【题目】乙酸正丁酯(CH3CH2CH2CH2OOCCH3)是一种优良的有机溶剂。实验室制备少量乙酸正丁酯的反应为CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OOCCH3+H2O。
实验步骤如下:
步骤1:向仪器A中加入11.5 mL正丁醇(微溶于水)、1 mL浓H2SO4、7.2 mL冰醋酸及沸石少许。
步骤2:按如图连接装置。
步骤3:向分水器中预先加少量水(略低于支管口)。通入冷却水,加热回流。
步骤4:将分水器分出的酯层和反应液合并转入分液漏斗中,依次用5% Na2CO3溶液、水洗涤,分离出有机相。
步骤5:将有机相用无水硫酸镁干燥、过滤、蒸馏,收集乙酸正丁酯。
(1)仪器A的名称是________;向其中加入碎瓷片的目的是________。
(2)装置中分水器的作用是________,判断反应已经完成的标志是________。
(3)反应时生成的主要有机副产物有丁醚和________(用结构简式表示)。
(4)步骤4中,分离出有机相的具体操作是___________________。
【答案】圆底烧瓶 防止暴沸 分离出酯化反应生成的水同时酯层中正丁醇回流至烧瓶中继续反应 水层高度不再变化 CH3CH2CH=CH2 先放出下层的水层,再将有机层从上口倒入一个干燥的烧杯中
【解析】
(1)根据仪器结构判断仪器名称;液体混合物加热时加入碎瓷片可防止暴沸;
(2)结合产生的物质及正丁醇的沸点低,易挥发进入分水器,且不易溶于水分析;
(3)结合醇的化学性质与反应温度的关系分析判断;
(4)根据酯的密度比水小,难溶于水分析。
(1)根据图示可知仪器A是圆底烧瓶;向其中加入碎瓷片的目的是防止产生暴沸现象;
(2)乙酸与正丁醇在浓硫酸存在时,在加热条件下发生酯化反应产生乙酸正丁酯和水,由于正丁醇沸点比较低,易挥发,且在水中微溶,反应生成的酯及水和挥发的未反应的醇进入分水器,分水器在能分离出酯化反应生成的水的同时,还可以使酯层中正丁醇回流至烧瓶中继续反应,可提高原料利用率;
若反应完全,则不再有正丁醇挥发进行分水器中,分水器中液面不升高,此时说明反应达到终点;
(3)在加热时反应时,可能有部分正丁醇分子之间脱水形成副产物丁醚;若加热温度过高,还会发生正丁醇分子内脱水生成1-丁烯:CH3CH2CH=CH2;故该反应的有机副产物有丁醚和CH3CH2CH=CH2;
(4)反应产生的乙酸正丁酯是难溶于水,密度比水小的液体,分离互不相溶的两层液体物质使用分液方法分离,即将混合物通过分液漏斗下口先放出下层的水层,然后关闭活塞,再将有机层从上口倒入一个干燥的烧杯中。
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【题目】下列关系图中,A是一种正盐,B是气态氢化物,C是单质,F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去),当X是强碱时,过量的B跟Cl2反应除生成C外,另一产物是盐酸盐。
下列说法中不正确的是( )
A. 当X是强酸时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F可能是H2SO4
B. 当X是强碱时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F是HNO3
C. B和Cl2的反应是氧化还原反应
D. 当X是强酸时,C在常温下是气态单质
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【题目】目前含有元素硒的保健品已开始涌入市场,已知它与氧同主族,而与钙同周期,下列关于硒的有关描述中不正确的是
A.原子序数为24B.最高价氧化物为SeO3,为酸性氧化物
C.原子半径比钙小D.气态氢化物分子式为H2Se,受热较容易分解
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【题目】苋菜甲素、3-丁烯基苯酞、藁本内酯是传统中药当归、川芎中的活性成分。下列有关说法正确的是( )
A.苋菜甲素、藁本内酯互为同分异构体
B.1 mol 3-丁烯基苯酞与溴水反应最多消耗4 mol Br2
C.3-丁烯基苯酞通过还原反应可制得苋菜甲素
D.藁本内酯与足量H2加成的产物分子中含有2个手性碳原子
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【题目】氢气是一种清洁能源,它的制取与应用一直是人类研究的热点。
(1)用甲醇和水蒸气在催化剂、加热条件下制氢的相关热化学方程式如下:
CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g);ΔH=+90.7 kJ/mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g);ΔH=-41.2 kJ/mol
①反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)能自发进行的原因是________。
②将一定比例的CH3OH(g)和H2O(g)的混合气体,以相同速率通过装有不同催化剂的反应器。CH3OH转化率随催化剂的使用时长变化如图1所示,催化剂CuAl2O4与催化剂Cu/Zn/Al相比,优点有____________________。
③向Cu(NO3)2、Al(NO3)3混合溶液中滴加NaOH溶液可获得沉淀物[Cu(OH)2、Al(OH)3],以便于制取CuAl2O4。为确保Cu2+、Al3+完全沉淀(浓度≤10-5 mol/L),应控制混合液pH的最小整数值为________{Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33}。
(2)用Au/ZrO2作催化剂,在(CH3CH2)3N作用下HCOOH分解制氢的原理如图2所示。反应2中生成物M的化学式为__________________,图示反应中只有氢元素化合价发生变化的是反应________(填“1”“2”或“3”)。
(3)如图是电解氨水和KOH混合溶液制氢的装置示意图。生成N2的电极反应式为______________。
(4)富氧条件下,H2还原NOx包括两个阶段:第一阶段为H2、NOx在催化剂作用下转变为H2O、N2、NH3;第二阶段NH3在载体酸的作用下生成NH4+,NH4+将NOx还原为N2。写出NO与O2的物质的量之比为1∶1时,NH4+与NO、O2反应生成N2的离子反应方程式:__________________________。
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【题目】某矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2,工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如图:
已知:①Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示:
沉淀物 | Cu(OH)2 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀pH | 5.4 | 4.0 | 2.7 | 5.8 |
沉淀完全pH | 6.7 | 5.2 | 3.7 | 8.8 |
(1)为了加快反应Ⅰ的速率,可以采取的措施是__(任写1条)。
(2)固体混合物A中的成分是__。
(3)反应Ⅰ完成后,铁元素的存在形式为__(填离子符号);检验该离子常用的方法之一是:取少量含该离子的溶液于试管中,滴加几滴铁氰化钾溶液,会产生沉淀,写出该反应的离子方程式__。
(4)操作1主要包括:__、__、__。洗涤CuSO4·5H2O粗产品不能用大量水洗,而用冰水洗涤。原因是__。
(5)用NaClO调pH可以生成沉淀B,利用题中所给信息分析沉淀B为__,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__。
(6)用NaOH调pH可以生成沉淀C,利用题中所给信息分析y的范围为__。
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【题目】某实验小组利用下图所列装置进行“铁与水蒸气反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)
回答下列问题:
(1)装置B中发生反应的化学方程式是__________
(2)E中出现______________的现象。
(3)该小组把B中反应后的产物加入足量的盐酸,用该溶液制取FeCl3·6H2O晶体。
①欲检验溶液中含有Fe3+,选用的试剂为____________,现象是__________
②该实验小组同学用上述试剂没有检测到Fe3+,用离子方程式解释滤液中不存在Fe3+可能的的原因:___________。
③将此滤液中FeCl2完全氧化为FeCl3最好选择_______做氧化剂。
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【题目】太阳能电池在日常生活中已广泛应用,一种替代硅光电池的全天候太阳能电池已投入商用,其工作原理如图。下列说法不正确的是()
A.硅太阳能电池工作原理与该电池不相同
B.夜间时,该电池相当于蓄电池放电,a 极发生氧化反应
C.光照时,b 极的电极反应式为VO2+﹣e﹣+H2O=VO +2H+
D.光照时,每转移 1mol 电子,有 2 mol H+ 由 b 极区经质子交换膜向 a 极区迁移
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【题目】厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,下列说法中不正确的是
A. 1mol NH4+ 所含的质子总数为10NA
B. 联氨(N2H4)中含有极性键和非极性键
C. 过程II属于氧化反应,过程IV属于还原反应
D. 过程I中,参与反应的NH4+与NH2OH的物质的量之比为1:1
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