12.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,
可采用苯乙腈為原料在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行合成.請(qǐng)回答:
(1)制備苯乙酸的裝置如圖(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.
在250mL三口瓶a中加入70mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的硫酸,加熱至100℃,再緩緩滴入40g苯乙腈,然后升溫至130℃,發(fā)生反應(yīng):
+2H2O+H2SO4$\stackrel{100-130℃}{→}$+NH4HSO4
儀器b的名稱是球形冷凝管,其作用是冷凝回流.反應(yīng)結(jié)束后加適量冷水再分離出苯乙酸粗品,加入冷水的目的是降低溶解度,使苯乙酸結(jié)晶.
(2)分離出粗苯乙酸的操作名稱是過(guò)濾,所用到的儀器是(填字母)acd.
a.漏斗    b.分液漏斗  c.燒杯    d.玻璃棒    e.直形冷凝管
(3)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30min,過(guò)濾,濾液靜置一段時(shí)間可以析出苯乙酸銅晶體,寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式,混合溶劑中乙醇的作用是增大苯乙酸的溶解度,便于充分反應(yīng).
(4)提純粗苯乙酸最終得到44g純品,則苯乙酸的產(chǎn)率是95%.(相對(duì)分子質(zhì)量:苯乙腈 117,苯乙酸 136)

分析 (1)根據(jù)儀器構(gòu)造可知儀器b為球形冷凝管,使氣化的液體冷凝回流,因?yàn)榉磻?yīng)混合物中有濃硫酸,所以要將混合物倒入冷水中,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;
(2)分離苯乙酸粗品,利用過(guò)濾操作,過(guò)濾所用儀器有漏斗,燒杯,玻璃棒;
(3)苯乙酸和氫氧化銅生成苯乙酸銅,乙醇能增加苯乙酸的溶解度,便于充分反應(yīng);
(4)由反應(yīng)+H2O+H2SO4 $\frac{\underline{\;100-130℃\;}}{\;}$+NH4HSO4可知,40g苯乙腈生成苯乙酸為40g×$\frac{136}{117}$,根據(jù)產(chǎn)率=$\frac{實(shí)際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}×100%$計(jì)算.

解答 解:(1)根據(jù)儀器構(gòu)造可知儀器b為球形冷凝管,使氣化的液體冷凝回流,因?yàn)榉磻?yīng)混合物中有濃硫酸,所以要將混合物倒入冷水中,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;
故答案為:球形冷凝管;冷凝回流;降低溶解度,使苯乙酸結(jié)晶;
(2)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:過(guò)濾;acd;
(3)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30min,過(guò)濾,濾液靜置一段時(shí)間可以析出苯乙酸銅晶體,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:,苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇,為了充分反應(yīng),混合溶劑中加乙醇增大苯乙酸的溶解度,便于充分反應(yīng);
故答案為:;增大苯乙酸的溶解度,便于充分反應(yīng);
(4)由反應(yīng)+H2O+H2SO4 $\frac{\underline{\;100-130℃\;}}{\;}$+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$\frac{44}{46.5}×100%$=95%;
故答案為:95%.

點(diǎn)評(píng) 本題側(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
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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.CaCO3難溶于水,是弱電解質(zhì)
B.進(jìn)行中和滴定操作時(shí)眼睛應(yīng)注視錐形瓶中溶液顏色的變化
C.用pH試紙測(cè)溶液的pH應(yīng)預(yù)先潤(rùn)濕
D.蒸干FeCl3溶液可得到FeCl3固體

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

4.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.NaCl晶體中含有Na+、Cl-,所以NaCl晶體能導(dǎo)電
B.CO2溶于水能導(dǎo)電,所以CO2是電解質(zhì)
C.BaSO4難溶于水,BaSO4是非電解質(zhì)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題

1.向氯化鐵溶液中加入過(guò)量氫氧化鈉溶液 震蕩后靜置一段時(shí)間.下列關(guān)于該體系的說(shuō)法中,不正確的是( 。
A.生成了氫氧化鐵沉淀
B.溶液中不存在Fe3+
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7.海藻中含豐富的、以離子形式存在的碘元素.如圖是實(shí)驗(yàn)室從海藻里提取碘的流程的一部分下列判斷正確的是(  )
A.步驟①、③的操作都是過(guò)濾
B.可用淀粉溶液檢驗(yàn)步驟②的反應(yīng)是否進(jìn)行完全
C.步驟③中加入的有機(jī)溶劑是乙醇
D.步驟④的操作是精餾

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

17.以冶鋁的廢棄物鋁灰為原料制取超細(xì)α-氧化鋁,既降低環(huán)境污染又可提高鋁資源的利用率.已知鋁灰的主要成分為Al2O3(含少量雜質(zhì)SiO2、FeO、Fe2O3),其制備實(shí)驗(yàn)流程如圖:
(1)鋁灰中氧化鋁與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al2O3+3H2SO4=Al2(SO43+3H2O.
(2)加30%的H2O2作用為將Fe2+氧化為Fe3+,其發(fā)生的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,該反應(yīng)需控制溫度低于40℃,其目的是防止H2O2分解.
(3)煅燒硫酸鋁銨晶體,發(fā)生的主要反應(yīng)為:4[NH4Al(SO42•12H2O]$\frac{\underline{\;1240°C\;}}{\;}$ 2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O,將產(chǎn)生的氣體通過(guò)圖所示的裝置.

①集氣瓶中收集到的氣體是N2(填化學(xué)式).
②足量飽和NaHSO3溶液吸收的物質(zhì)除大部分H2O(g)外還有SO3、NH3(填化學(xué)式).
③KMnO4溶液褪色(MnO4-還原為Mn2+),發(fā)生的離子方程式為2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

4.2016年8月國(guó)際期刊eLife上發(fā)表了浙江醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院和浙江大學(xué)腫瘤研究的晁明和胡汛     等人的一片論文,引發(fā)轟動(dòng).媒體以廉價(jià)的小蘇打協(xié)助餓死了癌細(xì)胞予以報(bào)道.在實(shí)驗(yàn)室中模擬工業(yè)     制取NaHCO3的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
第一步:連接好裝置,檢驗(yàn)氣密性,在儀器內(nèi)裝入藥品.
第二步:先讓某一裝置發(fā)生反應(yīng),直到產(chǎn)生的氣體不能再在C中溶解,再通入另一裝 置中產(chǎn)生的氣體,片刻后,C中出現(xiàn)固體.繼續(xù)向C中通入兩種氣體,直到不再有固體產(chǎn)生.
第三步:分離C中所得的混合物,得到NaHCO3固體.
第四步:向?yàn)V液中加入適量的某固體粉末,有NH4Cl晶體析出.
(1)圖所示裝置的連接順序是:a接f;e接d;b接c(填接口編號(hào))

(2)檢查A裝置氣密性的具體操作是關(guān)閉彈簧夾,通過(guò)長(zhǎng)頸漏斗往試管中加水,使長(zhǎng)頸漏斗中的水面高于試管中的睡眠,靜置片刻,漏斗內(nèi)水面不下降,說(shuō)明A裝置氣密性良好.
(3)A中常選用的固體反應(yīng)物為塊狀石灰石;D中應(yīng)選用的液體為飽和NaHCO3溶液.
(4)裝有無(wú)水CaCl2的U形管的作用是吸收多余的NH3
(5)第四步所得的晶體中常含有少量的NaCl和NaHCO3(約占5%~8%),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),不使用其他任何試劑,證明所得晶體大部分是NH4C1.簡(jiǎn)要寫(xiě)出操作和現(xiàn)象取少量樣品于試管中,用酒精燈加熱,看到試管上端有白煙生成(或試管口有白色晶體),最后剩余極少量的固體,從而證明所得固體的成分大部分是氯化銨.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

1.下列試驗(yàn)中,所選裝置不合理的是(  )
A.粗鹽提純,選①和②B.用CC14提取碘水中的碘,選③
C.用NaOH溶液吸收少量C12選⑤D.分離Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,選④

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

2.根據(jù)下列各反應(yīng),判斷有關(guān)物質(zhì)還原性由強(qiáng)到弱的順序是( 。
①H2SO3+I2+H2O═2HI+H2SO4
②2FeCl3+2HI═2FeCl2+2HCl+I2
③3FeCl2+4HNO3═2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO33
A.FeCl2>HI>H2SO3>NOB.H2SO3>HI>FeCl2>NO
C.I2>FeCl2>H2SO3>NOD.NO>FeCl2>H2SO3>HI

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