题目内容

2．已知：①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2•6C2H5OH．
②有关有机物的沸点如表所示：
试剂乙醚乙醇乙酸乙酸乙酯
沸点/℃34.778.511877.1
某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示，A中放有浓硫酸；B中放有乙醇、无水醋酸钠；D中放有饱和碳酸钠溶液．
试回答下列问题：
（1）浓硫酸的作用：吸水剂，催化剂，制乙酸；反应中加入过量的乙醇，目的是提高乙酸的转化率．
（2）若用同位素18O示踪法确定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：CH3CO18OH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H218O．
（3）仪器A的名称是分液漏斗，C的两个作用是冷却蒸汽和防止倒吸，若反应前向D中加入几滴酚酞，溶液呈红色，产生此现象的原因是（用离子方程式表示）CO32-+H2O?HCO3-+OH-，HCO3-+H2O?H2CO3+OH-；实验完毕后，将烧杯D中溶液充分振荡、静止，现象为溶液分层，上层为无色油状液体，下层溶液颜色变浅（或褪去）．
（4）从D中分离出的乙酸乙酯中还含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，分离出乙醇（填名称）；再加无水硫酸钠，然后进行蒸馏操作就可以得到较纯净的乙酸乙酯．

分析 （1）乙酸与乙醇在浓硫酸作催化剂、加热的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯，该反应为可逆反应，浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动；反应中通常加入过量的乙醇，提高乙酸的转化率；
（2）酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，乙醇、乙酸反应生成乙酸乙酯和水，且为可逆反应；
（3）仪器A的名称是分液漏斗，圆底烧瓶受热不均，球形干燥管的管口伸入液面下可能发生倒吸，同时起冷凝作用；醇与乙酸都易挥发，D中的溶液为饱和的碳酸钠溶液，碳酸根水解，溶液呈碱性，制备的乙酸乙酯含有乙醇与乙酸，用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯，反应掉挥发出来的乙酸，使之转化为乙酸钠溶于水中，便于闻乙酸乙酯的香味，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，故反应后溶液分层，上层无色油体液体，下层溶液颜色变浅；
（4）用氯化钙除去少量乙醇，用无水硫酸钠除去少量的水，然后进行蒸馏，收集77℃左右的馏分，以得到较纯净的乙酸乙酯．

解答 解：（1）酸与乙醇需浓硫酸作催化剂，该反应为可逆反应，浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动，由于反应加入的是乙酸钠，故浓硫酸还制乙酸的作用，故浓硫酸的作用是酸性、催化剂、吸水剂，乙醇相对廉价，加入过量的乙醇，增大反应物浓度，使平衡向正反应方向移动，提高乙酸的转化率，
故答案为：吸水剂、催化剂、制乙酸；提高乙酸的转化率；
（2）酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，该反应方程式为：CH3CO18OH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H218O，
故答案为：CH3CO18OH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H218O；
（3）仪器A的名称是分液漏斗，圆底烧瓶受热不均，球形干燥管的管口伸入液面下可能发生倒吸，球形干燥管体积大，可以防止倒吸，同时起冷凝作用；碳酸根水解CO32-+H2O?HCO3-+OH-，HCO3-+H2O?H2CO3+OH-，溶液呈碱性，加入几滴酚酞，溶液呈红色；碳酸钠水解呈碱性，乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，密度比水小，溶液分层，上层无色油体液体，乙酸和碳酸钠反应而使溶液红色变浅，
故答案为：分液漏斗；冷却蒸汽；防止倒吸；CO32-+H2O?HCO3-+OH-，HCO3-+H2O?H2CO3+OH-；溶液分层，上层无色油体液体，下层溶液颜色变浅；溶液分层，上层为无色油状液体，下层溶液颜色变浅（或褪去）；
（4）用分液法分离和提纯乙酸乙酯，然后用氯化钙除去少量乙醇，用无水硫酸钠除去少量的水，无水硫酸钠吸水形成硫酸钠结晶水合物；乙酸乙酯的沸点为77℃，所以蒸馏收集77℃左右的馏分，以得较纯净的乙酸乙酯，
故答案为：乙醇； 蒸馏．

点评 本题考查乙酸乙酯的制备，题目难度中等，注意掌握乙酸乙酯的制取原理，明确反应过程中浓硫酸、饱和碳酸钠溶液的作用，试题有利于提高学生的分析、理解能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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15．下列离子方程式中正确的是（　　）
A．氢氧化钡溶液与稀硫酸混合：Ba2++OH-+H++SO42-═BaSO4↓+H2O
B．少量SO2通入到漂白粉溶液中：Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
C．氯化铝溶液与过量的氨水反应：Al3++4NH3•H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
D．往明矾溶液中加入氢氧化钡溶液至SO42-完全沉淀：Al3++2SO42-+2 Ba2++4OH-═AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
16．将0.1mol•L-1的K2SO4溶液、0.2mol•L-1的Al2（SO4）3溶液和纯水混合，要使混合液中K+、Al3+、S${O}_{4}^{2-}$的浓度分别为0.1mol•L-1、0.1mol•L-1、0.2mol•L-1，求K2SO4溶液、Al2（SO4）3溶液、纯水三者的体积比．
13．一定质量的氧化镁和氧化钙的混合物刚好与10倍质量的盐酸完全反应，求该盐酸中溶质质量分数的范围．
20．为了除去下列物质中所含有的杂质（括号内），将所加的试剂和分离的方法填入表格．
混合物试剂分离方法
①溴苯（Br2）NaOH溶液分液
②甲烷（乙烯）溴水洗气
③乙炔（H2S）硫酸铜溶液洗气
④乙烯（SO2）NaOH溶液洗气
⑤CO2（HCl）饱和碳酸氢钠溶液洗气
7．硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛．已知：硼镁矿主要成分为Mg2B2O5•H2O，硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O．利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为：
回答下列有关问题：
（1）硼砂中B的化合价为+3，溶于热水后，常用H2SO4调pH2～3制取H3BO3，反应的离子方程式为3Mg+B2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2B+3MgO．X为H3BO3晶体加热脱水的产物，其与Mg制取粗硼的化学方程式为3Mg+B2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2B+3MgO．
（2）MgCl2•7H2O需要在HCl氛围中加热，其目的是防止MgCl2水解生成Mg（OH）2．
（3）镁-H2O2酸性燃料电池的反应为Mg+H2O2+2H+=Mg2++2H2O，则正极反应式为H2O2+2H++2e-=2H2O．已知Ksp[Mg（OH）2]=5.6×10-12，当溶液pH=6时无（填“有”或“无”）Mg（OH）2沉淀析出．
（4）制得的粗硼在一定条件下生成BI3，BI3加热分解可以得到纯净的单质硼．现将0.020g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0.30mol•L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液18.00mL．量取待测液使用的仪器应为碱式滴定管（填“酸式”或“碱式”）．该粗硼样品的纯度为97.2% （提示：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）．
（5）电化学除了在工业生产上有重要的作用外，在污水的处理上也有很大的作用如：
含乙酸钠和对氯酚（）的废水可以利用微生物电池除去，其原理如图2所示．
①B是电池的负极（填“正”或“负”）；②A极的电极反应式为+2e-+H+═+Cl-．
14．下列说法正确的是（　　）
A．KClO3 和SO3 溶于水后能导电，故KClO3和SO3为电解质
B．25℃时、用醋酸溶液滴定等浓度NaOH 溶液至pH=7，V醋酸＜VNaOH
C．向NaAlO2 溶液中滴加NaHCO3 溶液，有沉淀和气体生成
D．AgCl 易转化为AgI 沉淀且K（AgX）=c（Ag+ ）•c（X-），故K（AgI）＜K（AgCl）
11．下列离子方程式书写正确的是（　　）
A．用稀HNO3溶液溶解FeS固体：FeS+2H+═Fe2++H2S
B．Fe2（SO4）3的酸性溶液中通过足量硫化氢：2Fe3++H2S═2Fe2++S↓+2H+
C．少量SO2通入Ca（ClO）2溶液中：SO2+H2O+Ca2++2ClO-═CaSO3+2HClO
D．酸性条件下KIO3溶液与KI溶液反应生成I2：IO3-+5I-+3H2O═3I2+6OH-
12．普通锌锰干电池的简图（如图所示），它是用锌皮制成的锌筒作电极兼做容器，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽．在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；该电池工作时的总反应为：Zn+2NH4++2MnO2═[Zn（NH3）2]2++Mn2O3+H2O关于锌锰干电池的下列说法中正确的是（　　）
A．当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原
B．电池负极的电极反应式为：2MnO2+2NH4++2e-═Mn2O3+2NH3+H2O
C．该电池碳棒可用铜棒代替，但是工作电压会下降
D．外电路中每通过0.1 mol电子，锌的质量理论上减小6.5g

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