16．某化學(xué)小組以苯甲酸為原料制取苯甲酸甲酯．已知苯甲酸25℃時的溶解度為0.35g．
I．制取苯甲酸甲酯：實驗裝置如下：

（1）寫出制取苯甲酸甲酯的化學(xué)方程式：C6H5COOH+CH3OH$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{△}$C6H5COOCH3+H2O．
（2）第一步溫和回流制備苯甲酸甲酯時，冷凝管的冷卻水的進(jìn)口為下口（填“上”或“下”），冷凝管的作用為冷凝回流，這樣做的好處為提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率或提高產(chǎn)率或防止反應(yīng)物揮發(fā)．
（3）根據(jù)化學(xué)計量數(shù)之比，反應(yīng)物甲醇應(yīng)過量，其理由是提高較貴的苯甲酸的轉(zhuǎn)化率．
（4）冷卻后的粗產(chǎn)品中加入25mL水的目的是除去粗產(chǎn)品中混有的甲醇，將分液后的下層液體加入到1g Na2CO3中的目的是：
①吸收酯中的水并抑制酯的溶解；
②將苯甲酸轉(zhuǎn)化為高沸點難揮發(fā)的苯甲酸鈉．
Ⅱ．苯甲酸甲酯有多種同分異構(gòu)體，其中一種同分異構(gòu)體在苯環(huán)上有兩個相鄰側(cè)鏈且與苯甲酸甲酯具有相同官能團；寫出該化合物與足量NaOH溶液共熱的化學(xué)方程式：．

分析 I．在加熱、濃硫酸作催化劑條件下，苯甲酸和甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成苯甲酸甲酯；將得到的粗產(chǎn)品冷卻，然后加入25mL水，除去產(chǎn)品中的甲醇；轉(zhuǎn)移到分液漏斗中，搖動分液，將下層液體倒入盛有碳酸鈉的錐形瓶中，碳酸鈉除去苯甲酸，然后蒸餾得到苯甲酸甲酯；
（1）在加熱、濃硫酸作催化劑條件下，苯甲酸和甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成苯甲酸甲酯；
（2）第一步溫和回流制備苯甲酸甲酯時，冷凝管的冷卻水要逆流而上，據(jù)此判斷進(jìn)水口和出水口；
冷凝管的作用是冷卻蒸氣，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或防止反應(yīng)物揮發(fā)；
（3）一種反應(yīng)物過量能增大另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；
（4）冷卻后的粗產(chǎn)品中加入25mL水能除去粗產(chǎn)品中的甲醇；將分液后的下層液體加入到1g Na2CO3中，苯甲酸和碳酸鈉反應(yīng)生成高沸點的苯甲酸鈉；且能抑制酯的溶解；
Ⅱ．苯甲酸甲酯有多種同分異構(gòu)體，其中一種同分異構(gòu)體在苯環(huán)上有兩個相鄰側(cè)鏈且與苯甲酸甲酯具有相同官能團，該物質(zhì)為鄰甲基甲酸苯酯．

解答 解：I．在加熱、濃硫酸作催化劑條件下，苯甲酸和甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成苯甲酸甲酯；將得到的粗產(chǎn)品冷卻，然后加入25mL水，除去產(chǎn)品中的甲醇；轉(zhuǎn)移到分液漏斗中，搖動分液，將下層液體倒入盛有碳酸鈉的錐形瓶中，碳酸鈉除去苯甲酸，然后蒸餾得到苯甲酸甲酯；
（1）在加熱、濃硫酸作催化劑條件下，苯甲酸和甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成苯甲酸甲酯，反應(yīng)方程式為C6H5COOH+CH3OH$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{△}$C6H5COOCH3+H2O，
故答案為：C6H5COOH+CH3OH$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{△}$C6H5COOCH3+H2O；
（2）第一步溫和回流制備苯甲酸甲酯時，冷凝管的冷卻水要逆流而上，所以進(jìn)水口為下口；
冷凝管的作用是冷卻蒸氣，提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率或提高產(chǎn)率或防止反應(yīng)物揮發(fā)，
故答案為：下；冷凝回流；提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率或提高產(chǎn)率或防止反應(yīng)物揮發(fā)；
（3）一種反應(yīng)物過量能增大另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，甲醇價格較低、苯甲酸價格較高，甲醇過量能增大苯甲酸轉(zhuǎn)化率，故答案為：提高較貴的苯甲酸的轉(zhuǎn)化率；
（4）甲醇易溶于水，所以冷卻后的粗產(chǎn)品中加入25mL水能除去粗產(chǎn)品中的甲醇；將分液后的下層液體加入到1g Na2CO3中，苯甲酸和碳酸鈉反應(yīng)生成高沸點的苯甲酸鈉，且能抑制酯的溶解，
故答案為：除去粗產(chǎn)品中混有的甲醇；將苯甲酸轉(zhuǎn)化為高沸點難揮發(fā)的苯甲酸鈉；
Ⅱ．苯甲酸甲酯有多種同分異構(gòu)體，其中一種同分異構(gòu)體在苯環(huán)上有兩個相鄰側(cè)鏈且與苯甲酸甲酯具有相同官能團，該物質(zhì)為鄰甲基甲酸苯酯，鄰甲基甲酸苯酯和氫氧化鈉反應(yīng)方程式為，
故答案為：．

點評 本題考查制備實驗方案設(shè)計，為高頻考點，明確實驗原理是解本題關(guān)鍵，側(cè)重考查實驗原理、物質(zhì)性質(zhì)、基本操作，知道流程圖中發(fā)生的反應(yīng)或基本操作方法，題目難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

10．18.4gNaHC03和NaCl固體混合物在密閉容器中加熱到250℃．經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體冷卻，稱得剩余固體質(zhì)量為12.2g．試計算：
（1）混合物中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）混合物中加人200mL某濃度的稀硫酸恰好完全反應(yīng)，計算稀硫酸中H2SO4的物質(zhì)的量濃度．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

7．某研究性學(xué)習(xí)小組利用廢銅制取CuSO4：
（1）甲學(xué)生進(jìn)行了下列實驗：取含6.4g銅的廢銅和10ml　18ml•L-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，起到反應(yīng)完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余．他根據(jù)自己所學(xué)的化學(xué)知識，認(rèn)為燒瓶中還有較多的硫酸剩余．你認(rèn)為他的判斷是否正確是，其理由是：隨著反應(yīng)的進(jìn)行硫酸濃度變小，稀硫酸不與銅反應(yīng)．寫出相關(guān)的化學(xué)方程式：Cu+2H2SO4（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2+2H2O．
（2）乙同學(xué)認(rèn)為甲設(shè)計的實驗方案不好，他自己設(shè)計的思路是：2Cu+O2═2CuO；CuO+H2SO4
═CuSO4+H2O．對比甲的方案，乙同學(xué)的優(yōu)點是：硫酸用量少，且沒有污染物SO2產(chǎn)生．
（3）丙同學(xué)采用向含有廢銅屑的熱的稀H2SO4中，不斷通入空氣也能制備CuSO4，請寫出相關(guān)的化學(xué)方程式：2Cu+O2+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO4+2H2O．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

4．Ⅰ在一定溫度下，把2體積N2和6體積H2通入一個帶活塞的體積可變的容器中，活塞的一端與大氣相通（如圖1所示）．容器中發(fā)生以下反應(yīng)：N2+3H2?2NH3（放熱），若達(dá)到平衡后，測得混合氣體的體積為7體積．據(jù)此回答下列問題：
（1）保持上述反應(yīng)溫度不變，設(shè)a、b、c分別代表初始加入的N2、H2和NH3的體積，如果反應(yīng)達(dá)到平衡時，各物質(zhì)的百分含量和體積與上述平衡時完全相同，那么
①若a=1，c=2，則b=3．在此情況下，反應(yīng)起始時將向逆反應(yīng)方向進(jìn)行．
②若需規(guī)定起始反應(yīng)向逆方向進(jìn)行，則c的范圍是1＜c≤4．
（2）在上述裝置中，若需控制平衡后混合氣體為6.5體積，則可采取的措施是降低溫度理由是降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，氣體總分子數(shù)減少．
Ⅱ在容積不同的密閉容器內(nèi)，分別充入同量的N2和H2，在不同溫度下，任其發(fā)生反應(yīng)N2+3H2I?2NH3，并分別在t秒時測定其中NH3的體積分?jǐn)?shù)，繪圖如圖2：

（3）A，B，C，D，E五點中，尚未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的點是AB．
（4）AC段的曲線是增函數(shù)，CE段曲線是減函數(shù)，試從反應(yīng)速率和平衡角度說明理由．AC段的曲線是增函數(shù)，原因開始時反應(yīng)物的濃度最大反應(yīng)向正向進(jìn)行，溫度在升高反應(yīng)速率進(jìn)一步加快，所以NH3%逐漸增大．CE段曲線是減函數(shù)，原因在C點時該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，隨著溫度的升高平衡逆向移動所以NH3%逐漸減小．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

11．在某溫度時，pH=3的某水溶液中c（OH-）=10-9 mol/L，現(xiàn)有該溫度下的四份溶液：①pH=2的CH3COOH、②0.01mol/L的HCl、③pH=11的氨水、④pH=11的NaOH溶液，下來說法正確的是（　�。�
A．①中水的電離程度最小，③中水的電離程度最大
B．將②、③混合，若pH=7，則消耗溶液的體積②=③
C．將四份溶液稀釋相同的倍數(shù)后，溶液的pH：③＞④＞②＞①
D．將①、④混合，若有c（CH3COO-）＞c（H+），則混合溶液一定呈堿性

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

1．醇脫水是合成烯烴的常用方法，實驗室合成環(huán)己烯的反應(yīng)和實驗裝置如圖：
可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
相對分子質(zhì)量密度/（g?cm-3   ）沸點/℃溶解性
環(huán)己醇1000.9618161微溶于水
環(huán)己烯820.810283難溶于水
合成反應(yīng)：
在a中加入20g環(huán)己醇和2小片碎瓷片，冷卻攪動下慢慢加入1mL濃硫酸，b中通入冷卻水后，開始緩慢加熱a，控制餾出物的溫度不超過90℃．
分離提純：
反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中分別用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌，分離后加入無水氯化鈣顆粒，靜置一段時間后棄去氯化鈣，最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯11.48g．
回答下列問題：
（1）裝置a的名稱是蒸餾燒瓶．
（2）加入碎瓷片的作用是防止暴沸；如果加熱一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片，應(yīng)該采取的正確操作是B（填正確答案標(biāo)號）．A．立即補加B．冷卻后補加C．不需補加 D．重新配料
（3）本實驗中最容易產(chǎn)生的副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為．
（4）分液漏斗在使用前檢漏并須清洗干凈；在本實驗分離過程中，產(chǎn)物應(yīng)該從分液漏斗的上口倒出（填“上口倒出”或“下口放出”）．
（5）分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是干燥．
（6）在環(huán)己烯粗產(chǎn)物蒸餾過程中，不可能用到的儀器有ACD（填正確答案標(biāo)號）．
A．圓底燒瓶   B．溫度計    C．吸濾瓶  D．球形冷凝管 E．接收器
（7）本實驗所得到的環(huán)己烯產(chǎn)率是70%．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

8．苯甲酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用下列裝置（圖A中的加熱裝置沒有繪出）制取高純度的苯甲酸甲酯，實驗前他們從有關(guān)化學(xué)手冊中查得有關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如表所示
苯甲酸甲醇苯甲酸甲酯
熔點/℃122.4-97-12.3
沸點/℃24964.3199.6
密度/g．cm-31.26590.7921.0888
水溶性微溶互溶不溶
實驗一：制取苯甲酸甲酯
（1）在燒瓶中混合有機物及濃硫酸的方法是先將一定量的苯甲酸放入燒瓶中，然后再加入甲醇，最后邊振蕩邊緩慢加入一定量的濃硫酸，試管中盛放的液體可能是Na2CO3溶液，燒瓶中反應(yīng)的方程式，要想提高苯甲酸的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是加入過量的甲醇、移去苯甲酸甲酯

實驗二：提純苯甲酸甲酯
（2）停止加熱，待燒瓶內(nèi)的混合物冷卻后，將試管及燒瓶中的液體轉(zhuǎn)移到分液漏斗中，然后塞上分液漏斗的塞子再振蕩后靜置后，取下塞子、打開活塞，使（填主要成分的名稱）苯甲酸甲酯進(jìn)入錐形瓶，此時目標(biāo)產(chǎn)物中所含雜質(zhì)最多的物質(zhì)是甲醇．
（3）用圖C裝置進(jìn)行蒸餾提純時，當(dāng)溫度計顯示199.6 0C 時，可用錐形瓶收集苯甲酸甲酯．
實驗三：探究濃硫酸在合成苯甲酸甲酯中的作用
（4）為確定濃硫酸對此反應(yīng)存在催化作用，可另取等量反應(yīng)物在不加濃硫酸情況下進(jìn)行相同程度的加熱，然后測量兩個實驗中的某種數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是相同時間內(nèi)兩個試管里生成有機層的厚度或兩個試管中生成相同厚度的有機層所需的時間．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

5．食鹽中的抗結(jié)劑是亞鐵氰化鉀，其化學(xué)式為K4[Fe（CN）6]•3H2O．42.2g K4[Fe（CN）6]•3H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度的變化曲線）如圖所示．

試回答下列問題：
（1）試確定150℃時固體物質(zhì)的化學(xué)式K4[Fe（CN）6]．
（2）查閱資料知：雖然亞鐵氰化鉀自身毒性很低，但其水溶液與酸反應(yīng)放出極毒的氰化氫（HCN）氣體；亞鐵氰化鉀加熱至一定溫度時能分解產(chǎn)生氰化鉀（KCN）．據(jù)此判斷，烹飪食品時應(yīng)注意的問題為應(yīng)避免與醋、西紅柿等酸性物質(zhì)一起烹飪；控制烹飪溫度不超過400℃．
（3）在25℃時，將a mol•L-1的KCN溶液與0.01mol•L-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)達(dá)到平衡時，測得溶液pH=7，則KCN溶液的物質(zhì)的量濃度a＞0.01mol•L-1（填“＞”、“＜”或“=”）；用含a的代數(shù)式表示HCN的電離常數(shù)Ka=（100a-1）×10-7 mol•L-1．
（4）在Fe2+、Fe3+的催化作用下，可實現(xiàn)2SO2+O2+2H2O═2H2SO4的轉(zhuǎn)化．已知，含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液中時，其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，則另一個反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．某學(xué)生利用以下裝置探究氯氣與氨氣之間的反應(yīng)．其中A、F分別為氨氣和氯氣的發(fā)生裝置，C為純凈干燥的氯氣與氨氣反應(yīng)的裝置．

請回答下列問題：
（1）裝置F中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2C1-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++C12↑+2H2O；
（2）E裝置的作用除去氯氣中混有的氯化氫氣體；
（3）裝置C內(nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié)，另一生成物是空氣的主要成分之一．請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl；
（4）從裝置C的G處逸出的尾氣中可能含有黃綠色的有毒氣體，如何處理？G處接NaOH溶液的尾氣處理裝置．

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同步練習(xí)冊答案