内容正文:
专题4 生活中常用的有机物——烃的含氧衍生物
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.以下对我国科技发展的巨大成就中涉及材料的说法不正确的是
A.冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料H2为还原性气体
B.“问天”实验舱使用砷化镓(GaAs)太阳能电池,Ga是金属元素
C.载人飞船返回舱使用的酚醛树脂基低密度耐高温材料,属于有机高分子材料
D.“C919”飞机机身使用的材料碳纤维主要成分是SiO2
2.下列化学用语错误的是
A.乙炔的空间填充模型: B.乙酸的结构简式:
C.甲烷的球棍模型: D.乙醇的电子式:
3.(24-25高二上·江苏无锡·期中)下列有关有机物的性质与应用对应关系正确的是
A.乙二醇易溶于水,可用作汽车防冻液
B.乙醛有还原性,可用于制银镜
C.乙炔有可燃性,可用于制导电聚乙炔
D.苯的密度比水小,可用于萃取碘水中的碘
4.下列说法正确的是
A.二氯甲烷有二种同分异构体
B.新戊烷与二甲基丙烷是同一种物质
C.乙酸和乙醇互为同分异构体
D.和互为同系物
5.(24-25高二上·江苏盐城·期末)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.石油
D.新制
6.有机物M在碱性条件下可发生如下反应:
下列说法不正确的是
A.M中酮羰基邻位甲基的C—H键极性较强,易断键
B.推测M转变为N的过程中,发生了取代反应和消去反应
C.可以通过质谱法对M、N进行区分
D.该条件下还可能生成
7.已知三种常见高级脂肪酸的结构简式和熔点数据如下:
名称
结构简式
熔点/℃
软脂酸
CH3(CH2)14COOH
63
硬脂酸
CH3(CH2)16COOH
70
油酸
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
13
下列说法不正确的是
A.碳原子数之和与烃基的饱和性都会影响羧酸的熔点
B.硬脂酸、软脂酸、油酸都能发生酯化反应
C.油酸在一定条件下可以与氢气加成生成软脂酸
D.油酸的最简单的同系物是丙烯酸
8.(24-25高二上·江苏泰州·期中)下列说法正确的是
A.酸性: B.沸点:
C.键角: D.溶解度:
9.(24-25高二上·江苏南京·期末)下列有关实验装置及原理正确的是
A.用图甲装置分离苯和溴苯的混合物 B.用图乙装置检验溴乙烷的消去产物
C.用图丙装置制取并收集乙酸乙酯 D.用图丁装置验证酸性:碳酸>苯酚
10.(24-25高二上·江苏·阶段检测)下列反应中,属于取代反应的是
①
②
③
④C6H6+HNO3C6H5NO2+H2O
A.②③④ B.①③④ C.①②③ D.①②④
11.(24-25高二上·江苏盐城·期末)化合物Z是一种有机合成中的重要中间体,其部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A.反应X→Y属于取代反应 B.1 mol Y 与足量H2反应,最多消耗3 mol
C.X、Y、Z三种物质中,Y在水中的溶解度最大 D.Z分子存在顺反异构体
12.(24-25高二上·江苏南通·阶段检测)碳酸甘油酯是一种重要的绿色有机化合物,其一种合成方法如下:
下列有关说法正确的是
A.环氧丙烷分子中三种原子的电负性大小为
B.碳酸丙烯酯分子中键和键数目比为
C.甘油在水中的溶解度比碳酸甘油酯在水中的溶解度大
D.1,丙二醇与足量氢溴酸混合共热最多生成2种有机取代产物
13.有机物的结构决定其性质,下列有关结构和性质的说法不正确的是
A.物质的酸性比较:
B.沸点由低到高的顺序:2,2-二甲基丙烷<2-甲基丁烷<正戊烷<乙酸
C.与浓溴水反应,最多消耗
D.与足量氢气加成后的分子中含有4个手性碳原子
14.观察下图中的合成路线,下列说法不正确的是
已知:
A.X与Y互为同系物
B.中间体A的核磁共振氢谱共显示4组峰
C.中间体D在Cu催化下与发生氧化反应可以得到酮类化合物
D.如果D发生分子间脱水得到Z,则Z的分子式为
第II卷 非选择题(共58分)
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(16分)学习小组探究乙酸乙酯的制备与水解,加深对酯化反应和酯的水解的认识。
【实验一】制备乙酸乙酯
实验装置
实验步骤
ⅰ.在a中加入2mL乙醇、0.5mL浓硫酸、2mL乙酸,再加入几片碎瓷片
ⅱ.在b中加入3mL饱和Na2CO3溶液
ⅲ.点燃酒精灯,小火加热
(1)a中生成乙酸乙酯的化学方程式为 。
(2)本实验中既要对反应物加热,加热的目的是 、 ;但又不能使温度过高,原因是 。
【实验二】探究乙酸乙酯在中性、酸性、碱性溶液中的水解(65℃水浴加热)
实验
序号
体积/mL
乙酸乙酯
水
2mol/LH2SO4
c1mol/LNaOH
Ⅰ
4
4
0
0
Ⅱ
4
0
4
0
Ⅲ
4
0
0
4
(3)c1= mol/L。
(4)实验Ⅰ~Ⅲ中,酯层减少的体积随时间的变化如下图所示。
①实验Ⅲ中发生反应的化学方程式是 。
②针对实验Ⅱ中酯层消失的时间少于实验Ⅲ,提出假设:部分乙酸乙酯溶解于Ⅱ中的溶液。探究如下:
步骤ⅰ.向试管中加入2mL水,再依次加入2mL乙酸乙酯、1mL乙醇、1mL乙酸,振荡后互溶,得到溶液X。
步骤ⅱ.取少量溶液X, (填操作和现象)。证实假设合理。
(5)实验一中,能否用浓NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液?判断并解释: 。
16.(14分)纯净的苯甲酸是无色针状晶体,100℃开始升华,常用作食品防腐剂。实验室用甲苯和高锰酸钾制备苯甲酸(放热反应),反应方程式如下:
(苯甲酸钾);
(苯甲酸)
已知有关化合物的相关数据如表所示:
化合物
相对分子质量
密度
沸点(℃)
水中溶解性
乙醇中溶解性
甲苯
92
0.87
110.0
不溶于水
互溶
苯甲酸钾
160
—
—
易溶于水
苯甲酸
122
1.26
248.0
微溶于水
易溶
苯甲酸、氯化钾在100g水中的溶解度如表所示:.
温度/℃
4℃
18℃
25℃
50℃
75℃
苯甲酸溶解度/g
0.18
0.27
0.34
0.85
2.2
氯化钾溶解度/g
31
34.2
38
42
48
实验室用甲苯和高锰酸钾制备苯甲酸的步骤如下:
第一步(苯甲酸的制备):如图所示(固定及加热装置略去),在三颈烧瓶中加入5.29mL甲苯和100mL蒸馏水,瓶口装上温度计、电动搅拌器、冷凝管,慢慢开启电动搅拌器,加热至沸腾。经冷凝管上口分批加入21.30g高锰酸钾(过量),加热回流至回流液不再出现油珠。冷却片刻,从冷凝管上口慢慢加入适量的草酸溶液,得到反应混合物;
第二步(分离获得苯甲酸粗产品):①趁热过滤→②洗涤滤渣→③合并滤液和洗涤液→④冷却→⑤盐酸酸化→⑥过滤得到粗产品;
第三步(粗产品苯甲酸的提纯):①沸水溶解→②活性炭脱色→③趁热过滤→④→⑤过滤→⑥洗涤→⑦干燥
请回答下列有关问题:
(1)实验中准确量取5.29mL甲苯所需仪器为_______。
A.量筒 B.酸式滴定管 C.烧杯 D.碱式滴定管
(2)当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是 ;加入草酸溶液的目的是 。
(3)第二步粗产品苯甲酸中含有的杂质主要是氯化钾。将氯化钾与苯甲酸分离,可用下列哪种操作_______。
A.萃取分液 B.重结晶 C.蒸馏 D.升华
(4)第三步中的“④”的操作名称是 ;“⑥洗涤”采用的试剂可以是 (填乙醇或水),判断已经洗涤干净的方法是 。
(5)干燥后称量得苯甲酸产品4.27g,则苯甲酸的产率为 (列出计算式即可)。
17.(12分)(24-25高二上·江苏徐州·期中)月桂烯()是重要的化工原料,广泛用于香料行业。
(1)月桂烯与足量氢气完全加成后生成A,A的名称是 。
(2)以月桂烯为原料制取乙酸香叶酯的流程如图:
①B中含有的官能团的名称为 。
②乙酸香叶酯的化学式为 。
③反应I的反应类型为 。
④反应II的化学方程式为 。
(3)烯烃臭氧化还原水解反应生成羰基化合物:
一定条件下,月桂烯可实现如图所示转化(图中部分产物已略去):
C与新制反应的化学方程式为 。
18.(16分)曲法罗汀trifarotene(有机物J)是一种第四代维甲酸类药物,可以快速消除皮肤上的痤疮和炎症。下面有机物A-J是制备曲法罗汀的合成路线:
已知以下信息:,其中R和R'为烃基(下同),X为卤素原子。
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为 。
(2)有机物C的系统命名的名称是 。
(3)有机物D的结构简式为 。
(4)有机物G转化为I的化学方程式为 。
(5)I→J的转化过程中NaOH溶液的作用为 。
(6)化合物F的同分异构体满足以下条件的有 种,
①两个苯环直接相连,且每个苯环上均有2个取代基 ②遇溶液显紫色
③红外光谱显示含有官能团。
其中核磁共振氢谱显示7组峰,峰面积比为2∶2∶2∶2∶2∶2∶1;且在碱性条件下水解产物之一为乙二醇,该有机物的结构简式为 。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题4 生活中常用的有机物——烃的含氧衍生物
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.以下对我国科技发展的巨大成就中涉及材料的说法不正确的是
A.冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料H2为还原性气体
B.“问天”实验舱使用砷化镓(GaAs)太阳能电池,Ga是金属元素
C.载人飞船返回舱使用的酚醛树脂基低密度耐高温材料,属于有机高分子材料
D.“C919”飞机机身使用的材料碳纤维主要成分是SiO2
【答案】D
【解析】A.H2中H原子化合价为0价,是还原性气体,A正确;B.31号元素镓(Ga)属于金属元素,B正确;C.酚醛树脂属于有机高分子材料,C正确;D.碳纤维是指含碳量在90%以上的轻质、高强度纤维,属于新型无机非金属材料,主要成分不是二氧化硅,D错误; 故选D。
2.下列化学用语错误的是
A.乙炔的空间填充模型: B.乙酸的结构简式:
C.甲烷的球棍模型: D.乙醇的电子式:
【答案】D
【解析】A.乙炔为直线形分子,其空间填充模型为,A正确;B.乙酸的结构简式为,B正确;C.甲烷的空间结构为正四面体形,其球棍模型为,C正确;D.乙醇中氧原子周围有8个电子形成稳定结构,正确的电子式为,D错误;故选D。
3.(24-25高二上·江苏无锡·期中)下列有关有机物的性质与应用对应关系正确的是
A.乙二醇易溶于水,可用作汽车防冻液
B.乙醛有还原性,可用于制银镜
C.乙炔有可燃性,可用于制导电聚乙炔
D.苯的密度比水小,可用于萃取碘水中的碘
【答案】B
【解析】A.乙二醇熔点低,可用作汽车防冻液,与其易溶于水无关,选项A错误;B.乙醛含有醛基,能够还原银离子,可用于制镜工业,选项B正确;;C.它可以在高温和高压的条件下,发生聚合反应,形成聚乙炔,而与其可燃性无关,选项C错误;D.碘在苯中溶解度大于在水中,且苯与水不互溶,所以可用于萃取碘水中的碘,选项D错误;答案选B。
4.下列说法正确的是
A.二氯甲烷有二种同分异构体
B.新戊烷与二甲基丙烷是同一种物质
C.乙酸和乙醇互为同分异构体
D.和互为同系物
【答案】B
【解析】A.甲烷是正四面体结构,其二氯代物只有一种结构,A错误;B.新戊烷与二甲基丙烷结构简式相同,是同一种物质,B正确;C.乙酸分子式是,乙醇分子式是,二者的分子式不相同,不互为同分异构体,C错误;D.羟基直接连接在苯环上,属于酚,羟基连接在侧链上,属于芳香醇,二者是不同类别的物质,不互为同系物,D错误;故选B。
5.(24-25高二上·江苏盐城·期末)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.石油
D.新制
【答案】B
【解析】A.次氯酸钙与二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸见光分解生成氯化氢和氧气,A错误;B.稀硝酸与铜反应生成一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,B正确;C.石油裂解可制得乙烯,分馏不能得到乙烯,C错误;D.氢氧化钠与硫酸铜反应得到新制氢氧化铜,但丙酮不能与新制氢氧化铜发生反应生成氧化亚铜,D错误;故选B。
6.有机物M在碱性条件下可发生如下反应:
下列说法不正确的是
A.M中酮羰基邻位甲基的C—H键极性较强,易断键
B.推测M转变为N的过程中,发生了取代反应和消去反应
C.可以通过质谱法对M、N进行区分
D.该条件下还可能生成
【答案】B
【解析】A.受羰基的吸电子效应影响,羰基邻位甲基上的氢表现出一定酸性,C−H键极性较强,易断键,A正确;B.M转变为N的过程中发生成环并消去了一个氧原子,推测发生了加成反应和消去反应,B错误;
C.M、N分子式不同,故能通过质谱法对M、N进行区分,C正确;D.观察到M中上下反应位点相同,呈对称结构,推测该条件下还可能生成,即碳碳双键出现在下侧,D正确;故选B。
7.已知三种常见高级脂肪酸的结构简式和熔点数据如下:
名称
结构简式
熔点/℃
软脂酸
CH3(CH2)14COOH
63
硬脂酸
CH3(CH2)16COOH
70
油酸
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
13
下列说法不正确的是
A.碳原子数之和与烃基的饱和性都会影响羧酸的熔点
B.硬脂酸、软脂酸、油酸都能发生酯化反应
C.油酸在一定条件下可以与氢气加成生成软脂酸
D.油酸的最简单的同系物是丙烯酸
【答案】C
【解析】A.碳原子数之和与烃基是否饱和都会影响羧酸的熔点,含碳原子数多的羧酸熔点高,一般烃基饱和的熔点高,烃基不饱和的熔点低,A正确;B.高级脂肪酸都属于羧酸,都能发生酯化反应,B正确;C.油酸催化加氢生成硬脂酸,C错误;D.油酸与丙烯酸(CH2=CH-COOH)结构相似,分子组成相差15个CH2原子团,互为同系物,丙烯酸是最简单的烯酸,D正确; 故选C。
8.(24-25高二上·江苏泰州·期中)下列说法正确的是
A.酸性: B.沸点:
C.键角: D.溶解度:
【答案】B
【解析】A.Cl原子为吸电子基团,取代氢原子后,羧基中羧基的极性增强,H更易被电离出来,因此酸性:,A错误;B.对羟基苯甲醛存在分子间氢键,邻羟基苯甲醛存在分子内氢键,故对羟基苯甲醛沸点较高,即沸点:,B正确;C.中含有碳氧双键,碳原子为杂化,中碳原子为杂化,因此键角:,C错误;D.属于羧酸,存在分子间氢键易溶于水;属于酯类物质,难溶于水,因此溶解度:,D错误;答案选B。
9.(24-25高二上·江苏南京·期末)下列有关实验装置及原理正确的是
A.用图甲装置分离苯和溴苯的混合物 B.用图乙装置检验溴乙烷的消去产物
C.用图丙装置制取并收集乙酸乙酯 D.用图丁装置验证酸性:碳酸>苯酚
【答案】B
【解析】A.苯和溴苯互溶,不能通过分液分离,故A错误;B.溴乙烷在强碱醇溶液中加热生成乙烯,乙烯可使溴水褪色,据此可检验溴乙烷的消去产物,故B正确;C.末端导管伸入液面以下会引起倒吸,故C错误;D.浓盐酸具有挥发性,挥发出的盐酸也能与苯酚钠反应生成苯酚,因此不能验证酸性:碳酸>苯酚,故D错误;故选:B。
10.(24-25高二上·江苏·阶段检测)下列反应中,属于取代反应的是
①
②
③
④C6H6+HNO3C6H5NO2+H2O
A.②③④ B.①③④ C.①②③ D.①②④
【答案】B
【解析】取代反应的定义为:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应,根据题目4个反应:①丙烷与溴反应可以看成用溴原子取代了丙烷上的1个氢原子,取代下来的氢原子与剩下的溴原子结合成溴化氢,满足取代反应的条件,①符合;②属于丁烷的燃烧,是氧化反应,不属于取代反应,不满足取代反应的条件,②不符合;③乙酸和乙醇的酯化反应也属于取代反应,满足取代反应的条件,③符合;④苯的硝化反应可看成用硝基取代了苯环上的氢原子,取代下来的氢原子与剩下的羟基结合生成水,满足取代反应的条件,④符合;属于取代反应的组合为①③④。答案为:B。
11.(24-25高二上·江苏盐城·期末)化合物Z是一种有机合成中的重要中间体,其部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A.反应X→Y属于取代反应 B.1 mol Y 与足量H2反应,最多消耗3 mol
C.X、Y、Z三种物质中,Y在水中的溶解度最大 D.Z分子存在顺反异构体
【答案】A
【解析】A.由结构简式可知,X→Y的反应为碳酸钾作用下X与CH2=CHCH2Br共热发生取代反应生成Y和溴化氢,故A正确;B.由结构简式可知,Y分子中的苯环、醛基、碳碳双键一定条件下能与氢气发生加成反应,则1 mol Y 与足量氢气反应,最多消耗5mol氢气,故B错误;C.由结构简式可知,X、Y、Z三种物质中,X所含的官能团醛基、羟基都为亲水基,且X的烃基部分最小,所以X在水中的溶解度最大,故C错误;D.烯烃的顺反异构是每个双键碳原子均连不同的原子或原子团,由结构简式可知,Z分子不存在顺反异构,故D错误;故选A。
12.(24-25高二上·江苏南通·阶段检测)碳酸甘油酯是一种重要的绿色有机化合物,其一种合成方法如下:
下列有关说法正确的是
A.环氧丙烷分子中三种原子的电负性大小为
B.碳酸丙烯酯分子中键和键数目比为
C.甘油在水中的溶解度比碳酸甘油酯在水中的溶解度大
D.1,丙二醇与足量氢溴酸混合共热最多生成2种有机取代产物
【答案】C
【解析】A.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;三种原子的电负性大小为,A错误;B.碳酸丙烯酯的结构式为,σ键和π键数目比为13:1,B错误;C.羟基是亲水基团,甘油分子中有更多的羟基,所以甘油在水中的溶解度比碳酸甘油酯在水中的溶解度大,C正确;D.1,2-丙二醇与足量氢溴酸混合共热,可发生一取代、二取代,生成的有机取代产物有 ,最多有3种,D错误;故选C。
13.有机物的结构决定其性质,下列有关结构和性质的说法不正确的是
A.物质的酸性比较:
B.沸点由低到高的顺序:2,2-二甲基丙烷<2-甲基丁烷<正戊烷<乙酸
C.与浓溴水反应,最多消耗
D.与足量氢气加成后的分子中含有4个手性碳原子
【答案】C
【解析】A.F的电负性较大,吸引电子能力较强,使得CF3COOH的羧基中羟基极性更大,更易电离出氢离子,则酸性:,故A项正确;B.具有相同碳原子数的烷烃,支链越多沸点越低,常温下2,2-二甲基丙烷、2-甲基丁烷、正戊烷都是气体,乙酸是液体,故B项正确;C.酚羟基的邻对位以及碳碳双键均能与Br2发生反应,1mol与浓溴水反应,最多消耗5mol Br2(),故C项错误;D.与足量氢气加成,则加成后分子中含有4个手性碳原子(),故D项正确;故答案选C。
14.观察下图中的合成路线,下列说法不正确的是
已知:
A.X与Y互为同系物
B.中间体A的核磁共振氢谱共显示4组峰
C.中间体D在Cu催化下与发生氧化反应可以得到酮类化合物
D.如果D发生分子间脱水得到Z,则Z的分子式为
【答案】C
【解析】X与HBr加成得到A(),A与Mg/乙醚反应生成B(),B与环氧乙烷、水反应生成D(),D在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成Y()和Z(H2O)。A.X的分子式为C6H10,Y的分子式为C8H14,且两者均只含有1个碳碳双键,分子数相差2个CH2,因此X和Y属于同系物,故A正确;B.中间体A()为对称结构,有4种等效氢,核磁共振氢谱共显示4组峰,故B正确;C.中间体D()在Cu催化下与发生氧化反应可以得到,属于醛类化合物,故C错误;D.中间体D()发生分子间脱水得到Z,结构简式为,分子式为,故D正确;故答案为C。
第II卷 非选择题(共58分)
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(16分)学习小组探究乙酸乙酯的制备与水解,加深对酯化反应和酯的水解的认识。
【实验一】制备乙酸乙酯
实验装置
实验步骤
ⅰ.在a中加入2mL乙醇、0.5mL浓硫酸、2mL乙酸,再加入几片碎瓷片
ⅱ.在b中加入3mL饱和Na2CO3溶液
ⅲ.点燃酒精灯,小火加热
(1)a中生成乙酸乙酯的化学方程式为 。
(2)本实验中既要对反应物加热,加热的目的是 、 ;但又不能使温度过高,原因是 。
【实验二】探究乙酸乙酯在中性、酸性、碱性溶液中的水解(65℃水浴加热)
实验
序号
体积/mL
乙酸乙酯
水
2mol/LH2SO4
c1mol/LNaOH
Ⅰ
4
4
0
0
Ⅱ
4
0
4
0
Ⅲ
4
0
0
4
(3)c1= mol/L。
(4)实验Ⅰ~Ⅲ中,酯层减少的体积随时间的变化如下图所示。
①实验Ⅲ中发生反应的化学方程式是 。
②针对实验Ⅱ中酯层消失的时间少于实验Ⅲ,提出假设:部分乙酸乙酯溶解于Ⅱ中的溶液。探究如下:
步骤ⅰ.向试管中加入2mL水,再依次加入2mL乙酸乙酯、1mL乙醇、1mL乙酸,振荡后互溶,得到溶液X。
步骤ⅱ.取少量溶液X, (填操作和现象)。证实假设合理。
(5)实验一中,能否用浓NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液?判断并解释: 。
【答案】(1)(2分)
(2) 提高化学反应速率(2分) 提高乙酸、乙醇的转化率(2分) 温度过高会发生副反应、反应物挥发,转化率降低(2分)
(3)4(2分)
(4) (2分) 向溶液X中加入氢氧化钠溶液,振荡,溶液分层(2分)
(5)不能,浓氢氧化钠溶液会使乙酸乙酯水解程度增大,水解速率加快(2分)
【解析】乙醇和乙酸在浓硫酸、加热下发生酯化反应生成乙酸乙酯,碎瓷片的作用是防暴沸,由于乙酸和乙醇易挥发,粗产品中含杂质乙酸和乙醇,乙酸和碳酸钠反应产生气体,乙醇和碳酸钠溶液互溶,乙酸乙酯不溶于碳酸钠溶液中,故用饱和碳酸钠承接粗产品。加热下,乙酸乙酯在一定条件下能水解,探究乙酸乙酯在中性、酸性、碱性溶液中的水解(65℃水浴加热),要控制单一变量。
(1)a中乙醇和乙酸在浓硫酸、加热下发生酯化反应生成乙酸乙酯,化学方程式为:,故答案为:;
(2)本实验中既要对反应物加热,但又不能使温度过高,加热的目的是加快反应速率,因反应为吸热的可逆反应,所以加热的另一个目的是:为了提高乙酸、乙醇的转化率;
乙酸和乙醇易挥发,则本实验中既要对反应物加热、但又不能使温度过高的原因是:温度过高会发生副反应、反应物挥发,转化率降低,故答案为:温度过高会发生副反应、反应物挥发,转化率降低;
(3)对比实验中,比较氢离子和氢氧根离子存在下酯的水解,需要保证这二者离子浓度相同,硫酸中氢离子为4mol/L,则氢氧化钠溶液中氢氧根离子为4mol/L,c1=4mol/L,故答案为:4;
(4)①实验Ⅲ中发生的反应为乙酸乙酯与氢氧化钠反应生成乙酸钠和乙醇,化学方程式为:,故答案为:;
②实验Ⅱ为酸性下乙酸乙酯水解生成乙酸和乙醇,则假设应该是部分乙酸乙酯溶解在乙酸和乙醇中,要证实假设合理故,只要:取少量溶液X,并加入氢氧化钠溶液,振荡,乙酸被中和、乙醇溶解于水中,而乙酸乙酯还来不及完全反应、故会出现溶液分层,故答案为:向溶液X中加入氢氧化钠溶液,振荡,溶液分层。
(5)通过酯水解实验可知,实验一中,不能用浓NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液,理由是:浓氢氧化钠溶液会使乙酸乙酯水解程度增大,水解速率加快,故答案为:不能,浓氢氧化钠溶液会使乙酸乙酯水解程度增大,水解速率加快。
16.(14分)纯净的苯甲酸是无色针状晶体,100℃开始升华,常用作食品防腐剂。实验室用甲苯和高锰酸钾制备苯甲酸(放热反应),反应方程式如下:
(苯甲酸钾);
(苯甲酸)
已知有关化合物的相关数据如表所示:
化合物
相对分子质量
密度
沸点(℃)
水中溶解性
乙醇中溶解性
甲苯
92
0.87
110.0
不溶于水
互溶
苯甲酸钾
160
—
—
易溶于水
苯甲酸
122
1.26
248.0
微溶于水
易溶
苯甲酸、氯化钾在100g水中的溶解度如表所示:.
温度/℃
4℃
18℃
25℃
50℃
75℃
苯甲酸溶解度/g
0.18
0.27
0.34
0.85
2.2
氯化钾溶解度/g
31
34.2
38
42
48
实验室用甲苯和高锰酸钾制备苯甲酸的步骤如下:
第一步(苯甲酸的制备):如图所示(固定及加热装置略去),在三颈烧瓶中加入5.29mL甲苯和100mL蒸馏水,瓶口装上温度计、电动搅拌器、冷凝管,慢慢开启电动搅拌器,加热至沸腾。经冷凝管上口分批加入21.30g高锰酸钾(过量),加热回流至回流液不再出现油珠。冷却片刻,从冷凝管上口慢慢加入适量的草酸溶液,得到反应混合物;
第二步(分离获得苯甲酸粗产品):①趁热过滤→②洗涤滤渣→③合并滤液和洗涤液→④冷却→⑤盐酸酸化→⑥过滤得到粗产品;
第三步(粗产品苯甲酸的提纯):①沸水溶解→②活性炭脱色→③趁热过滤→④→⑤过滤→⑥洗涤→⑦干燥
请回答下列有关问题:
(1)实验中准确量取5.29mL甲苯所需仪器为_______。
A.量筒 B.酸式滴定管 C.烧杯 D.碱式滴定管
(2)当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是 ;加入草酸溶液的目的是 。
(3)第二步粗产品苯甲酸中含有的杂质主要是氯化钾。将氯化钾与苯甲酸分离,可用下列哪种操作_______。
A.萃取分液 B.重结晶 C.蒸馏 D.升华
(4)第三步中的“④”的操作名称是 ;“⑥洗涤”采用的试剂可以是 (填乙醇或水),判断已经洗涤干净的方法是 。
(5)干燥后称量得苯甲酸产品4.27g,则苯甲酸的产率为 (列出计算式即可)。
【答案】(1)B(2分)
(2) 无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化(2分) 除去过量的高锰酸钾,避免在用盐酸酸化时,产生氯气(2分)
(3)BD(2分)
(4) 冷却结晶(1分) 水(1分) 取最后一次洗涤液,加入用酸化的溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀已洗涤干净(2分)
(5)%(2分)
【解析】利用甲苯和高锰酸钾制备苯甲酸,具体操作是先在反应容器内得到反应混合物,经过:①趁热过滤→②洗涤滤渣→③合并滤液和洗涤液→④冷却→⑤盐酸酸化→⑥过滤的分离操作得到粗产品,再通过溶解、脱色、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作得到精品,据此解题;
(1)实验中准确量取5.29mL甲苯所需仪器为酸式滴定管,答案为B;
(2)当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化;加入草酸溶液的目的是除去过量的高锰酸钾,避免在用盐酸酸化时,产生氯气;
(3)苯甲酸溶解度随温度的变化较大,NaCl的溶解度随温度变化不大,可以采用重结晶方法进行提纯,苯甲酸的沸点低于NaCl,也可以采用升华法进行提纯,故答案为BD;
(4)第三步中的“④”的操作名称是冷却结晶;“⑥洗涤”采用的试剂可以是水;判断已经洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液,加入用HNO3酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀已洗涤干净;
(5)干燥后称量得苯甲酸产品4.27g,加入5.29mL甲苯,理论上得到苯甲酸为:mol×122g/mol≈g,则苯甲酸的产率为:。
17.(12分)(24-25高二上·江苏徐州·期中)月桂烯()是重要的化工原料,广泛用于香料行业。
(1)月桂烯与足量氢气完全加成后生成A,A的名称是 。
(2)以月桂烯为原料制取乙酸香叶酯的流程如图:
①B中含有的官能团的名称为 。
②乙酸香叶酯的化学式为 。
③反应I的反应类型为 。
④反应II的化学方程式为 。
(3)烯烃臭氧化还原水解反应生成羰基化合物:
一定条件下,月桂烯可实现如图所示转化(图中部分产物已略去):
C与新制反应的化学方程式为 。
【答案】(1)2,6-二甲基辛烷(2分)
(2) 碳碳双键、碳氯键(2分) (2分) 加成反应(2分) ++(2分)
(3) (2分)
【解析】一定条件下,月桂烯发生臭氧化还原水解反应,所有碳碳双键都发生断裂生成碳氧双键,结合最终产物,可知C为,C→D为醛基被氧化为羧基,D的结构简式为HOOCCH2CH2COCOOH,D→E为羰基加氢得到羟基,故E的结构简式为HOOCCH2CH2CH(OH)COOH;E 发生分子内酯化反应生成 。(1)月桂烯的结构为,结构中含有三个碳碳双键,均可与氢气发生加成反应,完全加成后得到的产物为:,名称为2,6-二甲基辛烷;
(2)①根据有机物B的结构可知,结构中含有碳碳双键和碳氯键;
②由乙酸香叶酯的结构可知,分子中含有12个碳原子,2个氧原子,同时含有2个碳碳双键,故分子式为;
③反应I为月桂烯中的碳碳双键变为了B中的含氯结构,说明发生了加成反应;
④由合成过程可知,B与发生取代反应生成乙酸香叶酯,反应的方程式为:++;
(3)根据烯烃臭氧化还原水解反应生成羰基化合物的过程可知,物质C为,可与新制的氢氧化铜悬浊液发生反应,反应的方程式为:。
18.(16分)曲法罗汀trifarotene(有机物J)是一种第四代维甲酸类药物,可以快速消除皮肤上的痤疮和炎症。下面有机物A-J是制备曲法罗汀的合成路线:
已知以下信息:,其中R和R'为烃基(下同),X为卤素原子。
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为 。
(2)有机物C的系统命名的名称是 。
(3)有机物D的结构简式为 。
(4)有机物G转化为I的化学方程式为 。
(5)I→J的转化过程中NaOH溶液的作用为 。
(6)化合物F的同分异构体满足以下条件的有 种,
①两个苯环直接相连,且每个苯环上均有2个取代基 ②遇溶液显紫色
③红外光谱显示含有官能团。
其中核磁共振氢谱显示7组峰,峰面积比为2∶2∶2∶2∶2∶2∶1;且在碱性条件下水解产物之一为乙二醇,该有机物的结构简式为 。
【答案】(1)取代反应(2分)
(2)1,4-二溴丁烷(2分)
(3) (2分)
(4)++HBr(2分)
(5)催化剂、消耗反应生成的乙酸使水解反应向正反应方向进行(2分)
(6) 72(3分) (3分)
【解析】由A、B的结构简式可知,A发生取代反应生成B,B和发生取代反应生成D,结合E的结构简式可以推知D为,E和F发生取代反应生成G,G和H发生取代反应生成I,I在NaOH溶液中发生水解反应生成J。
(1)由A、B的结构简式可知,A发生取代反应生成B。
(2)中主链上有4个碳原子,1号碳和4号碳上各有1各Br原子,系统命名为1,4-二溴丁烷。
(3)由分析可知,D的结构简式为。
(4)G和H发生取代反应生成I,化学方程式为: + +HBr。
(5)I中含有酯基,在NaOH溶液中发生水解反应生成J,NaOH溶液的作用为催化剂、消耗反应生成的乙酸使水解反应向正反应方向进行。
(6)F的同分异构体满足条件:①两个苯环直接相连,且每个苯环上均有2个取代基;②遇溶液显紫色,说明其中含有酚羟基;③红外光谱显示含有官能团;综上所述,羟基连接在其中1个苯环上,另外1个苯环上的取代基为:-COOCH2CH2Br或-COOCHBrCH3或-OCOCH2CH2Br或-OCOCHBrCH3或-CH2COOCH2Br或-CHBrCOOCH3或-CH2OCOCH2Br或-CHBrOCOCH3,每种取代基组合都有9种位置关系:、、,则满足条件的同分异构体共有8×9=72种,其中核磁共振氢谱显示7组峰,峰面积比为2∶2∶2∶2∶2∶2∶1;且在碱性条件下水解产物之一为乙二醇,该有机物的结构简式为。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$