高考化学复习《乙醇与乙酸》专项推断题综合练习及答案
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高考化学复习《乙醇与乙酸》专项推断题综合练习及答案
一、乙醇与乙酸练习题(含详细答案解析)
1.高血脂严重影响人体健康,化合物E是一种临床治疗高血脂症的药物。
E的合成路线如下(部分反应条件和试剂略):
请回答下列问题:
(1)试剂Ⅰ的名称是______,试剂Ⅱ中官能团的名称是______,第②步的反应类型是
_______。
(2)第①步反应的化学方程式是_____________。
(3)第⑥步反应的化学方程式是_____________。
(4)第⑦步反应中,试剂Ⅲ为单碘代烷烃,其结构简式是_________ 。
(5)C的同分异构体在酸性条件下水解,生成X、Y和CH3(CH2)4OH。
若X含有羧基和苯环,且X和Y的核磁共振氢谱都只有两种类型的吸收峰,则X与Y发生缩聚反应所得缩聚物的结构简式是___________。
【答案】甲醇溴原子取代反应
CH3I
【解析】
【分析】
【详解】
(1)试剂Ⅰ的结构简式为CH3OH,名称为甲醇;试剂Ⅱ的结构简式为BrCH2CH2CH2Br,所含官能团的名称为溴原子;根据和的结构及试剂Ⅱ判断第②
步的反应类型为取代反应。
(2)根据题给转化关系知第①步反应为CH3CH(COOH)2和CH3OH在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成CH3CH(COOCH3)2和水,化学方程式为。
(3)根据题给转化关系推断C为,结合题给信息反应知
在加热条件下反应生成,化学方程式为。
(4)试剂Ⅲ为单碘代烷烃,根据和的结
构推断,试剂Ⅲ的结构简式是CH3I。
(5)C的分子式为C15H20O5,其同分异构体在酸性条件下水解,含有酯基,生成X、Y和CH3(CH2)4OH,生成物X含有羧基和苯环,且X和Y的核磁共振氢谱均只有两种类型的吸收峰,则X为对二苯甲酸,Y为CH2OHCH2OH,则X与Y发生缩聚反应所得缩聚物的结构简
式是。
【点睛】
本题考查选修5《有机化学基础》相关知识,以简答或填空形式考查。
常涉及如下高频考点:有机物的命名;官能团的识别、检验方法和官能团转化的反应条件;反应类型判断;有机物分子中原子共线、共面分析;有机物结构简式推断及书写;有机化学反应方程式书写;同分异构数目判断及书写;有机物合成路线设计等。
解答此类题目首先要熟练掌握常见有机物官能团的性质和相互转化关系,然后阅读题给信息(转化关系和题给信息反应),与教材信息整合形成新的知识网络。
有机推断的关键点是寻找突破口,抓住突破口进行合理假设和推断。
常见突破口有:特殊颜色,特殊状态,特殊气味等物理性质;特殊反应类型和反应条件,特殊反应现象和官能团所特有的性质,特殊制法和特殊用途等。
有机合成首先判断目标有机物属于哪类有机物,其次分析目标有机物中碳原子的个数、碳链组成与原料、中间物质的组成关系。
根据给定原料,结合信息,利用反应规律合理地把目标有机物分解成若干个片段,找出官能团引入、转换的途径及保护方法。
找出关键点、突破点后,要正向思维和逆向思维、纵向思维和横向思维相结合,选择最佳合成途径。
(5)小题是本题的难点,首先根据C的分子式和题给信息确定其同分异构体属于酯类,结合水解产物的结构和性质确定X为对二苯甲酸,Y为CH2OHCH2OH,进一步写出缩聚产物的结构简式。
审清题目的要求,规范书写化学用语是得分的关键。
题目难度适中。
2.2014年中国十大科技成果之一是:我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下,一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等化学品,为天然气化工开发了一条革命性技术。
以甲烷为原料合成部分化工产品流程如下(部分反应条件已略去):
(1)乙酸分子中所含官能团名称为_________________。
(2)聚苯乙烯的结构简式为__________________。
(3)图中9步反应中只有两步属于取代反应,它们是____(填序号)。
(4)写出下列反应的化学方程式(注明反应条件):
反应③为________________;
反应⑤为________________。
【答案】羧基 ⑤⑥ 2CH 3CH 2OH + O 2Cu
Δ−−→2CH 3CHO + 2H 2O CH 3COOH + CH 3CH 2OH 垐垐垐垎噲垐垐垐浓硫酸ΔCH 3COOC 2H 5+H 2O
【解析】
【分析】
乙烯和苯发生加成反应生成乙苯,和水发生加成反应生成乙醇,乙醇发生催化氧化生成乙醛,乙醛发生氧化反应生成乙酸,乙酸和乙醇发生取代反应或酯化反应生成乙酸乙酯;乙苯发生消去反应生成苯乙烯,苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯;溴和苯发生取代反应生成溴苯;据此解答。
【详解】
(1)乙酸分子中所含官能团为−
COOH ,官能团名称是羧基; (2)聚苯乙烯结构简式为;
(3)根据以上分析知,属于取代反应的是⑤⑥;
(4)反应③为乙醇的催化氧化反应,反应方程式为2CH 3CH 2OH +O 2Cu
Δ
−−→2CH 3CHO +2H 2O ;反应⑤为乙酸和乙醇的酯化反应或取代反应,反应方程式为
CH 3COOH +CH 3CH 2OH 垐垐垐垎噲垐垐垐浓硫酸ΔCH 3COOC 2H 5+H 2O 。
【点睛】
本题关键是根据反应前后结构简式的变化确定反应类型,进而判断相应的化学方程式。
3.已知乙烯能发生以下转化:
(1)乙烯的结构简式为:______________
(2)写出化合物官能团的化学式及名称:
①B 中含官能团_________名称________;
②D 中含官能团__________名称_________;
(3)写出反应的化学方程式
①__________反应类型:___________
②__________反应类型:___________
【答案】CH 2=CH 2 —OH 羟基 —COOH 羧基
23222CH CH +H O CH CH OH =−−−−→一定条件 加成反应
Cu 322322CH CH OH+O 2CH CHO+2H O ∆
−−→ 氧化反应 【解析】
【分析】
乙烯含有碳碳双键能与水发生加成反应生成B 是乙醇,乙醇发生催化氧化生成C 是乙醛,B 与D 发生酯化反应生成乙酸乙酯,则D 是乙酸,据此解答。
【详解】
根据以上分析可知B 是乙醇,C 是乙醛,D 是乙酸,则
(1)乙烯的结构简式为CH 2=CH 2,故答案为:CH 2=CH 2;
(2)①B 是乙醇,含有的官能团为—OH ,名为羟基,故答案为:—OH ;羟基; ②D 是乙酸,含有的官能团为—COOH ,名为羧基,故答案为:—COOH ;羧基;
(3)①.反应①是乙烯与水发生加成反应,反应方程式为
23222CH CH +H O CH CH OH =−−−−→一定条件,故答案为:
23222CH CH +H O CH CH OH =−−−−→一定条件;加成反应;
②.反应②是乙醇的催化氧化,反应的化学方程式为
Cu 322322CH CH OH+O 2CH CHO+2H O ∆
−−→,为氧化反应,故答案为:Cu 322322CH CH OH+O 2CH CHO+2H O ∆
−−→;氧化反应。
【点睛】
本题考查有机物推断,侧重考查学生推断和知识综合运用能力,涉及物质推断、反应类型判断、官能团判断,明确有机物官能团及其性质、物质之间的转化关系是解本题关键,题目难度不大。
4.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。
5.A、B、C、D为常见的烃的衍生物。
工业上通过乙烯水化法制取A,A催化氧化可得B,B进一步氧化得到C,C能使紫色石蕊试液变红。
完成下列填空:
(1)A的俗称为__________。
A与氧气在加热及催化剂存在下反应生成B,常用到的催化剂是_____________,B的结构简式为________________。
(2)写出A与C发生酯化反应的化学方程式。
______
(3)1.5 g D在空气中完全燃烧,生成0.05 mol二氧化碳和0.05 mol H2O。
在标准状况下,D 是气体,密度为1.34 g/L,则D的分子式为__________。
已知D与B具有相同的官能团,D 的结构简式为________________。
【答案】酒精 Cu或Ag CH3CHO CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O CH2O HCHO
【解析】
【分析】
根据乙烯水化法可以制取乙醇,乙醇催化氧化可得乙醛,乙醛进一步氧化得到乙酸,乙酸能使紫色石蕊试液变红,则A、B、C分别为:乙醇,乙醛,乙酸;
(1)乙醇俗称酒精;乙醇在Cu或Ag催化作用下氧化可得乙醛,乙醛的结构简式为
CH3CHO;
(2)乙醇与乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水;
(3)气体D是的密度为1.34 g/L,先计算其摩尔质量,再根据摩尔质量与相对分子质量关系确定其相对分子质量,然后根据原子守恒计算有机物分子中N(C)、N(H),再结合相对分子质量计算有机物分子中N(O),据此确定D的分子式,该有机物与B具有相同的官能团,说明含有醛基,然后书写结构简式。
【详解】
根据上述分析可知A是乙醇,B是乙醛,C是乙酸。
(1) A是乙醇,乙醇俗称酒精,乙醇在Cu或Ag作催化剂并加热时被氧化可得乙醛,乙醛的结构简式为CH3CHO;
(2) A是乙醇,含有官能团羟基;C是乙酸,含有官能团羧基,乙醇与乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,该反应为可逆反应,反应方程式为:
CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O;
(3)有机物的蒸汽密度为1.34 g/L,则其摩尔质量为M=1.34 g/L×22.4 L/mol=30 g/mol,可知其相对分子质量为30,1.5 g D在空气中完全燃烧,生成0.05 mol二氧化碳和0.05 mol水,
1.5 gD的物质的量n(D)=
1.5?g
30?g/mol
=0.05 mol,根据原子守恒,可知有机物分子中
N(C)=0.05?mol
0.05?mol
=1,N(H)=
0.05?mol
0.05?mol
×2=2,则有机物分子中N(O)=
3012112
16
-⨯-⨯
=1,故
该有机物分子式为CH2O,D与B具有相同的官能团,说明D分子中含有醛基,则D结构
简式为HCHO 。
【点睛】
本题考查有机物的转化与性质、分子式的确定,注意理解标况下密度与摩尔质量,醇、醛、酸三者之间的关系。
6.烃A 的产量能衡量一个国家石油化工发展水平,F 的碳原子数为D 的两倍,以A 为原料合成F ,其合成路线如图所示:
(1)写出决定B 、D 性质的重要原子团的名称:
B________、D________。
(2)A 的结构式为____________。
(3)写出下列反应的化学方程式并注明反应类型:
①______________________________________________,反应类型:__________; ②______________________________________________,反应类型:__________。
(4)实验室怎样区分B 和D ?_______________________________________________。
【答案】羟基 羧基 2CH 3CH 2OH +O 2Cu
Δ−−→2CH 3CHO +2H 2O 氧化反应 CH 3COOH +CH 3CH 2OH Δ
垐垐?噲垐?浓硫酸CH 3COOCH 2CH 3+H 2O 酯化反应(或取代反应) 分别取少量待测液于试管中,滴加少量紫色石蕊溶液,若溶液变红,则所取待测液为乙酸,另一种为乙醇(答案合理均可)
【解析】
【分析】
根据A 的产量通常用来衡量一个 国家的石油化工水平,判断A 应为乙烯,结构式为
,乙烯和水在催化剂条件下发生加成反应生成乙醇,所以B 为乙醇,乙醇
被催化氧化生成乙醛,所以C 为乙醛;F 的碳原子数为D 的两倍,根据反应条件可知D 为乙酸,乙醇和乙酸在浓硫酸作用下反应生成乙酸乙酯,所以F 为乙酸乙酯,据此进行解答。
【详解】
(1)根据上述分析可知: B 为Z 醇,D 为乙酸,决定B 、D 性质的重要原子团的名称: B 羟基、D 羧基;
故答案为:羟基;羧基;
(2)由分析可知,A 为乙烯,结构式为
; 故答案为:;
(3)由图可知①发生的是CH 3CH 2OH 催化氧化为CH 3CHO 的反应,反应方程式为2CH 3CH 2OH
+O 2Cu
Δ
−−→2CH 3CHO +2H 2O ; 故答案为:2CH 3CH 2OH +O 2Cu Δ
−−→2CH 3CHO +2H 2O ;氧化反应; ②发生的是乙醇和乙酸在浓硫酸作用下反应生成乙酸乙酯,反应为:CH 3COOH +CH 3CH 2OH Δ
垐垐?噲垐?浓硫酸CH 3COOCH 2CH 3+H 2O ,反应类型为酯化反应(或取代反应); 故答案为:CH 3COOH +CH 3CH 2OH Δ
垐垐?噲垐?浓硫酸CH 3COOCH 2CH 3+H 2O ;酯化反应(或取代反应); (4)由B 为乙醇,D 为乙酸,实验室可以通过:分别取少量待测液于试管中,滴加少量石蕊溶液,若溶液变红,则所取待测液为乙酸,另一种为乙醇的方法区分;
故答案为:分别取少量待测液于试管中,滴加少量石蕊溶液,若溶液变红,则所取待测液为乙酸,另一种为乙醇,(其他答案符合题意也可)。
7.下图中的A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 均为有机物(有些物质未写出)
据上图回答问题:
(1)A 的结构简式_______,D 的名称是__________。
(2)反应①③④的反应类型分别为_____________、____________和__________。
(3)除去F 中杂质C 、D 时,最后要用分液的方法进行混和物的分离,F 产物从分液漏斗的_______ (填“上口倒出”或“下口放出”)。
(4)写出反应②的反应方程式为_________________________________。
【答案】 乙醇 水解反应(取代反应) 酯化反应(取代反应) 消去反应 上口倒出
+H 2O 【解析】
【分析】
由E 的结构可推知B 为,D 的分子式为C 2H 6O ,在浓硫酸、170℃条件下得到G(C 2H 4),则D 为CH 3CH 2OH ,G 为CH 2=CH 2,C 与D 在浓硫酸、加热条件下得到F ,结合F 的分子式可知,F 应为酯,则C 为CH 3COOH ,F 为CH 3COOCH 2CH 3,A 水解、酸化得到
B、C、D,则A为,据此解答。
【详解】
根据上述分析可知:A为, B为,C为CH3COOH, D为CH3CH2OH,E为,F为CH3COOCH2CH3,G为CH2=CH2。
(1)根据上面的分析可知,A为,D为CH3CH2OH,D的名称是乙醇;
(2)根据上面的分析可知,反应①为酯的水解反应(取代反应),③为酯化反应(取代反应),④为消去反应;
(3)F为CH3COOCH2CH3,C为CH3COOH,D为CH3CH2OH,由于F的密度小于水,乙醇、乙酸都溶于水,所以用分液的方法分离混合物,F产物在上层,要从分液漏斗的上口倒出;
(4)反应②是发生分子内的酯化反应,反应的反应方程式为
+H2O。
【点睛】
本题考查有机物的推断的知识,主要是酯的水解反应、酯化反应、醇的消去反应,掌握各类官能团的性质与转化是本题解答的关键。
注意根据转化关系中E的结构以及D、G的分子式进行推断。
8.乙烯是石油化工最重要的基础原料,请根据以下框图回答:
(1)以石油为原料的系列化工生产过程中,得到大量汽油、柴油等产品的主要方法是
_______(选填序号)。
a. 水解
b. 分馏
c. 裂解
d. 裂化
(2)有机物A俗称酒精,含有的官能团名称是_________________.
(3)B的分子式为C2H4O2,与纯碱反应能生成二氧化碳气体,写出反应A+B→C的化学方程式________________ (有机物用结构简式表示),该反应类型为
______________________。
【答案】c 羟基 CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O 酯化反应或取代反应
【解析】
【分析】
(1)裂解是深度裂化以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程(主要为乙烯,丙烯,丁二烯等不饱和烃);
(2)乙烯与水发生加成反应,生成乙醇;乙醇中含有官能团羟基;
(3)B 的分子式为C 2H 4O 2,与纯碱反应能生成二氧化碳气体,则B 为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应,酯化反应属于取代反应。
【详解】
(1)裂化的目的是为了提高轻质液体燃料(汽油,煤油,柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量.裂解是深度裂化以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程(主要为乙烯,丙烯,丁二烯等不饱和烃);
答案选c ;
(2)乙烯与水发生加成反应,生成乙醇,乙醇俗称酒精,乙醇中含有官能团羟基; 故答案为:羟基;
(3)B 的分子式为C 2H 4O 2,与纯碱反应能生成二氧化碳气体,则B 为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应,反应的方程式为:CH 3COOH+C 2H 5OH
CH 3COOC 2H 5+H 2O ;酯化反应
属于取代反应。
【点睛】
本题主要考查乙烯的化学性质,易错点为(3)B 的分子式为C 2H 4O 2,与纯碱反应能生成二氧化碳气体,则B 为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应。
9.已知某气态烃X 在标准状态下的密度为1
1.16g L g ,A 能发生银镜反应,E 具有特殊香味,有关物质的转化关系如下:
请回答:
(1)有机物E 结构简式是_____________________。
(2)有机物D 在一定条件下可以与氧气反应生成有机物A ,写出该反应的化学方程式__________。
(3)下列说法正确的是_______________。
A .工业上获得有机物C 的主要方法是催化裂化
B .可以用饱和碳酸钠溶液除去有机物B 中混有的少量有机物E
C .已知有机物B 与有机物C 在一定条件下可以反应生成有机物E ,则该反应为加成反应
D .有机物
E 在碱性条件下的水解称为皂化反应,其产物可用于制作肥皂
E .有机物A 分子中的所有原子在同一平面上
【答案】CH 3COOCH 2CH 3 2CH 3CH 2OH +O 2
2CH 3CHO + 2H 2O AC 【解析】
【分析】
X 在标准状况下的密度为1.16g •L -1,则X 的摩尔质量为1.16g /L ×22.4L /mol =26g /mol ,应
为CH≡CH,A能发生银镜反应,应为醛,由转化关系可知A为CH3CHO,B为CH3COOH,C为CH2=CH2,D为CH3CH2OH,E为CH3COOCH2CH3,以此解答该题。
【详解】
(1)由分析知,有机物E结构简式是CH3COOCH2CH3;
(2)D为CH3CH2OH,在一定条件下可以与氧气反应催化氧化生成的A为乙醛,发生反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO + 2H2O;
(3)A.C为CH2=CH2,工业上获得有机物乙烯的主要方法是石油的催化裂化,故A正确;B.用饱和碳酸钠溶液可除去乙酸乙酯中混有少量乙酸,故B错误;
C.B为CH3COOH,C为CH2=CH2,两者在一定条件下发生加成反应,生成有机物
CH3COOCH2CH3,故C正确;
D.高级脂肪酸的甘油酯在碱性条件下的水解称为皂化反应,而E为CH3COOCH2CH3,不是甘油酯,故D错误;
E.有机物A为乙醛,含有甲基,具有甲烷的结构特点,则分子中的所有原子不可能在同一平面上,故E错误;
故答案为AC。
10.实验室通常用无水乙醇和浓硫酸加热到170℃制取乙烯,反应方程式为:
CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O。
若温度过高或加热时间过长,制得的乙烯往往混
有CO2、SO2、H2O(g)。
(1)试用下图所示的装置设计一个实验,验证制得的气体中含有杂质气体:二氧化碳,二氧化硫和水蒸气,按气流的方向,各装置的连接顺序是_______。
(2)实验时若观察到:①中A瓶中溶液褪色,B瓶中溶液颜色逐渐变浅,C瓶中溶液不褪色,则B瓶的作用是_______,C瓶的作用是_________。
(3)若气体通过装置③中所盛溶液时,产生白色沉淀,它可以用来验证的气体是____。
(4)装置②中所加的试剂名称是____________。
(5)乙烯在一定条件下能制得聚乙烯,写出相应的化学反应方程式:
_____________________。
(6)某同学做此实验时发现装置④存在的不妥之处是:_________________________。
【答案】④②①③除去或吸收SO2检验SO2是否除尽 CO2无水硫酸铜
nCH2=CH2④装置中缺少温度计
【解析】
【分析】
【详解】
(1)在检验其它物质时可能会引入水,所以应该先检验水;由于乙烯和SO2都能使溴水和高锰酸钾溶液褪色,先检验SO2、然后除去SO2、再检验乙烯,最后检验二氧化碳。
所以各装置的连接顺序是④②①③;
(2)实验时若观察到:①中A瓶中溶液褪色,B瓶中溶液颜色逐渐变浅,C瓶中溶液不褪色,则A瓶的作用是检验是否有SO2,B瓶的作用是除去或吸收SO2;C瓶的作用是检验SO2是否除尽。
(3)若气体通过装置③中所盛溶液时,产生白色沉淀,它可以用来验证的气体是CO2;(4)装置②检验水蒸气,则其中所加的试剂名称是无水硫酸铜;
(5)乙烯发生加聚反应的方程式为nCH2=CH2;
(6)用无水乙醇和浓硫酸加热到170℃制取乙烯,而该装置中缺少温度计。
11.实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在图甲的圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,加热回流一段时间,然后换成图乙装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。
请回答下列问题:
(1)图甲中冷凝水从________(a或b)进,图乙中B装置的名称为________;
(2)反应中加入过量的乙醇,目的是________;
(3)现拟分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,下列框图是分离操作步骤流程图:
则试剂a是________,分离方法I是________,试剂b是________;
A.稀HCl B.稀H2SO4 C.稀HNO3
(4)甲、乙两位同学欲将所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品提纯得到乙酸乙酯,在未用指示剂的情况下,他们都是先加NaOH溶液中和酯中过量的酸,然后用蒸馏法将酯分离出来.甲、乙两人蒸馏产物结果如下:甲得到了显酸性的酯的混合物,乙得到了大量水溶性的物质。
丙同学分析了上述实验目标产物后认为上述实验没有成功;试解答下列问
题:
①甲实验失败的原因是________;
②乙实验失败的原因是________。
【答案】b 尾接管提高乙酸的转化率饱和Na2CO3溶液分液 B 所加NaOH溶液不足未将酸完全反应所加NaOH溶液过量,酯发生水解
【解析】
【分析】
【详解】
(1)为了达到更好的冷凝效果,冷凝器进水为下口进上口出,B装置的名称是尾接管;(2)为了提高乙酸的转化率,实验时加入过量的乙醇;
(3)乙酸乙酯是不溶于水的物质,乙醇和水互溶,乙酸和碳酸钠反应,加入饱和碳酸钠溶液,实现酯与乙酸和乙醇的分离,分离油层和水层采用分液的方法即可。
对水层中的乙酸钠和乙醇进一步分离时应采取蒸馏操作分离出乙醇,然后水层中的乙酸钠,根据强酸制弱酸,要用硫酸反应得到乙酸,再蒸馏得到乙酸,故选B;
(4)①甲得到显酸性的酯的混合物,酸有剩余,说明是所加NaOH溶液不足未将酸完全反应;
②乙得到大量水溶性物质,说明没有酯,是因为所加NaOH溶液过量,酯发生水解。
12.苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,有机化学中通过酯化反应原理,可以进行苯甲酸甲酯的合成。
有关物质的物理性质、实验装置如下所示:
苯甲酸甲醇苯甲酸甲酯
熔点/℃122.4-97-12.3
沸点/℃24964.3199.6
密度/g.cm-3 1.26590.792 1.0888
水溶性微溶互溶不溶
实验一:制取苯甲酸甲酯
在大试管中加入15g苯甲酸和一定量的甲醇,边振荡边缓慢加入一定量浓硫酸,按图A连接仪器并实验。
(1)苯甲酸与甲醇反应的化学方程式为_____________________________________________。
(2)大试管Ⅰ中除了装有15g苯甲酸和一定量的甲醇和一定量浓硫酸外还需要加入沸石,其
作用是_______________________。
(3)中学实验室中制取乙酸乙酯时为了提高产率可以采取的措施有:(答两条措施)_______________。
实验二:提纯苯甲酸甲酯
该实验要先利用图B 装置把图A 中制备的苯甲酸甲酯水洗提纯,再利用图C 装置进行蒸馏提纯
(4)用图B 装置进行水洗提纯时,为了洗去苯甲酸甲酯中过量的酸,B 装置中应加入______________。
(5)用图C 装置进行蒸馏提纯时,当温度计显示_________℃时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯。
【答案】+CH 3OH Δ−−−→浓硫酸+H 2O 防暴沸 使用浓硫酸吸水、把酯蒸出反应体系、提高醇的用量等 固体Na 2CO 3 199.6
【解析】
【分析】
(1)苯甲酸与甲醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成苯甲酸甲酯和水,据此写反应的化学方程式;
(2)实验室做酯化反应实验时加入沸石,其作用防暴沸;
(3酯化反应是可逆反应,采取适当的措施使平衡向右移动即可提高产率;
(4)用图B 装置进行水洗提纯并继续用C 获得酯,则B 装置中应加入能与酸反应而不和酯反应的固体物质;
(5)用图C 装置进行蒸馏提纯时,当温度计达到苯甲酸甲酯的沸点时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯;
【详解】
(1)苯甲酸与甲醇发生酯化反应生成苯甲酸甲酯和水,反应的化学方程式为
+CH 3OH Δ−−−→浓硫酸+H 2O ; 答案为:+CH 3OH Δ−−−→浓硫酸+H 2O ;
(2)进行酯化反应实验时,出于安全考虑,必须加入沸石或碎瓷片防暴沸;
答案为:防暴沸;
(3酯化反应是可逆反应,平衡向右移动即可提高产率,相应的措施是:使用浓硫酸吸水、把酯蒸出反应体系、提高醇的用量等;
答案为:使用浓硫酸吸水、把酯蒸出反应体系、提高醇的用量等;
(4)用图B 装置进行水洗提纯时,为了洗去苯甲酸甲酯中过量的酸又防止酯反应,B 装置中应加入碳酸钠,后续用蒸馏提纯苯甲酸甲酯,而其沸点199.6°C ,故B 中加入的是碳酸钠固体;
答案为:固体Na 2CO 3;
(5)用图C 装置进行蒸馏提纯时,要收集目标产物苯甲酸甲酯,则温度计达到苯甲酸甲酯的沸点199.6°C 时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯;
答案为:199.6。
13.实验室用如图所示的装置制备乙酸乙酯,回答下列相关问题:
(1)连接好装置后,在加入试剂之前需要进行的操作是_________________________。
(2)甲试管中需加入少量____________以防止暴沸。
(3)浓硫酸在反应中的作用是________________________________。
(4)甲试管中发生反应的化学方程式为_______________________________。
(5)乙中球形管的作用是________________________________________。
(6)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是___________(填序号)。
A .中和乙酸和乙醇
B .中和乙酸并吸收部分乙醇
C .乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中的溶解度小,有利于分层析出
(7)欲将乙中的物质分离得到乙酸乙酯,采取的实验方法是___________;分离时,乙酸乙酯应该从仪器的__________________(填“下口放出”或“上口倒出”)。
【答案】检验装置的气密性 碎瓷片(或沸石) 作催化剂和吸水剂
24H SO 3253252CH COOH+C H OH CH COOC H +H O ∆
垐垐垎噲垐垐浓 防止倒吸 BC 分液 上口倒出
【解析】
【分析】
【详解】
(1)连接好装置后,在加入试剂之前需要检验装置的气密性,故答案为:检验装置的气密性;
(2)甲试管中在浓硫酸作用下,乙醇和乙酸共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,为防止加热过程中暴沸,应加入碎瓷片(或沸石)防止暴沸,故答案为:碎瓷片(或沸石);
(3)浓硫酸在反应中起催化剂的作用,可以加快化学反应速率;该反应为可逆反应,浓硫酸可以吸收生成的水,使酯化反应向生成乙酸乙酯的方向进行,提高乙酸乙酯的产率,故答案为:作催化剂和吸水剂;
(4)在浓硫酸作用下,乙醇和乙酸共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式
为24H SO 3253252CH COOH+C H OH CH COOC H +H O ∆
垐垐垎噲垐垐浓,故答案为:。