期末检测
2022-2023学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修3
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.M是一种含有热塑性聚氨脂结构的物质。X和Y是可合成M的单体,其合成反应如下:
下列说法不正确的是。
A.单体Y的化学式为
B.单体X分子中的所有碳原子一定共平面
C.形成聚合物的过程中发生了加成反应
D.该聚合物在一定条件下可降解
2.中成药连花清瘟胶囊在防治新冠肺炎中起到重要作用,其有效成分绿原酸结构简式如图所示。下列说法正确的是
A.绿原酸的分子式为
B.每个绿原酸分子中含有6个手性碳原子
C.绿原酸与足量反应,可消耗
D.绿原酸与足量溶液反应,最多消耗
3.药物吗替麦考酚酯有强大的抑制淋巴细胞增殖的作用,可通过如下反应制得:
下列叙述正确的是
A.化合物X中含有手性碳原子
B.化合物Y的分子式为
C.可用溴水检验是否有化合物Z生成
D.1mol化合物Z最多与反应
4.2021年初,我国自主研发的创新药“奥布替尼”上市。“奥布替尼”的结构简式为
下列说法正确的是
A.“奥布替尼”分子中的单键碳原子均有手性
B.一定条件下“奥布替尼”能与盐酸发生水解反应产生羧酸和铵盐
C.“奥布替尼”的分子式为
D.是合成该药物的前体,其分子中所有原子可能在同一平面上
5.下列实验装置图正确的是
A.图1:实验室制备及检验乙炔 B.图2:石油分馏
C.图3:实验室制硝基苯 D.图4:实验室制乙酸乙酯
6.我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线取得新进展,其合成示意图如图。下列说法正确的是
A.过程①发生了取代反应
B.中间产物M的结构简式为
C.1mol对二甲苯可以与3mol H2加成,其加成产物的一氯代物有2种
D.该合成路线原子利用率为100%,最终得到的产物易分离
7.有机化合物A(C8H8O2)为一种无色液体。从A出发可发生如图的一系列反应。则下列说法不正确的是
A.根据图示可推知D为苯酚
B.G的同分异构体中属于酯且能发生银镜反应的只有2种
C.上述各物质中能发生水解反应的有A、B、C、F、G
D.A的结构中含2种官能团
8.B.M.Trost等研究了一种烯炔化合物(如图)用于α-羟基维生素D3的衍生物的合成,下列有关该化合物说法正确的是
A.该烯炔化合物分子式为C7H12
B.该烯炔化合物可以发生加成反应
C.该烯炔化合物中所有原子有可能在同一平面上
D.该烯炔化合物同分异构体可能为芳香化合物
9.三星堆遗址被称为20世纪人类最伟大的考古发现之一,被誉为“长江文明之源”,其中出土的文物是我国古代巴蜀文化的宝贵遗产,反映了当时人们在生活中使用的材料。下列古代巴蜀地区所使用的各种物品中,其主要成分属于有机物的是
A.丝绸 B.玉器 C.陶器 D.青铜器
10.下列说法正确的是
A.分子中的四个碳原子在同一直线上
B.与互为同系物
C.按系统命名法,化合物的名称是2-乙基丙烷
D.氨基酸和蛋白质分子中均含有酰胺基
11.制备下列物质的化学方程式和反应类型均正确的是
A 制备PVC 缩聚反应
B 制备TNT +H2O 加成反应
C 制备肥皂 +NaOHC17H35COONa+ 取代反应
D 制备乙烯 消去反应
A.A B.B C.C D.D
12.化学在生活中有着广泛的应用。下列物质的性质与用途具有对应关系的是
选项 性质 用途
A 甲烷能在空气中燃烧并放出大量的热 甲烷用作燃料
B 淀粉能发生水解反应 淀粉用于检验碘化钾中碘元素
C 乙醇能与金属钠发生反应 乙醇用作消毒剂
D 液溴能与苯发生取代反应 苯用作萃取剂
A.A B.B C.C D.D
13.光刻胶是制造芯片、集成电路的关键材料。某新型的光刻胶(高分子化合物e),可以由芳香族化合物a、有机物b(丙酮)为原料制备,其合成路线如下:
其中a、c均含有-COOH。下列说法错误的是
A.反应①为加成反应 B.有机物c脱水成烯的产物可能有2种
C.反应②为酯化 D.反应③为缩聚反应
14.下列说法正确的是
A.与互为同分异构体,核磁共振氢谱显示两者均有三种不同化学环境的氢原子且三种氢原子的比例相同,故不能用核磁共振氢谱来鉴别
B.苯、苯酚、己烯只用一种试剂就可以鉴别
C.用系统命名法命名为甲基丙醇
D.按系统命名法,的名称为2,5,三甲基乙基庚烷
15.某有机物的结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法正确的是
A.1mol该有机物最多与4molH2反应生成C9H16O2
B.该有机物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.该有机物能发生酯化、加成、氧化、水解等反应
D.与该有机物具有相同官能团的同分异构体有3种
二、实验题
16.乙酰苯胺()作为一种常用药,具有解热镇痛的效果。乙酰苯胺可通过苯胺()和冰醋酸反应制得,该反应是放热的可逆反应。
已知:I.苯胺在空气中易被氧化。
II.可能用到的有关性质如下:
名称 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解度/g(20℃)
水 乙醇
苯胺 184 3.4 任意比混合
冰醋酸 16.6 118 任意比混合 任意比混合
乙酰苯胺 114.3 304 0.46 36.9
(温度高溶解度大)
制备乙酰苯胺的具体流程如下:
回答下列问题:
(1)写出制备乙酰苯胺的化学方程式___________。
(2)①加入的锌粒的作用是___________(写两条)。
②加入的冰醋酸要过量的目的___________。
(3)步骤1所用装置如图所示。
①a处使用的仪器为___________(填“A”、“B”或“C”),该仪器的名称是___________。
②反应体系的温度控制在100℃~105℃,目的是___________。
③判断反应基本完全的现象是___________。
(4)步骤3中洗涤乙酰苯胺粗产品最合适的试剂是___________(填标号)。A.冰水 B.热水 C.15%的乙醇溶液 D.NaOH溶液
(5)步骤4中重结晶的过程:粗产品溶于沸水中配成饱和溶液→再加入少量蒸馏水→加入活性炭脱色→加热煮沸→___________→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。
17.甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂。某学习小组利用FeCO3与甘氨酸(NH2CH2COOH)制备甘氨酸亚铁,实验装置如图所示(夹持和加热仪器已省略)。
有关物质性质如表:
物质名称 甘氨酸 柠檬酸 甘氨酸亚铁
性质 易溶于水,微溶于乙醇 易溶于水和乙醇 易溶于水,难溶于乙醇
两性化合物 强酸性、强还原性 还原性
实验过程:
I.合成:装置C中盛有0.1molFeCO3和250mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液和适量柠檬酸。实验时,先打开仪器a的活塞,待装置c中空气排净后,加热并不断搅拌,并通过仪器b向C中加入适量氢氧化钠溶液调节pH到6左右,使反应物充分反应。
II.分离:反应结束后,过滤,将滤液进行蒸发浓缩;加入无水乙醇,过滤、洗涤并干燥。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是____;装置C中,仪器b与a相比的优点是____。
(2)装置B中盛有的试剂是____;合成过程加入柠檬酸的作用是促进FeCO3溶解和____。
(3)实验过程中装置D的导管一直伸入液面下的必要性是____。
(4)加入氢氧化钠溶液调节pH若大于6,甘氨酸亚铁产量下降。原因可用化学方程式表示为____。
(5)过程II中加入无水乙醇的目的是_____。
(6)检验产品中是否含有Fe3+的试剂是____溶液(写化学式)。
(7)本实验制得13.77g甘氨酸亚铁(M=204g/mol),则其产率是____。
18.“结晶玫瑰”的化学名称为乙酸三氯甲基苯甲酯,相对分子质量为267.5;白色至微黄色晶体;熔点为88℃;不溶于水,溶于乙醇,70℃时在乙醇中溶解度为ag,25℃时在乙醇中溶解度为0.2ag。通常用三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐为原料制备,其反应方程式为:
已知:
I.三氯甲基苯基甲醇,相对分子质量为224.5;无色液体;不溶于水,溶于乙醇。
II.醋酸酐,无色液体;溶于水形成乙酸,溶于乙醇。操作步骤如下:粗产品
回答下列问题:
(1)加料时,应先加入___,然后慢慢加入___并搅拌。待混合均匀后,宜采用油浴加热而不采用水浴加热的原因是___。
(2)粗产品的成分是结晶玫瑰与少量三氯甲基苯基甲醇的混合物,现设计如下方案进行提纯。请将实验步骤补充完整:
①将粗产品溶解在___(填“水”或“乙醇”)中,用水浴加热到___,回流溶剂使粗产品充分溶解,得到无色溶液。
②将步骤①所得溶液___,析出白色晶体。
③将步骤②所得混合物___、干燥晶体,得到白色晶体。
(3)45.1g三氯甲基苯基甲醇与足量醋酸酐充分反应得到结晶玫瑰45.5g,则产率是___(保留三位有效数字)。
19.正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下:
已知:(1)2CH3CH2CH2CH2OH(CH3CH2CH2CH2)2O + H2O
(2)反应物和产物的相关数据如下
相对分子质量 沸点/℃ 密度(g/cm3) 水中溶解性
正丁醇 74 117.2 0.819 微溶
正丁醚 130 142.0 0.7704 几乎不溶
制备过程如下:
①将6 mL浓硫酸和37 g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石。
②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间。
③待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70 mL水的分液漏斗中,振摇后静置,分液得粗产物。
④粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤,分液后加入约3 g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚。
请回答:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为_______。
(2)步骤③的目的是初步洗去________,振摇后静置,粗产物应从分液漏斗的_______(填“上”或“下”)口分离出。
(3)步骤④中最后一次水洗的目的是________。
(4)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集________(填选项字母)左右的馏分。
a.100℃ b.117℃ c.135℃ d.142℃
(5)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A.分水器中上层液体的主要成分为 _______,下层液体的主要成分为________。
三、有机推断题
四、工业流程题
20.苯甲酸乙酯是重要的精细化工试剂,常用于配制水果型食用香精。实验室制备流程如图:
试剂相关性质如表:
苯甲酸 乙醇 苯甲酸乙酯
常温性状 白色针状晶体 无色液体 无色透明液体
沸点/℃ 249.0 78.0 212.6
相对分子量 122 46 150
溶解性 微溶于冷水,溶于热水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 与水任意比互溶 难溶于冷水,微溶于热水,易溶于乙醇和乙醚
回答下列问题:
(1)反应前为了提高原料苯甲酸的纯度,可采用的纯化方法为_______,步骤“酯化”中的反应方程式为_______。
(2)步骤“酯化”的装置如图所示(加热和夹持装置已略去),将一小团棉花放入仪器中靠近活塞孔处,将吸水剂放入仪器中,在仪器中加入纯化后的苯甲酸晶体,无水乙醇(约)和浓硫酸,加入沸石,加热至微沸,回流反应。
①仪器的名称是_______,冷凝回流的物质是_______。
②仪器中加入吸水剂的目的是_______,
③仪器中反应液应采用的加热方式是_______。
(3)反应结束后,对中混合液进行分离提纯。
①操作Ⅰ的名称是_______。
②试剂是冷的溶液,其作用是_______。最终得到产物纯品,实验产率为_______。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.B
【详解】A.根据Y的结构简式可判断单体Y的化学式为,A正确;
B.由于单键可以旋转,所以单体X分子中的所有碳原子不一定共平面,B错误;
C.形成聚合物的过程中碳氮双键变为碳氮单键,因此发生了加成反应,C正确;
D.该聚合物中含有酯基、肽键等,因此在一定条件下可降解,D正确;
答案选B。
2.D
【详解】A.由结构可知,绿原酸分子含有16个碳原子、9个氧原子,不饱和度为8,分子中氢原子数目为,故其分子式为,A错误;
B.连4个不同基团的碳原子为手性碳原子,每个绿原酸分子中含有4个手性碳原子,B错误;
C.绿原酸中有1个苯环和1个碳碳双键可与H2反应,则绿原酸与足量反应,可消耗,C错误;
D.绿原酸含有1个羧基、1个酯基(羧酸与醇形成)、2个酚羟基,因此绿原酸与足量溶液反应,最多消耗,D正确;
故答案为D。
3.D
【详解】A.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,X中不含手性碳原子,故A错误;
B.Y中C、H、O、N原子个数依次是6、13、2、1,分子式为C6H13NO2,故B错误;
C.碳碳双键能和溴水发生加成反应而使溴水褪色,X、Z中都含有碳碳双键,都能和溴水发生加成反应而使溴水褪色,所以不能用溴水检验是否含有Z,故C错误;
D.酚羟基、酯基水解生成的羧基都能和NaOH以1:1反应,Z中含有1个酚羟基、2个酯基水解生成2个羧基,所以1molZ最多消耗3molNaOH,故D正确;
故选D。
4.B
【详解】A.以单键连接四个不同原子或原子团的碳原子才是手性碳,故A错误;
B.分子中的肽键能与盐酸发生水解反应产生羧酸和铵盐,故B正确;
C.分子式为,故C错误;
D.含饱和碳原子,所有原子不可能都共面,故D错误;故选B。
5.C
【详解】A.可以使用电石与饱和食盐水制取乙炔,但由于制取得到的乙炔中含有的杂质H2S也会被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液紫色褪去,因此该方法不能用于检验乙炔气体,A错误;
B.进行石油分馏实验时,使用温度计要测定馏分的温度,因此温度计水银球应该放在蒸馏烧瓶的支管口附近,而不能伸入溶液的液面以下,B错误;
C.苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热60℃,发生取代反应产生硝基苯,为便于控制反应温度,应该采用水浴加热方式,温度计用来测定水的温度,本实验操作能够导电制取硝基苯的目的,C正确;
D.实验室制乙酸乙酯时,制取的乙酸乙酯及挥发的乙醇、乙酸都会通过导气管进入到盛有饱和碳酸钠溶液的试管中,为便于混合物的分离,同时防止倒吸现象的发生,导气管末端要在饱和碳酸钠溶液的液面以上,而不能伸入到试管中,D错误;
故合理选项是C。
6.B
【详解】A.过程①中异戊二烯与丙烯醛发生加成反应生成M,A错误;
B.由M的球棍模型知,M的结构简式为,B正确;
C.1mol对二甲苯可以与3mol H2加成,其加成产物只有3种氢原子,故其一氯代物只有3种,C错误;
D.过程①的原子利用率为100%,但过程②除生成对二甲苯外,还生成了水,原子利用率小于100%,D错误;
答案为B。
7.D
【分析】B能和二氧化碳、水反应生成D,D能和溴水发生取代反应生成白色沉淀,说明D中含有酚羟基,所以A中含有苯环,A的不饱和度=(8×2+2-8)/2=5,则A中还含有一个不饱和键,A能和氢氧化钠的水溶液发生水解反应生成B和C,则A中含有酯基,C酸化后生成E,E是羧酸,E和乙醇发生酯化反应生成G,G的分子式为C4H8O2,则E的结构简式为CH3COOH,C为CH3COONa,G的结构简式为CH3COOCH2CH3,结合A的分子式可知,B为,D为,F为三溴苯酚,A为,以此解答该题。
【详解】A.由上述分析可知,D为苯酚,故A正确;
B.G的结构简式为CH3COOCH2CH3,它的同分异构体中属于酯且能发生银镜反应,应是甲酸形成的酯,相应的醇有1-丙醇,2-丙醇,有2种,故B正确;
C.A、G属于酯类,B是苯酚钠,C是醋酸钠,F是三溴苯酚,因此上述各物质中能发生水解反应的有A、B、C、F、G,故C正确;
D.A为,只有一种官能团酯基,故D错误;
故选D。
8.B
【详解】A.根据该烯炔的键线式可知其分子式为C7H10,A错误;
B.该烯炔化合物含有碳碳双键和碳碳三键,均可以和氢气发生加成反应,B正确;
C.该烯炔化合物中含有饱和碳原子,所有原子不可能在同一平面上,C错误;
D.该烯炔化合物含有三个不饱和度,苯环含有四个不饱和度,所以该烯炔化合物的同分异构体不能为芳香化合物,D错误;
答案为:B。
9.A
【详解】A.丝绸是由蚕丝纺织成的,蚕丝的主要成分是蛋白质,属于有机物,故A正确;
B.玉器成分含有二氧化硅、金属氧化物等,属于无机物,故B错误;
C.陶瓷为硅酸盐产品,属于无机物,故C错误;
D.青铜成分是金属合金,属于无机物,故D错误;
故选:A。
10.A
【详解】A.碳碳三键上的碳原子和连有的碳原子在同一直线上,则2—丁炔分子中的四个碳原子在同一直线上,故A正确;
B.同系物必须是同类物质,属于芳香醇,属于酚,两者不是同类物质,不互为同系物,故B错误;
C.属于烷烃,分子中最长碳链含有4个碳原子,侧链为1个甲基,名称为2—甲基丁烷,故C错误;
D.氨基酸分子中含有氨基和羧基,不含有酰胺基,故D错误;
故选A。
11.D
【详解】A.发生加聚反应生成,A项错误;
B.和浓硝酸在浓硫酸存在、水浴加热到的条件下反应生成和水,反应类型为取代反应,B项错误;
C.制备肥皂的化学方程式为:+3NaOH3C17H35COONa+,C项错误;
D.乙醇在浓硫酸存在、迅速升温到的条件下发生消去反应生成乙烯和水,化学方程式为,D项正确;
答案选D。
12.A
【详解】A.甲烷是有机物,能在空气中燃烧并放出大量的热,因此甲烷可用作燃料,A符合题意;
B.淀粉遇I2溶液会变为蓝色,但遇KI不能发生反应,且这与淀粉能否发生水解反应无关,B不符合题意;
C.乙醇用作消毒剂是由于75%的乙醇能够很好的渗透到细胞内部,而使细胞失去水分从而丧失生理活性,这与其能否与金属钠发生反应无关,C不符合题意;
D.苯可用作萃取剂是由于有些物质在苯中溶解度比在水中大,该物质与苯不能发生反应,且苯与水是互不相溶的液体物质,而与苯能够与液溴发生取代反应无关,D不符合题意;
故合理选项是A。
13.D
【分析】根据流程采用逆合成分析,e为d的加聚产物,由e的结构可得d为,a、c均含有-COOH,d由c反应得到,且c、d组成相差一分子水,由d结构分析可知,c应为,c由a、b反应制得,结合a的分子式以及b的结构可推出a为,据此分析解答。
【详解】A.根据以上分析,反应①为羰基的加成反应,故A正确;
B.c为,含有醇羟基,可发生消去反应,且羟基所连碳上有两种邻位碳、氢存在,可得到两种消去产物,故B正确;
C.根据以上分析,反应②为分子内的酯化反应形成酯基,故C正确;
D.反应③是d中碳碳双键发生加聚反应产生e,不是缩聚反应,故D错误;
故选D。
14.B
【详解】A.与互为同分异构体,核磁共振氢谱显示两者均有三种不同化学环境的氢原子且三种氢原子的比例相同,但是二者的核磁共振氢谱中峰的位置不相同,可以用核磁共振氢谱来鉴别,故A错误;
B.浓溴水与苯混合会萃取分层,分层后上层为红棕色苯层,下层为淡黄色水层;浓溴水和苯酚反应生成白色不溶于水的三溴苯酚沉淀;己烯和溴发生加成反应从而使溴水褪色,现象不同,则只用一种试剂可鉴别苯、苯酚、己烯,故B正确;
C.醇类物质命名选取含羟基碳在内的最长碳链为主链,离羟基近的一端编号,则用系统命名法命名为丁醇,故C错误;
D.主链含有7个碳为庚烷,从右端编号,则用系统命名法命名为2,3,三甲基乙基庚烷,故D错误;
答案选B。
15.A
【分析】该有机物中含有苯环、碳碳双键和羧基,具有苯、烯烃和羧酸性质,能发生加成反应、氧化反应、加聚反应、取代反应、酯化反应等,据此分析解答。
【详解】A.碳碳双键和苯环都能和氢气发生加成反应,则1mol该物质最多能和4mol氢气发生加成反应生成C9H16O2,故A正确;
B.含有碳碳双键,该有机物能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;
C.羧基能发生酯化反应,碳碳双键能发生氧化反应和加成反应,没有酯基或肽键、卤原子,所有不能发生水解反应,故C错误;
D.与该有机物具有相同官能团的同分异构体中,如果取代基有乙烯基和羧基,还有对位和间位两种;如果取代基有一个,还有苯丙烯酸、苯异丙烯酸,所有符合条件的有4种,故D错误;
故答案选A。
16.(1)
(2) 防止液体暴沸,防止苯胺被氧化 提高苯胺的利用率
(3) A 直形冷凝管 有利于水蒸气馏出,减少乙酸等馏出 尾接管中不再有液滴滴下
(4)A
(5)趁热过滤
【分析】苯胺和冰醋酸及锌粒存在下共热,控制反应温度100℃~105℃,能蒸出产物中的水,使该反应平衡正向移动,又不会把其它反应物蒸出,可以提高苯胺利用率。
(1)
苯胺()和冰醋酸发生取代反应生成乙酰苯胺,制备乙酰苯胺的化学方程式为 。
(2)
①加入的锌粒的作用有可防止液体暴沸,已知苯胺在空气中易被氧化,锌与醋酸反应生成氢气,形成氢气环境,可防止苯胺被氧化。
②加入过量的冰醋酸,能促进反应正向进行,可提高苯胺的利用率。
(3)
①a处使用的仪器为A,该仪器的名称是直形冷凝管,用于冷凝蒸气,便于馏分流出。
②冰醋酸具有挥发性,温度过高,冰醋酸蒸出,降低了反应物的利用率,温度过低,不利于蒸出水,故反应体系的温度控制在100℃~105℃,目的是有利于水蒸气馏出,减少乙酸馏出。
③尾接管中不再有液滴滴下时说明反应基本完全。
(4)
温度越高,乙酰苯胺在水中的溶解度越大,故不能用热水洗涤,应用冰水洗涤;乙酰苯胺易溶于乙醇,且在碱性条件下易水解,故不能用15%的乙醇溶液或NaOH溶液洗涤,故选A。
(5)
因为乙酰苯胺的溶解度随温度升高而增大,重结晶时,应趁热过滤,以除去难溶物,再冷却结晶。
17.(1) 分液漏斗 平衡气压,使液体顺利流下
(2) 饱和NaHCO3溶液 防止Fe2+被氧化
(3)防止空气进入C中(从而防止Fe2+被氧化)
(4)
(5)降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出
(6)KSCN
(7)67.5%
【分析】通过CaCO3与稀盐酸反应生成CO2,利用CO2做保护气使FeCO3与谷氨酸正常反应,反应后的混合物中加入无水乙醇,使谷氨酸亚铁结晶析出,分离、洗涤、干燥得到产品;
【详解】(1)根据题目所给实验仪器套装,可以知道A装置中a仪器是“分液漏斗”;C装置中的b仪器也是分液漏斗,但有一个导管连通三颈烧瓶和分液漏斗,起到恒压作用,使分液漏斗中的反应液匀速流下,所以b的优点是“平衡气压,使液体顺利流下”;
(2)装置B的作用是除去CO2气体中的HCl气体,所使用的除杂试剂能与HCl反应而不与CO2反应,故B中所盛试剂是“饱和NaHCO3溶液”;柠檬酸有较强还原性,可防止Fe2+被氧化为Fe3+,所以本问第二空应填“防止Fe2+被氧化”;
(3)导管中有CO2为主的气体导出,若没有液封,则有可能有空气顺导管进入,使Fe2+被氧化,所以本问应填“防止空气进入C中(从而防止Fe2+被氧化)”;
(4)反应液碱性过强,会导致Fe2+生成沉淀,所以本问应填“”;
(5)根据题目所给信息,谷氨酸亚铁难溶于乙醇,所以混合液中加入无水乙醇,会降低谷氨酸亚铁在溶液中的溶解度,从而使谷氨酸亚铁结晶析出,利于分离,所以本问应填“降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出”;
(6)Fe3+与SCN-反应形成红色的配离子,是检验三价铁离子的特征反应,所以本问应填“KSCN”;
(7)根据题目所给数据,代入反应方程式计算谷氨酸亚铁的理论产量,设生成的谷氨酸亚铁物质的量是x
由题目所给数据可知谷氨酸过量,利用碳酸亚铁物质的量计算,得x=0.1mol,所以谷氨酸亚铁理论生成质量应为0.1mol×204g mol-1=20.4g,所以谷氨酸亚铁产率为。
18.(1) 三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐 浓硫酸 水浴加热达不到110℃
(2) 乙醇 70℃ 冷却结晶 过滤
(3)84.7%
【分析】将三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐混合物加入,再慢慢加入到浓硫酸中,在油浴加热到110℃发生反应,反应完毕后,将混合物加入到热的乙醇中并充分溶解,再冷却降低结晶玫瑰的溶解度,析出白色晶体后过滤、干燥。
(1)
加料时,应先加入三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐,然后慢慢加入浓硫酸并搅拌。待混合均匀后,由于反应温度在110℃,水浴加热到不到该温度,因此宜采用油浴加热而不采用水浴加热的原因是水浴加热达不到110℃;故答案为:三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐;浓硫酸;水浴加热达不到110℃。
(2)
①由于结晶玫瑰与少量三氯甲基苯基甲醇都不溶于水,而溶于乙醇,因此将粗产品溶解在乙醇中,由于70℃时结晶玫瑰在乙醇中溶解度大,因此用水浴加热到70℃,回流溶剂使粗产品充分溶解,得到无色溶液;故答案为:乙醇;70℃。
②由于结晶玫瑰在25℃时在乙醇中溶解度为0.2ag,将步骤①所得溶液冷却结晶,析出白色晶体;故答案为:冷却结晶。
③步骤②中得到白色晶体和溶液,因此将步骤②所得混合物过滤、干燥晶体,得到白色晶体;故答案为:过滤。
(3)
理论上,45.1g三氯甲基苯基甲醇与足量醋酸酐充分反应得到结晶玫瑰质量为,实际得到结晶玫瑰45.5g,则产率是;故答案为:84.7%。
19. 先加入正丁醇,再加入浓硫酸 浓硫酸 上 洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐 d 正丁醇 水
【分析】正丁醇在浓硫酸作用下加热至135℃左右制备正丁醚,浓硫酸稀释过程放热,会出现液体暴沸飞溅,应该先加入正丁醇,再加入浓硫酸,并加入废瓷片防止反应混合液液暴沸,正丁醇易挥发,用冷凝管冷凝回流,提高原料利用率,并收集制备的正丁醚,据此分析解答。
【详解】(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序类似浓硫酸的稀释,应该先加入正丁醇,再加入浓硫酸,故答案为先加入正丁醇,再加入浓硫酸;
(2) 在反应混合物中,浓硫酸能溶解于水,正丁醚不溶,正丁醇微溶于水,所以步骤③的目的是初步洗去浓硫酸;分液漏斗中振荡静置后,上层液体中为密度比水小的正丁醚和正丁醇,从分液漏斗的上口倒出,故答案为浓硫酸;上;
(3) 步骤④中粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤,氢氧化钠洗涤后,有机层中会残留的NaOH及中和反应生成的盐,所以最后一次水洗的目的是为了洗去有机层残留的NaOH及中和反应生成的盐,故答案为洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐;
(4) 步骤⑤中,加热蒸馏的目的是收集正丁醇,而正丁醇的沸点为142℃,故应收集142℃左右的馏分,故答案为d;
(5) 分水器中收集到液体物质,因正丁醇密度比水小且微溶于水,会分为上下两层,上层为正丁醇,下层主要成分为水,故答案为正丁醇;水。
20. 重结晶 球形冷凝管 乙醇和水 吸收水分,减少酯化反应中生成物水,从而提高苯甲酸转化率 水浴加热 蒸馏 消耗残留的苯甲酸,降低苯甲酸乙酯的溶解度,利于液体分层 80%
【详解】(1)苯甲酸水溶性随温度变化明显,所以可以利用重结晶方法提纯,故本问第一空应填“重结晶”;苯甲酸与乙醇在浓硫酸催化下水浴加热反应,所以本问第二空应填“”;
(2)①由图可知,A装置是冷凝回流装置,所以本问第一空应填“球形冷凝管”,反应体系中乙醇和水的沸点相对较低且沸点接近,会形成共沸物蒸出,所以本问第二空应填“乙醇和水”;
②仪器B中装吸水剂目的是将共沸出来的液体中的水吸收,使酯化反应生成物水不断从反应体系内撤出,达到提高反应物转化率的目的,所以本问应填“吸收水分,减少酯化反应中生成物水,从而提高苯甲酸转化率”;
③较长时间且需要定温加热一定采取水浴加热方法,所以本问应填“水浴加热”;
(3)①将乙醇从互溶的混合物中提取出来只能用蒸馏方法,所以本问应填“蒸馏”;
②蒸馏掉乙醇之后,苯甲酸及苯甲酸乙酯混溶在一起,加入饱和Na2CO3溶液,可与苯甲酸反应生成苯甲酸钠,苯甲酸钠易溶于水,同时降低苯甲酸乙酯在水中的溶解度,使液相分层明显利于后续分离操作,所以本问第一空应填“消耗残留的苯甲酸,降低苯甲酸乙酯的溶解度,利于液体分层”;
设理论上应生成苯甲酸乙酯x
苯甲酸乙酯产率为,所以本问第二空应填“80%”。
答案第1页,共2页
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