主题五 学生实验 重要有机化合物的性质 同步作业 《化学（通用类）》同步教学 高教版

主题五 简单有机化合物及其应用 学生实验 重要有机化合物的性质 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列关于乙烯性质实验的说法，错误的是（ ） A. 乙烯能使溴水褪色，该反应属于加成反应 B. 检验乙烯时，可将气体通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液是否褪色 C. 乙烯燃烧时火焰明亮，伴有少量浓烟 D. 实验中多余的乙烯可直接排放到空气中，无需处理 2. 下列操作中，能用于检验乙醇催化氧化产物乙醛的是（ ） A. 加入金属钠，观察是否有气泡生成 B. 加入紫色石蕊溶液，观察溶液是否变红 C. 加入新制氢氧化铜悬浊液，加热观察是否有砖红色沉淀生成 D. 加入稀盐酸，观察是否有气体生成 3. 进行乙醛银镜反应实验时，下列操作错误的是（ ） A. 试管内壁需洁净，否则难以形成银镜 B. 向硝酸银溶液中逐滴加入氨水，至沉淀恰好溶解 C. 反应需在水浴中加热，不能直接煮沸 D. 实验后可用稀盐酸洗涤试管内壁的银镜 4. 下列关于乙酸酸性实验的现象描述，正确的是（ ） A. 乙酸能使酚酞溶液变红 B. 乙酸与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体 C. 乙酸与氢氧化钠溶液反应产生白色沉淀 D. 乙酸能使淀粉碘化钾溶液变蓝 5. 乙酸乙酯水解实验中，下列条件能加快水解速率且使水解更彻底的是（ ） A. 酸性条件，加热 B. 碱性条件，加热 C. 中性条件，常温 D. 酸性条件，常温 6. 下列实验现象与结论对应正确的是（ ） A. 某有机物能使溴水褪色——该有机物一定含有碳碳双键 B. 某有机物能发生银镜反应——该有机物一定是乙醛 C. 某有机物与金属钠反应生成氢气——该有机物一定含有羟基或羧基 D. 某有机物与稀硫酸共热后产生使澄清石灰水变浑浊的气体——该有机物一定是酯类 7. 进行乙醇与乙酸酯化反应实验时，浓硫酸的作用是（ ） A. 只作催化剂 B. 只作吸水剂 C. 既作催化剂又作吸水剂 D. 既作氧化剂又作脱水剂 8. 下列关于有机化合物性质实验的安全注意事项，错误的是（ ） A. 乙醇、乙醛等易燃有机物需远离火源 B. 浓硫酸稀释时需将水缓缓注入浓硫酸中，并不断搅拌 C. 溴水、酸性高锰酸钾溶液具有腐蚀性，需避免接触皮肤 D. 银氨溶液需现配现用，不能长期存放 9. 鉴别乙醇和乙酸的最佳试剂是（ ） A. 金属钠 B. 紫色石蕊溶液 C. 溴水 D. 酸性高锰酸钾溶液 10. 下列关于苯的性质实验，说法正确的是（ ） A. 苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 苯与液溴在铁粉催化下反应生成溴苯，实验中产生的白雾是HBr气体 C. 苯能与溴水发生加成反应，使溴水褪色 D. 苯的密度比水大，难溶于水 11. 下列实验操作中，能达到实验目的的是（ ） A. 用点燃的方法除去甲烷中混有的少量乙烯 B. 用分液的方法分离乙酸和乙酸乙酯的混合物 C. 用银镜反应检验蔗糖是否发生水解 D. 用加水溶解的方法鉴别溴乙烷和乙醇 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 乙烯使溴水褪色的实验中，反应的化学方程式为______，该反应类型为______；若将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，该反应类型为______。 2. 乙醇催化氧化实验中，所用催化剂为______，反应的化学方程式为______，实验现象为______。 3. 乙醛银镜反应的化学方程式为______，反应中乙醛表现出______性；实验中形成的银镜呈______色，附着在试管内壁。 4. 乙酸与乙醇酯化反应的化学方程式为______，实验中导管不能插入饱和碳酸钠溶液液面下，目的是______；饱和碳酸钠溶液的作用是______、______、______。 5. 乙酸乙酯在稀硫酸催化下水解的化学方程式为______，水解产物为______和______；在氢氧化钠溶液中水解的化学方程式为______，该反应不可逆的原因是______。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 乙烯、乙炔、乙醛都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，褪色原理相同。（ ） 2. 银镜反应实验中，氨水过量会导致实验失败，无法形成银镜。（ ） 3. 乙酸乙酯的水解反应中，碱性条件下生成的是羧酸盐和醇。（ ） 4. 乙醇与金属钠反应比水与金属钠反应剧烈，说明乙醇的酸性比水强。（ ） 5. 酯化反应实验中，饱和碳酸钠溶液上层出现的油状液体是乙酸乙酯，具有芳香气味。（ ） 6. 苯与浓硝酸、浓硫酸共热发生硝化反应，生成硝基苯，实验中温度计需插入反应液中控制温度。（ ） 7. 乙醛能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀，该反应可用于检验醛基。（ ） 8. 溴乙烷水解实验中，加入硝酸银溶液前需先加稀硝酸酸化，排除OH⁻的干扰。（ ） 9. 所有含羟基的有机化合物都能与金属钠反应生成氢气，也都能发生催化氧化反应。（ ） 二、提升题（共30分） 简答题与探究题（每题10分，共30分） 1. ① 简述乙烯的加成反应、乙醛的银镜反应、乙酸的酯化反应的实验关键操作及注意事项（各举2点）；② 某学生进行乙醇催化氧化实验时，未观察到明显现象，分析可能的原因（至少3点）；③ 写出下列实验的化学方程式，并注明反应类型：a. 乙烯与氯化氢的加成反应；b. 乙醛与新制氢氧化铜悬浊液的反应；c. 乙酸与碳酸钠溶液的反应。 2. ① 设计实验验证乙酸的酸性比碳酸强（写出实验原理、仪器、步骤、预期现象及结论）；② 某混合液中含有乙醇、乙醛、乙酸三种物质，设计实验方案分离提纯这三种物质（写出实验步骤及现象）；③ 标准状况下，某有机物A的蒸气密度为2.054g/L，A能与金属钠反应生成氢气，且能发生酯化反应，A与乙醇酯化生成的酯的分子式为C₄H₈O₂，推断A的结构简式，并写出其与乙醇酯化反应的化学方程式。 3. ① 分析乙酸乙酯在酸性和碱性条件下水解反应的差异（从反应速率、反应程度、产物三个方面说明），并解释原因；② 为什么苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲苯能？为什么乙醇的催化氧化反应需要铜或银作催化剂且加热，而乙醛的氧化反应在常温下就能进行？结合物质结构和反应原理说明；③ 某有机物B的分子式为C₃H₆O₂，进行如下实验：a. 取少量B，加入新制氢氧化铜悬浊液，无明显现象；b. 取少量B，加入稀硫酸共热，冷却后加入NaOH溶液中和，再加入新制氢氧化铜悬浊液，加热后产生砖红色沉淀。推断B的结构简式，并说明推断理由；该有机物属于哪一类有机化合物？其官能团是什么？   参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. D 2. C 3. D 4. B 5. B 6. C 7. C 8. B 9. B 10. B 11. D （二）填空题 1. CH₂=CH₂ + Br₂ → BrCH₂CH₂Br；加成反应；氧化反应 2. 铜（或银）；2CH₃CH₂OH + O₂ = 2CH₃CHO + 2H₂O；铜丝先变黑，再变红，试管内产生刺激性气味 3. CH₃CHO + 2Ag(NH₃)₂OH= CH₃COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O；还原；银白 4. CH₃COOH + CH₃CH₂OH = CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O；防止倒吸；溶解乙醇；中和乙酸；降低乙酸乙酯的溶解度 5. CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O = CH₃COOH + CH₃CH₂OH；乙酸；乙醇；CH₃COOCH₂CH₃ + NaOH =CH₃COONa + CH₃CH₂OH；生成的乙酸与NaOH反应，使平衡持续正向移动 （三）判断题 1. × 2. √ 3. √ 4. × 5. √ 6. √ 7. √ 8. √ 9. × 二、提升题 1. ① 实验关键操作及注意事项 乙烯的加成反应：1. 乙烯需纯净，若含杂质可能影响反应现象；2. 溴水浓度适中，避免浓度过高导致现象不明显；3. 实验需在常温下进行，无需加热。 乙醛的银镜反应：1. 试管内壁必须洁净，需用稀硝酸洗涤后烘干；2. 氨水逐滴加入硝酸银溶液中，至沉淀恰好溶解，不能过量；3. 水浴加热温度控制在50~60℃，不能直接煮沸。 乙酸的酯化反应：1. 浓硫酸需逐滴加入乙醇中，边加边搅拌，冷却后再加入乙酸；2. 导管需置于饱和碳酸钠溶液液面上方，不能插入液面下，防止倒吸；3. 反应结束后先撤导管再熄灭酒精灯。 ② 乙醇催化氧化实验无明显现象的原因 1. 乙醇浓度过低，反应速率太慢；2. 催化剂铜丝未预热，未形成活性铜（CuO）；3. 装置漏气，氧气不足；4. 反应温度过低，未达到反应所需温度；5. 铜丝表面有杂质，影响催化效果。 ③ 化学方程式及反应类型 a. 乙烯与氯化氢加成：CH₂=CH₂ + HCl = CH₃CH₂Cl；反应类型：加成反应 b. 乙醛与新制氢氧化铜反应：CH₃CHO + 2Cu(OH)₂ + NaOH = CH₃COONa + Cu₂O↓ + 3H₂O；反应类型：氧化反应 c. 乙酸与碳酸钠反应：2CH₃COOH + Na₂CO₃ = 2CH₃COONa + CO₂↑ + H₂O；反应类型：复分解反应（或中和反应） 2. ① 验证乙酸酸性比碳酸强的实验设计 实验原理：强酸能与弱酸盐反应生成弱酸，乙酸能与碳酸钠（或碳酸氢钠）反应生成碳酸，碳酸分解产生二氧化碳，证明乙酸酸性强于碳酸。 仪器：试管、胶头滴管、导管、澄清石灰水、乙酸溶液、碳酸钠固体（或碳酸氢钠溶液）。 步骤：1. 取一支试管，加入少量碳酸钠固体；2. 向试管中滴加足量乙酸溶液，观察现象；3. 将反应产生的气体通过导管通入盛有澄清石灰水的试管中，观察石灰水变化。 预期现象及结论：1. 加入乙酸后，试管内产生大量气泡；2. 澄清石灰水变浑浊；3. 证明乙酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳，说明乙酸酸性比碳酸强。 ② 混合液分离提纯方案 实验步骤：1. 向混合液中加入足量碳酸钠溶液，振荡，静置分层（乙酸与碳酸钠反应生成乙酸钠，溶于水层）；2. 分液，上层为乙醇和乙醛的混合物，下层为乙酸钠溶液；3. 向上层混合物中加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，乙醛与氢氧化铜反应生成乙酸钠，过滤后蒸馏，收集78℃左右馏分，得到乙醇；4. 向下层乙酸钠溶液和乙醛反应后的溶液中加入足量稀硫酸酸化，蒸馏，收集117.9℃左右馏分，得到乙酸。 ③ 有机物A的推断 步骤1：计算A的相对分子质量：M = 2.054g/L × 22.4L/mol ≈ 46g/mol 步骤2：A能与金属钠反应生成氢气，能发生酯化反应，说明含羧基（-COOH）或羟基（-OH）；A与乙醇酯化生成酯C₄H₈O₂，酯的通式为CₙH₂ₙO₂，故A为羧酸（羧酸与乙醇酯化时，分子中减少1个H₂O）。 步骤3：设A的分子式为CₙH₂ₙO₂，相对分子质量46，解得n=2，故A为乙酸，结构简式：CH₃COOH 酯化反应方程式：CH₃COOH + CH₃CH₂OH = CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O 3. ① 乙酸乙酯水解反应差异及原因 反应速率：碱性条件下 > 酸性条件下；原因：碱性条件下OH⁻能促进酯基断裂，且反应不可逆，酸性条件下H⁺只起催化作用，反应可逆。 反应程度：碱性条件下完全水解，酸性条件下部分水解；原因：碱性条件下生成的乙酸与OH⁻反应生成乙酸钠，使平衡持续正向移动，直至完全水解；酸性条件下生成的乙酸抑制反应正向进行，达到平衡后仍有大量酯未水解。 产物：酸性条件下生成乙酸和乙醇；碱性条件下生成乙酸钠和乙醇。 ② 反应差异原因分析 苯不能使酸性高锰酸钾褪色而甲苯能：苯分子中无碳碳双键，化学键为介于单键和双键之间的特殊键，稳定不易被氧化；甲苯中苯环对侧链甲基有影响，使甲基易被酸性高锰酸钾溶液氧化，故甲苯能使溶液褪色。 乙醇催化氧化需催化剂和加热，乙醛氧化常温进行：乙醇中羟基连在饱和碳原子上，C-H键稳定，需催化剂（Cu/Ag）和加热激活，才能被氧气氧化；乙醛中醛基（-CHO）的碳氢键活性较高，常温下就能被氧气（或新制氢氧化铜、银氨溶液）氧化。 ③ 有机物B的推断 结构简式：HCOOCH₂CH₃（甲酸乙酯） 推断理由：1. 分子式C₃H₆O₂，可能为羧酸、酯或羟基醛；2. 加入新制氢氧化铜悬浊液无明显现象，说明不含醛基和羧基（排除羧酸和羟基醛）；3. 稀硫酸共热后水解，中和后加新制氢氧化铜加热产生砖红色沉淀，说明水解产物含醛基，故B为酯类，且是甲酸酯（甲酸酯水解生成甲酸，含醛基）；4. 结合分子式，推断为甲酸乙酯。 类别：酯类；官能团：酯基（-COO-） 学科网（北京）股份有限公司 $