精品解析:江西省南昌市第二中学2022-2023学年高二下学期5月月考化学试题(解析版)
展开南昌二中2022~2023学年度下学期高二化学第三次月考
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每题只有一项是符合题目要求)
1. 我国科技自立自强,近年来取得了重大进展。下列有关科技成果的说法不正确的是
A. “异域深海,宝藏无穷”——自主开采的可燃冰燃烧时,向环境释放热量
B. “科技冬奥,温暖护航”——C60与发热服饰材料中的石墨烯互为同位素
C. “高产水稻,喜获丰收”——水稻中含有的淀粉和纤维素都是有机高分子
D. “浩渺太空,无限征途”——月壤中磷酸盐矿物的晶体结构可用X射线衍射仪测定
【答案】B
【解析】
【详解】A.可燃冰的主要有机成分是甲烷,燃烧放热,A项正确;
B.具有相同质子数不同中子数的核素互称同位素,石墨烯和都是单质,不是同位素的关系,B项错误;
C.水稻中含有淀粉和纤维素,且淀粉和纤维素都是有机高分子,C项正确;
D.构成晶体的粒子再微观空间里呈现周期性的有序排列,晶体的这一结构特征可通过X-射线衍射图谱反应出来,故月壤中磷酸盐矿物的晶体结构可用X射线衍射仪测定,D项正确;
答案选B。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 乙醛的结构简式:CH3COH B. 碳化硅的分子式:SiC
C. 乙醇的分子式:C2H5OH D. 羟基的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醛的官能团为醛基,结构简式应为CH3CHO,A不正确;
B.碳化硅为共价晶体,无分子式,B不正确;
C.乙醇的分子式为C2H6O,CH3CH2OH为乙醇的结构简式,C不正确;
D.羟基的电子式为,D正确。
故选D。
3. 利用超分子可分离C60和C70,将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法正确的是
A. 一个C60分子中含有120个键
B. “杯酚”与C60形成氢键
C. 此分离过程只需杯酚就能完成C60和C70的分离
D. 该分离过程利用的是超分子的分子识别特征
【答案】D
【解析】
【详解】A.C60分子中每个C原子与相邻的3个C原子形成3个σ键,两个碳原子共用1条键,则一个C60分子中含有=90个σ键,A错误;
B.C和H原子不能形成氢键,“杯酚”与C60不能形成氢键,B错误;
C.C60和“杯酚”需要使用有机物进行萃取分离,C错误;
D.“杯酚”的空腔大小只适配C60,该分离过程利用的是超分子的分子识别特征,D正确;
故选D。
4. 甘油酸是一种食品添加剂,可由甘油氧化制得。下列说法不正确的是
A. 甘油与足量金属钠反应生成(标准状况下)
B. 甘油酸中含有键的数目约为
C. 可用溶液区分甘油和甘油酸
D. 甘油和甘油酸均易溶于水
【答案】A
【解析】
【详解】A. 甘油与足量金属钠反应生成 =(标准状况下),故A错误;
B. 每个甘油酸分子中含有1个键,甘油酸中含有键的数目约为,故B正确;
C. 甘油酸能与反应产生气泡,可用溶液区分甘油和甘油酸,故C正确;
D. -OH和-COOH均为亲水基,甘油和甘油酸含有亲水基,易溶于水,故D正确;
故选A。
5. 有关单质碘升华过程的描述中,错误的是
A. 该过程吸热 B. 分子间距增大
C. 分子间作用力增大 D. 不会破坏共价键
【答案】C
【解析】
【详解】A.单质碘升华过程碘由固体变为气体,是一个吸热过程,A正确;
B.固体变为气体,分子间距增大,B正确;
C.变为气体后,分子间距离变大,分子间作用力减小,C错误;
D.碘为分子晶体,升华破坏分子间作用力,不会破坏共价键,D正确;
故选C。
6. 下列说法正确的是
A. C6H6分子结构中一定存在不饱和键
B. 有机物CH3CH=CH2的分子在核磁共振氢谱中存在5组峰
C. C6H12表示的物质中可能存在顺反异构体,也可能存在手性碳原子
D. 戊二烯与环戊烷互为同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.C6H6具有多种结构,但若为棱晶烷则不含不饱和键,所以C6H6分子中不一定存在不饱和键,A不正确;
B.有机物CH3CH=CH2的分子中含有3种氢原子,则其在核磁共振氢谱中存在3组峰,B不正确;
C.C6H12表示的物质,若结构简式为CH3CH2CH=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH(CH3)2、CH3CH=C(CH3)CH2CH3,则存在顺反异构体,若其结构简式为(CH3)2C=C(CH3)2,则不存在顺反异构,若其为CH2=CHCH(CH3)CH2CH3,则存在手性碳原子,若其为CH2=CHCH2CH(CH3)2、CH2=CHC(CH3)3、(CH3)2C=C(CH3)2,则不存在手性碳原子,C正确;
D.戊二烯的分子式为C5H8,环戊烷的分子式为C5H10,二者的结构不同、分子式也不同,所以不互为同分异构体,D不正确;
故选C。
7. 类比推理是化学中常用的思维方法,下列推理正确的是
A. CH3CH2OH在水中的溶解度很大,则1-戊醇在水中的溶解度也很大
B. CCl4的熔沸点小于SiCl4,则NCl3的熔沸点小于PCl3
C N≡N由于键能大而结构稳定,则C≡C键能也大结构也很稳定
D. AgNO3溶液和过量NaOH反应先生成白色沉淀,然后转变为灰色,则AgNO3溶液和过量NH3·H2O反应现象也相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH3CH2OH在水中的溶解度很大,乙醇与水的结构相似,而1-戊醇与水的结构比乙醇与水的结构相差大,因此1-戊醇在水中的溶解度比乙醇在水中的溶解度减小,A错误;
B.CCl4熔沸点小于SiCl4,CCl4、SiCl4、NCl3、PCl3都是分子晶体,物质的相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高,因此NCl3的熔沸点小于PCl3,B正确;
C.N≡N由于键能大而结构稳定,而C≡C的键能也大,但结构不稳定,一般断裂其中的一根或两根键,C错误;
D.AgNO3溶液和过量NaOH反应先生成白色沉淀,然后转变为灰色,而AgNO3溶液和过量NH3·H2O反应,先生成沉淀,后沉淀逐渐溶解,两者现象不相同,D错误;
故合理选项是B。
8. 下列实验现象与实验结论都正确的是
编号
实验
实验结论
A
取4mL乙醇,加入12mL浓硫酸及少量沸石,迅速升温至170℃,将产生的气体进入2mL溴水中,溴水褪色
说明乙醇消去反应的产物为乙烯
B
将石蜡油分解产生的气体通入到酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色
气体中含有烯烃
C
向溴水中加入辛烷,溴水层颜色褪去
辛烷与溴发生了取代反应
D
取三支试管各加入等量的己烷、苯、甲苯,分别加入几滴等浓度的酸性KMnO4溶液,加入甲苯中的溶液褪色,其他两支试管中的溶液不褪色
说明苯环对甲基有影响,使甲基更易被氧化
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇中加入过量浓硫酸,迅速升温至170℃,产生的气体可能为乙烯、二氧化硫或二者的混合物,所以由溴水褪色,并不能肯定乙醇发生消去反应生成乙烯,A不正确;
B.将石蜡油分解产生的气体通入到酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,说明产生的气体中含有不饱和烃,但不能肯定是烯烃,B不正确;
C.辛烷为饱和烃,不能与溴单质发生加成反应,向溴水中加入辛烷,溴水层颜色褪去,说明发生的是萃取作用,C不正确;
D.己烷、苯、甲苯中分别加入等浓度的酸性KMnO4溶液,只有加入甲苯的溶液褪色,己烷中含有甲基,苯中含有苯环,则表明甲基、苯环单独存在时,都不能使被酸性高锰酸钾氧化,但甲基与苯环相连后,苯环能使甲基变得活泼,能被强氧化剂氧化,D正确;
故选D。
9. 某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为金属离子铁,顶点均为配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。下列说法正确的是
A. 化学式为
B. 金属离子的价电子排布式为
C. 金属离子与硼原子的配位数之比2∶1
D. 该化合物中存在金属键、离子键、极性键和配位键
【答案】B
【解析】
【分析】黑球位于顶点和面心,共4个,且八面体中心为金属离子铁,顶点为NH3配体,即[Fe(NH3)6]x+有4个。白球位于晶胞内,共8个,且四面体中心为硼原子,顶点为氢原子, 8个,阴阳离子之比为2:1。该物质的化学式为[Fe(NH3)6](BH4)2,该物质中Fe为+2价。
【详解】A.由上分析化学式为[Fe(NH3)6](BH4)2,A项错误;
B.Fe的电子排布式为[Ar]3d64s2。+2价铁为[Ar]3d6,其价电子排布为3d6,B项正确;
C.铁配位数为6,硼的配位数为4,金属离子与硼原子的配位数的个数比为3:2,C项错误;
D.该物质中存在配位键、离子键、共价键,D项错误;
故选B。
10. 某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列叙述错误的是( )
A. 该历程中HCHO中所有的C-H键均断裂
B. 该过程的总反应为HCHO+O2CO2+H2O
C. 该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
D. 生成物CO2中的氧原子由HCHO和O2共同提供
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应HCHO→CO2,HCHO中所有的C-H键均断裂,A项正确;
B.根据题干所示,反应物为HCHO和O2,生成物为CO2和H2O,HAP做催化剂,反应方程式为:HCHO+O2CO2+H2O,B项正确;
C.该反应与甲醛和氧气燃烧:HCHO+O2CO2+H2O能量变化大致相同,甲醛燃烧为放热反应,故题中反应也为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,C项错误;
D.根据图示反应时HCHO中C-H键均断裂,连接O2提供的一个O原子形成CO2,则生成物CO2中的氧原子由HCHO和O2共同提供,D项正确;
答案选C。
11. 立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2-甲基-2-丁醇)存在如图转化关系。已知:连有4个不同原子或基团的碳原子为手性碳原子。下列说法错误的是
A. N分子可能存在顺反异构
B. L中最多有1个手性碳原子
C. M的同分异构体中,能被氧化为酮的醇有3种
D. M的二氯代物有7种
【答案】A
【解析】
【详解】A.M(2-甲基-2-丁醇)在浓硫酸、加热的条件下发生消去反应生成2-甲基-1-丁烯或2-甲基-2-丁烯,两种分子都不存在顺反异构,A错误;
B.N与HCl发生加成反应生成L,L的结构为 、 、 , 、 均只有1个手性碳原子(手性碳原子用*表示),B正确;
C.M的同分异构体中,能被氧化为酮的醇有 、 、 ,共3种,C正确;
D.根据M的结构可知,其一氯代物有3种,在此基础上氯原子再取代一个氢原子,结构为 、 、 (标号表示另一个氯原子的位置),共有7种,D正确;
故选A。
12. 下列有机物命名错误的是
A. 1,2,4﹣三甲苯 B. 2—甲基—1—丙醇
C. 3﹣甲基﹣1﹣丁炔 D. 2﹣甲基﹣2﹣氯丙烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯的同系物命名时,遵循取代基位次和最小的原则,则的名称为1,2,4﹣三甲苯,A正确;
B.醇命名时,应选择包含与羟基相连碳原子在内的最长碳链作主链,则的名称为2—丁醇,B错误;
C.属于炔烃,命名时,选择包含三键碳原子在内的最长碳链作主链,从离三键碳原子最近的一端开始编号,则其名称为3﹣甲基﹣1﹣丁炔,C正确;
D.属于卤代烃,命名时,选择包含与-Cl相连碳原子在内的最长碳链作主链,从靠近与-Cl相连碳原子的一端开始编号,则其名称为2﹣甲基﹣2﹣氯丙烷,D正确;
故选B。
13. 已知2-丁烯有顺、反两种异构体,在某条件下两种气体处于平衡,下列说法正确的是
△H= -4.2 kJ/mol
A. 反-2-丁烯和顺-2-丁烯具有相同的熔沸点
B. 顺-2-丁烯比反-2-丁烯更稳定
C. 反-2-丁烯和顺-2-丁烯的核磁共振氢谱都有两个峰
D. 加压和降温有利于平衡向生成顺-2-丁烯反应方向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.反-2-丁烯和顺-2-丁烯是不同种物质,沸点不同,故A错误;
B.顺-2-丁烯转化为反-2-丁烯放热,说明反-2-丁烯能量低,更稳定,故B错误;
C.根据结构,反-2-丁烯和顺-2-丁烯的核磁共振氢谱都有两个峰,故C正确;
D.该反应反应前后物质的量相等,加压对顺、反2-丁烯的转化无影响,降温则有利反-2-丁烯的生成,故D错误;
答案选C。
14. 由有机化合物X合成Z的路线如下:
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是
A. X能发生加成、氧化和取代反应
B. Y分子中所有碳原子不可能在同一平面上
C. 1 mol Z中含有4mol碳氧σ键
D. 相同物质的量的X与Y分别与足量浓溴水反应消耗的Br2相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.X中苯环上能发生取代反应,含酚羟基可被氧化,含有苯环,能发生加成反应,A正确;
B.苯环为平面结构,与苯环相连的羰基也为平面结构,故Y分子中所有碳原子可能在同一平面上,B错误;
C.1molZ中与苯环直接相连的羟基和醚键共有2mol碳氧σ键,羰基上有1mol碳氧σ键,苯环侧链的碳氧σ键有3mol,故共6mol,C错误;
D.1molX与足量浓溴水反应消耗的Br2为3mol,1molY消耗的Br2为2mol,消耗的Br2不相等,D错误;
故选A。
三、非选择题:包括四个大题,共58分
15. 2022年春晚中舞蹈诗剧《只此青绿》生动还原了北宋名画,感动国人。《千里江山图》之所以色彩艳丽,璀璨夺目,与所使用的矿物颜料有关。回答下列问题:
(1)石青,又名矿石蓝,化学式为Cu3(CO3)2(OH)2,该基态铜离子核外电子的空间运动状态有_______种。
(2)亚铁氰化钾,化学式为K4[Fe(CN)6]。[Fe(CN)6]4-中配体CN-的配位原子是_______(填元素符号),CN-中C原子的杂化方式_______,[Fe(CN)6]4-中σ键和π键的数目之比为_______。
(3)近期我国科学家合成了一种电化学性能优异的铜硒化合物,其晶胞结构如图所示。该铜硒化合物的化学式为_______,其中Cu元素以Cu+和Cu2+存在,则_______(填“①”或“②”)为Cu+。
(4)Cu2+可与H2O、Cl-、NH3等配体形成配位数为4的配离子,如[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2-、[Cu(NH3)4]2+。某同学按如图步骤完成实验:
①CuCl2溶液中的铜主要以[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2-形式存在。常温下,将CuCl2溶于浓盐酸中,测定平衡体系中:[Cu(H2O)4]2+浓度为amol•L-1、Cl-浓度为bmol•L-1、[CuCl4]2-浓度为cmol•L-1,Cl-的转化率为_______(用a、b、c中的字母表示)。
②[Cu(H2O)4]2+呈蓝色,但溶液I却呈黄绿色,其原因是_______,为了能观察到溶液I中[Cu(H2O)4]2+呈蓝色,可采取的方法是_______。
【答案】(1)14 (2) ①. C ②. sp ③. 1:1
(3) ①. Cu3Se2 ②. ②
(4) ①. ×100% ②. 因为存在[Cu(H2O)4]2+(aq)+4Cl-(aq)[CuCl4]2-+4H2O(l)的反应,溶液的黄绿色是[Cu(H2O)4]2+与[CuCl4]2-混合颜色所致 ③. 向该溶液中继续加水
【解析】
【小问1详解】
根据基态Cu2+核外电子排布式1s22s22p63s23p63d9,核外电子的空间运动状态即电子占据的轨道数,有14种,故答案为14;
【小问2详解】
[Fe(CN)6]4-中配体CN-中C和N都有孤对电子,都可以提供孤对电子,但氮元素的电负性大于碳元素,导致氮原子吸引电子能力强,不易提出孤对电子,故配位原子为C;CN-中C原子为sp杂化;[Fe(CN)6]4-中σ键为6+6=12和π键的数目为2×6=12,故之比为1:1;故答案为:C、sp、1:1;
【小问3详解】
根据均摊原则,Cu原子数为、Se原子数为4,该铜硒化合物的化学式为Cu3Se2;Cu 元素以Cu+和Cu2+存在,Se的化合价为-2,根据化合价代数和等于0,晶胞中Cu+数为4、Cu2+数为2,根据晶胞结构可知②为Cu+;
【小问4详解】
变化量为,起始量为(4c+b)mol/L。则转化率为。
由转化图可以看出,加入盐酸溶液由黄绿色变为绿色,即Cl-与Cu2+进行配位形成[CuCl4]2-为绿色,存在[Cu(H2O)4]2+(aq)+4Cl-(aq)[CuCl4]2-+4H2O(l)的反应,则黄绿色应该是混有[CuCl4]2-。要观察到蓝色,即要使[CuCl4]2-转化为[Cu(H2O)4]2-,加水降低Cl-浓度减低配位能力。
16. 氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法:
回答下列问题:
(1)A化学名称为_______。
(2)B中官能团名称是_______。
(3)反应③的类型为_______,W的分子式为_______。
(4)写出反应④的化学反应方程式_______ 。
(5)不同条件对反应④产率的影响见下表:
实验
碱
溶剂
催化剂
产率/%
1
KOH
DMF
Pd(OAc)2
22.3
2
K2CO3
DMF
Pd(OAc)2
10.5
3
Et3N
DMF
Pd(OAc)2
12.4
4
六氢吡啶
DMF
Pd(OAc)2
31.2
5
六氢吡啶
DMA
Pd(OAc)2
38.6
6
六氢吡啶
NMP
Pd(OAc)2
24.5
上述实验探究了_______和_______对反应产率的影响。
(6)X为D的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式:_______。
①含有苯环;②有三种不同化学环境的氢,个数比为6∶2∶1;
③1 mol X与足量金属Na反应可生成2 g H2。
【答案】(1)间苯二酚或1,3—苯二酚
(2)羟基、碳碘键 (3) ①. 取代反应 ②. C14H12O4
(4)++HI
(5) ①. 不同碱 ②. 不同溶剂
(6)、
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,在催化剂作用下,与碘化钾发生取代反应生成,在催化剂作用下,与丙烯酸发生取代反应生成;与碘化氢发生取代反应生成,在催化剂作用下,与发生取代反应生成。
【小问1详解】
由结构简式可知,A分子的名称为间苯二酚或1,3-苯二酚;
【小问2详解】
由结构简式可知,B分子的官能团为羟基、碳碘键;
【小问3详解】
由分析可知,反应③为与碘化氢发生取代反应生成和甲烷;由结构简式可知,W的分子式为C14H12O4;
【小问4详解】
由分析可知,反应④为催化剂作用下与发生取代反应生成和碘化氢,反应的化学反应方程式为++HI;
小问5详解】
由题给数据可知,实验的目的是探究催化剂相同的条件下,不同碱和不同溶剂对反应产率的影响;
【小问6详解】
D的同分异构体X含有苯环,1mol的X与足量金属钠反应可生成2g氢气说明分子中含有2个酚羟基,则符合分子中有三种不同化学环境的氢,个数比为6:2:1的结构简式为、。
17. 有机合成的一项重要应用就是进行药物合成,化合物J是一种治疗癌症的药,一种合成路线如图:
已知:a. RCOOH
b. +R1NH2HBr+
回答下列问题:
(1)反应①的条件是(含所需的试剂和条件)_______。
(2)反应③的化学方程式是_______。
(3)E的含氧官能团是_______。(填化学式)
(4)反应⑦的反应类型是_______;H的结构简式是_______。
(5)X与F互为同分异构体,X结构中含有苯环和羟基,能发生银镜反应,含碳碳双键但是羟基没有连在碳碳双键上,除苯环外不含其它环状结构,符合条件的X的结构共有_______种。
【答案】(1)NaOH、乙醇、加热
(2) (3)-OH、-COOH
(4) ①. 取代反应 ②.
(5)16
【解析】
【分析】A为,C为,由B的分子式及A、C的结构简式,可确定B为;C发生水解反应生成D,则D为;D被KMnO4酸性溶液氧化生成E为;E发生消去反应生成F为;F与PBr3发生取代反应,生成G为;G与H作用生成J为,则H为。
【小问1详解】
反应①中,由生成,则发生消去反应,反应条件是NaOH、乙醇、加热。
【小问2详解】
反应③中,在碱溶液中发生水解,生成等,化学方程式是。
【小问3详解】
E为,含氧官能团是-OH、-COOH。
【小问4详解】
反应⑦为与反应,生成和H2O,反应类型是取代反应;由分析可知,H的结构简式是。
【小问5详解】
F为,X与F互为同分异构体,X结构中含有苯环和羟基,能发生银镜反应,含碳碳双键但是羟基没有连在碳碳双键上,除苯环外不含其它环状结构,则X分子中可能含有-OH、-CH=CHCHO或-OH、-C(CHO)=CH2两种原子团和苯环,它们各有3种可能结构(邻、间、对);X分子中可能含有-OH、-CHO、-CH=CH2三种原子团和苯环,有10种可能结构,所以符合条件的X的结构共有3+3+10=16种。
18. 实验室常用环己醇脱水合成环己烯。实验装置如图,有关实验数据如表:
相对分子质量
密度/(g·cm3)
沸点℃
溶解性
环已醇
100
0.9618
161
能溶于水
环己烯
82
0.8102
83
难溶于水
合成反应:在a中加入20 g环己醇,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸。c中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。当烧瓶中只剩下很少量的残渣并出现阵阵白雾时停止蒸馏。
分离提纯:将e中粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
(1)仪器a的名称为_______。
(2)该合成反应的化学方程式是_______,实验中最容易产生的有机副产物结构简式为_______ 。
(3)控制馏出物的温度不超过90℃的目的是_______。
(4)分离提纯过程中加入5% Na2CO3溶液的作用是_______,在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_______ (填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)最后一次蒸馏过程中除去的杂质主要是_______,在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有_______(填字母,下同)。
A.接收器 B.温度计 C.吸滤瓶 D.球形冷凝管
(6)本实验所得到的环己烯产率是_______。(保留2位有效数字)
【答案】(1)蒸馏烧瓶
(2) ①. +H2O ②.
(3)减少环己醇的挥发,提高环己醇的转化率或减少环己醇的挥发,提高环己烯产率
(4) ①. 除去环己烯中硫酸等杂质 ②. 上口倒出
(5) ①. 环己醇 ②. CD
(6)61%
【解析】
【分析】用环己醇脱水制备环己烯时,需要加入浓硫酸作催化剂和脱水剂,并将浓硫酸加入环己醇中;加热时,需要迅速升温并控制温度,防止生成环己醚,同时防止环己醇被浓硫酸氧化;由于环己醇的挥发及副反应的发生,产品中常混入杂质,加入Na2CO3溶液,可洗去产品中的酸性物质,加水洗涤时,可洗去产品中的Na2CO3等水溶性物质,蒸馏时,可除去混在环己烯中的环己醇等。
【小问1详解】
仪器a带有支管,其名称为蒸馏烧瓶。
【小问2详解】
该合成反应中,环己醇发生消去反应,生成环己烯和水,化学方程式是+H2O;依据乙醇脱水制乙烯的反应进行类推,生成环己醚的温度低于环己醇发生消去反应的温度,所以实验中最容易产生的有机副产物为环己醚,结构简式为。
【小问3详解】
控制馏出物的温度不超过90℃,即低于环己醇的沸点,所以目的是:减少环己醇的挥发,提高环己醇的转化率或减少环己醇的挥发,提高环己烯产率。
【小问4详解】
由分析可知,分离提纯过程中,需除去混在环己烯中的酸性物质等,则加入5% Na2CO3溶液的作用是:除去环己烯中硫酸等杂质。在本实验分离过程中,由于环己烯的密度比水小,所以产物应该从分液漏斗的上口倒出。
【小问5详解】
分液操作完成后,环己烯中还混有少量环己醇,所以最后一次蒸馏过程中除去的杂质主要是环己醇,在环己烯粗产物蒸馏过程中,需要使用接收器、温度计,不可能用到的仪器有吸滤瓶(用于减压过滤)、球形冷凝管(冷凝后的液体难以全部流出),故选CD。
【小问6详解】
理论上,20 g环己醇可转化成环己烯的质量为=16.4g,则本实验中所得到的环己烯产率是≈61%。
【点睛】减压过滤不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀。
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