题目内容
【题目】实验室制备甲基丙烯酸甲酯的反应装置如图所示，有关信息如下：
+CH3OH
+H2O
已知甲基丙烯酸甲酯受热易聚合；甲基丙烯酸甲酯在盐溶液中溶解度较小；CaCl2可与醇结合形成复合物。
实验步骤：
①向100mL烧瓶中依次加入：15mL甲基丙烯酸、2粒沸石、10mL无水甲醇、适量的浓硫酸；
②在分水器中预先加入水，使水面略低于分水器的支管口，通入冷凝水，缓慢加热烧瓶。在反应过程中，通过分水器下部的旋塞分出生成的水，保持分水器中水层液面的高度不变，使油层尽量回到圆底烧瓶中；
③当____，停止加热；
④冷却后用试剂X洗涤烧瓶中的混合溶液并分离；
⑤取有机层混合液蒸馏，得到较纯净的甲基丙烯酸甲酯。
请回答下列问题：
（1）A装置的名称是__。
（2）请将步骤③填完整__。
（3）上述实验可能生成的副产物结构简式为__(填两种)。
（4）下列说法正确的是___(填字母代号)。
A.在该实验中，浓硫酸是催化剂和脱水剂
B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大，不能用分水器提高反应物的转化率
C.洗涤剂X是一组试剂，产物要依次用饱和Na2CO3、饱和CaCl2溶液洗涤
D.为了提高蒸馏速度，最后一步蒸馏可采用减压蒸馏；该步骤一定不能用常压蒸馏
（5）实验结束收集分水器分离出的水，并测得质量为2.70g，计算甲基丙烯酸甲酯的产率约为__(结果保留一位小数)。实验中甲基丙烯酸甲酯的实际产率总是小于此计算值，可能其原因不是__(填字母代号)。
A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯
B.实验条件下发生副反应
C.产品精制时收集部分低沸点物质
D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失.
【答案】球形冷凝管 当分水器中液面不再变化 CH3OCH3、
BD 85.2% C
【解析】
(1)根据装置图中A的结构和形状判断；
(2)根据步骤②描述操作要保持分水器中水层液面的高度不变，分析步骤③的操作；
(3)上述实验可能发生的副反应为甲基丙烯酸甲酯受热易聚合，甲醇分子间脱水，甲基丙烯酸聚合；
(4) A．在该实验中，发生酯化反应，酯化反应中，浓硫酸是催化剂和吸水剂；
B．酯化反应中若生成的酯的密度比水大，会导致水流入圆底烧瓶；
C．用试剂X洗涤产品，需要洗去表面羧酸及甲醇，且应降低酯的溶解度，结合乙酸乙酯的洗涤解答；
D．根据已知信息，甲基丙烯酸甲酯受热易聚合；
(5)计算甲基丙烯酸、甲醇的质量，进行过量计算，根据不足量的物质计算产品的理论产量，根据生成水的质量计算产品实际产量，进而计算产率；产率=
，分析实际操作中对实际产量的影响分析。
(1)由仪器的结构特征，可知装置A为球形冷凝管；
(2)根据步骤②描述操作要保持分水器中水层液面的高度不变，因此步骤③的操作为：当分水器中液面不再变化，停止加热；
(3)上述实验可能发生的副反应为甲基丙烯酸甲酯受热易聚合生成，甲醇之间在浓硫酸催化剂作用下可以发生分子间脱水反应生成甲醚，可能产生的副产物有CH3OCH3、；
(4) A．在该实验中，发生酯化反应，酯化反应中，浓硫酸是催化剂和吸水剂，故A错误；
B．酯化反应中若生成的酯的密度比水大，则酯会沉在分水器中的水下，会导致水从分水器中流入圆底烧瓶，不能提高反应物的转化率，故B正确；
C．用试剂X洗涤产品，需要洗去表面羧酸及甲醇，且应降低酯的溶解度，根据题干已知信息分析可得，产物要依次用饱和Na2CO3除去甲基丙烯酸、饱和NaCl溶液洗洗去甲基丙烯酸甲酯中溶解的Na2CO3、饱和CaCl2溶液吸收甲醇和水，故C错误；
D．根据已知信息，为了提高蒸馏速度，防止甲基丙烯酸甲酯受热易聚合，最后一步蒸馏可采用减压蒸馏，该步骤一定不能用常压蒸馏，故D正确；
答案选BD。
(5)甲基丙烯酸、15mL甲基丙烯酸的质量为15mL×1.01g/mL=15.15g，10mL无水甲醇的质量为10mL×0.79g/mL=7.9g，甲醇完全反应需要甲基丙烯酸的质量为
×86g/mol=21.23g>15.15g，故甲醇过量，则理论生成甲基丙烯酸甲酯的质量为
×100g/mol，测得生成水的质量为2.70g，则实际得到甲基丙烯酸甲酯的质量为
×100g/mol=15g，故产率为
×100%=85.2%；
A．分水器收集的水里含甲酯，产品的质量偏小，产率偏低，故A不符合题意；
B．实验条件下发生副反应，会导致产品质量偏小，产率偏低，故B不符合题意；
C．产品精制时收集部分低沸点物质，会导致产品质量偏大，产率偏大，故C符合题意；
D．产品在洗涤、蒸发过程中有损失，会导致产品质量偏小，产率偏低，故D不符合题意；
答案选C。
【题目】C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。
(1)已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH1=－566kJ/molS(l)＋O2(g)=SO2(g) ΔH2=－296kJ/mol
一定条件下，可以通过CO与SO2反应生成S(1)和一种无毒的气体，实现燃煤烟气中硫的回收，写出该反应的热化学方程式_______________________________。
(2)在500℃下合成甲醇的反应原理为：
CO2(g)＋3H2(g) 
CH3OH(g)＋H2O(g)；在1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，压强为p0 kpa，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。(可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算，也可以用平衡分压Kp代替平衡浓度，计算分压=总压×物质的量分数)
①0~4min，H2的平均反应速率v(H2)=________mol·L1·min1。
②CO2平衡时的体积分数为______________，该温度下Kp为_________kPa-2_(用含有p0的式子表示，小数点后保留1位)。
③下列能说明该反应已达到平衡状态的是______________。
A．v正(CH3OH)=3v逆(H2)
B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1
C．恒温恒压下，气体的体积不再变化
D．恒温恒容下，气体的密度不再变化
④500℃、在2个容积都是2L的密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
容器 | 容器甲 | 容器乙 |
反应物起始投入量 | 1mol CO2，3mol H2 | 0.5mol CO2，1mol H2 1mol CH3OH，1mol H2O |
CH3OH的平衡浓度/mol·L1 | C1 | C2 |
则乙容器中反应起始向________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行；c1_________(填“>”“<”或“=”)c2。
【题目】现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量[(g·(100 mL)-1]。
（Ⅰ）实验步骤
（1）用___(填仪器名称)量取10.00mL食用白醋，在烧杯中用水稀释后转移到100mL容量瓶中定容，摇匀即得待测白醋溶液。
（2）用酸式滴定管取待测白醋溶液20.00mL于锥形瓶中，向其中滴加2滴酚酞作指示剂。
（3）读取盛装0.1000mol·L-1NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数。如果液面位置如图所示，则此时的读数为___mL。
（4）滴定。当___时，停止滴定，并记录 NaOH溶液的终读数。重复滴定3次。
（Ⅱ）实验记录
滴定次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
V(样品)(mL) | 20.00 | 20.00 | 20.00 | 20.00 |
V(NaOH)(消耗)(mL) | 15.95 | 15.00 | 15.05 | 14.95 |
（Ⅲ）数据处理与讨论
（1）甲同学在处理数据时计算得：平均消耗的NaOH溶液的体积V＝
mL＝15.24mL，乙指出其计算不合理。按正确数据处理，可得市售白醋总酸量＝____g·（100mL）-1；
（2）在本实验的滴定过程中，下列操作会使实验结果偏大的是___填写序号)。
a．碱式滴定管在滴定时用标准NaOH溶液润洗
b．碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
c．锥形瓶中加入待测白醋溶液后，再加少量水
d．锥形瓶在滴定时剧烈摇动，有少量液体溅出
