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(9分) (1)水的电离平衡曲线如图所示,若A点表示25°C时水的电离达平衡时的离子浓度,B点表示100°C时水的电离达平衡时的离子浓度。
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①100°C时1mol·L﹣1的NaOH溶液中,由水电离出的c(H+)= mol·L﹣1,KW(25°C)
KW(100°C)
(填“>”、“<”或“=”)。
②25°C时,向水的电离平衡体系中加入少量NH4Cl固体,对水的电离平衡的影响是 (填“促进”“抑制”或“不影响”)。
(2)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:
|
化学式 |
电离常数(25℃) |
|
HCN |
K=4.9×l0-10 |
|
CH3COOH |
K=1.8×l0-5 |
|
H2CO3 |
K1=4.3×l0-7、K2=5.6×l0-11 |
③25℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液,三溶液的pH由大到小的顺序为 。
④25℃时,等浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合,混合后所得溶液显碱性,则c(Na+) c(CH3COO-)(填“>”、“<”或“=”)。
⑤向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为
。
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(14分)实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的相关数据如下表。
|
化合物 |
相对分子质量 |
密度/g·cm-3 |
沸点/℃ |
溶解度/100g水 |
|
正丁醇 |
74 |
0.80 |
118.0 |
9 |
|
冰醋酸 |
60 |
1.045 |
118.1 |
互溶 |
|
乙酸正丁酯 |
116 |
0.882 |
126.1 |
0.7 |
请回答有关问题。
Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备
在A中加入11.5mL正丁醇和7.2mL冰醋酸,再加3~4滴浓硫酸,混合均匀,投入沸石。如图所示安装分水器、温度计及回流冷凝管,并在分水器中预先加水至略低于支管口,加热回流,反应一段时间将水逐渐分去,至反应完毕。
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(1)仪器A中发生反应的化学方程式为____________________________。有同学拟通过某种方法鉴定所得产物中是否含有杂质,可采用 确定。
a.红外光谱法 b.1H核磁共振谱法 c.质谱法
(2)“反应中利用分水器将水分去”该操作的目的是: 。
(3)反应时加热有利于提高酯的产率,但温度过高酯的产率反而降低,其可能的原因是 。
(4)可根据 现象来判断反应完毕。
Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品的精制
(5)将仪器A中的液体转入分液漏斗中,用分液法可分离上述有机层和水层,分液完成后,取出有机层的操作是 。
(6)再用10ml 10%Na2CO3溶液洗涤有机层,该步操作的目的是 。
(7)将干燥后的产品蒸馏收集乙酸正丁酯产品时,应将温度控制在 左右。
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(9分)(1)1 mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1 mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。
①下列热化学方程式中,能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是____________。
A.Na+(g)+Cl-(g)―→NaCl(s);△Q
B.Na(s)+Cl2(g)―→NaCl(s);△Q1
C.Na(s)―→Na(g);△Q2
D.Na(g)-e-―→Na+(g);△Q3
E.Cl2(g)―→Cl(g);△Q4
F.Cl(g)+e-―→Cl-(g);△Q5
②写出△Q1与△Q、△Q2、△Q3、△Q4、△Q5之间的关系式________________________________________________________________________
(2)可逆反应:aA(g)+bB(g) ??cC(g)+dD(g),取a mol A和b mol B置于V L密闭容器中,2min后,测得容器中A的浓度为x mol·L-1,以物质C的浓度变化来表示这段时间内反应的平均速率应为__________ __。
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某兴趣小组同学在实验室用加热l-丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷,并检验反应的部分副产物,设计了如下装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。
请根据实验步骤,回答下列问题:
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⑴关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水,给A加热30分钟,制备1-溴丁烷。冷凝回流的主要目的是 ▲ 。
⑵理论上,上述反应的副产物可能有:丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等。
①熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验部分副产物。B、C中应盛放的试剂分别是 ▲ 、 ▲ 。
②有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“-CH2CH2CH2CH3”, 来确定副产物中存在丁醚。请你对该同学的观点进行评价 ▲ 。
⑶为了进一步分离、提纯1-溴丁烷,该兴趣小组同学查得相关有机物的有关数据如下:请你补充下列实验步骤,直到分离出1-溴丁烷。
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物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
|
1-丁醇 |
-89.5 |
117.3 |
|
1-溴丁烷 |
-112.4 |
101.6 |
|
丁醚 |
-95.3 |
142.4 |
|
1-丁烯 |
-185.3 |
-6.5 |
①待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管;
② ▲ ;
③ ▲ ;
④ ▲ ;
⑤ ▲ ,收集所得馏分。
⑷若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4 g、13.0 g,蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6 g 1-溴丁烷,则1-溴丁烷的产率是 ▲ 。
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