化学乙醇与乙酸的专项培优练习题附答案一、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.有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取.纯净的A为无色粘稠液体,易溶于水。
为研究A的组成与结构,进行了如下实验:(1)称取A9.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。
则A的相对分子质量为:___。
(2)将此9.0gA在足量纯O2充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g。
则A的分子式为:___。
(3)另取A9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况)。
用结构简式表示A中含有的官能团为:___、__。
(4)A的核磁共振氢谱如图:则A中含有___种氢原子。
(5)综上所述,A的结构简式为___,跟NaHCO3溶液反应的离子方程式为___。
【答案】90 C3H6O3—COOH —OH 4 CH3CHOHCOOH+HCO3-=CH3CHOHCOO-+H2O+CO2↑【解析】【分析】【详解】(1)有机物质的密度是相同条件下H2的45倍,所以有机物质的分子式量为:45×2=90;(2)9.0g物质A的物质的量为0.1mol;浓硫酸增重5.4g,则生成水的质量是5.4g,生成水的物质的量为:5.4g18g/mol=0.3mol,所含有氢原子的物质的量是0.6mol,碱石灰增重13.2g,所以生成二氧化碳的质量是13.2g ,所以生成二氧化碳的物质的量是:13.2g 44g/mol=0.3mol ,所以碳原子的物质的量是0.3mol ,所以有机物中碳个数是3,氢个数是6,根据相对分子质量是90,所以氧原子个数是90-312-616⨯=3,即分子式为:C 3H 6O 3; (3)只有羧基可以和碳酸氢钠发生化学反应生成二氧化碳,0.1molA 可生成2.24LCO 2(标准状况)即0.1mol 二氧化碳,则含有一个-COOH ;醇羟基和羧基可以和金属钠发生反应生成氢气,0.1molA 与足量金属钠反应生成2.24LH 2(标准状况)即0.1mol 氢气,且已知含有一个羧基,则还含有一个-OH ;(4)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4个峰值,则含4种环境的氢原子;(5)综上所述A 的结构简式为;与碳酸氢钠反应生成二氧化碳和水以及相应的钠盐,离子方程式为:CH 3CHOHCOOH+HCO 3-=CH 3CHOHCOO -+H 2O+CO 2↑。
3.2014年中国十大科技成果之一是:我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下,一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等化学品,为天然气化工开发了一条革命性技术。
以甲烷为原料合成部分化工产品流程如下(部分反应条件已略去):(1)乙酸分子中所含官能团名称为_________________。
(2)聚苯乙烯的结构简式为__________________。
(3)图中9步反应中只有两步属于取代反应,它们是____(填序号)。
(4)写出下列反应的化学方程式(注明反应条件):反应③为________________;反应⑤为________________。
【答案】羧基 ⑤⑥ 2CH 3CH 2OH + O 2CuΔ−−→2CH 3CHO + 2H 2O CH 3COOH + CH 3CH 2OH 垐垐垐垎噲垐垐垐浓硫酸ΔCH 3COOC 2H 5+H 2O【解析】【分析】乙烯和苯发生加成反应生成乙苯,和水发生加成反应生成乙醇,乙醇发生催化氧化生成乙醛,乙醛发生氧化反应生成乙酸,乙酸和乙醇发生取代反应或酯化反应生成乙酸乙酯;乙苯发生消去反应生成苯乙烯,苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯;溴和苯发生取代反应生成溴苯;据此解答。
【详解】(1)乙酸分子中所含官能团为−COOH ,官能团名称是羧基; (2)聚苯乙烯结构简式为;(3)根据以上分析知,属于取代反应的是⑤⑥;(4)反应③为乙醇的催化氧化反应,反应方程式为2CH 3CH 2OH +O 2CuΔ−−→2CH 3CHO +2H 2O ;反应⑤为乙酸和乙醇的酯化反应或取代反应,反应方程式为CH 3COOH +CH 3CH 2OH 垐垐垐垎噲垐垐垐浓硫酸ΔCH 3COOC 2H 5+H 2O 。
【点睛】本题关键是根据反应前后结构简式的变化确定反应类型,进而判断相应的化学方程式。
4.乙烯是来自石油的重要有机化工原料。
结合路线回答:已知:2CH 3CHO+O 2→2CH 3COOH(1)D 是高分子,用来制造包装材料,则反应V 类型是____。
产物CH 2=CHCOOH 也能发生相同类型的化学反应,其化学方程式为:____(2)E 有香味,实验室用A 和C 反应来制取E①反应IV 的化学方程式是____。
②实验室制取E 时在试管里加入试剂的顺序是____(填以下字母序号)。
a .先浓硫酸再A 后Cb .先浓硫酸再C 后Ac .先A 再浓硫酸后C③实验结束之后,振荡收集有E 的试管,有无色气泡产生其主要原因是(用化学方程式表示)____(3)产物CH 2=CH-COOH 中官能团的名称为____(4)①A 是乙醇,与A 相对分子质量相等且元素种类相同的有机物的结构简式是:____、____。
②为了研究乙醇的化学性质,利用如图装置进行乙醇的催化氧化实验,并检验其产物,其中C 装置的试管中盛有无水乙醇。
(加热、固定和夹持装置已略去)(1)装置A 圆底烧瓶内的固体物质是____,C 装置的实验条件是____。
(2)实验时D 处装有铜粉,点燃D 处的酒精灯后,D 中发生的主要反应的化学方程式为____【答案】加聚反应 nCH 2=CHCOOH→3252325ΔCH COOH+C H OH H O+CH COOC H ƒ浓硫酸C233322Na CO +2CH COOH 2CH COONa+H O+CO ↑═ 碳碳双键、羧基 CH 3-O-CH 3 HCOOH 二氧化锰或MnO 2 热水浴 22523ΔO +2C H OH 2H O+2CH CHO →Cu【解析】【分析】由流程知,A 为乙醇、B 为乙醛、C 为乙酸、D 为聚乙烯、E 为乙酸乙酯,据此回答;【详解】(1)D 是聚乙烯,是一种高分子化合物,则反应V 类型是加聚反应,CH 2=CHCOOH 也能发生相同类型的化学反应,即因其含有碳碳双键而发生加聚反应,其化学方程式为:nCH 2=CHCOOH→;答案为:加聚反应;nCH 2=CHCOOH→; (2①反应IV 为乙酸和乙醇在一定条件下发生酯化反应,则化学方程式是3252325ΔCH COOH+C H OH H O+CH COOC H ƒ浓硫酸;答案为:3252325ΔCH COOH+C H OH H O+CH COOC H ƒ浓硫酸;②实验室制取乙酸乙酯时,试剂的添加顺序为乙醇、浓硫酸、乙酸,故选C ; 答案为:C ;③实验结束之后,用饱和碳酸钠收集到的乙酸乙酯内混有乙酸、乙醇,振荡后,有无色气泡产生的主要原因是乙酸和碳酸钠反应产生了二氧化碳气体,化学方程式为:233322Na CO +2CH COOH 2CH COONa+H O+CO ↑═;答案为:233322Na CO +2CH COOH 2CH COONa+H O+CO ↑═;(3)产物CH 2=CH-COOH 中官能团的名称为碳碳双键、羧基;答案为:碳碳双键、羧基;(4)①A 是乙醇,与A 相对分子质量相等且元素种类相同的有机物的结构简式是二甲醚、甲酸,则其结构简式为:CH 3-O-CH 3;HCOOH ;答案为:CH 3-O-CH 3;HCOOH ;②利用如图装置进行乙醇的催化氧化实验,并检验其产物,则其中A 装置用于产生氧气,从C 装置的试管中盛有无水乙醇,在D 装置中乙醇蒸汽和氧气的混合气在D 中发生催化氧化反应;则(1)装置A 圆底烧瓶内的固体物质是二氧化锰,C 装置的实验条件是水浴加热,便于能控制温度便于乙醇持续地挥发;答案为:二氧化锰或MnO 2;热水浴;(2)实验时D 处装有铜粉,点燃D 处的酒精灯后,D 中发生的主要反应为乙醇的催化氧化,则化学方程式为:22523ΔO +2C H OH 2H O+2CH CHO →Cu; 答案为: 22523ΔO +2C H OH 2H O+2CH CHO →Cu。