题目内容
【题目】乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味,实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
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实验步骤: 在A中加入4.4 g异戊醇(
),6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A,回流50min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143 ℃馏分,得乙酸异戊酯3.9 g。回答下列问题:
(1)仪器B的名称是_________________。
(2)如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是________ (填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(3)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是________,第二次水洗的主要目的是___________。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并_______,在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后_________________(填标号),
a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出
b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出
c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口放出
(5)本实验中加入过量乙酸的目的是_________________。
(6)实验中加入少量无水MgSO4的目的是_____________。
(7)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是_____________ (填标号) 。
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(8)本实验的产率是_____________
a. 30% b. 40% c. 50% d. 60%
(9)在进行蒸馏操作时,若从130 ℃开始收集馏分,会使实验的产率偏_____________ (填“高”或“低”),其原因是_____________。
【答案】球形冷凝管 B 洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氢钠 检漏 d 提高醇的转化率 干燥 b d 高 会收集少量未反应的异戊醇
【解析】
(1)由装置中仪器B的构造可知,仪器B的名称为球形冷凝管;
(2)在进行蒸馏操作中,加热一段时间后,发现碎瓷片忘加,应该采取停止加热,待溶液冷却后重新添加碎瓷片;
答案选B;
(3)反应后的溶液要经过多次洗涤,在洗涤操作中,第一次洗涤的主要目的是除去大部分催化剂硫酸和醋酸;用饱和碳酸氢钠溶液既可以除去未洗净的醋酸,也可以降低酯的溶解度,所以第二次水洗,主要目的是除去产品中残留的碳酸氢钠;
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并检漏;由于酯的密度比水小,二者互不相溶,因此水在下层,酯在上层;分液时,要先将水层从分液漏斗的下口放出,待到两层液体界面时关闭分液漏斗的活塞,再将乙酸异戊酯从上口放出,所以正确的为d,故答案为:d;
(5)酯化反应是可逆反应,增大反应物的浓度可以使平衡正向移动;增加一种反应物的浓度,可以使另一种反应物的转化率提高,因此本实验中进入过量乙酸的目的是提高醇的转化率;
(6)实验中加入少量无水硫酸镁的目的是吸收酯中少量的水分,对其进行干燥;
(7)在蒸馏操作中,温度计的水银球要放在蒸馏烧瓶的支管口处,所以ad错误;c中使用的是球形冷凝管容易使产品滞留,不能全部收集到锥形瓶中,因此仪器及装置安装正确的是b,故答案为:b;
(8)乙酸的物质的量为:n=
=0.1mol,异戊醇的物质的量为:n=
=0.05mol,由于乙酸和异戊醇是按照1:1进行反应,所以乙酸过量,生成乙酸异戊酯的量要按照异戊醇的物质的量计算,即理论上生成0.05mol乙酸异戊酯;实际上生成的乙酸异戊酯的物质的量为:
=0.03mol,所以实验中乙酸异戊酯的产率为:
×100%=60%,故答案为d;
(9)在进行蒸馏操作时,若从130℃便开始收集馏分此时的蒸气中含有异戊醇,会收集少量的未反应的异戊醇,因此会导致产率偏高。
【题目】在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验:各取200mL同浓度的盐酸,加入不同质量的同一种镁铝合金粉末,产生气体,有关数据记录如下:
实验序号 | 甲 | 乙 | 丙 |
合金质量/g | 2.55 | 3.85 | 4.59 |
生成气体体积/L | 2.80 | 3.36 | 3.36 |
试回答:
(1)盐酸的物质的量浓度为________。(保留三位有效数字)
(2)合金中镁铝的物质的量之比_______。