人教版 (2019)必修 第二册第七章 有机化合物第三节 乙醇与乙酸一课一练
展开一、单选题
1.已知CuS是难溶于稀硫酸的黑色固体,FeSO4溶液遇NO变棕色。下列实验能达到目的是
A.检验煤干馏产生H2S
B.证明乙醇与CrO3反应生成乙醛
C.验证丁烷裂解生成乙烯
D.证明铜和浓硝酸反应的还原物有NO
2.乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业, 某学习小组设计甲、乙两套装置用乙醇、乙酸和浓硫酸分别制备乙酸乙酯。下列说法不正确的是
A.浓硫酸能加快酯化反应速率
B.装置乙中的球形干燥管能防止倒吸
C.振荡a、b 两试管发现油状液体层变薄 ,主要是乙酸乙酯溶于Na2CO3溶液所致
D.可用分液的方法分离出乙酸乙酯
3.下列反应中,属于加成反应的是
A.甲烷的燃烧反应B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应
C.苯生成硝基苯的反应D.乙醇和乙酸生成乙酸乙酯的反应
4.下列关于钠及其化合物的说法正确的是( )
A.过氧化钠的电子式:
B.金属钠可用来除去乙醇中的少量水
C.常温下Na与O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率加快
D.钠钾合金可做原子反应堆的导热剂
5.在一定条件下,下列物质可与甲烷发生取代反应的是
A.O2B.浓H2SO4C.Cl2D.酸性KMnO4溶液
6.诺卜醇可用于调制木香型化妆品及皂用香精,诺卜醇的一种制备方法如图所示。下列说法正确的是
A.可用溴的溶液区别β-蒎烯与诺卜醇
B.β-蒎烯的饱和碳原子上的一氯代物最多有7种
C.β-蒎烯和诺卜醇分子中都有一个由5个碳原子构成的四面体
D.可用酸性高锰酸钾溶液鉴别β-蒎烯和诺卜醇
7.化学技术可以改善环境、造福人类。下列说法正确的是
A.汽车尾气催化转化器可有效减少CO2的排放,实现“碳中和”
B.飞船返回舱外表使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
C.工业上大量使用的乙酸是通过石油化学工业人工合成的
D.生活垃圾焚烧尾气经脱硫脱硝后排放,能达到零污染
8.下列原子或原子团,不属于官能团的是
A.OH—B.—NO2C.—SO3HD.—Cl
9.我国科研人员以蹄叶橐吾为原料先制得化合物Ⅰ再转化为具有抗癌抑菌活性的倍半萜化合物Ⅱ,有关转化如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.化合物Ⅰ能使酸性KMnO4溶液褪色
B.检验化合物Ⅱ中是否含化合物Ⅰ,可用Br2的CCl4溶液
C.化合物Ⅱ一定条件下能发生取代、消去及加成反应
D.化合物Ⅰ分子中含有5个手性碳原子
10.维生素C的结构如图所示。下列说法不正确的是
A.分子式是C6H8O6
B.分子中含有多个羟基,其水溶性较好
C.分子中含有碳碳双键、羟基、醚键3种官能团
D.能使酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液褪色
二、填空题
11.20世纪90年代提出的“绿色化学”为有机合成指明了方向。我国学者研制了一种纳米反应器,用于催化草酸二甲酯(DMO)和氢气反应获得EG。反应过程示意图如图:
(1)MG分子中含有官能团的名称 ;
(2)EG的分子式 ;
(3)DMO酸性条件下水解的化学方程式 。
12.乳酸是酸奶中含有的酸味物质,其结构简式为
(1) 乳酸分子中的含氧官能团有 和 。(填名称)
(2) 乳酸可聚合成聚乳酸,聚乳酸是一种新型的生物降解材料,可以替代部分塑料。废弃的塑料导致的环境影响为 (填“白色污染”“酸雨”或“臭氧层空洞”)。
(3) 乳酸为一元酸且酸性强于碳酸。
① 乳酸溶液滴入石蕊溶液中的现象为 。
② 乳酸溶液与足量的碳酸氢钠溶液反应,当生成22.4 L(标准状况)二氧化碳时,反应消耗C3H6O3(乳酸)的物质的量为 。(C3H6O3转化为C3H5O3Na)
13.某有机物(含C、H、O)分子结构如图所示,有关该有机物说法正确的是 。
①该有机物含有取代基团OH-
②该有机物分子中碳和氢原子个数比为1∶3
③该有机物的同分异构体结构简式为CH3—O—CH3
④该有机物溶于水呈酸性
⑤该有机物分子中三种类型的氢原子,都能电离出H+
⑥工业上获取无水该有机物的方法,常加入新制的生石灰,再进行蒸馏
14.在有机物①甲烷②乙烯③乙醇④乙酸中,食用醋的主要成分是 (填序号,下同),天然气的主要成分是 ,分子中所有原子在同一个平面内的是 ,可用作医用消毒剂的是 。
15.化学式为C2H6O的化合物A具有如下性质:A+Na―→慢慢产生气泡
A+CH3COOH有香味的产物
(1)根据上述信息,对该化合物可作出的判断是( )。
A.一定含有—OH B.一定含有—COOH
C.A为乙醇 D.A为乙醛
(2)含A的体积分数为75%的水溶液可以用作 。
(3)A与钠反应的化学方程式: 。
(4)化合物A与CH3COOH反应生成的有香味的产物的结构简式为 。
16.氧化反应
(1)乙醇的燃烧
乙醇在空气中燃烧时,火焰呈淡蓝色,放出大量的热。化学方程式为: 。
(2)乙醇的催化氧化
(3)乙醇与强氧化剂的反应
17.乙酸乙酯是一种重要的化工原料,是良好的有机溶剂,也是有机合成原料,可用于染料、药物、香料的制备。请回答下列问题:
(1)目前,实验室和工业上常用乙酸与乙醇在浓硫酸存在条件下反应制备乙酸乙酯:CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O
①欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有 ( 要求写出两条)。
②该反应中,浓硫酸的主要作用是 ;使用硫酸可能带来的问题有 (要求写出两条)。
(2)离子液体指熔点较低的离子化合物,具有低挥发性、高沸点等特点,作为 一种环境友好的溶剂和催化体系而备受瞩目。有研究者报道了利用离子液体咪唑磷酸二氢盐作为合成乙酸乙酯的催化剂。
①反应条件对酯化过程影响的实验结果见下表(表中,n指物质的量,单位为ml) :
分析上表数据,利用该离子液体催化合成乙酸乙酯的适宜条件是什么 ?说明理由。
②由于本实验所用的离子液体与酯化产物互溶,故考虑采用溶剂萃取的方法分离出离子液体。溶剂与原料、酯化产物及离子液体的溶解性实验结果见下表( [注] :“混合溶液” 由乙醇、乙酸、乙酸乙酯、水和离子液体按一定比例组成) :
分析上表,应选取哪种化合物作为离子液体的萃取溶剂 ?你选择的理由是什么 ?
③已知部分有机物的沸点见下表:
请具体说明如何从反应混合物中分离出乙酸乙酯产物和离子液体 ?
18.写出下列反应的化学方程式
(1)草本灰水解呈碱性:
(2)甲苯制TNT的反应:
(3)乙醇和乙酸的反应:
(4)乙醇的催化氧反应:
(5)实验室制乙炔的反应方程式:
19.乙炔是一种重要的有机化工原料,如下图所示以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。完成下列各题:
(1)正四面体烷的二氯取代产物有 种,乙炔生成乙烯基乙炔的反应类型为 。
(2)关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是_______(填字母)。
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.1 ml乙烯基乙炔能与3 ml Br2发生加成反应
C.乙烯基乙炔分子内含有两种官能团
D.等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同
(3)1 ml环辛四烯最多能与 ml H2完全加成。
20.柠檬酸结构简式为:
(1)柠檬酸中的官能团有、 (写名称)。
(2)1ml柠檬酸最多可消耗NaOH的物质的量是 ml。
(3)下列关于柠檬酸的说法正确的是 (填序号)。
A 可发生酯化反应
B 可发生加成反应
C 可发生消去反应
D 其分子式是C6H8O6
三、判断题
21.该装置可用于制备并收集乙酸乙酯。(____)
22.医用酒精的浓度通常为95%。( )
23.乙酸可以和碳酸盐反应生成二氧化碳。( )
24.向混合液中加入生石灰后蒸馏,以除去乙酸中混有的乙醇。(_____)
25.乙酸乙酯分子中含有甲基、乙基和酯基。( )
四、解答题
26.乙酸乙酯是无色具有水果香味的液体,沸点为77.2 ℃,实验室某次制取乙酸乙酯用醋酸14.3 mL、95%乙醇23 mL,还用到浓硫酸、饱和碳酸钠以及极易与乙醇结合的氯化钙溶液。主要装置如图所示:
实验步骤:
①先向A中的蒸馏烧瓶中注入少量乙醇和浓硫酸后摇匀,再将剩下的所有乙醇和冰醋酸注入分液漏斗里待用。这时分液漏斗里醋酸和乙醇的物质的量之比约为5∶7。
②加热油浴保温约135~145 ℃。
③将分液漏斗中的液体缓缓滴入蒸馏烧瓶里,调节加入速率使蒸出酯的速率与进料速率大体相等,直到加料完成。
④保持油浴温度一段时间,至不再有液体馏出后,停止加热。
⑤取下B中的锥形瓶,将一定量饱和Na2CO3溶液分批少量多次地加到馏出液里,边加边振荡,至无气泡产生为止。
⑥将⑤的液体混合物分液,弃去水层。
⑦将饱和CaCl2溶液(适量)加入分液漏斗中,振荡一段时间后静置,放出水层(废液)。
⑧分液漏斗里得到的是初步提纯的乙酸乙酯粗品。
试回答:
(1)实验中浓硫酸的主要作用是 。
(2)用饱和Na2CO3溶液洗涤粗酯的目的是 。如果用NaOH溶液代替Na2CO3溶液将引起的后果是 。
(3)用饱和CaCl2溶液洗涤粗酯的目的是 。
(4)在步骤⑧所得的粗酯里还含有的杂质是 。
27.如下图是乙酸乙酯的合成路线图,已知B的水溶液可以溶解CaCO3,E可作果实催熟剂。
请完成下列问题:
(1)B中所含官能团的名称是 ,E的结构简式为: ;
(2)反应③的反应类型是 ,反应④的反应类型是 ;
(3)请写出E制取乙醇的化学方程式: ;
(4)实验室我们可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题。
①写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式: ;
②浓硫酸的作用: ;
③装置中导管要在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是 ;
④如果用4.6g的乙醇和9.0g的B反应制得乙酸乙酯6.6g,则本实验的产率是 ;(得数保留小数点后一位;产率指的是某种生成物的实际产量与理论产量的比值);
28.图中,甲由C、H、O三种元素组成,元素的质量比为12:3:8,甲的沸点为78.5℃,其蒸气与H2的相对密度是23。将温度控制在400℃以下,按要求完成实验。
(1)在通入空气的条件下进行实验,加入药品后的操作依次是 。(填序号)
a.打开活塞
b.用鼓气气球不断鼓入空气
c.点燃酒精灯给铜丝加热
(2)实验结束,取试管中的溶液与新制的Cu(OH)2混合,加热至沸腾,实验现象为 。
(3)现用10%的NaOH溶液和2%的CuSO4溶液,制取本实验所用试剂Cu(OH)2,请简述实验操作 。。
实验操作
向试管中加入少量乙醇,取一根铜丝,下端绕成螺旋状,在酒精灯上灼烧后插入乙醇,反复几次。注意观察反应现象,小心地闻试管中液体产生的气味。
实验现象
在酒精灯上加热时铜丝由红色变黑,插入乙醇后铜丝又由黑变红色。试管中液体有刺激性气味。
实验原理
2Cu+O22CuO(铜丝变黑)
+Cu+H2O(铜丝由黑变红)
实验结论
乙醇在加热和催化剂(Cu或Ag)存在的条件下,被空气中的氧气氧化成乙醛。总反应: 。
反应原理
CH3CH2OHCH3COOH(乙酸)
实验现象
(1)酸性高锰酸钾溶液紫色褪去
(2)酸性重铬酸钾溶液由橙色(Cr2O)变为绿色(Cr3+)
序号
n(乙酸):n(乙醇):n(离子液体)
反应时间t/h
乙醇转化率/1%
1
1.2:1:0.15
3
80.04
2
1.2:1:0.15
3.5
87.23
3
1.2:1:0.15
4
90.18
4
1.2:1:0.15
4.5
90.45
5
1.2:1:0.15
5
90.64
6
1.0:1:0.15
4
81.85
7
1.1:1:0.15
4
86.41
8
1.3:1:0.15
4
90.52
9
1.4:1:0.15
4
89.28
10
1.2:1:0.05
4
76.50
11
1.2:1:0.10
4
83.26
12
1.2:1:0.20
4
90.48
13
1.2:1:0.25
4
90.92
反应体系中的物质
溶剂
四氯化碳
三氯甲烷
环已酮
乙醇
互溶
互溶
互溶
乙酸
互溶
互溶
互溶
水
互溶
互溶
分层,水在下层
乙酸乙酯
互溶
分层,乙酸乙酯在上层
互溶
离子液体
互溶
分层,且呈分散状态存在于三氯甲烷中
离子液体在环己酮中呈固体状,且聚集在反应器底部
混合溶液[注]
互溶
分层
分层
有机物
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
四氯化碳
三氯甲烷
环己酮
沸点/°C
78.5
117
77.1
76.8
61.7
155.7
参考答案:
1.A
2.C
3.B
4.D
5.C
6.C
7.C
8.A
9.B
10.C
11. 羟基、酯基 C2H6O2 CH3OOCCOOCH3+2H2OHOOCCOOH+2CH3OH
12. 羧基 羟基 白色污染 石蕊溶液变红色 1 ml
13.②③⑥
14. ④ ① ② ③
15. AC 医用消毒剂 2Na+2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa+H2↑ CH3COOCH2CH3
16. CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
17. 增加乙醇的用量、及时移出乙酸乙酯(或及时除去生成的水) 硫酸作催化剂; 产生酸性废液(或造成环境污染)、部分原料碳化(或催化剂重复使用困难、催化效果不理想) n (乙酸) : n (乙醇) = 1.2 : 1.该比例下乙醇转化率可达90%以上, 继续增加乙酸用量,乙醇转化率仅略微增加,考虑到原料的经济性,选择该比例为佳。n (乙醇) : n (离子液体) = 1 : 0.15.随离子液体用量增加, 乙醇转化率也逐渐增加, 其用量达到乙醇的15%时乙醇转化率达到90%以上, 继续增加催化剂用量, 乙醇转化率不再明显增加,选择该比例为佳。反应时间4 h。乙醇转化率随反应时间增加而提高, 在4 h之后增加不明显, 综合考虑选择4 h为宜 选取环己酮作为离子液体的萃取溶剂 因为离子液体在环己酮中不溶,而反应物及乙酸乙酯与环己酮互溶 将环己酮加入反应混合物中后,溶液分为两层,上层为乙酸乙酯、乙酸和少量乙醇,分液后可通过精馏方法分离出乙酸乙酯产物(或:加入饱和碳酸钠溶液至不再有气体产生,分液后有机层依次用饱和食盐水、饱和氯化钙溶液洗涤、水洗,分去下层液体,有机层用无水硫酸镁干燥,蒸馏收集73~77°C的馏分即为乙酸乙酯);下层为离子液体和水形成的混合物,可蒸馏除去水,使离子液体得以回收重复使用
18. K2CO3+H2O⇌KHCO3+KOH +3HONO2+3H2O CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2
19.(1) 1 加成反应
(2)D
(3)4
20. 羟基、羧基 3 AC
21.错误
22.错误
23.正确
24.错误
25.正确
26. 催化剂和吸水剂 与挥发出来的乙酸反应、溶解挥发出来的乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度 使挥发出来的乙酸乙酯水解而使实验失败 除去乙醇 水
27.(1) 羧基 CH2=CH2
(2) 酯化反应或取代反应 加成反应
(3)CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
(4) CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O 催化剂、吸水剂 防止倒吸 75.0%
28. cab(或acb) 有红色沉淀产生 取一定量(约2-3mL)10%的NaOH溶液放入试管中,用胶头滴管滴入几滴(约4滴~6滴)2%的CuSO4溶液,振荡(或向NaOH溶液中滴加少量CuSO4溶液”也可)
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