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在少量浓硫酸催化下,乙酸与乙醇发生酸催化酯化(加成—消除机理)。现取乙酸 1.00 mol 与 1.00 mol ¹⁸O 标记乙醇 CH₃CH₂¹⁸OH 反应,达到平衡时乙酸的转化率为 2/3(忽略挥发与副反应)。请回答:(1) 按酯化机理,酯分子中酯基上的单键氧(-O-)来自哪个反应物?生成的水分子中的 -OH 来自哪个反应物?(2) 写出酯化产物的结构简式,并计算平衡体系中所有含 ¹⁸O 物种的物质的量。
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某液态有机物 A(5.80 g,完全汽化后测得其摩尔质量为 58 g/mol)可能是正丙醛(CH₃CH₂CHO)或丙酮(CH₃COCH₃),二者互为同分异构体。为鉴别 A,进行如下实验:① 取少量 A 加入银氨溶液并水浴加热,无银镜产生;② 另取 5.80 g A 与足量碘的氢氧化钠溶液共热(碘仿反应),A 全部反应后将生成的碘仿(CHI₃,摩尔质量 394 g/mol)过滤、干燥,称得质量为 39.4 g。已知甲基酮发生碘仿反应的计量关系为:R-CO-CH₃ + 3I₂ + 4NaOH → CHI₃↓ + R-COONa + 3NaI + 3H₂O。请通过计算确定 A 为哪种物质,并说明①、②两步现象如何互相印证。
取一定质量的丙酮(CH₃COCH₃)样品,在碘的氢氧化钠溶液中完全发生碘仿反应,将生成的碘仿(CHI₃,摩尔质量按 394 g/mol 计)过滤、干燥后称量为 3.94 g。已知丙酮发生碘仿反应时,甲基上的三个氢逐步被碘取代,随后碳碳键断裂生成碘仿与乙酸盐。计算参与反应的丙酮的质量(丙酮摩尔质量按 58 g/mol 计)。
取 2.90 g 丙酮(CH₃COCH₃,摩尔质量 58 g/mol)与足量碘的氢氧化钠溶液完全反应,发生碘仿反应:CH₃COCH₃ + 3I₂ + 4NaOH → CHI₃↓ + CH₃COONa + 3NaI + 3H₂O。假设丙酮完全转化,计算理论上生成碘仿(CHI₃,摩尔质量 394 g/mol)的质量。
将 7.4 g 叔丁醇[(CH₃)₃COH]与过量浓盐酸在室温下混合振荡,发生取代反应生成叔丁基氯[(CH₃)₃CCl]。另取 7.4 g 叔丁醇与过量浓硫酸共热至 80~90 ℃,发生分子内消除反应,已知该醇分子中三个 β-碳完全等价,脱水只生成一种烯烃。设两步反应均以 90% 的产率进行,求:(1) 取代反应生成叔丁基氯的质量;(2) 消除反应生成烯烃的物质的量。
现有三瓶无标签的无色液体,分别可能是:2-溴-2-甲基丙烷、1-氯丁烷、溴苯。取其中一瓶液体样品 0.02 mol,加入过量硝酸银的乙醇溶液并加热,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到浅黄色沉淀 3.76 g(AgBr 摩尔质量 188 g/mol,AgCl 摩尔质量 143.5 g/mol)。请通过计算确定该样品是哪一种卤代烃,并说明用此试剂鉴别三种液体的现象区别。
2-溴丁烷在乙醇钠/乙醇体系中发生E2消除。设各β-C—H被夺取的概率相等,即每一份产物对应一个可被消除的β-H:C1甲基上有3个β-H,生成1-丁烯;C3亚甲基上有2个β-H,生成2-丁烯(其中顺式与反式各占2-丁烯的一半)。请计算三种烯烃产物1-丁烯、顺-2-丁烯、反-2-丁烯的摩尔分数。
将0.2 mol乙酸与0.5 mol乙醇混合,在少量浓硫酸催化下加热回流进行酯化反应,反应达到平衡时乙酸的转化率为60%。该反应按酸脱羟基、醇脱氢的机理进行,每1 mol乙酸转化为1 mol乙酸乙酯。计算:(1) 平衡时生成乙酸乙酯的物质的量;(2) 乙酸乙酯的质量(摩尔质量88 g/mol)。
实验室有等质量的两种饱和一元醛样品 A 和 B。A 为乙醛(CH₃CHO),B 为丙醛(CH₃CH₂CHO)。现用适量托伦试剂分别与之充分反应,两样品均被完全氧化为相应羧酸,并放出银。计算:(1) 1.0 g 乙醛完全被托伦试剂氧化时理论上可析出单质银多少克?(2) 该 1.0 g 乙醛样品反应中转移电子的物质的量是多少?已知乙醛摩尔质量为 44 g/mol,Ag 摩尔质量为 108 g/mol,1 mol 乙醛氧化可析出 2 mol Ag。
某学生以氧化铜为氧化剂,将乙醇催化氧化制乙醛(CH3CH2OH + CuO →(Δ)CH3CHO + Cu + H2O)。现取 9.2 g 无水乙醇进行完全氧化。试计算:理论上至少需要氧化铜多少克?同时写出该反应的化学方程式。
某链状单烯烃 A 的分子式为 C6H12。取 0.1 mol A,在惰性溶剂中通入臭氧后经 Zn/H2O 还原水解(还原性氧化裂解),得到 0.1 mol 丙酮和 0.1 mol 丙醛,无其他含碳产物。请推断 A 的结构简式并命名,写出该氧化反应的产物(碳骨架断裂位置的确定依据)。
某有机样品含苯酚 0.02 mol(其余成分不与溴反应,可溶于水)。将足量氢氧化钠溶液加入样品溶液中完全中和酚羟基;随后向同一体系缓慢滴加溴水,直至沉淀质量不再增加。已知苯酚电离出的酚氧负离子使邻、对位电子云密度显著升高,与溴发生取代时每个苯环最多引入 3 个溴原子。请计算:(1) 中和苯酚至少消耗 NaOH 的物质的量;(2) 完全生成三溴苯酚沉淀时消耗 Br2 的物质的量及沉淀质量(三溴苯酚摩尔质量按 331 g/mol 计算)。
某饱和一元醇的分子式为 C₄H₁₀O,其碳链为直链,羟基位于 2 号碳上。取该醇样品 7.4 g。(1)写出该醇的系统命名;(2)已知每个醇羟基可形成 1 个氢键,且该醇分子中只含 1 个羟基,计算该样品中所含羟基的物质的量,并由此计算可形成的氢键的物质的量(已知 C、H、O 的相对原子质量分别为 12、1、16)。
将下列有机化合物按伯、仲、叔卤代烃分类(苯环及碳碳双键上的碳不计入伯仲叔氢的统计):①2-氯丁烷;②2-溴丙烷;③2-甲基-2-氯丙烷;④氯代环己烷;⑤氯苯;⑥3-氯-1-丙烯;⑦1-溴丙烷。任务:先逐一指出①至⑦中属于伯、仲、叔卤代烃的化合物编号,再计算其中仲卤代烃的数目 n。
某卤代烃的系统命名为 2-溴-3-甲基丁烷。请完成下列计算任务:(1) 根据该名称写出该卤代烃的分子式;(2) 计算其相对分子质量(相对原子质量取 C=12, H=1, Br=80)。
某厂以乙醛(CH₃CHO,摩尔质量44 g/mol)为原料,在稀NaOH作用下发生自身羟醛缩合生成3-羟基丁醛,再经加热脱水制得巴豆醛(CH₃CH=CHCHO,摩尔质量70 g/mol)。现投入88 g乙醛,羟醛缩合阶段乙醛转化率为90%,脱水阶段产率为80%。计算理论上可制得巴豆醛的质量。
某饱和二元醇 A 的分子式为 C4H10O2,分子中含一个伯醇羟基和一个叔醇羟基,且分子中不含手性碳原子。请回答:(1) 写出 A 的系统命名;(2) 指出 A 分子中可作氢键给体的位点数和可作氢键受体的位点数;(3) 与同分子式为 C4H10O 的一元醇 2-丁醇相比,判断 A 的沸点高低并简述理由。
实验室用环己醇(C6H12O,相对分子质量100)经浓硫酸催化脱水制环己烯(C6H10,相对分子质量82)。现取环己醇100 g完全脱水,反应按 C6H12O → C6H10 + H2O 进行。计算:(1) 理论上生成环己烯的质量;(2) 若实际脱水消除反应的收率为85%,实际得到环己烯的质量(结果保留1位小数)。
按系统命名法,某卤代烃的名称为 3-溴-2-氯戊烷。请完成:(1) 写出该化合物的结构简式;(2) 指出每个卤原子所连碳原子的类型(伯碳、仲碳或叔碳),并据此说明该卤代烃属于哪一类;(3) 计算该化合物分子中氢原子的总数,写出其分子式。
在实验室中,将 0.20 mol 溴乙烷溶于无水乙醚,与过量镁屑反应制备格氏试剂乙基溴化镁(C2H5MgBr)。假设反应完全转化。(1)写出制备格氏试剂的化学反应方程式;(2)将所得格氏试剂全部与足量甲醛(HCHO)反应,再经酸性水解,计算理论上可生成伯醇的物质的量,并指出该伯醇的名称。