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15.实验室合成乙酸乙酯粗产品的步骤如下:在蒸馏烧瓶内将过量的乙醇和少量浓H2SO4混合,然后经分液漏斗边滴加醋酸,边加热蒸馏,直接收集蒸馏产品可得到含有乙醇、乙醚、醋酸、少量水的乙酸乙酯粗产品.据此回答问题:
(1)反应中加入的乙醇是过量的,其目的是增加一种反应物用量,使平衡向正反应方向移动.
(2)合成乙酸乙酯的化学方程式是:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O.
(3)该实验中使用球形管除起冷凝作用外,另一重要作用是防倒吸.
(4)实验中若温度过高(达170℃),副产物中主要有机产物是乙烯(填名称)

分析 (1)乙酸与乙醇的酯化反应是可逆反应,反应中通常加入过量的乙醇,提高乙酸的转化率;
(2)乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,该反应为可逆反应;
(3)根据粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物中各自的性质结合仪器进行解答;
(4)乙醇170℃能发生消去反应制生成乙烯.

解答 解:(1)乙酸与乙醇的酯化反应是可逆反应,乙醇相对廉价,加入过量的乙醇,增大反应物浓度,使平衡向正反应方向移动,提高乙酸的转化率,
故答案为:增加一种反应物用量,使平衡向正反应方向移动;
(2)乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,同时该反应可逆,反应的化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,
故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O;
(3)乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸,二者易溶于水,乙酸能和碳酸钠反应,易产生倒吸,该实验中使用球形管,球形部分空间大,液面上升时可缓冲,所以能防止倒吸,
故答案为:防倒吸;
(4)乙醇在浓硫酸的催化作用下发生分子内脱水生成乙烯,反应方程式为CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O,
故答案为:乙烯.

点评 本题考查乙酸乙酯的制备,注意掌握乙酸乙酯的制备原理和实验方法,把握乙酸乙酯与乙酸、乙醇性质的区别,题目难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.离子方程式CO32-+2H+═CO2↑+H2O表示(  )
A.碳酸盐与盐酸之间的反应B.一切碳酸盐与一切酸之间的反应
C.可溶性碳酸盐与强酸之间的反应D.可溶性碳酸盐与一切酸之间的反应

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

6.乙酸正丁酯常用作香精,实验室用冰醋酸和正丁醇制备乙酸正丁酯
Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备        
试管中加少许入沸石、7.4 mL正丁醇和6.4 mL冰醋酸,再加入3~4滴浓硫酸,然后安装好装置,加热使之反应.
Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品的精制
将试管中的液体转移到分液漏斗中,用10 mL水洗涤,除去下层水层;有机层继续用10 mL 10% Na2CO3洗涤至中性;再用10 mL 的水洗涤.
将酯层进行蒸馏.蒸馏收集乙酸正丁酯产品时,应将温度控制在126.1℃左右.
Ⅲ.计算产率
称量出制得的乙酸正丁酯的质量为5.12 g.
已知:
物质密度/g•cm-3沸点/℃溶解度/100g水
正丁醇0.810118.09
冰醋酸1.049118.1互溶
乙酸正丁酯0.882126.10.7
完成下列填空:
(1)如图装置中长导管有冷凝回流作用,它可以由分水回流装置代替.分水回流装置中回流下来的蒸气冷凝液进入分水器,待分层后,有机层会自动流回到反应器中,将生成的水从分水器中放出去.
分水回流代替长导管回流,对乙酸正丁酯的合成有什么作用.可逆反应,水移离反应体系,平衡向生成酯的方向移动,产率提高
使用分水器装置进行回流的可逆反应反应,一般应具备条件.有水生成,回流有机物位于水上层(反应温度100℃左右)
(2)分水器在使用时须预先加水,使其水面低于分水器回流支管下沿3~5 mm的水.
预先加水的目的是.回流的有机物能及时返回反应体系
(3)反应时加热有利于提高酯的产率,但温度过高时酯的产率反而降低,其可能的原因是.乙酸、正丁醇大量挥发,发生副反应.
(4)水洗的目的是.除去水溶性杂质碱洗的目的是.除去酸性杂质测pH值的操作.pH试纸放在表而皿上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点在试纸的中部,与比色卡对照读取pH值.
(5)本次实验乙酸正丁酯的产率.54.5%.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.应用如图装置,在硬质破璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物加热,并通过水蒸气,就可以完成“高温下Fe与水蒸气的反应实验”.

请完成该实验中的问题:
(1)写出该反应的化学方程式:3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2;该氧化还原反应的氧化剂是H2O.
(2)实验前必须对整套装置进行的操作是检验装置的气密性.
(3)圆底烧瓶中盛装的是水,该装置受热后的主要作用是提供持续不断的水蒸气;
烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是防止暴沸.
(4)检验溶液中是否含有三价铁离子用KSCN溶液(写化学式),现象是溶液变为血红色.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物加热,并通入水蒸气,就可以完成“高温下,Fe与水蒸气的反应实验”.
请完成该实验中的问题:
(1)写出该反应的化学方程式:3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
(2)实验前对整套装置进行气密性检查的操作是把导管口的下端浸入水中,用双手紧握烧瓶的外壁,如果观察到导管口有气泡冒出,且松手后导管内形成一段水柱,则气密性良好.
(3)烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是防止暴沸.
(4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是先点燃酒精灯,后点燃酒精喷灯.
(5)整套装置有一个设计缺陷是没有尾气处理.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.下面是甲、乙、丙3位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关的实验任务
【实验目的】制取乙酸乙酯
【实验原理】甲、乙、丙3位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯,浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂;
【装置设计】甲、乙、丙3位同学分别设计了下列3套实验装置:

请从甲、乙两位同学设计的装置中选择1套作为实验室制取乙酸乙酯的装置,应该选择的装置是乙(填“甲”或“乙”).丙同学将甲装置中的玻璃导管改成了球形干燥管,除起导气和冷凝作用外,另一个重要的作用是防止倒吸.
【实验步骤】
(1)按所选择的装置组装仪器,在试管①中先加入3mL95%的乙醇,并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸,充分摇匀,冷却后再加入2mL冰醋酸;
(2)将试管固定在铁架台上;
(3)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液;
(4)用酒精灯对试管①加热;
(5)当观察到试管②中有明显现象停止实验.
【问题讨论】
a.步骤(1)中组装好实验装置后,加入样品前还应检查装置气密性;
b.根据试管②中观察到的现象,可知乙酸乙酯的物理性质有无色、不溶于水、密度比水小;
c.试管②中装有饱和Na2CO3溶液,其作用是溶解乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度;
d.从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是分液.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

7.某活动小组进行碳酸氢钠的制备实验.有关反应的化学方程式为:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
(1)一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出).试回答下列有关问题:

①实验室制氨气的化学方程式Ca(OH)2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O.
②乙装置中的试剂是饱和碳酸氢钠溶液,丁装置中稀硫酸的作用是吸收未反应完的NH3
③实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是过滤(填分离操作的名称),该操作所需要的玻璃仪器有:玻璃棒和漏斗、烧杯.
(2)碳酸氢钠受热所得固体12.28g 与足量的石灰水充分反应,所得沉淀经洗涤、干燥.质量为 12.00g,则所得固体中碳酸钠的质量分数为86.3%.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.工业上合成氨的流程示意图如下:

回答下列问题:
(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气.氮气来源于空气,从空气中制取氮气的方法是液化;氢气来源与水和碳氢化合物,甲烷与水蒸气反应制取氢气的化学方程式为CH4+H2O(g)$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CO+3H2
(2)设备A中含有电加热器、触媒和热交换器,设备A的名称是合成塔.其中发生反应的化学方程式为N2+3H2$?_{高温高压}^{催化剂}$2NH3
(3)设备B的名称是冷凝塔,其中进水口是a(填“a”或“b”).
(4)设备C的作用是将液氨与未反应的原料气分离.
(5)在原料气制备过程中混有的CO能使催化剂中毒,欲除去原料气中的CO,可通过如下反应实现:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H>0.为了提高该反应中CO的转化率可采取的措施是升高温度(写出一条即可).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

5.某兴趣小组模拟企业对含铬废水(Cr2O72-和Cr3+)处理流程如图1.

已知:2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O
请回答:
(1)用离子方程式表示调节池里发生的反应Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O.
(2)操作Ⅰ得到的残渣的化学式为Fe(OH)3
(3)①、操作Ⅲ调节pH时最适合作为调节剂的是B
A.4mol•L-1盐酸       B.6mol•L-1硫酸     C.石灰乳             D.碳酸钠
②、不选择其它的原因是根据2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,以及实验目的,应加入酸,促使平衡向正反应方向进行,故C、D错误;因为Cr2O72-具有强氧化性,能把Cl-氧化成Cl2,故选项A错误.
(4)为检测处理后废水中铬的含量,取100mL处理后的样品于锥形瓶中,用浓醋酸调节pH=5,并加入适量固体抗坏血酸,使Cr2O72-完全转化为Cr3+,再用amol•L-1的EDTA(用H4Y表示)标准溶液进行滴定,其反应原理为:Cr2O72-→2Cr3+,Cr3++Y4-=CrY-
①滴定时采用图2所示的侧边自动定零位滴定管,具有的优点操作简单、无视力误差、计量精确.
②实验消耗EDTA标准溶液b mL,则处理后废液中含铬浓度为520abmg•L-1(用含a、b的式子表示).

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