高中化学乙醇的催化氧化实验试题

（共14分）化合物A（C₁₁H₁₀O₅）在NaOH溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B和C。试回答下列问题：
（1）B的分子式为C₂H₄O₂,分子中只有一个官能团。则B的结构简式                    ，B与乙醇在浓H₂SO₄催化下加热反应生成具有水果香味的物质。该反应的化学方程式为：                    。该反应类型是               。
（2）试写出二种能发生银镜反应的B的同分异构体结构简式              、               。
（3）C是芳香族化合物，其相对分子质量为180，含C.H.O三种元素，其中氧元素的质量分数为，则C的分子式是             。
（4）根据下列有关C的结构信息，确定其结构简式                       。
a、苯环上有三个相邻取代基，其中一个取代基无支链且含有能使Br₂/CCl₄溶液褪色的官能团和能与NaHCO₃溶液反应产生气体的官能团；另二个取代基完全相同。
b、苯环上一氯代物仅有2种。
（5）C有很多同分异构体，其中与C具有相同取代基的同分异构体还有       种（不包括C）。
（6）写出A在足量NaOH溶液中加热反应的化学方程式                          。

下图所示为某化学兴趣小组设计的乙醇催化氧化的实验装置（图中加热仪器、铁架台、铁夹等均未画出）。图中A试管盛有无水乙醇（沸点为78℃），B处为螺旋状的细铜丝，C处为无水硫酸铜粉末，干燥管D中盛有碱石灰，E为新制的氢氧化铜，F为氧气的发生装置。

（1）在实验过程中，需要加热的仪器（或区域）有（填仪器或区域的代号A～F）___。
（2）B处发生的化学反应方程式为________________。
（3）C处应出现的现象是_________________，
D处使用碱石灰的作用是__________________，
E处应出现的实验现象是 _____________________，
F处可以添加的固体药品是 ______________。
（4）若本实验中拿去F装置（包括其上附的单孔塞和导管），同时将A试管处原来的双孔塞换成单孔塞用以保证装置的气密性，其它操作不变，则发现C处无明显变化，而E处除了依然有上述(3)中所出现的现象之外，还有气体不断地逸出。由此推断此时B处发生反应的化学方程式为______________。

下图为某化学兴趣小组设计的乙醇氧化的实验装置(图中加热仪器、铁架台、铁夹等均未画出)。图中：A为无水乙醇(沸点为78℃)，B为绕成螺旋状的细铜丝或银丝，C为无水CuSO₄粉末，D为碱石灰，F为新制的碱性Cu(OH)₂悬浊液。

请回答下列问题：
（1）如图所示连接好装置后，在加入试剂之前，应先      ____      。（操作名称）
（2）在上述装置中，实验时需要加热的仪器为(填仪器或某部位的代号)             。
为使A中乙醇平缓均匀的气化成乙醇蒸气，常采用的操作方法是               。
（3）图中D处使用碱石灰的作用是                                            。
（4）C处观察到的现象是               ，F中观察到的现象是               ，说明B处发生的反应方程式是               。

羟基是重要的官能团。某化学小组以下列4种物质的溶液作为研究对象，比较不同物质的羟基中氢原子的活泼性。①碳酸 ②乙醇 ③苯酚 ④乙酸
I．甲同学设计并实施了如下实验方案，请完成（1）（2）（3）（4）的填空及结论。

编号	实验操作	实验现象	结论及解释
1	分别取4种溶液，滴加紫色石蕊溶液	溶液变红的是①④溶液	略
2	向含酚酞的NaOH溶液中，各滴加等量的②③两种溶液	②中无明显现象 ③中红色明显变浅	滴加③时反应的化学方程式：   （1）___________
3	用一定浓度的醋酸溶液浸泡水垢（水垢主要成分为碳酸钙）	（2）__________	略
4	将CO2通入C6H5ONa溶液中	（3）__________	反应的化学方程式： （4）_____________
结论： 4种物质的羟基中的氢原子的活泼性由强到弱的顺序是（填序号）_____________。

II．乙同学在研究了甲同学的实验方案后，提出如下改进方案，能一次比较乙酸、碳酸和苯酚的羟基中氢原子的活泼性，实验仪器如下图所示。

（1）利用上述仪器组装实验装置，其中A管插入（填字母，下同）_______中，B管插入E中，C管插入_________中。
（2）丙同学查资料发现乙酸有挥发性，于是在试管F之前增加了一个盛有_____________溶液的洗气装置，使乙同学的实验设计更加完善。

(15分)实验室常用苯甲醛在浓氢氧化钠溶液中制备苯甲醇和苯甲酸，反应如下：

已知：
①苯甲酸在水中的溶解度为：0.18g(4℃)、0.34g(25℃)、0.95g(60℃)、6.8g(95℃)。 
②乙醚沸点34.6℃，密度0.7138，易燃烧，当空气中含量为1.83~48.0％时易发生爆炸。
③石蜡油沸点高于250℃   
④苯甲醇沸点为205.3℃
实验步骤如下：

①向图l所示装置中加入8g氢氧化钠和30mL水，搅拌溶解。稍冷，加入10 mL苯甲醛。开启搅拌器，调整转速，使搅拌平稳进行。加热回流约40 min。
②停止加热，从球形冷凝管上口缓缓加入冷水20 mL，摇动均匀，冷却至室温。然后用乙醚萃取三次，每次10 mL。水层保留待用。合并三次萃取液，依次用5 mL饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤，10 mL 10％碳酸钠溶液洗涤，10 mL水洗涤，然后分液，将水层弃去，所得醚层进行实验步骤③。
③将分出的醚层，倒入干燥的锥形瓶中，加无水硫酸镁，注意锥形瓶上要加塞。将锥形瓶中溶液转入图2 所示的蒸馏装置，先缓缓加热，蒸出乙醚；蒸出乙醚后必须改变加热方式、冷凝方式，继续升高温度并收集205℃~206℃的馏分得产品A。
④将实验步骤②中保留待用的水层慢慢地加入到盛有30 mL浓盐酸和30 mL水的混合物中，同时用玻璃棒搅拌，析出白色固体。冷却，抽滤，得到粗产品，然后提纯得产品B。
根据以上步骤回答下列问题：
（1）步骤②萃取时用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外，还需               (仪器名称)。
（2）步骤②中饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤是为了除去       ，而用碳酸钠溶液洗涤是为了除去醚层中极少量的苯甲酸。醚层中少量的苯甲酸是从水层转移过来的，请用离子方程式说明其产生的原因         。
（3）步骤③中无水硫酸镁的作用是                 ，锥形瓶上要加塞的原因是               ，产品A为                。
（4）步骤③中蒸馏除去乙醚的过程中采用的加热方式为                  ；蒸馏得产品A的加热方式是                     。
（5）步骤④中提纯产品B时所用到的实验方法为                      。

通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X,其相对分子质量为46,其中碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13.0%。
（1）X的分子式是（写出计算过程）     。
（2）X与金属钠反应放出氢气，反应的化学方程式是     。
（3）X与空气中的氧气在铜或银催化下反应生成Y，Y的结构简式是      。
（4）X与酸性高锰酸钾溶液反应可生成Z，在加热和浓硫酸作用下，X与Z反应可生成一种有香味的物质W。若184 g X和120 g Z反应能生成106 g W，计算该反应的产率（实际产量与理论产量之比）     。

(12分)某实验小组用无水乙醇、乙酸与浓硫酸制取乙酸乙酯并提纯，已知乙醇可以和氯化钙反应生成微溶的CaCl₂·6C₂H₅OH。请回答下列问题：

（1）制备乙酸乙酯装置如图所示，虚框内玻璃仪器名称为                        ；冷凝水流经冷凝管时应从     口进入(填“a”或“b”)；
（2）生成乙酸乙酯的化学反应方程式为                     ；
（3）下列措施可提高乙酸的转化率可采取的有(       )
A．增加乙醇的用量    B．蒸出乙酸乙酯  
C．增加乙酸的用量     D．冷凝管中通热水
（4）实验所得乙酸乙酯远低于理论产量的可能原因                。(写出其中两种)
（5）为了除去粗产品其中的醋酸，可向产品中加入      溶液，在分液漏斗中充分振荡，然后静置，待分层后       (填选项)。
A．直接将有机层从分液漏斗上口倒出
B．直接将有机层从分液漏斗下口放出
C．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将有机层从下口放出
D．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将有机层从上口倒出
（6）再向得到的有机物粗产品中加入饱和氯化钙溶液，振荡、分离。加入饱和氯化钙溶液的目的是                        。
（7）最后，加入干燥剂除去其中的水分，再进行       (填操作)，即可得到纯净的乙酸乙酯。

已知下列数据：

物质	熔点(℃)	沸点(℃)	密度(g·cm^－3)
乙醇	－117.0	78.0	0.79
乙酸	16.6	117.9	1.05
乙酸乙酯	－83.6	77.5	0.90
浓硫酸(98%)	—	338.0	1.84

学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下：
①在30 mL的大试管A中按体积比1∶4∶4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液；
②按下图连接好装置(装置气密性良好)，用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管5～10 min；

③待试管B收集到一定量的产物后停止加热，撤去试管B并用力振荡，然后静置待分层；
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
请根据题目要求回答下列问题：
（1）配制该混合溶液的主要操作步骤为_______________________。
写出制取乙酸乙酯的化学方程式：______________________。
（2）上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母)__________ __________。
A．中和乙酸和乙醇
B．中和乙酸并吸收部分乙醇
C．乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小，有利于分层析出
D．加速酯的生成，提高其产率
（3）步骤②中需要小火均匀加热操作，其主要理由是________________________。
（4）分离出乙酸乙酯后，为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为(填字母)______。
A．P₂O₅           B．无水Na₂SO₄
C．碱石灰        D．NaOH固体

相对分子质量均为88的饱和一元醇和饱和一元羧酸发生酯化反应，生成酯的结构可能有（不考虑立体异构）

A．8种

B．12种

C．16种

D．18种

某校实验室合成环己烯的反应和实验装置（夹持及加热部分已省）如下

相关数据如下：

实验步骤：
1、[合成]：在a中加入20．00g纯环己醇及2小块沸石，冷却搅动下缓慢加入10mL浓硫酸。b中通入冷却水后，缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃。
2、[提纯]：将反应后粗产物倒入分液漏斗中，依次用少量5% Na₂CO₃溶液和水洗涤，分离后加入无水CaCl₂颗粒，静置一段时间后弃去CaCl₂。再进行蒸馏最终获得12．30g纯环己烯。
回答下列问题：
（1）装置b的名称是_________________。加入沸石的目的是______________ 。
（2）本实验分液所得产物应从 _____________倒出（填“上口”或“下口”）。
（3）提纯过程中加入Na₂CO₃溶液的目的是_________________
加入无水CaCl₂的作用是_________________________________。
（4）本实验所得环己烯的产率是______________________ （产率= ×100%）

下图为实验室制备乙酸乙酯的装置。

已知下列数据：

物质	熔点/℃	沸点/℃	密度/g·cm^－3
乙醇	－114	78	0.789
乙酸	16.6	117.9	1.05
乙酸乙酯	－83.6	77.5	0.900
浓H2SO4		338	1.84

（1）写出试管a中主要发生反应的化学方程式                                   。
（2）导管要插在试管b中饱和Na₂CO₃溶液的液面以上，原因是：                   。
（3）试管b中饱和Na₂CO₃的作用：                                             。
（4）开始用小火加热试管a中的混合液，其原因是__                             。
（5）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
（6）若120 g乙酸和184 g乙醇反应生成106 g 乙酸乙酯，则该反应的产率为________。

实验室制乙烯时，产生的气体能使Br₂的四氯化碳溶液褪色，甲、乙同学用下列实验验证。（气密性已检验，部分夹持装置略）。

实验操作和现象：

操 作	现 象
点燃酒精灯，加热至170℃	Ⅰ：A中烧瓶内液体渐渐变黑 Ⅱ：B内气泡连续冒出，溶液逐渐褪色
……
实验完毕，清洗烧瓶	Ⅲ：A中烧瓶内附着少量黑色颗粒状物，有刺激性气味逸出

（1）烧瓶内产生乙烯的化学方程式是           。
（2）溶液“渐渐变黑”，说明浓硫酸具有           性。
（3）分析使B中溶液褪色的物质，甲认为是C₂H₄，乙认为不能排除SO₂的作用。
①根据甲的观点，使B中溶液褪色反应的化学方程式是           。
②乙根据现象Ⅲ认为产生了SO₂，在B中与SO₂反应使溶液褪色的物质是           。
③为证实各自观点，甲、乙重新实验，设计与现象如下：

	设 计	现 象
甲	在A、B间增加一个装有某种试剂的洗气瓶	Br2的CCl4溶液褪色
乙	与A连接的装置如下：	D中溶液由红棕色变为浅红棕色时，E中溶液褪色

a．根据甲的设计，洗气瓶中盛放的试剂是           。
b．根据乙的设计，C中盛放的试剂是           。
c．能说明确实是SO₂使E中溶液褪色的实验是           。
d．乙为进一步验证其观点，取少量D中溶液，加入几滴BaCl₂溶液，振荡，产生大量白色沉淀，浅红棕色消失，发生反应的离子方程式是           。
（4）上述实验得到的结论是           。

(共14分 )
（1）甲烷的结构式是     ｡乙烯的电子式是     ｡将6．72L(标准状况)乙烯和甲烷的混合气通入足量的溴水中，充分反应后，溴水的质量增加了1．4g，原混合气体中乙烯和甲烷的物质的量之比是______｡
（2）在烷烃分子中，每增加一个碳原子，1mol烷烃完全燃烧需要多消耗氧气(填字母)________｡
A．1mol        B．1．5mol        C．2mol         D．2．5mol
（3）乙醇分子内有四种不同的化学键(如图)，在不同的化学反应中会断裂不同的化学键，请写出下列反应的化学方程式，并指出反应时乙醇分子中断裂的化学键｡
A．乙醇在热的铜丝催化下发生氧化反应：                ，断裂(填序号)  化学键；
B．乙醇中投入钠粒冒气泡：            ，断裂(填序号)  化学键｡

某化学小组同学欲在实验室中用乙醇制备1，2-二溴乙烷。
甲同学设计的实验装置如下图：

（1）请写出A和B中发生的主要反应的化学方程式：
A中：________________________________________。
B中：________________________________________。
（2）乙同学查阅资料得知：
①此反应可能存在的主要副反应有：在浓硫酸的存在下，乙醇可发生如下反应生成乙醚，
②乙醚不与溴水反应
有关数据列表如下：

	乙醇	1，2-二溴乙烷	乙醚
颜色、状态	无色液体	无色液体	无色液体
沸点/℃	78．5	132	34．6

若最终产物中混有少量乙醚，可用__________的方法除去。
（3）丙同学观察到：在实验后期A中液体变黑，认为应该在装置A和B之间加入装置__________（填序号），此装置的作用是___________________。

(10分)（1）维生素A的结构简式如下：

1 mol维生素A最多可与______mol H₂发生加成反应。维生素A________(填“属于”或“不属于”)芳香化合物。
（2）在有机反应中，反应物相同而条件不同，可得到不同的主产物，下式中R代表烃基，副产物均已略去。
(Ⅰ)

(请注意H和Br加成的位置)
(Ⅱ)

请写出实现下列转变的各步反应的化学方程式，写明反应条件。
①由CH₃CH₂CH₂CH₂Br分两步转变为CH₃CH₂CHBrCH₃：_________________________________；
②由(CH₃)₂CHCH===CH₂分两步转变为(CH₃)₂CHCH₂CH₂OH：______________________________。