题目内容

8．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：
试剂乙醚乙醇乙酸乙酸乙酯
沸点（℃）34.778.511877.1
请回答：
（1）浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂；若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者，写出能表示18O位置的化学方程式：CH3COOH+CH3CH218OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3CO18OC2H5+H2O．
（2）球形干燥管C的作用是防止倒吸、冷凝．若反应前向D中加入几滴酚酞，溶液呈红色，产生此现象的原因是（用离子方程式表示）CO32-+H2O?HCO3-+OH-；反应结束后D中的现象是溶液分层，上层无色油体液体，下层溶液颜色变浅．
（3）该小组同学在实验时才取了加入过量的乙醇，目的是增加乙醇的用量提高乙酸的转化率和提高产率，同时慢慢滴加乙酸并加热蒸馏，蒸馏的目的是蒸馏出乙酸乙酯，减小生成物，反应正向移动，提高产率 ．
（4）从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，分离出乙醇和水；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）乙酸与乙醇在浓硫酸作催化剂、加热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；
羧酸与醇发生的酯化反应中，羧酸中的羧基提供-OH，醇中的-OH提供-H，相互结合生成水；
（2）圆底烧瓶受热不均，球形干燥管的管口伸入液面下可能发生倒吸，同时起冷凝作用；醇与乙酸都易挥发，制备的乙酸乙酯含有乙醇与乙酸，通常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯，反应掉挥发出来的乙酸，使之转化为乙酸钠溶于水中，便于闻乙酸乙酯的香味，溶解挥发出来的乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度，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，故下层溶液颜色变浅；
（3）反应为可逆反应，加入过量乙醇可增大乙酸的转化率，慢慢蒸馏可分离出乙酸乙酯，有利于平衡正向移动；
（4）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．

解答 解：（1）浓硫酸能与醋酸钠反应生成乙酸，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；乙酸酸与乙醇发生的酯化反应：CH3COOH+CH3CH2OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOC2H5+H2O；
故答案为：催化剂、吸水剂；CH3COOH+CH3CH218OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3CO18OC2H5+H2O；
（2）圆底烧瓶受热不均，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；碳酸根离子发生水解CO32-+H2O?HCO3-+OH-，溶液呈碱性，加入几滴酚酞，溶液呈红色；碳酸钠水解呈碱性，乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，密度比水小，溶液分层，上层无色油体液体，乙酸和碳酸钠反应，碱性减弱而使溶液红色变浅；
故答案为：防止倒吸、冷凝；CO32-+H2O?HCO3-+OH-；溶液分层，上层无色油体液体，下层溶液颜色变浅；
（3）反应为可逆反应，加入过量乙醇可增大乙酸的转化率，慢慢蒸馏可分离出乙酸乙酯，有利于平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产量，
故答案为：增加乙醇的用量提高乙酸的转化率和提高产率；蒸馏出乙酸乙酯，减小生成物，反应正向移动，提高产率；
（4）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：C．

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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18．如图为实验室制取乙酸乙酯的装置．请回答：
（1）检验该装置气密性的方法是将试管b中的导管插到液面以下，用酒精灯稍加热试管a，试管b中冒气泡，撤掉酒精灯后，导管b中上升一段液柱，表明装置不漏气．
（2）浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂．
（3）下列有关该实验的说法中，正确的是AB．
A．向a试管中加入沸石，其作用是防止加热时液体爆沸
B．饱和碳酸钠溶液可以出去产物中混有的乙酸
C．乙酸乙酯是一种无色透明、密度比水大的油状液体
D．若原料为CH3COOH和CH3CH218OH，则乙酸乙酯中不含18O．
19．红葡萄酒密封储存时间越长，质量越好，原因之一是储存过程中生成了有香味的酯．在实验室也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯，请回答下列问题．
（1）乙醇分子官能团名称是羟基．
（2）试管a中加入几块碎瓷片的目的是防止暴沸．
（3）试管a中发生反应的化学方程式为CH3COOH+C2H5OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOC2H5+H2O，反应类型是取代反应．
（4）可用分液的方法把制得的乙酸乙酯分离出来．
16．锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途．已知：Sn的熔点为231℃；Sn2+易水解、易被氧化；SnCl4极易水解、熔点为-33℃、沸点为114℃．请按要求回答下列相关问题：
（1）元素锡比同主族碳的周期数大3，锡的原子序数为50．
（2）用于微电子器件生产的锡粉纯度测定：①取1.19 g试样溶于稀硫酸中（杂质不参与反应），使Sn完全转化为Sn2+；②加入过量的Fe2（SO4）3；③用0.1000 mol/L K2Cr2O7溶液滴定（产物中Cr呈+3价），消耗20.00 mL．步骤②中加入Fe2（SO4）3的作用是将Sn2+全部氧化为Sn4+；此锡粉样品中锡的质量分数60%．
（3）用于镀锡工业的硫酸亚锡（SnSO4）的制备路线如下：

①步骤Ⅰ加入Sn粉的作用：防止Sn2+被氧化及调节溶液pH．
②步骤Ⅲ生成SnO的离子方程式：Sn2++2HCO3-=SnO↓+2CO2↑+H2O．
③步骤Ⅳ中检验SnO是否洗涤干净的操作是取最后一次滤液少许于试管中，依次滴加足量硝酸、少量硝酸银溶液，观察到无白色沉淀，证明已洗净．
④步骤Ⅴ操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥．
（4）SnCl4蒸气遇氨及水汽呈浓烟状，因而可制作烟幕弹，其反应的化学方程式为SnCl4+4NH3+4H2O=Sn（OH）4+4NH4Cl．
实验室欲用图装置制备少量SnCl4 （夹持装置略），该装置存在明显缺陷，改进方法是在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶；熔融锡与氯气化合的反应是放热反应，且放出的热足够此反应持续进行．
3．高碘酸钾（KIO4）为无色晶体，在分析化学中常用作氧化剂．
Ⅰ．高碘酸钾的制备
步骤①称取1.270g碘溶于适量的水中，通入足量氯气将I2氧化为高碘酸（HIO4）．
步骤②向步骤①所得溶液中加入适量氢氧化钾溶液中和．
步骤③将步骤②所得溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶等操作得KIO4晶体．
（1）步骤①将I2氧化为HIO4，至少需要消耗0.784L（标准状况）Cl2．
（2）步骤①所得溶液用0.200mol•L-1KOH溶液中和至中性时（HIO4为强酸，假定溶液中不含Cl2和HClO），则消耗0.200mol•L-1KOH溶液的体积为400mL．
Ⅱ．用高碘酸钾测定甘油的含量

相关反应：C3H8O3（甘油）+2HIO4=2HCHO+HCOOH+2HIO3+H2O
HIO3+5KI+5HCl=3I2+5KCl+3H2O
HIO4+7KI+7HCl=4I2+7KCl+4H2O
I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
（3）用0.2000mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴定时，判断达到滴定终点的现象是滴入最后一滴标准液时，溶液蓝色刚好褪去，且保持30秒不恢复原来的颜色．
（4）已知滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液20.00mL，计算甘油样品的纯度（请给出计算过程）．
13．根据下列热化学方程式：
①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1=-393.5kJ/mol
②H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H2=-285.8kJ/mol
③CH3COOH（l）+2O2（g）=2CO2（g）+2H2O（l）△H3=-870.3kJ/mol
可以计算出2C（s）+2H2（g）+O2（g）=CH3COOH（l）的反应热为（　　）
A．△H=+244.1kJ/molB．△H=-488.3kJ/molC．△H=-996.6kJ/molD．△H=+996.6kJ/mol
20．四氯化锡可用作媒染剂、有机合成中氯化的催化剂等．实验室制备四氯化锡所需的有关装置和信息如下：

有关信息：①将金属锡熔融，通入干燥氯气进行反应，生成四氯化锡；②无水四氯化锡是无色易流动的液体，熔点-33℃，沸点114.1℃；③四氯化锡易水解．
回答下列问题：
（1）装置甲中反应容器的名称是圆底烧瓶；试剂E和F分别是饱和食盐水、浓硫酸．
（2）装置甲中发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnC12+Cl2↑+2H2O；装置戊中发生反应的化学方程式为Sn+2Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SnCl4．
（3）上述各装置的连接顺序是甲→丁→戊→乙（填装置标号），实验开始时点燃的酒精灯是甲（填“甲”或“戊”）．
（4）装置乙的作用是吸收未反应的氯气同时防止空气中水分进入装置戊使产物水解．
（5）实验所得SnCl4中因溶解了Cl2而略显黄色，提纯SnCl4的方法是d（填标号）．
a．用NaOH溶液洗涤  b．升华  c．重结晶  d．蒸馏  e．过滤  f．萃取
（6）四氯化锡暴露于空气中与空气中水分反应生成白烟，有强烈的刺激性，原因是SnCl4+4H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H4SnO4↓+4HCl（用化学方程式表示）．
17．对于一个放热反应，已知产物的总能量为90KJ，那么反应物的总能量可能是（　　）
A．20KJB．40KJC．90KJD．100KJ
18．已知S、SO2、SO3三种物质的质量比为2：4：5，它们的物质的量之比为（　　）
A．10：5：4B．5：4：2C．2：4：5D．1：1：1

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