解答题-实验探究题 较难0.4 引用1 组卷223
苯甲醇是一种重要的化工原料,广泛用于香料、造纸、制药和印染等行业。实验室制备苯甲醇的反应原理和有关数据如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/20/010c7412-d988-4d1f-990f-1def035ce0f6.png?resizew=365)
实验步骤:如图所示,在装有电动搅拌器的250mL三颈烧瓶里加入9.0g碳酸钾(过量),70.0mL水,加热溶解,再加入2.0mL四乙基溴化铵[(CH3CH2)4NBr]溶液和10.0mL氯化苄。搅拌加热回流反应1~1.5h。反应结束后冷却,并转入125mL分液漏斗中,分出有机层,水层用萃取剂萃取三次。合并萃取液和有机层,加入无水硫酸镁固体,静置、过滤。最后进行蒸馏纯化,收集200~208℃的馏分,得8.4mL苯甲醇。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/20/ea333cd6-df1b-4069-be0f-e81864711f49.png?resizew=124)
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是___ ,冷却水应从___ (填“上口”或“下口”)通入。由于苯甲醇的沸点较高,在蒸馏纯化操作中最适宜选用的仪器之一是___ (填字母)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/20/d6c9366a-8cf0-4c07-a2ea-dfd854a69e17.png?resizew=602)
(2)本实验中加入无水硫酸镁的目的是___ 。从绿色化学角度考虑,萃取剂宜采用___ (填字母)。
A.乙醇 B.乙酸乙酯 C.苯 D.氯仿
(3)某同学认为该装置中的电动搅拌器可以换成沸石,以防暴沸。该说法___ (填“是”或“否”)正确,其理由是___ 。
(4)四乙基溴化铵没有直接参与反应,但大大提高了反应速率,其原因可能是___ 。
(5)本实验苯甲醇的产率为___ %(计算结果保留一位小数)。
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相对分子质量 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/(g·cm-3) | 水溶性 | |
氯化苄 | 126.5 | -43 | 179.4 | 1.1 | 不溶 |
碳酸钾 | 138 | 891 | — | 2.4 | 易溶 |
四乙基溴化铵 | — | — | — | — | 易溶 |
苯甲醇 | 108 | -15.3 | 205.3 | 1.0 | 易溶 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/20/ea333cd6-df1b-4069-be0f-e81864711f49.png?resizew=124)
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/20/d6c9366a-8cf0-4c07-a2ea-dfd854a69e17.png?resizew=602)
(2)本实验中加入无水硫酸镁的目的是
A.乙醇 B.乙酸乙酯 C.苯 D.氯仿
(3)某同学认为该装置中的电动搅拌器可以换成沸石,以防暴沸。该说法
(4)四乙基溴化铵没有直接参与反应,但大大提高了反应速率,其原因可能是
(5)本实验苯甲醇的产率为
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1-溴丁烷常用作稀有元素萃取剂、烃化剂及合成染料和香料的有机原料。实验室制备1-溴丁烷的反应、主要装置和有关数据如下:NaBr+H2SO4
NaHSO4+HBr↑、CH3CH2CH2CH2OH+HBr
CH3CH2CH2CH2Br+H2O。
实验步骤:
在仪器A中加入10mL水,边搅拌边缓慢滴加20mL过量的浓硫酸,冷却至室温。再依次加入7.4g正丁醇、16.5g研细的溴化钠和几粒沸石。在不断搅拌下,用图1所示装置小火加热回流90min,得到粗品。
将粗品依次用15mL水、7mL浓硫酸、10mL水、10mL饱和碳酸氢钠溶液、10mL水洗涤并分液,分出的产物用无水氯化钙充分干燥,滤除氯化钙固体,用图2所示装置加热蒸馏,收集99~103℃的馏分,得纯净1-溴丁烷9.3g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是___________ 。仪器B与仪器C___________ (填“能”或“不能”)交换使用。
(2)NaOH溶液的作用是___________ 。
(3)粗品经第一次水洗后,所得产物略带红棕色,其原因是___________ 。
用浓硫酸洗涤的主要目的是___________ ,在用浓硫酸洗涤、分液的操作中,待液体分层后,产物应从分液漏斗的___________ (填“上口倒出”或“下口放出”)。
(4)产品用浓硫酸洗涤后,不直接用饱和碳酸氢钠溶液洗涤而先用水洗,其原因是___________ 。
(5)本实验最可能产生两种有机副产物,任写其中一种副产物的结构简式___________ 。
(6)本实验中,1-溴丁烷的产率为___________ (保留三位有效数字)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/3/1fb5def5-d64e-4e48-b255-66268c3f1bd6.png?resizew=494)
相对分子质量 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度(g/cm3) | 溶解性 | |
正丁醇 | 74 | -89.8 | 117.7 | 0.81 | 微溶于水,易溶于浓硫酸和有机溶剂 |
1-溴丁烷 | 137 | -112.4 | 101.6 | 1.28 | 不溶于水,易溶于醇、醚等有机溶剂 |
浓硫酸 | 98 | 10.3 | 338 | 1.84 | 易溶于水 |
在仪器A中加入10mL水,边搅拌边缓慢滴加20mL过量的浓硫酸,冷却至室温。再依次加入7.4g正丁醇、16.5g研细的溴化钠和几粒沸石。在不断搅拌下,用图1所示装置小火加热回流90min,得到粗品。
将粗品依次用15mL水、7mL浓硫酸、10mL水、10mL饱和碳酸氢钠溶液、10mL水洗涤并分液,分出的产物用无水氯化钙充分干燥,滤除氯化钙固体,用图2所示装置加热蒸馏,收集99~103℃的馏分,得纯净1-溴丁烷9.3g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是
(2)NaOH溶液的作用是
(3)粗品经第一次水洗后,所得产物略带红棕色,其原因是
用浓硫酸洗涤的主要目的是
(4)产品用浓硫酸洗涤后,不直接用饱和碳酸氢钠溶液洗涤而先用水洗,其原因是
(5)本实验最可能产生两种有机副产物,任写其中一种副产物的结构简式
(6)本实验中,1-溴丁烷的产率为
1-溴丁烷常用作稀有元素萃取剂、烃化剂及合成染料和香料的有机原料。实验室制备1-溴丁烷的反应、主要装置和有关数据如下:
NaBr+H2SO4
NaHSO4+HBr↑、CH3CH2CH2CH2OH+HBr
CH3CH2CH2CH2Br+H2O。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/11/f8c3474d-b61d-4911-96db-718d5adb00bc.png?resizew=506)
实验步骤:在仪器A中加入10mL水,边搅拌边缓慢滴加20mL过量的浓硫酸,冷却至室温。再依次加入7.4g正丁醇、16.5g研细的溴化钠和几粒沸石。在不断搅拌下,用图1所示装置小火加热回流90min,得到粗品。将粗品依次用15mL水、7mL浓硫酸、10mL水、10mL饱和碳酸氢钠溶液、10mL水洗涤并分液,分出的产物用无水氯化钙充分干燥,滤除氯化钙固体,用图2所示装置加热蒸馏,收集99~103℃的馏分,得纯净1-溴丁烷9.3g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是___________ 。仪器B与仪器C___________ (填“能”或“不能”)交换使用。
(2)在用浓硫酸洗涤、分液的操作中,待液体分层后,产物应从分液漏斗的___________ (填“上口倒出”或“下口放出”)。
(3)本实验最可能产生两种有机副产物,任写其中一种副产物的结构简式___________ 。
(4)本实验中,1-溴丁烷的产率为___________ (保留三位有效数字)。
NaBr+H2SO4
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相对分子质量 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度(g/cm3) | 溶解性 | |
正丁醇 | 74 | -89.8 | 117.7 | 0.81 | 微溶于水,易溶于浓 硫酸和有机溶剂 |
1-溴丁烷 | 137 | -112.4 | 101.6 | 1.28 | 不溶于水,易溶于醇、 醚等有机溶剂 |
浓硫酸 | 98 | 10.3 | 338 | 1.84 | 易溶于水 |
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是
(2)在用浓硫酸洗涤、分液的操作中,待液体分层后,产物应从分液漏斗的
(3)本实验最可能产生两种有机副产物,任写其中一种副产物的结构简式
(4)本实验中,1-溴丁烷的产率为
苯佐卡因(
)是一种常用镇痛药,难溶于水,易溶于醇、醚类。实验室里可由对氨基苯甲酸(
)与乙醇反应合成。
已知:几种物质的某些数据如下。
回答下列问题:
I.合成对氨基苯甲酸
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/29/d622c2d6-59a5-4dd8-8160-e99a47c6ee3b.jpg?resizew=516)
(1)对氨基苯甲酸在一定条件下可生成高分子化合物,该反应的化学方程式为_______ 。
(2)设计步骤“①”和“③”的目的为_______ 。
II.制备苯佐卡因
①在圆底烧瓶中加入5.48g对氨基苯甲酸和60mL无水乙醇,振荡溶解,再加入8mL浓硫酸,将反应混合物在80℃水浴中加热1h,并不时振荡;
②液体冷却后将反应物转移到烧杯中,分批加入Na2CO3溶液(10%)至pH=9;
③将液体转移至分液漏斗中,用乙醚分两次萃取;
④向乙醚层加入无水硫酸镁,滤去固体,进行操作a,冷却结晶,最终得到2.48g产物。
(3)仪器A的名称为_______ ,作用是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/26/a9e99426-f7a0-40b2-8be6-87582f66512b.png?resizew=82)
(4)分液漏斗使用之前必须进行的操作为_______ ,分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后_______ (填标号)。
A.直接将有机层从分液漏斗上口倒出
B.直接将有机层从分液漏斗下口放出
C先将水层从分液漏斗的下口放出,再将有机层从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将有机层从上口倒出
(5)“步骤④”中无水硫酸镁的作用为_______ ,“操作a”为_______ 。
(6)本实验中苯佐卡因的产率为_______ %(结果保留一位小数)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/26/a3161b8f-7f87-4bf4-9a73-35486d349d7f.png?resizew=96)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/26/159bc005-f6b1-47bf-8c08-780ea56a1f23.png?resizew=60)
已知:几种物质的某些数据如下。
试剂 | 相对分子质量 | 密度/g·cm-3 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
乙醇 | 46 | 0.79 | 78.5 | |
对氨基苯甲酸 | 137 | 188 | 399.9 | |
对氨基萃甲酸乙酯 | 165 | 90 | 172 | |
乙醚 | 74 | 0.714 | 34.5 |
I.合成对氨基苯甲酸
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/29/d622c2d6-59a5-4dd8-8160-e99a47c6ee3b.jpg?resizew=516)
(1)对氨基苯甲酸在一定条件下可生成高分子化合物,该反应的化学方程式为
(2)设计步骤“①”和“③”的目的为
II.制备苯佐卡因
①在圆底烧瓶中加入5.48g对氨基苯甲酸和60mL无水乙醇,振荡溶解,再加入8mL浓硫酸,将反应混合物在80℃水浴中加热1h,并不时振荡;
②液体冷却后将反应物转移到烧杯中,分批加入Na2CO3溶液(10%)至pH=9;
③将液体转移至分液漏斗中,用乙醚分两次萃取;
④向乙醚层加入无水硫酸镁,滤去固体,进行操作a,冷却结晶,最终得到2.48g产物。
(3)仪器A的名称为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/26/a9e99426-f7a0-40b2-8be6-87582f66512b.png?resizew=82)
(4)分液漏斗使用之前必须进行的操作为
A.直接将有机层从分液漏斗上口倒出
B.直接将有机层从分液漏斗下口放出
C先将水层从分液漏斗的下口放出,再将有机层从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将有机层从上口倒出
(5)“步骤④”中无水硫酸镁的作用为
(6)本实验中苯佐卡因的产率为
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