


选择性必修3第五节 有机合成课堂检测
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这是一份选择性必修3第五节 有机合成课堂检测,共22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。
第三章第五节有机合成分层作业基础练习(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
1.2021年诺贝尔生理学或医学奖授予发现温度和触觉感受器的两位科学家,其中温度感受器的发现与辣椒素有关。已知辣椒素的结构如下图所示,下列说法正确的是
A.分子式为C18H26NO3
B.所有碳原子一定共面
C.分子中苯环上的一取代产物有3种
D.能使溴水褪色,但不能使酸性KMnO4溶液褪色
2.化合物Y具有增强免疫等功效,可由X制得。下列有关X、Y的说法正确的是
A.一定条件下X可发生氧化反应和消去反应
B.1mol Y最多能与4mol NaOH反应
C.1mol Y与足量反应(不考虑开环),消耗
D.等物质的量的X、Y分别与足量反应,消耗的物质的量相等
3.下列合成纤维中吸水性最好的是
A.聚酰胺纤维 B.聚酯纤维 C.聚乙烯醇纤维 D.聚丙烯纤维
4.橡胶是一类具有弹性的物质,一般分为天然橡胶和合成橡胶两类。丁苯橡胶是合成橡胶的一种,其结构简式为,下列说法正确的是
A.它的单体是
B.丁苯橡胶是和通过缩聚反应制得的
C.装液溴、溴水的试剂瓶均不能用丁苯橡胶作瓶塞
D.丁苯橡胶几乎不会老化
5.下列说法正确的是
A.高分子化合物是指相对分子质量很大的物质,如
B.对于一块高分子材料来说,是一个整数值,则它的相对分子质量是确定的
C.的结构单元数为,聚合度为,链节数为
D.聚氯乙烯是天然高分子化合物
6.下列叙述正确的是
A.聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.聚乙烯是由分子组成的化合物,有固定的熔点
C.同质量的乙烯和聚乙烯燃烧后生成的的质量相等
D.高分子化合物按照来源可分为线型高分子、支链型高分子、体型高分子
7.关于化合物1,2-二苯基乙烷(),下列说法正确的是
A.光照下能发生取代反应 B.是苯的同系物
C.其一氯代物有4种 D.所有碳原子一定共平面
8.合成某种药物的中间体类似物,结构如图所示。下列关于该物质的说法不正确的是
A.既能发生取代反应,也能发生加聚反应
B.该分子中所有的原子可能共面
C.该分子中碳原子的杂化轨道类型有杂化和杂化
D.1mol该物质最多与发生加成反应
9.化合物Y能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2—甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得(如图所示)。下列有关化合物X、Y的说法正确的是
A.X分子中最多有5个原子在同一直线上
B.X→Y的反应类型为取代反应
C.Y能发生取代反应、加成反应、氧化反应、消去反应
D.Y的分子式为C10H8O2Br3
10.某有机物的结构简式为 ,它在一定条件下不可能发生的反应是
A.加成反应 B.氧化反应 C.水解反应 D.消去反应
11.一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料,以吸收溶液的有机高聚物为固态电解质,电池结构如图1所示,图2是有机高聚物的结构片段。下列说法错误的是
A.放电时,含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极
B.有机高聚物中含有的化学键有极性键、非极性键和氢键
C.合成有机高聚物的单体是
D.有机高聚物能发生水解反应
12.下列高聚物一定是由两种单体缩聚而成的是
A. B.
C.聚氯乙烯 D.
13.塑料制品废弃物常被称为“白色污染”。防止这种污染的一条重要途径是将合成的高分子化合物重新变成小分子化合物。如已成功实现了这种处理,试分析若用甲醇溶液来处理它,得到的有机物可能是
A. B.
C. D.
二、非选择题,共6小题
14.合成聚丙烯腈纤维的方法很多,如以乙炔为原料,其合成过程的化学反应方程式
(1)反应①的反应类型为__________________________。
(2)写出反应②的化学方程式:_________________________________。
(3)1mol合成聚丙烯腈的单体在一定条件下最多能与________molH2加成。
(4)CH2=CHCN在一定条件下可与苯乙烯()反应得到一种优良的塑料,该塑料的结构简式为_________________________________。
15.乙烯是来自石油的重要有机化工原料,其产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平。结合以下路线回答:
已知:2CH3CHO+O2 2CH3COOH
(1)请写出A的电子式:________________。
(2)反应II的化学方程式是______________________。
(3)D为高分子化合物,可以用来制造多种包装材料,其结构简式是_________。
(4)E是有香味的物质,在实验室用下图所示装置制取。
①反应IV的化学方程式是____________,该反应类型为_______________。
②该装置图中有一个明显的错误是____________。
(5)为了证明浓硫酸在反应IV中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用.上图改进后装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3 min,再加热使之微微沸腾3 min。实验结束后充分振荡小试管乙再测有机层的厚度,实验记录如下表所示:
实验编号
试管甲中试剂
试管乙中试剂
有机层的厚度/cm
A
2 mL乙醇、1 mL乙酸、1 mL18 mol/L浓硫酸
饱和Na2CO3溶液
3.0
B
2 mL乙醇、1 mL乙酸
1.0
C
2 mL乙醇、1 mL乙酸、3 mL2 mol/LH2SO4
0.6
D
2 mL乙醇、1 mL乙酸、盐酸
0.6
①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是3mL和_____mol/L。
②分析实验_____(填实验编号)的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
16.Ⅰ、某化学课外小组用如图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。
(1)写出反应器A中反应的化学方程式:___________。
(2)观察到反应器A中的现象是___________。
(3)实验结束时,打开反应器A下端的活塞,让反应液流人锥形瓶B中,充分振荡,目的是___________,写出有关的离子方程式:___________。
(4)试剂瓶C中盛放CCl4的作用是___________。
(5)能证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入AgN03溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明;另一种验证的方法是向试管D中加入_________,现象是_________。
Ⅱ、已知:A是石油裂解气的主要产物之一,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志.下列是有机物A~G之间的转化关系:
请回答下列问题:
(1)A、F中所含官能团的名称分别是__________、___________;C的结构简式是______________;
(2)E是一种具有香味的液体,反应⑥的化学方程式为__________,反应类型是:________;
(3)G是一种高分子化合物,其结构简式是______________ ;
(4)写出反应①的化学方程式:_____________,反应类型是:______________。
(5)H是E的同分异构体,且H能与NaHCO3反应,则H的结构简式可能为_______、____(写出两种)。
17.钴是一种中等活泼金属,化合价为+2价和+3价。某校同学利用下列装置检验(CH3COO)2Co在氮气气氛中的分解产物。已知PdCl2溶液能被CO还原为Pd。
(1)装置E、F是用于检验CO和CO2的,其中盛放PdCl2溶液的是装置______(填“E”或“F”)。
(2)装置G的作用是______;E、F、G中的试剂均足量且充分反应,观察到I中氧化铜变红,J中固体由白色变蓝色,K中石灰水变浑浊,则可得出的结论是______。
(3)实验结束时,先熄灭D和I处的酒精灯,一段时间后再关闭弹簧夹,其目的是______。
(4)若乙酸钴最终分解生成固态氧化物X、CO、CO2、C2H6,且n(X):n(CO):n(CO2):n(C2H6)=1:4:2:3(空气中的成分不参与反应),则乙酸钴在空气气氛中分解的化学方程式为______。
18.实验室用如下图所示装置来制备乙炔,并验证乙炔的某些化学性质,制备的 乙炔气体中往往含有少量的 H2S 和PH3气体,请按下列要求填空:
(1)实验室制乙炔的化学方程式是:_________________;为了得到较为平稳的乙炔气流, 装置 A 的分液漏斗中常用______________来代替水.
(2)装置 B 中CuSO4溶液的作用是_______________________________.
(3)装置 D 中观察到的现象是 ___________________________________________
(4)若称取m g 电石,反应完全后,生成的乙炔n g,则CaC2的纯度为_____(用m与n表示)。
(5)写出以乙炔和HCl为原料,合成聚氯乙烯的方程式是________________,___________________ 。
19.实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OHCH2= CH2 CH2=CH2+Br2Br2CH2CH2Br
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如图所示:
有关数据列表如下:
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/℃
-l30
9
-1l6
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______;
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;
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)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”、“下”);
(4)若产物中有少量副产物乙醚.可用_____________的方法除去。
(5)下列关于装置的说法正确的是___________________________;
a.图中仪器a的侧面导管有利于液体顺利滴落
b.B的长导管可防止反应出现堵塞情况
c.B有防倒吸作用
(6)以1,2—二溴乙烷为原料,制备聚氯乙烯,为了提高原料利用率,有同学设计了如下流程:1,2—二溴乙烷通过( ① )反应制得( ② ),②通过( ③ )反应制得氯乙烯,由氯乙烯制得聚氯乙烯。
①______________(填反应类型)
②________________(填该物质的电子式)
③______________(填反应类型)写出第一步的化学方程式_________________。
参考答案:
1.C
【解析】
【详解】
A.由图可知,分子式为C18H27NO3,A错误;
B.分子存在部分饱和碳链,故所有碳原子一定不共面,B错误;
C.分子中苯环上有3个不同取代位置,其一取代产物有3种,C正确;
D.分子含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,D错误;
故选C。
2.D
【解析】
【详解】
A.由X结构简式可知,X中酚羟基和碳碳双键能发生氧化反应,酯基和酚羟基能发生取代反应,但X中酚羟基连接在苯环上,不能发生消去反应,故A错误;
B.由Y的结构简式可知,Y中酚羟基、酯基水解生成的羧基和酚羟基都能和NaOH反应,酚羟基、羧基和NaOH都以1:1反应,所以1molY含有3mol酚羟基、1mol酯基水解生成1mol酚羟基和1mol羧基,所以1molY最多能消耗5molNaOH,故B错误;
C.酯基不能和氢气加成,由Y的结构简式可知,1mol Y与足量反应(不考虑开环),消耗,故C错误;
D.苯环上酚羟基邻对位H原子能和溴发生取代反应,碳碳双键能和溴发生加成反应,等物质的量的X和Y分别与足量溴反应,X、Y消耗溴的物质的量之比=5mol(4mol发生取代反应、1mol发生加成反应):5mol(4mol发生取代反应、1mol发生加成反应)=1:1,故D正确;
故选D。
3.C
【解析】
【分析】
【详解】
四个选项中,聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维中不含羟基,聚乙烯醇中含有醇羟基,吸水性最好,故C正确。
故选C。
4.C
【解析】
【分析】
该高分子化合物的链节上都是碳原子,形成该高分子的反应类型为加聚反应,即高分子化合物的单体为1,3-丁二烯()和苯乙烯(),据此分析;
【详解】
A.根据上述分析,该高分子化合物的单体为1,3-丁二烯()和苯乙烯(),故A错误;
B.根据上述分析,是单体通过加聚反应得到,故B错误;
C.由于链节中含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,因此装液溴、溴水的试剂瓶均不能用丁苯橡胶作瓶塞,故C正确;
D.丁苯橡胶受氧气、臭氧、日光特别是高能辐射的作用,容易老化,故D错误;
答案为C。
5.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.是硬脂酸甘油酯,不属于高分子化合物,A错误;
B.对于一块高分子材料来说,它是由许多链节数相同或不同的高分子化合物组成的,由于n不确定,所以它的相对分子质量不确定,B错误;
C.的结构单元数为2n,聚合度为2n,链节数为n,C正确;
D.聚氯乙烯是合成高分子化合物,D错误;
故选C。
6.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.聚丙烯结构中无碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;
B.聚乙烯属于混合物,无固定的熔点,B错误;
C.乙烯的分子式为C2H4,聚乙烯的分子式为(C2H4)n,它们的最简式都为CH2,同质量的乙烯和聚乙烯含有相同物质的量的碳原子,故二者燃烧后生成的CO2的质量相等,C正确;
D.通常情况下,有机高分子化合物按照来源可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物,D错误;
故选C。
7.A
【解析】
【详解】
A.1,1-二苯基乙烷中含有饱和碳上含有氢原子,故能发生取代反应,故A正确;
B.与苯的分子式不是相差若干个“CH2”基团,且结构不相似,不是苯的同系物,B错误;
C.结构中共有5种不同环境的氢原子,如图所示:,故一氯代物有5种,C错误;
D.结构中的4号碳原子以单键与两个苯环相连,由于单键可以旋转,故所有碳原子不一定共平面,D错误;
故选A。
8.B
【解析】
【详解】
A.有羧基可以发生取代反应,有碳碳双键可以发生加聚反应,故A正确;
B.该分子中含有甲基,为立体结构,不可能所有原子都共面,故B错误;
C.碳碳单键为sp3杂化,碳碳双键为sp2杂化,故C正确;
D.苯环和碳碳双键都能与氢气发生加成反应,故最多与发生加成反应,故D正确;
故选B。
9.B
【解析】
【详解】
A.X中苯环对角线上的碳及其相连的原子共直线,但羟基的氢不能共直线,选项A错误;
B.对比X、2-甲基丙烯酰氯和Y的结构简式,X+2-甲基丙烯酰氯→Y+HCl,反应类型为取代反应,选项B正确;
C.溴苯不能发生消去反应,则Y不能发生消去反应,选项C错误;
D.Y的分子式为,选项D错误。
答案选B。
10.C
【解析】
【分析】
由 中含-OH、-CHO、苯环、-COOH,结合醇、醛、羧酸的性质来解答。
【详解】
A.因含有苯环、醛基可发生加成反应,选项A不符合;
B.含−OH、-CHO等基团可发生氧化反应,而且该有机物可以燃烧,选项B不符合;
C.因不含能水解的官能团,如卤素原子,酯基等,所以不能发生水解反应,选项C符合;
D.因含有醇羟基,与醇羟基相连的碳的相邻的碳原子上有H原子,可发生消去反应,选项D不符合;
答案选C。
11.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据总反应可知,Zn所在电极为负极,即放电时,含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极,故A正确;
B.根据高聚物的结构可知,高聚物中存在作用力:极性键、非极性键和氢键,但氢键不是化学键,故B错误;
C.有机高聚物的结构片段发现可知,是加成聚合产物,合成有机高聚物的单体是:,故C正确;
D.有机高聚物含有肽键,能发生水解反应,故D正确;
故选:B。
12.D
【解析】
【分析】
【详解】
A. 是由单体2-甲基-1,3-丁二烯加聚而成的,故A错误;
B.是由1,3-丁二烯和丙烯加聚而成的,故B错误;
C.聚氯乙烯是由氯乙烯加聚而成的,故C错误;
D.是由乙二酸和乙二醇缩聚而成的,故D正确。
故选:D。
13.B
【解析】
【分析】
【详解】
由防止这种污染是将合成高分子化合物重新变成小分子化合物可知,用溶液来处理的原理如下:,,故选:B。
14. 加成反应 nCH2=CHCN 3 或
【解析】
【详解】
(1) 根据反应①的反应物和生成物可知该反应为加成反应;
(2) 反应②为丙烯腈的加聚反应,加成时碳碳双键变为碳碳单键,注意将基团-CN写在上方或下方,反应方程式为nCH2=CHCN;
(3) 聚丙烯腈的单体为CH2=CH-C≡N,1mol双键与1molH2加成,1mol三键与2molH2加成,故1molCH2=CH-C≡N最多能与3molH2加成;
(4) CH2=CHCN与发生加聚反应,分别将碳碳双键打开,通过单键连接起来,连接的方式有两种,故得到的产物有两种结构,分别是:或。
15. 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 取代反应或酯化反应 导气管的出口伸入到饱和碳酸钠溶液液面以下 4 AC
【解析】
【分析】
乙烯和水发生加成反应生成乙醇,乙醇催化氧化为乙醛,乙醛氧化为乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水;乙烯能发生加聚反应生成聚乙烯。
【详解】
(1)乙烯和水发生加成反应生成A,A是乙醇,乙醇结构简式是CH3CH2OH,乙醇的电子式是;
(2)反应II是乙醇发生催化氧化生成乙醛和水,反应的化学方程式是2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(3)乙烯发生加聚反应生成高分子化合物D,D是聚乙烯,结构简式是;
(4)①反应IV是乙酸、乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式是CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,该反应类型为取代反应或酯化反应;
②乙酸、乙醇蒸气易溶于水发生倒吸,该装置图中的明显的错误是导气管的出口伸入到饱和碳酸钠溶液液面以下;
(5)①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用,实验D中H+浓度应该与C相同,所以加入盐酸的体积和浓度分别是3mL和4mol/L。
②实验A、C的区别是加入硫酸的浓度不同,加入浓硫酸生成乙酸乙酯多,所以分析实验AC的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
【点睛】
本题考查乙烯的性质和乙酸乙酯的制备,明确有机物官能团的转化关系是解题关键,注意制备乙酸乙酯的装置,浓硫酸在实验中的主要作用是催化剂和吸水剂。
16. 反应液微沸,有红棕色气体充满反应器A 除去溶于溴苯中的溴 Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O 除去溴化氢气体中的溴蒸气 紫色石蕊试液 溶液变红 碳碳双键 氯原子 CH3CHO CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 取代反应(或酯化反应) CH2=CH2+HClCH3CH2Cl 加成反应 CH3CH2CH2COOH (CH3)2CHCOOH
【解析】
【分析】
Ⅰ、根据实验装置可知,将溴和苯的混合物滴入到铁丝上,在铁作催化剂的条件下苯和溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,溴和苯都是易挥发的物质,所以C装置中用四氯化碳吸收溴化氢气体中的苯和溴,生成的溴化氢用水吸收,注意要防止倒吸,所以导管口中液面上方,A中反应后的溶液放到B中,用氢氧化钠溶液除去溴苯中的溴,(1)铁与溴会生成溴化铁,苯和液溴在溴化铁催化作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氢;
(2)由于反应是放热反应,且液溴易挥发;
(3)溴能与氢氧化钠反应而溴苯不能;
(4)CCl4能溶解溴不能溶解溴化氢;
(5)如果苯和液溴发生的是取代反应,则有HBr生成,如果发生的是加成反应,则无HBr生成;
Ⅱ、A是石油裂解气的主要成份,它的产量通常用来衡量一个国家石油化工水平,A是乙烯,乙烯和水发生加成反应生成B,则B是乙醇,乙醇和氧气在铜作催化剂作用下催化反应生成C,则C是乙醛,B乙醇在高锰酸钾作用下生成D,D是乙酸,乙醇和乙酸载浓硫酸作用下反应生成乙酸乙酯E,G是一种高分子化合物,由A乙烯加聚而成为聚乙烯,F为A乙烯和氯化氢加成而成为氯乙烷,以此解答该题。
【详解】
:
(1)A中铁与溴会生成溴化铁,反应方程式为2Fe+3Br2=2FeBr3,在FeBr3的作用下,苯环上的氢原子被溴原子所取代,生成溴苯,同时有溴化氢生成:,故答案为:;
(2)由于上述反应是一个放热反应,苯和液溴的沸点均较低,且液溴易挥发,溴蒸汽呈红棕色,故有反应液微沸,有红棕色气体充满反应器A的现象,故答案为:反应液微沸,有红棕色气体充满反应器A;
(3)溴单质能与氢氧化钠溶液反应而溴苯不能,反应方程式:Br2+2NaOH═NaBr+NaBrO+H2O,故其离子方程式为:Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O,故答案为:除去溶于溴苯中的溴;Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O;
(4)CCl4 能溶解溴不能溶解溴化氢,四氯化碳能除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯,故答案为:除去溴化氢气体中的溴蒸气;
(5)如果苯和液溴发生的是取代反应,则有HBr生成,如果发生的是加成反应,则无HBr生成。也就是说,如果要证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,只需检验有无HBr生成。可向试管D中加入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明发生取代反应,我们再回答出检验H+的方法即可,可用石蕊试液,若变红则发生取代反应。但溴易挥发,溴化氢气体中的溴蒸气对溴化氢的检验有干扰作用,因此,在检验溴化氢前必须除去溴蒸气,这也正是C中盛放的CCl4的作用,故答案为:AgNO3溶液或石蕊试液;产生淡黄色沉淀或溶液变红色;
Ⅱ、:(1)由以上分析可知A为乙烯,含有的官能团为碳碳双键,F为氯乙烷,含有的官能团为氯原子,C为乙醛,结构简式为CH3CHO,故答案为:碳碳双键;氯原子;CH3CHO;
(2)乙醇和乙酸载浓硫酸作用下反应生成乙酸乙酯E,反应的方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,该反应属于酯化反应(或者取代反应),故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;酯化反应(或者酯化反应);
(3)高分子化合物中重复出现的结构单元叫链节,G是一种高分子化合物,由A乙烯加聚而成为聚乙烯,结构简式为,故答案为:;
(4)F为A乙烯和氯化氢反应的产物,乙烯和氯化氢在一定条件下发生加成反应生成氯乙烷,故反应①的方程式为CH2=CH2+HClCH3CH2Cl,该反应属于加成反应,故答案为:CH2=CH2+HClCH3CH2Cl;加成反应;
(5)H是E的同分异构体,且H能与NaHCO3反应,应含有羧基,可为丁酸等,结构简式为CH3CH2CH2COOH或(CH3)2CHCOOH,故答案为:CH3CH2CH2COOH或(CH3)2CHCOOH。
17. F 除去CO2 分解产物中还含有机物 防止倒吸 3(CH3COO)2CoCo3O4+4CO↑+2CO2↑+3C2H6↑
【解析】
【分析】
本实验的目的是检验(CH3COO)2Co在氮气气氛中的分解产物,所以先通氮气排尽装置内的空气,结合题意可知分解产物有CO、CO2、C2H6及钴的一种氧化物,反应在无氧环境下进行,PbCl2能被CO还原为Pb和二氧化碳,则装置E为检验二氧化碳生成的装置,装置F为检验CO的存在,装置G为吸收二氧化碳,H为干燥除水,装置I、J、K为验证C2H6。
【详解】
(1)装置E、F是用于检验CO和CO2的,CO的氧化产物为二氧化碳,应先检验二氧化碳,所以其中盛放PdCl2溶液的是装置F;
(2)为避免对其他物质的产物,混合气体与氧化铜反应前应除去CO2,并且进行干燥,所以G装置的作用为除去CO2;E、F、G中的试剂均足量且充分反应,观察到I中氧化铜变红,说明氧化铜被还原,J中固体由白色变蓝色,说明有水产生,K中石灰水变浑浊,说明有CO2产生,则分解产物中还含有一种或多种含C、H元素的物质,即分解产物中还有有机物;
(3)停止加热后持续通入氮气,可以防止倒吸;
(4)乙酸钴最终分解产物中n(X):n(CO):n(CO2):n(C2H6)=1:4:2:3,不妨设有3mol(CH3COO)2Co进行反应,则根据原子守恒可知生成的n(CO)=4mol、n(CO2)=2mol、n(C2H6)=3mol,则还剩余3molCo和4molO,则X为Co3O4,所以乙酸钴的分解反应方程式为3(CH3COO)2CoCo3O4+4CO↑+2CO2↑+3C2H6↑。
18. CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2 饱和食盐水 除去 H2S和PH3 杂质,以防干扰后续实验 紫色或紫红色褪去 32n/13m CHCH + HCl
【解析】
【分析】
根据有机化合物的结构与性质分析解答;根据乙炔的制备方法分析解答;根据物质的制备、分离、提纯相关知识分析解答。
【详解】
(1)实验室制备乙炔是利用电石和水反应生成乙炔和氢氧化钙,反应的化学方程式为:CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2,碳化钙与水反应很剧烈,用饱和食盐水可以减缓反应,所以为了得到平稳的气流,用饱和食盐水代替水,
故答案为 CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2;饱和食盐水;
(2) 硫化氢气体具有还原性,也会导致溴水、高锰酸钾溶液褪色,装置B中CuSO4溶液的作用是除去乙炔中的硫化氢和PH3,Cu2++H2S=CuS↓+2H+,防止干扰后续检验实验;
故答案为除去 H2S和PH3 杂质,以防干扰后续实验;
(3) 乙炔通过高锰酸钾溶液,乙炔含有不饱和键,被高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳,装置D中观察到的现象是溶液褪色,发生的反应为氧化反应;
故答案为紫色褪去;
(4)n(C2H2)=mol,根据方程式中化学计量关系可知,n(CaC2)= n(C2H2)=mol,即m(CaC2)= n(CaC2)×64g/mol=,碳化钙的纯度为:==;
故答案为;
(5)乙炔和HCl发生加成反应得到氯乙烯,氯乙烯在一定条件下发生加聚反应生成聚氯乙烯方程式为:CHCH+HCl→CH(Cl)=CH2,;
故答案为CHCH+HCl→CH(Cl)=CH2,。
19. d c 下 蒸馏 abc 消去反应 加成反应
【解析】
【分析】
装置A是乙醇在浓硫酸的存在下在170℃脱水生成乙烯,浓硫酸的强氧化性、脱水性导致生成的乙烯气体中含有杂质二氧化硫、二氧化碳、水蒸气等杂质,通过装置B中长导管内液面上升或下降,可以判断是否发生堵塞,调节装置内压强,B为安全瓶,可以防止倒吸,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应,装置C是利用氢氧化钠溶液吸收杂质气体,溴在常温下,易挥发,乙烯与溴反应时放热,溴更易挥发,装置D冷却可避免溴的大量挥发,但1,2-二溴乙烷的凝固点9℃较低,不能过度冷却,否则会使产品凝固而堵塞导管,1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,所以加水振荡后静置,产物应在下层,分离得到产品。
【详解】
(1)在浓硫酸140℃的条件下,乙醇发生分子内脱水生成副产物乙醚,则制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,故答案为:d;
(2)浓硫酸具有强氧化性,能将乙醇氧化成二氧化碳,自身被还原成二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应,则装置C中加入的氢氧化钠溶液吸收反应中可能生成的酸性气体,故答案为:c;
(3)乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,故答案为:下;
(4)1,2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同,两者为互溶的有机物,应用蒸馏的方法将它们分离,故答案为:蒸馏;
(5)a.图中仪器a为恒压分液漏斗,能起到平衡气压,有利于液体顺利滴落的作用,故正确;
b.1,2-二溴乙烷熔点较低过度冷却会使其凝固而使气路堵塞,通过装置B中长导管内液面上升或下降,可以判断是否发生堵塞,调节装置内压强故正确;
c.装置B为安全瓶,可以防止倒吸,故正确;
abc正确,故答案为:abc;
(6)由逆推法可知,以1,2—二溴乙烷为原料制备聚氯乙烯的合成路线为1,2—二溴乙烷在氢氧化钠醇溶液中受热发生消去反应生成乙炔,在催化剂作用下,乙炔与氯化氢发生加成反应生成氯乙烯,在催化剂作用下,氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯;
①反应①为1,2—二溴乙烷在氢氧化钠醇溶液中受热发生消去反应生成乙炔,故答案为:消去反应;
②乙炔的分子式为C2H2,结构简式为HC≡CH,电子式为,故答案为:;
③反应③为在催化剂作用下,乙炔与氯化氢发生加成反应生成氯乙烯,反应①的化学方程式为,故答案为:加成反应;。
【点睛】
1,2-二溴乙烷的凝固点9℃较低,不能过度冷却,否则会使产品凝固而堵塞导管,1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,所以加水振荡后静置,产物应在下层是分析解答关键。
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