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19 醚的结构、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. 下列关于混合醚的说法,错误的是( )
A. 甲基叔丁基醚中,氧原子连接甲基和叔丁基,叔丁基空间位阻较大
B. 苯乙醚中,氧原子分别连接苯基和乙基,属于芳香-脂肪混合醚
C. 乙烯基乙醚(CH2=CH—O—CH2CH3)中只含一个不饱和烃基,乙烯基能发生加成反应
D. 叔丁基苯基醚中,叔丁基的空间位阻使醚键更易发生断裂
2. 已知在浓硫酸存在并加热时,两个醇分子在羟基上发生分子间脱水反应生成醚,如CH3CH2—OH+HO—CH2CH3→浓硫酸、140℃CH3CH2—O—CH2CH3+H2O,用浓硫酸与分子式分别为C2H6O和C3H8O的醇的混合液反应,可得到醚的种类有( )
A. 1种
B. 3种
C. 5种
D. 6种
3. 下列关于乙醚(CH3CH2OCH2CH3)的说法,正确的是( )
A. 乙醚分子中C—O—C键角为180°,分子呈直线形
B. 乙醚的官能团是羟基
C. 乙醚中氧原子有孤对电子,能与H+结合而溶于冷的浓硫酸
D. 乙醚能使酸性高锰酸钾溶液褪色
4. 下列各组物质,属于官能团异构的是( )
A. CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3
B. CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3
C. CH3CH2OH和CH3OCH3
D. CH3CH2OH和CH3COOH
5. 乙醚的结构简式是( )
A. COH
B. CCHO
C. C
D.
6. 关于醚的命名,下列说法正确的是( )
A. CH3CH2OCH2CH3命名为乙醚
B. CH3OCH3命名为甲乙醚
C. CH3CH2OCH3命名为甲醚
D. CH3CH2CH2OCH2CH2CH3命名为乙醚
7. 下列现象与乙醚的性质无关的是( )
A.乙醚用作石油醚与水的分层萃取剂
B.乙醚与三氟化硼形成稳定的配位化合物
C.乙醚在空气中放置后蒸馏时发生爆炸
D.乙醇在浓硫酸加热条件下生成乙烯
8. 下列现象与醚的物理性质无关的是( )
A. 乙醚用作萃取剂分离水中的有机化合物
B. 四氢呋喃作为溶剂用于溶解聚氯乙烯
C. 苯甲醚在空气中久置后颜色变深
D. 冠醚用于增强高锰酸钾在有机溶剂中的溶解性
9. 下列有机物仅用水就可鉴别的是( )
A. 甲苯、苯、己烷
B. 乙醇、苯、溴乙烷
C. 乙醚、苯酚、乙酸乙酯
D. 甲醇、乙醇、乙酸
10. 关于乙醚物理性质的说法,正确的是( )
A. 乙醚是无色液体,密度比水大
B. 乙醚的沸点比乙醇高
C. 乙醚微溶于水,密度小于水,易挥发
D. 乙醚能与水以任意比例互溶
11. 关于乙醚的安全特性,下列说法正确的是( )
A. 乙醚的闪点为-45℃,爆炸极限为1.9%-36%,属于高度易燃液体
B. 乙醚蒸气比空气轻,泄漏后会向上扩散,因此通风时需在上部开口
C. 乙醚与强氧化剂(如高锰酸钾)接触不会发生反应,可共同储存
D. 乙醚的LD50(大鼠经口)为1215mg/kg,毒性高于乙醇,属于高毒物质
12. 下列关于醚的结构与性质的说法,错误的是( )
A. 醚分子中氧原子有孤对电子,能与BF3等形成配位化合物
B. 醚不能形成分子间氢键,其沸点低于相对分子质量相近的醇
C. 醚的化学性质较稳定,常温下不与金属钠反应
D. 乙醚能与金属钠反应放出氢气
13. 下列物质按沸点由低到高的顺序排列正确的是( )
A. 丁醛、乙醚、1-丁醇
B. 丁醛、1-丁醇、乙醚
C. 乙醚、1-丁醇、丁醛
D. 乙醚、丁醛、1-丁醇
14. 关于醚与氢卤酸(HX)反应的说法,正确的是( )
A. 醚与浓HX共热时C—O键断裂,生成卤代烃,属于取代反应
B. 醚与HX的反应属于消去反应
C. 常温下乙醚就能与浓盐酸剧烈反应
D. 醚与HX反应时HX仅作催化剂,不参与成键
15. 下列反应中,不属于醚的特征化学性质的是( )
A. 乙醚与氢卤酸(如HI)共热,醚键断裂生成卤代烃
B. 苯甲醚与Br2/Fe反应生成邻溴苯甲醚
C. 四氢呋喃与HI反应开环生成1,4-二碘丁烷
D. 乙醚在空气中久置后生成过氧化物
16. 下列关于醚与卤化氢反应的说法,错误的是( )
A. 醚与HI的反应比与HBr更剧烈,因I-的亲核性强于Br-
B. 对称醚与HI反应生成一种卤代烃,不对称醚生成两种卤代烃
C. 苯甲醚与过量HI反应,最终生成碘苯和碘甲烷
D. 环醚与HI反应属于开环反应,产物为卤代醇或二卤代烷
17. 关于醚过氧化物的结构与性质,说法错误的是( )
A. 乙醚过氧化物的结构为CH3CH(OOH)OCH2CH3,含有过氧键(-O-O-)
B. 过氧化物的氧化性强于乙醚,可使酸性KMnO4溶液褪色
C. 低温下醚过氧化物为白色晶体,稳定性较高,不易分解
D. 过氧化物的生成会使醚的沸点升高,且蒸馏时易发生爆炸
18. 下列有机物中,能与金属钠反应放出氢气的是( )
A. 乙醚
B. 乙酸乙酯
C. 乙醇
D. 苯
19. 下列有机物中,能溶于冷的浓硫酸的是( )
A. 溴乙烷
B. 苯
C. 乙醚
D. 己烷
20. 下列有关乙醚物理性质及应用的说法,正确的是( )
A. 乙醚与水能以任意比例互溶
B. 乙醚的沸点比乙醇高
C. 乙醚的密度比水大
D. 乙醚难溶于水、能溶解多种有机物且易挥发,常用作萃取剂
21. 下列有关乙醚化学性质的说法,正确的是( )
A. 乙醚能与金属钠反应放出氢气
B. 乙醚在空气中久置会逐渐生成过氧化物,蒸馏时可能发生爆炸
C. 乙醚能使溴水褪色
D. 乙醚能与氢氧化钠溶液反应
22. 下列关于乙醚的制法的说法,正确的是( )
A. 乙醇与浓硫酸共热至170℃可制得乙醚
B. 乙烯与水在一定条件下反应可直接生成乙醚
C. 乙醇在浓硫酸催化、140℃时发生分子间脱水生成乙醚
D. 乙醇与浓硫酸在140℃时发生分子内脱水生成乙醚
23. 关于醇脱水制备醚的产率影响因素,下列说法错误的是( )
A. 伯醇的产率高于叔醇,因叔醇易发生消去反应
B. 增加醇的浓度可提高产率,因有利于分子间碰撞
C. 使用稀H2SO4比浓H2SO4更有利于提高产率,因减少碳化副反应
D. 反应体系中加入分水器可提高产率,因及时移除生成的水
24. 关于乙醚的储存与处理,下列说法错误的是( )
A. 乙醚应储存于棕色玻璃瓶中,避光并加入少量抗氧剂(如对苯二酚)
B. 储存乙醚的容器需密封,防止挥发和吸入空气生成过氧化物
C. 处理乙醚废液时,可直接倒入下水道,因易被生物降解
D. 蒸馏乙醚时需使用水浴加热,且蒸馏装置需有尾气处理和防爆装置
25. 下列关于环氧乙烷的说法,正确的是( )
A. 环氧乙烷的官能团是羟基
B. 环氧乙烷是三元环状醚,环张力大,化学性质活泼,易发生开环反应
C. 环氧乙烷的分子式为C2H6O
D. 环氧乙烷化学性质稳定,常温下不与任何物质反应
二、简答题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
26. 举例说明醚的物理性质在实际应用中的体现,至少列举三个不同领域,并说明利用的具体物理性质。
27. 举例说明醚的化学性质在有机合成中的应用,至少涉及佯盐生成、醚键断裂和过氧化物生成三个方面。
三、计算题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
28. 实验室中用乙醇与浓硫酸共热至140℃制备乙醚:2CH3CH2OH→浓硫酸、140℃CH3CH2OCH2CH3+H2O。取92 g乙醇(相对分子质量为46)与足量浓硫酸反应,实际生成乙醚29.6 g。请计算:(1)理论上生成乙醚的质量(乙醚的相对分子质量为74);(2)该反应中乙醚的产率。
四、综合应用题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
29. 某化工企业用乙醇与浓硫酸共热至140℃制备乙醚:2CH3CH2OH→浓硫酸、140℃CH3CH2OCH2CH3+H2O。已知乙醇的摩尔质量为46 g/mol、密度为0.789 g/cm3,乙醚的摩尔质量为74 g/mol。(1)向1000 cm3乙醇中加入足量浓硫酸并加热至140℃,计算理论上生成乙醚的质量(单位:kg)。(2)若实际反应中乙醚的产率为85%,计算实际得到乙醚的质量。(3)制得的乙醚粗产品中常混有少量水和乙醇,请设计合理的分离提纯方案,并说明原理。
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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19 醚的结构、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. 下列关于混合醚的说法,错误的是( )
A. 甲基叔丁基醚中,氧原子连接甲基和叔丁基,叔丁基空间位阻较大
B. 苯乙醚中,氧原子分别连接苯基和乙基,属于芳香-脂肪混合醚
C. 乙烯基乙醚(CH2=CH—O—CH2CH3)中只含一个不饱和烃基,乙烯基能发生加成反应
D. 叔丁基苯基醚中,叔丁基的空间位阻使醚键更易发生断裂
【答案】D
【解析】A.甲基叔丁基醚的结构为CH3—O—C(CH3)3,叔丁基体积大、空间位阻大,A正确;B.苯乙醚的结构为C6H5—O—CH2CH3,氧原子分别连接苯基(芳香基)和乙基(脂肪基),属于芳香-脂肪混合醚,B正确;C.乙烯基乙醚(CH2=CH—O—CH2CH3)中只含一个不饱和烃基(乙烯基),乙烯基中含碳碳双键,能发生加成反应,C正确;D.叔丁基苯基醚中,叔丁基的空间位阻大,反而使醚键不易断裂,D错误。故选D。
2. 已知在浓硫酸存在并加热时,两个醇分子在羟基上发生分子间脱水反应生成醚,如CH3CH2—OH+HO—CH2CH3→浓硫酸、140℃CH3CH2—O—CH2CH3+H2O,用浓硫酸与分子式分别为C2H6O和C3H8O的醇的混合液反应,可得到醚的种类有( )
A. 1种
B. 3种
C. 5种
D. 6种
【答案】D
【解析】由题意醇能够发生分子间脱水,分子式分别为和的醇的混合液加热发生分子间脱水其产物有6种,分别是乙醇和乙醇之间,1-丙醇与1-丙醇之间,2-丙醇与2-丙醇之间发生分子间脱水,乙醇分别和1-丙醇、2-丙醇发生分子间脱水,1-丙醇和2-丙醇发生分子间脱水,所以其产物有6种。故答案为:D。
3. 下列关于乙醚(CH3CH2OCH2CH3)的说法,正确的是( )
A. 乙醚分子中C—O—C键角为180°,分子呈直线形
B. 乙醚的官能团是羟基
C. 乙醚中氧原子有孤对电子,能与H+结合而溶于冷的浓硫酸
D. 乙醚能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】乙醚中氧原子有孤对电子,能与冷的浓硫酸中的H+结合(质子化)生成钅羊盐,从而溶于冷的浓硫酸,C正确;乙醚分子中C—O—C键角约为110°,分子呈折线形而不是直线形,A错误;乙醚的官能团是醚键(C—O—C),不是羟基,B错误;乙醚本身比较稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误。故选C。
4. 下列各组物质,属于官能团异构的是( )
A. CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3
B. CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3
C. CH3CH2OH和CH3OCH3
D. CH3CH2OH和CH3COOH
【答案】C
【解析】A.CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3分子式相同(均为C4H10),碳链不同,属于碳链异构,故A不符合;B.CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3分子式相同(均为C4H8),碳碳双键的位置不同,属于位置异构,故B不符合;C.CH3CH2OH和CH3OCH3分子式相同(均为C2H6O),含有的官能团不同(羟基和醚键),属于官能团异构,故C符合;D.CH3CH2OH和CH3COOH分子式不相同,结构不相似,属于不同类别的物质,故D不符合。故选C。
5. 乙醚的结构简式是( )
A. COH
B. CCHO
C. C
D.
【答案】D
【解析】乙醚是由两个乙醇分子间脱水形成的,结构简式为,D正确;A是乙醇,B是乙醛,C是乙酸乙酯,A、B、C错误。
6. 关于醚的命名,下列说法正确的是( )
A. CH3CH2OCH2CH3命名为乙醚
B. CH3OCH3命名为甲乙醚
C. CH3CH2OCH3命名为甲醚
D. CH3CH2CH2OCH2CH2CH3命名为乙醚
【答案】A
【解析】两个烃基相同的醚称“二某醚”(“二”字常省略)。CH3CH2OCH2CH3的两个烃基都是乙基,命名为乙醚(二乙醚),A正确;CH3OCH3的两个烃基都是甲基,应命名为二甲醚,B错误;CH3CH2OCH3的两个烃基分别是乙基和甲基,应命名为甲乙醚,C错误;CH3CH2CH2OCH2CH2CH3的两个烃基都是丙基,应命名为丙醚(二丙醚),D错误。故选A。
7. 下列现象与乙醚的性质无关的是( )
A.乙醚用作石油醚与水的分层萃取剂
B.乙醚与三氟化硼形成稳定的配位化合物
C.乙醚在空气中放置后蒸馏时发生爆炸
D.乙醇在浓硫酸加热条件下生成乙烯
【答案】D
【解析】乙醚作萃取剂与其不溶于水、能溶解许多有机物有关,A相关;乙醚中氧原子提供孤对电子,能与BF3形成配位化合物,B相关;乙醚久置会生成过氧化物,蒸馏时易爆炸,C相关;乙醇在浓硫酸催化、170℃时发生的是分子内脱水(消去反应)生成乙烯,与乙醚的性质无直接关系,D无关。故选D。
8. 下列现象与醚的物理性质无关的是( )
A. 乙醚用作萃取剂分离水中的有机化合物
B. 四氢呋喃作为溶剂用于溶解聚氯乙烯
C. 苯甲醚在空气中久置后颜色变深
D. 冠醚用于增强高锰酸钾在有机溶剂中的溶解性
【答案】C
【解析】乙醚不溶于水可萃取有机化合物,A相关;四氢呋喃作为醚类溶剂溶解聚氯乙烯,B相关;高锰酸钾在非极性有机溶剂中溶解度低,冠醚可配位增强其溶解性,D相关;苯甲醚久置颜色变深是过氧化物生成或空气氧化,与醚的物理性质(如沸点、溶解性、极性)无关。答案C。
9. 下列有机物仅用水就可鉴别的是( )
A. 甲苯、苯、己烷
B. 乙醇、苯、溴乙烷
C. 乙醚、苯酚、乙酸乙酯
D. 甲醇、乙醇、乙酸
【答案】B
【解析】仅用水就可鉴别,则利用溶解性及密度分析混合后分层现象即可。A.甲苯、苯、己烷的密度均比水小,分层后均在上层,现象相同,不能鉴别,故A不选;B.乙醇与水混溶不分层,苯与水混合后有机层在上层,溴乙烷与水混合后有机层在下层,现象不同,可鉴别,故B选;C.乙醚、乙酸乙酯的密度均比水小,分层后均在上层,现象相同,不能鉴别,故C不选;D.甲醇、乙醇、乙酸均与水混溶,不分层,现象相同,不能鉴别,故D不选。故选B。
10. 关于乙醚物理性质的说法,正确的是( )
A. 乙醚是无色液体,密度比水大
B. 乙醚的沸点比乙醇高
C. 乙醚微溶于水,密度小于水,易挥发
D. 乙醚能与水以任意比例互溶
【答案】C
【解析】乙醚是无色液体,密度为0.714 g/cm3,小于水,A错误;乙醚的沸点为34.6℃,低于乙醇的78.5℃(乙醇分子间存在氢键),B错误;乙醚微溶于水、密度小于水、易挥发,C正确;乙醚微溶于水,不能与水以任意比例互溶,D错误。故选C。
11. 关于乙醚的安全特性,下列说法正确的是( )
A. 乙醚的闪点为-45℃,爆炸极限为1.9%-36%,属于高度易燃液体
B. 乙醚蒸气比空气轻,泄漏后会向上扩散,因此通风时需在上部开口
C. 乙醚与强氧化剂(如高锰酸钾)接触不会发生反应,可共同储存
D. 乙醚的LD50(大鼠经口)为1215mg/kg,毒性高于乙醇,属于高毒物质
【答案】A
【解析】乙醚的闪点为-45℃,爆炸极限为1.9%~36%,属于高度易燃液体,A正确;乙醚的相对分子质量为74,大于空气的平均相对分子质量(约29),其蒸气密度比空气大,泄漏后沿地面扩散,通风口应设在下方,B错误;乙醚及其过氧化物能与强氧化剂发生剧烈反应,不能与强氧化剂共同储存,C错误;乙醚属低毒类物质,毒性低于乙醇,D错误。故选A。
12. 下列关于醚的结构与性质的说法,错误的是( )
A. 醚分子中氧原子有孤对电子,能与BF3等形成配位化合物
B. 醚不能形成分子间氢键,其沸点低于相对分子质量相近的醇
C. 醚的化学性质较稳定,常温下不与金属钠反应
D. 乙醚能与金属钠反应放出氢气
【答案】D
【解析】醚分子中氧原子有孤对电子,能与BF3等形成配位化合物,A正确;醚分子中没有—OH,不能形成分子间氢键,因此沸点低于相对分子质量相近的醇,B正确;醚不含活泼氢,化学性质较稳定,常温下不与金属钠反应,C正确;乙醚不含活泼氢,不能与金属钠反应放出氢气,D错误。故选D。
13. 下列物质按沸点由低到高的顺序排列正确的是( )
A. 丁醛、乙醚、1-丁醇
B. 丁醛、1-丁醇、乙醚
C. 乙醚、1-丁醇、丁醛
D. 乙醚、丁醛、1-丁醇
【答案】D
【解析】物质沸点主要由分子间作用力决定,作用力越强,沸点越高:
乙醚:分子间仅存在范德华力,作用力弱,沸点最低;
丁醛:分子间存在范德华力,且醛基有一定极性,作用力强于乙醚;
1-丁醇:分子含羟基(-OH),能形成分子间氢键,氢键作用力远强于范德华力,沸点最高。因此沸点由低到高的顺序为:乙醚、丁醛、1-丁醇。
14. 关于醚与氢卤酸(HX)反应的说法,正确的是( )
A. 醚与浓HX共热时C—O键断裂,生成卤代烃,属于取代反应
B. 醚与HX的反应属于消去反应
C. 常温下乙醚就能与浓盐酸剧烈反应
D. 醚与HX反应时HX仅作催化剂,不参与成键
【答案】A
【解析】醚与浓HX共热时,醚键中的C—O键断裂,生成卤代烃和醇(R—O—R′+HX→RX+R′OH),属于取代反应,A正确;该反应属于取代反应而不是消去反应,B错误;醚与HX的反应需要加热,常温下乙醚与浓盐酸不反应,C错误;HX参与反应并进入产物,不是催化剂,D错误。故选A。
15. 下列反应中,不属于醚的特征化学性质的是( )
A. 乙醚与氢卤酸(如HI)共热,醚键断裂生成卤代烃
B. 苯甲醚与Br2/Fe反应生成邻溴苯甲醚
C. 四氢呋喃与HI反应开环生成1,4-二碘丁烷
D. 乙醚在空气中久置后生成过氧化物
【答案】B
【解析】醚的特征化学性质包括醚键断裂(与HX反应)、环醚开环、久置生成过氧化物等,A、C、D均属于醚的特征化学性质;苯甲醚与Br2/Fe的反应发生在苯环上,属于苯环上的取代反应,不属于醚键的特征性质,故选B。
16. 下列关于醚与卤化氢反应的说法,错误的是( )
A. 醚与HI的反应比与HBr更剧烈,因I-的亲核性强于Br-
B. 对称醚与HI反应生成一种卤代烃,不对称醚生成两种卤代烃
C. 苯甲醚与过量HI反应,最终生成碘苯和碘甲烷
D. 环醚与HI反应属于开环反应,产物为卤代醇或二卤代烷
【答案】C
【解析】I−的亲核性强于Br−,醚与HI的反应比与HBr更剧烈,A正确;对称醚(如乙醚)与HI反应只生成一种卤代烃,不对称醚生成两种卤代烃,B正确;苯甲醚与HI发生的是醚键断裂反应:C6H5OCH3+HI→C6H5OH+CH3I,生成苯酚和碘甲烷,而不是碘苯和碘甲烷,C错误;环醚与HI反应属于开环反应,产物为卤代醇或二卤代烷,D正确。故选C。
17. 关于醚过氧化物的结构与性质,说法错误的是( )
A. 乙醚过氧化物的结构为CH3CH(OOH)OCH2CH3,含有过氧键(-O-O-)
B. 过氧化物的氧化性强于乙醚,可使酸性KMnO4溶液褪色
C. 低温下醚过氧化物为白色晶体,稳定性较高,不易分解
D. 过氧化物的生成会使醚的沸点升高,且蒸馏时易发生爆炸
【答案】C
【解析】乙醚过氧化物为CH3CH(OOH)OCH2CH3,含-O-O-,A正确;过氧化物氧化性强,可使酸性KMnO4褪色,B正确;过氧化物遇热易分解,稳定性低,C错误;过氧化物沸点可能升高且易爆炸,D正确。答案C。
18. 下列有机物中,能与金属钠反应放出氢气的是( )
A. 乙醚
B. 乙酸乙酯
C. 乙醇
D. 苯
【答案】C
【解析】乙醇分子中含有羟基(—OH),羟基上的氢较活泼,能与金属钠反应放出氢气;乙醚、乙酸乙酯分子中不含活泼氢,苯分子中不含羟基,均不与金属钠反应。故选C。
19. 下列有机物中,能溶于冷的浓硫酸的是( )
A. 溴乙烷
B. 苯
C. 乙醚
D. 己烷
【答案】C
【解析】乙醚分子中氧原子有孤对电子,能与冷的浓硫酸中的H+结合生成佯盐而溶解,C正确;溴乙烷(卤代烃)、苯(与浓硫酸需加热才能发生磺化反应)、己烷(烷烃)均不溶于冷的浓硫酸。故选C。
20. 下列有关乙醚物理性质及应用的说法,正确的是( )
A. 乙醚与水能以任意比例互溶
B. 乙醚的沸点比乙醇高
C. 乙醚的密度比水大
D. 乙醚难溶于水、能溶解多种有机物且易挥发,常用作萃取剂
【答案】D
【解析】乙醚微溶于水,不能与水以任意比例互溶,A错误;乙醚的沸点为34.6℃,低于乙醇的78.5℃(乙醇分子间存在氢键),B错误;乙醚的密度为0.714 g/cm3,小于水,C错误;乙醚难溶于水、能溶解多种有机物且易挥发,常用作萃取剂,D正确。故选D。
21. 下列有关乙醚化学性质的说法,正确的是( )
A. 乙醚能与金属钠反应放出氢气
B. 乙醚在空气中久置会逐渐生成过氧化物,蒸馏时可能发生爆炸
C. 乙醚能使溴水褪色
D. 乙醚能与氢氧化钠溶液反应
【答案】B
【解析】乙醚不含活泼氢,不与金属钠反应,A错误;乙醚在空气中久置易被氧化生成过氧化物,蒸馏时易发生爆炸,B正确;乙醚分子中不含碳碳双键,不能使溴水褪色,C错误;乙醚化学性质较稳定,不与NaOH溶液反应,D错误。故选B。
22. 下列关于乙醚的制法的说法,正确的是( )
A. 乙醇与浓硫酸共热至170℃可制得乙醚
B. 乙烯与水在一定条件下反应可直接生成乙醚
C. 乙醇在浓硫酸催化、140℃时发生分子间脱水生成乙醚
D. 乙醇与浓硫酸在140℃时发生分子内脱水生成乙醚
【答案】C
【解析】乙醇在浓硫酸催化下,140℃时发生分子间脱水生成乙醚(2CH3CH2OH→浓硫酸、140℃CH3CH2OCH2CH3+H2O),C正确;170℃时乙醇发生分子内脱水生成乙烯,A错误;乙烯与水加成生成乙醇,不能直接生成乙醚,B错误;D把“分子间脱水”写成了“分子内脱水”,错误。故选C。
23. 关于醇脱水制备醚的产率影响因素,下列说法错误的是( )
A. 伯醇的产率高于叔醇,因叔醇易发生消去反应
B. 增加醇的浓度可提高产率,因有利于分子间碰撞
C. 使用稀H2SO4比浓H2SO4更有利于提高产率,因减少碳化副反应
D. 反应体系中加入分水器可提高产率,因及时移除生成的水
【答案】C
【解析】伯醇分子骨架稳定,易发生分子间脱水生成醚,产率高于叔醇(叔醇易发生消去反应生成烯烃);增加醇浓度可提高碰撞频率,利于脱水;浓H2SO4催化活性强,稀H2SO4催化效果差且易使醇脱水碳化(副反应增多);加入分水器可及时去除生成的水,平衡正向移动,提高产率。选项A、B、D正确,C错误(稀H2SO4不利于提高产率)。答案C。
24. 关于乙醚的储存与处理,下列说法错误的是( )
A. 乙醚应储存于棕色玻璃瓶中,避光并加入少量抗氧剂(如对苯二酚)
B. 储存乙醚的容器需密封,防止挥发和吸入空气生成过氧化物
C. 处理乙醚废液时,可直接倒入下水道,因易被生物降解
D. 蒸馏乙醚时需使用水浴加热,且蒸馏装置需有尾气处理和防爆装置
【答案】C
【解析】乙醚易挥发、易与空气形成过氧化物(爆炸性),需储存于棕色玻璃瓶(避光)、加入少量抗氧剂(如对苯二酚)、密封;乙醚废液有毒性、有机物残留,易形成过氧化物,不宜直接倒入下水道(需特殊处理);蒸馏时水浴加热防爆,装置需尾气处理和防爆措施。选项A、B、D正确,C错误。答案C。
25. 下列关于环氧乙烷的说法,正确的是( )
A. 环氧乙烷的官能团是羟基
B. 环氧乙烷是三元环状醚,环张力大,化学性质活泼,易发生开环反应
C. 环氧乙烷的分子式为C2H6O
D. 环氧乙烷化学性质稳定,常温下不与任何物质反应
【答案】B
【解析】环氧乙烷(C2H4O)中含C—O—C醚键,是三元环醚,环张力大,化学性质活泼,易发生开环反应(如与水、HX等反应),B正确;环氧乙烷的官能团是醚键,不是羟基,A错误;环氧乙烷的分子式为C2H4O,C错误;环氧乙烷化学性质活泼,D错误。故选B。
二、简答题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
26. 举例说明醚的物理性质在实际应用中的体现,至少列举三个不同领域,并说明利用的具体物理性质。
【答案】①有机溶剂领域:乙醚不溶于水、能溶解许多有机物,且沸点低(34.6℃)易蒸馏回收,常用作萃取剂从水溶液中萃取有机化合物。②化学合成领域:四氢呋喃沸点适中(约66℃)、对极性和非极性有机物的溶解能力都较强,常用作反应溶剂。③安全储存领域:乙醚蒸气压高、极易挥发且蒸气易燃,须储存于阴凉通风处并远离火源。④高分子材料领域:1,4-二氧六环沸点较高、对多种高聚物溶解能力强,可用于溶解高分子材料。
【解析】本题考查醚的物理性质在实际中的应用。解题时先抓住醚的共同特点——不溶于水、能溶解多种有机物、沸点低、易挥发,再对应到具体领域。乙醚用作萃取剂,是利用其难溶于水和沸点低(易蒸馏回收);四氢呋喃作反应溶剂,是利用其溶解能力强、沸点适中;乙醚的储存要求,是由其蒸气压高、易燃决定的;1,4-二氧六环用于溶解高聚物,是利用其对高分子材料的良好溶解性。
27. 举例说明醚的化学性质在有机合成中的应用,至少涉及佯盐生成、醚键断裂和过氧化物生成三个方面。
【答案】①佯盐生成的应用:乙醚与浓硫酸作用生成佯盐(R2OH+·HSO4−),钅羊盐溶于酸层,据此可将乙醚从混合物中分离提纯;加水稀释,佯盐分解,乙醚重新析出。②醚键断裂的应用:苯甲醚(C6H5OCH3)与氢碘酸共热,醚键断裂生成苯酚和碘甲烷,可用于制备酚类化合物或引入甲基。③过氧化物生成与控制:乙醚在空气中久置会逐渐生成过氧化物,蒸馏时易爆炸,蒸馏前必须检验并除去;过氧化物也可作氧化剂,但需严格控制条件。
【解析】佯盐的生成:R—O—R′+H2SO4→R2OH+·HSO4−,佯盐溶于酸层,加水稀释又分解为醚,可用于醚的分离提纯;醚键断裂:C6H5OCH3+HI→C6H5OH+CH3I,用于制备酚类化合物或引入甲基;过氧化物的生成与控制:乙醚被空气中的氧气氧化生成含—O—O—键的过氧化物,受热易分解爆炸,使用前必须检验并除去。
三、计算题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
28. 实验室中用乙醇与浓硫酸共热至140℃制备乙醚:2CH3CH2OH→浓硫酸、140℃CH3CH2OCH2CH3+H2O。取92 g乙醇(相对分子质量为46)与足量浓硫酸反应,实际生成乙醚29.6 g。请计算:(1)理论上生成乙醚的质量(乙醚的相对分子质量为74);(2)该反应中乙醚的产率。
【答案】(1)n(CH3CH2OH)=92 g÷46 g·mol−1=2 mol,由化学方程式可知,2 mol乙醇理论上生成1 mol乙醚,即理论上生成乙醚1 mol,其质量m(乙醚)=1 mol×74 g·mol−1=74 g。(2)产率=实际产量÷理论产量×100%=29.6 g÷74 g×100%=40%。
【解析】本题考查醚的制法的计量关系与产率计算。先由乙醇的质量和摩尔质量求出乙醇的物质的量;由化学方程式中乙醇与乙醚的化学计量数之比为2∶1,求出理论上生成乙醚的物质的量,再换算为理论质量;产率等于实际产量与理论产量之比,最后换算成百分数。
四、综合应用题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
29. 某化工企业用乙醇与浓硫酸共热至140℃制备乙醚:2CH3CH2OH→浓硫酸、140℃CH3CH2OCH2CH3+H2O。已知乙醇的摩尔质量为46 g/mol、密度为0.789 g/cm3,乙醚的摩尔质量为74 g/mol。(1)向1000 cm3乙醇中加入足量浓硫酸并加热至140℃,计算理论上生成乙醚的质量(单位:kg)。(2)若实际反应中乙醚的产率为85%,计算实际得到乙醚的质量。(3)制得的乙醚粗产品中常混有少量水和乙醇,请设计合理的分离提纯方案,并说明原理。
【答案】(1)m(乙醇)=1000 cm3×0.789 g/cm3=789 g,n(乙醇)=789 g÷46 g·mol−1≈17.15 mol,由化学方程式可知,2 mol乙醇理论上生成1 mol乙醚,则n(乙醚)=17.15 mol÷2≈8.58 mol,m(乙醚)=8.58 mol×74 g·mol−1≈635 g≈0.635 kg。(2)m(乙醚)=0.635 kg×85%≈0.540 kg。(3)方案:将粗乙醚用水洗涤(除去乙醇)后分液,再加入无水氯化钙(或无水硫酸钠)干燥,最后蒸馏,收集34.6℃左右的馏分。原理:乙醇与水互溶,水洗可除去乙醇;无水氯化钙能吸收水分;乙醚沸点低(34.6℃),蒸馏可使其与高沸点杂质分离。
【解析】(1)(2)按化学方程式的计量关系和产率公式计算:先由乙醇的体积和密度求质量,再求物质的量,根据乙醇与乙醚2∶1的计量关系求出理论上生成乙醚的物质的量,换算为理论质量,乘以产率即得实际产量。(3)依据乙醚微溶于水、沸点低(34.6℃)、易挥发等物理性质设计分离提纯步骤:先水洗除去乙醇,再干燥除水,最后蒸馏收集低沸点馏分。
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