第三章 烃的衍生物 学情检测卷
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.乙烯和乙醇都能发生加成反应
B.乙酸和四氯化碳都可萃取溴水中的Br2
C.苯和四氟乙烯分子中的所有原子均处于同一平面
D.糖类、油脂及蛋白质均只由碳、氢、氧三种元素组成
2.下列物质中既属于有机物,又属于酸的是( )
A.H2CO3 B.CH3OH C.CH3CH2OH D.CH3COOH
3.下列属于电解质,且水溶液显碱性的是( )
A. B. C. D.
4.关于物质的性质和用途,下列说法错误的是
A.Fe3O4可用作红色涂料
B.SO2用作食品添加剂
C.用白醋清洗水壶中的水垢
D.小苏打受热或遇酸能产生二氧化碳,可用作膨松剂
5.下列有机物不能用于杀菌、消毒的是()
A.苯酚溶液 B.乙醇溶液 C.甲醛溶液 D.乙酸乙酯
6.下列反应属于取代反应的是( )
A.CH4+2O2CO2+ 2H2O
B.Fe+CuSO4=Cu+ FeSO4
C.2Na+ 2H2O= 2NaOH+ H2↑
D.CH3CH2Cl+Cl2CH3CHCl2+ HCl
7.下列有机化学方程式书写正确的是( )
A.CH4+Cl2 CH2Cl2+H2
B. +HO-NO2 +H2O
C.H2C=CH2+Br2→CH3CHBr2
D.CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3
8.1molX能与足量碳酸氢钠溶液反应放出44.8LCO2(标准状况),则X的分子式是( )
A.C5H10O4 B.C4H8O4 C.C3H6O4 D.C2H2O4
9.顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物;碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称,属于第二代铂族抗癌药物,结构简式如图所示,其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是( )
A.碳铂中所有碳原子在同一个平面中
B.1 mol 碳铂含有σ键的数目为26NA
C.[Pt(NH3)2Cl2]有顺式和反式两种结构,是一种复盐
D.碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子之比为1∶2
10.研究1-溴丙烷是否发生消去反应,用下图装置进行实验,观察到酸性高锰酸钾溶液褪色。下列叙述不正确的是( )
A.②中一定发生了氧化还原反应
B.①试管中也可能发生了取代反应
C.①试管中一定发生了消去反应生成不饱和烃
D.若②中试剂改为溴水,观察到溴水褪色,则①中一定发生了消去反应
11.化学学习方法中的类推法是由已学知识通过迁移构建新知识的方法.下列类比正确的是( )
A.CaCO3与稀硝酸反应生成CO2,CaSO3也能与稀硝酸反应生成SO2
B.铜在Cl2中燃烧生成二价铜,铜也能在硫蒸气中燃烧生成二价铜
C.锌可以与溶液中的银离子发生置换反应,钠也能与溶液中的银离子发生置换反应
D.钠与乙醇反应产生氢气,钾与乙醇也能反应产生氢气
12.下列各项中I、II两个反应不属于同一反应类型的是( )
选项 反应I 反应II
A CH3CH2OH→CH3COOCH2CH3 →
B CH3CH2Cl→CH3CH2OH CH3CH2OH→CH2=CH2
C CH2=CH2→CH3CH2Cl →
D CH3CH2OH→CH3CHO CH3CHO→CH3COOH
A.A B.B C.C D.D
13.下列4个化学反应,与其他3个反应类型不同的是( )
A.CH2═CH﹣CH3+HCl CH3CHCH3Cl
B.CH3CHO+H2 CH3CH2OH
C.CH3CH2Br+NaOH CH2═CH2↑+NaBr+H2O
D.CH≡CH+Br2→
14.山梨酸是一种常见的食物添加剂,它是一种无色针状晶体或白色粉末,它的结构简式为CH3﹣CH=CH﹣CH=CH﹣COOH.下列关于山梨酸的叙述不正确的是( )
A.山梨酸易溶于乙醇
B.山梨酸能与氢气发生加成反应
C.山梨酸能和乙醇反应生成酯
D.1mol山梨酸能和金属钠反应生成1mol氢气
15.下列8种有机物:
①CH2═CH2②③CH3OH ④CH3Cl ⑤CCl4⑥HCOOCH3⑦CH3COOCH2CH3⑧CH3COOH按官能团的不同可分为( )
A.4类 B.5类 C.6类 D.8类
16.链状高分子化合物 可由有机化工原料R和其他有机试剂,通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到,则R是( )
A.1﹣丁烯 B.乙炔
C.1,3﹣丁二烯 D.乙烯
二、实验探究题
17.“酒是陈的香”,就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室我们也可以用如右图所示的装置制取乙酸乙酯.回答下列问题:
(1)实验时为防暴沸,还要在试管内加入
(2)浓硫酸的作用是:① ;②
(3)装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,
不能插入溶液中,目的是 .
(4)饱和碳酸钠溶液的作用是(按条简单回答)
(5)某同学将收集到的乙酸乙酯滴入饱和NaHCO3溶液中,观察到有少量气泡产 生,可得出的结论是 ,该过程中发生反应的化学方程式是 .
18.乙酸乙酯是一种用途广泛的精细化工产品,某实验小组设计实验室制取并提纯乙酸乙酯的方案如下。
已知:①氯化钙可与乙醇形成CaCl2·6C2H5OH。
②相关有机物的沸点:
试剂 乙醚 乙醇 乙酸 乙酸乙酯
沸点/℃ 34.7 78.5 118 77.1
③2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3+H2O
(1)Ⅰ.制备过程
装置如图所示,A中盛有浓硫酸,B中盛有9.5 mL无水乙醇和6 mL冰醋酸,D中盛有饱和碳酸钠溶液。
写出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式 。
(2)实验过程中滴加大约3mL浓硫酸,B的容积最合适的是 (填字母)。A.25 mL B.50 mL C.250 mL D.500 mL
(3)球形干燥管C的主要作用是 。
(4)若预先向饱和Na2CO3溶液中滴加几滴酚酞试液,实验结束后,将试管D充分振荡后静置,可观察到的现象为 。
(5)饱和碳酸钠溶液的作用是 。
(6)Ⅱ.提纯方法
①将D中混合液进行分液。
②有机层先用5 mL饱和食盐水洗涤,再用5 mL饱和氯化钙溶液洗涤,最后用水洗涤。然后将有机层倒入一干燥的烧瓶中,用无水硫酸镁干燥,得粗产物。
③将粗产物蒸馏,收集77.1℃的馏分,得到纯净干燥的乙酸乙酯。
第①步分液时,用到的玻璃仪器为烧杯和 。
(7)第②步中依次用饱和食盐水、饱和氯化钙溶液、水洗涤,洗涤过程中分别主要洗去粗产品中的Na2CO3、 、 。
19.溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应,生成不同的反应产物.某同学依据溴乙烷的性质,用如图实验装置(铁架台、酒精灯略)验证取代反应和消去反应的产物,请你一起参与探究
实验操作Ⅰ:在试管中加入5mL 1mol/L NaOH溶液和5mL溴乙烷,振荡.
实验操作Ⅱ:将试管如图固定后,水浴加热.
(1)水浴加热的优点是
(2)试管口安装一长导管的作用是 .
(3)了解生成物中乙醇的相对分子质量可用的谱图是 .
三、综合题
20.芳香烃A的相对分子质量为118,以A为原料合成某香料中间体G的路线如下:
(1)A的分子式为 ,C中官能团的名称是 .
(2)E→F为消去反应,该反应的反应条件为 .I的结构简式为 .
(3)写出下列转化的化学方程式:
①E→H ;
②F→G .
(4)E有多种同分异构体,写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式: .
①分子内含有苯环,核磁共振氢谱有4个吸收峰;
②既能与NaHCO3溶液反应产生气体,又能与FeCl3溶液发生显色反应.
21.以石油裂解气为原料,通过一系列化学反应可得到重要的化工产品增塑剂G.
请完成下列各题:
(1)写出反应条件:反应③ 反应⑥
(2)反应②③的目的是: .
(3)写出反应⑤的化学方程式: .
(4)B被氧化成C的过程中会有中间产物生成,该中间产物可能是 (写出一种物质的结构简式),检验该物质存在的试剂是 .
(5)写出G的结构简式 .
22.为了测定乙醇的结构式,利用乙醇和钠的反应,设计如图1装置进行实验,在烧瓶中放入足量的钠,从分液漏斗中缓缓滴入一定量的乙醇,通过测量量筒中水的体积,就可知反应生成的氢气的体积。
(1)实验前检验该装置的气密性的实验操作是 。
(2)有人认为装置中有空气,所测的气体体积应扣除装置中空气的体积,才是氢气的体积,你认为 (填“正确”或“不正确”)。
(3)若实验中所用乙醇含有少量水则实验结果将 (填“偏大”或“偏小”),若实验开始前b导管内未充满水则实验结果将 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)若测得有1.15gC2H6O参加反应,把量筒c中的水的体积换算成标准状况下H2的体积为280mL,试结合计算和讨论,判断图2中(Ⅰ)和(Ⅱ)两式中,哪个正确 。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A、乙烯中含有C=C不饱和键,能够发生加成反应,但乙醇中没有,所以不能发生加成反应,故A不符合题意;
B、由于乙酸与水互溶,所以不能用于萃取溴水中的Br2 , 故B不符合题意;
C、苯为平面正六边形结构,而四氟乙烯是平面正四边形结构,所以二者的所有原子都处于同一平面,故C符合题意;
D、糖类、油脂都是由碳、氢、氧三种元素组成,而蛋白质是由碳、氢、氧、氮四种元素组成的,故D不符合题意。故答案为C。【分析】考查了有机物的性质,元素组成,原子共面问题。
2.【答案】D
【解析】【解答】解:A.H2CO3是无机物,故A错误;
B.CH3OH不能电离出氢离子,不是酸,故B错误;
C.乙醇不能电离出氢离子,不是酸,故C错误;
D.CH3COOH是含碳的化合物,能电离出氢离子,属于酸,故D正确.
故选D.
【分析】根据含有碳元素的化合物叫有机化合物,简称有机物;碳的氧化物、碳酸盐、碳酸虽含碳,但其性质与无机物类似,因此把它们看作无机物;羧基能电离出氢离子,属于酸,据此进行分析判断.
3.【答案】B
【解析】【解答】A.Al2(SO4)3属于强酸弱碱盐,属于电解质,其溶液显酸性,A不符合题意;
B.CH3CH2ONa是典型的醇盐,遇水水解成CH3CH2OH和NaOH,故CH3CH2ONa属于电解质,且水溶液显碱性,B符合题意;
C.NH3属于非电解质,其水溶液显碱性,C不符合题意;
D.NaHSO3是一种酸式盐,属于电解质,但是因HSO3-的电离程度大于水解程度而显酸性,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物叫电解质,常见的电解质有酸、碱、盐、水、活泼金属氧化物。
4.【答案】A
【解析】【解答】解:A.四氧化三铁为黑色固体,三氧化二铁为红色固体可作为红色颜料,A错误;
B.少量SO2可以作为食品的防腐剂,抗氧化剂,漂白剂等来使用,B正确;
C.醋酸会与水垢中的主要成分碳酸钙、氢氧化镁等发生反应,进而溶解水垢,C正确;
D.小苏打是碳酸氢钠,受热易分解为碳酸钠,水和二氧化碳,D正确。
故答案为:A。
【分析】本题主要考查物质的性质和用途。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.苯酚溶液能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,A不符合题意;
B.乙醇溶液能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,B不符合题意;
C.甲醛溶液能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,C不符合题意;
D.乙酸乙酯不能使蛋白质变性,不能用于杀菌消毒,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.苯酚常用于消毒;
B.75%的酒精常用于消毒;
C.甲醛的水溶液为福尔马林,可用于消毒;
D.乙酸乙酯属于酯类,不具有消毒作用。
6.【答案】D
【解析】【解答】A、该反应为氧化反应,A不符合题意。
B、该反应为置换反应,B不符合题意。
C、该反应为置换反应,C不符合题意。
D、该反应为取代反应,D符合题意。
故答案为:D
【分析】取代反应是指有机物中的原子或原子团被另一原子或原子团替代的反应。
7.【答案】B
【解析】【解答】A. 甲烷和氯气发生取代反应不能产生氢气,应该是CH4+Cl2 CH3Cl+HCl,A不符合题意;
B. 苯和液溴在催化剂作用下发生取代反应生成溴苯: +HO-NO2 +H2O,B符合题意;
C. 乙烯和溴水发生加成反应:H2C=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,C不符合题意;
D. 生成乙酸乙酯的方程式为:CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】烷烃的取代反应产生的是氯代物和氯化氢;苯和硝酸发生取代反应的时候要将硝酸进行拆分;烯烃的加成是打开双键把无机物分别加成;酯化反应生成的是有机物和小分子,做题中容易遗忘小分子,应多加注意。
8.【答案】D
【解析】【解答】解:能与碳酸氢钠溶液反应的有机物含有羧基,1molX与足量碳酸氢钠溶液反应生成的CO2的物质的量为 =2mol,说明1molX含2mol羧基,即1个分子中含有2个羧基,含有两个羧基的饱和脂肪酸符合CnH2n﹣2O4,不饱和二元羧酸中H原子数目更少,只有C2H2O4符合,
故选D.
【分析】能与碳酸氢钠溶液反应的有机物含有羧基,1mol羧基与足量碳酸氢钠反应得到1molCO2,根据羧酸与二氧化碳的关系确定分子中羧基数目,据此结合选项判断.
9.【答案】B
【解析】【解答】A.1,1-环丁二羧酸二氨合铂( )中含有 ,具有甲烷的结构特点,则所有碳原子不可能在同一个平面中,故A不符合题意;
B.C-H、C-C、C-O、N-H及配位键均为σ键,C=O中有1个σ键,则1mol 1,1-环丁二羧酸含有σ键的数目为26NA,故B符合题意;
C.[Pt(NH3)2Cl2]属于金属配合物,其中只有一种阳离子,不属于复盐,故C不符合题意;
D.碳铂分子中有4个C形成4个σ键,为sp3杂化,2个C形成3个σ键,为sp2杂化,则碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子之比为2∶1,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】把握结构中的成键方式及配位键形成为解答的关键。本题的易错点为D,要注意根据价层电子对数判断碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子数目。
10.【答案】C
【解析】【解答】A.无论是否发生反应,由于乙醇具有挥发性,挥发的乙醇会被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色,若1-溴丙烷发生消去反应,产生的丙烯会被被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色,A不符合题意;
B.①试管中可能是1-溴丙烷与溶液中NaOH发生取代反应,产生1-丙醇,B不符合题意;
C.①试管中可能发生了消去反应生成不饱和烃,也可能发生取代反应产生1-丙醇,C符合题意;
D.若②中试剂改为溴水,由于溴水与乙醇不能反应,因此若观察到溴水褪色,则①中一定发生了消去反应,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.乙醇可以和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,乙醇直接被氧化为乙酸;
B.取代反应是指有机化合物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团所替代的反应;
C.分子内失去两个官能团,形成新结构的反应叫做消去反应;
D.溴水与乙醇不能发生反应,因此使溴水褪色的是①试管中可能发生了消去反应生成不饱和烃与溴单质发生加成反应而使溴水褪色。
11.【答案】D
【解析】【解答】解:A.硝酸具有强氧化性,能氧化部分还原性物质,亚硫酸钙具有还原性,能被硝酸氧化生成硫酸钙,所以亚硫酸钙和硝酸反应没有二氧化硫生成,故A错误;
B.Cl2具有强氧化性,能将变价金属氧化为最高价,S具有弱氧化性,能将变价金属氧化为较低价态,所以氯气和铜反应生成CuCl2、S和Cu反应生成Cu2S,故B错误;
C.Na性质较活泼,将钠投入含有银离子的溶液中先和水反应生成NaOH,NaOH再和银离子反应,所以得不到Ag,故C错误;
D.K、Na性质都较活泼,且K活泼性大于Na,二者都易和乙醇中羟基反应生成氢气,故D正确;
故选D.
【分析】A.硝酸具有强氧化性,能氧化部分还原性物质;
B.Cl2具有强氧化性,能将变价金属氧化为最高价,S具有弱氧化性,能将变价金属氧化为较低价态;
C.Na性质较活泼,和溶液中物质反应时先和水反应;
D.K、Na性质都较活泼,都易和醇羟基反应生成氢气.
12.【答案】B
【解析】【解答】A.CH3CH2OH与乙酸发生酯化反应转化为CH3COOCH2CH3,属于取代反应; 苯与浓硝酸在浓硫酸作用下发生硝化反应生成硝基苯,属于取代反应,A不符合题意;
B.CH3CH2Cl在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成CH3CH2OH,属于取代反应;CH3CH2OH在170℃、浓硫酸催化作用下生成CH2=CH2和水,属于消去反应,B符合题意;
C.CH2=CH2与HCl发生加成反应生成CH3CH2Cl,属于加成反应;与H2在催化剂存在条件下加热发生加成反应产生,属于加成反应,C不符合题意;
D.CH3CH2OH与氧气在铜或银催化剂作用下加热反应生成CH3CHO和水,属于氧化反应;CH3CHO与氧气、高锰酸钾(H+)、重铬酸钾反应生成和水,属于氧化反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.酯化反应为取代反应,苯环的硝化反应也是取代反应;
B.氯乙烷水解生成乙醇,乙醇发生消去反应生成乙烯;
C.乙烯与氯化氢加成生成氯乙烷,苯加成生成环己烷;
D.乙醇催化氧化生成乙醛;乙醛催化氧化生成乙醛。
13.【答案】C
【解析】【解答】解:A.CH2═CH﹣CH3+HCl CH3CHCH3Cl中,双键变为饱和键,为加成反;
B.CH3CHO+H2 CH3CH2OH中,C=O变为饱和键,为加成反应;
C.CH3CH2Br+NaOH CH2═CH2↑+NaBr+H2O,为卤代烃的消去反应;
D.CH≡CH+Br2→ 中,三键变为双键,为炔烃的加成反应,
显然只有C中反应类型不同,
故选C.
【分析】A.为烯烃的加成反应;
B.﹣CHO的加成反应;
C.为卤代烃的消去反应;
D.为炔烃的加成反应.
14.【答案】D
【解析】【解答】解:A、山梨酸是一种有机物,有机物易溶于有机溶剂,故A正确;
B、山梨酸中含有碳碳双键,可以被氢气加成,故B正确;
C、山梨酸中含有羧基,可以和醇之间发生酯化反应生成酯,故C正确;
D、1mol山梨酸含有羧基1mol,可以和金属钠反应产生氢气0.5mol,故D错误.
故选D.
【分析】A、有机物易溶于有机溶剂;
B、含有碳碳双键或碳氧双键的物质可以被氢气加成;
C、含有羧基的物质可以和醇之间发生酯化反应;
D、含有羧基的物质可以和金属钠反应产生氢气.
15.【答案】C
【解析】【解答】解:①CH2═CH2,官能团为碳碳双键;② ,官能团为﹣OH;③CH3OH官能团为﹣OH;④CH3Cl,官能团为﹣Cl;⑤CCl4,官能团为﹣Cl;⑥HCOOCH3,含有官能团酯基;⑦CH3COOC2H5,官能团为酯基;⑧CH3COOH,官能团为羧基;
故官能团总共6类,
故选C.
【分析】①根据官能团为碳碳双键分析;②官能团为羟基;③官能团为羟基;④根据官能团为溴原子判断;⑤根据官能团为氯原子分析;⑥根据分子中含有酯基判断;⑦根据分子中含有酯基分析.
16.【答案】D
【解析】【解答】解:合成高分子化合物 ,为缩聚反应,需要HOOCCOOH、OHCH2CH2OH两种原料发生酯化反应制取,
乙二醇连续氧化生成乙二酸,乙二醇可由二卤代烃水解制取;二卤代烃可由乙烯与卤素单质加成,则R应为乙烯,
故选D.
【分析】合成高分子化合物 ,为缩聚反应,需要HOOCCOOH、OHCH2CH2OH两种原料,乙二醇连续氧化生成乙二酸,分析R生成乙二醇即可解答.
17.【答案】(1)碎瓷片
(2)催化剂;吸水剂
(3)防倒吸
(4)收集乙酸乙酯;反应乙酸,减少对酯香味的干扰;吸收乙醇,减少对酯香味的干扰
(5)乙酸乙酯中含有乙酸;CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+CO2↑+H2O
【解析】【解答】解:(1)加热液体、乙醇、乙酸、浓硫酸混合物制备乙酸乙酯,为防止液体加热发生爆沸,应加入少量碎瓷片;
故答案为:碎瓷片;(2)乙醇与乙酸在浓硫酸做催化剂、吸水剂条件下反应生成乙酸乙酯,所以浓硫酸的作用为催化剂和吸水剂;故答案为:催化剂; 吸水剂; (3)导管不能插入溶液中,导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,伸入液面下可能发生倒吸,故答案为:防倒吸;(4)乙醇、乙酸易挥发,制备的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸,乙醇易溶于水,乙酸能够与碳酸钠溶液反应,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度不大,所以可以用饱和碳酸钠溶液除去乙醇、乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,便于闻到气味;故答案为:收集乙酸乙酯;反应乙酸,减少对酯香味的干扰;吸收乙醇,减少对酯香味的干扰;(5)乙酸酸性强于碳酸,能够与碳酸氢钠反应生成醋酸钠和水、二氧化碳,某同学将收集到的乙酸乙酯滴入饱和NaHCO3溶液中,观察到有少量气泡产 生,可得出的结论是 乙酸乙酯中含有乙酸,该过程中发生反应的化学方程式是 CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+CO2↑+H2O;
故答案为:乙酸乙酯中含有乙酸; CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+CO2↑+H2O;
【分析】乙醇与乙酸在浓硫酸做催化剂、吸水剂条件下反应生成乙酸乙酯,为防止液体加热发生爆沸应加入少量碎瓷片,为防止发生倒吸,则装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,乙醇、乙酸易挥发,制备的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸,乙醇易溶于水,乙酸能够与碳酸钠溶液反应,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度不大,所以可以用饱和碳酸钠溶液除去乙醇、乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,乙酸酸性强于碳酸,能够与碳酸氢钠反应生成醋酸钠和水、二氧化碳,据此分析解答.
18.【答案】(1)
(2)B
(3)防止倒吸
(4)溶液分层,上层无色,下层红色
(5)溶解挥发出的乙醇;中和挥发出的乙酸;降低乙酸乙酯的溶解度便于分层析出
(6)分液漏斗
(7)乙醇;氯化钙
【解析】【解答】本实验为乙酸和乙醇反应制备乙酸乙酯。B为反应装置,控制温度为170oC,防止生成副产物乙醚;D中盛放饱和碳酸钠溶液,制备乙酸乙酯的过程中,乙酸和乙醇易挥发,随乙酸乙酯一起蒸出,饱和碳酸钠溶液则作用是:溶解挥发出的乙醇;中和挥发出的乙酸;降低乙酸乙酯的溶解度便于分层析出;球形干燥管的目的是防止倒吸。
(1)乙酸与乙醇在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水,化学方程式:;
(2)实验过程中圆底烧瓶需要加热,最大盛液量不超过其容积的一半,烧瓶内液体的总体积为18.6mL,B的容积最合适的是50mL,选B;
(3)球形干燥管的主要作用是防止倒吸;
(4)预先向饱和Na2CO3溶液中滴加几滴酚酞试液,溶液呈红色,乙酸乙酯难溶于水且密度比饱和碳酸钠溶液小,在上层,故观察到的现象是:溶液分层,上层无色,下层红色;
(5)制备乙酸乙酯的过程中,乙酸和乙醇易挥发,随乙酸乙酯一起蒸出,饱和碳酸钠溶液则作用是:溶解挥发出的乙醇;中和挥发出的乙酸;降低乙酸乙酯的溶解度便于分层析出;
(6)第①步分液时,选用的两种玻璃仪器的名称分别是烧杯、分液漏斗;
(7)碳酸钠在饱和食盐水中易溶,乙酸乙酯溶解度减小,
故答案为:用饱和食盐水除去乙酸乙酯中的碳酸钠杂质;饱和氯化钙能与乙醇发生反应生成CaCl2 6C2H5OH,因此用饱和氯化钙溶液除掉乙醇;水洗涤除掉吸附的氯化钙。故第②步中用饱和食盐水、饱和氯化钙溶液、最后用水洗涤,分别主要洗去粗产品中的碳酸钠、乙醇、氯化钙。
【分析】(1)乙酸乙酯的制取为乙酸和乙醇发生酯化反应得到,该反应为可逆反应,条件为浓硫酸、加热;
(2)容量瓶的液体体积范围,至少多余容量瓶1/3,不得多于容量瓶1/2;
(3)球星干燥管的作用和漏斗倒扣在烧杯作用是一样的,为防止倒吸;
(4)饱和碳酸钠的作用是吸收乙酸和乙醇,分离乙酸乙酯,可以观察到溶液分层,上层为乙酸乙酯,显无色,下层为水层,溶液由于呈碱性显红色;
(5)饱和碳酸钠的作用是吸收乙酸和乙醇,分离乙酸乙酯;
(6)分液需要用到分液漏斗和烧杯;
(7)饱和食盐水的作用是洗涤碳酸钠,氯化钙溶液洗涤乙醇,水洗涤氯化钙。
19.【答案】(1)使试管受热均匀
(2)冷凝回流,减少溴乙烷的损失
(3)质谱图
【解析】【解答】解:(1)用水浴加热试管,温度易于控制,可以使试管受热均匀,故答案为:使试管受热均匀; (2)溴乙烷沸点低,溴乙烷易挥发,冷凝回流挥发的溴乙烷,减少溴乙烷的损失,减少污染.
故答案为:冷凝回流,减少溴乙烷的损失;(3)了解生成物中乙醇的相对分子质量可用的谱图是质谱图,
故答案为:质谱图.
【分析】(1)水浴加热的优点是温度易于控制,受热均匀;(2)溴乙烷沸点低,溴乙烷易挥发,冷凝回流挥发的溴乙烷;(3)通过质谱图可得到物质的相对分子质量.
20.【答案】(1)C9H10;羟基
(2)浓硫酸、加热;
(3);
(4)
【解析】【解答】解:A发生加成反应生成B,B发生取代反应生成C,C发生氧化反应生成D,根据D结构简式、A的相对分子质量知,A为 ,A与溴发生加成反应生成B为 ,B发生水解反应生成C为 ,C发生催化氧化生成D,根据D、E的分子式可知,E比D多1个O原子,可知D中的醛基被氧化为羧基而生成E为 ,E→F为消去反应,E转化得到F,F能与甲醇发生酯化反应生成G,则可推知F为 ,G为 、H为 、I为 ,(1)A为 ,分子式为C9H10,C为 ,官能团名称是羟基,
故答案为:C9H10;羟基;(2)E是浓硫酸作催化剂、加热条件下发生消去反应生成F,通过以上分析知,I结构简式为 ,
故答案为:浓硫酸、加热; ;(3)①E在一定条件下发生缩聚反应生成H,反应方程式为 ,
故答案为: ;②F在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生酯化反应生成G,反应方程式为 ,
故答案为: ;(4)E为 ,E的同分异构体符合下列条件:①分子内含有苯环,核磁共振氢谱有4个吸收峰,说明含有4种氢原子且含有苯环;
②既能与NaHCO3溶液反应产生气体,又能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基、羧基,
符合条件的同分异构体结构简式为 ,
故答案为: .
【分析】A发生加成反应生成B,B发生取代反应生成C,C发生氧化反应生成D,根据D结构简式、A的相对分子质量知,A为 ,A与溴发生加成反应生成B为 ,B发生水解反应生成C为 ,C发生催化氧化生成D,根据D、E的分子式可知,E比D多1个O原子,可知D中的醛基被氧化为羧基而生成E为 ,E→F为消去反应,E转化得到F,F能与甲醇发生酯化反应生成G,则可推知F为 ,G为 、H为 、I为 ,据此分析解答.
21.【答案】(1)氢氧化钠醇溶液、加热;氢氧化钠水溶液、加热
(2)保护碳碳双键,防止被氧化
(3)CH2=CHCH2Br+HBr→BrCH2CH2CH2Br
(4)HOCH2CHClCH2CHO或OHCCHClCH2CHO或OHCCHClCH2COOH;银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液
(5)
【解析】【解答】解:1,3﹣丁二烯可以与氯气发生1,4﹣加成反应生成A为ClCH2CH=CHCH2Cl,A在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成HOCH2CH=CHCH2OH,与HCl发生加成反应生成B为HOCH2CH2CH(Cl)CH2OH.D酸化得到C4H4O4,故D为盐,则C4H4O4为HOOC﹣CH=CH﹣COOH,故B发生催化氧化生成C为HOOCCH2CH(Cl)COOH,C在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成D,则D为NaOOC﹣CH=CH﹣COONa.CH3CH=CH2与溴发生取代反应生成BrCH2CH=CH2,与HBr发生加成反应生成F为BrCH2CH2CH2Br,F在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成HOCH2CH2CH2OH,与HOOC﹣CH=CH﹣COOH通过酯化反应进行的缩聚反应生成高聚物G为 ,(1)反应③是HOOCCH2CHClCOOH在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成NaOOC﹣CH=CH﹣COONa,反应⑥是BrCH2CH2CH2Br在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成HOCH2CH2CH2OH,
故答案为:氢氧化钠醇溶液、加热;氢氧化钠水溶液、加热;(2)HOCH2CH=CHCH2OH中含有C=C双键,氧化羟基时也可以氧化C=C双键,转化生成E为HOOCCH=CHCOOH,E中含有C=C双键,故反应②③的目的是:保护碳碳双键,防止被氧化,
故答案为:保护碳碳双键,防止被氧化;(3)反应⑤的化学方程式为:CH2=CHCH2Br+HBr→BrCH2CH2CH2Br,
故答案为:CH2=CHCH2Br+HBr→BrCH2CH2CH2Br;(4)B被氧化成C的过程中,可能氧化不完全会有中间产物生成,该中间产物可能是HOCH2CHClCH2CHO或OHCCHClCH2CHO或OHCCHClCH2COOH,含有醛基,用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液进行检验是否存在该物质,
故答案为:HOCH2CHClCH2CHO或OHCCHClCH2CHO或OHCCHClCH2COOH;银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液;(5)由上述分析可知,G的结构简式为 ,故答案为: .
【分析】1,3﹣丁二烯可以与氯气发生1,4﹣加成反应生成A为ClCH2CH=CHCH2Cl,A在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成HOCH2CH=CHCH2OH,与HCl发生加成反应生成B为HOCH2CH2CH(Cl)CH2OH.D酸化得到C4H4O4,故D为盐,则C4H4O4为HOOC﹣CH=CH﹣COOH,故B发生催化氧化生成C为HOOCCH2CH(Cl)COOH,C在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成D,则D为NaOOC﹣CH=CH﹣COONa.CH3CH=CH2与溴发生取代反应生成BrCH2CH=CH2,与HBr发生加成反应生成F为BrCH2CH2CH2Br,F在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成HOCH2CH2CH2OH,与HOOC﹣CH=CH﹣COOH通过酯化反应进行的缩聚反应生成高聚物G为 ,以此来解答.
22.【答案】(1)连接好装置,关闭分液漏斗的活塞,将右侧导管插入水槽,微热烧瓶,右侧导管若有气泡冒出,冷却后形成一段水柱,且一段时间内水柱不变化,证明装置气密性良好
(2)不正确
(3)偏大;偏小
(4)Ⅰ
【解析】【解答】(1)利用压强差的原理检查装置的气密性,先形成密闭体系,即可得到 连接好装置,关闭分液漏斗的活塞,将右侧导管插入水槽,微热烧瓶,右侧导管若有气泡冒出,冷却后形成一段水柱,且一段时间内水柱不变化,证明装置气密性良好 ;
(2)氢气难溶于水,通过氢气将水压出,测出进入水的体积即是氢气的体积,故不正确;
(3)根据水与钠反应得到氢气,故导致结构偏大,b管中未充满水导致气体导致水出来减少,结果偏低;
(4)根据计算出产生氢气的量为n(H2)=0.28L/22.4/mol=0.0125mol,乙醇的物质的量为n=1.15g/46g/mol=0.025mol。结合与钠反应方程式即可得出含有羟基,故结构式为
【分析】(1)根据检查气密性的方法进行检验即可;
(2)结合氢气的溶解性即可判断;
(3)考虑水和钠反应以及b导管占有体积;
(4)根据给出的数据结合反应即可计算出是否含有羟基。