化学有机实验题

化学有机实验题

1．(14分)

Ⅰ：“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，在实验室我们也可以用如右图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题：

（1）浓硫酸的作用是：①

；②；

（2）现拟分离乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物，下图是分离操作流程图。完成下列空白：

试剂：a______________,b______________。

分离方法：①_____________③_____________

物质名称：A_____________，C_____________

Ⅱ：已知卤代烃（R-X）在碱性条件下可水解得到醇（R-OH），如：CH3CH2-X+H2O

CH3CH2-OH+HR，现有如下转化关系：

回答下列问题：

（1）反应1的条件为

__________，X的结构简式为______

（2）写出反应3的方程式______________________。

Ⅲ:写出苹果酸

①和乙醇完全酯化的反应的化学方程式___________________。

②和过量的Na2CO3溶液反应的化学方程式___________________。

2．（12分）实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的相关数据如下表：

化合物

相对分子质量

密度/g·cm-3

沸点/℃

溶解度g/l00g水

正丁醇

0.80

118.0

冰醋酸

1.045

118.1

互溶

乙酸正丁酯

116

0.882

126.1

0.7

操作如下：

①在50mL三颈烧瓶中投入几粒沸石，将18.5

mL正丁醇和13.4

mL冰醋酸（过量），3～4滴浓硫酸按一定顺序均匀混合，安装分水器（作用：实验过程中不断分离除去反应生成的水）、温度计及回流冷凝管。

②将分水器分出的酯层和反应液一起倒入分液漏斗中依次用水洗，10%

Na2CO3洗，再水洗，最后转移至锥形瓶并干燥。

③将干燥后的乙酸正丁酯加入烧瓶中，常压蒸馏，收集馏分，得15.1

g乙酸正丁酯。

请回答有关问题：

（1）写出任意一种正丁醇同类的同分异构体的结构简式。

（2）仪器A中发生反应的化学方程式为。

（3）步骤①向三颈烧瓶中依次加入的药品是：。

（4）步骤②中，用

10%Na2CO3溶液洗涤有机层，该步操作的目的是。

（5）步骤③在进行蒸馏操作时，若从118℃开始收集馏分，产率偏，（填“高”或“低”）原因是。

（6）该实验生成的乙酸正丁酯的产率是。

3．（16分）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）___（4分）。

（2）B处发生的化学反应方程式为________________（2分）。

（3）C处应出现的现象是_________________（2分），D处使用碱石灰的作用是__________________（2分），E处应出现的实验现象是

_____________________（2分），F处可以添加的固体药品是

______________（2分）。

（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______________（2分）。

参考答案

1．Ⅰ（1）催化剂；吸水剂；（2）饱和碳酸钠溶液；硫酸；分液；蒸馏；乙酸乙酯；乙酸钠、碳酸钠的混合物。

Ⅱ（1）光照；

；（2）2+O22+2H2O

Ⅲ.①HOOCCH(OH)CH2COOH+2CH3CH2OH

CH3CH2OOCCH(OH)CH2COOCH2CH3+2H2O

②HOOCCH(OH)CH2COOH+2Na2CO3→2NaHCO3+NaOOCCH(OH)CH2COONa

【解析】

试题分析：Ⅰ（1）在制取乙酸乙酯的反应中，浓硫酸的作用是：①催化剂，②是催化剂；（2）在制取的乙酸乙酯中含有未反应的乙醇和乙酸，由于乙醇及容易溶于水，而乙酸与Na2CO3发生反应产生容易溶于水的乙酸钠，而乙酸乙酯难溶于水，密度比水小，也不能与Na2CO3发生反应，因此试剂a是饱和碳酸钠溶液；经分液，得到的A是乙酸乙酯，B是含有乙醇的乙酸钠溶液；由于乙醇沸点低，容易气化，通过蒸馏分离得到E是乙醇，C是乙酸钠、碳酸钠的混合溶液，然后利用酸性硫酸>醋酸，而且难挥发，向混合溶液中加入稀硫酸，利用乙酸的沸点低，硫酸钠是离子化合物，沸点高的性质，蒸馏分离得到乙酸。所以试剂a是饱和碳酸钠溶液；试剂b是硫酸；分离方法：①是分液；③是蒸馏；物质名称：A是乙酸乙酯；物质B是乙酸钠和碳酸钠的混合物；Ⅱ：与Cl2在光照时发生取代反应形成X：1-Cl环戊烷；X与NaOH的水溶液在加热时发生取代反应形成Y：；Y

在Cu存在时加热发生氧化反应形成。（1）反应1的条件为光照；X的结构简式为；（2）反应3的方程式是2+O22+2H2O；Ⅲ．①苹果酸和乙醇发生酯化反应，羧基脱去羟基，醇脱氢羟基H原子，因此苹果酸与乙醇完全酯化的反应的化学方程式是HOOCCH(OH)CH2COOH+2CH3CH2OH

CH3CH2OOCCH(OH)CH2COOCH2CH3+2H2O；②苹果酸含有羧基，可以和Na2CO3溶液反应，由于Na2CO3溶液过量，所以反应产生碳酸氢钠，反应的化学方程式是HOOCCH(OH)CH2COOH+2Na2CO3→2NaHCO3+NaOOCCH(OH)CH2COONa。

考点：考查有机物的结构、性质、转化、反应方程式、结构简式的书写的知识。

2．（1）CH3CH2CH（OH）CH3

（其他合理答案也可）（1分）；

（2）CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O（2分）

（3）正丁醇，浓硫酸，冰醋酸（2分）；

（4）除去酯中混有的乙酸和正丁醇（2分）

（5）高（1分）；会收集到少量未反应的冰醋酸和正丁醇（2分）

（6）65%（或65.1％）

（2分）

【解析】

试题分析：（1）写出任意一种正丁醇同类的同分异构体的结构简式是CH3CH2CH(OH)CH3，(CH3)2CH-CH2OH、(CH3)3C-OH。（2）仪器A中乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯的发生反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O。（3）步骤①向三颈烧瓶中先加入正丁醇，然后再浓硫酸，待溶液冷却后再加入冰醋酸。（4）步骤②中，用

10%Na2CO3溶液洗涤有机层，该步操作的目的是反应消耗乙酸，溶解正丁醇，降低制备的到的乙酸正丁酯的溶解度。（5）步骤③在进行蒸馏操作时，若从118℃开始收集馏分，由于乙酸的沸点是118.1℃，正丁醇沸点是118.0℃，会使收集的物质中含有乙酸，将其当作酯，因此产率偏高。（6）15.1

g乙酸正丁酯的物质的量是n(乙酸正丁酯)=

15.1

g÷116g/mol=0.13mol，18.5

mL正丁醇的物质的量是n(正丁醇)=

(18.5

mL×0.80g/ml)

÷74g/mol=0.2mol；由于乙酸过量，所以该实验生成的乙酸正丁酯的产率是(0.13mol÷0.2mol)

×100％=65%。

考点：考查有机物制备操作、反应方程式、物质产率的计算的知识。

3．（1）ABEF

（2）

（3）C处：白色粉末变成蓝色晶体，D处：吸收水份以防止对后续反应的干扰，E处：产生砖红色沉淀，F处：高锰酸钾（或氯酸钾和二氧化锰混合物）

（4）

【解析】

试题分析：（1）依据实验流程和反应原理分析F装置是加热制氧气；A装置需要加热得到乙醇蒸气；B装置为乙醇的催化氧化需要加热；D装置中乙醛通入氢氧化铜溶液需要加热反应生成砖红色沉淀；故答案为ABEF；（2）B处的反应是乙醇的催化氧化生成乙醛和水的反应；反应的化学方程式为：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；（3）乙醇在铜催化作用下被氧气氧化为乙醛和水，C处：白色粉末变成蓝色晶体；碱石灰是吸收水蒸气，D处：吸收水份以防止对后续反应的干扰；E处是乙醛通入新制氢氧化铜中加热反应：产生砖红色沉淀；F处是实验是制氧气，试剂加在大试管中的固体加热生成氧气：实验室制氧气的试剂是：高锰酸钾（或氯酸钾和二氧化锰混合物）；（4）去掉制氧气的装置后，E装置中仍然出现砖红色沉淀，说明有乙醛生成，无水硫酸铜不变色说明无水生成，但还有气体不断地逸出，说明有氢气生成，化学方程式为：

考点：考查乙醇的催化氧化实验分析。