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第20 天 押实验
有机物制备：回流、蒸馏、分液、重结晶——产率与纯度的“双控”
（2025·湖南·高考真题）苯胺是重要的有机化工原料，其实验室制备原理如下：
相关信息如下：
物质
相对分子质量
熔点/
沸点/
密度/
溶解性
硝基苯
123
5.9
210.9
1.20
不溶于水，易溶于乙醚
苯胺
93
184.0
1.02
微溶于水，易溶于乙醚
乙酸
60
16.6
117.9
1.05
与水互溶
乙醚
74
-116.3
34.5
0.71
微溶于水
反应装置Ⅰ和蒸馏装置Ⅱ(加热、夹持等装置略)如下：
例1
实验步骤为：
①向装置Ⅰ双颈烧瓶中加入
铁粉、
水及
乙酸，加热煮沸
；
②稍冷后，通过恒压滴液漏斗缓慢滴入
硝基苯
，再加热回流
；
③将装置Ⅰ改成水蒸气蒸馏装置，蒸馏收集苯胺-水馏出液；
④将苯胺-水馏出液用
饱和后，转入分液漏斗静置分层，分出有机层；水层用乙醚萃取，分出醚层；
合并有机层和醚层，用粒状氢氧化钠干燥，得到苯胺醚溶液；
⑤将苯胺醚溶液加入圆底烧瓶(装置Ⅱ)，先蒸馏回收乙醚，再蒸馏收集
馏分，得到
苯胺。
回答下列问题：
（1）实验室保存硝基苯的玻璃容器是_______(填标号)。
（2）装置Ⅰ中冷凝管的进水口为_______(填“a”或“b”)。
（3）步骤④中将苯胺-水馏出液用
饱和的原因是_______。
（4）步骤④中第二次分液，醚层位于_______层(填“上”或“下”)。
（5）蒸馏回收乙醚时，锥形瓶需冰水浴的原因是_______；回收乙醚后，需要放出冷凝管中的冷凝水再蒸
馏，这样操作的原因是_______。
（6）下列说法正确的是_______(填标号)。
A．缓慢滴加硝基苯是为了减小反应速率
B．蒸馏时需加沸石，防止暴沸
C．用红外光谱不能判断苯胺中是否含有硝基苯
D．蒸馏回收乙醚，无需尾气处理
（7）苯胺的产率为_______。
【答案】（1）A
（2）a
（3）减小苯胺在水中的溶解度，增加水层的密度
（4）上
（5） 乙醚沸点低 防止冷凝管炸裂
（6）AB
（7）75%
【解析】由硝基苯制苯胺过程中，由于反应比较剧烈，故硝基苯需从上方缓慢加入；反应完成后，改用蒸
馏装置，将苯胺-水蒸馏出，苯胺在水中有一定的溶解度，加入
固体，可使溶解在水中的大部分
苯胺就以油状物晶体析出，分液分离出有机层，水层用乙醚萃取，分出醚层；合并有机层和醚层，加
入粒状氢氧化钠干燥，得到苯胺醚溶液，再次蒸馏得到苯胺，据此解答。
（1）选项A 为细口瓶，常用于保存液体试剂；选项B 为广口瓶，常用于保存固体试剂；选项C 为容积瓶
仅用于配制一定物质的量浓度溶液，不能用于保存试剂；选项D 为烧杯，一般不用于保存试剂，故答
案为A；
（2）为使冷凝水充分冷凝管壁，保证冷凝效果，冷凝管中的水流向应为“下进上出”，故装置Ⅰ中冷凝
管的进水口为下口a；
（3）实验中将苯胺-水倒出液
饱和的目的是减小苯胺在水中的溶解性，同时增加水层的密度，有利于
苯胺与水的分层；
（4）根据题中信息，乙醚密度比水小，因此乙醚层位于分液体系上层；
（5）第一空：乙醚沸点低，室温下易挥发，水浴冷却抑制乙醚的挥发；
第二空：避免冷凝水残留影响后续高温蒸馏（
收集苯胺）时冷凝管的效率（或防止高温下冷凝
管因温差过大破裂）；
（6）A．采用缓慢滴加的方法可以控制反应速率，防止反应过于剧烈和引发副反应，A 正确；
B．蒸馏时加沸石防暴沸是正确的操作，B 正确；
C．红外光谱可区分硝基苯（含硝基特征峰）和苯胺（含氨基特征峰），C 错误；
D．乙醚是一种有毒物质，具有挥发性，尾气需要处理，D 错误；
故选AB；
（7）根据反应原理可知，
硝基苯，理论上制备
苯胺，理论产量：
，实际产量：
，产率：
。
（2025·重庆·高考真题）糖精钠是一种甜味剂。某实验小组在实验室利用甲苯氯磺化法按
以下五个步骤制备糖精钠(部分操作及反应条件略)。
（1）步骤I：氯磺化
例2
实验装置示意图如图所示(夹持及控温装置略)。
①仪器a 的名称为_______。
②烧杯中吸收的尾气是_______(填化学式)。
（2）步骤II：氨化
若取邻甲苯磺酰氯0.3mol，理论上至少需加入15mol·L-1氨水_______mL。
（3）步骤III：氧化
氧化过程中为保证氧化完全，需加入过量的KMnO4。反应完成后，向其中滴加Na2SO3溶液将过量
的KMnO4转化成MnO2。观察到现象为_______时，停止加入Na2SO3溶液，其离子方程式为_______。
（4）步骤IV：酸化
将步骤III 所得溶液进行酸化，经过滤得糖精。过滤需用到下列的仪器有_______。
（5）步骤V：成盐
加热反应体系，过程中产生大量气体，该气体为_______(填化学式)。待NaHCO3反应完全，趁热过滤。由
滤液获得糖精钠产品的过程中，冷却结晶之后的操作步骤还有_______。
【答案】（1） 温度计 HCl
（2）40
（3） 溶液紫色褪去
（4）ACEG
（5）
过滤、干燥
【解析】（1）步骤I 氯磺化的反应物易水解，水解生成的氯化氢极易溶于水，可用水来吸收，由装置图可
知，a 为温度计，故答案为：温度计；HCl；
（2）由方程式可知，邻甲基磺酸氯与氨水为1:1 进行反应，0.3mol 邻甲基磺酸氯中消耗的氨水为0.3mol，
加入15mol/L 的氨水，充分反应后，消耗20 毫升的氨水，同时产生0.3mol 的氯化氢，氯化氢与氨水
中和反应，消耗的氨水为0.3mol，即20 毫升，所以一共需要消耗
的体积为40mL，故答案
为：40；
（3）氧化过程中为保证氧化完全，需要加入过量的
，反应完全后，向其中滴加
以除去过
量
溶液，
溶液被消耗，则反应完全的现象是溶液紫色褪去，该溶液为碱性，则
被还原成二氧化锰，根据氧化还原规律，得出离子方程式为：
，故答案为：溶液紫色褪去；
；
（4）过滤需要烧杯，漏斗，玻璃棒，铁架台等，故需要的仪器为：ACEG；
（5）
能水解生成羧基，与
反应，产生大量的二氧化碳气体，当
完全反应，
趁热过滤，冷却结晶的后续操作是过滤，干燥，故答案为：CO2；过滤，干燥。
（2025·山东·高考真题）如下不饱和聚酯可用于制备玻璃钢。
实验室制备该聚酯的相关信息和装置示意图如下(加热及夹持装置略)：
原料
结构简式
熔点/℃
沸点/℃
顺丁烯二酸酐
52.6
202.2
邻苯二甲酸酐
130.8
295.0
1，2-丙二醇
187.6
实验过程：
①在装置A 中加入上述三种原料，缓慢通入
。搅拌下加热，两种酸酐分别与1，2-丙二醇发生醇解反应，
主要生成
和
。然后逐步升温至
，醇解产物
发生缩聚反应生成聚酯。
②缩聚反应后期，每隔一段时间从装置A 中取样并测量其酸值，直至酸值达到聚合度要求(酸值：中和1 克
例3
样品所消耗
的毫克数)。
回答下列问题：
（1）理论上，原料物质的量投料比n(顺丁烯二酸酐)：n(邻苯二甲酸酐)：n(1，2-丙二醇)_______。
（2）装置B 的作用是_______；仪器C 的名称是_______；反应过程中，应保持温度计2 示数处于一定范
围，合理的是_______(填标号)。
A．
B．
C．
（3）为测定酸值，取
样品配制
溶液。移取
溶液，用
—乙醇标准溶液滴
定至终点，重复实验，数据如下：
序号
1
2
3
4
5
滴定前读数/
0.00
24.98
0.00
0.00
0.00
滴定后读数/
24.98
49.78
24.10
25.00
25.02
应舍弃的数据为_______(填序号)；测得该样品的酸值为_______(用含a，c 的代数式表示)。若测得酸值高
于聚合度要求，可采取的措施为_______(填标号)。
A．立即停止加热 B．排出装置D 内的液体 C．增大
的流速
（4）实验中未另加催化剂的原因是_______。
【答案】（1）1:1:2
（2） 导气，同时将顺丁烯二酸酐、苯二甲酸酐、1,2-丙二醇以及醇解反应的产物冷凝回流到装置A
中，但是不会将水蒸气冷凝 （直形）冷凝管 B
（3） 2、3
C
（4）醇解产物电离出的氢离子可催化缩聚反应
【解析】根据题中信息可知，本实验分为两个阶段，先由3 种原料发生醇解反应，然后醇解产物再发生缩
聚反应得到聚酯，两个阶段控制的温度不同。当测得样品的酸值达到合理要求后，缩聚反应完成。
（1）由聚酯的结构简式可知，
和
按物质
的量之比1：1 发生缩聚反应生成该聚酯，而顺丁烯二酸酐和邻苯二甲酸酐分别与1，2-丙二醇以物质
的量之比1：1 发生醇解反应，因此，理论上，原料物质的量投料比n(顺丁烯二酸酐)：n(邻苯二甲酸
酐)：n(1，2-丙二醇)= 1：1：2。
（2）装置A 中3 种原料在加热的条件下发生反应，由于这些原料有一定的挥发性，若这些原料的蒸气随
氮气一起流出，则原料的利用率减小，从而导致产品的产率减小，因此，需要冷凝回流装置，装置B
为空气冷凝管，其作用是导气，同时将顺丁烯二酸酐、苯二甲酸酐、1，2-丙二醇以及醇解反应的产物
冷凝回流到装置A 中，但是不会将水蒸气冷凝；仪器C 的名称是冷凝管，其可以将反应生成的水蒸气
冷凝为水；根据3 种原料的沸点可知，反应过程中，应保持温度计2 示数处于一定范围，即高于水的
沸点、低于原料的沸点，防止原料流失，合理的是100~105℃，故选B。
（3）由表中数据可知，5 次滴定消耗标准溶液的体积分别为24.98mL、24.80mL、24.10mL、25.00mL、
25.02mL，第2、3 两次实验的数据的误差明显偏大，故应舍弃的数据为2、3；用合理的3 次实验的数
据求平均值为25.00mL，25.00mL cmol·L-1KOH 一乙醇标准溶液中含有KOH 的质量为25.00mL
10-
3L·mL-1 cmol·L-1 56000 mg·mol-1=1400c mg，因此，测得该样品的酸值为
。
若测得酸值高于聚合度要求，说明样品中所含的羧基数目较多，还有一部分单体没有发生充分发生缩聚反
应，或者聚合程度不够。因此，可采取的措施为 （填标号）
A．随着酸值降低，聚合物分子量逐渐增大。酸值高于聚合度要求，说明缩聚反应还不完全，应继续反应，
因此选项A 立即停止加热不符合题意；
B．装置D 中收集到的液体为H2O，可根据H2O 的量估算缩聚反应进行的程度，反应结束前不需排出装置
D 内的H2O，且此措施不会影响聚酯反应的平衡，选项B 不符合题意；
C．反应初期，需缓慢通入N2，若N2通入速度过快会导致反应物丙-1，2-二醇随N2带出而损失；反应后期，
则可增大N2流速带出反应装置 A 中因缩聚反应而生成的H2O，并使缩聚反应向继续生成聚酯的方向
进行，从而使产品达到聚合度要求。因此选项 C 符合题意
综上所述，选C。
（4）醇解产物可以电离出氢离子，电离出的氢离子可催化缩聚反应。
有机物制备实验是高考有机化学实验的核心题型，命题呈现“流程完整（合成→分离→提纯）、操作
多样（回流、分水、蒸馏、萃取、重结晶）、产率与纯度并重”的特点。试题常以酯化反应（乙酸异戊酯、
乙酸香叶酯）、取代反应（苯胺、乙酰苯胺）、缩合反应（肉桂酸、山梨酸）等为背景，通过装置图（恒
压漏斗、球形冷凝管、分水器、水蒸气蒸馏）和操作步骤，考查仪器识别、回流冷凝原理、分水器作用、
洗涤（酸、碱、盐）与干燥、重结晶操作、产率和纯度计算等。近年趋势是强化对水蒸气蒸馏（分离热敏
或难挥发有机物）、分水器（移除反应生成水促进平衡）、减压蒸馏（防分解）等特殊操作的理解，同时
注重对产率计算时“过量反应物”的识别。预计2026 年将继续以“合成—提纯—计算”为主线，要求学生
从复杂信息中提取关键数据，准确计算产率。
酯化反应的装置与操作：酯化反应可逆，常用浓硫酸或磷酸作催化剂，加入环己烷等带水剂，使
用分水器不断移除水，促进平衡正向移动。加热方式：水浴或油浴（控温）。加料顺序：先加醇，
再加酸和催化剂。常见考点：乙酸异戊酯制备中用分水器；磷酸替代浓硫酸防止碳化。
回流冷凝与分水器：球形冷凝管用于回流，防止反应物挥发；分水器收集反应生成的水，同时使
有机相返回反应瓶。冷凝水“下进上出”。常见考点：分水器中水量不再增加时反应结束；环己
烷作为带水剂与水形成共沸物。
洗涤操作（分液）：反应后混合物常用水洗（除去酸、醇）、碱洗（中和酸）、饱和食盐水洗
（除去水溶性杂质并减小有机相乳化）。分液时下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。常
见考点：乙酸乙酯提纯用饱和Na₂CO₃ 洗去乙酸和乙醇；苯胺提纯用NaCl 盐析。
干燥剂的选择：无水硫酸镁、无水硫酸钠、无水氯化钙、碱石灰等。干燥剂应不与被干燥物质反
应。常见考点：乙醚用无水硫酸镁；乙酸乙酯用无水硫酸钠；苯胺用碱石灰（呈碱性）。
蒸馏与蒸馏装置：直形冷凝管用于蒸馏，温度计水银球在支管口处。先蒸馏低沸点物（如乙醚、
环己烷），再收集产品馏分。减压蒸馏用于热敏物质。常见考点：乙酸香叶酯蒸馏前先蒸出乙醚；
乙酰苯胺蒸馏回收乙酸。
重结晶提纯：利用物质在热溶剂中溶解度大，冷时析出。操作：热溶解→活性炭脱色→趁热过滤
→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥。溶剂选择：杂质不溶或溶解度很小，产品易溶且随温度变化大。
常见考点：乙酰苯胺、肉桂酸重结晶用水；二苯二硫醚用乙醇重结晶。
产率计算：产率 = (实际产量/理论产量)×100%。理论产量根据限量反应物（不能过量）计算。需注
意单位换算和反应计量比。常见考点：苯胺制备中铁粉限量；乙酸异戊酯中冰醋酸过量，按异戊
醇计算。
水蒸气蒸馏：适用于难溶于水、高沸点、热敏有机物。水蒸气带出有机物，冷凝后分层。优点：
低温蒸馏，防分解。常见考点：苯胺提纯用水蒸气蒸馏；肉桂酸制备中去除未反应苯甲醛。
薄层色谱（TLC）监测反应进程：通过比较反应液与已知物在硅胶板上的斑点位置和大小，判断
反应是否完全。原理与纸层析类似。常见考点：2-吡咯甲醛制备中用TLC 监测。
安全与注意事项：乙酸酐、三氯氧磷遇水水解，需无水操作；乙醚易燃，远离明火；浓硫酸稀释
需酸入水；减压蒸馏需防暴沸（毛细管）。常见考点：三氯氧磷需冰水浴冷却；乙醇作溶剂会与
磺酰氯副反应。
（1）分离提纯
方法
适用条件
实例
说明
萃取
待分离组分在两种不互溶
的溶剂中的溶解度不
同（液-液萃取）
用CCl4萃取溴水中
的溴
常用萃取剂还有乙醚、苯、汽油等
分液
不互溶的液体混合物
分离CCl4和水
分液时，下层液体从下口放出，上层液体从上口
倒出
蒸馏
两种或两种以上互溶的液
体，热稳定性较高，
沸点相差较大
分离甲烷与氯气发
生取代反应后
的液态混合物
在蒸馏烧瓶中加入少量碎瓷片或沸石，防止液体
暴沸
重结晶提纯固体有机化合物，被粗苯甲酸（含少量要选择适当的溶剂：杂质在所选溶剂中的溶解度
提纯物质与杂质在同
一溶剂中的溶解度受
温度影响不同
氯化钠和泥
沙）的提纯
很小或很大，易于除去；被提纯的有机化合
物在所选溶剂中的溶解度受温度影响较大，
能进行冷却结晶
（2）制备
分析制备流程
熟悉常见仪器
及典型装置
有机反应特点
①有机化合物易挥发，反应中通常采用冷凝回流装置，以提高原料的利用率和产物的产
率；
②有机反应通常都是可逆反应，且易发生副反应，因此常使廉价易得的反应物过量，以提
高另一反应物的转化率和产物的产率，同时在实验中需要控制反应条件，以减少副反应的
发生；
③根据产品与杂质的性质差异，选择合适的分离提纯方法
1．（2025·辽宁大连·模拟预测）乙酸异戊酯在常温下是具有香蕉味的无色液体，常用于香精添加剂，其制
取反应为
。相关物质的沸点及
相对分子质量如下表：
物质
冰醋酸
异戊
醇
乙酸异戊酯
环己
烷
环己烷与水共沸物
沸点/℃
相对分子质
量
60
88
130
84
密度
制备步骤：
Ⅰ．向如图烧瓶a 中依次加入
异戊醇、
冰醋酸、
磷酸、
环己烷。
Ⅱ．装上b、c 装置，开动搅拌器，加热，使反应液回流
。
Ⅲ．把步骤Ⅱ的反应液转移至分液漏斗中，用
水洗涤一次，再用
溶液洗涤至中性，最后再
用
饱和食盐水洗涤一次。
IV．加入无水硫酸镁、过滤，然后将所得粗酯进行蒸馏，控制温度，先收集一种油状液体，然后再收集
的馏分
。
完成下列问题：
（1）选用a 仪器的规格是_______
(填选项字母)。
A．50
B．100
C．250
D．500
（2）b 仪器的作用是_______。
（3）用磷酸而不用浓硫酸作催化剂的原因是_______。
（4）步骤Ⅲ中用
溶液洗涤的作用是_______，证明已经洗涤至中性的操作是_______。
（5）步骤Ⅲ中用饱和食盐水洗涤的目的是_______。
（6）乙酸异戊酯的产率为_______。(保留两位有效数字)
【答案】（1）B
（2）把反应生成的水不断分离出去，使合成反应正向进行，提高产物产率
（3）浓硫酸具有脱水性，会使有机物碳化
（4） 除去未反应的醋酸和磷酸 用玻璃棒蘸取溶液滴在干燥 pH 试纸上，与标准比色卡对比，
pH=7 即为中性
（5）除去碳酸氢钠
（6）66%
【解析】（1）根据表中给出各个物质的密度，可计算其溶液总体积
，烧瓶中液
体体积在其规格的
之间，故应选用100mL 规格的烧瓶，选B；
（2）仪器b 为分水器，已知合成反应会产生水，可使用b 仪器把反应生成的水不断分离出去，使合成反应
正向进行，提高产物产率；
（3）该反应需提供氢离子作为催化剂，浓硫酸与磷酸都可电离氢离子，但浓硫酸具有脱水性，可能会将
有机物碳化；
（4）①合成反应不会完全进行，故反应液中还有残存的醋酸和催化剂磷酸，使用碳酸氢钠可中和醋酸和
磷酸，将其去除；
②要证明溶液为中性，可以用玻璃棒蘸取溶液滴在干燥 pH 试纸上，与标准比色卡对比，pH=7 即为中性
(其他方法也可)；
（5）上一步使用了碳酸氢钠洗涤反应液，反应液中还留有碳酸氢钠物质，使用饱和食盐水洗涤的目的是
除去碳酸氢钠；
（6）4.85 g 异戊醇物质的量为
，3.6 g 冰醋酸物质的量为
，故冰醋
酸过量，理论上生成
产物，乙酸异戊酯的产率为
。
2．（2025·吉林延边·模拟预测）肉桂酸是一种香料，具有很好的保香作用，通常作为配香原料，可使主香
料的香气更加清香。实验室制备肉桂酸的化学方程式为：
，主要试剂及其物理性质如下表（密
度在常压、25℃条件下测定）
名称
分子量
性状
密度
熔点℃
沸点℃
溶解度：克/100 ml 溶剂
水
醇
醚
苯甲
醛
106
无色液体
1.06
178-179
0.3
互溶
互溶
乙酸
酐
102
无色液体
1.082
138-140
12
溶
不溶
肉桂
酸
148
无色结晶
1.248
133-134
300
0.04
24
溶
主要实验步骤和装置如下：
I 合成：按图1 连接仪器，加入5.3 g 苯甲醛、10.2 g 乙酸酐和7.02 g 无水碳酸钾．在140~170℃，将此混合
物回流45 min。
Ⅱ分离与提纯：①将上述合成的产品冷却后边搅拌边加入40 ml 水浸泡5 分钟，并用水蒸气蒸馏，从混合
物中除去未反应的苯甲醛，得到粗产品；②将上述粗产品冷却后加入40 ml 10%的氢氧化钠水溶液，
再加90 ml 水，加热活性炭脱色，趁热过滤、冷却；③将1:1 的盐酸在搅拌下加入到肉桂酸盐溶液中，
至溶液呈酸性，经冷却、减压过滤、洗涤、干燥等操作得到较纯净的肉桂酸；
信息：水蒸气蒸馏：使有机物可在较低的温度下从混合物中蒸馏出来，可以避免在常压下蒸馏时所造成的
损失，提高分离提纯的效率。同时在操作和装置方面也较减压蒸馏简便一些，所以水蒸气蒸馏可以应
用于分离和提纯有机物。回答下列问题：
（1）合成肉桂酸的实验需在无水条件下进行，实验前仪器必须干燥的原因是_________，实验中为控制温
度在140~170℃需在_________中加热。
A．水 B．甘油（沸点290℃） C．砂子 D．植物油
（沸点230~325℃）
（2）图2 中装置A 的作用是_________，装置B 中长玻璃导管要伸入混合物中的原因是_________，水蒸
气蒸馏后产品在_________（填仪器名称）；
（3）趁热过滤的目的_________；
（4）加入1:1 的盐酸的目的是_________，析出肉桂酸晶体过滤后洗涤，洗涤剂是_________；
（5）5.3 g 苯甲醛、10.2 乙酸酐和7.02 g 无水碳酸钾充分反应得到肉桂酸实际3.2 g，则产率是_________
（保留3 位有效数字）
【答案】（1） 乙酸酐易水解 BD
（2） 产生水蒸气 使混合物与水蒸气充分接触，有利于提纯肉桂酸 圆底烧瓶
（3）防止肉桂酸钠结晶而析出堵塞漏斗
（4） 使肉桂酸盐转化为肉桂酸 水
（5）43.2%
【解析】该实验通过Perkin 反应制备肉桂酸：首先在干燥仪器中，让苯甲醛与乙酸酐在无水碳酸钾催化、
140~170℃加热条件下回流反应合成肉桂酸；反应结束后先通过水蒸气蒸馏除去未反应的苯甲醛得到
粗产品，再将粗产物中肉桂酸转化为可溶性的肉桂酸钠，经活性炭脱色、趁热过滤除去不溶性杂质，
最后加盐酸酸化使肉桂酸析出，经过冷却、过滤、洗涤、干燥后得到纯净的肉桂酸，最终可计算产物
产率。
（1）乙酸酐易水解，所以仪器必须干燥；由于水的沸点只有100℃，不能通过水浴加热，A 错误； 由于
甘油的沸点高于170℃，B 正确； 沙子是固体，不便于控制温度，C 错误； 由于植物油的沸点高于
170℃，所以实验中为控制温度在140~170℃需在植物油中加热，D 正确，故选BD。
（2）根据分析，图2 中装置A 的作用是产生水蒸气；水蒸气蒸馏可以应用于分离和提纯有机物，所以图
中水蒸气蒸馏后产品在圆底烧瓶中；装置B 中长玻璃导管要伸入混合物中，使混合物与水蒸气充分接
触，有利于提纯肉桂酸。
（3）温度低，肉桂酸钠的溶解度降低，会结晶析出晶体，所以趁热过滤的目的是防止肉桂酸钠结晶而析
出堵塞漏斗。
（4）盐酸是强酸，所以加入1：1 的盐酸的目的是使肉桂酸盐转化为肉桂酸；肉桂酸晶体在水中的溶解度
很小，所以可以用水洗涤。
（5）5.3g 苯甲醛、10.2g 乙酸酐，二者的物质的量分别是
、
，所
以根据方程式可知，乙酸酐过量，则理论上生成肉桂酸的质量是
，所以产率
是
。
3．（2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测）乙酸香叶酯（
）是一种有玫瑰和薰衣草香
气的液体，用于配制玫瑰、橙花、桂花型香精。某小组同学在实验室中利用香叶醇和乙酸反应制取乙
酸香叶酯，反应原理如下：
相关物质信息如表所示：
物质
相对分子
质量
形态
密度/(
)
沸点/℃
溶解性
香叶醇
154
无色至黄色油
状液体
0.89
229~230
溶于乙醇、乙醚、丙二醇、矿物油
和动物油，微溶于水
乙酸香叶
酯
196
无色至淡黄色
液体
0.92
247.5
不溶于水和甘油，溶于乙醇、乙醚
乙酸
60
无色液体
1.05
117.9
与水互溶，能溶于乙醇、乙醚、四
氯化碳及甘油等有机溶剂
乙醚
74
无色液体
0.71
34.6
略溶于水，能溶于乙醇、苯、氯
仿、石油醚
装置如图所示（夹持装置略），实验步骤如下：
按图1 安装好制备装置，检查装置的气密性。在三颈烧瓶中，加入34.6 mL 香叶醇、15 mL 乙酸(足量)、
10 mL 浓硫酸和沸石，控制温度在180~200℃，加热回流2 h。
冷却后，将三颈烧瓶中的反应液倒入100 mL 的烧杯中，加入
溶液至无
逸出。
用图2 装置分离出有机层，再用乙醚萃取水层中的残留产品，二者合并，加入无水氯化镁，一段时间后
过滤，将滤液加入图3 装置中，加入沸石，加热蒸馏制得13.72 g 产品。
回答下列问题：
（1）仪器B 的名称为________，能说明乙酸香叶酯制备反应结束的实验现象为________。
（2）在步骤
中为防止香叶醇炭化，可采取的措施是________。
（3）图1 实验所用三颈烧瓶容积最适宜的是________（填标号）；图3 中冷却水从________口进入。
a．25 mL b．50 mL c．100 mL d．250 mL
（4）步骤
中进行蒸馏操作时，最佳加热方式为________（填“水浴”或“油浴”）加热；加入无水氯
化镁的目的是________。
（5）本实验中乙酸香叶酯的产率为________（保留2 位有效数字）。
【答案】（1） 球形冷凝管 分水器中的水量不再增加
（2）将浓硫酸分批加入，并不断搅拌
（3） c d
（4） 水浴 除去乙酸香叶酯中的水
（5）
【解析】（1）根据图示，可知仪器B 为球形冷凝管；乙酸和香叶醇反应结束，就没有水蒸气生成，若分
水器中水层不再增加，说明反应结束；
（2）浓硫酸具有脱水性，实验过程中一次加入浓硫酸过多会导致香叶醇炭化，为避免醇的炭化，可以分
多次加入浓硫酸并不断搅拌；
（3）反应混合液总体积约为
，三颈烧瓶中液体体积为其容积的
，应选用
三颈烧瓶；在
图3 中，冷凝管中，冷却水应该从下口进，上口出，即d 口进入；
（4）将乙醚和乙酸香叶酯通过蒸馏分离，根据二者的沸点，需通过加热将乙醚蒸发出来，乙醚的沸点为
，只要加热温度大于
，低于乙酸香叶酯的沸点
即可，故应该采用水浴加热。在蒸
馏前加入无水
是为了除去乙酸香叶酯中的水；
（5）在反应中，乙酸足量，根据香叶醇的量计算乙酸香叶酯的量；实验时加入香叶醇的质量m(香叶醇)
，根据反应得关系式：
香叶醇对应
乙酸香叶酯，乙酸香叶酯
的理论产量m(乙酸香叶酯)
，实际产量为
，则乙酸香叶酯的产率
。
4．（2025·河北·一模）苯胺(
，M=93 g·mol-1)是重要的胺类物质之一，主要用于制造染料、
药物、树脂等。实验室常以硝基苯(M=123 g·mol-1)为原料合成苯胺，制备苯胺和提纯苯胺的实验流程
如下：
回答下列问题：
I、制备苯胺
如图装置(加热、夹持装置等省略)所示，向三颈烧瓶中加入16.8 g 铁粉，再加入14 g 硝基苯，通过恒压分
液漏斗分多次加入100 mL 冰醋酸，并不断搅拌。反应的离子方程式为
+3Fe2++7CH3COO-+2H2O。置于热水浴
中加热30min，使反应充分进行，再加入适量氢氧化钠固体。
（1）仪器m 的名称是______。图中冷凝管的出水口为______(填“a”或“b”)。
（2）Fe2+价层电子的轨道表示式为______。苯胺的晶体类型是______。苯胺的沸点比甲苯高的原因是
______。
Ⅱ、提纯苯胺
（3）“水蒸气蒸馏”装置(加热、夹持装置等省略)如图所示。实验结束的标志是______。在“水蒸气蒸
馏”过程中，水蒸气易带出苯胺的原因是______。
（4）加入氯化钠进行盐析的目的是______(填标号)。
A．增大苯胺的产率
B．同时降低水的极性和苯胺的溶解度
C．增大水溶液的密度，有利于分层
（5）干燥苯胺时，可选用______(填试剂名称)作为干燥剂。
（6）实验结束，获得7.2 g 苯胺，苯胺的产率为______(保留3 位有效数字)。
【答案】（1） 球形冷凝管 b
（2）
分子晶体 两者均为分子晶体，且相对分子质量接近，但苯胺
分子之间可形成氢键
（3） 接收器内无油状液体滴下 苯胺易和水通过氢键结合形成共沸物
（4）AC
（5）碱石灰
（6）77.4%
【解析】本题围绕以硝基苯为原料合成苯胺的实验展开，包含制备苯胺和提纯苯胺两个主要过程。在制备
苯胺过程中，铁粉作为还原剂，将硝基苯还原为苯胺，冰醋酸提供酸性环境，热水浴提供适宜的反应
温度，加入氢氧化钠固体用于中和反应生成的酸；在提纯苯胺过程中，用水蒸气蒸馏，利用苯胺与水
形成共沸物的性质，将苯胺分离出来；盐析步骤中，加入氯化钠降低苯胺在水中的溶解度，使其从水
溶液中析出，同时增大水溶液密度，利于分层；然后分液，用碱石灰干燥，蒸馏得到纯净的苯胺产品。
（1）仪器m 是球形冷凝管；为使冷凝水充满冷凝管，应该下进上出，所以出水口为b；
（2）Fe 的原子序数为26，Fe2+是Fe 失去2 个电子形成，价层电子排布式为3d6，轨道表示式为
；苯胺由分子构成，属于分子晶体；苯胺和甲苯均为分子晶体且相对分子质量
接近，但苯胺分子间可形成氢键，所以苯胺沸点比甲苯高；
（3）当接收器内无油状液体滴下时，说明蒸馏结束；苯胺易和水通过氢键结合形成共沸物，所以水蒸气
易带出苯胺；
（4）盐析可使苯胺从水溶液中析出，增大苯胺的产率，A 正确；盐析主要是降低苯胺的溶解度，而不是
降低水的极性，B 错误；增大水溶液的密度，有利于分层，便于分离，C 正确；
（5）苯胺呈碱性，可选用碱石灰作为干燥剂，碱石灰不与苯胺反应且能吸收水分；
（6）n(硝基苯)=
=
，n(Fe)=
=
，根据反应物化学计量数之比可
知，Fe 为限量反应物。应根据Fe 的量计算理论产量，理论上n(苯胺)=
=0.1 mol，则理论上
m(苯胺)=
，则产率=
。
5．（2025·云南·模拟预测）2-吡咯甲醛是一种重要的有机合成中间体，其制备原理及实验操作如下(部分装
置、条件已省略)，请回答相关问题：
已知：①
是一种无色、发烟的液体，遇水水解生成酸。
②二氯甲烷的密度为
。
实验步骤如下：
．向50 mL 配有搅拌磁子的圆底烧瓶中加入10.0 mL 干燥的N，N-二甲基甲酰胺(简称DMF)。将圆底烧
瓶用冰水浴冷却至0~5℃，加入三氯氧磷0.4 mL(7.9 mmol)，撤去冰水浴。
．室温搅拌30 min。将圆底烧瓶再次用冰水浴冷却至0~5℃，缓慢加入吡咯0.5 mL(7.2 mmol)，撤去冰水
浴。
．室温搅拌，每隔10 min 用薄层色谱分析(TLC)监测反应进程，反应结束后，将反应液倒入饱和碳酸氢
钠溶液中。
．经萃取、洗涤、干燥、蒸馏等操作得到2-吡咯甲醛(5.69 mmol)。
回答下列问题：
（1）仪器a 的名称为___________；冰水浴冷却的作用可能有___________(答1 点即可)。
（2）加入三氯氧磷后室温搅拌30 min 的目的是___________；TLC 监测反应进程的原理与___________(填
“蒸馏”“重结晶”或“纸层析”)类似。
（3）反应结束后，将反应液倒入饱和碳酸氢钠溶液的目的是___________；用二氯甲烷萃取时，有机相处
于___________(填“上层”或“下层”)。
（4）下列有关2-吡咯甲醛的合成反应说法正确的是___________(填字母)。
A．DMF 能与水形成分子间氢键
B．第一步反应中
作还原剂
C．中间体中含有离子键和共价键
（5）计算本实验中2-吡咯甲醛的产率___________(结果保留两位小数)。
【答案】（1） 恒压滴液漏斗 防止反应剧烈放热，升温发生副反应(或减少三氯氧磷的挥发)
（2） 使三氯氧磷与N，
二甲基甲酰胺(DMF)充分反应 纸层析
（3） 将三氯氧磷转化为水溶性盐，与产物分离 下层
（4）AC
（5）
【解析】该实验利用N，N-二甲基甲酰胺、吡咯与三氯氧磷在三颈烧瓶中反应制备2-吡咯甲醛。
（1）仪器a 的名称为恒压滴液漏斗。冰水浴冷却的作用：反应放热，冰水浴可以控制反应温度，防止反应
过于剧烈，或减少三氯氧磷的挥发。
（2）加入三氯氧磷后室温搅拌30 min 的目的是使三氯氧磷与DMF 充分反应，保证反应进行完全。
TLC(薄层色谱)监测反应进程的原理是利用不同物质在固定相和流动相中的分配系数不同而分离，与
纸层析类似；蒸馏是利用沸点不同分离，而重结晶是利用溶解度随温度变化不同分离。
（3）该制备总反应是DMF 和吡咯在三氯氧磷催化下生成2-吡咯甲醛和二甲胺，反应结束后，将反应液倒
入饱和碳酸氢钠溶液，目的是水解中间体得到产物，并将三氯氧磷及碱性的二甲胺转化为水溶性盐，
与目标产物分离。二氯甲烷的密度比水大，下层为有机相。
（4）A．DMF 分子中有醛基，其能与水形成氢键，A 正确；
B．第一步反应中，分析反应前后元素化合价，没有元素化合价的升降，不是氧化还原反应，
不作
还原剂，B 错误；
C．中间体的阴、阳离子间存在离子键，离子内部存在共价键，C 正确；
故答案选AC。
（5）产率的计算公式为：产率
。由反应可知，吡咯的物质的量为7.2 mmol，理论上生
成2-吡咯甲醛的物质的量也为7.2 mmol，而实际得到2-吡咯甲醛5.69 mmol，则产率
。
6．（2025·浙江杭州·模拟预测）某研究小组改进了二苯二硫醚(
，Mr=218)的合成工艺，
以苯磺酰氯(
)、SO2为原料，乙二醇二甲醚为溶剂，实验流程为：
已知：
①
+SO2+2H2O
+H2SO4+HCl
②
③SO2在短链醇中的溶解度大于在醚中的溶解度
（1）仪器A 的名称___________，反应开始时打开钢瓶中的阀门，待气球充满气体后关闭阀门，SO2缓冲
气球的作用是①平衡气压②___________。
（2）写出该制备方法的总反应化学方程式___________。
（3）下列说法不正确的是：___________。
A．通过气体循环泵可以提高SO2利用率
B．总反应的催化剂是HI
C．二苯二硫醚的产率随着反应物中水量的增加一定增大
D．冷凝水的进水口是a
（4）实验选择乙二醇二甲醚而不选择CH3CH2OH 的原因___________。
（5）对混合物M2 进行后处理，先回收碘单质，再进行粗产品重结晶，所有操作如下，请排序：
_________。
冷却结晶并过滤，得到滤液和滤饼→___________→___________→加乙醇并加热至粗产品全部溶解
→a→___________→___________→___________。
a．多加5%乙醇溶剂
b．滤液用二氯甲烷萃取(3×200mL)，并合并有机相
c．冷却结晶，减压过滤、洗涤、干燥
d．待溶液放凉后→加入活性炭→煮沸脱色
e．趁热过滤
f．浓缩溶液过滤回收碘单质
（6）本实验中二苯二硫醚(
)的产率为___________(保留三位有效数字)。
【答案】（1） 三颈烧瓶 维持反应体系内SO2气体的浓度，当SO2缓冲气球体积变小时，及时补
充SO2气体
（2）2
+5SO2+6H2O
+5H2SO4+2HCl
（3）BC
（4）醇易与磺酰氯反应生成磺酸酯；水和SO2在醇中溶解度大于在醚中的溶解度，SO2浓度过大，副产物
增多
（5）b→f、d→e→c
（6）95.0%
【解析】（1）观察装置图可知，仪器A 为三颈烧瓶。反应过程中，装置需充满SO2，60℃回流8 小时，故
SO2缓冲气球的另一个作用为：维持反应体系内SO2气体的浓度，当SO2缓冲气球体积变小时，及时
补充SO2气体。
（2）根据还原法原理图和已知反应，可知，该制备方法的总反应化学方程式为2
+5SO2+6H2O
+5H2SO4+2HCl。
（3）A．气体循环泵可以使未反应的SO2返回反应体系，提高SO2利用率，A 正确；
B．根据还原法原理图以及初始投入的物质可知，总反应的催化剂是I2，B 错误；
C．反应物中水量的增加，根据已知反应①，二苯二硫醚的产率会降低，C 错误；
D．冷凝管的冷凝水应“下口进，上口出”，D 正确；
故答案选BC。
（4）醇易与磺酰氯反应生成磺酸酯；水和SO2在醇中溶解度大于在醚中的溶解度，SO2浓度过大，副产物
增多，故不选择CH3CH2OH，而选择乙二醇二甲醚。
（5）要先回收碘单质，故在得到滤液滤饼后，应接着把滤液用二氯甲烷萃取(3×200mL)，并合并有机相
（用于提取碘），再把浓缩溶液过滤回收碘单质，即为b→f；回收碘后，进行粗产品重结晶，在多加
5%乙醇溶剂后，需先对产品加入活性炭进行脱色，然后趁热过滤，最后冷却结晶，即d→e→c。
（6）根据总反应方程式2
+5SO2+6H2O
+5H2SO4+2HCl，0.2 mol 苯磺酰
氯理论上可生成0.1 mol 产品二苯二硫醚，即理论上生成的质量
，实际只有20.7 g，故产率为
。
7．（2025·广西南宁·模拟预测）乙酰苯胺(
，
)俗称退热冰，常温下为
白色晶体，沸点为
，微溶于冷水，可溶于热水，能溶于乙醇和乙醚。某实验小组制备乙酰苯胺
并测定其产率的方法如下(部分装置如图，夹持和加热装置省略)：
I．向250 mL 三颈烧瓶中，加入48.0 g 乙酸、0.2 g 锌粉和少量沸石，向仪器a 中加入0.4 mol 苯胺和24.0 g
乙酸，连接装置，向油水分离器中加入乙酸至液面位于支管下沿处。
II．球形冷凝管中通入冷却水，启动加热器，将反应液加热至沸腾，开始滴加苯胺(
)和乙酸的混
合液。蒸气经冷凝回流进入油水分离器，经油水分离器返回反应装置中，控制上端温度计b 读数，持
续加热，保持三颈烧瓶中反应液处于沸腾状态。
III．微微打开油水分离器旋钮，用量筒接收滴出液，保持进入油水分离器中冷凝液一部分返回反应装置中，
一部分流出，当收集到的馏出液接近理论值时，反应即达终点，反应结束。
IV．将反应液蒸馏，回收未反应的乙酸。趁热搅拌，将反应液倒入放有冰水混合物的烧杯中，冰水浴冷却、
结晶，抽滤得白色固体粗产品，提纯，得到43.2 g 成品。
已知：苯胺为无色油状液体，沸点为
，在空气中会被氧化变色；乙酸的沸点为
。回答下列问
题：
（1）仪器a 的名称为___________，其中导管L 的作用为___________。
（2）制备乙酰苯胺的化学方程式为___________。
（3）锌粉的作用是___________。
（4）上端温度计的读数范围为___________(填字母)；结合化学反应原理分析使用油水分离器的目的是
___________。
A．
B．
C．
D．
（5）IV 中“提纯”所用的方法为___________。
（6）本实验中乙酰苯胺的产率为___________。
【答案】（1） 恒压滴液漏斗 平衡压强，便于恒压滴液漏斗内的液体顺利滴下
（2）
（3）防止苯胺被氧化
（4） A 使反应生成的水及时脱离反应体系，促进生成乙酰苯胺的平衡正向移动，提高产率
（5）重结晶
（6）
【解析】（1）仪器a 的名称为恒压滴液漏斗，其中导管L 的作用为平衡压强，便于恒压滴液漏斗内的液体
顺利滴下。
（2）制备乙酰苯胺的化学方程式为
。
（3）由于苯胺在空气中会被氧化变色，所以加入锌粉防止其被氧化。
（4）上端温度计b 的作用是确保温度在合适区间能控制水蒸气蒸出、乙酸回流至反应装置，故其读数范围
为大于
小于
，A 项符合题意。使用油水分离器的目的是使反应生成的水及时脱离反应体
系，同时反应物乙酸又不易被蒸出，促进生成乙酰苯胺的平衡正向移动，提高产率。
（5）由步骤IV 可知乙酰苯胺在水中溶解度变化较大，所以用水作溶剂对粗产品采用重结晶方法进行分离
提纯，IV 中“提纯”所用的方法为重结晶。
（6）本实验中乙酸过量，根据反应方程式，0.4 mol 苯胺理论上应生成0.4 mol 乙酰苯胺，实际生成43.2 g
即0.32 mol 乙酰苯胺，故乙酰苯胺的产率为
。
8．（2025·重庆·一模）山梨酸
是应用最广泛的防腐剂之一。某研究小组在实验室
按以下步骤制备山梨酸。
（1）步骤Ⅰ
缩合反应：
。
三颈烧瓶中加入
丙酮和少量
，加热搅拌下缓慢地加入
巴豆醛。实验装置示意图如图1 所示(夹持及控温装置略)。
①仪器X 的名称是_______。
②该反应结束后，过滤，滤液用图2 装置减压蒸馏得到3，5-庚二烯-2-酮。该装置中毛细管连通大气的主
要作用是_______。
（2）步骤Ⅱ
氯仿反应：
。
在室温下，将
溶液加到3，5-庚二烯-2-酮中，并不断搅拌，反应结束后，将混合液转入_______装置
中(图3，填“a”或“b”)，分离得到山梨酸钠水溶液，再用
处理水溶液中过量的
，该反
应的离子方程式为_______。
（3）步骤Ⅲ
酸化反应：
。
①在山梨酸钠溶液中加入稀硫酸，调
后，过滤，洗涤，得到山梨酸粗产品。检验晶体洗涤干净的试剂
是_______(填化学式)。
②必须在步骤Ⅲ前用
除去过量
的原因可能是_______。
③称量提纯后的晶体为
，本实验中山梨酸的产率为_______%。(保留一位小数)
【答案】（1） 恒压滴液漏斗 形成气化中心，防止暴沸
（2） b
（3） HCl、
溶液或只答
溶液 防止山梨酸被氧化，降低产率 69.4
【解析】先用巴豆醛和丙酮制备3，5-庚二烯-2-酮，将
溶液加到3，5-庚二烯-2-酮中，得到产物
，再酸化得到目标产物
，据此解答。
（1）①仪器X 的名称是恒压滴液漏斗；
②毛细管连通大气可以形成气化中心，防止暴沸；
（2）氯仿密度大于水，步骤②分离混合液时为分液操作，为了便于分离有机相和水相，应选用图3 中装置
b；
被
氧化为
，自身被还原为
，离子方程式：
；
（3）①检验晶体洗涤干净，就是检验洗涤液中是否含有硫酸根离子，操作是：取最后一次洗涤液，加入
盐酸酸化的氯化钡溶液，不生成沉淀，故试剂是HCl、
溶液；
②山梨酸易被强氧化剂HClO 等氧化；故不可以在步骤③酸化后再加入
除去过量的
，原因
是防止山梨酸被氧化，降低产率；
③
丙酮为
、
巴豆醛为
，丙酮过量，
1 mol 巴豆醛最终理论生成 1 mol 山梨酸，则理论产量
，实得
11.2 g，则产率
。
