微專題04冷疑回流裝置

考法探究▼

01

近年來“有機實驗”在高考試題中頻頻出現(xiàn)，主要涉及有機物的制備、有機物官能團性質(zhì)的實驗探究等。

有機物的制備及分離提純，常常與蒸儲、冷疑回流、分液操作相聯(lián)系，其中把教材中的蒸儲操作遷移至冷

疑回流屢見不鮮。有易揮發(fā)的液體反應(yīng)物時，冷凝回流可以避免反應(yīng)物損耗和充分利用原料，使該物質(zhì)通

過冷凝后由氣態(tài)恢復(fù)為液態(tài)，從而回流并收集。有機物的制備及分離提純，要注意來年的高考中，有機物

的制備實驗的考查可能性也不低。

真題展現(xiàn)_■

02

1.（2023?湖北省選擇性考試,8）實驗室用以下裝置（夾持和水浴加熱裝置略）制備乙酸異戊酯（沸點142℃）,

實驗中利用環(huán)己烷-水的共沸體系（沸點69℃）帶出水分。已知體系中沸點最低的有機物是環(huán)己烷（沸點81℃）,

其反應(yīng)原理：

下列說法錯誤的是（）

A.以共沸體系帶水促使反應(yīng)正向進行B,反應(yīng)時水浴溫度需嚴格控制在69℃

C.接收瓶中會出現(xiàn)分層現(xiàn)象D.根據(jù)帶出水的體積可估算反應(yīng)進度

【答案】B

【解析】A項，由反應(yīng)方程式可知，生成物中含有水，若將水分離出去，可促進反應(yīng)正向進行，該反應(yīng)

選擇以共沸體系帶水可以促使反應(yīng)正向進行,A正確;B項，反應(yīng)產(chǎn)品的沸點為142℃,環(huán)己烷的沸點是81℃,

環(huán)己烷-水的共沸體系的沸點為69℃,可以溫度可以控制在69℃?81℃之間，不需要嚴格控制在69℃,B

錯誤；C項，接收瓶中接收的是環(huán)己烷-水的共沸體系，環(huán)己烷不溶于水，會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，C正確；D項，

根據(jù)投料量，可估計生成水的體積，所以可根據(jù)帶出水的體積估算反應(yīng)進度，D正確；故選B。

2.（2022?全國甲卷,27）硫化鈉可廣泛用于染料、醫(yī)藥行業(yè)。工業(yè)生產(chǎn)的硫化鈉粗品中常含有一定量的煤

灰及重金屬硫化物等雜質(zhì)。硫化鈉易溶于熱乙醇，重金屬硫化物難溶于乙醇。實驗室中常用95%乙醇重結(jié)

晶純化硫化鈉粗品?；卮鹣铝袉栴}：

(1)工業(yè)上常用芒硝(Na2sO4/0H2。)和煤粉在高溫下生產(chǎn)硫化鈉，同時生成CO,該反應(yīng)的化學方程式為

(2)溶解回流裝置如圖所示，回流前無需加入沸石，其原因是-回流時，燒瓶內(nèi)氣霧上升高度不

宜超過冷凝管高度的1/3.若氣霧上升過高，可采取的措施是。

(3)回流時間不宜過長，原因是o回流結(jié)束后，需進行的操作有①停止加熱②關(guān)閉冷凝水③

移去水浴，正確的順序為(填標號)。

A.①②③B.③①②C.②①③D.①③②

(4)該實驗熱過濾操作時，用錐形瓶而不能用燒杯接收濾液，其原因是。過濾除去的雜質(zhì)為

o若濾紙上析出大量晶體，則可能的原因是。

(5)濾液冷卻、結(jié)晶、過濾，晶體用少量_______洗滌，干燥，得到Na2s

【答案】(l)Na2SO4-10H2O+4CNa2S+4COt+10H2O

(2)硫化鈉粗品中常含有一定量的煤灰及重金屬硫化物等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)可以直接作沸石降低溫度

(3)硫化鈉易溶于熱乙醇，若回流時間過長，Na2s會直接析出在冷凝管上，使提純率較低，同時易造成

冷凝管下端堵塞，圓底燒瓶內(nèi)氣壓過大，發(fā)生爆炸D

(4)防止濾液冷卻重金屬硫化物溫度逐漸恢復(fù)至室溫

(5)冷水

【解析】本實驗的實驗?zāi)康臑橹苽淞蚧c并用95%乙醇重結(jié)晶純化硫化鈉粗品，工業(yè)上常用芒硝

(Na2sO4JOH2O)和煤粉在高溫下生產(chǎn)硫化鈉，反應(yīng)原理為：Na2so4/0H2O+4C高溫Na?S+4coi+10氏0,結(jié)

合硫化鈉的性質(zhì)解答問題。(1)工業(yè)上常用芒硝(Na2so4JOH2O)和煤粉在高溫下生產(chǎn)硫化鈉，同時生產(chǎn)CO,

根據(jù)得失電子守恒，反應(yīng)的化學方程式為：Na2sCU/0H2O+4C堡NazS+4co什10壓0；(2)由題干信息，

生產(chǎn)的硫化鈉粗品中常含有一定量的煤灰及重金屬硫化物等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)可以直接作沸石，因此回流前

無需加入沸石，若氣流上升過高，可直接降低降低溫度，使氣壓降低；(3)硫化鈉易溶于熱乙醇，若回流時

間過長，Na2s會直接析出在冷凝管上，使提純率較低，同時易造成冷凝管下端堵塞，圓底燒瓶內(nèi)氣壓過大，

發(fā)生爆炸；回流結(jié)束后，先停止加熱，再移去水浴后再關(guān)閉冷凝水，故正確的順序為①③②，故選D。(4)

硫化鈉易溶于熱乙醇，使用錐形瓶可有效防止濾液冷卻，重金屬硫化物難溶于乙醇，故過濾除去的雜質(zhì)為

重金屬硫化物，由于硫化鈉易溶于熱乙醇，過濾后溫度逐漸恢復(fù)至室溫，濾紙上便會析出大量晶體；(5)乙

醇與水互溶，硫化鈉易溶于熱乙醇，因此將濾液冷卻、結(jié)晶、過濾后，晶體可用少量冷水洗滌，再干燥，

即可得至I]Na2s-出?。。

3.(2021?全國乙卷，27)氧化石墨烯具有穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在能源、材料等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景,

通過氧化剝離石墨制備氧化石墨烯的一種方法如下(轉(zhuǎn)置如圖所示)：

I.將濃H2so4、NaNCh、石墨粉末在c中混合，置于冰水浴中，劇烈攪拌下，分批緩慢加入KMnCU粉

末，塞好瓶口。

II.轉(zhuǎn)至油浴中，35℃攪拌1小時，緩慢滴加一定量的蒸得水。升溫至98℃并保持1小時。

III.轉(zhuǎn)移至大燒杯中，靜置冷卻至室溫。加入大量蒸儲水，而后滴加H2O2至懸濁液由紫色變?yōu)橥咙S色。

W.離心分離，稀鹽酸洗滌沉淀。

V.蒸儲水洗滌沉淀。

VI.冷凍干燥，得到土黃色的氧化石墨烯。

回答下列問題：

(1)裝置圖中，儀器a、c的名稱分別是、,儀器b的進水口是(填字母)。

(2)步驟I中，需分批緩慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴，原因是。

(3)步驟II中的加熱方式采用油浴，不使用熱水浴，原因是o

(4)步驟III中，H2O2的作用是(以離子方程式表示)。

(5)步驟IV中，洗滌是否完成，可通過檢測洗出液中是否存在SCU2-來判斷。檢測的方法是o

(6)步驟V可用pH試紙檢測來判斷。一是否洗凈，其理由是o

【答案】(1)滴液漏斗三頸燒瓶d

（2）反應(yīng)放熱，防止反應(yīng)過快

（3）反應(yīng)溫度接近水的沸點，油浴更易控溫

+2+

（4）2MnO4-+5H2O2+6H=2Mn+5O2T+8H2O

（5）取少量洗出液，滴加BaCL,沒有白色沉淀生成

（6）H+與Cl電離平衡，洗出液接近中性時，可認為C1-洗凈

【解析】（1）由圖中儀器構(gòu)造可知，a的儀器名稱為滴液漏斗，c的儀器名稱為三頸燒瓶；儀器b為球形

冷凝管，起冷凝回流作用，為了是冷凝效果更好，冷卻水要從d口進，a口出；（2）反應(yīng)為放熱反應(yīng)，為控制

反應(yīng)速率，避免反應(yīng)過于劇烈，需分批緩慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴；（3）油浴和水浴相比，由于油的

比熱容較水小，油浴控制溫度更加靈敏和精確，該實驗反應(yīng)溫度接近水的沸點，故不采用熱水浴，而采用

油?。唬?）由滴加H2O2后發(fā)生的現(xiàn)象可知，加入的目的是除去過量的KMnCU,則反應(yīng)的離子方程式為：

+2+

2MnO4+5H2O2+6H=2Mn+5O2t+8H2O；（5）該實驗中為判斷洗滌是否完成，可通過檢測洗出液中是否存在

SCU2一來判斷，檢測方法是：取最后一次洗滌液，滴加BaCb溶液，若沒有沉淀說明洗滌完成；（6）步驟IV用

稀鹽酸洗滌沉淀，步驟V洗滌過量的鹽酸，H+與C1-電離平衡，洗出液接近中性時，可認為C1-洗凈。

解題策略r

03

回流冷凝管內(nèi)管為若干個玻璃球連接起來，用于有機制備的回流，適用于各種沸點的液體。

1.直形冷凝管

一般是用于蒸儲,冷凝生成物?；蛴迷谡魞Ψǚ蛛x物質(zhì)時使用（斜放）。下面進水，上口出水。

2.球形冷凝管

一般用于反應(yīng)裝置,冷凝反應(yīng)物。即在反應(yīng)時考慮到反應(yīng)物的蒸發(fā)流失而用球形冷凝管冷凝回流,

使反應(yīng)更充分徹底，同樣是下面進水，上面出水。

3.蛇形冷凝管

反應(yīng)物的沸點很低時，要使用蛇形冷凝管代替球形冷凝管冷凝反應(yīng)物。

1.錫為第WA族元素，四碘化錫是常用的有機合成試齊U（Snl4的熔點為144.5℃,沸點為364.5℃,易

△

水解）。實驗室以過量錫箔為原料通過反應(yīng)Sn+2l2-制備SnL。下列說法錯誤的是（D）

裝置『工

裝置I，L

氏k的CQ

B■溶液

Sn、碎瓷片

圖K37-3

A.加入碎瓷片的目的是防止暴沸B.SnL可溶于CCL中

C.裝置I中a為冷凝水進水口D.裝置II的主要作用是吸收揮發(fā)的上

【答案】D

【解析】該實驗過程中加入碎瓷片，可防止暴沸，A項正確；據(jù)SnL是常用的有機合成試劑可知，Snl4

可溶于CCL中，B項正確；冷凝管中的水流方向均為下進上出，C項正確；四碘化錫易水解，所以裝置II

是為了防止空氣中的水分進入裝置中，D項錯誤。

2.有機物1-澳丁烷是一種重要的精細化工產(chǎn)品，在有機合成中作烷基化試劑。實驗室用濃硫酸、NaBr

固體、1-丁醇和下列裝置制備1-澳丁烷。

下列說法錯誤的是（）

A.濃硫酸的作用包含制取HBr、吸水提高1-丁醇的轉(zhuǎn)化率等

B.氣體吸收裝置的作用是吸收HBr,防止其污染空氣

C.分液裝置中要進行水洗分液、10%Na2c。3溶液洗滌分液、水洗分液等操作以除去雜質(zhì)

D.圖中冷凝管中的冷凝水均為a口進b口出

【答案】D

【解析】用濃硫酸和澳化鈉可以制取澳化氫，溟化氫與1-丁醇制取1-澳丁烷反應(yīng)中濃硫酸作催化劑和

吸水劑，可加快反應(yīng)速率和提高1-丁醇的轉(zhuǎn)化率，故A正確；HBr有毒，氣體吸收裝置的作用是吸收HBr,

防止其污染空氣，故B正確；分液漏斗中要先進行水洗分液除去HBr和大部分1-丁醇，再用10%Na2CO3

溶液洗滌除去剩余的酸后分液，最后用水洗分液除去過量的Na2c03等殘留物，故C正確；回流裝置中冷凝

管中的冷凝水為a口進b口出，蒸儲裝置中冷凝管中的冷凝水為b口進a口出，故D錯誤。

3.（2024.江西景德鎮(zhèn)高三聯(lián)考）在室溫或室溫附近溫度下呈液態(tài)的自由離子構(gòu)成的物質(zhì)，稱為室溫離子

液體。離子液體一般采取2步法合成，某離子液體Z（Mr=284）的制備原理如下:

H3C-1W+C4H9Br點方［冉-、。111%-理叫H3C-N…N-OH“+PFZ

\=JCH3CCI3\=J

XYZ

I.中間體Y的制備(裝置見下圖，省略部分夾持及加熱儀器)

在三頸燒瓶中加入6.0g(0.072mol)X(l-甲基咪噪)，加入20mLi,1,1-三氯乙烷做溶劑，在磁力攪拌

下，用儀器A緩慢滴加正澳丁烷10.2g(0.072mol),約40min滴完，加熱回流2h,反應(yīng)完畢。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)

儀將1,1,1-三氯乙烷蒸出，得到Y(jié),為淡黃色黏稠狀液體。

(1)儀器A的名稱為；加熱方式為；檢查裝置氣密性后，(填具體

操作)，再進行加熱。

(2)X中五元環(huán)成鍵方式類似苯，指出1號和3號N原子上孤電子對所在軌道的位

置___________、。

II.離子液體Z的制備

在50mL圓底燒瓶中加入0.02molY、0.02mol氟磷酸鏤和10mL水,在磁力攪拌下，進行陰離子交換，

在室溫下攪拌反應(yīng)lh.反應(yīng)液分為兩相，傾出輕相，并反復(fù)水洗重相，分液后，重相置于真空干燥箱中，

在80℃干燥至無失重，得無色黏稠液體Z5.44go

(3)寫出檢驗產(chǎn)品已洗凈的操作o

(4)計算Z的產(chǎn)率為o(保留3位有效數(shù)字)

III.離子液體Z的表征

(5)取一定量步驟II中制備的Z進行紅外分析，得譜圖如下，經(jīng)數(shù)據(jù)庫比對，發(fā)現(xiàn)只有3428處的峰與標

準譜圖不一致，已知3428峰說明有O-H鍵，則出現(xiàn)該峰的可能原因為。

(6)根據(jù)所學知識，預(yù)測離子液體Z一種用途=

【答案】(1)恒壓滴液漏斗水浴加熱從a口通冷凝水

(2)2psp2

(3)取少量洗滌后的水相，滴加幾滴AgNCh溶液，若無沉淀生成，則證明已洗凈

(4)95.8%

(5)產(chǎn)品可能含有微量的水

(6)作溶劑或作電解液或作催化劑等合理答案

【解析】在三頸燒瓶中加入6.0g(0.072mol)X(l-甲基咪嗖)，加入20mLi,1,1-三氯乙烷做溶劑，緩

慢滴加正澳丁烷10.2g(0.072mol),加熱回流2h,將1,1,1-三氯乙烷蒸出，得到Y(jié)；Y、氟磷酸鏤進行陰

離子交換，攪拌反應(yīng)后，水洗重相，分液后，重相干燥得無色黏稠液體Z。(1)儀器A的名稱為恒壓滴液漏

斗；加熱溫度為80℃,低于水的沸點，則可以為水浴加熱；檢查裝置氣密性后，為減少加熱時燒瓶中物質(zhì)

蒸出，先從a口通冷凝水，再進行加熱。(2)X中五元環(huán)成鍵方式類似苯，則N為sp2雜化形成3個雜化軌

道，1號氮形成3個。鍵，存在1對孤電子對，則孤電子對在剩余的沒有雜化的2P軌道；3號N原子形成

2個◎鍵，則孤電子對位于sp2雜化軌道上。(3)濱離子會和銀離子生成澳化銀沉淀，故檢驗產(chǎn)品已洗凈的操

作為：取少量洗滌后的水相，滴加幾滴AgNCh溶液，若無沉淀生成，則證明已洗凈；(4)0.02molY>0.02mol

氟磷酸鍍反應(yīng),結(jié)合反應(yīng)原理可知，理論上生成0.02molZ,則Z的產(chǎn)率為:華產(chǎn)1。。％=95.8%；

⑸在50mL圓底燒瓶中加入0.02molY、0.02mol氟磷酸鏤和10mL水，在磁力攪拌下，進行陰離子交換

制取Z,水分子中含有0-H鍵，故出現(xiàn)該峰的可能原因為產(chǎn)品可能含有微量的水；(6)在室溫或室溫附近溫

度下呈液態(tài)的自由離子構(gòu)成的物質(zhì)，稱為室溫離子液體，其可以作溶劑或作電解液或作催化劑等合理答案。

4.苯甲酸乙酯是重要的精細化工試劑，常用于配制水果型食用香精。實驗室制備流程如下：

COOH

試劑相關(guān)性質(zhì)如下表:

苯甲酸乙醇苯甲酸乙酯

常溫性狀白色針狀晶體無色液體無色透明液體

沸點/℃249.078.0212.6

相對分子質(zhì)量12246150

微溶于水，易溶于乙醇、乙醛與水任意比互難溶于冷水，微溶于熱水，易溶

溶解性

等有機溶劑溶于乙醇和乙醛

回答下列問題：

(1)為提高原料苯甲酸的純度，可采用的純化方法為

(2)步驟①的裝置如圖所示(加熱和夾持裝置已略去)，將一小團棉花放入儀器B中靠近活塞孔處，將吸

水劑(無水硫酸銅的乙醇飽和溶液)放入儀器B中，在儀器C中加入12.2g純化后的苯甲酸晶體，30mL無

水乙醇(約0.5mol)和3mL濃硫酸，加入沸石，加熱至微沸，回流反應(yīng)1.5~2h。儀器A的作用是

;儀器C中反應(yīng)液應(yīng)采用方式加熱。

B

棉_e

花.

(3)隨著反應(yīng)進行，反應(yīng)體系中水分不斷被有效分離，儀器B中吸水劑的現(xiàn)象為。

(4)反應(yīng)結(jié)束后，對C中混合液進行分離提純，操作I是；操作II所用的玻璃儀器除了燒杯外

還有。

(5)反應(yīng)結(jié)束后，步驟③中將反應(yīng)液倒入冷水的目的除了溶解乙醇外，還有；加入試劑

X為(填寫化學式)。

(6)最終得到產(chǎn)物純品12.0g,實驗產(chǎn)率為%(保留三位有效數(shù)字)。

【答案】(1)重結(jié)晶

(2)冷凝回流乙醇和水水浴加熱

(3)吸水劑由白色變?yōu)樗{色

(4)(4)蒸微分液漏斗

(5)(5)降低苯甲酸乙酯的溶解度利于分層Na2cCh或NaHCCh

(6)(6)80.0

【解析】（1）可通過重結(jié)晶的方式提高原料苯甲酸的純度；（2）儀器A為球形冷凝管，在制備過程中乙醇

易揮發(fā)，因此通過球形冷凝管冷凝回流乙醇和水；該反應(yīng)中乙醇作為反應(yīng)物，因此可通過水浴加熱，避免

乙醇大量揮發(fā)；（3）儀器B中吸水劑為無水硫酸銅的乙醇飽和溶液，吸收水分后生成五水硫酸銅，吸水劑由

白色變?yōu)樗{色；（4）操作I為蒸儲；操作n為分液，除燒杯外，還需要的玻璃儀器為分液漏斗；（5）因苯甲酸

乙酯難溶于冷水，步驟③中將反應(yīng)液倒入冷水的目的還有降低苯甲酸乙酯的溶解度有利于分層；試劑X為

12g

Na2cO3溶液或NaHCCh溶液；（6）12g苯甲酸乙酯的物質(zhì)的量為，6:=0.08mol,苯甲酸的物質(zhì)的量為

150g/mol

國122g扁反應(yīng)過程中乙醇過量，理論產(chǎn)生苯甲酸乙酯的物質(zhì)的量為?！筸N,實驗產(chǎn)率為

0.08mol

xl00%=80.0%o

0.1mol

5.咖啡因是一種生物堿（易溶于水及乙醇，熔點234.5C,100℃以上開始升華），有興奮大腦神經(jīng)和利

尿等作用。茶葉中含咖啡因約1%~5%、單寧酸（Ka約為ICT。易溶于水及乙醇）約3%~10%,還含有色素、

纖維素等。實驗室從茶葉中提取咖啡因的流程如下圖所示。

索氏提取裝置如圖所示。實驗時燒瓶中溶劑受熱蒸發(fā)，蒸汽沿蒸汽導(dǎo)管2上升至球形冷凝管，冷凝后

滴入濾紙?zhí)淄?中，與茶葉末接觸，進行萃取。萃取液液面達到虹吸管3頂端時，經(jīng)虹吸管3返回燒瓶，

從而實現(xiàn)對茶葉末的連續(xù)萃取。回答下列問題：

（1）實驗時需將茶葉研細，放入濾紙?zhí)淄?中，研細的目的是，圓底燒瓶中加入95%乙

醇為溶劑，加熱前還要加幾粒。

（2）提取過程不可選用明火直接加熱，原因是,與常規(guī)的萃取相比，采用索氏提取器的

優(yōu)點是O

（3）提取液需經(jīng)“蒸儲濃縮”除去大部分溶劑，與水相比，乙醇作為萃取劑的優(yōu)點是。“蒸

儲濃縮”需選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸儲頭、溫度計、接收管之外，還有（填標號）。

A.直形冷凝管B.球形冷凝管C.接收瓶D.燒杯

（4）濃縮液加生石灰的作用是中和和吸收。

（5）可采用如圖所示的簡易裝置分離提純咖啡因?qū)⒎蹱钗锓湃胝舭l(fā)皿中并小火加熱,

咖啡因在扎有小孔的濾紙上凝結(jié)，該分離提純方法的名稱是

【答案】（1）增加固液接觸面積，提取充分沸石

（2）乙醇易揮發(fā)，易燃使用溶劑少，可連續(xù)萃取（萃取效率高）

（3）乙醇沸點低，易濃縮AC

（4）單寧酸水（5）升華

【解析】（1）萃取時將茶葉研細可以增加固液接觸面積，從而使提取更充分；由于需要加熱，為防止液

體暴沸，加熱前還要加入幾粒沸石；（2）由于乙醇易揮發(fā)，易燃燒，為防止溫度過高使揮發(fā)出的乙醇燃燒，

因此提取過程中不可選用明火直接加熱；根據(jù)題干中的已知信息可判斷與常規(guī)的萃取相比較，采用索式提

取器的優(yōu)點是使用溶劑量少，可連續(xù)萃?。ㄝ腿⌒矢撸唬?）乙醇是有機溶劑，沸點低，因此與水相比較乙醇

作為萃取劑的優(yōu)點是乙醇沸點低，易濃縮；蒸儲濃縮時需要冷凝管，為防止液體殘留在冷凝管中，應(yīng)該選

用直形冷凝管，而不需要球形冷凝管，A正確，B錯誤；為防止液體揮發(fā)，冷凝后得到的儲分需要有接收瓶

接收儲分，而不需要燒杯，C正確，D錯誤，答案選AC。（4）由于茶葉中還含有單寧酸，且單寧酸也易溶于

水和乙醇，因此濃縮液中加入氧化鈣的作用是中和單寧酸，同時也吸收水；（5）根據(jù)已知信息可知咖啡因在

100℃以上時開始升華，因此該分離提純方法的名稱是升華。

6.過氧乙酸（CH3coOOH）不僅在衛(wèi)生醫(yī)療、食品消毒及漂白劑領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，也應(yīng)用于環(huán)境工程、

精細化工等領(lǐng)域。實驗室利用醋酸（CH3coOH）與雙氧水（H2O2）共熱，在固體酸的催化下制備過氧乙酸

（CH3COOOH）,其裝置如圖所示。請回答下列問題：

盾

8ff環(huán)l

水

真

式

泵

空

?

實驗步驟:

I.先在反應(yīng)瓶中加入冰醋酸、乙酸丁酯和固體酸催化劑，開通儀器1和8,溫度維持為55℃；

IL待真空度達到反應(yīng)要求時，打開儀器3的活塞，逐滴滴入濃度為35%的雙氧水，再通入冷卻水；

III.從儀器5定期放出乙酸丁酯和水的混合物，待反應(yīng)結(jié)束后分離反應(yīng)器2中的混合物，得到粗產(chǎn)品。

(1)儀器6的名稱是,反應(yīng)器2中制備過氧乙酸(CH3coe)0H)的化學反應(yīng)方程式為o

(2)反應(yīng)中維持冰醋酸過量，目的是提高；分離反應(yīng)器2中的混合物得到粗產(chǎn)品，分離的方法是

(3)實驗中加入乙酸丁酯的主要作用是(選填字母序號)。

A.作為反應(yīng)溶劑，提高反應(yīng)速率

B.與固體酸一同作為催化劑使用，提高反應(yīng)速率

C.與水形成沸點更低的混合物，利于水的蒸發(fā)，提高產(chǎn)率

D.增大油水分離器5的液體量，便于實驗觀察

(4)從儀器5定期放出乙酸丁酯和水的混合物，待觀察到(填現(xiàn)象)時，反應(yīng)結(jié)束。

(5)粗產(chǎn)品中過氧乙酸(CH3co00H)含量的測定：取一定體積的樣品VmL,分成6等份，用過量KI溶

液與過氧化物作用，以的硫代硫酸鈉溶液滴定碘(I2+2S2O32=2I-+S4O62-)；重復(fù)3次，平均消耗量

為VimL。再以0.02mol?L-i的酸性高鎰酸鉀溶液滴定樣品，重復(fù)3次，平均消耗量為VzmL。則樣品中的過

氧乙酸的濃度為mol-L-io

【答案】⑴(蛇形)冷凝管CH3coOH+H2O2固體日)化劑〉CH3coeMJH+HzO

(2)雙氧水的轉(zhuǎn)化率(利用率)過濾(3)C

(4)儀器5“油水分離器”水面高度不變(5)。3y2)

【解析】實驗室利用醋酸(CH3coOH)與雙氧水(H2O2)共熱，在固體酸的催化下制備過氧乙酸

(CH3C000H),通過蒸儲得到儲分。(1)儀器6用于冷凝回流，名稱是(蛇形)冷凝管，反應(yīng)器2中乙酸和雙氧

水在固體催化劑加熱的條件下反應(yīng)生成過氧乙酸，反應(yīng)方程式為CH3coOH+H2O2固體震化劑＞

CH3coOOH+HzO；(2)反應(yīng)中CH3coOOH過量，可以使反應(yīng)持續(xù)正向進行，提高雙氧水的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)器

2中為過氧乙酸、為反應(yīng)完的反應(yīng)物及固體催化劑的混合物，可采用過濾的方法得到粗產(chǎn)品；(3)由于乙酸

丁酯可與水形成沸點更低的混合物，利于水的蒸發(fā)，從而可以提高過氧乙酸的產(chǎn)率，因此C選項正確，故

答案為C；(4)乙酸和雙氧水在固體催化劑加熱的條件下反應(yīng)生成過氧乙酸和水，當儀器5中的水面高度不

再發(fā)生改變時，即沒有H20生成，反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束；(5)已知I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,由得失電子守恒、元素守

恒可知：

0-0~L~2S.0f-

12

0.05VxlO40.1VxlO;

雙氧水與高鋅酸鉀反應(yīng)，由得失電子守恒可知:

5H2O2?2KMnO4

52

-3-3

0.05V2X100.02V2X10

Vn

則二樣品中含有n(CHCOOOH)=(0.05Vix10-3-0.05Vxl0-3)mol,由公式c=—可得，樣品中的過氧乙酸

632V

33

(0.05YX10--0.05V2X10-)_0.3(VrV9)

的濃度為=—V-。

6

7.實驗室以苯甲酸和乙醇為原料制備苯甲酸乙酯，實驗裝置如圖(加熱及夾持裝置已省略)。

物質(zhì)顏色、狀態(tài)沸點(℃)密度(g?cnf3)

苯甲酸無色晶體249(100℃升華)1.27

苯甲酸乙酯無色液體212.61.05

乙醇無色液體。78.30.79

環(huán)己烷無色液體80.80.73

實驗步驟如下：

步驟1：在三頸燒瓶中加入12.20g苯甲酸、20mL環(huán)己烷、5mL濃硫酸、沸石，并通過分液漏斗加入

60mL(過量)乙醇，控制溫度在65~70℃加熱回流2h。反應(yīng)時“環(huán)己烷-乙醇-水”會形成共沸物(沸點62.6℃)蒸

儲出來，再利用分水器不斷分離除去水，回流環(huán)己烷和乙醇。

步驟2：反應(yīng)一段時間，打開旋塞放出分水器中液體，關(guān)閉旋塞，繼續(xù)加熱維持反應(yīng)。

步驟3：將三頸燒瓶內(nèi)反應(yīng)液倒入盛有適量水的燒杯中，分批加入Na2c03至溶液呈中性。

步驟4：用分液漏斗分離出有機層，水層用25mL乙醛萃取分液，然后合并至有機層。加入氯化鈣，對

粗產(chǎn)物進行蒸儲，低溫蒸出乙酸后，繼續(xù)升溫，接收210~213℃的儲分，得到產(chǎn)品10.00mL。

請回答下列問題:

(1)制備苯甲酸乙酯時，應(yīng)采用方式加熱；冷凝管中水流方向。

(2)根據(jù)上述實驗藥品的用量，三頸燒瓶最適宜規(guī)格為0

A.100mLB.150mLC.250mLD.500mL

(3)加入環(huán)己烷的目的是-

(4)裝置中分水器的作用是；判斷反應(yīng)已經(jīng)完成的標志是o

(5)步驟3若加入Na2cCh不足，在之后蒸儲時，蒸儲燒瓶中可見到白煙生成，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是

(6)步驟4中對水層用乙醛再萃取后合并至有機層的目的是。下圖關(guān)于步驟4中對水

層的萃取分液的相關(guān)操作的正確順序為(用編號排序)；對粗產(chǎn)物進行蒸儲時應(yīng)選用的冷凝管

(選填“直形”“球形”或“蛇形”)。

ABCD

(7)本實驗中苯甲酸乙酯的產(chǎn)率為。

【答案】⑴熱水浴b進a出(2)B

(3)通過形成“環(huán)己烷一乙醇一水”共沸物，易蒸儲出水

(4)分離出生成物水，使平衡向正反應(yīng)方向移動，提高苯甲酸的轉(zhuǎn)化率水層高度不變

(5)未除凈的苯甲酸加熱升華產(chǎn)生白煙

(6)減少產(chǎn)品損耗，提高產(chǎn)量CBAD直形

(7)70%

【解析】由題意可知，制備苯甲酸乙酯得操作為將分液漏斗中的乙醇加入盛有苯甲酸、環(huán)己烷、濃硫

酸、沸石的三頸燒瓶中形成“環(huán)己烷一乙醇一水”共沸物，控制溫度在65~70℃水浴加熱三頸燒瓶制備苯甲酸

乙酯，實驗中分水器起不斷分離除去水，冷凝回流環(huán)己烷和乙醇的作用。(1)由分析可知，制備苯甲酸乙酯

時，應(yīng)采用控制溫度在65~70℃水浴加熱；為增強冷凝效果，球形冷凝管的水流方向為下口b進上口a出；

(2)由題意可知，三頸燒瓶中混合溶液的體積為85mL,由三頸燒瓶加熱時溶液的體積不能超過容積的:，不

能低于容積的g的原則可知，選用三頸燒瓶最適宜規(guī)格為150mL,故選B；(3)由分析可知，加入環(huán)己烷的

目的是通過形成“環(huán)己烷一乙醇一水”共沸物，使反應(yīng)生成的水易蒸儲分離除去，使平衡向正反應(yīng)方向移動,

提高苯甲酸的轉(zhuǎn)化率；(4)裝置中分水器的作用是分離出生成物水，使平衡向正反應(yīng)方向移動，提高苯甲酸

的轉(zhuǎn)化率；當分水器中水層高度不變時，說明三頸燒瓶中酯化反應(yīng)達到最大限度，說明反應(yīng)已經(jīng)完成；(5)

步驟3加入碳酸鈉溶液的目的是將苯甲酸轉(zhuǎn)化為苯甲酸鈉，防止之后蒸儲時，未除凈的苯甲酸加熱升華產(chǎn)

生白煙；（6）步驟4中對水層用乙醛再萃取后合并至有機層的目的是將水層中的苯甲酸乙酯萃取出來，防止

產(chǎn)品損耗導(dǎo)致產(chǎn)量降低；步驟4中對水層的萃取分液的相關(guān)操作為將乙酸加入盛有水層的分液漏斗中，將

分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來用力振蕩，靜置，然后打開分液漏斗活塞，將下層水層從分液漏斗的下口放出，正確順

序為CBAD；蒸儲時，為便于鐳出物順利流下，應(yīng)選擇直形冷凝管；（7）由題意可知，制備苯甲酸乙酯時,

加入的乙醇過量，由12.20g苯甲酸反應(yīng)制得10.00mL苯甲酸乙酯可知，苯甲酸乙酯的產(chǎn)率為

10.00mLx1.05g/cm3

~150xl00%=70%?

12.20gx—

8.（2024浙江省Z20名校聯(lián)盟）某小組設(shè)計制備補鐵劑甘氨酸亞鐵的實驗步驟和裝置圖（夾持裝置省略）

如圖:

稀硫酸NaOH溶液乙醇蒸播水

甘氨酸+少量檸檬酸析出白色晶體

80c充分反應(yīng)、50C,調(diào)pH=5.5過濾、洗滌

Inmivv

合成反應(yīng)為：2H2NCH2coOH+FeSC)4+2NaOH=(H2NCH2coO)2Fe+Na2so4+2H2O。

有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如表所示:

甘氨酸檸檬酸甘氨酸亞鐵

易溶于水，微溶于乙醇易溶于水和乙醇易溶于水，微溶于乙醇

具有兩性酸性和還原性常溫不易，氧化變質(zhì)

回答下列問題:

（1）步驟I制備FeSCU,先打開Ki、K2,關(guān)閉K3,充分反應(yīng)后（仍有氣泡），將B中溶液轉(zhuǎn)移到D中的操

作是?

（2）步驟I、II中，為了防止Fe2+被氧化，采取的措施有、