备战高考化学与乙醇与乙酸有关的压轴题附答案解析

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备战高考化学与乙醇与乙酸有关的压轴题附答案解析
一、乙醇与乙酸练习题(含详细答案解析)
1.某有机物A,由C、H、O三种元素组成,在一定条件下,由A可以转化为有机物B、C、D、E;C又可以转化为B、D。

它们的转化关系如下:已知D的蒸气密度是氢气的22倍,并可以发生银镜反应。

(1)写出A、D、的结构简式和所含官能团名称A_______、________,D__________、
___________
(2)写出反应⑤的化学方程式___________________________________;
(3)从组成上分析反应⑨是___________(填反应类型)。

(4)F的同分异构体中能与NaOH溶液发生反应的共_______种(包含F),写出其中一种与NaOH溶液反应的化学方程式______________
【答案】C2H5OH 羟基 CH3CHO 醛基 2C2H5OH+O2 2CH3CHO+H2O 氧化反应 6 −−→CH3CH2OH+CH3COONa
CH3COOC2H5+NaOH∆
【解析】
【分析】
D的蒸气密度是氢气的22倍,则相对分子质量为44,并可以发生银镜反应,说明含有-CHO,则D为CH3CHO;D被氧化生成E为CH3COOH,D被还原生成A为CH3CH2OH;A可以与浓氢溴酸发生取代生成B,B可以与碱的水溶液反应生成A,则B为CH3CH2Br,B可以在碱的醇溶液中反应生成C,则C为CH2=CH2;A与E可发生酯化反应生成F,F为
CH3COOC2H5。

【详解】
(1)根据分析可知A为CH3CH2OH,其官能团为羟基;D为CH3CHO,其官能团为醛基;
(2)反应⑤为乙醇的催化氧化,方程式为2C2H5OH+O2 2CH3CHO+H2O;
(3)C为CH2=CH2,D为CH3CHO,由C到D的过程多了氧原子,所以为氧化反应;
(4)F的同分异构体中能与NaOH溶液发生反应,说明含有羧基或酯基,若为酯则有:HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3,若为羧酸则有:CH3CH(COOH)CH3、
CH3CH2CH2COOH,所以包括F在内共有6种结构;酯类与NaOH反应方程式以乙酸乙酯为
−−→ CH3CH2OH+CH3COONa,羧酸类:
例:CH3COOC2H5+NaOH∆
CH3CH2CH2COOH+NaOH=CH3CH2CH2COONa+H2O。

2.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。

3.芳香族化合物C的分子式为C9H9OCl。

C分子中有一个甲基且苯环上只有一条侧链;一
定条件下C能发生银镜反应;
C与其他物质之间的转化如下图所示:
(1)C的结构简式是__________________。

(2)E中含氧官能团的名称是___________;C→F的反应类型是___________。

(3)写出下列化学方程式:G在一定条件下合成H的反应________________________。

(4)D的一种同系物W(分子式为C8H8O2)有多种同分异构体,则符合以下条件W的同分异构
体有________种,写出其中核磁共振氢谱有4个峰的结构简式____________。

①属于芳香族化合物②遇FeCl3溶液不变紫色③能与NaOH溶液发生反应但不属于水解反应
(5)请设计合理方案由合成__________(无机试剂任选,用反应
流程图表示,并注明反应条件)。

【答案】羧基、羟基消去反应 n 4
【解析】
【分析】
芳香族化合物C的分子式为C9H9OC1,C分子中有一个甲基且苯环上只有一个侧链,一定
条件下C能发生银镜反应,则含有醛基,故C的结构简式为,C发生氧化反
应生成B为,B与乙醇发生酯化反应生成A为,C能
和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成D为,D能和银氨溶液发生银镜反
应、酸化生成E为,E发生缩聚反应生成高分子化合物I为
,C发生消去反应生成F为,F发生氧化反应生成G为,G发生加聚反应生成高分子化合物H为。

【详解】
根据上述分析可知:A是,B是,C是,D是,E是,F是,G是,H是,I是。

(1)由上述分析,可知C的结构简式为;
(2)E为,其中的含氧官能团的名称是:羧基、羟基;C是,C 与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应产生F:,所以C→F的反应类型是消去反应;
(3) G是,分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下发生加聚反应产生H:,则G在一定条件下合成H的反应方程式为:
n;
(4)D为,D的一种同系物W(分子式为C8H8O2)有多种同分异构体,符合下列
条件:①属于芳香族化合物,说明含有苯环,②遇FeCl3溶液不变紫色,说明没有酚羟基,③能与NaOH溶液发生反应但不属于水解反应,含有羧基,可以为苯乙酸、甲基苯甲酸(有邻、间、对),因此共有4种同分异构体,其中核磁共振氢谱有4个峰的结构简式为

(5)与NaOH乙醇溶液共热发生消去反应产生,
与HBr在过氧化物存在的条件下发生加成反应产生,
与NaOH的水溶液共热发生取代反应产生,然后在浓硫酸存在条件下发生酯化反应产生,故合成流程为:。

【点睛】
本题考查了有机物的推断,确定C的结构是关键,再充分利用反应条件进行推断,注意掌握有机物的官能团性质与转化,(4)中同分异构体的书写为难点、易错点,在(5)物质合成时,要结合溶液的酸碱性确定是-COOH还是-COONa,要充分利用题干信息,结合已学过的物质的结构和性质分析解答。

4.A、B、C、D为常见的烃的衍生物。

工业上通过乙烯水化法制取A,A催化氧化可得B,B进一步氧化得到C,C能使紫色石蕊试液变红。

完成下列填空:
(1)A的俗称为__________。

A与氧气在加热及催化剂存在下反应生成B,常用到的催化剂是_____________,B的结构简式为________________。

(2)写出A与C发生酯化反应的化学方程式。

______
(3)1.5 g D在空气中完全燃烧,生成0.05 mol二氧化碳和0.05 mol H2O。

在标准状况下,D 是气体,密度为1.34 g/L,则D的分子式为__________。

已知D与B具有相同的官能团,D 的结构简式为________________。

【答案】酒精 Cu或Ag CH3CHO CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O CH2O HCHO
【解析】
【分析】
根据乙烯水化法可以制取乙醇,乙醇催化氧化可得乙醛,乙醛进一步氧化得到乙酸,乙酸能使紫色石蕊试液变红,则A、B、C分别为:乙醇,乙醛,乙酸;
(1)乙醇俗称酒精;乙醇在Cu或Ag催化作用下氧化可得乙醛,乙醛的结构简式为
CH3CHO;
(2)乙醇与乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水;
(3)气体D是的密度为1.34 g/L,先计算其摩尔质量,再根据摩尔质量与相对分子质量关系
确定其相对分子质量,然后根据原子守恒计算有机物分子中N(C)、N(H),再结合相对分子质量计算有机物分子中N(O),据此确定D的分子式,该有机物与B具有相同的官能团,说明含有醛基,然后书写结构简式。

【详解】
根据上述分析可知A是乙醇,B是乙醛,C是乙酸。

(1) A是乙醇,乙醇俗称酒精,乙醇在Cu或Ag作催化剂并加热时被氧化可得乙醛,乙醛的结构简式为CH3CHO;
(2) A是乙醇,含有官能团羟基;C是乙酸,含有官能团羧基,乙醇与乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,该反应为可逆反应,反应方程式为:
CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O;
(3)有机物的蒸汽密度为1.34 g/L,则其摩尔质量为M=1.34 g/L×22.4 L/mol=30 g/mol,可知其相对分子质量为30,1.5 g D在空气中完全燃烧,生成0.05 mol二氧化碳和0.05 mol水,
1.5 gD的物质的量n(D)=
1.5?g
30?g/mol
=0.05 mol,根据原子守恒,可知有机物分子中
N(C)=0.05?mol
0.05?mol
=1,N(H)=
0.05?mol
0.05?mol
×2=2,则有机物分子中N(O)=
3012112
16
-⨯-⨯
=1,故
该有机物分子式为CH2O,D与B具有相同的官能团,说明D分子中含有醛基,则D结构简式为HCHO。

【点睛】
本题考查有机物的转化与性质、分子式的确定,注意理解标况下密度与摩尔质量,醇、醛、酸三者之间的关系。

5.石油通过裂解可以得到乙烯,乙烯的产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平。

下图是由乙烯为原料生产某些化工产品的转化关系图。

(1)乙烯生成B的反应类型是_______________________。

(2)A的名称是_______________________________ 。

(3)C中含有的官能团是 _________________________(填名称)。

(4)写出B+D→E的化学反应方程式:___________________________。

(5)写出与D同类的E的两种同分异构体的结构简式_____________;_____________。

【答案】加成聚乙烯醛基 CH3CH2OH + CH3COOH CH3COOCH2CH3+ H2O CH3-CH2-CH2-COOH CH3-CH(CH3)-COOH
【解析】
【详解】
C2H4发生加聚反应得到A,A为聚乙烯,乙烯与水发生加成反应生成B,B为CH3CH2OH,乙醇在催化剂条件下发生氧化反应C,C为CH3CHO,CH3CHO可进一步氧化生成D,D为CH3COOH,CH3CH2OH和CH3COOH在浓硫酸作用下反应生成E,E为CH3COOCH2CH3。

(1)乙烯与水发生加成反应生成CH3CH2OH,故答案为加成反应;
(2)C2H4发生加聚反应得到的A为聚乙烯,故答案为聚乙烯;
(3)C为CH3CHO,含有的官能团为醛基,故答案为醛基;
(4)反应B+D→E是乙醇与乙酸在浓硫酸、加热条件下生成乙酸乙酯,反应方程式为:
CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O,故答案为
CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O;
(5)D(CH3COOH)属于羧酸,与D同类的E的两种同分异构体的结构简式为:CH3-CH2-CH2-COOH、CH3-CH(CH3)-COOH,故答案为CH3-CH2-CH2-COOH;CH3-CH(CH3)-COOH。

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CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O。

8.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+H2O
【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。

9.常见有机物A~D有下图转化关系(部分反应条件和部分产物已略去)。

已知A是一种酯,其分子式为C4H8O2,B是食醋的主要成分。

请回答下列问题:
(1)写出C和D含有的官能团名称___________、_____________;
(2)写出B和D的结构简式___________、_____________;
(3)写出B和C生成A的化学方程式___________________________________。

【答案】羟基醛基 CH3COOH CH3CHO
CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
【解析】
【分析】
A是一种酯,其分子式为C4H8O2,B是食醋的主要成分,则B为乙酸,C为乙醇,乙酸和乙醇发生酯化反应生成A,A为乙酸乙酯;C氧化生成D,D氧化生成B,乙醇D为乙醛,据此分析解答。

【详解】
根据上述分析,A为乙酸乙酯,B为乙酸,C为乙醇,D为乙醛;
(1) C为乙醇,D为乙醛,含有的官能团分别为羟基和醛基,故答案为:羟基;醛基;
(2) B为乙酸,D为乙醛,结构简式分别为CH3COOH、CH3CHO,故答案为:CH3COOH;CH3CHO;
(3)乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,反应的化学方程式为
CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O,故答案为:
CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O。

【点睛】
正确判断各物质的名称和结构是解题的关键。

本题的突破口为“B是食醋的主要成分”和“A
是一种酯,其分子式为C 4H 8O 2”,本题的易错点为(3),要注意乙酸乙酯结构简式的书写。

10.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,并能进行如图所示的多种反应。

(1)写出A 的结构简式:______________________,其官能团名称为__________。

(2)下列反应的化学方程式:
反应①:____________________________________________;
反应③:___________________________________________;
【答案】C 2H 5OH 羟基 2CH 3CH 2OH +2Na→2CH 3CH 2ONa +H 2↑ CH 3COOH +CH 3CH 2OH Δ
垐垐?噲垐?浓硫酸CH 3COOCH 2CH 3+H 2O 【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,能与红热的铜丝反应得到D ,能与Na 反应,能与乙酸反应,A 含有羟基,故A 为C 2H 5OH ,则C 为CH 3COOCH 2CH 3,D 为CH 3CHO ,C 2H 5OH 燃烧生成二氧化碳与水,C 2H 5OH 与Na 反应生成CH 3CH 2ONa 与氢气,据此解答。

【详解】
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,能与红热的铜丝反应得到D ,能与Na 反应,能与乙酸反应,A 含有羟基,故A 为C 2H 5OH ,则C 为CH 3COOCH 2CH 3,D 为CH 3CHO ,C 2H 5OH 燃烧生成二氧化碳与水,C 2H 5OH 与Na 反应生成CH 3CH 2ONa 与氢气;
(1)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,乙醇催化氧化生成乙醛,由上述分析可以知道,A 为乙醇,结构简式为:C 2H 5OH ;官能团为羟基; 故答案是:C 2H 5OH ;羟基;
(2)乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,反应方程式:2CH 3CH 2OH +2Na→2CH 3CH 2ONa +H 2↑;乙酸和乙醇在浓硫酸作用下加热生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为:
CH 3COOH +CH 3CH 2OH Δ
垐垐?噲垐?浓硫酸CH 3COOCH 2CH 3+H 2O ; 答案是:CH 3COOH +CH 3CH 2OH Δ
垐垐?噲垐?浓硫酸CH 3COOCH 2CH 3+H 2O 。

【点睛】
铜丝在氧气中加热生成氧化铜,趁热插入到乙醇溶液中,发生氧化反应生成乙醛,方程式为:2Cu+O 2Δ2CuO ,CuO+CH 3CH 2OH→CH 3CHO+Cu+H 2O ;两个反应合二为一,可得
2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O,铜做催化剂。

11.某兴趣小组在实验室用乙醇、浓硫酸和溴化钠和水混合反应来制备溴乙烷,并探究溴乙烷的性质。

有关数据见下表:
I. 溴乙烷的制备
反应原理如下,实验装置如上图(加热装置、夹持装置均省略):
H2SO4+NaBr 微沸
NaHSO4+HBr↑ CH3CH2OH+HBr −−−→
加热CH3CH2Br+H2O
(1)图甲中A 仪器的名称_____,图中B 冷凝管的作用为_____。

(2)若图甲中A 加热温度过高或浓硫酸的浓度过大,均会使 C 中收集到的粗产品呈橙色,原因是A 中发生了副反应生成了_____;F 连接导管通入稀NaOH 溶液中,其目的主要是吸收_____等尾气防止污染空气
II. 溴乙烷性质的探究
用如图实验装置验证溴乙烷的性质:
(3)在乙中试管内加入 10mL6mol·L -1NaOH 溶液和 2mL 溴乙烷,振荡、静置,液体分层,水浴加热。

该过程中的化学方程式为_______。

(4)若将乙中试管里的 NaOH 溶液换成NaOH 乙醇溶液,为证明产物为乙烯,将生成的气体通入如图丙装置。

a 试管中的水的作用是_______;若无 a 试管,将生成的气体直接通入b 试管中,则 b中的试剂可以为 _____。

【答案】三颈烧瓶冷凝回流,增加反应物利用率 Br2 SO2、Br2、HBr
CH3CH2Br+NaOH2H O

−−−→CH3CH2OH+NaBr 吸收乙醇溴水(或溴的CCl4溶液)
【解析】
【分析】
装置甲中通过浓硫酸和溴化钠反应生成溴化氢,然后利用溴化氢和乙醇反应制备溴乙烷,因浓硫酸具有强氧化性,可能将溴化钠氧化生成溴单质,使溶液呈橙色,冷凝管进行冷凝
回流,然后利用冷水冷却进行收集溴乙烷;溴乙烷能够与氢氧化钠溶液发生取代反应生成乙醇,溴乙烷能够在NaOH乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成乙烯,乙烯能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,但需要注意除去乙烯气体中混有的乙醇,需要除去乙醇,以此解答本题。

【详解】
I.(1)仪器A为三颈烧瓶;乙醇易挥发,冷凝管的作用为冷凝回流,增加反应物利用率;
(2)若图甲中A加热温度过高或浓硫酸的浓度过大,均会使C中收集到的粗产品呈橙色,考虑到浓硫酸具有强氧化性,反应温度过高会使反应剧烈,产生橙色的Br2,发生反应的化学方程式为:2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O;F连接导管通入稀NaOH溶液中,考虑到反应产生SO2,Br2,HBr气体,会污染大气,应用NaOH溶液吸收,则其目的主要是:吸收SO2,Br2,HBr,防止污染空气;
II.(3)溴乙烷不溶于水,一开始出现分层,当加入NaOH溶液水浴加热发生反应,产生
−−−→CH3CH2OH+NaBr;
NaBr和乙醇,反应为:CH3CH2Br+NaOH2H O

(4)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反应的气体产物为乙烯,将生成的气体通入如图丙装置,随着反应的发生,产生的乙烯中可能会混有乙醇,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则应先除去混有的乙醇,再验证乙烯,所以a试管中的水的作用是:吸收乙醇,若无a试管,b试管中的试剂应为能与乙烯反应而不与乙醇反应,可考虑溴水(或溴的CCl4溶液),故答案为:吸收乙醇;溴水(或溴的CCl4溶液)。

12.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%。

13.苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,有机化学中通过酯化反应原理,可以进行苯甲酸甲酯的合成。

有关物质的物理性质、实验装置如下所示:
苯甲酸甲醇苯甲酸甲酯
熔点/℃
122.4 -97 -12.3 沸点/℃
249 64.3 199.6 密度/g.cm -3
1.2659 0.792 1.0888 水溶性 微溶 互溶 不溶
实验一:制取苯甲酸甲酯
在大试管中加入15g 苯甲酸和一定量的甲醇,边振荡边缓慢加入一定量浓硫酸,按图A 连接仪器并实验。

(1)苯甲酸与甲醇反应的化学方程式为_____________________________________________。

(2)大试管Ⅰ中除了装有15g 苯甲酸和一定量的甲醇和一定量浓硫酸外还需要加入沸石,其作用是_______________________。

(3)中学实验室中制取乙酸乙酯时为了提高产率可以采取的措施有:(答两条措施)_______________。

实验二:提纯苯甲酸甲酯
该实验要先利用图B 装置把图A 中制备的苯甲酸甲酯水洗提纯,再利用图C 装置进行蒸馏提纯
(4)用图B 装置进行水洗提纯时,为了洗去苯甲酸甲酯中过量的酸,B 装置中应加入______________。

(5)用图C 装置进行蒸馏提纯时,当温度计显示_________℃时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯。

【答案】+CH 3OH Δ−−−→浓硫酸+H 2O 防暴沸 使用浓硫酸吸水、把酯蒸出反应体系、提高醇的用量等 固体Na 2CO 3 199.6
【解析】
【分析】
(1)苯甲酸与甲醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成苯甲酸甲酯和水,据此写反应的化学方程式;
(2)实验室做酯化反应实验时加入沸石,其作用防暴沸;
(3酯化反应是可逆反应,采取适当的措施使平衡向右移动即可提高产率;
(4)用图B 装置进行水洗提纯并继续用C 获得酯,则B 装置中应加入能与酸反应而不和酯反应的固体物质;。

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