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2022年高考化学选择性必修二、三模块核心突破 专题06 有机化学基础之十大有机课本实验核心突破
展开专题06 有机化学基础之十大有机课本实验知识点一 十大有机课本实验1)甲烷与氯气取代反应反应方程:反应现象:黄绿色气体逐渐消失,量筒内液面上升,量筒内壁挂有油状液珠,并有白雾生成。特别提醒:①饱和实验水的作用:减少氯气损失②以上四个反应并无先后顺序,可以同时进行,因此在NA计算题目中,无法计算生成甲烷的某种取代物到底生成了多少。③里面的产物只有HCl与CH3Cl是气体,其余均为液体。④CHCl3,也称为氯仿,具有麻醉作用。【立马见效】1.烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应,其中甲烷反应的部分历程如下,①引发等②链反应等③终止等以下说法不正确的是A.引发时可以通过热辐射、光照等条件B.链反应可以反复进行C.反应产物只有四种D.产物中将出现CH3CH3【答案】C2.下列实验操作、现象和结论正确的是选项实验操作现象结论A将苯滴加到溴水中溴水褪色苯与溴发生加成反应B将盛有甲烷和氯气混合气的试管倒置于盛有饱和食盐水的烧杯中,光照一段时间后向烧杯中滴加石蕊试液石蕊试液变红生成的CH3Cl等有机产物具有酸性C卤代烃Y与NaOH水溶液共热后,加入足量稀硝酸,再滴入AgNO3溶液产生白色沉淀Y中含有氯原子D碳酸钠固体与醋酸反应产生的气体,通入苯酚钠溶液中出现白色浑浊酸性:醋酸>碳酸>苯酚【答案】C3.实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验,光照下反应一段时间后,下列说法正确的是A.该反应的反应类型是置换反应B.甲烷和氯气在光照条件下反应,只能生成四种含氯的化合物C.试管内黄绿色变浅,充满液体,试管内液体分层,出现分层D.若1mol该有机物与氯气完全反应,若生成的四种有机物的物质的量相等,则参加反应的氯气的物质的量为2.5mol【答案】D2)苯的硝化反应反应方程式:特别提醒:①试剂添加顺序浓硝酸、浓硫酸、苯(大概降温至50-60度时添加)②采用水浴加热的方式,温度计要放在烧杯的水中,而不是放在试管内。试管内的那根导管起到冷凝回流的作用。【立马见效】1.实验室制备硝基苯的反应装置如图所示,步骤之一是将恒压滴液漏斗中浓硝酸和浓硫酸形成的混酸加入到装有苯的三颈烧瓶中,则下列叙述不正确的是A.长玻璃导管可以起到冷凝回流的作用 B.控温在,苯能发生硝化反应C.配置混酸时应在烧杯中先加入浓硫酸 D.分离出硝基苯的主要操作是分液和蒸馏【答案】C2.下列实验操作说法正确的是A.处理极易溶于水的气体尾气如NH3时,可选用装置AB.萃取分离溴水中的Br2,可选用装置B,在萃取剂选择上可使用酒精、苯或CCl4C.苯的硝化反应实验可选用装置C,反应前在试管中将1.5 mL浓HNO3和2 mL浓硫酸混合均匀,再快速倒入苯,防止其挥发D.验证乙醇消去反应生成乙烯的实验可选用装置D,洗气瓶内需盛放NaOH溶液,反应开始时,加热烧瓶使混合液迅速上升到170℃【答案】D3)苯的卤代反应反应方程式:反应现象:锥形瓶上方有白雾生成,取出锥形瓶中的溶液加入硝酸酸化后的硝酸银,会产生黄色沉淀。特别提醒:①此反应需要催化剂Fe或者溴化铁才能进行②锥形瓶的溶液虽然能使硝酸银产生黄色沉淀,但是因为会有部分溴单质挥发出来,所以并不能因此证明反应是取代反应。③产品提纯:水洗去除溴化氢、碱洗去除溴单质、无水氯化钙去水,过滤后对滤液进行蒸馏,最终获得溴苯。【立马见效】1.下列关于有机反应的条件和装置都正确的是A.甲烷取代反应:日光直射B.石蜡油裂解反应:加强热C.苯的硝化反应:水浴加热D.制取溴苯:净化生成物【答案】C2.苯与液溴在一定条件下反应除生成溴苯外,还常常同时生成邻二溴苯、对二溴苯等次要产物,形成粗溴代苯混合物。有关物质的沸点、熔点如下: 苯溴苯邻二溴苯对二溴苯沸点/℃80.1156.2225220.13熔点/℃5.5-30.77.187.33下列说法正确的是A.苯易与H2、Br2等物质发生加成反应B.溴苯与两种二溴苯互为同系物C.苯及各种二溴苯分子中所有的原子分别都在同一平面内D.用蒸馏的方法可从粗溴代苯混合物中首先分离出对二溴苯【答案】C4.溴苯是重要的有机合成中间体,下图为溴苯的制备实验装置:实验步骤:Ⅰ检查气密性后,关闭,打开、和分液漏斗活塞,将苯和溴的混合物缓慢滴加到三颈烧瓶中,液体微沸,红色气体充满烧瓶,C装置小试管中无色液体逐渐变为橙红色,瓶内液面上方出现白雾。Ⅱ关闭,打开,A中液体倒吸入B中。Ⅲ拆除装置,将B中液体倒入盛有冷水的大烧杯中,分液,分别用NaOH溶液和水洗涤有机物,再加入固体,过滤,最后将所得有机物进行蒸馏。(1)、连接处均使用了乳胶管,其中不合理的是_______填“”或“”,理由是_______。(2)可以证明溴和苯的反应是取代而不是加成的实验现象是_______。(3)用NaOH洗涤有机物是为了_______,固体的作用是_______ 。(4)B中发生反应的化学方程式为_______。【答案】(1) 挥发出来的Br2会腐蚀橡胶管 (2)C中出现白雾,并且C装置中AgNO3溶液中出现淡黄色沉淀(3)除去有机物表面的Br2; 干燥有机物 (4)+Br2+HBr 4)实验室制乙烯反应方程:特别提醒:①反应温度控制在170左右,因此温度计放入页面以下,切记不是放在支管口。②由于浓硫酸具有脱水性、氧化性,因此这个反应的副产物有:二氧化硫、二氧化碳;同时乙醇也有挥发性,因此在检查是否有乙烯生成时,我们需要经过上图的B、C、D装置。其作用分别是:吸收二氧化硫、乙醇、二氧化碳;C、D均为检测装置,两种褪色均可以证明有乙烯生成。当然如果更加严谨的设置,应该是在B、C之间再增设一装有品红溶液的洗气瓶,用于检测二氧化硫是否除干净。【立马见效】1.实验室利用浓硫酸和乙醇在170℃加热条件下制取乙烯气体,下列关于乙烯的制备、除杂与收集的装置中,正确的选项是A.①③⑤⑥. B.②⑥⑤③ C.②④⑤⑦ D.②③④⑦【答案】B2.乙烯是一种重要的基本化工原料,实验小组同学欲制备乙烯并验证其与溴单质的反应类型为加成反应。I.乙烯的制备欲利用下图所给装置制备乙烯。反应原理为:CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O,反应过程中观察到蒸馏烧瓶中溶液逐渐变黑。(1)欲收集一瓶乙烯,选择上图中的装置,其连接顺序为_____(按气流方向,用小写字母表示)。(2)C中盛放的试剂为______,其作用为_____。(3)在烧杯中混合浓硫酸和乙醇时,应先添加___;实验开始一段时间后发现忘记加碎瓷片,此时应该进行的操作为____。(4)尾气吸收可采用________(填选项字母)。A.KMnO4酸性溶液 B.浓硫酸 C.饱和Na2CO3溶液 D.NaOH溶液II.验证乙烯与溴单质的反应类型为加成反应。实验小组同学将I中制得的乙烯干燥后,按下列两种方案进行实验。方案操作现象一将纯净的乙烯通入溴水中溴水褪色二向充满纯净乙烯的塑料瓶中注入适量溴的CC14溶液,振荡①溴的CCl4溶液褪色②(5)乙烯与溴单质发生加成反应的化学方程式为_________。(6)方案一不能证明乙烯与溴单质发生了加成反应,原因为_________。 (7)方案二中现象②应为______,要想用此方案证明乙烯与溴单质发生的反应是加成反应,还需补充的实验为:继续向方案二塑料瓶中加入少量______,振荡后,若_____,证明发生了加成反应。【答案】bdcefi NaOH 溶液 除去乙烯中混有的 SO2、CO2等酸性气体 乙醇 冷却后补加 A CH2 = CH2+ Br2→CH2BrCH2Br 发生取代反应同样可以使溴水褪色, 溴水中含有HBr 和 HBrO 等成分,不一定是 Br2发生加成反应 塑料瓶变瘪 石蕊溶液 溶液不变红(或硝酸酸化的硝酸银溶液,无淡黄色沉淀生成) 5)实验室制乙炔反应方程:CaC2+22H2O==Ca(OH)2+C2H2特别提醒:①反应物水应该用饱和氯化钠代替,因为反应太过剧烈。②电石混有杂质,因此产物中会有硫化氢这类的副产品产生,因此在检测反应是否发生时,高锰酸钾的前面需要额外增设一个装有硫酸铜的溶液,用于除硫化氢。③H2S+CuSO4==CuS↓+H2SO4这个反应是弱酸制备强酸的有效佐证。④不可使用启普发生器制备。【立马见效】1.某实验小组设计如图装置完成乙炔的制备和性质探究实验,有关说法正确的是 A.a装置中的饱和食盐水可以换成蒸馏水,使产生乙炔更为纯净B.c、d、e装置中溶液都会发生褪色现象,反应原理各不相同C.f处产生明亮淡蓝色火焰,且有黑烟生成D.收集乙炔气体时可采用向上排空气法【答案】B 6)酯化反应反应方程:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O特别提醒:①试剂加入顺序:乙醇 乙酸 浓硫酸②浓硫酸作用:催化剂,吸水剂 ③饱和碳酸钠作用:吸收乙醇,中和乙酸,降低酯的溶解度,特别注意不可以伸入液面,防止倒吸,若要伸入液面,需要有防倒吸装置。④长导管作用:导气冷凝 ⑤碎瓷片作用:防暴沸,如果忘记添加,停止实验,冷却后再添加。⑥充分振荡之后,溶液分层,上层液为产品【立马见效】1.乙酸与乙醇的酯化反应。某同学设计了甲、乙两套实验装置,对乙酸与乙醇进行了酯化反应的研究:(4)乙酸和乙醇(CH3CH2OH)发生酯化反应的化学方程式为_______。(5)实验过程中选用的药品及试剂有:浓H2SO4、乙醇、乙酸还有_______、_______两种必备用品。(6)某同学用装有饱和氢氧化钠溶液的三颈瓶接收乙酸乙酯,几乎没有收集到产物,请给予合理的解释:_______。答案:CH3COOH+CH3CH2OHCH3CO18OCH2CH3+H2O 沸石 饱和Na2CO3溶液 NaOH溶液的碱性较强,乙酸乙酯在NaOH溶液中发生水解 7)常见的有机物水解反应①卤代烃(RX)中卤素原子的检验方法②多糖水解产物检测方法用银氨溶液、碘水进行水解产物检测现象:A出现银镜现象 B溶液并未变蓝特别提醒:①在加入银氨溶液之前,必须调节PH,否则无法检测②B若变蓝,并不能说明淀粉未水解,或许只是水解不够彻底。【立马见效】1.下列说法正确的是( )A.石油分馏、硝基苯的制备和乙烯的制取中温度计的位置都不相同B.向苯溴代实验后的溶液中加水,可观察到溶液分三层为有苯层、水层和溴苯层C.卤代烃中卤原子的检验,可以向卤代烃水解后的产物中直接滴加溶液D.乙醇与浓硫酸反应所制得的气体通入到溴水中,若溴水褪色即可证明有乙烯产生【答案】A2.下列实验方法不可行的是A.用水鉴别乙醇、甲苯和溴苯B.用燃烧法鉴别乙醇、苯和四氯化碳C.鉴定蔗糖水解产物中有葡萄糖:直接在水解液中加入新制并加热D.用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯【答案】C3.溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应,生成不同的反应产物.某同学依据溴乙烷的性质,用如图实验装置(铁架台、酒精灯略)验证取代反应和消去反应的产物,请你一起参与探究实验操作Ⅰ:在试管中加入5mL 1mol/L NaOH溶液和5mL溴乙烷,振荡.实验操作Ⅱ:将试管如图固定后,水浴加热.(1)试管口安装一长导管的作用是________________;(2)观察到________________现象时,表明溴乙烷与NaOH溶液完全反应;(3)鉴定生成物中乙醇的结构,可用的波谱是________________、_______________;(4)检验水解产物中的溴离子的方法是________________________________________________(需说明所用的试剂、简单的实验操作及预测产生的实验现象和结论).(5)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应,在你设计的实验方案中,需要检验产物,检验的方法是_____________________________________________________(需说明所用的试剂、简单的实验操作及预测产生的实验现象和结论)。【答案】 冷凝回流 溶液分层消失 红外光谱 核磁共振氢谱 取水解后得溶液少许于试管中,加入足量硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若有淡黄色沉淀生成,则说明水解后的溶液含有溴离子 将生成的气体先通过盛有水的试管,再通入盛有KMnO4溶液的试管,KMnO4溶液褪色,(或直接通入溴的四氯化碳溶液,溶液褪色)说明生成乙烯,发生消去反应8)石蜡油分解实验石蜡油---各类烷烃,分解产物为各类烯烃。碎瓷片作用:催化剂、蓄热因为石蜡油为烷烃,而分解产物为烯烃,因此可以直接通入到酸性高锰酸钾或者溴水中进行检测。【立马见效】1.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是选项实验、操作和现象实验结论A石蜡油在碎瓷片上受热分解产生的气体使酸性KMnO4溶液褪色产生的气体是C2H4B常温下,用pH试纸分别测定浓度均为0.1mol/L的NaClO溶液和 CH3COONa溶液的pH比较 HClO和CH3COOH的酸性强弱C将Ag2SO4微热分解产生的气体依次通入饱和的Ba(HSO3)2溶液和品红溶液,依次出现白色沉淀、溶液褪色分解产生物中一定有SO3和 SO2D 试管内无明显变化采用牺牲阳极的阴极保护法可以防止金属腐蚀【答案】D9)钠与水及乙醇的反应现象:钠加入到酒精中,会沉入底部,反应现象比较缓慢钠加入到水中,会飘在上方,反应比较剧烈。根据以上的现象可以证明,水中的氢更活泼。【立马见效】1.某化学兴趣小组设计实验探究钠分别与乙醇、乙酸反应的反应速率。已学知识:①羟基与羧基中氢的活性:羟基羧基。②物质钠乙醇冰醋酸密度/()0.9680.7891.05(1)依据所学知识预测:反应速率更快的是钠与___________(填“乙醇”或“乙酸”)的反应。实验1:将无水乙酸和无水乙醇分别加人两个相同的烧杯中,取两块形状大小几乎一样的金属钠(都约为),分别同时投入上述两个烧杯中,观察反应现象并记录金属钠完全溶解所需要的时间。(实验在常温下完成,下同)(2)请完成下表:反应物实验现象钠完全溶解所需时间钠与无水乙酸钠________,产生气泡较慢钠与无水乙醇钠________,产生气泡较快(3)依据实验现象,有同学指出实验1设计存在缺陷,该缺陷是___________;改进的措施是___________。(实验结论)钠与无水乙醇反应的反应速率比钠与无水乙酸反应的反应速率快得多。(4)(查阅资料)探究钠与水反应的反应速率的影响因素:①金属失电子的过程:②金属离子离开的过程:③活性氢得电子的过程:④分子离开的过程:猜想原因:对照钠与水反应的反应速率的影响因素,钠与无水乙醇或无水乙酸反应的反应速率主要是由第②个因素决定的,即由生成的乙酸钠(或乙醇钠)在无水乙酸(或无水乙醇)中的________决定。(5)设计实验验证猜想:将无水乙酸和无水乙醇分别加入两个相同的烧杯中,___________。【答案】(1)乙酸(2)浮在液体表面 沉在烧杯底部 (3)两烧杯中钠与液体的接触面积不同 用铜丝网将钠块包住再投入烧杯 (4)溶解速率(5)再向无水乙酸中加人1g乙酸钠,无水乙醇中加入1g乙醇钠,观察并记录固体完全溶解的时间10)乙醇的催化氧化反应方程:反应现象:铜丝由黑变红,试管a中有油状液滴,有刺激性气味生成【立马见效】Ⅰ.某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。(1)实验过程中铜网出现黑色和红色交替的现象,请写出相应的化学反应方程式_______、_______。在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯后,反应仍能继续进行,说明乙醇催化氧化反应是_______反应。(填“放热”或“吸热”)(2)甲烧杯中水的作用是_______;乙烧杯中水的主要作用是_______。(3)集气瓶中收集到的气体主要成分是_______。【答案】 放热 使乙醇汽化 使乙醛蒸汽充分液化 氮气() 知识点二 有机除杂与鉴别1)常用试剂及鉴别对象2)除杂分离提纯物质杂质试剂方法硝基苯苯酚NaOH分液苯苯酚NaOH分液甲苯苯酚NaOH分液溴苯溴NaOH分液硝基苯NO2NaOH分液乙醛乙酸NaOH蒸馏乙酸乙酯乙酸Na2CO3分液乙醇乙酸 CaO蒸馏乙醇水 CaO蒸馏苯乙苯KMnO4 、NaOH分液溴乙烷乙醇水淬取乙酸乙酯乙醇 水反复洗涤甲烷乙稀溴水洗气【立马见效】1.下列实验方案不合理的是A.鉴定蔗糖水解产物中有葡萄糖:直接在水解液中加入新制Cu(OH)2B.鉴别织物成分是真丝还是人造丝:用灼烧的方法C.鉴定苯中无碳碳双键:加入高锰酸钾酸性溶液D.鉴别己烯和苯:将溴的四氯化碳溶液分别滴加到少量己烯和苯中【答案】A2.为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是序号不纯物除杂试剂分离方法ANa蒸馏B溴水洗气C乙酸乙酯(乙酸)NaOH溶液过滤D甲苯(苯)酸性高锰酸钾溶液分液【答案】B3.以下实验方案和操作正确的是ABCD分离CH3COOH和H2O提纯混有少量C2H4的CH4比较乙酸和碳酸的酸性蒸发结晶NaCl【答案】C4.为提纯下列物质(括号中为杂质),所选除杂药品和分离方法都正确的是选项被提纯的物质(杂质)除杂药品分离方法ACl2(HCl)NaOH洗气BMgCl2溶液(FeCl3)氨水过滤C溴苯(溴)CCl4分液D乙醇(乙酸)CaO蒸馏【答案】D5.为了提纯下列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是选项被提纯的物质除杂试剂分离方法A苯(苯酚)浓溴水过滤B甲烷(乙烯)酸性溶液洗气C己烷(己烯)直接收集D乙酸乙酯(乙醇)饱和溶液分液【答案】D6.下列各组物质除杂和分离方法正确的是 被提纯物质除杂试剂分离方法A苯(苯甲酸)生石灰蒸馏B乙酸乙酯(乙酸)氢氧化钠溶液分液C乙烷(乙烯)酸性高锰酸钾溶液洗气D苯(苯酚)浓溴水过滤【答案】A7.如图试验中,所选装置不合理的是A.粗盐提纯,选①和②B.用CC14提取碘水中的碘并得到纯净的碘单质,选③和④C.分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,选④D.用FeCl2溶液吸收C12选⑤【答案】C8.下列实验操作、现象与所得结论一致的是 实验操作现象结论A 向25ml 沸水中滴加5~6滴 FeCl3饱和溶液,持续加热煮沸变为红褐色 最终制得 Fe(OH)3 胶体B 欲收集酯化反应生成的乙酸乙酯并分离提纯,将导管伸入饱和Na2CO3溶液的液面下,再用分液漏斗分离溶液分层,上层为无色油状液体乙酸乙酯不溶于饱和Na2CO3 溶液,且密度比水小C 淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,再加入新制银氨溶液,水浴加热无明显现象 淀粉未发生水解D 向两支盛有KI3溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀KI3溶液中存在平衡:I3- ⇌ I2+I-【答案】D9.为提纯下列物质(括号内的物质是杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( ) 被提纯的物质除杂试剂分离方法A溴化钠溶液(NaI)氯水、CCl4萃取B氯化铵溶液(AlCl3)氢氧化钠溶液过滤C二氧化碳(CO)氧化铜粉末通过灼热的CuO粉末D乙醇(苯酚)氢氧化钠溶液分液【答案】C