题型集训37 有机综合实验两年高考真题演练1．(2022·江苏化学，21B)实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置见下图，相关物质的沸点见附表)。其实验步骤为：附表 相关物质的沸点(101kPa)物质沸点/℃物质沸点/℃溴58.81，2二氯乙烷83.5苯甲醛179间溴苯甲醛229步骤1：将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1，2二氯乙烷和苯甲醛充分混合后，升温至60℃，缓慢滴加经浓H2SO4干燥过的液溴，保温反应一段时间，冷却。步骤2：将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中，搅拌、静置、分液。有机相用10%NaHCO3溶液洗涤。步骤3：经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体，放置一段时间后过滤。步骤4：减压蒸馏有机相，收集相应馏分。(1)实验装置中冷凝管的主要作用是________________________，锥形瓶中的溶液应为________。(2)步骤1所加入的物质中，有一种物质是催化剂，其化学式为________________________________________________________________________。(3)步骤2中用10%NaHCO3溶液洗涤有机相，是为了除去溶于有机相的________(填化学式)。(4)步骤3中加入无水MgSO4固体的作用是________。(5)步骤4中采用减压蒸馏技术，是为了防止________。2．(2022·课标全国Ⅰ，26)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下：OHO＋OHOO＋H2O相对分子质量密度/(g·cm－3)沸点/℃水中溶解性异戊醇880.8123131微溶乙酸601.0492118溶乙酸异戊酯1300.8670142难溶\n实验步骤：在A中加入4.4g异戊醇、6.0g乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片。开始缓慢加热A，回流50min，反应液冷至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水，饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集140～143℃馏分，得乙酸异戊酯3.9g。回答下列问题：(1)仪器B的名称是________。(2)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是_______________；第二次水洗的主要目的是____________________________。(3)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后________(填标号)。a．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出b．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出(4)本实验中加入过量乙酸的目的是________________________。(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是___________________。(6)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。(7)本实验的产率是________(填标号)。a．30%b．40%c．60%d．90%(8)在进行蒸馏操作时，若从130℃便开始收集馏分，会使实验的产率偏____________(填“高”或“低”)，其原因是____________________________________。\n题型集训37 有机综合实验一年模拟试题精练1.(2022·廊坊质量监测)对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体，它常以浓硝酸为硝化剂，浓硫酸为催化剂，通过甲苯的硝化反应制备。一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是：以发烟硝酸为硝化剂，固体NaHSO4为催化剂(可循环使用)，在甲苯的CCl4溶液中，加入乙酸酐[(CH3CO)2O，有脱水作用]，45℃反应1h(如图所示)。反应结束后过滤，滤液分别用5%NaHCO3溶液和水洗涤至中性，再经分离、提纯得到对硝基甲苯。CH3NO2CH3＋CH3NO2＋CH3NO2(1)滤液用5%NaHCO3溶液处理的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)滤液在分液漏斗中洗涤静置后，分离出有机层的操作是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。催化剂n(催化剂)/n(甲苯)硝化产物中各种异构体质量分数(%)总产率(%)对硝基甲苯邻硝基甲苯间硝基甲苯浓H2SO41.035.660.24.298.01.236.559.54.099.8NaHSO40.1544.655.10.398.90.2546.352.80.999.90.3247.951.80.399.90.3645.254.20.699.9①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时，催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为________。②与浓硫酸催化甲苯硝化相比，NaHSO4催化甲苯硝化的优点有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．(2022·东北三省四市模拟)苯甲酸甲酯是重要的化工原料，某化学兴趣小组仿照实验室制乙酸乙酯的原理以苯甲酸(C6H5COOH)和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯。有关数据如下：相对分子质量熔点/℃沸点/℃密度/(g·cm－3)水溶性苯甲酸122122.42491.2659微溶甲醇32－9764.60.792互溶苯甲酸甲酯136－12.3196.61.0888不溶\nⅠ.合成苯甲酸甲酯粗产品在圆底烧瓶中加入12.2g苯甲酸和20mL甲醇，再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒碎瓷片，在圆底烧瓶上连接冷凝回流装置后，小心加热2小时，得苯甲酸甲酯粗产品。回答下列问题：(1)该反应的化学方程式为__________________________，该反应的原子利用率是_______________________________。(2)实验中，应选择(如上图)________(填序号)作为冷凝回流装置，该仪器的名称为______________________________________。(3)使用过量甲醇的原因是____________________________。Ⅱ.粗产品的精制苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、苯甲酸和水等，现拟用下列流程图进行精制。(4)饱和碳酸钠溶液的作用是__________________________，操作a的名称为________。(5)由于有机层和水层的密度比较接近，兴趣小组的同学无法直接判断有机层在上层还是下层，请你设计简单易行的方案，简述实验方法，可能的现象及结论_____________________________________。(6)该实验中制得苯甲酸甲酯8.30g，则苯甲酸甲酯的产率为________。\n参考答案题型集训37 有机综合实验【两年高考真题演练】1.解析 (1)冷凝管的主要作用是冷凝回流，防止反应物逸出，提高原料的利用率。由于液溴易挥发且溴蒸气有毒，不能直接排入空气，需要用NaOH等强碱溶液吸收尾气。(2)苯甲醛与溴单质是在AlCl3的催化作用下发生取代反应生成间溴苯甲醛。(3)NaHCO3可以与Br2及盐酸反应，所以用NaHCO3溶液是为了除去没有反应的Br2和HCl。(4)洗涤后的有机相中含有少量的水，加入无水MgSO4的作用是作干燥剂除去有机相的水，吸水生成MgSO4晶体。(5)减压蒸馏是为了降低蒸馏的温度，防止间溴苯甲醛被氧化。答案 (1)冷凝回流 NaOH溶液 (2)AlCl3 (3)Br2、HCl(4)除去有机相的水 (5)间溴苯甲醛被氧化2.解析 (1)仪器B是球形冷凝管，起冷凝回流作用。(2)第一次水洗，主要洗去大部分硫酸和未反应的醋酸，第二次水洗除去的是NaHCO3杂质。(3)乙酸异戊酯的密度小于水，在水层的上方。分液时应先将水层从分液漏斗下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出。(4)该反应为可逆反应，加入过量乙酸的目的是提高异戊醇的转化率。(5)加入无水MgSO4固体的目的是除去混合物中的少量水分，起干燥作用。(6)蒸馏操作中，需要测定的是馏分的温度，所以温度计水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，b和c中温度计位置均正确，但c中的冷凝装置为球形冷凝管，它一般用作反应装置，主要用于冷凝回流反应物，使反应更彻底，故只有b项正确。(7)据可知，4.4g异戊醇完全反应消耗3.0g乙酸，故乙酸有剩余，则生成乙酸异戊酯的理论产量为6.5g，故该反应的产率为×100%＝60%。(8)异戊醇的沸点为131℃，蒸馏时，若从130℃开始收集馏分，将会有一部分未反应的异戊醇被蒸出，使产率偏高。答案 (1)球形冷凝管 (2)洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氢钠 (3)d (4)提高醇的转化率 (5)干燥 (6)b (7)c (8)高 会收集少量未反应的异戊醇【一年模拟试题精练】1.解析 (1)5%NaHCO3溶液洗涤肯定是除去粗产品的杂质，由于使用了发烟硝酸作硝化剂，粗产品中含有酸性杂质。(2)CCl4的密度大于水，所以有机层在下层，从下口放出。(3)①当催化剂和甲苯的物质的量之比为0.32时，对硝基甲苯产率为47.9%，最高。②使用NaHSO4作催化剂，对硝基甲苯的产率高且催化剂使用量小。答案 (1)除去粗产品中的酸性杂质(2)取下分液漏斗上口玻璃塞(或上口小孔对准塞子上的凹槽)，缓慢打开活塞，当下层液体完全放出时及时关闭活塞(3)①0.32 ②在硝化产物中对硝基甲苯比例提高 催化剂用量少且能循环使用2.解析 Ⅰ.(1)根据酯化反应的实质，苯甲酸和甲醇反应生成苯甲酸甲酯和水的化学方程式为C6H5COOH＋CH3OHC6H5COOCH3＋H2O；该反应原子利用率×100%≈88.3%；(2)根据仪器的结构特点，应选择B(球形冷凝管)作为冷凝回流装置；(3)由于甲醇沸点低，易挥发，损失大，还为了提高苯甲酸的利用率，故应使用过量甲醇；Ⅱ.(4)饱和碳酸钠溶液能与苯甲酸反应，生成可溶性的苯甲酸钠，还能溶解甲醇，降低苯甲酸甲酯的溶解度，操作a后，溶液分层，故a为分液；(5)向混合液中加少量水，振荡、静置，\n体积增加的为水层，体积不变的为有机层，或者从分液漏斗下口放出少量液体，置于试管中，加适量水，振荡、静置，若液体分层，则有机层在下层，若液体不分层，则有机层在上层；(6)由于甲醇过量，按苯甲酸进行计算，n(C6H5COOH)＝＝0.1mol，理论上生成苯甲酸甲酯为n(C6H5COOCH3)＝0.1mol，其质量为m(C6H5COOCH3)＝0.1mol×136g·mol－1＝13.6g，则苯甲酸甲酯的产率为η＝×100%≈61.0%。 (2)B 球形冷凝管(3)甲醇沸点低，损失大；甲醇过量可以提高苯甲酸的利用率(4)除去苯甲酸甲酯中的杂质苯甲酸，溶解甲醇，降低苯甲酸甲酯溶解度 分液(5)从分液漏斗下口放出少量液体，置于试管中，加入适量水，振荡、静置，若液体分层，则有机层在下层，若液体不分层，则有机层在上层(6)61.0%
