备战高考化学乙醇与乙酸的推断题综合热点考点难点附答案解析(1)
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备战高考化学乙醇与乙酸的推断题综合热点考点难点附答案解析(1)
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.G是一种治疗急慢性呼吸道感染的特效药中间体,其制备路线如图:
(1)化合物C中的含氧官能团是_____。
(2)A→B的反应类型是______。
(3)化合物F的分子式为C14H21NO3,写出F的结构简式______。
(4)从整个制备路线可知,反应B→C的目的是______。
(5)同时满足下列条件的B的同分异构体共有_______种。
①分子中含有苯环,能与NaHCO3溶液反应;
②能使FeCl3溶液显紫色
(6)根据已有知识并结合相关信息,完成以、CH3NO2为原料制备
的合成路线图____(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
,其中第二步反应的方程式为_____。
【答案】醚键、醛基加成反应保护羟基不被反应,并能最终复原 13
2+O22+2H2O
【解析】
【分析】
(1)根据C的结构确定其含有的含氧官能团名称;
(2)物质A与HCHO发生酚羟基邻位的加成反应产生;
(3)根据E、G的结构,结合F的分子式,确定F的分子结构;
(4)根据B、C的结构及最后得到的G的结构分析判断;
(5)根据同分异构体的概念,结合同分异构体的要求,写出符合要求的同分异构体的种类数目;
(6)与NaOH的水溶液共热发生取代反应产生,该物质被催化氧化产生苯甲醛,苯甲醛与CH3NO2发生加成反应产生,发生消去反应产生,发生加聚反应产生;
根据题意,第二步反应为苯甲醇被催化氧化产生苯甲醛。
【详解】
(1)根据C的结构简式可知C中含有的含氧官能团为醛基、醚键;
(2)物质A酚羟基邻位上断裂C-H键,HCHO分子中断裂C、O双键中的较活泼的键,二者发生加成反应产生,所以A→B的反应类型是加成反应;
(3)物质E结构简式为,E与CH3CHO、H2在Pd/C作用下反应产生分子式C14H21NO3的F,则F的结构简式为;
(4)B结构简式为,B与反应产生C:。
经一系列反应最后生成,两个官能团又复原,所以从整个制备路线可知,反应
B→C的目的是保护羟基不被反应,并能最终复原;
(5)B结构简式为,其同分异构体符合条件:①分子中含有苯环,能与
NaHCO3溶液反应,说明分子中含有羧基-COOH;②能使FeCl3溶液显紫色,说明分子中含有酚羟基,若含有2个侧链,则为-OH、-CH2COOH,二者在苯环上的位置有邻、间、对三种;若有三个官能团,分别是-OH、-COOH、-CH3,三个官能团位置都相邻,有3种不同结构;都相间,有1种位置;若2个相邻,一个相间,有3×2=6种,因此有三个官能团的同分异构体种类数目为3+1+6=10种,则符合题意的所有同分异构体的种类数目是3+10=13种;
(6)一氯甲苯与NaOH的水溶液共热发生取代反应产生,该物质与O2在Cu作催化剂条件下加热,发生氧化反应产生苯甲醛,苯甲醛与CH3NO2发生加成反应产生,发生消去反应产生,发生加聚反应产生,故反应流程为:
;
根据题意,第二步反应为苯甲醇被催化氧化产生苯甲醛,反应方程式为:
2+O22+2H2O。
【点睛】
本题考查有机物合成,涉及官能团的识别、有机反应类型的判断、限制条件同分异构体书
写、合成路线设计等,(6)中合成路线设计,需要学生利用学过的知识和已知信息中转化关系中隐含的信息,较好的考查学生对知识的迁移运用。
3.已知A 的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,常用作水果催熟剂,现以A 为主要原料合成一种具有果香味的物质E ,其合成路线如图所示。
已知:醛可氧化生成羧酸。
回答下列问题:
(1)写出下列物质的结构简式:A___;E___。
(2)写出下列反应的化学方程式,并注明反应类型:
①___、___;
②___、___;
④___、___;
(3)若想将B 直接转化为D ,可加入的物质为___。
【答案】CH 2=CH 2 CH 3COOC 2H 5 CH 2=CH 2+H 2O 催化剂
加热、加压
−−−−→CH 3CH 2OH 加成反应 2CH 3CH 2OH+O 2Cu Ag −−−→或△2CH 3CHO+2H 2O 氧化反应 CH 3COOH +C 2H 5OH 垐垐?噲垐?浓硫酸
加热
CH 3COOC 2H 5+H 2O 酯化反应 酸性高锰酸钾溶液 【解析】
【分析】
A 的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,则A 为CH 2=CH 2,CH 2=CH 2与水发生加成反应生成
B 为CH 3CH 2OH ,CH 3CH 2OH 在Cu 或Ag 作催化剂条件下,发生催化氧化生成
C 为CH 3CHO ,CH 3CHO 进一步氧化生成
D 为CH 3COOH ,CH 3CH 2OH 被酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液可以直接氧化生成CH 3COOH ,CH 3COOH 与CH 3CH 2OH 发生酯化反应生成
E 为CH 3COOC 2H 5,据此解答。
【详解】
(1)A 为乙烯,含有碳碳双键,结构简式为CH 2=CH 2,E 为乙酸乙酯,结构简式为
CH 3COOC 2H 5;
(2)反应①是乙烯与水发生加成反应生成乙醇,反应方程式为:
CH 2=CH 2+H 2O 催化剂加热、加压
−−−−→CH 3CH 2OH ,反应②是乙醇氧化反应生成乙醛,反应方程式为:2CH 3CH 2OH+O 2Cu Ag −−−→或△2CH 3CHO+2H 2O ,反应④是乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,反应方程式为:CH 3COOH +C 2H 5OH 垐垐?噲垐?浓硫酸
加热
CH 3COOC 2H 5+H 2O ; (3)乙醇被酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液可以直接氧化生成乙酸。
4.(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。
5.A是化学实验室中常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味;B的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平。
有关物质的转化关系如图所示:
(1)A中含有的官能团是________;B的结构简式是________;D的结构简式是________。
(2)反应①的化学方程式是___________________________________________。
(3)反应②的化学方程式是____________________________________;反应类型是
________。
【答案】羟基 CH2=CH2 CH3CHO 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ CH2=CH2+
H2O CH3CH2OH 加成反应
【解析】
【分析】
A是化学实验室中常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味;B的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平,则B是乙烯、A是乙醇;乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,C 是乙酸乙酯;乙醇发生催化氧化生成乙醛,则D是乙醛;乙醇和钠发生置换反应生成乙醇钠和氢气,E是乙醇钠。
【详解】
(1)根据以上分析,A是乙醇,结构简式是C2H5OH,含有的官能团是羟基;B是乙烯,结构简式是CH2=CH2;D是乙醛,结构简式是CH3CHO。
(2) 乙醇和钠发生置换反应生成乙醇钠和氢气,反应①的化学方程式是2CH3CH2OH+
2Na→2CH3CH2ONa+H2↑。
(3)B是乙烯,乙烯和水在催化剂作用下发生加成反应生成乙醇,反应②的化学方程式是CH2=CH2+H2O CH3CH2OH;反应类型是加成反应。
【点睛】
本题考查有机的推断,涉及烯、醇、羧酸的性质与转化等,是对常见有机物知识的简单运用,注意对官能团结构和性质的理解。
6.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C10H9O4Cl,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ClCH2CH2CH2OH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。
7.已知:A 的75%水溶液常用于医疗消毒,B 和E 都能发生银镜反应,E 与2H 按1:2反应生成F 。
它们的相互转化关系如图所示,请回答:
(1)B 的结构简式________________
(2)生成甲的化学方程式___________________________
下列说法不正确的是:_________________
a.物质A 与金属钠反应比水与金属钠反应剧烈
b.可用新制氢氧化铜鉴别物质A 、B 、C
c.向E 中加入溴水,溴水褪色,可以验证物质E 中一定存在碳碳双键
d.物质乙可以发生加聚反应
【答案】3CH CHO 3CH COOH +322CH CH CH OH ===3223CH COOCH CH CH +2H O BD
【解析】
【分析】
A 用于医疗消毒,则A 为32
C H CH OH ; A 经催化氧化生成B 为3CH CHO ,乙醛氧化得到的C 为3CH COOH ;E 可还原为F 、氧化为
D ,
E 与 B 都能发生银镜反应,由E 的分子式可知,E 为2CH CHCHO =、
F 为322CH CH CH OH 、D 为2CH CHCOOH =、乙为223CH CHCOOCH CH =,甲为3223CH COOCH CH CH ,结合题目分析解答。
【详解】
(1)B 为乙醛,结构简式3CH CHO ;
(2)乙酸和丙醇发生酯化反应生成甲,化学方程式为
3CH COOH +322CH CH CH OH ===3223CH COOCH CH CH +2H O ;
a.物质A 为32
C H CH OH ,与金属钠反应比水与金属钠反应缓慢,故A 错误; b. A 为32
C H CH OH 与氢氧化铜不反应,B 为3CH CHO 与氢氧化铜反应有砖红色沉淀, C 为3CH COOH 与氢氧化铜反应有蓝色溶液,可用新制氢氧化铜鉴别物质A 、B 、C ,故B 正确;
c.向E 中加入溴水,能使溴水褪色的可以是醛基,也可以是碳碳双键,故C 错误;
d.物质乙为223CH CHCOOCH CH ,含有碳碳双键,可以发生加聚反应生成聚丙烯酸乙酯,故D 正确;
故选BD 。
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:
+CH 3OH +H 2O 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
86 15 161 溶于热水,易溶于有机剂
1.01
甲基丙烯酸甲酯
100 -48 100 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,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)=
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
⨯=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.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+CH 3COOH ,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/mol 0.055mol
⨯×100%=72.7%。
10.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 。
11.某化学活动小组设计以下装置进行不同的实验。
其中a 为用于鼓入空气的气囊,b 为螺旋状铜丝,c 中盛有冰水。
(1)若用A 装置做乙醇与乙酸的酯化反应实验,则还需连接的装置是____________(填序号),该装置中应加入试剂____________。
从实验安全角度考虑,A 装置试管中除加入反应液外,还需加入的固体物质是____________。
(2)该小组同学欲做乙醇氧化成乙醛的实验,则应选用的装置是____________(填序号),再用制得的乙醛溶液进行银镜反应,正确的操作顺序是____________(填序号)。
①向试管中滴入3滴乙醛溶液
②一边振荡一边滴入2%的稀氨水,直至最初产生的沉淀恰好溶解为止
③振荡后放入热水中,水浴加热
④在洁净的试管中加入1 mL 2%的AgNO 3溶液
【答案】D 饱和碳酸钠溶液 碎瓷片 ABC ④②①③
【解析】
【分析】
乙酸乙酯的制备实验中,需要用盛有饱和碳酸钠溶液的试管来接收生成物。
乙醇的催化氧化实验中,可以用A 装置制备乙醇蒸气,B 装置是催化氧化装置,C 装置是收集乙醛的装置。
银镜反应的实验中,要先配制银氨溶液,然后加入少量乙醛溶液,最后水浴加热。
【详解】
(1)若用A 装置做乙醇与乙酸的酯化反应实验,为了收集乙酸乙酯并防止倒吸,需要用盛有饱和碳酸钠溶液的试管,故需要连接D 装置,不能用连接E ;从实验安全角度考虑,A 装置液体加热沸腾需要加入碎瓷片或沸石,防止暴沸;
(2)做乙醇氧化成乙醛的实验,需要提供乙醇蒸气和氧气,在催化剂作用下发生氧化反应生成乙醛,反应的化学方程式为2CH 3CH 2OH+O 22CH 3CHO+2H 2O ,冷却得到液体乙醛,因此,装置的连接顺序为A 、B 、C ;乙醛溶液进行银镜反应的实验步骤有:先制取银氨溶。