4．水楊酸甲酯，是一種重要的有機(jī)合成原料．某化學(xué)小組用水楊酸（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為）和甲醇在酸性催化劑催化下合成水楊酸甲酯并計(jì)算其產(chǎn)率．
實(shí)驗(yàn)步驟：
Ⅰ．如圖，在三頸燒瓶中加入13.8g （0.1mol）水楊酸和24g（30mL，0.75mol）甲醇，向混合物中加入約10mL甲苯（甲苯與水形成的共沸物，沸點(diǎn)為85℃，該實(shí)驗(yàn)中加入甲苯，易將水蒸出），再小心地加入5mL濃硫酸，搖動(dòng)混勻，加入1～2粒沸石，組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在85～95℃下恒溫加熱反應(yīng)1.5小時(shí)：
Ⅱ．待裝置冷卻后，分離出甲醇，然后轉(zhuǎn)移至分液漏斗，依次用少量水、5%NaHCO3溶液和水洗滌；分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體，過濾得到粗酯；
Ⅲ．將粗酯進(jìn)行蒸餾，收集221℃～224℃的餾分，得水楊酸甲酯9.12g．
常用物理常數(shù)：
名稱分子量顏色狀態(tài)相對(duì)密度熔點(diǎn)（℃）沸點(diǎn)（℃）
水楊酸甲酯152無色液體1.18-8.6224
水楊酸138白色晶體1.44158210
甲醇32無色液體0.792-9764.7
請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）儀器A的名稱是球形冷凝管．
（2）實(shí)驗(yàn)中加入甲苯對(duì)合成水楊酸甲酯的作用是反應(yīng)產(chǎn)生的水從反應(yīng)體系中分離開來，使得平衡向右移動(dòng)，同時(shí)可以減少甲醇的用量，從而提高反應(yīng)的產(chǎn)率．
（3）實(shí)驗(yàn)中加入無水硫酸鎂的作用是干燥劑．
（4）反應(yīng)結(jié)束后，分離出甲醇采用的方法是蒸餾（填操作名稱）．
（5）本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為60%．

分析 （1）根據(jù)題中儀器A的構(gòu)造判斷該儀器的名稱；
（2）根據(jù)題意可知“該實(shí)驗(yàn)中加入甲苯，易將水蒸出”，水在低溫下?lián)]發(fā)，同時(shí)減少了甲醇的消耗；
（3）MgSO4固體吸收粗酯中有水分；
（4）根據(jù)物質(zhì)的溶解性來解答；
（5）先根據(jù)水楊酸和甲醇的物質(zhì)的量，然后判斷過量情況，根據(jù)不足量計(jì)算出理論上生成水楊酸甲酯的物質(zhì)的量，最后根據(jù)實(shí)際上制取的水楊酸甲酯計(jì)算出產(chǎn)率．

解答 解：（1）由裝置中儀器A的構(gòu)造可知，儀器A的名稱是球形冷凝管，使揮發(fā)出來的氣體冷凝回流；控制溫度在85～95℃下恒溫下加熱反應(yīng)，溫度低于100℃，應(yīng)采取水浴加熱；
故答案為：球形冷凝管；
（2）該實(shí)驗(yàn)中加入甲苯，易將水蒸出，反應(yīng)產(chǎn)生的水從反應(yīng)體系中分離開來，使得平衡向右移動(dòng)，水在低溫下?lián)]發(fā)，同時(shí)減少了甲醇的消耗，從而提高反應(yīng)的產(chǎn)率；
故答案為：反應(yīng)產(chǎn)生的水從反應(yīng)體系中分離開來，使得平衡向右移動(dòng)，同時(shí)可以減少甲醇的用量，從而提高反應(yīng)的產(chǎn)率；
（5）MgSO4固體吸收粗酯中有水分，所以驗(yàn)中加入無水硫酸鎂的作用是除水或干燥；
故答案為：干燥劑；
（4）甲醇和水楊酸甲酯是互溶的液體，可用蒸餾來分離；甲醇易溶于水，水楊酸甲酯不溶于水，可以水洗來分離，
故答案為：蒸餾；
（5）水楊酸和甲醇的物質(zhì)的量分別為：0.10．mol，0.75mol，由于水楊酸和甲醇是按照1：1進(jìn)行反應(yīng)，所以甲醇過量，生成水楊酸甲酯的量要按照水楊酸的物質(zhì)的量計(jì)算，即理論上生成0.10mol水楊酸甲酯；實(shí)際上生成的水楊酸甲酯的質(zhì)量為9.12g，物質(zhì)的量為：$\frac{9.12g}{152g/mol}$=0.06mol，所以實(shí)驗(yàn)中水楊酸甲酯的產(chǎn)率為$\frac{0.06mol}{0.1mol}$×100%=60%；
故答案為：60%．

點(diǎn)評(píng) 本題以物質(zhì)的制備為背景，考查了常見儀器的構(gòu)造與安裝、混合物的分離、提純、物質(zhì)的制取、物質(zhì)產(chǎn)率的計(jì)算等知識(shí)，題目難度較大，試題涉及的題量較大，知識(shí)點(diǎn)較多，充分培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

2．下列有關(guān)雙氧水跟酸性高錳酸鉀反應(yīng)的方程式正確的是（　�。�
A．2KMnO4+H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+3O2↑+4H2O
B．2KMnO4+3H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+4O2↑+6H2O
C．2KMnO4+5H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O
D．8KMnO4+2H2O2+12H2SO4═4K2SO4+8MnSO4+11O2↑+14H2O

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

15．某學(xué)生用0.1000  mol•L-1KOH液滴定未知濃度的醋酸，其操作分解為如下幾步：
A．移取20mL待測(cè)醋酸注入潔凈的錐形瓶，并加入2～3滴指示劑
B．用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管2～3次
C．把盛有標(biāo)準(zhǔn)溶液的堿式滴定管固定好，調(diào)節(jié)滴定管尖嘴使之充滿溶液
D．取標(biāo)準(zhǔn)KOH入堿式滴定管至“0”刻度以上1～2cm
E．調(diào)節(jié)液面至“0”或“0”以下某一刻度，記下讀數(shù)
F．把錐形瓶放在滴定管的下面，用標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液滴定至終點(diǎn)并記下滴定管液面的刻度．
就此實(shí)驗(yàn)完成填空：
（1）正確操作步驟的順序是（用序號(hào)字母填寫）B、D、C、E、A、F；
（2）上述B步驟操作的目的是防止滴定管內(nèi)壁的水將標(biāo)準(zhǔn)液稀釋；
（3）上述A步驟操作之前，先用待測(cè)液潤(rùn)洗錐形瓶，則對(duì)最終滴定結(jié)果的影響是增大．（填“增大”、“減小”、或“不變”）
（4）A步驟中，使用的指示劑為酚酞試液，判斷到達(dá)滴定終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏稳芤簳r(shí)，錐形瓶中溶液有無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘不褪色；
（5）如圖1為某一次堿式滴定管滴定前液面，其讀數(shù)值為0.70mL，圖2為滴定結(jié)束液面，則本次滴定過程共使用了20.00mLKOH標(biāo)準(zhǔn)溶液
（6）為標(biāo)定某醋酸溶液的準(zhǔn)確濃度，用0.1000mol•L-1的NaOH溶液對(duì)20.00mL醋酸溶液進(jìn)行滴定，幾次滴定消耗NaOH溶液的體積如下：
實(shí)驗(yàn)序號(hào)1234
消耗NaOH溶液的體積（mL）20.0520.0018.8019.95
則該醋酸溶液的準(zhǔn)確濃度為0.1000mol•L-1．（保留小數(shù)點(diǎn)后四位）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

12．亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽，用途廣泛；外觀與食鹽非常相似，但毒性較強(qiáng)．某化學(xué)興趣小組對(duì)食鹽與亞硝酸鈉進(jìn)行了如下探究：
㈠鑒別NaCl和NaNO2
（1）測(cè)定溶液pH
用pH試紙分別測(cè)定0.1mol•L-1兩種鹽溶液的pH，測(cè)得NaNO2溶液呈堿性．NaNO2溶液呈堿性的原因是NO2-+H2O?HNO2+OH-（用離子方程式解釋），NaNO2溶液中c（HNO2）=c（OH-）-c（H+）（用溶液中其它離子的濃度關(guān)系式表示）．
（2）沉淀法
取2mL0.1mol•L-1兩種鹽溶液于試管中，分別滴加幾滴稀硝酸銀溶液，兩只試管均產(chǎn)生白色沉淀，分別滴加幾滴稀硝酸并振蕩，盛NaNO2溶液的試管中沉淀溶解．該溫度下Ksp（AgNO2）=2×10-8 （mol•L-1）2； Ksp（AgCl）=1.8×10-10（mol•L-1）2，則反應(yīng)AgNO2（s）+Cl-（aq）═AgCl（s）+NO2-（aq）的化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{1000}{9}$（計(jì)算結(jié)果寫成分?jǐn)?shù)）．
（二）實(shí)驗(yàn)室可用如下裝置（略去部分夾持儀器）備亞硝酸鈉．

已知：①2NO+Na2O2=2NaNO2；
②酸性條件下，NO和NO2都能與MnO4-反應(yīng)生成NO3-和Mn2+；Na2O2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色．
（1）加熱裝置A前，先通一段時(shí)間N2，目的是排出裝置中的空氣．
（2）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+4HNO3（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O，裝置B的作用是吸收A中反應(yīng)生成的二氧化氮?dú)怏w，生成硝酸，與銅再反應(yīng)生成一氧化氮?dú)怏w．
（3）儀器C的名稱為干燥管，其中盛放的藥品為堿石灰（填名稱）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

19．納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注，下表為制取Cu2O的四種方法：
方法a用炭粉在高溫條件下還原CuO
方法b用葡萄糖還原新制的Cu（OH）2制備Cu2O；
方法c電解法，反應(yīng)為2Cu+H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu2O+H2↑．
方法d用肼（N2H4）還原新制的Cu（OH）2
（1）已知：①2Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=Cu2O（s）；△H=-169kJ•mol-1
②C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO（g）；△H=-110.5kJ•mol-1
③Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CuO（s）；△H=-157kJ•mol-1
則方法a發(fā)生的熱化學(xué)方程式是：C（s）+2CuO（s）=Cu2O（s）+CO（g）△H=+34.5kJ•mol-1．
（2）方法c采用離子交換膜控制電解液中OH-的濃度而制備納米Cu2O，裝置如圖所示：
該離子交換膜為陰離子交換膜（填“陰”或“陽(yáng)”），該電池的陽(yáng)極反應(yīng)式為2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O，鈦極附近的pH值增大（填“增大”“減小”或“不變”）．
（3）方法d為加熱條件下用液態(tài)肼（N2H4）還原新制Cu（OH）2來制備納米級(jí)Cu2O，同時(shí)放出N2．該制法的化學(xué)方程式為4Cu（OH）2+N2H4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu2O+N2↑+6H2O．
（4）在相同的密閉容器中，用以上方法制得的三種Cu2O分別進(jìn)行催化分解水的實(shí)驗(yàn)：2H2O（g）$?_{Cu_{2}O}^{光照}$2H2（g）+O2（g）△H＞0．水蒸氣的濃度隨時(shí)間t變化如下表所示：
序號(hào)
0		1020304050
①T10.0500.04920.04860.04820.04800.0480
②T10.0500.04880.04840.04800.04800.0480
③T20.100.0940.0900.0900.0900.090
①對(duì)比實(shí)驗(yàn)的溫度：T2＞T1（填“＞”“＜”或“﹦”），能否通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)①③到達(dá)平衡所需時(shí)間長(zhǎng)短判斷：否（填“能”或“否”）．
②實(shí)驗(yàn)①前20min的平均反應(yīng)速率 v（O2）=3.5×10-5mol/（L•min）
③催化劑的催化效率：實(shí)驗(yàn)①＜實(shí)驗(yàn)②（填“＞”或“＜”）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

9．過氧化尿素是一種新型漂白劑、消毒劑．合成過氧化尿素的流程及反應(yīng)器的示意圖如圖：

過氧化尿素的部分參數(shù)見表：
分子式 外觀 熱分解溫度 熔點(diǎn)
 CO（NH2）2•H2O2 白色晶體 45℃75～85℃
（1）流程中操作①是過濾，用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒；
（2）反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO（NH2）2+H2O2=CO（NH2）2•H2O2；
（3）反應(yīng)器中冷凝管中的冷水從b（填“a”或“b”）口流進(jìn)，反應(yīng)器加熱溫度不能太高的原因是溫度過高，產(chǎn)品易分解，致使活性氧含量降低；
（4）攪拌器不能選擇鐵質(zhì)或鋁質(zhì)材料的原因是鋁、鐵易被氧化；
（5）為測(cè)定產(chǎn)品中過氧化尿素的含量，稱取干燥樣品12.0g，溶于水，在250mL容量瓶中定容．準(zhǔn)確量取25.00mL于錐形瓶中，加入1mL6mol/L硫酸，然后用0.20mol/L的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（KMnO4溶液與尿素不反應(yīng)），平行實(shí)驗(yàn)三次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表：
實(shí)驗(yàn)序號(hào)123
 KMnO4溶液的體積/mL滴定前讀數(shù)0.000.002.00
滴定后讀數(shù)19.9820.0022.02
①KMnO4溶液應(yīng)盛放在酸 （填“酸式”或“堿式”）滴定管中，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為滴入最后一滴KMnO4溶液時(shí)，溶液顯淺紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；；
②若滴定前滴定管尖嘴處無氣泡，滴定后有氣泡．則會(huì)使測(cè)得的過氧化尿素的含量偏低 （填“偏高”“偏低”或“不變”）．
③產(chǎn)品中過氧化尿素的質(zhì)最分?jǐn)?shù)為78.3%．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

16．溴苯是一種化工原料，實(shí)驗(yàn)室合成溴苯的裝置示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
苯溴溴苯
密度/g•cm-30.883.101.50
沸點(diǎn)/°C8059156
水中溶解度微溶微溶微溶
按下列合成步驟回答問題：
（1）在a中加入15mL無水苯和少量鐵屑．在b中小心加入4.0mL液態(tài)溴．向a中滴入幾滴溴，有白霧產(chǎn)生，繼續(xù)滴加至液溴滴完．
①寫出實(shí)驗(yàn)室合成溴苯的化學(xué)方程式C6H6+Br2$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C6H5Br+HBr；
②裝置c的作用是使溴和苯冷凝回流；
③裝置d的作用是吸收HBr和Br2；
④用膠頭滴管從d中吸取少量溶液于試管中加入硝酸酸化，再滴加硝酸銀溶液，有淺黃色沉淀生成，能否證明a中發(fā)生了取代反應(yīng)？為什么？不能．因Br2與NaOH反應(yīng)生成的Br-會(huì)與Ag+結(jié)合生成淺黃色沉淀．
（2）當(dāng)液溴滴加完成后，經(jīng)過下列步驟分離提純：
①向a中加入10mL水，然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑；
②濾液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗滌．用NaOH溶液洗滌的作用是除去HBr和未反應(yīng)的Br2．
③向分離出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣，靜置、過濾．加入氯化鈣的目的是除去粗溴苯中的水．
（3）經(jīng)以上分離操作后，粗溴苯中還含有雜質(zhì)要進(jìn)一步提純，下列操作中必須的是C（填字母）．
A．重結(jié)晶            B．過濾             C．蒸餾             D．萃取
（4）在該實(shí)驗(yàn)中，a的容積最適合的是B（字母）．
A.25mL              B.50mL             C.250mL            D.500mL．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．CoCl2•6H2O是一種飼料營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑．以含鈷廢料（含少量Fe、Al等雜質(zhì)）制取CoCl2•6H2O的一種新工藝流程如圖：

已知：
①鈷與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Co+2HCl→CoCl2+H2↑
②CoCl2•6H2O熔點(diǎn)86℃，易溶于水、乙醚等；常溫下穩(wěn)定無毒，加熱至110～120℃時(shí)，失去結(jié)晶水變成有毒的無水氯化鈷．
③部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見表：
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Co（OH）2Al（OH）3
開始沉淀2.37.57.63.4
完全沉淀4.19.79.25.2
（1）在上述工藝中，用“鹽酸”代替原工藝中“鹽酸與硝酸的混酸”直接溶解含鈷廢料，其主要優(yōu)點(diǎn)為減少有毒氣體的排放，防止大氣污染；防止產(chǎn)品中混有硝酸鹽；．
（2）加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH至a，a的范圍是5.2～7.6．
（3）操作Ⅰ包含3個(gè)實(shí)驗(yàn)基本操作，它們依次是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾．
（4）制得的CoCl2•6H2O在烘干時(shí)需減壓烘干的原因是降低烘干溫度，防止產(chǎn)品分解．
（5）為測(cè)定產(chǎn)品中CoCl2•6H2O含量，某同學(xué)將一定量的樣品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，過濾，并將沉淀烘干后稱量其質(zhì)量．通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中CoCl2•6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%，其原因可能是樣品中含有NaCl雜質(zhì)，CoCl2•6H2O烘干時(shí)失去了部分結(jié)晶水．
（6）在實(shí)驗(yàn)室，為了從上述產(chǎn)品中獲得純凈的CoCl2•6H2O，通常先將產(chǎn)品溶解在乙醚中，除去不溶性雜質(zhì)后，再進(jìn)行蒸餾操作．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

14．某科研小組欲研究在其他條件不變的情況下，改變起始氧氣的物質(zhì)的量對(duì)合成新型硝化劑反應(yīng) 4NO2（g）+O2（g）?2N2O5（g）△H＜0的影響．
（1）圖象中T1和T2的關(guān)系是T1＞T2（填“＞”、“＜”或“=”）；
（2）比較a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物NO2的轉(zhuǎn)化率最大的是c（填字母）；
（3）若起始時(shí)NO2是4mol，容器體積為1L，n=1mol，NO2的轉(zhuǎn)化率為50%，則此條件下（T2），反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.125或1/8．

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