高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 卤代烃随堂练习题
展开一、单选题,共13小题
1.下列物质中,不属于卤代烃的是
A.B.C.D.
2.下列说法正确的是
A.卤代烃的消去反应比水解反应更容易进行
B.在溴乙烷中加入过量NaOH溶液,充分振荡,然后加入几滴AgNO3溶液,出现浅黄色沉淀
C.消去反应是引入碳碳双键的唯一途径
D.卤代烃发生消去反应的条件是与强碱的乙醇溶液共热
3.有机化合物分子中能引入卤素原子的反应是
①在空气中燃烧 ②取代反应 ③加成反应 ④水解反应
A.①②B.①②③C.②③D.①②③④
4.如图装置可用于溴乙烷与氢氧化钠醇溶液反应的生成物乙烯的检验,下列说法不正确的是
A.该反应为消去反应B.反应过程中可观察到酸性溶液褪色
C.可用溴水代替酸性溶液D.乙烯难溶于水,故装置②可以省去
5.和分别与的乙醇溶液共热,下列说法正确的是
A.反应产物相同,反应类型相同B.反应产物不同,反应类型不同
C.反应过程中碳氢键断裂的位置相同D.反应过程中碳溴键断裂的位置相同
6.以溴乙烷为原料制备乙二醇,下列方案中最合理的是
A.
B.
C.
D.
7.下列实验操作中正确的是
A.制取溴苯:将铁屑、溴水、苯混合加热
B.实验室制取硝基苯:先加入浓硫酸,再加苯,最后滴入浓硝酸
C.除去乙烷中的乙烯:通入溴水中
D.检验卤代烃中的卤原子:加入NaOH溶液共热,再加AgNO3溶液,观察沉淀颜色
8.下列有关的说法不正确的是
A.不能发生消去反应、能与FeCl3发生显色反应
B.能与新制的氢氧化铜反应
C.与1ml NaHCO3反应生成2ml CO2
D.1ml该物质与NaOH反应,最多消耗4ml NaOH
9.氟利昂会破坏大气臭氧层,关于CF2Cl2(商品名为氟利昂—12)的叙述正确的是
A.有两种同分异构体B.是平面型分子
C.只有一种结构D.是正四面体型分子
10.由2-氯丙烷制取少量1,2-丙二醇()时,需要经过下列哪几步反应
A.加成反应→消去反应→取代反应B.消去反应→加成反应→消去反应
C.消去反应→加成反应→取代反应D.取代反应→消去反应→加成反应
11.下列化学反应的产物中,存在同分异构体的是
①在碱性溶液中水解
②甲苯在催化剂作用下与发生苯环上的取代反应
③2-氯丁烷与乙醇溶液共热反应
④在酸存在并加热的条件下发生水解反应
⑤异戊二烯()与等物质的量的发生加成反应
A.①②③B.①②④C.②③④D.②③⑤
12.下列物质中,既能发生水解反应,又能发生加成反应,但不能发生消去反应的是
A.(CH3)2CHCH2ClB.CH2=CHC(CH3)2CH2Cl
C.CH3CHFCH=CH2D.CH2=CHCH2CH2Br
13.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可得格氏试剂,它可与醛、酮等羰基化合物加成:,产物经水解可以得到醇,这是某些复杂醇的合成方法之一、现欲合成,下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是
A.乙醛和氯乙烷B.甲醛和1-溴丙烷C.丙酮和一氯甲烷D.甲醛和2-溴丙烷
二、非选择题,共6小题
14.辛烷值是车用汽油最重要的质量指标,它综合反映一个国家炼油工业水平和车辆设计水平,采用抗爆剂是提高车用汽油辛烷值的重要手段。添加汽油抗爆剂可提高汽油的抗爆性能。1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,在实验室中可以用下图所示装置制备1,2-二溴乙烷。其中A和F中装有乙醇和浓硫酸的混合液,D中的试管里装有液溴。(夹持装置已略去)
有关数据列表如下:
填写下列空白:
(1)仪器F的名称为:___________,A中主要反应的化学方程式:___________。
(2)安全瓶B可以防止倒吸,并可以检查实验进行时导管是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶B中的现象___________。
(3)在装置C中应加入___________(填字母),其目的是吸收反应中可能生成的杂质气体:A.水B.碱石灰C.氢氧化钠溶液D.饱和亚硫酸氢钠溶液
(4)容器E中NaOH溶液的作用是___________。
(5)若产物中有少量副产物乙醚。可用___________(填操作名称)的方法除去。
(6)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是乙烯与溴反应时放热,冷却可避免溴的大量挥发;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是___________。
(7)检验1,2-二溴乙烷中溴元素:取少量1,2-二溴乙烷,然后___________(按正确的操作顺序填序号)。
①加热;②加入AgNO3溶液;③加入稀HNO3酸化;④冷却;⑤加入NaOH溶液
15.苯乙腈主要用作农药、医药、染料和香料的中间体,某学习小组在通风橱中制备苯乙腈的反应原理和主要实验装置如图:
(氯化苄)+NaCN+NaCl
已知:苯乙腈具有刺激性,毒性作用与氢氰酸(易挥发)相似;氯化苄的密度为,为具有强烈刺激性气味的有毒液体。制备苯乙腈时会有异腈()生成,在酸性溶液中被水解成和甲酸,、甲酸均可溶于水。有关信息如表所示:
实验步骤如下:
①取100mL的烧杯,用10mL乙醇与11.5mL氯化苄配制混合液,将混合液小心加入a中;
②把适量二甲胺加入a中;
③向室温下的混合液中逐滴加入足量溶液,边滴边搅拌,混合均匀,在80~100℃下发生反应,直至反应结束;
④将反应液减压蒸馏得到苯乙腈粗品,将粗品倒入分液漏斗中,加入等量的50%硫酸剧烈摇动除去异腈后,依次用碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤,并分液;
⑤往分出的产物中加入无水颗粒,静置片刻,然后倒入蒸馏烧瓶中,弃去,进行蒸馏纯化,收集得到纯苯乙腈9.36g。
回答下列问题:
(1)图中仪器b的名称是_______,倒置漏斗的作用是_______。
(2)乙醇在反应中起溶剂的作用,能否用水代替乙醇作溶剂?____(填“是”或“否”)。制备实验在通风橱中进行的目的是____,为了使反应在80~100℃下进行,常用的加热方法是____。
(3)为除去异腈,能否将反应液加入到浓硫酸中,并说明理由:_______。
(4)在洗涤操作中,碳酸氢钠溶液的作用是_______;无水颗粒的作用是_______。
(5)在蒸馏纯化过程中,因苯乙腈的沸点为233.5℃,应选用空气冷凝管,不选用直形冷凝管的原因是_______。
(6)本实验所得到的苯乙腈产率是_______。
16.实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,CH2=CH2+Br2BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚。用少量溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如下图所示:
有关数据列表如下:
回答下列问题:
(1)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是___________(填正确选项前的字母)。
a、引发反应b、加快反应速度c、防止乙醇挥发d、减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入___________,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体(填字母)。
a、水 b、浓硫酸c、氢氧化钠溶液 d、饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是___________。
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在___________层(填“上”或“下”)。
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用___________洗涤除去(填正确选项前的字母)。
a、水 b、氢氧化钠溶液c、碘化钠溶液 d、乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚,可用___________的方法除去。
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是___________;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是___________。
17.实验室制备溴乙烷(C2H5Br)的装置和步骤如图(已知溴乙烷的沸点38.4℃):
①检查装置的气密性,向装置图所示的U形管和大烧杯中加入冰水:
②在圆底烧瓶中加入10 ml 95%乙醇.28mL 78%浓硫酸,然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎瓷片;
③小心加热。使其充分反应。
回答下列问题:
(1)该实验制取溴乙烷分为两步,分别写出这两步的化学方程式_______
(2)反应时若温度过高,可看到有红棕色气体产生,该气体分子式为_______
(3)U形管内可观察到的现象是_______
(4)装置中有一处需要改进:_______
(5)反应结束后,U形管内粗制的C2H5Br呈棕黄色。为了除去粗产品中的杂质,最好选择下列试剂中的_______(填序号)。除杂过程所需的主要玻璃仪器为_______
A.NaOH 溶液 B.H2O C.Na2SO3溶液 D.CCl4
(6)下列几项实验步骤,可用于检验溴乙烷中溴元素,其正确的操作顺序是:取少量溴乙烷,然后_______(填代号)。
①加热:②加入AgNO3溶液;③加入稀HNO3酸化:④加入NaOH溶液: ⑤冷却
18.1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,沸点为 71℃,密度为 1.36 g·cm-3。实验室制备少量1-溴丙烷的反应:CH3CH2CH2OH+NaBr+H2SO4CH3CH2CH2Br+NaHSO4+H2O
主要操作步骤如下:
步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12g正丙醇及20mL水,冰水冷却下缓慢加入28 mL浓H2SO4;冷却至室温,搅拌下加入 24gNaBr。
步骤2:如图所示搭建实验装置,缓慢加热,直到反应完全。
步骤3:将馏出液转入分液漏斗,分出有机相。
步骤4:将分出的有机相转入分液漏斗,依次用12 mL H2O、12 mL 5% Na2CO3溶液和12 mL H2O洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得1-溴丙烷。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________。
(2)步骤1反应时生成的主要有机副产物除2-溴丙烷外还有___________。
(3)为减少产物的挥发你认为收集装置B应如何改进___________。
(4)步骤3中从分液漏斗中分出有机相的操作是___________。
(5)步骤4中用5%Na2CO3溶液洗涤有机相的操作:向分液漏斗中小心加入12 mL 5% Na2CO3溶液,振荡,___________,静置,分液。
19.某化学兴趣小组的同学为制取少量溴乙烷,查阅资料得知:
NaBr+H2SO4HBr+NaHSO4 CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
化学兴趣小组根据实验原理设计如图装置。根据题意完成下列填空,有关数据列表如下:
(1)配制体积比2:1的硫酸所用的仪器为___________(选填编号)
a.烧杯 b.玻璃棒 c.量筒 d.容量瓶 e.滴定管
(2)将生成物导入盛有冰水混合物的试管A中,试管A中的物质分为三层(如图所示),产物在第___________层;
(3)用浓的硫酸进行实验,若试管A中获得的有机物呈棕黄色,除去其中杂质应加入___________(选填编号)然后再进行___________一步操作即可,反应时生成的液态有机副产物可能是___________(写结构简式)。
a.无水氯化钙 b.硝酸银溶液 c.四氯化碳 d.亚硫酸钠溶液
(4)实验过程中,同学发现仪器连接部分有漏气现象,老师建议把上述装置中的仪器连接部分都改成标准玻璃接口,其原因是:___________。
物理性质
乙醇
1,2-二溴乙烷
乙醚
状态
无色液体
无色液体
无色液体
密度/g·cm-3
0.79
2.2
0.71
沸点/℃
78.5
132
34.6
熔点/℃
-130
9
-116
名称
相对分子质量
颜色、状态
溶解性
熔点/℃
沸点/℃
苯乙腈
117
无色油状液体
不溶于水,溶于醇
-23.8
233.5
氯化苄
126.5
无色或微黄色的透明液体
微溶于水,可混溶于乙醇
-39
179.4
乙醇
46
无色的液体、粘稠度低
与水混溶
-114
78
二甲胺
45
无色气体,高浓度的带有氨味
易溶于水,溶于乙醇
-92.2
6.9
乙醇
1,2-二溴乙烷
乙醚
状态
无色液体
无色液体
无色液体
密度/g·cm-3
0.79
2.2
0.71
沸点/℃
78.5
132
34.6
熔点/℃
-130
9
-116
乙醇
溴乙烷
状态
无色液体
无色液体
密度/g · cm-3
0.8
1.4
沸点/℃
78.5
119.0
熔点/℃
-l30
38.4
参考答案:
1.C
【解析】
【详解】
A.二氯甲烷可以看作是甲烷中的2个氢原子被氯原子取代生成的,属于卤代烃,A项不符合题意;
B.二氟二氯甲烷可以看作甲烷中的2个氢原子被氯原子取代,另外2个氢原子被氟原子取代生成的,属于卤代烃,B项不符合题意;
C.硝基苯中没有卤素原子,不属于卤代烃,C项符合题意;
D.溴苯可看作苯中的氢原子被溴原子取代,属于卤代烃,D项不符合题意;
故选C。
2.D
【解析】
【详解】
A.如卤素元素邻位碳原子不含H原子,则氯代烃不能发生消去反应,如一氯甲烷等,故A错误;
B.溴乙烷在过量氢氧化钠溶液中反应生成乙醇和溴化钠,由于氢氧化钠过量,加入硝酸银会有氢氧化银生成,进而生成氧化银,氧化银会影响溴化银的生成和观察,应该先加入硝酸酸化,故B错误;
C.消去反应是引入碳碳双键的途径,但不是唯一途径,还可以是三键加成后生成碳碳双键,故C错误;
D.卤代烃的消去反应在氢氧化钠醇溶液加热条件下进行,故D正确;
答案选D。
3.C
【解析】
【详解】
①有机化合物在空气中燃烧,主要为有机化合物与氧气反应,不能引人入卤素原子,错误;②卤素原子取代有机化合氧物中的氢原子或,能引入卤素原子,如苯与液溴反应、乙醇与反应等,正确;③烯烃、炔烃的加成反应可引入卤素原子生成卤代烃,正确;④水解反应是有机化合物和水的反应,不会引入卤素原子,错误;综上所述,故选C。
4.D
【解析】
【详解】
A.溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液共热反应生成乙烯、溴化钠和水,该反应中溴乙烷脱去了溴原子和氢原子属于消去反应,故A正确;
B.产物乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
C.由于乙烯可以与溴单质发生加成反应而使溴水褪色,故可用溴水代替酸性溶液来检验实验中是否有乙烯生成,故C正确;
D.从装置①导气管出来的气体除了乙烯外,还有乙醇,乙醇也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰乙烯的检验,故装置②的目的是除去乙醇,不可省去,故D错误;
故选D。
5.A
【解析】
【详解】
(1-溴丙烷)和(2-溴丙烷)分别与的乙醇溶液共热,都发生消去反应,生成物均为,所以反应产物相同,反应类型相同,故A正确,B错误;1-溴丙烷发生消去反应时,2号碳上碳氢键断裂,1号碳上碳溴键断裂,而2-溴丙烷发生消去反应时,1号碳上碳氢键断裂,2号碳上碳溴键断裂,故C、D错误。综上所述,故选A。
6.A
【解析】
【详解】
A.以溴乙烷为原料制备乙二醇,溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液共热发生消去反应生成乙烯,然后乙烯与发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,最后水解生成乙二醇,合理,A正确;
B.和溴乙烷在光照条件下发生取代应的产物不唯一,无法得到纯净的1,2-二溴乙烷,不合理,B错误;
C.与乙醇通常条件下很难发生取代反应,不合理,C错误;
D.乙醇加热到生成乙烯过程中,可能会发生乙醇分子间脱水而生成乙醚的副反应,步骤较多且副产物多,不合理,D错误;
故选A。
7.C
【解析】
【详解】
A.制取溴苯:将铁屑、液溴、苯混合加热,是液溴不是溴水,A错误;
B.实验室制取硝基苯:先向浓硝酸中加入浓硫酸,冷却,再加入苯,因浓硫酸和浓硝酸混合会释放出大量的热,苯的沸点低,会造成苯的大量挥发,B错误;
C.除去乙烷中的乙烯:通入溴水中,乙烯和溴发生加成反应生成液态的1,2-二溴乙烷而把乙烯除去,C正确;
D.检验卤代烃中的卤原子:加入NaOH溶液共热,先加入硝酸中和NaOH溶液,再加AgNO3溶液,观察沉淀颜色,D错误;
故选C。
8.C
【解析】
【详解】
A.溴原子直接连接在苯环上,不能发生消去反应,与醇羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,也不能发生消去反应,含有酚羟基,能与FeCl3发生显色反应,A正确;
B.含有羧基,能与新制的氢氧化铜反应,B正确;
C.只有羧基和碳酸氢钠反应产生二氧化碳,因此与1ml NaHCO3反应生成1ml CO2,C错误;
D.酚羟基和羧基与氢氧化钠反应,溴原子水解后又产生酚羟基,因此1ml该物质与NaOH反应,最多消耗4ml NaOH,D正确;
答案选C。
9.C
【解析】
【详解】
A.CF2Cl2是四面体结构,无同分异构体,A项错误;
B.CF2Cl2中C原子有4对价层电子对,VSEPR模型为四面体模型,且无孤对电子对,故其真实的空间构型为四面体,B项错误;
C.CF2Cl2是四面体结构,无同分异构体,只有一种结构,C项正确;
D.C-F键和C-Cl键长度不同,故CF2Cl2不是正四面体,D项错误;
答案选C。
10.C
【解析】
【详解】
由2-氯丙烷制取少量的12-丙二醇,可用逆推法判断:(X为卤素原子),则2氯丙烷首先发生消去反应生成,再与卤素单质发生加成反应生成,最后发生水解反应生成1,2-丙二醇,水解反应属于取代反应,综上所述,故选C。
11.D
【解析】
【详解】
①在碱性溶液中水解得到,无同分异构体,故①错误;
②甲苯在催化剂作用下与发生苯环上的取代反应,一般取代邻位或对位上的氢原子,所得产物存在同分异构体,故②正确;
③2-氯丁烷与乙醇溶液共热,发生消去反应生成1-丁烯和2-丁烯,存在同分异构体,故③正确;
④苯甲酰胺在酸存在并加热的条件发生水解反应生成苯甲酸和氨,不存在同分异构体,故④错误;
⑤异戊二烯与等物质的量的可发生1,2-加成或1,4-加成,生成、或,存在同分异构体,故⑤正确;
综上,故选D。
12.B
【解析】
【详解】
A.(CH3)2CHCH2Cl,不含不饱和键,不能加成,卤代烃能水解,与-X相连碳的相邻碳上有氢原子,能消去,故A错误;
B.CH2=CHC(CH3)2CH2Cl含有双键,能加成,卤代烃能水解,与Cl相连碳的相邻碳上没有氢原子,不能消去,故B正确;
C.CH3CHFCH=CH2含有双键,能加成,卤代烃能水解,与F原子相连碳的相邻碳上有氢原子,能发生消去反应,故C错误;
D.CH2=CHCH2CH2Br含有双键,能加成,卤代烃能水解,与Br相连碳的相邻碳上有氢原子,能消去,故D错误;
故选B。
13.C
【解析】
由信息:可知,此反应原理为断开C=O键中的一个键,烃基加在碳原子上,加在O原子上,产物经水解得到醇,发生取代反应,即氢原子()取代,据此解题。
【详解】
A.氯乙烷和乙醛反应,生成的产物经水解,得到,故A错误;
B.甲醛和1-溴丙烷反应,生成的产物经水解,得到丁醇(),故B错误;
C.丙酮和一氯甲烷反应,生成的产物经水解得到2-甲基-2-丙醇,故C正确;
D.甲醛和2-溴丙烷反应,生成的产物经水解得到2-甲基-1-丙醇,故D错误;
故选C。
14.(1) 恒压分液漏斗 CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
(2)b中水面会下降,玻璃管中的水柱会上升,甚至溢出
(3)C
(4)吸收挥发出来的溴,防止污染环境
(5)蒸馏
(6)1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使导管堵塞
(7)⑤①④③②
【解析】
【分析】
(1)
根据仪器构造可判断仪器F的名称为恒压分液漏斗,A中主要发生的是乙醇在浓硫酸、170℃条件下发生消去反应生成乙烯,反应方程式为:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;
(2)
当导管堵塞时,B中压强增大,将水压入直玻璃管中,玻璃管中水柱会上升,甚至溢出玻璃管,B中水面会下降;
(3)
乙烯中可能含有的杂质气体有二氧化碳、二氧化硫,装置C中溶液可以吸收二氧化碳、二氧化硫,因此是NaOH溶液,故答案为:C;
(4)
D中反应后尾气中含有挥发出的溴等,直接排放会污染大气,装置E中氢氧化钠溶液的作用是:吸收挥发出来的溴,防止污染环境;
(5)
1,2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同,两者均为有机物,互溶,用蒸馏的方法将它们分离;
(6)
冷却可避免溴的大量挥发,但1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使导管堵塞,故不能过度冷却(如用冰水);
(7)
检验1,2-二溴乙烷中溴元素,需要首先水解,然后酸化,即取少量1,2-二溴乙烷,然后加入NaOH溶液、加热、冷却、加入稀HNO3酸化、加入AgNO3溶液,即正确的操作顺序为⑤①④③②。
15.(1) 球形冷凝管 防止倒吸
(2) 否 防止氢氰酸、苯乙腈、氯化苄等挥发导致中毒 水浴加热
(3)否,易暴沸飞溅
(4) 除去硫酸 除去水份干燥
(5)苯乙腈沸点超过140℃,应用空气冷凝管,以免直形冷凝管通冷水冷却导致玻璃温差大而炸裂
(6)80%
【解析】
【分析】
本实验以氯化苄和NaCN溶液反应来制备苯乙氰,根据题干操作步骤可知,先将混合好的乙醇和氯化苄的混合液倒入到三颈瓶中,再加入适量的二甲胺作为催化剂,通过恒压漏斗向三颈瓶中滴加NaCN溶液,然后水浴加热下发生反应,再用硫酸来洗涤,碳酸氢钠来除去硫酸,无水氯化钙来吸水干燥,最后称量,并根据产率=计算出最终的产率,据此分析解题。
(1)
由实验装置图可知,图中仪器b的名称是球形冷凝管,由于、甲酸均可溶于水,且装置三颈瓶中需要加热,故用倒置漏斗的作用是防止倒吸,故答案为:球形冷凝管;防止倒吸;
(2)
由于苯乙氰不溶于水、氯化苄微溶于水,故不能用水代替乙醇在反应中起溶剂的作用,由于氢氰酸、苯乙腈、氯化苄等易挥发、且有毒,为了防止氢氰酸、苯乙腈、氯化苄等挥发导致中毒,制备实验在通风橱中进行,为了使反应在80~100℃下进行,温度低于水的沸点,故常用的加热方法是水浴加热,故答案为:否;防止氢氰酸、苯乙腈、氯化苄等挥发导致中毒;水浴加热;
(3)
由于浓硫酸稀释过程中会放出大量的热,且异氰的密度小于浓硫酸,为除去异腈,不能将反应液加入到浓硫酸中,否则将产生暴沸现象,使液体飞溅,应该将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入异氰中,并不断搅拌,故答案为:否;易暴沸飞溅;
(4)
由实验步骤可知,洗涤操作步骤之前,向体系加入等量的50%硫酸剧烈摇动除去异腈,故在洗涤操作中,碳酸氢钠溶液的作用是除去硫酸,无水颗粒具有较强的吸水性,可做干燥剂,故无水颗粒的作用是除去水分干燥,故答案为:除去硫酸;除去水分干燥;
(5)
根据直形冷凝管和空气冷凝管的使用范围可知,苯乙腈沸点超过140℃,应用空气冷凝管,以免直形冷凝管通冷水冷却导致玻璃温差大而炸裂,故答案为:苯乙腈沸点超过140℃,应用空气冷凝管,以免直形冷凝管通冷水冷却导致玻璃温差大而炸裂;
(6)
假设11.5mL氯化苄即11.5mL×=12.65g氯化苄完全与NaCN反应生成苯乙氰,根据方程式可以计算出理论上生成的苯乙氰的质量为:,解得m=11.7g,故产率==,故答案为:80%。
16.(1)d
(2)c
(3)溴的颜色完全褪去
(4)下
(5)b
(6)蒸馏
(7) 防止溴的挥发 1,2-二溴乙烷的熔点为9℃,过度冷却会变成固体而使进气导管堵塞
【解析】
【分析】
根据题中图示装置可知,装置A是制备乙烯气体装置,装置B是安全瓶的作用;装置C是除去乙烯气体中混有的酸性气体装置;装置D是乙烯气体与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷的装置;据此解答。
(1)
因为乙醇在140℃时发生分子间脱水(取代反应)生成乙醚,即CH3CH2OH+CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O,所以要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,d选项符合题意;答案为d。
(2)
浓硫酸具有脱水性,乙醇脱水后,有碳生成,C与浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳,则装置c中应加入NaOH溶液,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体(SO2、CO2),c选项符合题意;答案为c。
(3)
乙烯和溴发生加成反应,即CH2=CH2+Br2BrCH2CH2Br,则制备反应结束时,溴完全反应,判断该制备反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去;答案为溴的颜色完全褪去。
(4)
1,2-二溴乙烷不溶于水,密度比水的密度大,则将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在下层;答案为下。
(5)
a.由于溴在水中溶解度较小,不能用水除溴,故a不符合题意;
b.NaOH会与溴发生反应,即Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O,且不引入新杂质,反应后与1,2-二溴乙烷分层,分液即可分离,b选项符合题意;
c.虽然Br2与NaI发生反应,即Br2+2NaI=2NaBr+I2,I2也易于有机溶剂,所以会带进新杂质,故c不符合题意;
d.Br2与乙醇不反应,不能除溴,故d不符合题意;
答案为b。
(6)
由表格中数据可知,乙醚与1,2-二溴乙烷的沸点差异较大,则若产物中有少量副产物乙醚,可用蒸馏的方法除去;答案为蒸馏。
(7)
反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是乙烯与溴反应时放热,冷却可防止溴的大量挥发,但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是1,2-二溴乙烷的熔点较低(9℃),过度冷却会使1,2-二溴乙烷凝固而使进气导管堵塞;答案为防止溴的挥发;1,2-二溴乙烷的熔点较低(9℃),过度冷却会使1,2-二溴乙烷凝固而使进气导管堵塞。
17.(1)NaBr+ H2SO4 (浓)NaHSO4+HBr,HBr+C2H5OHC2H5Br+H2O ;
(2)Br2;
(3)油状物生成;
(4)利用水浴加热来控制反应温度
(5) C; 分液漏斗;
(6)④①⑤③②;
【解析】
【分析】
(1)乙醇、浓硫酸和溴化钠加热反应生成溴乙烷、硫酸氢钠和水;
(2)浓硫酸具有强氧化性,温度过高会把溴离子氧化成红棕色的溴;
(3)U型管得到了溴乙烷;
(4)为了更好的控制温度,最好用水浴加热的方法;
(5)溴乙烷中混有溴,除杂时注意溴和溴乙烷的性质角度考虑,分液用到分液漏斗;
(6)检验溴乙烷中溴元素,应在碱性条件下水解,最后加入硝酸酸化,加入硝酸银,观察是否有黄色沉淀生成,有溴乙烷参加的主要反应是溴乙烷和碱溶液中的水解。
(1)
溴化钠、浓硫酸和乙醇制取溴乙烷的化学方程式为NaBr+ H2SO4 (浓)NaHSO4+HBr,HBr+C2H5OHC2H5Br+H2O ;
(2)
由于浓硫酸具有强氧化性,会有溴生成,化学式为Br2;
(3)
U型管得到了溴乙烷,因此可观察到有油状液体生成;
(4)
装置中有一处需要改进为可以利用水浴加热来控制反应温度;
(5)
粗制的C2H5Br呈棕黄色,说明含有单质溴杂质,则,
A.溴乙烷能够与氢氧化钠反应,故A错误;
B.溴在溴乙烷中的溶解度比在水中大,加水难以除去溴乙烷中的溴, 故B错误;
C.Na2SO3与溴发生氧化还原反应,Na2SO3可除去溴,故C正确;.
D.溴和溴乙烷都能溶于四氯化碳,不能将二者分离,故D错误;
分液使用的主要仪器是分液漏斗;
(6)
检验溴乙烷中溴元素,应在碱性条件下水解,最后加入硝酸酸化,加入硝酸银,观察是否有黄色沉淀生成,所以操作顺序为④①⑤③②.
18.(1)蒸馏烧瓶
(2)丙烯、正丙醚
(3)需向装置B中接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中
(4)打开分液漏斗上端的活塞,转动下端的活塞放出下层液体
(5)将分液漏斗下口向上倾斜,排出气体
【解析】
【分析】
由正丙醇、浓硫酸、NaBr在加热条件下发生取代反应制备1-溴丙烷,得到的副产品有丙烯、正丙醚、2-溴丙烷、Br2、H2O等,在接收瓶中得到的产品主要混有未反应完的正丙醇、Br2、有机副产品,依次用12mLH2O除去正丙醇、12mL 5%Na2CO3溶液除去Br2和12mLH2O洗涤除去Na2CO3溶液,分液得到粗产品,再通过蒸馏的方法进一步提纯产品,据此分析解题。
(1)
根据图示可知,仪器A为蒸馏烧瓶,故答案为:蒸馏烧瓶;
(2)
A为制备CH3CH2CH2Br的装置,发生反应的化学方程式为:NaBr+H2SO4+CH3CH2CH2OHCH3CH2CH2Br+H2O+NaHSO4,反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和正丙醇发生消去反应产生丙烯、正丙醇分子之间脱水生成正丙醚;故答案为:丙烯、正丙醚;
(3)
1-溴丙烷沸点为71℃,易挥发,则步骤2中需向装置B中接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中,可减少1-溴丙烷的挥发;故答案为:需向装置B中接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中;
(4)
由题干信息可知,1-溴丙烷的密度比水的大,故步骤3中从分液漏斗中的有机相在下层,从分液漏斗中分出有机相的操作是打开分液漏斗上端的活塞,转动下端的活塞放出下层液体,故答案为:打开分液漏斗上端的活塞,转动下端的活塞放出下层液体;
(5)
具体的洗涤操作方法为:打开旋塞(或打开下口活塞),向分液漏斗中小心加入12mL 5%Na2CO3溶液,振荡,将分液漏斗下口向上倾斜,排出气体,静置,分液,故答案为:将分液漏斗下口向上倾斜,排出气体。
19.(1)abc
(2)3
(3) d 分液 C2H5OC2H5或CH2BrCH2Br
(4)反应产生的溴单质会腐蚀橡胶
【解析】
(1)
配制体积比2:1的硫酸所用的仪器有烧杯、玻璃棒和量筒,故答案为abc;
(2)
生成的溴乙烷和水互不相溶,并且溴乙烷的密度比水大,在冰水混合物的下层,故答案为:3;
(3)
试管A中获得的有机物呈棕黄色,是由于浓硫酸具有强氧化性,将HBr氧化物Br2,产物为溴乙烷,混有单质溴,蒸馏不能完全除去杂质,并且操作麻烦,氢氧化钠溶液易使溴乙烷水解,四氯化碳会引入新的杂质,而亚硫酸钠和溴发生氧化还原反应生成HBr和硫酸钠,易与溴乙烷分离,两者分层,用分液的方法分离,在浓硫酸并加热的条件下乙醇可能发生分子间脱水生成乙醚,也可能发生分子内脱水生成乙烯,乙烯与单质溴会发生加成反应,所以反应时生成的液态有机副产物可能是C2H5OC2H5或CH2BrCH2Br,故答案为:d;分液;C2H5OC2H5或CH2BrCH2Br;
(4)
浓硫酸具有强氧化性,将HBr氧化为Br2,生成的Br2具有强氧化性,会腐蚀橡胶,应用玻璃导管,故答案为:反应产生的溴单质会腐蚀橡胶。
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