精选高考化学易错题专题复习乙醇与乙酸附答案解析
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精选高考化学易错题专题复习乙醇与乙酸附答案解析
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.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。
3.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
3233232ΔCH 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:22nCH =CH →一定条件 ,故答案为:
u 322322CH CH OH+O 2CH CHO+2H O C ∆→;22nCH =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3233232ΔCH 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。
4.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。
5.乙酸是非常重要的工业原料,其氯代物可由乙酸和氯气在催化剂的作用下制备。
实验室模拟工业生产食品香精菠萝酯( ) 的简易流程如下。
(1)菠萝酯的核磁共振氢谱中有__________个吸收峰。
(2)A 中官能团的名称是__________。
(3)根据流程写出下列反应的化学方程式:
i.制备A: __________;该反应属于__________反应。
ii.反应室I 中的反应: __________。
(4)分离室II 的操作是用饱和Na 2CO 3溶液洗涤,而不用NaOH 洗涤的原因是
__________。
【答案】7 氯原子、羧基 取代
因为菠萝酯在
NaOH 溶液中会发生水解反应,会减少产量
【解析】
【分析】
乙酸在光照及催化剂作用下发生烷基取代生成一氯乙酸, 一氯乙酸与苯酚反应生成,
与丙烯醇发生酯化反应生成菠萝酯,据此分析解
答。
【详解】
(1)菠萝酯( )中苯环上有3种不同环境的氢,支链上有
4种不同环境的氢,其核磁共振氢谱中有7个吸收峰;
(2)乙酸在光照及催化剂作用下发生烷基取代生成一氯乙酸A的结构简式为ClCH2COOH,A 中官能团的名称是氯原子、羧基;
(3)i.制备A是乙酸在光照及催化剂作用下发生烷基取代生成一氯乙酸和氯化氢,反应的化学方程式为:;该反应属于取代反应;
ii.反应室I中苯酚与一氯乙酸发生取代反应生成和氯化氢,反应的化学方程式为: ;
(4)分离室II的操作是用饱和Na2CO3溶液洗涤,而不用NaOH洗涤的原因是因为菠萝酯在NaOH溶液中会发生水解反应,会减少产量。
6.(1)已知:
①A的名称是_____;试剂Y为_________。
②B→C的反应类型为________;B中官能团的名称是_____,D中官能团的名称是______。
(2)实验室由乙苯制取对溴苯乙烯,需先经两步反应制得中间体。
写出这两步反应所需的试剂及条件______、_____。
【答案】甲苯酸性高锰酸钾溶液取代反应羧基羰基液溴、溴化铁作催化剂液溴、光照
【解析】
【分析】
(1)①(1)由A的分子式与B的结构可知,应是甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸;
②对比B、C的结构简式可知,B发生取代反应生成C;由B、D结构可知,含有的官能团分别为羧基、羰基;
(2)乙苯生成时,苯环上H原子被取代需要溴化铁作催化剂,支链上H原子被取代需要光照条件。
【详解】
(1)①由A的分子式与B的结构可知,应是甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸;
②对比B、C的结构简式可知,B发生取代反应生成C;由B、D结构可知,含有的官能团分别为羧基、羰基;
(2) 乙苯生成时,苯环上H原子被取代需要溴化铁作催化剂,需要液溴作
反应物,支链上H原子被取代需要光照条件,需要液溴作反应物。
7.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。
8.化合物G是合成新农药茚虫威的重要中间体,以化合物为原料合成G工艺流程如下:
(1)化合物G 中含氧官能团的名称为_____。
B→C 的反应类型为________。
(2)D 的分子式为C 10H 9O 4Cl ,其结构简式为________。
(3)F 到G 的过程中除生成G 外还生成_______,另外同等条件下还可能生成有机副产物(与G 互为同分异构体),其结构简式为______。
(4)请以 和ClCH 2CH 2CH 2OH 为原料制备,其相应的合成路线流程图如下,请在“→”的上面的“( )”中写反应物,下面的“( )”中写反应条件,横线上填有机产物(图示例见本题题干):
ClCH 2CH 2CH 2OH ()()−−−→①② ③ ()
()−−−→④⑤ ClCH 2CH 2COOH 2SOCl −−−→ ⑥ ()()−−−→⑦⑧
①_______;②_______;③_______;④_______;⑤_______;⑥_______;⑦______;⑧_______;
【答案】羰基 取代反应 HCl O 2 Cu ,加热 ClCH 2CH 2CHO O 2 催化剂、加热 ClCH 2CH 2COCl
AlCl 3
【解析】
【分析】 (1)根据结构简式确定官能团,由官能团的变化确定反应类型;
(2)对比C 、E 结构简式,可知C 发生酯的水解反应、酸化得到D ;
(3) 由官能团的变化可知,F 发生取代反应生成G ,Cl 取代邻位H 原子成环;
(4) 以 和ClCH 2CH 2CH 2OH 为原料制备,先将ClCH 2CH 2CH 2OH 分别氧
化生成醛、酸,再发生题中E →F →G 的反应生成目标物。
【详解】
(1)由结构简式可知E 含有羧基,G 含有羰基,B 发生取代反应生成C ,故化合物G 中含氧官能团的名称为:羧基;B→C 的反应类型为取代反应;
(2)对比C 、E 结构简式,可知C 发生酯的水解反应、酸化得到D 为;
(3)由官能团的变化可知,F 发生取代反应生成G ,还生成HCl ;Cl 取代邻位H 原子成环,则生成的副产物可能为;
(4) 以 和ClCH 2CH 2CH 2OH 为原料制备,先将ClCH 2CH 2CH 2OH 分别氧化生成醛、酸,再发生题中E →F →G 的反应生成目标物,反应的流程为:
ClCH 2CH 2CH 2OH 2O ∆
−−−→Cu, ClCH 2CH 2CHO 2O ∆−−−−→催化剂, ClCH 2CH 2COOH 2SOCl −−−→ClCH 2CH 2COCl ;
故答案为①O 2;②Cu ,加热;③ClCH 2CH 2CHO ;④O 2;⑤催化剂、加热;⑥ClCH 2CH 2COCl ;⑦
;⑧AlCl 3。
【点睛】
本题考查有机推断及合成,根据合成工艺流程推出各物质的结构简式,通过结构及性质判断,分析解答。
易错点为(4) 以 和ClCH 2CH 2CH 2OH 为原料制备,先将ClCH 2CH 2CH 2OH 分别氧化生成醛、酸,再发生题中E →F →G 的反应生成目标物。
9.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。
10.醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
可能用到的有关数据如下:
合成反应:
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。
B中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
回答下列问题:
(1)装置b的名称是__________________。
(2)加入碎瓷片的作用是_______________;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作时_____________(填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为_______________________。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并____________;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_________________(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是______________________________。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有___________(填正确答案标号)。
A.圆底烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶 D.球形冷凝管 E.接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是____________(填正确答案标号)。
A.41% B.50% C.61% D.70%
【答案】直形冷凝管防止暴沸 B 检漏上口倒出干燥(或除水除醇) CD C
【解析】
【分析】
【详解】
(1)直形冷凝管主要是蒸出产物时使用(包括蒸馏和分馏),当蒸馏物沸点超过140度时,一般使用空气冷凝管,以免直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂;
(2)加入碎瓷片的作用是防止暴沸;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该冷却后补加;
(3)2个环己醇在浓硫酸作用下发生分子间脱水,生成;
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并检漏;在本实验分离过程中,产物的密度较小,应该从分液漏斗的上口倒出;
(5)无水氯化钙具有吸湿作用,吸湿力特强,分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是干燥;
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,要用到的仪器有圆底烧瓶、温度计、接收器;
(7)加入20g环己醇的物质的量为0.2mol,则生成的环己烯的物质的量为0.2mol,环己烯的质量为16.4g,实际产量为10g,通过计算可得环己烯产率是61%。
11.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。
12.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
(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。
13.已知下列数据:
某学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①配制2mL 浓硫酸、3mL 乙醇(含18O )和2mL 乙酸的混合溶液。
②按如图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,用小火均匀加热3~5min 。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管乙并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯,洗涤、干燥。
(1)配制①中混合溶液的方法为_______________________________;反应中浓硫酸的作用是____________________________;写出制取乙酸乙酯的反应的化学方程式:____________________________(标出18O )。
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是________(填字母)。
A .中和乙酸和乙醇
B .中和乙酸并吸收乙醇
C .减少乙酸乙酯的溶解
D .加速酯的生成,提高其产率
(3)步骤②中需要小火均匀加热,其主要原因是____________________________;步骤③所观察到的现象是_______________________________________;欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器有___________;分离时,乙酸乙酯应从仪器
_____________(填“下口放”或“上口倒”)出。
(4)该同学反复实验,得出乙醇与乙酸的用量和得到的乙酸乙酯生成量如下表: 实验 乙醇/mL 乙酸/mL 乙酸乙酯/mL
①
2 2 1.3
3 ②
3 2 1.57 ③
4 2 x ④
5 2 1.7
6 ⑤ 2 3 1.55
表中数据x 的范围是__________________;实验①②⑤探究的是_____________________。
【答案】将浓硫酸加入乙醇中,边加边振荡,然后加入乙酸(或先将乙醇与乙酸混合后再加入浓硫酸,并在加入过程中不断振荡) 作催化剂、吸水剂
181********CH COOH CH CH OH CH CO OCH CH H O ∆
++垐垐?噲垐?浓硫酸 BC 大火加热会导致。