12.苯乙酸是有機合成的中間產(chǎn)物,下面是它的一種實驗室合成路線:
+H2O+H2SO4$\stackrel{100~130℃}{→}$+NH4HSO4
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70mL 70%的足量的硫酸.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,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.
(3)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
(4)提純粗苯乙酸的方法是重結(jié)晶,最終得到44g純品,則苯乙酸的產(chǎn)率是94.6%.

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;
(3)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;
(4)苯乙酸微溶于冷水,在水中的溶解度較;由反應(yīng)可知,40g苯乙腈生成苯乙酸為40g×$\frac{136}{117}$=46.5g.

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,
故答案為:滴加苯乙腈;球形冷凝管;回流;
(3)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:便于苯乙酸析出;BCE;
(4)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)可知,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%=94.6%,
故答案為:重結(jié)晶;94.6%.

點評 本題側(cè)重物質(zhì)制備實驗及有機物性質(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:填空題

5.(1)下列每組分別給出了兩個量.其中可以組成一個物質(zhì)的量公式的組有 (填編號)①④⑤
 ①
 物質(zhì)所含的微粒數(shù) 固體體積 溶液的質(zhì)量百分比濃度 標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積 非標(biāo)準(zhǔn)狀況下某物質(zhì)的質(zhì)量
 阿伏加德羅常數(shù) 固體密度 溶液體積 標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積 物質(zhì)的摩爾質(zhì)量
(2)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下:①6.72LCH4,②3.01×1023個HCl分子,③13.6gH2S,④0.2molNH3
下列對這四種氣體的描述正確的是(填寫代號)ABCD
A.質(zhì)量②>③>①>④B.密度②>③>④>①C體積②>③>①>④D.氫原子數(shù)①>③>④>②

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

3.將等物質(zhì)的量的A、B、C、D四種物質(zhì)混合,發(fā)生如下反應(yīng):
a A+b B?c C(s)+d D,當(dāng)反應(yīng)進行一段時間后,測得A減少了n mol,B減少了0.5n mol,C增加了1.5n mol,D增加了n mol,此時達到平衡.
(1)該反應(yīng)方程式中,各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比為a:b:c:d=2:1:3:2.
(2)若只改變壓強,反應(yīng)速率發(fā)生變化,但平衡不移動,該反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)為:A氣體,B固體或液體,D氣體.
(3)若只升高溫度,反應(yīng)一段時間后,測得四種物質(zhì)的物質(zhì)的量又相等,則正反應(yīng)為放熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

20.孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3(含少量FeO、Fe2O3、SiO2).某小組同學(xué)在實驗室以孔雀石為原料制備膽礬,并測定所得膽礬中結(jié)晶水的含量.實驗步驟如下:

(提供試劑:NaOH溶液、H2O2溶液、CuO、Na2CO3
完成下列填空:
(1)孔雀石的主要成分與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑.
(2)按試劑加入順序,w所代表的試劑依次為H2O2溶液、CuO.沉淀B的成分為Fe(OH)3、CuO.
(3)a操作依次為:加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、自然干燥.除燒杯、漏斗之外過濾還需要另一玻璃儀器,該儀器在此操作中的主要作用是引流.
(4)欲檢驗溶液A中Fe2+的試劑是d(選填序號).如果測定Fe2+的含量,需要用容量瓶配制某標(biāo)準(zhǔn)溶液,請簡述配置中“定容”的操作:
加水到離刻度線2~3cm處改用膠頭滴管滴加蒸餾水,直到凹液面的最低線與刻度線相平.
a、NaOH(aq) b、Na2CO3(aq) c、淀粉KI(aq) d、酸性KMnO4(aq)
(5)在測定所得膽礬(CuSO4•xH2O)中結(jié)晶水x值的實驗過程中,若測定結(jié)果的實驗誤差為1.5%,可能的原因是a、d.
a、加熱溫度過高               b、膽礬晶體的顆粒較大
c、加熱后放在空氣中冷卻         d、加熱膽礬晶體時有晶體從坩堝中濺出
(6)該小組一位同學(xué)根據(jù)實驗結(jié)果求出樣品中孔雀石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:$\frac{{m}_{2}}{250}$×$\frac{222}{2{m}_{1}}$,另一位同學(xué)不同意,其原因是在除雜過程中加入了CuO,會使結(jié)果偏大.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.溴苯是一種化工原料,實驗室合成溴苯的裝置示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如表:
按下列合成步驟回答問題:
溴苯
密度/g•cm-30.883.101.50
沸點/°C8059156
水中溶解度微溶微溶微溶
(1)在a中加入15mL無水苯和少量鐵屑.在b中小心加入4.0mL液態(tài)溴.向a中滴入幾滴溴,有白色煙霧產(chǎn)生,是因為生成了HBr氣體.繼續(xù)滴加至液溴滴完.裝置d的作用是吸收HBr和Br2;
(2)液溴滴完后,經(jīng)過下列步驟分離提純:
①向a中加入10mL水,然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑;
②濾液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗滌.NaOH溶液洗滌的作用是除去HBr和未反應(yīng)的Br2
③向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣,靜置、過濾.加入氯化鈣的目的是干燥;
(3)經(jīng)以上分離操作后,粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為苯,要進一步提純,下列操作中必須的是C(填入正確選項前的字母);
A.重結(jié)晶     B.過濾      C.蒸餾      D.萃取
(4)在該實驗中,a的容積最適合的是B(填入正確選項前的字母).
A.25mL          B.50mL          C.250mL         D.500mL
(5 )寫出a中反應(yīng)的主要有機化學(xué)方程式2Fe+3Br2=2FeBr3、C6H6+Br2$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C6H5Br+HBr.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

17.甲酸甲酯水解反應(yīng)方程式為:
HCOOCH3(l)+H2O(l)?HCOOH(l)+CH3OH(l)△H>0
某小組通過實驗研究該反應(yīng)(反應(yīng)過程中體積變化忽略不計).反應(yīng)體系中各組分的起始量如表:
組分HCOOCH3H2OHCOOHCH3OH
物質(zhì)的量/mol1.001.990.010.52
甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率在溫度T1下隨反應(yīng)時間(t)的變化如圖:
(1)根據(jù)上述條件,計算不同時間范圍內(nèi)甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率,結(jié)果見表:
反應(yīng)時間范圍/min0~510~1520~2530~3540~4550~5575~80
平均反應(yīng)速率/(10-3mol•min-11.97.47.84.41.60.80.0
請計算15~20min范圍內(nèi)甲酸甲酯的減少量為0.045mol,甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率為0.009mol•min-1(不要求寫出計算過程).
(2)依據(jù)以上數(shù)據(jù),寫出該反應(yīng)的反應(yīng)速率在不同階段的變化規(guī)律及其原因:①反應(yīng)初期:雖然甲酸甲酯的量較大,但甲酸量很小,催化效果不明顯,反應(yīng)速率較慢.
②反應(yīng)中期:甲酸量逐漸增多,催化效果顯著,反應(yīng)速率明顯增大.
③反應(yīng)后期:甲酸量增加到一定程度后,濃度對反應(yīng)速率的影響成主導(dǎo)因素,特別是逆反應(yīng)速率的增大,使總反應(yīng)速率逐漸減小,直至為零.
(3)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為:K=$\frac{c(HCOOH)•c(C{H}_{3}OH)}{c(HCOOC{H}_{3})•c({H}_{2}O)}$,則該反應(yīng)在溫度T1下的K值為$\frac{1}{7}$.
(4)其他條件不變,僅改變溫度為T2(T2大于T1),在答題卡框圖中畫出溫度T2下甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間變化的預(yù)期結(jié)果示意圖.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

4.某實驗組為研究“不同條件”對化學(xué)平衡的影響情況,進行了如下實驗:一定條件下,向一個密閉容器中加入0.30molX、0.10molY和一定量的Z三種氣體,甲圖表示發(fā)生反應(yīng)后各物質(zhì)濃度(c)隨時間(t)的變化〔其中t0~t1階段c(Z)未畫出〕.乙圖表示化學(xué)反應(yīng)速率(v)隨時間(t)的變化,四個階段都只改變一種條件(催化劑、溫度、濃度、壓強,每次改變條件均不同),已知t3~t4階段為使用催化劑.

回答下列問題:
(1)若t1=5min,則t0~t1階段以X濃度變化表示的反應(yīng)速率為v(X)=0.018mol•L-1•min-1
(2)在t2~t3階段Y的物質(zhì)的量減小,則此階段開始時v<v(填“>”、“=”或“<”).
(3)t4~t5階段改變的條件為減小壓強,此階段的平衡常數(shù)K=2.8.
(4)t5~t6階段容器內(nèi)Z的物質(zhì)的量共增加0.10mol,在反應(yīng)中熱量變化總量為a kJ,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式3X(g)?2Y(g)+Z(g)△H=-10akJ/mol.
在乙圖Ⅰ~Ⅴ處平衡中,平衡常數(shù)最大的是Ⅴ.
(5)若起始實驗條件不變,重新向該容器中加入0.60mol X、0.20mol Y和0.080mol Z,反應(yīng)至平衡狀態(tài)后X的轉(zhuǎn)化率=60%.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

1.工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),回答下列問題:
(1)工業(yè)生產(chǎn)時,制取氫氣的一個反應(yīng)為:CO+H2O(g)?CO2+H2.T℃時,往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣.反應(yīng)建立平衡后,體系中c(H2)=0.12mol•L-1.該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1(填計算結(jié)果).
(2)硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣,目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮氣和水,其反應(yīng)機理為:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)△H=-867kJ/mol.
(3)氨氣在純氧中燃燒,生成一種單質(zhì)和水.科學(xué)家利用此原理,設(shè)計成氨氣-氧氣燃料電池,則通入氨氣的電極在堿性條件下發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

2.實驗室制乙烯,常因溫度過高生成少量SO2,有人設(shè)計了如圖所示實驗,以驗證上述混合氣體中是否含有乙烯和SO2

(1)在燒瓶中除了加入乙醇、濃硫酸外,還應(yīng)放入幾塊碎瓷片,其目的是:防止暴沸.
(2)寫出生成乙烯的反應(yīng)方程式:C2H5OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH2=CH2↑+H2O.
(3)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、裝置中盛放的試劑是(從下列所給試劑中選出,填序號)
①品紅溶液,②NaOH溶液,③酸性KMnO4溶液.
則正確的排列順序為:①②①③
(4)能說明SO2氣體存在的現(xiàn)象是Ⅱ中品紅溶液褪色.
(5)確證含有乙烯的現(xiàn)象是Ⅳ中品紅溶液不褪色,Ⅴ中酸性KMnO4溶液褪色.

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同步練習(xí)冊答案