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| 名称 | 性质 |
| 乙二醇 | 无色粘稠吸湿液体,易燃,沸点:196~198℃,与水混溶. |
| 丙酮 | 无色易燃液体,沸点:56.5℃,溶于水及大多数有机溶剂. |
| N,N二甲基甲酰胺(DMF) | 易燃,低毒,沸点:153℃,能与水和大多数有机溶剂混溶. |
| 对苯二甲酸(TPA) | 白色针状结晶或粉末,可燃,熔点:425℃(分解),约在300℃升华,不溶于水,微溶于热乙醇,溶于碱溶液.电离常数:Ka1=3.1×10-4,Ka2=1.5×10-5 |
(1)对苯二甲酸的制备
①在100mL四颈瓶上分别装置冷凝管、搅拌器和温度计.然后依次加入5.00g废饮料瓶碎片、0.05g氧化锌、5g碳酸氢钠和25mL乙二醇.缓慢搅拌,油浴加热,将温度升至180℃(不超过185℃),在此温度下反应15分钟.反应过程中的现象是
②冷却至160℃左右停止搅拌,将搅拌回流装置改成搅拌、减压蒸馏装置,减压蒸馏.这一步是为了分离出
③向四颈瓶中加入50mL沸水,搅拌使四颈瓶中的残留物溶解.抽滤除去少量不溶物.抽滤需要用到的主要仪器有
④将滤液转移到400mL烧杯中,用25mL水荡洗滤瓶并倒入烧杯中,再添加水使溶液总体积达200mL丙酮分2次洗涤,抽干,干燥.
(2)对苯二甲酸含量的测定
称取0.2000g对苯二甲酸样品于250mL烧杯中,加入30mL DMF,搅拌溶解,加入10mL蒸馏水,搅匀后加4滴酚酞指示剂,用0.1000mol?L-1氢氧化钠标准溶液滴定,消耗氢氧化钠标准溶液体积为22.60mL.
滴定终点的现象是
A.[物质结构]
[Cu(NH3)4]SO4?H2O是一种杀虫剂.
(1)Cu元素基态原子的电子排布式为
(2)元素N、O、S的第一电离能由大到小排列的顺序为
(3)H元素可与O元素形成H2O和H2O2,H2O2易溶于H2O,其主要原因为
(4)H元素与N元素可组成化合物N2H4,其中N原子的轨道杂化方式为
(5)与S
| O | 2- 4 |
(6)Cu元素与H元素可形成一种红色晶体,其结构如图8,则该化合物的化学式为
B.[实验化学]
目前市场上大量矿泉水、食用油等产品包装瓶几乎都是用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯,简称聚酯)制作的.利用废聚酯饮料瓶制备对苯二甲酸的反应原理如下:
实验过程如下:
步骤1:在100mL四颈瓶上分别装置冷凝管、搅拌器和温度计.依次加入5g废饮料瓶碎片、0.05g氧化锌、5g碳酸氢钠和25mL乙二醇.缓慢搅拌,油浴加热,升温至180℃,反应15分钟.
步骤2:冷却至160℃停止搅拌,将搅拌回流装置改成搅拌、减压蒸馏装置,减压蒸馏.
步骤3:向四颈瓶中加入50mL沸水,搅拌使残留物溶解.抽滤除去少量不溶物.
步骤4:将滤液转移到400mL烧杯中,用25mL水荡洗滤瓶并倒入烧杯中,再添加水使溶液总体积达200mL,加入沸石,将烧杯置于石棉网上加热煮沸.
步骤5:取下烧杯,取出沸石后趁热边搅拌边用8~10mL 1:1HCl酸化,酸化结束,体系呈白色浆糊状.
步骤6:冷至室温后再用冰水冷却.抽滤,滤饼用蒸馏水洗涤数次至滤出液pH=6,抽干后再用10mL丙酮分2次洗涤,抽干,干燥.
(1)步骤1反应过程中的现象是
(2)步骤2是为了分离出
(3)步骤3抽滤需要用到的主要仪器有
(4)步骤4加沸石的目的是
(5)步骤5用盐酸酸化的目的是
(6)步骤6用丙酮洗涤的目的是
有关物质的部分物理性质如下:
| 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 | |
| 苯甲醛 | -26 | 179 | 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚 |
| 苯甲酸 | 122 | 249 | 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚 |
| 苯甲醇 | -15.3 | 205.0 | 稍溶于水,易溶于乙醇、乙醚 |
| 乙醚 | -116.2 | 34.5 | 微溶于水,易溶于乙醇 |
(1)在250mL锥形瓶中,加入9gKOH和9mL水,配成溶液,冷却至室温.加入10.5g新蒸馏的苯甲醛,塞紧瓶塞,用力振荡,使之变成糊状物,放置24h.
①苯甲醛要求新蒸馏的,否则会使
②用力振荡的目的是
(2)①分离苯甲醇时向锥形瓶中加入30mL水,搅拌,使之完全溶解.冷却后倒入分液漏斗中,用30mL乙醚萃取苯甲醇(注意留好水层).30mL乙醚分三次萃取的效果比一次萃取的效果
②将醚层依次用饱和亚硫酸氢钠溶液、饱和碳酸钠溶液和水各5mL洗涤,再用无水硫酸镁干燥.将干燥后的乙醚溶液转移到100mL蒸馏烧瓶中,投入沸石,连接好普通蒸馏装置,加热蒸馏并回收乙醚,应选择的加热方法是
A.水浴加热B.油浴加热 C.沙浴加热 D.用酒精灯直接加热
③改用空气冷凝管蒸馏,收集
(3)制备苯甲酸
在乙醚萃取过的水溶液中,边搅拌边加入浓盐酸酸化至pH=3.5左右.冷却使结晶完全,抽滤,洗涤、干燥.抽滤完毕或中途停止抽滤时,应
已知:
①苯甲酸在水中的溶解度为:0.18g(4℃)、0.34g(25℃)、0.95g(60℃)、6.8g(95℃).
②乙醚沸点34.6℃,密度0.7138,易燃烧,当空气中含量为1.83~48.0%时易发生爆炸.
③石蜡油沸点高于250℃
实验步骤如下:
①向图l 所示装置中加入8g氢氧化钠和30mL水,搅拌溶解.稍冷,加入10mL苯甲醛.开启搅拌器,调整转速,使搅拌平稳进行.加热回流约40min.
②停止加热,从球形冷凝管上口缓缓加入冷水20mL,摇动均匀,冷却至室温.反应物冷却至室温后,用乙醚萃取三次,每次
10mL.水层保留待用.合并三次萃取液,依次用5mL饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤,10mL 10%碳酸钠溶液洗涤,10mL水洗涤,分液水层弃去所得醚层进行实验③.
③将分出的醚层,倒入干燥的锥形瓶,加无水硫酸镁,注意锥形瓶上要加塞.将锥形瓶中溶液转入图2 所示蒸馏装置,先缓缓加热,蒸出乙醚;蒸出乙醚后必需改变加热方式,升温至140℃时应对水冷凝管冷凝方法调整,继续升高温度并收集203℃~205℃的馏分得产品A.
④实验步骤②中保留待用水层慢慢地加入到盛有30mL浓盐酸和30mL水的混合物中,同时用玻璃棒搅拌,析出白色固体.冷却,抽滤,得到粗产品,然后提纯得产品B.
根据以上步骤回答下列问题:
(1)步骤②萃取时用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外,还需
(2)饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤是为了除去
(3)步骤③中无水硫酸镁是
(4)蒸馏除乙醚的过程中采用的加热方式为
(5)提纯产品B 所用到的实验操作为
本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.砷(As)在地壳中含量不大,但砷的化合物却是丰富多彩。
(1)基态砷原子的电子排布式为 ▲ ;砷与溴的第一电离能较大的是 ▲ 。
(2)AsH3是无色稍有大蒜味气体。AsH3的沸点高于PH3,其主要原因是 ▲ 。
(3)Na3AsO4可作杀虫剂。AsO43-的空间构型为 ▲ ,与其互为等电子体的一种分子为 ▲ 。
(4)某砷的氧化物俗称“砒霜”,其分子结构如右图所示。该化合物的分子式为 ▲ ,As原子采取 ▲ 杂化。
(5)GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与金刚石相似。GaAs晶体中,每个As与 ▲ 个Ga相连,As与Ga之间存在的化学键有 ▲ (填字母)。
A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键 E.配位键 F.金属键 G.极性键
B.某研究小组以苯甲醛为原料,制备苯甲酸和苯甲醇。反应原理如下:
![]()
有关物质的部分物理性质如下:
|
| 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 |
| 苯甲醛 | —26 | 179 | 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚 |
| 苯甲酸 | 122 | 249 | 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚 |
| 苯甲醇 | -15.3 | 205.0 | 稍溶于水,易溶于乙醇、乙醚 |
| 乙醚 | -116.2 | 34.5 | 微溶于水,易溶于乙醇 |
实验步骤:
(1)在250 mL锥形瓶中,放入9 g KOH和9 mL水,配成溶液,冷却至室温。加入10.5 g新蒸馏的苯甲醛,塞紧瓶塞,用力振荡,使之变成糊状物,放置24 h。
①苯甲醛要求新蒸馏的,否则会使 ▲ (填物质名称)的产量相对减少。
②用力振荡的目的是 ▲ 。
(2)分离苯甲醇
①向锥形瓶中加入30 mL水,搅拌,使之完全溶解。冷却后倒入分液漏斗中,用30 mL乙醚萃取苯甲醇(注意留好水层)。30 mL 乙醚分三次萃取的效果比一次萃取的效果 ▲ (填“好”或“差”)。
②将醚层依次用饱和亚硫酸氢钠溶液、饱和碳酸钠溶液和水各5 mL洗涤,再用无水硫酸镁干燥。将干燥后的乙醚溶液转移到100 mL蒸馏烧瓶中,投入沸石,连接好普通蒸馏装置,加热蒸馏并回收乙醚,应选择的加热方法是 ▲ (填字母代号)。
A.水浴加热 B.油浴加热 C.沙浴加热 D.用酒精灯直接加热
③改用空气冷凝管蒸馏,收集 ▲ ℃的馏分。
(3)制备苯甲酸
在乙醚萃取过的水溶液中,边搅拌边加入浓盐酸酸化至pH=3.5左右。冷却使结晶完全,抽滤,洗涤、干燥。抽滤完毕或中途停止抽滤时,应先 ▲ 。
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