题目内容

19．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：
苯溴溴苯
密度/g•cm-30.883.101.50
沸点/℃8059156
水中溶解度微溶微溶微溶
按下列合成步骤回答问题：
（1）在a中加入15mL无水苯和少量铁屑，在b中小心加入4.0mL液态溴，向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了HBr气体，继续滴加液溴滴完．装置d的作用是吸收HBr和Br2；a中发生的化学反应方程式+Br2$\stackrel{Fe}{→}$+HBr．
（2）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10mL水、8mL 10%的NaOH溶液、10mL水洗涤．
NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤．
加入氯化钙的目的是干燥；
（3）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为苯，要进一步提纯，下列操作中必须的是C（填入正确选项前的字母）；
A．重结晶          B．过滤          C．蒸馏          D．萃取
（4）在该实验中，a的容积最适合的是B（填入正确选项前的字母）．
A．25mL         B．50mL          C．250mL         D．500mL．

分析 （1）苯与液溴反应生成HBr，HBr与水蒸气结合呈白雾；
液溴都易挥发，而苯的卤代反应是放热的，尾气中有HBr及挥发出的Br2，用氢氧化钠溶液吸收，防止污染大气；
（2）溴苯中含有溴，加NaOH溶液，把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中，然后加干燥剂，据此解答；
（3）由分离操作可知，分离出的粗溴苯中含有未反应的苯，分离互溶的液体，根据沸点不同，利用蒸馏的方法进行分离；
（4）根据制取溴苯所加的液体的体积以及溶液的体积一般不超容器的$\frac{2}{3}$，不少于$\frac{1}{3}$来解答．

解答 解：（1）苯与液溴反应生成HBr，HBr与水蒸气结合呈白雾；液溴都易挥发，而苯的卤代反应是放热的，尾气中有HBr及挥发出的Br2，用氢氧化钠溶液吸收，防止污染大气，苯与液溴在铁粉作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，反应方程式为+Br2$\stackrel{Fe}{→}$+HBr，
故答案为：HBr；吸收HBr和Br2；+Br2$\stackrel{Fe}{→}$+HBr；
（2）溴苯提纯的方法是：先水洗，把可溶物溶解在水中，然后过滤除去未反应的铁屑，再加NaOH溶液，把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中．然后加干燥剂，无水氯化钙能干燥溴苯，
故答案为：除去HBr和未反应的Br2；干燥；
（3）反应后得到的溴苯中溶有少量未反应的苯．利用沸点不同，苯的沸点小，被蒸馏出，溴苯留在母液中，所以采取蒸馏的方法分离溴苯与苯；
故答案为：苯；C；
（4）操作过程中，先在a中加入15mL无水苯，在b中小心加入4.0mL液态溴，最后向a中加入10mL水，共约30mL，所以a的容积最适合的是50mL，
故答案为：B．

点评 本题主要考查了溴苯的制取实验、物质的分离提纯等，清楚制备的原理是解答的关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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7．下列病症是由于缺乏什么元素引起的？
（1）夜盲症：维生素A；
（2）佝偻病：维生素D
（3）牙床溃烂、牙齿松动：维生素C 
（4）贫血铁 
（5）甲状腺肿大碘．
8．等体积、等浓度的下列溶液，含Cl-最少的溶液是（　　）
A．CaCl2B．KClC．AlCl3D．SnCl4
7．在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气．进行此实验，所用仪器如图：
（1）连接上述仪器的正确顺序（填各接口处的字母）：E接C；D接A；B接G；H接F．
（2）装置中，饱和食盐水的作用是除去挥发出的氯化氢气体，抑制氯气在水中的溶解度；NaOH溶液的作用是吸收多余的氯气．
（3）化学实验中常用湿润的淀粉-KI试纸检验是否有Cl2产生．如果有Cl2产生，可观察到湿润的淀粉-KI试纸变蓝，
（4）写出下列化学反应的方程式：
①气体发生装置中进行的反应：MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
②NaOH溶液中发生的反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
（5）KMnO4的氧化性比MnO2强得多，实验室可以用KMnO4固体和浓盐酸反应制取氯气，反应方程式如下：
2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O．
①请用“双线桥”标出电子转移的方向和数目：
2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O．
②该反应中被氧化和未被氧化的盐酸的物质的量之比是5：3，如果将20ml 12mol•L-1的浓盐酸与足量KMnO4充分反应，实际能收集到的氯气在标准状况下的体积将D．
A．≥1.68L              B．＞1.68L             C．≤1.68L              D．＜1.68L．
14．影响化学反应速率的因素很多，某同学设计了以下实验研究不同浓度的硫酸对反应速率的影响．
药品：Cu、Fe、Na和不同浓度的硫酸 （0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L）；装置如图
（1）用此装置进行定量实验，应选用的上述实验药品是：
第一组：Fe和0.5mol/L硫酸
第二组：Fe和2mol/L硫酸
（2）应该测定的实验数据是气体从反应开始到推动活塞达到30mL刻度时的时间．
（3）此实验忽视了影响反应速率的其他因素是（假设金属颗粒是均匀的）：温度对反应速率的影响．
（4）此实验得到的结论应该是硫酸的浓度越高，反应速率越快．（填“高、低、快、慢”）
4．有机物X的分子式为C6H10O2，在稀硫酸中加热可得到Y、Z两种物质，其中Y能使溴的CCl4溶液褪色，能与NaHCO3溶液反应且分子中只含有一个甲基，则X最多有（不考虑立体异构）（　　）
A．7 种B．6 种C．5 种D．4 种
11．某化学小组以苯甲酸为原料，制取苯甲酸甲酯．已知有关物质的沸点如下表：
物质甲醇苯甲酸苯甲酸甲酯
沸点/℃64.7249199.6
Ⅰ．合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入9.6ml（密度约为1.27g．ml-1）苯甲酸和20mL甲醇（密度约0.79g•mL-1），再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒碎瓷片，小心加热使反应完全，得苯甲酸甲酯粗产品．
（ 1）加入碎瓷片的作用是防止瀑沸；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作时B（填正确答案标号）．
A．立即补加        B．冷却后补加       C．不需补加        D．重新配料
（2）浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂混合液体时最后加入浓硫酸的理由：浓硫酸密度较大，且与苯甲酸、甲醇混合放出大量热量，甲醇易挥发．
（3）甲、乙、丙三位同学分别设计了如图三套实验室合成苯甲酸甲酯的装置（夹持仪器和加热仪器均已略去）．根据有机物的沸点最好采用装置乙（填“甲”或“乙”或“丙”）．

Ⅱ．粗产品的精制
（4）苯甲酸甲酯粗产品中含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水，现拟用下列流程进行精制，请根据流程图写出操作方法的名称．操作Ⅱ分液；蒸馏．

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（6）列式计算，苯甲酸甲酯的产率是65%．
8．乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味．实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图（如图1）和有关数据如下：
相对分子质量密度/（g?cm-3）沸点/℃水中溶解性
异戊醇880.8123131微溶
乙酸601.0492118溶
乙酸异戊酯1300.8670142难溶
实验步骤：
在A中加入4.4g的异戊醇，6.0g的乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片，开始缓慢加热A，回流50min，反应液冷至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水，饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤，分出的产物加入少量无水MgSO4固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集140～143℃馏分，得乙酸异戊酯3.9g．
回答下列问题：
（1）仪器B的名称是：球形冷凝管
（2）在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后b（填标号）．
a．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出
b．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出
c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出
d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口放出
（3）本实验中加入过量乙酸的目的是：提高醇的转化率．
（4）实验中加入少量无水MgSO4的目的是：干燥．
（5）如图2，在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是：b （填标号）．

（6）本实验的产率是：d（填标号）．
a.30%  b.40%   c.50%    d.60%
（7）在进行蒸馏操作时，若从130℃便开始收集馏分，会使实验的产率偏高（填“高”或“低”）．
9．下列说法中，不正确的是（　　）
A．有机化学是研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学
B．CO、H2CO3等含碳元素的化合物视作无机物的理由是他们的组成和性质跟无机物相似
C．迄今为止，人类发现和合成的有机物已超过3000万种
D．有机物受热不易分解，且不易燃烧

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