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4.3,5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体,可用于天然物质白柠檬素的合成.一种以间苯三酚为原料的合成反应如下:

甲醇、乙醚和3,5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表:
物质沸点/℃熔点/℃密度(20℃)/g•cm-3溶解性
甲醇64.7/0.7915易溶于水
乙醚34.5/0.7138微溶于水
3,5-二甲氧基苯酚/33~36/易溶于甲醇、乙醚,微溶于水
(1)反应结束后,先分离出甲醇,再加入乙醚进行萃取.①分离出甲醇的操作是的蒸馏.②萃取用到的分液漏斗使用前需检查是否漏水并洗净,分液时有机层在分液漏斗的上填(“上”或“下”)层.
(2)分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、少量蒸馏水进行洗涤.用饱和NaHCO3 溶液洗涤的目的是除去HCl;不用饱和Na2CO3洗涤的目的是酚羟基可以和碳酸钠反应.
(3)洗涤完成后,通过以下操作分离、提纯产物,正确的操作顺序是dcab(填字母).
a.蒸馏除去乙醚 b.冷却结晶  c.过滤除去干燥剂  d.加入无水CaCl2干燥.

分析 本题是根据醇与醇之间可生成醚的原理,利用间三苯酚制3,5-二甲氧基苯酚的实验探究,涉及反应混合物的分离和提纯,主要考查的是蒸馏与分液操作,另外还探究了根据反应原理可能得到的副产品,据此可作答;
(1)沸点不同且互溶的液体可以采用蒸馏的方法分离,分液漏斗使用前要进行检漏,根据密度分析;
(2)碳酸氢钠能和强酸反应,苯酚的酸性大于HCO3-,能和碳酸钠溶液反应;
(3)粗产品中仍含有少量水及混有的乙醚,故需要除水干燥、蒸馏除乙醚,可根据各步骤实验目的进行排序.

解答 解:(1)①根据图表知,甲醇和乙醚的能互溶,但沸点不同,所以可以采用蒸馏的方法分离出甲醇,故答案为:蒸馏;
②分液漏斗在使用前要进行检漏,当分液漏斗不漏时才能使用,根据密度知,有机层的密度小于水,是在上方,故答案为:检查是否漏水;上;
(2)因为混合物中含有氯化氢,氯化氢能和碳酸氢钠反应,所以为除去氯化氢用饱和NaHCO3 溶液洗涤,酚羟基可以和碳酸钠溶液得到酚钠和碳酸氢钠,故答案为:除去HCl;酚羟基可以和碳酸钠反应;
(3)洗涤完成后,为除去水分,用无水氯化钙干燥,然后过滤除去干燥剂,再根据沸点不同利用蒸馏的方法除去乙醚,最后再利用重结晶的方法制得较纯产物,所以其排列顺序为:dcab,故答案为:dcab;

点评 本题考查了有机物的分离和提纯,对于减压蒸馏接触较少,学生感觉较难,为学习难点.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法中,不正确的是(  )
A.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
B.常温下在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3
C.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液可用澄清石灰水鉴别
D.相同物质的量Na2CO3和NaHCO3与盐酸完全反应,产生的CO2一样多,消耗HCl的物质的量之比为2:1

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

7.对于可逆反应:mA(g)+nB(g)?xC(g)+yD(s)△H=?,在不同温度及压强(P1,P2)条件下,反应物A的转化率如图所示,下列判断正确的是(  )    
A.△H>0,m+n>x+yB.△H<0,m+n>x+yC.△H<0,m+n>xD.△H>0,m+n<x

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.下列化学方程式中,电子转移不正确的是(  )
A.
B.
C.
D.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.0.6mol的CO2恰好被500mL、2mol/L的氢氧化钠溶液吸收,求溶液中碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.某化学小组以苯甲酸为原料,制取苯甲酸甲酯.已知有关物质的沸点如下表:
物质甲醇苯甲酸苯甲酸甲酯
沸点/℃64.7249199.6
Ⅰ合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入12.2g苯甲酸和20mL甲醇(密度约0.79g•mL-1),再小心加入3mL浓硫酸,混匀后,投入几粒碎瓷片,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品.
(1)浓硫酸的作用是;催化剂、吸水剂简述混合液体时最后加入浓硫酸的理由:浓硫酸密度较大,且与苯甲酸、甲醇混合放出大量热量,甲醇易挥发.
(2)甲、乙、丙三位同学分别设计了如图三套实验室合成苯甲酸甲酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去).根据有机物的沸点,最好采用装置乙(填“甲”或“乙”或“丙”).

Ⅱ粗产品的精制
(3)苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,现拟用下列流程进行精制,请根据流程图写出操作方法的名称.操作Ⅰ操作Ⅱ.

(4)能否用NaOH溶液代替饱和碳酸钠溶液?否(填“能”或“否”),并简述原因氢氧化钠是强碱,促进苯甲酸甲酯的水解,导致产品损失.
(5)通过计算,苯甲酸甲酯的产率是65%.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子.若以它以及表2中的某些物质为原料,按图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁.

若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,请根据表1和表2提供的资料,填写空白:
表1  生成氢氧化物沉淀的pH
物质开始沉淀沉淀完全
Fe(OH)32.73.7
Fe(OH)27.6 9.6*
Mn(OH)28.39.8
Mg(OH)29.611.1
*Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以,常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去.
表2  原料价格表
物质价格(元•吨-1
漂液(含25.2% NaClO)450
双氧水(含30% H2O22400
烧碱(含98% NaOH)2100
纯碱(含99.5% Na2CO3600
(1)在步骤②中加入的试剂X,最佳的选择是漂液NaClO,写出步骤②中pH=1时所发生反应的离子方程式:2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O;
(2)在步骤③中加入的试剂是烧碱;之所以要控制pH=9.8,其目的是使Mg2+以外的杂质离子转化成沉淀除去;
(3)某燃料电池的燃料为CO,氧化剂为含CO2的O2,电解质为熔融态的试剂Z(步骤④中加入试剂的有效成分),则该燃料电池的正极电极反应方程式为:O2+4e-+2CO2═2CO32-
(4)在步骤⑤中发生的反应是MgCO3+H2O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Mg(OH)2+CO2↑.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.Ba(OH)2是重要的化工原料,工业上采用重晶石(主要成分为硫酸钡)和软锰矿(主要成分为二氧化锰,含有二氧化硅杂质)制备,同时得到碳酸锰等副产品.其工业流程如下:

已知:MnO2为两性氧化物,MnO为碱性氧化物.
(1)高温还原过程中,硫酸钡被碳还原为BaS,然后水浸得到.投料时煤炭的量相对要多其作用除了使硫酸钡充分反应外,还有和空气中的O2反应,为高温还原过程提供热量.
(2)氧化时反应还生成MnO和一种固体产物,则该反应的化学方程式为MnO2+BaS+2H2O=MnO+Ba(OH)2+S,氧化时控制MnO2与BaS的投料比在2~3之间,若投料比大于4,则Ba(OH)2的转化率明显降低,原因可能是MnO2将会和Ba(OH)2反应,(继续氧S,生成BaSO4(BaSO3 ))
(3)酸化的离子反应方程式为MnO+2H+=Mn2++H2O,滤渣的主要成分为S.
(4)中和时通入氨气调节溶液的pH值,若pH值偏高,会造成碳酸锰不纯,原因是产生Mn(OH)2沉淀.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.下列物质的分类结果全部正确的是(  )
A.纯碱-碱    硫化氢-酸   小苏打-酸式盐
B.碘酒-混合物   胆矾-纯净物   臭氧-单质
C.葡萄糖-电解质  CO2-酸性氧化物   蛋白质溶液-胶体
D.氨水-电解质  硫酸钡-非电解质  酒精-有机物

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