题目内容
15．醋酸亚铬水合物[Cr（CH3COO）2]2.2H2O是一种氧气吸收剂，为红棕色晶体，易被氧化，微溶于乙醇，不溶于水和乙醚（易挥发的有机溶剂）．其制备装置及步骤如下：
①检查装置气密性后，往三颈瓶中依次加入过量锌粒、适量CrCl3溶液．
②关闭k2．打开ki，旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速．
③待三颈瓶内的溶液由深绿色（Cr3+）变为亮蓝色（Cr2+）时，把溶液转移到装置乙中，当出现大量红棕色晶体时，关闭分液漏斗的旋塞．
④将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥，称量得到2.76g[Cr（CH3COO）2]2.2H2O．
（1）装置甲中连通管a的作用是使漏斗内的液体顺利滴下．
（2）三颈瓶中的Zn除了与盐酸生成H2外，发生的另一个反应的离子方程式为2Cr3++Zn═2Cr2++Zn2+．
（3）实现步骤③中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为打开K2关闭K1．
（4）装置丙中导管口水封的目的是避免空气进入装置乙氧化二价铬．
（5）洗涤产品时，为了去除可溶性杂质和水分，下列试剂的正确使用顺序是b、c、a（填标号）．
a．乙醚 b．去氧冷的蒸馏水 c．无水乙醇
（6）若实验所取用的CrCl3溶液中含溶质3.17g，则[Cr（CH3COO）2]2.2H2O（相对分子质量为376）的产率是74.3%．
（7）一定条件下，[Cr（CH3COO）2]2.2H2O受热得到CO和CO2的混合气体，请设计实验检验这两种气体的存在．①混合气体通入澄清石灰水中，变浑浊，说明混合气体中含有CO2；②混合气体通入灼热的CuO，固体颜色由黑色变红色，说明混合气体中有CO．
分析 装置甲：分液漏斗盛装稀盐酸，在圆底烧瓶中和锌反应Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑，同时发生2CrCl3+Zn═2CrCl2+ZnCl2，生成氢气，用来增大压强把生成的CrCl2溶液压入装置乙中；装置乙：2Cr2++4CH3COO-+2H2O═[Cr（CH3COO）2]2•2H2O↓，装置丙是保持装置压强平衡，同时避免空气进入．
（1）连通管a利用的是连通器原理，可以使容器内和漏斗上方压强相等；
（2）根据三颈烧瓶中发生的反应的目的是得到Cr2+，这是利用Zn的还原性，据此书写反应方程式；
（3）实验开始生成H2气后，为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合，打开K2关闭K1，把生成的CrCl2溶液压入装置3中反应；
（4）装置丙中导管口水封的目的是避免空气进入；
（5）醋酸亚铬水合物不溶于冷水和醚，微溶于醇，易溶于盐酸，据此选择洗涤试剂；
（6）CrCl3为0.02mol，得到CrCl2为0.02mol，由原子守恒，根据CrCl2计算[Cr（CH3COO）2]2•2H2O 的理论产量，进而计算其产率；
（7）欲验证混合气体中有CO和CO2，可以结合两气体的性质进行检验，其中CO2能使澄清石灰水变浑浊，而CO有还原性．
解答 解：（1）连通管a使容器内和漏斗上方压强相等，有利于漏斗内的液体顺利滴下，故答案为：使漏斗内的液体顺利滴下；
（2）装置甲：分液漏斗盛装稀盐酸，在圆底烧瓶中和锌反应Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑，同时发生2CrCl3+Zn═2CrCl2+ZnCl2，该反应的离子反应为：2Cr3++Zn═2Cr2++Zn2+，
故答案为：2Cr3++Zn═2Cr2++Zn2+；
（3）实验开始生成H2气后，为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合，打开K2关闭K1，把生成的CrCl2溶液压入装置乙中反应，
故答案为：打开K2关闭K1；
（4）二价铬不稳定，极易被氧气氧化，装置丙中导管口水封的目的是避免空气进入装置乙氧化二价铬，
故答案为：避免空气进入装置乙氧化二价铬；
（5）醋酸亚铬水合物不溶于冷水和醚，微溶于醇，易溶于盐酸，所以可以选用冷水和乙醚洗涤[Cr（CH3COO）2）]2•2H2O产品，最后再用乙醚洗涤干燥，
故答案为：b、c、a；
（6）CrCl3为$\frac{3.17g}{158.5g/mol}$=0.02mol，得到CrCl2为0.02mol，根据原子守恒，则得到[Cr（CH3COO）2]2•2H2O为0.02mol，质量为0.02mol×$\frac{1}{2}$×376g/mol=3.76g，所得产品的产率为$\frac{2.76g}{3.76g}$×100%=73.4%，故答案为：74.3%；
（7）将受热得到的混合气体通入澄清石灰水中，变浑浊，说明混合气体中含有CO2，或将混合气体通入灼热的CuO，固体颜色由黑色变红色，说明混合气体中有CO，故答案为：①混合气体通入澄清石灰水中，变浑浊，说明混合气体中含有CO2；②混合气体通入灼热的CuO，固体颜色由黑色变红色，说明混合气体中有CO．
点评 本题考查物质制备实验，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，涉及化学仪器识别、对操作的分析评价、产率计算、溶度积有关计算、对信息的获取与运用等，注意对题目信息的应用，有利于培养学生分析能力、实验能力，题目难度中等．
课时训练江苏人民出版社系列答案
黄冈经典趣味课堂系列答案
启东小题作业本系列答案
某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示，A中放有浓硫酸，B中放有乙醇、无水醋酸钠，D中放有饱和碳酸钠溶液．已知 ①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2•6C2H5OH；②有关有机物的沸点：| 试剂 | 乙醚 | 乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 |
| 沸点（℃） | 34.7 | 78.5 | 118 | 77.1 |
（1）浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂；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+CH3CH218OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3CO18OC2H5+H2O．
（2）球形干燥管C的作用是防止倒吸、冷凝．若反应前向D中加入几滴酚酞，溶液呈红色，产生此现象的原因是（用离子方程式表示）CO32-+H2O?HCO3-+OH-；反应结束后D中的现象是溶液分层、上层无色油体液体，下层溶液颜色变浅．
（3）从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，分液（填操作名称）后，除去乙醇和水；然后对液体混合物进行蒸馏，收集77.1℃左右的馏分，以得到较纯净的乙酸乙酯．
某小组同学探究浓硫酸及其部分反应产物的化学性质，装置如图所示（夹持装置略去）．2CH3CH2OH$?_{140℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3CH2OCH2CH3+H2O
CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH2=CH2↑+H2O
相关有机化合物的一些性质如下表：
| 分子式 | 相对分子 质量 | 熔点 /℃ | 沸点 /℃ | 密度 | 溶解度 | ||
| 水 | 乙醇 | 乙醚 | |||||
| CH3COOH | 60 | 16.6 | 117.9 | 1.05 | 互溶 | 互溶 | 互溶 |
| C2H5OH | 46 | -117.3 | 78.5 | 0.8 | 互溶 | / | 互溶 |
| CH3COOC2H5 | 88 | -83.58 | 77.1 | 0.9 | 可溶 | 互溶 | 互溶 |
| C2H5OC2H5 | 74 | -116.2 | 34.51 | 0.7 | 可溶 | 互溶 | / |
（1）写出实验室制取乙酸乙酯的化学方程式CH3COOH+CH3CH2OH$?_{120-125℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH3+H2O．
（2）①加热三口瓶，最好的方法是C（填选项）．
A．水浴 B．酒精灯 C．油浴 D．酒精喷灯
②若滴加液体速度太快会造成多种不利影响，其一是反应液体温度下降过快．
（3）产物提纯的流程如图2：
①操作1的名称是分液，操作5的名称是蒸馏．
②加入饱和Na2CO3溶液的目的是为了除去醋酸．
③加入饱和NaCl溶液是为了除去有机层中少量Na2CO3，其目的是防止生成CaCO3沉淀，在步骤3中堵塞分液漏斗．
④加入饱和CaCl2溶液的目的是为了除去CH3CH2OH，加入无水MgSO4的目的是为了除去水．
⑤乙酸乙酯的产率是80%．
正丁醛是一种化工原料．某实验小组利用如下装置合成正丁醛．发生的反应如下：CH3CH2CH2CH2OH$→_{H_{2}SO_{4}，△}^{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}$CH3CH2CH2CHO反应物和产物的相关数据列表如下：
| 沸点/℃ | 密度/（g•cm-3） | 水中溶解性 | |
| 正丁醇 | 117.2 | 0.810 9 | 微溶 |
| 正丁醛 | 75.7 | 0.801 7 | 微溶 |
将6.0g Na2Cr2O7放入100mL烧杯中，加30mL水溶解，再缓慢加入5mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中．在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石，加热．当有蒸气出现时，开始滴加B中溶液．滴加过程中保持反应温度为90～95℃，在E中收集90℃以下的馏分．将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75～77℃馏分，产量2.0g．
回答下列问题：
（1）实验中，能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中，说明理由不能，浓硫酸溶于水会放出大量热，容易溅出伤人．
（2）加入沸石的作用是防止液体暴沸．若加热后发现未加沸石，应采取的正确方法是冷却后补加．
（3）上述装置图中，B仪器的名称是分液漏斗，D仪器的名称是直形冷凝管．
（4）分液漏斗使用前必须进行的操作是C（填正确答案标号）．
A．润湿B．干燥 C．检漏 D．标定
（5）将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时，水在下层（填“上”或“下”）．
（6）反应温度应保持在90～95℃，其原因是为了将正丁醛及时分离出来，促使反应正向进行，并减少正丁醛进一步氧化．
某实验小组用如图所示装置（略去加热装置）制备 乙酸乙酯．（1）仪器C的名称是三颈烧瓶，要向C中加4mL浓硫酸、6mL乙醇、4mL乙酸，
其操作顺序是乙醇、浓硫酸、乙酸．
（2）硫酸分子结构式：
浓硫酸溶于乙醇不是简单的物理溶解，而是伴随着化学变化，生成硫酸乙酯和硫酸二乙酯，请写出乙醇和硫酸反应生成硫酸二乙酯的方程式2C2H5OH+H2SO4→（OC2H5）2SO2+2H2O．（3）合成乙酸乙酯的反应为放热反应．实验研究表明，反应温度应控制在85℃左右为宜．请根据反应原理分析温度控制的原因：温度低，反应速率低，达不到催化剂活性温度，温度过高；温度过高，利于平衡逆向移动，酯产率降低．
（4）反应完成后，得到粗产品进行除杂．
①把锥形瓶中的粗产品转移到分液漏斗中，加适量的饱和Na2CO3溶液，充分振荡静置，分离时，乙酸乙酯应该从仪器上口倒出（填“下口放出”或“上口倒出”）．查阅资料，
相关物质的部分性质：
| 乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 | |
| 沸点 | 78.0℃ | 117.9℃ | 77.5℃ |
| 水溶性 | 易溶 | 易溶 | 难溶 |
②为了得到纯度高的产品，一般在①中得到的乙酸乙酯用氯化钙除去其中少量的乙醇，最后用b（选填序号）进行干燥．
a、浓硫酸b、无水硫酸钠c、碱石灰．
| 密度/（g•cm-3） | 沸点/℃ | 水溶性 | |
| 1-丁醇 | 0.81 | 117.7 | 可溶 |
| 乙 酸 | 1.05 | 117.9 | 互溶 |
| 乙酸丁酯 | 0.88 | 126.3 | 微溶 |
（1）装置a的名称是球形冷凝管，其中冷却水的流动方向是下口进上口出．
（2）制取乙酸丁酯的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O．加热回流时，分水器中液体分为两层，适时放出水使上层液体流入烧瓶b，从平衡角度考虑，分水器的作用是除去酯化反应生成的水，使生成乙酸丁酯的平衡向正反应方向移动．
（3）反应结束后，把分水器中的酯层和b中的反应液一起倒入分液漏斗中．在分液漏斗中加入10 mL水洗涤，除去下层，上层继续用10 mL 10% Na2CO3溶液洗涤至中性，分液后将上层液体再用10 mL水洗涤，除去溶于酯中的少量无机盐．下列说法不正确的是D（填序号）．
A．最初用10 mL水洗涤的目的是除去酸及少量的正丁醇
B．用10 mL 10% Na2CO3洗涤的目的是除去残留的硫酸和乙酸
C．分液时先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸丁酯从上口到出
D．分液时先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸丁酯从下口放出
（4）在洗涤、分液后的乙酸丁酯中加入少量无水硫酸镁，其目的是除去乙酸丁酯中的水（或干燥乙酸丁酯）．
（5）在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是C（填标号）．
（6）本实验的产率是74%．
| A． | 物质发生化学变化不一定伴随着能量变化 | |
| B． | 硫酸钡、醋酸铵、氨水都是弱电解质 | |
| C． | 向0.1 mol•L-1 Na2CO3溶液中滴加酚酞，溶液变红色 | |
| D． | 在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向△H-T△S＜0的方向进行 |