- 烃和卤代烃
- 共11988题
下图是实验室用乙醇与浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷的装置,反应需要加热,图中省去了加热装置。有关数据见表3:
表3.乙醇、溴乙烷、溴有关参数
(1)制备操作中,加入的浓硫酸必需进行稀释,其目的是 (选填序号)。
a.减少副产物烯和醚的生成 b.减少Br2的生成
c.减少HBr的挥发 d.水是反应的催化剂
(2)写出溴化氢与浓硫酸加热时发生反应的化学方程式 。
(3)图中试管C中的导管E的末端须在水面以下,其原因是 。
(4)加热的目的是 。
(5)为除去产品中的一种主要杂质,最好选择下列 (选填序号)溶液来洗涤产品。
A.氢氧化钠 B.碘化亚铁 C.亚硫酸钠 D.碳酸氢钠
(6)第(5)步的实验所需要的玻璃仪器有 。
正确答案
B.[实验化学]
(1)a、b、c(2分)
(2)2HBr+H2SO4(浓) SO2+Br2+2H2O(2分)
(3)增加获得溴乙烷的质量(或减少溴乙烷的挥发)(2分)
(4)加快反应速率,蒸馏出溴乙烷(2分)
(5)C(2分)
(6)分液漏斗、烧杯(2分)
试题分析:(1)乙醇与浓硫酸和溴化钠混合在一起,会发生乙醇的消去反应生成乙烯,乙醇分子间脱水生成醚,同时溴化钠会被浓硫酸氧化生成溴单质,由于浓硫酸具有吸水性当然也会使生成的HBr容易挥发出来等。因此在制备时要将浓硫酸进行适当稀释。
(2)运用氧化还原原理来书写:2HBr+H2SO4(浓) SO2+Br2+2H2O(2分)
(3)由于溴乙烷常温下是液体但其沸点仍是比较低的,易挥发通过用水冷却可增加获得溴乙烷的质量(或减少溴乙烷的挥发)。
(4)通过加热可加快反应速率同时有利于蒸馏出溴乙烷。
(5)产品中溶解了未反应的溴单质,选择氢氧化钠也会使溴乙烷损失,选择碘化亚铁同时又生成了碘杂质仍会溶解中其中,选择碳酸氢钠会有大量气泡关系会引发溴乙烷的挥发,最好选择亚硫酸钠,通过发生氧化还原反应生成了硫酸钠和溴化钠再通过分液较好分离。
(6)由第(5)的分析,最后要进行分液操作,所以用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯
某化学兴趣小组用以下装置,以环己醇制备环己烯
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入lmL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热
至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①导管B除了导气外还具有的作用是____________。
②试管C置于冰水浴中的目的是________________。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在_________层(填上或下),分液后用_________ (填入编号)洗涤。
a.KMnO4溶液 b.稀H2SO4 c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按图装置蒸馏,冷却水 从_________口进入。蒸馏时要加入生石灰,目的是__________________。
③收集产品时,控制的温度应在_________左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是 。
a.蒸馏时从70℃开始收集产品
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是_________。
a.用酸性高锰酸钾溶液 b.用金属钠 c.测定沸点
正确答案
(1)①冷凝②防止环己烯挥发
(2) ①上 , C ② g 除去水分 ③ 83℃ C
(3) b c
(1)因为反应需要加热,为了防止液体沸腾时剧烈跳到,需要碎瓷片防止暴沸。实验中需要及时把环己烯蒸发出来,所以B其冷凝回流的作用。加热时环己醇容易挥发,为了提高原料的利用率,需要通过水浴加热防止环己醇挥发。
(2)环己烯的密度小于水且难溶于水,在上层。酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化环己烯。稀硫酸显酸性,不能除去酸性杂质,所以用饱和碳酸钠溶液洗涤。冷凝管中冷却水的流向和气体的流向是相反的,所以从g口进入。环己烯的沸点是83℃,所以温度应控制在83℃左右。环己烯的精品质量偏低,说明粗产品中其他的杂质多,所以可能是制备粗产品时环己醇一同被蒸出。
(3)粗产品和精品的区别在于粗产品中含有环己醇,而精品中没有,钠和醇反应,b可以。环己醇的沸点和环己烯的沸点差别较大,c也可以。酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化环己醇和环己烯,不正确。答案选bc。
(1)下列物质都能与Na反应放出H2: ①C2H5OH ②CH3COOH溶液 ③NaOH溶液,产生H2的速率由大到小的次序是 (填序号)
(2)某气态烃1体积只能与1体积氯气发生加成反应生成氯代烷,此氯代烷1mol可与4mol氯气生
完全的取代反应,则该烃的结构简式为
(3)常温常压下CH4和C2H6混合后平均组成为C1.5H5,则二者的体积比为 。若平均组成为C1.2H4.4
则二者的体积比为 。
正确答案
(1)②>③>① (2) CH2=CH2 (3) 1:1 CH4和C2H6的体积比为4:1
试题分析:(1)乙醇中的羟基氢,能和钠反应生成氢气,醋酸中的氢离子能和金属钠反应放氢气,氢氧化钠溶液中的水电离出的氢离子可以和金属钠反应产生氢气,三者的氢的活泼性顺序是②>①>③,所以产生H2速率顺序是②>①>③;(2)根据题目中该烃加成反应所需氯气的量判断该烃分子中只含有一个双键,又根据氯代烷1mol可与4mol氯气发生完全的取代反应,判断该加成产物分子中只含有4个氢原子,所以该烃的结构简式为CH2=CH2;(3)常温常压下CH4和C2H6混合后平均组成为C1.5H5,设CH4和C2H6的体积分别为a和b,故a+2b/(a+b)=1.5,所以a=b,故二者的体积比为1:1 ,若平均组成为C1.2H4.4,设CH4和C2H6的体积分别为a和b,故a+2b/(a+b)=1.2,所以a=4b,故CH4和C2H6的体积比为4:1。
点评:本题综合考查了有机物的反应,烃的结构的判断,有机物计算,这些考点是高考考查的重点,本题难度不大。
(5分)有机物A是烃的含氧衍生物,1.38gA完全燃烧后,若将燃烧的产物通过碱石灰,碱石灰的质量会增加3.06g;若将燃烧产物通过浓硫酸,浓硫酸的质量会增加1.08g;取4.6gA与足量的金属钠反应,生成的气体在标准状况下的体积为1.68L;A不与纯碱反应。该有机物的质谱图中质荷比的最大值是92。通过计算确定A的分子式和结构简式。
正确答案
A的分子式:C3H8O3、结构简式:CH2(OH)CH(OH)CH2OH
由题意知A的分子量为92,燃烧后生成的水为1.08g,生成的CO2为3.06g—1.08g=1.98g
CxHyOz +O2xCO2 + y/2H2O
0.015mol 0.045mol 0.06mol
所以A分子式为:C3H8O3
而4.6gA(0.05 mol)与足量的金属钠反应,生成的气体在标准状况下的体积为1.68L(0.075 mol),即分子中有3个—OH,所以结构简式为:CH2(OH)CH(OH)CH2OH
乙烯是来自石油的重要有机化工原料,其产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平。结合以下路线回答:
已知:
(1)反应II的化学方程式是 。
(2)D为高分子化合物,可以用来制造多种包装材料,其结构简式是 。
(3)E是有香味的物质,在实验室用下图装置制取。
①反应IV的化学方程式是 ,该反应类型为 。
②该装置图中有一个明显的错误是 。
(4)为了证明浓硫酸在反应IV中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用上图改进后装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡小试管乙再测有机层的厚度,实验记录如下:
①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是3mL和 mol·L-1。
②分析实验 (填实验编号)的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
正确答案
(1)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(2分,条件也可写成
)
(2)(1分)
(3)①CH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O。(2分,“浓硫酸、加热”或“”缺一项共扣1分) 取代反应或酯化反应(1分)
②导气管的出口伸入到饱和碳酸钠溶液液面以下(2分)
(4)① 4 (1分) ②A C(2分,错选不得分,漏选得1分)
试题分析:乙烯含有碳碳双键,能发生加聚反应,生成聚乙烯,则D是聚乙烯。乙烯也能和水发生加成反应生成乙醇,则A是乙醇。乙醇发生氧化反应生成B,所以B是乙醛。乙醛继续被氧化生成乙酸,所以C是乙酸。乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,则E是乙酸。
(1)反应II是乙醇的催化氧化生成乙醛,反应的化学方程式是2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(2)D为聚乙烯,属于高分子化合物,可以用来制造多种包装材料,其结构简式是。
(3)①反应IV是制备乙酸乙酯的,反应的化学方程式是
CH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O。
②由于生成的乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇,二者都是与水互溶的,吸收装置中如果直接插入到碳酸钠溶液中,容易引起倒吸,所以该装置图中有一个明显的错误是导气管的出口伸入到饱和碳酸钠溶液液面以下。
(4)①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用,所以在实验中氢离子的浓度应该是相同的。C中硫酸是二元强酸,所以根据硫酸的浓度可知,D中盐酸的浓度应该是4mol/L。
②根据表中数据可知,实验A和C中分别加入了浓硫酸和稀硫酸,所以通过分析实验A、C的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
已知:苯甲酸在水中的溶解度为:0.18g(4℃)、0.34g(25℃)、6.8g(95℃)。乙醚的沸点为34.6℃。实验室常用苯甲醛制备苯甲醇和苯甲酸,其原理为:2C6H5―CHO+NaOHC6H5―CH2OH+C6H5―COONa
实验步骤如下:
①向如图所示装置中加入适量 NaOH、水和苯甲醛,混匀、加热,使反应充分进行。
②从冷凝管下口加入冷水,混匀,冷却。倒入分液漏斗,用乙醚萃取、分液。水层保留待用。将乙醚层依次用10%碳酸钠溶液、水洗涤。
③将乙醚层倒入盛有少量无水硫酸镁的干燥锥形瓶中,混匀、静置后将其转入蒸馏装置,缓慢均匀加热除去乙醚,收集198℃~204℃馏分得苯甲醇。
④将步骤②中的水层和适量浓盐酸混合均匀,析出白色固体。冷却、抽滤得粗产品,将粗产品提纯得苯甲酸。
(1)步骤②中,最后用水洗涤的作用是 。将分液漏斗中两层液体分离开的实验操作方法是:先 后 。
(2)步骤③中无水硫酸镁的作用是 。
(3)步骤④中水层和浓盐酸混合后发生反应的化学方程式为 ;将反应后混合物冷却的目的是 。
(4)抽滤装置所包含的仪器除减压系统外,还有 、 (填仪器名称)。
正确答案
B:(1)除去NaOH、苯甲酸钠、碳酸钠等杂质 (2分)
把下层液体从下端放出、把上层液体从上口倒出(每空1分,共2分)
(2)干燥剂(2分)
(3)C6H5―COONa+HClC6H5―COOH+NaCl (2分)
使苯甲酸尽可能多的析出 (2分)
(4) 吸滤瓶 (1分) 布氏漏斗(1分)
试题分析:⑴离子化合物在水中溶解度较大,用水除去NaOH、苯甲酸钠、碳酸钠等杂质;分液漏斗的使用,把下层液体从下端放出、把上层液体从上口倒出;答案:除去NaOH、苯甲酸钠、碳酸钠等杂质 ;把下层液体从下端放出、把上层液体从上口倒出;⑵无水硫酸镁能吸水变成MgSO4·7H2O,作干燥剂,答案:干燥剂;⑶盐酸起酸化作用,将苯甲酸钠变成苯甲酸,从溶液中析出,冷却的目的是使苯甲酸尽可能多的析出,提高产率,答案:C6H5―COONa+HClC6H5―COOH+NaCl , 使苯甲酸尽可能多的析出;⑷抽滤装置由吸滤瓶、布氏漏斗等组成,答案:吸滤瓶、布氏漏斗。
(8分)某芳香烃中含碳元素的质量分数为90.6%,相同条件下,其蒸气密度为空气密度的3.66倍(M空气设为29)。
(1)该烃的分子式为__________。其最简单的同系物中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是(写出其结构简式)__________________。
(2)若该烃硝化时,苯环上的一硝基取代物有三种,则该烃的结构简式可能为____________________。
正确答案
(1)C8H10
(2)或
试题分析:(1)芳香烃蒸气密度为空气密度的3.66倍,则其相对分子质量为29×3.66=106,
含碳元素的质量分数为90.6%,则分子中含C原子的个数为106×90.6%÷12=8
含H原子的个数为:106-12×8÷1=10
所以分子式为C8H10,最简单的同系物中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是甲苯,结构简式为故答案为:C8H10;;
(2)
①若该烃硝化时,一硝基取代物只有一种,则该烃的结构简式为:对二甲苯.
②若该烃硝化时,一硝基取代物有两种,则该烃的结构简式为:邻二甲苯.
③若该烃硝化时,一硝基取代物有三种,则该烃的结构简式为:乙苯或间二甲苯,结构简式为或
故答案为:或
.
点评:本题考查有机物分子式的确定,题目难度不大,注意乙苯的同分异构体的种类。
已知乙醇可以和氯化钙反应生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH。有关的有机试剂的沸点如下:CH3COOC2H5 77.1℃ C2H5OC2H5(乙醚) 34.5℃ C2H5OH 78.3℃ CH3COOH 118℃ 实验室合成乙酸乙酯粗产品的步骤如下:在蒸馏烧瓶内将过量的乙醇与少量浓硫酸混合,然后经分液漏斗边滴加醋酸、边加热蒸馏。得到含有乙醇、乙醚、醋酸和水的乙酸乙酯粗产品。
(1)反应中加入乙醇是过量的,其目的是: 。
将粗产品再经下列步骤精制:
(2)为除去其中的醋酸,可向产品中加入__________(填字母)。
A 无水乙醇 B 碳酸钠粉末 C 无水醋酸钠
(3)再向其中加入饱和氯化钙溶液,振荡。其目的是: 。
(4)然后再向其中加入无水硫酸钠,振荡。其目的是: 。
最后,将经过上述处理后的液体放入另一干燥的蒸馏瓶内,再蒸馏。弃去低沸点馏分,收集76~78℃沸程之间的馏分即得。
正确答案
(1)增加一种反应物浓度,有利于酯化反应向正反应方向进行,提高乙酸的转化率;
(2)B;
(3)除去粗产品中的乙醇;
(4)除去粗产品中的水;
(1)因为酯化反应是可逆反应,所以增加乙醇的浓度,有利于酯化反应向正反应方向进行,提高乙酸的转化率。
(2)要除去乙酸乙酯中的乙酸,可以加入饱和碳酸钠溶液,分液即可,答案选B。
(3)因为乙醇可以和氯化钙反应生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH,所以加入饱和氯化钙的目的是除去粗产品中的乙醇。
(4)无水硫酸钠,所以加入的目的是除去粗产品中的水。
邻叔丁基对苯二酚(TBHQ) 是一种新颖的食品抗氧剂,其制备原理为:
实验过程中的主要步骤如下:
步骤1.向三口烧瓶中加入5.5g对苯二酚,5.OmL浓磷酸及20mL二甲苯(装置如图所示),启动搅拌器。
步骤2.缓缓加热到100-110°C,慢慢滴加7.5mL叔丁醇和5mL二甲苯组成的溶液,30-60min内滴完。
步骤3.升温到135-140°C,恒温回流2.5h。
步骤4.将反应液冷却到120°C,直到反应完成
步骤5.将反应液倒入烧杯,并用热水洗涤三口烧瓶,洗液并入烧杯中。
步骤6.冷却结晶,抽滤,回收滤液中的二甲苯和磷酸
步骤7.用二甲苯重结晶、脱色、冷水洗涤、干燥
(1)磷酸在实验中的作用是_____。
(2)本实验中二甲苯的作用是_____。
(3)步骤4中反应完成的标志是_____。
(4)步骤7脱色时,可用的脱色剂是_____。
(5)对合成得到的产品表征,还需要的主要现代分析仪器是_____、_____。
正确答案
(1)催化剂
(2)一是作溶剂,稀释叔丁醇,防止局部浓度过高,生成副产物DTBHQ,二是考虑DTBHQ溶于冷的二甲苯,可除去产品中的DTBHQ
(3)不再有回流液
(4)活性炭
(5)红外光谱仪;熔点测定仪
试题分析:(1)由方程式知,H3PO4作催化剂作用。(2)使用二甲苯是为了减少副产物的发生,或是提高产率。(3)当不再出现回流液时,说明反应不再发生。(4)活性炭可以作为脱色剂,去色素。(4)红外光谱可以测定化学键和官能团,熔点测定仪可以确定产物的纯度等。
天然有机产物A是芳香族化合物,其中碳的质量分数是氧质量分数的2倍,完全燃烧后仅得到物质的量之比为2︰1的CO2和H2O。A具有极弱的酸性,且能与HI作用得到B,结构分子显示A分子内无相同官能团而B分子内对位有相同官能团,A分子内无氢键而B分子内有氢键。
已知 R–O–R′ +HI→R–O–H + R′–I
(1 ) A的化学式为
(2) 写出A、B的结构简式(B中标出氢键) ,
(3) 与A具有相同官能团的位置异构体有 种(含自身)
与B具有相同官能团的位置异构体有 种(含自身)
(4) A另有一种异构体C,无酸性,但能与NaOH以1︰3反应。
写出C与NaOH反应的化学方程式 。
正确答案
(1)C8H8O3(2分)
(2)(2分)
(2分)
(3)A:10种 B:6种(各2分)
(4)-OCOOCH3+3NaOH→
-ONa+Na2CO3+CH3OH+H2O(2分)
设A的分子式为:CxHyOz,由题意知12x:16z=2:1,可推出x:z=8:3;
其燃烧后所得CO2:H2O=1:1,则可推出x:y=1:1;
所以A的最简式为:C8H8O3
由题意可知:A分子中存在苯环、酚羟基、醚结构、另还需要有一个双键(不饱和度为5);
(2)(2分)
(2分)
(3)采用定二议一方法,可得出A苯环上的同分异构体为10种,B为6种(注意不要重复)
(4)-OCOOCH3+3NaOH→
-ONa+Na2CO3+CH3OH+H2O(2分)
塑化剂DBP(邻苯二甲酸二丁酯)主要应用于PVC等合成材料中作软化剂。
合成反应原理为:
实验步骤如下:
步骤1:在三口烧瓶中放入14.8g邻苯二甲酸酐、25mL正丁醇、4滴浓硫酸,开动搅拌器(反应装置如图)。
步骤2:缓缓加热至邻苯二甲酸酐固体消失,升温至沸腾。
步骤3:等酯化到一定程度时,升温至150℃
步骤4:冷却,倒入分漏斗中,用饱和食盐水和5%碳酸钠洗涤。
步骤5:减压蒸馏,收集200~210℃2666Pa馏分,即得DBP产品
(1)搅拌器的作用 。
(2)图中仪器a名称及作用是 ;步骤3中确定有大量酯生成的依据是 。
(3)用饱和食盐水代替水洗涤的好处是 。
(4)碳酸钠溶液洗涤的目的是 。
(5)用减压蒸馏的目的是 。
正确答案
(1)使反应物充分接触
(2)分水器,及时分出反应生成的水,有利于反应向生成DBP方向移动;分水器中有大量的水产生。
(3)可避免酯的损失,同时避免洗涤过程中的乳化现象
(4)中和产品中游离酸
(5)避免蒸馏过程中有机物脱水碳化现象
试题分析:(1)搅拌可以使反应物充分混合反应;(2)酯化反应有水生成,移出产物有利于平衡正向进行;生成水越多生成酯的量也就越多;(3)有机物在盐溶液中的溶解度小,减少酯的溶解损失;(4)碳酸钠能反应掉酯中溶解的杂质酸,同时溶解除去乙醇;(5)减压蒸馏可以降低有机物的沸点,使其在较低的温度下分离出来,避免温度过高出现有机物脱水碳化现象。
1,2-二溴乙烷在常温下是无色液体,密度是2.18g/cm,沸点是131.4℃,熔点是9.79℃,不溶于水,易溶于醇、丙酮等有机溶剂。在实验室中可以用下图所示装置来制备1,2-二溴乙烷。其中试管c中装有液溴(表面覆盖少量水)。
(1)写出制备1,2-二溴乙烷的化学方程式________。
(2)安全瓶a可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管c中导管是否发生堵塞。如果发生堵塞,a中的现象是__________。
(3)容器b中NaOH溶液的作用是__________,容器d中NaOH溶液的作用是__________。
(4)试管c浸入冷水中,以及液溴表面覆盖少量水的原因是__________。
(5)某同学在做实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,通入的乙烯混合气体的量比正常情况下超出许多。如果装置的气密性没有问题,试分析可能的原因________________.
正确答案
(8分)(1)CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br
(2)a中玻璃管内的水柱会上升,甚至水会溢出
(3除去乙烯中的CO2和SO2;吸收溴蒸气
(4)减少溴的挥发 (5)通入乙烯的速率过快
试题分析:(1)乙烯含有碳碳双键,和溴水发生加成反应得到1,2-二溴乙烷,反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br。
(2)通过观察实验装置,可知a是安全瓶防止液体倒吸。锥形瓶的水中插有一直玻璃管,主要作用是检查试管c是否堵塞。因为当c堵塞时,气体不畅通,则b中气体产生的压强将水压入直玻璃管中,甚至溢出玻璃管,所以如果发生堵塞,a中的现象是a中玻璃管内水柱上升,甚至水会溢出。
(3)由于乙烯中含有SO2和CO2,会干扰后续的实验,所以b中盛氢氧化钠溶液的作用是除去乙烯中的CO2和SO2。由于溴易挥发,而溴是有毒的,所以d中氢氧化钠溶液的作用是吸收溴蒸气,防止污染空气。
(4)溴与挥发,低温能减少溴的挥发,所以试管c浸入冷水中,以及液溴表面覆盖少量水的原因是减少溴的挥发。
(5)如果装置的气密性没有问题,而乙烯的用量偏多,这说明在反应过程中通入乙烯的速率过快,导致部分乙烯来不及反应即挥发了。
点评:该题是高考中的常见题型,侧重对学生综合实验能力的考查。该题以1,2-二溴乙烷制备为载体,重点考查学生的实验能力,涉及气体的净化、实验条件的控制、尾气处理以及实验方案设计与评价等,有利于培养学生规范、严谨的思维能力和动手操作能力。该题的难点是安全瓶作用的分析。明确实验原理是答题的关键。
完成以下实验:
用右图所示的装置制取溴乙烷;②进行溴乙烷的性质实验。在试管I中依次加入2 mL 蒸馏水、4 mL浓硫酸、2 mL 95%的乙醇和3g溴化钠粉末,在试管Ⅱ中注入蒸馏水,在烧杯中注入自来水。加热试管I至微沸状态数分钟后,冷却。试回答下列问题:
(1)试管I中浓硫酸与溴化钠加热反应生成氢溴酸,写出氢溴酸与乙醇在加热时反应的化学方程式 _。
(2)试管I中反应除了生成溴乙烷,还可能生成的有机物有 _ 、 (写出两种有机物的结构简式)。
(3)溴乙烷的沸点较低,易挥发,为了使溴乙烷冷凝在试管Ⅱ中,减少挥发,上图中采取的措施有 、 _。
(4)在进行溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热的性质实验时,把生成的气体通过下图所示的装置。用下图装置进行实验的目的是 _;下图中右边试管中的现象是 ;水的作用是 。
正确答案
(1)HBr + C2H5OHC2H5Br + H2O (2)CH2=CH2 CH3CH2OCH2CH3
(3)试管Ⅱ塞上带有导管的塞子并在其中加水;把试管Ⅱ放入盛有冷水的烧杯中;使用长导管等
(4)验证生成的气体是乙烯(或验证溴乙烷与NaOH发生消去反应的产物)
高锰酸钾溶液的紫红色褪去 除去气体中混有的少量乙醇等杂质
试题分析:(1)在加热的条件下,乙醇和溴化氢发生取代反应,生成溴乙烷和水,则反应的化学方程式是HBr + C2H5OHC2H5Br + H2O。
(2)由于在浓硫酸的作用下,乙醇也可能发生消去反应生成乙烯,也可能发生分子间的脱水,生成乙醚,结构简式分别是CH2=CH2、CH3CH2OCH2CH3。
(3)由于溴乙烷易挥发,则要使溴乙烷烷冷凝在试管Ⅱ中,减少挥发,正确的方法有试管Ⅱ塞上带有导管的塞子并在其中加水;把试管Ⅱ放入盛有冷水的烧杯中;使用长导管等。
(4)在氢氧化钠的醇溶液中,溴乙烷发生消去反应生成乙烯,乙烯含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以根据装置图可知,实验目的是验证生成的气体是乙烯(或验证溴乙烷与NaOH发生消去反应的产物),而实验现象是高锰酸钾溶液的紫红色褪去。但由于乙醇易挥发,且乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以水的作用是除去气体中混有的少量乙醇等杂质,防止干扰乙烯的性质检验。
点评:该题是基础性实验题的考查,该题紧扣教材基础知识,有利于调动学生的学习兴趣,激发学生的学习积极性,有利于培养学生规范严谨的实验设计能力,提升学生的学科素养。该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心,通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。
取3.40g只含羟基,不含其他官能团的液态饱和多元醇,置于5.00L氧气中,经点燃,醇完全燃烧,反应后气体体积减少0.56L,将气体经CaO吸收,体积又减少2.80L(所有气体体积均在标准状况下测定)。
(1)3.40g醇中C、H、O物质的量分别为:C________mol,H________mol,O________mol,该醇中C、H、O的原子个数比为__________。
(2)由以上比值能否确定该醇的分子式__________(填“能”或“否”)。其原因是____________。
(3)如果将多元醇的任意一个羟基换成一个卤原子,所得到的卤代物都只有1种,写出该饱和多元醇的结构简式_____________________.
正确答案
(7分)(1)0.125;0.3;0.1;5:12:4
(2)能;虽然C5H12O4只是最简式,但是如果乘以n(n最小是2),该化合物的碳氢比是不存在的 (3) 结构简式为C(CH2OH)
试题分析:(1)气体经CaO吸收,体积又减少2.80L,这说明生成的CO2是2.80L,则CO2的物质的量是2.80L÷22.4L/mol=0.125mol,CO2的质量是5.5g。减少0.56L是消耗的氧气和增加的二氧化碳的体积之差,所以氧气体积为0.56L+2.8L=3.36L,则氧气的物质的量是0.15mol,质量是4.8g;有机物为3.40g,所以根据质量守恒定律可知,水的质量是3.4g+4.8g-5.5g=2.7g,物质的量是2.7g÷18g/mol=0.15mol,则氢原子的物质的量是0.3mol。根据氧原子守恒可知,有机物中氧原子的物质的量是0.125mol×2+0.15mol-0.15mol×=0.1mol,因此醇中C、H、O的原子个数比为0.125:0.3:0.1=5:12:4。
(2)虽然C5H12O4只是最简式,但是如果乘以n(n最小是2),该化合物的碳氢比是不存在的,即5个碳原子最多结合12个氢原子,所以最简式也代表化学式。
(3)如果将多元醇的任意一个羟基换成一个卤原子,所得到的卤代物都只有1种,这说明分子的4个羟基完全是相同的,则结构简式是C(CH2OH)。
点评:该题是高考中的常见考点和题型,属于中等难度试题的考查,试题综合性强,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力,提升学生的学科素养。该题的关键是利用好守恒法,即质量守恒定律、原子守恒等。
有机合成在制药工业上有着极其重要的地位。现用硝基苯制取苯胺,再用苯胺
制得无色晶体乙酰苯胺(具有退热镇痛作用的药物)。
化学原理为:
苯胺 乙酸 乙酰苯胺
② 相关物质的物理常数
③ 制备乙酰苯胺的装置如下图所示:
④ 制备方法和过程:
已知:Ⅰ苯胺易被氧化,加入少量锌可防止氧化
Ⅱ韦氏分馏柱作用与原理类似于冷凝管
请回答以下问题:
(1)步骤1中保持柱顶温度约为105℃,则锥形瓶中收集到的馏分主要是 。
(2)步骤2中将反应液倒入水中的目的是 。
(3)步骤3中洗涤剂最好选择 。
A.冷水 B.热水 C.15%的乙醇溶液 D.NaOH溶液
(4)步骤4重结晶的过程:粗产品溶于沸水中配成饱和溶液→再加入少量蒸馏水→加入活性炭脱色→加热煮沸→ →冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥。
(5)上述制备过程的产率是 。
正确答案
(1) H2O
(2)洗去未反应的乙酸和苯胺,同时降低乙酰苯胺的溶解度,促使其析出
(3)A
(4)趁热过滤
(5)35.29% (其中(1)(3)小题各1分,其余每小题 2分)
试题分析:(1) 这几种反应物和生成物在105℃的条件下,只能蒸出H2O 。
(2)因为在水中,相比而言,乙酰苯边的溶解度较小。所以可以用来洗去未反应的乙酸和苯胺,同时降低乙酰苯胺的溶解度,促使其析出。
(3)乙酰苯胺在冷水中的溶解度会更小。所以选A
(4),因为怕在过滤过程中有损失,所以要趁热过滤
(5) 依据化学方程式,可知乙酰苯胺的理论产量为:0.055mol×135g/mol=7.425g
因此,上述制备过程的产率是:
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