第七章 有机化合物 章末综合测评(100分)【新教材】2020-2021学年人教版(2019)高一化学必修二

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名称 第七章 有机化合物 章末综合测评(100分)【新教材】2020-2021学年人教版(2019)高一化学必修二
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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 2021-03-03 20:41:02

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第七章 有机化合物章末综合测评(100分)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 下列关于有机物的叙述正确的是(  )
A.只含有碳元素和氢元素
B.一定含有氧元素
C.都可以燃烧
D.都是含碳元素的化合物
2. 下列说法正确的是(  )
A.甲烷分子的空间充填模型为,其二氯取代物有2种结构
B.甲烷分子的球棍模型为
C.天然气不属于可再生能源
D.标准状况下,11.2 L CCl4中含有C—Cl键的数目为2NA
3. 如图所示的装置是某次实验最初的情况(夹持装置省略),烧瓶内盛有等体积的甲烷和Cl2,用光照射烧瓶一段时间,下列说法正确的是(  )
A.只能生成CH3Cl一种有机物
B.烧瓶内液面不可能上升
C.大试管内的液体可能会分层
D.向水中加入石蕊溶液后变蓝
4.除去括号内杂质所用试剂和方法正确的是(  )
选项 物质 所用试剂 方法
A 乙醇(乙酸) 氢氧化钠溶液 分液
B 乙烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气
C 乙酸乙酯(乙酸) 饱和碳酸钠溶液 蒸馏
D 乙醇(水) 生石灰 蒸馏
5. .下列各反应中属于加成反应的是(  )
①CH2===CH2+H2OCH3CH2OH
②H2+Cl22HCl
③CH3CH===CH2+H2CH3CH2CH3
④CH3CH3+2Cl2CH2ClCH2Cl+2HCl
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
6.下列反应中,属于加成反应的是(  )
A.乙醇与钠反应生成乙醇钠
B.乙烯燃烧生成二氧化碳和水
C.乙烯与氯化氢反应生成氯乙烷
D.乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯
7. 下列关于天然橡胶()的叙述中,不正确的是(  )
A.天然橡胶是天然高分子化合物
B.天然橡胶受空气、日光作用,会被还原而老化
C.天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂
D.天然橡胶含有双键,能发生加成反应
8.下列各组物质相互间一定互为同系物的是(  )
A.淀粉和纤维素 B.蔗糖和麦芽糖
C.C3H6与C4H8 D.C4H10与C10H22
9.新型冠状病毒传染性和致病性比较强,佩戴口罩可以有效地预防新型冠状病毒感染。熔喷布是口罩的核心材料,主要是聚丙烯。下列说法正确的是(  )
A.聚丙烯单体中最多7个原子共平面
B.聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.聚丙烯可以用(C3H6)n表示,是一种纯净物
D.橡胶、聚丙烯、纤维素都是天然的高分子化合物
10.1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115~125 ℃,反应装置如图,下列对该实验的描述错误的是(  )
A.不能用水浴加热
B.长玻璃管起冷凝回流作用
C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D.加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率
11.下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是(  )
A. 的一溴代物有5种
B.分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有5种
C.分子组成是C4H8O属于醛的同分异构体有3种
D.C4H10属于烷烃的同分异构体有3种
12.下列说法正确的是(  )
A.在紫外线、饱和Na2SO4、CuSO4溶液、福尔马林等作用下,蛋白质均会发生变性
B.油脂属于高分子化合物,是混合物
C.在一定条件下,氨基酸之间能发生反应,合成更加复杂的化合物
D.检验淀粉在稀硫酸催化条件下水解产物的方法是:取适量水解液于试管中,加入少量新制Cu(OH)2悬浊液,加热,观察是否有砖红色沉淀
13.下列反应中能用于检验尿液中是否含有葡萄糖的是(  )
A.加金属钠看是否有氢气放出
B.与新制氢氧化铜悬浊液混合后加热,观察是否有砖红色沉淀生成
C.与醋酸和浓硫酸共热,观察是否有香味物质生成
D.加入酸性KMnO4溶液,看溶液是否褪色
14.下列实验操作及结论正确的是(  )
A.钠和乙醇反应的现象与钠和水反应的现象相同
B.在淀粉溶液中加入20%的稀硫酸水解后,立即加入新制Cu(OH)2悬浊液共热,证明有葡萄糖生成
C.在CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液振荡,立即加入麦芽糖溶液并加热,能证明麦芽糖具有还原性
D.在乙醇溶液中插入一根红热的铜丝,能证明醇氧化成醛
15.苹果酸的结构简式为,下列说法正确的是(  )
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应
C.1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H2
D.HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸互为同分异构体
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(10分) 有下列几种物质:
A.金刚石和石墨
B.C2H6和C5H12
C.C2H4和C2H6
D.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2
E.35Cl和37Cl
属于同分异构体的是    (填字母,下同);属于同素异形体的是    ;属于同系物的是    ;属于同位素的是    。
17.(10分)实验室可以采用下列实验装置来测定某种氨基酸的分子式:
取W g该种氨基酸样品,放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2。请回答有关问题:
(1)E装置的作用是___________________________________________。
(2)需要加热的装置是    (填字母代号)。
(3)装置D的作用是________________________________________。
(4)F处读数时应该注意:_____________________________________、
_________________________________________________________。
18.(10分)化学式为C2H6O的化合物A具有如下性质:
A+Na―→慢慢产生气泡
A+CH3COOH有香味的产物
(1)根据上述信息,对该化合物可作出的判断是    (填字母)。
A.一定含有—OH B.一定含有—COOH
C.A为乙醇 D.A为醛
(2)含A的体积分数为75%的水溶液可以用作        。
(3)A与钠反应的化学方程式为_________________________________
_________________________________________________________。
(4)化合物A和CH3COOH反应生成的有香味的产物的结构简式为_________________________________________________________。
19.(13分)某制糖厂以甘蔗为原料制糖,同时得到大量的甘蔗渣(已除去葡萄糖溶液过滤得到的),对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高经济效益,而且还能防止环境污染,生产流程如下:
已知石油裂解已成为生产H的主要方法,E的溶液能发生银镜反应,G是具有香味的液体,完成下列各题。
(1)A的名称为    ;G的名称为    。
(2)B的结构简式为_______________________________________;
H的结构简式为_________________________________________。
(3)写出D→E的化学方程式:_______________________________
_________________________________________________________。
(4)写出E→F的化学方程式:____________________________
_________________________________________________________。
(5)写出F→G的化学方程式:_______________________________
_________________________________________________________。
(6)写出G的同分异构体中与CH3COOH互为同系物的结构简式:    。
20.(12分)资料在线:查阅资料可知以下数据:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·cm-3
乙醇 -117.0 78.0 0.79
乙酸 16.6 117.9 1.05
乙酸乙酯 -83.6 77.5 0.90
浓硫酸(98%) - 338.0 1.84
【实验步骤】
学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在30 mL的大试管A中按体积比1∶4∶4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液;
②按下图连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管5~10 min;
③待试管B收集到一定量的产物后停止加热,撤去试管B并用力振荡,然后静置待分层;
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
【问题设计】
请根据题目要求回答下列问题:
(1)写出制取乙酸乙酯的化学方程式:____________________________
_________________________________________________________。
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是    (填字母)。
A.中和乙醇
B.和乙酸反应并溶解乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(3)步骤②中需要小火均匀加热操作,其主要理由是_________________________________________________________
_________________________________________________________。
(4)指出步骤③所观察到的现象:_________________________________________________________
_________________________________________________________;
分离出乙酸乙酯后,为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为    (填字母)。
A.P2O5 B.无水Na2SO4
C.碱石灰 D.NaOH固体
(5)某化学课外小组设计了如下图所示的制取乙酸乙酯的装置(图中的铁架台、铁夹、加热装置已略去),与上图装置相比,此装置的主要优点有_________________________________________________________
_________________________________________________________。
第七章 有机化合物章末综合测评(100分)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 下列关于有机物的叙述正确的是(  )
A.只含有碳元素和氢元素
B.一定含有氧元素
C.都可以燃烧
D.都是含碳元素的化合物
解析 有机物的定义是指含有碳元素的化合物,有机物中的烃类仅由C、H两种元素组成,不含氧元素。大部分有机物可以燃烧(但CCl4不燃烧)。
答案 D
2. 下列说法正确的是(  )
A.甲烷分子的空间充填模型为,其二氯取代物有2种结构
B.甲烷分子的球棍模型为
C.天然气不属于可再生能源
D.标准状况下,11.2 L CCl4中含有C—Cl键的数目为2NA
解析 甲烷分子的空间充填模型为,其二氯取代物有1种结构,所以A项和B项均错误。天然气为化石燃料,属于不可再生能源,C项正确。标准状况下,CCl4是液态不是气态,所以11.2 L CCl4的物质的量不是0.5 mol,D错误。
答案 C
3. 如图所示的装置是某次实验最初的情况(夹持装置省略),烧瓶内盛有等体积的甲烷和Cl2,用光照射烧瓶一段时间,下列说法正确的是(  )
A.只能生成CH3Cl一种有机物
B.烧瓶内液面不可能上升
C.大试管内的液体可能会分层
D.向水中加入石蕊溶液后变蓝
解析 甲烷和Cl2反应生成四种氯代有机物,故A错误;甲烷和Cl2反应生成的一氯甲烷和HCl是气体,其余都是液体,且HCl易溶于水,烧瓶内压强减小,则液面上升,故B错误;反应生成的二氯甲烷等有机物为油状液体,在水的上层,故C正确;反应生成的HCl溶于水,显酸性,加入石蕊溶液后变红,故D错误。
答案 C
4.除去括号内杂质所用试剂和方法正确的是(  )
选项 物质 所用试剂 方法
A 乙醇(乙酸) 氢氧化钠溶液 分液
B 乙烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气
C 乙酸乙酯(乙酸) 饱和碳酸钠溶液 蒸馏
D 乙醇(水) 生石灰 蒸馏
解析 A项,应采取蒸馏方法;B项,应通入溴水;C项,应采取分液法。
答案 D
5. .下列各反应中属于加成反应的是(  )
①CH2===CH2+H2OCH3CH2OH
②H2+Cl22HCl
③CH3CH===CH2+H2CH3CH2CH3
④CH3CH3+2Cl2CH2ClCH2Cl+2HCl
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
解析 反应①是乙烯与H2O的加成反应;反应②是无机反应中的化合反应;反应③是丙烯与H2的加成反应;反应④是乙烷和Cl2的取代反应。
答案 A
6.下列反应中,属于加成反应的是(  )
A.乙醇与钠反应生成乙醇钠
B.乙烯燃烧生成二氧化碳和水
C.乙烯与氯化氢反应生成氯乙烷
D.乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯
解析 A.乙醇与钠反应生成乙醇钠,为置换反应,故A不符合题意;B.乙烯燃烧生成二氧化碳和水,为氧化反应,故B不符合题意;C.乙烯与氯化氢反应生成氯乙烷,为加成反应,故C符合题意;D.乙醇与乙酸反应发生酯化反应生成乙酸乙酯,为取代反应,故D不符合题意。
答案 C
7. 下列关于天然橡胶()的叙述中,不正确的是(  )
A.天然橡胶是天然高分子化合物
B.天然橡胶受空气、日光作用,会被还原而老化
C.天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂
D.天然橡胶含有双键,能发生加成反应
解析  天然橡胶的结构单元中含有,受空气、日光作用,会逐渐被氧化而老化。
答案 B
8.下列各组物质相互间一定互为同系物的是(  )
A.淀粉和纤维素 B.蔗糖和麦芽糖
C.C3H6与C4H8 D.C4H10与C10H22
解析 淀粉和纤维素都是高分子化合物,且聚合度有差异;蔗糖和麦芽糖分子式相同;C3H6与C4H8可能是烯烃,但也可能一个是烯烃一个是环烷烃,所以不一定互为同系物;C4H10与C10H22一定都是烷烃,必然互为同系物。
答案 D
9.新型冠状病毒传染性和致病性比较强,佩戴口罩可以有效地预防新型冠状病毒感染。熔喷布是口罩的核心材料,主要是聚丙烯。下列说法正确的是(  )
A.聚丙烯单体中最多7个原子共平面
B.聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.聚丙烯可以用(C3H6)n表示,是一种纯净物
D.橡胶、聚丙烯、纤维素都是天然的高分子化合物
解析 A.甲基中最多有2个原子与其它原子共面,聚丙烯的单体是CH2===CHCH3,最多7个原子共平面,故A正确;B.聚丙烯结构简式是,不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;C.聚丙烯可以用(C3H6)n表示,属于高分子,没有固定的熔沸点,是混合物,故C错误;D.橡胶、纤维素是天然的高分子化合物,聚丙烯是合成高分子化合物,故D错误。
答案 A
10.1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115~125 ℃,反应装置如图,下列对该实验的描述错误的是(  )
A.不能用水浴加热
B.长玻璃管起冷凝回流作用
C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D.加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率
解析 水浴温度不会超过100 ℃,A正确;长玻璃管的作用是冷凝回流,B正确;羧酸和醇的酯化反应为可逆反应,增大一种反应物的用量可提高另一种反应物的转化率,D正确;氢氧化钠溶液可以使乙酸丁酯水解,故不可用氢氧化钠溶液洗涤,可用饱和碳酸钠溶液洗涤,C错误。
答案 C
11.下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是(  )
A. 的一溴代物有5种
B.分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有5种
C.分子组成是C4H8O属于醛的同分异构体有3种
D.C4H10属于烷烃的同分异构体有3种
解析 A.先确定烃的对称中心,即找出等效氢原子,有几种氢原子就有几种一溴代物,中含有5种H,故其一溴代物有5种,A正确;B.分子组成是C5H10O2属于羧酸,即丁烷上的一个氢原子被羧基取代,丁烷共4种氢,故C5H10O2属于羧酸的同分异构体有4种,B错误;C.分子组成是C4H8O属于醛,即丙烷上的一个氢被醛基取代,丙烷共2种氢,故分子组成是C4H8O属于醛的同分异构体有2种,C错误;D.C4H10属于烷烃,有正丁烷和异丁烷两种,D错误。
答案 A
12.下列说法正确的是(  )
A.在紫外线、饱和Na2SO4、CuSO4溶液、福尔马林等作用下,蛋白质均会发生变性
B.油脂属于高分子化合物,是混合物
C.在一定条件下,氨基酸之间能发生反应,合成更加复杂的化合物
D.检验淀粉在稀硫酸催化条件下水解产物的方法是:取适量水解液于试管中,加入少量新制Cu(OH)2悬浊液,加热,观察是否有砖红色沉淀
解析 A.在紫外线、CuSO4溶液、福尔马林等作用下,蛋白质均会发生变性,饱和Na2SO4溶液只能使蛋白质发生盐析,A不正确;B.油脂是油和脂肪的统称,不属于高分子化合物,天然油脂都是混合物,B不正确;C.在一定条件下,氨基酸之间能发生缩合反应,合成更加复杂的化合物,如二肽和多肽等,C正确;D.检验淀粉在稀硫酸催化条件下水解产物的方法是:取适量水解液于试管中,先加入氢氧化钠溶液至溶液呈碱性,再加入少量新制Cu(OH)2悬浊液,加热,观察是否有砖红色沉淀,若有,则有葡萄糖生成,D不正确;综上所述,说法正确的是C,本题选C。
答案 C
13.下列反应中能用于检验尿液中是否含有葡萄糖的是(  )
A.加金属钠看是否有氢气放出
B.与新制氢氧化铜悬浊液混合后加热,观察是否有砖红色沉淀生成
C.与醋酸和浓硫酸共热,观察是否有香味物质生成
D.加入酸性KMnO4溶液,看溶液是否褪色
解析 检验葡萄糖可利用其与新制的Cu(OH)2悬浊液共热,看是否有砖红色沉淀生成来鉴定,故本题答案为B。
答案 B
14.下列实验操作及结论正确的是(  )
A.钠和乙醇反应的现象与钠和水反应的现象相同
B.在淀粉溶液中加入20%的稀硫酸水解后,立即加入新制Cu(OH)2悬浊液共热,证明有葡萄糖生成
C.在CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液振荡,立即加入麦芽糖溶液并加热,能证明麦芽糖具有还原性
D.在乙醇溶液中插入一根红热的铜丝,能证明醇氧化成醛
解析 钠与乙醇反应比与水反应缓和且钠沉在乙醇底部;在淀粉水解后应先加NaOH溶液中和硫酸,然后再加入新制Cu(OH)2悬浊液共热;在乙醇溶液中反复插入红热的铜丝多次后,才能闻到乙醛的气味。
答案 C
15.苹果酸的结构简式为,下列说法正确的是(  )
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应
C.1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H2
D.HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸互为同分异构体
解析 苹果酸能发生酯化反应的官能团有羟基和羧基两种,A正确;苹果酸分子中有2个羧基,所以1 mol苹果酸能与2 mol NaOH发生中和反应,B不正确;羧基和羟基都可以与Na反应生成氢气,所以1 mol苹果酸与足量的Na反应生成1.5 mol H2,C不正确;HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸为同一物质,D不正确。
答案 A
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(10分) 有下列几种物质:
A.金刚石和石墨
B.C2H6和C5H12
C.C2H4和C2H6
D.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2
E.35Cl和37Cl
属于同分异构体的是    (填字母,下同);属于同素异形体的是    ;属于同系物的是    ;属于同位素的是    。
解析 金刚石和石墨是由同种元素形成的不同单质,属于同素异形体;C2H6和C5H12都属于烷烃,分子式不同,属于同系物;CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2分子式相同,但结构不同,属于同分异构体;35Cl和37Cl的质子数相同,但中子数不同,属于同位素。
答案 D A B E
17.(10分)实验室可以采用下列实验装置来测定某种氨基酸的分子式:
取W g该种氨基酸样品,放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2。请回答有关问题:
(1)E装置的作用是___________________________________________。
(2)需要加热的装置是    (填字母代号)。
(3)装置D的作用是________________________________________。
(4)F处读数时应该注意:_____________________________________、
_________________________________________________________。
解析 本实验的原理是通过测量氨基酸样品燃烧产生的CO2和H2O的质量,以及生成的氮气的体积,从而确定各元素的物质的量之比,进而确定分子式。浓硫酸的作用是吸收产生的水蒸气,碱石灰的作用是吸收产生的CO2,因为O2也不溶于水,所以在用排水法收集N2之前应该用热的铜网将其除净。测量N2的体积时,必须要保证集气瓶中的N2的压强和外界大气压相等,所以一定要使量筒内的液面与广口瓶内的液面相平,以消除液体压强的影响,另外读数时视线要与凹液面最低处在同一水平线上。
答案 (1)用来排水,以测定氮气的体积
(2)A、D
(3)吸收未反应的氧气
(4)量筒内的液面与广口瓶内的液面相平 视线与凹液面最低处相切
18.(10分)化学式为C2H6O的化合物A具有如下性质:
A+Na―→慢慢产生气泡
A+CH3COOH有香味的产物
(1)根据上述信息,对该化合物可作出的判断是    (填字母)。
A.一定含有—OH B.一定含有—COOH
C.A为乙醇 D.A为醛
(2)含A的体积分数为75%的水溶液可以用作        。
(3)A与钠反应的化学方程式为_________________________________
_________________________________________________________。
(4)化合物A和CH3COOH反应生成的有香味的产物的结构简式为_________________________________________________________。
解析 根据A的化学式及A与钠反应产生气泡可推知,A中一定含有—OH,故A一定为乙醇。
答案 (1)AC (2)医用消毒剂
(3)2Na+2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa+H2↑
(4)CH3COOCH2CH3
19.(13分)某制糖厂以甘蔗为原料制糖,同时得到大量的甘蔗渣(已除去葡萄糖溶液过滤得到的),对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高经济效益,而且还能防止环境污染,生产流程如下:
已知石油裂解已成为生产H的主要方法,E的溶液能发生银镜反应,G是具有香味的液体,完成下列各题。
(1)A的名称为    ;G的名称为    。
(2)B的结构简式为_______________________________________;
H的结构简式为_________________________________________。
(3)写出D→E的化学方程式:_______________________________
_________________________________________________________。
(4)写出E→F的化学方程式:____________________________
_________________________________________________________。
(5)写出F→G的化学方程式:_______________________________
_________________________________________________________。
(6)写出G的同分异构体中与CH3COOH互为同系物的结构简式:    。
解析 A来自甘蔗渣(已除去葡萄糖溶液过滤得到的),且分子式是(C6H10O5)n,则A是纤维素;纤维素在催化剂作用下水解生成B,则B是葡萄糖,其结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO;葡萄糖在酒化酶的作用下会生成D,则D是乙醇;葡萄糖在人体中缓慢氧化会生成二氧化碳和水;乙醇可以转化成E,且E能发生银镜反应,说明E具有醛基,可得E是乙醛;乙醛可以转化成F,F比E多一个氧原子,且能与乙醇反应生成具有香味的物质G,可知F是乙酸,G是乙酸乙酯;H和水在催化剂的作用下能生成乙醇,且石油裂解已成为生产H的主要方法,可知H为乙烯。(6)G的分子式为C4H8O2,与CH3COOH互为同系物的同分异构体所具备的条件是必须具有羧基,且丙基有两种同分异构体,即正丙基和异丙基,故G的同分异构体中与CH3COOH互为同系物的结构简式为CH3CH2CH2COOH、。
答案 (1)纤维素 乙酸乙酯
(2)CH2OH(CHOH)4CHO CH2===CH2
(3)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(4)2CH3CHO+O22CH3COOH
(5)CH3COOH+CH3CH2OHH2O+ CH3COOCH2CH3
(6)CH3CH2CH2COOH、
20.(12分)资料在线:查阅资料可知以下数据:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·cm-3
乙醇 -117.0 78.0 0.79
乙酸 16.6 117.9 1.05
乙酸乙酯 -83.6 77.5 0.90
浓硫酸(98%) - 338.0 1.84
【实验步骤】
学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在30 mL的大试管A中按体积比1∶4∶4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液;
②按下图连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管5~10 min;
③待试管B收集到一定量的产物后停止加热,撤去试管B并用力振荡,然后静置待分层;
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
【问题设计】
请根据题目要求回答下列问题:
(1)写出制取乙酸乙酯的化学方程式:____________________________
_________________________________________________________。
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是    (填字母)。
A.中和乙醇
B.和乙酸反应并溶解乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(3)步骤②中需要小火均匀加热操作,其主要理由是_________________________________________________________
_________________________________________________________。
(4)指出步骤③所观察到的现象:_________________________________________________________
_________________________________________________________;
分离出乙酸乙酯后,为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为    (填字母)。
A.P2O5 B.无水Na2SO4
C.碱石灰 D.NaOH固体
(5)某化学课外小组设计了如下图所示的制取乙酸乙酯的装置(图中的铁架台、铁夹、加热装置已略去),与上图装置相比,此装置的主要优点有_________________________________________________________
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解析 (3)根据各物质的沸点数据可知,若用大火加热,反应物容易随生成物(乙酸乙酯)一起蒸出,导致原料的大量损失;另一方面,温度太高,可能发生其他副反应。
(4)在步骤③中的主要现象:试管B中的液体分成上下两层,上层油状液体呈无色(可以闻到水果香味),下层液体呈(浅)红色,振荡后下层液体的红色变浅。分离出来的是粗产品乙酸乙酯,向其中加入无水硫酸钠可以除去粗产品中的水。(5)对比两个实验装置图,结合乙酸乙酯制备过程中的各种条件控制,可以看出后者有三个突出的优点。
答案 (1)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O (2)BC
(3)根据各物质的沸点数据可知,若用大火加热,一方面反应物容易随生成物(乙酸乙酯)一起蒸出,导致原料的大量损失;另一方面,温度太高,可能发生其他副反应
(4)试管B中的液体分成上下两层,上层油状液体呈无色(可以闻到水果香味),下层液体呈(浅)红色,振荡后下层液体的红色变浅 B
(5)①增加了温度计,便于控制发生装置中反应液的温度,减少副产物的产生;②增加了分液漏斗,有利于及时补充反应混合液,以提高乙酸乙酯的产量;③增加了冷凝装置,有利于收集产物乙酸乙酯(合理即可)