化学乙醇与乙酸的专项培优练习题含答案含答案.docx
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化学乙醇与乙酸的专项培优练习题含答案含答案
化学乙醇与乙酸的专项培优练习题(含答案)含答案
一、乙醇与乙酸练习题(含详细答案解析)
1.“酒是陈的香”,就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室制取乙酸乙酯。
回答下列问题:
(1)浓硫酸的作用是:
________________________。
(2)饱和碳酸钠溶液的主要作用是__________________________________________。
(3)通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是_____。
(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)做此实验时,有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片,其目的是_______。
(6)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应物不能完全变成生成物,反应一段时间后,就达到了该反应的限度,也即达到化学平衡状态。
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】催化作用和吸水作用吸收随乙酸乙酯蒸出的乙酸和乙醇,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到防止倒吸分液防止暴沸②④⑤
【解析】
【分析】
(1)浓硫酸具有脱水性、吸水性及强氧化性;
(2)饱和碳酸钠溶液与乙酸反应除去乙酸、同时降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层;
(3)挥发出来的乙酸和乙醇易溶于饱和碳酸钠溶液,导管伸入液面下可能发生倒吸;
(4)乙酸乙酯不溶于水;
(5)根据可逆反应平衡状态标志的判断依据进行分析。
【详解】
(1)乙酸与乙醇在浓硫酸作催化剂加热条件下生成乙酸乙酯,由于反应为可逆反应,同时浓硫酸吸水有利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动,
故答案为:
催化作用和吸水作用;
(2)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,主要是利用了乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠,乙醇与水混溶,乙酸能被碳酸钠吸收,易于除去杂质,
故答案为:
吸收随乙酸乙酯蒸出的乙酸和乙醇,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到;
(3)导管若插入溶液中,反应过程中可能发生倒吸现象,所以导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,目的是防止倒吸,故答案为:
防止倒吸;
(4)乙酸乙酯不溶于水,则要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是分液,故答案为:
分液;
(5)①单位时间内生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,故①错误;
②单位时间内生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故②正确;
③单位时间内消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,故③错误;
④正反应的速率与逆反应的速率相等,各组分的密度不再变化,达到了平衡状态,故④正确;
⑤混合物中各物质的浓度浓度不再变化,各组分的密度不再变化,达到了平衡状态,故⑤正确;
故答案为:
②④⑤。
2.医药阿斯匹林的结构简式如图1所示:
图1图2
试根据阿斯匹林的结构回答;
(1)阿斯匹林看成酯类物质,口服后,在胃肠酶的作用下,阿斯匹林发生水解反应,生成A和B两种物质。
其中A的结构简式如图2所示,则B的结构简式为__________;B中含有的官能团名称是________________。
(2)阿斯匹林跟NaHCO3同时服用,可使上述水解产物A与NaHCO3反应,生成可溶性盐随尿液排出,此可溶性盐的结构简式是_________________。
(3)上述水解产物A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为__________________。
【答案】CH3COOH羧基
【解析】
【分析】
(1)阿斯匹林发生水解反应,生成A和B两种物质,由A的结构简式可知B为乙酸;
(2)A与小苏打反应,只有-COOH与碳酸氢钠反应;
(3)A中-COOH、酚-OH均与NaOH反应。
【详解】
(1)阿斯匹林发生水解反应,生成A和B两种物质,由A的结构简式可知B为乙酸,B的结构简式为CH3COOH,含官能团为羧基;
(2)A与小苏打反应,只有-COOH与碳酸氢钠反应,则生成盐为
;
(3)A与足量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式为
。
3.某有机物A,由C、H、O三种元素组成,在一定条件下,由A可以转化为有机物B、C、D、E;C又可以转化为B、D。
它们的转化关系如下:
已知D的蒸气密度是氢气的22倍,并可以发生银镜反应。
(1)写出A、D、的结构简式和所含官能团名称A_______、________,D__________、___________
(2)写出反应⑤的化学方程式___________________________________;
(3)从组成上分析反应⑨是___________(填反应类型)。
(4)F的同分异构体中能与NaOH溶液发生反应的共_______种(包含F),写出其中一种与NaOH溶液反应的化学方程式______________
【答案】C2H5OH羟基CH3CHO醛基2C2H5OH+O2
2CH3CHO+H2O氧化反应6CH3COOC2H5+NaOH
CH3CH2OH+CH3COONa
【解析】
【分析】
D的蒸气密度是氢气的22倍,则相对分子质量为44,并可以发生银镜反应,说明含有-CHO,则D为CH3CHO;D被氧化生成E为CH3COOH,D被还原生成A为CH3CH2OH;A可以与浓氢溴酸发生取代生成B,B可以与碱的水溶液反应生成A,则B为CH3CH2Br,B可以在碱的醇溶液中反应生成C,则C为CH2=CH2;A与E可发生酯化反应生成F,F为CH3COOC2H5。
【详解】
(1)根据分析可知A为CH3CH2OH,其官能团为羟基;D为CH3CHO,其官能团为醛基;
(2)反应⑤为乙醇的催化氧化,方程式为2C2H5OH+O2
2CH3CHO+H2O;
(3)C为CH2=CH2,D为CH3CHO,由C到D的过程多了氧原子,所以为氧化反应;
(4)F的同分异构体中能与NaOH溶液发生反应,说明含有羧基或酯基,若为酯则有:
HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3,若为羧酸则有:
CH3CH(COOH)CH3、CH3CH2CH2COOH,所以包括F在内共有6种结构;酯类与NaOH反应方程式以乙酸乙酯为例:
CH3COOC2H5+NaOH
CH3CH2OH+CH3COONa,羧酸类:
CH3CH2CH2COOH+NaOH=CH3CH2CH2COONa+H2O。
4.如图A、B、C、D、E、F等几种常见有机物之间的转化关系图,其中A是面粉的主要成分;C和E反应能生成F,F具有香味。
在有机物中,凡是具有—CHO结构的物质,具有如下性质:
①与新制氢氧化铜悬浊液反应,产生砖红色沉淀;
②在催化剂作用下,—CHO被氧气氧化为—COOH,即
。
根据以上信息及各物质的转化关系完成下列各题。
(1)B的化学式为_________,C的结构简式为__________。
(2)其中能与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀的物质有_________(填名称)。
(3)C→D的化学方程式为______________。
(4)C+E→F的化学方程式为______________。
【答案】C6H12O6CH3CH2OH葡萄糖、乙醛
【解析】
【分析】
A为面粉的主要成分,则A为淀粉,淀粉水解生成葡萄糖,则B为葡萄糖(C6H12O6),葡萄糖发酵生成乙醇,则C为乙醇(C2H5OH),乙醇在铜作催化剂加热条件下被氧化生成乙醛,则D为乙醛(CH3CHO),乙醛接着被氧化生成乙酸,则E为乙酸(CH3COOH),乙酸与乙醇发生酯化反应生成F,F为乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)。
【详解】
(1)B为葡萄糖,葡萄糖的分子式为C6H12O6,C为乙醇,乙醇的结构简式为CH3CH2OH,故答案为:
C6H12O6;CH3CH2OH。
(2)在有机物中,凡是具有—CHO结构的物质,与新制氢氧化铜悬浊液反应,产生砖红色沉淀,葡萄糖、乙醛均含醛基,均能被新制Cu(OH)2氧化,产生砖红色沉淀,故答案为:
葡萄糖、乙醛。
(3)C为乙醇,在铜作催化剂加热条件下被氧化生成乙醛,其化学反应方程式为:
,故答案为:
。
(4)C为乙醇,E为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)和水,化学反应方程式为:
,故答案为:
。
【点睛】
含有醛基的有机物(醛类、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等)能与银氨溶液发生银镜反应生成银单质,比如乙醛与银氨溶液反应:
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH
CH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3。
5.异丁烯[CH2=C(CH3)2]是重要的化工原料。
已知:
(1)异丁烯和苯酚在一定条件下反应生成对叔丁基酚(
),该反应属于_________反应(填“反应类型”).
(2)对叔丁基酚和甲醛在催化剂作用下可生成油溶性聚合物,写出该反应的化学方程式________________。
(3)写出符合下列条件的对叔丁基酚的所有同分异构体的结构简式________________________________。
①含相同官能团;②不属于酚类;③苯环上的一溴代物只有一种。
(4)已知由异丁烯的一种同分异构体A,经过一系列变化可合成物质,其合成路线如图:
①条件1为_____________;
②写出结构简式:
A_____________;B____________。
(5)异丁烯可二聚生成CH2=C(CH3)CH2C(CH3)3,写出该二聚物的名称__________。
异丁烯二聚时,还会生成其他的二聚烯烃类产物,写出其中一种链状烯烃的结构简式________________________________。
【答案】加成
KMnO4/OH﹣CH3CH2CH=CH2CH3CH2CHOHCH2OH2,4,4﹣三甲基﹣1﹣戊烯CH2=C(CH3)CH2CH2CH(CH3)2或(CH3)2C=CHC(CH3)3或(CH3)2C=CHCH2CH(CH3)2
【解析】
【分析】
(1)异丁烯和苯酚在一定条件下反应生成对叔丁基酚(
),C=C转化为C-C;
(2)对叔丁基酚和甲醛在催化剂作用下可生成油溶性聚合物,为酚醛缩合反应;
(3)对叔丁基酚的所有同分异构体符合:
①含相同官能团-OH;②不属于酚类,-OH与苯环不直接相连;③苯环上的一溴代物只有一种,苯环上只有一种H;
(4)由合成流程可知,最后生成-COOH,则-OH在短C原子上氧化生成-COOH,所以A为CH3CH2CH=CH2,B为CH3CH2CHOHCH2OH;
(5)CH2=C(CH3)CH2C(CH3)3,主链为含C=C的5个C的戊烯,2、4号C上有3个甲基;异丁烯二聚时,生成含1个碳碳双键的有机物。
【详解】
(1)异丁烯和苯酚在一定条件下反应生成对叔丁基酚(
),C=C转化为C﹣C,则为烯烃的加成反应;
(2)对叔丁基酚和甲醛在催化剂作用下可生成油溶性聚合物,为酚醛缩合反应,该反应为
;
(3)对叔丁基酚的所有同分异构体符合:
①含相同官能团﹣OH;②不属于酚类,﹣OH与苯环不直接相连;③苯环上的一溴代物只有一种,苯环上只有一种H,符合条件的结构简式为
;
(4)由合成流程可知,最后生成﹣COOH,则﹣OH在短C原子上氧化生成﹣COOH,所以A为CH3CH2CH=CH2,B为CH3CH2CHOHCH2OH,
①由A→B的转化可知,条件1为KMnO4/OH﹣;
②由上述分析可知,A为CH3CH2CH=CH2,B为CH3CH2CHOHCH2OH;
(5)CH2=C(CH3)CH2C(CH3)3,主链为含C=C的5个C的戊烯,2、4号C上有3个甲基,名称为2,4,4﹣三甲基﹣1﹣戊烯;异丁烯二聚时,生成含1个碳碳双键的有机物,则还可能生成CH2=C(CH3)CH2CH2CH(CH3)2或(CH3)2C=CHC(CH3)3或(CH3)2C=CHCH2CH(CH3)2。
6.有机物A为羊肉的特征香味的成分,其合成路线如下:
已知:
①RCH2CHO+HCHO
+H2O
②
③原醋酸三乙酯:
(1)B是烃的含氧衍生物,质谱图表明B的相对分子质量为100,其中含氧元素的质量分数为16%。
B能发生银镜反应,且分子结构中只有一个—CH3。
B的结构简式为_______________________。
(2)D能发生的化学反应类型有________(填序号)。
①酯化反应②加成反应③消去反应④加聚反应
(3)下列关于E的说法中正确的是________(填序号)。
①E存在顺反异构②能使溴的四氯化碳溶液褪色
③能发生水解反应④分子式为C11H20O2
(4)写出B→C的化学方程式:
____________________________________________________。
(5)写出酸性条件下F→A的化学方程式:
__________________________________。
(6)若用系统命名法给A命名,A的名称为____________________________。
(7)与C含有相同官能团,分子结构中含有两个—CH3,一个
的同分异构体有________种。
【答案】CH3CH2CH2CH2CH2CHO①②④②③④CH3CH2CH2CH2CH2CHO+CH2O
+H2O
+H2O
+C2H5OH4-甲基辛酸12
【解析】
【分析】
由已知信息①结合转化关系,可知B为醛,B是烃的含氧衍生物,质谱图表明B的相对分子质量为100,其中含氧元素的质量分数为16%.B能发生银镜反应,且分子结构中只有一个-CH3,所以B为CH3CH2CH2CH2CH2CHO,则C中含-C=C-和-CHO,所以C为
,C→D发生醛基的加成反应,D为
,结合信息②可知D→E为取代反应,E→F为碳碳双键与H2的加成反应,所以F为
,F→A发生酯的水解反应,所以A为
,然后结合物质的结构与性质来解答。
【详解】
由上述分析可知:
A为
;B为CH3CH2CH2CH2CH2CHO;C为
;D为
;F为
。
(1)由上述分析可知,B中含有醛基,其结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CHO;
(2)C→D发生醛基的加成反应,D中存在-C=C-和-OH,则能发生酯化反应、加成反应、聚合反应,与-OH相连的碳原子的邻位碳原子上没有H,不能发生消去反应,所以合理选项是①②④;
(3)由合成路线可知,E中含有-C=C-和-COOC-,能使溴水褪色,能发生水解,其分子式为C11H20O2,因存在-C=CH2,则不存在顺反异构,故合理说法为②③④;
(4)结合信息可知B→C的化学方程式为CH3CH2CH2CH2CH2CHO+CH2O
+H2O;
(5)酸性条件下F→A的化学方程式为
+H2O
+C2H5OH;
(6)A为
,名称为4-甲基辛酸;
(7)C为
,与C含有相同官能团,分子结构中含有两个-CH3,一个
的同分异构体,由含两个甲基的C4H9-有3种,-CHO与双键碳直接相连或与丁基相连,因此可能的同分异构体种类数目共有3×4=12种。
【点睛】
本题考查有机物的推断,明确有机物的结构变化、碳链、官能团的变化推断各物质是解答本题的关键,要充分利用题干信息,结合已学过的知识分析推理,试题注重考查学生的综合分析能力。
7.有机物A是制造新型信息材料的中间体,B是制备血管紧张素抑制剂卡托普利的原料,它们有如下的转化关系:
试回答下列问题:
(1)B的名称是______________,C含有的官能团名称是_____________。
(2)C→E的反应类型是_____________,C→F的反应类型是______________。
(3)A的结构简式为____________。
(4)写出与F具有相同官能团的F的所有同分异构体_____________(填结构简式)
(5)已知
,请以2一甲基丙醇和甲醇为原料,设计制备有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)的合成路线.合成路线流程图示例如下:
___________________
。
【答案】2-甲基丙烯酸醇羟基和氯原子取代反应或水解反应氧化反应
ClCH2CH2CH2COOH、CH3CH(Cl)CH2COOH、CH3CH2CH(Cl)COOH、(CH3)2C(Cl)COOH
【解析】
【分析】
A的分子式C8H13O2Cl,结合转化关系可知,A在酸性条件、条件都有能水解,故A含有1个酯基;E能连续被氧化生成HOOCCH(CH3)COOH,则E中含有醇羟基,C发生水解反应生成E,结合A知,C中含有Cl原子,C连续被氧化生成F,F能发生消去反应生成D,D酸化得到B,则B中含有羧基,则E结构简式为HOCH2CH(CH3)CH2OH、C结构简式为ClCH2CH(CH3)CH2OH、F结构简式为ClCH2CH(CH3)COOH,D结构简式为CH2=CH(CH3)COONa,B结构简式为CH2=CH(CH3)COOH,则A结构简式为CH2=C(CH3)COOCH2CH(CH3)CH2Cl,据以上分析解答。
【详解】
A的分子式C8H13O2Cl,结合转化关系可知,A在酸性条件、条件都有能水解,故A含有1个酯基;E能连续被氧化生成HOOCCH(CH3)COOH,则E中含有醇羟基,C发生水解反应生成E,结合A知,C中含有Cl原子,C连续被氧化生成F,F能发生消去反应生成D,D酸化得到B,则B中含有羧基,则E结构简式为HOCH2CH(CH3)CH2OH、C结构简式为ClCH2CH(CH3)CH2OH、F结构简式为ClCH2CH(CH3)COOH,D结构简式为CH2=CH(CH3)COONa,B结构简式为CH2=CH(CH3)COOH,则A结构简式为CH2=C(CH3)COOCH2CH(CH3)CH2Cl;
(1)B结构简式为CH2=CH(CH3)COOH,B的名称是2-甲基丙烯酸,C结构简式为ClCH2CH(CH3)CH2OH,C含有的官能团名称是醇羟基和氯原子,故答案为:
2-甲基丙烯酸;醇羟基和氯原子;
(2)C→E的反应类型是取代反应或水解反应,C→F的反应类型是氧化反应,故答案为:
取代反应或水解反应;氧化反应;
(3)A的结构简式为CH2=C(CH3)COOCH2CH(CH3)CH2Cl,故答案为:
CH2=C(CH3)COOCH2CH(CH3)CH2Cl;
(4)与F具有相同官能团的F的所有同分异构体为ClCH2CH2CH2COOH、CH3CH(Cl)CH2COOH、CH3CH2CH(Cl)COOH、(CH3)2C(Cl)COOH,故答案为:
ClCH2CH2CH2COOH、CH3CH(Cl)CH2COOH、CH3CH2CH(Cl)COOH、(CH3)2C(Cl)COOH;
(5)2-甲基1-丙醇发生连续氧化反应生成2-甲基丙酸、2-甲基丙酸和溴发生取代反应生成(CH3)2CBrCOOH,(CH3)2CBrCOOH和NaOH的醇溶液发生消去反应生成CH2=C(CH3)COONa,CH2=C(CH3)COONa酸化得到CH2=C(CH3)COOH,CH2=C(CH3)COOH和甲醇发生酯化反应生成CH2=C(CH3)COOCH3,CH2=C(CH3)COOCH3发生加聚反应生成高分子化合物,所以其合成路线为
。
8.下图中的A、B、C、D、E、F、G均为有机物(有些物质未写出)
据上图回答问题:
(1)A的结构简式_______,D的名称是__________。
(2)反应①③④的反应类型分别为_____________、____________和__________。
(3)除去F中杂质C、D时,最后要用分液的方法进行混和物的分离,F产物从分液漏斗的_______(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(4)写出反应②的反应方程式为_________________________________。
【答案】
乙醇水解反应(取代反应)酯化反应(取代反应)消去反应上口倒出
+H2O
【解析】
【分析】
由E的结构可推知B为
,D的分子式为C2H6O,在浓硫酸、170℃条件下得到G(C2H4),则D为CH3CH2OH,G为CH2=CH2,C与D在浓硫酸、加热条件下得到F,结合F的分子式可知,F应为酯,则C为CH3COOH,F为CH3COOCH2CH3,A水解、酸化得到B、C、D,则A为
,据此解答。
【详解】
根据上述分析可知:
A为
,B为
,C为CH3COOH,D为CH3CH2OH,E为
,F为CH3COOCH2CH3,G为CH2=CH2。
(1)根据上面的分析可知,A为
,D为CH3CH2OH,D的名称是乙醇;
(2)根据上面的分析可知,反应①为酯的水解反应(取代反应),③为酯化反应(取代反应),④为消去反应;
(3)F为CH3COOCH2CH3,C为CH3COOH,D为CH3CH2OH,由于F的密度小于水,乙醇、乙酸都溶于水,所以用分液的方法分离混合物,F产物在上层,要从分液漏斗的上口倒出;
(4)反应②是
发生分子内的酯化反应,反应的反应方程式为
+H2O。
【点睛】
本题考查有机物的推断的知识,主要是酯的水解反应、酯化反应、醇的消去反应,掌握各类官能团的性质与转化是本题解答的关键。
注意根据转化关系中E的结构以及D、G的分子式进行推断。
9.A是化学实验室中最常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味,并能进行如图所示的多种反应。
(1)写出A的结构简式:
______________________,其官能团名称为__________。
(2)下列反应的化学方程式:
反应①:
____________________________________________;
反应③:
___________________________________________;
【答案】C2H5OH羟基2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
【解析】
【分析】
A是化学实验室中最常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味,能与红热的铜丝反应得到D,能与Na反应,能与乙酸反应,A含有羟基,故A为C2H5OH,则C为CH3COOCH2CH3,D为CH3CHO,C2H5OH燃烧生成二氧化碳与水,C2H5OH与Na反应生成CH3CH2ONa与氢气,据此解答。
【详解】
A是化学实验室中最常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味,能与红热的铜丝反应得到D,能与Na反应,能与乙酸反应,A含有羟基,故A为C2H5OH,则C为CH3COOCH2CH3,D为CH3CHO,C2H5OH燃烧生成二氧化碳与水,C2H5OH与Na反应生成CH3CH2ONa与氢气;
(1)A是化学实验室中最常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味,乙醇催化氧化生成乙醛,由上述分析可以知道,A为乙醇,结构简式为:
C2H5OH;官能团为羟基;
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