【化学】化学乙醇与乙酸的专项培优 易错 难题练习题(含答案)含答案解析
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【化学】化学乙醇与乙酸的专项培优 易错 难题练习题(含答案)含答案解析
一、乙醇与乙酸练习题(含详细答案解析)
1.食品安全关系国计民生,影响食品安全的因素很多.
(1)聚偏二氯乙烯()具有超强阻隔性能,可作为保鲜食品的包装材料.它是由________(写结构简式)发生加聚反应生成的,该物质的分子构型是
__________________________ 。
(2)劣质植物油中的亚油酸(]
324227[CH (CH )CH CHCH CH CH CH )COOH ==含量很低,下列关于亚油酸的说法中,正确的是_________。
A .分子式为18342C H O
B .一定条件下能与甘油(丙三醇)发生酯化反应
C .能和NaOH 溶液反应
D.不能使酸性KMnO 4溶液褪色 (3)假酒中甲醇()3CH OH 含量超标,请写出Na 和甲醇反应的化学方程式:________。
(4)劣质奶粉中蛋白质含量很低.蛋白质水解的最终产物是________。
(5)在淀粉中加入吊白块制得的粉丝有毒.淀粉最终的水解产物是葡萄糖.请设计实验证明淀粉已经完全水解,写出操作、现象和结论:____________________________。
【答案】22CCl CH = 平面型 BC 3322CH OH 2Na 2CH ONa H +→+↑ 氨基酸 取水解后溶液加入碘水,若溶液不变蓝,证明淀粉已完全水解
【解析】
【分析】
(1)链节的主链上只有两个碳原子(无其它原子),将两半链闭合即可;乙烯为平面型分子;
(2)根据结构式可分析结果;
(3)Na 和甲醇反应生成甲醇钠和氢气;
(4)蛋白质是氨基酸通过缩聚反应形成的高分子化合物,水解得到相应的氨基酸;
(5)淀粉若完全水解,加入碘水溶液不变蓝色。
【详解】
(1)链节的主链上只有两个碳原子(无其它原子),将两半链闭合即可,其单体为
22CCl CH =,乙烯为平面型分子,22CCl CH =也为平面型分子,故答案为:22CCl CH =;平面型;
(2)A. 由结构式可知分子式为18322C H O ,A 项错误;
B.含有羧基能与甘油发生酯化反应,B 项正确;
C.含有羧基能与氢氧化钠发生中和反应,C 项正确;
D.含有碳碳双键能使酸性4KMnO 溶液褪色,D 项错误,故选:BC ;
(3)Na 和甲醇反应生成甲醇钠和氢气,反应方程式为:
3322CH OH 2Na 2CH ONa H +→+↑,故答案为:
3322CH OH 2Na 2CH ONa H +→+↑;
(4)蛋白质是氨基酸通过缩聚反应形成的高分子化合物,水解得到相应的氨基酸,故答案为:氨基酸;
(5)淀粉若完全水解,加入碘水溶液不变蓝色,可设计方案为:取水解后溶液加入碘水,若溶液不变蓝,证明淀粉已完全水解,故答案为:取水解后溶液加入碘水,若溶液不变蓝,证明淀粉已完全水解。
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.乙烯是来自石油的重要有机化工原料。
结合路线回答:
已知:2CH 3CHO+O 2→2CH 3COOH
(1)D 是高分子,用来制造包装材料,则反应V 类型是____。
产物CH 2=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CH 2=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=CHCOOH→
; (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.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(CH 2 = 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】CH 3COOH 羧基 氧化反应 加聚反应
+HNO 3+H 2O CH 2=CH 2+H 2O
CH 3CH 2OH CH 2=CH -COOH +CH 3CH 2OH
CH 2=CHCOOCH 2CH 3+H 2O 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CH 3COOH ;
(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。
5.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 CH2=CH2加成反应液体底部 C2H5OH+CH3COOH CH3COOC2H5+H2O
2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O
【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CH2=CH2,A为CH3CH2OH,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CH3COOCH2CH3,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CH3CHO,A和Na反应生成E,E为
CH3CH2ONa,据此分析解答。
【详解】
(1)A为乙醇,结构简式为CH3CH2OH,含有的官能团为羟基,B是乙烯,结构简式为CH2=CH2,故答案为:羟基;CH2=CH2;
(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CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5+H2O,故答案为:CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O;
(5)反应④是乙醇催化氧化生成乙醛,反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O,故答案为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
6.醇酸树脂是一种成膜性好的树脂,如图是一种醇酸树脂的合成线路:
已知:RCH2CH=CH2
RCH2OH R-CHO RCOOH
(1)醇酸树脂中含有的官能团名称为______________。
(2)写出B的结构简式是______________。
(3)反应①~⑤中属于取代反应的是___________(填序号)。
(4)写出由C→D化学方程式_________________________。
(5)与互为同分异构体能同时满足下列条件的共有_________种。
a.苯环上有两个取代基 b.属于酚类
【答案】羟基酯基羧基 CH2=CHCH2Br ③⑤
CH2BrCHBrCH2Br+3NaOH→CH2OHCHOHCH2OH+3NaBr 12
【解析】
【分析】
CH3CH2CH2Br在NaOH乙醇溶液发生消去反应生成A,A为CH3CH=CH2,根据已知信息可判断B为CH2=CHCH2Br,B与溴发生加成生成C,C为CH2BrCHBrCH2Br。
C在NaOH水溶液发
生水解(取代反应)生成D,D为丙三醇CH2OHCHOHCH2OH。
发生催化氧化生成E,E的结构简式为。
E被新制氢氧化铜氧化后酸化,生成F,F的结构简式为。
和丙三醇发生缩聚反应生成高分子化合物。
【详解】
(1)中的官能团有:羟基、酯基、羧基;
(2)由分析可知B的结构简式是CH2=CHCH2Br;
(3)由分析可知C在NaOH水溶液发生水解生成D,该反应属于取代反应;
和丙三醇发生缩聚反应生成高分子化合物
,缩聚反应本质上也是取代反应;故①~⑤中
属于取代反应的是:③⑤;
(4)C在NaOH水溶液发生水解(取代反应)生成D,方程式为:
CH2BrCHBrCH2Br+3NaOH→CH2OHCHOHCH2OH+3NaBr;
(5)同分异构体属于苯酚,则苯环上要连接一个羟基,当苯环上有两个邻位取代基时,可
能的情况有:、、和
;同理苯环上有两个对位取代基时或者间位取代基时,各有4种情况,综上所述,满足条件的同分异构体共有12种。
7.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。
8.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、。
9.乙酰苯胺()在工业上可用作橡胶硫化促进剂、纤维酯涂料的稳定剂、过
氧化氢的稳定剂等,可通过苯胺()和乙酸酐()反应制
得。
已知:纯乙酰苯胺是白色片状晶体,相对分子质量为135,熔点为114℃,易溶于有机溶剂。
在水中的溶解度如下。
温度/℃20255080100
溶解度/(g/100g水)0.460.560.84 3.45 5.5
实验室制备乙酰苯胺的步骤如下(部分装置省略):
Ⅰ.粗乙酰苯胺的制备。
将7mL(0.075mol)乙酸酐放入三口烧瓶c中,在a中放入
5mL(0.055mol)新制得的苯胺。
将苯胺在室温下逐滴滴加到三口烧瓶中。
苯胺滴加完毕,在石棉网上用小火加热回流30min,使之充分反应。
待反应完成,在不断搅拌下,趁热把反应混合物缓慢地倒入盛有100mL冷水的烧杯中,乙酰苯胺晶体析出。
充分冷却至室温后,减压过滤,用______洗涤晶体2-3次。
用滤液冲洗烧杯上残留的晶体,再次过滤,两次过滤得到的固体合并在一起。
Ⅱ.乙酰苯胺的提纯。
将上述制得的粗乙酰苯胺固体移入250mL烧杯中,加入100mL热水,加热至沸腾,待粗乙酰苯胺完全溶解后,再补加少量蒸馏水。
稍冷后,加入少量活性炭吸附色素等杂质,在搅拌下微沸5min,趁热过滤。
待滤液冷却至室温,有晶体析出,______、______,干燥后称量产品为5.40g。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是______________。
(2)写出制备乙酰苯胺的化学方程式______________。
(3)步聚I中,减压过滤的优点是_____;用滤液而不用蒸馏水冲洗烧杯的原因是
_________;洗涤晶体最好选用________(填字母)。
CC1 C.冷水 D.乙醚
A.乙醇 B.
4
(4)步骤Ⅱ中,粗乙酰苯胺溶解后,补加少量蒸馏水的目的是______________。
(5)步骤Ⅱ中,干燥前的操作是______________。
上述提纯乙酰苯胺的方法叫
_____________。
(6)乙酰苯胺的产率为______________。
(计算结果保留3位有效数字)
【答案】恒压滴液漏斗+→+CH3COOH 过滤速
度快,同时所得固体更干燥用滤液冲洗烧杯可减少乙酰苯胺的溶解损失C减少趁热过滤时乙酰苯胺的损失过滤、洗涤重结晶72.7%
【解析】
【分析】
(1)结合图示确定仪器a的名称;
(2)根据图示,装置c中制备乙酰苯胺,乙酸酐与新制的苯胺在加热条件下发生取代反应生成乙酰苯胺和乙酸;
(3)减压过滤的速度快,水分抽取的更充分;用蒸馏水冲洗烧杯会使结晶的乙酰苯胺晶体溶解,产率降低;结合乙酰苯胺不同温度下在在水中溶解度数据分析;
(4)步骤Ⅱ中,粗乙酰苯胺溶解后,补加少量蒸馏水的目的主要是避免溶剂的损失、温度的降低可能导致产物析出,影响产率;
(5)步骤Ⅱ中,干燥前的操作是过滤、洗涤;上述提纯乙酰苯胺的过程中,步聚I和步骤Ⅱ两次对制得的产品进行结晶处理,据此分析解答;
(6)根据题中数据和发生的制备反应判断过量的反应物是谁,根据不足量计算出生成乙酰苯胺的物质的量,再根据实际上生成的乙酰苯胺的质量计算出产率。
【详解】
(1)根据图示,仪器a的名称恒压分液漏斗;
(2)根据图示,装置c中制备乙酰苯胺,乙酸酐与新制的苯胺在加热条件下发生取代反应生成乙酰苯胺和乙酸,化学方程式
加热+CH3COOH;
+−−−→
(3)减压过滤的速度快,水分抽取的更充分,减压过滤的优点是过滤速度快,同时所得固体更干燥;用蒸馏水冲洗烧杯会使结晶的乙酰苯胺晶体溶解,产率降低,则用滤液而不用蒸馏水冲洗烧杯的原因是用滤液冲洗烧杯可减少乙酰苯胺的溶解损失;乙酰苯胺易溶于有机溶剂,根据不同温度下乙酰苯胺在水中的溶解度表数据可知,温度越高,溶解度越大,则洗涤晶体最好选用冷水,答案选C;
(4)步骤Ⅱ中,粗乙酰苯胺溶解后,补加少量蒸馏水的目的是可以避免在趁热过滤时因溶剂的损失或温度的降低导致乙酰苯胺的损失,影响产率;
(5) 步骤Ⅱ中,干燥前的操作是过滤、洗涤;上述提纯乙酰苯胺的过程中,步聚I和步骤Ⅱ两次对制得的产品进行结晶处理,提纯乙酰苯胺的方法叫重结晶;
(6)7mL(0.075mol)乙酸酐和5mL(0.055mol)新制得的苯胺反应制取乙酰苯胺,反应为
+−−−→
加热+CH3COOH,根据反应可知,乙酸酐过量,理论上反应生成的乙酰苯胺的物质的量为0.055mol,则该实验苯乙酰胺的产率
=
5.40g
135g/mol0.055mol
⨯
×100%=72.7%。
10.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:CH 2=CH 2+Br 2→CH 2BrCH 2Br ,故答案为:CH 2BrCH 2Br 。
11.乙酸乙酯广泛用于染料、香料等工业,中学化学实验常用a 装置来制备。
(1)若实验时是用的C 2H 518OH ,试写出大试管中发生的反应方程式___(要求标出18O 的位置)。
(2)实验时饱和Na 2CO 3溶液的作用是___。
(3)反应结束后,将试管中收集到的产品倒入___中(填仪器名称),振荡、静置,然后分液。
(4)如图分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图在上述实验过程中,所涉及的三次分离操作分别是___。
A .①蒸馏②过滤③分液
B .①蒸馏②分液③分液
C .①分液②蒸馏③蒸馏
D .①分液②蒸馏②结晶、过滤
【答案】CH 3COOH +C 2H 518OH 垐垐?噲垐?浓硫酸
加热
CH 3CO 18OCH 2CH 3+H 2O 溶解乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,减少损失 分液漏斗 C
【解析】
【分析】
乙酸含有羧基,乙醇含有羟基,在浓硫酸作用下,加热,发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,饱和碳酸钠可溶解乙醇、中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度;最后将收集到的产品倒入分液漏斗中,振荡、静置分层,然后分液。
【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,醇脱氢酸脱羟基,其反应为CH 3COOH +C 2H 518OH 垐垐?噲垐?浓硫酸
加热
CH 3CO 18OCH 2CH 3+H 2O 。
(2)生成的乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇,饱和Na 2CO 3溶液的作用是溶解乙醇,中和乙
酸,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,减少损失,故答案为:溶解乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,减少损失。
(3)反应结束后,将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中,振荡、静置分层,然后分液,故答案为:分液漏斗。
(4)乙酸乙酯是不溶于水的物质,乙醇和乙酸均是易溶于水,且乙酸与碳酸钠反应得到醋酸钠,所以步骤①是互不相溶液体的分离,采用分液的方法;醋酸钠和乙醇的碳酸钠水溶液是互溶的,其中乙醇的沸点很低,可以采用蒸馏的方法将乙醇分离出来;对醋酸钠和碳酸钠,醋酸钠与硫酸反应得到醋酸,碳酸钠能和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,再蒸馏可以获得乙酸,选C,故答案为:C。
【点睛】
实验室制备乙酸乙酯注意:先加乙醇,再加浓硫酸(加入碎瓷片以防暴沸),最后加乙酸,然后加热,酯化反应是一个可逆反应,为了提高酯的产量,必须尽量使反应向有利于生成酯的方向进行,一般是使反应物酸和醇中的一种过量。
12.经测定乙醇的分子式是
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C H O,由于有机化合物普遍存在同分异构现象,推测乙醇分子的结构可能是下列两种之一:
Ⅰ.
H H
||
H C C OH
||
H H
———Ⅱ.
H H
||
H C O C H
||
H H
————
为确定其结构,应利用物质的特殊性质进行定性、定量实验。
现给出乙醇、钠、水及必要的仪器,甲、乙、丙三名学生利用如图所示装置进行实验确定乙醇分子的结构。
图中量气装置由甲、乙两根玻璃管组成,它们用橡皮管连通,并装入适量水。
甲管有刻度(0~200mL),供量气用;乙管可.上下移动,以调节液面高低。
(1)学生甲得到一组实验数据:
乙醇的物质的量氢气的体积(标准状况下)
0.01mol0.112L
根据以,上数据推断,乙醇的结构应为_______(填“I”或“Ⅱ”),原因是______。
(2)学生乙认为:为了较准确地测量氢气的体积,除了必须检查整个装置的气密性外,在读取反应前后甲管中液面读数的过程中,应注意_______(填序号)。
a 视线与凹液面最低处相平
b 等待片刻,待乙管中液面不再上升时,立刻读数
c 读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平
d 读数时不一定使甲、乙两管液面相平
(3)学生丙不想通过称取乙醇的质量来确定乙醇的物质的量,那么他还需要知道的数据是________。
【答案】I 乙醇和钠反应产生氢气,由表中数据可知0.01mol 乙醇与钠反应产生0.005mol 氢气,说明1个乙醇分子中只有1个氢原子与其他氢原子不同,可确定乙醇分子的结构为I ac 乙醇样品的密度及体积
【解析】
【分析】
【详解】
(1)乙醇的物质的量是0.01mol ,生成氢气的物质的量是22.4L 0.112L /mol
=0.005mol ;Ⅰ中有5个氢原子直接与碳原子形成C H -键,有1个氢原子直接与氧原子形成O H -键,Ⅱ中6个氢原子全部与碳原子形成C H -键;与足量的钠反应,若乙醇分子的结构是Ⅰ,则有4种可能情况:①6个氢原子全部反应;②有5个氢原子反应;③只有1个氢原子反应;④都不反应。
若乙醇分子的结构是Ⅱ,则只有2种可能的情况:①6个氢原子全部反应;②都不反应。
分析实验数据可知,只有1个氢原子被置换出来,显然乙醇分子的结构应为Ⅰ。
(2)在读数时,仰视和俯视都会对读数的准确性造成影响,因此一定要平视凹液面最低处;气体体积受温度影响,应冷却到室温再读取体积;若甲、乙两管液面不相平,则仪器内部的压强与外部大气压不同,会造成误差,因此读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平,故选ac 。
(3)如果不直接称取乙醇的质量,可以用量筒或其他仪器量出乙醇的体积,然后其体积乘以密度求出质量,再进一步确定其物质的量,他还需要知道的数据是乙醇样品的密度及体积。
13.某工厂废液经测定得知主要含有乙醇,其中还含有丙酮、乙酸和乙酯乙酯。
根据下表中各物质的性质,按下列步骤回收乙醇和乙酸。
已知:乙酸乙酯在碱性条件下水解生成乙酸钠和乙醇。
①向废液中加入烧碱溶液,调整溶液的pH =10;②将混合液放入蒸馏器中缓缓加热;③收集温度在70~85℃时的馏出物;④排出蒸馏器中的残液,冷却后向其中加浓硫酸(过量),然后再放入耐蒸馏器中进行蒸馏,回收馏出物。
请回答下列问题:
(1)加入烧碱使溶液的pH =10的目的是_______________________。