发布时间 : 星期日 文章高考化学化学反应速率与化学平衡综合练习题及详细答案更新完毕开始阅读
②单位时间里，生成1mol乙醇，同时生成1mol乙酸； ③单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸。
(7)为了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Ⅱ再测有机层的厚度，实验记录如下： 实验编号 试管Ⅰ中试剂 2mL乙醇、1mL乙酸、3mL 18mol·L?1浓硫酸 2mL乙醇、1mL乙酸、3mL H2O 2mL乙醇、1mL乙酸、3mL 2mol·L H2SO4 2mL乙醇、1mL乙酸、盐酸 ?1试管Ⅱ中试剂 有机层的 厚度/cm 3. 0 0. 1 0. 6 0. 6 A B C D 饱和Na2CO3溶液
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。
(8)若现有乙酸90g，乙醇138g发生酯化反应得到88g乙酸乙酯，试计算该反应的产品产率为。___________(产率%=(实际产量/理论产量)×100%) 【答案】CH3COOH+CH3CH218OH
CH3CO18OCH2CH3+H2O 防倒吸 乙醇浓硫
酸，乙酸 减少反应物的挥发；增大产率 BC 分液漏斗 上口倒 ①③ 3 4 AC 66. 7% 【解析】 【分析】
(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；球形干燥管容积较大，利于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；
(2) 三种试剂滴入顺序原则是：密度先小后大； (3)乙酸、乙醇均有挥发性，温度过高易挥发；
(4) 用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯，乙醇溶解，碳酸钠与乙酸反应除去乙酸、同时降低乙酸乙酯的溶解度；
(5) 乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液混合后分层，可以通过分液方法分离，乙酸乙酯的密度小于饱和碳酸钠溶液的，所以在混合液的上层；
(6) 可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，由此衍生的一
些物理量也不变，以此判断平衡状态；
(7)①对比试验关键是要采用控制变量，即控制一个变量，其它条件不变； ②分析使用浓硫酸和稀硫酸的稀硫酸的实验，比较哪种条件下生成的乙酸乙酯多； (8)先判断过量情况，根据反应方程式及不足量计算出生成乙酸乙酯的质量，然后计算出乙酸乙酯的产率。 【详解】
(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+CH3CH218OH
CH3CO18OC2H5+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；
(2) 三种试剂滴入顺序原则是：密度先小后大，根据表中数据应该先加乙醇，再加浓硫酸，最后加乙酸；
(3) 乙酸、乙醇均有挥发性，步骤②中用小火均匀加热，可减少反应物的挥发，增大产率； (4) 制备乙酸乙酯时，常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯，目的是中和乙酸并吸收部分乙醇、乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小，有利于分层析出，所以BC正确，故答案为BC；
(5) 分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物，加入饱和碳酸钠溶液，实现酯与乙酸和乙醇的分离，分离油层和水层采用分液的方法，所以用到的仪器为分液漏斗；乙酸乙酯的密度比水小，所以在碳酸钠溶液层上方有无色油状液体出现，分离时，乙酸乙酯应该从分液漏斗的上口倒出；
(6) ①混合物中各物质的浓度不再变化，说明达到平衡状态，故①正确；②化学反应速率之比等于化学计量数之比，单位时间里，生成1mol乙醇，同时生成1mol乙酸，不能说明反应达到平衡状态，故②错误；③单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故③正确；故答案为①③；
(7)①本题是研究实验D与实验C相对照，证明H+对酯化反应具有催化作用的条件，题中采用了一个变量，实验C2mol?L-1H2SO4，实验D盐酸，所以达到实验目的，实验D与实验C中H+的浓度一样，实验C 3mL乙醇、2mL乙酸、2mol?L-1H2SO4，实验D3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸，要保证溶液体积一致，才能保证乙醇、乙酸的浓度不变，盐酸体积为4mL，实验D与实验C中H+的浓度一样，所以盐酸的浓度为4mol?L-1；
②对照实验A和C可知：试管Ⅰ中试剂实验A中使用1mL18mol?L-1 浓硫酸，生成的乙酸乙酯比C中生成的乙酸乙酯大很多，说明浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率，故答案为A、C；
(8)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+C2H5OH
CH3COOC2H5+H2O可知，理论上生成乙酸乙酯的物质的量为
×100%=66.7%。
1.5mol，而实际上生成了88g，则乙酸乙酯的产率为：
【点睛】
乙酸乙酯制备过程中各试剂及装置的作用：①浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂；②饱和Na2CO3的作用：中和乙酸，溶解乙醇，便于闻酯的气味；降低乙酸乙酯在水中的溶解度；③玻璃导管的作用：冷凝回流、导气。
4．硫代硫酸钠(Na2S2O3)是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定，在酸性溶液中分解产生S、SO2。
Ⅰ. Na2S2O3的制备。工业上可用反应：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3 +CO2制得，实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
(1)b中反应的离子方程式为________，c中试剂为_________。 (2)反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是_______。 (3)实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有___________(写出两条)。 (4)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2，不能过量，原因是_______。 (5)制备得到的Na2S2O3中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4：___________________________________。 Ⅱ. 探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。 资料：ⅰ．Fe3++3S2O32-Fe(S2O3)33-(紫黑色)
ⅱ．Ag2S2O3为白色沉淀，Ag2S2O3可溶于过量的S2O32- 装置 编号 试剂X 实验现象 混合后溶液先变成紫黑色, 30s后溶液几乎变为无色 先生成白色絮状沉淀，振荡后，沉淀溶解，得到无色溶液 ① Fe(NO3)3溶液 ② AgNO3溶液
(6)根据实验①的现象，初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+，通过____(填操作、试剂和现象)，进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅰ的现象：____。 (7)同浓度氧化性：Ag+ > Fe3+。实验②中Ag+未发生氧化还原反应的原因是____。 (8)进一步探究Ag+和S2O32-反应。
装置 编号 试剂X 实验现象 ③ AgNO3溶液 先生成白色絮状沉淀，沉淀很快变为黄色、棕色，最后为黑色沉淀。
实验③中白色絮状沉淀最后变为黑色沉淀(Ag2S)的化学方程式如下，填入合适的物质和系数：Ag2S2O3+_____ =Ag2S+_____
(9)根据以上实验，Na2S2O3与金属阳离子发生氧化还原反应和____有关(写出两条)。
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【答案】SO32-+2H+= H2O +SO2↑;或HSO3+H+=SO2↑+H2O 硫化钠和碳酸钠的混合溶液 硫
控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度等) 若SO2过量，溶液显酸性，产物分解 取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质 加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀 生成紫色配合物的反应速率快，氧化还原反应速率慢；Fe3+与S2O32?氧化还原反应的程度大，Fe3++3S2O32-Fe(S2O3)33-(紫黑色)平衡逆移，最终溶液几乎无色 Ag+与S2O32?生成稳定的配合物，浓度降低，Ag+的氧化性和S2O32?的还原性减弱 H2O H2SO4 阳离子、用量等 【解析】 【分析】
Ⅰ.第一个装置为二氧化硫的制取装置，制取二氧化硫的原料为：亚硫酸钠和70%的浓硫酸；c装置为Na2S2O3的生成装置；d装置为尾气吸收装置，吸收二氧化硫和硫化氢等酸性气体，结合问题分析解答；
Ⅱ.(6)利用铁氰化钾溶液检验反应后的溶液中含有Fe2+；根据外界条件对反应速率和平衡的影响分析解答；
(7)实验②滴加AgNO3溶液，先生成白色絮状沉淀，振荡后，沉淀溶解，得到无色溶液，说明溶液中Ag+较低，减少了发生氧化还原反应的可能；
(8)Ag2S2O3中S元素化合价为+2价，生成的Ag2S中S元素化合价为-2价，是还原产物，则未知产物应是氧化产物，结合电子守恒、原子守恒分析即可； (9)结合实验①、②、③从阳离子的氧化性、离子浓度等方面分析。 【详解】
Ⅰ. (1)第一个装置为二氧化硫的制取装置，制取二氧化硫的原料为：亚硫酸钠和70%的浓硫酸，反应的离子方程式为：SO32-+2H+=SO2↑+H2O，c装置为Na2S2O3的生成装置，根据反应原理可知c中的试剂为：硫化钠和碳酸钠的混合溶液；
(2)反应开始时发生的反应为：Na2S+SO2+H2O=H2S+Na2SO3，SO2+2H2S=3S↓+2H2O，故该浑浊物是S；