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【题目】苯甲酸具有弱酸性,可以和乙醇发生酯化反应生成苯甲酸乙酯。苯甲酸乙酯(密度1.05gcm-3)稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,也大量用于食品以及用作有机合成中间体等。制备苯甲酸乙酯的过程如下:

I.制备粗产品:如图所示装置中,于50ml圆底烧瓶中加入8.0g苯甲酸(Mr=122)、20ml乙醇(Mr=46,密度0.79gcm-3)、15ml环己烷、3ml浓硫酸,摇匀,加沸石。在分水器中加水,接通冷凝水,水浴回流约2h,反应基本完成。记录体积,继续蒸出多余环己烷和醇(从分水器中放出)。

粗产品纯化:加水30ml,分批加入固体NaHCO3,分液,然后水层用20ml石油醚分两次萃取。合并有机层,用无水硫酸镁干燥。回收石油醚,加热精馏,收集210~213℃馏分。

相关数据如下:

沸点(℃,1atm)

苯甲酸

苯甲酸乙酯

石油醚

水

乙醇

环己烷

共沸物环己烷水乙醇

249

212.6

40~80

100

78.3

80.75

62.6

根据以上信息和装置图回答下述实验室制备有关问题:

(1)写出制备苯甲酸乙酯反应的化学方程式_____________________________________,

仪器a的名称______________,冷凝水的进水口为______(填a或b)。

(2)在本实验中可以提高苯甲酸乙酯产率的方法有:_________________________________。

A.加入环已烷形成水乙醇环已烷三元共沸物分离出反应过程中生成的水

B.加过量的乙醇

C.使用分水器及时分离出生成的水

(3)如何利用实验现象判断反应已基本完成_____________________________________。

(4)固体NaHCO3的作用______________________________,加入固体NaHCO3后实验操作分液所用到的主要玻璃仪器为____________________。

【答案】+CH3CH2OH + (球形)冷凝管 b ABC 加热回流至分水器中水位不再上升 中和硫酸和未反应的苯甲酸 分液漏斗

【解析】

(1)苯甲酸和乙醇反应生成苯甲酸乙酯和水,根据装置图判断仪器的名称,冷凝水进出水方向为“下进上出”;

(2)苯甲酸和乙醇反应生成苯甲酸乙酯和水的反应为可逆反应,根据影响平衡移动的因素可确定提高苯甲酸乙酯产率的方法;

(3)根据分水器中水位判断反应是否基本完成;

(4)NaHCO3能和酸反应,加入固体NaHCO3后使用分液漏斗进行分液。

(1)根据题干信息知,苯甲酸和乙醇反应生成苯甲酸乙酯和水,化学反应方程式为:+CH3CH2OH +,根据装置图可知仪器a的名称为冷凝管,为使冷凝效果最好进水口为b;

(2)苯甲酸和乙醇反应生成苯甲酸乙酯和水的反应为可逆反应,所以加过量的乙醇、使用分液器及时分离子出生成的水,加入过量的乙醇、使用分液器及时分离子出生成的水等能提高苯甲酸乙酯产率,故ABC正确;

(3)甲酸和乙醇反应生成苯甲酸乙酯和水,分水器中可收集到水,所以判断反应已基本完成的方法是:加热回流至分水器中水位不再上升;

(4)碳酸氢钠具有碱性,能和硫酸和苯甲酸反应生成盐,所以加入碳酸氢钠的目的是中和硫酸和未反应的苯甲酸,加人固体NaHCO3后分液,所以要用分液漏斗。

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【题目】碱式碳酸镁是重要的无机化工产品。一种由白云石主要成分为,还含少量、等为原料制备碱式碳酸镁国家标准中CaO的质量分数的实验流程如下:

“煅烧”时发生主要反应的化学方程式为________________。

常温常压下“碳化”可使镁元素转化为,“碳化”时终点pH对最终产品中CaO含量及碱式碳酸镁产率的影响如图1和图2所示。

图1 CaO含量与碳化终点pH的关系

图2碱式碳酸镁产率与碳化终点pH的关系

应控制“碳化”终点PH约为__________。

图中,当时,镁元素的主要存在形式是__________________写化学式。

“过滤”时须用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、__________________。

一种测定碱式碳酸镁img src="//thumb.zyjl.cn/questionBank/Upload/2020/11/27/00/64e4569f/SYS202011270030549119707263_ST/SYS202011270030549119707263_ST.001.png" width="188" height="27" style="-aw-left-pos:0pt; -aw-rel-hpos:column; -aw-rel-vpos:paragraph; -aw-top-pos:0pt; -aw-wrap-type:inline" />组成的方法如下:

称取一定量的碱式碳酸镁晶体溶于足量的盐酸,收集到气体标准状况;往所得溶液中加入足量的NaOH溶液,过滤,将所得沉淀洗涤、干燥,称量得固体。

另取一定量的碱式碳酸镁晶体在空气中加热,固体残留率固体样品的剩余质量固体样品的起始质量随温度的变化如下图所示样品在时完全失去结晶水。

根据以上实验数据计算确定碱式碳酸镁晶体的化学式写出计算过程_________。

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[提出猜想]

Ⅰ.所得气体的成分可能只含SO3一种;

Ⅱ.所得气体的成分可能含有_______两种;

Ⅲ.所得气体的成分可能含有_______三种。

[实验探究]

实验操作过程略。已知实验结束时,硫酸铜完全分解。

(1)请你组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口的连接顺序为①→⑨→⑩→⑥→⑤→_______→_______→_______→_______→②(填接口序号)。

(2)若实验结束时B中量筒没有收集到水,则证明猜想_______正确。

(3)有两个实验小组进行该实验,由于加热时的温度不同,实验结束后测得相关数据也不同,数据如下:

实验小组

称取CuSO4的质量/g

装置C增加的质量/g

量筒中水的体积折算成标准状况下气体的体积/mL

一

6.4

2.56

448

二

6.4

2.56

224

请通过计算,推断出第一小组和第二小组的实验条件下CuSO4分解的化学方程式。

第一小组:_______________________________________________________;

第二小组:_______________________________________________________。

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B.850℃达到平衡时,通入CO,CO转化率将增大

C.850℃时,若x=5.0,则起始时平衡向逆反应方向移动

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已知:

(a);

(b)金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表。

金属离子

pH

开始沉淀

完全沉淀

Fe3+

2.7

3.7

Cr3+

4.9

6.8

请回答:

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(3)在下列装置中,②应选用________。(填标号)

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(5)步骤⑤中合适的洗涤剂是________(“无水乙醇”、“乙醇-水混合液”、“热水”、“冰水”)。

(6)取mg粗产品配成250mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用cmol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定(杂质不反应),消耗标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液VmL,则该粗产品中K2Cr2O7的纯度为________。

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D. 1 mol甲烷完全燃烧生成气态水和二氧化碳时所放出的热量是甲烷的燃烧热

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