知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．某化学兴趣小组的同学对实验室乙酸乙酯的制备和分离进行了实验探究．制备：下列是该小组同学设计制备乙酸乙酯的实验装置如图1．回答下列问题：

（1）仪器A的名称 ______ ，装置中长导管的主要作用是 ______ ；
（2）证明锥形瓶中收集到乙酸乙酯的简单方法是 ______ ；分离：锥形瓶中得到的产物是混合物，为了分离该混合物，设计了如流程如图2：
（3）a试剂最好选用 ______ ；b试剂最好选用 ______
（4）操作Ⅰ、操作Ⅱ分别是 ______
A．过滤、分液 B．萃取、蒸馏 C．分液、蒸馏 D．过滤、蒸发
（5）讨论：研究表明质子酸离子液体也可用作酯化反应的催化剂．通过对比实验可以研究不同催化剂的催化效率，实验中除了需控制反应物乙酸、乙醇的用量相同外，还需控制的实验条件是 ______ ．

难度：较易

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2．在实验室我们也可以用右图所示的装置制取乙酸乙酯．
回答下列问题：
（1）在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是： ______ ．
（2）浓硫酸的作用是：① ______ ；② ______ ．
（3）饱和碳酸钠溶液的主要作用是 ______ ．
（4）装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液中，其目的是 ______ ．
（5）若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是 ______ ．
（6）做此实验时，有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片，其目的是 ______ ．

难度：较易

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3．

乙酸乙酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于化学工业．某学生在实验室利用如图的实验装置制备乙酸乙酯并研究其反应条件．

物质	沸点/°C	密度/g⋅cm^-3
乙醇	78.0	0.79
乙酸	117.9	1.05
乙酸乙酯	77.5	0.90
异戊醇	131	0.8123
乙酸异戊酯	142	0.8670

实验步骤如下：
①配制反应混合液：2mL浓H₂SO₄、3mL乙醇、2mL乙酸
②按图连接实验装置并检验气密性
③分别在试管1、试管2中加入反应液
④用酒精灯微热3min，再加热使之微微沸腾3min
⑤分离提纯乙酸乙酯
（1）在试管1中加入物质分别是： ______ （按着加入的先后顺序写出名称），乙醇过量的目的是： ______ ；
（2）该反应的平衡常数表达式K= ______ ；
（3）试管Ⅱ中所盛试剂为 ______ ，欲将其物质分离使用的仪器为 ______ ，在充分振荡的过程中，发生的反应为 ______ ；
（4）为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用，某同学利用右图所示装置进行了以下四个实验，实验结束后充分振荡试管Ⅱ再测有机层的厚度，实验记录如下：

实验编号	试管Ⅰ中的试剂	测得有机层的厚度/cm
A	2mL乙醇、2mL乙酸、1mL 18mol/L浓硫酸	5.0
B	3mL乙醇、2mL乙酸	0.1
C	3mL乙醇、2mL乙酸、6mL 3mol/L硫酸	1.2
D	3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸	1.2

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 ______ mL和 ______ mol/L；
②分析实验 ______ （填实验编号）的数据，可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率．浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是 ______ ；
③加热有利于提高乙酸乙酯的产率，但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低，可能的原因是 ______ ；
（5）若利用该装置制备乙酸异戊酯，产物将主要在装置中的得到，那么产率会 ______ （“较高”或“偏低”）．

难度：较易

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4．实验室制备乙酸乙酯的实验装置示意图如图1和有关实验步骤如下：在A中加入4.6g的乙醇，9.0g的乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片，开始缓慢加热A，回流50min，反应液冷至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水，饱和碳酸钠溶液和水洗涤，分出的产物加入少量无水MgSO₄固体，静置片刻，过滤除去MgSO₄固体，进行蒸馏纯化，收集馏分，得乙酸乙酯5.28g．
回答下列问题：
（1）仪器B的名称是： ______
（2）A 中浓硫酸的作用是 ______ 和 ______ ．
（3）写出实验室用乙醇和乙酸制取乙酸乙酯的化学反应方程式： ______
（4）在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后 ______ （填标号）．
a．直接将乙酸乙酯从分液漏斗上口倒出
b．直接将乙酸乙酯从分液漏斗下口放出
c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸乙酯从下口放出
d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸乙酯从上口放出
（5）实验中加入少量无水MgSO₄的目的是： ______ ．
（6）在蒸馏操作中，如图2仪器选择及安装都正确的是： ______ （填标号）（注：箭头方向表示水流方向）

（7）本实验的产率是： ______ （填标号）．（产率指的是某种生成物的实际产量与理论产量的比值．已知乙醇、乙酸、乙酸乙酯的相对分子质量分别为：46、60、88．）
a.30% b.40% c.50% d.60%

难度：较易

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5．

实验室采用如图所示装置制备乙酸乙酯，实验结束后，取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管，再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊试液1毫升，发现紫色石蕊试液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯液层之间（整个过程不振荡试管），下列有关该实验的描述，不正确的是（　　）

A．制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇杂质

B．该实验中浓硫酸的作用是催化和吸水

C．饱和碳酸钠溶液主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇、中和乙酸

D．石蕊层为三层环，由上而下是蓝、紫、红

难度：较易

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6．某化学兴趣设计实验制取乙酸乙酯．现用右图装置进行实验，在圆底烧瓶内加入碎瓷片，再加入由2ml98%的浓H₂SO₄和3mL乙醇组成的混合液，通过分液漏斗向烧瓶内加入2mL醋酸，烧杯中加入饱和Na₂CO₃溶液．请回答下列问题：
（1）写出圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为： ______ ．
（2）反应中加入浓硫酸的作用是 ______ ．
（3）球形干燥管C的作用是 ______ ．
（4）反应结束后D中的现象是： ______
（5）分离出D中的乙酸乙酯时需要的玻璃仪器是 ______ ．

难度：中等

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7．下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程，请你参与并协助他们完成相关实验任务．
【实验目的】制取乙酸乙酯
【实验原理】甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯．
【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：
请从甲、乙、丙三位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置，较合理的是 ______ （选填“甲”、“乙”、“丙”）．

【实验步骤】
（1）用酒精灯对试管①加热；（2）将试管①固定在铁架台上（3）按所选择的装置组装仪器，在试管①中先加入3mL乙醇，并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀，冷却后再加入2mL冰醋酸并加入碎瓷片；（4）在试管②中加入适量的饱和Na₂CO₃溶液，并滴加几滴酚酞溶液；（5）当观察到试管②中有明显现象时停止实验．
【问题讨论】a．用序号写出该实验的步骤 ______ ；
b．装好实验装置，加入药品前还应检查 ______ ；
c．写出试管①发生反应的化学方程式（注明反应条件） ______ ；
d．步骤（5）可观察到的实验现象是 ______ ，上述实验结束后，可用 ______ （填仪器名称）将乙酸乙酯粗品分离出来．
e．步骤（2）中将加入乙醇与加入浓硫酸的顺序颠倒会出现的后果是 ______ ．

难度：较易

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8．

如图为实验室制备乙酸乙醋的装置．
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）生成乙酸乙酷的反应是可逆反应，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酷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I mol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120g乙酸和184g乙醇反应生成106g乙酸乙酯，则该反应的产率为 ______ （保留三位有效数字）．

难度：较易

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9．用A图所示装置可制取少量乙酸乙酯，请回答下列问题．

（1）该实验中，收集乙酸乙酯的试管中导气管管口只能在饱和Na₂CO₃溶液上方，而不能接触到液面，是为了 ______ ．除了A图中装置外，也可以通过改进收集装置达到更理想的收集效果，请在B图虚框内画出可行的收集装置图．
（2）反应结束后，试管中饱和Na₂CO₃溶液上方收集到含有乙酸和乙醇杂质的乙酸乙酯产品，现拟分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物，下列框图是分离操作步骤的流程图：

已知试剂a是饱和Na₂CO₃溶液，试剂b可从下列物质中选择：①硫酸 ②盐酸 ③硝酸．则试剂b应选 ______ （填序号），分离方法（I）是 ______ ，水层B所含的无机物溶质是 ______ ．

难度：较易

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10．实验室制乙酸乙酯得主要装置如图中A所示，主要步骤：
①在a试管中按2：3：2的体积比配制浓硫酸、乙醇、乙酸的混合物；
②按A图连接装置，使产生的蒸气经导管通到b试管所盛的饱和碳酸钠溶液（加入几滴酚酞试液）中；
③小火加热a试管中的混合液；
④等b试管中收集到约2mL产物时停止加热．撤下b试管并用力振荡，然后静置待其中液体分层；
⑤分离出纯净的乙酸乙酯．

请回答下列问题：
（1）步骤④中可观察到b试管中有细小的气泡冒出，写出该反应的离子方程式： ______
（2）A装置中使用球形管除起到冷凝作用外，另一重要作用是 ______ ；步骤⑤中分离乙酸乙酯必须使用的一种仪器是 ______ ．
（3）为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用，某同学利用上图A所示装置进行了以下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b再测有机层的厚度，实验记录如表：

实验编号	试管a中试剂	试管b中试剂	测得有机层的厚度/cm
A	3mL乙醇、2mL乙酸、1mL18mol•L^-1浓硫酸	饱和Na₂CO₃溶液	5.0
B	3mL乙醇、2mL乙酸		0.1
C	3mL乙醇、2mL乙酸、6mL 3mol•L^-1 H₂SO₄		1.2
D	3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸		1.2

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 ______ mL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．
③加热有利于提高乙酸乙酯的产率，但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低，可能的原因是 ______ ．
④为充分利用反应物，该同学又设计了图中甲、乙两个装置（利用乙装置时，待反应完毕冷却后，再用饱和碳酸钠溶液提取烧瓶中的产物）．你认为更合理的是 ______ ．理由是： ______ ．

难度：较易

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