专题5药物合成的重要原料-卤代烃胺酰胺基础巩固
一、单选题
1.某有机物(X)的结构简式如图,下列关于它的说法不正确的是
A.1mol X分别与足量的NaOH、溴水反应,最多能消耗5molNaOH、1molBr2
B.与等量X反应时,所需Na、NaHCO3的物质的量之比是3:1
C.X与FeCl3溶液能发生显色反应
D.一定条件下,X能发生取代、水解、氧化、加成、加聚反应
2.分子式为的有机物A有下列变化关系,其中C、E互为同分异构体,则A的可能结构有
A.8种 B.5种 C.4种 D.2种
3.下列实验设计或操作能达到实验目的的是( )
实验目的 实验设计或操作
A 除去乙酸乙酯中的乙酸 加入乙醇、浓硫酸,加热。
B 鉴别卤代烃中所含卤原子种类 加入溶液,加热。加入足量,再加入溶液,观察沉淀颜色。
C 除去甲苯中的少量苯酚 加入足量浓溴水。振荡、静置、过滤
D 检验甲酸中是否混有乙醛 加入足量稀溶液。再加入银氨溶液,水浴加热。
A.A B.B C.C D.D
4.利尿酸是运动员禁用的兴奋剂之一,其结构如下。下列叙述正确的是
A.利尿酸的分子式是C13H15Cl2O4
B.利尿酸分子内可处于同一平面的原子一定超过10个
C.1摩尔利尿酸最多能与6molH2发生加成反应
D.利尿酸能发生加成、取代、加聚、消去等反应类型
5.下列根据实验操作及现象所得结论正确的是
A.向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,溶液变澄清。证明苯酚酸性强于碳酸
B.向CH2=CHCHO中滴入酸性KMnO4溶液﹐紫红色褪去。不能证明其含有碳碳双键
C.某卤代烃与NaOH溶液混合共热,充分反应后滴加AgNO3溶液有白色沉淀。证明其含有氯元素
D.向苯酚的苯溶液中加浓溴水,未出现白色沉淀。证明溴水未与苯酚发生反应
6.下列由实验现象得出的结论正确的是
选项 实验现象 结论
A 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色 生成的1,2—二溴乙烷无色
B 乙醇和水都可与金属钠反应产生H2 乙醇分子中的羟基上的氢与水分子中的氢活泼性相同
C 将氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟后,冷却,滴入AgNO3溶液,无白色沉淀 氯乙烷未发生水解反应
D 向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀 生成的三溴苯酚易溶于水
A.A B.B C.C D.D
7.贝里斯-希尔曼反应条件温和,其过程具有原子经济性,示例如下:
下列说法错误的是
A.该反应属于加成反应 B.I的一氯取代物有4种
C.II中所有碳原子共平面 D.III能使酸性K2Cr2O7溶液变色
8.有A、B、C三种饱和醇的混合物,分为两等份:一份跟足量金属钠反应,共产生αmol H2;另一份完全燃烧后生成2αmol CO2。则该混合醇中不可能含有
A.甲醇 B.乙醇 C.乙二醇 D.丙三醇
9.用丙醛制取聚丙烯()的过程中发生的反应类型有
①取代反应 ②消去反应 ③加聚反应 ④氧化反应 ⑤还原反应
A.①②③ B.④②③ C.⑤②④ D.⑤②③
10.中国古代有“女娲补天”的传说,现代人因为氟氯代烷造成的臭氧层空洞也在进行着“补天”。下列关于氟氯代烷的说法错误的是
A.都是有机物 B.CH2ClF有两种结构
C.大多无色、无臭 D.是一类卤代烃的总称
二、填空题
11.(1)下列9种微粒:①NH2-②-NH2;③Br-; ④OH-;⑤-NO2; ⑥-OH;⑦NO2; ⑧CH3+;⑨-CH3中,属于官能团的有(填序号)____________;能跟C2H5+ 结合生成有机物分子的微粒有(填序号)____________。
(2)根据烯、炔烃的命名原则,回答下列问题:
①CH≡CC(CH3)3的名称是__________________。
②写出2-甲基-2-戊烯的结构简式________________________。
(3)现有分子式为C4H10O的有机物,同分异构体中属于醇的共有_______________种,其中能被氧化为醛的有____________种, 能被氧化为酮的有__________种。
12.有机物X(C9H8O4)是一种应用最早、最广的药物之一,也是重要的合成中间体。有机物X的仪器分析如下:
① 有机物X的红外光谱
②有机物X的核磁共振氢谱图峰面积比是1:1:1:1:1:3
回答下列问题:
(1)已知X分子中苯环上只有两个相邻的取代基,则X的结构简式是___________,X 在一定条件下能发生的反应是___________(选填字母);
a.加成反应 b.消去反应 c.酯化反应 d.水解反应
(2)邻羟基苯甲酸( )化合物Y在一定条件发生取代反应生成X与乙酸,该反应的化学方程式是___________;
(3)贝诺酯(C17H15NO5)是一种新型抗炎、解热、镇痛药。在人体中,1mol贝诺酯与1mol水可以生成1mol X和1mol扑热息痛。有关扑热息痛的信息如下:
①分子中含有基团“ ”
②苯环上的一溴代物只有两种
③能和浓溴水反应生成白色沉淀
④能发生水解反应生成乙酸
扑热息痛的结构简式是___________;
(4)已知: ,邻甲基苯酚可以合成有机物X。合成路线:邻甲基苯酚→ W→ X,则W的结构简式是___________。
13.用流程示意图表示由 制备 的合成方案, 并写出有关反应的化学方程式______。
14.烷烃完全燃烧都可以生成CO2和H2O,现以甲烷、乙烷、丙烷三种物质燃烧为例,进行燃烧分析。
(1)取等物质的量的三种物质,在O2中完全燃烧,生成CO2最多的是___________,生成H2O最多的是___________,消耗O2最多的是___________。由此可以得出结论:等物质的量的烷烃完全燃烧,生成CO2、H2O以及消耗O2的量随着___________的增多而变大。
(2)取等质量的三种物质,在O2中完全燃烧,生成CO2最多的是___________,生成H2O最多的是___________,消耗O2最多的是___________。由此可以得出结论:等质量的烷烃完全燃烧,生成CO2的量随着___________的增大而变大,生成水的量随着___________的增大而变大,消耗O2的量随着___________的增大而变大。
三、实验题
15.实验室制取少量溴乙烷的装置如下图所示。根据题意完成下列填空:
(1)圆底烧瓶中加入的反应物是溴化钠、________和1∶1的硫酸。配制体积比1∶1的硫酸所用的定量仪器为________(选填编号)。
a.天平 b.量筒 c.容量瓶 d.滴定管
(2)写出加热时烧瓶中生成溴乙烷的化学方程式__________________。
(3)将生成物导入盛有冰水混合物的试管A中,冰水混合物的作用是________。试管A中的物质分为三层(如图所示),产物在第________层(填“1”“2”“3”)。
(4)试管A中除了产物和水之外,还可能存在________、________(写出化学式)。
(5)用浓的硫酸进行实验,若试管A中获得的有机物呈棕黄色,除去其中杂质的正确方法是________(选填编号)。
a.蒸馏 b.氢氧化钠溶液洗涤 c.用四氯化碳萃取 d.用亚硫酸钠溶液洗涤
16.醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,实验室制备少量1-溴丙烷的基本原理为
;
。
已知:醇在浓硫酸的存在下可能会发生脱水生成烯或醚,溶液中溴离子也可能被浓硫酸氧化为,已知溴单质溶解在1-溴丙烷中呈现棕黄色。
实验装置如下:
有关数据见下表:
正丙醇 1-溴丙烷 溴
状态 无色液体 无色液体 深红色液体
密度/ 0.8 1.36 3.1
沸点/℃ 97.2 71 59
步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12g正丙醇及20mL水,冰水冷却下缓慢加入的浓;冷却至室温,搅拌下加入。
步骤2:按如图所示搭建实验装置,缓慢加热,直到无油状物蒸馏出为止。
回答下列问题:
(1)使用油浴加热的优点主要有___________。
(2)仪器A的容积最好选用___________。(填字母)
A.50mL B.100mL C.250mL D.500mL
(3)步骤1中需20mL水进行稀释,目的是___________
a.减少副产物烯和醚的生成 b.水是反应的催化剂
c.增大1-溴丙烷的溶解度 d.减少的生成
(4)在粗品分离提纯过程中:
①粗品往往呈现棕黄色,可选用___________除杂
A.溶液 B. C. D.溶液
加入该试剂之后,接下来的操作中用到的主要玻璃仪器是___________
②如图所示,向分离后含有1-溴丙烷体系中加入无水硫酸镁,过滤,经过操作Ⅱ得到纯净的产品。
操作Ⅱ选择的装置为___________。
(5)本实验制得的纯产品为,则产率为___________(保留小数点后一位)。
(6)1-溴丙烷在不同溶剂中与可发生不同类型的反应,生成不同的反应产物。某同学依据1-溴丙烷的性质,用图实验装置(铁架台、酒精灯略)验证取代反应和消去反应的产物,请你一起参与探究。
①在试管中加入溶液和1-溴丙烷,将试管如图固定后,加热。试管口安装一长导管的作用是___________。
②在消去反应实验中,为证明1-溴丙烷发生的是消去反应,在设计的实验方案中,如果用酸性高锰酸钾检验该有机产物,请画出简要的装置图___________。写出该消去反应方程式___________。
四、计算题
17.2mol有机物和0.4mol O2在密闭容器中燃烧后产物为CO2,CO和H2O(g)。产物经过浓H2SO4后,质量增加10.8g;再通过灼热的CuO,充分反应后,CuO质量减轻3.2g,最后气体再通过碱石灰被完全吸收,质量增加17.6g。
(1)试推断该有机物的分子式________。
(2)若0.2 mol该有机物恰恰将与9.2g金属钠完全反应,试确定该有机物的结构简式________。
五、有机推断题
18.乙偶姻是一个极其重要的香料品种,主要用于配制奶香型、肉香型、草莓香型香精,也可用于合成其他精细化学品。已知乙偶姻中只含有C、H、O三种元素,其相对分子质量为88,分子中C、H、O原子个数比为2:4:1 。请回答:
(1)乙偶姻的分子式为___________。
(2)X是乙偶姻的同分异构体,属于酯类,写出其结构简式(两种即可)______、________。
已知:姻中含有碳氧双键。与乙偶姻有关的反应如下:
(3)写出反应①、②的反应类型:___________、 ___________。
(4)A的一氯代物只有一种。写出A、C的结构简式: A ______________、C_____________。
(5)写出D → E反应的化学方程式____________________________________________。
(6)设计实验方案。
I.检验F中的官能团__________________________________。
II.完成反应③的转化_________________________________。
19.为药用有机物,存在如图所示的转化关系。已知A在一定条件下能跟醇发生酯化反应,A分子中苯环上的两个取代基处于邻位,D能跟NaOH溶液反应。
请回答:
(1)A转化为B、C时,涉及的反应类型有____________________________________、_______________。
(2)E的两种同分异构体Q、R都能在一定条件下发生银镜反应,R能与Na反应放出H2,而Q不能。Q、R的结构简式为Q________________;R________________。
(3)D的结构简式为____________。
(4)写出A在加热条件下与NaOH溶液反应的化学方程式:______________________。
(5)已知: 请选用适当物质设计一种合成方法。用邻甲基苯酚经两步反应合成有机物A,在方框中填写有机物的结构简式。有机物A。
___________; ____________。
参考答案:
1.A
【分析】由结构可知,分子中含酚-OH、醇-OH、碳碳双键、-COOH、-COOC-,结合酚、醇、烯烃、羧酸及酯的性质来解答。
【详解】A.酚-OH、-COOH、-COOC-以及与NaOH1:1反应,Cl与苯环直接相连,要消耗2molNaOH;碳碳双键酚羟基邻位与对位上的氢与溴水发生取代反应,则1mol X分别与足量的NaOH、溴水反应,最多能消耗5mol NaOH、2molBr2,故A不正确;
B.酚-OH、醇-OH、-COOH与Na反应,只有-COOH与NaHCO3反应,则与等量X反应时所需Na、NaHCO3的最大量物质的量之比是3:1,故B正确;
C.含酚-OH,遇FeCl3溶液能发生显色反应,故C正确;
D.含酚-OH、醇-OH、-COOH、-COOC-均可发生取代反应,碳碳双键可发生氧化、加成、加聚反应,含醇-OH与-COOH、酚羟基可发生缩聚反应,-COOC-、-Cl可发生水解反应,故D正确;
选A。
2.D
【分析】A在酸性条件下发生水解生成醇B和酸C;醇B发生催化氧化生成醛D,醛D被新制的氢氧化铜悬浊液氧化、酸化后得到羧酸E,C、E互为同分异构体,说明C、E含碳原子数目相等,根据A的分子式为可知,有机物B、C各有4个碳原子,B的分子式为C4H10O,C为C4H8O2;据以上分析解答。
【详解】结合以上分析:B为一元醇,且能够被连续氧化,则B存在2种同分异构体:CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH(CH3)CH2OH;C为一元羧酸,存在两种同分异构体:CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH;当C为CH3CH2CH2COOH,B为CH3CH(CH3)CH2OH,二者形成的酯A为:CH3CH2CH2COOCH2(CH3)CHCH3;当C为CH3CH(CH3)COOH,B为CH3CH2CH2CH2OH,二者形成的酯A为:CH3CH2CH2CH2OOC(CH3)CHCH3;所以A的可能结构有2种;
故选D。
3.B
【详解】A.乙酸和乙醇的酯化反应为可逆反应进行不完全,A错误;
B.卤代烃在氢氧化钠作用下水解出卤素离子,酸化后和银生成不同颜色的卤化银沉淀,能鉴别卤代烃中所含卤原子种类,B正确;
C.苯酚和溴生成的三溴苯酚会溶于甲苯中不能过滤,C错误;
D.甲酸也能发生银镜反应,不能检验是否混有乙醛,D错误;
故选B。
4.B
【详解】A.利尿酸的分子式是C13H12Cl2O4,A错误;
B.苯环、C=C、C=O为平面结构,与苯环直接相连的原子一定在同一平面内,所以利尿酸分子内处于同一平面的原子一定超过10个,B正确;
C.碳碳双键、羰基和苯都可以和氢气发生加成反应、羧基不能和氢气发生加成反应,故1摩尔利尿酸最多能与5molH2发生加成反应,C错误;
D.利尿酸中含有碳碳双键,能发生加成、加聚、还原反应,含有羧基,能发生取代反应,不能发生消去反应,D错误;
答案选B。
5.B
【详解】A.向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,反应生成苯酚钠和碳酸氢钠,溶液变澄清,不证明苯酚酸性强于碳酸,A结论错误;
B.向CH2=CHCHO中滴入酸性KMnO4溶液,碳碳双键、醛基均能与高锰酸钾反应,溶液紫红色褪去,不能证明其含有碳碳双键,B结论正确;
C.某卤代烃与NaOH溶液混合共热,充分反应后,溶液中NaOH过量,则滴加AgNO3溶液有白色沉淀,不能证明生产的产物为氯化银,不能确定是否含有氯元素,C结论错误;
D.向苯酚的苯溶液中加浓溴水,生成的三溴苯酚与苯互溶,未出现白色沉淀,不能证明溴水未与苯酚发生反应,D结论错误;
答案为B。
6.A
【详解】A.将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,乙烯与溴单质发生加成反应,产生1,2-二溴乙烷,因而使溶液最终变为无色,A正确;
B.乙醇和水都可与金属钠反应产生H2,但二者分子中羟基氢原子活动性不同,因此反应的剧烈程度不同,B错误;
C.氯乙烷中的氯元素不是以离子状态存在的,不能与AgNO3溶液直接反应,必须使之变为Cl-,因此,应通过氯乙烷在碱性溶液中水解得到,但反应后溶液显碱性,不能直接加AgNO3溶液,否则Ag +与溶液中过量NaOH发生反应产生AgOH沉淀,AgOH不稳定,会分解转化为Ag2O而使沉淀变为灰黑色,因此先向反应后的溶液中加入足量硝酸酸化,使溶液显酸性,然后再加入AgNO3溶液进行检验,C错误;
D.加入的溴水量少,生成的三溴苯酚溶于苯酚中,所以没有白色沉淀生成,D错误;
故合理选项是A。
7.C
【详解】A.I中羰基碳氧双键打开,II中碳碳双键上临近碳氧双键的碳加至I的碳氧双键的碳上,其上的氢加至I的氧上,故为加成反应,故A正确;
B.I的一氯代物有4种,苯环上邻间对位取代有三种,在碳氧双键相邻的甲基上取代有一种,故B正确;
C.II的六元碳环只有一个双键,其他均是以单键相连,除双键中的碳外其他四个碳原子不可能在同一个平面上,故C错误;
D.III中含有碳碳双键,可被酸性重铬酸钾溶液氧化,故可使酸性重铬酸钾溶液褪色,故D正确。
综上所述,选C。
8.B
【详解】三种饱和醇的混合物分为两等份:一份跟足量金属钠反应,共产生 α mol H2,说明在分子中含有2amol的—OH;另一份完全燃烧后生成 2α mol CO2,则说明在每一份中含有2α mol C;则在该混合醇中C原子与—OH 的个数比2:2=1:1,结合给定的四种醇的分子式分析,只有乙醇不满足此条件,因此不可能含有乙醇,故选项是B。
9.D
【详解】首先丙醛与氢气发生加成反应(还原反应)生成丙醇;丙醇发生消去反应,生成丙烯;丙烯发生加聚反应得到聚丙烯,D正确;
故选D。
10.B
【详解】CH2ClF可以看做是甲烷中的2个氢原子分别被氟原子和氯原子取代的产物。甲烷是正四面体结构,所以CH2ClF只有一种结构,B项错误。氟氯代烷一般都是无色、无臭的有机物,是一类卤代烃的总称,故选B。
11. ②⑤⑥ ①③④ 3,3-二甲基-1-丁炔 4 2 1
【详解】(1)官能团为中性基团,只有②⑤⑥为官能团,且存在单电子;正确答案:②⑤⑥;
(2) 分子为电中性,阴离子才能够与C2H5+结合,因此与 C2H5+结合生成有机物分子的微粒有 ①③④;正确答案: ①③④;
(2)① 含有碳碳三键的最长碳链为4个碳,根据编号规则可知在3号碳上有两个支链均为甲基,故名称为:3,3—二甲基—1—丁炔;正确答案:3,3-二甲基-1-丁炔;
②根据名称写结构简式要先写主链再写支链,故该烯烃的结构简式为:(CH3)2C=CHCH2CH3;正确答案:(CH3)2C=CHCH2CH3;
(3)分子式为C4H10O的醇相当于C4H9-OH,-C4H9有4种结构:-CH2CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH2CH3、-CH2CH(CH3)2、-C(CH3)3,所以属于醇的共有4种;和羟基相连的碳原子上有两个氢原子的醇能催化氧化生成醛,所以其中能被氧化为醛的有2种;和羟基相连的碳原子上有一个氢原子的醇能催化氧化生成酮,所以其中能被氧化为酮的有1种;正确答案:4 ;2; 1。
【点睛】醇在发生催化氧化时,与羟基相连的碳上有2个氢原子,发生催化氧化,变为醛;与羟基相连的碳上有1个氢原子,发生催化氧化,变为酮;与羟基相连的碳上有没有氢原子,不能发生催化氧化。
12.(1) acd
(2)
(3)
(4)
【分析】有机物X分子式为,结合其红外光谱图可以知道,X含有苯环,,-COOH,核磁共振氢谱图峰面积比是1:1:1:1:1:1:3,故X为 ;
【详解】(1)根据分析可知X的结构简式为 ;根据结构简式可知X含有苯环可以发生加成反应,含有酯基可以发生酯化反应,含有酯基可以发生水解反应,不能发生消去反应,因此选acd;
(2)邻羟基苯甲酸 能和化合物Y在一定条件下反应生成X和乙酸,则Y为乙酸酐,则反应方程式为: ;
(3)①分子中含有基团“ ”;②苯环上的一溴代物只有两种;
③能和浓溴水反应生成白色沉淀,含有酚羟基;④能发生水解反应生成乙酸;结合①知道,含有,结合②可以知道-OH与处于对位,扑热息痛的结构简式为 ;
(4)邻甲基苯酚与乙酸酐反应得到W,然后用酸性高锰酸钾溶液氧化得到X,则W的结构简式为: 。
13.
+ Cl2+HCl
+H2O+HCl
2 +O22 +2H2O
【分析】 发生取代反应得到, 发生消去反应得到 , 发生催化氧化反应得到 。
【详解】 发生取代反应得到,即 + Cl2+HCl,再是 发生消去反应得到 ,即 +H2O+HCl,再是 发生催化氧化反应得到 ,即2 +O22 +2H2O;故答案为:; + Cl2+HCl, +H2O+HCl,2+O22 +2H2O。
【点睛】醛一般是通过醇的催化氧化反应得到,醇一般是卤代烃水解得到,卤代烃一般是通过烯烃加成或则是烷烃取代反应得到。
14. 丙烷 丙烷 丙烷 分子中碳原子数 丙烷 甲烷 甲烷 分子中碳的质量分数 分子中氢的质量分数 分子中氢的质量分数
【详解】(1)物质的量相等,则一个分子中含碳原子数越多生成的CO2越多,所以生成CO2最多的是丙烷;含氢原子越多生成的H2O最多,所以生成H2O最多的是丙烷;根据烷烃燃烧通式CnH2n+2+(n+)O2→nCO2+(n+1)H2O可知消耗氧气最多的是丙烷;由此可以得出结论:等物质的量的烷烃完全燃烧,生成CO2、H2O以及消耗O2的量随分子中碳原子数的增多而变大;
(2)每12 g碳消耗1 mol O2,而每4 g氢就消耗1 mol O2,所以有等质量的各种烷烃,含碳量越大生成二氧化碳越多,消耗氧气越少,生成水越少;烷烃中碳原子的质量分数为,所以含碳原子数越多,碳原子的质量分数越大,则则生成CO2最多的是丙烷,生成水最多的是甲烷,消耗氧气最多的是甲烷,等质量的烷烃完全燃烧,生成CO2的量随着分子中碳的质量分数的增大而变大,生成水的量随着氢的质量分数的增大而变大,消耗氧气的量随着分子中氢的质量分数的增大而变大。
15. 乙醇 b HBr+CH3CH2OHCH3CH2Br+H2O 冷却、液封溴乙烷 3 HBr CH3CH2OH d
【分析】烧瓶中溴化钠固体和硫酸反应生成溴化氢,溴化氢与乙醇发生取代生成溴乙烷。
【详解】(1)用溴化钠固体和硫酸反应生成溴化氢,溴化氢与乙醇发生取代生成溴乙烷,圆底烧瓶中加入的试剂为溴化钠、乙醇和1:1的硫酸;配制体积比1:1的硫酸,为粗略配制,量取溶液的体积要求精确度不是很高,可用量筒量取;
(2)溴化钠固体和硫酸反应生成溴化氢,溴化氢与乙醇发生取代生成溴乙烷,烧瓶中生成溴乙烷的化学方程式为:HBr+CH3CH2OHCH3CH2Br+H2O;
(3)生成物为溴乙烷,沸点为38.4℃,将生成物倒入盛有冰水混合物的试管A中,能够将溴乙烷蒸汽冷却成液态,溴乙烷难溶于水,且密度比水大,因此水层还可以起到液封溴乙烷的作用;溴乙烷密度比水大,因此产物在冰水混合物的下层,即在第3层;
(4)在加热条件下,HBr和CH3CH2OH易挥发,故生成物中存在HBr和CH3CH2OH;
(5)用浓的硫酸进行实验,浓硫酸具有强氧化性,能够将HBr氧化成Br2,所以产物溴乙烷中混有单质溴,A中获得的有机物呈棕黄色;
a.溴和溴乙烷都易挥发,用蒸馏的方法很难将溴除去,故不选a;
b.氢氧化钠溶液易使溴乙烷水解,故不选b;
c.溴和溴乙烷都能溶于四氯化碳溶液,故不选c;
d.亚硫酸钠和溴发生氧化还原反应生成HBr和硫酸钠,易与溴乙烷分离,故选d;
选d。
16.(1)受热均匀、便于控制温度
(2)B
(3)ad
(4) D 分液漏斗 b
(5)75.2%
(6) 冷凝回流
【分析】本实验目的是制备1-溴丙烷,其基本原理是NaBr+H2SO4(浓)NaHSO4+HBr、HBr+CH3CH2CH2OH CH3CH2CH2Br+H2O,实验中利用表中数据分析,据此分析;
【详解】(1)使用油浴加热的优点主要是受热均匀、便于控制温度;故答案为受热均匀、便于控制温度;
(2)仪器A为蒸馏烧瓶,蒸馏烧瓶中的液体体积不能超过其容积的,也不能少于,12g正丁醇的体积为=15mL,因此液体体积总和为60mL,NaBr为固体,体积不考虑,因此仪器A的溶剂最好选用100mL,故答案为B;
(3)根据题中所给信息:醇在浓硫酸的存在下可能会发生脱水生成醇或醚,溶液中溴离子也可能被浓硫酸氧化为Br2,因此提高产品产率,需要在加入浓硫酸前,加入20mL水稀释,选项ad正确,水是产物不是催化剂,b错误, 1-溴丙烷沸点较低,稀释浓硫酸,放出大量的热,使1-溴丙烷挥发,减少1-溴丙烷的溶解度,c错误;故答案为ad;
(4)①溴单质溶解在1-溴丙烷中呈现棕黄色,因此粗品中混有溴单质,
A.溴单质虽然能与NaOH溶液反应,但1-溴丙烷也能在NaOH溶液中发生水解,因此不选用NaOH溶液除去溴单质,故A不符合题意;
B.溴在水中溶解度较小,不能完全除去溴单质,故B不符合题意;
C.溴单质易溶于四氯化碳,1-溴丙烷属于有机物,易溶于四氯化碳,因此不能分离,故C不符合题意;
D.溴单质具有强氧化性,能将Na2SO3氧化成Na2SO4,本身转化成可溶于水的Br-,1-溴丙烷不溶于亚硫酸钠溶液,也不反应,亚硫酸钠溶液可除去溴单质,故D符合题意;
答案为D;
加入亚硫酸钠溶液,充分反应后,出现分层,下层为1-溴丙烷,上层为水层,然后分液,分液主要用到玻璃仪器是分液漏斗(烧杯);故答案为分液漏斗(烧杯);
②加入无水硫酸镁进行干燥,过滤,然后蒸馏,蒸馏时温度计的水银球在试管口处,冷凝管应选用直形冷凝管,故b正确;故答案为b;
(5)正丙醇物质的量为=0.2mol,24g溴化钠物质的量为=mol,浓硫酸物质的量为25mL×10-3L/mL×18.4mol/L=0.46mol,溴化钠与浓硫酸反应:NaBr+H2SO4(浓)NaHSO4+HBr,浓硫酸过量,溴化钠不足,得到HBr物质的量为mol,1-丙醇与HBr发生HBr+CH3CH2CH2OH CH3CH2CH2Br+H2O,正丙醇不足,得到1-溴丙烷物质的量为0.2mol,因此产率为≈75.2%;故答案为75.2%;
(6)①1-溴丙烷在氢氧化钠溶液中发生水解,发生CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH2OH+NaBr,试管口安装一长导管的作用是冷凝回流、导气;故答案为冷凝回流、导气;
②1-溴丙烷的消去反应:CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH=CH2+NaBr+H2O,丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,丙烯气体中会混有醇,醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此检验丙烯时,需要除去醇,因此简要装置图为;故答案为;CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH=CH2+NaBr+H2O。
17.(1)C2H6O2
(2)HO-CH2-CH2-OH
【详解】(1)产物经过浓H2SO4后,质量增加10.8g可知燃烧生成的水的质量10.8g;而后混合气体通过灼热的CuO时,发生反应:
由差量法计算得到反应的,n(CO)=0.2mol,n(CO)=0.2mol=n(CO2),则生成的CO2的质量为8.8g;
因此有机物燃烧的关系表示为:
计算得到0.2mol有机物中含有C:0.4mol、H:1.2mol、O:0.4mol,则1mol中含有C、H、O分别为2mol、6mol、2mol,所以其分子式为C2H6O2;故答案为:C2H6O2;
(2)该有机物能与金属钠反应,所以含有羟基,属于醇类,结合消耗的醇与钠的物质的量之比为1:2,确定为二元醇,所以其结构简式为CH2OHCH2OH。故答案为:HO-CH2-CH2-OH。
【点睛】本题是用燃烧法确定有机物分子式。
18. C4H8O2 HCOOCH2CH2CH3 CH3COOCH2CH3 CH3CH2COOCH3 HCOOCH(CH3)CH3 消去反应 加聚反应 取少量乙醛溶液置于试管中,加入新制的氢氧化铜悬浊液,加热,产生红色沉淀。 取一根一端绕成螺旋状的光洁铜丝,放在酒精灯外焰加热,观察到铜丝表面由红变黑,立即把它伸入盛有乙醇的试管中,反复几次,并闻到液体有刺激性气味,观察到铜丝表面变红
【分析】令乙偶姻的分子式为(C2H4O)n,则44n=88,故n=2,乙偶姻的分子式为C4H8O2,不饱和度为1,而乙偶姻中含有碳氧双键,则没有其他不饱和建或环形结构,能与氢气发生加成反应D,D在HIO4作用下反应生成F,结合题目中信息:可知,D中含有2个相邻的-OH,且为对称结构,故D为,F为CH3CHO,乙偶姻的结构简式为.F与氢气发生加成反应生成G为CH3CH2OH.D与足量的苯甲酸发生酯化反应生成E为.A的相对分子质量比乙偶姻小2,可知A的结构为.乙偶姻在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成B为,C是链状高分子化合物,B发生加聚反应生成C为
【详解】(1)由上述分析可知,乙偶姻的分子式为:C4H8O2;(2)X是乙偶姻()的同分异构体,属于酯类,可能的结构简式为:HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3;(3)反应①是乙偶姻在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成,反应②是发生加聚反应生成;(4)A 的结构简式:、乙偶姻的结构简式:、C 的结构简式;(5)D→E反应的化学方程式:;(6)I.F为CH3CHO,检验F中的官能团方案:取少量乙醛溶液置于试管中,加入新制的氢氧化铜悬浊液,加热,产生红色沉淀.II.反应③为乙醇醇转化为乙醛,实验方案为:取一根一端绕成螺旋状的光洁铜丝,放在酒精灯外焰加热,观察到铜丝表面由红变黑,立即把它伸入盛有乙醇的试管中,反复几次,并闻到液体有刺激性气味,观察到铜丝表面变红。
19. 取代反应(或水解反应) 中和反应 HCOOCH3 HCOOCH3 +3NaOH +CH3COONa+2H2O
【分析】A在一定条件下能与醇发生酯化反应,分子中含有-COOH,A在氢氧化钠水溶液生成C(乙酸钠),故A分子中还含有酯基,由A的分子式C9H8O4可知,A中有一个苯环,且A分子中苯环上的两个取代基连在相邻的碳原子上,则A的结构简式为,故B结构简式为,D不能跟NaHCO3溶液反应,但能跟NaOH溶液反应,碳酸酸性强于苯酚,但苯酚电离出氢离子能力强于碳酸氢根离子,则D中有酚羟基并无羧基,所以B溶液中通入气体CO2生成D,故D为,D酸化得到F,F为,C酸化得到E为CH3COOH。
【详解】(1)A转化为B、C时,涉及的反应类型有取代反应或水解反应、中和反应;
(2)E为CH3COOH,E的两种同分异构体Q、R都能在一定条件下发生银镜反应,说明含有醛基,R能与Na反应放出H2,而Q不能,则R中含有醇羟基而Q中不含醇羟基,Q、R的结构简式为HCOOCH3、HOCH2CH3。
(3)D的结构简式为。
(4)A为,在加热条件下与NaOH溶液反应的化学方程式:+3NaOH +CH3COONa+2H2O 。
(5)已知:,邻甲基苯酚和乙酸中浓硫酸作催化剂、加热条件下发生酯化反应生成乙酸邻甲基苯酯,乙酸邻甲基苯酯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成A,邻甲基苯酚结构简式为,中间产物结构简式为:。
【点睛】本题考查有机推断和有机合成,侧重考查学生分析推断及获取信息解答问题能力,明确常见有机物结构和性质、常见反应类型及反应条件是解本题关键,关键要正确推断A结构简式,难点是有机合成路线设计,根据目标产物,使用逆推法,利用题中所给的信息推出原料。