题目内容

1．某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图1：
己知：A中放有浓硫酸；B中放有乙醇、无水碳酸钠；D中放有饱和碳酸钠溶液．
有关有机物的沸点．
试剂乙醚乙醇乙酸乙酸乙酯
沸点/℃34.778.511877.1
请回答：
（1）浓硫酸的作用：催化剂和吸水剂；反应中加入过量的乙醇，目的是提高乙酸的转化率．
（2）仪器C的名称是球形干燥管，其作用有冷凝乙酸乙酯和防止倒吸，若反应前向D中加入几滴酚酞，溶液呈红色．实验完毕后，将烧杯D中的溶液充分振荡、静止，现象为红色变浅（或褪去）且出现分层现象．
（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：CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OC2H5+H2O．
（4）现拟分离乙酸乙酯（含少量乙醇和乙酸）粗产品，如图2是分离操作步骤流程图：

则试剂a是：饱和Na2CO3溶液，试剂b是：硫酸．分离方法I是分液，分离方法II是蒸馏．
（5）甲、乙两位同学欲将所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品提纯，在未用指示剂的情况下，他们都先加NaOH溶液中和酯中过量的酸，然后用蒸馏水将酯分离出来．甲、乙两人实验结果如下：甲得到了显酸性的酯的混合物；乙得到了大量水溶性的物质；丙同学分析了上述实验目标产物后认为甲、乙的实验没有成功．
试解答下列问题：
①甲实验失败的原因是：所加的NaOH溶液较少，没有将余酸中和．
②乙实验失败的原因是：所加的NaOH溶液过量使酯完全水解．

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；乙酸乙酯的制备反应为可逆反应，使用过量乙醇利用反应正向移动；
（2）根仪器的特征以及常见仪器的名称解答，仪器C球形的体积较大，能防倒吸；
（3）酯化反应原理为：酸去羟基、醇去氢，据此书写方程式；
（4）分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物，加入饱和碳酸钠溶液，乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠，采用分液的方法即可，由分离流程可知，加试剂a为碳酸钠，水层中的乙酸钠要用硫酸反应得到乙酸，再蒸馏得到乙酸；分离互不相溶的液体的方法为分液；分离相互溶解的液体的方法通常为蒸馏；
（5）①根据甲得到了显酸性的酯的混合物，说明加入的氢氧化钠溶液不足进行分析；
②根据乙酸乙酯能够与氢氧化钠溶液发生水解分析失败原因．

解答 解：（1）乙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，反应中加入过量乙醇的目的是提高乙酸的转化率（或提高乙酸乙酯的产率），
故答案为：吸水剂；提高乙酸的转化率；
（2）仪器C具有球形特征，为球形干燥管，乙酸、乙醇易溶于碳酸钠溶液，会导致装置内气体减小，容易发生倒吸，球形干燥管的管口伸入液面下可能发生倒吸，但球形干燥管体积大，可冷凝乙酸乙酯，也可以防止倒吸，碳酸钠为强碱弱酸盐，水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子，离子方程式：CO32-+H2O?HCO3-+OH-；碳酸钠溶液显碱性，遇到酚酞变红，实验完毕后，将烧杯D中的溶液充分振荡、静止，乙酸和碳酸钠反应而使溶液红色变浅，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，
故答案为：球形干燥管；防止倒吸；红色变浅（或褪去）且出现分层现象；
（3）羧酸与醇发生的酯化反应中，羧酸中的羧基提供-OH，醇中的-OH提供-H，相互结合生成水，其它基团相互结合生成酯，同时该反应可逆，反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OC2H5+H2O，
故答案为：CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OC2H5+H2O；
（4）由分离流程可知，加试剂a为碳酸钠，分离方法I为分液，油层含乙酸乙酯和水，加无水硫酸钠可吸收水，A为乙酸乙酯；水层含乙醇、乙酸钠、碳酸钠，分离方法II为蒸馏，E为乙醇，C中含乙酸钠、碳酸钠，加试剂b为硫酸，分离方法Ⅲ为蒸馏，
由上述分析可知a为饱和Na2CO3溶液，I为分液，II为蒸馏，b为硫酸，
故答案为：饱和Na2CO3溶液；硫酸；分液；蒸馏；
（5）①甲得到显酸性的酯的混合物，酸有剩余，说明是所加NaOH溶液不足未将酸完全反应，
故答案为：所加的NaOH溶液较少，没有将余酸中和；
②乙得到大量水溶性物质，说明没有酯，是因为所加NaOH溶液过量，酯发生水解，
故答案为：所加的NaOH溶液过量使酯完全水解．

点评 本题考查乙酸乙酯的制备与实验改进，难度中等，注意掌握乙酸乙酯的制取原理及装置选择，明确反应过程中浓硫酸、饱和碳酸钠溶液的作用，试题培养了学生分析、理解能力及灵活应用所学知识解决实际问题的能力．

练习册系列答案
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11．如图所示的实验操作中，正确的是（　　）
A．
摇匀		B．
给溶液加热		C．
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9．3-对甲苯丙烯酸甲酯（E）是一种用于合成抗血栓药的中间体，其合成路线如下：
+CO$→_{△}^{AlCl_{3}，HCl}$$→_{OH-，△}^{CH_{3}CHO}$B$→_{②H+}^{①C}$$→_{浓硫酸，△}^{CH_{3}OH}$E
已知：HCHO+CH3CHO$\stackrel{OH-，△}{→}$CH2═CHCHO+H2O
（1）A中官能团的名称为醛基，A分子中核磁共振氢谱各峰值比为1：2：2：3
（2）物质B的结构简式为 ，生成E的反应类型为酯化反应或取代反应
（3）试剂C可选用下列中的bd．
a．溴水    b．银氨溶液    c．酸性KMnO4溶液   d．新制Cu（OH）2悬浊液
（4）是E的一种同分异构体，该物质与足量NaOH溶液共热的化学方程式为．
（5）遇FeCl3溶液呈紫色，且苯环上有两个取代基的A的同分异构体有3种，E在一定条件下可以生成高聚物F，F的结构简式为．
16．青蒿素是抗疟特效药属于萜类化合物，如图所示有机物也属于萜类化合物，下列叙述正确的是（　　）
A．该物质属于芳香族化合物，难溶于水
B．该物质可以发生消去、氧化、取代等反应
C．该分子结构中所有碳原子可能共平面
D．该有机物的一氯取代物有7种（不含立体结构）
6．某化学研究性学习小组设计制取氯气及探究其性质的方案，并按图所示装置完成实验．

[实验探究]
（1）装置A中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O，仪器a的名称是分液漏斗；
（2）装置B中无色溶液将变为蓝色，该反应的化学方程式是Cl2+2KI═2KCl+I2．
（3）装置C中湿润的有色布条褪色（填“褪色”或“不褪色”），其原因是氯气与水反应生成了HClO （填化学式）．
（4）为了吸收多余的氯气，防止造成空气污染，装置D中应盛放NaOH溶液，反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O．
[知识拓展]
（5）某同学查阅资料得知：高锰酸钾与浓盐酸在常温正好生反应也可以生成氯气（反应的化学方程式为：2KMnO4+4HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，该反应的氧化剂是KMnO4．
13．氯化亚铜（化学式为CuCl）常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色固体，微溶于水，不溶于乙醇．某实验小组用工业废渣（主要成分为Cu2S和Fe2O3）制取氯化亚铜并同时生成电路板蚀刻液，设计流程如图：

（1）为了提高固体A的溶解速率，可采用的措施是将固体A粉碎为粉末；升高温度，增大盐酸的浓度等．
（2）沉淀B为Fe（OH）3，试剂C为CuO．
（3）将Na2SO3溶液和CuCl2溶液混合均匀，再加入少量浓盐酸调节体系的pH，充分反应后倾出淸液，抽滤即得CuCl沉淀，写出该反应的离子方程式2Cu2++SO32-+2Cl?+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H﹢，CuCl沉淀的洗涤剂应该选用乙醇以减小沉淀损失．
（4）该生产过程中对CuCl产率探究时发现：
①在隔绝空气条件下进行时CuCl产率较高，由此推测CuCl具有还原性；
②CuCl在溶液的pH较高时产率较低，试分析其可能的主要原因是pH较高时Cu2+与碱反应生成Cu（OH）2，生成CuCl较少．
10．巧妙的实验设计有助于更好地解决问题．下列装置不能达到实验目的是（　　）
A．
用装置验证 HCl 气体易溶于水
B．
用装置验证 SO2具有漂白性
C．
用装置采集到的压强数据判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀
D．
用装置检验 NH4Cl 分解产生的气体
4．将5.6g铁粉放入100mLCuSO4溶液中，充分反应后，再向溶液中加入足量的稀硫酸，又产生1.12L（标准状况下）气体．试计算：
（1）和硫酸反应的铁的质量；
（2）置换出的铜的物质的量；
（3）若最后溶液总体积为250mL，求FeSO4的物质的量浓度．

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