人教版 (2019)选择性必修3第三章 烃的衍生物第三节 醛酮第2课时同步练习题
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这是一份人教版 (2019)选择性必修3第三章 烃的衍生物第三节 醛酮第2课时同步练习题,共20页。试卷主要包含了单选题,共13小题,实验题,共5小题,推断题,共1小题等内容,欢迎下载使用。
第三章第三节第2课时酮分层作业基础练习(2)2021_2022学年高中化学选择性必修3(人教版2019)
练习
一、单选题,共13小题
1.如何对肿瘤精准治疗一直是医疗领域需攻克的难题之一、我国科研人员开发出的一种医用亲水凝胶,能使药物的释放更为精确。医用亲水凝胶生产过程中的一种中间体M的结构如图所示,下列有关M的说法正确的是
A.M分子间可通过缩聚反应合成高分子化合物
B.分子中N和O的杂化方式相同
C.该分子亲水的原因是能形成分子内氢键
D.分子中所有的碳原子和氮原子可能共平面
2.某有机物的结构简式如图所示,下列说法不正确的是
A.所有碳原子都有可能共平面
B.此有机物存在顺反异构体
C.l mol此有机物最多能与2 mol Br2发生反应
D.能发生还原反应和取代反应
3.如何对肿瘤精准治疗一直是医疗领域需攻克的难题之一,我国科研人员开发出的一种医用亲水凝胶,能使药物的释放更为精确。医用亲水凝胶生产过程中的一种中间体M的结构如图所示。下列有关M的说法正确的是
A.M分子间可通过缩聚反应合成高分子化合物
B.能发生消去反应
C.该分子亲水的原因是能形成分子内氢键
D.分子中所有的碳原子和氮原子可能共平面
4.糠醛()与苯酚可以发生聚合反应,得到糠醛树脂,其结构类似于酚醛树脂,糠醛树脂可用作砂轮、砂纸、砂布的黏合剂。下列说法不正确的是
A.糠醛的分子式为
B.糠醛的同分异构体可能含羧基
C.合成糠醛树脂的反应属于缩聚反应
D.线型糠醛树脂的结构简式为
5.如图所示的分子酷似企鹅,下列有关该分子的说法不正确的是
A.该分子中存在两种官能团
B.该分子是一种芳香化合物
C.该分子中存在与乙烯相同的官能团,所以与乙烯有相似的性质
D.1mol该分子最多能与3mol氢气发生加成反应
6.合成某有机药物的中间体X的结构简式如下图所示,下列说法错误的是
A.X的分子式为
B.X在空气中易发生氧化反应
C.X中含有羟基和酯基两种官能团
D.最多可与氢气发生加成反应
7.小檗碱和两面针碱作为黄连和两面针的主要活性成分,修饰或改造小檗碱和两面针碱的结构,可获得不同活性的生物药物,研究价值极大
下列观点错误的是
A.修饰或改造小檗碱和两面针碱的过程,发生化学变化
B.Me是甲基的简称,小檗碱的化学式为[C20H18NO4.]+
C.是一种脂肪胺,其同分异构体中含有-NH2官能团的有6种
D.医药中间体胡椒基甲基酮能发生加成反应、氧化反应
8.金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物,结构式如下:
下列关于金丝桃苷的叙述,错误的是
A.可与氢气发生加成反应 B.分子含21个碳原子
C.分子中有8个双键 D.属于芳香族化合物
9.有机物X与1molH2发生加成反应后得到,则X
A.可能属于芳香族化合物 B.一定能发生酯化反应
C.可能与己酸互为同分异构体 D.一定能使溴水褪色
10.下列化合物中,不易燃烧的是
A.乙醚 B.丙酮 C.聚氯乙烯 D.四氯化碳
11.醋硝香豆素为抗凝血药,主要用于预防和治疗血管内血栓性疾病。其结构如下:
下列说法不正确的是
A.一定条件下可发生加成、酯化、氧化、还原反应
B.分子中含有5种官能团
C.1mol醋硝香豆素可与9molH2反应
D.分子式为C19H15NO6
12.下列有关说法正确的是
A.顺-2-丁烯和反-2-丁烯与氢气加成的产物不同
B.、、互为同系物
C.利用核磁共振氢谱可区别乙醇与二甲醚
D.用酸性KMnO4溶液鉴别CH3CH=CHCOOH和CH3CH2CH2CHO
13.根据中国当前的食品添加剂使用标准,针对6个月以上婴幼儿配方食品允许使用香兰素。香兰素的结构如图所示。下列关于香兰素的说法错误的是
A.可与溶液发生显色反应
B.分子中所有碳原子可能共平面
C.分子中苯环上的二氯代物有2种(不含立体异构)
D.香兰素最多与发生加成反应
二、实验题,共5小题
14.苯乙酮()广泛用于皂用香精和烟草香精中,可由苯和乙酸酐制备。
已知:
名称
熔点/℃
沸点/℃
密度/(g·mL-1 )
溶解性
苯
5.5
80.1
0.88
不溶于水,易溶于有机溶剂
苯乙酮
19.6
203
1.03
微溶于水,易溶于有机溶剂
乙酸酐
-73
139
1.08
有吸湿性,易溶于有机溶剂
乙酸
16.6
118
1.05
易溶于水,易溶于有机溶剂
步骤I:向三颈烧瓶中加入39 g苯和44.5 g无水氯化铝,在搅拌下滴加25.5 g乙酸酐(C4H6O3),在70~80℃下加热45min,发生反应:+(CH3CO)2O +CH3COOH。
步骤II:冷却后将反应物倒入100g冰水中,有白色胶状沉淀生成,采用合适的方法处理,水层用苯萃取,合并苯层溶液,再依次用30 mL 5% NaOH溶液和30 mL水洗涤,分离出的苯层用无水硫酸镁干燥。
步骤III:常压蒸馏回收苯,再收集产品苯乙酮。
请回答下列问题:
(1)AlCl3在反应中作___________,步骤I中的加热方式为___________。
(2)根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为___________(填标号)。
A.100 mL B.250 mL C.500 mL D.1000 mL
(3)图示实验装置虚线框内缺少一种仪器,该仪器名称为___________。
(4)步骤II中生成的白色胶状沉淀的化学式为___________,该物质易堵塞滤纸,处理白色胶状沉淀的方法为___________。
(5)步骤II中用NaOH溶液洗涤的目的是___________。
(6)步骤III中收集苯乙酮的温度应为___________。
15.喝茶,对很多人来说是人生的一大快乐,茶叶中含有少量的咖啡因。咖啡因具有扩张血管、刺激心脑等作用,咖啡因是弱碱性化合物,易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等,微溶于水、石油醚。含有结晶水的咖啡因是无色针状结晶,味苦,在100℃时失去结晶水并开始升华,120℃时升华相当显著,178℃时升华很快。结构式如图,实验室可通过下列简单方法从茶叶中提取咖啡因:
(1)咖啡因的分子式为______。
(2)步骤1泡浸茶叶所用的溶剂最好为______。
A.水 B.酒精 C.石油醚
(3)步骤2,步骤3,步骤4所进行的操作或方法分别是:______,______,______。
(4)1mol咖啡因催化加氢,最多能消耗______molH2。
16.苯乙酮既可用于制香皂和香烟,也可用作纤维素脂和树脂等的溶剂。实验室以苯和乙酐为原料制备苯乙酮:++CH3COOH,制备过程中还有等副反应发生,实验装置见下图,相关物质的沸点见下表。
物质
苯
苯乙酮
乙酸
乙酐
沸点/℃
80.1
202
117.9
139.8
实验步骤如下:
步骤1:在三颈烧瓶中按一定配比将苯和研碎的无水氯化铝粉末充分混合后,在搅拌下缓慢滴加乙酐。
乙酐滴加完后,升温至70~80℃,保温反应一段时间,冷却。
步骤2:冷却后将反应物倒入含盐酸的冰水中,然后分出苯层。苯层依次用水、5%氢氧化钠溶液和水洗涤。
步骤3:向洗涤的有机相中加入适量无水固体,放置一段时间后进行分离
步骤4:常压蒸馏有机相,且收集相应馏分。
回答下列问题:
(1)步骤4中常压蒸馏有机相,且收集相应馏分,用到下列仪器的名称是___________。
(2)锥形瓶中的导管不插入液面以下的原因是___________。
(3)实验装置中冷凝管的主要作用是___________,干燥管的作用是___________。
(4)乙酐滴加完后,升温至70~80℃的目的是___________(答出两点)。
(5)步骤2中用5%氢氧化钠溶液洗涤的目的是___________。
(6)步骤3中加入无水固体的作用是___________,分离操作的名称是___________。
17.实验室可利用环己醇的氧化反应制备环己酮,反应原理和实验装置(部分夹持装置略)如图:
有关物质的物理性质见表。
物质
沸点(℃)
密度(g·cm−3,20℃)
溶解性
环己醇
161.1(97.8)*
0.96
能溶于水和醚
环己酮
155.6(95.0)*
0.95
微溶于水,能溶于醚
水
100.0
1.0
*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点。
实验通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有10mL环己醇的A中,55~60℃进行反应。反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95~100℃的馏分,得到主要含环己酮粗品和水的混合物。
(1)装置D的名称为___________。
(2)酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的∆H<0,反应剧烈将导致体系温度迅速上升,副反应增多。
①滴加酸性Na2Cr2O7溶液时反应的离子方程式__________;
②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是____________。
(3)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:
a.蒸馏、除去乙醚后,收集151~156℃馏分
b.水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃,易燃烧)萃取,萃取液并入有机层
c.过滤
d.往液体中加入NaCl固体至饱和,静置,分液
e.加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量的水
①上述提纯步骤的正确顺序是_____________;
②b中水层用乙醚萃取的目的是___________;
③上述操作c、d中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有_______,操作d中,加入NaCl固体的作用是____________。
(4)恢复至室温时,分离得到纯产品体积为6mL,则环已酮的产率____________。(计算结果精确到0.1%)
18.环己酮实验室合成的反应如下:
环己醇和环己酮的部分物理性质见下表:
物质
相对分子质量
沸点(℃)
密度(g·cm-3、20℃)
溶解性
环己醇
100
161.1
0.9624
能溶于水和醚
环己酮
98
155.6
0.9478
微溶于水,能溶于醚
现以20mL环己醇与足量Na2Cr2O7和硫酸的混合液充分反应,制得主要含环己酮和水的粗产品,然后进行分离提纯。其主要步骤有(未排序) :
a.蒸馏、除去乙醚后,收集151℃~156℃馏分
b.水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃,易燃烧) 萃取,萃取液并入有机层
c.往液体中加入NaCl固体至饱和,静置,分液
d.过滤
e.加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量水
回答下列问题:
(1)上述分提纯步骤的正确顺序是____________________。
(2)b中水层用乙醚萃取的目的是______________________。
(3)以下关于萃取分液操作的叙述中,不正确的是______________
A.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗,塞上玻璃塞,如图用力振荡
B.振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C.分液时,需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,再打开旋塞待下层液体全部流尽时,再从上口倒出上层液体
D.经几次振荡并放气后,手持分漏斗静置液体分层
(4)在上述操作c中,加入NaCl固体的作用是____________________。蒸馏除乙醚的过程中采用的加热方式为_____________________。
(5)蒸馏操作时,一段时间后发现未加沸石,应采取的正确方法是______________________。
(6)利用红外光谱可以分析出环己酮的官能团为_____________________。
三、推断题,共1小题
19.等摩尔的丙酮和过氧化氢混合,在盐酸催化下生成白色粉末A和水,反应进行完全,产物分子总数是反应物分子总数的2/3。A在撞击、摩擦和加热时发生爆炸,被称为熵炸弹。
(1)A分子中氧的化学环境相同。画出A的立体结构_______(H原子不必画出)。
(2)A发生爆炸生成丙酮等物质,并不燃烧起火。写出爆炸的反应方程式_______。
(3)为什么A被成为“熵炸弹”_______?
(4)合成A是十分危险的,不慎会在合成时瞬即发生爆炸,例如,温度稍高,反应将生成A的同系物B,B的相对分子质量为A的2/3。画出B的结构_______;B比A更容易爆炸,应如何从结构上理解_______?(注:在H2O2)分子中的H-O-O夹角约95℃,面夹角约112℃。)
参考答案:
1.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.该分子结构中含有碳碳双键,只能通过加聚反应形成高分子化合物,故A错误;
B.N为sp2杂化,O为sp3杂化,故B错误;
C.该分子亲水的原因是分子中含有-NH2,-NH2是亲水基,能够与水分子之间形成氢键,增加了分子之间的吸引力,因此该物质易溶于水,C错误;
D.分子中含有饱和C原子与不饱和C原子,含有碳碳双键的C原子与其相连的原子在同一平面上,两个平面共直线,可以在同一个平面上,因此分子中所有碳原子和氮原子可能共平面,D正确;
故选D。
2.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.苯、碳碳双键和羰基是平面结构,故所有碳原子都有可能共平面,A正确;
B. 碳碳双键上,每个碳原子连有不同基团时存在顺反异构,则此有机物存在顺反异构体,B正确;
C. 酚可以和溴水发生取代反应、碳碳双键可以和溴发生加成反应,l mol此有机物最多能与3 mol Br2发生反应,C不正确;
D.含羰基、碳碳双键和苯环均可与氢气发生还原反应、含酚羟基可以发生取代反应,D正确;
答案选C。
3.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.该分子结构中含有碳碳双键,只能通过加聚反应形成高分子化合物,故A错误;
B.M不含醇羟基也不是卤代烃,不能发生消去反应,故B错误;
C.该分子亲水的原因是分子中含有-NH2,-NH2是亲水基,能够与水分子之间形成氢键,增加了分子之间的吸引力,因此该物质易溶于水,C错误;
D.分子中含有饱和C原子与不饱和C原子,含有碳碳双键的C原子与其相连的原子在同一平面上,两个平面共直线,可以在同一个平面上,因此分子中所有碳原子和氮原子可能共平面,D正确;
故选D。
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由结构简式知, 糠醛的分子式为,A正确;
B. 糠醛的不饱和度为4、分子内含2个O原子,同分异构体可能含羧基,B正确;
C. 合成糠醛树脂的同时有水生成,则反应属于缩聚反应,C正确;
D. 糠醛树脂,其结构类似于酚醛树脂,线形酚醛树脂的结构简式为酚羟基没参加反应,则线型糠醛树脂的结构简式错误,D不正确;
答案选D。
5.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.含碳碳双键、羰基,两种官能团,故A正确;
B.不含苯环,不属于芳香化合物,故B错误;
C.含碳碳双键,与乙烯相同的官能团,所以与乙烯有相似的性质,故C正确;
D.碳碳双键、羰基均与氢气发生加成反应,则1mol该分子能与3mol氢气反应,故D正确;
答案选B。
6.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据X的结构简式可知,其分子中含有10个碳原子、3个氧原子,不饱和度为5,应含有10+2-5=12个氢原子,其分子式为,故A正确;
B.X分子中含有酚羟基,在空气中易被氧化,发生氧化反应,故B正确;
C.X分子中不含酯基,含有羟基、醚键和羰基基3种官能团,故C错误;
D. 苯环和羰基可与氢气发生加成反应,含有1mol苯环(消耗3molH2)和1mol羰基(消耗1molH2),所以最多可与氢气发生加成反应,故D正确;
答案选C。
7.C
【解析】
【分析】
【详解】
A. 修饰或改造小檗碱和两面针碱,可获得不同活性的生物药物,则修饰过程,发生了化学变化,A正确;
B.Me是甲基的简称,由结构简式知小檗碱的化学式为[C20H18NO4.]+,B正确;
C.及其同分异构体可看作由-C5H11和-NH2构成,戊基-C5H11有8种,故其同分异构体中含有-NH2官能团的有7种,C错误;
D.医药中间体胡椒基甲基酮中羰基、苯环上均可催化加氢、苯环与-CH2相连、所连碳元素上有氢原子能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故能发生加成反应、氧化反应,D正确;
答案选C。
8.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.分子中含有碳碳双键、碳氧双键和苯环,可以发生加成反应,故A正确;
B.由图可知金丝桃苷的分子式C21H20O12,则分子含21个碳原子,故B正确;
C.苯环上不存在碳碳双键,分子中只有1个碳碳双键,故C错误;
D.该分子含有苯环,属于芳香族化合物,故D正确;
故选:C。
9.B
【解析】
【分析】
由有机物X与1molH2发生加成反应后得到可知,X的分子式为C6H10O2,分子中含有六元环,可能含有1个碳碳双键和2个羟基或1个羰基和1个羟基。
【详解】
A.含有一个或几个苯环的有机物属于芳香族化合物,X分子中不含有苯环,不可能属于芳香族化合物,故A错误;
B.X分子中含有羟基,一定条件下能与羧酸能发生酯化反应,故B正确;
C.己酸的分子式为C6H12O2,与X的分子式不相同,X与己酸不可能互为同分异构体,故C错误;
D.若X分子中含有1个羰基和1个羟基时,不能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,故D错误;
故选B。
10.D
【解析】
【分析】
【详解】
大多数有机物都能燃烧,如烃、烃的含氧衍生物(乙醇、乙醚、丙酮等)、部分卤代烃等,极个别有机物不能燃烧,如CCl4,故答案选D。
11.C
【解析】
【详解】
A.该有机物中含有碳碳双键、羟基、羰基,可以发生加成、酯化、氧化、还原反应,A项正确;
B.该分子中含有的官能团:碳碳双键、羟基、羰基、酯基、硝基,共5种,B项正确;
C.1mol该物质可与7molH2反应,C项错误;
D.由结构可知分子式为C19H15NO6,D项正确;
答案选C。
12.C
【解析】
【详解】
A.顺-2-丁烯和反-2-丁烯与氢气加成的产物都是丁烷,因此产物相同,A错误;
B.分子式是C6H6,分子式是C10H8,的分子式是C14H10,它们结构不相似,分子式相差C4H2,不是CH2的整数倍,因此三种物质不能互为同系物,B错误;
C.乙醇分子中含有3种不同位置的H原子,个数比是3:2:1,而二甲醚只有一种位置的H原子,它们的核磁共振氢谱图不同,因此可以利用核磁共振氢谱区别,C正确;
D.碳碳双键和醛基都可以被酸性KMnO4溶液氧化而使KMnO4溶液褪色,二者现象相同,不能用酸性KMnO4溶液鉴别,D错误;
故合理选项是C。
13.C
【解析】
【详解】
A.香兰素中含有酚羟基,可与溶液发生显色反应,故A正确;
B.由图可知,苯环为平面正六边形以及三点确定一个平面,分子中所有碳原子可能共平面,B正确;
C.苯环上的氢原子有三种,即为,苯环的二氯代物,一个氯原子先固定在①号上,另一个氯原子可以在②、③上,将一个氯原子固定在②或③,另一个氯原子在③或②上,即苯环上的二氯代物有3种,故C错误;
D.香兰素含有羰基和苯环,可与发生加成反应,故D正确;
答案为C。
14. 催化剂 70~80℃的水浴加热 B 冷凝管 Al(OH)3 加入盐酸,使其溶解,即Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O 除去产品中的乙酸 80.1℃~203℃
【解析】
【分析】
根据题中信息和相关数据可知,步骤I发生+(CH3CO)2O +CH3COOH反应,由于产品均易溶于有机溶剂,步骤II中产生白色胶状沉淀为Al(OH)3,用NaOH溶液除去产品中乙酸,根据苯和苯乙酮的沸点差异,用蒸馏方法分离苯和苯乙酮。
【详解】
(1)由+(CH3CO)2O+CH3COOH可知,AlCl3是反应发生的条件,反应前后AlCl3均存在,故AlCl3在反应中作催化剂;因为需要在70~80℃温度下加热,为便于控制温度且未超过100℃,加热方式为70~80℃的水浴加热;
(2)由题意知,实验中共用到的药品为39 g苯体积约为V(苯)==44.3mL,44.5 g无水氯化铝为固体,其体积可忽略,25.5 g乙酸酐(C4H6O3)体积约为V(乙酸酐)==23.6mL,液体总体积为V(总)=44.3mL+23.6mL=67.9mL,根据反应液不超过总容积的,即三颈烧瓶的容积V>101.8mL,故选三颈烧瓶的容积250mL,B符合题意,选B;
(3)由于苯的沸点为80.1℃,而反应的温度需要70~80℃,这样苯易挥发,不利于产物的制取,需要冷凝回流装置,即加装的仪器为冷凝管;
(4)由题中信息和步骤II的过程可知,产物均易溶于有机溶剂,AlCl3易水解,即冷却后将反应物倒入100g冰水中,产生的白色胶状沉淀为Al(OH)3;处理白色胶状沉淀[Al(OH)3]的方法为加入盐酸,使其溶解,发生的反应为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;
(5)由于产物之一乙酸也易溶于有机溶剂,故苯层溶液用30 mL 5% NaOH溶液洗涤,主要是除去产品中的乙酸;
(6)由题中信息可知,苯的沸点为80.1℃,苯乙酮的沸点为203℃,用常压蒸馏回收苯,再收集苯乙酮,收集苯乙酮的温度为80.1℃~203℃。
15. C8H10N4O2 B 蒸馏 蒸发 升华 4
【解析】
【分析】
咖啡因易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等,微溶于水、石油醚,则步骤1可加入乙醇等有机溶剂进行萃取,然后进行蒸馏、升华,可得到咖啡因粗产品,据此分析解题。
【详解】
(1)由结构简式可知有机物分子式为C8H10N4O2,故答案为C8H10N4O2。
(2)咖啡因易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等,微溶于水、石油醚,则步骤1可加入乙醇等有机溶剂进行萃取,故答案为B。
(3)步骤2,步骤3,步骤4所进行的操作或方法分别是:蒸馏、蒸发、升华。
(4)由咖啡因的结构简式可知,1mol咖啡因催化加氢,最多能消耗4molH2,故答案为4。
16. 蒸馏烧瓶、锥形瓶 反应产生极易溶于水的,若导管插入液面以下会产生倒吸 冷凝回流 防止外界水蒸气进入三颈烧瓶中 提高反应速率,缩短反应时间、防止苯大量挥发 洗去酸等酸性物质 除去有机相中的水或干燥有机相 过滤
【解析】
【分析】
实验室以苯和乙酐为原料制备苯乙酮:+ +CH3COOH,常压蒸馏要用到的仪器是蒸馏烧瓶、锥形瓶(收集馏出物),经冷凝回流,充分利用笨和乙酐;用干燥管防止外界水蒸气进入三颈烧瓶中,制备过程中还有等副反应发生,反应产生极易溶于水的,所以导管不能插入液面以下,防止倒吸,乙酐滴加完后,升温至70~80℃主要是为了提高反应速率,缩短反应时间、防止苯大量挥发等,用5%氢氧化钠溶液洗涤的目的是洗去酸等酸性物质,无水可以用来除去有机相中的水或干燥有机相,有机相是液体,硫酸镁吸水后还是固体,所以用过滤的方法分离,以此解答该题。
【详解】
(1)常压蒸馏要用蒸馏烧瓶、锥形瓶(收集馏出物),故答案为:蒸馏烧瓶、锥形瓶。
(2)因反应生成的CH3COOH与AlCl3在加热条件下反应产生极易溶于水的,若导管插入液面以下会产生倒吸,故答案为:反应产生极易溶于水的,若导管插入液面以下会产生倒吸。
(3)冷凝管的作用是冷凝回流,充分利用笨和乙酐;该反应要保持无水,所以干燥管的作用是防止外界水蒸气进入三颈烧瓶中,故答案为:冷凝回流、防止外界水蒸气进入三颈烧瓶中。
(4) 乙酐滴加完后,升温至70~80℃的目的是:提高反应速率,缩短反应时间、防止苯大量挥发。
(5) 步骤2中的笨层含有醋酸等酸性物质,即用5%氢氧化钠溶液洗涤的目的是:洗去酸等酸性物质。
(6) 无水可以用来除去有机相中的水或干燥有机相,有机相是液体,硫酸镁吸水后还是固体,所以用过滤的方法分离,故答案为:除去有机相中的水或干燥有机相、过滤。
17. 冷凝管 3+Cr2O72-+8H+=3+2Cr3++7H2O 环己酮和水形成具有固定组成的恒沸物一起蒸发 dbeca 使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量 漏斗、 分液漏斗 降低环己酮的溶解度,增加水层的密度,有利于分层 60.6%
【解析】
【详解】
(1) 根据装置图可知,装置D是冷凝管;
(2)①Na2Cr2O7溶液具有强氧化性,能把环己醇氧化为环己酮,则滴加酸性Na2Cr2O7溶液时反应的离子方程式为:3+Cr2O72-+8H+=3+2Cr3++7H2O;
②由于环己酮和水形成具有固定组成的恒沸物,环己酮和水会一起蒸出,导致蒸馏不能分离环己酮和水;
(3) ①环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:往液体中加入NaCl固体至饱和,静置,分液;水层用乙醚萃取,萃取液并入有机层;加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量的水,过滤;蒸馏、除去乙醚后,收集151~156℃的馏分。所以,提纯步骤的正确顺序是dbeca;
②b中水层用乙醚萃取的目的是:使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量;
③上述操作c、d (过滤和萃取)中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有漏斗、分液漏斗。操作d中,加入NaCl固体的作用是:降低环己酮的溶解度,增加水层的密度,有利于分层;
(4) 恢复至室温时,分离得到纯产品体积为6mL,由表中的密度可以算出环己酮的质量为0.95g/mL×6mL=5.7g,则其物质的量为0.0582mol。由密度可以算出10mL环己醇的质量为9.6g,则其物质的量为0.096mol,则环己酮的产率为:(0.0582/0.096)×100%=60.6% 。
18. c b e d a 使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量 ABD 降低环己酮的溶解度;增加水层的密度,有利于分层 水浴加热 停止加热,冷却后加入沸石 羰基
【解析】
【详解】
(1)在上述方法中制取的物质环己酮中含有未反应的环己醇,由于环己醇能溶于水和醚,而环己酮微溶于水,能溶于醚,所以提纯步骤是:首先往液体中加入NaCl固体至饱和,静置,分液;然后水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃,易燃烧)萃取,萃取液并入有机层,再加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量水,接着进行过滤,除去MgSO4晶体,最后蒸馏、除去乙醚后,收集151℃~156℃馏分即得到纯净的环己酮;所以正确的分离提纯步骤c b e d a;正确答案:c b e d a。
(2)在b中水层用乙醚萃取的目的是使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量;正确答案:使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量。
(3)混合振荡:用左手握住分液漏斗活塞,右手压住分液漏斗口部,把分液漏斗倒转过来振荡,使两种液体充分接触,振荡后打开活塞,将漏斗内气体放出;分液时,为了使液体能够顺利流出,需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,下层液体从下口流出,上层的液体从上口倒出;放气的方法为:漏斗倒置,打开旋塞放气;经几次振荡并放气后,把分液漏斗放在铁架台的铁圈上进行静置,使液体分层;错误的操作为ABD;正确选项ABD。
(4)在上述操作D中,加入NaCl固体的作用是降低环己酮的溶解度;增加水层的密度,有利于分层;在蒸馏除乙醚的操作中为了减少环己酮的挥发造成的消耗;通常采用的加热方式为水浴加热;正确答案:降低环己酮的溶解度;增加水层的密度,有利于分层; 水浴加热 。
(5)蒸馏操作时,一段时间后发现未加沸石,应采取的正确方法是:停止加热,冷却后加入沸石;正确答案:停止加热,冷却后加入沸石。
(6)利用红外光谱可以分析出环己酮中基团为-CH2- 、 -CO-;官能团为-CO-;正确答案:羰基。
19. C9H18O6=3+O3 爆炸反应不是燃烧反应,能量改变不大,是由于生成大量气态小分子导致的熵增加效应,因而称为“熵炸弹” B是双聚分子,分子的六元环不能满足过氧团的正常键角(C-O-O-C面间角和C-O-O键角)的需要,导致分子张力太大而不稳定
【解析】
略
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