专题4生活中常用的有机物-烃的含氧衍生物随堂测(含解析)高二下学期化学苏教版(2020)选择性必修3

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名称 专题4生活中常用的有机物-烃的含氧衍生物随堂测(含解析)高二下学期化学苏教版(2020)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 2023-06-10 07:01:20

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专题4生活中常用的有机物-烃的含氧衍生物-随堂测
一、单选题
1.拟人化分子纳米小人的结构如图所示。下列说法正确的是
A.分子a、分子b互为同系物 B.分子a、分子b均属于炔烃
C.分子a中所有碳原子可能共平面 D.1个分子b中有2个甲基
2.下列说法不正确的是
A.甘油和硝酸在一定条件下可发生酯化反应 B.酚醛树脂是一种人工合成的高分子材料
C.乙醛可与溴水发生加成反应而使溴水褪色 D.可用NaOH溶液除去苯中混有的苯酚
3.我国科技工作者发现某“小分子胶水”(结构如图)能助力自噬细胞“吞没”致病蛋白。下列关于该分子说法正确的是
A.分子式为 B.能发生取代反应和加成反应
C.1mol该物质最多能与3molNaOH反应 D.分子中所有碳原子一定共平面
4.酸性条件下,环氧乙烷水合法制备乙二醇涉及的机理如下:
下列说法不正确的是
A.制备乙二醇的总反应为+H2O
B.环氧乙烷能与二氧化碳反应生成可降解的有机物
C.二甘醇的分子式是C4H10O3
D.X的结构简式为
5.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.2.24L乙烷中含有C—H键的数目为0.6NA
B.1mol苯乙烯中含有的碳碳双键数为4NA
C.15g甲基(-CH3)所含有的电子数是9NA
D.标准状况下,44.8 L丙三醇与足量金属钠反应,生成气体的分子数为3NA
6.下列叙述正确的是
A.的名称为2,2,4—三甲基—4—戊烯
B.化合物是苯的同系物
C.苯酚显酸性,是因为苯环对羟基影响的结果
D.在过量硫酸铜溶液中滴入几滴氢氧化钠溶液,再加入乙醛溶液,加热至沸腾,即产生红色沉淀
7.b、d、p、m的结构简式如下图所示,下列有关b、d、p、m的说法不正确的是
A.b与d互为同分异构体
B.d能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.b的二氯代物有三种
D.p、m均能在一定条件下与氧气发生催化氧化反应
8.体育竞技中服用兴奋剂既有失公平,也败坏了体育道德。某种兴奋剂的结构简式如图所示.有关该物质的说法中正确的是
A.该物质的分子式为C16H18O3
B.该物质分子中的所有原子可能共平面
C.滴入KMnO4(H+)溶液,可观察到紫色褪去,能证明结构中存在碳碳双键
D.1mol该物质分别与浓溴水和H2反应时最多消耗Br2和H2分别为4mol、7mol
9.利用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
选项 A B C D
装置
目的 测定葡萄酒中SO2的含量 制取少量干燥NH3 测定Zn与硫酸的化学反应速率 证明非金属性氯大于溴
A.A B.B C.C D.D
10.α—生育酚是天然维生素E的一种水解产物,具有较高的生物活性。其结构简式如下:
有关α—生育酚说法正确的是
A.分子式是C29H50O2 B.分子中含有7个甲基
C.属于有机高分子化合物 D.可发生取代、氧化、加聚等反应
二、填空题
11.请以乙醇为原料设计合成的方案。写出合成方案中所涉及反应的化学方程式。______
12.工业制乙烯的实验原理是烷烃液态在催化剂和加热、加压条件下发生反应生成不饱和烃。例如,石油分馏产物之一的发生反应:C16H34C8H18+甲,甲4乙。请回答下列问题:
(1)甲的分子式为___________;乙能生成高分子化合物,乙中含有的官能团名称是___________。
(2)若C8H18C4H8+丙,则丙可能的结构简式是___________。
(3)若乙在催化剂作用下与水反应生成A,A可以在酸性高锰酸钾溶液的作用下转化为B,A和B可以在浓硫酸的作用下发生反应生成C和水,写出该反应的化学方程式:___________,在该反应中,浓硫酸的作用是___________。
(4)若乙在催化剂作用下与水反应生成A,气态A通过红热铜网时,铜网出现黑色和红色交替的现象,黑色变红色时反应的化学方程式为___________。实验进行一段时间后,撤掉酒精灯,不再加热,反应仍能继续进行,这说明___________。
13.Ⅰ.学习有机化学,掌握有机物的组成、结构命名和官能团性质是重中之重。
(1)的分子式为_______,所含官能团的名称为_______。
(2)的系统命名为_______。
(3)写出分子式为的烯烃的顺式结构的结构简式:_______。
Ⅱ.现有下列物质:①甲苯 ②聚异戊二烯 ③裂化汽油 ④⑤聚乙烯 ⑥
(4)既能与溴水发生化学反应而使其褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质是_______(填序号)。
(5)能和碳酸氢钠反应的是_______(填序号),写出它与碳酸氢钠反应的化学方程式:_______。
(6)写出⑥与足量氢氧化钠溶液共热时发生反应的化学方程式:_______。
14.醋的食用在我国有悠久的历史,人们常说的“生活开门七件事,柴米油盐酱醋茶”中就有醋,说明了醋在人类生活中的重要性。
(1)醋能溶解食品中含钙、磷、铁等元素的物质,增进人体对所需元素的吸收,写出醋酸与钠反应的化学方程式___________。
(2)醋在日常生活中多有妙用,如用醋能洗去铝锅、铜器、铁制品表面的锈迹,清除水壶中的水垢(假设其主要成分是CaCO3),洗涤尿迹、烟熏迹、果渍和汗渍等。写出醋酸除水垢的离子方程式___________。
三、计算题
15.在定温、定压下,如果一种物质溶解在两个同时存在的互不相溶的液体中,达到平衡后,该物质在两种溶液中的浓度之比为定值。在293 K时,在水和乙醚中的浓度之比为0.4,现有5克溶于100 mL水中,现用乙醚作为萃取剂进行萃取分液。(乙醚预先已被水所饱和,萃取时乙醚不会再溶于水),若每次只加20 mL乙醚进行萃取分液,经过多次萃取分液后水层中的质量为克,则需要操作的萃取次数为___________次(写出计算过程)?
四、实验题
16.最常见的塑化剂邻苯二甲酸二丁酯可由邻苯二甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得,反应的化学方程式及装置图(部分装置省略)如下:
已知:正丁醇沸点118℃,纯邻苯二甲酸二丁酯是无色透明、具有芳香气味的油状液体,沸点340℃,酸性条件下,温度超过180℃时易发生分解,邻苯二甲酸酐、正丁醇、邻苯二甲酸二丁酯实验操作流程如下:
①三颈烧瓶内加入30g邻苯二甲酸酐16g正丁醇以及少量浓硫酸。
②搅拌,升温至105℃,持续搅拌反应2小时,升温至140℃。搅拌、保温至反应结束。
③冷却至室温,将反应混合物倒出,通过工艺流程中的操作X,得到粗产品。
④粗产品用无水硫酸镁处理至澄清→取清液(粗酯)→圆底烧瓶→减压蒸馏
请回答以下问题:
(1)仪器a的名称______________,邻苯二甲酸酐、正丁醇和浓硫酸的加入顺序有严格的要求,请问浓硫酸是在_____________(填最前、最后或中间)加入。
(2)步骤②中不断从分水器下部分离出产物水的目的是____________,判断反应已结束的方法是_______________。
(3)反应的第一步进行得迅速而完全,第二步是可逆反应,进行较缓慢,为提高反应速率,可采取的措施是:___________________。
A.增大压强 B.增加正丁醇的量 C.分离出水 D.加热至200℃
(4)操作X中,应先用5%Na2CO3溶液洗涤粗产品,纯碱溶液浓度不宜过高,更不能使用氢氧化钠,若使用氢氧化钠溶液,对产物有什么影响?(用化学方程式表示):____________________________。
(5)粗产品提纯流程中采用减压蒸馏的目的是____________________________。
(6)用测定相对分子质量的方法,可以检验所得产物是否纯净,现代分析方法中测定有机物相对分子质量通常采用的仪器是________________________。
17.Ⅰ、某班在实验室进行制取乙酸乙酯的分组实验,主要步骤如下:
①按右图连接好装置,并检查装置的气密性。
②在试管甲中加入3mL乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸,再加入沸石。然后用酒精灯缓慢加热。
③待试管乙(装有少量饱和碳酸钠溶液)中收集到一定量产物后停止加热,撤出试管B,振荡后静置。
已知:
相对分子质量 密度/(g.cm-3) 熔点/℃ 沸点/℃ 水中溶解性
乙醇 46 0.789 -117.3 78.5 以任意比互溶
乙酸 60 1.050 16.6 117.9 易溶
乙酸乙酯 88 0.897 -84 77 难溶
回答下列问题:
(1)试管甲中主要反应的化学方程式为___________。
(2)两组同学想要比较所制得的乙酸乙酯的产量,简便的方法是___________。
(3)该反应为可逆反应,要提高乙酸乙酯的产率,该实验中采取的措施有___________。
(4)现对全班同学试管乙中的液体集中处理,得到乙酸乙酯的粗产品并回收乙醇。假设全班共做10组实验,得到乙酸乙酯共20.4g,请计算乙酸乙酯的产率为___________(保留两位有效数字)。
Ⅱ、实验小组用下列装置进行实验。
(5)该实验的目的是___________,请写出总反应化学方程式___________。
(6)若想检验试管a中收集的液体成分含有乙醛,请分别写出两种检验方法的主要化学方程式:
①___________
②___________
五、有机推断题
18.有机化合物A~H的相互转化关系如图所示(图中副产物均未写出):
其中A的相对分子质量比X大34.5,请回答:
(1)写出有机物的结构简式:A__;H__。
(2)写出下列反应的化学方程式:
反应③__。
(3)B分子内处于同一平面上的原子最多有__个,B在一定条件下可以发生反应生成高分子化合物N,则N的结构简式为__。
(4)化合物M是G的一种同分异构体,M具有如下性质:
①不与NaHCO3反应,②遇FeCl3溶液显紫色,③1molM恰好与2molNaOH反应,
则M的结构简式为__(写一种)。
19.Ⅰ.莽草酸是合成治疗禽流感的药物—达菲(Tamif1u)的原料之一、莽草酸(A)的结构简式为:(提示:环丁烷 可简写成)
(1)A的分子式为____。
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为____。
(3)17.4gA与足量的钠反应。则生成的气体的体积(标准状况)为____。
Ⅱ.有机化合物A常用于食品行业。已知9.0gA在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增加5.4g和13.2g,经检验剩余气体为O2。
(4)A分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是____,则A的分子式是____。
(5)A能与NaHCO3溶液发生反应生成CO2气体,A一定含有的官能团名称是____。
(6)A分子的核磁共振氢谱有4组吸收峰,峰面积之比是1:1:1:3,则A的结构简式是____。
(7)请写出官能团与A相同的同分异构体的结构简式:____。
参考答案:
1.A
【解析】A.同系物是指结构相似(官能团的种类和数目分别相等),在组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,由题干可知分子a、分子b互为同系物,A正确;
B.烃是指仅含C、H两种元素的化合物,故分子a、分子b均属于烃的含氧衍生物,B错误;
C.由题干信息可知,分子a中含有两个-C(CH3)3基团,故不可能所有碳原子共平面,C错误;
D.由题干信息可知,1个分子b中有10个甲基,D错误;
故答案为:A。
2.C
【解析】A. 甘油和硝酸在一定条件下可发生酯化反应生成三硝基甘油酯和水,选项A正确;
B.酚醛树脂是第一种完全由人工合成的树脂材料,是在1909年由美国人贝克兰(Leo Baekeland)用苯酚和甲醛制造的,选项B正确;
C.溴水具有较强氧化性,能将乙醛氧化而反应而使溴水褪色,选项C不正确;
D.苯与水互不相溶,苯酚和氢氧化钠反应生成溶于水的苯酚钠,可分离,选项D正确;
答案选C。
3.B
【解析】A.根据图示可知,分子式为C15H10O4,A错误;
B.该分子中含有苯环、酚羟基、碳碳双键和酯基,酚羟基和酯基能发生取代反应,苯环和碳碳双键能发生加成反应,B正确;
C.该分子中有2个酚羟基、1个酯基水解生成1个酚羟基和羧基,所以1mol该物质最多能与4molNaOH反应,C错误;
D.苯分子、乙烯分子、-COO-中所有原子共平面,单键可以旋转,则该分子中所原子可能共平面,D错误;
故选B。
4.D
【解析】A.根据左图可知,流程中加入的反应物为环氧乙烷和水,氢离子为催化剂,产物为乙二醇,总反应为+H2O,A正确;
B.根据生成乙二醇的机理可知,环氧乙烷可以和二氧化碳发生类似的加成反应,得到含有酯基的有机物,酯基可以在碱性环境中彻底水解,B正确;
C.参考生成乙二醇的机理,可知二甘醇的结构简式为HOCH2CH2OCH2CH2OH,分子式是C4H10O3,C正确;
D.根据右图第一步反应的产物可知X的结构简式为,D错误;
综上所述答案为D。
5.C
【解析】A.没有标明是标准状况,无法利用气体摩尔体积计算乙烷物质的量,故A错误;
B.苯环不含碳碳双键,1mol苯乙烯中含有的碳碳双键数为NA,故B错误;
C.15g甲基即为1mol-CH3,含电子数是9NA,故C正确;
D.标准状况下,丙三醇是液态,无法利用气体摩尔体积计算物质的量,故D错误;
答案选A。
6.C
【解析】A.以官能团碳碳双键编号最小,编号为 ,命名为2,4,4—三甲基—1—戊烯,故A错误;
B.结构相似,在分子组成上相差一个或n个-CH2原子团的有机物是同系物,该化合物中含有两个苯环,与苯不是同系物,故B错误;
C.苯环影响羟基,O-H键易断裂,苯酚溶液显弱酸性,故C正确;
D.检验醛基在碱性溶液中,则应是过量的NaOH溶液中滴入少量的CuSO4溶液,再加入乙醛溶液,加热至沸腾,溶液中有红色沉淀产生,故D错误;
故选:C。
7.D
【解析】A.由结构简式可知,b与d的分子式相同,都为C6H6,结构不同,互为同分异构体,故A正确;
B.由结构简式可知,d分子中含有碳碳双键,能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,故B正确;
C.由结构简式可知,b的一氯代物有一种,二氯代物有如图所示的三种结构:,故C正确;
D.由结构简式可知,p分子中与羟基相连的碳原子上没有氢原子相连,在一定条件下不能与氧气发生催化氧化反应,故D错误;
故选D。
8.D
【解析】A.根据该有机物的结构简式可知,分子式为C16H16O3,故A错误;
B.该物质分子中含有甲基,不可能所有原子共平面,故B错误;
C.苯环上的甲基、羟基、碳碳双键都能被氧化,滴入KMnO4(H+)溶液,观察到紫色褪去,不能能证明结构中存在碳碳双键,故C错误;
D.酚羟基邻位、对位与浓溴水发生取代反应、碳碳双键与溴水发生加成反应,1mol该物质最多消耗4mol Br2,苯环、碳碳双键与H2发生加成反应,1mol该物质最多消耗7mol H2,故D正确;
故选D。
9.A
【解析】A.葡萄酒中含有酚类物质和醇类等,这些物质也能和酸性高锰酸钾溶液反应,故无法测定葡萄酒中SO2的含量,A错误;
B.碳酸氢铵受热分解产生氨气、二氧化碳和水蒸气,其中二氧化碳和水蒸气被碱石灰吸收,氨气不会被碱石灰吸收,故可以用该装置制取少量干燥NH3,B正确;
C.该装置中针筒带有刻度,且有秒表,锌和硫酸反应产生氢气,通过读取针筒上的刻度得出产生气体的体积,根据秒表的读数得知反应时间,从而计算出反应速率,C正确;
D.氯水能与溴化钠发生反应产生Br2,CCl4能萃取NaBr溶液中的Br2从而变色,故可以证明非金属性氯大于溴,D正确;
故答案选A。
10.A
【解析】A.由结构简式可知,α—生育酚的分子式为C29H50O2,故A正确;
B.由结构简式可知,α—生育酚分子中含有3+1+1×3+1=8个甲基,故B错误;
C.由结构简式可知,α—生育酚分子的相对分子质量小于一万,不属于有机高分子化合物,故C错误;
D.由结构简式可知,α—生育酚分子中不含有碳碳双键,不能发生加聚反应,故D错误;
故选A。
11.CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O;CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br;CH2BrCH2Br+2NaOH HOCH2CH2OH+2NaBr;2HOCH2CH2OH+2H2O
【解析】乙醇CH3CH2OH与浓硫酸混合加热170℃,发生消去反应产生CH2=CH2,CH2=CH2与Br2水发生加成反应产生CH2BrCH2Br,CH2BrCH2Br与NaOH水溶液共热,发生水解反应产生HOCH2CH2OH,HOCH2CH2OH与浓硫酸混合加热发生取代反应产生,则以乙醇为原料设计合成的方案中所涉及反应的化学方程式为:CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O;CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br;CH2BrCH2Br+2NaOH HOCH2CH2OH+2NaBr;2HOCH2CH2OH+2H2O。
12.(1) 碳碳双键
(2)、
(3) CH3COOH+C2H5OHCH3COOCH2CH3+H2O 催化剂和吸水剂
(4) 乙醇的催化氧化反应是放热反应
【解析】(1)
C16H34C8H18+甲,结合质量守恒可知甲的分子式,甲应含有8个碳原子,则甲分子式为;由甲、乙反应关系可知乙含有2个碳原子,应为乙烯,含有的官能团为碳碳双键;
(2)
C8H18C4H8+丙,由质量守恒可知丙为丁烷,丁烷对应的结构简式分别为、;
(3)
乙在催化剂作用下与水反应生成A,A应为乙醇,A可以在酸性高锰酸钾溶液的作用下转化为B,则B为乙酸,A和B可以在浓硫酸的作用下发生反应生成C和水,为酯化反应,C为乙酸乙酯反应的方程式为CH3COOH+C2H5OHCH3COOCH2CH3+H2O,乙酸与乙醇在浓硫酸作催化剂加热条件下生成乙酸乙酯,由于反应为可逆反应,同时浓硫酸吸水有利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动,反应中浓硫酸起到催化剂和吸水剂的作用;
(4)
铜丝变黑是因为发生反应:,后来变红是因为发生反应:,该反应是乙醇的催化氧化,铜在反应中做催化剂;熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该反应是一个放热反应,
故答案为:;乙醇的催化氧化反应是放热反应。
13.(1) 碳碳双键、羟基
(2)
(3)
(4)②③④⑥
(5) ④
(6)
【解析】(1)
依据化合物的结构图,可以数出C原子数目为10,O原子数目为1,不饱和度为2,则H原子数目为,则分子式为;所含官能团为碳碳双键和羟基;
故答案为;碳碳双键、羟基;
(2)
结构化合物的结构简式,含有碳碳双键的最长碳链为5个C原子,如图示;编号遵循近简小原则,如图示;所以系统命名为;
故答案为;
(3)
烯烃的顺式结构指的是碳碳双键上两个相同的基团位于碳碳双键的同一侧,结合烯烃的分子式为,可写出该烯烃的顺式结构的结构简式为 ;
故答案为;
(4)
①甲苯不能与溴水发生化学反应,但是可被酸性高锰酸钾溶液氧化;②聚异戊二烯含有碳碳双键,既能够与溴水发生加成反应,又可以被酸性高锰酸钾溶液氧化;③裂化汽油含有不饱和键,既能够与溴水发生加成反应,又可以被酸性高锰酸钾溶液氧化;④邻羟基苯甲酸既属于羧酸类,也属于酚类,羟基可被溴水和酸性高锰酸钾溶液氧化;⑤聚乙烯不含双键,不能与溴水和酸性高锰酸钾溶液反应;⑥含有羟基,被溴水和酸性高锰酸钾溶液氧化;
故答案为②③④⑥;
(5)
能和碳酸氢钠反应的为羧基,即④邻羟基苯甲酸,化学方程式为;
故答案为④; ;
(6)
⑥中含有的酯基为酚与羧酸反应生成的,与足量氢氧化钠溶液共热时先发生酯的水解反应,继续发生酚与氢氧化钠的中和反应,化学方程式为;
故答案为;
14. 2CH3COOH+2Na=2CH3COONa+H2↑ CaCO3+2CH3COOH=CO2↑+H2O+Ca2++2CH3COO-
【解析】(1)醋酸与钠反应的化学方程式2CH3COOH+2Na=2CH3COONa+H2↑;
(2)醋酸除水垢的离子方程式CaCO3+2CH3COOH=CO2↑+H2O+Ca2++2CH3COO-。
15.2次
【解析】假设第一次萃取后水中R-COOH的质量为x g,则,解得x=g;若第二次萃取后水中剩余R-COOH的质量为x1 g,则 ,解得x1=g,由于要求经过多次萃取分液后水层中的质量为克,故需要进行的萃取次数为2次。
16. 冷凝管 中间 使用分水器分离出水,有利于反应平衡向生成苯二甲酸二丁酯的方向移动,提高产率 分水器中的水位高度保持基本不变时 B +2NaOH→+2C4H9OH 邻苯二甲酸二甲酯沸点较高,高温会造成其分解,减压可使其沸点降低 质谱仪
【解析】(1) 仪器a起到冷凝的作用的仪器;浓硫酸的稀释一定要遵循“酸入水,棒搅拌”。
(2)水是生成物,减小生成物浓度,使平衡向着正向移动,可以提高反应物的转化率;反应结束时,反应体系的压强不再变化,分水器中的水位高度不变。
(3)根据影响化学反应速率的规律进行分析。
(4)洗涤后的混合液体会分层,通过分液漏斗进行分液分离。
(5)根据“沸点340℃,温度超过180℃时易发生分解”进行分析。
(6)现代分析方法中测定有机物相对分子质量通常采用的是质谱仪。
【解析】(1)仪器a起到冷凝的作用,名称为冷凝管;浓硫酸溶于水放出大量的热,正丁醇中含有少量的水,因此应将浓硫酸加入到正丁醇中,然后再加邻苯二甲酸酐;正确答案:冷凝管;中间。
(2)不断的分离出生成物水,可以使反应向着正向移动,提高了反应物产率;因为反应结束时,反应体系的压强不再变化,分水器中的水位高度不变;
正确答案:使用分水器分离出水,有利于反应平衡向生成苯二甲酸二丁酯的方向移动,提高产率;分水器中的水位高度保持基本不变时。
(3)
A.增大压强:该反应中没有气体参加,压强不影响化学平衡,增大压强,平衡不发生移动,A错误;
B.增加正丁醇的量:反应物浓度增大,可以使平衡向着生成邻苯二甲酸二丁酯的方向移动,B正确;
C.分离出水,减小了生成物浓度,则平衡向着生成邻苯二甲酸二丁酯的方向移动,但是速率减慢,C错误;
D.邻苯二甲酸二丁酯在酸性条件下,温度超过180℃时易发生分解,因此温度不能升高至200℃,D错误;
正确选项B。
(4)若使用氢氧化钠溶液,会发生反应: +2NaOH→+2C4H9OH,得不到产物邻苯二甲酸二丁酯;正确答案: +2NaOH→+2C4H9OH。
(5)因为邻苯二甲酸二丁酯沸点340℃,温度超过180℃时易发生分解,减压可使其沸点降低;正确答案:邻苯二甲酸二甲酯沸点较高,高温会造成其分解,减压可使其沸点降低。
(6)现代分析方法中测定有机物相对分子质量通常采用的是质谱仪;
正确答案:质谱仪。
【点睛】点睛:本题有机物的制备实验,涉及物质的分离提纯、对操作及原理的分析评价、产率计算等,掌握实验操作的要求和实验原理是解题的关键,难度中等。
17.(1)CH3COOH+C2H5OH CH3COOCH2CH3+H2O
(2)使用相同规格的试管,比较乙中两支试管中上层液体的高度
(3)从反应体系中不断的蒸出乙酸乙酯、使用过量的乙醇、用浓硫酸吸收生成物H2O等都可以使平衡正向移动,从而提高乙酸乙酯的产率
(4)66.23%
(5) 验证乙醇的催化氧化 2 C2H5OH +O2 2CH3CHO+2H2O
(6) ①CH3CHO+2Ag ( NH3 ) 2OH CH3COONH4 +2Ag↓+3NH3+H2O ②CH3CHO+NaOH+2Cu (OH ) 2Cu2O↓+CH3COONa+ 3H2O
【解析】I、(1)试管甲中主要反应为乙酸和乙醇在浓硫酸加热的条件下反应生成乙酸乙酯,根据原子守恒即可写出反应的方程式;
(2)两组同学想要比较所制得的乙酸乙酯的产量,简便的方法比较生成液体的多少即可;
(3)可逆反应,增大反应物浓度或减小生成物浓度均可以使平衡正向移动;
(4)3mL乙醇质量为: 3mL×0.789g/cm3=2.367g, 2mL乙酸质量为: 2mL×1.05g/cm3=2.10g,乙酸完全反应需要的乙醇的质量为g=1.61g<2.367g,乙醇过量,乙酸完全反应,根据乙酸的量计算出理论上生成乙酸乙酯的质量为3.08g,全班共做10组实验,理论上可以得到: 3.08g×10=30.8g乙酸乙酯,实际得到乙酸乙酯共20.4g,即可计算出乙酸乙酯的产率;
I、
(1)由图可知;该实验的目的是验证乙醇的催化氧化;根据原子守恒即可写出反应的化学方程式;
(2)乙醛可以与新制的银氨溶液或氢氧化铜悬浊液反应生成银镜或生成砖红色的沉,故可以用新制的银氨溶液或氢氧化铜悬浊液来检验生成的乙醛,根据原子守恒即可写出反应的方程式。
(1)
根据题意可知,试管甲中主要反应为乙酸和乙醇在浓硫酸加热的条件下反应生成乙酸乙酯CH3COOH+C2H5OH CH3COOCH2CH3+H2O;
(2)
两组同学想要比较所制得的乙酸乙酯的产量,简便的方法是使用相同规格的试管,比较乙中两支试管中上层液体的高度。
(3)
该反应为可逆反应,从反应体系中不断的蒸出乙酸乙酯、使用过量的乙醇、用浓硫酸吸收生成物H2O等都可以使平衡正向移动,从而提高乙酸乙酯的产率,
(4)
3mL乙醇质量为: 3mL×0.789g/cm3=2.367g,2mL乙酸质量为: 2mL×1.05g/cm3=2.10g,乙酸完全反应需要的乙醇的质量为 =1.61g<2.367g,乙醇过量,乙酸完全反应,根据乙酸的量计算出理论上生成乙酸乙酯的质量为3.08g,全班共做10组实验,理论上可以得到: 3.08g×10=30.8g乙酸乙酯,实际得到乙酸乙酯共20.4g,即可计算出乙酸乙酯的产率为 =66.23%;
(5)
由图可知,该实验的目的是验证乙醇的催化氧化,总反应化学方程式为: 2 C2H5OH +O2 2CH3CHO+2H2O;
(6)
乙醛可以与新制的银氨溶液或氢氧化铜悬浊液反应生成银镜或生成砖红色的沉淀,故可以用新制的银氨溶液或氢氧化铜悬浊液来检验生成的乙醛,根据原子守恒写出反应的方程式分别如下:
①CH3CHO+2Ag ( NH3 ) 2OH CH3COONH4 +2Ag↓+3NH3+H2O ;
②CH3CHO+NaOH+2Cu (OH ) 2Cu2O↓+CH3COONa+ 3H2O。
18. 16 或(其它合理答案也可)
【解析】由题中反应的转化关系可知,A发生消去反应得到B,B与溴发生加成反应生成C,C发生消去反应得到D,D与氢气发生加成后生成X(C8H10),结构简式为,可知D应为炔烃,含有C≡C官能团,则D为,C为,B为,E连续氧化得到G,G含有羧基,根据H的分子式可知,G为,故H为,逆推可知F为,E为,则A卤代烃,根据A的相对分子质量比X大34.5,A为,据此解答。
【解析】(1)根据分析,A的结构简式为,H的结构简式为;
(2)反应③为发生消去反应,发生反应的化学方程式为;
(3)B为,其中苯环和乙烯基均为平面结构,则分子内所有原子可能在同一平面内,则处于同一平面上的原子最多有16个;在一定条件下可以发生反应生成高分子化合物聚苯乙烯N,N的结构简式为;
(4)G为,化合物M是G的一种同分异构体,M具有如下性质:①不与NaHCO3反应,无羧基;②遇FeCl3溶液显紫色,含有酚羟基;③1mol M恰好与2mol NaOH反应,含有2个酚羟基,则M的结构简式为或等,(其它合理答案也可)。
【点睛】考查有机物推断,能准确根据反应条件推断反应原理是解题关键,常见反应条件与发生的反应原理类型:①在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应;②在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应;③在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等;④能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应;⑤能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应;⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应;⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。
19.(1)C7H10O5
(2)+Br2→
(3)4.48L
(4) 90 C3H6O3
(5)羧基
(6)CH3CH(OH)COOH
(7)HOCH2CH2COOH
【解析】(1)
由结构简式可知A的分子式为C7H10O5;
(2)
A与溴的四氯化碳溶液发生加成反应的化学方程式为+Br2→;
(3)
17.4gA的物质的量为,羧基和醇羟基都能与Na反应生成氢气,1mol A与足量的钠反应生成2mol氢气,标准状况气体的体积为V=nVm=0.2mol×22.4/mol=4.48L;
(4)
由A分子的质谱图可知,最大数值是90,则其相对分子质量是90;5.4g水的物质的量为,n(H)=0.6 mol,13.2g二氧化碳的物质的量为,n(C)=n(CO2)=0.3 mol,此有机物9.0g含O元素质量:9.0g-0.6g-0.3×12 g=4.8 g,n(O)=,故n(C):n(H):n(O)=0.3mol:0.6mol:0.3mol=1:2:1,即实验式为CH2O,设分子式为(CH2O)n,A的相对分子质量为90,可得30n=90,解得:n=3,故有机物A为C3H6O3;
(5)
A能与NaHCO3溶液发生反应,A一定含有-COOH,故答案为:羧基;
(6)
有机物A为C3H6O3,核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1:1:1:3,则分子中4种H原子的数目为1、1、1、3,分子中含有1个-COOH、1个-CH3、1个、1个-OH,有机物A的结构简式为CH3CH(OH)COOH;
(7)
A中官能团有羟基、羧基,则同分异构体的结构简式为HOCH2CH2COOH。