题目内容
【题目】某学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:①在大试管A中配制反应混合液;②按图甲所示连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀加热大试管A 5~10 min;③待试管B收集到一定量产物后停止加热,撤去导管并用力振荡,然后静置,待分层;④分离出乙酸乙酯层,洗涤、干燥。
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已知:乙醇可以和氯化钙反应,生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH;无水硫酸钠易吸水形成硫酸钠结晶水合物。
有关试剂的部分数据如下:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·cm-3 |
乙醇 | -117.3 | 78.5 | 0.789 |
乙酸 | 16.6 | 117.9 | 1.05 |
乙酸乙酯 | -83.6 | 77.5 | 0.90 |
浓硫酸(98%) |
| 338.0 | 1.84 |
(1)配制反应混合液的主要操作步骤为_______________________(不必指出液体体积);制取乙酸乙酯的化学方程式为________________。
(2)上述实验中饱和Na2CO3溶液的作用是________(填字母)。
A.中和乙酸和乙醇
B.中和乙酸并吸收部分乙醇
C.减小乙酸乙酯的溶解度,有利于其分层析出
D.加速乙酸乙酯的生成,提高其产率
(3)步骤②中需要小火均匀加热,其主要原因之一是温度过高会发生副反应,另一个原因是________________________________________________________。
(4)写出步骤③中观察到的现象___________________________。
(5)分离出乙酸乙酯层后,一般用饱和CaCl2溶液洗涤。通过洗涤可除去的杂质是________(填名称);干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为________(填字母)。
A.P2O5 B.无水硫酸钠
C.碱石灰 D.NaOH固体
(6)某化学课外小组设计了图乙所示的制取乙酸乙酯的装置(图中铁架台、铁夹、加热装置均已略去),与图甲装置相比,图乙装置的主要优点有________(填字母)。
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a.增加了温度计,有利于控制反应温度
b.增加了分液漏斗,能随时补充反应混合液,减少反应物蒸发
c.增加了冷凝装置,有利于收集产物
d.反应容器容积大,容纳反应物的量多
【答案】 在大试管中加入乙醇,再分别缓缓加入乙酸和浓硫酸,边加边振荡试管使之混合均匀(只要不先加入浓硫酸均可) CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5+H2O BC 反应物中乙醇、乙酸的沸点较低,若用大火加热,大量反应物会随产物蒸发而损失 试管B中的液体分成上下两层,上层油状液体无色,并可闻到水果香味,下层液体开始呈红色,振荡后变浅 乙醇 B abc
【解析】试题分析:(1)配制乙醇、浓硫酸、乙酸混合液时,浓度大的液体加入浓度小的液体中.乙酸、乙醇在浓硫酸作用下生成乙酸乙酯。
(2)饱和碳酸钠溶液的作用主要有3个:①使混入乙酸乙酯中的乙酸与Na2CO3反应;②使混入的乙醇溶解.③使乙酸乙酯的溶解度减小;
(3)由题中给出的各物质的主要物理性质,根据各物质的沸点数据分析小火均匀加热的原因.
(4)在步骤③中的主要现象是:试管B中的液体分成上下两层,上层油状液体无色(可以闻到水果香味),下层液体(浅)红色,振荡后下层液体的红色变浅.(5)乙醇可以和氯化钙反应,生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH.③乙酸乙酯在酸性、碱性条件下都能水解; (6)对比两个实验装置图结合乙酸乙酯制备过程中的各种条件控制,可以看出后者的三个突出的优点:①增加了温度计;②增加了分液漏斗;③增加了水冷凝装置.
解析:(1)配制乙醇、浓硫酸、乙酸混合液时,在大试管中加入乙醇,再分别缓缓加入乙酸和浓硫酸,边加边振荡试管使之混合均匀(只要不先加入浓硫酸均可).乙酸、乙醇反应生成乙酸乙酯化学方程式为CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5+H2O;
(2)饱和碳酸钠溶液的作用主要有3个:①使混入乙酸乙酯中的乙酸与Na2CO3反应而除去,②使混入的乙醇溶解.③使乙酸乙酯的溶解度减小,减少其损耗及有利于它的分层和提纯;
(3)由题中给出的各物质的主要物理性质,根据各物质的沸点数据可知,乙酸(117.9℃)、乙醇(78.0℃)的沸点都比较低,且与乙酸乙酯的沸点(77.5℃)比较接近,若用大火加热,反应物容易随生成物(乙酸乙酯)一起蒸出来,导致原料的大量损失;
(4)在步骤③中的主要现象是:试管B中的液体分成上下两层,上层油状液体无色(可以闻到水果香味),下层液体(浅)红色,振荡后下层液体的红色变浅.(5) 乙醇可以和氯化钙反应,生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH,加入饱和氯化钙溶液,可以除去粗产品中的乙醇;乙酸乙酯在酸性、碱性条件下都能水解,干燥乙酸乙酯用无水硫酸钠,故选B; (6)对比两个实验装置图结合乙酸乙酯制备过程中的各种条件控制,可以看出后者的三个突出的优点:①增加了温度计,便于控制发生装置中反应液的温度,减少副产物的产生;②增加了分液漏斗,有利于及时补充反应混合液,以提高乙酸乙酯的产量;③增加了水冷凝装置,有利于收集产物乙酸乙酯,故abc正确.
【题目】根据物质的组成和性质将下列无机化合物进行了分类。
物质类别 | 酸 | 碱 | 盐 | 氧化物 | 氢化物 |
化学式 | ①H2SO4 ②H2CO3 | ③NaOH ④Ba(OH)2 | ⑤NaHSO4 ⑥_________ | ⑦SO2 ⑧Na2O | ⑨HCl ⑩__________ |
(1)请仔细观察表格中的物质类别,从H、O、C、N四种元素中任选两种或三种组成合适的物质,将化学式分别填在表中⑥、⑩后面的横线上(各写一种)。
(2)写出①和④反应的离子方程式:___________________________________________。
(3)⑦与CO2都属于酸性氧化物,写出少量⑦通入③的溶液中反应的离子方程式_____________。
(4)①和⑤都易溶于水并电离出SO
,检验溶液中SO
的方法是____________________。