1、实验题 乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)是一种不溶于水的液体,熔点:-45 °C,沸点:180.8℃,它是有机合成中常用的原料。在实验室,它可以由乙酸乙酯在乙醇钠的催化作用下缩合而制得,反应式为:2CH3COOC2H5
CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH。反应中催化剂乙醇钠是由金属钠和残留在乙酸乙酯中的微量乙醇作用生成的,而一旦反应开始,生成的乙醇又会继续和钠反应生成乙醇钠。乙酰乙酸乙酯制备的流程如下:

阅读下面关于乙酰乙酸乙酯制备的实验过程,并回答有关问题。
(1)将适量干净的金属钠放入烧瓶中,为了得到小米状的钠珠,需将钠熔化,为了防止钠的氧化,熔化时需在钠上覆盖一层有机液体,下表是钠和一些常用有机液体的物理性质:
?
| 钠
| 苯
| 甲苯
| 对二甲苯
| 四氯化碳
|
密度(g/cm3)
| 0.97
| 0.88
| 0.87
| 0.86
| 1.60
|
熔点(℃)
| 97.8
| 5.5
| -95
| 13.3
| -22.8
|
沸点(℃)
| 881.4
| 80
| 111
| 138. 4
| 76.8
|
?
最好选用?来熔化钠。是否能用四氯化碳??(填“是”或“否”)理由是?。
(2)将烧瓶中的有机液体小心倾出,迅速加入适量乙酸乙酯,装上带有一根长玻璃导管的单孔胶塞,并在导管上端接一个干燥管。缓缓加热,保持瓶中混合液微沸状态。在实验中,使用烧瓶必须干燥,原料乙酸乙酯必须无水,原因是?。烧瓶配上长导管的作用是?,导管上端接一干燥管的目的是?。
(3)步骤⑥为向混合溶液中加入饱和食盐水,其目的是?,写出步骤⑦实验操作的主要仪器?(填最主要一种)。
粗产品(含乙酸乙酯和少量水及乙酸等)经过几步操作,最后成为纯品。

(4)向分离出的乙酰乙酸乙酯粗产品中加无水硫酸钠固体的作用是?。
(5)精馏乙酰乙酸乙酯时需要减压蒸馏,装置如图所示。冷凝管的进出水方向应?口进,?口出。毛细管的作用是?。

参考答案:(1)对二甲苯 (1分)否(1分) 四氯化碳的沸点比钠的熔点低。(2分)(说明:填“钠浮在四氯化碳上面易被空气氧化”只能得1分)
(2)有水则钠和水反应生成NaOH,使乙酸乙酯水解 ,(2分) 导气及冷凝回流, (1分)?防止空气中的水蒸气进入烧瓶 。(1分)
(3)使乙酰乙酸乙酯分层析出(分层);(1分)(注:NaCl作用有增加溶液密度,降低酯溶解度等作用,使酯更易分层析出)分液漏斗?。(1分)
(4)干燥水分?。(1分)
(5)b?,a 。(1分,说明:两空共1分,均正确才给分)平衡压强、提供汽化中心、防暴沸。(2分,说明:任意答出一点即给满分)
本题解析:(1)为了防止钠的氧化,熔化时需在钠上覆盖一层有机液体,则有机物的密度应比Na的小,并且沸点比Na的熔点高才符合,由于苯的沸点和钠的熔点相差较小,应用对二甲苯;故答案为:对二甲苯;否;四氯化碳的沸点比钠的熔点低;
(2)因钠易与水反应,生成NaOH,使乙酸乙酯水解,则原料乙酸乙酯必须无水,烧瓶配上长导管可起到与空气充分热交换的作用,使蒸汽充分冷凝,实验必须在无水的环境中进行,可在导管上端接一干燥管,故答案为:有水则钠和水反应生成NaOH,使乙酸乙酯水解;导气及冷凝回流;防止空气中的水蒸气进入烧瓶;
(3)乙酰乙酸乙酯难溶于饱和食盐水,可使生成的有机物分层,可用分液漏斗分离;故答案为:使乙酰乙酸乙酯分层析出(分层);分液漏斗;
(4)无水硫酸钠固体具有吸水的作用,故答案为:干燥水分;
(5)蒸馏时,应从冷凝管的下口进水,上口出水,可使冷水充满冷凝管,起到充分冷凝的作用,毛细管的起到平衡压强、提供汽化中心、防暴沸的作用,故答案为:b,a;平衡压强、提供汽化中心、防暴沸;
本题难度:困难
2、选择题 蒸发时,下列说法正确的是( )
A.等到蒸发皿中出现较多固体时,停止加热
B.当蒸发皿盛满溶液时,用微火加热
C.将蒸发皿放在石棉网上,用酒精灯加热
D.在蒸发溶液时,为防止污染药品,一般不用玻璃棒搅拌
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 (2014届河北省唐山市高三4月第二次模拟理综化学试卷)
5种固体物质A、B、C、D、E由下表中不同的阴阳离子组成,它们均易溶于水。
阳离子
| Na+ Al3+?Fe3+ Cu2+、 Ba2+
|
阴离子
| OH- Cl- CO32- NO3- SO4-
|
分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:
①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀,向该沉淀中加入足量稀HNO3,沉淀部分溶解,剩余白色固体;
②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀,同时产生大量气体;
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀,过量C溶液与D溶液混合后无现象;
④B溶液与D溶液混合后无现象;
⑤将38.4 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中,Cu片不溶解,再滴加1.6 mol·L-1稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。
(1)据此推断A、C的化学式为:A?;C?。
(2)写出步骤②中发生反应的化学方程式?。
(3)D溶液中滴入石蕊试液,现象是?,
原因是?(用离子方程式说明)。
(4)步骤⑤中若要将Cu片完全溶解,至少加入稀H2SO4的体积是?mL。
(5)现用500 mL 3 mol·L-1的E溶液充分吸收11.2 L CO2气体(标准状况 下),反应后溶液中各离子的物质量浓度由小到大的顺序为?。
(6)若用惰性电极电解A和B的混合溶液,溶质的物质的量均为0.1 mol,请在坐标系中画出通电后阳极产生气体的体积(标准状况下)V与通过电子的物质的量n的关系(不考虑气体溶于水)。
’
参考答案:(1)CuSO4? Ba(OH)2(各1分)
(2)2FeCl3+3Na2CO3+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑+6NaCl(2分)
(3)溶液由无色变成红色(2分) Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+(2分)
(4)500(2分)
(5)c(H+)<c(OH-)<c(CO32-)<c(HCO3-)<c(Na+)(2分)
(6)
(2分)
本题解析:由①知,A、C反应产生的沉淀中应是氢氧化铜和硫酸钡沉淀;则A、C是CuSO4、Ba(OH)2中的一种;由②知,B、E只能是盐类,双水解产生气体和沉淀,其中含有Fe3+、CO32-,且其中必有Na2CO3;由③知C为强碱,所以C是Ba(OH)2,A是CuSO4;D为铝盐;由②④知,E为Na2CO3;由⑤知D中有NO3-,所以D为Al(NO3)3,则B只能为FeCl3。
(1)A、C的化学式为:CuSO4、Ba(OH)2
(2)步骤②是Fe3+、CO32-的双水解反应,化学方程式为
2FeCl3+3Na2CO3+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑+6NaCl;
(3)Al(NO3)3溶液由于Al3+水解而是溶液显酸性,所以加入石蕊试液,溶液变红色,离子方程式为Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+
(4)根据Cu与稀硝酸反应的离子方程式3Cu+8H++2N3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,得3Cu~8H+,38.4 g Cu的物质的量为0.6mol,所以需要硫酸的物质的量是0.8,其体积为500mL;
(5)由题意知n(CO2)=0.5mol,n(Na2CO3)=1.5mol,所以二者反应后溶液中有1mol的NaHO3,1mol的Na2CO3,
Na2CO3水解程度大于NaHO3水解程度,所以溶液中离子浓度由小到大的顺序为c(H+)<c(OH-)<c(CO32-)<c(HCO3-)<c(Na+)(2分)
(6)阳极先是Cl-放电,溶液中共有0.3mol Cl-,根据2 Cl- +2 e-= Cl2↑,得转移电子0.3mol时产生气体标准状况下的体积是3.36L;然后是氢氧根离子放电,4OH--4 e-=O2↑+2H+,每转移0.1mol电子就生成0.56L的气体,所以图像如下:

本题难度:一般
4、选择题 下列除去杂质的方法错误的是
[? ]
物质?
杂质
试剂
主要操作
A.
SiO2?
Fe2O3
盐酸
过滤
B.
Mg?
Al
NaOH
过滤
C.
FeCl2?
FeCl3
Cu
过滤
D.
KNO3
KCl
H2O
冷却结晶
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 下列除杂的方法正确的是(? )?
A.除去N2中的少量O2:通过灼热的CuO粉末,收集气体
B.除去CO2中的少量HCl:通入Na2CO3溶液,收集气体
C.除去NaCl溶液中少量CaCl2:加入适量Na2CO3,过滤
D.除去KCl溶液中少量MgCl2:加入适量NaOH溶液,过滤
参考答案:C
本题解析:A错,除去N2中的少量O2:通过灼热的Cu网,收集气体;B错,除去CO2中的少量HCl:通入饱和NaHCO3溶液,收集气体;C正确;D错,除去KCl溶液中少量MgCl2:加入适量KOH溶液,过滤
本题难度:简单