专题4《生活中常用的有机物—烃的含氧衍生物》测试卷(含解析) 苏教版(2019)高二化学下学期选择性必修3

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名称 专题4《生活中常用的有机物—烃的含氧衍生物》测试卷(含解析) 苏教版(2019)高二化学下学期选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-09 19:10:10

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专题4《生活中常用的有机物—烃的含氧衍生物》单元测试卷
一、单选题
1.下列醇不能在铜的催化下发生氧化反应的是
A. B.CH3CH2CH2OH
C. D.
2.肉桂醛的结构简式为, 与其具有相同官能团的芳香族同分异构体(不考虑立体异构)有
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
3.关于下列各装置图的叙述正确的是
A.图①钠会先沉在试管底部,表面有气泡产生,上方的火焰呈淡蓝色
B.图②测定盐酸的浓度
C.图③用于实验室制备并收集
D.图④制备乙酸乙酯时应先加浓硫酸,再加乙醇,最后加乙酸
4.有机物M的结构简式如下。下列说法错误的是
A.M的分子式为C10H12O3
B.M分子中所有碳原子可能共平面
C.M分子可发生酯化反应生成环状酯
D.1molM与足量金属钠反应可生成2mol氢气
5.有机物分子中所连基团之间会相互影响而导致化学性质不同,下列叙述不能说明上述观点的是
A.甲苯可以与氢气发生反应,而不能
B.甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,而不能
C.苯酚能与溴水反应,而苯不能
D.苯酚能与NaOH溶液反应,而不能
6.下列装置能达到实验目的的是
A.比较不同的催化剂对化学反应速率的影响 B.制备溴苯并验证有HBr产生
C.分离乙醇和乙酸乙酯的混合溶液 D.制备无水MgCl2
A.A B.B C.C D.D
7.下列方程式不正确的是
A.氢氧化亚铁在空气中最终变为红褐色的化学方程式:4Fe(OH)2+ O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3
B.乙醇的催化氧化反应的化学方程式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
C.碳酸镁与稀硫酸反应的离子方程式:MgCO3+2H+=Mg2++H2O+ CO2↑
D.碳酸钠水解的离子方程式: CO+ 2H2O H2CO3 + 2OH-
8.下列物质与俗名对应的是
A.明矾: B.芒硝:
C.尿素: D.蚁醛:
9.某课题组设计一种以催化剂辅助有机物A固定CO2的方法,原理如图。下列说法错误的是
A.有机物A为CH3OH
B.若用HOCH2CH2OH代替有机物A固定CO2,产物可能为
C.②的反应类型为加成反应
D.反应物原料中的原子100%转化为产物
10.下列离子方程式正确的是
A.强碱性溶液中NaClO将Fe(OH)3氧化为:3ClO-+2Fe(OH)3=2+3Cl-+4H++H2O
B.硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2H518OHC17H35COOC2H5+H218O
C.用稀硫酸除去硫酸钠溶液中少量的硫代硫酸钠:+2H+=SO2↑+S↓+H2O
D.向NH4HCO3溶液中加入足量石灰水:Ca2+++OH-=CaCO3↓+H2O
11.化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是
A.分子式为C16H12O4
B.分子中两个苯环一定处于同一平面
C.在酸性条件下水解,水解产物有2种
D.不能与饱和Na2CO3溶液反应
12.下列有关酯的说法正确的是
A.酯是羧酸分子羧基中的-OH被取代后的产物,简写为RCOOR’
B.酯类物质广泛存在于自然界中,都是具有芳香气味的液体
C.酯类物质难溶于水,也难溶于有机溶剂
D.酯类物质属于化学产品,饮料、糖果和糕点中不能使用酯类香料
13.下列试剂可鉴别己烯、甲苯、丙醛的是
A.银氨溶液和酸性KMnO4溶液
B.酸性 KMnO4溶液和Br2的CCl4溶液
C.银氨溶液和FeCl3溶液
D.银氨溶液和Br2的CCl4溶液
14.关于有机反应类型,下列判断不正确的是
A.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(氧化反应)
B.CH2=CH—CH=CH2+Br2→CH2Br—CH=CH—CH2Br(加成反应)
C.CH3CH2OHH2C=CH2+H2O(消去反应)
D.n +nHCHO+(n-1)H2O(加聚反应)
15.分子式为C4H8O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些醇和酸重新组合可形成的酯共有
A.4种 B.6种 C.8种 D.12种
二、填空题
16.(1)下图A、B、C、D分别是四种有机物的分子结构模型,请回答下列问题:
①图中A是有机物分子的______模型。上述有机物中,所有原子均共平面的是______(填有机物的名称)
②下列关于D的叙述正确的是_______(填序号)。
a.D能使酸性高锰酸钾溶液褪色
b.D的水溶液可用于消毒,95%的D溶液消毒效果最好
c.一定条件下,由C生成D的反应原子利用率为100%
d.向盛有溴水的试管中加入适量D,充分振荡后静置,溶液分层,上层呈橙红色
③B的最简单同系物与足量氢气加成后的产物的一氯代物有_____种。
(2)2 L某烷烃的蒸气完全燃烧时,消耗同温同压下16 L氧气,该烷烃的分子式为______,其同分异构体中沸点最低的叫______(习惯命名法)。
(3)某烷烃分子中C—H键个数比C—C键个数多了10,该烷烃同分异构体中含有3个甲基的有_____种。
17.写出同时符合下列条件的A()的所有同分异构体的结构简式_____________。
①红外光谱检测表明分子中含有醛基;
②1H NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子。
18.回答下列问题:
(1)氮肥硝酸铵不能与钾肥碳酸钾混合施用的原因是_______。
(2)已知苯酚()具有弱酸性,其,水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断,相同温度下电离平衡常数(水杨酸)_______(苯酚)(填“>”或“<”),其原因是_______。
三、计算题
19.某有机化合物A广泛存在于多种水果中。经测定,A的相对分子质量为134,A仅含碳、氢、氧三种元素。A既可以与乙醇发生酯化反应,又可以与乙酸发生酯化反应,且测得0.1molA与乙醇完全酯化得有机产物的质量为19.0g。
(1)每个有机化合物A分子中含有___________个羧基;
(2)有机化合物A的分子式___________。(书写计算过程)
20.由C、H、O三种元素组成的链状有机化合物X,只含有羟基和羧基两种官能团且羟基数目等于羧基数目。称取2.70 gX,与足量金属钠充分反应,生成标况下672 mL氢气;等质量X与氧气充分燃烧后,产生3.96 g CO2和1.62 g H2O。请确定X摩尔质量及分子式______,写出X可能的结构简式_____(要求写出简要推理过程)
四、实验题
21.某化学小组以苯甲酸为原料,制取苯甲酸甲酯。已知有关物质的沸点如下表:
物质 甲醇 苯甲酸 苯甲酸甲酯
沸点/℃ 64.7 249 199.6
I.合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入12.2g 苯甲酸和20 mL 甲醇(密度约0.79g · mL-1) ,再小心加入3 mL 浓硫酸,混匀后,投入几粒碎瓷片,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品。
(1)浓硫酸的作用是_________;若反应产物水分子中有同位素18O,写出能表示反应前后18O位置的化学方程式:__________________。
(2)甲和乙两位同学分别设计了如上图两套实验室合成苯甲酸甲酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去)。根据有机物的沸点,最好采用_________装置(填“甲”或“乙”)。理由是___________________。
(3)反应物CH3 OH 应过量,理由是__________________________________。
II.粗产品的精制
(4)苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,现按下列流程图进行精制,请在流程图中方括号内填入恰当操作方法的名称______________。
(5)通过计算,苯甲酸甲酯的产率为_________________________。
22.乙酸异丙酯有水果香味,是一种常用的食用香料。实验室用乙酸和异丙醇()反应制备乙酸异丙酯,装置示意图和有关数据如下:
相对分子质量 密度/() 沸点/℃ 水中溶解性
异丙醇 60 0.7855 81.2 易溶
乙酸 60 1.0492 117.9 易溶
乙酸异丙酯 102 0.8879 90.6 易溶
实验步骤:
Ⅰ.在a中依次加入6.0g异丙醇、1mL浓硫酸,12.0g乙酸、加入少量碎瓷片;
Ⅱ.缓慢加热a,回流50min;
Ⅲ.反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤:分出的产物用少量无水固体干燥,过滤除去固体,纯化后得乙酸异丙酯8.9g。
回答下列问题:
(1)写出实验室由乙酸和异丙醇反应制备乙酸异丙酯的化学方程式___________。
(2)仪器b的名称是___________,冷凝水从___________进入(填“上口”或“下口”)
(3)步骤Ⅲ中用饱和碳酸氢钠洗涤的目的是___________。在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后___________(填字母序号)。
A.直接将乙酸异丙酯从分液漏斗的上口倒出
B.直接将乙酸异丙酯从分液漏斗的下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异丙酯从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异丙酯从上口倒出
(4)步骤Ⅲ中产品的纯化的方法是___________(填操作名称)。
(5)本实验的产率是___________(保留3位有效数字)。
参考答案:
1.D
【分析】醇的催化氧化的反应情况与跟羟基(–OH)相连的碳原子上的氢原子的数个有关:
(1)有2~3个H原子,则该醇被氧化生成醛;
(2)有1个氢原子,该醇被氧化生成酮;
(3)没有氢原子,该醇不能被催化氧化。
据此分析。
【详解】A.分子中与羟基相连的碳原子上有1个氢原子,可在铜的催化下发生氧化反应,生成丁酮,A项错误;
B.CH3CH2CH2OH分子中与羟基相连的碳原子上有2个氢原子,可在铜的催化下发生氧化反应,生成丁醛,B项错误;
C.分子中与羟基相连的碳原子上有2个氢原子,可在铜的催化下发生氧化反应,生成2-甲基丙醛,C项错误;
D.分子中与羟基相连的碳原子上没有氢原子,不能在铜的催化下发生氧化反应,D项正确;
答案选D。
2.B
【详解】肉桂醛的官能团为碳碳双键和醛基,与其具有相同官能团的芳香族同分异构体(不考虑立体异构)有、、和,共计4种,故选B。
3.A
【详解】A.金属钠的密度大于乙醇且可与乙醇反应生成氢气,故会先沉在试管底部,表面有气泡产生,上方的火焰呈淡蓝色,A正确;
B.氢氧化钠会与玻璃中的主要成分二氧化硅反应,故应用碱式滴定管装氢氧化钠溶液,B错误;
C.二氧化氮会与水反应生成一氧化氮和硝酸,不能用排水法收集二氧化氮,C错误;
D.制备乙酸乙酯时先加乙醇再加浓硫酸就是采用酸入水的办法降低产生的热量不致引起沸腾,D错误;
故选A。
4.D
【详解】A.通过M的结构简式可知M的分子式为C10H12O3,A正确;
B.与苯环直接相连的碳和苯环在同一个平面上,苯环左边的碳链可以通过旋转碳碳单键,而使所有的碳在同一个平面上,B正确;
C.M分子中含有羟基和羧基,则M分子可发生酯化反应生成环状酯,C正确;
D.M中的羟基和羧基可以和钠反应生成氢气,则1molM与足量金属钠反应可生成1mol氢气,D错误;
故选D。
5.A
【详解】A.甲苯分子中含有苯环,一定条件下可以与氢气发生加成反应,而分子中不含有苯环,不能与氢气发生加成反应,则甲苯可以与氢气发生反应,而不能说明化学性质不同与分子中所连基团之间会相互影响无关,故A符合题意;
B.甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,而不能说明苯环使侧链甲基的活性增强,易被酸性高锰酸钾溶液氧化,化学性质不同与所连基团之间会相互影响有关,故B不符合题意;
C.苯酚能与溴水反应,而苯不能说明酚羟基使苯环邻、对位氢原子的活性增强,易被溴原子取代,化学性质不同与所连基团之间会相互影响有关,故C不符合题意;
D.苯酚能与氢氧化钠溶液反应,而不能说明苯环使羟基的活性增强,易发生氢氧键断裂,化学性质不同与所连基团之间会相互影响有关,故D不符合题意;
故选A。
6.D
【详解】A.实验中双氧水的浓度不同,不能比较不同的催化剂对化学反应速率的影响,A错误;
B.液溴易挥发,溴蒸汽和硝酸银溶液反应也产生浅黄色沉淀,不能验证有HBr产生,B错误;
C.乙醇和乙酸乙酯互溶,不能直接分液分离,C错误;
D.在干燥的氯化氢气氛中加热氯化镁晶体可防止镁离子水解,可制备无水MgCl2,D正确;
答案选D。
7.D
【详解】A.氢氧化亚铁在空气中被氧气氧化,最终变为红褐色的氢氧化铁,其化学方程式为:4Fe(OH)2+ O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3,A正确;
B.乙醇与氧气在催化剂作用下发生氧化反应,其化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,B正确;
C.碳酸镁为难溶物,在离子方程式中保留化学式,其与稀硫酸反应的离子方程式为:MgCO3+2H+=Mg2++H2O+ CO2↑,C正确;
D.碳酸钠为强碱弱酸盐,在水溶液中发生分步水解,其第一步水解方程式为:CO+ H2O HCO+ OH-,D错误;
故选D。
8.B
【详解】A.明矾是十二水合硫酸铝钾的俗称,化学式为,A不正确;
B.芒硝是十水合硫酸钠的俗称,化学式为,B正确;
C.尿素是利用人工方法首次由无机物合成的有机物,化学式为CO(NH2)2,C不正确;
D.甲醛又称蚁醛,化学式为HCHO,D不正确;
故选B。
9.D
【分析】由图可知,有机物A固定二氧化碳的总反应为二氧化碳与甲醇反应生成碳酸二甲酯和水,反应的方程式为2CH3OH+ CO2+H2O,则A为甲醇。
【详解】A.由分析可知,有机物A为结构简式为CH3OH,故A正确;
B.由题给信息可知,若用乙二醇代替甲醇固定二氧化碳,反应的方程式可能为HOCH2CH2OH+ CO2+H2O,则产物的结构简式可能为,故B正确;
C.由图可知,反应②为二氧化碳与发生加成反应生成,故C正确;
D.由分析可知,总反应为二氧化碳与甲醇反应生成碳酸二甲酯和水,反应物原料中的原子没有100%转化为碳酸二甲酯,故D错误;
故选D。
10.C
【详解】A.强碱性溶液中NaClO将Fe(OH)3氧化为,正确的离子方程式为:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-═2+3Cl-+5H2O,故A错误;
B.酯化反应中,酸脱羟基醇脱氢,18O进入酯中,正确的离子方程式为:C17H35COOH+C2H518OHC17H35CO18OC2H5+H2O,故B错误;
C.硫代硫酸钠和稀硫酸反应生成二氧化硫和硫,该反应的离子方程式为:+2H+═SO2↑+S↓+H2O,故C正确;
D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水,铵根离子和碳酸氢根离子都参与反应,正确的离子方程式为:++Ca2++2OH-═CaCO3↓+H2O+NH3 H2O,故D错误;
故答案为C。
11.A
【详解】A.根据结构式可知分子式为C16H12O4,故A正确;
B.两个苯环中间有一个碳原子,该碳原子形成四根单键,在空间为四面体结构,所以两个苯环,不一定处于同一平面,故B错误;
C.酸性条件下,酯基断开,但产物为一种,故C错误;
D.分子中含有羧基,可以和Na2CO3反应,故错误;
故答案为A
12.A
【详解】A.酯是羧酸分子羧基中的-OH被-OR′取代后的产物,简写为RCOOR′,R和R′可以相同,也可以不同,故A正确;
B.低级酯即分子中含碳原子数少的酯是具有芳香气味的液体。高级酯即分子中含碳原子数较多的酯在通常状况下一般是固体,不一定具有芳香气味,故B错误;
C.酯类物质都难溶于水而易溶于醇,乙醚等有机溶剂,故C错误;
D.日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类物质作为香料,故D错误;
故选:A。
13.D
【详解】A.题述三种物质都能使酸性KMnO4溶液褪色,A错误;
B.三种物质都能使酸性KMnO4溶液褪色,只有己烯可以使Br2的CCl4溶液褪色,无法鉴别甲苯和丙醛,B错误;
C.银氨溶液可鉴别出丙醛,FeCl2溶液不能区分己烯和甲苯,C错误;
D.银氨溶液可鉴别出丙醛,Br2的CCl4溶液可以与己烯反应,不与甲苯反应,现象不同,可以鉴别,D正确;
综上所述答案为D。
14.D
【详解】A.乙醇催化氧化生成乙醛,属于氧化反应,A正确;
B.1,3-丁二烯与溴反应生成1,4-二溴丁烷为加成反应,B正确;
C.乙醇脱水生成乙烯为消去反应,C正确;
D.苯酚和甲醛生成 的反应为缩聚反应,D错误;
答案选D。
15.D
【详解】分子式为C4H8O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,可能为甲酸和1-丙醇或2-丙醇,乙酸和乙醇或丙酸和甲醇,所以酸与醇重新组合生成的酯的数目为:3×4=12,故答案选D。
16. 球棍 苯、乙烯 ac 5 C5H12 新戊烷 3
【详解】
(1)①A是甲烷球棍模型,B是苯的比例模型,C为乙烯的球棍模型,D是乙醇的球棍模型,乙烯和苯属于平面结构,所以乙烯和苯中所有原子共平面,答案为:球棍;乙烯、苯;
②D是乙醇:
a.乙醇具有还原性,易被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,故a正确;
b.体积分数为75%的乙醇溶液能使病毒的蛋白质变性,在医疗上用作消毒剂,故b错误;
c.乙烯水化制乙醇,由乙烯生成乙醇的反应是加成反应,原子利用率为100%,故c正确;
d.乙醇与水以任意比例互溶,不能用作溴水的萃取剂,故d错误;
答案为:ac;
③苯的最简单同系物是甲苯,甲苯与足量氢气加成后的产物是甲基环己烷,甲基环己烷的结构简式为:,含有5种等效氢原子,则其一氯代物有5种,答案为:5;
(2)2L某烷烃的蒸气完全燃烧时,消耗同温同压下16L氧气,根据烷烃的燃烧通式:CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O,所以=8,即3n+1=16,n=5,所以该烷烃的分子式为C5H12,烷烃的同分异构体中,支链越多,其沸点越低,则在相同条件下,戊烷的同分异构体中沸点最低的是,名称为新戊烷,答案为:C5H12;新戊烷;
(3)令烷烃的组成为CnH2n+2,含有的C-H键数目为2n+2,含有的C-C键个数目为n-1,则: (2n+2)-(n-1)=10,解得n=7,所以该烷烃中碳原子数目为7,分子式为C7H16,该烷烃的同分异构体中含有3个甲基,则该烷烃只有1个支链,若支链为-CH3,主链含有6个碳原子,符合条件的有:CH3CH(CH3)CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH2CH3,若支链为-CH2CH3,主链含有5个碳原子,符合条件的是:CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH3,支链不可能大于3个碳原子,故符合条件的烷烃有3种,答案为:3。
17.、、、
【详解】红外光谱检测表明A的同分异构体分子中含有醛基,1H NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子说明两个取代基在苯环上处于对位,则符合条件的有机物结构简式为 、、、,故答案为: 、、、。
18.(1)硝酸铵与碳酸钾混合会相互促进水解,使得氮肥流失,肥效降低
(2) < 中形成分子内氢键,使其更难电离出
【解析】(1)
硝酸铵与碳酸钾混合,铵根离子和碳酸根离子会相互促进水解,使得氮肥流失,肥效降低。
(2)
能形成分子内氢键,使其更难电离出,导致其电离常数小于苯酚的电离常数。
19.(1)2
(2)C4H6O5
【分析】仅含碳、氢、氧三种元素的有机物A的相对分子质量为134,A既可以与乙醇发生酯化反应,又可以与乙酸发生酯化反应说明分子中含有羟基和羧基,设A分子中含有a个羧基,由0.1molA与乙醇完全酯化得有机产物的质量为19.0g和质量守恒定律可得:134g/mol×0.1mol +46g/mol××a 0.1mol =19.0g+18 g/mol×a×0.1mol,解得a=2;若A分子中含有2个羟基,余下烃基的相对原子质量为134—45×2—17×2=10,碳原子的相对原子质量为12,则A分子中不可能含有2个羟基;由A分子含有2个羧基和1个羟基可知余下烃基的相对原子质量为134—45×2—17=27,则余下烃基中含有1个亚甲基和1个次甲基,A的分子式为C4H6O5。
(1)
由分析可知,每个有机化合物A分子中含有2个羧基,故答案为:2;
(2)
由分析可知,有机化合物A的分子式为C4H6O5,故答案为:C4H6O5。
20. 90 g/mol、C3H6O3 、HO-CH2CH2-COOH
【详解】(1)2.70 gX与氧气充分燃烧后,产生3.96 g CO2和1.62 g H2O。根据元素守恒可知:n(C)=n(CO2)=,n(H2O)=,n(H)=2n(H2O)=0.18 mol,2.70 g X中含有O的物质的量n(O)=,n(C):n(H):n(O)=0.09 mol:0.18 mol:0.09 mol=1:2:1,故X的最简式为CH2O。由于X只含有羟基和羧基两种官能团且羟基数目等于羧基数目,羟基和羧基都可以与足量金属钠反应放出氢气。因此X分子中最少含有1个-COOH,1个-OH,X分子中最少应含有3个O原子,此时物质分子式是C3H6O3,其摩尔质量是90 g/mol,2.70 g X的物质的量是n(C3H6O3)=,其中含有0.03 mol的-OH和0.03 mol的-COOH,与Na反应产生H2的物质的量为0.03 mol。实际上2.70 g X与足量Na反应生成标况下672 mL氢气,n(H2)=,说明化学式C3H6O3就是该物质的分子式,故X摩尔质量是90 g/mol;
(2)X分子中含有3个C原子,其中一个羧基,一个羟基,两个官能团可能在同一个碳原子上,也可能连接在两个不同的碳原子上,故其可能的结构为、HO-CH2CH2-COOH。
21.(1) 催化剂、吸水剂
(2) 甲 甲采用冷凝回流装置,减少了CH3OH 的挥发,产率高(或由于苯甲酸和苯甲酸甲酯的沸点远高于甲醇,蒸出酯的温度在200 ℃ 左右,此时甲醇会大量蒸发,不利于合成反应,所以应冷凝回流)
(3)该反应是可逆反应,增加CH3OH 的量,使平衡向右移动,有利于提高苯甲酸的转化率
(4)分液 蒸馏
(5)65 %
【详解】(1)酯化反应为可逆反应,反应中浓硫酸起到催化剂的作用,且浓硫酸具有吸水性,有利于平衡正向移动,所以浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂;酯化反应规律:羧酸脱羟基,醇脱羟基中的氢,因此反应产物水分子中有同位素18O,那么18O一定存在羧酸中的羟基氧上,化学方程式为: ;答案:催化剂、吸水剂; 。
(2)由装置图可以知道,甲图的圆底烧瓶上有冷凝管,起到冷凝回流作用,乙图则没有,而本题中反应物甲醇沸点低,苯甲酸、苯甲酸甲酯的沸点远高于甲醇,若采用乙图,甲醇必定会大量挥发,不利于合成反应,所以应冷凝回流,减少甲醇的挥发,提高产率;答案:甲;甲采用冷凝回流装置,减少了CH3OH 的挥发,产率高(或由于苯甲酸和苯甲酸甲酯的沸点远高于甲醇,蒸出酯的温度在200 ℃ 左右,此时甲醇会大量蒸发,不利于合成反应,所以应冷凝回流)。
(3)酯化反应为可逆反应,增加CH3OH 的量,使平衡向右移动,有利于提高苯甲酸的转化率,答案:该反应是可逆反应,增加CH3OH 的量,使平衡向右移动,有利于提高苯甲酸的转化率。
(4)苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,先加入水可以溶解硫酸,再加入饱和的Na2CO3溶液,既可以反应消耗苯甲酸,也可以降低苯甲酸甲酯的溶解度。由于它们是互不相溶的液体,因此可常用分液的方法分离;在分液得到的有机物中因为甲醇与苯甲酸甲酯的沸点不同,将它们通过蒸馏分离开来,答案:分液、 蒸馏。
(5)已知苯甲酸的质量为12.2g,其物质的量为0.1mol;甲醇的质量为15.8g,其物质的量为0.49mol;根据化学方程式: 可知,按苯甲酸进行计算,理论上应制得苯甲酸甲酯13.6g,所以苯甲酸甲酯的产率为 ×100%=65%;正确答案:65 %。
22. +CH3COOH+H2O 球形冷凝管 下口 洗去产物中混有的硫酸 D 蒸馏 87.3%
【详解】(1)乙酸和异丙醇发生酯化反应制备乙酸异丙酯,化学方程式为+CH3COOH+H2O;
(2)仪器b的名称是球形冷凝管,冷凝水从下口进入;
(3)步骤Ⅲ中用饱和碳酸氢钠洗涤的目的是洗去产物中混有的硫酸。由于乙酸异丙酯的密度比水小,二者互不相溶,因此水在下层,酯在上层;分液时,要先将水层从分液漏斗的下口放出,待到两层液体界面时关闭分液漏斗的活塞,再将乙酸异戊酯从上口放出,所以正确的为D;
(4)步骤Ⅲ中产品的纯化的方法是蒸馏;
(5) 乙酸和异丙醇按1:1的质量发生酯化反应,则6.0g异丙醇完全反应,理论上得到乙酸异丙酯的质量为6.0g×102÷60=10.2g,本实验的产率是8.9g÷10.2g×100%=87.3%。