题目内容

12.已知:在常温下,苯(C6H6)为一种无色、透明的液体,毒性较高,易挥发,易燃,有腐蚀性,沸点为80.1℃,难溶于水,易溶于有机溶剂,可作为有机溶剂;碘(I2)为紫黑色晶体,易升华,易凝华,熔点113.5℃,沸点184.3℃,加热时碘升华为紫色蒸气,冷却后凝华成紫黑色固体.实验室常用苯来提取碘水中的碘,具体操作如下:

①向碘的水溶液中加入萃取剂苯,转移到分液漏斗中,塞上玻璃塞,充分振荡放气后(如图1);
②将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置(如图2);
③当分液漏斗中的液体分成清晰的两层后,经“合适的操作”将两层液体进行分离;
④将分离出的碘和苯的混合液转移到仪器A中,加入少量沸石进行蒸馏以分离苯和碘(如图3).
请回答下列问题:
(1)分液漏斗在使用前必须进行的操作是检查是否漏水;振荡静置后溶有碘的苯溶液在分液漏斗的上层(填“上层”或“下层”).
(2)步骤③中“合适的操作”的名称是分液.
(3)步骤④中采用水浴加热而不直接加热的原因是苯的沸点低于100℃,水浴加热受热均匀且易控制温度;图3中仪器A的名称是蒸馏烧瓶;图3中有多处明显的错误:a.冷却水进出方向错误.b.温度计插入位置不对;c.苯易燃烧,明火加热,易着火.
(4)锥形瓶置于冰水中的目的是减少苯的挥发,防止污染空气.

分析 (1)分液漏斗在使用前必须检验是否漏水,苯的密度比水小;
(2)可用分液的方法分离两层液体;
(3)水浴加热,稳定恒定,易控制,图3中仪器A蒸馏烧瓶,温度计用于测量馏分的温度,且苯易燃烧;
(4)苯易挥发,可用冰水冷却.

解答 解:(1)分液漏斗在使用前必须检验是否漏水,苯的密度比水小,则苯在上层,故答案为:检查是否漏水;上层;
(2)可用分液的方法分离两层液体,故答案为:分液;
(3)苯的沸点低于100℃,水浴加热,稳定恒定,易控制,图3中仪器A蒸馏烧瓶,冷水的进入方向错误,且温度计用于测量馏分的温度,应在支管口附近,且苯易燃烧,明火加热易着火,
故答案为:苯的沸点低于100℃,水浴加热受热均匀且易控制温度;蒸馏烧瓶;温度计插入位置不对;苯易燃烧,明火加热,易着火;
(4)苯易挥发,可用冰水冷却,易避免防止污染空气,故答案为:减少苯的挥发,防止污染空气.

点评 本题考查物质的分离、提纯,为高频考点,侧重考查学生的分析、实验能力,注意把握物质的性质以及实验仪器的使用,把握操作方法,难度不大.

练习册系列答案
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4.近年我国汽车拥有量呈较快增长趋势,汽车尾气已成为重要的空气污染物.回答下列问题:
(1)汽车发动机工作时会引起反应:N2(g)+O2(g)?2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一.2 000 K时,向容积为2 L的密闭容器中充入2 mol N2与2 mol O2,发生上述反应,经过5 min达到平衡,此时容器内NO的体积分数为0.75%,则该反应在5 min内的平均反应速率v(O2)=0.0015mol•L-1•min-1,N2的平衡转化率为0.75%,2 000 K时该反应的平衡常数K=2.25×10-4
(2)一定量NO发生分解的过程中,NO的转化率随时间变化的关系如图所示.
①反应2NO(g)?N2(g)+O2(g)为放热反应(填“吸热”或“放热”);
②一定温度下,能够说明反应2NO(g)?N2(g)+O2(g)已达到平衡的是c(填序号);
a.容器内的压强不发生变化        
b.混合气体的密度不发生变化
c.NO、N2、O2的浓度保持不变     
d.单位时间内分解4mol NO,同时生成2molN2
③在四个容积和温度均完全相同的密闭容器中分别加入下列物质,相应物质的量(mo1)如表所示.相同条件下达到平衡后,N2的体积分数最大的是D(填容器代号);
 容器代号 NON2 O2 
 A 2 0 0
 B 01 1
 C 0.4 0.6 0.8
 D 1 0.5 0.4
(3)当发动机采用稀薄燃烧时,尾气中的主要污染物为NOx,可用CH4催化还原NO2消除氮氧化物的污染.
已知:CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ•mol-1
①写出CH4与NO反应生成N2、CO2、H2O(g)的热化学方程式:CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ/mol
②使用催化剂可以将汽车尾气的主要有害成分一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)转化为无毒气体,该反应的化学方程式为2xCO+2NOx$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2xCO2+N2

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