3-丁酮酸乙酯在有机合成中用途极广,广泛用于药物合成,还用作食品的着香剂。其相对分子质量为130,常温下为无色液体,沸点181℃,受热温度超过95℃摄氏度时就会分解;易溶于水,与乙醇、乙酸乙酯等有机试剂以任意比混溶;实验室可用以乙酸乙酯和金属钠为原料制备。乙酸乙酯相对分子质量为88,常温下为无色易挥发液体,微溶于水,沸点77℃。
【反应原理】
【实验装置】
【实验步骤】
1.加热反应:向反应装置中加入32 mL(28.5g,0.32mol)乙酸乙酯、少量无水乙醇、1.6 g(0.07mol)切细的金属钠,微热回流1.5~3小时,直至金属钠消失。
2.产物后处理:冷却至室温,卸下冷凝管,将烧瓶浸在冷水浴中,在摇动下缓慢的加入32 mL 30%醋酸水溶液,使反应液分层。用分液漏斗分离出酯层。酯层用5%碳酸钠溶液洗涤,有机层放入干燥的锥形瓶中,加入无水碳酸钾至液体澄清。
3.蒸出未反应的乙酸乙酯:将反应液在常压下蒸馏至100℃。然后改用减压蒸馏,得到产品2.0g。
回答下列问题:
(1)从反应原理看,无水乙醇的作用是 。
(2)反应装置中加干燥管是为了 。两个装置中冷凝管的作用 (填“相同”或“不相同”),冷却水进水口分别为 和 (填图中的字母)。
(3)产物后处理中,滴加稀醋酸的目的是 ,稀醋酸不能加多了,原因是 。用分液漏斗分离出酯层的操作叫 。碳酸钠溶液洗涤的目的是 。加碳酸钾的目的是 。
(4)采用减压蒸馏的原因是 。
(5)本实验所得到的3-丁酮酸乙酯产率是 (填正确答案标号)。
A.10% | B.22% | C.19% | D.40% |
现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(g/100 mL)。
Ⅰ.实验步骤
(1)用________(填仪器名称)量取10.00 mL食用白醋,在烧杯中用水稀释后转移到
100 mL________(填仪器名称)中定容,摇匀即得待测白醋溶液。
(2)取待测白醋溶液20.00 mL于锥形瓶中,向其中滴加2滴________作指示剂。
(3)读取盛装0.100 0 mol/L NaOH 溶液的碱式滴定管的初始读数。如果液面位置如图所示,则此时的读数为_______mL。
(4)滴定。当____________________________________________时,停止滴定,并记录NaOH溶液的终读数。重复滴定3次。
Ⅱ.实验记录
滴定次数实验数据(mL) |
1 |
2 |
3 |
4 |
V(样品) |
20.00 |
20.00 |
20.00 |
20.00 |
V(NaOH)(消耗) |
15.95 |
15.00 |
15.05 |
14.95 |
Ⅲ.数据处理与讨论
(1)甲同学在处理数据时计算得:平均消耗的NaOH溶液的体积
V=mL=15.24 mL
指出他的计算的不合理之处:______________________________________
按正确数据处理,可得c(市售白醋)=________mol/L;市售白醋总酸量________g/100 mL。
(2)在本实验的滴定过程中,下列操作会使实验结果偏大的是________
A.碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗
B.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加少量水
D.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出
下图是用0.1000 mol/L的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图和某次滴定前、后的盛放盐酸滴定管中液面的位置。请回答:
(1) 仪器A的名称是 ;
(2) 盐酸的体积读数:滴定前读数为 mL,滴定后读数为 mL 。
(3) 某实验小组同学的三次实验的实验数据如下表所示。 根据表中数据计算出的待测NaOH溶液的平均浓度是 mol/L。(保留四位有效数字)
实验 编号 |
待测NaOH溶液的体积(mL) |
滴定前盐酸的 体积读数(mL) |
滴定后盐酸的 体积读数(mL) |
1 |
20.00 |
1.20 |
23.22 |
2 |
20.00 |
2.21 |
24.21 |
3 |
20.00 |
1.50 |
23.48 |
(4)若用酚酞做指示剂,判断到达滴定终点的实验现象是_____________
(5) 对下列几种假定情况进行讨论:(填“无影响”、“偏高”、“偏低”)
① 若滴定前锥形瓶未用待测液润洗,对测定结果的影响是 ;
②取待测液的滴定管,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失。_________
③标准液读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,对测定结果的影响是 ;
某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液。
其操作可分解为如下几步:
a. 移取20.00mL待测的NaOH溶液注入洁净的锥形瓶,并加入2-3滴酚酞
b. 用标准盐酸溶液润洗滴定管2-3次
c. 把盛有标准溶液的酸式滴定管固定好,调节液面使滴定管尖嘴充满溶液
d. 取标准盐酸溶液注入酸式滴定管至0刻度以上2-3cm
e. 调节液面至0或0刻度以下,记下读数
f. 把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准盐酸溶液滴定至终点,记下滴定管液面的刻度
完成以下填空:
(1)正确操作的顺序是(用序号字母填写)_____________________。
(2)滴定终点时溶液的颜色变化是 。
(3)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸 |
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥 |
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失 |
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数 |
(4)若某次滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则反应消耗盐酸的体积为_____ mL。
(5)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:
滴定次数 |
待测NaOH溶液的体积/mL |
0.1000mol/L盐酸的体积/mL |
||
滴定前刻度 |
滴定后刻度 |
溶液体积/mL |
||
第一次 |
25.00 |
0.20 |
20.22 |
|
第二次 |
25.00 |
0.56 |
24.54 |
|
第三次 |
25.00 |
0.42 |
20.40 |
依据上表数据求得NaOH溶液的物质的量浓度为 (保留4位有效数字)。
下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。
(1)制备氯气选用的药品为:漂粉精固体和浓盐酸,相关的化学反应方程式为: 。
(2)装置B中饱和食盐水的作用是 ;同时装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象 。
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入 。
A |
B |
C |
D |
|
Ⅰ |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
Ⅱ |
碱石灰 |
硅胶 |
浓硫酸 |
无水氯化钙 |
Ⅲ |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
(4)设计装置D、E的目的是 。打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡。观察到的现象是 。
(5)某同学建议将装置F中的药品改用足量的NaHSO3溶液吸收余氯,老师认为不妥,用总反应的离子方程式解释原因 。
苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:
制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):
已知:苯乙酸的熔点为76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。
回答下列问题:
(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是_______ 。
(2)将a中的溶液加热至100 ℃,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130 ℃继续反应。在装置中,仪器b的作用是___________ ;仪器c的名称是 ,其作用是___________ 。反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加人冷水的目的是_________ 。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是______ (填标号)。
A分液漏斗 B漏斗 C烧杯 D直形冷凝管 E玻璃棒
(3)提纯粗苯乙酸的方法是________________ ,最终得到44 g纯品,则苯乙酸的产率是_________ 。
(4)用CuCl2• 2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是______________ 。
(5)将苯乙酸加人到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是_____________________ 。