内容正文:
2027版山东省(春季高考)化工与环境类《有机化学》45分钟专题训练卷,试卷命题与山东省春季高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固化工与环境类理论知识,熟悉考试题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加山东省春季高考化工与环境类的学生。45分钟专题训练卷,欢迎同学和老师们下载使用。
《有机化学》
二、烃的衍生物
专题17 醇的结构、命名、性质与制法
时间:45分钟 总分:100分
班级___________姓名__________学号__________成绩________
一、单项选择题(本大题共25小题,每题2分,共50分)
1. 关于醇类化合物性质与用途的关系,下列说法正确的是( )
A. 不同的丁醇同分异构体在工业上都用作燃料,且燃烧效率相同
B. 新戊醇因其沸点低的物理性质,常用作有机溶剂
C. 1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的应用差异仅由化学性质决定
D. 醇类同分异构体的物理性质差异是其在分离提纯中得以区分的依据
2. 关于醇的水溶性,下列说法正确的是( )
A. 所有醇都能与水以任意比例互溶
B. 随着羟基数目增加,醇在水中的溶解度一定增大
C. 含有6个碳原子的一元醇在水中仍有较大溶解度
D. 叔丁醇比正丁醇在水中的溶解度大,因为其支链多,疏水烃基更紧凑
3. 下列现象与乙二醇的物理性质无关的是( )
A. 乙二醇水溶液可用于冬季汽车水箱防冻
B. 乙二醇与邻苯二甲酸酐反应生成树脂
C. 乙二醇在储存过程中质量逐渐增加
D. 乙二醇可用于制备印刷油墨的溶剂
4. 下列关于乙醇和丙醇物理性质的比较,正确的是( )
A. 乙醇的沸点高于丙醇,因为乙醇分子间氢键更密集
B. 乙醇和丙醇均能与水互溶,但乙醇的烃基更小、疏水性更弱
C. 乙醇的密度大于丙醇,因为乙醇分子极性更强
D. 乙醇的黏度大于丙醇,因为乙醇分子链更短
5. 下列关于饱和一元醇的物理性质随碳原子数变化规律的说法,错误的是( )
A. 随着碳原子数增加,密度逐渐增大,但始终小于水的密度
B. 随着碳原子数增加,在水中的溶解度逐渐减小
C. 随着碳原子数增加,沸点呈规律性升高
D. 随着碳原子数增加,分子间作用力逐渐减弱
6. 下列物质或试剂在适当条件下能使乙醇发生化学反应的有几种?①金属钠 ②氧气 ③乙酸 ④浓硫酸 ⑤氢氧化钠溶液 ⑥氢溴酸( )
A. 3种
B. 4种
C. 5种
D. 6种
7. 乙醇是常用的有机溶剂,其主要原因是( )
A. 乙醇分子中既含亲水的羟基又含亲油的乙基,能溶解多种物质
B. 乙醇易挥发
C. 乙醇密度比水小
D. 乙醇有特殊气味
8. 能一次区分乙醇、乙酸、苯和四氯化碳四种物质的试剂是( )
A. 水
B. 氢氧化钠溶液
C. 盐酸
D. 石蕊试液
9. 在乙醇催化氧化制乙醛的演示实验中,灼热铜丝反复伸入乙醇蒸气中。下列说法正确的是( )
A. 铜丝只作吸水剂不参与催化过程
B. 乙醇被氧化主要生成乙醛
C. 乙醇脱水主要生成乙烯
D. 乙醇被还原主要生成乙烷
10. 下列反应中,不属于取代反应的是( )
A. 乙醇与氧气反应生成醛
B. 苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯
C. 乙醇与浓硫酸加热到140℃
D. 乙醇与浓硫酸、溴化钠共热
11. 有机化合物CH3CH2CH2OH和CH3CH(OH)CH3在Cu催化下与O2反应,下列说法错误的是( )
A. 有机产物的官能团不同
B. 反应类型均为氧化反应
C. 有机产物互为同分异构体
D. 不能用银氨溶液鉴别两者的有机产物
12. 下列反应中,不用浓硫酸作催化剂的是( )
A. 实验室制备乙酸乙酯
B. 乙醇制备得到乙醚
C. 实验室制备乙烯
D. 实验室制备乙炔
13. 在反应中乙醇分子会断裂C—O键的是( )
A. 乙醇与丁酸的取代反应
B. 乙醇与金属钠反应
C. 乙醇在浓硫酸存在下发生消去反应
D. 乙醇在铜丝存在条件下发生催化氧化
14. 下列关于苯酚、苯甲醇的说法正确的是( )
A. 苯甲醇、苯酚都能与钠反应生成氢气
B. 可用碳酸氢钠溶液检验苯甲醇中的苯酚
C. 苯甲醇、苯酚互为同系物
D. 可用紫色石蕊试液验证苯酚溶液的弱酸性
15. 1998年山西朔州发生假酒案,假酒中严重超标的有毒成分主要是( )
A. HOCH2CHOHCH2OH(丙三醇)
B. CH3COOH(乙酸)
C. CH3COOCH2CH3(乙酸乙酯)
D. CH3OH(甲醇)
16. 下列物质与俗名对应的是( )
A. 碳铵
B. 重晶石BaS
C. 氯仿CC
D. 木醇COH
17. 乙醇属于烃的衍生物,其分子中决定主要化学性质的官能团是( )
A. 羟基
B. 醛基
C. 羧基
D. 酯基
18. 下列醇中,经催化氧化可主要生成酮的是( )
A. CH3CH2OH
B. CH3CHOHCH3
C. CH3CH2CH2OH
D. (CH3)3COH
19. 下列关于乙醇物理性质的叙述,错误的是( )
A. 常温下为无色透明液体
B. 能与水以任意比例互溶
C. 密度通常比水的密度大
D. 易挥发并具有特殊气味
20. 关于乙醇在浓硫酸作用下脱水反应的叙述,正确的是( )
A. 约170℃时主要发生分子内脱水生成乙烯
B. 约170℃时主要发生分子间脱水生成乙醚
C. 约140℃时主要发生分子内脱水生成乙烯
D. 约140℃时主要发生氧化反应生成乙醛
21. 下列关于乙二醇和丙三醇的说法,正确的是( )
A. 二者都含一个羟基,互为同系物
B. 二者都属于多元醇,但不互为同系物
C. 二者都属于一元醇,能发生酯化反应
D. 二者官能团完全不同,化学性质相反
22. 将少量金属钠投入无水乙醇中,下列对反应现象和产物的判断正确的是( )
A. 剧烈放出氧气,生成乙酸钠
B. 缓慢放出氢气,生成乙醇钠
C. 迅速放出氯气,生成氯乙烷
D. 只发生溶解现象,不生成气体
23. 某醇的结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH2OH,按系统命名法命名正确的是( )
A. 2-甲基-4-丁醇
B. 2-甲基-1-丁醇
C. 3-甲基-1-丁醇
D. 3-甲基-2-丁醇
24. 以丙烯为原料一步制备2-丙醇,较合适的反应类型和条件是( )
A. 与溴水加成后直接分离
B. 与氯气光照发生取代
C. 与氢气加成制得丙烷
D. 与水在酸催化下加成
25. 关于醇的沸点及其影响因素,下列说法正确的是( )
A. 甲醇沸点低于乙烷,因甲醇相对分子质量较小
B. 乙醇沸点高于二甲醚,因乙醇分子间能形成氢键
C. 正丁醇沸点低于叔丁醇,因直链醇分子支链较少
D. 丙三醇沸点低于丙醇,因羟基增多会削弱极性
二、简答题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
26. 乙醇是常见的清洁燃料和消毒剂。请回答:(1)写出乙醇完全燃烧的化学方程式;(2)从环保和资源角度说明乙醇作燃料的优点(两点);(3)医疗上常用75%(体积分数)的乙醇溶液消毒,而不用无水乙醇,说明原因。
27. 比较乙烯水化法和卤代烃水解法制备乙醇的主要特点,从原料、反应条件和适用性三个方面简述。
三、计算题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
28. 某饱和一元醇 A 7.40 g 在足量氧气中完全燃烧,生成二氧化碳 17.60 g 和水 9.00 g。已知 A 能被氧化生成酮,并能与足量金属钠反应。(1)求 A 的分子式。(2)写出 A 的结构简式和系统命名。(3)计算 7.40 g A 与足量金属钠完全反应时,在标准状况下生成氢气的体积。
四、综合应用题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
29. 某精细化工实训车间以2-溴丙烷为原料制备2-丙醇。已知2-溴丙烷在氢氧化钾水溶液中加热回流可发生水解反应生成2-丙醇;投料2-溴丙烷质量为24.6 g,2-溴丙烷的摩尔质量为123 g/mol,2-丙醇的摩尔质量为60 g/mol,2-丙醇密度为0.785 g/mL,本次水解收率为80.0%。(1)计算本次可制得2-丙醇的质量和体积。(2)写出2-丙醇的结构简式,判断其属于伯醇、仲醇还是叔醇,并说明其催化氧化的主要产物。(3)若操作人员误将氢氧化钾水溶液换成氢氧化钾醇溶液并升高温度,发现有气体生成且该气体能使溴水褪色。分析产率下降的原因,并提出改进措施。
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2027版山东省(春季高考)化工与环境类《有机化学》45分钟专题训练卷,试卷命题与山东省春季高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固化工与环境类理论知识,熟悉考试题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加山东省春季高考化工与环境类的学生。45分钟专题训练卷,欢迎同学和老师们下载使用。
《有机化学》
二、烃的衍生物
专题17 醇的结构、命名、性质与制法
时间:45分钟 总分:100分
班级___________姓名__________学号__________成绩________
一、单项选择题(本大题共25小题,每题2分,共50分)
1. 关于醇类化合物性质与用途的关系,下列说法正确的是( )
A. 不同的丁醇同分异构体在工业上都用作燃料,且燃烧效率相同
B. 新戊醇因其沸点低的物理性质,常用作有机溶剂
C. 1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的应用差异仅由化学性质决定
D. 醇类同分异构体的物理性质差异是其在分离提纯中得以区分的依据
【答案】D
【解析】A.丁醇的不同同分异构体物理性质和用途存在差异,燃烧效率也不一定相同,A错误;B.新戊醇并非因沸点低而常用作有机溶剂,B错误;C.1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的应用差异受物理性质和化学性质共同影响,C错误;D.醇类同分异构体沸点、溶解度等物理性质存在差异,可作为分离提纯时区分的依据,D正确。故选D。
2. 关于醇的水溶性,下列说法正确的是( )
A. 所有醇都能与水以任意比例互溶
B. 随着羟基数目增加,醇在水中的溶解度一定增大
C. 含有6个碳原子的一元醇在水中仍有较大溶解度
D. 叔丁醇比正丁醇在水中的溶解度大,因为其支链多,疏水烃基更紧凑
【答案】D
【解析】A.低级醇可与水互溶,但高级醇中疏水烃基较大,在水中的溶解度较小,A错误;B.醇的水溶性受羟基数目、烃基大小和分子结构等共同影响,“一定增大”说法过于绝对,B错误;C.含6个碳原子的一元醇疏水烃基较大,在水中溶解度较小,C错误;D.叔丁醇与正丁醇碳原子数相同,但叔丁醇支链较多,疏水烃基更紧凑,整体疏水作用较弱,因此其在水中的溶解度大于正丁醇,D正确。故选D。
3. 下列现象与乙二醇的物理性质无关的是( )
A. 乙二醇水溶液可用于冬季汽车水箱防冻
B. 乙二醇与邻苯二甲酸酐反应生成树脂
C. 乙二醇在储存过程中质量逐渐增加
D. 乙二醇可用于制备印刷油墨的溶剂
【答案】B
【解析】A.乙二醇水溶液凝固点较低,可作防冻液,与物理性质有关,A不符合题意;B.乙二醇与邻苯二甲酸酐反应生成树脂属于化学反应,与乙二醇的物理性质无关,B符合题意;C.乙二醇具有吸湿性,储存过程中吸收水分导致质量增加,与物理性质有关,C不符合题意;D.乙二醇可作溶剂,与其溶解性等物理性质有关,D不符合题意。故选B。
4. 下列关于乙醇和丙醇物理性质的比较,正确的是( )
A. 乙醇的沸点高于丙醇,因为乙醇分子间氢键更密集
B. 乙醇和丙醇均能与水互溶,但乙醇的烃基更小、疏水性更弱
C. 乙醇的密度大于丙醇,因为乙醇分子极性更强
D. 乙醇的黏度大于丙醇,因为乙醇分子链更短
【答案】B
【解析】A.丙醇相对分子质量较大,分子间作用力较强,沸点高于乙醇,A错误;B.乙醇和丙醇都含有羟基,均能与水形成氢键并与水互溶;乙醇的烃基比丙醇小,疏水性更弱,B正确;C.乙醇的密度通常小于丙醇,不能说乙醇密度大于丙醇,C错误;D.丙醇分子链较长,分子间作用力较强,黏度通常大于乙醇,D错误。故选B。
5. 下列关于饱和一元醇的物理性质随碳原子数变化规律的说法,错误的是( )
A. 随着碳原子数增加,密度逐渐增大,但始终小于水的密度
B. 随着碳原子数增加,在水中的溶解度逐渐减小
C. 随着碳原子数增加,沸点呈规律性升高
D. 随着碳原子数增加,分子间作用力逐渐减弱
【答案】D
【解析】饱和一元醇随碳原子数增加,疏水烃基增大,在水中的溶解度逐渐减小;相对分子质量增大,分子间作用力增强,沸点呈规律性升高;密度通常小于水。D项中“分子间作用力逐渐减弱”说法错误。故选D。
6. 下列物质或试剂在适当条件下能使乙醇发生化学反应的有几种?①金属钠 ②氧气 ③乙酸 ④浓硫酸 ⑤氢氧化钠溶液 ⑥氢溴酸( )
A. 3种
B. 4种
C. 5种
D. 6种
【答案】C
【解析】乙醇能与金属钠反应放出氢气,能燃烧或催化氧化,能与乙酸发生酯化反应,也能在浓硫酸作用下脱水,并可与氢溴酸发生取代反应。乙醇不与氢氧化钠溶液发生通常意义上的反应,因此共有5种。
7. 乙醇是常用的有机溶剂,其主要原因是( )
A. 乙醇分子中既含亲水的羟基又含亲油的乙基,能溶解多种物质
B. 乙醇易挥发
C. 乙醇密度比水小
D. 乙醇有特殊气味
【答案】A
【解析】乙醇分子中含有亲水基(羟基)和亲油基(乙基),既能溶解水溶性物质,也能溶解多种有机物,因此是常用有机溶剂。故选A。
8. 能一次区分乙醇、乙酸、苯和四氯化碳四种物质的试剂是( )
A. 水
B. 氢氧化钠溶液
C. 盐酸
D. 石蕊试液
【答案】D
【解析】石蕊试液遇乙醇互溶且仍呈紫色;遇乙酸变红;与苯不互溶,苯层在上;与四氯化碳不互溶,四氯化碳层在下。因此石蕊试液能一次区分乙醇、乙酸、苯和四氯化碳四种物质。故选D。
9. 在乙醇催化氧化制乙醛的演示实验中,灼热铜丝反复伸入乙醇蒸气中。下列说法正确的是( )
A. 铜丝只作吸水剂不参与催化过程
B. 乙醇被氧化主要生成乙醛
C. 乙醇脱水主要生成乙烯
D. 乙醇被还原主要生成乙烷
【答案】B
【解析】乙醇在铜或银作催化剂并加热的条件下,可被氧气氧化生成乙醛和水。该实验考查乙醇的催化氧化,不是脱水反应或还原反应。
10. 下列反应中,不属于取代反应的是( )
A. 乙醇与氧气反应生成醛
B. 苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯
C. 乙醇与浓硫酸加热到140℃
D. 乙醇与浓硫酸、溴化钠共热
【答案】A
【解析】A.乙醇与氧气反应生成醛,是乙醇的催化氧化反应,属于氧化反应,不属于取代反应,A符合题意;B.苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯,属于苯的硝化反应,即苯环上的氢原子被硝基取代,属于取代反应,B不符合题意;C.乙醇与浓硫酸加热到140℃时,两分子乙醇发生分子间脱水生成乙醚,该反应在本题分类中可归为取代反应,C不符合题意;D.乙醇与浓硫酸、溴化钠共热时生成溴乙烷,可看作溴原子取代乙醇中的羟基,属于取代反应,D不符合题意。故选A。
11. 有机化合物CH3CH2CH2OH和CH3CH(OH)CH3在Cu催化下与O2反应,下列说法错误的是( )
A. 有机产物的官能团不同
B. 反应类型均为氧化反应
C. 有机产物互为同分异构体
D. 不能用银氨溶液鉴别两者的有机产物
【答案】D
【解析】CH3CH2CH2OH与O2反应得到CH3CH2CHO(丙醛),CH3CH(OH)CH3与O2反应得到CH3COCH3(丙酮)。A.丙醛的官能团是醛基,丙酮的官能团是羰基,二者官能团不同,A正确;B.二者与O2的反应都属于醇的催化氧化反应,B正确;C.丙醛和丙酮的分子式相同、结构不同,互为同分异构体,C正确;D.丙醛能与银氨溶液发生银镜反应,丙酮不能,可用银氨溶液鉴别两者的产物,D错误。故选D。
12. 下列反应中,不用浓硫酸作催化剂的是( )
A. 实验室制备乙酸乙酯
B. 乙醇制备得到乙醚
C. 实验室制备乙烯
D. 实验室制备乙炔
【答案】D
【解析】A.实验室制备乙酸乙酯时,乙酸、乙醇在浓硫酸作用下共热发生酯化反应,需要使用浓硫酸,A不符合题意;B.乙醇在浓硫酸、140℃条件下发生分子间脱水生成乙醚,需要使用浓硫酸,B不符合题意;C.实验室用乙醇制备乙烯时,通常将乙醇和浓硫酸的混合液加热到约170℃,需要使用浓硫酸,C不符合题意;D.实验室制备乙炔通常用电石与水反应,不用浓硫酸作催化剂,D符合题意。故选D。
13. 在反应中乙醇分子会断裂C—O键的是( )
A. 乙醇与丁酸的取代反应
B. 乙醇与金属钠反应
C. 乙醇在浓硫酸存在下发生消去反应
D. 乙醇在铜丝存在条件下发生催化氧化
【答案】C
【解析】A、乙醇与丁酸发生酯化反应,乙醇中O—H键断裂,故A错误;B、乙醇与金属钠反应,生成乙醇钠和氢气,即乙醇中O—H键断裂,故B错误;C、乙醇发生消去反应,断裂C—O键和另一个碳原子上的C—H键,生成CH2=CH2(乙烯),故C正确;D、乙醇的催化氧化,生成的是CH3CHO(乙醛),断裂O—H和C—H键,故D错误。故选C。
14. 下列关于苯酚、苯甲醇的说法正确的是( )
A. 苯甲醇、苯酚都能与钠反应生成氢气
B. 可用碳酸氢钠溶液检验苯甲醇中的苯酚
C. 苯甲醇、苯酚互为同系物
D. 可用紫色石蕊试液验证苯酚溶液的弱酸性
【答案】A
【解析】A.苯甲醇和苯酚均含有羟基,都能与钠反应生成氢气,A正确;B.苯酚酸性弱于碳酸,不能与碳酸氢钠溶液反应产生明显现象,不能用其检验苯甲醇中的苯酚,B错误;C.苯甲醇属于醇,苯酚属于酚,二者结构不相似,不互为同系物,C错误;D.苯酚酸性很弱,不能使紫色石蕊试液变红,D错误。故选A。
15. 1998年山西朔州发生假酒案,假酒中严重超标的有毒成分主要是( )
A. HOCH2CHOHCH2OH(丙三醇)
B. CH3COOH(乙酸)
C. CH3COOCH2CH3(乙酸乙酯)
D. CH3OH(甲醇)
【答案】D
【解析】严禁用工业酒精配制饮用酒,是因为工业酒精中含有甲醇,甲醇有较强的毒性,甲醇摄入少量时能造成双目失明,饮入量大造成死亡;故选:D。
16. 下列物质与俗名对应的是( )
A. 碳铵
B. 重晶石BaS
C. 氯仿CC
D. 木醇COH
【答案】D
【解析】A.碳铵为碳酸氢铵,A错误;B.重晶石为硫酸钡,B错误;C.氯仿为三氯甲烷,C错误;D.木醇即甲醇,化学式为COH,D正确;综上所述答案为D。
17. 乙醇属于烃的衍生物,其分子中决定主要化学性质的官能团是( )
A. 羟基
B. 醛基
C. 羧基
D. 酯基
【答案】A
【解析】乙醇的结构简式为CH3CH2OH,分子中含有羟基。羟基是醇类化合物的官能团,决定乙醇能发生与钠反应、氧化、酯化等典型反应。
18. 下列醇中,经催化氧化可主要生成酮的是( )
A. CH3CH2OH
B. CH3CHOHCH3
C. CH3CH2CH2OH
D. (CH3)3COH
【答案】B
【解析】仲醇催化氧化通常生成酮,CH3CHOHCH3是仲醇,氧化后主要生成丙酮。伯醇催化氧化主要生成醛,叔醇在通常催化氧化条件下不易被氧化。
19. 下列关于乙醇物理性质的叙述,错误的是( )
A. 常温下为无色透明液体
B. 能与水以任意比例互溶
C. 密度通常比水的密度大
D. 易挥发并具有特殊气味
【答案】C
【解析】乙醇常温下是无色透明、易挥发并有特殊气味的液体,能与水以任意比例互溶。乙醇的密度小于水,因此说其密度通常比水大是错误的。
20. 关于乙醇在浓硫酸作用下脱水反应的叙述,正确的是( )
A. 约170℃时主要发生分子内脱水生成乙烯
B. 约170℃时主要发生分子间脱水生成乙醚
C. 约140℃时主要发生分子内脱水生成乙烯
D. 约140℃时主要发生氧化反应生成乙醛
【答案】A
【解析】乙醇与浓硫酸共热时,温度不同主要产物不同。约170℃时以分子内脱水为主,生成乙烯;约140℃时以分子间脱水为主,生成乙醚。
21. 下列关于乙二醇和丙三醇的说法,正确的是( )
A. 二者都含一个羟基,互为同系物
B. 二者都属于多元醇,但不互为同系物
C. 二者都属于一元醇,能发生酯化反应
D. 二者官能团完全不同,化学性质相反
【答案】B
【解析】乙二醇含有两个羟基,丙三醇含有三个羟基,二者都属于多元醇。由于所含羟基数目不同,结构不符合相差若干个CH2原子团的同系物关系。
22. 将少量金属钠投入无水乙醇中,下列对反应现象和产物的判断正确的是( )
A. 剧烈放出氧气,生成乙酸钠
B. 缓慢放出氢气,生成乙醇钠
C. 迅速放出氯气,生成氯乙烷
D. 只发生溶解现象,不生成气体
【答案】B
【解析】乙醇分子中羟基上的氢具有一定活泼性,能与金属钠反应生成乙醇钠并放出氢气。该反应比钠与水反应缓和,不会生成氧气、氯气或氯乙烷。
23. 某醇的结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH2OH,按系统命名法命名正确的是( )
A. 2-甲基-4-丁醇
B. 2-甲基-1-丁醇
C. 3-甲基-1-丁醇
D. 3-甲基-2-丁醇
【答案】C
【解析】命名醇时应选择含羟基碳原子的最长碳链作主链,并从靠近羟基的一端编号。该结构主链为丁醇,羟基在1号碳,甲基在3号碳,因此名称为3-甲基-1-丁醇。
24. 以丙烯为原料一步制备2-丙醇,较合适的反应类型和条件是( )
A. 与溴水加成后直接分离
B. 与氯气光照发生取代
C. 与氢气加成制得丙烷
D. 与水在酸催化下加成
【答案】D
【解析】丙烯与水在酸催化条件下发生加成反应,氢原子和羟基按主要加成方向进入双键两端,可得到2-丙醇。其他选项不能一步得到目标醇。
25. 关于醇的沸点及其影响因素,下列说法正确的是( )
A. 甲醇沸点低于乙烷,因甲醇相对分子质量较小
B. 乙醇沸点高于二甲醚,因乙醇分子间能形成氢键
C. 正丁醇沸点低于叔丁醇,因直链醇分子支链较少
D. 丙三醇沸点低于丙醇,因羟基增多会削弱极性
【答案】B
【解析】醇分子含羟基,分子间能形成氢键,因此同分异构或相近相对分子质量的物质中,醇的沸点通常较高。乙醇能形成分子间氢键,而二甲醚不能形成同类氢键,所以乙醇沸点高于二甲醚。
二、简答题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
26. 乙醇是常见的清洁燃料和消毒剂。请回答:(1)写出乙醇完全燃烧的化学方程式;(2)从环保和资源角度说明乙醇作燃料的优点(两点);(3)医疗上常用75%(体积分数)的乙醇溶液消毒,而不用无水乙醇,说明原因。
【答案】(1)C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O。(2)乙醇燃烧只生成CO2和H2O,不产生SO2等污染性气体;乙醇可由含淀粉的粮食等发酵制得,属于可再生资源。(3)75%的乙醇溶液能使细菌蛋白质变性而杀菌消毒;无水乙醇会使细菌表面蛋白质迅速凝固形成保护膜,阻碍乙醇渗入菌体内部,消毒效果反而较差。
【解析】(1)按质量守恒配平乙醇燃烧的化学方程式即可。(2)可从燃烧产物无SO2等有害气体、乙醇属于可再生资源两个角度作答。(3)75%的乙醇溶液对蛋白质的变性作用与渗透能力配合最佳,是教材中的消毒常识。
27. 比较乙烯水化法和卤代烃水解法制备乙醇的主要特点,从原料、反应条件和适用性三个方面简述。
【答案】(1)乙烯水化法以乙烯和水为主要原料,在酸性催化剂作用下加成生成乙醇,原料来源广,适合工业大规模生产。
(2)乙烯水化法原子利用率较高,但通常需要催化剂和一定温度、压力,工艺条件控制要求较高。
(3)卤代烃水解法通常以溴乙烷或氯乙烷为原料,在氢氧化钠水溶液等条件下水解生成乙醇,反应条件相对温和,适合实验室或小规模制备。
(4)卤代烃水解法会生成无机盐副产物,原料成本较高,不适合作为乙醇的大规模工业制法。
【解析】本题考查醇的制备方法。乙烯水化属于烯烃加成制醇,突出工业化和原料经济性;卤代烃水解属于取代反应制醇,突出反应条件较温和但副产物较多、工业经济性较差。
三、计算题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
28. 某饱和一元醇 A 7.40 g 在足量氧气中完全燃烧,生成二氧化碳 17.60 g 和水 9.00 g。已知 A 能被氧化生成酮,并能与足量金属钠反应。(1)求 A 的分子式。(2)写出 A 的结构简式和系统命名。(3)计算 7.40 g A 与足量金属钠完全反应时,在标准状况下生成氢气的体积。
【答案】(1)A的分子式为C4H10O。(2)A的结构简式为CH3CH(OH)CH2CH3,系统命名为2-丁醇。(3)生成氢气的体积为1.12 L。
【解析】(1)n(CO2)=17.60 g/44 g/mol=0.40 mol,n(H2O)=9.00 g/18 g/mol=0.50 mol,即n(C)=0.40 mol、n(H)=1.00 mol;m(O)=7.40 g−0.40×12 g−1.00×1 g=1.60 g,n(O)=0.10 mol,原子个数比为4:10:1,分子式为C4H10O。(2)C4H10O中能被氧化生成酮的醇为仲醇,因此结构简式为CH3CH(OH)CH2CH3,名称为2-丁醇。(3)n(A)=7.40 g/74 g/mol=0.100 mol,由2R—OH+2Na→2RONa+H2知n(H2)=0.050 mol,V(H2)=0.050 mol×22.4 L/mol=1.12 L。
四、综合应用题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
29. 某精细化工实训车间以2-溴丙烷为原料制备2-丙醇。已知2-溴丙烷在氢氧化钾水溶液中加热回流可发生水解反应生成2-丙醇;投料2-溴丙烷质量为24.6 g,2-溴丙烷的摩尔质量为123 g/mol,2-丙醇的摩尔质量为60 g/mol,2-丙醇密度为0.785 g/mL,本次水解收率为80.0%。(1)计算本次可制得2-丙醇的质量和体积。(2)写出2-丙醇的结构简式,判断其属于伯醇、仲醇还是叔醇,并说明其催化氧化的主要产物。(3)若操作人员误将氢氧化钾水溶液换成氢氧化钾醇溶液并升高温度,发现有气体生成且该气体能使溴水褪色。分析产率下降的原因,并提出改进措施。
【答案】(1)n(2-溴丙烷)=24.6 g/123 g/mol=0.200 mol,水解反应为1:1,理论生成2-丙醇0.200 mol,理论质量为0.200×60=12.0 g;实际质量为12.0×80.0%=9.60 g;体积为9.60/0.785≈12.2 mL。(2)结构简式为CH3CH(OH)CH3;2-丙醇属于仲醇;催化氧化的主要产物是丙酮。(3)氢氧化钾醇溶液和较高温度会促进2-溴丙烷发生消去反应生成丙烯,导致水解制醇产率下降。应改用氢氧化钾水溶液,在适宜温度下回流,避免强消去反应条件。
【解析】水解为1∶1,n(2-溴丙烷)=24.6/123=0.200 mol,理论得2-丙醇12.0 g,按80.0%收率为9.60 g,体积9.60/0.785=12.2 mL。2-丙醇为CH3CH(OH)CH3,属仲醇,氧化得丙酮。醇KOH、高温促消去生成丙烯,使溴水褪色并降低产率,应改用KOH水溶液适温回流。
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