3.1卤代烃
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.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,观察水层是否有红棕色的溴出现
②滴入AgNO3溶液,再加入稀硝酸,观察有无淡黄色沉淀生成
③加入NaOH溶液共热,冷却后加入稀硝酸至酸性,再滴入AgNO3溶液,观察有无淡黄色沉淀生成
④加入NaOH的醇溶液共热,冷却后加入稀硝酸至酸性,再滴入AgNO3溶液,观察有无淡黄色沉淀生成
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
2.有关下列实验的说法正确的是
A.甲装置中试剂的加入顺序为:苯、浓硝酸、浓硫酸
B.乙装置可用于提纯混有少量的
C.丙装置右侧试管内的酸性溶液褪色,证明溴乙烷发生了消去反应
D.丁装置导气管口应在右侧试管中溶液液面上方,以防止倒吸
3.下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不能发生消去反应的是
① ②③(CH3)2C=CHCl ④CHCl2CHBr2⑤⑥CH3Cl
A.①③⑥ B.②③⑤ C.全部 D.②④
4.催化剂RuO2/Al-MgF2耐HF的腐蚀,如图所示可应用于氟化工行业中的氯循环。下列说法不正确的是
A.上述转化过程中涉及的有机反应类型有加成反应、消去反应
B.若Ru的价电子排布式为4d75s1,则该元素位于Ⅷ族
C.可通过液化分离出HCl中大多数的HF
D.上述循环中有水生成
5.下列有机物关系判断正确的是
A.熔点: 2, 2―二甲基戊烷>2, 3―二甲基丁烷>正戊烷>新戊烷>丙烷
B.密度: CCl4>H2O>CHCl3>1―戊烯>苯
C.同质量的物质燃烧耗O2量:丙炔>乙烷>乙烯>乙炔>甲烷
D.同物质的量物质燃烧耗O2量:己烷>环己烷>苯>苯甲酸
6.利用Heck反应合成一种药物中间体需要经历下列反应过程,有关说法错误的是
A.a、b、c中只有a是苯的同系物
B.c既可发生氧化反应也可发生聚合反应
C.上述反应过程所涉及的有机物中共含3种官能团
D.b的同分异构体中属于芳香化合物的有6种(不包含b)
7.下列操作能达到实验目的的是
实验目的 实验操作
A 验证可溶性为强酸强碱盐 25℃,测得可溶性正盐溶液的
B 除去中的气体 依次通过盛有饱和溶液和浓硫酸的洗气瓶
C 除去中的 加入足量浓溶液充分反应后过滤,洗涤
D 检验氯乙烷中的氯原子 先滴加水溶液,加热,再加入溶液有白色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
8.下列有关物质应用的说法正确的是
A.CCl4可作有机溶剂,也可作灭火剂
B.二氧化硫可大量用于食品增白
C.工厂中常用的静电除尘装置是根据胶体带电的性质设计的
D.硅是生产光纤制品的基本原料
9.下列实验装置图(有些图中部分夹持仪器未画出)能达到其实验目的是
A.图A是证明酸性:盐酸>碳酸>苯酚
B.图B是检验乙醇的消去反应产物中含乙烯
C.图C是将乙醇氧化为乙醛
D.图D是检验溴乙烷的消去反应产物中含乙烯
10.下列关于卤代烃的叙述错误的是( )
A.随着碳原子数的增多,一氯代烃的沸点逐渐升高
B.随着碳原子数的增多,一氯代烃的密度逐渐增大
C.等碳原子数的一氯代烃,支链越多,沸点越低
D.等碳原子数的一卤代烃,卤素的原子序数越大,沸点越高
二、填空题
11.依据不同的分类标准可将一种物质归属多个类别。现有下列物质:①CH3-CH3;②CH2=CH2;③;④;⑤;⑥CH3CH2Cl
其中:
(1)属于链状化合物的有 。(填序号,下同)
(2)属于卤代烃的有 。
(3)属于芳香烃的有 。
12.Ⅰ.某一溴代烷与浓NaOH的醇溶液共热时产生3种沸点不同的消去产物,该一溴代烷至少应含有 个碳原子,其中一种结构简式可表示为 。
Ⅱ.某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢。
(1)A的结构简式为 。
(2)A中的碳原子是否都处于同一平面? (填“是”或者“不是”);
Ⅲ.有机物A分子式为C3H6O2,把它进行实验并记录现象如下:
NaOH溶液 银氨溶液 新制Cu(OH)2 金属钠
A 发生水解反应 有银镜反应 有红色沉淀 不反应
A的结构简式为:
13.,这两步反应的其中第一步反应化学方程式为 。
14.完成下列问题
(1)用系统命名法命名 ,该烯烃加成后得产物名称 。
(2) 中含氧的官能团名称是 。写出分子式为的烯烃的顺式结构的结构简式: 。
(3) 分子中最多有 个C原子共平面,最多有 个原子在同一直线上;1mol该物质与反应,最多消耗 。
(4)写出的电子式 ,用电石制备乙炔的化学方程式 ;
(5)丙三醇又名甘油,合成丙三醇的某种方法如图所示:
回答下列问题:
Ⅰ.写出反应①的化学方程式 。
Ⅱ.反应②得到的A有两种结构,其中满足对称结构的A的结构简式为 。
Ⅲ.写出符合上述条件的③的反应的方程式 。
15.取代反应
实验装置
实验现象 ①中溶液 ②中有机层厚度减小 ④中有 生成
实验解释 溴乙烷与NaOH溶液共热产生了
溴乙烷与NaOH溶液共热的化学方程式为CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。反应类型为 。
16.卤代烃在生产生活中具有广泛的应用,回答下列问题:
(1)多卤代甲烷作为溶剂,其中分子结构为正四面体的是 。工业上分离这些多卤代甲烷的方法是 。
(2)三氟氯溴乙烷(CF3CHClBr)是一种麻醉剂,写出其所有同分异构体的结构简式 (不考虑立体异构)。
(3)聚氯乙烯是生活中常见的塑料。工业生产聚氯乙烯的一种工艺路线如下:
反应①的化学方程式是 ,反应类型为 ,反应②的反应类型为 。
17.写出下列有机反应的化学方程式:
(1)乙炔的实验室制法 ;
(2)制取溴苯 ;
(3)溴乙烷的消去反应 ;
18.常温下,碳原子数小于或等于 的烃呈气态,烃 溶于水,卤代烃 溶于水,液态烃的密度比水 ,溴乙烷的密度比水 。
19.卤代烃分类:
(1)按卤素原子种类分 。
(2)按卤素原子数目分 。
(3)根据烃基是否饱和分 。
20.按要求写出下列化学方程式:(请注明反应条件)
(1)甲苯→TNT:
(2)丙烯→聚丙烯:
(3)2-溴丙烷→丙烯:
(4)CaC2→乙炔:
(5)乙醇的消去反应:
(6)溴乙烷的水解反应:
三、实验探究题
21.异丙苯常用于制备苯酚和丙酮等化工产品。实验室制备异丙苯的原理如图:
+CH3CH2CH2Cl (正丙苯,30%)+(异丙苯,70%)
某化学小组设计实验制备异丙苯。
实验(一):制备催化剂——AlCl3。
已知。①AlCl3易潮解,升华温度为178℃且易凝华;
②实验室可用饱和纯碱溶液吸收Cl2。
(1)图1有___________(填标号)错误(修改后,进行实验)。
A.1处 B.2处 C.3处 D.4处
(2)装置A中发生反应的离子方程式为 。
(3)装置B的作用是 。
(4)若装置F中没有气体逸出,则装置F中可能生成的盐有NaCl、 和 (填化学式)。
实验(二):制备异丙苯。
已知相关有机物的部分性质如下表所示:
有机物 苯 1一氯丙烷 正丙苯 异丙苯
密度/(g·cm-3) 0.88 2.71 0.866 0.869
沸点/℃ 80.1 46.6 160.5 152.4
相对分子质量 78 78.5 120 120
溶解性 难溶于水,易溶于有机溶剂,
实验步骤:向三颈烧瓶中加入20 mL苯和2 g AlCl3,通过滴液漏斗向三颈烧瓶中加入10 mL 1-氯丙烷,进行反应,示意图如图2,反应完毕,采用图3装置提纯产品,最终收集到13.0 mL产品。
(5)仪器A的名称是 。
(6)图3中收集产品时的温度为 。
(7)本实验异丙苯的产率约为 (保留四位有效数字)。
22.1,2-二溴乙烷的制备原理是;。某课题小组用下图所示的装置制备1,2-二溴乙烷。
回答下列问题:
(1)组装仪器后进行该实验前必须进行的操作是 。
(2)装置B的作用是 。
(3)装置C内发生的主要反应的离子方程式为 。
(4)加热三颈烧瓶前,先将C与D连接处断开,再将三颈烧瓶在石棉网上加热,待温度升到约120℃时,连接C与D,并迅速将A反应温度升温至160~180℃,从F中慢慢滴加乙醇-浓硫酸混合液,保持乙烯气体均匀地通入装有3.20mL液溴()和3mL水的D中试管,直至反应结束。
①将C与D连接处断开的原因是 。
②判断反应结束的现象是 。
(5)将粗品移入分液漏斗,分别用a.水洗涤,b.氢氧化钠溶液洗涤,c.过滤,d.用无水氯化钙干燥,e.蒸馏收集129~133℃馏分,最后得到7.896g,1,2-二溴乙烷。则粗品提纯的顺序是 (填序号);
(6)下列操作中,不会导致产物产率降低的是 (填正确答案的标号)
a.乙烯通过溴水时速率太快
b.装置C中的NaOH溶液用水代替
c.去掉装置D烧杯中的水
d.实验时没有E装置
23.实验题
Ⅰ.课本实验
(1)苯甲酸的重结晶实验操作步骤是 、 、 、分离晶体,粗苯甲酸溶解后还要加点水的目的是 。
(2)为了验证溴乙烷中含有溴元素,有以下操作:①加硝酸银溶液 ②加NaOH溶液 ③加热 ④加蒸馏水 ⑤加硝酸至溶液显酸性,合理的顺序是_______
A.②①③⑤ B.②④⑤③ C.②③⑤① D.②①⑤③
(3)在溴乙烷与NaOH乙醇溶液的消去反应中可以观察到有气体生成。有人设计了实验方案来检验生成的气体是否为乙烯,如图所示。
①Ⅰ中水的作用 。
②Ⅱ中还可用 ,若用此物质,此时 (填“有”或“无”)必要将气体先通入水中。
Ⅱ.拓展实验
1,2-二溴乙烷可作抗爆剂的添加剂。下图为实验室制备1,2-二溴乙烷的装置图,图中分液漏斗和烧瓶a中分别装有浓H2SO4和无水乙醇,试管d中装有液溴。
已知:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O
相关数据列表如下:
乙醇 1,2-二溴乙烷 乙醚 溴
状态 无色液体 无色液体 无色液体 红棕色液体
密度/g/cm3 0.79 2.18 0.71 3.10
沸点/℃ 78.5 131.4 34.6 58.8
熔点/℃ -114.3 9.79 -116.2 -7.2
水溶液 混溶 难溶 微溶 可溶
(4)实验中应迅速将温度升高到170℃左右的原因是 。
(5)安全瓶b在实验中有多重作用。其一可以检查实验进行中导管d是否发生堵塞,请写出发生堵塞时瓶b中的现象 ;如果实验中导管d堵塞,你认为可能的原因是 ;安全瓶b还可以起到的作用是 ;
(6)容器c、e中都盛有NaOH溶液,c中NaOH溶液的作用是 ;
(7)某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多,如果装置的气密性没有问题,试分析可能的原因 ;
(8)除去产物中少量未反应的Br2后,还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母)。
A.重结晶 B.过滤 C.萃取 D.蒸馏
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】即便卤乙烷中的卤素是溴元素,但因它是非电解质,不能电离,不能与氯水或AgNO3溶液反映呈现出红棕色的溴或生成浅黄色沉淀,因此①②均是错误的。卤代烃中加入 NaOH 溶液共热,可发生水解反应生成 HX ,加入稀硝酸至酸性,再滴入AgNO3溶液即可依照沉淀的颜色判定是何种卤素,因此③正确;加入 NaOH 醇溶液共热,可发生消去反映生成 NaX ,加入稀硝酸至酸性,再滴入AgNO3溶液也可依照沉淀的颜色判定是何种卤素,因此④正确;
答案选D。
2.D
【详解】A.甲装置是苯的硝化实验,试剂的加入顺序为:浓硝酸、浓硫酸、苯,A错误;
B.酸性高锰酸钾是强氧化剂,于是它与乙烯反应生成二氧化碳。可以除去但是会引入新杂质,B错误;
C.乙醇具有挥发性,乙醇也能使酸性溶液褪色,C错误;
D.丁装置导气管口应在右侧试管中溶液液面上方,以防止倒吸,深入液面下会倒吸,D正确;
故选D。
3.A
【详解】①分子中,苯环结构稳定,不能发生消去反应;
②分子中,与-Cl相连碳原子相邻的碳原子上连有H原子,能发生消去反应;
③(CH3)2C=CHCl分子中,与-Cl相连碳原子相邻的碳原子上不连有H原子,不能发生消去反应;
④CHCl2CHBr2分子中,与-Cl或-Br相连碳原子相邻的碳原子上连有H原子,能发生消去反应;
⑤分子中,与-Br相连碳原子相邻的碳原子上连有H原子,能发生消去反应;
⑥CH3Cl分子中只有1个C原子,不能发生消去反应;
综合以上分析,①③⑥不能发生消去反应;
故选A。
4.A
【详解】A.HF参与的这步反应中,氯原子发生消去反应生成了碳碳双键,但反应过程中没有加成反应,故A错误;
B.Ru为44号元素,若Ru的价电子排布式为4d75s1,则该元素位于Ⅷ族,故B正确;
C.HF和HCl沸点差别较大,可通过液化分离出HCl中大多数的HF,故C正确;
D.由图可知,HCl和氧气在催化剂作用下生成氯气,根据质量守恒可知,循环中有水生成,故D正确;
故选A。
5.A
【详解】A.烷烃的熔点变化规律为:碳原子数越多熔点越高,碳原子相同时支链越多熔点越低,故熔点: 2, 2―二甲基戊烷>2, 3―二甲基丁烷>正戊烷>新戊烷>丙烷,A正确;
B.卤代烃的密度一般比水大,且卤素原子越多,密度越大,故密度: CCl4>CHCl3>H2O>苯>1―戊烯,B错误;
C.同质量的物质燃烧耗O2量取决于该物质中H的百分含量,H的百分含量越高耗氧量越多,故耗氧量为:丙炔<乙炔<乙烯<乙烷<甲烷,C错误;
D.同物质的量物质燃烧耗O2量取决于x+-的数值,数值越大耗氧量越多,故耗氧量为:己烷>环己烷>苯=苯甲酸,D错误;
故答案为:A。
6.D
【详解】A.苯的同系物是含有1个苯环,侧链为烷烃基的芳香烃,由结构简式可知,a分子含有1个苯环,侧链为烷烃基,是苯的同系物;b分子中含有氯原子,属于卤代烃,不可能是苯的同系物;c分子中含有碳碳双键,不可能是苯的同系物,故A正确;
B.由结构简式可知,c分子中含有的碳碳双键可发生氧化反应也可发生加聚反应,故B正确;
C.由有机物的转化关系可知,b分子的官能团为氯原子、乙醇的官能团为羟基、c分子的官能团碳碳双键,属于反应过程所涉及的有机物中共含3种官能团,故C正确;
D.乙苯的同分异构体有邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯,乙苯的一氯代物除b外有4种,邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯的一氯代物分别有3、4、2,则b的同分异构体中属于芳香化合物的有13种(不包含b),故D错误;
故选D。
7.C
【详解】A.25℃,测得可溶性正盐溶液的,不能证明验证可溶性为强酸强碱盐,也可能是水解程度相同的弱酸弱碱盐,A不合题意;
B.由于碳酸钠溶液与二氧化碳会反应,故不能依次通过盛有饱和溶液和浓硫酸的洗气瓶来除去中的气体,应该依次通过盛有饱和溶液和浓硫酸的洗气瓶来除去,B不合题意;
C.由于Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2,故可以用加入足量浓溶液充分反应后过滤,洗涤的操作来除去中的,C符合题意;
D.由于NaOH过量,与NaOH会反应将生成黑色的氧化银,掩盖白色的氯化银,故检验氯乙烷中的氯原子,应先滴加水溶液,加热,再加入过量的HNO3将溶液先酸化再加入溶液有白色沉淀生成,D不合题意;
故答案为:C。
8.A
【详解】A.CCl4是常用的有机溶剂,不能燃烧,可作灭火剂,A正确;
B.二氧化硫有毒,不能用于食品漂白,B错误;
C.胶体不带电,部分胶体微粒吸附有电荷而带电,所以静电除尘装置是根据胶粒带电这个性质而设计的,C错误;
D.光纤的生产原料为SiO2,D错误;
故答案选A。
9.C
【详解】A.反应中浓盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢气体也会使苯酚钠溶液变浑浊,不能证明酸性:碳酸>苯酚,A错误;
B.反应中硫酸可能会生成二氧化硫,二氧化硫可以和溴反应使溴水褪色,应先将混合气体通过氢氧化钠溶液再通入溴水中检验乙烯,B错误;
C.乙醇在铜丝作催化剂的条件下可以被氧气氧化生成乙醛,C正确;
D.加热挥发出的乙醇也会和酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色,故不能检验溴乙烷的消去反应产物中含乙烯,D错误;
故选C。
10.B
【详解】A.随着碳原子数越多,一氯代烃的相对分子质量越大,从而分子间作用力越大,则沸点越高,故A正确;
B.随着碳原子数越多,一氯代烃的相对分子质量越大,则密度越小,故B错误;
C.等碳原子数的一氯代烃,支链越多,分子间距离越大,分子间作用力越小,沸点越低,故C正确;
D.等碳原子数的一卤代烃,卤素的原子序数越大,分子间作用力越大,沸点越高,故D正确。
故选B。
11.(1)①②④⑥
(2)⑥
(3)③
【详解】(1)①CH3-CH3分子中碳碳单键结合形成链状,属于链状烃,属于链状化合物;
②CH2=CH2分子中碳碳双键结合形成链状,属于链状烃,属于链状化合物;
④是链状烃CH3CH2CH3分子中2号C原子上的一个H原子被-OH确定产生的物质,属于链状化合物;
⑥CH3CH2Cl是链状烃CH3-CH3分子中1个H原子被Cl取代产生的物质,是卤代烃,属于链状化合物;
则题目中已知的物质中属于链状化合物的有①②④⑥;
(2)在上述物质中CH3CH2Cl是链状烃CH3-CH3分子中1个H原子被Cl取代产生的物质,属于卤代烃,则属于卤代烃的是⑥;
(3)③分子中含有苯环,由于只含有C、H离子元素,因此属于芳香烃,则属于芳香烃的物质序号是③。
12. 7 或 是 HCOOC2H5
【详解】I. 某一溴代烷与浓NaOH的醇溶液共热时产生3种沸点不同的消去产物,即会产生三种同分异构体,所以与溴原子直接相连的C原子周围应当连着3个C原子基团,且三个基团不相同,最简单的三个C原子基团为甲基、乙基和丙基,故至少含有的C原子数为1+1+2+3=7,其中一种结构简式可表示为或;
II.(1)利用“商余法”计算该烃的分子式为C6H12,分子中含有碳碳双键,核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢,说明分子是对称结构,所以该烃的结构简式为;
(2)与碳碳双键直接相连的原子与碳碳双键的C原子共面,所以该烃中6个C原子共面;
III. A能发生水解,且能发生银镜反应,说明含有-OOCH,为甲酸酯,应为HCOOCH2CH3。
【点睛】判断有机物中的共面结构,注意寻找“烯平面”和“苯平面”。
13.+2NaOH+2NaCl+2H2O
【详解】先与NaOH乙醇溶液共热,发生消去反应产生,然后与足量的Cl2发生加成反应产生,则第一步消去反应的化学方程式为:+2NaOH+2NaCl+2H2O。
14.(1) 4-甲基-2-乙基-1-戊烯 2,4-二甲基己烷
(2) (酮)羰基、醚键
(3) 17 6 9
(4)
(5) 2 2 或 +Ca(OH)2+HCl→ +CaCl2+2H2O
【详解】(1)由键线式及烯烃的系统命名原则可知该物质名称为:4-甲基-2-乙基-1-戊烯;与氢气发生加成反应后生成2,4-二甲基己烷;
(2)由结构简式可知该物质所含含氧官能团为羰基和醚键;分子式为的烯烃中2-丁烯存在顺反异构,顺式结构简式为: ;
(3)碳碳三键为直线结构,苯环为平面结构,碳碳双键为平面结构,各结构通过单键相连,因此所有碳原子可在同一平面上,共17个;碳碳三键上的四个原子以及三键所在苯环对称轴上的原子共线,共6个;1mol碳碳三键可加成1mol氢气,1mol苯环结构加成3mol氢气,1mol碳碳双键加成1mol氢气,则1mol该物质可加成9mol氢气;
(4)为乙炔,电子式为: ;电石与饱和食盐水反应生成乙炔,反应方程式为:;
(5)反应①中丙烯与氯气在高温条件下发生取代反应生成3-氯丙烯,反应方程式为:;反应②与HClO发生加成反应,可得到和两种产物,满足对称结构的A的结构简式为: ;
③中 与氢氧化钙反应生成 ,反应的方程式:2 2 或 +Ca(OH)2+HCl→ +CaCl2+2H2O。
15. 分层 淡黄色沉淀 Br- 取代反应
【解析】略
16.(1) 四氯化碳 分馏
(2)
(3) H2C=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl 加成反应 消去反应
【详解】(1)甲烷是正四面体结构,若分子中的四个H原子全部被Cl原子取代得到CCl4,还是有极性键构成的非极性分子。由于这些多卤代甲烷都是分子晶体构成的物质,沸点不同,因此可采取分馏的方法分离,答案:四氯化碳;分馏;
(2)CF3CHClBr的同分异构体一定是一个C上有2个F,连两个F的C还可以连1个H或Cl或Br,共三种情况:,答案:;
(3)乙烯与氯气发生加成反应得到1,2-二氯乙烷;反应①的化学方程式是H2C=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl。1,2-二氯乙烷在480℃~530℃条件下发生消去反应得到氯乙烯(CH2=CHCl),氯乙烯发生加聚反应得到聚氯乙烯,答案:H2C=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl;加成反应;消去反应。
17. CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑ +Br2+HBr CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O
【详解】(1)实验室利用电石与饱和食盐水反应制备乙炔,其反应方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;
(2)实验室利用苯与液溴在铁粉或FeBr3作催化剂的条件下制备溴苯,反应方程式为+Br2+HBr;
(3)溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中并加热发生消去反应生成乙烯,反应方程式为CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O。
18. 4 不 不 小 大
【详解】根据烃的物理性质的递变规律,常温下,碳原子数小于或等于4的烃呈气态,烃、卤代烃均不溶于水,液态烃的密度比水小,溴乙烷的密度比水大。
19.(1)F、Cl、Br、I代烃
(2)一卤、多卤代烃
(3)饱和、不饱和卤代烃
【解析】略
20.(1)+3HNO3(浓) +3H2O
(2)nCH2=CH-CH3
(3)CH3CHBrCH3+NaOHCH3CH=CH2↑+NaBr+H2O
(4)CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2
(5)CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
(6)CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr
【解析】(1)
甲苯在浓硫酸催化和加热条件下发生硝化反应生成2,4,6-三硝基甲苯,即TNT,反应的化学方程式为+3HNO3(浓) +3H2O;
(2)
丙烯在催化剂作用下发生加聚反应得到聚丙烯,反应的化学方程式为nCH2=CH-CH3;
(3)
2-溴丙烷在NaOH醇溶液和加热条件下发生消去反应得到丙烯、NaBr和水,反应的化学方程式为CH3CHBrCH3+NaOHCH3CH=CH2↑+NaBr+H2O;
(4)
碳化钙与水反应生成乙炔和氢氧化钙,反应的化学方程式为CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2;
(5)
乙醇在浓硫酸作用和加热到170℃时发生消去反应得到乙烯和水,反应的化学方程式为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;
(6)
溴乙烷在NaOH水溶液和加热条件下发生水解反应得到乙醇和NaBr,反应的化学方程式为CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。
21.(1)B
(2)2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(3)除去Cl2中的HCl
(4) NaClO(或NaClO3) NaHCO3
(5)(球形)冷凝管
(6)152.4℃≤T<160.5℃
(7)59.61%
【详解】(1)在装置A中KMnO4与浓盐酸在室温下反应产生Cl2,经装置B除去杂质HCl,然后经过装置C干燥,得到纯净Cl2。在装置D中与Al在加热条件下反应产生AlCl3,产生的AlCl3收集在装置E中,多余的Cl2用Na2CO3溶液进行尾气处理,然后排放。在该装置中由于AlCl3易凝华,氮导出AlCl3的导管太细,易堵塞导管,应该换成一个粗的导气管;且AlCl3易潮解,在装置E、F之间缺少干燥装置,导致装置F中的水易进入装置E,因此上述装置中有2处有问题,故合理选项是B。
(2)在装置A中KMnO4与浓盐酸在室温下反应产生Cl2,该反应的离子方程式为:2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(3)装置B中盛有饱和NaCl溶液,其作用是除去Cl2中的杂质HCl气体;
(4)若装置F中没有气体逸出,Na2CO3溶液显碱性,Cl2在碱性条件下回发生歧化反应,产生NaCl、NaClO(或NaClO3),装置中空气中的CO2与Na2CO3反应产生NaHCO3,故装置F中可能生成的盐有NaCl、NaClO(或NaClO3)、NaHCO3;
(5)根据图示可知仪器A名称是(球形)冷凝管;
(6)要制取异丙苯,由于其沸点是152.4℃,而正丙苯的沸点是160.5℃,所以收集温度应该为152.4℃≤T<160.5℃;
(7)20 mL苯的质量是m(苯)=0.88 g /mL×20 mL=17.6 g,其物质的量n(苯)=;10 mL 1-氯丙烷的质量是m(1-氯丙烷)=2.71 g/mL×10 mL=27.1 g,其物质的量n(1-氯丙烷)=。苯与1-氯丙烷反应的物质的量的比是1:1,可知1-氯丙烷过量,反应产生的异丙苯应该根据苯的物质的量进行计算。1 mol苯发生反应产生正丙苯与异丙苯的物质的量和是1 mol,其中异丙苯的物质的量是0.7 mol,则0.2256 mol苯发生反应,理论上产生异丙苯的物质的量是0.7×0.2256 mol=0.15792 mol,其质量是m(异丙苯)理论=0.15792 mol×120 g/mol=18.95 g,实际产生质量m(异丙苯)实际=0.869 g/mL×13.0 mL=11.297 g,故本实验异丙苯的产率约为。
22.(1)气密性检查
(2)平衡装置内外的压强,起到安全瓶的作用
(3)
(4) 减少D中溴蒸气挥发 D中试管内溴水完全褪色
(5)abadce
(6)d
【分析】根据题意A装置用于乙醇的消去反应,装置B中的玻璃管与空气连通,可以平衡装置内外的压强,该反应生成乙烯的同时因副反应生成二氧化硫杂质气体需要利用C装置除杂,D装置发生乙烯与溴的加成反应生成1,2-二溴乙烷,E用于尾气吸收。
【详解】(1)本实验是制备乙烯气体,并用乙烯与溴水反应制取1,2-二溴乙烷,所以组装仪器后必须进行气密性检查;
(2)装置B中的玻璃管与空气连通,可以平衡装置内外的压强,起到安全瓶的作用;
(3)浓硫酸具有脱水性、强氧化性,A装置中可能含有杂质气体SO2、CO2,SO2与溴水能反应干扰实验,实验装置C吸收A中生成的SO2、CO2气体,主要反应离子方程式是;
(4)①溴易挥发,将C与D连接处断开可以减少D中溴蒸气挥发;
②若D中的溴水褪色,表明溴完全反应,所以反应结束的现象是D中试管内溴水完全褪色;
(5)粗品1,2-二溴乙烷的提纯过程是:水洗→氢氧化钠溶液洗涤→水洗→用无水氯化钙干燥→过滤→蒸馏,粗品提纯的步骤是abadce;
(6)a.乙烯通过溴水时速率太快,溴挥发加快,会导致产物产率降低;
b.装置C中的NaOH溶液用水代替,造成二氧化硫与溴反应,会导致产物产率降低;
c.去掉装置D烧杯中的水,溴挥发加快,会导致产物产率降低;
d.E装置的作用是尾气处理,实验时没有E装置,对产率无影响;
故选d。
23.(1) 加热溶解 趁热过滤 冷却结晶 减少苯甲酸的损失
(2)C
(3) 除去乙醇 溴水或溴的四氯化碳 无
(4)减少副产物乙醚生成
(5) b中长直玻璃管内有一段液柱上升 过度冷却,产品1,2-二溴乙烷在装置d中凝固 防止倒吸
(6)吸收乙烯气体中含有的CO2、SO2等酸性气体
(7)发生副反应生成乙醚 或乙醇挥发 或乙烯流速过快,未完全发生加成反应
(8) 乙醚 D
【详解】(1)苯甲酸的重结晶实验操作步骤是先加热溶解,然后趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤;粗苯甲酸溶解后还要加点水的,防止在趁热过滤时,温度降低,苯甲酸析出,其目的是减少苯甲酸的损失;故答案为冷却结晶;减少苯甲酸的损失;
(2)溴乙烷中溴元素以溴原子形式存在,验证溴乙烷中溴元素,首先让溴元素转化成Br-,将溴乙烷加入到NaOH溶液中并加热,充分反应后,冷却,加硝酸至溶液显酸性,再加入AgNO3溶液,出现淡黄色沉淀,说明溴乙烷种含有溴元素,正确的顺序是②③⑤①,选项C正确;故答案为C;
(3)①溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液反应需要加热,其反应为CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O,乙醇易挥发,产生乙烯中混有乙醇,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,必须除去乙醇,防止干扰乙烯的检验,即Ⅰ中水的作用是除去乙醇;故答案为除去乙醇;
②乙烯能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色,乙醇不能使溴水褪色(或乙醇不能使溴的四氯化碳溶液褪色),因此Ⅱ中可以用溴水或溴的四氯化碳溶液代替,若用溴水或溴的四氯化碳溶液代替,不需要将气体先通入水中,应填“无”;故答案为溴水或溴的四氯化碳溶液褪色;无;
(4)根据题中所给信息,加热到140℃时会产生乙醚,因此要让温度迅速升高到170℃左右,目的是减少副产物乙醚的生成;故答案为减少副产物乙醚生成;
(5)导管d发生堵塞,造成a、b、c中气体压强增大,即b中长直玻璃管内有一段液柱上升;试管d中装有液溴,乙烯与液溴在试管d中生成1,2-二溴乙烷,冰水的温度为0℃,1,2-二溴乙烷的熔点为9.79℃,如果用冰水冷却时,1,2-二溴乙烷由液体转化成固体,堵塞导管d;安全瓶b还起到防倒吸的作用;故答案为b中长直玻璃管内有一段液柱上升;过度冷却,产品1,2-二溴乙烷在装置d中凝固;防止倒吸;
(6)浓硫酸具有脱水性,能使乙醇碳化,C和浓硫酸在加热条件下发生反应生成CO2和SO2,c中NaOH溶液作用是吸收乙烯气体中含有的CO2、SO2等酸性气体;液溴易挥发,污染空气,e装置中NaOH溶液的作用是吸收挥发出的溴蒸气,防止污染空气;故答案为吸收乙烯气体中含有CO2、SO2等酸性气体;
(7)使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多,可能原因时浓硫酸将部分乙醇氧化,发生副反应生成乙醚,也可能是乙醇挥发,或乙烯流速过快,未完全发生加成反应;故答案为发生副反应生成乙醚 或乙醇挥发 或乙烯流速过快,未完全发生加成反应;
(8)在制取1,2-二溴乙烷的过程中还会有副产物乙醚生成,除去1,2-二溴乙烷中的乙醚,利用两者沸点不同,可以通过蒸馏方法将二者分离,选项D符合题意;故答案为乙醚;D。
答案第1页,共2页
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