第三章 烃的衍生物(含解析) 单元测试 2023-2024学年高二化学下学期人教版(2019)选择性必修3

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名称 第三章 烃的衍生物(含解析) 单元测试 2023-2024学年高二化学下学期人教版(2019)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-02 23:58:03

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第三章《烃的衍生物》单元检测题
一、单选题
1.天然维生素E由多种生育酚组成,其中α-生育酚(化合物F)含量最高,生理活性也最高。下图是化合物F的一种合成路线。
下列说法正确的是
A.分子A中所有原子共平面
B.化合物A、M均可与溴水发生反应且反应类型相同
C.1mol B生成1mol D需消耗2mol
D.化合物D、M生成F的同时还有水生成
2.有机物M是一种抑制生长的植物激素,可以刺激乙烯的产生,催促果实成熟,其结构简式如图所示,下列关于有机物M的性质的描述正确的是
A.该分子中含有三种官能团
B.M既可以和乙醇发生酯化反应,也可以和乙酸发生酯化反应
C.1mol M和足量的钠反应生成2mol H2
D.该分子能与O2在Cu做催化剂加热的条件下发生氧化反应
3.一定条件下,下列有机物反应的有机反应类型与括号内指定的反应类型不相符的是
A.苯与(化合反应)
B.乙醇与酸性高锰酸钾溶液(氧化反应)
C.乙酸与乙醇(取代反应)
D.油脂与(水解反应)
4.下列关于有机物的说法中,正确的说法有几个
①“乙醇汽油”是在汽油里加入适量乙醇而成的一种燃料,它是一种新型化合物
②汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物,完全燃烧均只生成CO2和H2O
③石油的分馏、煤的气化和液化都是物理变化
④为验证某氯代烃中的氯元素,可取2mL氯代烃样品于试管中,加入5mL20%的KOH醇溶液混合后加热,将生成的气体通入AgNO3溶液中,观察是否有白色浑浊产生
⑤将ag铜丝灼烧成黑色后趁热插入乙醇中反复多次,铜丝变红,再次称量质量仍为ag
⑥除去CH4中混有的少量C2H4,可将混合气体通过盛有溴水的洗气瓶
A.2 B.3 C.4 D.5
5.某有机物的结构简式如图所示,下列说法正确的是
A.分子中最多有19个原子处于同一平面
B.不会使溴水褪色
C.分子式为
D.1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗1mol NaOH
6.某抗氧化剂Z可由图中反应制得:
下列关于化合物X、Y、Z的说法正确的是
A.化合物Z中采用杂化和杂化的碳原子个数比为3∶5
B.化合物Y中含有3个手性碳原子
C.化合物X可使溴水褪色,1molX最多可消耗
D.化合物Z中第一电离能最大的元素为氧元素
7.2021年诺贝尔化学奖授予本杰明·李斯特(Benjamin List)、大卫·麦克米兰( (David W.C.MacMillan),以表彰他们在“不对称有机催化的发展”所做的贡献,如图为一种典型的不对称有机催化反应,连接四个不相同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,下列有关说法不正确的是
A.甲能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.乙不能与氢气发生还原反应
C.上述反应属于加成反应 D.丙分子中含有2个手性碳原子
8.下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 探究与反应的限度 将2体积和1体积混合通过灼热的充分反应,产物依次通过溶液和品红溶液 前者产生白色沉淀,后者褪色,和的反应有一定限度
B 检验丙烯醛中是否含有碳碳双键 取少量丙烯醛于试管,加入几滴溴水,观察现象 若溴水褪色,则证明丙烯醛中含有碳碳双键
C 检验乙烯的性质 乙醇与浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液 若高锰酸钾溶液褪色,说明乙烯具有还原性
D 检验牙膏中是否有甘油 取少量牙膏溶解并取上清液,加入适量新制 若则产生绛蓝色沉淀,则牙膏中含有甘油
A.A B.B C.C D.D
9.吉利德公司研发的瑞德西韦早期是针对丙肝病毒开发的抗生素,最近发现该药品对新冠病毒有一定的疗效。下图是瑞德西韦的结构式,关于瑞德西韦性质说法正确的是
A.瑞德西韦属于芳香烃
B.瑞德西韦在一定条件下能与盐酸反应
C.1mol瑞德西韦最多能与11molH2完全加成反应
D.瑞德西韦的分子中所有原子可能在同一平面上
10.已知Ag+可与NH3结合形成Ag[NH3]。葡萄糖的银镜反应实验如下:
步骤1:向试管中加入lmL2%AgNO3溶液,边振荡边滴加2%氨水,观察到有白色沉淀产生并迅速转化为灰褐色。
步骤2:向试管中继续滴加2%氨水,观察到沉淀完全溶解。
步骤3:再向试管中加入1mL10%葡萄糖溶液,振荡,在60-70℃水浴中加热,观察到试管内壁形成了光亮的银镜(单质银)
下列说法不正确的是
A.步骤1中观察到的白色沉淀为AgOH
B.步骤2中沉淀溶解是因为生成了可溶于水的银氨离子化合物
C.步骤3中产生银镜说明葡萄糖具有还原性
D.银氨离子中含有离子键
11.酯Y可由X通过电解合成,并在一定条件下转化为Z,转化路线如下:

下列说法正确的是
A.X、Z分子中均至少有9个碳原子共面
B.X苯环上的一氯代物一定有9种
C.X→Y的反应类型为还原反应
D.X、Y、Z都能与NaHCO3溶液反应
12.下列变化不属于化学变化的是
A.石油裂化 B.油脂皂化 C.碘的升华 D.煤的液化
二、填空题
13.某烃A与发生加成反应,生成二溴衍生物B;用加热的NaOH乙醇溶液处理B得到化合物C;经测试知C的分子中含有两个双键,分子式为;将C催化加氢生成环戊烷。试写出A、B、C的结构简式。
(1)A.___ _____、B.__ ______、C._____ ___。
(2)写出由B得化合物C的反应方程式 ;该反应的反应类型是 反应
(3)已知卤代烃可以和钠发生反应,例如溴乙烷与钠发生反应为:2CH3CH2Br + 2Na → CH3CH2CH2CH3 + 2NaBr应用这一反应,下列所给化合物中可以与钠合成环丁烷的是:
A.CH3Br B.CH3CH2CH2CH2Br C.CH2BrCH2CH2Br D.CH2BrCH2CH2CH2Br
14.已知某有机物分子中含有两个-CH3,一个-CH2-,两个-H-,两个-OH,该有机物可能的结构简式有 种,分别为 。(两个-OH不在同一碳原子上)
15.A、B、C、D四种芳香族化合物,它们的结构简式如下所示:

请回答下列问题:
(1)D中含氧官能团的名称是 。
(2)能与新制Cu(OH)2反应产生红色沉淀的是 (填序号)。
(3)A不能发生的反应是 (填序号)。
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④加聚反应 ⑤与盐酸反应
(4)等物质的量的B、C与足量的NaOH溶液反应,消耗的NaOH物质的量之比为 。
(5)A在一定条件下可以生成一种高分子化合物E,E的结构简式为 。
(6)请写出D与CuO反应的化学方程式: 。
三、实验题
16.醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室中制备溴乙烷(C2H5Br)通常采用以下方法:
①检查装置的气密性;
②在圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL78%浓硫酸,然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎瓷片;
③塞上带有长导管的塞子,长导管的另一端插入装有冰水混合物的试管中,加热反应物(如图所示)。该反应体系可能存在的副反应有:醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚,Br-被浓硫酸氧化为Br2等。用此装置也可制备一些其它的卤代烃,如:1-溴丁烷等。有关数据列表如下:
乙醇 溴乙烷 正丁醇 1-溴丁烷
密度/g·cm-3 0.7893 1.4604 0.8098 1.2758
沸点/℃ 78.5 38.4 117.2 101.6
(1)该方法制备溴乙烷(C2H5Br)涉及的化学方程式:
①NaBr+H2SO4(浓)NaHSO4+HBr;

(2)图中试管内放入冰水混合物的目的是 。
(3)制备操作中,加入的浓硫酸必需进行稀释,其目的除了要减少HBr的挥发外,还有 (填字母)。
a.减少副产物烯和醚的生成 b.水是反应的催化剂
c.减小硫酸溶液的密度 d.减少Br2的生成
(4)欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2,下列试剂中最适合的是 (填字母)。
a.H2O b.NaOH溶液 c.CCl4 d.Na2SO3溶液
(5)在制备溴乙烷时,可采用边反应边蒸出产物的方法,其原因是: 。但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是: 。
17.1-溴丁烷主要用于生产染料和香料。实验室可通过正丁醇()、溴化钠和浓硫酸共同反应制得,除产物1-溴丁烷外,还有副产物1-丁烯、正丁醚等。
名称 相对分子质量 沸点/℃ 密度 溶解性
正丁醇 74 117.7 0.80 微溶于水,易溶于浓硫酸及有机溶剂
1-溴丁烷 137 101.6 1.28 不溶于水,易溶于醇、醚等有机溶剂
正丁醚 130 142.2 0.77 不溶于水,易溶于浓硫酸及有机溶剂
实验步骤:
(一)1-溴丁烷的合成:在10mL三颈烧瓶中,加入2.60g(约0.025mol)研细的溴化钠、1.85mL正丁醇并放入一粒搅拌子,安装好装置(如图)。加入事先混合的2.80mL浓硫酸和2.00mL水的混合液,搅拌,硅油浴回流,反应完毕,稍冷却后,改成蒸馏装置,蒸出粗产物。
(二)粗产物提纯:将馏出液依次用水、浓硫酸、水、饱和碳酸氢钠溶液及水洗涤并分离,然后再用无水氯化钙干燥。再将干燥好的液体转入干燥的蒸馏烧瓶中,加热,收集99℃~102℃的馏分,得到1-溴丁烷1.15mL。
回答下列问题:
(1)在三颈烧瓶中生成1-溴丁烷的反应可分为两步:①;写出第②步反应的化学方程式 ,该步的反应类型是 。
(2)上图中冷凝管的作用是 ,其进水口是 (填“a”或“b”)。
(3)合成1-溴丁烷时,为了防止反应中生成的HBr挥发,烧杯中盛放___________作吸收剂(填字母序号)。
A.二硫化碳 B.浓盐酸 C.四氯化碳 D.氢氧化钠溶液
(4)洗涤粗产物时,要用到的玻璃仪器主要有烧杯和分液漏斗,洗涤后进行分离操作,该分离操作的名称是 ,加入浓硫酸洗涤的目的是 。
(5)不同的物料比对1-溴丁烷产量有影响,如果反应开始时多增加1.00mL浓硫酸,其余实验条件不变,测得1-溴丁烷的产量是0.80mL,产量减小可能的原因是 (答一点即可)。
四、计算题
18.燃烧法是测定有机物分子式的一种重要方法。某烃蒸气密度是相同条件下氢气的29倍,完全燃烧5.8g此烃后,测得生成的二氧化碳为8.96 L(标准状况),生成的水为9.0g。请通过计算:
(1)推导该烃的分子式 。
(2)写出它可能存在的全部结构简式 。
试卷第4页,共8页
参考答案:
1.D
【详解】A.A分子中含有饱和碳原子,饱和碳原子和它所连的四个原子不可能在同一平面上,故A错误;
B.化合物A分子中有酚羟基,能和溴水发生苯环上的取代反应,化合物M分子中有碳碳双键,能和溴水发生加成反应,反应类型不同,故B错误;
C.B的分子式为C9H10O2,D的分子式为C9H12O2,D比B多2个H,所以1mol B生成1mol D需消耗1molH2,故C错误;
D.化合物D的分子式为C9H12O2,M的分子式为C20H40O,F的分子式为C29H50O2,1个D和1个M分子中的同种原子数相加,比F中多2个H和1个O,所以化合物D、M生成F的同时还有水生成,故D正确;
故选D。
2.B
【详解】A.由M的结构简式可知,该分子中含有酮羰基、碳碳双键、羟基和羧基四种官能团,A错误;
B.M中含羧基,可以和乙醇发生酯化反应,M中含羟基,可以和乙酸发生酯化反应,B正确;
C.羟基、羧基均能与钠反应生成氢气,1mol M分子中含1mol羧基和1mol羟基,和足量的钠反应可生成1mol H2,C错误;
D.M分子中与羟基相连的碳上没有氢原子,因此不能与O2在Cu做催化剂加热的条件下发生氧化反应,D错误;
答案选B。
3.A
【详解】A.苯与反应为加成反应,A项错误;
B.乙醇与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,B项正确;
C.乙酸与乙醇发生酯化反应,即取代反应,C项正确;
D.油脂与发生水解反应,D项正确;
答案选A。
4.A
【详解】①“乙醇汽油”是乙醇和汽油的混合物,不是化合物,故错误;②植物油属于酯类,属于烃的衍生物,不属于碳氢化合物,故错误;③煤的气化和液化主要是利用煤生产甲醇,有新物质生产,属于化学变化,故错误;④混合物加热反应后碱过量,加入硝酸银溶液后,过量的OH-也可以与银离子反应生成白色沉淀,故错误;⑤铜丝在醇的催化氧化反应中做催化剂,故反应前后质量不变,均为ag,故正确;⑥C2H4可以和溴水发生加成反应,而甲烷不能,故甲烷中的乙烯可以通过溴水除去,故正确;通过以上分析可知正确的说法有⑤和⑥2个,A正确;
故选A
5.A
【详解】A.苯、乙烯、甲醛都是平面型分子,甲烷是四面体结构,苯环的碳原子及与之直接相连的原子、双键及与之直接相连的原子一定共平面,饱和碳原子及与之相连的原子最多3个共平面,故分子内最多有19个原子处于同一平面,A正确;
B. 含碳碳双键,能与溴水发生加成反应而使之褪色,B错误;
C. 分子式为,C错误;
D. 分子内含1个酚酯基,酸性条件下水解生成1个酚羟基、1个羧基,故1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2mol NaOH,D错误;
答案选A。
6.A
【详解】A.根据有机物Z的结构简式可知,采用杂化的碳原子有6个,采用杂化的碳原子有10个,因此二者比为3∶5,A正确;
B.连有四个不同基团的碳原子为手性碳原子,化合物Y中含有一个手性碳原子,B错误;
C.化合物X中,酚羟基的两个邻位碳可以与两个发生取代反应,碳碳双键可以与一个发生加成,因此1molX最多可消耗,C错误;
D.同周期从左向右,元素的第一电离能逐渐增大,但N>O,因此化合物Z中第一电离能最大的元素为氮元素,D错误。
本题选D。
7.B
【详解】A.甲中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;
B.乙中含有羰基,能与氢气发生还原反应,故B错误;
C.甲中断裂碳碳双键中的π键,乙中断裂亚甲基(-CH2-)中的碳氢键,两者发生加成反应生成丙,故C正确;
D.连接四个不相同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,丙分子中含有2个手性碳,如图所示: ,故D正确;
故选:B。
8.A
【详解】A. 2体积和1体积反应,如果反应没有限度的化,通过溶液和品红溶液后,品红溶液不会褪色,品红溶液褪色,说明反应有限度,故A正确;
B.丙烯醛结构中同时含有碳碳双键和醛基,两者都能使溴水反应褪色,则溴水褪色无法证明丙烯醛中含有碳碳双键,故B错误;
C.乙醇与浓硫酸共热至170℃,挥发出的乙醇和反应生成的乙烯都能使酸性的高锰酸钾溶液褪色,则酸性的高锰酸钾溶液褪色无法证明乙烯具有还原性,故C错误;
D.甘油学名丙三醇,其和新制反应,产生的的是绛蓝色溶液,而不是绛蓝色沉淀,故D错误;
本题答案A。
9.B
【详解】A.芳香烃只含有碳元素、氢元素,而瑞德西韦除含有碳、氢元素外,还含有氮、氧、磷元素,所以不属于芳香烃,故A错误;
B.瑞德西韦分子结构中含有氨基,显碱性,能够与盐酸反应,故B正确;
C.该分子中,能够与氢气发生加成反应的基团有:苯环、含有氮原子的环,碳氮三键,因此1mol瑞德西韦最多能与9molH2完全加成,故C错误;
D.甲烷分子为正四面体结构,最多有3个原子共面;瑞德西韦分子结构中含有甲基、亚甲基等,即含有和甲烷相似的结构,因此分子中所有原子不可能在同一平面上,故D错误;
故选B。
10.D
【详解】A.AgNO3溶液和少量氨水反应,生成AgOH白色沉淀,故A正确;
B.AgNO3溶液和少量氨水反应,先生成AgOH白色沉淀,再滴加氨水,AgOH又和NH3 H2O反应生成配合物Ag(NH3)2OH而溶解,故B正确;
C.Ag(NH3)2OH和葡萄糖发生银镜反应生成Ag,银元素化合价降低,被还原,说明葡萄糖具有还原性,故C正确;
D.Ag[NH3]中存在配位键和极性共价键,不存在离子键,故D错误;
故选D。
11.A
【详解】A.X()、Z()分子中,红线上的4个碳原子在同一直线上,另外,左上方的那个苯环上,6个碳原子及羧基、酯基上的1个碳原子共平面,所以均至少有9个碳原子共面,A正确;
B.X苯环上,不连有羧基的苯环呈对称结构,所以苯环上的一氯代物有7种,B不正确;
C.X→Y,分子中去掉了2个H原子,则此反应的类型为氧化反应,C不正确;
D.X分子中含有羧基,能与NaHCO3溶液反应,而Y、Z分子中的酯基和酚羟基,都不能与NaHCO3溶液反应,D不正确;
故选A。
12.C
【详解】A. 石油裂化是相对分子质量大,沸点高分解为相对分子质量小,沸点低的小分子,是化学变化,故A正确;
B. 油脂皂化,是油脂在氢氧化钠作用下水解,是化学变化,故B正确;
C. 碘的升华是由固态变为气态,为物理变化,故C错误;
D. 煤的液化,分直接液化和间接液化法,都有新物质产生,是化学变化,故D正确。
故选C。
13.(1)A. B. C. (各2分,共6分)
(2)+ 2NaOH+ 2NaBr + 2H2O (3分)消去反应(1分)
(3)D (3分)
【分析】C的分子式为C5H6,含有2个碳碳双键,计算其不饱和度知不饱和度为3,所以该分子中存在环状结构,结构简式为;C在催化条件下加氢可得到分子式为C5H10的有机物D,所以D为环戊烷;烃A与Br2发生加成反应,生成二溴衍生物B;B在加热的NaOH乙醇溶液发生消去得到化合物C;所以B为,A为;据以上分析回答题中问题。
【详解】C的分子式为C5H6,含有2个碳碳双键,计算其不饱和度知不饱和度为3,所以该分子中存在环状结构,结构简式为;C在催化条件下加氢可得到分子式为C5H10的有机物D,所以D为环戊烷;烃A与Br2发生加成反应,生成二溴衍生物B;B在加热的NaOH乙醇溶液发生消去得到化合物C;所以B为,A为;
(1)结合以上分析可知A、B、C的结构简式A.;B.;C. ;
综上所述,本题正确答案:、  、 。
(2)B为,在与NaOH乙醇溶液并加热条件下发生消去得到化合物;B得化合物C的反应方程式 :+ 2NaOH+ 2NaBr + 2H2O;该反应的反应类型是消去反应;
综上所述,本题正确答案:+ 2NaOH+ 2NaBr + 2H2O ;消去反应。
(3)A.根据信息可知:2CH3Br+2Na →CH3CH3+2NaBr,不符合题意,错误;
B.2CH3CH2CH2CH2Br +2Na →CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3+ 2NaBr,不符合题意,错误;
C.CH2BrCH2CH2Br +2Na → + 2NaBr ,生成环丙烷,不符合题意,错误;
D.CH2BrCH2CH2CH2Br+2Na → + 2NaBr ,生成环丁烷,符合题意,正确;
综上所述,本题正确选项D。
14. 4 、、、
【分析】由于含两个-CH3,若无支链时,两个-OH取代在中间C上;若有一个支链时,有一个-OH必取代-CH3上;若有两个支链时,不合题意。
【详解】由于含两个-CH3,若无支链时,两个-OH取代在中间C上,即,若有一个支链时,有一个-OH必取代-CH3上,即 、;若有两个支链时,碳架为,不符合题意。故可得有机物结构有4种。、、、。
15.(1)羟基、醛基
(2)B、D
(3)③④
(4)3∶2
(5)
(6)
【详解】(1)D分子结构中含氧官能团的名称是羟基、醛基;
(2)含有醛基的有机物能与新制Cu(OH)2反应产生红色沉淀,则符合条件的是B、D两种有机物;
(3)A分子结构中含有羧基和氨基,可发生缩聚反应生成多肽链,羧基能发生酯化反应(或取代反应)、苯环能发生加成反应、氨基有碱性能与盐酸反应,但有此有物不能发生消去反应,也不能发生加聚反应,故答案为③④;
(4)B分子内有的酚羟基和酯基可与NaOH溶液反应,且1mol B可与3molNaOH完全反应;C分子内羧基可与NaOH发生中和反应,烃基上连接的溴原子可在NaOH溶液中水解,且1mol C可与2molNaOH完全反应;故等物质的量的B、C与足量的NaOH溶液反应,消耗的NaOH物质的量之比为3:2;
(5)A分子结构中含有羧基和氨基,可发生缩聚反应生成一种高分子化合物E,E的结构简式为 ;
(6)D分子结构中含醇羟基,加热条件下与CuO反应的化学方程式为 。
16. CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O 冰水温度低,使溴乙烷冷凝,且吸收挥发出来的乙醇和HBr等,便于溴乙烷进一步分离提纯 ad d 蒸出产物,有利于平衡向生成溴乙烷的方向移动,提高溴乙烷产率 1-溴丁烷与正丁醇的沸点相差较小,若边反应边蒸出1-溴丁烷,会有较多的正丁醇被蒸出
【分析】装置连接好后首先检查装置的气密性;向圆底烧瓶中加入10 mL 95%乙醇、28 mL 78%浓硫酸,然后加入研细的13 g溴化钠和几粒碎瓷片;塞上带有长导管的塞子,长导管的另一端插入装有冰水混合物的试管中,加热反应物,为了减少副产物的发生,一般要将浓硫酸稀释,除掉生成的溴单质一般用亚硫酸钠溶液除掉,由于乙醇和溴乙烷的沸点相差比较大,常采用边加热边蒸出的方法,目的是提高产率和转化率。
【详解】(1)该方法制备溴乙烷(C2H5Br)主要是溴化钠和浓硫酸反应生成溴化氢,溴化氢和乙醇反应生成溴乙烷和水,涉及的化学方程式:①NaBr+H2SO4(浓)NaHSO4+HBr;②CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O;故答案为:CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O。
(2)根据表格中溴乙烷的沸点比较低,因此图中的试管放入冰水混合物的目的是冰水温度低,使溴乙烷冷凝,且吸收挥发出来的乙醇和HBr等,便于溴乙烷进一步分离提纯;故答案为:冰水温度低,使溴乙烷冷凝,且吸收挥发出来的乙醇和HBr等,便于溴乙烷进一步分离提纯;
(3)制备操作中,加入的浓硫酸必需进行稀释,其目的除了要减少HBr的挥发外,根据信息醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚:Br-被浓硫酸氧化为Br2等,因此还有ad;故答案为:ad;
(4)欲除去溴代烷中的少量杂质Br2,主要利用Na2SO3溶液与溴单质反应生成硫酸钠和溴化氢,而氢氧化钠溶液与溴乙烷要发生水解反应,四氯化碳与溴单质、溴乙烷是互溶的,因此最适合的是d;故答案为:d。
(5)在制备溴乙烷时,根据表格中信息溴乙烷和乙醇的沸点相差较大,采用边反应边蒸出产物的方法,其原因是蒸出产物,有利于平衡向生成溴乙烷的方向移动,提高溴乙烷产率。但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,根据表中信息1-溴丁烷与正丁醇的沸点差较小,若边反应边蒸出1-溴丁烷,会有较多的正丁醇被蒸出;故答案为:蒸出产物,有利于平衡向生成溴乙烷的方向移动,提高溴乙烷产率;1-溴丁烷与正丁醇的沸点差较小,若边反应边蒸出1-溴丁烷,会有较多的正丁醇被蒸出。
17.(1) 取代反应
(2) 冷凝回流、导气 a
(3)D
(4) 分液 除去1-溴丁烷中的正丁醇和正丁醚
(5)在过量浓硫酸催化下正丁醇产生更多的副产物正丁醚或1-丁烯
【分析】1-溴丁烷的合成利用正丁醇在浓硫酸的作用下与HBr发生取代反应,产品得到1-溴丁烷为液体,但也混有其他液体有机物正丁醚、正丁醇、浓硫酸。这些杂质根据溶解性和化学性质一般采用洗涤、分液获得有机相、干燥、过滤、蒸馏得到对应沸点的馏分。
【详解】(1)在三颈烧瓶中生成1-溴丁烷的反应可分为两步:①;第②步反应为1-丁醇转化为1-溴丁烷,化学方程式,该步的反应类型是取代反应。
(2)上图中冷凝管的作用是冷凝回流、导气,冷凝管的水下进上出能充分冷凝,则其进水口是a。
(3)烧杯中的溶液用于吸收挥发的HBr,浓盐酸会挥发出HCl、CCl4和CS2等是非极性溶剂均不与HBr反应、也难以溶解HBr,无法达到吸收的目的,HBr为酸性气体,能与NaOH反应,氢氧化钠溶液能吸收挥发的HBr;
选D。
(4)由题干表中信息可知,1-溴丁烷不溶于水,易溶于醇、醚等有机溶剂,正丁醇微溶于水,易溶于浓硫酸及有机溶剂,则洗涤粗产物时用分液操作进行分离,洗涤粗产物时,要用到的玻璃仪器主要有烧杯和分液漏斗,洗涤后进行的分离操作的名称是分液,加入浓硫酸洗涤的目的是除去1-溴丁烷中的正丁醇和正丁醚。
(5)不同的物料比对1-溴丁烷产量有影响,如果反应开始时多增加1.00mL浓硫酸,其余实验条件不变,测得1-溴丁烷的产量是0.80mL,产量减小可能的原因是浓硫酸能催化正丁醇分子间脱水转化为丁醚或者浓硫酸能催化正丁醇分子内脱水发生消去反应转化为1-丁烯,故答案案为:在过量浓硫酸催化下正丁醇产生更多的副产物正丁醚或1-丁烯。
18.(1)C4H10
(2)CH3CH2CH2CH3,CH3CH(CH3)CH3
【解析】(1)
根据密度之比等于摩尔质量之比,该烃的式量为29×2=58,5.8g该烃的物质的量为:n(烃)=5.8g÷58g/mol=0.1mol,根据元素守恒,0.1mol该烃中含n(C)=8.96L÷22.4L/mol=0.4mol,n(H)=(9.0g÷18g/mol)×2=1.0mol,所以n(烃):n(C):n(H)=1:4:10,该烃的化学式为C4H10;
(2)
丁烷有正丁烷和异丁烷,其结构简式为:CH3CH2CH2CH3,CH3CH(CH3)CH3