【題目】實驗室制乙酸乙酯的主要裝置如圖所示:
主要步驟:
①在 a 試管中 按 2:3:2 的體積比配制濃硫酸、乙醇、乙酸的混合物;
②按 A 圖連接裝置,使產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導管通到 b 試管所盛的飽和碳酸鈉溶液中;
③小火加熱 a 試管中 的混合液;
④等 b 試管中收集到約 2mL 產(chǎn)物時停止加熱。撤下 b 試管并用力振 蕩,然后靜置待其中液體分層;
⑤分離出純凈的乙酸乙酯。
請回答下列問題:
⑴實驗室配制混合物加入試劑順序:______。
⑵步驟中可觀察到 b 試管中有細小的氣泡冒出,寫出該反應(yīng)的離子方程式:______。
⑶A 裝置中使用球形干燥管除起到冷凝作用外,另一重要作用是______,步驟中分離乙 酸乙酯必須使用的一種儀器是______。
⑷為證明濃硫酸在該反應(yīng)中起到了催化劑和吸水劑的作用,某同學利用圖 A 所示裝置進行了以下 4 個實驗。實驗開始先用酒精燈微熱 3min,再加熱使之微微沸騰 3min。實驗結(jié)束后充分振蕩小試管 b 再測 有機層的厚度,實驗記錄如下:
實驗編號 | 試管 a 中試劑 | 試管 b 中試劑 | 測得有機層的厚度/cm |
W | 3mL 乙醇、2mL 乙酸、2mL 18mol/L 濃硫酸 | 飽和 Na2CO3 溶液 | 5.0 |
X | 3mL 乙醇、2mL 乙酸 | 0.1 | |
Y | 3mL 乙醇、2mL 乙酸、2mL3mol/LH2SO4 | 1.2 | |
Z | 3mL 乙醇、2mL 乙酸、鹽酸 | 1.2 |
①實驗 Y 的目的是與實驗 Z 相對照,證明H+ 對酯化反應(yīng)具有催化作用。實驗 Z 中應(yīng)加入鹽酸的體積 和濃度分別是______mL 和______mol/L
②分析實驗______填實驗編號的數(shù)據(jù),可以推測出濃H2SO4 的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。 濃硫酸的吸水性能夠提高乙酸乙酯產(chǎn)率的原因是______。
③加熱有利于提高乙酸乙酯的產(chǎn)率,但實驗發(fā)現(xiàn)溫度過高乙酸乙酯的產(chǎn)率反而降低,可能的原因是______
④分離出乙酸乙酯層后,經(jīng)過洗滌,為了干燥乙酸乙酯可選用的干燥劑為______填字母。
A.P2O5 B.無水Na2SO4 C.堿石灰 D.NaOH 固體
【答案】乙醇,濃硫酸,乙酸 2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2↑ 防止倒吸 分液漏斗 2 6 WZ 濃硫酸可以吸收酯化反應(yīng)中生成的水,降低了生成物濃度使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動 大量乙酸、乙醇未經(jīng)反應(yīng)就脫離反應(yīng)體系;溫度過高發(fā)生其他反應(yīng) B
【解析】
⑴乙酸易揮發(fā)且有強烈的刺激性氣味,乙醇的密度比濃硫酸的小,濃硫酸溶于水放出大量的熱,實驗室加入反應(yīng)物和濃硫酸類似于濃硫酸的稀釋,應(yīng)將濃硫酸和乙酸加入到乙醇中,防止硫酸溶解時放出大量的熱導致液體飛濺,即先在大試管中加入乙醇,然后慢慢向其中注入濃硫酸,并不斷攪拌,最后向裝有乙醇和濃硫酸的混合物的大試管中加入乙酸;
⑵步驟④中可觀察到b試管中有細小的氣泡冒出,是揮發(fā)的乙酸和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳,該反應(yīng)的離子方程式為2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2↑;
⑶A裝置中使用球形管除起到冷凝作用外,另一重要作用是防止倒吸;步驟⑤中分離不互溶的乙酸乙酯和碳酸鈉溶液,采取的方法是分液,必須使用的一種儀器是分液漏斗;
⑷①實驗Z的目的是與實驗Y相對照,證明H+對酯化反應(yīng)具有催化作用,應(yīng)保證乙酸、乙醇、氫離子濃度相等,實驗Y中 3mL乙醇、2mL乙酸、2mL 3mol/L H2SO4 ,實驗Z中3mL乙醇、2mL乙酸、鹽酸,要保證溶液體積一致,才能保證乙醇、乙酸的濃度不變,故鹽酸體積為2mL,實驗Z與實驗Y中H+的濃度一樣,所以鹽酸的濃度為=6mol/L;
②對比分析實驗WZ的數(shù)據(jù),催化劑為濃硫酸生成有機層厚度比3mol/L H2SO4 時生成有機層厚度厚,說明濃硫酸濃硫酸的吸水性能夠提高乙酸乙酯產(chǎn)率,原因是:濃硫酸可以吸收酯化反應(yīng)中生成的水,降低了生成物濃度使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動;
③乙酸、乙醇易揮發(fā),溫度過高大量乙酸、乙醇未經(jīng)反應(yīng)就脫離反應(yīng)體系,且溫度過高發(fā)生其他反應(yīng),導致產(chǎn)率降低,
故答案為:大量乙酸、乙醇未經(jīng)反應(yīng)就脫離反應(yīng)體系;溫度過高發(fā)生其他反應(yīng);
④干燥乙酸乙酯,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;不能選擇P2O5、堿石灰和NaOH等固體干燥劑,以防乙酸乙酯在酸性(P2O5遇水生成酸)或堿性條件下水解,故選:B。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】中山大學中山醫(yī)學院顏光美教授課題組發(fā)現(xiàn)一種叫的天然病毒(屬于蛋白質(zhì)),其能殺死癌細胞而不傷害正常細胞,該病毒含有C、H、O、N、S等元素,其直徑大約為。下列說法不正確的是( )。
A.病毒中的C、H、O、N、S原子最有可能以共價鍵結(jié)合
B.病毒不屬于高分子化合物
C.病毒溶于水形成的液體具有丁達爾效應(yīng)
D.病毒在生物體內(nèi)的水解產(chǎn)物可能是氨基酸
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)有一種燃料電池,所用燃料為H2和空氣,電解質(zhì)為熔融的K2CO3;卮鹣铝袉栴}
①CO移向____________極。
②正極反應(yīng)式為____________________。
③電池中CO的物質(zhì)的量將逐漸________________(填增大、減少、不變)。
(2)用上面的電池對下物質(zhì)進行電解,其中a、b、c、d、e、f電極均為惰性電極,通電后,a極產(chǎn)生的氣體明顯多于b極,2分鐘后,測得乙池的pH為12,則
①電源A極是______________極。
②c極上的電極反應(yīng)式:___________________。
③甲、乙兩池共可收集到________mol氣體。
④丙裝置上某極可析出固體________克,溶液的pH為________________。(常溫,不考慮溶液體積變化)
⑤電解n分鐘后,硫酸銅正好消耗完,再將e、f電極反接電源,用同樣的電流再電解n分鐘,則丙溶液中的硫酸銅的物質(zhì)的量濃度為______________mol/L。(不考慮溶液體積變化)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】硫酸錳廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、農(nóng)藥、造紙等行業(yè),如圖是以軟錳礦(主要成分是MnO2,還含有SiO2等雜質(zhì))和黃鐵礦(FeS2)制取MnSO4H2O的流程圖,已知Ksp(MnCO3)=2.2×10-11,氣體常用作氣體肥料;卮鹣铝袉栴}:
(1)空氣中高溫焙燒發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為________.
(2)氣體的電子式為________。
(3)操作a所用的主要玻璃儀器:________。
(4)常溫下,0.1mol/L碳酸氫銨溶液中微粒濃度分數(shù)與pH的關(guān)系如圖所示,取一定量母液C加入NH4HCO3至其濃度為0.1mol/L可制得高性能強磁性材料MnCO3,該反應(yīng)的離子方程式為________同時調(diào)pH=10.3,則溶液中c(Mn2+)=________.
(5)硫酸錳是工業(yè)制備MnO2電極的活性原料,則用惰性電極電解酸性母液C制得MnO2的陽極電極反應(yīng)式為________若電路中通過0.3mol電子時,理論上得到MnO2的質(zhì)量為________g。
(6)如圖是MnSO4H2O的熱重曲線,則850℃時固體化學式為________.700℃時發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是________.
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】釩(V)及其化合物廣泛應(yīng)用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領(lǐng)域。
(1)V2O5是接觸法制硫酸的催化劑。
①已知25℃,10lkPa時:
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(1)=2H2SO4(1) △H = -457kJ·mol-l
SO3(g)+H2O(1)=H2SO4(1) △H= -130kJ·mol-l
則反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的△H=_______kJ·mol-l。使用V2O5作催化劑后該反應(yīng)逆反應(yīng)的活化能______(填“增大”、“不變”或“減小”)。
②SO2水溶液可與SeO2反應(yīng)得到硫酸,當有79gSe生成時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為______mol,此反應(yīng)的化學方程式是___________________________。
(2)全釩液流電池的結(jié)構(gòu)如圖所示,其電解液中含有釩的不同價態(tài)的離子、H+和SO42-。電池放電時,負極的電極反應(yīng)為:V2+-e一=V3+。
①電池放電時的總反應(yīng)方程式為____________。充電時,電極M應(yīng)接電源的____________極。
②若電池初始時左、右兩槽內(nèi)均以VOSO4和H2SO4的混合液為電解液,使用前需先充電激活,充電過程陰極區(qū)的反應(yīng)分兩步完成:第一步VO2+轉(zhuǎn)化為V3+;第二步V3+轉(zhuǎn)化為V2+。則第一步反應(yīng)過程中陰極區(qū)溶液n(H+)______(填“增大”、“不變”或“減小”),陽極的電極反應(yīng)式為:_______________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列各組性質(zhì)比較中,正確的是()
①沸點:
②離子還原性:
③酸性:
④金屬性:
⑤氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:
⑥半徑:
A.①②③B.③④⑤⑥C.②③④D.①③④⑤⑥
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【題目】次氯酸溶液是常用的消毒劑和漂白劑。某學習小組根據(jù)需要欲制備濃度不小于0.8mol/L的次氯酸溶液。
資料1:常溫常壓下,Cl2O為棕黃色氣體,沸點為3.8℃,42 ℃以上會分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并與水立即反應(yīng)生成 HClO。
資料2:將氯氣和空氣(不參與反應(yīng))按體積比1∶3混合通入潮濕的碳酸鈉中發(fā)生反應(yīng)2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3,用水吸收Cl2O(不含Cl2)制得次氯酸溶液。
(裝置及實驗)用以下裝置制備次氯酸溶液。
回答下列問題:
(1)各裝置的連接順序為_____→_____→_____→____→E。
(2)裝置A中反應(yīng)的離子方程式是__________________________。
(3)實驗中控制氯氣與空氣體積比的方法是_____________________。
(4)反應(yīng)過程中,裝置B需放在冷水中,其目的是_________________________。
(5)裝置E采用棕色圓底燒瓶是因為______________________。
(6)若裝置B中生成的Cl2O氣體有20%滯留在E前各裝置中,其余均溶于裝置E的水中,裝置E所得500mL次氯酸溶液濃度為0.8mol/L,則至少需要含水8%的碳酸鈉的質(zhì)量為_________g。
(7)已知次氯酸可被H2O2、FeCl2等物質(zhì)還原成Cl-。測定E中次氯酸溶液的物質(zhì)的量濃度的實驗方案為:用________________準確量取20.00 mL次氯酸溶液,加入足量的________溶液,再加入足量的________溶液,過濾,洗滌,真空干燥,稱量沉淀的質(zhì)量。(可選用的試劑:H2O2溶液、FeCl2溶液、AgNO3溶液。)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】關(guān)于一些重要的化學概念有下列說法,其中正確的是( )
①Fe(OH)3膠體和CuSO4溶液都是混合物 ②BaSO4是一種難溶于水的強電解質(zhì) ③冰醋酸、純堿、小蘇打分別屬于酸、堿、鹽 ④煤的干餾、煤的氣化和液化都屬于化學變化 ⑤置換反應(yīng)都屬于離子反應(yīng)
A.①②⑤B.①②④C.②③④D.③④⑤
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。請回答下列有關(guān)含氮物質(zhì)的問題:
(1)圖是1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學方程式______________________________________________;
恒溫恒容條件下,不能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是________填序號。
A.容器內(nèi)混合氣體顏色不再變化 容器內(nèi)的壓強保持不變
C.v逆(NO2)=v正(NO) 容器內(nèi)混合氣體密度保持不變
(2)汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內(nèi)燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應(yīng)所致:
N2(g)+O2(g)2NO(g) H>0,已知該反應(yīng)在2404℃時,平衡常數(shù)K=64×10-4。
該溫度下,某時刻測得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此時反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的關(guān)系:v正_____v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(3)肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液?傠姵胤磻(yīng)為N2H4+O2=N2+2H2O。該電池放電時,負極的電極反應(yīng)式是______________。
(4)鹽酸肼(N2H6Cl2)是一種重要的化工原料,屬于離子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理與NH4Cl類似。寫出鹽酸肼第一步水解反應(yīng)的離子方程式____________。
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