已知:苯甲酸分子量是122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为 ,操作Ⅱ为 。
(2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是 。
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔。该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。 序号 ① ② ③ 实验方案 将白色固体B加入水中,加热,溶解, 取少量滤液于试管中, 干燥白色晶体, 实验现象 得到白色晶体和无色溶液 生成白色沉淀 结论 滤液含有Cl- 白色晶体是苯甲酸 (4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH
的物质的量为2.40×10-3mol。产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为 ,计算结果为 (保留两位有效数字)。
【解题指南】解答本题时应从有机综合实验和滴定实验考虑。
【解析】由流程中可知要分离有机相和无机相采用分液的操作方法,要从混合物中得到有机物A,通过蒸馏。由反应原理和流程可知无色液体A是甲苯,检验甲苯是利用甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色原理进行。因苯甲酸的熔点是122.4℃,而氯化钾的熔点远远高于苯甲酸的熔点,所以接下是结果已知条件先分离苯甲酸和氯化钾,然后再确定白色晶体就只是苯甲酸。对于第(4)问中的计算要注意移取的量是总量的四分之一。 【答案】(1)分液,蒸馏 (2)甲苯,酸性KMnO4溶液,溶液褪色。(3)①冷却、过滤 ② 滴入2-3滴AgNO3溶液 ③加热使其融化,测其熔点;熔点为122.4℃ (4)(2.40×10-3×122×4)/1.22;96% 29、(2013·海南高考·18)18一II(14分) 化合物A是合成天然橡胶的单体,分子式为C5H8。A的一系列反应如下(部分反应条件略去):
回答下列问题:
(1)A的结构简式为,化学名称是 ; (2)B的分子式为 ;
(3)②的反应方程式为 ;
(4)①和③的反应类型分别是 , ;
(5)C为单溴代物,分子中有两个亚甲基,④的化学方程式为 : (6)A的同分异构体中不含聚集双烯(C=C=C)结构单元的链状烃还有 种,写出其中 互为立体异构体的化合物的结构简式 。
【解析】从C5H8可推知其不饱和度为2,是天然合成橡胶单体,框图中还有暗示,则A为异戊二烯。分解A、B合成的产物:
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,则A的结构为: B为 COOC2H5HCCH3CCH2CH2HCCOOC2H5
CH2反应①与溴反应,产物增加了2个溴原子,则反应为加成反应,经反应②后却增加了2个碳碳双键,所以反应为消去反应。反应③的条件不同,不会是加成反应,且产物C为单溴代物,且有两个亚甲基,因此反应只能是取代反应,还只能是在环上与酯基相
连的那个碳上才符合题目要求,则C的结构简式为:
该结构在氢氧化钠溶液中水解再酸化,反应④就简单了。
(6)小题中异构体要注意立体异构,后面的提问中有明确的提示,但题中并没有要求只写二烯烃结构,因此还要注意写出炔烃的结构,共有以下七种,除去本身还有6种。 【答案】
(1) 2—甲基—1,3—丁二烯(异戊二烯)
(2)C5H8O2
(3)
(4)加成反应 取代反应
(5)
(6)6 30、(2013·四川高考·27)27.(14分) 已知:
CHO
+(C6H5)3PCHRCHCHR+(C6H5)3PO,R代表原子或原子
COOH团W是一种有机合成中间体,结构简式为:HOOC下:
CHCHCHCH2,其合成方法如
其中,M、X、Y、Z分别代表一种有机物,合成过程中其他产物和反应条件已略去。X与W在
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一定条件下反应可以生成酯N,N的相对分子质量为168。 请回答下列问题:
(1)W能发生反应的类型有 。(填写字母编号)
A.取代反应 B. 水解反应 C. 氧化反应 D.加成反应
O(2)已知
C为平面结构,则W分子中最多有 个原子在同一平面内。
(3)写出X与 W在一定条件下反应生成N的化学方程式: 。
(4)写出含有3个碳原子且不含甲基的X的同系物的结构简式: 。 (5)写出第②步反应的化学方程式: 。 【解题指南】解答本题时注意以下几点:
根据有机化合物中的官能团预测物质能够发生反应的反应类型; (2)根据特殊的反应条件可以推断反应物和产物的类型; (3)同系物之间相差的是CH2,不是CH2OH。 【解析】(1)W中的官能团为碳碳双键和羧基,碳碳双键能发生氧化反应、加成反应,羧基能发生取代反应; (2)
HOHOCHCCCCHHOHO与双键碳直接相连的所有原子共面,与羰基碳直接相连的原
子共面共16个;
(3)W中的碳碳双键都是通过题干中的已知条件生成的,则Y为乙二醛,X为乙醇,X与W发生酯化反应生成酯,由于N的相对原子质量为168,所以N为环酯; (4)同系物是结构相似,组成上相差一个或若干个CH2的一系列化合物; (5)Y为乙二醛发生的是信息提供的反应。 【答案】
(1)A C D(3分) (2)16 (2分) (3)
(3分)
(4)HOCH2CH2CH2OH(3分)
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(5)OHC—CHO +2(C6H5)3P=CHCOOC2H5 →2(C6H5)3P=O + H5C5OOCCH=CH—CH=CHCOOC2H5 (3分) 31、(2013·新课标全国卷·28)(14分)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
按下列合成步骤回答问题: 苯 溴 溴苯 密度/g·cm-3 沸点/°C 水中溶解度 0.88 80 微溶 3.10 59 微溶 1.50 156 微溶 (1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了___气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是____;
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是_____ 向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是_____;
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为___,要进一步提纯,下列操作中必须的是____(填入正确选项前的字母);
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是___(填入正确选项前的字母)。 A.25mL B.50mL C.250mL D.500mL
【解题指南】解答本题时应注意液溴与铁反应的反应物易挥发,制得的产物中含有挥发出的反应物。
【解析】液溴与铁反应生成溴苯和溴化氢,溴化氢极易溶于水,可看到白雾;装置d用于吸收溴化氢和未反应完的溴单质;氢氧化钠可洗涤除去未反应的溴单质和生成的溴化氢;无水氯化钙气干燥作用;经过②、③两步后粗溴苯中海含有为反应的苯,应用蒸馏的方法除去;实验中共向a中加入了15ml苯、4ml液溴、10ml水,共29ml液体,所以需要容积50ml的合适。 【答案】 (1)HBr
(2)吸收HBr和Br2 干燥 (3)苯 C (4)B 32、(2013·新课标全国卷·38)[化学—选修5有机化学基础](15分)
对羟基甲苯甲酸丁酯(俗称尼泊金丁酯)可用作防腐剂,对酵母和霉菌有很强的抑制作用,工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化下进行酯化反应而制得。以下是某课题组开发的廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线:
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