题目内容

12．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（如图1所示），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：

（已知：乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4℃、118℃、77.1℃）
（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，其目的是防止暴沸．
（2）在烧瓶中加入一定比例的乙醇和浓硫酸的混合液的方法是：先在烧瓶中加入一定量的乙醇，然后慢慢将浓硫酸加入烧瓶，边加边振荡．
（3）在该实验中，若用1mol乙醇和1mol乙酸在浓硫酸作用下加热，充分反应，能否生成1mol乙酸乙酯，为什么？否，因为该反应是可逆反应，反应不能进行完全．
（4）现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，如图2是分离操作步骤流程图．请在图中圆括号内填入适当的试剂，在方括号内填入适当的分离方法．
试剂a是饱和Na2CO3溶液，试剂b是硫酸；分离方法①是分液，分离方法②是蒸馏，分离方法③是蒸馏．
（5）在得到的A中加入无水碳酸钠粉末，振荡，目的是除去乙酸乙酯中混有的少量水．

分析 （1）实验中加热液体可能发生暴沸；
（2）浓硫酸密度大，应将浓硫酸加入到乙醇中，以防酸液飞溅；
（3）乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应属于可逆反应；
（4）由实验流程可知，a为饱和碳酸钠溶液，分离方法I为分液，则油层A为乙酸乙酯，干燥得到A为乙酸乙酯；水层B含乙酸钠、碳酸钠、乙醇，分离方法II为蒸馏，得到E为乙醇，C中含乙酸钠、碳酸钠，试剂b为硫酸，D中含硫酸钠、乙酸，分离方法Ⅲ为蒸馏；
（5）无水碳酸钠粉末是一种良好的吸水剂，可以除掉乙酸乙酯中混有的少量水．

解答 解：（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，故答案为：碎瓷片；防止暴沸；
（2）浓硫酸密度大，为防止酸液飞溅，应将浓硫酸慢慢加入到密度小的乙醇中，边加边振荡，
故答案为：先在烧瓶中加入一定量的乙醇，然后慢慢将浓硫酸加入烧瓶，边加边振荡；
（3）乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应属于可逆反应，反应不能进行完全，所以不能生成1mol乙酸乙酯，故答案为：否，因为该反应是可逆反应，反应不能进行完全；
（4）除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸用饱和Na2CO3溶液，溶液分层，用分液的方法分离，A是乙酸乙酯，B是乙酸钠和乙醇的混合溶液，用蒸馏的方法分离，E是乙醇，C是乙酸钠，要得到乙酸就加入强酸，所以试剂B是硫酸．根据分析，试剂a是饱和Na2CO3溶液，试剂b是硫酸；分离方法①是分液，分离方法②是蒸馏，分离方法③是蒸馏；故答案为：饱和Na2CO3溶液；硫酸；分液；蒸馏；蒸馏；
（5）得到的乙酸乙酯中还有少量的水，所以加入无水碳酸钠粉末，振荡，目的是除去乙酸乙酯中混有的少量水，故答案为：除去乙酸乙酯中混有的少量水．

点评 本题考查有机物的制备及混合物分离提纯，为高频考点，把握流程中的反应、混合物分离方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意有机物的性质，题目难度不大．

练习册系列答案
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2．在实验室我们可以用如图所示的装置来制取乙酸乙酯．试回答下列问题：
（1）写出由CH3COOH与C2H518OH制取乙酸乙酯的化学反应方程式CH3COOH+CH3CH218OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3CO18OCH2CH3+H2O．
（2）该反应需加入一定量的浓硫酸，则浓硫酸的主要作用是催化剂和吸水剂．
（3）右边试管内所盛饱和碳酸钠溶液的主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度、溶解乙醇杂质、除去乙酸杂质．
（4）若将浓硫酸、甲醇、乙醇、甲酸、乙酸五种物质按一定比例混合，在如图装置中进行酯化反应，则经分液分离出的酯类物质理论上有4种．
（5）生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全转化成生成物，反应一段时间后，达到了反应的限度，即达到化学平衡状态．下列描述能说明乙醇与乙酸的反应已达到化学平衡状态的有（填序号）②④⑤．
①单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水
②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸
③单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸
④正反应速率与逆反应速率相等
⑤反应混合物中各物质的浓度不再变化．
3．“酒是陈的香”，是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯．在实验室我们可以用如图所示的装置来制取乙酸乙酯．请回答下列问题：
（1）写出试管a中发生的化学方程式：CH3COOH+C2H5OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOC2H5+H2O
（2）试管b中所盛的溶液为，其主要作用是中和乙酸、吸收乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，有利于酯的分离．
（3）试管b中的导管要在液面的稍上方，不能插入液面以下，其目的是防止倒吸．
20．图是实验室制乙酸乙酯的装置．
（1）加热前，通常需要在试管Ⅰ中加入碎瓷片，目的是防止暴沸．
（2）为了证明浓硫酸的作用，某同学进行了以下4个实验，实验记录如表：
实验
编号		试管Ⅰ中试剂试管Ⅱ中试剂有机层厚度/cm
A3mL乙醇、2mL乙酸、1mL18mol•L-1浓硫酸饱和Na2CO3溶液5.0
B3mL乙醇、2mL乙酸饱和Na2CO3溶液0.1
C3mL乙醇、2mL乙酸、6mL3mol•L-1硫酸饱和Na2CO3溶液1.2
D3mL乙醇、2mL乙酸、6mL6mol•L-1盐酸饱和Na2CO3溶液1.2
①为更好地测定酯层厚度，可预先向饱和Na2CO3溶液中滴加1滴酚酞试液，每次实验结束后可观察到试管Ⅱ中的现象是液体分层，上层呈无色，下层呈红色．
②分析实验A、B、C的数据，可以得出浓硫酸在反应中的作用是催化剂、吸水剂；实验D和实验C对照，你又能得出的结论是对该反应起催化作用的实际上为H+．
（3）饱和Na2CO3溶液的作用是中和乙酸、溶解乙醇、降低酯在水中的溶解度，容易分层．
7．“酒是陈的香”，就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯，在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯．回答下列问题：
（1）试管乙中盛放的溶液是饱和碳酸钠溶液，导管不能插入溶液中，目的是防止防止倒吸．溶液的主要作用是溶解乙醇、反应消耗乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，便于乙酸乙酯的析出．
（2）写出乙酸和乙醇反应的化学方程式CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O．
（3）在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是：先在试管中加入一定量的乙醇，然后边加边振荡试管将浓硫酸慢慢加入试管，最最后再加入乙酸．
（4）实验完成以后，试管乙的液面上有透明的不溶于水的油状液体产生，若分离该物质需要用到的实验仪器是分液漏斗．
（5）浓硫酸的作用是：①催化剂；②吸水剂．
（6）做此实验时，有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片，其目的是防止暴沸．
（7）实验室可以用乙醇来制取乙烯，将生成的乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，反应后生成物的结构简式是．
17．“酒是陈的香”，就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯，在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯．回答下列问题：
（1）制取乙酸乙酯时应该先加入乙醇，然后慢慢加入浓硫酸，最后加入乙酸．
（2）浓硫酸的作用是：催化剂、吸水剂；
（3）饱和碳酸钠溶液的主要作用是①中和挥发出来的乙酸，使之转化为乙酸钠溶于水中，便于闻乙酸乙酯的香味；②溶解挥发出来的乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分层得到酯．
（4）装置中通蒸气的导管不能插入饱和碳酸钠溶液中，目的是防止倒吸．
（5）若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是分液．
（6）做此实验时，有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片，其目的是防止大试管中液体暴沸而冲出导管．
2．蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成．由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如图所示：

（1）蛇纹石矿加盐酸溶解后，溶液里除了Mg2+外，还含有的金属离子是Fe3+、Al3+（填离子符号）．
（2）进行Ⅰ操作时，控制溶液的pH=7-8（有关氢氧化物沉淀的pH见下表）Ca（OH）2不能过量，若Ca（OH）2过量可能会导致Al（OH）3（填化学式，下同）溶解、，Mg（OH）2沉淀．
氢氧化物Fe（OH）3Al（OH）3Mg（OH）2
开始沉淀pH2.33.39.4
（3）从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料，先向沉淀物A中加入NaOH或Ca（OH）2 溶液，然后过滤、洗涤、灼烧 （依次填写实验操作名称）．
（4）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．
（5）现设计一个实验，确定产品aMgCO3•bMg（OH）2•cH2O中a、b、c的值，请完成下列实验步骤（可用试剂：浓硫酸、碱石灰）：
Ⅰ．①称量样品，②高温分解，③用浓硫酸吸收水蒸气，④称量碱石灰吸收CO2前后的质量，⑤称出MgO．
Ⅱ.18.2g产品完全分解后，产生6.6gCO2和8.0gMgO，由此可知，产品的化学式中：a=3，b=1，c=3．
18．铵明矾是一种广泛应用于医药、食品、污水处理等多个行业的重要化工产品．以高岭土（含SiO2、Al2O3、少量Fe2O3等）为原料制备硫酸铝晶体[Al2（SO4）3•18H2O]和铵明矾[NH4Al（SO4）2•12H2O]的实验方案如图所示．

请回答下列问题：
（1）高岭土首先需要灼烧，实验室灼烧高岭土所需的实验仪器有bdef（填字母）．
a．蒸发皿  b．泥三角  c．漏斗  d．酒精灯  e．三脚架  f．坩埚  g．烧杯  h．试管
（2）写出酸溶过程中发生反应的离子方程式：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．
（3）检验滤液2中是否含有Fe3+的实验方法为：取少量除铁后的滤液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色则含Fe3+，否则不含Fe3+；滤渣2的主要成分为：Fe（OH）3（填化学式）．
（4）滤液2→硫酸铝晶体的操作包含的实验步骤有：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
（5）中和结晶操作是将过滤出硫酸铝晶体后的滤液，先用硫酸调节酸铝比（溶液中游离硫酸和硫酸铝的物质的量之比），再用氨水中和至一定的pH值即可析出铵明矾晶体，写出该过程中的总反应方程式：Al2（SO4）3+H2SO4+2NH3•H2O+22H2O=2[NH4Al（SO4）2•12H2O]↓或Al2（SO4）3+H2SO4+2NH3+24H2O=2[NH4Al（SO4）2•12H2O]↓．
19．某有机物燃烧时，生成等物质的量的CO2和H2O，该有机物还能与新制Cu（OH）2悬浊液反应．则该有机物可能是（　　）
A．CH3CHOB．CH2═CHCOOHC．CH3CH2OHD．CH2═CHCHO

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