人教版 (2019)选择性必修3第四节 羧酸 羧酸衍生物第2课时当堂检测题
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这是一份人教版 (2019)选择性必修3第四节 羧酸 羧酸衍生物第2课时当堂检测题,共21页。试卷主要包含了单选题,共13小题,非选择题,共6小题等内容,欢迎下载使用。
第三章第四节第2课时羧酸的衍生物分层作业提高练习(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.地沟油泛指在生活中存在的各类劣质油,含有致癌物质,长期食用可能会引发癌症,对人体的危害极大,但利用地沟油可制成生物柴油、肥皂等。根据以上信息和相关知识,判断下列说法正确的是
A.提取动、植物油脂应该选用水
B.地沟油和柴油的成分一样
C.油脂在酸性条件下和碱性条件下的水解产物完全相同
D.植物油可与氢气在一定条件下发生加成反应
2.化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A.牙膏中添加氟化物用于预防龋齿
B.漂白粉可用作泳池及环境的消毒剂
C.“地沟油”经过加工处理制得肥皂或生物柴油,可以实现厨余废物合理利用
D.用途广泛,因其具有一定的导电性的特性成为光导纤维的主要原料
3.青出于蓝而胜于蓝,“青”指的是靛蓝,是人类使用历史悠久的染料之一,传统制备靛蓝的过程如图:
下列说法错误的是
A.靛蓝的分子式为C16H11N2O2 B.吲哚酮不属于酰胺类有机物
C.“浸泡发酵”过程发生取代反应 D.1mol吲哚酚与H2完全加成时可消耗4molH2
4.研究发现,MDMA(3,4-亚甲基二氧基甲基苯丙胺)能显著减轻创伤后应激障碍患者的症状。该有机物的结构如图,下列有关MDMA说法正确的是
A.分子式为 B.含有2个手性碳原子
C.可与盐酸发生反应 D.不能发生加成反应
5.下列关于油脂的叙述错误的是
A.油脂没有固定的熔、沸点
B.油脂属于酯类
C.油脂都不能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.油脂是高级脂肪酸甘油酯
6.根据下列实验操作与现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作与现象
结论
A
向油脂皂化反应后的溶液中滴入酚酞,溶液变红
油脂已经完全皂化
B
蔗糖溶液在稀硫酸存在下水浴加热一段时间后,加适量氨水使溶液呈碱性,再与银氨溶液混合加热,有光亮的银镜生成
蔗糖已经水解完全
C
向X溶NaHCO3液中滴入3溶液,产生无色气体
X中的溶质一定是酸
D
向鸡蛋清溶液中滴加硝酸银溶液,产生沉淀,加水稀释沉淀不消失
蛋白质发生了变性
A.A B.B C.C D.D
7.下列说法错误的是
A.油脂水解可得到丙三醇
B.油脂皂化生成的高级脂肪酸钠是肥皂的有效成分
C.植物油可发生催化加氢反应生成饱和程度较高的半固态的脂肪
D.植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色
8.下列有关叙述正确的是
A.牛油是天然高分子化合物
B.牛油是含较多不饱和脂肪酸的甘油酯
C.牛油发生皂化反应后的反应液能使蓝色石蕊试纸变红
D.牛油发生皂化反应后,加入食盐搅拌,静置,有固体析出
9.抗糖尿病药物那格列奈的结构为,下列有关说法正确的是
A.那格列奈的分子式 B.分子中含有1个手性碳原子
C.能发生取代加成、消去、水解反应 D.其水解产物均能发生缩聚反应
10.120℃以上的温度烹制富含淀粉类食品时,会产生致癌物丙烯酰胺,其结构简式如下,下列有关叙述不正确的是
A.化学式为C3H5NO
B.在酸性条件下能发生水解反应生成丙烯酸
C.分子中含有酰胺键,故属于酰胺类高分子化合物
D.能发生加聚反应生成高分子化合物
11.尿素()和甲醛在一定条件下发生类似苯酚和甲醛的反应得到线型脲醛树脂,再通过交联形成网状结构,网状结构片段如下图所示(图中表示链延长)。下列说法不正确的是
A.形成线型结构的过程发生了缩聚反应
B.网状脲醛树脂在自然界中不可能发生降解
C.线型脲醛树脂的结构简式可能是:
D.线型脲醛树脂能通过甲醛交联形成网状结构
12.苯佐卡因能有效地吸收U·V·B区域280~320μm中波光线区域的紫外线,可用于防晒类化妆品,其结构简式如图所示。下列关于苯佐卡因的说法错误的是
A.其苯环上的二氯代物有6种
B.能发生取代反应、加成反应和氧化反应
C.分子中可能共平面的碳原子最多为9个
D.能和H2发生加成反应,且1mol该物质最多消耗3molH2
13.亚油酸又称顺,顺-9,12-十八碳二烯酸,在玉米油中的含量达50%以上,经常食用玉米油可降低人体血清中的胆固醇,有预防动脉粥样硬化等作用,因此玉米油被誉为“健康油”“长寿油”。下列有关说法正确的是
A.玉米油属于酯类,能水解
B.玉米油没有固定的熔、沸点,常温下为固态
C.亚油酸不能使溴水褪色
D.亚油酸与足量发生加成反应,最多消耗
二、非选择题,共6小题
14.(1)油脂被摄入人体后,在酶的作用下水解为__________________和甘油(写名称),进而被氧化生成二氧化碳和水并提供能量,或作为合成人体所需其他物质的原料。
(2)发育出现障碍,患营养缺乏症,这主要是由于摄取_________(填“蛋白质”、“脂肪”或“糖类”)不足引起的。下列食物中富含该物质的是_________(填字母)。
A.菠菜 B.花生油 C.瘦肉 D.西瓜
(3)某品牌抗酸药的成分主要有糖衣、碳酸钙、淀粉等。
①写出该抗酸药发挥功效时的离子方程式:______________________。
②淀粉在抗酸药中作填充剂、粘合剂,淀粉在人体内酶的催化作用下发生水解反应,写出其水解方程式:____________________________________。
(4)上图所示4支试管同时水浴加热4min,为检验其中淀粉的水解程度,某同学的实验操作与现象记录如下:
编号
操作
现象
1
加入碘水
溶液变成蓝色
2
加入银氨溶液,水浴加热
未出现银镜
3
加入碘水
溶液变成蓝色
4
加入银氨溶液,水浴加热
未出现银镜
①结合试管1、2中的现象,得出的结论是这两支试管中淀粉_____水解(填“没有”、“部分”或“全部”)。
②结合试管3、4中的现象,不能得出“这两支试管中淀粉没有水解”的结论,理由是____________。
15.生物柴油是一种用植物油、动物油或废弃油脂等为原料加工而成的清洁燃料,主要成分为高级脂肪酸甲酯。一种用菜籽油等为原料制备生物柴油的实验步骤如下:
①向右图所示的三口烧瓶中加入3.2 g CH3OH、0.2 g NaOH,溶解后向其中加入20 g(0.021~0.023 mol)菜籽油及60 mL正己烷。
②加热至60~65 ℃,搅拌2.5~3 h,静置。上层为生物柴油、正己烷及甲醇,下层主要为甘油。
③分液、水洗。
④蒸馏,保持120℃时至无液体流出,剩余物为生物柴油。
(1)步骤①中控制n(CH3OH)/n(油脂)>3的目的是________;正己烷的作用是________。
(2)步骤②适宜的加热方式是________;菜籽油的成分之一油酸甘油酯(结构简式如右图)与甲醇反应的化学方程式为________________________________________________。
(3)步骤③用分液漏斗分离时,获取上层液体的方法是________;用水洗涤上层液体时,说明已洗涤干净的依据是__________________________________。
16.某同学在实验室利用橄榄油与甲醇制备生物柴油(高级脂肪酸甲酯),其原理及实验步骤:
(油脂)+3CH3OH(甲醇) (高级脂肪酸甲酯)+ (甘油)
①称取9.2g CH3OH和0.56g KOH依次放入锥形瓶中,充分振荡得KOH的甲醇溶液;
②将40g橄榄油( 平均分子量279~286)、40g 正己烷( 作溶剂)、配好的KOH的甲醇溶液一次加入到三颈烧瓶中;
③连接好装置(如图),保持反应温度在60~64℃左右,搅拌速度350r/min,回流1.5h~2h;
④冷却、分液、水洗、回收溶剂并得到生物柴油。
回答下列问题:
(1)反应中搅拌器的作用是___________, 保持反应温度在60~64℃左右最好采用哪种加热方式?___________。
(2)实验中甲醇过量的主要目的是___________ ; KOH 的用量不宜过多,其原因是___________。
(3)步骤④的液体分为两层,上层为生物柴油 、正己烷和甲醇。分离出的上层液体需用温水洗涤,能说明已洗涤干净的依据是___________。
(4)油脂的不饱和度可通过油脂与碘的加成反应来测定,通常称为油脂的碘值,碘值越大,油脂的不饱和度越大,碘值是指100g油脂中所能吸收碘的克数;现称取x g实验油脂,加入含y mol I2的溶液(韦氏液,碘值测定时使用的特殊试剂,含CH3COOH),充分振荡;过量的I2用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定(淀粉作指示剂),用去V ml Na2S2O3溶液。(已知: 2Na2S2O3+I2 =Na2S4O6+2NaI)
①该油脂的碘值为___________。 (用相关字母表示)
②韦氏液中CH3COOH也会消耗Na2S2O3,所以还要做相关实验进行校正,否则会引起测得的碘值___________(填“偏高”“偏低”或“不影响”)。
17.乙酰苯胺是生产磺胺类药物的重要中间体。实验室制取乙酰苯胺的一种方法如下:
+CH3COOH +H2O
乙酸、苯胺、乙酰苯胺的部分物理性质如下表
乙酸
苯胺
乙酰苯胺
沸点
118
184
304
状态
无色液体
无色液体
白色固体
在水中的溶解度
易溶于水
易溶于水20℃溶解度3.6g
20℃溶解度0.46g;80℃溶解度3.5g;100C溶解度18g
实验过程:①在50mL蒸馏瓶中加入沸石、乙酸7.4mL(过量),苯胺5mL,实验装置如下图所示(加热装置略去),先小火加热10分钟,再控制分馏柱温度为105℃,加热至反应完成。
②趁热将反应后的混合物倒入装有100mL冷水的烧杯中,快速搅拌,用布氏漏斗抽滤。
③洗涤沉淀、再抽滤得固体,检验乙酰苯胺中的乙酸是否被除尽。
④将沉淀转移到表面皿上,加热蒸发,除去水。
回答下列问题:
(1)a仪器的名称是____。
(2)本实验为了提高苯胺的转化率,采取的措施是____(填字母标号)。
A.用冷凝柱回流 B.加入过量的乙酸 C.分离出水 D.加入沸石
(3)控制分馏柱温度为105℃的目的是____。
(4)持续控制分馏柱温度为105℃,直至____(填现象)说明反应结束。
(5)抽滤时,多次用冷水润洗沉淀、可以除去乙酰苯胺中的乙酸。检验乙酸是否除尽的方法是___。
(6)蒸发装置烧杯中加入的液体为_____。
(7)某同学实验的产率为75.3%,导致产量不高的因素可能是___(填字母标号)。
A.没有等生成的水分馏完就停止反应 B.在抽滤时,有产物残留在烧杯壁
C.乙酰苯胺中的乙酸未除干净 D.抽滤时乙酰苯胺有部分溶于水中
18.乙酰苯胺(C6H5-NHCOCH3)可用作止痛剂退热剂、防腐剂和染料中间体,常用苯胺(C6H5-NH2)与冰醋酸为原料制备,具体流程如下:
化学原理:C6H5-NH2 + CH3COOHC6H5–NHCOCH3+ H2O,已知:①苯胺易被氧化,乙酰苯胺碱性条件下水解;②部分物质有关性质如下表;③步骤1所用装置如图所示(固定装置、加热装置已略去)。
名称
熔点/℃
沸点/℃
溶解度/g(20℃)
水
乙醇
苯胺
-6.3
184
3.4
任意比混合
冰醋酸
16.6
118
任意比混合
任意比混合
乙酰苯胺
114.3
304
0.46
36.9
(温度高溶解度大)
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称___________
(2)盛有冰醋酸的容器,最有可能贴有的安全标签是___________(填标号)。
a. b. c. d.
(3)加入锌粒,除了防止暴沸外,还能起到的作用是___________
(4)步骤1中控制温度计示数约105 °C的原因是___________
(5)判断反应基本完全的现象是___________;步骤3中洗涤乙酰苯胺粗产品最合适的试剂是___________(填标号)。
a.冰水 b.热水 c.15%的乙醇溶液 d. NaOH溶液
(6)步骤4中重结晶的过程:粗产品溶于沸水中配成饱和溶液→再加入少量蒸馏水→加入活性炭脱色→加热煮沸→ ___________ →冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。
(7)本实验中乙酰苯胺产率为___________。
19.乙酰苯胺作为一种常用药,具有解热镇痛的效果.实验室制备乙酰苯胺时,可以用苯胺与乙酸酐或与冰醋酸加热来制取,苯胺与乙酸酐的反应速率远大于与冰醋酸反应的速率,已知苯胺微溶于冷水;纯乙酰苯胺是无色片状晶体,熔点114℃,不溶于冷水,可溶于热水;乙酸酐遇水缓慢反应生成乙酸;现选用苯胺与乙酸酐为原料制取和提纯乙酰苯胺,该放热反应的原理:
实验步骤
①取5.0mL苯胺(密度1.04g/mL),倒入100mL锥形瓶中,加入20mL水,在旋摇下分批加入6.0mL乙酸酐(密度1.08g/mL),搅拌均匀.若有结块现象产生,用玻璃棒将块状物研碎,再充分搅拌;
②反应完全后,及时把反应混合物转移到烧杯中,冷却后,抽滤,洗涤,得粗乙酰苯胺固体;
③将粗产品转移至150mL烧杯中,加入适量水配制成80℃的饱和溶液,再加入过量20%的水.稍冷后,加半匙活性炭,搅拌下将溶液煮沸3~5min,过滤Ⅰ,用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体,合并滤液,冷却结晶,过滤Ⅱ、洗涤、晾干得乙酰苯胺纯品.
(1)步骤①研碎块状产物的用意在于________________________________;反应温度过高会导致苯胺挥发,下列可以控制反应温度,防止反应温度升高过快的操作有__;
A.反应快结束时的充分搅拌 B.旋摇下分批加入6.0mL乙酸酐
C.玻璃棒将块状物研碎 D.加20mL水
(2)步骤②洗涤粗产品时,选用的溶剂是_______;
A.热水 B.冷水 C.1:3的乙醇溶液 D.滤液
(3)步骤③两次用到过滤,其中过滤Ⅰ选择________(过滤、趁热过滤或抽滤),过滤Ⅰ操作是为了除去_____________;配制热溶液时,加入过量溶剂的作用是___________(选出正确选项);
A.防止后续过程中,溶剂损失可能产生的产物析出
B.防止后续过程中,温度降低可能产生的产物析出
C.除去活性炭未吸附完全的有色杂质
(4)步骤③冷却滤液时可选择__;
A.冰水浴冷却 B.搅拌下水浴冷却
C.室温下自然冷却 D.投入少量碎冰后静置
(5)步骤③中以下哪些操作不能提高产率__________;
①配制成饱和溶液后,加入过量20%的溶剂;②趁热过滤近沸溶液;③过滤Ⅰ时用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体,合并滤液;④加活性炭吸附;⑤过滤Ⅱ时的洗涤选用热水代替冷水洗涤固体.
A.①④⑤ B.①④ C.④⑤ D.②④⑤
(6)步骤③最后测得纯乙酰苯胺固体6.75g,已知苯胺、乙酸酐和乙酰苯胺的摩尔质量分别为93g/mol、102g/mol、135g/mol.该实验的产率为________(保留两位有效数字)
参考答案:
1.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.动、植物油脂易溶于有机溶剂,而不易溶于水,不能用水提取二者,A错误;
B.地沟油的主要成分为油脂,柴油的主要成分为烃类,二者成分不同,B错误;
C.油脂在酸性条件下的水解产物为甘油和高级脂肪酸,在碱性条件下的水解产物为甘油和高级脂肪酸盐,C错误;
D.植物油中含有碳碳双键,在一定条件下可与H2发生加成反应,D正确;
综上所述答案为D。
2.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.含氟牙膏可以预防龋齿,故A正确;
B.漂白粉有效成分为次氯酸钙,可用于消毒、杀菌,因此漂白粉可用作泳池及环境的消毒剂,故B正确;
C.“地沟油”主要成分为油脂,可用“地沟油”与碱反应制备肥皂或制备生物柴油,实现厨余废物合理利用,故C正确;
D.不具有导电性,因其具有良好的光学特性成为光导纤维的主要原料,故D错误;
选D。
3.A
【解析】
【详解】
A.根据物质的结构简式可知,靛蓝的分子式为C16 H10N2O2,故A错误;
B.吲哚酮不含酰胺键,故吲哚酮不属于酰胺类有机物,故B正确;
C.从浸泡发酵前后的结构简式来看,发生的反应是水解反应,属于取代反应,故C正确;
D.1 mol吲哚酚含1mol苯环和1mol碳碳双键,故1 mol吲哚酚与H2加成时可消耗4 mol H2, 故D正确;
本题答案A。
4.C
【解析】
【详解】
A.由题干MDMA的键线式可知,其分子式为,A错误;
B.手性碳原子是指同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子,故分子中只含有1个手性碳原子,如图所示:,B错误;
C.由题干MDMA的键线式可知,分子中的N原子上含有孤对电子,故可与盐酸发生反应,C正确;
D.分子中含有苯环,可以与H2发生加成反应,D错误;
故答案为:C。
5.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.油脂是混合物,没有固定的熔、沸点,A项正确;
B.油脂是高级脂肪酸甘油酯,属于酯类,B项正确;
C.有的油脂含有不饱和键(如植物油),能发生加成反应,可以使溴的四氯化碳溶液褪色,C项错误;
D.油脂是高级脂肪酸甘油酯,D项正确;
答案选C。
6.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.油脂皂化反应后的溶液中含高级脂肪酸盐、甘油,高级脂肪酸盐水解显碱性,滴入酚酞,溶液变红,不能说明油脂已完全皂化,A项错误;
B.有光亮的银镜生成说明蔗糖发生水解,但不能说明蔗糖完全水解,B项错误;
C.X也可能为硫酸氢钠,硫酸氢钠与NaHCO3反应产生无色气体,C项错误;
D.向鸡蛋清溶液中滴加硝酸银溶液,鸡蛋清发生变性,为不可逆过程,则产生沉淀,加水稀释沉淀不消失,D项正确;
综上所述答案为D。
7.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.油脂水解可以得到高级脂肪酸和丙三醇,故A正确;
B.油脂在NaOH溶液中发生皂化反应生成高级脂肪酸钠,高级脂肪酸钠用于制造肥皂,故B正确;
C.植物油中含有较多的不饱和双键呈液态形式,可以与氢气发生加成反应生成饱和程度高的高级脂肪酸甘油酯,呈固体,故正确;
D.植物油中含有不饱和的碳碳双键,能与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,故错误;
故选:D。
8.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.牛油是脂肪,相对分子质量较小,不是高分子化合物,故A项错误;
B.牛油是含较多饱和脂肪酸的甘油酯,故B项错误;
C.皂化反应是在碱性条件下发生的,反应前后反应液均呈碱性,所以不能使蓝色石蕊试纸变红,故C项错误;
D.皂化反应后,加入食盐能发生盐析,使高级脂肪酸盐析出,故D项正确。
故选D。
9.B
【解析】
【详解】
A.根据那格列奈的结构确定其分子式为,A错误;
B.碳原子连接四个互不相同的原子或原子团时该碳原子是手性碳原子,根据该分子结构,其中带星号碳为碳原子,分子中含有1个手性碳原子,B正确;
C.该分子结构中含有苯环、羧基、酰胺基,可发生取代、加成、水解反应,不能发生消去反应,C错误;
D.该分子水解产物是酰胺键断裂得到和,其中不能发生缩聚反应,D错误;
故选B。
10.C
【解析】
【详解】
A.根据有机化合物的结构简式,推出该物质的化学式为C3H5NO,故A正确;
B.酰胺在酸性条件下发生水解反应,能生成对应的丙烯酸和铵盐,故B正确;
C.该有机化合物不属于高分子,故C错误;
D.该分子中含有碳碳双键,可以发生加聚反应生成高分子,故D正确;
故答案为C
11.B
【解析】
【详解】
A.该高分子化合物可由尿素和甲醛通过缩聚反应得到,所以得到该物质的反应为缩聚反应,A正确;
B.网状脲醛树脂中含肽键,可以发生水解反应,即该物质在自然界中可以降解,B错误;
C.根据图判断其结构简式可能为:,C正确;
D.由图示结构可知,甲醛可以和线型脲醛树脂中的亚氨基继续加成反应生成网状结构的脲醛树脂,D正确;
答案选B。
12.A
【解析】
【详解】
A.其苯环上的一氯代物有2种,如图:,第1种的第二个氯原子又有3种,第2种的第二个氯原子则增加一种同分异构体,故其苯环上的二氯代物有4种,A错误;
B.由题干结构简式可知,分子中含有酯基故能发生水解等取代反应,含有苯环故能发生加成反应,有机物能够燃烧,能发生氧化反应,B正确;
C.苯环是一个平面结构,碳共氧双键平面,故分子中可能共平面的碳原子最多为9个,C正确;
D.分子中含有苯环故能和H2发生加成反应,且1mol该物质最多消耗3molH2,D正确;
故答案为:A。
13.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.玉米油是高级脂肪酸甘油酯,属于酯类,能水解,A项正确;
B.玉米油常温下为液态,B项错误;
C.亚油酸分子中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应使溴水褪色,C项错误;
D.亚油酸中含碳碳双键,与足量发生加成反应,最多消耗,D项错误;
答案选A。
14. 高级脂肪酸 蛋白质 C CaCO3+ 2H+= Ca2++CO2+ H2O (C6H10O5)n + n H2O → n C6H12O6 没有 银镜反应须在碱性环境中进行,未用NaOH溶液中和硫酸
【解析】
【分析】
(4)①根据淀粉遇碘变蓝色,葡萄糖与银氨溶液发生银镜反应分析;
②淀粉在酸性条件下发生水解,葡萄糖在碱性环境中与银氨溶液发生银镜反应。
【详解】
(1)油脂在酶的催化作用下,水解生成高级脂肪酸和甘油,进而被氧化生成二氧化碳、水为人体提供热量,或作为合成人体所需其他物质的原料;
(2)发育出现障碍,患营养缺乏症,这主要是由于摄入蛋白质不足引起的,瘦肉中富含蛋白质,菠菜和西瓜中富含维生素,花生油中富含油脂,故答案为C;
(3)某品牌抗酸药的成分主要有糖衣、碳酸钙、淀粉等。
①该抗酸药发挥功效时是碳酸钙和胃液中的盐酸反应,生成氯化钙、二氧化碳和水,发生反应的离子方程式为CaCO3+ 2H+= Ca2++CO2+ H2O;
②淀粉在人体内酶的催化作用下发生水解反应生成葡萄糖,写出其水解方程式为(C6H10O5)n + n H2O → n C6H12O6;
(4)①试管1中现象,淀粉遇碘变蓝色,说明试管1中含有淀粉,葡萄糖与银氨溶液发生银镜反应,试管2中现象说明没有葡萄糖生成,说明淀粉没有发生水解,淀粉没有还原性,不能被银氨溶液氧化,故得出的结论是这两支试管中淀粉没有水解;
②试管3中加入碘水,溶液变成蓝色,说明试管3中含有淀粉,淀粉在酸性条件下发生水解,葡萄糖在碱性环境中与银氨溶液发生银镜反应,未用NaOH溶液中和硫酸,所以试管4未出现银镜,因此不能得出“这两支试管中淀粉没有水解”的结论。
15. 提高酯交换时油脂的转化率 溶剂 水浴加热 先分离出下层液体然后关闭活塞,从分液漏斗上口倒出上层液体 用pH试纸检验,水相呈中性
【解析】
【详解】
(1)根据题意生物柴油主要成分为高级脂肪酸甲酯,菜籽油的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,所以加入甲醇在NaOH和正己烷共同作用下,发生酯交换反应,因此增大反应物CH3OH的用量可提高油脂的转化率;其中正己烷作为溶济,溶解菜籽油促进反应进行;
(2) 加热温度为60~65℃,所以适宜的加热方法是水浴;油酸甘油酯与甲醇反应的化学方程式为;
(3) 用分液漏斗分液时,获取上层液体的方法是先分离出下层液体然后关闭活塞,从分液漏斗上口倒出上层液体;上层液体为生物柴油、正己烷及甲醇,可能含有少量的NaOH溶液,用水洗涤时,可用pH试纸检验,水呈中性时,表明已洗涤干净。
16.(1) 使反应物充分混合,提高反应速率 水浴加热
(2) 提高油脂的转化率 防止生物柴油水解
(3)取最后一次洗涤液,用pH试纸检验,水相呈中性
(4) 偏低
【解析】
(1)
反应中搅拌器的作用是使反应物充分混合,提高反应速率, 保持反应温度在60~64℃左右不超过水的沸点,最好采用水浴加热;
(2)
加入甲醇在KOH和正己烷共同作用下,发生酯交换反应,因此增大反应物CH3OH的用量可提高油脂的转化率;油脂是酯类物质,在碱性条件下水解,所以KOH的用量不宜过多的原因是防止油脂在碱性条件下水解和分解生物柴油使得产品产率降低;
(3)
上层液体为生物柴油、正已烷及甲醇,可能含有少量的NaOH溶液;用永洗涤时,可用pH试纸检验,水相呈中性时,表明已洗涤干净;
(4)
已知: 2Na2S2O3+I2= Na2S4O6+2NaI,则n(I2)=0.5cmol/LV10-3L=0.5cV10-3mol,则与油脂反应的碘的物质的量为(y-0.5cV10-3) mol, 设碘值为mg,m:100g=[ (y-0.5cV10-3) 254g]:xg, 解得: m=;
②冰醋酸消耗Na2S2O3,则滴定时消耗的Na2S2O3的物质的量偏大,则与Na2S2O3反应的碘的物质的量偏大,所以与油脂反应的碘偏少,则测得的碘值偏低。
17. 冷凝管 ABC 分离出水,减少乙酸逸出 接引管不再有液体滴出 取最后一次洗涤液用pH试纸测量溶液pH,看pH是否约为7 热油(或热水) ABD
【解析】
【分析】
【详解】
(1)a仪器名称为冷凝管;
(2)A.由于加热时,部分乙酸、苯胺挥发,将其冷凝回流可提高其转化率,A符合题意;
B.加入过量乙酸,可促进平衡正向移动,提高苯胺转化率,B符合题意;
C.分离出水,可促进平衡正向移动,提高苯胺转化率,C符合题意;
D.加入沸石对反应无影响,只是为了防暴沸,D不符合题意;
故答案选ABC;
(3)维持105℃,可促进水的挥发,促进平衡正向移动,提高原料转化率,同时可减少乙酸的挥发,故答案为:分离出水,减少乙酸逸出;
(4)由于控制温度105℃,经过冷凝得到的主要是水,而水由反应产生,故当接引管内无液体流出时,说明反应完全,故答案为:接引管不再有液体滴出;
(5)混有乙酸的洗涤液显酸性,所以可通过检验洗涤液是否为中性验证乙酸是否除尽,故答案为:取最后一次洗涤液用pH试纸测量溶液pH,看pH是否约为7;
(6)蒸发装置主要是为了除去洗涤残留的水,可以水浴或油浴,故烧杯中加入的液体为热水(或热油);
(7)A.未等生成的水分馏完就停止加热,有可能反应仍然在进行,此时停止反应,则反应物未完全转化,产率降低,A符合题意;
B.抽滤时,产品残留在烧杯壁,则产品损失,导致产率下降,B符合题意;
C.乙酸苯胺中混有乙酸导致产品质量增大,产率不会偏低太多,甚至会接近或超过理论产率,C不符合题意;
D.部分乙酰苯胺溶于水被抽滤,导致产品损失,产率下降,D符合题意;
故答案选ABD。
18. 直形冷凝管(冷凝管) d 防止苯胺被氧化 冰醋酸具有挥发性,温度过高,冰醋酸蒸出,降低了反应物的利用率,温度过低,不利于蒸出水 尾接管中不再有液滴滴下(接收器中的液面高度不再增加) a 趁热过滤 68.7%
【解析】
【分析】
根据题干信息,根据原理C6H5-NH2 + CH3COOHC6H5–NHCOCH3+ H2O制备乙酰苯胺,以苯胺和冰醋酸为原料,控温加热1h后趁热倒入冷水,析出晶体后抽滤、洗涤、干燥得到粗产品,洗涤时需注意温度越高,乙酰苯胺溶解度越大,且在碱性条件下易水解,可选用冰水洗涤,再重结晶得到产品,据此分析解答问题。
【详解】
(1)根据仪器构造可知,a为直形冷凝管,用于冷凝回流,提高反应物的利用率,故答案为:直形冷凝管(冷凝管);
(2)冰醋酸属于酸,具有腐蚀性,所以盛有冰醋酸的容器最有可能贴有的安全标签为腐蚀品,故答案为:d;
(3)根据题干信息,苯胺易被氧化,而锌粒可与酸反应生成氢气,形成氢气环境,从而防止苯胺被氧化,故答案为:防止苯胺被氧化;
(4)已知冰醋酸具有挥发性,因此温度过高,冰醋酸蒸出,降低了反应物的利用率,但温度过低,不利于蒸出水,所以将温度控制在约105℃时,故答案为:冰醋酸具有挥发性,温度过高,冰醋酸蒸出,降低了反应物的利用率,温度过低,不利于蒸出水;
(5)当尾接管中不再有液滴滴下时,说明反应基本完全,由于乙酰苯胺易溶于酒精,在水中温度越高,乙酰苯胺溶解度越大,且在碱性条件下易水解,故选用冰水洗涤,故答案为:尾接管中不再有液滴滴下;a;
(6)重结晶时,将粗产品溶于沸水中配成饱和溶液,再加入少量蒸馏水,加入活性炭脱色,接着加热煮沸,趁热过滤后冷却结晶,再过滤、洗涤、干燥得到最终产品,故答案为:趁热过滤;
(7)根据分析,制备乙酰苯胺的实验原理为C6H5-NH2 + CH3COOHC6H5–NHCOCH3+ H2O,以0.11mol的苯胺和0.26mol的冰醋酸为原料,可知冰醋酸过量,根据反应方程式可求得理论上制得的乙酰苯胺的物质的量为0.11mol,则质量为0.11mol×135g/mol=14.85g,则根据公式产率=可知,乙酰苯胺的产率为×100%≈68.7%,故答案为:68.7%。
19. BD 防止原料被产物包裹,使之充分反应,提高产率 B 趁热过滤 除去吸附有色物质的活性炭 AB C C 89%
【解析】
【详解】
(1)如果有结块产生,反应物被产物包裹,反应不充分,影响了产率,所以步骤①研碎块状产物的目的为:防止原料被产物包裹,使之充分反应,提高产率;控制反应温度,防止反应温度升高过快的操作有:A、反应快结束时的充分搅拌,使反应更完全,无法降低反应速率,搅拌加快反应速率,温度升高,故A错误;B、旋摇下分批加入6.0mL乙酸酐,使反应物浓度较小,控制反应速率,降低反应温度,故B正确;C、玻璃棒将块状物研碎,目的是防止原料被产物包裹,使反应更充分,不利于控制温度,故C错误;D.加20mL水,可以使溶液稀释,降低反应速率,还可以使溶液质量增大,从而降低了温度,故D正确;故选BD。(2)苯胺微溶于冷水,纯乙酰苯胺不溶于冷水,可溶于热水,乙酸酐遇水缓慢反应生成乙酸,所以可用冷水洗涤粗产品乙酰苯胺,从而除去含有的杂质苯胺和乙酸酐,所以B正确;(3)根据步骤③操作方法可知,过滤Ⅰ的目的是除去吸附有色物质的活性炭,由于乙酰苯胺的溶解度受温度影响较大,为避免温度降低析出乙酰苯胺,所以需要趁热过滤;加入过量的水的,可以避免在操作过程中因溶剂的损失或温度的降低析出产物,影响产率,与活性炭的吸附性无关,所以AB正确;(4)乙酰苯胺熔点为114℃,在常温下冷却可得晶体,故选C;(5)①配制成饱和溶液后,加入过量20%的溶剂,可以防止后续过程中,溶剂损失、温度降低可能导致的产物析出,有利于提高产率;②趁热过滤近沸溶液,乙酰苯胺的溶解度受温度影响较大,较高温度下可以减少在过滤过程中导致产物减少,有利于提高产率;③过滤Ⅰ时用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体,合并滤液,避免烧杯和漏斗中有残留的产物,可以提高产率;④加活性炭吸附有色物质,无法提高产率;⑤过滤Ⅱ时的洗涤选用热水代替冷水洗涤固体,导致乙酰苯胺的溶解度增大,损失的乙酰苯胺较多,降低了产率;根据以上分析可知,可以提高产率的有:①②③;不能提高产率的为:④⑤,所以C正确,故答案为C;(6)5.0mL苯胺(密度1.04g·mL-1)的物质的量为: ≈0.056mol,6.0mL乙酸酐(密度1.08g·mL-1)的物质的量为: ≈0.064mol,乙酸酐过量,理论上反应生成乙酰苯胺的物质的量为0.056mol,则该实验乙酰苯胺的产率为: ≈89%。
点睛:本题考查有机物的合成、有机化学实验、物质的分离提纯、对操作步骤的分析评价等,试题涉及知识点较多、综合性较强,是对学生综合能力的考查,需要学生具备扎实的基础,难度较大。解题关键:认真阅读试题,结合制备原理解题。难点:产率的计算,要考虑过量计算的问题。
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