精品解析:广东省佛山市萌茵实验学校2020-2021学年高二下学期期中考试化学试题(解析版)
展开佛山市萌茵实验学校2020-2021学年第二学期高二期中考试
化学学科(理科)试卷
考试时间75分钟,满分100分
一、单选题(共20小题,每小题2分,共40分)
1. 区别下列有关物质的描述不正确的是( )
A 用氢氧化钠溶液区别乙醇溶液和葡萄糖溶液
B. 用碳酸钠溶液区别乙酸和乙酸乙酯
C. 用金属钠区别无水乙醇和乙酸乙酯
D. 用溴水区别甲烷和乙烯
【答案】A
【解析】
【详解】A.氢氧化钠溶液与乙醇溶液和葡萄糖溶液均不反应,均无明显现象,不能区分,故A错误;
B.乙酸与碳酸钠反应生成气体,而乙酸乙酯与碳酸钠不反应,现象不同,可区分,故B正确;
C.钠与乙醇能够反应生成氢气,而与乙酸乙酯不反应,现象不同,可区分,故C正确;
D.乙烯与溴水发生加成反应,使溴水褪色,而甲烷不能,现象不同,可区分,故D正确;
答案选A。
2. 有A,B两种烃,含碳质量分数相同,关于A和B的关系的下列说法正确的是
A. A和B一定是同分异构体
B. A和B各amol完全燃烧生成CO2的质量一定相同
C. A和B分子中含氢元素质量分数相同
D. A和B一定不是同系物
【答案】C
【解析】
【详解】A.A、B含碳的质量分数相同,两种烃的最简式相同,可能是同分异构体,也可能不是同分异构体,如乙炔与苯,故A错误;
B.A、B含碳的质量分数相同,两种烃的最简式相同,分子式不一定相同,各amol完全燃烧生成CO2的质量不一定相同,故B错误;
C.A、B两种烃,含碳元素的质量分数相等,则含氢元素的质量分数也相同,故C正确;
D.A、B含碳的质量分数相同,两种烃的最简式相同,可能互为同系物,如乙烯与丙烯等,故D错误;
故选C。
3. 某烯烃的结构简式如图, 有甲、乙、丙、丁四位同学分别将其命名为2-甲基-4-乙基-1-戊烯;2-异丁基-1-丁烯;2,4-二甲基-3-己烯;4-甲基-2-乙基-1-戊烯,下列对四位同学的命名判断正确的是( )
A. 甲的命名主链选择是错误的 B. 乙的命名对主链碳原子的编号是错误的
C. 丙的命名主链选择是正确的 D. 丁的命名是正确的
【答案】D
【解析】
【分析】根据有机物的结构书写出正确的名称,与四位同学的命名进行比较,确定命名是否正确。
【详解】由有机物的结构,根据系统命名法可知该有机物的名称为4-甲基-2-乙基-1-戊烯,因此丁同学的命名是正确的;
答案选D。
4. 科学家最近在-100 ℃的低温下合成了一种烃X,红外光谱和核磁共振氢谱表明其分子中的氢原子所处的化学环境没有区别,根据分析,绘制了该分子的球棍模型如图所示。下列说法中不正确的是( )
A. 该分子的分子式为C5H4
B. 该分子中碳原子的化学环境有2种
C. 该分子中的氢原子分布在两个相互垂直的平面上
D. 该分子中只有C—C键,没有键
【答案】D
【解析】
【分析】由球棍模型及X分子中所有氢原子的化学环境没有区别,可知该物质分子中有5个碳原子和4个氢原子,X的化学式为C5H4,由碳原子上氢原子数和共价键数判断两端的碳原子上有C=C,结合烯烃、烷烃的结构来解答。
【详解】A.由结构可知X的分子式为C5H4,故A正确;B.X分子中所有氢原子的化学环境没有区别,结合C能形成4个共价键和碳原子的杂化类型可知,X分子中5个碳原子形成的构型为正四面体,碳原子的化学环境有2种,故B正确;C.分子中5个碳原子形成的构型为正四面体,两个碳碳双键所在的平面相互垂直,氢原子分布在两个互相垂直的平面上,故C正确;D.根据C能形成4个共价键,由图可知X分子中既有碳碳单键,又有碳碳双键,故D错误;故选D。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质,把握有机物中化学键、C的成键方式为解答的关键。本题的难点为C,可以结合甲烷的结构特征分析。
5. 乙烷在光照条件下与足量氯气发生取代反应,理论上得到的有机氯代物最多有
A. 5种 B. 6种 C. 8种 D. 9种
【答案】D
【解析】
【详解】乙烷结构简式是CH3-CH3,该物质分子中只有一种位置的H原子,有6个H原子可以被取代。若发生1个Cl原子取代反应,反应产物只有CH3-CH2Cl一种;若发生2个Cl原子取代,反应产物有CH3-CHCl2、CH2Cl-CH2Cl两种;若发生3个Cl原子取代,反应产物有CH3-CCl3、CH2Cl-CHCl2两种;若发生4个Cl原子取代,反应产物有CH2Cl-CCl3、CHCl2-CHCl2两种;若发生5个Cl原子取代,反应产物有CHCl2-CCl3一种,若发生6个Cl原子取代,反应产物只有CCl3-CCl3一种,故理论上得到的有机氯代物最多有1+2+2+2+1+1=9种,故合理选项是D。
6. 下列关于有机物的正确说法是( )
A. 煤干馏可以得到汽油、煤油、柴油等
B. 聚乙烯分子中含有碳碳单键和碳碳双键
C. 乙烷、乙醇、乙酸都能与钠反应生成氢气
D. 淀粉和纤维素的水解产物相同
【答案】D
【解析】
【详解】A项,石油分馏可以得到汽油、煤油、柴油等,煤的干馏得到的是焦炉气、煤焦油、粗氨水、焦炭等,错误;
B项,CH2—CH2不含有双键,错误;
C项,乙烷不与Na反应,错误;
D项,淀粉、纤维素的水解最终产物均为葡萄糖,正确;
答案选D
7. 有一种有机物结构简式为,推测它不可能具有下列哪种性质( )
A. 能被酸性高锰酸钾溶液氧化
B. 能与溴水发生加成反应褪色
C. 能发生加聚反应
D. 易溶于水,也易溶于有机溶剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,故A不选;
B.含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,故B不选;
C.含有碳碳双键,可发生加聚反应,故C不选;
D.该物质为芳香烃,不溶于水,但能溶于有机溶剂,故D选;
故选D。
8. 证明溴乙烷中溴的存在,下列正确的操作步骤为
①加入AgNO3溶液 ②加入NaOH水溶液 ③加热 ④加入蒸馏水
⑤加稀硝酸至溶液呈酸性 ⑥加入NaOH醇溶液
A. ④③①⑤ B. ②③⑤① C. ④⑥③① D. ③⑥⑤①
【答案】B
【解析】
【详解】检验卤代烃中的卤素原子时先加入NaOH水溶液并加热,使卤代烃发生水解反应,将其中的卤素原子转变为离子,再加硝酸中和过量的NaOH溶液,溶液呈酸性时加入AgNO3溶液,看生成的沉淀的颜色确定卤素原子的种类,根据上述分析选B。
9. 烯烃不可能具有的性质有
A. 能使溴水褪色 B. 加成反应
C. 水解反应 D. 能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】烯烃中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,酸性高锰酸钾溶液褪色,因此烯烃不具有的性质是水解反应,故C符合题意;
答案为C。
10. 制取一氯乙烷最好采用的方法是
A. 乙烷与氯气反应 B. 乙烷与氯化氢反应
C. 乙烯与氯气反应 D. 乙烯与氯化氢反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烷与氯气在光照条件下反应可得到一氯乙烷,但同时还会产生多种氯代产物,如二氯乙烷、三氯乙烷等,所得一氯乙烷不纯净,故A不选;
B.乙烷与氯化氢不能发生反应,得不到一氯乙烷,故B不选;
C.乙烯与氯气发生加成反应得到产物为1,2-二氯乙烷,得不到一氯乙烷,故C不选;
D.乙烯与氯化氢发生加成反应产物为一氯乙烷,且无其它副产物,故D选;
故选:D。
11. 某有机物的结构简式如下所示,其名称正确的是
A. 5-乙基-2-己烯 B. 3-甲基庚烯 C. 3-甲基-5-庚烯 D. 5-甲基-2-庚烯
【答案】D
【解析】
【详解】该有机物的结构简式展开为:,从离双键最近的一端编号,其名称为5-甲基-2-庚烯,故D正确。
故选D。
12. 下列说法中正确的是( )
A. 苯和乙烷都能发生取代反应
B. 石油的分馏和煤的干馏都是化学变化
C. 工业上可通过石油分馏直接得到甲烷、乙烯和苯
D. 乙烯和聚乙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色
【答案】A
【解析】
【详解】A. 苯和液溴在铁做催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯,乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯乙烷,故A正确;
B. 石油的分馏是物理变化,煤的干馏是化学变化,故B错误;
C. 工业上可通过石油分馏可以直接得到甲烷,分馏是物理变化,得不到乙烯和苯,故C错误;
D. 乙烯含有碳碳双键能使溴的四氯化碳溶液褪色,聚乙烯不含有碳碳双键不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故D错误;
故答案选A。
13. 下列物质属于饱和醇类的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A. 苯环上的氢被羟基取代而生成的化合物不属醇类而属酚类,故A错误;
B. 中含有羟基,不存在不饱和键,属于饱和醇类,故B正确;
C. 不含羟基,不属于醇类,故C错误;
D. 中含有苯环,属于不饱和醇类,故D错误;
故选B。
【点睛】本题的易错点为A,要注意苯环上的氢原子被羟基取代而生成的化合物属于酚类。
14. 下列关于醛的说法正确的是
A. 甲醛是甲基跟醛基相连而构成的醛
B. 醛的官能团是—COH
C. 饱和一元脂肪醛的分子式符合CnH2nO的通式
D. 甲醛、乙醛、丙醛均无同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲醛是氢原子跟醛基相连而构成的醛,错误;
B.醛的官能团是—CHO,错误;
C.饱和一元脂肪醛的分子式符合CnH2nO的通式,正确;
D.丙醛与丙酮互为同分异构体,错误。
故选C。
15. 下列4个化学反应中,与其他3个反应类型不同的是( )
A. CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
B. CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O
C. 2CH2=CH2+O22CH3CHO
D. CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O
【答案】D
【解析】
【分析】根据反应的特点分析各选项反应的类型,然后判断。
【详解】A项,CH3CHO与Cu(OH)2共热发生了氧化反应;
B项,CH3CH2OH与CuO共热发生了氧化反应;
C项,CH2=CH2与O2发生了氧化反应生成CH3CHO;
D项,CH3CH2OH中—OH被—Br取代,取代下来的—OH与H原子结合成H2O,属于取代反应;
A、B、C项反应类型相同,D不同,故选D。
16. 下列说法正确的是
A. 石油经过分馏及裂化等工序得到的物质均为纯净物
B. 乙酸、油脂、葡萄糖、蛋白质均可以发生水解反应
C. 乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2,二者分子中官能团相同
D. 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键
【答案】D
【解析】
【详解】A.石油分馏利用沸点不同进行分离,得到馏分是沸点相近的混合物,石油裂化是将长链变为短链,得到物质也是混合物,故A错误;
B.乙酸、葡萄糖不能水解,故B错误;
C.乙醇的官能团为羟基,乙酸的官能团为羧基,故C错误;
D.乙烯中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键,是介于碳碳单键、碳碳双键之间的特殊化学键,故D正确;
答案为D。
17. 下列实验操作中,先后顺序正确的是( )
A. 制备乙酸乙酯时,将乙醇和乙酸依次加入到浓硫酸中
B. 检验某溶液中是否含SO42﹣,应先加入BaCl2溶液,再加入稀硝酸
C. 滴定管洗净后应先用蒸馏水润洗,然后再注入标准液进行滴定
D. 在制取干燥纯净的氯气时,先使氯气通过饱和食盐水,后通过浓硫酸
【答案】D
【解析】
【详解】A. 制备乙酸乙酯时,不能将乙醇和乙酸依次加入到浓硫酸中,若这样操作,易引起暴沸,使液体飞溅,A不正确;
B. 检验某溶液中是否含SO42﹣,应先加入稀盐酸将溶液酸化,以排除干扰离子,然后再滴加BaCl2溶液,硝酸可将亚硫酸根据氧化硫酸根,故B不正确;
C. 滴定管洗净后应先用蒸馏水润洗,然后再用待装液润洗,最后才能注入标准液进行滴定,C不正确;
D. 在制取干燥纯净的氯气时,先使氯气通过饱和食盐水以吸收其中所含的浓盐酸挥发出来的氯化氢气体,后通过浓硫酸干燥,D正确。
综上所述,本题选D。
18. 有关下图所示化合物的说法不正确的是
A. 既可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应,又可以在光照下与Br2发生取代反应
B. 1mol该化合物最多可以与3mol NaOH反应
C. 既可以催化加氢,又可以使酸性KMnO4溶液褪色
D. 既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可以与NaHCO3溶液反应放出CO2气体
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据结构简式可知化合物中含有的官能团有酯基、酚羟基、醚键、碳碳双键。碳碳双键可以和溴加成,甲基上的氢原子可以被取代,A正确。
B、2个酯基水解需要2个氢氧化钠,1个酚羟基需要1个氢氧化钠,即1mol该化合物最多可以与3mol NaOH反应,B正确。
C、含有碳碳双键,既可以催化加氢,又可以使酸性KMnO4溶液褪色,C正确。
D、酚羟基不能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体,D错误。
答案选D。
19. 苹果酸的结构简式为,下列说法正确的是
A. 苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B. 1mol苹果酸可与3mol NaOH发生中和反应
C. 1mol苹果酸与足量金属Na反应生成生成1mol H2
D. HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸互为同分异构体
【答案】A
【解析】
【详解】A.该分子中含有羧基和醇羟基,所以能发生酯化反应的官能团有羧基和醇羟基,所以苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种,A正确;
B.1mol苹果酸中含有2mol羧基,所以1mol苹果酸可与2molNaOH发生中和反应,B错误;
C.能和Na反应是有羧基和醇羟基,1mol苹果酸与足量金属Na反应生成1.5molH2,C错误;
D.HOOC-CH2-CH(OH)-COOH与苹果酸是同一种物质,D错误。
答案选A。
20. 下列说法中正确的是( )
A. 含有羟基的有机物称为醇
B. 能发生银镜反应的有机物都是醛
C. 苯酚俗称石炭酸,酸性比碳酸强
D. 酯类在碱性条件下的水解程度大于酸性条件下的水解程度
【答案】D
【解析】
【详解】A.羟基与链烃基相连形成的化合物为醇类,羟基与苯环相连形成的化合物为酚类,所以含有羟基的有机物不一定为醇类,可能为酚类,故A错误;
B.醛类物质能够发生银镜反应,但是发生银镜反应的不一定为醛类,如甲酸、甲酸甲酯、葡萄糖、麦芽糖等都能够发生银镜反应,但是它们不属于醛类,故B错误;
C.苯酚又名石炭酸,苯酚的酸性很弱,其酸性比碳酸的酸性还小,故C错误;
D.酯的水解反应为可逆反应,在碱性条件下,氢氧根离子能够与水解生成的羧酸反应,促进了酯的水解,所以在碱性条件下酯的水解程度大于酸性条件下的水解程度,故D正确。
故选D
二、填空题(共4小题,共52分)
21. 已知:①有机化学反应因反应条件不同,可生成不同的有机产品。例如一定条件下
②苯的同系物与卤素单质混合,若在光照条件下,侧链烃基上的氢原子被卤素原子取代;若在催化剂作用下,苯环某些位置上的氢原子被卤素原子取代。
工业上利用上述信息,按下列路线合成结构简式为的物质,该物质是一种香料。
请根据上述路线,回答下列问题:
(1)A的结构简式可能为___________、___________。
(2)反应③的反应类型为___________;反应⑤的条件是___________。
(3)反应④的化学方程式为(有机物写结构简式,并注明反应条件,下同)___________。
(4)工业生产中,中间产物A须经反应③④⑤得D,而不采取将A直接转化为D的方法,其原因是___________。
(5)检验产品中官能团的反应的化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 消去反应 ②. 氢氧化钠水溶液、加热
(3)
(4)的水解产物不能经氧化反应得到产品
(5)或
【解析】
【分析】属于苯的同系物,光照条件下反应生成一氯代物A,根据②中信息知,A的可能结构简式为、;A发生反应③生成B,B能与HBr发生加成反应生成C,则A→B为消去反应,B的结构简式为,根据的结构分析,结合①中信息可知,B与HBr在过氧化物作用下发生加成反应生成C为;根据有机物之间的相互转化,D的结构简式为。
【小问1详解】
根据分析,A可能的结构简式为、。
【小问2详解】
反应③是A和NaOH醇溶液在加热条件下发生消去反应生成B;反应⑤是C在NaOH水溶液中并加热条件下发生水解反应生成D;故答案为:消去反应;氢氧化钠水溶液、加热。
【小问3详解】
反应④是加成反应,反应的化学方程式为 。
【小问4详解】
工业生产中,中间产物A须经反应③④⑤得D,而不采取直接转化为D的方法,其原因是:A中的的水解产物不能经氧化反应⑥而得到产品。
【小问5详解】
产品中含有醛基,可通过银镜反应或与新制的氢氧化铜悬浊液反应来检验醛基,反应的化学方程式为或。
22. 俗话说,“陈酒老醋特别香”,其原因是酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室里我们也可以用如图所示的装置来模拟该过程,请回答下列问题:
(1)浓硫酸的作用是:①__________②______________;
(2)饱和碳酸钠溶液的主要作用是________________;
(3)装置中通蒸气的导管只能插到饱和碳酸钠溶液的液面处,不能插入溶液中,目的____,长导管的作用是____;
(4)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是____;
(5)进行该实验时,最好向试管甲中加入几块碎瓷片,其目的是____;
(6)实验室可用乙醇来制取乙烯,将生成的乙烯通入溴的四氯化碳溶液,反应后生成物的结构简式是____;
(7)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,反应一段时间后,就达到了该反应的限度,即达到化学平衡状态,下列描述能说明该反应已达到化学平衡状态的是(填序号)____。
①单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水
②单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸
③单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化
【答案】 ①. 催化剂 ②. 吸水剂 ③. 除去挥发出来的乙酸和乙醇,减小乙酸乙酯溶解度,有利于分层 ④. 防止倒吸 ⑤. 将反应生成的乙酸乙酯蒸气冷凝 ⑥. 分液 ⑦. 防止暴沸 ⑧. BrCH2CH2Br ⑨. ②④⑤
【解析】
【分析】(1)乙醇与乙酸在浓硫酸催化作用下反应产生乙酸乙酯和水,浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂;
(2)饱和碳酸钠溶液与乙酸反应除去乙酸、溶解乙醇,同时降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层;
(3)根据导管伸入液面下可能发生倒吸分析,长导管兼有冷凝的作用;
(4)分离互不相溶的液体,可用分液的方法分离;
(5)加入碎瓷片可防止液体暴沸;
(6)乙烯与溴单质发生加成反应,产生1,2-二溴乙烷;
(7)根据可逆反应的平衡状态特征进行判断。
【详解】(1)乙醇与乙酸在浓硫酸催化作用并加热时发生酯化反应产生乙酸乙酯和水,浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂;
(2)饱和碳酸钠溶液的主要作用是溶解乙醇,反应消耗乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度;
(3)导管不能插入溶液中,导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,伸入液面下可能发生倒吸,长导管兼有导气冷凝的作用;
(4)分离乙酸乙酯时先将盛有混合物的试管充分振荡,让饱和碳酸钠溶液中和挥发出来的乙酸充分反应,使之转化为乙酸钠溶于水中,溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,静置分层后分液,取上层就得到乙酸乙酯;
(5)加入碎瓷片可防止液体局部过热发生暴沸现象;
(6)乙烯与溴单质发生加成反应,产生1,2-二溴乙烷,该物质的结构简式为BrCH2CH2Br;
(7)①乙酸乙酯和水都是生成物,方程式的系数相等,因此无论反应是否达到平衡,单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,一定会同时生成1mol水,不能据此判断是否平衡,①错误;
②单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,就会消耗1mol乙酸,又同时生成1mol乙酸,说明乙酸的物质的量不变,反应达到平衡状态,②正确;
③乙醇、乙酸是反应物,二者消耗的比例是1:1,因此无论是否平衡,在单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸,不能据此判断是否达到平衡,③错误;
④正反应的速率与逆反应的速率相等,则物质的浓度不变,反应达到平衡,④正确;
⑤混合物中各物质的浓度不再变化,说明任何物质的消耗量与生成量相等,反应处于平衡状态,⑤正确;
故合理选项是②④⑤。
【点睛】本题考查了有机物的区分和乙酸乙酯的制备、平衡状态的判断方法等知识,该实验一定要关注制备的细节如反应条件,物质的挥发性、是否与酸反应、导气管的位置及作用催化剂的使用及其产物的除杂提纯等问题,体现了化学学科是实验性学科,要注意细节。
23. 根据如图所示转化关系,回答下列问题:
已知:a.;
b. C物质苯环上一卤代物只有两种。
(1)B物质的名称为____________,D物质的结构简式为___________。
(2)反应②的反应类型为_______________,反应⑤的条件为____________。
(3)写出反应⑥的化学方程式:__________________________。
(4)写出D和E反应的化学方程式:_______________________。
(5)反应②还有可能生成一种分子式为C16H18的有机物M,其苯环上的一卤代物也只有两种,写出M的结构简式:______________。
【答案】 ①. 1,2-二溴乙烷 ②. ③. 取代反应 ④. NaOH醇溶液,加热 ⑤. ⑥. ++H2O ⑦.
【解析】
【分析】C比甲苯多两个碳原子,结合反应①的信息可知,A为乙烯,B为1,2-二溴乙烷;因C物质苯环上的一卤代物只有两种,故两个取代基处于对位,则C为;由C和D的分子式可知,C→D为卤代烃的水解反应,则D为,D发生氧化反应生成E,由D和E的分子式可知,羟基被氧化成羧基,则E为 ;C在一定条件下生成F,F在一定条件下生成G,G为高聚物,由C、G的分子式可知,C→F为消去反应,则F为 ,G为。
【详解】(1)由分析可知,B物质的名称为1,2-二溴乙烷;D物质的结构简式为;
(2)反应②为1,2-二溴乙烷与甲苯反应生成的反应,反应类型为取代反应;由C、G的分子式可知,C→F为消去反应,则F为,反应⑤的条件为:NaOH醇溶液,加热;
(3)反应⑥为加聚反应,化学方程式为:;
(4)由分析可知,D为,D发生氧化反应生成E,羟基被氧化成羧基,则E为,D和E可发生酯化反应,反应的化学方程式为:++H2O;
(5)反应②为1,2-二溴乙烷与甲苯反应,若生成分子式为C16H18的有机物M,则1,2-二溴乙烷与甲苯按1:2的物质的量之比进行反应,M苯环上的一卤代物只有两种,说明M是一种对称结构,M的结构简式为:。
24. 实验室可用NaBr、浓H2SO4、乙醇为原料制备少量溴乙烷:
C2H5—OH+HBrC2H5Br+H2O
已知反应物的用量为:0.30 mol NaBr(s);0.25 mol C2H5OH(密度为0.80 g·cm-3);36 mL浓H2SO4(质量分数为98%,密度为1.84 g·mL-1);25 mL水。试回答下列问题。
(1)该实验应选择图中a装置还是b装置?_____________。
(2)反应装置中的烧瓶应选择下列哪种规格最合适( )
A.50 mL B.100 mL C.150 mL D.250 mL
(3)冷凝管中的冷凝水的流向应是( )
A. A进B出B. B进A出C.从A进或B进均可
(4)可能发生的副反应为:_____________、__________、______________(至少写出3个方程式)。
(5)实验完成后,须将烧瓶内的有机物蒸出,结果得到棕黄色的粗溴乙烷,欲得纯净溴乙烷,应采用的措施是_____________________________。
【答案】 ①. a ②. C ③. B ④. C2H5OHC2H4↑+H2O ⑤. 2C2H5OHC2H5OC2H5+H2O ⑥. 2HBr+H2SO4(浓)Br2+SO2↑+2H2O
C2H5OH+2H2SO4(浓)2C+2SO2↑+5H2O
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O(任意选取 3 个反应即可) ⑦. 将粗溴乙烷和稀NaOH(aq)的混合物放在分液漏斗中用力振荡,并不断放气,至油层无色,分液可得纯溴乙烷
【解析】
【详解】(1)由题给信息,知该反应为:C2H5-OH+HBrC2H5Br+H2O,反应需要加热,所以应采用装置a;
(2)烧瓶的规格与所盛液体的体积有关,加热时烧瓶内液体的体积应小于烧瓶的容积的,V(C2H5OH)==14cm-3=14mL,忽略混合时体积变化,混合后液体的总体积约为36mL+25mL+14mL=75mL,所以150mL的烧瓶最合适,故答案为C;
(3)冷凝时,水需充满冷凝器,为了防止冷凝器冷凝时,受热不均匀破裂,冷凝水应下进上出,故答案为B;
(4)可能发生的副反应有:C2H5OH脱水生成乙烯和乙醚;浓H2SO4氧化HBr;C2H5OH脱水炭化等反应.故答案为C2H5OHC2H4↑+H2O、2C2H5OHC2H5OC2H5+H2O、2HBr+H2SO4(浓)Br2+SO2↑+2H2O、C2H5OH+2H2SO4(浓)2C+2SO2↑+5H2O、C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O(任意选取2个反应即可);
(5)棕黄色的粗溴乙烷,是由于溴乙烷溶解了Br2的缘故,可用质量分数小于5%的稀NaOH溶液洗涤除去,采用稀NaOH溶液,是为了防止C2H5Br的水解。
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