题目内容

2．“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，在实验室我们也可以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+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O
（2）在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是：在1支大试管中加3ml乙醇，然后边摇动边慢慢加入浓硫酸，最后向加入乙酸．
（3）浓硫酸的作用是：①催化剂；②吸水剂．
（4）饱和碳酸钠溶液的主要作用是中和乙酸、溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度．
（5）装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是防止倒吸．
（6）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．
（7）做此实验时，有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片，其目的是防止暴沸．
（8）生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全变成生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，也即达到化学平衡状态．下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有（填序号）②④⑤．
①单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水
②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸
③单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸    ④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化．

分析 （1）酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，该反应生成乙酸乙酯和水，且为可逆反应；
（2）醋酸易挥发，乙醇的密度比浓硫酸的小，类比浓硫酸的稀释进行解答；
（3）浓硫酸起到了催化作用和吸水作用；
（4）饱和碳酸钠溶液与乙酸反应除去乙酸、同时降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层；
（5）根据导管伸入液面下可能发生倒吸分析；
（6）分离互不相溶的液体，可用分液的方法分离；
（7）液体加热要加碎瓷片，防止暴沸；
（8）当可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率等于化学计量数之比（不同物质），各物质的浓度、质量、体积分数以及百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化．

解答 解：（1）酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，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，该反应方程式为：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O，
故答案为：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O；
（2）浓硫酸的稀释是将浓硫酸加入水中，边加边搅拌，迁移到此处，即先在大试管中加入乙醇，然后慢慢向其中注入硫酸，并不断搅拌，最后向装有乙醇和浓硫酸的混合物的大试管中加入乙酸，
故答案为：在1支大试管中加3ml乙醇，然后边摇动边慢慢加入浓硫酸，最后向加入乙酸；
（3）乙酸与乙醇发生酯化反应，需浓硫酸作催化剂，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，浓硫酸的作用为催化剂，吸水剂，
故答案为：催化剂；吸水剂；
（4）制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液，目的是中和挥发出来的乙酸，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；
故答案为：中和乙酸、溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度；
（5）导管不能插入溶液中，导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，伸入液面下可能发生倒吸，
故答案为：倒吸；
（6）分离乙酸乙酯时先将盛有混合物的试管充分振荡，让饱和碳酸钠溶液中和挥发出来的乙酸，使之转化为乙酸钠溶于水中，溶解挥发出来的乙醇；降低乙酸乙酯在水中的溶解度，静置分层后取上层得乙酸乙酯，
故答案为：分液；
（7）液体加热要加碎瓷片，引入汽化中心，可防止溶液暴沸，
故答案为：防止暴沸；
（8）①单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水，都表示正反应速率，不能说明到达平衡状态，故①错误；
②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯表示正反应速率，生成1mol乙酸表示逆反应速率，等于化学计量数之比，说明到达平衡，故②正确；
③单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸，都表示正反应速率，不能说明到达平衡状态，故③错误；
④正反应的速率与逆反应的速率相等，说明到达平衡状态，故④正确；
⑤混合物中各物质的浓度不再变化，反应到达平衡状态，故⑤正确．
故答案为：②④⑤．

点评 本题考查制备方案的设计，题目难度中等，明确乙酸乙酯的制备原理为解答关键，注意实验混合液的配制、饱和碳酸钠溶液的作用以及酯化反应的机理，试题培养了学生分析、理解能力及灵活应用所学知识解决实际问题的能力．

练习册系列答案
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12．回答下列问题．
（1）浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式是C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2+SO2+2H2O
（2）试用如图所列各种装置设计一个实验来验证上述反应所产生的各种产物
编号①②③④
装置
这些装置的连接顺序（按产物气流从左至右的方向）是（填装置的编号）：4→2→1→3．
（3）实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色．A瓶溶液的作用是验证产物中是否有二氧化硫，B瓶溶液的作用是除去二氧化硫，C瓶溶液的作用是确定产物中二氧化硫已经被B瓶溶液除尽．
（4）装置②中所加固体药品是无水硫酸铜，可验证的产物是H2O，确定装置②在整套装置中位置的理由是由于产物气流通过装置1、3带出水蒸气，所以2必须在1、3之前．
（5）装置③中所盛溶液是澄清石灰水，可验证的产物是二氧化碳．
13．关于化学键的下列叙述中，正确的是（　　）
A．离子化合物可能含共价键B．共价化合物可能含离子键
C．离子化合物中只含离子键D．共价化合物中可能含共价键
10．甲醇是重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．
（1）已知反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-99kJ．mol-1中的相关化学键键能如下：
化学键H-HC-OC≡CH-OC-H
E/（KJ．mol-1）436343x465413
则x=1076．
（2）在一容积可变的密闭容器中，1molCO与2molH2发生反应：CO（g）+2H2（g）$\stackrel{催化剂}{?}$ CH3OH（g）
△H1＜0，CO在不同温度下的平衡转化率（α）与压强的关系如图1所示．
 ①a、b两点的反应速率：v（a）＜v（b）（填“＞”、“＜”、“=”）
 ②T1＜T2 （填“＞”、“＜”、“=”），原因是而正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，CO的平衡转化率减小，故Tl＜T2．
 ③在c点条件下，下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是bc（填代号）
a．H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍
b．CH3OH的体积分数不再改变
c．混合气体的密度不再改变
d．CO和CH3OH的物质的量之和保持不变
 ④计算图1中a点的平衡常数KP=1.6×10-7（kPa）-2（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）．

（3）利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）合成甲醇，发生的主要反应如下：
I：CO（g）+2H2（g）$\stackrel{催化剂}{?}$ CH3OH（g）△H1
Ⅱ：CO2（g）+H2（g）$\stackrel{催化剂}{?}$ CO（g）+H2O（g）△H2
Ⅲ：CO2（g）+3H2（g）$\stackrel{催化剂}{?}$ CH3OH（g）+H2O（g）△H3
上述反应对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，它们随温度变化的曲线如图2所示．则△H1＞△H3（填“＞”、“＜”、“=”），理由是曲图l可知，随着温度升高，K1减小，则△H1＜0，根据盖斯定律又得△H3=△H1+△H2，所以△H2＞△H3．
17．表是元素周期表的一部分，回答下列问题：
族
周期		IAIIAIIIAⅣAⅤAⅥAⅦA0
2①②③④
3⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫
（1）写出①、②两种元素的名称：碳、氮．
（2）写出⑧、⑨两种元素的符号：Si、P．
（3）在这些元素中，最活泼的金属的离子结构示意图是，最活泼的非金属元素是F （填元素符号，下同），Ar是最不活泼的元素．
（4）这些元素的最高价氧化物对应水化物中，HClO4（填化学式，下同）酸性最强，NaOH的碱性最强；能形成两性氢氧化物的元素是Al（填元素符号）．
（5）在⑤到⑪的元素中，Cl（填元素符号）原子半径最小．
（6）比较⑤和⑥的化学性质，Na（填元素符号）更活泼，试用实验证明之（简述操作、现象和结论）金属钠与金属镁单质分别与冷水反应，反应剧烈程度大的是钠，反之是镁．
7．下列离子方程式书写不正确的是（　　）
A．用盐酸除铁锈  Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
B．将Na放入水中   2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
C．氢氧化铝溶于盐酸    OH-+H+=H2O
D．小苏打与氢氧化钠反应  HCO3-+H+=CO2↑+H2O
14．根据乙烯、乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯之间的转化关系，填写下面问题．


（1）写出B结构简式CH3CH2OH C结构简式CH3CHO
（2）B、D分子中的官能团名称分别是羟基、羧基．
（3）写出下列反应的反应类型：①加成反应．
11．化学科学需要借助化学专用语言描述，下列有关化学用语正确的是（　　）
A．HCl的电子式为B．Cl-的结构示意图 
C．CO2的电子式 D．质量数为37的氯原子  ${\;}_{37}^{17}$Cl
12．下列电离方程式正确的是（　　）
A．NH4Cl?NH4++Cl-B．H2S?2H++S2-
C．KHCO3?K++H+++CO3-D．CH3COONH4=NH4++CH3COO-

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