题目内容

17.I.某课外小组的同学用下图甲所示的装置制取乙酸乙酯,他们在试管A中按顺序加入碎瓷片、乙醇、浓硫酸和乙酸,然后加热制取.请回答:

(1)小试管B中的液体是饱和碳酸钠溶液.
(2)小试管B中的导管不能伸入到液面下,原因是防止倒吸.
(3)装置中有一个明显错误,改正后才能制取.此错误是试管B口用了橡皮塞.
Ⅱ.小组用该装置加入乙醇和浓硫酸制取乙烯.小组同学分析:因装置有缺陷必有SO2生成.为确认所制气体中有乙烯和SO2,他们设计实验:将生成的气体通入图乙装置.试回答下列问题.
(4)如图乙所示①②③④装置盛放的试剂是(将下列有关试剂的编号填入空格内).
①A;②B;③A;④D
A.品红溶液   B.NaOH溶液   C.浓硫酸    D.酸性高锰酸钾溶液
(5)装置①中的现象是品红溶液褪色
(6)使用装置③的目的是验证二氧化硫已除净
(7)确认含有乙烯的现象是装置③中品红溶液不褪色,装置④高锰酸钾酸性溶液褪色
(8)实验中,在生成乙烯前有一种副产有机物,结构简式为C2H5-O-C2H5

分析 I.(1)试管中试剂用于吸收乙酸乙酯,通常使用饱和碳酸钠溶液;
(2)试管B中的导管若伸入到液面下,容易发生倒吸现象;
(3)试管B不能使用橡皮塞,否则无法导入反应产物;
II.二氧化硫的检验用品红溶液,乙烯的检验用高锰酸钾酸性溶液,乙烯和二氧化硫都能使高锰酸钾酸性溶液褪色,所以先检验二氧化硫,然后检验乙烯,同在检验乙烯之前用NaOH溶液除去SO2,再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净,最后用高锰酸钾酸性溶液褪色检验乙烯,据此进行解答(4)~(7);
(8)乙醇在浓硫酸存在条件下加热到140℃时发生分子间脱水生成乙醚.

解答 解:I.(1)蒸馏出的乙酸乙酯中含有乙醇、乙酸,制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,乙醇与水混溶,乙酸能被碳酸钠吸收,易于除去杂质,同时碳酸钠溶液降低乙酸乙酯的溶解度,便于析出、分层,所以B中为饱和碳酸钠溶液,
故答案为:饱和碳酸钠溶液;
(2)试管受热不均,小试管B中的导管伸入到液面下,可能发生倒吸,小试管B中的导管不伸入到液面下,可以防止倒吸,
故答案为:防止倒吸;
(3)根据装置甲可知,试管B使用了橡皮塞,该做法是错误的,否则反应产物无法导入试管,
故答案为:试管B口用了橡皮塞;
II.二氧化硫的检验用品红溶液,乙烯的检验用高锰酸钾酸性溶液,乙烯和二氧化硫都能使高锰酸钾酸性溶液褪色,所以先检验二氧化硫,然后检验乙烯,同在检验乙烯之前用NaOH溶液除去SO2,再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净,最后用高锰酸钾酸性溶液褪色检验乙烯,
(4)因装置①用来检验SO2,试管中品红溶液褪色,说明含有SO2,装置②试管装有NaOH溶液除去SO2,装置③试管通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净,装置④通过高锰酸钾酸性溶液褪色检验乙烯,所以①为A;②为B;③为A;④为D,
故答案为:A;B;A;D;
(5)装置①用来检验SO2,试管中品红溶液褪色,说明含有SO2
故答案为:品红溶液褪色;
(6)装置③试管通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净,
故答案为:验证二氧化硫已除净;
(7)装置③中品红溶液不褪色,证明二氧化硫已经除尽,装置④中高锰酸钾酸性溶液褪色,则证明产生的气体中含有乙烯,
故答案为:装置③中品红溶液不褪色,装置④高锰酸钾酸性溶液褪色‘
(8)乙醇在浓硫酸存在条件下加热到140℃左右会发生分子间脱水生成乙醚:C2H5-O-C2H5
故答案为:C2H5-O-C2H5

点评 本题考查了浓硫酸的性质、乙酸乙酯的制取,题目难度中等,涉及知识点较多、综合性较强,充分考查学生的分析、理解能力及化学实验能力,注意掌握浓硫酸的性质,明确乙酸乙酯的制取原理及常见气体的检验方法.

练习册系列答案
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2.甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,CO2 加氢合成甲醇是合理利用CO2的有效途径.由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.58kJ•mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)?CO (g)+H2O(g)△H2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H3=-90.77kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的△H2=+41.19KJ/mol,反应 I自发进行条件是较低温(填“较低温”、“较高温”或“任何温度”).
(2)在一定条件下3L恒容密闭容器中,充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ,实验测得反应物在不同起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如图1所示.
①H2和CO2的起始的投入量以A和B两种方式投入
A:n(H2)=3mol,n(CO2)=1.5mol
B:n(H2)=3mol,n(CO2)=2mol,曲线 I代表哪种投入方式A(用A、B表示)
②在温度为500K的条件下,按照A方式充入3mol H2和1.5mol CO2,该反应10min时达到平衡:
a.此温度下的平衡常数为450;500K时,若在此容器中开始充入0.3molH2和0.9mol CO2、0.6molCH3OH、xmolH2O,若使反应在开始时正向进行,则x应满足的条件是0<x<2.025.
b.在此条件下,系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示,当反应时间达到3min时,迅速将体系温度升至600K,请在图2中画出3~10min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线.
(3)固体氧化物燃料电池是一种新型的燃料电池,它是以固体氧化锆氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过,该电池的工作原理如图3所示,其中多孔电极均不参与电极反应,图3是甲醇燃料电池的模型.
①写出该燃料电池的负极反应式CH3OH-6e-+3O2-=CO2↑+2H2O.
②如果用该电池作为电解装置,当有16g甲醇发生反应时,则理论上提供的电量最多为2.895×105 库仑(法拉第常数为9.65×104C•mol-1).

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