第三章烃的衍生物测试题2023-2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修3
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这是一份第三章烃的衍生物测试题2023-2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修3,共23页。
第三章 烃的衍生物 测试题
一、单选题(共12题)
1.下列物质的化学成分不正确的是
A.芒硝: B.氮化镁:
C.黄铜矿: D.油酸:
2.丙泊酚()是临床上普遍使用的麻醉诱导剂,下列有关它的说法正确的是( )
A.分子式为C12H20O
B.一定条件下可转化为酯类物质
C.分子中所有碳原子可能在同一平面上
D.与钠、NaOH溶液、NaHCO3溶液均可反应
3.下列卤代烃在KOH醇溶液、加热条件下不能发生消去反应的是
①CH3C≡CBr;②;③(CH3)3CCH2Cl;④CHCl2CHBr2;⑤;⑥CH3Cl
A.①③⑥ B.②③⑤ C.全部 D.②④
4.某种兴奋剂N的结构简式如图所示,下列说法错误的是
A.该有机物分子式为
B.N分子中可能共平面的原子最多有31个
C.1mol该物质与浓溴水反应时,最多消耗
D.可通过向N中滴入酸性高锰酸钾溶液证明结构中存在碳碳双键
5.有机物在不同条件下至少可能发生7种不同类型的反应:①取代②加成③消去④氧化⑤酯化⑥加聚⑦缩聚。其中由于其分子结构中含有—OH而可能发生的反应有
A.②④⑥⑦ B.③④⑤⑥ C.②③④⑤ D.①③④⑤⑦
6.桂皮中含有的肉桂醛()是一种食用香料,广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果和调味品中。工业上可通过苯甲醛与乙醛反应制得:+CH3CHO+H2O。下列说法错误的是
A.肉桂醛中碳原子的杂化方式仅有一种
B.肉桂醛的合成中经历了加成和消去的过程
C.为检验肉桂醛分子中的碳碳双键,加入溴水褪色则可说明分子中含有碳碳双键
D.该反应中NaOH的作用是降低反应的活化能,增大活化分子的百分数
7.化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,可由下列反应制得:
下列说法正确的是
A.X、Y含有完全相同的官能团
B.Y、Z均可以和NaOH溶液发生反应
C.过程中的所有有机物均存在sp2杂化的碳原子
D.Y与足量H2反应生成的有机化合物中含2个手性碳原子
8.下列关于有机物的叙述,正确的
A.烷烃的通式为CnH2n+2,随n值增大,碳元素的质量百分含量逐渐减小
B.聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
C.乙烯的产量用来衡量一个国家石油化工的发展水平
D.酒精可以灭活新型冠状病毒,是利用强氧化性灭活
9.在120℃、101kPa下,amL由氢气、乙烯组成的混合气体在bmL氧气中充分燃烧后,恢复到原温度和压强,已知b>3a,且燃烧后气体体积缩小了mL,则乙烯的体积为
A.mL B.mL C.mL D.mL
10.布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用,但口服该药对胃、肠道有刺激性,可以对该分子进行如图所示的成酯修饰以减轻副作用,下列说法正确的是
A.该做法使布洛芬水溶性增强
B.布洛芬和成酯修饰产物中均含手性碳原子
C.布洛芬可以发生取代、加成、氧化、聚合反应
D.布洛芬中所有的碳原子可能共平面
11.一种利用含铈()催化剂实现与甲醇直接合成碳酸二甲酯的催化循环原理如图所示,下列有关说法错误的是
A.物质A为
B.反应②的类型为加成反应
C.该循环中,参加反应的与的物质的量相等
D.若用乙醇代替甲醇参加反应,得到的有机产物为
12.手性碳是指连接4个不同的原子或基团的碳原子。北京冬奥会在场馆建设中用到的一种耐腐蚀、耐高温的表面涂料是以某双环烯酯为原料制得,该双环烯酯的结构如图所示,下列说法正确的是
A.1mol 该物质最多能和2mol H2发生加成反应
B.该双烯环酯分子中有3个手性碳原子
C.该分子中所有原子可能共平面
D.该有机物的分子式为C14H18O2
二、非选择题(共10题)
13.完成下列有关反应的化学方程式,并注明反应条件。
(1)向苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳: 。
(2)环己醇在加热、催化剂作用下氧化为环己酮: 。
(3)向稀苯酚溶液中加入过量的饱和溴水: 。
(4)丙醛发生银镜反应: 。
(5)浓硝酸与丙三醇反应生成硝化甘油: 。
14.由E生成F的第①步反应的化学方程式为 。
15.根据要求回答下列问题
(1)酚酞是常用的酸碱指示剂,其结构简式为如图,所含官能团名称是 。
(2)分子式为的有机物,其结构不可能是 (填序号)。
①只含一个双键的直链有机物 ②含一个三键的直链有机物
③含一个双键的环状有机物 ④含2个双键的直链有机物
(3)某有机物的结构简式如图所示,该有机物的分子式为 ,从官能团的角度该物质属于 (填类别)
(4)分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构) 种。
(5)下列关于有机物的说法正确的是 。
①分子内含有苯环和羟基的化合物一定属于酚类
②分子式为的有机物一定表示一种物质
③和一定属于同一类物质
④相对分子质量相同的物质,一定互为同分异构体
16.某小组同学探究实验室配制银氨溶液并检验醛基的方法。
资料:i.AgOH是白色难溶于水的物质,常温下极不稳定,分解生成棕色微溶于水的。
ii.向硝酸银溶液中加入氨水,转化为的占参加反应的总量的百分比最大不超过10%。
Ⅰ.在实验室配制银氨溶液的过程中,小组同学发现,所用试剂的配制方式和存放时间不同,实验现象不同。(注:以下试剂若无特殊说明,均为新制)
序号
实验操作
实验现象
1
向溶液中逐滴加入2%氨水
先产生棕色沉淀,后溶液变澄清
2
向溶液中逐滴加入在空气中存放一段时间的2%氨水
先产生白色沉淀,后溶液变澄清
3
向(酸化)溶液中逐滴加入2%氨水至过量
溶液始终澄清
(1)NH3分子空间构型为 。
(2)结合资料ii,写出实验1中加入少量氨水时发生的主要反应的离子方程式 。
(3)已知,实验2中白色沉淀加硝酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,实验2中白色沉淀的主要成分是 。
(4)对比实验1和3,分析实验3中“溶液始终澄清”的原因是 。
Ⅱ.用实验1配制出的银氨溶液检验醛基。
资料:可从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化。
(5)银氨溶液与CH3CHO的反应中,电极反应式:
还原反应:Ag++e-=Ag;氧化反应: (碱性条件下)。
在此基础上设计并实施了以下实验。
序号
实验操作
实验现象
4
向银氨溶液中加入3滴,水浴加热
产生银镜
5
向银氨溶液中加入1滴10% NaOH溶液后,滴入3滴
产生银镜比实验4快
(6)实验5产生银镜比实验4快的可能原因是 。按照实验5的方法,将乙醛换成丙酮,水浴加热后也能产生银镜。
综合上述实验,实验4是检验醛基的最合理方法。
17.苯甲酸乙酯可用于配制香水香精和人造精油,也可用于食品中。某实验小组以苯甲酸和乙醇为原料,利用如图装置合成苯甲酸乙酯,步骤如下:
Ⅰ.反应回流:向圆底烧瓶中加入磁搅拌子,然后依次加入苯甲酸、95%乙醇、环己烷,搅拌均匀后再加入浓硫酸。按如图组装好仪器后,水浴加热回流1.5小时。实验过程中分水器中得到的液体会分层,需多次开启分水器活塞放出下层液体。
Ⅱ.产物蒸馏提纯:继续水浴加热,从圆底烧瓶中蒸出环己烷和剩余的乙醇,经分水器放出。将圆底烧瓶中残留物倒入盛有冷水的烧杯中,再经一系列除杂操作后,最后蒸馏收集210~213℃的馏分,得到产品。
可能用到的数据如下:
相对分子质量
密度
沸点/℃
水中溶解性
苯甲酸
122
1.266
249
微溶
乙醇
46
0.789
78
溶
苯甲酸乙酯
150
1.045
213
难溶
环己烷
84
0.779
80.8*
难溶
*环己烷、乙醇和水可形成共沸物,其沸点为62.1℃。
回答下列问题:
(1)若用标记乙醇,则所得产品苯甲酸乙酯的结构简式为 。
(2)如果步骤Ⅰ中加热一段时间后发现忘记加入磁搅拌子,应采取的正确操作为 。
(3)步骤Ⅰ中“多次开启分水器活塞放出下层液体”的目的为 。
(4)步骤Ⅱ中“一系列除杂操作”用到的试剂包括a.无水氯化钙b.碳酸钠c.食盐。按照操作先后顺序,应依次加入 (填试剂的字母编号)。操作过程中,当观察到 现象时,即可停止加入碳酸钠;加入食盐的目的为 。
(5)步骤Ⅱ中蒸馏收集产物时,所需用到的玻璃仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、尾接管、接收瓶和 (填仪器名称)。
(6)本实验的产率为 %(保留两位有效数字)。
(7)下列仪器不能为产品结构分析提供有效信息的是 (填选项字母)。
A元素分析仪 B.质谱仪 C.红外光谱仪 D.核磁共振仪 E.X射线衍射仪
18.某课题组从植物香料中分离出一种罕见的醇(醇A),其结构简式如下:
(1)用系统命名法给该醇的命名: ;
(2)该醇可发生的反应: (填字母序号)
A.与金属Na反应 B.与CuO反应 C.与NaOH溶液反应 D.消去反应
I.该课题组设计了以醇A为原料制备某物质的合成路线。合成反应的第一步。拟使醇A与浓氢溴酸(质量分数47. 6%)在90℃下充分反应,制备中间产物B.实验装置如图所示(夹持及加热仪器略去)。
已知:①HBr溶液受热时,HBr能否蒸发受到体系总含水量的影响。具体情况如下表。
<47. 6%
47.6%
>47.6%
先蒸发的物质
水先蒸发,直至比值升至47.6%
HBr与水一起蒸发、液化沸点124.3℃
HBr先蒸发,直至比值降至47. 6%
②醇A、中间产物B的沸点均超过200℃。
(3)温度计1拟用于监控反应温度,温度计2拟用于监控实验中离开烧瓶的物质的沸点。两个温度计中,水银球位置错误的是 (填 “温度计1”或“温度计2”),其水银球应 。
II.将温度计位置调节好后,课题组成员依次进行如下操作:
①检验气密性,装入沸石;
②加入18.6 g醇A (0.1 mol)、17.0 g 47. 6% 氢溴酸(含8.1 g HBr、0.1 mol);
③开始加热,逐渐升温至反应温度。
(4)反应开始后,当温度计2的示数上升至39°C时,冷凝管末端持续有液体流出。反应结束时,共收集到无色液体7.0 g。经检测,该液体为纯净物,标记为产物C。取0.7 g C在氧气中充分燃烧,共收集到2.2 g CO、0.9 g H2O。另取少量C进行质谱试验,结果如图所示。
根据上述实验结果,C的分子式为 。
(5)取少量产物C进行核磁共振氢谱试验,共有三个信号峰。三个信号峰的面积之比为3:6:1,综合上述实验结果,C的结构简式为 。
(6)反应结束后,圆底烧瓶内液体分为两层。可用 方法(填实验操作名称)将两液体分离。
(7)后续检验证实,两液体均较纯净,其中所含杂质均可忽略。上层液体质量为 10.7 g.取下层液体进行核磁共振氢谱实验,共有两个信号峰。峰的面积之比为3:2,综合以上信息,本实验的实际总反应方程式为 。
19.完全燃烧1.00g某脂肪烃,生成3.08gCO2和1.44gH2O。实验测得其相对分子质量为100。请回答下列问题:
(1)该脂肪烃分子式为 。
(2)该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有 种。
20.150℃时,将0.1mol某气态烷烃A和气态单烯烃B的混合气体与足量氧气完全燃烧后,恢复到初始温度,气体体积不变,将燃烧后的气体缓慢通过浓硫酸后再用碱石灰完全吸收,碱石灰增重7.92g。试回答:
(1)混合气体的组分为 (简要写出推理过程)
(2)
21.某烃A和炔烃B的混合物共1L,完全燃烧生成相同状况下的二氧化碳1.4L,水蒸气1.6L,写出两种烃的结构简式.A ;B ,两者物质的量之比为A :B = 。
22.有X、Y、Z三种元素,X是有机化合物中必含有的元素,Y是地壳里含量最高的元素,Z是质量最轻的元素,X与Y能结合成两种化合物A和B,A可以燃烧,B不可燃烧也不能支持燃烧,X与Z结合的化合物C是最简单的烃。由X、Y与Z三种元素组成的化合物D常用作实验室加热的燃料。
(1)试判断X、Y、Z各是什么元素(填名称)。X 、Y 、Z 。
(2)试判断A、B、C、D各是什么物质(填化学式)。
A 、B 、C 、D 。
(3)写出化合物A与Fe2O3反应的化学方程式 。
(4)已知常温下8g C在O2中完全燃烧放出444.8kJ的热量,试写出化合物C完全燃烧的热化学方程式: 。
(5)欲用化合物D与Na反应制取并收集1g H2,需要D的质量 g;并写出化合物D与反应的化学方程式: 。
参考答案:
1.D
A.Na2SO4⋅10H2O俗称芒硝,是一种重要的化工原料,故A正确;
B.氮化镁的化学式为,故B正确;
C.CuFeS2是黄铜矿的主要成分,可用于冶炼金属铁和铜,故C正确;
D.油酸是含有18个C原子的不饱和一元羧酸,结构简式为C17H33COOH,故D错误;
故选:D。
2.B
A.根据物质的结构简式,可以推算分子式为C12H18O,A错误;
B.该物质含酚羟基,可以与羧酸酐反应生成酯类物质,B正确;
C.苯环上的所有碳在一个平面,该物质中含叔碳原子,所有碳原子不可能在同一平面上,故C错误;
D.该物质含酚羟基,属于酚,有弱酸性,可与钠、NaOH溶液反应,不能与NaHCO3溶液反应,故D错误;
答案选B。
3.A
卤素原子所连碳原子有邻位碳原子且相邻碳原子上有氢原子时才能发生消去反应。
①溴原子所连碳原子的相邻碳原子上没有氢原子,因此该有机物不能发生消去反应,符合题意;
②氯原子所连碳原子的相邻碳原子上有氢原子,该有机物可以发生消去反应,不符合题意;
③该有机物的结构简式为,氯原子所连碳原子的相邻碳原子上没有氢原子,因此该有机物不能发生消去反应,符合题意;
④氯、溴原子所连碳原子的相邻碳原子上均有氢原子,该有机物可以发生消去反应,不符合题意;
⑤溴原子所连碳原子的相邻碳原子上有氢原子,该有机物可以发生消去反应,不符合题意;
⑥没有邻位碳原子,不符合发生消去反应的条件,符合题意;
选A。
4.D
A.根据结构简式可知,该有机物分子中含有16个C原子,16个H原子,3个O原子,则其分子式为,故A正确;
B.苯环和双键均为平面结构,单键可以旋转,两个甲基可通过旋转使1个H原子与C原子共面,因此N分子中可能共平面的原子最多有31个, 故B正确;
C.酚羟基的邻对位与溴水发生取代反应,碳碳双键与溴水发生加成反应,则1 mol该物质与浓溴水反应时,最多消耗4 molBr2,故C正确;
D.酚羟基和碳碳双键均能被高锰酸钾氧化,则滴入酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,不能证明结构中存在碳碳双键,故D错误;
故答案选D。
5.D
该有机物的结构中含有碳碳双键、羟基和羧基,因此可以体现多种官能团的性质;分子结构中含有—OH而可能发生的反应有:可以和羧酸发生酯化反应,也是取代反应;可以在浓硫酸加热条件下发生消去反应;可以发生催化氧化反应,可以发生缩聚反应,因此可以选①③④⑤⑦;
故选D。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质的关系为解答的关键,侧重醇性质及分析与应用能力的考查,注意消去反应的结构特点,题目难度不大。CH2=CHCH2CH(OH)COOH中含碳碳双键、-OH、-COOH,结合烯烃、醇、羧酸的性质来解答。
6.C
A.苯环上C原子的价层电子对数为3,C=C双键上C原子的价层电子对数为3,C=O双键上C原子的价层电子对数为3,即肉桂醛中碳原子的杂化方式都是sp2,故A正确;
B.苯甲醛与乙醛先发生加成反应生成,再发生消去反应生成,即合成肉桂醛经历了加成和消去过程,故B正确;
C.肉桂醛分子中的碳碳双键和醛基,醛基具有强还原性,能被溴水氧化,则加入溴水褪色,不能说明肉桂醛分子中是否含有碳碳双键,故C错误;
D.NaOH是该反应的催化剂,则NaOH能降低该反应的活化能,增大活化分子数和百分数,加快反应速率,故D正确;
故选:C。
7.B
A.X中含有醛基-CHO和羟基-OH,而Y中含有碳碳双键C=C、羧基-COOH、羟基-OH,A项错误;
B.Y中-COOH能与NaOH发生反应,而Z中-COOR酯基也能与NaOH发生反应,B项正确;
C.所有含苯环或者C=C的C均为sp2杂化,但CH3OH中的C为sp3杂化,C项错误;
D.Y与H2完全加成后无手性碳原子,D项错误;
故选B。
【点睛】手性碳原子的判断:连接四个不同的原子或基团。
8.C
A.烷烃的通式为CnH2n+2,C元素的质量分数为,随n值增大,碳元素的质量百分含量逐渐增大,A错误;
B.聚乙烯塑料的老化是因为发生了氧化反应,B错误;
C.乙烯的产量是用来衡量一个国家石油化工的发展水平的标志,C正确;
D.酒精可以灭活新型冠状病毒,是利用其能够使蛋白质发生变性而使病毒失去其生理活性,D错误;
故合理选项是C。
9.C
根据反应方程式,知,充分燃烧后气体体积无变化,故燃烧后气体体积缩小了是燃烧引起的;同一条件下,气体的体积之比和气体的物质的量成正比,根据反应可知,2mL氢气完全反应后,气体体积缩小1mL,题给燃烧后气体体积缩小了mL,所以消耗的氢气的体积为,故的体积为,C满足题意;
故选C。
10.B
A.反应前布洛芬中含有羟基,可以与水分子形成氢键,反应后的物质不能与水分子形成氢键,在水中的溶解性减弱 ,A错误;
B.连接四个不同原子或基团的碳原子,称为手性碳原子,布洛芬和成酯修饰产物中均含1个手性碳原子(与羧基或酯基相连碳原子) ,B正确;
C.布洛芬中存在甲基和苯环可以发生取代反应、苯环可发生加成反应、苯环的侧链可以被氧化、不能发生聚合反应,C错误;
D.布洛芬中含有饱和碳原子,具有甲烷结构特点,甲烷为正四面体结构,则布洛芬中所有碳原子一定不共平面,D错误;
故选B。
11.C
A.反应①发生取代反应,A为CH3OH,A正确;
B.由两种反应物生成一种产物,对比分析反应物和产物的结构可知,B为,中的一个碳氧双键变为碳氧单键,发生加成反应,B正确;
C.由题图可知,参加反应①、③,只参加反应②,且二者每次参与反应的量均为1,因此,参加反应的与的物质的量之比是,C错误;
D.由题图分析可知,反应物为和,生成物为和,则反应的总化学方程式为若用乙醇代替甲醇参加反应,则对应的总反应为,D正确;
故选C。
12.A
A. 该有机物含有碳碳双键和酯基,碳碳双键可以与氢气发生加成反应,故1mol该物质最多能和2mol H2发生加成反应,故A正确;
B. 已知手性碳是指连接4个不同的原子或基团的碳原子,该双烯环酯分子中有2个手性碳原子,故B错误;
C. 该分子含有饱和碳原子,即有甲烷结构的碳原子,故所有原子不可能共平面,故C错误;
D. 由结构简式可知,该有机物的分子式为C14H20O2,故D错误;
故选A。
13. +CO2+H2O= +NaHCO3 +O2+H2O +3Br2 = +3HBr CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH CH3CH2COONH4+2Ag↓+ 3NH3+H2O 3HNO3+CH2OHCHOHCH2OH +3H2O
(1)向苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳生成苯酚和碳酸氢钠,化学方程式为:+CO2+H2O= +NaHCO3,故答案为:+CO2+H2O= +NaHCO3;
(2)环己烷在催化剂作用下被氧气氧化为环己酮并生成水,反应方程式为:+O2+H2O,故答案为:+O2+H2O;
(3)向稀苯酚溶液中加入过量的饱和溴水生成三溴苯酚,化学方程式为:+3Br2 = +3HBr,故答案为:+3Br2 = +3HBr;
(4)丙醛发生银镜反应,化学方程式为:CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH CH3CH2COONH4+2Ag↓+ 3NH3+H2O,故答案为:CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH CH3CH2COONH4+2Ag↓+ 3NH3+H2O;
(5)浓硝酸与丙三醇反应生成硝化甘油,化学方程式为:3HNO3+CH2OHCHOHCH2OH +3H2O,故答案为:3HNO3+CH2OHCHOHCH2OH +3H2O。
14.+ NaOH→+C2H5OH
A和X发生信息I的反应生成B,根据A的分子式及B的结构简式可知:X的结构简式为,A的结构简式为;B发生信息II的反应生成C,根据C的分子式可知 C的结构简式为;C发生氧化反应生成D,D发生取代反应生成E,E发生水解反应然后酸化得到F,F的结构简式为,F发生信息I的反应生成M,M的结构简式为。
E是,E分子中含有酯基,第一步反应是在碱性条件下酯基与NaOH反应,产生羧酸钠盐和C2H5OH,故E生成F的第①步反应的化学反应方程式为+NaOH→+C2H5OH。
15.(1)羟基、酯基
(2)①
(3) C14H9Cl5 卤代烃
(4)8
(5)②③
(1)根据酚酞的结构简式可知,其所含官能团为羟基、酯基。
故答案为:羟基、酯基。
(2)根据分子式可知,不饱和度为2,,只含一个双键的直链有机物的不饱和度为1,①错误;②含一个三键的直链有机物的不饱和度为2,②正确;含一个双键的环状有机物的不饱和度为2,③正确;含2个双键的直链有机物的不饱和度为2,④正确;
故答案为:①。
(3)根据该有机物的结构简式可知,其分子式为:C14H9Cl5,按照有机物的分类,该物质属于卤代烃。
故答案为:C14H9Cl5,卤代烃。
(4)分子式符合C5H12的同分异构体有三种,分别为:正戊烷、异戊烷,新戊烷,正戊烷有3种类型的氢原子,异戊烷有4种,新戊烷有1种,所以 C5H11Cl即C5H12的一氯取代物的同分异构体共有8种。
故答案为:8。
(5)羟基直接连接在苯环上的属于酚类物质,若羟基不连接在苯环上则不是酚类物质,如苯甲醇,属于芳香醇类物质,①错误;分子式为的有机物为乙烯,不存在同分异构体,一定表示一种物质,②正确;和均属于烷烃,二者互为同系物,一定属于同一类物质,③正确;相对分子质量相等,分子式不一定相同,如HCOOH与C2H5OH,不是同分异构体,④错误。
故答案为:②③
16.(1)三角锥形
(2)2Ag++2NH3·H2O=Ag2O+2+H2O
(3)Ag2CO3
(4)向硝酸酸化的硝酸银溶液中加入氨水可能生成了Ag(NH3)2NO3溶液
(5)CH3CHO-2e-+3OH-=CH3COO-+2H2O
(6)碱性条件下有利于银镜的产生
(1)NH3分子中中心原子N原子周围的价层电子对数为:3+=4,有一对孤电子对,根据价层电子对互斥理论可知,其分子空间构型为三角锥形,故答案为:三角锥形;
(2)结合资料ii可知,实验1中加入少量氨水时生成棕色沉淀Ag2O,该过程发生的主要反应的离子方程式为:2Ag++2NH3·H2O=Ag2O+2+H2O,故答案为:2Ag++2NH3·H2O=Ag2O+2+H2O;
(3)已知,实验2即向溶液中逐滴加入在空气中存放一段时间的2%氨水,产生白色沉淀,该白色沉淀加硝酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则是由于氨水呈碱性,能与空气中的CO2反应生成(NH4)2CO3,(NH4)2CO3与硝酸银反应生成白色沉淀碳酸银,碳酸银与硝酸反应生成CO2,故实验2中白色沉淀的主要成分是Ag2CO3,故答案为:Ag2CO3;
(4)对比实验1和3不难发现,实验3是加入了硝酸酸化的硝酸银溶液,此时加入氨水可能生成了Ag(NH3)2NO3溶液,故实验3中“溶液始终澄清”,故答案为:向硝酸酸化的硝酸银溶液中加入氨水可能生成了Ag(NH3)2NO3溶液;
(5)由银氨溶液与的反应的总反应式:CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O可知,电极反应式:
还原反应:;则氧化反应:CH3CHO-2e-+3OH-=CH3COO-+2H2O,故答案为:CH3CHO-2e-+3OH-=CH3COO-+2H2O;
(6)比较实验4和实验5的条件仅仅是两者的溶液酸碱性不同,故实验5产生银镜比实验4快的可能原因是碱性条件下有利于银镜的产生,故答案为:碱性条件下有利于银镜的产生。
17.(1)
(2)冷却后补加
(3)通过分水器除去产物水,使反应正向进行,提高产率
(4) b、c、a 不再有气泡生成 降低酯的溶解度,便于后续分液
(5)温度计、直形冷凝管
(6)67
(7)A
以苯甲酸和乙醇为原料制备苯甲酸乙酯,实验仪器为分水器,分水器能够保证反应物回流并及时分离出水,促使平衡正向移动,提高产率;反应结束后烧瓶中主要有苯甲酸、浓硫酸、乙醇、环己烷、苯甲酸乙酯和少量水,需分步除去各种杂质,得到产品苯甲酸乙酯。
(1)根据酯化反应原理“酸脱羟基醇脱氢”可知,产品中苯甲酸乙酯的结构简式为,故答案为:;
(2)实验时发现忘加磁搅拌子,应停止加热,待溶液冷却后加入磁搅拌子,重新继续实验,故答案为:冷却后补加;
(3)分水器上层是有机层,下层为水层,当有机层液面高于支管口时,有机层会回流至烧瓶,即达到了反应物回流,提高产率的目的,多次放出水是防止水层过高到达支管口回流,保证只有有机层回流这样等于及时分离出产物水,促使平衡正向移动,提高酯的产率,故答案为:
(4)烧瓶中主要含有苯甲酸、浓硫酸、乙醇、环己烷、苯甲酸乙酯,想要得到纯净的苯甲酸乙酯需要除掉苯甲酸、浓硫酸、乙醇、环己烷等杂质,需先加入碳酸钠中和苯甲酸和浓硫酸,当不再有气泡生成时可停止加入碳酸钠,为使有机层和水层充分分层,需加入食盐降低苯甲酸乙酯的溶解度,最后需用氯化钙除去多余的水分,故答案为:bca;不再产生气泡;降低苯甲酸乙酯的溶解度,便于后续分液;
(5)蒸馏过程除上述仪器外还需要温度计和直形冷凝管,促进蒸馏产物的冷凝,便于收集,故答案为:温度计、直形冷凝管;
(6)6.1g苯甲酸的物质的量为=0.05mol;20mL 95%的乙醇物质的量为≈0.34mol;因此乙醇过量,理论生成苯甲酸乙酯的物质的量为0.05mol,质量为7.5g,产率为≈67%,故答案为:67;
(7)元素分析仪用来分析元素种类,质谱仪用来测定相对分子质量和部分结构信息(碎片的相对质量),红外光谱能够确定分子中化学键和官能团信息,核磁共振能够测定氢原子的化学环境种类及相对数目,X射线衍射能获得分子的键长、键角等结构信息。因此不能为产品结构分析提供信息的为元素分析仪,故答案为:A。
18. 2,2-二甲基-4,4-二乙基-3-己醇 AB 温度计1 插到液面以下 C5H10 CH3CH=C(CH3)2 分液 +HBr CH3CH=C(CH3)2+(CH3)3CCBr(CH3)2+H2O
醇类的命名选取碳链时,需要连有羟基且最长的碳链作为主链,醇消去反应的结构条件是和羟基相邻的碳原子上连有氢原子,反应时需测定反应也的温度,所以温度计1应该插到液面以下,根据质谱图可知C的相对分子质量为70,据此作答。
(1)醇类的命名选取碳链时,需要连有羟基且最长的碳链作为主链,所以,最长碳链有六个碳原子,根据官能团编号最小原则,羟基连在第三个碳原子上,所以名称为2,2-二甲基-4,4-二乙基-3-己醇;
(2)醇都能与金属钠反应所以A正确,醇催化氧化的条件是和羟基相连的碳原子上连有氢原子,所以 B正确,醇不能与氢氧化钠反应C错误,醇消去反应的结构条件是和羟基相邻的碳原子上连有氢原子D错误,故选AB;
(3)预使反应在90℃下充分反应,需用温度计1测定反应液的温度,所以温度计1位置错误,应插到液面一下;
(4)因为0.7 g C在氧气中充分燃烧,共收集到2.2 g CO、0.9 g H2O,所以化合物中仅含碳氢两种元素,质谱图可知C的相对分子质量为70,所以C的分子式为C5H10;
(5)产物C进行核磁共振氢谱试验,共有三个信号峰,说明含有三种氢原子,三个信号峰的面积之比为3:6:1,说明三种氢原子分别为3、6、1,综合上述实验结果,C的结构简式为CH3CH=C(CH3)2;
(6)因为液体分为两层,所以用分液的方法分离;
(7)因为加入药品总质量为26.7g,生成C7g,上层液体质量为 10.7 g,所以下层液体质量为17.9g,又因为下层液体进行核磁共振氢谱实验,共有两个信号峰且峰的面积之比为3:2,所以下层液体为(CH3)3CCBr(CH3)2,方程式为+HBr CH3CH=C(CH3)2+(CH3)3CCBr(CH3)2+H2O。
19.(1)C7H16
(2)5
【解析】(1)
1.00g某脂肪烃的相对分子质量为100,其物质的量为=0.01mol,完全燃烧生成的二氧化碳的物质的量为=0.07mol,水的物质的量为=0.08mol,依据原子守恒,脂肪烃分子中碳原子数为=7,氢原子数为=16,该脂肪烃分子式为C7H16。
(2)
该脂肪烃分子式为C7H16,为烷烃,依据减碳移位法可知,该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有、、、、共5种。
20.(1)甲烷、乙烯
(2)1:4
CxHy+(x+)O2 =xCO2+H2O,150℃时,将0.1mol某气态烷烃A和气态单烯烃B的混合气体与足量氧气完全燃烧后,恢复到初始温度,气体体积不变,说明1+x+=x+,将燃烧后的气体缓慢通过浓硫酸后再用碱石灰完全吸收,碱石灰增重7.92g,可求出碳原子的物质的量,从而得到平均化学式,然后再根据总物质的量和碳原子守恒求出两种烃的物质的量之比。
(1)
设烃的平均化学式为CxHy,CxHy+(x+)O2 =xCO2+H2O,150℃时,将0.1mol某气态烷烃A和气态单烯烃B的混合气体与足量氧气完全燃烧后,恢复到初始温度,气体体积不变,1+x+=x+,y=4,n(C)=nCO2)==0.18mol,则分平均分子式中N(C)==1.8,可知混合气体平均分子式为C1.8H4,则混合气体中一定含有甲烷,气态单烯烃B,氢原子数为4,一定是乙烯,混合气体的组分为甲烷、乙烯(简要写出推理过程)故答案为:甲烷、乙烯;
(2)
设甲烷、乙烯的物质的量分别为a、b,则由碳原子守恒a+2b=0.18mol,a+b=0.1mol,解得:a=0.02mol,b=0.08mol,0.02:0.08=1:4,故答案为:1:4。
21. CH4 3:2
烃A和炔烃B的混合物共1L,完全燃烧生成相同状况下的二氧化碳1.4L,水蒸气1.6L,由原子守恒可知,混合物中平均含有,,烃的平均组成为,根据C原子可知A一定为,甲烷分子中含有4个H,则B为,设二者物质的量分别为xmol、ymol,则,解得,故答案为;;3:2。
22.(1) 碳 氧 氢
(2) CO CO2 CH4 CH3CH2OH
(3)Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
(4)CH4(g) + 2O2 (g) →CO2 (g) + 2H2O (l) ;△H =-890.3kJ·mol-1
(5) 46 +CH3CH2OH→CH3COOCH2CH3+H218O
X、Y、Z 三种元素,X是有机化合物中必含的元素,则X为C元素;Y是地壳里含量最多的元素,则Y为O元素;X与Y能结合成两种化合物A和B,A可以燃烧,B不可以燃烧,也不支持燃烧,则A为CO、B为CO2;Z是质量最轻的元素,则Z为H元素,X与Z结合的最简单的化合物C有可燃性,则C为CH4;X、Y与Z三种元素结合的化合物D常用做实验室加热的燃料,则D为C2H5OH。
(1)由分析可知,X为C、Y为O、Z为H;
(2)由分析可知,A为CO、B为CO2、C为CH4、D为C2H5OH;
(3)CO在高温条件下还原氧化铁发生反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(4)8g甲烷的物质的量为0.5mol,则1mol甲烷完全燃烧生成液态水放出的热量为:2×444.8kJ=889.6kJ,所以甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-889.6KJ/mol;
(5)已知2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa + H2↑,此反应中生成氢气的质量为1g,则需要乙醇的质量为46g/mol××2=46g;乙醇与发生酯化反应的化学方程式为+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H218O。