1、课时作业17基础巩固1下列物质中含有两种官能团的烃的衍生物为()ACH3CH2NO2BCH2=CHBrCCH2Cl2D解析:CH2=CHBr中含有碳碳双键和溴原子两种官能团,CH3CH2NO2、CH2Cl2 中只含一种官能团,中不含官能团,故选B。答案:B2(2019年邯郸模拟)下列物质中,分别加入金属钠,不能产生氢气的是()A苯 B蒸馏水C无水酒精 D75%的酒精解析:乙醇、H2O都能与Na发生置换反应生成H2,75%的酒精是水和乙醇组成的混合物,也能与Na反应生成H2;苯不能与Na反应生成H2。答案:A3下列关于乙醇的说法正确的是()A乙醇在水溶液中能电离出少量的H,所以乙醇是酸B乙醇结构
2、中有OH,所以乙醇显碱性C乙醇分子中只有烃基上的氢原子可被钠置换出来D乙醇是一种很好的溶剂,能溶解许多无机化合物和有机化合物,人们用白酒浸泡中药制成药酒就是利用了这一性质解析:A中,乙醇不能电离出H,故不是酸;B中,羟基(OH)不是氢氧根(OH),溶液显碱性是OH的性质;C中,金属钠与乙醇的反应中,是Na置换羟基中的氢。答案:D4乙醇分子中的化学键如图所示,下列关于乙醇在各种反应中断裂化学键的说法不正确的是()A与金属钠反应时断裂B在加热和铜做催化剂的条件下与O2反应时断裂和C在加热和铜做催化剂的条件下与O2反应时断裂和D在空气中完全燃烧时断裂解析:乙醇与钠反应生成乙醇钠,羟基中的OH键断裂,
3、A正确;乙醇催化氧化生成乙醛时,断裂和与羟基直接相连的碳氢键即,B正确,C错误;乙醇完全燃烧时,化学键全部断裂,D正确。答案:C5香叶醇的结构简式如图。下列有关香叶醇的叙述正确的是()A香叶醇的分子式为C10H18OB不能使溴的四氯化碳溶液褪色C不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D能发生加成反应不能发生取代反应解析:A.依据键线式特点以及有机物中碳原子的结构特点,推出此有机物的分子式为C10H18O,故说法正确;B.依据香叶醇的结构简式,含有碳碳双键,故此有机物能使溴的四氯化碳溶液褪色,故说法错误;C.含有碳碳双键和羟基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故说法错误;D.含有碳碳双键,此有机物能发生加成反应,
4、含有羟基,能与有机酸发生酯化反应,能发生取代反应,故说法错误。答案:A6下列关于乙醇和乙烷的比较,错误的是()A完全燃烧的产物相同B分子中都含有6种氢元素C乙醇的熔、沸点均高于乙烷D乙醇分子含有官能团,而乙烷分子无官能团解析:分子中都含有6个氢原子,氢元素只有一种。答案:B7(双选)把质量为m g的铜丝灼烧变黑,立即放入下列物质中,能使铜丝变红,且质量仍为m g的是()A稀硫酸 B酒精C石灰水 DCO解析:铜丝在酒精灯上加热时被氧化为CuO,当放入稀硫酸时,CuO被溶解,导致铜丝质量减小;而放入石灰水中时不发生反应,铜丝质量增加;当放入酒精和CO中时,CuO被还原为Cu,铜丝质量不变。答案:B
5、D8在常压和100 条件下,把乙醇汽化为蒸气,然后和乙烯以任意比例混合,其混合气体为V L,将其完全燃烧,需消耗相同条件下的氧气的体积是()A2V L B2.5V LC3V L D无法计算解析:解法1:(方程式法)乙醇和乙烯完全燃烧的化学方程式为:C2H5OH3O22CO23H2O,C2H43O22CO22H2O,从方程式可以看出,乙醇和乙烯在等物质的量时消耗等量的O2,所以无论二者以何比例混合,只要体积一定,消耗掉的氧气就是一定的,为原混合气体体积的3倍。解法2:(转化法)将乙醇的分子式转化为C2H4H2O,然后与C2H4的分子式比较可知二者等体积时耗氧量相同,即可选出答案。答案:C9(20
6、19年葫芦岛高一检测)如图所示是A分子的球棍模型和B分子的比例模型,回答下列问题:(1)A和B的关系是_。(2)写出A分子在催化剂存在条件下加热和氧气反应的化学方程式_。(3)写出B分子和金属钠反应的化学方程式_。(4)B在加热条件下能够和HBr发生反应生成溴乙烷,该反应类型是_。解析:根据成键原则,可以判断A和B的结构简式分别是CH3OH和CH3CH2OH,它们结构相似,分子组成上相差一个“CH2”原子团,互称为同系物,它们都含OH,甲醇和乙醇性质相似,能被氧化成相应的醛,能够与金属钠反应。根据B在加热条件下能与HBr发生反应生成溴乙烷的特点可知该反应为取代反应。答案:(1)同系物(2)2C
7、H3OHO22HCHO2H2O(3)2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2(4)取代反应能力提升10有以下两种结构的物质,有关说法正确的是()A两者为同一物质B两者为同系物C相同物质的量的两种物质分别与足量钠反应,产生氢气量相同D相同物质的量的两种物质分别与足量钠反应,产生氢气量前者多解析:两者的分子式相同,但结构不同,所以应为同分异构体,A、B两项错误;因为两者都只含有一个OH官能团,故等物质的量的二者与足量钠反应,产生氢气量相同,C项正确,D项错误。答案:C11分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构)()A3种 B4种 C5种 D6种解析:分子式为C
8、4H10O的有机物是醇或醚。若物质可以与金属Na发生反应放出氢气,则该物质是醇, C4H10O可以看作是C4H10分子中的一个H被OH取代,C4H10有CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH3两种不同的结构,前者有2种不同的氢原子,后者也有2种不同的氢原子,它们分别被羟基取代,都能得到一种醇,因此符合该性质的醇的种类是4种。答案:B12A、B、C三种醇与足量的金属钠完全反应,相同条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为362,则三种醇分子里的羟基数之比为()A321 B262C312 D213解析:由醇和钠的反应可得关系式2OHH2,产生相同体积的H2需要相同物质的量的羟
9、基,设都生成3 mol H2,则需要6 mol羟基,则需要一元醇6 mol,二元醇3 mol,三元醇2 mol,故选D。答案:D13将a g光亮的铜丝在酒精灯上加热后,迅速插入下列溶液中,然后取出干燥,如此反复几次,最后取出铜丝,洗涤、干燥后称其质量为b g。下列所插入的物质与铜丝质量关系不正确的是()A无水乙醇:ab B石灰水:abCNaHSO4溶液:ab D盐酸:ab解析:铜丝在酒精灯上加热后,发生反应:2CuO22CuO,当插入无水乙醇中时,发生反应:CuOCH3CH2OHCH3CHOCuH2O,故ab;当插入NaHSO4溶液或盐酸中,CuO2H=Cu2H2O,故ab;当插入石灰水中时,
10、Cu和CuO与石灰水均不反应,固体质量增加,故ab。答案:B14生活中的有机物种类丰富,在衣食住行等多方面应用广泛,其中乙醇是比较常见的有机物。(1)乙醇是无色有特殊香味的液体,密度比水的_。(2)工业上用乙烯与水反应可制得乙醇,该反应的化学方程式为_。反应类型是_。(3)下列属于乙醇的同系物的是_,属于乙醇的同分异构体的是_(填字母)。C乙醚(CH3CH2OCH2CH3)D甲醇ECH3OCH3FHOCH2CH2OH(4)乙醇能够发生氧化反应:46 g乙醇完全燃烧消耗_ mol氧气。乙醇在铜作催化剂的条件下可被氧气氧化为乙醛,反应的化学方程式为_。解析:(1)乙醇的密度比水的密度小。(2)乙烯
11、与水发生加成反应,方程式为CH2=CH2H2OCH3CH2OH。(3)同系物满足两个条件:结构相似,组成相差n个CH2原子团,故甲醇与乙醇互为同系物;同分异构体满足两个条件:分子式相同,不同的空间结构,故CH3OCH3与乙醇互为同分异构体。(4)乙醇燃烧方程式:C2H5OH3O22CO23H2O,故1 mol乙醇完全燃烧消耗3 mol O2,乙醇催化氧化的方程式为2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O。答案:(1)小(2)CH2=CH2H2OCH3CH2OH加成反应(3)DE(4)32CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O15某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。(1)实验过程
12、中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学方程式:_。在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明乙醇的催化氧化反应是_反应。(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是_;乙的作用是_。(3)反应进行一段时间后,试管a中能收集到不同的物质,它们是_。集气瓶中收集到的气体的主要成分是_。(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有_。要除去该物质,可先在混合液中加入_(填字母)。a氯化钠溶液 b苯c碳酸氢钠溶液 d四氯化碳然后再通过_(填实验操作名称)即可分离出乙醛。解析:(1)实验时,因为发生反应2Cu(红)O22CuO(黑)、CH3CH2O
13、HCuO(黑)CH3CHOCu(红)H2O,两反应交替进行,所以红色和黑色交替出现。(2)甲水浴的作用是加热,便于乙醇的挥发,可得到稳定的乙醇气流;乙水浴的作用是冷却,便于乙醛的收集。(3)经过反应后冷却,试管a中收集到的物质有易挥发的原料乙醇,生成的乙醛及水。集气瓶中收集到的是原空气中不参加反应的N2,还有没反应完的少量O2,由于O2是少量的,所以只填N2。(4)试管a中收集到的液体能使紫色石蕊试纸显红色,说明有酸性物质生成,可能含有乙酸,这是由于CH3CHO进一步被氧化而生成的,利用乙酸的酸性比碳酸强,可用碳酸氢钠除去乙酸,然后通过蒸馏的方法将乙醛分离出来。答案:(1)2CuO22CuO、
14、CH3CH2OHCuOCH3CHOCuH2O放热(2)加热,使乙醇挥发,与空气混合冷却,收集乙醛(3)乙醛、乙醇、水氮气(4)乙酸c蒸馏16乙醇是一种重要的化工原料,由乙醇为原料衍生出的部分化工产品如图所示:回答下列问题:(1)A的结构简式为_。(2)B的化学名称是_。(3)由乙醇生产C的化学反应类型为_。(4)E是一种常见的塑料,其化学名称是_。(5)A生成B的反应中浓H2SO4的作用是_、_,该反应的化学方程式为_。解析:(1)根据A的分子式,结合A由乙醇氧化得到可知A为乙酸,其结构简式为CH3COOH。(2)乙酸(A)与乙醇发生酯化反应得到乙酸乙酯(B)。(3)比较乙醇与C的分子式可知,
15、乙醇分子中的1个H原子被Cl原子取代,所以反应类型为取代反应。(4)E的单体为D,根据D的分子式,可知D为氯乙烯,所以E为聚氯乙烯。(5)乙醇与乙酸的酯化反应中浓H2SO4作催化剂和吸水剂,反应方程式为CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3H2O。答案:(1)CH3COOH(2)乙酸乙酯(3)取代反应(4)聚氯乙烯(5)吸水剂催化剂CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3H2O探究拓展17某中学化学兴趣小组对乙醇的分子结构进行探究,其过程如下:猜想一:乙醇的结构简式是CH3CH2OH猜想二:乙醇的结构简式是CH3OCH3制定方案并实施:按如图所示实验装置进行实验。
16、测定乙醇与钠反应(放热)生成氢气的体积,并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目。试回答下列问题:(1)指出实验装置中的错误_。(2)如果实验装置和操作正确,且结论符合猜想一,则参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比可能为_。(3)如果实验装置和操作正确,且结论符合猜想二,则参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比可能为_。(4)如果实验装置正确,实验结果为2.3 g乙醇与足量金属钠反应时产生了标准状况下的氢气约0.56L,则乙醇的结构简式应为_,理由是_。(5)该实验获得成功的关键,除了需要纠正图中装置错误以外,还需注意下列问题中的_(用序号填写)。装置的气密性良好
17、实验开始前准确测定乙醇的量钠足量广口瓶中水的体积大于560 mL氢气的体积测算准确解析:(1)利用排水法测定生成氢气的体积,广口瓶中进气导管不应插入水中,排水导管应插到广口瓶底部。(2)若乙醇的结构简式是CH3CH2OH,设其物质的量为1 mol;当只有羟基上的氢反应,则生成0.5 mol氢气;当只有烃基上的氢反应,则生成2.5 mol氢气;若烃基、羟基上的氢全部反应,生成3 mol氢气。(3)若乙醇的结构简式是CH3OCH3,设CH3OCH3的物质的量为1 mol;若甲基上的氢全部反应,则生成3 mol氢气。(4)2.3 g乙醇的物质的量为0.05 mol,标准状况下0.56 L氢气的物质的
18、量为0.025 mol,所以每摩尔乙醇与钠反应提供的氢原子为1 mol。所以,乙醇的结构简式应为CH3CH2OH。(5)该实验原理是测出一定量乙醇与钠反应(放热)生成氢气的体积,并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目,据此推断结构。气密性好才能收集到气体;乙醇的量、氢气的体积准确,定量计算结论才正确;钠足量才能保证乙醇完全反应;由于2.3 g乙醇与足量金属钠反应时产生了标准状况下的氢气约0.56 L,所以广口瓶中水的体积应大于560 mL。答案:(1)广口瓶中进气导管不应插入水中,排水导管应插到广口瓶底部(2)10.5、12.5、13(3)13(4)CH3CH2OH1 mol乙醇中只
19、有1 mol活泼氢原子(5)18有0.2 mol某有机物和0.5 mol氧气在一密闭容器中燃烧所得产物为CO2、CO、H2O(气体),产物通过浓硫酸时,浓硫酸的质量增加了10.8 g;再通过灼热的氧化铜时,氧化铜的质量减轻了3.2 g;又通过碱石灰时,碱石灰的质量增加了17.6 g。求有机物的化学式,并写出其可能的结构简式。解析:燃烧产物通过浓硫酸后,浓硫酸增加的质量即为水的质量;有机物燃烧产物中含有CO,说明氧气不足。氧化铜质量的减轻,是由于被CO还原即由于失去氧元素而减轻;碱石灰增加的质量既包括燃烧所得的CO2的质量,也包括CO被氧化所得的CO2的质量;CO2中碳原子的总物质的量等于0.2
20、 mol有机物中所含碳原子的物质的量。(1)求0.2 mol有机物中碳原子和氢原子的物质的量:n(C)n(CO2)0.4 mol,n(H)2n(H2O)21.2 mol。(2)求0.2 mol有机物含氧原子的物质的量:n(O)(0.4 mol21.2 mol2)(0.5 mol2)0.2 mol。(3)求有机物的化学式:1 mol有机物中C、H、O的物质的量分别为:n(C)2 mol,n(H)6 mol,n(O)1 mol。(4)推出有机物的化学式为C2H6O,其可能的结构简式为CH3CH2OH或CH3OCH3。答案:有机物的化学式为C2H6O。有机物可能的结构简式:CH3CH2OH或CH3OCH3。