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高中化学

下图为实验室制备乙酸乙酯的装置。

已知下列数据:

物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·cm-3
乙醇
-114
78
0.789
乙酸
16.6
117.9
1.05
乙酸乙酯
-83.6
77.5
0.900
浓H2SO4
 
338
1.84

(1)写出试管a中主要发生反应的化学方程式                                  
(2)导管要插在试管b中饱和Na2CO3溶液的液面以上,原因是:                  
(3)试管b中饱和Na2CO3的作用:                                            
(4)开始用小火加热试管a中的混合液,其原因是__                            
(5)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应物不能完全变成生成物,反应一段时间后,就达到了该反应的限度,也即达到化学平衡状态。下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有        (填序号)。
①单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水
②单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸
③单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化
(6)若120 g乙酸和184 g乙醇反应生成106 g 乙酸乙酯,则该反应的产率为________。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

苯甲酸是一种重要的化工原料。实验室合成苯甲酸的原理、有关数据及装置示意图如下:

草酸(H2C2O4)为易溶于水的固体
某学习小组在实验室制备、分离、提纯苯甲酸,并测定所得样品的纯度,步骤如下:
一、制备苯甲酸
在三颈瓶中加人2.7mL甲苯、100mL水和2~3片碎瓷片,开动电动搅拌器,a中通入流动水,在石棉网上加热至沸腾,然后分批加入8.5g高锰酸钾,继续搅拌约4~5h,直到甲苯层几乎近于消失、回流液不再出现油珠,停止加热和搅拌,静置。
二、分离提纯
在反应混合物中加入一定量草酸充分反应,过滤、洗涤,将滤液放在冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化,苯甲酸全部析出后减压过滤,将沉淀物用少量冷水洗涤,挤压去水分后放在沸水浴上干燥,得到粗产品。
三、测定纯度
称取mg产品,配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液于锥形瓶,滴加2~3滴酚酞,然后用标准浓度KOH溶液滴定。
请回答下列问题:
(1)装置a的名称是____________,其作用为______________________。
(2)甲苯被高锰酸钾氧化的原理为:
,
请完成并配平该化学方程式。
(3)分离提纯过程中加人的草酸是一种二元弱酸,反应过程中有酸式盐和无色气体生成。加入草酸的作用是_______,请用离子方程式表示反应原理_________________________。
(4)产品减压过滤时用冷水洗涤的原因是________________________。
(5)选用下列__________操作,可以将粗产品进一步提纯。(选填字母)

A.溶于水后过滤 B.溶于乙醇后蒸馏 C.用甲苯萃取后分液 D.升华

(6)测定纯度步骤中,滴定终点溶液的颜色变化是______________。若m=1.200g,滴定时用去0.1200mol· L-1标准KOH溶液20.00mL,则所得产品中苯甲酸的质量分数为_______________。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

羟基是重要的官能团。某化学小组以下列4种物质的溶液作为研究对象,比较不同物质的羟基中氢原子的活泼性。①碳酸 ②乙醇 ③苯酚 ④乙酸
I.甲同学设计并实施了如下实验方案,请完成(1)(2)(3)(4)的填空及结论。

编号
实验操作
实验现象
结论及解释
 
1
分别取4种溶液,滴加紫色石蕊溶液
溶液变红的是①④溶液
 

 
2
向含酚酞的NaOH溶液中,各滴加等量的②③两种溶液
②中无明显现象
③中红色明显变浅
滴加③时反应的化学方程式:   (1)___________
 
3
用一定浓度的醋酸溶液浸泡水垢(水垢主要成分为碳酸钙)
 
(2)__________
 

 
4
将CO2通入C6H5ONa溶液中
(3)__________
反应的化学方程式:
(4)_____________
结论:
4种物质的羟基中的氢原子的活泼性由强到弱的顺序是(填序号)_____________。

II.乙同学在研究了甲同学的实验方案后,提出如下改进方案,能一次比较乙酸、碳酸和苯酚的羟基中氢原子的活泼性,实验仪器如下图所示。

(1)利用上述仪器组装实验装置,其中A管插入(填字母,下同)_______中,B管插入E中,C管插入_________中。
(2)丙同学查资料发现乙酸有挥发性,于是在试管F之前增加了一个盛有_____________溶液的洗气装置,使乙同学的实验设计更加完善。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

草酸亚铁晶体的化学式为FeC2O4·2H2O,它是一种淡黄色结晶粉末,有轻微刺激性,加热时可发生如下分解反应:FeC2O4·2H2OFeO +CO2↑+CO↑+H2O
(1)请你用下图中提供的仪器(可以重复选用,但每种仪器至少选用一次),选择必要的试剂[供选择的试剂:NaOH溶液、澄清石灰水、饱和碳酸钠溶液、CuO、无水硫酸铜、酸性高锰酸钾溶液],设计一个实验,检验FeC2O4·2H2O加热时分解产生的气态产物(包括水蒸气)(部分加热装置和夹持仪器在图中略去)。在答题卡上填写下表(可以不用填满,也可以补充)。

仪器符号
仪器中所加物质
作用
A
草酸亚铁晶体
加热草酸亚铁晶体得到气体产物
 
 
 
 
 
 
D
NaOH溶液
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

(2)按照题目提供的装置和要求设计的实验明显存在的一个不足是          
(3)反应结束后,在A装置试管中有黑色固体粉末(混合物)产生,倒出时存在燃烧现象,产生上述现象的可能原因是                         

  • 题型:未知
  • 难度:未知

乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4·xH2O)进行的探究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。
该组同学的研究课题是:探究测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x值。通过查阅资料和网络查寻得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定。学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值。
①称取2.520 g纯草酸晶体,将其制成100.00 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4
③用浓度为0.100 0 mol·L-1的KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗20.00 mL。

(1)写出草酸(H2C2O4)与酸性高锰酸钾溶液反应的化学方程式____________。
(2)滴定时,将酸性KMnO4标准液装在如图中的________(填“甲”或“乙”)滴定管中。
(3)本实验滴定达到终点的标志是__________。
(4)通过上述数据,求得x=________。
讨论:①若滴定终点时仰视滴定管刻度,则由此测得的x值会_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同)。
②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会________。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

已知下列数据:

物质
熔点(℃)
沸点(℃)
密度(g·cm-3)
乙醇
-117.0
78.0
0.79
乙酸
16.6
117.9
1.05
乙酸乙酯
-83.6
77.5
0.90
浓硫酸(98%)

338.0
1.84

学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在30 mL的大试管A中按体积比1∶4∶4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液;
②按下图连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管5~10 min;

③待试管B收集到一定量的产物后停止加热,撤去试管B并用力振荡,然后静置待分层;
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
请根据题目要求回答下列问题:
(1)配制该混合溶液的主要操作步骤为_______________________。
写出制取乙酸乙酯的化学方程式:______________________。
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母)__________ __________。
A.中和乙酸和乙醇
B.中和乙酸并吸收部分乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(3)步骤②中需要小火均匀加热操作,其主要理由是________________________。
(4)分离出乙酸乙酯后,为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为(填字母)______。
A.P2O5           B.无水Na2SO4
C.碱石灰        D.NaOH固体

  • 题型:未知
  • 难度:未知

苯甲酸是一种重要的化工产品,某学习小组设计方案制备苯甲酸。反应原理如下:
C6H5-CH3+2KMnO4C6H5-COOK+KOH+2MnO2↓+H2O
C6H5-COOK+HCl→ C6H5-COOH+KCl
已知甲苯的熔点为-95℃,沸点为110.6℃,易挥发,密度为0.866 g·cm-3;苯甲酸的熔点为122.4℃,在25℃和95℃下溶解度分别为0.3 g和6.9 g。
【制备产品】30.0 mL甲苯和25.0 mL 1 mol·L-1高锰酸钾溶液在80℃下反应30 min,装置如图所示:

(1)图中支管的作用是_______________________。
(2)在本实验中,三颈烧瓶最合适的容积是________(填字母)

A.50 mL B.100 mL C.200 mL D.250 mL

【分离产品】他们设计如下流程分离粗产品苯甲酸和回收甲苯:

(3)操作Ⅰ的名称是____;含杂质的产物经操作Ⅱ进一步提纯得无色液体A,则操作Ⅱ的名称是_______。
(4)操作Ⅲ的名称是____。检验B中是否含有Cl的方法如下:取少量B溶于水,在上层清液中滴加稀硝酸酸化的________溶液,若产生白色沉淀,则B中含有Cl

  • 题型:未知
  • 难度:未知

乙烯是来自石油的重要有机化工原料,其产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平。结合以下路线回答:

已知:
(1)写出A的电子式                               
(2)反应II的化学方程式是__________。
(3)D为高分子化合物,可以用来制造多种包装材料,其结构简式是__________。
(4)E是有香味的物质,在实验室用下图装置制取。

①反应IV的化学方程式是__________,该反应类型为______。
②该装置图中有一个明显的错误是              
(5)为了证明浓硫酸在反应IV中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用上图改进后装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡小试管乙再测有机层的厚度,实验记录如下:

实验编号
试管甲中试剂
试管乙中试剂
有机层的厚度/cm
A
2 mL乙醇、1 mL乙酸、
1mL18mol·L-1浓硫酸
饱和Na2CO3溶液
3.0
B
2 mL乙醇、1 mL乙酸
0.1
C
2 mL乙醇、1 mL乙酸、
3 mL 2mol·L-1 H2SO4
0.6
D
2 mL乙醇、1 mL乙酸、盐酸
0.6

①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是3mL和_____mol·L-1
②分析实验         (填实验编号)的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时,溶液褪色总是先慢后快,某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因,过程如下:
【查阅资料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为:

【提出假设】假设1: 该反应为放热反应
假设2:反应生成的Mn2对该反应有催化作用
假设3:K对该反应有催化作用
该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设,原因是         
【设计、完成实验】(1)称取      g草酸晶体(H2C2O4·2H2O),配置500 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液。
①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和            
②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是      (填下列选项的字母序号)。

A.称取草酸晶体时,将草酸晶体放在托盘天平右盘
B.定容时俯视刻度线
C.将烧杯中溶液转移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸馏水
D.摇匀后,发现溶液液面低于刻度线,立即用胶头滴管加水再定容

(2)完成探究,记录数据

实验
编号
烧杯中所加试剂及用量(mL)
控制条件
溶液褪色时间(s)
0.10 mol/L
H2C2O4溶液
等浓度
KMnO4溶液
H2O
0.50 mol/L
稀硫酸
 
 
1
30
20
30
20
 
18
2
30
20
30
20
水浴控制温度65 ℃
15
3
30
20
30
20
加入少量MnSO4固体
3.6
4
30
20
x
20
加入5 mL 0.10 mol/LK2SO4溶液
18

则x =               ,假设2成立
(3)由于KMnO4能氧化水中有机物等因素,为配制好稳定的KMnO4溶液,其浓度需标定。取10.00 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液于锥形瓶中,加入10 mL 0.50 mol/L稀硫酸,用(2)中KMnO4溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色,且半分钟不褪色,记录数据,平行三次实验,平均消耗KMnO4溶液40.00 mL,则草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为:                    。上述实验中KMnO4溶液的物质的量浓度为                             

  • 题型:未知
  • 难度:未知

氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下:
2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)   ΔH<0
(1)如用下图装置制取氨气,你所选择的试剂是                 

(2)制备氨基甲酸铵的装置如上图所示,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时,停止制备。
注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
①发生器用冰水冷却的原因是:                                         
液体石蜡鼓泡瓶的作用是:                                         
②从反应后的混合物中分离出产品,为了得到干燥产品,应采取的方法是____ (填写选项序号)。a.常压加热烘干    b.高压加热烘干    c.真空40 ℃以下烘干
③尾气处理装置如图所示。

双通玻璃管的作用:           ;浓硫酸的作用:                        
(3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.73 g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为15.00 g。
则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为      _____   

  • 题型:未知
  • 难度:未知

阿司匹林的有效成分是乙酰水杨酸()。实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成乙酰水杨酸,制备的主要反应为:

操作流程如下:

已知:水杨酸和乙酰水杨酸均微溶于水,但其钠盐易溶于水,醋酸酐遇水分解生成醋酸。
回答下列问题:
(1)合成过程中最合适的加热方法是             
(2)制备过程中,水杨酸会形成聚合物的副产物。写出该聚合物的结构简式                
①分批用少量饱和NaHCO3溶解粗产品,目的是                      。判断该过程结束的方法是                                 
②滤液缓慢加入浓盐酸中,看到的现象是                      
③检验最终产品中是否含有水杨酸的化学方法是                
(4)阿司匹林药片中乙酰水杨酸含量的测定步骤(假定只含乙酰水杨酸和辅料,辅料不参与反应):
Ⅰ.称取阿司匹林样品m g;Ⅱ.将样品研碎,溶于V1 mL a mol·L-1NaOH(过量)并加热,除去辅料等不溶物,将所得溶液移入锥形瓶;Ⅲ.向锥形瓶中滴加几滴甲基橙,用浓度为b mol·L-1的标准盐酸到滴定剩余的NaOH,消耗盐酸的体积为V2mL。
①写出乙酰水杨酸与过量NaOH溶液加热发生反应的化学方程式                
②阿司匹林药片中乙酰水杨酸质量分数的表达式为                            

  • 题型:未知
  • 难度:未知

某课外活动小组对甲酸进行了如下的实验,以验证其含有醛基,并考察其化学性质,首先做了银镜反应。
(1)在甲酸进行银镜反应前,必须在其中加入一定量的     ,因为                
(2)写出甲酸进行银镜反应的化学方程式                                         
(3)某同学很成功的做了银镜反应,他肯定没有进行的操作             (写字母)

A.用洁净试管
B.在浓度为2%的NH3·H2O中滴入稍过量的浓度为2%的硝酸银
C.用前几天配制好的银氨溶液
D.在银氨溶液里加入稍过量的甲酸

E.用小火对试管直接加热             
F.反应过程中,振荡试管使之充分反应
然后,同学们对甲酸与甲醇进行了酯化反应的研究:

(4)乙装置中长导管A的作用是                    
(5)写出甲酸和甲醇进行酯化反应的化学方程式                                   
(6)选择甲装置还是乙装置好?        ,原因是                                
(7)实验过程中选用的药品及试剂有:浓H2SO4、甲醇、甲酸还有                两种必备用品。
(8)一同学用装有饱和氢氧化钠的三颈瓶接收甲酸甲酯,几乎没有收集到产物,请给予合理的解释                                                   

  • 题型:未知
  • 难度:未知

(共14分)化合物A(C11H10O5)在NaOH溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B和C。试回答下列问题:
(1)B的分子式为C2H4O2,分子中只有一个官能团。则B的结构简式                    ,B与乙醇在浓H2SO4催化下加热反应生成具有水果香味的物质。该反应的化学方程式为:                    。该反应类型是               
(2)试写出二种能发生银镜反应的B的同分异构体结构简式                             
(3)C是芳香族化合物,其相对分子质量为180,含C.H.O三种元素,其中氧元素的质量分数为,则C的分子式是             
(4)根据下列有关C的结构信息,确定其结构简式                       
a、苯环上有三个相邻取代基,其中一个取代基无支链且含有能使Br2/CCl4溶液褪色的官能团和能与NaHCO3溶液反应产生气体的官能团;另二个取代基完全相同。
b、苯环上一氯代物仅有2种。
(5)C有很多同分异构体,其中与C具有相同取代基的同分异构体还有       种(不包括C)。
(6)写出A在足量NaOH溶液中加热反应的化学方程式                          

  • 题型:未知
  • 难度:未知

乙二酸俗称草酸,某化学学习小组的同学欲探究测定草酸晶体(H2C2O4•xH2O)中x的值。通过查阅资料该小组同学知道,草酸易溶于水,其水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定,反应式为:
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
该组同学设计了如下滴定方法测定x的值。
①称取1.260 g纯草酸晶体,将其制成100.00 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4
③用浓度为0.1000 mol/L的KMnO4标准溶液进行滴定,达到反应终点时消耗了10.00mL;
请回答:
(1)滴定时,将KMnO4标准溶液装在图中的     (选填“甲”或“乙”)滴定管中。
 
(2)本实验滴定达到终点的标志是           
(3)通过上述数据,可计算出x=             
(4)若滴定终点时俯视滴定管刻度,则由此测得的x值会     (选填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同)。若滴定时所用的KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会      

  • 题型:未知
  • 难度:未知

(每空2分,共12分)实验室以草酸(HOOC—COOH)和乙醇为原料制备草酸二乙酯的实验步骤如下:

步骤1:在上图所示装置中,加入无水草酸45g,无水乙醇81g,苯200mL,浓硫酸10mL,搅拌下加热68-70℃回流共沸脱水。
步骤2:待水基本蒸完后,分离出乙醇和苯。
步骤3:所得混合液冷却后依次用水、饱和碳酸氢钠溶液洗涤,再用无水硫酸钠干燥。
步骤4:常压蒸馏,收集182-184℃的馏分,得草酸二乙酯57g。
(1)步骤1中发生反应的化学方程式是        ,反应过程中冷凝水应从           (填“a”或“b”)端进入。
(2)步骤2操作为         
(3)步骤3用饱和碳酸氢钠溶液洗涤的目的是      
(4)步骤4除抽气减压装置外所用玻璃仪器有蒸馏烧瓶、冷凝管、接液管、锥形瓶和         
(5)本实验中,草酸二乙酯的产率为         

  • 题型:未知
  • 难度:未知

高中化学乙酸乙酯的制取试题