【題目】乙酸正丁酯是醫(yī)藥合成的重要中間體,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中用乙酸和正丁醇來(lái)制取,實(shí)驗(yàn)操作如下:
Ⅰ.將混合液(18.5 mL正丁醇和13.4 mL過(guò)量乙酸,0.4 mL濃硫酸)置于儀器A中并放入適量沸石(見(jiàn)圖I,沸石及加熱裝置等略去),然后加熱回流約20分鐘。
Ⅱ.將反應(yīng)后的溶液進(jìn)行如下處理:①用水洗滌,②用試劑X干燥,③用10% Na2CO3溶液洗滌。
Ⅲ.將所得到的乙酸正丁酯粗品轉(zhuǎn)入蒸餾燒瓶中進(jìn)行蒸餾,最后得到17.1 g乙酸正丁酯。
部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:
化合物 | 相對(duì)分子質(zhì)量 | 密度/(g·mL-1) | 沸點(diǎn)/℃ | 溶解度(g)/(100 g水) |
正丁醇 | 74 | 0.80 | 118.0 | 9 |
乙酸 | 60 | 1.045 | 118.1 | 互溶 |
乙酸正丁酯 | 116 | 0.882 | 126.1 | 0.7 |
(1)使用分水器(實(shí)驗(yàn)中可分離出水)能提高酯的產(chǎn)率,其原因是_______________.
(2)步驟Ⅱ中的操作順序?yàn)?/span>____________(填序號(hào)),試劑X不能選用下列物質(zhì)中的______________(填字母序號(hào))。
a.無(wú)水硫酸鎂 b.新制生石灰 c.無(wú)水硫酸鈉
(3)步驟Ⅲ(部分裝置如圖Ⅱ所示)。
①當(dāng)儀器連接好后,a.向相應(yīng)的冷凝管中通冷凝水;b.加熱蒸餾燒瓶,先后順序是___________。(填“先a后b”或“先b后a”)
②溫度計(jì)水銀球所處的位置不同,會(huì)影響?zhàn)s出物的組成,當(dāng)溫度計(jì)水銀球分別位于圖Ⅱ中的________(填“a”“b”“c”或“d”)點(diǎn)時(shí)會(huì)導(dǎo)致收集到的產(chǎn)品中混有較多的低沸點(diǎn)雜質(zhì)。
(4)該實(shí)驗(yàn)乙酸正丁酯的產(chǎn)率是_____________。(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
【答案】 不斷分離出水,有利于平衡向酯化反應(yīng)方向移動(dòng) ①③①② b 先a后b a、b 74%
【解析】(1)由裝置圖可知儀器A將水分離出來(lái),使產(chǎn)物中水的濃度減小,有利于酯化反應(yīng)向右進(jìn)行,所以使用分水器(實(shí)驗(yàn)中可分離出水)能提高酯的產(chǎn)率,故答案為:不斷分離出水,使容器內(nèi)H2O濃度變小,有利于平衡向酯化反應(yīng)方向移動(dòng);
(2)首先用水除去大部分可溶于水的硫酸等雜質(zhì),再用Na2C03溶液除去殘留的酸,再用水除去殘留在產(chǎn)品中的Na2C03溶液,殘留的水再用于燥劑除去,所以步驟Ⅱ中的操作順序?yàn)棰佗邰佗冢灰駽a0吸水后生成堿會(huì)導(dǎo)致酯水解,故不宜用Ca0作干燥劑,所以選b;故答案為:①③①②; b;
(3)①為確保蒸餾產(chǎn)物全部液化,應(yīng)先向冷凝管中通冷卻水,然后加熱燒瓶使溫度迅速升溫到沸點(diǎn),所以先后順序是先a后b;故答案為:先a后b;
②同一燒瓶中,反應(yīng)液的溫度高于氣體溫度,蒸氣溫度從下向上溫度逐漸降低,故當(dāng)溫度計(jì)的水銀球低于蒸餾燒瓶的支管口處時(shí),會(huì)有較多沸點(diǎn)較低的物質(zhì)夾雜在酯蒸氣中,所以位于圖Ⅱ中的a、b,故答案為:a、b;
(4)18.5mL正丁醇的質(zhì)量是18.5mL×0.8g/mL=14.8g,設(shè)理論上得到乙酸正丁酯的質(zhì)量是x,
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
74 116
14.8g x
x=116g×14.8g÷74g=23.2g
生成乙酸正丁酯的產(chǎn)率是:17.1g÷23.2g×100%=74%,故答案為:74%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A.離子鍵就是使陰、陽(yáng)離子通過(guò)共用電子對(duì)而形成的
B.只有活潑金屬與活潑非金屬之間才能形成離子鍵
C.離子化合物受熱熔化時(shí)可以導(dǎo)電
D.離子化合物溶解時(shí),離子鍵不被破壞
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】聚硅酸鐵是目前無(wú)機(jī)高分子絮凝劑研究的熱點(diǎn),一種用鋼管廠(chǎng)的廢鐵渣(主要成分Fe3O4,少量C及SiO2)為原料制備的流程如下:
已知:在一定溫度下酸浸時(shí)Fe3+在pH=2開(kāi)始沉淀,pH=3.7沉淀完全
(1)廢鐵渣進(jìn)行“粉碎”的目的是___________________________________________________。
(2)“酸浸”需適宜的酸濃度、液固比、酸浸溫度、氧流量等,其中酸浸溫度對(duì)鐵浸取率的影響如下表所示:
溫度℃ | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
鐵浸取率 | 50 | 62 | 80 | 95 | 85 |
①請(qǐng)寫(xiě)出酸浸過(guò)程中Fe3O4發(fā)生的離子反應(yīng)方程式__________________________________。
②硫酸酸浸時(shí)應(yīng)控制溶液的pH____________,其原因是_________________________________。
③當(dāng)酸浸溫度超過(guò)100℃時(shí),鐵浸取率反而減小,其原因是___________________。
(3)上述過(guò)濾步驟的濾液的主要成分為____________(填化學(xué)式)。
(4)Fe3+濃度定量檢則,是先用SnCl2將Fe3+還原為Fe2+;在酸性條件下,再用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+(Cr2O72-被還原為Cr3+),該滴定反應(yīng)的離子方程式為____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于合金說(shuō)法的是
A. 合金為化合物 B. 合金具有金屬特性
C. 合金耐腐蝕 D. 合金的硬度一定比成分金屬的低
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Ⅰ、下表是某研究性學(xué)習(xí)小組探究稀硫酸與金屬鋅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)有一個(gè)數(shù)據(jù)明顯有錯(cuò)誤,該數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào)),理由是_______________________________________________
Ⅱ、在一定條件下,二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0
(1)600℃時(shí),在一密閉容器中,將二氧化硫和氧氣混合,反應(yīng)過(guò)程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間是___________。
(2)據(jù)圖判斷,反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí),曲線(xiàn)發(fā)生變化的原因是__________(用文字表達(dá));10min到15min的曲線(xiàn)變化的原因可能是_____________(填寫(xiě)編號(hào))。
A. 加了催化劑 B. 縮小容器體積
C. 降低溫度 D. 增加SO3的物質(zhì)的量
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】取一定質(zhì)量的銅片和一定體積的濃硫酸放在燒瓶中共熱,直到反應(yīng)完畢,發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余,若要使銅片繼續(xù)溶解可向燒瓶中加入( )
A.稀H2SO4
B.稀鹽酸
C.K2SO4固體
D.KNO3固體
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列常見(jiàn)的物質(zhì)分離和提純操作中,將液體蒸發(fā)為氣體再冷凝為液體的操作是
A. 結(jié)晶 B. 蒸餾 C. 萃取 D. 過(guò)濾
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列條件一定能使反應(yīng)速率加快的是( )
①增加反應(yīng)物物質(zhì)的量 ②升高溫度 ③縮小反應(yīng)容器的體積 ④加入生成物 ⑤加入MnO2
A.①②③B.③C.②D.②③
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某工廠(chǎng)為了節(jié)能減排,將煙道氣中SO2和含Ca(OH)2、NaOH的廢堿液作用,經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)變化,最終得到石膏和過(guò)二硫酸鈉(Na2S2O8)。設(shè)計(jì)簡(jiǎn)要流程如圖:
(1)操作a的名稱(chēng)是____________________。廢堿液經(jīng)操作a得到的固體為___________(填化學(xué)式)。
(2)向溶液I中通入足量的空氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。
(3)已知用惰性電極電解SO42-可生成S2O82-,其過(guò)程如下圖所示,S2O82-中S的化合價(jià)為__________,陽(yáng)極生成Na2S2O8的電極反應(yīng)式為____________________________;在整個(gè)流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是H2O和_________________ (填化學(xué)式)。
(4)若制取1mol Na2S2O8且陽(yáng)極有11.2L的氧氣產(chǎn)生(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則電解生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為______________L。
(5)煙道氣中的SO2可用石灰水吸收,生成亞硫酸鈣濁液。常溫下,測(cè)得某純CaSO3與水形成的濁液pH為9,已知Ka1 (H2SO3)=1.8×10-2,Ka2 (H2SO3)=6.0×10-9,忽略SO32-的第二步水解,則Ksp(CaSO3)=_______________。
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