《2025年学霸高考黑题化学人教版》

(2025·辽宁沈阳一模)二苯乙二酮( )是重要的化学品，常由安息香(，Mᵣ = 212)制得。一种利用 NH₄NO₃ 氧化安息香制二苯乙二酮的原理、装置及步骤如下：

Ⅰ. 在 50 mL 装置 A 中加入 0.08 g (CH₃COO)₂Cu、2.40 g NH₄NO₃(过量)、4.24 g 安息香以及 18.0 mL 冰醋酸。
Ⅱ. 安装回流装置，加入磁子，使用磁搅拌加热器加热搅拌。平稳回流 40 min 后，每隔 15 min 利用薄板层析检测反应混合物，当安息香已全部转化为二苯乙二酮后，停止加热。
Ⅲ. 充分冷却后，将析出的黄色固体滤出，用 95%乙醇重结晶，晾干后称量，得黄色柱状晶体 3.57 g。
(1)装置 A 的名称是三颈烧瓶，(CH₃COO)₂Cu 的作用是催化剂。
(2)步骤Ⅱ中，搅拌的作用是使混合物受热均匀,防止暴沸。
(3)反应 B 的化学方程式为$2CH_3COOCu+NH_4NO_3+2CH_3COOH=N_2\uparrow+2(CH_3COO)_2Cu+3H_2O$。
(4)薄板层析在生化实验中应用广泛。薄板表面涂有硅胶，其剖面如图甲所示。取装置 A 内液体点在薄板 M 处，乙酸乙酯和正己烷的混合液带动样品在薄板上爬升时(图乙)，由于硅胶层表面对安息香与二苯乙二酮吸附力强弱不同，因此爬升高度不同(图丙)。回答下列问题：
①以下关于薄板层析检测的说法错误的是BC(填字母)。
A. 乙酸乙酯是一种常用的密度比水小的有机溶剂
B. 将硅胶置于蒸馏水中，Si—O 键会逐渐断开形成硅酸
C. 薄板层析实验的原理是利用物质的相对分子质量不同对物质进行区分
②图丙中，当Q点(填“P 点”或“Q 点”)消失时，应关闭磁搅拌加热器停止反应。
(5)利用红外光谱对产物进行表征，对比安息香的红外光谱图，能够初步推测安息香转化为二苯乙二酮的谱图变化为O—H吸收峰消失(或“羟基吸收峰消失”)。
(6)本次实验二苯乙二酮的产率为85%((或0.85)。

答案： 巩固训练5
(1)三颈烧瓶　催化剂　
(2)使混合物受热均匀,防止暴沸　
(3)$2CH_3COOCu+NH_4NO_3+2CH_3COOH=N_2\uparrow+2(CH_3COO)_2Cu+3H_2O$ 　
(4)①BC　②Q点　
(5)O—H吸收峰消失(或“羟基吸收峰消失”)　
(6)85%((或0.85)
解析:
(3)反应B为$CH_3COOCu$与硝酸铵转化为$(CH_3COO)_2Cu$、氮气和水。
(4)①乙酸乙酯密度小于水,A正确;Si—O键稳定,不与水发生反应(类比$SiO_2$与水不发生反应),B错误;根据题干“硅胶层表面对安息香与二苯乙二酮吸附力强弱不同”，结合安息香与二苯乙二酮的结构可知，作用本质并非仅是范德华力，二者均可与硅胶表面形成氢键，C错误;②比较安息香与二苯乙二酮的结构，可知安息香与硅胶表面—OH形成氢键能力更强，吸附力也更强，所以随着展开剂向上展开时，爬升较慢，故图丙Q点为安息香指示点，所以，当Q点消失时，证明烧瓶中液体不含安息香，即反应完全，可停止加热。
(6)根据步骤III中数据可计算二苯乙二酮的物质的量为$\frac{3.57 g}{210 g·mol^{-1}}=0.017 mol$，安息香的物质的量为$\frac{4.24 g}{212 g·mol^{-1}}=0.020 mol$，故二苯乙二酮的产率为$\frac{0.017 mol}{0.020 mol}×100\%=85\%$