【題目】乙酸正丁酯是醫(yī)藥合成的重要中間體,某同學在實驗室中用乙酸和正丁醇來制取,實驗操作如下:
Ⅰ.將混合液(18.5 mL正丁醇和13.4 mL乙酸(過量),0.4 mL濃硫酸)置于儀器A中并放入適量沸石(見圖I,沸石及加熱裝置等略去),然后加熱回流約20分鐘。
Ⅱ.將反應后的溶液進行如下處理:①用水洗滌,②用試劑X干燥,③用10% Na2CO3溶液洗滌。
Ⅲ.將所得到的乙酸正丁酯粗品轉入蒸餾燒瓶中進行蒸餾,最后得到17.1 g乙酸正丁酯。
部分實驗數(shù)據(jù)如下表所示:
化合物 | 相對分子質量 | 密度/(g·mL-1) | 沸點/℃ | 溶解度(g)/(100 g水) |
正丁醇 | 74 | 0.80 | 118.0 | 9 |
乙酸 | 60 | 1.045 | 118.1 | 互溶 |
乙酸正丁酯 | 1 1 6 | 0.882 | 126.1 | 0.7 |
(1)儀器A的名稱是_________,使用分水器(實驗中可分離出水)能提高酯的產(chǎn)率,其原因是______________________.
(2)步驟Ⅱ中的操作順序為____________(填序號),用Na2CO3溶液洗滌的目的是____________,試劑X不能選用下列物質中的______________(填字母序號)。
a.無水硫酸鎂 b.新制生石灰 c.無水硫酸鈉
(3)步驟Ⅲ(部分裝置如圖Ⅱ所示)。
①蒸餾過程中需要使用_________形冷凝管,當儀器連接好后,a.向相應的冷凝管中通冷凝水;b.加熱蒸餾燒瓶的先后順序是___________。(填“先a后b"或“先b后a”)
②溫度計水銀球所處的位置不同,會影響?zhàn)s出物的組成,當溫度計水銀球分別位于圖Ⅱ中的________(填“a”“b”“c”或“d”)點時會導致收集到的產(chǎn)品中混有較多的低沸點雜質。
(4)該實驗乙酸正丁酯的產(chǎn)率是_____________。(計算結果保留2位有效數(shù)字)。
【答案】 三頸燒瓶 不斷分離出水,使容器內H2O濃度變小,有利于平衡向酯化反應方向移動 ①③①② 除去殘留在產(chǎn)品中的酸(其他合理說法也對) b 直 先a后b a、b 74%
【解析】(1)由裝置圖可知儀器A的名稱是三頸燒瓶,將水分離出來,使產(chǎn)物中水的濃度減小,有利于酯化反應向右進行,所以使用分水器(實驗中可分離出水)能提高酯的產(chǎn)率;(2)首先用水除去大部分可溶于水的硫酸等雜質,再用Na2CO3溶液除去殘留的酸,再用水除去殘留在產(chǎn)品中的Na2CO3溶液,殘留的水再用于燥劑除去,所以步驟Ⅱ中的操作順序為①③①②;因CaO吸水后生成堿會導致酯水解,故不宜用CaO作干燥劑,所以選b;(3)①為使液化產(chǎn)品能全部順利地進入接收器中,應使用直形冷凝管;為確保蒸餾產(chǎn)物全部液化,應先向冷凝管中通冷卻水,然后加熱燒瓶使溫度迅速升溫到沸點,所以先后順序是先a后b;②同一燒瓶中,反應液的溫度高于氣體溫度,蒸氣溫度從下向上溫度逐漸降低,故當溫度計的水銀球低于蒸餾燒瓶的支管口處時,會有較多沸點較低的物質夾雜在酯蒸氣中,所以位于圖Ⅱ中的a、b;(4)18.5mL正丁醇的質量是18.5 mL×0.8 g/mL=14.8 g,設理論上得到乙酸正丁酯的質量是x,則
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
74 g 116 g
14.8 g x
所以x=(116 g×14.8 g)÷74 g=23.2 g
生成乙酸正丁酯的產(chǎn)率是:17.1 g/23.2 g×100%=74%。
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【題目】下列實驗操作正確的是( 。
A. 洗凈的容量瓶可以放進烘箱中烘干
B. 用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液
C. 用苯萃取溴水中的溴時,溴的苯溶液從分液漏斗的下口放出
D. 用二硫化碳清洗殘留在試管壁上少量的硫粉
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【題目】下列有關說法正確的是
A. 含有最高價元素的化合物一定具有強氧化性
B. Na2CO3、CaCO3、SiO2的俗稱分別為純堿、石灰石、石英
C. 根據(jù)是否有丁達爾效應,可將分散系分為溶液、膠體和濁液
D. NH3、SO2、SO3都是非電解質,氯化鈉溶液、硫酸銅溶液都是電解質
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【題目】NM3和D 58是正處于臨床試驗階段的小分子抗癌藥物,結構如下:
關于NM3和D58的敘述,錯誤的是
A.都能與NaOH溶液反應,原因不完全相同
B.都能與溴水反應,原因不完全相同
C.都不能發(fā)生消去反應,原因相同
D.遇FeCl3溶液都顯色,原因相同
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【題目】某研究小組將一批電子廢棄物簡單處理后,得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物,并設計如下制備硫酸銅晶體和無水氯化鐵的方案:
已知:Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O
請回答下列問題:
(1)步驟①Cu與酸反應的離子方程式為_________________________。
(2)步驟②加H2O2的作用是______________,濾渣2為(填化學式)__________。
(3)步驟⑤不能直接加熱脫水的理由是________
(4)若濾液1中Cu2+的濃度為0.02mol·L-1,則氫氧化銅開始沉淀時的pH=________(已知:Ksp[Cu(OH)2]=2.0x10-20)
(5)已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
某同學為了測定CuSO4·5H2O產(chǎn)品的質量分數(shù)可按如下方法:取3.00g產(chǎn)品,用水溶解后,加入足量的KI溶液,充分反應后過濾、洗滌,將濾液稀釋至250mL,取50mL加入淀粉溶液作指示劑,用0.080mol·L-1Na2S2O3標準溶液滴定,達到滴定終點的依據(jù)是______________。
四次平行實驗耗去Na2S2O3標準溶液數(shù)據(jù)如下:
實驗序號 | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗Na2S2O3標準溶液(mL) | 25.00 | 25.02 | 26.20 | 24.98 |
此產(chǎn)品中CuSO4·5H2O的質量分數(shù)為__________。
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【題目】下列溶液與100 mL 0.5 mol·L-1 NaCl溶液中所含Cl-的物質的量濃度相同的是( )
A. 100 mL0.5molL-1 MgCl2溶液 B. 200 mL0.25molL-1 AlCl3溶液
C. 50mL1molL-1 NaCl溶液 D. 25mL 0.5molL-1 HCl溶液
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【題目】阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法不正確的是( )
A. 常溫常壓下,2 g D2O 中含中子數(shù)為NA
B. 標況下,22.4L 己烷中碳原子數(shù)為6NA
C. 2.4g Mg 在空氣中充分燃燒,轉移的電子數(shù)為0.2NA
D. 28g乙烯和丙烯(C3H6)的混合氣體含有的碳氫鍵數(shù)目為4NA
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【題目】乙醇是重要的有機化工原料,也是優(yōu)質的燃料,工業(yè)上可由乙烯水合法或發(fā)酵法生產(chǎn)。回答下列問題:
(1)乙烯水合法可分為兩步
第一步:反應CH2=CH2+ HOSO3H(濃硫酸)→CH3CH2OSO3H(硫酸氫乙醋);
第二步:硫酸氫乙酯水解生成乙醇。
① 第一步屬于反應____________________(填反應類型)。
② 第二步反應的化學方程式為__________________________________。
③ 上述整個過程中濃硫酸的作用是___________________________________。
(2)發(fā)酵法制乙醇,植物秸稈(含50%纖維素)為原料經(jīng)以下轉化制得乙醇
植物秸稈—水解→C6H12O6—酒化酶→2CH3CH2OH+2CO2↑
纖維素的化學式為_______________,現(xiàn)要制取4.6 噸乙醇,至少需要植物秸稈________噸。
(3)乙醇汽油是用90%的普通汽油與10 %的燃料乙醇調和而成。乙醇汽油中乙醇是可再生能源,來源于_______________(填“乙烯水合法”或“發(fā)酵法”)。
(4)以乙醇為原料可制備某種高分子涂料,其轉化關系如下圖:
① 有機物A 的結構簡式為____________。
② 反應Ⅱ的化學方程式為_____________________________。
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【題目】短周期主族元素X、Y、Z、R、T的原子半徑與原子序數(shù)關系如圖所示。R與X能形成X2R、X2R2化合物,Z是地殼中含量最多的金屬元素,T原子最外層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍。下列推斷正確的是( )
A. X和Y組成的化合物的水溶液保存在塑料瓶中 B. 原子半徑和離子半徑均滿足:Y<Z
C. 最高價氧化物對應的水化物酸性:Z>T D. 含Z元素的鹽溶液一定顯酸性
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