题目内容
(17分)实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。
请回答下列问题:
(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入__________,目的是__________。
(2)反应中加入过量的乙醇,目的是__________________________。
(3)如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸,然后通过分液漏斗边滴加乙酸,边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产率,其原因是_____________________
_____________________________________________________。
(4)现拟分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,下列框图是分离操作步骤流程图:
则试剂a是:____________,分离方法I是____________,分离方法II是____________,
试剂b是______________,分离方法III是______________。
(5)甲、乙两位同学欲将所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品提纯,在未用指示剂的情况下,他们都是先加NaOH溶液中和酯中过量的酸,然后用蒸馏法将酯分离出来。甲、乙两人实验结果如下:
甲得到了显酸性的酯的混合物,乙得到了大量水溶性的物质。
丙同学分析了上述实验目标产物后认为上述实验没有成功。
试解答下列问题:
①甲实验失败的原因是:_______________________________________________
②乙实验失败的原因是:_______________________________________________
(1)碎瓷片,防止爆沸 (2)提高乙酸的转化率 (3)及时地蒸出生成物,有利于酯化反应向生成酯的方向进行 (4)a:饱和Na2CO3溶液;Ⅰ:分液;Ⅱ蒸馏;
B:硫酸;Ⅲ:蒸馏 (5)①所加的NaOH溶液较少,没有将余酸中和 ②所加的NaOH溶液过量使酯完全水解。
第(4)问每空1分,其他每空2分
【解析】(1)乙烷反应需要加热,所以为防止液体受热是剧烈跳动,需要加入碎瓷片来防止爆沸。
(2)由于酯化反应是可逆反应,所以加入过量的乙醇可以提高乙酸的转化率。
(3)这样操作可以及时把乙酸乙酯蒸发出来,从而降低生成物浓度,有利于酯化反应向生成酯的方向进行。
(4)乙酸乙酯不溶于水,所以可以通过饱和碳酸钠溶液来除去乙酸和乙醇,然后分液即得到乙酸乙酯,干燥后即得到纯净的乙酸乙酯。B中含有乙醇、乙酸钠和碳酸钠,由于乙醇的沸点底,蒸馏即得到乙醇。然后加入硫酸,将乙酸钠生成乙酸,最后蒸馏将得到乙酸。
(5)乙酸乙酯能在碱性条件下水解,甲同学加入的碱量不足,有酸剩余,所以蒸馏后得到酸性酯;乙同学加入的碱过量使生成的酯发生了水解,所以得到了大量水溶性的物质。
(6分)下列说法正确的是 (填序号)。
①由于碘在酒精中的溶解度大,所以可用酒精将碘水中的碘萃取出来
②水的沸点是100℃,酒精的沸点是78.5℃,用直接蒸馏法能使含水酒精变为无水酒精
③由于胶粒的直径比离子大,所以淀粉溶液中混有的碘化钾可用渗析法分离
④分离苯和苯酚的混合液,先加入适量浓溴水,再过滤、分液,即可实现
⑤由于高级脂肪酸钠盐在水中的分散质微粒直径在1nm~100 nm之间,所以可用食盐使高级脂肪酸纳从皂化反应后的混合物中析出
⑥不慎把苯酚溶液沾到皮肤上,应立即用酒精洗涤
⑦用稀溴水滴入苯酚溶液中制备2,4,6-三溴苯酚
⑧实验室使用体积比为1:3的浓硫酸与乙醇的混合溶液制乙烯时,为防加热时反应混合液出现暴沸现象,除了要加沸石外,还应注意缓慢加热让温度慢慢升至170℃
17..(18分)某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如右图),以环己醇制备环己烯:
已知:
密度 | 熔点 | 沸点 | 溶解性 | |
环己醇 | 0.96 | 25 | 161 | 能溶于水 |
环己烯 | 0.81 | -103 | 83 | 难溶于水 |
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是 ,
导管B除了导气外还具有的作用是 。
②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酸性杂质等。加入饱和
食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在 层(填
“上”或“下”),分液后用 (填入编号)洗涤。
A.KMnO4溶液 B.稀H2SO4 C.Na2CO3溶液
②再将环己烯按右图装置蒸馏,冷却水从 口进入。
蒸馏时要加入生石灰,目的是: 。
③收集产品时,控制的温度应在 左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是 ( )
A.蒸馏时从70℃开始收集产品 B.环己醇实际用量多了
C.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是 ( )
A.用酸性高锰酸钾溶液 B.用金属钠 C.测定沸点
18.(12分)有机
物A的结构简式为,它可通过不同化学反应分别制得B、C、D和E四种物质。
请回答下列问题:
(1)指出反应的类型:A→C: 。
(2)在A~E五种物质中,互为同分异构体的是 (填代号)。
(3)写出由A生成B的化学方程式
。
(4)已知HCHO分子中所有原子都在同一平面内,则在上述分子中所有的原子有可能都在同一平面的物质是 (填序号)。
(5)C能形成高聚物,该高聚物的结构简式为 。
(6)写出D与NaOH溶液共热反应的化学方程式
。
19.(16分)肉
桂酸甲酯()常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精
⑴肉桂酸甲酯的分子式是 ;
⑵下列有关肉桂酸甲酯的叙述中,正确的是 填字母);
A.能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
B.无法使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.在碱性条件下能发生水解反应
D.不可能发生加聚反应
⑶G为肉桂酸甲酯的一种同分异构体,其分子结构模型如右图所示(图中球与球之间连线表示单键或双键)。则G的结构简式为 ;
⑷用芳香烃A为原料合成G的路线如下:
①化合物E中的官能团有 (填名称)。
②F→G的反应类型是 ,该反应的化学方程式为 _ _ 。
③C→D的化学方程式为 _。
④写出符合下列条件的F的同分异构体的结构简式 。O%M
ⅰ.分子内含苯环,且苯环上只有一个支链;
ⅱ.一定条件下,1mol该物质与足量银氨溶液充分反应,生成4mol银单质。
20.(10分)有机物A的蒸汽对同温同压下氢气的相对密度为31,取3.1克A物质在足量氧气中充分燃烧,只生成2.7克水和标准状况下CO22.24L,求有机物的分子式;若该有机物0.2mol恰好与9.2克金属钠完全反应,请写出有机物的结构简式并命名。