题目内容
【题目】某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、乙酸,D中放有饱和碳酸钠溶液。
已知:①无水氯化钙可与乙醇形成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH;
②有关有机物的沸点:
试剂 | 乙醚 | 乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 |
沸点/℃ | 34.7 | 78.5 | 118 | 77.1 |
请回答:
(1)浓硫酸的作用为__________,圆底烧瓶中发生的化学反应方程式:_________。
(2)球形干燥管C的作用是_________,反应结束后D中的现象是_______________。
(3)该小组同学在实验时加入过量的乙醇,目的是_________________。
(4)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,分离出____________;再加入(此空从下列选项中选择)________;然后进行蒸馏,收集77℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯。
A.五氧化二磷 B.碱石灰 C.无水硫酸钠 D.生石灰
【答案】催化剂和吸水剂 CH3COOH + CH3CH2OHCH3COOC2H5 + H2O 防止倒吸 溶液分层,上层无色油体液体,下层溶液为无色 增加乙醇的用量,提高乙酸的转化率和提高酯的产率 乙醇 C
【解析】
(1)乙酸与乙醇在加热、浓硫酸作催化剂的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动;
(2)球形干燥管的管口伸入液面下可以防止倒吸;乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,密度比水小,溶液分层,上层无色油体液体,乙酸和碳酸钠反应,下层溶液为无色;
(3)根据影响平衡的因素分析;
(4)用氯化钙除去少量乙醇,用无水硫酸钠除去少量的水,无水硫酸钠吸水形成硫酸钠结晶水合物;不能选择P2O5、碱石灰和NaOH等固体干燥剂,以防乙酸乙酯在酸性(P2O5遇水生成酸)或碱性条件下水解。
(1)乙酸与乙醇在加热、浓硫酸作催化剂的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动;乙酸与乙醇发生的酯化反应:CH3COOH + CH3CH2OHCH3COOC2H5 + H2O;
故答案为:催化剂和吸水剂;CH3COOH + CH3CH2OHCH3COOC2H5 + H2O;
(2)圆底烧瓶受热不均,球形干燥管的管口伸入液面下可以防止倒吸;乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,密度比水小,溶液分层,上层无色油体液体,乙酸和碳酸钠反应,下层溶液为无色;
故答案为:防止倒吸;溶液分层,上层无色油体液体,下层溶液为无色;
(3)增加乙醇的用量提高乙酸的转化率和提高产率;
故答案为:增加乙醇的用量,提高乙酸的转化率和提高酯的产率;
(4)用氯化钙除去少量乙醇,用无水硫酸钠除去少量的水,无水硫酸钠吸水形成硫酸钠结晶水合物,不能选择P2O5、碱石灰和NaOH等固体干燥剂,以防乙酸乙酯在酸性(P2O5遇水生成酸)或碱性条件下水解;
故答案为:乙醇;C。
【题目】绿矾(FeSO4·7H2O)在工业上可用于制造铁盐、氧化铁红及靛青等。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法:
25℃ | pH值 |
饱和H2S溶液 | 3.9 |
SnS沉淀完全 | 1.6 |
FeS开始沉淀 | 3.0 |
FeS开始沉淀 | 5.5 |
(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+,最好选用的试剂为________。
A.KSCN溶液 B.NaOH溶液 C.KMnO4溶液 D.苯酚溶液
(2)操作Ⅱ中,通入硫化氢至饱和的目的是______________________________________;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是__________________________________。
(3)操作Ⅳ的顺序依次为_________________、冷却结晶、____________________。
(4)操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是:①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;②_________________________________________________________。
(5)测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是:a.称取2.850 g绿矾产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的0.010 00 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。
①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为________________________(填仪器名称)。
②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为____________________。