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右(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250 mL三口瓶a中加入70 mL 70%硫酸。配制此硫酸時,加入蒸餾水與濃硫酸的先后順序是________________________。
(2)將a中的溶液加熱至100 ℃,緩緩滴加40 g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____________________________________________;
儀器c的名稱是__________________________,其作用是______________________________。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________________________。下列儀器中可用于分離苯乙酸粗品的是________(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________________,最終得到44 g純品,則苯乙酸的產(chǎn)率是________________。
(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________________________________。
(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30 min,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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)先加水,再加入濃硫酸 (2)滴加苯乙腈 球形冷凝管 回流(或使汽化的反應(yīng)液冷凝) 便于苯乙酸析出 BCE (3)重結(jié)晶 95% (4)取少量洗滌液,加入稀硝酸,再加AgNO3溶液,無白色渾濁出現(xiàn)
(5)增大苯乙酸溶解度,便于充分反應(yīng)
解析 (1)稀釋濃硫酸時應(yīng)向適量蒸餾水中緩緩加入濃硫酸,防止暴沸。
(2)從苯乙酸的制備原理可知儀器b的作用是滴加苯乙腈,從冷凝管的結(jié)構(gòu)特征可判斷出c為球形冷凝管,其作用是冷凝回流。根據(jù)已知信息可知苯乙酸微溶于冷水,加入冷水使其溶解度減小,便于苯乙酸析出。苯乙酸的熔點為76.5 ℃,析出的苯乙酸應(yīng)為固體,分離不溶性固體與液體的常用方法為過濾,所需儀器為漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺等。
(3)粗苯乙酸中可能含有NH4HSO4等可溶性雜質(zhì),由于苯乙酸微溶于冷水,可用重結(jié)晶的方法提純。40 g苯乙腈完全轉(zhuǎn)化為苯乙酸時可得苯乙酸×136 g·mol-1≈46.5 g,故苯乙酸的產(chǎn)率為×100%≈95%。
(4)在制備Cu(OH)2沉淀的同時還有可溶性NaCl生成,故判斷沉淀洗干凈的方法就是檢驗最后一次洗滌液中是否還含有Cl-。
(5)根據(jù)“苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇”,故乙醇與水的混合溶劑中的乙醇能增大苯乙酸的溶解度,便于充分反應(yīng)。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
電子由3d能級躍遷至4p能級時,可通過光譜儀直接攝取 ( )
A.電子的運動軌跡圖像 B.原子的吸收光譜
C.電子體積大小的圖像 D.原子的發(fā)射光譜
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
一定溫度下,向密閉容器中充入1.0 mol N2和3.0 mol H2,反應(yīng)達到平衡時,測得NH3的物質(zhì)的量為0.6 mol。若該容器中開始時N2的物質(zhì)的量為2.0 mol,H2為6.0 mol,則平衡時NH3的物質(zhì)的量為( )
A.若為定容容器,n(NH3)=1.2 mol
B.若為定容容器,n(NH3)<1.2 mol
C.若為定壓容器,n(NH3)=1.2 mol
D.若為定壓容器,n(NH3)>1.2 mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
物質(zhì)的量濃度相同的三種鹽NaX、NaY、NaZ的溶液,其pH依次為8、9、10,則HX、
HY、HZ的酸性由強到弱的順序是( )
A.HX、HZ、HY B.HZ、HY、HX C.HX、HY、HZ D.HY、HZ、HX
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焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進行如下實驗:
實驗一 焦亞硫酸鈉的制取
采用下圖裝置(實驗前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5。裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出,發(fā)生的反應(yīng)為Na2SO3+SO2===Na2S2O5。
(1)裝置Ⅰ中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為________________________________________。
(2)要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體,可采取的分離方法是__________________________。
(3)裝置Ⅲ用于處理尾氣,可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為__________(填序號)。
實驗二 焦亞硫酸鈉的性質(zhì)
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(4)證明NaHSO3溶液中HSO的電離程度大于水解程度,可采用的實驗方法是________(填序號)。
a.測定溶液的pH
b.加入Ba(OH)2溶液
c.加入鹽酸
d.加入品紅溶液
e.用藍色石蕊試紙檢測
(5)檢驗Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實驗方案是__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
為測定某碳酸氫鈉樣品的純度(含有少量氯化鈉),實驗小組同學(xué)提出下列實驗方案:
甲方案:沉淀法
乙方案:重量法
丙方案:氣體體積法
丁方案:滴定法
(已知:每個方案均稱取m1 g樣品)
繼而進行下列判斷和實驗:
(1)甲方案用下圖裝置進行實驗:
①實驗過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝。其作用除了可攪拌B、C中的反應(yīng)物外,還有__________。
②C中反應(yīng)生成BaCO3的化學(xué)方程式是__________。
③下列各項措施中,不能提高測定準(zhǔn)確度的是________。
a.在加入鹽酸之前,應(yīng)排盡裝置內(nèi)的CO2氣體
b.滴加鹽酸不宜過快
c.在A、B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置
d.在B、C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置
(2)乙方案用下圖裝置進行實驗:
①A裝置中NaOH溶液的作用是____________,若直接向試樣溶液中鼓入空氣會導(dǎo)致實驗測定結(jié)果__________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”);
②該方案需直接測定的物理量是________。
(3)丙方案用如圖裝置進行實驗:
①為了減小實驗誤差,量氣管中加入的液體X為______溶液;
②使Y形管中的硫酸溶液與試樣反應(yīng)的正確操作是將________轉(zhuǎn)移到________中;
③反應(yīng)完畢,每間隔1 min讀取氣體體積、氣體體積逐漸減小,直至不變。氣體體積逐次減小的原因是__________________(排除儀器和實驗操作的影響因素);
④通過實驗,測得該試樣中碳酸氫鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是________。
a.測定氣體體積時未冷卻至室溫
b.測定氣體體積時水準(zhǔn)管的液面高于量氣管的液面
c.Y形管中留有反應(yīng)生成的氣體
d.氣體進入量氣管前未用濃硫酸干燥
(4)丁方案為稱取m1 g樣品,配成100 mL溶液,取出20 mL,用c mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液滴定至終點,平行測定三次,有關(guān)實驗數(shù)據(jù)記錄如下表,則該試樣中碳酸氫鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為________。
實驗 編號 | 待測液 體積(mL) | 標(biāo)準(zhǔn)液體積(mL) | |
滴定前讀數(shù) | 終點時讀數(shù) | ||
1 | 20.00 | 0.00 | 30.02 |
2 | 20.00 | 0.20 | 33.80 |
3 | 20.00 | 1.40 | 31.38 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
某化學(xué)興趣小組的同學(xué)用下圖所示實驗裝置進行實驗研究(圖中a、b、c表示止水夾),請對其方案進行完善或評價。
(1)實驗室將B、C、E相連后,以濃鹽酸和________(填寫名稱)為原料可制取Cl2,為接下來研究氯氣的化學(xué)性質(zhì)做準(zhǔn)備。
(2)利用實驗室常用方法制取氯氣,將A、C、E相連,在丙中加入適量水,即可制得氯水。將所得氯水分為兩份,進行Ⅰ、Ⅱ兩個實驗,實驗操作、現(xiàn)象及結(jié)論如下:
實驗序號 | 實驗操作 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
Ⅰ | 將氯水滴入品紅溶液 | 品紅溶液褪色 | 氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物有漂白性 |
Ⅱ | 氯水中加入碳酸氫鈉粉末 | 有無色氣泡產(chǎn)生 | 氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物具有酸性 |
請你評價:
實驗Ⅰ推出相應(yīng)結(jié)論是否合理?________________。若不合理,請說明理由(若合理,則無需填寫此空):______________________。
實驗Ⅱ推出相應(yīng)的結(jié)論是否合理?______________若不合理,請說明理由(若合理,無需填寫此空):____________________。
(3)A、C、E相連,可設(shè)計一個簡單的實驗,以驗證Cl-和Br-的還原性強弱。A中反應(yīng)的離子方程式為________________________,丙中應(yīng)放入的試劑是____________。
(4)B、D、E裝置相連后,在B中盛裝濃硝酸和銅片(放在有孔塑料板上),可制得NO2,欲用D裝置驗證NO2與水的反應(yīng),其操作步驟為先關(guān)閉止水夾________,再打開止水夾c,使燒杯中的水進入試管丁的操作是______________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
對于可逆反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g),在溫度一定下由H2(g)和I2(g)開始反應(yīng),下列說法正確的是( )
A.H2(g)的消耗速率與HI(g)的生成速率比為2∶1
B.正反應(yīng)速率不再改變時,表示反應(yīng)達到平衡
C.正、逆反應(yīng)速率的比值是恒定的
D.達到平衡時,正、逆反應(yīng)速率相等
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磷酸鐵(FePO4·2H2O,難溶于水的米白色固體)可用于生產(chǎn)藥物、食品添加劑和鋰離子電池的正極材料。實驗室可通過下列實驗制備磷酸鐵。
(1)稱取一定量已除去油污的廢鐵屑,加入稍過量的稀硫酸,加熱、攪拌,反應(yīng)一段時間后過濾。反應(yīng)加熱的目的是________________________。
(2)向濾液中加入一定量H2O2氧化Fe2+。為確定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定濾液中的Fe2+,離子方程式如下:
Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
①在向滴定管中注入K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液前,滴定管需要檢漏、________和________。
②若滴定x mL濾液中的Fe2+,消耗a mol·L-1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液b mL,則濾液中c(Fe2+)=________mol·L-1。
③為使濾液中的Fe2+完全被H2O2氧化,下列實驗條件控制正確的是________(填序號)。
A.加入適當(dāng)過量的H2O2溶液
B.緩慢滴加H2O2溶液并攪拌
C.加熱,使反應(yīng)在較高溫度下進行
D.用氨水調(diào)節(jié)溶液pH=7
(3)將一定量的Na2HPO4溶液(溶液顯堿性)加入到含有Fe3+的溶液中,攪拌、過濾、洗滌、干燥得到FePO4·2H2O。若反應(yīng)得到的FePO4·2H2O固體呈棕黃色,則磷酸鐵中混有的雜質(zhì)可能為________。
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