题目内容
【题目】苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料﹣纳米氧化铜的重要前驱体之一.下面是它的一种实验室合成路线:
+H2O+H2SO4+NH4HSO4
(苯乙腈)
+Cu(OH)2→()2Cu+H2O
制备苯乙酸的装置示意图如图(加热和夹持装置等略):
已知:苯乙酸的熔点为76.5℃,微溶于冷水,溶于乙醇.
回答下列问题:
(1)在250mL三口瓶a中加入70mL 70%硫酸.配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是 .
(2)将a中的溶液加热至100℃,缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130℃继续反应.在装置中,仪器b的作用是 ;仪器c的名称是 ,其作用是 .反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品.加入冷水的目的是 ,下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是 (填标号)
A、分液漏斗
B、漏斗
C、烧杯
D、直形冷凝管
E、玻璃棒
(3)提纯苯乙酸的方法是重结晶,最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率是 .(百分数)
(4)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,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是 .
【答案】(1)先加水、再加入浓硫酸.
(2)滴加苯乙腈;球形冷凝管(或冷凝管),冷凝回流(或使气化的反应液冷凝)
便于苯乙酸析出,BCE
(3)94.6%(或95%);
(4)增大苯乙酸溶解度,便于充分反应
【解析】
试题分析:(1)稀释浓硫酸放出大量的热,配制此硫酸时,应将密度大的注入密度小的液体中,防止混合时放出热使液滴飞溅,则加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水、再加入浓硫酸,故答案为:先加水、再加入浓硫酸;
(2)由图可知,c为球形冷凝管,其作用为回流(或使气化的反应液冷凝),仪器b的作用为滴加苯乙腈;分离苯乙酸粗品,利用过滤操作,则需要的仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,故选BCE,故答案为:滴加苯乙腈;球形冷凝管;回流(或使气化的反应液冷凝);BCE;
(3)由反应+H2O+H2SO4+NH4HSO4可知,40g苯乙腈生成苯乙酸为40g×=46.5g,最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率是×100%=95%,故答案为:95%;
(4)苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇,混合溶剂中乙醇可增大苯乙酸的溶解度,然后与Cu(OH)2反应除去苯乙酸,即混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度,便于充分反应,故答案为:增大苯乙酸溶解度,便于充分反应。
【题目】煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:
(1) NaClO2的化学名称为____________。
(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×103mol·L1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子 | SO42 | SO32 | NO3 | NO2 | Cl |
c/(mol·L1) | 8.35×104 | 6.87×106 | 1.5×104 | 1.2×105 | 3.4×103 |
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 。增加压强,NO的转化率________________(填“提高”、“不变”或“降低”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐___________(填“增大”“不变”或“减小”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率___________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是___________。
(3)不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝反应中,SO2和NO的平衡分压Pe如图所示。
①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均____________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
②反应ClO2+2SO32===2SO42+Cl的平衡常数K表达式为___________。
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是_______。
②已知下列反应:
SO2(g)+2OH(aq)===SO32(aq)+H2O(l) ΔH1
ClO(aq)+SO32(aq)===SO42(aq)+Cl(aq) ΔH2
CaSO4(s)===Ca2+(aq)+SO42(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO(aq) +2OH(aq) ="==" CaSO4(s) +H2O(l) +Cl(aq)的ΔH= _。