题目内容
(13分)A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素。A原子的电子层数与它的核外电子总数相同,A与C、B与 D分别为同主族,B和C的最外层电子数之和与E的最外层电子数相同,A与E形成的化合物化学式为AE,其分子中含18 个电子。请回答下列问题:
(1)A元素单质的化学式为 ,D元素的离子结构示意图为_ __。
(2)写出C、D、E最高价氧化物对应水化物的化学式 、 、 (用化学式表示)。
(3)由B元素形成的单质的结构式可表示为 ___。
(4)由A、B、C三种元素形成的化合物的电子式为 ___,这种化合物中所含的化学键类型有 。
(5)比较D、E的气态氢化物与HF的稳定性的由强到弱的顺序为 (用化学式表示)。
(14分)水杨酸甲酯又叫冬青油,是一种重要的有机合成原料。某化学小组用水杨酸(
)和甲醇在酸性催化剂催化下合成水杨酸甲酯并计算其产率。
实验步骤:
Ⅰ.如图,在三颈烧瓶中加入6.9 g (0.05 mol)水杨酸和24 g(30 mL,0.75 mol)甲醇,向混合物中加入约10 mL甲苯(甲苯与水形成的共沸物,沸点为85℃,该实验中加入甲苯,易将水蒸出),再小心地加入5 mL浓硫酸,摇动混匀,加入1~2粒沸石,组装好实验装置,在85~95℃下恒温加热反应1.5小时:
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Ⅱ.待装置冷却后,分离出甲醇,然后转移至分液漏斗,依次用少量水、5%NaHCO3 溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,过滤得到粗酯;
Ⅲ.将粗酯进行蒸馏,收集221℃~224℃的馏分,得水杨酸甲酯4.5g。
常用物理常数:
名称 | 分子量 | 颜色状态 | 相对密度 | 熔点(℃) | 沸点(℃) |
水杨酸甲酯 | 152 | 无色液体 | 1.18 | -8.6 | 224 |
水杨酸 | 138 | 白色晶体 | 1.44 | 158 | 210 |
甲醇 | 32 | 无色液体 | 0.792 | -97 | 64.7 |
请根据以上信息回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 ,制备水杨酸甲酯时,最合适的加热方法是 。
(2)实验中加入甲苯对合成水杨酸甲酯的作用是 。
(3)反应结束后,分离甲醇的操作是 。
(4)洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是 ,第二次水洗的主要目的是 。
(5)检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是 。
(6)本实验的产率为___________(保留两位有效数字)。