内容正文:
生活中常用的有机物
——烃的含氧衍生物
专题4
第一单元
醇和酚
学习目标
1.认识醇、醚、酚的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用。
2.认识取代、消去反应及氧化还原反应的特点和规律,了解有机反应类型和有机化合物组成结构特点的关系。
3.结合生产、生活实际了解醇、醚、酚对环境和健康可能产生的影响,体会“绿色化学”思想在有机合成中的重要意义,关注有机化合物的安全使用。
重点难点
重点 1.认识醇、酚的组成和结构特点、性质。
2.醇的消去反应及氧化还原反应的特点和规律。
难点 1.醇的消去反应及氧化还原反应的特点和规律。
2.酚中基团之间的相互影响。
续表
第1课时 醇
目录
新知探究(一)——醇的结构和性质
新知探究(二)——醇的重要应用
课时跟踪检测
6
新知探究(一)
醇的结构和性质
(一)醇的概念和结构
1.醇的概念
醇是烃分子中饱和碳原子上的氢原子被______取代所形成的化合物,如乙醇。
2.乙醇的分子组成和结构
乙醇的分子式为C2H6O,结构式为 ,结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH,官能团为_____________。
羟基
羟基(—OH)
(二)醇的化学性质
1.乙醇与金属钠反应
实验探究:乙醇中羟基氢原子的活泼性
实验操作
实验现象 ①钠粒沉到烧杯底部,有无色气体产生;
②点燃气体,火焰呈______色,干燥的烧杯内壁出现液滴;
③钠与水剧烈反应,而不与乙醚反应
实验结论 ①乙醇与钠反应生成______,钠的密度比乙醇的____;
②乙醇中羟基氢原子比烃基氢原子活泼
化学方程式 乙醇与钠反应:2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
淡蓝
氢气
大
续表
2.醇的氧化反应
(1)醇的催化氧化反应
醇在铜或银等催化剂存在下,可被氧化成醛或酮。
如: ,
2CH3CH2OH+O2 _________________。
2CH3CHO+2H2O
(2)醇的催化氧化规律
①醇分子中与—OH相连的碳原子上有氢原子时,才能发生催化氧化反应。反应时,脱去羟基(—OH)上的氢原子及与羟基相连的碳原子上的氢原子,形成碳氧双键。
②醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别,取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数,具体分析如下:
(3)燃烧
CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O
现象:产生淡蓝色火焰,同时放出大量的热。
(4)强氧化剂氧化
醇与酸性KMnO4溶液或K2Cr2O7溶液反应被氧化成羧酸。
3.醇与氢卤酸反应
实验
装置图
实验现象 Ⅱ中产生_________
实验结论 乙醇与氢溴酸发生了反应,生成油状液体CH3CH2Br
化学方程式 CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O
油状液体
醇不仅可以与氢溴酸反应,还可以与其他氢卤酸反应。在反应中,醇分子中的羟基被卤素原子取代生成卤代烃。
R—OH+HX→_______+H2O
在实验室和工业中,卤代烷烃常用醇和________的反应来制备。
R—X
氢卤酸
4.脱水反应
乙醇可以在浓H2SO4、磷酸、Al2O3(400 ℃左右)或P2O5等催化剂的作用下发生脱水反应。
(1)乙醇的脱水反应实验(P2O5作催化剂)
实验
装置图
实验现象 稀酸性高锰酸钾溶液褪色
实验结论 乙醇发生了分子内脱水,生成了乙烯
实验室中经常采用乙醇和浓硫酸共热发生脱水反应来获得乙烯或乙醚。化学方程式分别为CH3CH2OH __________________、2CH3CH2OH ________________________。
[微点拨] 乙醇的脱水反应实验中,NaOH溶液的作用是除去挥发的乙醇蒸气,防止干扰乙烯的检验。
CH2==CH2↑+H2O
CH3CH2OCH2CH3+H2O
(2)消去反应的概念
在一定条件下,一个有机化合物分子内脱去一个或几个小分子生成________化合物(含双键或三键)的反应。
不饱和
(3)消去反应规律
醇发生消去反应(分子内脱水)的断键位置:
①醇发生消去反应的必备条件:有β⁃C原子,且β-C原子上必须连有氢原子,否则不能发生消去反应。
例如:CH3OH、(CH3)3CCH2OH、 不能发生消去反应生成烯烃。
②若醇分子中α⁃C原子连接两个或三个β⁃C原子,且β⁃C原子上均有氢原子时,发生消去反应时可能生成不同的产物。
例如: 发生消去反应时可以得到三种烯烃。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)乙醇中的羟基氢原子的活泼性不如水中羟基氢原子活泼。( )
(2)乙醇与浓硫酸混合加热,一定发生消去反应。( )
(3)烃分子中的氢原子被羟基取代而生成的羟基化合物一定为醇。( )
(4)乙醇的分子间脱水和分子内脱水都属于消去反应。( )
(5)乙醇既能发生消去反应生成乙烯又能催化氧化生成乙醛。( )
[题点多维训练]
√
×
×
×
√
2.对于 ,若断裂O—C键,则可能发生的反应有( )
①与钠反应 ②与氢卤酸反应 ③消去反应 ④催化氧化反应
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:与钠反应断的是O—H键;与氢卤酸反应生成卤代烃,断的是C—O键;发生消去反应生成H2O,断的是C—O键和C—H键;发生催化氧化断的是C—H键和O—H键。
√
3.某一元醇具有如下性质:①能在加热时被CuO氧化生成醛;②能发生消去反应得到烯烃;该一元醇可能为 ( )
A.CH3OH B.
C. D.
√
4.下列醇发生消去反应后,产物为3种的是 ( )
A. B.
C. D.
√
解析:醇的消去反应是与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上的氢与羟基结合生成H2O且得到烯烃的过程,由此可知A可以生成2种烯烃,B可以生成1种烯烃,C可以生成2种烯烃,D可以生成3种烯烃。
5.从微观结构分析醇的化学性质(以乙醇为例,如图)
总结乙醇所能发生的化学反应:
乙醇发生反应的化学方程式 反应类型 断裂的共价键
(1) 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ 置换反应 ___
(2) CH3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O 取代反应 ___
e
d
(3) 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 氧化反应 ___
(4) CH3CH2OH CH2==CH2↑+H2O 消去反应 ___
(5) 2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3+H2O 取代反应 ____
(6) CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O 取代反应
(酯化)反应 ___
续表
ce
ad
de
e
新知探究(二)
醇的重要应用
1.醇的分类
分子中含有两个或两个以上羟基的醇又称为多元醇。
甲醇
乙二醇
丙三醇
2.三种重要的醇及应用
名称 甲醇 乙二醇 丙三醇
俗名 木精或木醇 甘油
结构
简式 _________ HOCH2CH2OH
色、态 ___色透明的液体 无色、黏稠、有甜味的液体
CH3OH
无
毒性 剧毒 无毒
水溶性 与水互溶
主要
用途 化工原料、
绿色燃料 抗冻剂、化工原料 吸湿性强,有护肤作用,
是重要的化工原料
续表
[微点拨] ①醇的沸点随碳原子数的增加而升高。相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远远高于烷烃的沸点,这是由于醇分子中羟基的氧原子与另一醇分子中羟基的氢原子间存在氢键。
②因为醇分子与水分子间形成了氢键。导致甲醇、乙醇和丙醇均可与水互溶。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)乙醇与二甲醚(CH3—O—CH3)互为碳架异构。( )
(2)分子中含有—OH的有机物是醇。( )
(3)质量分数为95%的乙醇溶液常作消毒剂。( )
(4)乙二醇的水溶液凝固点高,可用作汽车发动机的抗冻剂。( )
[题点多维训练]
×
×
×
×
2.下列关于醇类物质的物理性质的说法不正确的是 ( )
A.沸点:乙二醇>乙醇>丙烷
B.乙醇是常用的有机溶剂,可用于萃取碘水中的碘
C.交警对驾驶员进行呼气酒精检测,利用了酒精易挥发的性质
D.甲醇、乙醇、丙醇均可与水以任意比例混溶,这是因为这些醇与水形成了氢键,且烃基体积小
√
解析:相对分子质量相近的醇的沸点大于烷烃,醇的羟基越多,沸点越高,则沸点:乙二醇>乙醇>丙烷,故A正确;乙醇与水互溶,不能萃取碘水中的碘,故B错误。
3.结合下表数据分析,下列关于乙醇、乙二醇的说法不合理的是 ( )
A.二者的溶解性与其在水中能够形成氢键有关
B.可以采用蒸馏的方法将二者进行分离
C.丙三醇的沸点应该高于乙二醇的沸点
D.二者组成和结构相似,互为同系物
物质 分子式 沸点/℃ 溶解性
乙醇 C2H6O 78 与水以任意比例互溶
乙二醇 C2H6O2 197.3 与水和乙醇以任意比例互溶
√
解析:乙醇和乙二醇都能与水分子形成氢键且烃基较小,所以二者均能与水以任意比例互溶,A正确;二者的沸点相差较大,所以可以采用蒸馏的方法将二者进行分离,B正确;丙三醇分子中的羟基数目更多,其分子之间可以形成更多的氢键,所以其沸点应高于乙二醇的沸点,C正确;乙醇分子中含一个—OH,而乙二醇分子中含两个—OH,所以乙醇和乙二醇不互为同系物,D错误。
4.某有机化合物的结构简式为(CH3)2CHCH2OH,它可能发生的反应有:
________(填序号)。
①与Na反应放出氢气 ②与NaOH发生中和反应 ③一定条件下发生取代反应 ④一定条件下发生加成反应 ⑤一定条件下发生氧化反应
①③⑤
解析:(CH3)2CHCH2OH不能电离出H+,不能与NaOH反应;分子中没有不饱和键,不能发生加成反应。
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√
1.下列有关醇的叙述正确的是 ( )
A.甲醇、乙醇均易溶于水,所以醇都易溶于水
B.丙烷、乙醇、乙二醇、丙三醇的沸点逐渐升高
C.常温常压下,乙醇、乙二醇、丙三醇均为液体,所以醇均为液体
D.通式为CnH2n+1OH(n≥1)的醇的密度小于其相应烃的密度
一、选择题
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解析:饱和一元脂肪醇中随着分子中碳原子数的增加,醇在水中的溶解度逐渐降低,A项错误;丙烷与乙醇的相对分子质量相差不大,但乙醇分子间有氢键,所以丙烷的沸点小于乙醇,含相同数目羟基的醇中碳原子数越多,其沸点越高,碳原子数相同的醇,所含羟基数目越多,其沸点越高,B项正确;常温常压下,醇并不都是液体,当分子中碳原子数较多时,可能为固体,C项错误;醇的密度一般大于其相应烃的密度,D项错误。
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2.有关下列两种物质的说法正确的是 ( )
① ②
A.两者都能发生消去反应
B.两者都能在Cu作催化剂时发生氧化反应
C.相同物质的量的①和②分别与足量Na反应时,产生H2的量①>②
D.两者互为同分异构体
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解析:因①中与羟基直接相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,故①不能发生消去反应,A不正确;②中与羟基相连的碳原子上没有氢原子,不能发生氧化反应,B不正确;①和②中的羟基数目相同,故等物质的量的①和②与足量Na反应时,产生H2的量相等,C不正确。
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3.乙醇分子结构中各种化学键如图所示,关于乙醇在各种反应中断键的说明不正确的是 ( )
A.和金属钠反应时①键断裂
B.和浓硫酸共热到170 ℃时②和⑤键断裂
C.和浓硫酸共热到140 ℃时只断裂②键,其他键不断
D.在银催化下与O2反应时①和③键断裂
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解析:乙醇与金属钠反应生成乙醇钠和氢气:2CH3CH2OH+2Na
→2CH3CH2ONa+H2↑,故乙醇断键的位置为①,故A正确;乙醇和浓H2SO4共热至170 ℃时,发生消去反应,生成乙烯,反应的化学方程式为CH3CH2OH CH2==CH2↑+H2O,故乙醇断键的位置为②和⑤,故B正确;乙醇和浓H2SO4共热至140 ℃时,发生分子间脱水:2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3+H2O,故乙醇断键的位置为①和②,故C错误;乙醇在银催化下与O2反应生成乙醛和水,断开的是羟基上的氢氧键和与羟基所连的碳原子上的碳氢键,即①③断裂,故D正确。
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4.某兴趣小组用乙醇和浓硫酸制取乙烯并验证乙烯气体的生成,所用实验装置如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.装置A烧瓶中应加入浓硫酸再沿烧瓶内壁缓慢加入乙醇
B.反应时应迅速升温到170 ℃,并控制温度保持不变
C.为除去乙烯中混有的SO2杂质,装置B洗气瓶中应装入酸性KMnO4溶液
D.实验中有少量副产物乙醚生成,分离乙醇和乙醚的混合物可以采用分液的方法
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解析:混合时将密度大的液体注入密度小的液体中,则烧瓶中先加乙醇,后沿烧瓶内壁缓慢加入浓硫酸,故A错误;反应时应迅速升温到170 ℃,并控制温度保持不变,防止发生副反应生成乙醚,故B正确;乙烯、二氧化硫、挥发的乙醇均可被酸性高锰酸钾溶液氧化,则除去乙烯中混有的SO2杂质,装置B洗气瓶中应装入NaOH溶液,故C错误;乙醇和乙醚互溶,应蒸馏分离,故D错误。
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5.下列有机物中,既能发生催化氧化又能发生消去反应,且消去产物中存在同分异构体的是 ( )
A. B.
C. D.
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解析:A项,甲醇能发生催化氧化反应,但不能发生消去反应,故错误;B项,该物质能发生催化氧化反应,也能发生消去反应,但是消去产物只有丙烯一种,故错误;C项,该物质不能发生催化氧化反应,故错误;D项,该物质能发生催化氧化反应,也能发生消去反应,生成1⁃丁烯或2⁃丁烯,故正确。
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6.化合物甲、乙、丙可发生转化:C3H8O(甲) C3H6O(乙) C3H6O2(丙)。下列说法错误的是( )
A.甲的结构只有1种
B.甲可能为
C.乙的结构简式为CH3CH2CHO
D.丙能使紫色石蕊溶液变红色
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解析:由甲、乙、丙的相互转化关系可知,甲是能氧化为醛的醇,则甲为CH3CH2CH2OH,乙为丙醛,结构简式为CH3CH2CHO,丙为丙酸,能使紫色石蕊溶液变红。由上述分析可知,甲只有1种结构能实现上述转化,A、C、D项正确,B项错误。
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7.(2025·甘肃卷)苦水玫瑰是中国国家地理标志产品,可从中提取高品质的玫瑰精油。玫瑰精油成分之一的结构简式如图,下列说法错误的是 ( )
A.该分子含1个手性碳原子
B.该分子所有碳原子共平面
C.该物质可发生消去反应
D.该物质能使溴的四氯化碳溶液褪色
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解析:该分子含1个手性碳原子,如图所示 ,A项正确;该分子中存在多个sp3杂化的碳原子,故该分子所有的碳原子不全部共平面,B项错误;该物质含有醇羟基,且羟基的β⁃碳原子上有氢原子,故该物质可以发生消去反应,C项正确;该物质含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,D项正确。
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8.将浓硫酸和分子式为C4H10O的醇共热,所得到的有机产物有 ( )
A.14种 B.13种
C.8种 D.7种
解析:分子式为C4H10O的醇共有四种: CH3CH2CH2CH2OH、
、 、 。它们发生分子内脱水产物有3种,同种分子间脱水产物有4种,不同种分子间脱水产物有6种,故可得到13种有机产物。
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9.人类已进入网络时代,长时间看显示屏的人,会感到眼睛疲劳,甚至会对眼睛产生伤害,维生素A常作为保健药物,缓解视觉疲劳,维生素A的结构简式为 ,有关维生素A的叙述正确的是( )
A.维生素A含有6种官能团
B.维生素A属于醇类
C.1 mol维生素A最多可以和3 mol H2加成
D.维生素A能被酸性KMnO4溶液氧化,但不能和氧气发生催化氧化
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解析:根据维生素A的结构简式知,该有机物含碳碳双键、羟基2种官能团,A错误;维生素A含醇羟基,故属于醇类,B正确;1 mol碳碳双键可以和1 mol氢气发生加成反应,故1 mol维生素A最多可以和5 mol H2加成,C错误;维生素A含碳碳双键和醇羟基,能被酸性KMnO4溶液氧化,含醇羟基且与羟基相连碳原子上连有H原子,能和氧气发生催化氧化,D错误。
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10.(2025·龙岩期末)茶叶经过高温“杀青”生成有清香味的反式青叶醇,转化过程为
下列说法正确的是( )
A.青叶醇的分子式为C6H18O
B.青叶醇分子中含有极性键、非极性键和氢键等化学键
C.反式青叶醇能与Br2发生加成反应,且产物中手性碳原子个数为2
D.反式青叶醇分子中共平面的原子数目最多为15
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解析:根据青叶醇的结构简式,该有机物分子式为C6H12O,故A错误;青叶醇中“C—H键”“C—O键”“O—H键”为极性键,“C—C键”“C==C双键”为非极性键,1个青叶醇分子中的羟基与另一个青叶醇分子中的羟基可以形成氢键,但分子内不存在氢键,且氢键不是化学键,故B错误;反式青叶醇与Br2发生加成反应后产物是 ,含有手性碳原子(标*)如图所示,有2个,故C正确;“C==C双键”及其相连的4个原子共平面,且不共线的三点共平面,因此反式青叶醇中共平面的原子数目最多为11,故D错误。
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11.(2025·石家庄期末)用化合物Ⅰ合成重要的有机中间体化合物Ⅱ反应如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.化合物Ⅰ和化合物Ⅱ互为同分异构体
B.化合物Ⅰ有3个手性碳原子
C.化合物Ⅰ和化合物Ⅱ完全加成均消耗3 mol H2,且最终的还原产物相同
D.加热回流时的冷凝仪器可使用球形或蛇形冷凝管
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解析:由结构简式可知化合物Ⅰ和化合物Ⅱ的化学式均为C15H22O,二者的结构不同,因此互为同分异构体,故A正确;化合物Ⅰ有3个手性碳
原子,如图“*”标记的碳原子: ,故B正确;化合物Ⅰ中碳碳双键、碳碳三键能与H2发生加成反应生成 ,化合物Ⅱ中碳碳双键、羰基能与H2发生加成反应生成 ,二者的加成产物结构不相同,
且未告知化合物Ⅰ和化合物Ⅱ的物质的量,不能确定完全加成消耗H2的物质的量,故C错误;为增强冷凝效果,加热回流时的冷凝仪器可使用球形或蛇形冷管,故D正确。
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12.一种Ru(Ⅱ)化合物(表示为Cat.)在催化草酸酯(A)加氢成醇的过程中起到了关键作用。其反应过程可以表示为
下列说法错误的是( )
A.有机物B可以发生氧化反应生成含—COOH的物质
B.有机物C在足量酸性KMnO4溶液中最终被氧化成CO2
C.1 mol A完全反应生成C,至少消耗2 mol H2
D.E在一定条件下可与乙二酸发生反应
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解析:有机物B中含有—CH2OH结构,可以发生氧化反应生成含
—COOH的物质,A正确;有机物C是乙二醇,可以在酸性KMnO4溶液中先被氧化成乙二酸,在足量酸性KMnO4溶液中,乙二酸继续被氧化成CO2,B正确;根据图示中有机物A转化为有机物C的过程,可知1 mol A完全反应生成C,至少消耗4 mol H2,C错误;E中含有羟基,可与乙二酸发生酯化反应,D正确。
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二、非选择题
13.(14分)实验室用乙醇与浓硫酸共热制取乙烯,常因温度过高而使制取的乙烯中含有SO2气体。实验室中利用如图所示装置验证混合气体中是否含有乙烯和SO2。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是__________。
蒸馏烧瓶
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解析:乙醇和浓硫酸加热到170 ℃发生消去反应,生成乙烯,由于浓硫酸具有脱水性,脱水生成的碳与浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,检验时先用品红检验二氧化硫,然后用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫,再用品红检验二氧化硫是否除尽,最后用酸性KMnO4溶液检验乙烯。(1)装置中a仪器为蒸馏烧瓶。
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(2)向a中加入乙醇与浓硫酸的顺序是______________________,生
成乙烯的化学方程式为__________________________________。
解析:浓硫酸稀释会释放大量的热,为防止液体飞溅,在蒸馏烧瓶中先加乙醇后加浓硫酸;实验室利用乙醇在浓硫酸的催化作用下发生分子内脱水制取乙烯,化学方程式为CH3CH2OH CH2==CH2↑+H2O。
先加乙醇后加浓硫酸
CH3CH2OH CH2==CH2↑+H2O
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(3)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170 ℃左右,最主要的目的是____________________。
解析:乙醇在浓硫酸存在下,当温度低于170 ℃时,容易发生分子间脱水反应生成乙醚。通过将反应温度迅速提高到170 ℃左右,可以有效地减少这一副反应的发生。
减少副产物乙醚生成
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(4)A、B、C、D装置中盛放的试剂(填序号):A:____,B:___,C:____,
D:____。
供选试剂:①NaOH溶液,②品红溶液,③酸性KMnO4溶液。
解析:检验二氧化硫用品红溶液,检验乙烯可用酸性高锰酸钾溶液,乙烯和二氧化硫都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以先检验二氧化硫,然后检验乙烯。在检验乙烯之前用NaOH溶液除尽SO2,再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净,最后用酸性高锰酸钾溶液检验乙烯。故装置A用来检验SO2,试管中品红溶液褪色,说明含有SO2,装置B用来除去SO2,装置C中的品红溶液不褪色可确认SO2已除干净,装置D中的酸性高锰酸钾溶液褪色证明含有乙烯。
②
①
②
③
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(5)能说明SO2气体存在的现象是___________________。
(6)证明含有乙烯的现象是__________________________________
____________________,说明乙烯具有______性。
解析: (5)装置A用来检验SO2,试管中品红溶液褪色,说明含有SO2。(6)证明含有乙烯的现象是:装置C中的品红溶液不褪色,D中的酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烯表现还原性。
A中品红溶液褪色
装置C中的品红溶液不褪色,D中的酸
性高锰酸钾溶液褪色
还原
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14.(10分)常见有机化合物A、B、C、D、E、F有如图的相互转化关系:
已知这些有机化合物具有如下的信息:
①A常温下是液体,实验室中常用作燃料,体积分数为75%的A的水溶液可用于杀菌消毒。
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②A与金属钠可以缓慢反应生成氢气。
③B是有机化工基本原料,其产量是衡量一个国家石油化工水平的标志,B还是一种植物生长调节剂。
④当温度低于16.6 ℃时E凝结成像冰一样的晶体,且E能与NaHCO3反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
⑤F具有香味,可用作增香剂。
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请回答以下问题:
(1)A的结构简式为_____________。
CH3CH2OH
解析:A常温下是液体,实验室中常用作燃料,体积分数为75%的A的水溶液可用于杀菌消毒,A与金属钠可以缓慢反应生成氢气,A为乙醇(CH3CH2OH);B是有机化工基本原料,其产量是衡量一个国家石油化工水平的标志,B还是一种植物生长调节剂,B为乙烯(CH2 CH2);当温度低于16.6 ℃时E凝结成像冰一样的晶体,且E能与NaHCO3反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明E溶于水能电离出氢离子,且E可由A被
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氧化得到,E为乙酸(CH3COOH);F具有香味,可用作增香剂,F可由A与E在浓硫酸存在并加热的条件下得到,F为乙酸乙酯(CH3COOC2H5);由转化关系可知,D可由A催化氧化得到,D为乙醛(CH3CHO);B发生加聚反应生成C,C为聚乙烯。(1)由上述分析可知, A为乙醇,其结构简式为CH3CH2OH。
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(2)A→D的化学方程式为___________________________________;
该反应类型是__________。
2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
氧化反应
解析:A为CH3CH2OH,D为CH3CHO,CH3CH2OH发生催化氧化生成CH3CHO,则A→D的化学方程式为2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O,该反应属于氧化反应。
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(3)B→A的化学方程式为__________________________________;
该反应类型是__________。
CH2==CH2+H2O CH3CH2OH
加成反应
解析:B为乙烯(CH2==CH2),A为乙醇(CH3CH2OH),乙烯与水发生加成反应生成乙醇,反应的化学方程式为
CH2==CH2+H2O CH3CH2OH。
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(4)C是常见的高分子材料,其名称为_________。
聚乙烯
解析:(4)乙烯发生加聚反应生成C,则C为聚乙烯。(5)由上述分析可知,E为乙酸(CH3COOH),含有的官能团为羧基;乙酸也叫醋酸,可用作调味品,也可以用于除水垢、作化工原料等。
(5)E的官能团的名称为______;写出E在生产、生活中的一种应用:
______________________________________________。
羧基
作调味品、除水垢、作化工原料等(写出一种即可)
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15.(10分)某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
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(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学方程式: 。
在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇氧化反应是 反应。
2Cu+O2
2CuO,CH3CH2OH+CuO
CH3CHO+H2O+Cu
放热
解析:在乙醇的催化氧化实验中,Cu作催化剂,反应过程中,红色的Cu先生成黑色的CuO,黑色的CuO又被乙醇还原为红色的Cu。有关的化学方程式为2Cu+O2 2CuO,CuO+CH3CH2OH Cu+CH3CHO+H2O。
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(2)甲和乙两个水浴的作用不相同。甲的作用是______;乙的作用是_____。
加热
冷却
解析:甲中水浴加热的目的是获得平稳的乙醇气流,乙中冷水浴的目的是冷凝乙醛。
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(3)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到不同的物质,它们是________________;集气瓶中收集到的气体的主要成分是______。
乙醛、乙醇、水
氮气
解析:生成的CH3CHO和H2O以及挥发出来的乙醇进入试管a被冷凝收集,不溶于水的N2被收集在集气瓶中。
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(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有______。要除去该物质,可先向混合液中加入______(填字母),
a.氯化钠溶液 b.苯
c.碳酸氢钠溶液 d.四氯化碳
再通过______(填实验操作名称)即可除去。
乙酸
c
蒸馏
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解析:能使紫色石蕊试纸显红色,说明该液体为酸性物质,即CH3COOH;要除去乙醛中的乙酸,可以先将其与NaHCO3反应生成CH3COONa,再加热蒸馏。
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本课结束
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