题目内容
【题目】乙酸乙酯是无色、具有果香气味的液体。某同学采用12.0mL96%密度为1.05g/mL的乙酸、23mL95%密度为0.75g/mL的乙醇、12.0mL浓硫酸、饱和Na2CO3溶液制备乙酸乙酯,其实验装置如图所示(烧杯、部分夹持装置、温度计已略去)。
已知:①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 | 117.9 | 77.2 |
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①先向蒸馏烧瓶B中加入试剂__,然后通过仪器A慢慢加入__;
②加热保持油浴温度为135~145℃,至不再有液体流出后,停止加热;
③取带有支管的锥形瓶,将一定量的饱和Na2CO3溶液分批、少量、多次地加入馏出液中,再将混合物分液,弃去水层,得到有机层。
试回答下列问题:
(1)①蒸馏烧瓶B加入试剂__,然后通过仪器A慢慢加入__。
(2)写出制备乙酸乙酯的化学方程式__。
(3)仪器A的名称是__;浓硫酸的作用是__;仪器C的作用是__。
(4)反应中所用的乙醇是过量的,其目的是__。
(5)③中加入饱和碳酸钠溶液的作用__,分批、少量、多次地加入饱和碳酸钠的原因是__。
(6)从③中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入饱和氯化钙溶液分离出__,再加入无水硫酸钠,然后进行蒸馏,收集77.2℃的馏分,以得到纯净的乙酸乙酯9.2g,计算此实验中生成乙酸乙酯的产率为__(写出计算的表达式)。
【答案】乙醇 浓硫酸、乙酸 CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O 分液漏斗 催化剂、吸水剂 冷凝 有利于酯化反应向正方向进行(增大醋酸的利用率) 吸收挥发出来的乙酸和乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度便于分层析出 防止反应放热,温度升高,减少乙酸乙酯的产量 乙醇
×100%
【解析】
(1)制备乙酸乙酯时,需先加入乙醇,再加浓硫酸和乙酸,因为硫酸密度较大,若先加浓硫酸再加乙醇会放出大量的热,若热量不能及时散失,会造成液体飞溅而发生危险,所以先加乙醇再加浓硫酸有利于散热,避免液体飞溅,最后再加入乙酸;
(2)乙酸和乙醇在浓硫酸的催化下加热可反应生成乙酸乙酯,反应方程式为:CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
(3)根据图可知,仪器A是分液漏斗;浓硫酸是反应的催化剂,除此之外,浓硫酸有吸水性,吸收后平衡向正向移动,有利于乙酸乙酯的生成,故还起到吸水剂的作用;仪器C是冷凝管,主要作用是冷凝蒸出的气体;
(4)乙醇过量可促进平衡向生成乙酸乙酯的方向移动,有利于乙酸乙酯的生成,提高乙酸的转化率;
(5)饱和碳酸钠可以吸收乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,有利于乙酸乙酯的分层;由于碳酸钠与乙酸反应会放热,温度升高会导致乙酸乙酯挥发,导致产率下降,所以要分批、少量、多次地加入饱和碳酸钠;
(6)由于CaCl2可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH,所以加入CaCl2可以除去乙醇;
由于乙醇过量,生成乙酸乙酯的理论产量按照乙酸计算,乙酸的质量为12mL×1.05g/mL×96%,物质的量为
,所以乙酸乙酯的理论产量为
×100%;
【题目】下面是元素周期表的结构,用化学用语完成下列问题。
① | |||||||||||||||||
② | ③ | ④ | |||||||||||||||
⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ⑨ | |||||||||||||
(1)表中有编号的元素中化学性质最不活泼的,其原子结构示意图为__;④与⑤按照原子个数比1∶1形成的化合物中含有的化学键有___。
(2)①与②形成的最简单化合物的空间构型为__,将此化合物与⑧的单质混合于一干燥的集气瓶,密封后放在光亮处一段时间后,观察到的现象是__。
(3)由③形成的单质的电子式为__;⑤与⑦的最低价形成的化合物的电子式为__。
(4)⑧的最高价氧化物对应的水化物的化学式是___;①分别与④、⑦形成的简单化合物的稳定性由强到弱的顺序是__。
(5)④、⑥、⑧三种元素的原子形成的简单离子中半径由大到小的顺序是__。
(6)运用你掌握的化学理论,设计一个实验,证明⑦的非金属性比②强__(用化学方程式表示出反应原理)。