2020高中化學(xué)第三章有機化合物章末系統(tǒng)總結(jié)增分練含解析新人教必修2

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1、章末系統(tǒng)總結(jié) 一、重點知識梳理 二、實驗專項探究 1．甲烷與氯氣取代反應(yīng)的實驗是烷烴的一個重要性質(zhì)實驗，做好本實驗不僅可以加深對取代反應(yīng)的理解，還可以提高學(xué)習(xí)興趣。 實驗探究 教材方案： 取一個硬質(zhì)大試管，用排飽和食鹽水的方法收集體積比1∶1的甲烷和氯氣，進行如圖所示實驗。 創(chuàng)新方案： (1)裝置創(chuàng)新及改進：形成封閉裝置，防止氯氣與水有較大面積的接觸而發(fā)生反應(yīng)和逸出。 (2)條件改進：改自然光為55 W的節(jié)能燈，并用光亮的鋁箔反光聚能。 (3)原料比例改進：甲烷與氯氣體積比由1∶1改為1∶3。 創(chuàng)新亮點： (1)利用鋁箔反光聚能，引發(fā)反應(yīng)，實驗用時短，F(xiàn)e(

2、SCN)3溶液呈紅色，實驗現(xiàn)象明顯，成功率高。 (2)實驗器材易得，裝置簡潔，適合做課堂演示實驗。 (3)裝置安全，裝置屬于封閉體系而非密閉體系，壓強減小(HCl易溶于水)，水面會上升，不會發(fā)生“爆炸”。 (4)裝置密封性好，氯氣不泄漏，更加綠色環(huán)保。 2．在有機化學(xué)實驗教學(xué)中，乙酸乙酯的制備是基本實驗之一。通過該實驗，可以讓學(xué)生對乙酸和乙醇的性質(zhì)有更好的了解，同時對后期酯類物質(zhì)的學(xué)習(xí)也有了直接感受。 實驗創(chuàng)新 教材方案(如下圖)： 圖1 創(chuàng)新方案1： (1)實驗裝置(加熱裝置已省略，如圖2)。 圖2 (2)優(yōu)點：①增加了溫度計，便于控制發(fā)生裝置中反應(yīng)液的溫度，減

3、少副產(chǎn)物的產(chǎn)生；②增加了分液漏斗，有利于及時補充反應(yīng)混合液，以提高乙酸乙酯的產(chǎn)量；③增加了水冷凝裝置，有利于收集產(chǎn)物乙酸乙酯。 創(chuàng)新方案2 (1)實驗裝置(如圖3)。 圖3 (2)優(yōu)點：能精確收集乙酸乙酯(沸點時的餾分)，提高產(chǎn)物的純度。 即時訓(xùn)練 1.如圖所示，集氣瓶內(nèi)充滿甲烷和氯氣的混合氣體，置于光亮處，讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時間。 (1)光照后將滴管內(nèi)的水?dāng)D入集氣瓶中將會看到什么現(xiàn)象________________，原因是___________________________________ ___________________________________

4、__________________。 (2)寫出甲烷發(fā)生一氯取代反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。 (3)________(填“能”或“不能”)利用CH4和Cl2在光照條件下的取代反應(yīng)制取純凈的氯仿，原因是__________________________ _________________________________________________

5、______ ______________________________________________________。 (4)同樣是液態(tài)有機物，四氯化碳和氯仿都是良好的有機溶劑，而二氯甲烷卻不是，原因是____________________________________ _____________________________________________________。 解析：(1)因為甲烷和氯氣發(fā)生反應(yīng)后生成HCl，HCl極易溶于水，將滴管內(nèi)的水?dāng)D入集氣瓶內(nèi)，使集氣瓶內(nèi)氣體壓強減小，在外界大氣壓的作用下，燒杯內(nèi)的水會流入集氣瓶中。 (2)CH4＋Cl2CH3Cl＋

6、HCl。 (3)甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)是分步進行的，且都進行不到底，甲烷的四種氯代產(chǎn)物是共存的，且很難提純。 (4)二氯甲烷的沸點低，極易汽化。 答案：(1)燒杯內(nèi)的水會流入集氣瓶中　甲烷和氯氣發(fā)生反應(yīng)后生成HCl，HCl極易溶于水，將滴管內(nèi)的水?dāng)D入集氣瓶后，使集氣瓶內(nèi)氣體壓強減小，在外界大氣壓的作用下，燒杯內(nèi)的水會流入集氣瓶中 (2)CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl (3)不能　甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)是分步進行的，且都進行不到底，甲烷的四種氯代產(chǎn)物是共存的，且很難提純 (4)二氯甲烷的沸點低，極易汽化 2．“酒是陳的香”就是因為酒在儲存過程中生成了有香味的乙酸乙酯，在實驗室和工

7、業(yè)上常采用如下反應(yīng)來制取乙酸乙酯： CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O。 (1)實驗時，試管B觀察到的現(xiàn)象是界面處變成淺紅色，下層為藍(lán)色，振蕩后產(chǎn)生氣泡，界面處淺紅色消失，原因是____________(用化學(xué)方程式表示)，欲從上述混合物中分離出乙酸乙酯，采用的分離方法是________(填操作名稱)。 (2)事實證明，此反應(yīng)以濃硫酸為催化劑也存在缺陷，其原因可能是________(填序號)。 a．濃硫酸易揮發(fā)，以至不能重復(fù)使用 b．會使部分原料炭化 c．濃硫酸有吸水性 d．會造成環(huán)境污染 解析：(1)乙酸乙酯中混有乙酸，振蕩時乙酸與Na2CO3反應(yīng)產(chǎn)

8、生CO2，界面處溶液酸性變?nèi)?，因此溶液界面處淺紅色消失；乙酸乙酯不溶于Na2CO3溶液，液體出現(xiàn)分層，故可用分液法分離出乙酸乙酯。(2)濃硫酸在加熱條件下能使部分原料脫水炭化，同時產(chǎn)生SO2，H2SO4廢液及SO2會造成環(huán)境污染。 答案：(1)2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O　分液　(2)bd 3．下面是甲、乙、丙三位同學(xué)制取乙酸乙酯的過程，請你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)實驗任務(wù)。 [實驗?zāi)康腯　制取乙酸乙酯。 [實驗原理]　甲、乙、丙三位同學(xué)均采取乙醇、乙酸與濃硫酸混合共熱的方法制取乙酸乙酯。 [裝置設(shè)計]　甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計了下列三套實驗

9、裝置： 請從甲、乙兩位同學(xué)設(shè)計的裝置中選擇一種作為實驗室制取乙酸乙酯的裝置，較合理的是____________(填“甲”或“乙”)。 丙同學(xué)將甲裝置進行了改進，將其中的玻璃管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是__________。 [實驗步驟] (1)按丙同學(xué)選擇的裝置組裝儀器，在試管中先加入3 mL乙醇，并在搖動下緩緩加入2 mL濃硫酸充分搖勻，冷卻后再加入2 mL冰醋酸； (2)將試管固定在鐵架臺上； (3)在試管②中加入適量的飽和Na2CO3溶液； (4)用酒精燈對試管①加熱； (5)當(dāng)觀察到試管②中有明顯現(xiàn)象時停止實驗。 [問題討論] a．步驟(1

10、)安裝好實驗裝置，加入樣品前還應(yīng)檢查____________ ______________________________________________________； b．寫出試管①發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(注明反應(yīng)條件)： _____________________________________________________； c．試管②中飽和Na2CO3溶液的作用是_____________________ _____________________________________________________， ________(填“能”或“不能”)換成NaOH溶液，

11、因為__________ _____________________________________________________。 解析：根據(jù)甲、乙裝置的差別及丙的改進裝置便知應(yīng)選擇乙裝置，這樣可防止倒吸，這也是改進后干燥管的作用之一。由于乙醇與乙酸均易揮發(fā)，因此制取的乙酸乙酯中會混有這兩種物質(zhì)，可用飽和Na2CO3溶液除去乙醇和乙酸，同時還降低了乙酸乙酯的溶解度，所以可用分液的方法分離，但若用NaOH溶液，NaOH會中和CH3COOH，而使乙酸乙酯又全部水解掉，故不能用NaOH溶液。 答案：[裝置設(shè)計]　乙　防止倒吸 [問題討論]　a．裝置的氣密性 b．CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O c．吸收乙醇，除去乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，使其分層析出 不能 若用NaOH溶液，則NaOH會中和CH3COOH而使生成的乙酸乙酯又徹底水解，導(dǎo)致實驗失敗