【題目】某化學課外小組設計了如圖所示的裝置制取乙酸乙酯(圖中夾持儀器和加熱裝置已略去)。已知下列數據:
乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 | 98%濃硫酸 | |
熔點/℃ | ﹣117.3 | 16.6 | ﹣83.6 | |
沸點/℃ | 78.5 | 117.9 | 77.5 | 338.0 |
請回答下列問題:
(1)儀器C的名稱為______,球形冷凝管的作用是_____。
(2)向C中加入反應物,待充分反應后,將C中的混合物倒入裝有飽和碳酸鈉溶液的燒杯中充分振蕩洗滌。飽和碳酸鈉溶液作用是(填字母):_____
A.中和乙酸并溶解乙醇
B.碳酸鈉溶液呈堿性,有利于乙酸乙酯的水解
C.加速乙酸乙酯的生成,提高其產率
D.乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分層析出
(3)經多次振蕩洗滌、靜置分液后,為了進一步提純乙酸乙酯,可采用蒸餾的方法,蒸餾時控制溫度在__左右,溫度計的水銀球應位于____。
(4)若實驗所用乙酸質量為2.4g,乙醇質量為2.1g,得到純凈的產品質量為2.64g,則乙酸乙酯的產率是______。
(5)乙酸乙酯與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應的化學方程式為____________。
【答案】三頸燒瓶 冷凝回流 AD 77.5℃ 與支管口平齊 75% CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH
【解析】
(1)儀器C的名稱為三頸燒瓶,球形冷凝管的作用是冷凝回流,提高原料利用率;
(2)乙酸具有酸性,能和飽和碳酸鈉溶液反應而把被吸收,乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度較小;
(3)根據表中數據可知,餾分乙酸乙酯的沸點為77.5℃,溫度計的水銀球應位于支管口相平位置,此時所測的溫度為餾分溫度;
(4)乙酸和乙醇的反應為CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,2.4g乙酸和2.1g乙醇混合時可知乙醇過量,根據2.4g乙酸計算乙酸乙酯的理論產量,利用產率=×100%計算;
(5)乙酸乙酯與氫氧化鈉溶液發(fā)生完全水解反應,生成醋酸鈉和乙醇,據此寫出化學方程式。
(1)儀器C的名稱為三頸燒瓶,球形冷凝管的作用是冷凝回流,提高原料利用率;
(2)乙酸具有酸性,能和飽和碳酸鈉溶液反應而把被吸收,乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度較小,易于分離,故合理選項是AD;
(3)根據表中數據可知,餾分乙酸乙酯的沸點為77.5℃,所以收集產品應控制溫度在77.5℃左右,并且溫度計的水銀球應位于支管口相平位置,所測的溫度才是餾分溫度;
(4)乙酸和乙醇的反應為CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,因為60:46<2.4:2.1,所以2.4g乙酸和2.1g乙醇混合時,乙醇過量,2.4g乙酸生成乙酸乙酯的理論產量=×88g=3.52g,乙酸乙酯的產率=×100%=75%;
(5)乙酸乙酯與氫氧化鈉溶液發(fā)生完全水解反應,生成醋酸鈉和乙醇,化學方程式為CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+CH3CH2OH。
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【題目】下列反應的離子方程式書寫正確的是( )
A.氧化銅與稀硫酸反應:CuO+4H++SO=Cu2++SO2↑+2H2O
B.二氧化碳通入足量澄清石灰水中:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O
C.鐵和鹽酸反應:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
D.氫氧化鋇溶液與硫酸反應:OH-+H+=H2O
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【題目】在兩個絕熱恒容的密閉容器中分別進行下列兩個可逆反應:
甲:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);
乙:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
現(xiàn)有下列狀態(tài):
①混合氣體平均相對分子質量不再改變
②氣體的總物質的量不再改變
③各氣體組成濃度相等
④反應體系中溫度保持不變
⑤斷裂氫氧鍵速率是斷裂氫氫鍵速率的2倍
⑥混合氣體密度不變
其中能表明甲、乙容器中反應都達到平衡狀態(tài)的是
A. ①③B. ④⑤C. ③④D. ②⑥
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【題目】有效控制大氣溫室氣體濃度,推動綠色低碳發(fā)展,是人類可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一,因此捕集、利用CO2始終是科學研究的熱點。
(1)新的研究表明,可以將CO2轉化為炭黑回收利用,反應原理如圖所示。
①碳在元素周期表中的位置是_______________。
②整個過程中FeO的作用是__________________。
③寫出CO2轉化為炭黑的總反應化學方程式__________________。
(2)我國科學家用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氫合成低碳烯烴反應,所得產物含CH4、C3H6、C4H8等副產物,反應過程如圖。
催化劑中添加Na、K、Cu助劑后(助劑也起催化作用)可改變反應的選擇性,在其他條件相同時,添加不同助劑,經過相同時間后測得CO2轉化率和各產物的物質的量分數如下表。
①欲提高單位時間內乙烯的產量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加____________助劑效果最好;
②加入助劑能提高單位時間內乙烯產量的根本原因是____________。
(3)電解法轉化CO2可實現(xiàn)CO2資源化利用。電解CO2制HCOOH的原理如右圖所示。
①寫出陰極CO2還原為HCOO的電極反應式:________________________。
②電解一段時間后,陽極區(qū)的KHCO3溶液濃度降低,其原因是_____________________。
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【題目】下表為元素周期表的一部分,請參照元素①-⑨在表中的位置,用化學用語回答下列問題:
族 周期 | IA | 0 | ||||||
1 | ① | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | |
2 | ② | ③ | ④ | ⑤ | ||||
3 | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ⑨ |
(1)原子半徑最小的元素是____(填元素名稱),寫出⑧的原子結構示意圖______。
(2)最高價氧化物對應的水化物中,堿性最強的是___(用化學式回答,下同),酸性最強的是___。
(3)①與⑤形成的化合物中,化學鍵類型為_____。
(4)⑦與⑨形成的化合物的電子式為___,②與④形成的原子個數比為1:2的化合物的結構式為____。
(5)③、④、⑥的原子半徑由大到小的順序為_____(用元素符號回答)。
(6)為探究元素②和⑧的非金屬性強弱,某同學設計了如圖所示的裝置進行實驗(夾持儀器已略去,裝置氣密性良好)。請回答:
a.溶液B的作用是_______
b.若看到____現(xiàn)象,即可證明酸性_______(用化學式回答),則非金屬性_______(用元素符號回答)。
c.上述實驗中,能說明②和⑧非金屬性強弱的化學方程式是_____________。
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【題目】2016年IUPAC命名117號元素為Ts(中文名“”,tián),Ts的原子核外最外層電子數是7。下列說法不正確的是
A.Ts是第七周期第ⅦA族元素
B.Ts的同位素原子具有相同的電子數
C.Ts在同族元素中非金屬性最弱
D.中子數為176的Ts核素符號是
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【題目】藥物阿佐昔芬F主要用于防治骨質疏松癥等。其合成路線如下:
請按要求回答下列問題:
(1)A中最多共平面的原子數目:______;C中所含官能團名稱:_______;C→D的反應類型______________。
(2)已知鹵原子直接與苯環(huán)相連時碳鹵鍵非常牢固,很難斷鍵。寫出D與NaOH水溶液加熱條件下反應的化學方程式:________________________________________。
(3)試劑X的分子式為C7H8OS,寫出X的結構簡式:___________________。
(4)C的一種同分異構體M同時滿足下列條件的所有可能的結構有(考慮順反異構現(xiàn)象)_________種。
a.苯環(huán)上有兩個取代基
b.能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應
c.能使溴的四氯化碳溶液褪色
寫出其中有4種不同化學環(huán)境氫原子的結構簡式:_______________________。
(5)請寫出以1-丙醇和氯苯為原料經四步制備 的合成路線(其他試劑任選,合成路線示例見題干,有機物均寫結構簡式)。________。
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【題目】科學家正在研究溫室氣體CH4和CO2的轉化和利用。
(1)CH4和CO2所含的三種元素電負性從小到大的順序為______。
(2)下列關于CH4和CO2的說法正確的是______(填序號)。
a.固態(tài)CO2屬于分子晶體
b. CH4分子中含有極性共價鍵,是極性分子
c.因為碳氫鍵鍵能小于碳氧鍵,所以CH4熔點低于CO2
d. CH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp
(3)在Ni基催化劑作用下,CH4和CO2反應可獲得化工原料CO和H2。
①基態(tài)Ni原子的電子排布式為____________,Ni該元素位于元素周期表的第___族。
②Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4,1mol Ni(CO)4中含有_____molσ鍵。
(4)一定條件下,CH4和CO2都能與H2O形成籠狀結構(如圖所示)的水合物晶體,其相關參數見下表.CH4與H2O形成的水合物俗稱“可燃冰”。
①“可燃冰”中分子間存在的2種作用力是______。
②為開采深海海底的“可燃冰”,有科學家提出用CO2置換CH4的設想.已知圖中籠狀結構的空腔直徑為0.586nm,根據上述圖表,從物質結構及性質的角度分析,該設想的依據是___________________________。
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【題目】有機物X(C4H6O5)廣泛存在于許多水果內,尤以蘋果、葡萄、西瓜、山楂內為多,該化合物具有如下性質:
(1)1molX與足量的金屬鈉反應產生1.5 mol氣體
(2)X與醇或羧酸在濃H2SO4和加熱的條件下均生成有香味的產物
(3)X在一定程度下的分子內脫水產物(不是環(huán)狀化合物)可和溴水發(fā)生加成反應
根據上述信息,對X的結構判斷正確的是 ( )
A.X中肯定有碳碳雙鍵
B.X中可能有三個羥基和一個-COOR官能團
C.X中可能有三個羧基
D.X中可能有兩個羧基和一個羥基
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