题目内容
13.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(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏,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)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入碎瓷片,目的是防止暴沸,实验中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂.
(2)反应中加入过量的乙醇,目的是提高乙酸的转化率.
(3)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:.
(4)如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸,然后通过分液漏斗边滴加乙酸,边加热蒸馏.这样操作可以提高酯的产率,其原因是及时地蒸出生成物,有利于酯化反应向生成酯的方向进行.
(5)现拟分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物下列框图是分离操作步骤流程图:
则试剂a是:饱和的碳酸钠溶液,分离方法I是分液,试剂b是硫酸,分离方法Ⅲ是蒸馏.
分析 (1)对于液体加热蒸馏,应加入碎瓷片,防止暴沸,实验室合成乙酸乙酯的实验中浓硫酸作催化剂和吸水剂;
(2)乙酸与乙醇的酯化反应是可逆反应,反应中通常加入过量的乙醇,提高乙酸的转化率;
(3)根据合成乙酸乙酯的酯化反应中酸脱羟基、醇脱氢的方法书写化学方程式;
(4)合成乙酸乙酯的酯化反应是可逆反应,根据影响平衡移动的因素可知,及时地蒸出生成物,有利于反应向生成物的方向进行;
(5)粗产品乙酸乙酯中含有乙酸与乙醇,用饱和的碳酸钠溶液反应掉乙酸,溶解乙醇,同时降低乙酸乙酯的溶解度,便于溶液分层,乙酸乙酯密度比水小,乙酸乙酯在上层,然后利用分液,乙酸乙酯加入无水碳酸钠吸收其中的水,可得乙酸乙酯;溶液中含有乙醇、碳酸钠、乙酸钠,进行蒸馏可以收集乙醇,向蒸出乙醇后得到的溶液中加入硫酸,可以得到乙酸,再进行蒸馏可以收集乙酸.
解答 解:(1)对于液体加热蒸馏,应加入碎瓷片,防止暴沸,实验室合成乙酸乙酯的实验中浓硫酸作催化剂和吸水剂,
故答案为:防止暴沸;催化剂和吸水剂;
(2)乙酸与乙醇的酯化反应是可逆反应,反应中通常加入过量的乙醇,提高乙酸的转化率;
故答案为:提高乙酸的转化率;
(3)根据酯化反应的原理可知,合成乙酸乙酯的酯化反应中酸脱羟基、醇脱氢,所以反应的化学方程式为,
故答案为:;
(4)合成乙酸乙酯的酯化反应是可逆反应,根据影响平衡移动的因素可知,及时地蒸出生成物,有利于酯化反应向生成酯的方向进行,
故答案为:及时地蒸出生成物,有利于酯化反应向生成酯的方向进行;
(5)粗产品乙酸乙酯中含有乙酸与乙醇,用饱和的碳酸钠溶液反应掉乙酸,溶解乙醇,同时降低乙酸乙酯的溶解度,便于溶液分层,乙酸乙酯密度比水小,乙酸乙酯在上层,然后利用分液,乙酸乙酯加入无水碳酸钠吸收其中的水,可得乙酸乙酯;溶液中含有乙醇、碳酸钠、乙酸钠,进行蒸馏可以收集乙醇,向蒸出乙醇后得到的溶液中加入硫酸,可以得到乙酸,再进行蒸馏可以收集乙酸,
故答案为:饱和的碳酸钠溶液;分液;硫酸;蒸馏.
点评 本题考查乙酸乙酯的制备,难度不大,注意实验混合液的配制、饱和碳酸钠溶液的作用以及酯化反应的机理,(5)中试剂b选择,由于盐酸易挥发,不能使用盐酸.
A. | 6.02×1023个碳-12原子就是阿伏加德罗常数 | |
B. | 1mol氧含6.02×1023个O2分子 | |
C. | 1molCaCl2中含3mol离子 | |
D. | 0.5molCl2含1mol氯 |
已知:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
开始沉淀pH | 1.5 | 3.3 | 9.4 |
(2)进行Ⅰ操作时,控制溶液pH=7~8(有关氢氧化物沉淀的pH见上表),Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量可能会导致Al(OH)3溶解、Mg(OH)2沉淀.
(3)物质循环使用,能节约资源上述实验中,可以循环使用的物质是CaCO3或CO2.
(4)高温煅烧碱式碳酸镁aMgCO3•bMg(OH)2•cH2O得到MgO.取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g和标准状况下CO2 0.896L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式为4MgCO3•Mg(OH)2•4H2O.(写出计算过程,否则不得分)
Ⅰ.(1)在容积固定且为2L的密闭容器中进行反应:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),
恒温条件下,体系中某两种物质的物质的量随时间关系如图1,回答下列问题:
用H2表示15分钟内的反应速率为v(H2)=0.02mol/(L•min).
(2)实验室制取氨气的化学反应方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O.
Ⅱ.自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO.
(1)反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应A.(填字母)
A.所需的活化能很高 B.吸收的能量很多
(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)?2NO(g)的平衡常数K如下表:
温度/℃ | 1538 | 1760 | 2404 |
平衡常数K | 0.86×10-4 | 2.6×10-4 | 64×10-4 |
Ⅲ.最近一些科学家研究用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氮的固定--电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率.总反应式为:N2+3H2$?_{一定条件}^{SCT陶瓷}$2NH3,则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入阳极(填“阴”或“阳”),向另一电极通入N2,该电极的反应式为N2+6H++6e-=2NH3.
Ⅳ.据报道,在一定条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,主要产物为NH3,相应的反应方程式为:2N2(g)+6H2O (g)?4NH3(g)+3O2(g)△H=Q kJ/mol
(1)上述反应的平衡常数表达式为$\frac{{c}^{4}(N{H}_{3})×{c}^{3}({O}_{2})}{{c}^{2}({N}_{2})×{c}^{6}({H}_{2}O)}$.
(2)取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入体积相同的恒容密闭容器中,在温度不同的情况下发生反应,反应相同时间后,测得氨气的体积分数φ(N2)与反应温度T的关系曲线如图2所示,则上述反应的Q<0(填“>”、“<”或“=”).
A. | 具有下列电子排布式的原子中,①1s22s22p63s23p2②1s22s22p1${\;}^{2{2}^{3}}$③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4 原子半径最大的是① | |
B. | 具有下列价电子排布式的原子中,①3s23p1 ②3s23p 2 ③3s23p3 ④33s23p 4第一电离能最大是③ | |
C. | ①Na、K、Rb ②N、P、Si ③Na、P、Cl,元素的电负性随原子序数增大而递增的是③ | |
D. | 某主族元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703…,当它与氯气反应时生成的阳离子是X3+ |
A. | 该硫酸的物质的量浓度为9.2mol/L | |
B. | 常温下,1mol Cu与足量的该硫酸反应产生2g氢气 | |
C. | 等质量的水与该硫酸混合所得溶液的物质的量浓度小于9.2mol/L | |
D. | 配制240mL 4.6mol/L的稀硫酸需取该硫酸60mL |