高考化学(乙醇与乙酸提高练习题)压轴题训练附答案解析
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高考化学(乙醇与乙酸提高练习题)压轴题训练附答案解析
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.工业中很多重要的原料都是来源于石油化工,回答下列问题
(1)C的结构简式为________。
(2)丙烯酸中含氧官能团的名称为_____________。
(3)③④反应的反应类型分别为_____________、___________。
(4)写出下列反应方程式
①反应①的化学方程式____________;
②反应②的化学方程式_________________;
③反应⑤的化学方程式____________。
(5)丙烯酸(CH2 = CH — COOH)可能发生的反应有_______________(填序号)
A 加成反应
B 取代反应
C 加聚反应
D 中和反应
E 氧化反应
(6)丙烯分子中最多有______个原子共面
【答案】CH3COOH 羧基氧化反应加聚反应+HNO3+H2O CH2=CH2+H2O CH3CH2OH CH2=CH-COOH+CH3CH2OH CH2=CHCOOCH2CH3+
H2O ABCDE 7
【解析】
【分析】
分析流程图,B被高锰酸钾氧化得到C,B和C可得到乙酸乙酯,则B为乙醇,C为乙酸,所以A为乙烯,。
【详解】
(1)C为乙酸,其结构简式为CH3COOH;
(2)丙烯酸中含氧官能团的名称为羧基(-COOH);
(3)反应③为氧化反应,反应④为加聚反应;
(4)反应①为苯的硝化反应,其化学方程式为+HNO3+H2O;
反应②为乙烯水化法制备乙醇,方程式为CH2=CH2+H2O CH3CH2OH;
反应⑤为乙醇和丙烯酸的酯化反应,方程式为CH2=CH-COOH+
CH3CH2OH CH2=CHCOOCH2CH3+H2O;
(5)丙烯酸中的官能团有碳碳双键和羧基,所以可能发生的反应有加成、取代(酯化)、
加聚、中和、氧化,故答案为ABCDE ;
(6)丙烯分子的结构为其中,碳碳双键上的两个碳、三个氢和甲基上的一个碳为一个平面,当甲基的角度合适时,甲基上的一个氢会在该平面内,所以最多有7个原子共平面。
3.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:
CH 3CHO+2Ag(NH 3)2OH →n
CH 3COONH 4+H 2O+2Ag ↓+3NH 3。
4.Ⅰ.下表是A 、B 两种有机物的有关信息: A
B ①分子填充模型为:; ②能使溴的四氯化碳溶液褪色;
③其产量是衡量石油化工水平的标志。
①由C 、H 、O 三种元素组成,是厨房中的
常见调味剂;
②水溶液能使紫色石蕊试液变红。
根据表中信息回答下列问题:
(1)关于A 的下列说法中,不正确的是____(填标号)。
a .分子里含有碳碳双键
b .分子里所有的原子共平面
c .结构简式为CH 2CH 2
(2)A 与氢气发生加成反应后生成物质C ,与C 在分子组成和结构上相似的有机物有一大类,它们的通式为C n H 2n+2。
当n=___时,这类有机物开始出现同分异构体。
(3)B 与乙醇反应的化学方程式为___,反应类型为____。
Ⅱ.糖类、油脂和蛋白质是人体需要的重要营养素。
(4)下列说法正确的是____(填标号)。
a .糖类、油脂、蛋白质都是仅由C 、H 、O 三种元素组成的
b .糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物
c .油脂有油和脂肪之分,都属于酯
(5)淀粉和纤维素的化学式都是(C 6H 10O 5)n ,它们____(填“是”或“不是”)同分异构体,淀粉水解的最终产物是____(写名称)。
(6)重金属盐能使人体中毒,这是由于它使人体内的蛋白质发生了____(填“盐析”或“变性”)作用。
【答案】c 4 CH 3COOH+CH 3CH 2OH −−−→←−−−
浓硫酸
△CH 3COOCH 2CH 3+H 2O 酯化反应 c 不是 葡萄糖 变性
【解析】
【分析】
根据题意,其产量是衡量石油化工水平的标志是乙烯,由C 、H 、O 三种元素组成,是厨房中的常见调味剂,可能是乙醇或乙酸,水溶液能使紫色石蕊试液变红,只能为乙酸。
【详解】
⑴根据题意,只有6个原子,能使溴的四氯化碳溶液褪色,其产量是衡量石油化工水平的标志,则为乙烯,乙烯中有碳碳双键,结构简式为CH 2=CH 2,乙烯中6个原子都在同一平面内。
ab 错误,c 错误,故答案为c ;
⑵A 与氢气发生加成反应后生成物质乙烷,乙烷为烷烃,甲烷、乙烷、丙烷没有同分异构体,丁烷有正丁烷和异丁烷两种同分异构体,n=4时,就出现同分异构体,故答案为4; ⑶由C 、H 、O 三种元素组成,是厨房中的常见调味剂,可能是乙醇或乙酸,水溶液能使紫色石蕊试液变红,B 只能为乙酸。
B 与乙醇反应的酯化反应,其化学方程式为CH 3COOH +
CH 3CH 2OH ∆
垐垐?噲垐?浓硫酸CH 3COOCH 2CH 3+H 2O ,反应类型为酯化反应(取代反应),故答案为CH 3COOH +CH 3CH 2OH ∆
垐垐?噲垐?浓硫酸CH 3COOCH 2CH 3+H 2O ,酯化反应(取代反应); Ⅱ.糖类、油脂和蛋白质是人体需要的重要营养素。
⑷a 选项,蛋白质主要由C 、H 、O 、N 元素组成,故a 错误;
b 选项,糖类中淀粉、纤维素,蛋白质是高分子化合物,故b 错误;
c 选项,油脂有液态的油和固态的脂肪,都属于酯,故c 正确;
综上所述,答案为c ;
⑸淀粉和纤维素的化学式都是(C 6H 10O 5)n ,由于它们的n 值不相同,因此不是同分异构体,淀粉水解先生成二糖,二糖再水解生成葡萄糖,故答案为不是;葡萄糖;
⑹重金属盐能使人体中毒,这是使人体内的蛋白质发生变性,这是不可逆的过程,故答案为变性。
5.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】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。
6.已知烃D在标准状况下的密度为1.25g·L-1,C、H都是具有浓郁香味、不易溶于水的油状液体。
相关物质转化关系如下(转化条件都已省略):
请回答:
(1)B中官能团的名称是____。
(2)C4H10→D的反应条件是____。
(3)E+G→F的化学方程式____。
(4)下列说法正确的是____。
A.C、H属于同一种物质
B.可以用新制氢氧化铜悬浊液鉴别B、E和G
C.有机物A、G在一定条件下反应所得产物是B的同分异构体
D.一定条件下A转化成G,B转化成E,都属于氧化反应
【答案】羧基高温 CH3CH2OH+HCOOH HCOOCH2CH3+H2O BC
【解析】
【分析】
D在标准状况下的密度为1.25g•L-1,标况下其摩尔质量=1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol,则D 为CH2=CH2,D和水发生加成反应生成E为CH3CH2OH,E、G发生酯化反应生成H为HCOOCH2CH3,CO和氢气反应生成A,C、H都是具有浓郁香味、不易溶于水的油状液体,为酯,则B为羧酸、A为醇,根据C原子个数知,A为CH3OH,B为CH3COOH,C为
CH3COOCH3,结合题目分析解答。
【详解】
D在标准状况下的密度为1.25g•L-1,标况下其摩尔质量=1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol,则D 为CH2=CH2,D和水发生加成反应生成E为CH3CH2OH,E、G发生酯化反应生成H为HCOOCH2CH3,CO和氢气反应生成A,C、H都是具有浓郁香味、不易溶于水的油状液体,为酯,则B为羧酸、A为醇,根据C原子个数知,A为CH3OH,B为CH3COOH,C为
CH3COOCH3;
(1)B为CH3COOH,B中官能团的名称是羧基;
(2)C4H10→D的反应为烷烃的裂解反应,该反应条件是高温;
(3)E是CH3CH2OH,G是HCOOH,E+G→F的化学方程式CH3CH2OH+HCOOH
HCOOCH2CH3+H2O;
(4)A.C是乙酸甲酯、H是甲酸乙酯,所以C、H不属于同一种物质,是同分异构体,故错误;
B.B为乙酸、E为乙醇、G为甲酸,乙酸和新制氢氧化铜悬浊液发生中和反应得到澄清溶液、E和新制氢氧化铜悬浊液互溶、G和新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下发生反应生成砖红色沉淀,现象不同,所以可以用新制氢氧化铜悬浊液鉴别B、E和G,故正确;
C.A为甲醇、G为甲酸,则A、G在一定条件下得到的产物是甲酸甲酯,B是乙酸,二者分子式相同而结构不同,所以有机物A、G在一定条件下反应所得产物是B的同分异构体,故正确;
D.A为甲醇、G为甲酸、B是乙酸、E是乙醇,A转化为G为氧化反应,B转化为E为还原反应,故错误;
故答案为BC。
【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、酮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)。
7.“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。
8.实验室制备甲基丙烯酸甲酯的反应装置示意图和有关信息如下:
+CH3OH+H2O
已知甲基丙烯酸甲酯受热易聚合;甲基丙烯酸甲酯在盐溶液中溶解度较小;CaCl2可与醇结合形成复合物;
实验步骤:
①向100mL烧瓶中依次加入:15mL甲基丙烯酸、2粒沸石、10mL无水甲醇、适量的浓硫酸;
②在分水器中预先加入水,使水面略低于分水器的支管口,通入冷凝水,缓慢加热烧瓶。
在反应过程中,通过分水器下部的旋塞分出生成的水,保持分水器中水层液面的高度不变,使油层尽量回到圆底烧瓶中;
③当,停止加热;
④冷却后用试剂 X 洗涤烧瓶中的混合溶液并分离;
⑤取有机层混合液蒸馏,得到较纯净的甲基丙烯酸甲酯。
请回答下列问题:
(1)A装置的名称是_____。
(2)请将步骤③填完整____。
(3)上述实验可能生成的副产物结构简式为_____(填两种)。
(4)下列说法正确的是______
A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和脱水剂
B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,不能用分水器提高反应物的转化率
C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3、饱和CaCl2溶液洗涤
D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,计算甲基丙烯酸甲酯的产率约为_____。
实验中甲基丙烯酸甲酯的实际产率总是小于此计算值,其原因不可能是
_____。
A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯
B.实验条件下发生副反应
C.产品精制时收集部分低沸点物质
D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失
【答案】球形冷凝管分水器中液面不再变化、CH3OCH3 BD 85.2% C
【解析】
【分析】
(1)A装置的名称是球形冷凝管。
(2)步骤③为当分水器中液面不再变化,停止加热
(3)上述实验可能发生的副反应为甲基丙烯酸甲酯聚合、甲醇分子间脱水、甲基丙烯酸聚合。
(4)A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和吸水剂
B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,沉在水下,水从分水器中流入圆底烧瓶内,不能
提高反应物的转化率
C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3去除甲基丙烯酸、饱和NaCl溶液洗去
甲基丙烯酸甲酯中溶解的Na2CO3、饱和CaCl2溶液吸收甲醇和水
D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏,防止
甲基丙烯酸甲酯受热聚合
(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,其物质的量为
2.70g
0.15mol
18g/mol
=,则生成甲基丙烯酸甲酯0.15mol,n(甲基丙烯
酸)=15mL 1.01g/mL
0.176mol
86g/mol
⨯
=,n(甲醇)=
10mL0.79g/mL
0.25mol
32g/mol
⨯
=,理论上生
成甲基丙烯酸甲酯0.176mol,所以其产率约为0.15mol
100% 0.176mol
⨯。
A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯,则实际产率减小;
B.实验条件下发生副反应,则实际产率减小;
C.产品精制时收集部分低沸点物质,则实际产率增大;
D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失,则实际产率减小。
【详解】
(1)A装置的名称是球形冷凝管。
答案为:球形冷凝管;
(2)步骤③为当分水器中液面不再变化,停止加热。
答案为:分水器中液面不再变化;(3)上述实验可能生成的副产物结构简式为、CH3OCH3。
答案为:、CH3OCH3;
(4)A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和吸水剂,A错误;
B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,则酯沉在分水器中水下,水从分水器中流入圆底烧瓶内,不能提高反应物的转化率,B正确;
C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3去除甲基丙烯酸、饱和NaCl溶液洗去甲基丙烯酸甲酯中溶解的Na2CO3、饱和CaCl2溶液吸收甲醇和水,C错误;
D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏,防止甲基丙烯酸甲酯受热聚合,D正确。
答案为:BD;
(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,其物质的量为
2.70g
0.15mol
18g/mol
=,则生成甲基丙烯酸甲酯0.15mol,n(甲基丙烯
酸)=15mL 1.01g/mL
0.176mol
86g/mol
⨯
=,n(甲醇)=
10mL0.79g/mL
0.25mol
32g/mol
⨯
=,理论上生
成甲基丙烯酸甲酯0.176mol,所以其产率约为0.15mol
100%
0.176mol
⨯=85.2%。
答案为:
85.2%;
A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯,则实际产率减小;
B.实验条件下发生副反应,则实际产率减小;
C.产品精制时收集部分低沸点物质,则实际产率增大;
D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失,则实际产率减小。
答案为:C。
9.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CO2,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Na2CO3溶液;硫酸;分液;蒸馏;蒸馏。
10.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________;。