9.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(wèn)題:
(1)在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸.配制此硫酸時(shí),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(hào)).
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44g純品,則苯乙酸的產(chǎn)率是95%.
(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(shí)驗(yàn)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(wú)白色渾濁出現(xiàn).
(5)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(guò)濾,濾液靜置一段時(shí)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(shí),應(yīng)將密度大的注入密度小的液體中,防止混合時(shí)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(guò)濾操作;
(3)苯乙酸微溶于冷水,在水中的溶解度較。挥煞磻(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(yàn)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(shí),應(yīng)將密度大的注入密度小的液體中,防止混合時(shí)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(guò)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%;
(4)用蒸餾水洗滌沉淀,將氯離子洗滌干凈,利用硝酸銀檢驗(yàn)洗滌液確定是否洗滌干凈,則沉淀洗干凈的實(shí)驗(yàn)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(wú)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(wú)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(píng) 本題為2014年廣西高考化學(xué)試題,側(cè)重物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)及有機(jī)物性質(zhì)的考查,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(wèn)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(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

2.在物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的歷史上,首先提出原子結(jié)構(gòu)有核模型的科學(xué)家是( 。
A.湯姆生B.玻爾C.盧瑟福D.普朗克

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

3.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.乙烯和甲烷都能發(fā)生加成反應(yīng)
B.煤焦油、石油、花生油都屬于烴
C.甲烷、乙烯、苯都可通過(guò)石油分餾得到
D.+$\stackrel{△}{→}$反應(yīng)屬于加成反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

17.海帶具有從海水中富集碘的能力,下面是從海帶中提取碘單質(zhì)的流程:

試回答:
(1)步驟a的操作名稱是灼燒,步驟b中所加的物質(zhì)是水.
(2)步驟c的操作名稱是過(guò)濾;該操作中涉及到的玻璃儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒.
(3)步驟d中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2I-=2Cl-+I2
(4)步驟e的操作名稱是萃取,操作時(shí)在含I2的溶液中加入CCl4,振蕩、靜置后,液體分為兩層,下層液體呈紫紅色.
(5)步驟f的操作名稱是分液,所用的主要儀器是分液漏斗、燒杯.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

4.在2L密閉容器內(nèi),800℃時(shí)反應(yīng):2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)體系中,n(NO)隨時(shí)間的變化如表:
時(shí)間(s)012345
n(NO)(mol)0.0200.0100.0090.0080.0080.008
(1)寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K=$\frac{{c}^{2}(N{O}_{2})^{\;}}{{c}^{2}(NO)c({O}_{2})}$.已知:K300°C>K350°C,則該反應(yīng)是放熱反應(yīng).
(2)達(dá)到平衡時(shí)v(NO)為0.002mol/(L.s).
(3)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是be.
a.v(NO2)=2v(O2)                           b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.NO、O2、NO2的濃度之比為2:1:2       d.容器內(nèi)密度保持不變
e.容器內(nèi)氣體的顏色不再變化.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題

14.可逆反應(yīng)2HI(氣)?H2(氣)+I2(氣)達(dá)到平衡后,當(dāng)改變外界條件(如某一物質(zhì)濃度、體系壓強(qiáng)、溫度等)而發(fā)生下列項(xiàng)目的變化時(shí),能作為平衡一定發(fā)生了移動(dòng)的標(biāo)志是( 。
A.氣體的密度發(fā)生了變化B.氣體的平均分子量發(fā)生了變化
C.氣體的顏色發(fā)生了變化D.體系的溫度發(fā)生了變化

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

1.測(cè)定硫酸銅晶體(CuSO4•xH2O)結(jié)晶水含量的實(shí)驗(yàn)流程如下:

回答下列問(wèn)題:
(1)以下是實(shí)驗(yàn)中可能用到的幾種儀器,請(qǐng)?jiān)趫D下方橫線上寫(xiě)出儀器名稱.
a.電子天平  b.坩堝 c.干燥器 d.酒精噴燈
①“操作I”是灼燒硫酸銅晶體,用到上述bd(填序號(hào))儀器.
②“操作Ⅱ”的操作是冷卻,必須在c(填序號(hào))中進(jìn)行.
(2)“重復(fù)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ”,稱為恒重操作.
判斷達(dá)到恒重的依據(jù)是相鄰兩次稱量的質(zhì)量差小于0.001g;
進(jìn)行恒重操作的目的是確保晶體失去全部結(jié)晶水.
(3)某學(xué)生實(shí)驗(yàn)后得到以表數(shù)據(jù):
加熱前質(zhì)量加熱后質(zhì)量
m1(容器)m2(容器+晶體)m3(容器+無(wú)水硫酸銅)
5.200g7.900g6.900g
①根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算該硫酸銅晶體中結(jié)晶水x的值為5.2(精確到0.1).
②該學(xué)生測(cè)定結(jié)果偏高(填“偏高”、“偏低”或“正確”).
③從下列分析中選出該學(xué)生產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的原因可能是(填序號(hào))c.
a.沒(méi)有進(jìn)行恒重操作
b.加熱固體到白色后,露置在空氣中冷卻
c.加熱過(guò)程中晶體有少量濺失
d.加熱后在干燥器中冷卻至室溫后稱量.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

18.為實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟(jì)”的一項(xiàng)課題是如何將CO2轉(zhuǎn)化為可利用資源.目前,工業(yè)上常用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇.現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):在體積為l L的密閉恒容容器中,充入l mol CO2和3mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol.
測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示.
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)×c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})×{c}^{3}({H}_{2})}$;
(2)從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí),CH3OH的平均反應(yīng)速率
v(CH3OH)=0.075mol/(L•min)(注明單位);H2的轉(zhuǎn)化率=75%;
(3)下列說(shuō)法中,能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是C
A.每消耗1mol CO2的同時(shí)生成1mol CH3OH
B.CO2、H2、CH3OH和H2O的物質(zhì)的量的比為1:3:1:1
C.容器中氣體的壓強(qiáng)不再改變
D.容器中氣體的密度不再改變
(4)下列措施中,能使上述平衡狀態(tài)向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是BD
A.升高溫度                     B.將CH3OH(g)從體系中分離
C.使用高效催化劑               D.恒溫恒容再充入1molCO2和3mol H2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

19.工業(yè)制硫酸的流程如下所示:

(1)早期以硫鐵礦為原料造氣,方程式為4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2,若消耗了12g FeS2上述反應(yīng)有1.1mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移.
(2)如今多改用固體硫?yàn)樵,同時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中送入過(guò)量的空氣,該改進(jìn)從減少污染物的排放和提高原料的利用率兩個(gè)方面體現(xiàn)“綠色化學(xué)”.
(3)如果C裝置中生成0.1mol SO3,可放出9.83kJ的熱量.則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═SO3(g)△H=-98.3kJ/mol.
(4)硫酸廠尾氣處理的流程如下:

G和M的主要成分一樣,如此處理的目的是富集SO2.G與石灰水反應(yīng)的離子方程式為SO2+Ca2++2OH-═CaSO3↓+H2O.
(5)其他廢棄物F中可能含有砷(三價(jià)砷離子)元素,處理工藝過(guò)程是在含砷廢水中加入一定數(shù)量的硫酸亞鐵,然后加堿調(diào)pH至8.5~9.0,反應(yīng)溫度90℃,鼓風(fēng)氧化,廢水中的砷、鐵以砷酸鐵沉淀析出,寫(xiě)出該過(guò)程的離子方程式4As3++4Fe2++3O2+20OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4FeAsO4↓+10H2O.

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