题目内容
1.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:
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.
| 物 质 | 2,4,6 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g•cm-3 |
| 乙 醇 | -114 | 78 | 0.789 |
| 乙 酸 | 16.6 | 117.9 | 1.05 |
| 乙酸乙酯 | -83.6 | 77.5 | 0.900 |
| 浓H2SO4 | 338 | 1.84 |
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.
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.
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%.
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. |
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:
(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:
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.
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 |
(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 |
(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.