备战高考化学与乙醇与乙酸有关的压轴题附详细答案

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备战高考化学与乙醇与乙酸有关的压轴题附详细答案
一、乙醇与乙酸练习题(含详细答案解析)
1.2014年中国十大科技成果之一是:我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下,一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等化学品,为天然气化工开发了一条革命性技术。

以甲烷为原料合成部分化工产品流程如下(部分反应条件已略去):
(1)乙酸分子中所含官能团名称为_________________。

(2)聚苯乙烯的结构简式为__________________。

(3)图中9步反应中只有两步属于取代反应,它们是____(填序号)。

(4)写出下列反应的化学方程式(注明反应条件):
反应③为________________;
反应⑤为________________。

【答案】羧基 ⑤⑥ 2CH 3CH 2OH + O 2Cu
Δ−−→2CH 3CHO + 2H 2O CH 3COOH + CH 3CH 2OH 垐垐垐垎噲垐垐垐浓硫酸ΔCH 3COOC 2H 5+H 2O
【解析】
【分析】
乙烯和苯发生加成反应生成乙苯,和水发生加成反应生成乙醇,乙醇发生催化氧化生成乙醛,乙醛发生氧化反应生成乙酸,乙酸和乙醇发生取代反应或酯化反应生成乙酸乙酯;乙苯发生消去反应生成苯乙烯,苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯;溴和苯发生取代反应生成溴苯;据此解答。

【详解】
(1)乙酸分子中所含官能团为−
COOH ,官能团名称是羧基; (2)聚苯乙烯结构简式为;
(3)根据以上分析知,属于取代反应的是⑤⑥;
(4)反应③为乙醇的催化氧化反应,反应方程式为2CH 3CH 2OH +O 2Cu
Δ
−−→2CH 3CHO +2H 2O ;反应⑤为乙酸和乙醇的酯化反应或取代反应,反应方程式为
CH 3COOH +CH 3CH 2OH 垐垐垐垎噲垐垐垐浓硫酸ΔCH 3COOC 2H 5+H 2O 。

【点睛】
本题关键是根据反应前后结构简式的变化确定反应类型,进而判断相应的化学方程式。

2.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。

3.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)=301211216
-⨯-⨯=1,故该有机物分子式为CH 2O ,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。

4.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。

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 CH 2=CH 2 CH 3CHO 2CH 3CH 2OH +2Na→2CH 3CH 2ONa +H 2↑ CH 2=CH 2+H 2O CH 3CH 2OH 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C 2H 5OH ,含有的官能团是羟基;B 是乙烯,结构简式是CH 2=CH 2;D 是乙醛,结构简式是CH 3CHO 。

(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2CH 3CH 2OH +2Na→2CH 3CH 2ONa +H 2↑。

(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CH 2=CH 2+H 2O
CH 3CH 2OH ;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.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。

7.合成治疗脑缺血的药物I的一种路线如下:
已知:
(1)
(2)I结构中分别有一个五原子环和一个六原子环。

(3)F能发生银镜反应。

完成下列填空:
1. D→E的反应类型为______;F中不含氧的官能团有_________(写名称)。

2. 按系统命名法,A的名称是_______;I的结构简式为__________。

3. H在一定条件下可以合成高分子树脂,其化学方程式为_____________________。

4. G的同分异构体有多种,其中含有酚羟基,且结构中有4种不同性质氢的结构有_____种。

5. 化合物D经下列步骤可以得到苯乙烯:
反应Ⅰ的条件为________________;试剂X是_______________;
反应Ⅱ的化学方程式为___________________________________。

【答案】取代溴原子 2-甲基丙烯
3 光照甲醛
【解析】
【分析】
【详解】
⑴D分子式是C7H8结构简式是,在Fe作催化剂时与Br2发生取代反应,形成E:该反应的反应类型为取代反应;E在MnO2催化下加热与O2发生反应形成F:;F中不含氧的官能团有溴原子;
⑵根据物质的转化关系及A的分子式可知A是,按系统命名法,A的名称是2-甲基丙烯;A与HBr发生加成反应形成B:;B 与Mg在乙醚存在使发生反应形成C:(CH3)3CMgBr,C与F在水存在使发生反应形成
G:;G在一定条件下发生反应,形成H:;H 分子中含有羧基、醇羟基,在浓硫酸存在使发生酯化反应形成酯I,其结构简式为。

⑶H在一定条件下可以合成高分子树脂,其化学方程式为

⑷G的同分异构体有多种,其中含有酚羟基,且结构中有4种不同性质氢的结构有3种,它们分别是:
、、。

⑸化合物D在光照时发生取代反应形成K,K与Mg在乙醚存在时发生反应形成L:,L与甲醛HCHO存在是发生反应形成M:,M 在浓硫酸存在时发生消去反应形成N:。

反应Ⅱ的化学方程式为
8.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 。

9.F 是一种重要的化工原料,其产量通常用来衡量一个国家石油化工发展水平:有机物A 的分子式为362C H O ,其转化关系如下图:
请回答:
(1)F 的结构简式是______。

(2)D 中官能团的名称是______。

(3)B C →的反应类型是______。

(4)写出B E A +→的化学方程式____。

(5)下列说法正确的是__。

A .有机物
B 和F 都能使酸性4KMnO 溶液褪色
B .有机物
C 和E 能用新制2Cu OH ()浊液来鉴别
C .利用植物秸秆在一定条件下可以制备有机物B
D .等质量的B 和F 分别完全燃烧,消耗等量的氧气
(6)写出B 的同分异构体的结构简式______。

【答案】22CH =CH 羧基 氧化反应
24H SO 32232Δ
HCOOH +CH CH OH COOCH CH +H O 垐垐垎噲垐垐浓 ABC 33CH OCH 【解析】
【分析】
F 是一种重要的化工原料,其产量通常用来衡量一个国家石油化工发展水平,应为CH 2=CH 2,由转化关系可知B 为CH 3CH 2OH ,C 为CH 3CHO ,D 为CH 3COOH ,有机物A 的分子式为C 3H 6O 2,应为HCOOCH 2CH 3,则E 为HCOOH ,以此解答该题。

【详解】
(1)由以上分析可知F 为CH 2=CH 2;
(2)D 为乙酸,含有的官能团为羧基;
(3)B 为乙醇,发生氧化反应生成乙醛;
(4)B+E→A 的化学方程式为HCOOH+CH 3CH 2OH HCOOCH 2CH 3+H 2O ;
(5)A .乙醇含有羟基,乙烯含有碳碳双键,都可被酸性高锰酸钾氧化,则都能使酸性KMnO 4溶液褪色,故A 正确;
B .有机物
C 含有醛基,E 含有羧基,则能用新制Cu(OH)2浊液来鉴别,故B 正确; C .利用植物秸秆在一定条件下水解生成葡萄糖,可以制备有机物乙醇,故C 正确;
D .等质量的B 和F 分别完全燃烧,消耗氧气的量不同,如二者等物质的量,则消耗的氧气的量相同,故D 错误;
故答案为:ABC;
(6)B为CH3CH2OH,对应的同分异构体为CH3OCH3。

【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.“酒是陈的香”,就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯。

回答下列问题:
(1)写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式:_____________
(2)在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的顺序是:
________________。

(3)浓硫酸的作用是:①_________;②________。

(4)饱和碳酸钠溶液的主要作用是________、____ 、______。

(5)装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是
___________。

(6)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是__________。

(7)做此实验时,有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片,其目的是
_________。

(8)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应物不能完全变成生成物,反应一段时间后,就达到了该反应的限度,也即达到化学平衡状态。

下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有(填序号)________。

①单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水
②单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸
③单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化
【答案】
先在
试管中加入一定量的乙醇,然后边加边振荡试管将浓硫酸慢慢加入试管,最后再加入乙酸催化作用吸水作用中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸乙酯的香味,溶解挥发出来的乙醇降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯防止倒吸分液防止大试管中液体暴沸而冲出导管②④⑤
【解析】
【分析】
【详解】
(1)乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,同时该反应可逆,反应的方程式为
(2)在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是先在试管中加入一定量的乙醇,然后边加边振荡试管将浓硫酸慢慢加入试管,最后再加入乙酸。

(3)酸与乙醇需浓硫酸作催化剂,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动.浓硫酸的作用为催化作用;吸水作用;
(4)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,目的是中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸乙酯的香味,溶解挥发出来的乙醇,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯。

(5)a试管受热不均,试管b中的导管伸入液面下可能发生倒吸,导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是防止倒吸.
(6)试管b中的液体不互溶分层,可以分液的方法分离提纯,具体操作为用饱和碳酸钠溶液承接蒸馏出的乙酸乙酯,再分液;
(7)做此实验时,有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片,其目的是防止大试管中液体暴沸而冲出导管;
(8)①单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,错误;
②单位时间里,生成1mol乙酸乙酯表示正反应速率,生成1mol乙酸表示逆反应速率,等于化学计量数之比,说明到达平衡,正确;
③单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,错误;
④正反应的速率与逆反应的速率相等,说明到达平衡状态,正确;
⑤混合物中各物质的浓度不再变化,反应到达平衡状态,正确;
答案选②④⑤。

11.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%。

12.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;。

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