题目内容
11.制备苯乙酸的装置示意图如图(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70mL 70%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b的作用是滴加苯乙腈;仪器c的名称是球形冷凝管,其作用是回流(或使气化的反应液冷凝),反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品.加入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;
(5)将苯乙酸加入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.
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,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.
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,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,故选BCE,
故答案为:滴加苯乙腈;球形冷凝管;回流(或使气化的反应液冷凝);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;
(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.
点评 本题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.
| A. | 澄清的石灰水与稀盐酸反应 Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O | |
| B. | 向硝酸银溶液中加盐酸:Ag++C1-═AgCl↓ | |
| C. | 铜片插入硝酸银溶液中 Cu+Ag+=Cu2++Ag | |
| D. | 氢氧化钡溶液与硫酸的反应 OH-+H+=H2O |
(1)随着反应的进行,乙池的电解质溶液的pH不变(填“增大、减小、不变”);甲池中负极的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O.
(2)已知在常温常压下:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1451.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol.则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H═-442.8kJ/mol
(3)C(s)和H2O(g)在一定条件下反应可得一H2等清洁燃料.将不同量的C(s)和H2O(g)分别加入到体积为2L的恒容密闭容器中发生反应:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),不同温度下得到三组数据:
| 实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达平衡所需时间/min | ||
| C | H2O | H2 | CO | |||
| 1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | … | 6 |
| 2 | 900 | 6 | 3 | … | 1.5 | 3 |
| 3 | 900 | … | … | … | … | 1 |
②若实验3起始时充入的是CO(g)和H2(g),且达平衡时实验2、3中CO的体积分数相同,则起始时c(H2)=1.5mol/L.
| 实验 | 温度/℃ | 起始时 | 平衡时 | |||
| n(CO)/mol | n(H2S)/mol | n(COS)/mol | n(H2)/mol | n(CO)/mol | ||
| 1 | 150 | 10.0 | 10.0 | 0 | 0 | 7.0 |
| 2 | 150 | 7.0 | 8.0 | 2.0 | 4.5 | a |
| 3 | 400 | 20.0 | 20.0 | 0 | 0 | 16.0 |
| A. | 上述反应是吸热反应 | |
| B. | 实验1 达平衡时,CO 的转化率为70% | |
| C. | 实验2 达平衡时,a<7.0 | |
| D. | 实验3 达平衡后,再充入1.0molH2,K 值增大,平衡逆向移动 |