鲁科版（2019）化学选择性必修三 第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物 本章达标检测（含解析）
文档属性
| 名称 | 鲁科版（2019）化学选择性必修三 第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物 本章达标检测（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 722.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-10-27 11:54:19 | ||
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文档简介
第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物
本章达标检测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.生活中遇到的某些问题,常常涉及化学知识,下列各项叙述不正确的是( )
A.鱼虾会产生腥臭味,可在烹调时加入少量食醋和料酒
B.“酸可以除锈”“汽油可以去油污”都是发生了化学变化
C.被蚂蚁蜇咬会感到痛痒,这是由于蚂蚁分泌了蚁酸,此时若能涂抹稀氨水或碳酸氢钠溶液,可以减轻疼痛
D.苯酚溶液可用于环境消毒,医用酒精可用于皮肤消毒,其原因均是可使蛋白质变性
2.(2020山东临沂一中高二下期中)下列各组物质中,属于同分异构体的是( )
①CH3CH2COOH 和 HCOOCH2CH3
②苯甲醇和对甲基苯酚
③CH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH3
④H2NCH2COOH和 CH3CH2NO2
A.①② B.②③ C.①②④ D.②④
3.(2020北京石景山高二上期末)下列有机反应属于取代反应的是( )
A.CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O
B.CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
C.CH3CH2OH +HBrCH3CH2Br+H2O
D.HCCH+CH3COOHCH3COOCHCH2
4.(2020安徽安庆高二上期末)咖啡中含有的咖啡酸能使人的心脑血管更年轻。咖啡酸(分子式为C9H8O4)分子中存在苯环结构,其模型如图所示。下列有关咖啡酸的叙述不正确的是( )
A.图中最小的小球表示氢原子
B.咖啡酸中含有碳碳双键
C.咖啡酸可以发生消去反应、酯化反应
D.1 mol咖啡酸最多可与3 mol Br2发生取代反应
5.(2020安徽泗县一中高二下月考)下列说法正确的是( )
A.戊烷、戊醇、戊烯、乙酸乙酯中同分异构体数目最少的是戊烯
B.分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有8种
C.将2-丙醇与NaOH的醇溶液共热可制备CH3—CHCH2
D. 、 、三种氨基酸脱水,最多可生成6种二肽
6.(2020浙江绍兴诸暨中学高二下期中)下列说法正确的是( )
A.福尔马林是35%~40%的乙醛水溶液,能使蛋白质变性
B.乙酸乙酯的碱性水解属于取代反应,又叫皂化反应
C.麦芽糖、乳糖、纤维二糖都属于二糖,淀粉、纤维素属于多糖
D.若2种二肽互为同分异构体,则二者的水解产物一定不同
7.(2020江苏苏北地区高二上调研)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.4.2 g乙烯和环丁烷的混合气中含有氢原子的数目为0.6NA
B.0.2 mol丁烯醛中含有双键的数目为0.2NA
C.常温常压下,22.4 L丙炔中含有分子的数目为NA
D.标准状况下,11.2 L甲醇中含有分子的数目为0.5NA
8.(2020河北张家口模拟)化合物M是某合成农药的中间体,其结构为。下列有关说法正确的是( )
A.M能发生取代反应和加成反应
B.1 mol M与足量的NaOH溶液反应,最多可消耗2 mol NaOH
C.分子中的5个碳原子共平面
D.同时含有—CHO和—COOH的M的同分异构体有5种(不含立体异构)
9.(2020山东济宁高二上期中)下列实验装置能达到实验目的的是(夹持仪器未画出)( )
10.某种物质可能由甲酸、乙酸、甲醇和甲酸乙酯四种物质中的一种或几种组成,进行鉴定时实验记录如下:①发生银镜反应;②加入新制Cu(OH)2悬浊液不溶解 ;③滴入几滴稀NaOH溶液和酚酞试液的混合液后加热,溶液最后变为无色。下列判断正确的是( )
A.一定有甲酸乙酯,可能有甲醇
B.四种物质都有
C.有甲酸乙酯和甲酸
D.有甲醇和甲酸
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共 20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.(2020北京丰台高二上期中)有机物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列事实不能说明上述观点的是( )
A.苯酚能跟NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应
B.乙烯能与溴水发生加成反应,而乙烷不能与溴水发生加成反应
C.苯与浓硝酸、浓硫酸在50~60 ℃发生取代反应,甲苯与浓硝酸、浓硫酸在30 ℃就能发生取代反应
D.甲苯能使酸性 KMnO4 溶液褪色,而甲基环己烷不能使酸性 KMnO4 溶液褪色
12.(2020江苏盐城中学高二上期中)有机物Y(乙酰氧基胡椒酚乙酸酯)具有抗氧化、抗肿瘤作用,可由化合物X在一定条件下合成:
X
Y
下列说法正确的是( )
A.可以用FeCl3溶液鉴别X与Y
B.X、Y分子中均含有1个手性碳原子
C.X分子中所有原子一定在同一平面上
D.1 mol X与溴水充分反应,最多消耗Br2的物质的量为2 mol
13.(2019山东滨州高二下期末)化合物M具有广谱抗菌活性,合成M的反应可表示如图:
下列说法正确的是( )
A.X分子中有2个手性碳原子
B.Y分子中所有原子一定在同一平面内
C.可用FeCl3溶液或 NaHCO3溶液鉴别X和Y
D.1 mol M最多可与4 mol NaOH发生反应
14.(2020江苏盐城中学高二上期中)根据下列实验操作和现象不能得出相应结论的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
苯的同系物X中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色不褪去
X中与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子
B
有机物Y中加入新制氢氧化铜悬浊液并加热,产生砖红色沉淀
有机物Y中含有—CHO
C
苯酚浊液中滴加NaOH溶液,浊液变澄清
苯酚有强酸性
D
卤代烃Z与NaOH水溶液共热后,再直接滴入AgNO3溶液,未产生白色沉淀
卤代烃Z中一定不含氯原子
15.(2020山东济南莱芜一中高二下质量检测)下列有关同分异构体的叙述中,正确的是( )
A.甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有3种
B.含有5个碳原子的饱和链烃,其一氯代物有8种
C.菲的结构简式为,它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物
D.2-氯丁烷与NaOH的水溶液共热发生反应,可生成2种有机物
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(9分)(2020北京昌平高二上期末)有下列几种物质:①CH3COOH ② ③ ④CH3OH ⑤
(1)写出所含官能团的名称:① ,② ,③ 。?
(2)写出①与④反应的化学方程式 。?
(3)写出③转化成2-丙醇的化学方程式 。?
(4)向⑤的稀溶液中加入饱和溴水的反应方程式是 。?
17.(12分)(2019天津一中高二下期末)乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末,是制备磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。乙酰苯胺的制备原理为+CH3COOH+H2O。
实验参数(见表):
名称
相对分
子质量
性状
密度
(g/cm3)
沸点
(℃)
溶解度
苯胺
93
无色油状液体,具有还原性
1.02
184.4
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等
乙酸
60
无色液体
1.05
118.1
易溶于水、乙醇、乙醚
乙酰
苯胺
135
白色晶体
1.22
304
微溶于冷水,易溶于热水、乙醇、乙醚
实验装置(见图):
注:刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别很大的混合物的分离。
实验步骤:
步骤1:在圆底烧瓶中加入无水苯胺 9.2 mL,冰醋酸 17.4 mL,锌粉0.1 g,安装仪器,加入沸石,调节加热温度,使分馏柱上端温度控制在105 ℃左右,反应约60~80 min,反应生成的水及少量醋酸被蒸出。
步骤 2:在搅拌下,趁热将烧瓶中的物料以细流状倒入盛有 100 mL冰水的烧杯中,剧烈搅拌,冷却,结晶,抽滤、洗涤、干燥,得到乙酰苯胺粗品。
步骤 3:将此粗乙酰苯胺进行重结晶,晾干,称重,计算产率。
(1)步骤1中所选圆底烧瓶的最佳规格是 (填序号)。?
a.25 mL b.50 mL
c.150 mL d.200 mL
(2)实验中加入少量锌粉的目的是 。?
(3)从化学平衡的角度分析,控制分馏柱上端的温度在105 ℃左右的原因是 。?
(4)洗涤乙酰苯胺粗品最合适的方法是 (填序号)。?
a.用少量冷水洗 b.用少量热水洗
c.用酒精洗
(5)乙酰苯胺粗品因含杂质而显色,欲用重结晶进行提纯,步骤如下:热水溶解、 、过滤、洗涤、干燥(选择正确的操作并排序,填序号)。?
a.蒸发结晶 b.冷却结晶
c.趁热过滤 d.加入活性炭
(6)该实验最终得到纯品8.1 g,则乙酰苯胺的产率是 %。?
(7)如图的实验装置有1处错误,请指出错误之处 。?
18.(12分)在医药工业中,有机物G是一种合成药物的中间体,其合成路线如图所示:
已知:①R1ONa+R2XR1OR2+NaX(R1与R2代表烃基、X代表卤素原子);
②RCOOH+SOCl2(液体)RCOCl+HCl↑+SO2↑。
回答下列问题:
(1)A与C在水中溶解度更大的是 ,G中官能团的名称是 。?
(2)E→F的有机反应类型是 ,F的分子式为 。?
(3)A→B反应的化学方程式为 。?
(4)物质D的结构简式为 。?
(5)写出一种符合下列条件的G的同分异构体 。?
①与G的苯环个数相同 ②核磁共振氢谱有5个峰 ③能发生银镜反应
19.(13分)(2020重庆一中高二下期中)丙烯酸甲酯是一种重要的化工原料,实验室制备丙烯酸甲酯的反应、装置示意图和有关数据如下。
+H2O
沸点(℃)
溶解性
毒性
丙烯酸
142
与水互溶,易溶于有机溶剂
有毒
甲醇
65
与水互溶,易溶于有机溶剂
有毒
丙烯酸
甲酯
80.5
难溶于水,易溶于有机溶剂
无毒
实验步骤:
①向三颈烧瓶中加入10.0 g丙烯酸、6.0 g甲醇、数滴浓硫酸和几粒沸石,缓慢加热。
②反应30 min后,停止加热,反应液冷却后,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤。
③取上层油状液体,用少量无水MgSO4干燥后蒸馏,收集70~90 ℃馏分。
回答下列问题:
(1)反应过程采用水浴加热,原因是 。?
(2)图甲中油水分离器的作用是 。?
(3)判断酯化反应达到平衡的现象为 。?
(4)第一次水洗的主要目的是 。?
(5)在洗涤、分液步骤中用到的主要玻璃仪器有烧杯、 、 。?
(6)图乙所示装置中冷却水的进口为 (填字母)。?
(7)为分析产率,进行如下实验:
①将收集到的馏分平均分成五份,取出一份置于锥形瓶中,加入2.5 mol/L KOH溶液10.00 mL,加热使之完全水解;
②用酚酞作指示剂,向冷却后的溶液中滴加0.5 mol/L 盐酸,中和过量的KOH,共消耗盐酸20.00 mL。
本次制备实验的产率为 。?
20.(14分)(2020河北衡水中学高三上一调)M是一种重要材料的中间体,结构简式为。合成M的一种途径如下:
A~F分别代表一种有机化合物,合成路线中的部分产物及反应条件已略去。
已知:
①Y的核磁共振氢谱只有1种峰;
②RCHCH2Ⅰ.B2H6Ⅱ.H2O2/OH-RCH2CH2OH;
③两个羟基连接在同一个碳原子上不稳定,易脱水。
请回答下列问题:
(1)Y的结构简式是 ,D中官能团的名称是 。?
(2)反应①的反应类型是 。?
(3)下列说法不正确的是 。?
a.A和E都能发生氧化反应
b.1 mol B完全燃烧需6 mol O2
c.C能与新制氢氧化铜悬浊液反应
d.1 mol F最多能与3 mol H2反应
(4)反应③的化学方程式为 。?
(5)反应⑦的化学方程式为 。?
(6)M经催化氧化得到X(C11H12O4),X的同分异构体中同时满足下列条件的结构简式为 。?
a.苯环上只有两个取代基,苯环上的一氯代物有2种
b.水解只生成芳香醇和二元酸,且二元酸的核磁共振氢谱只有2种峰
本章达标检测
1.B
2.C
3.C
4.C
5.B
6.C
7.A
8.D
9.C
10.A
11.B
12.AB
13.C
14.CD
15.BC
1.B “汽油可以去油污”是利用相似相溶原理,该过程中没有产生新物质,属于物理变化,故B不正确。
2.C ①CH3CH2COOH 和 HCOOCH2CH3的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,故①正确;②苯甲醇和对甲基苯酚的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故②正确;③CH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH3的分子式不相同,结构相似,在组成上相差1个CH2原子团,互为同系物,故③错误;④H2NCH2COOH和 CH3CH2NO2的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,故④正确。
3.C A为氧化反应;B为氧化反应;C为取代反应;D为加成反应。
4.C 根据原子成键特点可知,最小的小球表示H原子,故A正确;该分子中含有碳碳双键,故B正确;该分子中含有羧基和羟基,所以能发生酯化反应,但不能发生消去反应,故C不正确;苯环上羟基的邻、对位上有H原子,能和Br2发生取代反应,所以1 mol咖啡酸最多可与3 mol Br2发生取代反应,故D正确。
5.B 戊烷只存在碳链异构,同分异构体有3种,戊醇、戊烯、乙酸乙酯存在碳链异构、官能团位置异构、官能团类型异构,同分异构体数目均大于3种,所以题述四种物质中戊烷的同分异构体数目最少,故A错误;分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气,说明含有羟基,有CH3CH2CH2CH2CH2OH、CH3CHOHCH2CH2CH3、CH3CH2CHOHCH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2OH、CH3CH2COH(CH3)2、CH3CHOHCH(CH3)2、CH2OHCH2CH(CH3)2、C(CH3)3CH2OH 8种结构,故B正确; 2-丙醇和氢氧化钠不反应,故C错误;、、三种氨基酸脱水,可以是相同氨基酸或不同氨基酸分子之间脱水缩合生成二肽,可生成的二肽多于6种,故D错误。
6.C 35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林,故A错误; 油脂在碱性条件下的水解反应又称为皂化反应,乙酸乙酯在碱性条件下的水解反应不是皂化反应,故B错误;麦芽糖、乳糖、纤维二糖都属于二糖,淀粉、纤维素都属于多糖,故C正确;互为同分异构体的2种二肽的水解产物可能相同,故D错误。
7.A 乙烯和环丁烷的最简式都是CH2,4.2 g乙烯和环丁烷的混合气中含有氢原子的数目为4.214×2×NA=0.6NA,故A正确;丁烯醛含有碳碳双键和碳氧双键,所以0.2 mol丁烯醛中含有双键的数目为0.4NA,故B错误;常温常压下,气体摩尔体积不等于22.4 L/mol,22.4 L丙炔的物质的量不等于1 mol,故C错误;标准状况下,甲醇为液体,不能使用气体摩尔体积计算其物质的量,故D错误。
8.D M不能发生加成反应,故A错误;M中含有酯基和羟基,羟基不与NaOH反应,所以1 mol M与足量的NaOH溶液反应最多消耗1 mol NaOH,故B错误;该分子中的5个碳原子不可能共面,故C错误;同时含有—CHO和—COOH的的同分异构体,可能的结构有、(数字表示—CHO的位置),共有5种,故D正确。
9.C 乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中水解,应用饱和碳酸钠溶液,故A错误;温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口附近,以测量馏分的温度,冷却水应下进上出,故B错误;盐酸易挥发,制得的二氧化碳中混有氯化氢气体,缺少除杂装置,不能证明酸性:碳酸>苯酚,故D错误。
10.A ①发生银镜反应,说明分子中含有醛基,可能有甲酸或甲酸乙酯或二者都有;②加入新制氢氧化铜悬浊液不溶解,说明不含羧酸,则不含甲酸、乙酸;③与含酚酞的氢氧化钠溶液共热,溶液最后变为无色,说明和氢氧化钠反应,而甲醇不与NaOH反应,所以一定含有甲酸乙酯,一定不存在甲酸、乙酸,可能有甲醇,故选A。
11.B B项,乙烯和乙烷的结构不同,乙烯含有官能团碳碳双键,可发生加成反应,乙烷不能发生加成反应,二者性质不同不是原子间(或原子与原子团间)的相互影响导致的,故选B。
12.AB X含有酚羟基,可与FeCl3溶液发生显色反应,而Y不能和FeCl3溶液反应,所以可用FeCl3溶液鉴别X与Y,故A正确;X中连接醇羟基的C原子为手性碳原子,Y中连接乙烯基的C原子为手性碳原子,所以X、Y中都含有1个手性碳原子,故B正确;X分子中含有饱和碳原子,所有原子一定不在同一个平面上,故C错误;X中酚羟基的邻位上有氢原子,能与溴水发生取代反应,碳碳双键能与Br2发生加成反应,所以1 mol X与溴水充分反应,最多消耗Br2的物质的量为3 mol,故D错误。
13.C 连接4个不同原子团或原子的C原子为手性碳原子,X中只有与氨基相连的C原子为手性碳原子,故A错误; Y中碳碳双键连接2个—COOH,且单键可旋转,所有原子可能在同一平面内,故B错误;X含有酚羟基,Y含有羧基,可用FeCl3溶液或NaHCO3溶液鉴别X和Y,故C正确;1 mol M最多可与6 mol NaOH发生反应,故D错误。
14.CD A项,与苯环直接相连的C原子上没有H原子,苯的同系物不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以苯的同系物X中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色不褪去,说明X中与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子,故正确; B项,—CHO能被新制氢氧化铜悬浊液氧化,所以有机物Y中加入新制氢氧化铜悬浊液并加热,产生砖红色沉淀,可知Y中含有—CHO;C项,苯酚与NaOH反应生成苯酚钠和水,可知苯酚具有酸性,但不能确定酸性强弱;D项,检验卤素离子时,应向反应后的溶液中先加硝酸,使溶液呈酸性,再加入硝酸银溶液;故选CD。
15.BC 甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,含3个碳原子的烷基可能为正丙基或异丙基,该烷基在苯环上与甲基有邻、间、对三种位置关系,所得产物有6种,故A错误; 含有5个碳原子的饱和链烃为戊烷,有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种结构,正戊烷的一氯代物有3种,异戊烷的一氯代物有4种,新戊烷的一氯代物有1种,共8种,故B正确;菲的结构简式为,其与硝酸反应可生成5种一硝基取代物,如图,故C正确;2-氯丁烷与NaOH的水溶液共热发生水解反应生成2-丁醇,故D错误。
16.答案 (1)①羧基 ②碳碳三键 ③溴原子
(2)CH3COOH+CH3OHCH3COOCH3+H2O
(3)+NaOHCH3CHOHCH3+NaBr
(4)+3Br2↓+3HBr
解析 (1)由结构简式可知,①含有的官能团是羧基,②含有的官能团是碳碳三键,③含有的官能团是溴原子。(2)①与④发生酯化反应生成乙酸甲酯,反应的化学方程式为CH3COOH+CH3OHCH3COOCH3+H2O。(3)③发生水解反应生成2-丙醇,反应的化学方程式为+NaOHCH3CHOHCH3+NaBr。(4)苯酚与溴水发生取代反应,化学方程式为+3Br2↓+3HBr。
17.答案 (1)b (2)防止苯胺在反应过程中被氧化
(3)不断分离出反应过程中生成的水,促进反应正向进行,提高产品的产率 (4)a (5)dcb (6)60 (7)尾接管和锥形瓶密封
解析 (1)在圆底烧瓶中加入无水苯胺9.2 mL,冰醋酸17.4 mL,总体积为26.6 mL,所以选用圆底烧瓶的最佳规格为50 mL,故选b。(2)由于苯胺不稳定,容易被空气中的氧气氧化为硝基苯,加入还原剂Zn粉,可以防止苯胺在反应过程中被氧化。(3)由于水的沸点是100 ℃,加热至105 ℃左右,就可以不断分离出反应过程中生成的水,促进反应正向进行,从而提高了生成物的产率,所以控制分馏柱上端的温度在105 ℃左右。(4)由于乙酰苯胺微溶于冷水,易溶于热水、乙醇、乙醚,所以洗涤粗品最合适的方法是用少量冷水洗,以减少因洗涤造成的损耗,故选a。(5)乙酰苯胺粗品因含杂质而显色,欲用重结晶进行提纯,先将乙酰苯胺粗品用热水溶解,加入活性炭,进行脱色,趁热过滤,冷却结晶,正确的操作顺序为d、c、b。(6)无水苯胺的体积为9.2 mL,n(无水苯胺)=1.02×9.293 mol≈0.1 mol,冰醋酸的体积为17.4 mL,n(冰醋酸)=1.05×17.460 mol=0.304 5 mol,冰醋酸过量,理论上生成乙酰苯胺的物质的量n(乙酰苯胺)=n(无水苯胺)=0.1 mol,所以乙酰苯胺的产率为8.1 g135 g/mol×0.1mol×100%=60%。
18.答案 (1) 羰基、醚键
(2)取代反应 C8H7OCl
(3)+Cl2+HCl
(4)
(5)
解析 根据A、C的结构简式及反应条件知,A发生取代反应生成的B为,B和氢氧化钠溶液反应生成C;根据已知反应①知,D为,D、F发生取代反应生成G,E发生已知反应②的反应生成F。(1)A为苯酚、C为钠盐,钠盐在水中的溶解度大于苯酚;G中所含官能团的名称是羰基、醚键。(2)E中羟基被氯原子取代生成F,E→F的有机反应类型是取代反应,F的分子式为C8H7OCl。(3)B为,A发生取代反应生成B,反应的化学方程式为+Cl2+HCl。(4)物质D的结构简式为。(5)G的同分异构体符合条件:①与G的苯环个数相同,说明含有两个苯环;②核磁共振氢谱有5个峰,说明含有5种氢原子;③能发生银镜反应,说明含有醛基或HCOO—,符合条件的G的结构简式为。
19.答案 (1)便于控制温度,受热均匀
(2)除去反应过程中生成的水,使平衡向右移动,增大转化率
(3)油水分离器中的液面保持稳定
(4)去除混合物中的硫酸
(5)分液漏斗 玻璃棒
(6)g
(7)54%
解析 (1)采用水浴加热,能使反应物受热均匀,且能控制温度。(2)制备丙烯酸甲酯的反应是可逆反应,利用油水分离器将反应过程中生成的水从体系中移除,可以使平衡向右移动,增大转化率 。(3)当丙烯酸甲酯的制备反应达到平衡状态时,水生成的速率和消耗的速率相同,油水分离器中的液面会保持稳定。(4)对反应后的混合物进行分离时,首先用少量水洗涤,主要是去除混合物中的硫酸;再用饱和碳酸氢钠溶液洗涤,可以除去丙烯酸,溶解甲醇,同时降低丙烯酸甲酯的溶解度。(5)洗涤和分液时用到的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和分液漏斗。(6)蒸馏操作中为达到较好的冷凝效果,应从直形冷凝管的下口进水,上口出水,因此g为冷却水进口。(7)甲醇的质量为6.0 g ,摩尔质量为32 g/mol,丙烯酸的质量为10.0 g,摩尔质量为72 g/mol,二者按物质的量之比1∶1反应,因此甲醇相对过量,根据丙烯酸的量来计算理论生成丙烯酸甲酯的量;根据滴定实验的数据可知,实际制得丙烯酸甲酯的物质的量为(2.5 mol/L×0.01 L-0.5 mol/L×0.02 L)×5=0.075 mol,所以产率为0.075mol×86 g/mol10.0 g72 g/mol×86 g/mol×100%=54%。
20.答案 (1) 羧基 (2)消去反应 (3)d
(4)+O2+2H2O
(5)
(6)
解析 根据反应条件可知,反应⑤为取代反应,可推知E为;反应⑥为发生水解反应,再经酸化得到的F为;由M的结构可知D为(CH3)2CHCOOH,逆推可知C为(CH3)2CHCHO、B为(CH3)2CHCH2OH;结合已知反应②可知A为(CH3)2CCH2,Y发生消去反应得到A,而Y的核磁共振氢谱只有1种峰,所以Y为。(1)Y的结构简式是,D为(CH3)2CHCOOH,含有的官能团的名称是羧基。(2)反应①的反应类型为的消去反应。(3)A为(CH3)2CCH2,E为,二者均可以燃烧,碳碳双键、酚羟基都易被氧化,均可以发生氧化反应,故a正确;B为(CH3)2CHCH2OH,1 mol B完全燃烧需O2的物质的量为(4+104-12)mol=6 mol,故b正确;C为(CH3)2CHCHO,分子中含有醛基,能与新制氢氧化铜悬浊液反应,故c正确;F为,苯环、醛基均能与氢气发生加成反应,1 mol F最多能与4 mol H2反应,故d不正确。(4)反应③的化学方程式为+O2+2H2O。(5)D为(CH3)2CHCOOH,F为,二者反应生成M的化学方程式为。(6)M[]经催化氧化得到X(C11H12O4),则X为,X的同分异构体同时满足条件:苯环上只有两个取代基,苯环上的一氯代物有2种,说明含有2个不同的取代基,且处于对位;水解只生成芳香醇和二元酸,且二元酸的核磁共振氢谱只有2种峰,说明水解生成的二元酸含有2种氢原子,所以符合条件的X的同分异构体为。
本章达标检测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.生活中遇到的某些问题,常常涉及化学知识,下列各项叙述不正确的是( )
A.鱼虾会产生腥臭味,可在烹调时加入少量食醋和料酒
B.“酸可以除锈”“汽油可以去油污”都是发生了化学变化
C.被蚂蚁蜇咬会感到痛痒,这是由于蚂蚁分泌了蚁酸,此时若能涂抹稀氨水或碳酸氢钠溶液,可以减轻疼痛
D.苯酚溶液可用于环境消毒,医用酒精可用于皮肤消毒,其原因均是可使蛋白质变性
2.(2020山东临沂一中高二下期中)下列各组物质中,属于同分异构体的是( )
①CH3CH2COOH 和 HCOOCH2CH3
②苯甲醇和对甲基苯酚
③CH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH3
④H2NCH2COOH和 CH3CH2NO2
A.①② B.②③ C.①②④ D.②④
3.(2020北京石景山高二上期末)下列有机反应属于取代反应的是( )
A.CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O
B.CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
C.CH3CH2OH +HBrCH3CH2Br+H2O
D.HCCH+CH3COOHCH3COOCHCH2
4.(2020安徽安庆高二上期末)咖啡中含有的咖啡酸能使人的心脑血管更年轻。咖啡酸(分子式为C9H8O4)分子中存在苯环结构,其模型如图所示。下列有关咖啡酸的叙述不正确的是( )
A.图中最小的小球表示氢原子
B.咖啡酸中含有碳碳双键
C.咖啡酸可以发生消去反应、酯化反应
D.1 mol咖啡酸最多可与3 mol Br2发生取代反应
5.(2020安徽泗县一中高二下月考)下列说法正确的是( )
A.戊烷、戊醇、戊烯、乙酸乙酯中同分异构体数目最少的是戊烯
B.分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有8种
C.将2-丙醇与NaOH的醇溶液共热可制备CH3—CHCH2
D. 、 、三种氨基酸脱水,最多可生成6种二肽
6.(2020浙江绍兴诸暨中学高二下期中)下列说法正确的是( )
A.福尔马林是35%~40%的乙醛水溶液,能使蛋白质变性
B.乙酸乙酯的碱性水解属于取代反应,又叫皂化反应
C.麦芽糖、乳糖、纤维二糖都属于二糖,淀粉、纤维素属于多糖
D.若2种二肽互为同分异构体,则二者的水解产物一定不同
7.(2020江苏苏北地区高二上调研)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.4.2 g乙烯和环丁烷的混合气中含有氢原子的数目为0.6NA
B.0.2 mol丁烯醛中含有双键的数目为0.2NA
C.常温常压下,22.4 L丙炔中含有分子的数目为NA
D.标准状况下,11.2 L甲醇中含有分子的数目为0.5NA
8.(2020河北张家口模拟)化合物M是某合成农药的中间体,其结构为。下列有关说法正确的是( )
A.M能发生取代反应和加成反应
B.1 mol M与足量的NaOH溶液反应,最多可消耗2 mol NaOH
C.分子中的5个碳原子共平面
D.同时含有—CHO和—COOH的M的同分异构体有5种(不含立体异构)
9.(2020山东济宁高二上期中)下列实验装置能达到实验目的的是(夹持仪器未画出)( )
10.某种物质可能由甲酸、乙酸、甲醇和甲酸乙酯四种物质中的一种或几种组成,进行鉴定时实验记录如下:①发生银镜反应;②加入新制Cu(OH)2悬浊液不溶解 ;③滴入几滴稀NaOH溶液和酚酞试液的混合液后加热,溶液最后变为无色。下列判断正确的是( )
A.一定有甲酸乙酯,可能有甲醇
B.四种物质都有
C.有甲酸乙酯和甲酸
D.有甲醇和甲酸
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共 20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.(2020北京丰台高二上期中)有机物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列事实不能说明上述观点的是( )
A.苯酚能跟NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应
B.乙烯能与溴水发生加成反应,而乙烷不能与溴水发生加成反应
C.苯与浓硝酸、浓硫酸在50~60 ℃发生取代反应,甲苯与浓硝酸、浓硫酸在30 ℃就能发生取代反应
D.甲苯能使酸性 KMnO4 溶液褪色,而甲基环己烷不能使酸性 KMnO4 溶液褪色
12.(2020江苏盐城中学高二上期中)有机物Y(乙酰氧基胡椒酚乙酸酯)具有抗氧化、抗肿瘤作用,可由化合物X在一定条件下合成:
X
Y
下列说法正确的是( )
A.可以用FeCl3溶液鉴别X与Y
B.X、Y分子中均含有1个手性碳原子
C.X分子中所有原子一定在同一平面上
D.1 mol X与溴水充分反应,最多消耗Br2的物质的量为2 mol
13.(2019山东滨州高二下期末)化合物M具有广谱抗菌活性,合成M的反应可表示如图:
下列说法正确的是( )
A.X分子中有2个手性碳原子
B.Y分子中所有原子一定在同一平面内
C.可用FeCl3溶液或 NaHCO3溶液鉴别X和Y
D.1 mol M最多可与4 mol NaOH发生反应
14.(2020江苏盐城中学高二上期中)根据下列实验操作和现象不能得出相应结论的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
苯的同系物X中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色不褪去
X中与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子
B
有机物Y中加入新制氢氧化铜悬浊液并加热,产生砖红色沉淀
有机物Y中含有—CHO
C
苯酚浊液中滴加NaOH溶液,浊液变澄清
苯酚有强酸性
D
卤代烃Z与NaOH水溶液共热后,再直接滴入AgNO3溶液,未产生白色沉淀
卤代烃Z中一定不含氯原子
15.(2020山东济南莱芜一中高二下质量检测)下列有关同分异构体的叙述中,正确的是( )
A.甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有3种
B.含有5个碳原子的饱和链烃,其一氯代物有8种
C.菲的结构简式为,它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物
D.2-氯丁烷与NaOH的水溶液共热发生反应,可生成2种有机物
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(9分)(2020北京昌平高二上期末)有下列几种物质:①CH3COOH ② ③ ④CH3OH ⑤
(1)写出所含官能团的名称:① ,② ,③ 。?
(2)写出①与④反应的化学方程式 。?
(3)写出③转化成2-丙醇的化学方程式 。?
(4)向⑤的稀溶液中加入饱和溴水的反应方程式是 。?
17.(12分)(2019天津一中高二下期末)乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末,是制备磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。乙酰苯胺的制备原理为+CH3COOH+H2O。
实验参数(见表):
名称
相对分
子质量
性状
密度
(g/cm3)
沸点
(℃)
溶解度
苯胺
93
无色油状液体,具有还原性
1.02
184.4
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等
乙酸
60
无色液体
1.05
118.1
易溶于水、乙醇、乙醚
乙酰
苯胺
135
白色晶体
1.22
304
微溶于冷水,易溶于热水、乙醇、乙醚
实验装置(见图):
注:刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别很大的混合物的分离。
实验步骤:
步骤1:在圆底烧瓶中加入无水苯胺 9.2 mL,冰醋酸 17.4 mL,锌粉0.1 g,安装仪器,加入沸石,调节加热温度,使分馏柱上端温度控制在105 ℃左右,反应约60~80 min,反应生成的水及少量醋酸被蒸出。
步骤 2:在搅拌下,趁热将烧瓶中的物料以细流状倒入盛有 100 mL冰水的烧杯中,剧烈搅拌,冷却,结晶,抽滤、洗涤、干燥,得到乙酰苯胺粗品。
步骤 3:将此粗乙酰苯胺进行重结晶,晾干,称重,计算产率。
(1)步骤1中所选圆底烧瓶的最佳规格是 (填序号)。?
a.25 mL b.50 mL
c.150 mL d.200 mL
(2)实验中加入少量锌粉的目的是 。?
(3)从化学平衡的角度分析,控制分馏柱上端的温度在105 ℃左右的原因是 。?
(4)洗涤乙酰苯胺粗品最合适的方法是 (填序号)。?
a.用少量冷水洗 b.用少量热水洗
c.用酒精洗
(5)乙酰苯胺粗品因含杂质而显色,欲用重结晶进行提纯,步骤如下:热水溶解、 、过滤、洗涤、干燥(选择正确的操作并排序,填序号)。?
a.蒸发结晶 b.冷却结晶
c.趁热过滤 d.加入活性炭
(6)该实验最终得到纯品8.1 g,则乙酰苯胺的产率是 %。?
(7)如图的实验装置有1处错误,请指出错误之处 。?
18.(12分)在医药工业中,有机物G是一种合成药物的中间体,其合成路线如图所示:
已知:①R1ONa+R2XR1OR2+NaX(R1与R2代表烃基、X代表卤素原子);
②RCOOH+SOCl2(液体)RCOCl+HCl↑+SO2↑。
回答下列问题:
(1)A与C在水中溶解度更大的是 ,G中官能团的名称是 。?
(2)E→F的有机反应类型是 ,F的分子式为 。?
(3)A→B反应的化学方程式为 。?
(4)物质D的结构简式为 。?
(5)写出一种符合下列条件的G的同分异构体 。?
①与G的苯环个数相同 ②核磁共振氢谱有5个峰 ③能发生银镜反应
19.(13分)(2020重庆一中高二下期中)丙烯酸甲酯是一种重要的化工原料,实验室制备丙烯酸甲酯的反应、装置示意图和有关数据如下。
+H2O
沸点(℃)
溶解性
毒性
丙烯酸
142
与水互溶,易溶于有机溶剂
有毒
甲醇
65
与水互溶,易溶于有机溶剂
有毒
丙烯酸
甲酯
80.5
难溶于水,易溶于有机溶剂
无毒
实验步骤:
①向三颈烧瓶中加入10.0 g丙烯酸、6.0 g甲醇、数滴浓硫酸和几粒沸石,缓慢加热。
②反应30 min后,停止加热,反应液冷却后,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤。
③取上层油状液体,用少量无水MgSO4干燥后蒸馏,收集70~90 ℃馏分。
回答下列问题:
(1)反应过程采用水浴加热,原因是 。?
(2)图甲中油水分离器的作用是 。?
(3)判断酯化反应达到平衡的现象为 。?
(4)第一次水洗的主要目的是 。?
(5)在洗涤、分液步骤中用到的主要玻璃仪器有烧杯、 、 。?
(6)图乙所示装置中冷却水的进口为 (填字母)。?
(7)为分析产率,进行如下实验:
①将收集到的馏分平均分成五份,取出一份置于锥形瓶中,加入2.5 mol/L KOH溶液10.00 mL,加热使之完全水解;
②用酚酞作指示剂,向冷却后的溶液中滴加0.5 mol/L 盐酸,中和过量的KOH,共消耗盐酸20.00 mL。
本次制备实验的产率为 。?
20.(14分)(2020河北衡水中学高三上一调)M是一种重要材料的中间体,结构简式为。合成M的一种途径如下:
A~F分别代表一种有机化合物,合成路线中的部分产物及反应条件已略去。
已知:
①Y的核磁共振氢谱只有1种峰;
②RCHCH2Ⅰ.B2H6Ⅱ.H2O2/OH-RCH2CH2OH;
③两个羟基连接在同一个碳原子上不稳定,易脱水。
请回答下列问题:
(1)Y的结构简式是 ,D中官能团的名称是 。?
(2)反应①的反应类型是 。?
(3)下列说法不正确的是 。?
a.A和E都能发生氧化反应
b.1 mol B完全燃烧需6 mol O2
c.C能与新制氢氧化铜悬浊液反应
d.1 mol F最多能与3 mol H2反应
(4)反应③的化学方程式为 。?
(5)反应⑦的化学方程式为 。?
(6)M经催化氧化得到X(C11H12O4),X的同分异构体中同时满足下列条件的结构简式为 。?
a.苯环上只有两个取代基,苯环上的一氯代物有2种
b.水解只生成芳香醇和二元酸,且二元酸的核磁共振氢谱只有2种峰
本章达标检测
1.B
2.C
3.C
4.C
5.B
6.C
7.A
8.D
9.C
10.A
11.B
12.AB
13.C
14.CD
15.BC
1.B “汽油可以去油污”是利用相似相溶原理,该过程中没有产生新物质,属于物理变化,故B不正确。
2.C ①CH3CH2COOH 和 HCOOCH2CH3的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,故①正确;②苯甲醇和对甲基苯酚的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故②正确;③CH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH3的分子式不相同,结构相似,在组成上相差1个CH2原子团,互为同系物,故③错误;④H2NCH2COOH和 CH3CH2NO2的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,故④正确。
3.C A为氧化反应;B为氧化反应;C为取代反应;D为加成反应。
4.C 根据原子成键特点可知,最小的小球表示H原子,故A正确;该分子中含有碳碳双键,故B正确;该分子中含有羧基和羟基,所以能发生酯化反应,但不能发生消去反应,故C不正确;苯环上羟基的邻、对位上有H原子,能和Br2发生取代反应,所以1 mol咖啡酸最多可与3 mol Br2发生取代反应,故D正确。
5.B 戊烷只存在碳链异构,同分异构体有3种,戊醇、戊烯、乙酸乙酯存在碳链异构、官能团位置异构、官能团类型异构,同分异构体数目均大于3种,所以题述四种物质中戊烷的同分异构体数目最少,故A错误;分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气,说明含有羟基,有CH3CH2CH2CH2CH2OH、CH3CHOHCH2CH2CH3、CH3CH2CHOHCH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2OH、CH3CH2COH(CH3)2、CH3CHOHCH(CH3)2、CH2OHCH2CH(CH3)2、C(CH3)3CH2OH 8种结构,故B正确; 2-丙醇和氢氧化钠不反应,故C错误;、、三种氨基酸脱水,可以是相同氨基酸或不同氨基酸分子之间脱水缩合生成二肽,可生成的二肽多于6种,故D错误。
6.C 35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林,故A错误; 油脂在碱性条件下的水解反应又称为皂化反应,乙酸乙酯在碱性条件下的水解反应不是皂化反应,故B错误;麦芽糖、乳糖、纤维二糖都属于二糖,淀粉、纤维素都属于多糖,故C正确;互为同分异构体的2种二肽的水解产物可能相同,故D错误。
7.A 乙烯和环丁烷的最简式都是CH2,4.2 g乙烯和环丁烷的混合气中含有氢原子的数目为4.214×2×NA=0.6NA,故A正确;丁烯醛含有碳碳双键和碳氧双键,所以0.2 mol丁烯醛中含有双键的数目为0.4NA,故B错误;常温常压下,气体摩尔体积不等于22.4 L/mol,22.4 L丙炔的物质的量不等于1 mol,故C错误;标准状况下,甲醇为液体,不能使用气体摩尔体积计算其物质的量,故D错误。
8.D M不能发生加成反应,故A错误;M中含有酯基和羟基,羟基不与NaOH反应,所以1 mol M与足量的NaOH溶液反应最多消耗1 mol NaOH,故B错误;该分子中的5个碳原子不可能共面,故C错误;同时含有—CHO和—COOH的的同分异构体,可能的结构有、(数字表示—CHO的位置),共有5种,故D正确。
9.C 乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中水解,应用饱和碳酸钠溶液,故A错误;温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口附近,以测量馏分的温度,冷却水应下进上出,故B错误;盐酸易挥发,制得的二氧化碳中混有氯化氢气体,缺少除杂装置,不能证明酸性:碳酸>苯酚,故D错误。
10.A ①发生银镜反应,说明分子中含有醛基,可能有甲酸或甲酸乙酯或二者都有;②加入新制氢氧化铜悬浊液不溶解,说明不含羧酸,则不含甲酸、乙酸;③与含酚酞的氢氧化钠溶液共热,溶液最后变为无色,说明和氢氧化钠反应,而甲醇不与NaOH反应,所以一定含有甲酸乙酯,一定不存在甲酸、乙酸,可能有甲醇,故选A。
11.B B项,乙烯和乙烷的结构不同,乙烯含有官能团碳碳双键,可发生加成反应,乙烷不能发生加成反应,二者性质不同不是原子间(或原子与原子团间)的相互影响导致的,故选B。
12.AB X含有酚羟基,可与FeCl3溶液发生显色反应,而Y不能和FeCl3溶液反应,所以可用FeCl3溶液鉴别X与Y,故A正确;X中连接醇羟基的C原子为手性碳原子,Y中连接乙烯基的C原子为手性碳原子,所以X、Y中都含有1个手性碳原子,故B正确;X分子中含有饱和碳原子,所有原子一定不在同一个平面上,故C错误;X中酚羟基的邻位上有氢原子,能与溴水发生取代反应,碳碳双键能与Br2发生加成反应,所以1 mol X与溴水充分反应,最多消耗Br2的物质的量为3 mol,故D错误。
13.C 连接4个不同原子团或原子的C原子为手性碳原子,X中只有与氨基相连的C原子为手性碳原子,故A错误; Y中碳碳双键连接2个—COOH,且单键可旋转,所有原子可能在同一平面内,故B错误;X含有酚羟基,Y含有羧基,可用FeCl3溶液或NaHCO3溶液鉴别X和Y,故C正确;1 mol M最多可与6 mol NaOH发生反应,故D错误。
14.CD A项,与苯环直接相连的C原子上没有H原子,苯的同系物不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以苯的同系物X中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色不褪去,说明X中与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子,故正确; B项,—CHO能被新制氢氧化铜悬浊液氧化,所以有机物Y中加入新制氢氧化铜悬浊液并加热,产生砖红色沉淀,可知Y中含有—CHO;C项,苯酚与NaOH反应生成苯酚钠和水,可知苯酚具有酸性,但不能确定酸性强弱;D项,检验卤素离子时,应向反应后的溶液中先加硝酸,使溶液呈酸性,再加入硝酸银溶液;故选CD。
15.BC 甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,含3个碳原子的烷基可能为正丙基或异丙基,该烷基在苯环上与甲基有邻、间、对三种位置关系,所得产物有6种,故A错误; 含有5个碳原子的饱和链烃为戊烷,有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种结构,正戊烷的一氯代物有3种,异戊烷的一氯代物有4种,新戊烷的一氯代物有1种,共8种,故B正确;菲的结构简式为,其与硝酸反应可生成5种一硝基取代物,如图,故C正确;2-氯丁烷与NaOH的水溶液共热发生水解反应生成2-丁醇,故D错误。
16.答案 (1)①羧基 ②碳碳三键 ③溴原子
(2)CH3COOH+CH3OHCH3COOCH3+H2O
(3)+NaOHCH3CHOHCH3+NaBr
(4)+3Br2↓+3HBr
解析 (1)由结构简式可知,①含有的官能团是羧基,②含有的官能团是碳碳三键,③含有的官能团是溴原子。(2)①与④发生酯化反应生成乙酸甲酯,反应的化学方程式为CH3COOH+CH3OHCH3COOCH3+H2O。(3)③发生水解反应生成2-丙醇,反应的化学方程式为+NaOHCH3CHOHCH3+NaBr。(4)苯酚与溴水发生取代反应,化学方程式为+3Br2↓+3HBr。
17.答案 (1)b (2)防止苯胺在反应过程中被氧化
(3)不断分离出反应过程中生成的水,促进反应正向进行,提高产品的产率 (4)a (5)dcb (6)60 (7)尾接管和锥形瓶密封
解析 (1)在圆底烧瓶中加入无水苯胺9.2 mL,冰醋酸17.4 mL,总体积为26.6 mL,所以选用圆底烧瓶的最佳规格为50 mL,故选b。(2)由于苯胺不稳定,容易被空气中的氧气氧化为硝基苯,加入还原剂Zn粉,可以防止苯胺在反应过程中被氧化。(3)由于水的沸点是100 ℃,加热至105 ℃左右,就可以不断分离出反应过程中生成的水,促进反应正向进行,从而提高了生成物的产率,所以控制分馏柱上端的温度在105 ℃左右。(4)由于乙酰苯胺微溶于冷水,易溶于热水、乙醇、乙醚,所以洗涤粗品最合适的方法是用少量冷水洗,以减少因洗涤造成的损耗,故选a。(5)乙酰苯胺粗品因含杂质而显色,欲用重结晶进行提纯,先将乙酰苯胺粗品用热水溶解,加入活性炭,进行脱色,趁热过滤,冷却结晶,正确的操作顺序为d、c、b。(6)无水苯胺的体积为9.2 mL,n(无水苯胺)=1.02×9.293 mol≈0.1 mol,冰醋酸的体积为17.4 mL,n(冰醋酸)=1.05×17.460 mol=0.304 5 mol,冰醋酸过量,理论上生成乙酰苯胺的物质的量n(乙酰苯胺)=n(无水苯胺)=0.1 mol,所以乙酰苯胺的产率为8.1 g135 g/mol×0.1mol×100%=60%。
18.答案 (1) 羰基、醚键
(2)取代反应 C8H7OCl
(3)+Cl2+HCl
(4)
(5)
解析 根据A、C的结构简式及反应条件知,A发生取代反应生成的B为,B和氢氧化钠溶液反应生成C;根据已知反应①知,D为,D、F发生取代反应生成G,E发生已知反应②的反应生成F。(1)A为苯酚、C为钠盐,钠盐在水中的溶解度大于苯酚;G中所含官能团的名称是羰基、醚键。(2)E中羟基被氯原子取代生成F,E→F的有机反应类型是取代反应,F的分子式为C8H7OCl。(3)B为,A发生取代反应生成B,反应的化学方程式为+Cl2+HCl。(4)物质D的结构简式为。(5)G的同分异构体符合条件:①与G的苯环个数相同,说明含有两个苯环;②核磁共振氢谱有5个峰,说明含有5种氢原子;③能发生银镜反应,说明含有醛基或HCOO—,符合条件的G的结构简式为。
19.答案 (1)便于控制温度,受热均匀
(2)除去反应过程中生成的水,使平衡向右移动,增大转化率
(3)油水分离器中的液面保持稳定
(4)去除混合物中的硫酸
(5)分液漏斗 玻璃棒
(6)g
(7)54%
解析 (1)采用水浴加热,能使反应物受热均匀,且能控制温度。(2)制备丙烯酸甲酯的反应是可逆反应,利用油水分离器将反应过程中生成的水从体系中移除,可以使平衡向右移动,增大转化率 。(3)当丙烯酸甲酯的制备反应达到平衡状态时,水生成的速率和消耗的速率相同,油水分离器中的液面会保持稳定。(4)对反应后的混合物进行分离时,首先用少量水洗涤,主要是去除混合物中的硫酸;再用饱和碳酸氢钠溶液洗涤,可以除去丙烯酸,溶解甲醇,同时降低丙烯酸甲酯的溶解度。(5)洗涤和分液时用到的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和分液漏斗。(6)蒸馏操作中为达到较好的冷凝效果,应从直形冷凝管的下口进水,上口出水,因此g为冷却水进口。(7)甲醇的质量为6.0 g ,摩尔质量为32 g/mol,丙烯酸的质量为10.0 g,摩尔质量为72 g/mol,二者按物质的量之比1∶1反应,因此甲醇相对过量,根据丙烯酸的量来计算理论生成丙烯酸甲酯的量;根据滴定实验的数据可知,实际制得丙烯酸甲酯的物质的量为(2.5 mol/L×0.01 L-0.5 mol/L×0.02 L)×5=0.075 mol,所以产率为0.075mol×86 g/mol10.0 g72 g/mol×86 g/mol×100%=54%。
20.答案 (1) 羧基 (2)消去反应 (3)d
(4)+O2+2H2O
(5)
(6)
解析 根据反应条件可知,反应⑤为取代反应,可推知E为;反应⑥为发生水解反应,再经酸化得到的F为;由M的结构可知D为(CH3)2CHCOOH,逆推可知C为(CH3)2CHCHO、B为(CH3)2CHCH2OH;结合已知反应②可知A为(CH3)2CCH2,Y发生消去反应得到A,而Y的核磁共振氢谱只有1种峰,所以Y为。(1)Y的结构简式是,D为(CH3)2CHCOOH,含有的官能团的名称是羧基。(2)反应①的反应类型为的消去反应。(3)A为(CH3)2CCH2,E为,二者均可以燃烧,碳碳双键、酚羟基都易被氧化,均可以发生氧化反应,故a正确;B为(CH3)2CHCH2OH,1 mol B完全燃烧需O2的物质的量为(4+104-12)mol=6 mol,故b正确;C为(CH3)2CHCHO,分子中含有醛基,能与新制氢氧化铜悬浊液反应,故c正确;F为,苯环、醛基均能与氢气发生加成反应,1 mol F最多能与4 mol H2反应,故d不正确。(4)反应③的化学方程式为+O2+2H2O。(5)D为(CH3)2CHCOOH,F为,二者反应生成M的化学方程式为。(6)M[]经催化氧化得到X(C11H12O4),则X为,X的同分异构体同时满足条件:苯环上只有两个取代基,苯环上的一氯代物有2种,说明含有2个不同的取代基,且处于对位;水解只生成芳香醇和二元酸,且二元酸的核磁共振氢谱只有2种峰,说明水解生成的二元酸含有2种氢原子,所以符合条件的X的同分异构体为。