12.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(shí)驗(yàn)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c的名稱是球形冷凝管,其作用是回流(或使汽化的反應(yīng)液冷凝).
(3)反應(yīng)結(jié)束后加適量冷水,再分離出苯乙酸粗品.加人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95%.
(5)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(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是取少量洗滌液,加入稀硝酸,再加AgNO3溶液,無白色渾濁出現(xiàn).
(6)將苯乙酸加人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)稀釋濃硫酸時,將密度大的溶液加入到密度小的溶液中;
(2)c是球形冷凝管,冷凝管有回流作用;
(3)苯乙酸微溶于冷水,
苯乙酸不溶于冷水,可以采用過濾方法分離;
(4)苯乙酸微溶于冷水,在水中的溶解度較。挥煞磻(yīng)可知,40g苯乙腈生成苯乙酸為40g×$\frac{136}{117}$=46.5g;
(5)如果沉淀沒有洗滌干凈,沉淀上易吸附氯離子,氯離子用硝酸酸化的硝酸鋇檢驗(yàn);
 (6)苯乙酸微溶于水但溶于乙醇.

解答 解:(1)稀釋濃硫酸時,將密度大的溶液加入到密度小的溶液中,硫酸濃度大于水,所以稀釋濃硫酸時應(yīng)該將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁倒入水中并不斷攪拌,所以溶液滴加順序是先加水,再加入濃硫酸,
故答案為:先加水,再加入濃硫酸;
(2)c是球形冷凝管,冷凝管有回流作用,充分利用反應(yīng)物,提高產(chǎn)物產(chǎn)率,
故答案為:球形冷凝管;回流(或使汽化的反應(yīng)液冷凝);
(3)苯乙酸微溶于冷水,所以加入冷水便于苯乙酸析出;
苯乙酸不溶于冷水,可以采用過濾方法分離,需要的儀器有燒杯、漏斗、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,采用重結(jié)晶的方法分離提純;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%=95%,
故答案為:重結(jié)晶;95%;
(5)如果沉淀沒有洗滌干凈,沉淀上易吸附氯離子,氯離子用硝酸酸化的硝酸鋇檢驗(yàn),其檢驗(yàn)方法為取少量洗滌液,加入稀硝酸,再加AgNO3溶液,無白色渾濁出現(xiàn),說明洗滌干凈,
故答案為:取少量洗滌液,加入稀硝酸,再加AgNO3溶液,無白色渾濁出現(xiàn);
 (6)苯乙酸微溶于水但溶于乙醇,用乙醇溶解苯乙酸能增大苯乙酸的溶解度,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 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),為高頻考點(diǎn),把握合成反應(yīng)及實(shí)驗(yàn)裝置的作用為解答的關(guān)鍵,綜合考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和分析解答問題能力,題目難度中等.

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:選擇題

1.下列不屬于自發(fā)進(jìn)行的變化是( 。
A.紅墨水加到清水使整杯水變紅B.冰在室溫下融化成水
C.水往高處流D.鐵器在潮濕的空氣中生銹

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

3.某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol•L-1NaOH溶液和0.50mol•L-1硫酸溶液進(jìn)行中和熱的測定.
Ⅰ.配制0.50mol•L-1NaOH溶液
(1)若實(shí)驗(yàn)中大約要使用470mL NaOH溶液,至少需要稱量NaOH固體10.0 g.
(2)從圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是(填字母):a、b、e.
名稱托盤天平小燒杯坩堝鉗玻璃棒藥匙量筒
儀器
序號abcdef
Ⅱ.測定中和熱:(1)實(shí)驗(yàn)桌上備有燒杯(大、小兩個燒杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、量筒、鹽酸、NaOH溶液,尚缺少的實(shí)驗(yàn)玻璃用品是環(huán)形玻璃攪拌棒、溫度計(jì).
(2)取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表.①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?br />
實(shí)驗(yàn)
次數(shù)
起始溫度t1/℃終止溫度
t2/℃
溫度差平均值
(t2-t1)/℃
H2SO4NaOH平均值
126.226.026.130.1 
227.027.427.233.3
325.925.925.929.8
426.426.226.330.4
②近似認(rèn)為0.50mol•L-1NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比熱容c=“4.18”J/(g•℃).則中和熱△H=-53.5kJ•mol-1 (取小數(shù)點(diǎn)后一位).
③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3kJ•mol-1有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是(填字母)A、C、D.
A.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差                
B.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)
C.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
D.用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

20.草酸H2C2O4存在于自然界的植物中,具有還原性,溶于水,為測定H2C2O4溶液的濃度,取該溶液于錐形瓶中,加入適量稀硫酸后,用濃度為cmol/L的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定原理為:
KMnO4+H2C2O4+H2SO4--K2SO4+CO2+MnSO4+H2O(未配平)
(1)滴定管在使用之前,必須進(jìn)行的操作是檢查是否漏水,然后用水洗滌,用待裝液潤洗,再在滴定管中裝入溶液后,要排氣泡,再調(diào)液面到0刻度或0刻度以下,讀數(shù)后進(jìn)行滴定,滴定時,眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化,該滴定達(dá)到滴定終點(diǎn)時的現(xiàn)象為溶液由無色恰好變?yōu)闇\紫紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色.
(2)以下實(shí)驗(yàn)操作會引起測定結(jié)果偏高的是BC.
A.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時俯視刻度線讀取滴定終點(diǎn)時高錳酸鉀溶液的體積
B.滴定前滴定管尖嘴有氣泡,滴定結(jié)束無氣泡
C.盛裝高錳酸鉀溶液的滴定管用蒸餾水清洗過后,未用高錳酸鉀溶液潤洗
D.盛裝草酸溶液的錐形瓶用蒸餾水清洗過后,未用草酸溶液潤洗
E.滴加高錳酸鉀溶液過快,未充分振蕩,剛看到溶液變色,立即停止滴定.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組用0.2000 mol/L的酸性KMnO4溶液測定草酸晶體的純度(草酸晶體化學(xué)式為H2C2O4•2H2O,雜質(zhì)不與KMnO4反應(yīng)).實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)稱取13.0 g草酸晶體,配成250.00 mL水溶液.此操作過程所需用到的儀器是:天平(含砝碼)、燒杯、藥匙、玻璃棒、膠頭滴管和250 mL容量瓶
(2)量取草酸溶液25.00 mL放入錐形瓶中,用0.2000 mol/L的酸性KMnO4溶液滴定.
①量取25.00 mL草酸溶液的儀器是25mL酸式滴定管(或25mL移液管).
②滴定時,KMnO4溶液應(yīng)裝在酸式 (填“酸式”、“堿式”)滴定管中.
③滴定時所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O.
④滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是加入最后一滴高錳酸鉀溶液,錐形瓶內(nèi)溶液由無色變?yōu)榧t色,且半分鐘不褪色.
(3)按正確操作測得有關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下:
滴定次數(shù)草酸溶液體積酸性KMnO4溶液體積
滴定前讀數(shù)/m L滴定后讀數(shù)/m L
第一次25.000.2020.58
第二次25.004.0024.40
第三次25.002.38a
①a的讀數(shù)如圖所示,則a=22.80;
②草酸晶體的純度為98.86%(結(jié)果保留兩位小數(shù)).
(4)在上述實(shí)驗(yàn)中,下列操作(其它操作正確)一定會造成測定結(jié)果偏高的是BD.
A.稱取13.0 g草酸晶體時,將草酸晶體放在托盤天平右盤
B.錐形瓶水洗后用草酸溶液潤洗
C.讀取KMnO4溶液體積時,開始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時俯視讀數(shù)
D.盛KMnO4溶液的酸式滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后氣泡消失.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.已知2X2(g)+Y2(g)?2Z(g)△H=-a kJ•mol-1(a>0),在一個容積固定的密閉容器中加入2mol X2和1mol Y2,在500℃時充分反應(yīng)達(dá)平衡后Z的濃度為Wmol•L-1,放出熱量b kJ.
(1)此反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為$\frac{{c}^{2}(Z)}{{c}^{2}({X}_{2})×c({Y}_{2})}$;若將溫度降低到300℃,則反應(yīng)平衡常數(shù)將增大(填“增大”“減少”或“不變”).
(2)若原容器中只加入2mol Z,500℃充分反應(yīng)達(dá)平衡后,吸收熱量c kJ,則Z濃度=Wmol•L-1(填“>”“<”或“=”),b、c間的關(guān)系為a=b+c.(用a、b、c表示).
(3)能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是ad(從下列選項(xiàng)中選擇).
a.單位時間內(nèi)消耗1molY2的同時消耗了2mol Z     
b.容器內(nèi)的密度保持不變
c.2v(X2)=v(Y2)d.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
(4)若將上述容器改為恒壓容器(反應(yīng)器開始體積相同),相同溫度下起始加入2mol X2和1mol Y2達(dá)到平衡后,Y2的轉(zhuǎn)化率將變大(填“變大”“變小”或“不變”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.二氧化碳的捕捉和利用是能源領(lǐng)域的一個重要戰(zhàn)略方向.
( 1 ) CO2的電子式是,所含化學(xué)鍵的類型是共價(jià)鍵.
(2)工業(yè)上用 C02和 H2反應(yīng)合成二甲西迷(CH3OCH3). 已知:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.1 kJ•mol-1
2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-24.5 kJ•mo1-1
①CO2 ( g)和 H2(g)反應(yīng)生成 CH3OCH3 ( g)和 H2O( g)的熱化學(xué)方程式為2CO2(g)+6H2(g)═CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=-122.7 kJ•mol-1
②一定條件下,上述合成二甲醚的反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后,若改變反應(yīng)的某個條件,下列變化能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動的是b(填標(biāo)號).
a.逆反應(yīng)速率先增大后減小                b.H2的轉(zhuǎn)化率增大
c.CO2的體積百分含量減小                 d.容器中 c(H2)/c(CO2)的比值減小
③某壓強(qiáng)下,合成二甲醚的反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示.T1溫度下,將6 mol CO2和12mol H2充入2 L的密閉容器中,經(jīng)過5 min反應(yīng)達(dá)到平衡,則 0~5 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ( CH3OCH3)=0.18 mol.L-1min-1;KA、KB、KC三者之間的大小關(guān)系為KA=KC>KB
(3)已知常溫下 NH3•H2O的電離平衡常數(shù)K=1.75 x10-5,H2CO3的電離平衡常數(shù)K1=4.4 x10-7,K2=4.7 x10-11.常溫下,用氨水吸收 CO2可得到 NH4HCO3溶液,NH4HCO3溶液呈堿性(填“酸性““中性”或“堿性”);反應(yīng) NH4++HCO3-+H2O?NH3•H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K值為1.3×10-3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題

1.用25mL移液管量取市售食醋25mL,置于250mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻得到待測食醋溶液,用0.100 0mol•L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定過程中記錄如下數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)次數(shù)第一次第二次第三次
待測食醋的體積初讀數(shù)/mL0.020.030.00
待測食醋的體積終讀數(shù)/mL25.0125.0425.02
氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液的體積初讀數(shù)/mL0.010.030.04
氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液的體積終讀數(shù)/mL12.5212.5512.58
由以上數(shù)據(jù)可求得該市售食醋總酸含量的平均值為3.004(g/100mL).(答案保留三位小數(shù))

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.下列說法不正確的是( 。
A.1 mol氧氣中含有1.204×1024個氧原子,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下占有體積22.4 L
B.1 mol臭氧和1.5 mol氧氣含有相同的氧原子數(shù)
C.當(dāng)He、H2、O2三種氣體的溫度和密度都相同時,它們的壓強(qiáng)大小是p(O2)>p(He)>p(H2
D.等物質(zhì)的量的干冰和葡萄糖(分子式為C6H12O6)中所含碳原子數(shù)之比為1:6,氧原子數(shù)之比為1:3

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同步練習(xí)冊答案