- 烯烃的通性
- 共2045题
(8分)A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物,已知:A相对分子质量为144,其中碳的质量分数为50%。A可以使溴水褪色。A难溶于水,但在酸性条件下可发生水解反应,得到B和甲醇。B中碳、氢、氧原子个数比为1:1:1,分子中没有支链,能与氢氧化钠溶液发生反应。
(1)A可以发生的反应有 (选填编号)
①加成反应 ②酯化反应 ③加聚反应 ④氧化反应
(2)B分子所含官能团的名称是 、 。
(3)与B具有相同官能团的同分异构体的结构简式是 ________________________________________________。
(4)由B制取A的化学方程式是: 。
正确答案
)⑴①③④ ⑵碳碳双键 羧基 ⑶ CH2=C(COOH)2
⑷ HOOCCH=CHCOOH + 2CH3OH CH3OOCCH=CHCOOCH3 + 2H2O
根据A的性质可知A中含有碳碳不饱和键、酯基。其中碳原子的个数是,由于水解生成甲醇,因此如果A中只有1个酯基,则B的分子式就是C5H5O5,所以假设是不能成立的,所以A中含有2个酯基,水解生成2分子甲醇,因此B的分子式为C4H4O4,又因为B中没有支链,所以B的结构简式为HOOCCH=CHCOOH,则A的结构简式为CH3OOCCH=CHCOOCH3。通过改变羧基的位置即得到与B具有相同官能团的同分异构体的结构简式为CH2=C(COOH)2。
(7分)现有5.6g某烃在足量的氧气中完全燃烧,将产生的高温气体依次通过浓H2SO4和碱石灰,测得浓H2SO4增重7.2g,碱石灰增重17.6g。已知相同条件下,该烃的蒸汽对H2的相对密度为28,且能使酸性高锰酸钾褪色或溴水褪色,与HCl反应只有一种产物,推测它的分子式,写出该有机物的结构简式、键线式并用系统命名法进行命名。
正确答案
该有机物的蒸汽对H2的相对密度为28,
所以有机物相对分子质量为28×2 = 56
C ~ CO2 2H ~ H2O
12g 44g 2g 18g
m(C) 17.6g m(H) 7.2g =
=
m(C) = 4.8g m(H) = 0.8g n(C) : n(H) = :
=" 1" : 2
该烃的最简式为CH2; 可设其分子式为(CH2)n,则n = = 4 (3分)
因此该烃的分子式为C4H8 ( 1分)
因为能使酸性高锰酸钾或溴水褪色,故分子中应含有不饱和键,因为与HCl反应只有一种产物,所以结构简式、键线式及对应命名如下所示
考查有机物分子式、结构式及有机物的命名。
(8分)将一定量由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物A的蒸气与4.8g氧气混合点燃,再将生成的气体依次通过①盛有浓硫酸的洗气瓶②饱和石灰水(设每个装置中的反应物均过量)。经测定①中增重3.60g ②中增重8.80g。A蒸气的密度是相同条件下H2的38倍。又测知该有机物既能与碳酸钠溶液反应又能与金属钠反应,且均有气体生成,但得到的气体在相同条件下体积不同。试求该有机物的分子式,并写出其可能的结构简式。(写出必要的计算过程)
正确答案
C2H4O3,
本题考查有机物燃烧的有关计算和有关结构简式的推断。根据有机物燃烧的通式并结合守恒关系可得出分子式,然后依据化学性质可得出其结构简式。
(1)浓硫酸吸水,因此水的质量是3.60g,物质的量为,其中氢原子的质量是0.4g,氧原子的质量是0.2mol×16g/mol=3.2g。石灰水吸收的是CO2,所以CO2的质量是8.8g,其物质的量是
,其中碳原子的质量是0.2mol×12g/mol=2.4g氧原子的质量是8.8g-2.4g=6.4g。根据氧原子守恒可知,有机物中含有的氧原子的质量是3.2g+6.4g-4.8g=4.8g,其物质的量是
,所以有机物中C、H、O的原子个数之比为2︰4︰3,即最简式为C2H4O3。
(2)因为A蒸气的密度是相同条件下H2的38倍,所以A的相对分子质量是38×2=76,所以根据最简式和相对分子质量可知该有机物的分子式为C2H4O3。
(3)A既能与碳酸钠溶液反应又能与金属钠反应,且均有气体生成,所以A中一定含有羧基,也可能含有羟基。由于只有3个氧原子,所以一定含有羟基,生成的气体是CO2和H2。因此其结构简式为。
(9分)乙醛(CH3CHO)在催化剂存在的条件下,可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液(如图所示:试管A中装有40%的乙醛水溶液、氧化铜粉末;试管C中装有适量蒸馏水;烧杯B中装有某液体)。已知在60℃~80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应,连续鼓入十几次,反应基本完全。有关物质的沸点见下:
请回答下列问题:
(1)试管A内在60℃~80℃时发生的主要反应的化学方程式为(注明反应条件)
_________________________________________。
(2)如图所示,在实验的不同阶段,需要调整温度计在试管A内的位置,在实验开始时温
度计水银球的位置应在________;当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在_______。
(3)烧杯B内盛装的液体可以是_______。
(4)试管C中收集到的是粗产品,若想进一步提纯,可采用的方法是_____;
提纯后的产品若在质谱仪中进行测定,其质荷比最大是____(填数值);
若在核磁共振仪中进行测定,其核磁共振氢谱共有__种峰,峰面积之比为__。
正确答案
(1)2CH3CHO+O2 2CH3COOH。
(2)浸入试管A的反应液中。试管A的支管口处。
(3)甘油。 (4)蒸馏;60;2;3:1或1:3。
(1)在加热并有从;催化剂的条件下乙醛可发生氧化反应生成乙酸,方程式为2CH3CHO+O2 2CH3COOH。
(2)反应开始阶段,需要控制溶液的温度,所以应插入溶液中。当反应结束后需要通过蒸馏分离乙酸,才是需要控制蒸汽的温度,所以应放在试管A的支管口处。
(3)因为乙酸的沸点大于100℃,所以烧杯内液体的温度就必须大于乙酸的沸点,根据表中数据可知需要用甘油。
(4)生成的乙酸会混有没有反应的乙醛,而乙醛的沸点和乙酸的差别很大,所以可以继续通过蒸馏得到乙酸。根据乙酸的分子式CH3COOH可知质荷比最大是是60.乙酸分子中含有2中不同类型的氢原子,其个数比为3:1或1:3。
1,2一二溴乙烷可作抗爆剂的添加剂。下图为实验室制备1,2一二溴乙烷的装置图,图中分液漏斗和烧瓶a中分别装有浓H2SO4和无水乙醇,试管d中装有液溴。
已知:
相关数据列表如下:
(1)实验中应迅速将温度升高到170℃左右的原因是 .
(2)安全瓶b在实验中有多重作用。其一可以检查实验进行中导管d是否发生堵塞,请写出发生堵塞时瓶b中的现象 ;
如果实验中导管d堵塞,你认为可能的原因是 ;
安全瓶b还可以起到的作用是 ;
(3)容器c、e中都盛有NaOH溶液,c中NaOH溶液的作用是 ;
(4)某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多,如果装置的气密性没有问题,试分析可能的原因 ;(写出两条即可)
(5)除去产物中少量未反应的Br2后,还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母);
(6)实验中也可以撤去d装置中盛冰水的烧杯,改为将冷水直接加入到d装置的试管内,则此时冷水除了能起到冷却1,2一二溴乙烷的作用外,还可以起到的作用是 。
正确答案
(1)减少副产物乙醚生成(1分)
(2)b中长直玻璃管内有一段液柱上升(1分)
过度冷却,产品1 , 2-二溴乙烷在装置d中凝固(1分) 防止倒吸(1分)
(3)吸收乙烯气体中含有的CO2、SO2等酸性气体(2分)
(4)①浓硫酸将部分乙醇氧化 ②发生副反应生成乙醚 ③乙醇挥发
④乙烯流速过快,未完全发生加成反应(2分)
(5)乙醚(2分) D(2分)
(6)液封Br2及1 , 2-二溴乙烷(2分)
试题分析:(1)乙醇在浓硫酸140℃的条件下,发生分子内脱水,生成乙醚,实验中应迅速将温度升高到170℃左右的原因是减少副产物乙醚生成。
(2)根据大气压强原理,试管d发生堵塞时,b中压强的逐渐增大会导致b中水面下降,玻璃管中的水柱上升,甚至溢出,故答案为:b中长直玻璃管内有一段液柱上升。1,2-二溴乙烷的凝固点9℃较低,不能过度冷却,过度冷却,就会在装置d中凝固造成堵塞。b装置导管短进长出,可以防止倒吸。
(3)由于浓硫酸具有强氧化性,能够氧化碳,同时被还原成具有刺激性气味的二氧化硫气体,因此乙烯气体中混有CO2、SO2等酸性气体,所以c中NaOH溶液作用是吸收乙烯气体中含有的CO2、SO2等酸性气体
(4)当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多的原因可能是乙烯发生(或通过液溴)速度过快,导致大部分乙烯没有和溴发生反应,此外,实验过程中,乙醇和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃(答“控温不当“亦可),会导致副反应的发生和副产物的生成。
(5)1,2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同,两者均为有机物,互溶,用蒸馏的方法将它们分离,
(6)溴易挥发,在试管d中加入少量冰水可起到水封的作用,还可降低温度,减少挥发,
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