题目内容
【题目】【2014全国大纲卷】
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:
制备苯乙酸的装置示意图如下(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250 mL三口瓶a中加入70 mL70%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40 g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。加人冷水的目的是 。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)提纯粗苯乙酸的方法是 ,最终得到44 g纯品,则苯乙酸的产率是 。
(4)用CuCl2 2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是 。
(5)将苯乙酸加人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(1分)
(2)滴加苯乙腈(1分) 球形冷凝管(1分) 回流(或使气化的反应液冷凝)(1分)
便于苯乙酸析出(2分) BCE(全选对2分)
(3)重结晶(1分) 95% ( 2分)
(4)取少量洗涤液、加人稀硝酸、再加AgN03溶液、无白色浑浊出现(2分)
(5)增大苯乙酸溶解度,便于充分反应(2分)
【解析】物质的制备实验要从制备的原理、原料与生成物的性质和相关信息入手,应用所学知识并结合问题进行全面的分析作答。
(1)蒸馏水与浓硫酸混合应先加水、再加入浓硫酸,防止暴沸。
(2)仪器b为分液漏斗,通过分液漏斗向三口瓶a中滴加苯乙腈;仪器c为球形冷凝管,能起到冷凝回流的作用(使气化的反应液冷凝);反应结束后加适量冷水,便于苯乙酸(微溶于冷水)结晶析出,通过过滤能从混合液中分离出苯乙酸粗品,过滤所用的仪器主要有漏斗、玻璃棒、烧杯等。
(3)将粗苯乙酸晶体重新在热水中溶解,然后再降温结晶过滤(重结晶)可得较纯净的苯乙酸晶体;根据“1~1”关系式,可计算苯乙酸的产率=。
(4)在制备Cu(OH)2沉淀的同时还有可溶性NaCl生成,故判断沉淀洗干净的方法就是检验最后一次洗涤液中是否还含有Cl-。
(5)根据“苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇”,故乙醇与水的混合溶剂中的乙醇能增大苯乙酸的溶解度,便于充分反应。
【题目】A、B、C、D为短周期元素,请根据下表信息回答问题。
元素 | A | B | C | D |
性质或结构信息 | 工业上通过分离液态空气获得其单质,单质能助燃 | 气态氢化物显碱性 | +3价阳离子的核外电子排布与氖原子相同 | 第三周期原子半径最小 |
(1)B在元素周期表的位置:_________________。
(2)工业上电解法冶炼单质C的化学方程式为_______________。
(3)D的单质与A的一种氢化物反应生成具有漂白性的物质;D的单质与A的另一种氢化物反应生成A的单质。有关反应的化学方程式为:________;______。
(4)D的最高价氧化物为无色液体,该物质与水混合得到一种强酸溶液,该反应的化学方程式为_________________________________________。