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高考化学与乙醇与乙酸有关的压轴题

高考化学与乙醇与乙酸有关的压轴题
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高考化学与乙醇与乙酸有关的压轴题

一、乙醇与乙酸练习题(含详细答案解析)

1.CMA(醋酸钙、醋酸镁固体的混合物)是高速公路的绿色融雪剂。以生物质废液——木醋液(主要成分乙酸,以及少量的甲醇、苯酚、焦油等杂质)及白云石(主要成分

MgCO3·CaCO3,含SiO2等杂质)等为原料生产CMA的实验流程如图:

(1)步骤①发生的反应离子方程式为___________________。

(2)步骤②所得滤渣1的主要成分为____________(写化学式);步骤②所得滤液常呈褐色,颜色除与木醋液中含有少量的有色的焦油有关外,产生颜色的另一主要原因是

____________。

(3)已知CMA中钙、镁的物质的量之比与出水率(与融雪效果成正比)关系如图所示,步骤④的目的除调节n(Ca)∶n(Mg)约为____________(选填:1∶2;3∶7;2∶3)外,另一目的是___________________。

(4)步骤⑥包含的操作有____________、过滤、洗涤及干燥。

(5)碳酸镁和碳酸钙与醋酸也可以恰好完全反应得到的混合物制融雪剂,下列有关说法错误的是_____

A.该融雪剂中的醋酸钙、醋酸镁均是离子化合物

B.该融雪剂还可用于除去煤燃烧产生的二氧化硫

C.该融雪剂的水溶液显碱性

D.生产该融雪剂所需碳酸盐与醋酸的物质的量之比为1:1

【答案】MgCO3·CaCO3+4CH3COOH = Ca2++Mg2++4CH3COO-+2CO2↑+2H2O SiO2实验过程中苯酚被空气中氧气氧化最终产生褐色物质 3∶7 除去过量的乙酸蒸发结晶 D

【解析】

【分析】

根据流程图可知,白云石(主要成分MgCO3?CaCO3,含SiO2等杂质)与木醋液(主要成分乙酸,以及少量的甲醇、苯酚、焦油等杂质)反应生成醋酸钙和醋酸镁,过滤得滤渣1为二氧化硅,滤液中主要溶质是醋酸钙和醋酸镁,加入活性炭脱色,除去被氧化的苯酚、焦油等杂质,再加入氧化镁,调节溶液中n(Ca):n(Mg)的值,过滤,除去混合液中固体杂质,得

醋酸钙和醋酸镁溶液,将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥得CMA。

【详解】

(1)根据上面的分析可知,步骤①发生的反应离子方程式为

MgCO3?CaCO3+4CH3COOH=Ca2++Mg2++ 4CH3COO- +2CO2↑+2H2O,故答案为:

MgCO3?CaCO3+4CH3COOH=Ca2++Mg2++4CH3COO-+2CO2↑+ 2H2O;

(2)步骤②所得滤渣1的主要成分为二氧化硅,化学式为SiO2;步骤②所得滤液常呈褐色,颜色除与木醋液中含有少量的有色的焦油有关外,产生颜色的另一主要原因是实验过程中苯酚被空气中氧气氧化最终产生褐色物质,故答案为:SiO2;实验过程中苯酚被空气中氧气氧化最终产生褐色物质;

(3)根据如图所示钙、镁的物质的量之比与出水率(与融雪效果成正比)关系,可知,当

n(Ca):n(Mg)约为3:7时,出水率最高,所以步骤④的目的除调节n(Ca):n(Mg)约为3:7;步骤④中加入氧化镁的另一个目的是与溶液中的醋酸反应,除去过量的乙酸,故答案为:3:7;除去过量的乙酸;

(4)根据上面的分析可知,步骤⑥包含的操作有蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥,故答案为:蒸发结晶;

(5)A.醋酸钙、醋酸镁属于有机酸形成的盐,为离子化合物,故A正确;

B.醋酸钙、醋酸镁在氧气的作用下与二氧化硫反应生成硫酸钙、硫酸镁和乙酸,可用于除去煤燃烧产生的二氧化硫,故B正确;

C.醋酸钙、醋酸镁属于强碱弱酸盐,水解使其水溶液呈碱性,故C正确;

D.生产该融雪剂所需碳酸盐与醋酸的物质的量之比为1:2,故D错误;

故选D。

2.工业中很多重要的原料都是来源于石油化工,回答下列问题

(1)C的结构简式为________。

(2)丙烯酸中含氧官能团的名称为_____________。

(3)③④反应的反应类型分别为_____________、___________。

(4)写出下列反应方程式

①反应①的化学方程式____________;

②反应②的化学方程式_________________;

③反应⑤的化学方程式____________。

(5)丙烯酸(CH2 = CH — COOH)可能发生的反应有_______________(填序号)

A 加成反应

B 取代反应

C 加聚反应

D 中和反应

E 氧化反应

(6)丙烯分子中最多有______个原子共面

【答案】CH3COOH 羧基氧化反应加聚反应+HNO3+H2O CH2=CH2+H2O CH3CH2OH CH2=CH-COOH+CH3CH2OH CH2=CHCOOCH2CH3+

H2O ABCDE 7

【解析】

【分析】

分析流程图,B被高锰酸钾氧化得到C,B和C可得到乙酸乙酯,则B为乙醇,C为乙酸,所以A为乙烯,。

【详解】

(1)C为乙酸,其结构简式为CH3COOH;

(2)丙烯酸中含氧官能团的名称为羧基(-COOH);

(3)反应③为氧化反应,反应④为加聚反应;

(4)反应①为苯的硝化反应,其化学方程式为+HNO3+H2O;

反应②为乙烯水化法制备乙醇,方程式为CH2=CH2+H2O CH3CH2OH;

反应⑤为乙醇和丙烯酸的酯化反应,方程式为CH2=CH-COOH+

CH3CH2OH CH2=CHCOOCH2CH3+H2O;

(5)丙烯酸中的官能团有碳碳双键和羧基,所以可能发生的反应有加成、取代(酯化)、加聚、中和、氧化,故答案为ABCDE;

(6)丙烯分子的结构为其中,碳碳双键上的两个碳、三个氢和甲基上的一个

碳为一个平面,当甲基的角度合适时,甲基上的一个氢会在该平面内,所以最多有7个原子共平面。

3.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。

4.如图A、B、C、D、E、F等几种常见有机物之间的转化关系图,其中A是面粉的主要成分;C和E反应能生成F,F具有香味。

在有机物中,凡是具有—CHO结构的物质,具有如下性质:

①与新制氢氧化铜悬浊液反应,产生砖红色沉淀;

②在催化剂作用下,—CHO 被氧气氧化为—COOH ,即

22R CHO+O 2R COOH ?

???→催化剂——。 根据以上信息及各物质的转化关系完成下列各题。

(1)B 的化学式为_________,C 的结构简式为__________。

(2)其中能与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀的物质有_________(填名称)。 (3)C→D 的化学方程式为______________。

(4)C + E→ F 的化学方程式为 ______________。

【答案】C 6H 12O 6 CH 3CH 2OH 葡萄糖、乙醛

Cu 32232Δ

2CH CH OH+O 2CH CHO+2H O ??→ 3323252Δ

CH COOH+CH CH OH CH COOC H +H O 垐垐?噲垐?浓硫酸 【解析】

【分析】

A 为面粉的主要成分,则A 为淀粉,淀粉水解生成葡萄糖,则

B 为葡萄糖(

C 6H 12O 6),葡萄糖发酵生成乙醇,则C 为乙醇(C 2H 5OH ) ,乙醇在铜作催化剂加热条件下被氧化生成乙醛,则

D 为乙醛(CH 3CHO ),乙醛接着被氧化生成乙酸,则

E 为乙酸(CH 3COOH ),乙酸与乙醇发生酯化反应生成

F ,F 为乙酸乙酯 (CH 3COOCH 2CH 3)。

【详解】

(1)B 为葡萄糖,葡萄糖的分子式为 C 6H 12O 6,C 为乙醇,乙醇的结构简式为CH 3CH 2OH ,故答案为:C 6H 12O 6;CH 3CH 2OH 。

(2)在有机物中,凡是具有—CHO 结构的物质,与新制氢氧化铜悬浊液反应,产生砖红色沉淀,葡萄糖、乙醛均含醛基,均能被新制Cu (OH )2氧化,产生砖红色沉淀,故答案为:葡萄糖、乙醛。

(3)C 为乙醇,在铜作催化剂加热条件下被氧化生成乙醛,其化学反应方程式为:

Cu 32232Δ

2CH CH OH+O 2CH CHO+2H O ??→,故答案为:Cu 32232Δ

2CH CH OH+O 2CH CHO+2H O ??→。 (4)C 为乙醇,E 为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯 (CH 3COOCH 2CH 3)和

水,化学反应方程式为:3323252Δ

CH COOH+CH CH OH CH COOC H +H O 垐垐?噲垐?浓硫酸,故答案为:3323252Δ

CH COOH+CH CH OH CH COOC H +H O 垐垐?噲垐?浓硫酸。 【点睛】

含有醛基的有机物(醛类、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等)能与银氨溶液发生银镜反应生成银单质,比如乙醛与银氨溶液反应:

CH 3CHO+2Ag(NH 3)2OH →n

CH 3COONH 4+H 2O+2Ag ↓+3NH 3。

5.A 、B 、C 、D 在一定条件下的转化关系如图所示(反应条件已省略)。其中,A 是一种气态

烃,在标准状况下的密度是1.25 g·

L -1,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志;

C的分子式为C2H4O2;B和C在浓硫酸和加热的条件下发生反应,生成的有机物D有特殊的香味。

试回答下列问题:

(1)A的分子式为________,丙烯酸分子结构中所含的官能团名称是________,丙烯分子中最多有________个原子共平面。

(2)丙烯酸乙酯可能发生的反应类型有________。

①加成反应②取代反应③加聚反应④中和反应

A.①③ B.①②③

C.①③④ D.①②③④

(3)写出聚丙烯酸的结构简式________。

(4)写出丙烯酸与B反应的化学方程式

_________________________________________________。

(5)下列有关说法正确的是________(填编号)。

A.D与丙烯酸乙酯互为同系物

B.B→C的转化是氧化反应

C.可以用酸性KMnO4溶液鉴别A和丙烯酸

D.蒸馏能分离B和C的混合物

【答案】C2H4碳碳双键、羧基 7 B CH2=CHCOOH+CH3CH2OH CH2=CHCOOCH2CH3+H2O BD

【解析】

【分析】

(1) A是衡量一个国家石油化工发展水平的标志,因此为乙烯,乙烯与水反应生成B为乙醇,B被酸性高锰酸钾氧化生成C为乙酸,乙醇与乙酸发生酯化反应生成D为乙酸乙酯,丙烯转化为丙烯酸,丙烯酸与乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯,据此分析解答。

【详解】

(1) A是衡量一个国家石油化工发展水平的标志,因此为乙烯,其分子式为C2H4;根据丙烯酸的结构简式CH2=CHCOOH,含有的官能团是羧基和碳碳双键;碳碳双键共面以及三点确定,因此丙烯酸中共面的原子有7个;

(2) 丙烯酸乙酯中含有酯基和碳碳双键,能发生加成反应、加聚反应、水解(取代反应)因此

①②③正确;

答案选B;

(3)丙烯酸中含有碳碳双键,通过发生加聚反应,生成聚丙烯酸,因此结构简式为

(4) 乙烯通过和水发生加成反应生成乙醇,则B为乙醇,因此乙醇和丙烯酸发生酯化反应:CH2=CHCOOH+CH3CH2OH CH2=CHCOOCH2CH3+H2O;

(5) A、C为乙酸,D为乙酸乙酯,与丙烯酸乙酯含有的官能团不同,因此不属于同系物,选项A错误;

B、乙醇转化成乙酸,少氢多氧,属于氧化反应,选项B正确;

C、乙烯和丙烯酸中都含有碳碳双键,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项C错误;

D、乙醇和乙酸的沸点不同,互溶两种液体,因此采用蒸馏方法进行分离,选项D正确。答案选BD。

6.呋喃酚是生产呋喃丹、好安威等农药的主要中间体,是高附加值的精细化工产品.一种以邻氯苯酚(A)为主要原料合成呋喃酚(F)的流程如下:

回答下列问题:

(1)A 物质核磁共振氢谱共有_____个峰,④的反应类型是________,C和D中含有的相同官能团的名称是________.

(2)下列试剂中,能和D反应的有______(填标号).

A.溴水 B.酸性K2Cr2O7溶液 C.FeC12溶液 D.纯碱溶液

(3)写出反应①的化学方程式是___________(有机物用结构简式表示,下同).

(4)有机物B可由异丁烷经三步反应合成:异丁烷X Y有机物

B条件a为_______________,Y生成B的化学方程式为______________.

(5)呋喃酚的同分异构体很多,写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式

______________

①苯环上的一氯代物只有一种

②能发生银镜反应的芳香酯.

【答案】5 取代反应(或水解反应) 氯原子和碳碳双键 A B D

氢氧化钠的乙醇溶

液、加热

【解析】

【详解】

(1)根据A的结构简式可知A的核磁共振氢谱中峰的数目为5,比较E和F的结构简式可知,E中的氯原子被羟基取代即得F,即反应④为取代反应(或水解反应),根据C和D的结构简式可知,C和D中都含有氯原子和碳碳双键,故答案为5;取代反应(或水解反应);氯原子和碳碳双键;

(2)根据D的结构简式可知,D中有苯环和酚羟基、氯原子、碳碳双键,可以和溴水发生取代反应,被酸性K2Cr2O7溶液氧化,能与纯碱溶液反应生成碳酸氢钠,故选A B D;(3)根据元素守恒和C的结构可知,B为CH2=C(CH3)CH2Cl,所以反应①的化学反应方程

式为,故答案为

(4)CH3CH(CH3)2与氯气按1:1发生取代反应生成X为CH2ClCH(CH3)2,X发生消去反应得Y为CH2=C(CH3)2,反应条件为氢氧化钠的乙醇溶液、加热,Y与氯气发生取代反应生成CH2=C(CH3)CH2Cl,反应的方程式为,故答案为氢氧化钠的乙醇溶液、加热;

(5)呋喃酚的同分异构体符合下列条件①苯环上的一氯代物只有一种,②能发生银镜反应的芳香酯,说明有醛基或甲酸某酯及苯环的结构,则符合条件的同分异构体为

,故答案为

7.烃A与等物质的量的H2O反应生成B,B的一种同系物(比B少一个碳原子)的溶液可以浸制动物标本。M是有芳香气味、不易溶于水的油状液体。有关物质的转化关系如图:

请回答:

(1)写出A的结构式____。

(2)写出B的官能团名称___。

(3)写出M与NaOH溶液在加热条件下反应的化学方程式___。

(4)下列说法不正确

...的是___。

a.烃A在一定条件下可与氯化氢发生反应得到氯乙烯

b.有机物C的溶液可以除去水垢

c.有机物B能与银氨溶液反应产生银镜

d.有机物C和D发生加成反应生成M

【答案】H-C C-H 醛基 CH3COOCH2CH3+NaOH CH3COONa+CH3CH2OH d

【解析】

【分析】

由转化关系结合M的分子式可知M为CH3COOCH2CH3,则C为CH3COOH,D为

CH3CH2OH,则B为CH3CHO,A应为CH≡CH,以此解答该题。

【详解】

由转化关系结合M的分子式可知M为CH3COOCH2CH3,则C为CH3COOH,D为

CH3CH2OH,则B为CH3CHO,A应为CH≡CH;

(1)由以上分析可知A为乙炔,结构式为H-C≡C-H;

(2)B为CH3CHO,所含官能团名称为醛基;

(3)M 为CH3COOCH2CH3,在NaOH溶液中加热发生水解反应的化学反应方程式为

CH3COOCH2CH3+NaOH CH3CH2OH+CH3COONa;

(4)a.烃A为乙炔,在一定条件下可与氯化氢发生反应生成氯乙烯,故a正确;

b.有机物C为乙酸,具有酸性,可以除去水垢,故b正确;

c.有机物B为乙醛,在水浴加热条件下能与银氨溶液反应产生光亮的银镜,故c正确;d.乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,不是加成反应,故d错误;

故答案为d。

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:

+CH3OH+H2O

药品相对分子质

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

8615161溶于热水,易溶于有机剂

1.01

甲基丙烯酸甲酯

100-48100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.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AgNO3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2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,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:先制取银氨溶液,向硝酸银溶液中滴入氨水至变色沉淀全部溶解得到银氨溶液,滴入乙醛溶液在水浴中加热反应观察银镜现象。因此,该实验的顺序是④②①③。

10.实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在图甲的圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,加热回流一段时间,然后换成图乙装置进行蒸馏,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:

(1)图甲中冷凝水从________(a或b)进,图乙中B装置的名称为________;

(2)反应中加入过量的乙醇,目的是________;

(3)现拟分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,下列框图是分离操作步骤流程图:

则试剂a是________,分离方法I是________,试剂b是________;

A.稀HCl B.稀H2SO4 C.稀HNO3

(4)甲、乙两位同学欲将所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品提纯得到乙酸乙酯,在未用指示剂的情况下,他们都是先加NaOH溶液中和酯中过量的酸,然后用蒸馏法将酯分离出来.甲、乙两人蒸馏产物结果如下:甲得到了显酸性的酯的混合物,乙得到了大量水溶性的物质。丙同学分析了上述实验目标产物后认为上述实验没有成功;试解答下列问题:

①甲实验失败的原因是________;

②乙实验失败的原因是________。

【答案】b 尾接管提高乙酸的转化率饱和Na2CO3溶液分液 B 所加NaOH溶液不足未将酸完全反应所加NaOH溶液过量,酯发生水解

【解析】

【分析】

【详解】

(1)为了达到更好的冷凝效果,冷凝器进水为下口进上口出,B装置的名称是尾接管;(2)为了提高乙酸的转化率,实验时加入过量的乙醇;

(3)乙酸乙酯是不溶于水的物质,乙醇和水互溶,乙酸和碳酸钠反应,加入饱和碳酸钠溶液,实现酯与乙酸和乙醇的分离,分离油层和水层采用分液的方法即可。对水层中的乙酸钠和乙醇进一步分离时应采取蒸馏操作分离出乙醇,然后水层中的乙酸钠,根据强酸制弱酸,要用硫酸反应得到乙酸,再蒸馏得到乙酸,故选B;

(4)①甲得到显酸性的酯的混合物,酸有剩余,说明是所加NaOH溶液不足未将酸完全反应;

②乙得到大量水溶性物质,说明没有酯,是因为所加NaOH溶液过量,酯发生水解。

11.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/℃24964.3199.6

密度/g.cm-3 1.26590.792 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;

(5)用图C 装置进行蒸馏提纯时,当温度计达到苯甲酸甲酯的沸点时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯;

【详解】

(1)苯甲酸与甲醇发生酯化反应生成苯甲酸甲酯和水,反应的化学方程式为

+CH 3OH Δ???→浓硫酸+H 2O ; 答案为:+CH 3OH Δ???→浓硫酸+H 2O ;

(2)进行酯化反应实验时,出于安全考虑,必须加入沸石或碎瓷片防暴沸;

答案为:防暴沸;

(3酯化反应是可逆反应,平衡向右移动即可提高产率,相应的措施是:使用浓硫酸吸水、把酯蒸出反应体系、提高醇的用量等;

答案为:使用浓硫酸吸水、把酯蒸出反应体系、提高醇的用量等;

(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又防止酯反应,B装置中应加入碳酸钠,后续用蒸馏提纯苯甲酸甲酯,而其沸点199.6°C,故B中加入的是碳酸钠固体;

答案为:固体Na2CO3;

(5)用图C装置进行蒸馏提纯时,要收集目标产物苯甲酸甲酯,则温度计达到苯甲酸甲酯的沸点199.6°C时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯;

答案为:199.6。

12.乙酸乙酯是中学化学中的重要物质。小明通过自主学习成功地制取并提纯了乙酸乙酯:

小明的知识储备:

①乙醇能和氯化钙形成CaCl2·6C2H5OH

②有关物质的沸点:

制备过程:

装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有10mL无水乙醇和5mL冰醋酸,D中放有滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液。迅速升温到170℃进行反应。

(1)请补充出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式___。

(2)实验装置还缺少___。

(3)实验过程中滴加大约3mL浓硫酸,B的容积最合适的是___。(填字母)

A.25mL B.50mL C.250mL D.500mL

(4)小明在D中观察到了明显的的分层现象,其下层显___色。

产品提纯:

①将D中混合物转入分液漏斗进行分液。②有机层用5mL饱和氯化钙溶液洗涤,最后用水洗涤。有机层倒入一干燥的烧瓶中,用无水硫酸镁干燥,得粗产物。③将粗产物蒸馏,收集馏分,得到纯净干燥的乙酸乙酯。

(5)操作②的目的为洗去___,操作③中,应收集___℃馏分。

【答案】CH 3COOH+CH 3CH 2OH V

垐垐?噲垐?浓硫酸CH 3COOCH 2CH 3+H 2O 温度计 A 无色 乙醇 77 【解析】

【分析】

制备:A 中放有浓硫酸,B 中放有10mL 无水乙醇和5mL 冰醋酸,D 中放有滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液。乙醇与浓硫酸在140℃作用会产生乙醚,所以需要迅速升温到170℃进行反应,因此需要有温度计测定温度;乙酸、乙醇以及生产的乙酸乙酯沸点均较低,因此在装置D 中收集,乙酸、乙醇易溶于碳酸钠溶液,装置C 可以防止倒吸;乙酸乙酯的密度小于水,因此在上层;下层碳酸钠溶液中滴有酚酞,吸收乙酸后碱性减弱,溶液呈无色; 提纯:先将D 中混合物分液,取上层有机层加入5mL 饱和氯化钙溶液洗去乙醇,再用水洗去过量的氯化钙溶液,之后进行干燥,此时粗产品中还要副产品乙醚,可以蒸馏分离,收集77℃的馏分即为乙酸乙酯。

【详解】

(1)乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式为:CH 3COOH+C 2H 5OH 浓硫酸 ?

CH 3COOC 2H 5+H 2O ;

(2)该实验中需要有温度计测定温度;

(3)B 中混合物总体积约为3mL+10mL+5mL=18mL ,所以选用25mL 圆底烧瓶最为合适;

(4)乙酸乙酯密度小于水,所以下层为无机层,下层碳酸钠溶液中滴有酚酞,吸收乙酸后碱性减弱,溶液呈无色;

(5)乙醇能和氯化钙形成CaCl 2·6C 2H 5OH ,因此该操作目的是洗去乙醇;粗产品中还要副产品乙醚,可以蒸馏分离,收集77℃的馏分即为乙酸乙酯。

13.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 ﹣3

0.79 2.2 0.71 沸点/℃ 78.5 132 34.6

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Br 2,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。

14.某工厂废液经测定得知主要含有乙醇,其中还含有丙酮、乙酸和乙酯乙酯。根据下表中各物质的性质,按下列步骤回收乙醇和乙酸。

已知:乙酸乙酯在碱性条件下水解生成乙酸钠和乙醇。

①向废液中加入烧碱溶液,调整溶液的pH =10;②将混合液放入蒸馏器中缓缓加热;③收集温度在70~85℃时的馏出物;④排出蒸馏器中的残液,冷却后向其中加浓硫酸(过量),然后再放入耐蒸馏器中进行蒸馏,回收馏出物。请回答下列问题:

(1)加入烧碱使溶液的pH =10的目的是_______________________。

(2)在70~85℃时馏出物的主要成分是________。

(3)在步骤④中加入过量浓硫酸的目的是(用化学方程式表示)_____________________。

【答案】将乙酸转化为乙酸钠,使乙酸乙酯在加热时转化为乙酸钠和乙醇 乙醇 2CH 3COONa +H 2SO 4→Na 2SO 4+2CH 3COOH

【解析】

【分析】

加入烧碱使溶液的pH=10将与乙醇沸点相近的乙酸和乙酸乙酯转化成乙酸钠而蒸馏分离出乙醇,残液中主要含乙酸钠溶液,冷却后向其中加浓硫酸(过量),将乙酸钠转化成乙酸,再蒸馏收集乙酸,以此解答即可。

【详解】

(1)加入烧碱使溶液的pH=10将与乙醇沸点相近的乙酸和乙酸乙酯转化成乙酸钠而蒸馏分离,与乙酸反应产生乙酸钠,与乙酸乙酯反应生成乙醇和乙酸钠,反应方程式为:332CH COOH NaOH CH COONa H O +→+、

323332CH COOCH CH NaOH CH COONa CH CH OH +→+;

(2)根据以上分析及乙醇的沸点78℃,所以在70~85℃时馏出物的主要成份是乙醇; 故答案为:乙醇;

(3)据以上分析,在步骤④中,加入过量浓硫酸的目的是将乙酸钠转化成乙酸,方程式为:3242432CH COONa H SO Na SO 2CH COOH +=+。

15.实验室制取少量溴乙烷的装置如图所示。根据题意完成下列填空:

(1)圆底烧瓶中加入的反应物是溴化钠、乙醇和1:1的硫酸。配制体积比1:1的硫酸所用的仪器为________(选填编号)。

a天平b量筒c容量瓶d烧杯

(2)写出加热时烧瓶中发生的主要反应的化学方程式___________________。

(3)将生成物导入盛有冰水混合物的试管A中,冰水混合物的作用是________,试管A

中的物质分为三层(如图所示),产物在第____层。

(4)试管A中除了产物和水之外,还可能存在________,_________(写出结构简式)。

(5)用浓硫酸进行实验,若试管A中获得的有机物呈棕黄色,除去其中杂质的最佳方法

是___________(选填编号)。

a蒸馏b氢氧化钠溶液洗涤c用四氯化碳萃取d用亚硫酸钠溶液洗涤

若试管B中的酸性高锰酸钾溶液褪色,使之褪色的物质名称是_________。

(6)实验员老师建议把上述装置中的仪器连接部分由橡胶管改成标准玻璃接口,其原因

_________。

加热CH3CH2Br+NaHSO4+H2O 冷凝、液封溴乙烷 3 【答案】b NaBr+H2SO4+CH3CH2OH???→

CH2=CH2 CH3CH2OCH2CH3 d 乙烯反应会产生Br2,腐蚀橡胶

【解析】

【分析】

实验原理为圆底烧瓶中加入的反应物是溴化钠、乙醇和1:1的硫酸,加热进行反应制备溴

加热CH3CH2Br+NaHSO4+H2O,试管A中加入乙烷,制备原理为:NaBr+H2SO4+CH3CH2OH???→

冰水冷凝液封得到溴乙烷,试管B对产物的成分进行探究验证。

【详解】

(1)配制体积比1:1的硫酸所用的仪器为量筒,答案选b;

(2)加热时烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为

加热CH3CH2Br+NaHSO4+H2O;

NaBr+H2SO4+CH3CH2OH???→

(3)冰水混合物可以起到冷却的作用,生成的溴乙烷和水互不相溶,并且溴乙烷的密度比水大,在冰水混合物的下层,所以也可液封溴乙烷,防止其挥发,产物在第3层;

(4)反应过程中会有HBr生成,在加热条件下反应,HBr和CH3CH2OH都易挥发,故生成物中可能有HBr、CH3CH2OH;乙醇在浓硫酸加热的条件可以发生消去反应生成CH2=CH2,

也可以分子间脱水生成CH3CH2OCH2CH3,即产物中也可能存在CH2=CH2,CH3CH2OCH2CH3;(5)试管A中获得的有机物呈棕黄色,是由于浓硫酸具有强氧化性,将HBr氧化物Br2,产物为溴乙烷,混有单质溴,蒸馏不能完全除去杂质,并且操作麻烦;氢氧化钠溶液易使

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