知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

阿司匹林$\rm{(}$乙酰水杨酸，$\rm{)}$是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药$\rm{.}$乙酰水杨酸受热易分解，分解温度为$\rm{128℃～135℃.}$某学习小组在实验室以水杨酸$\rm{(}$邻羟基苯甲酸$\rm{)}$与醋酸酐$\rm{[(CH_{3}CO)_{2}O]}$为主要原料合成阿司匹林，反应原理如下：

制备基本操作流程如下：
醋酸酐$\rm{+}$水杨酸$\rm{ \overset{{浓硫酸}}{ \rightarrow} \overset{{摇匀}}{ \rightarrow} \overset{85^{\circ}C -90^{\circ}C {加热}}{ \rightarrow} \overset{{冷却}}{ \rightarrow} \xrightarrow[{洗涤}]{{减压过滤}}}$粗产品
主要试剂和产品的物理常数如表所示：

名称	相对分子质量	熔点或沸点$\rm{(℃)}$	水
水杨酸	$\rm{138}$	$\rm{158(}$熔点$\rm{)}$	微溶
醋酸酐	$\rm{102}$	$\rm{139.4(}$沸点$\rm{)}$	易水解
乙酰水杨酸	$\rm{180}$	$\rm{135(}$熔点$\rm{)}$	微溶

请根据以上信息回答下列问题：
$\rm{(1)}$制备阿司匹林时，要使用干燥的仪器的原因是______．
$\rm{(2)}$合成阿司匹林时，最合适的加热方法是______．
$\rm{(3)}$提纯粗产品流程如下，加热回流装置如图：
粗产品$\rm{ \xrightarrow[{沸石}]{{乙酸乙酯}} \xrightarrow[{回流}]{{加热}} \overset{{趁热过滤}}{ \rightarrow} \xrightarrow[{减压过滤}]{{冷却}} \xrightarrow[{干燥}]{{洗涤}}}$乙酰杨酸
$\rm{①}$沸石的作用是______；
$\rm{②}$冷凝水的流出方向是______$\rm{(}$填“$\rm{b}$”或“$\rm{c}$”$\rm{)}$；
$\rm{③}$使用温度计的目的是______．
$\rm{(4)}$在实验中原料用量：$\rm{2.0g}$水杨酸、$\rm{5.0mL}$醋酸酐$\rm{(ρ=1.08g/cm^{3})}$，最终称得产品质量为$\rm{2.2g}$，则所得乙酰水杨酸的产率为______$\rm{(}$用百分数表示，小数点后一位$\rm{)}$．

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2．以甲苯和酯E为原料合成功能高分子M的路线如图：

（1）反应①是将甲苯和 ______ （填物质名称）混合加热制得B．
（2）反应②中C的产率往往偏低，其原因可能是 ______ ．
（3）写出反应③的化学反应方程式： ______ ．
（4）G中官能团的名称是： ______ ．反应⑤的反应条件是 ______ ．
（5）已知：．
设计一条以乙醇为原料制备酯E的合成路线（无机试剂任选）： ______ ．
（合成路线常用的表达方式为：A $%20%5Cxrightarrow%5B%5Ctext%7B%E5%8F%8D%E5%BA%94%E6%9D%A1%E4%BB%B6%7D%5D%7B%5Ctext%7B%E5%8F%8D%E5%BA%94%E8%AF%95%E5%89%82%7D%7D$ B $%20%5Cxrightarrow%5B%5Ctext%7B%E5%8F%8D%E5%BA%94%E6%9D%A1%E4%BB%B6%7D%5D%7B%5Ctext%7B%E5%8F%8D%E5%BA%94%E8%AF%95%E5%89%82%7D%7D$ 目标产物）

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3．

环己酮是一种重要的有机化工原料．实验室合成环己酮的反应如图1；环己醇和环己酮的部分物理性质见表：

物质	相对分子质量	沸点（℃）	密度（g•cm^-3、20℃）	溶解性
环乙醇	100	161.1	0.9624	能溶于水和醚
环己酮	98	155.6	0.9478	微溶于水，能溶于醚

现以20mL环己醇与足量Na₂Cr₂O₇和硫酸的混合液充分反应，制得主要含环己酮和水的粗产品，然后进行分离提纯．其主要步骤有 ______ （未排序）：
a．蒸馏、除去乙醚后，收集151℃～156℃馏分
b．水层用乙醚（乙醚沸点34.6℃，易燃烧）萃取，萃取液并入有机层
c．过滤
d．往液体中加入NaCl固体至饱和，静置，分液
e．加入无水MgSO₄固体，除去有机物中少量水
回答下列问题：
（1）上述分离提纯步骤的正确顺序是 ______ ．
（2）b中水层用乙醚萃取的目的是 ______ ．
（3）以下关于萃取分液操作的叙述中，不正确的是 ______ ．
A．水溶液中加入乙醚，转移至分液漏斗，塞上玻璃塞，如图2用力振荡
B．振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C．经几次振荡并放气后，手持分漏斗静置液体分层
D．分液时，需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔，再打开旋塞，待下层液体全部流尽时，再从上口倒出上层液体
（4）在上述操作d中，加入NaCl固体的作用是 ______ ．蒸馏除乙醚的操作中，采用的加热方式为 ______ ．
（5）蒸馏操作时，一段时间后发现未通冷凝水，应采取的正确方法是 ______ ．
（6）恢复至室温时，分离得到纯产品体积为12mL，则环己酮的产率约是 ______ （保留两位有效数字）．

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4．某学习小组在实验室里用乙醇与浓硫酸混合加热制乙烯，并进行有关乙烯性质的探究．装置如图．请帮助回答下列问题：
（1）浓硫酸在反应中的作用 ______
（2）A中发生反应的化学反应方程式 ______
（3）反应过程中因温度过高反应液变黑，同时有刺激性气味气体产生，为验证该气体可用 ______ 并用化学方程式解释产生该气体的原因 ______
（4）一段时间后，发现装置（II）中硫酸酸化的高锰酸钾溶液褪色．甲同学认为该现象一定能证明乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化了，你是否同意的他的观点？ ______ （填“是”或“否”）；原因是 ______ ．

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5．实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理是先用乙醇制备出乙烯，再将乙烯通入溴水中发生如下反应：CH₂=CH₂+Br₂→BrCH₂CH₂Br．可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚．用少量的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示．回答下列问题：
（1）写出装置A中制备乙烯的化学方程式 ______ ．
（2）实验开始要尽可能快地把反应温度提高到170℃，其最主要目的是 ______ ．
A．引发反应    B．加快反应速度     C．防止乙醇挥发     D．减少副产物乙醚生成
（3）在装置C中应加入 ______ （填正确选项前的字母），其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体．
A．水    B．浓硫酸       C．氢氧化钠溶液      D．饱和碳酸氢钠溶液
（4）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在 ______ 层（填“上”、“下”）．
（5）若产物中有少量未反应的Br₂，最好用 ______ 洗涤除去．
A．水    B．氢氧化钠溶液    C．碘化钠溶液    D．乙醇
（6）装置B的作用有两个，分别是检查实验进行时试管D是否发生堵塞和 ______ ．
（7）若产物中有少量副产物乙醚，可用 ______ 的方法除去．
（8）反应过程中应用冷水冷却装置D，但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是 ______ ．
（9）判断该制备反应已经结束的最简单方法是 ______ ．

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6．实验室用浓硫酸和乙醇反应制备乙烯，若温度过高或加热时间过长，制得的乙稀往往混有CO₂、SO₂、H₂O（气体少量）．请回答下列问题：
（1）试分析CO₂和SO₂是怎么样产生的？ ______ （用一句话说明）．
（2）试用下图所示的装置设计一个实验，验证制得的气体中确实含有CO₂和SO₂、H₂O（g），按气流的方向，各装置的连接顺序是： ______ ．

（3）实验时若观察到：①中从左到右A瓶中品红溶液褪色，B瓶中高锰酸钾溶液颜色逐渐变浅，C瓶中品红溶液不褪色，则A瓶的作用是 ______ ，B瓶的作用是 ______ ，C瓶的作用是 ______ ．
（4）装置②中所加的试剂名称是 ______ ，它可以验证的气体是 ______ ，简述确定装置②在整套装置中的位置的理由是 ______ ．
（5）装置③中所盛溶液的名称是 ______ ，它可以用来验证的气体是 ______ ．

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7．抗癌药物是己烷雌酚白色粉末，难溶于水，易溶于乙醇．它的一种合成原理如图1：

有关的实验步骤为（实验装置见图2）：
①向装置A中依次加入沸石、一定比例的试剂X和金属钠．
②控制温度300℃，使反应充分进行．
③向冷却后的三颈烧瓶内加入HI溶液，调节pH至4～5．
④在装置B中用水蒸气蒸馏，除去未反应的试剂X．
⑤…
（1）装置A中冷凝管由 ______ 端（填“a”或“b”）通入冷凝水．
（2）步骤③中反应的化学方程式为 ______ ．
（3）装置B在进行水蒸气蒸馏之前，需进行的操作为 ______ ，玻璃管的作用为 ______ ．
（4）当观察到装置B的冷凝管中 ______ ，说明水蒸气蒸馏结束．
（5）进行步骤⑤实验时，有下列操作（每项操作只进行一次）：
a．过滤； b．加入水进行反萃取；c．冷却、抽滤，用水洗涤晶体；d．向三颈烧
瓶中加入乙醇，得己烷雌酚的乙醇溶液．正确的操作顺序是 ______ （填字母）．

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8．

醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如下：

可能用到的有关数据如下：

	相对分子质量	密度/（g•cm^-3）	沸点/℃	溶解性
环己醇	100	0.961 8	161	微溶于水
环己烯	82	0.810 2	83	难溶于水

合成反应：
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸．b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃．
分离提纯：
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙．最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g．
回答下列问题：
（1）装置a的名称是 ______ ．
（2）加入碎瓷片的作用是 ______ ；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是 ______ ．
A．立即补加         B．冷却后补加        C．不需补加         D．重新配料
（3）分液漏斗在使用前须清洗干净并 ______ ；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的 ______ （填“上口倒出”或“下口放出”）．
（4）分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是 ______ ．
（5）在环己烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有 ______ （填正确答案标号）．
A．圆底烧瓶             B．温度计            C．吸滤瓶
D．球形冷凝管          E．接收器
（6）本实验所得到的环己烯产率是 ______ ．

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9．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：
苯溴溴苯
密度/g•cm^-3 0.88 3.10 1.50
沸点/℃ 80 59 156
水中溶解度微溶微溶微溶
按以下步骤回答问题：
（1）在a中加入15mL无水苯和少量铁屑．在b中小心加入4.0mL液态溴．向a中滴入几滴溴，a中液体立即沸腾，并有红棕色蒸气出现；a中发生反应的化学方程式为： ______ ；继续滴加至液溴滴完．仪器a的名称是 ______ ；装置d中的作用是 ______ ．仪器c为冷凝管，其进水口为 ______ （填“上”或“下”）口．
（2）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10mL水、8mL 10%的NaOH溶液、10mL水洗涤．NaOH溶液洗涤的作用是 ______ ；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤．加入氯化钙的目的是 ______ ．
（3）经过上述分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为 ______ ，要进一步提纯，下列操作中必须的是 ______ ．
A．重结晶 B．过滤 C．蒸馏 D．萃取．

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10．实验室用图装置制取少量溴苯，试填写下列空白．
（1）写出仪器A的名称 ______ ；B的名称 ______ ；
（2）请你写出实验室制取溴苯的化学方程式 ______ ；
（3）长导管的下口为什么不插入锥形瓶的液面下 ______
（4）反应完毕后，向烧瓶中滴加NaOH 溶液的作用是： ______
（5）冷凝水的进水口是（填m或n） ______ ，图中干燥管C的作用是 ______ ．

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名称	相对分子质量	熔点或沸点\(\rm{(℃)}\)	水
水杨酸	\(\rm{138}\)	\(\rm{158(}\)熔点\(\rm{)}\)	微溶
醋酸酐	\(\rm{102}\)	\(\rm{139.4(}\)沸点\(\rm{)}\)	易水解
乙酰水杨酸	\(\rm{180}\)	\(\rm{135(}\)熔点\(\rm{)}\)	微溶

	苯	溴	溴苯
密度/g•cm^-3	0.88	3.10	1.50
沸点/℃	80	59	156
水中溶解度	微溶	微溶	微溶