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【题目】已知下列数据:

某学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:

①配制2 mL浓硫酸、3 mL乙醇(含18O)和2 mL乙酸的混合溶液。

②按图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,用小火均匀加热3~5 min。

③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管乙并用力振荡,然后静置待分层。

④分离出乙酸乙酯,洗涤、干燥。

(1)配制①中混合溶液的方法为____________;反应中浓硫酸的作用是________________;写出制取乙酸乙酯的化学方程式:____________。

(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母)_________。

A.中和乙酸和乙醇 B.中和乙酸并吸收乙醇

C.减少乙酸乙酯的溶解 D.加速酯的生成,提高其产率

(3)步骤②中需要小火均匀加热,其主要理由是_______;步骤③所观察到的现象是_________;欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器有________;分离时,乙酸乙酯应从仪器________________(填“下口放”或“上口倒”)出。

(4)该同学反复实验,得出乙醇与乙酸的用量和得到的乙酸乙酯生成量如下表:

表中数据x的范围是__________________;实验①②⑤探究的是_____________。

【答案】将浓H2SO4加入乙醇中,边加边振荡,然后加入乙酸(或先将乙醇与乙酸混合后再加浓硫酸并在加入过程中不断振荡) 催化剂、吸水剂 CH3COOH+CH3CH2OHCH3CO18OCH2CH3+H2O BC 大火加热会导致大量的原料气化而损失 液体分层,上层为无色有香味液体,下层为浅红色液体,振荡后下层液体颜色变浅 分液漏斗 上口倒 1.57~1.76 增加乙醇或乙酸的用量对酯的产量的影响

【解析】

(1).浓硫酸的密度大于乙醇、乙酸,混合时要把硫酸加入乙醇、乙酸中;酯化反应的机理是酸脱羟基醇脱氢,故生成的酯中含有18O;

(2)饱和碳酸钠溶液可除去混入乙酸乙酯中的乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度并有利于液体分层。

(3)乙酸、乙醇易挥发;乙酸乙酯是密度比水小的油状液体,难溶于水,有香味;用分液法分离互不相溶的液体;

(4)增加乙醇的量,平衡正向移动;②⑤与①相比增加了1mL 乙醇或乙酸;

(1)混合时浓硫酸相当于被稀释,故应将浓H2SO4加入乙醇中,然后加入乙酸,也可先将乙醇与乙酸混合好后再加入浓硫酸;因酯化反应速率慢且为可逆反应,使用浓硫酸可加快酯化反应的速率,浓硫酸具有吸水性,并有利于平衡向生成酯的方向移动;乙酸、乙醇在浓硫酸作用下生成乙酸乙酯和水,根据酯化反应的机理是酸脱羟基醇脱氢,故生成的酯中含有18O,反应的方程式是CH3COOH+CH3CH2OH CH3CO18OCH2CH3+H2O;

(2) 饱和碳酸钠溶液可除去混入乙酸乙酯中的乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度并有利于液体分层,故选BC;

(3)由表中数据知乙醇的沸点(78.0 ℃)与乙酸乙酯的沸点(77.5 ℃)很接近,若用大火加热,大量的乙醇会被蒸发出来,导致原料的大量损失;酯的密度小于水的密度,故上层为油状有香味的无色液体,因有一定量的乙酸气化,进入乙中与Na2CO3反应,故下层液体红色变浅;将分层的液体分离开必须使用分液漏斗,分液时上层液体应从上口倒出;

(4) 增加乙醇的量,平衡正向移动,所以数据x的范围是1.57~1.76;②⑤与①相比增加了1mL 乙醇或乙酸,实验①②⑤探究的是乙醇、乙酸用量的改变对酯产率的影响情况,分析三组实验数据知,增加乙醇、乙酸的用量,酯的生成量均会增加。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某同学查阅资料得知25℃时部分弱酸的电离常数如下表:

酸

HCOOH

HClO

H2CO3

H2C2O4

H2S

电离常数(Ka)

1.8×10-4

3×10-8

K1=4.4×10-7

K2=4.7×10-11

K1=5.4×10-2

K2=5.4×10-5

K1=1.3×10-7

K2=7.1×10-15

据此回答以下几个问题:

(1)四位同学根据表中数据写出以下几个反应方程式

甲:

乙:

丙:

丁:

上述反应可以成功进行的是______(填同学代号)。

(2)甲同学为证明 HCOOH 为弱酸,采用以下方法一定能证明的是_______(填序号)。

①常温下测得HCOONa溶液的pH大于7

②用HCOOH 溶液做导电实验,灯泡很暗

③HCOOH与Na2S能发生反应产生臭鸡蛋气味的气体

④采用pH计测得常温下 0.1 mol/L HCOOH 溶液的pH=1.37

⑤HCOONa和H3PO4反应,生成 HCOOH

⑥pH=2的HCOOH溶液稀释至100倍后,测得pH约为3.4

(3)乙同学取10.00 mL 0.1 mol/L H2C2O4在室温下用0.1 mol/L NaOH 溶液进行滴定,并使用氢离子浓度监测仪进行实时监控,当电脑显示 pH=7并稳定时停止滴定,此时测得消耗NaOH 溶液体积为V mL。

①该实验可使用________量取10.00 mL 0.1 mol/L H2C2O4(填仪器名称)。

②V____10.00 mL(填“>”“="或“<”)。

③滴定结束后溶液中所含离子浓度由大到小为:_________(书写离子浓度符号并用“>”连接)。

④丙同学与甲同学做同样实验。但他将0.1 mol/L H2C2O4换成0.1 mol/L H2S溶液,丙同学实验结束后溶液c(HS-)___ c(S2-)(填">""<"或“=”)。

(4)已知酸性高锰酸钾可将甲酸氧化成二氧化碳,丁采用 HCOOH 溶液对某KMnO4样品进行纯度测定(杂质不参导反应),取0.200 g KMnO4样品(M=158 g/mol)在锥形瓶中溶解并酸化后,用0.100 mol/L的标准HCOOH溶液进行滴定,滴定至终点时消耗 HCOOH 溶液20.00 mL。

①对 KMnO4溶液进行酸化时,通常选用的酸是__________。

②确定达到滴定终点的判断方法是_________。

③该样品中KMnO4的纯度为 _______(用百分数表示)。

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如下:

下列说法错误的是( )

A. 反应①阶段,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2:1

B. 若反应①通过原电池来实现,则ClO2是正极产物

C. 反应②中的H2O2可用NaClO2代替

D. 反应②条件下,ClO2的氧化性大于H2O2

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】研究人员最近发明了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法不正确的是(  )

A.负极反应式:Ag+Cl--e-=AgCl

B.正极反应式:5MnO2+2e-= Mn5O102-

C.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子

D.AgCl是还原产物

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】在相同温度下(T=500K),有相同体积的甲、乙两容器,且保持体积不变,甲容器中充入1gSO2和1gO2,乙容器中充入2gSO2和2gO2。下列叙述中错误的是( )

A.化学反应速率:乙>甲B.平衡时O2的浓度:乙>甲

C.平衡时SO2的转化率:乙>甲D.平衡时SO2的体积分数:乙>甲

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【题目】某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意图如图,下列说法不正确的是

A. A接电源正极

B. 阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O

C. 阴极区附近溶液pH降低

D. 若不考虑气体的溶解,当收集到H213.44 L(标准状况)时,有0.1 mol Cr2O72-被还原

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【题目】I.焦炭可用于制备电石、生产水煤气等。完成下列填空:

(1)电石的主要成分是CaC2,CaC2的晶体类型是___________;其与水反应的化学方程式为______________________。

(2)制备电石还需要用到CaCO3。组成CaCO3的三种元素原子半径按从大到小的顺序排列为____________。氧原子的核外电子排布式为_________________。

(3)与同主族元素Mg相比,Ca的金属性更______(填“强”或者“弱”)。能证明这一结论的实验事实是________________________。

II.用焦炭生产水煤气的反应为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。完成下列填空:

(4)一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中发生上述反应,下列不能判断该反应达到平衡状态的是____________。(选填编号)

a.容器中的压强不再改变 b.混合气体的密度不再改变

c.v正(CO)=v逆(H2O) d.c(CO)=c(H2)

(5)将不同量的C (s)和H2O (g)分别加入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应,得到如下数据:

实验组

温度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

达到平衡所

需时间/min

H2O

C

H2

CO

1

650

0.01

0.02

0.008

5

2

800

0.02

0.03

0.017

3

①实验1中以v(H2) 表示的到达平衡时的平均反应速率为____________。

②下列图像正确的是________。(选填编号)

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】煤的气化和液化是目前实现煤综合利用的主要途径之一。以粗煤为原料合成甲醇的流程如下:

(1)煤燃烧产生的大气污染物中,能形成酸雨的有___(填字母)。

a.SO2 b.NOx

(2)过程Ⅱ中的主要反应为:C+H2O=CO+H2,反应类型是___。

(3)过程Ⅲ中反应的化学方程式是___。

(4)将煤加工处理的意义是___。

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【题目】用以下图示装置研究物质的性质,能够获得可靠结论的是

X

Y

Z

结论

A

HCHO

新制Cu(OH)2

NaOH(aq)

验证甲醛的还原性

B

CH3Cl

AgNO3(aq)

NaOH(aq)

验证一氯甲烷含氯元素

C

SO2

KMnO4(aq)

NaOH(aq)

验证二氧化硫的漂白性

D

Cl2

淀粉KI(aq)

NaOH(aq)

验证氯气的强氧化性

A.AB.BC.CD.D

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