主题五 学生实验 烃的含氧衍生物的性质 同步作业 《化学（加工制造类）》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 烃的含氧衍生物的性质 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列试剂中，能鉴别乙醇和乙酸的是（ ） A. 蒸馏水 B. 紫色石蕊溶液 C. 稀盐酸 D. 氯化钠溶液 2. 进行乙醇与钠的反应实验时，观察到的现象是（ ） A. 产生白色沉淀 B. 产生黄绿色气体 C. 产生无色无味气体 D. 溶液变红 3. 验证乙酸酸性的实验中，不能证明乙酸具有酸性的是（ ） A. 乙酸能使紫色石蕊溶液变红 B. 乙酸能与碳酸钠溶液反应产生气泡 C. 乙酸能与乙醇发生酯化反应 D. 乙酸能与氢氧化铜反应生成蓝色溶液 4. 实验室制取乙酸乙酯时，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. 既作氧化剂又作还原剂 5. 乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的现象是（ ） A. 完全溶解 B. 分层，上层为油状液体 C. 分层，下层为油状液体 D. 产生白色沉淀 6. 下列关于乙醇性质的实验现象描述错误的是（ ） A. 乙醇能与水以任意比例互溶 B. 乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 乙醇与浓硫酸共热会产生乙烯 D. 乙醇能使溴水褪色 7. 进行乙酸乙酯水解实验时，为加快水解速率并使水解彻底，可采取的措施是（ ） A. 加入稀硫酸并加热 B. 加入氢氧化钠溶液并加热 C. 加入蒸馏水并常温放置 D. 加入氯化钠溶液并加热 8. 下列实验操作中，正确的是（ ） A. 向乙醇中加入浓硫酸时，将乙醇缓缓注入浓硫酸中 B. 制取乙酸乙酯时，将导管直接插入饱和碳酸钠溶液中 C. 验证乙酸酸性时，将乙酸滴入碳酸钠粉末中 D. 进行乙醇与钠的反应时，直接用手取用金属钠 9. 酯化反应实验中，饱和碳酸钠溶液的作用不包括（ ） A. 吸收乙醇 B. 中和乙酸 C. 降低乙酸乙酯的溶解度 D. 催化酯化反应 10. 下列关于烃的含氧衍生物实验的注意事项，错误的是（ ） A. 乙醇易燃，实验时需远离明火 B. 乙酸具有腐蚀性，需避免接触皮肤 C. 浓硫酸具有脱水性，需小心使用 D. 乙酸乙酯无毒，可直接闻其气味 11. 下列实验现象与结论对应正确的是（ ） A. 乙醇与钠反应产生气体→乙醇具有酸性 B. 乙酸使石蕊溶液变红→乙酸具有碱性 C. 乙酸乙酯在碱性条件下水解生成乙醇和乙酸钠→酯的水解反应可逆 D. 乙醇使酸性高锰酸钾溶液褪色→乙醇具有还原性 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 烃的含氧衍生物中，乙醇的官能团是______，乙酸的官能团是______，乙酸乙酯的官能团是______。 2. 乙醇与金属钠反应的化学方程式为______，生成的气体是______，该反应可证明乙醇分子中羟基的存在。 3. 乙酸具有酸性，能与氢氧化钠溶液反应，化学方程式为______，该反应属于______反应（填反应类型）。 4. 实验室制取乙酸乙酯的化学方程式为______，反应条件是______和______，生成的乙酸乙酯具有______气味。 5. 乙酸乙酯的水解反应在______条件下更彻底，水解产物为______和______（填名称）；在酸性条件下水解是可逆反应，产物为______和______（填名称）。 6. 进行乙醇与浓硫酸共热实验时，温度需控制在170℃左右，若温度过高，会产生______等杂质气体，同时浓硫酸会使乙醇发生______反应，生成黑色固体。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 乙醇和乙酸都能与金属钠反应，且反应速率相同。（ ） 2. 制取乙酸乙酯时，水浴加热的目的是控制温度，防止反应物挥发。（ ） 3. 乙酸乙酯的水解反应是酯化反应的逆反应。（ ） 4. 乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明乙醇能被高锰酸钾氧化。（ ） 5. 乙酸具有挥发性，打开盛有乙酸的试剂瓶塞，能闻到刺激性气味。（ ） 6. 金属钠与乙醇的反应比与水的反应剧烈，说明乙醇的酸性比水强。（ ） 7. 酯化反应中，乙酸脱羟基、乙醇脱氢，生成酯和水。（ ） 8. 饱和碳酸钠溶液能吸收乙酸乙酯，因此不能用于收集乙酸乙酯。（ ） 9. 进行烃的含氧衍生物性质实验时，必须严格按照实验步骤操作，防止实验事故发生。（ ） 二、提升题（共30分） （一）实验分析题（10分） 某学生进行“乙醇与乙酸的酯化反应”实验时，出现以下问题，请分析原因并提出改进措施： 1. 实验结束后，未闻到乙酸乙酯的香味，反而闻到刺激性气味； 2. 收集到的乙酸乙酯层浑浊，且体积较少； 3. 加热过程中，试管内液体变黑，产生大量气泡。 （二）实验设计题（10分） 现有乙醇、乙酸、乙酸乙酯三种无色液体，请设计实验方案鉴别这三种物质，要求写出实验步骤、预期现象和结论。 1. 实验目的：鉴别乙醇、乙酸、乙酸乙酯； 2. 实验原理：三种物质的水溶性、酸性、密度等性质存在差异； 3. 所需仪器和药品：试管、胶头滴管、蒸馏水、紫色石蕊溶液； 4. 实验步骤： 5. 预期现象和结论： 6. 注意事项： （三）计算题（10分） 1. 实验室制取乙酸乙酯时，用60g乙酸（CH₃COOH摩尔质量60g/mol）与足量乙醇反应，理论上可生成乙酸乙酯（CH₃COOC₂H₅摩尔质量88g/mol）的质量是多少？若实际生成乙酸乙酯的质量为44g，计算该实验的产率（产率=实际产量/理论产量×100%）（写出计算过程）； 2. 乙醇与金属钠反应的化学方程式为2C₂H₅OH + 2Na = 2C₂H₅ONa + H₂↑。若用18.4g乙醇（C₂H₅OH摩尔质量46g/mol）与足量金属钠反应，计算生成氢气的体积（标准状况下H₂的密度为0.0899g/L）（写出计算过程）； 3. 乙酸乙酯在碱性条件下完全水解，反应的化学方程式为CH₃COOC₂H₅ + NaOH=CH₃COONa + C₂H₅OH。若水解5.28g乙酸乙酯（CH₃COOC₂H₅摩尔质量88g/mol），需要溶质质量分数为10%的NaOH溶液（密度1.1g/cm³）的体积是多少（写出计算过程）。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. B 2. C 3. C 4. C 5. B 6. D 7. B 8. C 9. D 10. D 11. D （二）填空题 1. 羟基（-OH）；羧基（-COOH）；酯基（-COO-） 2. 2C₂H₅OH + 2Na = 2C₂H₅ONa + H₂↑；氢气（H₂） 3. CH₃COOH + NaOH = CH₃COONa + H₂O；中和（或复分解） 4. CH₃COOH + C₂H₅OH⇌CH₃COOC₂H₅ + H₂O（浓硫酸作催化剂）；浓硫酸；加热；果香（或特殊香） 5. 碱性；乙酸钠；乙醇；乙酸；乙醇 6. 二氧化硫（SO₂）；碳化（或脱水） （三）判断题 1. × 2. √ 3. √ 4. √ 5. √ 6. × 7. √ 8. × 9. √ （二）提升题 （一）实验分析题 1. 原因：① 乙酸过量，挥发产生刺激性气味；② 浓硫酸浓度过高或加热温度过高，导致乙醇碳化，产生SO₂等刺激性气体；③ 导管插入饱和碳酸钠溶液过深，发生倒吸，使乙酸乙酯水解。改进措施：① 控制乙醇与乙酸的体积比为3:2，避免乙酸过量；② 选用浓度为98%的浓硫酸，且严格控制水浴温度在60-70℃；③ 导管末端置于饱和碳酸钠溶液液面上方0.5cm处，防止倒吸。 2. 原因：① 装置气密性不佳，乙酸乙酯挥发；② 饱和碳酸钠溶液用量不足，未充分吸收乙醇和乙酸，导致乙酸乙酯溶解；③ 加热温度过高，乙酸乙酯挥发过快。改进措施：① 实验前检查装置气密性；② 增加饱和碳酸钠溶液的用量（每生成1mL乙酸乙酯约需5mL饱和碳酸钠溶液）；③ 降低水浴温度，减缓乙酸乙酯挥发。 3. 原因：① 加热温度过高（超过170℃），乙醇与浓硫酸发生碳化反应，生成C单质（黑色固体）；② 浓硫酸的脱水性和强氧化性导致乙醇分解，产生CO₂、SO₂等气体。改进措施：① 采用水浴加热，严格控制温度在60-70℃（酯化反应）；② 若用酒精灯加热，需垫石棉网，且缓慢升温，避免局部过热；③ 减少浓硫酸的用量，或稀释后再加入（但需注意稀释顺序）。 （二）实验设计题 4. 实验步骤： ① 取3支试管，分别标记为A、B、C，各加入5mL蒸馏水； ② 向每支试管中分别滴加2mL待测液，振荡后观察现象； ③ 向步骤②中不分层的两支试管中，分别滴加2-3滴紫色石蕊溶液，振荡观察现象。 5. 预期现象和结论： ① 试管中出现分层，上层为油状液体的是乙酸乙酯； ② 试管中不分层，且滴加石蕊溶液后变红的是乙酸； ③ 试管中不分层，且滴加石蕊溶液后不变色的是乙醇。 6. 注意事项： ① 滴加液体时需控制用量，避免液体溢出； ② 振荡试管时动作要轻柔，防止分层液体混合； ③ 乙酸具有腐蚀性，滴加时需小心，避免接触皮肤。 （三）计算题 1. 解：（1）n(CH₃COOH)=60g÷60g/mol=1mol；根据反应方程式，理论上n(CH₃COOC₂H₅)=1mol，m(理论)=1mol×88g/mol=88g； （2）产率=44g÷88g×100%=50%； 答：理论生成乙酸乙酯88g，实验产率为50%。 2. 解：（1）n(C₂H₅OH)=18.4g÷46g/mol=0.4mol；根据反应方程式，n(H₂)=0.4mol÷2=0.2mol； （2）m(H₂)=0.2mol×2g/mol=0.4g；V(H₂)=m/ρ=0.4g÷0.0899g/L≈4.45L； 答：生成氢气的体积约为4.45L。 3. 解：（1）n(CH₃COOC₂H₅)=5.28g÷88g/mol=0.06mol；根据反应方程式，n(NaOH)=0.06mol； （2）m(NaOH)=0.06mol×40g/mol=2.4g； （3）10%的NaOH溶液质量=2.4g÷10%=24g；V(NaOH溶液)=24g÷1.1g/cm³≈21.82cm³=21.82mL； 答：需要10%的NaOH溶液体积约为21.82mL。 学科网（北京）股份有限公司 $