题目内容

10．对叔丁基苯酚工业用途广泛，可用于生产油溶性酚醛树脂、稳定剂和香料等．实验室以苯酚、叔丁基氯[（CH3）3CCl]等为原料制备对叔丁基苯酚．实验步骤如下：反应物和产物的相关数据列表如下：
步骤l：组装仪器，用量筒量取2.2mL叔丁基氯（过量），称取1.6g苯酚，搅拌使苯酚完全溶解，并装入滴液漏斗．
步骤2：向X中加入少量无水AlCl3固体作催化剂，打开滴液漏斗旋塞，迅速有气体放出．
步骤3：反应缓和后，向X中加入8mL水和1mL浓盐酸，即有白色固体析出．
步骤4：抽滤得到白色固体，洗涤，得到粗产物，用石油醚重结晶，得对叔丁基苯酚1.8g．
（1）仪器X的名称为三颈（口）烧瓶．
（2）步骤2中发生主要反应的化学方程式为．该反应过于激烈，放出大量热，常使实验的产率降低，可能的原因是由于叔丁基氯挥发导致产率降低．
（3）图中倒扣漏斗的作用是防止倒吸．苯酚有腐蚀性，能使蛋白质变性，若其溶液沾到皮肤上可用酒精洗涤．
（4）在取用苯酚时发现苯酚冻结在试剂瓶中，可采取的措施为在通风橱中对试剂瓶温水浴．
（5）下列仪器在使用前必须检查是否漏液的是BCD（填选项字母）．
A．量筒  B．容量瓶    C．滴定管    D．分液漏斗E．长颈漏斗
（6）本实验中，对叔丁基苯酚的产率为70.5%．（请保留三位有效数字）

分析 （1）根据实验装置图可知仪器名称；
（2）该反应是苯酚、叔丁基氯生成产品的反应，从结构上分析为取代反应，据此写方程式；反应为放热反应，会导致叔丁基氯挥发；
（3）反应产生极易溶解于水的HCl，且反应温度较高，故用倒扣的漏斗防止倒吸；苯酚以溶于酒精；
（4）苯酚有毒，熔点低可以在通风厨中水浴温热融化为液体；
（5）根据仪器使用规则，容量瓶、滴定管、分液漏斗在使用前都必须检漏；
（6）根据反应可计算出对叔丁基苯酚的理论产量，再根据产率=$\frac{实际量}{理论量}$×100%计算．

解答 解：（1）根据实验装置图可知仪器X为三颈（口）烧瓶，B为冷凝管，
故答案为：三颈（口）烧瓶；
（2）该反应是苯酚、叔丁基氯生成产品的反应，从结构上分析为取代反应，反应方程式为，反应为放热反应，会使叔丁基氯挥发，从而导致产率下降，
故答案为：；由于叔丁基氯挥发导致产率降低；
（3）反应产生极易溶解于水的HCl，且反应温度较高，故用倒扣的漏斗防止倒吸；苯酚以溶于酒精，所以苯酚沾到皮肤上可用酒精洗涤，
故答案为：防止倒吸；酒精；
（4）在取用苯酚时发现苯酚冻结在试剂瓶中，可采取的措施为在通风橱中对试剂瓶温水浴，
故答案为：在通风橱中对试剂瓶温水浴．
（5）根据仪器使用规则，容量瓶、滴定管、分液漏斗在使用前都必须检漏，故选BCD；
（6）根据反应：

   94                       150
  1.6g                       x
x=$\frac{1.6×150}{94}$=2.55g，
则对叔丁基苯酚的产率为$\frac{1.8g}{2.55g}$×100%=70.6%；
故答案为：70.5%．

点评 本题有机物的合成为载体，考查化学实验，题目综合性较大，涉及对实验原理的理解、对装置的分析评价、对实验条件的选择控制、实验方案设计、物质分离提纯、化学计算等，难度中等，是对学生综合能力的考查．

练习册系列答案
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8．已知B和E分别是生产酚醛树脂和有机玻璃的重要原料．工业上生产B和E的一种途径是：

①A为苯的同系物，其一氯代物有5种；②C、D、E的核磁共振氢谱图中，峰的个数分别为1，2，3；③等量的E分别与足量的Na和足量的NaHCO3溶液反应，在相同条件下，生成的气体体积相同．
回答下列问题：
（1）B的名称是苯酚，C分子中所含官能团的名称是羰基．
（2）C→D的反应类型是加成反应．
（3）A的结构简式为，A的含有苯环的同分异构体（除A外）有7种，其中核磁共振氢谱显示为2组峰，且峰面积比为3：1的同分异构体是（写结构简式）．
（4）写出甲醛与B反应生成酚醛树脂的化学方程式n+nHCHO$→_{△}^{催化剂}$+nH2O．
（5）E有多种脱水产物，其中F具有六元环状结构，G是一种聚酯高分子材料，写出F和G的结构简式．
F：  G：．
1．从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如下：

请回答下列问题：
（1）流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为Al2O3+6H+═2Al3++3H2O．
（2）流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式为SiO2+2OH-═SiO32-+H2O．
（3）验证滤液B含Fe3+，可取少量滤液并加入硫氰化钾（填试剂名称）．
（4）滤液E、K中溶质的主要成分是NaHCO3（填化学式），写出该溶质的一种用途制纯碱或做发酵粉等．
18．工业上制取纯净的CuCl2•2H2O的主要过程是：
①将粗氧化铜（含少量Fe）溶解于稀盐酸中．加热、过滤，调节滤液的pH为3；
②对①所得滤液按下列步骤进行操作：已知Cu2+、Fe2+在pH为4～5时不水解，而Fe3+却几乎完全水解而沉淀，请回答以下问题：
（1）X是Cl2（H2O2），其反应的离子方程式是Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-（2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O）．
（2）Y物质应具备的条件是调节溶液的酸性，使PH为4～5，且不引入新杂质，生产中Y可选CuO或Cu（OH）2．
（3）溶液Z在蒸发结晶时应注意通入HCl气体（或加入盐酸），并不断搅拌且不能蒸干．
5．铝镁加（Almagate）是一种制酸药，其组成为Al2Mg6（OH）14（CO3）2•4H2O，实验室可通过下列实验制备铝镁加．
步骤1．称取63.5gMgSO4•7H2O（0.26mol），30.5gAl2（SO4）3•18H2O（0.046mol） 溶于400mL水中得到混合溶液A，另称取无水Na2CO352g溶于400mL水得到溶液B．
步骤2．将A、B两溶液同时等速滴加到盛有400mL90℃水的2L三颈烧瓶中，维持90℃，不断搅拌．
步骤3．抽滤，并用蒸馏水洗涤沉淀3～4次，100℃下干燥5h，得白色疏松固体24.3g．
（1）步骤2需缓慢滴加两种溶液并不断搅拌，其主要原因是使反应物充分接触，转化为指定产物．
（2）①步骤3抽滤时用到的硅酸盐质仪器有布氏漏斗、吸滤瓶．
②如何证明沉淀已洗涤干净取最后一次洗涤滤液滴入BaCl2溶液，若无白色沉淀说明已洗涤干净．
（3）本次实验所得产品产率为89.3%．
（4）铝镁加中和胃酸的离子方程式为Al2Mg6（OH）14（CO3）2•4H2O+18H+=2Al3++6Mg2++2CO2↑+20H2O．
15．水杨酸甲酯又叫冬青油，是一种重要的有机合成原料．某化学小组用水杨酸和甲醇在酸性催化剂下合成水杨酸（）甲酯并计算其产率．实验步骤如下：
Ⅰ．如图，在三颈烧瓶中加入6.9g　（0.05mol）水杨酸和24g（30mL，0.75mol）甲醇，以及约10mL甲苯（甲苯与水形成的共沸物，其沸点为85℃；该实验中加入甲苯，易将水蒸出），再小心地加入5mL浓硫酸，摇动混匀后加入1～2粒沸石，组装好实验装置，在85～95℃下恒温加热反应1.5小时：
Ⅱ．待装置冷却后，分离出甲醇，然后转移至分液漏斗，依次用少量水、5%NaHCO3溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体，过滤得到粗酯；
Ⅲ．将粗酯进行蒸馏，收集221℃～224℃的馏分，得水杨酸甲酯5.3g．
常用物理常数如下：
名称分子量颜色状态相对密度熔点（℃）沸点（℃）
水杨酸甲酯152无色液体1.18-8.6224
水杨酸138白色晶体1.44158210
甲醇32无色液体0.792-9764.7
请根据以上信息回答下列问题：
（1）仪器A的名称是冷凝管，制备水杨酸甲酯时，最合适的加热方法是水浴加热．
（2）实验中加入沸石的作用是防暴沸；
（3）加入甲苯的作用是将反应产生的水从反应体系中分离出来，使合成水杨酸甲酯反应的化学平衡向右移动，从而提高反应的产率．
（4）反应结束后，分离甲醇所采用操作的名称是蒸馏．
（5）洗涤操作中，前后两次水洗的目的分别是为了洗掉洗掉大部分硫酸和洗掉碳酸氢钠．
（6）在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是（填标号）b．

（7）本实验的产率为70%（保留两位有效数字）．
2．（2015•江苏镇江高三期末•15）900℃时，向2.0L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯，发生反应：
C2H5（g）?CH=CH2（g）+H2（g）△H=akJ．mol-1．经一段时间后达到平衡．反应过程中测定的部分数据见下表：
时间/min010203040
n（乙苯）/mol0.400.300.24n2n3
n（苯乙烯）/mol0.000.10n10.200.20
下列说法正确的是（　　）
A．反应在前20 min的平均速率为v（H2）=0.004mol•L-1•min-1
B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c（乙苯）=0.08mol•L-1，则a＜0
C．保持其他条件不变，向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂，则乙苯的转化率为50.0%
D．相同温度下，起始时向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.30molH2，达到平衡前v（正）＞v（逆）
19．工业上，向500-600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁．现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验．回答下列问题：

（1）制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl2+Cl2↑+2H2O，装置B中加入的试剂是浓硫酸．
（2）制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取HCl．尾气的成分是HCl和H2．若仍用D的装置进行尾气处理，存在的问题是发生倒吸、可燃性气体H2不能被吸收．
（3）若操作不当，制得的FeCl2 会含有少量FeCl3，检验FeCl3常用的试剂是KSCN溶液．欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先点燃A处的酒精灯，目的是排出装置中的空气，防止在加热时Fe与O2反应．
20．向100ml碘化亚铁溶液中缓慢通入标况下4.48L氯气，完全反应后，溶液中有一半的Fe2+未被氧化，则原碘化亚铁溶液的物质的量浓度是（　　）
A．1.2mol/LB．1.5mol/LC．1.6mol/LD．2.0mol/L

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