专题4生活中常用的有机物-烃的含氧衍生物-随堂练习(含解析)2022-2023学年下学期高二化学苏教版(2019)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-随堂练习(含解析)2022-2023学年下学期高二化学苏教版(2019)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 2023-06-24 10:09:10

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专题4生活中常用的有机物-烃的含氧衍生物-随堂练习
一、单选题
1.设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1mol分子式为C3H8的有机物一定含有6NA个碳氢单键
B.17g 羟基(-OH)所含有的电子数是 10 NA 个
C.甲醛(HCHO)和乙酸的混合物3.0g,含有的原子数为0.4NA
D.44g乙醛与足量的新制的Cu(OH)2悬浊液反应,过程中转移NA 个电子
2.根据实验操作和现象得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 取的蔗糖溶液于试管中,加入适量稀后水浴加热5min;再加入适量新制悬浊液并加热,没有生成砖红色沉淀 蔗糖在酸性水溶液中稳定,不水解
B 将乙烯分别通入酸性溶液和的四氯化碳溶液中,两种溶液均褪色 均发生了加成反应
C 将气体X通入品红溶液中,品红褪色 气体X一定是
D 在某待检盐溶液中,滴加溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生得到的气体,试纸变蓝色 某待检盐中含有
A.A B.B C.C D.D
3.下列说法不正确的是
A.该图标是进行化学实验需要佩戴护目镜,以保护眼睛
B.向氯化银浊液中滴加1mol/L氨水至足量,溶液变澄清
C.将盛有苯酚与水形成的浊液的试管浸泡在80℃热水中一段时间,浊液变澄清
D.不能将实验室用剩的金属钠块放回原试剂瓶
4.下列实验操作和现象及所得的结论都正确的是
实验操作和现象 结论
A 向AgBr浊液中加入浓NaCl溶液,沉淀由淡黄色逐渐变为白色 Ksp(AgBr)>Ksp(AgCl)
B 向氢氧化铁胶体中滴加少量稀硫酸溶液,有红褐色沉淀产生 氢氧化铁胶体发生了聚沉
C 将等浓度的KI溶液和FeCl3溶液混合,充分反应后滴入KSCN溶液,溶液变红 Fe3+与I-的反应是可逆的
D 取溴乙烷加入氢氧化钠的醇溶液,共热,将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,酸性高锰酸钾溶液褪色 溴乙烷发生了消去反应
A.A B.B C.C D.D
5.下列说法中正确的是
A.含有羟基的化合物一定属于醇类
B.代表醇类的官能团是与链烃基或脂环烃基相连的羟基
C.醇类和酚类具有相同的官能团,因而具有相同的化学性质
D.分子内有苯环和羟基的化合物一定是酚类
6.下列相同物质的量的各组物质,任意比例混合下充分燃烧耗氧量均不变的是
A.苯和乙炔 B.丙烯和丙酮 C.丙炔和丙醛 D.环己烷和乙二醛
7.下列叙述正确的是
A.苯在光照下,能与溴水发生取代反应
B.常温下,甲醇在水中的溶解度小于 CCl4在水中的溶解度
C.可用饱和碳酸钠溶液鉴别乙酸、乙醇和乙酸乙酯
D.C3H6 与丁烯一定互为同系物
8.醇中的氧被硫替换称为硫醇。硫醇一般有较强的臭味。如:人的口臭是由于分泌出带臭味的甲硫醇(CH3SH),液化气中添加的报警剂是极臭的乙硫(C2H5SH),警察驱散抗议者的臭鼬弹主要成分是丁硫醇(C4H9SH)。下列说法正确的是
A.甲硫醇、乙硫醇与丁硫醇互为同系物
B.在水溶液中乙硫醇比乙醇更难电离出H+离子
C.乙硫醇在空气中燃烧生成二氧化碳、三氧化硫和水
D.沸点不同的丁硫醇有5种
9.下列叙述正确的是( )
A.(C6H10O5)n可以是淀粉或纤维素,二者均属于多糖,互为同分异构体
B.室温下,在水中的溶解度:丙三醇>苯酚>1-氯丁烷
C.有机物A(C4H6O2)能发生加聚反应,可推知A的结构一定是CH2=CH-COOCH3
D.有机物 的消去产物有2种
10.下列有关叙述正确的有
①碳酸氢钠和盐酸反应是吸热反应
②在坩埚中灼烧明矾晶体可制备KAl(SO4)2
③ 分子中至少有14个原子共面
④沸点:CO<N2
⑤根据是否有丁达尔效应将分散系分为溶液、胶体和浊液
⑥酸性:CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH
⑦[Cu(NH3)4]2+是平面四边形,说明铜不是sp3杂化
⑧硅胶作袋装食品的干燥剂,使用时没有发生化学变化
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
二、填空题
11.有机化学是化学的一个重要分支,主要研究有机化合物的组成、结构、性质等。请按要求完成下列各题。
(1)少量的CO2通入到苯酚钠溶液的化学方程式是___________。
(2)CH2=CH CH3加聚反应的化学方程式是___________。
(3)有机物C4H10O,属醇类的同分异构体有___________种,其中一种不能被催化氧化,则其结构简式为___________。
(4)甲苯和浓硝酸反应生成2,4,6 三硝基甲苯的化学方程式___________。
(5)已知烯烃(、、代表烷基)被酸性高锰酸钾氧化所得产物为 、 和。则 被酸性高锰酸钾氧化物所得产物的结构简式为___________。
(6)利用李比希法测定出某有机物中含C、H、O三种元素,对应原子个数比为3:6:1;已知该有机物的质谱图、核磁共振氢谱图分别如图所示,则其结构简式为___________。
12.醇中的氧原子被硫原子所代替生成的有机物为硫醇(R-SH),其性质与醇类有相似之处。但是,由于巯基(-SH)的存在,也导致硫醇有一些醇类所没有的化学性质,例如硫醇有酸性,但比碳酸弱,能跟强碱溶液反应生成盐,硫醇在空气中能被氧化等。石油中常含有少量的乙硫醇(CH3CH2SH),它的存在使石油分馏的汽油有讨厌的气味,并且它的燃烧产物SO2和SO3既腐蚀设备,又污染环境。
(1)试用化学方法除去石油中的乙硫醇(用简要的文字加以说明),并写出有关的化学方程式________。
(2)写出乙硫醇燃烧的化学方程式__________。
(3)乙硫醇与甲酸在一定条件下可发生酯化反应,试写出此化学方程式________。
13.写出下列反应的化学方程式:
(1)实验室制乙烯_____________________________。
(2)苯酚钠溶液中通入CO2__________________。
(3)丙酸和碳酸钠反应_______________________。
14.回答下列问题
(1)大豆黄酮主要存在于大豆及其他豆科植物中。大豆黄酮是一种天然的有效活性成分,具有雌激素和抗雌激素作用、抗氧化作用、提高机体免疫力及影响内分泌系统等多种生物学功能。
①大豆黄酮的结构简式如图所示,它的分子式是_______,分子中含有_______个苯环,是_______(填“芳香烃”或“芳香烃的衍生物”)。
②一种化合物根据所含的官能团不同可以将其划归为不同的类别,下列对大豆黄酮的归类正确的是_______(填编号)。
A.醇类  B.酚类  C.酮类  D.醚类   E.酯类   F.烯烃
(2)某烷烃的相对分子质量为128,其分子式为_______。若该烷烃不能由任何一种烯烃与H2加成反应而得到,则该烷烃的结构简式为_______
三、实验题
15.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________________________。
16.实验室制备乙酸乙酯的一种改进方法如下(装置如图所示,相关物质的数据见附表)。
附表 相关物质的沸点(101 KPa)、密度
物质 乙醇 乙酸 乙酸乙酯 水
沸点/℃ 78.3 117.9 77.1 100
密度/g·mL-1 0.785 1.049 0.901 0.997
其实验步骤为:
步骤1:在装有温度计的三颈烧瓶中加入少量一水合硫酸氢钠(NaHSO4·H2O)和适量乙醇,混合均匀放入几颗沸石。向仪器A中加入一定量乙醇和乙酸的混合液,并向瓶中滴入一部分混合液,小火加热进行蒸馏。
步骤2:当温度达到80℃时,蒸馏管口有液体流出,再从仪器A中滴入剩余混合液,并维持反应温度在80~90℃之间,反应一段时间得到粗产品。
步骤3:粗产品用饱和氯化钙溶液洗涤2次,分出酯层,再加无水硫酸钠固体,过滤。
步骤4:滤液进行第二次蒸馏,收集相应温度的馏分。
(1)步骤1所加入的物质中,有一种是催化剂,其化学式为_______。仪器A的名称为_______。
(2)步骤2中适宜的加热方式为_______。冷凝管进水位置为_______(填“a”或“b”)。
(3)步骤3中饱和氯化钙溶液的作用为_______,无水硫酸钠固体的作用为_______。
(4)步骤4中收集馏分的适宜温度为_______℃。
四、计算题
17.(1)相对分子质量不超过100的有机物A,既能与金属钠反应产生无色气体,又能与碳酸钠反应产生无色气体,还可以使溴的四氯化碳溶液褪色。 A完全燃烧只生成CO2和H2O。经分析其含氧元素的质量分数为37.21%。其A相对分子质量为___________。
(2)经核磁共振检测发现A的图谱如下:
试写出A可能的结构简式:___________。
(3)试写出A与甲醇反应生成有机物B的化学反应方程式:___________。
(4)有机物E由C、H、O三种元素组成,已知其相对分子质量为162,核磁共振氢谱显示有6个峰,其面积之比为1︰2︰2︰1︰1︰3 ,利用红外光谱仪检测其中的某些基团,测得红外光谱如图,则E的结构简式是___________(不考虑立体异构)。
五、有机推断题
18.溴水中存在化学平衡:Br2+H2O HBr+HBrO,乙烯通入溴水中,生成A、B和C2H5Br三种物质(如图所示)。
回答下列问题:
(1)写出B中所含官能团名称_______,指出③的反应类型_______,写出I的结构简式_______。
(2)写出反应①的化学方程式_______。写出反应②的化学方程式_______。
(3)以C2H5Br为原料,其它无机试剂任选,写出制备乙酸乙酯的合成路线图,注明试剂和条件_______。
19.苯基环丁烯酮(PCBO)是一种十分活泼的反应物,可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生[4+2]环加成反应,合成了具有生物活性的多官能团化合物(E),部分合成路线如下:
已知如下信息:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)由C生成D所用的试剂和反应条件为_______;该步反应中,若反应温度过高,C易发生脱羧反应,生成分子式为C8H8O2的副产物,该副产物的结构简式为_______。
(4)写出化合物E中含氧官能团的名称_______。
(5)M为C的一种同分异构体。已知:1molM与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2mol二氧化碳;M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为_______。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.分子式为C3H8的有机物为丙烷,其结构式为,一个丙烷分子含有8个碳氢键,则1mol丙烷含有8NA个碳氢单键,故A错误;
B.一个-OH含有9个电子,17g 羟基的物质的量为1mol,含有的电子数为9 NA,故B错误;
C.甲醛(HCHO)和乙酸的最简式均为CH2O,3.0g混合物中CH2O的物质的量为0.1mol,含有的原子数为0.4NA,故C正确;
D.乙醛与足量的新制的Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为,1mol乙醛完全反应生成1mol乙酸,转移了2mol电子,转移电子数目为2NA ,故D错误;
答案选C。
2.D
【详解】A.该反应应该在碱性条件下完成,A错误;
B.乙烯与溴水发生加成反应,与高锰酸钾为氧化反应,B错误;
C.氯气也会使品红溶液褪色,该气体不一定是二氧化硫,C错误;
D.滴加溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生得到的气体,试纸变蓝色,说明生成氨气,某待检盐中含有,D正确;
答案选D。
3.D
【详解】A.图标是进行化学实验需要佩戴护目镜,以保护眼睛,不符合题意,A错误;
B.向氯化银浊液中滴加1mol/L氨水至足量,发生反应AgCl+2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl +2H2O,Ag(NH3)2Cl易溶于水变澄清,不符合题意,B错误;
C.苯酚常温下微溶,高于80℃易溶于水,不符合题意,C错误;
D.金属钠是活泼金属,易于水反应,易被氧气氧化,因此实验时,用剩的金属钠块放回原试剂瓶,符合题意,D正确;
故答案为:D。
4.B
【详解】A.加入浓NaCl溶液,Cl-浓度过高,,生成白色沉淀,由操作和现象不能比较Ksp(AgBr)、Ksp(AgCl),A项错误;
B.胶体遇酸先发生聚沉,则有红褐色沉淀产生,B项正确;
C.将等浓度的KI溶液和FeCl3溶液混合,向混合后溶液中加入KSCN溶液,溶液变红,由于混合前溶液体积未知,Fe3+可能过量,C项错误;
D.挥发的醇及生成的乙烯均使高锰酸钾褪色,由操作和现象不能说明溴乙烷发生消去反应,D项错误;
答案选B。
5.B
【详解】A.羟基直接连在苯环上的化合物属于酚类,羟基连在链烃基或脂环烃基上的属于醇类,A项错误,
B.羟基连在链烃基或脂环烃基上的属于醇类,B项正确;
C.醇和酚结构不同,所以醇和酚的化学性质也不同,酚具有弱酸性而醇没有弱酸性,C项错误;
D.苯环可通过烃基与羟基相连形成醇类,如苯甲醇(),D项错误。
故选:B。
6.C
【分析】若混合物以任意比例混合,相同物质的量的各组物质耗氧量不变,则1mol混合物中各组分的耗氧量相同。
【详解】A.1mol苯(C6H6)完全燃烧消耗(6+)=7.5mol氧气,1mol乙炔(C2H2)完全燃烧消耗(2+)=2.5mol氧气,二者耗氧量不同,则组分比例发生变化时,耗氧量会变,A不符合题意;
B.1mol丙烯(C3H6) 完全燃烧消耗(3+)=4.5mol氧气,1mol丙酮(C3H6O) 完全燃烧消耗(3+-)=4mol氧气,二者耗氧量不同,则组分比例发生变化时,耗氧量会变,B不符合题意;
C.1mol丙炔(C3H4)完全燃烧消耗(3+)=4mol氧气,1mol丙醛(C3H6O) 完全燃烧消耗(3+-)=4mol氧气,二者耗氧量相同,则组分比例发生变化时耗氧量不变,C符合题意;
D.1mol环己烷(C6H12)完全燃烧消耗(6+)=9mol氧气,1mol乙二醛(C2H2O2)完全燃烧消耗(2+-)=1.5mol氧气,二者耗氧量不同,则组分比例发生变化时,耗氧量会变,D不符合题意;
综上所述答案为C。
7.C
【详解】A.苯与溴水发生萃取,属于物理变化;苯与液溴在催化作用下发生取代反应,故A错误;
B.常温下,甲醇能够与水任意比例互溶,CCl4难溶于水,甲醇在水中的溶解度大于 CCl4在水中的溶解度,故B错误;
C.乙酸与碳酸钠反应生成气体,乙醇与碳酸钠互溶,饱和碳酸钠溶液与乙酸乙酯分层,现象不同,可鉴别,故C正确;
D.C3H6 可能为环丙烷,与丁烯的结构不相似,不是同系物,故D错误;
故选C。
8.A
【详解】A.甲硫醇、乙硫醇与丁硫醇,结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,互为同系物,故A正确;
B.乙硫醇中硫的电负性小于乙醇中的氧,乙硫醇比乙醇更容易电离出H+离子,故B错误;
C.丁硫醇含有碳硫氢元素,丁硫醇在空气中燃烧生成二氧化碳、二氧化硫和水,故C错误;
D.丁基有四种,沸点不同的丁硫醇有四种:CH3CH2CH2CH2SH,CH3CH(SH)CH2CH3,CH2(SH)CH(CH3)CH3,(CH3)3C-SH,故D错误。
故选:A。
9.B
【详解】A.(C6H10O5)n可以是淀粉或纤维素,但二者的n值不同,不互为同分异构体,A项错误;
B.分子结构中含有羟基越多在水中的溶解性越大,氯代烃不溶于水,所以室温下,在水中的溶解度:丙三醇>苯酚>1-氯丁烷,B项正确;
C.有机物A(C4H6O2)能发生加聚反应,可推知A的结构中含有碳碳双键或者碳碳三键,其结构可能有多种,可能为:CH2=CH-COOCH3、CH2=CH-CH2COOH、CH2=C(CH3)-COOH、CH3CH=CH-COOH、等等,C项错误;
D.有机物 的消去产物有1种为:,D项错误;
答案选B。
【点睛】物质在水中的溶解性遵循相似相溶原理。
10.D
【详解】①碳酸氢钠和盐酸反应是吸热反应,故①正确;
②因明矾晶体为固体,可放在坩埚中加热,硫酸是难挥发性酸,所以可制备,故②正确;
③苯环与醛基用单键相连,单键可旋转,苯环与 连接,单键可以旋转,因此最少12个原子共平面,故③错误;
④相对分子质量相同,极性越大,沸点越高,因此沸点:,故④错误;
⑤根据分散质粒子的大小将分散系分为溶液、胶体和浊液,故⑤错误;
⑥氟的电负性大于氯的电负性,氟碳键的极性大于氯碳键的极性,使的极性大于的极性,导致三氟乙酸羧基中羟基的极性更大,更易电离出氢离子,烃基是推电子基团,烃基越长推电子效应越大,使羧基中的羟基极性减小,酸性减弱,故⑥正确;
⑦是平面四边形若为杂化,则为正四面体构型,故⑦正确;
⑧硅胶多孔,有吸附性,故硅胶吸水是物理变化故⑧正确;所以正确的有①②⑥⑦⑧共5个;
故D符合题意。
综上所述,答案为D。
11.(1)H2O+CO2+ +NaHCO3
(2)n
(3) 4
(4)+3HO NO2+3H2O
(5)或 CH3CO(CH2)4COOH
(6)
【解析】(1)
由于酸性强弱顺序是碳酸>苯酚>碳酸氢根,因此少量的CO2通入到苯酚钠溶液的化学方程式是H2O+CO2+ +NaHCO3;故答案为:H2O+CO2+ +NaHCO3。
(2)
CH2=CH CH3发生加聚反应,生成聚丙烯,其反应的化学方程式是n ;故答案为:n 。
(3)
有机物C4H10O,属于醇类,说明含有羟基,则改写为C4H9OH,相当于丁烷中1个氢原子被羟基取代,丁烷有两种结构,每种结构有2种位置的氢,因此属醇类的同分异构体有4种,其中一种不能被催化氧化,说明连羟基的碳原子上没有碳氢键即结构简式为;故答案为:4;。
(4)
甲苯和浓硝酸在浓硫酸水浴加热反应生成2,4,6 三硝基甲苯和水,其反应的化学方程式+3HO NO2+3H2O;故答案为:+3HO NO2+3H2O。
(5)
从题意分析含有碳碳双键,碳还连了两个烃基则变为酮;连了一个烃基和一个氢,则变为羧基;连了两个氢原子,则变为二氧化碳,因此被酸性高锰酸钾氧化物所得产物的结构简式为或 CH3CO(CH2)4COOH;故答案为:或 CH3CO(CH2)4COOH。
(6)
利用李比希法测定出某有机物中含C、H、O三种元素,对应原子个数比为3:6:1;已知该有机物的质谱图、核磁共振氢谱图分别如图所示,从图中分析处该有机物相对分子质量为58,则分子式为C3H6O,有一种位置的氢,则结构简式为 ;故答案为:。
12. 将混有乙硫醇石油跟NaOH溶液混合,充分反应后,静置分层,然后进行分液除去水层,CH3CH2SH+NaOHCH3CH2SNa+H2O 4C2H6S+19O28CO2+2SO2+2SO3+2H2O HCOOH+CH3CH2SHHCOSCH2CH3+H2O
【详解】(1)由于乙硫醇能与强碱溶液反应,所以除去石油中的乙硫醇的方法是将混有乙硫醇的石油跟NaOH溶液混合,充分反应后,静置分层,然后进行分液除去水层,反应的方程式为CH3CH2SH+NaOHCH3CH2SNa+H2O。
(2)乙硫醇燃烧生成二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫和水,反应的化学方程式为4C2H6S+19O28CO2+2SO2+2SO3+12H2O。
(3)乙硫醇与甲酸在一定条件下可发生酯化反应,根据酯化反应原理可知此化学方程式为HCOOH+CH3CH2SHHCOSCH2CH3+H2O。
13. CH3CH2OHCH2 = CH2↑+ H2O +H2O+CO2→+ NaHCO3 2CH3CH2COOH+Na2CO3=2CH3CH2COONa+ H2O + CO2↑
【详解】(1)实验室利用浓硫酸和乙醇混合加热至170℃制乙烯,发生反应的化学方程式为CH3CH2OHCH2 = CH2↑+ H2O;
(2)苯酚钠溶液中通入CO2气体,生成苯酚和碳酸氢钠,发生反应的化学方程式为+H2O+CO2→+ NaHCO3;
(3)丙酸和碳酸钠反应生成丙酸钠和CO2,发生反应的化学方程式为2CH3CH2COOH+Na2CO3=2CH3CH2COONa+ H2O + CO2↑。
14.(1) C15H10O4 2 芳香烃的衍生物 BCD
(2) C9H20
【详解】(1)①根据大豆黄酮的结构简式可知它的分子式是C15H10O4,由于其分子中含有C、H、O三种元素,且物质分子中含有2个苯环,因此属于芳香烃的衍生物;
②大豆黄酮中含有酚羟基,属于酚类物质;含有羰基,由于羰基与烃基相连,属于酮类物质;含有O原子,O原子与烃基相连,属于醚类物质,故该物质所属类别序号为BCD;
(2)烷烃分子式通式是CnH2n+2,由于其相对分子质量为128,则14n+2=128,解得n=9,则该物质分子式为C9H20;若该烷烃不能由任何一种烯烃与H2加成反应而得到,则该烷烃分子中相邻C原子上不含有H原子,其结构简式为。
15. 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
【分析】(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。
【详解】(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。
16. NaHSO4·H2O 滴液漏斗(分液漏斗也给分) 水浴加热 b 除乙醇 干燥(除水) 77.1(75~78之间均可)
【分析】利用乙醇和乙酸在NaHSO4·H2O的催化作用下,混合加热制乙酸乙酯,结合反应原理和实验基本操作分析解题。
【详解】(1)步骤1所加入的一水合硫酸氢钠是酯化反应的催化剂,其化学式为NaHSO4·H2O;盛装乙醇和乙酸混合液的仪器A的名称为滴液漏斗(分液漏斗);
(2)步骤2中反应温度维持在80~90℃之间,则应选择水浴加热的加热方式;为提高冷凝效果,冷却水的流向与蒸气流向相反,即冷凝管进水位置为b;
(3)步骤3中用氯化钙溶液除去少量乙醇,无水硫酸钠吸水形成硫酸钠结晶水合物,则用无水硫酸钠除去少量的水;
(4)乙酸乙酯的沸点是77.1℃,乙醇的沸点是78.3℃,则步骤4中收集馏分的适宜温度为77.1℃。
【点睛】考查乙酸乙酯的制取方法,注意掌握乙酸乙酯的制备方法及反应原理,明确NaHSO4·H2O、饱和氯化钙溶液和无水硫酸钠在实验中的作用,准确选择混合物分离提纯操作方式。
17. 86 CH2=C(CH3)-COOH 、、和
【详解】(1)A含氧元素的质量分数为37.21%,所以A分子中氧原子数目 ,A能与碳酸钠反应产生无色气体,A中含羧基,则A分子内含2个氧原子,A相对分子质量为 。
(2) A既能与金属钠反应产生无色气体,又能与碳酸钠反应产生无色气体,结合(1)知A含有羧基,完全燃烧只生成CO2和H2O,说明有机物A由C、H、O三种元素组成。设烃基的组成为CnHm—,烃基的相对分子质量为86 45=41,所以12n+m=41,若n=1,则m=29(不符合);若n=2,则m=17(不符合);若n=3,则m=5(符合);所以烃基的组成为C3H5—,A为C3H5 COOH,A还可以使溴的四氯化碳溶液褪色,所以烃基中含有1个,核磁共振氢谱有3组峰,说明有3种氢原子,且氢原子的个数比为1:2:3,符合条件的A的结构简式为CH2=C(CH3)COOH。
(3) A与甲醇在浓硫酸、加热下发生酯化反应,生成有机物B为甲基丙烯酸甲酯,化学反应方程式:。
(4)利用红外光谱可以知道E分子中含有碳碳双键、羰基、氧原子和苯环,核磁共振氢谱显示有6个峰,其面积之比为1︰2︰2︰1︰1︰3 ,而上含有3种氢原子、氢原子数目分别为1、2、2,则E分子苯环侧链还有3种氢原子、数目分别为1、1和3,侧链含1个甲基、另外碳碳双键上个有1个氢原子,E相对分子质量是162,确定分子式为C10H10O2,则符合条件的E可以为、、 和。
18.(1) 溴原子(碳溴键)、羟基 取代反应
(2)
(3)
【分析】溴和水反应生成氢溴酸和次溴酸,氢溴酸和乙烯发生加成反应生成溴乙烷,次溴酸和乙烯发生加成反应生成B,B的结构简式为,B中羟基被氧气氧化生成D,D的结构简式为CH2BrCHO,D中醛基被氧气氧化生成F,F的结构简式为:CH2BrCOOH,F和氢氧化钠的水溶液发生取代反应,然后酸化得G,则G的结构简式为:HOCH2COOH,G发生分子间酯化反应生成I,I的结构简式为:,G发生分子间酯化反应生成高分子化合物H,H的结构简式为:;乙烯和溴发生加成反应生成A为1,2-二溴乙烷,A和氢氧化钠水溶液发生取代反应生成C为HOCH2CH2OH,C在加热、浓硫酸作用下发生分子间脱水(取代)生成E。
【详解】(1)据分析:B的结构简式为,B中所含官能团名称为溴原子(碳溴键)、羟基。反应③的反应类型为取代反应,I的结构简式为:;
(2)据分析:反应①的化学方程式为 。反应②的化学方程式。
(3)要制备乙酸乙酯,需乙酸和乙醇在浓硫酸、加热下发生酯化反应,乙醇可由C2H5Br在加热下与氢氧化钠溶液发生水解反应得到,乙醇催化氧化得到乙醛、乙醛再氧化得到乙酸,则合成路线为:
19. 2-羟基苯甲醛(或水杨醛) 乙醇、浓硫酸/加热 羟基和酯基
【分析】根据信息反应,A与乙醛在强碱性环境中发生加成反应生成B,结合B的分子式可知B的结构简式为,由C与D的结构简式可知,C与乙醇发生酯化反应生成D,所用的试剂和反应条件为乙醇、浓硫酸/加热;C发生脱羧反应,据此分析解题。
【详解】(1)由A的结构简式可知A为2-羟基苯甲醛(或水杨醛)。
(2)由题给已知信息可知,A与乙醛在强碱性环境中发生加成反应生成B,结合B的分子式可知B的结构简式为。
(3)由C与D的结构简式可知,C与乙醇发生酯化反应生成D,所用的试剂和反应条件为乙醇、浓硫酸/加热;C发生脱羧反应生成分子式为C8H8O2的物质,该物质的结构简式为。
(4)由E的结构简式()可知,其含氧官能团为羟基和酯基。
(5)1 mol M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 mol CO2,说明M中含有2个羧基,又因M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸,说明两个取代基在苯环上的位置处于对位,根据C的分子式(C8H8O2)可推知M为。
答案第1页,共2页
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