【題目】苯甲醛在堿性條件下可發(fā)生反應(yīng): 2C6H5CHO + NaOH→C6H5CH2OH+C6H5COONa。相關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如下表:

苯甲醛

苯甲醇

苯甲酸

水中

微溶

微溶

溫度

溶解度

不溶

17

0.21 g

25

0.34 g

100

5.9 g

有機(jī)溶劑中

易溶

易溶

易溶

易溶

密度(20℃)/g·cm-3

1.0

1.0

1.3

0.9

沸點(diǎn)/

178

205

249

80

熔點(diǎn)/

26

-15

122

5.4

制備苯甲醇和苯甲酸的實(shí)驗(yàn)流程及涉及的主要實(shí)驗(yàn)裝置(部分加熱和固定裝置已略)如下:

1)第①步所用裝置(如圖 1),用攪拌器的目的是______________。儀器 B 的作用是_______________。

2)第②步所用玻璃儀器有燒杯、_______________。

3)第③步采用沸水浴加熱蒸餾,收集到的餾分為_________;再進(jìn)行第④步,操作如圖 2 所示。圖 2 中有一處明顯錯(cuò)誤,正確的應(yīng)改為_________________________。

4)第⑤步反應(yīng)的離子方程式為________________________________________ 冷水洗滌沉淀 X 的優(yōu)點(diǎn)是_________________________;檢驗(yàn)沉淀 X 洗滌干凈與否的操 作:______________。

5)第⑥步經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥得苯甲酸產(chǎn)品,然后用電子天平準(zhǔn)確稱取 0.2440 g 苯甲酸樣品于錐形瓶中,加 100 mL 蒸餾水溶解,再用 0.1000 mol·L-1 的標(biāo)準(zhǔn) NaOH 溶液 進(jìn)行滴定,經(jīng)平行實(shí)驗(yàn),測(cè)得消耗 NaOH 溶液的平均值為 19.20 mL,則苯甲酸樣品的純 度為_________ (質(zhì)量百分?jǐn)?shù))。

【答案】加快NaOH與苯甲醛反應(yīng)速率 冷凝回流 分液漏斗 溫度計(jì)的水銀球放在蒸餾燒瓶的支管口處 C6H5COO-+H+→ C6H5COOH 取最后一次洗滌液少許于試管中,向試管中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無(wú)明顯現(xiàn)象,則沉淀洗滌干凈,若有白色沉淀生成,則沉淀沒(méi)有洗滌干凈 C6H5COOH+ NaOH=C6H5COONa+H2O 96%

【解析】

本題以苯甲醛為原料制備苯甲醇和苯甲酸的實(shí)驗(yàn):結(jié)合題中已知信息和相關(guān)數(shù)據(jù),苯甲醛與氫氧化鈉溶液在加熱條件下反應(yīng)生成C6H5CH2OHC6H5COONa。而C6H5CH2OH微溶于水,易溶于苯等有機(jī)溶劑,第②步操作加入苯,苯作萃取劑,苯的密度比水的密度小,上層液體是C6H5CH2OH的苯溶液,下層液體是C6H5COONa溶液,因?yàn)?/span>C6H5CH2OH與苯互溶,但是沸點(diǎn)不同,故采取蒸餾的方式把它們分離,C6H5COONa溶液中加入鹽酸制取C6H5COOH。

1)第①步攪拌器的目的是為了增加NaOH與苯甲醛的接觸面積,加快NaOH與苯甲醛反應(yīng)速率;儀器 B是球形冷凝管,起到冷凝回流的作用;

2)第②步操作是萃取分液,用到的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯;

3)上層液體是C6H5CH2OH的苯溶液,第③步采用沸水浴加熱蒸餾,水的沸點(diǎn)為100℃,由表中所給物質(zhì)的沸點(diǎn)可知,苯的沸點(diǎn)80℃,C6H5CH2OH的沸點(diǎn)205℃,故收集到的餾分為苯;圖2進(jìn)行操作時(shí),溫度計(jì)的水銀球插入液體中是錯(cuò)誤的,蒸餾時(shí),需要測(cè)量的蒸出的餾分蒸汽的溫度,所以溫度計(jì)的水銀球應(yīng)該放在蒸餾燒瓶的支管口處;

(4)第⑤步反應(yīng)為強(qiáng)酸制弱酸,鹽酸與C6H5COONa 反應(yīng)生成C6H5COOH C6H5COO-+H+→ C6H5COOH;檢驗(yàn)沉淀 X 洗滌干凈,檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否含有Cl-,操作如下:取最后一次洗滌液少許于試管中,向試管中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無(wú)明顯現(xiàn)象,則沉淀洗滌干凈,若有白色沉淀生成,則沉淀沒(méi)有洗滌干凈;

5C6H5COOH+ NaOH=C6H5COONa+H2O,n(C6H5COOH)=n(NaOH)= 0.1000×19.20×10-3=1.920×10-3 mol,則苯甲酸樣品的純度為×100%=96%

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)上述反應(yīng)所涉及的各元素中,原子半徑最大的是________(填元素符號(hào)),其原子核外電子共占據(jù)________個(gè)原子軌道。

(2)上述元素中有三種元素處于同周期,則:

①最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由大到小的順序是________(用化學(xué)式表示)

②元素的第一電離能由大到小的順序是________(用元素符號(hào)表示,下同)

③元素的電負(fù)性由大到小的順序是________________。

(3)氰酸有兩種結(jié)構(gòu),一種分子內(nèi)含有三鍵,稱為氰酸,另一種分子內(nèi)不含三鍵,稱為異氰酸,且兩種結(jié)構(gòu)中所有原子最外層均已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),分子中也不含環(huán)狀結(jié)構(gòu)。寫(xiě)出氰酸和異氰酸的結(jié)構(gòu)式:________、________

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A.線段Ⅱ表示Br-的變化情況

B.原溶液中n(FeI2)n(FeBr2)31

C.根據(jù)圖像無(wú)法計(jì)算a的值

D.線段Ⅳ表示HIO3的變化情況

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【題目】如圖是利用廢銅屑(含雜質(zhì)鐵)制備膽礬(硫酸銅晶體)的流程。

溶液中被沉淀離子

Fe3+

Fe2+

Cu2+

完全生成氫氧化物沉淀時(shí),溶液的pH

≥3.7

≥6.4

≥4.4

請(qǐng)回答:

1)溶液B中含有的陽(yáng)離子有__(填離子符號(hào))。

2)下列物質(zhì)中最適宜做氧化劑X的是__(填字母)。

A.NaClO B.H2O2 C.KMnO4

寫(xiě)出加入氧化劑X時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___。

3)加入試劑①是為了調(diào)節(jié)pH,試劑①可以選擇__(填化學(xué)式)。

已知:殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol/L時(shí),沉淀就達(dá)完全。則Fe(OH)3的溶度積常數(shù)Ksp=___。

4)操作①的步驟:___、___、過(guò)濾、洗滌、干燥。

5)沉淀D加入鹽酸可以得到FeCl3,關(guān)于FeCl3溶液的性質(zhì)中說(shuō)法不正確的是__。

A.FeCl3飽和溶液逐滴加入沸水中,并繼續(xù)加熱得到紅褐色液體,該液體能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)

B.FeCl3溶液滴加到淀粉-KI溶液中,溶液顯藍(lán)色

C.FeCl3溶液加熱蒸干并灼燒,得到FeCl3固體

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A.①和③B.③和⑤

C.④和⑤D.②和④

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A

B

C

D

干燥氯氣

吸收NH3

石油的分餾

制取乙酸乙酯

(2)為除去粗鹽中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì),某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種制備精鹽的實(shí)驗(yàn)方案,步驟如下(用于沉淀的試劑稍過(guò)量)

稱取粗鹽濾液精鹽

①第Ⅰ步操作的名稱是______。

②若第Ⅱ、Ⅳ步順序顛倒,是否會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響?_____(有影響無(wú)影響”)。

③第Ⅴ步操作所需玻璃儀器的名稱是________。

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