题目内容
【题目】如下图所示的装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向乙中滴入酚酞液,在F极附近显红色.试回答以下问题:
(1)电源A极的名称是_______。甲装置中电解反应的总化学方程式_____________________。
(2)如果收集乙装置中产生的气体,两种气体的体积比是______________。
(3)欲用丙装置给铜镀银,G应该是_______,电镀液的主要成分是_________(填化学式),G电极发生的反应是_____________________________。
(4)装置丁中的现象是__________________________,说明______________________。
【答案】正极 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 1:1 Ag AgNO3 Ag—e-=Ag+ Y 极颜色变深 氢氧化铁胶粒带正电
【解析】
(1)向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色,说明该极上氢离子放电,所以该电极是阴极,所以E电极是阳极,D电极是阴极,C电极是阳极,G电极是阳极,H电极是阴极,X电极是阳极,Y是阴极,A是电源的正极,B是原电池的负极,电解甲溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,阴极上铜离子放电生成铜,所以电池反应式为:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,
故答案为:正极;2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4;
(2)电解饱和食盐水的电解原理是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,产生的氢气和氯气体积比为1:1,
故答案为:1:1;
(3)在铜上镀银时,G作阳极,镀层银作阳极,所以G的材料是银,电解质溶液是硝酸银溶液,G电极的电极反应为Ag—e-=Ag+;
故答案为:Ag;AgNO3;Ag—e-=Ag+;
(4)氢氧化铁胶粒带正电荷,应移向电源的负极即向阴极移动,所以电极Y附近红褐色变深,
故答案为:电极Y附近红褐色变深;氢氧化铁胶粒带正电。
【题目】有一种水果香精乙酸正丁酯的合成提纯步骤如下:
(1)合成:在干燥的圆底烧瓶中加11.5mL(9.3g,0.125mol)正丁醇 、3~4滴浓H2SO4、7.2mL(7.5g,0.125mol)冰醋酸,摇匀后,加几粒沸石,再按图1所示装置安装好。在分水器(分离出生成的水)中预先加入5.00mL水,其水面低于分水器回流支管下沿3~5mm,然后用小火加热,反应大约40min。
(2)分离提纯:
① 当分水器中的液面不再升高时,冷却,从分水器下端放出分水器中的水,把反应后的烧瓶中的溶液与分水器中的酯层合并,转入分液漏斗中,用10mL10%碳酸钠溶液洗至酯层无酸性(pH=7),充分震荡后静置,分去水层。
② 将酯层倒入小锥形瓶中,加少量无水硫酸镁干燥(生成MgSO47H2O晶体)。
③ 将乙酸正丁酯粗产品转入50mL图中的仪器中,加几粒沸石进行加热,收集产品,主要试剂及产物的物理常数如下:
化合物 | 正丁醇 | 冰醋酸 | 乙酸正丁酯 | 正丁醚 |
密度/(g/mL) | 0.810 | 1.049 | 0.882 | 0.7689 |
沸点/℃ | 117.8 | 118.1 | 126.1 | 143 |
在水中的溶解性 | 易溶 | 易溶 | 难溶 | 难溶 |
制备过程中还可能存在的副反应有:2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。根据以上信息回答下列问题:
(1)写出合成乙酸正丁酯的化学方程式_________。
(2)步骤①中碳酸钠溶液的作用主要是___________,若改用NaOH溶液洗涤酯层,收集到的产物比预期少,原因是:_____________。
(3)在操作步骤②后(即酯层用无水硫酸镁干燥后),应先___________(填实验操作名称),步骤③中加热分离有机物的实验方法名称是______________。
(4)步骤③的常压蒸馏,需控制一定的温度,你认为在______中加热比较合适(请从下列选项中选择)。
A.水 B.甘油(沸点290℃) C.沙子 D.石蜡油(沸点200~300℃)
(5)反应结束后,若放出的水为6.98mL(水的密度为1g/mL),则正丁醇的转化率约为:______________。