题目内容
【题目】实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是:
2+KOH→;+HCl→+KCl
已知:①苯甲醛易被空气氧化;
②苯甲醇沸点为205.3℃;
③苯甲酸熔点为121.7℃,沸点为249℃,溶解度为0.34g;
④乙醚(C2H5OC2H5)沸点为34.8℃,难溶于水,
⑤苯甲酸钾易溶于水,可以与盐酸等强酸发生复分解反应制备苯甲酸。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下所示:
试根据上述信息回答:
(1)苯甲酸在常温下为______态,写出苯甲酸与NaOH反应的方程式:________________。
(2)操作Ⅰ的用到的主要仪器是______,乙醚溶液中所溶解的主要成分是___________。
(3)操作Ⅱ的名称是____________。收集产品甲的适宜温度为___________。
(4)操作Ⅲ的名称是_____________,产品乙是______________。
【答案】固 +NaOH→+H2O 分液漏斗、烧杯 苯甲醇 蒸馏 205.3℃ 过滤 苯甲酸
【解析】
由流程结合题中信息可知,苯甲醛与KOH反应生成白色糊状物为苯甲醇、苯甲酸钾的混合物,然后加水、乙醚萃取苯甲醇,操作Ⅰ为萃取、分液,得到的乙醚溶液中含苯甲醇,操作Ⅱ为蒸馏,得到的产品甲为苯甲醇;水溶液中含苯甲酸钾,加盐酸发生强酸制弱酸的反应,生成苯甲酸,苯甲酸的溶解度小,则操作Ⅲ为过滤,则产品乙为苯甲酸,以此分析解答此题。
(1)由题中信息苯甲酸熔点为121.7℃,沸点为249℃可知,苯甲酸在常温下为固态,苯甲酸与NaOH发生中和反应,化学方程式为:+NaOH→+H2O;
(2)根据以上分析可知操作Ⅰ为萃取、分液,用到的主要仪器有:分液漏斗、烧杯;乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇;
(3)根据以上分析可知操作Ⅱ为蒸馏,得到的产品甲为苯甲醇,由题知苯甲醇沸点为205.3℃,收集产品甲的适宜温度为205.3℃;
(4)根据以上分析可知操作Ⅲ为过滤,由题知苯甲酸在常温下为固态,而且在水中溶解度很小,所以过滤后得到的产品乙为苯甲酸。
【题目】能源开发、环境保护、资源利用等是当今社会的热门话题。请根据所学化学知识回答下列问题:
(1)汽车上安装催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染。
已知:N2(g) + O2(g)=2NO(g) △H=+180.5 kJ·mol-1;
2C(s)+ O2(g)=2CO(g) △H=-221.0 kJ·mol-1;
C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1;
则尾气转化反应2NO(g) +2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=________________。
(2)某硝酸厂利用甲醇处理废水。在一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2。若该反应消耗32 g CH3OH转移6 mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比为______________。
(3)煤的间接液化是先转化为CO和H2,再在催化剂作用下合成甲醇。若在一定温度下,向1 L密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),经10 min反应达到平衡时测得各组分的浓度如下:
物质 | CO | H2 | CH3OH |
浓度/(mol·L-1) | 1.2 | 1.0 | 0.6 |
①该反应的平衡常数表达式为:K=_____________________。
②该时间内反应速率υ(H2)=_________________。
③平衡时CO的转化率为_________________(保留1位小数)