酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、粘合剂及印刷、纺织等工业。
乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应:
请根据要求回答下列问题:
⑴欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有:、等。
⑵若用上图所示的装置来制备少量的乙酸乙酯,产率往往偏低,其原因可能为:
、等。
⑶此反应以浓硫酸为催化剂,可能会造成、等问题。
⑷目前对该反应的催化剂进行了新的探索,初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂,且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)。
同一反应时间 |
同一反应温度 |
||||
反应温度/℃ |
转化率(/%) |
选择性(/%)* |
反应时间/ | 转化率(/%) |
选择性(/%)* |
40 |
77.8 |
100 |
2 |
80.2 |
100 |
60 |
92.3 |
100 |
3 |
87.8 |
100 |
80 |
92.6 |
100 |
4 |
92.3 |
100 |
120 |
94.5 |
98.7 |
6 |
93.0 |
100 |
*选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水 |
①根据表中数据,下列(填字母)为该反应的最佳条件。
A. | 120 ℃,4 | B. | 80 ℃,2 | C. | 60 ℃,4 | D. | 40 ℃,3 |
②当反应温度达到120 ℃时,反应选择性降低的原因可能为。
在实验室利用浓盐酸和MnO2制氯气,制备装置中应安装分液漏斗而不能使用长颈漏斗,有关理由叙述错误的是( )
A.防止氯气扩散到空气中造成污染 |
B.便于控制加入盐酸的量 |
C.长颈漏斗不便于添加液体 |
D.尽量避免HCl挥发到空气中 |
用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中,当滴到最后一滴时红色突然褪去。试回答下列问题:
(1)实验室保存饱和氯水的方法是________________________________________________________________________。
(2)产生上述现象的原因可能有两种(简要文字说明):
①是由于________________________________________________________________________;
②是由于________________________________________________________________________。
(3)简述用实验证明红色褪去原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
为测定碳酸钙粉末的纯度(含杂质SiO2),某学校学生设计了如下几个实验方案:
方案一:①称取碳酸钙样品M g;②加入过量盐酸;③收集并测定生成的气体体积V mL。
方案二:①称取碳酸钙样品M g;②用c mol/L盐酸V mL(过量)溶解样品;③取溶解后的溶液用c′mol/L NaOH溶液滴定,恰用去V′ mL。
方案三:①称取碳酸钙样品M g;②高温1000 ℃煅烧直至质量不再改变,冷却后称量,质量为M′ g。
方案四:①称取碳酸钙样品M g;②加入足量c mol/L盐酸V mL使之完全溶解;③过滤并取滤液;④在滤液中加入过量的c′mol/L Na2CO3溶液V′mL;⑤将步骤④中的沉淀滤出,洗涤、干燥、称量为M′g。
依据以上实验方案回答以下问题:
(1)方案一中如果称量样品时,砝码底部有一处未被发现的残缺,那么测得的碳酸钙纯度会________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(2)方案二中:列出本实验中所用到的仪器名称(除铁架台、烧杯、铁架台附件外)_________________________________________________________________________。
(3)方案三中的“冷却”应如何操作:
____________________________________________________________;
理由是_________________________________________________________。
(4)方案四中计算碳酸钙纯度的公式为______________;步骤⑤中要将沉淀进行洗涤,如果未经洗涤,则测定结果碳酸钙纯度将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(5)综上所述,请从实验条件的难易、操作引起实验误差的大小等方面进行综合判断,你认为四个方案中,最好的方案是________。其他方案的缺点分别是:
方案四:沉淀的洗涤、干燥、称量操作过程复杂,容易造成较大误差。
方案________:_____________________________________________________。
方案________:____________________________________________________。
某化学兴趣小组的同学在分析甲酸的组成和结构后,对甲酸的性质提出如下猜想并设计了相关实验加以验证:
猜想Ⅰ:甲酸具有酸性
实验Ⅰ:在甲酸溶液中滴加紫色石蕊试液
猜想Ⅱ:甲酸能发生酯化反应
实验Ⅱ:[装置如图(1)所示]
猜想Ⅲ:甲酸能生银镜反应
实验Ⅲ:[步骤如图(2)所示]
问题Ⅰ:请你进一步设计实验证明甲酸是强酸还是弱酸:
________________________________________________________________________。
问题Ⅱ:实验Ⅱ能验证猜想Ⅱ吗?__________________;如能,请说明你的理由;如不能,请指出实验Ⅱ中的错误
________________________________________________________________________。
问题Ⅲ:分析甲酸的结构,实验Ⅲ中没有出现任何现象的可能原因是
________________________________________________________________________。
问题Ⅳ:请你在仔细分析甲酸的组成和结构的基础上,再提出一个关于甲酸性质的猜想并设计实验方案验证你的猜想:
(1)你提出的猜想是
________________________________________________________________________。
(2)你设计的实验方案是
________________________________________________________________________。
试回答下列中学化学实验室中常见仪器的有关问题:
(1)在仪器①分液漏斗、②试剂瓶、③集气瓶、④滴瓶、⑤滴定管、⑥容量瓶、⑦量筒、⑧托盘天平中,标有“0”刻度的是(填序号,下同)________________;标有使用温度的仪器是________________。
(2)“磨砂”是增加玻璃仪器密封性的一种处理工艺。在仪器①试管、②分液漏斗、③细口试剂瓶、④广口试剂瓶、⑤集气瓶、⑥滴瓶、⑦酸式滴定管、⑧碱式滴定管中,用到“磨砂”的有__________________。
(3)在仪器①漏斗、②容量瓶、③蒸馏烧瓶、④分液漏斗、⑤烧杯、⑥蒸发皿中,可用于粗盐提纯实验的有________________;可用于分离两种沸点接近且互不相溶的液态混合物实验的有__________________。