化学 乙醇与乙酸的专项 培优练习题附详细答案
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化学 乙醇与乙酸的专项 培优练习题附详细答案
一、乙醇与乙酸练习题(含详细答案解析)
1.A 、B 、C 、D 、E 均为有机物,其中 B 是化学实验中常见的有机物, 它易溶于水并有特殊香味;A 的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平,G 是生活中常见的高分子材料。
有关物质的转化关系如图甲所示:
(1)写出 A 的结构式_____;B 中官能团的名称为_____。
(2)写出下列反应的化学方程式:
反应③____;
反应④____。
(3)实验室利用反应⑥制取 E ,常用如图装置:
①a 试管中主要反应的化学方程式为_____。
②实验开始时,试管甲中的导管不伸入液面下的原因是_____;当观察到试管甲中_____时,认为反应基本完成。
【答案】 羟基 u 322322CH CH OH+O 2CH CHO+2H O C ∆
→ 22nCH =CH →一定条件
3233232ΔCH CH OH+CH COOH CH COOCH CH +H O ƒ
浓硫酸
防止倒吸 不再有油状液体滴
下
【解析】
【分析】 A 的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平,A 是乙烯,结构简式为CH 2=CH 2;B 是化学实验室中常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味,根据框图中信息,B 在红热铜丝发生催化氧化,可推知B 是乙醇,根据框图中的转化关系、反应条件和反应试剂可推得, C 是乙醛,D 是乙酸,E 是乙酸乙酯,据此进行解答。
【详解】
A 的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平,A 是乙烯,结构简式为CH 2=CH 2;
B 是化学
实验室中常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味,根据框图中信息,B 在红热铜丝发生催化氧化,可推知B 是乙醇,根据框图中的转化关系、反应条件和反应试剂可推得, C 是乙醛,D 是乙酸,E 是乙酸乙酯。
(1)由上述分析可知A 的结构式为
,B 为乙醇中官能团的名称为羟基,故答案为:;羟基;
(2)反应③化学方程式为:u
322322CH CH OH+O 2CH CHO+2H O C ∆→ ,反应④化学方程
式为:22nCH =CH →一定条件 ,故答案为:
u 322322CH CH OH+O 2CH CHO+2H O C ∆→;22nCH =CH →一定条件 ;
(3)①反应⑥为乙酸和乙醇的酯化反应,则①a 试管中主要反应的化学方程式为3233232ΔCH CH OH+CH COOH CH COOCH CH +H O ƒ
浓硫酸,故答案为:3233232Δ
CH CH OH+CH COOH CH COOCH CH +H O ƒ浓硫酸
; ②乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇蒸汽易溶于水,为了防倒吸,实验开始时,试管甲中的导管不伸入液面下;由于乙酸乙酯难溶于水,因此当观察到试管甲中不再有油状液体滴下时,反应基本完成,故答案为:防止倒吸;不再有油状液体滴下。
2.工业中很多重要的化工原料都来源于石油化工,如图中的苯、丙烯、有机物A 等,其中A 的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
请回答下列问题:
(1)A 的结构简式为________________,丙烯酸中官能团的名称为
__________________________________________
(2)写出下列反应的反应类型①___________________,②________________________
(3)下列说法正确的是(________)
A.硝基苯中混有浓HNO3和H2SO4,将其倒入到NaOH溶液中,静置,分液
B.除去乙酸乙酯中的乙酸,加NaOH溶液、分液
C.聚丙烯酸能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.有机物C与丙烯酸属于同系物
(4)写出下列反应方程式:
③B→CH3CHO _________________________________________
④丙烯酸 + B →丙烯酸乙酯_____________________
【答案】CH2=CH2碳碳双键、羧基硝化反应或取代反应加成反应 A
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O CH2=CHCOOH +
CH3CH2OH CH2=CHCOOCH2CH3+ H2O
【解析】
【分析】
由B和C合成乙酸乙酯,C为乙酸,则B为乙醇,被氧化为乙醛,A与水反应生成乙醇,则A为乙烯。
结合有机物的结构特点及反应类型进行判断分析。
【详解】
(1)A为乙烯,其结构简式为CH2=CH2,丙烯酸中官能团的名称为碳碳双键、羧基;
(2)反应①是苯在浓硫酸催化下与浓硝酸发生硝化反应生成硝基苯和水,反应类型为硝化反应或取代反应;
反应②是乙烯的水化催化生成乙醇,反应类型为加成反应;
(3) A.浓HNO3和H2SO4与NaOH溶液反应,形成水层,硝基苯为有机层,静置,分液,选项A正确;
B.乙酸乙酯与氢氧化钠能反应,除去乙酸乙酯中的乙酸,应该用饱和碳酸钠溶液,选项B 错误;
C.聚丙烯酸中没有双键结构,故不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项C错误;
D.有机物C是乙酸,是饱和酸,丙烯酸是不饱和酸,两者不可能是同系物,选项D错误。
答案选A;
(4)反应③B→CH3CHO是乙醇催化氧化生成乙醛,反应的化学方程式为
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
反应④丙烯酸 + B →丙烯酸乙酯+ H2O的反应方程式为CH2=CHCOOH +
CH3CH2OH CH2=CHCOOCH2CH3+ H2O。
3.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。
4.有机物A(C6H12O2)具有果香味,可用作食品加香剂,还可用作天然和合成树脂的溶剂。
已知:① D、E具有相同官能团,E的相对分子质量比D大;
② E分子含有支链;
③ F是可以使溴的四氯化碳溶液褪色的烃。
(1) B的化学名称为____________;D的结构简式_____________。
(2) C、F分子中所含的官能团的名称分别
..是___________、______________。
(3) 写出有机物B生成C的化学反应方程式:___________________;反应类型是
________。
(4) 写出有机物B与E反应生成A的化学反应方程式:_______________________;反应类型是________。
(5) E的同分异构体中能同时满足下列条件的共有________种(不含立体异构) ,并写出任意一种符合条件的同分异构体结构简式__________________。
①能与Na反应;②能发生银镜反应。
【答案】乙醇 CH3COOH 醛基碳碳双键 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 氧化反应 CH3CH(CH3)COOH+CH3CH2OH CH3CH(CH3)COOCH2CH3+H2O 酯化反应(或取代
反应) 5 HOCH2CH2CH2CHO
【解析】
【分析】
有机物A(C6H12O2)具有果香味,可用作食品加香剂,则A为酯,B和E发生酯化反应生成A,则B和E为醇和酸,B能够发生氧化反应生成C,C能够继续发生氧化反应生成D,则B为醇,D为酸;D、E具有相同官能团,E的相对分子质量比D大,则E中含有四个碳原子,B中含有2个碳原子,E分子含有支链,因此B为乙醇,E为(CH3)2CHCOOH,则A为(CH3)2CHCOOCH2CH3,C为乙醛,D为乙酸;乙醇在浓硫酸存在时发生脱水反应生成F,F是可以使溴的四氯化碳溶液褪色的烃,则F为乙烯,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析,A为(CH3)2CHCOOCH2CH3,B为乙醇,C为乙醛,D为乙酸,E为
(CH3)2CHCOOH,F为乙烯。
(1) B为乙醇;D为乙酸,结构简式为CH3COOH,故答案为:乙醇;CH3COOH;
(2) C为乙醛,F为乙烯,所含的官能团分别是醛基、碳碳双键,故答案为:醛基;碳碳双键;
(3) 有机物B生成C的化学反应方程式为2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O,该反应属于氧化反应,故答案为:2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O;氧化反应;
(4) 有机物B与E反应生成A的化学反应方程式
CH3CH(CH3)COOH+CH3CH2OH CH3CH(CH3)COOCH2CH3+H2O,该反应为酯化反应,也是取代反应,故答案为:CH3CH(CH3)COOH+CH3CH2OH CH3CH(CH3)COOCH2CH3+H2O;酯
化反应或取代反应;
(5) E为(CH3)2CHCOOH,E的同分异构体中能同时满足下列条件:①能与Na反应,说明结构中含有羟基或羧基;②能发生银镜反应,说明结构中含有醛基,因此E的同分异构体中含有醛基和羟基,除去醛基,还有3个碳原子,满足条件的有:醛基连接在1号碳原子上,羟基有3种连接方式;醛基连接在2号碳原子上,羟基有2种连接方式,共5种同分异构体,如HOCH2CH2CH2CHO、CH3CHOHCH2CHO等,故答案为:5;HOCH2CH2CH2CHO(或
CH3CHOHCH2CHO等)。
5.已知A是来自石油的重要有机化工原料,E是具有果香味的有机物,F是一种高聚物,可制成多种包装材料。
根据下图转化关系完成下列各题:
(1)A 的分子式是___________,C 的名称是____________,F 的结构简式是
____________。
(2)D 分子中的官能团名称是________________,请设计一个简单实验来验证D 物质存在该官能团,其方法是_________________________________________________________。
(3)写出反应②、③的化学方程式并指出③的反应类型:
反应②:___________________________________;反应③:
___________________________________,反应类型是___________反应。
【答案】C 2H 4 乙醛
羧基 向D 中滴几滴NaHCO 3溶液(或紫色石蕊试剂),若有气泡产生(或溶液变红),则含有羧基官能团(其他合理方法均可) 2C 2H 5OH+O 2 Cu −−→△
2CH 3CHO+2H 2O CH 3COOH+C 2H 5OH CH 3COOC 2H 5+H 2O 酯化
(或取代)
【解析】
【分析】 已知A 是来自石油的重要有机化工原料,则A 为乙烯;F 是一种高聚物,则F 为聚乙烯;B 可被氧化,且由乙烯生成,则B 为乙醇;D 为乙酸,C 为乙醛;E 是具有果香味的有机物,由乙酸与乙醇反应生成,则为乙酸乙酯。
【详解】
(1)分析可知,A 为乙烯,其分子式为C 2H 4;C 为乙醛;F 为聚乙烯,其结构简式为
;
(2)D 为乙酸,含有的官能团名称是羧基;羧基可电离出氢离子,具有酸的通性,且酸性大于碳酸,则可用向D 中滴几滴NaHCO 3溶液(或紫色石蕊试剂),若有气泡产生(或溶液变红),则含有羧基官能团(其他合理方法均可);
(3)反应②为乙醇与氧气在Cu/Ag 作催化剂的条件下生成乙醛,方程式为2C 2H 5OH+O 2 Cu −−→△
2CH 3CHO+2H 2O ;反应③为乙酸与乙醇在浓硫酸及加热的条件下反应生成乙酸乙酯和水,属于取代反应,方程式为CH 3COOH+C 2H 5OH CH 3COOC 2H 5+H 2O 。
6.常见有机物A ~D 有下图转化关系(部分反应条件和部分产物已略去)。
已知A 是一种酯,其分子式为C 4H 8O 2,B 是食醋的主要成分。
请回答下列问题:
(1)写出C 和D 含有的官能团名称___________、_____________;
(2)写出B 和D 的结构简式___________、_____________;
(3)写出B 和C 生成A 的化学方程式___________________________________。
【答案】羟基 醛基 CH 3COOH CH 3CHO
CH 3COOH+CH 3CH 2OH
CH 3COOCH 2CH 3+H 2O
【解析】
【分析】 A 是一种酯,其分子式为C 4H 8O 2,B 是食醋的主要成分,则B 为乙酸,C 为乙醇,乙酸和乙醇发生酯化反应生成A ,A 为乙酸乙酯;C 氧化生成D ,D 氧化生成B ,乙醇D 为乙醛,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析,A 为乙酸乙酯,B 为乙酸,C 为乙醇,D 为乙醛;
(1) C 为乙醇,D 为乙醛,含有的官能团分别为羟基和醛基,故答案为:羟基;醛基;
(2) B 为乙酸,D 为乙醛,结构简式分别为CH 3COOH 、CH 3CHO ,故答案为:CH 3COOH ;CH 3CHO ;
(3)乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,反应的化学方程式为
CH 3COOH+CH 3CH 2OH
CH 3COOCH 2CH 3+H 2O ,故答案为:CH 3COOH+CH 3CH 2OH
CH 3COOCH 2CH 3+H 2O 。
【点睛】
正确判断各物质的名称和结构是解题的关键。
本题的突破口为“B 是食醋的主要成分”和“A 是一种酯,其分子式为C 4H 8O 2”,本题的易错点为(3),要注意乙酸乙酯结构简式的书写。
7.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 22CH 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。
8.烃A与等物质的量的H2O反应生成B,B的一种同系物(比B少一个碳原子)的溶液可以浸制动物标本。
M是有芳香气味、不易溶于水的油状液体。
有关物质的转化关系如图:
请回答:
(1)写出A的结构式____。
(2)写出B的官能团名称___。
(3)写出M与NaOH溶液在加热条件下反应的化学方程式___。
(4)下列说法不正确
...的是___。
a.烃A在一定条件下可与氯化氢发生反应得到氯乙烯
b.有机物C的溶液可以除去水垢
c.有机物B能与银氨溶液反应产生银镜
d.有机物C和D发生加成反应生成M
【答案】H-C C-H 醛基 CH3COOCH2CH3+NaOH CH3COONa+CH3CH2OH d
【解析】
【分析】
由转化关系结合M的分子式可知M为CH3COOCH2CH3,则C为CH3COOH,D为
CH3CH2OH,则B为CH3CHO,A应为CH≡CH,以此解答该题。
由转化关系结合M的分子式可知M为CH3COOCH2CH3,则C为CH3COOH,D为
CH3CH2OH,则B为CH3CHO,A应为CH≡CH;
(1)由以上分析可知A为乙炔,结构式为H-C≡C-H;
(2)B为CH3CHO,所含官能团名称为醛基;
(3)M 为CH3COOCH2CH3,在NaOH溶液中加热发生水解反应的化学反应方程式为
CH3COOCH2CH3+NaOH CH3CH2OH+CH3COONa;
(4)a.烃A为乙炔,在一定条件下可与氯化氢发生反应生成氯乙烯,故a正确;
b.有机物C为乙酸,具有酸性,可以除去水垢,故b正确;
c.有机物B为乙醛,在水浴加热条件下能与银氨溶液反应产生光亮的银镜,故c正确;d.乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,不是加成反应,故d错误;
故答案为d。
9.取0.92 g由C、H、O三种元素组成的有机物A,在足量氧气中完全燃烧,若将燃烧产物通过碱石灰,碱石灰质量增加2.84 g;若将燃烧产物通过浓硫酸,浓硫酸质量增加1.08 g;已知:A的蒸气对氢气的相对密度为23。
(1)A的分子式是_____;
(2)A的1H核磁共振谱图如图所示,写出其结构简式:_____;它的一种同分异构体的结构简式为_____。
【答案】C2H6O CH3CH2OH CH3OCH3
【解析】
【详解】
生成水的物质的量为
1.08g
18g/mol
=0.06mol,生成二氧化碳的物质的量为
2.84g 1.08g
44g/mol
-
=
0.04mol,A的蒸气对氢气的相对密度为23,则A的相对分子质量为23×2=46,A的物质
的量为
0.92g
46g/mol
=0.02mol,
(1)A中含C原子数为0.04mol/0.02mol=2,含H原子数为0.06mol*2/0.02mol=6,含O 原子数为(46-12⨯2-6)/16=1,则分子式为C2H6O,故答案为:C2H6O;
(2)A的1H核磁共振谱图中含3种H,其结构简式为CH3CH2OH;它的一种同分异构体的结构简式为CH3OCH3,故答案为:CH3CH2OH;CH3OCH3。
本题考查有机物分子式的确定,侧重于学生分析能力和计算能力的考查,注意根据相对分子质量确定氧原子个数,计算二氧化碳、水的物质的量、质量可计算O的质量,进而计算有机物实验式。
10.实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏(如下图所示),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:
(已知:乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4℃、118℃、77.1℃)
(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入几块碎瓷片,其目的是
_________________________。
(2)配制乙醇和浓硫酸的混合液的方法是:先在烧瓶中加入一定量的_______,然后慢慢将________加入烧瓶,边加边振荡。
(3)在该实验中,若用1 mol乙醇和1 mol 乙酸在浓硫酸作用下加热,充分反应,不能生成1 mol乙酸乙酯的主要原因是__________________。
(4)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。
请在图中圆括号内填入适当的试剂,在方括号内填入适当的分离方法。
试剂:a是__________,试剂:b是_______________。
分离方法:①是_________________,②是__________________,③是_______________。
【答案】防止烧瓶中液体暴沸乙醇浓硫酸该反应是可逆反应,反应不能进行到底;乙醇、乙酸受热挥发原料损失饱和碳酸钠溶液硫酸分液蒸馏蒸馏
【解析】
【分析】
【详解】
(1)加入碎瓷片可防止液体暴沸,故答案为防止液体暴沸;
(2)浓硫酸溶于水放出大量的热,且密度比水大,为防止酸液飞溅,应先在烧瓶中加入一定量的乙醇,然后慢慢将浓硫酸加入烧瓶,边加边振荡,故答案为乙醇;浓硫酸;
(3)乙酸和乙醇制备乙酸乙酯的反应为可逆反应,反应物不能完全转化,另外乙醇、乙酸受热挥发原料损失,也使得1 mol 乙醇和1 mol 乙酸在浓硫酸作用下加热,不能生成1 mol 乙酸乙酯,故答案为该反应是可逆反应,反应不能进行完全;乙醇、乙酸受热挥发原料损失;
(4)乙酸乙酯是不溶于水的液体,而且饱和碳酸钠溶液能降低乙酸乙酯的溶解度,乙醇和乙酸均易溶于水,且乙酸能与碳酸钠反应生成乙酸钠、水和CO 2,故分离粗产品乙酸乙酯、乙酸、乙醇、水的混合物,加入的试剂a 为饱和碳酸钠溶液,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,即试剂b 为硫酸,再蒸馏得到乙酸,故答案为饱和Na 2CO 3溶液;硫酸;分液;蒸馏;蒸馏。
11.实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
CH 3CH 2OH 24H SO 170−−−−→浓
℃CH 2=CH 2,CH 2=CH 2+Br 2→BrCH 2CH 2Br 用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示:
有关数据列表如下:
回答下列问题:
(1)在装置c 中应加入_______(选填序号),其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体。
①水 ②浓硫酸 ③氢氧化钠溶液 ④饱和碳酸氢钠溶液
(2)判断d 管中制备1,2-二溴乙烷反应已结束的最简单方法是_________。
(3)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在水的
________(填“上”或“下”)层。
(4)若产物中有少量未反应的Br 2,最好用_______(填正确选项前的序号)洗涤除去。
①水 ②氢氧化钠溶液 ③碘化钠溶液 ④乙醇
(5)以1,2-二溴乙烷为原料,制备聚氯乙烯,为了提高原料利用率,有同学设计了如下流程:1,2-二溴乙烷通过(①)反应制得(②),②通过(③)反应制得氯乙烯,由氯乙烯制得聚氯乙烯。
①__________________(填反应类型)
②__________________(填该物质的电子式)
③__________________(填反应类型)
写出第一步的化学方程式________________________________。
【答案】③ 溴的颜色完全褪去 下 ② 消去反应
加成反应 BrCH 2CH 2Br+2NaOH −−−→乙醇加热
CH ≡CH ↑+2NaBr+2H 2O 【解析】
【分析】
实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理为:乙醇发生消去反应生成乙烯:
CH 3CH 2OH 24H SO 170−−−−→浓
℃CH 2=CH 2,然后乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷:CH 2=CH 2+Br 2→BrC H 2CH 2Br ;产物中混有的溴单质可以用氢氧化钠溶液除去,
(1)气体为二氧化硫、二氧化碳,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应;
(2)乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷为无色;
(3)1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大;
(4)常温下下Br 2和氢氧化钠发生反应,可以除去混有的溴;
(5)以1,2-二溴乙烷为原料,制备聚氯乙烯,可以先用1,2-二溴乙烷通过消去反应制得乙炔,然后通过乙炔与氯化氢的加成反应制得氯乙烯,最后由氯乙烯通过加聚反应制得聚氯乙烯,据此进行解答。
【详解】
(1)浓硫酸具有强氧化性,将乙醇氧化成二氧化碳,自身被还原成二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应而被吸收,所以③正确;
(2)乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷为无色,D 中溴颜色完全褪去说明反应已经结束;
(3)1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,有机层在下层;
(4)①溴更易溶液1,2-二溴乙烷,用水无法除去溴,故①错误;
②常温下Br 2和氢氧化钠发生反应:2NaOH+Br 2═NaBr+NaBrO+H 2O ,再分液除去,故②正确;
③NaI 与溴反应生成碘,碘与1,2-二溴乙烷互溶,不能分离,故③错误;
④酒精与1,2-二溴乙烷互溶,不能除去混有的溴,故④错误;
答案选②;
(5)以1,2-二溴乙烷为原料,制备聚氯乙烯,可以先用1,2-二溴乙烷通过消去反应制得乙炔,然后通过乙炔与氯化氢的加成反应制得氯乙烯,最后由氯乙烯通过加聚反应制得聚氯乙烯,
反应①为1,2-二溴乙烷通过消去反应反应制得乙炔, ②乙炔为共价化合物,分子中含有碳碳三键,乙炔的电子式为:
;
③为乙炔与氯化氢的加成反应制得氯乙烯;
第一步反应为1,2-二溴乙烷通过消去反应反应制得乙炔,反应方程式为:
BrCH 2CH 2Br+2NaOH −−−→乙醇加热CH ≡CH ↑+NaBr+2H 2O 。
12.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H 2SO 4
C .稀HNO 3
(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Na 2CO 3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。
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);。