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有机选择题实验再落实
1.药物中间体1,3-环己二酮可由5-氧代己酸甲酯合成,转化步骤如下,下列说法或操作错误的是( )
A.反应须在通风橱中进行 B.减压蒸馏去除CH3OH、5-氧代己酸甲酯和DMF
C.减压蒸馏后趁热加入盐酸 D.过滤后可用少量冰水洗涤产物
2.实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃),其反应原理如下,下列说法错误的是( )
A.以共沸体系带水促使反应正向进行 B.反应时水浴温度需严格控制在69℃
C.接收瓶中会出现分层现象 D.根据带出水的体积可估算反应进度
3.工业上常用水蒸气蒸馏的方法(蒸馏装置如图)从柠檬、橙子和柚子等水果的果皮中提取的精油(香料)90%以上是柠檬烯。下列说法不正确的是( )
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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30 mL水;
(2)打开活塞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活塞K,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。
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,为防止倒吸,立即停止加热
C.长导管作安全管,能平衡气压,防止由于导管堵塞引起爆炸
D.要得到纯精油,还需要进行萃取、分液、蒸馏操作
4.已知:MnO2+2NaBr+2H2SO4(浓)MnSO4+Na2SO4+Br2↑+2H2O,实验室利用如图所示装置制备溴苯。下列说法正确的是( )
A.装置接口按气流方向的连接顺序为dbaefc
B.装置甲中进行水浴加热的目的是防止溴蒸气冷凝
C.装置乙中有浅黄色沉淀产生,可证明苯与溴发生了取代反应
D.装置丁中的铁丝主要用于搅拌,使反应物充分混合
5.下列实验操作中正确的是( )
A.将溴水、FeBr3和苯混合加热即可制得溴苯
B.除去溴苯中红棕色的溴,可用稀NaOH溶液反复洗涤,并用分液漏斗分液
C.用电石制乙炔时,可选用启普发生器控制反应的开始与停止
D.制取硝基苯时,应先加2 mL浓H2SO4,再加入1.5 mL浓HNO3,然后再滴入约1 mL苯,最后放在水浴中加热
6.实验室可利用如下反应制备一定量1-溴丁烷(难溶于水,密度为1.3 g·cm-3):
CH3CH2CH2CH2OH+NaBr+H2SO4CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O,反应后的混合物经水洗、干燥、蒸馏等操作可得到精制产品。部分操作装置如图所示,下列说法中正确的是( )
A.图中Ⅰ、Ⅱ处仪器分别为直形冷凝管、球形冷凝管
B.水洗应在装置③中进行操作,其中水溶液应从下口放出
C.水洗的主要目的是除去没有反应完的1-丁醇
D.可利用酸性KMnO4溶液检验蒸馏后所得产品中是否含有1-丁醇
7.水杨酸乙酯()广泛应用于有机合成、食品香料、工业溶剂等,制备原理为
+CH3CH2OH+H2O,实验小组用如图所示装置探究水杨酸乙酯的制取(部分装置未画出)。下列说法错误的是( )
A.加热方式适合选用水浴加热
B.分水器中水层高度不再变化时可停止加热
C.可用饱和NaHCO3溶液洗涤反应后混合液中的酸性杂质
D.多次洗涤后所得粗品可用碱石灰干燥
8.实验室制备丙炔酸甲酯(CH≡C-COOCH3,沸点为103~105 ℃)的流程如下图所示,下列说法正确的是( )
A.“蒸馏”时可用水浴加热
B.“操作1”名称为洗涤
C.“洗涤2”中5% Na2CO3溶液的作用是除去丙炔酸等酸性物质
D.“反应”前加入试剂的顺序为浓硫酸、丙炔酸、甲醇
9.溴化苄是一种重要的有机合成工业原料,可以苯甲醇为原料合成,实验原理及装置如图所示。反应结束后,反应液可按下列步骤分离和纯化:静置分液水洗纯碱洗水洗干燥减压蒸馏。下列有关说法错误的是( )
+HBr+H2O
A.实验时,应先从冷凝管接口b处通水,后加热至反应温度 B.该实验适宜用水浴加热
C.浓硫酸作催化剂和脱水剂 D.纯碱洗的目的是除去HBr等酸性物质
10.阿司匹林()微溶于水,是常用的解热镇痛药,可利用水杨酸()和醋酸酐制备。所得粗产品中含有水杨酸和水杨酸聚合物,利用如下流程提纯阿司匹林。下列说法错误的是( )
已知:①水杨酸聚合物难溶于水,不溶于NaHCO3溶液;②pH=3时,阿司匹林沉淀完全。
A.试剂a、b分别是NaHCO3溶液、盐酸
B.操作Ⅰ、Ⅱ均为过滤
C.①、②、③均为两相混合体系
D.可用FeCl3溶液检验产品中是否含有未反应的水杨酸
11.苯甲酸的熔点为122.13 ℃,微溶于水,易溶于酒精,实验室制备少量苯甲酸的流程如下,下列叙述不正确的是( )
、MnO2苯甲酸钾溶液苯甲酸晶体
A.回流的目的是提高甲苯的转化率
B.加入KMnO4反应后紫色变浅或消失,有浑浊生成
C.操作1为过滤,操作2为酸化,操作3为过滤
D.得到的苯甲酸固体用酒精洗涤比用水洗涤好
12.实验室制备溴苯,并验证有HBr生成。下列实验装置和操作能达到实验目的的是( )
A.旋开装置甲中恒压滴液漏斗的活塞可使苯和溴的混合液顺利滴入烧瓶中
B.装置乙盛放NaOH溶液以除去HBr气体中混有的Br2
C.向装置丙中滴加几滴酚酞溶液可检验HBr的生成
D.用装置丁分离苯和溴苯
13.CH4和Cl2混合气体在光照下反应生成四种氯代物,其沸点如表所示,利用如图所示装置对上述氯代物进行分离,下列叙述正确的是( )
氯代物 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4
沸点/℃ -24.2 39.8 61.2 76
A.毛细玻璃管可以用沸石或玻璃棒替代
B.克氏蒸馏头的作用是减少液体进入冷凝管
C.收集氯仿时温度计指示温度为39.8 ℃
D.四氯化碳中一定混有另外三种氯代物
14.溴苯的制备实验中部分实验操作如图所示,其中正确的是( )
A B C D
制备溴苯 洗涤除溴,放出水层 除去干燥剂 分离苯和溴苯
15.某实验小组为制取丙烯酸甲酯(CH2==CH—COOCH3)(沸点为85 ℃),将丙烯酸、甲醇和浓硫酸置于三颈烧瓶中,充分反应并冷却后,加入5%Na2CO3溶液洗涤,分离出有机相。经干燥、蒸馏,得到产物。产物水解后用盐酸滴定,测定其纯度。上述过程中涉及的装置或操作错误的是(部分夹持及加热装置省略)( )
选项 A B C D
实验装置或操作
16.为提纯含少量正丁醛杂质的1-丁醇粗品,某研究小组设计如下路线:
粗品滤液有机层1-丁醇+乙醚纯品
已知:①R-CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓;
②乙醚沸点为34 ℃,密度为0.714 g/cm3;1-丁醇沸点为118 ℃。
下列说法正确的是( )
A.操作1用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
B.操作2中,乙醚可以用乙醇代替
C.操作2分液时,有机层从分液漏斗下口放出
D.操作3是蒸馏,蒸馏温度要求略高于118 ℃
17.乙苯经水蒸气稀释后脱氢制备苯乙烯的原理为+H2↑。在生成和纯化苯乙烯的实验过程中,下列操作未涉及的是( )
A B C D
18.某化学学习小组利用NaClO溶液氧化环己醇()制备环己酮()的装置如图所示。下列叙述错误的是( )
操作步骤如下:
ⅰ.向仪器A内加入环己醇、冰醋酸,逐滴加入NaClO溶液,30 ℃条件下反应30分钟后冷却
ⅱ.向仪器A内加入适量饱和NaHSO3溶液,用NaOH调节溶液显中性后加入饱和NaCl溶液,然后经分液、干燥、蒸馏得到环己酮
A.饱和NaCl溶液可促进有机相和无机相分层
B.饱和NaHSO3溶液的主要作用是除去CH3COOH
C.冰醋酸既作为溶剂,同时可增强NaClO溶液的氧化性
D.若NaClO溶液滴加过快,仪器A中会产生少量黄绿色气体
19.某兴趣小组以活性白土为催化剂进行乙醇脱水制备乙烯的实验,装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法正确的是( )
A.实验时,冷凝水从a口进b口出
B.加快圆底烧瓶中乙醇的汽化速率,有利于提高乙醇的转化率
C.溴的四氯化碳溶液褪色,不能说明生成了乙烯气体
D.当有4.6 g乙醇汽化时,具支试管中收集到2.0 g液体,则乙醇的转化率约为93%
20.实验室由叔丁醇与浓盐酸反应制备2 甲基 2 氯丙烷的路线如下,下列说法错误的是( )
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A.用5% Na2CO3溶液洗涤分液时,先将下层有机物从分液漏斗分离
B.第二次水洗的目的是除去有机相中的钠盐
C.无水CaCl2可用无水MgSO4代替
D.蒸馏除去残余反应物叔丁醇时,产物先蒸馏出体系
21.某实验小组为制备1-氯-2-甲基丙烷(沸点:69 ℃),将2-甲基-1-丙醇和POCl3溶于CH2Cl2中,加热回流(伴有HCl气体产生)。反应完全后倒入冰水中分解残余的POCl3,分液收集CH2Cl2层,再用无水MgSO4干燥,过滤、蒸馏后得到目标产物。上述过程中涉及的部分装置(夹持及加热装置略)如图,下列说法不正确的是( )
A.装置①在加热回流时,需加入沸石或碎瓷片
B.装置②与装置①的冷凝管上端相连,因HCl气体极易溶于水,需将尾气处理装置设计成防倒吸
C.装置③在分液前无法区分水层与有机层时,可向分液漏斗中滴水,若上层无水滴通过轨迹,则上层为水层
D.CH2Cl2的沸点为39.8 ℃,可使用装置④的蒸馏装置得到1-氯-2-甲基丙烷
22.药物贝诺酯有消炎、镇痛、解热的作用,其制备原理为:
在实验室可用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备贝诺酯(沸点453.11 ℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69 ℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81 ℃)。下列说法正确的是( )
A.反应时水浴温度不能高于69 ℃
B.根据环己烷带出水的体积可估算出反应进度
C.因为蒸出的是共沸体系,故锥形瓶中不会出现分层现象
D.以共沸体系带出水促使反应正向进行,同时加快了反应速率
【有机选择题实验再落实】答案
1.C。解析:A.DMF即N,N-二甲基甲酰胺,对人体有危害,反应须在通风棚中进行,故A正确;B.减压蒸馏利用沸点不同,去除CH3OH、5-氧代己酸甲酯和DMF,可以提纯中间产物,故B正确;C.减压蒸馏后不能趁热加入盐酸,因为盐酸具有挥发性,故C错误;D.1,3-环己二酮不含有亲水基团,不溶于水,可用少量冰水洗涤产物,除去盐酸等物质,故D正确;故选C。
2.B。解析:A项,由反应方程式可知,生成物中含有水,若将水分离出去,可促进反应正向进行,该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行,A正确;B项,反应产品的沸点为142℃,环己烷的沸点是81℃,环己烷-水的共沸体系的沸点为69℃,可以温度可以控制在69℃~81℃之间,不需要严格控制在69℃,B错误;C项,接收瓶中接收的是环己烷-水的共沸体系,环己烷不溶于水,会出现分层现象,C正确;D项,根据投料量,可估计生成水的体积,所以可根据带出水的体积估算反应进度,D正确;故答案选B。
3.B。解析: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,A正确;蒸馏结束后,先把乙中的导气管从溶液中移出,再停止加热,B错误;长导管与大气相通,能够平衡气压,防止由于导管堵塞引起爆炸,C正确;得到的精油中含有其他成分,要想得到纯的柠檬烯,要进行萃取、分液、蒸馏操作,D正确。
4.B。解析:装置甲应长进短出,连接顺序为dabefc,选项A错误;溴蒸气容易液化,所以需要通过水浴加热来防止冷凝,选项B正确;铁丝与溴反应生成制备溴苯的催化剂溴化铁,选项D错误。
5.B。解析:制溴苯是将液溴、苯、溴化铁混合,不能用溴水,不需要加热,故A错误;溴和氢氧化钠溶液反应,因此除去溴苯中红棕色的溴,可用稀NaOH溶液反复洗涤,并用分液漏斗分液,故B正确;用电石制乙炔时,由于电石与水反应剧烈且生成的氢氧化钙易堵塞导气管,不能选用启普发生器,故C错误;制取硝基苯时,应先加浓硝酸,再加入浓硫酸,最后加入苯,最后放在水浴中加热,故D错误。故选B。
6.D。解析:Ⅰ处冷凝管的作用是冷凝回流,应使用球形冷凝管,Ⅱ处的冷凝管应使用直形冷凝管,A错误;由于1-溴丁烷的密度比水大,故分液漏斗中下层液体是1-溴丁烷,上层是水溶液,上层液体应从上口倒出,B错误;水洗的主要目的是除去NaHSO4等无机物,C错误。
7.D。解析:反应温度控制在95 ℃,加热方式适合选用水浴加热,故A正确;分水器中水层高度不再变化时说明双颈瓶中反应完成,可停止加热,故B正确;饱和NaHCO3溶液可中和酸,可用其洗涤反应后混合液中的酸性杂质,故C正确;碱石灰中含有少量NaOH等强碱,可使酯在碱性条件下发生水解,不可用碱石灰干燥,故D错误;故选D。
8.C。解析:在反应容器中,加入丙炔酸和甲醇,其中甲醇过量可促进酯化反应正向进行,提高丙炔酸的转化率,向反应后的混合液中加入饱和食盐水,分液分离出有机相,水相分别用5%的碳酸钠溶液、水洗涤可以除去未反应完的丙炔酸和无机盐,有机相不溶于水,利用分液操作分离出来,有机相经过无水硫酸钠干燥、过滤、蒸馏即可得到丙炔酸甲酯。丙炔酸甲酯的沸点超过100 ℃,故“蒸馏”时不可用水浴加热,A错误;“操作1”名称为干燥,B错误;“洗涤2”中5% Na2CO3溶液的作用是除去丙炔酸等酸性物质,C正确;“反应”前加入试剂的顺序为丙炔酸、甲醇,最后加入浓硫酸,D错误。
9.C。解析:为防止原料加热蒸发损失,同时达到冷凝回流的效果,应先从冷凝管接口b处通水,后加热至反应温度,故A正确;该实验要求温度较准确,且温度低于100 ℃,适宜用水浴加热,以便控制温度,故B正确;从题给反应方程式可以看出浓硫酸作催化剂,又产物中有水,浓硫酸吸水可以促进反应趋于完全,浓硫酸不作脱水剂,故C错误;水洗后的液体中有少量HBr、硫酸,可用纯碱洗,除去得更充分,故D正确。
10.C。解析:由题知水杨酸聚合物不溶于NaHCO3溶液,故试剂a处加入NaHCO3溶液,经过滤除去水杨酸聚合物,试剂b处加盐酸调节pH=3,故A正确;水杨酸聚合物不溶于NaHCO3溶液,pH=3时,阿司匹林沉淀完全,均用过滤法分离,故B正确;①中含水杨酸聚合物和少量母液,为两相混合体系,②为水杨酸聚合物,为单相体系,③均为溶液,为单相体系,故C错误;水杨酸分子中含有酚羟基,可以使FeCl3溶液变色,而阿司匹林中不含酚羟基,可用FeCl3溶液检验产品中是否含有未反应的水杨酸,故D正确;故选C。
11.D。解析:苯甲酸微溶于水,易溶于酒精,故用水洗涤苯甲酸晶体比用酒精洗涤更好,D错误。
12.A。解析:该漏斗有一根连通反应器的管可保证上下端压强一致从而使液体顺利滴下,A项正确;HBr和Br2均与NaOH反应,不能用NaOH除去Br2,B项错误;HBr呈酸性,不能使酚酞变色,无法检验,C项错误;苯和溴苯互溶,无法通过分液分离,应选择蒸馏进行分离,D项错误;故选A。
13.B。解析:毛细玻璃管进入少量空气,在液体中形成气化中心,起平衡气压、防暴沸的作用,同时起到搅拌作用,而玻璃棒只起搅拌作用,沸石只能防暴沸,选项A错误;相比普通蒸馏装置,克氏蒸馏头能减少因沸腾导致液体进入冷凝管的可能性,选项B正确;氯仿是三氯甲烷的俗名,蒸馏时温度控制在61.2 ℃≤T<76 ℃,选项C错误;根据沸点差异,四氯化碳中可能混有三氯甲烷,不会混有一氯甲烷,选项D错误。
14.C。解析:HBr极易溶于水,故锥形瓶内导管口不能插入水面以下,A项错误;溴苯的密度比水的大,应在下层,B项错误;可通过过滤除去干燥剂CaCl2,C项正确;蒸馏时温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处,需要测量蒸气的温度,而不是液相物质的温度,D项错误。故选C。
15.D。解析:装置A为制备丙烯酸甲酯的发生装置,丙烯酸、甲醇和浓硫酸在三颈烧瓶中加热回流,A正确;B为分液装置,有机层在上层,水在下层,B正确;C为蒸馏装置,丙烯酸甲酯的沸点较低,采用水浴加热,C正确;D为滴定装置,但滴定管使用错误,盐酸应置于酸式滴定管中,D错误。
16.A。解析:根据题意可知操作1是将CH3CH2CH2CH(OH)SO3Na沉淀和1-丁醇通过过滤除去沉淀,过滤用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,选项A正确;加入乙醚的目的是萃取溶液中的1-丁醇,乙醇不能用于萃取1 丁醇,选项B错误;乙醚的密度小于水,操作2分液时,有机层乙醚层在上层,应从分液漏斗上口倒出,选项C错误;因为1-丁醇和乙醚的沸点相差很大,因此可以利用蒸馏将其分离开,故操作3是蒸馏,但先蒸出的是乙醚,温度要求略高于34 ℃以上即可,选项D错误;故选A。
17.B。解析:乙苯经水蒸气稀释后脱氢制备苯乙烯,在催化剂作用下加热制得,A不合题意;由实验目的和原理知,装置A的圆底烧瓶中收集到的是液态有机物和水,故不需要进行蒸发浓缩、降温结晶操作,B符合题意;反应所得苯乙烯和乙苯混合液与水溶液不互溶分层,通过分液先分离出有机混合液,C不合题意;利用苯乙烯和乙苯的沸点不同通过蒸馏分离出苯乙烯,D不合题意;故选B。
18.B。解析:饱和NaCl溶液可减少有机物在水中的溶解,促进有机相和无机相分层,A正确;NaHSO3具有还原性,主要作用是除去过量的NaClO,B错误;冰醋酸为有机溶剂,同时作为酸可提供H+,增强NaClO的氧化性,C正确;若NaClO溶液滴加过快,酸性条件下与生成的氯化钠反应产生氯气,三颈烧瓶中会产生少量黄绿色气体,D正确。
19.D。解析:A.实验时,冷凝水应从下口进上口出,选项A错误;B.若乙醇的汽化速率过快,乙醇分子在催化剂表面停留的时间过短,部分乙醇还来不及被吸附、活化、反应即被带出催化剂层,将导致转化率降低,选项B错误;C.产生的乙烯能与溴发生加成反应,从而使溶液褪色,通过实验现象能说明有乙烯生成,选项C错误;D.具支试管中收集的液体成分是乙醇和水,则生成乙烯气体的质量是4.6 g-2.0 g=2.6 g,故乙醇的转化率为×100%≈93%,选项D正确;答案选D。
20.A。解析:叔丁醇与浓盐酸反应生成2 甲基 2 氯丙烷,反应后分液分离出有机相,加入水洗涤分液后的有机相再加入碳酸钠溶液除去少量的盐酸,分液后用水洗涤有机相除去生成的钠盐,洗涤分液得到有机相加入干燥剂干燥后蒸馏分离出产品;A.2 甲基 2 氯丙烷密度小于水,有机层位于上层,用5% Na2CO3溶液洗涤分液时,先将下层水层从分液漏斗分离,然后将有机相从上口放出,故A错误;B.加入碳酸钠后和盐酸反应生成钠盐,故第二次水洗的目的是除去有机相中的钠盐,故B正确;C.无水氯化钙为除去有机相中的残存水,故无水CaCl2可用干燥剂无水MgSO4代替,故C正确;D.叔丁醇能形成氢键导致其沸点较高,2 甲基 2 氯丙烷沸点较低,故产物2 甲基 2 氯丙烷先蒸馏出体系,故D正确。
21.A。解析:该装置中有搅拌棒,不需加入沸石或碎瓷片,A项错误;装置②与装置①的冷凝管上端相连,用来收集反应生成的HCl,HCl气体极易溶于水,所以要防止倒吸,B项正确;向两层溶液中滴水,滴入水后如果先接触有机层,滴入的水与有机层会有明显的界限,如果滴入水层,就会消失不见,C项正确;CH2Cl2的沸点为39.8 ℃,1-氯-2-甲基丙烷的沸点为69 ℃,故可使用装置④的蒸馏装置得到纯净的1-氯-2-甲基丙烷,D项正确。
22.B。解析:实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69 ℃)带出水分,体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81 ℃),反应时水浴温度应高于69 ℃,低于81 ℃,A项错误;根据环己烷带出水的体积,结合反应方程式,可估算出反应进度,B项正确;蒸出的是共沸体系,环己烷与水不混溶,在锥形瓶中冷却为液体后会出现分层现象,C项错误;以共沸体系带出水促使反应正向进行,反应过程中反应物浓度减小,反应速率减小,D项错误。
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