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8.实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是(图1):
已知苯甲醛易被空气氧化:
苯甲醇沸点为205.3℃;苯甲酸熔点121.7℃,沸点为249℃,溶解度为0.34g;乙醚(C2H5OC2H5)沸点为34.8℃,难溶于水,制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如图2所示.
试根据上述信息回答:
(1)乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇,操作Ⅱ的名称是蒸馏.
(2)产品乙是苯甲酸.
(3)操作Ⅱ中温度计水银球上沿x放置的位置应为b(图3中a、b、c或d),该操作中,收集产品甲的适宜温度为205.3℃.

分析 由流程结合题中信息可知,苯甲醛与KOH反应生成白色糊状物为苯甲醇、苯甲酸钾的混合物,然后加水、乙醚萃取苯甲醇,操作Ⅰ为萃取、分液,则乙醚溶液中含苯甲醇,操作II为蒸馏,得到产品甲为苯甲醇和乙醚;水溶液中含苯甲酸钾,加盐酸发生强酸制取弱酸的反应,生成苯甲酸,苯甲酸的溶解度小,则操作Ⅲ为过滤,则产品乙为苯甲酸,以此来解答.

解答 解:由流程可知,苯甲醛与KOH反应生成苯甲醇、苯甲酸钾,然后加水、乙醚萃取苯甲醇,则乙醚溶液中含苯甲醇,操作II为蒸馏,得到产品甲为苯甲醇;水溶液中含苯甲酸钾,加盐酸发生强酸制取弱酸的反应,生成苯甲酸,苯甲酸的溶解度小,则操作Ⅲ为过滤,则产品乙为苯甲酸,
(1)乙醚溶液中含苯甲醇,操作II为蒸馏,得到产品甲为苯甲醇,乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇,
故答案为:苯甲醇;蒸馏;
(4)水溶液中含苯甲酸钾,加盐酸发生强酸制取弱酸的反应,生成苯甲酸,苯甲酸的溶解度小,则操作Ⅲ为过滤,则产品乙为苯甲酸,
故答案为:苯甲酸;
(5)蒸馏时,温度计的水银球应在支管口,则温度计水银球x的放置位置为b;通过蒸馏分离出的是苯甲醇,根据苯甲醇的沸点可知控制蒸气的温度为205.3℃,
故答案为:b;205.3℃.

点评 本题考查制备方案的设计,为高频考点,题目难度中等,把握有机物的性质及分离流程中的反应、混合物分离方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

12.将一小块钠用小刀切开,观察切面,看到表面光亮,但很快变暗,反应的化学方程式是4Na+O2═2Na2O,将钠块放到石棉网上加热会生成淡黄色固体,取少量固体于小烧杯中,加入适量蒸馏水,有无色无味的气体生成,反应的化学方程式是2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,将得到的溶液(经检测为100mL,质量分数为16%密度为1.50g•mL-1的碱溶液),用于氯气的尾气吸收,则最多可吸收标准状况下氯气多少升?(请写出计算过程)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.某实验小组设计了如下装量对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究.

已知:PdCl2溶液可用于检验CO,反应的化学方程式为:CO+PdCl2+H2O═CO2+2HC1+Pd↓(产生黑色金属钯粉末,使溶液变浑浊).
(1)实验时要通人足够长时间的N2,其原因是要用氮气将装置中的空气排尽.
(2)装置B的作用是作安全瓶,防止倒吸.
(3)装置C、D中所盛试剂分别为澄清石灰水、PdCl2溶液,若装置C、D中溶液均变浑浊,且经检测两气体产物的物质的量相等,则该反应的化学方程式为3SiO2+4C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO2+2CO+3Si.
(4)该装置的缺点是没有尾气吸收装置将CO吸收.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.实验室以含有少量铁的粗铜粉和硫酸与硝酸的混合溶液为原料制备CuSO4•5H2O(胆矾)晶体.设计的工艺流程图如图1:
请回答下列问题:
(1)根据反应原理,操作①所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理论配比(物质的量之比)为2:3.操作②中需要把NO与O2气体混合通入水中,混入该气体的目的是2NO+O2=2NO2、4NO2+O2+2H2O=4HNO3(用化学方程式表示).
(2)溶液I中存在一定浓度的Fe3+、Cu2+,在该浓度时生成氢氧化物沉淀的pH如右表.操作③中某学生设计物质X为H2O,若加水调整溶液pH,则Fe(OH)3开始沉淀的pH=1.9(填“<”、“>”或“=”);而实际操作中一般不用此法调节溶液pH,其主要原因是不利于蒸发浓缩.
开始沉淀沉淀完全
Fe3+1.93.2
Cu2+4.76.7
(3)操作④中物质Y为稀硫酸.查阅资料知CuSO4•5H2O的溶解度曲线如图2所示,则操作⑤应采取的措施是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等.
(4)为测定胆矾中结晶水的数目,称取25.0g胆矾品体在坩埚中加热,固体质量随温度升高而变化的曲线如图3.当固体质量为8.0g时,观察到固体完全呈黑色.请列式计算开始称取的胆矾中结晶水的数目.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法.
I.已知反应 $\frac{1}{3}$Fe2O3(s)+CO(g)?$\frac{2}{3}$Fe(s)+CO2(g)△H=-23.5kJ•mol-1,该反应在
1000℃的平衡常数等于4.在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过l0min后达到平衡.
(1)CO的平衡转化率=60%
(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是d
a.提高反应温度          b.增大反应体系的压强           c.选取合适的催化剂
d.及时吸收或移出部分CO2e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅱ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).请根据图示回答下列问题:

(3)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=0.15mol/(L•min)
(4)已知氢气的燃烧热286KJ/mol,请写出甲醇气体不充分燃烧的热化学方程式CH3OH(g)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)△H=-481kJ/mol.
(5)若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表:
容器反应物投入的量反应物的
转化率
CH3OH的浓度能量变化
(Q1、Q2、Q3均大于0)
1mol CO和2mol H2α1c1放出Q1kJ热量
1mol CH3OHα2c2吸收Q2kJ热量
2mol CO和4mol H2α3c3放出Q3kJ热量
则下列关系正确的是ADE
A.c1=c2B.2Q1=Q3C.2α13D.α12=1
E.该反应若生成1mol CH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业.CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化.以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:

回答下列问题:
(1)步骤①中得到的氧化产物是CuSO4或Cu2+,溶解温度应控制在60-70度,原因是温度低溶解速度慢,温度过高铵盐分解.
(2)写出步骤 ③中主要反应的离子方程式2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+
(3)步骤 ⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是硫酸(写名称).
(4)上述工艺中,步骤⑥不能省略,理由是醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化.
(5)步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离.工业上常用的固液分离设备有BD(填字母)
A、分馏塔   B、离心机  C、反应釜   D、框式压滤机
(6)准确称取所制备的氯化亚铜药品mg,将其置于足量的FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,用amol/L的K2Cr2O7溶液滴定到终点,消耗K2Cr2O7溶液bmL,反应中Cr2O72-被还原为Cr3+,样品中CuCl的质量分数为$\frac{0.597ab}{m}$.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.已知氢氟酸、醋酸、氢氰酸(HCN)、碳酸在室温下的电离常数如下表,请回答下列问题:
HFKa=6.8×10-4 mol•L-1
CH3COOHKa=1.7×10-5 mol•L-1
HCNKa=6.2×10-10 mol•L-1
H2CO3Ka1=4.4×10-7 mol•L-1
Ka2=4.7×10-11 mol•L-1
(1)四种酸中酸性最强的是HF,最弱的是HCN
(2)写出H2CO3的电离方程式H2CO3?HCO3-+H+、HCO3-?CO32-+H+
(3)写出化学方程式:足量的氢氟酸与碳酸钠溶液混合2HF+Na2CO3═2NaF+H2O+CO2↑足量的CO2通入NaCN溶液中NaCN+H2O+CO2═HCN+NaHCO3

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.下列说法正确的是(  )
A.将pH=4的醋酸溶液稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低
B.中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物质的量相同
C.已知pOH=-lg[c(OH-)],又知体温下正常人的血液pH=7.35,则血液的pOH为6.65
D.KCN溶液中有剧毒HCN挥发出来,为了减少HCN的生成,最佳方法是加入KOH

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.如图是制备和收集气体的实验装置,该装置可用于(  )
A.浓硝酸与铜反应制取二氧化氮B.碳化钙与食盐水反应制取乙炔
C.浓氨水和生石灰反应制取氨气D.浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气

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