题目内容

20．酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业．乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应：CH3COOH+C2H5OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOC2H5+H2O，请根据要求回答下列问题：
（1）欲提高乙酸的转化率，可采取的措施有：增大乙醇浓度、移去生成物等．
（2）若用如图所示的装置来制备少量的乙酸乙酯，产率往往偏低，其原因可能为原料来不及反应就被蒸出、温度过高发生副反应等．
（3）此反应以浓硫酸为催化剂，可能会造成产生大量酸性废液污染环境、部分原料炭化等问题．
（4）目前对该反应的催化剂进行了新的探索，初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂，且能重复使用．实验数据如下表所示（乙酸和乙醇以等物质的量混合）．
同一反应时间同一反应温度
反应温度/℃转化率（%）选择性（%）*反应时间/h转化率（%）选择性（%）*
4077.8100280.2100
6092.3100387.8100
8092.6100492.3100
12094.598.7693.0100
①根据表中数据，下列C （填字母）为该反应的最佳条件．
A．120℃，4h    B．80℃，2h   C．60℃，4h    D．40℃，3h
②当反应温度达到120℃时，反应选择性降低的原因可能为乙醇脱水生成乙醚．

分析 （1）提高乙酸的转化率，可使平衡正向移动，增大反应物或减小生成物浓度均可；
（2）图示装置制备乙酸乙酯，产率往往偏低，原料利用率低或温度高发生副反应；
（3）以浓硫酸为催化剂时，产生酸性废液，或浓硫酸使原料炭化；
（4）由表格数据可知，60℃、4h转化率较大、选择性高，达到120℃时，选择性降低与乙醇发生副反应生成乙醚有关．

解答 解：（1）欲提高乙酸的转化率，可采取的措施有增大乙醇浓度、移去生成物等，
故答案为：增大乙醇浓度、移去生成物；
（2）若用如图所示装置制备乙酸乙酯，产率往往偏低，其原因是原料来不及反应就被蒸出，或温度过高发生副反应，或冷凝效果不好，部分产物挥发，
故答案为：原料来不及反应就被蒸出；温度过高发生副反应；
（3）此反应以浓硫酸为催化剂，可能会造成产生大量酸性废液污染环境，或部分原料炭化，或催化剂重复使用困难，催化剂效果不理想等，
故答案为：产生大量酸性废液污染环境；部分原料炭化；
（4）①由表格数据可知，60℃、4h转化率较大、选择性高，故答案为：C；
②达到120℃时，反应选择性降低的原因可能是乙醇脱水生成乙醚，故答案为：乙醇脱水生成乙醚．

点评 本题考查有机物的制备实验，为高频考点，把握反应原理、平衡移动、有机物的性质为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意表格中数据的分析与应用，题目难度不大．

练习册系列答案
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7．对于某些离子的检验及结论一定正确的是（　　）
A．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，推断溶液中含有NH4+
B．无色试液在焰色反应中呈黄色，推断试液是钠盐溶液，不含钾盐
C．加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，推断溶液中含有CO32-
D．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，推断溶液中含有SO42-
11．实验室有一瓶混有氯化钠的氢氧化钠固体试剂，经测定氢氧化钠的质量分数约为82%，为了验证其纯度，用浓度为0.2mol•L-1的盐酸进行滴定，完成下列问题：
（1）称取5.0g该氢氧化钠固体样品，配成500mL溶液备用．
（2）将标准盐酸装在25.00mL的酸式滴定管中，调节液面位置在“0”刻度以下，并记录下刻度．
（3）取20.00mL待测液．该项实验操作使用的主要仪器有碱式滴定管和锥形瓶．用酚酞作指示剂时，滴定到溶液颜色由红色刚好变成无色为止．
（4）滴定达终点后，记下盐酸用去20.00mL，计算氢氧化钠的质量分数为80%．
（5）试分析上述滴定误差可能由下列哪些实验操作引起ACE（填序号）．
A．转移待测液至容量瓶时，未洗涤烧杯
B．酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接装盐酸
C．滴定时反应器摇动太激烈，有少量液体溅出
D．滴定到终点时，滴定管尖嘴悬有气泡
E．滴定开始时读数仰视，终点时读数俯视．
8．用氮化硅（Si3N4）陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率．工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl4（g）+2N2（g）+6H2（g）$\stackrel{高温}{?}$ Si3N4（s）+12HCl（g）△H＜0
完成下列填空：
（1）试写出SiCl4的电子式．
（2）在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2L，3min后达到平衡，测得固体的物质的量增加了0.02mol，则H2的平均反应速率为0.02．
（3）上述反应达到平衡后，下列说法正确的是bd．
a．其他条件不变，压强增大，平衡常数K减小
b．其他条件不变，温度升高，平衡常数K减小
c．其他条件不变，增大Si3N4的物质的量平衡向左移动
d．其他条件不变，增大HCl的浓度平衡向左移动
（4）一定条件下，在恒容密闭的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是ac．
a．3v逆（N2）=v正（H2）          
b．v正（HCl）=4v正（SiCl4）
c．混合气体密度保持不变
d．c（N2）：c（H2）：c（HCl）=1：3：6
e．单位时间内有n molN2消耗的同时有6molHCl生成
（5）若平衡时H2和HCl的物质的量之比为m：n，保持其它条件不变，降低温度后达到新的平衡时，H2和HCl的物质的量之比＜m：n（填“＞”、“=”或“＜”）．
15．用A图所示装置可制取少量乙酸乙酯，请回答下列问题．

（1）该实验中，收集乙酸乙酯的试管中导气管管口只能在饱和Na2CO3溶液上方，而不能接触到液面，是为了防止倒吸．除了A图中装置外，也可以通过改进收集装置达到更理想的收集效果，请在B图虚框内画出可行的收集装置图．
（2）反应结束后，试管中饱和Na2CO3溶液上方收集到含有乙酸和乙醇杂质的乙酸乙酯产品，现拟分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物，下列框图是分离操作步骤的流程图：

已知试剂a是饱和Na2CO3溶液，试剂b可从下列物质中选择：①硫酸 ②盐酸 ③硝酸．则试剂b应选①（填序号），分离方法（I）是分液，水层B所含的无机物溶质是碳酸钠．
5．在密闭容器内，下列已达到平衡的化学反应中，当升高温度并同时减小压强时，平衡一定向右移动的是（　　）
A．A（g）+2B（g）?2C（g）；△H1＞0B．A（g）+B（g）?C（g）+D（g）；△H2＞0
C．A（s）+2B（g）?C（g）；△H3＞0D．A（s）?B（g）+C（g）；△H4＜0
12．如图所示与对应的叙述相符的是（　　）
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C．由图丙可说明烯烃与H2加成反应是放热反应，虚线表示在有催化剂的条件下进行
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A．物质A的转化率小了B．平衡向正反应方向移动了
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10．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是（　　）
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C．验证是否有各向异性D．进行X射线衍射实验

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