题目内容
【题目】现有下列五种溶液:盐酸、NH3·H2O、NH4HSO4、NaOH、CH3COOH。回答下列问题:
(1)将1LpH=2的HCl溶液分别与0.01mol·L-1的NH3· H2O溶液x L、0.01 mol·L-1的NaOH溶液yL充分反应至中性,x、y大小关系为:y___x(填“>”“<”或“=”)。
(2)H+浓度相同的等体积的两份溶液:盐酸和CH3COOH,分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是____(填写序号)。
①反应所需要的时间CH3COOH >HCl
②开始反应时的速率HCl>CH3COOH
③参加反应的锌粉物质的量HCl=CH3COOH
④反应过程的平均速率CH3COOH>HCl
⑤HCl溶液里有锌粉剩余
⑥CH3COOH溶液里有锌粉剩余
(3)将等体积、等物质的量浓度的NH3·H2O和NH4HSO4溶液混合后,升高温度(溶质不会分解)溶液pH随温度变化如图中的____曲线(填写序号)。
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(4)室温下,向0.01mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.01mol·L-1NaOH溶液至中性,得到的溶液中:c(Na+)+c(NH4+)___2c(SO42- )(填“>”“=”或“<”);用NH4HSO4与氢氧化钡溶液制取硫酸钡,若溶液中SO42-完全沉淀,则反应后溶液的pH___7(填“>”“=”或“<”)
(5)25℃时,将amolNH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是____(用离子方程式表示)。向该溶液滴加b L氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将___(填“正向”“不”或“逆向”)移动。
【答案】< ③④⑤ ④ = > NH4++H2O
NH3·H2O+H+ 逆向
【解析】
(1)1LpH=2的HCl溶液与0.01mol·L-1的NaOH溶液1L充分反应恰好呈中性;一元强酸、一元弱碱溶液,等物质的量混合后恰好生成强酸弱碱盐,溶液呈酸性;若使1LpH=2的HCl溶液与0.01mol·L-1的NH3·H2O溶液充分反应至中性,则氨水的体积大于1L,所以y<x;
(2)根据以上分析,①反应开始后,醋酸不断电离,醋酸中氢离子浓度大于盐酸,氢离子浓度越大反应所需要的时间越短,所以CH3COOH<HCl,故①错误;②开始反应时溶液中氢离子浓度相等,所以反应时的速率相等:HCl=CH3COOH,故②错误;③因生成氢气量相等,所以参加反应的锌粉物质的量:HCl=CH3COOH,故③正确;④氢离子的浓度越大,反应过程的平均速率越快,由于反应反应过程中醋酸会继续电离出氢离子,所以醋酸中氢离子浓度大于盐酸,则反应速率CH3COOH>HCl,故④正确;盐酸的浓度小于CH3COOH的浓度,而体积相等,即醋酸的物质的量比盐酸的物质的量多,与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的量相同,锌与盐酸反应盐酸不足,锌与醋酸反应锌不足,故⑤正确、⑥错误。
(3)将等体积、等物质的量浓度的NH3·H2O和NH4HSO4溶液混合后,恰好生成(NH4)2SO4,溶液呈酸性,pH<7;升高温度促进铵根离子水解,溶液酸性增强,所以溶液pH随温度变化是图中的④曲线;
(4)根据电荷守恒,c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),溶液呈中性c(OH-)= c(H+),所以c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42-);NH4HSO4与氢氧化钡溶液1:1混合,溶液中SO42-恰好完全沉淀,反应离子方程式是NH4++H++SO42-+Ba2++2OH-
BaSO4+H2O+NH3·H2O,由于生成NH3·H2O,所以溶液呈碱性,pH>7;
(5)NH4NO3是强酸弱碱盐,铵根离子水解,溶液呈酸性,水解离子方程式是NH4++H2O
NH3·H2O+H+;氨水抑制水电离,所以滴加氨水的过程中水的电离平衡将逆向移动。
【题目】丙烯酸甲酯(CH2=CHCOOCH3)是一种重要的有机化工原料。实验室制备少量丙烯酸甲酯的反应为:CH2=CHCOOH+CH3OH
CH2=CHCOOCH3+H2O,步骤如下:
步骤1:在100mL圆底烧瓶中依次加入10.0g丙烯酸、少许碎瓷片、10mL甲醇和2mL浓硫酸,搅拌。
步骤2:如图,连接装置,加热烧瓶中的混合液,用锥形瓶盛接通过分水器分离出的水。当不再有水生成,停止加热。
步骤3:反应液冷却后,依次用5%Na2CO3溶液、饱和食盐水、水洗涤。分离出有机相。
步骤4;向有机相中加无水Na2SO4固体,过滤后蒸馏,收集70~90℃馏分。测得丙烯酸甲酯的质量为6.45g。
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可能用到的信息:
密度 | 沸点 | 溶解性 | ||
丙烯酸 | 1.05g·cm-3 | 141℃ | 与水互溶,易溶于有机溶剂 | 有毒 |
甲醇 | 0.79g·cm-3 | 65℃ | 与水互溶,易溶于有机溶剂 | 易挥发,有毒 |
丙烯酸甲酯 | 0.95g·cm-3 | 80.5℃ | 难溶于水,易溶于有机溶剂 | 易挥发 |
请回答下列问题:
(1)步骤1中,加入碎瓷片的目的是________。
(2)步骤2中,图中所示装置中仪器A的名称是______,其作用为_______。
(3)步骤3中,用5%Na2CO3溶液洗涤后,分离有机相的操作名称为_______,分离有机相时不需要用到下列玻璃仪器中的_______(填名称)。
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(4)实验中可能生成的有机副产物结构简式为_______ (填一种即可)。
(5)本实验中丙烯酸甲酯的产率为______%。