有机化学实验思考题「2020高考化学关键题型第六讲有机实验」

一、解题策略

第一步：确定实验目的，分析制备原理→分析制备的目标产物的有机化学反应方程式；

第二步：确定制备实验的装置→根据上述的有机反应的反应物和反应条件选用合适的反应容器，并控制合适的温度

第三步：杂质分析及除杂方案的设计→根据有机反应中反应物的挥发性及有机反应副反应多的特点，分析除杂步骤、试剂及除杂装置

第四步：常见的除杂方案→（1）分液，主要分离有机混合物与除杂时加入的酸、碱、盐溶液；（2）蒸馏，分离沸点不同的有机混合物

第五步：产品性质的检验或验证→一般根据产物的官能团性质设计实验进行检验或验证

第六步：产品产率或转化率的计算→利用有机反应方程式及关系式，结合题给信息并考虑损耗进行计算

二、题型分类

【典例1】【2019·全国卷Ⅰ，9】实验室制备溴苯的反应装置如图所示，关于实验操作或叙述错误的是(　　)

A．向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K

B．实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色

C．装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢

D．反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯

【答案】D

【解析】苯和溴均易挥发，苯与液溴在溴化铁作用下发生剧烈的放热反应，释放出溴化氢气体(含少量苯和溴蒸气)，先打开K，后加入苯和液溴，避免因装置内气体压强过大而发生危险，A项正确；四氯化碳用于吸收溴化氢气体中混有的溴单质，防止溴单质与碳酸钠溶液反应，四氯化碳呈无色，吸收红棕色溴蒸气后，液体呈浅红色，B项正确；溴化氢极易溶于水，倒置漏斗防倒吸，碳酸钠溶液呈碱性，易吸收溴化氢，发生反应为Na2CO3＋HBr===NaHCO3＋NaBr，NaHCO3＋HBr===NaBr＋CO2↑＋H2O，C项正确；反应后的混合液中混有苯、液溴、溴化铁和少量溴化氢等，提纯溴苯的正确操作是①用大量水洗涤，除去可溶性的溴化铁、溴化氢和少量溴；②用氢氧化钠溶液洗涤，除去剩余的溴等物质；③用水洗涤，除去残留的氢氧化钠；④加入干燥剂除去水，过滤；⑤对有机物进行蒸馏，除去杂质苯，从而提纯溴苯，分离溴苯，不用“结晶”的方法，D项错误。

【典例2】【2018·全国卷Ⅰ，9】在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中，下列操作未涉及的是

【答案】D

【解析】A是制备乙酸乙酯的操作，B是收集乙酸乙酯的操作，C是分离乙酸乙酯的操作。D是蒸发操作，在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中未涉及。

1．下列实验操作正确且能达到对应实验目的的是(　　)

【答案】C

【解析】碘单质易溶于四氯化碳，应采用蒸馏操作分离二者，A项错误；直接蒸馏75%的酒精溶液不能制备无水酒精，在75%的酒精溶液中加入生石灰，再蒸馏得无水酒精，B项错误；乙烷不和溴水反应，乙烯与溴反应生成1，2－二溴乙烷，C项正确；提纯乙酸乙酯应采用分液操作，不能用蒸发操作，D项错误。

2．实验室制备、纯化硝基苯需要用到下列装置，其中不正确的是(　　)

【答案】A

【解析】A项，配制混酸时，应将浓硫酸注入浓硝酸中，A项错误；B项，在热水浴加热下，硝酸与苯发生取代反应，B项正确；C项，制得的硝基苯中含有杂质苯，采用蒸馏操作精制硝基苯，C项正确；D项，采用分液操作分离硝基苯和水层，D项正确。

3．对实验室制得的粗溴苯[含溴苯(不溶于水，易溶于有机溶剂，沸点156.2 ℃)、Br2和苯(沸点80 ℃)]进行纯化，未涉及的装置是(　　)

【答案】C

【解析】除去Br2可以用SO2，原理是：Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，故A正确；苯和溴苯的混合液与无机溶液互不相溶，分液可得苯和溴苯的混合液，故B正确；由分析可知，不涉及过滤操作，故C错误；溴苯的沸点是156.2 ℃、苯的沸点是80 ℃，分离出溴苯用蒸馏法，故D正确。

4．实验室利用乙醇催化氧化法制取并提纯乙醛的实验过程中，下列装置未涉及的是(　　)

【答案】C

【解析】A项，分离提纯乙醛用蒸馏法，蒸馏要用到该装置，不选；B项，B装置是乙醇的催化氧化装置，不选；C项，提纯乙醛不用分液法，C选；D项，蒸馏法提纯乙醛要用到冷凝管，不选。

5．煤的干馏实验装置如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．可用蓝色石蕊试纸检验a层液体中含有的NH3

B．长导管的作用是导气和冷凝

C．从b层液体中分离出苯的操作是分馏

D．c口导出的气体可使新制氯水褪色

【答案】A

【解析】氨水呈碱性，遇红色石蕊试纸变蓝，所以用蓝色石蕊试纸检验NH3是错误的，故A错误；长导管的作用是导气和冷凝，故B正确；苯和煤焦油互溶，从b层液体中分离出苯的操作是分馏，故C正确；c口导出的气体有乙烯等还原性气体，可使新制氯水褪色，故D正确。

6．某研究性小组为了探究石蜡油分解产物，设计了如下实验方案。下列说法错误的是(　　)

A．碎瓷片有催化和积蓄热量的作用

B．结束反应时，先撤出导管，再停止加热

C．石蜡油是液态烷烃

D．B、C中溶液均褪色，反应类型相同

【答案】D

【解析】本题考查化学实验方案的设计与评价。石蜡油在碎瓷片催化作用下发生裂化反应，生成物中含有烯烃。把生成物通入酸性高锰酸钾溶液中，发生氧化反应，溶液褪色；通入溴的四氯化碳溶液中，发生加成反应，溶液褪色。装置A中碎瓷片有催化和积蓄热量的作用，有助于石蜡油分解，A正确；结束反应时，应先撤出导管，再停止加热，防止因温度变化出现倒吸现象，B正确；石蜡油是17个碳原子以上的液态烷烃混合物，C正确；装置B中酸性高锰酸钾溶液褪色是因为与分解生成的烯烃发生氧化还原反应，装置C中溴的四氯化碳溶液褪色是因为与分解生成的烯烃发生加成反应，反应类型不相同，D错误。

7．为了证明液溴与苯发生的反应是取代反应，有如下图所示装置。则装置A中盛有的物质是(　　)

A．水 B．氢氧化钠溶液

C．四氯化碳 D．碘化钠溶液

【答案】C

【解析】在催化剂作用下，苯与溴发生取代反应，生成溴苯和溴化氢。溴化氢能与硝酸银溶液反应，生成淡黄色沉淀溴化银(不溶于硝酸)，因此常用硝酸银溶液检验溴化氢的生成，证明溴和苯能发生取代反应。为了排除溴蒸气对溴化氢检验的干扰，应在检验之前先使其通过A中的四氯化碳液体(溴蒸气易溶于四氯化碳，溴化氢不溶于四氯化碳)。

8．下列实验装置图正确的是(　　)

【答案】C

【解析】乙烯密度稍小于空气，应该采用向下排空气法收集，但因为乙烯不易溶于水且乙烯密度接近空气密度，最好采用排水法收集，故A错误；分馏时，温度计测量馏分温度，则温度计水银球应该位于蒸馏烧瓶支管口处，且进出水口错误，故B错误；实验室用苯和浓硝酸在浓硫酸作催化剂、加热55～60 ℃制备硝基苯，该实验操作正确，故C正确；实验室制取乙酸乙酯时，导气管不能伸入饱和碳酸钠溶液中，否则易产生倒吸现象，故D错误。