题目内容
【题目】丙炔酸甲酯是一种重要的有机化工原料,沸点为103~105℃。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为:。装置如下图:
实验步骤如下:
步骤1:在反应瓶中,加入14.0g丙炔酸、50ml甲醇和2ml浓硫酸,少许碎瓷片,加热一段时间(装置见图1)。
步骤2:蒸出过量的甲醇(装置见图2)。
步骤3:反应液冷却后,依次用饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗涤。分离出有机相。
步骤4:有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏,称得丙炔酸甲酯12.5g。
(1)装置图中仪器a的名称是____________,其作用是__________________。
(2)蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是____________。若加热后发现未加碎瓷片,应采取的正确方法是____________________________。
(3)步骤1中,加入过量甲醇的目的除作溶剂外,还有________________。
(4)步骤3中,用5%Na2CO3溶液洗涤,主要除去的物质是________________;分离出有机相的操作名称为____________。
(5)步骤4中,蒸馏时不能用水浴加热的原因是______________________________。
(6)本实验的产率是________(保留3位有效数字)。
【答案】球形冷凝管 冷凝回流 防止暴沸 停止加热,待冷却后补加 提高丙炔酸的转化率或提高丙炔酸甲酯的产率 丙炔酸 分液 丙炔酸甲酯的沸点比水的高(或水的沸点是,比丙炔酸甲酯的沸点低) 74.4%
【解析】
(1)根据装置图确定仪器a的名称及其作用;
(2)蒸馏烧瓶中加入碎瓷片防止暴沸;若加热后发现未加碎瓷片,要将装置冷却至室温后再补加碎瓷片;
(3)酯化反应为可逆反应,加入过量的甲醇,可使平衡正向移动;
(4)丙炔酸具有酸性,可与Na2CO3溶液反应,生成的酯不溶于水,可用分液的方法分离;
(5)丙炔酸甲酯的沸点为103~105℃,比水的沸点高;
(6)根据反应方程式可计算出理论产量,进一步计算出产率。
(1)根据装置图分析可知a为球形冷凝管,其作用为冷凝回流;
(2)液体混合物加热时为防止暴沸通常需要加入碎瓷片;若加热后发现未加碎瓷片,应采取的正确方法是停止加热,待冷却后补加;
(3)酯化反应为可逆反应,甲醇过量,有利于丙炔酸的转化,提高利用率,且甲醇可起到溶剂的作用,即提高丙炔酸的转化率或提高丙炔酸甲酯的产率;
(4)丙炔酸具有酸性,可与碳酸钠溶液反应,则加入饱和碳酸钠溶液可除去丙炔酸;分离出有机相的操作名称为分液;
(5)步骤4中,蒸馏时不能用水浴加热的原因是丙炔酸甲酯的沸点比水的高(或水的沸点是100℃,比丙炔酸甲酯的沸点低);
(6)根据反应可知产物的理论产量为,所以丙炔酸甲酯的产率为。
【题目】工业从废铅酸蓄电池的渣泥(主要成分为PbSO4、PbO2)回收铅。RSR 工艺的主要流程如下:
(1)铅酸蓄电池放电时总反应为:
Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) = 2PbSO4(s) + 2H2O(l)
正极反应:PbO2(s) + SO42-(aq) + 4H+(aq) + 2e- = PbSO4(s) + 2H2O(l)
负极反应:________。
(2)向渣泥中加入Na2CO3溶液将PbSO4转化为更难溶的PbCO3。
①用化学平衡移动原理解释其原因:________。
②工业上常用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液,将PbSO4转化为PbCO3。PbSO4与NaHCO3溶液或Na2CO3溶液不同物质的量比时,PbSO4的转化率见下表。
Ⅰ | n(PbSO4)∶ n(NaHCO3) | 1∶1.5 | 1∶2 | 1∶3 |
PbSO4转化率/% | 95.5 | 96.9 | 97.8 | |
Ⅱ | n(PbSO4)∶ n(Na2CO3) | 1∶1.5 | 1∶2 | 1∶3 |
PbSO4转化率/% | 98 | 98 | 98 |
依据上表数据,物质的量比相同时,Ⅱ中PbSO4的转化率比Ⅰ中的略大,原因是________。
③上述反应除生成PbCO3外,还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2],二者受热都易分解生成PbO。通过实验确定产物中含有2PbCO3·Pb(OH)2,则该实验操作及现象是________;通过定量实验确定产物中2PbCO3·Pb(OH)2的含量,则需测定的数据是________。
(3)渣泥中加入Na2SO3溶液,利用其性质是________。
(4)H2SiF4溶液溶解PbCO3的化学方程式是________。
【题目】常温下,将某一元酸甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如表所示:
实验 编号 | HA的物质的 量浓度 | NaOH的物质的 量浓度 | 混合后溶液的pH |
甲 |
|
| pHa |
乙 |
|
| pH7 |
丙 |
|
|
|
丁 |
|
| pH10 |
从甲组情况分析,从a值大小如何判断HA是强酸还是弱酸?________________________________________________________________________。
乙组混合溶液中和的大小关系是________填标号。
A.前者大 后者大
C.二者相等 无法判断
从丙组实验结果分析,该混合溶液中__________填“”“”或“”。
分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果列式:__________。