【題目】乙酸乙酯是重要的有機(jī)合成中間體,廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè).某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室利用如圖的實(shí)驗(yàn)裝置制備乙酸乙酯并研究其反應(yīng)條件.
物質(zhì) | 沸點(diǎn)/°C | 密度/gcm﹣3 |
乙醇 | 78.0 | 0.79 |
乙酸 | 117.9 | 1.05 |
乙酸乙酯 | 77.5 | 0.90 |
異戊醇 | 131 | 0.8123 |
乙酸異戊酯 | 142 | 0.8670 |
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①配制反應(yīng)混合液:2mL濃H2SO4、3mL乙醇、2mL乙酸
②按圖連接實(shí)驗(yàn)裝置并檢驗(yàn)氣密性
③分別在試管1、試管2中加入反應(yīng)液
④用酒精燈微熱3min,再加熱使之微微沸騰3min
⑤分離提純乙酸乙酯
(1)在試管1中加入物質(zhì)分別是:(按著加入的先后順序?qū)懗雒Q),乙醇過量的目的是:;
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=;
(3)試管Ⅱ中所盛試劑為 , 欲將其物質(zhì)分離使用的儀器為 , 在充分振蕩的過程中,發(fā)生的反應(yīng)為;
(4)為證明濃硫酸在該反應(yīng)中起到了催化劑和吸水劑的作用,某同學(xué)利用右圖所示裝置進(jìn)行了以下四個實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后充分振蕩試管Ⅱ再測有機(jī)層的厚度,實(shí)驗(yàn)記錄如下:
實(shí)驗(yàn)編號 | 試管Ⅰ中的試劑 | 測得有機(jī)層的厚度/cm |
A | 2mL乙醇、2mL乙酸、1mL 18mol/L濃硫酸 | 5.0 |
B | 3mL乙醇、2mL乙酸 | 0.1 |
C | 3mL乙醇、2mL乙酸、6mL 3mol/L硫酸 | 1.2 |
D | 3mL乙醇、2mL乙酸、鹽酸 | 1.2 |
①實(shí)驗(yàn)D的目的是與實(shí)驗(yàn)C相對照,證明H+對酯化反應(yīng)具有催化作用.實(shí)驗(yàn)D中應(yīng)加入鹽酸的體積和濃度分別是mL和mol/L;
②分析實(shí)驗(yàn)(填實(shí)驗(yàn)編號)的數(shù)據(jù),可以推測出濃硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率.濃硫酸的吸水性能夠提高乙酸乙酯產(chǎn)率的原因是
③加熱有利于提高乙酸乙酯的產(chǎn)率,但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)溫度過高乙酸乙酯的產(chǎn)率反而降低,可能的原因是;
(5)若利用該裝置制備乙酸異戊酯,產(chǎn)物將主要在裝置中的得到,那么產(chǎn)率會(“較高”或“偏低”).
【答案】
(1)碎瓷片;提高乙酸的轉(zhuǎn)化率
(2)
(3)飽和碳酸鈉溶液;分液漏斗;2CH3COOH+Na2CO3═2CH3COONa+CO2↑+H2O
(4)6;6;A、C;濃硫酸可以吸收酯化反應(yīng)中生成的水,降低了生成物濃度使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動;大量乙酸、乙醇未經(jīng)反應(yīng)就脫離反應(yīng)體系;溫度過高發(fā)生其他反應(yīng)
(5)低
【解析】解:(1)乙酸、乙醇在濃硫酸做催化劑條件下發(fā)生反應(yīng)生成乙酸乙酯,濃硫酸稀釋產(chǎn)生的量的熱,密度大于水,為防止酸液飛濺,應(yīng)先加入乙醇,然后在加入濃硫酸和乙酸,所以試管1中添加順序是先加入乙醇,再加入濃硫酸,最后加入乙酸,加熱濃硫酸、乙醇、乙酸混合液體容易發(fā)生爆沸,為防止發(fā)生爆沸應(yīng)加入:碎瓷片;濃硫酸密度大,應(yīng)將濃硫酸加入到乙醇中,以防酸液飛濺,乙酸易揮發(fā),冷卻后再加入乙酸;添加順序依次3mL乙醇、2mL濃H2SO4、2mL乙酸;可逆反應(yīng)中,增大一種反應(yīng)物的濃度可以提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,所以乙醇過量的目的是:提高乙酸的轉(zhuǎn)化率;
所以答案是:乙醇、濃硫酸、乙酸、碎瓷片;3mL乙醇、2mL濃H2SO4、2mL乙酸;提高乙酸的轉(zhuǎn)化率;
(2.)依據(jù)方程式:CH3COOH(g)+CH3CH2OH(g) CH3COOCH2CH3(g)+H2O(g),可知反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ;
所以答案是: ;
(3.)乙醇、乙酸易揮發(fā),制備的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸,乙醇易溶于水,乙酸能夠與碳酸鈉溶液反應(yīng),方程式:2CH3COOH+Na2CO3═2CH3COONa+CO2↑+H2O,乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中溶解度不大,所以可以用飽和碳酸鈉溶液除去乙醇、乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度;分離兩種互不相溶的液體應(yīng)選擇分液操作,用到的主要儀器為:分液漏斗;
所以答案是:飽和碳酸鈉溶液;2CH3COOH+Na2CO3═2CH3COONa+CO2↑+H2O;分液漏斗
(4.)①通過對照實(shí)驗(yàn),證明H+對酯化反應(yīng)具有催化作用,應(yīng)保證氫離子濃度相等與物質(zhì)的量相等,故HCl的濃度為3mol/L×2=6mol/L,鹽酸體積為6mL,
所以答案是:6;6;②催化劑為濃硫酸生成有機(jī)層厚度比3molL﹣1 H2SO4時(shí)生成有機(jī)層厚度厚,說明濃硫酸濃硫酸的吸水性能夠提高乙酸乙酯產(chǎn)率,原因是:濃硫酸可以吸收酯化反應(yīng)中生成的水,降低了生成物濃度使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動,
所以答案是:AC;濃硫酸可以吸收酯化反應(yīng)中生成的水,降低了生成物濃度使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動;③乙酸、乙醇易揮發(fā),溫度過高大量乙酸、乙醇未經(jīng)反應(yīng)就脫離反應(yīng)體系,且溫度過高發(fā)生其他反應(yīng),導(dǎo)致產(chǎn)率降低,所以答案是:大量乙酸、乙醇未經(jīng)反應(yīng)就脫離反應(yīng)體系;溫度過高發(fā)生其他反應(yīng);
(5.)乙酸異戊酯沸點(diǎn)142度,加熱難以蒸發(fā),所以主要在試管中得到,產(chǎn)物不能分離,生成物濃度增大,平衡逆向移動,抑制反應(yīng)進(jìn)行,所以產(chǎn)率會低;
所以答案是:試管;低;
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組離子在強(qiáng)堿性溶液中一定能大量共存的是( )
A. Na+、NH4+、SO42-B. Ag+、Fe3+、Cl-
C. Ba2+、K+、NO3-D. K+、Ba2+、HCO3-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的比較,錯誤的是( )
A.溶解度(25℃):小蘇打 < 蘇打B.沸點(diǎn):H2Se>H2S>H2O
C.密度:溴乙烷 > 水D.碳碳鍵鍵長:乙烯 < 苯
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以下除雜試劑或方法錯誤的是( )
選項(xiàng) | 物質(zhì) | 雜質(zhì) | 除雜試劑 | 反應(yīng)條件或除雜方法 |
A | 苯 | 乙酸 | 燒堿溶液 | 分液 |
B | 硅 | 鋁 | 稀鹽酸 | 過濾 |
C | 氯氣 | 氯化氫 | 飽和食鹽水 | 洗氣 |
D | 乙烷 | 乙烯 | 氫氣 | 催化劑、加熱 |
A.A
B.B
C.C
D.D
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【題目】某含鐵鹽化學(xué)式為Na2FeO4,具有較強(qiáng)的殺菌消毒功能,是一種綠色、無污染的凈水劑,其中鐵元素的化合價(jià)是
A. +2B. +3C. +4D. +6
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【題目】為了探究木炭與濃H2SO4反應(yīng)的產(chǎn)物中是否存在CO2,某同學(xué)選用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(1)儀器a的名稱為:___________;在組裝好上述實(shí)驗(yàn)裝置后,在裝入藥品之前必需的實(shí)驗(yàn)操作是___________。
(2)寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________。
(3)裝置B的作用是_______;該裝置中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可說明SO2具有_______________性。
(4)已知SO2也可以使澄清的石灰水變渾濁,則能說明產(chǎn)物中一定存在CO2氣體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為______________,____________。
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【題目】實(shí)驗(yàn)室用乙酸和正丁醇制備乙酸正丁酯.有關(guān)物質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
化合物 | 相對分 | 密度 | 沸點(diǎn)/℃ | 溶解度 |
正丁醇 | 74 | 0.80 | 118.0 | 9 |
冰醋酸 | 60 | 1.045 | 118.1 | 互溶 |
乙酸正丁酯 | 116 | 0.882 | 126.1 | 0.7 |
操作如下:
①在50mL圓底燒瓶中,加入18.5mL正丁醇和13.4mL冰醋酸,3~4滴濃硫酸,投入沸石.安裝分水器(作用:實(shí)驗(yàn)過程中不斷分離除去反應(yīng)生成的水)及回流冷凝管.
②將分水器分出的酯層和反應(yīng)液一起倒入分液漏斗中,水洗,10% Na2CO3洗滌,再水洗,最后轉(zhuǎn)移至錐形瓶,干燥.
③將干燥后的乙酸正丁酯濾入燒瓶中,常壓蒸餾,收集餾分,得15.1g乙酸正丁酯.
請回答有關(guān)問題:
(1)冷水應(yīng)該從冷凝管(填“a”或“b”)端管口通入.
(2)進(jìn)行分液操作時(shí),使用的漏斗是(填選項(xiàng)).
(3)儀器A中乙酸和正丁醇制備乙酸正丁酯的化學(xué)方程為 .
(4)步驟①“不斷分離除去反應(yīng)生成的水”的目的是 .
(5)步驟②中用10% Na2CO3溶液洗滌有機(jī)層,該步操作的目的是
(6)乙酸正丁酯的產(chǎn)率為 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
①有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)
②向Al2(SO4)3溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液,先生成白色沉淀,后沉淀消失
③向含有BaCl2和NaOH的混合溶液中通入少量的二氧化硫氣體,有白色沉淀生成
④向CaCl2溶液中通入足量二氧化碳?xì)怏w,先生成白色沉淀,后沉淀消失
⑤101kPa、150℃時(shí),agCO和H2的混合氣體在足量的O2中完全燃燒,將燃燒后的產(chǎn)物通入足量的Na2O2固體后,Na2O2增重ag
⑥為測定熔融氫氧化鈉的導(dǎo)電性,可在剛玉(主要成分是Al2O3) 坩堝中熔化氫氧化鈉固體后進(jìn)行測量
⑦堿性氧化物一定是金屬氧化物
⑧22.4L的CO氣體和28gN2所含的電子數(shù)相等
A. ①②④⑥⑧ B. ③④⑤ C. ①⑤⑥⑦ D. ③⑤⑦
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