题目内容
【题目】如图是某同学利用注射器设计的简易实验装置。甲管中吸入10 mL CH4,同温同压下乙管中吸入50 mL Cl2,将乙管气体推入甲管中,将注射器用日光照射一段时间。
(1)下列是某同学预测的实验现象:
①气体最终变为无色;
②实验过程中,甲管活塞向内移动;
③甲管内壁有油珠;
④产生火花。
其中正确的是 。
(2)甲管中发生的化学反应类型为 。
(3)反应后,甲管中剩余气体最好用下列的 吸收。
A.水 B.氢氧化钠溶液
C.硝酸银溶液 D.饱和食盐水
(4)反应后,若将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到 ,若用pH试纸测量甲管中溶液的酸碱性,可观察到pH试纸变 色。
【答案】(1)②③ (2)取代反应 (3)B
(4)液体分为两层,产生白色沉淀 红
【解析】在光照下,甲烷与氯气发生连锁反应:
CH4+Cl2
CH3Cl+HCl,
CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl,
CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl,
CHCl3+Cl2CCl4+HCl。
(1)理论上,甲烷与氯气体积比为1∶4时二者恰好完全反应,而该注射器里氯气与甲烷体积比为5∶1>4∶1,说明氯气过量,最终气体中仍有氯气。该反应进行缓慢,不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体,所以气体的总物质的量减小,内部压强减小,甲管活塞向内移动。
(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代,故甲管中发生的是取代反应。
(3)剩余气体中含有氯气和氯化氢,可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。
(4)生成的HCl会与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀,同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分为两层,溶液呈酸性,pH试纸变为红色。
【题目】某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图1所示，A中放有浓硫酸，B中放有无水乙醇、无水醋酸钠，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难溶于水的CaCl26C2H5OH。
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）浓硫酸的作用是__________；若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者，写出能表示18O位置的化学方程式：__________。
（2）球形干燥管C的作用是__________。若反应前向D中加入几滴酚酞，溶液呈红色，反应结束后D中的现象是__________。
（3）采用分液法从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，然后加入无水氯化钙，分离出__________；再加入无水硫酸钠除去水，然后进行__________（填操作名称），以得较纯净的乙酸乙酯。
（4）上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是______(填字母代号)。
A．反应掉乙酸和乙醇
B．反应掉乙酸并吸收部分乙醇
C．乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中的更小，有利于分层析出
D．加速酯的生成，提高其产率
（5）另一化学课外小组对上述实验进行了改进，设计了图2所示的装置，利用浓硫酸、乙醇、乙酸制取乙酸乙酯(铁架台、铁夹、加热装置均已略去)与图1所示装置相比，此装置的主要优点有（写出一条即可）__________。
