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13.乙酸环己酯具有香蕉及苹果气味,主要用于配制各种饮料、冰淇淋等,实验室制备乙酸环己酯的反应装置示意图和有关数据如图1:

相对分子质量
密度/g•cm-3沸点/℃水中溶解性
乙酸601.051118.0
环己醇1000.982160.8微溶
乙酸环己酯1420.969173.5难溶
实验步骤:
将12.0g(0.2mol)乙酸、10.0g(0.1mol)环已醇和15mL 环已烷加入装有温度计、恒压滴液漏斗和球形冷凝管的四颈烧瓶中,在搅拌下,慢慢滴加15mL98% 浓硫酸,恒压滴液漏斗换成分水器装置,加热回流90min,将反应液依次加水、10%的NaHCO3溶液、水洗涤,然后加无水MgSO4,放置过夜,加热蒸馏,收集168~174℃的馏分,得到无色透明有香味的液体,得产品6.9g

(1)上述反应装置图2中存在的一处错误是冷凝水应从下口进上口出.
(2)实验中控制乙酸的物质的量是环已醇的2 倍,其目的是提高环已醇的转化率.
(3)使用分水器(图3)的目的是将生成的水及时从体系中分离出来,提高反应物的转化率.
(4)用10%的NaHCO3溶液目的是洗去硫酸和醋酸;第二次水洗 的目的是洗去碳酸氢钠;加入无水MgSO4的目的是干燥.
(5)本次实验产率为48.6%.
(6)若在进行蒸馏操作时,采用图3装置,会使实验的产率偏高 (填“偏高”“偏低”“无影响”),其原因是产品中会收集到未反应的环己醇.

分析 (1)根据装置中仪器的使用方法判断;
(2)酯化反应是可逆反应,增加一种反应物的物质的量可以提高另一种反应物的转化率;
(3)减少生成的物质的量可以提高反应物的转化率;
(4)反应液中有硫酸、醋酸等酸性物质,可以与碳酸氢钠反应,再用水除去碳酸氢钠;无水MgSO4的具有吸水性;
(5)根据产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%进行计算;
(6)环己醇的沸点比乙酸环己酯低,若采用如图3装置,产品中有未反应的环己醇.

解答 解:(1)冷凝管使用时,冷凝水应从下口进上口出,
故答案为:冷凝水应从下口进上口出;
(2)酯化反应是可逆反应,增加一种反应物的物质的量可以提高另一种反应物的转化率,所以增加乙酸的量可以提高环已醇的转化率,
故答案为:提高环已醇的转化率;
(3)在制乙酸环己酯的反应中,水是生成物,将生成的水及时从体系中分离出来,提高反应物的转化率,
故答案为:将生成的水及时从体系中分离出来,提高反应物的转化率;
(4)反应混合液中有硫酸、醋酸等酸性物质,可以与碳酸氢钠反应,所以可以用再用碳酸氢钠洗去硫酸和醋酸,再用水可以洗去碳酸氢钠,无水MgSO4的具有吸水性,所以用,无水MgSO4干燥产品,
故答案为:洗去硫酸和醋酸;洗去碳酸氢钠;干燥;
(5)0.2mol乙酸和0.1mol环己醇反应,理论上可以生成0.1mol乙酸环己酯,即14.2g,而实际产量是6.9g,所以本次实验的产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%=$\frac{6.9g}{14.2g}$×100%=48.6%,
故答案为:48.6%;
(6)环己醇的沸点比乙酸环己酯低,若采用如图3装置,产品中有未反应的环己醇,所以会使实验的产率偏高,
故答案为:偏高;产品中会收集到未反应的环己醇.

点评 考查了常见仪器的构造与安装、混合物的分离、提纯、物质的制取、药品的选择及使用、物质产率的计算等知识,题目难度中等,试题涉及的题量较大,知识点较多,充分培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.下列说法正确的是(  )
A.28 g氮气含有的原子数为NA
B.4g金属钙的物质的量为1mol
C.1 mol O2分子的质量等于1 mol氧原子的质量
D.24 g O2分子和24 g O3分子所含的氧原子数目相等

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.电镀污泥中包含大量难以降解的贵重金属离子,如Zn2+、Pb2+、Fe2+、Fe3+、Cr3+、Ca2+等.在回收过程中,如果对其处理不当或者未经处理就进行填埋,将会给环境和社会带来极大的危害.以下是回收流程:

已知:
①各离子开始沉淀和完全沉淀的pH值如下表:
离子Fe2+Fe3+Cr3+Zn2+
开始沉淀的pH值5.92.33.95.7
完全沉淀的pH值8.33.25.68.3
②温度对各离子的浸出率影响如图:

(1)请写出步骤①除铅的离子方程式:Pb2++SO42-=PbSO4↓.
(2)步骤②加入双氧水的离子反应方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,调pH的范围是3.2~3.9.
(3)步骤③加入ZnO调pH的原理是(用离子方程式表示)Cr3++3H2O?Cr(OH)3+3H+、ZnO+2H+=Zn2++H2O;铬泥的主要成分是Cr(OH)3
(4)步骤④的操作方法是蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥.
(5)由图可以看出在硫酸浸出Ca2+、Cr3+离子的过程中,Ca2+离子浸出率随温度的升高而减小,其原因是硫酸钙是微溶物且溶解度超过30℃以后,温度越高,溶解度越低,Cr3+离子浸出率受温度影响较小,可在常温下浸出,但在实验过程中为了降低溶液的黏度,改善浸出液的过滤性能,浸出液的温度维持在40-50℃,浸出流程中虽然没有加热设备,但仍能使浸出液保持在40-50℃的原因是浓硫酸稀释过程中会放出大量的热,浸出渣的主要成分是硫酸铅、硫酸钙.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.某温度下,在一密闭容器中充入一定量CO2,并加入足量铁粉,发生反应:Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g),测得CO2和CO浓度随时间的变化如图所示:
(1)0~8min,v(CO)=0.0625mol•L-1•min-1
(2)下列措施中,能够改变平衡时c(CO)/c(CO2)的比值的是AD(填序号).
A.温度B.铁粉的量(足量)C.压强D.CO的量
(3)已知:反应Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1
反应Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2.不同温度时K1、K2的值如下表:
温度/KK1K2
9731.472.38
11732.151.67
根据表中数据,计算反应CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)的K.
①温度为973K时:K=0.62;
②温度为1173K时:K=1.29;
③反应CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)是吸热反应(填“吸热”或“放热”).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

8.某化学小组以苯甲酸()为原料,制取苯甲酸甲酯.已知有关物质的沸点如表:
物质甲醇苯甲酸苯甲酸甲酯
沸点/℃64.7249199.6
Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入12.2g苯甲酸(M=122g/mol)和20ml甲醇(密度约0.79g•mL-1 ),再小心加入3mL浓硫酸,混匀后,投入几粒碎瓷片,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品.
(1)若反应产物水分子中有同位素18O,写出能表示反应前后18O位置的化学方程式C6H5CO18OH+CH3OH $\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{△}$C6H5COOCH3+H218O;浓硫酸的作用是:催化剂、吸水剂.
(2)甲、乙、丙三位同学分别设计了如图三套实验室合成苯甲酸甲酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去).根据有机物的沸点,最好采用乙装置(填“甲”或“乙”或“丙”).

Ⅱ.粗产品的精制
(3)苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,现拟用下列流程进行精制,请根据流程图写出操作方法的名称.操作Ⅰ分液 操作Ⅱ蒸馏.

(4)能否用NaOH溶液代替饱和碳酸钠溶液?否(填“能”或“否”),并简述原因氢氧化钠是强碱,促进苯甲酸甲酯的水解,导致产品损失.
(5)通过计算,苯甲酸甲酯的产率是65% .

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

18.CuCl晶体呈白色,熔点为430℃,沸点为1490℃,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化,难溶于水、稀盐酸、乙醇,易溶于浓盐酸生成H3CuCl4,反应的化学方程式为:CuCl(s)+3HCl(aq)?H3CuCl4(aq)
i.实验室用如图1所示装置制取CuCl,反应原理为:2Cu2++SO2+8Cl-+2H2O═2CuCl43-+SO42-+4H+
CuCl43-(aq)?CuCl(s)+3Cl-(aq)
(1)装置A中的分液漏斗的试剂应该是C.
A.稀硫酸    B.98%的硫酸       C.65%的硫酸
(2)装置B中反应结束后,取出混合物进行如图2所示操作,得到CuCl晶体.
操作ii的主要目的是:促进CuCl析出、防止CuCl被氧化,操作iv中宜选用的试剂是水、稀盐酸或乙醇.
(3)实验室保存新制CuCl晶体的方法是避光、密封保存.
(4)欲提纯某混有铜粉的CuCl晶体,请简述实验方案将固体溶于浓盐酸后过滤,去滤液加入大量的水稀释,过滤、洗涤、干燥得到CuCl.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如表:
T(℃)70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c(CO)c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})c({H}_{2})}$.
(2)该反应为吸热反应(选填“吸热”、“放热”).
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是cd(多选扣分).
a.容器中压强不变                 
b.c(CO2)=c(CO)
c.υ(H2)=υ(H2O)          
d.混合气体中c(CO)不变
(4)830K时,各物质浓度符合下式:c(CO2)•c(H2)=2c(CO)•c(H2O),此时该反应正反应方向进行(填“正反应方向进行”、“逆反应方向进行”或“处于平衡状态”).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)?Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示.
(1)该反应进行到M点放出的热量<(填“>”或“<”)进行到W点放出的热量.
(2)T2下,在0~t1时间内,v(Y)=$\frac{2(a-b)}{{t}_{1}}$mol•L-1•min-1
(3)M点的正反应速率>(填“>”或“<”)N点的逆反应速率.
(4)M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率增大(填“增大”或“减小”)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列关于平衡体系的各说法中不正确的是(  )
A.在N2+3H2?2NH3的平衡体系中,缩小体积,平衡向右移动,氨的产率增加
B.在CH3COOH?CH3COO-+H+的平衡体系中加入CH3COONa固体,平衡向左移动
C.在H2S?H++HS-的平衡体系升温到100℃时,溶液中的c(H+)一定增大
D.在盐酸中加入KCl晶体,溶液pH不变

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