【題目】某研究性小組探究乙酸乙酯的反應(yīng)機(jī)理,實驗如下:
CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
投料 1 : 1 CH3COOH轉(zhuǎn)化率 65%
1 : 10 CH3COOH轉(zhuǎn)化率 97%
(在120 ℃下測定)
已知:相關(guān)物理性質(zhì)(常溫常壓)
密度g/mL | 熔點/℃ | 沸點/℃ | 水溶性 | |
乙醇 | 0.79 | -114 | 78 | 溶 |
乙酸 | 1.049 | 16.2 | 117 | 溶 |
乙酸乙酯 | 0.902 | 84 | 76.5 | 不溶 |
合成反應(yīng):
在三頸瓶中加入乙醇5 mL,硫酸5 mL,2小片碎瓷片。漏斗加入乙酸14.3 mL ,乙醇20 mL。冷凝管中通入冷卻水后,開始緩慢加熱,控制滴加速度等于蒸餾速度,反應(yīng)溫度不超過120 ℃。
分離提純:
將反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中,依次用少量飽和的Na2CO3溶液、飽和NaCl溶液、飽和CaCl2溶液洗滌,分離后加入無水碳酸鉀,靜置一段時間后棄去碳酸鉀。最終通過蒸餾得到純凈的乙酸乙酯。
回答下列問題:
(1)酯化反應(yīng)的機(jī)理
用乙醇羥基氧示蹤
用醋酸羥基氧示蹤
含氧18水占到總水量的一半,酯也一樣。這個實驗推翻了酯化反應(yīng)為簡單的取代反應(yīng)。請你設(shè)想酯化反應(yīng)的機(jī)理 。
2)酯化反應(yīng)是一個可逆的反應(yīng),120 ℃時,平衡常數(shù)K= 。
(3)如果加熱一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片,應(yīng)該采取的正確操作是________(填正確答案標(biāo)號)。
A.立即補加 B.冷卻后補加 C.不需補加 D.重新配料
(4)濃硫酸與乙醇如何混合? 。
(5)控制滴加乙酸和乙醇混和液的速度等于蒸餾速度目的是? 。
(6)蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些雜質(zhì)? 。飽和的Na2CO3溶液洗滌除去乙酸。如何判斷是否除凈? 。用飽和NaCl溶液洗滌除去殘留的Na2CO3溶液,為什么不用水? 。
【答案】(1)先加成反應(yīng)生成后消去失水,失水有兩種可能分別生成和
(2)
(3)B
(4)先加入乙醇后加入硫酸,邊振蕩加滴加。
(5)保證乙醇量是乙酸量10倍以上,提高乙酸的轉(zhuǎn)化率。
(6)乙醚、乙酸、乙醇和水 pH試紙檢驗不顯酸性 減少乙酸乙酯溶解
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)題給信息知酯化反應(yīng)的機(jī)理是先加成反應(yīng)生成后消去失水,失水有兩種可能分別生成和 。
(2)利用三段式進(jìn)行計算。120 ℃時,設(shè)起始乙醇和乙酸的濃度均為1mol/L。根據(jù)題意知
CH3COOH + C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O
起始濃度(mol/L)1 1 0 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)0.65 0.65 0.65 0.65
平衡濃度(mol/L)0.35 0.35 0.65 0.65
平衡常數(shù)。
(3)如果加熱一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片,應(yīng)該采取的正確操作是冷卻后補加,選B。
(4)實驗室中混合兩種液體時,為防止暴沸,先加入乙醇后加入硫酸,邊振蕩加滴加。
(5)控制滴加乙酸和乙醇混和液的速度等于蒸餾速度目的是保證乙醇量是乙酸量10倍以上,提高乙酸的轉(zhuǎn)化率。
(6)蒸出的粗乙酸乙酯中主要有乙醚、乙酸、乙醇和水等雜質(zhì);可利用pH試紙檢驗混合液體不顯酸性來判斷乙酸是否除盡;用飽和NaCl溶液洗滌除去殘留的Na2CO3溶液而不用水的原因是減少乙酸乙酯溶解。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有某混合物的無色透明溶液,可能含有以下離子中的若干種:
Na+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,現(xiàn)取三份各100mL溶液進(jìn)行如下實驗:
①第一份加入足量AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生,加足量稀硝酸后沉淀部分溶解;
②第二份加足量NaOH溶液充分加熱后,收集到氣體0.896L(標(biāo)準(zhǔn)狀況);
③第三份加足量BaCl2溶液后,過濾后充分干燥得到沉淀6.27g,再經(jīng)足量稀硝酸洗滌、干燥后,沉淀質(zhì)量變?yōu)?/span>2.33g。根據(jù)上述實驗現(xiàn)象和有關(guān)數(shù)據(jù),回答下列問題:
(1)原溶液中一定存在的陰離子是 ,一定不存在的離子是 ,可能存在的離子是 。
(2)②中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)③中生成可溶于稀硝酸的沉淀化學(xué)式為 ,物質(zhì)的量為 mol,該沉淀溶于稀硝酸的離子方程式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
元素A、B、C、D、E、F、G在元素周期表中的位置如下圖所示,回答下列問題:
(1)G的基態(tài)原子核外電子排布式為________。原子的第一電離能:D________E(填“>”或“<”)。
(2)根據(jù)價層電子互斥理論,價層電子對之間的斥力大小有如下順序:l-l > l-b > b-b(l為孤對電子對,b為鍵合電子對),則關(guān)于A2C中的A-C-A鍵角可得出的結(jié)論是________。
A.180° B.接近120°,但小于120°
C.接近120°,但大于120° D.接近109°28’,但小于109°28’
(3)化合物G(BC)5的熔點為-20℃,沸點為103℃,其固體屬于________晶體,該物質(zhì)中存在的化學(xué)鍵類型有________,它在空氣中燃燒生成紅棕色氧化物,反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。
(4)化合物BCF2的立體構(gòu)型為________,其中B原子的雜化軌道類型是________,寫出兩個與BCF2具有相同空間構(gòu)型的含氧酸根離子________。
(5)化合物EC的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)a=0.424nm。每個晶胞中含有___________個E2+,列式計算EC晶體的密度(g·cm-3)______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】【化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
鹵族元素的單質(zhì)和化合物很多,我們可以利用所學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相關(guān)知識去認(rèn)識和理解它們。
(1)鹵族元素位于元素周期表的_________區(qū);溴的價電子排布式為________________。
(2)在一定濃度的溶液中,氫氟酸是以二分子締合(HF)2形式存在的。使氫氟酸分子締合的作用力是________。
(3)請根據(jù)下表提供的第一電離能數(shù)據(jù)判斷,最有可能生成較穩(wěn)定的單核陽離子的鹵素原子是_________(寫出名稱)。
氟 | 氯 | 溴 | 碘 | |
第一電離能(kJ/mol) | 1681 | 1251 | 1140 | 1008 |
(4)已知碘酸(HIO3)和高碘酸(H5IO6)的結(jié)構(gòu)分別如圖I、II所示:
請比較二者酸性強(qiáng)弱:HIO3________H5IO6(填“>”、 “<”或“=”)。
(5)已知ClO2-為角型,中心氯原子周圍有四對價層電子。ClO2-中心氯原子的雜化軌道類型為___________,寫出一個ClO2-的等電子體__________。
(6)右圖為碘晶體晶胞結(jié)構(gòu)。有關(guān)說法中正確的是_________。
A.碘分子的排列有2種不同的取向,2種取向不同的碘分子以4配位數(shù)交替配位形成層結(jié)構(gòu)
B.用均攤法可知平均每個晶胞中有4個碘原子
C.碘晶體為無限延伸的空間結(jié)構(gòu),是原子晶體
D.碘晶體中存在的相互作用有非極性鍵和范德華力
(7)已知CaF2晶體(見右圖)的密度為ρg/cm3,NA為阿伏加德羅常數(shù),棱上相鄰的兩個Ca2+的核間距為a cm,則CaF2的相對分子質(zhì)量可以表示為___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某小組同學(xué)用如圖所示裝置研究電化學(xué)原理。下列關(guān)于該原電池的說法不正確的是
A.原電池的總反應(yīng)為 Fe+Cu2+=Fe2++Cu
B.反應(yīng)前,電極質(zhì)量相等,一段時間后,兩電極質(zhì)量相差12 g,導(dǎo)線中通過0.2 mol電子
C.其他條件不變,若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液,石墨電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑
D.鹽橋中是 KNO3溶液,則鹽橋中NO3-移向乙燒杯
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】給出下列氧化還原反應(yīng),試回答下列問題。
(1)KMnO4+ KI+ H2SO4 K2SO4+ MnSO4 + I2十 H2O
配平化學(xué)反應(yīng)方程式 被還原的元素 ,發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì) 。
(2)3Cl2 + 6NaOH5NaCl + NaClO3 + 3H2O
用雙線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目 氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 ,氧化產(chǎn)物是 。
(3)11P+15CuSO4+24H2O=6H3PO4+15H2SO4+5Cu3P(反應(yīng)中Cu3P中的P為負(fù)三價)。
該反應(yīng)中Cu2+表現(xiàn) 性(填氧化或還原);11molP中被P氧化的P是 mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知有機(jī)物中一個碳原子上連有兩個羥基時,易脫水形成碳氧雙鍵;物質(zhì)A~F有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:
試回答下列問題:
(1)E中含有的官能團(tuán)的名稱是________,C跟新制的氫氧化銅懸濁液反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。
(2)A與NaOH溶液共熱時反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。
(3)已知B的相對分子質(zhì)量為162,其燃燒產(chǎn)物中n(CO2)∶n(H2O)=2∶1。則B的分子式為________。
(4)F具有如下特點:①能跟FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);②能發(fā)生加聚反應(yīng)。若F苯環(huán)上的一氯代物只有兩種,F在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。
(5)化合物G是F的同分異構(gòu)體,它屬于芳香族化合物,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。則G可能有________種結(jié)構(gòu)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子,Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成負(fù)一價離子。
請回答下列問題:
(1)X元素原子基態(tài)時的電子排布式為______________,該元素的符號是________;
(2)Y元素原子的價層電子的電子排布圖為____________________,該元素的名稱是________;
(3)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ3,產(chǎn)物還有ZnSO4和H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________________________;
(4)比較X的氫化物與同族第二、第三周期元素所形成的氫化物穩(wěn)定性,并說明理由_____________________________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將反應(yīng)2Fe3++2I-2Fe2++I2設(shè)計成如下圖所示的原電池。
下列說法不正確的是( )
A.鹽橋中的K+移向FeCl3溶液
B.反應(yīng)開始時,乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
C.電流計讀數(shù)為零時,反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
D.電流計讀數(shù)為零后,在甲中溶入FeCl2固體,乙中石墨電極為負(fù)極
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