题目内容

20．实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是

已知苯甲醛易被空气氧化，苯甲醇的沸点为205.3℃；苯甲酸的熔点为121.7℃，沸点为249℃，溶解度为0.34g；乙醚的沸点为34.8℃，难溶于水．制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下：

苯甲醛$→_{放置24h}^{KOH、H_{2}O}$白色糊状物$→_{操作Ⅰ}^{水、乙醚}$
试根据上述信息回答下列问题：
（1）操作Ⅰ的名称是萃取（分液），乙醚溶液中所溶主要成分是苯甲醇．
（2）操作Ⅱ的名称是蒸馏，产品甲是苯甲醇．
（3）操作Ⅲ的名称是过滤，产品乙是苯甲酸．
（4）如图所示，操作Ⅱ中温度计水银球上沿放置的位置应是b（填“a”、“b”、“c”或“d”），该操作中，除需蒸馏烧瓶、温度计外，还需要的玻璃仪器是冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管，收集产品乙醚的适宜温度为34.8℃．

分析 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，则乙醚溶液中含苯甲醇，操作II为蒸馏，得到产品甲为苯甲醇；水溶液中含苯甲酸钾，加盐酸发生强酸制取弱酸的反应，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，以此碱性解答．

解答 解：由流程可知，苯甲醛与KOH反应生成苯甲醇、苯甲酸钾，然后加水、乙醚萃取苯甲醇，则乙醚溶液中含苯甲醇，操作II为蒸馏，得到产品甲为苯甲醇；水溶液中含苯甲酸钾，加盐酸发生强酸制取弱酸的反应，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，
（1）据上述分析，操作Ⅰ为萃取、分液；乙醚溶液中所溶主要成分苯甲醇，
故答案为：萃取（分液）；苯甲醇；
（2）乙醚溶液中含苯甲醇，操作II为蒸馏，得到产品甲为苯甲醇，
故答案为：蒸馏；苯甲醇；
（3）水溶液中含苯甲酸钾，加盐酸发生强酸制取弱酸的反应，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，
故答案为：过滤；苯甲酸；
（5）蒸馏时，温度计的水银球应在支管口，则温度计水银球x的放置位置为b；
蒸馏实验中需要的玻璃仪器有：蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管（尾接管）、酒精灯、锥形瓶，所以还缺少的玻璃仪器为：冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管；
通过蒸馏分离出的是乙醚，根据乙醚的沸点可知控制蒸气的温度为34.8℃，
故答案为：b；冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管；34.8℃．

点评 本题考查制备方案的设计，为高频考点，题目难度中等，明确有机物的性质及分离流程中的反应、混合物分离方法为解答的关键，注意掌握制备实验方案的设计原则，侧重分析与实验能力的考查．

练习册系列答案
相关题目
10．化学兴趣小组设计以下实验方案，测定某已部分变质的小苏打样品中Na2CO3的质量分数．
【方案一】称取一定质量的固体样品，通过加热至恒重后冷却，称量剩余固体质量，计算．
（1）图1仪器中，在灼烧固体样品时必须用到的是坩埚、泥三角（填名称）．

（2）实验中需加热至恒重的目的是：保证NaHCO3分解完全．
（3）实验中确定加热至恒重的方法是：两次称量固体的质量差不超过0.1g．
（4）若加热过程中有晶体迸溅出来，则测得的结果偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
【方案二】称取一定质量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解；向小烧杯中加入足量Ba（OH）2溶液，过滤，洗涤，干燥沉淀，称量固体质量，计算．
（已知：Ba2++OH-+HCO${\;}_{3}^{-}$═BaCO3↓+H2O）
（1）过滤操作中，除了烧杯、漏斗外，还要用到的玻璃仪器为玻璃棒．
（2）实验中判断沉淀是否完全的方法是静置，向上层清液滴加一滴Ba（OH）2溶液，观察是否有白色沉淀生成．
（3）实验中洗涤沉淀的操作是向漏斗里加入蒸馏水，使水面没过沉淀物，等水自然流完后，重复操作2～3次．
（4）实验中判断沉淀是否洗涤干净的方法是取少量最后一次洗涤沉淀的滤液于试管中，滴加一滴Na2SO4溶液，观察是否有白色沉淀生成．
【方案三】按如图2所示装置进行实验：
（1）B装置内所盛试剂是浓H2SO4；D装置的作用是防止空气中的水蒸气、CO2进入C装置；分液漏斗中不能（填“能”或“不能”）用盐酸代替稀硫酸进行实验．
（2）实验前称取17.9g样品，实验后测得C装置增重8.8g，则样品中Na2CO3的质量分数为29.6%．
（3）根据此实验测得的数据，测定结果有误差，因为实验装置还存在一个明显缺陷是缺少一套将A、B内的CO2气体驱赶到C里的装置．
11．A、B、C、D、E为前四周期原子序数依次增大的五种元素．A原子半径是周期表中原子半径最小的；B可以和A形成两种常见的液态化合物甲和乙，且原子个数之比分别是1：1和1：2；C、D为同周期元索，C是所属周期的主族元素中电负性最小的；D的单质晶体是分子晶体，原子最外层有两个未成对电子；E位于周期表的ds区，E元素原子最外层有一个未成对电子．回答下列问题：
（1）E2+的简化电子排布式是[Ar]3d9；甲和乙，沸点较高的是H2O2（填化学式）；
（2）D与B形成常见的具有还原性的阴离子立体构型是三角锥形；则D显最高正价时与B形成的常见化合物的中心原子的杂化类型是sp2
（3）同时由ABCD四种元素组成的两种盐M和W，写出这两种盐溶液反应的离子方程式H+﹢HSO3-=H2O﹢SO2↑
（4）由BDE三种元素组成常见盐溶液丙，向丙溶液加入过量NaOH溶液可生成[E（OH）4]2-，不考虑空间构型，[E（OH）4]2-的结构可用示意图表示为
（5）根据周期表对角线规则，铍和铝的性质有相似性，则书写铍单质和C的最高正价氧化物对应水化物溶液发生反应的离子方程式是Be+2OH-=BeO22-+H2↑．
8．复合材料中起骨架作用的是（　　）
A．基体B．防腐剂C．增塑剂D．增强体
15．（1）今有反应2H2+O2═2H2O以KOH溶液做电解质构成了燃料电池，则负极通的应是H2，正极通的应是O2．电极反应式为：负极H2-2e-+2OH-=2H2O，正极：O2+2H2O+4e-=4OH-．
（2）如把KOH改为稀H2SO4做电解质，则电极反应式为：负极H2-2e-=2H+，正极O2+4H++4e-=2H2O．
（3）如把H2改为CH4、KOH做导电物质，则电极反应式为：负极CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，正极2O2+4H2O+8e-=8OH-．
5．含元素种类最少的物质是（　　）
A．新制氯水B．久置氯水C．重水D．海水
12．下列说法不正确的是（　　）
A．用渗析的方法精制氢氧化铁胶体
B．SiO2、NaCl、I2、C2H6O均能真实表示物质分子组成
C．“钴酞菁”分子（直径为1.3×10-9米）在水中形成的分散系能产生丁达尔效应
D．冰醋酸、铝热剂、硫酸钡、SO2分别属于酸、混合物、强电解质、非电解质
9．图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置，请根据装置回答问题：

（1）装置图1中A的名称是蒸馏．A 中加入碎瓷片的作用是防止暴沸．
（2）为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：

①灼烧海带时，除需要酒精灯与三脚架外，还需要用到的实验仪器是BD（从下列仪器中选出所需仪器，用标号字母填写在空白处）；
A．烧杯  B．坩埚    C．表面皿    D．泥三角   E．铁架台   F．干燥器
②步骤③的实验选择上述装置图3 （填图的序号）．步骤⑤的实验操作名称是萃取．步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘，同时回收苯，该步骤的实验操作名称是蒸馏，选择上述装置图1（填图的序号）
10．A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示．A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数．B原子核内质子数和中子数相等．
（1）写出A、B、C三元素名称氮、硫、氟．
（2）C在元素周期表中的位置是第二周期ⅦA族．
（3）B的原子结构示意图为，C的氢化物与B的氢化物的稳定性强弱顺序为HF＞H2S（填化学式）．
（4）比较A、C的原子半径：A＞C，写出A的气态氢化物与A的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：NH3+HNO3=NH4NO3．
（5）写出A的气态氢化物的电子式．

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