1.丙烯酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料,某實驗小組制取丙烯酸甲酯的裝置如圖1所示:CH2=CHCOOH+HOCH3→CH2=CHCOOCH3+H2O
①取10.0g丙烯酸和6.0g甲醇放置于三頸燒瓶中,連接好冷凝管,用攪拌棒攪拌,水浴加熱.
②充分反應后,冷卻,向混合液中加入5%Na2CO3溶液洗至中性.
③分液,取上層油狀液體,再用無水Na2SO4干燥后蒸餾,收集70-90℃餾分.
可能用到的信息:
沸點溶解性
丙烯酸141℃與水互溶,易溶于有機溶劑有毒
甲醇65℃與水互溶,易溶于有機溶劑易揮發(fā),有毒
丙烯酸甲酯80.5℃難溶于水,易溶于有機溶劑易揮發(fā)
回答下列問題:
(1)儀器c的名稱是分液漏斗.
(2)混合液用5%Na2CO3溶液洗滌的目的是除去混合液中的丙烯酸和甲醇(降低丙烯酸甲酯的溶解度).
(3)請寫出配制100g 5%Na2CO3溶液的所使用的玻璃儀器燒杯、玻璃棒、量筒.
(4)關于產(chǎn)品的蒸餾操作(夾持裝置未畫出),圖2中有2處錯誤,請分別寫出溫度計水銀球位置、尾接管與錐形瓶接口密封.

為檢驗產(chǎn)率,設計如下實驗:
①將油狀物質提純后平均分成5份,取出1份置于錐形瓶中,加入2.5mol/L的KOH溶液10.00mL,加熱使之完全水解.
②用酚酞做指示劑,向冷卻后的溶液中滴加0.5mol/L的HCl溶液,滴到終點時共消耗鹽酸20.00mL.
(5)計算本次酯化反應丙烯酸的轉化率54.0%.
(6)請列舉2條本實驗中需要采取的安全防護措施通風櫥中實驗、防止明火.

分析 (1)根據(jù)裝置圖可知儀器c的名稱;
(2)混合液中有丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲醇,丙烯酸能與Na2CO3溶液反應,甲醇能溶于碳酸鈉溶液中;
(3)配制100g 5% Na2CO3溶液通常用的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒、量筒;
(4)蒸餾裝置中溫度計的水銀球應在蒸餾燒瓶的支管口處,尾接管與錐形瓶接口不能密封,據(jù)此答題;
(5)中和過量的KOH,滴到終點時共消耗鹽酸20.00mL,即0.5×0.02mol=0.01mol,所以用于水解的KOH的物質的量為0.025mol-0.01mol=0.015mol,所以用于生成CH2=CHCOOCH3的CH2=CHCOOH的質量為0.015mol×72g/mol=1.08g,參加實驗的樣品為原樣品的$\frac{1}{5}$,據(jù)此可計算丙烯酸的轉化率;
(6)丙烯酸和甲醇都是易燃的所以要防止明火,甲醇易揮發(fā),所以要在通風櫥中實驗.

解答 解:(1)根據(jù)裝置圖可知儀器c的名稱為分液漏斗,故答案為:分液漏斗;
(2)混合液中有丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲醇,丙烯酸能與Na2CO3溶液反應,甲醇能溶于碳酸鈉溶液中,所以用5%0Na2CO3溶液洗滌的目的是除去混合液中的丙烯酸和甲醇(降低丙烯酸甲酯的溶解度),
故答案為:除去混合液中的丙烯酸和甲醇(降低丙烯酸甲酯的溶解度);
(3)配制100g 5% Na2CO3溶液通常用的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒、量筒,
故答案為:燒杯、玻璃棒、量筒;
(4)蒸餾裝置中溫度計的水銀球應在蒸餾燒瓶的支管口處,尾接管與錐形瓶接口不能密封,所以裝置圖中的錯為溫度計水銀球位置、尾接管與錐形瓶接口密封,
故答案為:溫度計水銀球位置、尾接管與錐形瓶接口密封;
(5)中和過量的KOH,滴到終點時共消耗鹽酸20.00mL,即0.5×0.02mol=0.01mol,所以用于水解的KOH的物質的量為0.025mol-0.01mol=0.015mol,所以用于生成CH2=CHCOOCH3的CH2=CHCOOH的質量為0.015mol×72g/mol=1.08g,參加實驗的樣品為原樣品的$\frac{1}{5}$,所以丙烯酸的轉化率為$\frac{1.08}{10×\frac{1}{5}}$×100%=54.0%,
故答案為:54.0%;
(6)丙烯酸和甲醇都是易燃的所以要防止明火,甲醇易揮發(fā),所以要在通風櫥中實驗,所以本實驗中需要采取的安全防護措施為通風櫥中實驗、防止明火,
故答案為:通風櫥中實驗、防止明火.

點評 本題考查有機物的合成,側重對化學實驗的考查,涉及對裝置的理解、物質的分離提純、對實驗條件的控制、對數(shù)據(jù)的分析處理等,難度中等,需要學生基本知識的基礎與靈活運用能力.

練習冊系列答案
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20.把下列物質按下列要求分類(填序號):
①氨氣   ②BaSO4   ③SO2   ④蔗糖    ⑤Cu    ⑥氯水  ⑦Na2O    ⑧NH3•H2O     ⑨Cl2    ⑩酒精⑪氨水⑫液態(tài)氯化氫⑬CuSO4•5H2O
(1)電解質②⑥⑦⑧⑫⑬
(2)非電解質①③④⑩
(3)能導電的⑤⑥⑪.

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5.已知反應Cl2+2NaI=2NaCl+I2,把一定量的Cl2通入300gNaI固體中,反應一段時間后,加熱,固體的質量為281.7g,把剩下固體加入水配成5L溶液.(已知Na-23 Cl-35.5 I2在加熱條件下升華)
(1)通過的Cl2在標準狀況下的體積.
(2)溶液中溶質的物質的量的濃度.

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6.碳和氮的化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關.
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a.2C+SiO2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{電爐}$Si+2CO        b.3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO2
c.C+H2O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H2         d.CO2+CH4$\stackrel{催化劑}{→}$CH3COOH
上述反應中,理論原子利用率最高的是d.可用碳酸鉀溶液吸收b中生產(chǎn)的CO2,常溫下,pH=10的碳酸鉀溶液中水電離的OH-的物質的量濃度為1×10-4 mol•L-1,常溫下,0.1mol•L-1KHCO3溶液的pH>8,則溶液中c(H2CO3)>c(CO32-)(填“>”,“=”或“<”).
(2)有機物加氫反應中鎳是常用的催化劑.但H2中一般含有微量CO會使催化劑鎳中毒,在反應過程中消除CO的理想做法是投入少量SO2,查得資料如圖1,
則:SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)△H=-270kJ/mol.
(3)已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-94.4kJ•mol-1,恒容時,體系中各物質濃度隨時間變化的曲線如圖2所示,各時間段最終均達平衡狀態(tài).
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③時段Ⅲ條件下,反應的平衡常數(shù)為2.37(保留3位有效數(shù)字).
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(1)轉化關系中所涉及的反應為氧化還原反應.
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2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑.
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(2)在該反應中,若有2mol電子發(fā)生轉移,在標準狀況下,可生成CO2的體積為:22.4L.

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