内容正文:
专题03 烃的衍生物
内容概览
考向1 卤代烃
考向2 醇 酚
考向3 醛 酮
考向4 羧酸 羧酸衍生物
考向5 有机合成
考向1 卤代烃
1.(23-24高二下·湖南长沙长沙县·期末)有关的说法不正确的是
A.纯净的此物质难溶于水
B.在NaOH醇溶液和加热条件下可发生消去反应生成烯烃
C.可只用溶液检验此物质中氯元素的存在
D.在NaOH水溶液加热条件下可制备
2.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列实验操作和现象与结论一致的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向含有和的白色悬浊液中滴加少量溶液,有黑色沉淀生成
B
向溶液中逐滴加入溶液,再滴加少量溶液,溶液变红色
与的反应有一定的限度
C
将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合物加热,产生的气体经水洗后,再通入酸性溶液中,溶液褪色
溴乙烷发生了取代反应
D
用计分别测定饱和和溶液的,前者大
水解程度:
A.A B.B C.C D.D
3.(22-23高二下·湖南长沙长郡中学·期末)由2—氯丙烷制备少量的1,2—丙二醇(HOCH2CHOHCH3)时需经过下列哪几步反应)
A.加成、消去、取代 B.消去、加成、水解
C.取代、消去、加成 D.消去、加成、消去
4.(22-23高二下·湖南长沙一中·期末)在3支试管中分别放有:①1mL乙酸乙酯和3mL水②1mL四氯化碳和3mL水③1mL乙酸和3mL水。下图中3支试管从左到右的排列顺序为
A.①②③ B.①③② C.②①③ D.②③①
考向2 醇 酚
5.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列对有机物的命名中,正确的是
A.2,3-二甲基-1-丙醇
B.邻甲基苯酚
C.CH3OOCCH3甲酸乙酯
D.2-甲基丙酸
6.(22-23高二下·湖南浏阳·期末)下列实验药品和实验装置能达到实验目的的是
A.利用①制备乙烯 B.利用②验证碳酸酸性强于苯酚
C.利用③证明溴乙烷发生消去反应 D.利用④证明乙炔具有还原性
7.(22-23高三下·湖南长沙第一中学·月考)化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A.可施加适量石膏降低盐碱地(含较多NaCl、)土壤的碱性
B.二氧化氯、臭氧可以用于自来水消毒
C.“雷蟠电掣云滔滔,夜半载雨输亭皋”,雷雨天可实现氮的固定
D.市售食用油中加入微量叔丁基对苯二酚作氧化剂,以确保食品安全
8.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟、五十校教研教改共同体·期末)有机物A的分子式为,在一定条件下存在如图所示转化,下列有关说法正确的是
A.A分子不可能存在顺反异构
B.B的任一同分异构体最多有1个手性碳原子
C.C的同分异构体中,能被氧化为醛的醇有8种(不考虑立体异构)
D.D的同分异构体中,含两种不同化学环境氢的只有1种
考向3 醛 酮
9.(23-24高二下·湖南株洲炎陵县·期末)下列方程式书写正确的是
A.2-丙醇氧化:
B.溴乙烷在醇溶液中加热:
C.苯酚钠溶液中通入二氧化碳:2 2
D.乙醛与银氨溶液反应:
10.(22-23高二下·湖南长沙长郡中学·期末)葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成两种六元环状结构。在葡萄糖水溶液中,存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡,其中绝大部分葡萄糖为环状结构。三种不同结构的葡萄糖之间的转化关系如图所示:
下列说法错误的是
A.1molP完全燃烧时,最多可消耗6molO2
B.M能与金属钠发生反应
C.一定条件下,P、M、R均能发生酯化反应
D.P、M、R分子中,均不是所有原子共面,且P、M、R均不能发生还原反应
11.(22-23高二下·湖南岳阳·期末)下列实验操作,实验现象及解释与结论都正确的是
选项
实验操作
实验现象
解释与结论
A
分别向葡萄糖溶液和乙醛溶液中滴加新制氢氧化铜悬浊液并加热
有砖红色沉淀生成
葡萄糖中溶液含有乙醛
B
向少量1—溴丙烷中加入过量的氢氧化钠溶液并加热。冷却后滴加2-3滴硝酸银溶液
有沉淀生成
1—溴丙烷中含有溴原子
C
向苯酚钠的水溶液中通入二氧化碳
溶液变浑浊
苯酚的酸性比碳酸弱,生成了溶解度较小的苯酚
D
将乙醇和浓硫酸混合加热产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中
酸性高锰酸钾溶液紫色褪去
乙醇发生消去及应生成乙烯
A.A B.B C.C D.D
12.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)化合物X是制备某重要药物的中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物的说法正确的是
A.化合物X分子式为
B.化合物X不能使酸性溶液褪色
C.化合物X可发生取代反应、氧化反应
D.化合物X最多可以与氢气发生加成反应
考向4 羧酸 羧酸衍生物
13.(22-23高二下·湖南长沙长郡中学·期末)绿原酸是金银花中抗菌、抗病毒的有效成分之一,其分子结构如图。下列关于l mol绿原酸说法正确的是
A.与足量H2反应,最多消耗6 mol H2
B.与足量饱和溴水反应,最多消耗2.5 mol Br2
C.与足量NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH
D.与足量NaHCO3溶液反应,生成3 mol CO2气体
14.(22-23高二下·湖南长沙一中·期末)某化学兴趣小组设计图甲装置制备苯甲酸异丙酯,其反应原理如下:
物质的性质数据如下表所示:
物质
相对分子质量
密度/
沸点/℃
水溶性
苯甲酸
122
1.27
249
微溶
异丙醇
60
0.79
82
易溶
苯甲酸异丙酯
164
1.08
218
不溶
实验步骤:
步骤i.在图甲干燥的仪器a中加入24.4g苯甲酸、20mL异丙醇和10mL浓硫酸,再加入几粒沸石;
步骤ii.加热至70℃左右保持恒温半小时;
步骤iii.将图甲的仪器a中的液体混合物进行如下操作得到粗产品:
步骤iv.将粗产品用图乙所示装置进行精制。
回答下列问题:
(1)图甲中仪器a的名称为 ,步骤i中选择的仪器a的容积大小为 (填标号)。
A. B. C. D.
(2)实验中,加入的异丙醇需过量,其目的是 。判断酯化反应接近反应限度的现象为 。
(3)本实验一般可采用的加热方式为 。
(4)操作Ⅰ中饱和碳酸钠溶液洗涤的目的是 ,操作Ⅱ中加入无水硫酸镁的作用为 。
(5)步骤iv操作时应收集的馏分,如果温度计水银球位置偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂质为 (填物质名称)。
(6)如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为,那么该实验的产率为 %(保留3位有效数字)。
15.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期末)增塑剂DCHP可由邻苯二甲酸酐与环己醇反应制得,下列说法正确的是
A.邻苯二甲酸酐的二氯代物有4种
B.环己醇分子中的所有原子可能共面
C.DCHP能发生加成反应、取代反应、消去反应
D.与氢氧化钠溶液反应,最多可消耗
16.(22-23高二下·湖南长沙明德中学·期末)某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1 mol该酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇,该羧酸的分子式为
A.C14H16O4 B.C14H18O5 C.C16H20O5 D.C16H22O5
考向5 有机合成
17.(23-24高二下·湖南长沙长郡中学·期末)一种用于治疗高血脂的新药I的合成路线如图:
已知:a.
b.
回答下列问题:
(1)B的结构简式为: ;反应②的反应类型为 。
(2)G中所含官能团的名称是 。
(3)已知卤代烃与氢氧化钠反应过程中,影响反应进行的难易因素之一是碳卤键的键能,键能越小,越容易形成碳正离子而发生反应,则①、②、③三种物质中最容易与氢氧化钠反应生成A的物质为 (填序号)。该流程中转化为A的化学方程式为 。
(4)化合物W的相对分子质量比化合物C大14,且满足下列条件的W的结构简式为 。
①遇溶液显紫色;②属于芳香族化合物;③能发生银镜反应;
④核磁共振氢谱图中有5组峰,峰面积比为。
(5)设计用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线 ,其他无机试剂任选。
18.(23-24高二下·湖南株洲炎陵县·期末)用乙烯与甲苯为主要原料,按如图所示路线合成一种香料W:
已知:RCHO+CH3COOR'RCH=CHCOOR'
请回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。香料W的结构简式是 。
(2)实现反应④的试剂及条件是 ;C中官能团的名称是 。
(3)反应⑤的化学方程式为 。
(4)验证反应⑥已经发生的操作及现象是 。
(5)H是的一种同分异构体,同时满足下列条件的H的可能结构共有 种 (不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为6∶2∶1∶1的结构简式为 (写一种即可)。
①能发生水解反应;②能发生银镜反应;③苯环上的一氯代物只有两种
19.(23-24高二下·湖南长沙平高集团六校联考·期末)酯可由通过电解合成,并在一定条件下转化为,转化路线如图:
下列说法正确的是
A.、分子中均至少有9个碳原子共面 B.能与发生加成反应
C.的反应类型为还原反应 D.、都能与溶液反应
20.(23-24高二下·湖南株洲炎陵县·期末)将 完全转变为 的方法为
A.溶液加热,通入足量的HCl
B.与稀H2SO4共热后,加入足量的Na2CO3
C.与稀H2SO4共热后,加入足量的NaOH
D.与足量的NaOH溶液共热后,再通入CO2
1.(23-24高二下·湖南娄底涟源·期末)下列实验中,操作、现象及结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
将与NaOH溶液共热,冷却后,取上层水溶液先加入足量稀硝酸再加入溶液
产生淡黄色沉淀
含有溴原子
B
向盐酸中加入少量亚硫酸氢钠溶液
有气泡生成
非金属性Cl>S
C
向含有ZnS和的白色悬浊液中滴加少量溶液
有黑色沉淀生成
D
某无色溶液中可能含有、、、,向该溶液中加入少量溴水
溶液呈无色
该溶液中一定不含,肯定含有和
A.A B.B C.C D.D
2.(22-23高二下·湖南长沙长郡中学·期末)下列实验探究方案不能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
将二氧化硫气体通入碘和淀粉的混合溶液中,观察溶液颜色的变化
探究还原性:
B
向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液。振荡,观察颜色的变化
探究是否变质
C
加热溴乙烷和氢氧化钠-乙醇混合溶液,将产生的气体通入高锰酸钾溶液中。观察溶液颜色的变化
探究溴乙烷在此条件下发生的是取代反应还是消去反应
D
向盛有等浓度的NaCl和KI混合溶液的试管中滴加几滴溶液,振荡,观察沉淀颜色
证明
A.A B.B C.C D.D
3.(22-23高二下·湖南怀化·期末)下列装置能达到实验目的的是
A.甲:胆矾晶体制备无水硫酸铜 B.乙:制备少量干燥的
C.丙:检验溴乙烷中Br元素 D.丁:探究浓度对化学反应速率影响
4.(22-23高二下·湖南邵阳·期末)下列离子方程式正确的是
A.溶于溶液中:
B.向硫酸铜溶液中加入NaHS溶液生成黑色沉淀:
C.向硝酸银溶液中加入少量氨水:
D.向澄清的苯酚钠溶液中通入少量
5.(19-20高二下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列离子方程式中书写正确的是
A.在复盐 NH4Fe(SO4)2 溶液中逐滴加入Ba(OH)2 溶液,可能发生的反应离子方程式是:2Fe3 3SO 3Ba26OH3BaSO4 2Fe(OH)3
B.Fe(NO)3 溶液中加入过量的 HI 溶液: 2Fe3 2I 2Fe2 I2
C.用银氨溶液检验乙醛中的醛基存在: CH CHO2[Ag(NH3)2 ] 2OHCH3COONH43NH32AgH2O
D.FeBr2溶液中通入过量 Cl2: 2Fe22Br 2Cl2 2Fe3Br-2+4Cl
6.(12-13高二下·湖南岳阳华容县·期末)下列有关醛的说法正确的是
A.甲醛是由甲基跟醛基相连而构成的醛
B.醛的官能团是—COH
C.甲醛和丙醛互为同系物
D.饱和一元醛的通式为CnH2n+2O
7.(22-23高二下·湖南长沙长郡中学·期末)连花清瘟有效成分绿原酸的结构简式如图。下列有关绿原酸说法不正确的是
A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.能发生加成、取代、消去、氧化等反应
C.1mol绿原酸与溴水反应,最多消耗4molBr2
D.1mol绿原酸与NaOH溶液反应,最多消耗3molNaOH
8.(22-23高二下·湖南张家界·期末)具有生物活性的多官能团化合物的结构简式如图,下列关于该化合物的说法正确的是
A.该分子存在顺反异构 B.消去反应产物只有1种
C.分子中含有1个手性碳原子 D.酸性条件下的水解产物均可生成高聚物
9.(22-23高二下·湖南长沙明德中学·期末)化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,下列说法正确的是
A.X、Y、Z分别与足量酸性高锰酸钾溶液反应,所得芳香族化合物不同
B.物质X在一定条件下可以发生氧化、加成、取代、还原、消去反应
C.Y存在顺反异构,且与足量HBr加成的产物中含有手性碳原子
D.1molZ在一定条件下最多与发生加成反应
10.(22-23高二下·湖南邵阳·期末)某药物中间体合成路线如图(部分产物已略去)。下列说法错误的是
A.①反应的目的是保护羟基 B.B中含有醛基
C.步骤③中有取代反应发生 D.E的消去产物有立体异构体
11.(22-23高二下·湖南长沙长郡中学·期末)有机物中碳原子和氢原子个数比为3:4,不能与溴水反应却能使酸性KMnO4溶液褪色。其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍。在铁存在时与溴反应,能生成两种一溴代物。该有机物可能是
A.CH≡C﹣CH3 B.
C.CH2═CHCH3 D.
12.(22-23高二下·湖南岳阳·期末)灰黄霉素(k)是一种抗真菌药,可由化合物m和n在一定条件下合成,下列说法错误的是
A.m和n中所含官能团的种数相同
B.m能发生加成和取代反应
C.1moln最多可与3mol氢气发生加成反应
D.k中含有两个手性碳原子
13.(21-22高二·湖南师范大学附属中学·期末)为确定有机物A的结构,某研究团队对有机物A进行了多项实验,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108;
③经红外光谱测定,A分子结构中含有苯环和羟基;
④A的核磁共振氢谱显示其有4种峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1;
⑤A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,1 mol A最多可消耗浓溴水中2 mol Br2。
求:(1)该有机物的分子式为
(2)确定该有机物的结构简式 ,写出其与足量浓溴水反应的化学方程式 。
(3)含有苯环的A的同分异构体还有 种(不含A),请写出其中属于醇的同分异构体与氧气加热(铜作催化剂)的反应方程式:
14.(19-20高二下·湖南益阳桃江县·期末)分子式为C4H10O的同分异构体有多种,下面是其一部分同分异构体的结构简式:
① ② ③④CH3CH2CH2CH2OH ⑤CH3CH2OCH2CH3 ⑥CH3OCH2CH2CH3。请回答下面问题:
(1)根据系统命名法,③的名称为 。
(2)不能被催化氧化的醇是 。(填对应序号,下同)。
(3)发生消去反应,可生成两种单烯烃的是 。
(4)在核磁共振氢谱中,有四种不同的峰的有 。
(5)写出④发生催化氧化的化学方程式 。
15.(20-21高二上·湖南长沙雅礼集团·期末)某实验小组用如图所示装置制取溴苯和溴乙烷。已知溴乙烷为无色液体,难溶于水,沸点为38.4℃,熔点为-119℃,密度为1.46g·cm-3。
主要实验步骤如下:
①检查装置的气密性后,向烧瓶中加入一定量的苯和液溴。
②向B处锥形瓶中加入乙醇和浓H2SO4的混合液至浸没导管口。
③将A装置中的纯铁丝小心向下插入泥合液中。
④点燃B装置中的酒精灯,用小火缓缓对锥形瓶加热10 min。
请填写下列空白:
(1)A中导管的作用 和导气。
(2)B装置中的主要化学方程式为 。
(3)C装置中U形管内部用蒸馏水封住管底的作用是 。
(4)步骤④中不能用大火加热,理由是 。
(5)为证明溴和苯的上述反应是取代反应而不是加成反应,该同学用装置D代替装置B、C直接与A相连重新操作实验。
①D中小试管内CCl4作用 ;
②锥形瓶内装有水,反应后向锥形瓶内的水中滴加硝酸银溶液,若有 产生,证明该反应属于取代反应。
16.(22-23高二下·湖南长沙一中·期末)正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的主要实验装置如图:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.反应物和产物的相关数据如表:
相对分子质量
沸点/
密度
水中溶解性
正丁醇
74
117.2
0.819
微溶
正丁醚
130
142.0
0.7704
几乎不溶
Ⅲ.制备过程如下:
①将浓硫酸和正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石
②加热A中反应液,迅速升温至,维持反应一段时间
③待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有水的分液漏斗中,振摇后静置,分液得粗产物
④粗产物依次用水、溶液和水洗涤,分液后加入约无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,实际得到纯净的正丁醚
请回答:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为 ,仪器B的名称为
(2)步骤③振摇后静置,粗产物应从分液漏斗的 (填“上”或“下”)口分离出
(3)步骤④中第一次水洗的目的是
(4)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集_______(填选项字母)左右的馏分
A. B. C. D.
(5)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A分水器中上层液体的主要成分为 (写物质名称)
(6)本实验所得正丁醚的产率为
17.(22-23高二下·湖南长沙长郡中学·期末)乙醛在氧化铜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表:
物质
乙醛
乙酸
甘油
乙二醇
水
沸点
20.8℃
117.9℃
290℃
197.2℃
100℃
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 ;目的是 。
(3)烧杯B的作用是 ;烧杯B内盛装的液体可以是 (写出一种即可,在题给物质中找);
(4)若想检验试管C中是否含有产物乙酸,请你在所提供的药品中进行选择,设计一个简便的实验方案。所提供的药品有:pH试纸、红色的石蕊试纸、白色的醋酸铅试纸、碳酸氢钠粉末。实验仪器任选。该方案 。
18.(23-24高二下·湖南长沙·期末)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应为,反应装置如图所示,夹持及加热装置已略去,有关数据如表所示:
物质
相对分子质量
密度/()
沸点/℃
水中溶解性
异戊醇
88
0.8123
131
微溶
乙酸
60
1.0492
118
溶
乙酸异戊酯
130
0.8670
142
难溶
实验步骤:在A中加入3.96g异戊醇、9.0g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50min。反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、饱和碳酸氢钠溶液、水洗涤;向分出的产物中加入少量无水固体,静置片刻,过滤除去固体,进行蒸馏纯化(装置已略去),收集140~143℃馏分,得到乙酸异戊酯4.68g。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为 。
(2)仪器B中冷却水b口进a口出的原因为 。
(3)在洗涤操作中,第一次水洗的目的主要是洗去大部分的硫酸和乙酸,第二次水洗的目的是 。
(4)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,再分层。充分振荡后,应先进行的操作为 。
(5) (填“能”或“不能”)用NaOH固体代替无水固体进行上述类似的实验,理由为 。
(6)本实验的产率为 %。
(7)制备乙酸异戊酯的反应中,当该反应达到平衡后,保持其他条件不变,再加入,此时,该体系中含的物质有 种(不考虑电离)。
19.(22-23高二下·湖南长沙南雅中学·期末)利用草酸自催化与正丁醇制备并提纯草酸二正丁酯的流程如图。相关数据如下表。
名称
摩尔质量
密度
熔点/℃
沸点/℃
草酸
90
1.772
189.5
365.1
正丁醇
74
0.815
117.6
草酸二正丁酯
202
0.986
240.0
(1)量取18.30mL正丁醇使用的仪器为 。
(2)“回流”装置中发生反应的化学方程式为 。
(3)开始反应后,若发现未添加沸石,正确的操作是 。
(4)反应温度控制在120℃左右。若高于120℃,副反应增多;若低于120℃, (填2点)。
(5)从平衡移动原理分析,分水器的作用是 。
(6)“除杂”时可选用的试剂为 (填标号,下同),“干燥”时可选用的试剂为 。
A.饱和氢氧化钠溶液 B.饱和碳酸钠溶液 C.无水硫酸镁 D.无水硫酸铜
(7)“蒸馏”时应收集 ℃左右的馏分,应选择的冷凝管为 (填标号)。
A. B. C. D.
(8)草酸二正丁酯的产率为 。
20.(23-24高二下·湖南部分学校·期末)兰地洛尔(F)常用于治疗手术时心动过速性心律失常。兰地洛尔的一种合成路线如图所示:
已知:①;
②+RBr+HBr;
③。
回答下列问题:
(1)B的结构简式为 。
(2)C中含有官能团的名称为 。
(3)写出D与足量NaOH溶液反应的化学方程式: 。
(4)由D生成E的反应类型是 。
(5)C的同分异构体中满足下列条件的有 种。
①能发生水解反应; ②能发生银镜反应;
③能与溶液发生显色反应; ④苯环上连有三个取代基。
(6)兰地洛尔分子中杂化的碳原子与杂化的碳原子的数目之比为 。
(7)参照上述合成路线和信息,以和为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线: 。
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专题03 烃的衍生物
内容概览
考向1 卤代烃
考向2 醇 酚
考向3 醛 酮
考向4 羧酸 羧酸衍生物
考向5 有机合成
考向1 卤代烃
1.(23-24高二下·湖南长沙长沙县·期末)有关的说法不正确的是
A.纯净的此物质难溶于水
B.在NaOH醇溶液和加热条件下可发生消去反应生成烯烃
C.可只用溶液检验此物质中氯元素的存在
D.在NaOH水溶液加热条件下可制备
【答案】C
【详解】A.中没有羟基、羧基都亲水基团,纯净的此物质难溶于水,A正确;
B.中含有氯原子,且与连接氯原子碳原子的相邻碳原子上有H原子,可在NaOH醇溶液和加热条件下可发生消去反应生成烯烃,B正确;
C.中的氯原子不能之间电离出来,需要在碱性环境中发生水解生成Cl-,用稀硝酸中和过量的碱后再加入溶液检验Cl-,C错误;
D.在NaOH水溶液加热条件下可发生取代反应生成,D正确;
故选C。
2.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列实验操作和现象与结论一致的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向含有和的白色悬浊液中滴加少量溶液,有黑色沉淀生成
B
向溶液中逐滴加入溶液,再滴加少量溶液,溶液变红色
与的反应有一定的限度
C
将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合物加热,产生的气体经水洗后,再通入酸性溶液中,溶液褪色
溴乙烷发生了取代反应
D
用计分别测定饱和和溶液的,前者大
水解程度:
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.溶液中存在,与反应生成黑色沉定,无法比较与的大小,A错误;
B.与反应中过量,仍能在溶液中检测到,说明该反应是可逆反应,B正确;
C.溴乙烷与的醇溶液反应,生成乙烯,该反应为消去反应,C错误;
D.饱和和溶液的浓度不同,不能通过大小比较水解程度,D错误;
故选B。
3.(22-23高二下·湖南长沙长郡中学·期末)由2—氯丙烷制备少量的1,2—丙二醇(HOCH2CHOHCH3)时需经过下列哪几步反应)
A.加成、消去、取代 B.消去、加成、水解
C.取代、消去、加成 D.消去、加成、消去
【答案】B
【详解】该题可以采用逆向推理,即1,2-丙二醇←1,2-二氯丙烷←丙烯←2-氯丙烷,合成时所涉及反应为卤代烃的消去反应→单烯烃的加成反应→卤代烃的水解反应;
所以答案选B。
4.(22-23高二下·湖南长沙一中·期末)在3支试管中分别放有:①1mL乙酸乙酯和3mL水②1mL四氯化碳和3mL水③1mL乙酸和3mL水。下图中3支试管从左到右的排列顺序为
A.①②③ B.①③② C.②①③ D.②③①
【答案】D
【详解】几种液体的密度:ρ(四氯化碳)>ρ(水)>ρ(乙酸乙酯),四氯化碳和乙酸乙酯难溶于水,乙酸与水混溶,则3支试管从左到右的顺序为②③①;
答案选D。
考向2 醇 酚
5.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列对有机物的命名中,正确的是
A.2,3-二甲基-1-丙醇
B.邻甲基苯酚
C.CH3OOCCH3甲酸乙酯
D.2-甲基丙酸
【答案】D
【详解】
A.正确命名为3-甲基-2-丁醇,A选项错误;
B.正确命名为2-甲基环己醇,B选项错误;
C.CH3OOCCH3是由乙酸和甲醇酯化反应所得,正确命名为乙酸甲酯,C选项错误;
D.系统命名法为2-甲基丙酸,D选项正确;
答案选D。
6.(22-23高二下·湖南浏阳·期末)下列实验药品和实验装置能达到实验目的的是
A.利用①制备乙烯 B.利用②验证碳酸酸性强于苯酚
C.利用③证明溴乙烷发生消去反应 D.利用④证明乙炔具有还原性
【答案】C
【详解】A.制备乙烯时图中温度计水银球应该位于液面以下,A错误;
B.挥发出的气体会与苯酚钠反应,无法证明碳酸与苯酚酸性强弱,B错误;
C.生成的乙烯可以使溴的四氯化碳溶液褪色,可利用③证明溴乙烷发生消去反应,C正确;
D.制备的乙炔中混有硫化氢等还原性气体也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;
故选C。
7.(22-23高三下·湖南长沙第一中学·月考)化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A.可施加适量石膏降低盐碱地(含较多NaCl、)土壤的碱性
B.二氧化氯、臭氧可以用于自来水消毒
C.“雷蟠电掣云滔滔,夜半载雨输亭皋”,雷雨天可实现氮的固定
D.市售食用油中加入微量叔丁基对苯二酚作氧化剂,以确保食品安全
【答案】D
【详解】A.石膏与碳酸钠反应生成难溶性的碳酸钙和强酸强碱盐,使其溶液呈中性,故可施加适量石膏降低盐碱地(含较多NaCl、)土壤的碱性,A正确;
B.二氧化氯、臭氧都具有强氧化性,可以用于自来水消毒,B正确;
C.雷雨天可实现氮的固定:N2+O22NO,C正确;
D.叔丁基对苯二酚作还原剂,D错误;
故选D。
8.(21-22高二下·湖南三湘名校教育联盟、五十校教研教改共同体·期末)有机物A的分子式为,在一定条件下存在如图所示转化,下列有关说法正确的是
A.A分子不可能存在顺反异构
B.B的任一同分异构体最多有1个手性碳原子
C.C的同分异构体中,能被氧化为醛的醇有8种(不考虑立体异构)
D.D的同分异构体中,含两种不同化学环境氢的只有1种
【答案】AB
【分析】反应②应为卤代烃的水解反应,根据C的结构简式可知,B的结构简式为CH3CH(CH3)CHBrCH3,反应①为烯烃和HBr的加成反应,则A为CH3C(CH3)=CHCH3。
【详解】A.A分子为CH3C(CH3)=CHCH3,碳碳双键中一个碳上连了两个甲基,故不存在顺反异构,A正确;
B.B的同分异构体分子式为C5H11Br,为饱和烃,碳链结构为C-C-C-C-C或者 或者 ,故B的任一同分异构体最多有一个手性碳原子,B正确;
C.C的同分异构体中,能被氧化为醛的醇都含有CH2OH这个结构,剩余基团的为C4H9-,C4H9-如果为C-C-C-C,这个结构,则有两种同分异构体,如果为这种结构,则有两种同分异构体,则其能被氧化为醛的醇有4种,C错误;
D.D的同分异构体中,含两种不同化学环境氢的不止1种,如 和 ,D错误;
故答案选AB。
考向3 醛 酮
9.(23-24高二下·湖南株洲炎陵县·期末)下列方程式书写正确的是
A.2-丙醇氧化:
B.溴乙烷在醇溶液中加热:
C.苯酚钠溶液中通入二氧化碳:2 2
D.乙醛与银氨溶液反应:
【答案】A
【详解】A.2-丙醇中羟基位于中间的碳原子上,氧化产物为丙酮,故A正确;
B.溴乙烷在醇溶液中加热,发生消去反应,产物为乙烯,化学方程式为,故B错误;
C.苯酚钠溶液中通入二氧化碳,无论二氧化碳量多少产物都是碳酸氢钠,化学方程式为,故C错误;
D.乙醛与银氨溶液反应为,故D错误;
故选A。
10.(22-23高二下·湖南长沙长郡中学·期末)葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成两种六元环状结构。在葡萄糖水溶液中,存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡,其中绝大部分葡萄糖为环状结构。三种不同结构的葡萄糖之间的转化关系如图所示:
下列说法错误的是
A.1molP完全燃烧时,最多可消耗6molO2
B.M能与金属钠发生反应
C.一定条件下,P、M、R均能发生酯化反应
D.P、M、R分子中,均不是所有原子共面,且P、M、R均不能发生还原反应
【答案】D
【详解】A.葡萄糖的分子式为,葡萄糖燃烧的方程式为,1molP完全燃烧时,最多可消耗6molO2,故A正确;
B.M中含有羟基,能与金属钠发生反应生成氢气,故B正确;
C.P、M、R都含有羟基,一定条件下,P、M、R均能发生酯化反应,故C正确;
D.M中含有醛基,M能发生还原反应,故D错误;
选D。
11.(22-23高二下·湖南岳阳·期末)下列实验操作,实验现象及解释与结论都正确的是
选项
实验操作
实验现象
解释与结论
A
分别向葡萄糖溶液和乙醛溶液中滴加新制氢氧化铜悬浊液并加热
有砖红色沉淀生成
葡萄糖中溶液含有乙醛
B
向少量1—溴丙烷中加入过量的氢氧化钠溶液并加热。冷却后滴加2-3滴硝酸银溶液
有沉淀生成
1—溴丙烷中含有溴原子
C
向苯酚钠的水溶液中通入二氧化碳
溶液变浑浊
苯酚的酸性比碳酸弱,生成了溶解度较小的苯酚
D
将乙醇和浓硫酸混合加热产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中
酸性高锰酸钾溶液紫色褪去
乙醇发生消去及应生成乙烯
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.葡萄糖溶液和乙醛均含醛基-CHO,均反应生成砖红色沉淀,不能鉴别,故A错误;
B.水解后在酸性溶液中检验溴离子,水解后没有加硝酸至酸性,操作不合理,故B错误;
C.苯酚钠的水溶液中通入二氧化碳,生成苯酚和碳酸氢钠,则溶液变浑浊,可知苯酚的酸性比碳酸弱,生成了溶解度较小的苯酚,故C正确;
D.挥发的乙醇可使酸性高锰酸钾溶液褪色,溶液褪色,不能检验生成的乙烯,故D错误;
故选:C。
12.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)化合物X是制备某重要药物的中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物的说法正确的是
A.化合物X分子式为
B.化合物X不能使酸性溶液褪色
C.化合物X可发生取代反应、氧化反应
D.化合物X最多可以与氢气发生加成反应
【答案】C
【详解】A.由X的结构简式知,X的分子式为C15H12O4,A项错误;
B.X中含酚羟基,能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,B项错误;
C.X中含酯基、酚羟基等能发生取代反应,含酚羟基能发生氧化反应,C项正确;
D.X中的2个苯环和1个酮羰基能与H2发生加成反应,酯基不能和氢气加成,1mol化合物X最多可与7molH2发生加成反应,D项错误;
答案选C。
考向4 羧酸 羧酸衍生物
13.(22-23高二下·湖南长沙长郡中学·期末)绿原酸是金银花中抗菌、抗病毒的有效成分之一,其分子结构如图。下列关于l mol绿原酸说法正确的是
A.与足量H2反应,最多消耗6 mol H2
B.与足量饱和溴水反应,最多消耗2.5 mol Br2
C.与足量NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH
D.与足量NaHCO3溶液反应,生成3 mol CO2气体
【答案】C
【详解】A.该物质分子中含有1个苯环和1个碳碳双键能够与H2发生加成反应,而含有的酯基和羧基具有特殊的稳定性,其中的羰基不能与H2发生加成反应,因此1 mol该化合物与足量H2反应,最多消耗4 mol H2,A错误;
B.碳碳双键能够与溴水发生加成反应,酚羟基能够与Br2发生苯环上邻对位的取代反应。在该物质分子中含有1个酚羟基和1个碳碳双键,因此1 mol该化合物与足量饱和溴水反应,最多消耗4 mol Br2,B错误;
C.酚羟基、羧基能够与NaOH按等物质的量关系反应,酯基水解产生一个羧基和一个醇羟基,醇羟基不能与NaOH发生反应,则1 mol该化合物与足量NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH,C正确;
D.由于酸性:-COOH>H2CO3>(酚)-OH,所以该物质分子中只有羧基可以与NaHCO3溶液反应产生CO2气体。在该物质分子中含有1个羧基,因此1 mol该化合物与足量NaHCO3溶液反应,生成1 mol CO2气体,D错误;
故合理选项是C。
14.(22-23高二下·湖南长沙一中·期末)某化学兴趣小组设计图甲装置制备苯甲酸异丙酯,其反应原理如下:
物质的性质数据如下表所示:
物质
相对分子质量
密度/
沸点/℃
水溶性
苯甲酸
122
1.27
249
微溶
异丙醇
60
0.79
82
易溶
苯甲酸异丙酯
164
1.08
218
不溶
实验步骤:
步骤i.在图甲干燥的仪器a中加入24.4g苯甲酸、20mL异丙醇和10mL浓硫酸,再加入几粒沸石;
步骤ii.加热至70℃左右保持恒温半小时;
步骤iii.将图甲的仪器a中的液体混合物进行如下操作得到粗产品:
步骤iv.将粗产品用图乙所示装置进行精制。
回答下列问题:
(1)图甲中仪器a的名称为 ,步骤i中选择的仪器a的容积大小为 (填标号)。
A. B. C. D.
(2)实验中,加入的异丙醇需过量,其目的是 。判断酯化反应接近反应限度的现象为 。
(3)本实验一般可采用的加热方式为 。
(4)操作Ⅰ中饱和碳酸钠溶液洗涤的目的是 ,操作Ⅱ中加入无水硫酸镁的作用为 。
(5)步骤iv操作时应收集的馏分,如果温度计水银球位置偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂质为 (填物质名称)。
(6)如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为,那么该实验的产率为 %(保留3位有效数字)。
【答案】(1) 三颈烧瓶(或三口烧瓶) B
(2) 使酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率 油水分离器中水面保持稳定(或油水分离器中水层高度不变)
(3)水浴加热
(4) 除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质 除去残留的水
(5)苯甲酸
(6)85.0
【分析】由题中信息可知,苯甲醇和异丙醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应生成苯甲酸异丙酯,得到的粗产品经水洗、饱和碳酸钠溶液洗涤、再水洗后,分液,有机层经无水硫酸镁干燥,过滤,滤液经蒸馏得到较纯的产品,据此分析解题。
【详解】(1)由题干实验装置图可知,图甲中仪器a的名称为三颈烧瓶或三颈瓶,由题干信息可知,在仪器a中加入24.4g苯甲酸体积约为20mL、20mL异丙醇和10mL浓硫酸,则一共体积约为50mL,根据液体体积不超过容器容积的一半可知,步骤i中选择的仪器a的容积大小为100mL,故答案为:三颈烧瓶或三颈瓶;B;
(2)该反应为可逆反应,由于异丙醇沸点低易挥发,要保证苯甲酸反应完全,所以异丙醇需过量,使异丙醇稍过量有利于酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率,当油水分离器中水面保持稳定,说明反应达到平衡即酯化反应接近反应限度;故答案为:使酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率;油水分离器中水面保持稳定(或油水分离器中水层高度不变);
(3)由题干操作步骤可知,实验温度为70℃低于水的沸点100℃,故本实验一般可采用的加热方式为水浴加热,故答案为:水浴加热;
(4)苯甲酸微溶于水,所以用饱和碳酸钠溶液洗,除去剩余的硫酸和苯甲酸等酸性杂质,然后第二次水洗的目的是除去残留的碳酸钠;再加入无水硫酸镁是为了除去残留的水,
故答案为:除去剩余的硫酸和苯甲酸等酸性杂质;除去残留的水;
(5)苯甲酸异丙酯的沸点为218℃,则对粗产品进行精制,蒸馏收集218℃的馏分,如果温度计水银球偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂质为苯甲酸,故答案为:苯甲酸;
(6)
24.4g苯甲酸的物质的量为=0.2mol,20mL异丙醇的物质的物质的量为≈0.26mol,则醇过量,根据反应,理论上得到苯甲酸异丙酯的物质的量为0.2mol,则产率为×100%=85.0%,故答案为:85.0。
15.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期末)增塑剂DCHP可由邻苯二甲酸酐与环己醇反应制得,下列说法正确的是
A.邻苯二甲酸酐的二氯代物有4种
B.环己醇分子中的所有原子可能共面
C.DCHP能发生加成反应、取代反应、消去反应
D.与氢氧化钠溶液反应,最多可消耗
【答案】A
【详解】A.邻苯二甲酸酐的二氯代物可采用定一移一的方法判断有4种,A正确;
B.环己醇分子中的C原子是四面体结构,所以H原子不可能与C原子共面,B错误;
C.DCHP中含有苯环、酯基能发生加成反应、取代反应,但不能发生消去反应,C错误;
D.1个DCHP中含有2个酯基,所以1 mol DCHP最多可与含2 mol NaOH溶液反应,D错误;
答案选A。
16.(22-23高二下·湖南长沙明德中学·期末)某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1 mol该酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇,该羧酸的分子式为
A.C14H16O4 B.C14H18O5 C.C16H20O5 D.C16H22O5
【答案】B
【详解】某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇,说明酯中含有2个酯基,设羧酸为M,则反应的方程式为C18H26O5+2H2O=M+2C2H6O,由质量守恒可知M的分子式为C14H18O5,故选:B。
考向5 有机合成
17.(23-24高二下·湖南长沙长郡中学·期末)一种用于治疗高血脂的新药I的合成路线如图:
已知:a.
b.
回答下列问题:
(1)B的结构简式为: ;反应②的反应类型为 。
(2)G中所含官能团的名称是 。
(3)已知卤代烃与氢氧化钠反应过程中,影响反应进行的难易因素之一是碳卤键的键能,键能越小,越容易形成碳正离子而发生反应,则①、②、③三种物质中最容易与氢氧化钠反应生成A的物质为 (填序号)。该流程中转化为A的化学方程式为 。
(4)化合物W的相对分子质量比化合物C大14,且满足下列条件的W的结构简式为 。
①遇溶液显紫色;②属于芳香族化合物;③能发生银镜反应;
④核磁共振氢谱图中有5组峰,峰面积比为。
(5)设计用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线 ,其他无机试剂任选。
【答案】(1) 取代反应(或酯化反应)
(2)羟基、醛基
(3) ①
(4)
(5)
【分析】
甲苯在光照条件下与氯气发生取代反应生成,水解得到A为,A氧化生成B为,B进一步氧化生成C为,甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成D(CH2Cl2),D在氢氧化钠的水溶液、加热条件下发生取代反应,但同一个碳原子上含有两个羟基不稳定会失水生成醛,则E为HCHO,CH3(CH2)6CHO和甲醛反应生成G,根据题给信息知G为,G和氢气发生加成反应生成H为,C与H发生酯化反应生成I为。
【详解】(1)
分析可知,A是,B是,C是,H是。反应②是C与H在浓硫酸催化下加热发生酯化反应产生I()和水,酯化反应属于取代反应,故反应②的化学反应类型是取代反应(或酯化反应)。
(2)G是,其中所含的官能团名称为羟基和醛基。
(3)
三种物质中,碳卤键键长最长,键能最小,最易形成碳正离子发生水解反应,故选①。该流程中转化为A的化学方程式为
。
(4)
化合物C是苯甲酸,化合物W比C相对分子质量大14,能同时满足:①遇溶液显紫色,说明含有酚羟基;②属于芳香族化合物,说明含有苯环;③能发生银镜反应,说明含有醛基;则说明W比C多一个原子团,核磁共振氢谱图中有5组峰,峰面积比为的结构简式为。
(5)
甲苯与在光照条件下发生取代反应产生,该物质与水溶液共热,发生反应产生,苯甲醛与乙醛在稀碱作用下发生醛与醛的加成反应产生。故以甲苯与乙醛为原料制取的合成路线为。
18.(23-24高二下·湖南株洲炎陵县·期末)用乙烯与甲苯为主要原料,按如图所示路线合成一种香料W:
已知:RCHO+CH3COOR'RCH=CHCOOR'
请回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。香料W的结构简式是 。
(2)实现反应④的试剂及条件是 ;C中官能团的名称是 。
(3)反应⑤的化学方程式为 。
(4)验证反应⑥已经发生的操作及现象是 。
(5)H是的一种同分异构体,同时满足下列条件的H的可能结构共有 种 (不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为6∶2∶1∶1的结构简式为 (写一种即可)。
①能发生水解反应;②能发生银镜反应;③苯环上的一氯代物只有两种
【答案】(1) 乙醇
(2) 氯气、光照 羧基
(3)+NaOH+NaCl
(4)取样,滴加新制的Cu(OH)2悬浊液,加热,如果看到有砖红色沉淀生成,说明反应⑥已经发生
(5) 4 或
【分析】
C和E反应生成,可知C和E发生酯化反应,E和C分别为 和CH3COOH;则可知甲苯可以氯气光照下得到 ,D再发生水解得到E。C为乙酸,倒推,可知B为乙醛,A为乙醇,乙烯与H2O发生加成反应生成乙醇。
【详解】(1)
根据分析,乙烯可与水发生加成反应得到A,A为乙醇;根据已知,W的结构简式为;
(2)
据E为苯甲醇,则D为卤代烃,可为甲苯可以氯气光照下得到 ;试剂为氯气,条件为光照;C为CH3COOH,其官能团的名称为羧基;
(3)
反应⑤为氯代烃的水解反应,其方程式为 +NaOH+NaCl;
(4)苯甲醇发生催化氧化得到苯甲醛,验证反应⑥已经发生说明有苯甲醛生成,可检验苯甲醛中的醛基,实验操作:取样,滴加新制的Cu(OH)2悬浊液,加热,如果看到有砖红色沉淀生成,说明反应⑥已经发生;
(5)
满足①能发生水解反应,②能发生银镜反,结合分子中O原子的数目,只能是甲酸某酯,存在-OOCH;③苯环上的一氯代物只有两种,说明苯环上只有2种;则可以为 、、 、,共4种,其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为6:2:1:1的结构简式为 或。
19.(23-24高二下·湖南长沙平高集团六校联考·期末)酯可由通过电解合成,并在一定条件下转化为,转化路线如图:
下列说法正确的是
A.、分子中均至少有9个碳原子共面 B.能与发生加成反应
C.的反应类型为还原反应 D.、都能与溶液反应
【答案】AD
【详解】
A.X()、Z()分子中,红线上的4个碳原子在同一直线上,另外,左上方的那个苯环上,6个碳原子及羧基、酯基上的1个碳原子共平面,所以均至少有9个碳原子共面,A正确;
B.中的苯环和羧基都不能与发生加成反应,B错误;
C.X→Y,分子中去掉了2个H原子,则此反应的类型为氧化反应,C错误;
D.X分子中含有羧基,Z分子中含酚羟基,都能与Na2CO3溶液反应,D正确;
故选AD。
20.(23-24高二下·湖南株洲炎陵县·期末)将 完全转变为 的方法为
A.溶液加热,通入足量的HCl
B.与稀H2SO4共热后,加入足量的Na2CO3
C.与稀H2SO4共热后,加入足量的NaOH
D.与足量的NaOH溶液共热后,再通入CO2
【答案】D
【分析】
将 转化为 ,先发生水解,根据酸性:盐酸或硫酸>苯甲酸>碳酸>苯酚规律,利用强酸制取弱酸的方法,实现 转化 。
【详解】
A.溶液加热,通入足量的HCl,酯基部分水解,其不完全转化为 ,A不合题意;
B.与稀H2SO4共热后,加入足量的Na2CO3,生成 ,B不合题意;
C.与稀H2SO4共热后,加入足量的NaOH,生成 ,C不合题意;
D.与足量的NaOH溶液共热后, 中的酯基水解,生成 ,再通入CO2,转化为 ,D符合题意;
故答案选D。
1.(23-24高二下·湖南娄底涟源·期末)下列实验中,操作、现象及结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
将与NaOH溶液共热,冷却后,取上层水溶液先加入足量稀硝酸再加入溶液
产生淡黄色沉淀
含有溴原子
B
向盐酸中加入少量亚硫酸氢钠溶液
有气泡生成
非金属性Cl>S
C
向含有ZnS和的白色悬浊液中滴加少量溶液
有黑色沉淀生成
D
某无色溶液中可能含有、、、,向该溶液中加入少量溴水
溶液呈无色
该溶液中一定不含,肯定含有和
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.水解后,检验溴离子,先加入稀硝酸将氢氧化钠溶液中和,在滴加硝酸银溶液,产生淡黄色沉淀,则证明有机物中含有溴原子,故A正确;
B.向盐酸中加入少量亚硫酸氢钠溶液,有气泡生成,说明盐酸的酸性强于亚硫酸,但是两种酸均不是对应元素的最高价氧化物对应水化物,故不能得出非金属性Cl>S,故B错误;
C.欲验证,应该向ZnS的饱和溶液(或悬浊液)中滴加溶液,观察是否有黑色沉淀生成,而不是向含有ZnS和的悬浊液中滴加溶液,故C错误;
D.向该无色溶液中加入少量溴水,溴水褪色,溶液呈无色,说明加入的少量溴水已经发生反应,由于离子还原性>,判断一定含有,可能含有,亚硫酸根被氧化产生硫酸根,没有白色沉淀说明一定不含有Ba2+,故D错误;
故答案选A。
2.(22-23高二下·湖南长沙长郡中学·期末)下列实验探究方案不能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
将二氧化硫气体通入碘和淀粉的混合溶液中,观察溶液颜色的变化
探究还原性:
B
向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液。振荡,观察颜色的变化
探究是否变质
C
加热溴乙烷和氢氧化钠-乙醇混合溶液,将产生的气体通入高锰酸钾溶液中。观察溶液颜色的变化
探究溴乙烷在此条件下发生的是取代反应还是消去反应
D
向盛有等浓度的NaCl和KI混合溶液的试管中滴加几滴溶液,振荡,观察沉淀颜色
证明
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.将二氧化硫气体通入碘和淀粉的混合溶液中,二氧化硫与碘发生氧化还原反应:2H2O+SO2+I2=H2SO4+2HI,混合溶液由蓝色变为无色,说明还原性,故A正确;
B.向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液,若溶液变红,说明已经变质,故B正确;
C.加热溴乙烷和氢氧化钠-乙醇混合溶液,发生消去反应生成溴化钠和乙烯,将产生的气体乙烯通入高锰酸钾溶液中,发生氧化反应,高锰酸钾溶液褪色;溴乙烷的水解反应生成的溴化氢,也能使高锰酸钾溶液褪色,故不能探究溴乙烷在此条件下发生的是取代反应还是消去反应,故C错误;
D.向盛有等浓度的NaCl和KI混合溶液的试管中滴加几滴溶液,生成浅黄色沉淀,银离子与碘离子反应生成溶解度更小的碘化银,证明,故D正确。
答案为:C。
3.(22-23高二下·湖南怀化·期末)下列装置能达到实验目的的是
A.甲:胆矾晶体制备无水硫酸铜 B.乙:制备少量干燥的
C.丙:检验溴乙烷中Br元素 D.丁:探究浓度对化学反应速率影响
【答案】A
【详解】A.灼烧胆矾晶体应在坩埚中进行,灼烧过程中用玻璃棒搅拌使灼烧更充分,故A正确;
B.氨气与氯化钙反应,因此不能用无水氯化钙干燥氨气,故B错误;
C.检验溴乙烷中溴元素,待溴乙烷水解完全后,取上层清液先加硝酸中和NaOH后再加硝酸银,故C错误;
D.该反应无明显现象,不能确定速率的快慢,故D错误;
故选:A。
4.(22-23高二下·湖南邵阳·期末)下列离子方程式正确的是
A.溶于溶液中:
B.向硫酸铜溶液中加入NaHS溶液生成黑色沉淀:
C.向硝酸银溶液中加入少量氨水:
D.向澄清的苯酚钠溶液中通入少量
【答案】D
【详解】A.溶于溶液中:,故A错误;
B.向硫酸铜溶液中加入NaHS溶液生成黑色沉淀:,故B错误;
C.向硝酸银溶液中加入少量氨水:,故C错误;
D.向澄清的苯酚钠溶液中通入少量
答案为:D。
5.(19-20高二下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列离子方程式中书写正确的是
A.在复盐 NH4Fe(SO4)2 溶液中逐滴加入Ba(OH)2 溶液,可能发生的反应离子方程式是:2Fe3 3SO 3Ba26OH3BaSO4 2Fe(OH)3
B.Fe(NO)3 溶液中加入过量的 HI 溶液: 2Fe3 2I 2Fe2 I2
C.用银氨溶液检验乙醛中的醛基存在: CH CHO2[Ag(NH3)2 ] 2OHCH3COONH43NH32AgH2O
D.FeBr2溶液中通入过量 Cl2: 2Fe22Br 2Cl2 2Fe3Br-2+4Cl
【答案】A
【详解】A. 在复盐 NH4Fe(SO4)2 溶液中逐滴加入Ba(OH)2 溶液,在氢氧化钡少量、铁离子还没有沉淀完全时铵离子还未参加反应,则发生的反应离子方程式是:2Fe3 3SO 3Ba26OH3BaSO4 2Fe(OH)3,正确;
B. Fe(NO)3 溶液中加入过量的HI溶液,氢离子的环境中,硝酸根具有强氧化性,氧化性大于铁离子,故碘离子、氢离子和硝酸根先反应,B错误;
C. 用银氨溶液检验乙醛中的醛基存在时,银镜反应的产物醋酸铵是可溶性的强电解质,离子方程式是: CH CHO2[Ag(NH3)2 ] 2OHCH3COO-+ +3NH32AgH2O,C错误;
D. FeBr2溶液中通入过量Cl2,则Fe2和Br完全消耗,离子方程式是:2Fe24Br 3Cl2 2Fe3Br-2+6Cl,D错误;
答案选A。
6.(12-13高二下·湖南岳阳华容县·期末)下列有关醛的说法正确的是
A.甲醛是由甲基跟醛基相连而构成的醛
B.醛的官能团是—COH
C.甲醛和丙醛互为同系物
D.饱和一元醛的通式为CnH2n+2O
【答案】C
【详解】A.甲基跟醛基相连而构成的醛是乙醛,不是甲醛,乙醛结构简式为CH3CHO,甲醛结构简式为HCHO,故A错误;
B.醛的官能团是—CHO,故B错误;
C.甲醛和丙醛结构相似,分子组成相差2个—CH2—原子团,因此两者互为同系物,故C正确;
D.根据甲醛结构简式为HCHO,乙醛结构简式为CH3CHO,得到饱和一元醛的通式为CnH2nO,故D错误。
综上所述,答案为C。
7.(22-23高二下·湖南长沙长郡中学·期末)连花清瘟有效成分绿原酸的结构简式如图。下列有关绿原酸说法不正确的是
A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.能发生加成、取代、消去、氧化等反应
C.1mol绿原酸与溴水反应,最多消耗4molBr2
D.1mol绿原酸与NaOH溶液反应,最多消耗3molNaOH
【答案】D
【详解】A.分子结构中的酚羟基、醇羟基和碳碳双键均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;
B.该有机物中含有的苯环和碳碳双键能发生加成反应,(酚)羟基、(醇)羟基、酯基、羧基均能发生取代反应,羟基能发生消去反应,碳碳双键、(酚)羟基、(醇)羟基、能发生氧化反应,故B正确;
C.1mol绿原酸与溴水反应,取代苯环邻对位上的H,消耗3mol Br2,与碳碳双键加成消耗1mol Br2,共消耗4mol Br2,故C正确;
D.1mol绿原酸与NaOH溶液反应,中和酚羟基和羧基消耗3mol NaOH,酯基水解消耗1mol NaOH,共消耗4mol NaOH,故D不正确;
故答案选D。
8.(22-23高二下·湖南张家界·期末)具有生物活性的多官能团化合物的结构简式如图,下列关于该化合物的说法正确的是
A.该分子存在顺反异构 B.消去反应产物只有1种
C.分子中含有1个手性碳原子 D.酸性条件下的水解产物均可生成高聚物
【答案】D
【详解】A.碳碳双键的一个端点连接了两个H原子,则该分子无顺反异构,故A错误;
B.与羟基相连的碳原子的邻碳上以及R中第一个碳原子上都有H,可以发生消去反应生成2种有机物,故B错误;
C.该有机物分子中存在两个手性碳原子,,故C错误;
D.酸性条件下水解产物为其含有碳碳双键,可以发生加聚反应,含有羧基、羟基,可以发生缩聚反应,另一种产物为,其含有碳氮三键,可发生加聚反应,故D正确;
故选D。
9.(22-23高二下·湖南长沙明德中学·期末)化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,下列说法正确的是
A.X、Y、Z分别与足量酸性高锰酸钾溶液反应,所得芳香族化合物不同
B.物质X在一定条件下可以发生氧化、加成、取代、还原、消去反应
C.Y存在顺反异构,且与足量HBr加成的产物中含有手性碳原子
D.1molZ在一定条件下最多与发生加成反应
【答案】C
【分析】从物质结构看,X、Y、Z结构中都含有苯环,且苯环上都有2个取代基位于对位,都有羟基官能团。
【详解】
A.X、Y、Z分别与足量酸性高锰酸钾溶液反应,与苯环相连的碳原子可被氧化,都有生成,A错误;
B.物质X在有醛基可以发生氧化反应、加成反应、还原反应、有醇羟基可以发生取代、羟基相连碳上连的苯环不能发生消去反应,B错误;
C.Y结构中含有碳碳双键,且每个双键碳原子相连的是2个不同原子或原子团,Y存在顺反异构,与足量HBr加成的产物中,与溴原子相连的碳原子为手性碳原子,C正确;
D.Z结构中含有1个苯环,可以与H2发生加成反应,结构中含有碳碳双键,可以与H2发生加成反应,结构中含有的酯基,与H2不能发生加成反应,故1molZ在一定条件下最多与4mol H2发生加成反应,D错误;
故选C。
10.(22-23高二下·湖南邵阳·期末)某药物中间体合成路线如图(部分产物已略去)。下列说法错误的是
A.①反应的目的是保护羟基 B.B中含有醛基
C.步骤③中有取代反应发生 D.E的消去产物有立体异构体
【答案】D
【分析】
结合 结构简式可知E应为,D为,C为,B为,A为,据此解答。
【详解】A.①反应将羟基转化为酯基,以防止醛基氧化时被氧化,故A正确;
B.由以上分子可知B中含酯基和醛基,故B正确;
C.反应③中包含羧基与NaOH的中和反应以及酯基的水解取代反应,故C正确;
D.E为,发生消去反应生成,由结构简式可知不含立体异构,故D错误;
故选:D。
11.(22-23高二下·湖南长沙长郡中学·期末)有机物中碳原子和氢原子个数比为3:4,不能与溴水反应却能使酸性KMnO4溶液褪色。其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍。在铁存在时与溴反应,能生成两种一溴代物。该有机物可能是
A.CH≡C﹣CH3 B.
C.CH2═CHCH3 D.
【答案】B
【分析】该有机物蒸汽密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍,故有机物的相对分子质量为16×7.5=120,有机物中碳原子和氢原子个数比为3:4,结合选项可知都为烃,故令有机物组成为(C3H4 )x,故40x=120,解得x=3,故有机物的分子式为C9 H12,不能与溴水反应却能使KMnO4 酸性溶液褪色,故该有机物不含C=C、C≡C,应是苯的同系物
【详解】A.CH≡C-CH 3的分子式不是C9H12 ,且能与溴水发生加成反应,故A不符题意;
B.的分子式是C9H12 ,不能与溴水反应,能使KMnO4酸性溶液褪色,在铁存在时与溴反应,能生成2种一溴代物,故B符合题意;
C.CH 2 =CHCH 3的分子式不是C9 H12 ,且能与溴水发生加成反应,故C不符题意;
D.的分子式是C9H12,不能与溴水反应,能使KMnO4酸性溶液褪色,在铁存在时与溴反应,能生成4种一溴代物,故D不符题意;
故选B。
12.(22-23高二下·湖南岳阳·期末)灰黄霉素(k)是一种抗真菌药,可由化合物m和n在一定条件下合成,下列说法错误的是
A.m和n中所含官能团的种数相同
B.m能发生加成和取代反应
C.1moln最多可与3mol氢气发生加成反应
D.k中含有两个手性碳原子
【答案】AC
【详解】A.由结构简式可知,m分子中的官能团为醚键、酮羰基和碳氯键,共有3种;n分子中的官能团为醚键、酮羰基、碳碳双键和碳碳三键,共有4种,则m和n中所含官能团的种数不相同,故A错误;
B.由结构简式可知,m分子中含有的苯环和酮羰基一定条件下能与氢气发生加成反应,含有的碳氯键一定条件下能发生取代反应,故B正确;
C.由结构简式可知,n分子中的官能团为酮羰基、碳碳双键和碳碳三键一定条件下能与氢气发生加成反应,则1moln最多可与4mol氢气发生加成反应,故C错误;
D.由结构简式可知,k防止中含有如图*所示的两个手性碳原子:,故D正确;
故选AC。
13.(21-22高二·湖南师范大学附属中学·期末)为确定有机物A的结构,某研究团队对有机物A进行了多项实验,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108;
③经红外光谱测定,A分子结构中含有苯环和羟基;
④A的核磁共振氢谱显示其有4种峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1;
⑤A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,1 mol A最多可消耗浓溴水中2 mol Br2。
求:(1)该有机物的分子式为
(2)确定该有机物的结构简式 ,写出其与足量浓溴水反应的化学方程式 。
(3)含有苯环的A的同分异构体还有 种(不含A),请写出其中属于醇的同分异构体与氧气加热(铜作催化剂)的反应方程式:
【答案】 C7H8O 4
【分析】(1)A的相对分子质量为108,根据各元素的质量分数计算分子中C、H、O原子数目,确定A的分子式;
(2)红外光谱测定,A分子结构中含有苯环和羟基;A为无色晶体,常温下微溶于水;能与烧碱反应,则含有酚羟基,且在常温下A可与浓溴水反应,1molA最多可与2molBr2作用,取代反应发生在酚羟基的邻、对位位置,结合A的分子式确定A的结构简式,进而书写方程式.
(3)含有苯环的A的同分异构体还有、、、。其中属于醇的同分异构体是,在铜催化作用下,氧化成苯甲醛。
【详解】(1)已知:Mr(A)=108,则有:
N(C)=108×77.8%/12=7
N(H)=108×7.4%=8
N(O)=(108-12×7-8)/16=1
所以,A的分子式为C7H8O;
(2)红外光谱测定,A分子结构中含有苯环和羟基;A为无色晶体,常温下微溶于水;能与烧碱反应,则含有酚羟基,由A的分子式可知还含有1个甲基,且在常温下A可与浓溴水反应,1molA最多可与2molBr2作用,取代反应发生在酚羟基的邻、对位位置,A的核磁共振氢谱显示其有4种峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1,则羟基与甲基处于对位,故A的结构简式为:;
写出其与足量浓溴水反应的化学方程式:;
(3)含有苯环的A的同分异构体还有、、、。其中属于醇的同分异构体是,在铜催化作用下,氧化成苯甲醛,反应方程式为:。
14.(19-20高二下·湖南益阳桃江县·期末)分子式为C4H10O的同分异构体有多种,下面是其一部分同分异构体的结构简式:
① ② ③④CH3CH2CH2CH2OH ⑤CH3CH2OCH2CH3 ⑥CH3OCH2CH2CH3。请回答下面问题:
(1)根据系统命名法,③的名称为 。
(2)不能被催化氧化的醇是 。(填对应序号,下同)。
(3)发生消去反应,可生成两种单烯烃的是 。
(4)在核磁共振氢谱中,有四种不同的峰的有 。
(5)写出④发生催化氧化的化学方程式 。
【答案】 2-甲基-2-丙醇 ③ ② ①⑥ 2CH3CH2CH2CH2OH+O22CH3CH2CH2CHO+2H2O
【详解】(1) 含有羟基,属于醇,根据醇的系统命名原则,名称为2-甲基-2-丙醇;
(2) α-C原子上没有H,不能发生催化氧化,选③;
(3) 发生消去反应,可生成1-丁烯、2-丁烯两种单烯烃,选②;
(4) ①有4种等效氢; ② 有5种等效氢; ③ 有2种等效氢;④CH3CH2CH2CH2OH有5种等效氢; ⑤CH3CH2OCH2CH3有2种等效氢; ⑥CH3OCH2CH2CH3有4种等效氢;在核磁共振氢谱中,有四种不同的峰的有①⑥;
(5) CH3CH2CH2CH2OH发生催化氧化生成丁醛和水,反应的化学方程式是2CH3CH2CH2CH2OH+O22CH3CH2CH2CHO+2H2O。
【点睛】本题考查醇的性质,明确醇消去反应、催化氧化反应的断键方法是解题关键;α-C上H原子数2,醇发生催化氧化生成醛;α-C原子上有1个H,醇发生催化氧化生成酮;α-C原子上没有H,醇不能发生催化氧化。
15.(20-21高二上·湖南长沙雅礼集团·期末)某实验小组用如图所示装置制取溴苯和溴乙烷。已知溴乙烷为无色液体,难溶于水,沸点为38.4℃,熔点为-119℃,密度为1.46g·cm-3。
主要实验步骤如下:
①检查装置的气密性后,向烧瓶中加入一定量的苯和液溴。
②向B处锥形瓶中加入乙醇和浓H2SO4的混合液至浸没导管口。
③将A装置中的纯铁丝小心向下插入泥合液中。
④点燃B装置中的酒精灯,用小火缓缓对锥形瓶加热10 min。
请填写下列空白:
(1)A中导管的作用 和导气。
(2)B装置中的主要化学方程式为 。
(3)C装置中U形管内部用蒸馏水封住管底的作用是 。
(4)步骤④中不能用大火加热,理由是 。
(5)为证明溴和苯的上述反应是取代反应而不是加成反应,该同学用装置D代替装置B、C直接与A相连重新操作实验。
①D中小试管内CCl4作用 ;
②锥形瓶内装有水,反应后向锥形瓶内的水中滴加硝酸银溶液,若有 产生,证明该反应属于取代反应。
【答案】 冷凝、回流 CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H2O 溶解吸收HBr,防止HBr及产物逸出 大火易发生副反应生成乙醚、乙烯等 吸收HBr中混有的Br2 浅黄色沉淀
【分析】装置A中苯在铁做催化剂时可以和溴发生取代反应获得溴苯,发生反应的原理方程式为:+Br2+HBr,制取的HBr经导管a进入装置B,发生反应:CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H2O,氢溴酸是强酸,水可以阻止物质的溢出,起到水封的作用,反应完毕后,分离U形管内有溴乙烷和蒸馏水,溴乙烷不溶于水。
【详解】(1) 苯和溴都是易挥发的物质,导管a起导气,兼起苯与溴蒸气的冷凝和回流作用,减少反应物的损失,则A中导管的作用:冷凝、回流;
(2)B装置中的主要化学方程式为:CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H2O;
(3)溴化氢极易溶于水,形成的氢溴酸是强酸,水可以阻止易挥发物质HBr的溢出,起到水封的作用,故作用是:溶解吸收HBr,防止HBr及产物逸出;
(4)步骤④不能用大火加热,否则乙醇在浓H2SO4存在条件下发生副反应生成乙醚、乙烯等;
(5)①苯和溴都是易挥发的物质,生成物中有苯和溴蒸气,要除去,所以装置(Ⅱ)的锥形瓶中,小试管内盛有CCl4液体,其作用是吸收挥发出来的溴蒸气;
②为证明苯和溴的反应为取代反应而不是加成反应,即在检验生成的产物为HBr,滴加硝酸银溶液,有AgBr浅黄色沉淀产生。
16.(22-23高二下·湖南长沙一中·期末)正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的主要实验装置如图:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.反应物和产物的相关数据如表:
相对分子质量
沸点/
密度
水中溶解性
正丁醇
74
117.2
0.819
微溶
正丁醚
130
142.0
0.7704
几乎不溶
Ⅲ.制备过程如下:
①将浓硫酸和正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石
②加热A中反应液,迅速升温至,维持反应一段时间
③待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有水的分液漏斗中,振摇后静置,分液得粗产物
④粗产物依次用水、溶液和水洗涤,分液后加入约无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,实际得到纯净的正丁醚
请回答:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为 ,仪器B的名称为
(2)步骤③振摇后静置,粗产物应从分液漏斗的 (填“上”或“下”)口分离出
(3)步骤④中第一次水洗的目的是
(4)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集_______(填选项字母)左右的馏分
A. B. C. D.
(5)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A分水器中上层液体的主要成分为 (写物质名称)
(6)本实验所得正丁醚的产率为
【答案】(1) 先加入正丁醇,再加入浓硫酸 球形冷凝管
(2)上
(3)洗去粗产物中的浓硫酸
(4)D
(5)正丁醇
(6)
【分析】正丁醇与浓硫酸混合加热发生取代反应产生正丁醚和水,为防止加热过程中产生暴沸现象,要加热几粒沸石;为使反应物尽可能多转化为生成物,要采用球形冷凝管冷凝回流,维持反应一段时间,使物质充分反应,然后待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70 mL水的分液漏斗中,振摇后静置,分液得密度比水的上层液体产物的粗品,再粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤,分液后加入约3 g无水氯化钙颗粒,吸收多余水分,静置一段时间后弃去氯化钙;然后将粗产物进行蒸馏,收集温度为142℃的馏分,实际得到纯净的正丁醚26 g,根据实际值与理论值的比计算物质的产率。
【详解】(1)正丁醇的密度小于浓硫酸,为防止液体物质混合时液滴飞溅,步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序类似浓硫酸的稀释,应该先加入正丁醇,再向正丁醇中缓慢加入浓硫酸,并不断摇动反应容器,使二者充分混合;根据装置图示可知:仪器B名称为球形冷凝管,故答案为:先加入正丁醇,再加入浓硫酸;球形冷凝管;
(2)在分液漏斗中,正丁醚密度比水小且几乎不溶于水,因此会分为上、下两层,下层液体从下口放出,然后关闭分液漏斗的活塞,将粗产物从上口分离出来,故答案为:上;
(3)步骤④中第一次水洗的目的是洗去粗产物中的浓硫酸,故答案为:洗去粗产物中的浓硫酸;
(4)由于正丁醚的沸点是142.0℃,所以步骤⑤中,加热蒸馏时应收集142.0℃的馏分,故答案为:D;
(5)分水器中收集到液体物质,由于正丁醇密度比水小且微溶于水,上层为正丁醇,下层主要成分为水,故答案为:正丁醇;
(6)根据方程式可知:2 mol正丁醇完全反应生成1 mol正丁醚,37 g正丁醇的物质的量n(正丁醇)=,若其完全反应产生正丁醚,其质量为m(正丁醚)=n(正丁醇)×130 g/mol=×0.5 mol×130 g/mol=32.5 g,实际产量是26 g,则正丁醚的产率为,故答案为:80%。
17.(22-23高二下·湖南长沙长郡中学·期末)乙醛在氧化铜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表:
物质
乙醛
乙酸
甘油
乙二醇
水
沸点
20.8℃
117.9℃
290℃
197.2℃
100℃
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 ;目的是 。
(3)烧杯B的作用是 ;烧杯B内盛装的液体可以是 (写出一种即可,在题给物质中找);
(4)若想检验试管C中是否含有产物乙酸,请你在所提供的药品中进行选择,设计一个简便的实验方案。所提供的药品有:pH试纸、红色的石蕊试纸、白色的醋酸铅试纸、碳酸氢钠粉末。实验仪器任选。该方案 。
【答案】 2CH3CHO+O22CH3COOH 试管A的反应液中 测量反应溶液的温度 使试管A内的反应液均匀受热发生反应,且使生成的乙酸变成蒸气进入试管C 乙二醇或甘油 方法一:将少量碳酸氢钠粉未,放入一个洁净的试管中,加入少量试管C中的液体,若有气体产生,则说明试管C中含有产物乙酸。
或方法二:把一块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用洁净、干燥的玻璃棒蘸取试管C内的液体,点在pH试纸中部,试纸变色后,用标准比色卡比较来确定溶液的pH,若显酸性说明有乙酸生成.
【详解】(1)乙醛与氧气发生氧化反应生成乙酸,方程式为:2CH3CHO+O22CH3COOH,故答案为2CH3CHO+O22CH3COOH;
(2)实验开始时温度计应测量反应的温度,控制反应温度为60℃~80℃,所以实验开始时温度计水银球的位置应在试管A的反应液中,用于测量反应溶液的温度,故答案为反应物液面下;测量反应溶液的温度;
(3)乙酸的沸点为117.9℃,要想通过蒸馏的方法得到乙酸,B内盛装的液体的沸点应大于117.9℃,由表可知烧杯B内盛装的液体可以是乙二醇或甘油,B中装的液体直接受热,可以让试管A内的反应液均匀受热发生反应,故答案为使试管A内的反应液均匀受热发生反应,使生成的乙酸变成蒸气进入试管C;乙二醇或甘油(只写一个);
(4)乙酸能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡:将少量碳酸氢钠粉未,放入一个洁净的试管中,加入少量试管C中的液体,若有气体产生,则说明试管C中含有产物乙酸,乙酸能使PH试纸变红:把一块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用洁净、干燥的玻璃棒蘸取试管C内的液体,点在pH试纸中部,试纸变色后,用标准比色卡比较来确定溶液的pH,进而说明是否有乙酸生成,故答案为将少量碳酸氢钠粉未,放入一个洁净的试管中,加入少量试管C中的液体,若有气体产生,则说明试管C中含有产物乙酸.(或把一块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用洁净、干燥的玻璃棒蘸取试管C内的液体,点在pH试纸中部,试纸变色后,用标准比色卡比较来确定溶液的pH,进而说明是否有乙酸生成)。
18.(23-24高二下·湖南长沙·期末)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应为,反应装置如图所示,夹持及加热装置已略去,有关数据如表所示:
物质
相对分子质量
密度/()
沸点/℃
水中溶解性
异戊醇
88
0.8123
131
微溶
乙酸
60
1.0492
118
溶
乙酸异戊酯
130
0.8670
142
难溶
实验步骤:在A中加入3.96g异戊醇、9.0g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50min。反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、饱和碳酸氢钠溶液、水洗涤;向分出的产物中加入少量无水固体,静置片刻,过滤除去固体,进行蒸馏纯化(装置已略去),收集140~143℃馏分,得到乙酸异戊酯4.68g。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为 。
(2)仪器B中冷却水b口进a口出的原因为 。
(3)在洗涤操作中,第一次水洗的目的主要是洗去大部分的硫酸和乙酸,第二次水洗的目的是 。
(4)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,再分层。充分振荡后,应先进行的操作为 。
(5) (填“能”或“不能”)用NaOH固体代替无水固体进行上述类似的实验,理由为 。
(6)本实验的产率为 %。
(7)制备乙酸异戊酯的反应中,当该反应达到平衡后,保持其他条件不变,再加入,此时,该体系中含的物质有 种(不考虑电离)。
【答案】(1)圆底烧瓶
(2)保证冷凝管下端的水温度最低,冷凝效果最佳
(3)洗涤残留的碳酸氢钠溶液
(4)放气
(5) 不能 乙酸异戊酯在NaOH溶液中水解
(6)80%
(7)2
【分析】在装置A中加入反应混合物和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A,利用冷凝管冷凝回流50分钟,反应液冷至室温后,倒入分液漏斗中,先用少量水洗掉大部分硫酸和醋酸,再用水洗涤残留的碳酸氢钠溶液,分出的产物加入少量无水硫酸镁固体作干燥剂,静置片刻,过滤除去硫酸镁固体,进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,得乙酸异戊酯。
【详解】(1)仪器A的名称为:圆底烧瓶;
(2)仪器B中冷却水b口进a口出的原因为:保证冷凝管下端的水温度最低,冷凝效果最佳;
(3)根据分析,在洗涤操作中,第一次水洗的目的主要是洗去大部分的硫酸和乙酸,第二次水洗的目的是:洗涤残留的碳酸氢钠溶液;
(4)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,再分层。充分振荡后,应先进行的操作为:放气;
(5)乙酸异戊酯在NaOH溶液中水解,故不能用NaOH固体代替无水固体进行上述类似的实验,答案为:不能,乙酸异戊酯在NaOH溶液中水解;
(6)3.96g异戊醇的物质的量为0.045mol,9.0g乙酸的物质的量为0.15mol,根据方程式,理论上得到乙酸异戊酯的物质的量为0.045mol,产率为:;
(7)酯化反应的机理为:酸脱羟基醇脱氢,酯水解时,中进入乙酸中,酯化反应时进入中,故只有和含,有2种物质。
19.(22-23高二下·湖南长沙南雅中学·期末)利用草酸自催化与正丁醇制备并提纯草酸二正丁酯的流程如图。相关数据如下表。
名称
摩尔质量
密度
熔点/℃
沸点/℃
草酸
90
1.772
189.5
365.1
正丁醇
74
0.815
117.6
草酸二正丁酯
202
0.986
240.0
(1)量取18.30mL正丁醇使用的仪器为 。
(2)“回流”装置中发生反应的化学方程式为 。
(3)开始反应后,若发现未添加沸石,正确的操作是 。
(4)反应温度控制在120℃左右。若高于120℃,副反应增多;若低于120℃, (填2点)。
(5)从平衡移动原理分析,分水器的作用是 。
(6)“除杂”时可选用的试剂为 (填标号,下同),“干燥”时可选用的试剂为 。
A.饱和氢氧化钠溶液 B.饱和碳酸钠溶液 C.无水硫酸镁 D.无水硫酸铜
(7)“蒸馏”时应收集 ℃左右的馏分,应选择的冷凝管为 (填标号)。
A. B. C. D.
(8)草酸二正丁酯的产率为 。
【答案】(1)酸式滴定管
(2)
(3)停止加热,冷却后补加
(4)反应速率慢、产物水难以蒸出分离
(5)分离产物水,促进反应正向进行
(6) B C
(7) 240.0℃ A
(8)40.00%
【分析】回流:取4.50g草酸和18.30mL正丁醇,还需要加入浓硫酸作吸水剂和催化剂,加入1.05mL的环己烷起到共沸除水的作用,促进反应正向进行,加入沸石防止反应液暴沸,于三颈烧瓶中混合加热发生酯化反应,冷凝管能够减少反应物的损失,分水器能及时将产物水蒸发出去,相当于减少生成物浓度有利于反应正向进行,蒸发后冷凝下来的有机层和水在分水器中滞留分层,水在下层,有机层从上层溢出,流回反应容器;除杂操作利用饱和碳酸钠除去多余的草酸(硫酸),降低酯的溶解度,便于酯从溶液中析出分层,分液得到含草酸二正丁酯和环己烷、正丁醇的混合溶液,再利用无水硫酸镁除去剩余的少量水,利用草酸二正丁酯与环己烷、正丁醇沸点不同进行分离提纯,得到草酸二正丁酯。
【详解】(1)量筒精确度不够高,利用有机物之间“相似相溶”原理,醇很容易把碱式滴定管的乳胶管溶解,所以可以用酸式滴定管来量取18.30mL正丁醇;
(2)“回流”装置中草酸与正丁醇反应生成草酸二正丁酯和水,反应的化学方程式为
(3)开始反应后,若发现未添加沸石,可以停止加热,等反应液冷却后再进行补加;
(4)反应温度若低于120℃,则反应速率会减慢,且不利于产物水蒸出分离;
(5)分水器能及时分离出水,相当于减小生成物浓度有利于酯化反应朝正反应方向移动,提高产率;
(6)“除杂”时可选用的试剂为饱和碳酸钠溶液,处于多余的草酸(硫酸);因为酯在酸碱性都易水解,“干燥”时可选偏中性、吸水性效果更高的硫酸镁作干燥剂;
(7)根据草酸二正丁酯的沸点可知,“蒸馏”时应收集240.0℃左右的馏分,因草酸二正丁酯的沸点较高,故冷凝管应选择冷凝效果较差的直冷管;
(8)草酸物质的量为,正丁醇物质的量为,故正丁醇有剩余,生成草酸二正丁酯物质的量等于草酸物质的量0.05mol,产率为。
20.(23-24高二下·湖南部分学校·期末)兰地洛尔(F)常用于治疗手术时心动过速性心律失常。兰地洛尔的一种合成路线如图所示:
已知:①;
②+RBr+HBr;
③。
回答下列问题:
(1)B的结构简式为 。
(2)C中含有官能团的名称为 。
(3)写出D与足量NaOH溶液反应的化学方程式: 。
(4)由D生成E的反应类型是 。
(5)C的同分异构体中满足下列条件的有 种。
①能发生水解反应; ②能发生银镜反应;
③能与溶液发生显色反应; ④苯环上连有三个取代基。
(6)兰地洛尔分子中杂化的碳原子与杂化的碳原子的数目之比为 。
(7)参照上述合成路线和信息,以和为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线: 。
【答案】(1)
(2)羟基、羧基
(3)+2NaOH++H2O
(4)取代反应
(5)20
(6)8:17
(7)
【分析】
由流程图及信息可知与在无水氯化铝作用下发生加成反应生成B,根据信息②可推知E。
【详解】(1)
根据B转化成C的反应条件,结合已知①,可判断B为;
(2)C中含有官能团的名称为羟基、羧基;
(3)
1个D分子中含有一个酯基和一个酚羟基,故D与足量NaOH溶液反应的化学方程式为+2NaOH++H2O;
(4)
根据反应条件可知,D转化成E反应的化学方程式为,此反应为取代反应;
(5)
C为满足要求的C的同分异构体:①能发生水解反应说明含酯基,②能发生银镜反应说明含醛基或是甲酸的酯,③能与溶液发生显色反应说明含有酚羟基,④苯环上连有三个取代基。苯环上连有的三个取代基分别为,,或,,,两种情况各10种,共20种。
(6)兰地洛尔分子中共有25个碳原子,苯环、脂基和酰胺基中的碳原子为杂化,其余为杂化,二者的数目之比为8:17
(7)
本合成步骤关键在理解E转化成F发生了开环加成得到目标产物,具体合成路线。
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