【题目】某化学课外小组设计了如图所示的装置制取乙酸乙酯(图中夹持仪器和加热装置已略去)。已知下列数据:
乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 | 98%浓硫酸 | |
熔点/℃ | ﹣117.3 | 16.6 | ﹣83.6 | |
沸点/℃ | 78.5 | 117.9 | 77.5 | 338.0 |
请回答下列问题:
(1)仪器C的名称为______,球形冷凝管的作用是_____。
(2)向C中加入反应物,待充分反应后,将C中的混合物倒入装有饱和碳酸钠溶液的烧杯中充分振荡洗涤。饱和碳酸钠溶液作用是(填字母):_____
A.中和乙酸并溶解乙醇
B.碳酸钠溶液呈碱性,有利于乙酸乙酯的水解
C.加速乙酸乙酯的生成,提高其产率
D.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
(3)经多次振荡洗涤、静置分液后,为了进一步提纯乙酸乙酯,可采用蒸馏的方法,蒸馏时控制温度在__左右,温度计的水银球应位于____。
(4)若实验所用乙酸质量为2.4g,乙醇质量为2.1g,得到纯净的产品质量为2.64g,则乙酸乙酯的产率是______。
(5)乙酸乙酯与氢氧化钠溶液发生反应的化学方程式为____________。
【答案】三颈烧瓶 冷凝回流 AD 77.5℃ 与支管口平齐 75% CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH
【解析】
(1)仪器C的名称为三颈烧瓶,球形冷凝管的作用是冷凝回流,提高原料利用率;
(2)乙酸具有酸性,能和饱和碳酸钠溶液反应而把被吸收,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小;
(3)根据表中数据可知,馏分乙酸乙酯的沸点为77.5℃,温度计的水银球应位于支管口相平位置,此时所测的温度为馏分温度;
(4)乙酸和乙醇的反应为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,2.4g乙酸和2.1g乙醇混合时可知乙醇过量,根据2.4g乙酸计算乙酸乙酯的理论产量,利用产率=×100%计算;
(5)乙酸乙酯与氢氧化钠溶液发生完全水解反应,生成醋酸钠和乙醇,据此写出化学方程式。
(1)仪器C的名称为三颈烧瓶,球形冷凝管的作用是冷凝回流,提高原料利用率;
(2)乙酸具有酸性,能和饱和碳酸钠溶液反应而把被吸收,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小,易于分离,故合理选项是AD;
(3)根据表中数据可知,馏分乙酸乙酯的沸点为77.5℃,所以收集产品应控制温度在77.5℃左右,并且温度计的水银球应位于支管口相平位置,所测的温度才是馏分温度;
(4)乙酸和乙醇的反应为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,因为60:46<2.4:2.1,所以2.4g乙酸和2.1g乙醇混合时,乙醇过量,2.4g乙酸生成乙酸乙酯的理论产量=×88g=3.52g,乙酸乙酯的产率=×100%=75%;
(5)乙酸乙酯与氢氧化钠溶液发生完全水解反应,生成醋酸钠和乙醇,化学方程式为CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+CH3CH2OH。
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【题目】下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.氧化铜与稀硫酸反应:CuO+4H++SO=Cu2++SO2↑+2H2O
B.二氧化碳通入足量澄清石灰水中:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O
C.铁和盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
D.氢氧化钡溶液与硫酸反应:OH-+H+=H2O
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【题目】在两个绝热恒容的密闭容器中分别进行下列两个可逆反应:
甲:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);
乙:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
现有下列状态:
①混合气体平均相对分子质量不再改变
②气体的总物质的量不再改变
③各气体组成浓度相等
④反应体系中温度保持不变
⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍
⑥混合气体密度不变
其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是
A. ①③B. ④⑤C. ③④D. ②⑥
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【题目】有效控制大气温室气体浓度,推动绿色低碳发展,是人类可持续发展的重要战略之一,因此捕集、利用CO2始终是科学研究的热点。
(1)新的研究表明,可以将CO2转化为炭黑回收利用,反应原理如图所示。
①碳在元素周期表中的位置是_______________。
②整个过程中FeO的作用是__________________。
③写出CO2转化为炭黑的总反应化学方程式__________________。
(2)我国科学家用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物,反应过程如图。
催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表。
①欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加____________助剂效果最好;
②加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是____________。
(3)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理如右图所示。
①写出阴极CO2还原为HCOO的电极反应式:________________________。
②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是_____________________。
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【题目】下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑨在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
族 周期 | IA | 0 | ||||||
1 | ① | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | |
2 | ② | ③ | ④ | ⑤ | ||||
3 | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ⑨ |
(1)原子半径最小的元素是____(填元素名称),写出⑧的原子结构示意图______。
(2)最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是___(用化学式回答,下同),酸性最强的是___。
(3)①与⑤形成的化合物中,化学键类型为_____。
(4)⑦与⑨形成的化合物的电子式为___,②与④形成的原子个数比为1:2的化合物的结构式为____。
(5)③、④、⑥的原子半径由大到小的顺序为_____(用元素符号回答)。
(6)为探究元素②和⑧的非金属性强弱,某同学设计了如图所示的装置进行实验(夹持仪器已略去,装置气密性良好)。请回答:
a.溶液B的作用是_______
b.若看到____现象,即可证明酸性_______(用化学式回答),则非金属性_______(用元素符号回答)。
c.上述实验中,能说明②和⑧非金属性强弱的化学方程式是_____________。
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【题目】2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”,tián),Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是
A.Ts是第七周期第ⅦA族元素
B.Ts的同位素原子具有相同的电子数
C.Ts在同族元素中非金属性最弱
D.中子数为176的Ts核素符号是
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【题目】药物阿佐昔芬F主要用于防治骨质疏松症等。其合成路线如下:
请按要求回答下列问题:
(1)A中最多共平面的原子数目:______;C中所含官能团名称:_______;C→D的反应类型______________。
(2)已知卤原子直接与苯环相连时碳卤键非常牢固,很难断键。写出D与NaOH水溶液加热条件下反应的化学方程式:________________________________________。
(3)试剂X的分子式为C7H8OS,写出X的结构简式:___________________。
(4)C的一种同分异构体M同时满足下列条件的所有可能的结构有(考虑顺反异构现象)_________种。
a.苯环上有两个取代基
b.能与FeCl3溶液发生显色反应
c.能使溴的四氯化碳溶液褪色
写出其中有4种不同化学环境氢原子的结构简式:_______________________。
(5)请写出以1-丙醇和氯苯为原料经四步制备 的合成路线(其他试剂任选,合成路线示例见题干,有机物均写结构简式)。________。
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【题目】科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。
(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为______。
(2)下列关于CH4和CO2的说法正确的是______(填序号)。
a.固态CO2属于分子晶体
b. CH4分子中含有极性共价键,是极性分子
c.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CH4熔点低于CO2
d. CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
(3)在Ni基催化剂作用下,CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。
①基态Ni原子的电子排布式为____________,Ni该元素位于元素周期表的第___族。
②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4,1mol Ni(CO)4中含有_____molσ键。
(4)一定条件下,CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表.CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。
①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是______。
②为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想.已知图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,根据上述图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是___________________________。
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【题目】有机物X(C4H6O5)广泛存在于许多水果内,尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多,该化合物具有如下性质:
(1)1molX与足量的金属钠反应产生1.5 mol气体
(2)X与醇或羧酸在浓H2SO4和加热的条件下均生成有香味的产物
(3)X在一定程度下的分子内脱水产物(不是环状化合物)可和溴水发生加成反应
根据上述信息,对X的结构判断正确的是 ( )
A.X中肯定有碳碳双键
B.X中可能有三个羟基和一个-COOR官能团
C.X中可能有三个羧基
D.X中可能有两个羧基和一个羟基
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