Question

【题目】乙醇和乙酸在生活和工业生产中用途广泛。请完成以下关于乙醇和乙酸的相关问题：

（1）乙醇是重要的燃料，已知在25℃、101kPa下，1kg乙醇充分燃烧能放出29713.04kJ热量，写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式：_________________________________________。

（2）乙醇燃料电池应用前景乐观，以稀硫酸为电解质溶液，燃料电池的正极电极反应式为：__________。在负极除生成CO2外，还生成了极少量的乙酸，写出生成乙酸的电极反应式：_____________________________________。

（3）乙醇和乙酸反应可生成乙酸乙酯，反应方程式为：_______________________________。在密闭容器中，利用该反应制备乙酸乙酯，实验中若起始时在容器中加入3mol乙醇、1mol乙酸和一定量的浓硫酸，充分反应后容器中残留的乙醇可能为______________。

A．2mol B．2.6mol C．2.8mol D．3mol

（4）反应后可向反应混合物中加入_____________溶液，再用分液漏斗分离出乙酸乙酯。

Answer 1

【答案】C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/molO2+4e-+4H+=2H2OCH3CH2OH -4e- +H2O = CH3COOH + 4H+CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 + H2OBCNa2CO3

【解析】

本题考查的是热化学方程式和燃料电池的电子反应的书写以及酯化反应的书写和计算，注意燃烧热的定义。

(1)燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，所以要计算1mol乙醇反应时的热量，1kg乙醇的物质的量为1000/46mol，则1mol乙醇燃烧放出的热量为 kJ，则乙醇燃烧热的热化学方程式为：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/mol。(2)乙醇燃料电池中氧气在正极反应，因为溶液为酸性，氧气得到电子结合氢离子生成水，电极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O。乙醇失去电子生成乙酸，电极反应为：CH3CH2OH -4e- +H2O = CH3COOH + 4H+。(3)乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯和水，方程式为：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 + H2O，因为酯化反应是可逆反应，所以反应物不能完全反应，假设1mol乙酸完全反应消耗1mol乙醇，所以残留的乙醇的物质的量应在2mol-3mol，故选BC。(6)反应后的混合物中有乙酸乙酯和乙酸和乙醇，可以加入碳酸钠进行分离，碳酸钠溶液能溶解乙醇，反应乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度。