- 乙酸乙酯的制备
- 共1463题
（1）以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸．
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图1所示，250-300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的主要原因是______．
②将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为______．
③电解尿素[CO（NH2）2]的碱性溶液制氢的装置示意图如图2（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）．电解时，阳极的电极反应式为______．
（2）将甲烷和硫反应可以制备CS2，其流程如图3所示：
①反应1产生两种含硫的物质，则该反应方程式为______．
②为了提高CS2产率，设计反应2和3实现硫单质循环利用，实验时需对反应1出来的气体分流，则进入反应2和反应3的气体物质的量之比为______．
③当反应1中每有1molCS2生成时，反应2中需要消耗O2的物质的量为______．
正确答案
解：（1）①由图可知，该催化剂在250℃左右时催化剂效率最高，温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低，所以温度升高而乙酸的生成速率降低，
故答案：温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低；
②Cu2Al2O4拆成氧化物的形式：Cu2O•Al2O3，与酸反应生成离子方程式：3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O，
故答案为：3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O；
③由图可知，CO（NH2）2在阳极放电生成N2，C元素价态未变化，故还有碳酸钾生成与水生成；阳极上尿素失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子、氮气和水，电极反应式为CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-，
故答案为：CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O；
（2）甲烷和硫反应可以制备CS2，反应1：CH4+4S→CS2+2H2S，反应2为：2H2S+3O2
①反应1产生两种含硫的物质，可理解为甲烷高温分解生成碳和氢气，碳和硫反应生成二硫化碳、氢气和硫反应生成硫化氢，所以反应1为：CH4+4S→CS2+2H2S，
故答案为：CH4+4S→CS2+2H2S；
②为了提高CS2产率，设计反应2和3实现硫单质循环利用，即通过反应3恰当配比实现硫单质循环利用，反应3为2H2S+SO2=3S+2H2O，所以进入反应2为H2S，反应3的气体为硫化氢燃烧生成的二氧化硫，两者物质的量之比为2：1，
故答案为：2：1；
③反应1：CH4+4S→CS2+2H2S，当反应1中每有1molCS2生成时，反应2中有2molH2S参加反应，2H2S+3O2
故答案为：3mol．
解析
解：（1）①由图可知，该催化剂在250℃左右时催化剂效率最高，温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低，所以温度升高而乙酸的生成速率降低，
故答案：温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低；
②Cu2Al2O4拆成氧化物的形式：Cu2O•Al2O3，与酸反应生成离子方程式：3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O，
故答案为：3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O；
③由图可知，CO（NH2）2在阳极放电生成N2，C元素价态未变化，故还有碳酸钾生成与水生成；阳极上尿素失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子、氮气和水，电极反应式为CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-，
故答案为：CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O；
（2）甲烷和硫反应可以制备CS2，反应1：CH4+4S→CS2+2H2S，反应2为：2H2S+3O2
①反应1产生两种含硫的物质，可理解为甲烷高温分解生成碳和氢气，碳和硫反应生成二硫化碳、氢气和硫反应生成硫化氢，所以反应1为：CH4+4S→CS2+2H2S，
故答案为：CH4+4S→CS2+2H2S；
②为了提高CS2产率，设计反应2和3实现硫单质循环利用，即通过反应3恰当配比实现硫单质循环利用，反应3为2H2S+SO2=3S+2H2O，所以进入反应2为H2S，反应3的气体为硫化氢燃烧生成的二氧化硫，两者物质的量之比为2：1，
故答案为：2：1；
③反应1：CH4+4S→CS2+2H2S，当反应1中每有1molCS2生成时，反应2中有2molH2S参加反应，2H2S+3O2
故答案为：3mol．
无水AlCl3是一种重要的化工原料．某课外探究小组尝试制取无水AlCl3，查阅资料获得下列信息：无水AlCl3在178℃升华，极易潮解，遇到水蒸气会产生白色烟雾．
探究一 无水AlCl3的实验室制备
利用下图装置，用干燥、纯净的氯气在加热条件下与铝粉（已除去氧化膜）反应制取无水AlCl3．供选择的药品：①铝粉 ②浓硫酸 ③稀盐酸 ④饱和食盐水 ⑤二氧化锰粉末 ⑥无水氯化钙 ⑦稀硫酸 ⑧浓盐酸 ⑨氢氧化钠溶液
（1）写出装置A烧瓶中发生的反应方程式______．
（2）实验开始前，先检查装置气密性，然后装入药品，接下来的步骤依次是______（填序号）
a．加热D中硬质玻璃管
b．往A烧瓶中加入液体
c．点燃A中的酒精灯
（3）上述供选药品中本实验无需用到的是______（填数字序号）．
（4）写出无水AlCl3与水蒸气反应的化学方程式______．
探究二 无水AlCl3的含量测定及结果分析
取D中反应后所得固体2.0g，与足量氢氧化钠溶液反应，测定生成气体的体积（体积均换算成标准状况），重复测定三次，数据如下：
（5）根据表中数据，计算所得固体中无水AlCl3的质量分数______．
（6）有同学认为测得的无水AlCl3的质量分数偏低，你认为可能的原因有______：
①制备的氯气不足 ②固体和气体无法充分接触 ③无水AlCl3发生升华，造成损失
探究三 离子浓度对氯气制备的影响
二氧化锰粉末和浓盐酸的反应随着盐酸的浓度降低，反应停止不再产生氯气．探究小组对盐酸浓度降低影响氯气生成的原因进行如下探究：
（7）提出假设 假设1：Cl-浓度降低影响氯气的生成
假设2：______．
（8）设计方案进行实验．限选试剂：浓H2SO4、NaCl固体、MnO2固体、稀盐酸．
正确答案
解：（1）实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气的反应方程式为MnO2+4HCl
（2）实验开始前，先检查装置气密性，然后装入药品，接下来先添加浓盐酸再加热A中酒精灯，待硬质玻璃管中充满黄绿色气体后再加热D装置，正确操作顺序为bca，故答案为：bca；
（3）实验过程中要关注氯气的净化、保持无氧环境（防止生成氧化铝）、干燥环境（防氯化铝水解），并进行尾气处理减少对环境的污染，可知不需要的药品是稀盐酸、稀硫酸即③⑦，故答案为：③⑦；
（4）无水氯化铝遇水蒸汽，Al3+的水解在受热条件下反应快速进行，反应方程式为AlCl3+3H2O（g）=Al（OH）3+3HCl，故答案为：AlCl3+3H2O（g）=Al（OH）3+3HCl；
（5）三次实验收集到的氢气平均值为（334.5mL+336.0mL+337.5mL）÷3=336.0mL，氢气的物质的量为
（6）部分铝粉被氧气氧化，混合有氧化铝，导致氯化铝含量偏低，故答案为：部分铝被氧气氧化生成氧化铝；
（7）根据实验室利用浓盐酸和二氧化锰混合加热反应原理可知，参加离子反应的离子为氯离子和氢离子，另一种假设为H+浓度影响氯气的生成，故答案为：H+浓度影响氯气的生成；
（8）可通过向反应装置中添加NaCl固体的方法增加溶液里的氯离子浓度，添加浓硫酸的方法增加溶液里的H+浓度，故答案为：氯化钠固体；往不再产生氯气的装置中，加入浓硫酸并继续加热．
解析
解：（1）实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气的反应方程式为MnO2+4HCl
（2）实验开始前，先检查装置气密性，然后装入药品，接下来先添加浓盐酸再加热A中酒精灯，待硬质玻璃管中充满黄绿色气体后再加热D装置，正确操作顺序为bca，故答案为：bca；
（3）实验过程中要关注氯气的净化、保持无氧环境（防止生成氧化铝）、干燥环境（防氯化铝水解），并进行尾气处理减少对环境的污染，可知不需要的药品是稀盐酸、稀硫酸即③⑦，故答案为：③⑦；
（4）无水氯化铝遇水蒸汽，Al3+的水解在受热条件下反应快速进行，反应方程式为AlCl3+3H2O（g）=Al（OH）3+3HCl，故答案为：AlCl3+3H2O（g）=Al（OH）3+3HCl；
（5）三次实验收集到的氢气平均值为（334.5mL+336.0mL+337.5mL）÷3=336.0mL，氢气的物质的量为
（6）部分铝粉被氧气氧化，混合有氧化铝，导致氯化铝含量偏低，故答案为：部分铝被氧气氧化生成氧化铝；
（7）根据实验室利用浓盐酸和二氧化锰混合加热反应原理可知，参加离子反应的离子为氯离子和氢离子，另一种假设为H+浓度影响氯气的生成，故答案为：H+浓度影响氯气的生成；
（8）可通过向反应装置中添加NaCl固体的方法增加溶液里的氯离子浓度，添加浓硫酸的方法增加溶液里的H+浓度，故答案为：氯化钠固体；往不再产生氯气的装置中，加入浓硫酸并继续加热．
碘化钠是实验室中常见的分析试剂，常用于医疗和照相业．工业上通常用水合肼（N2H4•H2O，100℃以上分解）还原法制取碘化钠，工艺流程如图：
（1）①还原过程的离子方程式为______．
②还原过程必须保持反应温度在60～70℃，原因是既能保证反应的快速进行，又能______．
③还原过程可替代水合肼的物质有硫化钠或铁屑，但水合肼还原法制得的产品纯度更高，原因是______．
（2）完成检验还原液中是否含有IO3-的实验方案：取适量还原液，______．[可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液．]
（3）测定产品中NaI含量的实验步骤如下：
a．称取4.000g样品、溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．量取25.00mL待测液于锥形瓶中；
c．用0.1000mol•L-1AgNO3溶液滴定至终点，记录消耗AgNO3溶液的体积；
d．重复b、c操作2～3次，记录相关实验数据．
①滴定过程中，AgNO3溶液应放在______中．
②步骤d的目的是______．
③若用上述方法测定产品中的NaI含量偏低（忽略测定过程中的误差），其可能的原因是______．
正确答案
解：（1）①加入氢氧化钠，碘和氢氧化钠发生氧化还原反应：3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O，离子方程式为：3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O，
故答案为：3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O；
②由于N2H4•H2O，100℃以上分解，反应温度在60～70℃，这个温度既能保证反应的快速进行，又能避免N2H4•H2O高温分解，
故答案为：防止N2H4•H2O分解；
③N2H4•H2O的氧化产物为N2和H2O，而用Na2S或Fe屑还原会得到其它杂质，水合肼还原法制得的产品纯度更高，
故答案为：N2H4•H2O的氧化产物为N2和H2O，分离产品过程容易进行；
（2）检验还原液中是否含有IO3-的实验方案：取适量还原液，加入淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO3-；若溶液不变蓝，说明废水中不含IO3-，
故答案为：加入淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO3-；若溶液不变蓝，说明废水中不含IO3-；
（3）①稀溶液溶液呈酸性，应放在酸式滴定管中；
故答案为：酸式滴定管；
②重复操作，减少实验误差，
故答案为：减少实验误差；
②部分NaI被空气中O2氧化，导致滴定消耗硝酸银溶液偏小，测定产品中的NaI含量偏低，
故答案为：部分NaI被空气中O2氧化．
解析
解：（1）①加入氢氧化钠，碘和氢氧化钠发生氧化还原反应：3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O，离子方程式为：3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O，
故答案为：3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O；
②由于N2H4•H2O，100℃以上分解，反应温度在60～70℃，这个温度既能保证反应的快速进行，又能避免N2H4•H2O高温分解，
故答案为：防止N2H4•H2O分解；
③N2H4•H2O的氧化产物为N2和H2O，而用Na2S或Fe屑还原会得到其它杂质，水合肼还原法制得的产品纯度更高，
故答案为：N2H4•H2O的氧化产物为N2和H2O，分离产品过程容易进行；
（2）检验还原液中是否含有IO3-的实验方案：取适量还原液，加入淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO3-；若溶液不变蓝，说明废水中不含IO3-，
故答案为：加入淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO3-；若溶液不变蓝，说明废水中不含IO3-；
（3）①稀溶液溶液呈酸性，应放在酸式滴定管中；
故答案为：酸式滴定管；
②重复操作，减少实验误差，
故答案为：减少实验误差；
②部分NaI被空气中O2氧化，导致滴定消耗硝酸银溶液偏小，测定产品中的NaI含量偏低，
故答案为：部分NaI被空气中O2氧化．
钛元素的外围电子排布为3d24s2． 实验室利用反应TiO2（s）+CCl4（g）
有关物质的性质如下表．
（1）装置E中的试剂是______．反应结束前进行如下操作：
①停止通氮气 ②熄灭酒精灯 ③冷却至室温
正确的顺序为______（填序号）．
（2）欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是______．
（3）TiCl4 遇到湿空气发生强烈水解，其中一种物质是TiO（OH）2，试写出该水解反应的化学方程式______．
（4）有同学认为该反应还会生成CO，所以要增加尾气吸收装置，试分析该观点的合理性______
（5）也可以用反应TiO2（s）+2C（s）+2Cl2（g） 
正确答案
解：仪器A是干燥管，因为TiCl4遇到水蒸气会水解，所以E中可以用浓硫酸来隔离空气；
氮气将四氯化碳蒸气吹入C装置，使四氯化碳和二氧化钛反应，B装置目的是将四氯化碳液体转化为气体，C中发生反应TiO2（s）+CCl4（g）
终止实验时为防止倒吸，应先熄灭酒精灯，冷却到室温后再停止通入N2，
（1）装置E目的是吸收空气中水蒸气，防止生成的四氯化钛水解，所以E中干燥剂是浓硫酸；
终止实验时为防止倒吸，应先熄灭酒精灯，冷却到室温后再停止通入N2，所以其排列顺序是 ②③①，
故答案为：浓硫酸； ②③①；
（2）分离互溶的液体应该采用蒸馏方法，D中物质互溶且都是液态，应该采用蒸馏方法分离，故答案为：蒸馏；
（3）TiCl4 遇到湿空气发生强烈水解，其中一种物质是TiO（OH）2，同时生成HCl，据此书写水解方程式为TiCl4+3H2O=TiO（OH）2+4HCl，故答案为：TiCl4+3H2O=TiO（OH）2+4HCl；
（4）有同学认为该反应还会生成CO，所以要增加尾气吸收装置，C中不能发生氧化还原反应，所以不能生成CO，则不合理，故答案为：不合理；因为不会发生氧化还原反应；
（5）在上述实验装置中将通氮气改为通氯气，撤去装置B，石英管内二氧化钛要改为二氧化钛和C的混合物，因为氯气、CO有毒，需要有尾气处理装置和生成CO的吸收装置，即将E改为盛碱石灰的干燥管、增加CO的吸收装置（答橡胶袋、盛醋酸亚铜氨的洗气瓶等均可），
故答案为：石英管内改为盛TiO2和C；将E改为盛碱石灰的干燥管；增加CO的吸收装置（答橡胶袋、盛醋酸亚铜氨的洗气瓶等均可）．
解析
解：仪器A是干燥管，因为TiCl4遇到水蒸气会水解，所以E中可以用浓硫酸来隔离空气；
氮气将四氯化碳蒸气吹入C装置，使四氯化碳和二氧化钛反应，B装置目的是将四氯化碳液体转化为气体，C中发生反应TiO2（s）+CCl4（g）
终止实验时为防止倒吸，应先熄灭酒精灯，冷却到室温后再停止通入N2，
（1）装置E目的是吸收空气中水蒸气，防止生成的四氯化钛水解，所以E中干燥剂是浓硫酸；
终止实验时为防止倒吸，应先熄灭酒精灯，冷却到室温后再停止通入N2，所以其排列顺序是 ②③①，
故答案为：浓硫酸； ②③①；
（2）分离互溶的液体应该采用蒸馏方法，D中物质互溶且都是液态，应该采用蒸馏方法分离，故答案为：蒸馏；
（3）TiCl4 遇到湿空气发生强烈水解，其中一种物质是TiO（OH）2，同时生成HCl，据此书写水解方程式为TiCl4+3H2O=TiO（OH）2+4HCl，故答案为：TiCl4+3H2O=TiO（OH）2+4HCl；
（4）有同学认为该反应还会生成CO，所以要增加尾气吸收装置，C中不能发生氧化还原反应，所以不能生成CO，则不合理，故答案为：不合理；因为不会发生氧化还原反应；
（5）在上述实验装置中将通氮气改为通氯气，撤去装置B，石英管内二氧化钛要改为二氧化钛和C的混合物，因为氯气、CO有毒，需要有尾气处理装置和生成CO的吸收装置，即将E改为盛碱石灰的干燥管、增加CO的吸收装置（答橡胶袋、盛醋酸亚铜氨的洗气瓶等均可），
故答案为：石英管内改为盛TiO2和C；将E改为盛碱石灰的干燥管；增加CO的吸收装置（答橡胶袋、盛醋酸亚铜氨的洗气瓶等均可）．
工业上常以富含硫酸亚铁的废液为原料生产氧化铁，其主要流程如下：
废液
（1）已知步骤①中硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和析出晶体的组成如下表所示．
若从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4•7H2O，控制的温度（t）为______．
（2）步骤②需加一定量硫酸，其主要目的是______．
（3）生产FeCO3浊液的离子方程式为______；FeCO3浊液露置在空气中会出现红褐色的固体，该变化的化学方程式为______．
（4）已知FeSO4•7H2O浊液晶体在加热条件下发生如下反应：FeSO4•7H2O
请填写下列空白：
①仪器的连接顺序为a接______、______接______、______接______、______接______．
②装置C中的X为______．
正确答案
解：（1）依据图表数据分析，0℃时析出晶体FeSO4•7H2O14g，t＞56.7℃时析出晶体FeSO4•4H2O，所以析出晶体FeSO4•7H2O的温度范围应为t＜56.7℃，
故答案为：t＜56.7℃；
（2）步骤②需加一定量硫酸，除了保证铁屑充分反应外，由于亚铁离子水解显酸性，加过量硫酸，增大H+浓度，使Fe2++2H2O⇌Fe（OH）2+2H+的平衡向逆反应方向移动，从而抑制Fe2+的水解；
故答案为：抑制FeSO4的水解；
（3）亚铁离子与碳酸氢根离子反应生成碳酸亚铁沉淀和二氧化碳、水，其反应的离子方程式为：Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+CO2↑+H2O；
FeCO3与氧气、水反应生成氢氧化铁和二氧化碳，其化学方程式为：4FeCO3+6H2O+O2═4Fe（OH）3+4CO2；
故答案为：Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+CO2↑+H2O；4FeCO3+6H2O+O2═4Fe（OH）3+4CO2；
（4）①分解生成的有二氧化硫、三氧化硫和水蒸气，利用图3装置可检验该反应的气体产物，先利用D装置检验生成的水蒸气，通过C装置冷却是为了吸收三氧化硫，通过装置E检验二氧化硫气体的存在，最后剩余气体通过B装置吸收尾气，仪器的连接顺序为a、f（或g）、g（或f）、d、e、h、i、b，
故答案为：f（或g）；g（或f）；d；e；h；i；b；
②通过C装置冷却是为了吸收三氧化硫，装置C中的X为吸收三氧化硫的氯化钡溶液，
故答案为：氯化钡溶液．
解析
解：（1）依据图表数据分析，0℃时析出晶体FeSO4•7H2O14g，t＞56.7℃时析出晶体FeSO4•4H2O，所以析出晶体FeSO4•7H2O的温度范围应为t＜56.7℃，
故答案为：t＜56.7℃；
（2）步骤②需加一定量硫酸，除了保证铁屑充分反应外，由于亚铁离子水解显酸性，加过量硫酸，增大H+浓度，使Fe2++2H2O⇌Fe（OH）2+2H+的平衡向逆反应方向移动，从而抑制Fe2+的水解；
故答案为：抑制FeSO4的水解；
（3）亚铁离子与碳酸氢根离子反应生成碳酸亚铁沉淀和二氧化碳、水，其反应的离子方程式为：Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+CO2↑+H2O；
FeCO3与氧气、水反应生成氢氧化铁和二氧化碳，其化学方程式为：4FeCO3+6H2O+O2═4Fe（OH）3+4CO2；
故答案为：Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+CO2↑+H2O；4FeCO3+6H2O+O2═4Fe（OH）3+4CO2；
（4）①分解生成的有二氧化硫、三氧化硫和水蒸气，利用图3装置可检验该反应的气体产物，先利用D装置检验生成的水蒸气，通过C装置冷却是为了吸收三氧化硫，通过装置E检验二氧化硫气体的存在，最后剩余气体通过B装置吸收尾气，仪器的连接顺序为a、f（或g）、g（或f）、d、e、h、i、b，
故答案为：f（或g）；g（或f）；d；e；h；i；b；
②通过C装置冷却是为了吸收三氧化硫，装置C中的X为吸收三氧化硫的氯化钡溶液，
故答案为：氯化钡溶液．
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