题目内容

1.下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务.
【实验目的】制取乙酸乙酯
【实验原理】甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯
【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:

若从甲、乙两位同学设计的装置中选择一套作为实验室制取乙酸乙酯的装置,不宜选择的装置是乙(填“甲”或“乙”).丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是防止倒吸.
【实验步骤】
A.按所选择的装置组装仪器,在试管①中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合溶液的方法是在试管①中加入3mL的乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸.然后轻轻地振荡试管,使之混合均匀.
B. 将试管固定在铁架台上;
C. 在试管②中加入5mL X试剂;
D. 用酒精灯对试管①加热
E. 当观察到试管②中有明显现象时停止实验.
【问题讨论】(1)实验中浓硫酸的作用是催化、吸水.
(2)试管②中加入的X试剂为饱和碳酸钠溶液,其作用是降低酯在水中的溶解度,除去酯中混有的酸和醇,使其容易分层
(3)步骤E试管②中观察到的现象是液面上有透明的不溶于水的油状液体产生,并可以闻到香味.
(4)进行该实验时,最好向试管①中加入几块碎瓷片,其目的是防止暴沸.

分析 本题是探究实验室制制取乙酸乙酯,涉及类似于浓硫酸稀释一样配制反应混合液,为了防止暴沸需要添加碎瓷片,实验中浓硫酸的作用,以及实验现象和反应后产物的分离提纯,可据此分析作答;
【装置设计】装置中②的导管不能伸入液面以下,否则容易发生倒吸现象,则装置甲会发生倒吸现象,装置乙合理;丙中球形干燥管还可以防止倒吸;
【实验步骤】混合溶液的配制一般是密度大的加到密度小的液体里,可参考浓硫酸的稀释方法来配制混合溶液;
(1)浓硫酸有吸水性且做催化剂加快反应速率;
(2)饱和碳酸钠溶液能够除去乙醇和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层;
(3)乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,所以试管②中混合液分层,上层为有油状液体;
(4)液体混合物加热时需要防暴沸,添加碎瓷片可达到目的.

解答 解:【装置设计】乙酸和乙醇易溶于水,不插入液面下是为了防止倒吸,所以选乙装置;球形干燥管导气的同时也起到防倒吸作用,故答案为:乙;防止倒吸;
【实验步骤】在试管①中先加入3mL 95%的乙醇,并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀,冷却后再加入2mL冰醋酸,故答案为:在试管①中加入3mL的乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL乙酸;
(1)浓硫酸有吸水性,促进该反应向正反应方向移动,浓硫酸能加快反应速率,所以浓硫酸作催化剂和吸水剂,故答案为:催化、吸水;
(2)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,除去乙醇和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,故答案为:饱和碳酸钠溶液;降低酯在水中的溶解度,除去酯中混有的酸和醇,使其容易分层;
(3)乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液的溶解度较小,所以会过程中试管②中液体分为两层(有水果味),故答案为:液面上有透明的不溶于水的油状液体产生,并可以闻到香味;
(4)为防止液体混合物加热,需要加碎瓷片,故答案为:防止暴沸.

点评 本题考查了乙酸乙酯的反应原理及实验室制法,题目难度不大,注意掌握乙酸乙酯的制备方法及反应原理,明确饱和碳酸钠溶液、浓硫酸在实验中的作用为解答本题的关键.

练习册系列答案
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9.过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂.
已知:①过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的性质.
②2Na2CO3(aq)+3H2O2(aq)?2Na2CO3•3H2O2 (s)△H<0
③50℃时,2Na2CO3•3H2O2 (s) 开始分解
某兴趣小组制备过碳酸钠的装置示意图如图1所示:

请回答下列问题:
(1)图1中玻璃导管a的作用是平衡压强,使H2O2溶液顺利流下
(2)本实验的关键是控制温度,用该装置制备过碳酸钠有不足之处,下列改进措施可行的是AB(填序号).
A、缓慢滴加H2O2溶液    B、冷水浴    C、用酒精灯加热
(3)将实验改进后按如图2所示流程可获得过碳酸钠产品
①洗涤固体Y时选用无水乙醇作为洗涤剂的目的是减少过碳酸钠的溶解损失,并带走水份利于干燥
②在滤液X中加入适量中加入适量NaCl固体可析出过碳酸钠,原因是增大钠离子浓度,降低过碳酸钠的溶解度
(4)下列物质中,会引起过碳酸钠失效的有AB.
A.Na2SB.FeCl3C.Na2SiO3      D.NaHCO3
(5)过碳酸钠产品中往往含有少量碳酸钠,可用重量法测定过碳酸钠的质量分数;其操作步骤:取m1g样品→溶解→沉淀反应→过滤→洗涤→干燥→称量m2g.
①写出沉淀反应的离子方程式Ba2++CO32-=BaCO3
②产品中过碳酸钠质量分数的表达式为:$\frac{314({m}_{1}-\frac{106{m}_{2}}{197})}{102{m}_{1}}$.
③结果与分析:主要影响因素是沉淀是否完全及过碳酸钠有无分解.
6.冬青油是一种无色液体,某实验小组利用如图所示的装置制备冬青油.化学反应原理如下所示,实验装置如图1所示:

产物的有关数据如表所示:
相对分
子质量
密度/g•cm-3沸点/℃溶解性
冬青油1521.180222.2微溶于水
实验步骤如下所示:
①向三颈瓶中加入6.9g(0.05mol)水杨酸和24g(0.75mol)甲醇,再小心地加入6mL浓硫酸,摇匀.
②加入2粒沸石(或碎瓷片),装上仪器a,在石棉网上保持温度在85~95℃,回流1.5h.
③反应完毕,将烧瓶冷却,加入50mL蒸馏水,然后转移至分液漏斗,弃去水层,将有机层再倒入分液漏斗中,依次用50mL 5%碳酸氢钠溶液和30mL水洗涤.
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⑤最后将粗产品进行蒸馏,收集221~224℃的馏分,其质量为6.8g.
请回答下列问题:
冬青油是一种无色液体,某实验小组利用如图所示的装置制备冬青油.化学反应原理和实验装置如下所示:
(1)本实验中浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂.
(2)装置中仪器a的名称是冷凝管,进水口为Ⅱ(填“Ⅰ”或“Ⅱ”).
(3)②中的沸石的作用防止瀑沸,实验过程中发现未加沸石,因采取的操作是B(写序号)
A.立即补加       B.冷却后补加       C.不需补加       D.重新配料
(4)用碳酸氢钠溶液洗涤的目的是将冬青油中的甲醇、水杨酸溶解,便于液体分层;用水洗涤时,产品在下(填“上”或“下”)层.
(5)加入无水氯化钙的目的是除去粗产品中的水分.
(6)粗产品蒸馏过程中,不可能用到的仪器有B.(填正确答案序号)
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13.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水.工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得.某学生拟用左图1所示装置模拟工业制取并收集ClO2
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(2)A必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有烧杯、温度计;B也必须添加温度控制装置,应该是冰水浴(选填“冰水浴”或“热水浴”)装置.
(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液.已知NaClO2饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2•3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2.根据如图2所示的NaClO2的溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤:
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(4)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液.为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:
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①滴定过程中,至少须进行两次平行测定的原因是减少实验误差.
②原ClO2溶液的浓度为$\frac{135c{V}_{2}}{{V}_{1}}$g/L(用步骤中的字母代数式表示).

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