题目内容

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(如图1),一段时间后换成蒸馏装置(如图2)进行蒸馏,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:

(1)在图1烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入
 
,目的是
 
.冷凝管的作用是
 
.
(2)图2中冷凝水应从
 
口进.
(3)现设计分离以上粗产品的操作步骤如图3.已知a为饱和碳酸钠溶液,①为分液.请回答:
试剂b是
 
;分离方法③是
 
.
(4)某化学课外小组设计了图4所示的制取乙酸乙酯的装置(图中的铁架台、铁夹、加热装置已略去),与图装置相比,主要优点有(写一点):
 
.
考点:乙酸乙酯的制取
专题:实验设计题
分析:(1)对液体混合物加热时,加入沸石或碎瓷片,可防发生爆沸;冷凝管起到了冷凝回流的作用;
(2)冷凝管通常采用逆向通水法,冷凝效果较好;
(3)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,水层中的乙酸钠要用硫酸反应得到乙酸,再蒸馏得到乙酸,据此进行解答;
(4)从该装置与传统制备装置的使用的仪器的不同进行分析.
解答: 解:(1)对液体混合物加热时,一定要防止溶液爆沸,所以往往要加入沸石或碎瓷片,以防发生爆沸;装置中的冷凝管具有冷凝回流的作用,
故答案为:碎瓷片(或沸石);防止暴沸;冷凝回流;
(2)图2中冷凝管应该采用逆向通水法,即冷凝水应从b口进水,从a口出水,
故答案为:b;
(3)乙酸乙酯是不溶于水的物质,乙醇和乙酸均是易溶于水的,乙酸和乙醇的碳酸钠水溶液是互溶的,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,实现乙酸乙酯与乙酸和乙醇的分离,分离油层和水层采用分液的方法即可;对水层中的乙酸钠和乙醇进一步分离时应采取蒸馏操作分离出乙醇,然后水层中的乙酸钠,根据强酸制弱酸,要用硫酸反应得到乙酸,再蒸馏得到乙酸,所以试剂b为稀硫酸,分离方法③为蒸馏,
故答案为:稀硫酸;蒸馏;
(4)从该装置与传统制备装置的使用的仪器的不同进行分析,增加了温度计,有利于控制发生装置中反应液的温度,根据反应的可逆性特点,增加反应物有利于平衡向正方向移动,提高乙酸乙酯的产量,增加了冷凝装置,有利于收集产物,
故答案为:增加了温度计,有利于控制发生装置的温度(或增加了漏斗,有利于及时补充反应混合液以提高乙酸乙酯产量).
点评:本题主要考查了乙酸乙酯的制备、实验方案的评价,题目难度中等,注意掌握乙酸乙酯的制备原理,能够根据反应原理正确分析实验装置的创新思路为解答的关键.
练习册系列答案
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一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料.
(1)利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍.
Ni(s)+4CO(g)
50-80℃
180-200℃
Ni(CO)4(g)该反应的△H
 
0(选填“>”或“=”或“<”).
(2)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫.已知:
C(s)+O2(g)═CO2(g);△H1=-393.5kJ?mol-1
CO2(g)+C(s)═2CO(g);△H2=+172.5kJ?mol-1
S(s)+O2(g)═SO2(g);△H3=-296.0kJ?mol-1
则2CO(g)+SO2(g)═S(s)+2CO2(g)△H3=
 
.
(3)工业上一般采用CO与H2反应合成可再生能源甲醇,反应如下:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
①某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol?L-1,则CO的转化率为
 
.
②合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,通过反应进行甲醇合成,T1℃下此反应的平衡常数为160.此温度下,在密闭容器中加入一定量CO和H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质H2COCH3OH
浓度/(mol?L-1)0.20.10.4
比较此时正、逆反应速率的大小:v正
 
v逆(填“>”、“<”或“=”);若其他条件不变,在T2℃反应10min后达到平衡,c(H2)=0.4mol?L-1,则该时间内反应速率:v(CH3OH)=
 
;生产过程中,合成气要进行循环,其目的是
 
.
(4)金属氧化物被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳.如图是四种金属氧化物被一氧化碳还原时lg
c(CO)
c(CO2)
与温度(t)的关系曲线图.则一氧化碳还原三氧化铬反应的化学平衡常数表达式可表示为:
K=
 
.800℃时,其中最易被还原的金属氧化物是
 
(填化学式),该反应的平衡常数数值(K)等于
 
.

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