【題目】乙酸異戊酯是一種具有香蕉氣味的香精,實驗室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)原理、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
【實驗原理】
【裝置與數(shù)據(jù)】
【查閱資料】分水器能將反應(yīng)產(chǎn)生的水從反應(yīng)體系中分離開來。乙酸乙酯可與無水CaCl2反應(yīng)。
【實驗步驟】
①酯化:在干燥的A中加入6.6異戊醇、9.0g冰醋酸、1.0mL濃硫酸,混勻后放入1~2粒沸石。按圖組裝好反應(yīng)裝置。檢查裝置氣密性后,緩緩加熱A,大約需要1h反應(yīng)基本完成。
②洗滌:停止加熱,冷卻后將A中的反應(yīng)液倒入分液漏斗中,用15mL冷水淋洗燒瓶內(nèi)壁,洗滌液并入分液漏斗。充分振搖,接通大氣靜置,分層后分去水層。再用15mL冷水重復(fù)操作一次。然后酯層用20mL 5%碳酸氫鈉溶液分兩次洗滌。最后再用15mL飽和食鹽水洗滌一次。
③干燥:將洗滌后的酯層倒入干燥的錐形瓶中,加入2g無水硫酸鎂,配上塞子,充分振搖后,放置30min。
④蒸餾:將干燥好的粗酯蒸餾純化,收集140~143 ℃餾分,得乙酸異戊酯5.2 g。
回答下列問題:
(1)儀器A的名稱為 。球形冷凝管中冷凝水的進口是 (填“a”或“b”)。
(2)從化學(xué)平衡的角度分析分水器的作用是 。
(3)分液操作中,充分振蕩靜置分層后,酯層分離出來的方法是 。
(4)酯層用20mL 5%碳酸氫鈉溶液洗滌的現(xiàn)象是 。
(5)干燥時加入的無水硫酸鎂不能換成無水CaCl2,理由是 。
(6)本實驗的產(chǎn)率為 。
(7)本實驗中加入過量乙酸能提高醇的轉(zhuǎn)化率,為何不加入過量的醇從而提高乙酸的轉(zhuǎn)化率?其原因是 。
【答案】
(1)三頸燒瓶(1分) b(1分)
(2)酯化反應(yīng)是可逆的,除去反應(yīng)中生成的水,使反應(yīng)不斷向正反應(yīng)方向進行,從而提高酯的產(chǎn)率
(2分)
(3)先將水層從分液漏斗的下口放出,關(guān)閉活塞后再將乙酸異戊酯從上口放出(2分)
(4)出現(xiàn)大量小氣泡(2分)
(5)無水CaCl2能與乙酸異戊酯反應(yīng),影響產(chǎn)率(2分)
(6)53.3%(2分)
(7)因為乙酸可與小蘇打反應(yīng)生成離子化合物后蒸餾即可,操作方便簡單,效果顯著,而除異戊醇操作則較為復(fù)雜且效果不是很好(2分)
【解析】
試題分析:
(1)由裝置示意圖可知裝置A的名稱是三頸燒瓶;球形冷凝管中冷凝水采用下進上出的方式,故冷凝水的進口是b。
(2)酯化反應(yīng)是可逆的,本實驗采取加入過量冰醋酸,并除去反應(yīng)中生成的水,使反應(yīng)不斷向正反應(yīng)方向進行,從而提高酯的產(chǎn)率。
(3)由于酯的密度比水小,二者互不相溶,因此水在下層,酯在上層。分液時,要先將水層從分液漏斗的下口放出,待到兩層液體界面時關(guān)閉分液漏斗的活塞,再將乙酸異戊酯從上口放出。
(4)反應(yīng)后的溶液要經(jīng)過多次洗滌,在洗滌操作中,第一次水洗的主要目的是除去大部分催化劑硫酸和部分未反應(yīng)的醋酸;用飽和碳酸氫鈉溶液既可以除去未洗凈的醋酸,也可以降低酯的溶解度;再用飽和食鹽水洗滌,主要目的是除去產(chǎn)品上殘留的碳酸氫鈉;因此酯層用20mL 5%碳酸氫鈉溶液洗滌的現(xiàn)象是出現(xiàn)大量小氣泡。
(5)根據(jù)已知信息“乙酸乙酯可與無水CaCl2反應(yīng)”可以類比得出答案。
(6)n(乙酸)=9.0g÷60g/mol=0.15mol;n(異戊醇) =6.6g÷88g/mol=0.075mol;由于二者反應(yīng)時是1:1反應(yīng)的,所以乙酸過量要按照醇來計算。n(乙酸異戊酯)=5.2 g÷130g/mol=0.04mol。所以本實驗的產(chǎn)率是0.04mol÷0.075mol×100℅=53.3℅。
(7)因為乙酸可與小蘇打反應(yīng)生成離子化合物后蒸餾即可,操作方便簡單,效果顯著,而除異戊醇操作則較為復(fù)雜且效果不是很好。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率越大,導(dǎo)電能力越強。用0.100 mol·L1的NaOH溶液分別滴定10.00 mL濃度均為0.100 mol·L1 的鹽酸和CH3COOH溶液。利用傳感器測得滴定過程中溶液的電導(dǎo)率如圖所示。下列說法正確的是
A.曲線①代表滴定HCl溶液的曲線
B.A點溶液中:c(CH3COO)+c(OH)c(H+)=0.1 molL1
C.在相同溫度下,A、B、C三點溶液中水的電離程度:C<B<A
D.D點溶液中:2c(Na+)=3c(Cl)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實驗室制取乙酸乙酯的主要步驟如下:
①在甲試管(如圖)中加入2mL濃硫酸、3mL乙醇和2mL乙酸的混合溶液.
②按下圖連接好裝置(裝置氣密性良好)并加入混合液,用小火均勻地加熱3~5min。
③待試管乙收集到一定量產(chǎn)物后停止加熱,撤出試管乙并用力振蕩,然后靜置待分層。
④分離出乙酸乙酯層、洗滌、干燥。
(1)寫出制取乙酸乙酯的化學(xué)方程式:___________________________________。
(2)在反應(yīng)未開始前,乙試管中所盛溶液為____________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖為銅鋅原電池示意圖,下列關(guān)于鋅銅原電池的說法正確的是( 。
A. 負極發(fā)生的反應(yīng)是:2H+ +2e—=H2↑
B. 溶液中SO42-向銅片的方向移動
C. 該裝置實現(xiàn)了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
D. 若生成0.2mol H2,則有6.5克鋅被還原
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),當(dāng)兩個反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時,反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比是
A.1:1 B.2:1 C.1:3 D.3:1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知A2On2-可與B2-反應(yīng),B2-被氧化,產(chǎn)物為B單質(zhì),A2On2-被還原,產(chǎn)物為A3+;且知100 mL c(A2On2-)= 0.3 mol/L的溶液與150 mL c(B2-)= 0.6 mol/L的溶液恰好完全反應(yīng),則n值為( )
A.4 B.5 C.7 D.6
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】大氣中CO2含量的增加會加劇溫室效應(yīng),為減少其排放,需將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來進行儲存和利用。
(1)CO2與NH3反應(yīng)可合成化肥尿素[化學(xué)式為CO(NH2)2]。
已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ/mol
寫出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:______________。
(2)CO2與H2也可用于合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在體積可變的恒壓密閉容器中壓強為P時,該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時,達平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率如圖一所示。
圖一 圖二 圖三
①該反應(yīng)的S 0,H 0(填“>”或“<”)。
②700K時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)KP= 。
③若溫度不變,減小反應(yīng)物投料比[n(H2)/n(CO2)],K值 (填“增大”、“減小”或“不變”)。
④700K投料比[n(H2)/n(CO2)] = 2時,達平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為 。
(3)利用太陽能和缺鐵氧化物[如Fe0.9O]可將富集到的廉價CO2熱解為碳和氧氣,實現(xiàn)CO2再資源化,轉(zhuǎn)化過程如圖二所示,若用1mol缺鐵氧化物[Fe0.9O]與足量CO2完全反應(yīng)可生成 molC(碳)。
(4)以TiO2/Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的關(guān)系見圖三。如何解釋圖中250-400℃時溫度升高與乙酸的生成速率變化的關(guān)系? 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖表示水中c(H+)和c(OH-)的關(guān)系,下列判斷錯誤的是
A. XZ線上任意點均呈中性,pH=7
B. 兩條曲線間任意點均有c(H+)·c(OH-)=Kw
C. M區(qū)域內(nèi)任意點均有c(H+)<c(OH-)
D. 圖中T1<T2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在標準狀況下,將1mol H2和11.2 L O2混合,得到氣體的體積為( )
A.12.2 L B.<22.4 L C.33.6 L D.無法確定
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