乙烯是来自石油的重要有机化工原料,其产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平。结合以下路线回答:![]()
已知:![]()
(1)反应II的化学方程式是 。
(2)D为高分子化合物,可以用来制造多种包装材料,其结构简式是 。
(3)E是有香味的物质,在实验室用下图装置制取。![]()
①反应IV的化学方程式是 ,该反应类型为 。
②该装置图中有一个明显的错误是 。
(4)为了证明浓硫酸在反应IV中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用上图改进后装置进行了以下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乙再测有机层的厚度,实验记录如下:
| 实验编号 | 试管甲中试剂 | 试管乙中试剂 | 有机层的厚度/cm |
| A | 2 mL乙醇、1 mL乙酸、 1mL18mol·L-1浓硫酸 | 饱和Na2CO3溶液 | 3.0 |
| B | 2 mL乙醇、1 mL乙酸 | 0.1 | |
| C | 2 mL乙醇、1 mL乙酸、 3 mL 2mol·L-1 H2SO4 | 0.6 | |
| D | 2 mL乙醇、1 mL乙酸、盐酸 | 0.6 |
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3mL和 mol·L-1。
②分析实验 (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。
乙酸正丁酯是一种重要化工原料,某实验小组利用图1、图2装置合成乙酸正丁酯(夹持装置已略去),发生的化学反应为:![]()
可能用到的有关数据见下表:![]()
实验步骤如下:
①在图1的圆底烧瓶中,装入7.Og正丁醇和7.Og冰醋酸,再加入3-4滴浓硫酸。
②如图1所示,安装分水器和回流冷凝管。加热圆底烧瓶,待反应基本完成后,停止加誊
③冷却后将分水器中分出的酯层和圆底烧瓶中的反应液一起倒入分液漏斗中。先后用水、10%碳酸钠溶液洗涤。分离得到的酯层再用水洗涤后倒入锥形瓶中,加无水硫酸镁干燥。
④将干燥后的酯层倒入图2的蒸馏烧瓶中,加热蒸馏。收集124℃-126℃的馏分,称得质量为7.0g。
回答下列问题:
(1)图2冷凝管中冷水从____口流入(用字母表示);仪器d的名称是____。
(2)分液漏斗使用前须____并洗净备用。分离上下层液体时,应先____,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口倒出。
(3)实验中产生的副产物的结构简式为____(任写一种)。用10%碳酸钠溶液洗涤的主要目的是____。
(4)实验中图1圆底烧瓶c的容积最适合的是____(选填字母)。
| A.25mL | B.50mL | C.250mL | D.500mL |
(6)实验中,乙酸正丁酯的产率为____%。
某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如下图),以环己醇制备环己烯![]()
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| | 密度(g/cm3) | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解性 |
| 环己醇 | 0.96 | 25 | 161 | 能溶于水 |
| 环己烯 | 0.81 | -103 | 83 | 难溶于水 |
①A中碎瓷片的作用是 ,导管B除了导气外还具有的作用是 。
②试管C置于冰水浴中的目的是 。
(2)制备精品:
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在 层(填上或下),分液后,用 (填编号)洗涤环己烯。
A.KMnO4溶液 B.稀H2SO4 C.Na2CO3溶液 D.NaOH溶液
②再将环己烯按下图装置蒸馏,冷却水从 (填f或g)口进入,蒸馏时要加入生石灰,目的是 。
③收集产品时,控制的温度应在 左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是 。
A.蒸馏时从70℃开始收集产品 B.环己醇实际用量多了
C.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,最简单的方法是 。
A.酸性KMnO4溶液 B.用金属钠 C.测定沸点 D.溴的四氯化碳溶液
实验室制备乙酸乙酯的反应和实验装置如下:
CH3COOH + C2H5OH
CH3COOC2H5 + H2O
投料 1 : 1 产率 65%
1 : 10 97%
(在120 ℃下测定)![]()
已知:相关物理性质(常温常压)
| | 密度g/mL | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 水溶性 |
| 乙醇 | 0.79 | -114 | 78 | 溶 |
| 乙酸 | 1.049 | 16.2 | ~117 | 溶 |
| 乙酸乙酯 | 0.902 | ?84 | ~76.5 | 不溶 |
合成反应:
在三颈瓶中加入乙醇5 mL,硫酸5 mL,2小片碎瓷片。漏斗加入乙酸14.3 mL ,乙醇20 mL。冷凝管中通入冷却水后,开始缓慢加热,控制滴加速度等于蒸馏速度,反应温度不超过120 ℃。
分离提纯:
将反应粗产物倒入分液漏斗中,依次用少量饱和的Na2CO3溶液、饱和NaCl溶液、饱和CaCl2溶液洗涤,分离后加入无水碳酸钾,静置一段时间后弃去碳酸钾。最终通过蒸馏得到纯净的乙酸乙酯。
回答下列问题:
(1)酯化反应的机制
用乙醇羟基氧示踪
用醋酸羟基氧示踪
含氧18水占到总水量的一半,酯也一样。这个实验推翻了酯化反应为简单的取代反应。请你设想酯化反应的机制 。
(2)酯化反应是一个可逆的反应,120 ℃时,平衡常数K= 。
为了使正反应有利,通常采用的手段是:
①使原料之一过量。谁过量 ?
无水乙醇3600元/吨,冰醋酸2900元/吨。每摩乙醇 元,每摩冰醋酸 元。
②不断移走产物[例如除水,乙酸乙酯、乙醇、水可形成三元恒沸物(沸点:70.2 ℃),乙酸不能形成三元恒沸物]。综上所述选择 过量。
(3)加入碎瓷片的作用是________;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是________(填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(4)浓硫酸与乙醇如何混合? 。
(5)控制滴加乙酸和乙醇混和液的速度等于蒸馏速度目的是? 。
(6)蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些杂质? 。
饱和的Na2CO3溶液洗涤除去乙酸。如何判断是否除净? 。
用饱和NaCl溶液洗涤除去残留的Na2CO3溶液,为什么不用水? 。
用饱和CaCl2溶液直接洗涤起什么作用: 。
已知某醇燃料含有碳、氢、氧三种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量比,可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧,并使产生的气体全部通入如图所示的装置,得到如下表所列的实验结果(假设产生的气体完全被吸收):![]()
| | 实验前 | 实验后 |
| (干燥剂+U形管)的质量 | 101.1 g | 102.9 g |
| (石灰水+广口瓶)的质量 | 312.0 g | 314.2 g |
根据实验数据求:
(1)实验完毕后,生成物中水的质量为________ g,
假设广口瓶里生成一种正盐,其质量为________ g;
(2)生成的水中氢元素的质量为________ g;
(3)生成的二氧化碳中碳元素的质量为________ g;
(4)该燃料中碳元素与氢元素的质量比为________;
(5)已知这种醇的每个分子中含有一个氧原子,则该醇的分子式为__________,结构简式为_______________________________。
为确定某液态有机物X(分子式为C2H6O2)的结构,某同学准备按下列程序进行探究。请完成下列填空。
(1)根据价键理论预测X的可能结构为________、________、________(可不填满)。
(2)设计实验方案证明X的结构(表格可不填满)。
| 实验原理 | 预期生成H2的体积(标准状况) | 对应X的结构简式 |
| 取6.2 g X与足量钠反应,通过生成氢气的体积来确定X分子中能与金属钠反应的氢原子数目,进而确定X的结构 | | |
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(3)根据实验方案,从下列仪器中选择所需仪器,画出实验装置图。
要求:①本题装置示意图中的仪器可以用上面的方式表示。
②铁架台、石棉网、酒精灯、连接胶管等,在示意图中不必画出。如需加热,在需加热的仪器下方,用“△”表示。
乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室制备乙酸乙酯的化学方程式:CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5+H2O,为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸收剂的作用,某同学利用下图所示装置进行了以下四个实验,实验开始先用酒精灯微热3 min,再加热使之微微沸腾3 min。实验结束后充分振荡试管Ⅱ再测有机层的厚度,实验记录如下:
| 实验编号 | 试管Ⅰ中的试剂 | 试管Ⅱ中试剂 | 测得有机层的厚度/cm |
| A | 2 mL乙醇、2 mL乙酸、1 mL 18 mol·L-1浓硫酸 | 饱和碳酸钠溶液 | 5.0 |
| B | 3 mL乙醇、2 mL乙酸 | 0.1 | |
| C | 3 mL乙醇、2 mL乙酸、6mL 3 mol·L-1硫酸 | 1.2 | |
| D | 3 mL乙醇、2 mL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________mL和________mol/L。
(2)分析实验________(填实验编号)的数据,可以推测出浓硫酸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_______________________________________________________________。
(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____________________________________________(答出两条即可)。