化学 乙醇与乙酸的专项 培优练习题及答案解析
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化学 乙醇与乙酸的专项 培优练习题及答案解析
一、乙醇与乙酸练习题(含详细答案解析)
1.乙烯是来自石油的重要有机化工原料。
结合路线回答:
已知:2CH 3CHO+O 2→2CH 3COOH
(1)D 是高分子,用来制造包装材料,则反应V 类型是____。
产物CH 2=CHCOOH 也能发生相同类型的化学反应,其化学方程式为:____
(2)E 有香味,实验室用A 和C 反应来制取E
①反应IV 的化学方程式是____。
②实验室制取E 时在试管里加入试剂的顺序是____(填以下字母序号)。
a .先浓硫酸再A 后C
b .先浓硫酸再C 后A
c .先A 再浓硫酸后C
③实验结束之后,振荡收集有E 的试管,有无色气泡产生其主要原因是(用化学方程式表示)____
(3)产物CH 2=CH-COOH 中官能团的名称为____
(4)①A 是乙醇,与A 相对分子质量相等且元素种类相同的有机物的结构简式是:____、____。
②为了研究乙醇的化学性质,利用如图装置进行乙醇的催化氧化实验,并检验其产物,其中C 装置的试管中盛有无水乙醇。
(加热、固定和夹持装置已略去)
(1)装置A 圆底烧瓶内的固体物质是____,C 装置的实验条件是____。
(2)实验时D 处装有铜粉,点燃D 处的酒精灯后,D 中发生的主要反应的化学方程式为____
【答案】加聚反应 nCH 2=CHCOOH→
3252325ΔCH COOH+C H OH H O+CH COOC H ƒ浓硫酸
C
233322Na CO +2CH COOH 2CH COONa+H O+CO ═ 碳碳双键、羧基 CH 3-O-CH 3
HCOOH 二氧化锰或MnO 2 热水浴 22523ΔO +2C H OH 2H O+2CH CHO →Cu
【解析】
【分析】
由流程知,A 为乙醇、B 为乙醛、C 为乙酸、D 为聚乙烯、E 为乙酸乙酯,据此回答;
【详解】
(1)D 是聚乙烯,是一种高分子化合物,则反应V 类型是加聚反应,CH 2=CHCOOH 也能发生相同类型的化学反应,即因其含有碳碳双键而发生加聚反应,其化学方程式为:nCH 2=CHCOOH→;
答案为:加聚反应;nCH 2=CHCOOH→
; (2①反应IV 为乙酸和乙醇在一定条件下发生酯化反应,则化学方程式是
3252325ΔCH COOH+C H OH H O+CH COOC H ƒ浓硫酸
;
答案为:3252325ΔCH COOH+C H OH H O+CH COOC H ƒ浓硫酸
;
②实验室制取乙酸乙酯时,试剂的添加顺序为乙醇、浓硫酸、乙酸,故选C ; 答案为:C ;
③实验结束之后,用饱和碳酸钠收集到的乙酸乙酯内混有乙酸、乙醇,振荡后,有无色气泡产生的主要原因是乙酸和碳酸钠反应产生了二氧化碳气体,化学方程式为:
233322Na CO +2CH COOH 2CH COONa+H O+CO ↑═;
答案为:233322Na CO +2CH COOH 2CH COONa+H O+CO ↑═;
(3)产物CH 2=CH-COOH 中官能团的名称为碳碳双键、羧基;
答案为:碳碳双键、羧基;
(4)①A 是乙醇,与A 相对分子质量相等且元素种类相同的有机物的结构简式是二甲醚、甲酸,则其结构简式为:CH 3-O-CH 3;HCOOH ;
答案为:CH 3-O-CH 3;HCOOH ;
②利用如图装置进行乙醇的催化氧化实验,并检验其产物,则其中A 装置用于产生氧气,从C 装置的试管中盛有无水乙醇,在D 装置中乙醇蒸汽和氧气的混合气在D 中发生催化氧化反应;则
(1)装置A 圆底烧瓶内的固体物质是二氧化锰,C 装置的实验条件是水浴加热,便于能控制温度便于乙醇持续地挥发;
答案为:二氧化锰或MnO 2;热水浴;
(2)实验时D 处装有铜粉,点燃D 处的酒精灯后,D 中发生的主要反应为乙醇的催化氧化,则化学方程式为:22523ΔO +2C H OH 2H O+2CH CHO →Cu
; 答案为: 22523ΔO +2C H OH 2H O+2CH CHO →Cu。
2.芳香族化合物C的分子式为C9H9OCl。
C分子中有一个甲基且苯环上只有一条侧链;一
定条件下C能发生银镜反应;
C与其他物质之间的转化如下图所示:
(1)C的结构简式是__________________。
(2)E中含氧官能团的名称是___________;C→F的反应类型是___________。
(3)写出下列化学方程式:G在一定条件下合成H的反应________________________。
(4)D的一种同系物W(分子式为C8H8O2)有多种同分异构体,则符合以下条件W的同分异构
体有________种,写出其中核磁共振氢谱有4个峰的结构简式____________。
①属于芳香族化合物②遇FeCl3溶液不变紫色③能与NaOH溶液发生反应但不属于水解反应
(5)请设计合理方案由合成__________(无机试剂任选,用反应
流程图表示,并注明反应条件)。
【答案】羧基、羟基消去反应 n 4
【解析】
【分析】
芳香族化合物C的分子式为C9H9OC1,C分子中有一个甲基且苯环上只有一个侧链,一定
条件下C能发生银镜反应,则含有醛基,故C的结构简式为,C发生氧化反
应生成B为,B与乙醇发生酯化反应生成A为,C能
和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成D为,D能和银氨溶液发生银镜反
应、酸化生成E为,E发生缩聚反应生成高分子化合物I为
,C发生消去反应生成F为,F发生氧化反应生成G为,G发生加聚反应生成高分子化合物H为。
【详解】
根据上述分析可知:A是,B是,C是,D是,E是,F是,G是,H是,I是。
(1)由上述分析,可知C的结构简式为;
(2)E为,其中的含氧官能团的名称是:羧基、羟基;C是,C 与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应产生F:,所以C→F的反应类型是消去反应;
(3) G是,分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下发生加聚反应产生H:,则G在一定条件下合成H的反应方程式为:
n;
(4)D为,D的一种同系物W(分子式为C8H8O2)有多种同分异构体,符合下列
条件:①属于芳香族化合物,说明含有苯环,②遇FeCl3溶液不变紫色,说明没有酚羟基,③能与NaOH溶液发生反应但不属于水解反应,含有羧基,可以为苯乙酸、甲基苯甲酸(有邻、间、对),因此共有4种同分异构体,其中核磁共振氢谱有4个峰的结构简式为
;
(5)与NaOH乙醇溶液共热发生消去反应产生,
与HBr在过氧化物存在的条件下发生加成反应产生,
与NaOH的水溶液共热发生取代反应产生,然后在浓硫酸存在条件下发生酯化反应产生,故合成流程为:。
【点睛】
本题考查了有机物的推断,确定C的结构是关键,再充分利用反应条件进行推断,注意掌握有机物的官能团性质与转化,(4)中同分异构体的书写为难点、易错点,在(5)物质合成时,要结合溶液的酸碱性确定是-COOH还是-COONa,要充分利用题干信息,结合已学过的物质的结构和性质分析解答。
3.乙酸是非常重要的工业原料,其氯代物可由乙酸和氯气在催化剂的作用下制备。
实验室模拟工业生产食品香精菠萝酯( ) 的简易流程如下。
(1)菠萝酯的核磁共振氢谱中有__________个吸收峰。
(2)A中官能团的名称是__________。
(3)根据流程写出下列反应的化学方程式:
i.制备A: __________;该反应属于__________反应。
ii.反应室I中的反应: __________。
(4)分离室II的操作是用饱和Na2CO3溶液洗涤,而不用NaOH洗涤的原因是
__________。
【答案】7 氯原子、羧基取代
因为菠萝酯在
NaOH溶液中会发生水解反应,会减少产量
【解析】
【分析】
乙酸在光照及催化剂作用下发生烷基取代生成一氯乙酸, 一氯乙酸与苯酚反应生成
,与丙烯醇发生酯化反应生成菠萝酯,据此分析解答。
【详解】
(1)菠萝酯( )中苯环上有3种不同环境的氢,支链上有
4种不同环境的氢,其核磁共振氢谱中有7个吸收峰;
(2)乙酸在光照及催化剂作用下发生烷基取代生成一氯乙酸A的结构简式为ClCH2COOH,A 中官能团的名称是氯原子、羧基;
(3)i.制备A是乙酸在光照及催化剂作用下发生烷基取代生成一氯乙酸和氯化氢,反应的化学方程式为:;该反应属于取代反应;
ii.反应室I中苯酚与一氯乙酸发生取代反应生成和氯化氢,反应的化学方程式为: ;
(4)分离室II的操作是用饱和Na2CO3溶液洗涤,而不用NaOH洗涤的原因是因为菠萝酯在NaOH溶液中会发生水解反应,会减少产量。
4.气态有机物 A在标准状况下密度为1.25g/L,A在一定条件下可以合成聚合物B,B可作食品包装袋。
(1)求算A的相对分子质量的计算式为M=_______。
(2)写出有关反应类型:
③_________ ;④_________ 。
(3)写出反应①、④的化学方程式
①_______。
④_______。
(4)反应①和反应⑤都能制得物质E ,你认为那 种方法好?_____ (填反应序号),理由是________。
【答案】22.4×1.25 加聚反应(聚合反应) 消除反应(消去反应) CH 2=CH 2+HCl −−−−→一定条件 CH 3CH 2Cl CH 3CH 2OH 170−−−→浓硫酸
℃ CH 2=CH 2↑+H 2O ① 反应①中反应物的原子100%转化为CH 3CH 2Cl ,且无副产物
【解析】
【分析】
根据气态有机物 A 在标准状况下密度为1.25g/L ,可知其相对分子质量为28,再根据A 在一定条件下可以合成聚合物B ,B 可作食品包装袋可知,A 为乙烯,B 为聚乙烯,C 为乙烷,从而得出答案;
【详解】
(1)A 的相对分子质量即摩尔质量为M=1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol ;
(2)根据气态有机物 A 在标准状况下密度为1.25g/L ,可知其相对分子质量为28,再根据A 在一定条件下可以合成聚合物B ,B 可作食品包装袋可知,A 为CH 2=CH 2,B 为聚乙烯,C 为CH 3CH 3,则反应③为加聚反应,反应④为消去反应;
(3)反应①是由CH 2=CH 2生成C 2H 5Cl ,通过CH 2=CH 2与HCl 的加成来实现,故反应为:
CH 2=CH 2+HCl −−−−→一定条件 CH 3CH 2Cl CH 2=CH 2+HCl
反应④是乙醇的消去制乙烯,反应为:CH 3CH 2OH 170−−−→浓硫酸
℃
CH 2=CH 2↑+H 2O ; (4)反应①是通过CH 2=CH 2与HCl 的加成来制取C 2H 5Cl ,符合原子经济和绿色化学,原子利用率达100%;而反应⑤是通过 CH 3CH 3与Cl 2的取代来制取C 2H 5Cl ,产物除了C 2H 5Cl 还有多种取代产物,原子利用率低,相比之下,用反应①更好,原因是反应①中反应物的原子100%转化为CH 3CH 2Cl ,且无副产物。
5.有机物A 为羊肉的特征香味的成分,其合成路线如下:
已知:①RCH 2CHO +HCHO +H 2O ② ③原醋酸三乙酯:
(1)B 是烃的含氧衍生物,质谱图表明B 的相对分子质量为100,其中含氧元素的质量分数为16%。
B 能发生银镜反应,且分子结构中只有一个—CH 3。
B 的结构简式为
_______________________。
(2)D 能发生的化学反应类型有________(填序号)。
①酯化反应 ②加成反应 ③消去反应 ④加聚反应
(3)下列关于E的说法中正确的是________(填序号)。
①E存在顺反异构②能使溴的四氯化碳溶液褪色
③能发生水解反应④分子式为C11H20O2
(4)写出B→C的化学方程式:____________________________________________________。
(5)写出酸性条件下F→A的化学方程式:__________________________________。
(6)若用系统命名法给A命名,A的名称为____________________________。
(7)与C含有相同官能团,分子结构中含有两个—CH3,一个的同分异构体有
________种。
【答案】CH3CH2CH2CH2CH2CHO ①②④②③④
CH3CH2CH2CH2CH2CHO+CH2O+H2O
+H2O+C2H5OH 4-甲基辛
酸 12
【解析】
【分析】
由已知信息①结合转化关系,可知B为醛,B是烃的含氧衍生物,质谱图表明B的相对分子质量为100,其中含氧元素的质量分数为16%.B能发生银镜反应,且分子结构中只有一个-CH3,所以B为CH3CH2CH2CH2CH2CHO,则C中含-C=C-和-CHO,所以C为
,C→D发生醛基的加成反应,D为,结合信息②可知D→E为取代反应,E→F为碳碳双键与H2的加成反应,所以F为
,F→A发生酯的水解反应,所以A为
,然后结合物质的结构与性质来解答。
【详解】
由上述分析可知:A为;B为CH3CH2CH2CH2CH2CHO;C 为;D为;F为。
(1)由上述分析可知,B中含有醛基,其结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CHO;
(2)C→D发生醛基的加成反应,D中存在-C=C-和-OH,则能发生酯化反应、加成反应、聚合反应,与-OH相连的碳原子的邻位碳原子上没有H,不能发生消去反应,所以合理选项是①②④;
(3)由合成路线可知,E 中含有-C=C-和-COOC-,能使溴水褪色,能发生水解,其分子式为C 11H 20O 2,因存在-C=CH 2,则不存在顺反异构,故合理说法为②③④;
(4)结合信息可知B→C 的化学方程式为
CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CHO+CH 2O
+H 2O ;
(5)酸性条件下F→A 的化学方程式为
+H 2O
+C 2H 5OH ;
(6)A 为,名称为4-甲基辛酸; (7)C 为,与C 含有相同官能团,分子结构中含有两个-CH 3,一个
的同分异构体,由含两个甲基的C 4H 9-有3种,-CHO 与双键碳直接相连或与丁
基相连,因此可能的同分异构体种类数目共有3×4=12种。
【点睛】
本题考查有机物的推断,明确有机物的结构变化、碳链、官能团的变化推断各物质是解答本题的关键,要充分利用题干信息,结合已学过的知识分析推理,试题注重考查学生的综合分析能力。
6.黑龙江省作为我国粮食大省,对国家的粮食供应做出了突出贡献。
农作物区有很多废弃秸秆(含多糖类物质),直接燃烧会加重雾霾,故秸秆的综合利用具有重要的意义。
下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:
回答下列问题:
(1)下列关于糖类的说法正确的是__________。
(填字母)
a .糖类都有甜味,具有2C H O n m m 的通式
b .麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c .用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d .淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
(2)B 生成C 的反应类型为__________。
(3)D 中的官能团名称为__________,D 生成E 的反应类型为__________。
(4)F 的化学名称是__________,由F 生成G 的化学方程式为__________。
(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W 是E 的同分异构体,0.5mol W 与足量碳酸氢钠溶液反应生成1mol 2CO ,W 共有__________种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为__________。
(6)参照上述合成路线,以()2-反,
反,4-已二烯和24C H 为原料(无机试剂任选),设计制备对苯二甲酸的合成路线________________________________________。
(请用流程图表示)
【答案】cd 取代反应 酯基、碳碳双键 氧化反应 己二酸
12 ;
【解析】
【分析】
(1)a .糖类不一定有甜味,如纤维素等,组成通式不一定都是C n H 2m O m 形式,如脱氧核糖(C 6H 10O 4); b .麦芽糖水解生成葡萄糖; c .淀粉水解生成葡萄糖,能发生银镜反应说明含有葡萄糖,说明淀粉水解了,不能说明淀粉完全水解; d .淀粉和纤维素都属于多糖类,是天然高分子化合物;
(2)B 与甲醇发生酯化反应生成C ;
(3)由D 的结构简式可知,含有的官能团有酯基、碳碳双键;D 脱去2分子氢气形成苯环得到E ,属于消去反应;
(4)己二酸与1,4-丁二醇发生缩聚反应生成;
(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W 是E 的同分异构体,0.5mol W 与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO 2,生成二氧化碳为1mol ,说明W 含有2个羧基,2个取代基为-COOH 、-CH 2CH 2COOH ,或者为-COOH 、-CH (CH 3)COOH ,或者为-CH 2COOH 、-CH 2COOH ,或者-CH 3、-CH (COOH )2,各有邻、间、对三种;
(6)(反,反)-2,4-己二烯与乙烯发生加成反应生成,在Pd/C 作用下生成
,然后用酸性高锰酸钾溶液氧化生成。
【详解】
(1)a.糖类不一定有甜味,如纤维素等,组成通式不一定都是C n H 2m O m 形式,如脱氧核糖(C 6H 10O 4),故a 错误;
b.麦芽糖水解只能生成葡萄糖,故b 错误;
c.淀粉水解生成葡萄糖,能发生银镜反应说明含有葡萄糖,说明淀粉水解了,不能说明淀粉完全水解,故c 正确;
d.淀粉和纤维素都属于多糖类,是天然高分子化合物,故d 正确;
(2)B 生成C 的反应是
,属于取
代反应(酯化反应);
(3)中的官能团名称酯基、碳碳双键,D 生成是
分子中去掉了4个氢原子,反应类型为氧化反应;
(4)含有2个羧基,化学名称是己二酸,由
与1,4-丁二醇发生缩聚反应生成,反应的化学方程式为
;
(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W 是E 的同分异构体,0.5mol W 与足量碳酸氢钠溶液反应生成1mol 2CO ,说明W 中含有2个羧基;2个取代基为-COOH 、-
CH 2CH 2COOH ,或者为-COOH 、-CH(CH 3)COOH ,或者为-CH 2COOH 、-CH 2COOH ,或者-CH 3、-CH(COOH)2,各有邻、间、对三种,共有12种;其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为
;
(6)()-2反,反,4-已二烯和24C H 发生加成反应生成,在Pd/C 作用下生成
,然后用高锰酸钾氧化,得到,合成路线是。
7.已知:A 的75%水溶液常用于医疗消毒,B 和E 都能发生银镜反应,E 与2H 按1:2反应生成F 。
它们的相互转化关系如图所示,请回答:
(1)B 的结构简式________________
(2)生成甲的化学方程式___________________________
下列说法不正确的是:_________________
a.物质A 与金属钠反应比水与金属钠反应剧烈
b.可用新制氢氧化铜鉴别物质A 、B 、C
c.向E 中加入溴水,溴水褪色,可以验证物质E 中一定存在碳碳双键
d.物质乙可以发生加聚反应
【答案】3CH CHO 3CH COOH +322CH CH CH OH ===3223CH COOCH CH CH +2H O BD
【解析】
【分析】
A 用于医疗消毒,则A 为32
C H CH OH ; A 经催化氧化生成B 为3CH CHO ,乙醛氧化得到的C 为3CH COOH ;E 可还原为F 、氧化为
D ,
E 与 B 都能发生银镜反应,由E 的分子式可知,E 为2CH CHCHO =、
F 为322CH CH CH OH 、D 为2CH CHCOOH =、乙为223CH CHCOOCH CH =,甲为3223CH COOCH CH CH ,结合题目分析解答。
【详解】
(1)B 为乙醛,结构简式3CH CHO ;
(2)乙酸和丙醇发生酯化反应生成甲,化学方程式为
3CH COOH +322CH CH CH OH ===3223CH COOCH CH CH +2H O ;
a.物质A 为32
C H CH OH ,与金属钠反应比水与金属钠反应缓慢,故A 错误; b. A 为32
C H CH OH 与氢氧化铜不反应,B 为3CH CHO 与氢氧化铜反应有砖红色沉淀, C 为3CH COOH 与氢氧化铜反应有蓝色溶液,可用新制氢氧化铜鉴别物质A 、B 、C ,故B 正确;
c.向E 中加入溴水,能使溴水褪色的可以是醛基,也可以是碳碳双键,故C 错误;
d.物质乙为223CH CHCOOCH CH ,含有碳碳双键,可以发生加聚反应生成聚丙烯酸乙酯,故D 正确;
故选BD 。
8.异戊巴比妥F 是中枢神经系统药物,主要用于催眠、镇静、抗惊厥和麻醉前给药。
它的合成路线如图):
已知:
(1)+R 2Br+C 2H 5ONa→+C 2H 5OH+NaBr (R 1,R 2代表烷基) (2)R-COOC 2H 5+ (其他产物略)
请回答下列问题: (1)试剂Ⅰ的化学名称是______,化合物B 的官能团名称是______,第④步的化学反应类型是______;
(2)第①步反应的化学方程式是______________;
(3)第⑤步反应的化学方程式是______________;
(4)试剂Ⅱ的相对分子质量为60,其结构简式是______________;
(5)化合物B 的一种同分异构体G 与NaOH 溶液共热反应,生成乙醇和化合物H .H 在一定条件下发生聚合反应得到高吸水性树脂,该聚合物的结构简式是______________。
【答案】乙醇 醛基 酯化反应或取代反应
+(CH 3)
2CHCH2CH2Br+CH3CH2ONa→+CH3CH2OH+NaBr
【解析】
【分析】
在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成A为,对比A、B分子式可知,A中羟基被氧化为醛基,则B为,B进一步氧化生成C为,C与乙醇发生酯化反应生成D,结合题目信息及F的结构简式,可知D为,E为,试剂Ⅱ为
,据此分析解答。
【详解】
(1)试剂Ⅰ为CH3CH2OH,化学名称是:乙醇,化合物B为,含有的官能团
名称是:醛基,第④步的化学反应类型是酯化反应或取代反应;
(2)第①步反应的化学方程式是:
;
(3 )第⑤步反应的化学方程式是:
+(CH3)2CHCH2CH2Br+CH3CH2ONa→+CH
3CH2OH+NaBr;
(4)试剂Ⅱ相对分子质量为60,由上述分析可知,其结构简式是;
(5)化合物B()的一种同分异构体G与NaOH溶液共热反应,生成乙醇和化合物H,则H的结构简式为CH2=CHCOONa,H在一定条件下发生聚合反应得到高吸水性树脂,该聚合物的结构简式是。
【点睛】
本题需要根据异戊巴比妥的结构特点分析合成的原料,再结合正推与逆推相结合进行推断,要充分利用反应过程中C原子数目守恒的关系。
9.醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
可能用到的有关数据如下:
合成反应:
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。
B中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
回答下列问题:
(1)装置b的名称是__________________。
(2)加入碎瓷片的作用是_______________;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作时_____________(填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为_______________________。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并____________;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_________________(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是______________________________。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有___________(填正确答案标号)。
A.圆底烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶 D.球形冷凝管 E.接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是____________(填正确答案标号)。
A.41% B.50% C.61% D.70%
【答案】直形冷凝管防止暴沸 B 检漏上口倒出干燥(或除水除醇) CD C
【解析】
【分析】
【详解】
(1)直形冷凝管主要是蒸出产物时使用(包括蒸馏和分馏),当蒸馏物沸点超过140度时,一般使用空气冷凝管,以免直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂;
(2)加入碎瓷片的作用是防止暴沸;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该冷却后补加;
(3)2个环己醇在浓硫酸作用下发生分子间脱水,生成;
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并检漏;在本实验分离过程中,产物的密度较小,应该从分液漏斗的上口倒出;
(5)无水氯化钙具有吸湿作用,吸湿力特强,分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是干燥;
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,要用到的仪器有圆底烧瓶、温度计、接收器;
(7)加入20g环己醇的物质的量为0.2mol,则生成的环己烯的物质的量为0.2mol,环己烯的质量为16.4g,实际产量为10g,通过计算可得环己烯产率是61%。
10.“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图所示的装置制取乙酸乙酯。
回答下列问题:
(1)写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式:_____________
(2)在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的顺序是:
________________。
(3)浓硫酸的作用是:①_________;②________。
(4)饱和碳酸钠溶液的主要作用是________、____ 、______。
(5)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
___________。
(6)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是__________。
(7)做此实验时,有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片,其目的是
_________。
(8)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应物不能完全变成生成物,反应一段时间后,就达到了该反应的限度,也即达到化学平衡状态。
下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有(填序号)________。
①单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水
②单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸
③单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化
【答案】
先在
试管中加入一定量的乙醇,然后边加边振荡试管将浓硫酸慢慢加入试管,最后再加入乙酸催化作用吸水作用中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,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,便于分层得到酯防止倒吸分液防止大试管中液体暴沸而冲出导管②④⑤
【解析】
【分析】
【详解】
(1)乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,同时该反应可逆,反应的方程式为
(2)在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是先在试管中加入一定量的乙醇,然后边加边振荡试管将浓硫酸慢慢加入试管,最后再加入乙酸。
(3)酸与乙醇需浓硫酸作催化剂,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动.浓硫酸的作用为催化作用;吸水作用;
(4)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,目的是中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,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,便于分层得到酯。
(5)a试管受热不均,试管b中的导管伸入液面下可能发生倒吸,导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是防止倒吸.
(6)试管b中的液体不互溶分层,可以分液的方法分离提纯,具体操作为用饱和碳酸钠溶液承接蒸馏出的乙酸乙酯,再分液;
(7)做此实验时,有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片,其目的是防止大试管中液体暴沸而冲出导管;
(8)①单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,错误;
②单位时间里,生成1mol乙酸乙酯表示正反应速率,生成1mol乙酸表示逆反应速率,等于化学计量数之比,说明到达平衡,正确;
③单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,错误;
④正反应的速率与逆反应的速率相等,说明到达平衡状态,正确;
⑤混合物中各物质的浓度不再变化,反应到达平衡状态,正确;
答案选②④⑤。
11.乙酸乙酯是中学化学中的重要物质。
小明通过自主学习成功地制取并提纯了乙酸乙酯:
小明的知识储备:
①乙醇能和氯化钙形成CaCl 2·
6C 2H 5OH ②有关物质的沸点:
制备过程:
装置如图所示,A 中放有浓硫酸,B 中放有10mL 无水乙醇和5mL 冰醋酸,D 中放有滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液。
迅速升温到170℃进行反应。
(1)请补充出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式___。
(2)实验装置还缺少___。
(3)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 .25mL
B .50mL
C .250mL
D .500mL
(4)小明在D 中观察到了明显的的分层现象,其下层显___色。
产品提纯:
①将D 中混合物转入分液漏斗进行分液。
②有机层用5mL 饱和氯化钙溶液洗涤,最后用水洗涤。
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,收集馏分,得到纯净干燥的乙酸乙酯。
(5)操作②的目的为洗去___,操作③中,应收集___℃馏分。
【答案】CH 3COOH+CH 3CH 2OH V
垐垐?噲垐?浓硫酸CH 3COOCH 2CH 3+H 2O 温度计 A 无色 乙醇 77 【解析】
【分析】
制备:A 中放有浓硫酸,B 中放有10mL 无水乙醇和5mL 冰醋酸,D 中放有滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液。
乙醇与浓硫酸在140℃作用会产生乙醚,所以需要迅速升温到170℃进行反应,因此需要有温度计测定温度;乙酸、乙醇以及生产的乙酸乙酯沸点均较低,因此在装置D 中收集,乙酸、乙醇易溶于碳酸钠溶液,装置C 可以防止倒吸;乙酸乙酯的密度小于水,因此在上层;下层碳酸钠溶液中滴有酚酞,吸收乙酸后碱性减弱,溶液呈无色; 提纯:先将D 中混合物分液,取上层有机层加入5mL 饱和氯化钙溶液洗去乙醇,再用水洗去过量的氯化钙溶液,之后进行干燥,此时粗产品中还要副产品乙醚,可以蒸馏分离,收。