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有机制备实验是一类以有机物的制备为载体， 综合考査学生基础实验知识和基本实验技能的题型。这类题型内容科学，素材来源真实，能体现化学的应用价值。同时题目情境新颖、信息量大，但考查的落脚点又是高中学生必备的基础知识和基本技能，能很好地体现考试大纲中考査学生“接受、吸收、整合化学信息的能力”。因此，近几年，有机制备实验成了高考命题的热点，也是我们在高考复习中必须 突破的重点和难点。

―、有机制备实验的考査方式

制备一种有机物，首先要通过选择正确的制备路线和合适的反应装置来制备合成。由于制备的物质往往是混有过量的反应物及副产物的混合物，还 需要通过适当的手段对物质进行分离和提纯，才能得到纯度较高的产品。即有机制备实验往往包括两个过程:制备合成和分离纯化。有机制备实验题也往 往是对这两个过程中涉及的知识和技能的考查。

具体来说，主要有：

1．制备合成过程中，可能考查的内容有:反应原理，合成路线的选择与评价，可能的副反应；反应装 置的选择，仪器识别，装置作用分析；加料顺序；反应条件的控制等。

2．物质的分离提纯过程中，可能考查的内容有：可能混有的杂质；杂质的产生原理；除杂试剂，所加 试剂的作用；除杂方法；操作细节等。

此外，制得目标产物后，还可能考査定性的检验，产率的计算或是纯度的测定等。

二、有机制备实验的应对策略

1. 了解有机物制备合成的常见实验装置

若所制备的是气体物质，就选用气体发生装置， 这是学生较熟悉的，本文中不再对此进行赞述；若所 制备的是固体或液体物质，则需要根据反应条件、反应原料和反应产物的性质等选择合适的发生装置。

总的来看，根据反应产物与反应原料的沸点差异，制备装置可以分为两类:蒸馏装置和回流装置， 回流装置更常见。一般产物的沸点明显低于反应原料的沸点，可选择蒸馏装置，如乙酸乙酯的制备，及时地将产物蒸出有利于化学平衡正向移动从而提髙 产率；如果产物的沸点高于反应原料的沸点，则多采 用回流装置，如硝基苯的制备，因为有机制备实验往 往反应时间长，反应原料易挥发，采用回流装置能减 少原料的损失。

蒸馏装置和回流装置均主要由反应容器和冷凝 管组成。常见反应容器有圆底烧瓶、双颈烧瓶或三颈 烧瓶等。冷凝管常见的有直形冷凝管、球形冷凝管、 蛇形冷凝管和空气冷凝管，使用时需要根据用途及 反应混合物的沸点高低来选择。蒸馏时多用直形冷 凝管，但当被加热的液体沸点髙于140℃时，可选用 空气冷凝管，以免冷凝管通水冷却时导致玻璃温差 大而炸裂。回流时一般多选用球形冷凝管，其受热面积大，冷凝效果好。若被加热的液体沸点很低或其中 有毒性较大的物质时，则可选用蛇形冷凝管，以提高冷却效率。

此外，根据反应的不同，还可在反应容器上装配 其他仪器，如温度计、搅拌器、滴加液体的分液漏斗、 干燥管、分水器等，如果反应中有气体生成，还必须有气体吸收装置。

2. 分析产品中的杂质，掌握有机物分离提纯的 一般步驟和方法

要想快速读懂题中提纯步骤，必须先弄清楚产品中有何杂质。制得的产品中的杂质主要有三个来 源:一是未反应完全的原料，包括催化剂；二是生成 物中除产物外的其他物质；三是副反应产物。

(1) 液体产物的纯化

液体产品的提纯往往包括粗分离和精分离两个 提纯过程。在粗分离过程中，通常是三个步骤:

第一 步水洗，目的是洗去大部分易溶于水的杂质；

第二步 无机试剂洗涤，目的是洗去容易与无机试剂反应的 杂质，如乙酸乙酯的制备中用饱和如Na₂CO₃溶液洗去 乙酸，制取溴苯后加NaOH溶液洗去液溴等；

第三步 再水洗，洗去第二步中加入的无机试剂。每一次洗涤 后均需分液。

精分离一般是在粗分离后，向粗产品中 先加干燥剂除去微量水，再蒸馏，收集温度为产物沸 点的馏分，即得到较高纯度的产品。

(2) 固体产物的纯化

固体粗产物可用过滤、重结晶等方法来精制。

除了了解有机物分离提纯的一般步骤，还必须 掌握过滤、分液、蒸馏、重结晶等物质分离提纯的基 本方法。化学是一门以实验为基础的学科，《课程标准》特别注重学生实验技能的培养，考试大纲强调对 学生实验技能的考查，那高考试题中定会深入考查。

3. 熟悉计算产率及对实验进行分析评价的方法

在这类考题中，制得产品后通常会计算产率。在计算时，要判断过量，将不足量的反应物的量代入化 学方程式，计算出产物的理论产量：产率=实际产量/ 理论产量×100%。

物质制备实验的实际产量往往达不到理论值， 在对实验进行评价时，可以从以下几方面考虑：

(1) 反应原理：反应可逆，反应物不可能全部转化成产 物；有副反应发生，一部分原料消耗在副反应中。

(2) 实验操作:在制备反应中，若反应时间不足、温度控 制不好或搅拌不够充分等都会引起实验产率降低；

(3)分离和提纯过程中也可能造成较大的损失。

有机制备实验之所以是学生的难点，主要在于学生对此比较陌生。同时，由于教材中关于有机实验 的篇幅实在太少，教师在教学中往往是碰到题目就题讲题，导致学生面对新的情境只有招架之势，无法 迁移。教师在教学中适当进行有体系的拓展，让学生 知道有机制备实验的一般步骤，认识有机实验中的 常见仪器，加上学生已有的分离提纯知识和有机化 合物知识，题目情境不再陌生，此类题型便不再是 难点。

【真题再现】

1．[2019新课标Ⅱ] 咖啡因是一种生物碱（易溶于水及乙醇，熔点234.5℃，100℃以上开始升华），有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸（Ka约为10⁻⁶，易溶于水及乙醇）约3%~10%，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。

索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题：

⑴实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是______________，圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒______________。

⑵提取过程不可选用明火直接加热，原因是______________，与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是______________。

⑶提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是______。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有_______（填标号）。

A．直形冷凝管       B．球形冷凝管       C．接收瓶       D．烧杯

⑷浓缩液加生石灰的作用是中和_______和吸收_______。

⑸可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是______________。

【答案】⑴增加固液接触面积，提取充分   沸石

⑵乙醇易挥发，易燃    使用溶剂量少，可连续萃取（萃取效率高）

⑶乙醇沸点低，易浓缩  AC    ⑷单宁酸  水   ⑸升华

【解析】⑴萃取时将茶叶研细可以增加固液接触面积，从而使提取更充分；由于需要加热，为防止液体暴沸，加热前还要加入几粒沸石；

⑵由于乙醇易挥发，易燃烧，为防止温度过高使挥发出的乙醇燃烧，因此提取过程中不可选用明火直接加热；根据题干中的已知信息可判断与常规的萃取相比较，采用索式提取器的优点是使用溶剂量少，可连续萃取（萃取效率高）；

⑶乙醇是有机溶剂，沸点低，因此与水相比较乙醇作为萃取剂的优点是乙醇沸点低，易浓缩；蒸馏浓缩时需要冷凝管，为防止液体残留在冷凝管中，应该选用直形冷凝管，而不需要球形冷凝管，A正确，B错误；为防止液体挥发，冷凝后得到的馏分需要有接收瓶接收馏分，而不需要烧杯，C正确，D错误，答案选AC。

⑷由于茶叶中还含有单宁酸，且单宁酸也易溶于水和乙醇，因此浓缩液中加入氧化钙的作用是中和单宁酸，同时也吸收水；

⑸据已知信息可知咖啡因在100℃以上时开始升华，因此该分离提纯方法的名称是升华。

2．[2019新课标Ⅲ]乙酰水杨酸（阿司匹林）是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下：

实验过程：在100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g及醋酸酐10 mL，充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5 mL浓硫酸后加热，维持瓶内温度在70 ℃左右，充分反应。稍冷后进行如下操作。

①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中，析出固体，过滤。

②所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液，溶解、过滤。

③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。

④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4 g。

回答下列问题：

⑴该合成反应中应采用__________加热。（填标号）

A．热水浴     B．酒精灯    C．煤气灯   D．电炉

⑵下列玻璃仪器中，①中需使用的有_____（填标号），不需使用的_______（填名称）。

⑶①中需使用冷水，目的是______________________________________。

⑷②中饱和碳酸氢钠的作用是_______________________，以便过滤除去难溶杂质。

⑸④采用的纯化方法为____________。

⑹本实验的产率是_________%。

【答案】⑴A   ⑵BD  分液漏斗、容量瓶   ⑶充分析出乙酰水杨酸固体（结晶）⑷生成可溶的乙酰水杨酸钠   ⑸重结晶    ⑹60

【解析】⑴因为反应温度在70℃，低于水的沸点，且需维温度不变，故采用热水浴的方法加热；

⑵操作①需将反应物倒入冷水，需要用烧杯量取和存放冷水，过滤的操作中还需要漏斗，则答案为：BD；分液漏斗主要用于分离互不相容的液体混合物，容量瓶用于配制一定浓度的溶液，这两个仪器用不到。

⑶反应时温度较高，所以用冷水的目的是使得乙酰水杨酸晶体充分析出；

⑷乙酰水杨酸难溶于水，为了除去其中的杂质，可将生成的乙酰水杨酸与碳酸氢钠反应生成可溶性的乙酰水杨酸钠，以便过滤除去杂质；

⑸每次结晶过程中会有少量杂质一起析出，可以通过多次结晶的方法进行纯化，也就是重结晶；

⑹水杨酸分子式为C₇H₆O₃，乙酰水杨酸分子式为C₉H₈O₄，根据关系式法计算得：

C₇H₆O₃~ C₉H₈O₄

138      180

6.9g      m

m( C₉H₈O₄)=(6.9g×180)/138=9g，则产率为

。

3、 (2013新课标I卷26)醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如下：

可能用到的有关数据如下：

合成反应：在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。B中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃。

分离提纯：反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。

回答下列问题：

(1)装置b的名称是  ________  。

(2)加入碎瓷片的作用是________；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作时________ (填正确答案标号)。

A．立即补加    B．冷却后补加       C．不需补加         D．重新配料

(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为  ________  。

(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并________ ；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的 ________  (填“上口倒出”或“下口放出”)。

(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是  ________   。

(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有________ (填正确答案标号)。

   A．圆底烧瓶    B．温度计    C．吸滤瓶     D．球形冷凝管    E．接收器

(7)本实验所得到的环己烯产率是________ (填正确答案标号)。

   A．41%         B．50%      C．61%       D．70%

答案：(1)直形冷凝管  (2)防止暴沸；B  

 (3)

(4)检漏；上口倒出  (5)干燥(或除水除醇)  (6)CD   (7)C

4、(2012·全国新课标卷28)溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：按下列合成步骤回答问题：

(1)在a中加入15mL，无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了_______气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是________

(2)液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：

①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；

②滤液依次用10mL水、8mL10％的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是______

③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是_________

(3)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为_________，要进一步提纯，下列操作中必须的是_________(填入正确选项前的字母)；

A．重结晶         B．过滤         C．蒸馏          D．萃取

(4)在该实验中a的容积最适合的是_________(填入正确选项前的字母)；

A．25mL        B．50mL         C．250mL      D．500mL

【答案】(1)HBr　吸收HBr和Br₂　(2)除去HBr和未反应的Br₂　干燥  (3)苯　C　(4)B

【解析】本题以溴苯的制取为题材，着重考查考生的实验基本操作能力。

(1)苯与溴在铁屑催化下可生成溴苯和溴化氢，溴化氢不溶于有机溶剂，挥发过程中遇到水蒸气便产生白色烟雾，装置d的作用很明显是吸收反应生成的HBr和挥发出来的Br2。

(2)反应后的混合物中主要有苯、溴苯、溴、溴化铁及少量的HBr，因此NaOH溶液洗涤的目的是除去HBr和剩余的Br2。无水氯化钙具有吸水性，可干燥溴苯。

(3)此时溴苯中含有的杂质主要是苯，要进一步提纯，必须采取蒸馏措施。

(4)反应物的总体积大约19mL，因反应液的体积应为反应容器的1/3～2/3，因此最适合的为B。