专题5 药物合成的重要原料—卤代烃、胺、酰胺 检测题(含解析) 高二下学期化学苏教版(2019)选择性必修3

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名称 专题5 药物合成的重要原料—卤代烃、胺、酰胺 检测题(含解析) 高二下学期化学苏教版(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 2023-07-03 20:35:03

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专题5《药物合成的重要原料—卤代烃、胺、酰胺》检测题
一、单选题
1.2020年初爆发的新型冠状病毒及其变异病株,至今还对世界人民的健康造成巨大威胁,我国政府在抗击疫情方面作出巨大贡献。茚地那韦被用于新型冠状病毒肺炎的治疗,其结构简式如图所示,下列说法错误的是
A.茚地那韦可以发生水解反应、酯化反应、还原反应
B.茚地那韦分子中含有羟基和酯基
C.虚线框内的所有原子一定不处于同一平面
D.茚地那韦属于芳香化合物,能使高锰酸钾溶液褪色
2.在120 ℃时,两种气态烃的混合物2.0 L,完全燃烧生成4.0 L水蒸气和3.0 L CO2,下列对混合气体成分的判断正确的是 (  )
A.一定含有C2H4,可能含有C2H6 B.一定含有C2H4,不一定含有CH4
C.一定含有CH4,可能含有C2H4 D.一定含有CH4和C3H4
3.下列有关实验的操作正确的是
A.取少量卤代烃Y在碱性溶液中水解,用硝酸酸化至酸性,再滴加溶液,生成淡黄色沉淀,说明卤代烃中含有溴元素
B.若不小心将苯酚沾到皮肤上,应立即用氢氧化钠稀溶液冲洗
C.向1mL1%的NaOH溶液中加入2mL2%的溶液,振荡,再加入0.5mL有机物Y,加热,未出现砖红色沉淀,说明Y中不含醛基
D.利用电石制备电石气时,用饱和食盐水来进行除杂
4.要检验某卤乙烷中的卤素是不是溴元素。正确的实验方法是
①加入氯水振荡,观察水层是否变为红棕色
②滴入溶液,再加入稀硝酸,观察有无淡黄色沉淀生成
③加入溶液共热,冷却后加入稀硝酸至溶液呈酸性,再滴入溶液,观察有无淡黄色沉淀生成
④加入的醇溶液共热,冷却后加入稀硝酸至溶液呈酸性,再滴入溶液,观察有无淡黄色沉淀生成
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
5.3,3—Divinyl—1,4—pentadiene的结构简式如图所示,下列关于该有机物的说法不正确的是
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.与互为同分异构体
C.1mol该有机物最多可与4molH2加成
D.分子中所有碳原子可以处于同一平面
6.若在有机物中引入羟基,下列反应不能实现的是
A.加成反应 B.取代反应 C.消去反应 D.还原反应
7.某烯烃和炔烃的混合气体,其密度是相同条件下氢气密度的倍,将1L混合气体燃烧,在同温同压下得到2.1LCO2气体。则该混合烃可能是
A.和 B.和 C.和 D.和
8.由乙烯、乙醇组成的混合物,经测定其中碳的质量分数为72%,则混合气体中氧的质量分数为
A.19.56% B.16% C.15.2% D.14.2%
9.如图所示有机物能促进机体蛋白的合成,下列有关该有机物的说法错误的是
A.苯环上的一氯代物有3种(不考虑立体异构)
B.1mol该有机物最多与5 mol H2发生反应
C.分子中含有3种含氧官能团
D.该有机物可以与NaOH、溴的四氯化碳溶液反应
10.酚酞的结构简式如图所示。下列有关酚酞的叙述正确的是
A.分子式为C20H12O4
B.不能发生加成反应
C.分子中所有碳原子共平面
D.分子结构会因溶液酸碱性不同而发生改变
11.某有机物A是由下列两种或多种基团组成,A可以发生加聚反应,酯化反应,又能与NaOH溶液发生中和反应,则分子中一定含有的基团是
①-OH ② ③ ④ ⑤ ⑥
A.④⑤ B.②③④ C.①⑤⑥ D.③⑤
12.有机物M是一种新型药物的合成中间体,其结构如图所示,以下说法错误的是
A.该物质中存在两个手性碳原子 B.该物质最多可与3molNaOH反应
C.该物质中所有碳原子不可能共平面 D.该物质分子式C18H20O4
13.下列化合物在一定条件下,既能发生消去反应,又能发生水解反应的是
A.CH3Cl B.
C. D.
14.工业生产中有实用价值的反应往往产物较纯净且容易分离,据此判断下列有机反应在工业上没有实用价值的是
A.+3H2
B.CH2=CH2+Br2→ CH2BrCH2Br
C.CH3CH2CH3+Cl2CH3CH2CH2Cl+HCl
D.++NaBr
15.糠叉丙酮()是一种重要的医药中间体。下列关于该化合物的说法正确的是
A.不属于芳香族化合物,分子中杂化轨道类型为sp3杂化的原子数目为1个
B.存在能与NaHCO3反应且属于芳香族的同分异构体
C.能发生氧化反应、水解反应和取代反应
D.1 mol糠叉丙酮含有3 molπ键,可与3 molBr2发生加成反应
二、填空题
16.已知:①Cope 重排反应:
②臭氧化-还原: +
化合物A经Cope重排得到B,也可以从它的同分异构体A' 经Cope重排得到。A和B均可以发生臭氧化/还原反应,化合物A经臭氧化/还原得到两个化合物D和E,而化合物B经臭氧化/还原只得到一个化合物C,反应如下所示:
请回答下列问题:
(1) 分别写出化合物B、C、D和E的结构___________ , ___________, ___________ , ___________,
(2) Cope重排是可逆的,反应由A到B的方向发生,理由是什么?___________。
(3)B还可以从A' 得到,试推断A' 的结构_____。
17.加成聚合反应
在一定条件下,通过相互_______的方式连接成链状的高分子的反应称为加成聚合反应,简称加聚反应。
其中,CH2=CH—Cl为单体,为链节,又称重复结构单元,_______为聚合度,且聚合物的平均相对分子质量=_______。
18.某烃的相对分子质量为56。
(1)该烃的分子式为_________________________。
(2)若能使酸性KMnO4溶液褪色,则可能的结构简式为__________________________。
(3)上述(2)中的混合物与足量H2反应后,所得产物共有__________种。
(4)上述(2)中的混合物若与足量HBr反应后,所得产物共有______种。
三、实验题
19.1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,不溶于水,易溶于醇等有机溶剂。实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O、CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
已知:①乙醇在浓硫酸存在下在140℃脱水生成乙醚:2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O
②实验中常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量SO2和CO2,
现用12.0g溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷,实验装置如图所示:
有关数据列表如下:
类别 乙醇 1,2-二溴乙烷 乙醚
状态 无色液体 无色液体 无色液体
密度/g·cm-3 0.79 2.2 0.71
沸点/℃ 78.5 132 34.6
熔点/℃ -130 9 -116
回答下列问题:
(1)a仪器的名称是___________,在此制备实验中,A中按最佳体积比3﹕1加入乙醇与浓硫酸后,A中还要加入几粒碎瓷片,其作用是___________,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是 ___________。
(2)装置B的作用是作安全瓶,瓶中盛水,除了可以防止倒吸以外,还可判断装置是否堵塞,若堵塞,B中现象是___________。
(3)在装置C中应加入NaOH溶液,其目的是___________ 。
(4)装置D中小试管内盛有液溴,判断该制备反应已经结束的最简单方法___________。
(5)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置分层、分液后,若产物中有少量未反应的Br2,最好用___________洗涤除去;若产物中有少量副产物乙醚,可用___________(填操作方法名称)的方法除去。
(6)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是乙烯与溴反应时放热,冷却可避免溴的大量挥发;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是___________。
(7)若实验结束后得到9.4g产品,1,2-二溴乙烷的产率为___________(保留一位小数)。
20.为测定某卤代烃分子中所含有的卤原子的数目和种类,可按下列步骤进行实验:
①量取该卤代烃液体11.4 mL;
②加入适量氢氧化钠溶液,煮沸至液体不分层;
③冷却后加入稀硝酸酸化;
④加入硝酸银溶液至沉淀完全;
⑤过滤,洗涤沉淀并干燥;
⑥称取干燥后的沉淀的质量。
回答下列问题:
(1)加入氢氧化钠溶液的目的是____________;
(2)加入过量硝酸银溶液的目的是_____________;
(3)若加入硝酸银溶液时产生的沉淀为浅黄色,则此卤代烃中的卤原子是_________;
(4)若所称干燥的沉淀的质量为37.6g,又知其卤代烃液体的密度是1.65g/cm3,其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的11.75倍。则该卤代烃的每一个分子中含卤原子的数目为______,该卤代烃可能的结构简式为____________。
21.溴乙烷是一种重要的有机合成中间体,沸点为,密度为。
实验室制备少量溴乙烷主要步骤如下:
步骤Ⅰ:连接如题图所示实验装置,检验装置气密性。
步骤Ⅱ:向仪器A中依次加入搅拌磁子、蒸馏水、浓、乙醇、固体,缓慢加热至无油状物馏出为止。
(1)仪器A的名称是_______。
(2)向A中加入固体和浓的目的是_______。
(3)反应生成的主要副产物有乙烯和乙醚,可能的原因是_______。
(4)将锥形瓶置于冰水浴中的作用是_______。
(5)提纯产物时需向锥形瓶中加入试剂_______(填字母),充分振荡,静置后分液得粗产品,再经提纯获得纯品。
a.溶液 b.苯 c.浓硫酸
(6)请设计实验证明制取的溴乙烷纯品中含原子(实验中可选用的试剂:溶液、稀硫酸、稀硝酸、水溶液):_______。
四、计算题
22.某烃A和炔烃B的混合物共1L,完全燃烧生成相同状况下的二氧化碳1.4L,水蒸气1.6L,写出两种烃的结构简式.A __________;B _________,两者物质的量之比为A :B =_______。
23.某有机物A的相对分子质量为62。为进一步测定A 的化学式,取3.1g A完全燃烧,得到二氧化碳和水蒸气。将产物先后通过足量的浓硫酸和碱石灰,两者分别增重2.7 g和4.4 g(假设每步反应完全)。
(1)该有机物的实验式是__________________;分子式是________________。
(2)红外光谱显示有“C—C”键和“O—H”键的振动吸收,若核磁共振氢谱只有2个吸收峰且峰面积之比为1∶2,推断该有机物的结构简式是__________________。
(3)该有机物与金属钠反应的化学方程式是____________________。
24.(1)0.2mol某烃在氧气中完全燃烧,生成17.6gCO2和7.2gH2O,该有机化合物的分子式为___,结构简式为___,官能团名称是___。
(2)某含有一个双键的气态烯烃和另一气态烷烃的混合气体,在同温同压下其密度是H2的13.2倍。在标准状况下将4.48L混合气体通过足量的溴水,结果溴水增重3.36g,求原混合气体中烯烃分子式为___,烷烃分子式为___,烯烃与烷烃的体积比为___。
参考答案:
1.B
【详解】A.茚地那韦分子中的肽键能发生水解反应、醇羟基能发生酯化反应、苯环等能发生还原反应,A正确;
B.从结构简式中可以看出,茚地那韦分子中不含有酯基,B错误;
C.虚线框内的带“*”的碳原子,和与其直接相连的4个原子,共5个原子,一定不能处于同一平面,C正确;
D.茚地那韦分子中含有苯环,为芳香化合物,含有羟基等使高锰酸钾溶液褪色;D正确;
故答案为:B。
2.C
【详解】两种气态烃的混合物共2L,在空气中完全燃烧得到4.0 L水蒸气和3.0 L CO2,根据相同体积下气体的体积之比等于物质的量之比,可得混合气态烃平均分子式为C1.5H4。因是混合物,则肯定含有C原子数小于1.5的烃,即一定含有甲烷,因甲烷中含有4个氢原子,则另一种烃也含有4个氢原子,另一种有机物为乙烯、丙炔等,选项中只有C符合,答案选C。
3.A
【详解】A.取少量卤代烃Y在碱性溶液中水解生成NaX,用硝酸酸化至酸性,再滴加溶液,生成淡黄色沉淀即AgBr,说明卤代烃中含有溴元素,A正确;
B.氢氧化钠稀溶液具有强腐蚀性,故若不小心将苯酚沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用大量的水冲洗,B错误;
C.醛基与新制Cu(OH)2悬浊液反应是必须保证NaOH溶液过量使反应体系呈碱性,向1mL1%的NaOH溶液中加入2mL2%的溶液则CuSO4过量,C错误;
D.利用电石制备电石气时,生成的乙炔中含有H2S、PH3等杂质气体,不能用饱和食盐水来进行除杂,应该用CuSO4溶液来除杂,饱和食盐水在该实验中是起控制反应速率的作用,D错误;
故答案为:A。
4.D
【详解】①卤乙烷不能电离出卤离子,加入氯水振荡,卤乙烷与氯水不反应,水层没有颜色变化,不能检验某卤乙烷中的卤素是不是溴元素,故错误;
②卤乙烷不能电离出卤离子,滴入硝酸银溶液,再加入稀硝酸,卤乙烷与硝酸银溶液不反应,不可能有淡黄色沉淀生成,不能检验某卤乙烷中的卤素是不是溴元素,故错误;
③有机物分子中含有溴原子,能在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成溴化钠,若加入氢氧化钠溶液共热,冷却后加入稀硝酸至溶液呈酸性,再滴入硝酸银溶液,有淡黄色沉淀生成,说明卤乙烷中的卤素是溴元素,若没有淡黄色沉淀生成,说明卤乙烷中的卤素不是溴元素,故正确;
④有机物分子中含有溴原子且与溴原子相连的碳原子的邻碳原子上不连有氢原子,能在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成溴化钠,若加入氢氧化钠醇溶液共热,冷却后加入稀硝酸至溶液呈酸性,再滴入硝酸银溶液,有淡黄色沉淀生成,说明卤乙烷中的卤素是溴元素,若没有淡黄色沉淀生成,说明卤乙烷中的卤素不是溴元素,故正确;
③④正确,故选D。
5.D
【详解】A.该物质含碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,选项A正确;
B.3,3- Divinyl-1,4- pentadiene的分子式为C9H12,与分子式相同、结构不同,二者互为同分异构体,选项B正确;
C.1 mol该有机物含4mol碳碳双键,最多可与4 mol H2加成,选项C正确;
D.分子中含有饱和碳原子且与4个碳原子相连,具有甲烷的结构特点,所有碳原子不可能处于同一平面,选项D不正确;
答案选D。
6.C
【详解】A.加成反应可引入-OH,如乙烯与水反应生成乙醇,故A不选;
B.取代反应可引入-OH,如-Cl水解生成醇,故B不选;
C.消去反应使化合物脱去小分子,可失去-OH,不会引入-OH,故C选;
D.还原反应可引入-OH,如-CHO与氢气反应生成醇,故D不选;
故选C。
7.C
【详解】某烯烃和炔烃的混合气体,其密度是相同条件下氢气密度的倍,则其相对分子质量为27.6,一定含有,将1L混合气体燃烧,在同温同压下得到2.1L CO2气体,两种烃的碳原子数平均值是2.1,即一个碳原子数比2.1小,即乙炔,另一个碳原子数要大于2.1,取整数,就是要大于等于3,只有C符合,故答案为C
8.D
【详解】乙烯的分子式为C2H4,乙醇的分子式为C2H5OH,可转换为C2H4H2O,所以,可将乙烯、乙醇组成的混合物看作是C2H4和H2O的混合物,已知该混合物中碳的质量分数为72%,则C2H4的质量分数为:72%,H2O的质量分数为:1-72%,氧元素的质量分数为:(1-72%)= 14.2%,故选D。
9.C
【详解】A.只含有一个苯环,一氯代物有邻间对三种,故A正确;
B.羰基和碳碳双键、苯环都可以和氢气发生加成反应,故B正确;
C.分子中含有碳碳双键、酯基、羰基,其中只有2种是含氧官能团,故C错误;
D.分子中含有酯基可以与NaOH反应,碳碳双键可以与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,故D正确;
选C。
10.D
【详解】A.根据分子的结构简式分析,分子式为C20H14O4,故A错误;
B.苯环能与氢气发生加成反应,所以该有机物能发生加成反应,故B错误;
C.饱和碳原子具有甲烷结构特点,甲烷为四面体结构,所以该分子中所有碳原子一定不共平面,故C错误;
D.酚酞是一种酸碱指示剂,在酸性条件下结构发生变化;酚羟基在碱性环境下与OH-反应,酯基在碱性、酸性环境下均发生水解,所以分子结构会因溶液酸碱性不同而发生改变,故D正确;
故选:D。
11.D
【详解】A可发生加聚反应,说明A中含有③碳碳双键、能发生酯化反应说明含有①羟基或者⑤羧基、能与氢氧化钠溶液发生中和反应说明含有⑤羧基,因此③碳碳双键、⑤羧基一定有,羟基可能有,故选D。
12.B
【详解】A.如图,该物质中存在两个手性碳原子,A选项正确。
B.酯基和酚羟基都能与氢氧化钠溶液反应,该物质最多可与2molNaOH反应,醇羟基与NaOH不反应,B选项错误。
C.该物质中含有饱和碳原子,类似于甲烷的结构,故所有碳原子不可能共平面,C选项正确。
D.分子式为,D选项正确。
故选B。
13.B
【分析】卤代烃的消去条件:与卤素原子直接相连的邻碳上有H。
【详解】A.只有一个碳原子,只能发生水解反应,不能发生消去反应,故A错误;
B.与溴原子相连的碳原子邻碳上有H,可以发生消去反应,也可以发生水解反应,故B正确;
C.邻碳上没有H原子,不能发生消去反应,故C错误;
D.溴苄只能发生水解反应,故D错误;
故选B。
14.C
【详解】A.甲苯与H2在催化剂存在的条件下加热,发生苯环的加成反应产生甲基环己烷,生成产物纯净,具有实用价值,A不符合题意;
B.CH2=CH2与Br2发生加成反应产生CH2BrCH2Br,产物较纯净,易分离,具有实用价值,B不符合题意;
C.CH3CH2CH3与Cl2在光照条件下发生取代反应产物有CH3CH2CH2Cl、CH3CHClCH3、CH3CH2CHCl2等多种,且难分离,不具有实用价值,C符合题意;
D.++NaBr反应中,反应产物较纯净,与NaBr易分离,具有生成价值,D不符合题意;
故合理选项是C。
15.B
【详解】A.该物质分子中无苯环,因此不属于芳香族化合物。在该物质分子中形成不饱和双键的C原子采用sp2杂化;甲基上的饱和C原子采用sp3杂化;O原子形成2个σ共价键,O原子上还存在2对孤电子对,因此该O原子也是采用sp3杂化,故分子中杂化轨道类型为sp3杂化的原子有1个饱和C原子和1个O原子,共有2个原子,A错误;
B.该物质分子式是C8H8O2,其同分异构体含有苯环,并且能够与NaHCO3反应,说明含有-COOH,该物质可能是苯乙酸,也可能含有-CH3、-COOH两个甲基,二者在苯环上可能处于邻位、间位、对位,因此有四种符合要求的同分异构体,B正确;
C.该物质分子中无酯基,因此不能发生水解反应,C错误;
D.根据物质分子结构可知1 mol糠叉丙酮含有4 mol π键,其中含有3个碳碳双键,碳碳双键能够与Br2发生加成反应,而碳氧双键不能与Br2发生加成反应,因此1 mol糠叉丙酮可与3 mol Br2发生加成反应,D错误;
故合理选项是B。
16. B: C: D: E: (D、E结构可以互换) ①缓解桥的张力;②烯醇式互变为异构体后更稳定
【解析】略
17. 加成 n 链节的相对质量×n
【解析】略
18. C4H8 CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、 2 4
【详解】(1). 已知烃的相对分子质量为56,可以用商余法判断分子式,56÷14=4,正好除尽,所以该烃可能为烯烃或环烷烃,分子式为C4H8,故答案为C4H8;
(2). 能使酸性高锰酸钾溶液褪色,应为烯烃,则可能的结构简式为:CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、,故答案为CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、;
(3). 加成反应的特点是双键中一个键断开,其他原子或原子团加在不饱和碳上,原来的碳骨架不变,所以CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3与氢气发生加成反应都得到正丁烷,与氢气发生加成反应得到异丁烷,故答案为2;
(4). CH2=CHCH2CH3和溴化氢加成可得到1-溴丁烷和2-溴丁烷,CH3CH=CHCH3和溴化氢加成得到2-溴丁烷,和溴化氢加成可得到2-甲基-1-溴丙烷和2-甲基-2-溴丙烷,共4种,故答案为4。
19. 恒压滴液漏斗 防暴沸 减少副产物乙醚生成 B中水面会下降,玻璃管中的水柱会上升,甚至溢出 除去乙烯中带出的酸性气体 D中试管的溴全部褪色 氢氧化钠溶液 蒸馏 1,2-二溴乙烷的熔点为9℃(高于冰水的温度),过度冷却会使其凝固而使导管堵塞 66.7%
【分析】由实验装置可知,烧瓶中加碎瓷片(或沸石),可防暴沸,A中浓硫酸、乙醇加热至170℃发生消去反应生成乙烯,在140℃时易发生副反应生成乙醚,装置发生堵塞时,B中压强会逐渐增大会导致液面高度发生变化,C中NaOH可除去酸性气体,D中乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷;1,2-二溴乙烷的密度大于水,与水分层后有机层在下层,有机产物中含杂质乙醚,混合物沸点不同,可蒸馏分离,以此来解答。
【详解】(1)根据仪器构造可知a仪器的名称是恒压滴液漏斗,在此制备实验中,在装置A中除了浓硫酸和乙醇外,还应加入碎瓷片(或沸石),其目的是防暴沸,在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是减少副产物乙醚生成;
(2)根据大气压强原理,装置发生堵塞时,B中压强会逐渐增大会导致B中水面下降,玻璃管中的水柱上升,甚至溢出;
(3)氢氧化钠可以和制取乙烯中产生的杂质气体二氧化碳和二氧化硫发生反应,防止杂质气体与溴反应;
(4)D中试管发生反应CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,溴的颜色逐渐变浅,当D中试管的溴全部褪色时,表明该制备反应已经结束;
(5)若产物中有少量未反应的Br2,选碱性溶液除去,且不引入新杂质,即氢氧化钠溶液洗涤合适,氢氧化钠与溴反应后与1,2-二溴乙烷分层,分液可分离;由表格中数据可知,乙醚与1,2-二溴乙烷的沸点差异较大,则若产物中有少量副产物乙醚,可用蒸馏的方法除去;
(6)冷却可避免溴的大量挥发,但1,2-二溴乙烷的熔点为9℃(高于冰水的温度),过度冷却会使其凝固而使导管堵塞,故不能过度冷却(如用冰水);
(7)根据反应方程式CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br可知,12.0g的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的质量为12.0g×188/160=14.1g,产率=×100%≈66.7%。
20.(1)中和卤代烃水解产生的卤化氢,使水解完全
(2)使卤素离子完全沉淀
(3)Br
(4) 2 CH3CHBr2或CH2BrCH2Br
【分析】卤代烃液体中加入适量氢氧化钠溶液水解,将卤素原子转化为卤素离子,加入稀硝酸酸化中和过量的氢氧化钠,加入过量硝酸银溶液将卤素离子全部转化为沉淀,通过颜色可确定卤原子的种类,过滤、洗涤、干燥,称量干燥后的沉淀,通过计算可得卤代烃分子中所含有的卤原子的数目,据此分析解答。
【详解】(1)卤代烃在碱性条件下完全水解,所以加入NaOH的目的是中和卤代烃水解产生的卤化氢,使水解完全,故答案为中和卤代烃水解产生的卤化氢,使水解完全;
(2)水解生成卤素离子,加入过量AgNO3,可完全生成沉淀,故答案为使卤素离子完全沉淀;
(3)若加入AgNO3溶液时产生的沉淀为浅黄色,说明生成AgBr沉淀,为浅黄色,故答案为Br;
(4)m(卤代烃)=1.65g/mL×11.4mL=18.81g,其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的11.75倍,则该卤代烃摩尔质量=11.75×16g/mol=188g/mol,n(卤代烃)==0.1mol,n(AgBr)==0.2mol,根据Br原子守恒得每个卤代烃中含有2个Br原子;则卤代烃中C原子个数==2…4,所以其分子式为C2H4Br2,其结构简式可能为CH3CHBr2或CH2BrCH2Br,故答案为2;CH3CHBr2或CH2BrCH2Br。
21.(1)蒸馏烧瓶
(2)获得氢溴酸
(3)温度控制不当
(4)减少溴乙烷的挥发
(5)a
(6)取少量产物于试管中,向其中加入水溶液,加热,充分反应后再加入稀硝酸至溶液呈酸性,滴加溶液,若产生淡黄色沉淀,则证明该产物为溴乙烷
【分析】装置A中浓、乙醇、固体在加热条件下反应生成溴乙烷,溴乙烷沸点为,冷凝收集溴乙烷。要检验溴乙烷中的溴原子,先加氢氧化钠水解出溴离子,再加硝酸中和氢氧化钠,最后加硝酸银。
【详解】(1)根据装置图,仪器A的名称是蒸馏烧瓶;
(2)乙醇和浓的氢溴酸反应生成溴乙烷和水,向A中加入固体和浓的目的是获得氢溴酸;
(3)乙醇和浓硫酸在170℃时发生消去反应生成乙烯,乙醇和浓硫酸在140℃时发生取代反应生成乙醚,所以反应生成的乙烯和乙醚的原因是温度控制不当;
(4)溴乙烷的沸点为,将锥形瓶置于冰水浴中的作用是减少溴乙烷的挥发;
(5)溴乙烷中可能含有HBr等酸性物质,提纯产物时需向锥形瓶中加入溶液,充分振荡,静置后分液得粗产品,再经提纯获得纯品,选a。
(6)溴乙烷不能电离,取少量产物于试管中,向其中加入水溶液,加热,发生水解反应,再加入稀硝酸至溶液呈酸性,滴加溶液,若产生淡黄色沉淀,则证明溴乙烷中含原子。
22. CH4 3:2
【详解】烃A和炔烃B的混合物共1L,完全燃烧生成相同状况下的二氧化碳1.4L,水蒸气1.6L,由原子守恒可知,混合物中平均含有,,烃的平均组成为,根据C原子可知A一定为,甲烷分子中含有4个H,则B为,设二者物质的量分别为xmol、ymol,则,解得,故答案为;;3:2。
23. CH3O C2H6O2 CH2OHCH2OH CH2OHCH2OH+2NaCH2ONaCH2ONa+H2
【详解】分析:将产物先后通过足量的浓硫酸和碱石灰,两者分别增重2.7 g和4.4 g,增加的质量分别是水和二氧化碳的质量,根据有机物A的相对原子质量结合质量守恒定律判断实验室、分子式,根据有机物的性质书写结构简式。
详解:(1)3.1gA的物质的量是0.05mol,生成的水是2.7g,物质的量是2.7g÷18g/mol=0.15mol,其中氢原子的物质的量是0.3mol;生成的CO2是4.4g,物质的量是4.4g÷44g/mol=0.1mol,其中碳原子的物质的量是0.1mol,所以根据原子守恒可知,A分子中含有的碳、氢原子个数分别是2个和6个,则氧原子的个数是个,所以A的化学式是C2H6O2,最简式是CH3O;
(2)根据红外光谱显示有“C—C”键和“O—H”键的振动吸收,核磁共振氢谱只有2个吸收峰且峰面积之比为1∶2可知,该有机物是乙二醇,结构简式是HOCH2CH2OH。
(3)醇能和金属钠反应生成氢气,则该反应的化学方程式是HOCH2CH2OH+2Na→NaOCH2CH2ONa+H2↑。
点睛:本题主要是考查有机物最简式、化学式、结构简式的有关判断和计算,题目难度不大。该题的解题关键是利用好守恒法,即质量守恒定律、原子守恒等。
24. C2H4 CH2=CH2 碳碳双键 C3H6 CH4 2:3
【详解】(1)0.2mol某烃在氧气中完全燃烧,生成17.6gCO2和7.2gH2O,二者的物质的量分别是17.6g÷44g/mol=0.4mol、7.2g÷18g/mol=0.4mol,所以含有碳原子的个数是0.4mol÷0.2mol=2,含有氢原子个数是0.8mol÷0.2mol=4,则该有机化合物的分子式为C2H4,是乙烯,结构简式为CH2=CH2,官能团名称是碳碳双键;
(2)某含有一个双键的气态烯烃和另一气态烷烃的混合气体,在同温同压下其密度是H2的13.2倍,混合气体的平均相对分子质量是13.2×2=26.4,由于相对分子质量小于26.4的烃只有甲烷,因此含有的烷烃是甲烷,分子式为CH4;在标准状况下将4.48L即0.2mol混合气体通过足量的溴水,结果溴水增重3.36g,这说明烯烃的质量是3.36g,甲烷的质量是0.2mol×26.4g/mol-3.36g=1.92g,物质的量是1.92g÷16g/mol=0.12mol,所以烯烃的物质的量是0.2mol-0.12mol=0.08mol,相对分子质量是3.36÷0.08=42,烯烃的通式是CnH2n,则14n=42,解得n=3,所以原混合气体中烯烃分子式为C3H6,烯烃与烷烃的体积比为0.08:0.12=2:3。