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6.实验室常用苯甲醛在浓氢氧化钠溶液中制备苯甲醇和苯甲酸,反应如图1:

已知:
①苯甲酸在水中的溶解度为:0.18g(4℃)、0.34g(25℃)、0.95g(60℃)、6.8g(95℃).  
②乙醚沸点34.6℃,密度0.7138,易燃烧,当空气中含量为1.83~48.0%时易发生爆炸.  
③石蜡油沸点高于250℃
④苯甲醇沸点为205.3℃
实验步骤如下:
①向图2所示装置中加入8g氢氧化钠和30mL水,搅拌溶解,稍冷,加入10mL苯甲醛.开启搅拌器,调整转速,使搅拌平稳进行,加热回流约40min.
②停止加热,从球形冷凝管上口缓缓加入冷水20mL,摇动均匀,冷却至室温.然后用乙醚萃取三次,每次10mL.水层保留待用.合并三次萃取液,依次用5mL饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤,10mL 10%碳酸钠溶液洗涤,10mL水洗涤,然后分液,将水层弃去,所得醚层进行实验步骤③.
③将分出的醚层,倒入干燥的锥形瓶中,加无水硫酸镁,注意锥形瓶上要加塞;将锥形瓶中溶液转入图3所示的蒸馏装置,先缓缓加热,蒸出乙醚;蒸出乙醚后必须改变加热方式、冷凝方式,继续升高温度并收集205℃~206℃的馏分得产品A.
④将实验步骤②中保留待用的水层慢慢地加入到盛有30mL浓盐酸和30mL水的混合物中,同时用玻璃棒搅拌,析出白色固体.冷却,抽滤,得到粗产品,然后提纯得产品B.
根据以上步骤回答下列问题:
(1)步骤②萃取时用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外,还需分液漏斗(仪器名称).
(2)步骤②中饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤是为了除去未反应完的苯甲醛,而用碳酸钠溶液洗涤是为了除去醚层中极少量的苯甲酸.醚层中少量的苯甲酸是从水层转移过来的,请用离子方程式说明其产生的原因
(3)步骤③中无水硫酸镁的作用是吸收水分,锥形瓶上要加塞的原因是防止乙醚挥发与空气混合,发生爆炸,产品A为苯甲醇.
(4)步骤③中蒸馏除去乙醚的过程中采用的加热方式为水浴加热;蒸馏得产品A的加热方式是石蜡油油浴加热.
(5)步骤④中提纯产品B时所用到的实验方法为重结晶.

分析 (1)萃取时用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外,还需分液漏斗;
(2)②中合并三次萃取后的萃取液中含有产品苯甲醇、未反应的苯甲醛,及少量从水层转移过来的苯甲酸,碳酸钠溶液洗涤是为了除去醚层中极少量的苯甲酸,苯甲酸是苯甲酸钠水解生成的;用水洗去可溶性杂质,饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤目的是洗去未反应的苯甲醛;
(3)无水硫酸镁是干燥剂;题目信息中,乙醚易挥发,与空气混合易发生爆炸,蒸馏时应防止挥发到空气中;题目信息中,苯甲醇沸点为205.3℃,收集205℃~206℃的馏分得产品应是苯甲醇;
(4)题目信息中,乙醚沸点34.6℃,蒸馏除乙醚的过程中采用的加热方式应用水浴加热;石蜡油沸点高于250℃,蒸馏得产品A,应控制温度高于苯甲醇的沸点,用石蜡油油浴加热;
(5)实验步骤②中保留待用水层中主要含有苯甲酸钠,慢慢地加入到盛有浓盐酸和水的混合物中,析出白色固体为苯甲酸,由于苯甲酸溶解度受温度影响较大,可以利用重结晶方法进行提纯.

解答 解:(1)萃取时用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外,还需分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
(2)②中合并三次萃取后的萃取液中含有产品苯甲醇、未反应的苯甲醛,及少量从水层转移过来的苯甲酸,碳酸钠溶液洗涤是为了除去醚层中极少量的苯甲酸,苯甲酸是苯甲酸钠水解生成的,反应离子方程式为:;用水洗去可溶性杂质,故饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤目的是洗去未反应的苯甲醛,
故答案为:未反应完的苯甲醛;
(3)加无水硫酸镁的作用是吸收水分,起到干燥的作用;
题目信息中,乙醚易挥发,与空气混合易发生爆炸,蒸馏时锥形瓶上要加塞防止挥发到空气中;
题目信息中,苯甲醇沸点为205.3℃,收集205℃~206℃的馏分得产品应是苯甲醇,
故答案为:吸收水分;防止乙醚挥发与空气混合,发生爆炸;苯甲醇;
(4)题目信息中,乙醚沸点34.6℃,蒸馏除乙醚的过程中采用的加热方式应用水浴加热;石蜡油沸点高于250℃,蒸馏得产品A,应控制温度高于苯甲醇的沸点,用石蜡油油浴加热,
故答案为:水浴加热;石蜡油油浴加热;
(5)实验步骤②中保留待用水层中主要含有苯甲酸钠,慢慢地加入到盛有30mL浓盐酸和30mL水的混合物中,同时用玻璃棒搅拌,析出白色固体为苯甲酸,冷却,抽滤,得到粗产品,由于苯甲酸溶解度受温度影响较大,可以利用重结晶方法进行提纯,
故答案为:重结晶.

点评 本题考查有机物制备实验,侧重考查学生对原理及操作的分析评价、物质的分离提纯等,关键是充分利用题目给予的信息进行解答,较好的考查学生分析推理能力、知识迁移运用能力,题目难度中等.

练习册系列答案
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A.若正反应是吸热反应,则A为非气态B.若正反应是吸热反应,则A为气态
C.若正反应是放热反应,则A为气态D.若正反应是放热反应,则A为非气态

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5.下列离子方程式正确的是(  )
A.NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中:HCO3-+OH-═CO32-+H2O
B.Cl2通入水中:Cl2+H2O═2H++Cl-+ClO-
C.用氯化铁溶液腐蚀印刷线路板上的铜:Fe3++Cu═Fe2++Cu2+
D.向亚硫酸钡固体中加入稀硝酸:3BaSO3+2H++2NO3-═3BaSO4↓+2NO↑+H2O

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1.在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液(含有Fe2+、Fe3+、Cu2+)处理和资源回收很有意义.分析下面两种处理方案,回答下列问题:
Ⅰ、利用废液再生刻蚀液

(1)试剂2是HCl,固体B是Cu,通入的气体C是Cl2.(填化学式)
(2)写出加入试剂1发生反应的离子方程式:Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu.
Ⅱ、利用废液制备CuCl2•2H2O晶体
已知:有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH:
Fe3+Cu2+Fe2+
开始沉淀的pH2.75.48.1
沉淀完全的pH3.76.99.6
实验方案:

(1)为确保产品的纯度,试剂1为B,试剂2为D(填字母).
A.KMnO4 B.H2O2 C.NaOH   D.Cu2(OH)2CO3
(2)固体A的化学式为Fe(OH)3.为使A完全沉淀,调节pH的范围是[3.7,5.4).
(3)操作Ⅰ依次为加热浓缩、冷却结晶、过滤.操作Ⅰ整个过程中用到的硅酸盐仪器除了漏斗、烧杯、酒精灯外,还需要蒸发皿、玻璃棒.
(4)使用无水乙醇代替水进行洗涤的优点是减少CuCl2•2H2O 因溶于水而损失,且有利于后续干燥.

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11.水杨酸可用于制备解热镇痛药阿司匹林.重结晶纯化固体水杨酸的步骤如下:
步骤1:按图1所示装置,在圆底烧瓶中加入1.2g粗水杨酸,10mL 30%乙醇和磁子.接通冷凝水后,搅拌加热至沸,直到完全溶解.
步骤2:冷却后,加入活性炭,重新搅拌加热煮沸几分钟后,利用图2装置趁热过滤到锥形瓶中,并在短颈漏斗上盖好表面皿.
步骤3:盛滤液的锥形瓶用塞子塞好,自然冷却后再用冰水冷却,析出水杨酸晶体.
步骤4:用图3所示装置进行抽滤,用少量30%的乙醇洗涤.抽干后得到的晶体转移到表面皿上,放入干燥器中干燥.
步骤5:称量干燥后固体质量为0.81g.

(1)步骤1中接通冷凝水时,冷水应从A(填“A”或“B”)端进.
(2)步骤2中“趁热过滤”的目的是防止冷却后晶体析出,与活性炭一起被过滤到滤纸上而损失.
(3)步骤3中“自然冷却后再用冰水冷却”,而不直接用冰水浴冷却的目的是防止热的锥形瓶在冰水中冷却时炸裂.
(4)步骤4中C装置的作用是安全瓶.
(5)本次实验中,水杨酸的收率为67.5%.确定最终产品是水杨酸的实验或方法是测定产品熔点或测定其红外光谱(及核磁共振氢谱)等.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.下列说法正确的是(  )
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.常温下,下列各组离子一定能大量共存的是(  )
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C.[OH-]/[H+]=1012的溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、CO32-
D.由水电离的[H+]=1.0×10-13 mol•L-1的溶液中:K+、NH4+、[Al(OH)4]-、HCO3-

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16.有关FeSO4的转化关系如图所示(无关物质已略去)

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(2)反应Ⅰ的反应类型属于a、e(填序号)
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