题目内容

【题目】苯乙酸铜是合成纳米氧化铜的重要前驱体之一,可采用苯乙腈()为原料在实验室进行合成。制备苯乙酸的装置如右图(加热和夹持仪器略去)。已知苯乙酸的熔点为76.5℃,微溶于冷水,易溶于乙醇。

在250mL三口瓶A中加入70mL质量分数为70%的硫酸和几片碎瓷片,加热至100℃,再缓缓滴入46.8g苯乙腈,然后升温至130℃,发生反应:

+2H2O+H2SO4+NH4HSO4

请回答:

(1)甲同学提出为使反应物受热均匀,可以采取水浴加热。老师否定了这个建议,原因是_______

(2)乙同学提出装置中缺少温度计,温度计水银球的合理位置是_______

(3)本实验采用了滴液漏斗。与普通分液漏斗相比,滴液漏斗的优点是_______

(4)反应结束后需先加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是_______,分离出苯乙酸的操作是_______

(5)提纯粗苯乙酸最终得到19g纯品,则苯乙酸的产率是_____%(结果保留整数)。

(6)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后加入Cu(OH)2,搅拌30min,过滤。滤液静置一段时间可以析出苯乙酸铜晶体。此步骤中用到乙醇的作用是______;写出此步发生反应的化学方程式_______

【答案】 水浴加热的温度达不到130℃ 放在反应混合液中,但不能接触烧瓶内壁 三口瓶和滴液漏斗中气压相通,液体能顺利滴下 降低温度,减小苯乙酸的溶解度,便于苯乙酸析出 过滤 35 促进苯乙酸的溶解,以利于苯乙酸充分反应

【解析】(1)甲同学提出为使反应物受热均匀,可以采取水浴加热。但水浴加热的温度达不到130℃,故老师否定了这个建议;(2)温度计水银球的合理位置是放在反应混合液中,但不能接触烧瓶内壁(3)滴液漏斗的优点是三口瓶和滴液漏斗中气压相通,液体能顺利滴下(4) 因为反应混合物中有浓硫酸,所以要将混合物倒入冷水中,反应结束后加适量冷水,降低温度,减小苯乙酸的溶解度,则加入冷水可便于苯乙酸析出;苯乙酸从溶液中析出,故分离出苯乙酸的操作是过滤(5) 由反应+2H2O+H2SO4+NH4HSO4可知,46.8g苯乙腈生成苯乙酸为46.8g×=54.4g,最终得到19g纯品,则苯乙酸的产率是×100%=35%;(6) 苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇,为了充分反应,混合溶剂中加乙醇增大苯乙酸的溶解度,便于充分反应;将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后加入Cu(OH)2,搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间可以析出苯乙酸铜晶体,发生反应的化学方程式为:

练习册系列答案
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【题目】反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1;反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2。在不同温度时K1、K2的值如下表:

温度(绝对温度)

K1

K2

973

1.47

2.38

1173

2.15

1.67

(1)计算温度为973K时,反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) K=__________

(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g), 在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO23 mol H2进行反应。

①该反应能够自发进行的原因是___________________________

②下列措施中能使c(CH3OH)增大的是________

a.降低温度 b.充入He(g),使体系压强增大

c.将H2O(g)从体系中分离出来 d.再充入1 mol CO23 mol H2

③在温度T1时,当反应达到平衡时,测得n(H2)=2.4 mol;其他条件不变,在温度T2时,当反应达到平衡时,测得n(CO2)=0.82 mol,则T2________T1(“>”、“<”“=”)。

(3)某实验将一定量的CO2H2充入一定体积的密闭容器中,在两种不同条件下发生反应:CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol1测得CH3OH的物质的量随时间变化如下图所示,回答问题:

①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K________K(“>”、“<”“=”)。

②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式投入反应物,一段时间后达到平衡。

容器

反应物

投入量

1 mol CO2、3 mol H2

a mol CO2、b mol H2

c mol CH3OH(g)、c mol H2O(g)

若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的浓度相等,且起始时维持反应逆向进行,则c的取值范围为________________

【题目】海洋资源的利用具有广阔前景。

(1)无需经过化学变化就能从海水中获得的物质是______(填序号)。

A.Cl2 B.淡水 C.烧碱 D.食盐

(2)下图是从海水中提取镁的简单流程。

①操作A是 _______________________

②无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,该反应的化学方程式为_____

③海水提镁的过程,为什么要将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁,再转变为氯化镁?____

(3)海带灰中富含以I形式存在的碘元素。实验室提取I2的途径如下所示:

①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是________(填序号)。

a.坩埚 b.试管 c.蒸发皿 d.烧杯

②向酸化的滤液中加过氧化氢溶液,写出该反应的离子方程式________________

③用CCl4提取碘时除了用CCl4还可以选用的试剂是________(填字母序号)。

a.苯 b.乙醇 c.乙酸

④为检验用CCl4提取碘后的水溶液中是否还含有碘单质。请写出该实验的实验步骤、现象及结论:_______

(4)利用海底的“可燃冰”制作的燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH = K2CO3+3H2O,则该燃料电池的负极的电极反应为__________________

(5)海底的煤经综合利用开发的副产物CO2能生产甲醇燃料,其反应的方程式为:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图实线所示。a,b,c,d括号内数据表示坐标。

①a点正反应速率_________(填“大于、等于或小于”)a点逆反应速率。

②平衡时CO2的物质的量浓度是___________mol/L。

③能够说明该反应达到化学平衡状态的标志是_______(双选)。

A.单位时间内消耗1molCO2,同时生成3mol H2

B.混合气体的密度不随时间变化

C.CH3OH、H2的浓度不再随时间变化

D.CH3OH和H2O浓度相等

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