第二单元 物质的制备、合成与性质探究
(时间：45分钟 满分：100分)
考 点 物质性质的探究 物质的制备与合成 题 号 3 1、2、4、5 1．(20分)(2012·常州模拟)二茂铁(结构如图)是一种典型的金属有机化合物，实验室常用氯化亚铁和环戊二烯在碱性条件下反应得到。反应原理为：FeCl2＋2C5H6＋2KOH―→Fe(C5H5)2＋2KCl＋
2H2O，二茂铁的熔点为172～173 ℃，在100 ℃开始升华。能溶于乙醚、二甲亚砜等非极性溶剂，不溶于水，对碱和非氧化性酸稳定。制备的步骤如下： 步骤1.在150 mL的三颈瓶中加入25 g细粉末状KOH和60 mL无水乙醚，通入氮气并搅拌约10分钟使之尽可能溶解，然后加入5.5 mL环戊二烯，再搅拌10分钟。
步骤2.向烧杯中加入25 mL二甲亚砜和6.5 g新制的无水氯化亚铁，微热至40 ℃并搅拌使其溶解，然后加入滴液漏斗中。
步骤3.按图所示的装置装配好仪器，打开滴液漏斗的活塞，缓慢地将氯化亚铁等加入三颈瓶中，并继续搅拌1小时。
步骤4.反应结束后，将混合物倒入100 mL 18%的盐酸溶液，将烧杯放在冰水
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浴中冷却，搅拌约10分钟，使结晶完全。
步骤5.抽滤，将获得的产品以冷水洗涤2～3次，低温风干得到粗制的二茂铁。 (1)步骤1中通入N2的目的可能是____________________________________。 (2)步骤2中，滴液漏斗侧边的玻璃导管的作用是_________________________ ________________________________________________________________。 (3)实验装置中，冷凝管通水，水应从________口进(选填a或b)。
(4)步骤4将反应后的混合物倒入盐酸中，发生主要反应的离子方程式是_________________________________________________________________。 (5)步骤5用冷水洗涤是因为______________________，因此可采用________的方法，进一步提纯二茂铁。
解析 (1)通入惰性气体N2主要是排除空气，防止氧化后面的FeCl2等。(2)滴液漏斗又称恒压漏斗，目的是平衡压强，使溶液顺利滴下。(3)冷凝管进水，无论是竖起的，还是横放的，水流方向均为下进上出。(4)加入盐酸的目的是中和过量的KOH。(5)结合题给二茂铁的性质易升华，所以用冷水洗涤，可采用升华的方法，进一步提纯二茂铁。
答案 (1)排出三颈瓶内的空气 (2)平衡漏斗内和三颈瓶内的压强，便于液体放出 (3)b (4)H＋＋OH－===H2O (5)二茂铁易于升华 加热升华 2．(20分)(2013·南通调研)在苹果、香蕉等水果的果香中存在着乙酸正丁酯。某化学课外兴趣小组欲以乙酸和正丁醇为原料合成乙酸正丁酯。 ★乙酸正丁酯的制备
在干燥的50 mL圆底烧瓶中，加入11.5 mL(0.125 mol)正丁醇和7.2 mL(0.125 mol)冰醋酸，再加入3～4滴浓硫酸，摇匀，投入1～2粒沸石。按图安装带分水器的回流反应装置，并在分水器中预先加入水，使水面略低于分水器的支管口。
打开冷凝水，圆底烧瓶在石棉网上用小火加热。在反应过程中，通过分水器下部的旋塞分出生成的水，注意保持分水器中水层液面原来的高度，使油层尽量回流到圆底烧瓶中。反应达到终点后，停止加热，记录分出的水的体积。
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★产品的精制
将分水器分出的酯层和反应液一起倒入分液漏斗中，用10 mL水洗涤。有机层继续用10 mL10%Na2CO3溶液洗涤至中性，再用10 mL 的水洗涤，最后将有机层倒入锥形瓶中，再用无水硫酸镁干燥。将干燥后的乙酸正丁酯滤入50 mL 烧瓶中，常压蒸馏，收集124～126 ℃的馏分，得11.34 g产品。 (1)冷水应该从冷凝管________(填a或b)管口通入。
(2)判断反应终点的依据是：_________________________________________。 (3)本实验提高产品产率的方法是____________________________________。 (4)产品的精制过程中，第一次水洗的目的是____________________________，第二次水洗的目的是________________________________。洗涤完成后将有机层从分液漏斗的________置入锥形瓶中。
(5)该实验过程中，生成乙酸正丁酯的产率是________。
解析 本实验的原理为正丁醇与冰醋酸在浓硫酸作催化剂的条件下发生酯化反应生成乙酸正丁酯和水。(1)冷凝管进水均从下管口进上管口出。(2)反应生成的水不在增加，说明反应已达到平衡。(3)提高产品的产率可从平衡移动的角度分析。(4)第一步用水是除去没有反应的可溶性的乙酸和正丁醇，用Na2CO3溶液洗涤是为了除去没有反应的乙酸，此时酯中会溶有少量Na2CO3溶液，根据相似相溶原理知，Na2CO3易溶于水，难溶于有机物，故需用水进行第二次洗涤以除去Na2CO3。又知酯的密度小于水，故应从上端倒出。(5)从给出的反应物的量可知，生成的乙酸正丁酯应为0.125 mol，所以其产率为11.34 g
×100%＝78.2%。
0.125 mol×116 g〃mol－1答案 (1)a (2)分水器中的水层不再增加时，视为反应的终点 (3)使用分水器分离酯化反应生成的水，使平衡正向移动，提高反应产率 (4)除去乙酸及少量的正丁醇 除去溶于酯中的少量无机盐 上端 (5)78.2%
3．(20分)某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如下：主要有效成份为次氯酸钠，有效氯含量8 000～1000 0 mg·L－1。可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒，对彩色织物可能有褪色作用。切勿用于丝绸、毛、尼龙、皮革、油漆表面，勿用于铝、铜、碳钢制品。本品须密封，置阴凉暗处保存。请完成以下实验探究过程：
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2014高考化学一轮复习精练第十一章专题十一第二单元物质的制备、合成与性质探究
