（鲁京津琼专用）高考化学一轮复习第九章微考点72练习 7页

微考点721．(2018·安徽“江南十校”联考)丙烯酸甲酯是一种重要的工业原料，某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示：CH2==CHCOOH＋HOCH3CH2==CHCOOCH3＋H2O①取10.0g丙烯酸和6.0g甲醇放置于三颈烧瓶中，连接好冷凝管，用搅拌棒搅拌，水浴加热。②充分反应后，冷却，向混合液中加入5%Na2CO3溶液洗至中性。③分液，取上层油状液体，再用无水Na2SO4干燥后蒸馏，收集70～90℃馏分。可能用到的信息：沸点溶解性毒性丙烯酸141℃与水互溶，易溶于有机溶剂有毒甲醇65℃与水互溶，易溶于有机溶剂易挥发，有毒丙烯酸甲酯80.5℃难溶于水，易溶于有机溶剂易挥发回答下列问题：(1)仪器c的名称是____________________。(2)混合液用5%Na2CO3溶液洗涤的目的是__________________________________________________________________________________________________________________________。(3)请写出配制100g5%Na2CO3溶液所使用的玻璃仪器_______________________________。(4)关于产品的蒸馏操作(夹持装置未画出)，下图中有2处错误，请分别写出_______________________________________________________________________________________________。n(5)为检验产率，设计如下实验：①将油状物质提纯后平均分成5份，取出1份置于锥形瓶中，加入2.5mol·L－1的KOH溶液10.00mL，加热使之完全水解。②用酚酞作指示剂，向冷却后的溶液中滴加0.5mol·L－1的HCl溶液，中和过量的KOH，滴到终点时共消耗盐酸20.00mL。计算本次酯化反应丙烯酸的转化率__________。2．(2019·郑州模拟)M是一种常见的工业原料，实验室制备M的化学方程式、装置示意图及有关数据如下：对甲苯乙酮苯甲醛M苯甲酸熔点/℃28－2675沸点/℃225179249水中溶解性不溶微溶较小微溶乙醇中溶解性易溶混溶较小溶实验步骤如下：往100mL三颈烧瓶中依次加入1.3g氢氧化钠、12mL水、7.5mL95%乙醇、3.4mL对甲苯乙酮、2.6mL苯甲醛，控制反应温度在25～30℃，搅拌2.5～3h。反应结束后，改用冰水浴冷却三颈烧瓶，继续搅拌至有大量固体析出。抽滤，先用冰冷的水洗涤，然后用少量冰冷的95%乙醇洗涤。抽滤，压干，得粗产物。请回答下列问题：(1)苯甲醛存放过程中会部分被氧化成苯甲酸，提纯苯甲醛的方法是____________。(2)A装置中球形冷凝管的作用是__________，冷却水从________口流出。n(3)用冰水浴冷却反应后的三颈烧瓶，析出大量固体的原因是___________________________________________________________________________________________________________。(4)抽滤过程中使用抽气泵抽真空前，关闭活塞____，抽滤结束打开活塞______恢复体系压强。(5)用水洗涤晶体的主要目的是____________________________________________________。(6)用95%乙醇洗涤晶体是为了除去________________________________________________。洗涤晶体的操作方法是___________________________________________________________。3．由正丁醇(用n－C4H9OH表示)制备正溴丁烷(沸点：101.6℃)的反应如下所示：n—C4H9OH＋NaBr＋H2SO4―→n—C4H9Br＋NaHSO4＋H2O副反应：n—C4H9OHCH3CH2CH==CH2↑＋H2O2n—C4H9OH(n—C4H9)2O＋H2O3H2SO4(浓)＋2NaBr(s)===2NaHSO4＋Br2↑＋SO2↑＋2H2O已知反应物及其用量：固体NaBr0.24mol，n—C4H9OH0.20mol，浓H2SO429mL，H2O20mL。制备过程经历如下五个步骤，试回答下列问题：Ⅰ.投料：在圆底烧瓶中加入20mL水，再慢慢加入29mL浓硫酸，混合均匀并冷却至室温后，再依次加入0.20mol正丁醇(约18mL)和0.24mol溴化钠，充分振荡后加入几粒沸石。(1)冷却至室温后再加正丁醇和溴化钠的目的是______(填字母)。A．减少HBr的挥发B．防止正丁醇的挥发C．防止溴化钠被氧化D．防止温度过高导致炭化结焦(2)本反应中硫酸与溴化钠作用生成氢溴酸，氢溴酸与正丁醇作用发生取代反应生成正溴丁烷。硫酸的用量和浓度过大都对本制备不利的主要原因是______________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.加热回流：反应装置选择②而不选择①的原因是___________________________________________________________________________________________________________________。在反应装置中冷凝水应该从______(填“A”或“B”)端进水。Ⅲ.分离粗产物：反应结束待反应液冷却后，用直形冷凝管换下球形冷凝管，将其变为蒸馏装置进行蒸馏，得到的粗产物中除主产品外，还含下列选项中的______(填序号)。①n—C4H9OH　②SO2　③(n—C4H9)2O　④Br2　⑤NaHSO4　⑥H2O　⑦H2SO4Ⅳ.洗涤粗产物：将馏出液移至分液漏斗中，加入等体积的水洗涤后，分液得有机层n。如果不能判断哪层是有机层，可以用_______________________________________________________________________________________________________________________________________方法来判断。对有机层进行洗涤除杂、除水后可得到粗产品。Ⅴ.收集产物：将干燥好的产物移至小蒸馏瓶中，加热蒸馏，收集99～103℃的馏分。要证明最终产物是n—C4H9Br，方法是____________________________________________________。4．三苯甲醇(COH)是一种重要的化工原料和医药中间体，实验室合成三苯甲醇的流程如图甲所示，装置如图乙所示。已知：①格氏试剂容易水解：＋H2O―→＋Mg(OH)Br(碱式溴化镁)②相关物质的物理性质如下：物质熔点/℃沸点/℃溶解性三苯甲醇164.2380不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有机溶剂乙醚－116.334.6微溶于水，溶于乙醇、苯等有机溶剂溴苯－30.7156.2不溶于水，溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂苯甲酸乙酯－34.6212.6不溶于水Mg(OH)Br常温下为固体能溶于水，不溶于醇、醚等有机溶剂③三苯甲醇的相对分子质量是260，纯净固体有机物一般都有固定熔点。请回答以下问题：(1)图乙中玻璃仪器B的名称为________；装有无水CaCl2的仪器A的作用是______________。(2)图乙中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是__________________________；制取格氏试剂时要保持微沸，可以采用________加热方式。n(3)制得的三苯甲醇粗产品中，含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物和碱式溴化镁等杂质，可以设计如下提纯方案，请填写如下空白：其中，操作Ⅰ为________；洗涤液最好选用__________(填字母)；A．水B．乙醚C．乙醇D．苯检验产品已经洗涤干净的操作为___________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)纯度测定：称取2.60g产品，配成乙醚溶液，加入足量金属钠(乙醚与钠不反应)，充分反应后，测得生成的气体在标准状况下的体积为100.80mL。则产品中三苯甲醇的质量分数为________。n答案精析1．(1)分液漏斗(2)除去混合液中的丙烯酸和甲醇(降低丙烯酸甲酯的溶解度)(3)烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管(4)温度计水银球位置、尾接管与锥形瓶接口密封(5)54.0%解析　(2)用5%Na2CO3溶液洗涤混合液是为了除去混合液中的丙烯酸和甲醇，以便蒸馏时得到较纯的丙烯酸甲酯。(3)配制100g5%Na2CO3溶液时，将称量的5.0gNa2CO3固体加入烧杯中，用量筒量取95mL的水倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌溶解得到所配溶液，因此所需玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管。(4)蒸馏时，温度计是用来测被冷凝蒸汽温度的，故温度计水银球位置错了；尾接管与锥形瓶接口应与大气相通。(5)丙烯酸甲酯水解消耗的KOH的物质的量为2.5mol·L－1×10.00mL×10－3L·mL－1－0.5mol·L－1×20.00mL×10－3L·mL－1＝0.015mol。酯化反应转化的丙烯酸的物质的量＝生成的丙烯酸甲酯物质的量＝丙烯酸甲酯水解消耗的KOH的物质的量，酯化反应丙烯酸的转化率为×100%＝54.0%。2．(1)蒸馏(或其他合理答案)　(2)冷凝回流　b　(3)M的溶解度随温度的降低而减小　(4)c　c　(5)除去氢氧化钠　(6)对甲苯乙酮、苯甲醛　往漏斗中添加乙醇至浸没晶体为止，抽滤，重复以上操作2至3次解析　(1)根据表中数据可知，苯甲醛的沸点为179℃，苯甲酸的沸点为249℃，两者沸点相差较大，可用蒸馏法分离提纯。(2)球形冷凝管的作用是冷凝回流，冷却水从b口流出。(3)结合题意可知，用冰水浴冷却反应后的三颈烧瓶，析出的大量固体为M，说明M的溶解度随温度的降低而减小。(4)抽真空要关闭活塞c，抽滤结束后打开活塞c，空气进入装置恢复体系压强。(5)结合实验步骤中加入的药品知，水洗主要是为了除去氢氧化钠。(6)由表中各物质在乙醇中的溶解性可知，用95%乙醇洗涤，是为了除去对甲苯乙酮、苯甲醛。洗涤晶体的操作方法：往漏斗中添加乙醇至浸没晶体为止，抽滤，重复以上操作2至3次。3．Ⅰ.(1)ABC　(2)会促进副反应进行Ⅱ.可以防止挥发性尾气进入空气污染环境　BⅢ.①③④⑥Ⅳ.从任意一层取少量液体加水，如混溶则该层为水层，不混溶则为有机层Ⅴ.测定产品的沸点4．(1)球形冷凝管　防止空气中的水蒸气进入装置，使格氏试剂水解(2)平衡压强，便于漏斗内试剂顺利滴下　水浴(3)蒸馏(或分馏)　A　取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸银溶液，若无沉淀生成，n则已洗涤干净(4)90%解析　(1)图乙中玻璃仪器B的名称是球形冷凝管，A的作用是防止空气中的水蒸气进入装置，使格氏试剂水解。(2)使用滴液漏斗可让上下气体压强相同，保证液体顺利滴下。(3)三苯甲醇粗产品中含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物，三苯甲醇的沸点最高，所以先用蒸馏的方法除去有机杂质，碱式溴化镁溶于水不溶于有机溶剂，所以洗涤液选用水；检查洗涤是否干净的一般步骤是：取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸银溶液，若无沉淀生成，则已洗涤干净，反之，则未洗涤干净。(4)由2—OH～H2，可计算出三苯甲醇的物质的量是×2＝0.009mol，所以产品中三苯甲醇的质量是0.009mol×260g·mol－1＝2.34g，则产品中三苯甲醇的质量分数为×100%＝90%。