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【化学】山西省山西大学附中2018-2019学年高一下学期5月月考试题(解析版)
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山西省山西大学附中2018-2019学年高一下学期5月月考试题
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Li:7 Mg:24
一、选择题(本题包括21小题,每题2分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 下列有关化学用语使用正确的是( )
A. 钙离子的结构示意图: B. 乙烯的结构简式:CH2CH2
C. CH4分子的球棍模型: D. 丙烯的电子式:
【答案】C
【解析】试题分析:A、钙离子的质子数是20,A错误;B、乙烯的结构简式为CH2=CH2,B错误;C、CH4分子的球棍模型:,C正确;D、丙烯的电子式为,D错误,答案选C。
2.“模型法”是学习化学常用方法。一下模型所表示的物质中,能与溴水发生化学反应而使溴水褪色的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据比例模型可判断分别是甲烷、乙烯、苯和乙醇,其中乙烯含有碳碳双键,与溴水发生加成反应而褪色,答案选B。
3.下列有机化学方程式书写正确的是( )
A. CH4+Cl2CH2Cl2+H2
B. +HO-NO2+H2O
C. H2C=CH2+Br2→CH3CHBr2
D. CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3
【答案】B
【解析】试题分析:A、不正确,发生取代反应,CH4+Cl2CH3Cl+HCl;B、正确;C、H2C=CH2+Br2CH2BrCH2Br;D、不正确,CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;选B。
4.一定条件下:甲分子和乙分子反应生成丙分子和丁分子,下列说法不正确的是( )
A. 分离甲和丙可以采用蒸馏法 B. 甲的空间构型是平面正六边形
C. 丙不属于烃类物质 D. 该反应类型是置换反应
【答案】D
【解析】由图示可知该反应为苯(甲)和卤素单质(乙)发生取代反应生成卤代苯(丙)和卤化氢(丁)。A项,苯和卤代苯为沸点不同、互相混溶的液体混合物,可用蒸馏法分离,正确;B项,苯的空间构型是平面正六边形,正确;C项,丙属于卤代烃,不属于烃,正确;D项,该反应为取代反应,错误;答案选D。
5.下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是( )
A. 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色;甲烷与氯气混和后光照反应
B. 乙烯通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色;苯与氢气一定条件下反应生成环己烷
C. 苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中,有油状液体生成 ; 乙烯与水生成乙醇的反应
D. 在苯中滴入溴水,溴水褪色 ; 乙烯自身生成聚乙烯的反应
【答案】C
【解析】A.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色,为加成反应;甲烷与氯气混和后光照反应,为取代反应,故A不选;B.乙烯通入酸性KMnO4溶液中发生氧化反应;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷,为加成反应,故B不选;C.苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液反应生成油状液体,苯中H被取代,发生取代反应;乙烯与水生成乙醇的反应,碳碳双键转化为-OH,为加成反应,故C选;D.在苯中滴入溴水,溴水褪色,没有发生化学反应,是萃取;乙烯自身生成聚乙烯的反应属于加聚反应,故D不选;故选C。
6.下列叙述正确的是( )
A. 甲烷、乙烯中所有原子都在同一平面上
B. 二氯甲烷只有一种结构
C. C6H14同分异构体有4种,其熔点各不相同
D. 金刚石和石墨互为同分异构体,两者之间不能相互转化
【答案】B
【解析】A.甲烷为正四面体结构,乙烯为平面结构,则甲烷中所有原子不可能共面,故A错误;
B.甲烷为正四面体结构,四个H均为相邻位置,则二氯甲烷只有一种结构,故B正确;
C.C4H10为烷烃,存在碳链异构,只有正丁烷、异丁烷两种同分异构体,且熔点不相同,故C错误;
D.金刚石和石墨均为碳元素的不同单质,互为同素异形体,两者通过化学变化可相互转化,故D错误;
故答案为B。
7.设阿伏加德罗常数的值为NA,则下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,11. 2L CCl4所含的分子数为0. 5NA
B. 常温常压下,4. 2g C2H4和C8H16混合物中含有的碳原子数为0. 3NA
C. 7. 8g苯分子中碳碳双键的数目为0. 3NA
D. 60g丙醇中存在的共价键总数为10NA
【答案】B
【解析】A.标况下四氯化碳不是气体,不能使用标况下的气体摩尔体积计算11.2L四氯化碳的物质的量,故A错误;
B.4.2g C2H4和C8H16的混合物中含有0.3mol最简式CH2,含有0.3mol碳原子,含有的碳原子数为0.3NA,故B正确;
C.7.8g苯的物质的量为0.1mol,苯分子中的碳碳键为一种独特键,其分子中不存在碳碳双键,故C错误;
D.n(CH3CH2CH2OH)==1mol,每个丙醇分子中含有11个共价键,则60g丙醇中存在的共价键的物质的量为11mol,总数为11NA,故D错误;
故答案B。
8.物质中杂质(括号内为杂质)的检验方法、除杂试剂都正确的是( )
选项
物质及其杂质
检验方法
除杂
A
Cl2(HCl)
通入AgNO3溶液中
饱和食盐水
B
FeCl2溶液(FeCl3)
滴入KSCN溶液
通入过量氯气
C
乙酸乙酯(乙酸)
滴入石蕊溶液
饱和Na2CO3溶液
D
乙烷(乙烯)
溴水
一定条件下通入氢气
【答案】C
【解析】A.二者均与硝酸银反应,均生成白色沉淀,不能检验,故A错误;
B.氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,将原物质除去不能除杂,应加铁粉、过滤除杂,故B错误;
C.乙酸的水溶液显酸性,则检验乙酸乙酯中否混有乙酸可滴入石蕊试液,变色则说明有乙酸;除去乙酸乙酯中混有的乙酸用饱和碳酸钠溶液,然后分液即可,故C正确;
D.乙烯能使溴水褪色,可用来检验乙烷是否混有乙烯,但不能用氢气除去乙烷中混有的乙烯,原因是氢气的量无法控制,会引入新的杂质或除不尽,应选择溴水洗气,故D错误;
故答案为C。
9.已知苯乙烯的结构为。有关该物质的下列说法正确的是( )
A. 该物质1mol在一定条件下和氢气完全加成,需要4mol氢气
B. 该物质能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,褪色原理完全相同
C. 苯乙烯分子的所有原子不可能在同一平面上
D. 苯乙烯易溶于水
【答案】A
【解析】A.含有苯环和碳碳双键,在一定条件下1mol苯乙烯和4mol氢气完全发生加成反应生成乙基环己烷,故A错误;
B.碳碳双键与溴水发生加成反应,与高锰酸钾发生氧化反应,均褪色,但原理不同,故B错误;
C.苯环及碳碳双键均为平面结构,且直接相连,则苯乙烯分子的所有原子可在同一平面上,故C错误;
D.苯乙烯属烃,不易溶解于水,故D错误;
故答案为A。
10.联苯的结构简式如图,下列有关联苯的说法中正确的是( )
A. 分子中含有6个碳碳双键
B. 1mol联苯最多可以和7mol H2发生加成反应
C. 它容易发生取代反应,但不容易被强氧化剂氧化
D. 它和蒽()同属于芳香烃,两者互为同系物
【答案】C
【解析】A.苯环中不存在碳碳双键,则分子中不含双键,故A错误;
B.苯环与氢气以1:3发生加成反应,则1mol联苯最多可以和6mol H2发生加成反应,故B错误;
C.具有苯的结构,可发生加成、取代反应,但苯环结构不能被强氧化剂氧化,故C正确;
D.同系物中苯环的数目应相同,则它和蒽()同属于芳香烃,但不是同系物,故D错误;
故答案为C。
11. 验证某有机物属于烃的含氧衍生物,应完成的实验内容是( )
A. 只须验证它完全燃烧后产物只有H2O和CO2
B. 只须测定其燃烧产物中H2O和CO2物质的量的比值
C. 测定完全燃烧时消耗有机物与生成的CO2、H2O的物质的量之比
D. 测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量
【答案】D
【解析】试题分析:A、烃燃烧的产物也是H2O和CO2,因此只生成水和CO2不能说明是烃的含氧衍生物,故错误;B、只能测出C:H的个数比,不能得到是否含氧,故错误;C、不能确定是否含氧,故错误;D、根据H2O和CO2的质量,求出有机物中H、C的质量,H、C的质量和是否等于有机物的质量,如果相等,则不含氧,不相等,则含有氧,故正确。
12.有机化合物可能发生的化学反应有( )
①加成 ②氧化 ③燃烧 ④加聚 ⑤取代
A. ①②③ B. ①②③④⑤ C. ①②③④ D. ①③④
【答案】B
【解析】试题分析:该有机物含有的官能团为碳碳双键、羟基、羧基,故可以发生加成、氧化、燃烧、加聚、取代反应。所以答案选B
13.山梨酸是国际粮农组织和卫生组织推荐的高效安全的防腐保鲜剂,广泛应用于食品、饮料、烟草、农药、化妆品等行业,它是一种无色针状晶体或白色粉末,它的结构简式为CH3—CH=CH—CH=CH—COOH。下列关于山梨酸的叙述不正确的( )
A. 只要食品中添加的山梨酸符合国家要求,那么该食品可以放心食用
B. 山梨酸能发生加成反应、取代反应、氧化反应
C. 山梨酸的分子式为C6H8O2,与乙酸互为同系物
D. 1mol山梨酸能和足量碳酸氢钠溶液反应能生成1mol二氧化碳气体
【答案】C
【解析】A.山梨酸为高效安全的防腐保鲜剂,在规定的使用量之内,可放心使用,故A正确;
B.含有碳碳双键,可发生加成、氧化反应,含有羧基,可发生取代反应,故B正确;
C.山梨酸的分子式为C6H8O,但分子结构中含有碳碳双键,与乙酸的结构不相似,不能称为同系物,故C错误;
D.含有羧基,具有酸性,1mol山梨酸能和足量碳酸氢钠溶液反应能生成1 mol二氧化碳气体,故D正确;
故答案为C。
14.下列实验结论不正确的是( )
实验操作
现象
结论
A
食醋浸泡水垢
产生无色气体
乙酸的酸性比碳酸强
B
乙醇与橙色酸性重铬酸钾溶液混合
橙色溶液变为绿色
乙醇具有氧化性
C
将石蜡油加强热产生的气体通入溴的四氯化碳溶液中
溴的四氯化碳溶液褪色
石蜡油分解的产物不都是烷烃
D
硫酸铜固体上滴乙醇
白色固体变蓝
乙醇中含有水
【答案】B
【解析】A.用CH3COOH溶液浸泡水垢,水垢溶解,有无色气泡,说明醋酸的酸性比碳酸强,故A正确;
B.重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液为橙色,三价铬离子为绿色,化合价降低,说明乙醇化合价升高,有还原性,故B错误;
C.溴的四氯化碳溶液褪色说明反应产物中含有不饱和烃,即说明石蜡油分解的产物不都是烷烃,故C正确;
D.CuSO4粉末遇水变蓝色,则硫酸铜固体上滴乙醇后变蓝色,说明乙醇中含有水,故D正确;
故答案为B。
15.下列有关同分异构体数目的叙述中,错误的是( )
A. 乙烷的四氯代物有2种同分异构体
B. CH3CH2CH2CH3光照下与氯气反应,生成2种一氯代烃
C. 戊烷有3种同分异构体
D. 甲苯苯环上的一个氢原子被丙基取代,所得产物有3种
【答案】D
【解析】A.乙烷的二氯代物有CH2ClCH2Cl、CH3CHCl2共2种,乙烷的四氯代物和乙烷的二氯代物的数目相等,则也是2种同分异构体,故A正确;
B.CH3CH2CH2CH3有两种等效氢原子,所以光照下与氯气反应,一氯代烃有2种,故B正确;
C.戊烷有3种同分异构体,正戊烷、异戊烷和新戊烷,故C正确;
D.甲苯苯环上有3种H原子,含3个碳原子的烷基有正丙基、异丙基两种,所以甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代有3×2=6产物,故D错误;
故答案为D。
16.分子式为C4H9Cl 的同分异构体共有(不考虑立体异构)( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】A
【解析】试题分析:分子式为C4H9Cl从饱和度看只能是饱和氯代烷烃,同分异构只是氯在碳上面链接位置不同而已,因为丁烷有两种同分异构体,其中正丁烷有两种一氯代物,异丁烷有两种一氯代物,共4种,所以分子式为C4H9Cl的同分异构体共有4种,选项A符合题意。
17.甲苯与氢气完全加成后产物的一氯代物的种类数是( )
A. 2种 B. 4种
C. 5种 D. 7种
【答案】C
【解析】甲苯与氢气加成之后生成的物质就是,甲基上有三个氢算是一种,与甲基相连的那个环上的碳原子上有一个氢,算是一种,另外邻位,对位,间位上的氢各1种,共有5种氢原子,所以一氯代物是总共有五种,故选C。
18.含有一个双键的烯烃,和H2加成后的产物结构简式如图,则此烃可能有的结构有( )
A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种
【答案】D
【解析】根据烯烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均含有原子的碳原子间是对应烯烃存在C=C的位置,该烷烃
中能形成双键键位置有:1和2之间、2和3之间、3和4之间、3和5之间、5和6之间、6和7之间(6和9)、7和8之间(9和10),故该烯烃共有7种,故答案为D。
19.按系统命名法,的正确名称是( )
A. 3,3,4-三甲基己烷 B. 3,3-二甲基-2-乙基戊烷
C. 3,4,4-三甲基己烷 D. 3,3-二甲基-4-乙基戊烷
【答案】A
【解析】试题分析:选取含C原子最多的链为主链,主链含有7个C原子,为己烷;支链编号最小,所以,故A正确。
20.常温下,a mL三种气态烃的混合物与b mL过量的氧气引燃爆炸后,恢复到原来的状态,气体的体积比反应前缩小2amL,则三种气态烃不可能是( )
A. CH4、C2H4、C3H4 B. C2H6、C3H6、C4H6
C. C2H4、C2H2、C3H8 D. C2H2、CH4、C3H6
【答案】B
【解析】
【分析】设烃的混合物的平均化学式为CxHy,在氧气中燃烧的化学方程式为CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(l),根据体积变化,利用差量法计算,然后根据平均值法确定成份。
【详解】设混合烃的平均组成为CxHy,
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(l)△V
1 1+
a 2a
则:(1+):1=a:2a,解得:y=4,即混合气体分子中平均含有4个H原子,B中各种烃中H原子数都大于4,混合物平均H原子数不可能为4,故答案为B。
21.将1 mol CH4和适量的氧气在密闭容器中点燃,充分反应后,甲烷和氧气均无剩余,且产物均为气体(101 kPa,120℃),其总质量为72 g,下列有关叙述不正确的是( )
A. 若将产物通过碱石灰,则可全被吸收,若通过浓硫酸,则不能被完全吸收
B. 产物的平均摩尔质量为24 g/mol
C. 若将产物通过浓硫酸充分吸收后恢复至(101 kPa,120℃),则压强变为原来的1/3
D. 反应中消耗的氧气为56 g
【答案】A
【解析】1 mol CH4的质量为16 g,因此反应的O2质量为72 g-16 g=56 g,O2的物质的量为1.75 mol。根据反应CH4+2O2CO2+2H2O,反应中CH4不能充分燃烧,因此燃烧产物为CO、CO2和H2O,通过碱石灰,CO不能被吸收;要使1 mol CH4完全燃烧,题中缺少0.25 mol O2,即0.5 mol O,因此产物中含有0.5 mol CO,还含有0.5 mol CO2和2 mol H2O(g),所以产物总的物质的量为3 mol,则M=72/3=24 g/mol。产物通过浓硫酸,H2O(g)被吸收,剩余CO和CO2的混合气体,总物质的量为1 mol。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
22.有下列各组物质:
A. O2和O3(臭氧) B. 和 C. CH3-CH2-CH2-CH3和
D. 和 E. 甲烷和庚烷 F. 与C(CH3)4
G. CH3COOH与HCOOCH3 H. 金刚石与石墨
(1)______________组两种核素互为同位素;
(2)______________组两物质互为同素异形体;
(3)______________组两物质属于同系物;
(4)______________组两物质互为同分异构体;
(5)______________组两物质互属于同一种物质。
【答案】(1). B (2). A,H (3). E (4). C,G (5). D,F
【解析】
【分析】结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物;分子式相同结构不同的化合物互称同分异构体;质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素,同位素必须原子;同一元素形成的不同单质称同素异形体,同素异形体必须是单质。
【详解】(1)和质子数相同中子数不同,互称同位素,故答案为B;
(2)O2和O3和金刚石与石墨都是同种元素形成的不同单质,互为同素异形体,故答案为A、H;
(3)甲烷和庚烷结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,互称同系物,故答案为E;
(4)CH3-CH2-CH2-CH3和、CH3COOH与HCOOCH3分子式相同,结构不同,互称为同分异构体,故答案为C、G;
(5)和、与C(CH3)4分子式相同、结构也相同,应该是同一种物质,故答案为D、F。
23.Ⅰ、有下列五种烃:①②③乙烷 ④戊烷 ⑤,其中互为同分异构体的是 (填序号),②与⑤之间的关系为 ,
②③④⑤四种物质按它们的沸点由高到低的顺序排列正确的是 (填序号)
Ⅱ、某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A在一定条件下可发生如图所示的转化,请回答下列问题:
(1)写出A的电子式 ,E的结构简式为
(2)写出下列反应化学方程式,并注明③⑤反应类型
② _____________________________________________
③ _____________________ ,反应类型________;
⑤ _____________________ ,反应类型________;
(3)除去B中混有的少量杂质A,所用的试剂为
【答案】I . ②④ 同系物 ④②⑤③
II.(1)
(2)②CH2=CH2+HClCH3CH2Cl
③CH2=CH2+H2OCH3CH2OH 加成反应
⑤CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl 取代反应
(3) 溴水
【解析】Ⅰ、②④分子式相同,结构不同,属于同分异构体;②与⑤结构相似,相差CH2,二者关系为同系物;烷烃碳原子数越多,沸点越高,相同碳原子数的烷烃,支链越多,沸点越低,故四种物质的沸点由高到低的顺序为④②⑤③;
Ⅱ、某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,故为乙烯,根据转化关系知:B为乙烷,C为氯乙烷,D为乙醇,E为聚乙烯;(1) A为乙烯,其电子式为:,E的结构简式为;(2)②的反应化学方程式为CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl,③的反应化学方程式为CH2=CH2+H2O CH3CH2OH,属于加成反应;⑤的反应化学方程式为CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl,属于取代反应;(3)除去乙烷中混有的少量杂质乙烯,可以选用溴水。
24.苯和液溴的取代反应的实验装置如图所示,其中A为具支试管改制成的反应容器,在其下端开了一小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑。填写下列空白:
(1)试管C中苯的作用是:____________________。反应开始后,观察D和E两试管,看到的现象为:D____________________;E____________________。
(2)反应2—3min后,在B中的NaOH溶液里可观察到的现象是____________________。
(3)在上述整套装置中,具有防倒吸的仪器有____________________(填字母)。
【答案】(1)除去HBr气体中混有的溴蒸气;D试管中紫色石蕊试液慢慢变红,并在导管口有白雾产生,
E试管中出现浅黄色沉淀
(2)在溶液底部有无色油状液体;(3)D、E、F。
【解析】试题分析:(1)苯和液溴在Fe作催化剂时发生取代反应产生溴苯和HBr,由于溴单质溶液挥发产生溴蒸汽会干扰HBr的检验,所以在检验之前应该除去。试管C中苯的作用是:除去HBr气体中混有的溴蒸气;HBr的水溶液显酸性,氢溴酸有挥发性,挥发出的HBr遇空气形成氢溴酸的小液滴而产生白雾;HBr与AgNO3会发生沉淀反应而形成浅黄色沉淀。所以反应开始后,观察D和E两试管,看到的现象为:D试管中紫色石蕊试液慢慢变红,并在导管口有白雾产生,E试管中出现浅黄色沉淀。(2)反应2~3 min后,由于产生的溴苯是液态物质,不容易溶于水,密度比水大,在B中的NaOH溶液里可观察到的现象是在溶液底部有无色油状液体;(3)在上述整套装置中,具有防倒吸的仪器有D、E、F。
25.乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在甲试管(如图)中加入2mL浓硫酸、3mL乙醇和2mL乙酸的混合溶液。
②按如图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,小火均匀地加热3—5min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
(1)若实验中用乙酸和含18O的乙醇作用,该反应的化学方程式是:________________________;与教材采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用是________________________。
(2)甲试管中,混合溶液的加入顺序:________________________;
(3)步骤②中需要用小火均匀加热,其主要原因是____________________________________;
(4)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是____________(填字母代号)。
A. 反应掉乙酸和乙醇
B. 反应掉乙酸并吸收乙醇
C. 乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D. 加速酯的生成,提高其产率
(5)欲将乙试管中的物质分离开以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器是____________;分离时,乙酸乙酯应该从仪器____________(填:“下口放”或“上口倒”)出。
(6)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应一段时间后,下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有____________(填序号)。
①混合物中各物质的浓度不再变化;
②单位时间里,生成1mol乙醇,同时生成1mol乙酸;
③单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸。
(7)为了证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用上图所示装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡小试管Ⅱ再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验编号
试管Ⅰ中试剂
试管Ⅱ中试剂
有机层的
厚度/cm
A
2mL乙醇、1mL乙酸、3mL 18mol·L−1浓硫酸
饱和Na2CO3溶液
3. 0
B
2mL乙醇、1mL乙酸、3mL H2O
0. 1
C
2mL乙醇、1mL乙酸、3mL 2mol·L−1 H2SO4
0. 6
D
2mL乙醇、1mL乙酸、盐酸
0. 6
①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是_________mL和________mol·L−1。
②分析实验_________(填实验编号)的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
(8)若现有乙酸90g,乙醇138g发生酯化反应得到88g乙酸乙酯,试计算该反应的产品产率为。___________(产率%=(实际产量/理论产量)×100%)
【答案】(1). CH3COOH+CH3CH218OH CH3CO18OCH2CH3+H2O (2). 防倒吸 (3). 乙醇浓硫酸,乙酸 (4). 减少反应物的挥发;增大产率 (5). BC (6). 分液漏斗 (7). 上口倒 (8). ①③ (9). 3 (10). 4 (11). AC (12). 66. 7%
【解析】
【分析】(1)羧酸与醇发生的酯化反应中,羧酸中的羧基提供-OH,醇中的-OH提供-H,相互结合生成水;球形干燥管容积较大,利于乙酸乙酯充分与空气进行热交换,起到冷凝的作用,也可起到防止倒吸的作用;
(2) 三种试剂滴入顺序原则是:密度先小后大;
(3)乙酸、乙醇均有挥发性,温度过高易挥发;
(4) 用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,乙醇溶解,碳酸钠与乙酸反应除去乙酸、同时降低乙酸乙酯的溶解度;
(5) 乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液混合后分层,可以通过分液方法分离,乙酸乙酯的密度小于饱和碳酸钠溶液的,所以在混合液的上层;
(6) 可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再改变,由此衍生的一些物理量也不变,以此判断平衡状态;
(7)①对比试验关键是要采用控制变量,即控制一个变量,其它条件不变;
②分析使用浓硫酸和稀硫酸的稀硫酸的实验,比较哪种条件下生成的乙酸乙酯多;
(8)先判断过量情况,根据反应方程式及不足量计算出生成乙酸乙酯的质量,然后计算出乙酸乙酯的产率。
【详解】(1)羧酸与醇发生的酯化反应中,羧酸中的羧基提供-OH,醇中的-OH提供-H,相互结合生成水,其它基团相互结合生成酯,同时该反应可逆,反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OC2H5+H2O;球形干燥管容积较大,使乙酸乙酯充分与空气进行热交换,起到冷凝的作用,也可起到防止倒吸的作用;
(2) 三种试剂滴入顺序原则是:密度先小后大,根据表中数据应该先加乙醇,再加浓硫酸,最后加乙酸;
(3) 乙酸、乙醇均有挥发性,步骤②中用小火均匀加热,可减少反应物的挥发,增大产率;
(4) 制备乙酸乙酯时,常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,目的是中和乙酸并吸收部分乙醇、乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出,所以BC正确,故答案为BC;
(5) 分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,加入饱和碳酸钠溶液,实现酯与乙酸和乙醇的分离,分离油层和水层采用分液的方法,所以用到的仪器为分液漏斗;乙酸乙酯的密度比水小,所以在碳酸钠溶液层上方有无色油状液体出现,分离时,乙酸乙酯应该从分液漏斗的上口倒出;
(6) ①混合物中各物质的浓度不再变化,说明达到平衡状态,故①正确;②化学反应速率之比等于化学计量数之比,单位时间里,生成1mol乙醇,同时生成1mol乙酸,不能说明反应达到平衡状态,故②错误;③单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故③正确;故答案为①③;
(7)①本题是研究实验D与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用的条件,题中采用了一个变量,实验C2mol•L-1H2SO4,实验D盐酸,所以达到实验目的,实验D与实验C中H+的浓度一样,实验C 3mL乙醇、2mL乙酸、2mol•L-1H2SO4,实验D3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸,要保证溶液体积一致,才能保证乙醇、乙酸的浓度不变,盐酸体积为4mL,实验D与实验C中H+的浓度一样,所以盐酸的浓度为4mol•L-1;
②对照实验A和C可知:试管Ⅰ中试剂实验A中使用1mL18mol•L-1 浓硫酸,生成的乙酸乙酯比C中生成的乙酸乙酯大很多,说明浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率,故答案为A、C;
(8)90g乙酸的物质的量为:=1.5mol,138g乙醇的物质的量为:=3mol,显然乙醇过量,理论上生成的乙酸乙酯的物质的量需要按照乙酸的量进行计算,根据反应CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O可知,理论上生成乙酸乙酯的物质的量为1.5mol,而实际上生成了88g,则乙酸乙酯的产率为:×100%=66.7%。
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