题目内容
【题目】已知:①A是石油裂解气的主要成份,A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平;②2RCHO+O2
2RCOOH。现以A为主要原料合成乙酸乙酯,其合成路线如图1所示。
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(1)B、D分子内含有的官能团分别是____、______(填名称)。
(2)写出下列反应的反应类型:①______,④________。
(3)B→C的反应方程式为____________
(4)乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室制取的主要步骤如下:
①在甲试管(如图2)中加入2mL浓硫酸、3mL乙醇和2mL乙酸的混合溶液。
②按如图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,用小火均匀地加热3~5min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出有机层、洗涤、干燥。
a.若实验中用乙酸和含18O的乙醇作用,该反应的化学方程式是:______,此装置中采用了球形干燥管,其作用是_________。
b.欲将乙试管中的物质分离开以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器是_____;分离时,乙酸乙酯应该从仪器____(填:“下口放” 或“上口倒”)出。
c.生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应一段时间后,下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有(填序号)______。
①混合物中各物质的浓度不再变化;
②单位时间里,生成1mol乙醇,同时生成1mol乙酸;
③单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸
【答案】羟基 羧基 加成反应 取代反应(酯化反应) 2CH2H5OH+O2
2CH3CHO+2H2O CH3COOH+CH3CH218OH
CH3CO18OC2H5+H2O 冷凝和防止倒吸 分液漏斗 上口倒 ①③
【解析】
A是石油裂解气的主要成份,A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,则A为CH2=CH2,与水发生加成反应生成CH3CH2OH,乙醇氧化生成CH3CHO,CH3CHO进一步氧化可得CH3COOH,CH3COOH与CH3CH2OH发生酯化反应生成CH3COOCH2CH3,B为CH3CH2OH,C为CH3CHO,D为CH3COOH,结合有机物的结构和性质解答该题;
(4)a.球形干燥管可冷凝且防止倒吸;
b.分液分离出乙酸乙酯,且乙酸乙酯的密度比水的密度小;
c.结合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判定平衡状态。
(1)由以上分析可知B为CH3CH2OH,D为CH3COOH,分别含有羟基和羧基;
(2)A为CH2=CH2,与水发生加成反应生成CH3CH2OH,④为乙酸和乙醇的取代反应(酯化反应);
(3)乙醇在Cu或Ag作催化剂,加热条件下被氧化生成CH3CHO,反应的化学方程式为:2CH2H5OH+O2
2CH3CHO+2H2O;
(4)a.若实验中用乙酸和含18O的乙醇作用生成乙酸乙酯,该反应的化学方程式是:CH3COOH+CH3CH218OH
CH3CO18OC2H5+H2O,此装置中采用了球形干燥管,其作用是冷凝和防止倒吸;
b.欲将乙试管中的物质分离开以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器是分液漏斗;分离时,乙酸乙酯密度小于水,应该从仪器上口倒出;
c.①混合物中各物质的浓度不再变化,是反应达到平衡状态的特点,故①能说明反应达到平衡状态;
②单位时间里,生成1mol乙醇,同时生成1mol乙酸都是反应逆向进行,不能体现正逆反应,不能作为判断反应平衡状态的依据,故②不能说明反应达到平衡状态;
③单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸,可知正逆反应速率相等,为平衡状态,故③能说明反应达到平衡状态;
故答案为:①③。