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文檔簡介
第二節(jié)研究有機(jī)化合物的一般方法
知識(shí)解讀?必須會(huì)
1.物/貝科力同
(1)概念
把混合物中的各組分物質(zhì)逐一分開,得到各純凈物。分離過程中要盡量減少各組分物質(zhì)的損失,各組分物
質(zhì)要盡可能純凈。
(2)分離方法
物理方法:過濾、重結(jié)晶、分液、萃取、升華、蒸發(fā)、蒸鐳、分儲(chǔ)、滲析、鹽析、液化等。
化學(xué)方法:加熱分解、氧化還原轉(zhuǎn)化、生成沉淀等。
2.物質(zhì)的提純
(1)概念
提純是采用物理或化學(xué)方法將混合物中的雜質(zhì)除去以得到目標(biāo)物質(zhì)的過程。
分離和提純的主要區(qū)別為:
分離是把混合物分成幾種純凈物,提純是除去雜質(zhì)。得到一種純凈物,雜質(zhì)不需要復(fù)原
(2)物質(zhì)提純的要求
①“過量,,—為除盡雜質(zhì),除雜試劑一般要過量。
②“后除前”——加入試劑的順序:后面的試劑能夠把前面過量的試劑除盡。
③除雜途徑必須最佳。
3.分離提純有機(jī)物的方法
(1)蒸儲(chǔ)
①蒸儲(chǔ)的原理:利用有機(jī)物與雜質(zhì)沸點(diǎn)的差異。
②適用對象及條件
適用對象:用于分離和提純互溶的液態(tài)有機(jī)化合物
[液態(tài)有機(jī)物:熱穩(wěn)定性較高
話■用冬件二>《
I雜質(zhì):與該有機(jī)化合物的沸點(diǎn)相差較大
③實(shí)驗(yàn)儀器、裝置及注意事項(xiàng)
一溫度計(jì)水銀球位置:蒸儲(chǔ)燒瓶的支管口處
注意事項(xiàng)=<加碎瓷片的目的:防止液體暴沸
、冷凝管中水的流向:下口流入,上口流出
(2)萃取
①原理
'液液萃?。豪么蛛x組分在兩種不互溶的溶劑中的溶解性不同,
原理今將其從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑的過程
.固液萃?。河萌軇墓腆w物質(zhì)中溶解出待分離組分的過程
②萃取劑的選用原則
a.萃取劑與原溶劑互不相溶。
b.萃取劑與溶質(zhì)、原溶劑均不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
c.被萃取物質(zhì)在萃取劑中的溶解度要比在原溶劑中的溶解度大得多。
③常用萃取劑
乙酸(C2H50c2H5)、乙酸乙酯、二氯甲烷等
④分液:將萃取后的兩層液體(互不相溶、密度也不同的兩種液體)分離開的操作方法。
⑤主要儀器:分液漏斗
⑥實(shí)驗(yàn)裝置與注意事項(xiàng)操作步驟:檢漏T加試劑振蕩-靜置分層一分液。
a.分液漏斗使用之前必須檢漏(在分液漏斗中注入少量的水,塞上玻璃塞,倒置,看是否漏水,若不漏水,
正立分液漏斗后將玻璃塞旋轉(zhuǎn)180°,再倒置看是否漏水)。
b.使用時(shí)需將漏斗上口的玻璃塞打開,或使玻璃塞上的凹槽對準(zhǔn)分液漏斗上的小孔。
c.漏斗下端管口緊靠燒懷內(nèi)壁,分液時(shí)下層液體從下口流出,上層液體從上口倒出。
(3)重結(jié)晶
①概念
重結(jié)晶是提純固體有機(jī)化合物常用的方法,是利用被提純物質(zhì)與雜質(zhì)在同一溶劑中的溶解度不同而將雜質(zhì)
除去。
②適用對象:固體混合物。
③適用條件
a.首先要選擇適當(dāng)?shù)娜軇?,要求雜質(zhì)在此溶劑中溶解度很小或溶解度很大,易于除去;被提純的有機(jī)化合物
在此溶劑中的溶解度受溫度的影響較大,能夠進(jìn)行冷卻結(jié)晶。
b.如果重結(jié)晶所得的晶體純度不能達(dá)到要求,可以再次進(jìn)行重結(jié)晶以提高產(chǎn)物的純度。
(5)色譜法
色譜法是利用吸附劑和溶劑對不同化合物吸附、分配等作用的差別來分離、提純化合物的方法。常用的吸
附劑有碳酸鈣、硅膠、氧化鋁、活性炭等。
20世紀(jì)40年代后,根據(jù)物質(zhì)在兩相(氣液、液液等)間溶解性或吸附能力不同,又相繼發(fā)展了紙色譜
法、薄層色譜法、氣相色譜法和高效液相色譜法等。
知識(shí)點(diǎn)二確定實(shí)驗(yàn)式
1.元素分析的原理
元素分析包含定性分析和定量分析兩個(gè)方面。
(1)定性分析是指用化學(xué)方法鑒定有機(jī)化合物的元素組成,例如某有機(jī)化合物完全燃燒后,若生成物中
只有CO2和H2O,則其組成元素可能為C、H或C、H、Oo
(2)定量分析是指確定分子中各元素原子的最簡整數(shù)比,從而確定實(shí)驗(yàn)式。原理是將一定量的有機(jī)化合
物燃燒,轉(zhuǎn)化為簡單的無機(jī)物,并通過測定無機(jī)物的質(zhì)量,推算出該有機(jī)化合物所含各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),
然后計(jì)算出該有機(jī)化合物分子內(nèi)各元素原子的最簡整數(shù)比,確定其實(shí)驗(yàn)式(也稱最簡式)。
2.元素定量分析的方法
知識(shí)點(diǎn)三確定分子式
1.質(zhì)譜法原理
/少量樣品)高能電子流(有機(jī)分子)形成(帶正電荷的分子離)
I裝入質(zhì)譜儀1—轟擊'展去電子JI子和碎片離子等)
質(zhì)量不同,在電場和磁場中、(生成)
電荷不同'1的運(yùn)動(dòng)行為不同1^譜圖J
2.質(zhì)荷比
有機(jī)分子離子和碎片離子的相對質(zhì)量與電荷數(shù)的比值,即質(zhì)荷比。
質(zhì)譜圖中質(zhì)荷比的最大值等于該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量,與相對豐度無關(guān)。
如下圖為未知物A的質(zhì)譜圖:
如圖所示最右側(cè)的分子離子峰(&,CH6H的信號(hào))的質(zhì)荷比數(shù)值為46,則該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量為46。
該未知物A的相對分子質(zhì)量為46,即質(zhì)荷比最大的數(shù)據(jù)就是樣品A的相對分子質(zhì)量。
3.分子式的確定
確定物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)式(最簡式)和相對分子質(zhì)量之后,可進(jìn)一步確定其分子式。
知識(shí)點(diǎn)四確定分子結(jié)構(gòu)
1.鑒定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的常用方法
(1)物理方法
紅外光譜、核磁共振氫譜和X射線衍射等。
(2)化學(xué)方法
利用特征反應(yīng)鑒定出官能團(tuán),再通過制備其衍生物進(jìn)一步確認(rèn)。
2.紅外光譜
(1)作用
分析有機(jī)化合物的紅外光譜圖,可獲得有機(jī)化合物分子中所含有的化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。
(2)原理
有機(jī)化合物受到紅外線照射時(shí),能吸收與它的某些化學(xué)鍵或官能團(tuán)的振動(dòng)頻率相同的紅外線,通過紅外光
譜儀的記錄形成該有機(jī)化合物的紅外光譜圖,從譜圖中可獲得分子中所含有的化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。
如有機(jī)物A的分子式為C2H6。,存在兩種可能的結(jié)構(gòu):CH3cH20H或CH30cH3,根據(jù)A的紅外光譜中CO、
CH、OH的吸收峰可確定A是含有羥基官能團(tuán)的化合物,結(jié)構(gòu)簡式為CH3cH2OH。
3.核磁共振氫譜
(1)作用:測定有機(jī)化合物分子中有幾種不同類型的氫原子及它們的相對數(shù)目等信息。
(2)原理:氫原子核具有磁性,如果用電磁波照射含氫元素的化合物,其中的氫核會(huì)吸收特定頻率電磁
波的能量而產(chǎn)生核磁共振現(xiàn)象,用核磁共振儀可以記錄到有關(guān)信號(hào)。處于不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子因產(chǎn)生
共振時(shí)吸收電磁波的頻率不同,相應(yīng)的信號(hào)在譜圖中出現(xiàn)的位置也不同,具有不同的化學(xué)位移(用3表
示),而且吸收峰的面積與氫原子數(shù)成正比。
(3)關(guān)系
吸收峰數(shù)目=化合物中氫原子種類數(shù)
吸收峰面積比=不同種類氫原子個(gè)數(shù)比
如有機(jī)物A的核磁共振氫譜如圖,可知A中有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子且個(gè)數(shù)比為3:2:1,可推知該
有機(jī)物的結(jié)構(gòu)應(yīng)為CH3CH2OHo
4.X射線衍射
(1)作用
可以獲得分子結(jié)構(gòu)的有關(guān)數(shù)據(jù),包括鍵長、鍵角等分子結(jié)構(gòu)信息。
(2)原理
X射線是一種波長很短(約1010m)的電磁波,它和晶體中的原子相互作用可以產(chǎn)生衍射圖。將X射線衍
射技術(shù)用于有機(jī)化合物(特別是復(fù)雜的生物大分子)晶體結(jié)構(gòu)的測定,可以獲得更為直接而詳盡的結(jié)構(gòu)信
息。
(3)應(yīng)用:X射線衍射已成為物質(zhì)結(jié)構(gòu)測定的一種重要技術(shù)。我國科學(xué)家通過X射線衍射獲得了青蒿素
的分子結(jié)構(gòu)。
熱點(diǎn)題型?孽薛頻取決于混合物中各物質(zhì)的性質(zhì)差異?,F(xiàn)有一瓶乙二醇和丙三醇的混合
,表。據(jù)此,將乙二醇和丙三醇相互分離的最佳方法是()
物質(zhì)熔點(diǎn)沸點(diǎn)密度溶解性
乙二醇11.5℃198℃l.llgecm3易溶于水和乙醇
丙三醇17.9℃290℃1.26g*cm3跟水、乙醇以任意比互溶
A.萃取法B.結(jié)晶法C.分液法D.蒸偏法
【答案】D
【解析】根據(jù)表中數(shù)據(jù),可知乙二醇和丙三醇二者是互溶的,且沸點(diǎn)相差比較大,應(yīng)選擇蒸儲(chǔ)方法將二者
分離。故選D。
【變式11】《本草綱目》記載了民間釀酒的工藝:“凡酸壞之酒,皆可蒸燒”,“以燒酒復(fù)燒二次“,在實(shí)驗(yàn)室
中模擬上述過程,用到的儀器是()
A.蒸儲(chǔ)燒瓶B.蒸發(fā)皿C.球形冷凝管D.分液漏斗
【答案】A
【解析】根據(jù)“凡酸壞之酒,皆可蒸燒”,“以燒酒復(fù)燒二次,……”可知,酸壞之酒中含有乙酸,乙酸和乙醇
的沸點(diǎn)不同,用蒸燒的方法分離,為蒸儲(chǔ)操作,需要用到的儀器為蒸儲(chǔ)燒瓶,故選A。
【例2】下列各項(xiàng)操作錯(cuò)誤的是
A.用乙醇萃取碘水中的碘單質(zhì)時(shí)可選用分液漏斗,然后靜置分液
B.進(jìn)行分液時(shí),分液漏斗中的下層液體從下端流出,上層液體則從上口倒出
C.萃取、分液前需對分液漏斗進(jìn)行檢漏
D.分液時(shí),為保證分液漏斗內(nèi)的液體順利流出,可將上面的塞子拿掉
【答案】A
【解析】A.乙醇易溶于水,與水不分層,不能達(dá)到萃取的目的,故A錯(cuò)誤;
B.分液時(shí),分液漏斗中的下層液體從下端流出,為防止混入雜質(zhì),上層液體則從上口倒出,故B正確;
C.由于分液漏斗有活塞,故使用前應(yīng)首先檢查活塞處是否漏水,活塞孔是否暢通,由于萃取操作時(shí),分
液漏斗還要倒轉(zhuǎn)振蕩,故還應(yīng)檢查分液漏斗口部的塞子是否漏水,故C正確;
D.放出下層液體時(shí),將漏斗上面的塞子拿掉,有利于液體順利流出,故D正確;
【變式21】可以用分液漏斗分離的一組混合物是
A.苯和甲苯B.乙醇和水
C.苯和水D.澳和四氯化碳
【答案】C
【解析】A.苯和甲苯互溶,不能用分液漏斗分離,A不選;
B.乙醇和水互溶,不能用分液漏斗分離,B不選;
C.苯不溶于水,可以用分液漏斗分離,C選;
D.澳易溶于四氯化碳中,不能用分液漏斗分離,D不選;
【例3】關(guān)于苯甲酸的重結(jié)晶實(shí)驗(yàn),其結(jié)論或解釋錯(cuò)誤的是
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論或解釋
A常溫溶解苯甲酸幾乎不溶苯甲酸常溫下難溶于水
B加熱溶解苯甲酸完全溶解升高溫度,苯甲酸在水中的溶解度增大
C趁熱過濾過濾時(shí)伴有晶體析出此晶體為雜質(zhì)
D冷卻結(jié)晶,濾出晶體針狀晶體針狀晶體為苯甲酸
【答案】C
【解析】A.常溫下,苯甲酸在水中的溶解度較小,所以常溫溶解時(shí),苯甲酸幾乎不溶解,A正確;
B.由加熱條件下苯甲酸完全溶解,可知苯甲酸在水中的溶解度隨溫度的升高而增大,B正確;
C.過濾時(shí),漏斗的溫度低,所以與漏斗接觸的溶液的溫度降低析出苯甲酸,即過濾時(shí)析出的晶體為苯甲
酸,C錯(cuò)誤;
D.冷卻苯甲酸的濃溶液,會(huì)析出苯甲酸晶體,所以冷卻結(jié)晶時(shí),溶液中析出的針狀晶體是苯甲酸,D正
確。
【變式31】某同學(xué)擬用重結(jié)晶的方法除去某產(chǎn)品中的雜質(zhì),為此需要選用合適的溶劑。具有下列特點(diǎn)的溶
劑中,不可取的溶劑是()
A.產(chǎn)品在溶劑中的溶解度隨溫度升高而迅速增大
B.在溶劑中產(chǎn)品比雜質(zhì)更難溶解
C.雜質(zhì)在溶劑中的溶解度在高溫或低溫時(shí)都很大
D.室溫時(shí)產(chǎn)品在溶劑中很易溶解
【答案】D
【解析】由于采用的是重結(jié)晶的方法提純,故被選擇的試劑應(yīng)滿足如下條件:①雜質(zhì)在此溶劑中溶解度很小
或溶解度很大,易于除去;②被提純的物質(zhì)在此溶劑中的溶解度受溫度的影響很大。
【例4]按如圖所示實(shí)驗(yàn)方案可從海洋動(dòng)物柄海鞘中提取具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物。下列說法錯(cuò)誤的是
A.步驟(1)需要過濾裝置B.步驟(2)需要用到分液漏斗
C.步驟(3)需要用到用堪D.步驟(4)需要蒸儲(chǔ)裝置
【答案】C
【解析】濾液與不溶物是用過濾的方法分離出的,A項(xiàng)正確;分離水層與有機(jī)層需要用分液漏斗,B項(xiàng)正確;
溶液蒸發(fā)結(jié)晶應(yīng)用蒸發(fā)皿,C項(xiàng)錯(cuò)誤;可用蒸館的方法從有機(jī)層中分離出甲苯,D項(xiàng)正確。
【變式41】下列操作中選擇的儀器正確的是:①分離汽油和氯化鈉溶液②從含F(xiàn)e3+的自來水中到蒸儲(chǔ)水
③分離氯化鉀和二氧化鎰混合物④從氯化鈉溶液中得到氯化鈉晶體
A.①丁②丙③甲④乙B.①乙②丙③甲④丁
C.①?、诒垡尧芗譊.①丙②乙③?、芗?/p>
【答案】A
【解析】①汽油和氯化鈉溶液互不相溶,可用分液法分離,丁為分液裝置,故①丁;②從含F(xiàn)e3+的自來水
中得到蒸儲(chǔ)水,可通過蒸儲(chǔ)的方法制取蒸儲(chǔ)水,丙為蒸儲(chǔ)裝置,故②丙;③氯化鉀易溶于水,二氧化鎬難
溶于水,可用過濾的方法分離,甲為過濾裝置,故③甲;④氯化鈉易溶于水,溶解度受溫度影響變化不
大,可用蒸發(fā)結(jié)晶的方法從氯化鈉溶液中得到氯化鈉晶體,乙為蒸發(fā)結(jié)晶裝置,故④乙;故選A。
點(diǎn)睛:本題考查物質(zhì)的分離,主要考查混合物分離的物理方法,明確混合物分離方法的裝置及原理和常見
物質(zhì)的物理性質(zhì)是解答的關(guān)鍵。過濾可以把不溶于液體的固體物質(zhì)和液體分離;蒸發(fā)結(jié)晶可以從溶液中提
取晶體;蒸儲(chǔ)通常用于分離提純沸點(diǎn)差別較大的互溶的混合物,自來水中含有一些難以揮發(fā)的無機(jī)鹽類物
質(zhì),可通過蒸館的方法制取蒸儲(chǔ)水;互不相溶的兩種液體因密度不同而分層,可用分液法分離。
[例5]某煌中碳和氫的質(zhì)量比是24:5,該氣態(tài)燒在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為2.59g/L,其分子式為()
A.C2H6B.C4H10C.C5H8D.C7H8
【答案】B
245
【解析】先求最簡式,N(C):N(H)=五:[=2:5,所以該燃的最簡式為C2H5;再求摩爾質(zhì)量,22.4L/molx2.59
g/L~58g/moL故該有機(jī)物的分子式為C4HI0?
【變式51]某有機(jī)化合物6.4g,在氧氣中完全燃燒,只生成8.8gCCh和7.2gH2。,下列關(guān)于該有機(jī)物的說
法中正確的是
A.該有機(jī)物僅含碳、氫兩種元素
B.該化合物中碳、氫原子個(gè)數(shù)比為1:4
C.該有機(jī)物屬于燒類
D.該有機(jī)物相對分子質(zhì)量為64
【答案】B
【解析】由有機(jī)化合物6.4g,在氧氣中完全燃燒,只生成8.8gC02和7.2gH2O可知,有機(jī)化合物中碳原子
88a72g
的物質(zhì)的量為大--=0.2moh氫原子的物質(zhì)的量為不一-x2=0.8mok氧原子的物質(zhì)的量為
44g/mol18g/mol
6.4g-0.2molx12g/mol-0.8molxlg/mol,
--------------3/?-------------------=0.2mol,則A的實(shí)驗(yàn)式為CHQ,由于CHQ己飽和,其分子式為
log/mol
CH4O0
A.由分析可知,有機(jī)化合物中含有碳元素、氫元素和氧元素,故A錯(cuò)誤;
B.由分析可知,有機(jī)化合物中碳、氫原子個(gè)數(shù)比為1:4,故B正確;
C.由分析可知,有機(jī)化合物中含有碳元素、氫元素和氧元素,屬于燃的衍生物,故C錯(cuò)誤;
D.由分析可知,有機(jī)化合物的分子式為CHQ,相對分子質(zhì)量為32,故D錯(cuò)誤;
故選B。
【例6】CH3cH20H和CH30cH3互為同分異構(gòu)體,將其中一種放在下列檢測儀上進(jìn)行檢測,顯示出的信
號(hào)不能判斷是哪種物質(zhì)的是()
A.質(zhì)譜儀B.紅外光譜儀C.核磁共振儀D.X射線衍射儀
【答案】A
【解析】A項(xiàng),由質(zhì)譜儀能夠測出物質(zhì)的質(zhì)荷比,進(jìn)而得出相對分子質(zhì)量,乙醇和二甲醛互為同分異構(gòu)
體,相對分子質(zhì)量相同,無法判斷是哪種物質(zhì),A項(xiàng)符合題意;B項(xiàng),乙醇中含有OH鍵,二甲醛中沒
有,由紅外光譜圖上是否含有0H鍵的吸收峰可以判斷是哪種物質(zhì),B項(xiàng)不符合題;C項(xiàng),乙醇分子中有
3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,個(gè)數(shù)比為3:2:1,對應(yīng)核磁共振氫譜中有3組峰,峰面積比為3:2:1;二
甲醛的核磁共振氫譜中只有1組峰,由此可以判斷是哪種物質(zhì),C項(xiàng)不符合題意;D項(xiàng),X射線衍射儀可
以通過衍射圖計(jì)算分子的鍵長和鍵角等分子結(jié)構(gòu)信息,確定分子結(jié)構(gòu),能夠判斷是哪種物質(zhì),D項(xiàng)不符合
題意。
【變式61]某有機(jī)化合物樣品的質(zhì)譜圖如圖所示,則該有機(jī)化合物可能是
A.甲醇B.甲烷C.乙烷D.乙烯
【答案】B
【解析】根據(jù)質(zhì)譜圖中最大質(zhì)荷比判斷有機(jī)物的相對分子質(zhì)量,進(jìn)而判斷該物質(zhì)可能為何物。
根據(jù)質(zhì)譜圖可知,該有機(jī)物在質(zhì)荷比為16時(shí),為最大質(zhì)荷比,則該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量為16,對比分
析四個(gè)選項(xiàng),B項(xiàng)甲烷的相對分子質(zhì)量為16,故該質(zhì)譜圖對應(yīng)的有機(jī)物可能是甲烷,故答案選B。
【例7】有機(jī)物Y的分子式為C4H8。2,其紅外光譜如圖所示,則該有機(jī)物可能的結(jié)構(gòu)簡式為()
A.CH3COOCH2CH3B.OHCCH2cH20cH3
C.HCOOCH2cH2cH3D.(CH3)2CHCOOH
【答案】A
【解析】由紅外光譜圖可看出該分子中有不對稱CE,因此該分子中有2個(gè)CH3,由圖也可以看出含有
C=O雙鍵、COC單鍵,則A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3coOCH2cH3或CH3cH2coOCH3,故選A。
【變式71】2015年10月,中國科學(xué)家屠呦呦因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了新型抗瘧藥一青蒿素,獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)
學(xué)獎(jiǎng)。下列關(guān)于青蒿素分子結(jié)構(gòu)的研究中說法不正確的是()
A.通過核磁共振氫譜能確定青蒿素分子中有三種氫原子
B.通過質(zhì)譜法能確定青蒿素的相對分子質(zhì)量
C.通過紅外光譜能確定青蒿素分子中含有酯基
D.通過化學(xué)反應(yīng)證明分子中含有過氧基
【答案】A
【解析】青蒿素分子中除了甲基上的氫原子,還有其他類型的氫原子,A項(xiàng)錯(cuò)誤。
【例8】據(jù)質(zhì)譜圖分析知某烷姓的相對分子質(zhì)量為86,其核磁共振氫譜圖有4個(gè)峰,峰面積比為6:4:
3:1,則其結(jié)構(gòu)簡式為
ACHj-CHa-CH-CHj-CHjRCH3—CH—CH2—CH3
'CH3CH3
CH3CH3
c.CH3-CH-6H-CH3D.CH3—CH-CHa-CH—CH3
CH3CH,
【答案】A
【解析】核磁共振氫譜圖有4個(gè)峰,峰面積比為6:4:3:1,表明該分子中的氫原子有四種不同的空間位
置,且四種位置的氫原子個(gè)數(shù)比為6:4:3:1,只有A選項(xiàng)符合上述要求;
綜上所述,本題正確選項(xiàng)A。
【變式81】核磁共振氫譜能對有機(jī)物分子中不同位置的氫原子給出不同的吸收峰(信號(hào)),根據(jù)吸收峰可以
確定分子中氫原子的種類和數(shù)目。例如氯甲基甲醛(C1CH20cH3)的核磁共振氫譜如圖甲所示,兩個(gè)吸收峰
的面積之比為3:2。金剛烷的分子立體結(jié)構(gòu)如圖乙所示,它的核磁共振氫譜圖中吸收峰數(shù)目與峰面積之比
分別為
A.5,1:6:2:3:4B.3,1:3:12
C.4,1:6:3:6D.2,1:3
【答案】D
【解析】由金剛烷的鍵線式可知,分子中的氫原子分為2類,即4個(gè)CH和6個(gè)CH2中氫原子,所以它的
核磁共振氫譜圖中吸收峰數(shù)目為2,峰面積之比為(4x1):(6x2)=1:3。
[例9]下列說法不正確的是
A.通過質(zhì)譜法可以確認(rèn)有機(jī)化合物的相對分子質(zhì)量
B.甲苯分子的核磁共振氫譜中有4個(gè)不同的吸收峰
C.紅外光譜可以幫助確定許多有機(jī)物的結(jié)構(gòu)*
D.某有機(jī)物完全燃燒只生成CO?和H?。,兩者物質(zhì)的量之比為1:2,則該有機(jī)物一定為甲烷
【答案】D
【解析】A.質(zhì)譜法用于測定有機(jī)物的質(zhì)荷比,通過質(zhì)譜法可以確認(rèn)有機(jī)化合物的相對分子質(zhì)量,故A正
確;
B.甲苯分子有4種等效氫,核磁共振氫譜中有4個(gè)不同的吸收峰,故B正確;
C.紅外光譜圖可確定有機(jī)物中的化學(xué)鍵及官能團(tuán),對有機(jī)物分子紅外光譜圖的研究有助于確定有機(jī)物分
子的結(jié)構(gòu),故C正確;
D.某有機(jī)物完全燃燒只生成CO^DH2。,兩者物質(zhì)的量之比為1:2,則該有機(jī)物中C、H原子個(gè)數(shù)比為
1:4,可能為甲烷、甲醇等,故D錯(cuò)誤;
【變式91]化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列說法錯(cuò)誤的是
A.用紅外光譜實(shí)驗(yàn)確定青蒿素分子中的官能團(tuán)
B.盛裝酸性溶液的容器常連接直流電源的負(fù)極以防止腐蝕
C.煤的液化是獲得清潔燃料的一種方式,主要是將煤轉(zhuǎn)化成煤油等液態(tài)燃料
D.以鐵粉為主要成分制成雙吸劑放入食品包裝袋,可以延長食物的保持期
【答案】C
【解析】A.紅外光譜圖可獲得分子中所含有的化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息,故A說法正確;
B.根據(jù)電解原理,容器作陰極,本身不參與反應(yīng),可以防止腐蝕,該方法為外加電流法,故B說法正
確;
C.煤的液化獲得是如甲醇,煤油是由石油分儲(chǔ)得到,故C說法錯(cuò)誤;
D.鐵粉具有還原性,能吸收包裝袋內(nèi)的氧氣,防止食品氧化,延長食物的保質(zhì)期,故D說法正確;
【例10】已知某有機(jī)物9.2g與足量氧氣在密閉容器中完全燃燒后,將反應(yīng)生成的氣體依次通過濃硫酸和
堿石灰.濃硫酸增重10.8g,堿石灰增重17.6g,該有機(jī)物的化學(xué)式是
A.C2H6。B.C2H4OC.CH4OD.C2H6O2
【答案】A
【解析】將反應(yīng)生成的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰,濃硫酸增重10.8g為水的質(zhì)量,堿石灰增重17.6g
為二氧化碳的質(zhì)量,生成水的物質(zhì)的量為:藍(lán)魯=0.6mol,9.2g該有機(jī)物分子中含有H原子的物質(zhì)的量
17.6g
為:0.6moix2=L2mol,生成二氧化碳的物質(zhì)的量為:礪篇=0.4mol,9.2g該有機(jī)物分子中含有C原子的物
,-,一、,人》一?一j,9.2g-12g/molx0.4mol-lg/molx1.2mol
質(zhì)的量為0.4moL9.2g該有機(jī)物分子中含有氧原子的物質(zhì)的量為:-------------譴嬴i--------------------
=0.2mol,該有機(jī)物分子中含有C、H、。原子的物質(zhì)的量之比為:0.4mol:1.2mol:0.2mol=2:6:l,該有機(jī)物的
最簡式為C2H6。,由于H原子已經(jīng)飽和,該有機(jī)物分子式為C2H6。,A滿足題意;
【變式101】1924年,我國藥物學(xué)家發(fā)現(xiàn)麻黃素有平喘作用,于是從中藥麻黃中提取麻黃素作為平喘藥,
這一度風(fēng)靡世界。若將10g麻黃素完全燃燒,可得26.67gCC)2和8.18gH2。,同時(shí)測得麻黃素中含氮
8.48%和它的實(shí)驗(yàn)式為CxH,N,Ow,則麻黃素的分子式為
A.C10H15NOB.C10H15N2O3C.C20H30NOD.C20H30N2O
【答案】A
【解析】由題給數(shù)據(jù)可知,10g麻黃素中碳元素的物質(zhì)的量為蠹得x0.61mol、氫元素的物質(zhì)的量為
^'18&x2=0.91moh氮元素的物質(zhì)的量為,:&uo.o61mo1,、氧元素的物質(zhì)的量為
18g/mol14g/mol
10g-0.61molx12g/mol-0.91molxlg/mol-0.061molx14g/mol_
---------------------------------?-------------------------------?0.061mol,則IrT四T1r種l兀素的物質(zhì)的量比為sl
16g/mol
0.61mol:0.91mol:0.061mol:0.061mol~10:15:1:1,麻黃素的分子式為G0H15NO,故選A。
1.將甲、乙4麻榔機(jī)修蒯僮壓下的混合物分離。已知它們的物理性質(zhì)如下:
物質(zhì)密度(g/cm3)沸點(diǎn)/℃水溶性溶解性
甲0.789368.5溶溶于乙
乙1.220100.7溶溶于甲
則應(yīng)采用的分離方法是
A.分液B.蒸儲(chǔ)C.過濾D.萃取
【答案】B
【解析】由表格中數(shù)據(jù)可以知道,二者互溶,但沸點(diǎn)不同,可利用蒸儲(chǔ)分離甲乙兩種混合物,而萃取、分
液不能分離二者,其中過濾用于固體與溶液的分離;綜上所述,本題選B。
2.關(guān)于重結(jié)晶的說法,錯(cuò)誤的是:
A.被重結(jié)晶提純的物質(zhì)的溶解度隨溫度變化大
B.溶解度很小的雜質(zhì)留在了熱濾的濾渣里-
C.重結(jié)晶的步驟為:加熱溶解、冷卻過濾、結(jié)晶
D.重結(jié)晶的首要工作是選擇適當(dāng)?shù)娜軇?/p>
【答案】C
【解析】A.重結(jié)晶提純物質(zhì)的溶解度隨溫度變化大,這樣物質(zhì)會(huì)被結(jié)晶出來,故說法正確;
B.溶解度小的雜質(zhì)留在濾渣中,趁熱過濾,故說法正確;
C.步驟是加熱溶解、結(jié)晶、過濾,故說法錯(cuò)誤;
D.重結(jié)晶利用物質(zhì)在溶劑的溶解度進(jìn)行的,因此首要工作是選擇適當(dāng)?shù)娜軇?,故說法正確。
3.某粗苯甲酸樣品中含有少量氯化鈉和泥沙,提純苯甲酸用到的分離提純方法叫重結(jié)晶,在提純苯甲酸過
程中用到的主要實(shí)驗(yàn)操作組合是
A.萃取、分液、過濾B.蒸儲(chǔ)、分液、結(jié)晶
C.加熱、蒸儲(chǔ)、結(jié)晶D.溶解、過濾、結(jié)晶
【答案】D
【解析】苯甲酸的溶解度隨溫度的升高而增大,提純苯甲酸的操作過程為在加熱條件下將樣品充分溶解,
用漏斗趁熱過濾得到苯甲酸溶液,待溶液緩慢冷卻結(jié)晶后過濾得到苯甲酸晶體,則提純過程的主要實(shí)驗(yàn)操
作組合為溶解、過濾、結(jié)晶,故選D。
4.間苯三酚和HC1的甲醇溶液反應(yīng)生成3,5一二甲氧基苯酚和水。提純3,5一二甲氧基苯酚時(shí),先分離出
甲醇,再加入乙醛進(jìn)行萃取,分液后得到的有機(jī)層用飽和NaHCCh溶液、蒸儲(chǔ)u水依次進(jìn)行洗滌,再經(jīng)蒸
鐳、重結(jié)晶等操作進(jìn)行產(chǎn)品的純化。相關(guān)物質(zhì)的部分物理性質(zhì)如下表:
物質(zhì)沸點(diǎn)/℃密度(20℃)/(g-cm3)溶解性
甲醇64.70.7915易溶于水
乙雄34.50.7138微溶于水
下列說法不氐理的是
A.分離出甲醇的操作是蒸儲(chǔ)
B.用乙醛萃取后得到的有機(jī)層在分液漏斗的下層
C.用飽和NaHCO3溶液洗滌可以除去HC1
D.重結(jié)晶除去間苯三酚是利用不同物質(zhì)在同一溶劑中的溶解度不同而將雜質(zhì)除去
【答案】B
【解析】A.根據(jù)圖表知,甲醇和乙醛的能互溶,但沸點(diǎn)不同,所以可以采用蒸儲(chǔ)的方法分離出甲醇,A
正確;
B.根據(jù)密度知,有機(jī)層的密度小于水,是在上方,B錯(cuò)誤;
C.混合物中含有氯化氫,氯化氫能和碳酸氫鈉反應(yīng),所以為除去氯化氫用飽和NaHCCh溶液洗滌,C正
確;
D.重結(jié)晶除去間苯三酚是利用不同物質(zhì)在同一溶劑中的溶解度不同而將雜質(zhì)除去,從而提純,D正確;
故選:Bo
5.K2sO4是無氯優(yōu)質(zhì)鉀肥,幾種鹽的溶解度隨溫度的變化曲線如圖所示,向(NH4)2SC>4溶液中加入KC1溶液
充分混合后,進(jìn)行蒸發(fā)濃縮......洗滌、干燥等操作即得K2s04。則“……”代表的操作是()
A.冷卻結(jié)晶B.冷卻過濾C.蒸發(fā)結(jié)晶D.趁熱過濾
【答案】D
【解析】硫酸鉀的溶解度受溫度影響最小,且溶解度最小,向(NH4)2SC>4溶液中加入KC1溶液充分反應(yīng)
后,進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥等操作即得K2s04晶體,故答案為D。
6.正丁醛經(jīng)催化加氫可制備正丁醇。為提純含少量正丁醛雜質(zhì)的正丁醇,現(xiàn)設(shè)計(jì)如圖路線:
粗品飽嘴鼾溶液>濾液.-有機(jī)層3磊型-正丁醇、乙醴3^純品
已知:①正丁醛與飽和NaHSC)3溶液反應(yīng)可生成沉淀;②乙醛的沸點(diǎn)是34.5℃,微溶于水,與正丁醇互
溶;③正丁醇的沸點(diǎn)是118則操作1~4分別是
A.萃取、過濾、蒸儲(chǔ)、蒸儲(chǔ)B.過濾、分液、蒸儲(chǔ)、萃取
C.過濾、蒸儲(chǔ)、過濾、蒸儲(chǔ)D.過濾、分液、過濾、蒸儲(chǔ)
【答案】D
【解析】正丁醛與飽和NaHSOs溶液反應(yīng)生成沉淀,且經(jīng)操作1可得到濾液,故操作1為過濾;操作2是
萃取后的步驟,故為分液;加固體干燥劑后,要把干燥劑分離出來,故操作3為過濾;根據(jù)乙醛與正丁醇
的沸點(diǎn)相差較大,可知操作4為蒸儲(chǔ),故D正確。
故選D。
7.現(xiàn)有四組分散系:①汽油和水形成的乳濁液②含有泥沙的食鹽水③溶有碘。2)的氯化鉀溶液④乙二醇和丙
三醇混合溶液(乙二醇和丙三醇的部分物理性質(zhì)見下表)。
物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃密度/gvm”溶解性
乙二醇11.51981.11易溶于水和乙醇
丙三醇17.92901.26能跟水、酒精以任意比互溶
請用下圖所示的儀器分離以上各混合液,儀器和方法不能對應(yīng)的是
A.①一⑶一分液B.②一⑴一過濾
C.③一(1)—萃取D.④一⑵一蒸謂
【答案】C
【解析】A.分液是分離互不相溶的兩種液體的方法,汽油和水不相溶,故可用分液的方法分離,分液時(shí)
用分液漏斗,故A正確;
B.過濾是把不溶于液體的固體物質(zhì)跟液體分離開來的一種方法,泥沙和食鹽水不相溶,故可用過濾的方
法分離,過濾時(shí)用漏斗,故B正確;
C.萃取利用溶質(zhì)在不同溶劑中溶解度不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一溶劑所組成的溶液中提取出
來,碘(12)微溶于碘化鉀溶液,故可用萃取的方法分離,萃取時(shí)用分液漏斗,不能用漏斗,故C錯(cuò)誤;
D.蒸儲(chǔ)是分離相溶的兩種液體的方法,乙二醇和丙三醇互溶,故可用蒸儲(chǔ)的方法分離,蒸儲(chǔ)時(shí)用蒸儲(chǔ)燒
瓶,故D正確;
所以答案為C。
8.苯甲酸常用作防腐劑、藥物合成原料、金屬緩蝕劑等,微溶于冷水,易溶于熱水、酒精。實(shí)驗(yàn)室常用甲
苯為原料,制備少量苯里酸,具體流程如圖所示:
器一苯甲酸固體
+MnO2操作1>苯甲酸鉀溶液
下列說法正確的是
A.操作1為蒸發(fā)
B.操作2為過濾
C.操作3為酒精萃取
D.進(jìn)一步提純苯甲酸固體,可采用重結(jié)晶的方法
【答案】D
【解析】由題給流程可知,甲苯與高鎰酸鉀溶液共熱、回流得到苯甲酸鉀,過濾得到苯甲酸鉀溶液;苯甲
酸鉀溶液經(jīng)酸化、過濾得到苯甲酸固體。
A.由分析可知,操作1為過濾,故A錯(cuò)誤;
B.由分析可知,操作2為酸化,故B錯(cuò)誤;
C.由分析可知,操作3為過濾,故C錯(cuò)誤;
D.題給流程制得的苯甲酸固體中含有雜質(zhì),可采用重結(jié)晶的方法可以進(jìn)一步提純苯甲酸固體,故D正確;
9.提純下列物質(zhì)I括號(hào)中為少量雜質(zhì)I,選擇試劑和分離方法都正確的是()
被提純的物質(zhì)除雜試劑分離方法
A.甲烷,乙烯酸性高錦酸鉀溶液洗氣
B.澳苯"外〕氫氧化鈉溶液過濾
C.乙酸1乙醇1飽和氫氧化鈉溶液過濾
D.乙醇(EQ)生石灰蒸儲(chǔ)
【答案】D
【解析】A.乙烯可以被高錦酸鉀氧化為二氧化碳?xì)怏w,引入了新雜質(zhì),故A錯(cuò)誤;
B.單質(zhì)澳能與NaOH溶液反應(yīng)生成溪化鈉、次澳酸鈉和水,澳化鈉、次漠酸鈉溶于水,澳苯不與NaOH溶
液反應(yīng)也不溶于NaOH溶液,出現(xiàn)分層現(xiàn)象,用分液的方法分離,故B錯(cuò)誤;
C.乙醇溶于飽和氫氧化鈉溶液,乙酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)得到溶于水的乙酸鈉,不能除雜,故C錯(cuò)誤;
D.加入生石灰,水反應(yīng)生成氫氧化鈣,增大與乙醇的沸點(diǎn)差,可通過蒸儲(chǔ)將乙醇分離,故D正確。
10.分子式為c2H6。的有機(jī)物有兩種同分異構(gòu)體:乙醇(CH3cH2OH)和甲醛(CH30cH3),則通過下列方式或
方法不可能將二者區(qū)別開來的是
A.紅外光譜B.核磁共振氫譜
C.元素分析法D.與鈉反應(yīng)
【答案】C
【解析】紅外光譜可以測定有機(jī)物的化學(xué)鍵和官能團(tuán)的信息,核磁共振氫譜可以測定有機(jī)物中氫原子的種
類及個(gè)數(shù)比,由于乙醇和甲醛的分子結(jié)構(gòu)不同,所以紅外光譜和核磁共振氫譜不相同,A、B項(xiàng)能區(qū)分二
者,甲醛與鈉不反應(yīng)而乙醇與鈉反應(yīng),D項(xiàng)也可以區(qū)分二者。同分異構(gòu)體的分子式相同,元素分析法無法
將二者區(qū)別開來,故答案為:Co
11.有機(jī)物分子式的確定常采用燃燒法,其操作如下:在電爐加熱下用純氧氣氧化管內(nèi)樣品,根據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)
量確定有機(jī)物的組成。如圖所示是用燃燒法測定有機(jī)物分子式常用的裝置,其中A管裝堿石灰,B管裝無
水CaCb下列說法錯(cuò)誤的是
A.如果A管和B管質(zhì)量均增加,不能說明有機(jī)物含有C、H、O三種元素
B.各裝置導(dǎo)管口的連接順序是gefhiabcd
C.裝置C中裝有濃硫酸,分液漏斗E中可以裝H2O2
D.如果將氧化銅網(wǎng)去掉,A管增加的質(zhì)量將減小
【答案】B
【解析】D中反應(yīng)產(chǎn)生氧氣、從C中出來純凈而干燥的氧氣進(jìn)入反應(yīng)器和樣品發(fā)生反應(yīng),氧化銅網(wǎng)是保證
樣品完全氧化,氯化鈣固體只能吸收水,堿石灰既能吸收水又能吸收二氧化碳,應(yīng)先用B中氯化鈣吸收反
應(yīng)生成的水,再用A中堿石灰吸收反應(yīng)生成的二氧化碳,據(jù)此回答。
A.如果A管和B管質(zhì)量均增加,這說明反應(yīng)中生成了水蒸氣和二氧化碳,按元素質(zhì)量守恒,有機(jī)物中
一定有碳和氫可能有氧元素,即不能說明有機(jī)物含有C、H、。三種元素,A正確;
B.據(jù)分析,各裝置導(dǎo)管口的連接順序是gefhicdab,B錯(cuò)誤;
C.裝置C中裝有濃硫酸,分液漏斗E中可以裝H2O2此時(shí)D中可以加二氧化鎰、則D中能產(chǎn)生氧氣,經(jīng)
濃硫酸干燥后從C中出來純凈而干燥的氧氣,C正確;
D.如果將氧化銅網(wǎng)去掉,則有機(jī)物有可能部分被氧化為一氧化碳、一氧化碳不能被堿石灰吸收,A管增
加的質(zhì)量將減小,D正確;
12.已知某有機(jī)物分子中H原子個(gè)數(shù)為偶數(shù),若將2.25克該有機(jī)物在足量氧氣中完全燃燒,得到4.4克
CCh和2.25克的H2O,則下列說法不正確的是
A.可以確定該有機(jī)物的相對分子量為90
B.可以確定該有機(jī)物的分子式為C4H10O2
C.該有機(jī)物中碳、氫、氧原子個(gè)數(shù)比為2:5:1」
D.因?yàn)椴恢榔湎鄬Ψ肿淤|(zhì)量,故無法確定其分子式
【答案】D
【解析】4.4g二氧化碳的物質(zhì)的量是O.lmol,其中氧原子的質(zhì)量是0.1molx2xl6g/mol=3.2g;2.25g水的物
質(zhì)的量是2.25g-^18g/mol=0.125mol,其中氧原子的質(zhì)量是0.125molxl6g/mol=2g。根據(jù)質(zhì)量守恒定律參加
反應(yīng)的氧氣質(zhì)量是=4.4g,所以2.25g有機(jī)物中氧原子的質(zhì)量是3.2g+2g4.4g=0.8g,物質(zhì)的量是
0.8g4-16g/mol=0.05mol,則有機(jī)物分子中C、H、O原子的個(gè)數(shù)之比為O.lmol:0.25mol:0.05mol=2:5:
1,即最簡式為C2H5O,由于氫原子是偶數(shù),則其分子式為C4H10O2,相對分子質(zhì)量為90,選項(xiàng)ABC正
確,D錯(cuò)誤。
答案選D。
13.具有下列結(jié)構(gòu)的化合物,其核磁共振氫譜中有2個(gè)峰的是
A.CH3cH20HB.CH3CH3C.CH30cH3D.HOCH2cH20H
【答案】D
【解析】A.乙醇分子中含有3類氫原子,核磁共振氫譜中有3個(gè)不同的吸收峰,故A不符合題意;
B.甲烷分子中含有1類氫原子,核磁共振氫譜中有1個(gè)不同的吸收峰,故B不符合題意;
C.二甲醛分子中含有1類氫原子,核磁共振氫譜中有1個(gè)不同的吸收峰,故C不符合題意;
D.乙二醇分子中含有2類氫原子,核磁共振氫譜中有2個(gè)不同的吸收峰,故D符合題意;
故選D。
14.某有機(jī)物A質(zhì)譜圖、核磁共振氫譜圖如圖,則A的結(jié)構(gòu)簡式可能為
A.CH30cH2cH3B.CH3cH20H
C.CH3CHOD.CH3CH2CH2COOH
【答案】B
【解析】根據(jù)圖中信息得到該有機(jī)物A的質(zhì)荷比為46,有三種位置的氫。
A.CH30cH2cH3質(zhì)荷比為60,而有機(jī)物A質(zhì)荷比為46,故A不符合題意;
B.CH3cH20H質(zhì)荷比為46,有三種位置的氫,與題中信息一致,故B符合題意;
C.CH3CHO質(zhì)荷比為44,有兩種位置的氫,與題中信息不一致,故C不符合題意;
D.CH3cH2cH2coOH質(zhì)荷比為88,有四種位置的氫,與題中信息不一致,故D不符合題意。
綜上所述,答案為B。
15.下列各組煌的混合物,只要總質(zhì)量一定,無論按什么比例混合,完全燃燒后生成的CCh和H2O都是恒
量的是
A.C2H2、C2H4B.C2H4、C2H6C.C3H8、C3H6D.C6H6、C2H2
【答案】D
【解析】各組燃的混合物,只要總質(zhì)量一定,無論按什么比例混合,完全燃燒后生成的CO2和H2O都是恒
量,說明混合物中各煌的最簡式相同,據(jù)此分析判斷。
A.C2H2最簡式為CH,C2H4的最簡式為CH2,二者最簡式不同,按不同比例混合,完全燃燒后生成的
CO2和H2O不是恒量,故A不選;
B.C2H4的最簡式為CH?,C2H6最簡式為CH3,二者最簡式不同,按不同比例混合,完全燃燒后生成的
C02和H2。不是恒量,故B不選;
c.C3H8的最簡式為C3H8,c3H6最簡式為CH2,二者最簡式不同,按不同比例混合,完全燃燒后生成的
CO?和H2O不是恒量,故C不選;
D.C6H6最簡式為CH,C2H2的最簡式為CH,二者最簡式相同,無論按什么比例混合,完全燃燒后生成
的CO2和H2O都是恒量,故D選;
故選D。
16.有機(jī)物M的結(jié)構(gòu)簡式如圖關(guān)于M的下列說法中正確的是
A.該有機(jī)物的分子式為GRJDg
B.該有機(jī)物中羥基均可被催化氧化成醛基
C.該有機(jī)物能發(fā)生氧化反應(yīng)、取代反應(yīng),也能與H2發(fā)生加成反應(yīng)
D.該有機(jī)物酸性條件下水解的有機(jī)產(chǎn)物只有1種
【答案】D
【解析】A.該有機(jī)物的分子式為C14H22O9,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.該有機(jī)物中羥基均可被催化氧化成跋基,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.該有機(jī)物能發(fā)生氧化反應(yīng)、取代反應(yīng),不能發(fā)生加成反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;
HOOH
D.該有機(jī)物酸性條件下水解的有機(jī)產(chǎn)物為,只有1種,D項(xiàng)正確;
C(X)H
17.某化學(xué)小組采用如圖所示的裝置,用環(huán)己醇制備環(huán)己烯。
0H
已知:入T~>0+H2。
相對分子質(zhì)量密度/g?cnT3熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃溶解性
環(huán)己醇1000.9625161能溶于水
環(huán)己烯820.8110383難溶于水
(1)制備粗品:將12.5mL環(huán)己醇與1mL濃硫酸加入試管A中,搖勻后放入碎瓷片,緩慢加熱至反應(yīng)完全,
在試管C內(nèi)得到環(huán)己烯粗品。
①在試管中混合環(huán)已醇和濃硫酸操作時(shí),加入藥品的先后順序?yàn)閛
②如果加熱一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)忘記加碎瓷片,應(yīng)該采取的正確操作是(填字母)。
A.立即補(bǔ)加B.冷卻后補(bǔ)加C.不需補(bǔ)加D.重新配料
③將試管C置于冰水中的目的是=
(2)制備精品
①環(huán)己烯粗品中含有環(huán)己醇和少量酸性雜質(zhì)等。向粗品中加入飽和食鹽水,振蕩、靜置、分層,環(huán)己烯在
層(填“上”或"下”),分液后用(填字母)洗滌。
a.酸性KMnCU溶液b.稀硫酸c.Na2cO3溶液
②再將提純后的環(huán)己烯按如圖所示裝置進(jìn)行蒸儲(chǔ)。圖中儀器a的名稱是,蒸儲(chǔ)時(shí)要加入生石
灰,目的是。
【答案】先將環(huán)己醇加入試管A中,再緩慢加入濃硫酸B防止環(huán)己烯的揮發(fā)上c蒸儲(chǔ)燒
瓶吸收剩余的水
【解析】本題為用環(huán)己醇制備環(huán)己烯的的實(shí)驗(yàn),主要是將環(huán)己醇與濃硫酸加入試管A中,緩慢加熱至反應(yīng)
完全,在試管C內(nèi)得到環(huán)己烯粗品,據(jù)此分析回答問題。
(1)①濃硫酸密度大于環(huán)己醇,混合環(huán)已醇和濃硫酸操作時(shí),先將環(huán)己醇加入試管A中,再緩慢加入濃硫
酸;
②碎瓷片的作用是防爆沸,如果加熱一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)忘記加碎瓷片,應(yīng)該冷卻后補(bǔ)加;
③試管C收集環(huán)己烯,環(huán)己烯的沸點(diǎn)83℃,易揮發(fā),將試管C置于冰水中的目的是防止環(huán)己烯的揮發(fā);
(2)①環(huán)己烯難溶于水、密度小于水,向粗品中加入飽和食鹽水,振蕩、靜置、分層,環(huán)己烯在上層;環(huán)己
烯粗品中含有少量酸性雜質(zhì),分液后用有關(guān)加入堿性溶液洗滌,所以用Na2cCh溶液,故選c;
②根據(jù)圖示,儀器a的名稱是蒸儲(chǔ)燒瓶;氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣,蒸儲(chǔ)時(shí)加入生石灰,目的是吸收剩
余的水。
18.香蕉水主要用作噴漆的溶劑和稀釋劑,其主要成分乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一,具有香
蕉的香味。實(shí)驗(yàn)室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
八J
物質(zhì)名稱相對分子質(zhì)量密度/(g?cm3)沸點(diǎn)/℃水中溶解性
異戊醇880.8123131微溶
乙酸601.0492118溶
乙酸異戊酯1300.8670142難溶
實(shí)驗(yàn)步驟:
在A中加入4.4g異戊醇、6.0g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2?3片碎瓷片,開始緩慢加熱A(加熱和夾持裝置
略),回流50min。反應(yīng)液冷至室溫后倒入分液漏斗中,先用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液洗,再用水洗滌;
分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體,靜置片刻,過濾除去MgSO4固體,進(jìn)行蒸儲(chǔ)純化,收集得乙酸異
戊酯3.9g。
回答下列問題:
(D儀器B的名稱是,加入碎瓷片的作用是0
(2)在洗滌操作中第一次用水洗的主要目的是o
(3)在洗滌、分液操作中,應(yīng)充分振蕩,然后靜置,待分層后粗產(chǎn)品應(yīng)從分液漏斗的(填“上’
或"下”)口分離出。
(4)實(shí)驗(yàn)中加入少量無水MgSO4的目的是0
(5)在蒸儲(chǔ)操作中,儀器選擇及安裝都正確的是(填標(biāo)號(hào))。
(6)在蒸鐳操作中,收集乙酸異戊酯時(shí)應(yīng)控制的溫度范圍___________。
A.115℃~125℃B.118℃~130℃C.130℃~140℃D.140-143℃
(7)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是。
【答案】(1)球形冷凝管或冷凝管防止暴沸(2)洗去大部分的硫酸和乙酸
(3)上(4)干燥、吸水(5)b(6)D(7)60%(或0.6)
【解析】(1)
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