高考化学提高题专题复习乙醇与乙酸练习题含详细答案
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高考化学提高题专题复习乙醇与乙酸练习题含详细答案
一、乙醇与乙酸练习题(含详细答案解析)
1.医药阿斯匹林的结构简式如图1所示:
图1 图2
试根据阿斯匹林的结构回答;
(1)阿斯匹林看成酯类物质,口服后,在胃肠酶的作用下,阿斯匹林发生水解反应,生成A和B 两种物质。
其中A的结构简式如图2所示,则B的结构简式为__________;B中含有的官能团名称是________________。
(2)阿斯匹林跟NaHCO3同时服用,可使上述水解产物A与NaHCO3反应,生成可溶性盐随尿液排出,此可溶性盐的结构简式是_________________。
(3)上述水解产物A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为__________________。
【答案】CH3COOH 羧基
【解析】
【分析】
(1)阿斯匹林发生水解反应,生成A和B两种物质,由A的结构简式可知B为乙酸;
(2)A与小苏打反应,只有-COOH与碳酸氢钠反应;
(3)A中-COOH、酚-OH均与NaOH反应。
【详解】
(1)阿斯匹林发生水解反应,生成A和B两种物质,由A的结构简式可知B为乙酸,B的结构简式为CH3COOH,含官能团为羧基;
(2)A与小苏打反应,只有-COOH与碳酸氢钠反应,则生成盐为;
(3)A与足量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式为。
2.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
3233232Δ
CH 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:22
nCH =CH →一定条件
,故答案为:
u
322322CH CH OH+O 2CH CHO+2H O C ∆
→;22
nCH =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
3233232Δ
CH 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。
3.X 、Y 、Z 、M 、Q 、R 是6种短周期元素,其原子半径及主要化合价如下: 元素代号
X
Y
Z
M Q R 原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.075
0.077
0.037
主要化合价
+2
+3
+6,-2 +5,-3 +4,-4 +1
(1)Z 在元素周期表中的位置是_________________________。
(2)元素Q 和R 形成的化合物A 是果实催熟剂,用A 制备乙醇的化学方程式是_______________________。
(3)单质铜和元素M 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液发生反应的离子方程式为___________________。
(4)元素X 的金属性比元素Y______(填“强”或“弱”)。
(5)元素Q 、元素Z 的含量影响钢铁性能,采用下图装置A 在高温下将钢样中元素Q 、元素Z 转化为QO 2、ZO 2。
①气体a 的成分是________________(填化学式)。
②若钢样中元素Z 以FeZ 的形式存在,在A 中反应生成ZO 2和稳定的黑色氧化物,则反应
的化学方程式是_________________________________。
【答案】第三周期第ⅥA 族 CH 2=CH 2+H 2O −−−−→一定条件下
CH 3CH 2OH Cu +4H ++2NO 3-=
Cu 2+
+2NO 2↑+2H 2O 强 O 2,SO 2,CO 2 5O 2+3FeS 高温
3SO 2+Fe 3O 4
【解析】 【分析】
根据Z 的化合价+6,-2,符合这点的短周期元素只有S ;而根据同周期,从左到右原子半径依次减小,S 的原子半径为0.102,从表中数据,X 的化合价为+2,Y 的化合价为+3,且原子半径比S 大,X 、Y 只能为三周期,X 为Mg ,Y 为Al ;而M 为+5价,Q 为+4价,由于原子半径比S 小,所以只能是二周期,M 为N ,Q 为C ;R 的原子半径比M 、Q 都小,不可能是Li ,只能是H 。
【详解】
(1)根据分析,Z 为硫,元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA 族,故答案为:第三周期第ⅥA 族;
(2) A 是果实催熟剂,为乙烯,由乙烯制备乙醇的化学方程式
CH 2=CH 2+H 2O −−−−→一定条件下CH 3CH 2OH ,故答案为:CH 2=CH 2+H 2O −−−−→一定条件下CH 3CH 2OH ;
(3) M 的最高价氧化物对应水化物为HNO 3,铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu +4H ++2NO 3-=Cu 2++2NO 2↑+2H 2O ,故答案为:Cu +4H ++2NO 3-=Cu 2++2NO 2↑+2H 2O ; (4)X 为Mg ,Y 为Al ,同周期,从左到右金属性依次减弱,Mg 的金属性强,故答案为:强;
(5) ①元素Q 为C ,元素Z 为S ,根据题意,气体a 中有SO 2,CO 2,以及未反应完的O 2,故答案为:O 2,SO 2,CO 2;
②根据题意,FeS 在A 中生成了SO 2和黑色固体,而黑色固体中一定含Fe ,所以为Fe 3O 4,反应的化学反应方程式为:5O 2+3FeS 高温
3SO 2+Fe 3O 4。
【点睛】
(5)是解答的易错点,注意不要漏掉未反应完的氧气。
4.G 是一种治疗急慢性呼吸道感染的特效药中间体,其制备路线如图:
(1)化合物C 中的含氧官能团是_____。
(2)A→B 的反应类型是______。
(3)化合物F 的分子式为C 14H 21NO 3,写出F 的结构简式______。
(4)从整个制备路线可知,反应B→C的目的是______。
(5)同时满足下列条件的B的同分异构体共有_______种。
①分子中含有苯环,能与NaHCO3溶液反应;
②能使FeCl3溶液显紫色
(6)根据已有知识并结合相关信息,完成以、CH3NO2为原料制备
的合成路线图____(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
,其中第二步反应的方程式为_____。
【答案】醚键、醛基加成反应保护羟基不被反应,并能最终复原 13
2+O22+2H2O
【解析】
【分析】
(1)根据C的结构确定其含有的含氧官能团名称;
(2)物质A与HCHO发生酚羟基邻位的加成反应产生;
(3)根据E、G的结构,结合F的分子式,确定F的分子结构;
(4)根据B、C的结构及最后得到的G的结构分析判断;
(5)根据同分异构体的概念,结合同分异构体的要求,写出符合要求的同分异构体的种类数目;
(6)与NaOH的水溶液共热发生取代反应产生,该物质被催化氧化产生苯甲醛,苯甲醛与CH3NO2发生加成反应产生,发生消去反应产生,发生加聚反应产生;
根据题意,第二步反应为苯甲醇被催化氧化产生苯甲醛。
【详解】
(1)根据C的结构简式可知C中含有的含氧官能团为醛基、醚键;
(2)物质A酚羟基邻位上断裂C-H键,HCHO分子中断裂C、O双键中的较活泼的键,二者
发生加成反应产生,所以A→B的反应类型是加成反应;
(3)物质E结构简式为,E与CH3CHO、H2在Pd/C作用下反应产生分子式C14H21NO3的F,则F的结构简式为;
(4)B结构简式为,B与反应产生C:。
经一系列反应最后生成,两个官能团又复原,所以从整个制备路线可知,反应
B→C的目的是保护羟基不被反应,并能最终复原;
(5)B结构简式为,其同分异构体符合条件:①分子中含有苯环,能与
NaHCO3溶液反应,说明分子中含有羧基-COOH;②能使FeCl3溶液显紫色,说明分子中含有酚羟基,若含有2个侧链,则为-OH、-CH2COOH,二者在苯环上的位置有邻、间、对三种;若有三个官能团,分别是-OH、-COOH、-CH3,三个官能团位置都相邻,有3种不同结构;都相间,有1种位置;若2个相邻,一个相间,有3×2=6种,因此有三个官能团的同分异构体种类数目为3+1+6=10种,则符合题意的所有同分异构体的种类数目是3+10=13种;
(6)一氯甲苯与NaOH的水溶液共热发生取代反应产生,该物质与O2在Cu作催化剂条件下加热,发生氧化反应产生苯甲醛,苯甲醛与CH3NO2发生加成反应产生,发生消去反应产生,发生加聚反应产生,故反应流程为:
;
根据题意,第二步反应为苯甲醇被催化氧化产生苯甲醛,反应方程式为:
2+O22+2H2O。
【点睛】
本题考查有机物合成,涉及官能团的识别、有机反应类型的判断、限制条件同分异构体书写、合成路线设计等,(6)中合成路线设计,需要学生利用学过的知识和已知信息中转化关系中隐含的信息,较好的考查学生对知识的迁移运用。
5.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C7H6O2,故C错误;
D. 分子式是C7H8O,不能与FeCl3溶液发生显色反应,故D正确。
(2)根据原子守恒C11H14O2+H2O-C7H8O= C4H8O2,所以Y的分子式是C4H8O2;Y是酸,所以Y的结构简式可能是CH3CH2CH2COOH或CH3CH(CH3)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
;
6.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。
7.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)。
8.由乙烯和其他无机原料合成化合物E ,转化关系如图:
(1)写出下列物质的结构简式:B .______D .______E______ (2)写出有机物C 与银氨溶液的反应方程:______ (3)B D E +→的化学方程:______
(4)若把线路中转化关系中的HBr 变成2Br 则E 的结构简式______。
【答案】32CH CH OH 3CH COOH 323CH COOCH CH
3323432CH CHO 2Ag(NH )OH CH COONH 2Ag 3NH H O ∆++↓++u r
332CH COOH CH CH OH +垐垐垐垎噲垐垐垐浓硫酸
Δ3232CH COOCH CH H O +
22HOOC COOCH CH OH -或
【解析】 【分析】
CH 2=CH 2和HBr 发生加成反应生成A 为CH 3CH 2Br ,CH 3CH 2Br 发生水解反应生成B 为CH 3CH 2OH ,B 发生氧化反应生成C 为CH 3CHO ,C 发生氧化反应生成D 为CH 3COOH ,B 与D 发生酯化反应生成E 为CH 3COOCH 2CH 3。
【详解】
()1通过以上分析知,B 、D 、E 分别是32CH CH OH 、3CH COOH 、
323CH COOCH CH ;
(2)C 是乙醛,乙醛和银氨溶液发生银镜反应,反应方程式为
3323432CH CHO 2Ag(NH )OH CH COONH 2Ag 3NH H O ∆++↓++u r
;
(3)B 、E 、E 分别是乙醇、乙酸、乙酸乙酯,乙醇和乙酸在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯,反应方程式为
332CH COOH CH CH OH +垐垐垐垎噲垐垐垐浓硫酸Δ3232CH COOCH CH H O +; (4)如果把HBr 换为溴,则A 为22CH BrCH Br 、B 为22HOCH CH OH 、C 为OHCCHO 、D 为HOOCCOOH 、E 为22HOOC COOCH CH OH - 或,故答案为:22HOOC COOCH CH OH - 或。
9.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C2H6O,在浓硫酸、170℃条件下得
到G(C2H4),则D为CH3CH2OH,G为CH2=CH2,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CH3COOH,F为CH3COOCH2CH3,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。
10.“张-烯炔环异构反应”被《Name Reactions》收录。
该反应可高效构筑五元环化合物:
(R、R‘、R“表示氢、烷基或芳基)
合成五元环有机化合物J的路线如下:
已知:
(1)A属于炔烃,其结构简式是______________________。
(2)B由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30。
B的结构简式是___________(3)C、D含有与B相同的官能团,C是芳香族化合物,E中含有的官能团是___________(4)F与试剂a反应生成G的化学方程式是___________;试剂b是_______________。
(5)M和N均为不饱和醇。
M的结构简式是___________
(6)N为顺式结构,写出N和H生成I(顺式结构)的化学方程式:_______________。
【答案】CH C—CH 3 HCHO 碳碳双键、醛基
NaOH醇溶液 CH 3-C C-CH2OH
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据有机物类别和分子式即可写出A的结构简式为CH≡C-CH3
(2)B的相对分子质量为30, B中含有C、H、O三种元素,故应为甲醛,其结构简式为HCHO。
(3)根据题意,结合信息容易就判断出E中含有的官能团为碳碳双键和醛基。
(4)根据题意和F的分子式可知F的结构简式为;根据N和 H
的反应类型推知H为,所以很容易推知F→H为官能团的转化,思路
应该为先加成后消去。
故F→G的化学方程式为:
;试剂b是氢氧化钠醇溶液。
(5)根据题意可知A、B加成为醛基加成,故M的结构简式为: CH 3-C C-CH2OH
(6)根据题意和J的结构简式很容易写出N和H生成I的化学方程式:。
11.以乙烯为原料生产部分化工产品的反应流程如下(部分反应条件已略去):
请回答下列问题:
(1)C所含官能团的名称为_____________。
(2)写出C+E→F的化学方程式:_______________________________________。
(3)下列说法不正确的是___
A.有机物A也可由淀粉发酵制得,能与水以任意比互溶
B.有机物B在一定条件下可以被氢气还原为A
C.可用新制的氢氧化铜悬浊液鉴别有机物B与C
D.有机物E与A性质相似,互为同系物
【答案】羧基 D
【解析】
【分析】
根据题中各物质转化关系及分子式可知,乙烯与水加成生成A,A为CH3CH2OH,乙醇催化氧化生成B,B为CH3CHO,B氧化得C为CH3COOH,D与B互为同分异构体,且D的一氯代物只有一种,乙烯在银作催化剂的条件下与氧气反应生成D为环氧乙烷,D与水发生加成得E为HOCH2CH2OH,乙二醇与乙酸反应生成F(C6H10O4),F为二乙酸乙二酯,据此解答。
【详解】
(1)C为CH3COOH,C分子中的官能团名称是羧基;
(2)C+E→F的化学方程式为;
(3)A.有机物A为乙醇,淀粉发酵可制乙醇,且乙醇能与水以任意比互溶,故A正确;B.B为CH3CHO,在一定条件下可以与氢气加成可生成乙醇,此反应也称为还原反应,故B正确;
C.B为CH3CHO,C为CH3COOH,可用新制的氢氧化铜鉴别,其中乙酸能溶解新制的氢氧
化铜,CH3CHO与新制的氢氧化铜混合加热煮沸可生成砖红色Cu2O沉淀,故C正确;D.E为HOCH2CH2OH,A为乙醇,含有的羟基数目不等,且分子组成相差也不是若干CH2基团,则E和A不可能是同系物,故D错误;
故答案为D。
12.将0.1mol有机化合物A与标准状况下5.6L氧气混合,一定条件下两者完全反应,只有CO、CO2和H2O三种产物,将全部产物依次通入足量的浓硫酸和碱石灰中,浓硫酸增重5.4克,碱石灰增重4.4克,还有标准状况下2.24L气体的剩余,求:
(1)有机化合物A的分子式_______(要求写出推理过程);
(2)若有机化合物A能与钠反应放出氢气,请写出A的结构简式_________;
(3)写出所有比A多一个—CH2—原子团的同系物的结构简式_________。
【答案】C2H6O CH3CH2OH 、
【解析】
【分析】
【详解】
(1)有机物燃烧生成的水被浓硫酸吸收,浓硫酸增加的质量就是水的质量,n(H2O)=
5.4g÷18g/mol=0.3mol;生成的CO2被碱石灰吸收,碱石灰增加的质量就是CO2的质量,
n(CO2)= 4.4g÷44g/mol=0.1mol;还有标准状况下2.24L气体,则该气体是CO,n(CO)=
2.24L÷22.4L/mol=0.1mol;0.1mol该有机物含有的C元素的物质的量是n(C)= n(CO2)+
n(CO)=0.1mol+0.1mol=0.2mol,含有H元素的物质的量是n(H)=2 n(H2O)=2×0.3mol=0.6mol,含有O元素的物质的量是n(O)=2n(CO2)+ n(CO)+ n(H2O)-2n(O2)= 2×0.1mol+0.1mol+0.3mol-(5.6L÷22.4L/mol) ×2=0.1mol,1mol有机物含有的C、H、O元素的物质的量分别是2mol、6mol、1mol,因此该有机物的化学式是C2H6O;
(2)若有机化合物A能与钠反应放出氢气,则该有机物是饱和一元醇,A的结构简式是CH3CH2OH;
(3)比A多一个—CH2—原子团的同系物是C3H8O,所有的结构简式是、。
13.某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图),以环己醇制备环己烯。
已知:
密度(g/cm3)熔点(℃)沸点(℃)溶解性
环已醇0.9625161能溶于水
环已烯0.81-10383难溶于水
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入lmL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是:_______________,导管B除了导气外还具有的作用是:
_______________。
②试管C置于冰水浴中的目的是。
:_______________
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。
加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在:_______________层(填上或下),分液后用:_______________ (填入编号)洗涤。
a.KMnO4溶液b.稀H2SO4c.Na2CO3溶液
【答案】防止暴沸冷凝防止环己烯挥发上层 c
【解析】
【分析】
(1)①根据制乙烯实验的知识,发生装置A中碎瓷片的作用是防止暴沸,由于生成的环己烯的沸点为83℃,要得到液态环己烯,导管B除了导气外还具有冷凝作用,便于环己烯冷凝;②冰水浴的目的是降低环己烯蒸气的温度,使其液化;
(2)①环己烯不溶于氯化钠溶液,且密度比水小,分层后环己烯在上层,由于分液后环己烯粗品中还含有少量的酸和环己醇,提纯产物时用c(Na2CO3溶液)洗涤可除去酸;
【详解】
(1)①根据制乙烯实验的知识,发生装置A中碎瓷片的作用是防止暴沸,由于生成的环己烯的沸点为83℃,要得到液态环己烯,导管B除了导气外还具有冷凝作用,便于环己烯冷凝,故答案为:防止暴沸;冷凝;
②冰水浴的目的是降低环己烯蒸气的温度,使其液化,故答案为:防止环己烯挥发;(2)①环己烯是烃类,不溶于氯化钠溶液,且密度比水小,振荡、静置、分层后环己烯在上层,由于分液后环己烯粗品中还含有少量的酸和环己醇,联想:制备乙酸乙酯提纯产物时用c(Na2CO3溶液)洗涤可除去酸;故答案为:上层;c。
【点睛】
环己烯是烃类,不溶于氯化钠溶液,且密度比水小。
14.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,收集77℃的馏分即为乙酸乙酯。
【详解】
(1)乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式为:CH 3COOH+C 2H 5OH 浓硫酸
ƒCH 3COOC 2H 5+H 2O ;
(2)该实验中需要有温度计测定温度;
(3)B 中混合物总体积约为3mL+10mL+5mL=18mL ,所以选用25mL 圆底烧瓶最为合适;
(4)乙酸乙酯密度小于水,所以下层为无机层,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;
(5)乙醇能和氯化钙形成CaCl 2·6C 2H 5OH ,因此该操作目的是洗去乙醇;粗产品中还要副产品乙醚,可以蒸馏分离,收集77℃的馏分即为乙酸乙酯。
15.实验室用少量的溴和足量的乙醇制备1,2一二溴乙烷的装置如图所示:
有关数据列表如下:
乙醇 1.2二溴乙烷 乙醚 状态
无色液体 无色液体 无色液体 密度/g/cm ﹣3
0.79 2.2 0.71 沸点/℃
78.5 132 34.6 熔点/℃ ﹣130 9 ﹣116
请按要求回答下列问题:
(1)写出A 装置中的化学反应方程式_____;
(2)装置C 中盛有氢氧化钠溶液,其作用是_____
(3)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是_____
(4)判断该制备反应已经结束的最简单方法是_____;
(5)若产物中有少量未反应的Br 2,最好用_____洗涤除去;(填正确选项前的字母) a 水 b 亚硫酸氢钠 c 碘化钠溶液 d 乙醇
(6)反应过程中应用冷水冷却装置D ,其主要目的是_____;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是_____.
【答案】CH 3CH 2OH 170−−−→浓硫酸℃
CH 2=CH 2+H 2O 除去杂质CO 2和SO 2 可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚. 观察D 中颜色是否完全褪去 b 避免溴大量挥发 产品1,2一二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管
【解析】。