13.苯乙酸銅是合成優(yōu)良催化劑、傳感材料--納米氧化銅的重要前驅(qū)體之一.下面是它的一種實驗室合成路線:

制備苯乙酸的裝置示意圖如下(加熱和夾持裝置等略):
已知:苯乙酸的熔點(diǎn)為76.5℃,微溶于冷水,溶于乙醇.
回答下列問題:
(1)在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸.配制此硫酸時,加入蒸餾水與濃硫酸的先后順序是先加水、再加入濃硫酸.
(2)將a中的溶液加熱至100℃,緩緩滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升溫至130℃繼續(xù)反應(yīng).在裝置中,儀器b的作用是滴加苯乙腈;儀器c的名稱是球形冷凝管,其作用是回流(或使氣化的反應(yīng)液冷凝).
反應(yīng)結(jié)束后加適量冷水,再分離出苯乙酸粗品.加入冷水的目的是便于苯乙酸析出.下列儀器中可用于分離苯乙酸粗品的是BCE(填標(biāo)號).
A.分液漏斗B.漏斗C.燒杯D.直形冷凝管E.玻璃棒
(3)提純粗苯乙酸的方法是重結(jié)晶,最終得到40g純品,則苯乙酸的產(chǎn)率是95%(保留3位有效數(shù)字).
(4)用CuCl2•2H2O和NaOH溶液制備適量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸餾水洗滌沉淀,判斷沉淀洗干凈的實驗操作和現(xiàn)象是取最后一次少量洗滌液,加入稀硝酸,再加入AgNO3溶液,無白色渾濁出現(xiàn).
(5)將苯乙酸加入到乙醇與水的混合溶劑中,充分溶解后,加入Cu(OH)2攪拌30min,過濾,濾液靜置一段時間,析出苯乙酸銅晶體,混合溶劑中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度,便于充分反應(yīng).

分析 (1)配制此硫酸時,應(yīng)將密度大的注入密度小的液體中,防止混合時放出熱使液滴飛濺;
(2)由圖可知,c為冷凝管,使氣化的液體冷凝回流,儀器b可加入反應(yīng)液;反應(yīng)結(jié)束后加適量冷水,降低溫度,減小苯乙酸的溶解度;分離苯乙酸粗品,利用過濾操作;
(3)苯乙酸微溶于冷水,在水中的溶解度較;由反應(yīng)+H2O+H2SO4 $\stackrel{100-130℃}{→}$+NH4HSO4可知,40g苯乙腈生成苯乙酸為40g×$\frac{136}{117}$=46.5g;
(4)用蒸餾水洗滌沉淀,將氯離子洗滌干凈,利用硝酸銀檢驗洗滌液確定是否洗滌干凈;
(5)苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇,混合溶劑中乙醇可增大苯乙酸的溶解度.

解答 解:(1)稀釋濃硫酸放出大量的熱,配制此硫酸時,應(yīng)將密度大的注入密度小的液體中,防止混合時放出熱使液滴飛濺,則加入蒸餾水與濃硫酸的先后順序是先加水、再加入濃硫酸,
故答案為:先加水、再加入濃硫酸;
(2)由圖可知,c為球形冷凝管,其作用為回流(或使氣化的反應(yīng)液冷凝),儀器b的作用為滴加苯乙腈;反應(yīng)結(jié)束后加適量冷水,降低溫度,減小苯乙酸的溶解度,則加入冷水可便于苯乙酸析出;分離苯乙酸粗品,利用過濾操作,則需要的儀器為漏斗、燒杯、玻璃棒,
故答案為:滴加苯乙腈;球形冷凝管;回流(或使氣化的反應(yīng)液冷凝);便于苯乙酸析出;BCE;
(3)苯乙酸微溶于冷水,在水中的溶解度較小,則提純苯乙酸的方法是重結(jié)晶;由反應(yīng)+H2O+H2SO4 $\stackrel{100-130℃}{→}$+NH4HSO4,40g苯乙腈生成苯乙酸為40g×$\frac{136}{117}$=46.5g,最終得到44g純品,則苯乙酸的產(chǎn)率是$\frac{44g}{46.5g}$×100%=95%,
故答案為:重結(jié)晶;95%;
(4)用蒸餾水洗滌沉淀,將氯離子洗滌干凈,利用硝酸銀檢驗洗滌液確定是否洗滌干凈,則沉淀洗干凈的實驗操作和現(xiàn)象是取最后一次少量洗滌液,加入稀硝酸,再加入AgNO3溶液,無白色渾濁出現(xiàn),
故答案為:取最后一次少量洗滌液,加入稀硝酸,再加入AgNO3溶液,無白色渾濁出現(xiàn);
(5)苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇,混合溶劑中乙醇可增大苯乙酸的溶解度,然后與Cu(OH)2反應(yīng)除去苯乙酸,即混合溶劑中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度,便于充分反應(yīng),故答案為:增大苯乙酸溶解度,便于充分反應(yīng).

點(diǎn)評 本題為2014年廣西高考化學(xué)試題,側(cè)重物質(zhì)制備實驗及有機(jī)物性質(zhì)的考查,把握合成反應(yīng)及實驗裝置的作用為解答的關(guān)鍵,綜合考查學(xué)生實驗技能和分析解答問題的能力,題目難度中等,注意信息的處理及應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

6.有一包白色固體,可能含有CaCO3、Na2SO4、KNO3、CuSO4、BaCl2五種物質(zhì)中的一種或幾種.現(xiàn)進(jìn)行如下實驗:
①取少量固體粉末,加入盛有足量水的燒杯中,充分?jǐn)嚢桁o置后,底部白色沉淀,上層為無色溶液;
②繼續(xù)往燒杯中加入足量稀硝酸,白色沉淀完全消失;并有氣泡產(chǎn)生;
③取少量②中溶液滴加Ba(NO32溶液,有白色沉淀生成,再加入稀硝酸,沉淀不溶解.
(1)根據(jù)以上實驗現(xiàn)象可知,該白色固體中一定含有CaCO3、Na2SO4,(填化學(xué)式,下同)一定不含有CuSO4、BaCl2,可能含有KNO3;
(2)上述實驗②過程中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;
(3)上述實驗③過程中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Ba2++SO42-=BaSO4↓.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.活性炭可處理大氣污染物NO,反應(yīng)原理:C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)△H>0.T℃時,在2L密閉容器中加入0.100mol NO和2.030mol活性炭(無雜質(zhì)),平衡時活性炭物質(zhì)的量是2.000mol.下列說法不合理的是( 。
A.該溫度下的平衡常數(shù)是:K=$\frac{9}{16}$
B.達(dá)到平衡時,NO的轉(zhuǎn)化率是60%
C.3min末達(dá)到平衡,則v(NO)=0.01mol/(L•min)
D.升高溫度有利于活性炭處理更多的污染物NO

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.在某溫度下2L密閉容器中,3種氣體加入起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)時的物質(zhì)的量(n)如下表所示:
XYW
起始狀態(tài)(mol)210
平衡狀態(tài)(mol)10.51.5
下列有關(guān)說法正確的是(  )
A.該溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=9
B.升高溫度,若W的體積分?jǐn)?shù)減小,此反應(yīng)△H>0
C.該溫度下,該反應(yīng)的方程式為 2X(g)+Y(g)?3W(g)
D.增大壓強(qiáng),正、逆反應(yīng)速率都增大,平衡向正反應(yīng)方向移動

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.一定溫度下,在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示:下列描述正確的是( 。
A.反應(yīng)開始到10s,用Z表示的反應(yīng)速率為0.158 mol/(L•s)
B.反應(yīng)開始到10s,X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79 mol/L
C.反應(yīng)開始到10s時,Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%
D.在前10s內(nèi)用X、Y、Z表示的反應(yīng)速率數(shù)值相等

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

18.實驗室采用簡易裝置模擬演示工業(yè)煉鐵原理,實驗裝置圖和實驗步驟如下:

①按上圖連接好裝置,檢查裝置氣密性.
②稱取適量 Fe2O3于石英試管中,點(diǎn)燃Ⅰ處酒精燈,緩慢滴入甲酸.
③在完成某項操作后,點(diǎn)燃另外兩處酒精燈.
④30min后熄滅酒精燈,關(guān)閉彈簧夾.
⑤待產(chǎn)物冷卻至室溫后,收集產(chǎn)物.
⑥采用如上方法分別收集帶金屬網(wǎng)罩酒精燈(金屬網(wǎng)罩可以集中火焰、提高溫度)和酒精噴燈加熱的產(chǎn)物.
請回答下列問題:
(1)制備CO的原理是利用甲酸(HCOOH)在濃硫酸加熱條件下的分解制得,盛放甲酸的儀器名稱為分液漏斗,該反應(yīng)的化學(xué)方程式HCOOH$→_{加熱}^{濃硫酸}$CO↑+H2O.
(2)實驗步驟③某項操作是指檢驗CO純度.
(3)實驗步驟④熄滅酒精燈的順序為III、I、II.(填Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)
(4)通過查資料獲取如下信息:
Ⅰ.酒精燈平均溫度為600℃;加網(wǎng)罩酒精燈平均溫度為700℃,酒精噴燈平均溫度為930℃.
Ⅱ.資料指出當(dāng)反應(yīng)溫度高于710℃,F(xiàn)e能穩(wěn)定存在,680℃~710℃之間,F(xiàn)eO穩(wěn)定存在,低于680℃,則主要是Fe3O4.試分析酒精燈加熱條件下生成Fe的原因是長時間集中加熱使局部溫度達(dá)到還原生成鐵所需要的溫度.
(5)已知FeO、Fe2O3、Fe3O4氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為:22.2%、30%、27.6%.
利用儀器分析測出3種樣品所含元素種類和各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如表:
加熱方式產(chǎn)物元素組成各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)%
FeO
酒精燈Fe和O74.5025.50
帶網(wǎng)罩酒精燈Fe和O76.4823.52
酒精噴燈Fe100.000.00
分析各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可知前二種加熱方式得到的產(chǎn)物為混合物,其中酒精燈加熱所得產(chǎn)物的組成最多有9種種可能.
(6)通過進(jìn)一步的儀器分析測出前二種加熱方式得到的固體粉末成分均為Fe3O4和Fe,用酒精噴燈加熱得到的固體粉末成分為Fe.請計算利用酒精燈加熱方式混合物中Fe3O4和Fe的質(zhì)量比為12:1.(要求保留整數(shù))

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

5.某礦樣含有大量的CuS及少量其它不溶于酸的雜質(zhì).實驗室中以該礦樣為原料制備CuCl2•2H2O晶體,流程如圖1:

(1)在實驗室中,欲用37%(密度為1.19g•mL-1)的鹽酸配制500mL 6mol•L-1的鹽酸,需要的儀器除量筒、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶外,還有膠頭滴管;
(2)①若在實驗室中完成系列操作a.則下列如圖2實驗操作中,不需要的是cd(填下列各項中序號).
②CuCl2溶液中存在如下平衡:Cu(H2O)42+(藍(lán)色)+4Cl═CuCl42-(黃色)+4H2O.欲用實驗證明濾液A(綠色)中存在上述平衡,除濾液A外,下列試劑中,還需要的是c(填序號).
a.FeCl3固體   b.CuCl2固體  c.蒸餾水
(3)某化學(xué)小組欲在實驗室中研究CuS焙燒的反應(yīng)過程,查閱資料得知在空氣條件下焙燒CuS時,固體質(zhì)量變化曲線及SO2生成曲線如圖3所示.
①CuS礦樣在焙燒過程中,有Cu2S、CuO•CuSO4、CuSO4、CuO生成,轉(zhuǎn)化順序為:
CuS$\stackrel{①}{→}$Cu2S$\stackrel{②}{→}$CuO•CuSO4$\stackrel{③}{→}$CuSO4$\stackrel{④}{→}$CuO
第①步轉(zhuǎn)化主要在200~300℃范圍內(nèi)進(jìn)行,該步轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為2CuS+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu2S+SO2,
②300~400℃范圍內(nèi),固體質(zhì)量明顯增加的原因是Cu2S轉(zhuǎn)化為CuSO4,如圖3所示過程中,CuSO4固體能穩(wěn)定存在的階段是c(填下列各項中序號).
a.一階段    b、二階段    c、三階段  d、四階段
③該化學(xué)小組設(shè)計如圖4裝置模擬CuS礦樣在氧氣中焙燒第四階段的過程,并驗證所得氣體為SO2和O2的混合物.
a.裝置組裝完成后,應(yīng)立即進(jìn)行氣密性檢查,請寫出檢查A-D裝置氣密性的操作:關(guān)閉分液漏斗活塞,在D中加水至淹沒下端管口,微熱A中圓底燒瓶看到D中有氣泡冒出,停止微熱后導(dǎo)管中有一小段水柱回流,則氣密性.
b.當(dāng)D裝置中產(chǎn)生白色沉淀時,便能說明第四階段所得氣體為SO2和O2的混合物.你認(rèn)為裝置D中原來盛有的溶液為氯化鋇溶液.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料,其主要成分為CuFeS2,現(xiàn)有一種天然黃銅礦(含SiO2),為了測定該黃銅礦的純度,某同學(xué)設(shè)計了如下實驗:

現(xiàn)稱取研細(xì)的黃銅礦樣品1.840g,在空氣存在下進(jìn)行煅燒,生成Cu、Fe3O4和SO2氣體,實驗后取d中溶液的$\frac{1}{10}$置于錐形瓶中,用0.0500mol/L標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL.
請回答下列問題:
(1)稱量樣品所用的儀器為電子天平(填“托盤天平”或“電子天平”),將樣品研細(xì)后再反應(yīng),其目的是增大接觸面積,使原料充分反應(yīng)、加快反應(yīng)速率.
(2)裝置a和c的作用分別是bd和e(填標(biāo)號,可以多選).
a.除去SO2氣體         b.除去空氣中的水蒸氣          c.有利于氣體混合
d.有利于觀察空氣流速        e.除去反應(yīng)后多余的氧氣
(3)上述反應(yīng)結(jié)束后,仍需通一段時間的空氣,其目的是使反應(yīng)生成的SO2全部進(jìn)入d裝置中,使結(jié)果精確.
(4)通過計算可知,該黃銅礦的純度為50%.
(5)若用如圖裝置替代上述實驗裝置d,同樣可以達(dá)到實驗?zāi)康氖洽冢ㄌ钚蛱枺?br />
(6)若將原裝置d中的試液改為Ba(OH)2,測得的黃銅礦純度誤差為+1%,假設(shè)實驗操作均正確,可能的原因主要有空氣中的CO2與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaCO3沉淀;BaSO3被氧化成BaSO4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

3.(1)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強(qiáng)氧化劑,可作為水處理劑和高容量電池材料.FeCl3和KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4,其反應(yīng)的離子方程式為:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;與MnO2-Zn電池類似,K2FeO4-Zn也可以組成堿性電池,K2FeO4在電池中作為正極材料,其電極反應(yīng)為FeO42-+3eˉ+4H2O=Fe(OH)3+5OH-,該電池總反應(yīng)的離子方程式為3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-
(2)鋁電池性能優(yōu)越,Al-AgO電池可用作水下動力電源,其原理如圖所示,該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O.

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同步練習(xí)冊答案