为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
(1)在第①步和第⑤步中都需要用到玻璃棒,其作用分别是_____________、______________。
(2)判断BaCl2已过量的方法是_____________________________________________________。
(3)第④步中,相关的离子方程式是________________________________________________。
(4)若先用盐酸再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是____________________________。
实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的相关数据如下表。
化合物 |
相对分子质量 |
密度/g·cm-3 |
沸点/℃ |
溶解度/100g水 |
正丁醇 |
74 |
0.80 |
118.0 |
9 |
冰醋酸 |
60 |
1.045 |
118.1 |
互溶 |
乙酸正丁酯 |
116 |
0.882 |
126.1 |
0.7 |
请回答有关问题。
Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备
在A中加入11.5mL正丁醇和7.2mL冰醋酸,再加3~4滴浓硫酸,混合均匀,投入沸石。如图所示安装分水器、温度计及回流冷凝管,并在分水器中预先加水至略低于支管口,加热回流,反应一段时间将水逐渐分去,至反应完毕。
(1)仪器A中发生反应的化学方程式为____________________________。有同学拟通过某种方法鉴定所得产物中是否含有杂质,可采用 确定。
a.红外光谱法 b.1H核磁共振谱法c.质谱法
(2)“反应中利用分水器将水分去”该操作的目的是: 。
(3)反应时加热有利于提高酯的产率,但温度过高酯的产率反而降低,其可能的原因是 。
(4)可根据 现象来判断反应完毕。
Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品的精制
(5)将仪器A中的液体转入分液漏斗中,用分液法可分离上述有机层和水层,分液完成后,取出有机层的操作是 。
(6)再用10ml 10% Na2CO3溶液洗涤有机层,该步操作的目的是 。
(7)将干燥后的产品蒸馏收集乙酸正丁酯产品时,应将温度控制在 左右。
请你与某小组的同学共同探究乙醇与乙酸的酯化反应实验:
(1)请你根据图示,补画实验室制取乙酸乙酯的装置图。
(2)其中小试管中装入的物质是____________;其主要作用是 、 __________、__________________________。
(3)分离小试管中制取的乙酸乙酯应使用的仪器叫做_________;分离完毕,应从该仪器_______(填“下口放”或“上口倒”)出。
(4)实验完毕,发现大试管中的反应液有些变黑,其原因是________________________。
(5)该实验中,若用3mol乙醇和1mol乙酸在浓硫酸作用下加热,充分反应后,能否生成1mol乙酸乙酯? (填“能”或“不能”),原因是 (不考虑原料损耗)。
(6)写出该反应的化学方程式:
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用冰醋酸、无水乙醇和浓硫酸混合,在加热条件下反应制得:
请根据要求回答下列问题:
(1)c写出该反应的化学方程式
(2)此反应中浓硫酸的作用是
饱和碳酸钠的作用是
(3)若采用同位素示踪法研究该化学反应,反应物无水乙醇中含有18O,冰醋酸中均为16O,反应后的混合物中,含有18O的物质有
(4)若用如图所示装置来制备少量的乙酸乙酯,锥形瓶中的现象为 ,不过往往产率偏低,其原因可能为 (任填2种)
该小组同学设计了甲、乙两套实验装置,对甲酸与甲醇进行了酯化反应的研究:
(1)装置乙中长导管的作用是 。
(2)甲酸和甲醇(CH318OH)进行酯化反应的化学方程式 。
(3)甲装置还是乙装置好? ,其原因是 。
(4)实验过程中选用的药品及试剂有:浓H2SO4、甲醇、甲酸还有 、 两种必备用品。
(5)某同学用装有饱和氢氧化钠的三颈瓶接收甲酸甲酯,几乎没有收集到产物,请给予合理的解释: 。
合成氨的流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是 , ;氢气的来源是水和碳氢化合物,写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式 , ;
(2)设备A中含有电加热器,触媒和热交换器,设备A的名称是 ,其中发生的化学反应方程式为 ;
(3)设备B的名称是 ,其中m和n是两个通水口,入水口是 (填“m”或“n”)。不宜从相反方向通水的原因是 ;
(4)设备C的作用是 ;
(5)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过以下反应来实现:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使CO的转化率超过90%,则起始物中的c(H2O):c(CO)不低于 。