2.某課外活動小組設(shè)計的實(shí)驗(yàn)室制取較多量乙酸乙酯的裝置如圖所示,A中放有乙醇、無水醋酸鈉和濃硫酸,B中放有飽和碳酸鈉溶液(已知①無水CaCl2可與乙醇形成難溶于的CaCl2•6C2H5OH;②有關(guān)有機(jī)物的沸點(diǎn),乙醚:34.7℃;乙醇:78.5℃;乙酸乙酯77.1℃),試回答:
(1)A中濃硫酸的作用是制乙酸、催化劑;若用同位素18O示蹤法確定反應(yīng)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(xué)方程式:CH3COOH+H18OC2H5→CH3CO18OC2H5+H2或CH3CO18OH+HOC2H5→CH3COOC2H5+H218O.
(2)球型管C的作用是防止倒吸冷卻生成物,若反應(yīng)前向B中溶液滴加幾滴酚酞,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(yīng)結(jié)束后B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B中分離出的乙酸乙酯中還含有一定量的乙醇、乙醚和水,應(yīng)先加入無水氯化鈣,過濾分離出乙醇(或CaCl2•6C2H2H5OH);再加入無水硫酸鈉,然后進(jìn)行蒸餾,收集溫度為77.1℃餾分,以得到較純凈的乙酸乙酯.
(4)試分析用氫氧化鈉溶液來代替飽和碳酸鈉溶液而導(dǎo)致的不利后果在氫氧化鈉溶液中乙酸乙酯易被水解生成乙酸鈉和乙醇.

分析 (1)乙酸與乙醇在濃硫酸作催化劑、加熱的條件下發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯,該反應(yīng)為可逆反應(yīng),濃硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移動;
羧酸與醇發(fā)生的酯化反應(yīng)中,羧酸中的羧基提供-OH,醇中的-OH提供-H,相互結(jié)合生成水;
(2)圓底燒瓶受熱不均,球形干燥管的管口伸入液面下可能發(fā)生倒吸,同時起冷凝作用;
醇與乙酸都易揮發(fā),制備的乙酸乙酯含有乙醇與乙酸,通常用飽和碳酸鈉溶液吸收乙酸乙酯,反應(yīng)掉揮發(fā)出來的乙酸,使之轉(zhuǎn)化為乙酸鈉溶于水中,便于聞乙酸乙酯的香味,溶解揮發(fā)出來的乙醇,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分層得到酯,故D中的溶液為飽和的碳酸鈉溶液,碳酸根水解,溶液呈堿性,反應(yīng)后溶液分層,上層無色油體液體,由于碳酸鈉與乙酸反應(yīng),故下層溶液顏色變;
(3)用氯化鈣除去少量乙醇,用無水硫酸鈉除去少量的水,無水硫酸鈉吸水形成硫酸鈉結(jié)晶水合物;根據(jù)乙酸乙酯的沸點(diǎn)判斷溫度;
(4)氫氧化鈉溶液中乙酸乙酯水解;

解答 解:(1)酸與乙醇需濃硫酸作催化劑,該反應(yīng)為可逆反應(yīng),濃硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移動,由于反應(yīng)加入的是乙酸鈉,故濃硫酸還制乙酸的作用,故濃硫酸的作用為制乙酸、催化劑、吸水劑;
羧酸與醇發(fā)生的酯化反應(yīng)中,羧酸中的羧基提供-OH,醇中的-OH提供-H,相互結(jié)合生成水,其它基團(tuán)相互結(jié)合生成酯,同時該反應(yīng)可逆,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CH3COOH+H18OC2H5→CH3CO18OC2H5+H2或  CH3CO18OH+HOC2H5→CH3COOC2H5+H218O,
故答案為:制乙酸、催化劑;CH3COOH+H18OC2H5→CH3CO18OC2H5+H2或  CH3CO18OH+HOC2H5→CH3COOC2H5+H218O;
(2)圓底燒瓶受熱不均,球形干燥管的管口伸入液面下可能發(fā)生倒吸,球形干燥管體積大,可以防止倒吸,同時起冷凝作用;
碳酸根水解CO32-+H2O?HCO3-+OH-,溶液呈堿性,加入幾滴酚酞,溶液呈紅色;
碳酸鈉水解呈堿性,乙酸乙酯不溶于飽和碳酸鈉溶液,密度比水小,溶液分層,上層無色油體液體,乙酸和碳酸鈉反應(yīng)而使溶液紅色變淺;
故答案為:防止倒吸  冷卻生成物;CO32-+H2O?HCO3-+OH-;溶液分層,上層無色油體液體,下層溶液顏色變淺;
(3)用氯化鈣除去少量乙醇,過濾分離出乙醇  (或CaCl2•6C2H2H5OH),用無水硫酸鈉除去少量的水,無水硫酸鈉吸水形成硫酸鈉結(jié)晶水合物;乙酸乙酯的沸點(diǎn)為77℃,所以收集 77℃左右的餾分,以得較純凈的乙酸乙酯,
故答案為:乙醇  (或CaCl2•6C2H2H5OH);   77.1℃;
(4)用氫氧化鈉溶液來代替飽和碳酸鈉溶液而導(dǎo)致生成的乙酸乙酯水解生成乙酸鈉和乙醇,
故答案為:在氫氧化鈉溶液中乙酸乙酯易被水解生成乙酸鈉和乙醇

點(diǎn)評 本題考查乙酸乙酯的制備與實(shí)驗(yàn)改進(jìn),題目難度中等,注意掌握乙酸乙酯的制取原理及裝置選擇,明確反應(yīng)過程中濃硫酸、飽和碳酸鈉溶液的作用.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.納米材料的表面粒子數(shù)占粒子總數(shù)的比例很大,這是它有許多特殊性質(zhì)的原因.假設(shè)某硼鎂化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示(六個硼原子位于棱柱內(nèi)),則這種納米顆粒的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的百分比為( 。
A.22%B.70%C.66.7%D.33.3%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義.
(1)已知:①CaCO3 (s)=CaO(s)+CO2 (g)△H=-180kJ•mol-l;
②2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2 (g)△H=-270kJ•mol-l
當(dāng)反應(yīng)②放出135kJ熱量時,處理的SO2質(zhì)量為32g;若該反應(yīng)放出的熱量全部用于煅燒石灰石,則處理SO2時生成酌CO2與煅燒石灰石時生成的CO2的質(zhì)量比為4:3.
(2)已知:CH4(g)+4NO2( g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-560kJ•mol-l
CH4(g)+4NO(g)=2N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1;
①若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L CH4還原NO2生成N2,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為1.6NA
(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)值),放出的熱量為172kJ.
②若1mol CH4還原NO2時放出的熱量為710kJ,則生成的N2和NO的物質(zhì)的量之比為1:6.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO和CO2的混合氣體11.2L,其中碳原子的物質(zhì)的量為( 。
A.0.5molB.1molC.1.5molD.2mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.經(jīng)測定,某集氣瓶中只含N和O兩種元素,下列說法不正確的是(  )
A.集氣瓶中所含物質(zhì)可能是純凈物
B.集氣瓶中可能只含有兩種單質(zhì)
C.集氣瓶中不可能既存在單質(zhì)又存在化合物
D.集氣瓶中可能含有一種單質(zhì)和一種化合物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.(1)有A、B、C三種烴,它們的結(jié)構(gòu)簡式如下圖所示:

請給第三種物質(zhì)C用系統(tǒng)命名法命名3-甲基-1-丁烯.
(2)寫出丁烷(C4H10)、戊烷(C5H12)的各種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式并用系統(tǒng)命名法給其命名CH3CH2CH2CH3 (丁烷)、CH3CH(CH32 (2-甲基丙烷);CH3CH2CH2CH2CH3 (戊烷)、CH3CH2CH(CH32 (2-甲基丁烷)、C(CH34(2,2-二甲基丙烷).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

14.某校課外活動小組同學(xué)設(shè)計實(shí)驗(yàn),探究木炭與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成氣體的成分.
【實(shí)驗(yàn)探究】
(1)木炭與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:C+2H2SO4(濃)═CO2↑+2SO2↑+2H2O,其中濃H2 S04所起的作用是氧化劑(填“氧化劑”或“還原劑”).
(2)A裝置中品紅溶液顏色褪色(填“褪色”或“不褪色”),證明含有SO2(或二氧化硫) 氣體.
(3)實(shí)驗(yàn)過程中,裝置C將觀察到的現(xiàn)象是石灰水變渾濁.
【實(shí)驗(yàn)討論】
(4)有同學(xué)對B裝置能否除盡SO2氣體有疑義.你認(rèn)為應(yīng)該在B、C裝置之間連接如圖中a裝置,以確認(rèn)S02是否除盡.

【聯(lián)系實(shí)際】
(5)煤和石油的燃燒過程中都有二氧化硫和二氧化碳排放,其中二氧化硫造成的環(huán)境影響主要是A,二氧化碳造成的環(huán)境影響主要是C.(每空格只填一個選項(xiàng))
A.酸雨        B.破壞臭氧層        C.溫室效應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.下列說法中正確的是( 。
A.鍺的第一電離能高于碳而電負(fù)性低于碳
B.乙烯分子中,只有一個碳碳π鍵,四個碳?xì)洇益I
C.在鐵制品上鍍銅時,鍍件為陽極,銅鹽溶液為電鍍液
D.甲醇分子內(nèi)的O-C-H鍵角小于甲醛分子內(nèi)O-C-H鍵角

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.表為長式周期表的一部分,其中的編號代表對應(yīng)的元素.

請回答下列問題:
(1)表中屬于d區(qū)的元素是Cr、Fe(填元素符號).元素⑧的原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d44s2,元素⑩形成的+1價陽離子的外圍電子構(gòu)型的軌道表示式為
(2)表中元素①與元素⑤形成的簡單分子電子式為;⑥和⑦形成的化合物電子式為.③和⑥形成的化合物晶體類型為分子晶體.元素①的4個原子與元素③的2個原子形成的分子中含有σ鍵的數(shù)目為5,π鍵數(shù)目為1.
(3)某元素的特征電子排布式為nsnnpn+1,該元素原子的未成對電子數(shù)為3.元素⑤⑥⑦的原子半徑由大到小的順序?yàn)椋ㄓ迷胤柼羁眨〤a>S>Cl.
(4)表中十種元素最高氧化物對應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的是HClO4(填水化物分子式,下同);堿性最強(qiáng)的是Ca(OH)2
(5)周期表中處于對角線位置的元素的性質(zhì)也有一定的相似性,如上表中元素④與元素②的氫氧化物有相似的性質(zhì).請寫出元素②的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:Be(OH)2+2NaOH═Na2BeO2+2H2O.
(6)1183K以下元素⑨形成的晶體的基本結(jié)構(gòu)單元如圖1所示,1183K以上轉(zhuǎn)變?yōu)閳D2所示的基本結(jié)構(gòu)單元,在兩種晶體中最鄰近的原子間距離相同.

在1183K以下的晶體中,與⑨原子等距離且最近的⑨原子數(shù)為8個,在1183K以上的晶體中,與⑨原子等距離且最近的⑨原子數(shù)為12個.

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