| 1. 难度：困难 | |
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阿司匹林可由水杨酸与乙酸酐作用制得。其制备原理如下：
阿司匹林(乙酰水杨酸)的钠盐易溶于水。阿司匹林可按如下步骤制取和纯化：
步骤1：在干燥的50 mL圆底烧瓶中加入2 g水杨酸、5 mL乙酸酐和5滴浓硫酸，振荡使水杨酸全部溶解。 步骤2：按图所示装置装配好仪器，通水，在水浴上加热回流5～10 min，控制水浴温度在85～90 ℃。 步骤3：反应结束后，取下反应瓶，冷却，再放入冰水中冷却、结晶、抽滤、冷水洗涤2～3次，继续抽滤得粗产物。 步骤4：将粗产物转移至150 mL烧杯中，在搅拌下加入25 mL饱和碳酸氢钠溶液，充分搅拌，然后过滤。 步骤5：将滤液倒入10 mL 4 mol·L－1盐酸，搅拌，将烧杯置于冰浴中冷却，使结晶完全。抽滤，再用冷水洗涤2～3次。 (1)步骤1浓硫酸的作用可能是________。 (2)步骤2中，冷凝管通水，水应从________口进(填“a”或“b”)。 (3)步骤3抽滤时，有时滤纸会穿孔，避免滤纸穿孔的措施是______________________________________________________________。 (4)步骤4发生主要反应的化学方程式为_____________________；过滤得到的固体为________。 (5)取几粒步骤5获得的晶体加入盛有5 mL水的试管中，加入1～2滴1%三氯化铁溶液，发现溶液变紫色，可采用________方法，进一步纯化晶体。
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| 2. 难度：压轴 | |
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苯乙醚是一种无色油状液体，熔点－30 ℃，沸点 172 ℃，不溶于水，易溶于醇和醚，广泛用于有机合成中间体及制造医药、染料等。实验合成的原理为：
主要实验步骤如下： (Ⅰ)合成：在烧瓶中(装置如图)加入7.53 g苯酚、3.92 g NaOH和4 mL水，开动搅拌器，使固体全部溶解，加热反应器控制温度80～90 ℃之间，并用滴液漏斗慢慢滴加8.59 mL溴乙烷(沸点38.4 ℃)，大约40 min滴加完毕，继续搅拌1 h，冷却至室温。
(Ⅱ)分离与提纯。 ①加入适量的水(10～15 mL)使固体完全溶解，将液体转入分液漏斗中，分出水相； ②水相用8 mL乙醚萃取一次，与有机相合并； ③有机相用等体积饱和食盐水洗两次，分出水相，再将水相用6 mL乙醚萃取一次，与有机相合并； ④有机相用无水氯化钙干燥； ⑤先用水浴蒸出乙醚，然后常压蒸馏，收集148 ℃稳定的馏分得苯乙醚； ⑥称量产品质量3.69 g。 回答下列问题： (1)用图示的滴液漏斗代替普通漏斗滴液，其优点是_______________________。 (2)合成时，开动搅拌器的目的是_______________________________。 (3)控制温度80～90 ℃可采用的方法是________________，两次用乙醚萃取的目的是________________________________________________________。 (4)蒸馏时最后温度稳定在148 ℃左右，其原因是_________________ _______________________________________________________。 (5)本次产率为12.4%，产率偏低的原因可能有__________________________ ______________________________________________。
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| 3. 难度：困难 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体，它常以浓硝酸为硝化剂、浓硫酸为催化剂，通过甲苯的硝化反应制备。
一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是：以发烟硝酸为硝化剂，固体NaHSO4为催化剂(可循环使用)，在CCl4溶液中，加入乙酸酐(有脱水作用)，45 ℃反应1 h。反应结束后，过滤，滤液分别用5% NaHCO3溶液、水洗至中性，再经分离提纯得到对硝基甲苯。 (1)上述实验中过滤的目的是_____________________________________。 (2)滤液在分液漏斗中洗涤静置后，有机层处于________层(填“上”或“下”)；放液时，若发现液体流不下来，其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外，还有_________________________________________________________。 (3)下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时，催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为________。 ②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知，甲苯硝化反应的特点是_________________________________________________________。 ③与浓硫酸催化甲苯硝化相比，NaHSO4催化甲苯硝化的优点有________________、________________。
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| 4. 难度：困难 | |
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硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为浅绿色晶体，易溶于水，不溶于酒精，在水中的溶解度比FeSO4或(NH4)2SO4都要小。实验室中常以废铁屑为原料来制备，其步骤如下：
图1 步骤1：铁屑的处理。将废铁屑放入热的碳酸钠溶液中浸泡几分钟后，用图1所示方法分离出固体并洗涤、干燥。 步骤2：FeSO4溶液的制备。将处理好的铁屑放入锥形瓶，加入过量的3 mol· L－1H2SO4溶液，加热至充分反应为止。趁热过滤(如图2所示)，收集滤液和洗涤液。
图2 步骤3：硫酸亚铁铵的制备。向所得FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤后得到硫酸亚铁铵晶体。 请回答下列问题： (1)步骤1中图1分离方法称为________法。 (2)步骤2中有一处明显不合理的是___________________________________。 趁热过滤的理由是________________________________________________。 (3)步骤3加热浓缩过程中，当________时停止加热。用无水乙醇洗涤晶体的原因是______________________________________________________________。 (4)FeSO4·7H2O在潮湿的空气中易被氧化成Fe(OH)SO4·3H2O，写出该反应的化学方程式________________________________________________________。
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| 5. 难度：困难 | |
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硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。为测定补血剂中铁元素的含量，某化学兴趣小组设计了两套实验方案： 方案一 滴定法 用酸性KMnO4溶液滴定测定铁元素的含量。 反应原理：5Fe2＋＋MnO4—＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O (1)实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需________(填仪器名称)。 (2)上述实验中KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是________。 A．稀硫酸 B．浓硝酸 C．稀硝酸 D．稀盐酸 (3)某同学设计的下列滴定方式中，最合理的是________(夹持部分略去)(填字母序号)。
方案二 重量法 操作流程如下：
(4)步骤②中除用H2O2外还可以使用的物质是__________________________。 (5)步骤②是否可以省略________，理由是________________________________ _______________________________________。 (6)步骤④中一系列操作依次是：过滤、洗涤、________、冷却、称量。 (7)假设实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量________g(用含a的代数式表示)。
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| 6. 难度：困难 | |
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由正丁醇(用nC4H9OH表示)制备正溴丁烷(沸点：101.6 ℃)的反应如下：nC4H9OH＋NaBr＋H2SO4―→nC4H9Br＋NaHSO4＋H2O 副反应：nC4H9OH 2nC4H9OH 3H2SO4(浓)＋2NaBr(固)=2NaHSO4＋Br2↑＋SO2↑＋2H2O 已知反应物及其用量：固体NaBr 0.24 mol，nC4H9OH 0.20 mol，浓H2SO4 29 mL，H2O 20 mL。 制备过程经历如下五个步骤，试回答下列问题： (1)投料：在圆底烧瓶中加入20 mL水，再慢慢加入29 mL浓硫酸，混合均匀并冷却至室温后，再依次加入0.20 mol正丁醇(约18 mL)和0.24 mol溴化钠，充分振荡后加入几粒沸石。 ①冷却至室温后再加正丁醇和溴化钠的目的是________。 A．减少HBr的挥发 B．防止正丁醇的挥发 C．防止溴化钠被氧化 D．防止温度过高导致炭化结焦 ②本反应中硫酸与溴化钠作用生成氢溴酸，氢溴酸与正丁醇作用发生取代反应生成正溴丁烷。硫酸的用量和浓度过大都对本制备不利的主要原因是 _____________________________________________________。 (2)加热回流：反应装置选择Ⅱ而不选择Ⅰ的原因是_________________。在反应装置中冷凝水应该从________(填“A”或“B”)端进水。
(3)分离粗产物：反应结束待反应液冷却后，用直形冷凝管换下球形冷凝管，将其变为蒸馏装置进行蒸馏，得到的粗产物中除主产品外，还含下列选项中的________。 ①C4H9OH ②SO2 ③(C4H9)2O ④Br2 ⑤NaHSO4 ⑥H2O ⑦H2SO4 (4)洗涤粗产物：将馏出液移至分液漏斗中，加入等体积的水洗涤后，分液得有机层。如果不能判断哪层是有机层，可以用_______________方法来判断。对有机层，进行洗涤除杂、除水后可得到粗产品。 (5)收集产物：将干燥好的产物移至小蒸馏瓶中，加热蒸馏，收集99～103 ℃的馏分。要证明最终产物是nC4H9Br，方法是_____________________________ ___________________________________________。
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