题目内容

1.Ⅰ.乙烯是石油裂解气的主要成分,乙烯的结构简式为H2C=CH2.
Ⅱ.实验室用如图所示的装置制取乙酸乙酯.回答下列问题:
(1)写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式CH3COOH+C2H5OH$?_{△}^{浓硫酸}$ CH3COOC2H5+H2O,该反应类型是酯化反应.
(2)饱和碳酸钠溶液的主要作用是吸收乙醇、乙酸及降低乙酸乙酯的溶解度.
(3)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是分液(填写操作名称).
(4)实验时,向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片,其作用是防止暴沸.

分析 Ⅰ.乙烯是含有碳碳双键的最简单的烯烃;
Ⅱ.(1)乙酸和乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水,属于酯化反应;
(2)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,目的是除去乙醇和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层;
(3)乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液;
(4)碎瓷片可防止暴沸.

解答 解:Ⅰ.乙烯中含碳和碳之间以共价双键结合,结构简式为:H2C=CH2,故答案为:H2C=CH2;
Ⅱ.(1)乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,同时该反应可逆,反应的化学方程式为CH3COOH+C2H5OH $?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOC2H5+H2O,故答案为:CH3COOH+C2H5OH  $?_{△}^{浓硫酸}$   CH3COOC2H5+H2O;酯化反应;
(2)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,除去乙醇和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层.故答案为:降低乙酸乙酯的溶解度;
(3)乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,可用分液的方法分离,故答案为:分液;
(4)纯液体加热至沸腾易暴沸,加入碎瓷片,可防止暴沸,故答案为:防止暴沸.

点评 本题考查了制备方案的设计,题目难度不大,明确酯化反应原理为解答关键,注意掌握酯化反应中浓硫酸、饱和碳酸钠溶液溶液的作用,试题培养了学生的分析能力及化学实验能力.

练习册系列答案
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9.已知如表数据:
物   质2,4,6
熔点/℃
沸点/℃密度/g•cm-3
乙   醇-114780.789
乙   酸16.6117.91.05
乙酸乙酯-83.677.50.900
浓H2SO43381.84
实验室制乙酸乙酯的主要装置如图1所示,主要步骤为:①在30mL的大试管中按体积比1:4:4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合液;②按照图1连接装置,使产生的蒸气经导管通到15mL试管所盛饱和Na2CO3溶液(加入1滴酚酞试液)上方2mm~3mm处,③小火加热试管中的混合液;④待小试管中收集约4mL产物时停止加热,撤出小试管并用力振荡,然后静置待其分层;⑤分离出纯净的乙酸乙酯.
请同学们回答下列问题:
(1)步骤①中,配制这一比例的混合液的操作是先加乙酸和乙醇各4mL,再缓缓加入1mL浓H2SO4,边加边振荡.
(2)写出该反应的化学方程式CH3COOH+CH3CH2OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOC2H5+H2O,浓H2SO4的作用是催化剂、吸水剂.
(3)步骤③中,用小火加热试管中的混合液,其原因与结论乙酸、乙醇、乙酸乙酯沸点接近且较低,大火加热,反应物大量蒸发损失.
(4)步骤④所观察到的现象是在浅红色Na2CO3溶液上层有约4cm厚的无色液体,振荡后Na2CO3溶液层红色变浅,有气泡,上层液体变薄,写出原因是上层是油层因为生成的乙酸乙酯难溶于水,且密度比水小,同时因为挥发出来的乙酸与碳酸钠反应,放出CO2气体,所以有气泡出现
(5)步骤⑤中,分离出乙酸乙酯选用的仪器是分液漏斗,产物应从上口倒出,因为乙酸乙酯比水密度小.
(6)为提高乙酸乙酯的产率,甲、乙两位同学分别设计了如图2甲、乙的装置(乙同学待反应完毕冷却后再用饱和Na2CO3溶液提取烧瓶中产物).你认为乙装置合理,因为反应物能冷凝回流.
16.有一包从海水中获得的粗盐,已经经过初步的提纯.课外活动小组对它的成分进行探究,并将粗盐进一步提纯.
探究一:这包粗盐中含有什么杂质?
(1)根据海水的成分和初步提纯的实验操作,推断该粗盐中可能含有的杂质是CaCl2和MgCl2.
现在实验来验证这种推断:取样品并溶解,加入足量NaOH溶液,目的是检验有没有MgCl2;接着再加入数滴Na2CO3溶液,目的是检验有没有CaCl2.
实验证明:这包粗盐中含有的杂质是CaCl2.
探究二:这包粗盐中NaCl的质量分数是多少?按下面步骤继续进行实验:
①称取一定质量的样品; ②将样品加水溶解,制成粗盐溶液;③向粗盐溶液中加入过量的某种试剂,过滤; ④将沉淀洗涤后小心烘干,得到纯净的固体A; ⑤滤液在进行某一操作后,移入蒸发皿进行蒸发,得到纯净的固体; ⑥称量实验中得到的某种固体B.
(2)步骤②③⑤中都使用到的仪器是玻璃棒;它在步骤②和⑤的操作方法相同,但目的不同,在步骤②的目的是加快溶解,在步骤⑤的目的是使液体受热均匀,防止液体溅出.
(3)步骤③中加入的试剂是Na2CO3溶液;步骤⑤中进行的“某一操作”是逐滴加入稀盐酸,直至不再产生气泡为止,目的是除去过量碳酸钠(或提纯食盐).
(4)步骤⑥中你认为需要称量的固体是固体A还是固体B?A,你不选择另一种固体的理由是蒸发所得到的氯化钠中,有一部分是过量的碳酸钠与稀盐酸反应得到的.
13.氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,受热易分解.某小组模拟制备氨基甲酸铵,反应如下:
2NH3(g)+CO2(g)═NH2COONH4(s)△H<0
(1)如用下图I装置制取氨气,锥形瓶中可选择的试剂是氢氧化钠固体(或浓氨水与碱石灰或浓氨水与生石灰)等.
(2)制备氨基甲酸铵的装置如下图Ⅱ所示,把NH3和CO2通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵的小晶体悬浮在CCl4中.当悬浮物较多时,停止制备.

注:CCl4与液体石蜡均为惰性介质.
①图I中滴加液体的仪器名称是分液漏斗,液体石蜡鼓泡瓶的作用是通过观察气泡,调节NH3与CO2通入比例(或通过观察气泡,控制NH3与CO2的反应速率),发生器用冰水冷却的原因是降低温度,提高反应物转化率(或降低温度,防止因反应放热造成产物分解).
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是过滤(填写操作名称),为了得到干燥产品,应采取的方法是b(填写选项序号).
a.常压加热烘干      b.减压40℃以下烘干     c.高压加热烘干
(3)制得的氨基甲酸铵可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种.
①设计方案,进行成分探究,请填写表中空格.
限选试剂:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液、稀盐酸.
实验步骤预期现象和结论
步骤1:取少量固体样品于试管中,加入蒸馏水至固体溶解.得到无色溶液
步骤2:向试管中加入过量的BaCl2溶液,静置.溶液变浑浊,则证明固体中含有(NH4)2CO3.
步骤3:取步骤2的上层清液于试管中加入少量的Ba(OH)2溶液.溶液不变浑浊,则证明固体中不含有NH4HCO3.
②根据①的结论:取氨基甲酸铵样品3.30g,用足量氢氧化钡溶液充分处理后,过滤,、洗涤、干燥,测得沉淀质量为1.97g.则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为75.4%.
10.A、B、C、D都是元素周期表中的短周期元素,它们的核电荷数依次增大.A是元素周期表中原子半径最小的元素,非金属元素B原子的核外电子数是未成对电子数的3倍,C原子的最外层p轨道的电子为半充满结构,D是地壳中含量最多的元素.E位于第4周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数与A相同.回答下列问题:
(1)E的基态原子价电子排布图.
(2)B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为N>O>C.(用元素符号表示)
(3)CA3物质能与很多化合物通过配位键发生相互作用.CA3与第2周期中的另一种元素的氢化物相互作用得到的化合物X是科学家潜心研究的一种储氢原料,X是乙烷的等电子体;加热X会缓慢释放H2,转变为化合物Y,Y是乙烯的等电子体.
①化合物CA3的分子空间构型为三角锥形,X的结构式为(必须标明配位键).
②形成CA3物质的中心原子在X、Y分子中的杂化方式分别是sp3和sp2,Y分子中σ键和π键数目之比为5:1.
(4)在研究金矿床物质组分的过程中,通过分析发现了E元素存在E-Ni-Zn-Sn-Fe多金属互化物.
①某种金属互化物具有自范性,原子在三维空间里呈周期性有序排列,该金属互化物属于晶体(填“晶体”或“非晶体”),可通过X射线衍射方法鉴别.
②E能与类卤素(SCN)2反应生成E(SCN)2,类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H-S-C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H-N≡C≡S)的沸点,其原因是异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氰酸分子间不能形成氢键.
③立方NiO(氧化镍)晶体的结构与氯化钠相同,其中每个Ni周围有6个最近距离的氧原子,这些氧原子形成的空间构型为正八面体,若NiO晶体的密度为ρg•cm-3,其晶胞边长为$\root{3}{\frac{75×4}{ρ{N}_{A}}}$cm(不必计算结果,阿伏加德罗常数常数的值为NA).
11.某实验小组用如图装置制备家用消毒液,并探究其性质.
反应停止后,取洗气瓶中无色溶液5mL分别进行了如下实验:
操作现象
a.测溶液pH,并向其中滴加2滴酚酞pH=13,溶液变红,5min后褪色
b.向其中逐滴加入盐酸溶液逐渐变成黄绿色
(1)写出利用上述装置制备消毒液涉及反应的化学方程式4HCl+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl2↑+MnCl2+2H2O、 Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+H2O.
(2)查阅资料:酚酞的变色范围为8.2~10,且酚酞在强碱性溶液中红色会褪去为探究操作a中溶液褪色的原因,又补充了如下实验:
操作现象
取5mLpH=13NaOH溶液,向其中滴加2滴酚酞溶液变红,30min后褪色
获得结论:此实验小组制备的消毒液具有漂白性性.
(3)该小组由操作b获得结论:随着溶液酸性的增强,此消毒液的稳定性下降.
①操作b中溶液变成黄绿色的原因:2H++ClO-+Cl-═Cl2↑+H2O(用离子方程式表示).
②有同学认为由操作b获得上述结论并不严谨,需要进一步确认此结论的实验方案是取洗气瓶中溶液5mL,向其中逐滴加入硫酸,观察溶液是否逐渐变为黄绿色.
(4)有效氯的含量是检测含氯消毒剂消毒效果的重要指标.具体用“单位质量的含氯消毒液在酸性条件下所能释放出氯气的质量”进行表征,一般家用消毒液有效氯含量在5%以上.小组同学进行如下实验测定有效氯:
取此消毒液5g,加入20mL 0.5mol•L-1KI溶液,10mL 2mol•L-1的硫酸溶液;加几滴淀粉溶液后,用0.1mol•L-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2,达滴定终点时消耗Na2S2O320mL.(已知:2S2O32-+I2═S4O62-+2I-).注:相对原子质量Cl35.5,Na23,S32,O 16,I 127,K39
①达到滴定终点时的实验现象是溶液蓝色褪去且半分钟不恢复.
②此消毒液有效氯含量为1.42%(保留一位有效数字).
获得结论:此实验制得的消毒液不符合(填“符合”或“不符合”)家用要求.

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