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高考化学与乙醇与乙酸有关的压轴题含详细答案

高考化学与乙醇与乙酸有关的压轴题含详细答案一、乙醇与乙酸练习题(含详细答案解析) 1.X 、Y 、Z 、M 、Q 、R 是6种短周期元素,其原子半径及主要化合价如下: 元素代号 X Y Z MQ R 原子半径/nm 0.160 0.143 0.1020.075 0.077 0.037 主要化合价 +2 +3 +6,-2 +5,-3 +4,-4 +1(1)Z 在元素周期表中的位置是_________________________。

(2)元素Q 和R 形成的化合物A 是果实催熟剂,用A 制备乙醇的化学方程式是_______________________。

(3)单质铜和元素M 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液发生反应的离子方程式为___________________。

(4)元素X 的金属性比元素Y______(填“强”或“弱”)。

(5)元素Q 、元素Z 的含量影响钢铁性能,采用下图装置A 在高温下将钢样中元素Q 、元素Z 转化为QO 2、ZO 2。

①气体a 的成分是________________(填化学式)。

②若钢样中元素Z 以FeZ 的形式存在,在A 中反应生成ZO 2和稳定的黑色氧化物,则反应的化学方程式是_________________________________。

【答案】第三周期第ⅥA 族 CH 2=CH 2+H 2O −−−−→一定条件下CH 3CH 2OH Cu +4H ++2NO 3-=Cu 2++2NO 2↑+2H 2O 强 O 2,SO 2,CO 2 5O 2+3FeS高温3SO 2+Fe 3O 4【解析】【分析】 根据Z 的化合价+6,-2,符合这点的短周期元素只有S ;而根据同周期,从左到右原子半径依次减小,S 的原子半径为0.102,从表中数据,X 的化合价为+2,Y 的化合价为+3,且原子半径比S 大,X 、Y 只能为三周期,X 为Mg ,Y 为Al ;而M 为+5价,Q 为+4价,由于原子半径比S 小,所以只能是二周期,M 为N ,Q 为C ;R 的原子半径比M 、Q 都小,不可能是Li ,只能是H 。

【详解】(1)根据分析,Z 为硫,元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA 族,故答案为:第三周期第ⅥA 族;(2) A 是果实催熟剂,为乙烯,由乙烯制备乙醇的化学方程式CH 2=CH 2+H 2O −−−−→一定条件下CH 3CH 2OH ,故答案为:CH 2=CH 2+H 2O −−−−→一定条件下CH 3CH 2OH ;(3) M 的最高价氧化物对应水化物为HNO 3,铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu +4H ++2NO 3-=Cu 2++2NO 2↑+2H 2O ,故答案为:Cu +4H ++2NO 3-=Cu 2++2NO 2↑+2H 2O ;(4)X 为Mg ,Y 为Al ,同周期,从左到右金属性依次减弱,Mg 的金属性强,故答案为:强;(5) ①元素Q 为C ,元素Z 为S ,根据题意,气体a 中有SO 2,CO 2,以及未反应完的O 2,故答案为:O 2,SO 2,CO 2;②根据题意,FeS 在A 中生成了SO 2和黑色固体,而黑色固体中一定含Fe ,所以为Fe 3O 4,反应的化学反应方程式为:5O 2+3FeS 高温3SO 2+Fe 3O 4。

【点睛】(5)是解答的易错点,注意不要漏掉未反应完的氧气。

2.乙酸是非常重要的工业原料,其氯代物可由乙酸和氯气在催化剂的作用下制备。

实验室模拟工业生产食品香精菠萝酯( ) 的简易流程如下。

(1)菠萝酯的核磁共振氢谱中有__________个吸收峰。

(2)A 中官能团的名称是__________。

(3)根据流程写出下列反应的化学方程式:i.制备A: __________;该反应属于__________反应。

ii.反应室I 中的反应: __________。

(4)分离室II 的操作是用饱和Na 2CO 3溶液洗涤,而不用NaOH 洗涤的原因是__________。

【答案】7 氯原子、羧基 取代因为菠萝酯在NaOH 溶液中会发生水解反应,会减少产量【解析】【分析】乙酸在光照及催化剂作用下发生烷基取代生成一氯乙酸, 一氯乙酸与苯酚反应生成,与丙烯醇发生酯化反应生成菠萝酯,据此分析解答。

【详解】(1)菠萝酯( )中苯环上有3种不同环境的氢,支链上有4种不同环境的氢,其核磁共振氢谱中有7个吸收峰;(2)乙酸在光照及催化剂作用下发生烷基取代生成一氯乙酸A的结构简式为ClCH2COOH,A 中官能团的名称是氯原子、羧基;(3)i.制备A是乙酸在光照及催化剂作用下发生烷基取代生成一氯乙酸和氯化氢,反应的化学方程式为:;该反应属于取代反应;ii.反应室I中苯酚与一氯乙酸发生取代反应生成和氯化氢,反应的化学方程式为: ;(4)分离室II的操作是用饱和Na2CO3溶液洗涤,而不用NaOH洗涤的原因是因为菠萝酯在NaOH溶液中会发生水解反应,会减少产量。

3.乙基香草醛()是食品添加剂的增香原料。

(1)写出乙基香草醛分子中两种含氧官能团的名称____________________。

(2)与乙基香草醛互为同分异构体,能与NaHCO3溶液反应放出气体,且苯环上只有一个侧链(不含R-O-R’及R-O-COOH结构)的有_________种。

(3)A是上述同分异构体中的一种,可发生以下变化:已知:i. RCH2OH RCHO;ii. 与苯环直接相连的碳原子上有氢时,此碳原子才可被酸性KMnO4溶液氧化为羧基。

①写出A的结构简式:_____________,反应②发生的条件是________________。

②由A可直接生成D,反应①和②的目的是__________________________________。

③写出反应方程式:A→B____________________________________________,C与NaOH水溶液共热:_____________________________________________。

④乙基香草醛的另一种同分异构体E()是一种医药中间体。

由茴香醛()合成E(其他原料自选),涉及的反应类型有(按反应顺序填写)______________。

【答案】醛基、(酚)羟基(或醚键) 4种 NaOH醇溶液减少如酯化、成醚等副反应的发生氧化反应、酯化反应(或取代反应)【解析】【分析】【详解】(1)根据乙基香草醛的结构简式可知,分子中含有的含氧官能团是醛基、(酚)羟基、醚键。

(2)能与NaHCO3溶液反应放出气体,说明含有羧基。

又因为苯环上只有一个侧链(不含R-O-R’及R-O-COOH结构),所以该侧链是-CHOHCH2COOH、-CH2CHOHCOOH、-C(CH3)OHCOOH、-CH(CH2OH)COOH,所以共计4种。

(3)①乙基香草醛的同分异构体A是一种有机酸必为含有苯环的芳香羧酸。

从A→C的分子组成的变化可知①发生的是取代反应,A中的-OH被HBr取代。

从A→B分子组成上变化说明发生的是醇脱氢氧化变成醛基的反应。

从A被氧化变成苯甲酸,又说明羧基和羟基在同一个侧链上。

因此A的结构简式只能是。

根据反应②气化有机物分子式的变化可知,这是卤代烃的消去反应,应该在氢氧化钠的醇溶液中加热。

②由于分子含有羧基和羟基,如果直接生成D,则容易发生酯化、成醚等副反应。

③A→B是羟基的氧化反应,方程式为。

C中含有羧基和氯原子,所以方程式为。

④乙基香草醛的另一种同分异构体E是属于酯类化合物,用茴香醛合成,从结构上分析必须将醛氧化变为羧酸,然后进行酯化变为E,其反应流程应为:该题突出了有机化合物结构与性质的关系。

有机物的结构决定有机物的性质,有机物的性质反映有机物的结构。

这是推导判断的基础。

4.A、B、C、D为常见的烃的衍生物。

工业上通过乙烯水化法制取A,A催化氧化可得B,B进一步氧化得到C,C能使紫色石蕊试液变红。

完成下列填空:(1)A的俗称为__________。

A与氧气在加热及催化剂存在下反应生成B,常用到的催化剂是_____________,B的结构简式为________________。

(2)写出A与C发生酯化反应的化学方程式。

______(3)1.5 g D在空气中完全燃烧,生成0.05 mol二氧化碳和0.05 mol H2O。

在标准状况下,D 是气体,密度为1.34 g/L,则D的分子式为__________。

已知D与B具有相同的官能团,D 的结构简式为________________。

【答案】酒精 Cu或Ag CH3CHO CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O CH2O HCHO【解析】【分析】根据乙烯水化法可以制取乙醇,乙醇催化氧化可得乙醛,乙醛进一步氧化得到乙酸,乙酸能使紫色石蕊试液变红,则A、B、C分别为:乙醇,乙醛,乙酸;(1)乙醇俗称酒精;乙醇在Cu或Ag催化作用下氧化可得乙醛,乙醛的结构简式为CH3CHO;(2)乙醇与乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水;(3)气体D是的密度为1.34 g/L,先计算其摩尔质量,再根据摩尔质量与相对分子质量关系确定其相对分子质量,然后根据原子守恒计算有机物分子中N(C)、N(H),再结合相对分子质量计算有机物分子中N(O),据此确定D的分子式,该有机物与B具有相同的官能团,说明含有醛基,然后书写结构简式。

【详解】根据上述分析可知A是乙醇,B是乙醛,C是乙酸。

(1) A是乙醇,乙醇俗称酒精,乙醇在Cu或Ag作催化剂并加热时被氧化可得乙醛,乙醛的结构简式为CH3CHO;(2) A是乙醇,含有官能团羟基;C是乙酸,含有官能团羧基,乙醇与乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,该反应为可逆反应,反应方程式为:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O;(3)有机物的蒸汽密度为1.34 g/L,则其摩尔质量为M=1.34 g/L×22.4 L/mol=30 g/mol,可知其相对分子质量为30,1.5 g D在空气中完全燃烧,生成0.05 mol二氧化碳和0.05 mol水,1.5 gD的物质的量n(D)=1.5?g30?g/mol=0.05 mol,根据原子守恒,可知有机物分子中N(C)=0.05?mol0.05?mol=1,N(H)=0.05?mol0.05?mol×2=2,则有机物分子中N(O)=301211216-⨯-⨯=1,故该有机物分子式为CH2O,D与B具有相同的官能团,说明D分子中含有醛基,则D结构简式为HCHO。

【点睛】本题考查有机物的转化与性质、分子式的确定,注意理解标况下密度与摩尔质量,醇、醛、酸三者之间的关系。

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