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2024届高三化学高考备考一轮复习训练-烃的衍生物(2)
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这是一份2024届高三化学高考备考一轮复习训练-烃的衍生物(2),共24页。试卷主要包含了单选题,实验题等内容,欢迎下载使用。
2024届高三化学高考备考一轮复习训练-烃的衍生物训练二
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.用下图所示装置进行实验,其中合理的是
A.装置①可除去甲烷中的乙烯 B.装置②可用于配制银氨溶液
C.装置③可用于实验室制乙烯 D.装置④可用于实验室制乙酸乙酯
2.某有机化合物()的合路线如图所示:
下列说法不正确的是
A.反应①还可能生成
B.Y的分子式为
C.反应③所得溶液中加入少量AgNO3溶液,可观察到淡黄色沉淀生成
D.的核磁共振氢谱有3组峰
3.下列实验事实不能用基团间的相互影响来解释的是
A.乙烯能发生加成反应而乙烷不能
B.乙醇与钠的反应没有水与钠的反应剧烈
C.丙烯与氯化氢的加成产物主要是2-氯丙烷而不是1-氯丙烷
D.苯、甲苯发生硝化反应生成一硝基取代产物时,甲苯的反应温度更低
4.某有机化合物的结构简式如图所示,该物质不能发生的反应类型是
A.加成反应 B.消去反应 C.取代反应 D.氧化反应
5.下列实验装置正确且能达到实验目的的是
A.实验室制乙烯 B.实验室制乙炔并验证乙炔性质 C.分离苯和溴苯 D.制备硝基苯
6.下列反应属于加成反应的是
A. +
B.
C.
D.
7.下列化学用语表示不正确的是
A.熟石膏的化学式:
B.甘氨酸的空间填充模型:
C.葡萄糖的最简式:
D.的结构示意图:
8.乙烯催化氧化的过程如下图(部分相关离子未画出),下列描述不正确的是
A.乙烯催化氧化反应的化学方程式为
B.该转化过程中,有非极性键的断裂与极性键的形成
C.该转化过程中的催化剂只有1种
D.过程Ⅴ应在盐酸溶液中进行
9.2023年2月6日,土耳其发生7.8级地震。震后灾区的防疫工作迅速启动,尤其是对灾区的饮用水处理和环境消杀。用明矾、硫酸铁或者聚合氯化铝做混凝剂,可净水。使用漂白粉、“84”消毒液以及过氧乙酸()可杀菌消毒。下列说法正确的是
A.明矾净水的过程是化学变化
B.将氯气通入热的石灰乳可以制得以为有效成分的漂白粉
C.“84”消毒液与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用能加强消毒效果
D.过氧乙酸中有两种不同价态的氧原子,既有强氧化性也有酸性
10.下列说法正确的是
A.纤维素可用于生产纸张、棉纱、葡萄糖、合成纤维等
B.聚氯乙烯塑料制品不能用于餐具和食品包装
C.动物脂肪是高级脂肪酸的甘油酯,不能使溴水褪色
D.天然氨基酸均为熔点较高的无色晶体,能溶于乙醇
11.以下是制备环丁基甲酸的反应过程,下列说法错误的是
A.的反应属于取代反应
B.b的一氯代物有4种(不考虑立体异构)
C.a、b、c均能与NaOH溶液反应
D.利用1-氯-3-溴丙烷合成a时使用的试剂依次是氢氧化钠醇溶液→酸性高锰酸钾溶液→浓硫酸和乙醇
12.资源回收与利用是环保的重要课题之一、某小组拟利用银镜制备硝酸银,其流程如下
[已知:];
下列说法正确的是
A.加入银氨溶液之前加入NaOH的目的是中和
B.从环保和成本角度考虑应选择浓硝酸溶解银镜
C.“一系列操作”过程包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、高温烘干
D.若以葡萄糖为原料给瓶胆镀银,则0.1mol葡萄糖最多镀1.2mol银
13.茶叶经过高温“杀青”生成清香味的反式青叶醇,转化过程为
下列说法正确的是
A.青叶醇的分子式为
B.青叶醇分子中含有极性键、非极性键和氢键等化学键
C.反式青叶醇能与发生加成反应,且产物中手性碳原子个数为2
D.反式青叶醇分子中共平面的原子数目最多为15
14.卤代烃被誉为有机合成的“桥梁”,其可通过发生取代反应使卤代烃的官能团发生转化或使卤代烃碳链增长,其取代反应的实质是带负电荷的原子团取代了卤代烃中的卤原子,例如:(反应条件已略去)。则下列化学方程式书写错误的是
A.
B.
C.
D.
15.下列实验能达到实验目的的是
A.制备并检验乙炔的性质 B.粗苯甲酸的提纯
C.分离甲烷和氯气反应后的液态混合物 D.检验溴丁烷的消去产物
二、实验题
16.苯甲酸是重要的有机合成中间体,用于制备染料、药物等。下面是两种制备苯甲酸的方法。
Ⅰ.苯甲醛自身氧化还原法
向反应容器中加入溶液和苯甲醛,加热,充分反应后冷却,用乙醚萃取、分液。向水层中加入足量盐酸,冷却、抽滤、纯化,得产品。
已知:相关物质的物理性质如下表
名称
熔点℃
沸点/℃
水溶性
苯甲醛
-26
178
微溶
苯甲酸
122
249
微溶
苯甲醇
-15
205
微溶
(1)已知 与溶液反应生成 和。1mol 发生该反应时转移电子数目为___________。
(2)不使用试纸或其他试剂,判断盐酸已足量的实验方法是___________。
Ⅱ.高锰酸钾氧化法
步骤1:向图-1所示三口瓶中依次加入甲苯(约)、水和(约)高锰酸钾,开启搅拌器,加热回流。
步骤2:反应完全后,冷却,加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,充分反应后将混合物趁热过滤。滤液用冰水冷却后,用浓盐酸酸化、过滤、洗涤、干燥,得产品。
(3)写出步骤1中生成 、KOH和的化学方程式:___________。
(4)判断步骤2中甲苯反应完全的实验现象是___________。加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的原因是___________。
(5)已知在强碱性溶液中稳定存在,向碱性溶液中加酸会生成和,时反应趋于完全。补充完整制取晶体的实验方案:
将一定量与稍过量混合熔融,加入一定量,加热条件下迅速搅拌制得墨绿色固体混合物(和),将混合物溶于水,___________,得晶体。(实验中可选用试剂:冰水、。部分物质溶解度曲线如图-2所示)
17.探究银氨溶液与甲酸(HCOOH,C为+2价)的反应及银镜产生的原因。
(1)配制银氨溶液。在洁净的试管中加入适量AgNO3溶液,逐滴滴入氨水,边滴边振荡,至___________,制得银氨溶液,测得溶液pH略大于7。
(2)进行甲酸的银镜反应实验。
向2mL银氨溶液中滴加溶液X后,置于90℃水浴中加热30min
编号
溶液X
现象
i
10滴蒸馏水
始终无明显现象
ii
10滴5% HCOOH溶液
加HCOOH后立即产生白色浑浊,测得溶液pH略小于7;水浴开始时白色浊液变为土黄色,随后变黑,有气体产生;最终试管壁附着少量银镜,冷却测得溶液pH略小于5
iii
5滴10%NaOH溶液和5滴蒸馏水
加NaOH后立即产生棕黑色浑浊。最终试管壁附着光亮银镜,冷却测得溶液pH>7
iv
5滴10%NaOH溶液和5滴5% HCOOH溶液
加NaOH后立即产生棕黑色浑浊,加HCOOH后沉淀部分溶解。最终试管壁附着光亮银镜,冷却测得溶液pH>7
查阅资料:i.银氨溶液中存在平衡:
ii.白色AgOH沉淀不稳定,极易分解生成棕黑色Ag2O
iii.Ag2O、AgCl等难溶物均可溶于浓氨水,生成
①与实验ii对照,实验i的目的是___________。
②经检验,实验ii中白色浑浊的主要成分为甲酸银(HCOOAg),推断是甲酸银分解产生银镜,则甲酸银分解的产生的气体中一定含___________。
③实验iii和实验iv是为了探究pH较高时的银镜反应。实验ⅳ的现象___________(填“能”或“不能”)证明pH较高时是甲酸发生反应产生了银镜。
④甲同学认为实验iii、实验iv中,水浴前的棕黑色浊液中含有银单质,乙同学通过实验排除了这种可能性,他的实验操作及实验现象是___________。
(3)探究实验iv中的含碳产物。取实验ⅳ试管中的产物静置后,取上层清液继续实验:
①白色沉淀1溶解的离子方程式为___________。
②上述实验能证实ⅳ的清液中含的理由是___________。
(4)综合以上实验,小组同学得出以下结论:
a.溶液pH较低时,银氨溶液与甲酸反应产生银镜的主要原因是甲酸银的分解。
b.溶液pH较高时,银氨溶液与甲酸反应产生银镜的原因可能有___________(写出两点)。
18.乙酸乙酯是应用最广的脂肪酸酯之一,是极好的工业溶剂,广泛应用于油墨、人造革生产中。某小组同学欲制取并分离提纯乙酸乙酯,制取实验装置设计如图:
已知:无水氯化钙可与乙醇形成微溶于水的CaCl2•6C2H5OH;
有关有机物的沸点:
试剂
乙醚
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
沸点/℃
34.7
78.5
118
77.1
请回答:
(1)仪器A的名称是_______,浓硫酸的作用为______。
(2)若用同位素18O标记乙醇中的氧原子,则CH3CH218OH与乙酸生成乙酸乙酯的化学方程式为______,该反应的类型属于______反应。
(3)该小组同学在实验时加入过量的乙醇的目的是______。
(4)球形干燥管B的作用是_____,C中放_____溶液。
(5)反应时需控制温度不能太高,可能是因为______。
(6)从C中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入______除去乙醇。
(7)除去乙醇后再加入______(选择下列选项);然后进行蒸馏,收集_____℃左右的馏分得到较纯净产品。
A.生石灰 B.五氧化二磷 C.无水硫酸钠 D.浓硫酸
(8)乙酸乙酯的某种同分异构体分子中含有2个甲基,且能与碳酸氢钠溶液反应,则该物质的结构简式为_______。
19.某化学兴趣小组用甲、乙两套装置(如图所示)进行丙烯酸(H2C=CHCOOH)与乙醇(CH3CH2OH)酯化反应的实验。已知:乙醇的沸点为,丙烯酸的沸点为,丙烯酸乙酯的沸点为、回答下列问题:
(1)仪器M的名称为___________,仪器A、B中的溶液均为___________。
(2)甲、乙两套装置中效果比较好的装置是___________,原因是___________。
(3)乙装置中冷凝水应该从___________(填“a”或“b”)口进入。
(4)按甲图安装好仪器后,在反应管中加入配制的体积比为3∶2的乙醇和丙烯酸,加热至沸腾,很久也没有果香味液体生成,原因是___________。
(5)乙醇需要过量一些的原因是___________。
(6)某同学选用了两个反应物,对酯化反应的原理进行探究。
请写出该反应的化学方程式:___________。
(7)下列有关有机知识表述正确的是___________(填字母)。
A.乙烯可以通过加成反应制得CH3CHCl2
B.等物质的量的甲烷和乙酸完全燃烧时所需O2的质量相同
C.乙酸乙酯中含有乙酸杂质,可加入一定量的乙醇和浓硫酸通过酯化反应除去
D.葡萄糖、果糖及麦芽糖均能与银氨溶液发生银镜反应
E.光照条件下,控制CH4和Cl2的比例为1∶1,能够制得纯净的CH3Cl和HCl
20.环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下:
+H2O
密度()
熔点(℃)
沸点(℃)
溶解性
摩尔质量()
环己醇
0.96
25
161
能溶于水
100
环己烯
0.81
83
难溶于水
82
(1)制备粗品:采用如图所示装置,用环己醇制备环己烯。
将10.0环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①原料环己醇中若含苯酚杂质,检验试剂为________,现象为________。
②A中碎瓷片的作用是________。
③试管C置于冰水浴中的目的是_____。
(2)制备精品:
①环己烯粗品中含有环己醇和少量有机酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、青置、分层,环己烯在_____层(填“上”或“下”),分液后用_______洗涤(填字母)。
A.溶液 B.稀 C.溶液
②再将环己烯进行蒸馏,收集产品时,应收集________℃的馏分,若最终收集到环己烯5.74g,则产率为________。
参考答案:
1.A
【详解】A.乙烯可与溴水发生反应生成1,2-二溴乙烷,为液体,而甲烷不易溶于水,可达到实验目的,A正确;
B.向硝酸银溶液中滴加浓氨水,直至沉淀刚好溶解可制备银氨溶液,上述操作中滴加顺序错误,B错误;
C.实验室制备乙烯时,用的是浓硫酸做催化剂和吸水剂,不是稀硫酸,C错误;
D.乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中发生水解,故氢氧化钠溶液不利于乙酸乙酯的收集,且导气管不能伸入液面以下,D错误;
故选A。
2.C
【分析】根据分析, 与Br2发生加成,生成X ,与H2发生加成生成Y ,通过水解生成 ,经过酯化反应生成 ,以此分析;
【详解】A.反应①可以使Br2加在同一个碳碳双键上,生成 ,A正确;
B.根据分析,Y的分子式为C6H10Br2,B正确;
C.反应③发生卤代烃的水解,需要在NaOH的水溶液作用下,加入少量AgNO3,可能会生成AgOH,C错误;
D.C6H10Br2为对称结构,有3中不同环境的H,核磁共振氢谱有3组峰,D正确;
故答案为:C。
3.A
【详解】A.乙烯能发生加成反应而乙烷不能,是因为官能团不同,故选A;
B.受乙基影响,乙醇中羟基氢的活泼性小于水,乙醇与钠的反应没有水与钠的反应剧烈,故不选B;
C.受甲基影响,丙烯与氯化氢的加成产物主要是2-氯丙烷而不是1-氯丙烷,故不选C;
D.受甲基影响,甲苯中甲基邻位、对位上的氢原子活泼性增强,所以苯、甲苯发生硝化反应生成一硝基取代产物时,甲苯的反应温度更低,故不选D;
选A。
4.B
【详解】A.该化合物中含有碳碳双键,可以发生加成反应,A正确;
B.卤代烃中,与卤素相连的碳的邻位碳上有H元素,才能发生消去反应,B错误;
C.卤代烃中,卤素在NaOH水溶液作用下可以发生取代反应,C正确;
D.该有机物可以与空气中氧气燃烧,发生氧化反应,D正确;
故答案为:B。
5.D
【详解】A.制备乙烯时温度计应用于测反应溶液的温度,应伸入液面下,且需要加入碎瓷片,选项A错误;
B.在实验室制取乙炔时,用分液漏斗而不用长颈漏斗,生成的Ca(OH)2是糊状物,会封住长颈漏斗下端尖嘴口,没法继续反应,且所得气体中可能会含有硫化氢等能使酸性高锰酸钾溶液褪色的还原性气体,干扰乙炔的检验,选项B错误;
C.温度计水银球的位置错误,应与蒸馏瓶支管下沿平齐,冷凝管中冷凝水的流向错误,冷水应从下方进上方出,选项C错误;
D.制备硝基苯时利用水浴加热下苯、浓硝酸、浓硫酸混合液反应,且利用长导管冷凝回流,选项D正确;
答案选D。
6.A
【详解】A.甲醛与HCN发生反应生成,发生加成反应,选项A符合;
B.与氨气发生反应生成和氯化氢,发生取代反应,选项B不符合;
C.乙醇与氧气催化氧化生成乙酸和水,发生氧化反应,选项C不符合;
D.溴乙烷在醇的氢氧化钠溶液中加热发生消去反应生成乙烯、溴化钠和水,发生消去反应,选项D不符合;
答案选A。
7.B
【详解】A.石膏的氛围生石膏和熟石膏,生石膏为:,熟石膏为:,A正确;
B.甘氨酸的球棍模型: ,B错误;
C.葡萄糖的分子式为:,最简式为:,C正确;
D.S原子得到2个电子,变成,的结构示意图: ,D正确;
故选B。
8.C
【分析】过程Ⅰ发生的反应为,过程Ⅱ发生的反应为 ,过程Ⅲ发生的反应为 ,过程Ⅳ发生的反应为,过程Ⅴ发生的反应为,以此分析;
【详解】A.结合流程,乙烯催化氧化总反应方程式为+,A正确;
B.根据分析过程Ⅲ中有非极性键的断裂,Ⅱ、Ⅲ中有极性键的断裂,B正确;
C.从反应过程可知,和Cu2+是循环使用的,可认为是催化剂,C错误;
D.过程Ⅴ需要在酸性条件下进行,为了不引入新的杂质,需要在盐酸溶液中进行,D正确;
故答案为:C。
9.D
【详解】A.明矾净水过程中,由明矾变成氢氧化铝的过程是一个化学变化过程,但是氢氧化铝吸附悬浮杂质的过程是一个物理变化,A项错误;
B.将氯气通入冷的石灰乳中制得为有效成分的漂白粉,B项错误;
C.洁厕灵中含有HCl,“84”消毒液中含有NaClO,NaClO能与HCl反应生成:,“84”消毒液与洁厕灵混合使用,会减弱消毒效果,且产生有毒气体危害人体健康,C项错误;
D.1分子过氧乙酸中有3个氧原子,过氧基上的两个氧原子分别显-1价,第三个氧显-2价,含有过氧基具有强氧化性,过氧乙酸会电离出氢离子也有酸性,D项正确;
答案选D。
10.B
【详解】A.纤维素可以用于生产人造纤维,不用于生产合成纤维,故A错误;
B.聚氯乙烯有毒,不能用于餐具和食品包装,故B正确;
C.动物脂肪是饱和高级脂肪酸的甘油酯,结构中无碳碳双键,但能和溴水发生萃取而使溴水褪色,故C错误;
D.天然氨基酸为分子晶体,熔沸点较低,故D错误;
故选B。
11.D
【详解】A.a→b的反应为 +CH2BrCH2CH2Cl +HBr+HCl,属于取代反应,A项正确;
B.根据b分子结构的对称性可知,其一氯代物有4种,如图所示: ,B项正确;
C.a、b中均含有酯基,可与NaOH溶液反应,c中含有羧基,可与NaOH溶液反应,C项正确;
D.1-氯-3-溴丙烷的结构简式为CH2BrCH2CH2Cl,在氢氧化钠水溶液中可发生水解反应,而在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应,若要利用1-氯-3-溴丙烷合成a( ),正确的合成路线应为CH2BrCH2CH2ClHOCH2CH2CH2OHHOOCCH2COOH ,D项错误;
故答案为: D。
12.A
【分析】淀粉溶液加入稀硫酸并加热,水解后的溶液加入氢氧化钠溶液中和到碱性,再加银氨溶液热水浴,产生银镜,银镜加入硝酸溶解得到硝酸银溶液,一系列操作后得到硝酸银。
【详解】A.加入银氨溶液之前加入的目的是中和,以免硫酸与银氨溶液反应造成实验失败,选项A正确;
B.银与稀硝酸和浓硝酸反应分别为、,与浓硝酸反应时消耗的硝酸更多,从环保和成本角度考虑应选择稀硝酸溶解银镜,选项B错误;
C.因硝酸银易分解,故“一系列操作”过程包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、减压干燥,选项C错误;
D.若以葡萄糖为原料给瓶胆镀银,1分子葡萄糖含有1个醛基,则葡萄糖最多镀0.2mol银,选项D错误;
答案选A。
13.C
【详解】A.根据青叶醇的结构简式,该有机物分子式为C6H12O,故A错误;
B.青叶醇中“C-H”、“C-O”、“O-H”为极性键,“C-C”、“C=C”为非极性键,1个青叶醇分子中的羟基与另一个青叶醇分子中的羟基可以形成氢键,分子内不存在氢键,故B错误;
C.反式青叶醇与Br2发生加成反应后产物是,含有手性碳原子如图所示,有2个,故C正确;
D.“C=C”共平面,且不共线三点共平面,因此反式青叶醇中共平面的原子数目最多为12,故D错误;
答案为C。
14.C
【详解】A.NaCN中带负电荷的原子团为CN-,CN−取代溴原子,反应的化学方程式为:,A正确;
B.CH3C≡CNa中带负电荷的原子团为CH3C≡C-,CH3C≡C-取代碘原子,反应的化学方程式为:,B正确;
C.CH3CH2ONa中带负电荷的原子团为CH3CH2O−,CH3CH2O−取代溴原子,反应的化学方程式为:CH3Br+CH3CH2ONa→NaBr+CH3CH2OCH3,C错误;
D.NH3中带负电荷的原子团为,取代氯原子,反应的化学方程式为:CH3CH2CH2Cl+NH3→CH3CH2CH2NH2+HCl,D正确;
故答案为:C。
15.C
【详解】A.生成的乙炔中含有硫化氢等还原性杂质,硫化氢也能使酸性高锰酸钾褪色,该实验不能检验乙炔的性质, A错误;
B.苯甲酸的溶解度受温度影响较大,而杂质的溶解度受温度影响小,采用重结晶法提纯苯甲酸,不涉及蒸发操作, B错误;
C.甲烷和氯气反应后的液态混合物沸点不同,可通过蒸馏分离, C正确;
D.卤代烃与氢氧化钠的乙醇溶液反应生成烯烃,同时会有乙醇挥发,乙醇也能使酸性高锰酸钾褪色,所以酸性高锰酸钾溶液褪色不能验证烯烃的产生,D错误;
故选C。
16.(1)或
(2)静置,向上层清液中继续滴加浓盐酸,若无浑浊现象,说明盐酸已足量
(3)
(4) 回流液中不再出现油珠 除去过量高锰酸钾,防止在用浓盐酸酸化时产生氯气,污染空气
(5)边搅拌边滴加,当pH在10.5~9.5之间时停止滴加,过滤,将滤液蒸发浓缩至表面出现晶膜时,停止加热,冷却至0℃结晶,过滤,用冰水洗涤晶体,低温干燥
【分析】甲苯能被高锰酸钾氧化为苯甲酸,向三口瓶中依次加入甲苯、水和高锰酸钾,搅拌、加热回流,生成 、KOH和,反应完全后,冷却,加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液除去过量高锰酸钾,充分反应后将混合物趁热过滤。滤液用冰水冷却后,用浓盐酸酸化,把 转化为 固体,过滤、洗涤、干燥,得产品苯甲酸。
【详解】(1)1个 分子生成1个 ,引入2个H原子, 化合价降低2,1个 分子生成1个 分子,引入1个O原子, 化合价升高2,1mol 发生该反应生成0.5mol 和0.5mol ,所以转移电子数目为;
(2)苯甲酸微溶于水的固体,静置,向上层清液中继续滴加浓盐酸,若无浑浊现象,说明盐酸已足量。
(3)步骤1中甲苯和高锰酸钾溶液反应生成 、KOH和,根据得失电子守恒,反应的学方程式为 。
(4)甲苯是油状液体,回流液中不再出现油珠,说明甲苯反应完全。亚硫酸氢钠具有还原性,加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液除去过量高锰酸钾,防止在用浓盐酸酸化时产生氯气,污染空气;
(5)将一定量与稍过量混合熔融,加入一定量,加热条件下迅速搅拌得到和的混合物,将混合物溶于水,边搅拌边滴加,当pH在10.5~9.5之间时停止滴加,完全分解为和,过滤除去;高锰酸钾的溶解度随温度升高而增大,将滤液蒸发浓缩至表面出现晶膜时,停止加热,冷却至0℃结晶,过滤,用冰水洗涤晶体,低温干燥得晶体。
17.(1)最初产生的沉淀恰好溶解为止
(2) 排除银氨溶液受热反应生成银镜的可能性 CO2 不能 取棕黑色浊液,加入浓氨水,黑色沉淀完全溶解,形成无色溶液
(3) 滴加BaCl2生成能溶于浓氨水的沉淀,说明清液中不含,加Ba(OH)2生成的沉淀溶于盐酸并放出酸性气体,说明其中含。
(4)黑色浊液中的氧化银分解产生银,甲酸根直接与银氨溶液反应产生银
【分析】探究银氨溶液与甲酸溶液、NaOH溶液混合,并进行水浴加热过程中,银镜产生的可能原因时,需考虑以下几个因素:银氨溶液受热后,能否分解产生银?银氨溶液与HCOOH溶液能否直接反应产生银?NaOH溶液能否与银氨溶液反应产生银?银氨溶液与HCOOH、NaOH混合溶液反应能否产生银?若能产生银,原因是什么?通过实验现象的分析,让同学们清楚产生银镜的原因是Ag2O分解产生银、甲酸根直接与银氨溶液反应产生银。
【详解】(1)配制银氨溶液。在洁净的试管中加入适量AgNO3溶液,逐滴滴入氨水,边滴边振荡,至最初产生的沉淀恰好溶解为止,制得银氨溶液,测得溶液pH略大于7。答案为:最初产生的沉淀恰好溶解为止;
(2)①HCOOH溶液中含有水,且需要加热,需测试其在水中是否能热分解,则与实验ii对照,实验i的目的是:排除银氨溶液受热反应生成银镜的可能性。
②甲酸银(HCOOAg)中C显+2价、Ag显+1价,甲酸银分解产生银镜(Ag),则Ag元素化合价降低,C元素化合价升高,所以甲酸银分解的产生的气体中一定含CO2。
③由实验iii可知,NaOH溶液与银氨溶液混合加热,也能产生银镜,所以实验ⅳ的现象不能证明pH较高时是甲酸发生反应产生了银镜。
④题中信息显示:Ag2O、AgCl等难溶物均可溶于浓氨水,但Ag不溶于氨水,乙同学排除生成Ag的可能性,他的实验操作及实验现象是:取棕黑色浊液,加入浓氨水,黑色沉淀完全溶解,形成无色溶液。答案为:排除银氨溶液受热反应生成银镜的可能性;CO2;不能;取棕黑色浊液,加入浓氨水,黑色沉淀完全溶解,形成无色溶液;
(3)①iv所得溶液中加入BaCl2,产生的白色沉淀全部溶于氨水,则沉淀为AgCl,所以白色沉淀1溶解的离子方程式为。
②加入BaCl2产生的沉淀溶于氨水,则没有生成BaCO3,加入Ba(OH)2产生的沉淀溶于盐酸且产生酸性气体,则其不全为Ag2O,还应含有BaCO3,所以上述实验能证实ⅳ的清液中含的理由是:滴加BaCl2生成能溶于浓氨水的沉淀,说明清液中不含,加Ba(OH)2生成的沉淀溶于盐酸并放出酸性气体,说明其中含。答案为:;滴加BaCl2生成能溶于浓氨水的沉淀,说明清液中不含,加Ba(OH)2生成的沉淀溶于盐酸并放出酸性气体,说明其中含;
(4)a.溶液pH较低时,银氨溶液与甲酸反应产生银镜的主要原因是甲酸银的分解。
b.由实验ⅲ可知,NaOH与银氨溶液反应生成的AgOH分解生成Ag2O,Ag2O再分解可生成银,由实验ⅳ可知,HCOOH与NaOH反应生成的HCOO-能与银氨溶液反应生成银,则溶液pH较高时,银氨溶液与甲酸反应产生银镜的原因可能有:黑色浊液中的氧化银分解产生银,甲酸根直接与银氨溶液反应产生银。答案为:黑色浊液中的氧化银分解产生银,甲酸根直接与银氨溶液反应产生银。
【点睛】NaHCO3稀溶液与BaCl2稀溶液混合后,不能产生BaCO3沉淀。
18.(1) 分液漏斗 催化剂和吸水剂
(2) CH3COOH+CH3CH2 18OHCH3CO18OC2H5+H2O 酯化
(3)提高CH3COOH的转化率
(4) 防倒吸 饱和Na2CO3
(5)防止温度过高,加快乙酸、乙醇挥发和乙醇、乙酸碳化,导致乙酸乙酯产率降低
(6)无水氯化钙
(7) C 77
(8)
【分析】由实验装置图可知,圆底烧瓶中发生的反应为在浓硫酸作用下乙酸与乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,烧杯中盛有的饱和碳酸钠溶液用于除去乙酸乙酯中混有的乙酸、吸收乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度便于分层,球形干燥管用于防倒吸,据此分析解题。
【详解】(1)由实验装置图可知,仪器A为分液漏斗;酯化反应中浓硫酸起催化剂和吸水剂的作用,故答案为:分液漏斗;催化剂和吸水剂;
(2)用CH3CH218OH与乙酸生成乙酸乙酯的化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2 18OHCH3CO18OC2H5+H2O,该反应属于酯化反应,故答案为:CH3COOH+CH3CH2 18OHCH3CO18OC2H5+H2O;酯化;
(3)酯化反应为可逆反应,加入过量的乙醇可以增大反应物的浓度,使平衡向正反应方向移动,有利于提高乙酸的转化率,故答案为:提高CH3COOH的转化率;
(4)由分析可知,烧杯C中盛有的饱和碳酸钠溶液用于除去乙酸乙酯中混有的乙酸、吸收乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度便于分层,球形干燥管B用于防倒吸,故答案为:防倒吸;饱和Na2CO3;
(5)由题给信息可知,乙醇和乙酸沸点较低,温度过高,乙醇和乙酸挥发加快,且浓硫酸具有脱水性,温度过高,加快乙醇、乙酸脱水碳化,导致乙酸乙酯产率降低,故答案为:防止温度过高,加快乙酸、乙醇挥发和乙醇、乙酸碳化,导致乙酸乙酯产率降低;
(6)由题给信息可知,无水氯化钙可与乙醇形成微溶于水的六乙醇氯化钙,所以从C中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙除去乙醇,故答案为:无水氯化钙;
(7)乙酸乙酯在碱性条件下会发生分解反应,所以蒸馏时应加入无水硫酸钠除水,收集77℃左右的馏分即为较纯的乙酸乙酯,故答案为:C;77;
(8)乙酸乙酯的同分异构体能与碳酸氢钠溶液反应说明分子中含有羧基,则分子中含有2个甲基的结构简式为,故答案为:。
19.(1) 蒸馏烧瓶 饱和碳酸钠溶液
(2) 乙 乙的冷凝效果好,可减少丙烯酸乙酯的损失
(3)b
(4)漏加浓硫酸
(5)乙醇的沸点比丙烯酸低,易挥发而损耗
(6)CH2=CH-COOH+CH3CH218OHCH2=CH-CO18OCH2CH3+H2O
(7)BD
【分析】丙烯酸(H2C=CHCOOH)与乙醇(CH3CH2OH)发生酯化反应,酯化反应为可逆反应,加入浓硫酸作催化剂和吸水剂,能加快反应速率,并使平衡正向移动,提高酯的产率,乙相对于甲装置增加了冷凝管,冷凝效果更好,能有效减少产品损失,生成的丙烯酸乙酯中含有挥发的丙烯酸和乙醇杂质,收集装置中盛放饱和碳酸钠溶液,能反应掉乙酸,溶解乙醇,降低丙烯酸乙酯的溶解度,便于分层析出,据此分析解题。
【详解】(1)由装置图可知M为蒸馏烧瓶,因酯类物质不溶于饱和碳酸钠溶液,则吸收、提纯可用饱和碳酸钠溶液,故答案为:蒸馏烧瓶;饱和碳酸钠溶液;
(2)因反应在加热条件下进行,乙醇、丙烯酸乙酯易挥发,为减少损失,应充分冷凝,则乙装置效果较好,故答案为:乙;乙的冷凝效果好,可减少丙烯酸乙酯的损失;
(3)乙装置中冷凝管应从下口进水,上口出水,以保证水充满冷凝管,起到充分冷凝的作用,故答案为:b;
(4)酯化反应中需添加浓硫酸作催化剂和吸水剂,加快反应速率并提高酯的产率,故答案为:漏加浓硫酸;
(5)已知乙醇的沸点为78.5°C,丙烯酸的沸点为141°C,乙醇的沸点比丙烯酸低,易挥发而损失,故答案为:乙醇的沸点比丙烯酸低,易挥发而损耗;
(6)根据题意醇酸反应生成酯和水,酸失去羟基、醇失去氢,故CH3CH218OH和CH2=CH-COOH的化学方程式为CH2=CH-COOH+CH3CH218OHCH2=CH-CO18OCH2CH3+H2O,
故答案为:CH2=CH-COOH+CH3CH218OHCH2=CH-CO18OCH2CH3+H2O;
(7)A.乙烯与Cl2催化加成得到ClCH2CH2Cl,故乙烯不可以通过加成反应制得CH3CHCl2,A错误;
B.由CH4+2O2CO2+2H2O、CH3COOH+2O22CO2+2H2O可知等物质的量的甲烷和乙酸完全燃烧时所需O2的质量相同,B正确;
C.由于乙醇和乙酸发生酯化反应制备乙酸乙酯是一个可逆反应,故乙酸乙酯中含有乙酸杂质,不可加入一定量的乙醇和浓硫酸通过酯化反应除去,而应该加入饱和碳酸钠溶液充分反应后进行分液,C错误;
D.麦芽糖及葡萄糖均为还原性糖,二者均能与银氨溶液发生银镜反应,故A正确;果糖虽然结构中不含醛基,但果糖在碱性溶液中可发生烯醇化作用变成醛糖,故也能与银氨溶液发生银镜反应,D正确;
E.光照条件下,控制CH4和Cl2的比例为1∶1,不能够制得纯净的CH3Cl和HCl,而是得到CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物,E错误;
故答案为:BD。
20.(1) FeCl3溶液 溶液将显示紫色 防暴沸 冷凝环己烯,减少环己烯的挥发
(2) 上 C 83 70%
【分析】环己醇和浓硫酸在水浴加热下反应生成环己烯、经冰水浴冷凝得到,所得粗产品中含有的有机酸可以通过碳酸钠溶液除去,有机物粗产品再通过蒸馏可得到环己烯。粗品中含环己醇、精品中无环己醇,可利用环己醇能与金属钠反应产生氢气、环己烯不与钠反应予以鉴别,也可利用混合物无固定沸点、纯净物有固定沸点予以鉴别。
【详解】(1)①检验苯酚的首选试剂是FeCl3溶液,原料环己醇中若含苯酚杂质,加入FeCl3溶液后,溶液将显示紫色;
②对液体加热时,为了防止暴沸常常要加入沸石或碎瓷片,A中碎瓷片的作用是防暴沸;
③根据题目所给信息可知环己烯熔沸点较低,所以置于冰水浴中,降低温度,防止环己烯挥发;
(2)①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。环己烯密度比水小,在上层;其中含有碳碳双键,可以被KMnO4溶液氧化,稀H2SO4不能除去,反而能引入新的酸性杂质,只有Na2CO3溶液,不能与环己烯反应,可以与酸性杂质反应,故选C;
②环己烯的沸点为83℃,收集产品时,应收集83℃的馏分。10.0即0.1mol环己醇参与反应,理论上可生成0.1mol即8.2g环己烯、若最终收集到环己烯,则产率为。
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