高考化学乙醇与乙酸-经典压轴题及答案
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高考化学乙醇与乙酸-经典压轴题及答案
一、乙醇与乙酸练习题(含详细答案解析)
1.有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取.纯净的A为无色粘稠液体,易溶于水。
为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
(1)称取A9.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。
则A的相对分子质量为:___。
(2)将此9.0gA在足量纯O2充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g。
则A的分子式为:___。
(3)另取A9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况)。
用结构简式表示A中含有的官能团为:___、__。
(4)A的核磁共振氢谱如图:则A中含有___种氢原子。
(5)综上所述,A的结构简式为___,跟NaHCO3溶液反应的离子方程式为___。
【答案】90 C3H6O3—COOH —OH 4 CH3CHOHCOOH+HCO3-
=CH3CHOHCOO-+H2O+CO2↑
【解析】
【分析】
【详解】
(1)有机物质的密度是相同条件下H2的45倍,所以有机物质的分子式量为:45×2=90;
(2)9.0g物质A的物质的量为0.1mol;浓硫酸增重5.4g,则生成水的质量是5.4g,生成水的
物质的量为:
5.4g
18g/mol
=0.3mol,所含有氢原子的物质的量是0.6mol,碱石灰增重13.2g,
所以生成二氧化碳的质量是13.2g,所以生成二氧化碳的物质的量是:
13.2g
44g/mol
=0.3mol,
所以碳原子的物质的量是0.3mol,所以有机物中碳个数是3,氢个数是6,根据相对分子
质量是90,所以氧原子个数是90-312-6
16
=3,即分子式为:C3H6O3;
(3)只有羧基可以和碳酸氢钠发生化学反应生成二氧化碳,0.1molA可生成2.24LCO2(标准状况)即0.1mol二氧化碳,则含有一个-COOH;
醇羟基和羧基可以和金属钠发生反应生成氢气,0.1molA与足量金属钠反应生成2.24LH2(标准状况)即0.1mol氢气,且已知含有一个羧基,则还含有一个-OH;
(4)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4个峰值,则含4种环境的氢原子;
(5)综上所述A的结构简式为;与碳酸氢钠反应生成二氧化碳和水以及相应的钠盐,离子方程式为:CH3CHOHCOOH+HCO3-=CH3CHOHCOO-+H2O+CO2↑。
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.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Na2CO3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。
4.有机物A为羊肉的特征香味的成分,其合成路线如下:
已知:①RCH2CHO+HCHO+H2O
②
③原醋酸三乙酯:
(1)B是烃的含氧衍生物,质谱图表明B的相对分子质量为100,其中含氧元素的质量分数为16%。
B能发生银镜反应,且分子结构中只有一个—CH3。
B的结构简式为
_______________________。
(2)D能发生的化学反应类型有________(填序号)。
①酯化反应②加成反应③消去反应④加聚反应
(3)下列关于E的说法中正确的是________(填序号)。
①E存在顺反异构②能使溴的四氯化碳溶液褪色
③能发生水解反应④分子式为C11H20O2
(4)写出B→C的化学方程式:____________________________________________________。
(5)写出酸性条件下F→A的化学方程式:__________________________________。
(6)若用系统命名法给A命名,A的名称为____________________________。
(7)与C含有相同官能团,分子结构中含有两个—CH3,一个的同分异构体有
________种。
【答案】CH3CH2CH2CH2CH2CHO ①②④②③④
CH3CH2CH2CH2CH2CHO+CH2O+H2O
+H2O+C2H5OH 4-甲基辛
酸 12
【解析】
【分析】
由已知信息①结合转化关系,可知B为醛,B是烃的含氧衍生物,质谱图表明B的相对分子质量为100,其中含氧元素的质量分数为16%.B能发生银镜反应,且分子结构中只有一个-CH3,所以B为CH3CH2CH2CH2CH2CHO,则C中含-C=C-和-CHO,所以C为
,C→D发生醛基的加成反应,D为,结合信息②可知D→E为取代反应,E→F为碳碳双键与H2的加成反应,所以F为
,F→A发生酯的水解反应,所以A为
,然后结合物质的结构与性质来解答。
【详解】
由上述分析可知:A为;B为CH3CH2CH2CH2CH2CHO;C 为;D为;F为。
(1)由上述分析可知,B中含有醛基,其结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CHO;
(2)C→D发生醛基的加成反应,D中存在-C=C-和-OH,则能发生酯化反应、加成反应、聚合反应,与-OH相连的碳原子的邻位碳原子上没有H,不能发生消去反应,所以合理选项是
①②④;
(3)由合成路线可知,E中含有-C=C-和-COOC-,能使溴水褪色,能发生水解,其分子式为
C11H20O2,因存在-C=CH2,则不存在顺反异构,故合理说法为②③④;
(4)结合信息可知B→C的化学方程式为
CH3CH2CH2CH2CH2CHO+CH2O+H2O;
(5)酸性条件下F→A的化学方程式为
+H2O+C2
H5OH;
(6)A为,名称为4-甲基辛酸;
(7)C为,与C含有相同官能团,分子结构中含有两个-CH3,一个
的同分异构体,由含两个甲基的C4H9-有3种,-CHO与双键碳直接相连或与丁基相连,因此可能的同分异构体种类数目共有3×4=12种。
【点睛】
本题考查有机物的推断,明确有机物的结构变化、碳链、官能团的变化推断各物质是解答本题的关键,要充分利用题干信息,结合已学过的知识分析推理,试题注重考查学生的综合分析能力。
5.由乙烯和其他无机原料合成化合物E ,转化关系如图:
(1)写出下列物质的结构简式:B .______D .______E______
(2)写出有机物C 与银氨溶液的反应方程:______
(3)B D E +→的化学方程:______
(4)若把线路中转化关系中的HBr 变成2Br 则E 的结构简式______。
【答案】32CH CH OH 3CH COOH 323CH COOCH CH
3323432CH CHO 2Ag(NH )OH CH COONH 2Ag 3NH H O ∆++↓++u r
332CH COOH CH CH OH +垐垐垐垎噲垐垐垐浓硫酸Δ3232CH COOCH CH H O +
22HOOC COOCH CH OH -或
【解析】
【分析】
CH 2=CH 2和HBr 发生加成反应生成A 为CH 3CH 2Br ,CH 3CH 2Br 发生水解反应生成B 为CH 3CH 2OH ,B 发生氧化反应生成C 为CH 3CHO ,C 发生氧化反应生成D 为CH 3COOH ,B 与D 发生酯化反应生成E 为CH 3COOCH 2CH 3。
【详解】
()1通过以上分析知,B 、D 、E 分别是32CH CH OH 、3CH COOH 、
323CH COOCH CH ;
(2)C 是乙醛,乙醛和银氨溶液发生银镜反应,反应方程式为
3323432CH CHO 2Ag(NH )OH CH COONH 2Ag 3NH H O ∆++↓++u r
;
(3)B 、E 、E 分别是乙醇、乙酸、乙酸乙酯,乙醇和乙酸在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯,反应方程式为
332CH COOH CH CH OH +垐垐垐垎噲垐垐垐浓硫酸Δ3232CH COOCH CH H O +;
(4)如果把HBr 换为溴,则A 为22CH BrCH Br 、B 为22HOCH CH OH 、C 为OHCCHO 、D 为HOOCCOOH 、E 为22HOOC COOCH CH OH - 或,故答案为:22HOOC COOCH CH OH - 或。
6.气态烃A 在标准状况下的密度是1
1.16g L -⋅,一定条件下能与等物质的量的2H O 反应生成B ,B 能发生银镜反应。
E 是不易溶于水的油状液体,有浓郁香味。
有关物质的转化关系如下:
请回答:(1)B C →的反应类型是________。
(2)C D E +→的化学方程式是________。
(3)下列说法不正确的是________。
A .烃A 的结构简式是CH CH ≡
B .用新制氢氧化铜悬浊液可鉴别B 、
C 、
D 、
E (必要时可以加热)
C .等物质的量的A 、B 、C 、
D 完全燃烧消耗的氧气量依次减少
D .实验室制备
E 时可用浓硫酸作催化剂和吸水剂
【答案】氧化反应 3233223CH CH OH CH COOH CH COOCH CH H O ∆+===+浓硫酸
C 【解析】
【分析】
烃A 在标准状况下的密度为1.16g ∙L -1,则A 的摩尔质量为:M(A)=22.4L/mol×1.16g ∙L -1≈26g/mol,所以A 为C 2H 2;一定条件下能与等物质的量的H 2O 反应生成B ,B 能发生银镜反应,所以B 为CH 3CHO ,B 可与O 2发生氧化反应生成C ,所以C 为CH 3COOH ,B 还可以和H 2发生还原反应生成D ,所以D 为CH 3CH 2OH ,E 是不易溶于水的油状液体,有浓郁香味,则E 为酯,结构简式为CH g COOC 2H 5。
以此来解答。
【详解】
(1)根据分析:B 为CH 3CHO ,B 可与O 2发生氧化反应生成C ,所以BC 的反应类型是氧化反应;答案:氧化反应。
(2)根据分析:C 为CH 3COOH ,D 为CH 3CH 2OH ,E 为CH g COOC 2H 5,所以C+D →E 的化学方程式
是3233223CH CH OH CH COOH CH COOCH CH H O ∆+===+浓硫酸
;答案:3233223CH CH OH CH COOH CH COOCH CH H O ∆
+===+浓硫酸。
(3)A. 根据分析:A 为C 2H 2,所以烃A 的结构简式是CH CH ≡,故A 正确;
B.根据分析:B 为CH 3CHO 与新制氢氧化铜悬浊液加热会产生红色沉淀,C 为CH 3COOH 与新制氢氧化铜悬浊液反应,蓝色沉淀溶解;D 为CH 3CH 2OH 与新制氢氧化铜悬浊液不反应,混溶,E 为CH g COOC 2H 5新制氢氧化铜悬浊液不反应且分层,所以用新制氢氧化铜悬浊液可鉴别
B 、
C 、
D 、
E ,故B 正确;
C.根据分析:A 为C 2H 2,B 为CH 3CHO C 为CH 3COOH ,D 为CH 3CH 2OH ,E 为CH 3COOC 2H 5,1mol 等物质的量的A 、B 、C 、D 完全燃烧消耗的氧气量依次为2.5mol 、2.5mol 、2mol 、3mol 、5mol ,不是逐渐减少的,故C 错误;
D. 由E 为CH 3COOC 2H 5,实验室制备E 时可用浓硫酸作催化剂和吸水剂,故D 正确; 所以答案:C 。
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.以乙烯为原料生产部分化工产品的反应流程如下(部分反应条件已略去):
请回答下列问题:
(1)C 所含官能团的名称为_____________。
(2)写出C +E →F 的化学方程式:_______________________________________。
(3)下列说法不正确的是___
A .有机物A 也可由淀粉发酵制得,能与水以任意比互溶
B .有机物B 在一定条件下可以被氢气还原为A
C .可用新制的氢氧化铜悬浊液鉴别有机物B 与C
D .有机物
E 与A 性质相似,互为同系物
【答案】羧基
D
【解析】
【分析】
根据题中各物质转化关系及分子式可知,乙烯与水加成生成A ,A 为CH 3CH 2OH ,乙醇催化氧化生成B ,B 为CH 3CHO ,B 氧化得C 为CH 3COOH ,D 与B 互为同分异构体,且D 的一氯代物只有一种,乙烯在银作催化剂的条件下与氧气反应生成D 为环氧乙烷,D 与
水发生加成得E为HOCH2CH2OH,乙二醇与乙酸反应生成F(C6H10O4),F为二乙酸乙二酯,据此解答。
【详解】
(1)C为CH3COOH,C分子中的官能团名称是羧基;
(2)C+E→F的化学方程式为;
(3)A.有机物A为乙醇,淀粉发酵可制乙醇,且乙醇能与水以任意比互溶,故A正确;B.B为CH3CHO,在一定条件下可以与氢气加成可生成乙醇,此反应也称为还原反应,故B正确;
C.B为CH3CHO,C为CH3COOH,可用新制的氢氧化铜鉴别,其中乙酸能溶解新制的氢氧化铜,CH3CHO与新制的氢氧化铜混合加热煮沸可生成砖红色Cu2O沉淀,故C正确;D.E为HOCH2CH2OH,A为乙醇,含有的羟基数目不等,且分子组成相差也不是若干CH2基团,则E和A不可能是同系物,故D错误;
故答案为D。
9.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、。
10.实验室通常用无水乙醇和浓硫酸加热到170℃制取乙烯,反应方程式为:
CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O。
若温度过高或加热时间过长,制得的乙烯往往混
有CO2、SO2、H2O(g)。
(1)试用下图所示的装置设计一个实验,验证制得的气体中含有杂质气体:二氧化碳,二氧化硫和水蒸气,按气流的方向,各装置的连接顺序是_______。
(2)实验时若观察到:①中A瓶中溶液褪色,B瓶中溶液颜色逐渐变浅,C瓶中溶液不褪色,则B瓶的作用是_______,C瓶的作用是_________。
(3)若气体通过装置③中所盛溶液时,产生白色沉淀,它可以用来验证的气体是____。
(4)装置②中所加的试剂名称是____________。
(5)乙烯在一定条件下能制得聚乙烯,写出相应的化学反应方程式:
_____________________。
(6)某同学做此实验时发现装置④存在的不妥之处是:_________________________。
【答案】④②①③除去或吸收SO2检验SO2是否除尽 CO2无水硫酸铜
nCH2=CH2④装置中缺少温度计
【解析】
【分析】
【详解】
(1)在检验其它物质时可能会引入水,所以应该先检验水;由于乙烯和SO2都能使溴水和高锰酸钾溶液褪色,先检验SO2、然后除去SO2、再检验乙烯,最后检验二氧化碳。
所以各装置的连接顺序是④②①③;
(2)实验时若观察到:①中A瓶中溶液褪色,B瓶中溶液颜色逐渐变浅,C瓶中溶液不褪色,则A瓶的作用是检验是否有SO2,B瓶的作用是除去或吸收SO2;C瓶的作用是检验SO2是否除尽。
(3)若气体通过装置③中所盛溶液时,产生白色沉淀,它可以用来验证的气体是CO2;(4)装置②检验水蒸气,则其中所加的试剂名称是无水硫酸铜;
(5)乙烯发生加聚反应的方程式为nCH 2=CH 2;
(6)用无水乙醇和浓硫酸加热到170℃制取乙烯,而该装置中缺少温度计。
11.图中,甲由C 、H 、O 三种元素组成,元素的质量比为12:3:8,甲的沸点为78.5℃,其蒸气与H 2的相对密度是23。
将温度控制在400℃以下,按要求完成实验。
(1)在通入空气的条件下进行实验,加入药品后的操作依次是___。
(填序号) a.打开活塞
b.用鼓气气球不断鼓入空气
c.点燃酒精灯给铜丝加热
(2)实验结束,取试管中的溶液与新制的Cu(OH)2混合,加热至沸腾,实验现象为___。
(3)现用10%的NaOH 溶液和2%的CuSO 4溶液,制取本实验所用试剂Cu(OH)2,请简述实验操作___。
【答案】cab (或acb ) 有红色沉淀产生 取一定量(约2-3mL )10%的NaOH 溶液放入试管中,用胶头滴管滴入几滴(约4滴~6滴)2%的CuSO 4溶液,振荡(或向NaOH 溶液中滴加少量..CuSO 4溶液”也可)
【解析】
【分析】
甲由C 、H 、O 三种元素组成,元素的质量比为12:3:8,则N(C):N(H):N(O)=1212:31:816
=2:6:1,则最简式为C 2H 6O ,其蒸气与H 2的相对密度是23,可知甲的相对分子质量为46,则甲的分子式为C 2H 6O ,甲可在铜丝作用下与氧气反应,甲为乙醇,在铜为催化剂条件下加热,与氧气发生氧化还原反应生成乙醛,方程式为
2CH 3CH 2OH+O 2∆−−−−→
催化剂2CH 3CHO+2H 2O ,乙醛可与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下发生氧化还原反应,反应的方程式为
CH 3CHO+2Cu(OH)2+NaOH ∆−−
→CH 3COONa+Cu 2O↓+3H 2O 。
【详解】
甲由C 、H 、O 三种元素组成,元素的质量比为12:3:8,则N(C):N(H):N(O)=1212:31:816
=2:6:1,则最简式为C 2H 6O ,其蒸气与H 2的相对密度是23,可知甲的相对分子质量为46,则甲的分子式为C 2H 6O ,甲可在铜丝作用下与氧气反应,甲为乙醇;
(1)加入药品后,可先打开活塞,然后点燃酒精灯给铜丝加热,最后用鼓气气球不断鼓入空气,或先打开活塞,再点燃酒精灯给铜丝加热,最后用鼓气气球不断鼓入空气,则操作顺
序为cab(或acb);
(2)实验结束,取试管中的溶液与新制的Cu(OH)2混合,加热至沸腾,乙醛可与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下发生氧化还原反应,反应的方程式为
CH 3CHO+2Cu(OH)2+NaOH ∆−−
→CH 3COONa+Cu 2O↓+3H 2O ,实验现象为:有红色沉淀产生; (3)配制试剂Cu(OH)2时需要保证NaOH 过量,则具体操作为取一定量(约2-3mL)10%的NaOH 溶液放入试管中,用胶头滴管滴入几滴(约4滴~6滴)2%的CuSO 4溶液并振荡。
12.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
案为:作催化剂和吸水剂;
(4)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,反应的化学方程式
为24H SO 3253252CH COOH+C H OH CH COOC H +H O ∆
垐垐垎噲垐垐浓,故答案为:24H SO 3253252CH COOH+C H OH CH COOC H +H O ∆
垐垐垎噲垐垐浓; (5)乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸,二者均易溶于水,乙中球形管可防止倒吸,故答案为:防止倒吸;
(6)乙中的饱和碳酸钠溶液能够中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中;能够溶解挥发出来的乙醇;能够降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯,则B 、C 项正确,故答案为:BC ;
(7)乙酸乙酯不溶于水,可用分液的方法将乙中的混合液分离得到乙酸乙酯,因乙酸乙酯的密度小于水,分液时,下层水溶液从下口流出后,为防止发生污染,再将乙酸乙酯从分液漏斗的上口倒出,故答案为:分液;上口倒出。
13.经测定乙醇的分子式是C 2H 6O ,由于有机化合物普遍存在同分异构现象,推测乙醇分子的结构可能是下列两种之一:
Ⅰ. Ⅱ.
为确定其结构,应利用物质的特殊性质进行定性、定量实验。
现给出乙醇、钠、水及必要的仪器,甲、乙、丙三名学生利用如图所示装置进行实验确定乙醇分子的结构。
图中量气装置由甲、乙两根玻璃管组成,它们用橡皮管连通,并装入适量水。
甲管有刻度(0~200mL ),供量气用;乙管可上下移动,以调节液面高低。
(1)学生甲得到一组实验数据; 乙醇的物质的量
氢气的体积(标准状况下) 0.01mol 0.112L
根据以上数据推断,乙醇的结构应为___(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),原因是___。
(2)学生乙认为:为了较准确地测量氢气的体积,除了必须检查整个装置的气密性外,在读取反应前后甲管中液面读数的过程中,应注意___(填序号)。
a.视线与凹液面最低处相平
b.等待片刻,待乙管中液面不再上升时,立刻读数
c.读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平
d.读数时不一定使甲、乙两管液面相平
(3)学生丙不想通过称取乙醇的质量来确定乙醇的物质的量,那么他还需要知道的数据是___。
【答案】Ⅰ 乙醇和钠反应产生氢气,由表中数据可知0.01mol 乙醇与钠反应产生0.005mol 氢气,说明1个乙醇分子中只有1个氢原子与其他原子不同,可确定乙醇分子的结构为Ⅰ ac 乙醇样品的密度及体积
【解析】
【分析】
【详解】
(1)乙醇的物质的量是0.01mol ,生成氢气的物质的量是22.4L 0.112L /mol
=0.005mol ;Ⅰ中有5个氢原子直接与碳原子形成C H -键,有1个氢原子直接与氧原子形成O H -键,Ⅱ中6个氢原子全部与碳原子形成C H -键;与足量的钠反应,若乙醇分子的结构是Ⅰ,则有4种可能情况:①6个氢原子全部反应;②有5个氢原子反应;③只有1个氢原子反应;④都不反应。
若乙醇分子的结构是Ⅱ,则只有2种可能的情况:①6个氢原子全部反应;②都不反应。
分析实验数据可知,只有1个氢原子被置换出来,显然乙醇分子的结构应为Ⅰ。
(2)在读数时,仰视和俯视都会对读数的准确性造成影响,因此一定要平视凹液面最低处;气体体积受温度影响,应冷却到室温再读取体积;若甲、乙两管液面不相平,则仪器内部的压强与外部大气压不同,会造成误差,因此读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平,故选ac 。
(3)如果不直接称取乙醇的质量,可以用量筒或其他仪器量出乙醇的体积,然后其体积乘以密度求出质量,再进一步确定其物质的量,他还需要知道的数据是乙醇样品的密度及体积。
14.苯甲酸乙酯稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,也大量用于食品中,实验室制备方法如下:
Ⅰ苯甲酸乙酯粗产品的制备
在干燥的50 mL 三颈圆底烧瓶中,加入6.1g 苯甲酸、过量无水乙醇、8 mL 苯和1mL 浓硫酸,摇匀后加沸石,安装分水器。
水浴加热,开始控制回流速度1~2 d /s 。
反应时苯一乙醇﹣水会形成“共沸物”蒸馏出来。
加热回流约1小时,至分水器中不再有小水珠生成时,停止加热。
改为蒸馏装置,蒸出过量乙醇和苯。
沸点(℃) 相对分子质量 苯甲酸
249 122 苯甲酸乙酯 212.6 150
(1)写出苯甲酸与用18O 标记的乙醇酯化反应的方程式___________________。
(2)装置A 的名称及冷水通入口_________________________。
(3)通过分水器不断分离除去反应生成的水,目的是___________________。
还有什么方法可以实现同样的目的_____________(任答两种)。
(4)实验过程中没有加沸石,请写出补加沸石的操作___________________。
(5)图二装置中的错误______________________。
Ⅱ.苯甲酸乙酯的精制
将苯甲酸乙酯粗产品用如下方法进行精制:将烧瓶中的液体倒入盛有30 mL 冷水的烧杯中,搅拌下分批加入饱和Na 2CO 3溶液(或研细的粉末),至无气体产生,pH 试纸检测下层溶液呈中性。
用分液漏斗分出粗产物,水层用乙醚(10 mL )萃取。
合并有机相,用无水CaCl 2干燥。
干燥后的粗产物先用水浴蒸除乙醚,再改用减压蒸馏,收集馏分。
(6)加入饱和碳酸钠溶液除了可以降低苯甲酸乙酯溶解度外,还有的作用是__________。
(7)按照纠正后的操作进行,测得产品体积为5mL (苯甲酸乙酯密度为1.05g •cm ﹣3)。
实验的产率为_________。
【答案】+CH 3CH 218OH 垐垐?噲垐?浓硫酸加热+H 2O 球形冷凝管,a 使平衡正移,提高苯甲酸乙酯的产率 从生成物中不断分离苯甲酸乙酯;使用过。