题目内容
17．
对氨基苯磺酸是制取染料和一些药物的重要中间体，可由苯胺与浓硫酸（HO-SO3H）磺化得到．实验室可利用右图装置合成对氨基苯磺酸
实验步骤如下：
①在一个250mL三口烧瓶中加入10mL苯胺及少量固体B，把烧瓶放入冷水中，缓慢地加入18mL浓硫酸．
②把三口烧瓶置于油浴中缓慢加热，控制温度为180℃～190℃，反应1～1.5h．
③将反应液冷却至约50℃，倒入盛有100mL冷水的烧杯中，析出灰白色固体，进行操作C并用少量冷水洗涤固体，得到对氨基苯磺酸粗产品．
④对粗产品进行操作D，再低温烘干即得到纯净的对氨基苯甲酸．
以下为两种有机物的部分物理性质，请回答有关问题．
| 苯胺 | 对氨基苯磺酸 | |
| 熔点 | -6.3℃ | 288℃ |
| 沸点 | 184℃ | （300℃开始分解炭化） |
| 水溶性 | 微溶于水 | 微溶于冷水、溶于热水 |
．（2）装置A的名称为冷凝管，作用是使苯胺冷凝回流．
（3）固体 B的作用是防暴沸，操作C的名称是过滤．
（4）下列说法正确的是AD
A．用液体加热的好处是反应物受热均匀，便于控制温度
B．本实验步骤②也可以改用水浴加热
C．步骤③将反应液倒入100mL冷水的目的是分离苯胺和对氨基苯磺酸
D．步骤③用少量冷水洗涤的目的是除去固体表面的可溶性杂质同时减少洗涤过程中的损失．
（5）操作D的名称是重结晶，具体过程包括：用适量热水溶解粗产品→冷却结晶→过滤、洗涤．
分析 实验步骤如下：
①在一个250mL三口烧瓶中加入10mL苯胺及少量固体B，把烧瓶放入冷水中，缓慢地加入18mL浓硫酸，该装置需要加热，为防止暴沸，应该加入沸石，所以B物质是沸石；
②把三口烧瓶置于油浴中缓慢加热，控制温度为180℃～190℃，反应1～1.5h；
③将反应液冷却至约50℃，倒入盛有100mL冷水的烧杯中，析出灰白色固体，进行操作C并用少量冷水洗涤固体，分离难溶性固体和液体采用过滤方法，所以C操作是过滤，从而得到对氨基苯磺酸粗产品；
④对粗产品采用重结晶得到较纯净的产品，所以对粗产品进行操作D是重结晶，再低温烘干即得到纯净的对氨基苯甲酸，
（1）在180℃～190℃下，苯胺和浓硫酸反应生成对氨基苯磺酸和水；
（2）装置A的名称为冷凝管，作用是冷凝蒸气，提高反应物的利用率；
（3）固体B具有防暴沸作用，分离难溶性固体和溶液采用过滤方法；
（4）A．用液体加热的好处是反应物受热均匀，便于控制温度，比直接加热效果好；
B．水浴加热温度低于100℃；
C．步骤③将反应液倒入100mL冷水的目的是促使对氨基苯磺酸晶体析出；
D．步骤③用少量冷水洗涤的目的是除去固体表面的可溶性杂质，温度低时其溶解度小；
（5）分离提纯粗产品采用重结晶的方法，具体过程包括：用适量热水溶解粗产品→冷却结晶→过滤、洗涤．
解答 解：实验步骤如下：
①在一个250mL三口烧瓶中加入10mL苯胺及少量固体B，把烧瓶放入冷水中，缓慢地加入18mL浓硫酸，该装置需要加热，为防止暴沸，应该加入沸石，所以B物质是沸石；
②把三口烧瓶置于油浴中缓慢加热，控制温度为180℃～190℃，反应1～1.5h；
③将反应液冷却至约50℃，倒入盛有100mL冷水的烧杯中，析出灰白色固体，进行操作C并用少量冷水洗涤固体，分离难溶性固体和液体采用过滤方法，所以C操作是过滤，从而得到对氨基苯磺酸粗产品；
④对粗产品采用重结晶得到较纯净的产品，所以对粗产品进行操作D是重结晶，再低温烘干即得到纯净的对氨基苯甲酸，
（1）在180℃～190℃下，苯胺和浓硫酸反应生成对氨基苯磺酸和水，反应方程式为，
故答案为：；
（2）装置A的名称为冷凝管，作用是使苯胺冷凝回流，提高反应物的利用率，
故答案为：冷凝管；使苯胺冷凝回流；
（3）固体B具有防暴沸作用，分离难溶性固体和溶液采用过滤方法，C操作是过滤，故答案为：防暴沸；过滤；
（4）A．用液体加热的好处是反应物受热均匀，便于控制温度，比直接加热效果好，故正确；
B．水浴加热温度低于100℃，温度达不到反应温度，故错误；
C．步骤③将反应液倒入100mL冷水的目的是促使对氨基苯磺酸晶体析出，故错误；
D．步骤③用少量冷水洗涤的目的是除去固体表面的可溶性杂质，温度低时其溶解度小，从而减少产品的损失，故正确；
故选AD；
（5）分离提纯粗产品采用重结晶的方法，具体过程包括：用适量热水溶解粗产品→冷却结晶→过滤、洗涤，
故答案为：重结晶；热水；冷却结晶．
点评 本题考查有机实验制备方案设计，为高频考点，明确实验中的信息及实验注意事项即可解答，熟悉各仪器的作用，知道常见物质分离和提纯方法，题目难度不大．
同步轻松练习系列答案
课课通课程标准思维方法与能力训练系列答案| A． | 标准状况下，22.4L H2含有的分子数为NA | |
| B． | 标准状况下，80g SO3的体积为22.4L | |
| C． | 18g H2O在标准状况下的体积是22.4L | |
| D． | 物质的量浓度为0.5mol/L的MgCl2溶液中，含有Cl-个数为NA |
相关信息如下：①四氯化硅遇水极易水解
②硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物
③有关物质的物理常数见下表：
| 物质 | SiCl4 | BCl3 | AlCl3 | FeCl3 | PCl5 |
| 沸点/℃ | -57.7 | 12.8 | - | 315 | - |
| 熔点/℃ | -70.0 | -107.2 | - | - | - |
| 升华温度/℃ | - | - | 180 | 300 | 162 |
（2）装置A中g管的作用是平衡压强，使液体顺利流出并防止漏气；
（3）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是Al、P（填写元素符号）．
（4）甲方案：f接装置Ⅰ；乙方案：f接装置Ⅱ．但是装置Ⅰ、Ⅱ都有不足之处，请你设计一个合理方案并用文字表达：在装置Ⅰ的i处接干燥管j
（5）为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，把铁元素还原成Fe2+，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：5Fe2++MnO${\;}_{4}^{-}$+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 某同学称取5.000g残留物，预处理后在容量瓶中配制成100ml溶液，移取25.00ml，试样溶液，用1.000×10-2mol•L-1KMnO4标准溶液滴定．达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00ml，则残留物中铁元素的质量分数是4.480%．（写出计算过程）
已知实验室制备1，2-二溴乙烷可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚．少量的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如下图所示：有关数据列表如下：
| 乙醇 | 1，2-二溴乙烷 | 乙醚 | |
| 状态 | 无色液体 | 无色液体 | 无色液体 |
| 密度/g•cm-3 | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
| 沸点/℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
| 熔点/℃ | 一l30 | 9 | -1l6 |
（1）反应原理是CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O；CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
（2）在装置C中应加入c，（填正确选项前的字母）其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体
a．水 b．浓硫酸 c．氢氧化钠溶液 d．饱和碳酸氢钠溶液
（3）判断该制各反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去；
（4）若产物中有少量副产物乙醚．可用蒸馏的方法除去；
（5）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是冷却可避免溴的大量挥发；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是产品1，2-二溴乙烷的熔点（凝固点）低，过度冷却会凝固而堵塞导管．
某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置（如图），以环己醇制备环己烯已知：
| 密度（g/cm3） | 熔点 （℃） | 沸点 （℃） | 溶解性 | |
| 环已醇 | 0.96 | 25 | 161 | 能溶于水 |
| 环已烯 | 0.81 | -103 | 83 | 难溶于水 |
将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入lmL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品．
①A中碎瓷片的作用是防止暴沸，导管B除了导气外还具有的作用是冷凝回流．
②试管C置于冰水浴中的目的是进一步冷却，防止环己烯挥发．
（2）制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等．加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在上层（填上或下），分液后用c （填入编号）洗涤．
a．KMnO4溶液 b．稀H2SO4 c．Na2CO3溶液
②再将环己烯蒸馏即可得到精品．
