20.酯是重要的有機合成中間體,廣泛應用于溶劑、增塑劑、香料、黏合劑及印刷、紡織等工業(yè).乙酸乙酯的實驗室和工業(yè)制法常采用如下反應:CH3COOH+C2H5OH$?_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH3COOC2H5+H2O,請根據(jù)要求回答下列問題:
(1)欲提高乙酸的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有:增大乙醇濃度、移去生成物等.
(2)若用如圖所示的裝置來制備少量的乙酸乙酯,產(chǎn)率往往偏低,其原因可能為原料來不及反應就被蒸出、溫度過高發(fā)生副反應等.
(3)此反應以濃硫酸為催化劑,可能會造成產(chǎn)生大量酸性廢液污染環(huán)境、部分原料炭化等問題.
(4)目前對該反應的催化劑進行了新的探索,初步表明質(zhì)子酸離子液體可用作此反應的催化劑,且能重復使用.實驗數(shù)據(jù)如下表所示(乙酸和乙醇以等物質(zhì)的量混合).
同一反應時間同一反應溫度
反應溫度/℃轉(zhuǎn)化率(%)選擇性(%)*反應時間/h轉(zhuǎn)化率(%)選擇性(%)*
4077.8100280.2100
6092.3100387.8100
8092.6100492.3100
12094.598.7693.0100
①根據(jù)表中數(shù)據(jù),下列C (填字母)為該反應的最佳條件.
A.120℃,4h    B.80℃,2h   C.60℃,4h    D.40℃,3h
②當反應溫度達到120℃時,反應選擇性降低的原因可能為乙醇脫水生成乙醚.

分析 (1)提高乙酸的轉(zhuǎn)化率,可使平衡正向移動,增大反應物或減小生成物濃度均可;
(2)圖示裝置制備乙酸乙酯,產(chǎn)率往往偏低,原料利用率低或溫度高發(fā)生副反應;
(3)以濃硫酸為催化劑時,產(chǎn)生酸性廢液,或濃硫酸使原料炭化;
(4)由表格數(shù)據(jù)可知,60℃、4h轉(zhuǎn)化率較大、選擇性高,達到120℃時,選擇性降低與乙醇發(fā)生副反應生成乙醚有關.

解答 解:(1)欲提高乙酸的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有增大乙醇濃度、移去生成物等,
故答案為:增大乙醇濃度、移去生成物;
(2)若用如圖所示裝置制備乙酸乙酯,產(chǎn)率往往偏低,其原因是原料來不及反應就被蒸出,或溫度過高發(fā)生副反應,或冷凝效果不好,部分產(chǎn)物揮發(fā),
故答案為:原料來不及反應就被蒸出;溫度過高發(fā)生副反應;
(3)此反應以濃硫酸為催化劑,可能會造成產(chǎn)生大量酸性廢液污染環(huán)境,或部分原料炭化,或催化劑重復使用困難,催化劑效果不理想等,
故答案為:產(chǎn)生大量酸性廢液污染環(huán)境;部分原料炭化;
(4)①由表格數(shù)據(jù)可知,60℃、4h轉(zhuǎn)化率較大、選擇性高,故答案為:C;
②達到120℃時,反應選擇性降低的原因可能是乙醇脫水生成乙醚,故答案為:乙醇脫水生成乙醚.

點評 本題考查有機物的制備實驗,為高頻考點,把握反應原理、平衡移動、有機物的性質(zhì)為解答的關鍵,側(cè)重分析與應用能力的考查,注意表格中數(shù)據(jù)的分析與應用,題目難度不大.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.對于某些離子的檢驗及結(jié)論一定正確的是(  )
A.加入氫氧化鈉溶液并加熱,產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍,推斷溶液中含有NH4+
B.無色試液在焰色反應中呈黃色,推斷試液是鈉鹽溶液,不含鉀鹽
C.加入稀鹽酸產(chǎn)生無色氣體,將氣體通入澄清石灰水中,溶液變渾濁,推斷溶液中含有CO32-
D.加入氯化鋇溶液有白色沉淀產(chǎn)生,再加鹽酸,沉淀不消失,推斷溶液中含有SO42-

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

11.實驗室有一瓶混有氯化鈉的氫氧化鈉固體試劑,經(jīng)測定氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)約為82%,為了驗證其純度,用濃度為0.2mol•L-1的鹽酸進行滴定,完成下列問題:
(1)稱取5.0g該氫氧化鈉固體樣品,配成500mL溶液備用.
(2)將標準鹽酸裝在25.00mL的酸式滴定管中,調(diào)節(jié)液面位置在“0”刻度以下,并記錄下刻度.
(3)取20.00mL待測液.該項實驗操作使用的主要儀器有堿式滴定管和錐形瓶.用酚酞作指示劑時,滴定到溶液顏色由紅色剛好變成無色為止.
(4)滴定達終點后,記下鹽酸用去20.00mL,計算氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)為80%.
(5)試分析上述滴定誤差可能由下列哪些實驗操作引起ACE(填序號).
A.轉(zhuǎn)移待測液至容量瓶時,未洗滌燒杯
B.酸式滴定管用蒸餾水洗滌后,直接裝鹽酸
C.滴定時反應器搖動太激烈,有少量液體濺出
D.滴定到終點時,滴定管尖嘴懸有氣泡
E.滴定開始時讀數(shù)仰視,終點時讀數(shù)俯視.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

8.用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動機的耐熱部件,能大幅度提高發(fā)動機的熱效率.工業(yè)上用化學氣相沉積法制備氮化硅,其反應如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)$\stackrel{高溫}{?}$ Si3N4(s)+12HCl(g)△H<0
完成下列填空:
(1)試寫出SiCl4的電子式
(2)在一定溫度下進行上述反應,若反應容器的容積為2L,3min后達到平衡,測得固體的物質(zhì)的量增加了0.02mol,則H2的平均反應速率為0.02.
(3)上述反應達到平衡后,下列說法正確的是bd.
a.其他條件不變,壓強增大,平衡常數(shù)K減小
b.其他條件不變,溫度升高,平衡常數(shù)K減小
c.其他條件不變,增大Si3N4的物質(zhì)的量平衡向左移動
d.其他條件不變,增大HCl的濃度平衡向左移動
(4)一定條件下,在恒容密閉的容器中,能表示上述反應達到化學平衡狀態(tài)的是ac.
a.3v(N2)=v(H2)          
b.v(HCl)=4v(SiCl4
c.混合氣體密度保持不變
d.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6
e.單位時間內(nèi)有n molN2消耗的同時有6molHCl生成
(5)若平衡時H2和HCl的物質(zhì)的量之比為m:n,保持其它條件不變,降低溫度后達到新的平衡時,H2和HCl的物質(zhì)的量之比<m:n(填“>”、“=”或“<”).

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

15.用A圖所示裝置可制取少量乙酸乙酯,請回答下列問題.

(1)該實驗中,收集乙酸乙酯的試管中導氣管管口只能在飽和Na2CO3溶液上方,而不能接觸到液面,是為了防止倒吸.除了A圖中裝置外,也可以通過改進收集裝置達到更理想的收集效果,請在B圖虛框內(nèi)畫出可行的收集裝置圖.
(2)反應結(jié)束后,試管中飽和Na2CO3溶液上方收集到含有乙酸和乙醇雜質(zhì)的乙酸乙酯產(chǎn)品,現(xiàn)擬分離乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,下列框圖是分離操作步驟的流程圖:

已知試劑a是飽和Na2CO3溶液,試劑b可從下列物質(zhì)中選擇:①硫酸 ②鹽酸 ③硝酸.則試劑b應選①(填序號),分離方法(I)是分液,水層B所含的無機物溶質(zhì)是碳酸鈉.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.在密閉容器內(nèi),下列已達到平衡的化學反應中,當升高溫度并同時減小壓強時,平衡一定向右移動的是(  )
A.A(g)+2B(g)?2C(g);△H1>0B.A(g)+B(g)?C(g)+D(g);△H2>0
C.A(s)+2B(g)?C(g);△H3>0D.A(s)?B(g)+C(g);△H4<0

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示與對應的敘述相符的是(  )
A.用0.1000mol/LNaOH溶液分別滴定濃度相同的三種一元酸,由圖甲曲線確定①的酸性最強
B.圖乙表示壓強對可逆反應2A(g)+2B(g)?3C(g)+D(s)的影響,乙的壓強比甲的壓強大
C.由圖丙可說明烯烴與H2加成反應是放熱反應,虛線表示在有催化劑的條件下進行
D.圖丁是足量的SO2不斷通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中,生成沉淀與通入SO2的量的關系圖

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科目:高中化學 來源: 題型:多選題

9.在一密閉容器中,反應aA(g)?bB(g)達平衡后,保持溫度不變,將容器體積增加一倍,當達到新的平衡時,B的濃度是原來的60%,則( 。
A.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率小了B.平衡向正反應方向移動了
C.物質(zhì)B的質(zhì)量分數(shù)減小了D.b>a

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學方法是( 。
A.觀察外觀是否規(guī)則B.測定是否有固定的熔點
C.驗證是否有各向異性D.進行X射線衍射實驗

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