【题目】某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、乙酸,D中放有饱和碳酸钠溶液。
已知:①无水氯化钙可与乙醇形成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH;
②有关有机物的沸点:
试剂 | 乙醚 | 乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 |
沸点/℃ | 34.7 | 78.5 | 118 | 77.1 |
请回答:
(1)浓硫酸的作用为__________,圆底烧瓶中发生的化学反应方程式:_________。
(2)球形干燥管C的作用是_________,反应结束后D中的现象是_______________。
(3)该小组同学在实验时加入过量的乙醇,目的是_________________。
(4)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,分离出____________;再加入(此空从下列选项中选择)________;然后进行蒸馏,收集77℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯。
A.五氧化二磷 B.碱石灰 C.无水硫酸钠 D.生石灰
【答案】催化剂和吸水剂 CH3COOH + CH3CH2OHCH3COOC2H5 + H2O 防止倒吸 溶液分层,上层无色油体液体,下层溶液为无色 增加乙醇的用量,提高乙酸的转化率和提高酯的产率 乙醇 C
【解析】
(1)乙酸与乙醇在加热、浓硫酸作催化剂的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动;
(2)球形干燥管的管口伸入液面下可以防止倒吸;乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,密度比水小,溶液分层,上层无色油体液体,乙酸和碳酸钠反应,下层溶液为无色;
(3)根据影响平衡的因素分析;
(4)用氯化钙除去少量乙醇,用无水硫酸钠除去少量的水,无水硫酸钠吸水形成硫酸钠结晶水合物;不能选择P2O5、碱石灰和NaOH等固体干燥剂,以防乙酸乙酯在酸性(P2O5遇水生成酸)或碱性条件下水解。
(1)乙酸与乙醇在加热、浓硫酸作催化剂的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动;乙酸与乙醇发生的酯化反应:CH3COOH + CH3CH2OHCH3COOC2H5 + H2O;
故答案为:催化剂和吸水剂;CH3COOH + CH3CH2OHCH3COOC2H5 + H2O;
(2)圆底烧瓶受热不均,球形干燥管的管口伸入液面下可以防止倒吸;乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,密度比水小,溶液分层,上层无色油体液体,乙酸和碳酸钠反应,下层溶液为无色;
故答案为:防止倒吸;溶液分层,上层无色油体液体,下层溶液为无色;
(3)增加乙醇的用量提高乙酸的转化率和提高产率;
故答案为:增加乙醇的用量,提高乙酸的转化率和提高酯的产率;
(4)用氯化钙除去少量乙醇,用无水硫酸钠除去少量的水,无水硫酸钠吸水形成硫酸钠结晶水合物,不能选择P2O5、碱石灰和NaOH等固体干燥剂,以防乙酸乙酯在酸性(P2O5遇水生成酸)或碱性条件下水解;
故答案为:乙醇;C。
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【题目】烷烃可以由相应的烯烃经催化加氢得到,有一种烷烃A,分子式为C9H20,它却不能由任何C9H18的烯烃催化加氢得到。而另有A的三个同分异构体B1、B2、B3,分别可以而且只能由一种相应的烯烃催化加氢得到,推断并写出A、B1、B2、B3的结构简式为:A________,B1______________,B2__________,B3_________。
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【题目】已知反应A+B=C+D的能量变化如图所示(E1、E2均为正值),下列说法正确的是
A. 破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量
B. 该反应吸收的能最为(E1-E2)
C. A和B的总能量一定高于C和D的总能量
D. 该反应只有在加热条件下才能进行
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【题目】下列有关实验装置(夹持和尾气处理装置已省略)进行的相应实验,不能达到实验目的的是
A. 利用甲装置,验证SO2或H2SO3具有氧化性
B. 利用乙装置,验证元素的非金属性:C1>C>Si
C. 利用丙装置,进行NH3的干燥、收集、尾气处理
D. 利用丁装置,验证浓H2SO4具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、还原性
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【题目】绿矾(FeSO4·7H2O)在工业上可用于制造铁盐、氧化铁红及靛青等。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法:
25℃ | pH值 |
饱和H2S溶液 | 3.9 |
SnS沉淀完全 | 1.6 |
FeS开始沉淀 | 3.0 |
FeS开始沉淀 | 5.5 |
(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+,最好选用的试剂为________。
A.KSCN溶液 B.NaOH溶液 C.KMnO4溶液 D.苯酚溶液
(2)操作Ⅱ中,通入硫化氢至饱和的目的是______________________________________;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是__________________________________。
(3)操作Ⅳ的顺序依次为_________________、冷却结晶、____________________。
(4)操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是:①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;②_________________________________________________________。
(5)测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是:a.称取2.850 g绿矾产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的0.010 00 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。
①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为________________________(填仪器名称)。
②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为____________________。
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【题目】硼位于ⅢA族,三卤化硼是物质结构化学的研究热点,也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有机合成的催化剂。
[查阅资料] ①BCl3的熔点为-107.3 ℃,沸点为12.5 ℃;②2B+6HCl2BCl3↑+3H2↑;③硼与铝的性质相似,也能与氢氧化钠溶液反应。
[设计实验] 某同学设计如图所示装置制备三氯化硼:
请回答下列问题:
(1)常温下,可用高锰酸钾与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应,请写出高锰酸钾与浓盐酸反应的离子方程式:_______________________________________________。
(2)E装置的作用是________________________________。如果拆去B装置,可能的后果是______________________________________________________________________。
(3)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,写出该反应的化学方程式______________________________________________________。实验室保存三氯化硼的注意事项是___________________________________。
(4)实验中可以用一个盛装____________________(填试剂名称)的干燥管代替F和G装置,使实验更简便。
(5)为了顺利完成实验,正确的操作是_____(填序号)。
①先点燃A处酒精灯,后点燃D处酒精灯 ②同时点燃A、D处酒精灯 ③先点燃D处酒精灯,后点燃A处酒精灯
(6)请你补充完整下面的简易实验,以验证制得的产品中是否含有硼粉:取少量样品于试管中,滴加浓________________(填化学式)溶液,若有气泡产生,则样品中含有硼粉;若无气泡产生,则样品中无硼粉。
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【题目】能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础,常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会面临的严峻课题,回答下列问题:
(1)我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家,下列关于煤作燃料的论点正确的是 ___________________(填字母)。
A.煤是重要的化工原料,把煤作燃料简单燃烧掉太可惜,应该综合利用
B.煤是发热量很高的固体燃料,我国煤炭资源相对集中,开采成本低,用煤作燃料实惠
C.煤燃烧时产生大量二氧化硫和烟尘,对环境污染严重
D.通过洁净煤技术,如煤的气化和液化,以及烟气脱硫,不仅减轻了燃煤污染,还能提高煤燃烧的热利用率
(2)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料。2.0 g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43 kJ的热量,则乙醇燃烧的热化学方程式为____________________________________________________________。
(3)由于C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) ΔH=+b kJmol1(b>0)的反应中,反应物具有的总能量________(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,那么在化学反应时,反应物就需要________(填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物。
(4)关于用水制取二次能源氢气,以下研究方向不正确的是________________
A.组成水的氢和氧都是可以燃烧的物质,因此可研究在水不分解的情况下,使氢成为二次能源
B.设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气
C.寻找高效催化剂,使水分解产生氢气,同时释放能量
D.寻找特殊催化剂,用于开发廉价能源,以分解水制取氢气
(5)已知下列两个热化学方程式:
A、2H2(g)+O2(g) ===2H2O(l) △H=-571.6 kJmol-1 B、C3H8(g)+5O2(g) ===3CO2(g)+4 H2O(l) △H=-2 220 kJmol-1,其中,能表示燃烧热的热化学方程式为___________(A或B),其燃烧热为______________。
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