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_________________。
某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸反应可以制得氯气,化学方程式为:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O 。他们设计了如下制取氯气并验证其性质的实验。
试回答:
(1)该实验中A部分的装置是(填写装置的序号)。
(2)请你设计一个实验,证明洗气瓶C中的Na2SO3已经被氧化(简述实验步骤):
。
(3)写出D装置中发生反应的离子方程式。
(4)该实验存在明显的缺陷,请你提出改进的方法。
(16分)现有某铁碳合金,某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你回答相应问题。
I探究浓硫酸的某些性质
(1)按图示的连接装置,检查装置的气密性,称量E的质量。将mg铁碳合金样品放人A中,再加入适量的浓硫酸。仪器A的名称为。
(2)未点燃酒精灯前,A、B均无明
显现象,其原因是:。
(3)点燃酒精灯一段时间后,A、B中可观察到明显的现象。B中的现象是,由此可得到浓硫酸具有性。
(4)反应一
段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因温度较高,反应放热外,还可能的原因是
Ⅱ测定铁碳合金中铁的质量分数
(5)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重。E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为(写表达式),若撤掉装置D,会造成测定结果(填“偏高”、“不变’’或“偏低”)。
(6)某同学认为上述方法较复杂,使用右图所示的装置和其它常用实验仪器测定某些数据即可。该同学的实验方案是:(只需简要写出操作步骤及需要测定的数据,不必计算)。。
苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,有机化学中通过酯化反应原理,可以进行苯甲酸甲酯的合成。现利用如图装置制取苯甲酸甲酯粗产品,再测定苯甲酸甲酯的含量。
实验一:制取苯甲酸甲酯
在圆底烧瓶中加入15g苯甲酸和一定量的甲醇,边振荡边缓慢加入一定量浓硫酸,按图A(用酒精灯加热略)连接仪器并实验。
(1)苯甲酸与甲醇反应的化学方程式为。
(2)要想提高苯甲酸的转化率,可以采取的措施是。
实验二:为测定苯甲酸甲酯的含量,进行了如下操作:
(I)准确称量30.0g苯甲酸甲酯粗品于锥形瓶中,用0.50mol/L
滴定(酚酞做指示剂)。终点时消耗
溶液的体积为40.0mL;
(II)另取30.0g苯甲酸甲酯粗产品于250ml锥形瓶中,加入100ml2.1mol/L
溶液混合均匀后,装上冷凝管,在水浴上加热回流约1小时,装置如图所示。待冷却后,用0.50mol/L
滴定过量的
。终点时消耗盐酸的体积为20.0ml。回答:
(3)实验(I)中达到滴定终点时的现象是
(4)实验(II)中冷水从冷水凝管的(填a或b)管口通入。
(5)利用实验(I)、(II)测量的数据计算粗产物中苯甲酸甲酯的质量分数为。
实验三:探究浓硫酸在合成苯甲酸甲酯中的作用
(6)比较有、无浓硫酸存在条件下酯化反应进行的快慢,需要测量的实验数据是。
用下图装置可以进行测定SO2转化成SO3的转化率的实验。已知SO3的熔点是16.8℃,沸点是445.8℃。已知发生装置中所涉及反应的化学方程式为:
Na2SO3(s) + H2SO4(98%)==Na2SO4 + H2O + SO2↑
(1)根据实验需要,应该在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处连接合适的装置。请从下图A~E装置中选择最适合装置并将其序号填入下面的空格中。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处连接的装置分别是_______________
(2)从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验中在加热催化剂与滴加浓硫酸的顺序中,应采取的操作是。
(3)将SO2通入含1.5mol氯酸的溶液中,可生成一种强酸和一种氧化物,若有1.5×6.02×1023个电子转移时,该反应的化学方程式。
(4)用amolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,测得装置Ⅲ增重了bg,则实验中SO2的转化率为%(用含a、b的代数式填写)
(5)若去掉尾端球形干燥管则会导致测量结果(偏低或偏高)。
下图为从反面看到的某套实验装置示意图,无法看到实验说明,加热装置已经省略。
甲同学认为此套装置用于合成物质X,E处冰水冷却的U型管中有固体X(X溶于水得到中学化学常见强酸)出现;乙同学认为此套装置用于合成物质Y,E处冰水冷却的U型管中才有红棕色气体Y生成,并且越接近U型管底部颜色越浅。对于A处,甲认为有加热装置,乙认为没有。
(1)事实上此装置所附实验说明符合甲同学的推断,那么X的化学式是,C装置中盛放的液体药品是。其作用是_______________________________。
(2)若要用上述装置完成乙同学所认为的实验,C处所起作用与合成X时所起作用相似,那么C处的广口瓶应改为,所装药品为。
(3)写出乙同学认为的D装置中发生反应的化学方程式。为什么此时U型管中的红棕色气体越接近管底颜色越浅?__________________________________。