人教版高中化学大题优练3 有机制备类实验设计 教师版.docx

有机制备类实验设计
大题优练3
优选例题
例：己二酸()是一种重要的化工原料和合成中间体。某实验小组以钨磷酸为催化剂，开展绿色氧化合成己二酸的实验探究。
I．催化剂钨磷酸晶体()的制备
实验流程如下：
(1)***的作用为_______，操作Ⅰ所需的玻璃仪器除烧杯外还有___________。
(2)水层中的物质有大量和少量，步骤①中发生反应的化学方程式是_______________________________________。
II．己二酸的合成
向三颈烧瓶中加入0.10g钨磷酸催化剂和30mL 30%双氧水，在室温下搅拌5min，然后加入5.0mL试剂X，在100℃左右回流反应3h，得到溶液A。
(3)环己烯、环己醇、环己***均可被双氧水氧化成己二酸。仅从所需双氧水理论用量的角度看，试剂X的最佳选择是_______(填序号)。
A．环己烯() B．环己醇() C．环己***()
(4)在实际操作中，双氧水的实际用量通常要大于理论用量，原因是_______________。
(5)如图是己二酸的浓度与温度关系曲线图。介稳区表示己二酸溶液处于饱和状态，稳定区表示己二酸溶液处于____状态。实验室常根据直线EHI从溶液A获取己二酸晶体，对应的实验操作为______________，过滤。
III．己二酸的纯度测定
(6)取0.2g己二酸晶体样品于锥形瓶中，加水溶解，滴加2滴酚酞试液，用溶液滴定；平行滴定3次，溶液的平均用量为V mL，则己二酸纯度为___________。(己二酸化学式量为146)
【答案】（1）萃取剂，将钨磷酸转移至***中 分液漏斗

C
双氧水不稳定，易分解
不饱和 恒温蒸发结晶

【解析】热水溶解Na2WO4、Na2HPO4，加入浓盐酸，小火加热，反应生成H3PW12O40，加入***，萃取H3PW12O40，分液得到H3PW12O40的***溶液，再进行水浴加热，冷却结晶，可得到H3PW12O40。(1)由题意，加入***后进行分液操作，分出水层和油层，因此***作用为萃取钨磷酸；操作I为分液操作，所需的玻璃仪器除烧杯外还需要分液漏斗；(2)从流程图中及产物可知，参加反应的物质有Na
2WO4、Na2HPO4、HCl，产物中有H3PW12O40可得化学方程式为；(3)由于存在如下关系式：1mol环己烯~4mol双氧水~1mol己二酸，1mol环己醇~4mol双氧水~1mol己二酸，1mol环己***~3mol双氧水~1mol己二酸，因此，生产等物质的量的己二酸时环己***消耗的双氧水最少，因此最佳选择为C；(4)双氧水受热容易分解，题中反应温度为100℃，此温度下双氧水容易分解而损失，因此实际用量偏大；(5)介稳区表示己二酸溶液处于饱和状态，稳定区应表示己二酸溶液处于不饱和状态，己二酸溶液稳定存在，不会有晶体析出；实验室常根据直线EHI从溶液A获取己二酸晶体，对应的实验操作为恒温蒸发结晶，过滤；(6)二者反应，存在关系式：己二酸~2NaOH，则己二酸物质的量为，质量为，则己二酸纯度为。
模拟优练
1．某科学小组制备硝基苯的实验装置如下，有关数据列如下表。已知存在的主要副反应有：在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/g.cm−1
溶解性
苯
5.5
80
0.88
微溶于水
硝基苯
5.7
210.9
1.205
难溶于水
间二硝基苯
89
301
1.57
微溶于水
浓***
83
1.4
易溶于水
浓硫酸
338
1.84
易溶于水
实验步骤如下：
取100mL烧杯，用20mL浓硫酸与足量浓***配制混和酸，将混合酸小心加入B中。把18mL(15.84g)苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，混和均匀。在50～60℃下发生反应，直至反应结束。
将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5％ NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，弃去CaCl2，进行蒸馏纯化，收集205℃～210℃馏分，得到纯硝基苯18g。
回答下列问题：
(1)图中装置C的作用是__________________________。
(2)制备硝基苯的化学方程式_____________________________。
(3)叙述配制混合酸操作：_____________________________。
(4)为了使反应在50℃～60℃下进行，常用的方法是_