乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。
(1)写出实验室制备乙酸乙酯的化学方程式 。
(2)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用右图所示装置进行了以下四个实验。实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡小试管II再测有机层的厚度,实验记录如下:
的厚度,实验记录如下
实验编号 |
试管Ⅰ中的试剂 |
试管Ⅱ中的试剂 |
测得有机层的厚度/cm |
A |
2mL乙醇、2 mL乙酸、1 mL 18mol/L浓硫酸 |
饱和碳酸钠溶液 |
5.0 |
B |
3 mL乙醇、2 mL乙酸 |
0.1 |
|
C |
3 mL乙醇、2 mL乙酸、6 mL 3mol/L硫酸 |
1.2 |
|
D |
3 mL乙醇、2 mL乙酸、盐酸 |
1.2 |
(1)干燥管的作用是: ,试管Ⅱ中盛放的碳酸钠溶液 (填“能”或“不能”)改为氢氧化钠溶液,原因是 。
(2)实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是 mL和 mol/L。
(3)分析实验 (填实验编号)的数据,可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是 。
(4)加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,一个可能的原因是 。
选考题【化学一一选修化学与技术】以炼锌烟尘(主要成份为ZnO,含少量CuO和FeO)为原料,可以制取氯化锌和金属锌。
Ⅰ、制取氯化锌主要工艺如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH (开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。
金属离子 |
开始沉淀的pH |
沉淀完全的pH |
Fe3+ |
1. 1 |
3. 2 |
Zn2+ |
5. 2 |
6. 4 |
Fe2+ |
5. 8 |
8. 8 |
(1)加入H2O2溶液发生反应的离子方程式为。
(2)流程图中,为了降低溶液的酸度,试剂X不可以是(选填序号:
a.ZnO;b.Zn(OH)2 ;c.Zn2(OH)2CO3;d.ZnSO4;pH应调整到;
(3)氯化锌能催化乳酸(2-羟基丙酸)生成丙交酯(C6H8O4)和聚乳酸,丙交酯的结构简式为,聚乳酸的结构简式为;
Ⅱ、制取金属锌采用碱溶解ZnO(s)+2NaOH(aq)+H2O(l)=Na2[Zn(OH)4](aq),然后电解浸取液。
(4)以石墨作电极电解时,阳极产生的气体为;阴极的电极反应为;
(5)炼锌烟尘采用碱溶,而不采用酸溶后电解,主要原因是。
甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,它清洁、高效、具有优良的环保性能,甲醚是一种无色气体,具有轻微的醚香味,其燃烧热为1455 kJ/mol,甲醚可作燃料电池的燃料。
(1)写出甲醚燃烧的热化学方程式;已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8 kJ·mol-1、393.5 kJ·mol-1;计算反应4C(s)+6H2(g)+O2(g)==2CH3OCH3(g)的反应热为;
(2)工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下:6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H<0
①一定温度下,在一个固定体积的密闭容器中进行该反应.下列能判断反应达到化学平衡状态的是
______(选填编号,注意大小写)
a.c(H2)与c(H2O)的比值保持不变
b.单位时间内有2mol H2消耗时有1mol H2O生成
c.容器中气体密度不再改变
d.容器中气体压强不再改变
②温度升高,该化学平衡移动后到达新的平衡,CH3OCH3的产率将
________(填“变大”、“变小”或“不变”,下同),混合气体的平均式量将__________;
(3)以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池的负极反应式为____________________;
(4)用(3)中的燃料电池为电源,以石墨为电极电解500 mL滴有酚酞的NaCl溶液,装置如图所示:
请写出电解过程中Y电极附近观察到的现象;当燃料电池消耗2.8 LO2(标准状况下)时,计算此时:NaCl溶液的pH=(假设溶液的体积不变,气体全部从溶液中逸出)。
现有五种可溶性物质A、B、C、D、E, 它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子 Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+ 和五种阴离子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一种。
(1)某同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是
和(填化学式,且相对分子质量小的写在第一个空);
(2)为了确定X,现将(1)中的两种物质记为A和B,含X的物质记C,当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体;当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀(红白混合颜色),向该沉淀中滴人稀硝酸沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解。则X为;
A.SO32-B.SO42- C.CH3COO- D.SiO32-
(3)B的水溶液不显中性,原因为(用离子方程式表示);
(4)将0. 02 molA与0.0 1molC同时溶解在足量的蒸馏水中,充分反应后,最终所得沉淀的质量为
(保留两位有效数字);
(5)将Cu投入到装有D溶液的试管中,Cu不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的(填相应的离子符号)。有关反应的离子方程式为:;
(6)利用上述已经确定的物质,可以检验出D、E中的阳离子。请简述实验操作步骤、现象及结论。
(共16分)
Ⅰ.(10分)已知2A(g)+B(g) 2C(g);△H=-a kJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA和1molB,在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为w mol/L,放出热量b kJ。
(1)比较ab( 填 > 、 = 、 < )
(2)若在原来的容器中,只加入2mol C,500℃时充分反应达平衡后,吸收热量ckJ,C物质的浓度(填>、=、<)w mol/L,a、b、c之间满足的关系式为(用含a、b、c的代数式表示)。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是。
a、V(C)=2V(B); b、容器内压强保持不变
c、V逆(A)=2V正(B) d、容器内的密度保持不变
(4)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2molA和lmolB,500℃时充分反应达平衡后,放出热量d kJ,则db ( 填 > 、 = 、 < ),
Ⅱ.用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示),
NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:
NiO(OH)+MHNi(OH)2+M
(1)电池放电时,负极的电极反应式为_______
(2)充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为________。
(共16分)食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)粗盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液 75%乙醇四氯化碳
①欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为__________________(填化学式);滤液中滴加盐酸调PH=4-5的目的是
②选用75%乙醇洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量 KCl,检验NaCl是否洗净的方法是
(2)用提纯的NaCl配制480mL 0.40 mol·L-1NaCl溶液,需要称取NaCl的质量为g,所用仪器除药匙、玻璃棒、烧杯外还有_____________(填仪器名称);
(3)电解饱和食盐水的装置如图所示,
若收集的H2为2L,则同样条件下收集的Cl2 _____(填“>”、“=”或“<”)2L,写出电解饱和食盐水的离子方程式