高考化学培优 易错 难题(含解析)之乙醇与乙酸含答案
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高考化学培优 易错 难题(含解析)之乙醇与乙酸含答案
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.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CH 3(CH 2)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
CH 3I
【解析】
【分析】
【详解】
(1)试剂Ⅰ的结构简式为CH 3OH ,名称为甲醇;试剂Ⅱ的结构简式为BrCH 2CH 2CH 2Br ,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.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H 2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O 2、Cu(或Ag)、加热(或CuO 、加热)条件下,发生醇的氧化反应;⑦与O 2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O 2,则为醇→醛→羧酸的过程)。
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.气态有机物 A 在标准状况下密度为1.25g/L ,A 在一定条件下可以合成聚合物B ,B 可作食品包装袋。
(1)求算A 的相对分子质量的计算式为M=_______。
(2)写出有关反应类型:
③_________ ; ④_________ 。
(3)写出反应①、 ④的化学方程式
①_______。
④_______。
(4)反应①和反应⑤都能制得物质E ,你认为那 种方法好?_____ (填反应序号),理由是________。
【答案】22.4×1.25 加聚反应(聚合反应) 消除反应(消去反应) CH 2=CH 2+HCl −−−−→一定条件 CH 3CH 2Cl CH 3CH 2OH 170−−−→浓硫酸
℃ CH 2=CH 2↑+H 2O ① 反应①中反应物的原子100%转化为CH 3CH 2Cl ,且无副产物
【解析】
【分析】
根据气态有机物 A 在标准状况下密度为1.25g/L ,可知其相对分子质量为28,再根据A 在一定条件下可以合成聚合物B ,B 可作食品包装袋可知,A 为乙烯,B 为聚乙烯,C 为乙烷,从而得出答案;
【详解】
(1)A 的相对分子质量即摩尔质量为M=1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol ;
(2)根据气态有机物 A 在标准状况下密度为1.25g/L ,可知其相对分子质量为28,再根据A 在一定条件下可以合成聚合物B ,B 可作食品包装袋可知,A 为CH 2=CH 2,B 为聚乙烯,C 为CH 3CH 3,则反应③为加聚反应,反应④为消去反应;
(3)反应①是由CH 2=CH 2生成C 2H 5Cl ,通过CH 2=CH 2与HCl 的加成来实现,故反应为:
CH 2=CH 2+HCl −−−−→一定条件 CH 3CH 2Cl CH 2=CH 2+HCl
反应④是乙醇的消去制乙烯,反应为:CH 3CH 2OH 170−−−→浓硫酸
℃
CH 2=CH 2↑+H 2O ; (4)反应①是通过CH 2=CH 2与HCl 的加成来制取C 2H 5Cl ,符合原子经济和绿色化学,原子利
用率达100%;而反应⑤是通过 CH3CH3与Cl2的取代来制取C2H5Cl,产物除了C2H5Cl还有多种取代产物,原子利用率低,相比之下,用反应①更好,原因是反应①中反应物的原子100%转化为CH3CH2Cl,且无副产物。
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.已知A是来自石油的重要有机化工原料,E是具有果香味的有机物,F是一种高聚物,可制成多种包装材料。
根据下图转化关系完成下列各题:
(1)A 的分子式是___________,C 的名称是____________,F 的结构简式是
____________。
(2)D 分子中的官能团名称是________________,请设计一个简单实验来验证D 物质存在该官能团,其方法是_________________________________________________________。
(3)写出反应②、③的化学方程式并指出③的反应类型:
反应②:___________________________________;反应③:
___________________________________,反应类型是___________反应。
【答案】C 2H 4 乙醛
羧基 向D 中滴几滴NaHCO 3溶液(或紫色石蕊试剂),若有气泡产生(或溶液变红),则含有羧基官能团(其他合理方法均可) 2C 2H 5OH+O 2 Cu −−→△
2CH 3CHO+2H 2O CH 3COOH+C 2H 5OH CH 3COOC 2H 5+H 2O 酯化
(或取代)
【解析】
【分析】 已知A 是来自石油的重要有机化工原料,则A 为乙烯;F 是一种高聚物,则F 为聚乙烯;B 可被氧化,且由乙烯生成,则B 为乙醇;D 为乙酸,C 为乙醛;E 是具有果香味的有机物,由乙酸与乙醇反应生成,则为乙酸乙酯。
【详解】
(1)分析可知,A 为乙烯,其分子式为C 2H 4;C 为乙醛;F 为聚乙烯,其结构简式为
;
(2)D 为乙酸,含有的官能团名称是羧基;羧基可电离出氢离子,具有酸的通性,且酸性大于碳酸,则可用向D 中滴几滴NaHCO 3溶液(或紫色石蕊试剂),若有气泡产生(或溶液变红),则含有羧基官能团(其他合理方法均可);
(3)反应②为乙醇与氧气在Cu/Ag 作催化剂的条件下生成乙醛,方程式为2C 2H 5OH+O 2 Cu −−→△
2CH 3CHO+2H 2O ;反应③为乙酸与乙醇在浓硫酸及加热的条件下反应生成乙酸乙酯和水,属于取代反应,方程式为CH 3COOH+C 2H 5OH CH 3COOC 2H 5+H 2O 。
8.乙烯是石油化工最重要的基础原料,请根据以下框图回答:
(1)以石油为原料的系列化工生产过程中,得到大量汽油、柴油等产品的主要方法是
_______(选填序号)。
a. 水解
b. 分馏
c. 裂解
d. 裂化
(2)有机物A俗称酒精,含有的官能团名称是_________________.
(3)B的分子式为C2H4O2,与纯碱反应能生成二氧化碳气体,写出反应A+B→C的化学方程式________________ (有机物用结构简式表示),该反应类型为
______________________。
【答案】c 羟基 CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O 酯化反应或取代反应
【解析】
【分析】
(1)裂解是深度裂化以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程(主要为乙烯,丙烯,丁二烯等不饱和烃);
(2)乙烯与水发生加成反应,生成乙醇;乙醇中含有官能团羟基;
(3)B的分子式为C2H4O2,与纯碱反应能生成二氧化碳气体,则B为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应,酯化反应属于取代反应。
【详解】
(1)裂化的目的是为了提高轻质液体燃料(汽油,煤油,柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量.裂解是深度裂化以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程(主要为乙烯,丙烯,丁二烯等不饱和烃);
答案选c;
(2)乙烯与水发生加成反应,生成乙醇,乙醇俗称酒精,乙醇中含有官能团羟基;
故答案为:羟基;
(3)B的分子式为C2H4O2,与纯碱反应能生成二氧化碳气体,则B为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应,反应的方程式为:CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O;酯化反应
属于取代反应。
【点睛】
本题主要考查乙烯的化学性质,易错点为(3)B的分子式为C2H4O2,与纯碱反应能生成二氧化碳气体,则B为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应。
9.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)。
10.实验室用氧化锌作催化剂、以乙二醇和碳酸氢钠为复合解聚剂常压下快速、彻底解聚聚对苯二甲酸乙二醇酯,同时回收对苯二甲酸和乙二醇。
反应原理如下:
实验步骤如下:
步骤1:在题图1所示装置的四颈烧瓶内依次加入洗净的矿泉水瓶碎片、氧化锌、碳酸氢钠和乙二醇,缓慢搅拌,油浴加热至180 ℃,反应0.5 h。
步骤2:降下油浴,冷却至160 ℃,将搅拌回流装置改为图2所示的搅拌蒸馏装置,水泵减压,油浴加热蒸馏。
步骤3:蒸馏完毕,向四颈烧瓶内加入沸水,搅拌。
维持温度在60 ℃左右,抽滤。
步骤4:将滤液转移至烧杯中加热煮沸后,趁热边搅拌边加入盐酸酸化至pH为1~2。
用砂芯漏斗抽滤,洗涤滤饼数次直至洗涤滤液pH=6,将滤饼摊开置于微波炉中微波干燥。
请回答下列问题:
(1) 步骤1中将矿泉水瓶剪成碎片的目的是______________________________。
(2) 步骤2中减压蒸馏的目的是____________________,蒸馏出的物质是________。
(3) 抽滤结束后停止抽滤正确的操作方法是________。
若滤液有色,可采取的措施是
________。
(4) 该实验中,不采用水浴加热的原因是________。
【答案】增大接触面积,加快解聚速率,且有利于搅拌降低蒸馏温度,防止引起副反应乙二醇拔下抽气泵与吸滤瓶间的橡皮管,再关闭抽气泵加入活性炭脱色水浴温度不能超过100 ℃
【解析】
【分析】
(1) 根据反应速率的影响因素进行分析;
(2)降低蒸馏温度,防止引起副反应,采用减压蒸馏;蒸馏出的物质是乙二醇;
(3) 根据抽滤操作进行分析;
(4)水浴温度不能超过100 ℃,据此分析。
【详解】
(1) 为了增大接触面积,加快解聚速率,且有利于搅拌,步骤1中将矿泉水瓶剪成碎片;
(2)降低蒸馏温度,防止引起副反应,步骤2采用减压蒸馏的方法;蒸馏出的物质是乙二醇;
(3) 抽滤结束后停止抽滤时应拔下抽气泵与吸滤瓶间的橡皮管,再关闭抽气;若滤液有色,可加入活性炭脱色;
(4) 该实验中,温度超过100 ℃,而水浴温度不能超过100 ℃,不采用水浴加热。
11.有关催化剂的催化机理等问题可从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识,其实验装置如图所示。
其实验操作为预先使棉花团浸透乙醇,并按照图示安装好装置;在铜丝的中间部分加热,片刻后开始(间歇性)鼓入空气,即可观察到明显的实验现象。
请回答以下问题:
(1)被加热的铜丝处发生反应的化学方程式为________________________________。
(2)从A管中可观察到____________的实验现象。
从中可认识到在该实验过程中,催化剂参加了化学反应,还可认识到催化剂起催化作用时需要一定的
_______________________。
(3)实验一段时间后,如果撤掉酒精灯,反应还能否继续进行?__________,原受热部分的铜丝有什么现象?____________,产生这种现象是因为_________________________。
【答案】2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 受热部分的铜丝随间歇性地鼓入空气而交替出现变黑、变亮温度能仍可看到原受热部分的铜丝交替出现变黑、变亮的现象
因为醇的催化氧化反应是放热反应
【解析】
【分析】
(1)被加热的铜丝处,乙醇被氧化生成乙醛和水;(2)加热时,Cu被氧化生成CuO,然后CuO氧化乙醇生成乙醛、Cu和水,重复发生上述反应,且该反应需要在一定温度下进行;(3)撤掉酒精灯,反应仍进行,与反应放热有关。
【详解】
(1)被加热的铜丝处,乙醇被氧化生成乙醛和水,该反应为2CH3CH2OH+
O22CH3CHO+2H2O;
(2)加热时,Cu被氧化生成CuO,然后CuO氧化乙醇生成乙醛、Cu和水,重复发生上述反应,则可观察到A处受热部分的铜丝随间歇性地鼓人空气而交替出现变黑变亮,且该反应需要在一定温度下进行,则认识到催化剂起催化作用时需要一定的温度;
(3)撤掉酒精灯,反应仍进行,是因醇的催化氧化反应是放热反应,温度较高,原受热的铜丝处仍可看到原受热部分的铜丝交替出现变黑一变亮的现象,答:反应仍可继续进行;仍可看到原受热部分的铜丝交替出现变黑一变亮的现象;因为醇的催化氧化反应是放热反应。
12.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﹣30.79 2.20.71
沸点/℃78.513234.6
熔点/℃﹣1309﹣116
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Br2,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】
【分析】
实验室制备1,2-二溴乙烷:三颈烧瓶A 中发生反应是乙醇在浓硫酸的作用下发生分子内脱水制取乙烯,乙醇发生了消去反应,反应方程式为:
CH 3CH 2OH 170−−−→浓硫酸℃CH 2=CH 2↑+H 2O ,如果D 中导气管发生堵塞事故,A 中产生的乙烯气体会导致装置B 中压强增大,长导管液面会上升,所以装置B 中长玻璃管可判断装置是否堵塞,装置B 起缓冲作用,浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性,能氧化乙醇,反应方程式为:CH 3CH 2OH+4H 2SO 4(浓)=∆
4SO 2↑+CO 2↑+7H 2O+C ,可能生成的酸性气体为二氧化硫、二氧化碳,装置C 中放氢氧化钠溶液,发生反应:SO 2+2NaOH=Na 2SO 3+H 2O ,
CO 2+2NaOH ═Na 2CO 3+H 2O ,除去杂质气体,乙烯含有不饱和键C=C 双键,能卤素单质发生加成反应,D 中乙烯和溴加成生成1,2-二溴乙烷,反应为:CH 2=CH 2+Br-Br→CH 2Br-CH 2Br ,制得1,2-二溴乙烷。
【详解】
(1)由上述分析可知,装置A 中的化学反应方程式为:
CH 3CH 2OH 170−−−→浓硫酸℃CH 2=CH 2↑+H 2O ; (2)由上述分析可知,装置C 的作用为:除去杂质CO 2和SO 2;
(3)乙醇在140℃时发生取代反应生成乙醚,导致生成乙烯的量减少,故答案为: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;
(4)乙烯和溴发生加成反应而使溴水褪色,如果观察到D 中颜色完全褪去就说明该制备反应已经结束,故答案为:观察D 中颜色是否完全褪去;
(5)溴在水中的溶解度较小,但溴具有强氧化性,能氧化还原性物质,这几种物质只有亚硫酸钠能被溴氧化,故选b ;
(6)溴有毒且易挥发,所以反应过程中应用冷水冷却装置D ;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,故答案为: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。
13.已知下列数据:。