题目内容
【题目】实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(如图1),一段时间后换成蒸馏装置(如图2)进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品,请回答下列问题:
(1)在图1烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入__,目的是__,冷凝管的作用是__;
(2)图2中冷凝水应从__口进;
(3)现设计分离以上粗产品的操作步骤如图3,已知a为饱和碳酸钠溶液,①为分液,请回答:试剂b是__;分离方法③是__;
(4)某化学课外小组设计了图4所示的制取乙酸乙酯的装置(图中的铁架台、铁夹、加热装置已略去),与图1装置相比,主要优点有(写一点):__;
【答案】碎瓷片(或沸石) 防止暴沸 冷凝回流 b 稀硫酸 蒸馏 增加了温度计,有利于控制发生装置的温度(或增加了漏斗,有利于及时补充反应混合液以提高乙酸乙酯产量)
【解析】
(1)加热液体时,需要加入沸石或碎瓷片防止暴沸,乙醇、浓硫酸、乙酸都是液体,加热时加入碎瓷片或沸石,防止暴沸;乙醇、乙酸以挥发转化成气体,通过冷凝管乙醇和乙酸转化成液体,回落到烧瓶中,提高原料的利用率,即冷凝管的作用是冷凝回流,提高原料的利用率;
(2)冷凝水从下口进水,上口出水,即b口进;
(3)碳酸钠溶液吸收乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度使之析出,根据图3,B为乙醇、乙酸钠,还有Na2CO3,然后通过蒸馏,蒸出乙醇,即E为乙醇,C为乙酸钠和碳酸钠,然后加入硫酸,乙酸钠转化成乙酸,碳酸钠转化成硫酸钠,然后通过蒸馏,得到乙酸,即试剂b为硫酸,分离方法③为蒸馏;
(4)图4和图1装置对比,图4多了温度计,可以控制反应的温度,图4比图1还多了滴液漏斗,可以及时向反应器中补充混合液,提高乙酸乙酯的产量。
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【题目】在催化剂作用下,氮氧化物与一氧化碳能发生反应,如:
反应Ⅰ
(1)已知:
反应Ⅱ
反应Ⅲ
①__________(用含b、c的代数式表示)。
②温度为时,CO与
在密闭容器中发生反应Ⅲ,
的体积分数
随时间变化的关系如下图所示。请在坐标图中画出温度为
时,
随时间的变化曲线并进行相应的标注。_______
(2)在恒压条件下,将NO和CO置于密闭容器中发生反应Ⅰ,在不同温度、不同投料比时,NO的平衡转化率见下表:
300K | 400K | 500K | |
1 | 15% | 24% | 33% |
2 | 10% | 18% | 25% |
a__________(填“>”“<”或“=”)0,理由是_________。试判断反应Ⅰ在常温下能否自发进行并说明理由:___。
②下列措施有利于提高CO平衡转化率的是__________(填字母)。
A.升高温度同时增大压强
B.继续通入CO
C.加入高效催化剂
D.及时将从反应体系中移走
③500 K时,将投料比为2的NO与CO混合气体共0.9 mol,充入一装有催化剂且体积为3 L的密闭容器中,5 min时反应达到平衡,则500 K时该反应的平衡常数K为__________(保留两位小数,下同);从反应开始到达到平衡时CO的平均反应速率为__________。