2024年高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)新考法-冷疑回流裝置（解析版）

微專題04冷疑回流裝置

考法探究

近年來“有機(jī)實(shí)驗(yàn)”在高考試題中頻頻出現(xiàn)，主要涉及有機(jī)物的制備、有機(jī)物官能團(tuán)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究等。

有機(jī)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(shí)，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(jī)物的制備及分離提純，要注意來年的高考中，有機(jī)物

的制備實(shí)驗(yàn)的考查可能性也不低。

真題展

1.（2023?湖北省選擇性考試,8）實(shí)驗(yàn)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(diǎn)142℃）,

實(shí)驗(yàn)中利用環(huán)己烷-水的共沸體系（沸點(diǎn)69。?帶出水分。已知體系中沸點(diǎn)最低的有機(jī)物是環(huán)己烷（沸點(diǎn)81℃）,

其反應(yīng)原理:

濃硫甲

OH'△

下列說法錯(cuò)誤的是（

A.以共沸體系帶水促使反應(yīng)正向進(jìn)行B.反應(yīng)時(shí)水浴溫度需嚴(yán)格控制在69°C

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(jìn)度

【答案】B

【解析】A項(xiàng)，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(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行，該反應(yīng)

選擇以共沸體系帶水可以促使反應(yīng)正向進(jìn)行，A正確；B項(xiàng)，反應(yīng)產(chǎn)品的沸點(diǎn)為142。。環(huán)己烷的沸點(diǎn)是

81℃,環(huán)己烷-水的共沸體系的沸點(diǎn)為69。（2,可以溫度可以控制在69。（2?8UC之間，不需要嚴(yán)格控制在69℃,

B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，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(xiàng)，根據(jù)投料量，可估計(jì)生成水的體積，所以可根據(jù)帶出水的體積估算反應(yīng)進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(Na2sO4TOH2O)和煤粉在高溫下生產(chǎn)硫化鈉，同時(shí)生成CO,該反應(yīng)的化學(xué)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?；亓鲿r(shí)，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(shí)間不宜過長，原因是?；亓鹘Y(jié)束后，需進(jìn)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?yàn)?填標(biāo)號)。

A.①②③B.③①②C.②①③D.①③②

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

0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-陽2。。

【答案】(l)Na2sO4TOH2O+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(shí)間過長，Na2s會直接析出在冷凝管上，使提純率較低，同時(shí)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

⑸冷水

【解析】本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?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

(Na2so4TOH2O)和煤粉在高溫下生產(chǎn)硫化鈉，反應(yīng)原理為：Na2so4T0H2O+4C高溫Na?S+4cof+lOHzO,結(jié)

合硫化鈉的性質(zhì)解答問題。⑴工業(yè)上常用芒硝(Na2sO4TOH2O)和煤粉在高溫下生產(chǎn)硫化鈉，同時(shí)生產(chǎn)CO,

根據(jù)得失電子守恒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2sO4TOH2O+4C嬖Na?S+4coT+lOHzO；(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(shí)

間過長，Na2s會直接析出在冷凝管上，使提純率較低，同時(shí)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?yàn)棰佗邰?，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，

即可得到Na2S-xH2Oo

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H2so公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KMnCM粉

末，塞好瓶口。

II.轉(zhuǎn)至油浴中，35。（2攪拌1小時(shí)，緩慢滴加一定量的蒸儲水。升溫至98。（2并保持1小時(shí)。

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。

IV.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(jìn)水口是（填字母）。

（2）步驟I中，需分批緩慢加入KMnCU粉末并使用冰水浴，原因是o

（3）步驟II中的加熱方式采用油浴，不使用熱水浴，原因是0

（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SO42一來判斷。檢測的方法是=

（6）步驟V可用pH試紙檢測來判斷C1-是否洗凈，其理由是。

【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(diǎn)，油浴更易控溫

+2+

（4）2MnO4-+5H2O2+6H=2Mn+5O2T+8H2O

（5）取少量洗出液，滴加BaCb,沒有白色沉淀生成

（6）H+與C1-電離平衡，洗出液接近中性時(shí)，可認(rèn)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(jìn)，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KMnCU粉末并使用冰水??；（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(shí)驗(yàn)反應(yīng)溫度接近水的沸點(diǎn)，故不采用熱水浴，而采用

油??；（4）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(shí)驗(yàn)中為判斷洗滌是否完成，可通過檢測洗出液中是否存在

SO42-來判斷，檢測方法是：取最后一次洗滌液，滴加BaCL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(shí)，可認(rèn)為洗凈。

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

1.直形冷凝管

一般是用于蒸儲,冷凝生成物。或用在蒸儲法分離物質(zhì)時(shí)使用（斜放）。下面進(jìn)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(shí)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(jìn)水，上面出水。

3.蛇形冷凝管

反應(yīng)物的沸點(diǎn)很低時(shí)，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IVA族元素，四碘化錫是常用的有機(jī)合成試劑（SnL的熔點(diǎn)為144.5。。沸點(diǎn)為364.5°C,易

A

水解）。實(shí)驗(yàn)室以過量錫箔為原料通過反應(yīng)Sn+2l2=-Snl4制備SnL。下列說法錯(cuò)誤的是（D）

裝置『孑

回

裝置.L

入的CCL

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CC14中

C.裝置I中a為冷凝水進(jìn)水口D.裝置n的主要作用是吸收揮發(fā)的12

【答案】D

【解析】該實(shí)驗(yàn)過程中加入碎瓷片，可防止暴沸，A項(xiàng)正確；據(jù)SnL是常用的有機(jī)合成試劑可知，Snl4

可溶于CC14中，B項(xiàng)正確；冷凝管中的水流方向均為下進(jìn)上出，C項(xiàng)正確；四碘化錫易水解，所以裝置n

是為了防止空氣中的水分進(jìn)入裝置中，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.有機(jī)物1-濱丁烷是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，在有機(jī)合成中作烷基化試劑。實(shí)驗(yàn)室用濃硫酸、NaBr

固體、1-丁醇和下列裝置制備1-澳丁烷。

圖K37-4

下列說法錯(cuò)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(jìn)行水洗分液、10%Na2cCh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(jìn)b口出

【答案】D

【解析】用濃硫酸和澳化鈉可以制取澳化氫，澳化氫與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(jìn)行水洗分液除去HBr和大部分1-丁醇，再用10%Na2c。3

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Na2cCh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(jìn)b口出，蒸鐳裝置中冷凝管中的冷凝水為b口進(jìn)a口出，故D錯(cuò)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-卜E+C4H曲「:常廣［H3C-N--C4H9恒［HBC-N…N-C4H9『PF6

\=JCH3CC13\=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-甲基咪陛)，加入20mLl,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(jìn)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

W、。

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(jìn)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。(3干燥至無失重，得無色黏稠液體Z5.44g,

(3)寫出檢驗(yàn)產(chǎn)品已洗凈的操作o

(4)計(jì)算Z的產(chǎn)率為。(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n中制備的Z進(jìn)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(biāo)

準(zhǔn)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?yàn)?

(6)根據(jù)所學(xué)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

⑵2psp2

(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-甲基咪哩)，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、氟磷酸錢進(jìn)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。(2,低于水的沸點(diǎn)，則可以為水浴加熱；檢查裝置氣密性后，為減少加熱時(shí)燒瓶中物質(zhì)

蒸出，先從a口通冷凝水，再進(jìn)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(gè)雜化軌

道，1號氮形成3個(gè)◎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(gè)◎鍵，則孤電子對位于sp?雜化軌道上。(3)澳離子會和銀離子生成澳化銀沉淀，故檢驗(yàn)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

氟磷酸鏤反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)原理可知，理論上生成0.02molZ,則Z的產(chǎn)率為八2；舄:|X100%=95.8%；

0.02molx284g/mol

(5)在50mL圓底燒瓶中加入0.02molY、0.02mol氟磷酸錢和10mL水，在磁力攪拌下，進(jìn)行陰離子交換

制取Z,水分子中含有O-H鍵，故出現(xiàn)該峰的可能原因?yàn)楫a(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(xì)化工試劑，常用于配制水果型食用香精。實(shí)驗(yàn)室制備流程如下：

dCOOH

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(diǎn)/℃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(jī)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(tuán)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。

(3)隨著反應(yīng)進(jìn)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o

(4)反應(yīng)結(jié)束后，對C中混合液進(jìn)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o

(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(xué)式)。

(6)最終得到產(chǎn)物純品12.0g,實(shí)驗(yàn)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{(lán)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{(lán)色；（4）操作I為蒸儲；操作II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，“=0.08mol,苯甲酸的物質(zhì)的量為

150g/mol

122g

'&-O.lmol,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O.lmoL實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率為

122g/mol

0.08mol

xl00%=80.0%o

O.lmol

5.咖啡因是一種生物堿（易溶于水及乙醇，熔點(diǎn)234.5。（2,lOOP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IO-、易溶于水及乙醇）約3%?10%,還含有色素、

纖維素等。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)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(jìn)行萃取。萃取液液面達(dá)到虹吸管3頂端時(shí)，經(jīng)虹吸管3返回?zé)浚?/p>

從而實(shí)現(xiàn)對茶葉末的連續(xù)萃取。回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)需將茶葉研細(xì)，放入濾紙?zhí)淄?中，研細(xì)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0

（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(diǎn)是。

（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(diǎn)是.?！罢?/p>

儲濃縮”需選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸儲頭、溫度計(jì)、接收管之外，還有（填標(biāo)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0

卜棉花

（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o

【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(diǎn)低，易濃縮AC

（4）單寧酸水（5）升華

【解析】（1）萃取時(shí)將茶葉研細(xì)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(diǎn)是使用溶劑量少，可連續(xù)萃?。ㄝ腿⌒矢撸?；（3）乙醇是有機(jī)溶劑，沸點(diǎn)低，因此與水相比較乙醇

作為萃取劑的優(yōu)點(diǎn)是乙醇沸點(diǎn)低，易濃縮；蒸儲濃縮時(shí)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(cuò)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(cuò)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(shí)也吸收水；（5）根據(jù)已知信息可知咖啡因在

100。（3以上時(shí)開始升華，因此該分離提純方法的名稱是升華。

6.過氧乙酸（CH3co00H）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(xì)化工等領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)室利用醋酸（CECOOH）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:

8r盾

環(huán)

水

式

真

泵

OO空

.?

實(shí)驗(yàn)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。(2；

II.待真空度達(dá)到反應(yīng)要求時(shí)，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(CH3co00H)的化學(xué)反應(yīng)方程式為。

(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(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(shí)，反應(yīng)結(jié)束。

⑸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O(shè).lmoM/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0.02moHJ的酸性高錦酸鉀溶液滴定樣品，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mokL-1=

【答案】⑴(蛇形)冷凝管CH3coOH+H2O2固體震化劑〉CH3coelOH+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)0-3,王)

【解析】實(shí)驗(yàn)室利用醋酸(CJLCOOH)與雙氧水(H2O2)共熱，在固體酸的催化下制備過氧乙酸

(CH3coOOH),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固體禁化劑〉CH3coOOH+H2O；(2)反應(yīng)中CH3coOOH過量，可以使反應(yīng)持續(xù)正向進(jìn)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(diǎn)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(xiàng)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

22

水，當(dāng)儀器5中的水面高度不再發(fā)生改變時(shí)，即沒有H2O生成，反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束；(5)已知I2+2S2O3-=2r+S4O6-,

由得失電子守恒、元素守恒可知：

0-0~L~2S.0;

12

0.05VxlO'0.1VxlO:

雙氧水與高鎰酸鉀反應(yīng)，由得失電子守恒可知:

5H2O2~2KMnO4

52

33

0.05V2XW0.02V2X10-

Vn

則7樣品中含有n（CHCOOOH）=（0.05Vix103-0.05￥><10-3）mol,由公式c：.可得，樣品中的過氧乙酸

632V

(0.05YX一0052X10-3)_03(丫％)

的濃度為

6X10-3V

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

COOHCOOC.H.

濃H2so

反應(yīng)原理：+C2H50H+H0

A2

分水器

乙醇

物質(zhì)顏色、狀態(tài)沸點(diǎn)（℃）密度(g?cm-3)

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(shí)驗(yàn)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。（2加熱回流2h。反應(yīng)時(shí)“環(huán)己烷-乙醇-水”會形成共沸物（沸點(diǎn)62&C）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(shí)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Na2cCh至溶液呈中性。

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

粗產(chǎn)物進(jìn)行蒸播，低溫蒸出乙酸后，繼續(xù)升溫，接收210?213。（2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(shí)，應(yīng)采用方式加熱；冷凝管中水流方向O

(2)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)藥品的用量，三頸燒瓶最適宜規(guī)格為o

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

(3)加入環(huán)己烷的目的是o

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

(5)步驟3若加入Na2cCh不足，在之后蒸儲時(shí)，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中對水層用乙酸再萃取后合并至有機(jī)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?yàn)開______(用編號排序)；對粗產(chǎn)物進(jìn)行蒸播時(shí)應(yīng)選用的_______冷凝管

(選填“直形”“球形”或“蛇形”)O

ABCD

(7)本實(shí)驗(yàn)中苯甲酸乙酯的產(chǎn)率為0

【答案】(1)熱水浴b進(jìn)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。(3水浴加熱三頸燒瓶制備苯甲酸

乙酯，實(shí)驗(yàn)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(shí)，應(yīng)采用控制溫度在65?7(TC水浴加熱；為增強(qiáng)冷凝效果，球形冷凝管的水流方向?yàn)橄驴赽進(jìn)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(shí)溶液的體積不能超過容積的;，不

能低于容積的;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(dāng)分水器中水層高度不變時(shí)，說明三頸燒瓶中酯化反應(yīng)達(dá)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(shí)，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(jī)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)操作為將乙醛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?yàn)镃BAD；蒸儲時(shí)，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(shí)，

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

10.00mLxl.05g/cm3

~~―150xW0%=70%o

12.20gx—

8.（2024?浙江省Z20名校聯(lián)盟）某小組設(shè)計(jì)制備補(bǔ)鐵劑甘氨酸亞鐵的實(shí)驗(yàn)步驟和裝置圖（夾持裝置省略）

如圖：

稀硫酸NaOH溶液乙醇蒸儲水

甘氨酸+少量檸檬酸析出白色晶體

重結(jié)晶

80c充分反應(yīng)、50C,調(diào)pH=55過濾、洗滌

合成反應(yīng)為：2H2NCH2coOH+FeSC)4+2NaOH=(H2NCH2coO)2Fe+Na2so4+2壓0。

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)

NaOH溶液

/QpH傳感器

.磁力攪拌_

鐵

調(diào)溫電熱套

屑

回答下列問題：

（1）步驟I制備FeS04,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o

（2）步驟I、I