【題目】已知甲酸(HCOOH)和乙酸為同系物.在實(shí)驗(yàn)室里常用甲酸在濃硫酸的作用下制取少量一氧化碳,現(xiàn)用甲酸與乙醇反應(yīng)制取甲酸乙酯來驗(yàn)證甲酸具有能發(fā)生酯化反應(yīng)的性質(zhì),裝置如圖所示.回答下列問題:
(1)生成甲酸乙酯反應(yīng)的化學(xué)方程式為 . 若甲酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧是16O,則兩者在濃硫酸作用下反應(yīng)一段時(shí)間后,有種分子含有 18O.
(2)燒瓶中最可能發(fā)生的副反應(yīng)的產(chǎn)物為CO和H2O,該副反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
(3)長導(dǎo)管b的作用是 . 在實(shí)驗(yàn)過程中導(dǎo)管b(填“能”或“不能”)直接與大氣相通.
(4)制得的甲酸乙酯中常含有雜質(zhì),通?捎(填一種試劑的名稱)把甲酸乙酯分離出,過程中應(yīng)采用的實(shí)驗(yàn)操作是(填操作名稱),用到的主要玻璃儀器為
(5)生成甲酸乙酯的反應(yīng)是可逆反應(yīng),下列描述能說明乙醇與甲酸的酯化反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的有(填序號(hào)) . ①單位時(shí)間里,生成1mol甲酸乙酯,同時(shí)生成1mol甲酸
②單位時(shí)間里,生成1mol甲酸乙酯,同時(shí)生成1mol水
③混合物中各物質(zhì)的濃度不再變化
④正反應(yīng)的速率與逆反應(yīng)的速率相等
⑤單位時(shí)間里,消耗1mol乙醇,同時(shí)消耗1mol甲酸.

【答案】
(1)HCOOH+CH3CH2OH HCOOCH2CH3+H2O;3
(2)HCOOH CO↑+H2O
(3)保持內(nèi)外壓強(qiáng)平衡兼起冷凝回流的作用;不能
(4)飽和碳酸鈉溶液;分液;分液漏斗
(5)①③④
【解析】解:(1)甲酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式為:HCOOH+CH3CH2OH HCOOCH2CH3+H2O;

若甲酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧是16O,則兩者在濃硫酸作用下反應(yīng)一段時(shí)間后,甲酸中的18O在酯化反應(yīng)中生成的酯和水中都含有18O,該反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)后含有18O原子的分子總共有3種,

故答案為:HCOOH+CH3CH2OH HCOOCH2CH3+H2O;3;(2)在實(shí)驗(yàn)室里常用甲酸在濃硫酸的作用下制取少量一氧化碳,所以副反應(yīng)為甲酸分解生成一氧化碳和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:HCOOH CO↑+H2O,

故答案為:HCOOH CO↑+H2O;(3)裝置中試管帶有瓶塞,長導(dǎo)管b與大氣相通,能夠起到保持內(nèi)外壓強(qiáng)平衡作用,且長導(dǎo)管b還能夠兼起冷凝回流的作用;由于反應(yīng)中有副產(chǎn)物一氧化碳生成,所以不能直接將一氧化碳排放到氮?dú)庵校枰M(jìn)行尾氣處理,

故答案為:保持內(nèi)外壓強(qiáng)平衡兼起冷凝回流的作用;不能;(4)生成的甲酸乙酯中含有揮發(fā)出來的甲酸、乙醇雜質(zhì),飽和碳酸鈉溶液能夠吸收甲酸和乙醇,且甲酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中溶解度減小,所以使用飽和碳酸鈉溶液分離甲酸乙酯;分離甲酸乙酯和飽和碳酸鈉溶液的方法為分液,分液時(shí)主要儀器名稱為分液漏斗,

故答案為:飽和碳酸鈉溶液;分液;分液漏斗;(5)①單位時(shí)間里,生成1mol甲酸乙酯表示正反應(yīng)速率,同時(shí)生成1mol甲酸表示逆反應(yīng)速率,等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,說明到達(dá)平衡,故①正確;②單位時(shí)間里,生成1mol甲酸乙酯,同時(shí)生成1mol水,都表示正反應(yīng)速率,不能說明到達(dá)平衡狀態(tài),故②錯(cuò)誤;③混合物中各物質(zhì)的濃度不再變化,表示正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到了平衡狀態(tài),故③正確;④正反應(yīng)的速率與逆反應(yīng)的速率相等,表示各組分濃度不再變化,達(dá)到了平衡狀態(tài),故④正確;⑤單位時(shí)間里,消耗1mol乙醇,同時(shí)消耗1mol甲酸,都表示正反應(yīng)速率,不能說明到達(dá)平衡狀態(tài),故⑤錯(cuò)誤;

故答案為:①③④.

(1)甲酸與乙醇在濃硫酸作用下加熱反應(yīng)生成甲酸乙酯,據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;根據(jù)酯化反應(yīng)原理“酸脫羥基醇脫氫”進(jìn)行判斷含有18O的分子種類;(2)根據(jù)“在實(shí)驗(yàn)室里常用甲酸在濃硫酸的作用下制取少量一氧化碳”寫出發(fā)生副反應(yīng)的方程式;(3)根據(jù)長導(dǎo)管與外界大氣相通且能夠冷凝氣體進(jìn)行解答;由于反應(yīng)中含有有毒的副產(chǎn)物CO生成,所以不能直接排放到大氣中;(4)根據(jù)甲酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中溶解度較小,且能夠吸收揮發(fā)出來甲酸和乙醇進(jìn)行解答;分離互不相溶的液體的方法為分液,分液操作中主要儀器為分液漏斗;(5)當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等(同種物質(zhì))或正逆反應(yīng)速率等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比(不同物質(zhì)),各物質(zhì)的濃度、質(zhì)量、體積分?jǐn)?shù)以及百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化.

練習(xí)冊系列答案
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(2)突變體①、②、③的花色相同,這說明花色素的合成量與體細(xì)胞內(nèi)有關(guān),此變異被稱為 . 對R與r基因的mRNA進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)其末端序列存在差異,如圖乙所示.二者編碼的氨基酸在數(shù)量上發(fā)生了改變,相差個(gè)氨基酸(起始密碼子位置相同,UAA,UAG與UGA為終止密碼子),其直接原因是

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(2)甲和乙兩個(gè)水浴作用不相同.甲的作用是;乙的作用是
(3)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,干燥試管a中能收集到不同的物質(zhì),它們是 . 集氣瓶中收集到的氣體的主要成分是
(4)若試管a中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙顯紅色,說明液體中還含有 . 要除去該物質(zhì),可現(xiàn)在混合液中加入(填寫字母). a.氯化鈉溶液 b.苯 c.碳酸氫鈉溶液 d.四氯化碳
然后,再通過(填實(shí)驗(yàn)操作名稱)即可得到乙醛.
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D.4號(hào)試管內(nèi)呈紫色,6號(hào)試管內(nèi)呈磚紅色

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