内容正文:
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法测试题
一、选择题
1.咖啡鞣酸具有较广泛的抗菌作用,结构简式如图所示,下列关于咖啡鞣酸的叙述错误的是
A.分子式为
B.分子中含有4个手性碳原子
C.1mol咖啡鞣酸与浓溴水反应时最多可消耗
D.在一定条件下可以发生取代反应、加聚反应和缩聚反应
2.下列叙述中,正确的是
A.通过用氢气与乙烯加成的方法除去乙烷中含有的少量乙烯
B.乙醇和汽油都是可再生能源,所以要大力发展“乙醇汽油”
C.用水可区分苯、溴苯和硝基苯
D.一定条件下,用新制的Cu(OH)2悬浊液可区分葡萄糖和蔗糖
3.化学知识和技术发展离不开伟大化学家。下列人物与其贡献不匹配的是
A.侯德榜——工业制备烧碱 B.勒夏特列——化学平衡的移动
C.李比希——元素定量分析 D.盖斯——反应热的计算
4.下列物质的类别与所含官能团有错误的是
A.CH3COOCH3 酯类 -COOR B.(CH3)2CHCOOH 羧酸 -COOH
C. 醛类 -CHO D.CH2=CH2 烯烃 ()
5.由60个碱基组成的DNA,最多能形成约多少种不同的DNA分子
A.460 B.430 C.604 D.304
6.(标准状况下)的某气态烷烃和分子中只有一个碳碳双键的某气态烯烃的混合物在时完全燃烧后,将反应产生的气体缓慢通过浓硫酸,浓硫酸增重,剩余气体通过碱石灰,碱石灰增重。另再取标准状况下的该混合气体,将它通入过量的溴水中,溴水增重。下列说法不正确的是
A.混合气体中一定含有甲烷 B.混合气体中的烯烃为丁烯
C.混合气体中的烯烃存在同分异构体 D.混合气体中烷烃与烯烃的体积比为
7.双氢青蒿素是抗疟特效药,属于萜类化合物,如图所示的有机物α-松油烯也属于萜类化合物。下列有关说法不正确的是
A.双氢青蒿素的分子式为C15H24O5 B.双氢青蒿素分子中含有过氧键、羟基和醚键
C.α-松油烯的一氯代物有6种 D.α-松油烯与罗勒烯()互为同分异构体
8.下图是某有机物核磁共振氢谱图,但该物质可能是
A.CH3COOCH2CH3 B.CH3CH=CHCH3 C.CH3CH2CH3 D.CH3CHOHCH3
9.某有机物的核磁共振氢谱图中有两组信号峰,其面积之比为,则该有机物的结构简式可能是
A. B.
C. D.
10.表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,所含电子的数目为
B.甲酸溶液中,分子数小于
C.乙醇和乙酸发生酯化反应,生成的乙酸乙酯分子数目为
D.由二氧化碳直接生成乙醇的反应中转移电子的数目为
11.目前,甘肃某医药公司与北京大学共同开发研制的国家一类抗癌新药乙烷硒啉(Ethaselen)进入临床研究,其结构如图。下列说法错误的是
A.基态原子的核外电子排布式为
B.气态分子的键角小于的键角
C.该分子的一氯取代物有5种
D.分子中的碳原子采取杂化
12.2021年9月24日《科学》杂志发表了我国科学家的原创性重大突破,首次在实验室实现从CO2到淀粉的全合成。其合成路线如图:
合成路线中生成的有机物(不含催化剂)中不含有的官能团是
A.酯基 B.羟基 C.醛基 D.醚键
13.下列有机物是按照碳的骨架进行分类的是
A.炔烃 B.烯烃 C.芳香烃 D.卤代烃
14.仪器分析法对有机化学的研究至关重要。下列说法错误的是
A.元素分析仪是将有机物在氧气中充分燃烧后对燃烧产物进行自动分析,以确定有机物最简式
B.图-1是有机物甲的红外光谱,该有机物中至少有三种不同的化学键
C.图-2是有机物乙的质谱图,有机物乙的相对分子质量为78
D.图-3①和图-3②是分子式为的两种有机物的1H核磁共振谱图,图-3②为二甲醚
15.下列有机物的表示方法正确的是
A.四氯化碳的电子式: B.2-甲基戊烷的球棍模型:
C.丙烯的结构简式: D.乙炔的比例模型:
二、填空题
16.0.2mol某烃A在氧气中充分燃烧后,生成化合物B、C各1.2mol。请回答下列问题:
(1)烃A的分子式为___。
(2)若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下,能与氯气发生取代反应,其一氯代物只有一种,则烃A的结构简式为___。
(3)若烃A可与HBr加成,与HBr加成后只能得到一种产物,且烃A的一氯代物只有一种。A的结构简式为___;名称是___。
(4)某芳香烃结构为。它一氯代物有___种。
(5)分子式为C8H10的芳香烃,苯环上的一氯代物只有一种,该芳香烃的结构简式是__。
17.按要求回答下列问题:
(1)的系统命名为_____。
(2)3-甲基-2-戊烯的键线式为______。
(3)实验室制备乙炔的反应方程式______。
(4)乙烯与乙烷的混合气体共amol,与bmol氧气共存于一密闭容器中,点燃后充分反应,乙烯和乙烷完全消耗完,得到CO和CO2的混合气体和45g水。试求:当a=1时,乙烯和乙烷的物质的量之比n(C2H4):n(C2H6)=______。
(5)某有机化合物A经李比希法测得其分子内C、H、O原子个数比为4:4:1。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一:质谱仪测得A的质谱图,如图甲。
方法二:核磁共振仪测得A的核磁共振氢谱有4组峰,其面积之比为1:2:2:3,如图乙。
方法三:利用红外光谱仪测得A的红外光谱,如图丙。
已知:A分子中含有苯环,且苯环上只有一个取代基。试回答下列问题。
①A的分子式为_____,其官能团名称为_____。
②写出A的结构简式______。
18.按要求解答下列各题.
(1)化合物是一种取代有机氯农药的新型杀虫剂,它含有的官能团为________(写名称),它属于__________(填“脂环”或“芳香族”)化合物。
(2)中含氧官能团的名称是______________________________。
(3)的类别是_______________,中的官能团名称是_______________。
(4)中官能团是_______________、_______________、_______________、(填名称).
(5)治疗冠心病的药物心酮胺()中含有的官能团名称是______________________________。
19.某烃A分子式为C7H10,经催化氢化生成化合物B(C7H14)。A在HgSO4催化下与水反应生成醇,但不能生成烯醇式结构(该结构可进一步转化为酮)。A与KMnO4剧烈反应生成化合物C,结构式如下图所示。试画出A的可能结构的简式____________。
20.(1)已知反应N2O4(g)⇌2NO2(g),在低温时该反应自发向_______(填“左”或“右”,下同)进行,在高温时反应自发向_______进行。
(2)下列五组物质中:属于同位素的是_____;同分异构体的是_____;同系物的是____(填编号)
①O2与O3;②H与H;③CH4和CH3CH3; ④和⑤和
三、计算题
21.含C 40%、O 53.3%、H 6.7%对空气相对密度2.069的有机物A,显酸性;另有相对分子质量与A相等的B,显中性。两者在浓硫酸脱水下生成不溶于水具香味的有机物C。推断A、B、C的结构简式_______。
四、元素或物质推断题
22.研究有机物的一般步骤为:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式。有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行如下实验:
实验步骤
解释或实验结论
(1)称取18.0gA,加热使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍
(1)A的相对分子质量为_______。
(2)18.0gA在足量O2中充分燃烧,并将其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,两者分别增重10.8g和26.4g
(2)A的分子式为_______。
(3)另取18.0gA,与足量的NaHCO3粉末反应生成4.48LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成4.48LH2(标准状况)
(3)A分子中所含官能团名称为_______、_______;所含官能团对应数目分别为_______个、_______个。
(4)A的核磁共振氢谱如下图:
(4)A中含有_______种氢原子。综上所述,A的结构简式为_______。
五、实验题
23.苯乙酮有特殊的芳香气味,沸点202℃,微溶于水,易溶于苯等有机溶剂。一种实验室利用无水(易溶于水、苯,等)催化合成的方法如下:
反应原理:
实验步骤:
Ⅰ、按图组装仪器
Ⅱ、依次在三颈烧瓶中加入搅拌子,10g无水,15mL无水苯,在搅拌下从恒压分液漏斗处滴入3mL(0.032mol)醋酸酐和5mL无水苯混合液,加热半小时至无HCl气体逸出为止。
Ⅲ、将三颈烧瓶浸入冷水浴中,加入25mL浓盐酸,25mL冰水,固体完全溶解后;分出苯层,水层每次用8mL苯萃取两次,合并苯溶液,依次用5%NaOH溶液、水各10mL洗涤上述苯溶液,再用无水处理分液出的苯层。
Ⅳ、蒸馏,收集馏分,得2.6g产品。回答下列问题:
(1)装置A的名称是________,使用恒压滴液漏斗的好处是__________。
(2)干燥管的作用是_________,B装置使用漏斗的目的是________。
(3)Ⅱ中,苯分两次加入,第一次加入的苯的作用是________,Ⅲ中,使用苯的作用是__________,Ⅲ中,使用次数最多的装置是__________。
A. B.C. D.
(4)使用5%NaOH的目的是除去苯层中的_____,使用无水的目的是除去苯层中的____。
(5)蒸馏时,温度计指示刚到达202℃时,不能立即收集,原因是________,本实验中,苯乙酮的产率为_________。
【参考答案】
一、选择题
1.C
解析:A.该化合物分子式为,A项正确;
B.该分子的六元环(非苯环)上含有4个手性碳原子,B项正确;
C.1mol咖啡鞣酸与浓溴水反应时最多可消耗4molBr2,即与碳碳双键发生加成反应消耗1mol,与苯环发生取代反应消耗3mol;C项错误;
D.该分子中有醇羟基、酚羟基、碳碳双键、羧基等官能团,在一定条件下可以发生取代反应、加聚反应和缩聚反应,D项正确。
答案选C。
2.D
解析:试题分析:氢气与乙烯不能完全反应,而且又引入新的杂质氢气,A选项错误,汽油是不可再生能源,B选项错误;硝基苯和溴苯密度都比水大,而且都是无色,无法用水区别,C选项错误;蔗糖没有醛基,而葡萄糖有醛基,所以可以用新制的Cu(OH)2悬浊液可区分葡萄糖和蔗糖,D选项正确。
3.A
解析:A.侯德榜发明了侯氏制碱法,这里的碱指的是纯碱,A符合题意;
B.勒夏特列发现了勒夏特列原理,即化学平衡的移动原理,B不合题意;
C.李比希发明了李比希元素分析法,即通过氧化法进行元素定量分析,C不合题意;
D.盖斯发现了一个反应的反应热与反应途径无关,只与反应的始态和终态有关,即盖斯定律,因此可以计算一个反应的反应热,D不合题意;
故答案为A。
4.C
解析:A.CH3COOCH3属于酯类,其官能团是酯基,即-COOR,A正确;
B.(CH3)2CHCOOH属于羧酸,其官能团是羧基,即-COOH,B正确;
C.属于酯类,不是醛类,官能团是酯基,C错误;
D.CH2=CH2是乙烯,属于烯烃,官能团是碳碳双键,D正确;
答案为C。
5.B
解析:含有60个碱基的DNA,只有30个碱基对,所以碱基排列方式有430种,即最多能形成约430种不同的DNA分子,故B项正确。
6.B
【分析】标准状况下该混合气体的物质的量为,在时完全燃烧产生水蒸气和二氧化碳,浓硫酸增加的质量即产生水的质量,,则混合烃中含有氢原子;碱石灰增加的质量即产生二氧化碳的质量,,则混合烃中含有碳原子;混合烃的总质量为,所以混合烃的平均摩尔质量为,摩尔质量小于的烃只有甲烷,则混合气体中一定含有甲烷;将混合气体通入溴水,溴水增加的质量为烯烃的质量,则可得,所以,,结合可得该烯烃的摩尔质量为,设烯烃的分子式为,则有,以该烯烃为,结构简式为。
解析:A.由分析可知混合烃中的烷烃为,烯烃为丙烯,A正确;
B.由分析可知混合烃中的烯烃为丙烯,B错误;
C.环丙烷与丙烯互为同分异构体,分子式均为,C项确;
D.根据分析可知混合烃中,,同温同压下气体体积之比等于物质的量之比,烷烃与烯烃的体积比为,D项正确;
故选B。
7.C
解析:A.根据双氢青蒿素的结构简式确定其分子式为C15H24O5,A正确;
B.根据双氢青蒿素的结构简式确定双氢青蒿素分子中含有过氧键、羟基和醚键,B正确;
C.α-松油烯的一氯代物的种类如图:,共7种,C错误;
D.α-松油烯与罗勒烯的分子式均为C10H16,结构不同,互为同分异构体,D正确;
故答案选C。
8.A
解析:根据核磁共振氢谱,共有三组峰值,即有三种不同环境的氢;
A.CH3COOCH2CH3有三种不同环境的氢,核磁共振氢谱有三组峰,故A可能;
B.CH3CH=CHCH3有两种不同环境的氢,核磁共振氢谱有两组峰,故B不可能;
C.CH3CH2CH3有两种不同环境的氢,核磁共振氢谱有两组峰,故C不可能;
D.CH3CHOHCH3有四种不同环境的氢,核磁共振氢谱有四组峰,故D不可能;
答案选A。
9.D
解析:A.有机物中含有两种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱图中峰面积之比为,故A错误;
B.有机物中含有三种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱图中峰面积之比为,故B错误;
C.有机物中含有三种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱图中峰面积之比为,故C错误;
D.有机物中含有两种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱图中峰面积之比为,故D正确;
故选D。
10.D
解析:A.的物质的量为=0.1mol,1个CO分子中含有14个电子,则0.1mol CO中含有电子的数目为1.4,A项错误;
B.溶液体积未知,无法确定溶液中分子数目,B项错误;
C.酯化反应为可逆反应,故乙醇和乙酸发生酯化反应,生成的乙酸乙酯分子数目小于,C项错误;
D.CO2中C元素化合价为+4价,C2H5OH中C元素化合价为-2价,2个CO2转化为1个C2H5OH转移12个电子,则由二氧化碳直接生成乙醇的反应中转移电子的数目为,D项正确;
答案选D。
11.B
解析:A.是34号元素,基态原子的核外电子排布式为,故A正确;
B.中心原子价层电子对数为3+=3,且没有孤电子对,空间构型为正三角形,键角为120°,中心原子价层电子对数为3+=4,且含有1个孤电子对,空间构型为三角锥形,键角为107°,气态分子的键角大于的键角,故B错误;
C.该分子式对称的结构,苯环上4个H和亚甲基上的氢原子被氯原子取代后可以形成5种一氯取代物,故C正确;
D.该分子中含有亚甲基、苯环和羰基,碳原子采取杂化,故D正确;
故选B。
12.A
解析:合成路线中生成的有机物CH3OH中含有羟基,HCHO中含有醛基,HOCH2COCH2OH含有羰基和羟基,淀粉中含有羟基和醚键,则不含有的官能团是酯基,故选A。
13.C
解析:A.按照链烃分子中碳原子的饱和程度把链烃分为烷烃、烯烃、炔烃,则炔烃不是按照碳架分类的,故A错误;
B.按照链烃分子中碳原子的饱和程度把链烃分为烷烃、烯烃、炔烃,则烯烃不是按照碳架分类的,故B错误;
C.按照烃分子中碳的骨架将烃分为链烃和环烃,芳香烃属于环烃,则芳香烃是按照碳的骨架进行分类的,故C正确;
D.按照有机物分子中是否含有官能团将有机物分为烃和烃的衍生物,卤代烃属于烃的衍生物,则卤代烃按照官能团种类分类的,故D错误;
故选C。
14.D
解析:A.元素分析仪是将有机物在氧气中充分燃烧后对燃烧产物进行自动分析,以确定有机物最简式,现代元素分析仪分析的精确度和速度都达到了很高的水平,故A正确;
B.从图1可以看出该有机物甲中至少有C-H、O-H、C-O三种化学键,故B正确;
C.质谱图中最右侧的分子离子峰的质荷比数值为78,则有机物乙的相对分子质量为78,故C正确;
D.1H核磁共振谱图中的吸收峰数目为分子中不同化学环境的H种类,峰面积比是不同化学环境H的个数比,分子式为C2H6O的有机物可能为乙醇,结构简式为CH3CH2OH,有三组峰,峰面积比为3:2:1,也可能为二甲醚,结构简式为CH3OCH3,只有一组峰,所以图-3②为乙醇,图-3①为二甲醚,故D错误;
故选D。
15.A
解析:A.四氯化碳分子中碳原子和氯原子均满足8电子稳定结构,其电子式: ,A正确;
B.该球棍模型表示的是2-甲基丁烷的,B错误;
C.丙烯分子中含有碳碳双键,结构简式:,C错误;
D.乙炔是直线形结构,其比例模型不是 ,D错误;
答案选A。
二、填空题
16. C6H12 (CH3)2C=C(CH3)2 2,3-二甲基-2-丁烯 4
解析:(1)烃为只含有C、H两种元素的有机物,0.2mol烃A在氧气中完全燃烧生成的产物为水和二氧化碳,且物质的量均为1.2mol,则1mol烃A生成6mol二氧化碳和6mol水,故A的化学式为C6H12;
(2)烃A不能使溴水褪色,其不饱和度为1,则含有1个环,且一氯代物只有一种,则烃A为环己烷,结构简式为;
(3)烃A可与HBr加成,则A含有碳碳双键,其与HBr加成后只能得到一种产物,且烃A的一氯代物只有一种,其为对称结构,含有4个等效的甲基,结构简式为(CH3)2C=C(CH3)2,名称为2,3-二甲基-2-丁烯;
(4)芳香烃为对称结构,其一氯代物有4种;
(5)分子式为C8H10的芳香烃,苯环上的一氯代物只有一种,则两个甲基在苯环的对位,该芳香烃的结构简式为。
17.(1)4-甲基-3-己醇
(2)
(3)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
(4)1:1
(5) C8H8O2 酯基
解析:(1)含有羟基,属于醇类,根据醇的命名原则,其名称为4-甲基-3-己醇;
(2)根据烯烃的命名原则,3-甲基-2-戊烯的结构简式为CH3CH=C(CH3) CH2CH3,键线式为;
(3)实验室中用电石和水反应制备乙炔,反应方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;
(4)1mol乙烯与乙烷的混合气体,与bmol氧气共存于一密闭容器中,点燃后充分反应,乙烯和乙烷完全消耗完,得到CO和CO2的混合气体和45g水,反应生成2.5molH2O,可知1mol乙烯与乙烷的混合气体中共含有5mol的H原子,设乙烯的物质的量为xmol、乙烷的物质的量为(1-x)mol,则4x+6(1-x)=5,解得x=0.5mol,所以乙烯和乙烷的物质的量之比n(C2H4):n(C2H6)=1:1。
(5)①根据A的质谱图,A的最大质荷比为136,则A的相对分子质量为136,C、H、O原子个数比为4:4:1,设A的分子式为(C4H4O)n,则n=2,所以A的分子式为C8H8O2,A分子中含有苯环,且苯环上只有一个取代基,核磁共振仪测得A的核磁共振氢谱有4组峰,其面积之比为1:2:2:3,说明含有1个甲基,结合A的A的红外光谱图,可知A含有官能团名称为酯基。
②根据以上分析A的结构简式。
18.(1) 羟基、醛基、碳碳双键 脂环
(2)(酚)羟基、酯基
(3) 卤代烃 醛基
(4) 羧基 氨基 酰胺基
(5)醚键、羰基、氨基、羟基
解析:(1)的官能团名称为羟基、醛基、碳碳双键,它属于脂环化合物。
(2)中含氧官能团的名称是(酚)羟基、酯基。
(3)为卤素原子取代甲烷中的氢原子,所属类别是卤代烃,中的官能团名称是醛基。
(4)中官能团命名是羧基、氨基、酰胺基
(5)中含有的官能团名称是醚键、羰基、氨基、羟基。
19.
解析:烃A分子式为C7H10,经催化氢化生成化合物B(C7H14),可知B中应存在环状结构,A中存在两个双键;A在HgSO4催化下与水反应生成醇,但不能生成烯醇式结构(该结构可进一步转化为酮),可知A中应存在:;A与KMnO4剧烈反应生成化合物C,结合C的结构可能存在以下情况:C中两个羧基为1个碳碳双键氧化得到,C中羰基为1个碳碳双键;则A的结构为;C中羧基与羰基为1个碳碳双键氧化得到,另一个羧基为碳碳双键氧化得到,则A的结构为: ,故答案为:;
20. 左 右 ② ⑤ ③
解析:(1)低温时,,说明反应低温时非自发进行,则其逆反应是自发进行的反应,则在低温时,该反应自发向左进行;高温时,,说明反应高温时自发进行,该反应自发向右进行;
(2)①O2与O3是氧元素的两种单质,互为同素异形体;
②H与H的质子数均为1,中子数分别为0、1,均为H原子,则互为同位素;
③CH4和CH3CH3结构相似,分子组成上相差一个CH2,是同系物;
④和分子式相同,结构相同,是同种物质;
⑤和,二者均是烷烃,分子式相同,结构不同,互为同分异构体。
三、计算题
21.A为CH3COOH,B为 CH3CH2CH2OH或CH3CH(CH3)OH,C为CH3COOCH2CH2CH3 或 CH3COOCH(CH3)CH3;
【分析】其它条件不变情况下,气体的摩尔质量之比等于气体的密度之比,据此可以求出A与B的相对分子质量;根据有机物A中含C 40%、O 53.3%、H 6.7%的条件,求出 N(C)、N(H)、N(O),从而求出A的结构简式;B显中性,且两者在浓硫酸脱水下生成不溶于水具香味的有机物C,所以B为醇,据其分子量写出B结构简式,C为酯,据A、B的结构简式写出酯的结构简式。
解析:其它条件不变情况下,气体的摩尔质量之比等于气体的密度之比,所以有机物A对空气相对密度2.069,且A与B的相对分子质量相等,所以Mr(A)=Mr(B)=2.069×29=60; N(C)= =2, N(H)= 60×6.7%=4,N(O)= =2,有机物A显酸性,所以A为羧酸,结构简式为CH3COOH;B显中性,且两者在浓硫酸脱水下生成不溶于水具香味的有机物C,所以 B为醇,结构简式为CH3CH2CH2OH或CH3CH(CH3)OH二者反应生成的酯,结构简式为:CH3COOCH2CH2CH3 或 CH3COOCH(CH3)CH3;
综上所述,故为: A是CH3COOH B是CH3CH2CH2OH或CH3CH(CH3)OH,C是CH3COOCH2CH2CH3 或 CH3COOCH(CH3)CH3。
四、元素或物质推断题
22.C3H6O3 羟基 羧基 1 1 4 CH3CH(OH)COOH
解析:(1)由其密度是相同条件下H2的45倍,可知A的相对分子质量为45×2=90;
(2)由题意可推知:n(A)=m/M=18g/90g/mol=0.2 mol,n(C)=n(CO2)= m/M=26.4g/44g/mol=0.6mol,n(H)=2n(H2O)=2×10.8g/18g/mol=1.2mol,n(O)=(18g−0.6×12g−1.2×1g)/ 1g/mol=0.6 mol,所以A的分子式为:C3H6O3;
(3)0.2 mol A与NaHCO3反应放出0.2mol CO2,则说A中应含有一个羧基,而与足量金属钠反应则生成0.2 mol H2,说明A中还含有一个羟基,故答案为:羧基、羟基;1、1;
(4)磁共振氢谱中有4个吸收峰,面积之比为1:1:1:3,可知A中应含有4种不同环境的氢原子,综上所述,A的结构简式为:CH3CH(OH)COOH。
五、实验题
23. 冷凝管 便于液体顺利滴下 防止空气中的水蒸气进入装置内部 防倒吸 溶解 萃取苯乙酮,提高产率 A 乙酸,盐酸等 水 此时,冷凝管内残留有低沸点物质,立即收集会导致产品不纯 67.7%
【分析】根据题给反应原理及实验装置分析,苯和醋酸酐在无水作催化剂的作用下发生取代反应生成苯乙酮和醋酸,反应在三颈烧瓶中进行,生成的苯乙酮用萃取的方法分离出来,然后通过蒸馏,收集苯乙酮;根据实验仪器特点及反应物及生成物的性质分析装置的作用,根据理论产量和实际产量计算产率,据此分析解答。
解析:(1)根据图示仪器构造分析,装置A是球形冷凝管;该装置是密封装置,使用恒压滴液漏斗的好处是便于液体顺利滴下;故答案为:冷凝管;便于液体顺利滴下;
(2)为了防止空气中的水蒸气进入装置内部,影响反应进行,用干燥管进行除杂;由于HCl气体极易溶解于水,采用倒扣的漏斗可以防止倒吸;故答案为:防止空气中的水蒸气进入装置内部;防止倒吸;
(3)根据题干信息知,催化剂易溶于苯,所以第一次加入的苯的作用是溶解;Ⅲ中,使用苯的作用是萃取苯乙酮;在实验过程中多次萃取,所以使用次数最多的是分液漏斗;故答案为:溶解;萃取苯乙酮,提高产率;A;
(4)在反应过程中有乙酸和盐酸生成,所以使用5%NaOH的目的是除去苯层中的乙酸,盐酸等;MgSO4固体具有吸水作用,使用无水MgSO4固体可起到干燥的作用,目的是除去苯层中的水;故答案为:乙酸,盐酸等;水;
(5)蒸馏时,温度计指示刚到达202℃时,冷凝管内残留有低沸点物质,不能立即收集,立即收集会导致产品不纯;根据反应方程式得:n(苯乙酮)=n(醋酸酐)=0.032 mol,则理论产量为,苯乙酮的产率为;故答案为:此时,冷凝管内残留有低沸点物质,立即收集会导致产品不纯;67.7%。
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