- 烯烃的通性
- 共2045题
乙酰基二茂铁是常用的汽油的抗震剂,由二茂铁合成乙酰基二茂铁的原理如下:
其实验步骤如下:
步骤1:如图Ⅰ所示,取1 g二茂铁与3 mL乙酸酐于装置中,开通搅拌器,慢慢滴加85%磷酸1 mL,加热回流5 min。
步骤2:待反应液冷却后,倒入烧杯中加入10 g碎冰,搅拌至冰全部融化,缓慢滴加NaHCO3溶液中和至中性,置于冰水浴中15 min。抽滤,烘干,得到乙酰基二茂铁粗产品。
步骤3:将乙酰基二茂铁粗产品溶解在苯中,从图Ⅱ装置的分液漏斗中滴下,再用乙醚淋洗。
步骤4:将其中一段时间的淋洗液收集,并进行操作X,得到纯净的针状晶体乙酰基二茂铁并回收乙醚。
(1)步骤2中的抽滤操作,除烧杯、玻璃棒外,还必须使用属于硅酸盐材质的仪器有 。
(2)步骤2中不需要测定溶液的pH就可以判断溶液接近中性,其现象是 。
(3)步骤3将粗产品中杂质分离实验的原理是 。
(4)步骤4中操作X的名称是 ,该操作中不能使用明火的原因是 。
(5)为确定产品乙酰基二茂铁中是否含有杂质二乙酰基二茂铁(),可以使用的仪器分析方法是 。
正确答案
(1)布氏漏斗、抽滤瓶
(2)滴加NaHCO3溶液不再产生气泡
(3)不同物质在扩散剂中扩散的速率不同
(4)蒸馏 乙醚易挥发且易燃
(5)质谱法或核磁共振氢谱
试题分析:(1)抽滤需使用的仪器有:布氏漏斗、抽滤瓶、胶管、抽气泵、滤纸、烧杯、玻璃棒等。其中属于硅酸盐材质的布氏漏斗、抽滤瓶、烧杯、玻璃棒。(2)碳酸氢钠溶液与酸不产生气体时即接近中性。(3)步骤3利用不同物质在扩散剂中扩散速率不同进行物质的分离。(4)步骤4将淋洗液蒸馏得到产品并回收乙醚,因乙醚易挥发且易燃,不能使用明火。(5)乙酰基二茂铁和二乙酰基二茂铁相对分子质量不同,可用质谱法测定相对分子质量;乙酰基二茂铁和二乙酰基二茂铁中氢原子环境不同,可分析核磁共振氢谱图判断其中是否含有杂质。
(6分)某液态有机物11.2g,其蒸气对H2的相对密度28;用电火花点燃,使其完全燃烧,生成物只有CO2和H2O,通过浓H2SO4后,质量增加7.2g,通过Na2O2质量又增加16.8g;该有机物与H2发生加成反应,其质量比为14:1;可与银氨溶液反应生成银镜,1mol该有机物仅能与1molHCl发生加成反应。通过计算推导出该有机物的分子式并写出其结构简式。
正确答案
(6分)C3H4O CH2=CHCHO
蒸气对H2的相对密度28,则其式量为56。燃烧后产物先通过浓H2SO4,增加的质量为水的质量,再通过Na2O2质量又增加16.8g,可推出CO2的量为0.6 mol
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑ △m
2mol 56g
0.6 mol 16.8g
则根据燃烧通式可知: CxHyOz xCO2 + y/2 H2O
0.6mol
则该有机物的分子式为:C3H4Oz,再由分子量为56,可知Z为1,即分子式为C3H4O
由题意可知1mol该有机物可与2 mol氢气加成,且可和1molHCl发生加成反应,又可发生银镜反应,综合可知该有机物含有一个碳碳双键和一个—CHO,则其结构简式为:CH2=CHCHO
3,5二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体,可用于天然物质白柠檬素的合成。一种以间苯三酚为原料的合成反应如下:
甲醇、乙醚和3,5二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表:
(1)反应结束后,先分离出甲醇,再加入乙醚进行萃取。①分离出甲醇的操作是________________。②萃取用到的分液漏斗使用前需________并洗净,分液时有机层在分液漏斗的________(填“上”或“下”)层。
(2)分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、饱和食盐水、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是________;用饱和食盐水洗涤的目的是________________________。
(3)洗涤完成后,通过以下操作分离、提纯产物,正确的操作顺序是________(填字母)。
a.蒸馏除去乙醚 b.重结晶
c.过滤除去干燥剂 d.加入无水CaCl2干燥
(4)固液分离常采用减压过滤。为了防止倒吸,减压过滤完成后应先________,再________。
正确答案
(1)①蒸馏 ②检查是否漏水 上
(2)除去HCl 除去少量NaHCO3且减少产物损失
(3)dcab
(4)拆去连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管 关闭抽气泵
(1)甲醇和3,5二甲氧基苯酚是互溶的,可以利用两者的沸点不同,用蒸馏的方法进行分离。使用分液漏斗时首先要对分液漏斗进行是否漏水的检查。由于乙醚的密度比水小,所以有机层在分液漏斗的上层。
(2)由于在合成时所用的是氯化氢的甲醇溶液,所以加NaHCO3溶液的目的是除去HCl,用饱和食盐水洗涤的目的是除去少量的NaHCO3杂质,同时可以减少3,5二甲氧基苯酚的损失。
(3)洗涤后,产物中仍混有H2O和乙醚,所以先加入无水CaCl2除去H2O,然后过滤除去CaCl2。通过蒸馏除去乙醚,最后重结晶得到纯净的3,5二甲氧基苯酚。所以操作顺序为dcab。
(4)倒吸主要是由于压强减小造成的,所以为了防止倒吸,结束时应先拆去连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管,最后再关闭抽气泵。
某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、无水醋酸钠,D中放有饱和碳酸钠溶液。
已知:①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH
②有关有机物的沸点:
请回答:
(1)浓硫酸的作用:________________;若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示18O位置的化学方程式:
(2)球形干燥管C的作用是 反应前向D中加入几滴酚酞,反应结束后D中的现象是 。
(3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,分离出____________;再加入(此空从下列选项中选择)_________;然后进行蒸馏,收集77℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯:
A.五氧化二磷 B.碱石灰 C.无水硫酸钠 D.生石灰
正确答案
(1)催化 吸水
(2)防倒吸 (1分) 有气泡产生,溶液红色变浅,出现分层等(2分)
(3)乙醇 (或CaCl2·6C2H5OH)(1分) C(1分)
试题分析:(1)乙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,由于反应加入的是乙酸钠,故浓硫酸还制备乙酸的作用,即浓硫酸的作用为制备乙酸、催化剂、吸水剂;羧酸与醇发生的酯化反应中,羧酸中的羧基提供-OH,醇中的-OH提供-H,相互结合生成水,其它基团相互结合生成酯,同时该反应可逆,反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OC2H5+H2O。
(2)蒸发出的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸,二者都是与水互溶的,所以球形干燥管的管口伸入液面下可能发生倒吸,球形干燥管体积大,可以防止倒吸;碳酸根水解CO32-+H2OHCO3-+OH-,溶液呈碱性,加入几滴酚酞,溶液呈红色,反应结束后乙酸与碳酸钠反应生成CO2气体,溶液的碱性降低而使溶液红色变浅。又因为乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,密度比水小,溶液分层,上层无色油体液体,所以此时的实验现象是有气泡产生,溶液红色变浅,出现分层。
(3)根据表中数据可知,用氯化钙除去少量乙醇,用无水硫酸钠除去少量的水,无水硫酸钠吸水形成硫酸钠结晶水合物。不能选择P2O5、碱石灰和NaOH等固体干燥剂,以防乙酸乙酯在酸性(P2O5遇水生成酸)或碱性条件下水解。
点评:该题是中等难度的试题,试题紧扣教材,基础性强,侧重对学生基础知识的巩固与训练,有利于培养学生规范、严谨的的实验设计能力,有助于提升学生的学科素养。答题时注意(3)涉及到乙酸乙酯的精制,用无水硫酸钠除去少量的水,不能选择P2O5、碱石灰和NaOH等固体干燥剂,以防乙酸乙酯在酸性(P2O5遇水生成酸)或碱性条件下水解。
(9分)根据学到的研究有机化合物的方法,对有机物A的组成、结构、性质进行观察、分析,得实验结果如下:①有机物A经李比希法分析知:含碳77.8%,氢为7.40%,其余为氧;
②质谱法分析A得知其相对分子质量为甲烷的6.75倍;
③红外光谱测定,A分子结构中含有苯环和羟基;
④A为无色晶体,常温下微溶于水;能与烧碱反应,且在常温下A可与浓溴水反应,1molA最多可与2molBr2作用。
求:(1)该有机物的分子式。
(2)确定该有机物所有可能的结构简式,并分别写出与足量浓溴水反应的化学方程式。
正确答案
(1)(3分)已知:Mr(A)=6.75×Mr(CH4)=16×6.75=108,则有:
N(C)=108×77.8%/12=7 N(H)=108×7.4%=8 N(O)=108×(1-77.8%-7.4%)/16="1"
所以,A的分子式为C7H8O
(2)(6分)由已知条件可知A的可能结构简式是:和
(注意溴原子的位置)
(2)A分子结构中含有苯环和羟基,分子式为C7H8O,则它可能是甲酚(3种)、苯甲醇或苯甲醚;结合其化学性质可确定为甲酚(三种结构)。又由于1molA最多可与2molBr2作用,说明酚羟基的邻对位有只有两位氢原子可被取代,可确定其结构为和
扫码查看完整答案与解析