题目内容
【题目】已知下列数据:
物质 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 密度(g·cm-3) |
乙醇 | -117.0 | 78.0 | 0.79 |
乙酸 | 16.6 | 117.9 | 1.05 |
乙酸乙酯 | -83.6 | 77.5 | 0.90 |
某学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①配制2 mL浓硫酸、3 mL乙醇(含18O)和2 mL乙酸的混合溶液。
②按上图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,用小火均匀加热3~5 min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管乙并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯,洗涤、干燥。
(1)配制①中混合溶液的方法为;
反应中浓硫酸的作用是;
写出制取乙酸乙酯的化学方程式:。
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是________(填字母)。
A.中和乙酸和乙醇
B.中和乙酸并吸收乙醇
C.减少乙酸乙酯的溶解
D.加速酯的生成,提高其产率
(3)步骤②中需要小火均匀加热,其主要理由是;
步骤③所观察到的现象是;
欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器有;分离时,乙酸乙酯应从仪器(填“下口放”或“上口倒”)出。
(4)该同学反复实验,得出乙醇与乙酸的用量和得到的乙酸乙酯生成量如下表:
实验 | 乙醇(mL) | 乙酸(mL) | 乙酸 |
① | 2 | 2 | 1.33 |
② | 3 | 2 | 1.57 |
③ | 4 | 2 | x |
④ | 5 | 2 | 1.76 |
⑤ | 2 | 3 | 1.55 |
表中数据x的范围是;实验①②⑤探究的是。
【答案】
(1)将浓H2SO4加入乙醇中,边加边振荡,然后加入乙酸(或先将乙醇与乙酸混合后再加浓硫酸并在加入过程中不断振荡);催化剂、吸水剂;CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2O
(2)B,C
(3)大火加热会导致大量的原料汽化而损失;有气泡产生,液体分层,上层为无色有香味液体,下层为浅红色液体,振荡后下层液体颜色变浅;分液漏斗;上口倒
(4)1.57~1.76;增加乙醇或乙酸的用量对酯的产量的影响
【解析】(1)混合中浓硫酸相当于被稀释,故应将浓H2SO4加入乙醇中,然后加入乙酸,也可先将乙醇与乙酸混合好后再加入浓硫酸;因酯化反应速率慢且为可逆反应,使用浓硫酸可加快酯化反应的速率并有利于平衡向生成酯的方向移动(吸收了水);酯化反应的机理是酸脱羟基醇脱氢,故生成的酯中含有18O。(2)使用饱和碳酸钠溶液的理由是:①可除去混入乙酸乙酯中的乙酸,并吸收乙醇;②可降低乙酸乙酯的溶解度并有利于液体分层。(3)由表中数据知乙醇的沸点(78.0℃)与乙酸乙酯的沸点(77.5℃)很接近,若用大火加热,大量的乙醇会被蒸发出来,导致原料的大量损失;因酯的密度小于水的密度,故上层为油状有香味的无色液体,又因会有一定量的乙酸汽化,进入乙中与Na2CO3反应,故下层液体红色变浅;将分层的液体分离开必须使用分液漏斗,分液时上层液体应从上口倒出。(4)探究乙醇、乙酸用量的改变对酯产率的影响情况,分析三组实验数据知,增加乙醇、乙酸的用量,酯的生成量均会增加。
【题目】2014年7月31日中国经济网:河北省开展“环保亮剑”专项整治行动,强化“三废”治理.某工厂废渣的主要成分为SiO2、MgO、Al2O3、Fe2O3等成分,回收废渣中的金属元素的工艺流程如图所示:
己知:常温下,饱和氨水的pH约为11,金属离子沉淀所需pH数据如表所示:
离子 | 以氢氧化物形式完全沉淀时所需pH | 氢氧化物沉淀完全溶解时所需pH |
Fe3+ | 3.2 | |
A13+ | 5.3 | 11.9 |
Mg2+ | 12.3 |
(1)试剂①为 , 试剂②为;
A.AgNO3 B.NaOH C.NH3H2O D.H2SO4
(2)固体C的化学式是 , 溶液F中金属元素的存在形式为;
(3)写出固体A与试剂②反应的化学方程式:;F中通入过量CO2所发生的离子方程式为;
(4)加入试剂②,实现溶液D到溶液F的转化,则调节溶液的pH为 .
A.6
B.10
C.12
D.13
(5)25℃时,按(4)调节pH后测得溶液F中c(Mg2+)=5.6×10﹣10mol/L,则氢氧化镁的Ksp=;
(6)最后一步反应中涉及到两种盐,其中酸式盐的溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 .