题目内容

4．某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示，A中放有浓硫酸，B中放有乙醇、无水醋酸钠，D中放有饱和碳酸钠溶液．
已知：
①无水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：
试剂乙醇乙酸乙酸乙酯
沸点/℃78.511877.1
请回答：
（1）浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂，请用同位素18O示踪法确定该反应原理，写出能表示18O在反应前后位置变化的化学方程式：CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OC2H5+H2O．
（2）球形干燥管C的作用是防止倒吸、冷凝．
（3）从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、和水，应先加入无水氯化钙，分离出乙醇，再加入（此空从下列选项中选择）C，然后进行蒸馏，收集77℃左右的馏分，以得到较纯净的乙酸乙酯．
A．五氧化二磷           B．碱石灰       C．无水硫酸钠      D．生石灰．

分析 （1）根据乙酸与乙醇在加热、浓硫酸作催化剂的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯，该反应为可逆反应，浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动；
（2）球形干燥管的管口伸入液面下可以防止倒吸，同时起冷凝的作用；
便于分层得到酯，故D中的溶液为饱和的碳酸钠溶液，碳酸根是弱酸的酸根离子能水解，溶液呈碱性，反应后溶液分层，上层无色油体液体，由于碳酸钠与乙酸反应，故下层溶液颜色变；
（3）结合信息可知，乙醇与乙酸乙酯的沸点接近，与乙酸的沸点差异大，则先加入无水氯化钙，分离出乙醇；然后用无水硫酸钠除去少量的水．

解答 解：（1）乙酸与乙醇在加热、浓硫酸作催化剂的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯，该反应为可逆反应，方程式为：CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OC2H5+H2O，浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动，则浓硫酸的作用为催化剂、吸水剂；
故答案为：催化剂、吸水剂；CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OC2H5+H2O；
（2）球形干燥管的管口伸入液面下可以防止倒吸，同时起冷凝的作用；
故答案为：防止倒吸、冷凝；
（3）用氯化钙除去少量乙醇，用无水硫酸钠除去少量的水，无水硫酸钠吸水形成硫酸钠结晶水合物，不能选择P2O5、碱石灰和NaOH等固体干燥剂，以防乙酸乙酯在酸性（P2O5遇水生成酸）或碱性条件下水解；
故答案为：乙醇；C．

点评 本题考查有机物的制备实验，把握习题中的信息、制备原理及实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意混合物分离及信息的应用，题目难度中等．

练习册系列答案
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粗盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外，还含有泥沙等不溶性杂质。我们食用的精盐是用粗盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题。

（1）实验室进行NaCl溶液蒸发时，一般有以下操作过程 ①放置酒精灯；② 固定铁圈位置；③放上蒸发皿(蒸发皿中盛有NaCl溶液)；④加热搅拌；⑤停止加热。其正确的操作顺序为________________。

（2）该实验中加入除杂质试剂的顺序不正确的是_____________

A．NaOH BaCl2 Na2CO3

B．BaCl2 Na2CO3、 NaOH

C．BaCl2 NaOH Na2CO3

D．Na2CO3、 NaOH BaCl2

（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的：

溶解时：____________________________________；

过滤时：____________________________________；

蒸发时：____________________________________。

已知：C（s）＋H2O（g）===CO （g） ＋H2 （g） ΔH＝a kJ·mol－1

2C（s）＋ O2（g）===2CO （g） ΔH＝ － 220 kJ·mol－1

H－H、O==O和O－H键的键能分别为436、496和462 kJ·mol－1，则 a 为

A．－332 B．＋130 C．＋350 D．－118
12．氯化钠对于地球上的生命非常重要，可用于食品业盐腌和精制食盐．
（1）松花蛋于明朝初年问世，其腌制配方有多种，但主要配料为生石灰（Ca0）、纯碱（Na2C03）和食盐（NaCl）．将一定比例的配料用水和黏土调制成糊状，敷于蛋上，密封保存，数日后即可食用．
①将松花蛋外的糊状物用足量水溶解，溶解过程中反应的化学方程式分别为CaO+H2O=Ca（OH）2、Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH．
②某同学设计如表所示的实验方案，探究①中反应后过滤所得滤液中可能含有的物质，请你帮他完善实验方案．
实验步骤实验现象结论
取少量滤液，滴加适量K2CO3溶液若出现白色沉淀滤液中含Ca（OH）2
若无白色沉淀滤液中无Ca（OH）2
另取少量滤液，滴入适量盐酸若出现气泡滤液中含Na2CO3
（2）为了将混有少量硫酸钠的氯化钠提纯，并制得纯净的氯化钠溶液，某学生设计如图实验：

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19．某研究性学习小组成员分别设计了如下甲、乙、丙三套实验装置制取乙酸乙酯．请回答下列问题：


（1）．写出实验室制取乙酸乙酯的化学方程式CH3COOH+CH3CH2OH $?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH3+H2O
（2）．甲、乙、丙三套实验装置中，不宜选用的装置是丙 （填甲、乙、丙）
（3）．现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，如图是分离操作步骤流程图，请回答．

试剂a是饱和碳酸钠溶液；分离方法①是分液，分离方法②是蒸馏．
（4）．为了证明浓硫酸在反应中起到了催化剂和吸水剂的作用，某同学利用上图中某装置进行了以下4个实验．实验开始先用酒精灯微热3min，再加热使之微微沸腾3min．实验结束后充分振荡小试管乙再测有机层的厚度，实验记录如下：
实验编号试管甲中试剂试管乙中试剂有机层的厚度/cm
A2 mL乙醇、1 mL乙酸、
1mL18mol•L-1 浓硫酸		饱和Na2CO3溶液3.0
B2 mL乙醇、1 mL乙酸0.1
C2 mL乙醇、1 mL乙酸、
3 mL 2mol•L-1 H2SO4		0.6
D2 mL乙醇、1 mL乙酸、盐酸0.6
①实验D的目的是与实验C相对照，证明H+对酯化反应具有催化作用．实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是3mL和4 mol•L-1．
②分析实验AC（填实验编号）的数据，可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率．
9．硅及其化合物在工业上有广泛用途，以硅粉、镁粉等原料制备硅烷的工业流程如下：

反应釜中发生反应：4NH4Cl+Mg2Si$\stackrel{常温}{?}$4NH3↑+SiH4↑+2MgCl2△H＜0
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（2）上述生产硅烷的过程中反应釜抽真空的原因是使4NH4Cl+Mg2Si$\stackrel{常温}{?}$4NH3↑+SiH4↑+2MgCl2平衡正移，有利于生产硅烷．
（3）液氨参与循环的作用是吸收热量，保证反应在常温下进行．
（4）氨气也是重要的工业原料，1mol氨气在一定温度下（T＞150℃）发生催化氧化反应能释放出226.5kJ的热量，该反应的热化学方程式是4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）△H=-906.0 kJ/mol．
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16．某工厂废液经测定得知主要含有乙醇，其中还溶有丙酮、乙酸和乙酸乙酯．根据各物质的性质（如下表），确定通过下列步骤回收乙醇和乙酸．
物质丙酮乙酸乙酯乙醇乙酸
沸点（℃）56.277.0678117.9
已知：丙酮与NaOH溶液不反应，乙酸乙酯在碱性性条件下能够水解
①向废液中加入烧碱溶液，调整溶液的pH=10
②将混合液放入蒸馏器中缓缓加热
③收集温度在75～85℃时的馏出物
④冷却后向蒸馏烧瓶中加浓硫酸（过量），然后再进行蒸馏，回收馏出物
请回答下列问题：
（1）加入烧碱使溶液的pH=10的目的是（用化学方程式表示）CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O、CH3COOCH2CH3+NaOH→CH3COONa+CH3CH2OH；
（2）在75～85℃时馏出物的主要成份是乙醇（填物质名称）；
（3）在步骤④中，加入过量浓硫酸的目的是将乙酸钠转化为乙酸；
（4）当最后蒸馏的温度控制在85～125℃一段时间后，馏出物的主要成份是乙酸（填名称）．
13．如右图，在左试管中先加入2mL 95%的乙醇，并在摇动下缓缓加入3mL浓硫酸，再加入2mL乙酸，充分摇匀．在右试管中加入5mL饱和Na2CO3溶液．按图连接好装置，用酒精灯对右试管小火加热3～5min后，改用大火加热，当观察到左试管中有明显现象时停止实验．
（1）写出左试管中主要反应的方程式：CH3COOH+CH3CH2OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O．
（2）加入浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂．
（3）饱和Na2CO3的作用是：除去乙酸，吸收乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层．
（4）反应开始时用酒精灯对左试管小火加热的原因是加快反应速率，同时防止反应物为来得及反应而挥发损失；（已知乙酸乙酯的沸点为77℃；乙醇的沸点为78.5℃；乙酸的沸点为117.9℃）
（5）分离右试管中所得乙酸乙酯和Na2CO3溶液的操作为（只填名称）分液，所需主要仪器为分液漏斗．
（6）实验生成的乙酸乙酯，其密度比水小，有芳香气味．
14．下列说法正确的是（　　）
A．任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O的过程中，能量变化均相同
B．同温同压下，H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H不同
C．化学反应吸收或放出热量的多少与参加反应的物质的多少无关
D．C（石墨，s）═C（金刚石，s）△H＞0，所以石墨比金刚石稳定

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