题目内容

2.苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料--纳米氧化铜的重要前驱体之一.下面是它的一种实验室合成路线:

制备苯乙酸的装置示意图(加热和夹持装置等略):

已知:苯乙酸的熔点为76.5℃,微溶于冷水,溶于乙醇.
回答下列问题:
(1)在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸.配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水,再加入浓硫酸.
(2)将a中的溶液加热至100℃,缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130℃继续反应.在装置中,仪器c的作用是冷凝回流(或使气化的反应液冷凝);仪器b的名称是滴液漏斗,其作用是滴加苯乙腈.反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品.加人冷水的目的是便于苯乙酸析出.下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是BCE(填标号).
A.分液漏斗    B.漏斗   C.烧杯  D.直形冷凝管    E.玻璃棒
(3)提纯粗苯乙酸的方法是重结晶,最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率是95%.
(4)用CuCl2•2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是取少量最后一次洗涤液于试管中,加人稀硝酸,再加AgN03溶液,无白色沉淀(或白色浑浊)出现.
(5)将苯乙酸加人到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度,便于充分反应.
(6)在实际操作时,发现b中液体不容易滴下来,你认为应将b改为恒压滴液漏斗(填仪器名称)即可解决此问题.

分析 (1)配制此硫酸时,应将密度大的注入密度小的液体中,防止混合时放出热使液滴飞溅;
(2)由图可知,仪器b可加入反应液,c为冷凝管,使气化的液体冷凝回流,仪器b可加入反应液;反应结束后加适量冷水,降低温度,减小苯乙酸的溶解度;分离苯乙酸粗品,利用过滤操作;
(3)苯乙酸微溶于冷水,在水中的溶解度较小;由反应+H2O+H2SO4 $\stackrel{100~130℃}{→}$+NH4HSO4可知,40g苯乙腈生成苯乙酸为40g×$\frac{136}{117}$=46.5g;
(4)用蒸馏水洗涤沉淀,将氯离子洗涤干净,利用硝酸银检验洗涤液确定是否洗涤干净;
(5)苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇,混合溶剂中乙醇可增大苯乙酸的溶解度;
(6)烧瓶内气体压强太大.

解答 解:(1)稀释浓硫酸放出大量的热,配制此硫酸时,应将密度大的注入密度小的液体中,防止混合时放出热使液滴飞溅,则加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水、再加入浓硫酸,
故答案为:先加水,再加入浓硫酸;
(2)由图可知,仪器b可加入反应液,为滴液漏斗,c为球形冷凝管,其作用为回流(或使气化的反应液冷凝),仪器b的作用为滴加苯乙腈;反应结束后加适量冷水,降低温度,减小苯乙酸的溶解度,则加入冷水可便于苯乙酸析出;分离苯乙酸粗品,利用过滤操作,则需要的仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,
故答案为:冷凝回流(或使气化的反应液冷凝);滴液漏斗;滴加苯乙腈; 便于苯乙酸析出;BCE;
(3)苯乙酸微溶于冷水,在水中的溶解度较小,则提纯苯乙酸的方法是重结晶;由反应+H2O+H2SO4 $\stackrel{100~130℃}{→}$+NH4HSO4可知,40g苯乙腈生成苯乙酸为40g×$\frac{136}{117}$=46.5g,最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率是$\frac{44g}{46.5g}$×100%=95%,
故答案为:重结晶;95%;
(4)用蒸馏水洗涤沉淀,将氯离子洗涤干净,利用硝酸银检验洗涤液确定是否洗涤干净,则沉淀洗干净的实验操作和现象是取最后一次少量洗涤液,加入稀硝酸,再加入AgNO3溶液,无白色浑浊出现,
故答案为:取少量最后一次洗涤液,加入稀硝酸,再加AgNO3溶液,无白色浑浊出现;
(5)苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇,混合溶剂中乙醇可增大苯乙酸的溶解度,然后与Cu(OH)2反应除去苯乙酸,即混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度,便于充分反应,
故答案为:增大苯乙酸溶解度,便于充分反应;
(6)烧瓶内气体压强太大,可改为恒压滴液漏斗,使上下压强相等,故答案为:恒压滴液漏斗.

点评 本题考查苯乙酸铜的合成,侧重物质制备实验及有机物性质的考查,把握合成反应及实验装置的作用为解答的关键,综合考查学生实验技能和分析解答问题的能力,题目难度中等,注意信息的处理及应用,题目难度中等.

练习册系列答案
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7.要求回答下列问题:
(1)某温度时 NaHCO3溶液pH=8,则三种含碳元素粒子由大到小的顺序为:②>③>①
①CO32-   ②HCO3-     ③H2CO3
等物质的量浓度的Na2CO3和KHCO3混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序为
c(Na+)>C(K+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+).在Na2CO3和NaHCO3混合液中滴加盐酸至溶液呈中性时,溶质成分为NaCl、NaHCO3、H2CO3.
(2)常温下向一定体积的0.1mol/L醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是CD(填序号).
A.溶液中导电粒子的数目减少
B.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大
C.溶液中$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}{c(C{H}_{3}COOH)•c(O{H}^{-})}$不变
D.溶液中$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}{c({H}^{+})}$减小
(3)①常温下将0.15mol/L稀硫酸V1 mL与0.1mol/L NaOH溶液V2 mL混合,所得溶液的pH为1,则V1:V2=1:1(溶液体积变化忽略不计).
②常温下若溶液由pH=3的HA溶液V1 mL与pH=11的NaOH溶液V2 mL混合而得,则下列说法正确的是AD(填序号).
A.若反应后溶液呈中性,则c(H+)+c(OH-)=2×10-7 mol/L
B.若V1=V2,反应后溶液pH一定等于7
C.若反应后溶液呈酸性,则V1一定大于V2
D.若反应后溶液呈碱性,则V1一定小于V2
(4)已知H2A在水中存在以下平衡:H2A?H++HA-,HA-?H++A2-.回答以下问题:某温度下,向0.1mol•L-1的NaHA酸性溶液中滴入0.1mol•L-1 KOH溶液至中性,此时溶液中以下所示关系一定正确的是BC.
A.c(H+)•c(OH-)=110-14
B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
C.c(Na+)>c(K+)
D.c(Na+)+c(K+)=0.05mol•L-1.

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