人教版高中化学选择性必修3期末综合练(五)
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这是一份人教版高中化学选择性必修3期末综合练(五),共22页。试卷主要包含了填空题,未知,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
一、填空题
1.异丙苯( ),是一种重要的有机化工原料。根据题意完成下列填空:
(1)由苯与2-丙醇反应制备异丙苯属于 反应;由异丙苯制备对溴异丙苯的反应试剂和反应条件为 。
(2)异丙苯有多种同分异构体,其中一溴代物最少的芳香烃的结构简式是 。
(3)α-甲基苯乙烯( )是生产耐热型ABS树脂的一种单体,工业上由异丙苯催化脱氢得到。写出由异丙苯制取该单体的化学反应方程式: 。
(4)耐热型ABS树脂由丙烯腈(CH2=CHCN)、1,3-丁二烯和α-甲基苯乙烯1∶1∶1共聚生成,写出该树脂的结构简式 。
2.有机碱,例如二甲基胺()、苯胺(),吡啶()等,在有机合成中应用很普遍,目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注,以下为有机超强碱F的合成路线:
已知如下信息:
①H2C=CH2
②+RNH2
③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体
C中所含官能团的名称为 。
3.按要求填空:
(1)相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的结构简式:
(2)2-丁烯的顺式结构简式:
(3)与H2加成生成2,5﹣二甲基己烷的炔烃的系统命名:
(4)某芳香烃的分子式为C8H10,它的一氯代物有二种,则其结构简式为 ;
(5)化合物E分子式是C3H8O,E的核磁共振氢谱图显示有三组峰,并且峰面积比分别为1:1:6,则E的结构简式为 。
4.从下列六种有机物中选择合适的物质,将其标号填在横线上。
A.甲醛 B.乙烯 C.乙酸 D.油脂 E.葡萄糖 F.蛋白质
(1)蚕丝的主要成分是 ;
(2)可用于生产肥皂的原料是 ;
(3)能使紫色石蕊试液变红的是 ;
(4)纤维素在一定条件下最终水解生成 ;
(5)用于制造食物保鲜膜的聚乙烯的原料是 ;
(6)可用来浸制生物标本的是 的水溶液。
5.按要求填空
(1)气态烃D是石油裂解产品之一,标准状况下D的密度为1.25 g·L-1,根据下列转化关系推断:
ABC、ADE
请写出A、C、E的结构简式:
A 、C 、E 。
(2)写出下列反应的化学方程式:
A→B: ;
D→E: 。
6.中含有的官能团的名称为 、 。
7.含有C、H、O的某个化合物,其C、H、O的质量比为12:1:16,其蒸气对氢气的相对密度为58,它能与小苏打反应放出CO2,也能使溴水褪色,0.58g 这种物质能与50 mL0.2 ml/L的氢氧化钠溶液完全反应。试回答:
(1)该有机物的分子式为 。
(2)该有机物可能的结构简式有 。
8.近日,兰业乾教授团队通过将吸光基团与氧化基团共价连接,制备了一种钛簇基共价有机骨架(MCOF-Ti6BTT)纳米片(~4mm)并成功将其应用于HMF光催化氧化。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团有 种。
(2)B的分子式为 。
(3)1mlD与足量银氨溶液共热并完全反应,最多能生成 mlAg,检验C中含碳碳双键的试剂有 (填字母)。
a.NaHCO3溶液b.溴的CCl4溶液c.银氨溶液d.酸性KMmO4溶液
(4)在催化制作用下,C与足量的氢气反应生成F,F的结构简式为 。1个F分子含 个手性碳原子。
(5)已知极其不稳定,A满足以下条件的同分异构体共有 种(不考虑立体异构)。
①具有稳定的链状结构;②能发生银镜反应;③能与NaHCO3溶液生成CO2;④含有2个碳碳双键。
(6)在催化剂作用下,A与O2反应生成B,写出其反应的化学方程式: 。
9.根据下面的反应路线及所给信息填空。
(1)A的结构简式是 ,名称是 。
(2)②的反应类型 ,③的反应类型 。
(3)反应④的化学方程式 。
10.(1)烯烃A是CH3=CHCH2CH3的一种同分异构体,它在催化剂的作用下与氢气反应的产物不是正丁烷,则A的结构简式为 ;A分子中共平面的碳原子个数为 。
(2)有机化合物的结构简式可进一步化简,如:
写出下列物质的分子式:
①分子式 ,用系统命名法对该有机物进行命名 。
②分子式 。
③分子式 。
二、未知
11.下列关于有机物的说法中,正确的一组是 ( )
①淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应 ②“乙醇汽油”是在汽油中加入适量乙醇而制成的一种燃料,它是一种新型化合物 ③除去乙酸乙酯中残留的乙酸,加过量饱和碳酸钠溶液振荡后,静置分液 ④石油的分馏和煤的气化都是发生了化学变化 ⑤淀粉遇碘酒变蓝色;在加热条件下葡萄糖能与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应 ⑥塑料、橡胶和纤维都是合成高分子材料
A.③④⑤B.①③⑥C.①③⑤D.②③④
12.设阿伏加德罗常数的值为NA.下列说法正确的是
A.22 g CO2和足量Na2O2反应,产生的气体的分子数为0.25 NA
B.标准状况下,1.12L 苯含有C-H键的个数为3 NA
C.1 ml Cl2和Fe充分反应,转移电子数为3 NA
D.0.5 ml乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数为1.0 NA
13.2022年2月举行的北京冬奥会中,处处尽显化学魅力。下列有关说法错误的是
A.“飞扬”火炬外壳是密度小且耐高温的碳纤维复合材料,其中碳纤维是有机高分子材料
B.坐板外壳内装有石墨烯片,通过实时通电保持合适温度,石墨烯是新型无机非金属材料
C.防切割竞赛服里面的剪切增稠液体的原料之一是聚乙二醇,可由乙二醇经缩聚反应制得
D.二氧化碳跨临界直冷制冰系统,减少了传统制冷剂对臭氧层的破坏,还可对制冰过程中产生的大量余热回收再利用
14.下列化学用语表达正确的是
A.一氯乙烷的结构式CH3ClB.丁烷的结构简式CH3(CH2)2CH3
C.四氯化碳的电子式D.苯的分子式
15.糖类与我们的日常生活息息相关。关于糖类物质的说法正确的是( )
A.糖类均有甜味B.淀粉和纤维素均不是糖类
C.糖类均不可水解D.糖类都含有C、H和O元素
16.味精的主要成分为谷氨酸单钠盐,谷氨酸的结构简式如下。X是谷氨酸的同分异构体,与谷氨酸具有相同种类与数目的官能团。下列说法正确的是
A.谷氨酸单钠盐不能与碱反应B.谷氨酸与氨基乙酸属于同系物
C.X与谷氨酸的物理性质完全相同D.符合条件的X有8种(不含立体异构)
17.下列关于有机物苯及其同系物甲苯的说法不正确的是
A.苯和甲苯均属于芳香烃
B.甲苯在一定条件下能发生取代反应
C.甲苯分子中所有原子不可能共平面
D.苯能与溴水反应而使溴水褪色
18.有如下合成路线,甲经两步转化为丙:
下列叙述错误的是( )
A.步骤(2)产物中可能含有未反应的甲,可用溴水检验是否含甲
B.反应(1)的无机试剂是液溴,铁作催化剂
C.甲和丙均可与酸性KMnO4溶液发生反应
D.乙属于烃的衍生物,其所含官能团可能为溴原子
19.一定能够鉴定卤代烃中卤元素的存在的操作是
A.在卤代烃中直接加入AgNO3溶液
B.加入NaOH的水溶液,加热后加入稀硝酸酸化,然后加入AgNO3溶液
C.加蒸馏水,充分搅拌后,加入AgNO3溶液
D.加入NaOH的乙醇溶液,加热后加入AgNO3溶液
20.下列反应中,不属于取代反应的是
A.苯与液溴在FeBr3催化作用下生成溴苯的反应
B.丙烯和氯气在一定条件下反应生成ClCH2CH=CH2
C.乙酸与乙醇生成乙酸乙酯的反应
D.乙烯与HCl气体反应生成一氯乙烷的反应
三、实验探究题
21.、在工业生产中有很多用途,其中是一种常用的还原剂、媒染剂,某实验小组用如下两种方法来制备无水。有关物质的性质如下:
(1)用还原无水制取。有关装置如图所示:
①A装置中装锌粒的仪器名称是 ;检查A装置的气密性的方法是 。
②还原无水制取的化学方程式为 。
③按气流由左到右的方向,上述仪器的连接顺序为 (填字母,装置可多次使用)。
(2)利用反应,制取无水并测定的转化率。按如图装置,在三颈烧瓶中放入32.5g无水氯化铁和过量的氯苯,控制反应温度在一定范围加热3h,冷却、分离提纯得到粗产品。
①仪器a的作用是 。
②反应结束后,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后,得到粗产品,回收滤液中的操作方法是 。
③在反应开始之前先通一段时间的目的是 ,在反应完成后继续通一段时间的作用是 。
④反应后将锥形瓶中溶液配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.40 NaOH溶液滴定,重复上述操作3次,达到滴定终点时消耗NaOH溶液的体积分别为19.50mL、20.90mL、19.70mL,则氯化铁的转化率为 。
22.某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意回答下列问题:
(1)与发生反应的条件是 ;若用日光直射,可能会引起 。
(2)实验中可观察到的实验现象有:试管内壁出现油状液滴,饱和食盐水中有少量固体析出, , , 。
(3)实验中出现油状液滴的物质为 (填化学式)。
(4)用饱和食盐水而不用水的原因是 。
23.溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置有多种,其中的三种如下。
I:中学教材中苯与溴发生反应的装置如图1所示。A中先加入少量铁粉,再加入稍过量的液溴和苯的混合物。
回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)C中NaOH溶液的作用是 。
II:苯与溴发生反应的改进装置如图2所示。
(3)D的名称为
(4)三颈烧瓶内加入铁粉、稍过量的液溴和7.8g苯,充分反应后,将三颈烧瓶内的液体用 (填操作名称)的方法分离出来;之后将液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。
①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;②用5%的NaOH溶液洗涤,振荡,分液;③用蒸馏水洗涤,振荡,分液;④加入无水粉末干燥;⑤蒸馏。
最终得到8.0mL纯净的溴苯,该实验中溴苯的产率为 (已知:溴苯密度为,结果精确到0.1%)。
III:另一种改进装置如图3。
(5)图3的实验装置丙中溶液中出现 现象,即可证明苯与液溴发生了取代反应。
(6)冷凝管的作用为 ,冷凝水从冷凝管的 (填“a”或“b”)口进入。
(7)若实验时,无液溴,但实验室有溴水,该实验如何操作才能成功? 。
参考答案:
1. 取代 Br2/FeBr3(或Br2/Fe) 1,3,5-三甲苯
【分析】苯环上的取代反应需在催化剂作用下进行,由异丙苯制备对溴异丙苯的反应试剂和反应条件为Br2/FeBr3或Br2/Fe;在异丙苯的多种同分异构体中,一溴代物最少的是1,3,5-三甲苯,只有一取代物;由饱和烃制取不饱和烃,常用的做法是先发生取代反应生成氯代物,在碱性条件下发生消去反应可生成所需物质;含有不饱和键的物质在一定条件下可发生加聚反应,生成高聚物。
【详解】(1)由苯与2-丙醇反应制备异丙苯,可看成异丙基取代苯环上的一个氢原子,属于取代反应,苯环的取代反应需在催化剂作用下进行,由异丙苯制备对溴异丙苯的反应试剂和反应条件为Br2/FeBr3或Br2/Fe;
(2)在异丙苯的多种同分异构体中,一溴代物最少的是1,3,5-三甲苯,只有一种取代物;
(3)异丙苯制取制取α-甲基苯乙烯,可先发生取代反应生成氯代物,在碱性条件下发生消去反应可生成,故答案为 ;(4)丙烯腈(CH2=CHCN)、1,3-丁二烯和α-甲基苯乙烯发生加聚反应可生成耐热型ABS树脂,故答案为 。
2.碳碳双键、氯原子
【分析】根据流程图和信息可知A为,B为,C为;
【详解】由C的分子结构可知其所含官能团有碳碳双键和氯原子。
3. C(CH3)4 2,5﹣二甲基﹣3﹣己炔 CH3CH(OH)CH3
【详解】(1)烷烃分子式为 ,则12n+2n+2=72,n=5,支链越多,沸点越低,沸点最低的烷烃的结构简式为C(CH3)4;
(2)2-丁烯的顺式结构简式为 ;
(3)与H2加成生成2,5﹣二甲基己烷的炔烃的结构简式是,系统命名2,5﹣二甲基﹣3﹣己炔;
(4) 分子式为C8H10的芳香烃有乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯共四种,乙苯的一氯代物有5种、邻二甲苯的一氯代物有3种、间二甲苯的一氯代物有4种、对二甲苯的一氯代物有2种,所以一氯代物有二种的结构简式为;
(5)化合物E分子式是C3H8O,E的核磁共振氢谱图显示有三组峰,并且峰面积比分别为1:1:6,说明E分子中含有2个甲基且结构对称, E的结构简式为CH3CH(OH)CH3。
4. F D C E B A
【详解】(1)蚕丝的主要成分是蛋白质,故答案为:F;
(2)油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐(即肥皂的主要成分),故油脂可用于生产肥皂,故答案为:D;
(3)能使紫色石蕊试液变红的说明是酸性溶液,故只有乙酸溶液呈酸性,故答案为:C;
(4)纤维素在一定条件下最终水解生成葡萄糖,故答案为:E;
(5)乙烯在一定条件下发生加聚反应用于制造食物保鲜膜的聚乙烯,故答案为:B;
(6)35%~40%的甲醛水溶液也称为福尔马林溶液,常用来浸制生物标本,故答案为:A。
5.(1) HC≡CH
(2) CH≡CH+HClCH2=CHCl nCH2=CH2
【分析】气态烃D的摩尔质量为1.25 g·L-1×22.4 L·ml-1=28 g·ml-1,又由A与H2发生加成反应得到的D能够发生聚合反应,可推知A为乙炔,故B为氯乙烯,C为聚氯乙烯,D为乙烯,E为聚乙烯。
【详解】(1)由分析可知A为乙炔,结构式为HC≡CH;C为聚氯乙烯,结构式为;E为聚乙烯,结构式为。
(2)A→B是乙炔与氯化氢加成反应生成氯乙烯,其方程式为CH≡CH+HClCH2=CHCl;D→E是乙烯发生加聚反应,其方程式为nCH2=CH2
6. 羟基 酯基
【详解】根据有机物官能团种类信息,—OH为羟基,—COOR为酯基,所以本问第一第二空应填“羟基、酯基”;
7. C4H4O4 HOOC-CH=CH-COOH、CH2=C(COOH)2
【分析】由C、H、O的质量比,可求出其最简式,再由与氢气的相对密度,求出相对分子质量,从而求出分子式;最后由“与小苏打反应放出CO2,也能使溴水褪色”的信息,确定所含官能团的数目,从而确定其结构简式。
【详解】(1)由C、H、O的质量比为12:1:16,可求出n(C):n(H):n(O)=1:1:1,其最简式为CHO;其蒸气对氢气的相对密度为58,则相对分子质量为58×2=116;设有机物的分子式为(CHO)n,则29n=116,从而求出n=4,从而得出分子式为C4H4O4。答案为:C4H4O4;
(2)它能与小苏打反应放出CO2,则分子中含有-COOH,0.58g 这种物质能与50 mL0.2 ml/L的氢氧化钠溶液完全反应,则0.005ml有机物与0.01mlNaOH完全反应,从而得出该有机物分子中含有2个-COOH;该有机物也能使溴水褪色,由不饱和度为3还可确定分子内含有1个碳碳双键,从而确定其结构简式为HOOC-CH=CH-COOH或CH2=C(COOH)2。答案为:HOOC-CH=CH-COOH或CH2=C(COOH)2。
【点睛】由分子式C4H4O4中C、H原子个数关系,与同数碳原子的烷烃相比,不饱和度为3。
8.(1)3
(2)C6H4O5
(3) 4 b
(4) 2
(5)7
(6)2+3O22+2H2O
【详解】(1)A含有碳碳双键、羟基、醚键和醛基,其含氧官能团有3种。
(2)B分子含6个C、4个H、5个O。
(3)1个D分子含2个醛基,1ml醛基与银氨溶液反应,最多生成2mlAg,故1mlD与足量银氨溶液共热并完全反应,最多能生成4mlAg。C中含有醛基,醛基能与酸性高锰酸钾溶液反应,故用溴的CCl4溶液检验碳碳双键。
(4)羧基不能与H2反应,醛基、碳碳双键都能与H2发生加成反应,故F为,F分子含2个手性碳原子,如图所示(*号碳为手性碳原子)。
(5)A的分子式为C6H6O3,其同分异构体能发生银镜反应,说明含有一CHO,能与NaHCO3溶液生成CO2,说明A含有一COOH,具有稳定的链状结构,则A具有,将-CHO标为→,-COOH标为,根据两个取代基“定-移-”原则,其同分异构体则有, 共7种。
(6)A和B对照可知,A中醇羟基、醛基均被氧化成羧基,化学方程式如下:2+3O22+2H2O。
9. 环己烷 消去反应 加成反应 +2NaOH+2NaBr+2H2O
【分析】由反应①条件结合产物知,反应①为取代反应,故A为环己烷(),根据反应②条件知,反应②为消去反应,生成环己烯,反应③为碳碳双键与Br2加成,生成,结合最终产物知,反应④为消去反应。
【详解】(1)由分析知,A的结构简式为,名称为环己烷;
(2)由分析知,反应②为消去反应,反应③为加成反应;
(3)反应④为消去反应,对应方程式为:+2NaOH+2NaBr+2H2O。
10. CH2=C(CH3)2 4 C6H14 2-甲基戊烷 C5H10 C7H12
【详解】(1)烯烃A是CH3=CHCH2CH3的一种同分异构体,它在催化剂的作用下与氢气反应的产物不是正丁烷说明A中含有支链,则A的结构简式为CH2=C(CH3)2;由于碳碳双键是平面形结构,则A分子中共平面的碳原子个数为4个。
(2)①是链状烷烃,系统命名法对该有机物进行命名2-甲基戊烷,其分子式为C6H14。
②是烯烃,其分子式为C5H10。
③属于环烯烃,其分子式为C7H12。
11.C
【详解】①淀粉、油脂、蛋白质都是由小分子物质经过化学反应形成的,所以能水解,故正确;
②乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源,所以是混合物,故错误;
③乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠,乙酸的酸性比碳酸强,能与碳酸钠反应生成二氧化碳而被吸收,然后分液可得到纯净的乙酸乙酯,故正确;
④石油的分馏没有新物质生成,属于物理变化,煤的干馏有新物质生成属于化学变化,故错误;
⑤碘单质遇淀粉变蓝色是碘的特性,葡萄糖含有醛基所以能和能与银氨溶液反应析出银,与新制得的氢氧化铜反应生成砖红色的沉淀,故正确;
⑥塑料为合成高分子材料,而部分橡胶和纤维可能为天然高分子材料,故错误;
综上所述,①③⑤正确,答案选C。
12.A
【详解】A.22gCO2物质的量为22g 44g/ml= 0.5ml,2Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 +O2,反应生成氧气0.25ml,则产生的气体的分子数为0.25NA,A正确;
B.标准状况下,苯是液态,不能使用气体摩尔体积进行计算,B错误;
C.1mlCl2和Fe充分反应,氯元素0价变化为- 1价,电子转移2NA,C错误;
D.乙酸乙酯在酸性条件下水解反应是可逆反应,0.5ml乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数小于0.5NA,D错误;
故本题选A。
13.A
【详解】A.由碳纤维与高性能树脂两种材料组成的材料称之为复合材料,碳纤维是新型无机非金属材料,A错误;
B.石墨烯是碳元素的一种单质,是一种新型无机非金属材料,B正确;
C.聚乙二醇是由乙二醇经过缩聚反应制得,C正确;
D.临界状态的二氧化碳蒸发需吸收大量的热,因此二氧化碳跨临界直冷制冰利用了此性质,D正确;
故选A。
14.B
【详解】A.一氯乙烷的结构式为,A错误;
B.丁烷的结构简式为CH3(CH2)2CH3,B正确;
C.四氯化碳的电子式为,C错误;
D.苯的分子式为C6H6,D错误;
答案选B。
15.D
【分析】
【详解】A.糖类不一定有甜味如多糖,A错误;
B.淀粉和纤维素属于多糖,属于糖类,B错误;
C.二糖和多糖能水解,单糖不能水解,C错误;
D.糖类含有C、H、O三种元素,D正确;
答案选D。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质,把握常见有机物的组成、官能团与性质的关系等为解答的关键,注意糖类的含义、结构和性质特点的归纳与总结。
16.D
【详解】A.谷氨酸单钠盐,还有1个羧基,与NaOH可发生中和反应,故A错误;
B.谷氨酸与氨基乙酸中羧基的个数不同,二者不属于同系物,故B错误;
C.X与谷氨酸的结构不同,物理性质不同,故C错误;
D.X与谷氨酸具有相同的官能团种类和数目,说明X中含有2个羧基、1个氨基,符合条件的结构简式有、、、、、、、,共有8种,故D正确;
故选D。
17.D
【详解】A.苯和甲苯都含有苯环,属于烃类,为芳香烃,A正确;
B.甲苯中甲基可以在光照条件下可以和卤素单质发生取代,苯环上甲基的邻对位氢易被取代,B正确;
C.甲苯中含有甲基,根据甲烷的空间结构可知,甲苯分子中所有原子不可能共平面,C正确;
D.苯通过萃取可以使溴水褪色,但不能和溴水反应,D错误;
综上所述答案为D。
18.B
【详解】从丙和甲的结构简式上可以判断,丙比甲多了两个羟基,甲经两步转化为丙,根据官能团的转化,步骤(1)为甲与卤素单质加成生成二卤代烃,步骤(2)为二卤代烃水解得到二元醇丙;
A.丙中不含碳碳双键,步骤(2)产物中若含有未反应的甲,可用溴水检验是否含甲,甲能使溴水褪色,丙不能使溴水褪色,A正确;
B.反应(1)是加成反应,无机试剂可以是溴水或溴的四氯化碳溶液即可,B错误;
C.甲中含有碳碳双键,丙中含有醇羟基,都能与酸性KMnO4溶液发生反应,C正确;
D.根据以上分析可知乙属于烃的衍生物,其所含官能团可能为溴原子,D正确;
答案选B。
19.B
【详解】A.卤代烃不能电离出卤素离子,卤代烃中直接加入AgNO3溶液不反应,故A错误;
B.加入NaOH的水溶液,加热后发生水解反应,在加入稀硝酸中和剩余氢氧化钠,然后加入AgNO3溶液生成卤化银,故B正确;
C.卤代烃不能电离出卤素离子,故C错误;
D.加入NaOH的乙醇溶液,加热后加入AgNO3溶液,氢氧化钠与AgNO3溶液反应生成沉淀,故D错误。
【点睛】鉴定卤代烃中卤元素,加入NaOH的水溶液加热后,需要加入硝酸中和剩余氢氧化钠,否则能生成氢氧化银。
20.D
【详解】A.在FeBr3催化作用下苯与液溴反应,苯环中氢原子被溴原子取代生成溴苯,属于取代反应,A不选;
B.在光照的条件下,丙烯α-C上氢原子被Cl原子取代生成ClCH2CH=CH2,属于取代反应,B不选;
C.乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,酯化反应属于取代反应,C不选;
D.乙烯和HCl发生加成反应生成一氯乙烷,D选;
答案选D。
21.(1) 锥形瓶 安装好A装置,在右侧导管接一橡胶管并用止水夹夹住,在分液漏斗中加水,打开活塞,若分液漏斗中水滴一段时间后不在滴下,则证明气密性良好 2FeCl3+H22FeCl2+2HCl↑ ABCBD
(2) 冷凝回流 蒸馏 排尽装置中的空气,以防止FeCl2被氧化 将反应生成的HCl全部排入装置B中 78.4%
【分析】实验1中,A中产生氢气,经B干燥后进入C中与氯化铁在加热下反应,为了防止水分的存在对反应的干扰,C后还要再接一个盛碱石灰的装置B、B兼起吸收多余HCl作用、再把多余气体用D装置点燃处理。
实验2:在装置A中把氯化铁和氯苯在加热下发生反应以制备氯化亚铁,绿化亚铁具有还原性,因此要在氮气氛中发生反应、反应结束后,装置内残留的氯化氢气体要用氮气通入到B装置中,制备实验结束后,将锥形瓶内液体配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.40 NaOH溶液滴定,从而测定氯化铁的转化率。
【详解】(1)①A装置中装锌粒的仪器名称是锥形瓶;检查A装置的气密性的方法是安装好A装置,在右侧导管接一橡胶管并用止水夹夹住,在分液漏斗中加水,打开活塞,若分液漏斗中水滴一段时间后不在滴下,则证明气密性良好。
②H2还原无水FeCl3制取FeCl2,铁元素化合价降低、氢元素化合价升高,则另一产物应为含H、Cl的物质,即为HCl,所以化学方程式为2FeCl3+H22FeCl2+2HCl。
③因为FeCl3易吸水,所以在氢气通入前,一定要进行干燥处理,即由A装置制得的H2一定要经过B的干燥处理,至于H2中混有的HCl是否处理,问题并不大,因为通过碱石灰处理水蒸气时,HCl也可被吸收,反应后生成的HCl会污染环境,也需用碱石灰处理,多余的氢气应烧掉,从而得出按气流由左到右的方向,上述仪器的连接顺序为ABCBD。
(2)仪器a是冷凝管,氯苯易挥发,则冷凝管的作用是冷凝回流。
②氯苯、二氯苯是互溶的液体混合物,回收滤液中C6H5Cl的操作方法是蒸馏。
③反应开始之前先通一段时间N2的目的是排尽装置中的空气,以防止FeCl2被氧化;在反应完成后继续通一段时间N2的作用是反应生成的HCl全部排入装置B中。
④反应后将锥形瓶中溶液配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.40 NaOH溶液滴定,重复上述操作3次,达到滴定终点时消耗NaOH溶液的体积分别为19.50mL、20.90mL、19.70mL,第2次数据偏大舍去、其余二次取平均值,则平均消耗NaOH溶液的体积为19.60mL、根据化学方程式可知关系式为:n(FeCl3)=2n(HCl)=2n(NaOH)= 2×0.40ml/L×0.0196L×=0.1568ml,则氯化铁的转化率为。
22. 光照 爆炸 试管内黄绿色变浅 试管内液面上升 试管内有少量白雾产生 、、 降低在水中的溶解度,抑制和水的反应
【详解】(1)和在光照条件下发生取代反应生成、、、和HCl,若用日光直射,反应非常剧烈,可能会引起爆炸,故答案为:光照;爆炸;
(2)随着反应的进行,不断被消耗,黄绿色逐渐变浅,又由于生成的、、常温下为无色油状液体,故试管内壁有油状液滴出现,因有HCl气体生成,且HCl气体易液化、易溶于水,故试管内有少量白雾产生,液面上升,故答案为:试管内黄绿色变浅;试管内液面上升;试管内有少量白雾产生;
(3)由(2)可知,实验中出现的油状液滴为、、的混合物,故答案为:、、;
(4)HCl气体溶于水后,增大了HCl的浓度,降低了在水中的溶解度,抑制和水的反应,故答案为:在水中的溶解度,抑制和水的反应。
23.(1)+Br2+HBr
(2)吸收和HBr,防止污染环境
(3)球形干燥管
(4) 过滤 76.4%
(5)淡黄色沉淀
(6) 冷凝回流和导气 a
(7)可先用苯萃取溴水中的溴,分液后,取苯层即可
【分析】苯与溴发生反应生成溴苯和溴化氢,化学方程式为:+Br2+HBr,HBr和硝酸银反应生成淡黄色AgBr沉淀,证明发生取代反应;
【详解】(1)苯与溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,化学方程式为:+Br2+HBr;
(2)反应过程中会有挥发出的溴蒸气和产生的溴化氢,因此需要用C装置内的液体吸收Br2和HBr,防止污染环境,故答案为:吸收Br2和HBr,防止污染环境;
(3)D为球形干燥管,故答案为:球形干燥管;
(4)三颈烧瓶内反应后的液体中混有铁粉,因此采用过滤的方法进行固液分离,7.8g苯物质的量为,则根据+Br2+HBr ,理论生成溴苯为0.1ml,则产率为×100%≈76.4%,故答案为:过滤;76.4%;
(5)HBr和硝酸银反应生成淡黄色AgBr沉淀,则丙中有淡黄色的沉淀生成,说明发生取代反应,故答案为:丙中有淡黄色的沉淀生成;
(6)冷凝管所起的作用为冷凝回流和导气,为保证冷凝效果,冷凝水从下口a进入,故答案为:冷凝回流和导气;a;
(7)只要把溶质溴和水分离开即可实现目的,可先用苯萃取溴水中的溴,分液后,取苯层即可,故答案为:先用苯萃取溴水中的溴,分液后,取苯层即可。
(氯苯)
(二氯苯)
溶解性
不溶于水,易溶于苯、乙醇
不溶于、、苯,易溶于乙醇,易吸水
熔点/℃
-45
53
易升华
沸点/℃
132
173
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