【化学】河南省周口中英文学校2018-2019学年高二下学期期中考试(解析版)
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河南省周口中英文学校2018-2019学年高二下学期期中考试
可能用到的相对原子质量:C 12 ,H 1,O 16,Ca40,Na23
第Ⅰ 卷(选择题,共54分)
一、选择题(本题包括20小题,每小题3分,共60分)
1.下列物质不属于有机物的是( )
A. CH3CH2OH B. H2CO3 C. CCl4 D. C6H6
【答案】B
【分析】有机物是指大多数含有碳元素的化合物.有机物的特点是:属于化合物,含有碳元素,但是一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等物质属于无机物,可以根据这些特点进行分析和判断。
【详解】A.CH3CH2OH是含碳元素的化合物,属于有机物,故A不符合题意;
B.H2CO3虽含碳元素,但其性质与无机物类似,仍属无机物,故B符合题意;
C.CCl4是含碳元素的化合物,属于有机物,故C不符合题意;
D.C6H6是含碳元素的化合物,属于有机物,故D不符合题意;
故答案为B。
2.下列各组中的物质均能发生加成反应的是( )
A. 乙烯和乙醇 B. 苯和氯乙烯
C. 乙酸和溴乙烷 D. 丙烯和丙烷
【答案】B
【解析】乙醇不含双键,不能发生加成反应,故A错误;苯与氢气发生加成反应生成环己烷,氯乙烯与氢气发生加成反应生成氯乙烷,故B正确;乙酸和溴乙烷不能发生加成反应,故C错误;丙烷不含双键,不能发生加成反应,故D错误。
点睛:含有碳碳双键、碳碳叁键的物质能发生加成反应,醛基、羰基含有碳氧双键能发生加成反应;羧基、酯基中碳氧双键不能与氢气发生加成反应。
3.对下列物质的化学用语书写正确的是( )
A. 乙烯的结构简式为CH2CH2 B. 羟基的电子式:
C. 乙炔的实验式为CH D. 乙醇的分子式:CH3CH2OH
【答案】C
【详解】A.乙烯分子中含有碳碳双键,其正确的结构简式为:CH2=CH2,故A错误;
B.羟基中含有1个O-H键,氧原子最外层电子数为7,其正确的电子式为,故B错误;
C.乙炔的分子式为C2H2,其实验室为CH,故C正确;
D.CH3CH2OH为乙醇的结构简式,乙醇的分子式为:C2H6O,故D错误;
故答案为C。
4.下列有机物在适量的浓度时,不能用于杀菌、消毒的是( )
A. 福尔马林 B. 75%的酒精
C. 乙酸溶液 D. 乙酸乙酯溶液
【答案】D
【详解】A. 福尔马林是甲醛的水溶液能使蛋白质变性,可用来杀菌消毒;
B.75%乙醇溶液能使蛋白质变性,能杀菌消毒;
C.乙酸溶液能使蛋白质变性,能杀菌消毒;
D.乙酸乙酯溶液不能使蛋白质变性,不能用于杀菌消毒;
故答案为D。
5.下列各组物质,不能用分液漏斗分离的是( )
A. 乙酸乙酯和水 B. 溴苯和水 C. 溴乙烷和水 D. 乙醛和水
【答案】D
【详解】乙酸乙酯和水、溴苯和水、溴乙烷和水彼此间互不相溶,可用分液漏斗分离;而选项D中乙醛和水相互混溶,不能用分液漏斗分离,故答案为D。
6.某烯烃只含1个双键与H2加成后的产物是,则该烯烃的结构式可能有( )
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】C
【详解】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带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置。该烷烃的碳链结构为,1号和6号碳原子关于2号碳原子对称,5、8、9号碳原子关于4号碳原子对称,但4号碳原子上没有氢原子,所以4号碳原子和3、5、8、9号碳原子间不能形成双键;相邻碳原子之间各去掉1个氢原子形成双键,所以能形成双键有:1和2之间(或2和6);2和3之间;3和7之间,共有3种,故答案为C。
【点睛】加成反应指有机物分子中不饱和键断裂,断键原子与其他原子或原子团相结合,生成新的化合物的反应.根据加成原理采取逆推法还原C=C双键,烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置.还原双键时注意:先判断该烃结构是否对称,如果对称,只考虑该分子一边的结构和对称线两边相邻碳原子即可;如果不对称,要全部考虑,然后各去掉相邻碳原子上的一个氢原子形成双键。
7.下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰,且峰面积之比为 1:1 的是( )
A. CH3CHO
B. CH3OCH3
C. CH3COOCH3
D.
【答案】C
【分析】化合物的核磁共振氢谱中出现2组峰,说明有机物中含有2种类型的氢原子峰面积之比是1:1,氢原子数之比为1:1;分子中等效氢原子一般有如下情况:①分子中同一甲基上连接的氢原子等效,②同一碳原子所连甲基上的氢原子等效,③处于镜面对称位置上的氢原子等效,据此答题。
【详解】A.CH3CHO含有2种H,峰面积之比为3:1,故A错误;
B.CH3OCH3结构对称,含有1种H,故B错误;
C.CH3COOCH3,两个甲基所处化学环境不同,故分子中有2种H原子,原子数目之比为3:3,峰面积之比为1:1,故C正确;
D.含有2种H,峰面积之比为3:2,故D错误。
故选C。
【点睛】把握结构的对称性、核磁共振氢谱确定H的种类为解答的关键,注意H原子数目的判断。
8. 下列鉴别方法不可行的是( )
A. 用水鉴别乙醇、甲苯和溴苯
B. 用燃烧法鉴别乙醇、苯和四氯化碳
C. 用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯
D. 用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、环已烯和环已烷
【答案】D
【详解】A.乙醇与水混溶,甲苯密度比水小,溴苯密度比水大,可加入水鉴别,故A可行;
B.乙醇燃烧,火焰明亮,无浓烟,苯燃烧有浓烟,四氯化碳不燃烧,现象各不相同,可鉴别,故B可行;
C.乙醇易溶于水,碳酸钠与乙酸反应生成二氧化碳气体,乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,溶液分层,可鉴别,故C可行;
D.甲苯、环己烯都可被酸性高锰酸钾氧化,故D不可行;故选D。
9.下列有机物的命名正确的是( )
A. 二溴乙烷
B. 2 −甲基−3 −乙基丁烷
C. 2 −羟基丁烷
D. 2,3 −二甲基−1,4 −戊二烯
【答案】D
【详解】A.溴原子是官能团,位置需要标注,名称为1,2-二溴乙烷,故A错误;
B.主碳链有4个碳原子,不能存在3-乙基,主链选错,正确的名称为:2,3-二甲基戊烷,故B错误;
C.羟基为官能团,物质类别为醇,命名应从离羟基近一端编号,正确名称因为:2-丁醇,故C错误;
D.选取含碳碳双键在内的主碳链,离碳碳双键近的一端编号,取代基位次和最小,正确的名称为:2,二甲基,戊二烯,故D正确。
故选D。
【点睛】有机物命名原则:
(1)①长:选最长碳链为主链;
②多:遇等长碳链时,支链最多为主链;
③近:离支链最近一端编号;
④小:支链编号之和最小。
⑤简:两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号。如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面;
(2)对于结构中含有苯环的,命名时可以依次编号命名,也可以根据其相对位置,用“邻”、“间”、“对”进行命名;
(3)含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,官能团的位次最小。
10.下列关于烃的说法正确的是( )
A. 该烃分子中共面的碳原子最多为14个
B. 该烃分子中共直线的碳原子只有为4个
C. 该烃存在顺反异构
D. 1mol 该烃与溴水反应时最多可以消耗6molBr2
【答案】C
【详解】A.苯环上所有原子共平面、直接连接碳碳双键两端的碳原子共平面、直接连接碳碳三键两端的原子共直线,单键可以旋转,则该分子中最多有13个C原子共面,故A错误;
B.苯环上所有原子共平面、直接连接碳碳双键两端的碳原子共平面、直接连接碳碳三键两端的原子共直线、苯环上处于对位的碳原子和与之相连的原子共直线,共直线的C原子有6个,故B错误;
C.该烃分子中含有碳碳双键,且每个双键碳原子上连接了两个不同的原子或基团,该烃存在顺反异构,故C正确;
D.该烃分子中只有碳碳双键和碳碳三键能和溴发生加成反应,1mol该烃最多可以消耗3molBr2,故D错误;
故答案为C。
【点睛】分析有机物的原子共面问题时,重点掌握甲烷、乙烯、乙炔和苯的空间结构特点,有机物中的原子共平面问题可以直接联想甲烷的正四面体结构、乙烯的平面型结构、乙炔的直线型结构和苯的平面型结构,对有机物进行肢解,分部分析,另外要重点掌握碳碳单键可旋转、双键和三键不可旋转。
11.甲、乙、丙三种有机物的结构简式如下图所示,下列说法不正确的是 ( )
A. 乙能使溴水褪色,但不存在顺反异构体
B. 甲能与浓溴水反应,说明苯环使羟基变活泼
C. 甲、乙、丙都能发生加成反应,取代反应
D. 甲和丙不属于同系物,可用过量的饱和溴水鉴别
【答案】B
【详解】A.乙中含碳碳双键,能与溴发生加成反应,使溴水褪色,乙中有1个碳碳双键中的C原子连接相同的H原子,则不存在顺反异构,故A正确;
B.甲能与浓溴水反应,说明羟基使苯环变活泼,故B错误;
C.苯环、碳碳双键都可发生加成反应,含有苯环可发生取代反应,故C正确;
D.甲中官能团为酚羟基和羧基,丙中官能团为醇羟基,两者结构不相似,不属于同系物,甲含酚羟基,丙中不含酚羟基,可用过量饱和溴水鉴别甲和丙,故D正确。
故答案为B。
12.下列物质在一定条件下反应,可以制得较纯净一氯乙烷的是( )
A. 乙烷与氯气取代 B. 乙烯与氯化氢加成
C. 乙烯与氯气加成 D. 乙烯与氢气加成,再用氯气取代
【答案】B
【详解】A.乙烷和氯气发生取代反应除了生成一氯乙烷外,还有氯化氢和其它氯代乙烷生成,故不能得到较纯净的一氯乙烷;
B.乙烯与氯化氢加成可生成纯净的一氯乙烷;
C.乙烯与氯气反应生成1,2-二氯乙烷,不能得到一氯乙烷;
D.乙烯与氢气加成,再用氯气取代,除了生成一氯乙烷外,还有氯化氢和其它氯代乙烷生成,故不能得到较纯净的一氯乙烷;
故答案为B。
13.NA 为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,11.2 L 新戊烷完全燃烧消耗的 O2 分子数为 4NA
B. 28g 乙烯所含共用电子对数目为4NA
C. 甲醛(CH2O)和乙酸(C2H4O2)的混合物共 3g,该混合物中含 C—H 键 0.2NA
D. 1mol 甲基所含电子数为 9NA
【答案】D
【详解】A.标准状况下新戊烷为液态,不能用22.4L/mol计算其物质的量,则无法计算11.2 L 新戊烷完全燃烧消耗的 O2 分子数,故A错误;
B.每个乙烯分子中含有6对共用电子对,28g乙烯的物质的量为1mol,所含共用电子对数目为6NA,故B错误;
C.每个HCHO分子内含有2个C-H,3g甲醛中含C—H键物质的量为0.2mol,而每个CH3COOH分子内含有C-H数为3,3g乙酸中含C—H键物质的量为0.15mol,两者的比例未知无法计算C-H键数,故C错误;
D.每个甲基中含有9个电子,则1mol 甲基所含电子数为 9NA,故D正确;
故答案为D。
【点睛】顺利解答该类题目的关键是:一方面要仔细审题,注意关键字词,熟悉常见的“陷阱”;另一方面是要把各种量转化为物质的量,以此为中心进行计算。特别要注意气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的适用范围和使用条件。关于气体摩尔体积的使用注意:①气体的摩尔体积适用的对象为气体,而标况下水、CCl4、HF等为液体,SO3为固体;②必须明确温度和压强是0℃,101kPa,只指明体积无法求算物质的量;③22.4L/mol是标准状态下或一定温度、一定压强下的气体摩尔体积。
14.对于下列实验现象的解释,不合理的是( )
实验
现象
解释
A
②中产生气体的速率比①慢
乙醇分子中,乙基对羟基产生影响,使O—H键不容易断裂
B
③中振荡静置后分层,上层为橙色;④中产生白色沉淀
苯酚分子中,苯环对羟基产生影响,使O—H键更容易被取代
C
⑤中振荡静置后分层,下层为紫色溶液;⑥中振荡后紫色溶液褪色
甲苯分子中,苯环对甲基产生影响,使甲基上C—H更容易被氧化
D
水浴加热,⑦中未见明显变化;⑧中试管壁上附着一层光亮的银
碱性条件下+1价的Ag才能氧化乙醛
【答案】B
【详解】A. 乙醇与水均可与钠反应置换出氢气,②中产生气体的速率比①慢,原因是因为乙醇中的乙基对羟基有影响,使得羟基氢比水的离氢能力弱,故A项正确;
B. 根据现象可知,苯酚与溴水发生了取代反应,生成了三溴苯酚白色沉淀,其主要原因是苯酚分子中,酚羟基对苯环产生影响,使苯环上的邻对位更容易被取代,反应条件比苯环减弱所导致的现象,故B项错误;
C. 甲苯分子中,苯环对甲基产生影响,使甲基上C—H更容易被氧化,导致甲苯可使酸性高锰酸钾褪色,而苯只是分层,没有发生化学变化,故C项正确;
D. 水浴加热后,在碱性条件下,发生了银镜反应,则说明乙醛才能被氧化成乙酸,产生银单质,故D项正确;
故答案选B。
15.下列说法中正确的是( )
A. 乙烯和氯乙烯都可以通过聚合反应得到高分子材料
B. 苯酚能跟碳酸钠溶液反应,则苯酚的酸性比碳酸强
C. 顺-2-丁烯和反-2-丁烯的加氢产物不同
D. CH3CH2OH与CH3CO18OH发生酯化反应所得混合液中,18O原子只存在于水分子中
【答案】A
【解析】A. 乙烯和氯乙烯都含有碳碳双键,都能发生加聚反应,故可以通过聚合反应得到高分子材料,A对;B. 苯酚能跟碳酸钠溶液反应,生成苯酚钠和碳酸氢钠,则苯酚的酸性比碳酸氢根强,故B错;C. 顺-2-丁烯和反-2-丁烯的加氢产物是相同的,故C错;D. 乙醇与乙酸发生酯化反应,乙酸脱去羟基,则水分子中含有18O,单酯化反应是可逆反应,所以乙酸不会全部转化为乙酸乙酯,所以乙酸分子中也含有18O,故 D错;答案:A。
16.关于下列两种物质的说法,正确的是( )
A. 核磁共振氢谱都有3个吸收峰
B. 都不能发生消去反应
C. 都能与Na反应生成H2
D. 都能在Cu作催化剂时发生氧化反应
【答案】C
【分析】A. 核磁共振氢谱吸收峰的个数代表有机物分子不同环境的氢原子数;
B. 醇类有机物发生消去反应时,连接羟基的相邻C原子上必须有H原子;
C. 醇与Na反应时,醇羟基上的H原子被钠置换成氢气;
D. 在Cu作催化剂时发生去氢氧化。
【详解】A. 根据等效氢思想可知,核磁共振氢谱吸收峰有4种,核磁共振氢谱吸收峰有3种,故A项错误;
B. 在一定条件下可以发生消去反应生成或者,而因连接羟基相邻碳原子上无H,则不能发生消去反应,故B项错误;
C. 醇与Na反应时,醇羟基上的H原子与钠反应生成氢气,两者中均含有羟基,故C项正确;
D. 在Cu作催化剂时,醇会发生氧化反应,断键位置主要是羟基氢原子与连接羟基的碳原子上的氢原子,连接羟基的碳原子上无H,故不能发生去氢氧化,可以被氧化为酮,故D项错误;
答案选C。
17.下列反应中,不属于取代反应的是( )
A. +HNO3+H2O
B. CH2=CH2+Br2 BrCH2CH2Br
C. CH4+Cl2CH3Cl+HCl
D. CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH2OH+NaBr
【答案】B
【分析】有机物中的原子或原子团被其他的原子或原子团所代替生成新的化合物的反应叫取代反应,有机物分子中的不饱和键断裂,断键原子与其他原子或原子团相结合,生成新的化合物的反应是加成反应;根据定义分析解答。
【详解】A.苯中的氢原子被硝基取代生成硝基苯,该反应为取代反应,选项A不符合;B.乙烯中碳碳双键变成了碳碳单键,该反应为加成反应,选项B符合;C.甲烷中的氢原子被氯原子取代生成一氯甲烷,该反应为取代反应,选项C不符合;D.1-溴丁烷在氢氧化钠的水溶液中加热发生取代反应生成1-丁醇和溴化钠,该反应属于取代反应,选项D不符合;答案选B。
【点睛】本题考查了取代反应与加成反应的判断,题目难度不大,注意掌握常见的有机反应类型及各种反应的特点,明确加成反应与取代反应的概念及根本区别。
18.下列有关实验装置及用途叙述完全正确的是( )
A. a装置检验消去反应后有丙烯
B. b装置检验酸性:盐酸>碳酸>苯酚
C. c装置用于实验室制取并收集乙烯
D. d装置用于实验室制硝基苯
【答案】D
【分析】A.乙醇易挥发,结合乙醇的性质分析判断;
B.盐酸易挥发,根据盐酸与苯酚钠能否反应,结合实验目的分析判断;
C.制备乙烯需要测定反应液的温度170℃,据此判断;
D.苯与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯,水浴加热控制温度50~60℃,据此判断。
【详解】A.乙醇易挥发,也能被高锰酸钾氧化,则应排除乙醇的干扰,再检验,故A错误;
B.盐酸易挥发,盐酸与苯酚钠反应,则不能比较碳酸、苯酚的酸性,应排除盐酸的干扰,故B错误;
C.制备乙烯测定反应液的温度170℃,则温度计的水银球应在液面下,故C错误;
D.苯与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯,水浴加热控制温度50~60℃,则图中装置可制备,故D正确;
答案选D。
【点睛】本题的易错点为A,要注意乙醇能够发生氧化反应,除能够燃烧生成二氧化碳和水外,还能发生催化氧化生成乙醛,也能被酸性高锰酸钾、酸性重铬酸钾溶液直接氧化生成乙酸。
19.除去下列物质中含有的少量杂质(括号内为杂质),所选用的试剂和分离方法能达到实验目的是( )
混合物
试剂
分离方法
A
乙炔(硫化氢)
硫酸铜溶液
洗气
B
乙炔(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
C
乙酸乙酯(乙酸)
氢氧化钠溶液
分液
D
苯(甲苯)
蒸馏水
分液
【答案】A
【分析】A、硫化氢与硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀和硫酸;
B、乙炔、乙烯都能被酸性高锰酸钾溶液氧化;
C、乙酸乙酯、乙酸都能与氢氧化钠溶液反应;
D、苯、甲苯都难溶于水,密度都比水小。
【详解】A、硫化氢与硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀和硫酸,可以用硫酸铜溶液除去乙炔气体中的硫化氢,故A正确;
B、乙炔、乙烯都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,不能用酸性高锰酸钾溶液除乙炔中的乙烯气体,故B错误;
C、乙酸乙酯与氢氧化钠溶液反应生成乙酸钠和乙醇,乙酸与氢氧化钠溶液反应生成乙酸钠和水,所以不能用氢氧化钠溶液除乙酸乙酯中乙酸,故C错误;
D、苯、甲苯都难溶于水,密度都比水小,不能用加蒸馏水分液的方法分离苯和甲苯,故D错误。
20.1,2-丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理如下图所示。
下列说法不正确的是( )
A. 产物CH2=CHCH3不存在顺反异构
B. 过程②中有O—H键发生断裂
C. 过程③④中均有C—C键发生断裂
D. 该反应方程式为:2CH2(OH)CH(OH)CH3HCHO+CH3CHO+CH2=CHCH3+2H2O
【答案】C
【详解】A.双键C上连不同的基团具有顺反异构,则产物CH2=CHCH3不存在顺反异构,A正确;
B.由图可知过程②中有O-H键发生断裂,B正确;
C.过程③中C-C键不变,C错误;
D.由图可知醇被氧化生成醛、丙烯和水,反应为2CH2(OH)CH(OH)CH3HCHO+CH3CHO+CH2=CHCH3+2H2O,D正确;
故合理选项C。
第Ⅱ卷(非选择题,共40分)
二、填空题
21.现有下列3种有机物:
① CH2=CH2 ② CH3CH2Br ③
(1)其中具有弱酸性的是____(填序号),与Na2CO3溶液反应的化学方程式是___________________________________________________。
(2)能发生消去反应的是____(填序号),反应方程式是___________________________。
(3)能发生加聚反应的是____(填序号),反应方程式是_________________________。
【答案】 (1). ③ (2). + Na2CO3→ NaHCO3+ (3). ② (4). CH3CH2Br + NaOH CH2=CH2↑+NaBr+H2O (5). ① (6). n CH2=CH2
【分析】(1)含-COOH、酚-OH的有机物具有酸性;
(2)-OH、-X相连C的邻位C上有H可发生消去反应;
(3)上述物质中含双键的有机物可发生加聚反应。
【详解】(1)其中具有弱酸性的是③,与Na2CO3溶液反应的化学方程式是+ Na2CO3→ NaHCO3+;
(2)能发生消去反应的是②,反应方程式是CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O;
(3)能发生加聚反应的是①,反应方程式是。
22.(1)现有下列几种有机物:①乙炔、②乙醇、③乙醛、④乙酸、⑤甲酸乙酯、⑥苯酚、⑦溴乙烷。其中: 能与 Na2CO3 溶液反应产生气泡的是___(填序号,下同);遇氯化铁溶液呈紫色的是________;能发生银镜反应的是_____;不能使酸性 KMnO4 溶液褪色的是______。
(2)按要求写出下列反应方程式
①实验室制取乙炔:__________________________________________
②实验室制取乙烯:____________________________________________
【答案】(1). ④ (2). ⑥ (3). ③⑤ (4). ④⑦ (5). CaC2+2H2O → C2H2↑+Ca(OH)2 (6). CH3─CH2OH CH2=CH2↑+H2O
【分析】(1)-COOH能与Na2CO3溶液反应产生气泡;含酚羟基的物质能与FeCl3溶液发生显色反应;-CHO能发生银镜反应;还原性的有机物能使酸性 KMnO4 溶液褪色,如含有碳碳双键、-CHO等;
(2)①实验室利用碳化钙和水反应制取乙炔;
②实验室利用乙醇和浓硫酸混合加热至170℃制取乙烯;
【详解】(1)-COOH能与Na2CO3溶液反应产生气泡,乙酸中含有-COOH,则能与Na2CO3 溶液反应产生气泡的是④;含酚羟基的物质能与FeCl3溶液发生显色反应,苯酚中含有酚羟基,则遇氯化铁溶液呈紫色的是⑥;-CHO能发生银镜反应,乙醛和甲酸乙酯中含有-CHO,则能发生银镜反应的是③⑤;乙炔、乙醇、乙醛、甲酸乙酯、苯酚均有还原性,能使酸性 KMnO4 溶液褪色,则不能使酸性KMnO4 溶液褪色是乙酸、溴乙烷,即④⑦;
(2)①实验室利用碳化钙和水反应制取乙炔,发生反应的化学方程式为CaC2+2H2O → C2H2↑+Ca(OH)2;
②实验室利用乙醇和浓硫酸混合加热至170℃制取乙烯,发生反应的化学方程式为CH3─CH2OH CH2=CH2↑+H2O。
23.实验小组同学对乙醛与新制的Cu(OH)2反应的实验进行探究。
实验Ⅰ:取2mL 10%的氢氧化钠溶液于试管中,加入5滴2%的CuSO4溶液和5滴5%的乙醛溶液,加热时蓝色悬浊液变黑,静置后未发现红色沉淀。
实验小组对影响实验Ⅰ成败的因素进行探究:
(1)探究乙醛溶液浓度对该反应的影响。
编号
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验方案
实验现象
加热,蓝色悬浊液变红棕色,静置后底部有大量红色沉淀
加热,蓝色悬浊液变红棕色,静置后上层为棕黄色油状液体,底部有少量红色沉淀
已知:乙醛在碱性条件下发生缩合反应:CH3CHO+CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O ,生成亮黄色物质,加热条件下进一步缩合成棕黄色的油状物质。
① 能证明乙醛被新制的Cu(OH)2 氧化的实验现象是___________________________。
② 乙醛与新制的Cu(OH)2 发生反应的化学方程式是______________________________。
③ 分析实验Ⅲ产生的红色沉淀少于实验Ⅱ的可能原因:___________________________。
(2)探究NaOH溶液浓度对该反应的影响。
编号
实验Ⅳ
实验Ⅴ
实验方案
实验现象
加热,蓝色悬浊液变黑
加热,蓝色悬浊液变红棕色,
静置后底部有红色沉淀
依据实验Ⅰ→Ⅴ,得出如下结论:
ⅰ. NaOH溶液浓度一定时,适当增大乙醛溶液浓度有利于生成Cu2O。
ⅱ. 乙醛溶液浓度一定时,_______________________________________。
(3)探究NaOH溶液浓度与乙醛溶液浓度对该反应影响程度的差异。
编号
实验Ⅵ
实验Ⅶ
实验方案
实验现象
加热,蓝色悬浊液变黑
加热,静置后底部有红色沉淀
由以上实验得出推论: ___________________________________________________。
【答案】 (1). 蓝色悬浊液最终变为红色沉淀 (2). CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH3COONa + Cu2O↓+ 3H2O (3). 相同条件下,乙醛的缩合反应快于氧化反应;多个乙醛缩合,使醛基物质的量减少 (4). 适当增大NaOH浓度有利于生成Cu2O (5). 氢氧化钠溶液浓度对该反应的影响程度更大
【分析】(1)①新制氢氧化铜为蓝色悬浊液,氧化乙醛后铜元素化合价从+2价降低到+1价会变成砖红色沉淀Cu2O,据此证明乙醛被氧化;
②乙醛在碱性条件下加热,被新制的Cu(OH)2氧化生成乙酸钠、氧化亚铜和水;
③对照实验Ⅱ,实验Ⅲ的现象说明乙醛发生了缩合反应,据此分析作答;
(2)对照实验Ⅳ和实验Ⅴ,分析氢氧化钠浓度对反应的影响;
(3)实验Ⅶ砖红色现象明显,根据变量法分析作答。
【详解】(1)①若乙醛被新制的Cu(OH)2氧化,则实验中颜色会发生明显变化,即蓝色悬浊液最终会变为红色沉淀,据此可证明乙醛被新制的Cu(OH)2氧化,
故答案为:蓝色悬浊液最终变为红色沉淀;
②乙醛与新制的Cu(OH)2发生反应的化学方程式为CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOHCH3COONa + Cu2O↓+ 3H2O,
故答案为:CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOHCH3COONa + Cu2O↓+ 3H2O;
③实验Ⅲ中上层清液出现棕黄色油状液体,底部有少量红色沉淀,其可能的原因是相同条件下,乙醛的缩合反应快于氧化反应;多个乙醛缩合,使醛基物质的量减少,
故答案为:相同条件下,乙醛的缩合反应快于氧化反应;多个乙醛缩合,使醛基物质的量减少;
(2)通过实验Ⅳ和实验Ⅴ的现象可以看出,乙醛溶液浓度一定时,适当增大NaOH浓度有利于生成Cu2O,
故答案为:适当增大NaOH浓度有利于生成Cu2O;
(3)通过对比实验Ⅵ和实验Ⅶ,实验Ⅶ中氢氧化钠的浓度较大,乙醛的浓度较小,通过现象可以得出结论,氢氧化钠溶液浓度对该反应的影响程度更大,
故答案为:氢氧化钠溶液浓度对该反应的影响程度更大。
24.已知有机物 A、B、C、D、E、F、G 有如下转化关系,其中 C 的产量可用来衡量一个国家的石油化工发展水平,G 的分子式为 C9H10O2,试回答下列有关问题。
(1)G 的结构简式为________________。
(2)指出下列反应类型:B+F→G____________________________________,
(3)写出下列反应的化学方程式:A→B:_____________________________________
(4)符合下列条件的 G 的同分异构体有____种
①苯环上有 3 个取代基,且有两个取代基相同;
②能够与新制的银氨溶液反应产生光亮的银镜。
其中共有四种不同化学环境氢原子的同分异构体的结构简式为__________、___________
【答案】(1). (2). 酯化(取代)反应 (3). +NaOH+NaCl (4). 6 (5). (6).
【分析】C的产量可用来衡量一个国家的石油化工发展水平,则C为CH2=CH2,C与水发生加成反应生成的D为CH3CH2OH,D发生催化氧化反应生成的E为CH3CHO,E与银氨溶液发生银镜反应后酸化生成的F为CH3COOH,甲苯与氯气在光照条件发生甲基上的取代反应生成A,A发生水解反应生成B,B与F反应生成G(C9H10O2),由G的分子式可知,B为一元醇,故A为,B为,G为,据此解答。
【详解】C的产量可用来衡量一个国家的石油化工发展水平,则C为CH2=CH2,C与水发生加成反应生成的D为CH3CH2OH,D发生催化氧化反应生成的E为CH3CHO,E与银氨溶液发生银镜反应后酸化生成的F为CH3COOH,甲苯与氯气在光照条件发生甲基上的取代反应生成A,A发生水解反应生成B,B与F反应生成G(C9H10O2),由G的分子式可知,B为一元醇,故A为,B为,G为;
(1)G的结构简式为;
(2)与CH3COOH发生酯化反应生成G,则反应类型为酯化(或取代)反应;
(3)A→B是在NaOH溶液中发生水解反应,则反应化学方程式为+NaOH+NaCl;
(4)符合下列条件的的同分异构体:苯环上有3个取代基,且有两个取代基相同,能够与新制的银氨溶液反应产生光亮的银镜,说明含有HCOO—和2个—CH3,2个—CH3相邻,HCOO—有2种位置,2个—CH3处于间位,HCOO—有3种位置,2个—CH3处于对位,HCOO—有1种位置,故符合条件的同分异构体有2+3+1=6种,其中氢原子共有四种不同环境的所有物质的结构简式为:。
【点睛】常见的反应条件与反应类型有:①在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。②在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。③在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。④能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。⑤能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。⑦与新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。⑧在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。⑨在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代。