在实验室我们将乙醇、浓硫酸、冰醋酸混合,利用下图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题:
⑴浓硫酸的作用是:① ② 。
⑵饱和碳酸钠溶液的主要作用是 。
⑶装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,其目的是 。
⑷若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是 。
⑸做此实验时,有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片,其目的是 。
由软锰矿制备高锰酸钾的主要反应如下:
熔融氧化 3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
加酸歧化 3K2MnO4+2CO22KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
已知相关物质的溶解度(20℃)
物质 |
K2CO3 |
KHCO3 |
K2SO4 |
KMnO4 |
溶解度g/100g |
111 |
33.7 |
11.1 |
6.34 |
完成下列填空:
(1)在实验室进行“熔融氧化”操作时,应选用铁棒、坩埚钳和。(填序号)
a.表面皿 b.蒸发皿 c.铁坩埚 d.泥三角
加酸时不宜用硫酸的原因是:;不宜用盐酸的原因是( )
(2)K2MnO4的转化2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑。与原方法相比,电解法的优势为。
(3)草酸钠滴定法测定高锰酸钾的质量分数步骤如下:
已知 涉及到的反应:Na2C2O4+ H2SO4→H2C2O4(草酸)+Na2SO4
5H2C2O4+ 2MnO4—+6H+→2Mn2++10CO2↑+ 8H2O
Ⅰ 称取0.80 g的高锰酸钾产品,配成50 mL溶液。
Ⅱ 称取0.2014 gNa2C2O4,置于锥形瓶中,加入蒸馏水使其溶解,再加入少量硫酸酸化。
Ⅲ 将瓶中溶液加热到75~80 ℃,趁热用Ⅰ中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点。消耗高锰酸钾溶液8.48mL,则样品中高锰酸钾的质量分数为(保留3位小数)。达到滴定终点的标志是。
(4)加热温度大于90℃,部分草酸发生分解,会导致测得产品纯度。(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
(5)将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸钠溶液混合,测得反应溶液中Mn2+的浓度随反应时间t的变化如图,
其原因可能为。
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动:
【探究一】
(1)常温下,工业上用铁质容器盛放冷的浓硫酸,其原因是。
(2)称取碳素钢6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用(选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液
c.浓氨水d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66g,由此可求算气体Y中SO2的体积分数。
写出探究②中出现的所有离子反应方程式。
【探究二】
根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体,其中Q1气体,在标准状况下,密度为0.0893g·L-1。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略,假设有关气体完全反应)。
(3)装置B中试剂的作用是。
(4)分析Y气体中的Q2气体是如何生成的。(用化学方程式表示)。
(5)为确认Q2的存在,需在装置中添加洗气瓶M于(选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间d.C-D间
(6)如果气体Y中含有Q1,预计实验现象应是。
下图为苯和溴的取代反应的改进实验装置图。其中A为具支试管改制成的反应容器,在其下端开了一小孔,塞好石棉绒,再加入铁屑粉少量。
填写下列空白:(注:溴苯与NaOH溶液不反应)
(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式)_____________。
(2)试管C中苯的作用是________;反应开始后,观察D和E试管,看到的现象为D中_________ ;E中;
(3)反应2 min至3 min后,在B中的NaOH溶液可观察到的现象是。
(4)在上述整套装置中,具有防倒吸的仪器有_______(填字母)
(5)改进后的实验除①步骤简单,操作方便,成功率高;②各步现象明显;③对产品便于观察这3个优点外,还有一个优点是_______________。
酯是重要的有机合成中间体,请回答下列问题:
(1)实验室制取乙酸乙酯的化学方程式为:_____________________。
(2)欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有__________________________________、
_____________________________________________等。
(3)若用下图所示的装置来制取少量的乙酸乙酯,产率往往偏低,其原因可能是:___________、
__________________。
(4)实验时可观察到锥形瓶中有气泡产生,用离子方程式表示产生气泡的原因:。
(5)此反应以浓硫酸作为催化剂,可能会造成产生大量酸性废液,催化剂重复使用困难等问题。现代研究表明质子酸离子液体可作此反应的催化剂,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/h |
转化率(%) |
选择性(%) |
40 |
77.8 |
100 |
2 |
80.2 |
100 |
60 |
92.3 |
100 |
3 |
87.7 |
100 |
80 |
92.6 |
100 |
4 |
92.3 |
100 |
120 |
94.5 |
98.7 |
6 |
93.0 |
100 |
(说明: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________(填编号),为该反应的最佳条件。
A.120℃,4h B.80℃,2h C.60℃,4h D.40℃,3h
②当反应温度达到120℃时,反应选择性降低的原因可能是_________________。
过氧化镁MgO2易溶于稀酸,溶于酸后会产生过氧化氢,在医学上可作为“解酸剂”等。过氧化镁产品中常会混有一定量的MgO,实验室可通过多种方案测定样品中过氧化镁的含量。某研究小组拟用下图装置测定一定质量的样品中过氧化镁的含量。
(1)实验前需进行的操作是:,稀盐酸中加入少量FeCl3溶液的作用是:。
(2)用恒压分液漏斗的优点有:①;②。
实验结束时,待恢复至室温,先,再平视刻度线读数。实验室还可通过下列两种方案来测定样品中过氧化镁的含量:
方案I:取a g样品,加入足量稀盐酸,充分反应后再加入 NaOH溶液至Mg2+沉淀完全,过滤、洗涤后,将滤渣充分灼烧,最终得到b g固体。
(3)推算该样品中过氧化镁的质量分数(用含a、b的表达式表示)。
方案Ⅱ:称取0.1 g样品置于某定量用锥形瓶中,加入15 mL0.6 mol/LKI溶液和足量盐酸,摇匀后在暗处静置5 min,然后用0.1000 mol/L Na2S2O3溶液滴定,滴定到终点时共消耗28.50 mL Na2S2O3溶液。(已知:I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI)
(4)该实验在滴定前需加入少量作指示剂;判断到达滴定终点的现象是;
(5)推算该样品中过氧化镁的质量分数为。