全国各地备战高考模拟试卷化学分类:乙醇与乙酸推断题综合题汇编含答案
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全国各地备战高考模拟试卷化学分类:乙醇与乙酸推断题综合题汇编含答案
一、乙醇与乙酸练习题(含详细答案解析)
1.有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取.纯净的A为无色粘稠液体,易溶于水。
为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
(1)称取A9.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。
则A的相对分子质量为:___。
(2)将此9.0gA在足量纯O2充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g。
则A的分子式为:___。
(3)另取A9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况)。
用结构简式表示A中含有的官能团为:___、__。
(4)A的核磁共振氢谱如图:则A中含有___种氢原子。
(5)综上所述,A的结构简式为___,跟NaHCO3溶液反应的离子方程式为___。
【答案】90 C3H6O3—COOH —OH 4 CH3CHOHCOOH+HCO3-
=CH3CHOHCOO-+H2O+CO2↑
【解析】
【分析】
【详解】
(1)有机物质的密度是相同条件下H2的45倍,所以有机物质的分子式量为:45×2=90;
(2)9.0g物质A的物质的量为0.1mol;浓硫酸增重5.4g,则生成水的质量是5.4g,生成水的
物质的量为:
5.4g
18g/mol
=0.3mol,所含有氢原子的物质的量是0.6mol,碱石灰增重13.2g,
所以生成二氧化碳的质量是13.2g,所以生成二氧化碳的物质的量是:
13.2g
44g/mol
=0.3mol,
所以碳原子的物质的量是0.3mol,所以有机物中碳个数是3,氢个数是6,根据相对分子
质量是90,所以氧原子个数是90-312-6
16
=3,即分子式为:C3H6O3;
(3)只有羧基可以和碳酸氢钠发生化学反应生成二氧化碳,0.1molA可生成2.24LCO2(标准状况)即0.1mol二氧化碳,则含有一个-COOH;
醇羟基和羧基可以和金属钠发生反应生成氢气,0.1molA与足量金属钠反应生成2.24LH2(标准状况)即0.1mol氢气,且已知含有一个羧基,则还含有一个-OH;
(4)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4个峰值,则含4种环境的氢原子;
(5)综上所述A的结构简式为;与碳酸氢钠反应生成二氧化碳和水以及相应的钠盐,离子方程式为:CH3CHOHCOOH+HCO3-=CH3CHOHCOO-+H2O+CO2↑。
2.已知:CH3-CH=CH2+HBr→CH3-CHBr-CH3(主要产物)。
1mol某芳香烃A充分燃烧后可以得到8mol CO2和4mol H2O。
该烃A在不同条件下能发生如下所示的一系列变化。
回答下列问题:
(1)A的分子式为_____________,E中官能团名称为___________。
(2)F的结构简式为_______________,③的反应类型为______________。
(3)写出下列反应的化学方程式:
② ________________________________;
④ ________________________________;
(4)下列关于F的说法正确的是_____(填序号)。
a.能发生消去反应
b.能与金属钠反应
c.1mol F最多能和3mol氢气反应
d.分子式是C8H9
【答案】C8H8碳碳三键加成
abc
【解析】
【分析】
1mol某烃A充分燃烧后可以得到8molCO2和4molH2O,故烃A的分子式为C8H8,不饱和度
为2828
2
⨯+-
=5,可能含有苯环,由A发生加聚反应生成C,故A中含有不饱和键,故A
为,C为,A与溴发生加成反应生成B,B为,B 在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成E,E为,E与溴发生加成反应生成,由信息烯烃与HBr的加成反应可知,不对称烯烃与HBr发生加成反应,H原子连接在含有H原子多的C原子上,与HBr放出加成反应生成D,D为,在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成F,F为,与乙酸发生酯化反应生成H,H为
,据此解答。
【详解】
(1)由分析知,A的分子式为C8H8;E的结构简式为,官能团名称为碳碳三键;
(2) 由分析知,F的结构简式为;反应③为碳碳双键的加成,反应类型为加成反应;
(3)反应②为在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成,反应方程式为;
反应④为苯乙烯发生加成反应,方程式为;
(4) F为;
a.F中羟基邻位碳上有氢原子,能发生消去反应,故a正确;
b.F中羟基与金属钠反应产生氢气,故b正确;
c.F中有一个苯环,所以1molF最多能和3mol氢气发生加成反应,故c正确;
d.F的分子式是C8H10O,故d错误;
故答案为abc。
【点睛】
能准确根据反应条件推断反应原理是解题关键,常见反应条件与发生的反应原理类型:①
在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应;②在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应;③在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等;④能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应;⑤能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应;⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应;⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。
(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。
3.乙烯是来自石油的重要有机化工原料。
结合路线回答:
已知:2CH3CHO+O2→2CH3COOH
(1)D是高分子,用来制造包装材料,则反应V类型是____。
产物CH2=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CH2=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=CH COOH→
; (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。
4.A 是化学实验室中最常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味,能进行如图所示的多种反应。
(1)A 的官能团名称是____________,B 的结构简式____________。
(2)反应②的反应类型为________________________________。
(3)发生反应①时钠在__________________________(填“液面上方”或“液体底部”)。
(4)写出反应③的化学方程式_______________________。
(5)写出反应④的化学方程式_______________________。
【答案】羟基 CH 2=CH 2 加成反应 液体底部 C 2H 5OH+CH 3COOH
CH 3COOC 2H 5+H 2O
2C 2H 5OH+O 2
2CH 3CHO+2H 2O 【解析】
【分析】
A 是化学实验室中最常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味,A 能和Na 、乙酸、红热的铜丝反应,
B 和水在催化剂条件下反应生成A ,则B 为CH 2=CH 2,A 为CH 3CH 2OH ,在浓硫酸作催化剂条件下,乙醇和乙酸发生酯化反应生成
C ,C 为CH 3COOCH 2CH 3,A 在红热的Cu 丝作催化剂条件下发生催化氧化反应生成
D ,D 为CH 3CHO ,A 和Na 反应生成
E ,E 为CH 3CH 2ONa ,据此分析解答。
【详解】
(1)A 为乙醇,结构简式为CH 3CH 2OH ,含有的官能团为羟基,B 是乙烯,结构简式为CH 2=CH 2,故答案为:羟基;CH 2=CH 2;
(2)反应②为乙烯和水发生反应生成乙醇,为加成反应,故答案为:加成反应;
(3)钠的密度大于乙醇,所以将钠投入乙醇中,钠在液体底部,故答案为:液体底部;
(4)反应③为乙醇和乙酸发生的酯化反应,反应的化学方程式为CH 3COOH+C 2H 5OH
CH 3COOC 2H 5+H 2O ,故答案为:CH 3COOH+C 2H 5OH CH 3COOC 2H 5+H 2O ; (5)反应④是乙醇催化氧化生成乙醛,反应的化学方程式为:2CH 3CH 2OH+O 2
2CH 3CHO+2H 2O ,故答案为:2CH 3CH 2OH+O 2 2CH 3CHO+2H 2O 。
5.如图A 、B 、C 、D 、E 、F 等几种常见有机物之间的转化关系图,其中A 是面粉的主要成分;C 和E 反应能生成F ,F 具有香味。
在有机物中,凡是具有—CHO 结构的物质,具有如下性质:
①与新制氢氧化铜悬浊液反应,产生砖红色沉淀;
②在催化剂作用下,—CHO 被氧气氧化为—COOH ,即
22R CHO+O 2R COOH ∆
−−−→催化剂——。
根据以上信息及各物质的转化关系完成下列各题。
(1)B 的化学式为_________,C 的结构简式为__________。
(2)其中能与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀的物质有_________(填名称)。
(3)C→D 的化学方程式为______________。
(4)C + E→ F 的化学方程式为 ______________。
【答案】C 6H 12O 6 CH 3CH 2OH 葡萄糖、乙醛
Cu 32232Δ
2CH CH OH+O 2CH CHO+2H O −−→ 3323252Δ
CH COOH+CH CH OH CH COOC H +H O 垐垐?噲垐?浓硫酸 【解析】
【分析】
A 为面粉的主要成分,则A 为淀粉,淀粉水解生成葡萄糖,则
B 为葡萄糖(
C 6H 12O 6),葡萄糖发酵生成乙醇,则C 为乙醇(C 2H 5OH ) ,乙醇在铜作催化剂加热条件下被氧化生成乙醛,则
D 为乙醛(CH 3CHO ),乙醛接着被氧化生成乙酸,则
E 为乙酸(CH 3COOH ),乙酸与乙醇发生酯化反应生成
F ,F 为乙酸乙酯 (CH 3COOCH 2CH 3)。
【详解】
(1)B 为葡萄糖,葡萄糖的分子式为 C 6H 12O 6,C 为乙醇,乙醇的结构简式为CH 3CH 2OH ,故答案为:C 6H 12O 6;CH 3CH 2OH 。
(2)在有机物中,凡是具有—CHO 结构的物质,与新制氢氧化铜悬浊液反应,产生砖红色沉淀,葡萄糖、乙醛均含醛基,均能被新制Cu (OH )2氧化,产生砖红色沉淀,故答案为:葡萄糖、乙醛。
(3)C 为乙醇,在铜作催化剂加热条件下被氧化生成乙醛,其化学反应方程式为:
Cu 32232Δ
2CH CH OH+O 2CH CHO+2H O −−→,故答案为:Cu 32232Δ
2CH CH OH+O 2CH CHO+2H O −−→。
(4)C 为乙醇,E 为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯 (CH 3COOCH 2CH 3)和
水,化学反应方程式为:3323252Δ
CH COOH+CH CH OH CH COOC H +H O 垐垐?噲垐?浓硫酸,故答案为:3323252Δ
CH COOH+CH CH OH CH COOC H +H O 垐垐?噲垐?浓硫酸。
【点睛】
含有醛基的有机物(醛类、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等)能与银氨溶液发生银镜反应生成银单质,比如乙醛与银氨溶液反应:
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH n CH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3。
6.某有机化合物X(C3H2O)与另一有机化合物Y发生如下反应生成化合物Z
(C11H14O2):
X+Y Z+H2O
(1)X是下列化合物之一,已知X不能与FeCl3溶液发生显色反应。
则X是______(填标号字母)。
(2)Y的分子式是_________,可能的结构简式是:__________和___________。
(3)Y有多种同分异构体,其中一种同分异构体E发生银镜反应后,其产物经酸化可得F (C4H8O3)。
F可发生如下反应:
F+H2O
该反应的类型是_________,E的结构简式是___________。
(4)若Y与E具有相同的碳链,则Z的结构简式为:______________。
【答案】D C4H8O2 CH3CH2CH2COOH CH3 CH(CH3)COOH 醋化反应(或消去反应)
CH2(OH)CH2CH2CHO -CH2OOCCH2CH2CH3
【解析】
【分析】
(1)X的分子式是C7H8O,X不能与FeCl3溶液发生显色反应,所以X是醇;
(2)根据原子守恒计算Y的分子式;Y与发生酯化反应,所以Y是酸;
(3)F+H2O,可知F是CH2(OH)CH2CH2COOH;E发生银镜反
应,酸化后得F,则E是CH2(OH)CH2CH2CHO;
(4)若Y与E具有相同的碳链,则Y的结构简式是CH3CH2CH2COOH;
【详解】
(1)X的分子式是C7H8O,X不能与FeCl3溶液发生显色反应,所以X是醇;
A.的分子式是C7H6O,故A错误;
B. 能与FeCl3溶液发生显色反应,故B错误;
C.
的分子式是C 7H 6O 2,故C 错误; D. 分子式是C 7H 8O ,不能与FeCl 3溶液发生显色反应,故D 正确。
(2)根据原子守恒C 11H 14O 2+H 2O-C 7H 8O= C 4H 8O 2,所以Y 的分子式是C 4H 8O 2;Y 是酸,所以Y 的结构简式可能是CH 3CH 2CH 2COOH 或CH 3CH(CH 3)COOH ;
(3)F +H 2O ,反应类型是酯化反应;逆推F 是
CH 2(OH)CH 2CH 2COOH ;E 发生银镜反应,酸化后得F ,则E 是CH 2(OH)CH 2CH 2CHO ;
(4)若Y 与E 具有相同的碳链,则Y 的结构简式是CH 3CH 2CH 2COOH ,
与CH 3CH 2CH 2COOH 发生酯化反应生成Z ,则Z 的结构简式是;
7.已知A 的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,常用作水果催熟剂,现以A 为主要原料合成一种具有果香味的物质E ,其合成路线如图所示。
已知:醛可氧化生成羧酸。
回答下列问题:
(1)写出下列物质的结构简式:A___;E___。
(2)写出下列反应的化学方程式,并注明反应类型:
①___、___;
②___、___;
④___、___;
(3)若想将B 直接转化为D ,可加入的物质为___。
【答案】CH 2=CH 2 CH 3COOC 2H 5 CH 2=CH 2+H 2O 催化剂
加热、加压
−−−−→CH 3CH 2OH 加成反应 2CH 3CH 2OH+O 2Cu Ag −−−→或△2CH 3CHO+2H 2O 氧化反应 CH 3COOH +C 2H 5OH 垐垐?噲垐?浓硫酸
加热
CH 3COOC 2H 5+H 2O 酯化反应 酸性高锰酸钾溶液 【解析】
【分析】
A 的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,则A 为CH 2=CH 2,CH 2=CH 2与水发生加成反应生成
B 为CH 3CH 2OH ,CH 3CH 2OH 在Cu 或Ag 作催化剂条件下,发生催化氧化生成
C 为CH 3CHO ,CH 3CHO 进一步氧化生成
D 为CH 3COOH ,CH 3CH 2OH 被酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液可以直接氧化生成CH 3COOH ,CH 3COOH 与CH 3CH 2OH 发生酯化反应生成
E 为CH 3COOC 2H 5,据此解答。
【详解】
(1)A 为乙烯,含有碳碳双键,结构简式为CH 2=CH 2,E 为乙酸乙酯,结构简式为
CH 3COOC 2H 5;
(2)反应①是乙烯与水发生加成反应生成乙醇,反应方程式为:
CH 2=CH 2+H 2O 催化剂
加热、加压
−−−−→CH 3CH 2OH ,反应②是乙醇氧化反应生成乙醛,反应方程式为:2CH 3CH 2OH+O 2Cu Ag −−−→或△2CH 3CHO+2H 2O ,反应④是乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,反应方程式为:CH 3COOH +C 2H 5OH 垐垐?噲垐?浓硫酸
加热
CH 3COOC 2H 5+H 2O ; (3)乙醇被酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液可以直接氧化生成乙酸。
8.石油通过裂解可以得到乙烯,乙烯的产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平。
下图是由乙烯为原料生产某些化工产品的转化关系图。
(1)乙烯生成B 的反应类型是_______________________。
(2)A 的名称是_______________________________ 。
(3)C 中含有的官能团是 _________________________(填名称)。
(4)写出B+D→E 的化学反应方程式:___________________________。
(5)写出与D 同类的E 的两种同分异构体的结构简式_____________;_____________。
【答案】加成 聚乙烯 醛基 CH 3CH 2OH + CH 3COOH
CH 3COOCH 2CH 3+ H 2O CH 3-CH 2-
CH 2-COOH CH 3-CH(CH 3)-COOH
【解析】
【详解】
C 2H 4发生加聚反应得到A ,A 为聚乙烯,乙烯与水发生加成反应生成B ,B 为CH 3CH 2OH ,乙醇在催化剂条件下发生氧化反应C ,C 为CH 3CHO ,CH 3CHO 可进一步氧化生成
D ,D 为CH 3COOH ,CH 3CH 2OH 和CH 3COOH 在浓硫酸作用下反应生成
E ,E 为CH 3COOCH 2CH 3。
(1)乙烯与水发生加成反应生成CH 3CH 2OH ,故答案为加成反应;
(2)C 2H 4发生加聚反应得到的A 为聚乙烯,故答案为聚乙烯;
(3)C 为CH 3CHO ,含有的官能团为醛基,故答案为醛基;
(4)反应B+D→E 是乙醇与乙酸在浓硫酸、加热条件下生成乙酸乙酯,反应方程式为:CH 3CH 2OH+CH 3COOH
CH 3COOCH 2CH 3+H 2O ,故答案为CH 3CH 2OH+CH 3COOH CH 3COOCH 2CH 3+H 2O ; (5)D(CH 3COOH)属于羧酸,与D 同类的E 的两种同分异构体的结构简式为:CH 3-CH 2-CH 2-COOH 、CH 3-CH(CH 3)-COOH ,故答案为CH 3-CH 2-CH 2-COOH ;CH 3-CH(CH 3)-COOH 。
9.已知某气态烃X 在标准状态下的密度为11.16g 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】CH3COOCH2CH3 2CH3CH2OH+O22CH3CHO + 2H2O 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.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)+R2Br+C2H5ONa→+C2H5OH+NaBr(R1,R2代表烷基)
(2)R-COOC2H5+(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
+(CH3)
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。
11.苯甲酸甲酯是重要的化工原料,某化学兴趣小组仿照实验室制乙酸乙酯的原理以苯甲酸和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯。
有关数据如下:
相对分子质量熔点/℃沸点/℃
密度/(g•cm-
3)
水溶性
苯甲酸122122.4249 1.2659微溶
甲醇32-9764.60.792互溶
苯甲酸甲
酯
136-12.3196.6 1.0888不溶
Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入12.2g苯甲酸和20mL甲醇,再小心加入3mL浓硫酸,混匀后,投入几粒碎瓷片,在圆底烧瓶上连接冷凝回流装置后,小心加热2小时,得苯甲酸甲酯粗产品。
回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为_____。
(2)实验中,应选择_____(填序号)作为冷凝回流装置,该仪器的名称为_____。
(3)使用过量甲醇的原因是_____。
Ⅱ.粗产品的精制
苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、苯甲酸和水等,现拟用下列流程图进行精制。
(4)饱和碳酸钠溶液的作用是_____,操作b 的名称为_____。
(5)该实验中制得苯甲酸甲酯8.5g ,则苯甲酸甲酯的产率为_____。
【答案】C 6H 5COOH+CH 3OH
C 6H 5COOCH 3+H 2O B 球型冷凝管 甲醇沸点低,损失
大或甲醇过量可以提高苯甲酸的利用率 除去苯甲酸甲酯中的苯甲酸,溶解甲醇,降低苯甲酸甲酯的溶解度 蒸馏 62.5% 【解析】 【分析】
该实验的目的是制备苯甲酸甲酯,实验原理是
+CH 3OH
+H 2O ,然后逐步分析;
【详解】
(1)根据实验目的,制备苯甲酸甲酯,其反应方程式为
+CH 3OH
+H 2O ;
(2)冷凝管的作用是冷凝回流,球形冷凝管的冷却效果比直形冷凝管好,因此选用B 装置作冷凝回流装置;
(3)该反应为可逆反应,增加甲醇的量,促进平衡向正反应方向进行,可以提高苯甲醇的利用率,同时甲醇的沸点较低,加热时,造成甲醇大量挥发,损失大;
(4)根据题意,粗产品中含有少量的甲醇、苯甲酸,加入饱和碳酸钠溶液,可以吸收甲醇,中和苯甲酸,降低苯甲酸甲酯的溶解度;然后采用蒸馏的方法分离出苯甲酸甲酯和甲醇;
(5)苯甲酸的物质的量为12.2g
122g/mol
=0.1mol ,甲醇的物质的量为
3
20mL 0.792g/cm 32g/mol
=0.495mol ,根据反应方程式,苯甲酸不足,甲醇过量,因此理论上
生成苯甲酸甲酯的物质的量为0.1mol ,即质量为0.1mol×136g·
mol -1=13.6g ,则苯甲酸甲酯
的产率为
8.5g
13.6g
×100%=62.5%。
【点睛】
易错点是冷凝管的选择,实验中圆底烧瓶连接冷凝回流装置,即冷凝管是竖直放置,球形冷凝管冷凝效果比直形冷凝管好,因此选择B,直形冷凝管一般用于蒸馏或分馏中冷凝。
12.实验是化学的基础。
某实验小组用下列装置进行乙醇的催化氧化实验。
(1)实验过程中铜网交替出现红色和黑色,请写出相应的化学方程式:
①____________;②______________。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。
甲的作用是加热使乙醇挥发;乙的作用是
____________。
(3)反应进行一段时间后,试管a中能收集到不同的有机物质,它们是__________;集气瓶中收集的气体主要成分是________。
铜网的作用是____________;
(4)实验室可用乙醇来制取乙烯,将生成的乙烯通入溴的四氯化碳溶液,反应后生成物的结构简式是______。
【答案】2Cu+O22CuO CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O 冷却,便于乙醛的收集乙醛、乙醇与水氮气催化剂 CH2BrCH2Br
【解析】
【分析】
甲中鼓入空气,在水浴加热条件下,氧气和乙醇蒸气在铜催化下,加热发生氧化还原反应生成乙醛和水,在乙中冷却后可收集到乙醛,剩余的气体在集气瓶中收集,结合乙醇的催化氧化的原理分析解答。
【详解】
(1)乙醇的催化氧化反应过程为:金属铜被氧气氧化为氧化铜,2Cu+O22CuO,氧化铜将乙醇再氧化为乙醛,CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O,因此实验过程中铜网交替出现红色和黑色,故答案为:2Cu+O22CuO、CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O;(2)甲和乙两个水浴作用不相同,甲是热水浴,是产生平稳的乙醇蒸气,乙是冷水浴,目的是将乙醛冷却下来收集,故答案为:冷却,便于乙醛的收集;
(3)乙醇被氧化为乙醛,同时生成水,反应中乙醇不能完全反应,故a中冷却收集的物质有乙醛、乙醇与水;空气中氧气反应,集气瓶中收集的气体主要是氮气,铜网是催化剂,故答案为:乙醛、乙醇与水;氮气;催化剂;
(4)将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,乙烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,即反应为:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,故答案为:CH2BrCH2Br。
13.图中,甲由C 、H 、O 三种元素组成,元素的质量比为12:3:8,甲的沸点为78.5℃,其蒸气与H 2的相对密度是23。
将温度控制在400℃以下,按要求完成实验。
(1)在通入空气的条件下进行实验,加入药品后的操作依次是___。
(填序号) a.打开活塞
b.用鼓气气球不断鼓入空气
c.点燃酒精灯给铜丝加热
(2)实验结束,取试管中的溶液与新制的Cu(OH)2混合,加热至沸腾,实验现象为___。
(3)现用10%的NaOH 溶液和2%的CuSO 4溶液,制取本实验所用试剂Cu(OH)2,请简述实验操作___。
【答案】cab (或acb ) 有红色沉淀产生 取一定量(约2-3mL )10%的NaOH 溶液放入试管中,用胶头滴管滴入几滴(约4滴~6滴)2%的CuSO 4溶液,振荡(或向NaOH 溶液中滴加少量..CuSO 4溶液”也可) 【解析】 【分析】
甲由C 、H 、O 三种元素组成,元素的质量比为12:3:8,则N(C):N(H):N(O)=
1212:31:8
16
=2:6:1,则最简式为C 2H 6O ,其蒸气与H 2的相对密度是23,可知甲的相对分子质量为46,则甲的分子式为C 2H 6O ,甲可在铜丝作用下与氧气反应,甲为乙醇,在铜为催化剂条件下加热,与氧气发生氧化还原反应生成乙醛,方程式为
2CH 3CH 2OH+O 2∆−−−−→
催化剂2CH 3CHO+2H 2O ,乙醛可与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下发生氧化还原反应,反应的方程式为
CH 3CHO+2Cu(OH)2+NaOH ∆
−−
→CH 3COONa+Cu 2O↓+3H 2O 。
【详解】
甲由C 、H 、O 三种元素组成,元素的质量比为12:3:8,则N(C):N(H):N(O)=
1212:31:8
16
=2:6:1,则最简式为C 2H 6O ,其蒸气与H 2的相对密度是23,可知甲的相对分子质量为46,则甲的分子式为C 2H 6O ,甲可在铜丝作用下与氧气反应,甲为乙醇; (1)加入药品后,可先打开活塞,然后点燃酒精灯给铜丝加热,最后用鼓气气球不断鼓入空气,或先打开活塞,再点燃酒精灯给铜丝加热,最后用鼓气气球不断鼓入空气,则操作顺序为cab(或acb);
(2)实验结束,取试管中的溶液与新制的Cu(OH)2混合,加热至沸腾,乙醛可与新制氢氧化
铜悬浊液在加热条件下发生氧化还原反应,反应的方程式为
CH 3CHO+2Cu(OH)2+NaOH ∆
−−
→CH 3COONa+Cu 2O↓+3H 2O ,实验现象为:有红色沉淀产生; (3)配制试剂Cu(OH)2时需要保证NaOH 过量,则具体操作为取一定量(约2-3mL)10%的NaOH 溶液放入试管中,用胶头滴管滴入几滴(约4滴~6滴)2%的CuSO 4溶液并振荡。
14.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
24
H 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。