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。
(12分)推断下列化合物的化学式:
(1)X、Y两元素能形成XY2型化合物,XY2中共有38个电子,若XY2是离子化合物,其化学式是__________;若XY2是共价化合物,其化学式是__________。
(2)第三周期内,X、Y两元素的原子序数之差为4,它们组成的XY型化合物,其化学式为____。
(3)1 mol某共价化合物,含有三种短周期元素的原子各1 mol,且三种元素分别属于不同的周期,其质子总数为26 mol,其中一种元素的最外层有7个电子,则该物质的化学式为__________。
(4)某非金属X的最低负价为-2,它的最高价氧化物对应的水化物为强酸,则这种酸的化学式是__________。
(5)X元素的最高正价和负价绝对值之差为6,Y元素的化合价为+1,Y元素和X元素原子的次外电子层上都有8个电子,X和Y形成的化合物在水溶液中能电离出电子层结构相同的离子,则该化合物是__________。
(11分)研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题。
(1)C、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是_______________。
(2)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据,写出B原子的电子排布式:________。
| 电离能/kJ·mol-1 |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
| A |
932 |
1 821 |
15 390 |
21 771 |
| B |
738 |
1 451 |
7 733 |
10 540 |
(3)依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照右图中B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。
(4)基态铜原子的核外电子排布式为________。
(5)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为______,该能层具有的原子轨道数为________、电子数为________。
(10分)五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A和C同族,B和D同族,C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性,C和E形成的化合物在水中呈中性。回答下列问题:
(1)五种元素中,原子半径最大的是________,非金属性最强的是______。(填元素符号)
(2)由A和B、D、E所形成的共价型化合物中,热稳定性最差的是_________(用化学式表示)。
(3)A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应,产物的化学式为________,其中存在的化学键类型为________________。
(4)D最高价氧化物的水化物的化学式为________。
(5)单质E与水反应的离子方程式为________________________。
(8分)现有下列短周期元素性质的数据:
试回答下列问题:
(1)元素③在周期表中的位置是________;元素①②④⑦的气态氢化物中最稳定的是________(填化学式);
(2)上述元素形成的单核离子中半径最大的是________,半径最小的是________;
(3)元素①与元素⑥按照原子个数比为1:1形成的化合物与水反应的化学反应方程式_____;
(4)元素⑤形成的单质加入到元素②的氢化物的水溶液中,反应生成两种强酸的离子方程式___________。
(10分)元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价:
| 元素代号 |
A |
B |
C |
D |
E |
| 原子半径/nm |
0.16 |
0.143 |
0.102 |
0.089 |
0.074 |
| 主要化合物 |
+2 |
+3 |
+6,-2 |
+2 |
-2 |
(1)在下表中标出上述五种元素在元素周期表中的对应位置(用元素符号)。
(2)在下表中表明通常寻找催化剂材料的区域(用斜线阴影)。
(3)A、B、E三种元素各自形成简单离子,其中半径最大的为________(填离子符号)。
(4)证明B元素的单质与A元素的单质在化学性质上有明显不同的离子方程式为:_________________。
(5)周期表中有些处于对角(左上→右下)位置的元素,它们的单质及其化合物的性质存在“对角线相似”的现象,请写出D的氧化物与强碱溶液反应的离子方程式:________________。