题目内容

6.下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务.
【实验目的】制取乙酸乙酯
【实验原理】甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯,该反应的化学方程式为CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O.
【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:

若从甲、乙两位同学设计的装置中选择一套作为实验室制取乙酸乙酯的装置,选择的装置应是乙(填“甲”或“乙”).丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是防止倒吸.
【实验步骤】
A 按所选择的装置组装仪器,在试管①中先加入3mL95%的乙醇,并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀,冷却后再加入2mL冰醋酸;
B 将试管固定在铁架台上;
C 在试管②中加入5mL X试剂;
D 用酒精灯对试管①加热
E.当观察到试管②中有明显现象时停止实验.
【问题讨论】
(1)实验中浓硫酸的作用是催化、吸水.
(2)试管2中加入的X试剂为饱和碳酸钠溶液.
(3)步骤E试管②中观察到的现象是液体分为两层(有水果味).
(4)常用分液方法分离获得实验中的乙酸乙酯.

分析 【实验原理】乙酸和乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水;
【装置设计】酸和乙醇易溶于水,不插入液面下是为了防止倒吸,所以选乙装置;球形干燥管导气的同时也起到防倒吸作用;
【问题讨论】(1)浓硫酸有吸水性,促进该反应向正反应方向移动,浓硫酸能加快反应速率,所以浓硫酸作催化剂和吸水剂;
(2)碳酸钠溶液中的水溶解乙醇,能跟乙酸反应吸收乙酸,便于闻到乙酸乙酯的香味,而乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液;
(3)乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,所以步骤E试管②中液体分层;
(4)因为乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,分离互不相溶液体的方法是分液.

解答 解:【实验原理】乙酸和乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水,化学方程式为CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O,
故答案为:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O;
【装置设计】酸和乙醇易溶于水,不插入液面下是为了防止倒吸,所以选乙装置;球形干燥管导气的同时也起到防倒吸作用,
故答案为:乙;防止倒吸;
【问题讨论】(1)浓硫酸有吸水性,促进该反应向正反应方向移动,浓硫酸能加快反应速率,所以浓硫酸作催化剂和吸水剂,所以实验中浓硫酸的作用是:催化、吸水,故答案为:催化、吸水;
(2)碳酸钠溶液中的水溶解乙醇,能跟乙酸反应吸收乙酸,便于闻到乙酸乙酯的香味,而乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,所以试管2中加入的X试剂为:饱和碳酸钠溶液,故答案为:饱和碳酸钠溶液;
(3)乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,所以步骤E试管②中观察到的现象是:液体分为两层(有水果味),故答案为:液体分为两层(有水果味);
(4)因为乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,分离互不相溶液体的方法是分液,所以常用分液分离获得实验中的乙酸乙酯,故答案为:分液.

点评 本题考查制备实验方案的设计,为高频考点,把握乙酸乙酯的制备原理、实验装置的作用、混合物分离提纯方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度不大.

练习册系列答案
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18.二氧化氯(ClO2)作为一种高效强氧化剂已被联合国世界卫生组织(WHO)列为AI级安全消毒剂.常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体,性质非常不稳定,温度过高或水溶液中ClO2的质量分数高于30%等均有可能引起爆炸,易与碱液反应生成盐和水.
(1)某研究小组设计如图所示实验制备ClO2溶液,其反应的化学方程式为
2KClO3+H2C2O4+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KHSO4+2ClO2+2CO2+2H2O.

①在反应开始之前将烧杯中的水加热到80℃,然后停止加热,并使其温度保持在60~80℃之间.控制温度的目的是使反应正常进行,并防止温度过高引起爆炸.
②装置A用于溶解产生的二氧化氯气体,其中最好盛放b(填字母).
a.20mL 60℃的温水          b.100mL冰水
c.100mL饱和食盐水         d.100mL沸水
③在烧瓶中加入12.25g KClO3和9g草酸(H2C2O4),然后再加入足量的稀硫酸,水浴加热,反应后生成ClO2的质量为6.75g
(2)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(Cl2-).饮用水中ClO2、Cl2-的含量可用连续碘量法进行测定,实验步骤如下:
步骤1:准确量取一定体积的水样加入锥形瓶中;
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步骤5:再调节溶液的pH2.0;
步骤6:继续用相同浓度的Na2S2O3溶液滴定至终点.
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②步骤1~4的目的是测定水样中ClO2的含量,其反应的化学方程式为:2ClO2+2KI═2KClO2+I2,2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,则步骤4中加入的指示剂为淀粉溶液,滴定达到终点时溶液的颜色变化为溶液蓝色褪去,且30秒内不恢复蓝色.
③步骤5的目的是用I-将溶液中的Cl2-还原为Cl-以测定其含量,该反应的离子方程式为ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O.
15.信息时代给人们的生活带来了极大的便利,但同时也产生了大量的电子垃圾.某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到了主要含Cu、Al及少量Fe、Au等金属的混合物,并设计了如下制备硫酸铜晶体和硫酸铝晶体的路线:

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物Fe(OH)3Al(OH3Cu(OH)2
开始沉淀1.14.05.4
完全沉淀3.25.26.7
(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒.
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(4)步骤③中X的取值范围是5.2≤X<5.4.
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Na2S2O3标准溶液.上述过程中反应的离子方程式如下:
2Cu2++4I-═2CuI(白色)↓+I2      2${S_2}O_3^{2-}$+I2═2I-+${S_4}O_6^{2-}$
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(6)请你设计一个由滤渣c得到Al2(SO43•18H2O的实验方案将滤渣c加入稀硫酸溶解,然后蒸发、浓缩、冷却、结晶、过滤得到Al2(SO42•18H2O晶体.

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