题目内容
【题目】乙酸乙酯是无色具有水果香味的液体,沸点为 77.2 ℃,实验室某次制取乙酸乙酯用冰醋酸、乙醇、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液以及极易与乙醇结合的氯化钙溶液。主要装置如下图所示:
实验步骤:
①先向 A 中的蒸馏烧瓶中注入少量乙醇和浓硫酸后摇匀,再将剩下的所有乙醇和冰醋酸注入分液漏斗里待用。
②加热油浴保温。
③将分液漏斗中的液体缓缓滴入蒸馏烧瓶里,
调节加入速率,使蒸出酯的速率与进料速率大体相等,直到加料完成。
④保持油浴温度一段时间,至不再有液体馏出后,停止加热。
⑤取下 B 中的锥形瓶,将一定量饱和 Na2CO3 溶液分批少量多次地加到馏出液里,边加边振荡,至无气泡产生为止。
⑥将⑤的液体混合物用分液漏斗分液,弃去水层。
⑦将饱和 CaCl2 溶液(适量)加入分液漏斗中,振荡一段时间后静置,放出水层(废液)。
⑧分液漏斗里得到的是初步提纯的乙酸乙酯粗品。
(1)实验中浓硫酸的主要作用是_____。
(2)用饱和 Na2CO3 溶液洗涤粗酯的目的是_____。用饱和 CaCl2溶液洗涤粗酯的目的是_____。
(3)在步骤⑧所得的粗酯里还含有的杂质是_____。
(4)写出本实验制取乙酸乙酯的化学方程式:_____。
(5)若用 46g 乙醇与 30g 醋酸反应,如果实际产率是理论产率的 65%,试计算可得到的乙酸乙酯的质量为______。
【答案】催化剂和吸水剂 中和乙酸、溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度 除去乙醇 水 CH3COOH+C2H5OHCH3COOCH2CH3+H2O 28.6g
【解析】
乙酸与乙醇在浓硫酸作催化剂作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯,同时将产物蒸出,用冷凝管冷却后,用饱和碳酸钠溶液溶液吸收,结合所学知识进行解题。
(1) 乙酸与乙醇发生酯化反应,需浓硫酸作催化剂,加快反应速率,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,所以浓硫酸的作用为催化剂和吸水剂;
(2) 制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液,目的是中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸乙酯的香味;溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯;所以用饱和 Na2CO3 溶液洗涤粗酯的目的是中和乙酸、溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度;氯化钙溶液极易与乙醇结合成六水合物,因此饱和CaCl2溶液可以吸收乙酸乙酯中可能残留的乙醇,故用饱和 CaCl2溶液洗涤粗酯的目的是除去乙醇;
(3) 饱和碳酸钠溶液除掉了乙酸和乙醇,饱和CaCl2溶液可以吸收乙酸乙酯中可能残留的乙醇,这样分离出的粗酯中会含有杂质水;
(4) 乙酸与乙醇发生酯化反应,酸去羟基醇去氢,制取乙酸乙酯的化学方程式为CH3COOH+C2H5OHCH3COOCH2CH3+H2O;
(5) 根据方程式CH3COOH+C2H5OHCH3COOCH2CH3+H2O,可知60g 醋酸与46g 乙醇恰好完成反应,则46g 乙醇与 30g 醋酸反应时,乙醇过量,
CH3COOH + C2H5OHCH3COOCH2CH3+H2O
解得m(乙酸乙酯)=28.6g。
【题目】元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是______。
a.原子半径和离子半径均减小
b.金属性减弱,非金属性增强
c.单质的熔点降低
d.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为_____,氧化性最弱的简单阳离子是____。
(2)已知:
化合物 | MgO | Al2O3 | MgCl2 | AlCl3 |
类型 | 离子化合物 | 离子化合物 | 离子化合物 | 共价化合物 |
熔点/℃ | 2800 | 2050 | 714 | 191 |
工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是_____;制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是_____。
(3)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下:
Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)
写出SiCl4的电子式:_____;
(4)下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是_____。
a.NH3 b.HI c.SO2 d.CO2
(5)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1。写出该反应的化学方程式:____。