专题4《生活中常用的有机物—烃的含氧衍生物》测试卷
一、单选题
1.已知A物质的分子结构简式如下:,lmol A与足量的NaOH溶液混合共热,充分反应后最多消耗NaOH的物质的量为
A.6mol B.7mol C.8mol D.9mol
2.用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.室温下,4.2g丙烯分子中含有的极性键数为
B.5.6gFe片与足量浓硝酸常温下充分反应,则转移电子数为
C.配制的氨水,需要氨气溶于0.5L水中
D.0.1mol羟基含有电子数为
3.下列关于有机化合物的叙述错误的是
A.某芳香化合物分子式为,与饱和溶液反应能放出气体,且与足量钠反应放出气体的有机物有17种(不含立体异构)
B.苯、苯酚、1,丁二烯、酒精只用一种试剂无法鉴别
C.甲苯和甘油以任意比例混合,总质量一定时,充分燃烧生成水的质量不变
D.若烷烃的分子中同时含有-CH3、-CH2-、、,则
4.根据实验操作和现象得出的结论正确的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 向4mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液中加入2mL0.1mol/LH2C2O4溶液 产生气泡的速率先增大后减小 该反应一定为放热反应
B 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 金属铝不能滴落 铝的熔点较高
C 将H2S通入CuSO4溶液中 有黑色固体生成 酸性:H2S<H2SO4
D 向苯酚浊液中加入Na2CO3溶液 溶液变澄清 酸性:苯酚>HCO3-
A.A B.B C.C D.D
5.某饱和一元醇在灼热铜丝的催化下可以氧化成4种不同结构的醛,则该醇的分子式为
A. B. C. D.
6.下列表示正确的是
A.乙醛的结构简式:CH3COH B.乙炔的结构简式:CH≡CH
C.氯离子的结构示意图: D.乙烯的比例模型:
7.从中草药中提取的calebinA(结构简式如下)可用于治疗阿尔茨海默症,下列关于calebinA的说法正确的是
A.calebinA能发生取代反应、氧化反应、加成反应、消去反应
B.calebinA最多与发生加成反应
C.calcbinA与足量的浓溴水反应,最多消耗
D.calebinA在酸性条件下生成的两种水解产物互为同系物
8.有机物是合成药物的中间体,的结构简式如图所示。下列有关的叙述正确的是
A.能发生酯化反应,不能发生加聚反应
B.既是乙酸乙酯的同系物,又是乙烯的同系物
C.与足量钠反应能生成(标准状况)
D.苯环上的一氯代物有3种
9.物质Z是一种可用于合成内分泌调节剂的药物中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.X在浓硫酸催化下加热可发生消去反应
B.Y在水中的溶解性比X强
C.可用FeCl3溶液来鉴别化合物X和Y
D.1mol化合物Z最多可消耗4molH2
10.乙酸乙酯是一种用途广泛的精细化工产品。工业生产乙酸乙酯的方法很多,如图所示,
则下列说法正确的是
A.反应①②均是取代反应
B.反应③④的原子利用率均为100%
C.乙烯能使酸性高锰酸钾和溴水褪色,其反应原理相同
D.乙醇、乙酸、乙酸乙酯三种无色液体可用溶液鉴别
11.用括号内的试剂和方法除去下列各物质的少量杂质,正确的是( )
A.溴苯中含有溴(水、分液)
B.苯中含有苯酚(浓溴水,过滤)
C.乙酸钠中含有碳酸钠(乙酸、蒸发)
D.乙酸中含有乙酸乙酯(饱和碳酸钠溶液、分液)
12.一种自修复材料在外力破坏后能够复原,其结构简式(图1)和修复原理(图2)如下所示。
下列说法不正确的是
A.该高分子可通过加聚反应合成
B.合成该高分子的两种单体互为同系物
C.使用该材料时应避免接触强酸或强碱
D.自修复过程中“—COOCH2CH2CH2CH3”基团之间形成了化学键
13.下列物质中属于醇类且能发生消去反应的是
A. B.
C. D.
14.下列说法正确的是
A.蛋白质是仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成的物质
B.柴油、奶油、牛油它们所含的物质类别相同
C.分子式为C4H8O2且能与氢氧化钠溶液反应的物质有6种
D.聚合物( ),它是一种纯净物,可由单体CH3CH=CH2和CH2=CH2加聚制得
15.下列反应与原理不同的是
A.
B.
C.
D.
二、填空题
16.以下是生活中常用的几种消毒剂。
i.“84”消毒液,有效成分是。
ii.消毒液,其有效成分的结构简式为(简称,广泛应用于消毒或个人护理用品,如去屑香波,洗手液、肥皂和其它卫生用品等抗菌洗涤剂中)。
iii.双氧水消毒液,是质量分数为3%~25%的溶液。
(1)“84”消毒液需要在阴暗处密封保存,否则容易失效,用化学用语解释其原因∶
①;
②_______
(2)实验室通过测定不同pH环境中不同浓度NaClO溶液的细菌杀灭率(%),以探究“84”消毒液杀菌能力的影响因素,实验结果如下表。
NaClO溶液浓度 (mg/L) 不同pH下的细菌杀灭率(%)
pH=4.5 pH=7.0 pH=9.5
250 98.90 77.90 53.90
500 99.99 97.00 65.54
①结合表中数据可推断,相同条件下,HClO的杀菌能力_______(填“强于”、“弱于”或“相当于”)的杀菌能力。
②下列关于“84”消毒液及其使用方法的描述中,正确的是_______ 。(填字母序号)
a.“84”消毒液的杀菌能力与其浓度有关
b.长期用于对金属制品消毒,不会使金属腐蚀
c.不能与清厕灵(含)混合使用,可能会导致安全事故
d.喷洒在物品表面后适当保持一段时间,以达到消毒杀菌效果
(3)消毒液A常用于家庭衣物消毒。若将消毒液A与“84”消毒液混合使用,会大大降低消毒效果,从物质性质的角度解释其原因为_______。
(4)研究小组将某“84”消毒液与双氧水消毒液等体积混合,有大量无色气体生成,经检验为氧气。 用离子方程式表示生成氧气的可能原因:、_______。
17.(1)我国盛产稀土,17种稀土元素的性质非常接近,用有机萃取剂来分离稀土元素是一种重要的技术。化合物A就是其中的一种,其结构简式如下:
根据你所学的知识判断A属于( )
A.酸类 B.酯类 C.醛类 D.酚类
(2)由于苯的含碳量与乙炔相同,人们认为它是一种不饱和烃,写出苯的一种含叁键且无支链的同分异构体的结构简式______________________________________。
(3)烯烃与酸性高锰酸钾溶液反应的氧化产物有如下的对应关系:
已知某烯烃的化学式为C5 H10 ,它与酸性高锰酸钾溶液反应后得到的产物若为二氧化碳和丁酮,则此烯烃的结构简式是____________________。
(4)环烷烃可以与卤素单质,卤化氢发生开环加成反应,如环丁烷与HBr在一定条件下反应,其化学方程式为______________________________________(不需注明反应条件)。
(5)写出有机物的名称
_____________________
(6)为验证乙炔与溴的反应是加成而不是取代,某同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是_________________________________________________。
三、实验题
18.乙酸正丁酯常用作织物、人造革和塑料生产过程中的溶剂,石油和医药工业中的萃取剂,也用子香料复配以及香蕉、菠萝、杏、梨等多种香味剂的成分。实验室制备乙酸正丁酯的化学方程式为:
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
制备过程中还可能有的副反应有:
2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O
主要实验步骤如下:
I合成:在干燥的圆底烧瓶中加11.5mL(9.3g,0.125mol)正丁醇、7.2mL(7.5g,0.125mol)冰醋酸和3~4滴浓H2SO4,摇匀后,加几粒沸石,再按如图示装置安装好。在分水器中预先加入5.00 ml水,其水面低于分水器回流支管下沿3~5 mm,然后用小火加热,反应大约40 min。
II分离与提纯:
①将烧瓶中反应后的混后物冷却后与分水器中的酯层合并,转入分液漏斗,依次用10mL水,10mL 10%碳酸钠溶液洗至无酸性(pH=7),充分振荡后静置,分去水层。
②将酯层倒入小锥形瓶中,加少量无水硫酸镁。
③将乙酸正丁酯粗产品转入50mL蒸馏烧瓶中,加几粒沸石进行常压蒸馏,收集产品,主要试剂及产物的物理常数如下:
化合物 正丁醇 冰醋酸 乙酸正丁酯 正丁醚
密度/g·mL-1 0.810 1.049 0.882 0.7689
沸点/°C 117.8 118.1 126.1 143
在水中的溶解性 易溶 易溶 难溶 难溶
授据以上信息回答下列问题:
(1)如图整个装置可看作由分水器、圆底烧瓶和____(填仪器名称)组成,其中冷水应从____(填“a”或“b”)管口通入。
(2)如何判断该合成反应达到了终点:______________________。
(3)在操作步骤①时,用右手压住分液漏斗的玻璃塞,左手握住_____将分液漏斗倒转过来,用力振荡,振摇几次后要放气,放气时支管口不能对着人和火。在操作步骤
②中加入无水硫酸镁的目的是__________________。此操作后,应先____(填实验操作名称),然后将乙酸正丁酯粗产品转入蒸馏烧瓶中。
(4)步骤③的常压蒸馏,需控制一定的温度,你认为在_____中加热比较合适(请从下列选项中选择)。
A.水 B.甘油(沸点290℃) C.砂子 D.石蜡油(沸点200 300°C)
如果蒸馏装置如图所示,则收集到的产品中可能混有____杂质。
(5)反应结束后,若放出的水为6.98mL (水的密度为1g·mL-1),则正丁醇的转化率约为_______________。
19.某研究性学习小组利用下图所示装置研究乙醇与氧化铁的反应,请回答下列问题:
(1)装置中试管B的作用是____________________________。
(2)实验中可观察到石英管A中的现象为___________________________________。
(3)反应停止后,取出试管C在酒精灯上加热至沸腾,可观察到有红色沉淀产生。写出该反应的化学方程式________________________________。
(4)为了测定反应后石英管A左侧固体中铁元素的含量,进行如下实验:
(i)步骤③中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、__________________。
(ii)下列有关步骤④的操作中说法正确的是__________________________。
a.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
b.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
c.锥形瓶不需要用待测液润洗
d.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
e.滴定结束后,30 s内溶液不恢复原来的颜色,再读数
(iii)由框图中数据计算,可得石英管A左侧固体中铁元素的百分含量为_______。
四、计算题
20.次硫酸钠甲醛(xNaHSO2 yHCHO zH2O)俗称吊白块,在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。它的组成可通过下列实验测定:①准确称取1.5400g样品,完全溶于水配成100mL溶液。②取25.00mL所配溶液经AHMT分光光度法测得甲醛物质的量浓度为0.10mol×L-1。③另取25.00mL所配溶液,加入过量碘完全反应后,加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.5825g。次硫酸氢钠和碘反应的方程式如下:xNaHSO2 yHCHO zH2O+I2→NaHSO4+HI+HCHO+H2O(未配平)
(1)生成0.5825g白色固体时,需要消耗碘的质量为_____。
(2)若向吊白块溶液中加入氢氧化钠,甲醛会发生自身氧化还原反应,生成两种含氧有机物,写出该反应的离子方程式_____。
(3)通过计算确定次硫酸氢钠甲醛的组成______(写出计算过程)。
21.A、B都是芳香族化合物,1molA水解得到1molB和1mol醋酸。A、B相对分子质量都不超过200,完全燃烧都只生成CO2和H2O,且B分子中碳和氢元素总的质量百分含量为65.2%(即质量分数为0.652)。A溶液具有酸性,不能使FeCl3溶液显色。
(1)A、B相对分子质量之差为___________。
(2)1个B分子中应该有___________个氧原子。
(3)A的分子式是___________。
(4) B可能有的三种结构简式是___________、___________、___________。
参考答案:
1.C
【详解】通过A分子的结构可知,其含有6个酚羟基,一个由酚羟基酯化得来的酯基,酯基水解得到1个酚羟基和1个羧基,所以1molA最多能消耗的NaOH的物质的量为8mol,C项正确;
故选C。
2.D
【详解】A.丙烯的结构简式为,1mol丙烯分子中含有极性键只有C-H为6mol,故0.1mol丙烯中含极性键个数为,A错误;
B.铁片常温与浓硝酸发生钝化,转移电子数无法计算,B错误;
C.配制0.5L物质的量浓度的溶液,需要将溶质氨气溶解于水配成0.5L溶液,而不是溶于0.5L水中,C错误;
D.羟基是不带电荷的粒子,电子数等于其质子数,即,即电子数为,故D正确;
故选D。
3.B
【详解】A.某芳香化合物分子式为,与饱和溶液反应能放出气体,且与足量钠反应放出气体说明芳香化合物分子中含有羧基和羟基,苯环上的取代基可能为,共有1种;可能为—CH2OH和—COOH或—CH2COOH和—OH,两个取代基在苯环上都有邻间对三种结构,共有6种;可能为—CH3、—OH、—COOH,同分异构体的结构可以视作邻甲基苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚的苯环上的氢原子被羧基取代所得结构,共有10中,则符合条件的同分异构体共有17种,故A正确;
B.苯与浓溴水不反应,但苯会萃取溴水中的溴,上层溶液为橙色的溴的苯溶液;苯酚与浓溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀; 1,3—丁二烯与浓溴水发生加成反应使溴水褪色,乙醇与浓溴水不反应,但乙醇溶于水,溶液不会分层,所以用浓溴水能够鉴别苯、苯酚、1,3—丁二烯、酒精,故B错误;
C.甲苯和甘油的摩尔质量相同,都是92g/mol,含有的氢原子个数相同,所以甲苯和甘油以任意比例混合,总质量一定时,充分燃烧生成水的质量不变,故C正确;
D.由烷烃的结构特点可知,同时只含有1个伯、仲、叔、季碳原子的烷烃分子中的碳原子最少为8,故D正确;
故选B。
4.D
【详解】A.酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液生成二氧化碳的速率先加快是因为反应生成的锰离子做了反应的催化剂,后反应速率减慢是因为反应物浓度减小,产生二氧化碳的速率先增大后减小与反应是否为放热反应无直接关系,故A错误;
B.氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则金属铝不能滴落,故B错误;
C.硫化氢气体与硫酸铜溶液反应生成硫化铜黑色沉淀是因为硫化铜的溶解度小,不能与稀硫酸反应,与氢硫酸和硫酸的酸性强弱无关,故C错误;
D.苯酚与碳酸钠反应生成苯酚钠、碳酸氢钠,由强制弱的原理可知,酸性为苯酚>HCO3-,故D正确;
故选D。
5.C
【详解】饱和一元醇在灼热铜丝的催化下可以氧化成4种不同结构的醛,则该羟基位于1号碳上,除该碳为支链有4种情况;根据支链情况可知,分子式为,支链情况为:-CH2CH2CH2CH3、-CH2CH(CH3)CH3、-CH(CH3)CH2CH3、-C (CH3)3;
故选C。
6.B
【详解】A.乙醛的分子式为C2H4O,结构简式为CH3CHO,故A错误;
B.乙炔的的分子式为C2H2,结构简式为CH≡CH,故B正确;
C.氯离子的核电荷数为17,核外有3个电子层,最外层电子数为8,离子的结构示意图为,故C错误;
D.乙烯的结构简式为CH2=CH2,比例模型为,故D错误;
故选B。
7.C
【详解】A.calebinA分子中不含有卤原子和醇羟基,不能发生消去反应,A不正确;
B.酯基不能与H2发生加成反应,所以calebinA最多与发生加成反应,B不正确;
C.每个酚羟基只有1个邻位氢原子能被溴原子取代,两个碳碳双键都能与溴单质发生加成反应,所以calcbinA与足量的浓溴水反应,最多消耗,C正确;
D.calebinA在酸性条件下生成的两种水解产物为、,二者不互为同系物,D不正确;
故选C。
8.D
【分析】本题主要考查有机物的结构与性质,侧重考查学生的观察与推理能力。
【详解】A.含碳碳双键,能发生加聚反应,A项错误;
B.同系物的官能团种类和数目完全相同,且分子式相差若干个,与乙酸乙酯、乙烯都不互为同系物,B项错误;
C.与足量钠反应能生成(标准状况),C项错误;
D.M苯环上有三种等效氢,故苯环上的一氯代物有3种,D正确;
故选D。
9.C
【详解】A.X在浓硫酸催化下加热不能发生消去反应,A错误;
B.X有羧基和羟基,而Y没有,Y在水中的溶解性比X弱,B错误;
C.X有酚羟基,而Y没有,可用FeCl3溶液来鉴别化合物X和Y,C正确;
D.1mol化合物Z最多可消耗3molH2,D错误;
故答案为C。
10.D
【详解】A.反应①为酯化反应,属于取代反应,反应②不饱和度降低,为加成反应,故A错误;
B.反应③的产物只有乙酸乙酯,其原子利用率为100%,而反应④为C4H10+O2→C4H8O2+H2O,原子利用率不等于100%,故B错误;
C.乙烯能与酸性高锰酸钾发生氧化反应使溶液褪色,乙烯与溴水中溴单质发生加成反应使溶液褪色,故C错误;
D.乙醇溶于碳酸钠溶液,乙酸与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳,乙酸乙酯不溶于碳酸钠溶液,则乙醇、乙酸、乙酸乙酯三种无色液体可用溶液鉴别,故D正确;
综上所述,说法正确的是D项,故答案为D。
11.C
【详解】A. 溴和溴苯互溶不能用分液除去溴苯中的溴,可用NaOH溶液洗涤,再经分液而除去,故A错误;
B. 苯酚与溴水反应,但溴、三溴苯酚均易溶于苯,不能除杂,应选NaOH、分液,故B错误;
C. 乙酸与碳酸钠反应生成乙酸钠,加热蒸发得到乙酸钠,故C正确;
D. 乙酸会和饱和碳酸钠反应,把需要的物质除去了,故D错误;
故选C。
12.D
【详解】A.由高分子的结构简式可知,高分子的单体为CH2=C(CH3)COOCH3和CH2=CHCOOCH2CH2CH2CH3,一定条件下CH2=C(CH3)COOCH3和CH2=CHCOOCH2CH2CH2CH3发生加聚反应生成高分子,故A正确;
B.由高分子的结构简式可知,高分子的单体为CH2=C(CH3)COOCH3和CH2=CHCOOCH2CH2CH2CH3,两种单体的结构相似,相差2个CH2原子团,互为同系物,故B正确;
C.由高分子的结构简式可知,高分子中含有酯基结构,在强酸或强碱的条件下高分子能发生水解反应,则使用该材料时应避免接触强酸或强碱,防止发生水解反应,故C正确;
D.由自修复过程的示意图可知,自修复过程中“—COOCH2CH2CH2CH3”基团之间没有形成化学键,故D错误;
故选D。
13.C
【分析】羟基不直接连在苯环上属于醇,醇发生消去反应的条件:与-OH相连的C,其相邻C上有H原子,以此解题。
【详解】A.CH3OH属于醇,只有一个碳原子,不能发生消去反应,A错误;
B.属于醇,与-OH相连的C,其相邻C上无H原子,不能发生消去反应,B错误;
C.属于醇,与-OH相连的C,其相邻C上有H原子,能发生消去反应,消去可得到CH3CH=CH2,C正确;
D.的-OH直接连在苯环上,属于酚类,D错误;
故选C。
14.C
【详解】A.蛋白质中除含有C、H、N、O四种元素外,还可能含有S、P等元素,选项A错误;
B.柴油是烃类物质,奶油、牛油是饱和高级脂肪酸甘油酯,属于酯类,它们所含的物质类别不相同,选项B错误;
C.对于羧酸而言,根据羧基位置异构可以得到两种丁酸;根据酯基位置异构和碳链异构可得:甲酸丙酯2种(丙基2种异构)、乙酸乙酯1种、丙酸甲酯1种,共6种,选项C正确;
D.聚合物( )可由单体CH3CH=CH2和CH2=CH2加聚制得,但该聚合物为混合物,选项D错误;
答案选C。
15.C
【分析】所给反应为酸和醇发生取代反应生成酯的反应;
【详解】A.反应为醇取代成醚的反应,选项A不符合题意;
B.反应为-NH2被取代的反应,选项B不符合题意;
C.反应为醛基被氧化为羧基的反应,选项C符合题意;
D.反应为酯的碱性水解反应,属于取代反应,选项D不符合题意;
故选C。
16.(1)
(2) 强于 acd
(3)PCMX含有酚羟基,具有还原性,NaClO具有氧化性,二者能发生氧化还原反应
(4)ClO-+ H2O2=Cl-+O2↑+H2O
【详解】(1)次氯酸钠失效的原因是因为次氯酸钠先与空气中二氧化碳和水反应产生具有漂白性的次氯酸,但次氯酸不稳定,见光易分解,从而使消毒液失效,其涉及的化学方程式为:;
(2)①通过表格数据分析,NaClO溶液浓度相同时,pH越小细菌的杀灭率越高,而pH越小则说明生成的HClO越多,故表示HClO的杀菌能力强于NaClO,故答案为:强于;
②a.由表格数据可知,当pH相同时,NaClO浓度越大则杀菌率越高,故a正确;
b.“84”消毒液在使用过程中会产生HClO等酸性物质,会腐蚀金属,故b错误;
c.“84”消毒液如与洁厕液混用,会发生反应:HClO+HCl=Cl2+H2O,故两者不能混用,故c正确;
d.喷洒后适当保持一段时间有利于HClO的生成,达到杀菌效果,故d正确;
答案为:acd;
(3)PCMX()含有酚羟基,具有还原性,而NaClO具有氧化性,两者会反应,影响消毒杀菌效果,故答案为:PCMX含有酚羟基,具有还原性,NaClO具有氧化性,二者能发生氧化还原反应;
(4)H2O2中O为-1价,为中间价态,有还原性,可能会被NaClO氧化为O2,离子方程式为:ClO-+ H2O2=Cl-+O2↑+H2O。
17. B CH≡C—C≡C—CH2—CH3 CH2=C(CH3)-CH2-CH3 + HBr → CH3CH2CH2CH2Br 对苯二甲酸二乙酯 如若发生取代反应,必定生成HBr,溶液的pH将会明显减小,而发生加成反应不会生成HBr,故可用pH试纸检验。
【详解】(1)A.含有羧基的物质属于羧酸类,试剂A不含羧基,A项错误;
B.化合物A为HOCH2-C(CH2OH)3与磷酸形成的酯,B项正确;
C.含有醛基-CHO的物质属于醛类,试剂A不含醛基,C项错误;
D.酚类需要含有与苯环直接相连的羟基,试剂A不含苯环,D项错误;
答案应选B。
(2)C6H6比饱和链烃(C6H14)少8个H,既不饱和度为4,如果不饱和度因碳碳叁键产生,则苯的一种含叁键且无支链的同分异构体的结构简式为:HC≡C-C≡C-CH2-CH3或HC≡C-CH2-C≡C-CH3或HC≡C-CH2-CH2-C≡CH或CH3-C≡C-C≡C-CH3中的一种;
(3)烯烃与酸性高锰酸钾溶液反应,碳碳双键会发生断裂,原先两个双键碳上各会连上一个双键氧。根据已知,表格信息提示,若存在产物之一为CO2,则原有机物的结构为CH2=,若产物还含有丁酮,则原有机物的结构为=C(CH3)-CH2-CH3,因此原烯烃的结构简式为:CH2=C(CH3)-CH2-CH3
(4)当环烷烃与HBr在一定条件下发生开环加成反应,则其化学方程式为:+ HBr → CH3CH2CH2CH2Br
(5)有机物是由对苯二甲酸和乙醇发生酯化反应所得,因此其名称为:对苯二甲酸二乙酯;
(6)如若发生取代反应,必定生成HBr,溶液的pH将会明显减小,而发生加成反应不会生成HBr,故可用pH试纸检验。
18. 冷凝管 b 分水器中水面不再升高 旋塞 干燥产品 过滤 BD 正丁醚 88%
【详解】(1)由装置图可知,装置由分水器、圆底烧瓶和冷凝管组成;冷凝管中的冷凝水应该从下口进上口出,所以从b管口通入;(2)加热反应时会有少量正丁醇挥发进入分水器,分水器的液面会升高,当反应完全时,不再有正丁醇挥发进入分水器,则分水器中的液面不再升高,则合成反应达到了终点;(3)振荡分液漏斗时,右手压住分液漏斗的玻璃塞,左手握住旋塞,用力振荡;在操作步骤②中加入无水硫酸镁的目的是干燥产品,在操作步骤②后,应先把固液混合物分离,即通过过滤分离出乙酸丁酯,再把乙酸丁酯再转入蒸馏烧瓶;(4)乙酸正丁酯的沸点为126.1℃,选择沸点稍高的液体加热,所以可以在甘油和石蜡油中加热,答案选BD;水的沸点为100℃,加热温度太低,用砂子加热温度太高不易控制;正丁醇和乙酸易溶于水,在用水洗、10%碳酸钠溶液洗时,已经被除去,正丁醚与乙酸丁酯互溶,水洗和10%碳酸钠溶液洗时不能除去,所以蒸馏时会有少量挥发进入乙酸丁酯,则乙酸正丁酯的杂质为正丁醚;(5)反应结束后,若放出的水为6.98mL(水的密度为1g/mL),则反应生成的水为6.98mL-5.00mL=1.98mL,即1.98g,设参加反应的正丁醇为xg,
CH3COOH+CH3CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH3+H2O
74 18
xg 1.98g
则x==8.14g,则正丁醇的转化率约为=88%。
点睛:本题考查了物质的制备实验方案设计,题目涉及实验操作、实验原理、物质的性质的应用、分离提纯、有关方程式的计算等,题目难度中等,侧重于考查学生的实验探究能力和数据处理能力。
19.(1)防止倒吸
(2)左侧固体由红棕色逐渐变为黑色,右侧白色粉末变为蓝色
(3)CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O+2H2O
(4) 250 mL容量瓶 c、e 77.78%
【分析】(1)在实验条件下,A中生成的乙醛呈气态,在C中被冷却,造成实验装置内压强降低;
(2)现象是反应的体现,乙醇在A中与氧化铁反应生成乙醛、铁、水,硫酸铜吸水呈蓝色;
(3)乙醛有还原性,被新制的氢氧化铜氧化乙酸,氢氧化铜被还原为氧化亚铜;
(4)(i)准确稀释到250ml,应使用比较精确的定量仪器;
(ii)步骤④的操作目的是通过滴定确定20mlB溶液中铁离子的物质的量,进而测定反应后石英管A左侧固体中铁元素的含量;
a.滴定反应为铁离子氧化碘离子,为碘单质,反应开始就会生成碘单质;
b.不润洗滴定管,直接装液导致溶液浓度降低;
c.锥形瓶不需要用待测夜润洗;
d.滴定过程中,眼睛注视锥形瓶内颜色变化,以判断反应到终点;
e.30s内溶液不恢复原来的颜色,说明反应到终点,才可读记录;
(iii)根据铁原子守恒,通过关系式求算。
【详解】(1)在实验条件下,A中生成的乙醛呈气态,在C中被冷却,造成实验装置内压强降低,溶液倒吸,产生危险,所以试管B的作用是防止倒吸;
(2)乙醇在A中反应为CH3CH2OH+Fe2O3CH3CHO+H2O+2FeO,Fe2O3变为FeO,固体由红棕色逐渐变为黑色,反应有水生成,硫酸铜吸水变为蓝色.所以现象为左侧固体由红棕色逐渐变为黑色,右侧白色粉末变为蓝色;
(3)乙醛有还原性,被新制的氢氧化铜氧化乙酸,氢氧化铜被还原为氧化亚铜,
反应方程式为CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O+2H2O;
(4)(i)准确稀释到250ml,应使用比较精确的定量容器,故还应用250ml的容量瓶;
(ii)a.滴定反应为铁离子氧化碘离子,为碘单质,反应开始就会生成碘单质,如用淀粉作指示剂,即使未到终点,溶液也变蓝色,故a错误;
b.不润洗滴定管,直接装液导致溶液浓度降低,测量不准确,故b错误;
c.锥形瓶不需要用待测夜润洗,故c正确;
d.滴定过程中,眼睛注视锥形瓶内颜色变化,以判断反应到终点,故d错误;
e.30s内溶液不恢复原来的颜色,说明反应到终点,才可读记录,故e正确;
故答案为ce;
(iii)根据铁原子守恒,铁离子与碘离子的反应可得如下关系式:
石英管A左侧9g固体中
所以n=0.5mol/L×0.02L×=0.125mol,所以石英管A左侧固体中铁元素的百分含量为×100%=77.78%。
20. 1.27g 2HCHO+OH-=CH3OH+HCOO- NaHSO2·HCHO·2H2O
【分析】(1)根据次硫酸氢钠甲醛和碘单质之间反应的化学反应方程式来计算即可;
(2)甲醛会发生自身氧化还原反应,被氧化为甲酸,被还原为甲醇;
(3)根据元素守恒结合物质之间的反应情况来计算。
【详解】(1)根据反应:xNaHSO2 yHCHO zH2O+I2→NaHSO4+HI+HCHO+H2O,据电子守恒,生成1mol的NaHSO4,消耗碘单质2mol,硫酸根守恒,得到白色固体0.5825g,即生成硫酸钡的质量是0.5825g,物质的量是=0.0025mol,消耗碘单质的质量是:0.005mol×254g/mol=1.27g,故答案为:1.27g;
(2)甲醛会发生自身氧化还原反应,被氧化为甲酸,被还原为甲醇,该反应的离子方程式为:2HCHO+OH-=CH3OH+HCOO-,故答案为:2HCHO+OH-=CH3OH+HCOO-;
(3)25.00mL溶液中:
n(NaHSO2) =n(NaHSO4) =n( BaSO4)=0.5825g/233g·mol-1=0.0025mol
n(HCHO) =0.0025mol
100 mL 溶液中:
n(NaHSO2)=4×0.0025 mol=0.01mol
n(HCHO)=4×0.0025 mol=0.01mol
n(H2O)=(1.5400g-88g·mol-1×0.01mol-30g·mol-1×0.01mol)/18g·mol-1=0.02mol
x:y:z=n(NaHSO2):n(HCHO) :n(H2O)=0.01: 0.01: 0.02 = 1:1:2
次硫酸氢钠甲醛的化学式为:NaHSO2·HCHO·2H2O。
【点睛】对于未配平的氧化还原反应方程式,一定要先根据得失电子守恒规律配平之后才能进行物质的量关系进行相关计算,灵活应用元素守恒会使计算更加简便。
21. 42 3 C9H8O4
【分析】A、B的相对分子质量都不超过200,完全燃烧都只生成CO2和H2O.且B分子碳和氢元素总的质量百分含量为65.2%,根据B+CH3COOH→A+H2O判断,假设A的相对分子质量为200,则B的最大相对分子质量为156,含氧1-65.2%=34.8%,则氧原子个数最多为156×34.8%÷16=3.4,A溶液具有酸性,不能使FeCl3溶液显色,则A中含羧基和酯基,1molA水解得到1molB和1mol醋酸,可知B中含有-COOH、-OH,B中至少含3个O,则B分子中含有3个O原子,则有机物B的相对分子质量=3×16÷0.348=138,B分子是去掉1个-COOH、-OH剩余基团的式量=138-45-17=76,则剩余基团用商余法76÷12=6…4,故为-C6H4-,B的分子式为C7H6O3;A的分子式为C9H8O4,以此解答该题。
【详解】(1)根据B+CH3COOH→A+H2O可知,Mr(A)-Mr(B)=Mr(CH3COOH)-Mr(H2O)=60-18=42;
(2)由以上分析可知B分子式为C7H6O3,含有3个氧原子;
(3)A的分子式是C9H8O4;
(4) B的分子式为C7H6O3,B属于芳香族化合物,结合分析,B中含有苯环、羟基和羧基,则B的三种可能的结构简式为、、。