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高考化学有机实验试题解析 一、原创试题命制 (一)试题呈现 正丁醚是一种重要的有机溶剂。以正丁醇为原料可制得正丁醚，反应原理如下： 2 CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3(正丁醚) + H2O 可能存在的副反应有: CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH=CH2(正丁烯) + H2O 相关信息如下: 物质 状态 相对分子质量 沸点/℃ 密度/(g·cm-3) 水中溶解性 正丁醇 无色液体 74 117.2 0.8109 微溶 正丁醚 无色液体 130 142.4 0.773 难溶 正丁烯 无色气体 56 -6.3 0.577 难溶 查阅资料:正丁醇能溶解在50%的硫酸中，而正丁醚则很少溶解。 实验步骤如下: ①将14.8 g正丁醇和4.7 g浓硫酸，按一定顺序添加到A中，并加几粒沸石。如图1所示，在分水器中加入一定体积的饱和食盐水(略小于分水器的容积与反应中生成水的体积之差），小火加热A，使瓶内液体微沸，开始回流。随着反应的进行，分水器中液体分层且逐渐升高至充满，上层液体会从左侧支管自动流回A，继续加热到温度升高到135℃左右时，分水器已全部被水层充满，停止加热。 ②待A中液体冷却后连同分水器中的水一起倒入盛有30 mL水的分液漏斗中，振摇后静置，分液得粗产物。 ③粗产物依次用50%硫酸洗涤2次(每次10 mL)、12 mL水洗涤，分出的产物加入少量无水氯化钙固体，静置片刻，过滤除去氯化钙固体，进行蒸馏纯化，收集139～142℃的馏分，得正丁醚6.4 g。 回答下列问题：冷却水口进入理论上应分出水分出的水超过理论值，若操作过程与实验设计均无错误其原因反应物冷却后倒入mL水中是a.用50%的硫酸洗涤可以除去未反应的正丁醇 b.将50%硫酸的洗涤次数改为一次(总酸量不变)，洗涤效果更好 c.用水洗涤可以除去酸洗时带入的酸 d.每次洗涤时，粗产物都在上层，分液时上层液体可不必倒出 e.无水固体本实验 (保留三位有效数字)。 (二)试题参考答案和评分标准 (1)球形冷凝管(若填“冷凝管”不得分) (2)ad(多选或选错不得分，漏选酌情得分) (3)正丁醇 (4)及时除去反应生成的水，使平衡向生成正丁醚的方向移动，有利于提高正丁醚的产率 (5)1.8 mL 正丁醇分出有机层，除去溶于水的物质管内的水无法充满，冷却行程短，效果差mL。实际上分出水层的体积要略大于理论值，若操作过程与实验设计均无错误反应物冷却后倒入mL水中是为了分出有机层，除去大部分溶于水的物质。温度计用来测蒸汽的温度140℃的液体有机化合物的沸点测定和蒸馏操作中；沸点大于140℃的有机化合物的蒸馏可用空气冷凝管。球形冷凝管一般用于回流反应即有机化合物的合成装置中(因其冷凝面积较大，冷凝效果较好)。本实验中正丁醚蒸馏由于其沸点为142.4(C，故应用空气冷凝管，不能用直形冷凝管。 (9)在进行蒸馏操作时，若从117 ℃开始收集馏分，由于正丁醇正丁醇正丁醇2 CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3 + H2O 副反应: CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH=CH2 + H2O 【实验步骤】 在干燥的100mL三颈烧瓶中，加入12.5 g(15.5 mL)正丁醇和4 g(2.2 mL)浓硫酸,摇动使混合，并加入几粒沸石。按照图3—10，一瓶口装上温度计，温度计的水银球必须浸入液面以下。另一瓶口装上油水分离器，分水器上端接一回流冷凝管，先在分水器中放置(V-2) mL水，然后将烧瓶在石棉网上用小火加热，使瓶内液体微沸，开始回流。 随反应的进行，分水器中液面升高，这是由于反应生成的水，以及未反应的正丁醇，经冷凝管冷凝后聚集于分水器内，由于相对密度的不同，水在下层，而上层较水轻的有机相积至分水器支管时即可返回反应瓶中，继续加热到瓶内温度升高到117 ℃左右时。分水器已全部被水充满时，表示反应已基本完成，约需1h。如继续加热，则溶液变黑，并有大量副产物丁烯生成 反应物冷却后，把混合物连同分水器里的水一起倒入盛有25 mL水的分液漏斗中，充分振摇，静止后，分出出粗正丁醚。用16 mL 50%硫酸分2次洗涤，再用10 mL水洗涤，然后用无水氯化钙干燥。将干燥后的产物仔细地注入蒸馏烧瓶中，蒸馏收集139~142℃的馏分，产量约5~6g(产率约50%)。 纯正丁醚的bp为142℃，n 1.3992 三、命题内容领域及考查知识内容和考试大纲的对应关系 (一)本题命题内容及考试大纲要求 本题考察的主要内容领域为化学实验基础。2016年普通高等学校招生全国统一考试大纲(化学)对化学实验基础的要求如下: (1)了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。