11.乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味,實驗室制備乙酸異戊酯的反應、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如圖1、2及表格:

相對分子質(zhì)量密度/(g•cm-3沸點/℃水中溶解性
異戊醇880.8123131微溶
乙酸601.0492118
乙酸異戊酯1300.8670142難溶
實驗步驟:
在A中加入4.4g異戊醇,6.0g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2~3片碎瓷片.開始緩慢加熱A,回流50min.反應液冷至室溫后倒入分液漏斗中,分別依次用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液且再用水洗滌;分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體,靜置片刻,過濾除去MgSO4固體,進行蒸餾純化,收集140~143℃餾分,得乙酸異戊脂3.9g.
回答下列問題:
(1)儀器B的名稱是球形冷凝管;
(2)在洗滌操作中,第一次水洗的主要目的是洗掉大部分硫酸和醋酸,第二次水洗的主要目的是洗掉碳酸氫鈉;
(3)在洗滌、分液操作中,應充分振蕩,然后靜置,待分層后(填標號〕d.
a、直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出
b、直接將乙酸異戊酯從分液端斗的下口放出
c、先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸異戊酯從下口放出
d、先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸異戊酯從上口倒出
(4)本實驗中加入過量乙酸的目的是提高醇的轉(zhuǎn)化率.
(5)實驗中加入少量無水MgSO4的目的是干燥•
(6)在蒸餾操作中,儀器選擇及安裝都正確的是(如圖3)b(填標號).
(7)本實驗的產(chǎn)率是c(填標號).
a.30%      b.40%   c、60%    d、90%
(8)在進行蒸餾操作時:若從130℃便開始收集餾分,會使實驗的產(chǎn)率偏_高(填“高”或“低”),其原因是會收集少量未反應的異戊醇.

分析 在裝置A中加入反應混合物和2~3片碎瓷片,開始緩慢加熱A,利用冷凝管冷凝回流50分鐘,反應液冷至室溫后,倒入分液漏斗中,先用少量水洗掉大部分硫酸和醋酸,再用水洗滌碳酸氫鈉溶液,分出的產(chǎn)物加入少量無水硫酸鎂固體作干燥劑,靜置片刻,過濾除去硫酸鎂固體,進行蒸餾純化,收集140~143℃餾分,得乙酸異戊酯,還考查了反應物轉(zhuǎn)化率的提高方法,同時進行產(chǎn)率的計算有誤差分析.
(1)根據(jù)題中儀器B的構(gòu)造判斷該儀器的名稱;
(2)在洗滌操作中,第一次洗滌的主要目的是除去大部分催化劑硫酸和醋酸;第二次水洗,主要目的是除去產(chǎn)品中殘留的碳酸氫鈉;
(3)根據(jù)乙酸異戊酯的密度及正確的分液操作方法進行解答;
(4)根據(jù)反應物對增加一種反應物的濃度,可以使另一種反應物的轉(zhuǎn)化率提高進行判斷加入過量乙酸的目的;
(5)少量無水硫酸鎂能夠吸收乙酸異戊酯中少量的水分,起到干燥作用;
(6)先根據(jù)溫度計在蒸餾操作中的作用排除ad,再根據(jù)球形冷凝管容易使產(chǎn)品滯留,不能全部收集到錐形瓶中,得出正確結(jié)論;
(7)先計算出乙酸和異戊醇的物質(zhì)的量,然后判斷過量情況,根據(jù)不足量計算出理論上生成乙酸異戊酯的物質(zhì)的量,最后根據(jù)實際上制取的乙酸異戊酯計算出產(chǎn)率;
(8)若從130℃便開始收集餾分此時的蒸氣中含有異戊醇,會收集少量的未反應的異戊醇,導致獲得的乙酸異戊酯質(zhì)量偏大

解答 解:(1)由裝置中儀器B的構(gòu)造可知,儀器B的名稱為球形冷凝管,
故答案為:球形冷凝管;
(2)反應后的溶液要經(jīng)過多次洗滌,在洗滌操作中,第一次洗滌的主要目的是除去大部分催化劑硫酸和醋酸;第一步中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,但第一步洗滌后生成的酯中混有碳酸氫鈉,所以第二次水洗,主要目的是除去產(chǎn)品中殘留的碳酸氫鈉,
故答案為:洗掉大部分硫酸和醋酸;洗掉碳酸氫鈉;
(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,所以正確的為d,
故答案為:d;
(4)酯化反應是可逆反應,增大反應物的濃度可以使平衡正向移動;增加一種反應物的濃度,可以使另一種反應物的轉(zhuǎn)化率提高,因此本實驗中加入過量乙酸的目的是提高轉(zhuǎn)化率,
故答案為:提高醇的轉(zhuǎn)化率;
(5)實驗中加入少量無水硫酸鎂的目的是吸收酯中少量的水分,對乙酸異戊酯進行干燥,
故答案為:干燥;
(6)在蒸餾操作中,溫度計的水銀球要放在蒸餾燒瓶的支管口處,所以ad錯誤;c中使用的是球形冷凝管容易使產(chǎn)品滯留,不能全部收集到錐形瓶中,因此儀器及裝置安裝正確的是b,
故答案為:b;
(7)乙酸的物質(zhì)的量為:n=$\frac{6.0g}{60g/mol}$=0.1mol,異戊醇的物質(zhì)的量為:n=$\frac{4.4g}{88g/mol}$=0.05mol,由于乙酸和異戊醇是按照1:1進行反應,所以乙酸過量,生成乙酸異戊酯的量要按照異戊醇的物質(zhì)的量計算,即理論上生成0.05mol乙酸異戊酯;實際上生成的乙酸異戊酯的物質(zhì)的量為=$\frac{3.9g}{130g/mol}$=0.03mol,所以實驗中乙酸異戊酯的產(chǎn)率為:$\frac{0.03}{0.05}$×100%=60%,
故答案為:c;
(8)在進行蒸餾操作時,若從130℃便開始收集餾分此時的蒸氣中含有異戊醇,會收集少量的未反應的異戊醇,因此會導致產(chǎn)率偏高,
故答案為:高;會收集少量未反應的異戊醇.

點評 本題考查了常見儀器的構(gòu)造與安裝、混合物的分離、提純、物質(zhì)的制取、藥品的選擇及使用、物質(zhì)產(chǎn)率的計算等知識,題目難度較大,試題涉及的題量較大,知識點較多,充分培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源:2016-2017學年云南省高一9月月考化學卷(解析版) 題型:選擇題

對四種無色溶液進行離子檢驗,實驗結(jié)果如下,其中明顯錯誤的是

A.K+、Na+、Cl-、NO3- B.K+、NO3-、OH-、CO32-

C.Na+、OH-、Cl-、NO3- D.MnO4-、K+、S2-、Na+

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科目:高中化學 來源:2016-2017學年安徽師大附中高二上10月月考化學卷(解析版) 題型:填空題

請根據(jù)所學知識回答下列問題:

(1)同溫同壓下,反應H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH(化學計量數(shù)相同)分別為ΔH1、ΔH2,ΔH1____________ΔH2(填“>”“<”或“=”下同)。

(2)相同條件下,2 mol氫原子所具有的能量____________1 mol 氫分子所具有的能量。

(3)已知:常溫下,0.01 mol·L-1 MOH溶液的pH為10,MOH(aq)與H2SO4(aq)反應生成1 mol可溶正鹽的ΔH=-24.2 kJ·mol-1,強酸與強堿的稀溶液的中和熱為ΔH=-57.3 kJ·mol-1。則MOH在水溶液中電離的ΔH為_______________

(4)土壤中的微生物可將大氣中H2S經(jīng)兩步反應氧化成SO42-,兩步反應的能量變化示意圖如下:

1mol H2S(g)全部氧化成SO42-(aq)的熱化學方程式為______________________。

(5)一定條件,在水溶液中1 mol Cl-、ClO x-(x=1,2,3,4)的能量(KJ)相對大小如圖所示。

①D是______________________ (填離子符號)。

②B→A+C反應的熱化學方程式為______________________ (用離子符號表示)。

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科目:高中化學 來源:2016-2017學年安徽師大附中高二上10月月考化學卷(解析版) 題型:選擇題

下列說法正確的是

A.用3mL稀硫酸溶液與足量Zn反應,當氣泡稀少時加入5mL濃硫酸,又迅速產(chǎn)生較多氣泡,由上述操作及現(xiàn)象得出結(jié)論:硫酸濃度增大,產(chǎn)生H2的反應速率加快

B.FeCl3+3KSCNFe(SCN)3(血紅色) +3KCl,向溶液中加入KCl固體可快速看到血紅色

C.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應是放熱反應

D.化學反應中的能量變化,通常表現(xiàn)為熱量的變化

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

6.某課外小組設(shè)計的實驗室制取乙酸乙酯的裝置如圖所示,A中放有濃硫酸,B中放有乙醇、無水醋酸鈉,D中放有飽和碳酸鈉溶液.已知 ①無水氯化鈣可與乙醇形成難溶于水的CaCl2•6C2H5OH;②有關(guān)有機物的沸點:
試劑乙醚乙醇乙酸乙酸乙酯
沸點(℃)34.778.511877.1
請回答:
(1)濃硫酸的作用是催化劑、吸水劑;若用同位素18O示蹤法確定反應產(chǎn)物水分子中氧原子的提供者,寫出能表示18O位置的化學方程式CH3COOH+CH3CH218OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH3CO18OC2H5+H2O.
(2)球形干燥管C的作用是防止倒吸、冷凝.若反應前向D中加入幾滴酚酞,溶液呈紅色,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是(用離子方程式表示)CO32-+H2O?HCO3-+OH-;反應結(jié)束后D中的現(xiàn)象是溶液分層、上層無色油體液體,下層溶液顏色變淺.
(3)從D中分離出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,應先加入無水氯化鈣,分液(填操作名稱)后,除去乙醇和水;然后對液體混合物進行蒸餾,收集77.1℃左右的餾分,以得到較純凈的乙酸乙酯.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

16.有一包從海水中獲得的粗鹽,已經(jīng)經(jīng)過初步的提純.課外活動小組對它的成分進行探究,并將粗鹽進一步提純.
探究一:這包粗鹽中含有什么雜質(zhì)?
(1)根據(jù)海水的成分和初步提純的實驗操作,推斷該粗鹽中可能含有的雜質(zhì)是CaCl2和MgCl2
現(xiàn)在實驗來驗證這種推斷:取樣品并溶解,加入足量NaOH溶液,目的是檢驗有沒有MgCl2;接著再加入數(shù)滴Na2CO3溶液,目的是檢驗有沒有CaCl2
實驗證明:這包粗鹽中含有的雜質(zhì)是CaCl2
探究二:這包粗鹽中NaCl的質(zhì)量分數(shù)是多少?按下面步驟繼續(xù)進行實驗:
①稱取一定質(zhì)量的樣品; ②將樣品加水溶解,制成粗鹽溶液;③向粗鹽溶液中加入過量的某種試劑,過濾; ④將沉淀洗滌后小心烘干,得到純凈的固體A; ⑤濾液在進行某一操作后,移入蒸發(fā)皿進行蒸發(fā),得到純凈的固體; ⑥稱量實驗中得到的某種固體B.
(2)步驟②③⑤中都使用到的儀器是玻璃棒;它在步驟②和⑤的操作方法相同,但目的不同,在步驟②的目的是加快溶解,在步驟⑤的目的是使液體受熱均勻,防止液體濺出.
(3)步驟③中加入的試劑是Na2CO3溶液;步驟⑤中進行的“某一操作”是逐滴加入稀鹽酸,直至不再產(chǎn)生氣泡為止,目的是除去過量碳酸鈉(或提純食鹽).
(4)步驟⑥中你認為需要稱量的固體是固體A還是固體B?A,你不選擇另一種固體的理由是蒸發(fā)所得到的氯化鈉中,有一部分是過量的碳酸鈉與稀鹽酸反應得到的.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

3.某小組同學探究濃硫酸及其部分反應產(chǎn)物的化學性質(zhì),裝置如圖所示(夾持裝置略去).
(1)試管①中反應的化學方程式是Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O.該反應表明濃硫酸具有ab(填序號).
a.酸性       b.強氧化性       c.還原性
(2)若試管②中的試劑為品紅溶液,實驗中觀察到的現(xiàn)象是品紅溶液褪色,說明試管①中生成的氣體具有漂白性.
(3)若試管②中的試劑為酸化的Ba(NO32溶液,觀察到生成不溶于硝酸的白色沉淀,說明試管①中生成的氣體具有還原性.
(4)試管③中的試劑為NaOH溶液,反應的離子方程式是SO2+2OH-═SO32-+H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

20.正丁醛是一種化工原料.某實驗小組利用如下裝置合成正丁醛.發(fā)生的反應如下:CH3CH2CH2CH2OH$→_{H_{2}SO_{4},△}^{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}$CH3CH2CH2CHO
反應物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
沸點/℃密度/(g•cm-3水中溶解性
正丁醇117.20.810 9微溶
正丁醛75.70.801 7微溶
實驗步驟如下:
將6.0g Na2Cr2O7放入100mL燒杯中,加30mL水溶解,再緩慢加入5mL濃硫酸,將所得溶液小心轉(zhuǎn)移至B中.在A中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石,加熱.當有蒸氣出現(xiàn)時,開始滴加B中溶液.滴加過程中保持反應溫度為90~95℃,在E中收集90℃以下的餾分.將餾出物倒入分液漏斗中,分去水層,有機層干燥后蒸餾,收集75~77℃餾分,產(chǎn)量2.0g.    
回答下列問題:
(1)實驗中,能否將Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中,說明理由不能,濃硫酸溶于水會放出大量熱,容易濺出傷人.
(2)加入沸石的作用是防止液體暴沸.若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石,應采取的正確方法是冷卻后補加.
(3)上述裝置圖中,B儀器的名稱是分液漏斗,D儀器的名稱是直形冷凝管.
(4)分液漏斗使用前必須進行的操作是C(填正確答案標號).
A.潤濕B.干燥       C.檢漏      D.標定
(5)將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中分水時,水在下層(填“上”或“下”).
(6)反應溫度應保持在90~95℃,其原因是為了將正丁醛及時分離出來,促使反應正向進行,并減少正丁醛進一步氧化.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

1.過氧化鈣微溶于水,溶于酸,可作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑.以下是一種制備過氧化鈣的實驗方法.回答下列問題:
(一)碳酸鈣的制備

(1)步驟①加入氨水的目的是調(diào)節(jié)溶液pH使Fe(OH)3沉淀.小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大,有利于過濾分離.
(二)過氧化鈣的制備 CaCO3$→_{②}^{稀鹽酸、煮沸、過濾}$濾液$→_{冰、踼^{氨水和雙氧水}$ $\stackrel{過濾}{→}$ 白色晶體
(2)步驟②的具體操作為逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時溶液呈酸性(填“酸”、“堿”或“中”).將溶液煮沸,趁熱過濾.將溶液煮沸的作用是除去溶液中的CO2
(3)步驟③中反應的化學方程式為CaCl2+2NH3•H2O+H2O2+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3•H2O+H2O2=CaO2↓+2NH4Cl+2H2O,該反應需要在冰浴下進行,原因是NH3•H2O和H2O2受熱易分解
(4)將過濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌的目的是去除結(jié)晶表面水分.

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