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1、2022年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考前三個月 21題逐題特訓(xùn) 第21題 B 實驗化學(xué)
[典例剖析]
答案 (1)防止苯胺被氧化,同時起著沸石的作用
(2)溫度過高,未反應(yīng)的乙酸蒸出,降低反應(yīng)物的利用率,溫度過低,又不能除去反應(yīng)生成的水 (3)若讓反應(yīng)混合物冷卻,則固體析出沾在瓶壁上不易處理,故需要“趁熱”過濾 吸濾瓶 布氏漏斗 (4)重結(jié)晶
[挑戰(zhàn)滿分](限時20分鐘)
1.二茂鐵(難溶于水,易溶于乙醚等有機溶劑,是易升華的橙色晶體)可用作燃料的節(jié)能消煙劑、抗爆劑等。實驗室制備二茂鐵反應(yīng)原理及裝置示意圖如下:
Ⅰ.反應(yīng)原理
2KOH+FeCl2+2C5H6―→(C5H5)2Fe+2K
2、Cl+2H2O
(環(huán)戊二烯) (二茂鐵)
Ⅱ.實驗裝置
Ⅲ.實驗步驟
步驟1.在三頸燒瓶中加入25 g粉末狀的KOH,并從儀器a中加入60 mL無水乙醚到燒瓶中,充分?jǐn)嚢?,同時通氮氣約10 min(如圖1)。
步驟2.再從儀器a滴入5.5 mL新蒸餾的環(huán)戊二烯,攪拌。
步驟3.將6.5 g無水FeCl2與(CH3)2SO(二甲亞砜)配成的溶液裝入儀器a中,慢慢滴入燒瓶中,45 min滴完,繼續(xù)攪拌45 min。
步驟4.再從儀器a加入25 mL無水乙醚攪拌。
步驟5.將燒瓶中的液體轉(zhuǎn)入分液漏斗,依次用鹽酸、水各洗滌兩次,分液得橙黃色溶液。
步驟6.蒸發(fā)橙黃色溶
3、液,得二茂鐵粗產(chǎn)品。
步驟7.粗產(chǎn)品升華提純(如圖2)。
(1)寫出圖1中的儀器名稱:a為________。
(2)步驟l中通入氮氣的目的是____________________________________________________。
(3)步驟5在洗滌、分液操作中,應(yīng)充分振蕩,然后靜置,待分層后________(填序號)。
A.直接將二茂鐵乙醚溶液從分液漏斗上口倒出
B.直接將二茂鐵乙醚溶液從分液漏斗下口放出
C.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將二茂鐵乙醚溶液從下口放出
D.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將二茂鐵乙醚溶液從上口倒出
(4)升華提純時,圖2中漏
4、斗頸處棉花球的作用是
________________________________________________________________________。
(5)為了確證得到的是二茂鐵,還需要進(jìn)行的一項簡單實驗是__________________________。
(6)確定二茂鐵的結(jié)構(gòu)是下圖c而不是d可測定的譜圖為______________________________。
2.草酸二乙酯可用于苯巴比妥等藥物的中間體,實驗室以草酸(HOOC—COOH)和乙醇為原料制備草酸二乙酯的實驗步驟如下:
步驟1:在右圖所示裝置中,加入無水草酸45 g,無水乙醇81
5、g,苯200 mL,濃硫酸10 mL,攪拌下加熱68~70 ℃ 回流共沸脫水。
步驟2:待水基本蒸完后,分離出乙醇和苯。
步驟3:所得混合液冷卻后依次用水、飽和碳酸氫鈉溶液洗滌,再用無水硫酸鈉干燥。
步驟4:常壓蒸餾,收集182~184 ℃的餾分,得草酸二乙酯57 g。
(1)步驟1中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________,反應(yīng)過程中冷凝水應(yīng)從________(填“a”或“b”)端進(jìn)入。
(2)步驟2操作為____________。
(3)步驟3用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌的目的是
___________________
6、_____________________________________________________。
(4)步驟4除抽氣減壓裝置外所用玻璃儀器有蒸餾燒瓶、冷凝管、接液管、錐形瓶和______________________________________________________________________________。
(5)本實驗中,草酸二乙酯的產(chǎn)率為________。
3.(xx·南通高三模擬)鄰叔丁基對苯二酚(TBHQ)是一種新型的食品抗氧化劑,其制備原理如下:
+副產(chǎn)物(DTBHQ)
反應(yīng)物或生成物的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
相對分子質(zhì)量
熔點
7、沸點
在二甲苯中的溶解性
TBHQ
166
125~130 ℃
276~281 ℃
溶于熱的二甲苯
DTBHQ
215 ℃
321 ℃
易溶于冷的二甲苯
實驗過程中的主要步驟如下:
①向儀器c中加入5.5 g(0.05 mol)對苯二酚、5.0 mL濃磷酸及20 mL二甲苯(裝置如圖所示),啟動攪拌器。
②緩緩加熱到100~110 ℃,慢慢滴加7.5 mL(0.08 mol)叔丁醇和5 mL二甲苯組成的溶液,30~60 min滴完。
③升溫到135~140 ℃,恒溫回流2.5 h。
④將反應(yīng)液冷卻到120 ℃,直到反應(yīng)完成。
⑤將反應(yīng)液倒入燒杯,并用熱水
8、洗滌儀器c,洗滌并倒入燒杯中。
⑥冷卻結(jié)晶,抽濾,回收濾液中的二甲苯和磷酸。
⑦用二甲苯重結(jié)晶、脫色、冷水洗滌、干燥。
⑧稱量產(chǎn)品的質(zhì)量為6.649 g。
(1)寫出圖中儀器名稱:a__________________________________________________,b____________。
(2)磷酸在實驗中的作用是________________________________________________________。
(3)步驟①中二甲苯的作用是____________________________________________________
9、_。
(4)步驟④中反應(yīng)完成的標(biāo)志是___________________________________________________。
(5)步驟⑥中回收濾液中二甲苯的方法是___________________________________________。
(6)步驟⑦脫色時,可用的脫色劑是________;重結(jié)晶時采用________(填“熱”或“冷”)的二甲苯。
(7)本次實驗產(chǎn)率為________。
答案精析
B.實驗化學(xué)
[挑戰(zhàn)滿分]
1.(1)(恒壓)滴液漏斗 (2)將裝置中的空氣排盡,防止實驗過程中Fe2+被氧化 (3)D (4)過濾二茂鐵固體,防止
10、逸散到空氣中
(5)測定所得固體的熔點 (6)核磁共振氫譜(或1HNMR)
2.(1)COOHCOOH+2CH3CH2OH
COOC2H5COOC2H5+2H2O a (2)蒸餾 (3)除去草酸、硫酸等酸性物質(zhì) (4)溫度計、酒精燈 (5)78%
3.(1)溫度計 球形冷疑管 (2)催化劑
(3)作溶劑,稀釋叔丁醇 (4)不再有回流液 (5)蒸餾
(6)活性炭 冷 (7)80.1%
解析 題干圖中的儀器包括三頸燒瓶(c)、溫度計(a)、攪拌器、恒壓滴液漏斗、球形冷凝管(b);本實驗中利用磷酸作酸性催化劑,用二甲苯作溶劑,一是防止局部溫度過高,生成副產(chǎn)物DTBHQ,二是考慮DTBHQ溶于冷的二甲苯,可除去產(chǎn)品中的DTBHQ。TBHQ的理論產(chǎn)量為0.05 mol×166 g·mol-1=8.3 g,實驗產(chǎn)率為×100%≈80.1%。