题目内容

1．已知酸与醇反应可制得酯．谬化学小组以苯甲酸（）原料，制取苯甲酸甲酯，已知有关物质的沸点如表：
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12.2g苯甲酸和20mL甲醇（密度约为0.79g•cm-3），再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，投入几块碎瓷片，小心加热使反应完全，得苯甲酸甲酯粗产品．
（1）浓硫酸的作用是催化剂、吸水性；
（2）甲和乙两位同学分别设计了如图1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，最好采用乙（填“甲”或“乙”或“丙”）装置．

Ⅱ．粗产品的精制
（3）苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，现拟用下列流程图进行精制，请在流程图2中方括号内填入操作方法的名称．操作I分液操作Ⅱ蒸馏
（4）能否用NaOH溶液代替饱和碳酸钠溶液？否（填“能”或“否”）并简述原因NaOH是强碱，使苯甲酸甲酯水解，导致产品损失．
（5）通过计算，苯甲酸甲酯的产率为65%．

分析 （1）浓硫酸密度较大，且与苯甲酸、甲醇混合放出大量热量，为确保实验的安全所以采用最后加入浓硫酸，再加上甲醇的沸点低易挥发，浓硫酸作催化剂、吸水剂；
（2）酯化反应的特点是：酸脱羟基醇脱氢，为可逆反应，只有乙中冷凝管可冷凝回流，使反应物的利用率增大；
（3）由分离流程可知，加碳酸钠吸收甲醇、除去苯甲酸，降低苯甲酸甲酯的溶解度，分层后分液，有机层中含甲醇、苯甲酸甲酯，蒸馏可分离；
（4）酯在NaOH溶液中可发生水解反应；
（5）根据计算苯甲酸甲酯的产率．

解答 解：（1）酯化反应为可逆反应，且生成水，则浓硫酸的作用是催化剂、吸水性，
故答案为：催化剂、吸水性；
（2）只有乙中冷凝管可冷凝回流，使反应物的利用率增大，则最好选择乙，故答案为：乙；
（3）由分离流程可知，加碳酸钠吸收甲醇、除去苯甲酸，降低苯甲酸甲酯的溶解度，分层后分液，有机层中含甲醇、苯甲酸甲酯，蒸馏可分离，则操作I为分液，操作II为 蒸馏，
故答案为：分液；蒸馏；
（4）不能用NaOH溶液代替饱和碳酸钠溶液，因NaOH是强碱，使苯甲酸甲酯水解，导致产品损失，
故答案为：否；NaOH是强碱，使苯甲酸甲酯水解，导致产品损失；
（5）由
                 122                                  32                             136
                12.2g                           20mL×0.79g/mL                 x
甲醇过量，以苯甲酸计算苯甲酸甲酯的质量为x=$\frac{136×12.2g}{122}$=13.6g，则苯甲酸甲酯的产率为$\frac{8.84g}{13.6g}$×100%=65%，
故答案为：65%．

点评 本题考查有机物的制备实验，为高频考点，把握制备原理、有机物的性质、混合物分离提纯为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验数据及混合物分离提纯的应用，题目难度不大．

练习册系列答案
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18．用质量分数为36.5%的浓盐酸（密度为1.16g•cm-3）配制成1mol•L-1的稀盐酸．现实验室仅需要这种盐酸220mL，试回答下列问题：
（1）配制稀盐酸时，应选用容量为250mL的容量瓶．
（2）经计算需要21.6mL浓盐酸，在量取时宜选用下列量筒中的C（填序号）．
A．5mL   B．10mL  C．25mL  D．50mL
（3）在量取浓盐酸后，进行了下列操作：
①等稀释的盐酸其温度与室温一致后，沿玻璃棒注入250mL容量瓶中．
②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面接近环形标线1～2cm处，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液的凹面底部与瓶颈的环形标线相切．
③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水，并用玻璃棒搅动，使其混合均匀．
④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次，并将洗涤液全部注入容量瓶
上述操作中，正确的顺序是（填序号）③①④②．
（4）在上述配制过程中，用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸，其配制的稀盐酸浓度是偏低（填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同）．若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶，则配制的稀盐酸浓度是偏低．
12．二茂铁可用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂等．实验室制备二茂铁装置示意图如下：

实验原理为：

实验步骤为：
①在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH，并从仪器a中加入60mL无水乙醚到烧瓶中，充分搅拌，同时通氮气约10min．
②再从仪器a滴入5.5mL新蒸馏的环戊二烯（密度0.95g/cm3），搅拌．
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④再从仪器a加入25mL无水乙醚搅拌．
⑤将c中的液体转入仪器d，依次用盐酸、水各洗涤两次，分液得橙黄色溶液．
⑥蒸发橙黄色溶液，得二茂铁粗产品．
⑦…
回答下列问题：
（1）步骤①中通入氮气的目的是：排尽装置中空气，防止实验过程中亚铁离子被氧化．
（2）仪器c的名称为：三颈烧瓶，其适宜容积应为：b．
a．100ml        b．250ml          c．500ml
（3）仪器d使用前应进行的操作是：检漏，请简述该过程：关闭分液漏斗颈部旋塞，向分液漏斗内注入适量的蒸馏水，观察旋塞是否漏水，若不漏水，关闭上磨口塞，倒立，检查是否漏水；若不漏水，正立，将上磨口塞旋转180度，倒立，检查是否漏水．
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9．亚硝酸钠可大量用于染料和有机合成工业．
请回答下列问题：
（1）亚硝酸钠能氧化酸性条件下的Fe2+，同时产生一种活性气体，该气体在空气中迅速变色．写出反应的离子方程式Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O．
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已知：（Ⅰ）氧化过程中，控制反应液的温度在35～60℃条件下发生的主要反应：
C6H12O6+12HNO3═3HOOC-COOH+9NO2↑+3NO↑+9H2O
（Ⅱ）氢氧化钠溶液吸收NO、NO2发生如下反应：
NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O
①A中反应温度不宜高于60℃，原因是避免硝酸分解，降低原料利用率．
②不经过任何处理，按此过程进行，氢氧化钠溶液吸收后的溶液中除OH-外还有两种阴离子，其中一种是NO2-，NO2-与另一种阴离子的物质的量之比为3：1．
③B装置用于制备NaNO2，盛装的试剂除NaOH外，还可以是B．
A．NaCl（aq）    B．Na2CO3（aq）      C．NaNO3（aq）
（3）测定产品纯度：
Ⅰ．准确称量ag产品配成100mL溶液；
Ⅱ．从步骤I配制的溶液中移取20.00mL加入锥形瓶中；
Ⅲ．用c mol•L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点；
Ⅳ．重复以上操作3次，消耗KMnO4酸性溶液的平均体积为V mL．
①锥形瓶中发生反应的离子方程式为5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O．
②滴定至终点的现象为溶液由无色变紫红色且半分钟不褪色．
③产品中NaNO2的纯度为$\frac{\frac{cV}{1000}mol×\frac{5}{2}×\frac{100mL}{20mL}×69g/mol}{ag}$×100%（写出计算表达式）．
④若滴定终点时俯视读数，则测得的产品中NaNO2的纯度偏低（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）
16．在实验室可以在试管a中加入3mL 乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL 乙酸，按下图所示，连接好装置进行实验，以制取乙酸乙酯．回答下列问题：
（1）浓硫酸的主要作用是①催化剂，②吸水剂．
（2）试管b中盛放的溶液是饱和碳酸钠溶液，b中通蒸气的导管不能插入溶液中目的是防止倒吸．
（3）做此实验时，有时还向a试管里加入几块碎瓷片，其目的是防止暴沸．
（4）制取乙酸乙酯的反应方程式是CH3COOH+CH3CH2OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH3+H2O．
（5）乙酸和乙醇中含有的官能团的名称分别是羧基、羟基．
（6）实验完成后，观察到试管b的液面上有透明的不溶于水的油状液体产生．可通过分液（填操作名称）的方法进行分离．
6．单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
B．正交硫比单斜硫稳定
C．相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高
D．①表示断裂1mol O2中的共价键所吸收的能量比形成lmolSO2中的共价键所放出的能量少297.16 kJ
13．已知反应H2（g）+I2（g）═2HI（g），1mol H2完全反应放出a kJ的热量，依据下表数据，以下说法错误的是
（　　）
化 学 键H-HI-I
断开1mol化学键时吸收的能量（kJ）bc
A．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B．断开1 mol H-H 键和1 mol I-I 键所需能量大于断开2 mol H-I 键所需能量
C．断开2 mol H-I键所需能量为（a+b+c）kJ
D．向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2，充分反应后放出的热量小于2a kJ
10．A、B、C、D、E、F、G是前四周期（除稀有气体）原子序数依次增大的七种元素，A的原子核外电子只有一种运动状态；B、C的价电子层中未成对电子数都 是2；B、C、D同周期；E核外的s、p能级的电子总数相；F与E同周期且第一电离能比E小；G的+1价离子（G+）的各层电子全充满．回答下列问题：（相关问题用元素符号表示）
（1）写出E的基态原子的电子排布式1s22s22p63s2．
（2）B与C可形成化合物BC和BC2，BC2属于非极性（填“极性”、“非极性”）分子，1mol BC含有π键为2mol．
（3）由元素A、C、G组成的离子[G（A2C）4]2+在水溶液中显天蓝色，不考虑空间结构，[G（A2C）4]2+的结构可用示意图表示为（配位键用→标出）．
（4）测定A、D形成的化合物的相对分子质量时，实验测定值一般高于理论值的原因是HF分子之间存在氢键，形成缔合分子．
（5）由元素A、B、F组成的原子个数比9：3：1的一种物质，分子中含三个相同的原子团，其结构简式为Al（CH3）3，分子中F原子的杂化方式为sp2，该物质遇水爆炸，生成白色沉淀和无色气体，反应的化学方程式为Al（CH3）3+3H2O=Al（OH）3↓+3CH4↑．
（6）G与氮元素形成的某种化合物的晶胞结构如图，则该化合物的化学式为Cu3N，若晶体密度为a g•cm-3，列式计算G原子与氮原子最近的距离为$\root{3}{\frac{206}{8a{N}_{A}}}$×1010pm（不必计算出数值，阿伏加德罗常数的值用NA表示）．
11．在反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2中，若有2molN2生成，则转移电子的物质的量是（　　）
A．16molB．6molC．12molD．4mol

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