内容正文:
训练(九) 乙醇、乙酸
知识点一
乙醇
1.乙醇反应时化学键的断裂
化学反应
键的断裂(填序号)
与钠反应
____
燃烧
________
催化氧化
________
2.醇的催化氧化反应规律(R、R′、R″代表烃基)
(1)凡有R—CH2OH结构的醇,在一定条件下都能被催化氧化成醛(R—CHO)。
(2)凡有R—CH(OH)—R′结构的醇,在一定条件下也能被催化氧化,但生成物不是醛,而是酮(RCOR′)。
(3)凡有RCR′R″OH结构的醇通常情况下不能被催化氧化。
知识点二
乙酸、水、乙醇、碳酸分子中羟基氢的活泼性比较
知识点三
酯化反应实验中仪器的作用
1.《本草纲目》“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”这里所用的“法”是指( )
A.过滤 B.蒸馏 C.分液 D.升华
2.有机物Ⅰ和Ⅱ的结构式如下,下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ互为同分异构体
B.Ⅰ和Ⅱ物理性质有所不同
C.Ⅰ和Ⅱ化学性质相同
D.Ⅰ和Ⅱ所含C元素的质量分数相同
3.如图是常见四种有机物的空间填充模型示意图,下列说法正确的是( )
A.甲能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙可与溴水发生加成反应使溴水褪色
C.丙与溴水可以发生取代反应
D.丁不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
4.下列试剂不能用来鉴别乙醇和乙酸的是( )
A.紫色石蕊溶液 B.碳酸钠溶液
C.蒸馏水 D.酸性高锰酸钾溶液
5.在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是( )
6.下列关于乙酸的叙述正确的是( )
A.乙酸酸性较弱,不能使紫色石蕊溶液变红
B.乙酸分子中既有极性键,又有非极性键
C.常温下乙酸能与氢氧化钠、碳酸钠、乙醇等发生化学反应
D.等体积、等浓度的盐酸和乙酸溶液与足量锌反应,乙酸产生的氢气质量大
7.某化学反应过程如图所示,由图得出的下列判断错误的是( )
A.乙醇发生了还原反应
B.反应中有“红→黑→红”颜色交替变化的现象
C.铜是此反应的催化剂
D.生成物是乙醛
8.下列实验能达到预期目的的是( )
A.用图1装置制备乙酸乙酯
B.用图2装置检验无水乙醇中是否有水
C.用图3装置分离Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
D.用图4装置探究NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
9.如图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图。
在上述实验过程中,所涉及的三次分离操作分别是( )
A.①蒸馏 ②过滤 ③分液
B.①分液 ②蒸馏 ③蒸馏
C.①蒸馏 ②分液 ③分液
D.①分液 ②蒸馏 ③结晶、过滤
10.在实验室利用乙醇催化氧化法制取并纯化乙醛的实验过程中,下列装置未涉及的是( )
11.分子式为C5H9ClO2的同分异构体甚多,其中能与NaHCO3发生反应产生CO2的同分异构体共有(不考虑立体异构)( )
A.4种 B.8种
C.12种 D.16种
12.一种活性物质的结构简式为
,下列有关该物质的叙述正确的是( )
A.能发生取代反应,不能发生加成反应
B.既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物
C.与互为同分异构体
D.1 mol该物质与碳酸钠反应得44 g CO2
13.某实验小组用下列装置进行了乙醇催化氧化的实验。
已知:乙醛的熔点:-123 ℃、沸点:20.8 ℃
回答下列问题:
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,实际上是发生了两个化学反应,请写出它们的化学方程式:________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是____________________________________,
乙的作用是__________________________________________________________。
(3)反应进行一段时间后,试管a中收集到混合物,它们是________;集气瓶中收集到的气体的主要成分是________。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还有________。要除去该物质,可先在混合液中加入________(填字母),然后再通过蒸馏即可除去。
a.氯化钠溶液
b.溴的四氯化碳溶液
c.碳酸氢钠溶液
d.酸性高锰酸钾溶液
14.分子式为C2H4O2的有机化合物A具有如下性质:
①A+Na→迅速产生气泡;
②A+CH3CH2OH有香味的物质。
(1)根据上述信息,对该化合物可作出的判断是________(填字母)。
A.一定含有—OH
B.一定含有—COOH
C.有机化合物A为乙醇
D.有机化合物A为乙酸
(2)A与金属钠反应的化学方程式为__________________________________________。
(3)化合物A和CH3CH2OH反应生成的有香味的物质的结构简式为________________。
(4)有机化合物B分子式为C2H4O3,与Na反应迅速产生H2,且1 mol B与足量Na反应放出1 mol H2,则B的结构简式为_____________________________________________。
1.下列反应得到相同的产物,相关叙述错误的是( )
A.①的反应类型为取代反应
B.反应②是合成酯的方法之一
C.产物分子中所有碳原子共平面
D.产物的化学名称是乙酸异丙酯
2.实验室制备乙酸乙酯和乙酸乙酯提纯的装置和操作流程图如下,下列叙述不正确的是( )
A.无水硫酸钠在流程中作吸水剂
B.操作①为分液
C.向试管中先加入浓硫酸,然后边振荡试管边慢慢加入乙醇,再加入冰醋酸
D.试管b中饱和Na3CO3溶液的作用是吸收蒸出的少量乙酸和乙醇,减小乙酸乙酯的溶解度
答案
训练(九) 乙醇、乙酸
[知识巩固]
知识点一
1.① ①②③④⑤ ①③
知识点二
能 能 否 能 变红 无变化 无变化 变浅红 反应 不反应 不反应 反应
知识点三
增大受热面积
[知能训练]
1.B 由题给文字可知,文中的“法”是指我国古代制烧酒的方法,从浓酒中分离出乙醇,利用酒精和水的沸点不同,加热使乙醇挥发,冷凝得烧酒,故选B。
2.C 二者结构不同,分子式都为C2H6O,互为同分异构体,因为官能团不同,化学性质不相同,故C错误。
3.B 由题图可知,甲为甲烷,乙为乙烯,丙为苯,丁为乙醇。甲烷性质稳定,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,则甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;乙烯中含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应使其褪色,B正确;苯与溴水不反应,苯与液溴在催化剂作用下发生取代反应,C错误;乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,D错误。
4.C 乙酸具有酸性,可使紫色石蕊溶液变红,乙醇不能使紫色石蕊溶液变色,可鉴别,A不符合题意;乙酸可与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体,乙醇与碳酸钠溶液不反应,可鉴别,B不符合题意;乙醇和乙酸都易溶于水,无明显现象,不能鉴别,C符合题意;乙醇含有—OH,可被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙酸与酸性高锰酸钾溶液不反应,可鉴别,D不符合题意。
5.D 生成乙酸乙酯的发生装置是A,收集装置是B,A、B均有涉及;纯化乙酸乙酯是把碳酸钠溶液(含乙醇和乙酸钠)与油状的乙酸乙酯分离的过程,通常需要经过振荡、静置分层、分液等操作,C有涉及;D是蒸发操作,实验过程中未涉及。
6.B
7.A 乙醇被氧化成乙醛,发生了氧化反应,A错误;在反应中铜(红色)被氧气氧化为氧化铜(黑色),然后氧化铜又被乙醇还原为铜,因此反应中有“红→黑→红”颜色交替变化的现象,B正确;根据以上分析可判断铜是此反应的催化剂,C正确;根据以上分析可知生成物是乙醛,D正确。
8.A
9.B ①加入饱和碳酸钠溶液可以中和乙酸、溶解乙醇,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度很小,可以通过分液分离出乙酸乙酯;②通过蒸馏可以从乙酸钠和乙醇的混合溶液中分离出乙醇;③乙酸钠中加入硫酸得到乙酸和硫酸钠的混合溶液,可以通过蒸馏分离出乙酸。
10.C 加热乙醇液体获得乙醇蒸气,用到加热装置;乙醇蒸气和CuO的反应在硬质玻璃管中进行;用冷凝法收集的乙醛中会混有乙醇,用蒸馏的方法进行乙醛的纯化,用到蒸馏装置和冷凝装置;不涉及分液操作,C项符合题意。
11.C 分子式为C5H9ClO2的有机物能与NaHCO3发生反应产生CO2,说明含有羧基,同时含有氯原子,可看成丁烷的二元取代产物。碳链有4个碳原子时,其二元取代产物有8种:
①HOOCCHClCH2CH2CH3,
②HOOCCH2CHClCH2CH3,
③HOOCCH2CH2CHClCH3,
④HOOCCH2CH2CH2CH2Cl,
⑤CH2ClCH(COOH)CH2CH3,
⑥CH3CCl(COOH)CH2CH3,
⑦CH3CH(COOH)CHClCH3,
⑧CH3CH(COOH)CH2CH2Cl;
碳链有3个碳原子时,其二元取代产物有4种:
①HOOCCHClCH(CH3)2,
②HOOCCH2CCl(CH3)2,
③HOOCCH2CH(CH2Cl)CH3,
④CH2ClC(COOH)(CH3)2。故符合条件的同分异构体共有12种,C正确。
12.C 该物质含有羟基、羧基、碳碳双键,能发生取代反应和加成反应,A错误;同系物是结构相似,分子式相差1个或n个CH2的有机物,该物质的分子式为C10H18O3,而且与乙醇、乙酸结构不相似,B错误;该物质的分子式为C10H18O3,
的分子式为C10H18O3,所以二者的分子式相同,结构式不同,互为同分异构体,C正确;该物质只含有一个羧基,1 mol该物质与碳酸钠反应,生成0.5 mol二氧化碳,质量为22 g,D错误。
13.解析 进行乙醇催化氧化的实验,需要乙醇蒸气和氧气反应,故甲装置提供乙醇蒸气,需要加热,铜网出现红色、黑色交替的现象,说明Cu先生成CuO,CuO又转化成Cu可知Cu为此反应的催化剂,乙醇被氧气氧化为乙醛和水,乙醛和水在常温下为液态,故乙装置用来收集产物,同时可能有部分乙醛被氧化为乙酸,空气中的氧气和乙醇反应,剩余氮气在集气瓶中被收集,据此作答。
(1)在乙醇的催化氧化实验中,Cu作催化剂,反应过程中红色的Cu先被氧化为黑色的CuO,黑色的CuO又被乙醇还原为红色的Cu,所以现象是红色黑色交替,反应过程中催化剂Cu参加了反应;有关的化学方程式为:2Cu+O22CuO;CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu;(2)甲和乙两个水浴作用不同,甲是热水浴,作用是使乙醇平稳汽化成乙醇蒸气,乙是冷水浴,作用是将乙醛冷却下来;(3)根据分析,a管中主要收集到的物质是乙醇、乙醛、水;根据分析,空气中的氧气参加了反应,集气瓶中收集到的主要是氮气;(4)试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明生成酸性物质,可能为部分乙醛被氧化为乙酸,要除去乙酸,可先在混合物中加入碳酸氢钠溶液,将乙酸生成乙酸钠,再蒸馏。
答案 (1)2Cu+O22CuO CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu
(2)加热,使乙醇汽化 冷凝,使乙醛液化
(3)乙醛、乙醇和水 氮气
(4)乙酸 c
14.解析 (1)根据A的分子式及A的化学性质推知A为乙酸。(3)乙醇和CH3COOH发生酯化反应生成乙酸乙酯。(4)与Na反应迅速,则含有—COOH,且产生的H2与消耗的B的物质的量之比为1∶1,根据分子式,则必含—OH,B的结构简式为HOCH2COOH。
答案 (1)BD (2)2CH3COOH+2Na―→2CH3COONa+H2↑ (3)CH3COOCH2CH3
(4)HOCH2COOH
[提升演练]
1.C 反应①为乙酸和异丙醇在酸的催化下发生酯化反应生成了乙酸异丙酯和水,因此,①的反应类型为取代反应,A正确;反应②为乙酸和丙烯发生加成反应生成乙酸异丙酯,该反应的原子利用率为100%,因此,该反应是合成酯的方法之一,B正确;乙酸异丙酯分子中含有4个饱和的碳原子,其中异丙基中存在着一个饱和碳原子连接两个饱和碳原子和一个乙酰氧基,类比甲烷的正四面体结构可知,乙酸异丙酯分子中的所有碳原子不可能共平面,C错误;两个反应的产物是相同的,从结构上看,该产物是由乙酸与异丙醇通过酯化反应生成的酯,故其化学名称是乙酸异丙酯,D正确。
2.C 实验室制备乙酸乙酯时,向a中加入无水乙醇,再缓慢加入浓硫酸,冷却后加入无水乙酸,加热,用饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯,故b中混合液为饱和碳酸钠溶液、乙醇、乙酸钠及乙酸乙酯;操作①为分液,A为乙酸乙酯和水,无水硫酸钠可吸收水,得到F为乙酸乙酯;B中含乙酸钠、乙醇、碳酸钠,操作②为蒸馏,分离出E为乙醇,C中含乙酸钠、碳酸钠,加浓硫酸后D中含硫酸钠、乙酸,操作③为蒸馏,分离出乙酸;故选C。
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