题目内容

16．实验室制乙酸乙酯得主要装置如图中A所示，主要步骤①在a试管中按2：3：2的体积比配制浓硫酸、乙醇、乙酸的混合物；②按A图连接装置，使产生的蒸气经导管通到b试管所盛的饱和碳酸钠溶液（加入几滴酚酞试液）中；③小火加热a试管中的混合液；④等b试管中收集到约2mL产物时停止加热．撤下b试管并用力振荡，然后静置待其中液体分层；⑤分离出纯净的乙酸乙酯．

请回答下列问题：
（1）步骤④中可观察到b试管中有细小的气泡冒出，写出该反应的离子方程式：2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2↑．
（2）A装置中使用球形管除起到冷凝作用外，另一重要作用是防止倒吸，步骤⑤中分离乙酸乙酯必须使用的一种仪器是分液漏斗．
（3）为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用，某同学利用上图A所示装置进行了以下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b再测有机层的厚度，实验记录如下：
实验编号试管a中试剂试管b中试剂测得有机层的厚度/cm
A3mL乙醇、2mL乙酸、1mL18mol•L-1 浓硫酸饱和Na2CO3溶液5.0
B3mL乙醇、2mL乙酸0.1
C3mL乙醇、2mL乙酸、6mL 3mol•L-1 H2SO41.2
D3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸1.2
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6mL和6mol•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．浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是浓硫酸可以吸收酯化反应中生成的水，降低了生成物浓度使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动．
③加热有利于提高乙酸乙酯的产率，但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低，可能的原因是大量乙酸、乙醇未经反应就脱离反应体系；温度过高发生其他反应．
④分离出乙酸乙酯层后，经过洗涤杂质；为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为（填字母）B．
A．P2O5    B．无水Na2SO4    C．碱石灰    D．NaOH固体
⑤为充分利用反应物，该同学又设计了图中甲、乙两个装置（利用乙装置时，待反应完毕冷却后，再用饱和碳酸钠溶液提取烧瓶中的产物）．你认为更合理的是乙．理由是：乙装置能将易挥发的反应物乙酸和乙醇冷凝回流到反应容器中，继续反应，提高了乙酸、乙醇原料的利用率及产物的产率，而甲不可．

分析 （1）（1）乙酸与碳酸钠反应生成二氧化碳；
（2）乙酸、乙醇易溶于碳酸钠溶液，会导致装置内气体减小，容易发生倒吸；乙酸乙酯与水溶液分层，分离互不相溶的液体采取分液操作；
（3）①通过对照实验，证明H+对酯化反应具有催化作用，应保证氢离子浓度相等与物质的量相等；
②对比浓硫酸、稀硫酸生成乙酸乙酯的量的多少，说明浓硫酸浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率，根据平衡移动原理分析；
③乙酸、乙醇易挥发，也可能发生其它副反应；
④乙酸乙酯在酸性、碱性条件下均可以发生水解，应选择中性干燥剂；
⑤乙装置能将易挥发的反应物乙酸和乙醇冷凝回流到反应容器中，继续反应，甲不能．

解答 解：（1）乙酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，反应方程式为：2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2↑，
故答案为：2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2↑；
（2）乙酸、乙醇易溶于碳酸钠溶液，会导致装置内气体减小，容易发生倒吸，球形干燥管还可以防止倒吸；乙酸乙酯与水溶液分层，分离互不相溶的液体采取分液操作，所用仪器为分液漏斗，
故答案为：防止倒吸；分液漏斗；
（3）①通过对照实验，证明H+对酯化反应具有催化作用，应保证氢离子浓度相等与物质的量相等，故HCl的浓度为3mol/L×2=6mol/L，盐酸体积为6mL，
故答案为：6；6；
②催化剂为浓硫酸生成有机层厚度比3mol•L-1 H2SO4时生成有机层厚度厚，说明浓硫酸浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率，原因是：浓硫酸可以吸收酯化反应中生成的水，降低了生成物浓度使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动，
故答案为：AC；浓硫酸可以吸收酯化反应中生成的水，降低了生成物浓度使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动；
③乙酸、乙醇易挥发，温度过高大量乙酸、乙醇未经反应就脱离反应体系，且温度过高发生其他反应，导致产率降低，
故答案为：大量乙酸、乙醇未经反应就脱离反应体系；温度过高发生其他反应；
④乙酸乙酯在酸性、碱性条件下均可以发生水解，应选择中性干燥剂，
故选：B；
⑤乙装置能将易挥发的反应物乙酸和乙醇冷凝回流到反应容器中，继续反应，提高了乙酸、乙醇原料的利用率及产物的产率，而甲不可，乙装置更合理，
故答案为：乙；乙装置能将易挥发的反应物乙酸和乙醇冷凝回流到反应容器中，继续反应，提高了乙酸、乙醇原料的利用率及产物的产率，而甲不可；

点评 本题考查有机物制备实验、探究实验，（3）中注意利用控制变量法分析，综合考查学生实验能力、分析能力与知识迁移运用能力，难度中等．

练习册系列答案
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某反应由两步反应构成，反应过程中的能量变化曲线如图，下列叙述正确的是

A．两步反应均为吸热反应

B．整个反应的ΔH＝E1－E2＋E3－E4

C．整个反应的ΔH＝E1－E2

D．三种化合物中B最稳定
7．某温度下，CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）的平衡常数K=1．该温度下在体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中，投入CO（g）和H2O（g）的起始浓度及5min时的浓度如表所示．
甲乙
起始浓度5min时浓度起始浓度5min时浓度
c（CO）/mol/L0.10.080.2x
c（H2O）/mol/L0.10.080.2y
下列判断不正确的是（　　）
A．x=y=0.16
B．反应开始时，乙中反应速率比甲快
C．甲中0～5min的平均反应速率：v（CO）=0.004 mol/（L•min）
D．平衡时，乙中H2O的转化率是50%，c（CO）是甲中的2倍
4．某同学用下列所示实验装置制取乙酸乙酯．回答以下问题：
（1）在大试管中先加入3mL乙醇，然后一边摇动一边慢慢地加入2mL浓H2SO4和2mL乙酸，混合均匀，然后加入几粒碎瓷片．按上图连好装置，用酒精灯对大试管小心均匀加热．当观察到明显现象时停止实验．
（2）与书中采用的实验装置的不同之处是：这位同学采用了球形干燥管代替了长导管，并将干燥管的末端插入了饱和碳酸钠溶液中．在此处球形干燥管的作用除了使乙酸乙醋充分冷凝外还有防倒吸；
（3）有甲、乙、丙三位同学，分别将乙酸与乙醉反应得到的酯（未用饱和Na2CO3溶液承接）提纯，在未用指示剂的情况下，他们都是先加NaOH中和过量的酸，然后用蒸馏法将酯分离出来．但他们的结果却不同：
①甲得到了不溶于水的中性酯；②乙得到显酸性的酯的混合物；③丙得到大量水溶性物质．
试判断三位同学加入的NaOH是多了还是怡好还是少了（填“少量“、“适量”、“过量“）
①适量②少量③过量．
11．“酒是陈的香”，就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯．在实验室可以在试管A中加入3mL 乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL 乙酸，按右图所示连接好装置进行实验，以制取乙酸乙酯．回答下列问题：
（1）浓硫酸的主要作用是催化剂、吸水剂．
（2）试管B中盛放的溶液是饱和碳酸钠溶液，B中通蒸气的导管不能插入溶液中的原因是防止液体倒吸．
（3）实验完成后，试管B的液面上有透明的不溶于水的油状液体产生．由于乙醇和乙酸的沸点较低，易挥发，在反应过程中会有部分蒸出，乙醇蒸出溶于B中溶液，而蒸出的乙酸与B中溶液反应生成沸点较高的乙酸钠．图2是对如图1试管B中收集到的混合物进行分离操作步骤流程图．

请回答：
①操作1的名称为分液；②操作2得到的物质W的名称为乙醇．
③试剂C可以选用下列的B（填序号）．
A．CO2              B．H2SO4            C．NaOH           D．NaCl
（4）用30g  乙酸与46g  乙醇反应，若实际产率是理论产率的67%，则可得到乙酸乙酯的质量是A．
A．29.5g                B．44g                  C．74.8g                D．88g．
1．中学化学涉及多种常数，下列说法正确的是（　　）
A．两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变
B．某温度下，2L密闭容器中加入4mol A和2mol B发生反应：
3A（g）+2B（g）?4C（s）+2D（g）．平衡时测得n（C）=1.6mol，反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{4}（C）{c}^{2}（D）}{{c}^{3}（A）{c}^{2}（B）}$
C．温度一定时，当溶液中c（Ag+）•c（Cl-）等于Ksp值时，此溶液为AgCl的饱和溶液
D．难溶电解质AB2饱和溶液中，c（A2+）=x mol•L-1，c（B-）=y mol•L-1，则Ksp值为4xy2
8．葡萄可用于酿酒．
（1）检验葡萄汁含葡萄糖的方法是：向其中加碱调至碱性，再加入新制备的Cu（OH）2，加热，其现象是砖红色沉淀．
（2）葡萄在酿酒过程中，葡萄糖转化为酒精的过程如下，补充完成下列化学方程式．C6H12O6（葡萄糖）$\stackrel{酶}{→}$2CO2+2C2H5OH
（3）葡萄酒密封储存过程中生成了有香味的酯，酯也可以通过化学实验来制备．实验室用如图所示装置制备乙酸乙酯：
①试管a中生成乙酸乙酯的化学方程式是CH3COOH+C2H5OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOC2H5+H2O．
②试管b中盛放的试剂是饱和碳酸钠溶液．
③实验开始时，试管b中的导管不伸入液面下的原因是防止倒吸．
④若分离出试管b中生成的乙酸乙酯，需要用到的仪器是b（填序号）．
a． 漏斗    b． 分液漏斗    c． 长颈漏斗
（4）某有机物的结构简式为HOOC-CH═CHOH．验证该有机物中含有-COOH官能团常采用的方法是加入NaHCO3，产生的现象为放出气体．
5．纯净的过氧化钙（CaO2）是白色粉末，难溶于水，不溶于乙醇、乙醚，常温下较为稳定，是一种新型水产养殖增氧剂，常用于鲜活水产品的运输．已知：在实验室可用钙盐制取CaO2•8H2O，再经脱水制得CaO2．其制备过程如下：

（1）“溶解”过程需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒；“沉淀”时需控制反应温度在0℃左右，比较简单易行的方法是将反应容器浸入冰水中；为检验“水洗”是否合格，可取少量洗涤液于试管中，再滴加AgNO3溶液（填试剂），无明显现象说明“水洗”合格．
（2）“沉淀”时发生反应的离子方程式为Ca2++2NH3•H2O+H2O2+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4+；该制法的副产品为NH4Cl（填化学式）；若称取11.1g无水CaCl2，理论上应该量取质量分数30%、密度1.1g/cm3的H2O2溶液10.3mL．
（3）测定产品中CaO2的含量的实验步骤是：
第一步，准确称取a g产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体，再滴入少量2mol/L的H2SO4溶液，充分反应；
第二步，向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液；
第三步，逐滴加入浓度为c mol/L的Na2S2O3溶液至反应完全，消耗Na2S2O3溶液V mL．【已知：I2+2S2O32-→2I-+S4O62-（无色）】
①第三步中说明反应恰好完全的现象是溶液由蓝色变为无色，且30s不恢复．
②CaO2的质量分数为$\frac{36cV×10{\;}^{-3}}{a}$ （用字母表示）；
③某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的CaO2的质量分数可能偏高（填“偏高”、“偏低”、“无影响”、“不能确定”）
6．亚硝酸盐是一种工业盐，外观与食盐非常相似，毒性较强．某化学兴趣小组对食盐与亚硝酸钠进行多角度探究：
（一）鉴别NaCl和NaNO2
甲同学用沉淀分析法
经查：常温下Ksp（AgNO2）=2×10-8，Ksp（AgCl）=1.8×10-10．分别向盛有5mL 0.0001mol/L两种盐溶液的试管中同时逐滴滴加0.0001mol/L硝酸银溶液，先生成沉淀的是盛有NaCl溶液的试管．
乙同学测定溶液pH
用pH试纸分别测定0.1mol/L两种盐溶液的pH，测得NaNO2溶液呈碱性．该溶液呈碱性的原因是NO2-+H2O?HNO2+OH-（用离子方程式解释）．
（二）该小组用如下装置（略去夹持仪器）制备亚硝酸钠

已知：①2NO+Na2O2=2NaNO2；
②酸性条件下，NO和NO2都能与MnO4- 反应生成NO3-和Mn2+
（1）使用铜丝的优点是可以控制反应的发生与停止．
（2）装置A中反应方程式为Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O．装置C 中盛放的药品是C；（填字母代号）
A．浓硫酸           B．NaOH 溶液          C．水         D．四氯化碳
仪器F的作用防止水蒸气进入．
（3）该小组称取5.000g制取的样品溶于水配成250.0mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，用0.1000mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定，实验所得数据如下表所示：
滴定次数1234
消耗KMnO4溶液体积/mL20.7020.1220.0019.88
①第一次实验数据出现异常，造成这种异常的原因可能是bc（填字母代号）．
a．锥形瓶洗净后未干燥
b．酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
c．滴定终点时仰视读数
②酸性KMnO4溶液滴定亚硝酸钠溶液的离子方程式为6H++2MnO4-+5NO2-=2Mn2++5NO3-+3H2O．
③该样品中亚硝酸钠的质量分数为69.0%．

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