乙酯的制备和用饱和Na2CO3溶液收集乙酸乙酯的原因。请填空或绘图。 Ⅰ、研究乙酸乙酯的制备 (1)兴趣小组的甲同学将制备乙酸乙酯的试剂等用品和装置绘制为下图。 请指出其中两处错误______、______。 Ⅱ、研究乙酸乙酯在碱性溶液中的水解程度。 查阅资料:常温下,乙酸乙酯在NaOH溶液、Na2CO3溶液中水解的两反应平衡常数分别为K=3.14×109,K'=7.03×105,说明在Na2CO3溶液中乙酸乙酯理论上也可以完全水解。 (2)乙酸乙酯在NaOH溶液中水解的化学反应方程式为:______。 Ⅲ、探究影响乙酸乙酯水解速率的因素。 (3)兴趣小组探究OH−浓度及温度对乙酸乙酯的水解速率的影响。 ①配制100mL0.400mol/LNaOH溶液,托盘天平称取NaOH固体______g,下列仪器,该过程中用到的有______(填序号)。 ②取①中的NaOH溶液,按下表配制系列溶液,水浴加热和搅拌条件下,利用pH计测得体系的pH随时间t变化的曲线如图。 序号 V(NaOH溶液)/mL V(H2O)/mL V(乙酸乙酯)/mL 温度/℃ ⅰ 35.0 5.0 10.0 25 ⅱ 10.0 x 10.0 25 ⅲ 10.0 30.0 y 60 则x=______,y=______。 根据实验数据,至少可获得三点实验结论。 结论1:增大OH-浓度,乙酸乙酯水解速率增大; 结论2:当c(OH-)低于一定数值时,乙酸乙酯水解速率很小; 结论3:水解速率与温度有关,水解速率随温度升高而增大。 (a)根据结论3,忽略温度对水电离的影响,在上图中,预测并画出实验iii中pH变化曲线______(请绘图) 。 (b)已知25℃时,饱和Na2CO3溶液的浓度大约是3.00mol/L,H2CO3电离常数Ka1= 4.00×10-7,Ka2= 6.00×10-11,lg2=0.30(lg5=0.70)。 依据上述结论2,乙同学正确计算出饱和Na2CO3溶液的pH=______(保留小数点后两位),比实验ⅱ中溶液pH小,因此乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中水解速率很小,相当长的时间内几乎不水解。 Ⅳ、探究乙酸乙酯在水中的溶解度对其水解速率的影响。 (4)提出假设:丙同学提出乙酸乙酯在水中溶解度较小,也可能使得水解速率较慢。 验证假设:以(3)中“实验ⅰ”为对照组,设计实验方案ⅳ验证丙同学的假设,用下表试剂完成了实验。丙同学假设成立的依据是:测定体系pH随时间变化,相同时间与实验ⅰ相比,______。 序号 V(NaOH溶液)/mL V(乙醇)/mL V(乙酸乙酯)/mL 温度/℃ ⅳ 35 5 10 25 结论应用:室温下,向密闭容器中加入10.0mL饱和溶液,5.0mL乙酸乙酯,振荡静置。测得油层高度随时间t变化曲线如图,时间点之后油层高度变化加快的原因是______。 【答案】(1) 左边试管内缺碎瓷片 右边试管内玻璃导管末端不能伸入液面下 (2)CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+HOC2H5 (3) 1.6 ACD 30.0 10.0 12.35 (4) pH下降幅度更大 反应过程中生成乙醇,增加乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度,水解速率加快 【解析】(1)该装置中的两处错误分别是导管末端伸入饱和碳酸钠溶液液面以下,易引发倒吸、反应装置中未加沸石; (2)乙酸乙酯在溶液中完全水解生成乙酸钠和乙醇,反应的方程式为; (3)①配制溶液,需要固体质量为,,托盘天平称取, 配制溶液需要容量瓶、烧杯、胶头滴管,量筒、玻璃棒、试剂瓶、不需要冷凝管,故选; ②实验要控制总体积不变,i的总体积,且保证乙酸乙酯体积不变,因此,,(a)根据实验ii、iii可知,总体积相同,相同,实验iii的温度高于实验ii,相同时间内,温度越高,乙酸乙酯水解速率越大,消耗的氢氧根离子越多,pH变化越大,所以实验iii的图像斜率比实验iⅰ更陡峭,所以pH变化曲线为,(b)饱和溶液中,发生水解,水解方程式为,水解常数,,,; (4)乙醇可以增大乙酸乙酯在水溶液中的溶解度,若假设成立,溶解度增大后水解速率加快,相同时间内消耗更多,相同时间内实验ⅳ的下降比实验ⅰ更快,下降幅度更大,说明溶解度增大加快水解,假设成立,乙酸乙酯水解会生成乙醇,再结合上一问结论可知随着反应的发生,化学反应速率逐步加快,故答案为反应过程中生成乙醇,增加乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度,水解速率加快。 实验5 醛性质探究 实验探源--溯本求源,实验精析 人教版(2019)选择性必修第三册P69 实验梳理--实验过程 要点梳理 1.乙醛与银氨溶液的反应(银镜反应): 实验过程 在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水,使最初产生的沉淀溶解,制得银氨溶液。再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热。观察实验现象 实验操作 实验现象 向A中滴加氨水,现象是:先产生白色沉淀后变澄清 加入乙醛,水浴中温热一段时间后,现象是:试管内壁出现一层光亮的银镜 实验结论 化合态的银被还原,乙醛被氧化,乙醛(醛基:—CHO),具有还原性,能够被弱氧化剂(银氨溶液)氧化 有关反应的化学方程式 A中:AgNO3+NH3·H2O===AgOH↓(白色)+NH4NO3 AgOH+2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH+2H2O C中:CH3CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+CH3COONH4+3NH3+H2O 应用 该反应常用来定性或定量检验醛基及醛基的个数,还用于工业制镜或制保温瓶胆。 2.乙醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应(该试剂称为“斐林试剂”) 实验过程 在试管里加入2 mL 10% NaOH溶液,加入5滴5%CuSO4溶液,得到新制Cu(OH)2,振荡后加入0.5 mL 乙醛溶液,加热。观察实验现象 实验操作 实验现象 A中溶液出现蓝色絮状沉淀,滴入乙醛,加热至沸腾后,C中溶液有红色沉淀产生 实验结论 在加热的条件下,乙醛与新制氢氧化铜发生化学反应,乙醛—CHO),具有还原性,能够被弱氧化剂[Cu(OH)2]氧化 有关反应的化学方程式 A中:2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4 C中:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O 实验拓展--实验延伸 思维拓展 拓展一 实验注意事项 一、乙醛与银氨溶液的反应(银镜反应): 1.银氨溶液的配制方法:将2%稀氨水逐滴加到2%稀硝酸银溶液中,至产生的沉淀恰好溶解为止,溶液呈碱性。银氨溶液随用随配,不可久置,否则,生成物(AgN3)的易爆炸物; 2.向银氨溶液中滴加几滴乙醛溶液,乙醛用量不宜太大; 3.该实验用热水浴加热(60~70℃),不可用酒精灯直接加热,但不用温度计,加热时不可搅拌、振荡; 4.制备银镜时,玻璃要光滑、洁净,玻璃的洗涤一般要先用热的NaOH溶液洗,再用水洗净。有时银镜反应生成黑色颗粒而无银镜是由于试管壁不洁净的原因; 5.实验完毕后生成的银镜用稀HNO3洗去,再用水清洗; 6.银镜反应常用来检验醛基的存在。工业上可利用这一反应原理,把银均匀地镀在玻璃上制镜或保温瓶胆(生产上常用含有醛基的葡萄糖作为还原剂)。 二、乙醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应 1.实验中使用的Cu(OH)2必须是新制的:取10%NaOH溶液2 mL,逐滴加入5滴5%CuSO4溶液,所用NaOH必须过量,混合液呈碱性; 2.加入乙醛溶液后,直接加热至煮沸,但加热时间不能过长,否则会Cu(OH)2分解生成黑色的CuO; 3.该反应必须是碱性环境,以保证悬浊液为Cu(OH)2,不能用久置的Cu(OH)2,是因为新制的Cu(OH)2悬浊液是絮状沉淀,增大了与乙醛分子的接触面积,容易反应,同时Cu(OH)2不稳定,久置会分解生成部分CuO; 4.实验完毕后生成的Cu2O用稀盐酸洗去:Cu2O+2HCl===Cu+CuCl2+H2O; 拓展二 醛的检验 1.醛基的检验 银镜反应 与新制Cu(OH)2悬浊液反应 反应原理 R—CHO+ 2[Ag(NH3)2]OHRCOONH4+3NH3+2Ag↓+H2O R—CHO+2Cu(OH)2+NaOH RCOONa+Cu2O↓+3H2O 反应现象 产生光亮银镜 产生砖红色沉淀 量的关系 R—CHO~2Ag HCHO~4Ag R—CHO~2Cu(OH)2~Cu2O HCHO~4Cu(OH)2~2Cu2O 注意事项 (1)试管内壁必须洁净。 (2)银氨溶液随用随配,不可久置。 (3)水浴加热,不可用酒精灯直接加热。 (4)醛用量不宜太多,如乙醛一般滴3滴。 (5)银镜可用稀硝酸浸泡洗涤除去 (1)新制Cu(OH)2悬浊液要随用随配,不可久置。 (2)配制新制 Cu(OH)2悬浊液时,所用NaOH必须过量。 (3)反应液必须直接加热煮沸 2.醛的还原性较强,可被较弱氧化剂银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液氧化,也可被KMnO4(H+)溶液、溴水等较强氧化剂氧化。 3.醛基既具有还原性,又具有氧化性,醛基可被氧化剂氧化为羧基,也可被H2还原为醇羟基,其转化关系如下: —CH2OH —CHO—COOH 因此,在有机推断题中,醛通常作为中间物质出现。 【提醒】醛基与酮羰基的区别 (1)醛基能被酸性KMnO4溶液、溴水、氧气、新制氢氧化铜悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。 (2)酮羰基不能被酸性KMnO4溶液、溴水、新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。 真题感知--追溯真题 命题感知 1.(2023·海南·高考真题)下列实验操作不能达到实验目的是 选项 A B C D 目的 检验1-氯丁烷中氯元素 检验是否沉淀完全 制备检验醛基用的 制备晶体 操作             【答案】A 【解析】A.检验1-氯丁烷中氯元素,向1-氯丁烷中加入氢氧化钠溶液,加热条件下水解,再加入硝酸酸化的硝酸银,若产生白色沉淀,则含有氯元素,故A错误;B.向上层清液中加入氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,说明已经沉淀完全,故B正确;C.向2mL10%的氢氧化钠溶液中滴加5滴5%的硫酸铜溶液,制得新制氢氧化铜,且氢氧化钠过量,检验醛基时产生砖红色沉淀,故C正确;D.硫酸四氨合铜在乙醇溶液中溶解度小,加入乙醇,析出硫酸四氨合铜晶体,故D正确。答案为:A。 2.(2020·海南·高考真题)下列实验操作或方法,目的可实现的是 操作或方法 实验目的 A 向未知弱酸性试液中滴加含有SCN 的溶液 确证试液中Fe2+存在 B 等体积0.1 mol·L-1Ag+和[Ag(NH3)2]+溶液分别与大量1 mol·L-1葡萄糖碱性溶液形成银镜 判断多步过程中, 分步反应速率与浓度的关系 C 稀H2SO4酸化n(KBrO3): n(KBr)= 1 :5的混合液替代溴水 降低液溴的贮存与使用风险 D 向0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液中缓慢滴加0.2 mol·L-1盐酸 由浑浊情况测定单质硫的溶解度 【答案】C 【解析】A.向未知弱酸性试液中滴加含有SCN 的溶液,Fe3+与SCN反应溶液出现血红色,可确定试液中Fe3+存在,而与Fe2+不反应,A与题意不符;B.Ag+与葡萄糖碱性溶液不能发生银镜反应,应该用银氨溶液,B与题意不符;C.液溴易挥发,有毒;稀H2SO4酸化n(KBrO3):n(KBr)=1:5的混合液反应生成单质溴,混合液替代溴水可降低液溴的贮存与使用风险,C符合题意;D.向0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液中缓慢滴加0.2 mol·L-1盐酸反应生成单质硫和二氧化硫气体,单质硫不溶于水,不便于通过测定盐酸的体积测定硫的物质的量,D与题意不符;答案为C。 3.(2007·海南·高考真题)从甜橙的芳香油中可分离得到如下结构的化合物: 现有试剂:①KMnO4酸性溶液;②H2/Ni;③Ag(NH3)2OH;④新制Cu(OH)2,能与该化合物中所有官能团都发生反应的试剂有 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 【答案】A 【解析】由图中结构可知,该物质中含有-C=C-、-CHO,结合烯烃和醛的性质来解答。①碳碳双键、醛基均能被酸性高锰酸钾氧化,故①选;②碳碳双键、醛基均能与氢气发生加成反应,故②选;③该物质中含有醛基,能发生银镜反应,故③不选;④该物质中含有醛基,能与新制Cu(OH)2反应生成氧化亚铜沉淀,故④不选;故选A。 变式训练--变式拓展 素养训练 1.某小组探究乙醛发生银镜反应的影响因素。实验中所用到的银氨溶液、乙醛的浓度和体积均相同,水浴温度相同。 实验1:向新制的银氨溶液中滴加浓氨水调至8,再滴加3滴乙醛溶液,水浴加热,后有银镜生成;若滴加浓氨水调pH至10,水浴加热,则无明显变化; 实验2:向新制的银氨溶液中加入固体调pH至10,再加入3滴乙醛溶液,水浴加热,4 min后有银镜生成; 实验3:向新制的银氨溶液中加入浓氨水调pH至10,再加入3滴乙醛溶液,最后滴加几滴溶液,水浴加热,后有银镜生成; 下列说法不正确的是 A.银氨溶液的配制是向2% 溶液中逐滴滴加2%氨水,直到沉淀恰好溶解 B.实验1中加浓氨水调pH至10,未产生银镜是由于溶液中碱性太强 C.对比实验1和2得出:碱性越强,乙醛的还原性越强 D.由于银氨溶液中较小,实验室利用其控制反应速率,便于形成银镜 【答案】B 【解析】实验1:调pH至8时,8min有银镜;调pH至10时,无明显变化。说明仅用浓氨水调高pH(至10)时,银氨溶液的稳定性或反应活性下降;实验2:加NaOH固体调pH至10,4min就有银镜。说明强碱性能加快银镜反应速率;实验3:先调pH至10(浓氨水),再加 ,3min有银镜。加入 后, 与过量的 重新生成更稳定的银氨络离子 ,且碱性环境下反应速率加快。A.银氨溶液的标准配制方法为向2% 溶液中逐滴滴加2%稀氨水,直至最初生成的沉淀恰好完全溶解,描述符合实验操作要求,A正确;B.实验1中用浓氨水调无银镜,而实验2中用调可得到银镜,二者相同(碱性相同),说明未产生银镜的原因不是碱性太强,而是浓氨水过量时,游离氨浓度大,使更稳定,溶液中过低,反应难以发生,B错误; C.实验1:,碱性较弱,8 min才产生银镜,实验2:,碱性较强,4 min就产生银镜,可得出碱性越强,乙醛越容易被氧化,还原性体现越强,C正确; D.银氨溶液中较小,可控制银的析出速率,缓慢均匀析出的银才能形成光亮的银镜,若浓度过高,反应太快,只能得到黑色的银颗粒,D正确;故选B。 2.(2026·湖北黄冈·模拟预测)某实验小组探究银镜实验及实验后溶解Ag的实验方案。 ⅰ.银镜的生成 在洁净的试管中加入溶液,然后边振荡试管边逐滴滴加2%氨水,使最初产生的沉淀溶解,制得银氨溶液。再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热。观察实验现象。 (1)为了使实验环境更友好,银镜反应中的乙醛可用下列某些物质替代,这些物质可以是_______。(填字母) a.麦芽糖 b.蔗糖 c.葡萄糖 d.甲醛 (2)写出乙醛发生银镜反应的离子方程式_______。 (3)某组同学认为的氧化性强于,他们直接向溶液中滴加3滴乙醛,水浴加热,最终未观察到银镜。查阅资料,醛基发生银镜反应可能的机理如下图: 溶液与乙醛直接反应不能制得银镜可能的原因是________(写出一条即可)。 ⅱ.探究银镜的消除。 向含有银镜的试管中加入5 mL试剂a,实验现象见下表: 序号 试剂a 实验现象 1 溶液 _________ 2 溶液 银镜失去光泽,产生大量气泡,溶液变浑浊,试管内壁附有一层灰黑色物质 3 溶液 银镜未失去光泽 4 溶液 银镜失去光泽,试管内壁附有褐色物质 查阅资料:粉末和Ag粉末均为黑色固体。能溶于氨水,Ag不能溶于氨水。 (4)实验1中的现象是_______。 (5)经检测,实验2中灰黑色物质有,根据实验2中的现象将下列反应过程补充完整(写化学方程式):_______,。 (6)清洗试管4,褐色沉淀未溶解,推测实验4中的褐色物质可能是单质Ag粉、或者被染色的AgCl。向清洗后内壁仍附有褐色物质的试管4中加入试剂b,褐色物质不溶解,洗净后,再加入试剂c,褐色物质完全溶解,证明褐色物质是被染色的AgCl。试剂b是_______,试剂c是_______。 【答案】(1)a、c (2) (3)太小,反应①②不能发生或太小,乙醛的还原性弱 (4)银镜溶解,产生无色气体,遇空气后变为红棕色 (5) (6) 稀 氨水 【解析】具有氧化性,醛基具有还原性,碱性条件下氧化醛基生成羧酸盐,被还原成Ag形成银镜;第ⅱ题是根据实验现象探究不同试剂消除银镜的原理,据此分析。 (1)乙醛有刺激性气味,对环境有污染,对实验者有伤害,所以可以用还原性糖麦芽糖、葡萄糖代替,蔗糖没有还原性不能发生银镜反应,甲醛也有刺激性气味,对环境有污染,对实验者也有伤害,故答案选a、c。 (2)碱性条件下,乙醛被银氨溶液氧化为乙酸盐,银氨络离子被还原为单质银,离子方程式为:。 (3)根据反应机理,醛基的银镜反应第一步需要参与,溶液中水解使溶液显酸性,浓度极低,反应①②不能发生,因此不能生成银镜。 (4)实验1中Ag和稀溶液反应生成、NO和H2O,NO遇空气被氧化为,则实验现象为:银镜溶解,产生无色气体,遇空气后变为红棕色。 (5)实验中先生成,再由与反应,因此第一步是被氧化为,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:。 (6)结合题目给的资料信息,先加稀,如果是Ag粉、,则会溶解,而AgCl是不会溶解于稀,再加氨水,AgCl会溶解在氨水中,所以试剂b是稀,试剂c是氨水。 3.(2026·北京东城·一模)某实验小组探究甲醛与新制氢氧化铜的反应。 资料:i. ii.常温下能与银氨溶液反应生成黑色沉淀。 iii.和在300℃以下受热均不分解。 实验装置(夹持、加热装置略): 实验Ⅰ:其他条件相同时,分别在60℃、90℃下反应,烧瓶中均有红色固体析出,并伴有气体产生。不再产生气体时,记录生成气体的体积。过滤,洗涤,干燥,得固体X,称重。滤液无色。 反应温度/℃ 生成气体体积(同一条件下测定)/mL 固体X的质量/g 60 140 0.45 90 173 0.40 (1)溶液与溶液混合后得深蓝色浊液,浊液中含有,生成该离子的离子方程式为________。 (2)补全下列方程式:________。 (3)探究的氧化产物 ①实验Ⅰ过程中A、B均无明显现象,说明生成的气体中不含、。结合实验条件分析未生成、的原因是________。 ②用上述装置,在烧瓶中加入实验Ⅰ反应后的滤液,再加入________(填试剂),通过检验可确定氧化产物是否有。 (4)探究生成气体的成分 将收集到的气体点燃,有轻微爆鸣声。检测到燃烧产物的成分:________,确认气体为。 (5)探究红色固体X的成分 提出猜想:1.只有;2.只有;3.和的混合物。 查阅资料:溶于浓氨水生成无色的,接触空气迅速被氧化为蓝色的;Cu不溶于浓氨水,但有存在时可缓慢溶解生成。 实验Ⅱ: 结论:猜想3成立。 ①用离子方程式解释试管上部液体迅速变蓝的原因:________。 ②推测90℃与60℃固体X的质量不同的原因:________。 (6)探究产生的原因 查阅资料:Cu作催化剂促进HCHO在强碱条件下产生,其机理如下。 将上述机理补充完整________。 【答案】(1)或 (2) (3) 碱性条件下,被氧化为或,在实验温度下受热不分解 稀硫酸 (4)只有水 (5) 90℃时有更多的铜元素降到0价,被还原成 (6)、、 【解析】(1)溶液与溶液混合生成的离子方程式为; (2)甲醛被氢氧化铜氧化为HCOO-,碳元素化合价由0升高为+2,铜元素化合价由+2降低为+1,根据得失电子守恒、电荷守恒,配平反应的离子方程式为。 ; (3)①碱性条件下,被氧化为或,在实验温度下受热不分解,所以实验Ⅰ过程中A、B均无明显现象。 ②与稀硫酸反应放出二氧化碳气体,在烧瓶中加入实验Ⅰ反应后的滤液,再加入稀硫酸,通过检验可确定氧化产物是否有。 (4)氢气燃烧生成水,检测到燃烧产物只有水,确认气体为。 (5)接触空气迅速被氧气氧化为蓝色的,根据得失电子守恒配平反应方程式为; 90℃时有更多的铜元素降到0价,被还原成,所以90℃与60℃固体X的质量不同。 (6) 中H显-1价,与水反应生成Cu、H2、OH-。 4.(2025·湖北武汉·二模)为探究和新制氢氧化铜悬浊液反应的产物,某实验小组进行如图所示实验。在下加热,最终得到无色溶液和红色沉淀。 已知:①在酸性条件下,。 ②。 ③常温下,能将还原成单质钯。 回答下列问题: (1)仪器X的名称为_____。 (2)实验过程中采用的加热方式为_____,长直导管的作用为_____。 (3)实验小组对红色沉淀的成分进行探究,假设如下: 假设:只有; 假设ii:只有; 假设iii:由和组成。 小组成员使用电子天平称量红色沉淀,溶于足量稀硫酸,得到红色固体。实验中可观察到的现象为_____,说明假设_____正确。 (4)实验小组对无色溶液的成分进行探究,实验装置如下图(加热装置已略去)。 ①观察到中_____,证明无色溶液中不含。 ②中出现黑色颗粒,则中发生反应的化学方程式为_____。 (5)该条件下,和新制氢氧化铜悬浊液发生主要反应的化学方程式为_____。 【答案】(1)圆底烧瓶 (2) 水浴加热 冷凝回流甲醛,提高甲醛利用率 (3) 溶液变为蓝色 iii (4) 澄清石灰水不变浑浊(或无明显现象) (5) 【解析】探究和新制氢氧化铜悬浊液反应的产物,在下加热,最终得到无色溶液和红色沉淀,若红色沉淀只有,加入足量稀硫酸后,红色固体质量不变,若只有,通过进行计算,以此解答。 (1)仪器X的名称为圆底烧瓶。 (2)由题干信息“在下加热”可知,实验过程中应采用的加热方式是水浴加热。长直导管的作用为冷凝回流甲醛,提高甲醛利用率。 (3)若假设i成立,加入足量稀硫酸后,红色固体质量不变;若假设ii成立,根据已知①可知,存在关系如下: 故0.360g红色固体中含0.0144g Cu2O,说明红色沉淀由Cu和Cu2O组成,假设iii正确,反应生成了,溶液变为蓝色;红色固体中,且,则Cu是主要的还原产物。 (4)①若无色溶液中不含,则a中无CO2生成,b中澄清石灰水不变浑浊(或无明显现象); ②c中出现黑色颗粒,说明CO将PdCl2还原成单质Pd,化学方程式为。 (5)由(3)(4)中分析可知,该条件下,HCHO与新制氢氧化铜反应的主要产物为Cu和HCOONa,主要反应为。 67 / 67 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题14 烃的衍生物(实验清单)(全国通用)2027年高考化学一轮复习讲练测
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