【題目】某化學(xué)課外小組設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置制取乙酸乙酯(圖中夾持儀器和加熱裝置已略去),請(qǐng)回答下列問題:
(1)球形冷凝管的作用是____________,冷凝水從____________(填“a”或“b”)處進(jìn)入。
(2)已知下列數(shù)據(jù):
乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 | 98%濃硫酸 | |
溶點(diǎn)/℃ | 117.3 | 16.6 | -83.6 | |
沸點(diǎn)/℃ | 78.5 | 117.9 | 77.5 | 338.0 |
又知溫度高于140℃時(shí)發(fā)生副反應(yīng):2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O
①該副反應(yīng)屬于____________反應(yīng)(填字母)。
a.加成反應(yīng) b.取代反應(yīng) c.酯化反應(yīng) d.消去反應(yīng)
②考慮到反應(yīng)速率等多種因素.用上述裝置制備乙酸乙酯時(shí),反應(yīng)的最佳溫度范圍是____________(填字母)。
a.T<77.5℃ b.T>150℃ c.115℃<T<130℃
(3)反應(yīng)結(jié)束后,欲從反應(yīng)混合物中分離出乙酸乙酯,應(yīng)使用的分離方法是____________(填操作方法名稱,下同),所用到的主要儀器為____________,進(jìn)行此步操作后,所得有機(jī)層中的主要無機(jī)物雜質(zhì)是水,在不允許使用干燥劑的條件下,除去水可用____________的方法:在乙酸乙酯的同類物質(zhì)的同分異構(gòu)體中,有一種直鏈的酯在強(qiáng)堿條件下與新制氫氧化銅濁液混合加熱一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)生成了磚紅色沉淀,請(qǐng)寫出的化學(xué)方程式________________________。
(4)若實(shí)驗(yàn)所用乙酸質(zhì)量為6.0g,乙醇質(zhì)量為5.0g,得到純凈的產(chǎn)品質(zhì)量為4.4g.則乙酸乙酯的產(chǎn)率是____________。
(5)乙二酸和乙二醇也能發(fā)生酯化反應(yīng),寫出生成環(huán)酯的化學(xué)反應(yīng)方程式______________________。
【答案】 冷凝回流 a b c 分液 分液漏斗 蒸餾 HCOOCH2CH2CH3+2Cu(OH)2+2NaOH→Cu2O+Na2CO3+3H2O+CH3CH2CH2OH 50% +2H2O
【解析】(1)球形冷凝管的作用是冷凝回流,水從冷凝管下口進(jìn)上口出,冷凝管的冷凝效果好。
(2)①乙醇分子間脫水生成醚為取代反應(yīng)。
②高于140℃時(shí)發(fā)生副反應(yīng)生成乙醚,溫度太低反應(yīng)速率太慢,也不利于乙酸乙酯的蒸出,因此反應(yīng)的最佳溫度范圍是115℃<T<130℃。
(3)乙酸乙酯中含有雜質(zhì)乙酸和乙醇,因此用飽和碳酸鈉溶液對(duì)乙酸乙酯進(jìn)行分離和提純;乙酸乙酯的屬于酯類的同分異構(gòu)體中能夠與新制的氫氧化銅濁液混合加熱反應(yīng)生成磚紅色沉淀,該酯一定為甲酸某酯,題意要求為直鏈的酯,所以該酯只能為甲酸丙酯。
(4)根據(jù)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 反應(yīng)關(guān)系,結(jié)合題給的反應(yīng)物質(zhì)量,判斷出乙醇過量,利用乙酸計(jì)算出乙酸乙酯的質(zhì)量,即可求出產(chǎn)率。
(5)乙二醇和乙二酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成環(huán)酯。
詳解: (1)球形冷凝管的作用是冷凝回流,水從冷凝管下口進(jìn)上口出,冷凝管的冷凝效果好,因此水從冷凝管的a處進(jìn)入;正確答案:冷凝回流;a。
(2)①140℃時(shí)發(fā)生副反應(yīng): 2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O,反應(yīng)可以看做一個(gè)乙醇分子中的羥基被另一個(gè)乙醇分子中的乙氧基取代,發(fā)生的反應(yīng)類型為取代反應(yīng);正確選項(xiàng):b 。
②考慮到反應(yīng)速率等多種因素,溫度越高越好,但溫度過高會(huì)發(fā)生副反應(yīng), 2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O,用上述裝置制備乙酸乙酯時(shí),反應(yīng)的最佳溫度范圍是115℃<T<130℃,正確選項(xiàng):c。
(3)制備乙酸乙酯時(shí)常用飽和碳酸鈉溶液,目的是中和揮發(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;乙酸乙酯密度比水小,所以在碳酸鈉溶液層上方有無色油狀液體出現(xiàn),欲分離出乙酸乙酯,應(yīng)使用的分離方法是分液,用到的主要儀器為分液漏斗,乙酸乙酯從該儀器的上端流出;進(jìn)行此步操作后,所得有機(jī)層中的主要無機(jī)物雜質(zhì)是水,在不允許使用干燥劑的條件下,除去水可用蒸餾的方法分離;和乙酸乙酯互為同分異構(gòu)體,且能夠與新制氫氧化銅濁液加熱反應(yīng)的酯,一定含有醛基,即甲酸某酯,該酯為直鏈結(jié)構(gòu),所以該酯為甲酸丙酯,反應(yīng)的方程式為:HCOOCH2CH2CH3+2Cu(OH)2+2NaOH→Cu2O+Na2CO3+3H2O+CH3CH2CH2OH;正確答案: 分液;分液漏斗;蒸餾; HCOOCH2CH2CH3+2Cu(OH)2+2NaOH→Cu2O+Na2CO3+3H2O+CH3CH2CH2OH。
(4)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O ,乙醇和乙酸反應(yīng)的質(zhì)量比為46:60,若實(shí)驗(yàn)所用乙酸質(zhì)量為6.0g,乙醇質(zhì)量為5.0g ,乙醇過量,根據(jù)CH3COOH~ CH3COOCH2CH3關(guān)系計(jì)算生成的乙酸乙酯,計(jì)算得到乙酸乙酯質(zhì)量8.8 g ,得到純凈的產(chǎn)品質(zhì)量為4.4g,則乙酸乙酯的產(chǎn)率;正確答案:50%。
(5)乙二酸和乙二醇也能發(fā)生酯化反應(yīng),生成環(huán)酯的化學(xué)反應(yīng)方程式為:;正確答案: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某溫度下,CO(g)+H2O (g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)K=1。該溫度下在體積均為1 L的甲、乙兩個(gè)恒容密閉容器中,投入CO(g)和H2O(g)的起始濃度及5 min時(shí)的濃度如下表所示。
甲 | 乙 | |||
起始濃度 | 5min時(shí)濃度 | 起始濃度 | 5min時(shí)濃度 | |
c(CO)/mol/L | 0.1 | 0.08 | 0.2 | x |
c(H2O)/mol/L | 0.1 | 0.08 | 0.2 | y |
下列判斷不正確的是
A. x=y(tǒng)=0.16
B. 反應(yīng)開始時(shí),乙中反應(yīng)速率比甲快
C. 平衡時(shí),乙中的c(CO)是甲中的2倍
D. 平衡時(shí),乙中H2O的轉(zhuǎn)化率是50%
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【題目】在SO3+H2O=H2SO4反應(yīng)中,反應(yīng)前后發(fā)生改變的是( )
A.分子總數(shù)B.元素種類C.各元素化合價(jià)D.原子種類
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】關(guān)于苯的硝化反應(yīng),下列說法不正確的是( )
A. 濃硫酸起了催化劑、吸水劑的作用
B. 加熱50-60℃通常通過水浴來實(shí)現(xiàn)
C. 由于苯和硝酸都易揮發(fā),所以通常需要加冷凝裝置
D. 純凈得硝基苯為淡黃色比水重的液體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】升高溫度能使反應(yīng)速率加快,下列敘述正確的是( )
A. 降低反應(yīng)所需的活化能
B. 使反應(yīng)體系的活化分子百分?jǐn)?shù)增大
C. 體系中活化分子總數(shù)不變
D. 對(duì)于吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng),反應(yīng)速率同等程度加大
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖是某學(xué)校實(shí)驗(yàn)室從化學(xué)試劑商店買回的硫酸試劑標(biāo)簽上的部分內(nèi)容.據(jù)此,下列說法正確的是
A. 該硫酸的物質(zhì)的量濃度為 9.2 mol/L
B. 1 mol Zn與足量的該硫酸反應(yīng)產(chǎn)生2 g氫氣
C. 配制200 mL 4.6 mol/L的稀硫酸需取該硫酸50 mL
D. 該硫酸與等質(zhì)量的水混合所得溶液的物質(zhì)的量濃度大于9.2 mol/L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】液氨—液氧燃料電池曾用于驅(qū)動(dòng)潛艇,其示意圖如圖所示。
(1)該電池的總反應(yīng)式為_____________,電極1發(fā)生的電極反應(yīng)為__________;
(2)下列說法正確的是______________;
A. 電極2是正極,發(fā)生還原反應(yīng)
B. 電池工作時(shí),Na+向電極1移動(dòng)
C. 電流由電極2經(jīng)外電路流向電極1
D. 該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
(3)當(dāng)電路中通過的電子數(shù)為0.4mol時(shí),理論上需消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為________L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】分析化學(xué)中常用X射線研究晶體結(jié)構(gòu),有一種藍(lán)色晶體可表示為:MxFey(CN)z,研究表明它的結(jié)構(gòu)特性是Fe2+、Fe3+分別占據(jù)立方體的頂點(diǎn),自身互不相鄰,而CN一位于立方體的棱上,其晶體中的陰離子結(jié)構(gòu)如圖示,下列說法正確的是( )
A. 該晶體是原子晶體
B. M的離子位于上述立方體的面心,呈+2價(jià)
C. M的離子位于上述立方體的體心,呈+1價(jià),且M+空缺率(體心中沒有M+的占總體心的百分比)為50%
D. 晶體的化學(xué)式可表示為MFe2(CN)3,且M為+1價(jià)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如圖所示,其中T所處的.周期數(shù)與主族序數(shù)相等。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)W在周期表中的位置是____________________________________,Q、R、T三種元素原子半徑由大到小的順序?yàn)?/span>____________________________________________________________________。(用元素符號(hào)表示),QO2的電子式為________________________,R的最高價(jià)氧化物的化學(xué)式____________________________。
(2)T單質(zhì)與NaOH 溶液反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________________________________ 。
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