2020年高考专题训练专题06 有机化学实验与合成(解析版)

06．有机化学实验与合成
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Al-27
Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Cr-52 Fe-56 Cu-64 Br-80 Ag-108
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一、选择题(本题共20小题，每小题2分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目求的)
1．甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到纯净的甲烷，依次通过的洗气瓶中盛放的试剂最好为( ) A．澄清石灰水、浓硫酸B．KMnO4酸性溶液、浓硫酸
C．溴水、浓硫酸D．浓硫酸、KMnO4酸性溶液
【答案】C
【解析】A项，甲烷、乙烯与澄清石灰水不能反应，不能达到除杂的目的，A错误；B项，KMnO4酸性溶液有强的氧化性，会将乙烯氧化为CO2，不能达到除杂的目的，B错误；C项，乙烯与溴水发生加成反应，变为1，2-二溴乙烷，甲烷是气体，达到除杂的目的，然后通过浓硫酸干燥，就得到纯净的甲烷气体，C正确；D项，浓硫酸干燥，再通过KMnO4酸性溶液会使乙烯变为CO2，不能达到除杂的目的，D错误；故选C。

2．关于实验室制备乙烯的实验，下列说法正确的是( )
A．反应物是乙醇和过量的3mol/L硫酸的混合液
B．温度计插入反应液面以下，以便控制温度在140℃
C．反应容器(烧瓶)中应加入少许碎瓷片
D．反应完毕先熄灭酒精灯再从水中取出导管
【答案】C
【解析】A项，实验室制备乙烯所用的原料为乙醇和浓硫酸的混合物，3mol/L为稀硫酸，故A错误；B项，温度计要插入反应液的液面下，以控制温度在170℃时生成乙烯，故B错误；C项，为防暴沸，需加入沸瓷片，故C正确；D项，为防倒吸，应先把导管从水中取出再熄灭酒精灯，故D错误。

故选C。

3．一个学生做乙醛的还原性实验时，取1mol·L-1的CuSO4溶液和0.5mol·L-1的NaOH溶液1mL，在一支洁净的试管内混合后，向其中又加入0.5mL40%的乙醛，加热至沸腾，结果无红色沉淀出现。

实验失败的原因可能是( )
A．未充分加热B．加入乙醛太少
C．加入NaOH溶液的量不够D．加入CuSO4溶液的量不够
【答案】C
【解析】A项，乙醛和新制的Cu(OH)2反应：CH3CHO+NaOH+2Cu(OH)2→CH3COONa+Cu2O↓+3H2O，加热至沸腾，加热已经很充分了，故A错误；B项，该反应的本质是：乙醛中的醛基具有还原性，新制的氢氧化铜具有氧化性，醛基把氢氧化铜中的+2价的铜还原为氧化亚铜，所加乙醛的量能保证反应正常发生且有明显现象，故B错误；C项，n(CuSO4)=1mol/L×0.001L═0.001mol，根据反应
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaSO4可知：n(NaOH)=2n(CuSO4)=0.002mol ，n(NaOH)=0.5mol/L×V，V=4mL，反应需要在氢氧化钠过量的条件下进行，故应该加入0.5mol/L NaOH溶液的体积大于4mL，实际只加了1mL，NaOH溶液的量不够，无法保证碱性的环境，故没有红色沉淀产生，C正确；D项，由C的分析可知，氢氧化钠的用量不足，不是硫酸铜的量不足，故D错误。

故选C。

4．为除去括号内杂质，下列有关试剂和操作方法不正确的是( )
A．苯(苯酚)：稀NaOH溶液，分液B．乙醇(乙酸)：KOH溶液，分液
C．乙烷(乙烯)：溴水，洗气D．苯(溴)：稀NaOH溶液，分液
【答案】B
【解析】A项，苯酚和氢氧化钠溶液反应生成苯酚钠和水，苯不溶于水，分液即可，A正确；B项，乙醇和水互溶，应该蒸馏，B错误；C项，乙烯和溴水发生加成反应，乙烷不溶于水，洗气即可，C正确；D 项，溴和氢氧化钠溶液反应，苯不溶于水，分液即可，D正确；故选B。

5．为了鉴别己烯、甲苯和丙醛，可以使用下列试剂组中的()
A．新制Cu(OH)2悬浊液与溴水B．KMnO4酸性溶液和溴水
C．银氨溶液及KMnO4酸性溶液D．新制Cu(OH)2悬浊液与银氨溶液
【答案】A
【解析】A项，新制Cu(OH)2悬浊液可鉴别丙醛，己烯可使溴水褪色，甲苯与溴水发生萃取，现象不同，可以鉴别，故A正确；B项，酸性KMnO4溶液和溴水都可与己烯、丙醛反应，不能鉴别，故B错误；C项，银氨溶液可检验丙醛，己烯、甲苯均使高锰酸钾褪色，现象相同，不能鉴别，故C错误；D项，新制Cu(OH)2悬浊液与银氨溶液都只能鉴别丙醛，不能鉴别己烯、甲苯，故D错误；故选A。

6．下列配制银氨溶液的操作中，正确的是( )
A．在洁净的试管中加入1~2 mL AgNO3溶液，再加入过量浓氨水，振荡，混合均匀
B．在洁净的试管中加入1~2 mL稀氨水，再逐滴加入2% AgNO3溶液至过量
C．在洁净的试管中加入1~2 mL AgNO3溶液，再逐滴加入浓氨水至过量
D．在洁净的试管中加2% AgNO3溶液1~2 mL，逐滴加入2%稀氨水，边滴边振荡，至沉淀恰好溶解时为止。

【答案】D
【解析】A项，配制银氨溶液时，应防止加入过量的氨水，否则会生成容易爆炸的雷酸银，故A错误；B项，配银氨溶液一定是先加硝酸银的，不能先加氨水，故B错误；C项，配制银氨溶液时，要防止加入过量的氨水，否则会生成容易爆炸的雷酸银，故C错误；D项，在洁净的试管中加入2% AgNO3溶液1～2mL，逐滴加入2%稀NH3水，Ag++NH3•H2O═AgOH↓+NH4+，边滴边振荡，至沉淀恰好溶解时为止，
AgOH+2NH3•H2O═Ag(NH3)2++OH-+2H2O，此时所得的溶液即是银氨溶液，故D正确；故选D。

7．A～D是中学化学实验中使用温度计的装置示意图，其中所做实验与装置不相符
．．．的是：( )
【答案】C
【解析】A项，制备乙烯需要将乙醇和浓硫酸混合液的温度迅速上升到170℃，温度计水银球插入到液面以下，所做实验与装置相符；B项，石油的分馏需要测量馏分的温度，温度计的水银球位置在蒸馏烧瓶支管处，所做实验与装置相符；C项，银镜反应需要水浴加热，不需要温度计，所做实验与装置不符；D项，苯的硝化反应需要水浴加热，控制温度50~60℃，温度计测水浴的温度，所做实验与装置相符；故选C。

8．下列实验不能达到预期目的是( )
A．实验①：挤出胶头滴管中的NaOH溶液，观察Fe(OH)2沉淀的颜色
B．实验②：继续煮沸溶液至红褐色，停止加热，当光束通过体系时产生丁达尔效应
C．实验③：通过观察酸性KMnO4溶液紫色褪去，确认有乙烯生成
D．实验④：控制一定温度，将石油分离为汽油、柴油等
【答案】C
【解析】A 项，实验①可避免氢氧化亚铁被氧化，能观察Fe(OH)2沉淀的颜色，所以A 选项是正确的；B 项，实验②饱和氯化铁滴加到沸水中可生成氢氧化铁胶体，胶体具有丁达尔效应，所以B 选项是正确的；C 项，实验③乙醇易挥发，可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，应先除去乙醇，故C 错误；D 项，实验④装置图正确，可用于蒸馏或分馏操作，所以D 选项是正确的；故选C 。

9．某研究小组探究石蜡油裂解产物，设计如图实验。

下列说法正确的是( )
A ．本实验能证明其产物含有碳碳不饱和键
B ．两支试管中发生的反应类型相同
C ．可观察到B 和C 试管中液体褪色和分层
D ．实验完毕后先熄灭酒精灯后拆导管 【答案】A
【解析】A 项，碳碳不饱和键能够使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，所以本实验能证明其产物含有碳碳不饱和键，故A 正确；B 项，由于石蜡油的裂解产物中含有不饱和烃，所以B 试管中发生的是氧化反应，C 试管中发生的是加成反应，反应类型不同，故B 错误；C 项，石蜡油(17个碳以上的液态烷烃混合物)在碎瓷片催化作用下反应的生成物中含有烯烃和烷烃，烷烃不能与酸性高锰酸钾溶液反应而浮在液面上，烯烃与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，生成可溶性的羧酸，所以实验时可观察到B 试管中液体逐渐褪色和分层，根据相似相溶原理可知，C 试管中液体褪色，不分层，故C 错误；D 项，为防止倒吸，实验完毕后应该先拆导管后熄灭酒精灯，故D 错误；故选A 。

10．现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物，已知它们的性质如表所示，据此将乙二醇和丙三醇互相分离的最佳方法是(
)
A.萃取法 B ．结晶法 C ．分液法 D ．蒸馏法 【答案】D
【解析】根据表中的信息知乙二醇和丙三醇的沸点差别较大，因而选用蒸馏法分离，
D 项正确。

11．下列分离或提纯有机物的方法正确的是( )
【答案】A
【解析】A 项，溴可与亚硫酸钠溶液发生氧化还原反应，生成物可溶于水，而苯不溶于水，可用分液的方法分离，故A 正确；B 项，淀粉、葡萄糖都可透过滤纸，应用渗析的方法分离，故B 错误；C 项，乙烯被高锰酸钾氧化生成CO 2，引入新杂质，应用溴水除杂，故C 错误；D 项，二者都可与氢氧化钠溶液反应，应用饱和碳酸钠溶液除杂，故D 错误。

12．已知青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，易溶于有机溶剂如丙酮、氯仿，可溶于乙醇、乙醚等，在水中几乎不溶，熔点为156～157 ℃，热稳定性差。

乙醚的沸点为35 ℃。

如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程，下列有关实验操作的说法正确的是( )
A．干燥时应该将黄花青蒿置于干燥管中
B．操作Ⅰ是萃取，所用的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗
C．操作Ⅱ是蒸馏，所用的主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、温度计、锥形瓶等
D．操作Ⅲ是酒精灯加热，然后加水溶解、过滤
【答案】C
【解析】干燥时应该将黄花青蒿置于干燥器中而不是干燥管中，A错误；操作Ⅰ应该是过滤，B错误；操作Ⅱ是蒸馏，将乙醚蒸出得到粗制的青蒿素固体，C正确；青蒿素的热稳定性差，又青蒿素在水中几乎不溶，故操作Ⅲ是用95%的乙醇溶解，浓缩、结晶、过滤，D错误。

13．下列实验操作中，可达到对应实验目的的是( )
将与氢氧化钠的乙醇溶液共热一段时间，冷却，向
其中滴加过量的稀硝酸中和氢氧化钠然后再滴入硝酸银溶液，观察生
成沉淀的颜色
【答案】D
【解析】A项，苯和液溴混合后加入铁粉制备溴苯，不能是溴水，A错误；B项，炔烃也能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，不能根据溴水褪色判断有机物含碳碳双键，B错误；C项，卤代烃在氢氧化钠的乙
醇溶液中加热发生消去反应，但不能发生消去反应，C错误；D项，乙醇具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而导致紫色褪去，D正确；故选D。

14．下列实验中，所采取的实验方法(或操作)与对应的原理都正确的是( )
【答案】D
【解析】A项，裂解汽油中含有不饱和键，与溴发生反应，不能用作萃取剂，A错误；B项，乙酸乙酯和乙醇的密度不同，但是可以互溶，不能用分液的方法分离，B错误；C项，硫酸铜是重金属盐，会使蛋白质变性，C错误；D项，新制Cu(OH)2会和葡萄糖发生反应，可检验尿糖，D正确。

答案选D。

15．有机物A是合成二氢荆芥内酯的主要原料，其结构简式为，下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是()
A．先加酸性高锰酸钾溶液，后加银氨溶液，微热
B．先加溴水，后加酸性高锰酸钾溶液
C．先加银氨溶液，微热，再加入溴水
D．先加入新制氢氧化铜，微热，酸化后再加溴水
【答案】D
【解析】A项，先加酸性高锰酸钾溶液，醛基和碳碳双键均被氧化；B项，先加溴水，醛基被氧化、碳碳双键发生加成反应；C项，若先加银氨溶液，可检验醛基，但考虑到银氨溶液显碱性，若不酸化直接加溴水，则无法确定A中是否含有碳碳双键。

16．实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理如图1所示，已知苯甲醛易被空气氧化，苯甲醇的沸点为205.3 ℃，苯甲酸的熔点为121.7 ℃，沸点为249 ℃，溶解度为0.34 g；乙醚的沸点为34.8 ℃，难溶于水，制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如图2所示，试根据上述信息，判断以下说法错误的是()
图1
图2
A．操作Ⅰ是萃取、分液
B．乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇
C．操作Ⅱ蒸馏所得产品甲是苯甲醇
D．操作Ⅲ过滤所得产品乙是苯甲酸钾
【答案】D
【解析】由流程可知，苯甲醛与KOH反应生成苯甲醇、苯甲酸钾，然后加水、乙醚萃取苯甲醇，则乙醚溶液中含苯甲醇，操作Ⅱ为蒸馏，得到产品甲为苯甲醇；水溶液中含苯甲酸钾，加盐酸发生强酸制取弱酸的反应，生成苯甲酸，苯甲酸的溶解度小，则操作Ⅲ为过滤，则产品乙为苯甲酸。

A项，操作Ⅰ分离乙醚与水溶液，则为萃取分液，正确；B项，由上述分析可知，乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇，正确；C项，操作Ⅱ分离互溶的乙醚、苯甲醇，蒸馏所得产品甲是苯甲醇，正确；D项，由上述分析，操作Ⅲ为过滤，则产品乙为苯甲酸，错误。

17．实验室制备硝基苯的反应装置如图所示，关于实验操作或叙述错误的是()
A．三颈烧瓶中的混合液的滴加顺序是苯、浓硝酸、浓硫酸
B．恒压滴液漏斗有利于液体顺利滴入三颈烧瓶中
C．加热装置可换成水浴加热
D．反应结束后三颈烧瓶中下层液体呈油状
【答案】A
【解析】A项，三颈烧瓶中的混合液的滴加顺序是先加浓硝酸，再加浓硫酸，最后加入苯，故A错误；B项，恒压滴液漏斗，漏斗中压强和烧瓶中压强相等，有利于液体顺利滴入三颈烧瓶中，故B正确；C项，加热温度大约55ºC左右，因此加热装置可换成水浴加热，故C正确；D项，硝基苯的密度比水大，因此反应结束后三颈烧瓶中下层液体呈油状，故D正确。

故选A。

18．超临界状态下的CO2流体溶解性与有机溶剂相似，可提取中药材的有效成分，工艺流程如下。

下列说法中错误的是()
A．浸泡时加入乙醇有利于中草药有效成分的浸出
B．高温条件下更有利于超临界CO2流体萃取
C．升温、减压的目的是实现CO2与产品分离
D．超临界CO2流体萃取中药材具有无溶剂残留、绿色环保等优点
【答案】B
【解析】高温条件下，二氧化碳为气态，而萃取是利用超临界状态下的CO 2流体，故高温条件下不利于超临界CO 2流体萃取，B 项错误。

19．工业上常用水蒸气蒸馏的方法(蒸馏装置如图)从植物组织中获取挥发性成分。

这些挥发性成分的混合物统称精油，大都具有令人愉快的香味。

从柠檬、橙子和柚子等水果的果皮中提取的精油90%以上是柠檬烯(柠檬烯)。

提取柠檬烯的实验操作步骤如下：
①将1~2个橙子皮剪成细碎的碎片，投入乙装置中，加入约30mL 水；
②松开活塞K 。

加热水蒸气发生器至水沸腾，活塞K 的支管口有大量水蒸气冒出时旋紧，打开冷凝水，水蒸气蒸馏即开始进行，可观察到在馏出液的水面上有一层很薄的油层。

下列说法不正确的是( )
A ．当馏出液无明显油珠，澄清透明时，说明蒸馏完成
B ．蒸馏结束后，先把乙中的导气管从溶液中移出，再停止加热
C ．为完成实验目的，应将甲中的长导管换成温度计
D ．要得到纯精油，还需要用到以下分离提纯方法：分液、蒸馏
【答案】C
【解析】A 项，柠檬烯不溶于水,密度比水小，因此当馏出液无明显油珠,澄清透明时,说明蒸馏完成,故A 项正确;B 项，蒸馏结束后,为防止倒吸,先把乙中的导气管从溶液中移山,再停止加热,故B 项正确;C 项，长玻管可作安全管，平衡气压,防止由于导管堵塞引起爆炸，温度计在甲装置中没啥作用,故C 项错误;D 项，因为得到的精油中含有其它成分，所以要想得到柠檬烯，要进行萃取、分液、蒸馏操作才能实现目的,故D
项
正确。

故选C。

20．加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。

用如图所示装置探究废旧塑料的再利用。

下列叙述中不正确的是( )
A．聚丙烯的链节是—CH2—CH2—CH2—
B．装置乙的试管中可收集到芳香烃
C．装置丙中的试剂可吸收烯烃以制取卤代烃
D．最后收集的气体可作燃料
【答案】A
【解析】A项，聚丙烯的链节是—CH2-—CH(CH3)—，A错误；B项，高温加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯，苯和甲苯的沸点较高，装置乙的试管中可以收集到芳香烃，B 正确；C项，烯烃可以和溴单质反应生成溴代烃，C正确；D项，最后收集的气体是H2和甲烷，可作燃料，D正确；故选A。

第Ⅱ卷(非选择题共60分)
二、必做题(本题共5小题，共60分)
21．(10分)常温下对甲基苯甲醚为无色液体，具有紫罗兰的香气，可由对甲基苯酚与甲醇在浓硫酸催化作用下制取，反应装置(部分夹持装置已略去)如图所示：
制备反应为+CH3OH+H2O。

可能用到的数据如下：
Ⅰ.合成反应：在图1的烧瓶中先加入几片碎瓷片，再依次加入10.8g对甲基苯酚、10mL甲醇，最后加入2mL浓硫酸，控制反应温度为60℃(水浴加热)进行反应。

Ⅱ.产物提纯：①将反应混合液冷却后加入足量饱和碳酸钠溶液，充分反应后转移至分液漏斗中，静置分液；②将有机层转移至图2烧瓶中，加热，控制温度为100℃进行蒸馏，待蒸馏结束后，向烧瓶内剩余液体中加入足量无水氯化钙，然后趁热过滤，并将所得液体再次进行蒸馏，收集177℃左右馏分，蒸馏结束后，称量所得馏分为7.32g。

回答下列问题：
(1)仪器A的名称为__。

(2)向图1的烧瓶中加入碎瓷片的目的是__；采用水浴加热的目的是__。

(3)产物提纯时，向反应混合液中加入足量饱和碳酸钠溶液的作用是__；产物提纯时，先控制温度为100℃进行蒸馏的目的是__。

(4)加入足量无水氯化钙的目的是__。

(5)收集到的177℃左右的馏分主要是__(填名称)。

(6)对甲基苯甲醚的产率为__。

【答案】(1)(球形)冷凝管(1分)
(2)防暴沸(1分) 使反应液受热均匀(或易于控制反应温度) (1分)
(3)除去混合液中的硫酸(1分) 蒸出混合物中的甲醇、水(1分)
(4)除去混合液中少量的水(或干燥有机相) (2分)
(5)对甲基苯甲醚(1分) (6)60% (2分)
【解析】(1)仪器A 为冷凝管；(2)向烧瓶中加入几片碎瓷片的目的是防止暴沸；采用水浴加热的目的是使反应液受热均匀(或易于控制反应温度)；(3)反应时加入了硫酸，故加饱和碳酸钠溶液除去反应液中的硫酸；产物提纯时，先控制温度为100℃进行蒸馏的目的是蒸出混合物中的甲醇、水；(4)加入足量无水氯化钙的目的是除去混合液中少量的水；(5)根据题表中数据可知，收集到的177℃左右的馏分主要为对甲基苯甲醚；(6)由题给反应物的量可知，对甲基苯酚的物质的量为0.1mol ，甲醇的物质的量为
30.79g /cm 10mL 0.247mol 32g /mol
⨯≈，故对甲基苯酚和甲醇反应时，甲醇过量，对甲基苯甲醚的理论产量应根据对甲基苯酚的量进行计算。

理论上生成对甲基苯甲醚的质量为10.1mol 122g mol
12.2g -⨯⋅=，则对甲基
苯甲醚的产率为7.3212.2100%60%g g ÷⨯=。

22．(10分)如图是某小组设计的用干燥氯气和甲苯合成一氯化苄(C 6H 5CH 2Cl ，其中C 6H 5－表示苯基)并分离产物的实验装置。

甲苯及各种氯化苄的物理性质如表所示。

回答下列问题：
(1)仪器F 的名称是__________； (2)瓶B 和C 中盛放的试剂应分别为__________(填序号)；
a ．蒸馏水；浓硫酸
b ．饱和食盐水；浓硫酸
c ．浓硫酸；酸性KMnO 4溶液
d ．饱和NaHCO 3溶液；浓硫酸
(3)两处冷凝水的进水口应分别为__________(填序号)；
a ．x 1、y 1
b ．x 1、y 2
c ．x 2、y 1
d ．x 2、y 2
(4)在回流反应的过程中，由于温度控制不当，部分产物从K 2处被蒸出。

取烧杯中的少量吸收液于试管中，滴入新制氢氧化铜悬浊液并加热，观察到有砖红色沉淀生成。

则在吸收液中发生反应的化学方程式为
______________________；
(5)反应结束后，撤去E、F及尾气吸收装置，插上玻璃塞。

保持K1关闭，打开K3，加热三颈烧瓶，分馏出一氯化苄，应选择的温度范围是__________；
(6)由于某同学操作时不慎将含铁的沸石加入三颈烧瓶，在分馏时得到了异常馏分X。

用质谱法测得X 的相对分子质量与二氯化苄相同，核磁共振氢谱显示X中有3种不同化学环境的氢。

已知苯环上存在甲基或氯甲基是，后续取代苯环的基团主要引入其邻位或对位，X的结构简式可能为__________。

【答案】(1)干燥管(1分) (2)b (2分) (3)d (2分)
(4)C6H5CHCl2＋2NaOH C6H5CHO＋2NaCl＋H2O(2分)
(5)179~205℃(1分) (6) (2分)
【解析】(1)仪器F的名称是干燥管；(2)装置B为吸收HCl装置试剂为饱和食盐水，装置C为干燥装置试剂为浓硫酸，故选b；(3)冷凝管E作用为冷凝回流作用，水流下进上出；另一冷凝管起冷凝作用，水流下进上出；故答案为d；(4)取烧杯中的少量吸收液于试管中，滴入新制氢氧化铜悬浊液并加热，观察到有砖红色沉淀生成。

则有醛基存在，则可推断产物为二氯化苄(C6H5CHCl2)，发生反应：C6H5CHCl2＋2NaOH C6H5CHO＋2NaCl＋H2O；(5)由表可知分馏出一氯化苄，应选择的温度范围是179~205℃，故答案为179~205℃；(6)X与二氯化苄为同分异构体，核磁共振氢谱显示X中有3种不同化学环境的氢。

已知苯环上存在甲基或氯甲基是，后续取代苯环的基团主要引入其邻位或对位，则X结构简式为：
或。

23．(11分)对甲基苯胺可用对硝基甲苯在酸性条件下用铁粉还原制得:
主要反应物和产物的物理性质见下表:
实验流程如下:
请回答下列问题:
(1)反应装置如图,a处缺少一装置(填仪器名称)。

(2)步骤②中加苯的作用是, 步骤②中用5%碳酸钠溶液调pH=7～8的原
因。

(3)步骤③得到的固体物质为
(4)步骤④中加入盐酸的作用是。

(5)步骤⑤中通过加入氢氧化钠溶液使对甲基苯胺结晶析出的原理为。

(6)步骤⑥中,以下洗涤剂最合适的是。

a.蒸馏水
b.乙醇
c.NaOH溶液
d.HCl溶液
【答案】(1)球形冷凝管或冷凝管(1分)
(2)提取产物和未反应的原料使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀(2分)
(3)铁粉和Fe(OH)3(2分)
(4)与对甲基苯胺反应生成对甲基苯胺盐酸盐进入水层与对硝基甲苯分离(2分)
(5)对甲基苯胺盐酸盐与氢氧化钠作用可使对甲基苯胺结晶析出(2分)
(6)a(2分)
【解析】(1)根据流程图,对硝基甲苯与铁粉和盐酸反应时,需要回流装置,因此反应装置中缺少冷凝管。

(2)对甲基苯胺和对硝基甲苯易溶于苯,步骤②中加苯,可以提取产物和未反应的原料,达到与无机试剂的分离,硝基具有比较强的氧化性,能够将铁氧化为铁离子,步骤②中用5%碳酸钠溶液调pH=7～8,可以使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀。

(3)根据(2)的分析,步骤③得到的固体物质中含有未反应的铁粉和生成的氢氧化铁沉淀。

(4)抽滤后的液体中含有产物对甲基苯胺,步骤④中加入盐酸,可以与对甲基苯胺反应生成对甲基苯胺盐酸盐进入水层与对硝基甲苯分离。

(5)步骤⑤中通过加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠能够与对甲基苯胺盐酸盐作用生成对甲基苯胺,使对甲基苯胺结晶析出。

(6)对甲基苯胺微溶于水,易溶于乙醇、苯、盐酸,而NaOH溶液会引入新的杂质,因此步骤⑥中,最合适的洗涤剂为蒸馏水。

24．(14分)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：
相对分子质量密度/(g·cm－3) 沸点/℃水中溶解性
在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片。

开始缓慢加热A，回流50 min。

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3.9 g。

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MgSO 4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__________________________________________。

【答案】(1)球形冷凝管(1分) (2)洗掉大部分硫酸和醋酸(1分)
洗掉碳酸氢钠(1分) (3)d(2分) (4)提高异戊醇的转化率(1分)
(5)干燥(1分) (6)b(2分) (7)c(2分)
(8)高(1分) 会收集少量未反应的异戊醇(2分)
【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，主要除去大部分硫酸和醋酸，第二次水洗除去NaHCO 3杂质。

(3)乙酸异戊酯的密度小于水，在水层上方。

分液时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，能够提高异戊醇的转化率。

(5)加入无水MgSO 4固体的目的是除去混合物中的少量水分。

(6)蒸馏操作中，需要测定馏分的温度，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，使反应更彻底，故只有b 项正确。

(7)据
可知，4.4 g 异戊醇完全反应消耗3.0 g
乙酸，故乙。