乳酸乙酯(2-羟基丙酸乙酯)常用于调制果香型、乳香型食用和酒用香精。为了在实验室制取乳酸乙酯,某研究性学习小组同学首先查阅资料,获得下列信息:
①部分物质的沸点:
物质 |
水 |
乙醇 |
乳酸 |
苯 |
乳酸乙酯 |
沸点/℃ |
100 |
78.4 |
122 |
80.10 |
154 |
②乳酸乙酯易溶于苯、乙醇;
③水、乙醇、苯的混合物在64.85℃时,能按一定的比例以共沸物的形式一起蒸发。该研究性学习小组同学拟采用如图所示(未画全)的主要装置制取乳酸乙酯,其主要实验步骤如下:
第一步:在三颈烧瓶中加入0.1mol无水乳酸、过量的65.0mL无水乙醇、一定量的苯、沸石……;装上油水分离器和冷凝管,缓慢加热回流至反应完全。
第二步:将三颈烧瓶中液体倒入盛有过量某试剂的烧杯中,搅拌并分出有机相后,再用水洗。
第三步:将无水CaCl2加入到水洗后的产品中,过滤、蒸馏。
(1)第一步操作中,还缺少的试剂是________;加入苯的目的是________;实验过程中,酯化反应进行完全的标志是____________。
(2)第二步中证明“水洗”已经完成的实验方案是__________。
(3)利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为乳酸乙酯,乳酸乙酯分子核磁共振氢谱中有____________个峰。
(14分)氨的合成是最重要的化工生产之一。
Ⅰ.工业上合成氨用的H2有多种制取的方法:
①用焦炭跟水反应:C(s)+H2O(g)CO(g) + H2(g);
②用天然气跟水蒸气反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)
已知有关反应的能量变化如下图,且方法②的反应为吸热反应,则方法②中反应的ΔH =________kJ/moL。
Ⅱ.在3个1L的密闭容器中,同温度下、使用相同催化剂分别进行反应:
3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)
按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,反应达到平衡时有关数据为:
容 器 |
甲 |
乙 |
丙 |
反应物投入量 |
3 mol H2、2 mol N2 |
6 mol H2、4mol N2 |
2 mol NH3 |
达到平衡的时间(min) |
t |
5 |
8 |
平衡时N2的浓度(mol·L-1) |
c1 |
3 |
c2 |
(1)下列能说明该反应已达到平衡状态的是 。
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2
b.v(N2)正=3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
(2)甲容器中达到平衡所需要的时间t 5min,表中c1 c2(填“>”、“<” 或“=”)。
(3)用氨合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)。工业生产时,原料气带有水蒸气。图1表示CO2的转化率与氨碳比
、水碳比
的变化关系。
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是 。
②测得B点氨的转化率为30%,则x1= 。
Ⅲ.有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图2所示。
电池正极的电极反应式是 ,A是 。
铁及其化合物与生产、生活关系密切。
Ⅰ.为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀,通常把船体与浸在海水里的Zn块相连,或与蓄电池这样的直流电源的 极(填“正”或“负”)相连。
II.为了探究原电池和电解池的工作原理,某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。
用图甲所示装置进行第一组实验时:
(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu作电极的是 (填序号)。
A.石墨 | B.镁 | C.银 | D.铂 |
(2)实验过程中,SO42− (填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动
(3)滤纸上发生的化学方程式为: 。
III.该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现,两极均有气体产生,且Y极溶液逐渐变成紫红色:停止实验观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息,回答下列问题:
(4)电解过程中,X极溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)电解过程中,Y极发生的电极反应为4OH−-4e−=2H2O+O2↑和 。
(6)电解进行一段时间后,若在X极收集到672mL气体,Y电极(铁电极)质量减小0.28g,则在Y极收集到气体为 mL(均已折算为标准状况时气体体积)。
利用I2O5可消除CO污染或定量测定CO,反应为:
5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s);ΔH1
(1)已知:2CO(g)+O2(g) 2CO2(g);ΔH2
2I2(s)+5O2(g)2I2O5(s);ΔH3
则ΔH 1= (用含ΔH2和ΔH3的代数式表示)。
(2)不同温度下,向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2molCO,测得CO2的体积分数φ(CO2)随时间t变化曲线如图。请回答:
①从反应开始至a点时的反应速率为v(CO)= ,b点时化学平衡常数Kb= 。
②下列说法正确的是 。(填字母序号)
A.容器内气体密度不变,表明反应达到平衡状态 |
B.两种温度下,c点时体系中混合气体的平均相对分子质量相等 |
C.增加I2O5的投料量有利于提高CO的转化率 |
D.b点和d点的化学平衡常数:Kb<Kd |
(3)将500mL(标准状况)含有CO的某气体样品通过盛有足量I2O5的干燥管,170℃下充分反应,用水—乙醇液充分溶解产物I2,定容到100mL。取25.00mL,用0.0100mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,消耗标准溶液20.00mL,则样品气中CO的体积分数为 。(已知:气体样品中其他成分与I2O5不反应;2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6)
苯和液溴的取代反应的实验装置如图所示,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,再加入少量铁屑。填写下列空白:
(1)试管C中苯的作用是:_____________________________________。
反应开始后,观察D和E两试管,看到的现象为: D ______________; E__________________________。
(2)反应2~3 min后,在B中的NaOH溶液里可观察到的现象是________________________________。
(3)在上述整套装置中,具有防倒吸的仪器有______________________________(填字母)。
乙醇是一种重要的有机化工原料,它可以用玉米、薯类等为原料经发酵、蒸馏制成。乙醇和汽油经加工处理形成的车用燃料即乙醇汽油。结合有关知识,回答下列问题:
(1)在试管里加入2mL乙醇。把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精外焰中加热,使铜丝表面生成一薄层黑色的氧化铜,立即把它插入盛有乙醇的试管里(如图),取出铜丝,可以观察到铜丝表面 。
(2)写出乙醇与氧气催化氧化的化学反应方程式 。
(3)乙醇汽油作为一种新型车用燃料,符合我国的能源战略,推广使用乙醇汽油的好处是(写出一条即可) 。