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.下列除去杂质(括号里为少量杂质)的实验方法正确的是
A.:用酒精灯点燃
B.:加入氢氧化钠溶液,过滤、洗涤
C.:加入足量铜粉,过滤
D.乙醇(乙酸):金属钠,蒸馏
2.关于有机物的性质及用途,说法不正确的是
A.乙醇能与金属Na反应
B.乙酸能与溶液反应
C.乙烯是重要的石油化工产品
D.常温常压下,甲烷、乙烯和乙酸乙酯均为无色气体
3.下列叙述正确的是
A.可用新制的悬浊液鉴别乙酸溶液、蔗糖溶液、葡萄糖溶液
B.中所有碳原子一定处于同一平面
C.苯能与氢气发生加成反应,是因为其结构中含有碳碳双键
D.有机物的一溴代物有六种结构
4.下列属于加成反应的是
A.CCl4 + H2 CHCl3 + HCl
B.2CH2=CH2 + O2 2CH3CHO
C.+HNO3+H2O
D.+3H2
5.下列表示正确的是
A.乙烷的结构简式为: B.乙烯分子的球棍模型:
C.与互为同素异形体 D.乙醛的结构简式:
6.下列有关化学用语或模型正确的是
A.乙醇的分子式:
B.乙烯的球棍模型:
C.可以表示、或
D.的电子式:
7.下列有关化学用语表示正确的是
A.CH2F2的电子式是:
B.丙烯醛的结构简式: CH2CH2CHO
C.邻二甲苯的结构简式:
D.反式2-丁烯的键线式是:
8.在催化剂作用下,环己酮氧化反应的可能机理如图所示。下列说法正确的是
A.产物中环上O原子的VSEPR模型为角形
B.用 代替环己酮所得产物为
C.每消耗环己酮,转移电子数为
D.用丙酮代替环己酮所得产物为乙酸甲酯
9.设代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,中含有的分子数为
B.氨水中的数目等于
C.中含有的键的数目可能为
D.足量与铁完全反应,转移的电子数为
10.下列各组物质性质的比较,结论正确的是( )
A.在水中的溶解度:CH3CH2 Br > CH3CH2OH
B.羟基氢的活泼性:
C.等质量的乙炔、苯完全燃烧耗氧量:乙炔<苯
D.沸点:>
11.苯乙醛主要用于风信子、水仙等花香香料配方中,下列说法正确的是
A.常温下,苯乙醛为油状液态主要是由于分子间存在氢键的原因
B.①和④反应的原子利用率均小于100%
C.通过如上反应,预测可以发生反应
D.向试管中加入2mL10%的硫酸铜,滴加5滴2%的氢氧化钠溶液后,再加入0.5mL苯乙醛溶液,加热后有砖红色沉淀出现
12.有机化合物分子中基团之间的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列事实中不能说明上述观点的是
A.苯能发生加成反应,环己烷不能发生加成反应
B.苯酚能跟NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应
C.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.苯酚与溴水常温可以反应,而苯与溴水不能反应
13.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.常温下,0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+数目小于0.1NA
B.30g甲醛中含4NA对电子
C.7.8g过氧化钠中含有0.1NA个阴离子
D.标准状况下,22.4L己烷含有的分子数为NA
14.下列加点物质的用途与其氧化性有关的是
A.维生素C作为抗氧化剂,防止富脂食品氧化变质
B.葡萄糖与溶液反应用于玻璃镀银
C.铁红与铝粉混合物在高温下反应用于焊接钢轨
D.小苏打作为膨松剂,用于糕点制作
15.下列实验方法正确的是
A.除去乙烷中少量的乙烯:通过酸性高锰酸钾溶液洗气
B.用水鉴别四氯化碳、苯和乙醇
C.除去苯中少量的苯酚:加足量浓溴水,过滤
D.用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙烯和甲苯
二、填空题
16.现有下列10种与人们生产生活相关的有机物:
①HCHO(防腐剂) ②CH3CH2CHO(化工原料) ③CH3CH2CH2CH3(打火机燃料) ④(冷冻剂) ⑤ (汽车防冻液) ⑥ (杀菌剂) ⑦(定香剂) ⑧ (汽油添加剂) ⑨CH3COOH(食醋成分) ⑩ 有机物A(可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取)
请回答:
(1)属于醇的是 (填序号)。
(2)互为同系物的是 (填序号)。
(3)互为同分异构体的是 (填序号)。
(4)用系统命名法给④命名,其名称为 。
(5)写出②与银氨溶液发生银镜反应的化学方程式 。
(6)写出⑤与⑨在浓硫酸加热的条件下,按物质的量1∶2反应的方程式 。
(7)⑧与H2在一定条件下完全加成后所得产物的一氯代物共有 种。
(8)A的摩尔质量为90g/mol,将18.0 g A在足量纯O2充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现分别增重10.8g和26.4 g;A的结构中含有1个甲基,1个羟基和一个羧基,则A的结构简式为 。
17.甲醛
(1)结构
分子式 结构式 结构简式 结构特征 空间构型
(2)物理性质
甲醛又名蚁醛,是一种无色、有强烈刺激性气味的气体,易溶于水。
(3)化学性质
①催化加氢: 。
②被银氨溶液氧化: 。
③被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化: 。
(4)用途
①甲醛的水溶液俗称福尔马林,具有杀菌、防腐性能,可用于消毒和制作生物标本。
②甲醛在工业上,可制备酚醛树脂,合成纤维、生产维纶等。
18.几种常见官能团的检验
有机化合物类别 官能团 实验内容 实验现象及解释
(1)烯烃 碳碳双键 ①向盛有少量1-己烯的试管里滴加溴水 现象: 化学方程式:
②向盛有少量1-己烯的试管里滴加酸性溶液 现象: 解释:
(2)卤代烃 碳卤键 向试管里加入几滴1-溴丁烷,再加入溶液,振荡后加热。反应一段时间后停止加热,静置。小心地取数滴水层液体置于另一支试管中,加入稀硝酸酸化,加入几滴溶液 现象: 化学方程式:
(3)酚 羟基 ①向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴加饱和溴水 现象: 化学方程式:
②向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴加溶液 现象:
(4)醛 醛基 在试管里加入溶液,滴入几滴溶液,振荡。然后加入乙醛溶液,加热 现象: 化学方程式:
三、实验题
19.肉桂酸乙酯是高级防晒霜中必不可少的成分之一。由于其分子中存在碳碳双键,稳定性较差。研究肉桂酸乙酯的合成一直是热点,制备原理如下:
+CH3CH2OH+H2O
已知:①物理常数
有机物 相对分子质量 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g mL-1) 溶解度
水 乙醇 乙醚
肉桂酸 148 白色晶体 135 300 1.25 微溶 溶 溶
肉桂酸乙酯 176 无色油状 12 271.5 1.05 不溶 溶 溶
②三元共沸物的组成和沸点
物质 水 乙醇 环己烷 共沸物
沸点/℃(1atm) 100 78.3 80.8 62.6
质量分数/% 4.8 19.7 75.5
分水器内液体组成 上层 0.2 5.2 94.6
下层 10.4 18.4 71.2
③实验步骤:
①向圆底烧瓶中加入44.4g肉桂酸、25mL无水乙醇和25mL环己烷,在不断振摇下将3mL浓硫酸分多次加入其中,加完后充分摇匀并加入几粒沸石;
②按照图示组装好仪器(安装分水器),加热圆底烧瓶,开始回流,分水器中出现上下两层;
③停止加热后,将圆底烧瓶中的物质倒入盛有80mL水的烧杯中,分批加入碳酸钠粉末至溶液呈弱酸性,直至无二氧化碳逸出;
④用分液漏斗分出有机层,水层用25mL乙醚萃取,然后合并至有机层;
⑤……
⑥首先低温蒸出乙醚,再改用减压蒸馏水浴加热即可得到产品肉桂酸乙酯的体积为35.2mL。
回答下列问题:
(1)已经开始回流,发现盛装硫酸的量筒中残留大量硫酸,后续应该如何操作 。
(2)实验中加入环己烷的作用是 。
(3)制备肉桂酸乙酯时,反应结束的判断标准为 。
(4)步骤⑤所对应的操作为 ;减压蒸馏的原因是 ;减压蒸馏时,选用的冷凝管为 填字母)。
A.空气冷凝管 B.球形冷凝管 C.直形冷凝管 D.蛇形冷凝管
(5)已知无水乙醇的密度为0.79g·mL-1,该实验中肉桂酸乙酯的产率为 。
(6)产品纯度的分析,取amL所得样品,用乙醇作溶剂,准确配制成250.00mL溶液,量取25.00mL所配溶液转移至锥形瓶中,加入mg氢氧化钠过量,充分反应后,用浓度为cmol·L-1的盐酸滴定,消耗盐酸的体积为VmL,该样品的纯度为 ;滴定时所选用的指示剂为 (杂质不参与反应)。
20.正溴丁烷(CH3CH2CH2CH2Br)是一种重要的有机合成工业原料。在实验中可利用下图装置(加热或夹持装置省略)制备正溴丁烷。
制备时的化学反应方程式及有关数据如下:NaBr+H2SO4(浓)=HBr+NaHSO4
C4H9OH+HBrC4H9Br+H2O
物质 相对分子质量 密度/g·cm-3 沸点/℃ 水中溶解性
正丁醇 74 0.80 117.3 微溶
正溴丁烷 137 1.27 101.6 难溶
溴化氢 81 --- --- 极易溶解
实验步骤:在装置A中加入2mL水,并小心加入28mL浓硫酸,混合均匀后冷却至室温。再依次加入18.5mL正丁醇和26g溴化钠,充分摇振后加入沸石,连接气体吸收装置C。将装置A置于石棉网上加热至沸腾,然后调节为小火使反应物保持平稳地回流。一段时间后停止加热,待反应液冷却后,拆去装置B,改为蒸馏装置,蒸出粗正溴丁烷。
请回答下列问题;
(1)仪器A的名称是 ;仪器B的作用是 。
(2)装置C中盛装的液体是 ;其作用是 。
(3)制备的粗产物正溴丁烷中往往含有水分、正丁醇等杂质,加入干燥剂除去水分后,再由下列操作中的________制备纯净的正溴丁烷。
A.分液 B.萃取 C.重结晶 D.蒸馏
(4)若制备实验的“回流”过程中不采用“调节为小火”,仍采用大火加热回流,则会使产品产率偏 (填“高”或“低”),试说出其中一种原因: 。
(5)若最终得到13.6g纯净的正溴丁烷,则该实验的产率是 (保留三位有效数字)。
21.二茂铁是一种金属有机化合物,又名双环戊二烯基铁,是由2个环戊二烯负离子和一个二价铁离子键合而成的有机物,它是火箭固体燃烧过程的加速剂、柴油的消烟节能添加剂、汽油抗爆助燃剂;各类重质燃料、煤、原油、聚合物等的消烟促燃剂。由二茂铁合成乙酰基二茂铁的原理如下:
其实验步骤如下:
步骤1:如图Ⅰ所示,取1 g二茂铁与3 mL乙酸酐于装置中,开通搅拌器,慢慢滴加85%磷酸1 mL,加热回流5 min。
步骤2:待反应液冷却后,倒入烧杯中加入10 g碎冰,搅拌至冰全部融化,缓慢滴加NaHCO3溶液中和至中性,置于冰水浴中15 min。抽滤,烘干,得到乙酰基二茂铁粗产品。
步骤3:将乙酰基二茂铁粗产品溶解在苯中,从图Ⅱ装置的分液漏斗中滴下,再用乙醚淋洗。
步骤4:将其中一段时间的淋洗液收集,并进行操作X,得到纯净的乙酰基二茂铁并回收乙醚。
(1)图I中仪器B的名称为 ,其中磷酸的作用为 该实验制备的乙酰基二茂铁分子式为 。
(2)步骤2中需缓慢滴加NaHCO3溶液,并且要充分搅拌,原因是 。
(3)步骤2中不需要测定溶液的pH就可以判断溶液接近中性,其现象是 。
(4)步骤4中操作X的名称是 ,该操作中不能使用明火的原因是 。
(5)为确定产品乙酰基二茂铁中是否含有杂质二乙酰基二茂铁( ),可以使用的仪器分析方法是 (写一种即可)。
试卷第2页,共10页
参考答案:
1.B
【详解】A.二氧化碳含量高,未必能点燃且易引入氧气,A不正确;
B.加入氢氧化钠溶液,可将Fe2O3中混有的Al2O3溶解,然后过滤出Fe2O3、洗涤,B正确;
C.加入足量铜粉,能将FeCl3转化为FeCl2,但同时混入CuCl2,C不正确;
D.乙醇和乙酸都能与钠反应,不能除杂,D不正确;
故选B。
2.D
【详解】A.醇类、酚类和羧酸类均能与金属钠反应放出氢气,故A正确;
B.乙酸酸性强于碳酸,所以乙酸能与溶液反应生成CO2和水,强酸制弱酸原理,故B正确;
C.乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标准,是重要的化工原料,可通过石油裂解获得,故C正确;
D.常温常压下,碳原子数≤4的烃均为气态,乙酸乙酯为液态,故D错误;
故选D。
3.A
【详解】A.乙酸溶液、蔗糖溶液、葡萄糖溶液中分别加入新制的悬浊液,不加热时溶解且溶液变为蓝色的是乙酸,不溶解的是蔗糖和葡萄糖,在加热时出现砖红色沉淀的是葡萄糖,无明显现象的是蔗糖,A正确;
B.苯环为平面结构,但中侧链含饱和碳原子,饱和碳原子与其相连的四个原子或原子团呈四面体结构,故所有C原子不一定共面,B错误;
C.苯分子中没有碳碳双键,碳与碳之间的化学键是介于单键与双键之间独特的键,其不饱和度为4,故能与氢气发生加成反应,C错误;
D.的不饱和度为0,为丁烷,丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构,正丁烷和异丁烷中均有两种不同化学环境的氢原子,故一溴代物都是2种,所以的一溴代物共有4种结构,D错误。
故选;A。
4.D
【详解】A.反应CCl4 + H2 CHCl3 + HCl是取代反应,A不符合题意;
B.反应2CH2=CH2 + O2 2CH3CHO是乙烯的氧化,属于氧化反应,B不符合题意;
C.反应 +HNO3 +H2O是苯的硝化反应,属于取代反应,C不符合题意;
D.反应+3H2是苯的加成反应,符合题意,D正确;
故选D。
5.A
【详解】A.乙烷的结构式为,则结构简式为CH3CH3,故A正确;
B.乙烯分子中含有C=C双键、4个C-H键,碳原子比氢原子大,球棍模型为,故B错误;
C.H2与D2是氢元素的不同原子形成的双原子分子,结构相同,是同种物质,故C错误;
D.乙醛由甲基-CH3和醛基-CHO构成,乙醛的结构简式为CH3CHO,故D错误;
故选A。
6.C
【详解】A.乙醇的分子式为:,A项错误;
B.乙烯分子中,碳原子半径大于氢原子,而该模型中氢原子半径大于碳原子,B项错误;
C.均可以表示、和的结构示意图,C项正确;
D.的电子式为:,D项错误;
故答案选C。
7.D
【详解】A.分子中F原子形成共用电子对后,原子的最外层应该有8个电子,则CH2F2的电子式为:,A错误;
B.丙烯醛的烃基中含有不饱和的碳碳双键,则其结构简式:CH2=CHCHO,B错误;
C.邻二甲苯中甲基处于邻位上,结构简式为:,C错误;
D.反式2-丁烯是分子中的2个甲基在碳碳双键的两侧,其键线式为:,D正确;
答案选D。
8.D
【详解】A.氧原子分别与其它两个原子成键,剩余两个未成键电子对,故氧原子为杂化,所以VSEPR模型为正四面体形,A错误;
B.根据图示反应机理,取代基应该处于离酯基较远的位置,应为 ,B错误;
C.由1mol环己酮生成1mol6-己内酯,六元环上多了1个氧原子,所以转移电子数为2,C错误;
D.由图解可知,当使用丙酮时,发生如图过程 最后生成乙酸丙酯,D正确;
故选D。
9.C
【详解】A.乙醇标准状况下不是气体,不能直接运用22.4L/mol计算乙醇物质的量,故A错误;
B.NH3·H2O为弱碱,在水中部分电离,因此1L0.5mol/L氨水中NH的数目小于0.5NA,故B错误;
C.如果C3H6O为丙醛,结构简式为CH3CH2CHO,0.1mol该物质含有“C-H”数目为0.6NA,故C正确;
D.氯气具有强氧化性,无论氯气是否过量,与铁反应,都生成FeCl3,因此0.1mol铁与足量氯气完全反应,转移电子数为0.3NA,故D错误;
答案为C。
10.D
【详解】A .乙醇与水分子间能形成氢键,乙醇易溶于水,CH3CH2Br难溶于水,所以在水中的溶解度:CH3CH2Br<CH3CH2OH,A选项错误;
B.酸性越强,羟基上的H越容易电离,酸性: ,则羟基氢的活泼性: ,B选项错误;
C.乙炔和苯的最简式均为CH,等质量时C、H元素的质量相同,所以等质量的乙炔和苯完全燃烧耗氧量相同,C选项错误;
D.羟基数目增多,使得分子间形成的氢键增多增强,沸点增大,则沸点:>,D选项正确;
答案选D。
11.C
【分析】乙烯和氧气在催化剂作用下反应生成环氧乙烷,环氧乙烷和苯发生加成反应生成苯乙醇,苯乙醇在一定条件下发生催化氧化生成苯乙醛。
【详解】A.苯乙醛不能形成分子间氢键,不满足氢键的形成(氢键是X H Y,X、Y电负性都要大得元素),常温下,苯乙醛为油状液态主要是分子间作用力较大引起的,故A错误;
B.①和④反应都属于加成反应,原子利用率为100%,故B错误;
C.根据④反应,预测可以发生反应 ,故C正确;
D.向试管中加入2mL10%的硫酸铜,滴加5滴2%的氢氧化钠溶液后,说明碱不足,不能检验醛基,故D错误。
综上所述,答案为C。
12.A
【详解】A.苯中含有不饱和键性质较活泼能发生加成反应,而环己烷中不含不饱和键,性质较稳定,环己烷不能发生加成反应,所以苯和乙烷性质的不同是由于含有的化学键不同而导致的,不能说明分子中基团之间的相互影响会导致物质化学性质的不同,故A错误;
B.苯酚能跟NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应,能说明羟基连接在不同基团,性质不同,故B正确;
C.甲基连接在苯环上,可被氧化,说明苯环对甲基影响,故C正确;
D.苯酚与溴水常温可以反应,能说明甲基的影响使苯环上的氢变得活泼易被取代,故D正确;
故选A。
13.C
【详解】A. 常温下,0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液的体积不确定,无法判断溶液中含Fe3+数目,A错误;
B. 30g甲醛的物质的量是30g÷30g/mol=1mol,根据可知共用电子对为4NA对电子,电子对数大于4NA,B错误;
C. 7.8g过氧化钠的物质的量是7.8g÷78g/mol=0.1mol,含有0.1mol过氧根离子,即其中含有0.1NA个阴离子,C正确;
D. 标准状况下己烷不是气体,22.4L己烷的物质的量不是1mol,含有的分子数不是NA,D错误;答案选C。
14.C
【详解】A.维生素C具有较强还原性,更容易和空气中的氧气接触反应,故物质用途与其还原性有关,A不符题意;
B.葡萄糖做还原剂与银氨溶液反应,故物质用途与其还原性有关,B不符题意;
C.与Al高温下反应生成Fe和,作氧化剂,具有氧化性,C符合题意;
D.小苏打做膨松剂利用的是其受热分解产生气体,与氧化性无关,D不符题意;
综上,本题选C。
15.B
【详解】A.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳,不能得到纯净的乙烷,A项错误;
B.四氯化碳的密度比水大,遇水分层且有机物在下层,苯的密度比水小,遇水分层且有机物在上层,乙醇与水混溶不分层,B项正确;
C.苯酚和浓溴水生成三溴苯酚溶于苯中,过滤无法除去,C项错误;
D.乙烯和甲苯均能使酸性高锰酸钾褪色,无法鉴别,D项错误;
故答案为B。
16.(1)⑤⑦⑩
(2)①②、⑥⑦
(3)③④
(4)2-甲基丙烷
(5)CH3CH2CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3↑+H2O
(6) +2CH3COOH+2H2O
(7)4
(8)
【分析】有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取,则有机物A为乳酸,其结构简式为。
【详解】(1)醇中含有羟基(不能与苯环相连),以上结构中属于醇的为⑤⑦⑩,故答案为:⑤⑦⑩。
(2)结构相似,分子式相差n个CH2的有机物之间互为同系物,因此①②互为同系物、⑥⑦互为同系物,故答案为①②、⑥⑦。
(3)分子式相同,结构不同的有机物之间互为同分异构体,因此③④互为同分异构体,故答案为:③④。
(4)为饱和链状烷烃,其系统命名为2-甲基丙烷,故答案为:2-甲基丙烷。
(5)CH3CH2CHO中含有醛基,其与银氨溶液在加热条件下发生银镜反应的方程式为:CH3CH2CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3↑+H2O。
(6) 与CH3COOH在浓硫酸加热的条件下,按物质的量1:2反应生成酯,其反应方程式为 +2CH3COOH+2H2O。
(7)与H2发生加成反应后的产物为,其一氯代物的结构有:、、、,共4种,故答案为:4。
(8)浓硫酸增重量即为H2O的质量,n(H2O)==0.6mol,则m(H)=0.6mol×2×1g/mol=1.2g,碱石灰增重量即为CO2的质量,n(CO2)==0.6mol,则m(C)=0.6mol×12g/mol=7.2g,18.0g有机物A中m(O)==0.6mol,则有机物A的实验式为CH2O,A的摩尔质量为90g/mol,则有机物A的分子式为C3H6O3,A的结构中含有1个甲基,1个羟基和一个羧基,则A的结构简式为。
17. CH2O HCHO 可以看成含有2个醛基 平面三角形(4个原子共面) HCHO+4[Ag(NH3)2OH] (NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH Na2CO3+ Cu2O↓+6H2O
【详解】(1)甲醛的分子式为CH2O,含有醛基,结构式为:,结构简式为:HCHO,甲醛接结构中可以看做含有2个醛基,醛基中碳为sp2杂化,空间构型为平面三角形(4个原子共面),;
(3)①醛基催化加氢发生加成反应生成甲醇:;
②醛基具有还原性,能发生银镜反应,被银氨溶液氧化:HCHO+4[Ag(NH3)2OH] (NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O;
③醛基具有还原性,能被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化:HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH Na2CO3+ Cu2O↓+6H2O。
18. 溴水褪色 溶液紫红色褪去 1-己烯中的碳碳双键被酸性溶液氧化 有淡黄色沉淀生成 ,, 有白色沉淀生成 显紫色 有砖红色沉淀生成 ,
【详解】(1) 1-己烯含有碳碳双键,向盛有少量1-己烯的试管里滴加溴水,发生加成反应,溴水褪色,化学方程式,1-己烯中的碳碳双键也能被酸性KMnO4氧化,溶液紫红色褪去,所以可以用溴水或酸性高锰酸钾检验碳碳双键。答案:溴水褪色;;溶液紫红色褪去;1-己烯中的碳碳双键被酸性溶液氧化;
(2)1-溴丁烷含碳溴键,能在碱性条件下发生水解,生成Br-,加入稀硝酸酸化,加入几滴溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明含碳溴键,相关化学方程式,,答案:有淡黄色沉淀生成;、、;
(3)苯酚中含有酚羟基,向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴加饱和溴水,能发生取代反应,生成白色沉淀,化学方程式 ,向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴加溶液,能发生显色反应,溶液显紫色,所以可以用溴水或溶液检验酚羟基。答案:有白色沉淀生成; ;显紫色;
(4)乙醛中含有醛基,能和新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,化学方程式,可用该方法检验醛基,制备Cu(OH)2化学方程式,答案:有砖红色沉淀生成;,。
19. 停止加热,冷却到室温后加入残留的硫酸,重新加入几粒沸石,再开始加热回流 在较低的温度下形成三元共沸物,既分离出了水,促使平衡正向移动,又减少了乙醇的挥发,提高了原料的利用率 分水器下层液面不再升高,说明反应结束 干燥、过滤 肉桂酸乙酯沸点271.5℃,在有碳碳双键的存在的情况下,高温易发生副反应,采用减压蒸馏可以降低沸点,在较低的温度下进行蒸馏,减少副反应的发生,提高产率 C 70% ×100% 酚酞
【详解】(1) 若实验时,分水器中已经开始回流,发现盛装硫酸的量筒中残留大量硫酸,应立即停止加热,待圆底烧瓶中溶液冷却到室温后,再加入残留的硫酸,重新加入几粒沸石,然后开始加热回流,故答案为:停止加热,冷却到室温后加入残留的硫酸,重新加入几粒沸石,再开始加热回流;
(2) 由题给信息可知,实验中加入环己烷后,在较低的温度下形成了水、乙醇和环己烷三元共沸物,既能分离出反应生成的水,使平衡向正反应方向移动,又能减少乙醇的挥发,有利于反应物充分反应,提高乙醇的利用率,故答案为:在较低的温度下形成三元共沸物,既分离出了水,促使平衡正向移动,又减少了乙醇的挥发,提高了原料的利用率;
(3) 制备肉桂酸乙酯时,当分水器下层液面不再升高,说明反应没有水生成,反应已经结束,故答案为:分水器下层液面不再升高,说明反应结束;
(4) 步骤⑤所对应的操作为向有机层加入无水盐除去有机层中的水分,过滤得到有机层;由题给信息可知,肉桂酸乙酯沸点为271.5℃,不易挥发,由结构简式可知,肉桂酸乙酯分子中含有碳碳双键,若蒸馏时温度过高,易发生副反应,采用减压蒸馏可以降低肉桂酸乙酯的沸点,在较低的温度下进行蒸馏,减少副反应的发生,提高肉桂酸乙酯的产率;减压蒸馏时,为增强冷凝效果,便于肉桂酸乙酯顺利流下,应选用直形冷凝管冷凝,故答案为:干燥、过滤;肉桂酸乙酯沸点271.5℃,在有碳碳双键的存在的情况下,高温易发生副反应,采用减压蒸馏可以降低沸点,在较低的温度下进行蒸馏,减少副反应的发生,提高产率;C;
(5)由题意可知,肉桂酸的物质的量为=0.3mol,乙醇的物质的量为≈0.42mol>0.3mol,则乙醇过量;0.3mol肉桂酸理论上制得肉桂酸乙酯的物质的量为0.3mol,实验中肉桂酸乙酯的产率为×100%=70%,故答案为:70%;
(6)由题意可知250.00mL溶液中含有肉桂酸乙酯的物质的量为()mol×10,则该样品的纯度为×100%=×100%;由于肉桂酸乙酯与氢氧化钠溶液反应生成的肉桂酸钠为强酸弱碱盐,在溶液中水解呈碱性,为保证肉桂酸乙酯完全反应,应选用酚酞试液做指示剂,故答案为:×100%;酚酞。
20.(1) 圆底烧瓶 冷却、回流
(2) NaOH溶液 吸收逸出的HBr,防止其污染空气
(3)D
(4) 低 大火,副反应多或产物逸出较多
(5)49.6%
【分析】NaBr和浓H2SO4反应产生的HBr与正丁醇反应制备正溴丁烷(CH3CH2CH2CH2Br),进行分离提纯,探究成分。
【详解】(1)仪器A的名称是圆底烧瓶;正丁醇易挥发,通过仪器B球形冷凝管冷却、回流,提高原料的利用率;
(2)反应过程中生成了溴化氢气体,会对环境产生污染,可通过NaOH溶液进行吸收,即装置C中盛装NaOH溶液;
(3)正溴丁烷中含有正丁醇、水分等杂质,加入干燥剂除去水分后,由于正溴丁烷、正丁醇相互溶解,只能采用蒸馏的方法进行分离;答案选D;
(4)如果采用大火加热回流时,在较高的温度下会发生很多其他的副反应,如浓硫酸在温度较高的情况下氧化性更强,可能会把正丁醇等有机物氧化,正丁醇和正溴丁烷的沸点都比较低,易逸出等都会使产率偏低;
(5)m(C4H9OH )=18.5mL×0.80g cm-3=14.8g,则n(C4H9OH )==0.2mol,26gNaBr物质的量为0.25mol,则理论上正丁醇完全反应
所以m(C4H9Br)=0.2mol×137g/mol=27.4g,产率为:13.6g÷27.4g×100%=49.6%。
21.(1) 球形冷凝管 催化剂 C12H12FeO
(2)产生的CO2速度过快会把液体冲出烧杯
(3)滴加NaHCO3溶液不再产生气泡
(4) 蒸馏 乙醚易挥发且易燃
(5)质谱法(或核磁共振氢谱)
【分析】g二茂铁与3 mL乙酸酐于装置Ⅰ中加入磷酸催化剂加热反应,反应后冷却,加入碳酸氢钠除去磷酸,调节溶液为中性,抽滤,烘干,得到乙酰基二茂铁粗产品,粗品溶解在苯中分液后蒸馏分离得到纯净的乙酰基二茂铁;
【详解】(1)图I中仪器B的名称为球形冷凝管;根据反应的原理图可知,磷酸未参与反应,所以作该反应的催化剂;根据乙酰基二茂铁的结构简式可知其分子式为C12H12FeO;
(2)因为该反应中磷酸未参加反应,所以加入碳酸氢钠时,两者会反应产生大量的二氧化碳气体,若不缓慢滴加碳酸氢钠,则产生的CO2速度过快会把液体冲出烧杯;
(3)当磷酸被消耗完时,则溶液接近中性,此时无气体放出;所以滴加NaHCO3溶液不再产生气泡,溶液接近中性;
(4)淋洗后的液体是乙酰基二茂铁和乙醚的混合物,所以需要通过蒸馏操作分离二者,则操作X为蒸馏;该操作中不能使用明火的原因是乙醚易挥发且易燃,防止发生爆炸;
(5)乙酰基二茂铁与二乙酰基二茂铁的分子中的H原子的种数不同,所以可用质谱法(或核磁共振氢谱)测定分子中的H原子的种数来判断产品乙酰基二茂铁中是否含有杂质二乙酰基二茂铁