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        1. 【題目】實驗室制備甲基丙烯酸甲酯的反應裝置如圖所示,有關信息如下:

          +CH3OH+H2O

          已知甲基丙烯酸甲酯受熱易聚合;甲基丙烯酸甲酯在鹽溶液中溶解度較;CaCl2可與醇結合形成復合物。

          實驗步驟:

          ①向100mL燒瓶中依次加入:15mL甲基丙烯酸、2粒沸石、10mL無水甲醇、適量的濃硫酸;

          ②在分水器中預先加入水,使水面略低于分水器的支管口,通入冷凝水,緩慢加熱燒瓶。在反應過程中,通過分水器下部的旋塞分出生成的水,保持分水器中水層液面的高度不變,使油層盡量回到圓底燒瓶中;

          ③當____,停止加熱;

          ④冷卻后用試劑X洗滌燒瓶中的混合溶液并分離;

          ⑤取有機層混合液蒸餾,得到較純凈的甲基丙烯酸甲酯。

          請回答下列問題:

          1A裝置的名稱是__。

          2)請將步驟③填完整__。

          3)上述實驗可能生成的副產(chǎn)物結構簡式為__(填兩種)。

          4)下列說法正確的是___(填字母代號)。

          A.在該實驗中,濃硫酸是催化劑和脫水劑

          B.酯化反應中若生成的酯的密度比水大,不能用分水器提高反應物的轉化率

          C.洗滌劑X是一組試劑,產(chǎn)物要依次用飽和Na2CO3、飽和CaCl2溶液洗滌

          D.為了提高蒸餾速度,最后一步蒸餾可采用減壓蒸餾;該步驟一定不能用常壓蒸餾

          5)實驗結束收集分水器分離出的水,并測得質量為2.70g,計算甲基丙烯酸甲酯的產(chǎn)率約為__(結果保留一位小數(shù))。實驗中甲基丙烯酸甲酯的實際產(chǎn)率總是小于此計算值,可能其原因不是__(填字母代號)

          A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯

          B.實驗條件下發(fā)生副反應

          C.產(chǎn)品精制時收集部分低沸點物質

          D.產(chǎn)品在洗滌、蒸發(fā)過程中有損失.

          【答案】球形冷凝管 當分水器中液面不再變化 CH3OCH3、 BD 85.2% C

          【解析】

          (1)根據(jù)裝置圖中A的結構和形狀判斷;

          (2)根據(jù)步驟描述操作要保持分水器中水層液面的高度不變,分析步驟③的操作;

          (3)上述實驗可能發(fā)生的副反應為甲基丙烯酸甲酯受熱易聚合,甲醇分子間脫水,甲基丙烯酸聚合;

          (4) A.在該實驗中,發(fā)生酯化反應,酯化反應中,濃硫酸是催化劑和吸水劑;

          B.酯化反應中若生成的酯的密度比水大,會導致水流入圓底燒瓶;

          C.用試劑X洗滌產(chǎn)品,需要洗去表面羧酸及甲醇,且應降低酯的溶解度,結合乙酸乙酯的洗滌解答;

          D.根據(jù)已知信息,甲基丙烯酸甲酯受熱易聚合;

          (5)計算甲基丙烯酸、甲醇的質量,進行過量計算,根據(jù)不足量的物質計算產(chǎn)品的理論產(chǎn)量,根據(jù)生成水的質量計算產(chǎn)品實際產(chǎn)量,進而計算產(chǎn)率;產(chǎn)率=,分析實際操作中對實際產(chǎn)量的影響分析。

          (1)由儀器的結構特征,可知裝置A為球形冷凝管;

          (2)根據(jù)步驟②描述操作要保持分水器中水層液面的高度不變,因此步驟③的操作為:當分水器中液面不再變化,停止加熱;

          (3)上述實驗可能發(fā)生的副反應為甲基丙烯酸甲酯受熱易聚合生成,甲醇之間在濃硫酸催化劑作用下可以發(fā)生分子間脫水反應生成甲醚,可能產(chǎn)生的副產(chǎn)物有CH3OCH3、;

          (4) A.在該實驗中,發(fā)生酯化反應,酯化反應中,濃硫酸是催化劑和吸水劑,故A錯誤;

          B.酯化反應中若生成的酯的密度比水大,則酯會沉在分水器中的水下,會導致水從分水器中流入圓底燒瓶,不能提高反應物的轉化率,故B正確;

          C.用試劑X洗滌產(chǎn)品,需要洗去表面羧酸及甲醇,且應降低酯的溶解度,根據(jù)題干已知信息分析可得,產(chǎn)物要依次用飽和Na2CO3除去甲基丙烯酸、飽和NaCl溶液洗洗去甲基丙烯酸甲酯中溶解的Na2CO3、飽和CaCl2溶液吸收甲醇和水,故C錯誤;

          D.根據(jù)已知信息,為了提高蒸餾速度,防止甲基丙烯酸甲酯受熱易聚合,最后一步蒸餾可采用減壓蒸餾,該步驟一定不能用常壓蒸餾,故D正確;

          答案選BD。

          (5)甲基丙烯酸、15mL甲基丙烯酸的質量為15mL×1.01g/mL=15.15g,10mL無水甲醇的質量為10mL×0.79g/mL=7.9g,甲醇完全反應需要甲基丙烯酸的質量為×86g/mol=21.23g>15.15g,故甲醇過量,則理論生成甲基丙烯酸甲酯的質量為×100g/mol,測得生成水的質量為2.70g,則實際得到甲基丙烯酸甲酯的質量為×100g/mol=15g,故產(chǎn)率為×100%=85.2%;

          A.分水器收集的水里含甲酯,產(chǎn)品的質量偏小,產(chǎn)率偏低,故A不符合題意;

          B.實驗條件下發(fā)生副反應,會導致產(chǎn)品質量偏小,產(chǎn)率偏低,故B不符合題意;

          C.產(chǎn)品精制時收集部分低沸點物質,會導致產(chǎn)品質量偏大,產(chǎn)率偏大,故C符合題意;

          D.產(chǎn)品在洗滌、蒸發(fā)過程中有損失,會導致產(chǎn)品質量偏小,產(chǎn)率偏低,故D不符合題意;

          答案選C

          練習冊系列答案
          相關習題

          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】C、NS的氧化物常會造成一些環(huán)境問題,科研工作者正在研究用各種化學方法來消除這些物質對環(huán)境的不利影響。

          (1)已知:2CO(g)O2(g)=2CO2(g) ΔH1=566kJ/molS(l)O2(g)=SO2(g) ΔH2=296kJ/mol

          一定條件下,可以通過COSO2反應生成S(1)和一種無毒的氣體,實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收,寫出該反應的熱化學方程式_______________________________。

          (2)500℃下合成甲醇的反應原理為:

          CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g);在1L的密閉容器中,充入1mol CO23mol H2,壓強為p0 kpa,測得CO2(g)CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。(可逆反應的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓Kp代替平衡濃度,計算分壓=總壓×物質的量分數(shù))

          0~4min,H2的平均反應速率v(H2)=________mol·L1·min1。

          CO2平衡時的體積分數(shù)為______________,該溫度下Kp_________kPa-2_(用含有p0的式子表示,小數(shù)點后保留1)。

          ③下列能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是______________

          Av(CH3OH)=3v(H2)

          BCO2、H2、CH3OHH2O濃度之比為1311

          C.恒溫恒壓下,氣體的體積不再變化

          D.恒溫恒容下,氣體的密度不再變化

          500℃、在2個容積都是2L的密閉容器中,按不同方式投入反應物,保持恒溫、恒容,測得反應達到平衡時的有關數(shù)據(jù)如下:

          容器

          容器甲

          容器乙

          反應物起始投入量

          1mol CO2,3mol H2

          0.5mol CO2,1mol H2

          1mol CH3OH,1mol H2O

          CH3OH的平衡濃度/mol·L1

          C1

          C2

          則乙容器中反應起始向________(正反應逆反應”)方向進行;c1_________(“>”“<”“=”)c2

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】向某密閉容器中充入1mol N23molH2,一定條件下發(fā)生反應N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g),達到化學平衡時,下列說法正確的是( )

          A.反應停止了B.正逆反應速率相等

          C.N2的濃度為0D.H2的轉化率為100%

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互反應:4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) 在恒溫條件下,向2L恒容密閉容器中加入0.4molNO20.2molNaCl,10min反應達到平衡時n(NaNO3)=0.1mol,NO2的轉化率為。下列敘述中正確的是

          A. 10minNO濃度變化表示的速率υ(NO)=0.01mol·L-1·min-1

          B. 若升高溫度,平衡逆向移動,則該反應的

          C. 若起始時向該容器中充入0.1molNO2(g)、0.2molNO(g)0.1molCl2(g)(固體物質足量),則反應將向逆反應方向進行

          D. 若保持其他條件不變,在恒壓下進行該反應,則平衡時NO2的轉化率小于

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】根皮素R()可應用于面膜、護膚膏霜和精華素中。其中一種合成R的路線如下:

          已知

          +R’’CHO+H2O

          (1)A的化學名稱是___________,B→C的反應類型是___________

          (2)D的結構簡式是___________,其核磁共振氫譜共有___________組峰。

          (3)E→F的化學方程式為___________,G的官能團的名稱是___________。

          (4)G→H的化學方程式為______________________。

          (5)MF的同分異構體,同時符合下列條件的M的結構有___________(不考慮立體異構)

          1能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應 ②能發(fā)生銀鏡反應

          (6)設計以丙烯和13-丙二醛為起始原料制備的合成路線___________(無機試劑任選)。

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】現(xiàn)使用酸堿中和滴定法測定市售白醋的總酸量[(g·(100 mL)-1]。

          (Ⅰ)實驗步驟

          1)用___(填儀器名稱)量取10.00mL食用白醋,在燒杯中用水稀釋后轉移到100mL容量瓶中定容,搖勻即得待測白醋溶液。

          2)用酸式滴定管取待測白醋溶液20.00mL于錐形瓶中,向其中滴加2滴酚酞作指示劑。

          3)讀取盛裝0.1000mol·L-1NaOH溶液的堿式滴定管的初始讀數(shù)。如果液面位置如圖所示,則此時的讀數(shù)為___mL。

          4)滴定。當___時,停止滴定,并記錄 NaOH溶液的終讀數(shù)。重復滴定3次。

          (Ⅱ)實驗記錄

          滴定次數(shù)

          1

          2

          3

          4

          V(樣品)(mL)

          20.00

          20.00

          20.00

          20.00

          V(NaOH)(消耗)(mL)

          15.95

          15.00

          15.05

          14.95

          (Ⅲ)數(shù)據(jù)處理與討論

          1)甲同學在處理數(shù)據(jù)時計算得:平均消耗的NaOH溶液的體積VmL15.24mL,乙指出其計算不合理。按正確數(shù)據(jù)處理,可得市售白醋總酸量=____g·(100mL-1;

          2)在本實驗的滴定過程中,下列操作會使實驗結果偏大的是___填寫序號)。

          a.堿式滴定管在滴定時用標準NaOH溶液潤洗

          b.堿式滴定管的尖嘴在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失

          c.錐形瓶中加入待測白醋溶液后,再加少量水

          d.錐形瓶在滴定時劇烈搖動,有少量液體濺出

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】實驗室合成氨裝置如圖所示,則以下說法中錯誤的是(  )

          A.裝置甲的作用之一是干燥

          B.裝置甲的作用是化合

          C.乙處導出的氣體是N2、H2、NH3

          D.檢驗產(chǎn)物可用濕潤的紅色石蕊試紙或濃鹽酸等

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】一定條件下,中學化學常見物質甲、乙之間存在如下轉化關系,乙是

          A.HClB.NaHCO3 C.KOHD.FeCl2

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】一種新型可充電的碘化物水性液流電池以鋅和惰性材料為兩極材料,放電時的工作原理為Zn+I2Br-=Zn2++2I-+Br-,如圖所示,下列說法正確的是(

          A.a極材料為鋅

          B.放電時,正極的電極方程式I2Br--2e-=Zn2++2I-+Br-

          C.充電時,左電極室Br-因發(fā)生氧化反應而減少

          D.充放電過程中,右電極室粒子濃度沒有變化

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