14．實驗室用乙酸和正丁醇制備乙酸正丁醇，其反應(yīng)方程式為CH3COOH+CH3CH3CH2CH2OH $\stackrel{濃硫酸}{?}$CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O有關(guān)物質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息如下：
化合物相對分子質(zhì)量密度/g•cm-3沸點/℃溶解度/（g/100g水）
正丁醇740.80118.09
冰醋酸601.045118.1互溶
乙酸正丁酯1160.882126.10.7
（1）醇可發(fā)生分子間脫水生成醚，如2CH3CH2OH $?_{140℃}^{濃硫酸}$CH3CH2OCH2CH3+H2O
（2）醇可發(fā)生分子內(nèi)脫水生成烯烴，如C2H5OH$?_{170℃}^{濃硫酸}$CH2═CH2↑+H2O
請回答有關(guān)問題

Ⅰ．乙酸正丁酯粗產(chǎn)品的制備
在三孔圓底燒瓶中裝入沸石，加入18.5mL正丁醇和15.4mL冰醋酸（稍過量），再加3～4滴濃硫酸．然后安裝分水器（作用：實驗過程中不斷分離除去反應(yīng)生成的水）、溫度計及回流冷凝管，加熱冷凝回流反應(yīng)．
（1）三孔燒瓶和蒸餾燒瓶在加熱時都需要加入沸石，加入沸石是作用是防暴沸．本實驗過程中可能產(chǎn)生多種有機副產(chǎn)品，請寫成其中一種的結(jié)構(gòu)簡式CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3或CH2=CHCH2CH3．
（2）反應(yīng)時加熱有利于提高酯的產(chǎn)率，但實驗發(fā)現(xiàn)溫度過高酯的產(chǎn)率反而降低，可能的原因是乙酸、正丁醇都易揮發(fā)，溫度過高可能使乙酸、正丁醇大量揮發(fā)使產(chǎn)率降低，溫度過高可能發(fā)生副反應(yīng)使產(chǎn)率降低．
Ⅱ．乙酸正丁酯粗產(chǎn)品的精制．
（3）將三孔圓底燒瓶中的產(chǎn)物轉(zhuǎn)入分液漏斗中，并用飽和Na2CO3溶液洗滌有機層，接下來進行的操作名稱是分液．
（4）將酯層采用如圖2所示裝置蒸餾．
①圖2中儀器B的名稱為冷凝管，水的流向應(yīng)該從g（“f”或“g”）口進入．
②蒸餾收集乙酸正丁酯粗產(chǎn)品時，應(yīng)將溫度控制在126.1℃左右．

分析 I．（1）沸石有防止液體暴沸作用；醇在一定條件下能發(fā)生分子內(nèi)或分子間脫水生成烯烴或醚；
（2）溫度過高會促進乙酸、丁醇揮發(fā)，還可能發(fā)生副反應(yīng)；
II．（3）將圓底燒瓶中的液體轉(zhuǎn)入分液漏斗中，并用飽和Na2CO3溶液洗滌有機層，除去乙酸、丁醇且降低酯的溶解度，然后進行分液；
（4）①B儀器名稱是冷凝管，水應(yīng)該采用逆流方向；
②收集酯，溫度應(yīng)該控制在酯的沸點左右．

解答 解：I．（1）沸石有防止液體暴沸作用，防止安全事故發(fā)生；醇在一定條件下能發(fā)生分子內(nèi)或分子間脫水生成烯烴或醚該條件下，正丁醇能發(fā)生分子間脫水形成醚CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3，也能形成分子內(nèi)脫水生成正丁烯CH2=CHCH2CH3；
故答案為：防暴沸；CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3或CH2=CHCH2CH3；
（2）溫實驗發(fā)現(xiàn)溫度過高，乙酸正丁酯的產(chǎn)率反而降低，是由于乙酸、正丁醇都易揮發(fā)，使產(chǎn)率降低，或因溫度過高可能發(fā)生副反應(yīng)使產(chǎn)率降低，如正丁醇在140℃，在濃硫酸催化下發(fā)生分子間脫水形成醚CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3，
故答案為：乙酸、正丁醇都易揮發(fā)，溫度過高可能使乙酸、正丁醇大量揮發(fā)使產(chǎn)率降低，溫度過高可能發(fā)生副反應(yīng)使產(chǎn)率降低；
II．（3）將圓底燒瓶中的液體轉(zhuǎn)入分液漏斗中，并用飽和Na2CO3溶液洗滌有機層，乙酸和碳酸鈉反應(yīng)生成乙酸鈉、丁醇易溶于飽和碳酸鈉溶液，乙酸丁酯在飽和碳酸鈉溶液中溶解度小于水中，所以飽和碳酸鈉溶液作用是除去乙酸、丁醇、降低酯的溶解度，然后再進行分液得到酯，
故答案為：分液漏斗；分液；
（4）①B儀器名稱是冷凝管，水應(yīng)該采用逆流方向，所以g是進水口、f是出水口，防止蒸氣急劇冷卻而炸裂冷凝管，故答案為：冷凝管；g；
②乙酸正丁酯的沸點為126.1℃，所以蒸餾收集乙酸正丁酯產(chǎn)品時，應(yīng)將溫度控制在126.1℃左右，
故答案為：126.1℃．

點評 本題考查有機物制備，為高頻考點，側(cè)重考查學生實驗基本操作及對實驗原理的理解和掌握，明確實驗原理及物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，知道常見儀器及其使用方法，題目難度不大．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：解答題

4．某探究小組用KMnO4酸性溶液與H2C2O4溶液反應(yīng)過程中溶液紫色消失快慢的方法，研究影響反應(yīng)速率的因素．實驗條件作如下限定：所用酸性KMnO4溶液的濃度可選擇0.010mol•L-1、0.0010mol•L-1，催化劑的用量可選擇0.5g、0g，實驗溫度可選擇298K、323K．每次實驗KMnO4酸性溶液的用量均為4mL、H2C2O4溶液（0.10mol•L-1）的用量均為2mL．
（1）請完成以下實驗設(shè)計表，并在實驗?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?yīng)的實驗編號：
實驗
編號		T/K催化劑的用量/g酸性KMnO4溶液的濃度/mol•L-1實驗?zāi)康?/TD>
①2980.50.010a．實驗①和②探究酸性KMnO4溶液的濃度對該反應(yīng)速率的影響；
b．實驗①和③探究溫度對該反應(yīng)速率的影響；
c．實驗①和④探究催化劑對該反應(yīng)速率的影響．
②2980.50.0010
③3230.50.010
④29800.010
（2）某同學對實驗①和②分別進行了三次實驗，測得以下實驗數(shù)據(jù)（從混合振蕩均勻開始計時）：
實驗編號溶液褪色所需時間 t/min
第1次第2次第3次
①14.013.011.0
②6.07.07.0
①實驗②中用KMnO4的濃度變化來表示的平均反應(yīng)速率為1×10-4mol•L-1•min-1（忽略混合前后溶液的體積變化）．
②該同學分析上述數(shù)據(jù)后得出“當其他條件相同的情況下，酸性KMnO4溶液的濃度越小，所需要的時間就越短，亦即其反應(yīng)速率越快”的結(jié)論，你認為是否正確否（填“是”或“否”）．他認為不用經(jīng)過計算，直接根據(jù)表中褪色時間的長短就可以判斷濃度大小與反應(yīng)速率的關(guān)系，你認為是否可行否（填“是”或“否”），若不可行（若認為可行則不填），請設(shè)計可以直接通過觀察褪色時間的長短來判斷的改進方案：取過量的體積相同、濃度不同的草酸溶液，分別同時與體積相同、濃度相同的酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

5．某探究小組為探究氯氣的性質(zhì)，并用裝置F制取少量“漂白液”，設(shè)計了如下實驗裝置．
請回答下列問題：
（1）寫出實驗室制氯氣的離子方程式：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（2）裝置A中g(shù)管作用是平衡壓強，使液體能順利地滴入燒瓶中，
裝置B的作用是除去氯氣中混有的氯化氫，
裝置C的作用是干燥氯氣．
（3）反應(yīng)一段時間后用注射器從E中抽取少量溶液，檢驗有Fe3+生成，請寫出檢驗方法將抽取出的溶液注入試管中，向試管中滴加少量KSCN溶液，若溶液變紅，則證明有Fe3+生成．
（4）已知HCO3-的酸性弱于次氯酸，請寫出少量的氯氣與F中足量的碳酸鈉溶液反應(yīng)的化學方程式：Cl2+2Na2CO3+H2O═NaCl+NaClO+2NaHCO3．

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2．①用雙線橋表示下列氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移
2KMnO4+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②配平下列氧化還原反應(yīng)方程式：
2KMnO4+5H2O2+3H2SO4-1K2SO4+2MnSO4+5 O2↑+8H2O．

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9．已知
①不對稱烯烴與不對稱加成物在不同的條件下有不同的加成方式，如：
HX+CH3-CH═Ⅰ
HX+CH3-CH═CH2$\stackrel{H_{2}O_{2}}{→}$CH3-CH2-CH2XⅡ（X為鹵素原子）
②烴基上的鹵素原子在一定條件下能發(fā)生取代反應(yīng)，如：
CH3-CH2-Br+NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$CH3-CH2-OH+BaBr
也能發(fā)生消去反應(yīng)，如：
CH3-CH2-Br+NaOH$→_{△}^{乙醇}$CH2=CH2+NaBr+H2O
對溴苯乙烯（BrCH=CH2）與丙烯的共聚物是一種高分子阻燃劑，具有低毒、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點．
完成下列填空：
（1）寫出該共聚物的結(jié)構(gòu)簡式或
（2）實驗室由乙苯制取對溴苯乙烯，需先經(jīng)兩步反應(yīng)制得中間體BrCHBrCH3．
寫出該兩步反應(yīng)所需的試劑及條件．液溴和Fe作催化劑；溴蒸氣和光照
（3）將BrCHBrCH3與足量氫氧化鈉溶液共熱得到A，得到A時，苯環(huán)上沒有化學鍵的斷裂和生成．
寫出生成A的化學方程式．
由上述反應(yīng)可推知苯環(huán)上的鹵素原子比側(cè)鏈的鹵素原子難發(fā)生取代反應(yīng)，由A生成對溴苯乙烯的反應(yīng)方程式為．
（4）丙烯催化二聚得到2，3-二甲基-1-丁烯，B與2，3-二甲基-1-丁烯互為同分異構(gòu)體，且所有碳原子處于同一平面．
寫出B的結(jié)構(gòu)簡式．，1molB完全燃燒時耗氧9mol
完成下列獲得B的化學方程式（條件錯誤不得分）：
①


②

．

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19．M、N、O、P、Q是元素周期表中原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素．M原子最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的3倍；N的焰色反應(yīng)呈黃色；O的氫化物是一種強酸，其濃溶液可與M、Q的化合物反應(yīng)生成O的單質(zhì)；P是一種金屬元素，其基態(tài)原子中有6個未成對電子．請回答下列問題：
（1）元素Q的名稱為錳，P的基態(tài)原子價層電子排布式為3d54s1．
（2）O的氫化物的沸點比其上一周期同族元素的氫化物低，是因為HF分子間存在氫鍵，而HCl分子間無氫鍵．
（3）M、O電負性大小順序是O＞Cl（用元素符號表示），O的最高價含氧酸根的空間構(gòu)型為正四面體，其中心原子的雜化類型為sp3．
（4）M、N形成的化合物的晶胞如圖所示，該晶胞的化學式為Na2O，其中M離子的配位數(shù)為8，該晶體類型為離子晶體．
（5）該晶胞的邊長為a×10-10cm，則距離最近的M、N離子間的距離為$\frac{\sqrt{3}}{4}$×a×10-10cm．

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6．（1）如圖1所示，A是氯氣的發(fā)生裝置，B、C是凈化氣體的裝置，D中裝鐵絲網(wǎng)；反應(yīng)后E的底部有棕黃色固體聚集；F中盛放NaOH溶液，是吸收多余氣體的吸收裝置．

①上述裝置中有一處明顯錯誤，請指出是B處（用字母表示）．
②實驗室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制氯氣，寫出A中反應(yīng)的化學方程式MnO2+4 HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2 H2O．
③B中盛放飽和食鹽水，其作用是除去Cl2中的HCl．
④寫出D中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式3Cl2+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3．
（2）圖2是實驗室制氨氣的裝置圖，請回答：
①寫出實驗室制氨氣的化學方程式：2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O
②干燥氨氣的干燥劑通常用堿石灰．
③如何檢驗氨氣是否收集滿：用濕潤的紅色石蕊試紙置于收集氣體的試管口，試紙變藍，則收滿．

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3．某課外活動小組用如圖1所示裝置進行實驗，請回答下列問題：

（1）若開始實驗時開關(guān)K與a連接，則A極的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-
（2）若開始時開關(guān)K與b連接，下列說法正確的是①③（填序號）．
①從A極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟矸跭I試紙變藍
②反應(yīng)一段時間后，加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度
③若標準狀況下B極產(chǎn)生22.4L氣體，則溶液中轉(zhuǎn)移0.2mol電子
（3）根據(jù)氯堿工業(yè)原理用如圖2所示裝置電解K2SO4溶液．
①該電解槽的陽極反應(yīng)式為4OH--4e-=2H2O+O2↑，通過陰離子交換膜的離子數(shù)＜（填“＞”、”=”或“＜”）通過陽離子交換膜的離子數(shù)．
②圖中a、b、c、d分別表示有關(guān)溶液的pH，則a、b、c、d由小到大的順序為b＜a＜c＜d．
③電解一段時間后，B口與C口產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比為8：1．

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科目：高中化學 來源： 題型：多選題

4．下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是（　�。�
A．常溫下0.1 mol•L-1的下列溶液中：①NH4Al（SO4）2、②NH4Cl、③CH3COONH4，c（NH4+） 由大到小的順序為②＞①＞③
B．常溫下0.4 mol•L-1CH3COOH溶液和0.2 mol•L-1 NaOH溶液等體積混合后溶液顯酸性，則溶液中粒子濃度由大到小的順序為c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（CH3COOH）＞c（H+）＞c（OH-）
C．0.1 mol•L-1 Na2CO3溶液與0.2 mol•L-1 NaHCO3溶液等體積混合所得溶液中：c（CO32-）+2c（OH-）=c（HCO3-）+3c（H2CO3）+2c（H+）
D．0.1 mol•L-1的氨水與0.05 mol•L-1 H2C2O4溶液等體積混合所得溶液中：c（NH4+）+c（NH3•H2O）=2c（C2O42-）+2c（HC2O4-）+2c（H2C2O4）

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