题目内容
15.1-苯乙醇具有柔和、愉快而持久的玫瑰香气,广泛用于各种食用香精和烟用香精中.实验室以苯乙酮和硼氢化钠为原料制备1-苯乙醇的反应原理(图1)、装置(图2)和有关数据如表:试剂 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 密度(g•cm-3) | 溶解性 | ||
水 | 乙醇 | 乙醚 | ||||
1-苯乙醇 | 20 | 203.4 | 1.013 | 不溶 | 溶 | 溶 |
苯乙酮 | 19.7 | 202.3 | 1.028 | 不溶 | 溶 | 溶 |
硼氢化钠 | - | - | 1.076 | 溶 | 溶 | 不溶 |
乙醚 | -116.3 | 34.6 | 0.713 | 微溶 | 溶 | - |
实验步骤:①在烧杯中加入15mL 95%的乙醇和0.1g硼氢化钠,搅拌下,再滴入8mL苯乙酮,控制温
度在48℃~50℃,滴加完毕,室温下放置15min.
②在搅拌的条件下,慢慢滴加6mL 3mol/L的盐酸.
③水浴加热,使反应液中大部分乙醇蒸出,出现分层,再加入10mL乙醚.将混合反应液倒入分液漏
斗,分离上述液体,水层再用10mL乙醚萃取,合并两次分液得到的有机相.
④加入适量无水硫酸镁,静置片刻,过滤除去硫酸镁固体.再加入0.6g无水碳酸钾,然后进行简单蒸
馏除去乙醚.
⑤经减压蒸馏得到1-苯乙醇4.5g(减压蒸馏可降低有机物的沸点).
(1)反应中加入乙醇的目的是溶解硼氢化钠和苯乙酮,使反应物充分接触.
(2)反应完成后,蒸出大部分乙醇,反应液出现分层,上层为水层(填“水层”或“有机层”,下同),加入10mL乙醚,充分振荡后,上层为有机层.
(3)装置中仪器A的名称为蒸馏烧瓶,在本实验中最好选用的规格是50mL(填“50mL”、“100mL”或“200mL”);仪器B中冷凝水由a(填“a”或“b”)口流出.
(4)步骤④中加入无水硫酸镁的作用是干燥.
(5)步骤④蒸馏除去乙醚时,应采用的最佳加热方式为b(填字母序号)
a.酒精灯加热 b.水浴加热 c.油浴加热 d.酒精喷灯加热.
分析 (1)根据题中信息,苯乙酮不溶于水易溶于乙醇,要使硼氢化钠与苯乙酮充分反应,就要使它们能充分接触,据此分析;
(2)根据表中有机物密度分析,乙醚的密度小于水,其它有机物密度大于水;
(3)根据图2可知,该装置为蒸馏装置,据此判断A仪器名称,根据实验步聚,实验中蒸馏烧瓶中液体体积共有39mL左右,冷却时采用逆流,冷却效果较好;
(4)无水硫酸镁能吸水,据此答题;
(5)乙醚的沸点只有34.6℃,据此选择加热的方式.
解答 解:(1)根据题中信息,苯乙酮不溶于水易溶于乙醇,要使硼氢化钠与苯乙酮充分反应,就要使它们能充分接触,所以用乙醇可以溶解硼氢化钠和苯乙酮,使反应物充分接触,
故答案为:溶解硼氢化钠和苯乙酮,使反应物充分接触;
(2)根据表中有机物密度分析,乙醚的密度小于水,其它有机物密度大于水,所以反应完成后,蒸出大部分乙醇,反应液出现分层,上层为水层,加入10mL乙醚,充分振荡后,上层为有机层,
故答案为:水层;有机层;
(3)根据图2可知,该装置为蒸馏装置,所以A仪器名称为蒸馏烧瓶,根据实验步聚,实验中蒸馏烧瓶中液体体积共有39mL左右,所以可以选择50mL蒸馏烧瓶,冷却时采用逆流,冷却效果较好,所以冷凝水由a口流出,
故答案为:蒸馏烧瓶;50mL;a;
(4)无水硫酸镁能吸水,所以步骤④中加入无水硫酸镁的作用是干燥,故答案为:干燥;
(5)乙醚的沸点只有34.6℃,所以可以用水浴加热的方式,故选:b.
点评 本题考查了1-苯乙醇的制取,侧重考查了副产物的产生、去除等工艺,掌握相关的反应原理是解答的关键,注意题中信息的应用,本题难度中等.
练习册系列答案
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7.已知同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序为:HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列判断中正确的是( )
A. | 元素非金属性按X、Y、Z的顺序增强 | |
B. | 简单阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序减弱 | |
C. | 气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序增强 | |
D. | 单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱 |
3.乙酰水杨酸即阿斯匹林(aspirin)是一种解热止痛、治疗感冒药,实验室制取原理为:
实验方学科王法:在干燥的锥形瓶中放入称量好的水杨酸(6.2g 0.045mol)、乙酸酐(5mL 5.4g0.053mol),滴入3mL浓硫酸,在70℃反应一段时间后,按如下流程分离出乙酰水杨酸.
已知:①乙酰水杨酸学科王溶于热水,在冷水中微溶;熔点:136°C,沸点:321.4°C.
②乙酰水杨酸钡、水杨酸钡均可溶于水.
③乙酸酐遇水生成乙酸.
④乙酰水杨酸钠易溶于水,上述学科王粗产物中有少量难溶于水的聚合物.
(1)反应后用40mL冰水稀释反应混合物的操作是:待反应液稍冷后,在玻璃棒不断搅拌下将反应液沿烧杯壁慢慢倒入40ml冰水中.
(2)操作Ⅰ为过滤.
(3)判断粗产物与饱和碳酸氢钠已反应完全的现象是:无气泡产生.
(4)某同学推测产品中可能还含有少量水杨酸和Na2SO4,设计了如下方案进行检验,实验证明不含杂质,请在答题卡上完成表中内容.
(5)产率计算:称量干燥后纯净产品质量为3.2g,该实验中乙酰水杨酸的产率为40%(保留三位有效数字).
实验方学科王法:在干燥的锥形瓶中放入称量好的水杨酸(6.2g 0.045mol)、乙酸酐(5mL 5.4g0.053mol),滴入3mL浓硫酸,在70℃反应一段时间后,按如下流程分离出乙酰水杨酸.
已知:①乙酰水杨酸学科王溶于热水,在冷水中微溶;熔点:136°C,沸点:321.4°C.
②乙酰水杨酸钡、水杨酸钡均可溶于水.
③乙酸酐遇水生成乙酸.
④乙酰水杨酸钠易溶于水,上述学科王粗产物中有少量难溶于水的聚合物.
(1)反应后用40mL冰水稀释反应混合物的操作是:待反应液稍冷后,在玻璃棒不断搅拌下将反应液沿烧杯壁慢慢倒入40ml冰水中.
(2)操作Ⅰ为过滤.
(3)判断粗产物与饱和碳酸氢钠已反应完全的现象是:无气泡产生.
(4)某同学推测产品中可能还含有少量水杨酸和Na2SO4,设计了如下方案进行检验,实验证明不含杂质,请在答题卡上完成表中内容.
序号 | 实验方案 | 实验现象 | 结论 |
① | 将少量产品加入6mL水的试管A中,振荡,将上层液体倾析至B、C中. | 得到白色晶体和无色溶液 | |
② | 向试管B中加入少量BaCl2溶液. (或取试管B中溶液做焰色反应实验). | 不产生白色沉淀(或焰色不呈黄色) | 产品中不含 Na2SO4 |
③ | 向试管C中,加入少量FeCl3溶液(或浓溴水). | 溶液不显紫色(或无白色沉淀出现). | 产品中不含水杨酸 |
20.某化学探究小组拟用铜片制取Cu(NO3)2,并探究其化学性质.
(一)他们先把铜粉放在空气中灼烧,在与稀HNO3反应制取硝酸铜.
(1)如果直接用铜屑与HNO3反应来制取硝酸铜,可能导致的两个不利因素是生成等物质的量的硝酸铜,消耗硝酸原料多、且产生污染物氮氧化物.
(2)实验中铜粉应该放在坩埚(填“蒸发皿”、“坩埚”或“烧杯”)中灼烧.欲从反应后的溶液中得到硝酸铜晶体,实验操作步骤按顺序分别蒸发浓缩、冷却结晶、过滤.
(二)为了探究Cu(NO3)2热稳定性,探究小组用下图中的装置进行实验.(图中铁架台、铁夹和加热设备均略去)
往左试管中放入研细的无水Cu(NO3)2晶体并加热,观察到左试管中有红棕色气体生成,最终残留黑色粉末;用U型管除去红棕色气体,在右试管中收集到无色气体.
(1)红棕色气体是NO2.
(2)当导管口不再有气泡冒出时,停止反应,这时在操作上应注意先把导气管移出水面,然后熄灭火焰.
(3)探究小组判断Cu(NO3)2的分解属于氧化还原反应,产物除了红棕色气体和黑色固体外,进一步分析、推断,分解产物中一定还含有O2 ,写出该反应的化学方程式2Cu(NO3)2═2CuO+4NO2↑+02↑.
(三)为了探究Cu(NO3)2在酸性条件下跟铁单质的反应.他们取一支试管,加入Cu(NO3)2溶液,滴入适量稀硫酸酸化,再加入一定量铁粉,实验后没有固体残留物质.
(1)反应中最先起氧化作用的是HNO3;
(2)该探究小组对反应后溶液中铁元素的价态进行探究,他们设计了实验方案,并进行实验.请在答题卡上按下表格式补充写出实验操作步骤、预期现象与结论.
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(1)红棕色气体是NO2.
(2)当导管口不再有气泡冒出时,停止反应,这时在操作上应注意先把导气管移出水面,然后熄灭火焰.
(3)探究小组判断Cu(NO3)2的分解属于氧化还原反应,产物除了红棕色气体和黑色固体外,进一步分析、推断,分解产物中一定还含有O2 ,写出该反应的化学方程式2Cu(NO3)2═2CuO+4NO2↑+02↑.
(三)为了探究Cu(NO3)2在酸性条件下跟铁单质的反应.他们取一支试管,加入Cu(NO3)2溶液,滴入适量稀硫酸酸化,再加入一定量铁粉,实验后没有固体残留物质.
(1)反应中最先起氧化作用的是HNO3;
(2)该探究小组对反应后溶液中铁元素的价态进行探究,他们设计了实验方案,并进行实验.请在答题卡上按下表格式补充写出实验操作步骤、预期现象与结论.
实验操作步骤 | 预期现象与结论 |
步骤1:观察样品 | 溶液呈蓝绿色,不能(填“能”或“不能”确定产物中铁元素的价态. |
步骤2:取少量溶液,滴加酸性KMn4溶液 | 若KMnO4溶液的紫红色褪去或变浅,则说明产物中含+2价铁元素,若KMnO4溶液不褪色或不变浅,则说明产物中不含+2价铁元素 |
步骤3:另取少量溶液,滴加KSCN溶液 | 若溶液变为血红色,说明产物中含+3价的铁元素;若溶液颜色无明显变化,则说明产物中不含+3价的铁元素. |
7.下列有关原电池的说法正确的是( )
A. | 将反应2Fe3++Fe═3Fe2+设计为原电池,则可用Zn为负极,Fe为正极,FeCl3为电解质 | |
B. | 铜片和铝片用导线连接后插入浓硝酸中,铜作负极 | |
C. | 镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后,前者较易被腐蚀 | |
D. | 铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中,Mg较活泼作负极 |
4.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A. | 25℃时,1L 0.1mol/L的CH3COOH溶液中的H+数为0.1NA | |
B. | 常温常压下,30g葡萄糖含有的氧原子数为NA | |
C. | 0.1mol/L的AlCl3溶液中含有的氯离子数为0.3NA | |
D. | 16 g甲烷分子中含有共价键的数目为2NA |
5.氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位,下列说法正确的是( )
A. | 组成蛋白质的氨基酸一定是α-氨基酸 | |
B. | 氨基酸都含有手性碳原子 | |
C. | 氨基酸具有两性,蛋白质不具有两性 | |
D. | 天然氨基酸大部分能溶于水,难溶于乙醇、乙醚 |