课件50张PPT。第三节 乙醇与乙酸
第1课时 乙 醇 一、乙醇的物理性质与组成和结构
1.乙醇的物理性质无色特殊香味小互溶易挥发2.乙醇的组成与结构【巧判断】
(1)乙醇的结构简式为C2H5OH,说明乙醇分子中共有两种氢原子。 ( )
提示:×。乙醇分子中有三种氢原子,其中烃基上的氢原子有两种,羟基上有一种。(2)乙醇的分子结构中有OH-。 ( )
提示:×。乙醇结构中没有OH-而是羟基(—OH)。
(3)羟基的电子式为 H。 ( )
提示:×。羟基的电子式为 H。【情境·思考】
俗话说“酒香不怕巷子深”,意思就是说如果酒酿得好,就是在很深的巷子里,也会有人闻香知味,前来品尝。这里面体现了乙醇的哪些物理性质?
提示:俗语中体现了乙醇是一种易挥发的有香味的液体。二、烃的衍生物与官能团
1.烃的衍生物
烃分子中的_______被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物。如一氯甲烷、1,2-二溴乙烷、乙醇、乙酸等。氢原子2.官能团
(1)定义:决定有机化合物_____的原子或原子团。
(2)实例特性—Cl—OH羟基碳碳双键碳碳三键【巧判断】
(1)乙烯的官能团是碳碳双键,乙烷的官能团是碳碳单键。 ( )
提示:×。乙烷中没有官能团。(2)乙醇的官能团是OH-。 ( )
提示:×。官能团均为电中性基团,乙醇的官能团是羟基(—OH)不是OH-。
三、乙醇的化学性质与用途
1.乙醇与Na反应无色可燃性水珠不变浑浊H22CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑2.乙醇的氧化反应
(1)燃烧
①化学方程式:__________________________。
②现象:产生淡蓝色火焰,放出_________。CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O大量的热(2)催化氧化(3)与强氧化剂反应
反应原理:CH3CH2OH _______。CH3COOH【巧判断】
(1)乙醇与金属钠反应时,是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂。 ( )
提示:√。乙醇与金属钠反应生成乙醇钠,是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂。(2)检验乙醇中是否含有水,可加入少量无水硫酸铜,若变蓝则含水。 ( )
提示:√。检验乙醇中是否含有水可用无水硫酸铜检验,若变蓝则表明乙醇中含水。(3)甲烷、乙烯、苯、乙醇都是无色不溶于水的有机化合物。 ( )
提示:×。甲烷、乙烯、苯都不溶于水,但乙醇却能与水以任意比例互溶。【情境·思考】
银饰作为我国传统的一种首饰,一直以来都广受人们的喜爱。焊接银器、铜器时,表面会生成黑色的氧化膜,银匠说可以先把铜、银放在火上烧热,马上蘸一下酒精,铜、银会光亮如初。这一过程中发生了哪些反应?铜在反应中起到了什么作用?
提示:2Cu+O2 2CuO,
CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O,铜作为催化剂。3.乙醇的用途
(1)用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。
(2)用作生产医药、香料、化妆品、涂料等的化工原料。
(3)医疗上常用体积分数为____的乙醇溶液作消毒剂。75%知识点 从化学键、官能团的角度认识乙醇的化学性质
【重点释疑】
1.乙醇的结构与化学键的断裂情况2.乙醇与钠反应的位置和方式【注意】(1)乙醇与钠的反应比水与钠的反应要缓和得多,这说明乙醇分子羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。
(2)1 mol乙醇与足量钠反应,产生0.5 mol H2,该关系可延伸为1 mol羟基(—OH)跟足量钠反应产生0.5 mol H2。3.乙醇催化氧化的过程
(1)将弯成螺旋状的铜丝灼烧,铜丝表面变黑色。
2Cu+O2 2CuO(2)将灼烧后的铜丝插入乙醇中,铜丝表面由黑变红。
总方程式2C2H5OH+O2 2CH3CHO+2H2O (3)醇的催化氧化反应规律
醇在有催化剂(铜或银)存在的条件下,可以发生催化氧化反应生成醛,但并不是所有的醇都能被氧化生成醛。
①凡是含有R—CH2OH(R代表烃基)结构的醇,在一定条件下都能被氧化成醛;
2R—CH2OH+O2 2R—CHO+2H2O。②凡是含有 结构的醇,在一定条件下也能被氧
化,但生成物不是醛,而是酮( )。
③凡是含有 结构的醇通常情况下不能被氧化。【思考·讨论】
(1)所有的醇类物质均能与金属钠反应放出氢气吗?
提示:所有醇类物质都有羟基,因此都能与钠反应放出氢气。(2)根据乙醇催化氧化的实质,推测 的催化氧
化产物是什么, 能被催化氧化吗?【案例示范】
【典例】乙醇分子中的各种化学键如图所示,关于乙醇在各种反应中断裂键的说法中不正确的是 ( )A.和金属钠反应时键①断裂
B.在铜或银催化共热下与O2反应时断裂①和③
C.在铜或银催化共热下与O2反应时断裂①和⑤
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤【解题指南】解答本题的关键是掌握乙醇在不同反应中化学键的断键情况、反应方式。
【解析】选C。乙醇与钠反应生成乙醇钠,是羟基中的O—H键断裂,A正确;乙醇催化氧化生成乙醛时,断裂①和③化学键,B正确,C错误;乙醇完全燃烧时化学键①②③④⑤全部断裂,D正确。【母题追问】“固体酒精”也称固化酒精,因使用、运输和携带方便,燃烧时对环境的污染较少,与液体酒精相比比较安全,作为一种固体燃料,广泛应用于餐饮业、旅游业和野外作业等。思考:(1)固体酒精是酒精的固态形式吗?
提示:不是。固体酒精也被称为“酒精块”或固体燃料块。固体酒精并不是固体状态的酒精(酒精的熔点为-117.3 ℃,纯净物常温下是液体),而是将工业酒精(主要成分为乙醇,CH3CH2OH)中加入凝固剂[可使用(CH3COO)2Ca]使之成为固体形态。(2)将铜制火锅置于固体酒精的火焰上灼烧,发现锅底并未变黑,试结合有关知识加以解释。
提示:铜在空气中加热时会被氧化为黑色的氧化铜,但是氧化铜可以被挥发出的乙醇还原重新反应生成铜。故铜锅底不一定变黑。【迁移·应用】
1.某有机物的结构简式为 。下列关于
该有机物的叙述中,不正确的是 ( )
A.能与金属钠发生反应并放出氢气
B.能在催化剂作用下与H2发生加成反应
C.不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.在铜作催化剂条件下能发生催化氧化反应生成醛【解析】选C。该有机物分子中含有 、—OH两
种官能团,其中—OH能和Na反应放出H2,能在铜作催化
剂条件下发生催化氧化反应生成醛; 能使酸性
KMnO4溶液褪色,能在催化剂作用下与H2发生加成反应。
故C不正确。2.下列四种有机物的分子式都是C4H10O,其中不能被氧化为同碳原子数醛的是 ( )
A.①和② B.②和③
C.③和④ D.①和④【解析】选D。醇分子结构中与—OH相连的碳原子上至
少要有一个氢原子才能发生催化氧化反应。—OH连在
链端碳原子上的醇,即R—CH2OH结构的醇,可被催化氧
化为醛,亦可被强氧化剂氧化为酸。
2R—CH2OH+O2 2R—CHO+2H2O。【补偿训练】
催化氧化的产物是 的醇是 ( )【解析】选A。醇发生催化氧化反应时,只与分子中
的—CH2OH原子团有关,与其他基团无关,则根据题干
产物结构式得被氧化的醇为 。 【素养提升】
酒的主要成分是乙醇,少量饮酒对人体有益,但酗酒有害健康。科学研究表明酒量的大小与人体内某些酶有关。(1)乙醇是无色有特殊香味的液体,工业上用乙烯与水
反应可制得乙醇,写出该反应的化学方程式并判断反应
类型。
提示:CH2＝CH2+H2O CH3CH2OH,加成反应。(2)阅读材料分析乙醇在人体内的变化,写出涉及的化学方程式。
提示:2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O;
2CH3CHO+O2 2CH3COOH;
CH3COOH+2O2→2CO2+2H2O。【课堂回眸】课件70张PPT。第2课时
乙 酸一、乙酸
1.乙酸的物理性质无色刺激性气味液态易溶于水和乙醇【微思考】
乙酸的熔点为16.6℃,冬天如何从盛有冰醋酸的试剂瓶中取出少量醋酸?
提示:用温水浴浸泡后,待冰醋酸熔化后再用倾倒法取出少量醋酸即可。2.组成与结构【巧判断】
(1)乙酸中含有双键,因此属于不饱和烃。 ( )
提示:×。乙酸中含有氧原子,属于烃的衍生物。
(2)乙酸的结构简式可以写成CH3COOH或COOHCH3。 ( )
提示:×。乙酸的结构简式只能写成CH3COOH。(3)在标准状况下醋酸是一种无色有强烈刺激性气味的液体。 ( )
提示:×。在标准状况下醋酸是一种固体。3.化学性质
(1)实验设计1:根据下列提供的药品,设计实验证明乙酸的酸性。[药品:镁带、NaOH溶液、Na2CO3、乙酸溶液、酚酞试剂、紫色石蕊试剂]
可根据以下原理设计实验:①乙酸能使紫色石蕊试液变红
②2CH3COOH+Mg→(CH3COO)2Mg+H2↑
③CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
④2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+H2O+CO2↑(2)实验设计2:醋酸与碳酸酸性强弱的比较【情境·思考】
用食醋浸泡有水垢(主要成分CaCO3)的暖瓶或水壶,可以清除其中的水垢。(1)清除水垢利用了醋酸的什么性质? 写出反应的化学方程式。
提示:利用食醋清除水垢是利用了醋酸的酸性,化学方程式为2CH3COOH+CaCO3→(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑。(2)通过这个事实你能比较出醋酸与碳酸的酸性强弱吗?
提示:该反应的发生可以说明CH3COOH的酸性比H2CO3的酸性强。(3)酯化反应
①概念:酸与醇反应生成_______的反应。
②反应特点:酯化反应是_____反应且比较_____。
③乙酸与乙醇的酯化反应酯和水可逆缓慢透明的油状液体香味CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O浓硫酸
△ 【巧判断】
(1)乙醇和乙酸的官能团相同。 ( )
提示:×。乙醇的官能团为—OH,乙酸的官能团为
—COOH。(2)乙酸可以除去铁锈和铜锈。 ( )
提示:√。乙酸是有机酸,能与Fe2O3和Cu2(OH)2CO3反应。
(3)制取乙酸乙酯时,导管应插入碳酸钠溶液中。
( )
提示:×。乙醇和乙酸易溶于水,导管若插入碳酸钠溶
液中会引起倒吸现象。二、酯
1.酯
羧酸分子羧基中的_____被—OR′取代后的产物称为酯,
简写为RCOO R′,结构简式为_______________,官能团为
_____________。—OH【微点拨】
乙酸中羧基上碳氧双键和酯基中碳氧双键均不能发生加成反应。2.物理性质
低级酯(如乙酸乙酯)密度比水___,_____于水,易溶于有机溶剂,具有芳香气味。小不溶3.用途
(1)用作香料,如作饮料、香水等中的香料。
(2)用作溶剂,如作指甲油、胶水的溶剂。三、官能团与有机化合物的分类【微思考】
什么是官能团?苯环是官能团吗?是不是所有的有机物中都有官能团?
提示:决定有机物特殊性质的原子或原子团叫官能团。苯环不属于官能团。并非所有的有机物中都有官能团,如烷烃、苯的同系物等。知识点一 乙醇、水、碳酸、乙酸中羟基活泼性的比较
【重点释疑】
1.理论分析2.实验验证 (1)给四种物质编号。 (2)实验结论。
羟基氢的活泼性:【思考·讨论】
(1)能否用NaHCO3溶液鉴别乙酸和乙醇?
提示:可以。乙酸比碳酸酸性强,可以与NaHCO3反应生成CO2气体,而乙醇中的羟基氢活泼性比碳酸中的羟基氢弱,不能与NaHCO3反应。(2)能用NaOH溶液除去乙醇中混有的乙酸吗?
提示:不能。乙酸与NaOH反应生成的乙酸钠溶于水,而乙醇与水互溶。【案例示范】
【典例】(2019·枣庄高一检测)脱落酸是一种抑制生长的植物激素,因能促使叶子脱落而得名,其结构简式如图所示,则有关脱落酸的说法中正确的是 ( )A.脱落酸的分子式为C15H18O4
B.脱落酸只能和醇类发生酯化反应
C.脱落酸可以和金属钠发生反应
D.1 mol脱落酸最多可以和2 mol H2发生加成反应【思维建模】分析有机物的结构推测性质的一般思路为【解析】选C。根据有机物的结构简式,脱落酸的分子式为C15H20O4,故A错误;脱落酸中含有羧基、羟基,能与羧酸、醇发生酯化反应,故B错误;能与金属钠反应的官能团是羟基和羧基,脱落酸中含有羟基和羧基,因此脱落酸可以和金属钠发生反应,故C正确;脱落酸中含有3个碳碳双键,即1 mol 脱落酸至少可以和3 mol H2发生加成反应,故D错误。【母题追问】(1)1 mol脱落酸与足量金属钠反应时生成氢气物质的量是多少?
提示:脱落酸中含有一个羟基和一个羧基,均可以与金属钠反应,因此当1 mol脱落酸与足量金属钠反应时生成氢气物质的量是1 mol。(2)脱落酸能否与NaOH反应?若能反应,生成物的分子式是怎样的?
提示:脱落酸的分子式为C15H20O4,含有的羧基可以与NaOH发生中和反应,羟基不能与NaOH反应,故生成物的分子式为C15H19O4Na。【规律方法】羟基化合物的反应规律
(1)能与金属钠反应的有机物含有—OH或—COOH,反应关系为2Na～2—OH～H2或2Na～2—COOH～H2。
(2)能与NaHCO3和Na2CO3反应生成CO2的有机物一定含有—COOH,反应关系为NaHCO3～—COOH～CO2或Na2CO3～2—COOH～CO2。(3)与碳酸盐或酸式盐反应生成CO2的羟基化合物中含有—COOH。
【迁移·应用】
1.(2019·安庆高一检测)下列物质都能与Na反应放出H2,其产生H2速率排列顺序正确的是 ( )
①C2H5OH ②CH3COOH溶液 ③NaOH溶液
A.①>②>③ B.②>①>③
C.③>①>② D.②>③>①【解析】选D。NaOH溶液中含H2O,Na与H2O反应比与C2H5OH反应剧烈,反应速率③>①。CH3COOH溶液中含有CH3COOH,Na与CH3COOH反应比与H2O反应剧烈,反应速率②>③,故可知反应速率排列顺序为②>③>①。2.分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是 ( )A.分子中含有2种官能团
B.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同
C.1 mol分枝酸最多可与3 mol NaOH发生中和反应
D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同【解析】选B。该分子中含有羧基、碳碳双键、醚键、羟基4种官能团,A错误;由于既含有羟基又含有羧基,所以既能与乙酸也能与乙醇发生酯化反应,发生反应的类型相同,B正确;1 mol分枝酸只含有2 mol羧基,所以只能与2 mol NaOH发生中和反应,C错误;分枝酸与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,原理不同,D错误。【补偿训练】
在同温同压下,某有机物和过量Na反应得到V1L氢气,另一份等量的该有机物和足量的NaHCO3反应得到V2L二氧化碳,若V1=V2≠0,则该有机物可能是 ( )
A. B.HOOC—COOH
C.HOCH2CH2OH D.CH3COOH【解析】选A。首先否定C项,因为HOCH2CH2OH与NaHCO3不反应,再根据—OH、—COOH与Na反应时均为1 mol—OH或—COOH放出0.5 mol H2,而1 mol —COOH与NaHCO3反应时放出1 mol CO2,判断选A。知识点二 探究乙酸的酯化反应
【重点释疑】
1.酯化反应的机理
通常用同位素示踪原子法来证明:如用含18O的乙醇与乙酸反应,可以发现,生成物乙酸乙酯中含有18O。可见,发生酯化反应时,有机酸断C—O键,醇分子断O—H键,即“酸去羟基,醇去氢”。2.实验中的注意事项
(1)试剂的加入顺序
先加入乙醇,然后沿器壁慢慢加入浓硫酸,冷却后再加入CH3COOH。
(2)导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中,防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水,造成溶液倒吸。(3)浓硫酸的作用
①催化剂——加快反应速率。
②吸水剂——提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。
(4)饱和Na2CO3溶液的作用
①降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,得到酯。
②与挥发出来的乙酸反应。
③溶解挥发出来的乙醇。
(5)酯的分离
采用分液法分离试管中的液体混合物,所得上层液体即为乙酸乙酯。【思考·讨论】
(1)在酯化反应实验中为什么加热温度不能过高?如何对实验进行改进?(乙酸乙酯的沸点为77 ℃)
提示:尽量减少乙醇和乙酸的挥发,提高乙酸和乙醇的转化率。对实验的改进方法是水浴加热。(2)装置中长导管的作用是什么?
提示:长导管起到导气、冷凝的作用。【案例示范】
【典例】下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务。
【实验目的】制取乙酸乙酯
【实验原理】甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯,浓硫酸的作用是_________________________________。?【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置,应选择的装置是________(填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置中的导气管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是____。?【实验步骤】
(1)按选择的装置组装仪器,在试管中先加入3 mL乙醇,然
后沿器壁慢慢加入2 mL浓硫酸,冷却后再加入2 mL冰醋酸。
(2)将试管固定在铁架上。
(3)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液。
(4)用酒精灯对试管①加热。
(5)当观察到试管②中有明显现象时停止实验。【问题讨论】
a.步骤(1)装好实验装置,加入样品前还应检查
__________________。?
b.根据试管②中观察到的现象,可知乙酸乙酯的物理性质有________________。?c.试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是__________________、__________________、__________________。?
d.从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是
______________________________________。?
【解题指南】解答此类问题时,要注意以下两点:
(1)解题时注意对装置进行对比分析,重点分析装置的不同之处。
(2)掌握酯化反应实验的操作及注意事项。【解析】实验室用乙醇、乙酸在浓硫酸的催化作用下
发生酯化反应生成乙酸乙酯。浓硫酸的作用是作催化
剂和吸水剂。由于乙酸乙酯、乙酸、乙醇的沸点都较
低,加热时都能挥发出来,故加热后在试管②的上层为
乙酸、乙醇、乙酸乙酯的混合液,用饱和Na2CO3溶液可
以除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸。在上层得到乙酸乙酯油状液体。经分液漏斗分液即可。该实验中由于酒精灯加热可能使试管内液体受热不均匀,若导管插入液面以下有可能发生倒吸现象,所以装置要能防止倒吸。
答案:【实验原理】作催化剂和吸水剂 【装置设计】乙 防倒吸
【问题讨论】a.装置的气密性 b.无色、不溶于水、密度比水小等 c.溶解挥发出的乙醇 与挥发出来的乙酸反应 降低乙酸乙酯的溶解度 d.分液【迁移·应用】
1.(2018·全国卷Ⅰ)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是 ( )【解析】选D。乙酸乙酯的制备实验中由于最终得到的乙酸乙酯不能溶解在水中,所以分离的方法是分液而非蒸发,所以答案选D。2.实验室采用如图所示装置制备乙酸乙酯,实验结束后,取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管,再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊试液1 mL,发现紫色石蕊试液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯液层之间(整个过程不振荡试管),下列有关实验的描述,不正确的是 ( )A.制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇杂质
B.该实验中浓硫酸的作用是催化和吸水
C.饱和碳酸钠溶液主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇和乙酸
D.石蕊层为三层,由上而下是蓝、紫、红【解析】选D。A.因为乙醇、乙酸都易挥发,所以制取的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸杂质,正确;B.制取乙酸乙酯的实验中,浓硫酸的作用就是催化剂和吸水剂,正确;C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度小于在水中的溶解度,同时碳酸钠溶液可以吸收乙醇与乙酸,正确;D.紫色石蕊处于中间位置,乙酸乙酯中混有的乙酸使石蕊变红色,所以上层为红色,中间为紫色,碳酸钠溶液呈碱性,所以下层为蓝色,错误。【素养提升】
“舌尖上的中国”在央视上的热播让厨房再次成为人们施展厨艺的舞台。大多数厨师的工作经验:炒菜时又加料酒又加醋,可使菜变得香美可口,你知道这是为什么吗? 提示:这是因为醋中的乙酸与料酒中的乙醇生成乙酸乙酯。【课堂回眸】温馨提示：
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课堂检测·素养达标
1.决定乙醇主要化学性质的原子或原子团是 ( )
A.羟基 B.乙基(—CH2CH3)
C.氢氧根离子 D.氢离子
【解析】选A。羟基是乙醇的官能团,决定其主要化学性质。
2.关于乙醇的说法中正确的是 ( )
A.乙醇结构中有—OH,所以乙醇溶于水,可以电离出OH-而显碱性
B.乙醇燃烧生成二氧化碳和水,说明乙醇具有氧化性
C.乙醇与钠反应可以产生氢气,所以乙醇显酸性
D.乙醇与钠反应非常平缓,所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼
【解析】选D。乙醇不能电离出氢氧根离子,—OH和OH-是完全不同的粒子;乙醇的氧化反应表现的是乙醇的还原性;乙醇与钠反应比水与钠反应缓慢,说明乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,水呈中性,所以乙醇不显酸性。
【补偿训练】
可以检验乙醇中是否含有水的试剂是 ( )
A.无水硫酸铜 B.生石灰
C.金属钠 D.胆矾
【解析】选A。无水硫酸铜若由白色变为蓝色,则能确定水的存在。
3.下列化合物和乙醇具有相似的化学性质的是 ( )
A.CH3—O—CH3 B.
C.CH3—OH D.
【解析】选C。决定乙醇化学性质的为—OH,则由化学式可知C中含有—OH。
4.能证明乙醇分子中含有一个羟基的事实是 ( )
A.乙醇完全燃烧生成水
B.乙醇能与水以任意比互溶
C.0.1 mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05 mol氢气
D.乙醇易挥发
【解析】选C。A项,乙醇完全燃烧生成水说明乙醇分子中含有氢原子,但不能说明含有1个羟基,错误;B项,乙醇能与水以任意比互溶不能说明分子中含有1个羟基,错误;C项,由于2个羟基产生1分子氢气,则0.1 mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05 mol氢气可以说明分子中存在一个羟基,正确;D项,乙醇易挥发不能说明分子中含有1个羟基,D错误。
5.(2019·烟台高一检测)丙烯醇(CH2CH—CH2OH)可发生的化学反应有
( )
①加成 ②氧化 ③燃烧 ④与Na反应
A.只有①②③ B.①②③④
C.只有①②④ D.只有①③④
【解析】选B。丙烯醇分子中含有羟基和碳碳双键两种官能团,能发生加成反应、氧化反应、燃烧及与金属钠反应。
6.某实验小组用如图所示装置进行乙醇的催化氧化实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学方程式
?__________________________________________。?
在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该反应是________反应。?
(2)甲和乙两个水浴作用不相同:甲的作用是?______________________;?
乙的作用是?__________________________。?
(3)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到不同的物质,它们是________,集气瓶中收集到的主要成分是__?________________________________。?
【解析】(1)在乙醇的催化氧化实验中,Cu作催化剂,反应过程中,红色的Cu先生成黑色的CuO,黑色的CuO又被还原为红色的Cu,有关的化学方程式为2Cu+O22CuO,CuO+CH3CH2OHCH3CHO+Cu+H2O。熄灭酒精灯反应仍继续进行,则说明乙醇的催化氧化反应是放热反应。
(2)常温下乙醇为液体,如果要在玻璃管中进行反应则需要转化为气体,所以甲中水浴加热的目的是将乙醇汽化得到稳定的乙醇气流;而生成的乙醛在高温时为气体,所以乙装置的目的是将乙醛气体冷凝为液体。
(3)经过反应后并冷却,a中收集到的物质有易挥发的乙醇及反应生成的乙醛和水,集气瓶中收集到的是空气中的N2及未完全反应的O2。
答案:(1)2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O 放热 (2)加热 冷却 (3)乙醛、乙醇、水 氮气、氧气
7.聚乙二醇滴眼液的商品标签部分信息如图所示(乙二醇的结构简式为HOCH2CH2OH),结合所学知识分析下列有关问题。
聚乙二醇滴眼液
【成分】主要成分:聚乙二醇,丙二醇
【适应症】用于暂时缓解由于眼睛干涩引起的灼热
和刺痛症状
【用法用量】根据病情需要滴眼,每次1～2滴,使用
前摇匀
【注意事项】如发生溶液变色或浑浊,请勿使用,为
避免污染,请勿接触滴嘴
【药理作用】属高分子聚合物,具有亲水性和成膜
性,在适宜浓度下,能起类似人工泪液的作用
【贮藏】室温保存
思考:
(1)乙二醇和丙二醇属于什么关系?
(2)乙二醇能与金属钠反应吗?若能反应试写出该反应的化学方程式。
提示:(1)乙二醇与丙二醇的结构相似,组成上相差一个CH2,互为同系物,不是同分异构体;
(2)乙二醇含有羟基,能与金属钠反应生成氢气,据此可以写出反应的化学方程式:
2Na+HOCH2CH2OHNaOCH2CH2ONa+H2↑
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课堂检测·素养达标
1.下列有关乙酸性质的叙述错误的是 ( )
A.乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇
B.乙酸的沸点比乙醇高
C.乙酸的酸性比碳酸强,它是一元酸,能与碳酸盐反应
D.在发生酯化反应时,乙酸分子羧基中的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水
【解析】选D。乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇,含有一个羧基属于一元酸,酸性强于碳酸,沸点高于乙醇,发生酯化反应时乙酸分子脱羟基。
2.如图是某种有机物的简易球棍模型,该有机物中只含有C、H、O三种元素。下列有关于该有机物的说法中不正确的是 ( )
A.分子式是C3H6O2
B.不能和NaOH溶液反应
C.能发生酯化反应
D.能使紫色石蕊溶液变红
【解析】选B。该有机物的结构简式为,能和NaOH溶液反应。
3.将1 mol乙醇(其中的羟基氧用18O标记)在浓硫酸存在并加热的条件下与足量乙酸充分反应。下列叙述不正确的是 ( )
A.生成的水分子中一定含有18O
B.生成的乙酸乙酯中含有18O
C.可能生成45 g乙酸乙酯
D.不可能生成相对分子质量为88的乙酸乙酯
【解析】选A。CH3COH与CH3COOH发生酯化反应的原理为CH3COH+CH3COOH+H2O,因此生成的水中不含18O,乙酸乙酯中含有18O,生成乙酸乙酯的相对分子质量为90。该反应为可逆反应,1 mol CH3COH参加反应,生成酯的物质的量为04.乙酸分子的结构式为,下列反应及断键部位正确的是
( )
①乙酸的电离,是①键断裂
②乙酸与乙醇发生酯化反应,是②键断裂
③在红磷存在时,Br2与CH3COOH的反应:
CH3COOH+Br2CH2Br—COOH+HBr,是③键断裂
④乙酸变成乙酸酐的反应:
,是①②键断裂
A.①②③ B.①②③④
C.②③④ D.①③④
【解析】选B。乙酸电离出H+时,断裂①键;在酯化反应时酸脱羟基,断裂②键;与Br2的反应,取代了甲基上的氢,断裂③键;生成乙酸酐的反应,一个乙酸分子断①键,另一个分子断②键,所以B正确。
5.食醋是一种生活必备的食品调味剂。淘气的胖胖分别向盛有下列物质的玻璃杯中倒入适量食醋,他不会观察到明显现象的是盛哪种物质的玻璃杯
( )
A.滴加了酚酞的红色NaOH溶液
B.锌粉
C.食盐粉末
D.小苏打粉末
【解析】选C。A中的现象为红色溶液变为无色,B、D两项中均有无色无味的气体产生,C项两种物质不反应,无明显现象。
6.下表为某有机物与各种试剂反应的现象,则这种有机物可能是
( )
试剂
钠
溴水
NaHCO3
现象
放出气体
褪色
无气体放出
A.CH2CH—COOH
B.CH2CH—CH3
C.CH3COOCH2CH3
D.CH2CH—CH2—OH
【解析】选D。A项CH2CH—COOH可与NaHCO3反应放出气体;B项CH2CH—CH3不与Na反应;C项CH3COOCH2CH3不能与Na反应,不使溴水褪色,不能与NaHCO3反应放出气体;D项CH2CH—CH2OH,含有—OH可与Na反应,不与NaHCO3反应,含有碳碳双键,能使溴水褪色,符合题意。
7.某有机物的结构简式如图所示,下列说法中不正确的是 ( )
A.1 mol该有机物和过量的金属钠反应最多可以生成1.5 mol H2
B.该物质最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为3∶2∶2
C.可以用酸性KMnO4溶液检验其中的碳碳双键
D.该物质能够在催化剂作用下被氧化为含有—CHO的有机物
【解析】选C 。A项,金属钠可以和羟基、羧基反应生成H2,1 mol该有机物中含有1 mol羟基和2 mol羧基,故1 mol该有机物和过量的金属钠反应最多可以生成1.5 mol H2,正确。B项,NaOH、NaHCO3均只能与该有机物中的羧基反应,正确。C项,该有机物中羟基和碳碳双键都能使酸性KMnO4溶液褪色,故无法用酸性KMnO4溶液检验其中的碳碳双键,错误。D项,该有机物中含有—CH2OH,可以被氧化为—CHO,正确。
8.有机化合物甲()为一种重要的化工中间体。
(1)甲的分子式为__________________,含有的官能团名称为______________。?
(2)1 mol 甲与Na反应消耗Na的物质的量为__________ mol。?
(3)甲能发生酯化反应生成六元环状化合物乙,写出该反应的化学方程式:__________________。?
【解析】(1)根据甲的结构简式,不难写出其分子式为C6H11BrO3。(3)化合物甲中含有一个羟基和一个羧基,发生分子内酯化反应生成六元环状化合物。
答案:(1)C6H11BrO3 溴原子、羟基、羧基 (2)2
(3)
9.某有机物的结构简式为HOOC—CH＝CHOH。
(1)请写出该有机物所含官能团的名称:________、________、________。?
(2)验证该有机物中含有—COOH官能团常采用的方法是______________?
__________________________,?产生的现象为________________________。?
【解析】该有机物中的官能团有—COOH、和—OH;可利用酸性验证有机物中含有—COOH。
答案:(1)羟基 羧基 碳碳双键
(2)用少量的新制Cu(OH)2悬浊液与之反应 沉淀溶解(或其他合理答案)
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课时素养评价 十七
乙 酸
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)
1.(2019·福建福州高一检测)乙酸是生活中常见的一种有机物,下列关于乙酸的说法中正确的是 ( )
A.乙酸的官能团为—OH
B.乙酸的酸性比碳酸弱
C.乙酸能够与金属钠反应产生氢气
D.乙酸能使紫色的石蕊溶液变蓝
【解析】选C。乙酸的官能团为—COOH,A错误;乙酸的酸性比碳酸强,B错误;乙酸具有酸的通性,与钠反应产生氢气,C正确;乙酸能使紫色石蕊溶液变红,D错误。
2.酒精和醋酸是生活里的常用品,下列方法不能将二者鉴别开的是
( )
A.闻气味
B.分别用来浸泡水壶中的水垢看是否溶解
C.分别滴加NaOH溶液
D.分别滴加紫色石蕊溶液
【解析】选C。A项,酒精和醋酸气味不同,可用闻气味的方法鉴别,错误;B项,水垢的成分含CaCO3,与醋酸反应放出CO2,但不与酒精反应,可鉴别,错误;C项,酒精和NaOH溶液不反应,醋酸和NaOH溶液反应,但无明显现象,不能鉴别,正确;D项,醋酸能使紫色石蕊溶液变红,但酒精不能,可鉴别,错误。
3.(2019·哈尔滨高一检测)李时珍《本草纲目》“酸温。散解毒,下气消食……少饮和血行气……”根据中医理论,蛔虫“得酸则伏”吃醋可缓解蛔虫病带来的胃肠绞痛。
下列物质中,在一定条件下能与醋酸发生反应的是 ( )
①食盐 ②乙醇
③氢氧化铜 ④金属铝
⑤氧化镁 ⑥碳酸钙
A.①③④⑤⑥ B.②③④⑤⑥
C.①②④⑤⑥ D.全部
【解析】选B。醋酸是一种有机酸,具有酸的通性,与乙醇发生酯化反应,与Cu(OH)2发生中和反应;与活泼金属Al反应置换出H2;与碱性氧化物MgO等反应;与盐反应,如Na2CO3、CaCO3等。
4.如图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图,下列关于该实验的叙述中,不正确的是 ( )
A.向试管a中先加入浓硫酸,然后边摇动试管边慢慢加入乙醇,再加冰醋酸
B.试管b中导气管下端管口不能浸入液面的原因是防止实验过程中发生倒吸现象
C.实验时加热试管a的目的是及时将乙酸乙酯蒸出并加快反应速率
D.采用长玻璃导管有导气兼冷凝的作用
【解析】选A。A项中,浓硫酸和其他液体混合时,应将浓硫酸慢慢加到密度比它小的液体中。应先向a中加入乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸和冰醋酸;B项中,加热过程中产生乙酸和乙醇蒸气,二者溶于水易造成溶液倒吸;C项,加热一方面能加快反应速率,另一方面能及时将乙酸乙酯蒸出,有利于提高反应物的转化率;D项,长玻璃导管既能输导乙酸乙酯蒸气,又能冷凝回流挥发的乙酸和乙醇。
5.下列除去括号内杂质所用的试剂和方法都正确的是
( )
选项
物质
所用试剂
方法
A
甲烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
B
乙醇(水)
生石灰
分液
C
乙醇(乙酸)
氢氧化钠溶液
分液
D
乙酸乙酯(乙酸)
饱和碳酸钠溶液
分液
【解析】选D。甲烷中混有杂质乙烯,若用酸性高锰酸钾溶液洗气,乙烯被氧化为CO2,仍然存在杂质,A错误;乙醇中混有水,加入生石灰,水反应变为离子化合物,熔、沸点高于乙醇,用蒸馏的方法分离得到,B错误;乙醇中混有乙酸,若加入氢氧化钠溶液,会与乙酸发生反应变为乙酸钠,但是乙醇能够溶于该溶液中,不能使用分液的方法分离,C错误;乙酸乙酯混有杂质乙酸,加入饱和碳酸钠溶液,杂质发生反应变为易溶于水的物质,而乙酸乙酯难溶于水,分层,因此可以用分液的方法分离提纯,D正确。
6.具有一个羟基的化合物A 10 g,与乙酸反应生成乙酸某酯11.85 g,并回收了未反应的A 1.3 g,则A的相对分子质量为 ( )
A.98 B.116 C.158 D.278
【解析】选B。一元羧酸与一元醇发生酯化反应时的物质的量之比为1∶1,根据有机羧酸脱羟基醇脱氢原理,写出化学方程式,然后根据质量守恒求解。
设化合物A为R—OH,相对分子质量为Mr,则发生的酯化反应方程式为
CH3COOH+HO—R CH3COOR+H2O
Mr Mr+60-18
(10-1.3) g 11.85 g
=,解得Mr=116。
7.柠檬中含有大量的柠檬酸,因此被誉为“柠檬酸仓库”。柠檬酸的结构简式为,则1 mol柠檬酸分别与足量的金属钠和NaOH溶液反应,最多可消耗Na和NaOH的物质的量分别为 ( )
A.2 mol、2 mol B.3 mol、4 mol
C.4 mol、3 mol D.4 mol、4 mol
【解析】选C。由柠檬酸的结构简式可知,1 mol柠檬酸分子中含有1 mol羟基和3 mol羧基,羟基和羧基都能与金属钠发生反应,因此1 mol柠檬酸最多消耗Na的物质的量为4 mol;羧基能与NaOH溶液反应,而羟基不能和NaOH溶液反应,故消耗NaOH的物质的量最多为3 mol,C项正确。
8.枸橼酸乙胺嗪可用于驱除肠道虫病,其结构简式为,下列物质中不能与枸橼酸乙胺嗪反应的是 ( )
A.乙酸 B.乙醇
C.碳酸钠溶液 D.溴水
【解析】选D。枸橼酸乙胺嗪中所含有的官能团是—COOH、—OH,故能与乙醇、乙酸发生酯化反应;—COOH能与Na2CO3溶液反应。
9.(2019·合肥高一检测)我国本土药学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得2015年的诺贝尔生理学或医学奖。已知二羟甲戊酸()是生物合成青蒿素的原料之一,下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是 ( )
A.与乙醇发生酯化反应生成产物的分子式为C8H18O4
B.能发生加成反应,不能发生取代反应
C.在铜催化下可以与氧气发生反应
D.标准状况下1 mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4 L H2
【解析】选C。A项,二羟甲戊酸结构中含一个—COOH,与乙醇发生酯化反应生成物中有一个酯基,其分子式为C8H16O4,错误;B项,不能发生加成反应,能发生取代反应,错误;C项,该物质含—CH2OH,在铜催化下能与氧气发生反应,正确;D项,1 mol 该有机物与足量金属钠反应可生成1.5 mol氢气,错误。
10.酯类物质广泛存在于香蕉、梨等水果中。某实验小组从梨中分离出一种酯,然后将分离出的酯水解,得到乙酸和另一种分子式为C6O的物质。下列分析不正确的是 ( )
A.C6O分子中含有羟基
B.实验小组分离出的酯可表示为CH3COOC6H13
C.C6O可与金属钠发生反应
D.不需要催化剂,这种酯在水中加热即可大量水解
【解析】选D。酯化反应是在有催化剂存在的情况下进行的可逆反应,酯的水解需要催化剂。
二、非选择题(本题包括2小题,共30分)
11.(10分)苹果酸是一种无色针状结晶,无臭,几乎存在于一切果实中,以仁果类中最多,是人体内部循环的重要中间产物,易被人体吸收,因此作为性能优异的食品添加剂和功能性食品广泛应用于食品、化妆品、医疗和保健品等领域。苹果酸的结构简式为。
(1)苹果酸中含有的官能团的名称是________、________。?
(2)苹果酸的分子式为?______________________。?
(3)1 mol苹果酸与足量金属钠反应,能生成标准状况下的氢气________L。?
(4)苹果酸可能发生的反应是________。?
A.与NaOH溶液反应
B.与石蕊溶液作用
C.与乙酸在一定条件下酯化
D.与乙醇在一定条件下酯化
【解析】1个苹果酸分子中含有2个—COOH和1个—OH,都可以与金属钠反应产生H2,故1 mol 苹果酸与足量金属钠反应可产生H2 1.5 mol。它含有—COOH可与石蕊溶液作用,可与NaOH、乙醇反应。它含有—OH可与乙酸发生酯化反应。
答案:(1)羟基 羧基 (2)C4H6O5 (3)33.6
(4)ABCD
12.(20分)已知A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平,B、D是饮食中两种常见的有机物,F是一种有香味的物质,F中碳原子数是D的两倍。现以A为主要原料合成F和高分子化合物E,其合成路线如图所示。
(1)A的结构式为______________,B中决定其性质的重要官能团的名称为______________。?
(2)写出反应的化学方程式并判断反应类型。
①______________________,?
反应类型:______________________。?
②____________,?
反应类型:______________。?
(3)实验室怎样鉴别B和D??_________________。?
(4)在实验室里我们可以用如图所示的装置来制取F,乙中所盛的试剂为________,该溶液的主要作用是________________________________;该装置图中有一个明显的错误是_________________?__。?
【解析】衡量一个国家石油化工发展水平的物质是乙烯,根据框图,B为乙醇,C为乙醛,E为聚乙烯,F为某酸乙酯。因为F中碳原子数为D的两倍,所以D为乙酸,F为乙酸乙酯。
(3)鉴别乙醇和乙酸时可利用乙酸具有弱酸性,能使石蕊溶液变红的性质。
(4)乙中所盛的试剂为饱和碳酸钠溶液,主要作用有三个:①能够与挥发出来的乙酸反应,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸乙酯的香味;②同时溶解挥发出来的乙醇;③降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层析出。
为防止倒吸,乙中导气管的管口应在液面以上。
答案:(1) 羟基 (2)①2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 氧化反应
②CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
酯化反应(或取代反应)
(3)取某一待测液于试管中,滴加少量石蕊溶液,若溶液变红,则所取待测液为乙酸,余下一种为乙醇(或其他合理方法)
(4)饱和碳酸钠溶液 与挥发出来的乙酸反应,便于闻乙酸乙酯的香味;溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层析出 导气管的管口伸到了液面以下
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括1小题,共8分)
13.(2019·石家庄高一检测)已知:
。下列说法错误的是 ( )
A.M的分子式为C6H10
B.M中所有碳原子在同一平面上
C.N能发生氧化反应和取代反应
D.1 mol N与足量钠反应生成1 mol氢气
【解析】选B。根据M的结构简式可知,其分子式为C6H10,故A正确;M中所有碳原子不在同一平面内,故B错误;N中含有羧基,可以发生取代反应,有机物可以燃烧,燃烧时发生了氧化反应,故C正确;N中含有两个羧基,1 mol N与足量钠反应生成1 mol氢气,故D正确。
【补偿训练】
1.已知某药物具有抗痉挛作用,制备该药物其中一步反应为
a+b+H2Oc
下列说法不正确的是 ( )
A.a中参加反应的官能团是羧基
B.生活中b可作燃料和溶剂
C.c极易溶于水
D.该反应类型为取代反应
【解析】选C。由a、c的结构简式可知a含有羧基,c含有酯基,a、b发生酯化反应生成c,b为乙醇。a与b反应生成c,c含有酯基,则a中参加反应的官能团是羧基,A项正确;b为乙醇,可作燃料和溶剂,B项正确;c含有酯基,难溶于水,C项错误;反应类型为酯化反应,也为取代反应,D项正确。
2.某学生在实验室制取乙酸丁酯(已知乙酸丁酯的沸点124 ℃～126 ℃,反应温度115 ℃～125 ℃),其反应装置应选择 ( )
【解析】选D。A、B中装置采用的是水浴,反应温度不超过100℃,故A、 B错误;实验室制取乙酸丁酯,原料乙酸和丁醇易挥发,为了避免反应物损耗和充分利用原料,应设计冷凝回流装置,而C中装置无冷凝装置,故C错误;实验室制取乙酸丁酯,原料乙酸和丁醇易挥发,当有易挥发的液体反应物时,为了避免反应物损耗和充分利用原料,要在发生装置设计冷凝回流装置,使该物质通过冷凝后由气态恢复为液态,从而回流并收集。实验室可通过在发生装置安装长玻璃管或冷凝回流管等实现,该装置符合这些要求,故D正确。
二、非选择题(本题包括1小题,共22分)
14.某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图1:
已知:A中放有浓硫酸;B中放有乙醇、乙酸;D中放有饱和碳酸钠溶液。
有关有机物的沸点如下表:
试剂
乙醚
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
沸点/℃
34.7
78.5
118
77.1
请回答:
(1)浓硫酸的作用:____________________。?
(2)仪器C的名称是____________,其作用有冷凝乙酸乙酯和____________,若反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色。实验完毕后,将烧杯D中的溶液充分振荡、静置,现象为 ________________________________________。?
(3)若用同位素18O标记乙醇中的氧原子以确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示18O位置的化学方程式: _________________。 ?
(4)现拟分离含少量乙醇和乙酸的乙酸乙酯粗产品,如图2是分离操作步骤流程图:
图2
则试剂a是______________,试剂b是________,分离方法Ⅰ是______________,分离方法Ⅱ是_________________。?
【解析】(1)浓硫酸作催化剂和吸水剂;(2)仪器C具有球形特征,为球形干燥管(或干燥管),乙酸、乙醇易溶于碳酸钠溶液,会导致装置内气体减少,球形干燥管的管口伸入液面以下会发生倒吸,但球形干燥管体积大,可冷凝乙酸乙酯,也可以防止倒吸;碳酸钠溶液显碱性,遇到酚酞变红,实验完毕后,将烧杯D中的溶液充分振荡、静置,乙酸和碳酸钠反应而使溶液红色变浅,乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,密度比水小,溶液分层,上层为无色油状液体;(3)羧酸与醇发生的酯化反应中,羧酸中的羧基提供—OH,醇中的羟基提供—H,相互结合生成水,其他基团相互结合生成酯,同时该反应可逆,反应的化学方程式为CH3COOH+
CH3COH CH3CO18OC2H5+H2O;(4)由分离流程可知,所加试剂a为饱和碳酸钠溶液,分离方法Ⅰ为分液,油层含乙酸乙酯和水,加无水硫酸钠可吸收水,A为乙酸乙酯;水层含乙醇、乙酸钠、碳酸钠,分离方法Ⅱ为蒸馏,E为乙醇,C中含乙酸钠、碳酸钠,加试剂b为浓硫酸,分离方法Ⅲ为蒸馏,由上述分析可知,a为饱和Na2CO3溶液,Ⅰ为分液,Ⅱ为蒸馏,b为浓硫酸。
答案:(1)催化剂、吸水剂 (2)球形干燥管(或干燥管) 防止倒吸 红色变浅或褪去且出现分层现象
(3)CH3COOH+CH3COH CH3CO18OC2H5+H2O
(4)饱和Na2CO3溶液 浓硫酸 分液 蒸馏
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课时素养评价 十六
乙 醇
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)
1.(2019·威海高一检测)女儿红是浙江省绍兴市的地方传统名酒,属于发酵酒中的黄酒,用糯米、红糖等发酵而成,除乙醇外,还含有大量人体所需的氨基酸,江南的冬天空气潮湿寒冷,人们常饮用此酒来增强抵抗力。下列有关酒和酒精的说法中正确的是 ( )
A.酒精在水溶液中能电离出少量的H+,所以酒精是电解质
B.酒精结构中有—OH,所以显碱性
C.酒精分子中只有烃基上的氢原子可被钠置换出来
D.酒精是一种很好的溶剂,能溶解许多无机化合物和有机化合物,人们用白酒浸泡中药制成药酒就是利用了这一性质
【解析】选D。A项,乙醇几乎不电离,属于非电解质。B中,羟基(—OH)不是氢氧根(OH-),溶液显碱性是OH-的作用。C中,金属钠与乙醇的反应中,是Na置换羟基中的氢。
2.酒精的化学式为C2H5OH。下列有关酒精的说法正确的是 ( )
A.酒精中氢元素的质量分数最大
B.酒精中碳、氢元素的质量比为1∶3
C.酒精属于有机物
D.酒精分子中6个氢原子都可以与钠反应
【解析】选C。酒精中C、H、O的质量比为12∶3∶8,C、H的质量比为4∶1,故A、B错误。酒精分子中只有—OH上的氢原子可以与钠反应,故D错误。
3.酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是橙红色的酸性K2Cr2O7水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色的C。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是 ( )
①乙醇沸点低 ②乙醇密度比水小 ③乙醇有还原性 ④乙醇是烃的含氧衍生物
A.②④ B.②③ C.①③ D.①④
【解析】选C。乙醇沸点低,易挥发,可以随呼吸呼出,故易被检测。K2Cr2O7具有强氧化性,可以氧化乙醇,自身生成Cr3+,说明乙醇具有还原性。
4. (2019·廊坊高一检测)如图是某有机物分子的比例模型,黑色的是碳原子,白色的是氢原子,灰色的是氧原子。则该物质不具有的性质是 ( )
A.使紫色石蕊溶液变红
B.与钠反应
C.与水互溶
D.发生氧化反应
【解析】选A。根据该有机物的比例模型判断该有机物为乙醇,A项,乙醇呈中性,不能使紫色石蕊溶液变红,符合题意;B项,乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,不符合题意;C项,乙醇与水以任意比互溶,不符合题意;D项,乙醇能发生氧化反应,不符合题意。
5.下列说法正确的是 ( )
①检测乙醇中是否含有水可加入少量的无水硫酸铜,若变蓝则含水 ②除去乙醇中微量的水可加入金属钠,使其完全反应 ③获得无水乙醇的方法是直接加热蒸馏 ④获得无水乙醇的方法通常是先用生石灰吸水,然后再加热蒸馏
A.①③ B.②④
C.①④ D.③④
【解析】选C。用无水硫酸铜可检验乙醇中是否有水存在,因为无水硫酸铜遇水变蓝,故①正确;乙醇和水均与金属钠反应生成H2,故②错误;将含水的乙醇直接加热蒸馏,水也会蒸出,所得乙醇不纯,故③错误,④正确。
6.酒精灯的火焰分为三层,由外到内依次为外焰、内焰、焰心,若把一根洁净的铜丝,由外焰逐渐伸入内焰,能观察到的现象是 ( )
A.始终是红色
B.由红色变为黑色
C.在外焰变为黑色,到内焰变为红色
D.在外焰是红色,到内焰变为黑色
【解析】选C。铜丝在酒精灯的外焰被氧化而变为黑色,渐渐伸入内焰时,由于内焰温度低,一些没有燃烧的乙醇蒸气将氧化铜还原而变为红色。
7.已知分子中含有羟基的物质都能与钠反应产生氢气。
乙醇、乙二醇()、丙三醇()分别与足量的金属钠反应,产生等量的氢气。则这三种醇的物质的量之比为 ( )
A.6∶3∶2 B.1∶2∶3
C.3∶2∶1 D.4∶3∶2
【解析】选A。羟基个数与被置换的氢原子个数之比为1∶1。三种醇与钠反应放出等量的氢气,则三种醇提供的羟基数相同,因此三种醇的物质的量之比为1∶∶=6∶3∶2。
【补偿训练】
A、B、C三种醇同足量的金属钠反应,在相同条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为3∶6∶2,则A、B、C三种醇分子中羟基数之比是 ( )
A.3∶2∶1 B.2∶6∶3
C.3∶6∶2 D.2∶1∶3
【解析】选D。由题意可知,三种醇消耗的羟基总数相等,设A、B、C三种醇分子中的羟基数分别为x、y、z,则3x=6y=2z,解得x∶y∶z=2∶1∶3。
8.有机物Ⅰ和Ⅱ的结构式如下,下列说法中不正确的是 ( )
Ⅰ Ⅱ
A.Ⅰ和Ⅱ是同分异构体
B.Ⅰ和Ⅱ物理性质有所不同
C.Ⅰ和Ⅱ化学性质相同
D.Ⅰ和Ⅱ含12C的质量分数相同
【解析】选C。Ⅰ和Ⅱ分子式相同、分子结构不同,互为同分异构体,同分异构体不仅物理性质有差异,化学性质也有差异。Ⅰ和Ⅱ含C的质量分数相同,12C是C的稳定同位素,所以Ⅰ和Ⅱ含12C的质量分数相同。
9.按照下图装置(夹持装置已略)持续通入X气体或蒸气,可以看到a处有红色物质生成,b处变蓝,c处得到液体,则X气体或蒸气可能是(假设每个反应均完全) ( )
A.CH3CH2OH B.CO或H2
C.NH3 D.H2
【解析】选A。选项中气体均可还原CuO,但本题的关键点是所得产物冷凝后得到液体,该液体不可能是水(干燥管中盛有足量CuSO4),所以c处液体一定是乙醛,故X气体或蒸气为乙醇。
10.14.8 g某饱和一元醇CnOH 和足量的金属钠反应生成氢气2.24 L(标准状况),则燃烧3.7 g该醇生成的水的物质的量为 ( )
A.0.05 mol B.0.25 mol
C.0.5 mol D.0.75 mol
【解析】选B。1 mol一元醇可生成0.5 mol氢气,则14.8 g醇的物质的量为0.2 mol,相对分子质量为74,故其分子式为C4H10O,故燃烧3.7 g该醇可生成0.25 mol水。
【补偿训练】
某有机物在氧气中充分燃烧,生成的CO2和H2O的物质的量之比为1∶2,则
( )
A.分子中C、H、O个数之比为1∶2∶3
B.分子中C、H个数之比为1∶2
C.分子中可能含有氧原子
D.此有机物的最简式为CH4
【解析】选C。有机物在氧气中充分燃烧,生成的CO2和H2O的物质的量之比为1∶2,则根据原子守恒可知,有机物分子中碳、氢原子个数比为1∶4,所以选项AB不正确。因为不能确定是否含有氧元素,所以正确的答案选C。
二、非选择题(本题包括2小题,共30分)
11.(12分)“对酒当歌,人生几何”“劝君更进一杯酒,西出阳关无故人”“何以解忧,唯有杜康”等有关于酒的中国古诗词比比皆是,在历史长河中酒不仅是一种具体的物质,而且成了一种文化的象征。酒的主要成分是一种常见的有机物乙醇。
(1)乙醇是无色有特殊香味的液体,密度比水________________。?
(2)工业上用乙烯与水反应可制得乙醇,该反应的化学方程式为?___________
________________(不写反应条件)。?
(3)属于乙醇的同分异构体的是________(选填编号)。?
A.
B.
C.甲醇
D.CH3—O—CH3
E.HO—CH2CH2—OH
(4)乙醇能够发生氧化反应:
①46 g乙醇完全燃烧消耗________mol氧气。?
②乙醇在铜作催化剂的条件下可被氧气氧化为乙醛,反应的化学方程式为
________________。?
【解析】(3)和乙醇互为同分异构体的物质应和乙醇有相同的分子式和不同的结构,符合条件的是D。
答案:(1)小 (2)CH2CH2+H2OCH3CH2OH (3)D
(4)①3 ②2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
12.(18分)某实验小组用下列装置进行乙醇的实验,试回答下列问题:
(1)A中发生反应的化学方程式为_______________________,?还可以用_______________代替MnO2的作用。?
(2)实验过程中M处铜丝网有红色和黑色交替出现的现象,请用化学方程式解释原因。
现象①:红色变黑色: _____________________________________,?
现象②:黑色变红色:_____________________________________,?
其反应类型为________________。?
(3)由于反应速率不易控制,在F装置中有可能产生倒吸,所以F装置可改用________装置(填字母)。?
(4)实验室可对E部分采取合理的操作方法以防止安全隐患,请对此提出你的意见:_______________________。?
【解析】(1)A装置中H2O2在MnO2的催化作用下分解生成O2,也可以用FeCl3代替MnO2起催化作用。
(2)红色变黑色是由于Cu与O2发生反应生成了黑色的CuO,黑色变红色是由于CuO被乙醇还原成了单质Cu。
(3)装置a、b既能保证乙醛的吸收,又能防止倒吸。
(4)乙醇催化氧化的反应是放热反应,反应放出的热量能够维持反应的进行,不必在E处持续加热。
答案:(1)2H2O22H2O+O2↑ FeCl3
(2)2Cu+O22CuO
CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O 氧化反应 (3)ab (4)可以采用在反应开始后撤去E处酒精灯或不用E处酒精灯或反应开始时把红热的铜丝网直接放入E装置的操作方式
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括1小题,共8分)
13.乙醇氧化制乙醛的实验装置如图所示(夹持仪器和加热仪器均未画出),下列叙述错误的是 ( )
A.a中所盛放的固体可以是CuO
B.d中乙醇可用沸水浴加热
C.c中具支试管b中有无色液体产生
D.c中具支试管b可换成带塞的普通试管
【解析】选D。乙醇和氧化铜在加热条件下反应生成乙醛、水和铜,所以a中所盛放的固体可以是CuO,A项正确;直接加热时,生成乙醇蒸气的速率较大,乙醇和氧化铜反应不完全,为了使a中的乙醇平稳汽化,d中乙醇可用沸水浴加热,B项正确;乙醇和氧化铜反应生成乙醛、水和铜,冷凝后c中具支试管b中有无色液体产生,C项正确;c中的试管b应保持与外界相通,防止装置内气压过大发生危险,所以c中的具支试管b不可换成带塞的普通试管,D项错误。
【补偿训练】
1.将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,铜片质量增加的是 ( )
A.硝酸 B.稀盐酸
C.Ca(OH)2溶液 D.乙醇
【解析】选C。铜片在酒精灯上加热,发生化学反应: 2Cu+O22CuO,使质量增加。当遇到硝酸和稀盐酸后,发生反应的化学方程式分别为CuO+2HNO3Cu(NO3)2
+H2O、CuO+2HClCuCl2+H2O,反而使铜片质量减少;当遇到乙醇时发生化学反应:CuO+CH3CH2OHCH3CHO+H2O+Cu,CuO被还原为Cu,反应前后质量不变;当遇到Ca(OH)2溶液时,CuO不与它反应,故加热后的铜片比原铜片质量增加。
2.(2019·大连高一检测)将W1 g光亮的铜丝在空气中加热一段时间后,迅速伸入下列物质中,取出干燥,如此反复几次,最后取出铜丝用蒸馏水洗涤、干燥,称得其质量为W2 g。实验时由于所伸入的物质不同,铜丝的前后质量变化可能不同,下列所插物质与铜丝的质量关系正确的是 ( )
A.NaOH溶液,W1=W2
B.无水乙醇,W1=W2
C.NaHSO4溶液,W1D.CO,W1>W2
【解析】选B。铜丝在空气中加热,转变成氧化铜,A项,氧化铜不与NaOH溶液反应,因为铜丝增加了氧的质量,即W2>W1,故错误;B项,乙醇与CuO发生反应:CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,铜丝质量不变,故正确;C项,CuO+2H+Cu2++
H2O,铜转变成Cu2+,质量减少,W1>W2,故错误;D项,CO+CuOCu+CO2,铜丝质量不变,W1=W2,故错误。
二、非选择题(本题包括1小题,共22分)
14.“无酒不成席”,此乃中国老话。新春佳节,当然更离不了琼浆玉液。饮“春酒”就是其中一大习俗。唐代司空图《诗品·典雅》中“玉壶买春,赏雨茅屋”中的“春”指的就是酒。酒的主要成分是乙醇。
(1)写出乙醇完全燃烧的化学方程式:?____________________。?
(2)乙醇燃烧时如果氧气不足,可能还有CO生成。用如图装置验证乙醇的燃烧产物中有CO、CO2、H2O,应将乙醇的燃烧产物依次通过(按气流从左到右的顺序填装置编号)________。?
(3)实验时可观察到装置②中A瓶的石灰水变浑浊。A瓶溶液的作用是?______
______________;?
B瓶溶液的作用是____________________;?
C瓶溶液的作用是____________________。?
(4)装置③的作用是____________________;?
装置①中所盛的是________,作用是__?________________________________。?
(5)装置④中所盛的固体药品是________,它可以验证的产物是________。?
(6)尾气应如何处理??____________________。?
(7)海底有大量的甲烷水合物。等质量的甲烷和乙醇完全燃烧产生温室气体CO2较多的是________。?
【解析】(1)乙醇完全燃烧生成CO2和H2O。
(2)欲检验乙醇不完全燃烧的产物中有CO、CO2、H2O,应首先检验H2O,再检验并除去CO2,最后检验CO。
(3)装置②的作用是利用A中澄清石灰水检验CO2的存在;利用B中NaOH溶液除去CO2;利用C中澄清石灰水判断CO2是否被除尽。
(4)除尽CO2后,利用装置③中的CuO将CO氧化为CO2;然后在①中盛有澄清石灰水检验是否有CO2生成,从而判断CO是否存在。
(5)装置④中盛有无水CuSO4,用来检验H2O。
(6)尾气主要成分是CO,可以利用燃烧的方法除去。
(7)甲烷中碳的质量分数比乙醇大,等质量的甲烷和乙醇完全燃烧,甲烷产生的CO2多。
答案:(1)C2H5OH+3O22CO2+3H2O
(2)④②③① (3)验证CO2存在 除去混合气体中的CO2 证明CO2是否被除尽
(4)将CO氧化成CO2 澄清石灰水 检验由CO与CuO反应所生成的CO2,从而证明有CO气体存在
(5)无水硫酸铜 H2O (6)点燃 (7)甲烷
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