高考化學有機制備實驗

“有機實驗”在高考中頻頻出現(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。常?？疾檎舨ズ?/p>

分液操作、反應(yīng)條件的控制、產(chǎn)率的

計算等問題有機。這需要同學們掌握

課本上有機制備試驗以及前面復習過

的蒸鐳、分液等有機物常用的分離提

純方法。

?把握六個關(guān)鍵，突破有機物制備實驗

一、把握制備過程

分

產(chǎn)

擇合

選

設(shè)計

離

儀

率

原料和確定理

的

應(yīng)

反

裝

提

器

目標產(chǎn)一制備一計

和

3徑

純

置

品原理算

—

原

根據(jù)官能團

性綜合組分的化學及

性質(zhì)分析發(fā)

，物理性質(zhì)，特別是

生的反應(yīng)，安溶解情況、熔沸點

同時也能分滿差異選擇合理操作。

析出雜質(zhì)、同時熟悉操作注意

事項

二、值得關(guān)注的物理性質(zhì)規(guī)律

1.一般而言，組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，熔

沸點隨相對分子質(zhì)量增大而升高。

2.一般而言，離子晶體熔沸點大于分子晶體熔

沸點。

3.一般而言，有機物容易溶解在有機溶劑中。

但含有一OH、-CHOv-COOH等基團的小

分子有機物易溶于水，其中乙醇極易溶于水。

4.一般而言，離子化合物更容易溶解在水中。

三、熟悉?？紗栴}

⑴有機物易揮發(fā)，因此在反應(yīng)中通常要采

用冷凝回流裝置，以減少有機物的揮發(fā)，提

高原料的利用率和產(chǎn)物的產(chǎn)率。

⑵有機反應(yīng)通常都是可逆反應(yīng)，且易發(fā)生

副反應(yīng)，因此常使某種價格較低的反應(yīng)物過

量，以提高另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的產(chǎn)

率，同時在實驗中需要控制反應(yīng)條件，以減

少副反應(yīng)的發(fā)生。

(3)根據(jù)產(chǎn)品與雜質(zhì)的性質(zhì)特點選擇合適的

分離提純方法，如蒸儲、分液等。

如重點關(guān)注的操作要點

L萃?。狠腿┮笕苜|(zhì)在萃取劑中的溶解

度大于在原溶劑中的溶解度；萃取劑與原溶劑

互不相溶；溶質(zhì)與萃取劑不反應(yīng)。

2.分液：下層液體從下口放出，上層液體從

上口倒出。

3.蒸福：需加沸石防止暴沸；溫度計的水銀

球在蒸窗燒瓶的支管口處；冷凝水從冷凝管下

口進上口出。

分離液體混合物的方法

方法適用條件實例說明

分液時下層液體

互不相溶的液態(tài)分離CC14和從下口流出，上

萃取

混合物水等層液體從上口倒

出

兩種或兩種以上在蒸饋燒瓶中放

分離酒精和

蒸儲互溶的液體，沸少量碎瓷片，防

水

點相差較大止液體暴沸

4.蒸發(fā)結(jié)晶：加熱過程不斷攪拌，以免局部過熱；

較多晶體析出時停止加熱，利用余熱把剩余水蒸干

5.蒸發(fā)濃縮：加熱至溶液表面出現(xiàn)晶膜為止。

6.過濾：“一貼二低三靠”，濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁，

濾紙低于漏斗邊緣，液面低于濾紙邊緣，上燒杯口

緊靠玻棒，玻棒末端緊靠三層濾紙?zhí)?，漏斗末端緊

靠下燒杯內(nèi)壁

7.減壓過濾（也稱抽濾或吸濾）：安全瓶的作用是

防止倒吸，導管應(yīng)短進長出；布氏漏斗的頸口斜面

與吸濾瓶的支管口相對；停止吸濾時，先拆下連接

抽氣泵和吸濾瓶的橡皮管，然后關(guān)閉水龍頭，以防

倒吸；不宜用于過濾膠狀沉淀或顆粒太小的沉淀。

五、盤點常用儀器及裝置

(1)常用儀器

r

三頸燒瓶滴液漏斗梨形分液漏斗恒壓滴液漏斗

球形分液漏斗直形冷凝管球形冷凝管布氏漏斗

(2)典型裝置

①反應(yīng)裝置②蒸t留裝置

球形冷凝管

,長導管

嘛作用

冷凝作用

接

防制吸收

器

吸收劑

③抽濾裝置

抽油瓶

W

④高考真題中出現(xiàn)的實驗裝置

特別提醒球形冷凝管由于氣體與冷凝水接觸時間長，

具有較好的冷凝效果，但必須豎直放置，所以蒸播裝

置必須用直形冷凝管。

模擬題中出現(xiàn)過的蒸儲、冷凝裝置或儀器

冷嘴

⑥教材中出現(xiàn)過的蒸僧、冷凝裝置或儀器

圖322有機臺或反應(yīng)的一片裝量

含有雜質(zhì)的工業(yè)乙醇①的蒸愜

在250mL燕華燒瓶中，通過玻璃港斗倒入100mL工業(yè)

乙仲，再在燒瓶中投入1?2粒素燒變月②.裝好蒸僧裝置

（如圖卜8）,往冷凝器中通入冷卻水，加熱蒸偏，蒸偏產(chǎn)物以

每秒3?4清為宜，分別收集以下保分：

77c以下mL；

77?79CmL；

79c以上mL.

圖18

六、熟悉課本實驗

①實驗室制乙烯浸透了石蠟碎瓷片

油的礦渣棉

石蠟油分解實驗裝置

想的酸性

.CCU

?/一二!溶液

:冷液

CD

修

）

代

的

5

反（選

7）（

P3性質(zhì)

,

浸應(yīng)

②苯

不

與

溟

取

優(yōu)

反

應(yīng)

實

驗

演

示

③苯的硝化反應(yīng)（選修5,P37）（性質(zhì)）

④乙酸的酯化反應(yīng)/乙酸乙酯的制備

（必修2,P75）（選修5,P63）（性質(zhì)，制備，重點）

1、原料：乙醇、乙酸、濃H2so八飽和Na2cO3溶液

2、反應(yīng)原理

o0

II18濃H2s。4II18

CH3—c—OH+H—OC2H5、、CH3—C—OC2H5+H20

3、

4、導管的作用如何?

導氣兼冷凝回流（乙酸和乙醇）

5、為什么導管口不能伸入Na2c。3溶液中發(fā)

防止倒吸.

6、濃硫酸的作用如何?

催化劑和吸水劑生成乙酸乙酯的反應(yīng)

7、飽和Na2c。3溶液的作用如何？

a、乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度最小，利

于分層；

b、乙酸與Na2cO3反應(yīng)，生成無味的CH3coONa而

被除去；

C、C2H50H被Na2c。3溶液吸收，便于除去乙酸及乙

醇氣味的干擾。

8、從化學平衡移動原理思考提高乙酸乙酯的產(chǎn)率的

措施？

(1)增大反應(yīng)物濃度：使用過量乙醇

(2)減小生成物濃度：蒸出乙酸乙酯

(3)升溫：加熱(4)濃硫酸做催化劑、吸水劑

例：苯甲酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料，某研究性

學習小組的同學擬用下列裝置制取高純度的苯甲酸甲

酯。有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:密度

熔點/℃沸點/℃水溶性

\/(g?cm-3)

苯甲酸122.42491.27微溶

甲醇-9764.30.79互溶

苯甲酸

-12.3199.61.09不溶

甲酯

請回答下列問題：

25mL水（1）在燒瓶中混合有機物及濃

a硫酸的方法是____________,在

S實際實驗中，甲醇、苯甲酸的物

察質(zhì)的量之比遠大于理論上物質(zhì)的

F量之比，目的是O裝

置c中除加入甲醇、苯甲酸與濃

硫酸外還需要加入

請回答下列問題：

(1)在燒瓶中混合有機物及濃硫酸的方

法是先將一定量的苯甲酸放入燒瓶中，然后再加入

甲醇，最后邊振蕩邊緩慢加入一定量的濃硫酸

在實際實驗中，甲醇、苯甲酸的物質(zhì)的

量之比遠大于理論上物質(zhì)的量之比，目

的曷

提高苯甲酸的利用率

______________________________________________________________________________________________0

裝置C中除加入甲醇、苯甲酸與濃硫酸

外還需要加入沸石(或碎瓷片)

解析⑴混合試劑的過程中,體試劑通常是

最先放入相應(yīng)的容器中，當涉及濃硫酸與液體

有機物的混合時，應(yīng)將濃硫酸緩慢加入液體有

機物中。因苯甲酸在常溫下是體，濃硫酸的

密度又比甲醇的大，故應(yīng)先將苯甲酸放入燒瓶

中，再加入甲醇，最后向燒瓶中加入濃硫酸。

為防止暴沸，還需要加沸石或碎瓷片。甲醇過

量，可提高苯甲酸的利用率。

例：苯甲酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料，某研究性

學習小組的同學擬用下列裝置制取高純度的苯甲酸甲

酯。有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:密度

熔點/℃沸點/℃水溶性

\/(g?cm-3)

苯甲酸122.42491.27微溶

甲醇-9764.30.79互溶

苯甲酸

-12.3199.61.09不溶

AB甲酯

(2)C裝置上部的冷凝管的主

水要作用是,冷

卻劑在冷凝管中的流動方向

是_______________________

(3)制備和提純苯甲酸甲酯的

操作先后順序為

(填裝置字母代號)o

例：苯甲酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料，某研究性

學習小組的同學擬用下列裝置制取高純度的苯甲酸甲

酯。有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:密度

熔點/℃沸點/℃水溶性

\/(g?cm-3)

苯甲酸122.42491.27微溶

甲醇-9764.30.79互溶

苯甲酸

-12.3199.61.09不溶

AB甲酯

(2)C裝置上部的冷凝管的主

要作用是一冷凝回流,冷

卻劑在冷凝管中的流動方向

是.從d口進入、c口流出

(3)制備和提純苯甲酸甲酯的

操作先后順序為

CFEADB(填裝置字母代號)o

（2）甲醇沸點較低，易汽化，C中冷凝管的作用是冷凝

□流，避免造成試劑的損失，其中冷卻劑應(yīng)從d口進

入、c口流出。（3）（4）反應(yīng)完成后，取下冷凝管，向蒸

儲燒瓶中加入水使反應(yīng)液冷卻，然后轉(zhuǎn)移到分液漏斗

中進行萃?。ㄖ饕浅ゼ状疾贩忠?，有機層密度較

大，分液時進入錐形瓶中，其中沒有反應(yīng)完的苯甲酸

與Na2cO3反應(yīng)，沒有反應(yīng)完的Na2cO3再通過過濾的

方法（利用D裝置）除去，最后通過蒸儲的方法得到苯甲

酸甲酯，蒸儲時溫度達到苯甲酸甲酯的沸點時即可開

始收集。

例：苯甲酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料，某研究性

學習小組的同學擬用下列裝置制取高純度的苯甲酸甲

酯。有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:密度

熔點/℃沸點/℃水溶性

\/(g?cm-3)

苯甲酸122.42491.27微溶

甲醇-9764.30.79互溶

苯甲酸

-12.3199.61.09不溶

AB甲酯

(4)A中Na2cO3的作用

是

彘置的作用是

■

__________________________________________9

當C裝置中溫度計____℃

時可收集苯甲酸甲酯。

例：苯甲酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料，某研究性

學習小組的同學擬用下列裝置制取高純度的苯甲酸甲

酯。有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:密度

熔點/℃沸點/℃水溶性

\/(g?cm-3)

苯甲酸122.42491.27微溶

甲醇-9764.30.79互溶

苯甲酸

-12.3199.61.09不溶

AB甲酯

(4)A中Na2cO3的作用

是除去苯甲酸甲酯中的苯甲酸

D裝置的作用是

除去沒有反應(yīng)完的Na2c。3；

當C裝置中溫度計199.6OC

時可收集苯甲酸甲酯。

?易錯提醒?

1.溫度計水銀球的位置：若要控制反應(yīng)溫度，應(yīng)插

入反應(yīng)液中，若要選擇收集某溫度下的微分，則應(yīng)放

在支管口附近。

2.冷凝管的選擇：球形冷凝管只能用于冷凝回流,

直形冷凝管既能用于冷凝回流，又能用于冷凝收集儲

分。

3.冷凝管的進出水方向，下進上出。

4.加熱方法的選擇

(1)酒精燈加熱。酒精燈的火焰溫度一般在400?500

℃,所以需要溫度不太高的實驗都可用酒精燈加熱。

(2)水浴加熱。水浴加熱的溫度不超過100。(2。

5.防暴沸：加碎瓷片，防止溶液暴沸，若開始忘加

沸石，需冷卻后補加。

真題研究

1.（2019?全國卷n,28）咖啡因是一種生物堿（易溶于水及乙醉，

熔點234.5。。100°C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10-6,

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?；卮鹣铝袉?/p>

題。

(1)實驗時需將茶葉研細，放入

濾紙?zhí)淄?中，研細的目的是

1,濾紙?zhí)淄?/p>

o圓底燒瓶中加入

95%乙醇為溶劑，加熱前還要三-2?蒸汽導管

言7虹吸管

加幾粒。3

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?；卮鹣铝袉?/p>

題。

(1)實驗時需將茶葉研細，放入

濾紙?zhí)淄?中，研細的目的是

增加固液接觸面積，使萃取更充分。圓

底燒瓶中加入95%乙醇為溶劑,三-2?蒸汽導管

三歹3虹吸管

加熱前還要加幾粒沸石。

解析實驗時將茶葉研細,能增加

茶葉與溶劑的接觸面積，使萃取更

加充分。乙醇為溶劑，為防止加熱

時暴沸，需在加熱前向乙醇中加入

幾粒沸石。

索氏提取器

生石灰

咖啡因

⑵提取過程不可選用明火直接加熱，原因是

o與常規(guī)的萃取相比,

采用索氏提取器的優(yōu)點是1.流紙?zhí)淄?/p>

2.蒸汽導管

3.虹吸管

(1)實驗時需將茶葉研細，放入濾紙?zhí)淄?中,

研細的目的是園底燒瓶中加入

95%乙醇為溶劑，加熱前還要加幾粒

索氏提取器

⑵提取過程不可選用明火直接加熱，原因是

乙醇易揮發(fā)，易燃與常規(guī)的萃取相比,

采用索氏提取器的優(yōu)點是1.淀紙?zhí)淄?/p>

使用溶劑量少，可連續(xù)萃取（萃取效率觸2.蒸汽導管

解析由于溶劑乙醇具有揮發(fā)性和易燃性,，因此罌提取

過程中不可用明火直接加熱。本實驗中采用索氏提取器

的優(yōu)點是溶劑乙醇可循環(huán)使用，能減少溶劑用量，且萃

取效率高。

(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

O“蒸儲濃縮”需

選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸儲水、溫度1.徽套筒

計、接收管之外，還有(填標號)。2.蒸汽導管

3.虹吸管

A.直形冷凝管B.球形冷凝管C.接收瓶D.燒杯

茶葉殘渣

茶|索氏

生石灰索氏提取器

提取------槌_i_-------

分離r

提純

Ja

（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

乙醇沸點低］易濃絹“蒸儲濃縮”需

選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸儲水、溫度1.徽套筒

計、接收管之外，還有AC（填標號）。2蒸.汽導管

3虹.吸管

A.直形冷凝管B.球形冷凝管C.接收瓶D.燒杯

解析提取液需經(jīng)“蒸儲濃縮”除去大部分溶劑，與水相比，

乙醇作為萃取劑具有沸點低和易濃縮的優(yōu)點?！罢魞饪s”需

選用的儀器除了所給儀器外，還有直形冷凝管和接收瓶（如錐

形瓶）。

索氏提取器

ffl堂氏廠茶葉一渣4升

(索氏『生石灰

T提取—蒸僧_1_—小威-----

國4s畫薄屈臥B圃翁畫g

(4)濃縮液加生石灰的作用是中和

和吸收O

1.漆紙?zhí)淄?/p>

2.蒸汽導管

3.虹吸管

索氏提取器

ffl如什

需索氏.生4石灰

T提取------蒸僧_1_----A座-------

國4SSB備UM豳程畫g

(4)濃縮液加生石灰的作用是中和

單寧酸和吸收水。

1.激R套筒

解析向濃縮液中加入生石灰能中2.蒸汽導管

3.虹吸管

和單寧酸并吸收水。

茶

葉茶葉殘渣

生石灰

蒸儲._L_

分離＞

提取液

粉狀物咖啡因

提純

(5)可采用如圖所示的簡易裝置分離提

純咖啡因。將粉狀物放入蒸發(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

(5)可采用如圖所示的簡易裝置分離提

純咖啡因。將粉狀物放入蒸發(fā)皿中并

小火加熱，咖啡因在扎有小孔的濾紙

霹德，該分離提純方法的名稱是

解析結(jié)合分離提純咖啡因的裝置及將粉狀物放入蒸

發(fā)皿并小火加熱，咖啡因凝結(jié)在扎有小孔的濾紙上,

可知該分離提純的方法為升華。

2.（2019?全國卷m,27）乙酰水楊酸（阿司匹林）是目前

常用藥物之一。實驗室通過水楊酸進行乙?；苽浒?/p>

司匹林的一種方法如下：

C(X)II

CCXJII

濃H2s。4

on+CH3COOH

j—OCOCH3+(CH3CO)2O△

水楊酸醋酸醉乙酰水楊酸

水楊酸醋酸酊乙酰水楊酸

熔點FC157?159—72?-74135?138

相對密度/（g?cm-3）1.441.101.35

相對分子質(zhì)量138102180

實驗過程：在100mL錐形瓶中加入水楊酸6.9g及醋酸酊

10mL,充分搖動使固體完全溶解。緩慢滴加0.5mL濃

硫酸后加熱，維持瓶內(nèi)溫度在70笛左右，充分反應(yīng)。

稍冷后進行如下操作。

①在不斷攪拌下將反應(yīng)后的混合物倒入100mL冷水中,

析出固體，過濾。

②所得結(jié)晶粗品加入50mL飽和碳酸氫鈉溶液，溶解、

過濾。

③濾液用濃鹽酸酸化后冷卻、過濾得固體。

④固體經(jīng)純化得白色的乙酰水楊酸晶體5.4go

□答下列問題:

A加熱。（填標號）

⑴該合成反應(yīng)中應(yīng)采用

A.熱水浴B.酒精燈C煤氣燈D.電爐

解析由題給信息“維持瓶內(nèi)溫度在70。＜2左右”可知,

該反應(yīng)中應(yīng)采用熱水浴加熱。

（2）下列玻璃儀器中，①中需使用的有」5（填標號）,

不需使用的有分液漏斗、谷重瓶（填名稱）。

3①在不斷攪拌下將反應(yīng)后的混合物倒入100mL冷水

"中，析出固體，過濾。g

ABCD

解析涉及過濾操作，需要用到題給玻璃儀器中的燒

杯、漏斗，不需要使用題給玻璃儀器中的分液漏斗和

容量瓶。

(3)①中需使用冷水，目的是

(4)②中飽和碳酸氫鈉的作用是

,以便過濾除去難溶雜質(zhì)。

(3)①中需使用冷水，目的是

充分析出乙酰水楊酸固體(結(jié)晶

解析乙酰水楊酸在低溫下溶解度較小，使用

冷水有利于充分析出乙酰水楊酸固體。

(4)②中飽和碳酸氫鈉的作用是

生成可溶的乙酰水楊酸鈉以便過濾除去難溶雜質(zhì)O

解析加入的飽和碳酸氫鈉與乙酰水楊酸反應(yīng),

生成可溶性的乙酰水楊酸鈉，易與不溶性的物

質(zhì)分離。

實驗過程：在100mL錐形瓶中加入水楊酸6.9g及醋酸酥

10mL,充分搖動使固體完全溶解。緩慢滴加0.5mL濃

硫酸后加熱，維持瓶內(nèi)溫度在70笛左右，充分反應(yīng)。

稍冷后進行如下操作。

①在不斷攪拌下將反應(yīng)后的混合物倒入100mL冷水中,

析出固體，過濾。

②所得結(jié)晶粗品加入50mL飽和碳酸氫鈉溶液，溶解、

過濾。

③濾液用濃鹽酸酸化后冷卻、過濾得固體。

④固體經(jīng)純化得白色的乙酰水楊酸晶體5.4go

⑸④采用的純化方法為

⑹本實驗的產(chǎn)率是%O

⑸④采用的純化方法為重結(jié)晶。

解析乙酰水楊酸的溶解度隨溫度變化改變較

大，故可用重結(jié)晶的方法純化。

⑹本實驗的產(chǎn)率是?_%O

解析由表中及題給數(shù)據(jù)分析可知，加入的水楊酸量

少，6.9g水楊酸的物質(zhì)的量為0.05mol,由方程式可

知