某研究性小组探究乙酸乙酯的反应机理,实验如下:
CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
投料 1 : 1 CH3COOH转化率 65%
1 : 10 CH3COOH转化率 97%
(在120 ℃下测定)
已知:相关物理性质(常温常压)
|
密度g/mL |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
水溶性 |
乙醇 |
0.79 |
-114 |
78 |
溶 |
乙酸 |
1.049 |
16.2 |
117 |
溶 |
乙酸乙酯 |
0.902 |
−84 |
76.5 |
不溶 |
合成反应:
在三颈瓶中加入乙醇5 mL,硫酸5 mL,2小片碎瓷片。漏斗加入乙酸14.3 mL ,乙醇20 mL。冷凝管中通入冷却水后,开始缓慢加热,控制滴加速度等于蒸馏速度,反应温度不超过120 ℃。
分离提纯:
将反应粗产物倒入分液漏斗中,依次用少量饱和的Na2CO3溶液、饱和NaCl溶液、饱和CaCl2溶液洗涤,分离后加入无水碳酸钾,静置一段时间后弃去碳酸钾。最终通过蒸馏得到纯净的乙酸乙酯。
回答下列问题:
(1)酯化反应的机理
用乙醇羟基氧示踪
用醋酸羟基氧示踪
含氧18水占到总水量的一半,酯也一样。这个实验推翻了酯化反应为简单的取代反应。请你设想酯化反应的机理 。
(2)酯化反应是一个可逆的反应,120 ℃时,平衡常数K= 。
(3)如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是________(填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(4)浓硫酸与乙醇如何混合? 。
(5)控制滴加乙酸和乙醇混和液的速度等于蒸馏速度目的是? 。
(6)蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些杂质? 。
饱和的Na2CO3溶液洗涤除去乙酸。如何判断是否除净? 。
用饱和NaCl溶液洗涤除去残留的Na2CO3溶液,为什么不用水? 。
在复习元素周期律过程中,某研究性学习小组的几位同学拟通过具体的实验来探讨某些金属元素的性质差异,下面是他们设计的探究性实验方案,请填写下列空白:
(1)实验目的:比较钠、镁、铝金属性强弱。
(2)实验用品:酒精灯、 、试管、试管夹、砂纸、滤纸;钠、镁条、铝片、酚酞、蒸馏水、6 mol·L-1的盐酸
(3)实验过程与现象记录
Ⅰ.甲同学的方案如下:
实验过程 |
预期现象 |
实际观察到的现象 |
a取已切去表皮的一小块金属钠,放入盛有水的某容器中 |
立即剧烈反应 |
开始时钠块浮在水面上不反应,稍后才开始与水剧烈反应 |
b向盛有适量水(内含2滴 酚酞的试管中加入一小段镁条 |
有气泡产生,溶液变红色 |
没有相应现象,加热后仍无明显变化 |
c向两支盛有3mL6mol·L-1盐酸的试管中加入大小相同的镁片和铝片 |
镁、铝与盐酸反应产生气泡剧烈程度不同 |
镁与盐酸反应产生气泡速率较快 |
①你认为a、b两步实验中出现异常现象的可能原因是:
a
b
②上面的实验表明:钠、镁、铝三种元素的金属性由强到弱的顺序为
Ⅱ乙同学的方案:他认为只需要一种试剂就可以确定钠、镁、铝的金属性强弱,预计他的主要实验操作
是
(每空1分,共8分)利用生活中或实验室中常用的物品,根据氧化还原反应知识和电学知识,自己动手设计一个原电池。请填写下列空白:
(1)实验原理:Fe+2H+=Fe2++H2↑。
(2)实验用品:电极( 、 )、稀硫酸、 (填写所缺的实验用品)、耳机(或者电流计)。
(3)实验装置:
(4)原电池设计及注意的问题。
①按如图所示连接好实验仪器,注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出,如果没有,可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意:接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的),这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓”声音。其原因是:在原电池中,由化学能转化为 。
②如果将装置中的耳机改为电流计,则铁钉应该接电流计的 极,电极反应是 ;另一极应该接电流计的 极,电极发生了 反应(“氧化”或“还原”)。
下图为实验室干馏煤的装置图。请回答下列问题:
(1)指出图中个仪器的名称:a. ;b. ;c. ;d. 。
(2)装置c的作用是 ,d中的液体有 和 。其中无机物里溶有 ,
可用 检测出来,有机化合物可以通过 的方法使其中的重要成分分离出来。在170-230 ℃时可以得到 ,加热到230 ℃,可以得到 。
(3)e处点燃的气体主要是 ,火焰的颜色是 色。
海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
已知:①海水中溴元素(以Br-表示)的浓度0.068g/L;
②Br2的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。
(1)请写出一种海水淡化的方法:_____________。
(2)海水中溴离子的物质的量浓度为_____________ 。
(3)步骤Ⅰ中已获得低溶度的含Br2溶液,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,步骤Ⅲ又得到Br2,其目的为________________。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为 。
(5)工业溴提纯可用蒸馏法,蒸馏时加热方法最好采用 ,蒸馏装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是_________________________________。
在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中,采用下面的工艺流程生产单质碘:
试完成下列问题:
(1)乙、丁中溶质的化学式:乙____________;丁____________。
(2)第④步操作中用稀H2SO4浸洗的目的是____________(填写字母编号)。
a.除去未反应的 b.除去未反应的I-
c.除去未反应的Fe d.除去碱性物质
(3)第⑦步操作可供提纯I2的一种方法是____________(不要求写具体步骤)。
(4)实验室检验I2的方法是________________________。
(5)甲物质见光易变黑,其原因是______________________________(用化学方程式表示)。