题目内容

8．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
（1）甲和乙两位同学分别设计了如下图所示的两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，最好采用甲（填“甲”或“乙”）装置．理由是甲中有冷凝回流装置．
（2）实验中浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂．
（3）反应物CH3OH应过量，理由是反应物CH3OH过量，使平衡向右移动，有利于提高苯甲酸的转化率．
（4）苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、苯甲酸和水等，现拟用下列流程图进行精制，请在流程图中方括号内填入操作方法的名称．

分析 （1）根据甲图、乙图装置的圆底烧瓶上没有冷凝管及甲醇易挥发进行分析；
（2）反应为酯化反应，浓硫酸起到吸水、催化作用；
（3）甲醇过量，有利于使平衡正向移动；
（4）操作①用于分离有机物层和溶液，操作②用于分离沸点不同的物质．

解答 解：（1）由装置图可知，甲图的圆底烧瓶上有冷凝管，充分起到回流作用，乙图则没有，而本题中反应物甲醇沸点低，苯甲酸、苯甲酸甲酯的沸点远高于甲醇，若采用乙图，甲醇必定会大量挥发，不利于合成反应，所以应冷凝回流，减少甲醇的挥发，提高产率，
故答案为：甲；甲中有冷凝回流装置；
（2）浓硫酸在酯化反应中起到了催化剂作用，酯化反应为可逆反应，浓硫酸吸收反应生成的水，可以促进酯的生成，浓硫酸起到了吸水剂的作用，
故答案为：催化剂、吸水剂；
（3）由于该反应是可逆反应，甲醇比苯甲酸价廉，且甲醇沸点低，易损失，增加甲醇的量，可提高苯甲酸甲酯的产率，
故答案为：反应物CH3OH过量，使平衡向右移动，有利于提高苯甲酸的转化率；
（4）苯甲酸甲酯不溶于水，操作①分离出互不相溶的液体，通常采用分液操作完成；甲醇和苯甲酸甲酯相互溶解，二者沸点不同，可以通过蒸馏操作分离，故答案为：分液、蒸馏．

点评 本题通过苯甲酸甲酯的制备方法，考查了物质制备方案的设计与评价，为高考常见题型，题目难度中等，明确物质的制备原理为解答此类题的关键，该题为乙酸乙酯的制备知识的迁移题目，充分考查了学生灵活应用所学知识的能力．

练习册系列答案
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18．下列说法正确的是（　　）
①一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率但不影响生成H2的总量，可向盐酸中加入适量的Na2SO4溶液
②一定量的稀盐酸跟过量锌粉反应时，为了加快反应速率又不影响生成H2的总量，可采取的措施是：加入少量CuSO4固体
③对于某反应X+3Y=3E+2F，在甲、乙、丙、丁四种不同条件下分别测得反应速率为甲：V（X）=0.3mol/（L．min）；乙：V（Y）=1.2mol/（L．min）；丙：V（E）=0.8mol/（L．min）；丁：V（F）=0.9mol/（L．min），则反应最快的是乙
④在密闭容器中进行如下反应：X2（g）+Y2（g）?2Z（g），已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，Z的浓度有可能为0.3mol/L．
A．①②③B．.①②④C．②③④D．全部正确
19．下列说法中正确的是（　　）
A．改变外界条件不能改变化学反应的限度
B．当某反应在一定条件下达到反应限度时即达到化学平衡状态
C．浓度、压强、催化剂、温度等均能改变活化分子的百分数
D．能自发进行的反应其速率都很大
16．乙同学利用生活中常见的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计一个原电池．请填写下列空白：
①实验原理：Fe+2H+═Fe2++H2↑．
②实验装置（如图）．
③按如图所示连接好实验仪器，这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓…”的声音．其原因是：在原电池中，由化学能转化为电能，电子由负极电极流出（填“正极”或“负极”），写出该极的电极反应式Fe-2e-=Fe2+，该极发生了氧化反应．（填“氧化”或“还原”）
3．反应：L（s）+aG（g）?bR（g）  达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示：图中压强p1＞p2，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中G的体积分数．据此可判断（　　）
A．上述反应是放热反应B．上述反应是吸热反应
C．a＞bD．增大压强，平衡向正反应方向移动
13．利用所学化学知识解答问题：
（1）合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义．工业合成氨生产示意图如图甲所示．
①X的化学式为NH3．
②图甲中条件选定的主要原因是（选填字母序号，下同）bc．
a．温度、压强对化学平衡的影响
b．铁触媒在该温度时活性大
c．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制
③改变反应条件，会使平衡发生移动．图乙表示随条件改变，氨气的百分含量的变化趋势．当横坐标为压强时，变化趋势正确的是c，当横坐标为温度时，变化趋势正确的是a
（2）已知液态NH3与H2O相似，也可以发生微弱的电离，电离出含有相同电子数的微粒，则液态NH3的电离方程式为：2NH3?NH4++NH2-．
20．下列说法正确的是（　　）
A．放热反应在常温下一定是很容易发生
B．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C．在稀溶液中，1 mol酸与1mol碱发生中和反应时所释放的热量叫中和热
D．一个反应是放热还是吸热，主要取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小
17．某化学实验小组为确认铜与浓硫酸反应的产物，设计如图实验装置．在一支试管中放入一块很小的铜片，再加入适量浓硫酸，然后把试管固定在铁架台上．把一小条蘸有品红溶液的滤纸放入带有单孔橡皮塞的玻璃管中，塞紧试管口，在玻璃导管口处放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花．给试管加热，观察现象．回答下列问题：
（1）写出a处反应的化学方程式Cu+2H2SO4（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
（2）试管中的反应进行一段时间后，b处滤纸条的变化为滤纸条褪色，据此可以确认产物中一定有SO2（填化学式）．
（3）反应结束后在试管底部常可见到一些白色固体，该固体可能是CuSO4（填化学式），将试管上层液体倒去，再向试管中慢慢加入少量水，振荡，静置，观察溶液的颜色变化．这一步操作的目的是要证实Cu与浓H2SO4反应生成了CuSO4．
（4）玻璃导管口处放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花所起的作用是吸收二氧化硫，防止污染，反应的化学方程式为Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2．
18．用NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列叙述正确的是（　　）
A．等质量的O2和O3中所含分子数相等
B．常温常压下，14g N2含有质子数为7NA
C．标准状况下，22.4L H2含有的原子数为NA
D．等质量的CO与CO2中所含碳原子数之比为7：11

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