化学乙醇与乙酸的专项培优易错试卷练习题(含答案)附答案
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化学乙醇与乙酸的专项培优易错试卷练习题(含答案)附答案
一、乙醇与乙酸练习题(含详细答案解析)
1.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)。
2.乙醇是一种重要的化工原料,由乙醇为原料衍生出的部分化工产品如下图所示:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________________。
(2)B的化学名称是____________________。
(3)由乙醇生产C的化学反应类型为____________________。
(4)E是一种常见的塑料,其化学名称是_________________________。
(5)由乙醇生成F的化学方程式为_______________________________。
【答案】CH3COOH 乙酸乙酯取代反应聚氯乙烯 CH3CH2OH CH2=CH2↑+ H2O 【解析】
【分析】
乙醇在浓硫酸作用下加热发生消去反应生成乙烯,F是乙烯;乙醇能被氧化为乙酸,A是乙酸;乙酸、乙醇在浓硫酸催化作用下生成乙酸乙酯,B是乙酸乙酯;乙醇与C的分子式比较可知,乙醇分子中的1个H原子被取代,所以反应类型为取代反应;C在浓硫酸的作
用下发生消去反应得D为CH2=CHCl,D发生加聚反应得E为,据此分析解
答;
【详解】
(1)A是乙酸,A的结构简式为CH3COOH;
(2)B为CH3COOCH2CH3,名称是乙酸乙酯;
(3)乙醇与C的分子式比较可知,乙醇分子中的1个H原子被取代,所以反应类型为取代反应;
(4)E结构简式为,其化学名称是聚氯乙烯;
(5)乙醇在浓硫酸作用下加热发生消去反应生成乙烯的方程式为CH3CH2OH
CH2=CH2↑+ H2O
3.已知乙烯能发生以下转化:
(1)乙烯的结构简式为:______________
(2)写出化合物官能团的化学式及名称:
①B 中含官能团_________名称________;
②D 中含官能团__________名称_________;
(3)写出反应的化学方程式
①__________反应类型:___________
②__________反应类型:___________
【答案】CH 2=CH 2 —OH 羟基 —COOH 羧基
23222CH CH +H O CH CH OH =−−−−→一定条件 加成反应
Cu 322322CH CH OH+O 2CH CHO+2H O ∆
−−→ 氧化反应 【解析】
【分析】
乙烯含有碳碳双键能与水发生加成反应生成B 是乙醇,乙醇发生催化氧化生成C 是乙醛,B 与D 发生酯化反应生成乙酸乙酯,则D 是乙酸,据此解答。
【详解】
根据以上分析可知B 是乙醇,C 是乙醛,D 是乙酸,则
(1)乙烯的结构简式为CH 2=CH 2,故答案为:CH 2=CH 2;
(2)①B 是乙醇,含有的官能团为—OH ,名为羟基,故答案为:—OH ;羟基; ②D 是乙酸,含有的官能团为—COOH ,名为羧基,故答案为:—COOH ;羧基;
(3)①.反应①是乙烯与水发生加成反应,反应方程式为
23222CH CH +H O CH CH OH =−−−−→一定条件,故答案为:
23222CH CH +H O CH CH OH =−−−−→一定条件;加成反应;
②.反应②是乙醇的催化氧化,反应的化学方程式为
Cu 322322CH CH OH+O 2CH CHO+2H O ∆
−−→,为氧化反应,故答案为:Cu 322322CH CH OH+O 2CH CHO+2H O ∆
−−→;氧化反应。
【点睛】
本题考查有机物推断,侧重考查学生推断和知识综合运用能力,涉及物质推断、反应类型判断、官能团判断,明确有机物官能团及其性质、物质之间的转化关系是解本题关键,题目难度不大。
4.有机物A 是制造新型信息材料的中间体,B 是制备血管紧张素抑制剂卡托普利的原料,
它们有如下的转化关系:
试回答下列问题:
(1)B的名称是______________,C含有的官能团名称是_____________。
(2)C→E的反应类型是_____________,C→F的反应类型是______________。
(3)A的结构简式为____________。
(4)写出与F具有相同官能团的F的所有同分异构体_____________(填结构简式)
(5)已知,请以2一甲基丙醇和甲醇为原料,设计制备有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)的合成路线.合成路线流程图示例如下:
___________________。
【答案】2-甲基丙烯酸醇羟基和氯原子取代反应或水解反应氧化反应
ClCH2CH2CH2COOH、CH3CH(Cl)CH2COOH、CH3CH2CH(Cl)COOH、(CH3)2C(Cl)COOH
【解析】
【分析】
A的分子式C8H13O2Cl,结合转化关系可知,A在酸性条件、条件都有能水解,故A含有1个酯基;E能连续被氧化生成HOOCCH(CH3)COOH,则E中含有醇羟基,C发生水解反应生成E,结合A知,C中含有Cl原子,C连续被氧化生成F,F能发生消去反应生成D,D酸化得到B,则B中含有羧基,则E结构简式为HOCH2CH(CH3)CH2OH、C结构简式为
ClCH2CH(CH3)CH2OH、F结构简式为ClCH2CH(CH3)COOH,D结构简式为
CH2=CH(CH3)COONa,B结构简式为CH2=CH(CH3)COOH,则A结构简式为
CH2=C(CH3)COOCH2CH(CH3)CH2Cl,据以上分析解答。
【详解】
A的分子式C8H13O2Cl,结合转化关系可知,A在酸性条件、条件都有能水解,故A含有1个酯基;E能连续被氧化生成HOOCCH(CH3)COOH,则E中含有醇羟基,C发生水解反应生成E,结合A知,C中含有Cl原子,C连续被氧化生成F,F能发生消去反应生成D,D酸化得到B,则B中含有羧基,则E结构简式为HOCH2CH(CH3)CH2OH、C结构简式为
ClCH2CH(CH3)CH2OH、F结构简式为ClCH2CH(CH3)COOH,D结构简式为
CH2=CH(CH3)COONa,B结构简式为CH2=CH(CH3)COOH,则A结构简式为
CH2=C(CH3)COOCH2CH(CH3)CH2Cl;
(1)B结构简式为CH2=CH(CH3)COOH,B的名称是2-甲基丙烯酸,C结构简式为
ClCH2CH(CH3)CH2OH,C含有的官能团名称是醇羟基和氯原子,故答案为:2-甲基丙烯酸;醇羟基和氯原子;
(2)C→E的反应类型是取代反应或水解反应,C→F的反应类型是氧化反应,故答案为:取代反应或水解反应;氧化反应;
(3)A的结构简式为CH2=C(CH3)COOCH2CH(CH3)CH2Cl,故答案为:
CH2=C(CH3)COOCH2CH(CH3)CH2Cl;
(4)与F具有相同官能团的F的所有同分异构体为ClCH2CH2CH2COOH、
CH3CH(Cl)CH2COOH、CH3CH2CH(Cl)COOH、(CH3)2C(Cl)COOH,故答案为:ClCH2CH2CH2COOH、CH3CH(Cl)CH2COOH、CH3CH2CH(Cl)COOH、(CH3)2C(Cl)COOH;
(5)2-甲基1-丙醇发生连续氧化反应生成2-甲基丙酸、2-甲基丙酸和溴发生取代反应生成(CH3)2CBrCOOH,(CH3)2CBrCOOH和NaOH的醇溶液发生消去反应生成CH2=C(CH3)COONa,CH2=C(CH3)COONa酸化得到CH2=C(CH3)COOH,CH2=C(CH3)COOH和甲醇发生酯化反应生成CH2=C(CH3)COOCH3,CH2=C(CH3)COOCH3发生加聚反应生成高分子化合物,所以其合成路线
为。
5.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、。
6.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。
【点睛】
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。
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
药品相对分子质
量
熔点/℃沸点/℃溶解性密度(g•cm-3)
甲醇
32-98-64.5与水混溶,易溶于有机溶剂
0.79
甲基丙烯酸
8615161溶于热水,易溶于有机剂
1.01
甲基丙烯酸甲酯
100-48100微溶于水,易溶于有机溶剂
0.944
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Na 2CO 3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Na 2CO 3、饱和CaCl 2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)=10mL 0.79g/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→BrCH 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 。
10.为了确认乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱,有人设计用如图所示装置,一次实验达到目的(不能再选用其他酸性溶液)。
(1)锥形瓶内装有某种可溶性正盐固体(含有3种酸的酸根的其中一种),此固体为________,分液漏斗中所盛试剂是___。
(2)装置B 中所盛试剂的名称是________,试剂的作用是__________。
(3)装置C 中出现的现象是__________________。
(4)由实验可知三种酸的酸性大小顺序为________(用化学式表示)。
【答案】碳酸钠 乙酸 饱和碳酸氢钠溶液 除去CO 2中的CH 3COOH 蒸气 有白色沉淀产生 CH 3COOH>H 2CO 3>H 2SiO 3
【解析】
【分析】
装置A 用于比较乙酸和碳酸的酸性强弱,由于乙酸具有挥发性,挥发出的乙酸对二氧化碳与硅酸钠溶液的反应有干扰作用,装置B 的作用是除去二氧化碳中混有的乙酸,排除干扰,装置C 的作用是比较碳酸和硅酸的酸性强弱。
【详解】
(1) 根据强酸制取弱酸的原则可知,锥形瓶内装有的可溶性正盐固体为碳酸钠,分液漏斗中所盛试剂是乙酸,故答案为:碳酸钠;乙酸;
(2)由于乙酸具有挥发性,挥发出的乙酸对二氧化碳与硅酸钠溶液的反应有干扰作用,则装置B 中所盛试剂为饱和碳酸氢钠溶液,作用是除去二氧化碳中混有的乙酸,排除干扰,故答案为:饱和碳酸氢钠溶液;除去CO 2中的CH 3COOH 蒸气;
(3)装置C 中二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸白色沉淀和碳酸钠或碳酸氢钠,故答案为:白色沉淀;
(4)由强酸制取弱酸的原则可知,三种酸的酸性大小顺序为CH 3COOH>H 2CO 3>H 2SiO 3,故答案为:CH 3COOH>H 2CO 3>H 2SiO 3。
【点睛】
由于CH 3COOH 具有挥发性,挥发出的CH 3COOH 对CO 2与Na 2SiO 3溶液的反应有干扰作用,所以事先应除去混在CO 2中的CH 3COOH 蒸气,除去CO 2中的CH 3COOH 蒸气应用饱和的NaHCO 3溶液是解答关键,也是易错点。
11.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);
(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。