(本题共12分)乙酸正丁酯常用作香精,实验室用冰醋酸和正丁醇制备乙酸正丁酯
Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备
试管中加少许入沸石、7.4 mL正丁醇和6.4 mL冰醋酸,再加入3~4滴浓硫酸,然后安装好装置,加热使之反应。
Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品的精制
将试管中的液体转移到分液漏斗中,用10 mL水洗涤,除去下层水层;有机层继续用10 mL 10% Na2CO3洗涤至中性;再用10 mL 的水洗涤。
将酯层进行蒸馏。蒸馏收集乙酸正丁酯产品时,应将温度控制在126.1℃左右。
Ⅲ.计算产率
称量出制得的乙酸正丁酯的质量为5. 12 g。
已知:
物质 | 密度/g·cm-3 | 沸点/℃ | 溶解度/100g水 |
正丁醇 | 0.810 | 118.0 | 9 |
冰醋酸 | 1.049 | 118.1 | 互溶 |
乙酸正丁酯 | 0.882 | 126.1 | 0.7 |
完成下列填空:
(1)上图装置中长导管有冷凝回流作用,它可以由分水回流装置代替。分水回流装置中回流下来的蒸气冷凝液进入分水器,待分层后,有机层会自动流回到反应器中,将生成的水从分水器中放出去。
分水回流代替长导管回流,对乙酸正丁酯的合成有什么作用 。
使用分水器装置进行回流的可逆反应,一般应具备 条件。
(2)分水器在使用时须预先加水,使其水面低于分水器回流支管下沿3~5 mm的水。
预先加水的目的是 。
(3)反应时加热有利于 提高酯的产率,但温度过高时酯的产率反而降低,
其可能的原因是 。
(4)水洗的目的是 。碱洗的目的是 。
测pH值的操作 。
(5)本次实验乙酸正丁酯的产率 。
(本题共12分)工业烧碱成分NaOH、Na2CO3和可溶于水但不与酸反应的杂质,工业纯碱成分Na2CO3、NaHCO3和可溶于水但不与酸碱反应的杂质。为测定碱中各成分的百分含量可采用滴定法、气体法等。
完成下列填空:
(1)滴定法测定工业烧碱样品:配制250mL待测液,所用的主要仪器有烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒、 。
(2)测定工业烧碱的总碱量n Na2O(或总耗酸量):进行滴定时,先向盛待测液的锥形瓶中加 作为指示剂。
判断滴定终点的现象是 。
(3)气体法测定工业烧碱的Na2CO3含量(如图):
装置中B部分盛放的试液是 。
装置中A部分的分液漏斗与烧瓶之间连接的导管所起的作用是 。
(4)用中和滴定的氯化钡法测定工业烧碱中NaOH的含量时,可先在混合液中滴加过量的BaCl2溶液,再以酚酞作指示剂,然后用标准盐酸滴定。
滴加过量的BaCl2溶液目的是 。
向混有碳酸钡沉淀的氢氧化钠溶液中滴入盐酸,为什么不会使碳酸钡溶解而能测定氢氧化钠的含量 。
(5)用中和滴定的氯化钡法测定工业纯碱中NaHCO3的含量时,使用与测定烧碱相同的实验操作,过程稍作改变即可。
简述该操作过程 。
烟气的脱硫(除SO2)和脱硝(除NOx)都是环境科学研究的热点。可以通过氧化还原反应或酸碱反应进行脱硫和脱硝。完成下列填空:
(1)烟气中含有一定量的氮氧化物(NOx),可以利用甲烷与NOx一定条件下反应,产物为空气中含有的无害成分,从而消除污染。
写出CH4与NOx反应的化学方程式 。
(2)用催化剂可以使NO、CO污染同时降低,2NO(g)+2CO (g) N2(g)+2CO2(g),根据传感器记录某温度下NO、CO的反应进程,测量所得数据绘制出下图。
前1s内平均反应速率v(N2)
第2s时的X值范围 。
(3)为了除去烟气有害气体SO2并变废为宝,常用熟石灰的悬浊液洗涤废气,反应最终产物为石膏。而不采用澄清石灰水或熟石灰固体替代熟石灰悬浊液来吸收废气。
说明理由:
(4)用标准浓度的酸性KMnO4溶液可以测定空气中SO2含量。写出此测定方法的离子方程式 。
(5)双碱法是一种低成本高效率的脱硫方法。先用第一碱作为吸收剂,与含SO2的烟气在吸收塔中接触发生反应,烟气中的SO2被吸收掉,然后脱硫废液在另一反应器中再与第二碱反应,使溶液得到再生,再生后的吸收液循环利用。
可用作第一碱 。可用作第二碱 。(选填编号)
a.NaOH b.Mg(OH)2 c.石灰石 d.石灰
肼(N2H4)又称联氨,其液体可燃,燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染,可以用作火箭燃料。肼溶于水是一种二元碱。
完成下列填空:
(1)写出肼的电子式 ,肼的晶体类型 。
(2)工业上可用次氯酸钠和氨反应制肼,若只有一种氧化产物。写出该方法制备肼的化学方程式 。
(3)0.2mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出128.3kJ的热量。
写出该反应的热化学方程式 。
(4)室温下,N2H5Cl的水溶液显 (填酸、碱、中)性。
其原因是。
已知:H2O H + + OH- Kw = 1×10-14
N2H4 + H2O [N2H5]+ + OH- K1 = 8.5×10-7
[N2H5]+ + H2O [N2H6]2++ OH- K2 = 8.4×10-15
(5)肼可以和氧气反应N2H4+O2→N2+2H2O。为除去高压锅炉用水中溶解的O2,常用N2H4或Na2SO3。除去等物质的量的O2,所消耗的N2H4和Na2SO3的质量之比为 。
与N2H4相比较,使用Na2SO3会对锅炉造成不良的影响,其原因是 。
下列各项表述与示意图一致的是
A.图①中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2(g)+H2(g) → CH3CH3(g) +ΔQ ,0<ΔQ;使用和未使用催化剂时,反应过程中的能量变化
B.图②表示25 ℃时,用0.01 mol·L-1盐酸滴定一定体积的0.01 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随加入酸体积的变化
C.图③表示CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) +ΔQ ,反应CH4的转化率与温度、压强的关系,且p1>p2、0<ΔQ
D.图④中曲线表示反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) +ΔQ ,0<ΔQ;正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
将0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液与amol·L-1的NaHCO3溶液等体积混合,所得溶液中粒子浓度间的关系及相关判断正确的是
A.c(Na+)>2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
B.c(Na+)>c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
C.若c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+),则可确定a>0.5
D.若c(CO32-)+2c(OH-) = 2c(H+)+c(HCO3-)+3c (H2CO3), 则可确定a=0.5