有机化学实验题专项练
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有机化学实验题专项练1.丙炔酸甲酯()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: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(装置见以下图)。
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________。
2.苯佐卡因(对氨基苯甲酸乙酯)常用于创面、溃疡面及痔疮的镇痛。
在实验室用对氨基苯甲酸()与乙醇反应合成苯佐卡因,相关数据和实验装置图如下:相对分子质量密度(g·cm-3)熔点/℃沸点/℃溶解性乙醇460.79-114.378.5与水任意比互溶对氨基苯甲酸137 1.374188399.9微溶于水,易溶于乙醇对氨基苯甲酸乙酯165 1.03990172难溶于水,易溶于醇、醚类产品合成:在250mL圆底烧瓶中加入8.2g对氨基苯甲酸(0.06mol) 和80mL无水乙醇(约1.4mol),振荡溶解,将烧瓶置于冰水浴并加入10mL浓硫酸,将反应混合物在80℃水浴中加热回流1h,并不时振荡。
分离提纯:冷却后将反应物转移到400mL烧杯中,分批加入10%Na2CO3溶液直至pH=9,转移至分液漏斗中,用乙醚(密度0.714g·cm-3) 分两次萃取,并向醚层加入无水硫酸镁,蒸出醚层,冷却结晶,最终得到产物3.3g℃℃1℃仪器A的名称为______℃在合成反应实行之前,圆底烧瓶中还应加入适量的______℃℃2℃ 该合成反应的化学方程式是______ ℃℃3℃将烧瓶置于冰水浴中的目的是______ ℃℃4℃分液漏斗使用之前必须实行的操作是_______℃乙醚层位于_______(填“上层”或“下层”)℃分离提纯操作加入无水硫酸镁的作用是_________℃℃5℃合成反应中加入远过量的乙醇目的是_________℃分离提纯过程中加入10%Na2CO3溶液的作用是_________ ℃℃6℃本实验中苯佐卡因的产率为_________(保留3位有效数字)。
该反应产率较低的原因是______ (填标号)℃a.浓硫酸具有强氧化性和脱水性,导致副反应多b.催化剂加入量缺乏c.产品难溶于水,易溶于乙醇、乙醚d.酯化反应是可逆反应3.1,2−二氯乙烷(CH2ClCH2Cl)是重要的有机化工原料,不溶于水,易溶于有机溶剂,沸点83.6℃;在光照下逐渐分解;碱性条件下水解水准较大。
实验室采用“乙烯液相直接氯化法”制备1,2−二氯乙烷,相关反应原理和实验装置图如下,回答以下问题:C2H5OH25P O150−−−→℃CH2=CH2↑+H2O;Cl2(g)+CH2=CH2(g)−−→CH2ClCH2Cl(l) ΔH<0(1)仪器A的名称是_____。
写出甲装置发生反应的离子方程式_______。
(2)己装置的作用是____。
丙和戊装置除了干燥气体,还有一个重要作用是____。
(3)庚中采用甘油浴加热,该加热方式的优点是_________。
(4)丁装置中长玻璃导管B的作用是_________。
先装入1,2−二氯乙烷液体,其作用是______(选填序号)。
a 溶解Cl2和乙烯b 作催化剂c 促动气体反应物间的接触(5)制得的1,2−二氯乙烷中溶解有Cl2、乙烯,逐出Cl2和乙烯采用的方法是_____。
(6)产品纯度的测定:量取5.0 mL逐出Cl2和乙烯后的产品,产品密度为1.2 g·mL−1,加足量稀NaOH溶液,加热充分反应:CH2ClCH2Cl+2NaOH−−−→水加热CH2OHCH2OH+ 2NaCl。
所得溶液先用稀硝酸中和至酸性,然后加入1.000 mol·L−1的AgNO3标准溶液至不再产生沉淀,沉降后过滤、洗涤、低温干燥、称量,得到14.35 g白色固体,则产品中1,2−二氯乙烷的纯度为______%。
4.氯苯在染料、医药工业中有广泛的应用,某实验小组利用如下装置合成氯苯(支撑用的铁架台局部省略)并通过一定操作提纯氯苯。
反应物和产物的相关数据列表如下,请按要求回答以下问题。
(2)实验时;使a中的浓盐酸缓缓滴下,可观察到仪器b内的现象是________________,写出反应的离子方程式______________________________________。
(3)为证明氯气和苯发生的是取代而不是加成反应,该小组用装置F说明,则装置F置于________之间(填字母),F中小试管内CCl4的作用是___________________,还需使用的试剂是______________。
(4)已知D中加入5 mL苯,经过提纯后收集到氯苯3.0 g,则氯苯的产率为_____%(保留三位有效数字)。
5.乙酰丙酮铜是金属有机化合物中一种重要的化合物,广泛应用于化工、石油、制药、电子、材料、机械等领域。
实验室制备原理如下:实验步骤:(1)制取氢氧化铜(II)分别称取4.000g(0.1mol)氢氧化钠、8.000g(0.05mol)无水硫酸铜于250mL、100mL烧杯中,加入适量的蒸馏水使其溶解,然后将硫酸铜溶液倒入氢氧化钠溶液中,摇匀,使反应完全,再将沉淀实行抽滤。
(2)制备乙酰丙酮铜(II)称取0.1960g(2mmol)新制的氢氧化铜于100mL仪器a中,在氮气保护下加入少量的四氢呋喃,并实行搅拌,约五分钟之后,加入0.4000g(4mmol)乙酰丙酮,补充四氢呋喃约30mL,在50℃下加热回流约2h,然后冷却至室温,转移到锥形瓶中,用薄膜封口,放置4~5天,得到蓝色针状晶体。
已知:I.氢氧化铜(II)分解温度为60℃。
II.四氢呋喃易挥发,沸点66℃,储存时应隔绝空气,否则易被氧化成过氧化物。
III.乙酰丙酮铜(II)是一种蓝色针状晶体,难溶于水,微溶于乙醇,易溶于苯、氯仿、四氯化碳。
66.66kPa压力下,78℃升华。
回答以下问题:(1)制取氢氧化铜(II)时采用抽滤的方式实行,已知抽滤装置如下图,抽滤与常规过滤相比其优点是____________________。
(2)制备乙酰丙酮铜(II)时采用氮气保护的目的________________,加入四氢呋喃的作用是__________________。
(3)加热回流简易装置如图(加热局部省略)所示,仪器a的名称是_______________,加热回流时采用球形冷凝管而不选用直形冷凝管的原因是________________。
加热方式宜采用_______________。
在50℃下加热回流的原因除防止四氢呋喃挥发外,还有可能的原因是_____________(用化学方程式表示)。
(4)若要纯化乙酰丙酮铜晶体,能够采用的实验方法是___________。
若纯化后蓝色针状晶体的质量为0.3630g(乙酰丙酮铜的相对分子质量为262),则产率为________%。
6.苯甲酸乙酯是重要的精细化工试剂,常用于配制水果型食用香精。
实验室制备流程如下:试剂相关性质如下表:量 溶解性微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂与水任意比互溶难溶于冷水,微溶于热水,易溶于乙醇和乙醚回答以下问题:(1)为提升原料苯甲酸的纯度,可采用的纯化方法为_________。
(2)步骤℃的装置如下图(加热和夹持装置已略去),将一小团棉花放入仪器B 中靠近活塞孔处,将吸水剂(无水硫酸铜的乙醇饱和溶液)放入仪器B 中,在仪器C 中加入 12.2 g 纯化后的苯甲酸晶体,30 mL 无水乙醇(约0.5 mol )和3 mL 浓硫酸,加入沸石,加热至微沸,回流反应1.5~2 h 。
仪器A 的作用是_________;仪器C 中反应液应采用_________方式加热。
(3)随着反应实行,反应体系中水分持续被有效分离,仪器B 中吸水剂的现象为_________。
(4)反应结束后,对C 中混合液实行分离提纯,操作I 是_________;操作II 所用的玻璃仪器除了烧杯外还有_________。
(5)反应结束后,步骤℃中将反应液倒入冷水的目的除了溶解乙醇外,还有_____;加入试剂X 为_____(填写化学式)。
(6)最终得到产物纯品12.0 g ,实验产率为_________ %(保留三位有效数字)。
7.呋喃甲酸()俗名糠酸,其在塑料工业中可用作增塑剂、热固性树脂等,在食品工业中可用作防腐剂,也可用作涂料添加剂、医药。
呋喃甲酸可由呋喃甲醛制备,其制备原理如下所示: 反应1:反应2:已知:℃.反应1是放热反应;℃.乙醚的沸点是34.6 ℃,易挥发,遇明火易燃,其蒸气可使人失去知觉; ℃.呋喃甲酸的溶解度随温度的升高而升高,且升温过程中溶解度变化较大。
(实验步骤)向三颈烧瓶中加入16.4 mL(约0.2 mol)呋喃甲醛,控制温度在8~12℃下滴加20 mL 40% NaOH 溶液,并搅拌回流半小时。
向反应混合物中加水使其恰好溶解,加入乙醚分离呋喃甲醇和呋喃甲酸盐,向水层中慢慢滴加浓盐酸,搅拌,析出结晶,并通过进一步提纯得到精产品9.5 g 。
(1)若用如图装置作为反应1的发生装置,图中有一处明显错误的地方是__________。
(2)步骤℃中,为控制反应温度在8~12℃,可采取的措施有: ℃________________________________;℃_______________________________。
(3)操作1的名称为________,要用到的玻璃仪器有________。
(4)在对乙醚层实行分离时,用以下图中的________(填字母代号)装置更好,与另一装置相比,该装置具有以下优点:℃______________________;℃__________________。
(5)经过结晶得到的粗呋喃甲酸若要进一步提纯,要经过热水溶解→活性炭脱色→蒸发浓缩→____→_____→抽滤→洗涤→干燥。
(6)呋喃甲酸的产率为____(保留三位有效数字)。
8.甘氨酸亚铁[(NH 2CH 2COO)2Fe]是一种补铁强化剂。
实验室利用FeCO 3与甘氨酸(NH 2CH 2COOH)制备甘氨酸亚铁,实验装置如以下图所示(夹持和加热仪器已省略)。
查阅资料:℃甘氨酸易溶于水,微溶于乙醇;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇。