Question

I.下列是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质:

性质	A	B	C	D	E
化合价	-4	-2	-1	-2	-1
电负性	2.5	2.5	3.0	3.5	4.0

(1)元素A是形成有机物的主要元素，下列分子中存在sp和sp³杂化方式的是____(填序号)。

a.　　　b.CH₄　　　　c.CH₂CHCH₃d.CH₃CH₂C≡CH　  e.CH₃CH₃

(2)相同条件下，AD₂与BD₂分子在水中的溶解度较大的是_______(写化学式)

(3)B、D形成的简单氢化物，沸点:_______更高(写化学式)

II.乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室利用如图所示装置制备乙酸乙酯。

(1)若实验中用乙酸和乙醇反应,则该装置与教材采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用是_______。

(2)若现有乙酸90 g,乙醇138 g,发生酯化反应得到88g乙酸乙酯,试计算该反应的产率为__。

(3)用如图所示的分离操作流程分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,图中(　)内为适当的试剂,[　]内为适当的分离方法。

试剂a是____；分离方法③是____。

Answer

d SO2 H2O 冷凝和防止倒吸（或导气、防倒吸、冷凝） 66.7% 饱和碳酸钠溶液 蒸馏

【解析】I.A、B、C、D、E五种短周期元素，根据元素化合价知，A属于第ⅣA族，B、D属于第ⅥA族，C、E属于第VⅡA族，B的电负性小于D，所以D是O元素，B是S元素；C的电负性小于E，所以C是Cl元素，E是F元素，A的电负性等于S元素，因为硅的电负性小于S，所以A是C元素。

(1)a．苯环上碳原子含有3个σ 键，采用sp2杂化，故a错误；b．甲烷分子中碳原子含有4个σ 键，采用sp3杂化，故b错误；c．丙烯中甲基碳原子含有4个σ 键，采用sp3杂化，碳碳双键两侧的碳原子含有3个σ 键，采用sp2杂化，故c错误；d．1-丁炔中甲基和亚甲基中碳原子含有4个σ 键，采用sp3杂化，碳碳三键两侧的碳原子含有2个σ 键，采用sp杂化，故d正确；e．乙烷中甲基碳原子含有4个σ 键，采用sp3杂化，故e错误；故选d；

(2)相同条件下，CO2与SO2分子两者在水中的溶解度较大二氧化硫，二氧化碳是非极性分子，二氧化硫是极性分子，水是极性分子，根据“相似相溶”原理知，SO2在H2O中的溶解度较大，故答案为：SO2；

(2)与CO2互为等电子体的分子、离子中含有3个原子，16个价电子，所以其等电子体的分子、离子的化学式依次为N2O、SCN-，故答案为：N2O、SCN-；

(3) 分子间能够形成氢键，H2S分子间不能形成氢键，沸点：H2O更高，故答案为：H2O；

(1)羧酸与醇发生的酯化反应中，羧酸中的羧基提供-OH，醇中的-OH提供-H，相互结合生成水，其它基团相互结合生成酯，同时该反应可逆，反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OC2H5+H2O；球形干燥管容积较大，使乙酸乙酯充分与空气进行热交换，起到冷凝的作用，也可起到防止倒吸的作用，故答案为：冷凝和防止倒吸；

(2)90g乙酸的物质的量为： =1.5mol，138g乙醇的物质的量为： =3mol，显然乙醇过量，理论上生成的乙酸乙酯的物质的量需要按照乙酸的量进行计算，根据反应CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O可知，理论上生成乙酸乙酯的物质的量为1.5mol，而实际上生成了88g，则乙酸乙酯的产率为： ×100%=66.7%，故答案为：66.7%；

(3)乙酸乙酯是不溶于水的物质，乙醇和乙酸均是易溶于水的，乙酸和乙醇的碳酸钠水溶液是互溶的，分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物，可以加入饱和碳酸钠溶液(a)，实现酯(A)与乙酸和乙醇(B)的分离；乙酸乙酯中少量的水可以用无水碳酸钠吸收除去；对水层(B)中的乙酸钠和乙醇进一步分离时应采取蒸馏(②)操作分离出乙醇(E)；然后水层中的乙酸钠，用硫酸(b)反应得到乙酸，再蒸馏(③)得到乙酸，故答案为：饱和Na2CO3溶液；蒸馏。